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JP5258590B2 - Integrated circuit testing equipment - Google Patents

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JP5258590B2
JP5258590B2 JP2009008181A JP2009008181A JP5258590B2 JP 5258590 B2 JP5258590 B2 JP 5258590B2 JP 2009008181 A JP2009008181 A JP 2009008181A JP 2009008181 A JP2009008181 A JP 2009008181A JP 5258590 B2 JP5258590 B2 JP 5258590B2
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明久 赤平
圭吾 木村
義徳 菊地
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Description

本発明は、集積回路の電気的試験をする装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for electrical testing of integrated circuits.

半導体ウエーハに形成された未切断の集積回路、チップ状に切断された集積回路、チップ状に切断されてパッケージ又はモールドをされた集積回路等の集積回路(すなわち、被検査体)は、プローブカードを用いた試験装置により、仕様書通りの性能を有するか否かの試験をされる。   An integrated circuit (that is, an object to be inspected) such as an uncut integrated circuit formed on a semiconductor wafer, an integrated circuit cut into a chip, or an integrated circuit cut into a chip and packaged or molded is a probe card. It is tested whether or not it has the performance according to the specification by the test apparatus using

この種の試験に用いるプローブカードは、一般に、複数の信号路すなわち導電路を有するプローブ基板と、該プローブ基板の一方の面に配置されて前記導電路に電気的に接続された複数の接触子とを含む。   A probe card used for this type of test generally includes a probe board having a plurality of signal paths, that is, conductive paths, and a plurality of contacts arranged on one surface of the probe board and electrically connected to the conductive paths. Including.

そのようなプローブ基板としては、ガラス入りエポキシ樹脂で製作された配線基板、セラミックで形成されたセラミック基板、ポリイミド樹脂のような電気絶縁性の樹脂で形成されたフレキシブル多層配線基板、セラミック基板の下面にフレキシブル多層配線基板を配置した併用基板等が用いられている。   Examples of such probe boards include wiring boards made of glass-filled epoxy resins, ceramic boards made of ceramics, flexible multilayer wiring boards made of electrically insulating resins such as polyimide resins, and lower surfaces of ceramic boards. For example, a combined substrate in which a flexible multilayer wiring board is disposed is used.

近年、集積回路を高温度下で試験することが行われている。この場合、集積回路はこれを配置するステージに設けられた発熱体により所定の温度に加熱され、それにより接触子が配置されたプローブ基板もステージ及び集積回路からの熱を受けて加熱される。その結果、集積回路及びプローブ基板が熱膨張する。   In recent years, integrated circuits have been tested at high temperatures. In this case, the integrated circuit is heated to a predetermined temperature by a heating element provided on the stage on which the integrated circuit is arranged, and thereby the probe substrate on which the contact is arranged is also heated by receiving heat from the stage and the integrated circuit. As a result, the integrated circuit and the probe substrate are thermally expanded.

しかし、集積回路の熱膨張量とプローブ基板の熱膨張量とが異なると、集積回路の電極と接触子の針先との相対的位置関係が変化し、針先が集積回路の電極に押圧されない接触子が存在することを避けることができない。   However, if the amount of thermal expansion of the integrated circuit and the amount of thermal expansion of the probe substrate are different, the relative positional relationship between the electrode of the integrated circuit and the needle tip of the contactor changes, and the needle tip is not pressed against the electrode of the integrated circuit. The presence of contacts cannot be avoided.

上記のことから、発熱体をプローブ基板内に配置し、この発熱体を発熱させてプローブ基板を加熱し、それによりプローブ基板の温度を調整する試験装置が提案されている(特許文献1)。   In view of the above, there has been proposed a test apparatus in which a heating element is arranged in a probe substrate, the heating element is heated to heat the probe substrate, and thereby the temperature of the probe substrate is adjusted (Patent Document 1).

しかし、発熱体に供給する加熱電力を試験装置の試験信号処理部に備えられているいわゆるテスト電力源からすると、そのようなテスター電力源が、一般に、接触子に供給する試験信号や、バイアス用の電力等の供給に用いられている電力不足を招くことになる。その結果、充分な加熱電力を発熱体に効率よく供給されず、プローブカードを所定の温度に短時間で上昇させることが難しい。   However, when the heating power supplied to the heating element is derived from a so-called test power source provided in the test signal processing unit of the test apparatus, such a tester power source generally supplies a test signal or bias for the contactor. This leads to a shortage of power used to supply power. As a result, sufficient heating power is not efficiently supplied to the heating element, and it is difficult to raise the probe card to a predetermined temperature in a short time.

例えば、1つのウエーハの試験を終了するたびにステージをプローブカードに対して移動させる試験装置においては、ステージがプローブカードから離間されるたびに、プローブカードが大気温度に晒されて、プローブカードの温度が低下する。   For example, in a test apparatus that moves the stage relative to the probe card each time one wafer test is completed, the probe card is exposed to the atmospheric temperature each time the stage is moved away from the probe card. The temperature drops.

また、多数のウエーハを、それぞれが複数のウエーハを含むロットに分けて、1ロットずつ試験する試験装置においては、1つのウエーハの試験を終了するたびのみならず、1ロット分のウエーハの交換のためにステージを移動させるたびに、プローブカードが大気温度に晒される。そのような装置においても、プローブカードが大気温度に晒される間にプローブ基板の温度が大きく低下する。   In addition, in a test apparatus that divides a number of wafers into lots each containing a plurality of wafers and tests each lot, not only the test of one wafer is completed, but also one lot of wafers can be replaced. Therefore, every time the stage is moved, the probe card is exposed to the atmospheric temperature. Even in such an apparatus, the temperature of the probe substrate greatly decreases while the probe card is exposed to the atmospheric temperature.

上記のことから、従来の試験装置では、次のウエーハの試験のためにプローブカードを再度所定の温度に上昇させなければならない。しかし、温度低下を招いたプローブカードを所定の温度に再度上昇させるためには、長時間を要し、試験効率が著しく低い。   From the above, in the conventional test apparatus, the probe card must be raised again to a predetermined temperature for the next wafer test. However, it takes a long time to raise the probe card that has caused the temperature drop to a predetermined temperature again, and the test efficiency is extremely low.

プローブカードにおけるテスト電力源の電力不足は、電力消費部材としての発熱体への加熱電力のみならず、接触子に試験信号用の電力供給路に配置されたリレーやコンデンサのような電子部品(特許文献2)、プローブカードの種類や性能等を記憶したメモリ(特許文献3)、冷却用のファンのような機械器具等、他の電力消費部材を備えたプローブカードにおいても生じる。   The power shortage of the test power source in the probe card is not only the heating power to the heating element as a power consuming member, but also electronic components such as relays and capacitors arranged in the power supply path for test signals on the contact (patent This also occurs in a probe card provided with other power consuming members such as a document 2), a memory storing the type and performance of the probe card (Patent Document 3), and a mechanical instrument such as a cooling fan.

また、プローブカードにおけるテスト電力源の電力不足は、テスターに備え付けるプローブカード自体を、接触子や電力消費部材の数が少ないプローブカードから、それらの数が多いプローブカードに交換した場合にも、生じる。   Moreover, the power shortage of the test power source in the probe card also occurs when the probe card itself provided in the tester is replaced with a probe card having a large number of contacts from a probe card having a small number of contacts and power consuming members. .

本発明の目的は、電力不足を補い、電力を効率よく供給して、試験効率を高めることにある。   An object of the present invention is to make up for power shortage, efficiently supply power, and improve test efficiency.

本発明者らは、プローブカードが、テストヘッドの下方側に配置されることや、カードホルダに受けられること等に着目して本発明を完成した。   The present inventors have completed the present invention by paying attention to the fact that the probe card is disposed below the test head, received by the card holder, and the like.

本発明に係る電気的試験装置は、配線基板、該配線基板の下側に配置され、下面に接触端子が配置されたプローブ基板、及び前記配線基板又は前記プローブ基板に配置された電力消費部材とを含むプローブカードと、該プローブカードの上側に配置された板状部材と、前記配線基板及び前記板状部材のいずれか一方に配置された第1の接続部であって、前記電力消費部材に電気的に接続された第1の端子を有する第1の接続部と、前記配線基板及び前記板状部材の他方に配置された第2の接続部であって、第1の端子部に電気的に接続された第2の端子を有する第2の接続部と、前記第1及び第2の端子を介して前記電力消費部材に電力を供給する、電力消費部材用電力源とを含む。前記第1及び第2の端子は、互いに上下の関係に位置されており、前記第1の端子は第1の導電性部を備え、前記第2の端子は、前記第1の導電性部がその一端部において接触する第2の導電性部を備え、前記第1の接続部は、さらに、前記配線基板及び前記板状部材の前記一方に支持された電気絶縁体であって前記第1の導電性部を該第1の導電性部が該電気絶縁体の内部から該電気絶縁体の上方又は下方に突出する状態に支持する電気絶縁体を備え、前記第2の接続部は、さらに、前記配線基板及び前記板状部材の前記他方に配置された支持部であって前記第2の導電性部を支持する支持部と、前記導電性部に電気的に接続された配線路であって前記支持部から上方に突出する状態に前記支持部又は前記導電性部に結合された配線路とを備え、前記電気絶縁体は前記支持部を受け入れる凹所を有する。前記第1の接続部の前記第1の導電性部は、ポゴピンを備え、前記板状部材は、さらに、該板状部材を上下方向に貫通する配線路であって、前記ポゴピンに電気的に接続された配線路を備え、前記第1の接続部は、さらに、前記板状部材に弾性体を介して配置された配線経路確保部材を備え、前記ポゴピンは、前記配線経路確保部材を上下に貫通して伸びて、前記導電性部及び前記配線路に電気的に接続されている。 An electrical test apparatus according to the present invention includes a wiring board, a probe board disposed below the wiring board and having contact terminals disposed on a lower surface thereof, and a power consuming member disposed on the wiring board or the probe board. Including a probe card, a plate-like member arranged on the probe card, and a first connecting portion arranged on one of the wiring board and the plate-like member. A first connection portion having a first terminal electrically connected; and a second connection portion disposed on the other of the wiring board and the plate-like member, wherein the first terminal portion is electrically And a second connection part having a second terminal connected to the power source, and a power source for a power consuming member that supplies power to the power consuming member via the first and second terminals. The first and second terminals are positioned in a vertical relationship with each other, the first terminal includes a first conductive portion, and the second terminal includes the first conductive portion. A second conductive portion contacting at one end thereof, wherein the first connection portion is an electrical insulator supported on the one of the wiring board and the plate-like member; An electrical insulator that supports the conductive portion in a state in which the first conductive portion protrudes from above or below the electrical insulator from the inside of the electrical insulator; and the second connection portion further includes: A support portion disposed on the other side of the wiring board and the plate-like member and supporting the second conductive portion; and a wiring path electrically connected to the conductive portion. A wiring path coupled to the support portion or the conductive portion so as to protrude upward from the support portion; For example, the electrical insulator has a recess for receiving the supporting part. The first conductive portion of the first connection portion includes a pogo pin, and the plate-like member is a wiring path that penetrates the plate-like member in the vertical direction, and is electrically connected to the pogo pin. The first connection portion further includes a wiring path securing member disposed on the plate-like member via an elastic body, and the pogo pin moves the wiring path securing member up and down. It extends through and is electrically connected to the conductive portion and the wiring path.

