WO2010064487A1 - プローブカード - Google Patents

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WO2010064487A1
WO2010064487A1 PCT/JP2009/067475 JP2009067475W WO2010064487A1 WO 2010064487 A1 WO2010064487 A1 WO 2010064487A1 JP 2009067475 W JP2009067475 W JP 2009067475W WO 2010064487 A1 WO2010064487 A1 WO 2010064487A1
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WO
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support plate
load
contact
probe card
circuit board
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Application number
PCT/JP2009/067475
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English (en)
French (fr)
Inventor
茂和 小松
秀一 塚田
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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Publication date
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Priority to CN200980148304XA priority patent/CN102232190B/zh
Priority to US13/132,370 priority patent/US8723544B2/en
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    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
    • G—PHYSICS
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    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support

Definitions

  • the present invention relates to a probe card for inspecting electrical characteristics of an object to be inspected.
  • a probe device having a probe card and a mounting table for holding the wafer.
  • the probe card is normally provided with a plurality of probes that are brought into contact with a large number of electrode pads of an electronic circuit on a wafer, a support plate that supports these probes on the lower surface, and an upper surface side of the support plate. It includes a circuit board that sends signals. Then, the electronic circuit on the wafer is inspected by sending an electrical signal from the circuit board to each probe while raising the wafer on the mounting table and contacting each probe to each electrode pad of the wafer. Yes.
  • the probe card may not be installed in parallel with the mounting table holding the wafer, or the mounting table may have poor flatness.
  • the load is applied to the probe card with a conventional single actuator, the in-plane distribution of the contact load could not be made uniform because multiple probes and electrode pads contact at different heights. . As a result, a contact failure may occur between the probe and the electrode pad.
  • the probe may be manufactured with a cantilever structure and the probe is aligned in one direction.
  • the tip of the probe moves in the horizontal direction, so that a horizontal reaction force acts on the support plate that supports the probe.
  • a horizontal reaction force acts on the support plate.
  • the present invention has been made in view of such points, and an object thereof is to stabilize the contact between the contact body and the object to be inspected and to appropriately inspect the electrical characteristics.
  • the present invention provides a probe card for inspecting electrical characteristics of an object to be inspected, a support plate for supporting a contact body that contacts the object to be inspected at the time of inspection, and the support plate
  • a circuit board that sends an electrical signal for inspection to the contact body, a connection member that is provided on the upper surface of the circuit board and is connected to the support plate, and is provided on the upper surface of the connection member.
  • a plurality of load adjusting members that maintain a constant contact load between the contact body and the object to be inspected, and a plurality of elastic members that are provided on an outer peripheral portion of the connecting member and fix a horizontal position of the support plate; It is characterized by having. It is preferable that three or more load adjusting members are provided on the upper surface of the circuit board.
  • the load adjusting member for maintaining the contact load between the contact body and the object to be inspected constant is provided on the upper surface of the connecting member connected to the support plate, the position of the object to be inspected ( The contact load does not change depending on the position of the contact body.
  • a plurality of load adjusting members are provided, for example, even when a plurality of contact bodies and the object to be inspected contact at different heights, all the contact bodies and the object to be inspected are predetermined by the plurality of load adjusting members. Contact can be made with a contact load. That is, the in-plane distribution of the contact load between the contact body and the object to be inspected can be made uniform.
  • a contact body and a to-be-inspected object can be made to contact appropriately.
  • the support plate since a plurality of elastic members for fixing the horizontal position of the support plate are provided on the outer peripheral portion of the connecting member, the support plate can be moved in the horizontal direction even when a horizontal force is applied to the support plate. It is possible to move only in the vertical direction without moving it. Therefore, a contact body and a to-be-inspected object can be made to contact appropriately.
  • the contact between the contact body and the object to be inspected can be stabilized, and the electrical characteristics of the object to be inspected can be appropriately inspected.
  • the contact between the contact body and the object to be inspected can be stabilized and the electrical characteristics can be inspected appropriately.
  • Probe apparatus 2 Probe card 3 Mounting base 10 Contact body 11 Support board 12 Circuit board 13 Reinforcement member 14 Connection member 15 Connection body 20 Spring member 21 Spring 22 Support part 23 Load measuring device 24 Plate spring 30 Intermediate member 40 Intermediate board 41 Upper surface Elastic sheet 42 Lower surface elastic sheet 50 Conductive part 60 Conductive part 100 Control part 110 Actuator 120 Load measuring device 130 Air supply source 200 Probe 201 Support plate 203 Intermediate member 210 Support part 211 Beam part 212 Contact 250 Guide member U Electrode pad W Wafer
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a configuration of a probe apparatus 1 having a probe card according to the present embodiment.
  • the probe apparatus 1 is provided with, for example, a probe card 2 and a mounting table 3 on which a wafer W as an object to be inspected is mounted.
  • the probe card 2 is disposed above the mounting table 3.
  • the probe card 2 is formed, for example, in a substantially disc shape as a whole.
  • the probe card 2 is provided on the upper surface side of the support plate 11 that supports the contact body 10 that contacts the electrode pad U of the wafer W at the lower surface during inspection, and sends an electrical signal for inspection to the contact body 10.
  • a circuit board 12 a circuit board 12.
  • the circuit board 12 is formed in a substantially disk shape, for example, and is electrically connected to a tester (not shown).
  • An electronic circuit (not shown) for transmitting an electrical signal for inspection to and from the contact body 10 is mounted inside the circuit board 12.
  • An electrical signal for inspection from the tester is transmitted to and received from the contact body 10 via the electronic circuit of the circuit board 12.
  • a connection terminal 12 a is disposed on the lower surface of the circuit board 12, and the connection terminal 12 a is formed as a part of the electronic circuit of the circuit board 12.
  • a reinforcing member 13 for reinforcing the circuit board 12 is provided on the upper surface side of the circuit board 12.
  • the reinforcing member 13 includes a main body portion 13a disposed in parallel with the upper side of the circuit board 12, and a fixing portion 13b that extends downward from the outer peripheral portion of the main body portion 13a and fixes the outer peripheral portion of the circuit board 12. Yes.
  • the fixing portion 13b on the circuit board 12 projects inward of the circuit board 12 and extends outward.
  • the outer peripheral portion of the fixed portion 13b is held by a holder (not shown). That is, the reinforcing member 13 and the circuit board 12 are held by this holder.
  • a connecting member 14 connected to the support plate 11 is provided on the upper surface of the circuit board 12 in parallel with the circuit board 12.
  • the connecting member 14 is formed in a substantially disk shape having a diameter smaller than the diameter of the circuit board 12, for example. That is, the connecting member 14 is provided below the main body portion 13a of the reinforcing member 13 and inside the fixing portion 13b.
  • the connecting member 14 also has a function of correcting the flatness of the circuit board 12 by contacting the upper surface of the circuit board 12.
  • a connecting body 15 for connecting and integrating the support plate 11 and the connecting member 14 is fixed to the lower surface of the outer peripheral portion of the connecting member 14.
  • the connecting body 15 is formed in a substantially quadrangular prism shape that is long in the vertical direction.
  • the connecting body 15 is provided at a plurality of locations, for example, 4 locations on the outer periphery of the support plate 11.
  • the coupling bodies 15 are arranged at equal intervals on the same circumference with the center of the support plate 11 as a center in plan view.
  • the connecting body 15 penetrates the circuit board 12 in the thickness direction, for example, and the lower end reaches the outer position of the outer peripheral portion of the support plate 11.
  • Projecting portions 15 a that protrude toward the support plate 11 and hold the outer peripheral portion of the support plate 11 are provided at two locations in the vertical direction at the lower portion of the connecting body 15.
  • the lower protrusion 15a may be a leaf spring. In this case, the electrical contact between the support plate 11 and the circuit board 12 can be maintained by pressing the support plate 11 toward the circuit board 12 while holding the outer periphery of the support board 11 from below.
  • a plurality of, for example, three bolts 16 are provided at the center of the upper surface of the connecting member 14. As shown in FIG. 1, the upper ends of the plurality of bolts 16 are locked to a first recess 14 a formed at the center of the upper surface of the connecting member 14.
