JP2008241681A - 分岐型プローブおよび低信号減衰テスター - Google Patents

Abstract

【課題】
送信中に得られる信号の減衰を減らし、さらに、低い信号減衰で、テスト用物体の電気的特性を正確に測ること。
【解決手段】
分岐型プローブが、その電気的特性を検出するために、テスト用物体との接触に使われる。本実施例で提供されるプローブは、テスト用物体との接触に使われるコンタクトヘッド、第１の針本体、第２の針本体を有する。第１の針本体は、コンタクトヘッドに接続され、テスト用物体にテスト信号を送り、検出を実行する。さらに、第２の針本体は、コンタクトヘッドにも接続し、テスト信号にしたがってテスト用物体によって生成される反応信号を送り、テスト用物体の電気的特性を得ている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プローブ構造に関し、特に、分岐型プローブに関する。

半導体パッケージテストは、主に２つに分けることができる。すなわち、ウエハー処理の後のウェハープローブとソート、そしてパッケージの後の最終的なテストである。ウエハーのプローブとソートには、ウエハープローバー上にあるウエハープローブカードのプローブを用い、テスト中ウエハーの上にあるダイのそれぞれのパッドに接続する。それから、測定データをテスターに送って分析と判定をすることにより、各々のダイの修復可能データを得る。検査者は、修復可能データにしたがい、レーザー修理装置を使うことにより欠陥要素を取替えることができ、検査を通ると終了する。

図１は、従来のウエハープローブカードの構成図である。図１を参照すると、従来のウエハープローブカード１００は、プローブ１０２、１１４、１１６と回路基板１０４を含む。現在の技術によると、回路基板１０４は通常フライバイ構造を採用する。すなわち、接続プラグ１１０で互いに接続している信号送信線１０６、１０８は、回路基板１０４の２つの面にそれぞれ配置されている。

従来の技術では、プローブ１０２の一端は接続プラグ１１０に接続され、もう一端がテスト中のウエハーのダイ（図示せず）との接触に使われる。さらに、プローブ１１４の一端とプローブ１１６の一端は、接地されるか、プラグ１２２と１２４をつなぐことを通して共通電圧に接続している。プローブ１１４のもう一つの端とプローブ１１６のもう一つの端は、テスト用物体との接触に使われる。

従来のウエハープローブカード１００では、テスト端はテスト信号を生成して、回路基板１０４の信号送信線１０６に送り、プローブ１０２を通してテスト中のウエハーにテスト信号を送り、それにより、テスト用物体が反応信号を生成する。さらに、プローブ１０２はテスト用物体によって生成される反応信号を受信可能であり、信号送信線１０８によってテスト端に反応信号を送ることにより、テスト用物体の電気的特性を得る。

図２（Ａ）は、従来の技術にかかる送信中のテスト信号の電圧対時間の波形図である。図２（Ａ）を参照すると、縦の軸は電圧であり、横軸は時間である。さらに、波形２０１は回路基板端で測られるテスト信号の波形であり、波形２０３はプローブの接触端で測られるテスト信号の波形である。図２（Ａ）で示すように、回路基板がプローブを通してテスト用物体にテスト信号を送るとき、信号減衰量は制限される。

図２（Ｂ）は、従来の技術にかかる送信中の反応信号の電圧対時間の波形図である。図２（Ｂ）を参照すると、同様に、縦の軸は電圧であり、横軸は時間である。さらに、波形２１１はプローブの接触端で測られる反応信号の波形であり、波形２１３は回路基板端で測られる反応信号の波形である。図２（Ｂ）に示すように、コンタクト端（例えばＡ点）の反応信号の最大の電圧は、およそ７５０ｍＶである。反応信号がプローブによって回路基板へ返送されるとき、最大の電圧（例えばＢ点）はおよそ５００ｍＶである。高い信号減衰により、判定を実行するとき、テスト端子でエラーが発生する。そして、高速で信号を送信する間、信号の減衰はより明らかになる。テスト用物体は、半導体デバイスまたはウエハーの各々のダイとすることができる。

