(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板と、プリント基板の上に取り付けられたトップクランプと、トップクランプに貫通して上下動可能に取り付けられた微調整ネジと、前記微調整ネジの先端に取り付けられた押圧接触片と、プリント基板の下に取り付けられた断面が長方形の枠構造を有するボトムクランプと、前記プリント基板とボトムクランプの間に挟んで先端部がボトムクランプに支持されることなく取り付けられたコンタクトプローブからなり、前記コンタクトプローブは、コンタクトピンの上にポリイミド樹脂フィルムが張り付けられ、ポリイミド樹脂フィルムの上にさらに金属フィルムが張り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブのコンタクトピンの先端部の高さ位置を微調整ネジ先端に取り付けた押圧接触片の上下動により調整することができる構造となっていることを特徴とする半導体チップテスト用プローブカード。
【請求項２】
前記微調整ネジは、トップクランプの先端部に形成された貫通雌ネジに螺着され、トップクランプと押圧接触片の間の微調整ネジ部分に螺旋状スプリングが装着されていることを特徴とする請求項１記載の半導体チップテスト用プローブカード。
【請求項３】
前記コンタクトピンの上にポリイミド樹脂フィルムが張り付けられ、ポリイミド樹脂フィルムの上にさらに金属フィルムが張り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブの上に、さらに金属サポート薄板を重ねた状態で、プリント基板とボトムクランプの間に挟んで取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体チップテスト用プローブカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＣチップやＬＳＩチップなどの半導体チップの各端子にコンタクトピンのピン先端部を接触させて電気的なテストを行うためのプローブカードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣチップやＬＳＩチップなどの半導体チップの電気的なテストを行うには、プローブカードを用いることが知られており、このプローブカードには図５の平面図に示されるようなコンタクトプローブ１０´が組み込まれている。コンタクトプローブ１０´は、図５の平面図および図５のＢ−Ｂ断面図である図６に示されるように、ＮｉまたはＮｉ合金にＡｕメッキされた金属で構成されているコンタクトピン４およびそれに連なる引き出し用配線７の上にポリイミド樹脂フィルム５が張り付けられ、コンタクトピン４の先端部はポリイミド樹脂フィルム５から露出して一部を張り出した構造になっている。
【０００３】
さらにコンタクトプローブ１０´には、位置合わせするための位置合わせ穴９、コンタクトピン１０´を固定するための孔１８、さらにコンタクトピン４から得られた信号を引き出すための配線７を介してプリント基板１７に伝えるための窓１９が設けられている。
【０００４】
かかる構造のコンタクトプローブ１０´は、図７の断面図に示されるように、コンタクトプローブ１０´の一方の端部をボトムクランプ１５およびプリント基板１７により挟んで固定され、さらにコンタクトプローブ１０´の中間部をクランプ１２とボトムクランプ１５の楔形部分１５´により挟んで曲げた状態に保持され、クランプ１２およびボトムクランプ１５によって押さえ込まれたコンタクトピン４の先端部をチップ１３に接触させている。
【０００５】
前記クランプ１２にはコンタクトピン１０´の位置決めピン１４が設けられており、この位置決めピン１４をコンタクトプローブ１０´に設けられた位置合わせ穴９に挿入し、コンタクトプローブ１０´のコンタクトピン４の先端がチップ１３とを正確に位置合わせすることができるようになっている。コンタクトプローブ１０´に設けられた窓１９の部分の配線７に、ボトムクランプ１５の弾性体２２を押し付けてコンタクトピン４をプリント基板１７の電極２１に接触させ、コンタクトピン４から得られた信号をプリント基板１７の電極２１を通して外部に伝えることができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプローブカードに組み込まれたコンタクトプローブ１０´は、クランプ１２およびボトムクランプ１５の楔形部分１５´により挟んで曲げた状態に固定保持されるため、コンタクトプローブ１０´のコンタクトピン４の曲げ角度は一定となり、コンタクトピン４の曲げ角度調整してコンタクトピン４の先端部の高さ位置、先端部の反りなどメカニカル微小誤差を補正することができない。そのため電気的接合が十分にとれず、電気的測定ミスが発生することがあった。
【０００７】
さらに、近年、平面図８に示されるように、コンタクトプローブ１０´のコンタクトピン４にコンポーネント８（例えば、コンデンサー、抵抗など）が取り付けられているコンタクトプローブ１０´が提供されている。かかるコンポーネント８の付いたコンタクトプローブ１０´を組み込んでプローブカード２０を作製しようとしても、従来のボトムクランプ１５は、楔形部分１５´を有しているところから、前記コンポーネント８が楔形部分１５´に接触し、組み込むことができない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、コンタクトプローブの先端部の高さ位置を自由に調整でき、かつコンポーネント８を有するコンタクトピン４を組み込むことのできるプローブカードを得るべく研究を行った結果、
