TWI404938B - 探針卡 - Google Patents

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TWI404938B
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Hiroshi Mogi
Akira Genma
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Yamaichi Electronics Co Ltd
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Description

探針卡
本發明是關於一種在半導體裝置等的被檢查體的電氣測試中所使用的、將被檢查體的終端與測試機的終端進行電氣連接之探針卡。
像半導體積體電路(IC)那樣的半導體裝置,是在作為IC晶片而於晶圓上形成多個的階段中進行電氣測試(檢查)。然後,在其組裝步驟之前去除IC晶片的動作不良的裝置。而且,近年來可在組裝為IC模組的階段進行檢查。例如,作為晶圓級CSP(晶片級封裝),在形成了IC晶片的晶圓上再形成配線層,並在該配線層上形成焊錫球、焊錫凸塊等的IC模組,可進行在晶圓狀態下的檢查。另外,可對採用例如TCP(卷帶式封裝)那樣的封裝所安裝形成的IC模組的動作不良或電氣特性進行檢查。
在上述檢查中,探針卡得到有效地應用,該探針卡是使按壓在作為被檢查體的IC的終端上之多個接觸體(探針)安裝於例如圓盤狀的配線基板的下面而形成。在該探針卡中,於配線基板的上面設置有多個測試接合區(land,連接(pogo)座),該測試接合區從電氣檢查裝置的測試器的終端(例如連接針(pogo pin))接受檢查用的電氣訊號。而且,利用在上述配線基板上所形成的配線圖案,使那些連接座和探針各自對應地進行電氣連接。在這裏,上述配線基板具有多層配線的構造。
通常,從測試器終端所傳送來的電氣訊號被固定。而且,在上述探針卡上安裝有具備固有的多層配線構造的配線基板,該多層配線構造是與被檢查體及其檢查的種類相對應。這種探針卡中,當由於被檢查體的樣式而產生其終端的配置的變更或分配到終端的電氣訊號的變更時,需要重新製作與該變更相符的不同的多層配線構造的配線基板。因此,上述探針卡難以迅速地應對其顧客的需求及難以低成本化。
因此,提出有一種探針卡,可利用從配線基板獨立的被覆絕緣體的導電線(跳線(jumper wire)),按照上述被檢查體的樣式變更而簡便地進行跳線的結線(例如,參照專利文獻1)。如利用這種探針卡,則可利用跳線的結線的變更而簡便地應對上述樣式變更,能夠使用相同的配線基板,所以,探針卡製造的交工期和成本的降低變得容易。
而且,在例如以高頻訊號進行動作的半導體裝置那樣,被檢查體的動作高速化的情況下,具有習知的多層配線構造的配線基板之探針卡難以進行正確的電氣特性的檢查。因此,即使在這種情況下,也經常使用具有從配線基板獨立的跳線之構造的探針卡。這裏,配設由同軸線纜或訊號線-接地線對(pair)所構成的複芯線,以作為跳線(例如,參照專利文獻2)。
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利早期公開之特開2004-125548號公報
[專利文獻2]日本專利早期公開之特開2008-32533號公報
利用習知技術的跳線之探針卡,採用使所需數目的跳線配置在配線基板的上面側之構造。而且,經由該跳線,而使探針卡的彼此對應的連接座和探針電氣連接。但是,在這種利用跳線的探針卡中,當被檢查體的終端的數目增多而探針向多針化發展時,要與其對應地在配線基板的上面側配設多條跳線。而且,在配線基板的上面,IC等的主動元件或電阻體、電容器等的被動元件構成的所需的電子構件會發生無法進行表面安裝的問題。
而且,當伴隨上述的多針化而使來自電氣檢查裝置的測試器終端的數目增加時,由這些測試器終端所形成的對配線基板的連接座的全接觸壓增大。而且,例如2000~4000根的測試器終端所形成的全接觸壓達到20kg以上。為了得到能夠承受這樣的接觸負荷的強度,配線基板的厚度需要與上述的探針及測試器終端的多針化一起增加。但是,配線基板的厚度增加時,用於連接該配線層間的導通孔(via hole)或從基板的上面貫通到下面所形成的穿通孔(through hole)將加深,而使配線的寄生容量增大。而且,在高速動作的半導體裝置這樣的被檢查體中,會阻礙正確的檢查。
