JPH10288628A - Probe guard - Google Patents

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JPH10288628A
JPH10288628A JP9564797A JP9564797A JPH10288628A JP H10288628 A JPH10288628 A JP H10288628A JP 9564797 A JP9564797 A JP 9564797A JP 9564797 A JP9564797 A JP 9564797A JP H10288628 A JPH10288628 A JP H10288628A
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JP
Japan
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probe card
voltage
terminal pins
base
blades
Prior art date
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Pending
Application number
JP9564797A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Miyazawa
康弘 宮沢
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable measurement with the application of a high voltage, without breaking high withstand voltage elements. SOLUTION: A probe card 10 has an opening 12 in the center of a base 11, and on it a plurality of blades 14 with each one end penetrating the opening 12 and with the other end fixed to the base 11 are arranged radially. To one end of each blade 14 a conductive needle 15 to be brought into contact with a pad of a semiconductor element to be measured is stuck and fixed. The blades 14 are electrically connected by distributing wires 17 directly to terminal pins 13 provided along the periphery of the base 11, and to be connected to a measuring apparatus, and besides connected also to other terminal pins 13 by resistors 16 and distributing wires 18. Consequently, it becomes possible to measure a high withstand voltage element applying a high voltage by the use of one probe card 10, not to mention of a low withstand voltage element, by utilizing the terminal pins 13 connected to the resistors 16 having a current limiting function.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプローブカードに関
し、特に半導体の製造過程にて行われるウエハ状態での
半導体素子の試験・評価の際にウエハと測定装置との間
の電気的接続を行うプローブカードに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card and, more particularly, to a probe for electrically connecting a wafer and a measuring device when testing and evaluating semiconductor elements in a wafer state in a semiconductor manufacturing process. About the card.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路などの半導体素子の設計段階な
どではウエハ状態で半導体素子の性能評価を行う。この
ような半導体素子の性能評価を行う測定装置は、被測定
ウエハを保持し測定しようとする半導体素子の位置に応
じて制御移動させるプローバステージと、ウエハ上に形
成された半導体素子の電極であるパッドに導電性の針を
当接させるプローブカードと、このプローブカードによ
る半導体素子との電気的接続をまとめて試験装置に接続
するアダプタとを備えている。
2. Description of the Related Art At the stage of designing a semiconductor device such as an integrated circuit, the performance of the semiconductor device is evaluated in a wafer state. A measuring device for evaluating the performance of such a semiconductor device includes a prober stage for holding and controlling and moving a wafer to be measured in accordance with the position of the semiconductor device to be measured, and electrodes of the semiconductor device formed on the wafer. The probe card includes a probe card for bringing a conductive needle into contact with the pad, and an adapter for collectively connecting the probe card to the semiconductor device and connecting to a test apparatus.

【0003】図4は従来のプローブカードの例を示す図
である。図示のプローブカード1は中央に開口部2を有
する円盤状の基盤3と、この基盤3の外周縁付近に同心
円上に立設された複数の、たとえば60本のターミナル
ピン4と、開口部2の外側に放射状に設けられた複数の
ブレード5および導電性の針6と、必要に応じてブレー
ド5とターミナルピン4とを接続する配線7とによって
構成されている。
FIG. 4 shows an example of a conventional probe card. The illustrated probe card 1 has a disk-shaped base 3 having an opening 2 in the center, a plurality of, for example, 60 terminal pins 4 standing concentrically near the outer peripheral edge of the base 3, and an opening 2. A plurality of blades 5 and conductive needles 6 are provided radially on the outside of the device, and a wiring 7 connecting the blades 5 and the terminal pins 4 as necessary.