本発明に係る他の電気的試験装置は、配線基板、該配線基板の下側に配置され、下面に接触端子が配置されたプローブ基板、及び前記配線基板又は前記プローブ基板に配置された電力消費部材とを含むプローブカードと、該プローブカードを受けるカードホルダと、前記配線基板及び前記カードホルダのいずれか一方に配置された第1の接続部であって、前記電力消費部材に電気的に接続された第1の端子を有する第1の接続部と、前記配線基板及び前記カードホルダの他方に配置された第2の接続部であって、第1の端子部に電気的に接続された第2の端子を有する第2の接続部と、前記第1及び第2の端子を介して前記電力消費部材に電力を供給する、電力消費部材用電力源とを含む。前記第1及び第2の端子は、互いに上下の関係に位置されており、前記第1の端子は第1の導電性部を備え、前記第2の端子は、前記導電性部がその一端部において接触する第2の導電性部を備え、前記第2の接続部は、さらに、前記配線基板及び前記カードホルダの前記他方に配置された電気絶縁体であって前記第2の導電性部を支持する電気絶縁体と、前記第2の導電性部に電気的に接続された配線路とを備え、前記電気絶縁体は、前記第2の導電性部を受け入れる凹所を有し、前記第2の導電性部の上端は前記凹所内に後退されている。 Another electrical test apparatus according to the present invention includes a wiring board, a probe board disposed on the lower side of the wiring board, and contact terminals disposed on a lower surface , and power consumption disposed on the wiring board or the probe board. A probe card including a member, a card holder for receiving the probe card, and a first connection portion disposed on one of the wiring board and the card holder, and electrically connected to the power consuming member A first connection portion having a first terminal and a second connection portion disposed on the other of the wiring board and the card holder , the second connection portion being electrically connected to the first terminal portion A second connecting portion having two terminals, and a power source for a power consuming member that supplies power to the power consuming member through the first and second terminals. The first and second terminals are positioned in a vertical relationship with each other , the first terminal includes a first conductive portion, and the second terminal includes the conductive portion at one end thereof. And the second connecting portion is an electrical insulator disposed on the other of the wiring board and the card holder, and the second conductive portion An electrical insulator to support and a wiring path electrically connected to the second conductive portion, the electrical insulator having a recess for receiving the second conductive portion; The upper ends of the two conductive parts are retracted into the recesses.

電気的試験装置は、さらに、試験信号を発生する試験信号処理部であって、試験信号用電力源を備える試験信号処理部を含み、前記プローブカードは、さらに、前記セラミック基板の下側に配置された多層配線シートと、被検査体の電極に接触するように前記多層配線シートの下面に配置された複数の接触子とを備え、前記配線基板は、前記試験信号用電力源から前記試験信号を受ける複数の第3の端子を有する第3の接続部を備え、前記第3の端子は、前記配線基板、前記セラミック基板及び前記多層配線シートに設けられた内部配線を介して、前記接触子に電気的に接続されていてもよい。   The electrical test apparatus further includes a test signal processing unit that generates a test signal, the test signal processing unit including a test signal power source, and the probe card is further disposed below the ceramic substrate. And a plurality of contacts arranged on the lower surface of the multilayer wiring sheet so as to be in contact with the electrode of the object to be inspected, and the wiring board receives the test signal from the test signal power source. A third connecting portion having a plurality of third terminals for receiving the contact, wherein the third terminal is connected to the contact via an internal wiring provided on the wiring board, the ceramic substrate, and the multilayer wiring sheet. May be electrically connected.

前記配線基板は前記第1の端子に電気的に接続された給電路を有することができる。また、前記第1の接続部は、分離可能に結合された雄型及び雌型のいずれか一方のコネクタを含み、前記第2の接続部は、前記雄型及び前記雌型の他方のコネクタを含むことができる。   The wiring board may have a power feeding path electrically connected to the first terminal. In addition, the first connection portion includes one of a male connector and a female connector that are detachably coupled, and the second connection portion includes the other connector of the male and female connectors. Can be included.

複数の前記電力消費部材が前記配線基板又は前記プローブ基板に配置されており、前記配線基板は複数の給電路を有し、前記第1の接続部は複数の前記第1の端子を有し、前記第2の接続部は複数の前記第2の端子を有し、各給電路は前記電力消費部材及び前記第1の端子に電気的に接続されていてもよい。   A plurality of the power consuming members are arranged on the wiring board or the probe board, the wiring board has a plurality of power supply paths, the first connection portion has a plurality of the first terminals; The second connection unit may include a plurality of the second terminals, and each power supply path may be electrically connected to the power consuming member and the first terminal.

前記プローカードは、さらに、前記配線基板の上に配置された補強部材であって、上下に開放する空間を有する補強部材を含み、前記第1及び第2の接続部は、少なくとも一部を前記空間に受け入れられていてもよい。   The probe card further includes a reinforcing member disposed on the wiring board, the reinforcing member having a space that opens up and down, and the first and second connecting portions are at least partially at least partially It may be accepted in space.

前記配線経路確保部材は、前記第1の接続部の上端部を受け入れる凹所を有することができる。   The wiring path securing member may have a recess that receives an upper end portion of the first connection portion.

前記電力消費部材は、前記セラミック基板の内部に配置された発熱体、前記配線基板に配置された電子部品、前記プローブカードに配置されたメモリ、及び前記プローブカードに配置された機械器具を含むグループから選択された少なくとも1つを含むことができる。   The power consuming member includes a heating element disposed inside the ceramic substrate, an electronic component disposed on the wiring substrate, a memory disposed on the probe card, and a mechanical device disposed on the probe card. At least one selected from:

本発明によれば、電力消費部材用電力源を含むから、電力消費部材用電力源の電力を第1及び第2の端子を介して電力消費部材に電力を供給することができる。その結果、テスターの電力不足が解消される。   According to the present invention, since the power source for the power consuming member is included, the power of the power source for the power consuming member can be supplied to the power consuming member via the first and second terminals. As a result, the power shortage of the tester is resolved.

本発明によれば、また、配線基板に配置された第1の接続部の第1の端子と、補助部材に配置された第2の接続部の第2の端子とが、上下の関係に位置されているから、板状部材又はプローブカードの重量が第1及び第2の端子に作用して、第1及び第2の端子が電気的に確実に接続され、電力が電力消費部材に効率よく供給される。
上記の結果、電力消費部材が所定の動作を短時間で実行可能になり、試験効率が高まる。
According to the present invention, the first terminal of the first connection portion disposed on the wiring board and the second terminal of the second connection portion disposed on the auxiliary member are positioned in a vertical relationship. Therefore, the weight of the plate-like member or the probe card acts on the first and second terminals, the first and second terminals are electrically connected securely, and the power is efficiently supplied to the power consuming member. Supplied.
As a result, the power consuming member can execute a predetermined operation in a short time, and the test efficiency is increased.

第1及び第2の端子のいずれか一方をポゴピンとし、他方をポゴピンが接触する導電性部とすれば、ポゴピンが内部のばね部材により導電性部に押圧されるから、第1及び第2の端子が電気的により確実に接続される。その結果、加熱電力が発熱体により効率よく供給されて、プローブカードがより短時間で所定の温度に上昇される。   If either one of the first and second terminals is a pogo pin and the other is a conductive portion that the pogo pin contacts, the pogo pin is pressed against the conductive portion by an internal spring member. The terminals are more securely connected electrically. As a result, the heating power is efficiently supplied from the heating element, and the probe card is raised to a predetermined temperature in a shorter time.

プローブカードを用いた試験装置の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of the testing apparatus using a probe card. 図1に示す試験装置で用いるプローブカードの一実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of the probe card used with the testing apparatus shown in FIG. 図2に示すプローブカードで用いるセラミック基板の一実施例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one Example of the ceramic substrate used with the probe card shown in FIG. 図1に示す試験装置で用いる補強部材の一実施例を示す平面図である。It is a top view which shows one Example of the reinforcing member used with the test apparatus shown in FIG. 加熱電力用接続装置の第1の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st Example of the connection apparatus for heating electric power. 図5に示す加熱電力用接続装置で用いる雌型コネクタの平面図である。It is a top view of the female connector used with the connecting apparatus for heating electric power shown in FIG. 図5に示す加熱電力用接続装置で用いる雄型コネクタの平面図である。It is a top view of the male connector used with the connecting apparatus for heating electric power shown in FIG. 加熱電力用接続装置の第2の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd Example of the connection apparatus for heating electric power. 図8におけるポゴピン部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the pogo pin part in FIG. 図8に示す加熱電力用接続装置におけるコネクタを有する底板に発熱体を備えていないプローブカードを組み付けた場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of assembling | attaching the probe card which is not equipped with the heat generating body to the baseplate which has a connector in the connecting apparatus for heating electric power shown in FIG. 加熱電力用接続装置の第3の実施例を示す図であって、配線基板とカードホルダとを上下方向に離間させた状態を示す図である。It is a figure which shows the 3rd Example of the connection apparatus for heating electric power, Comprising: It is a figure which shows the state which spaced apart the wiring board and the card holder. 加熱電力用接続装置の第4の実施例を示す図であって、配線基板とカードホルダとを上下方向に離間させた状態を示すである。It is a figure which shows the 4th Example of the connection apparatus for heating electric power, Comprising: It shows the state which spaced apart the wiring board and the card holder.

[用語について]   [Terminology]

本発明においては、図1において、上下方向を上下方向といい、左右方向を左右方向といい、紙背方向を前後方向という。しかし、それらの方向は、多数の接触子が配置されたプローブ基板及びそれを用いたプローブカードを試験装置に取り付けた状態におけるプローブ基板及びプローブカードの姿勢に応じて異なる。   In the present invention, in FIG. 1, the vertical direction is referred to as the vertical direction, the horizontal direction is referred to as the horizontal direction, and the paper back direction is referred to as the front-rear direction. However, these directions differ depending on the postures of the probe board and the probe card in a state where the probe board on which a large number of contacts are arranged and the probe card using the probe board are attached to the test apparatus.

それゆえに、本発明に係る試験装置は、プローブカードが試験装置に取り付けられた状態において、本発明でいう上下方向が、実際に、上下方向となる状態、上下逆となる状態、斜めの方向となる状態等、いずれの方向となる状態で使用してもよい。   Therefore, in the test apparatus according to the present invention, when the probe card is attached to the test apparatus, the vertical direction in the present invention is actually the vertical direction, the upside down state, the diagonal direction, It may be used in any direction, such as a state.

[試験装置の実施例]   [Example of test apparatus]

図1を参照するに、試験装置10は、円板状の半導体ウエーハ12を被検査体とし、ウエーハ12に形成された複数の集積回路を一回で又は複数回に分けて検査、すなわち試験する。各集積回路は、パッド電極のような複数の電極(図示せず)を上面に有する。   Referring to FIG. 1, a test apparatus 10 uses a disk-shaped semiconductor wafer 12 as an object to be inspected, and inspects, that is, tests, a plurality of integrated circuits formed on the wafer 12 at one time or divided into a plurality of times. . Each integrated circuit has a plurality of electrodes (not shown) such as pad electrodes on the top surface.

図1及び図2を参照するに、試験装置10は、板状の複数の接触子14を備える電気的接続装置、すなわちプローブカード16と、ウエーハ12が配置される検査ステージ18と、プローブカード16に電気的に接続されるテストヘッド20と、プローブカード16をその外周縁部において受けるカードホルダ22と、検査ステージ18に対するカードホルダ22の高さ又は傾きを制御するカード制御部24と、カードホルダ22に対する検査ステージ18の位置を制御するステージ制御部26と、接触子14に対する試験信号(すなわち、試験のために集積回路に供給する供給信号、供給信号に対する集積回路からの応答信号等の電気信号)の授受を行うべくテストヘッド20や接触子14を制御する試験信号処理部28と、プローブカード16の温度を制御するヒーター制御部30と、加熱電力(加熱電流)を供給する電力源32とを含む。   Referring to FIGS. 1 and 2, the test apparatus 10 includes an electrical connection device including a plurality of plate-like contacts 14, that is, a probe card 16, an inspection stage 18 on which the wafer 12 is disposed, and a probe card 16. A test head 20 that is electrically connected to the card, a card holder 22 that receives the probe card 16 at its outer peripheral edge, a card control unit 24 that controls the height or inclination of the card holder 22 relative to the inspection stage 18, and a card holder A stage control unit 26 for controlling the position of the inspection stage 18 with respect to 22, and a test signal for the contact 14 (that is, an electrical signal such as a supply signal supplied to the integrated circuit for the test and a response signal from the integrated circuit for the supply signal) ), A test signal processing unit 28 for controlling the test head 20 and the contact 14 in order to send and receive, and a probe car 16 heater control unit 30 for controlling the temperature of, and a power source 32 for supplying heating power (heating current).

図示の例では、各接触子14は、クランク状の形状を有する板状のプローブを用いている。そのような接触子14は、例えば、特開2005-201844号公報等に記載されている公知のものである。   In the illustrated example, each contactor 14 uses a plate-like probe having a crank shape. Such a contact 14 is, for example, a known one described in JP-A-2005-201844.

しかし、各接触子14は、タングステン線のような金属細線から製作されたプローブ、フォトリソグラフィー技術と堆積技術とを用いて製作された板状のプローブ、ポリイミドのような電気絶縁シートの一方の面に複数の配線を形成し、それら配線の一部を接触子として用いるプローブ等、従来から公知のものであってもよい。   However, each contact 14 is a probe made from a fine metal wire such as a tungsten wire, a plate-like probe made using a photolithography technique and a deposition technique, or one surface of an electrical insulating sheet such as polyimide. Conventionally known ones such as a probe in which a plurality of wirings are formed and a part of the wirings are used as contacts may be used.