而且,因為上述跳線配置在探針卡的配線基板的上面側並呈暴露的狀態,所以,在電氣檢查裝置中容易受到探針卡的上方所配置的測試器或檢查時所產生的來自被檢查體的電磁噪聲的影響。而且,由於這些外界干擾,在高速動作的半導體裝置這樣的被檢查體中,有時會阻礙正確的檢查。
本發明的目的是提供一種鑒於上述問題而形成的、能夠對應顧客需求而自如地進行配線的變更之探針卡。而且,本發明的目的是在該探針卡中,使探針的多針化變得容易,且可對被檢查體進行正確的檢查。
為了達成上述目的,本發明的探針卡的構成包括:多個探針,其與被檢查體的終端接觸;探針頭,其安裝有前述探針;板狀的配線基板,其在第1主面上設置有生成檢查用的電氣訊號之測試器的終端所接觸的多個測試器終端連接部,在第2主面或第1主面上設置有可使前述探針的終端進行電氣連接的多個探針終端連接部;基板保持構件,其從前述第2主面的一側保持前述配線基板,並與前述配線基板之間形成規定的空隙;以及被覆絕緣體的多條導電線,其配置在前述空隙內,將前述多個測試器終端連接部和前述多個探針終端連接部進行電氣連接。
【發明的效果】
藉由本發明的構成,可提供一種對應於顧客的需求而迅速地製成之低成本的探針卡。而且,在該探針卡中,探針的多針化容易,且可進行其正確的檢查。
以下參照圖示,對本發明的幾個較佳的實施形態進行說明。這裏,對彼此相同或類似的部分付以相同的符號,且省略部分的重複說明。但是,圖示為概略圖,各尺寸的比例等也與現實的尺寸比例不同。
(第1實施形態)
參照圖1、圖2、圖3及圖4,對關於本發明的第1實施形態的探針卡進行說明。這裏,圖1所示為關於本實施形態的探針卡的概略剖面圖。而且,圖2及圖3分別為構成探針卡的配線基板的一個例子之上面圖及下面圖。圖4為構成探針卡的基板保持構件的一個例子之平面圖。
如圖1所示,探針卡10具有圓盤狀的配線基板11和金屬製的基板保持構件12,其中,配線基板11由例如印刷電路基板(PCB;Printed Circuit Board)那樣的板狀基板構成且中央區域已穿通。而且,在基板保持構件12的中央區域固定保持有探針頭13。而且,在基板保持構件12中例如其周邊或規定位置上,設置有突出部12a,且在這些突出部12a上,配線基板11安裝在基板保持構件12上並從下方得到支持。
在配線基板11上,於其上面(第1主面)的外周部形成所需數目的測試器終端連接部亦即連接座14,且與這些連接座14分別進行電氣連接的連接座用連接區15,是與連接座14的各個分別例如對向配置地安裝在配線基板11的下面(第2主面)。而且,在配線基板11的上面的內周部設置有所需數目的連接器16,並在其下面的與各個連接器16對向的位置上,形成設置有與連接器16電氣連接的探針終端連接部的探針用連接區17。
而且,在配線基板11的下面及基板保持構件12的一主面12b之間所形成的空隙12c中,設置有將各個連接座用連接區15和探針用連接區17進行連接的所需數目的跳線18。這裏,配置了跳線18的空隙12c的空間的大小是考慮跳線18的數目,並根據由基板保持構件12的一主面12b而來的突出部12a之高度而設定。另外,跳線18包括:只是訊號線的單芯線、由同軸電纜或訊號線-接地線對(pair)構成的複芯線,或者軟性印刷基板(FPC;Flexible Printed Circuit)、軟性排線(FFC;Flexible Flat Cable)等的軟性電纜。
如圖1所示,在探針頭13中,安裝在探針固定部19上的多個探針20,是使處於其基端的探針的終端通過例如FPC21而與連接器16電氣連接。另外,探針20是使其頂端與被檢查體的終端彈性接觸。在該探針頭13中,這些探針20是藉由利用光微影技術的微細的金屬加工而形成,並以規定的傾斜角度而安裝在探針固定部19上。上述FPC21在構成探針終端連接部的連接器16的上端,經由例如異方性導電薄膜(ACF;Anisotropic Conductive Film)而與規定的配線圖案的連接區相連接。而且,該連接區在配線基板11的下面作為探針用連接區17而被取出。
