(57)【要約】【目的】  本発明の目的は、プローブを基板に簡単に接続することができるプローブカード及びプローブカードの製造方法を提供する。【構成】  プローブカードは、複数の金バンプ１１０を有するＳＴ基板１００と、このＳＴ基板１００の面上に設けられた透明板２００と、この透明板２００の端部上に配列され且つ金バンプ１１０に各々接続された複数のプローブ３００とを備えている。プローブ３００がＵＶ硬化型接着剤７００により透明板２００上に接着されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を有する基板と、
この基板の表面に設けられた透明板と、
この透明板上に配列され且つ前記電極に各々接続された複数のプローブとを備えており、
前記プローブが接着剤により透明板上に接着されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
請求項１記載のプローブカードにおいて、
前記プローブは、前記透明板に接着される基部と、この基部に透明板側に向けて延設された脚部とを有し、前記透明板が前記基板に取り付けられた状態で、前記脚部が前記電極に圧接することを特徴とするプローブカード。
【請求項３】
プローブに接着剤を塗布して透明板上に載置し、
その後、前記透明板を介して光を前記接着剤に照射し、これにより前記プローブを前記透明板上に接着させ、
その後、前記透明板を前記基板の面上に取り付け、前記プローブを前記基板の電極に接続させることを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のプローブカードの製造方法において、
前記電極が金属バンプであり、
前記プローブが、前記透明板に接着される基部と、この基部に透明板側に向けて延設された脚部とを有しており、
前記透明板が前記基板に取り付けられると、前記脚部が前記電極に圧接することを特徴とするプローブカードの製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの電気的諸特性を測定するのに使用されるプローブカード及びプローブカードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプローブカードとしては、下面に複数の電極が設けられた基板と、前記電極に各々半田付けされた複数のプローブとを備えたものがある（特許文献１の段落００２９及び図５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなプローブカードは、前記基板を予熱しつつ、前記プローブの半田めっき部にレーザーを照射することにより、当該プローブを一つ一つ前記基板に接続する。このため、プローブの接続作業に手間がかかり、コストアップの要因となっていた。しかも、プローブの接合時において、熱負荷がかかることにより、前記基板及び／又はプローブが熱膨張し、該プローブの先端の位置精度が劣化することがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、プローブを基板に簡単に接続することができるプローブカード及びプローブカードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のプローブカードは、複数の電極を有する基板と、この基板の表面に設けられた透明板と、この透明板上に配列され且つ前記電極に各々接続された複数のプローブとを備えており、前記プローブが接着剤により透明板上に接着されていることを特徴としている。
【０００７】
このようなプローブカードによる場合、前記プローブに接着剤を各々塗布して透明板上に載置し、その後、透明板を介して接着剤に光を照射することにより、複数の前記プローブを透明板上に固着することができる。この透明板を基板上に取り付け、前記プローブを電極に各々接続するだけで、複数の前記プローブを前記基板上に一度に接続することができるので、該プローブの前記基板への接続が非常に簡単になる。しかも、前記プローブを前記基板に接続するために、当該基板を予熱する必要がないことから、該予熱により前記プローブの先端位置の精度が劣化するのを防止することができる。また、透明板を介して接着剤に光を照射するため、接着剤がプローブの影になり、光が当たらない等の不具合を防止することができる。
【０００８】
前記プローブは、前記透明板に接着される基部と、この基部に透明板側に向けて延設された脚部とを有する。前記透明板が前記基板に取り付けられた状態で、前記脚部が前記電極に圧接するようになっていることが好ましい。この場合、前記透明板を前記基板に取り付けると、前記プローブの脚部が前記基板の電極に圧接し、当該プローブが前記基板の電極に電気的に接続される。よって、前記プローブの基板への電気接続が簡単になる。
【０００９】