プローブカード16は、平坦な下面を有する補強部材34と、補強部材34の下面に保持された円形平板状の配線基板36と、配線基板36の下面に配置された平板状の電気接続器38と、電気接続器38の下面に配置されたプローブ基板40と、補強部材34の上に配置された円板状のカバー42とを含む。これらの部材34〜42は、複数のボルトにより分離可能に堅固に組み付けられている。   The probe card 16 includes a reinforcing member 34 having a flat lower surface, a circular flat wiring substrate 36 held on the lower surface of the reinforcing member 34, and a flat electric connector 38 disposed on the lower surface of the wiring substrate 36. The probe board 40 disposed on the lower surface of the electrical connector 38 and the disc-shaped cover 42 disposed on the reinforcing member 34 are included. These members 34 to 42 are firmly assembled so as to be separable by a plurality of bolts.

補強部材34は、ステンレス板のような金属材料で製作されている。図4に示すように、補強部材34は、内方環状部34aと、外方環状部34bと、両環状部34a,34bを連結する複数の連結部34cと、外方環状部34bから半径方向外方へ延びる複数の延長部34dと、内方環状部34aの内側に一体的に続く中央枠部34eとを有し、それらの部分の間が上下の両方向に開放する空間34fとして作用する形状とすることができる。   The reinforcing member 34 is made of a metal material such as a stainless plate. As shown in FIG. 4, the reinforcing member 34 includes an inner annular portion 34a, an outer annular portion 34b, a plurality of coupling portions 34c that couple the annular portions 34a and 34b, and a radial direction from the outer annular portion 34b. A shape having a plurality of extending portions 34d extending outward and a central frame portion 34e that integrally extends inside the inner annular portion 34a and acting as a space 34f that opens between these portions in both the upper and lower directions. It can be.

そのような補強部材34は、例えば、特開2008−145238号公報に記載されている。また例えば、特開2008−145238号公報に記載されているように、補強部材34の上側に補強部材34の熱変形を抑制する環状の熱変形抑制部材を配置し、その熱変形抑制部材の上にカバー42を配置してもよい。   Such a reinforcing member 34 is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-145238. Further, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-145238, an annular thermal deformation suppressing member that suppresses thermal deformation of the reinforcing member 34 is disposed on the upper side of the reinforcing member 34, and the upper portion of the thermal deformation suppressing member is arranged. The cover 42 may be disposed on the front.

配線基板36は、図示の例では、ガラス入りエポキシ樹脂のような電気絶縁樹脂により円板状に製作されており、また接触子14に対する試験信号の受け渡しに用いる複数の導電路すなわち内部配線46と、加熱電力の供給に用いる複数の給電路48とを有している。   In the illustrated example, the wiring board 36 is manufactured in a disk shape from an electrically insulating resin such as glass-filled epoxy resin, and a plurality of conductive paths, i.e., internal wirings 46, used for passing test signals to the contact 14. And a plurality of power supply paths 48 used for supplying heating power.

配線基板36の上面の環状周縁部には、テストヘッド20に接続される多数のコネクタ44が配置されている。各コネクタ44は、内部配線46に電気的に接続された複数の端子(図示せず)を有する。   A large number of connectors 44 connected to the test head 20 are arranged on the annular peripheral edge of the upper surface of the wiring board 36. Each connector 44 has a plurality of terminals (not shown) electrically connected to the internal wiring 46.

補強部材34と配線基板36とは、補強部材34の下面と配線基板36の上面とを互いに当接させた状態に、複数のねじ部材(図示せず)により同軸的に結合されている。   The reinforcing member 34 and the wiring board 36 are coaxially coupled by a plurality of screw members (not shown) in a state where the lower surface of the reinforcing member 34 and the upper surface of the wiring board 36 are in contact with each other.

電気接続器38は、例えば、特開2008−145238号公報に記載されている公知のものである。電気接続器38は、電気絶縁性のピンホルダを上下方向に貫通して伸びるポゴピンのような公知の複数の接続ピン50,52を備えており、配線基板36の内部配線46及び給電路48をそれぞれ接続ピン50及び52によりプローブ基板40の、後に説明する導電路72及び給電路70に電気的に接続している。   The electrical connector 38 is a well-known thing described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-145238, for example. The electrical connector 38 includes a plurality of known connection pins 50 and 52 such as pogo pins extending vertically through an electrically insulating pin holder, and each of the internal wiring 46 and the power supply path 48 of the wiring board 36 is provided. The connection pins 50 and 52 are electrically connected to a conductive path 72 and a power feeding path 70 described later on the probe board 40.

電気接続器38は、ピンホルダの上面が配線基板36の下面に当接された状態に、複数のねじ部材及び適宜な部材(いずれも図示せず)により、ピンホルダにおいて配線基板36の下面に結合されている。   The electrical connector 38 is coupled to the lower surface of the wiring board 36 at the pin holder by a plurality of screw members and appropriate members (none of which are shown) with the upper surface of the pin holder in contact with the lower surface of the wiring board 36. ing.

さらに、接続ピン50及び52のそれぞれは、その上端及び下端をスプリングにより離間させており、また上端を配線基板36の内部配線46又は給電路48の下端部に続く端子部(図示せず)に押圧されていると共に、下端をプローブ基板40の上面に設けられた他の端子部に押圧されている。   Further, each of the connection pins 50 and 52 has an upper end and a lower end separated by a spring, and an upper end connected to a terminal portion (not shown) following the internal wiring 46 of the wiring board 36 or the lower end portion of the power supply path 48. While being pressed, the lower end is pressed by another terminal portion provided on the upper surface of the probe substrate 40.

プローブ基板40は、図示の例では、ポリイミド樹脂のような電気絶縁性樹脂により形成されたフレキシブル多層シート54を多層のセラミック基板56の下面に設けた併用基板であり、また多層シート54の下面に接触子14を片持ち状に配置している。   In the illustrated example, the probe substrate 40 is a combined substrate in which a flexible multilayer sheet 54 formed of an electrically insulating resin such as a polyimide resin is provided on the lower surface of the multilayer ceramic substrate 56. The contact 14 is arranged in a cantilever manner.

多層シート54は、複数の内部配線(図示せず)を内部に有すると共に、内部配線に電気的に接続された複数のプローブランド(図示せず)を下面に有する公知の形状及び構造を有しており、またセラミック基板56と一体的に形成されている。   The multilayer sheet 54 has a known shape and structure having a plurality of internal wirings (not shown) inside and a plurality of probe lands (not shown) electrically connected to the internal wirings on the lower surface. And formed integrally with the ceramic substrate 56.

各接触子14は、その先端部(針先)を下方に突出させた状態に、半田のような導電性接合材による接合、レーザによる溶接等の手法により、前記したプローブランドに片持ち梁状に装着されている。   Each contactor 14 has a cantilever shape on the above-described probe land by a technique such as bonding with a conductive bonding material such as solder, welding with a laser, or the like with its tip (needle tip) protruding downward. It is attached to.

図3に示すように、セラミック基板56は、複数の発熱層58と複数の導電層60とを備える。図3に示す例では、厚さ方向(図示の例では、上下方向)に間隔をおいた複数層(4層)の発熱層58が設けられており、また厚さ方向に隣り合う発熱層58の間、最上部の発熱層58の上側、及び最下部の発熱層58の下側のそれぞれに複数層(3層)の導電層60が設けられている。   As shown in FIG. 3, the ceramic substrate 56 includes a plurality of heat generating layers 58 and a plurality of conductive layers 60. In the example shown in FIG. 3, a plurality of layers (four layers) of heat generation layers 58 spaced in the thickness direction (the vertical direction in the illustrated example) are provided, and the heat generation layers 58 adjacent in the thickness direction are provided. In the meantime, a plurality of layers (three layers) of conductive layers 60 are provided on the upper side of the uppermost heating layer 58 and on the lower side of the lowermost heating layer 58, respectively.

各発熱層58は、発熱体62を薄いセラミック層64の一方の面に形成している。各発熱層58の発熱体62は、一筆書き状、同心円状等、適宜な形状を有するパターンの形状を有する。   Each heating layer 58 has a heating element 62 formed on one surface of a thin ceramic layer 64. The heating element 62 of each heating layer 58 has a pattern shape having an appropriate shape such as a one-stroke shape or a concentric shape.

これに対し、各導電層60は、配線パターンのような配線66を薄いセラミック層68の一方の面に形成している。セラミック基板56の各配線66は、多層シート54の内部配線に電気的に接続されており、またその内部配線と共に、接触子14に対する試験信号の受け渡しに利用される。   In contrast, each conductive layer 60 has a wiring 66 such as a wiring pattern formed on one surface of a thin ceramic layer 68. Each wiring 66 of the ceramic substrate 56 is electrically connected to the internal wiring of the multilayer sheet 54, and is used for passing test signals to the contactor 14 together with the internal wiring.

各発熱体62は、発熱層58及び導電層60を厚さ方向に貫通して伸びる一対の給電路70(図2も参照)に電気的に接続されている。発熱体62は、発熱体毎に設けられた一対の給電路70に接続されていてもよい、複数の発熱体62で共通の一対の給電路70に並列的に接続されていてもよい。   Each heating element 62 is electrically connected to a pair of power supply paths 70 (see also FIG. 2) extending through the heating layer 58 and the conductive layer 60 in the thickness direction. The heating element 62 may be connected to a pair of feeding paths 70 provided for each heating element, or may be connected in parallel to a pair of feeding paths 70 common to the plurality of heating elements 62.

各配線66は、発熱層58及び導電層60を厚さ方向に貫通して伸びる導電路72(図2参照)に電気的に接続されている。給電路70及び導電路72のそれぞれは、発熱層58及び導電層60に設けられた導電性ビアの結合により形成されている。   Each wiring 66 is electrically connected to a conductive path 72 (see FIG. 2) extending through the heat generating layer 58 and the conductive layer 60 in the thickness direction. Each of the power supply path 70 and the conductive path 72 is formed by coupling conductive vias provided in the heat generation layer 58 and the conductive layer 60.

各導電路72は、対応する導電層60の配線66には電気的に接続されているが、導電層60の給電路70には電気的に接続されていない。このため、各発熱体層68には、導電路72が発熱体62に接触することなく貫通する抜き穴、発熱体62が存在しないパターン不存在領域等の電気絶縁領域(図示せず)が設けられている。   Each conductive path 72 is electrically connected to the wiring 66 of the corresponding conductive layer 60, but is not electrically connected to the power supply path 70 of the conductive layer 60. For this reason, each heating element layer 68 is provided with an electrically insulating region (not shown) such as a through-hole through which the conductive path 72 does not contact the heating element 62 or a pattern non-existence region where the heating element 62 does not exist. It has been.

上記とは逆に、各給電路70は、対応する発熱層58の発熱体62には電気的に接続されているが、導電層60の配線66には電気的に接続されていない。このため、各導電層68には、給電路70が配線66に接触することなく貫通する抜き穴、配線66が存在しない配線不存在領域等、他の電気絶縁領域(図示せず)が設けられている。   Contrary to the above, each power supply path 70 is electrically connected to the heat generating element 62 of the corresponding heat generating layer 58, but not electrically connected to the wiring 66 of the conductive layer 60. For this reason, each electrically conductive layer 68 is provided with other electrically insulating regions (not shown) such as a through-hole through which the power supply path 70 does not come into contact with the wiring 66 and a wiring non-existing region where the wiring 66 does not exist. ing.

導電層60の代わりに、電気的絶縁層であってもよい。この場合、厚さ方向に隣り合う発熱層58の間、最上部の発熱層58の上側、及び最下部の発熱層58の下側のそれぞれに複数の絶縁層を設けてもよいし、単一の絶縁層を設けてもよい。また、厚さ方向に隣り合う発熱層58の間、最上部の発熱層58の上側、及び最下部の発熱層58の下側に設ける上記した電気絶縁領域は、抜き穴である必要はない。   An electrically insulating layer may be used instead of the conductive layer 60. In this case, a plurality of insulating layers may be provided between the heat generating layers 58 adjacent to each other in the thickness direction, above the uppermost heat generating layer 58, and below the lowermost heat generating layer 58, respectively. An insulating layer may be provided. Further, the above-described electrical insulating regions provided between the heat generating layers 58 adjacent to each other in the thickness direction, above the uppermost heat generating layer 58 and below the lowermost heat generating layer 58 do not need to be open holes.

