JPS63208237A

JPS63208237A - 半導体装置の測定装置

Info

Publication number: JPS63208237A
Application number: JP62040279A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hida; 飛田　賢治; Kanji Otsuka; 寛治大塚; Ryuichi Takagi; 隆一高木; Susumu Kasukabe; 進春日部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1988-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、半導体装置の測定装置に関するものであり、
特に、テスターのプローブカードに適用して有効な技術
に関するものである。

〔従来技術〕

半導体チップの電気的特性を測定するテスターのプロー
ブカードは、セラミックやガラス等からなる支持基板に
タングステン等からなる探針プローブを所定間隔で例え
ば円形に配置して構成しである。

しかし、半導体チップの集積度が増加するに従ってバン
プ電極あるいはポンディングパッドの数も増加する。こ
のため、前記プローブカードの探針プローブ数も増加す
る。そこで、支持基板に探針プローブを垂直に貫通させ
るように設けて数の増加を図ることが考えられる。探針
プローブは、支持基板で固定して支持する。なお、プロ
ーブカードに関する技術は、例えば、日経マグロウヒル
社発行、ｒ日経エレクトロニクスＪ　１９８５年１月２
８日発行、ｐｐ２２１〜２３４に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、前記のように、探針プローブを支持基板に
固定して設けた場合を検討した結果、次の問題点を見出
した。

探針プローブの先端の高さを同一にすることは極めて難
かしく、また半導体チップ上のバンプ電極の高さも、ま
ちまちである。このため探針プローブを支持基板に゛固
定して取り付けてしまうと、テスターで半導体チップを
測定するいわゆるプローブ検査のときに、接触不良とな
る探針プローブを生じる。

あるいは、探針プローブの接触不良を防止するために探
針プローブの接触原理を強くすると、バンプ電極または
ポンディングパッドを壊してしまう。

本発明の目的は、探針プローブ検査の信頼性を向上する
技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、半導体装置の信頼性の向上を図る
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、探針プローブはこれを支持する支持基板に貫
通して設け、前記探針プローブと支持基板の間に弾性材
を介在することによって弾性を持って支持するものであ
る。

〔作用〕

上述した手段によれば、探針プローブが支持基板に対し
て垂直方向に動いて探針プローブやバンプ電極（または
ポンディングパッド）の高さのばらつきを吸収するので
、探針プローブとバンプ電極の接触性が向上し、探針プ
ローブ検査の信頼性が向上する。

また、探針プローブが弾性をもってバンプ電極に接触す
るので、バンプ電極の破壊が防止され、半導体装置の信
頼性を高めることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、プローブカードの断面図、第２図は、プローブカードの支持基板の平面図、第３図
は、支持基板の一部を拡大して示した断面図である。

本実施例のプローブカードは、第１図乃至第３図に示す
ように、例えばタングステン等からなる探針プローブ２
が、セラミックまたはガラス等の絶縁材からなる支持基
板１に所定間隔ごとに貫通して設けられている。支持基
板１の探針プローブ２を通すための穴（符号は付してい
ない）は１例えばドリル等で開けられたものであり、そ
の径は１６０μｍ程度になっている。探針プローブ２の
径は８０μｍ程度である。探針プローブ２と支持基板１
の間の空間を充てんするように、支持基板１の探針プロ
ーブ２が設けられている穴にネオプレンゴム、シリコー
ンゴム、ウレタンゴム等のゴムからなる弾性材３を設け
ている。この弾性材３の膜厚は４０μｍ程度にしてあり
、探針プローブ２を弾性を持って支持基板１に取り付け
るようにしている。探針プロー“ブ２の間の間隔すなわ
ち繰り返しピッチは、２００μｍ程度であり、支持基板
１に５００本程度行列状に設けである。探針プローブ２
の先端２Ａが半導体チップ８上の半田からなるバンプ電
極７Ａ、７Ｂに当てられる。先端２Ａと反対側の端部は
、半田４によってフレキシブル基板５の配線６に接続し
ている。フレキシブル基板５はポリイミド等からなり、
多層構造になっている。フレキシブル基板５の配線は、
図示していないが、コネクタ等を経た後テスタ本体に接
続している。

探針プローブ２がバンプ電極７Ａ、７Ｂに当てられると
１弾性材３が垂直方向に変形してバンプ電極７Ａ、７Ｂ
に加る圧力を緩衝する。

また、バンプ電極７Ａ、７Ｂの高さのばらつきあるいは
探針プローブ２の支持基板１がら出ている部分の長さの
ばらつきを探針プローブ２が前記のように動くことによ
って吸収する。このとき、フレキシブル基板５が柔軟軟
に変形して探針プロ−ブ２の動きを抑圧しないようにな
っている。

