(57)【要約】【課題】新たなプローブセットを設計、製造し直す必要のないプローブカード及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプローブカード製造方法は、一様な厚さ寸法を有する絶縁基板の一方の面に、該面の縁部を除く中央領域に所定の深さ及び平坦面を有する凹所を形成し、その後、前記凹所の前記平坦面に複数の配線路及び該各配線路に対応する接続パッドを形成する。接続パッドの形成後、プローブの基端を対応する各接続パッドに固着する。前記凹所の深さは前記プローブに適正な針圧を付与する深さに設定される。【選択図】図４
2013250224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体の上方でカードホルダに縁部を載せて保持されるプローブ基板であって絶縁基板と該絶縁基板の一方の面に形成される複数の配線路及び各配線路に設けられたプローブ用接続パッドとを有するプローブ基板と、前記被検査体に関して所定の進入角度をなすように基端が対応する前記接続パッド接続された多数のプローブとを備えるプローブカードの製造方法であって、
一様な厚さ寸法を有する絶縁基板の一方の面に、該面の縁部を除く中央領域に所定の深さ及び平坦面を有する凹所を形成すること、
前記凹所の前記平坦面に複数の配線路及び該各配線路に対応する接続パッドを形成すること、及び
プローブの基端を対応する各接続パッドに固着することを含み、
前記凹所の深さは前記プローブに適正な針圧を付与する深さに設定される、プローブカードの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁基板の凹所は、前記一様な厚さ寸法を有する絶縁基板の一方の面に研削加工を施すことにより、形成される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記プローブは多段に配置されており、前記凹所の前記平坦面は前記プローブの多段配置に対応して多段に形成されている、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記配線路及び前記接続パッドは、前記凹所平坦面に形成された銅層を選択的にエッチングで除去するサブトラクティブ法で形成される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
複数の配線路が設けられ、被検査体の上方でカードホルダに縁部を載せて保持されるプローブ基板と、対応する前記配線路に接続され、前記プローブ基板の前記縁部に向き合う面から突出する複数のプローブとを備えるプローブカードであって、
前記プローブ基板の前記面の縁部を除く中央領域に平坦な底面を有する凹所が形成され、該凹所の前記底面に各配線路に対応するプローブ接続用パッドが形成され、対応する前記プローブ接続用パッドに前記プローブの基端がそれぞれ接続されているプローブカード。
【請求項６】
前記凹所の深さは前記プローブに適正な針圧を付与する深さに設定されている、請求項５に記載のプローブカード。
【請求項７】
前記プローブが前記基端で前記プローブ基板に片持ち梁形式で支持された、カンチレバー型プローブカードである請求項５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、被検査体の電気的試験に用いられるプローブカード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハに作り込まれた多数の半導体集積回路は、各チップに分離されるに先立ち、一般的に、仕様書通りに製造されているか否かの電気的試験を受ける。この電気的試験には、各半導体集積回路である被検査体の電極に接続される複数のプローブが設けられたプローブカードのようなプローブ組立体が用いられる（例えば特許文献１参照）。被検査体である半導体ウエハは、このプローブカードを経てテスタに接続される。
【０００３】
プローブカード１は、図５に示されているように、ウエハチャック２上に電極３ａを上方へ向けて配置された半導体ウエハ３の上方で、図示しないフレーム部材に支持された環状のカードホルダ４に保持される。このカードホルダ４には、内方に環状に張り出す底部４ａが設けられている。プローブカード１は、一様な厚さ寸法を有し、配線路が形成されたプローブ基板５と、前記配線路に対応してプローブ基板５の下面に設けられた接続パッド（図示せず）に上端が接続された多数のプローブ６とを備える。プローブカード１は、そのプローブ基板５の外縁がカードホルダ４の底部４ａに載るように配置され、各プローブ１ｂの針先が対応する電極３ａ上に配置される。プローブ基板１ａの各配線路は前記テスタのテスタヘッドに接続される。プローブカード１には、各プローブ６を保持するための針押さえ７が設けられている。
【０００４】
