(57)【要約】【課題】複数個の電子装置の導通端子のレイアウトが異なっていても、各電子装置の電気特性の測定を行えるプローブカード、電気特性測定装置、電気特性測定方法をもたらす。【解決手段】プローブカード４には、半導体装置２が実装された実装体１の多数の導通端子２ｂに接触可能な多数のプローブピン６が配設され、プローブピン６は、導通端子２ｂの配置レイアウトが異なる２種類以上の実装体１の電気特性を測定可能なように、各実装体１の各々の導通端子２ｂに少なくとも１個のプローブピンが接触できるようにレイアウトされている。電気特性測定装置、電気特性測定方法は、そのプローブカード４を用いる。【選択図】図４
2011163850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の多数の導通端子に接触可能な多数のプローブピンが配設されたプローブカードであって、
前記プローブピンは、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性を測定可能なように、各電子装置の各々の導通端子に少なくとも１個のプローブピンが接触できる配置レイアウトで配置されている
ことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
請求項１に記載されたプローブカードであって、
前記プローブカードは、プローブ基台を備え、
前記プローブピンは、前記プローブ基台を貫通しており、
前記プローブピンの一端は、前記プローブ基台の下面から突出しており、
前記プローブピンの他端は、前記プローブ基台の上面から突出している
ことを特徴とするプローブカード。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載されたプローブカードであって、
前記プローブピンは、前記プローブ基台に対して着脱可能である
ことを特徴とするプローブカード。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれかに記載されたプローブカードを用いて前記２種類以上の電子装置の電気特性を測定するように構成された
ことを特徴とする電子装置の電気特性測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載された電子装置の電気特性測定装置であって、
前記電気特性測定装置は、
前記電子装置を支持する電子装置支持基台と、
前記支持された前記電子装置を基準にして電子装置支持基台の配置側とは反対側に配置されている前記プローブカードを基準として、前記電子装置の配置側とは反対側に配置されたプローブピン接触板と、
前記プローブカードとプローブピン接触板とを前記電子装置に対して相対的に移動する移動基台と、を供え、
前記プローブピン接触板は、前記プローブカードに対向するプローブカード対向面に、プローブピン接触端子が配置されており、
前記プローブピン接触端子は、前記導通端子の配置レイアウトとほぼ同様の配置レイアウトで配置されるとともに、前記電子装置の電気特性を測定する信号を送信または受信する制御装置に導通しており、
前記プローブピンは、その一端が前記電子装置の導通端子に接触可能であり、他端が前記プローブピン接触板の前記プローブピン接触端子に接触可能である、
ことを特徴とする電子装置の電気特性測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３のうちいずれかに記載されたプローブカードを用いて、
前記２種類以上の電子装置の電気特性を測定する
ことを特徴とする電子装置の電気特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の電気特性の測定に用いられるプローブカード、およびそれを用いた電子装置の電気特性測定装置、電子装置の電気特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回路基板に実装した半導体装置の電気特性の測定のためには、回路基板の外周側に配置されたテストパッドにプローブカードのプローブピンを接触させている。
特許文献１には、ＴＡＢテープに実装されたＬＳＩ４５の端子に接続した入力テストパッド２８及び出力テストパッド２９に、検査用プローブの入力端子プローブ５３及び出力端子プローブ４３を各々接触して、ＬＳＩ４５の電気的検査を行うことが開示されている。
【０００３】
また特許文献２には、ウエハー上に配置された半導体チップの検査を行うために、半導体チップの複数のパッド２２にプローブカード３０の複数のプローブピン３２を接触させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２８７６１号公報（［００３８］、［００３９］、図９等）
【特許文献２】特開２０００−３４０６２０号公報（［００３１］〜［００３６］、図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１において、検査用プローブにおける入力端子プローブ５３及び出力端子プローブ４３は、ＴＡＢテープに予め形成された前記入力テストパッド２８及び出力テストパッド２９に接触するようにそれぞれの配置位置が予め設定されている。
特許文献２において、プローブカード３０の複数のプローブピン３２は、ウエハー上に配置された半導体チップの各パッド２２の配置レイアウトに対応して配置されている。
ここで、特許文献１の検査用プローブは、ＴＡＢテープ上に配置された入力テストパッド２８及び出力テストパッド２９の配置レイアウトに対応するように、入力端子プローブ５３及び出力端子プローブ４３が配置レイアウトされているものである。従って、検査用プローブは、検査対象の半導体装置や入力テストパッド２８及び出力テストパッド２９の配置レイアウトに対応した専用のものとして用意される必要があった。
特許文献２も同様に、プローブカード３０は、各プローブピン３２が半導体チップやその各パッド２２の配置レイアウトに対応して配置レイアウトされているため、専用のものとして用意されているものであった。
