(57)【要約】【課題】ＩＣチップの端子表面に接触傷を付けることがなく、端子との間で十分な接触面積と接触圧力を確保できる接触子を備えたプローブカードを提供する。【解決手段】プローブカードのカード本体２１に、ＩＣチップ１０の端子１１の数に合わせた複数の接触子２５を設ける。接触子２５は、接触片３０と押圧片４０が予め重ねられ溶着部２５ａ，２５ｂが溶着される。接触片３０は、カード本体２１の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第１圧腕部３１と、第１圧腕部３１の先端に設けられ端子１１と平面接触可能とした接触部３２とを有する。押圧片４０は、第２圧腕部４１と接触部３２を押圧可能とした押圧部４２とを有する。押圧部４２は角錐形状であって先端が鋭角になっている。第２圧腕部４１の弾性変形による前記押圧部４２の押圧力は、第１圧腕部３１の弾性変形による前記接触部３２の押圧力より大きい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハ上に形成された各チップの端子と測定機との間を電気的に接続する接触子をカード本体に保持したプローブカードにおいて、
前記接触子は、
前記カード本体の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第１圧腕部と、該第１圧腕部の先端に設けられ前記端子と平面接触可能とした接触部とを有する接触片と、
前記カード本体の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第２圧腕部と、該第２圧腕部の先端に設けられ前記接触部を押圧可能とした押圧部とを有する押圧片と、
によって構成されたことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記接触子は、前記接触片と前記押圧片とが重ねられ、一部が溶着によって固着されたことを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
【請求項３】
前記押圧部は角錐形状であって前記接触部を押圧する先端が鋭角であることを特徴とする請求項１または２記載のプローブカード。
【請求項４】
前記第２圧腕部の弾性変形による前記押圧部の押圧力は、前記第１圧腕部の弾性変形による前記接触部の押圧力よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ上に形成されたＩＣ等の各チップの電気的特性を効率よく試験するために、各チップの端子と測定器とを電気的に接続するプローブカードに関し、特にチップの端子に接触させる接触子を改良したプローブカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＩＣ）の製造における半導体ウエハ検査工程において、半導体ウエハ上に形成された各チップの端子と測定機（ＩＣテスター）との間を電気的に接続するための手段としてプローブカードが知られている。このプローブカードは、カード本体と、被測定物である前記チップの各端子に対応して設けられた接触子とから構成される。
【０００３】
このようなプローブカードを用いて各チップの電気的特性を試験する場合、接触子の先端部をチップに設けられた端子の表面に接触するように位置合わせを行った後、プローブカードを端子側へ所定の圧力で押圧することにより接触子と端子を強く接触させる。接触子の構造は、下記特許文献１に示されるような、ピン状の接触子に圧力を加えて前記端子に垂直に接触させるピン型と、下記特許文献２に示されるような、アーム状部分を撓ませて圧力を発生させ、尖らせた一端を前記端子に接触させるレバー型とがある。また、下記特許文献３に示されるような、接触子の先端が撓むようにしたものもある。
【０００４】
撓みの生じないものは、その接触圧によって、端子表面に付着した異物や酸化被膜などを除去するが、撓みが発生するものは、撓みを利用して接触子の先端が前記端子上を摺動するようにし、端子の表面を擦ることで、異物や酸化被膜などの付着物を除去する。こうして端子の表面は付着物の除去された面が形成され、この面に接触子の先端が押し当てられることにより、端子と接触子との電気的導通を良好する。
【特許文献１】特開平０６−２８１６７１号公報
【特許文献２】特開２００６−０７１３５８号公報
【特許文献３】特開平０６−２１６２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの接触子の先端は針状あるいはナイフエッヂのような鋭利な形状になっているため、金などの柔らかい金属でできているチップの端子表面に傷をつけ、これによって端子表面が削られる。前記特許文献２では積極的に削る。このように端子表面が荒れることは、接触不良の原因となる。また先端が鋭利であることは、接触面積が少ないことであり、接触の安定性に影響が生じることになる。
【０００６】
本発明は、これらの課題に対して、端子表面に接触による傷を付けることがなく、接触子と端子との間で十分な接触面積と接触圧力を確保して、ＩＣテスタが測定中に特性変動などを発生させることのないプローブカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