  • the bolt 16 penetrates the circuit board 12 in the thickness direction, and its lower end is fixed to the upper surface of the support plate 11. Therefore, the support plate 11 and the connecting member 14 are connected by the connecting body 15 and the bolt 16.
  • a spring member 20 is provided on the upper surface of the connecting member 14 as a load adjusting member that maintains a constant contact load between the contact body 10 and the electrode pad U. As shown in FIG. 2, a plurality of, for example, three spring members 20 are provided. The spring members 20 are arranged at equal intervals on the same circumference with the center of the connecting member 14 as a center in plan view. As shown in FIG. 1, each spring member 20 is provided in a second recess 14 b formed on the upper surface of the connecting member 14.
  • the spring member 20 includes a spring 21 disposed so as to expand and contract in the vertical direction, and a support portion 22 that supports the spring 21 and is expandable and contractable in the vertical direction.
  • the spring member 20 is in contact with the reinforcing member 13 and can keep the contact load between the contact body 10 and the electrode pad U constant with a predetermined load. For example, even when the contact body 10 and the electrode pad U are in contact at different heights, the in-plane distribution of the contact load between the contact body 10 and the electrode pad U is uniform by providing the plurality of spring members 20. Can be.
  • the number of spring members 20 is not limited to the present embodiment, but is preferably three or more.
  • a load measuring device 23 for measuring a load applied to the spring member 20 is provided on the lower surface of the spring member 20 in the second recess 14b.
  • the load measuring device 23 is formed in a sheet shape, for example.
  • a controller 100 is connected to the load measuring device 23. Based on the measurement result of each load measuring device 23, the control unit 100 performs control so that the load applied to each spring member 20 becomes a predetermined value evenly. Specifically, for example, when the height of the mounting table 3 is changed to change the contact load between the contact body 10 and the electrode pad U, or when a load with an abnormal value is measured, for example, the support plate 11 Control to eliminate the inclination of the.
  • the predetermined contact load is set based on the material and dimensions of the contact body 10, for example, the material and thickness of the upper elastic sheet 41 and the lower elastic sheet 42 described later, the diameter and the number of the conductive portions 50, and the like.
  • a leaf spring 24 as an elastic member is provided on the outer periphery of the connecting member 14. One end of the leaf spring 24 is fixed to the outer peripheral portion of the connecting member 14, and the other end is fixed to the fixing portion 13 b of the reinforcing member 13. As shown in FIG. 2, a plurality of, for example, three leaf springs 24 are provided. The plate springs 24 are arranged at equal intervals on the same circumference with the center of the connecting member 14 as a center when viewed in a plan view. These plate springs 24 fix the horizontal position of the support plate 11.
  • the case where a horizontal force is applied to the support plate 11 is a case where, for example, a good contact is obtained by moving the wafer W slightly in the horizontal direction while the contact body 10 and the electrode pad U are in contact with each other.
  • the number of leaf springs 24 is not limited to the present embodiment, but is preferably 3 or more.
  • the support plate 11 is disposed so as to face the mounting table 3 and to be parallel to the circuit board 12.
  • the support plate 11 is formed in, for example, a substantially square shape.
  • a plurality of connection terminals 11 a are provided on the upper surface of the support plate 11.
  • the connection terminals 11a are formed so as to correspond to the arrangement of the connection terminals 12a on the lower surface of the circuit board 12.
  • a plurality of intermediate members 30 for providing electrical connection between the connection terminals 11a and 12a are provided.
  • the plurality of intermediate members 30 are uniformly arranged in the upper surface of the support plate 11 so that the distribution is not biased.
  • each intermediate member 30 is formed so that each may expand and contract independently in the vertical direction. Therefore, for example, even when the contact body 10 and the electrode pad U contact at different heights, these intermediate members 30 act so as to make the in-plane distribution of the contact load between the contact body 10 and the electrode pad U uniform.
  • connection terminals 11b are provided on the lower surface of the support plate 11 at a narrower pitch than the connection terminals 11a on the upper surface.
  • the lower connection terminals 11b are provided in the same number as the upper connection terminals 11a, and the lower connection terminals 11b corresponding to the upper connection terminals 11a are connected to each other.
  • the support plate 11 functions as a pitch conversion board that changes the interval between the connection terminals 12 a of the circuit board 12.
  • the contact body 10 supported on the lower surface of the support plate 11 includes, for example, a flat intermediate substrate 40 as an intermediate, an upper elastic sheet 41 attached to the upper surface of the intermediate substrate 40, and an intermediate A bottom elastic sheet 42 attached to the bottom surface of the substrate 40 is provided and has a three-layer structure.
  • the lower elastic sheet 42 is formed, for example, in a square shape, and is formed of, for example, a rubber sheet that is an insulating material having elasticity as a whole.
  • a plurality of conductive portions 50 having conductivity are formed on the bottom elastic sheet 42.
  • the conductive portion 50 is formed so as to correspond to the arrangement of the electrode pads U of the wafer W.
  • each conductive portion 50 penetrates the lower elastic sheet 42 in the vertical direction and protrudes from both the upper and lower surfaces of the lower elastic sheet 42 so as to have a quadrangular prism shape.
  • a portion of the lower elastic sheet 42 other than the conductive portion 50, that is, a portion connecting the conductive portions 50 is an insulating portion 51 made of only a rubber sheet.
  • the conductive portion 50 may be an elastic body.
  • the upper surface elastic sheet 41 is formed of, for example, a square and the same rubber sheet as the lower surface elastic sheet 42, which is an insulating material having elasticity as a whole.
  • the upper surface elastic sheet 41 is formed with a plurality of conductive portions 60 having conductivity.
  • the conductive part 60 is disposed so as to correspond to the arrangement of the connection terminals 11b on the lower surface of the support plate 11, for example.
  • Each conductive part 60 penetrates the upper surface elastic sheet 41 in the vertical direction, for example, and protrudes in a convex shape from both upper and lower surfaces of the upper surface elastic sheet 41.
  • a portion other than the conductive portion 60 of the top elastic sheet 41 is an insulating portion 61. Note that the conductive portion 60 may be an elastic body.
  • the intermediate substrate 40 is formed in, for example, a substantially disc shape.
  • the intermediate substrate 40 has higher rigidity than the upper elastic sheet 41 and the lower elastic sheet 42.
  • a plurality of energization paths 70 extending from the lower surface to the upper surface are formed in the intermediate substrate 40.
  • the energization path 70 is formed linearly in the thickness direction of the intermediate substrate 40, for example.
  • a connection terminal 70 a is formed at the upper end of the current path 70
  • a connection terminal 70 b is formed at the lower end of the current path 70.
  • the energization path 70 of the intermediate substrate 40 is formed at a position corresponding to the conductive portion 50 of the lower elastic sheet 42 and the conductive portion 60 of the upper elastic sheet 41, for example.
  • the connection terminal 70b of the energization path 70 and the conductive portion 50 of the bottom elastic sheet 42 correspond to each other.
  • the connection terminal 70 a of the current path 70 corresponds to the conductive portion 60 of the upper elastic sheet 41.
  • the lower elastic sheet 42 is fixed to a metal frame 80 that surrounds the outer periphery thereof.
  • the metal frame 80 has a square frame shape along the outer peripheral portion of the lower elastic sheet 42.
  • the metal frame 80 is bonded to the lower surface of the outer peripheral portion of the intermediate substrate 40 by an adhesive 81 having elasticity, for example. Thereby, each conductive part 50 of the lower surface elastic sheet 42 is in contact with the connection terminal 70 b of the energization path 70 of the intermediate substrate 40.
  • the upper elastic sheet 41 is fixed to a metal frame 90 that surrounds the outer periphery thereof.
  • the metal frame 90 has a square frame shape along the outer peripheral portion of the top elastic sheet 41.
  • the metal frame 90 is bonded to the upper surface of the outer peripheral portion of the intermediate substrate 40 by, for example, an adhesive 91 having elasticity. Thereby, each conductive part 60 of the top elastic sheet 41 is in contact with the connection terminal 70 a of the current path 70 of the intermediate substrate 40.
