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JP5079806B2 - Inspection structure - Google Patents

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JP5079806B2 JP2009523580A JP2009523580A JP5079806B2 JP 5079806 B2 JP5079806 B2 JP 5079806B2 JP 2009523580 A JP2009523580 A JP 2009523580A JP 2009523580 A JP2009523580 A JP 2009523580A JP 5079806 B2 JP5079806 B2 JP 5079806B2
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Description

本発明は、プローブカードの回路基板の下面に取り付けられる検査用構造体に関する。   The present invention relates to an inspection structure attached to a lower surface of a circuit board of a probe card.

例えば半導体ウェハ上に形成されたIC、LSIなどの電子回路の電気的特性の検査は、例えば回路基板やプローブ針を有するプローブカードを用いて行われ、例えば回路基板の下面に配列された複数のプローブピンを、ウェハ上の電子回路の各電極パットに電気的に接触させることにより行われている。   For example, the inspection of the electrical characteristics of an electronic circuit such as an IC or LSI formed on a semiconductor wafer is performed using, for example, a circuit card or a probe card having a probe needle. This is done by bringing the probe pins into electrical contact with the electrode pads of the electronic circuit on the wafer.

回路基板の歪みやウェハ上の電極パットの高さのばらつきなどを吸収するため、あるいは電極パット表面の酸化膜を削り取るため、プローブピンには、上下方向の弾性や強度が必要になる。このため、プローブピンは、導電性などの電気的特性に優れ、なおかつ弾性などの機械的特性に優れた材料を用いて形成されている(特許文献1参照)。
特開2007−57439号公報
In order to absorb the distortion of the circuit board and the variation in the height of the electrode pad on the wafer, or to scrape the oxide film on the surface of the electrode pad, the probe pin needs to have elasticity and strength in the vertical direction. For this reason, the probe pin is formed using a material having excellent electrical characteristics such as conductivity and excellent mechanical characteristics such as elasticity (see Patent Document 1).
JP 2007-57439 A

ところで、近年は、電子回路のパターンの微細化が進み、電極パットが微細化し、また電極パットの間隔がさらに狭くなっているため、プローブカードに、より微細で狭ピッチのプローブピンを形成する必要がある。このため、微細であっても、弾性による縮み量を十分に確保でき、また強度も十分確保できるような機械的特性のさらに高いプローブピンが必要である。また、より高精度で厳密な検査が要求されているため、プローブピンの電気的特性もさらに向上する必要がある。   By the way, in recent years, the miniaturization of the pattern of the electronic circuit has progressed, the electrode pads have become finer, and the distance between the electrode pads has become further narrow, so that it is necessary to form probe pins with a finer and narrower pitch on the probe card. There is. For this reason, even if it is fine, a probe pin with higher mechanical properties that can sufficiently secure the amount of shrinkage due to elasticity and also can sufficiently secure the strength is required. In addition, since more precise and strict inspection is required, it is necessary to further improve the electrical characteristics of the probe pin.

しかしながら、現状では、そのような電気的特性と機械的特性が両方とも高い材料はなく、その材料の開発は容易ではない。   However, at present, there is no material having both such electrical characteristics and mechanical characteristics, and the development of the material is not easy.

また、現状のプローブカードでは、検査用の電気信号に対するおよそのインピーダンス整合は行われているが、プローブピンまで含めた部分のインピーダンス整合は行われていない。このため、検査時にテスタからプローブピンに送られる電気信号には劣化が見られる。より高精度で厳密な検査を行うには、より厳密なインピーダンス整合を行う必要がある。   Moreover, in the present probe card, although the impedance matching with respect to the electrical signal for a test | inspection is performed roughly, the impedance matching of the part including a probe pin is not performed. For this reason, deterioration is observed in the electrical signal sent from the tester to the probe pin during the inspection. In order to perform strict inspection with higher accuracy, it is necessary to perform more strict impedance matching.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高い電気的特性と機械的特性を持つプローブピンを有し、なおかつインピーダンスの整合も厳密に行うことができる検査用構造体を提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an inspection structure having a probe pin having high electrical characteristics and mechanical characteristics and capable of performing impedance matching strictly. Is the purpose.

上記目的を達成するために、本発明は、プローブカードの回路基板の下面に取り付けられる検査用構造体であって、台座部と、前記台座部の下面に取り付けられ、複数のプローブピンが形成された基板状のコンタクト部と、前記回路基板の下面側で前記台座部を保持する保持部と、を有し、前記コンタクト部は、少なくとも配線層、絶縁層及び弾性層が下からこの順に積層されて形成されており、各プローブピンは、前記コンタクト部の面内の一部が下方に屈曲して形成され、前記配線層、絶縁層及び弾性層を有する積層構造を有し、前記台座部は、前記コンタクト部のプローブピンと前記回路基板に電気的に接続され上下方向に向けて設けられた複数の導電線と、前記各導電線の周りを囲む誘電体部と、前記各誘電体部の外側に2枚の対向する板状に設けられ、なおかつ接地された導体部と、を有し、前記導電線と前記誘電体部との間には隙間が形成され、前記導電線は、ジグザグ形状を有し、ばね状に形成され、前記保持部は、同一平面内に複数の台座部を保持でき、前記保持部は、平板状に形成され、複数の貫通孔が格子状に形成され、前記台座部は、前記各貫通孔に上方から挿入されて係止されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inspection structure attached to a lower surface of a circuit board of a probe card, and is attached to a pedestal portion and a lower surface of the pedestal portion, and a plurality of probe pins are formed. A substrate-like contact portion and a holding portion for holding the pedestal portion on the lower surface side of the circuit board , and at least the wiring layer, the insulating layer, and the elastic layer are laminated in this order from the bottom. Each probe pin is formed by bending a part of the surface of the contact portion downward, and has a laminated structure including the wiring layer, an insulating layer, and an elastic layer. A plurality of conductive lines electrically connected to the probe pins of the contact part and the circuit board and provided in the vertical direction; a dielectric part surrounding each of the conductive lines; and an outer side of each of the dielectric parts 2 facing each other That is provided in a plate shape, and yet have a, a conductor portion which is grounded, a gap is formed between the conductive wire and the dielectric portion, said conductive wire has a zigzag shape, Banejo The holding portion can hold a plurality of pedestal portions in the same plane, the holding portion is formed in a flat plate shape, a plurality of through holes are formed in a lattice shape, It is inserted into the through hole from above and locked .