本発明のプローブカードの製造方法は、プローブに接着剤を塗布して透明板上に載置し、その後、前記透明板を介して光を前記接着剤に照射し、これにより前記プローブを前記透明板上に接着させ、その後、前記透明板を前記基板の面上に取り付け、前記プローブを前記基板の電極に接続させるようになっている。
【００１０】
このようなプローブカードの製造方法による場合、プローブに接着剤を塗布して透明板上に載置し、光を前記透明板を介して前記接着剤に照射するだけで、当該プローブを透明板上に固着することができる。この透明板を前記基板に取り付け、前記プローブを基板の電極に接続することにより、前記プローブを基板に接続することができる。よって、前記プローブの前記基板への接続が非常に簡単になる。しかも、前記プローブを前記基板に接続するために、当該基板を予熱する必要がないことから、該予熱により前記プローブの先端位置の精度が劣化するのを防止することができる。また、透明板を介して接着剤に光を照射するため、接着剤がプローブの影になり、光が当たらない等の不具合を防止することができる。
【００１１】
前記電極が金属バンプであり、前記プローブが、前記透明板に接着される基部と、この基部に透明板側に向けて延設された脚部とを有している場合、前記透明板が前記基板に取り付けられると、前記脚部が前記電極に圧接するようになっている。この場合、前記透明板を前記基板に取り付けるだけで、前記脚部が前記電極に圧接するので、当該プローブの前記基板への電気接続が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略図であって、（ａ）が断面図、（ｂ）が底面図である。
【図２】前記プローブカードのα部分の拡大図である。
【図３】同プローブカードのスプリングピンの概略的断面図である。
【図４】前記プローブカードの製造工程のうち、ＵＶ硬化型接着剤の転写工程を示す模式図であって、（ａ）がプローブに接着剤を転写する前の状態を示す図、（ｂ）がプローブに接着剤を転写する状態を示す図、（ｃ）がプローブに接着剤を転写した後の状態を示す図である。
【図５】前記プローブカードの製造工程のうち、プローブの設置構成を示す模式図であって、（ａ）がプローブを透明板上に載置する前の状態を示す図、（ｂ）がプローブを透明板上に載置した状態を示す図である。
【図６】前記プローブカードの製造工程のうち、ＵＶ硬化型接着剤に紫外線を照射する工程を示す模式図である。
【図７】前記プローブカードの製造工程のうち、透明板を基板上に接着させ、プローブを基板の電極に接続する工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係るプローブカードについて上記図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１及び図２に示すプローブカードは、スペーストランスフォーマ基板１００（以下、ＳＴ基板と称する。）と、透明板２００と、複数のプローブ３００と、メイン基板４００と、複数のスプリングピン５００と、ガイド基板６００とを備えている。以下、各部について詳しく説明する。
【００１４】
ＳＴ基板１００としては単層セラミック基板を用いている。このＳＴ基板１００が特許請求の範囲における基板に相当する。ＳＴ基板１００の第１面中央部は、透明板２００が接着される接着領域となっている。また、ＳＴ基板１００の第１面の前記接着領域の両側には複数の金バンプ１１０が配設されている。この金バンプ１１０が特許請求の範囲における基板の電極に相当する。また、ＳＴ基板１００の第１面の裏側の第２面には複数の電極１２０が設けられている。金バンプ１１０と電極１２０とは、ＳＴ基板１００の面上及び／又は内部に設けられた配線により各々接続されている。
【００１５】
透明板２００としてはサファイアガラス等のガラス板を用いている。この透明板２００の外形はＳＴ基板２００の前記接着領域に対応した形状となっている。
【００１６】
プローブ３００は導電性を有する板状体である。このプローブ３００は、図１（ｂ）に示すように、透明板２００の両端部に間隔をあけてＵＶ硬化型接着剤７００により各々接着されている。各プローブ３００は、図２に示すように、基部３１０と、アーム部３２０と、接触部３３０と、脚部３４０とを有している。基部３１０は正面視略Ｌ字状の板状体であって、水平部３１１と、垂直部３１２とを有する。基部３１０の水平部３１１の先端部が透明板２００の端部にＵＶ硬化型接着剤７００により接着される部分である。一方、水平部３１１の基端部は、前記先端部が透明板２００の端部に接着された状態で、当該透明板２００の端部から外側にはみ出している。なお、本実施の形態では、ＵＶ硬化型接着剤７００としてＵＶエポキシ接着剤を用いている。
【００１７】