しかし、厚さ方向に隣り合う絶縁層の導電路72は、発熱層58の発熱体62に接触することなく、互いに接続されている。このため、各発熱層58は、上記したパターン不存在領域(図示せず)を有する。これにより、導電路72を経る試験信号は、給電路70を経る加熱電力の影響を受けない。   However, the conductive paths 72 of the insulating layers adjacent in the thickness direction are connected to each other without being in contact with the heating element 62 of the heating layer 58. For this reason, each heat generating layer 58 has the pattern non-existing region (not shown). Thereby, the test signal passing through the conductive path 72 is not affected by the heating power passing through the power supply path 70.

上記のようなプローブ基板40は、セラミック基板56の上面が電気接続器38の下面に向けて押圧された状態に、複数のねじ部材及び適宜な部材(いずれも図示せず)により、配線基板36の下面に結合されている。これにより、電気接続器38の接続ピン50及び52の下端は、それぞれ、給電路70及び導電路72の上端に押圧されて、給電路70及び導電路72に電気的に接続されている。   In the probe board 40 as described above, the wiring board 36 is formed by a plurality of screw members and appropriate members (all not shown) in a state where the upper surface of the ceramic substrate 56 is pressed toward the lower surface of the electrical connector 38. It is connected to the lower surface of the. Thereby, the lower ends of the connection pins 50 and 52 of the electrical connector 38 are pressed against the upper ends of the power supply path 70 and the conductive path 72, respectively, and are electrically connected to the power supply path 70 and the conductive path 72.

再度図1及び図2を参照するに、カードホルダ22は、ステンレスのような金属材料やポリイミドのような樹脂材料等で製作されており、また内向きフランジのように、リング状の周縁部22aと、周縁部22aの下端部から内方へ伸びる上向きの段部22bとを有している。段部22bは、内向きフランジのようにリング状の形状を有しており、また配線基板36の外周縁部の下側を受けている。   Referring to FIGS. 1 and 2 again, the card holder 22 is made of a metal material such as stainless steel or a resin material such as polyimide, and has a ring-shaped peripheral portion 22a like an inward flange. And an upward step 22b extending inwardly from the lower end of the peripheral edge 22a. The step portion 22 b has a ring shape like an inward flange and receives the lower side of the outer peripheral edge portion of the wiring board 36.

プローブカード16は、配線基板36の外周縁部が段部22bに受けられて、プローブカード16がテストヘッド20の筐体の下側に位置するように、補強部材34の延長部34d及び配線基板36の外周縁部において、複数のねじ部材(図示せず)により、カードホルダ22の段部22bに取り付けられている。   The probe card 16 includes the extension 34d of the reinforcing member 34 and the wiring board so that the outer peripheral edge of the wiring board 36 is received by the step 22b and the probe card 16 is positioned below the casing of the test head 20. The outer peripheral edge 36 is attached to the step 22b of the card holder 22 by a plurality of screw members (not shown).

カードホルダ22は、検査ステージ18に対するカードホルダ22の傾きを変更するカード支持機構(図示せず)を介して、試験装置10のフレーム又は筐体に取り付けられている。   The card holder 22 is attached to the frame or casing of the test apparatus 10 via a card support mechanism (not shown) that changes the inclination of the card holder 22 with respect to the inspection stage 18.

前記したカード支持機構は、試験に先だって、特に1ロット分の試験又は1つの被検査体の試験に先だって、カード制御部24により制御されて、検査ステージ18に対するカードホルダ22、ひいてはプローブカード16の高さ又は傾きを変更する。これにより、プローブカード16は、接触子14の針先により形成される仮想的な針先面がチャックトップ76に受けられたウエーハ12に対し、所定の高さ位置となるように、位置決められる。   The card support mechanism described above is controlled by the card control unit 24 prior to the test, particularly prior to the test for one lot or the test of one object to be inspected. Change height or tilt. As a result, the probe card 16 is positioned so that the virtual needle tip surface formed by the needle tip of the contactor 14 is positioned at a predetermined height with respect to the wafer 12 received by the chuck top 76.

上記のようなカード支持機構は、例えば、特開2002−14047号、特開2007−183194号等の公報に記載されている。   The card support mechanism as described above is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2002-14047 and 2007-183194.

検査ステージ18は、ウエーハ12を解除可能に真空的に吸着するステージ、すなわちチャックトップ76と、チャックトップ76を、プローブカード16に対し、前後方向、左右方向及び上下方向に三次元的に移動させると共に、上下方向へ伸びるθ軸線の周りに角度的に回転移動させるチャックトップ移動機構78とを備えている。   The inspection stage 18 moves the wafer 12 in a releasable vacuum state, that is, the chuck top 76 and the chuck top 76 in a three-dimensional manner relative to the probe card 16 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction. In addition, a chuck top moving mechanism 78 that rotationally moves around the θ axis extending in the vertical direction is provided.

検査ステージ18は、ステージ移動機構(図示せず)によりプローブカード16に対し前後及び左右の方向へ移動される。これにより、検査ステージ18は、ウエーハ12を試験する間は前後及び左右の方向への移動を防止されるが、試験すべき1ロット分のウエーハ12の交換のために、ステージ移動機構により前後及び左右の方向へ移動される。   The inspection stage 18 is moved in the front-rear and left-right directions with respect to the probe card 16 by a stage moving mechanism (not shown). As a result, the inspection stage 18 is prevented from moving in the front-rear and left-right directions while the wafer 12 is being tested, but in order to replace the wafer 12 for one lot to be tested, the inspection stage 18 is moved back and forth by the stage moving mechanism. It is moved left and right.

また、検査ステージ18は、1ロット分のウエーハ12の試験の間、1つのウエーハの試験を終了するたびに、試験すべきウエーハ12の交換のために、上記したステージ移動機構により前後及び左右の方向へ移動される。しかし、1ロット分のウエーハ12の試験の間、検査ステージ1を前後及び左右の方向へ移動させることなく、試験すべきウエーハ12を交換するようにしてもよい。   In addition, the inspection stage 18 has a front / rear and a left / right direction by the above-described stage moving mechanism for exchanging the wafer 12 to be tested every time one wafer test is completed during the test of the wafer 12 for one lot. Moved in the direction. However, the wafer 12 to be tested may be replaced without moving the inspection stage 1 in the front-back and left-right directions during the test of the wafer 12 for one lot.

上記のようなステージ移動機構を設ける代わりに、チャックトップ移動機構78によるチャックトップ76を前後方向及び左右方向へ移動させる機能を利用してもよい。   Instead of providing the stage moving mechanism as described above, a function of moving the chuck top 76 by the chuck top moving mechanism 78 in the front-rear direction and the left-right direction may be used.

ウエーハ12の試験に先だって、チャックトップ移動機構78は、ステージ制御部26により制御されて、チャックトップ76を、三次元的に移動させると共に、θ軸線の周りに角度的に回転移動させる。これにより、チャックトップ76に受けられたウエーハ12は、これに設けられた集積回路の電極が接触子14の針先に対向するように、位置決められる。   Prior to the test of the wafer 12, the chuck top moving mechanism 78 is controlled by the stage control unit 26 to move the chuck top 76 three-dimensionally and rotationally move around the θ axis. As a result, the wafer 12 received by the chuck top 76 is positioned so that the electrode of the integrated circuit provided on the wafer 12 faces the needle tip of the contact 14.

試験すべきウエーハ12の交換時、検査ステージ18は、上記したステージ移動機構により前後及び左右の方向へ移動される前に、ウエーハ12が接触子14に接触しない位置にチャックトップ76がチャックトップ移動機構78により下降された状態に維持される。   When the wafer 12 to be tested is exchanged, the chuck top 76 moves to a position where the wafer 12 does not contact the contact 14 before the inspection stage 18 is moved in the front-rear and left-right directions by the stage moving mechanism. The mechanism 78 is kept lowered.

テストヘッド20は、完成した複数の集積回路を配線基板のような支持基板に配置した複数の回路基板と、これら回路基板を収容するボックスとを備えた既知のものであり、プローブカード16の上方に配置されている。   The test head 20 is a known one having a plurality of circuit boards in which a plurality of completed integrated circuits are arranged on a support board such as a wiring board, and a box for housing these circuit boards. Is arranged.

図示の例では、各回路基板の集積回路は、配線80とコネクタ44とを介して、配線基板36の内部配線46に電気的に接続されている。これにより、各回路基板の集積回路は、実際の試験時に、試験信号処理部28により制御されて、ウエーハ12の集積回路に対しプローブカード16を介して試験信号を受け渡す。   In the illustrated example, the integrated circuit of each circuit board is electrically connected to the internal wiring 46 of the wiring board 36 via the wiring 80 and the connector 44. As a result, the integrated circuit on each circuit board is controlled by the test signal processing unit 28 during the actual test, and passes the test signal to the integrated circuit of the wafer 12 via the probe card 16.

接触子14と試験信号処理部28との間の試験信号の受け渡しは、コネクタ24を介して試験信号処理部28に直接行ってもよいし、コネクタ24及びテストヘッド20を介して試験信号処理部28に行うようにしてもよい   The transfer of the test signal between the contact 14 and the test signal processing unit 28 may be performed directly to the test signal processing unit 28 via the connector 24, or the test signal processing unit via the connector 24 and the test head 20. 28 may be performed.

コネクタ44の所定の端子に供給された試験信号は、配線基板36、電気接続器38、セラミック基板56及び多層シート54の内部配線を介して所定の接触子14に供給される。ウエーハ12からの応答信号は、上記の内部配線を介してコネクタ44の他の端子に供給される。   The test signal supplied to the predetermined terminal of the connector 44 is supplied to the predetermined contact 14 via the wiring board 36, the electrical connector 38, the ceramic substrate 56, and the internal wiring of the multilayer sheet 54. The response signal from the wafer 12 is supplied to the other terminal of the connector 44 through the internal wiring.

試験信号処理部28は、試験信号のための試験信号用電力源(図示せず)を有する。試験信号用電力源は、電力源32から独立している。図示の例では、電力源32は、電力消費部材用電力源として作用する。   The test signal processing unit 28 includes a test signal power source (not shown) for the test signal. The test signal power source is independent of the power source 32. In the illustrated example, the power source 32 acts as a power source for the power consuming member.

電力源32は、セラミック基板56に設けられた温度ヒューズ82を介して、給電路70に加熱電力を供給する。図示してはいないが、温度ヒューズ82は、電力源32から給電路70までの加熱用電流の供給路に配置されている。   The power source 32 supplies heating power to the power supply path 70 via a thermal fuse 82 provided on the ceramic substrate 56. Although not shown, the thermal fuse 82 is disposed in a heating current supply path from the power source 32 to the power supply path 70.

温度ヒューズ82は、一般的な電気的ヒューズと同様に、セラミック基板56の温度が許容値を超えると、断線して、電力源32と給電路70との間の加熱電力の供給路を遮断する。これにより、プローブカード16の安全性が維持される。   Similar to a general electrical fuse, the thermal fuse 82 is disconnected when the temperature of the ceramic substrate 56 exceeds an allowable value, and interrupts the heating power supply path between the power source 32 and the power supply path 70. . Thereby, the safety of the probe card 16 is maintained.

電力源32は、プローブカード16専用のものとしてもよい。そのようにすれは、上記した試験装置10、特にプローブカード16を既存の試験装置に容易に適用することができる。しかし、テスターの電源回路のようにプローブカード16専用の以外の回路を電力源32として用いてもよい。   The power source 32 may be dedicated to the probe card 16. As such, it is possible to easily apply the above-described test apparatus 10, particularly the probe card 16, to an existing test apparatus. However, a circuit other than dedicated to the probe card 16 such as a tester power supply circuit may be used as the power source 32.

プローブカード16は、また、プローブ基板40、特にセラミック基板56の上面に配置された温度センサ84及び過熱防止部材86と、プローブ基板40、特に多層シート54の下面に設けられたステージセンサ88とを含む。これらのセンサ84,88及び部材86は、ヒーター制御部34に接続されている。   The probe card 16 also includes a temperature sensor 84 and an overheat prevention member 86 disposed on the upper surface of the probe substrate 40, particularly the ceramic substrate 56, and a stage sensor 88 provided on the lower surface of the probe substrate 40, particularly the multilayer sheet 54. Including. These sensors 84 and 88 and the member 86 are connected to the heater control unit 34.

