KR20090016466A - 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스페이스 트랜스포머의 강성의 향상을 용이하고 또한 저비용으로 실현할 수 있는 프로브 카드를 제공한다.

이 목적을 위하여, 검사용 신호를 생성하는 회로구조에 대응하는 배선 패턴을 가지는 평판형상의 배선기판(11)과, 배선기판(11)에 적층되고, 배선기판(11)의 배선을 중계하는 인터포저(13)와, 인터포저(13)에 적층되어 접착제(19)에 의하여 고착되고, 인터포저(13)에 의하여 중계된 배선의 간격을 변환하고, 상기 배선을 인터포저(13)에 대향하는 측과 반대측의 표면으로 표출하는 스페이스 트랜스포머(14)와, 스페이스 트랜스머(14)에 적층되고, 복수의 프로브를 수용 유지하는 프로브 헤드(15)를 구비한다.

Description

프로브 카드{PROBE CARD}

본 발명은, 검사대상인 반도체 웨이퍼와 검사용 신호를 생성하는 회로구조와의 사이를 전기적으로 접속하는 프로브 카드에 관한 것이다.

반도체의 검사공정에서는, 다이싱하기 전의 반도체 웨이퍼의 상태에서 도전성을 가지는 프로브(도전성 접촉자)를 콘택트시킴으로써 도통검사 등을 행하여, 불량품을 검출하는 것이 있다(WLT : Wafer Level Test). 이 WLT를 행할 때는, 검사장치(테스터)에 의하여 생성, 송출되는 검사용 신호를 반도체 웨이퍼에 전송하기 위하여, 다수의 프로브를 수용하는 프로브 카드가 사용된다. WLT에서는, 반도체 웨이퍼 상의 다이를 프로브 카드로 스캐닝하면서 프로브를 다이마다 개별로 콘택트시키나, 반도체 웨이퍼 상에는 수백 내지 수만이라는 다이가 형성되어 있기 때문에, 하나의 반도체 웨이퍼를 테스트하기 위해서는 상당한 시간이 필요하고, 다이의 수가 증가함과 동시에 비용의 상승을 초래하고 있었다.

상기한 WLT의 문제점을 해소하기 위하여, 최근에는 반도체 웨이퍼 상의 모든 다이, 또는 반도체 웨이퍼 상의 적어도 1/4 내지 1/2 정도의 다이에 수백 내지 수만의 프로브를 일괄하여 콘택트시키는 FWLT(Full Wafer Level Test)라는 방법도 사용되고 있다. 이 방법에서는, 프로브를 반도체 웨이퍼 상의 전극 패드에 대하여 정확하게 콘택트시키기 위하여, 기설정된 기준면에 대한 프로브 카드의 평행도나 평면도를 정밀도 좋게 유지함으로써 프로브의 선단 위치 정밀도를 유지하는 기술이나, 반도체 웨이퍼를 고정밀도로 얼라이먼트하는 기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 또는 2를 참조).

도 11은 상기한 FWLT에서 적용되는 프로브 카드의 하나의 구성예를 모식적으로 나타내는 도면이다. 상기 도면에 나타내는 프로브 카드(8)는, 반도체 웨이퍼 상의 전극패드의 배치패턴에 대응하여 설치된 복수의 프로브(9)와, 이 복수의 프로브(9)를 수용하는 프로브 헤드(81)와, 프로브 헤드(81)에서의 미세한 배선 패턴의 간격을 변환하는 스페이스 트랜스포머(82)와, 스페이스 트랜스포머(82)에서 나온 배선(w)을 중계하는 인터포저(83)와, 인터포저(83)로 중계된 배선을 검사장치에 접속하는 배선기판(84)과, 배선기판(84)에 설치되어 검사장치측에 설치되는 암커넥터와 접속되는 수커넥터(85)와, 배선기판(84)을 보강하는 보강부재(86)를 구비한다.

이 중, 인터포저(83)로서는, 세라믹스 등의 절연성재료로 이루어지는 박막형상의 기재와, 이 기재의 양면에 기설정된 패턴으로 설치되고, 캔틸레버 빔형상을 이루는 판스프링식의 복수의 접속단자를 가지는 것이 알려져 있다. 이 경우에는, 인터포저(83)의 한쪽의 표면에 설치된 접속단자가 스페이스 트랜스포머(82)의 전극패드에 접촉함과 동시에, 다른쪽 표면에 설치된 접속단자가 배선기판(84)의 전극 패드에 접촉함으로써 양자의 전기적인 접속을 도모하고 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특허제3386077호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2005-164600호 공보

그러나, 상기한 프로브 카드(8)로 대표되는 종래의 프로브 카드에는, 인터포저가 스페이스 트랜스포머에 대하여 탄성력을 가하기 때문에, 이 탄성력에 의하여 스페이스 트랜스포머에 휘어짐이 생긴다는 문제가 있었다. 이 경우, 스페이스 트랜스포머에 거의 밀착되어 있는 프로브 헤드도 스페이스 트랜스포머를 따라 휘게 되고, 나아가서는 프로브의 선단 높이의 평탄도가 저하하게 된다. 그 결과, 프로브 헤드의 중심부에서 유지되는 프로브의 쪽이 프로브 헤드의 주변부에서 유지되는 프로브보다 먼저 반도체 웨이퍼에 콘택트하게 되어, 반도체 웨이퍼에 대한 접촉저항이 안정되지 않는 요인으로 되어 있었다.

이 문제는, 특히 직경이 12인치(약 300 mm)의 반도체 웨이퍼를 검사대상으로 하는 경우에 현저하다. 즉, 직경이 12인치인 반도체 웨이퍼에 적용 가능한 프로브 카드는, 직경 8인치(약 200 mm)의 반도체 웨이퍼에 적용 가능한 프로브 카드보다 수용하는 프로브의 수가 많고(수천 내지 수만), 또한 스페이스 트랜스포머의 표면적도 크기 때문에, 휘어짐이 한층 더 커진다는 문제가 있었다.

