(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード基板と、少なくとも一部を前記カード基板の一方の面から突出させた状態に前記カード基板に配置された複数のプローブと、前記カード基板の他方の面に組み付けられた少なくとも１つの実装基板と、該実装基板の一方の面上に配置された複数の第１の電気部品であって、それぞれが複数の第１のリード電極を備える複数の第１の電気部品と、前記実装基板を介して少なくとも一部を前記第１の電気部品と対向させて、前記実装基板の他方の面上に配置された複数の第２の電気部品であって、それぞれが複数の第２のリード電極を備える複数の第２の電気部品とを含み、
前記実装基板は、該実装基板を貫通しかつ少なくとも２列に設けられた複数の貫通穴を備え、
各列の隣り合う貫通穴は、それぞれ、前記第１及び第２の電気部品のリード電極を受け入れており、
前記第１及び第２のリード電極のそれぞれは、これを受け入れる貫通穴に導電性接着剤により接着されている、プローブカード。
【請求項２】
さらに、前記実装基板の一方及び他方の面に配置された複数のスペーサを含み、前記第１及び第２の電気部品のそれぞれは、前記スペーサを介して前記実装基板に支持されている、請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
さらに、第３及び第４の電気部品を含み、
前記第１及び第２の電気部品は、それぞれ、前記実装基板の一方及び他方の面から間隔をおいて配置されており、
前記第３の電気部品は、前記第１の電気部品と前記実装基板との間に配置されており、
前記第４の電気部品は、前記第２の電気部品と前記実装基板との間に配置されている、請求項１又は２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記実装基板は、さらに、前記第３の電気部品が電気的に接続された複数のランド部を前記実装基板の一方の面に備え、また第４の電気部品が電気的に接続された複数のランド部を前記実装基板の他方の面に備える、請求項３に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記実装基板は、前記カード基板に間隔をおいて組み付けられており、前記カード基板は、その他方の面に配置された第５の電気部品を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記実装基板は扇形状に形成されており、複数の前記実装基板は、前記扇形状を組み合わせることにより円形状となるようにカード基板にこれの中心の周りに配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路のような電子回路の通電試験に用いるプローブカードに関し、特に半導体ウエーハに形成された複数の電子回路の同時通電試験に用いて好適なプローブカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエーハ上に形成された未切断の複数の集積回路を同時に試験する装置に用いられるプローブカードは、種々提案されている（例えば、特許文献１，２，３）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−１４４４号公報
【特許文献１】
特開平７−３２１１００号公報
【特許文献１】
特開２００１−１１６７６７号公報
【０００４】
この種のプローブカードにおいては、リレー、コンデンサ、抵抗器、コイル等、電子部品のような１以上の電気部品を電気回路毎に備えなければならない。このため、備えるべき電気部品の数が同時に検査すべき電気回路数に比例して多くなる。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかし、プローブカードの大きさは、テスターにより制限されており、したがってプローブカードに配置可能の電気部品数に限度があり、同時に検査可能の電気回路数に限度がある。
【０００６】
本発明の目的は、より多くの電気部品を配置可能にすることにある。
【０００７】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係るプローブカードは、カード基板と、少なくとも一部を前記カード基板の一方の面から突出させた状態に前記カード基板に配置された複数のプローブと、前記カード基板の他方の面に組み付けられた少なくとも１つの実装基板と、該実装基板の一方の面上に配置された複数の第１の電気部品であって、それぞれが複数の第１のリード電極を備える複数の第１の電気部品と、前記実装基板を介して少なくとも一部を前記第１の電気部品と対向させて、前記実装基板の他方の面上に配置された複数の第２の電気部品であって、それぞれが複数の第２のリード電極を備える複数の第２の電気部品とを含む。