したがって、本発明は、送信中に得られる信号の減衰を減らすために、テスター用の分岐型プローブを提供する。

さらに、本発明は、低い信号減衰で、テスト用物体の電気的特性を正確に測ることができるテスターを提供する。

分岐型プローブが、テスト用物体と接触して電気的特性を検出するために本発明により提供される。プローブは、テスト用物体との接触に使われるコンタクトヘッドを有し、第１の針本体と第２の針本体を有する。本発明の実施例では、第１の針本体とコンタクトヘッドは互い接続され、それによりテスト用物体にテスト信号を送り、検出を実行する。さらに、第２の針本体は、コンタクトヘッドにも接続され、テスト信号のためにテスト用物体によって生成される反応信号を送る。

他の面によると、コンタクト端と、第１の信号端と、第２の信号端とを備える分岐型プローブを提供する。本発明の実施形態では、プローブは、第１の信号端からテスト信号を受信し、コンタクト端からテスト用物体にテスト信号を送り、それにより、テスト用物体が反応信号を生成する。さらに、プローブは、コンタクト端から反応信号を受け取って、第２の信号端からの反応信号を返送し、それによりテスト用物体の電気的特性を検出する。

他の面によると、本発明は、テスト用物体の電気的特性を測るために、テスターに低い信号減衰を提供する。本発明のテスターは、第１の表面と第２の表面がある回路基板を含める。第１の信号送信線と第２の信号送信線は、第１の表面と第２の表面にそれぞれ配置されている。さらに、本発明はまた、テスト用物体で接触するためのコンタクト端を有するプローブを備え、それぞれ第１の信号送信線と第２の信号送信線に接続している第１の信号端と第２の信号端を備える。本発明の実施例では、プローブは第１の信号端を通して第１の信号送信線からテスト信号を受け取って、コンタクト端を通してテスト用物体にテスト信号を送り、テスト用物体に反応信号を生成させる。さらに、プローブはコンタクト端を通して反応信号を受けて、第２の信号端を通して第２の信号送信線に反応信号を送り、テスト用物体の電気的特性を測る。

本発明では、テスト信号と反応信号は異なる針本体の上に送られるので、本発明で提供されるプローブは信号減衰が低くなり、本発明で提供される検出装置がテスト用物体の電気的特性を正確に測ることができる。

本発明の上述の他の目的、概要、利点を理解できるようにするために、符号を伴う好ましい実施形態は、以下に詳細に記述される。

上述の一般的な説明と以下の詳しい説明は例に過ぎず、特許請求の範囲に記載の発明について、更なる説明を提供することを目的とすることを理解すべきである。

添付の図面は発明の更なる理解を提供するために含まれ、組み込まれ、本明細書の一部を構成する。上述の一般的な説明および後述の詳細な説明は例であり、特許請求の範囲に示す本発明を、さらに説明することを意図したものである。

図３（Ａ）は本発明の好適な実施例によるテスターの構造図であり、図３（Ｂ）は本発明の好ましい実施例によるテスターの側面図である。図３（Ａ）と（Ｂ）を参照すると、本実施例で提供されるテスター３００は、第１プローブ３０２と回路基板３４２を含める。特に、本実施例で提供される第１プローブ３０２には、第１の信号端３０４、第２の信号端３０６とコンタクト端３０８がある。この実施形態では、第１の信号端３０４と第２の信号端３０６は回路基板３４２にそれぞれ接続され、第１プローブ３０２のコンタクト端３０８が、例えば半導体デバイスまたはウエハーの複数のダイなどの、テスト用物体との接触に使われる。

一般的には、第１プローブ３０２の材料は、タングステン鋼、ＢｅＣｕまたはパラジウム合金とすることができる。この実施形態では、第１プローブ３０２は少なくとも、コンタクトヘッド３１２、第１の針本体３１４、第２の針本体３１６を有する。コンタクトヘッド３１２の一端は、コンタクト端３０８として使われ、もう一つの端は第１の針本体３１４と第２の針本体３１６に接続される。さらに、第１の針本体３１４の端のうちの１つと第２の針本体３１６の一端は、ともにコンタクトヘッド３１２の一端に接続され、第１の針本体３１４の端のもう一つと第２の針本体３１６のもう一つの端は、それぞれ第１の信号端３０４と第２の信号端３０６である。

一般的には、本実施例でも提供されるテスター３００は第２プローブ３１８、第３プローブ３２０を含み、第１プローブ３０２の２つの側にそれぞれ配置される。この実施形態では、第２プローブ３１８の一端と第３プローブ３２０の一端がテスト用物体との接触に使われ、第２プローブ３１８のもう一つの端と第３プローブ３２０のもう一つの端は、それぞれ第３の信号端３２６と第４の信号端３２８であり、共通電圧に電気的に接続するか、接地する。