【0004】ブレード5は測定しようとする半導体素子
のパッド数に応じて必要数が用意され、図示はしていな
いが基盤3の表面に設けられたパターンに半田付けによ
って固定されている。このとき、各ブレード5はその先
端に固定された導電性の針6の先端が所定位置になるよ
うに固定される。各ブレード5は配線7によってターミ
ナルピン4と電気的に接続される。ターミナルピン4は
測定装置のアダプタに設けられた受け具に差し込まれ、
これによってプローブカード1が保持される。したがっ
て、ターミナルピン4は試験装置への電気的接続を行う
端子としての機能のみならず、プローブカード1自体を
保持する機能も有しているので、好ましくは、ブレード
5の数に関係なくすべてのターミナルピン位置に設けら
れる。
A required number of blades 5 are prepared in accordance with the number of pads of the semiconductor element to be measured, and are fixed to a pattern provided on the surface of the base 3 by soldering, though not shown. At this time, each blade 5 is fixed so that the tip of the conductive needle 6 fixed to the tip is at a predetermined position. Each blade 5 is electrically connected to a terminal pin 4 by a wiring 7. The terminal pin 4 is inserted into a receiver provided on the adapter of the measuring device,
Thus, the probe card 1 is held. Therefore, the terminal pins 4 have not only a function as a terminal for making an electrical connection to the test apparatus, but also a function of holding the probe card 1 itself. It is provided at the terminal pin position.

【0005】測定時は、プローブカード1はそのターミ
ナルピン4を介してアダプタに装着され、プローバステ
ージに載置された被測定ウエハと対向するような位置に
保持される。ここで、プローバステージが3次元的に移
動してウエハ上の所定のパッドをプローブカード1の所
定の針6に当接させるようにする。この状態で、アダプ
タ、ターミナルピン4、配線7、ブレード5、および導
電性の針6を介して試験装置からウエハ上の半導体素子
に電圧を印加するなどして半導体素子の性能評価などを
行う。
At the time of measurement, the probe card 1 is mounted on the adapter via the terminal pins 4 and is held at a position facing the wafer to be measured placed on the prober stage. Here, the prober stage moves three-dimensionally to bring a predetermined pad on the wafer into contact with a predetermined needle 6 of the probe card 1. In this state, the performance of the semiconductor device is evaluated by applying a voltage to the semiconductor device on the wafer from the test apparatus through the adapter, the terminal pin 4, the wiring 7, the blade 5, and the conductive needle 6.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】近年、多出力の集積回
路においても素子の高耐圧化が進んでおり、低耐圧部分
と高耐圧部分とが混在している素子も増えている。この
ような素子を試験するときに、低耐圧素子の測定を対象
とした従来のプローブカードを使用して低耐圧部分を測
定する場合には何ら問題はない。しかし、高耐圧部分を
測定しようとする場合には、計測系の電流リミッタを設
定してもリミッタを越して数ミリ秒は高電圧が印加され
ることになるため、素子が破壊され、特性評価が不可能
になるという問題点があった。
In recent years, the withstand voltage of devices has been increasing even in multi-output integrated circuits, and the number of devices having both low withstand voltage portions and high withstand voltage portions has increased. When testing such an element, there is no problem if the low-withstand-voltage portion is measured using a conventional probe card for measuring low-withstand-voltage elements. However, when trying to measure the high breakdown voltage part, even if the current limiter of the measurement system is set, a high voltage is applied for several milliseconds beyond the limiter, and the element is destroyed, and the characteristic evaluation is performed. There was a problem that became impossible.

【0007】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、高耐圧素子を破壊することなく測定すること
ができるプローブカードを提供することを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a probe card capable of performing measurement without destroying a high breakdown voltage element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、半導体素子の電極に接触させて電気的測
定を行う導電性の針を備えたプローブカードにおいて、
半導体素子の電極に直接接触させる針と電気的測定のた
めの外部の装置に接続するターミナルピンとの間に電流
制限手段を備えたことを特徴とするプローブカードが提
供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a probe card having a conductive needle for making an electrical measurement by contacting an electrode of a semiconductor element is provided.
A probe card is provided, comprising current limiting means between a needle directly contacting an electrode of a semiconductor element and a terminal pin connected to an external device for electrical measurement.