本発明によれば、コンタクト部のプローブピンが配線層と弾性層を有するので、例えば配線層に電気的特性の優れた材料を使用し、弾性層に機械的特性の優れた材料を使用できるので、高い電気的特性と機械的特性を有するプローブピンを実現できる。また、台座部の導電線、誘電体部、導体部からなる同軸構造或いはストリップ構造により、プローブピンを含めたプローブカード全体のインピーダンス整合を厳密に行うことができる。したがって、より微細で狭ピッチの電極を有する被検査体の検査を高い精度で行うことができる。   According to the present invention, since the probe pin of the contact portion has a wiring layer and an elastic layer, for example, a material having excellent electrical characteristics can be used for the wiring layer, and a material having excellent mechanical characteristics can be used for the elastic layer. Thus, a probe pin having high electrical characteristics and mechanical characteristics can be realized. Further, the impedance matching of the entire probe card including the probe pin can be performed strictly by the coaxial structure or the strip structure including the conductive wire, the dielectric part, and the conductor part of the pedestal part. Therefore, it is possible to inspect an inspection object having finer and narrower pitch electrodes with high accuracy.

参考例として、前記台座部の本体が導体で形成されて前記導体部を形成し、前記台座部には、前記導体部に囲まれて上下方向に貫通する貫通孔が形成され、前記導電線と前記誘電体部は、前記貫通孔内に同軸状に設けられていてもよい。 As a reference example, the main body of the pedestal part is formed of a conductor to form the conductor part, and the pedestal part is formed with a through-hole penetrating in the vertical direction surrounded by the conductor part, and the conductive wire The dielectric portion may be provided coaxially in the through hole.

前記コンタクト部の配線層には、前記プローブピンと配線により接続された複数の接続端子が形成され、前記各導電線は、対応する前記接続端子に電気的に接続されていてもよい。   A plurality of connection terminals connected to the probe pins by wiring may be formed in the wiring layer of the contact portion, and each of the conductive lines may be electrically connected to the corresponding connection terminal.

前記配線層の接続端子の位置には、前記コンタクト部を上下方向に貫通する貫通孔が形成され、前記各導電線は、前記コンタクト部の貫通孔に挿入され、前記接続端子に電気的に接続されていてもよい。   A through-hole penetrating the contact portion in the vertical direction is formed at a position of the connection terminal of the wiring layer, and each conductive wire is inserted into the through-hole of the contact portion and electrically connected to the connection terminal. May be.

前記配線層には、前記複数のプローブピンが形成されたプローブピン形成領域と、前記複数の接続端子が形成された接続端子形成領域が分かれて形成されていてもよい。   In the wiring layer, a probe pin formation region in which the plurality of probe pins are formed and a connection terminal formation region in which the plurality of connection terminals are formed may be separately formed.

前記コンタクト部と前記台座部の間には、電子回路が形成された配線基板が介在され、前記導電線は、前記配線基板に形成された貫通孔を貫通し、前記配線基板の配線に電気的に接続されていてもよい。   A wiring board on which an electronic circuit is formed is interposed between the contact part and the pedestal part, and the conductive wire passes through a through hole formed in the wiring board and is electrically connected to the wiring of the wiring board. It may be connected to.

前記電子回路は、前記導電線を通る電気信号のノイズを除去する回路であってもよい。   The electronic circuit may be a circuit that removes noise of an electric signal passing through the conductive line.

前記台座部の下面には、凹部が形成され、前記配線基板の電子回路が当該凹部に収容されていてもよい。なお、この凹部には、貫通孔も含まれる。   A recess may be formed on the lower surface of the pedestal, and the electronic circuit of the wiring board may be accommodated in the recess. Note that the recess includes a through hole.

前記コンタクト部と前記台座部の間には、絶縁基板が介在され、前記導電線は、前記絶縁基板に形成された貫通孔を貫通していてもよい。   An insulating substrate may be interposed between the contact portion and the pedestal portion, and the conductive wire may pass through a through hole formed in the insulating substrate.

前記台座部の各導電線と前記回路基板との接触部には、弾性を有する導体部材が設けられていてもよい。   A conductive member having elasticity may be provided in a contact portion between each conductive wire of the pedestal portion and the circuit board.

参考例として、前記台座部は、一つであり、支持部によって前記回路基板の下面側に取り付けられていてもよい。 As a reference example, the pedestal portion may be one and may be attached to the lower surface side of the circuit board by a support portion.

本発明によれば、プローブカードのプローブピンが高い電気的特性と機械的特性を有し、なおかつプローブカードのインピーダンスの整合を厳密に行うことができるので、より微細で狭ピッチの電極を有する被検査体の検査を高い精度で行うことができる。   According to the present invention, the probe pin of the probe card has high electrical characteristics and mechanical characteristics, and the impedance matching of the probe card can be strictly performed. The inspection object can be inspected with high accuracy.

プローブ装置の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of a probe apparatus. 検査ブロックの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a test | inspection block. 検査ブロックの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a test | inspection block. 台座部内の構造を簡略化した模式図であって、(a)は横断面図であり、(b)は横断面図である。It is the schematic diagram which simplified the structure in a base part, Comprising: (a) is a cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view. コンタクト部の斜視図である。It is a perspective view of a contact part. 多数の検査ブロックを保持する保持板の構成を示す下面図である。It is a bottom view which shows the structure of the holding plate holding many test | inspection blocks. 配線基板を設けた検査ブロックの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the test | inspection block which provided the wiring board. 台座部内の他の同軸構造を示す模式図であって、(a)は横断面図であり、(b)は横断面図である。It is a schematic diagram which shows the other coaxial structure in a base part, Comprising: (a) is a cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view. 台座部内のストリップライン構造を示す模式図であって、(a)は横断面図であり、(b)は横断面図である。It is a schematic diagram which shows the stripline structure in a base part, Comprising: (a) is a cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view. 台座部が一つの場合のプローブ装置の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of the probe apparatus in case a base part is one.