또, 일반적으로 세라믹 등의 다층 기판으로 이루어지는 스페이스 트랜스포머에 대해서는, 인터포저로부터 받는 탄성력(반력)에 저항할 수 있는 기계적 강성을 가지게 하기 위하여 더미층을 가하는 등의 조치를 실시함으로써 그 판 두께를 가능한한 두껍게 하는 것이 자주 행하여지고 있다. 그러나, 배선층의 수를 많게 하기 위해서는 제조에 시간이 걸리는 데다가, 비용의 상승을 초래한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 스페이스 트랜스포머의 강성의 향상을 용이하게 또한 저비용으로 실현할 수 있는 프로브 카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태는, 검사대상인 반도체 웨이퍼와 검사용 신호를 생성하는 회로구조와의 사이를 전기적으로 접속하는 복수의 프로브를 수용하는 프로브 카드에 있어서, 상기 회로구조에 대응하는 배선 패턴을 가지는 평판형상의 배선기판과, 상기 배선기판에 적층되고, 상기 배선기판의 배선을 중계하는 인터포저와, 상기 인터포저에 적층되어 고착되고, 상기 인터포저에 의하여 중계된 배선의 간격을 변환하고, 상기 배선을 상기 인터포저에 대향하는 측과 반대측의 표면에 표출하는 스페이스 트랜스포머와, 상기 스페이스 트랜스포머에 적층되고, 상기 복수의 프로브를 수용 유지하는 프로브 헤드를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머는, 적층상태에서 접착제에 의하여 접착된 것으로 하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 접착제는, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머가 서로 대향하는 표면에서, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머와의 전기적인 접속을 행하는 부분을 제외하고 설치된 것으로 하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머가 서로 대향하는 표면에서, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머와의 전기적인 접속을 행하는 부분을 포위하는 레지스트를 설치하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 접착제는, 시트형상을 하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머는, 적층상태에서 제 1 나사부재를 사용하여 체결된 것으로 하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 배선기판의 표면으로서 상기 인터포저가 적층된 부분의 표면에서 상기 배선기판을 관통하도록 매립되고, 상기 배선기판의 판 두께보다 큰 높이를 가지는 복수의 제 1 포스트부재를 더 구비하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 제 1 포스트부재와 동일한 높이를 가지고, 이 높이방향을 관통하는 중공부가 설치되어 이루어지고, 상기 배선기판의 중앙부에 상기 배선기판을 관통하도록 매립된 제 2 포스트부재와, 상기 제 2 포스트부재에 설치된 상기 중공부에 삽입되고, 상기 배선기판과 상기 인터포저를 체결하는 제 2나사부재를 더 구비하여도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 인터포저는, 도전성재료로 이루어지고, 축선방향으로 신축 자유로운 복수의 접속단자와, 절연성재료로 이루어지고, 상기 복수의 접속단자를 개별로 수용하는 복수의 관통 구멍부가 형성된 하우징을 가져도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 접속단자는 코일형상을 하고, 상기 축선방향의 양쪽 끝측을 향하여 끝이 가늘어지도록 각각 밀착하여 감긴 한 쌍의 전극 핀부와, 상기 한 쌍의 전극 핀부의 사이에 개재하여 상기 한 쌍의 전극 핀부를 연결하는 코일 스프링부를 가져도 된다.

또, 상기 발명에 있어서, 상기 코일 스프링부는, 상기 접속단자의 축선방향의 중간에 설치된 밀착 감김부와, 상기 밀착 감김부의 한쪽 끝측에 설치된 정상 감김부와, 상기 밀착 감김부의 한쪽 끝측으로서 상기 정상 감김부가 설치된 측과는 다른 끝부측에 설치되고, 상기 정상 감김부보다 성기게 감긴 성긴 감김부로 이루어지는 것으로 하여도 된다.

본 발명에 관한 프로브 카드에 의하면, 검사용 신호를 생성하는 회로구조에 대응하는 배선 패턴을 가지는 평판형상의 배선기판과, 상기 배선기판에 적층되고, 상기 배선기판의 배선을 중계하는 인터포저와, 상기 인터포저에 적층되어 고착되고, 상기 인터포저에 의하여 중계된 배선의 간격을 변환하고, 상기 배선을 상기 인터포저에 대향하는 쪽과 반대측의 표면으로 표출하는 스페이스 트랜스포머와, 상기 스페이스 트랜스포머에 적층되고, 복수의 프로브를 수용 유지하는 프로브 헤드를 구비함으로써, 스페이스 트랜스포머의 강성의 향상을 용이하게 또한 저비용으로 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 프로브 카드 주요부의 구성을 나타내는 분해사시도,

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 관한 프로브 카드의 구성을 나타내는 도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 본 발명의 실시형태 1에 관한 프로브 카드를 사용한 검사의 개요를 나타내는 도,

도 5는 인터포저 및 트랜스포머의 내부 구성을 나타냄과 동시에 양자의 접착형태를 나타내는 부분 단면도,

도 6은 인터포저 주변의 프로브 카드의 구성을 나타내는 도,

도 7은 프로브 및 프로브 헤드 주요부의 구성을 나타내는 확대부분 단면도,

도 8은 인터포저와 스페이스 트랜스포머와의 다른 접착형태를 나타내는 부분단면도,

도 9는 본 발명의 실시형태 2에 관한 프로브 카드의 구성을 나타내는 단면도,

도 10은 본 발명의 실시형태 3에 관한 프로브 카드의 구성을 나타내는 단면도,

도 11은 종래의 프로브 카드의 구성을 나타내는 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 6, 7, 8 : 프로브 카드 2, 9 : 프로브

3 : 프로버 4 : 커넥터자리

5 : 반도체 웨이퍼 11, 61, 84 : 배선기판

12, 62, 86 : 보강부재 13, 63, 73, 83 : 인터포저

14, 74, 82 : 스페이스 트랜스포머 15, 81 : 프로브 헤드

15p : 프로브 수용영역 16 : 유지부재

17 : 리프스프링 18, 68 : 포스트부재

18a, 68a : 큰 지름부 18b, 68b : 작은 지름부

19 : 접착제 20, 85 : 수커넥터

21, 22 : 바늘형상부재 21a, 22a : 바늘형상부

21b, 22c : 보스부 21c : 축부

22b : 플랜지부 23 : 스프링부재

23a : 성긴 감김부 23b : 밀착 감김부

24 : 레지스트 31 : 프로브 카드 홀더

32 : 가압 지그 40 : 암커넥터

50 : 웨이퍼척 51, 112, 141, 142 : 전극 패드

111, 133, 151, 621, 631, 731, 741 : 관통구멍부

121 : 바깥 둘레부 122 : 중심부

123 : 연결부 124 : 오목부

131 : 하우징 132 : 접속단자

132a : 코일 스프링부 132b, 132c : 전극 핀부

132d : 정상 감김부 132e : 밀착 감김부

132f : 성긴 감김부 151a : 작은 지름 구멍

151b : 큰 지름 구멍 171 : 포올부

201, 202 : 나사부재 w : 배선

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이후,「실시형태」라고 한다)를 설명한다. 또한 도면은 모식적인 것으로, 각 부분의 두께와 폭과의 관계, 각각의 부분의 두께의 비율 등은 현실의 것과는 달느 경우도 있는 것에 유의해야 하며, 도면 상호간에서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 경우가 있는 것은 물론이다.