這樣,本實施形態的探針卡10形成可經由跳線18而使配線基板11的連接座14和探針20自如地進行電氣連接之構造,其中,該跳線18配置在該配線基板11的下面和基板保持構件12的一主面12b之間的間隙12c中。這裏,跳線18利用焊錫接合、連接針或ACF等而與上述的連接座用連接區15或探針用連接區17相連接。在跳線18由軟性電纜構成的情況下,藉由利用ACF的連接,可降低軟性電纜安裝高度,所以能夠增加在空隙12c中可配置的軟性電纜數,從而有效地應對多針化。而且,在利用連接針的情況下,是在配線基板11上所設置的貫通孔中插通著連接針,且與連接座14或連接器16相連接。在這種情況下,也可不設置連接座用連接區15或探針用連接區17。
而且,在利用該探針卡10的被檢查體的電氣測試中,電氣檢查裝置的測試器終端亦即連接針被壓接在配線基板11的上面的連接座14上。而且,來自測試器的電氣訊號從連接座14通過跳線18、連接器16及FPC21而被傳送到與被檢查體的終端彈性接觸的探針20。
接著,再參照圖2~圖4,對配線基板11及基板保持構件12進行說明。如圖2、圖3所示,配線基板11為1片圓盤狀的印刷基板,且形成為在其中央區域設置有第1開口22的構造。而且,在配線基板11的上面,于其外周部設置所需數目的連接座14。圖2為連接座14沿著5個同心圓而排列的例子。而且,在配線基板11的上面的內周部,配置安裝有所需數目(在圖2中為20個)的連接器16。
另外,電阻體、電容器等被動元件23及IC等主動元件24被適當地表面安裝在例如連接座14及連接器16的配置區域之間。這裏,例如旁路電容器那樣的被動元件23被插入配線基板11上所設置的電源配線和接地配線(未圖示)之間,以除去電源噪聲。而且,主動元件24在例如新產生了與被檢查體相符的固有的電氣訊號之情況下,適當地進行安裝。或者,安裝有響應波形修正電路那樣的IC。
而且,在配線基板11的外周部的多個規定位置形成所需數目的第1貫通孔25。同樣,在配線基板11的內周部的規定位置(在圖2中為4處)形成第2貫通孔26。配線基板11藉由插通這些第1貫通孔25及第2貫通孔26的螺絲或螺栓,而如後述那樣安裝保持在基板保持構件12上。
另一方面,在上述配線基板11的下面,與其上面所排列的各個連接座14對應地形成有連接座用連接區15。而且,連接座用連接區15經由貫通上述配線基板11的穿通孔(未圖示)而導通到對應的各個連接座14。而且,在配線基板11的內周部,形成有從連接器16拉出的探針用連接區17。
而且,雖然圖3中未圖示,但在配線基板11的下面側,圖1所說明之部分的所需的跳線18以其一端來與連接座用連接區15相連接,其另一端與探針用連接區17相連接之形態而設置著。該跳線18可按照顧客需求而適當地進行安裝。
而且,在形成有上述第1貫通孔25的部分,形成有作為導電層的接地用的第1接地層27。而且,這些第1接地層27沿著配線基板11的周邊而設置且彼此連結。同樣,在形成有第2貫通孔26的部分形成有第2接地層28。
在上述的配線基板11上,於例如樹脂製的積層板的上面形成有由銅那樣的金屬箔所構成之襯墊(pad)狀的連接座14,在其下面形成有由同樣的金屬箔所構成之連接座用連接區15及探針用連接區17。而且,在配線基板11的例如內層形成有電源配線和接地配線。或者,在內層的2層形成有接地配線或接地層。這樣,配線基板11形成3層~5層的配線構造的多層配線板,其具有形成了上述那樣的連接座14的配線層、內層的配線層、形成了連接座用連接區15及探針用連接區17的配線層。這裏,上述4層、5層的配線基板11的厚度為例如2mm左右。
除此以外,也可採用使電氣訊號用的配線設置在配線基板11的內層之多層配線構造。而且,也可使電源配線或接地配線設置在配線基板11的上面或下面而形成2層配線構造。
與此相對,如圖4所示,基板保持構件12由例如壁厚1mm左右的鋁板那樣的金屬板構成,且成為與配線基板11相符的平面形狀,並形成為在其中央區域設置有第2開口29的構造。而且,沿著基板保持構件12的周邊,設置從一主面121突出規定高度的周邊突出部122。另外,在基板保持構件11的外周部的規定位置(在圖4中為4處)形成外周突出部123,並在其內周部的規定位置形成設置內周突出部124。這些外周突出部123及內周突出部124以它們的上端面成為與周邊突出部122的上端面處於相同高度位置之形態,而從一主面121突出形成。這裏,這些突出部與基板保持構件12一體形成較佳,但也可利用與基板保持構件12異種的導電體,而形成在其一主面121上。
而且,在外周突出部123上設置多個第1螺絲孔30,在內周突出部124上設置第2螺絲孔31。而且,配線基板11藉由插通其第1貫通孔25並與上述外周突出部123上所設置的第1螺絲孔30進行螺合之螺絲或螺栓,而結合在基板保持構件12上。同樣,藉由插通其第2貫通孔26並與上述內周突出部124上所設置的第2螺絲孔31進行螺合之螺絲或螺栓,而使配線基板11結合在基板保持構件12上。這樣,配線基板11可與基板保持構件12的外周突出部123、內周突出部124或周邊突出部122抵接並安裝保持。