温度センサ84は、プローブカード16、特にプローブ基板56の温度を検出し、プローブ基板56の温度に対応する電気信号をヒーター制御部34に供給する。ヒーター制御部34は、温度センサ84からの信号を基に、所定の加熱電力を出力するように、電力源32を制御する。   The temperature sensor 84 detects the temperature of the probe card 16, particularly the probe substrate 56, and supplies an electric signal corresponding to the temperature of the probe substrate 56 to the heater control unit 34. The heater control unit 34 controls the power source 32 so as to output predetermined heating power based on a signal from the temperature sensor 84.

ヒーター制御部34は、特にプローブ基板56の温度が許容値を超えているとき、電力源32に加熱電力の供給を遮断させる信号を出力する。そのようなヒーター制御部34の機能は、プローブカード16の安全性をさらに高める。   The heater control unit 34 outputs a signal that causes the power source 32 to cut off the supply of heating power, particularly when the temperature of the probe substrate 56 exceeds an allowable value. Such a function of the heater control unit 34 further increases the safety of the probe card 16.

過熱防止部材86は、ICリレー、半導体リレー、トランジスタ等の回路遮断部材であり、また加熱電力の供給路に配置されている。ヒーター制御部34は、温度センサ84からの信号を基に、プローブ基板56の温度が許容値を超えているか否かを判定し、超えているとき、過熱防止部材86を作動させて、加熱電力の供給路を遮断させる。   The overheat prevention member 86 is a circuit interruption member such as an IC relay, a semiconductor relay, or a transistor, and is disposed in a heating power supply path. The heater control unit 34 determines whether or not the temperature of the probe board 56 exceeds an allowable value based on a signal from the temperature sensor 84. When the temperature exceeds the allowable value, the heater control unit 34 operates the overheat preventing member 86 to generate heating power. Shut off the supply path.

過熱防止部材86として、上記のような回路遮断部材を用いる代わりに、バイメタルのような回路遮断部材を用いてもよい。この場合、プローブ基板56の温度が回路遮断部材により定まる許容値を超えると、その回路遮断部材自体が開路して、加熱電力の供給路を遮断する。このときの回路遮断部材が開路したことはヒーター制御部34において確認される。   As the overheat prevention member 86, a circuit interruption member such as a bimetal may be used instead of using the circuit interruption member as described above. In this case, when the temperature of the probe substrate 56 exceeds an allowable value determined by the circuit interrupting member, the circuit interrupting member itself opens to interrupt the heating power supply path. The heater control unit 34 confirms that the circuit breaker member has been opened.

過熱防止部材86が上記いずれであっても、プローブカード16の安全性が維持される。これにより、プローブカード16の安全性は、プローブ基板56の温度が許容値を超えたことにより温度ヒューズ82が開路して、加熱電力の供給路が遮断されることと相まって、2重に高くなる。   Regardless of the overheat prevention member 86 described above, the safety of the probe card 16 is maintained. As a result, the safety of the probe card 16 is doubled in combination with the fact that the temperature fuse 82 is opened due to the temperature of the probe board 56 exceeding the allowable value and the heating power supply path is shut off. .

ヒーター制御部34は、プローブ基板56の温度が許容値を超えているとき、電力源32に加熱電力の供給を遮断させる信号を出力する。そのようなヒーター制御部34の機能は、プローブカード16の安全性をさらに高める。   When the temperature of the probe board 56 exceeds the allowable value, the heater control unit 34 outputs a signal that causes the power source 32 to cut off the supply of heating power. Such a function of the heater control unit 34 further increases the safety of the probe card 16.

ステージセンサ88は、検査ステージ18、特にチャックトップ76がプローブ基板40の近傍(特に、下方)に位置するか否かの判定に用いる電気信号を発生し、その電気信号をヒーター制御部34に出力する。ステージセンサ88として、プローブ基板40とチャックトップ76との間の電気的容量を検出する容量センサを用いることができる。   The stage sensor 88 generates an electrical signal used to determine whether or not the inspection stage 18, in particular, the chuck top 76 is positioned near (particularly below) the probe substrate 40, and outputs the electrical signal to the heater control unit 34. To do. As the stage sensor 88, a capacitance sensor that detects an electric capacitance between the probe substrate 40 and the chuck top 76 can be used.

発熱体62への通電は、チャックトップ76がプローブカード16の下方に存在しないとき、チャックトップ76がプローブカード16の下方に移動されるとき、ウエーハ12に試験信号が供給されていないとき等、未試験の間の任意な期間に行ってもよいし、ウエーハ12に試験信号を供給している実試験の間の任意な期間に行ってもよい。   When the chuck top 76 is not present below the probe card 16, the chuck top 76 is moved below the probe card 16, the wafer 12 is not supplied with a test signal, etc. It may be performed during an arbitrary period between untested times or may be performed during an arbitrary period between actual tests in which a test signal is supplied to the wafer 12.

チャックトップ76がプローブカード16の近傍に存在するか否か、集積回路の試験中であるか否か、及びプローブカード16が所定の温度を有するか否かに応じて、発熱体62に供給する加熱電力の量が調整されて、プローブカード16の温度が調整される。その結果、プローブカード16は効果的に加熱される。   Depending on whether the chuck top 76 is in the vicinity of the probe card 16, whether the integrated circuit is being tested, and whether the probe card 16 has a predetermined temperature, it is supplied to the heating element 62. The amount of heating power is adjusted, and the temperature of the probe card 16 is adjusted. As a result, the probe card 16 is effectively heated.

各発熱層58の発熱体62は、加熱電力が供給されることにより、半径方向における各部位で発熱する。これにより、セラミック基板56、ひいてはプローブ基板40は、半径方向及び上下方向における各部位において加熱されて、所定の温度に上昇される。その結果、プローブ基板40の熱膨張量がウエーハ12上の集積回路の熱膨張量に等しくなる温度にプローブ基板40が加熱されて、試験効率が著しく向上する。   The heating element 62 of each heat generating layer 58 generates heat at each portion in the radial direction when supplied with heating power. As a result, the ceramic substrate 56, and thus the probe substrate 40, is heated at each location in the radial direction and the vertical direction, and is raised to a predetermined temperature. As a result, the probe substrate 40 is heated to a temperature at which the thermal expansion amount of the probe substrate 40 becomes equal to the thermal expansion amount of the integrated circuit on the wafer 12, and the test efficiency is remarkably improved.

[加熱電力用接続装置の第1の実施例]   [First Example of Connecting Device for Heating Power]

図5から図7を参照するに、第1の実施例は、電力源32からの加熱電力をテストヘッド20の底板94から配線基板36に供給する。第1の実施例においては、加熱電力のために分離可能に結合される雌型及び雄型のコネクタ90及び92を用いる。   5 to 7, in the first embodiment, the heating power from the power source 32 is supplied from the bottom plate 94 of the test head 20 to the wiring board 36. In the first embodiment, female and male connectors 90 and 92 are used that are separably coupled for heating power.

配線基板36と底板94との間には、空間が形成されて、その空間に複数の圧縮コイルばね95(図5参照)が配置されている。   A space is formed between the wiring board 36 and the bottom plate 94, and a plurality of compression coil springs 95 (see FIG. 5) are arranged in the space.

雌型のコネクタ90は、補強部材34の空間34fに位置して配線基板36から立ち上がる状態に、ねじ部材、嵌合等の手段により配線基板36に結合されている。コネクタ90は、それぞれがコネクタ90の端子として作用する複数のポゴピン96を備える。各ポゴピン96は、上下の端部をばね力により互いに離間する方向に付勢する既知のものであり、またポゴピン96は、その下端を給電路48に接触されている。   The female connector 90 is coupled to the wiring board 36 by means of a screw member, fitting or the like so as to be positioned in the space 34f of the reinforcing member 34 and rising from the wiring board 36. The connector 90 includes a plurality of pogo pins 96 each acting as a terminal of the connector 90. Each pogo pin 96 is a known member that urges upper and lower ends thereof in a direction away from each other by a spring force, and the pogo pin 96 is in contact with the power supply path 48 at its lower end.

これに対し、雄型のコネクタ92は、棒状の導電性部98(図6参照)を電気絶縁材料製の支持部100に支持部100を上下方向に貫通した状態に支持させ、支持部100を電気絶縁材料製の保護筒102内に保持させている。   On the other hand, the male connector 92 supports the rod-shaped conductive portion 98 (see FIG. 6) in a state where the support portion 100 is vertically penetrated by the support portion 100 made of an electrically insulating material. It is held in a protective cylinder 102 made of an electrically insulating material.

コネクタ92は、保護筒102の一部が補強部材34の空間34fを下方に伸びて、導電性部98の下面が対応するポゴピン96の上端部に接触する状態に、底板94に複数のねじ部材、接着等の手段により結合されている。   The connector 92 has a plurality of screw members on the bottom plate 94 such that a part of the protective cylinder 102 extends downward in the space 34f of the reinforcing member 34 and the lower surface of the conductive portion 98 contacts the upper end portion of the corresponding pogo pin 96. And bonded by means such as adhesion.

第1の導電性部98は、第2の導電性部であるポゴピン96に対応されており、また対応するポゴピン96の上端が下面に当接するように、ポゴピン96と同じピッチで設けられている。各導電性部98の上端部は、加熱電力用の配線路104の下端部に電気的に接続されている。 The first conductive portion 98 corresponds to the pogo pin 96 that is the second conductive portion, and is provided at the same pitch as the pogo pin 96 so that the upper end of the corresponding pogo pin 96 contacts the lower surface. . The upper end portion of each conductive portion 98 is electrically connected to the lower end portion of the heating power wiring path 104.

導電性部98の代わりに、配線路104を支持部100の下端まで延在させて、配線路104の下端部を導電性部としてもよいし、ポゴピン96に対応された導電性の端子を支持部100の下面に設けて、その端子を配線路104に電気的に接続することにより、その端子を導電性部としてもよい。また、保護筒102を省略してもよい。   Instead of the conductive part 98, the wiring path 104 may be extended to the lower end of the support part 100, and the lower end part of the wiring path 104 may be used as a conductive part, or a conductive terminal corresponding to the pogo pin 96 is supported. The terminal may be a conductive portion by being provided on the lower surface of the portion 100 and electrically connecting the terminal to the wiring path 104. Further, the protective cylinder 102 may be omitted.

各配線路104は、支持部100から上方に突出する状態に支持部100に結合されており、また図1に示す加熱電力用配線105を介して電力源32に接続されている。加熱電力は、配線路104及び支持部100を介してポゴピン96に供給される。   Each wiring path 104 is coupled to the support portion 100 so as to protrude upward from the support portion 100, and is connected to the power source 32 via the heating power wiring 105 shown in FIG. 1. The heating power is supplied to the pogo pins 96 via the wiring path 104 and the support part 100.

ポゴピン96は配線基板36の側の加熱電力用の接続部すなわち端子として作用し、導電性部98は、底板94の側の加熱電力用の接続部すなわち端子として作用し、底板94は板状部材として作用する。   The pogo pins 96 act as connecting portions or terminals for heating power on the wiring board 36 side, the conductive portions 98 act as connecting portions or terminals for heating power on the bottom plate 94 side, and the bottom plate 94 is a plate-like member. Acts as

コネクタ90は、また、配線基板36に支持された電気絶縁体106を備える。電気絶縁体106は、上方に開放された凹所108を有する。支持部100及び保護筒102の下部は、凹所108に着脱可能に上方から受け入れられている。   The connector 90 also includes an electrical insulator 106 supported on the wiring board 36. The electrical insulator 106 has a recess 108 opened upward. Lower portions of the support portion 100 and the protective cylinder 102 are removably received in the recess 108 from above.

図示の例では、各ポゴピン96は、電気絶縁体106内を上下方向に伸びて、上端部が凹所108に突出する状態に電気絶縁体106に支持されており、また下端部を加熱電力用の給電路48に接触されて、接続ピン52及び給電路70(いずれも図2参照)を介して、発熱体62に接続されている。   In the illustrated example, each pogo pin 96 extends vertically in the electrical insulator 106 and is supported by the electrical insulator 106 such that the upper end protrudes into the recess 108, and the lower end is used for heating power. Is connected to the heating element 62 through the connection pin 52 and the power supply path 70 (see FIG. 2).