(실시형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 관한 프로브 카드 주요부의 구성을 나타내는 분해사시도이다. 또, 도 2는 본 실시형태 1에 관한 프로브 카드의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은, 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 1의 윗쪽을 하면측으로 한 도면이다. 또한, 도 4는 도 2의 B-B선 단면을 배선의 일부도 포함하여 모식적으로 나타냄과 동시에, 본 실시형태 1에 관한 프로브 카드를 사용한 검사의 개요를 나타내는 도면이다. 이들 도 1 내지 도 4에 나타내는 프로브 카드(1)는, 복수의 프로브(2)(도전성 접촉자)를 사용하여 검사대상인 반도체 웨이퍼와 검사용 신호를 생성하는 회로구조를 구비한 검사장치를 전기적으로 접속하는 것이다.

프로브 카드(1)는 원반형상을 이루고, 검사장치와의 전기적인 접속을 도모하는 배선기판(11)과, 배선기판(11)의 한쪽 면에 장착되고, 배선기판(11)을 보강하는 보강부재(12)와, 배선기판(11)으로부터의 배선을 중계하는 인터포저(13)와, 인터포저(13)에 적층되어 고착되고, 인터포저(13)에 의하여 중계된 배선의 간격을 변환하는 스페이스 트랜스포머(14)와, 배선기판(11)보다 지름이 작은 원반형상을 이루어 스페이스 트랜스포머(14)에 적층되고, 검사대상인 반도체 웨이퍼에 대응하여 복수의 프로브(2)를 수용 유지하는 프로브 헤드(15)를 구비한다. 또, 프로브 카드(1)는, 배선기판(11)에 고착되고, 인터포저(13) 및 스페이스 트랜스포머(14)를 적층한 상태에서 일괄하여 유지하는 유지부재(16)와, 유지부재(16)에 고착되어 프로브 헤드(15)의 끝부를 고정하는 리프스프링(17)과, 배선기판(11)의 기설정된 부분에 매립되는 복수의 포스트부재(18)(제 1 포스트부재)를 구비한다.

배선기판(11)은, 베이크라이트나 에폭시수지 등의 절연성물질을 이용하여 형성되고, 복수의 프로브와 검사장치를 전기적으로 접속하기 위한 배선층이 비어홀 등에 의하여 입체적으로 형성되어 있다. 배선기판(11)에는, 복수의 포스트부재(18)를 각각 매립하기 위한 관통 구멍부(111)가 포스트부재(18)의 수와 동일한 수만큼 설치되어 있다. 또한, 도 3에서는 원래 평판형상인 배선기판(11)이 변형되고, 그 배선기판(11)의 종단면이 굴곡되어 있는 상태를 나타내고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 배선기판(11)에 형성되는 배선(w)의 한쪽 끝은, 검사장치(도시 생략)와의 접속을 행하기 위하여 배선기판(11)의 표면으로서 보강부재(12)가 장착된 측의 표면에 설치된 복수의 수커넥터(20)에 접속된다. 이것에 대하여 배선(w)의 다른쪽 끝은, 스페이스 트랜스포머(14)를 거쳐 프로브 헤드(15)로 수용 유지하는 프로브(2)에 전기적으로 접속되어 있다.

각 수커넥터(20)는, 배선기판(11)의 중심에 대하여 방사상으로 설치되고, 검사장치의 커넥터자리(4)에서 대향하는 위치에 설치되는 암커넥터(40)의 각각과 쌍을 이루고, 서로의 단자가 접촉함으로써 프로브(2)와 검사장치와의 전기적인 접속을 확립한다. 수커넥터(20)와 암커넥터(40)로 구성되는 커넥터로서, 수커넥터를 끼우고 뺄 때에 외력을 거의 필요로 하지 않고, 커넥터끼리를 결합한 후에 외력에 의하여 압접력을 가하는 무삽입력[zero insertion force(ZlF)]형 커넥터를 적용할 수 있다. 이 ZIF형 커넥터를 적용하면, 프로브 카드(1)나 검사장치는, 프로브(2)의 수가 많아도 접속에 의한 스트레스를 거의 받지 않아도 되어, 전기적인 접속을 확실하게 얻을 수 있는 데다가, 프로브 카드(1)의 내구성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 배선기판(11)에 암커넥터를 설치하는 한편, 커넥터자리(4)에 수커넥터를 설치하여도 된다. 또, 수커넥터의 형상이나 배치위치는, 반드시 상기한 것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기한 바와 같이, 커넥터를 사용함으로써, 프로브 카드(1)와 검사장치를 접속하는 대신, 스프링작용이 있는 포고핀 등의 단자를 검사장치에 설치하고, 이와 같은 단자를 거쳐 프로브 카드(1)를 검사장치에 접속하는 구성으로 하여도 된다.

보강부재(12)는, 배선기판(11)과 대략 동일한 지름을 가지는 원형의 바깥 둘레부(121)와, 바깥 둘레부(121)가 이루는 원과 동일한 중심을 가지고, 인터포저(13)의 표면보다 약간 표면적이 큰 원반형상을 이루는 중심부(122)와, 중심부(122)의 바깥 둘레방향에서 바깥 둘레부(121)에 도달하기까지 연장 돌출하고, 바깥 둘레부(121)와 중심부(122)를 연결하는 복수의 연결부(123)(도 1에서는 4개)를 구비한다. 또, 보강부재(12)의 중심부(122)에는, 포스트부재(18)의 끝부를 탑재하는 오목부(124)가 복수개 형성되어 있다. 이 보강부재(12)는, 알루마이트 마무리를 행한 알루미늄, 스테인리스, 인바재, 코바르재(등록상표), 두랄루민 등 강성이 높은 재료에 의하여 실현된다.

인터포저(13) 및 스페이스 트랜스포머(14)는, 서로에게 대략 합동인 정8각형 의 표면을 가지는 박판형상을 이루고 있고, 대향하는 표면이 접착제(19)에 의하여 접착되어 있다. 도 5는, 인터포저(13) 및 스페이스 트랜스포머(14)의 내부 구성을 나타냄과 동시에, 양쪽 부재의 접착형태를 나타내는 부분단면도이다. 또, 도 6은 도 5와 동일한 부분에 배선기판(11)을 설치한 후의 상태를 나타내는 부분단면도이다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 인터포저(13)는, 모재를 이루는 하우징(131)과, 하우징(131)에 수용 유지되는 복수의 접속단자(132)를 구비한다. 또, 스페이스 트랜스포머(14)는, 모재에 대하여 피치 폭을 변환하는 배선(w)과, 배선(w)의 한쪽 끝측에 접속되어 모재의 표면에서 표출하고, 인터포저(13)의 접속단자(132)와 접촉하는 전극 패드(141)와, 프로브 헤드(15)와 대향하는 쪽의 표면에 표출하여, 전극 패드(141)의 피치 폭보다 좁은 피치 폭을 가지는 전극 패드(142)를 구비한다[전극 패드(142)에 대해서는, 이하에서 설명하는 도 7을 참조).

