(57)【要約】【課題】ボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードにおいて、より確実なスクラブ効果が得られるようにする。【解決手段】複数のプローブ6を、複数のガイド孔を有するボードで案内するプローブカードであって、複数のガイド孔51を有するトップボード部1A,1B;11A,11Bと、複数のガイド孔を有するボトムボード部と、スペーサ2;12と、トップボード部のガイド孔51とボトムボード部の対応するガイド孔に挿通する可撓性の複数のプローブピン6とを備え、トップボード部とボトムボード部の少なくとも一方は、複数のガイド孔を有する２枚のボード3A,3B;13A,13Bを備え、２枚のボードの対応するガイド孔52,53の位置がずれており、挿通したプローブピン6は、プローブカードの表面に対して垂直方向から傾いて突出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端が被検査物の電極に接触し、他方の端がテスタの端子に接続される複数のプローブを、複数のガイド孔を有するボードで案内するプローブカードであって、
複数のガイド孔を有するトップボード部と、
複数のガイド孔を有するボトムボード部と、
前記トップボード部と前記ボトムボード部の間隔を規制するスペーサと、
前記トップボード部の前記複数のガイド孔と前記ボトムボード部の前記複数のガイド孔の対応するガイド孔に挿通するように配置された可撓性の複数のプローブピンとを備え、
前記トップボード部と前記ボトムボード部の少なくとも一方は、複数のガイド孔を有する２枚のボードを備え、前記２枚のボードの対応するガイド孔の位置がずれており、前記２枚のボードの対応するガイド孔に挿通した前記プローブピンは、前記プローブカードの表面に対して垂直方向から傾いて突出していることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記トップボード部の前記複数のガイド孔の少なくとも一方向の配列ピッチは、前記ボトムボード部の前記２枚のボードの前記複数のガイド孔の配列ピッチと異なる請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記複数のプローブピンは、中間部分が絶縁性材料により被覆されている請求項１又は２に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、テスタにより被検査物の電気的試験を行うために、被検査物の電極とテスタの端子を接続するプローブカードに関し、特に間隔をおいて配置されたボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置、例えば半導体集積回路（ＩＣ）は、ウエハ上に多数形成され、ウエハ上に形成された段階で動作試験が行われ、動作不良のものは後の組み立て工程から除かれる。また、ＩＣモジュールに組み立てられた段階でも動作検査が行われる。
【０００３】
プローバは、被検査物であるウエハを保持し、ウエハ上に形成された各ＩＣの電極パッドとテスタの端子を接続する役割を行う装置であり、被測定物の電極に接触するプローブ群を有するプローブカードを備える。プローブカードには、カンチレバー式のプローブを有するものや、スプリングプローブを有するものなどがあるが、低製造コストで狭ピッチ化が可能なものとして、間隔をおいて配置されたボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードが知られており、例えば、特許文献１及び２などに記載されている。
【０００４】
特許文献１及び２に記載されたプローブカードでは、間隔をおいて配置されたボードの間でプローブピンを撓ませることにより、プローブピンの先端位置のバラツキを吸収して、プローブピンと被測定物（例えば、ウエハ上に形成されたチップ）の電極又はテスタの端子に接続される電極との接触圧のバラツキを低減している。
【０００５】
特許文献１は、プローブボードから突出するプローブピンの方向が垂直方向である構成例を記載している。特許文献２に記載された構成例でも、プローブボードから突出するプローブピンの方向が垂直方向であるが、特許文献２は、プローブピンが挿通するボードのガイド孔の径とプローブピンの径の差（クリアランス）があるために、プローブピンが撓むとプローブピンと電極との接触部分において、プローブピンの軸方向とほぼ直交する方向にも力が印加され、接触状態が改善されて接触抵抗が低減されることを記載している。プローブピンと電極との接触部分において、プローブピンの軸方向とほぼ直交する方向にも力を印加すると、プローブピンが電極に対して滑り、接触状態が改善されると考えられる。これは、カンチレバー式のプローブなどではスクラブ効果として知られている。特許文献１は、スクラブ効果について記載していないが、プローブピンが撓んでいるので、クリアランスがある場合には、スクラブ効果が生じると考えられる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−９６７４７号公報
【特許文献２】特開２００２−９０４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び特許文献２が記載しているのは、プローブボードから突出するプローブピンの方向が略垂直方向である構成であり、プローブピンの傾き量はガイド孔の径とプローブピンの径の差（クリアランス）により生じる分だけであり、十分なスクラブ効果が得られない。
【０００８】
