(57)【要約】【課題】プローブの位置精度を保った状態で構造を簡素にしてコスト低減を図る。【解決手段】本発明のプローブは、１本の線材から構成され、その先端側に設けられた、被検査体の電極部に電気的に接触する針先部と、その中央部分に設けられた、前記針先部に続く針中央部と、その後端側に設けられた、前記針中央部に続く針後部とを備えて構成されたプローブである。前記針後部が基板側に固定されて前記針中央部を支持し、前記針中央部が、弾性を有しかつ一回転以上の環状をなして前記針先部を弾性的に支持すると共に、前記基板側の電極に電気的に接触する。また、被検査体の複数の電極部にそれぞれ電気的に接触して検査するプローブカードに前記プローブを用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の線材から構成され、その先端側に設けられた、被検査体の電極部に電気的に接触する針先部と、その中央部分に設けられた、前記針先部に続く針中央部と、その後端側に設けられた、前記針中央部に続く針後部とを備えて構成されたプローブであって、
前記針後部が基板側に固定されて前記針中央部を支持し、
前記針中央部が、弾性を有しかつ一回転以上の環状をなして前記針先部を弾性的に支持すると共に、前記基板側の電極に電気的に接触することを特徴とするプローブ。
【請求項２】
請求項１に記載のプローブにおいて、
前記針中央部が一回転半巻いた環状に形成され、前記針先部が前記基板側の貫通穴から出没可能に延出され、前記針後部が前記基板側の袋穴に嵌合して固定されたことを特徴とするプローブ。
【請求項３】
被検査体の複数の電極部にそれぞれ電気的に接触するプローブを備えたプローブカードであって、
前記プローブとして請求項１又は２に記載のプローブを用いると共に、前記被検査体の複数の電極部に前記プローブを臨ませて支持する基板を備え、
前記基板が、前記被検査体側に臨ませて配設された一側基板部と、当該一側基板部の内側に位置する他側基板部とを備え、
前記一側基板部が、前記プローブの前記針先部を出没可能に支持する貫通穴と、前記針後部が嵌合して固定される袋穴とを備え、
前記他側基板部が、前記プローブの前記針中央部が電気的に接触する電極を備えたことを特徴とするプローブカード。
【請求項４】
請求項３に記載のプローブカードにおいて、
前記プローブの前記針中央部が一回転半巻いた環状に形成されて前記他側基板部の電極に電気的に接触され、
前記プローブの前記針先部が前記一側基板部の貫通穴から出没可能に延出され、
前記プローブの前記針後部が前記基板側の袋穴に嵌合して固定されたことを特徴とするプローブカード。
【請求項５】
請求項４に記載のプローブカードにおいて、
前記プローブの前記針中央部が、前記他側基板部の電極と前記一側基板部の貫通穴との間で、一回転巻いた環状に形成されたことを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハのＩＣチップ部のような被検査体に形成された複数の電極にそれぞれ接触して同時に検査するプローブ及びこれを用いたプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハに形成された多数のＩＣチップ部の検査を行うために、多数のプローブをＩＣチップ部の電極部に合わせて配置したプローブカードが一般に知られている。このようなプローブカードの用いられるプローブは、スプリングやピン等の複数の部品で構成されている。そして、多数のプローブがプローブカードに組み込まれている。
【０００３】
また、他のプローブカードの例として特許文献１のプローブカードがある。このプローブカードは図２に示すように構成されている。プローブカード本体側の配線基板１の下側面に配線部２が設けられている。配線部２の下側には、一定空間を空けて針ガイド３が設けられている。針ガイド３には貫通穴４が設けられ、この貫通穴４にプローブ５が挿入されている。プローブ５はほぼＣ字型に形成されている。このＣ字型のプローブ５の基端が針ガイド３の穴に挿入され、弾性体６で配線部２に押し付けられて固定されている。この状態で、プローブ５の針中央部７が貫通穴４に挿入され、針先部８がＩＣチップ部の電極部９に接触するようになっている。
【０００４】