인터포저(13)의 하우징(131)은 단일부재로 이루어지고, 복수의 접속단자(132)를 개별로 수용하는 복수의 관통 구멍부(133)가 형성되어 있다. 이 때문에 하우징(131)은, 기계가공이 가능한 마시너블 세라믹스로 이루어진다. 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)는, 접착제(19)에 의하여 접착되어 일체화되어 있기 때문에, 관통 구멍부(133)의 개구면의 한쪽은 스페이스 트랜스포머(14)에 의하여 막히게 된다. 이 때문에, 관통 구멍부(133)는, 도 5 등에 나타내는 바와 같은 단일 지름의 스트레이트 구멍이어도 된다. 따라서, 관통 구멍부(133)는, 예를 들면 1 종류의 드릴을 사용한 드릴가공을 행하는 것만으로 형성할 수 있기 때문에, 제조가 용이해져, 제조기간의 단축과 비용저감을 실현하는 것이 가능하게 된다.

인터포저(13)의 접속단자(132)는, 원통형상을 이루도록 도전성재료를 권회하여 형성한 코일 스프링부(132a)와, 이 코일 스프링부(132a)의 양쪽 끝에서 끝이 가는 테이퍼형상으로 밀착하여 감긴 한 쌍의 전극 핀부(132b, 132c)로 이루어진다. 코일 스프링부(132a)는, 정상 감김부(132d)와, 밀착 감김부(132e)와, 정상 감김부(132d)보다 비교적 성긴 피치로 형성된 성긴 감김부(132f)를 구비한다. 이와 같은 구성을 가지는 접속단자(132)에 의하면, 압축 변형하였을 때에 코일 스프링부(132a)에 얽힘이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또, 접속단자(132)를 코일형상의 스프링부재 단체로 구성하고 있기 때문에, 부품점수가 적어도 되어, 제조나 메인티넌스에 필요한 비용을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 전극 핀부(132b, 132c)는 끝이 가는 형상을 이루고, 전극 패드(141, 112)에 각각 탄발적으로 접촉하고 있기 때문에, 전극 핀부(132b, 132c)의 돌출단 위치의 불균일을 작게 할 수 있고, 피접촉체에 대하여 균일하게 콘택트할 수 있다.

도 6에 나타내는 상태에서, 코일 스프링부(132a)는, 정상 감김부(132d) 및 성긴 감김부(132f)가 휘어져 대략 밀착상태가 되고, 접속단자(132)의 전극 핀부(132b)의 선단이 배선기판(11)의 전극 패드(112)에 접촉하는 한편, 접속단자(132)의 전극 핀부(132c)의 선단이 스페이스 트랜스포머(14)의 전극 패드(141)에 접촉한다. 이에 의하여 배선기판(11)과 스페이스 트랜스포머(14)와의 전기적인 접속을 중계하고 있다.

스페이스 트랜스포머(14)는, 알루미나계 세라믹스 등의 절연성재료를 모재로 하고, 폴리이미드 다층 배선에 의하여 형성된다. 그런데, 알루미나계 세라믹스의 열팽창계수(CTE)는, 7.2 ppm/℃ 정도이다. 이것에 대하여, 인터포저(13)의 하우징(131)을 이루는 마시너블 세라믹스의 열팽창계수는 1 내지 10 ppm/℃ 정도이고, 소재에 따라 간극이 있다. 본 실시형태 1에서는, CTE가 7 내지 7.5 ppm/℃ 정도인 마시너블 세라믹스를 사용함으로써 스페이스 트랜스포머(14)와의 열팽창계수의 값의 정합(整合)을 도모하고, 검사시에 온도가 저온(-50℃) 내지 고온(200℃)으로 변화하여도 바이메탈 효과가 발생하지 않고, 인터포저(13) 및 스페이스 트랜스포머(14)의 휘어짐을 억제하여 평탄도를 유지하는 구성으로 하고 있다.

인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)를 접착제(19)에 의하여 접착할 때에는, 스페이스 트랜스포머(14)의 표면에서, 전극 패드(141)를 제외하는 패턴으로 접착제(19)를 하나의 면에 배치시킨다. 이 접착제(19)의 배치는, 접착제(19)가 액체인 경우에는, 브러시(刷毛) 도포, 롤러 도포, 스프레이 분무, 스핀너 등에 의한 도포, 또는 접착제에의 침지 등에 의하여 행한다. 또, 접착제(19)가 반고체 형상 또는 고체형상인 경우에는, 적당한 두께의 시트형상으로 성형한 후, 용제나 희석제 등에 의하여 적당한 농도로 용해 또는 분산시킨 후, 상기한 도포나 침지를 행함으로써, 접착제(19)를 배치한다.

접착제(19)로서는, 에폭시수지, 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 폴리에스테르수지, 실리콘수지 등의 열경화성 접착제를 사용할 수 있다. 또, 접착제(19)로서 폴리아세트산비닐, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐, 니트로셀룰로스, 폴리아크릴산에스테르 등의 열가소성 접착제를 사용할 수도 있다. 아울러, 접착제(19)로서 감압성 접착제 및 열압착성 접착제를 사용할 수도 있다.

또한, 접착제(19)로서는, 땜납 등의 납재를 사용하여도 된다. 납재가 도전성을 가지고 있는 경우에는, 그 표면에 산화 피막을 형성하여 절연성을 부여한 후, 접착제(19)로서 사용한다. 납재의 융점은, 사용시의 최고 온도인 200℃보다 높지 않으면 안되는 한편, 납재가 되는 금속의 융점이 너무 높으면, 납땜한 후에 상온으로 되돌릴 때 변형이 생기기도 한다. 이들 점을 근거로, 접착제(19)로서 적용하는 납재의 융점은, 200℃보다 높고, 또한 되도록 낮은 쪽이 바람직하다.

인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)를 접착할 때에는, 먼저 인터포저(13)및/또는 스페이스 트랜스포머(14)의 고착면에 접착제(19)를 상기한 어느 하나의 방법에 의하여 배치하여 반경화상태로 한다. 이 반경화상태에서는 접착력이 거의 발현하고 있지 않은 데다가, 관통 구멍부(133)나 전극패드(141)에 접착제(19)가 유입할 염려는 없다. 이 때문에, 예를 들면 인터포저(13)의 고착면에 접착제(19)를 배치하여 반경화상태로 하고 나서 관통 구멍부(133)를 형성하는 것도 가능하다.

그 후, 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)를 적층한 후, 접착제(19)를 본(本)경화시킴으로써, 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)가 완전히 접착되어 일체화한다. 이때, 접착제(19)가 열경화성 접착제인 경우에는, 기설정된 온도로 가열하거나, 또는 가열에 더하여 다시 가압함으로써 본 경화시킨다. 이것에 대하여 접착제(19)가 감압성 접착제인 경우에는, 기설정된 압력으로 가압함으로써 본경화시킨다.