また、特許文献１及び特許文献２が記載している構成では、プローブカードの両側のプローブピンの配列は同じである。言い換えれば、プローブピンが接触する被測定物の電極配列とテスタの端子に接続される電極の配列は同じであり、両側のプローブピンの配列ピッチは同一である。近年、半導体装置の微細化が一層進んでおり、それに伴って被測定物の電極配列も狭ピッチになっている。これに対して、テスタの端子に接続される電極は製作の容易さを考えると、あまり狭ピッチにするのは好ましくない。そこで、プローブカードの両側のプローブピンの配列を異ならせ、プローブカードが電極の配列を変換する機能を有することが望まれるが、特許文献１及び特許文献２が記載している構成ではこのような要望に答えられないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するもので、間隔をおいて配置されたボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードにおいて、より確実なスクラブ効果が得られるようにすることを第１の目的とし、プローブカードが電極配列変換機能を有するようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を実現するため、本発明のプローブカードは、トップボードとボトムボードの少なくとも一方を、複数のガイド孔を有する２枚のボードで構成し、２枚のボードの対応するガイド孔の位置をずらして、２枚のボードの対応するガイド孔にプローブピンを挿通すると、プローブピンがプローブカードの表面に対して垂直方向から傾いて突出するようにする。
【００１１】
すなわち、本発明のプローブカードは、一方の端が被検査物の電極に接触し、他方の端がテスタの端子に接続される複数のプローブを、複数のガイド孔を有するボードで案内するプローブカードであって、複数のガイド孔を有するトップボード部と、複数のガイド孔を有するボトムボード部と、前記トップボード部と前記ボトムボード部の間隔を規制するスペーサと、前記トップボード部の前記複数のガイド孔と前記ボトムボード部の前記複数のガイド孔の対応するガイド孔に挿通するように配置された可撓性の複数のプローブピンとを備え、前記トップボード部と前記ボトムボード部の少なくとも一方は、複数のガイド孔を有する２枚のボードを備え、前記２枚のボードの対応するガイド孔の位置がずれており、前記２枚のボードの対応するガイド孔に挿通した前記プローブピンは、前記プローブカードの表面に対して垂直方向から傾いて突出していることを特徴とする。
【００１２】
図１は、本発明のプローブカードの基本構成を示す図である。図１に示すように、本発明のプローブカードは、第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂで構成されるトップボード部と、第１及び第２のボトムボード３Ａ及び３Ｂで構成されるボトムボード部と、トップボード部とボトムボード部の間隔を規制するスペーサ２と、を有する。これらは、位置決めピン４により位置決めされて、図示していない締結手段（ネジなど）により固定されて組み立てられる。第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂは、それぞれ複数のガイド孔５１を有し、対応するガイド孔５１の位置が一致している。また、第１及び第２のボトムボード３Ａ及び３Ｂは、それぞれ複数のガイド孔５２及び５３を有し、対応するガイド孔５２と５３の位置がずれている。第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂ、スペーサ２、第１及び第２のボトムボード３Ａ及び３Ｂを組み立てた上で、可撓性のプローブピン６を対応するガイド孔に挿通する。挿通したプローブピンは、プローブカード（第２のボトムボード３Ｂ）の表面に対して垂直方向から傾いて突出することになる。挿通したプローブピン６は、ガイド孔との接触により係止され、抜け落ちることはない。
【００１３】
なお、図１では、トップボード部を第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂで構成したが、１枚のボードで構成することも可能である。
【００１４】
また、図１では、第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂの複数のガイド孔の配列を一致させているので、プローブピン６は第１のトップボード１Ａから略垂直に突出するが、第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂのガイド孔径とプローブピン６の径の差（クリアランス）の関係で、ある程度のスクラブ効果は得られる。その場合、クリアランスを若干大きくしても、プローブピン６は第１及び第２のボトムボード３Ａ及び３Ｂのずれたガイド孔で係止されるので、抜け落ちることはなく、スクラブ効果を大きくすることができる。もちろん、第１及び第２のトップボード１Ａ及び１Ｂの対応するガイド孔の位置をずらして、挿通したプローブピンが第１のトップボード１Ａの表面に対して垂直方向から傾いて突出するようにしてもよい。
【００１５】
本発明によれば、プローブピンは、プローブカードの表面に対して垂直方向から確実に傾いて突出するので、より確実にスクラブ効果が得られ。
【００１６】
また、本発明の構成であれば、プローブピンはトップボード部とボトムボード部の少なくとも一方に対して傾いているので、プローブピンが通るトップボード部とボトムボード部の複数のガイド孔の配列ピッチを容易に異ならせることができる。
【００１７】
複数のプローブピンは、トップボード部とボトムボード部の間での接触により導通するのを防止するため、中間部分が絶縁性材料により被覆されていることが望ましい。
【００１８】
なお、図１では、説明を容易にするために、トップボード部のガイド孔５１と第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２の位置が大きくずれているように示しているが、実際には図示したほど傾けなくてもよい。また、第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２と第２のボトムボード３Ｂのガイド孔５３の位置が大きくずれ、プローブピンが大きく傾いたように示しているが、実際にはこれほど大きく傾けなくても必要なスクラブ効果が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、間隔をおいて配置されたボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードにおいて、より確実なスクラブ効果が得られるようになる。更に、本発明によれば、間隔をおいて配置されたボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードにおいて、プローブカードが電極配列変換機能を有するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２は、本発明の実施例のプローブカード１０の外観を示す斜視図である。実際のプローブカードは、カードホルダなどに取り付けられるので、取り付けのための部材が設けられるが、本発明には直接関係しないので、図示は省略している。