従って上記専用の検査用プローブやプローブカード３０は、製作するのに所定の時間がかかり多種類の電子装置の電気特性の測定が即座に行えないものであった。その上、上記専用の検査用プローブやプローブカード３０は、大変高価であり、このため半導体実装品や半導体チップも高価になっていた。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解消するものであり、電子装置が異なっても電気特性の測定を行うことができる汎用性あるプローブカード、プローブカードを使用した電子装置の電気特性測定装置、電子装置の電気特性測定方法をもたらすものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明実施態様１のプローブカードは、電子装置の多数の導通端子に接触可能な多数のプローブピンが配設されたプローブカードであって、前記プローブピンは、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性を測定可能なように、各電子装置の各々の導通端子に少なくとも１個のプローブピンが接触できる配置レイアウトで配置されていることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明実施態様１の構成によれば、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性の測定を、１つのプローブカードを用いて行うことができる。
従って、前記導通端子の配置レイアウトが異なる電子装置毎に高価な専用のプローブカードを用意することが不要になり、プローブカードを共用できるので、トータルとして安価なプローブカードを得ることができる。
またプローブカード自体の検査も一度で済み、また電気特性測定装置での検査動作も一度ですむので、電気特性測定のランニングコストを安くすることができるとともに、電気特性測定の信頼性も高めることが出来る。
なお上記測定とは、前記電子装置の動作検査や電気特性検査などの検査も含むものである。
また前記導通端子の配置レイアウトが異なるとは、各導通端子同士の配置位置、配置間隔、配置数、広さ等が互いに異なっていることを意味する。
さらに、前記電子装置とは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体装置が回路基板に実装された状態のものでもよく、あるいは上記半導体装置そのものでもよい。また上記半導体装置に替えて他の電子装置を用いるようにしてもよい。
【０００９】
前記のように、プローブピンが、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性を測定可能なように、各電子装置の各々の導通端子に少なくとも１個のプローブピンが接触できる配置レイアウトで配置されているとは、少なくとも次の様な種々の状況を含むものである。
第１の状況は、プローブピンは、前記２種類以上の電子装置において、１つの電子装置の全ての導通端子には第１の数のプローブピンが接触し、他の電子装置の全ての導通端子には第２の数のプローブピンが接触するように配置されている。
その場合、上記第１の数と第２の数とは、異なる。
第２の状況は、プローブピンは、前記２種類以上の全ての電子装置において、全ての導通端子には同じ数のプローブピンが接触するように配置されている。
上記同じ数のプローブピンは、１個の場合と複数個の場合とがある。
第３の状況は、プローブピンは、前記２種類以上の電子装置において、少なくとも１つの電子装置内では、各導通端子に接触するプローブピンの数が異なるように配置されている。
第４の状況は、プローブピンは、前記２種類以上の全ての電子装置において、全ての導通端子には少なくとも１つのプローブピンが接触するように配置されているが、少なくとも１つの電子装置においては、前記導通端子が配置されていない導通端子非配置領域にも１個以上のプローブピンが配置されている。
なお、第４の状況は、上記第１の状況から第４の状況の全ての状況と併存できるものである。
【００１０】
本発明実施態様２のプローブカードは、実施態様１のプローブカードであって、前記プローブカードは、プローブ基台を備え、前記プローブピンは、前記プローブ基台を貫通しており、前記プローブピンの一端は、前記プローブ基台の下面から突出しており、前記プローブピンの他端は、前記プローブ基台の上面から突出していることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明実施態様２の構成によれば、前記プローブピンの一端にて電子装置の多数の導通端子に接触することが確実になり、前記プローブピンの他端にて電子装置の電気特性を測定させる制御装置に容易に接続することができる。
【００１２】
本発明実施態様３の金属部材のプローブカードは、実施態様１から実施態様２のうちいずれかに記載されたプローブカードであって、前記プローブピンは、前記プローブ基台に対して着脱可能であることを特徴とする。
【００１３】
上記本発明実施態様３の構成によれば、導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置において、導通端子の配置レイアウトが大きく異なっていても、前記プローブピンを増減できるので、プローブカードを共用使用しやすくなる。
また、上記２種類以上の前記電子装置、例えばＬＳＩ等半導体装置の平面的大きさや外形形状が異なっている場合には、当該電子装置の配置対応平面箇所のプローブピンが邪魔になる場合がある。その際には、当該電子装置の配置対応平面箇所のプローブピンを抜くことによりプローブピンを当該電子装置の導通端子に接触させることが出来る。
またプローブカードの外縁側にプローブピンを新たに挿入配置することにより、導通端子が中心側から遠い距離に配置されている電子機器にも使用することができる。
【００１４】
本発明実施態様４の電子装置の電気特性測定装置は、実施態様１から実施態様３のうちいずれかに記載されたプローブカードを用いて前記２種類以上の電子装置の電気特性を測定するように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