또한, 전극 패드(141)를 제외한 패턴을 이루도록 박막형상의 양면 테이프를 만들고, 그 양면 테이프를 스페이스 트랜스포머(14)의 표면에 부착한 후, 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)를 적층함으로써 접착하도록 하여도 된다.

상기와 같이 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)를 접착함으로써, 양쪽 부재를 적층하였을 뿐의 경우와 비교하여, 전체로서의 강성을 향상시킬 수 있어, 스페이스 트랜스포머(14)의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 이에 의하여 스페이스 트랜스포머(14)에 적층된 프로브 헤드(15)의 평탄도도 향상하고, 프로브 헤드(15)가 수용 유지하는 프로브(2)의 선단의 평탄도도 향상하기 때문에, 반도체 웨이퍼(5)에 의 프로브(2)의 콘택트의 정밀도가 향상한다. 그 결과, 스페이스 트랜스포머(14)에 더미의 배선층을 형성하는 등으로 하여 판 두께를 두껍게 하지 않아도 되기 때문에, 제조기간을 단축하여, 제조비용을 억제하는 것이 가능해진다.

계속해서, 프로브 카드(1)의 구성을 설명한다. 프로브 헤드(15)는, 원반형상을 이루고, 도 2에 나타내는 프로브 수용영역(15p)에서 복수의 프로브를 도 2에서 지면 수직으로 돌출하도록 수용 유지하고 있다. 도 7은 프로브 헤드(15) 주요부의 구성 및 프로브 헤드(15)가 수용하는 프로브(2)의 상세한 구성을 나타내는 확대 부분 단면도이다.

프로브(2)는, 스페이스 트랜스포머(14)와 접촉하는 바늘형상부재(21)와, 이 바늘형상부재(21)와 상반되는 방향으로 돌출하고, 반도체 웨이퍼(5)의 전극 패드(51)에 접촉하는 바늘형상부재(22)와, 바늘형상부재(21)와 바늘형상부재(22)와의 사이에 설치되어 2개의 바늘형상부재(21, 22)를 신축 자유롭게 연결하는 스프링부재(23)를 구비한다. 서로 연결되는 바늘형상부재(21, 22) 및 스프링부재(23)는 동 일한 축선을 가지고 있다. 프로브(2)의 프로브 헤드(15)에서의 배열 패턴은, 검사대상인 반도체 웨이퍼(5)의 전극 패드(51)의 배치 패턴에 따라 정해진다.

바늘형상부재(21)는, 선단방향으로 돌출한 첨예단을 가지는 바늘형상부(21a)와, 바늘형상부(21a)의 첨예단과 반대측의 기초 끝부에 설치되고, 바늘형상부(21a)의 지름보다 작은 지름을 가지는 보스부(21b)와, 보스부(21b)의 바늘형상부(21a)가 접하는 측과 반대측의 표면으로부터 연장 돌출하는 축부(21c)를 구비하고, 길이방향으로 축대칭인 형상을 하고 있다. 이것에 대하여 바늘형상부재(22)는, 선단방향으로 돌출한 첨예단을 가지는 바늘형상부(22a)와, 바늘형상부(22a)의 첨예단과 반대측의 기초 끝부에 설치되고, 바늘형상부(22a)의 지름보다 큰 지름을 가지는 플랜지부(22b)와, 플랜지부(22b)의 바늘형상부(22a)가 접하는 쪽과 반대측의 표면에서 돌출하고, 플랜지부(22b)의 지름보다 작은 지름을 가지는 보스부(22c)를 구비하며, 길이방향으로 축대칭인 형상을 하고 있다.

스프링부재(23)는, 바늘형상부재(21)측이 성긴 감김부(23a)인 한편, 바늘형상부재(22)측이 밀착 감김부(23b)이고, 성긴 감김부(23a)의 끝부는 바늘형상부재(21)의 보스부(21b)에 감겨지고, 밀착 감김부(23b)의 끝부는 바늘형상부재(22)의 보스부(22c)에 감겨져 있다. 성긴 감김부(23a)와 보스부(21b)와의 사이 및 밀착 감김부(23b)와 보스부(22c)와의 사이는, 스프링의 감김력 및/또는 납땜에 의하여 각각 접합되어 있다.

이상의 구성을 가지는 프로브(2)는, 스프링부재(23)를 구비함으로써 바늘형상부재(21, 22)가 도 7에서 상하방향으로 탄발적으로 이동 가능하다. 바늘형상부 재(21)를 전극 패드(141)에 접촉시킨 상태, 즉 도 7에 나타내는 상태에서, 밀착 감김부(23b)의 적어도 일부는 바늘형상부재(21)의 축부(21c)에 접촉하고 있다. 환언하면, 밀착 감김부(23b)의 축선방향의 길이는, 상기한 도 7에 나타내는 상태를 실현 가능한 길이로 설정된다. 스프링부재(23)의 내경은, 보스부(21b)나 보스부(22c)의 외경보다 약간 크다. 이에 의하여 스프링부재(23)의 신축동작을 원활하게 행하게 할 수 있다.

프로브 헤드(15)는, 세라믹스 등의 절연성재료를 사용하여 형성되고, 반도체 웨이퍼(5)의 배열에 따라 프로브(2)를 수용하기 위한 관통 구멍부(151)가 판 두께방향(도 7의 연직방향)으로 형성되어 있다. 관통 구멍부(151)는, 반도체 웨이퍼(5)측(도 7의 연직 하측)의 끝면으로부터, 적어도 바늘형상부(22a)의 길이방향의 길이보다 작은 기설정된 길이에 걸쳐 형성된 작은 지름 구멍(151a)과, 이 작은 지름 구멍(151a)과 동일한 중심축을 가지고, 작은 지름 구멍(151a)보다 지름이 큰, 큰 지름구멍(151b)을 가진다. 또, 도 7에서도 분명한 바와 같이, 작은 지름구멍(151a)의 내경은, 바늘형상부재(22)의 바늘형상부(22a)의 외경보다 약간 크고, 플랜지부(22b)의 외경보다 약간 작다. 이와 같이, 관통 구멍부(151)가 단이 있는 구멍형상을 함으로써 프로브(2)[의 바늘형상부재(22)]를 탈락 방지하고 있다.

또한, 프로브 헤드(15)를, 연직방향을 따라 상하 2개의 부분으로 분할하여 구성하여도 된다. 이 경우에는, 나사부재와 위치 결정 핀을 사용하여 2개의 부분을 체결하나, 프로브(2)의 초기 하중으로 하측의 판이 팽창되는 것을 방지하기 위하여, 하측으로 오는 부분의 두께가 상측으로 오는 부분의 두께보다 두꺼워지도록 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 프로브 헤드(15)를 분할하여 구성함으로써, 프로브(2)를 용이하게 교환하는 것이 가능해진다.