  • the mounting table 3 is configured to be movable in the horizontal direction and the vertical direction, for example, and can move the mounted wafer W three-dimensionally.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the positional displacement S of the electrode pad U and the load F generated as a contact load between the contact body 10 and the electrode pad U.
  • the generated load F 1 in FIG. 4 for example, the contact body 10, the support plate 11, connecting member 14, the weight of the movable member, such as connecting member 15, an initial load of the spring member 20, the intermediate member 30 Initial Total load.
  • the generated load F 1 is able to arbitrarily select by managing the load of the.
  • a predetermined initial load is applied to the spring member 20 in advance. In this state, the inspection is started.
  • the conductive portion 50 of the bottom elastic sheet 42 is compressed in the vertical direction by a force acting upward from below. Further, the force acting on the lower elastic sheet 42 is transmitted to the conductive portion 60 of the upper elastic sheet 41 through the intermediate substrate 40, and the conductive portion 60 is also compressed in the vertical direction.
  • the generated load F is absorbed by the compression of the conductive portions 50 and 60 until the positional displacement S of the electrode pad U reaches S 1 , that is, until the predetermined generated load F 1 is reached. Therefore, in this case, as shown in FIG. 5, the support plate 11 does not rise even when the electrode pad U rises. Further, the relationship between the positional displacement S of the electrode pad U and the generated load F during this period is between points AB shown in FIG.
  • the generated load F is transmitted to the intermediate member 30 via the support plate 11 and is also transmitted to the spring member 20 via the support plate 11, the connecting body 15, and the connecting member 14.
  • the support plate 11, the coupling body 15, and the coupling member 14 are raised.
  • the support plate 11 is pushed toward the contact body 10 by the reaction force generated by the elasticity of the spring member 20.
  • the spring member 20 is provided on the upper surface of the connecting member 14 connected to the support plate 11, when the conductive portion 50 of the contact body 10 and the electrode pad U are in contact at the time of inspection, The contact load can be maintained at a predetermined load. That is, the contact load does not change due to the displacement of the electrode pad U. Therefore, the contact between the conductive portion 50 and the electrode pad U of the wafer W can be stabilized, and the electrical characteristics of the electrode pad U can be properly inspected.
  • the plurality of spring members 20 are provided on the upper surface of the connecting member 14, for example, even when the plurality of conductive portions 50 and the electrode pads U contact at different heights, all the conductive portions 50 and the electrode pads U are predetermined. It can be made to contact with the contact load of. That is, the in-plane distribution of the contact load between the conductive portion 50 and the electrode pad U can be made uniform.
  • the support plate 11 is in a state where the contact body 10 and the electrode pad U are in contact with each other. Even when a horizontal force is applied to the support plate 11, the support plate 11 can be moved only in the vertical direction without moving in the horizontal direction. Therefore, the conductive part 50 and the electrode pad U can be appropriately brought into contact with each other.
  • Each spring member 20 is provided with a load measuring device 23 that measures a load applied to the spring member 20, and the control unit 100 determines the load applied to each spring member 20 based on the measurement result of each load measuring device 23.
  • the control unit 100 can appropriately contact the conductive unit 50 and the electrode pad U.
  • the spring member 20 is used as the load adjusting member, but an actuator 110 may be provided as shown in FIG.
  • the actuator 110 according to the present embodiment generates a constant thrust in a certain direction by air, for example, and can generate the load constantly regardless of the position of the load application point.
  • An actuator that generates a constant thrust by electricity may be used.
  • the actuator 110 is provided with a pressing member 111 on the upper surface of the support plate 11. An upper end portion of the actuator 110 is fixed to the reinforcing member 13. A plurality of, for example, three actuators 110 are provided, and are provided, for example, at the same location as the spring member 20 of the above-described embodiment.
  • the actuator 110 is provided in the first recess 14 a and is connected to a load measuring device 120 that measures the load of each actuator 110.
  • the load measuring device 120 is connected to the control unit 100.
  • the plurality of actuators 110 are connected to an air supply source 130 that supplies air into each actuator 110.
  • the control unit 100 is connected to the air supply source 130.
  • a piston rod (not shown) of the actuator 110 is movable in the vertical direction, and the actuator 110 is always maintained at a constant thrust regardless of the stop position of the piston rod by the pressure of the air supplied from the air supply source 130. .
  • the contact load can be maintained at a predetermined load. That is, the control unit 100 controls the contact load between the contact body 10 and the electrode pad to be constant by adjusting the air pressure from the air supply source 130 based on the measurement result of the load measuring device 120. Is done.
  • the actuator 110 is connected to the conductive portion 50 and the electrode pad U in the same manner as the spring member 20 of the above embodiment. It acts to make the contact load constant at a predetermined load. For example, as shown in FIG. 8, after the positional displacement S of the electrode pads U reaches S 1, i.e. generated load F is absorbed by the compression of the conductive portion 50 and 60, after reaching a predetermined generator load F 1, While the position displacement S of the electrode pad U is displaced from S 1 to S 2 , the generated load F can be maintained at the predetermined generated load F 1 .
  • the inspection signal from the circuit board 12 is transmitted from the intermediate member 30, the connection terminals 11 a and 11 b of the support plate 11, and the upper surface elastic sheet 41 in the contact body 10.
  • the conductive portion 60, the current path 70 of the intermediate substrate 40, and the conductive portion 50 of the bottom elastic sheet 42 are sequentially sent to the electrode pad U, and the electrical characteristics of the electrode pad U are inspected.
  • the contact load between the conductive portion 50 and the electrode pad U can be kept constant at a predetermined load. Therefore, the contact between the conductive portion 50 and the electrode pad U can be stabilized, and the electrode pad U The electrical characteristics can be properly inspected.
  • the load in the actuator 110 can be controlled to be constant only by adjusting the pressure of the air from the air supply source 130. Therefore, the contact load between the conductive portion 50 and the electrode pad U can be easily and reliably maintained at a predetermined value.
  • the contact body 10 has the three-layer structure of the intermediate substrate 40, the upper surface elastic sheet 41, and the lower surface elastic sheet 42.
  • a support plate 201 that supports the probe 200 is provided on the lower surface side of the circuit board 12.
  • the support plate 201 is formed in a substantially square shape, for example, and is disposed so as to face the mounting table 3.
  • the outer peripheral portion of the support plate 201 is held by the connecting body 15.
  • connection terminals 202 are provided on the upper surface of the support plate 201 at positions corresponding to the connection terminals 12 a of the circuit board 12.
  • the connection terminal 202 is electrically connected to the connection terminal 12 a of the circuit board 12 by the intermediate member 203.
  • the plurality of intermediate members 203 are uniformly arranged in the upper surface of the support plate 11 so that the distribution is not biased.
  • Each intermediate member 203 is formed so as to extend and contract in the vertical direction independently.
  • a plurality of probes 200 are supported on the lower surface of the support plate 201 at positions corresponding to the electrode pads U on the wafer W.
  • the plurality of probes 200 are arranged so as to be cantilevered in one direction.
  • the probe 200 is electrically connected to a connection terminal 202 provided on the upper surface of the support plate 201.
  • the probe 200 is supported by a support plate 201 and has a support portion 210 that protrudes from the lower surface of the support plate 201.
  • a beam portion 211 is provided at the lower end of the support portion 210, and the beam portion 211 is cantilevered at a predetermined interval by the support portion 210 with respect to the support plate 201.
  • a contact 212 that extends downward in the direction perpendicular to the beam 211 is provided at the free end of the beam 211.
  • the spring member 20 is used as the load adjusting member, but the actuator 110 described above may be used as shown in FIG.
  • the electrode pad U of the wafer W When the electrical characteristics of the electrode pad U of the wafer W are inspected using the probe apparatus 1, first, the electrode pad U is pressed against the contact 212 of the probe 200 and brought into contact therewith. At this time, as shown in FIG. 10, a horizontal reaction force is generated in the support plate 201 by the contact 212 moving in the horizontal direction. Even in such a case, if the load is generated to some extent, the support plate 201 is moved only in the vertical direction without moving in the horizontal direction by the action of the leaf spring 24, the spring member 20, and the intermediate member 30 provided in the probe device 1. Can be made. As in the above embodiment, the contact load between the contact 212 and the electrode pad U can be maintained at a predetermined load by the spring member 20.