符号の説明Explanation of symbols

1 プローブ装置
2 プローブカード
10 回路基板
13 検査用構造体
20 検査ブロック
30 台座部
30a 導体部
31 コンタクト部
31a 配線層
31b 絶縁層
31c 弾性層
40 導通ピン
40a 導電線
40b 誘電体部
60 プローブピン
U 電極パット
W ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe apparatus 2 Probe card 10 Circuit board 13 Inspection structure 20 Inspection block 30 Base part 30a Conductor part 31 Contact part 31a Wiring layer 31b Insulating layer 31c Elastic layer 40 Conductive pin 40a Conductive wire 40b Dielectric part 60 Probe pin U electrode Pat W Wafer

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる検査用構造体を有するプローブ装置1の構成の概略を示す説明図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a probe device 1 having an inspection structure according to the present embodiment.

プローブ装置1には、例えばプローブカード2と、被検査体としてのウェハWを載置する載置台3が設けられている。プローブカード2は、載置台3の上方に配置されている。載置台3は、例えば水平方向及び上下方向に移動自在に構成されており、載置したウェハWを三次元移動できる。   The probe device 1 is provided with, for example, a probe card 2 and a mounting table 3 on which a wafer W as an object to be inspected is mounted. The probe card 2 is disposed above the mounting table 3. The mounting table 3 is configured to be movable in the horizontal direction and the vertical direction, for example, and can move the mounted wafer W three-dimensionally.

プローブカード2は、例えば載置台3に載置されたウェハWに検査用の電気信号を送るための回路基板10と、当該回路基板10を保持し固定するホルダ11と、回路基板10の上面に取り付けられ、回路基板10を補強する補強板12と、回路基板10の下面側に装着され、検査時にウェハW上の電極パットUに接触して回路基板10とウェハWとの電気的な導通を図る検査用構造体13等を備えている。   The probe card 2 includes, for example, a circuit board 10 for sending an electrical signal for inspection to the wafer W mounted on the mounting table 3, a holder 11 for holding and fixing the circuit board 10, and an upper surface of the circuit board 10. A reinforcing plate 12 that is attached and reinforces the circuit board 10 and is attached to the lower surface side of the circuit board 10, and contacts the electrode pad U on the wafer W at the time of inspection to establish electrical continuity between the circuit board 10 and the wafer W. An inspection structure 13 or the like is provided.

回路基板10は、図示しないテスタに電気的に接続されており、テスタからの検査用の電気信号を下方の検査用構造体13に対し送受信することができる。回路基板10は、例えば略円盤状に形成されている。回路基板10の内部には、電子回路が形成され、回路基板10の下面には、当該電子回路の複数の端子10aが形成されている。   The circuit board 10 is electrically connected to a tester (not shown), and can transmit and receive an inspection electrical signal from the tester to the lower inspection structure 13. The circuit board 10 is formed in a substantially disk shape, for example. An electronic circuit is formed inside the circuit board 10, and a plurality of terminals 10 a of the electronic circuit are formed on the lower surface of the circuit board 10.

補強板12の外周部の下面には、回路基板10を貫通し回路基板10の下方に突出する支持部14が取り付けられている。この支持部14に検査用構造体13が支持されている。   A support portion 14 that penetrates the circuit board 10 and protrudes downward from the circuit board 10 is attached to the lower surface of the outer peripheral portion of the reinforcing plate 12. The inspection structure 13 is supported by the support portion 14.

検査用構造体13は、複数の検査ブロック20と、それらの検査ブロック20を保持し固定する保持部としての保持板21を備えている。   The inspection structure 13 includes a plurality of inspection blocks 20 and a holding plate 21 as a holding portion that holds and fixes the inspection blocks 20.

検査ブロック20は、図2に示すように台座部30と、台座部30の下面に取り付けられた基板状のコンタクト部31を有している。   As shown in FIG. 2, the inspection block 20 includes a pedestal portion 30 and a substrate-like contact portion 31 attached to the lower surface of the pedestal portion 30.

台座部30は、略直方体形状に形成されている。例えば図3に示すように台座部30の中央には、四角形の凹部としての貫通孔Aが形成されている。台座部30の本体30aは、金属などの導体により形成されている。この本体(導体部)30aは、接地されている。導体部30aには、上下方向に貫通する丸形の複数の貫通孔30bが形成されており、その各貫通孔30bには、直線状の導通ピン40が挿入されている。導通ピン40は、例えば貫通孔Aを挟んだ両側にそれぞれ多数配置されている。   The pedestal portion 30 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. For example, as shown in FIG. 3, a through hole A is formed as a quadrangular recess in the center of the pedestal 30. The main body 30a of the pedestal portion 30 is formed of a conductor such as metal. The main body (conductor portion) 30a is grounded. The conductor portion 30a is formed with a plurality of round through holes 30b penetrating in the vertical direction, and linear conductive pins 40 are inserted into the respective through holes 30b. A large number of conductive pins 40 are arranged on both sides of the through hole A, for example.

各導通ピン40は、例えば図4に示すように中心軸にタングステンなどの導電線40aが設けられ、その導電線40aの周りに樹脂などの誘電体部40bが環状に被覆されて、同軸状になっている。したがって、台座部30の内部には、図4に示すように各導電線40aの周りを囲むように誘電体部40bが設けられ、その誘電体部40bの周りを囲むように導体部30aが設けられている。これにより、台座部30は、導通ピン40を通る電気信号に対するインピーダンスを調整できる同軸構造を有している。   For example, as shown in FIG. 4, each conductive pin 40 is provided with a conductive wire 40a such as tungsten on the central axis, and a dielectric portion 40b such as a resin is annularly covered around the conductive wire 40a so as to be coaxial. It has become. Therefore, as shown in FIG. 4, the pedestal 30 is provided with a dielectric portion 40b so as to surround each conductive line 40a, and the conductor portion 30a is provided so as to surround the dielectric portion 40b. It has been. Thereby, the pedestal portion 30 has a coaxial structure that can adjust the impedance with respect to the electrical signal passing through the conduction pin 40.