圖4所說明的部分的周邊突出部122、外周突出部123及內周突出部124,相當於圖1所說明的突出部12a。而且,為了形成跳線18的設置時所必需的空隙12c,而適當地設定周邊突出部122、外周突出部123及內周突出部124的相距一主面121的高度。
而且,該基板保持構件12形成為在其中央區域固定設置有探針頭13,且其探針20從第2開口29向基板保持構件12的底面側突出之構造。而且,與探針20相連接的FPC21穿通第2開口29和探針固定部19的間隙,並從配線基板11的第1開口22而與圖2所示的配線基板11的上面的連接器16形成電氣連接。
在上述的基板保持構件12中,其周邊突出部122及外周突出部123是與配線基板11的第1接地層27相連接。同樣,內周突出部124與配線基板11的第2接地層28相連接。這樣,基板保持構件12固定為穩定的接地電位。例如,該接地電位從測試器終端經由規定的連接座,並通過配線基板11上所形成的接地配線或接地層而供給到第1接地層27及第2接地層28。
另外,在基板保持構件12上所設置的突出部12a,並不限定於圖4所示那樣的周邊突出部122、外周突出部123及內周突出部124。除此以外,也可為例如完全不形成或部分形成周邊突出部122的構造。或者,也可為外周突出部123沿著基板保持構件12的環繞方向而等間隔地設置在與4處位置不同的位置上之構造。而且,也可為完全不形成內周突出部124的構造。無論如何,只要該突出部12a以可穩定地保持配線基板11,並可確保配置跳線18的空隙12c之形態而形成且設置著即可。
下面參照圖5,對上述探針卡10的變形例進行說明。圖5所示為關於第1實施形態的探針卡的變形例之概略部分剖面圖。該變形例的探針卡10a為探針形成臂式探針或懸臂式探針時的情況,所示為其部分的剖面構造。
如圖5所示,探針卡10a具有例如由圓盤狀的印刷基板所構成的配線基板11和金屬製的基板保持構件12。而且,在配線基板11的下面的中央區域,安裝作為探針終端的多個探針固定用終端32,並分別植入且設置懸臂式的探針20。而且,與圖1所說明的情況相同,在基板保持構件12的周邊或規定位置設置突出部12a,且在該突出部12a上,使配線基板11安裝在基板保持構件12上並從下方得以支持。另外,在上述配線基板11上,也可不在其中央區域形成第1開口22。
而且,在配線基板11的上面的外周部形成所需數目的連接座14,且在配線基板11的下面設置與這些連接座14分別進行電氣連接的連接座用連接區15。而且,在配線基板11的下面設置探針用連接區17。而且,在與第1實施形態的情況相同地,於配線基板11的下面及基板保持構件12的一主面12b之間所形成的空隙12c中,設置將各個連接座用連接區15和探針用連接區17進行連接之所需數目的跳線18。
如圖5所示,上述懸臂式的探針20分別通過配線基板11的內層所設置的內層配線33,而與探針用連接區17電氣連接。即使在該探針卡10a中,也是形成為經由該配線基板11的下面和基板保持構件12的一主面12b間的空隙12c中所配置的跳線18,而使配線基板11的連接座14和探針20可自如地進行電氣連接之構造。
除此以外,作為未圖示的探針卡10的變形例,可為在圖1所說明的那樣的探針頭13中,使針式的多個探針20可對被檢查體的終端垂直地進行彈性接觸之構造。
在第1實施形態的探針卡中,於配線基板11的上面形成可與電氣檢查裝置的測試器終端進行接觸之連接座14,且該配線基板11安裝在金屬製的基板保持構件12上並得到支持。而且,採用了在配線基板11及基板保持構件12間所形成的空隙12c中配置所需的跳線18之構造。利用這樣的跳線18,配線基板11的連接座14和探針20可自如地進行電氣連接。但是,在利用跳線18所形成的上述連接中,配線基板11可從基板保持構件12進行裝卸。
而且,如為這種探針卡,則即使因被檢查體的樣式而使其終端的配置等發生變更,也不需要進行配線基板11的變更,而可對應顧客需求迅速地提供低成本的探針卡。