さらに、他のプローブカードの例として特許文献２のプローブカードがある。このプローブカードも特許文献１のプローブカードと同様に、プローブをほぼＣ字型に形成されている。そして、このＣ字型のプローブの基端が固定され、先端がＩＣチップ部の電極部に接触するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−４６８７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２１８５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来のプローブカードでは、１つのプローブが複数の部品から構成されているため、多数のプローブをプローブカードに組み込むと、プローブカードのコストが嵩むという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１，２のプローブカードでは、プローブの先端部が電極部からずれることがあり、プローブが多少不安定になることがある。
【０００７】
本願発明の目的は、プローブの位置精度を保った状態で構造を簡素にしてコスト低減を図ったプローブ及びこれを用いたプローブカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために本発明に係るプローブは、１本の線材から構成され、その先端側に設けられた、被検査体の電極部に電気的に接触する針先部と、その中央部分に設けられた、前記針先部に続く針中央部と、その後端側に設けられた、前記針中央部に続く針後部とを備えて構成されたプローブであって、前記針後部が基板側に固定されて前記針中央部を支持し、前記針中央部が、弾性を有しかつ一回転以上の環状をなして前記針先部を弾性的に支持すると共に、前記基板側の電極に電気的に接触することを特徴とする。
【０００９】
また、被検査体の複数の電極部にそれぞれ電気的に接触するプローブを備えたプローブカードであって、前記プローブとして上述したプローブを用いると共に、前記被検査体の複数の電極部に前記プローブを臨ませて支持する基板を備え、前記基板が、前記被検査体側に臨ませて配設された一側基板部と、当該一側基板部の内側に位置する他側基板部とを備え、前記一側基板部が、前記プローブの前記針先部を出没可能に支持する貫通穴と、前記針後部が嵌合して固定される袋穴とを備え、前記他側基板部が、前記プローブの前記針中央部が電気的に接触する電極を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプローブでは、環状をなした前記針中央部が前記針先部を弾性的に支持して、この針先部が前記基板側の電極に電気的に接触するため、針先部の弾性ではなく、環状の針中央部の弾性で安定して針先部を支持することができる。さらに、針先部は、前記一側基板部の貫通穴で出没可能に支持されるため、その位置精度を保つことができる。
【００１１】
さらに、プローブの構造が簡素になり、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るプローブ及びこれを用いたプローブカードについて、添付図面を参照しながら説明する。本発明はプローブに特徴を有する発明であり、このプローブの部分以外は、前記従来のプローブカードと同様の構成のものを用いることができるため、ここでは、プローブの部分を中心に説明する。
【００１３】
プローブ１１は、図１、３に示すように、１本の線材から構成されている。具体的には、プローブ１１は、針先部１２と、針中央部１３と、針後部１４とから構成されている。
【００１４】
針先部１２は、ＩＣチップ等の被検査体の電極部に電気的に接触するための部分である。針先部１２はプローブ１１の先端側に設けられている。針先部１２は直線状に形成されている。直線状の針先部１２は、針中央部１３に支持された状態で、後述する基板側の一側基板部２１の貫通穴２３に出没可能に挿入されて、被検査体の電極部に向けて延出されている。
【００１５】
針中央部１３は、針後部１４に支持された状態で針先部１２を弾性的に支持するための部分である。針中央部１３は、針先部１２に続いて形成され、プローブ１１の中央部分に設けられている。針中央部１３は、弾性を有して形成されている。具体的には、プローブ１１を構成する線材が弾性を有する金属線材で構成されることで、環状に形成された針中央部１３が弾性を有する構成になっている。
【００１６】
針中央部１３は、一回転以上の環状をなして形成されている。本実施形態では具体的には、一回転半巻いた環状に形成されている。これにより、針中央部１３の両側の針先部１２と針後部１４とが共に一側基板部２１側に延出されている。針中央部１３は弾性線材で環状に形成されていることで、環状の弾性線材の径が変化して針先部１２及び針後部１４を弾性的に支持している。そして、針後部１４が一側基板部２１側に固定されるため、針中央部１３は、針後部１４に支持された状態で、針先部１２を弾性的に支持している。さらに、環状の針中央部１３は、基板側の他側基板部２２の電極２５に電気的に接触する。