ポゴピン96の代わりに、ピン部材や突起等を用いてもよい。また、コネクタ90を雄型とし、コネクタ92を雌型としてもよい。さらに、コネクタ90を底板94の側に配置し、コネクタ92を配線基板36の側に配置してもよい。後者の場合、支持部100は配線基板36において給電路48に接続され、ポゴピン96は配線路104に電気的に接続される。   Instead of the pogo pins 96, pin members, protrusions, or the like may be used. The connector 90 may be a male type and the connector 92 may be a female type. Further, the connector 90 may be disposed on the bottom plate 94 side, and the connector 92 may be disposed on the wiring board 36 side. In the latter case, the support portion 100 is connected to the power supply path 48 in the wiring board 36, and the pogo pin 96 is electrically connected to the wiring path 104.

底板94は、図示の例では、電気絶縁材料量から製作されているが、コネクタ92及び配線路104の周りのみ電気絶縁材料製としてもよい。   In the illustrated example, the bottom plate 94 is manufactured from the amount of the electrically insulating material. However, only the periphery of the connector 92 and the wiring path 104 may be made of the electrically insulating material.

プローブカード16が底板94に下面に配置されると、加熱電力は、図1に示す電力源32から、配線路104、導電性部98、ポゴピン96、給電路48、接続ピン52及び給電路70を介して、発熱体62に供給可能になる。   When the probe card 16 is disposed on the bottom surface of the bottom plate 94, the heating power is supplied from the power source 32 shown in FIG. 1 to the wiring path 104, the conductive portion 98, the pogo pin 96, the feeding path 48, the connection pin 52, and the feeding path 70. It becomes possible to supply to the heating element 62 via.

また、ポゴピン96及び導電性部98は、プローブカード16が底板94に下面に配置された状態において、カバー42に設けられた開口を介して上下に対向されて、ポゴピン96のばね力により互いに押圧されている。これにより、ポゴピン96及び導電性部98は、電気的に確実に接続される。その結果、加熱電力は発熱体62に効率よく供給されて、プローブカード16は短時間で所定の温度に上昇される。   Further, the pogo pin 96 and the conductive portion 98 are opposed to each other by the spring force of the pogo pin 96 so as to be opposed to each other through the opening provided in the cover 42 in a state where the probe card 16 is disposed on the bottom surface of the bottom plate 94. Has been. Thereby, the pogo pin 96 and the electroconductive part 98 are electrically connected reliably. As a result, the heating power is efficiently supplied to the heating element 62, and the probe card 16 is raised to a predetermined temperature in a short time.

上記とは逆に、ポゴピン96及び導電性部98は、それぞれ、コネクタ92及び90に配置してもよい。この場合、コネクタ90及び92を、それぞれ、底板94及び配線基板36に配置してもよい。   Contrary to the above, the pogo pin 96 and the conductive portion 98 may be disposed on the connectors 92 and 90, respectively. In this case, the connectors 90 and 92 may be disposed on the bottom plate 94 and the wiring board 36, respectively.

[加熱電力用接続装置の第2の実施例]   [Second Embodiment of Connecting Device for Heating Power]

図8から図10を参照するに、第2の実施例も、電力源32からの加熱電力をテストヘッド20の底板94から配線基板36の給電路48に供給する。第2の実施例においても、加熱電力のために分離可能に結合される雄型及び雌型のコネクタ110及び112を用いる。   With reference to FIGS. 8 to 10, the second embodiment also supplies the heating power from the power source 32 from the bottom plate 94 of the test head 20 to the power supply path 48 of the wiring board 36. The second embodiment also uses male and female connectors 110 and 112 that are separably coupled for heating power.

配線基板36と底板94との間に、空間が形成されて、その空間に図5に示す複数の圧縮コイルばね95が配置されている。   A space is formed between the wiring board 36 and the bottom plate 94, and a plurality of compression coil springs 95 shown in FIG. 5 are arranged in the space.

雄型のコネクタ110は、補強部材34の空間34fに位置して配線基板36から立ち上がる状態に、ねじ部材、嵌合等の手段により配線基板36に結合されており、配線基板36の側の加熱電力用接続部である第2の接続部として作用する。 The male connector 110 is coupled to the wiring board 36 by means of a screw member, fitting or the like in a state where the male connector 110 is positioned in the space 34f of the reinforcing member 34 and rises from the wiring board 36. It acts as a second connection portion that is a power connection portion.

コネクタ110は、配線基板36の上面に結合された電気絶縁性の主部114と、主部114を上下方向に貫通する複数の導電性部116とを備える。図示の例では、各導電性部116は、導電性のビアであり、またコネクタ110の端子として作用する。したがって、主部114は、第2の接続部の導電性部116を支持する支持部として作用する。 The connector 110 includes an electrically insulating main portion 114 coupled to the upper surface of the wiring board 36, and a plurality of conductive portions 116 penetrating the main portion 114 in the vertical direction. In the illustrated example, each conductive portion 116 is a conductive via and acts as a terminal of the connector 110. Therefore, the main portion 114 functions as a support portion that supports the conductive portion 116 of the second connection portion.

雌型のコネクタ112は、底板94の側に配置されており、また底板94の側の加熱電力用接続部である第1の接続部として作用する。 The female connector 112 is disposed on the bottom plate 94 side, and acts as a first connection portion that is a heating power connection portion on the bottom plate 94 side.

コネクタ112は、底板94を上下方向に貫通する状態に、底板94に支持された複数の配線路118と、底板94から下方に間隔をおいた配線経路確保部材120と、配線経路確保部材120を上下方向に貫通する状態に配線経路確保部材120に支持された複数のポゴピン122と、配線路118及びポゴピン122を電気的に接続する複数の接続部材124とを備える。   The connector 112 includes a plurality of wiring paths 118 supported by the bottom plate 94, a wiring path securing member 120 spaced apart from the bottom plate 94, and a wiring path securing member 120 so as to penetrate the bottom plate 94 in the vertical direction. A plurality of pogo pins 122 supported by the wiring path securing member 120 in a state of penetrating in the vertical direction, and a plurality of connection members 124 that electrically connect the wiring paths 118 and the pogo pins 122 are provided.

各配線路118は、ポゴピン、ピン部材、導電性ビア、それらの組合せ等で形成されており、また下端部を接続部材124の上端部に当接させており、上端部を底板94の上方に突出させている。各配線路118の上端部は、図1に示す加熱電力用配線105を介して電力源32に接続されている。   Each wiring path 118 is formed of pogo pins, pin members, conductive vias, combinations thereof, and the like. Further, the lower end is brought into contact with the upper end of the connection member 124, and the upper end is above the bottom plate 94. It is protruding. The upper end portion of each wiring path 118 is connected to the power source 32 via the heating power wiring 105 shown in FIG.

配線経路確保部材120は、電気絶縁材料で製作されており、またコネクタ110の上端部を受け入れるように、下方に開放する凹所126を有する。ポゴピン122は、凹所126の奥底を上下に貫通して伸びて、接続部材124の下端に接触している。したがって、配線経路確保部材120は、ポゴピン122を下方に突出して支持する、前記第1の接続部の電気絶縁体として作用する。 The wiring path securing member 120 is made of an electrically insulating material and has a recess 126 that opens downward to receive the upper end of the connector 110. The pogo pin 122 extends vertically through the bottom of the recess 126 and contacts the lower end of the connection member 124. Therefore, the wiring route securing member 120 acts as an electrical insulator of the first connection portion that supports the pogo pin 122 so as to protrude downward.

配線経路確保部材120は、複数の圧縮コイルばね128を介して、底板94の下側に配置されている。このため、配線経路確保部材120は、コネクタ110の上端部を凹所126に受け入れており、またポゴピン122の下端を導電性部116の上端に押圧している。   The wiring path securing member 120 is disposed below the bottom plate 94 via a plurality of compression coil springs 128. For this reason, the wiring path securing member 120 receives the upper end of the connector 110 in the recess 126 and presses the lower end of the pogo pin 122 against the upper end of the conductive portion 116.

プローブカード16が底板94に下面に配置された状態において、加熱電力は、図1に示す電力源32から、配線路118、接続部材124、ポゴピン122、導電性部116、給電路48、接続ピン52及び給電路70を介して、発熱体62に供給可能になる。   In the state where the probe card 16 is disposed on the bottom surface of the bottom plate 94, the heating power is supplied from the power source 32 shown in FIG. 1 to the wiring path 118, the connection member 124, the pogo pin 122, the conductive portion 116, the power supply path 48, and the connection pin. The heat generating body 62 can be supplied via the power supply path 52 and the power supply path 70.

また、プローブカード16が底板94に下面に配置された状態において、導電性部116及びポゴピン122は、カバー42に設けられた開口を介して上下に対向されて、ポゴピン122及び圧縮コイルばね128のばね力により互いに押圧されている。これにより、導電性部116及びポゴピン122は、電気的に確実に接続される。その結果、加熱電力は発熱体62に効率よく供給されて、プローブカード16は短時間で所定の温度に上昇される。   Further, in a state where the probe card 16 is disposed on the bottom surface of the bottom plate 94, the conductive portion 116 and the pogo pin 122 are vertically opposed to each other through the opening provided in the cover 42, and the pogo pin 122 and the compression coil spring 128 are They are pressed against each other by the spring force. Thereby, the electroconductive part 116 and the pogo pin 122 are electrically connected reliably. As a result, the heating power is efficiently supplied to the heating element 62, and the probe card 16 is raised to a predetermined temperature in a short time.

上記のようにコネクタ110を備えていないプローブカード16を用いる試験装置の場合、配線経路確保部材120は、圧縮コイルばね128により、カバー42の上面に押圧される。そのような試験装置において、各接続部材124を弾性変形可能の線状部材で形成すれば、図10に示すように、底板94とカバー42との間隔を所定の値に維持するように、配線経路確保部材120が圧縮コイルばね128のばね力に抗して底板42の側に変位される。   In the case of the test apparatus using the probe card 16 that does not include the connector 110 as described above, the wiring path securing member 120 is pressed against the upper surface of the cover 42 by the compression coil spring 128. In such a test apparatus, if each connecting member 124 is formed of a linear member that can be elastically deformed, as shown in FIG. 10, the wiring between the bottom plate 94 and the cover 42 is maintained at a predetermined value. The path securing member 120 is displaced toward the bottom plate 42 against the spring force of the compression coil spring 128.

上記の結果、ポゴピン122は、配線経路確保部材120と共に底板42の側に変位されて、カバー42に押圧されないから、たとえ加熱電力が誤ってポゴピンに供給されても、プローブカード16は加熱電力の影響を受けない。   As a result, the pogo pin 122 is displaced to the bottom plate 42 side together with the wiring path securing member 120 and is not pressed against the cover 42. Therefore, even if the heating power is accidentally supplied to the pogo pin, the probe card 16 has the heating power. Not affected.

導電性部116及びポゴピン122も、上記とは逆に、それぞれ、コネクタ112及び110に配置してもよい。この場合、コネクタ110及び112を、それぞれ、底板94及び配線基板36に配置してもよい。   The conductive portion 116 and the pogo pin 122 may also be disposed on the connectors 112 and 110, respectively, contrary to the above. In this case, the connectors 110 and 112 may be disposed on the bottom plate 94 and the wiring board 36, respectively.

[加熱電力用接続装置の第3の実施例]   [Third Example of Connecting Device for Heating Power]

図11を参照するに、第3の実施例は、電力源32からの加熱電力をカードホルダ22から配線基板36の給電路48に供給する。   Referring to FIG. 11, in the third embodiment, the heating power from the power source 32 is supplied from the card holder 22 to the power supply path 48 of the wiring board 36.

第3に実施例においては、それぞれが図2に示す給電路52に接続された複数の第1の導電性部130を配線基板36に設け、それぞれが第1の導電性部130に接続された第2の導電性部である複数のポゴピン132をカードホルダ22に段部22bを上下方向に貫通する状態に設けている。


Third, in the embodiment, a plurality of first conductive portions 130 each connected to the power supply path 52 shown in FIG. 2 are provided on the wiring board 36, and each is connected to the first conductive portion 130. A plurality of pogo pins 132, which are second conductive portions, are provided in a state of penetrating the card holder 22 through the step portion 22b in the vertical direction.


導電性部130は、導電性の平坦なランドであり、また段部22bに対向する状態に配線基板36の下面に設けられている。   The conductive portion 130 is a conductive flat land, and is provided on the lower surface of the wiring substrate 36 so as to face the stepped portion 22b.