而且,即使被檢查體的終端數增加,且探針向多針化發展,並設置多個跳線18,也可在配線基板11的上面上,容易地進行IC等主動元件或電阻、電容器等被動元件所構成之所需的電子構件的表面安裝。這是因為,形成為跳線18配置在配線基板11的下面側之構造。在這裏,跳線18所配置的配線基板11和基板保持構件12間的空隙12c之空間的大小,是依據跳線18的數目進行設定,可得以充分確保。
而且,上述跳線18可以最短距離將連接座14到連接器16或探針用連接區17之間進行電氣連接。這一情況即使因顧客需求而使被檢查體的樣式發生變更,使跳線18所連接的連接座用連接區15及探針用連接區17的位置產生各種各樣的變化,也可確實地得以維持著。
而且,因為利用基板保持構件12來保持配線基板11的強度,所以容易使配線基板11的厚度變薄。因此,能夠將用於連接配線基板11上所設置的配線層間之導通孔或穿通孔變淺,減小配線層的寄生效應。
這樣,在測試器和被檢查體之間可經由探針卡而容易地傳送所需的電氣訊號。而且,該探針卡的傳送路徑的低阻抗化及低電抗化成為可能,使被檢查體的正確的電氣特性的檢查變得容易。而且,在例如高速動作的半導體裝置那樣的被檢查體中,也可進行正確的檢查。
而且,本實施形態的探針卡與習知技術的情況不同,形成為可容易地抑制配線基板11上所設置的配線層的數目之構造,所以,即使為上述多針化的情況,也不需要使配線基板11多層化。因此,也使本實施形態的探針卡可進一步地低成本化。
而且,本實施形態的跳線18可配置在探針卡的配線基板11和其基板保持構件12之間並封閉在裏面。因此,在電氣檢查裝置中,從探針卡的上方所配置的測試器朝向跳線18的電磁噪聲由例如具有接地層的配線基板11來屏蔽。而且,在檢查時所產生的從被檢查體向跳線18的電磁噪聲,由基板保持構件12而被有效地屏蔽。這樣,電磁噪聲被有效地遮蔽,即使在高速動作的半導體裝置那樣的被檢查體中,也可容易地進行正確的檢查。
而且,在本實施形態的探針卡中,是利用基板保持構件12來保護跳線18,所以,能夠防止因探針卡的搬運或檢查使用等的操作時的掛拉等所造成的破損。而且,使探針卡的上述操作作業效率化。
(第2實施形態)
下面,參照圖6、圖7及圖8,對本發明的第2實施形態的探針卡進行說明。在這裏,圖6所示為關於本實施形態的探針卡的模式概略圖。而且,圖7及圖8分別表示構成探針卡的配線基板的一個例子之上面圖及下面圖。
如圖6所示,探針卡40具有由例如印刷基板所構成的圓盤狀的第1配線基板41及第2配線基板42以及金屬製的基板保持構件12。而且,如第1實施形態所說明的,在基板保持構件12的中央區域固定保持有探針頭13。這裏,在基板保持構件12上設置有彼此高度不同的2種第1突出部12d和第2突出部12e,且第2突出部12e以其上端面較第1突出部12d的上端面還高之形態而形成設置著。而且,第1配線基板41及第2配線基板42可分別利用第1突出部12d和第2突出部12e而安裝在基板保持構件12上並從下方得以支持。
第1配線基板41相當於第1實施形態所說明的配線基板11的外周部,並在其上面形成所需數目的連接座14。而且,與這些連接座14分別進行電氣連接的連接座用連接區15安裝在第1配線基板41的下面上。而且,第2配線基板42相當於第1實施形態所說明的配線基板11的內周部,並在其上面設置所需數目的連接器16,且在其下面形成設置有從連接器16拉出的探針用連接區17。
而且,在第1配線基板41的下面及基板保持構件12的一主面12b之間,還在第2配線基板42的下面及基板保持構件12的一主面12b之間形成空隙12c。這裏,第2配線基板42的下面及基板保持構件12的一主面12b之間的空隙12c的高度,較第1配線基板41的下面及基板保持構件12的一主面12b間的空隙12c的高度還大。這與第2突出部12e以較第1突出部12d還高的形態而形成且設置之情況相對應。
在上述那樣的空隙12c中,與第1實施形態所說明的情況同樣地,設置將各個連接座用連接區15和探針用連接區17進行連接之所需數目的跳線18。在這種情況下,配置有跳線18的空隙12c也是由各個第1突出部12d及第2突出部12e的上端面的高度而決定。而且,如圖6所示,在與第1實施形態所說明的情況同樣的探針頭13中,安裝在探針固定部19上的多個探針20通過例如FPC21而與連接器16形成電氣連接。
這樣,在本實施形態的探針卡40中,與其第1配線基板41的下面及基板保持構件12的一主面12b之間的空隙12c相比,其第2配線基板42的下面及基板保持構件12的一主面12b之間的空隙12c在高度方向上具有大的擴展。而且,形成為可經由這些空隙12c中所配置的跳線18,而與第1實施形態的情況同樣地,使配線基板11的連接座14和探針20自如地進行電氣連接之構造。