弾性材３は、径が１６０μｍ程度の穴に探針プローブ２
を挿入し、支持基板１からの出具合いを調整した後、探
針プローブ２の周囲に液状の弾性材３を流し込み、この
後適度な硬さに硬化させて形成する。または、探針プロ
ーブ２の周囲に４０μｍ程度の厚さでネオプレンゴムや
シリコーンゴム等を被覆し、バンブ電極７　（７Ａ、７
Ｂ）との位置合せを行った後、例えばエポキシ樹脂等の
樹脂でモールドすることによって形成する。または、支
持基板１に形成した穴に探針プローブ２を挿入するより
先に液状のネオプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタン
ゴム等の弾性材３を充てんし、この後圧力を加えて探針
プローブ２を押し込む。探針プローブ２の出具合いを調
整しながら液状の弾性材３を適度な硬さに硬化させて形
成する。

以上、説明したように、本実施例のプローブカードによ
れば、次の効果を得ることができる。

（１）探針プローブ２を支持基板１に弾性をもって取り
付けていることにより、探針プローブ２をバンブ電極７
Ａ、７Ｂに接触させる際に探針プローブ２が垂直方向に
変形してバンブ電極７Ａ、７Ｂの高さのばらつき、探針
プローブ２の長さのばらつき等を吸収するので、接触不
良となる探針プローブ２をなくすことができる。すなわ
ち、プローブ検査の信頼性を高めることができる。

（２）弾性材３がプローブ検査時の接触圧力を緩衝する
ので、バンプ電極７Ａ、７Ｂの破壊をなくすことができ
る。これにより、半導体装置の信頼性を向上することが
できる。

（３）探針プローブ２を弾性をもって支持する手段とし
てネオプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等か
らなる弾性材３を用いたことにより、コイルスプリング
で弾性をもたせたときと比較して探針プローブ２を細く
できる。これにより、探針プローブ２間のピッチを小さ
くできる。

なお１弾性材３は、第４図に示したように構成してもよ
い。

探針プローブ２は、それの先端２Ａ側に設けられた弾性
材３Ａ及びそれと反対側に設けられた弾性材３Ｂで支持
基板１に取り付けられている。それぞれの弾性材３を上
から見た形状すなわち平面図は、リング状になる。また
１弾性材３Ａ、３Ｂの間は弾性材３が充てんされない空
間９となっている。このように、探針プローブ２の中間
部に弾性材３を充てんしない空間９を設けることにより
。

弾性材３Ａ、３Ｂの垂直方向へのずれ量が大きくなるの
で、探針プローブ２の接触不良をさらに少くすることが
できる。また、バンブ電極７の破壊をさらに少くするこ
とができる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが１
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

（１）探針プローブを支持基板に弾性をもって取り付け
ていることにより、接触不良となる探針プローブをなく
すことができる。すなわち、プローブ検査の信頼性を高
めることができる。

（２）弾性材がプローブ検査時の接触圧力を緩衝するの
で、バンブ電極の破壊をなくすことができる。これによ
り、半導体装置の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プローブカードの断面図、第２図は、探針プローブの支持基板の平面図、第３図は
、支持基板の一部を拡大して示した断面図、第４図は１本発明の変形例のプローブカードを構成する
支持基板の一部の断面図である。図中、１・・・支持基板、２・・・探針プローブ、２Ａ
・・・探針プローブの先端、３・・・弾性材（ネオプレ
ンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム）４・・・半田
、５・・・フレキシブル基板、６・・・配線、７Ａ、７
Ｂ・・・バンブ電極（半田）、８・・・半導体チップ、
９・・・空第　　　１　　図第　　２　　図、）４−′ｌ田第　　３　　図第　　４　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、半導体チップの電極に探針プローブを当てて電気的
特性を測定する半導体装置の測定装置であって、前記探
針プローブはこれを支持する支持基板に貫通して設け、
前記探針プローブと支持基板の間に弾性材を介在するこ
とによって支持されることを特徴とする半導体装置の測
定装置。２、前記支持基板は、セラミック、ガラス等の絶縁材か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
導体装置の測定装置。３、前記弾性材は、ネオプレンゴム、シリコームゴム、
ウレタンゴム等のゴムからなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の半導体装置の測定装置。