  • the inspection signal from the circuit board 12 passes through the intermediate member 203, the connection terminal 202 of the support plate 201, and the probe 200 in order to the electrode pad U. Sent to properly inspect the electrical properties of the electrode pad U.
  • the contact body 10 has the three-layer structure of the intermediate substrate 40, the upper surface elastic sheet 41, and the lower surface elastic sheet 42, or the cantilever structure probe 200.
  • a pogo pin type probe is used. May be used. That is, since the contact load between the contact body 10 and the electrode pad U can be made constant by the spring member 20, the actuator 110, etc., any type of contact body can be used for the contact body 10.
  • a guide member 250 may be provided on the outer peripheral portion of the connector 15 as shown in FIG.
  • the outer periphery of the guide member 250 is held by a holder (not shown).
  • the guide member 250 can fix the position of the support plate 11 in the horizontal direction and guide the vertical movement of the support plate 11 when the wafer W is lifted in a state where the contact body 10 and the electrode pad U are in contact with each other. . Therefore, the contact body 10 and the electrode pad U can be brought into contact more appropriately.
  • the present invention is not limited to this example and can take various forms.
  • the present invention can also be applied to a case where the substrate is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than a wafer or a mask reticle for a photomask.
  • FPD flat panel display
  • the present invention is useful when inspecting the electrical characteristics of an object to be inspected, such as a semiconductor wafer.

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Abstract

　プローブ装置に設けられたプローブカードは、接触体を支持する支持板と、支持板の上面側に設けられた回路基板とを有している。回路基板の上面には連結部材が設けられ、連結体により連結部材と支持板が連結されている。連結部材の上面には、接触体と被検査体との接触荷重を一定に維持する複数の荷重調整部材が設けられている。連結部材の外周部には、支持板の水平方向の位置を固定する複数の弾性部材が設けられている。回路基板と支持板の間には、当該回路基板と支持板を弾力的且つ電気的に接続する複数の中間部材が設けられている。

Description

プローブカード
　本発明は、被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードに関する。
　例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に形成されたＩＣ、ＬＳＩなどの電子回路の電気的特性の検査は、例えばプローブカードとウェハを保持する載置台などを有するプローブ装置を用いて行われる。プローブカードは、通常ウェハ上の電子回路の多数の電極パットに接触させる複数のプローブと、これらプローブを下面で支持する支持板と、支持板の上面側に設けられ、各プローブに検査用の電気信号を送る回路基板などを備えている。そして、載置台上のウェハを上昇させ、各プローブをウェハの各電極パットに接触させた状態で、回路基板から各プローブに電気信号を送ることにより、ウェハ上の電子回路の検査が行われている。
　このような電子回路の電気的特性の検査を適正に行うためには、プローブと電極パットを所定の接触荷重で接触させる必要がある。そこで、従来より、電極パットに接触する接触子を取り付けた弾性体素子（プローブ）と、複数のプローブを固定し支持する支持体（支持板）と、支持板の上面に設けられたアクチュエータ又はバネなどを備えたプローブカードが提案されている（特許文献１）。このアクチュエータやバネの作用により、検査時のプローブと電極パットとの接触荷重を所定の荷重に維持することができる。
日本国特開２０００－１５５１２８号公報
　しかしながら、例えばプローブカードがウェハを保持する載置台と平行に設置されていなかったり、載置台の平面度が悪い場合がある。この場合、従来の単一のアクチュエータでプローブカードに荷重をかける方式だと、複数のプローブと電極パッドが異なる高さで接触するため、接触荷重の面内分布を均一にすることができなかった。この結果、プローブと電極パットとの間で接触不良が生じることがあった。
　また、例えばプローブがカンチレバー構造で、プローブの向きを一方向に揃えて製作することがある。この場合、プローブと電極パットが接触する際、プローブの先端が水平方向に移動するため、プローブを支持する支持板に水平方向の反力が作用する。また、プローブと電極パットが接触した状態で、ウェハを水平方向に若干移動させて良好な接触を得る運用方法がある。この場合にも、支持板に水平方向の力が作用する。これらの場合、支持板の水平方向の移動を規制しないと、プローブが電極パットと適切に接触することができず、プローブと電極パットとの間で接触不良が生じることがあった。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、接触体と被検査体との接触を安定させ、電気的特性の検査を適正に行うことをその目的とする。
　前記の目的を達成するため、本発明は、被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードであって、検査時に被検査体に接触する接触体を支持する支持板と、前記支持板の上面側に設けられ、前記接触体に検査用の電気信号を送る回路基板と、前記回路基板の上面に設けられ、前記支持板に連結される連結部材と、前記連結部材の上面に設けられ、前記接触体と被検査体との接触荷重を一定に維持する複数の荷重調整部材と、前記連結部材の外周部に設けられ、前記支持板の水平方向の位置を固定する複数の弾性部材と、を有することを特徴としている。なお、荷重調整部材は、回路基板の上面に３つ以上設けられているのが好ましい。
　本発明によれば、支持板に連結される連結部材の上面には、接触体と被検査体との接触荷重を一定に維持する荷重調整部材が設けられているので、被検査体の位置（接触体の位置）により接触荷重は変化しない。しかも、荷重調整部材は複数設けられているので、例えば複数の接触体と被検査体が異なる高さで接触した場合でも、複数の荷重調整部材によりすべての接触体と被検査体とを所定の接触荷重で接触させることができる。すなわち、接触体と被検査体との接触荷重の面内分布を均一にすることができる。したがって、接触体と被検査体を適切に接触させることができる。また、前記連結部材の外周部には、支持板の水平方向の位置を固定する複数の弾性部材が設けられているので、支持板に水平方向の力が作用した場合でも、支持板を水平方向に移動させることなく鉛直方向にのみ移動させることができる。したがって、接触体と被検査体を適切に接触させることができる。以上のように、本発明によれば、接触体と被検査体との接触を安定させることができ、被検査体の電気的特性の検査を適正に行うことができる。
　本発明によれば、接触体と被検査体との接触を安定させ、電気的特性の検査を適正に行うことができる。
本実施の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置の構成の概略を示す縦断面図である。 連結部材の上面付近の平面図である。 接触体の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 電極パットの位置変位と発生荷重の関係を示したグラフである。 接触体と電極パットが接触した様子を示す説明図である。 接触体と電極パットが接触した状態で、当該電極パットを上昇させた様子を示す説明図である。 他の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置の構成の概略を示す縦断面図である。 電極パットの位置変位と発生荷重の関係を示したグラフである。 他の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置の構成の概略を示す縦断面図である。 プローブの構成の概略を示す側面図である。 他の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置の構成の概略を示す縦断面図である。 他の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置の構成の概略を示す縦断面図である。