在第1實施形態的配線基板11和基板保持構件12之間所形成的空隙12c中配置的跳線18,使接近配線基板11的內周部的探針用連接區17的一側較外周部的連接座用連接區15的一側設置為高空間密度。這是因為,這種情況下的空隙12c必然地使內周部一側較外周部在空間上更狹窄。與此相對,在第2實施形態中,相當於上述內周部的第2配線基板42的下面及基板保持構件12的一主面12b間之空隙12c的高度,較相當於上述外周部的第1配線基板41的下面及基板保持構件12的一主面12b間之空隙12c的高度設定得更大。而且,在跳線18的配置下,可防止接近探針用連接區17的一側的高空間密度化。
另外,與第1實施形態所說明的情況同樣的跳線18,利用焊錫接合、連接針或ACF等而與連接座用連接區15或探針用連接區17相連接。而且,將連接座14和連接器16進行電氣連接。這裏,與第1實施形態的情況同樣,在跳線18由軟性電纜構成的情況下,藉由利用ACF的連接,可降低軟性電纜的安裝高度,所以,使空隙12c中能夠配置的軟性電纜數目增加,從而可有效地對應多針化。而且,在利用連接針的情況下,在配線基板11上所設置的貫通孔中插通連接針,並與連接座14或連接器16進行連接。
在利用該探針卡40的被檢查體的電氣測試中,與第1實施形態所說明的情況同樣地,使作為電氣檢查裝置的測試器終端之連接針壓接在第1配線基板41的上面的連接座14上。而且,使來自測試器的電氣訊號從連接座14通過跳線18、連接器16及FPC21,而傳送到與被檢查體的終端進行彈性接觸的探針20。
其次,參照圖7及圖8,對第1配線基板41及第2配線基板42加以說明。如圖7、圖8所示,第1配線基板41和第2配線基板42形成為可將例如第1實施形態所說明的那種配線基板11分割為2部分而得到之構造。這裏,配線基板11沿著排列有其連接座14的外周部和排列有探針用連接區17的內周部之間的同心圓周43,進行例如路由(route)切割較為適當。但是,以利用這種2分割使配線基板11的內層的配線不被切斷之形態而預先進行設置較佳。另外,在第2配線基板42的內層所設置的電源配線及接地配線,可通過與第1配線41的連接座用連接區15相連接之規定的跳線18,而固定至電源電位及接地電位。
在上述的路由切割方式下,配線基板11的分割時的機械應力小,對配線基板幾乎不產生損傷。而且,其切斷面陡急,不需要去除毛刺,藉由分割配線基板11而製作第1配線基板41和第2配線基板42時的作業性極佳。
圖7及圖8所示的第1配線基板41與圖2及圖3所說明的配線基板11的外周部相同,第2配線基板42與配線基板11的內周部相同。這裏,如使例如第1配線基板41的外徑為Φ300mm,則第2配線基板42的外徑為Φ200mm左右。另外,其它的構造如第1實施形態的說明,這裏省略詳細的說明。
而且,第2實施形態的基板保持構件12由例如鋁板那樣的金屬板構成,形成使第1配線基板41和第2配線基 板42相合的平面形狀。而且,這種情況的基板保持構件12除了一部分以外,大體為與圖4所說明的情況相同的構造。以下,主要對與第1實施形態的情況不同的部分進行說明。
在圖4中,沿著基板保持構件12的周邊所設置的周邊突出部122和在基板保持構件12的外周部的規定位置(在圖4中為4處位置)所設置的外周突出部123,以它們的上端面相距一主面121的高度位置大致相同之形態而形成設置著。而且,在基板保持構件12的內周部的規定位置(在圖4中為4處位置)所設置的內周突出部124,以其上端面的高度位置處於上述周邊突出部122及外周突出部123的上端面的更上方之形態而形成且設置著。例如,如使周邊突出部122及外周突出部123的上端面的相距一主面121之高度為2mm~4mm左右,則內周突出部124的上端面的相距一主面121的高度為例如5mm~10mm左右。
這樣,圖6所說明的第1突出部12d由周邊突出部122、外周突出部123等構成。同樣,第2突出部12e由內周突出部124構成。這裏,這種基板保持構件12為一體成形較佳,但它們的突出部也可利用與基板保持構件12不同種類的導電體而形成在其一主面121上。
另外,在基板保持構件12中,圖4所示的周邊突出部122也可為完全未形成或部分形成而設置的構造。或者,也可為外周突出部123沿著基板保持構件12的周邊方向等間隔地設置在與4處位置不同的位置之構造。而且,也可為內周突出部124設置在與4處位置不同的位置之構造。無論採用哪種方式,只要以第1突出部12d能夠穩定地保持第1配線基板41,第2突出部12e能夠穩定地保持第2配線基板42之形態來形成且設置即可。