導通ピン40は、図3に示すように台座部30の導電部30aの上下面から突出しており、その突出部分には、誘電体が被覆されておらず、導電線40aが露出している。例えば導通ピン40の導電線40aの上端部は、弾性を有する導体部材としての接続ピン50を介在して回路基板10の端子10aに接続されている。接続ピン50は、例えば導電ゴム等により形成されている。各導通ピン40の接続ピン50は、上面基板51を貫通して当該上面基板51に保持されている。上面基板51は、方形に形成されている。上面基板51は、例えば台座部30の上面に設けられた凹部30cに嵌め込まれて、台座部30に取り付けられている。   As shown in FIG. 3, the conductive pin 40 protrudes from the upper and lower surfaces of the conductive portion 30a of the pedestal portion 30, and the protruding portion is not covered with a dielectric and the conductive wire 40a is exposed. For example, the upper end portion of the conductive wire 40a of the conduction pin 40 is connected to the terminal 10a of the circuit board 10 with a connection pin 50 as a conductive member having elasticity. The connection pin 50 is made of, for example, conductive rubber. The connection pin 50 of each conduction pin 40 passes through the upper surface substrate 51 and is held by the upper surface substrate 51. The upper substrate 51 is formed in a square shape. The upper surface substrate 51 is attached to the pedestal portion 30 by being fitted into a recess 30 c provided on the upper surface of the pedestal portion 30, for example.

コンタクト部31は、図2に示すように台座部30の下面と同じ大きさの方形の基板形状に形成されている。コンタクト部31は、図3に示すように下から順に配線層31a、絶縁層31b及び弾性層31cの3層の積層構造を有している。コンタクト部31の中央部付近が、下方に屈曲して複数のプローブピン60が形成されている。このため、プローブピン60は、配線層31a、絶縁層31b及び弾性層31cの3層構造を有している。   As shown in FIG. 2, the contact portion 31 is formed in a rectangular substrate shape having the same size as the lower surface of the pedestal portion 30. As shown in FIG. 3, the contact portion 31 has a three-layered structure of a wiring layer 31a, an insulating layer 31b, and an elastic layer 31c in order from the bottom. A plurality of probe pins 60 are formed by bending the vicinity of the center of the contact portion 31 downward. Therefore, the probe pin 60 has a three-layer structure including a wiring layer 31a, an insulating layer 31b, and an elastic layer 31c.

プローブピン60は、例えば図5に示すようにコンタクト部31の中央部に2列に並べて形成されている。一の列のプローブピン60の先端と他の列のプローブピン60の先端が互いに対向している。こうして、コンタクト部31の中央部は、プローブピン60の形成領域になっている。コンタクト部31の配線層31aのプローブピン60の形成領域の両側には、対応するプローブピン60と配線により接続された多数の接続端子61が形成されている。つまり、コンタクト部31のプローブピン60の形成領域の両側は、接続端子61の形成領域になっている。   For example, as shown in FIG. 5, the probe pins 60 are formed in two rows in the center of the contact portion 31. The tips of the probe pins 60 in one row and the tips of the probe pins 60 in the other row face each other. Thus, the central portion of the contact portion 31 is a region where the probe pin 60 is formed. A large number of connection terminals 61 connected to the corresponding probe pins 60 by wiring are formed on both sides of the probe pin 60 formation region of the wiring layer 31a of the contact portion 31. That is, both sides of the probe pin 60 formation region of the contact portion 31 are the connection terminal 61 formation regions.

各接続端子61の位置には、コンタクト部31を貫通する貫通孔62が形成されている。図3に示すように貫通孔62には、導通ピン40の導電線40aが挿入され、導電線40aと接続端子61が半田等により電気的に接続されている。こうして、各プローブピン60は、接続端子61、導電線40a及び接続ピン50を通じて、回路基板10に電気的に接続されている。   A through hole 62 that penetrates the contact portion 31 is formed at the position of each connection terminal 61. As shown in FIG. 3, the conductive wire 40a of the conduction pin 40 is inserted into the through hole 62, and the conductive wire 40a and the connection terminal 61 are electrically connected by solder or the like. Thus, each probe pin 60 is electrically connected to the circuit board 10 through the connection terminal 61, the conductive wire 40 a and the connection pin 50.

コンタクト部31の絶縁層31bは、ポリイミドやテフロン(デュポン社の登録商標)などの絶縁材により形成されている。この絶縁層31bにより配線層31aと弾性層31cを絶縁している。弾性層31cは、例えばゴムメタル、BeCu又は炭素鋼などの弾性材により形成されている。この弾性層31cにより、各プローブピン60は、上下方向に高い弾性を有している。   The insulating layer 31b of the contact portion 31 is formed of an insulating material such as polyimide or Teflon (registered trademark of DuPont). The insulating layer 31b insulates the wiring layer 31a and the elastic layer 31c. The elastic layer 31c is formed of an elastic material such as rubber metal, BeCu, or carbon steel. Due to the elastic layer 31c, each probe pin 60 has high elasticity in the vertical direction.

ここで、上記コンタクト部31の製造方法について説明する。先ず、配線層31aと絶縁層31bからなる下層基板70と、弾性層31cからなる上層基板71が形成される。下層基板70は、基材となる絶縁層31bの下面に例えばフォトリソ技術により所定パターンの配線層31bを形成することにより製造される。また、上層基板71は、例えば電鋳技術により形成される。   Here, a method for manufacturing the contact portion 31 will be described. First, a lower layer substrate 70 composed of a wiring layer 31a and an insulating layer 31b and an upper layer substrate 71 composed of an elastic layer 31c are formed. The lower layer substrate 70 is manufactured by forming a wiring layer 31b having a predetermined pattern on the lower surface of the insulating layer 31b serving as a base material by, for example, photolithography. The upper substrate 71 is formed by, for example, an electroforming technique.

