JP2005283569A - 垂直型プローブカード - Google Patents
垂直型プローブカード Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005283569A JP2005283569A JP2005045548A JP2005045548A JP2005283569A JP 2005283569 A JP2005283569 A JP 2005283569A JP 2005045548 A JP2005045548 A JP 2005045548A JP 2005045548 A JP2005045548 A JP 2005045548A JP 2005283569 A JP2005283569 A JP 2005283569A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe card
- ceramic
- contact
- ceramic plate
- wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
【解決手段】 ICに対接するピン接点が配設されたセラミックス板と、テスタに接続される合成樹脂製の配線基板とが、同軸ジャンパーケーブルコネクタで連結されていることを特徴とする。
ピン接点は、セラミックス板に設けられたマトリックス状に形成された、周壁に金属被膜が施された貫通孔内に配設されていること、セラミックス板は、セラミックス板内部または表面に形成された配線回路を介して前記貫通孔間隔が拡張された間隔で配設された接続端子に電気的に接続されていることが、それぞれ好ましい。
また、ウェハーに焼き込まれたICに対接するピン接点が配設されたセラミックス板と、前記セラミックス基板の拡大された接点間隔に対応する接点間隔を有する樹脂製のICUと、テスタに接続される合成樹脂製の配線基板とで構成される。
【選択図】 図4
Description
ウェハーにICを焼き込んだ段階でICの良否をテストする前工程テストでは、一般に、カンチ式レバー等からなる探針(プローブ)を組み込んだプローブカードが用いられてきた(特許文献1参照)。
ICは近時あらゆるところに大量に用いられるようになってきている。そのため、プローブカードも大量に必要とされてきている。しかし、カンチ式レバーをバンプの配列にあわせて配置固定するには、顕微鏡下で人手によってカンチ式レバーを配列するので、量産することは困難であり、また、カンチ式レバーを多数段化することはさらに細かい人手作業を要することになる。
さらに、探針(プローブ)の太さ、厚さ等の制約から、さらなる微細化・高密度化の傾向にあるICに対応するのには、カンチ式レバー方式では、現在の電極間隙(ピッチ)である60μmがそろそろ限界であるとも考えられている。
また、タングステン合金等の硬質金属製の探針は、バンプを傷付けることも多い。
特許文献2に示される垂直型プローブカードは、図8に示すように、被検査ウェハー41表面の電極42に、プラスチック等の絶縁物からなる支持板43に設けた結合孔44に摺動可能に挿通されたニードル45を介して、配線基板46の接続用電極47に導通され、スルーホール又はバイアホール及び内部配線パターン48で電極49に至らせることによって、被検査ウェハー41上に配置されている電極間距離を大きく拡げて、パフォーマンスボード(図示せず)からさらにテスタに接続されるに際して、配線基板46との接続に格別の困難を来さない、通常汎用の接続構造を採ることができるようになされている。
また、ピン接点の場合も、最近まで、貫通孔の間隔の面からも、また、ピン接点そのものの大きさの制約の面からも、ニードルの場合と同様の寸法的な制約が存在した。
前記ピン接点は、前記セラミックス板に設けられたマトリックス状に形成された、周壁に金属被膜が施された貫通孔内に配設されていること、前記セラミックス板は、前記セラミックス板内部または表面に形成された配線回路を介して前記貫通孔間隔が拡張された間隔で配設された接続端子に電気的に接続されていることが、それぞれ好ましい。
より量産性を重視する場合には、ウェハーに焼き込まれたICに対接するピン接点が配設されたセラミックス板と、前記セラミックス基板の拡大された接点間隔に対応する接点間隔を有する樹脂製のICUと、テスタに接続される合成樹脂製の配線基板とで構成される。
本発明は、セラミックス積層板を利用することによって、従来のカンチ式レバー方式のプローブカードの欠点であった非効率性を格段に改良したものである。
すなわち、本発明は、セラミックス板(例えばガラスセラミック)は、例えば、0.1mm厚のグリーンシートの段階では、薄板には、針(ドリルではなく、ポンチ)の先端で突くことによって、微少な貫通孔を容易に形成することができ、少なくとも貫通孔の周壁に金属皮膜(銅あるいは金であることが好ましい)を形成することによって、表裏の両表面間に導通を確保することができる、との知見を基礎にしている。
図1は、本発明の垂直プローブカードの全体を示す平面説明図である。図2は、本発明の垂直プローブカードの側面説明図である。図3は、本発明の垂直プローブカードに好適に用いられるピン接点の一例を示す説明図であり、(a)は一部切り欠き側面図、(b)は拡大側面図である。
図1、2において、1は、ICチップの電極に接触するグリッド状のピン接点群が中央部に設けられたセラミックス製のソケットである。ソケットの表面(図2で上)側には、ICチップの電極に接触する各グリッド状のピン接点群のピン接点接続端子が表出している。ソケットの裏面側には、ピン接点群の各ピン接点に対応したソケット接続端子が、グリッド状のピン接点群の外周部分に、グリッド状のピン接点群に比較して拡張された間隔で、表出している。