【０００８】
前記実装基板は、該実装基板を貫通しかつ少なくとも２列に設けられた複数の貫通穴を備え、各列の隣り合う貫通穴は、それぞれ、前記第１及び第２の電気部品のリード電極を受け入れており、前記第１及び第２のリード電極のそれぞれは、これを受け入れる貫通穴に導電性接着剤により装着されている。
【０００９】
本発明によれば、複数の電気部品を実装基板の一方及び他方の面に複数層に配置しているから、配置可能の電気部品数が多くなり、したがって同時に検査可能の電気回路数が多くなる。また、前記第１の電気部品の前記第１のリード電極及び前記第２の電気部品の前記第２のリード電極が導電性接着材により貫通穴の中に装着されているが、実装基板の異なる面側から前記第１及び第２のリード電極が、それぞれ、隣り合う前記貫通穴に受け入れられているから、隣り合うリード電極が導電性接着材により短絡することを防止できる。
【００１０】
プローブカードは、さらに、前記実装基板の一方及び他方の面に配置された複数のスペーサを含み、前記第１及び第２の電気部品は、前記スペーサを介して前記実装基板に支持されていてもよい。そのようにすれば、第１及び第２の部品群の電気部品が安定した状態に実装基板に支持される。
【００１１】
さらに、前記プローブカードは、第３及び第４の電気部品を含み、前記第１及び第２の電気部品は、それぞれ、前記実装基板の一方及び他方の面から間隔をおいて配置され、前記第３の電気部品は、前記第１の電気部品と前記実装基板との間に配置されていてもよく、前記第４の電気部品は、前記第２の電気部品と前記実装基板との間に配置されていてもよい。
【００１２】
前記実装基板は、さらに、前記第３の電気部品が電気的に接続された複数のランド部を前記実装基板の一方の面に備えていてもよく、また第４の電気部品が電気的に接続された複数のランド部を前記実装基板の他方の面に備えていてもよい。
【００１３】
前記実装基板は、前記カード基板に間隔をおいて組み付けられており、前記カード基板は、その他方の面に配置された第５の電気部品を備えることができる。
【００１４】
前記実装基板は扇形状に形成されており、複数の前記実装基板が、カード基板にこれの中心の周りに前記実装基板の扇形状を組み合わせることにより円形状を形成するように配置されていてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図９を参照するに、プローブカード１０は、カード基板１２と、少なくとも一部がカード基板１２の下面から突出した状態にカード基板１２に配置された複数のプローブ１４と、カード基板１２の上側に配置された複数の実装基板１６と、各実装基板１６とカード基板１２とを電気的に接続する複数のコネクタ１８と、実装基板１６の上下両面のそれぞれに複数層の形に配置された複数の電気部品２０，２２，２４とを含む。
【００１６】
電気部品２０は、リレーのように比較的大きい部品であり、また矩形の本体２６の対向する一対の側面から伸びる複数のリード電極２８を備えている。電気部品２２及び２４は、抵抗器やコンデンサのように電気部品２０より小さい部品であり、またバンプ電極や接続ランドのような複数の電極（図示せず）を１つの面に有している。
【００１７】
カード基板１２の上面及びその上方の空間に余裕があるならば、図２及び図３に示すように、カード基板１２の上面にも、電気部品３０を上下方向に多層に取り付けてもよい。
【００１８】
カード基板１２は、プローブ１４の上端が個々に対応された複数の接続ランド３２を下面に備え、接続ランド３２とプローブ１４とを一対一の関係に電気的に接続する複数の配線３４を内部に備え、図示しないテスターに電気的に接続される複数のテスター接続部３６を上面に備えている。
【００１９】
接続ランド３４は、カード基板１２の中央領域に配置されている。これに対し、テスター接続部３６は、中央領域の周りの外周領域に配置されている。テスター接続部３６は、平坦なランド部すなわちテスターランドであってもよいし、導電性の凹所のような他の部分であってもよい。
【００２０】
各配線３４の他端部は、コネクタ１８の端子とテスター接続部３６とのいずれか一方に電気的に接続されている。接続ランド３２、配線３４及びテスター接続部３６は、導電性を有している。
【００２１】
プローブ１４は、図示の例では、導電性の金属細線から形成された垂直針である。しかし、プローブ１４は、導電性の金属材料で製作された、ニードルタイプ、ブレードタイプ、ポゴピンタイプ等、他の種類のものであってもよい。