その後、下層基板70と上層基板71が圧接されて貼り合せられる。次に、例えばレーザ照射装置Bによるレーザ加工により、各プローブピンの形状に沿って切込みが入れられる。その後、例えば板状の部材によって上層基板71側からプローブピンの形成領域が押圧され、プローブピンの形成領域の一部が下方に屈曲して、プローブピン60が形成される。なお、以上のように下層基板70と上層基板71を貼りあわせてコンタクト部31を形成しなくても、上層基板71に直接絶縁材を蒸着してその上に回路を形成して、配線層31a及び絶縁層31bを形成してもよい。   Thereafter, the lower layer substrate 70 and the upper layer substrate 71 are pressed and bonded together. Next, a cut is made along the shape of each probe pin, for example, by laser processing with the laser irradiation apparatus B. Thereafter, the probe pin formation region is pressed from the upper substrate 71 side by, for example, a plate-like member, and a part of the probe pin formation region is bent downward to form the probe pin 60. Even if the lower layer substrate 70 and the upper layer substrate 71 are not bonded together to form the contact portion 31 as described above, an insulating material is directly deposited on the upper layer substrate 71 to form a circuit on the wiring layer 31a. The insulating layer 31b may be formed.

図3に示すように台座部30の下面とコンタクト部31との間には、絶縁体からなる絶縁基板80が介在されている。絶縁基板80には、例えばコンタクト部31と同じ大きさの方形の基板が用いられている。絶縁基板80には、多数の貫通孔80aが形成され、これらの貫通孔80aに導電線40aが挿通している。絶縁基板80の中央部には、台座部30の貫通孔Aに対応する貫通孔Dが形成されている。この絶縁基板80により、台座部30の導体部30aとコンタクト部31を絶縁している。   As shown in FIG. 3, an insulating substrate 80 made of an insulator is interposed between the lower surface of the pedestal portion 30 and the contact portion 31. As the insulating substrate 80, for example, a rectangular substrate having the same size as the contact portion 31 is used. A large number of through holes 80a are formed in the insulating substrate 80, and the conductive wires 40a are inserted into the through holes 80a. A through hole D corresponding to the through hole A of the pedestal 30 is formed in the central portion of the insulating substrate 80. The insulating substrate 80 insulates the conductor portion 30a of the pedestal portion 30 and the contact portion 31 from each other.

以上のように、各検査ブロック20は、上部基板51、台座部30、絶縁基板80及びコンタクト部31が一体化して構成されている。   As described above, each inspection block 20 is configured by integrating the upper substrate 51, the pedestal portion 30, the insulating substrate 80, and the contact portion 31.

保持板21は、例えば図6に示すように平板状に形成されている。保持板21には、四角形状の多数の貫通孔21aが縦方向と横方向に格子状に形成されている。貫通孔21aは、検査ブロック20が上方から挿入できるように形成されており、台座部30は貫通孔21aの枠部21bに係止されて、検査ブロック20が保持板21に保持されている。   The holding plate 21 is formed in a flat plate shape as shown in FIG. 6, for example. The holding plate 21 has a large number of rectangular through holes 21a formed in a lattice pattern in the vertical and horizontal directions. The through hole 21 a is formed so that the inspection block 20 can be inserted from above. The pedestal portion 30 is locked to the frame portion 21 b of the through hole 21 a, and the inspection block 20 is held by the holding plate 21.

保持板21は、図1に示すように支持部14に固定されている。保持板21は、ボルト90により支持部14に固定された板ばね91によって支持部14に固定されている。この固定によって、各検査ブロック20の上部端子(接続ピン50)が回路基板10の端子10aに接続されている。   The holding plate 21 is fixed to the support portion 14 as shown in FIG. The holding plate 21 is fixed to the support portion 14 by a leaf spring 91 fixed to the support portion 14 with bolts 90. By this fixing, the upper terminal (connection pin 50) of each inspection block 20 is connected to the terminal 10a of the circuit board 10.

次に、以上のように構成されたプローブ装置1の作用について説明する。先ず、ウェハWが載置台3上に載置されると、載置台3が上昇し、ウェハWが検査用構造体13に下から押し付けられる。これにより、ウェハWの各電極パットUが対応する各プローブピン60に接触する。次に、テスタからの検査用の電気信号が、回路基板10を通じて検査用構造体13に送られ、接続ピン50、導通ピン40及びプローブピン60等を通じて、ウェハW上の各電極パットUに送られる。こうして、ウェハW上の回路の電気的特性が検査される。   Next, the operation of the probe device 1 configured as described above will be described. First, when the wafer W is mounted on the mounting table 3, the mounting table 3 is raised and the wafer W is pressed against the inspection structure 13 from below. Thereby, each electrode pad U of the wafer W contacts each corresponding probe pin 60. Next, an electrical signal for inspection from the tester is sent to the inspection structure 13 through the circuit board 10, and sent to each electrode pad U on the wafer W through the connection pin 50, the conduction pin 40, the probe pin 60, and the like. It is done. Thus, the electrical characteristics of the circuit on the wafer W are inspected.

以上の実施の形態によれば、コンタクト部31のプローブピン60を、配線層31a、絶縁層31b及び弾性層31cからなる3層構造に形成し、プローブピン60の電気的な導通部分と、弾性部分を分けたので、配線層31aに抵抗の低い電気的特性の優れた材料を用い、弾性層31cに弾性の強い機械的特性の優れた材料を用いることができる。この結果、高い電気的特性と機械的特性を両方有するプローブピンが実現できる。また、台座部30に導電線40a、誘電体部40b及び導体部30aからなるストリップ構造を形成し、インピーダンスの調整部を設けたので、プローブピン60を含めたプローブカード2全体のインピーダンス整合を厳密に行うことができる。したがって、より微細で狭ピッチの電極Uを有するウェハWの検査を高い精度で行うことができる。   According to the above embodiment, the probe pin 60 of the contact portion 31 is formed in a three-layer structure including the wiring layer 31a, the insulating layer 31b, and the elastic layer 31c, and the electrically conductive portion of the probe pin 60 and the elastic Since the portions are separated, a material having a low resistance and an excellent electrical characteristic can be used for the wiring layer 31a, and a material having a strong elasticity and a high mechanical characteristic can be used for the elastic layer 31c. As a result, a probe pin having both high electrical characteristics and mechanical characteristics can be realized. In addition, since the strip structure including the conductive wire 40a, the dielectric portion 40b, and the conductor portion 30a is formed on the pedestal portion 30 and the impedance adjusting portion is provided, the impedance matching of the entire probe card 2 including the probe pin 60 is strictly regulated. Can be done. Therefore, the inspection of the wafer W having the finer and narrow pitch electrodes U can be performed with high accuracy.