　　１　　プローブ装置
　　２　　プローブカード
　　３　　載置台
　　１０　接触体
　　１１　支持板
　　１２　回路基板
　　１３　補強部材
　　１４　連結部材
　　１５　連結体
　　２０　バネ部材
　　２１　バネ
　　２２　支持部
　　２３　荷重測定器
　　２４　板バネ
　　３０　中間部材
　　４０　中間基板
　　４１　上面弾性シート
　　４２　下面弾性シート
　　５０　導電部
　　６０　導電部
　　１００　制御部
　　１１０　アクチュエータ
　　１２０　荷重測定器
　　１３０　空気供給源
　　２００　プローブ
　　２０１　支持板
　　２０３　中間部材
　　２１０　支持部
　　２１１　梁部
　　２１２　接触子
　　２５０　案内部材
　　Ｕ　　電極パット
　　Ｗ　　ウェハ
　以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるプローブカードを有するプローブ装置１の構成の概略を示す縦断面図である。
　プローブ装置１には、例えばプローブカード２と、被検査体としてのウェハＷを載置する載置台３が設けられている。プローブカード２は、載置台３の上方に配置されている。
　プローブカード２は、例えば全体が略円盤状に形成されている。プローブカード２は、検査時にウェハＷの電極パットＵに接触する接触体１０を下面で支持する支持板１１と、支持板１１の上面側に設けられ、接触体１０に検査用の電気信号を送る回路基板１２とを備えている。
　回路基板１２は、例えば略円盤状に形成され、図示しないテスタに電気的に接続されている。回路基板１２の内部には、接触体１０との間で検査用の電気信号を伝送するための、図示しない電子回路が実装されている。テスタからの検査用の電気信号は、回路基板１２の電子回路を介して接触体１０に送受信される。回路基板１２の下面には、接続端子１２ａが配置されており、この接続端子１２ａは回路基板１２の電子回路の一部として形成されている。
　回路基板１２の上面側には、回路基板１２を補強する補強部材１３が設けられている。補強部材１３は、回路基板１２の上側に平行に配置された本体部１３ａと、本体部１３ａの外周部から下方に延伸し、回路基板１２の外周部を固定する固定部１３ｂとを有している。回路基板１２上の固定部１３ｂは、回路基板１２の内側に突出すると共に、外側に延伸している。固定部１３ｂの外周部は、図示しないホルダに保持されている。すなわち、このホルダにより、補強部材１３と回路基板１２が保持されている。
　回路基板１２の上面には、支持板１１に連結される連結部材１４が回路基板１２と平行に設けられている。連結部材１４は、例えば回路基板１２の径より小さい径の略円盤状に形成されている。すなわち、連結部材１４は、補強部材１３の本体部１３ａの下方であって、固定部１３ｂの内側に設けられている。なお、連結部材１４は、回路基板１２の上面に接することにより、当該回路基板１２の平面度を矯正する機能も有している。
　連結部材１４の外周部の下面には、支持板１１と連結部材１４を連結し一体化するための連結体１５が固定されている。連結体１５は、鉛直方向に長い略四角柱形状に形成されている。連結体１５は、支持板１１の外周部の複数個所、例えば４箇所に設けられている。各連結体１５は、平面視において支持板１１の中心を円心とする同一円周上に等間隔に配置されている。
　連結体１５は、例えば回路基板１２を厚み方向に貫通し、下端部が支持板１１の外周部の外方の位置まで到達している。連結体１５の下部には、支持板１１側に突出し、当該支持板１１の外周部を保持する突出部１５ａが鉛直方向に２箇所に設けられている。なお、下方の突出部１５ａは、板バネであってもよい。この場合、支持板１１の外周部を下から保持しながら、支持板１１を回路基板１２側に押し付けて、支持板１１と回路基板１２との電気的な接触を維持できる。
　連結部材１４の上面の中央部には、図２に示すように、複数、例えば３本のボルト１６が設けられている。複数のボルト１６の上端部は、図１に示すように、連結部材１４の上面の中央部に形成された第１の凹部１４ａに係止されている。ボルト１６は回路基板１２を厚み方向に貫通し、その下端部は支持板１１の上面に固定されている。したがって、これら連結体１５とボルト１６によって、支持板１１と連結部材１４が連結されている。
　連結部材１４の上面には、接触体１０と電極パットＵとの接触荷重を一定に維持する荷重調整部材としてのバネ部材２０が設けられている。バネ部材２０は、図２に示すように、複数、例えば３つ設けられている。バネ部材２０は、平面視において、連結部材１４の中心を円心とする同一円周上に等間隔に配置されている。各バネ部材２０は、図１に示すように、連結部材１４の上面に形成された第２の凹部１４ｂにそれぞれ設けられている。バネ部材２０は、鉛直方向に伸縮するように配置されたバネ２１と、バネ２１を支持し、且つ鉛直方向に伸縮自在の支持部２２とを有している。そして、バネ部材２０は、補強部材１３に接触して、接触体１０と電極パットＵとの接触荷重を所定の荷重で一定に維持することができる。また、例えば接触体１０と電極パットＵが異なる高さで接触した場合でも、複数のバネ部材２０が設けられていることにより、接触体１０と電極パットＵとの接触荷重の面内分布を均一にすることができる。なお、バネ部材２０の個数は本実施の形態に限定されないが、３つ以上であるのが好ましい。
　第２の凹部１４ｂ内であって、バネ部材２０の下面には、当該バネ部材２０にかかる荷重を測定する荷重測定器２３が設けられている。荷重測定器２３は、例えばシート状に形成されている。荷重測定器２３には、制御部１００が接続されている。制御部１００は、各荷重測定器２３の測定結果に基づいて、各バネ部材２０にかかる荷重が均等に所定の値になるように制御する。具体的には、例えば載置台３の高さを変更して接触体１０と電極パットＵとの接触荷重を変更したり、異常な値の荷重が測定された場合の不良要因、例えば支持板１１の傾斜などを無くすように制御する。なお、所定の接触荷重は、接触体１０の材質及び寸法、例えば後述する上面弾性シート４１及び下面弾性シート４２の材質及び厚み、導電部５０の径及び個数などに基づいて設定される。
　連結部材１４の外周部には、弾性部材としての板バネ２４が設けられている。板バネ２４の一端は連結部材１４の外周部に固定され、他端は補強部材１３の固定部１３ｂに固定されている。板バネ２４は、図２に示すように、複数、例えば３つ設けられている。板バネ２４は、平面視において、連結部材１４の中心を円心とする同一円周上に等間隔に配置されている。これらの板バネ２４により、支持板１１の水平方向の位置が固定される。すなわち、接触体１０と電極パットＵが接触した状態で、接触体１０を支持する支持板１１に水平方向の力が作用しても、板バネ２４により支持板１１は水平方向に移動しない。なお、支持板１１に水平方向の力が作用する場合とは、例えば接触体１０と電極パットＵが接触した状態で、ウェハＷを水平方向に若干移動させて良好な接触を得る場合などである。なお、板バネ２４の個数は本実施の形態に限定されないが、３つ以上であるのが好ましい。
　支持板１１は、図１に示すように、載置台３と対向し、且つ回路基板１２と平行になるように配置されている。支持板１１は、例えば略方盤形状に形成されている。支持板１１の上面には、複数の接続端子１１ａが設けられている。接続端子１１ａは、回路基板１２下面の接続端子１２ａの配置に対応するように形成されている。
　支持板１１の接続端子１１ａと、接続端子１１ａに対応する回路基板１２の接続端子１２ａとの間には、当該接続端子１１ａ、１２ａ間の電気的導通を図るための中間部材３０が複数設けられている。複数の中間部材３０は、支持板１１の上面内において分布に偏りがないように均一に配置されている。また、各中間部材３０は、それぞれが独立して鉛直方向に伸縮するように形成されている。したがって、例えば接触体１０と電極パットＵが異なる高さで接触した場合でも、これら中間部材３０が、接触体１０と電極パットＵとの接触荷重の面内分布を均一にするように作用する。
　支持板１１の下面には、上面の接続端子１１ａより狭いピッチで接続端子１１ｂが設けられている。下面の接続端子１１ｂは上面の接続端子１１ａと同数設けられ、上面の接続端子１１ａと対応する下面の接続端子１１ｂはそれぞれ接続されている。このように支持板１１は、回路基板１２の接続端子１２ａの間隔を変更するピッチ変換基板として機能する。
　支持板１１の下面に支持された接触体１０は、図３に示すように、例えば中間体としての平板状の中間基板４０と、中間基板４０の上面に取付けられた上面弾性シート４１と、中間基板４０の下面に取付けられた下面弾性シート４２を備えており、３層構造を有している。
　下面弾性シート４２は、例えば方形に形成され、例えば全体が弾性を有する絶縁材である例えばゴムシートにより形成されている。下面弾性シート４２には、導電性を有する複数の導電部５０が形成されている。導電部５０は、ウェハＷの電極パットＵの配置に対応するように形成されている。各導電部５０は、例えば下面弾性シート４２を鉛直方向に貫通し下面弾性シート４２の上下の両面から凸状に突出しており、四角柱形状を有している。下面弾性シート４２の導電部５０以外の部分、つまり導電部５０同士を接続する部分は、ゴムシートのみからなる絶縁部５１になっている。なお、導電部５０は弾性体であってもよい。