上記本発明実施態様４の構成によれば、１つのプローブカードを共用して、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性を、容易に測定することができる電気特性測定装置をもたらすことが出来る。
【００１６】
本発明実施態様５の電子装置の電気特性測定装置は、実施態様４に記載された電子装置の電気特性測定装置であって、前記電気特性測定装置は、前記電子装置を支持する電子装置支持基台と、前記支持された前記電子装置を基準にして電子装置支持基台の配置側とは反対側に配置されている前記プローブカードを基準として、前記電子装置の配置側とは反対側に配置されたプローブピン接触板と、前記プローブカードとプローブピン接触板とを前記電子装置に対して相対的に移動する移動基台と、を供え、前記プローブピン接触板は、前記プローブカードに対向するプローブカード対向面に、プローブピン接触端子が配置されており、前記プローブピン接触端子は、前記導通端子の配置レイアウトとほぼ同様の配置レイアウトで配置されるとともに、前記電子装置の電気特性を測定する信号を送信または受信する制御装置に導通しており、前記プローブピンは、その一端が前記電子装置の導通端子に接触可能であり、他端が前記プローブピン接触板の前記プローブピン接触端子に接触可能である、ことを特徴とする。
【００１７】
上記本発明実施態様５の構成によれば、１つのプローブカードを共用して、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性を、容易に測定することができる。
【００１８】
本発明実施態様６の電子装置の電気特性測定方法は、実施態様１から実施態様３のうちいずれかに記載されたプローブカードを用いて、前記２種類以上の電子装置の電気特性を測定することを特徴とする。
【００１９】
上記本発明実施態様６の構成によれば、１つのプローブカードを共用して、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の前記電子装置の電気特性を、容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態で使用される実装体を示し、（１）はその平面図、（２）は（１）のＡ−Ａ位置での断面図。
【図２】本発明の第１実施形態のプローブカードを示し、（１）はその平面図、（２）は（１）のＢ-Ｂ-位置での断面図。
【図３】本発明の第１実施形態でプローブピン接触板を示し、（１）はその主要部断面図、（２）は（１）の裏面図。
【図４】本発明の第１実施形態における電気特性測定装置を示し、（１）はその主要部断面図、（２）は（１）のＣ−Ｃ位置での平面配置図。
【図５】本発明の第１実施形態のプローブカードのプローブピンが、他の実装体の導通端子に接触している状態を示す平面図。
【図６】本発明の第２実施形態における電気特性測定装置を示し、（１）はその主要部断面図、（２）は（１）のＤ−Ｄ位置での主要平面配置図。
【図７】本発明の第３実施形態でのプローブカードを示し、（１）、（２）、（３）に各々の形態におけるプローブカードの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体的な実施形態に基づいて説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態は、予め定められた外形を有する実装基板２に実装された半導体装置３の電極と導通している導通端子２ｂにプローブピン６を接触させて半導体装置３の電気特性を測定するプローブカード４を用いており、そのプローブカード４を使用して上記半導体装置３の電気特性を測定する電子装置の電気特性測定装置８を用いている。
この電子装置の電気特性測定装置８は、少なくとも前記半導体装置３を実装基板２に実装した実装体１、プローブカード４、プローブピン接触板７を備えている。電気特性測定装置８を用いて半導体装置３の電気特性を測定するためには、プローブカード４のプローブピン６とプローブピン接触板７を介して、半導体装置３の電極と、半導体装置３の電気特性を測定する信号を送受信する制御装置とを導通させる必要がある。
以下、前述した実装体１、プローブカード４、プローブピン接触板７および電気特性測定装置８について詳述する。
なお上記測定とは、本発明においては半導体装置３の動作を検査することや電気特性値が適性であるかを検査することも含む。
【００２３】
実装体１は図１に図示されており、プローブカード４は図２に図示され、プローブピン接触板７は図３に図示されている。電気特性測定装置８は図４に図示されている。
【００２４】
〔実装体〕
実装体１は、図１に図示されている。
図１の（１）は実装体１の平面図、図１の（２）は（１）のＡ−Ａ位置において切断しその矢印方向に見た際の断面図である。
実装体１は、フレキシブル基板などの実装基板２にＬＳＩ、ＩＣ等の半導体装置３を実装したものである。
実装基板２には、半導体装置３の電極と導通するように表面に導電パターン２ａと、導電パターン２ａの外端に広く四角形状に形成された出力パッドとしての導通端子２ｂとが、多数形成されている。この導通端子２ｂは、後述するがプローブピンが接触するためのものである。
また実装基板２は、左右両端に等間隔に配置されたスプロケット孔２ｃが開けられている。
このスプロケット孔２ｃは、実装基板２がもともとテープ状であり長手方向に搬送する際に用いられるが、後述するように半導体装置３の電気特性を測定するための電気特性測定装置８に実装基板２を位置決めする際にも用いられる。
半導体装置３は、電極形成面を実装基板２の表面に載置し、半導体装置３の電極と導電パターン２ａの内端とを導電性接合材で導電接合されている電子装置である。
上記実装基板２に実装された半導体装置３の周囲には、封止樹脂が覆って樹脂封止部が形成されているが、樹脂封止部の図示は省略した。
【００２５】