台座部30の本体を導体部30aとし、その導体部30aに貫通孔30bを形成し、その貫通孔30bに、導電ピン40の導電線40aと誘電体部40bを同軸状に挿入したので、台座部30内に比較的簡単な構造で同軸或いはストリップ構造を形成することができる。   Since the main body of the pedestal part 30 is a conductor part 30a, a through hole 30b is formed in the conductor part 30a, and the conductive wire 40a and the dielectric part 40b of the conductive pin 40 are coaxially inserted into the through hole 30b. A coaxial or strip structure can be formed in the portion 30 with a relatively simple structure.

また、コンタクト部31の配線層31aに、プローブピン60に通じる接続端子61が形成され、その接続端子61の位置に貫通孔62が形成され、その貫通孔62に導電線40aが挿入されて、導電線40aとプローブピン60が電気的に接続されたので、プローブピン60から回路基板10までの配線が単純になる。   Further, a connection terminal 61 communicating with the probe pin 60 is formed in the wiring layer 31a of the contact portion 31, a through hole 62 is formed at the position of the connection terminal 61, and the conductive wire 40a is inserted into the through hole 62, Since the conductive wire 40a and the probe pin 60 are electrically connected, wiring from the probe pin 60 to the circuit board 10 is simplified.

コンタクト部31の配線層31aに、プローブピンの形成領域と接続端子の形成領域が分けて形成されたので、配線構成が単純になり、製造が簡単であるので、コストの低減が図られる。   Since the formation region of the probe pin and the formation region of the connection terminal are separately formed in the wiring layer 31a of the contact portion 31, the wiring configuration is simplified and the manufacturing is easy, so that the cost can be reduced.

コンタクト部31と台座部30との間に絶縁基板80が介在され、絶縁基板80の貫通孔80aに導電線40aが貫通しているので、例えばコンタクト部31と台座部30の導体部30aとを絶縁できる。これにより、例えばコンタクト部31から導体部30aへの電気信号等の漏れがなくなり、より精度の高い検査を行うことができる。   Since the insulating substrate 80 is interposed between the contact portion 31 and the pedestal portion 30 and the conductive wire 40a passes through the through hole 80a of the insulating substrate 80, for example, the contact portion 31 and the conductor portion 30a of the pedestal portion 30 are connected to each other. Can be insulated. Thereby, for example, leakage of an electric signal or the like from the contact portion 31 to the conductor portion 30a is eliminated, and a more accurate inspection can be performed.

台座部30の導電線40aと回路基板10の接触部に弾性を有する接続ピン50が設けられたので、例えば回路基板10の歪みや熱膨縮を接続ピン50で吸収できる。これにより、検査ブロック20と回路基板10との接触が安定し、電気的特性の検査を適切に行うことができる。   Since the connection pin 50 having elasticity is provided at the contact portion between the conductive wire 40a of the pedestal 30 and the circuit board 10, for example, the connection pin 50 can absorb distortion and thermal expansion / contraction of the circuit board 10. Thereby, the contact between the inspection block 20 and the circuit board 10 is stabilized, and the electrical characteristics can be appropriately inspected.

保持板21は、同一平面内に複数の検査ブロック20を保持できるので、多数の検査ブロック20を用いてウェハWの検査を行うことができる。このため、例えば一つの検査ブロック20が破損しても、他の検査ブロック20で検査を行うことができる。さらに、各検査ブロック20がインピーダンスの調整機能を有するので、例えば各検査ブロック20毎にインピーダンスを調整し、ウェハ面内の検査をさらに高い精度で行うことができる。   Since the holding plate 21 can hold a plurality of inspection blocks 20 in the same plane, the wafer W can be inspected using a large number of inspection blocks 20. For this reason, for example, even if one inspection block 20 is damaged, the inspection can be performed using another inspection block 20. Further, since each inspection block 20 has an impedance adjustment function, for example, the impedance can be adjusted for each inspection block 20 to perform inspection within the wafer surface with higher accuracy.

また、保持板21には、多数の貫通孔21aが格子状に形成され、検査ブロック20が貫通孔21aの上方から挿入されて係止されるので、各検査ブロック20の取り外しを簡単に行うことができる。また、破損した検査ブロック20のみ或いはコンタクト部31のみを交換することもできる。   In addition, a large number of through holes 21a are formed in the holding plate 21 in a lattice shape, and the inspection blocks 20 are inserted and locked from above the through holes 21a, so that each inspection block 20 can be easily removed. Can do. In addition, only the damaged inspection block 20 or only the contact portion 31 can be replaced.