　上面弾性シート４１は、例えば方形に形成され、全体が弾性を有する絶縁材である例えば上記下面弾性シート４２と同じゴムシートにより形成されている。上面弾性シート４１には、導電性を有する複数の導電部６０が形成されている。導電部６０は、例えば支持板１１下面の接続端子１１ｂの配置に対応するように配置されている。各導電部６０は、例えば上面弾性シート４１を鉛直方向に貫通し上面弾性シート４１の上下の両面から凸状に突出している。上面弾性シート４１の導電部６０以外の部分は、絶縁部６１になっている。なお、導電部６０は弾性体であってもよい。
　中間基板４０は、例えば略方盤形状に形成されていている。中間基板４０は、上面弾性シート４１及び下面弾性シート４２に比べて高い剛性を有している。中間基板４０には、下面から上面に通じる複数の通電路７０が形成されている。通電路７０は、例えば中間基板４０の厚み方向に直線状に形成されている。通電路７０の上端部には、接続端子７０ａが形成され、通電路７０の下端部には、接続端子７０ｂが形成されている。中間基板４０の通電路７０は、例えば下面弾性シート４２の導電部５０及び上面弾性シート４１の導電部６０と１対１で対応する位置に形成されている。これにより、通電路７０の接続端子７０ｂと下面弾性シート４２の導電部５０が対応している。また、通電路７０の接続端子７０ａと上面弾性シート４１の導電部６０が対応している。
　下面弾性シート４２は、その外周部を囲む金属フレーム８０に固定されている。金属フレーム８０は、下面弾性シート４２の外周部に沿った四角の枠形状を有している。
　金属フレーム８０は、例えば弾性を有する接着剤８１により、中間基板４０の外周部の下面に接着されている。これにより、下面弾性シート４２の各導電部５０が中間基板４０の通電路７０の接続端子７０ｂに接触されている。
　上面弾性シート４１は、その外周部を囲む金属フレーム９０に固定されている。金属フレーム９０は、上面弾性シート４１の外周部に沿った四角の枠形状を有している。
　金属フレーム９０は、例えば弾性を有する接着剤９１により、中間基板４０の外周部の上面に接着されている。これにより、上面弾性シート４１の各導電部６０が中間基板４０の通電路７０の接続端子７０ａに接触されている。
　載置台３は、例えば水平方向及び鉛直方向に移動自在に構成されており、載置したウェハＷを三次元移動できる。
　本実施の形態にかかるプローブカード２を有するプローブ装置１は以上のように構成されており、次にプローブ装置１で行われるウェハＷの電子パットＵの電気的特性の検査方法について説明する。図４は、電極パットＵの位置変位Ｓと、接触体１０と電極パットＵとの接触荷重として発生する荷重Ｆとの関係を示したグラフである。なお、図４中の発生荷重Ｆ１は、例えば接触体１０、支持板１１、連結部材１４、連結体１５等の移動可能な部材の重さ、バネ部材２０の初期荷重、中間部材３０の初期荷重の総和となる。発生荷重Ｆ１は、上記の荷重を管理することで任意に選択することが可能となる。
　検査の準備段階として、予めバネ部材２０には所定の初期荷重がかけられている。この状態で、検査が開始される。
　先ず、ウェハＷが載置台３上に保持されると、載置台３が上昇し、ウェハＷの各電極パットＵが下面弾性シート４２の各導電部５０に接触する。この接触の瞬間における電極パットＵの位置変位Ｓと発生荷重Ｆとの関係が、図４に示す点Ａとなる。
　電極パットＵが上昇すると、下面弾性シート４２の導電部５０は、下から上方向に作用する力により鉛直方向に圧縮される。また、下面弾性シート４２に作用した力が中間基板４０を介して上面弾性シート４１の導電部６０に伝わり、導電部６０も鉛直方向に圧縮される。そして、電極パットＵの位置変位ＳがＳ１に達するまで、すなわち所定の発生荷重Ｆ１に達するまでは、発生荷重Ｆは導電部５０、６０の圧縮により吸収される。したがって、この場合、図５に示すように、電極パットＵが上昇しても支持板１１は上昇しない。また、この間の電極パットＵの位置変位Ｓと発生荷重Ｆとの関係が、図４に示す点Ａ－Ｂ間となる。
　その後、さらに電極パットＵを所定の位置変位であるＳ２に達するように上昇させる。このとき、発生荷重Ｆは、支持板１１を介して中間部材３０に伝達されると共に、支持板１１、連結体１５及び連結部材１４を介して、バネ部材２０に伝達される。この場合、図６に示すように、支持板１１、連結体１５及び連結部材１４が上昇する。このとき、バネ部材２０の弾性によって発生する反力により、支持板１１が接触体１０側に押される。またこのとき、発生荷重Ｆ１の荷重上昇は、バネ部材２０、板バネ２４、中間部材３０の影響を受けるが、板バネの形状やコイルバネの選択を、ストロークが大きく、バネ定数を小さくすることで、鉛直方向への移動に伴う荷重上昇を小さくすることが可能である。この間の電極パットＵの位置変位Ｓと発生荷重Ｆとの関係が、図４に示す点Ｂ－Ｃ間となる。
　そして、ウェハＷが所定の接触荷重で接触体１０に押し付けられた状態で、回路基板１２から検査用の電気信号が、中間部材３０、支持板１１の接続端子１１ａと接続端子１１ｂ、接触体１０における上面弾性シート４１の導電部６０、中間基板４０の通電路７０及び下面弾性シート４２の導電部５０を順に通ってウェハＷ上の各電極パットＵに送られて、ウェハＷ上の回路の電気的特性が検査される。
　以上の実施の形態によれば、支持板１１に連結される連結部材１４の上面にバネ部材２０が設けられたので、検査時に接触体１０の導電部５０と電極パットＵが接触する際、その接触荷重を所定の荷重に維持することができる。すなわち、電極パットＵの位置変位により接触荷重が変化しない。したがって、導電部５０とウェハＷの電極パットＵとの接触を安定させることができ、電極パットＵの電気的特性の検査を適正に行うことができる。
　また、連結部材１４の上面に複数のバネ部材２０が設けられたので、例えば複数の導電部５０と電極パットＵが異なる高さで接触した場合でも、すべての導電部５０と電極パットＵを所定の接触荷重で接触させることができる。すなわち、導電部５０と電極パットＵとの接触荷重の面内分布を均一にすることができる。
　また、このようにバネ部材２０により導電部５０と電極パットＵとの接触荷重が所定の接触荷重に維持されるので、接触体１０に過度の荷重がかからず、接触体１０の耐久性を向上させることができる。
　また、連結部材１４の外周部には、支持板１１の水平方向の位置を固定する複数の板バネ２４が設けられているので、接触体１０と電極パットＵが接触した状態で、支持板１１に水平方向の力が作用した場合でも、支持板１１を水平方向に移動させることなく鉛直方向にのみ移動させることができる。したがって、導電部５０と電極パットＵを適切に接触させることができる。
　また、各バネ部材２０には、バネ部材２０にかかる荷重を測定する荷重測定器２３が設けられ、制御部１００は、各荷重測定器２３の測定結果に基づいて、各バネ部材２０にかかる荷重が均等に所定の値になるように制御する。したがって、例えば導電部５０と電極パットＵとの間に異常な値の接触荷重が発生した場合でも、制御部１００により導電部５０と電極パットＵを適切に接触させることができる。
　以上の実施の形態では、荷重調整部材としてバネ部材２０を用いていたが、図７に示すようにアクチュエータ１１０を設けてもよい。本実施の形態のアクチュエータ１１０は、例えば空気により一定方向に一定の推力を発生させるもので、荷重の作用点の位置によらず当該荷重を一定に発生させることができる。なお、アクチュエータには、電気により一定の推力を発生させるものを用いてもよい。
　アクチュエータ１１０は、押え部材１１１を支持板１１の上面に介して設けられている。アクチュエータ１１０の上端部は、補強部材１３に固定されている。アクチュエータ１１０は、複数、例えば３つ設けられ、例えば上記実施の形態のバネ部材２０と同一箇所に設けられている。アクチュエータ１１０は、第１の凹部１４ａ内に設けられ、各アクチュエータ１１０の荷重を測定する荷重測定器１２０に接続されている。この荷重測定器１２０は、制御部１００に接続されている。
　複数のアクチュエータ１１０は、各アクチュエータ１１０内に空気を供給する空気供給源１３０に接続されている。空気供給源１３０には、制御部１００が接続されている。アクチュエータ１１０の図示しないピストンロッドは鉛直方向に移動可能で、アクチュエータ１１０内は、空気供給源１３０から供給された空気の圧力によって、ピストンロッドの停止位置にかかわらず常に一定の推力に保たれている。そして、例えば検査時に接触体１０が電極パットＵに接触する際にも、その接触荷重を所定の荷重に保つことができる。すなわち、制御部１００により、荷重測定器１２０の測定結果に基づいて、空気供給源１３０からの空気の圧力を調整することによって、接触体１０と電極パットとの接触荷重が一定になるように制御される。
　なお、プローブ装置１及びプローブカード２のその他の構成は、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
　そして、以上のプローブ装置１を用いて電極パットＵの電気的特性の検査を行う際には、アクチュエータ１１０は、上記実施の形態のバネ部材２０と同様に、導電部５０と電極パットＵとの接触荷重を所定の荷重で一定にするように作用する。例えば図８に示すように、電極パットＵの位置変位ＳがＳ１に達した後、すなわち発生荷重Ｆが導電部５０、６０の圧縮により吸収され、所定の発生荷重Ｆ１に達した後、電極パットＵの位置変位ＳがＳ１からＳ２に変位する間、発生荷重Ｆを所定の発生荷重Ｆ１に維持することができる。そして、このように接触荷重を一定に保った状態で、回路基板１２からの検査用の信号が、中間部材３０、支持板１１の接続端子１１ａと接続端子１１ｂ、接触体１０における上面弾性シート４１の導電部６０、中間基板４０の通電路７０及び下面弾性シート４２の導電部５０を順に通って電極パットＵに送られて、電極パットＵの電気的特性が検査される。
　かかる場合においても、導電部５０と電極パットＵとの接触荷重を所定の荷重で一定に維持することができるので、導電部５０と電極パットＵとの接触を安定させることができ、電極パットＵの電気的特性の検査を適正に行うことができる。しかも、本実施の形態によれば、空気供給源１３０からの空気の圧力を調整するだけで、アクチュエータ１１０内の荷重を一定に制御することができる。したがって、導電部５０と電極パットＵとの接触荷重を容易且つ確実に所定の値に維持することができる。
