(57)【要約】【課題】探針形状にバラツキを有するプローブカードの研磨は、多種多様なプローブカード毎に研磨片を作らなければならず、また硬質な研磨片に直接接触させているので、探針が削れ、探針を頻繁に交換しなければならないなどの欠点がある。【解決手段】本発明は、冊状のラッピングフィルムを、湾曲させて折り目をつけずに二つ折りし、重ねた両端を固定するラッピングフィルム固定機構を有し、固定機構を探針方向に対して、垂直にスライド動作させる駆動機構をもつことを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004082310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冊状のラッピングフィルムを、折り目をつけずに湾曲させて、重ねた両端を固定するラッピングフィルム固定機構を有することことを特徴とするプローブカード探針の研磨装置。
【請求項２】
固定機構を探針方向に対して、垂直にスライド動作させる駆動機構をもつことを特徴とする請求項１のプローブカード探針の研磨装置。
【請求項３】
プローブカード固定部等にスライド機構を設け、縦方向にスライドさせて縦、横方向に研磨することを特徴とする請求項１のプローブカード探針の研磨装置。
【請求項４】
プローブカード固定部等に回転機構を設け、モーターの回転軸に円筒状のラッピングフィルムを数枚取り付け、回転させることを特徴とするプローブカード探針の研磨装置。
【請求項５】
研磨面が弾性力を持った状態で探針を研磨する一体物の研磨体を用いたことを特徴とするプローブカード探針の研磨装置。
【請求項６】
前記ラッピングフィルムは、表面粒度が０．１μｍ〜１μｍ程度の酸化アルミニウム、または、ダイヤモンドの研磨粒子を含んで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のプローブカード探針の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプローブカード探針の研磨装置に関し、特にラッピングフィルムを使用したプローブカード探針の研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図面を用いて、従来のプローブ針の研磨技術を三例説明する。第一の先行技術の例として、図７を用いて、特許第２５１６３７７号公報の内容を説明する。プローブ円板の中心に集合する如く配置された複数個のプローブ針７１からなるプローブカード７２が固定台、例えばウエハ検査装置のヘッドプレート７３の固定台７４に固定させる。この固定台７４に固定されたプローブカード７２の下側に一定の距離を離して保持体として真空吸着台７５が移動部としての真空吸着台移動部７６の作動により、プローブカード２面と平行に走行する。この真空吸着台７５が真空吸着台移動部７６によりプローブカード７２の下側に到達したのちに、上下動部としての真空吸着台上下移動部７７でこの真空吸着台７５を上下動する。この真空吸着台７５には、上記プローブカード７２とプローブ針７１の先端部７１ａの内側壁７１ｂを研磨する研磨体７８が吸着固定されている。この研磨体７８の構造は、上記プローブカード７２の複数のプローブ針７１の先端部７１ａに囲まれた内側壁７１ｂと斜交する如く断面が台形状に形成された研磨片７８ａで、この研磨片７８ｂの底面に真空吸着台７５の吸着方向に円板７８ｂが設けられた構造になっている。図７では、プローブ針１の内壁を研磨する例を示していたが、外壁を研磨する場合には図８に示すように形状を変えた研磨片を用いて、上記同様に研磨していた。
【０００３】
第二の例として、図９〜１１を用いて、特開平１１−１４５２１９号公報を説明する。このプローブ装置９１０は、図９に示すように、カセットＣ内に収納されたウエハＷを搬送するローダ室９１１と、ウエハＷを検査するプローバ室９１２と、プローバ室９１２及びローダ室９１１を制御するコントローラ９１３と、このコントローラ９１３を操作する操作パネル、兼、表示装置９１４とを備えている。また、上記プローバ室９１２は、駆動機構９１８を介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動するメイン−チャック９１９と、ウエハＷをアライメントするアライメント機構９２０と、ウエハＷの電気的検査を行うためのプローブ針９２１Ａを有するプローブカード９２１とを備えている。