これに対し、ポゴピン132は、すでに述べたポゴピンと同様に公知のものであり、また上端部が段部22bの上面より下方に位置されて導電性部130の下側に位置する状態に段部22bに設けられている。各ポゴピン132の下端部は、加熱電力用配線136及び図1に示す加熱電力用配線105を介して電力源32に接続されている。   On the other hand, the pogo pin 132 is known in the same manner as the previously described pogo pin, and the stepped portion is in a state where the upper end portion is located below the upper surface of the stepped portion 22b and is located below the conductive portion 130. 22b. The lower end portion of each pogo pin 132 is connected to the power source 32 via the heating power wiring 136 and the heating power wiring 105 shown in FIG.

プローブカード16は、配線基板36の外周縁部が段部22bに受けられて、段部22bに取り付けられている。段部22bは、プローブカード16が段部22bに載置された状態において全ての導電性部130を受け入れる凹所134を有する。   The probe card 16 is attached to the step 22b with the outer peripheral edge of the wiring board 36 being received by the step 22b. The step portion 22b has a recess 134 that receives all the conductive portions 130 in a state where the probe card 16 is placed on the step portion 22b.

凹所134は、上方に開放する枠部材138により形成されている。枠部材138は、電気絶縁材料から製作されており、また凹所134が上方に開放するように段部22bに結合されている。この場合、ポゴピン132は、枠部材138をも上下方向に貫通して、上端部を凹所内に突出させている。   The recess 134 is formed by a frame member 138 that opens upward. The frame member 138 is made of an electrically insulating material, and is coupled to the step portion 22b so that the recess 134 opens upward. In this case, the pogo pin 132 also penetrates the frame member 138 in the vertical direction, and the upper end portion protrudes into the recess.

しかし、段部22bの厚さ寸法とほぼ同じ高さ寸法を有する枠部材138を用い、その枠部材138をこれが段部22bを上下方向に貫通する状態に段部22bに配置してもよい。   However, the frame member 138 having a height dimension substantially the same as the thickness dimension of the stepped portion 22b may be used, and the frame member 138 may be arranged on the stepped portion 22b so as to penetrate the stepped portion 22b in the vertical direction.

上記いずれの場合も、枠部材138は、導電性部130を凹所134に受け入れるから、ポゴピン132と共にコネクタの機能を有する。導電性部13は、これが凹所134に受け入れられた状態において、ポゴピン132に上端に接触する。   In any of the above cases, the frame member 138 has the function of a connector together with the pogo pin 132 because the conductive portion 130 is received in the recess 134. The conductive portion 13 contacts the upper end of the pogo pin 132 in a state where the conductive portion 13 is received in the recess 134.

各導電性部130及び各ポゴピン132は、それぞれ、第1及び第2の接続部として作用する。また、第1及び第2の接触部の互いに接触する部位は、それぞれ、第1及び第2の端子として作用する。   Each conductive part 130 and each pogo pin 132 act as first and second connection parts, respectively. In addition, the portions of the first and second contact portions that are in contact with each other function as first and second terminals, respectively.

プローブカード16がカードホルダ22に受けられた状態において、加熱電力は、図1に示す電力源32から、加熱電力用配線136、ポゴピン132、導電性部130、給電路48等を介して、発熱体62に供給可能になる。   In a state where the probe card 16 is received by the card holder 22, the heating power generates heat from the power source 32 shown in FIG. 1 via the heating power wiring 136, the pogo pin 132, the conductive portion 130, the power supply path 48, and the like. The body 62 can be supplied.

また、プローブカード16がカードホルダ22に受けられた状態において、導電性部130及びポゴピン132は、上下に対向されて、ポゴピン132のばね力により互いに押圧されている。これにより、導電性部130及びポゴピン132は、電気的に確実に接続される。その結果、加熱電力は発熱体62に効率よく供給されて、プローブカード16は短時間で所定の温度に上昇される。   In a state where the probe card 16 is received by the card holder 22, the conductive portion 130 and the pogo pin 132 are opposed to each other in the vertical direction and are pressed against each other by the spring force of the pogo pin 132. Thereby, the electroconductive part 130 and the pogo pin 132 are electrically connected reliably. As a result, the heating power is efficiently supplied to the heating element 62, and the probe card 16 is raised to a predetermined temperature in a short time.

図11に示す実施例においては、ポゴピン132の上端が凹所134内に後退されているから、導電性部130を備えていないプローブカードをカードホルダ22に配置しても、各プローブ132はそのようなプローブカード、特に配線基板に接触しない。   In the embodiment shown in FIG. 11, the upper end of the pogo pin 132 is retracted into the recess 134, so that even if a probe card without the conductive portion 130 is placed in the card holder 22, each probe 132 is not Such a probe card, especially a wiring board is not contacted.

導電性部130及びポゴピン132も、上記とは逆に、それぞれ、段部22b及び配線基板36に配置してもよい。また、導電性部130を雄型コネクタとし、枠部材138を雄型コネクタを受け入れる雌型コネクタとしてもよい。後者の場合、雄型及び雌型のコネクタのいずれか一方に、ポゴピン132や他のピンを端子として用い、他方に導電性部を端子として用いてもよい。   The conductive portion 130 and the pogo pin 132 may also be disposed on the stepped portion 22b and the wiring board 36, respectively, contrary to the above. Further, the conductive portion 130 may be a male connector, and the frame member 138 may be a female connector that receives the male connector. In the latter case, the pogo pin 132 or another pin may be used as a terminal for one of the male and female connectors, and the conductive portion may be used as a terminal for the other.

[加熱電力用接続装置の第4の実施例]   [Fourth Example of Connecting Device for Heating Power]

図12を参照するに、第4の実施例も、電力源32からの加熱電力をカードホルダ22から配線基板36の給電路48に供給する。第4の実施例においては、加熱電力のために、分離可能に結合される雄型及び雌型のコネクタ140及び142を用いる。   Referring to FIG. 12, the fourth embodiment also supplies the heating power from the power source 32 from the card holder 22 to the power supply path 48 of the wiring board 36. The fourth embodiment uses male and female connectors 140 and 142 that are separably coupled for heating power.

雄型のコネクタ140は、配線基板36から立ち下がる状態に配線基板36に結合されており、配線基板36の側の加熱電力用接続部として作用する。コネクタ140は、配線基板36の下面に結合された電気絶縁性の主部144と、主部144を上下方向に貫通して配線基板36の配線路48に接続された複数の導電性部146とを備える。各導電性部146は、コネクタ140の端子として作用する。   The male connector 140 is coupled to the wiring board 36 so as to fall from the wiring board 36, and acts as a heating power connecting portion on the wiring board 36 side. The connector 140 includes an electrically insulating main portion 144 coupled to the lower surface of the wiring board 36, and a plurality of conductive portions 146 that penetrate the main portion 144 in the vertical direction and are connected to the wiring path 48 of the wiring substrate 36. Is provided. Each conductive portion 146 functions as a terminal of the connector 140.

雌型のコネクタ142は、カードホルダ22の段部22bの側に配置されており、またカードホルダ22の側の加熱電力用接続部として作用する。コネクタ142は、段部22bの上部に結合された電気絶縁性の主部148と、主部148及び段部22bを上下方向に貫通する状態に、主部148及び段部22bに支持された複数の配線路150とを備える。   The female connector 142 is disposed on the side of the step portion 22b of the card holder 22 and acts as a heating power connecting portion on the card holder 22 side. The connector 142 includes an electrically insulating main portion 148 coupled to the upper portion of the step portion 22b, and a plurality of connectors 142 supported by the main portion 148 and the step portion 22b so as to penetrate the main portion 148 and the step portion 22b in the vertical direction. Wiring path 150.

主部148は、コネクタ140の主部144を受け入れるように、上方に開放する凹所152を備える。各配線路150は、ポゴピン、ピン部材、導電性ビア、それらの組合せ等で形成されており、また主部148及び段部22bを上下方向に貫通している。   The main portion 148 includes a recess 152 that opens upward to receive the main portion 144 of the connector 140. Each wiring path 150 is formed of pogo pins, pin members, conductive vias, combinations thereof, and the like, and penetrates the main portion 148 and the step portion 22b in the vertical direction.

各配線路150の上端部は、導電性部146の下端部に当接させており、したがって端子部として作用する。各配線路150の下端部は、段部22bの下面に露出されて、加熱電力用配線136に接続されている。各加熱電力用配線136は、図1に示す加熱電力用配線105を介して電力源32に接続されている。   The upper end portion of each wiring path 150 is in contact with the lower end portion of the conductive portion 146, and thus acts as a terminal portion. The lower end portion of each wiring path 150 is exposed on the lower surface of the stepped portion 22b and connected to the heating power wiring 136. Each heating power wiring 136 is connected to the power source 32 via the heating power wiring 105 shown in FIG.

プローブカード16がカードホルダ22に受けられた状態において、加熱電力は、図1に示す電力源32から、加熱電力用配線136、配線路150、導電性部146、給電路48等を介して、発熱体62に供給される。   In a state where the probe card 16 is received by the card holder 22, the heating power is supplied from the power source 32 shown in FIG. 1 via the heating power wiring 136, the wiring path 150, the conductive portion 146, the power feeding path 48, and the like. It is supplied to the heating element 62.

また、プローブカード16がカードホルダ22に受けられた状態において、導電性部146及び配線路150は、上下に対向されて、互いに接続される。これにより、加熱電力は発熱体62に効率よく供給されて、プローブカード16は短時間で所定の温度に上昇される。   In the state where the probe card 16 is received by the card holder 22, the conductive portion 146 and the wiring path 150 are opposed to each other in the vertical direction and are connected to each other. Thereby, the heating power is efficiently supplied to the heating element 62, and the probe card 16 is raised to a predetermined temperature in a short time.

図12に示す実施例においても、各配線路150の上端が凹所152内に後退されているから、コネクタ140を備えていないプローブカードをカードホルダ22に配置しても、各配線路150はそのようなプローブカード、特に配線基板に接触しない。   Also in the embodiment shown in FIG. 12, since the upper ends of the respective wiring paths 150 are retracted into the recesses 152, even if a probe card not equipped with the connector 140 is arranged in the card holder 22, each wiring path 150 is It does not contact such a probe card, especially a wiring board.

コネクタ140及び142も、上記とは逆に、それぞれ、段部22b及び配線基板36に配置してもよい。   The connectors 140 and 142 may also be disposed on the stepped portion 22b and the wiring board 36, respectively, contrary to the above.

上記いずれの実施例においても、雄型及び雌型コネクタは、雄型コネクタ自体が雌型コネクタに分離可能に嵌合される。しかし、そられの端子は、雄型コネクタ及び雌型コネクタのいずれか一方の端子が他方の端子に分離可能に嵌合される相互嵌合型のものであってもよいし、両端子が接触される相互接触型のものであってもよい。   In any of the above embodiments, the male connector and the female connector are separably fitted to the female connector. However, the terminal may be of a mutual fitting type in which either one of the male connector and the female connector is separably fitted to the other terminal, or both terminals are in contact with each other. The mutual contact type may be used.

発熱層58は、かならずしも多層である必要はなく、単層であってもよい。また発熱層58をセラミック基板56以外の基板に設けてもよい。さらに、図示の例のようなパターン形状を有する発熱体62を用いる代わりに、他の形状又は構造を有する発熱体を用いてもよい。   The heat generation layer 58 is not necessarily a multilayer, and may be a single layer. Further, the heat generating layer 58 may be provided on a substrate other than the ceramic substrate 56. Furthermore, instead of using the heating element 62 having a pattern shape as in the illustrated example, a heating element having another shape or structure may be used.

本発明は、電力消費部材としての発熱体62の代わりに、配線基板36に配置されたICリレーやコンデンサのような電子部品(特許文献2参照)、プローブカード16の種類や性能に関する情報が格納されてプローブカード16に配置されたメモリ(特許文献3参照)、プローブカード16に配置された冷却用ファンのような機械器具等を電力消費部材とする試験装置にも適用することができる。   The present invention stores information on the type and performance of the probe card 16 and electronic components such as IC relays and capacitors arranged on the wiring board 36 (see Patent Document 2) instead of the heating element 62 as a power consuming member. Thus, the present invention can also be applied to a test apparatus using a memory (see Patent Document 3) disposed on the probe card 16 and a mechanical instrument such as a cooling fan disposed on the probe card 16 as a power consuming member.

