(57)【要約】【目的】本発明は、被接触対象と十分な接触圧を得ることができ、且つ安定した抵抗接触を得ることができるプローブ及びプローブカードを得ることを目的としている。【構成】本発明は、液晶ディスプレイ２００（半導体集積回路）の電気的諸特性の測定に用いられるプローブカードであって、液晶ディスプレイ２００上に形成された金バンプ２１０に接触するプローブ１１０と、このプローブ１１０が取り付けられる基板１２０とを具備しており、プローブ１１０は、ニッケルとべリリウムと銅とチタンとからなる合金で構成されていることを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気量を計測するために使用されるプローブにおいて、ニッケルとべリリウムと銅とチタンとからなる合金で構成されることを特徴とするプローブ。
【請求項２】
被接触対象の材質が金、銅、アルミニウム又は半田材料である場合の請求項１記載のプローブにおいて、１５．０〜３５．０ｍａｓｓ％以下の銅、１．３０〜１．８０ｍａｓｓ％のべリリウム及び０．１０〜１．００ｍａｓｓ％のチタンを含むニッケル基合金であることを特徴とするプローブ。
【請求項３】
請求項２記載のプローブにおいて、０．５０ｍａｓｓ％以下の鉄をさらに含むニッケル基合金であることを特徴とするプローブ。
【請求項４】
半導体集積回路の電気的諸特性の測定に用いられるプローブカードにおいて、請求項１、２又は３記載のプローブを備えたことを特徴とするプローブカード。
【請求項５】
請求項４記載のプローブカードにおいて、前記プローブは、前記半導体集積回路のポインティングパッド、バンプ又はパッケージのリードフレームと接触することを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の電気的諸特性を計測するためのプローブ及びプローブカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路の電気的諸特性を計測するためのプローブカードにおけるプローブの材料としては、レニウムタングステン（特許文献１参照）  又はベリリウム−銅の合金（  特許文献２参照）  が用いられてるのが一般的である。なお、以下、図２を借りてレニウムタングステン製のプローブ及びベリリウム−銅製のプローブを説明する。
【０００３】
レニウムタングステン製のプローブは、ヤング率が高いため、半導体集積回路上に形成された被接触対象としての金バンプと十分な接触圧を得ることができる。しかも、ヤング率が高いために針径を最小９０μｍと小さくすることができるので、狭いピッチ間隔（３５μｍのピッチ間隔）であっても配列することが可能になる。
【０００４】
一方、ベリリウム−銅製のプローブは、その材質上、被測定対象上の汚れが先端に付着し難いため、先端のクリーニングは３００〜５００回に一回だけでよい。しかも、汚れが付着し難いことから、連続して使用したとしても、安定した抵抗接触を得ることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８９８７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２８１７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レニウムタングステン製のプローブは、その材質上、金バンプ上の汚れ等が先端に付着し易い。そのため、３０〜５０回に一回の割合でプローブの先端をクリーニングしなければならないという欠点を有している。しかも、前記プローブに汚れが付着し易いことから、連続して使用すると、安定した抵抗接触を得ることができないという欠点も有している。
【０００７】
一方、ベリリウム−銅製のプローブは、ヤング率が低いため、被測定対象と十分な接触圧が得られないという欠点を有している。しかも、ヤング率が低いことから、針径が最小でも１３０、１５０μｍと大きくなるため、４５μｍ以下のピッチ間隔では配列することができないという欠点も有している。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、上記のような欠点のない新規なプローブ及びプローブカードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のプローブは、電気量を測定するために使用されるプローブにおいて、少なくともニッケルとベリリウムと銅とチタンとからなる合金で構成されることを特徴としている。
【００１０】