プローブカード９２１はプローバ室９１２の上面に対して開閉可能なヘッドプレートの中央の開口部にインサートリングを介して固定されている。そして、テストヘッド（図示せず）がプローバ室９１２のプローブカード９２１上へ移動し、電気的検査を順次行うようにしている。そして、上記メインチャック９１９にはクリーニング機構９３０が付設されている。このクリーニング機構９３０は、例えば図１０に示すように、プローブカード９２１をクリーニングする１箇所のソフトクリーナ９３１及び２箇所のブラシクリーナ９３２、９３３と、これらのクリーナ９３１、９３２、９３３を一体的に支持する支持台９３４と、この支持台９３４とシリンダロッド９３５Ａを介して連結されたエアシリンダ９３５と、このエアシリンダ９３５を支持する基台９３６と備え、図１０に示すようにソフトクリーナ９３１及びブラシクリーナ９３２、９３３がエアシリンダ９３５を介して昇降するようにしてある。そして、図１０に示すように、各クリーナ９３１、９３２の表面は同一平面になるように形成されている。ところで、上記ソフトクリーナ９３１は、例えば、ゴムと充填剤を配合して砂消し状に形成されたクリーナ層９３１Ａと、このクリーナ層９３１Ａが充填され且つ偏平で矩形状に形成された容器部９３１Ｂとからなっている。容器部３１Ｂの底面中央には凸部３１Ｃが形成され、この凸部９３１Ｃが支持台９３４の凹部と嵌合している。また、上記Ｘブラシクリーナ９３２は、例えば図１１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、多数本の繊維部材を束ねたブラシ９３２Ａと、各ブラシ９３２Ａがマトリックス状に配置して植設された矩形状の基部９３２Ｂとからなっている。基部９３２Ｂの底面中央には凸部９３２Ｃが形成され、この凸部９３２Ｃが支持台９３４の凹部と嵌合している。
【０００４】
さらに、弾力性を持った研磨体を使った第三の例として、特許第２７１１８５５号の例がある。この例の特徴的構成は、図１２で示すように、プローブ針２１１の対向面に配置した研磨体２１５で、プローブ針の先端及び先端周縁まで研磨することにある。図１３を用いて具体的に説明する。上記プローブ針２１１の接触面２１１ａが粉片２２０間に入り込み、上記接触面２１１ａの先端及び周縁も研磨される。プローブ針２１１と研磨板２１７とが相対的に上昇すると、プローブ針２１１の接触面２１１ａの先端２２１が上記多数のセラミックス粉片２２０をカキ分けて入り込むようになっている。すると、上記接触面２１１ａの先端２２１の錐形状の錐面２２１ａに、上記セラミック粉片２２０がピアノ線２１９のたわみで沿うように移動して研磨されるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した三例の先行技術においては、下記の欠点を持っている。第一の例では、傾斜面を持ったセラミック研磨材が上下動しているので、探針形状にバラツキを有するプローブカードへは対応することができず、多種多様なプローブカード毎に研磨片を作らなければならず、費用がかさむと言う欠点がある。また、硬質な研磨片に直接接触させているので、探針が削れ、探針を頻繁に交換しなければいけないという欠点がある。また、上下動作だけで研磨しているので、研磨片の斜面の同じ部分としか探針が接触せず、接触部分が狭いので、探針に多量に付着物がある場合には、一度、研磨片に付着した付着物が再度探針に付着してしまうと言う欠点がある。次に、第二の例はソフトクリーナと、ブラシを併用したクリーニング方法であるが、クリーナに探針を突き刺し、クリーニングしているので、ステージの移動距離を正確に制御しなければ、探針を破壊する恐れがあるという欠点を持っている。さらに、探針の方向とブラシの方向と上下動作の方向が同じ方向なので、第一の例よりも探針とプラシとの接触部分が狭く、最付着の可能性がさらに高く、その上、ブラシと探針とが点接触となり、すべりやすく、研磨効果が小さいと言う欠点がある。最後に、第三のピアノ線材の先端にセラミック粉片をつけた研磨片で、探針を研磨する方法でも同様に、探針形状の方向と、ピアノ線材の方向と、それを上下する研磨方向が同じ方向であり、セラミック粉片と探針とは点の接触であり、探針表面をすべるような結果になり、再付着の可能性が高く、プローブ針への研磨効果が小さいという欠点がある。さらに、以上３例ではいずれも、研磨時動作が上下にしか動作していないので、研磨距離を多くとることができず、その要因でも研磨効果が小さいと言う欠点を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプローブカード探針の研磨装置は、冊状のラッピングフィルムを、湾曲させて折り目をつけずに二つ折りし、重ねた両端を固定するラッピングフィルム固定機構を有することことを特徴とする。