アーム部３２０は基部３１０の垂直部３１２から水平部３１１の先端部と同方向に延びた略長尺状の板状体である。接触部３３０はアーム部３２０の先端部に略直角に設けられた略矩形状の板体である。この接触部３３０が半導体デバイス１０の電極１１に接触する部分である。脚部３４０は水平部３１１の基端部からＳＴ基板１００に向けて斜めに延設された略矩形状の板体である。この脚部３４０は弾性変形可能である。脚部３４０の先端の位置が、基部３１０の水平部３１１の透明板当接面を通る仮想直線Ｘよりも透明板２００側に配置されている。このため、透明板２００がＳＴ基板１００に接着されると、脚部３４０がＳＴ基板１００の金バンプ１１０に弾性的に接触する（すなわち、圧接する）。脚部３４０が金バンプ１１０に圧接することにより、プローブ３００がＳＴ基板１００の金バンプ１１０に電気的に接続される。
【００１８】
メイン基板４００は周知のプリント基板であって、ＳＴ基板１００の第２面側に配置されている。メイン基板４００の第１面には複数の電極４１０が配設されている。また、メイン基板４００の第２面には複数の外部電極４２０が設けられている。電極４１０と外部電極４２０とはメイン基板４００の面上及び／又は内部に設けられた配線により接続されている。外部電極４２０はテスターに接続される。
【００１９】
ガイド基板６００は、ＳＴ基板１００とメイン基板４００との間に配置されている。このガイド基板６００には厚み方向に貫通する貫通孔６１０が設けられている。貫通孔６１０にはスプリングピン５００が各々挿入される。  
【００２０】
各スプリングピン５００はメイン基板４００とＳＴ基板１００との間を接続するスプリングプローブである。このスプリングピン５００は、図３に示すように、導電性を有する円筒形のバレル５１０と、バレル５１０の両端から突出する第１、第２プランジャ５２１、５２２と、第１、第２プランジャ５２１、５２２の間に介在するコイルスプリング５３０とを有する。
【００２１】
第１、第２プランジャ５２１、５２２は、断面視略凸字状をなした導電部材である。コイルスプリング５３０は、第１プランジャ５２１を上方に付勢し、メイン基板４００の電極４１０に弾性的に接触させる一方、第２プランジャ５２２を下方に付勢し、ＳＴ基板１００の電極１２０に弾性的に接触させる。第１、第２プランジャ５２１、５２２及びバレル５１０を介してメイン基板４００とＳＴ基板１００とが電気的に接続される。
【００２２】
このような構成のプローブカードは以下のように製造される。以下、図４乃至図７を参照しつつ説明する。図４は前記プローブカードの製造工程のうち、ＵＶ硬化型接着剤の転写工程を示す模式図であって、（ａ）がプローブに接着剤を転写する前の状態を示す図、（ｂ）がプローブに接着剤を転写する状態を示す図、（ｃ）がプローブに接着剤を転写した後の状態を示す図、図５は前記プローブカードの製造工程のうち、プローブの設置構成を示す模式図であって、（ａ）がプローブを透明板上に載置する前の状態を示す図、（ｂ）がプローブを透明板上に載置した状態を示す図、図６は前記プローブカードの製造工程のうち、ＵＶ硬化型接着剤に紫外線を照射する工程を示す模式図、図７は前記プローブカードの製造工程のうち、透明板を基板上に接着させ、プローブを基板の電極に接続する工程を示す模式図である。なお、硬化前のＵＶ硬化型接着剤の符号については、’を付して硬化後のＵＶ硬化型接着剤７００と区別する。
【００２３】
まず、図４に示すように、プローブ３００と転写台Ｔとを相対的に接近させ、転写台Ｔ上に塗布されたＵＶ硬化型接着剤７００’をプローブ３００の水平部３１１の先端部に転写させる。その後、図５に示すように、ガラス製のステージＳ上に載置された透明板２００の端部にプローブ３００の水平部３１１の先端部を載置する。その後、図６に示すように、ＵＶランプＬ（紫外線照射装置）に紫外線をステージＳ及び透明板２００を介してＵＶ硬化型接着剤７００’に向けて照射させる。これにより、ＵＶ硬化型接着剤７００’が硬化してＵＶ硬化型接着剤７００となり、プローブ３００が透明板２００の端部に接着される。このような工程を繰り返すことにより、透明板２００の両端部に複数のプローブ３００が配列され、複数のプローブ３００と透明板２００とがモジュール化される。なお、プローブ３００を高精度に搭載するために、透明板２００のコーナー部にエッチング等によりマークを付けておくと良い。このマークの位置を基準にしてプローブ３００の接触部３３０の位置をＣＣＤカメラ等で測定しつつプローブ３００を配置する。また、透明板２００に精度良く溝をエッチング等により形成し、この溝にプローブ３００の水平部３１１を嵌合させるようにしても良い。
【００２４】
その後、ＳＴ基板１００の上記接着領域に接着剤Ｇを塗布し、当該接着領域に透明板２００を載置して接着させる。このとき、プローブ３００の脚部３４０がＳＴ基板１００の金バンプ１１０に弾性的に押し当てられる。これにより、脚部３４０が金バンプ１１０に電気的に接続される。
【００２５】