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

10 試験装置
12 半導体ウエーハ
14 接触子
16 プローブカード
18 検査ステージ
20 テストヘッド
22 カードホルダ
34 補強部材
36 配線基板
38 電気接続器
40 プローブ基板
42 カバー
44 試験信号用のコネクタ
46 配線基板の試験信号用内部配線
48 配線基板の加熱電力用給電路
50,52 接続ピン
54 多層シート
56 セラミック基板
58 発熱層
60 セラミック基板の試験信号用導電層
62 発熱体
64,68 セラミック層
66 セラミック基板の試験信号用配線
70 セラミック基板の加熱電力用給電路
72 セラミック基板の試験信号用導電路
76 チャックトップ
78 移動機構
80 試験信号用配線
82 ヒューズ
84,86,88 センサ
90,92,110,112 コネクタ
94 底板
96 ポゴピン
98 導電性部
100 支持部
102 保護筒
104 配線路
106 電気絶縁体
108,126 凹所
114 主部
116,130 導電性部
118 配線路
120 配線経路確保部材
122 ポゴピン
124 接続部材
128 圧縮コイルばね
132 ポゴピン
134,152 凹所
136 加熱電力用配線
140,142 コネクタ
144,148 主部
146 導電性部
150 配線路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test apparatus 12 Semiconductor wafer 14 Contact 16 Probe card 18 Inspection stage 20 Test head 22 Card holder 34 Reinforcement member 36 Wiring board 38 Electrical connector 40 Probe board 42 Cover 44 Connector for test signal 46 Internal for test signal of wiring board Wiring 48 Power supply path for heating power of wiring board 50, 52 Connection pin 54 Multilayer sheet 56 Ceramic substrate 58 Heat generation layer 60 Conductive layer for test signal of ceramic substrate 62 Heat generating element 64, 68 Ceramic layer 66 Wiring for test signal of ceramic substrate 70 Power supply path for heating power of ceramic substrate 72 Conductive path for test signal of ceramic substrate 76 Chuck top 78 Moving mechanism 80 Test signal wiring 82 Fuse 84, 86, 88 Sensor 90, 92, 110, 112 Connector 94 Bottom plate 96 Pogo 98 Conductive part 100 Support part 102 Protection cylinder 104 Wiring path 106 Electrical insulator 108, 126 Recess 114 Main part 116, 130 Conductive part 118 Wiring path 120 Wiring path securing member 122 Pogo pin 124 Connection member 128 Compression coil spring 132 Pogo pin 134,152 Recess 136 Heating power wiring 140,142 Connector 144,148 Main part 146 Conductive part 150 Wiring path

特開平4−359445号公報JP-A-4-359445 WO2007−141867A1WO2007-141867A1 特開2007−183193号公報JP 2007-183193 A

Claims (9)

配線基板と、該配線基板の下側に配置され、下面に接触端子が配置されたプローブ基板と、前記配線基板又は前記プローブ基板に配置された電力消費部材とを含むプローブカードと、
該プローブカードの上側に配置された板状部材と、
前記配線基板及び前記板状部材のいずれか一方に配置された第1の接続部であって、前記電力消費部材に電気的に接続された第1の端子を有する第1の接続部と、
前記配線基板及び前記板状部材の他方に配置された第2の接続部であって、第1の端子部に電気的に接続された第2の端子を有する第2の接続部と、
前記第1及び第2の端子を介して前記電力消費部材に電力を供給する、電力消費部材用電力源とを含み、
前記第1及び第2の端子は、互いに上下の関係に位置されており、
前記第1の端子は第1の導電性部を備え、前記第2の端子は、前記第1の導電性部がその一端部において接触する第2の導電性部を備え、
前記第1の接続部は、さらに、前記配線基板及び前記板状部材の前記一方に支持された電気絶縁体であって前記第1の導電性部を該第1の導電性部が該電気絶縁体の内部から該電気絶縁体の上方又は下方に突出する状態に支持する電気絶縁体を備え、
前記第2の接続部は、さらに、前記配線基板及び前記板状部材の前記他方に配置された支持部であって前記第2の導電性部を支持する支持部と、前記第2の導電性部に電気的に接続された配線路であって前記支持部から上方に突出する状態に前記支持部又は前記第2の導電性部に結合された配線路とを備え、
前記電気絶縁体は前記支持部を受け入れる凹所を有し、
前記第1の接続部の前記第1の導電性部は、ポゴピンを備え、
前記板状部材は、さらに、該板状部材を上下方向に貫通する配線路であって、前記ポゴピンに電気的に接続された配線路を備え、
前記第1の接続部は、さらに、前記板状部材に弾性体を介して配置された配線経路確保部材を備え、
前記ポゴピンは、前記配線経路確保部材を上下に貫通して伸びて、前記導電性部及び前記配線路に電気的に接続されている、集積回路の電気的試験装置。
A probe card including a wiring board, a probe board disposed on the lower side of the wiring board and having contact terminals disposed on a lower surface thereof, and a power consuming member disposed on the wiring board or the probe board;
A plate-like member arranged on the upper side of the probe card;
A first connecting portion disposed on one of the wiring board and the plate-like member, the first connecting portion having a first terminal electrically connected to the power consuming member;
A second connecting portion disposed on the other of the wiring board and the plate-like member, the second connecting portion having a second terminal electrically connected to the first terminal portion;
A power source for a power consuming member that supplies power to the power consuming member via the first and second terminals,
The first and second terminals are positioned in a vertical relationship with each other;
The first terminal includes a first conductive portion, and the second terminal includes a second conductive portion that contacts the first conductive portion at one end thereof,
The first connection portion is further an electric insulator supported by the one of the wiring board and the plate-like member, and the first conductive portion is electrically insulated by the first conductive portion. An electric insulator that supports the electric insulator so as to protrude from above or below the electric insulator;
The second connection part is a support part arranged on the other side of the wiring board and the plate-like member, and supports the second conductive part, and the second conductive part. A wiring path that is electrically connected to the part, and is connected to the support part or the second conductive part in a state of protruding upward from the support part,
The electrical insulator has a recess for receiving the support;
The first conductive portion of the first connection portion includes a pogo pin,
The plate-shaped member further includes a wiring path that penetrates the plate-shaped member in the vertical direction and is electrically connected to the pogo pin,
The first connection portion further includes a wiring path securing member disposed on the plate-like member via an elastic body,
The pogo pin extends vertically through the wiring path securing member and is electrically connected to the conductive portion and the wiring path .
配線基板と、該配線基板の下側に配置され、下面に接触端子が配置されたプローブ基板と、前記配線基板又は前記プローブ基板に配置された電力消費部材とを含むプローブカードと、
該プローブカードを受けるカードホルダと、
前記配線基板及び前記カードホルダのいずれか一方に配置された第1の接続部であって、前記電力消費部材に電気的に接続された第1の端子を有する第1の接続部と、
前記配線基板及び前記カードホルダの他方に配置された第2の接続部であって、第1の端子部に電気的に接続された第2の端子を有する第2の接続部と、
前記第1及び第2の端子を介して前記電力消費部材に電力を供給する、電力消費部材用電力源とを含み、
前記第1及び第2の端子は、互いに上下の関係に位置されており、
前記第1の端子は第1の導電性部を備え、前記第2の端子は、前記第1の導電性部がその一端部において接触する第2の導電性部を備え、
前記第2の接続部は、さらに、前記配線基板及び前記カードホルダの前記他方に配置された電気絶縁体であって前記第2の導電性部を支持する電気絶縁体と、前記第2の導電性部に電気的に接続された配線路とを備え、
前記電気絶縁体は、前記第2の導電性部を受け入れる凹所を有し、前記第2の導電性部の上端は前記凹所内に後退されている、集積回路の電気的試験装置。
A probe card including a wiring board, a probe board disposed on the lower side of the wiring board and having contact terminals disposed on a lower surface thereof, and a power consuming member disposed on the wiring board or the probe board;
A card holder for receiving the probe card;
A first connecting portion disposed on one of the wiring board and the card holder, the first connecting portion having a first terminal electrically connected to the power consuming member;
A second connecting portion disposed on the other of the wiring board and the card holder, the second connecting portion having a second terminal electrically connected to the first terminal portion;
A power source for a power consuming member that supplies power to the power consuming member via the first and second terminals,
The first and second terminals are positioned in a vertical relationship with each other;
The first terminal includes a first conductive portion, and the second terminal includes a second conductive portion that contacts the first conductive portion at one end thereof,
The second connection portion is further an electrical insulator disposed on the other of the wiring board and the card holder, and supports the second conductive portion, and the second conductive portion. A wiring path electrically connected to the sex part,
The electrical test apparatus for an integrated circuit, wherein the electrical insulator has a recess for receiving the second conductive portion, and an upper end of the second conductive portion is retracted into the recess.
さらに、試験信号を発生する試験信号処理部であって、試験信号用電力源を備える試験信号処理部を含み、
前記プローブカードは、さらに、セラミック基板と、前記セラミック基板の下側に配置された多層配線シートと、被検査体の電極に接触するように前記多層配線シートの下面に配置された複数の接触子とを備え、
前記配線基板は、前記試験信号用電力源から前記試験信号を受ける複数の第3の端子を有する第3の接続部を備え、
前記第3の端子は、前記配線基板、前記セラミック基板及び前記多層配線シートに設けられた内部配線を介して、前記接触子に電気的に接続されている、請求項1又は2に記載の試験装置。
Furthermore, a test signal processing unit for generating a test signal, including a test signal processing unit including a test signal power source,
The probe card further includes a ceramic substrate, a multilayer wiring sheet disposed on the lower side of the ceramic substrate, and a plurality of contacts disposed on the lower surface of the multilayer wiring sheet so as to be in contact with the electrodes of the device under test. And
The wiring board includes a third connection portion having a plurality of third terminals for receiving the test signal from the test signal power source,
The test according to claim 1 or 2, wherein the third terminal is electrically connected to the contact through an internal wiring provided on the wiring board, the ceramic substrate, and the multilayer wiring sheet. apparatus.
前記配線基板は前記第1の端子に電気的に接続された給電路を有する、請求項1又は2に記載の試験装置。   The test apparatus according to claim 1, wherein the wiring board has a power supply path electrically connected to the first terminal. 前記第1の接続部は、分離可能に結合された雄型及び雌型のいずれか一方のコネクタを含み、前記第2の接続部は、前記雄型及び前記雌型の他方のコネクタを含む、請求項1又は2に記載の試験装置。   The first connection portion includes one of a male connector and a female connector that are detachably coupled, and the second connection portion includes the other connector of the male and female types, The test apparatus according to claim 1 or 2. 前記配線基板は複数の給電路を有し、
前記第1の接続部は複数の前記第1の端子を有し、
前記第2の接続部は複数の前記第2の端子を有し、
各給電路は前記電力消費部材及び前記第1の端子に電気的に接続されている、請求項1又は2に記載の試験装置。
The wiring board has a plurality of power supply paths,
The first connection portion has a plurality of the first terminals,
The second connection portion has a plurality of the second terminals,
The test apparatus according to claim 1, wherein each power supply path is electrically connected to the power consuming member and the first terminal.
前記プローカードは、さらに、前記配線基板の上に配置された補強部材であって、上下に開放する空間を有する補強部材を含み、前記第1及び第2の接続部は、少なくとも一部を前記空間に受け入れられている、請求項1又は2に記載の試験装置。   The probe card further includes a reinforcing member disposed on the wiring board, the reinforcing member having a space that opens up and down, and the first and second connecting portions are at least partially at least partially The test apparatus according to claim 1, wherein the test apparatus is received in a space. 前記配線経路確保部材は、前記第1の接続部の上端部を受け入れる凹所を有する、請求項に記載の試験装置。 The test apparatus according to claim 1 , wherein the wiring path securing member has a recess that receives an upper end portion of the first connection portion. 前記電力消費部材は、前記セラミック基板の内部に配置された発熱体、前記配線基板に配置された電子部品、前記プローブカードに配置されたメモリ、及び前記プローブカードに配置された機械器具を含むグループから選択された少なくとも1つを含む、請求項3に記載の試験装置。   The power consuming member includes a heating element disposed inside the ceramic substrate, an electronic component disposed on the wiring substrate, a memory disposed on the probe card, and a mechanical device disposed on the probe card. The test apparatus according to claim 3, comprising at least one selected from:
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