なお、実装基板２は、フレキシブル基板以外に、例えばガラス繊維入りエポキシ樹脂基板などのリジッド基板であってもよい。
また、実装基板２に半導体装置３を実装する構造は、上記以外であってもよく、例えば、実装基板２の中央に開口を設け、この開口内に半導体装置３を配置し、開口の内側まで延出した導電パターン２ａの内端を半導体装置３の電極に導電接合させるものでもよい。
上記実装体１は、後述する電気特性測定装置８にセットされ電気特性の測定が終了した後には、周囲、例えばスプロケッと孔２ｃ領域を切断し、全導通端子２ｂを残した実装モジュールとして電子機器の回路基板に組み入れられるようになる。
【００２６】
〔プローブカード〕
プローブカード４は、図２に図示されている。図２の（１）はプローブカード４の平面図、図２の（２）は、（１）のＢ−Ｂ位置で切断し矢印方向に見た際の断面図である。
プローブカード４は、板状のプローブ基台５と、プローブピン６とを備えている。
プローブ基台５は、セラミック等の絶縁材からなり、中央付近に多数のプローブ６が植設されているプローブピン配置領域５ａと、プローブピン配置領域５ａの左右両外端側に開口されたプローブ基台５の平面位置を定めるプローブカード案内孔５ｂとを有している。
またプローブピン配置領域５ａの中央側には、プローブピン６が配置されていない半導体装置対応領域５ｃが構成されている。
この半導体装置対応領域５ｃは、後述する電気特性測定装置８において半導体装置３の電気特性を測定する際に、半導体装置３の上面にプローブピン６が当たらないようにプローブピン６が配置されていない領域であり、半導体装置３よりも多少大きめの領域である。
【００２７】
プローブピン６は、細い線状のピンであり、プローブ基台５に表裏（図２の（２）の上下）に貫通し、下端６ａがプローブ基台５の表面（図２の（２）の下面）から下側に所定量だけ突出しており、上端６ｂがプローブ基台５の裏面（図２の（２）の上面）から上側に所定量だけ突出してプローブ基台５に固定されている。
この下端６ａは、電気特性測定装置８において半導体装置３の電気特性を測定する際には、各導通端子２ｂに接触するようになる。また上記上端６ｂは、電気特性測定装置８において半導体装置３の電気特性を測定する際には、後述するプローブピン接触板７のプローブピン接触端子７ａに接触するようになる。
プローブピン６がプローブ基台５に固定されることは、種々の方法によるが、例えば、プローブ基台５に予め孔を開けておき、プローブピン６を貫通してから、金属接合材（例えばハンダ等）で熱接合させてもよく、あるいはプローブピン６をプローブ基台５に押し入れて固定してもよい。
プローブピン６は、高硬度の金属線（例えば鋼材）を用いて、金メッキ被覆や銅メッキ等の導電メッキを施したものを用いる。
【００２８】
プローブピン配置領域５ａにおけるプローブピン６は、その多数が所定の配置レイアウトで整然と配置されている。
上記プローブピン６の配置レイアウトは、プローブピン配置領域５ａにおいて左右及び前後に当間隔に配置されている。そのプローブピン６同士の間隔は、図１に図示された導通端子２ｂ同士の間隔よりも狭く設定されており、導通端子２ｂ同士の間隔に比べて約１／２である。その場合、導通端子２ｂの中心位置付近と隣の導通端子２ｂの中心位置付近には、図４の（１）図示のようにプローブピン６が各々位置するように互いに位置出しされており、上記導通端子２ｂと隣の導通端子２ｂとの間には、各々の導通端子２ｂ、２ｂに接触しないように他のプローブピン６が配置される。
なお、ローブピン６同士の間隔は、導通端子２ｂ同士の間隔よりも狭く設定されていれば、上記のように導通端子２ｂ同士の間隔の約１／２に限定されるものではなく、使用状況を加味して、さらに狭くしてもよく、もっと広くしてもよいものである。この点に関する詳細は後述する。
【００２９】
〔プローブピン接触板〕
プローブピン接触板７は、図３に図示されている。
図３の（１）は、プローブピン接触板７の主要部断面、（２）は、（１）の裏面図である。
プローブピン接触板７は、電気特性測定装置８において、半導体装置３の電気特性を測定する際に、プローブカード４を間（基準）にして実装体１（半導体装置３）が配置されている側とは反対側に配置され。従って、プローブピン接触板７の裏面は、プローブカード４に対向している側の面、即ちプローブカード４との対面である。
プローブピン接触板７は、板状のプローブピン接触板７ａと、プローブピン接触板７ａの前記裏面に形成されたプローブピン接触端子７ｂと、その反対側の面である表面に形成された外部接続端子７ｄと、プローブピン接触端子７ｂと外部接続端子７ｄとを導通させる導通部材７ｅと、左右両端側に配置された位置決め用のプローブピン接触板案内孔７ｃとを備えている。
プローブピン接触板基板７ａはセラミック、合成樹脂等の絶縁材から構成されている。
プローブピン接触板７ａの前記裏面は図３の（１）では下側の面に相当する。
前記裏面のプローブピン接触端子７ｂは、図３の（２）のように配置形成されている。
【００３０】
プローブピン接触端子７ｂのレイアウト（配置位置）は、ほぼ図１の（１）の導通端子２ｂと同様である。即ち、各プローブピン接触端子７ｂの中心位置間の間隔やプローブピン接触端子７ｂの配置関係は、各導通端子２ｂの中心位置間の間隔や導通端子２ｂの配置関係とほぼ同じに設定されている。
さらに、プローブピン接触板７の表面（図３の（１）の上側の面）には、上記プローブピン接触端子７ｂと同じ配置位置で外部接続端子７ｄが形成されている。
プローブピン接触板７の前記裏面に形成されたプローブピン接触端子７ｂと、前記表面に形成された外部接続端子７ｄとは、導通部材７ｅにより互いに導通していることは前述した通りである。この導通部材７ｅは、裏面と表面とを貫通するように予め形成されたスルーホール内に電気メッキなどによって構成される。
前記プローブピン接触端子７ｂは、プローブピン６の上端６ｂと接触することになり、外部接続端子７ｄの各々は、導電線１４が接合されるものであり、この各導電線１４は、前記電子装置の電気特性を測定する信号を送信または受信する制御装置（図示せず）に導通するようになる。
【００３１】
〔電気特性測定装置の構造〕