また、固定機構を探針方向に対して、垂直にスライド動作させる駆動機構をもつことを特徴とする。
また、プローブカード固定部等にスライド機構を設け、縦方向にスライドさせて縦、横方向に研磨することを特徴とする請求項１のプローブカード探針の研磨装置。
また、プローブカード固定部等に回転機構を設け、モーターの回転軸に円筒状のシートを数枚取り付け、回転させることを特徴とする。
また、研磨面が弾性力を持った状態で探針を研磨する一体物の研磨体を用いたことを特徴とする。
また、前記ラッピングフィルムは、表面粒度が０．１μｍ〜１μｍ程度の酸化アルミニウム、または、ダイヤモンドの研磨粒子を含んで構成されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を使って、本発明のプローブカード探針研磨装置の構造を説明する。図１は、プローブカード探針研磨装置の概略図である。装置中央には、研磨機能を持つラッピングフィルム１を、横から見て丸くなるように、折り目をつけずに二つ折りし、重ねたまま固定したラッピングフィルム固定部２がある。その固定部は左右方向にスライドして動くようになっている。さらに、このラッピングフィルム固定部は、前面の高さ調整ダイヤル９で高さ方向が調整可能に成っている。ラッピング固定部２を取り囲むように、筐体部がある。筐体部はラッピングフィルム固定部２の上にプローブカード３の針部が入るくらいの開口部があり、開口部の周りにはプローブカード３を固定する為の位置決めピン７、カード押さえ８がある。筐体部の前面パネルには、研磨回数指定ディジスイッチ１１、スタートスイッチ１２、ストップスイッチ１３、電源ＯＮランプ１４、アラームＬＥＤ１５がある。
【０００８】
図２に、プローブカード３を示す。中央の四角の部分が探針部４で、その探針部の下に探針５がでている。図３は、ラッピングフィルム固定部の拡大図で、ラッピングフィルムを横から見て丸くなるように、折り目をつけずに二つ折りし、重ねたまま固定ネジ１８で押さえて、固定する。ラッピングフィルムは、表面粒度が０．１μｍ〜１μｍ程度の酸化アルミニウム、または、ダイヤモンドの研磨粒子で構成されているもので、磁気ヘッド、ディスクなどの研磨に用いられている。
【０００９】
図１、図４、図５、図６を用いながら説明する。まず、準備として、図６のように取り付け確認治具１７を用いて、ラッピングフィルム１を取り付ける。本発明の装置では、均一に効率よく、探針５を研磨する為には、ラッピングフィルム１の弾性力を所望の弾性力に一定にすることが重要なことなので、この取り付け確認治具を用いて、固定ネジ１８から丸いラッピング先端までの長さ、ラッピングフィルム１の丸いふくらみを、何時、誰が固定しても同じになるように均一に固定する。この時に固定治具２は図のように階段状の段差を設けていれば、固定がより確実になる。その後、図２の探針５を下にしたプローブカード３を、位置決めピン７で位置を固定しながら、図１の装置に、カード押さえ８で、図４のように固定する。そして、研磨高さ位置調整ダイヤル９を動かして、高さ位置を調整し、良い位置でロックする。高さ位置は、ラッピングフィルム１と探針５との関係が図５（ａ）のようになるように調整する。位置調整ダイヤル９を動かすと、スライド機構１０が上下し、ラッピングの上下位置を調節することができる。次に、研磨回数をデジスイッチ１１で設定する。その後、スタートスイッチ１２を押すとラッピングフィルム固定部２が左右にスライドし、探針５を研磨する。通常は、研磨回数指定デジスイッチ１１で設定した回数が終了すると自動的に止まる。もし何らかの故障で、終了しなかった場合にはストップスイッチ１３を押して終了させる。
【００１０】