【００２１】
図２に示すように、プローブカード１０は、直方体の箱型形状であり、上下表面からプローブピン群２１が突出している。参照番号２１は組み立てのための位置決めピンであり、３１は締結部材のネジが設けられる孔である。プローブピン群２１は、例えば４００から数千のプローブピンを有する。
【００２２】
図３は、プローブカード１０を構成するボード及びその組み立て方法を示す図である。図３に示すように、プローブカード１０は、第１のトップボード１１Ａと、第２のトップボード１１Ｂと、スペーサ１２と、第１のボトムボード１３Ａと、第２のボトムボード１３Ｂと、を有する。各ボード及びスペーサは、締結のためのネジが通過する孔３１、３３、３５、３８、４０と、位置決めピン４が通過する孔３２、３４、３６、３９、４１とを有する。スペーサ１２は、更に中央に孔３７を有する。なお、締結方法などについては、特許文献２などに記載されており、当業者には容易に理解されるので、細部の説明及び図示は省略している。
【００２３】
図４の（Ａ）は第１のトップボード１１Ａと第２のトップボード１１Ｂのガイド孔５１の配列を示し、図４の（Ｂ）は第１のボトムボード１３Ａのガイド孔５２の配列を示し、図４の（Ｃ）は第２のボトムボード１３Ｂのガイド孔５３の配列を示す。ガイド孔５１の径は、プローブピンの径に対応した径、すなわちプローブピンの径より若干大きい径である。ガイド孔５２の第１の方向（図では横方向）の配列ピッチは、ガイド孔５１の配列ピッチと異なっている。更に、ガイド孔５３の位置は、対応するガイド孔５２の位置に対して第１の方向に若干ずれている。プローブピンは、プローブカード１０の内部で曲げられることにより、ガイド孔５２及び５３の縁に図１に示すように押し付けられて係止される。なお、ガイド孔５２及び５３の径は、ガイド孔５１の径より若干大きいことが望ましい。
【００２４】
第１及び第２のトップボード１１Ａ及び１１Ｂ、スペーサ１２、及び第１及び第２のボトムボード１３Ａ及び１３Ｂを組み立てることにより、図１に示した構造で、プローブピン６を除いた構造が得られる。しかし、前述のように、図１では、説明を容易にするために、トップボード部のガイド孔５１と第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２の位置が大きくずれているように示しているが、実際には約３０ｍｍの厚さのプローブカードに対して、トップボード部のガイド孔５１と第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２の位置ずれは最大でも１ｍｍ程度でよい。また、第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２と第２のボトムボード３Ｂのガイド孔５３の位置ずれによるプローブピンの垂直方向からの傾きは、１０度以下でも十分なスクラブ効果が得られる。従って、第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２と第２のボトムボード３Ｂのガイド孔５３の位置ずれは、必要なスクラブ効果を得るための傾斜に応じて設定される。
【００２５】
図５は、プローブピン６の形状を示す図である。プローブピン６は、直径７０μｍ程度のタングステンなどで作られた導線６１であり、両端の約１０パーセントの部分を除く中央の部分にはテフロン（登録商標）の電着皮膜６２が形成されている。上記のように、約３０ｍｍの厚さのプローブカードに対して、トップボード部のガイド孔５１と第１のボトムボード３Ａのガイド孔５２の位置ずれは最大でも１ｍｍ程度であり、プローブピン６はすべて同じ長さのものが使用され、第２のトップボード１１Ｂと第１のボトムボード１３Ａの対応するガイド孔の距離の差は、プローブピン６の撓み量の差により吸収される。
【００２６】
図６は、組み立てられた第１及び第２のトップボード１１Ａ及び１１Ｂ、スペーサ１２、及び第１及び第２のボトムボード１３Ａ及び１３Ｂによる構造物に対して、プローブピン６を取り付ける様子を示す。図示のように、ガイド孔５３にプローブピン６を、第２のボトムボード１３Ｂ側から挿入して、第１のボトムボード１３Ａのガイド孔５２を通した後、先端が第１及び第２のトップボード１１Ａ及び１１Ｂのガイド孔５２を通るように案内する。
【００２７】
以上、本発明の実施例を説明したが、各種の変形例が可能であり、例えば、実施例では２枚のボトムボードのガイド孔をずらしてプローブピンが傾斜するようにしたが、トップボード部の２枚のトップボードのガイド孔をずらしてプローブピンが傾斜するようにしても、両方を傾斜するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、間隔をおいて配置されたボードの複数のガイド孔に可撓性のプローブピンを挿通させたプローブカードであれば、どのようなものにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の原理構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施例のプローブカードの外観図である。
【図３】実施例のプローブカードの構成部品と組み立て方法を説明する図である。
【図４】各ボードにおけるガイド孔の配列を示す図である。
【図５】実施例で使用するプローブピンを示す図である。
【図６】プローブカードの組み立て方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１Ａ、１１Ａ    第１トップボード
１Ｂ、１１Ｂ    第２トップボード
２、１２    スペーサ
３Ａ、１３Ａ    第１ボトムボード
３Ｂ、１３Ｂ    第２ボトムボード
４    位置決めピン
６    プローブピン
【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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