被検査体３の試験のために、各プローブ６の針先が対応する被検査体３の電極３ａに当接するように、被検査体３を載せたウエハチャック２がプローブカード１に向けて所定の高さ位置に移動されると、引き続くウエハチャック２の僅かな上昇を伴うオーバ−ドライブにより、各プローブ６には撓みが与えられる。これらプローブ６の撓み変形に伴い、その針先が対応する電極３ａ上を擦ることから、該電極の表面の酸化膜が除去され、各プローブ６は対応する電極３ａに確実に電気的に接続される。
【０００５】
前記したオーバドライブによるプローブ６の針圧を適正に設定する上で、プローブ基板５が載るカードホルダ４の底面４ａから各プローブ６の針先が揃う仮想面までの寸法Ｈは極めて重要であり、仕様書に指定された針先高さＨに適合するように、プローブカード１の各プローブ６は形成され、各プローブ６がプローブ基板５の対応する前記接続パッドに固着される。
【０００６】
しかしながら、例えば、被検査体３の電極３ａの配置の変更に起因してプローブ６の進入角度に変更が生じると、先に適正であったプローブ６を用いてプローブカード１を製造しようとすると、基準面となるプローブホルダ４の底面４ａから針先位置までの寸法Ｈが変化することから、先に適正であったプローブ６のセットを使用することはできない。そのため、改めて適正な長さを有する多数のプローブから成るプローブセットを設計、製造し直す必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１２３１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、仕様書において、例えばプローブの進入角度の増大によってプローブの基準面からの針先位置Ｈまでの値を減少するような変更が生じても、新たなプローブセットを設計、製造し直す必要のないプローブカードの製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、製造が容易なプローブカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被検査体の上方でカードホルダに縁部を載せて保持されるプローブ基板であって絶縁基板と該絶縁基板の一方の面に形成される複数の配線路及び各配線路に設けられたプローブ用接続パッドとを有するプローブ基板と、前記被検査体に関して所定の進入角度をなすように基端が対応する前記接続パッドに接続された多数のプローブとを備えるプローブカードの製造方法であって、一様な厚さ寸法を有する絶縁基板の一方の面に、該面の縁部を除く中央領域に所定の深さ及び平坦面を有する凹所を形成すること、前記凹所の前記平坦面に複数の配線路及び該各配線路に対応する接続パッドを形成すること、及びプローブの基端を対応する各接続パッドの固着することを含み、前記凹所の深さは前記プローブに適正な針圧を付与する深さに設定されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るプローブカードの製造方法によれば、適正な所定の長さを有するプローブを用いて製造したプローブカードのプローブの針先高さ位置にその値を減少する必要が生じた場合、この減少値に等しい深さの凹所を前記プローブカードと同一規格の絶縁基板の一方の面の縁部を除く中央領域に形成し、該凹所の平坦面に複数の配線路及び該配線路に対応するプローブ用パッドを形成し、前記プローブを前記接続用パッドに固着することにより、適正なプローブカードを製造することができる。
【００１１】
したがって、本発明の製造方法によれば、プローブ基板を作り直すことにより、多数のプローブから成るプローブセットをそのまま使用することができるので、多数のプローブから成る新たなプローブセットを作り替える手間が不要になる。その結果、被検査体の電極パッドの配置の変更等に迅速かつ適切に対応することができる。
【００１２】
前記絶縁基板の凹所は、前記一様な厚さ寸法を有する絶縁基板の一方の面に研削加工を施すことにより、形成することができる。
【００１３】
前記プローブが多段に配置される場合、前記凹所の前記平坦面は前記プローブの多段配置に対応して多段に形成することができる。
【００１４】
前記配線路及び前記接続パッドは、前記凹所平坦面に形成された銅層を選択的にエッチングで除去するサブトラクティブ法で形成することができる。
【００１５】
また、本発明に係る前記製造方法によれば、複数の配線路が設けられ、被検査体の上方でカードホルダに縁部を載せて保持されるプローブ基板と、対応する前記配線路に接続され、前記プローブ基板の前記縁部に向き合う面から突出する複数のプローブとを備えるプローブカードであって、前記プローブ基板の前記面の縁部を除く中央領域に平坦な底面を有する凹所が形成され、該凹所の前記底面に各配線路に対応するプローブ接続用パッドが形成され、対応する前記プローブ接続用パッドに前記プローブの基端がそれぞれ接続されているプローブカードが提供されるので、このプローブカードによって前記した仕様の変更に迅速かつ適切に対応することができる。
【００１６】