本発明では、横方向への移動にて接触面の拡大を行っているが、スライド機構、またはプローブカード固定部等に回転機構を設け、縦方向にスライドすることができるようにし、縦、横方向に研磨するようにすれば、もっと効果があがる。さらに、モーターの回転軸に円筒状のシートを数枚取り付け、回転させるやりかたでも良い。また、先の実施例ではラッピングフィルムを丸く二つ折りにすることで、弾性を有する研磨面を得たが、ラッピングフィルムではなくスポンジ状の一体物で、研磨面が弾性力を持った状態で事、探針に垂直に研磨するようにすることができれば、一体物の研磨体を使っても良い。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明してきた本発明は前述の先行技術よりも次の点で優れている。まず、第一の例は、多種多様なプローブカード毎に研磨片を作らなければならず、費用がかさむと言う欠点があったが、本発明のラッピングフィルムは弾性力を利用しているので、種々のプローブカードに柔軟に対応できるので、品種ごと研磨片を作る必要が無く、探針研磨装置のコストを低くすることができる。また、柔らかいラッピングフィルムにさらに弾性力を持たせる構造なので、探針が削れず、探針の交換頻度を少なくできるので、探針のコストも低く抑えることができると言う効果がある。さらに、ラッピングフィルムの平面が、探針に対して垂直な方向に移動することにより研磨するので、探針とラッピングフィルムとの接触面積が広く、探針に多量に付着物がある場合にもきれいに研磨できる。
【００１２】
次に、第二の先行技術の例に対しては、柔らかいラッピングフィルムにさらに弾性力を持たせる構造なので探針を破壊する恐れが無く、ステージの移動距離も正確に測る必要が無いので、装置構造を簡単にすることができるので、少ない費用で研磨装置を作ることができる。また、第一の例に対してと同様に、探針の方向とラッピングフィルムの面や動作の方向が垂直なので、接触面積が広く、研磨効率が高いという効果がある。
【００１３】
最後に、第三の先行技術の例に対しても、探針の方向とラッピングフィルムの面や動作の方向が垂直なので、接触面積が広く、研磨効率が高いという効果がある。さらに、背景技術の３つの例ではいずれも、研磨時動作が上下にしか動作していないが、本発明は探針に対して垂直な平面方向に研磨するので、研磨距離を多くとることができ、その要因でも研磨効果が大きいと言う効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブカード探針研磨装置の概略図である。
【図２】プローブカードの概略図である。
【図３】本発明の実施形態におけるラッピングフィルム固定部の拡大図である。
【図４】本発明の実施形態の位置決めピンで位置を固定しながら、カード押さえで、固定する構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のラッピングフィルムと探針との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の取り付け確認治具を用いて、ラッピングフィルムを取り付ける様子を示す図である。
【図７】従来例の特許第２５１６３７７号公報をのプローブカード探針の研磨装置の概略図である。
【図８】従来例外壁を研磨する場合の特許第２５１６３７７号公報におけるプローブカード探針の研磨装置の概略図である。
【図９】従来例におけるプローブ装置の概略図である。
【図１０】従来例のクリーニング機構を示す概略図である。
【図１１】従来例のブラシクリーナの概略図である。
【図１２】従来例における探針の先端及び先端周縁まで研磨する時の概略図である。
【図１３】従来例における周縁研磨の概略図である。
【符号の説明】
１　　ラッピングフィルム
２　　ラッピングフィルム固定部
３　　プローブカード
４　　探針部
５　　探針
７　　位置決めピン
８　　カード押さえ
９　　高さ位置調整ダイアル
１０　　スライド機構
１１　　研磨回数指定ディジスイッチ
１２　　スタートスイッチ
１３　　ストップスイッチ
１４　　電源ＯＮランプ
１５　　アラームＬＥＤ
１７　　取り付け確認治具
１８　　固定ネジ
【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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【図８】
2004082310.tif 000010
【図９】
2004082310.tif 000011
【図１０】
2004082310.tif 000012
【図１１】
2004082310.tif 000013
【図１２】
2004082310.tif 000014
【図１３】
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