JPS6082866A - 固定プロ−プ・カ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、集積回路の半導体ウニ・・の電気特性試験に
用いられる固定ブローグーカードに関する。

現在周知の固定グローブ・カードを例示すると、特公昭
５４−４３３５４号公報「テスト・プローブ組立体」に
開示されて、いる（図示は省略）ように、プリント基板
の中心開口の中ＩＣ＝−に向って放射状に配列されたグ
ローブ針は、プリント基板の平面に対して下向きに傾斜
して円錐状を形成し、力・つ各グローブ針の先端をプリ
ント基板面、従って被試験ウニ・・・チップの平面に平
行な同一平面上にあるよう圧している。

しかし、このような最近のプローブ組立体であっても、
なおいくつかの欠点を持っていることが分った。

それらの欠点としては、概ね次のように列挙することが
できる。

（１）、最近のチップは、電極の配置が複雑であって、
チップ周辺に沿うものばかりでなく、チップ。

表面の全体に散在する傾向があるので、これらの電極配
置に適合する各プローブ針の長さは不同となる。

（２）、プリント基板の中心開口に向って放射状に傾斜
した円錐配列のグローブ針では、針の長さだけでなく、
その傾斜角度も、針先端部の垂直部分の長さも不同とな
る。

（３）・　このよう・な形状寸法上の不同は、結果的に
次のようなプローブ性能上の欠点として現われる。

ａ、針先端が電極面に接触する圧力の不同、ｂ、針先端
が電極面を擦動する程度の不同、Ｃ，プローブ針をチッ
プ上の電極に位置合わせする精度の不同および困難、 また、別の周知のプローブ・カードにおいては、（特開
昭５６−１３５９３８号公報「固定プローブ・ボード」
）プローブ針を円錐状に配列せず中。

公開口の中心に向ってプリント基板面にほぼ平行に水平
に延ばし、その先端を垂直に屈曲して被試験チップの各
電極面に達するようにしている。しかし、この場合には
、グローブ針の個々の傾斜度の不同はないけれども、針
先端部の垂直屈曲部が長くなるので、そのだめの不具合
が生じることになる。すなわち、グローブを被試験チッ
プ上の電極に圧接するときに、垂直屈曲部が長いだめて
この部分が比較的容易に屈曲し、従ってプローブ針の先
端が必要以上に電極面を擦動し、ときにはチップ面を損
傷し、その性能に影響することもあるからである。

しかも、前に挙げたプローブ性能上の欠点（種々の不同
を生じること）は依然解消されないばかりでなく、現在
周知グローブの共通的問題点として、プローブ針先端を
被試験物の電極上に位置合わせする動作（顕微鏡下まだ
は遠隔テレビ）がやりにくいという欠点を挙げることが
できる。

本発明は１以上に述べたいくつかの欠点乃至問題点を除
去乃至解消することを目的とし、しかも製造および構造
はむしろ簡単化された固定プロニブ・カードを得ようと
するものである。

以下、図面を参照して、本発明の固定プローブ・カード
を例示説明する。

第１Ａ図は、本発明の固定プローブ・カードを例示する
下面（プローブ釧先側）図であり、第１Ｂ図は、その反
対側すなわち上面図である。また、第２図は、第１Ａ図
の線■−Ｈに沿う断面図である。円板状のプリント基板
（１）の下面に中心開口（２）の中心に向って放射状に
配列固着された多数の導電バタン（３）は、所要数のプ
ローブ針（４）の各々がその内端部に半田づけ（５）さ
れ、寸だ導電バタン（３）と同心的に外側に配列固着さ
れた多数の導電バタン（６）は、図示しない電気試験装
置にその外端部（７）において接続され、放射状に中心
開口（２）の中心に向って配列された多数のグローブ針
（４）の針先端部ＯＱの各々が図示しない被試験チップ
の各電極に圧接され、まだ、内側の導電バタンｆｆＬ（
３）と外側の導電バタン群（６）とは、それぞれの列側
端部（８）と内側端部（９）とを種々に選択的に接続す
ることによって、被試験チップの電気的特性の試験を行
なうことができることは、周知のこの形式のテス［・・
グローブ・カードにおいてよく知られているので、その
詳細を述べる必要はないであろう。

本発明の固定プローブ・カードは、前に述べた従来のプ
ローグ・カードの欠点を除去するために、プローブ針（
４）の構造およびプリント基板（１）への固着状態を次
のように改良したものである。