ソケット1は、セラミックス基板2上に載置される。セラミックス基板2の中央側には、ソケット1のソケット接続端子に対応するソケット用接続端子が表出し、外側部分の裏側には、各ソケット用接続端子と電気的に接続されているセラミックス基板接続端子が表出している。セラミックス基板接続端子は、スルーホール状をなしている。
セラミックス基板2に設けられたセラミックス基板接続端子と、配線基板3に設けられたセラミックス基板用接続端子とは、着脱自在の同軸ジャンパーケーブル6で電気的に接続される。
同軸ジャンパーケーブルコネクタは、50Ωインピーダンスマッチングしたものであることが好ましい。
セラミックスグリーンシート上に、所望の配線パターンを形成することもできる。配線パターンを形成した場合には、それぞれの先端部分にスルーホール又はバイアホール等で、外部に接続可能な接点(ソケット接続端子)を形成する。
セラミックスのグリーンシートの段階で内部配線パターンを形成しない場合には、一体化されたセラミックス製のソケットの最外層の(両)表面に、外部に接続可能な接点(ソケット接続端子)を有する所望の配線パターンを形成する。
セラミックス製の、微細構造を有する成形体を製造するのは、コストが高いので、通常は、比較的小さなソケットを形成し、別途、製造技術上も特に困難な問題を有さない手法を用いて、較差も格別の厳しさを要求されないスペックでセラミックス基板を製造し、両者を接合する。尤も、ソケットとセラミックス基板とを兼ね備えたものとすることを妨げず、後者の場合も本件発明の技術的範囲に含まれるものとする。
ピン接点は、ピン先端がICの各電極に所要の圧力で接触され、ICの電極とソケットの貫通孔壁面の金属被膜との間の電気的接続が確保される。
ピン接点の一例としては、図3に示すように、チューブ7の内部にスプリング8が装着され、スプリング8の両端にプランジャー9が配置される。
プランジャー9の先端は、錐形、球形等でも差し支えないが、円錐台形の頂点部分に複数の直径に切り込みを入れた形状や、中空円筒状とすることも好ましい態様である。図3(b)には、中心に中空部10を有するピン接点の例が示されている。
ピン接点は、ソケットの貫通孔に着脱可能となっていることが望ましい。治具を用いて着脱可能であれば、ピン接点を複数回リユースすることができ、ICの仕様変更や、セッティングミスの修正等が可能となる利点が生ずる。
セラミックス製のソケットと、セラミックス基板とは、適宜の手法で、接合される。セラミックス製のソケットと、セラミックス基板との組み合わせによって、ICチップの微細・濃密な接点電極の配列は、セラミックス基板上に拡張再配列がなされ、テスタへと接続される常用の、例えばガラスエポキシ基板製の、接続配線基板への接続が容易となる。
本発明では、セラミックス基板とガラスエポキシ基板との電気的な接続を、両端にピン端子を有する同軸ジャンパーケーブル(コネクタ)を用いて行うことが大きな特徴の一つである。同軸ジャンパーケーブルは、日本IF(株)から「CJP」の商標で提供される。
また、テスタも、現状では、テストできるバンプ数は数百個以下のものが常用されているのが現実である。
ICの回路パターンは、目的によって種々あり得る。それらの仕様によって、実際にテストされるべきバンプの位置は異なることは間々あり得る。
一つは、最短ピッチで所要領域の全てに貫通孔を形成し、テストすべきICの仕様に基づいて、所望の貫通孔にだけピン接点を挿入する態様である。この場合には、一つのソケットで、多種類のIC仕様に対応することができ、それ程大量に製造するのではないIC仕様の前工程テストに適する。ピン接点の着脱が可能な場合には、特に汎用性に富むこととなる。
別の態様は、大量生産されるIC仕様に最適なソケット上の位置にだけ貫通孔を形成し、そのICの前工程テスト専用にソケットとする態様である。
本発明のプローブカードは、そのいずれの態様にも対応することができることは、いうまでもない。
しかし、よりコストの安い合成樹脂製の基板を用いても実現可能なものを、高価なセラミックス製のものとすることは、通常、得策とは考えられない。
図3に示すピン接点形状で、チューブの直径が150μm、プランジャーの直径が101μmである、中空タイプのプランジャーのピン接点を使用し、セラミックスのグリーンシートにポンチで、ピッチが0.2mm(200μm)の貫通孔マトリックスを、79×79=6241個のバンプを形成したセラミックス基板を作製した。
ソケットの貫通孔の内、隣接する貫通孔を含めて、所望のパターンで512貫通孔を選択して、ピン接点を装着し、図1、図2に示すガラスエポキシ基板と、50Ωインピーダンスマッチングをした同軸ジャンパーケーブルで接続して、確認用に特別に試作したICを用いて、前工程テストを行い、必要なテスト結果が得られた。
しかし、中には、1種類・配線のICが月産で6桁、7桁の数量を確保する必要があるものもある。このようなICの場合、前工程テストに用いられるプローブカードも、相当数の生産が集中される必要がある。このような場合には、汎用性を犠牲にしてでも(専用機としてでも)、生産のスピードを上げることが優先される必要が出てくる。
前述の、ICチップ(−テストヘッド)−セラミックス基板−同軸ジャンパーケーブル−ガラスエポキシ基板−テスターの組み合わせにおけるセラミックス基板からガラスエポキシ基板への接点間隔の拡大を、セラミックス板にピン接点を配列したICU(inter connecting unit )による接点間隔の拡大に代えることによって、ICチップ(−テストヘッド)ーセラミックス基板−ICU−ガラスエポキシ基板−テスターの組み合わせで実現することとした。
同軸ジャンパーケーブルを用いるタイプのプローブカードでは、高周波特性に制約があったが、本発明のICUによる接続とすることによって、より高い高周波領域での作動特性もテストすることができるようになる。