電気特性測定装置８は、図４に図示されている。
図４の（１）は電気特性測定装置８の主要部の断面図、図４の（２）は（１）のＣ−Ｃ位置で切断し矢印方向に見た際の関係部材の平面配置図である。なお、図４の（２）の関係部材の平面配置図では、隠れる部材についても便宜上、実線で表示した。
図４において、９は電子装置保基台で、移動しないように床面に固定されている。
電子装置保基台９の中央上側には、被測定物載置面９ａが構成され、この被測定物載置面９ａに被測定物としての実装体１が載置される。
その際に、電子装置保基台９に対して実装体１の平面位置を定めるため、位置案内ピン１０が被測定物載置面９ａの左右２箇所に植設されている。
【００３２】
電子装置保基台９の上方には、硬質ゴムなどの弾性材からなる移動基台１１が上下方向に移動可能に配置されている。
この移動基台１１の上方には、電子装置保基台９に平面位置が調整されて固定された移動基台案内台１２が配置されている。
この移動基台案内台１２の中央付近には案内穴１２ａが開けられている。この案内穴１２ａは、移動基台１１の中央部に固定された移動基台案内パイプ１１ａを上下移動可能に案内するものである。移動基台案内パイプ１１ａの上方には、モーター等の移動手段が配置されており（移動手段は図示せず）、移動基台案内パイプ１１ａを上下動させるようにしている。移動基台案内パイプ１１ａの下端は、移動基台１１に固定されており、移動基台案内パイプ１１ａが上下動する際は、移動基台１１も同様に上下動する。
移動基台１１と移動基台案内台１２との間には、コイルバネ１３が挿入されている。このコイルバネ１３は、移動基台１１を電子装置保基台９側に押圧するものである。
【００３３】
実装体１は、被測定物載置面９ａに載置されるが、その際にスプロケット孔２ｃ、２ｃに前記位置案内ピン１０、１０が挿入することにより、実装体１の平面方向の位置出しが行われる。実装体１は、実装される半導体装置３が図４の（１）では上側になるように、即ち導電端子２ｂが同上側となるように載置される。
さらに、実装体１の同上方にプローブカード４、プローブカード４の同上方にプローブピン接触板７が配置される。即ち、実装体１が被測定物載置面９ａに載置されてから、プローブカード４のプローブカード案内孔５ｂ、５ｂを位置案内ピン１０、１０に挿入し、プローブピン接触板７のプローブピン接触板案内孔７ｃ、７ｃを位置案内ピン１０、１０に挿入する。このため、位置案内ピン１０、１０は、電子装置保基台９に対して、実装体１とプローブカード４とプローブピン接触板７の平面位置を定めることになる。
【００３４】
従って、被測定物載置面９ａの上方には、順に実装体１、プローブカード４、プローブピン接触板７が配置されることになる。
その際に、プローブカード４のプローブピン６は、下側に突出している下端６ａが実装体１の導通端子２ｂの各々に接触し、上側に突出している上端６ｂがプローブピン接触板７の裏面(図４の（１）の下側の面）に形成されているプローブピン接触端子７ｂに接触することになる。上記各接触は、前記コイルバネ１３により移動基台１１が下側に押圧され、移動基台１１の下端の各段面で各々プローブカード４およびプローブピン接触板７を下側に押圧することにより確実になされる。なお、移動基台１１が弾性材により構成されるようにすると、上記各接触はより確実になされる。
プローブピン接触板７の表面（図４の（１）では上側の面）に配置された外部接続端子７ｄは、各々導電線１４が接合されており、各々の導電線１４は、移動基台案内パイプ１１ａの中空部を通り、上方の制御装置に接続している。この制御装置は、半導体装置３の電気特性を測定（検査）するための信号を送受信するものである。
【００３５】
〔プローブピンと導通端子との接触状況〕
ここで、プローブカード４のプローブピン６が実装体１の導通端子２ｂの各々に接触する状態について説明する。
図４の（２）において、プローブカード４のプローブピン６は、実装体１の半導体装置３が配置された中央部に対応する半導体装置対応領域５ｃには配設されていないが、導通端子２ｂが配列された領域に対応するプローブピン配置領域５ａには多数が配設されている。
上記プローブピン６が上記半導体装置対応領域５ｃには配設されていないので、図４の（１）のように移動基台１１が電子装置保基台９側に降下する際に、プローブピン６が半導体装置３に当たることがなく、従って、プローブピン配置領域５ａのプローブピン６が、導通端子２ｂまで降下でき、導通端子２ｂに接触することが出来る。
【００３６】
上記プローブピン配置領域５ａでは、導通端子２ｂの各々に対して必ずどれか１個のプローブピン６が接触しており、その接触が可能なように多くのプローブピン６が配設されている。図４の（２）では、１つの導通端子２ｂと縦方向の隣接した導通端子２ｂとの間に、同時に横方向の隣接した導通端子２ｂとの間に、どの導通端子２ｂとも接触しないプローブピン６が配置されている。それは、プローブピン６の配設密度が、導通端子２ｂの配設密度より高く（濃く）配設していることを意味する。
導通端子２ｂに接触したプローブピン６は、プローブカード４のプローブ基台５を貫通し、貫通した先端の上端６ｂは、プローブピン接触板７のプローブピン接触端子７ｂに接触する。このプローブピン接触端子７ｂは、導通部材７ｅにより外部接続端子７ｄに導通しており、外部接続端子７ｄに接合された導電線１４により前述の制御装置に接続するものである。
一方、いずれの導通端子２ｂにも接触していないプローブピン６は、上述のような接触および導通はなされない。
【００３７】
上記プローブピン６を用いて、他の半導体装置が配置された他の実装体に使用する例について、具体的に説明する。
図５は、図４で使用したものと同じプローブカード４を用いて、上記プローブピン６が他の実装体の導通端子である導通端子１０２ｂに接触している状態を図示する平面配置図である。
図５に図示された上記導通端子１０２ｂは、図４の（２）に図示される導通端子２ｂに対して面積が大きく、配置個数が少なく、従って、配設密度が低く配設されている。図５には、導通端子１０２ｂは図示されているが、半導体装置の図示は省略し、また導通端子１０２ｂと半導体装置を導通する導電パターンの図示も省略した。但し、半導体装置と導電パターンは、図１と同様に構成される。