前記凹所の深さは前記プローブに適正な針圧を付与する深さに設定される。また、前記プローブカードは、前記プローブが前記基端で前記プローブ基板に片持ち支持された、カンチレバー型プローブカードとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、前記したように、プローブ基板の基準面からプローブの針先高さ位置までの寸法に変更が生じても該寸法の変更分に対応する深さの凹所をプローブ基板の絶縁基板に形成し、この凹所底面にプローブを固着することにより、先に使用されていたと同一規格の各プローブを使用することができるので、新たなプローブセットを設計、製造することなく、被検査体の電極パッドの配置の変更等に迅速かつ適切に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るプローブカードの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るプローブカードの他の例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るプローブカードのさらに他の例を示す断面図である。
【図４】図１に示した本発明に係るプローブカードの各製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す工程図である。
【図５】従来のプローブカードを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るプローブカード１０は、図１に示されているように、図５に示したと同様なウエハチャック２上の半導体ウエハ３に形成された多数の平板状の集積回路の電気的試験に用いられる。半導体ウエハ３に形成されたこれら多数の集積回路は、すべての集積回路が同時に一括的に、あるいは複数回に分けて電気的試験を受ける。被検査体である半導体ウエハ３の上面には、各集積回路のための多数の電極３ａが設けられている。
【００２０】
プローブカード１０は、プローブ基板１２と、該プローブ基板に固着された多数のプローブ１４（１４ａ、１４ｂ）とを備える。プローブ基板１２は、例えばガラスエポキシ樹脂板のような従来よく知られた絶縁基板１６を備え、該絶縁基板には図示しない多数の配線路からなる配線パターンが形成されている。
【００２１】
絶縁基板１６の一方の面１６ａの中央領域には、例えば円形の深さｈを有する凹所１８が形成されており、該凹所は平坦な底面１８ａを有する。底面１８ａには、図示しないが前記配線路に対応したプローブ接続用パッドが形成されている。プローブ基板１２は、その絶縁基板１６の凹所１８の底面１８ａがウエハチャック２上の半導体ウエハ３に向き合うように、絶縁基板１６の凹所１８を取り巻く縁部が従来のカードホルダ４の底面４ａ上に載る。図示しないが、絶縁基板１６の上面には、凹所１８の底面１８ａに形成された前記配線路に接続された接続部が設けられ、該接続部を経て前記パッドは前記テスタのテスタヘッドに接続される。
【００２２】
前記凹所１８の底面１８ａに形成された各接続パッドには、対応するプローブ１４の基端が固着されている。プローブ１４として、その基端の反対側に設けられた各針先２０が図１の紙面の紙背方向に一列に整列するように、前記基端から針先２０までの針寸法Ｌが相互に僅かに異なる二本のプローブ１４ａ及び１４ｂの組が用いられ、それぞれの針先２０を除くプローブ本体の入射角がほぼθとなるように、プローブ１４ａ及び１４ｂの各基端が対応する前記接続パッドに固着され、これにより各プローブ１４は、片持ち梁形式でプローブ基板１２に支持される。
【００２３】
前記凹所１８の深さｈは、その底面１８ａから針先２０の高さ位置までの高さＨ１がプローブ１４に仕様書で示された所定の針圧を与えることができるように、設定されている。したがって、適正な針圧を示す各プローブ１４ａ、１４ｂに寸法変更等を招くことなく、これらを用いることができる。
【００２４】
図示の例では、またプローブ本体をプローブ基板１２に支持するための従来よく知られた針押さえ２２が設けられており、該針押さえは、プローブ基板１２に支持された支持部材２２ａと該支持部材にプローブ１４を保持する合成樹脂層２２ｂとで構成されている。この針押さえ２２を不要とすることができる。
【００２５】
図２に示す例では、二組のプローブ１４ａ、１４ｂ及び１４ａ、１４ｂが二段に配置された例を示す。各組のプローブ１４ａ、１４ｂは、図１に沿って説明したとおり、相互に僅かに異なる長さ寸法Ｌを有する。しかしながら、上段のプローブ１４ａと下段のプローブ１４ａとは針先２０間の距離ｄが異なるのみで相互に同一形状及び寸法のものが用いられており、また上段のプローブ１４ｂと下段のプローブ１４ｂとは、同様に相互に同一形状及び寸法のものが用いられている。針押さえ２２には、上段及び下段のプローブ１４ａ、１４ｂの針先へ向けての同一露出長を許す段２４が形成されている。
【００２６】