図4において、11はテストヘッド、12はセラミックス基板、13はICU、14は(ガラスエポキシ製の)配線基板であり、これらがステフナー15、16で組み付けられている。
セラミックス基板12は、前述のセラミックス基板2と基本的な構成・構造は同一である。セラミックス基板12は、ICチップ(テストヘッド11)における接点間隔(例えば、0.2μmピッチ)を、接点間隔(例えば、1.0mmピッチ)に拡大するように、セラミックス基板12内に所望の配線構造が形成されている。
ICU( inter connecting unit )13は、図5に示される通り、樹脂製の板体に設けられた貫通孔にピン接点17が配設されている。ICU13においては、接点間隔の変更は、原則として、行わないが、所望により、ICU13の部分で接点間隔の拡大を施すこともできる。樹脂の材質としては、例えば、ポリエステル系の超耐熱性樹脂等が挙げられる。
テストヘッド11、セラミックス基板12、ICU13、配線基板14は、ステフナーT15、ステフナーB16を用いて、堅固に組み付けられる。
ICチップ(デバイス)の大量生産に対応するためには、前工程テストで複数のICチップをテストできれば、それだけ能率が上がる。しかし、テスターのチェック可能接点数は、通常、限られている(多くは、512チャンネル)ので、ICチックにおける配線構造にも依存する。
図6には、4チップとした場合の例が示されている。図6において、18はICチップをマウントするサイトを示す。ICチップのマウントサイトを適宜に設定可能であるのは、同軸ジャンパーケーブルを用いたプローブカードの場合でも同様である(図1では、1チップの例を示している)。
75×63のマトリックスバンプで、電源とアース接点を含む1DUT当たり2573バンプのICチップ4個同時の前工程テストを、図6に示すICU形状の垂直型プローブカードを用いてテストした。
実質的に2573×4=10292バンプ数のICの前工程テストが、所望の範囲内で、良好なテスト結果が得られた。
2:セラミックス基板
3:配線基板
4:貫通孔
5:重複部(重なり部)
6:同軸ジャンパーケーブル
7:チューブ
8:スプリング
9:プランジャー
10:(プランジャー中心部の)中空部
11:テストヘッド
12:セラミックス基板
13:ICU( inter connecting unit )
14:(ガラスエポキシ製の)配線基板
15:ステフナーT
16:ステフナーB
17:ピン接点
18:(ICチップをマウントする)サイト
31:ICチップ
32:バンプ
33:探針
34:基板
35:配線パターン
41:被検査ウェハー
42:(ウェハー41表面の)電極
43:支持板
44:結合孔
45:ニードル
46:配線基板
47:接続用電極
48:内部配線パターン
49:電極
Claims (4)
- ウェハーに焼き込まれたICに対接するピン接点が配設されたセラミックス板と、テスタに接続される合成樹脂製の配線基板とが、同軸ジャンパーケーブルコネクタで連結されていることを特徴とする前工程テスト用の垂直型プローブカード。
- 前記ピン接点は、前記セラミックス板に設けられたマトリックス状に形成された、周壁に金属被膜が施された貫通孔内に配設されている請求項1に記載の垂直型プローブカード。
- 前記セラミックス板は、前記セラミックス板内部または表面に形成された配線回路を介して前記貫通孔間隔が拡張された間隔で配設された接続端子に電気的に接続されている請求項1または請求項2に記載の垂直型プローブカード。
- ウェハーに焼き込まれたICに対接するピン接点が配設されたセラミックス板と、前記セラミックス基板の拡大された接点間隔に対応する接点間隔を有する樹脂製のICUと、テスタに接続される合成樹脂製の配線基板とで構成されたことを特徴とする前工程テスト用の垂直型プローブカード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005045548A JP2005283569A (ja) | 2004-03-02 | 2005-02-22 | 垂直型プローブカード |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004057657 | 2004-03-02 | ||
| JP2005045548A JP2005283569A (ja) | 2004-03-02 | 2005-02-22 | 垂直型プローブカード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005283569A true JP2005283569A (ja) | 2005-10-13 |
Family
ID=35182085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005045548A Pending JP2005283569A (ja) | 2004-03-02 | 2005-02-22 | 垂直型プローブカード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005283569A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7538566B2 (en) * | 2006-10-31 | 2009-05-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrical test system including coaxial cables |
| JP2009188096A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Alps Electric Co Ltd | セラミック積層配線板の製造方法 |