接著,參照圖9對上述探針卡40的變形例進行說明。圖9所示為關於第2實施形態的探針卡的變形例之概略部分剖面圖。該變形例的探針卡40a為探針採用臂式探針或懸臂式探針的情況,所示為其部分剖面圖。
如圖9所示,探針卡40a具有:第1配線基板41,其由例如其內周部已穿通的圓盤狀的印刷基板構成;第2配線基板42,其配置在上述內周部;以及金屬製的基板保持構件12。而且,在第2配線基板42的下面的中央區域,安裝有多個探針固定用終端32,並分別植入設置有懸臂式的探針20。而且,與圖6所說明的情況相同,在基板保持構件12的周邊或規定位置設置第1突出部12d,且在該第1突出部12d上,使第1配線基板41安裝在基板保持構件12上並從下方得以支持。
另外,雖然未作圖示,但在例如圖4所示的內周突出部124上,使第2配線基板42安裝在基板保持構件12上並從下方受到支持。這裏,內周突出部124作為第2突出部12e,以其上端面較第1突出部12d的上端面還高之形態而形成設置著。另外,在第2配線基板42上,也可不在其中央區域形成第1開口22。
第1配線基板41與圖6所說明的情況同樣的,在其上面形成所需數目的連接座14,並在第1配線基板41的下面安裝與這些連接座14分別進行電氣連接的連接座用連接區15。而且,形成設置有第2配線基板42的探針用連接區17。而且,在第1配線基板41的下面及基板保持構件12的一主面12b之間,還在第2配線基板42的下面及基板保持構件12的一主面12b之間形成空隙12c。在這些空隙12c中,配置將各個連接座用連接區15和探針用連接區17予以連接之所要數目的跳線18。
如圖9所示,上述懸臂式的探針20分別通過第2配線基板42的內層所設置的內層配線33,而與探針用連接區17形成電氣連接。而且,在探針卡40a中,也形成為經由上述那樣的空隙12c中所配置的跳線18,而使連接座14和探針20自如地進行電氣連接之構造。
除此以外,作為未圖示的探針卡40的變形例,可為在圖6所說明的那種探針頭13中,使針式的多個探針20對被檢查體的終端垂直地進行彈性接觸之構造。
在第2實施形態中,可達到與第1實施形態所說明的情況同樣的作用效果。而且,在該實施形態中,與第1實施形態的情況相比,使跳線18在空隙12c內的設置的空間密度從配線基板的外周部到內周部之均勻化變得容易。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
例如,上述被檢查體除了半導體裝置以外,也可為液晶面板、形成為多層配線構造的電路基板等。
而且,配線基板及基板保持基板的平面形狀除了為圓形以外,也可為橢圓形、方形、多角形等。
而且,形成為配線基板上面的測試器終端連接部之連接座並不限定在配線基板的外周部,其一部分也可配置在內周部。
而且,基板保持構件除了利用上述螺絲/螺栓來達成的結合以外,也可採用具有例如可在基板保持構件和配線基板間進行安裝和拆卸的夾子(clamper)等的扣合裝置之構造。而且,基板保持構件採用配線基板的可自如裝卸的構造較佳。
而且,基板保持構件並不限定於金屬製,也可為半導體材質或絕緣體材質等其它材質。這裏,在採用絕緣性樹脂那樣的材料來構成的情況下,在其內層形成屏蔽層較佳。
最後,本發明的探針卡也可應用於例如晶圓狀態下的IC的燒入(burn-in)測試。另外,在該燒入測試中,晶圓升溫到室溫以上的規定溫度。
10、10a...探針卡
11...配線基板
12...基板保持構件
12a...突出部
12b...主面
12c...空隙
12d...第1突出部
12e...第2突出部
13...探針頭
14...連接座
15...連接座用連接區
16...連接器
17...探針用連接區
18...跳線
19...探針固定部
20...探針
21...FPC
22...第1開口
23...被動元件
24...主動元件
25...第1貫通孔
26...第2貫通孔
27...第1接地層
28...第2接地層
29...第2開口
30...第1螺絲孔
31...第2螺絲孔
32...探針固定用終端
33...內層配線
40、40a...探針卡
41...第1配線基板
42...第2配線基板
43...同心圓周
121...主面
122...周邊突出部