上段のプローブ１４ａと下段のプローブ１４ａ及び上段のプローブ１４ｂと下段のプローブ１４ｂとは、平坦な同一面上の底面１８ａにそれぞれの針先２０間の距離ｄに対応した間隔をおいて設けられた対応する前記したと同様な接続パッドに、それぞれの基端を接続されている。
【００２７】
前記凹所１８の深さｈは、その底面１８ａから針先２０の高さ位置までの高さＨ１がプローブ１４ａ、１４ｂに仕様書で示された所定の針圧を与えることができるように、設定されている。したがって、適正な針圧を示す各プローブ１４ａ、１４ｂに寸法変更等を招くことなく、これらを用いることができる。
【００２８】
図３は、二段配置のプローブカード１０の例を示すが、上段及び下段で長さの異なる二組のプローブ１４ａ、１４ｂ及び１４ａ′、１４ｂ′が用いられた例を示す。
【００２９】
上段のプローブ１４ａと下段のプローブ１４ａ′とは、異なる針寸法（Ｌ）を有し、これと同一の針寸法差が上段のプローブ１４ｂと下段のプローブ１４ｂ′との間に設定されている。上段のプローブ１４ａ、１４ｂ及び下段のプローブ１４ａ′、１４ｂ′に対応して、プローブ１４ａ、１４ｂ及び１４ａ′、１４ｂ′の針寸法差に対応した段部２６が凹所１８の底面１８ａに形成されている。
【００３０】
凹所１８の底面１８ａには、下段のプローブ１４ａ′、１４ｂ′のための前記したと同様なプローブ用接続パッドが形成され、該パッドにそれぞれのプローブ１４ａ′、１４ｂ′の基端が接続されている。また底面１８ａに形成された段差２６の底面には、上段のプローブ１４ａ、１４ｂのための前記したと同様なプローブ用接続パッドが形成され、該パッドにそれぞれのプローブ１４ａ、１４ｂの基端が接続されている。これにより、適正な針圧を示す各プローブ１４ａ、１４ｂ及び１４ａ′、１４ｂ′に寸法変更等を招くことなく、これらを用いることができる。
【００３１】
図４は図１に示したプローブカード１０の各製造工程（ａ）〜（ｄ）を示す。図４（ａ）に示すように、均一な厚さ寸法ｔを有する例えばガラスエポキシ樹脂板のような従来よく知られた絶縁基板１６が準備される。
【００３２】
絶縁基板１６の一方の面１６ａの縁部を除く中央領域に深さｈの凹所１８が形成される。凹所１８の深さｈは、使用するプローブ１４の高さ寸法Ｈ１が仕様書で示された所定の針圧を与えることができる値に設定される。凹所１８は研削加工によって形成することができる。
【００３３】
凹所１８が形成された絶縁基板１６には、従来よく知られたプリント配線技術によって、配線路が形成され、また凹所１８の底面１８ａには前記配線路の一部及び該配線路に対応したプローブ接続用パッドが形成される。底面１８ａの前記配線路及び前記接続用パッドは、例えば前記底面にメッキ法などによって堆積された銅層をエッチングによって選択的に除去するサブストラクティブ法を採用することができる。前記配線路は、例えば絶縁基板１６に形成されるスルーホールを経て前記絶縁基板１６の上面１６ｂに形成される接続部に接続され、これにより、プローブ基板１２（図４（ｂ））が形成される。
【００３４】
プローブ基板１２の前記接続用パッドには、図４（ｃ）に示すように、所定の入射角θで対応する各プローブ１４（１４ａ、１４ｂ）の基端が例えばはんだ付けによって固着され、これにより各プローブ１４がプローブ基板１２に片持ち梁形式で支持される。
【００３５】
図４（ｄ）に示す例では、片持ち梁形式でプローブ基板１２に支持されたプローブ１４と絶縁基板１６との間には、従来よく知られた針押さえ２２が形成される。針押さえ２２は、支持部材２２ａをプローブ基板１２の所定の箇所に固着した後、合成樹脂材料が支持部材２２ａ上でプローブ１４を覆うように供給される。この合成樹脂材料の硬化により、合成樹脂層２２ｂが形成される。
【００３６】
本発明によれば、前記したように、絶縁基板１６に適正な深さｔを有する凹所１８を形成することによって、深さｔの凹所１８を有するプローブ基板１２を形成することができる。したがって、凹所１８の深さｔを適切に選択することにより、たとえ仕様書でプローブの進入角を増大させるような変更が生じても、先に使用されていたと同一規格の各プローブ１４を使用することができるので、新たなプローブセットを設計、製造することなく、被検査体の電極パッドの配置の変更等に迅速かつ適切に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
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、種々に変更することができる。
【符号の説明】
【００３８】
３  被検査体
４  カードホルダ
１０  プローブカード
１２  プローブ基板
１４（１４ａ、１４ａ′、１４ｂ、１４ｂ′）  プローブ
１６  絶縁基板
１８  凹所
２０  針先
【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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