그런데, 도 7에서는 기재하고 있지 않으나, 프로브 헤드(15)가 수용 유지하는 프로브(2) 중에는, 그라운드용의 프로브나, 전력공급용 프로브도 포함되어 있다. 이 때문에, 프로브(2)에 접속되는 배선(w) 중에는, 그라운드층이나 전원층에 접속되는 것도 있다.

유지부재(16)는, 보강부재(12)와 동일한 재료에 의하여 구성되고, 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)를 적층하여 유지 가능한 정8각 기둥형상의 중공부를 가진다. 이 유지부재(16)는, 접착제(19)에 의하여 일체화된 인터포저(13) 및 스페이스 트랜스포머(14)를 배선기판(11)에 대하여 가압하여 유지함으로써, 배선기판(11)과 스페이스 트랜스포머(14)가 인터포저(13)를 거쳐 전기적으로 접속하기위하여 필요한 압력을 가하고 있다.

리프스프링(17), 인청동, 스테인리스(SUS), 베릴륨구리 등의 탄성이 있는 재료로 형성되고, 두께가 얇은 둥근 고리형상을 이룬다. 리프스프링(17)의 안 둘레에는, 인터포저(13), 스페이스 트랜스포머(14) 및 프로브 헤드(15)를 유지하기 위한 가압용 부재로서의 포올부(171)가 전체 주위에 걸쳐 똑같이 설치되어 있다. 이와 같은 포올부(171)는, 프로브 헤드(15) 표면의 가장자리 끝부 근방을 전체 주위에 걸쳐 배선기판(11)의 방향으로 균등하게 가압하고 있다. 따라서, 프로브 헤드(15)로 수용하는 프로브(2)에는 대략 균일한 초기 하중이 발생하고, 프로브 헤드(15)의 휘어짐을 방지할 수 있다.

포스트부재(18)는, 배선기판(11)의 판 두께보다 약간 큰 높이를 가지는 원통형상의 큰 지름부(18a)와, 이 큰 지름부(18a)보다 작은 지름을 가지고, 큰 지름부(18a)와 동일한 중심축을 가지는 원통형상의 작은 지름부(18b)를 구비한다. 작은 지름부(18b)는, 보강부재(12)의 오목부(124)에 끼워 넣기 가능하다. 이 때문에 작은 지름부(18b)의 지름은, 오목부(124)의 지름과 대략 동일하고, 작은 지름부(18b)의 높이는, 오목부(124)의 깊이와 대략 동일하다. 포스트부재(18)는, 보강부재(12)와 동일한 재료에 의하여 구성할 수 있으나, 높은 가공 정밀도가 요구되는 점을 감안하여 스테인리스가 적합하다. 도 1에 나타내는 바와 같이,포스트부재(18)는, 인터포저(13)의 표면이 이루는 정8각형의 중심에 대하여 대칭으로 배치되어 있다. 이와 같이 하여 복수의 포스트부재(18)를 배선기판(11)에 매립함으로써, 배선기판(11)부분의 판 두께 방향의 폭을 포스트부재(18)의 높이에 의하여 규정할 수 있기 때문에, 배선기판(11)에 휘어짐, 굴곡, 또는 요철 등의 변형이 생겨도(도 3을 참조), 그 영향을 받지 않고, 프로브 헤드(15)의 평행도, 평면도의 각 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 프로브 카드(1)를 조립할 때, 배선기판(11), 보강부재(12), 인터포저(13), 스페이스 트랜스포머(14), 프로브 헤드(15), 유지부재(16)를 차례로 적층하여 갈 때에는, 기설정된 위치 결정 핀을 사용하여 상호의 위치 결정을 행하도록 하면 더욱 바람직하다.

다음에, 이상의 구성을 가지는 프로브 카드(1)를 사용한 반도체 웨이퍼(5)의 검사의 개요를, 도 4 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 프로브 카드(1)는, 검사시에 프로브(2)와 반도체 웨이퍼(5)를 콘택트시키는 장치인 프로버(3)에 장착하여 고정된다. 이 프로버(3)는, 배선기판(11)의 바닥면을 탑재하여 유지하는 프로브 카드 홀더(31)와, 프로브 카드 홀더(31)의 윗쪽에 위치하고, 프로브 카드(1)를 아래쪽으로 가압하여 고정하는 가압지그(32)를 구비한다.

프로브(2)와 반도체 웨이퍼(5)와의 콘택트는, 반도체 웨이퍼(5)를 탑재하는 웨이퍼척(50)을 기설정된 구동수단에 의하여 상승시킴으로써 실현한다. 이때, 반도체 웨이퍼(5)의 전극 패드(51)와 프로브(2)의 바늘형상부재(22)의 바늘형상부(22a)의 선단이 적확하게 콘택트하기 위해서는, 콘택트에 의하여 스트로크한 후의 프로브(2)의 선단 높이(h)가 프로브 카드 홀더(31)의 두께(d)보다 큰(h > d)것이 필요하다. 또한, 도 4에서는, 프로브 헤드(15)의 우단부에서 유지되어 있는 일군의 프로브(2)(4개)에 의하여 반도체 웨이퍼(5)와 콘택트하였을 때의 프로브(2)의 선단위치를 모식적으로 나타내고 있다[도 4에서는, 반도체 웨이퍼(5)와의 콘택트에의한 프로브(2)의 스트로크량을 Δh라 하고 있다].

도 7에 나타내는 상태에서 웨이퍼척(50)을 상승시킴으로써 반도체 웨이퍼(5)의 전극 패드(51)를 바늘형상부재(22)의 바늘형상부(22a)의 선단부에 접촉시키면, 바늘형상부재(22)는 상승하고, 스프링부재(23)는 압축되며, 또한 만곡되어 사행(蛇行)하게 된다. 이때, 밀착 감김부(23b)의 안 둘레부의 일부는 바늘형상부재(21)의 축부(21c)에 접촉한 상태를 유지하기 때문에, 밀착 감김부(23b)에는 프로브(2)의 축선방향을 따른 직선적인 전기신호가 흐른다. 따라서, 성긴 감김부(23a)에 코일형상으로 전기신호가 흐르는 일이 없고, 프로브(2)의 인덕턴스의 증가를 억제할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 실시형태 1에 관한 프로브 카드에 의하면, 검사용 신호를 생성하는 회로구조에 대응하는 배선 패턴을 가지는 평판형상의 배선기판과, 상기 배선기판에 적층되어, 상기 배선기판의 배선을 중계하는 인터포저와, 상기인터포저에 적층되어 고착되고, 상기 인터포저에 의하여 중계된 배선의 간격을 변환하여, 상기 배선을 상기 인터포저에 대향하는 쪽과 반대측의 표면으로 표출하는 스페이스 트랜스포머와, 상기 스페이스 트랜스포머에 적층되고, 복수의 프로브를 수용 유지하는 프로브 헤드를 구비함으로써, 스페이스 트랜스포머의 강성의 향상을 용이하게 또한 저비용으로 실현할 수 있다.