| KR101495046B1 (ko) * | 2013-09-05 | 2015-02-25 | 솔브레인이엔지 주식회사 | 미세 범프 탐침을 위한 수직형 프로브 카드 |
| WO2018128361A1 (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-12 | 주식회사 텝스 | Dc 패러미터 테스트를 위한 수직형 울트라-로우 리키지 프로브 카드 |
-
2005
- 2005-02-22 JP JP2005045548A patent/JP2005283569A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7538566B2 (en) * | 2006-10-31 | 2009-05-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrical test system including coaxial cables |
| JP2009188096A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Alps Electric Co Ltd | セラミック積層配線板の製造方法 |
| KR101495046B1 (ko) * | 2013-09-05 | 2015-02-25 | 솔브레인이엔지 주식회사 | 미세 범프 탐침을 위한 수직형 프로브 카드 |
| WO2018128361A1 (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-12 | 주식회사 텝스 | Dc 패러미터 테스트를 위한 수직형 울트라-로우 리키지 프로브 카드 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI452307B (zh) | 測試插座 | |
| JP3723079B2 (ja) | バネ式パッケージングを備えた電子部品の組み立て体 | |
| US6330744B1 (en) | Customized electrical test probe head using uniform probe assemblies | |
| JP2002116224A (ja) | 多重チッププローブおよび汎用テスター接点組み合わせ部材およびその製造方法 | |
| CN101359000B (zh) | 电气讯号接续装置 | |
| KR20020026585A (ko) | 집적회로를 테스트하고 패키지하기 위한 시스템 | |
| KR20010076422A (ko) | 접촉 구조 및 그 생산 방법 | |
| JP2006507479A (ja) | ウエハレベルのスプリングを有するプローブカードアセンブリおよびパッケージの構造および製造工程 | |
| CN101598744B (zh) | 电信号连接装置 | |
| KR20120102025A (ko) | 전자부품 검사장치용 배선기판 및 그 제조방법 | |
| KR20030085142A (ko) | 집적회로 웨이퍼 프로브카드 조립체의 구조 및 그 제조방법 | |
| KR20070103073A (ko) | 프로브 카드 어셈블리와, 이 프로브 카드 어셈블리에프로브를 부착하는 방법 | |
| KR101033400B1 (ko) | 반도체 기판의 전기적 특성 검사 장치용 프로브 카드의 공간 변형기 및 이의 제작 방법 | |
| JP2005283569A (ja) | 垂直型プローブカード | |
| KR20240025319A (ko) | 디스플레이 부품 검사 소켓용 실리콘 패턴체 및 그 제조방법 | |
| JP4396429B2 (ja) | 回路基板の検査装置および回路基板の検査方法 | |
| US20030094962A1 (en) | Dual plane probe card assembly and method of manufacture | |
| US6650134B1 (en) | Adapter assembly for connecting test equipment to a wireless test fixture | |
| JP5690678B2 (ja) | 電子部品検査装置用配線基板およびその製造方法 | |
| KR100945545B1 (ko) | 프로브 카드 및 그 제조방법 | |
| JP2011075489A (ja) | プローブカード用基板およびプローブカード | |
| KR101066551B1 (ko) | 프로브 카드 제조에 사용되는 핀 어레이 틀 | |
| WO2002103373A1 (en) | Conductive contactor and electric probe unit | |
| JP2004138576A (ja) | 電気的接続装置 | |
| JP2004317162A (ja) | プローブカード、プローブピン及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050727 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070711 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070718 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070912 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071205 |