（ａ）図１に示されるように、トップクランプ１６に貫通して上下動可能に微調整ネジ１を取り付け、前記微調整ネジ１の先端部に押圧接触片６を取り付け、プリント基板１７の下に取り付けられたボトムクランプ１５を断面が長方形の枠構造とし、プリント基板１７とボトムクランプ１５の間に、コンタクトピン４の上にポリイミド樹脂フィルム５が張り付けられかつこのポリイミド樹脂フィルム５の上にさらに金属フィルム２３が張り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブ（以下、三層積層構造のコンタクトプローブという）１０を挟んで取り付け、微調整ネジ１を回して微調整ネジ１を上下動させると、取り付けられた三層積層構造のコンタクトプローブ１０は金属フィルム２３が張り付けられているので従来のコンタクトプローブ１０´に比べて強度および弾性に富むところから、微調整ネジ１の先端に取り付けた押圧接触片６の上下動に付随して三層積層構造のコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４の先端部が正確に上下動し、したがって、コンタクトピン４の先端部の高さ位置をより正確に調整することができ、したがって、三層積層構造のコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４の先端部をチップ１３に正確に接触させることができる、
（ｂ）三層積層構造のコンタクトプローブ１０の強度および弾性がまだ不十分であって、コンタクトピン４の先端部をチップ１３に正確に接触させることができないときは、図２に示されるように、三層積層構造のコンタクトプローブ１０の上にさらに金属サポート薄板２４を重ねた状態で、プリント基板１７とボトムクランプ１５の間に挟んで取り付け、金属サポート薄板２４により三層積層構造のコンタクトプローブ１０の強度および弾性を補足し、コンタクトピン４の先端部をチップ１３に一層正確に接触させることができる、
（ｃ）図１の断面図に示されるように、ボトムクランプ１５を楔形部分のない断面が長方形の枠構造にすると、コンポーネント８を有するコンタクトプローブ１０を組み込むことができる、
などの知見を得たのである。
【０００９】
この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、図１に示されるように、
（１）プリント基板１７と、プリント基板１７の上に取り付けられたトップクランプ１６と、トップクランプ１６に貫通して上下動可能に取り付けられた微調整ネジ１と、前記微調整ネジ１の先端に取り付けられた押圧接触片６と、プリント基板１７の下に取り付けられた断面が長方形の枠構造を有するボトムクランプ１５と、前記プリント基板１７とボトムクランプ１５の間に挟んで先端部がボトムクランプ１５に支持されることなく取り付けられた三層積層構造のコンタクトプローブ１０からなり、前記三層積層構造のコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４の先端部の高さ位置は前記微調整ネジ２の先端に取り付けた押圧接触片６の上下動により調整することができる半導体チップテスト用プローブカード２０、に特徴を有するものである。
【００１０】
前記微調整ネジ１は、トップクランプ１６の先端部に形成された貫通雌ネジに螺着され、トップクランプ１６と押圧接触片６の間の微調整ネジ１に螺旋状のスプリング２が装着されていることが好ましい。
【００１１】
この発明の微調整ネジ１が螺着されている半導体チップテスト用プローブカード２０に取り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブ１０は、図２の断面図に示されるように、三層積層構造のコンタクトプローブ１０の上に、さらに金属サポート薄板２４を重ねた状態でプリント基板とボトムクランプの間に挟んで取り付け、微調整ネジ１を上下させ押圧接触片６を上下させると、金属サポート薄板２４は三層積層構造のコンタクトプローブ１０の強度および弾性を補足し、しかも金属サポート薄板２４は三層積層構造のコンタクトプローブ１０を全体に渡って均等に押圧するところから、三層積層構造のコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４の先端部をチップ１３に全体に渡って一層正確に接触させることができる。
【００１２】
したがって、この発明は、図２に示されるように、
（２）プリント基板１７と、プリント基板１７の上に取り付けられたトップクランプ１６と、トップクランプ１６に貫通して上下動可能に取り付けられた微調整ネジ１と、前記微調整ネジ１の先端に取り付けられた押圧接触片６と、プリント基板１７の下に取り付けられた断面が長方形の枠構造を有するボトムクランプ１５と、前記プリント基板１７とボトムクランプ１５の間に挟んで取り付けられている三層積層構造のコンタクトプローブ１０および金属サポート薄板２４からなり、前記三層積層構造のコンタクトプローブ１０の先端部の高さ位置は前記微調整ネジ２の先端に取り付けた押圧接触片６を金属サポート薄板２４に接触させながら上下動することにより調整する半導体チップテスト用プローブカード２０、に特徴を有するものである。
【００１３】