より好ましくは、被接触対象の材質が金、銅、アルミニウム又は半田材料である場合の前記プローブであって、１５．０〜３５．０ｍａｓｓ％以下の銅、１．３０〜１．８０ｍａｓｓ％のベリリウム及び０．１０〜１．００ｍａｓｓ％のチタンを含むニッケル基合金であることが望ましい。
【００１１】
より好ましくは、前記プローブは、０．５０ｍａｓｓ％以下の鉄をさらに含むニッケル基合金であることが望ましい。
【００１２】
本発明のプローブカードは、半導体集積回路の電気的諸特性を測定するためのプローブカードであって、上記プローブを備えることを特徴としている。
【００１３】
より好ましくは、前記プローブは、前記半導体集積回路のポインティングパッド、バンプ又はパッケージのリードフレームと接触することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るプローブカードを図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的側面図、図２はプローブの諸特性を説明するための表である。
【００１５】
ここに掲げるプローブカード１００は、液晶ディスプレイ２００（半導体集積回路）の電気的諸特性の測定に用いられるプローブカードであって、液晶ディスプレイ２００上に形成された金バンプ２１０に接触するプローブ１１０と、このプローブ１１０が取り付けられる基板１２０とを具備している。以下、各部を詳しく説明する。
【００１６】
プローブ１１０は、ニッケルとべリリウムと銅とチタンとからなる合金で構成されており、下向きに屈曲された先端部１１１と、後述する基板１２０の配線パターンに接続される基端部１１２とを有している。プローブ１１０は、１５．０〜３５．０ｍａｓｓ％以下の銅、１．３０〜１．８０ｍａｓｓ％のベリリウム及び０．１０〜１．００ｍａｓｓ％のチタンを含むニッケル基合金である。チタンを微量入れたのは、粒界析出を抑えるためであり、この粒界析出が進み過ぎると強度が低下するからである。また、チタンを入れたことによって耐熱性の向上も図ることができる。なお、プローブ１１０の先端部１１１が金バンプ２１０と接触する部分である。
【００１７】
上述した合金で構成されたプローブ１１０は、図２に示すように硬度が５１８Ｈｖ、引張強度が１８６４Ｎ／ｍｍ２  、ヤング率が１８３Ｇｐａという特性を有し、レニウムタングステン製のプローブよりもヤング率、硬度が低くく、引張強度が弱いものの、ベリリウム−銅製のプローブよりヤング率、硬度が高く、引張強度が強くなっている。
【００１８】
プローブ１１０は、上述したようなヤング率、硬度、引張強度が得られるため、金バンプ２１０との接触圧を十分に得ることができると共に、針径を最小９０μｍと小さくすることができる。このように針径を小さくすることにより、プローブ１１０は、狭いピッチ間隔で基板１２０に取り付けることが可能になる。
【００１９】
また、このようなニッケル基合金で構成されたプローブ１１０は、その材質上、金バンプ２１０上の汚れが付着し難い特性も有している。このため、複数回使用したとしても安定した抵抗接触を得ることができると共に先端をクリーニングする回数も少なくてすむ。
【００２０】
基板１２０は、表面上に配線パターン（図示省略）が形成されており、裏面側には、略リング状のプローブ固定部材１２１が取り付けられている。前記配線パターンには、プローブ１１０の基端部１１２が電気的に接続される。プローブ固定部材１２１は、基板１２０に取り付けられた状態で下側の面が傾斜面１２１となっている。この傾斜面１２１にプローブ１１０の中腹部を絶縁性の接着剤１２２で固定することにより、プローブは基板１２０に対して固定されることになる。
【００２１】
なお、プローブカード１００は、プローブ１１０が基板２１０に対して斜めになったいわゆるカンチレバータイプであるが、本発明には各プローブが基板に対して垂直になったいわゆる垂直作動タイプも含まれることは勿論である。
【００２２】
以下、プローブカード１００の使用方法について説明する。
【００２３】
まず、プローブカード１００を下方に下げ、プローブ１１０を液晶ディスプレイ２００の金バンプ２１０に接触させる。
【００２４】
その状態で、下方に押し下げ、液晶ディスプレイ２００の電気的諸特性を計測する。このとき、プローブ１１０は、上述したようにヤング率等が高いため、金バンプ２１０と十分な接触圧を得ることができる。また、汚れが付着し難い材質であることから、複数回用いたとしても安定した抵抗接触を得ることができる。
【００２５】
