(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣ試験装置のテストヘッド基板に電気的に接続され、被試験物に電気的に接触する複数の針状接点が基板の一主面に設けられたＩＣ試験装置用プローブカードにおいて、
前記基板が円形状に形成され、
前記針状接点が前記基板の略中心に設けられ、
前記針状接点と電気的に接続された複数のゼロ挿抜力コネクタの一方が前記基板の外周縁上に、当該ゼロ挿抜力コネクタの長手方向が、前記針状接点が設けられた位置から実質的に放射状方向に沿う位置に設けられていることを特徴とするＩＣ試験装置用プローブカード。
【請求項２】
前記テストヘッド基板側に設けられたガイドブッシュに係合するガイドピンを有することを特徴とする請求項１記載のＩＣ試験装置用プローブカード。
【請求項３】
前記ゼロ挿抜力コネクタの他方は、前記テストヘッド基板に設けられたリング状のコンタクトリングに固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＩＣ試験装置用プローブカード。
【請求項４】
ウェハ状態の被試験ＩＣをテストするＩＣ試験装置であって、請求項１〜３の何れかに記載のプローブカードを備えることを特徴とするＩＣ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品（以下、代表的にＩＣと称する。）をテストするためのＩＣ試験装置に関し、特にテストヘッドと被試験物とを接続するために用いられるプローブカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路素子は、シリコンウェハなどに多数個造り込まれたのち、ダイシング、ワイヤボンディングおよびパッケージングなどの諸工程を経て電子部品として完成する。こうしたＩＣにあっては、出荷前に動作テストが行われ、このＩＣのテストは、完成品の状態でもウェハ状態でも行われる。
【０００３】
ウェハ状態の被試験ＩＣをテストするＩＣ試験装置としては、たとえば実開平５−１５４３１号公報に開示されたものが知られている。このＩＣ試験装置ではニードル（針状接点）が設けられたプローブカードのテストヘッドからの押圧力を軽減するためにゼロ挿抜力コネクタが実装され、これによりプローブカードの変形による接触不良が防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプローブカードにあっては、各ニードルとこれに接続されたゼロ挿抜力コネクタの各接点との距離が不均一であったため、その配線パターンのインピーダンスが相違して電気的特性がばらつくといった問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電気的特性に優れたゼロ挿抜力コネクタ式ＩＣ試験装置用プローブカードを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＩＣ試験装置用プローブカードは、ＩＣ試験装置のテストヘッド基板に電気的に接続され、被試験物に電気的に接触する複数の針状接点が基板の一主面に設けられたＩＣ試験装置用プローブカードにおいて、前記基板が円形状に形成され、前記針状接点が前記基板の略中心に設けられ、前記針状接点と電気的に接続された複数のゼロ挿抜力コネクタの一方が前記基板の外周縁上に、当該ゼロ挿抜力コネクタの長手方向が、前記針状接点が設けられた位置から実質的に放射状方向に沿う位置に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のＩＣ試験装置用プローブカードでは、ゼロ挿抜力コネクタが、針状接点が設けられた位置から実質的に放射状の位置に設けられているので、各々の針状接点とこれに接続されるゼロ挿抜力コネクタの各々の接点との距離を均一に設定することが可能となる。したがって、各針状接点からゼロ挿抜力コネクタの各接点に至る配線のインピーダンスを均一にすることができ、これにより電気的特性のばらつきを抑制することができる。
【０００８】
上記発明における「実質的に放射状の位置」とは、針状接点が設けられた位置または領域を中心点として、ここから放射状に広がるほぼ等距離（中心点からの距離）の位置または領域を意味するものであり、幾何学的に厳密な放射状を意味するものではない。要するに、上述したように針状接点とゼロ挿抜力コネクタの接点とを結ぶ配線のインピーダンスが、プローブカードの電気的特性に影響のない範囲でほぼ均一になる位置を全て含む趣旨である。
【００１０】
被試験物がロジック系ＩＣなどの場合には、１個または２個といった少数の被試験物を同時測定することが多いが、こうした場合には特に、針状接点を基板の略中心に設けるとともに、ゼロ挿抜力コネクタを基板の外周縁上に設けることで、基板の主面を効率的に利用でき、しかも針状接点とゼロ挿抜力コネクタの接点との距離を均一にレイアウトし易い。
【００１１】
本発明にいうゼロ挿抜力コネクタとは、相手方のゼロ挿抜力コネクタと互いに挿抜する際に、挿抜方向に力を加える必要がないタイプのコネクタをいい、その具体的構造は特に限定されない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のプローブカードが適用されるＩＣ試験装置のテストヘッドを示す要部分解斜視図、図２は図１のプローブカードがテストヘッドに組み付けられた状態を示す断面図、図３は図１のプローブカードを示す平面図である。
【００１３】
図１に示すように、被試験物であるウェハＩＣは、１枚のウェハに多数の半導体回路が集積されたものであり、テストを行う場合にはウェハチャック３に真空吸着され、高精度に位置出しされた状態で保持される。
【００１４】
ウェハチャック３の上部に位置するカードホルダ４は、中央に円形状通孔４１が形成され、この通孔４１の周縁にプローブカード２を保持するための段部４２が形成されている。このカードホルダ４は、図２に示すようにリングキャリア４３に固定されており、後述するトッププレート１１に対する位置出しは、リングキャリア４３側に設けられたガイドピン４４をトッププレート１１側に設けられたガイドブッシュ１３に挿入することにより行われる。