この発明の半導体チップテスト用プローブカード２０に組み込まれている三層積層構造のコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４はＮｉまたはＮｉ合金にＡｕメッキされた金属で構成されており、ポリイミド樹脂フィルム５と接着している点では従来と同じであるが、金属フィルム２３はＮｉ、Ｎｉ合金、ＣｕまたはＣｕ合金で構成され、さらに金属サポート薄板２４はステンレス鋼で構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の半導体チップテスト用プローブカードを一層具体的に説明する。図３はこの発明の半導体チップテスト用プローブカードの分解図面である。この発明の半導体チップテスト用プローブカードは、図３に示されるように、プリント基板１７と断面が長方形の枠構造のボトムクランプ１５の間に三層積層構造のコンタクトプローブ１０を挟み、プリント基板１７の上に、予め微調整ネジ１を螺着しておいたトップクランプ１６を乗せ、ボルト３によりトップクランプ１６、プリント基板１７、三層積層構造のコンタクトプローブ１０および断面が長方形の枠構造のボトムクランプ１５を一体的に取り付けることにより組み立てる。最後に微調整ネジ１を回して押圧接触片６を三層積層構造のコンタクトプローブ１０に押圧し、三層積層構造のコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４の先端の高さ位置を微調整することによりコンタクトピン４の傾斜状態およびコンタクトピン４の先端部のチップ１３に対する接触状態を調整する。
【００１５】
このようにして組み立てられたプローブカード２０の一部断面斜視図を図４に示した。図４のＡ−Ａ断面図が図１に相当する。図１の断面図からも明らかなように、この発明の半導体チップテスト用プローブカード２０は、断面が長方形の枠構造のボトムクランプを使用することにより、コンポーネント８を有する三層積層構造のコンタクトプローブ１０であっても何等支障なく組み込むことができることが分かる。
【００１６】
さらに、この発明の別の半導体チップテスト用プローブカード２０の断面図が図２に示されている。図２に示されているこの発明の半導体チップテスト用プローブカード２０は、図１に示されているこの発明の半導体チップテスト用プローブカード２０とは三層積層構造のコンタクトプローブ１０の上に金属サポート薄板２４を挟んだ点が相違するのみであるので、その組み立て方法の詳細な説明は省略する。しかし、金属サポート薄板２４の介在により復元力が増大し、押圧接触片６の上下動に伴ってコンタクトプローブ１０のコンタクトピン４の先端部の上下動が押圧接触片６の上下動に従って一層忠実に行われるところから、より正確にコンタクトピン４の先端部がチップ１３に正確に接触しうるよう調整することができる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明のプローブカードは、三層積層構造のコンタクトプローブ１０または三層積層構造のコンタクトプローブ１０の上に重ねた金属サポート薄板２４を採用し、さらにトップクランプ１６に微調整ネジ１を螺着してコンタクトピン４の先端部の高さ位置を微調整することができる構造とすることにより、コンタクトピン４の先端部の高さ位置を正確に微調整することができ、もってコンタクトピン４の先端部のチップ１３に対する接触状態を調整することができる。
【００１８】
さらに、この発明のプローブカードは、断面が長方形の枠構造のボトムクランプを採用することにより、コンポーネント８を有するコンタクトプローブ１０であってもそれらをプローブカード２０に組み立てることができる。
【００１９】
上述のように、この発明のプローブカードは、三層積層構造のコンタクトプローブのコンタクトピンの先端部を正確に半導体チップの所定の位置に適正な圧力で正確に接触させることができ、従来のプローブカードには無い優れた性能を有するものであるから、半導体チップの検査のミスが皆無になるなど半導体産業の発展に大いに貢献しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプローブカードの一部断面図である。
【図２】この発明のプローブカードの一部断面図である。
【図３】この発明のプローブカードの分解概略説明図である。
【図４】この発明のプローブカードの組み立て状態を示す一部斜視図である。
【図５】従来のコンタクトピンの平面図である。
【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】従来のプローブカードの断面説明図である。
【図８】コンポーネントを有するコンタクトピンの断面図である。
【符号の説明】
１  微調整ネジ
２  スプリング
３  ボルト
４  コンタクトピン
５  樹脂フィルム
６  押圧接触片
７  配線
８  コンポーネント
９  位置合わせ穴
１０  三層積層構造のコンタクトプローブ
１１  ボルト
１２  クランプ
１３  チップ
１４  位置決めピン
１５  ボトムクランプ
１６  トップクランプ
１７  プリント基板
１８  孔
１９  窓
２０  プローブカード
２１  電極
２２  弾性体
２３  金属フィルム
２４  金属サポート薄板
【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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【図７】
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【図８】
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