　以上の実施の形態では、接触体１０は中間基板４０、上面弾性シート４１、下面弾性シート４２の３層構造を有していたが、接触体として、図９に示すようにカンチレバー構造のプローブ２００を用いてもよい。かかる場合、回路基板１２の下面側には、プローブ２００を支持する支持板２０１が設けられている。支持板２０１は、例えば略方盤状に形成され、載置台３と対向するように配置されている。支持板２０１の外周部は、連結体１５により保持されている。
　支持板２０１の上面には、回路基板１２の接続端子１２ａに対応する位置に、複数の接続端子２０２が設けられている。接続端子２０２は、中間部材２０３によって回路基板１２の接続端子１２ａと電気的に接続されている。複数の中間部材２０３は、支持板１１の上面内において分布に偏りがないように均一に配置されている。また、各中間部材２０３は、それぞれが独立して鉛直方向に伸縮するように形成されている。
　支持板２０１の下面には、ウェハＷ上の電極パットＵに対応する位置に、複数のプローブ２００が支持されている。複数のプローブ２００は、一方向の向きに片持ち支持されるように配置されている。また、プローブ２００は、支持板２０１の上面に設けられた接続端子２０２と電気的に接続されている。
　プローブ２００は、図１０に示すように、支持板２０１に支持され、当該支持板２０１の下面から突出する支持部２１０を有している。支持部２１０の下端には、梁部２１１が設けられ、梁部２１１は、支持板２０１に対して支持部２１０によって所定の間隔を有して片持ち支持されている。梁部２１１の自由端部には、梁部２１１の直角方向下方に延伸する接触子２１２が設けられている。
　なお、プローブ装置１及びプローブカード２のその他の構成は、上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、本実施の形態においては、荷重調整部材としてバネ部材２０を用いたが、図１１に示すように、上述したアクチュエータ１１０を用いてもよい。
　そして、かかるプローブ装置１を用いてウェハＷの電極パットＵの電気的特性の検査を行う際には、先ず、電極パットＵをプローブ２００の接触子２１２に押圧して接触させる。このとき、図１０に示すように、接触子２１２が水平方向に移動することにより、支持板２０１には水平方向の反力が生じる。かかる場合でも、ある程度の発生荷重であれば、プローブ装置１に設けられた板バネ２４、バネ部材２０、中間部材３０の作用により、支持板２０１を水平方向に移動させることなく鉛直方向にのみ移動させることができる。そして、上記実施の形態と同様に、バネ部材２０により、接触子２１２と電極パットＵとの接触荷重を所定の荷重に維持することができる。そして、このように接触荷重を所定の荷重に保った状態で、回路基板１２からの検査用の信号が、中間部材２０３、支持板２０１の接続端子２０２及びプローブ２００を順に通って電極パットＵに送られて、電極パットＵの電気的特性が適切に検査される。
　以上の実施の形態では、接触体１０として、中間基板４０、上面弾性シート４１、下面弾性シート４２の３層構造を有するもの、又はカンチレバー構造のプローブ２００を用いていたが、例えばポゴピンタイプのプローブを用いてもよい。すなわち、バネ部材２０やアクチュエータ１１０などにより、接触体１０と電極パットＵとの接触荷重を一定にすることができるので、接触体１０にはあらゆるタイプの接触体を用いることができる。
　以上の実施の形態のプローブ装置１において、水平方向の発生荷重が大きい場合には、例えば図１２に示すように、連結体１５の外周部に案内部材２５０を設けてもよい。案内部材２５０の外周部は、図示しないホルダに保持されている。案内部材２５０は、接触体１０と電極パットＵが接触した状態でウェハＷを上昇させる際、支持板１１の水平方向の位置を固定し、支持板１１の鉛直方向の移動を案内することができる。したがって、接触体１０と電極パットＵをより適切に接触させることができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
　本発明は、例えば半導体ウェハ等の被検査体の電気的特性を検査する際に有用である。

Claims (9)

  1. 被検査体の電気的特性を検査するためのプローブカードであって、
    検査時に被検査体に接触する接触体を支持する支持板と、
    前記支持板の上面側に設けられ、前記接触体に検査用の電気信号を送る回路基板と、
    前記回路基板の上面に設けられ、前記支持板に連結される連結部材と、
    前記連結部材の上面に設けられ、前記接触体と被検査体との接触荷重を一定に維持する複数の荷重調整部材と、
    前記連結部材の外周部に設けられ、前記支持板の水平方向の位置を固定する複数の弾性部材と、を有する。
  2. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記回路基板と前記支持板の間に設けられ、当該回路基板と支持板を弾力的且つ電気的に接続する中間部材を有する。
  3. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記複数の荷重調整部材にかかる荷重を測定する荷重測定器と、
    前記荷重測定器の測定結果に基づいて、前記複数の荷重調整部材にかかる荷重が均等に所定の値になるように制御する制御部と、を有する。
  4. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記支持板と前記連結部材は連結体により連結され、
    前記連結体の外周部には、前記支持板の鉛直方向の移動のみを案内する案内部材が設けられている。
  5. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記弾性部材は、一端が前記連結部材の外周部に固定され、他端が前記回路基板を補強する補強部材に固定された板バネである。
  6. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記荷重調整部材は、バネ部材である。
  7. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記荷重調整部材は、推力を一定に維持することができるアクチュエータである。
  8. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記接触体は、平板状の中間体と、当該中間体の上下の両面に取り付けられた弾性シートを備えた３層構造を有し、
    前記下面側の弾性シートは、検査時に被検査体に接触する導電部を有する。
  9. 請求項１に記載のプローブカードであって、
    前記接触体は、前記支持板に片持ち支持される梁部と、前記梁部の自由端部から被検査体側に延伸し、検査時に被検査体に接触する接触子と、を有する。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019163862A1 (ja) * 2018-02-22 2019-08-29 国立大学法人大阪大学 基板評価用チップ及び基板評価装置
WO2022190182A1 (ja) * 2021-03-08 2022-09-15 キオクシア株式会社 ウェハ及びプローバ

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130138793A (ko) * 2010-09-28 2013-12-19 어드밴스드 인쿼리 시스템즈, 인크. 웨이퍼 테스팅 시스템들 및 사용 및 제조의 연관된 방법들
KR101768992B1 (ko) * 2010-12-30 2017-08-17 삼성전자주식회사 프로브 카드 및 이를 이용한 반도체 장치의 검사 방법
TWI607606B (zh) * 2012-10-12 2017-12-01 日本麥克隆尼股份有限公司 Contact element and electrical connection device
US20140327462A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Test socket providing mechanical stabilization for pogo pin connections
KR102123989B1 (ko) 2013-12-17 2020-06-26 삼성전자주식회사 테스터 및 이를 구비하는 반도체 소자 검사 장치
KR102122459B1 (ko) 2014-02-06 2020-06-12 삼성전자주식회사 웨이퍼 테스트 장치
GB2524517A (en) * 2014-03-25 2015-09-30 Ibm A semiconductor automatic test equipment, a backing apparatus for use therein, and methods for operating these equipments
TWI606759B (zh) * 2014-05-20 2017-11-21 漢民科技股份有限公司 電路板結構
US10247756B2 (en) 2014-05-20 2019-04-02 Hermes-Epitek Corp. Probe card structure
CN105301301B (zh) * 2014-07-31 2019-04-26 展讯通信（上海）有限公司 一种移动终端夹具测试顶针
KR101689515B1 (ko) * 2015-01-28 2016-12-27 리노공업주식회사 프로브 카드
US9921268B2 (en) 2015-11-18 2018-03-20 International Business Machines Corporation Auto-alignment of backer plate for direct docking test boards