【００１７】
針後部１４は、基板側に固定されて直接的に針中央部１３を間接的に針先部１２を支持するための部分である。針後部１４は、針中央部１３に続いて形成され、プローブ１１の後端側に設けられている。針後部１４は、直線状に形成され、基板側の袋穴２４に嵌合して固定されている。この袋穴２４に嵌合して固定された針後部１４によって、直接的に針中央部１３が支持され、この針中央部１３を介して針先部１２を弾性的に支持している。
【００１８】
次に、上述のプローブ１１を用いたプローブカードについて説明する。
【００１９】
プローブカードは、被検査体の複数の電極部にそれぞれ電気的に接触するプローブを備えたカードである。このプローブカードの全体構成は、前記特許文献１、２等の既存のプローブカードと同様である。このプローブカードに前記プローブ１１を組み込んでいる。
【００２０】
このプローブカードは、被検査体の複数の電極部に前記プローブ１１を臨ませて支持するための基板２０を備えて構成されている。この基板２０は、前記被検査体側に臨ませて配設された一側基板部２１と、この一側基板部２１の内側（図１、３中の上側）に位置する他側基板部２２とを備えて構成されている。
【００２１】
一側基板部２１は、他側基板部２２と一定間隔を空けて配設され、一側基板部２１と他側基板部２２の間にプローブ１１が収納されている。一側基板部２１は、前記プローブ１１の針先部１２を出没可能に支持する貫通穴２３と、針後部１４が嵌合して固定される袋穴２４とを備えて構成されている。
【００２２】
貫通穴２３は、被検査体の各電極部に対応した位置にそれぞれ設けられている。貫通穴２３は、プローブ１１の針先部１２が出没可能に挿入できる大きさに設定されている。袋穴２４は、プローブ１１の針先部１２が貫通穴２３に挿入され、針中央部１３が一側基板部２１と他側基板部２２との間に装着された状態で、針後部１４の先端が位置する部分に設けられている。袋穴２４は、針後部１４を挿入できる大きさに設定されている。
【００２３】
他側基板部２２は、プローブ１１の針中央部１３が電気的に接触する板部である。他側基板部２２には、電極２５と、転倒防止ガイド２６とを備えている。電極２５は、プローブ１１の針中央部１３と電気的に接触するための部分である。電極２５は、プローブ１１の針後部１４が袋穴２４に嵌合して固定された状態で、針中央部１３が位置する部分に設けられている。これにより、電極２５とプローブ１１とが電気的に確実に接触するようになっている。
【００２４】
転倒防止ガイド２６は、針先部１２が貫通穴２３に挿入されて針後部１４が袋穴２４に挿入されたプローブ１１の針中央部１３に嵌合して、プローブ１１が転倒しないように支持するための部材である。転倒防止ガイド２６は、プローブ１１の針中央部１３が嵌合する支持溝２７を備えた板材で構成されている。支持溝２７は、針中央部１３が嵌合できる幅及び長さに合わせて設定されている。
【００２５】
プローブ１１の針中央部１３の環状部分は、他側基板部２２の電極２５と一側基板部２１の貫通穴２３との間に位置するように配設されている。これにより、オーバードライブによって針先部１２が貫通穴２３内に押し込まれると、環状の針中央部１３がその径を変化させながら針先部１２の変動を吸収するようになっている。即ち、針後部１４で支持された針中央部１３が変形しながら針先部１２を弾性的に支持するようになっている。
【００２６】
以上のように構成されたプローブ１１を組み込んだプローブカードは、次のようにして使用される。
【００２７】
半導体ウエーハのＩＣチップ部等の検査を行う場合は、検査装置に前記プローブカードが装着され、このプローブカードのプローブ１１の針先部１２がＩＣチップ部等の各電極に電気的に接触して、通電試験が行われる。
【００２８】
このとき、プローブ１１の針先部１２が電極に接触すると、この針先部１２は針中央部１３で弾性的に支持される。即ち、針先部１２は、電極に接触することでこの電極に押されて、貫通穴２３内に押し込まれるが、この針先部１２は針中央部１３で弾性的に支持されているため、針先部１２が押し込まれると、針中央部１３が変形して針先部１２を支持する。これにより、針先部１２が電極に一定圧力で電気的に接触される。
【００２９】