その後、ガイド基板６００をＳＴ基板１００の第２面に対向配置する。このガイド基板６００の貫通孔６１０にスプリングピン５００を各々挿入する。すると、スプリングピン５００の第２プランジャ５２２がＳＴ基板１００の電極１２０に各々当接する。その後、メイン基板４００をガイド基板６００に対向配置する。このとき、スプリングピン５００の第１プランジャ５２１がメイン基板４００の電極４１０に各々当接する。そして、メイン基板４００をガイド基板６００に相対的に接近させる。これにより、スプリングピン５００のコイルスプリング５３０が圧縮され、第１、第２のプランジャ５２１、５２２の間で圧縮される。
【００２６】
このように製造されたプローブカードは、テスターのプローバに取り付けられ、半導体デバイス１０の電気的諸特性を測定するのに使用される。具体的には、前記プローバを動作させ、本プローブカードと半導体デバイス１０とを相対的に接近させる。すると、同プローブカードのプローブ３００の接触部３３０が、半導体デバイス１０の電極１１に各々接触し、当該半導体デバイス１０の電気的諸特性が測定される。
【００２７】
以上のようなプローブカードによる場合、プローブ３００にＵＶ硬化型接着剤７００’を転写し、プローブ３００を透明板２００の端部に載置した後、ＵＶランプＬにステージＳ及び透明板２００を介してＵＶ硬化型接着剤７００’に対してＵＶ照射させるのを繰り返すだけで、複数のプローブ３００を透明板２００上に固着し、モジュール化することができる。その後、透明板２００をＳＴ基板１００に接着するだけで、プローブ３００の脚部３４０がＳＴ基板１００の金バンプ１１０に各々圧接し、当該プローブ３００がＳＴ基板１００に接続される。よって、プローブ３００のＳＴ基板１００への接続が非常に簡単になる。しかも、プローブ３００をＳＴ基板１００に接続するために、当該ＳＴ基板１００を予熱する必要がないことから、該予熱によりプローブ３００の先端位置（すなわち、接触部３３０の先端位置）の精度が劣化するのを防止することができる。また、透明板２００を介してＵＶ硬化型接着剤７００’に紫外線を照射するため、ＵＶ硬化型接着剤７００’がプローブ３００の影になり、紫外線が当たらない等の不具合を防止することができる。
【００２８】
なお、上述したプローブカードは、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
【００２９】
上記プローブカードは、少なくとも一つの基板と、この基板に取り付けられる透明板と、この透明板に接着剤により接着され且つ前記基板の電極に接続されるプローブとを備えている限り、任意に設計変更することが可能である。すなわち、メイン基板４００、スプリングピン５００及びガイド基板６００を備えるか否かは任意である。
【００３０】
上記実施の形態では、接着剤としてＵＶ硬化型接着剤を用いるとしたが、光を照射することにより硬化する光硬化型接着剤であればどのようなものを用いても構わない。この場合、前記光硬化型接着剤を硬化させる光を照射する光照射装置をＵＶランプＬ等の紫外線照射装置に代えて用いればよい。
【００３１】
ＳＴ基板１００についてはプリント基板等その他の基板を用いることが可能である。金バンプ１１０については、半田バンプ、銅バンプ等の金属バンプ又はその他の電極に置換可能である。透明板２００についてはガラス板である必要はなく、紫外線等の光が透過可能な透明度を有している限り、どのようなものを用いても構わない。プローブ３００は、脚部３４０以外のもの（例えば、ワイヤーボンディング等）を用いてＳＴ基板１００の金バンプ１１０に接続するようにしても構わない。勿論、脚部３４０を前記金属バンプに単に圧接するだけでなく、接合することも可能である。また、プローブ３００の形状は、例示したものであって、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００３２】
上記実施の形態では、紫外線を照射する装置としてＵＶランプＬを用いるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、上述のとおり、ＵＶランプＬ以外の紫外線照射装置又は光照射装置を用いることが可能である。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、プローブカードの各部を構成する素材、形状や寸法等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００・・・ＳＴ基板 
１１０・・金バンプ
２００・・・透明板
３００・・・プローブ
３４０・・脚部
４００・・・メイン基板
５００・・・プローブピン
６００・・・ガイド基板
７００・・・ＵＶ硬化型接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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