構造的な圧力のバランスを考慮して、いくつかの実施形態において、本実施例のテスター３００はまた、第２の針本体３１６の２つの側にある第４プローブ３２２と第５プローブ３２４を含める。第４プローブ３２２の一端と第５プローブ３２４の一端は、第２プローブ３１８と第３プローブ３２０にそれぞれ接続してテスト用物体との接触し、第４プローブ３２２のもう一つの端と第５プローブ３２４のもう一つの端はそれぞれ第５の信号端３３０と第６の信号端３３２であり、第３の信号端３２６と第４の信号端３２８に、電気的にともに共通電圧に接続するか接地する。

図３（Ａ）と（Ｂ）を参照すると、回路基板３４２も第１の表面３４４と第２の表面３５２を含む。さらに、この実施形態の回路基板３４２は、たとえば第１の表面３４４と第２の表面３５２で露出する貫通孔３５８と３６０などの複数の貫通孔を持つこともできる。さらに、接続プラグ３６２と３６４は貫通孔３５８と３６０に、それぞれ配置されている。それによって、第３の信号端３２６、第４の信号端３２８、第５の信号端３３０と第６の信号端３３２は、それぞれ接続プラグ３６２と３６４によって、共通電圧に接続することも、接地することもできる。

この実施形態では、回路基板３４２はフライバイ構造とすることができる。つまり、第１の信号送信線３５４と第２の信号送信線３５６は、第１の表面３４４と第２の表面３５２にそれぞれ配置され、第１プローブ３０２の第１の信号端３０４と第２の信号端３０６にそれぞれ接続している。一般的には、第１の信号送信線３５４と第２の送信線３５６は、銅箔線とすることができる。

テスト用物体（図示せず）の電気的特性を測るのにテスターを使用すれるとき、第１プローブ３０２のコンタクト端３０８はテスト用物体で接触し、それにより第１の信号送信線３５４によって第１プローブ３０２に送られるテスト信号を生成する。このときに、第１プローブ３０２は、第２の信号端３０６からテスト信号を受け取って、第１の針本体３１４とコンタクトヘッド３１２を通して中で、コンタクト端３０８からテスト用物体にテスト信号を送る。

ウエハーなどのテスト用物体がテスト信号を受けるとき、反応信号が生成される。このときに、第１プローブ３０２はコンタクト端３０８から反応信号を受け取って、第２の信号端３０６から回路基板３４２の第２の表面３５２の第２の信号送信線３５６まで、コンタクトヘッド３１２と第２の針本体３１６を通して反応信号を送る。それによって、テスト端は、反応信号によってテスト用物体の電気的特性を測ることができる。

図４は、反応信号が本実施例の分岐型プローブを通して送られるときの、電圧対測られる時間の波形図である。縦軸は電圧であり、横軸は時間である。さらに、波形４０１はプローブの接触端で測られる反応信号の波形であり、波形４０３は回路基板端で測られる反応信号の波形である。本実施形態では、テスト信号の送信経路とプローブの反応信号はコンタクトヘッドで部分的に重なり、残りの伝達経路の大部分は分割される。したがって、図４で示すように、コンタクト端で測られる反応信号の波形の最大値と回路基板端で測られる反応信号の波形の最大値の違いは、およそ５０ｍＶだけである。したがって、本実施形態の分岐型プローブは、信号の送信の間発生する減衰の問題を、効果的に克服するのに使用することができる。

本発明の範囲および考え方から逸脱しない中で、様々な修正および変形を本発明の構造として考えることができることは、この技術をよく理解するものにとって明らかである。上述のように、添付の特許請求の範囲とその均等の範囲内において、本発明では、この発明の修正や変更を含めることを意図している。

従来のウエハープローブカードの構造図である。 （Ａ）は電圧の波形図対従来の技術にかかる送信中のテスト信号の時間、（Ｂ）は電圧の波形図対従来の技術にかかる送信中の反応信号の時間である。 （Ａ）は本実施例の好ましい実施例によるテスターの構造図、（Ｂ）は本実施例の好ましい実施例によるテスターの側面図である。 反応信号が本実施例の分岐型プローブを通して送られるときの、電圧の波形図対測られる時間である。