【００２２】
プローブ１４は、プローブ基板３８にこれの厚さ方向に貫通した状態に配置されている。各プローブ１４は、上端部を接続ランド３２に押圧されており、それにより各プローブ１４は、カード基板１２の配線３４により、電気部品２０，２２，２４の電極及びテスター接続部３６のいずれか一方に電気的に接続されている。
【００２３】
プローブ基板３８は、取り付けフレーム４０により、カード基板１２から下方に間隔をおいてカード基板１２と平行の状態に、カード基板１２の下面に取り付けられている。これにより。各プローブ１４は、上端部を接続ランド３２に押圧されている。取り付けフレーム４０は、ボルトのような止め具（図示せず）でカード基板１２の下面に取り付けられている。
【００２４】
図示の例では、９０度の角度を有する扇形状に形成された４つの実装基板１６がカード基板１２の上面を４等分する状態に、カード基板１２にこれの中心の周りに配置されている。
【００２５】
各実装基板１６の下面には、一対のコネクタ４２が下面に直列的に取り付けられている。両コネクタ４２は、実装基板１６の下面を２等分するように、４５度の角度的位置を半径方向に間隔をおいて半径方向へ直列的に伸びている。
【００２６】
各コネクタ４２は、コネクタ１８に個々に対応されて、対応するコネクタ１８に嵌合されている。そのような状態において、各実装基板１６は、カード基板１２から間隔をおいてカード基板１２と平行の状態に、ねじ部材のような複数の止め具によりカード基板１２に取り付けられている。
【００２７】
図６から図９に示すように、各実装基板１６には、短い角柱状の複数のスペーサ４４が電気部品２０の配置箇所の中央に同じ方向に整列した状態に取り付けられている。各スペーサ４４は電子部品２０に対応されており、各電子部品２０は対応するスペーサ４４に載置されている。これにより、各電子部品２０は実装基板１６から上下方向に間隔をおいている。
【００２８】
各実装基板１６は、また、導電性の複数のランド４６をスペーサ４４の隣りの各箇所に有していると共に、実装基板１６をこれの厚さ方向に貫通する複数の貫通穴４８を有している。各貫通穴４８も導電性を有している。
【００２９】
ランド４６及び貫通穴４８のそれぞれは、図示しない配線によりコネクタ４２の端子に電気的に接続されて、コネクタ１８を介してカード基板１２の配線３４に電気的に接続されている。
【００３０】
図示の例では、４対のコネクタ１８がカード基板１２の上面を４等分するようにカード基板１２に９０度の角度的間隔をおいて取り付けられている。各対のコネクタ１８は、コネクタ４２の対に対応されている。対をなす両コネクタ１８は、半径方向に間隔をおいて半径方向へ直列状に伸びている。
【００３１】
各電気部品２０は、各リード電極２８が、実装基板１６の側に曲げて貫通穴４８に差し込まれて、半田のような導電性接着材により貫通穴４８に接着されていることにより、実装基板１６に組み付けられている。これにより、電気部品２０が安定した状態に実装基板１６に支持されている。
【００３２】
各電子部品２２及び２４は、それぞれ、電極がスペーサ４４に対して一方側及び他方側に位置するランド４６に半田のような導電性接着剤により接着されていることにより、実装基板１６に組み付けられている。これにより、電気部品２２，２４も安定した状態に実装基板１６に支持される。
【００３３】
カード基板１２、各実装基板１６、プローブ基板３８、取り付けフレーム４０及びスペーサ４４は、電気絶縁材料から製作されている。
【００３４】
プローブカード１０において、各プローブ１４は、カード基板１２の配線３４を介してテスター接続部３６に接続されているか、カード基板１２の配線３４、電子部品２０，２２，２４のいずれかとカード基板１２の配線３４とを介してテスター接続部３６に接続されている。
【００３５】
各プローブ１４とテスター接続部３６との間の電気的な有効長さは、カード基板１２の配線３４を介してテスター接続部３６に接続されているプローブ１４の場合、主として配線３４の長さ寸法となる。
【００３６】
これに対し、カード基板１２の配線３４、電子部品２０，２２，２４のいずれかと、カード基板１２の配線３４とを介してテスター接続部３６に接続されているプローブ１４の場合、そのような電気的有効長さは、以下の長さの和となる。
【００３７】
１：ランド３２からコネクタ１８の端子までの長さ。
【００３８】
２：コネクタ１８の端子からいずれかの電子部品２０，２２，２４までの長さ。
【００３９】
３：いずれかの電子部品２０，２２，２４内の電気的有効長さ。
【００４０】