プローブ針群（以下、特に必要の場合以外はグローブ針
（４）について述べる）をプリント基板（１）の中心開
口（２）の下縁に沿って放射状に配列支持するだめの支
持体０］）は、プリント基板（１）の片面（下側）に開
口（２）を包囲して固着まだは一体成形された環状部拐
であって、グローブ針（４）は、とのポ状支持体０υ」
二に電気絶縁性樹脂α乃を介して支持体０］）の面。

従ってプリント基板（１）の平面に平行に埋設固着され
、その外方の端部は内側導電バタン（３）に半田つけ（
５）され、その内方の針先端部００に至る途中で２回下
向きに屈曲される。

第２図に例示するグローブ針（４）について、本発明の
特徴とする点を説明する。

その第１は、プローブ針（４）の主体部分をプリント基
板（１）の平面にほぼ平行に（従って水平Ｋ）支持した
ことであって、これによって従来の円錐配列のプローブ
針群に不可避の問題点（前述）を解消するとともに、こ
のように水平配列したプローブ針群（例えば、特開昭５
６−１３５９３８号公報参照）において新たに生じる問
題点（針先の垂直部分が長くなり、屈曲し易くなり、ま
た釧間隔が狭く、かつ針先をチップ電極」二に合わせる
動作がやりにくいなど）をも解決するために、プローブ
針（４）の先端部に近い適描位置θ３において針先に向
って下向きに屈曲させ、更に針先直ｔ＋′ｌｉ　０４）
においてプリント基板従ってチップ電（・箕面に対し垂
直に近い角度まで屈曲させている。すなわち、このよう
にグローブ針を２段階に下向きに屈曲させたことが第２
の特徴であり、まだ最終の針先端部００がチップ電極面
に圧接する方向を直角に近い角度（好ましくは８０°〜
９５０　）とし／こ点が第３の！１）徴。

である。これら第２および第３の特徴によって、本発明
のプローブ針は、プリント基板の中心開口（２）内でそ
の中心部従って破試験チノフの直」二伺近に過度に集合
したために互いに接触する危険を回避することができ、
同時にグローブ・カードの位置合わせ動作における見透
しを容易にすることかでき、更にプローブ針の先端部を
垂直に近い角度に屈曲したことにより、針先（１１を正
確にチップ電極上に位置合わせすることができ、同時に
針先を電極面上で擦動する作用を円滑かつ適度とする効
果がある。

更に、このようにグローブ針の先端部付近を２重屈曲す
るのにともなって、この屈曲部分すなわちθ■から先端
までを先端（直径５０μｍ）から屈曲部０東（直径ｏ、
　２５　ｍｍ　）　ｉで、チー・く状に形成すれば、上
記の効果は更に増大されることが理解される。これは第
４の特徴である。

丑だ、プローブ針群（４）の外方端部は、前述のように
内側の導電バタン群（３）に半田づけされるので、グロ
ーブ針の少なくも外方端部は、ニッケルめっき被膜（図
示せず）を形成することが好ましい。

更に、本発明プローブ・カードの第５の特徴は、各個の
プローブ針（４）の太さすなわち直径寸法を必らずしも
一定とせず、披試験チップ上の電極配置、従って各グロ
ーブ針の張出し長さ、すなわちプローブ針が固定樹脂層
（イ）を出る点（１９から最初の屈曲点α３までの針の
長さくここでは、ビーム長という）に応じてプローブ針
′の直径を変化させ、それによって、グローブ針先００
が電極面を押圧する圧接力をなるべく均一化するように
考慮したことである。

このことは、破試験チップの寸法が比較的大きい（とき
には、−辺が数１０闘のものもある）場合はど無視でき
ない効果が期待されるＪここでいうビーム長は、以下の
説明では屈曲点Ｕ＊ｔでの張出し長はとして取扱うけれ
ども、別の場合には針先端ｕＯ１での水平距離として数
値を変更して取扱っても差支ないことはもちろんである
。

第３図および第４図は、本発明の上記第５の特徴を実施
するだめの実験曲線図であって、グローブ針（４）の先
端屈曲部（饅から４先端ＯＱまでの爪状１Ｘ１３分を一
定に形成した場合において、釧のビーム長ｉと、針の直
径ａ、、　ｄ２　、ｄ３　とを種々に変化させた場合に
一定の針先押しつけ距離（２５μｍ）に対する針の圧接
力Ｆｇをめて関係線図に示したのが第１０図である。