このとき、針先部１２がＩＣチップ部等の電極に接触した状態で、針先部１２が横方向（図プローブ１１，針中央部１３の左右方向）に多少ずれることがあるが、そのずれは針中央部１３で許容される。即ち、針先部１２は針中央部１３で弾性的に支持されているため、針先部１２が多少横ずれを起こしても、針中央部１３が変形することでそのずれを吸収して、針先部１２をＩＣチップ部等の電極に確実に接触させる。
【００３０】
一方、プローブ１１の針中央部１３は、他側基板部２２の電極２５に電気的に接触されているため、検査装置の検査部と、半導体ウエーハのＩＣチップ部の電極とが電気的に接続されて、検査信号が送信される。
【００３１】
試験によってプローブ１１が摩耗したり損傷したりすると、そのプローブ１１を交換することになるが、このプローブ１１を交換するときは、次のようにして行う。
【００３２】
プローブ１１を付けた状態で他側基板部２２を外す。次いで、交換するプローブ１１を特定し、プローブ１１の針後部１４を袋穴２４から抜くと共に針先部１２を貫通穴２３から抜いてプローブ１１を取り外す。
【００３３】
次いで、新しいプローブ１１を取り付ける。即ち、プローブ１１の針先部１２を貫通穴２３に挿入し、針後部１４を袋穴２４に挿入する。
【００３４】
次いで、他側基板部２２に取り付けたプローブ１１の針中央部１３が一側基板部２１の転倒防止ガイド２６の支持溝２７に整合するように位置合わせして、他側基板部２２を一側基板部２１側に取り付ける。これにより、プローブ１１の針中央部１３が転倒防止ガイド２６の支持溝２７に嵌合して、プローブ１１がセットされる。
【００３５】
新たに全てのプローブ１１を装着したり入れ替えたりする場合も、前記同様にして全ての針先部１２を他側基板部２２の貫通穴２３及び袋穴２４に挿入して取り付けて、他側基板部２２を一側基板部２１側に取り付ける。
【００３６】
以上により、本実施形態のプローブ１１では、環状をなした針中央部１３が針先部１２を弾性的に支持して、この針先部１２が他側基板部２２の電極２５に電気的に接触するため、針先部１２の弾性ではなく、環状の針中央部１３の弾性で安定して針先部１２を支持することができる。針先部１２がＩＣチップ部の電極に接触して多少ずれたような場合でも、針中央部１３がそのずれを吸収するため、安定して針先部１２を支持することができる。
【００３７】
さらに、針先部１２は、一側基板部２１の貫通穴２３で出没可能に支持されるため、その位置精度を保つことができる。
【００３８】
さらに、プローブ１１の構造が簡素になり、コスト低減を図ることができる。さらに、多数のプローブ１１を用いるプローブカードのコスト低減を図ることができる。
【００３９】
[変形例]
前記実施形態では、プローブ１１の針中央部１３を１回転半巻いて形成したが、図４に示すように、２回転半巻いて形成してもよい。さらに、３回転半以上巻いて形成してもよい。針先部１２に要求される弾性に基づいて設定される。さらに、針中央部１３は、２回転又は３回転以上に形成してもよい。この場合は、針後部１４が、他側基板部２２側に固定されることになる。
【００４０】
前記実施形態では、各プローブ１１を個別に扱ったが、複数のプローブ１１を同時に扱うようにしてもよい。具体的には、図５に示すように複数のプローブ１１の針中央部１３に支持棒２８を通して、複数のプローブ１１を同時に一側基板部２１から抜き取って、同時に装着するようにしてもよい。これにより、多数のプローブ１１を取り扱いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るプローブカードの要部を示す正面断面図である。
【図２】従来のプローブカードを示す要部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプローブカードの要部を示す側面断面図である。
【図４】本発明の第１変形例を示す正面断面図である。
【図５】本発明の第２変形例を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１：プローブ、１２：針先部、１３：針中央部、１４：針後部、２０：基板、２１：一側基板部、２２：他側基板部、２３：貫通穴、２４：袋穴、２５：電極、２６：転倒防止ガイド、２７：支持溝。
【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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