プローブカードのカード本体に、試験をするチップの端子の数に合わせた複数の接触子を設ける。前記接触子は、前記端子と接触する接触部を有する接触片と、前記接触部を前記端子に押圧する押圧部を有する押圧片とによって構成され、カード本体に保持される。前記押圧部は角錐形状であって前記接触部を押圧する先端部分が鋭角になっている。前記接触片は、前記カード本体の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第１圧腕部を有し、前記押圧片は、前記カード本体の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第２圧腕部を有する。前記第２圧腕部の弾性変形による前記押圧部の押圧力は、前記第１圧腕部の弾性変形による前記接触部の押圧力より大きい。前記接触子は、予め、前記接触片と前記押圧片とが重ねられ、一部が溶着によって固着される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるプローブカードは、上記構造によって必要な圧力を確保しながら点接触ではなく面接触とすることで、表面硬度の柔らかい端子に接触による傷をつけることなく十分な接触圧と、接触の安定性を確保することができる。これによって、ＩＣテスタなどが測定中に特性変動などを発生させることがなく、半導体ウエハ上に形成されたＩＣ等の各チップの測定、検査を安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すＩＣチップ１０は、シリコンウエハ上に刻まれた複数のＩＣチップのうちの１つで表面には複数の端子１１が設けられている。前記ＩＣチップ１０の上方にあるプローブカード２０は、カード本体２１に、ＩＣチップ１０上に設けられた端子１１に対応する複数の接触子２５が設けられている。
【００１０】
図２に示すように、前記接触子２５は、接触片３０と押圧片４０によって構成される。前記接触子２５は、予め、前記接触片３０と前記押圧片４０とが重ねられ、前記カード本体２１に保持される部分（溶着部２５ａ）とその近傍（溶着部２５ｂ）が溶着によって固着されている。前記接触片３０は、前記カード本体２１の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第１圧腕部３１と、該第１圧腕部３１の先端に設けられ前記端子１１と平面接触可能とした接触部３２とを有する。前記押圧片４０は、前記カード本体の外で斜め下方へ伸ばした弾性変形可能な第２圧腕部４１と、該第２圧腕部４１の先端に設けられ前記接触部３２を押圧可能とした押圧部４２とを有する。
【００１１】
前記押圧部４２は角錐形状であって前記接触部３２を押圧する先端部分が鋭角になっている。前記第２圧腕部４１の弾性変形による前記押圧部４２の押圧力は、前記第１圧腕部３１の弾性変形による前記接触部３２の押圧力より大きい。前記接触片３０は、導電性とバネ性を有する金属によって作られるが、前記押圧片４０は、導電性は必ずしも必要ではなく、バネ性は前記接触片３０に比べて強い。
【００１２】
次に前述のプローブカード２０の作用について説明する。半導体ウエハ上に刻まれたＩＣチップ１０のプロービング試験のため、ＩＣテスタに接続された前記プローブカード２０を前記接触部３２が前記端子１１に接触するようにＩＣチップ１０に対して位置合わせを行いながら押し付ける。
【００１３】
図３に示すように、前記接触部３２は前記端子１１に接触し導通する。前記接触部３２は裏側に前記押圧部４２が当接する。前記プローブカード２０が更に押し付けられると、前記第１圧腕部３１と前記第２圧腕部４１が撓み、それぞれに押圧力が発生する。
【００１４】
前記接触部３２は裏側から前記押圧部４２に押圧されているので、前記第１圧腕部３１と前記第２圧腕部４１に発生した押圧力は前記接触部３２を前記端子１１に強く押し付けることになる。また、前記接触部３２は、前記第１圧腕部３１が撓むときに、その水平方向の位置が変化するので、前記端子１１上を摺動する。これによって前記端子１１の表面に付着した不純物が除去され、前記接触部３２は、前記端子１１との導通をより確実にする。
【００１５】
ここで前記押圧部４２の先端は三角錐の尖った形状となっているので、平面形状の前記接触部３２とは点接触（厳密には接触面積を有する）となるから、接触圧力はその１点に集中することになる。しかし前記接触部３２は平面形状であるため、前記端子１１との接触は点接触とはならず一定の面積を保持する。前記接触部３２は極めて薄い板であるため圧力によって僅かな変形をともない、接触圧力は中心が最大であって周囲に行くに従って弱くなる。
【００１６】
前記実施形態では、接触片３０と押圧片４０の溶着を２ヶ所に行ったが、これに限定するものではなく、溶着ヶ所は１ヶ所でも数ヶ所でも良いし、溶着以外の方法で固着しても良い。また固着せずに、接触片３０と押圧片４０を重ね合わせた状態で、前記カード本体２１に取り付けても良い。更に、接触片３０と押圧片４０を重ね合わせた状態で取り付けず、別々に取り付けても良い。
【００１７】
前記実施形態では、接触片３０と押圧片４０からなる接触子２５は、プローブカード２０のカード本体２１の周辺に取り付けられ、先端の接触部３２および押圧部４２がカード本体２１の内側に向かって延びる構造となっているが、接触部３２および押圧部４２が外側に向かって延びる構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるプローブカードとＩＣチップを示す図である。
【図２】図１の拡大図であって本発明の接触子構造を示す図である。
【図３】接触子がＩＣチップの端子に圧接した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ＩＣチップ
１１  端子
２０  プローブカード
２１  カード本体
２５  接触子
３０  接触片
３１  第１圧腕部
３２  接触部
４０  押圧片
４１  第２圧腕部
４２  押圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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