このようなプローブカード１００による場合、安定した抵抗接触を得ることができると共に金バンプ２１０と十分な接触圧を得ることができるので、液晶ディスプレイの電気的諸特性の安定した計測を行うことができる。また、プローブ１１０の最小針径を９０μｍを小さくすることができるので、狭いピッチ間隔でプローブ１１０を配列することができ、その結果、高集積化を図る上でメリットがある。しかも、プローブ１１０の先端部１１１のクリーニングを行う回数を少なくすることができるので、メンテナンスが容易であり、この点で低コスト化を図ることができる。
【００２６】
なお、以下のように設計変更することが可能である。
【００２７】
プローブ１１０は、１５．０〜３５．０ｍａｓｓ％以下の銅、１．３０〜１．８０ｍａｓｓ％のベリリウム、０．１０〜１．００ｍａｓｓ％のチタン及び０．５０ｍａｓｓ％以下の鉄を含むニッケル基合金であるとしたが、０．５０ｍａｓｓ％以下の鉄をさらに含むニッケル基合金とすることも可能である。このように鉄をさらに含めることによって、プローブ１００は、結晶が微細化されるので、耐力が向上すると共に伸びが大きくなる。即ち、ヤング率等を向上させることができる。なお、プローブ１１０は、上述した組成比に限定されることはなく、少なくともニッケル、ベリリウム、銅及びチタンからなる合金であればよい。
【００２８】
なお、ここでは、液晶ディスプレイ２００の金バンプに接触するとしたが、この他、銅、アルミニウム又は半田材料からなる被接触対象に接触し、電気量を測定するために使用することができる。具体的には、半導体集積回路のポインティングパッド、金以外のバンプ又はパッケージのリードフレームに接触し、電気量を計測するために使用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の請求項１のプローブは、電気量を計測するために使用されるプローブにおいて、ニッケルとべリリウムと銅とチタンとからなる合金で構成されることを特徴としている。
【００３０】
本発明の請求項２のプローブは、被接触対象の材質が金、銅、アルミニウム又は半田材料である場合の請求項１記載のプローブにおいて、１５．０〜３５．０ｍａｓｓ％以下の銅、１．３０〜１．８０ｍａｓｓ％のベリリウム及び０．１０〜１．００ｍａｓｓ％のチタンを含むニッケル基合金であることを特徴としている。
【００３１】
このような請求項１及び２のプローブによる場合、ヤング率が高いので、被接触対象と十分な接触圧を得ることができる。また、針径を小さくすることができるので、狭いピッチ間隔で配列することができる。しかも、材質上、クリーニングを行う回数を少なくすることができるので、メンテナンスが容易であるという効果も奏する。
【００３２】
本発明の請求項３のプローブは、請求項２記載のプローブにおいて、０．５０ｍａｓｓ％以下の鉄をさらに含むニッケル基合金であることを特徴としている。
【００３３】
このような請求項３のプローブによる場合、鉄を含めることによって、結晶が微細化され、耐力が向上すると共に伸びが大きくなる。即ち、ヤング率等を向上させることができるので、上記特徴が顕著になる。
【００３４】
本発明の請求項４のプローブカードは、半導体集積回路の電気的諸特性の測定に用いられるプローブカードにおいて、請求項１、２又は３記載のプローブを備えている。
【００３５】
このような請求項４のプローブカードによる場合、前記プローブが被測定対象と十分な接触圧を得ることができると共に安定した抵抗接触を得ることができるので、半導体集積回路の電気的諸特性を安定して計測することができる。また、プローブの針径を小さくすることができるので、狭いピッチ間隔で配列することができ、その結果、高集積化を図ることができる。しかも、前記プローブは、クリーニングの回数が少なくてすむことから、メンテナンスが容易であり、その結果、低コスト化を図ることができる。
【００３６】
本発明の請求項５のプローブカードは、請求項４記載のプローブカードにおいて、前記プローブは、前記半導体集積回路のポインティングパッド、バンプ又はパッケージのリードフレームと接触することを特徴としている。
【００３７】
このような請求項５のプローブカードによる場合、様々な被接触対象に接触し、半導体集積回路の電気的諸特性の計測に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的側面図である。
【図２】プローブの諸特性を説明するための表である。
【符号の説明】
１００  プローブカード
１１０  プローブ
１２０  基板
２００  液晶ディスプレイ
２１０  金バンプ
【図１】
2004294063.tif 000003
【図２】
2004294063.tif 000004