123...外周突出部
124...內周突出部
圖1所示為關於本發明的第1實施形態之探針卡的概略剖面圖。
圖2所示為構成關於本發明的第1實施形態的探針卡之配線基板的一個例子的上面圖。
圖3所示為構成關於本發明的第1實施形態的探針卡之配線基板的一個例子的下面圖。
圖4所示為構成關於本發明的第1實施形態的探針卡之基板保持構件的一個例子的平面圖。
圖5所示為關於本發明的第1實施形態的探針卡之變形例的概略部分剖面圖。
圖6所示為關於本發明的第2實施形態之探針卡的概略剖面圖。
圖7所示為構成關於本發明的第2實施形態的探針卡之配線基板的一個例子的上面圖。
圖8所示為構成關於本發明的第2實施形態的探針卡之配線基板的一個例子的下面圖。
圖9所示為關於本發明的第2實施形態的探針卡之變形例的概略部分剖面圖。
10...探針卡
11...配線基板
12...基板保持構件
12a...突出部
12b...主面
12c...空隙
13...探針頭
14...連接座
15...連接座用連接區
16...連接器
17...探針用連接區
18...跳線
19...探針固定部
20...探針
21...FPC

Claims (9)

  1. 一種探針卡,其特徵在於,包括:多個探針,與被檢查體的終端接觸;探針頭,安裝有前述探針;板狀的配線基板,在第1主面上設置有生成檢查用的電氣訊號之測試器的終端所接觸的多個測試器終端連接部,在第2主面上設置有與前述測試器終端連接部電氣連接的連接座用連接區或貫通孔,在前述第2主面或前述第1主面上設置有可使前述探針的終端進行電氣連接的多個探針終端連接部,在前述第2主面上設置有與前述探針終端連接部電氣連接的探針用連接區或貫通孔;基板保持構件,從前述第2主面的一側保持前述配線基板,並與前述配線基板之間形成規定的空隙;以及被覆絕緣體的多根導電線,配置在前述空隙內,經由前述連接座用連接區或前述貫通孔,以及前述探針用連接區或前述貫通孔,將前述多個測試器終端連接部和前述多個探針終端連接部進行電氣連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的探針卡,其中,前述配線基板的構成包括:第1配線基板,形成有前述多個測試器終端連接部,以及前述連接座用連接區或前述貫通孔;第2配線基板,形成有前述多個探針終端連接部,以及前述探針用連接區或前述貫通孔;在前述第2配線基板和前述基板保持構件之間所形成 的空隙的高度,較前述第1配線基板和前述基板保持之間的空隙的高度還大。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的探針卡,其中,前述基板保持構件裝卸自如地保持前述第1配線基板和前述第2配線基板。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的探針卡,其中,前述基板保持構件具有在其規定的位置上所形成的突出部,且前述突出部的上端面與前述第1配線基板和前述第2配線基板的前述第2主面抵接並保持前述第1配線基板和前述第2配線基板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的探針卡,其中,保持前述第2配線基板的前述突出部,較保持前述第1配線基板的前述突出部還高。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的探針卡,其中,前述第1配線基板和前述第2配線基板結合在前述突出部的上端面上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的探針卡,其中,前述基板保持構件為金屬製,且前述突出部的上端面是與其所抵接的前述第1配線基板和前述第2配線基板的第2主面上所形成之導電層相連接並固定至接地電位。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的探針卡,其中,前述基板保持構件固定保持著前述探針頭。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的探針卡,其中,前 述探針通過利用光微影技術的金屬加工而安裝在前述探針頭上,並經由軟性印刷基板而與前述探針終端連接部進行電氣連接。
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