【００１５】
本実施形態のプローブカード２は、円形状に形成された基板を有し、その一主面（図１および図２において下面）の略中央に、２個のＩＣを同時測定可能なように２対のニードル群２１（本発明の針状接点に相当する。）が設けられている。この２対のニードル群２１は、図３に示すようにウェハＩＣに集積されたＩＣの形状に応じた形状（図示する例では一つのものが正方形）のものが２個千鳥状（互い違い）に配置されてなる。
【００１６】
このうちの一つのニードル群２１は、ウェハＩＣ上に集積形成された１個のＩＣの端子（ワイヤボンディングする前の状態の接点）のそれぞれに接触する数だけのニードル２１１が設けられてなり、図２に示すようにこのニードル２１１の先端がウェハＩＣ側に向かうとともに、他端はプローブカード２の基板に固定されている。
【００１７】
ちなみに、２つのニードル群２１を図示するように千鳥状に配置するのは、それぞれのニードル２１１が互いに干渉するのを回避するためである。また、本実施形態では２個同時測定する例を挙げたが、本発明のプローブカード２は同時測定個数には何ら限定されず、単数測定または３個以上の同時測定を行うタイプのものであっても良い。
【００１８】
本実施形態のプローブカード２では、基板の反対側の主面（図１および図２では上面）の外周縁に、ゼロ挿抜力コネクタの一方２２ａがほぼ等しい間隔で実装されている。
【００１９】
このゼロ挿抜力コネクタ（Zero Insertion Force Connector）とは、後述するコンタクトリングに設けられた他方のゼロ挿抜力コネクタ２２ｂと互いに挿抜する際に、挿抜方向（本例では上下方向）に力を加える必要がないタイプのコネクタをいい、たとえばコネクタ内に長手方向に組み込まれているレールをシリンダにより前後に駆動させて、レールと係合しているカムを上下させ、そのカムの上下によりピンコンタクトを挟むソケットコンタクトの間隔を狭めたり広げたりする方式、あるいはその他の方式のものを用いることができる。
【００２０】
なお、各ニードル２１１とゼロ挿抜力コネクタ２２ａの各接点とは、プローブカード２の基板に形成された配線パターンやスルーホール（何れも図示を省略する。）により電気的に接続されている。
【００２１】
一方、ウェハチャック３の上部には、ＩＣ試験装置のテストヘッド１が位置し、図示は省略するがここにパフォーマンスボードなどの各種基板が設けられている。このテストヘッド１の最下面には、図１および図２に示すようにトップパネル１１が固定されており、さらにこのトップパネル１１の下面にコンタクトリング１２が固定されている。
【００２２】
本実施形態のコンタクトリング１２は、図１に示すようにリング状に形成されてなり、外周に形成された断片的な扇形の通孔１２１に、上述したゼロ挿抜力コネクタの他方２２ｂが固定されている。図２の断面図にこのゼロ挿抜力コネクタ２２ｂの取り付け状態を示す。
【００２３】
また、上述したプローブカード２とコンタクトリング１２との位置出しは、プローブカード２側に設けられたガイドピン２３を、コンタクトリング１２側に設けられたガイドブッシュ１２２に係合させることにより行われる。
【００２４】
ちなみに、図示は省略するが、コンタクトリング１２側に取り付けられたゼロ挿抜力コネクタ２２ｂと、テストヘッド１内のパフォーマンスボードとは多数の配線あるいはドータボードにより電気的に接続される。
【００２５】
次に作用を説明する。
ウェハＩＣをテストする場合には、まずそのウェハをウェハチャック３に位置決めしながら吸着保持した状態で、目的とする２個のＩＣの接点にプローブカード２のニードル２１１が接触するように、ウェハチャック３をＸ−Ｙ平面において位置出ししながら上昇させる。これにより、最初の２個のＩＣのテストが実行されるが、このテストを終了すると、ウェハチャック３を僅かに下降させ、次の２個のＩＣの接点にプローブカード２のニードル２１１が接触するように、ウェハチャック３をＸ−Ｙ平面において位置出ししながら再び上昇させる。順次この動作を繰り返し、全ての領域におけるウェハＩＣのテストを行う。
【００２６】
特に本実施形態のプローブカード２は、２つのニードル群２１，２１が円形状基板の中心に配置され、ゼロ挿抜力コネクタの一方２２ａが、当該円形状基板の外周縁に配列して設けられているので、これらを電気的につなぐ配線パターンの距離が、何れのニードル２１１についてもほぼ均一となっている。したがって、各ニードル２１１からゼロ挿抜力コネクタ２２ａの各接点に至る配線パターンのインピーダンスが均一になり、これにより電気的特性のばらつきが著しく小さくなる。
【００２７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、各針状接点からゼロ挿抜力コネクタの各接点に至る配線のインピーダンスを均一にすることができ、これにより電気的特性のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブカードが適用されるＩＣ試験装置のテストヘッドを示す要部分解斜視図である。
【図２】図１のプローブカードがテストヘッドに組み付けられた状態を示す断面図である。
【図３】図１のプローブカードを示す平面図である。
【符号の説明】
１…テストヘッド
１１…トッププレート
１２…コンタクトリング
１２１…通孔
１２２…ガイドブッシュ
１３…ガイドブッシュ
２…プローブカード
２１…ニードル群
２１１…ニードル（針状接点）
２２ａ…ゼロ挿抜力コネクタ（プローブカード側）
２２ｂ…ゼロ挿抜力コネクタ（コンタクトリング側）
２３…ガイドピン
３…ウェハチャック
４…カードホルダ
４１…円形状通孔
４２…段部
４３…リングキャリア
４４…ガイドピン
【図１】
0003586106.tif 000002
【図２】
0003586106.tif 000003
【図３】
0003586106.tif 000004