【0009】上記構成によれば、針とターミナルピンと
の間に電流制限手段を有することにより、測定する半導
体素子が高耐圧素子の場合に、高圧の測定電圧を印加し
ても電流制限手段が半導体素子内の電流を制限するの
で、半導体素子は破壊されることなく測定・評価が可能
になる。
According to the above structure, the current limiting means is provided between the needle and the terminal pin, so that when the semiconductor element to be measured is a high withstand voltage element, the current limiting means can be applied even when a high measuring voltage is applied. Since the current in the device is limited, the semiconductor device can be measured and evaluated without being destroyed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のプローブカードの
構成例を示す図である。図1において、本発明によるプ
ローブカード10は円盤状の基盤11を有し、その中央
には円形の開口部12が設けられている。基盤11に
は、同心円状に配列された三つの穴列を有し、各穴列は
等間隔に穿設されたたとえば60個の穴によって構成さ
れている。外側の穴列の各穴にはそれぞれターミナルピ
ン13が固定されている。内側の穴列と開口部12との
間には、測定に必要な数のブレード14が放射状に配置
されて基盤11に固定されている。各ブレード14の開
口部12内の先端にはそれぞれ導電性の針15が固定さ
れている。また、各ブレード14には、それぞれ抵抗1
6の一方の端子が半田付けなどによって固定されてい
る。内側の穴列の各ブレード14に対応した穴は中間の
穴列の適当な穴に配線17によって接続されている。ま
た、抵抗16の他方の端子は配線18によって中間の穴
列の適当な穴に接続されている。なお、図示はしない
が、基盤11の外側および中間に配列された二つの穴列
において、半径方向に整列された穴同士は裏側でパター
ン配線されており、各ブレード14についても、内側の
穴列のそれぞれ対応した穴と裏側で配線されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the probe card of the present invention. In FIG. 1, a probe card 10 according to the present invention has a disk-shaped base 11, and a circular opening 12 is provided at the center thereof. The base 11 has three rows of holes arranged concentrically, and each row of rows is constituted by, for example, 60 holes drilled at equal intervals. A terminal pin 13 is fixed to each hole of the outer row of holes. Between the inner row of holes and the opening 12, the number of blades 14 required for measurement are radially arranged and fixed to the base 11. A conductive needle 15 is fixed to the tip of each blade 14 in the opening 12. Each blade 14 has a resistance 1
One of the terminals 6 is fixed by soldering or the like. The holes corresponding to the blades 14 in the inner hole row are connected to appropriate holes in the middle hole row by wiring 17. The other terminal of the resistor 16 is connected to an appropriate hole in an intermediate hole row by a wiring 18. Although not shown, in the two rows of holes arranged outside and in the middle of the base 11, holes aligned in the radial direction are pattern-wired on the back side. Are wired in the corresponding holes and on the back side.

【0011】ここで、配線17によってブレード14に
直接接続されているターミナルピン13、すなわち、図
中符号aで示す範囲のターミナルピン13は、低耐圧の
素子を測定するときに使用される。また、配線18およ
び抵抗16によってブレード14に接続されているター
ミナルピン13、すなわち、図中符号bで示す範囲のタ
ーミナルピン13は、高耐圧の素子を測定するときに使
用される。これにより、高耐圧素子の測定時に、高耐圧
素子に抵抗16を介して測定用の高電圧を印加したとし
ても、素子に流れる電流は抵抗16によって制限され、
高耐圧素子を破壊することが防止される。
Here, the terminal pins 13 directly connected to the blades 14 by the wirings 17, that is, the terminal pins 13 in the range indicated by the symbol a in the figure are used when measuring a low breakdown voltage element. The terminal pins 13 connected to the blade 14 by the wiring 18 and the resistor 16, that is, the terminal pins 13 in a range indicated by a symbol “b” in the figure are used when measuring a high breakdown voltage element. Accordingly, even when a high voltage for measurement is applied to the high-voltage element via the resistor 16 during measurement of the high-voltage element, the current flowing through the element is limited by the resistance 16, and
Destruction of the high breakdown voltage element is prevented.