第３図は、一本のグローブ針（直径Ｑ、　２５　ｍｍ　
）においでそのビーム長を４．８　ｍｍに支持した場合
、針先がチップ電極面に接してから更にチップを上昇さ
せたときに（すなわち、針先が電極によって相対的に押
し上げられたとき）プローブ針が撓むことにより企」先
の圧接力が増加する状況を示す曲紗であって針先の押し
上げ距離Ｄ（μｍ）と圧接力Ｆ（ｇ）との関係を示す参
考図である。

第４図を使用することによって比較的大型のチップなど
において電極配置の分散に起因するプローブ４長の不同
がちっても、例えば針の圧接力を３ｇ±２０％の範囲に
おさめるにはビーム長５肛では針の直径Ｑ、　２７　ｍ
ｍを５　ビーム長６　ｍｍでは釧の直径０３０咽を採用
すればよいことが分る。

最後に、本発明の第６の特徴として、グローブ・カード
使用時の電気特性の測定精度を改善するためにプローブ
−カードの一部分、好ましくは中心間［二１（２）に近
い周辺部に接地用の導電リング００を固着することがで
きる。０７）は、導電パタンの端部（７）　（８）　（
９）と同様にプリント基板（１）を貫通する管状の取付
体をかねた導電部である。

以上、本発明の固定グローブ・カードを例示的に説明す
ることにより、最初に列挙した従来装置の欠点は除去ま
だは緩和され、半導体デツプの電気試験用として改良さ
れたプローブ・カートか得られることが理解されるであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の固定グローブ・カードを例示する
下問（針先９！ｌ　）図、枦゛Ｊ１う１ンＩ（弓、同Ｉ
−面図、第２図は、第１Ａ図の線■−１１に浴う断ゴｆ
１図、第３図は、本発明実施例のグローブ針の電極面へ
の押圧時の拾み変位旨と圧接力との関係を示す実測線図
、第４図は、　ｆＩ！々のグローブ針の直径に対するグ
ローブ・ビーム長と圧接力との１ｙｊ係を示す線区であ
る。 １−プリント基板、２・・中上・開［Ｉ、３・導電バタ
ン（内側）、４−・・グローブ針、６＝ｒ＋電バタン（
外側）、１０・・・グローブ針の先端、１１−・−支持
体、１２−・樹脂層、１３，１．４　・グローブ針の屈
第２図 Ｄ（μｍ）→ Ｆ（９）　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　集積回路チップ上の複数の電極に圧接して電気特性
   を試験するための固定グローブ・カードであって、 （ａ）　中心に開口を有し、その周辺に複数の接続バタ
   ンを設けたプリント基板と、 （ｂ）　前記開口を包囲して前記プリント基板の片′面
   に固着された環状の支持体と、 （ｃ）　ＡＱ記環状支持体の面上に絶縁性樹脂層によっ
   て前記プリント基板の表面には、ぼ平行に固着され、か
   つその外方端部は前記接続バタンの一つに］〆続きれ、
   その内方端部は前記開口を横切って前記プリント基板の
   平面にほぼ平行にＡｉｔ記開口の中心に向って延び、そ
   の先端付近で前記プリント基板の平面に対して下向きに
   屈曲し７、かつその先端部において更に下向きに屈曲し
   て各先端部が被試験チップ上の電極面に対して直角に近
   い角度で圧抜し、かつ各先端部を同一平面上に配列する
   ようにした複数のプローブ針と。 を有することを特徴とする固定グローブ・カード。 ２　前記複数のプローブ釧の個々の直径を個々に設定す
   ることにより、＾１］記各グローブ針の電極圧接力を実
   質的に均一化したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の固定グローブ・カード。 ３　前記プリント基板の前記中心間［Ｊを包囲して、前
   記プリント基板の両面にわたって固着した接地、！＃電
   パタンを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の固定プローブ・カート。 ４　前記複数のプローブ釧は、前記プリント基板の平面
   に対してｒ向きに屈曲するｉ′ｌｔ記先端付近から、電
   極面に圧接すべき前記先端熱り（ニヤる序でをテーパ状
   に漸次細く形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第３項のいづれかに記載の固定プローブ・カー
   ド。