또, 본 실시형태 1에 의하면, 인터포저와 스페이스 트랜스포머를 고착하여 일체화한 것에 의하여, 스페이스 트랜스포머의 판 두께를 필요 이상으로 두껍게 할 필요가 없고, 인터포저의 판 두께를 두껍게 하는 것도 가능해진다. 아울러, 인터포저로 접속단자를 삽입하기 위한 관통 구멍부도 스트레이트 구멍이어도 된다. 따라서 프로브 카드의 제조비용을 저감할 수 있다. 또, 프로브 카드의 제조에 필요하게 되는 일수(日數)를 단축할 수도 있기 때문에, 고객의 요망에 대하여 신속하게 대응하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시형태 1에 의하면, 평면도 및 평행도의 각 정밀도의 향상에 따라 프로브의 선단위치의 정밀도도 향상하기 때문에, 프로브 사이의 선단의 높이방향의 위치의 불균일을 억제하고, 모든 프로브의 스트로크를 대략 일정하게 할 수 있어, 안정된 접촉 저항을 얻을 수 있다. 아울러, 모든 프로브의 스트로크를 대략 일정하게 함으로써, 특정한 프로브에 대하여 필요 이상의 하중을 가하는 일도 없어진다. 따라서, 반도체 웨이퍼의 전극 패드를 과도하게 손상하지 않아도 되어, 다이와 패키지와의 접속공정(와이어 본딩 등)에서의 수율의 악화나, 전극 패드에 접속된 배선의 파괴 등을 방지할 수 있다.

또한, 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)와의 접착방법은 상기한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 인터포저(13)의 관통 구멍부(133) 및 스페이스 트랜스포머(14)의 전극 패드(141)를 각각 포위하도록 레지스트(24)를 균일하게 설치하여도 된다. 이 경우에는, 기설정된 두께의 레지스트(24)를 고착면에 도포(형성)한 후, 마스킹을 실시함으로써 기설정된 패턴이 되도록 노광한다. 계속해서, 노광에 의하여 레지스트(24)가 제거된 부분에 접착제(19)를 배치한다. 이 결과, 레지스트(24)가 벽이 되고, 접착제(19)가 관통구멍부(133)나 전극 패드(141)를 포함하는 부분, 즉 인터포저(13)와 스페이스 트랜스포머(14)의 전기적인 접속을 행하는 부분으로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 또한, 여기서 설명한 접착방법에 대해서는, 예를 들면 일본국 특개2000-91391호 공보에서 더욱 상세한 내용이 개시되어 있다.

(실시형태 2)

도 9는, 본 발명의 실시형태 2에 관한 프로브 카드의 구성을 나타내는 도면이고, 상기 실시형태 1의 설명시에 참조한 도 3에 대응하는 도면이다. 도 9에 나타내는 프로브 카드(6)는, 원반형상을 이루어 검사장치와의 전기적인 접속을 도모하는 배선기판(61)과, 배선기판(61)의 한쪽 면에 장착되어, 배선기판(61)을 보강하 는 보강부재(62)와, 배선기판(61)으로부터의 배선을 중계하는 인터포저(63)를 구비한다. 또, 프로브 카드(6)는, 상기 실시형태 1에 관한 프로브 카드(1)가 구비하는 것과 각각 동일한 구성을 가지는 스페이스 트랜스포머(14), 프로브 헤드(15), 유지부재(16) 및 리프스프링(17)을 구비하고 있고, 배선기판(61)에는 복수의 포스트부재(18)가 매립되어 있다.

인터포저(63)와 스페이스 트랜스포머(14)는, 접착제(19)에 의하여 접착되어 일체화되어 있다. 이것에 더하여, 프로브 카드(6)에는, 1개의 나사부재(201)(제 2 나사부재)가, 보강부재(62)의 표면(도 9에서 상면)으로부터 인터포저(63)에 도달하는 판 두께 방향으로 삽입되어 있다. 배선기판(61)에는, 나사부재(201)를 삽입 가능한 중공부를 가지는 포스트부재(68)(제 2 포스트부재)가 배선기판(61)의 중심부에 매립되어 있다. 이 포스트부재(68)는, 배선기판(61)의 판 두께보다 약간 큰 판 두께를 가지는 중공 원통형상의 큰 지름부(68a)와, 큰 지름부(68a)보다 작은 지름을 가지고, 큰 지름부(68a)와 동일한 중심축을 가지는 중공 원통형상의 작은 지름부(68b)를 구비한다.

보강부재(62) 및 인터포저(63)에는, 나사부재(201)를 삽입하기 위하여, 양쪽 부재를 조립하였을 때에 두께방향으로 동축적으로 연통하는 관통 구멍부(621, 631)가 각각 설치되어 있다. 이들 관통 구멍부(621, 631)의 안쪽면에는, 나사부재(201)를 나사 고정 가능한 나사산이 적절하게 설치되어 있다(도시 생략).

이상 설명한 본 발명의 실시형태 2에 관한 프로브 카드에 의하면, 실시형태 1과 마찬가지로, 스페이스 트랜스포머의 강성의 향상을 용이하게 또한 저비용으로 실현할 수 있다.

또한, 나사부재(201)의 개수나 배치장소는, 반드시 상기한 것에 한정되는 것은 아니고, 프로브 카드에 요구되는 강성이나, 배선기판, 인터포저, 스페이스 트랜스포머 등의 판 두께나 표면적 등의 조건에 따라 적절하게 정하면 된다.

(실시형태 3)

도 10은, 본 발명의 실시형태 3에 관한 프로브 카드의 구성을 나타내는 도면으로, 상기 실시형태 1의 설명시에 참조한 도 3에 대응하는 도면이다. 도 10에 나타내는 프로브 카드(7)는, 상기 실시형태 1에 관한 프로브 카드(1)가 구비하는 것과 동일한 구성을 가지는 배선기판(11), 보강부재(12), 프로브 헤드(15), 유지부재(16) 및 리프스프링(17)을 구비하고 있고, 배선기판(11)에는 복수의 포스트부재(18)가 매립되어 있다.