【0012】図2はプローブカードの縦断面を示す図で
ある。図2に示したように、ブレード14はL字形に形
成されており、その水平部分は基盤11に固定され、垂
直部分は開口部12を貫通している。ブレード14の垂
直部分の自由端には導電性の針15が開口部12の中心
に向かって下がるよう斜めに固着されており、その自由
端側の先端部分は途中で垂直方向に折り曲げられてい
る。この針15は細くて剛性のある、たとえばタングス
テンによって作られている。測定のときには、ウエハが
下から上昇してきて、被測定半導体素子のパッドが針1
5の先端に当接することになる。
FIG. 2 is a view showing a longitudinal section of the probe card. As shown in FIG. 2, the blade 14 is formed in an L shape, and a horizontal portion thereof is fixed to the base 11, and a vertical portion penetrates the opening 12. A conductive needle 15 is fixed obliquely to the free end of the vertical portion of the blade 14 so as to descend toward the center of the opening 12, and the free end side tip portion is bent vertically in the middle. . The needle 15 is made of a thin and rigid material, for example, tungsten. At the time of measurement, the wafer rises from below, and the pad of the semiconductor element to be measured is
5 will come into contact with the tip.

【0013】高耐圧素子の測定時に電流制限を行う抵抗
16は、その一端がブレード14の水平部分に固着さ
れ、他端は配線18により、または抵抗自身のリードを
使って所定の位置に接続される。
One end of a resistor 16 for limiting the current when measuring a high breakdown voltage element is fixed to a horizontal portion of the blade 14, and the other end is connected to a predetermined position by a wiring 18 or using a lead of the resistor itself. You.

【0014】図3はウエハの半導体形成面を部分的に拡
大して示した図である。この図において、四角で示した
部分がスクライビングによって切断され、分離されるチ
ップ20であり、本例では、制御回路のような低電圧部
分と駆動回路のような高電圧部分とを含んでいるものと
する。ここで、チップ20の図示の左側の縁部に沿って
低電圧部分のパッド21が1列に並んで設けられ、右側
の縁部には高電圧部分のパッド22が1列に並んで設け
られている。ただし、低電圧部分のパッド21および高
電圧部分のパッド22はそれぞれ隣接するパッド間の最
短距離の倍数となる位置に配置されている。これによ
り、整列された導電性の針15をたとえばパッド21に
当接させて所定の電圧を印加することにより低電圧部分
の回路を測定した後、ウエハを移動させ、次に、同じプ
ローブカード10の導電性の針15をパッド22に当接
させ、所定の電圧を印加することにより高電圧部分の回
路を測定することができる。このように、プローブカー
ド10を交換することなく、低電圧部分の回路の測定お
よび高電圧部分の回路の測定を続けて行うことができ
る。もちろん、低電圧部分の回路の測定時は図1にて符
号aで示す範囲のターミナルピン13が使用され、高電
圧部分の回路の測定時は図1にて符号bで示す範囲のタ
ーミナルピン13が使用される。
FIG. 3 is a partially enlarged view of the semiconductor forming surface of the wafer. In this figure, a portion indicated by a square is a chip 20 which is cut and separated by scribing, and in this example, includes a low voltage portion such as a control circuit and a high voltage portion such as a drive circuit. And Here, pads 21 of a low voltage portion are provided in one row along the illustrated left edge of the chip 20, and pads 22 of a high voltage portion are provided in a row at the right edge. ing. However, the pad 21 of the low voltage portion and the pad 22 of the high voltage portion are respectively arranged at positions that are multiples of the shortest distance between adjacent pads. In this way, after the aligned conductive needles 15 are brought into contact with, for example, the pads 21 and a predetermined voltage is applied to measure the circuit in the low voltage portion, the wafer is moved, and then the same probe card 10 By contacting the conductive needle 15 with the pad 22 and applying a predetermined voltage, the circuit in the high voltage portion can be measured. As described above, the measurement of the circuit of the low voltage portion and the measurement of the circuit of the high voltage portion can be continuously performed without replacing the probe card 10. Of course, the terminal pins 13 in the range indicated by reference symbol a in FIG. 1 are used when measuring the circuit in the low voltage portion, and the terminal pins 13 in the range indicated by reference symbol b in FIG. Is used.