前記プローブピン６は、１つの導通端子１０２ｂに４個が接触しており、導通端子１０２ｂと隣接する導通端子１０２ｂとの間には横に２個と４個のプローブピン６が配置されている。
【００３８】
上記１つの導通端子１０２ｂに接触している４個のプローブピン６は、前述と同様に、プローブ基台５を貫通し、その先端の上端６ｂが、プローブピン接触板のプローブピン接触端子１０７ｂに接触する。このプローブピン接触端子１０７ｂは、前述と同様に外部接続端子に導通しており、外部接続端子に接合された導電線により前述の制御装置に接続することは、前述と同様である。
なお、この場合のプローブピン接触板のプローブピン接触端子１０７ｂは、各導通端子１０２ｂに対応して各導通端子１０２ｂと同じレイアウト、及び同じ外径形状・広さに形成されているので、プローブピン６の上端６ｂは、各プローブピン接触端子１０７ｂに対して４本づつ接触することになる。すなわち４本１組のプローブピン６により、各導通端子１０２ｂとプローブピン接触端子１０７ｂとが導通することになる。
以上のように、図４の（１）に図示された導通端子２ｂのレイアウトを有する実装体１と、図５に図示された異なる導通端子１０２ｂのレイアウトを有する実装体とに、同じプローブカード４を共用でき、図４に図示の電気特性測定装置８によって、各々の異なる半導体装置の電気特性を測定することが出来るようになる。
従って、高価なプローブカード４を異なる実装体にも共通使用でき、従来のように各々の実装体毎に専用のプローブカードを用意することがなくなり、安価で、使いやすいプローブカード４と電気特性測定装置８を得ることが出来き、上記プローブカード４を用いて異なる実装体の電気特性を測定することができる。
【００３９】
なお、上記他の導通端子１０２ｂは、図５に図示されたレイアウト、形状、大きさに限定されるものではなく、実装体により種々異なったレイアウト、形状、大きさのものでも適用可能である。例えば、導通端子２ｂ、１０２ｂは、図４や図５では、四角形状の一重囲いにレイアウトされているが、その内側に二重目の囲い、その更に内側に三重目の囲い等、多重囲いに配列しても適用でき、導通端子１０２ｂ同士の間隔を長く或いは短く配置しても適用できる。
他方、プローブピン６の配設レイアウトは、異なる複数個の実装体１の導通端子２ｂ、１０２ｂのレイアウト状況により、どのような配置にするかを決定すればよい。
例えば、図４の（２）では、いずれの導通端子２ｂにも接触していないプローブピン６は、導通端子２ｂの配置密度がより高い（導通端子２ｂ同士の間隔がより狭い）レイアウトを供えた他の実装体にも適応することができる。上記導通端子２ｂの配置密度が高いとは、その導通端子２ｂ同士の間隔が狭くなるが、図４の（２）の場合の前記いずれの導通端子２ｂにも接触していないプローブピン６は、他の電子機器のより狭く配置された導通端子２ｂに接触させることができる。
いずれにしても、前記プローブピンは、前記導通端子の配置レイアウトが異なる２種類以上の半導体装置の電気特性を測定が可能なように、各半導体装置の各々の導通端子に少なくとも１個のプローブピンが接触できる配置レイアウトで配置されていることが肝要である。
【００４０】
〔第２実施形態〕
本発明の第１実施形態は、予め定められた外形を有する実装基板２に実装された半導体装置３に対して適用されるプローブカード４と、そのプローブカード４を用いて半導体装置３の電気特性を測定する電気特性測定装置８、およびその電気特性の測定方法に関するものであった。
本発明の第２実施形態は、予め定められた外形を有する実装基板に代わりにテープ状の実装基板を用いることが第１実施形態と異なる。そのテープ状の実装基板には、多数個の半導体装置３が配置されている。また上記テープ状の実装基板を使用することができる電気特性測定装置としたものである。
その他は、基本的に第１実施形態と同様である。
【００４１】
本発明の第２実施形態の電気特性測定装置２０８は、図６に図示されており、（１）はその主要部断面図、（２）は（１）のＤ−Ｄ位置で切断し矢印方向から見た主要平面配置図である。なお、図６の（２）において、便宜上、見えない主要部材は実線で表示した。
図６の（１）において、２０９は電子装置支持基台、２０９ａは被測定物載置面、２０１はテープ状の実装基板２０２を備えたテープ状の実装体、４はプローブカード、７はプローブピン接触板、２１１は移動基台、２１１ａは移動基台案内パイプ、１２は移動基台案内台、１３はコイルバネ、１４は導電線である。
上記のうち、プローブカード４、プローブピン接触板７、移動基台案内台１２、コイルバネ１３、導電線１４は、第１実施形態と同一のものである。
なお、第１実施形態で使用していた位置案内ピン７は使用していない。
位置案内ピン７を使用しないが、テープ状の実装体２０１は、電子装置支持基台２０９の被測定物載置面２０９ａでの左右両壁により、幅方向の位置合わせがなされる。
【００４２】
実装体２０１は、図６の（２）に平面図が図示されているように、テープ状で、その表面には、半導体装置３が実装され、半導体装置３の外周側には出力パッドとしての導通端子２０２ｂ、半導体装置３の電極と導通端子２０２ｂとを接続する導電パターン２０２ａが形成されている。なお、上記半導体装置３の周囲には半導体装置３を密封するように封止樹脂がモールドされていても良い。
この場合、半導体装置３は第１実施形態と同一のものであり、導通端子２０２ｂと導電パターン２０２ａは、第１実施形態の導通端子２ｂと導電パターン２ａと同様のレイアウトに形成されている。
図６の（２）の実装体２０１において、１つの半導体装置３、その周囲に形成されている導通端子２０２ｂ、上記１つの半導体装置３とその周囲の導電パターン２０２ａは、１組の実装モジュール２０５を構成しており、半導体装置３の電気特性測定が終了したならば、所定寸法のもとに周囲のテープ部分を切断するものであり、得られた個々の実装モジュール２０５は各電子機器に搭載されるようになる。