또, 프로브 카드(7)는, 배선기판(11)으로부터의 배선을 중계하는 인터포저(73)와, 인터포저(73)에 의하여 변환된 배선의 간격을 변환하는 스페이스 트랜스포머(74)를 구비한다. 인터포저(73)와 스페이스 트랜스포머(74)는, 복수의 나사부재(202)(제 1 나사부재)에 의하여 체결되어 일체화되어 있다. 이 때문에, 인터포저(73) 및 스페이스 트랜스포머(74)에는, 양쪽 부재를 조립할 때에 두께방향으로 동축적으로 연통하는 관통 구멍부(731, 741)가 기설정된 위치에 각각 형성되어 있고, 이들 관통 구멍부(731, 741)의 각 안쪽면에는, 나사부재(202)를 나사 고정 가능한 나사산이 적절하게 설치되어 있다(도시 생략).

또한, 도 10에서는 인터포저(73)로부터 스페이스 트랜스포머(74)를 향하여 나사부재(202)를 삽입하여 양쪽 부재를 체결한 경우를 나타내고 있으나, 이것과는 반대로, 스페이스 트랜스포머(74)로부터 인터포저(73)를 향하여 나사부재(202)를 삽입하는 구성으로 하여도 된다.

이상 설명한 본 발명의 실시형태 3에 관한 프로브 카드에 의하면, 상기한 2개의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태 3에서, 인터포저(73)와 스페이스 트랜스포머(74)와의 사이에 접착제(19)를 더 배치함으로써 더욱 강고한 양쪽 부재의 일체화를 도모하는 것도 가능하다.

(그 밖의 실시형태)

지금까지, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태로서, 실시형태 1 내지 3을 상세하게 설명하여 왔으나, 본 발명은 상기한 3개의 실시형태에 의해서만 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 스페이스 트랜스포머를 유리에폭시 기판에 의하여 구성하고, 인터포저와 접착하여 일체화하여도 된다. 이 경우, 유리에폭시 기판의 열팽창계수는 12 내지 15 ppm/℃ 이고, 인터포저를 구성하는 마시너블 세라믹스의 열팽창계수(1 내지 10 ppm/℃)보다 현저하게 크다. 그러나 영율로 대표되는 강성이라는 관점에서 본 경우, 마시너블 세라믹스의 강성(영율 = 65 GPa 정도)은, 유리에폭시의 강성(영율 = 25 GPa 정도)보다 충분히 크기 때문에, 양쪽 부재가 일체화된 경우의 강성은 마시너블 세라믹스의 강성에 거의 의존하게 된다. 따라서, 이 경우에는, 유리에폭시 기판의 판 두께를 가능한 한 얇게 하는 한편, 마시너블 세라믹스의 판 두께를 두껍게 함으로써, 마시너블 세라믹스에 대한 강성의 의존도를 높 이면 더욱 바람직하다.

또, 인터포저, 스페이스 트랜스포머 및 프로브 헤드의 각 형상은, 상기한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 인터포저나 스페이스 트랜스포머의 각 표면형상을 원형으로 하여도 된다. 이 경우에는, FWLT용의 프로브 카드로서는 가장 대칭성이 높아지기 때문에, 프로브 카드의 평면도나 평행도를 최우선하는 경우에 적합하다. 그 외에도, 인터포저나 스페이스 트랜스포머의 각 표면을 적당한 정다각형으로 하고, 프로브 헤드를 그 정다각형과 서로 비슷한 정다각형으로 하여도 된다.

또한, 본 발명에 관한 프로브 카드에 적용되는 프로브는, 종래 알려져 있는 여러가지 종류의 프로브 중 어느 하나를 적용하는 것이 가능하다.

이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 여러가지 실시형태 등을 포함할 수 있는 것으로, 특허청구범위에 의해 특정되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 설계변경 등을 실시하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 프로브 카드는, 반도체 웨이퍼의 전기 특성검사에 유용하며, 특히 FWLT에 적합하다.

Claims (11)

1. 검사대상인 반도체 웨이퍼와 검사용 신호를 생성하는 회로구조와의 사이를 전기적으로 접속하는 복수의 프로브를 수용하는 프로브 카드에 있어서,

   상기 회로구조에 대응하는 배선 패턴을 가지는 평판형상의 배선기판과,

   상기 배선기판에 적층되어, 상기 배선기판의 배선을 중계하는 인터포저와,

   상기 인터포저에 적층되어 고착되고, 상기 인터포저에 의하여 중계된 배선의 간격을 변환하여, 상기 배선을 상기 인터포저에 대향하는 쪽과 반대쪽의 표면에 표출하는 스페이스 트랜스포머와,

   상기 스페이스 트랜스포머에 적층되고, 상기 복수의 프로브를 수용 유지하는 프로브 헤드를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머는, 적층상태에서 접착제에 의하여 접착된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 접착제는, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머가 서로 대향하는 표면에서, 상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머와의 전기적인 접속을 행하는 부분을 제외하고 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머가 서로 대향하는 표면에서, 상기인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머와의 전기적인 접속을 행하는 부분을 포위하는 레지스트를 설치한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접착제는, 시트형상을 이루는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 인터포저와 상기 스페이스 트랜스포머는, 적층상태에서 제 1 나사부재를 이용하여 체결된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 배선기판의 표면에서 상기 인터포저가 적층된 부분의 표면으로부터 상기 배선기판을 관통하도록 매립되고, 상기 배선기판의 판 두께보다 큰 높이를 가지는 복수의 제 1 포스트부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제 1 포스트부재와 동일한 높이를 가지고, 이 높이방향을 관통하는 중 공부가 설치되어 이루어지며, 상기 배선기판의 중앙부에 상기 배선기판을 관통하도록 매립된 제 2 포스트부재와,

   상기 제 2 포스트부재에 설치된 상기 중공부에 삽입되어, 상기 배선기판과 상기 인터포저를 체결하는 제 2 나사부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 인터포저는,

   도전성 재료로 이루어지고, 축선방향으로 신축 자유로운 복수의 접속단자와,

   절연성 재료로 이루어지고, 상기 복수의 접속단자를 개별적으로 수용하는 복수의 관통 구멍부가 형성된 하우징을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 접속단자는 코일형상을 이루고,

    상기 축선방향의 양쪽 끝측을 향하여 끝이 가늘어지도록 각각 밀착하여 감긴 한 쌍의 전극 핀부와,

    상기 한 쌍의 전극 핀부의 사이에 개재하여 상기 한 쌍의 전극 핀부를 연결하는 코일 스프링부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 코일 스프링부는,

    상기 접속단자의 축선방향의 중간에 설치된 밀착 감김부와,

    상기 밀착 감김부의 한쪽 끝측에 설치된 정상 감김부와,

    상기 밀착 감김부의 한쪽 끝측으로서 상기 정상 감김부가 설치된 측과는 다른 끝부측에 설치되고, 상기 정상 감김부보다 성기게 감긴 성긴 감김부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.

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