上記実施の形態において、検査ブロック20のコンタクト部31と台座部30との間に、所定の電子回路を有する配線基板を介在してもよい。例えば図7に示すように台座部30と絶縁基板80との間に配線基板110が介在される。例えば配線基板110は、コンタクト部31と同じ大きさの方形の基板であり、例えば配線基板110の台座部30側の中央部には、電子回路Eが形成されている。電子回路Eは、例えば導電線40aを通る電気信号のノイズを除去する回路である。配線基板110の電子回路Eは、台座部30の貫通孔A内に収容される。配線基板110の電子回路Eの両側には、多数の貫通孔110aが形成され、それらの各貫通孔110aに導電線40aが挿通される。導電線40aは、配線基板110の電子回路Eに通じる配線に電気的に接続されている。かかる場合、各検査ブロック20において、電気信号のノイズを除去できるので、より高い精度の検査を行うことができる。また、例えば電子回路Eの破損時等には、その検査ブロック20を交換すればよいので、電子回路Eの交換を簡単に行うことができる。   In the above embodiment, a wiring board having a predetermined electronic circuit may be interposed between the contact part 31 and the pedestal part 30 of the inspection block 20. For example, as shown in FIG. 7, the wiring substrate 110 is interposed between the pedestal 30 and the insulating substrate 80. For example, the wiring substrate 110 is a rectangular substrate having the same size as the contact portion 31. For example, an electronic circuit E is formed in the central portion of the wiring substrate 110 on the pedestal portion 30 side. The electronic circuit E is a circuit that removes noise of an electrical signal passing through the conductive line 40a, for example. The electronic circuit E of the wiring board 110 is accommodated in the through hole A of the pedestal portion 30. A large number of through holes 110a are formed on both sides of the electronic circuit E of the wiring board 110, and the conductive wires 40a are inserted through the through holes 110a. The conductive line 40 a is electrically connected to the wiring that leads to the electronic circuit E of the wiring board 110. In such a case, each inspection block 20 can remove the noise of the electric signal, so that the inspection with higher accuracy can be performed. Further, for example, when the electronic circuit E is damaged, the inspection block 20 may be replaced. Therefore, the electronic circuit E can be easily replaced.

なお、前記例において、配線基板110に設けられる電子回路は、終端抵抗を用いたインピーダンス整合回路やリレーを用いたスイッチング回路などの他の機能の電子回路であってもよい。また、前記例において、機能の異なる複数枚の配線基板を、台座部30とコンタクト部31の間に挟んでもよい。   In the above example, the electronic circuit provided on the wiring board 110 may be an electronic circuit having another function such as an impedance matching circuit using a termination resistor or a switching circuit using a relay. In the above example, a plurality of wiring boards having different functions may be sandwiched between the pedestal portion 30 and the contact portion 31.

以上の実施の形態において、台座部30の導体部30a内に貫通孔30bを形成し、その貫通孔30b内に、導電線40aと誘導体部40bを有する導通ピン40を挿入して、台座部30に同軸構造を形成していたが、他の構成により同軸構造を形成してもよい。例えば図8に示すように中心軸に導電線120aを有し、その導電線120aの周りに誘導体部120bを被覆し、その誘導体部120bの周りに、接地された導体部120cを被覆した同軸状のピン120が台座部30内に設けられて、同軸構造を形成してもよい。この場合、ピン120の周りの台座部30の本体は、絶縁体121により形成されてもよい。また、図9に示すように台座部30の中央に、上下方向に延びる導電線130が配置され、その導電線130を囲むように誘電体部131が配置され、その誘電体部131の外側に2枚の対向する板状の導体部132が配置されるようにしてもよい。さらにこの場合、例えば導電線130と誘電体部131との間に隙間が形成され、導電線130が上下方向に弾性を有するものであってもよい。かかる場合例えば導電線130は、ジグザグ形状を有し、ばね状に形成されていてもよい。図9に示す構造によりストリップラインが構成される。   In the above embodiment, the through-hole 30b is formed in the conductor part 30a of the pedestal part 30, and the conduction pin 40 having the conductive wire 40a and the derivative part 40b is inserted into the through-hole 30b. However, the coaxial structure may be formed by other configurations. For example, as shown in FIG. 8, a conductive wire 120a is provided on the central axis, the conductor portion 120b is covered with a dielectric portion 120b, and the conductor portion 120c is grounded around the conductor portion 120b. The pin 120 may be provided in the pedestal 30 to form a coaxial structure. In this case, the main body of the pedestal 30 around the pin 120 may be formed by the insulator 121. Further, as shown in FIG. 9, a conductive wire 130 extending in the vertical direction is disposed at the center of the pedestal portion 30, and a dielectric portion 131 is disposed so as to surround the conductive wire 130, and outside the dielectric portion 131. Two opposing plate-like conductor portions 132 may be arranged. Further, in this case, for example, a gap may be formed between the conductive wire 130 and the dielectric portion 131, and the conductive wire 130 may have elasticity in the vertical direction. In such a case, for example, the conductive wire 130 has a zigzag shape and may be formed in a spring shape. The stripline is configured by the structure shown in FIG.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the scope of the ideas described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

例えば、以上の実施の形態で記載した検査用構造体13は、多数の台座部30を有していたが、1つの台座部30を有していてもよい。かかる場合、例えば図10に示すように台座部30が回路基板10と同程度の径を有し、外周部が例えば支持部14に支持されている。台座部30には、上述の同軸構造やストリップライン構造で多数の導電ピン40が挿通されている。台座部30の下面には、例えば台座部30の下面と同じ大きさの絶縁基板80が取り付けられ、その絶縁基板80の下面に多数のコンタクト部31が取り付けられる。台座部30の上面には、例えば台座部30の上面と同じ大きさの上面基板51が取り付けられ、多数の接続ピン50を支持している。この例によれば、より簡単な構造で、高い精度の検査を行うことができる。なお、この例においても、上述のように台座部30の下面に凹部を形成し、その凹部に電子回路Eが収容されるように絶縁基板80と台座部30の間に配線基板110を介在してもよい。   For example, the inspection structure 13 described in the above embodiment has a large number of pedestal portions 30, but may have a single pedestal portion 30. In such a case, for example, as shown in FIG. 10, the pedestal portion 30 has the same diameter as the circuit board 10, and the outer peripheral portion is supported by, for example, the support portion 14. A large number of conductive pins 40 are inserted into the pedestal portion 30 in the above-described coaxial structure or stripline structure. For example, an insulating substrate 80 having the same size as the lower surface of the pedestal portion 30 is attached to the lower surface of the pedestal portion 30, and a large number of contact portions 31 are attached to the lower surface of the insulating substrate 80. On the upper surface of the pedestal portion 30, for example, an upper surface substrate 51 having the same size as the upper surface of the pedestal portion 30 is attached to support a large number of connection pins 50. According to this example, a highly accurate inspection can be performed with a simpler structure. In this example as well, a recess is formed on the lower surface of the pedestal 30 as described above, and the wiring board 110 is interposed between the insulating substrate 80 and the pedestal 30 so that the electronic circuit E is accommodated in the recess. May be.