図６の（２）の実装体２０１においては、前記実装モジュール２０５がテープの長手方向に順次複数個が配置されている。
実装体２０１には、幅方向の両端にスプロケット孔２０２ｃが開口されており、テープ状の実装体２０１を所定位置まで搬送できるようにしている。この搬送装置は、図示を省略した。
【００４３】
図６の（１）に図示された電気特性測定装置２０８は、電子装置支持基台２０９の被測定物載置面２０９ａにテープ状の実装体２０１を載置し、実装体２０１の上方にプローブカード４を、その上方にプローブピン接触板７を配置する。
上記プローブカード４とその上方のプローブピン接触板７は、移動基台２１１の左右両壁及び前後両壁により平面方向の左右方向及び前後方向の位置案内をされながら断面方向にも保持される。この断面方向の保持は、例えば移動基台案内パイプ２１１ａの上方より真空引きしてプローブカード４とプローブピン接触板７を移動基台２１１下端に保持する。
移動基台２１１が移動手段（図示せず）により上下動すること、移動基台案内台１２が移動基台２１１の上下動を案内すること、コイルバネ１３が移動基台２１１を電子装置支持基台２０９側に押し下げることなどは、第１実施形態と同様である。
【００４４】
プローブカード４とプローブピン接触板７の現在の平面位置に対して実装体２０１の基準位置（例えば所定のスプロケット孔２０２ｃ位置）が合致しているか否かは、例えば移動基台案内台１２に設置したカメラにより画像確認し、両者が合致するように平面位置補正手段を設けてもよい。
この平面位置補正手段は、例えば、上記カメラにより実装体２０１の基準位置（所定のスプロケット孔２０２ｃ位置）が移動基台案内台１２の基準位置に一致するように、移動基台案内台１２を平面方向のＸ軸方向とＹ軸方向に移動するＸ軸モーターとＹ軸モーターであり、この両モーターを移動基台案内台１２に設置する。あるいは、上記一致がなされるようにテープ状の実装体２０１を搬送手段により搬送方向または逆搬送方向に移動させてもよい。
【００４５】
図６の（１）のように各部材が配置され、プローブカード４のプローブピン６の下端６ａが導通端子２０２ｂに接触し、プローブピン６の上端６ｂがプローブピン接触板７のプローブピン接触端子７ｂに接触することにより、半導体装置３の電気特性を測定できるもので、この点も第１実施形態と同様である。
図６の（２）に二点鎖線で記載された長方形状は、プローブカード４の外径形状を表している。
プローブピン接触板７は、プローブピン６の上端６ｂが接触するプローブピン接触端子７ｂが裏面に形成され、導電線１４が接合される外部接続端子７ｄが表面に形成されているが、プローブピン接触端子７ｂと外部接続端子７ｄのレイアウトは、図３の（１）と同様である。
また、図６の（２）の導通端子のレイアウトとは異なるレイアウトの導通端子が形成された実装体を用いる場合、例えば図５のレイアウトで構成された導通端子１０２ｂの実装体を用いる場合には、同じプローブカード４を用いるが、導通端子１０２ｂに対するプローブピン６の配置関係は、図５の通りである。その場合、プローブピン接触板７のプローブピン接触端子７ｂ、外部接続端子７ｄのレイアウトは、第１実施形態と同様に、図５に図示された導通端子１０２ｂ、プローブピン接続端子１０７ｂ、外部接触端子１０７ｄと同じレイアウトである。
以上のようにテープ状の実装体を用いて際に、導通端子のレイアウトが異なる複数の実装体であっても、プローブカードを共通使用できるものである。
【００４６】
〔第３実施形態〕
第１実施形態、第２実施形態では、プローブカードのプローブピンはプローブ基台に固定されているものであった。
第３実施形態では、プローブカードのプローブピンは、プローブ基台に対して着脱可能に保持したものである。
電気特性の測定対象の電子機器、特に半導体装置は種々のものがあり、その半導体装置を実装した実装基板の前記導通端子も、種々のものが存在する。その場合、実装基板の前記導通端子のレイアウト、数、場所等も種々のものがあり、導通端子の配置領域が比較的狭い場合、比較的広い場合がある。また半導体装置の形状や広さにも種々のものがある。それらの全てのケースにおける全ての導通端子に接触することが出来るようにプローブピンをプローブカードに配置しておくことは、不可能に近い。
そこで、導通端子の配置領域が比較的広い場合には、プローブピンを増設でき、半導体装置の面積が広い場合には、中央付近のプローブピンを抜くなど、プローブピンをプローブ基台に対して着脱可能に構成することにより、より多くの異なる実装体にも適用できるプローブカードを提供することができる。
【００４７】
上記の場合、全てのプローブピンをプローブ基台に対して着脱可能に構成してもよく、あるいはプローブピン配置領域において、比較的着脱が多いと予測される領域のプローブピンは上記のように着脱可能に構成し、比較的着脱が少ない領域のプローブピンは、着脱不可能にプローブ基台に固定しても良い。
上記着脱可能の領域は、例えばプローブピン配置領域のうち、中央部と外周部である。中央部は、半導体装置の大きさや形状が異なった実装体に対応しやすくするために着脱可能とし、外周部は、導通端子の配置、数、大きさなどが異なった場合に対応しやすくするためである。
【００４８】
具体的には、プローブ基台に対して予め形成しておいた多数の孔にプローブピンを差込、あるいは抜き去りが可能なように構成する。
その好適な構造例は、図７に図示されている。
図７の（１）は、プローブカードのプローブ基台３０５を硬質合成ゴム等の弾性材で構成し、プローブ基台３０５にプローブピン案内孔３０５ｄを開けておき、このプローブピン案内孔３０５ｄにプローブピン３０６を押し込み固定するものである。
プローブピン案内孔３０５ｄは、下方の径小孔部３０５ｄａと上方の径大孔部３０５ｄｂとが形成されている。プローブピン３０６は、下方の径小部３０６ａと上方の径大部３０６ｂとを構成している。
プローブピン３０６がプローブピン案内孔３０５ｄに対して上方から挿入されると、下方の径小部３０６ａが径小孔部３０５ｄａに押し込まれ、同時に上方の径大部３０６ｂが径大孔部３０５ｄｂに押し込まれるので、プローブピン３０６の平面位置が定まる。プローブピン３０６の断面方向は、上方の径大部３０６ｂが径大孔部３０５ｄｂの底部の段まで押し込まれることにより定まる。