JP6855185B2 (ja) * 2016-07-27 2021-04-07 株式会社日本マイクロニクス 電気的接続装置
WO2018118075A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 Intel Corporation Fine pitch probe card methods and systems
US10775414B2 (en) * 2017-09-29 2020-09-15 Intel Corporation Low-profile gimbal platform for high-resolution in situ co-planarity adjustment
US11061068B2 (en) 2017-12-05 2021-07-13 Intel Corporation Multi-member test probe structure
US11204555B2 (en) 2017-12-28 2021-12-21 Intel Corporation Method and apparatus to develop lithographically defined high aspect ratio interconnects
US11073538B2 (en) 2018-01-03 2021-07-27 Intel Corporation Electrical testing apparatus with lateral movement of a probe support substrate
US10488438B2 (en) 2018-01-05 2019-11-26 Intel Corporation High density and fine pitch interconnect structures in an electric test apparatus
JP7138463B2 (ja) * 2018-03-30 2022-09-16 株式会社日本マイクロニクス プローバ
CN109142939B (zh) * 2018-08-16 2020-11-24 北京旺达世嘉科技发展有限公司 一种承接式电元件检测组件及其检测系统、方法
US11543454B2 (en) 2018-09-25 2023-01-03 Intel Corporation Double-beam test probe
US10935573B2 (en) 2018-09-28 2021-03-02 Intel Corporation Slip-plane MEMS probe for high-density and fine pitch interconnects
TWI676032B (zh) * 2018-10-24 2019-11-01 中華精測科技股份有限公司 積體電路之水平支撐結構及系統
JP7308660B2 (ja) * 2019-05-27 2023-07-14 東京エレクトロン株式会社 中間接続部材及び検査装置
CN110187151A (zh) * 2019-06-21 2019-08-30 东莞市沃德精密机械有限公司 无线充电装置的线圈排线测试设备
KR102294884B1 (ko) * 2019-06-27 2021-08-27 세메스 주식회사 반도체 소자의 검사 장치 및 반도체 소자의 검사 방법
JP2021038999A (ja) * 2019-09-03 2021-03-11 東京エレクトロン株式会社 電気的接続装置、検査装置及び接触対象体と接触子との電気的接続方法
TWI711824B (zh) * 2019-10-02 2020-12-01 銳捷科技股份有限公司 可調式探針承載裝置
CN111122927A (zh) * 2019-12-24 2020-05-08 杭州易正科技有限公司 一种集成电路测试探针座
CN111122926A (zh) * 2019-12-24 2020-05-08 杭州易正科技有限公司 一种可单独取下探针的测试探针座
KR102259225B1 (ko) * 2020-04-16 2021-06-01 스테코 주식회사 프로브 카드
TWI739508B (zh) * 2020-07-09 2021-09-11 京元電子股份有限公司 具水平調整模組之測試設備
KR102388033B1 (ko) * 2020-07-15 2022-04-20 (주)엠투엔 프로브 카드
CN114019334A (zh) * 2020-07-16 2022-02-08 京元电子股份有限公司 具有水平调整模块的测试设备
WO2022191236A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 三菱電機株式会社 通電検査装置および通電検査方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01235344A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Hitachi Ltd 半導体検査装置及び半導体ウェハの検査方法
JPH0686085U (ja) * 1993-01-29 1994-12-13 株式会社リードエレクトロニクス プリント基板検査装置
WO2005069019A1 (ja) * 2004-01-20 2005-07-28 Tokyo Electron Limited プローブカード
JP2006194620A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Tokyo Electron Ltd プローブカード及び検査用接触構造体
JP2006202734A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Yamaichi Electronics Co Ltd 半導体装置用接続装置、半導体装置キャリア、半導体装置用ソケット、および、プローブカード
JP2008542745A (ja) * 2005-06-02 2008-11-27 パイコム コーポレーション プローブカード

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6060381A (ja) * 1983-09-10 1985-04-06 Taiyo Tekko Kk 気体圧アクチュエ−タの制御装置
JP2000155128A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Isao Kimoto プローブカード
US6509751B1 (en) * 2000-03-17 2003-01-21 Formfactor, Inc. Planarizer for a semiconductor contactor
JP2005010052A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Japan Electronic Materials Corp プローブカード
US7230437B2 (en) * 2004-06-15 2007-06-12 Formfactor, Inc. Mechanically reconfigurable vertical tester interface for IC probing
JP2008196914A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Micronics Japan Co Ltd プローブおよびプローブ組立体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01235344A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Hitachi Ltd 半導体検査装置及び半導体ウェハの検査方法
JPH0686085U (ja) * 1993-01-29 1994-12-13 株式会社リードエレクトロニクス プリント基板検査装置
WO2005069019A1 (ja) * 2004-01-20 2005-07-28 Tokyo Electron Limited プローブカード
JP2006202734A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Yamaichi Electronics Co Ltd 半導体装置用接続装置、半導体装置キャリア、半導体装置用ソケット、および、プローブカード
JP2006194620A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Tokyo Electron Ltd プローブカード及び検査用接触構造体
JP2008542745A (ja) * 2005-06-02 2008-11-27 パイコム コーポレーション プローブカード

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019163862A1 (ja) * 2018-02-22 2019-08-29 国立大学法人大阪大学 基板評価用チップ及び基板評価装置
JPWO2019163862A1 (ja) * 2018-02-22 2021-02-04 国立大学法人大阪大学 基板評価用チップ及び基板評価装置
JP7121953B2 (ja) 2018-02-22 2022-08-19 国立大学法人大阪大学 基板評価用チップ及び基板評価装置
US11454601B2 (en) 2018-02-22 2022-09-27 Osaka University Substrate evaluation chip and substrate evaluation device
WO2022190182A1 (ja) * 2021-03-08 2022-09-15 キオクシア株式会社 ウェハ及びプローバ

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