(57)【要約】【課題】電気的有効長さが同じになる設計を可能とすると共に、多くの電気部品を効率よく配置可能にすることにある。【解決手段】プローブカードは、複数のプローブが配置されたカード基板に扇形状の４つの実装基板を、それぞれが仮想的な直角座標の１つの象限に位置する状態に組み付け、各実装基板に複数の電気部品を配置し、コネクタを各実装基板の一方の面に該一方の面を周方向に二等分するように取り付け、そのコネクタをカード基板に備えられたコネクタに結合させていることを特徴とする。【選択図】          図３
2005017121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央領域及びその周りの外側領域を有し、複数のテスター接続部を前記外側領域に備えるカード基板と、少なくとも一部を前記中央領域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、扇形状の４つの実装基板であってそれぞれが仮想的な直角座標の１つの象限に位置する状態に前記カード基板の他方の面に組み付けられた実装基板と、それぞれが複数の電極を有する、各実装基板に取り付けられた複数の電気部品と、複数の第１の端子を有し、前記カード基板の他方の面に取り付けられた第１のコネクタと、前記第１の端子に接続された複数の第２の端子を有する第２のコネクタであって各実装基板の一方の面に該一方の面を周方向に二等分するように取り付けられ、前記第１のコネクタに結合された第２のコネクタとを含む、プローブカード。
【請求項２】
各第２の端子は前記電気部品の電極に電気的に接続されており、前記カード基板は、さらに、一端が前記テスター接続部に接続され、他端が前記第１の端子及び前記プローブのいずれか一方に接続された複数の配線を備える、請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記カード基板は、さらに、一端が前記プローブに接続され、他端が前記第１の端子に接続された複数の第２の配線を備える、請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記複数の電気部品は、前記実装基板の一方及び他方の両面に分散して取り付けられている。請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記実装基板の一方の面に取り付けられた複数の電気部品は前記第２のコネクタに対し一方側と他方側とに分散されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
各実装基板は、９０度の角度をなす一対の直線状縁部と両縁部の先端を結ぶ弧状縁部とを有する、請求項１から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用とし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１７】
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】
また、この種のプローブカードにおいては、プローブ及びテスターランドの組のプローブからテスターランドまでの電気的有効長さを同じにすることが要求されている。
【０００６】
【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。
【０００７】
また、プローブの数（同時に検査すべき集積回路の数）が多くなるほど、プローブカードが大きくなって、プローブとテスターランドとの間の物理的長さの差が大きくなり、その結果プローブカードが大きくなるほど、前記のような電気的有効長さを同じにすることが難しくなる。
【０００８】
本発明の目的は、電気的有効長さが同じになる設計を可能とすると共に、多くの電気部品を効率よく配置可能にすることにある。
【０００９】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係るプローブカードは、中央領域及びその周りの外側領域を有し、複数のテスター接続部を前記外側領域に備えるカード基板と、少なくとも一部を前記中央領域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、扇形状の４つの実装基板であってそれぞれが仮想的な直角座標の１つの象限に位置する状態に前記カード基板の他方の面に組み付けられた実装基板と、それぞれが複数の電極を有する、各実装基板に取り付けられた複数の電気部品と、複数の第１の端子を有し、前記カード基板の他方の面に取り付けられた第１のコネクタと、前記第１の端子に接続された複数の第２の端子を有する第２のコネクタであって各実装基板の一方の面に該一方の面を周方向に二等分するように取り付けられ、前記第１のコネクタに結合された第２のコネクタとを含む。
【００１０】
テスター接続部はテスターに接続される。各プローブは、カード基板を介してテスター接続部に接続されるか、カード基板、電気部品及びカード基板を介してテスター接続部に接続される。このため、このままではプローブの先端からテスター接続部までの物理的長さ寸法の差が大きく異なり、電気的有効長さを同じにすべき処理箇所が多くなる。
【００１１】
しかし、扇形状の４つの実装基板をカード基板に上記のように配置し、複数の電気部品を実装基板に分配して取り付けると共に、第２のコネクタを実装基板の一方の面に該一方の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の差が小さくなるように、プローブとテスター接続部とを対応付けることが容易になる。また、電気部品を実装基板に配置するから、多くの電気部品を効率よく配置可能になる。
【００１２】
各第２の端子は前記電気部品の電極に電気的に接続されており、前記カード基板は、さらに、一端が前記テスターランドに接続され、他端が前記第１の端子及び前記プローブのいずれか一方に接続された複数の配線を備えることができる。
【００１３】
前記カード基板は、さらに、一端が前記プローブに接続され、他端が前記第１の端子に接続された複数の第２の配線を備えることができる。
【００１４】
前記複数の電気部品は、前記実装基板の一方及び他方の両面に分散して取り付けられていてもよい。
【００１５】
前記実装基板の一方の面に取り付けられた複数の電気部品は前記第２のコネクタに対し一方側と他方側とに分散されていてもよい。
【００１６】
各実装基板は、９０度の角度をなす一対の直線状縁部と両縁部の先端を結ぶ弧状縁部とを有することができる。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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をランド４６の群の外側のそれぞれに有している。各貫通穴４８も導線性を有している。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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剤により貫通穴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に支持される。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
１：ランド３２からコネクタ１８の端子までの長さ。
【００４０】
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。
【００４１】
３：いずれかの電子部品２０，２２，２４内の電気的有効長さ。
【００４２】
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。
【００４３】
５：コネクタ４２の端子からテスター接続部３６までの長さ。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
１：そのプローブに近い、コネクタ１８の端子。
【００４７】
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。
【００４８】
３：その電気部品２０，２２又は２４に近い、コネクタ４２の端子。
【００４９】
４：そのコネクタ４２の端子に近いテスター接続部３６。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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気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】
2005017121.tif 000003
【図２】
2005017121.tif 000004
【図３】
2005017121.tif 000005
【図４】
2005017121.tif 000006
【図５】
2005017121.tif 000007
【図６】
2005017121.tif 000008
【図７】
2005017121.tif 000009
【図８】
2005017121.tif 000010
【図９】
2005017121.tif 000011