また、コンタクト部31のプローブピン60の数や配置は、上記例に限られず、任意に選択できる。台座部30やコンタクト部31の形状も、上記例に限られず、任意に選択できる。   Further, the number and arrangement of the probe pins 60 of the contact portion 31 are not limited to the above example and can be arbitrarily selected. The shapes of the base part 30 and the contact part 31 are not limited to the above example, and can be arbitrarily selected.

さらに本発明は、被検査体がウェハW以外のFPD(フラットパネルディスプレイ)などの他の基板である場合にも適用できる。   Furthermore, the present invention can also be applied to the case where the object to be inspected is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than the wafer W.

本発明は、より微細で狭ピッチの電極を有する被検査体の電気的特性の検査を高い精度で行う際に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful when inspecting electrical characteristics of an object to be inspected having finer and narrower pitch electrodes with high accuracy.

Claims (9)

プローブカードの回路基板の下面に取り付けられる検査用構造体であって、
台座部と、
前記台座部の下面に取り付けられ、複数のプローブピンが形成された基板状のコンタクト部と
前記回路基板の下面側で前記台座部を保持する保持部と、を有し、
前記コンタクト部は、少なくとも配線層、絶縁層及び弾性層が下からこの順に積層されて形成されており、
各プローブピンは、前記コンタクト部の面内の一部が下方に屈曲して形成され、前記配線層、絶縁層及び弾性層を有する積層構造を有し、
前記台座部は、前記コンタクト部のプローブピンと前記回路基板に電気的に接続され上下方向に向けて設けられた複数の導電線と、前記各導電線の周りを囲む誘電体部と、前記各誘電体部の外側に2枚の対向する板状に設けられ、なおかつ接地された導体部と、を有し、
前記導電線と前記誘電体部との間には隙間が形成され、
前記導電線は、ジグザグ形状を有し、ばね状に形成され、
前記保持部は、同一平面内に複数の台座部を保持でき、
前記保持部は、平板状に形成され、複数の貫通孔が格子状に形成され、
前記台座部は、前記各貫通孔に上方から挿入されて係止される。
An inspection structure attached to the lower surface of the circuit board of the probe card,
A pedestal,
A substrate-like contact portion attached to the lower surface of the pedestal portion and formed with a plurality of probe pins ;
A holding portion for holding the pedestal portion on the lower surface side of the circuit board ,
The contact portion is formed by laminating at least a wiring layer, an insulating layer, and an elastic layer in this order from the bottom,
Each probe pin is formed by bending a part of the surface of the contact portion downward, and has a laminated structure including the wiring layer, an insulating layer, and an elastic layer,
The pedestal portion includes a plurality of conductive lines electrically connected to the probe pins of the contact portion and the circuit board and provided in a vertical direction, a dielectric portion surrounding each conductive line, and each dielectric provided on two opposing plate on the outside of the body, it possesses yet a conductor portion that is grounded, and
A gap is formed between the conductive wire and the dielectric part,
The conductive wire has a zigzag shape, is formed in a spring shape,
The holding portion can hold a plurality of pedestal portions in the same plane,
The holding portion is formed in a flat plate shape, and a plurality of through holes are formed in a lattice shape,
The pedestal is inserted into the through-holes from above and locked.
請求項1に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 1,
前記コンタクト部の配線層には、前記プローブピンと配線により接続された複数の接続端子が形成され、  In the wiring layer of the contact portion, a plurality of connection terminals connected to the probe pins by wiring are formed,
前記各導電線は、対応する前記接続端子に電気的に接続されている。  Each of the conductive lines is electrically connected to the corresponding connection terminal.
請求項2に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 2,
前記配線層の接続端子の位置には、前記コンタクト部を上下方向に貫通する貫通孔が形成され、  At the position of the connection terminal of the wiring layer, a through-hole penetrating the contact portion in the vertical direction is formed,
前記各導電線は、前記コンタクト部の貫通孔に挿入され、前記接続端子に電気的に接続されている。  Each of the conductive lines is inserted into a through hole of the contact portion and electrically connected to the connection terminal.
請求項2に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 2,
前記配線層には、前記複数のプローブピンが形成されたプローブピン形成領域と、前記複数の接続端子が形成された接続端子形成領域が分かれて形成されている。  In the wiring layer, a probe pin formation region in which the plurality of probe pins are formed and a connection terminal formation region in which the plurality of connection terminals are formed are separately formed.
請求項1に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 1,
前記コンタクト部と前記台座部の間には、電子回路が形成された配線基板が介在され、  Between the contact portion and the pedestal portion, a wiring board on which an electronic circuit is formed is interposed,
前記導電線は、前記配線基板に形成された貫通孔を貫通し、前記配線基板の配線に電気的に接続されている。  The conductive line penetrates through a through hole formed in the wiring board and is electrically connected to the wiring of the wiring board.
請求項5に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 5,
前記電子回路は、前記導電線を通る電気信号のノイズを除去する回路である。  The electronic circuit is a circuit for removing noise of an electric signal passing through the conductive line.
請求項5に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 5,
前記台座部の下面には、凹部が形成され、前記配線基板の電子回路が当該凹部に収容されている。  A concave portion is formed on the lower surface of the pedestal portion, and an electronic circuit of the wiring board is accommodated in the concave portion.
請求項1に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 1,
前記コンタクト部と前記台座部の間には、絶縁基板が介在され、前記導電線は、前記絶縁基板に形成された貫通孔を貫通している。  An insulating substrate is interposed between the contact portion and the pedestal portion, and the conductive wire passes through a through hole formed in the insulating substrate.
請求項1に記載の検査用構造体において、The inspection structure according to claim 1,
前記台座部の各導電線と前記回路基板との接触部には、弾性を有する導体部材が設けられている。  A conductive member having elasticity is provided at a contact portion between each conductive wire of the pedestal portion and the circuit board.
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