符号の説明

３００ テスター
３０２ 第１プローブ
３１８ 第２プローブ
３２０ 第３プローブ
３２２ 第４プローブ
３２４ 第５プローブ
３０４ 第１の信号端
３０６ 第２の信号端
３０８ コンタクト端
３１２ コンタクトヘッド
３１４ 第１の針本体
３１６ 第２の針本体
３２６ 第３の信号端
３２８ 第４の信号端
３３０ 第５の信号端
３３２ 第６の信号端
３４２ 回路基板
３４４ 第１の表面
３５２ 第２の表面
３５４ 第１の信号送信線
３５６ 第２の信号送信線
３５８，３６０ 貫通孔
３６２，３６４ 接続プラグ
４０１，４０３ 波形

Claims (13)

1. テスト用物体と接触し、該テスト用物体の電気的特性を検出する分岐型プローブであって、
   前記テスト用物体に接触するコンタクトヘッドと、
   前記コンタクトヘッドに接続され、テスト用物体にテスト信号を送ることで検出を実行する第１の針本体と、
   前記コンタクトヘッドに接続され、前記テスト信号にしたがって前記テスト用物体によって生成された反応信号を送る第２の針本体と、
   を備えることを特徴とする分岐型プローブ。
2. 前記コンタクトヘッド、前記第１の針本体、前記第２の針本体の材料は、タングステン鋼、ＢｅＣｕ、またはパラジウム合金のいずれかよりなる請求項１に記載の分岐型プローブ。
3. 前記テスト用物体は、半導体デバイスまたはウエハーの上にある複数のダイである請求項１に記載の分岐型プローブ。
4. コンタクト端と、第１の信号端と、第２の信号端とを備え、
   前記第１の信号端からテスト信号を受信し、前記コンタクト端からテスト用物体にテスト信号を送り、それにより、テスト用物体が反応信号を生成するのに対して、コンタクト端から反応信号を受け取って、第２の信号端からの反応信号を返送し、それにより前記テスト用物体の電気的特性を検出する分岐型プローブ。
5. 材料としてタングステン鋼、ＢｅＣｕ、またはパラジウム合金のいずれかを含む請求項４に記載の分岐型プローブ。
6. 前記テスト用物体は、半導体デバイスまたはウエハーの上にある複数のダイから成る請求項４に記載の分岐型プローブ。
7. それぞれが第１の信号送信線と第２の信号送信線を有する、第１の表面と第２の表面を有する回路基板と、
   テスト用物体と接触するためのコンタクト端を有し、第１の信号送信線と第２の信号送信線にそれぞれ接続している第１の信号端と第２の信号端を有する第１のプローブを備え、
   第１のプローブは第１の信号端を通して第１の信号送信線からテスト信号を受信し、コンタクト端から第２の信号送信線にテスト信号を送信し、それによりテスト用物体の電気的特性を測定するために、テスト用物体は、反応信号を生成し、第１のプローブは、第２の信号端を通して第２の信号送信線に反応信号を送る、テスト用物体の電気的特性を測定する低信号減衰テスター。
8. 一つの端がテスト用物体との接触に用いられ、もう一端が回路基板に電気的に接続されて共通電圧に接続する第２のプローブと、
   一つの端がテスト用物体との接触に用いられ、もう一端が回路基板に電気的に接続されて共通電圧に接続する第３のプローブと、
   を備える請求項７に記載の低信号減衰テスター。
9. 前記共通電圧の電位は、接地電圧の電位である請求項８に記載の低信号減衰テスター。
10. 一つの端が第２のプローブとの接触に用いられ、もう一端が回路基板に電気的に接続されて共通電圧に接続する第４のプローブと、
    一つの端が第３のプローブとの接触に用いられ、もう一端が回路基板に電気的に接続されて共通電圧に接続する第５のプローブと、
    を備える請求項８に記載の低信号減衰テスター。
11. 第１のプローブ、第２のプローブ、第３のプローブ、第４のプローブ、第５のプローブの材料は、タングステン鋼、ＢｅＣｕまたはパラジウム合金のいずれかから成る請求項１０に記載の低信号減衰テスター。
12. 前記第１のプローブの材料は、ＢｅＣｕまたはパラジウム合金から成る請求項７に記載の低信号減衰テスター。
13. 前記テスト用物体は、半導体デバイスまたはウエハーの上にある複数のダイから成る請求項７に記載の低信号減衰テスター。

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