【0015】以上、本発明をその好ましい実施の形態に
ついて説明したが、本発明はその実施の形態に限定され
るものではない。たとえば、電流を制限する機能を持っ
たものとして抵抗を使用したが、抵抗に代えて能動素子
によりたとえば所定電流以上は流れないような電流制限
回路を搭載するようにしてもよい。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to those embodiments. For example, although a resistor is used as a device having a current limiting function, a current limiting circuit that does not flow more than a predetermined current by an active element may be mounted instead of the resistor.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、低耐圧
半導体素子の電気的測定を行うために低耐圧半導体素子
のパッドに接触される針から電気的に二分して、一方は
直接に、他方は抵抗を介して測定装置に接続するターミ
ナルピンに接続するように構成した。これにより、高耐
圧半導体素子の電気的測定を行うときに、抵抗の介在す
るターミナルピンを通じて測定することにより、高耐圧
半導体素子を破壊することなく、測定・評価が可能とな
る。また、低耐圧半導体素子および高耐圧半導体素子が
混在している素子の測定に対して、一つのプローブカー
ドで低耐圧半導体素子と高耐圧半導体素子との測定・評
価が可能となる。
As described above, according to the present invention, in order to perform an electrical measurement of a low-breakdown-voltage semiconductor device, the probe is electrically bisected from a needle contacting a pad of the low-breakdown-voltage semiconductor device, and one is directly The other was configured to be connected to a terminal pin connected to a measuring device via a resistor. Thus, when electrical measurement of the high-breakdown-voltage semiconductor element is performed, measurement and evaluation can be performed without destroying the high-breakdown-voltage semiconductor element by measuring through the terminal pin having the resistor interposed. Also, for measurement of an element in which a low-voltage semiconductor element and a high-voltage semiconductor element are mixed, measurement and evaluation of the low-voltage semiconductor element and the high-voltage semiconductor element can be performed with one probe card.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプローブカードの構成例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a probe card of the present invention.

【図2】プローブカードの縦断面を示す図である。FIG. 2 is a view showing a vertical cross section of a probe card.

【図3】ウエハの半導体形成面を部分的に拡大して示し
た図である。
FIG. 3 is a partially enlarged view showing a semiconductor formation surface of a wafer.

【図4】従来のプローブカードの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional probe card.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プローブカード 11 基盤 12 開口部 13 ターミナルピン 14 ブレード 15 針 16 抵抗 17,18 配線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Probe card 11 Base 12 Opening 13 Terminal pin 14 Blade 15 Needle 16 Resistance 17, 18 Wiring

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子の電極に接触させて電気的測
定を行う導電性の針を備えたプローブカードにおいて、 半導体素子の電極に直接接触させる針と電気的測定のた
めの外部の装置に接続するターミナルピンとの間に電流
制限手段を備えたことを特徴とするプローブカード。
1. A probe card provided with a conductive needle for performing electrical measurement by contacting an electrode of a semiconductor element, wherein the probe is connected to an external device for electrical measurement and a needle directly contacting the electrode of the semiconductor element. A current limiting means between the terminal card and the terminal pin.
【請求項2】 前記電流制限手段は、抵抗であることを
特徴とする請求項1記載のプローブカード。
2. The probe card according to claim 1, wherein said current limiting means is a resistor.
【請求項3】 一つの前記針に対して電気的に直接接続
されたターミナルピンと前記電流制限手段を介して電気
的に接続されたターミナルピンとを同時に有しているこ
とを特徴とする請求項1記載のプローブカード。
3. The device according to claim 1, further comprising a terminal pin electrically connected directly to one of said needles and a terminal pin electrically connected to said needle via said current limiting means. The described probe card.
JP9564797A 1997-04-14 1997-04-14 Probe guard Pending JPH10288628A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008304234A (en) * 2007-06-06 2008-12-18 Japan Electronic Materials Corp Probe card
CN103869109A (en) * 2012-12-12 2014-06-18 华邦电子股份有限公司 Probe card and welding method

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