４：いずれかの電気部品２０，２２，２４からコネクタ４２の端子までのながさ。
【００４１】
５：コネクタ４２の端子からテスター接続部３６までの長さ。
【００４２】
上記のことから、プローブの先端からテスターランドまでの物理的長さ寸法、ひいては電気的有効長さは、後者が前者より大きくなる。
【００４３】
このため、カード基板１２及び実装基板１６の配線は、各プローブ１４とテスター接続部３６との間の電気的有効長さが可能な限り等しくなるように、すなわち、そのような電気的有効長さが大きくなるプローブ１４ほど、以下のように対応付けて、それらを接続するように、設計される。
【００４４】
１：そのプローブに近い、コネクタ１８の端子。
【００４５】
２：そのコネクタの端子に近いいずれかの電子部品２０，２２，２４。
【００４６】
３：その電気部品２０，２２又は２４に近い、コネクタ４２の端子。
【００４７】
４：そのコネクタ４２の端子に近いテスター接続部３６。
【００４８】
そのような設計によっても、電気的有効長さが異なる場合は、電気的有効長さが最も長いプローブに合わせるように、他のプローブ１４に対応する配線がジグザグ状に設計される。
【００４９】
上記の結果、プローブ１４とテスター接続部３６との間の電気的な有効長さが同じとされる。また、電気的有効長さを同じにすべくジグザグ状の配線にする箇所が少なくなる。
【００５０】
上記のように、扇形状の４つの実装基板１６をカード基板１２に上記のように配置し、複数の電気部品２０，２２，２４を実装基板１６に分配して取り付けると共に、コネクタ４２を実装基板１６の下面に該下面を周方向に二等分するように取り付けると、上記物理的長さ寸法ひいては電気的有効長さの差が小さくなるように、プローブ１４とテスター接続部３６とを対応付けることが容易になる。
【００５１】
通電試験時、テスター接続部３６がテスターに電気的に接続された状態で、プローブ１４の先端すなわち下端（針先）が集積回路の電極に押圧され、テスターにより各プローブ１４に通電される。
【００５２】
プローブカード１０は、複数の電気部品２０，２２，２４を実装基板１６の一方及び他方の面に複数層に配置しているから、多数の電気部品を配置することができ、それにより多数の集積回路を同時に検査することができ、その結果１つの半導体ウエーハの通電試験時間が短縮する。特に、１つの半導体ウエーハ上の全ての集積回路の同時通電試験を行う構造とすることも可能になるし、多くの電気部品を効率よく配置可能になる。
【００５３】
図示の例では、１つの部品配置箇所に３種類の電気部品２０，２２，２４を配置しているが、１つの部品配置箇所に２種類又は４種類以上の電気部品を配置してもよい。また、電気部品を実装基板１６の両面側に配置する代わりに、一方の面側にのみ配置してもよい。
【００５４】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るプローブカードの一実施例を示す平面図である。
【図２】  図１に示すプローブカードの正面図である。
【図３】  図１に示すプローブカードの一部の拡大断面図である。
【図４】  図１に示すプローブカードのカード基板における電子部品の配置箇所の拡大平面図である。
【図５】  図１に示すプローブカードにおける実装基板の配置箇所の拡大平面図である。
【図６】  図１に示すプローブカードにおける電気部品の配置箇所の拡大平面図である。
【図７】  図６における７−７線に沿って得た断面図である。
【図８】  図７における８−８線に沿って得た断面図である。
【図９】  電気部品の装着前における電気部品配置箇所の拡大平面図である。
【符号の説明】
１０  プローブカード
１２  カード基板
１４  プローブ
１６  実装基板
１８，４２  コネクタ
２０，２２，２４，３０  電子部品
２６  電子部品の本体
２８  電子部品のリード電極
３２  接続ランド
３４  配線
３６  テスター接続部
３８  プローブ基板
４０  フレーム
４４  スペーサ
４６  ランド
４８  貫通穴
【図１】
0004800564.tif 000002
【図２】
0004800564.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004800564.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004800564.tif 000007
【図７】
0004800564.tif 000008
【図８】
0004800564.tif 000009
【図９】
0004800564.tif 000010