この際、プローブピン案内孔３０５ｄにおいて、径小孔部３０５ｄａと径大孔部３０５ｄｂとの間の部分は、中間孔径に形成されており、その中間孔径の部分は径小部３０６ａと径方向に隙間が生じているので、上記押し込みの際に、大きな押し込み力が無くとも無理無く押し込むことが出来る。
【００４９】
図７の（２）もほぼ同様に、プローブカードのプローブ基台４０５を硬質合成ゴムで構成し、プローブ基台４０５にプローブピン案内孔４０５ｄを開けておき、このプローブピン案内孔４０５ｄにプローブピン４０６を押し込み固定する。
プローブピン案内孔４０５ｄは、下方の径小孔部４０５ｄａと上方の径大孔部４０５ｄｂとが形成されている。プローブピン４０６は、下方の径小部４０６ａと上方の径大部４０６ｂとを構成している。
プローブピン４０６がプローブピン案内孔４０５ｄに対して上方から挿入されると、上方の径大部４０６ｂが径大孔部４０５ｄｂに押し込まれると、この径大部４０６ｂが径大孔部４０５ｄｂとの接触長さが長いので、プローブピン４０６の平面位置が定まる。プローブピン４０６の断面方向では、径大部４０６ｂが径大孔部４０５ｄｂの底部の段まで押し込まれるので、断面方向の位置が定まる。
この際、プローブピン案内孔４０５ｄにおいて、径小孔部４０５ｄａと径小部４０６ａとの径方向に隙間が生じているので、径小部４０６ａが細くても押し込み時に径小部４０６ａが折り曲がるなどの損傷を防止することができる。
【００５０】
図７の（３）は、プローブカードのプローブ基台５０５に対して、プローブピン５０６をネジ込み固定するものである。プローブ基台５０５は、剛体であってもよい。
プローブピン５０６の長さ方向中間部にネジ部５０６ａを形成しておき、プローブ基台５０５にも同様に形成したネジ部にねじ込むものである。
ネジ部５０６ａの下側ピン部分及び上側ピン部分は、ネジ部５０６ａのネジ谷径より細く構成しておくと、上記下側ピン部分及び上側ピン部にはネジ溝が形成されず、それらの強度の低下を防止することができる。
図７の（１）〜（３）の各図において、プローブピン３０６、４０６、５０６をプローブ基台３０５、４０５、５０５に挿入し、必要に応じて高さ方向の位置を確認後に、接着材により固定するようにしてもよい。その場合は、プローブピン３０６、４０６、５０６をプローブ基台３０５、４０５、５０５から取り外すことが困難であるから、多くの場合は取り外すことが必要ないと判断された場合に限られる。
【００５１】
〔変形例１〕
上記各実施形態では、実装基板はフレキシブル基板であったが、リジッド基板を用いてもよく、半導体装置の実装基板への実装構造は、上記構造以外でもよく、例えば、半導体装置の電極形成面を表側にして裏側を実装基板に接合し、その電極と実装基板の導電パターンとをワイヤーボンディングで導通させるようにしても良い。
【００５２】
〔変形例２〕
上記各実施形態では、プローブカードのプローブピンが接触する対象は、半導体装置の電極に導通している導電パターンの先端に形成された導通端子であったが、それ以外の部分でも良い。
例えば、プローブカードのプローブピンが接触する対象が、実装基板に実装された半導体装置の表面に形成されている電極でもよい。各プローブピンが上記電極に直接接触するので、プローブピン同士の間隔は狭くしておく必要がある。
あるいは、各プローブピンが、シリコンウエーハー表面に多数個配置された半導体装置であってもよい。この状態の各半導体装置の電極に各プローブピンが接触するものである。この際は、各半導体装置がシリコン等のウエーハーから切り出す前に電気特性の測定を行えるので、不要な半導体装置を切り出すムダを省くことができる。
【００５３】
〔変形例３〕
第１実施形態及び第２実施形態では、図４及び図６に図示したように、プローブカードに対向してプローブピン接触板を用いていたが、プローブピン接触板を用いずに電子装置の各導通端子に接触している各プローブピンを、半導体装置の電気特性を測定するための信号を送受信させる制御装置に導通させるようにしても良い。例えば、上記各プローブピンの上端に導電ワイヤーを接合させて、その導電ワイヤーを制御装置に導通させるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のプローブカードおよびプローブカードを用いた電子装置の電気特性測定装置は、プローブピンを電子装置を実装した実装体の導通端子に接触させて用いても良く、プローブピンを電子装置の電極に直接接触して用いても良いものである。
なお、本発明は、本発明の特徴を用いているならば、前述した以外の構造及び電気特性測定方法を採用することを含むものである。
【符号の説明】
【００５５】
１、２０１：実装体、２、２０２：実装基板、２ａ、２０２ａ：導電パターン、２ｂ、１０２ｂ、２０２ｂ：導通端子（出力パッド）、２ｃ、２０２ｃ：スプロケット孔、３：半導体装置、４：プローブカード、５、３０５、４０５、５０５：プローブ基台、５ａ、プローブピン配置領域、５ｂ：プローブカード案内孔、５ｃ：半導体装置対応領域、６、３０６、４０６、５０６：プローブピン、６ａ：下端、６ｂ：上端、７：プローブピン接触板、７ａ：プローブピン接触板基板、７ｂ、１０７ｂ：プローブピン接触端子、７ｃ：プローブピン接触板案内孔、７ｄ：外部接続端子、７ｅ：導通部材、８、２０８：電気特性測定装置、９、２０９：電子装置支持基台、９ａ、２０９ａ：被測定物載置面、１０：位置案内ピン、１１、２１１：移動基台、１１ａ、２１１ａ：移動基台案内パイプ、１２：移動基台案内台、１２ａ：案内穴、１３：コイルバネ、１４：導電線、２０５：実装モジュール、３０５ｄ、４０５ｄ：プローブピン案内孔、３０５ｄａ、４０５ｄａ：径小孔部、３０５ｄｂ、４０５ｄｂ：径大孔部、３０６ａ、４０６ａ：径小部、３０６ｂ、４０６ｂ：径大部、５０６ａ：ネジ部
【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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