JPH01161158A - プローブガードの製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、プローブカードの製造方法に関する。

（従来の技術） 従来から半導体製造工程においては、半導体ウェハに形
成されたチップを検査するため、導体パターンの形成さ
れた各チップの電極バラ１（にプローブカードのプロー
ブ接触端を接触させて各種電気特性を測定することが行
われている。このようなプローブカードの製造方法とし
ては、例えば特公昭５４−１３７９８号公報に開示され
た方法がある。

例えば、プリント基板の中央に形成した円形の窓を囲ん
で放射状に多数の独立した導体パターンを印刷し、この
プリン１−回路板の円形の窓と同心的に電気絶縁性の支
持体リングを−１−記回路板に接着し、この支持体リン
グ−１−に多数のプローブを配設する。

ここで、あらかじめ支持体リングには凹溝が形成されて
いて、この凹溝にエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂夕
塗布し、この塗布面を、支持体リングの凹溝にプローブ
が嵌合するようにプローブを保持するゾローブ保持部材
のテーパ面」二に同心的に接触させ、この状態を保持し
たまま加熱して一括的に熱硬化性樹脂を硬化させる。す
ると、支持体リングと各プローブとが固定する。

上記のように、プローブ針の支持体に多数のプローブを
配設し、接着剤により一括して多数のプローブを同時に
支持体に固定するようなものは、特公昭５９−４３０９
１号、特開昭５６−１．３５９３８号、特開昭５９−８
９４３０号公報に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記記載の公報で示したように、プロー
ブをプローブの支持体に、熱硬化性の接着剤等で一括的
に固定すると、熱硬化性の接着剤の同化に長時間を要し
、かつこの固化工程間の熱伸縮によりプローブの位置ズ
レが生ずるという問題点があった。

又、このような方法で製造したプローブカードにおいて
は、多数のプローブのうぢ１本のプローブに破損が生じ
ても、使用が出来なくなる場合があり汎用性に欠けてい
た。

又、このことに対応して熱硬化性の接着剤のかわりしこ
、単口１等を用いて、プローブを１本づつ支持体に取着
するようにすると、半田の溶融に高熱が必要であり、プ
ローブに熱による各種のダメージが発生し、プローブ自
体が酸化したり脆くなるという問題点があった。

この発明は、十記点に対処してなされたもので、プロー
ブを支持体に固定するのに光硬化性の接着剤により行な
うので、プローブを１本づつ支持体に固定でき、高い精
度のプローブカードを製造可能とし、又自動化し；よろ
製造を可能としたブしｌ−ブカー１〜の製造方法を提供
するものである。

〔発明の構成〕

一；３− （問題点を解決するための手段） この発明は、プローブを支持体に取着するに際し、支持
体の所定の位置に設置されたプローブを光硬化性の接着
剤により固定することを特徴とするプローブカードの製
造方法を得るものである。

（作用） プローブを支持体の所定の位置に固定するのに光硬化性
の接着剤により行なうので、プローブを１−本づつ正確
に支持体に固定でき、高い精度のプローブカードを製造
可能となる。又、プローブカードの製造を自動的にも行
なうことを可能とする効果も得られる。

特に、ＵＶ硬化性の接着剤にＵＶ光を照射してプローブ
を支持体に取着するようにすると、ＵＶ光の照射は常温
下で行なわれるのでプローブに熱ダメージをＪｊえるこ
となく、より精度の良いプローブカードが製造可能とな
る。

（実　施　例） 次に、本発明プローブカードの製造方法の一実施例を図
面を参照して説明する。

プローブカード（１）は、第５図に示すように、絶縁性
の例えば合成樹脂で形成された円形の絶縁基板に、夫々
絶縁状態で導電性部材によりプリン１−配線（２）され
たもの即ち、プリン１一基板■に、このプリント基板（
■の中心部を中心として例えばほぼ円形の開［」部（４
）が設けられている。」―記プリン１−配線（２）は、
一端がテスタに接続されろ端子と接続され、他端は、接
触端子例えばプローブ針０と接続される如く配線構成さ
れている。又、上記間Ｉ」部（イ）と同心的に電気的絶
縁性の例えばセラミックス製の支持体リング（６）が上
記プリン１へ基板■に接着されている。上記支持体リン
グは、第２図に示すように、片側に円錐台状のゆるいテ
ーパ面■を有しており、このテーパ面■」二には、例え
ばプローブ針（ハ）の外径よりやや幅広で、かつプロー
ブ針（ハ）の外径よりやや深さの深さ放射状凹溝（８）
が形成されている。この凹溝（８）にプローブ針（ハ）
が選択硬化性即ぢ、光硬化性の接着剤で取着されている
。

ここで、プローブ釧０の一端は、上記プリン１一基板（
３）に形成されたプリント配線（２）に接続されてぃて
、図示しないテスタと電気的に導通可能とされている。

又、上記プローブ針０は、直径例えば２５０７ｚｍで導
電性の材質例えばタングステン等であり、被検査体との
接続部である先端（４）は、例えばテーバ状に先細りし
ていて、最先端の直径は例えば５０μｍとなっている。

さらに、プローブ針０の先端■から例えば２５０μｍの
位置で予め所定の角度例えば１００°で曲げらオｂてい
る。このようなプローブ金１０を、プローブ針０の先端
（９）が被検査体の電極パッド配列パターンと対応する
如く支持体リング（６）に装着されている。

ここで、上記のようなプローブカード（１）を製造する
装置を概念的し３次しこ示す。

この装置は第１図に示すように予め定められた空間−ヒ
の基準点（プローブ接触端（ロ））に向けて垂直下方向
および水平方向に高倍率の２台の第１および第２の工業
用テレビカメラ（１（４）、（１１）を設置する。これ
らの工業用テレビカメラ（１（４）、（１］）による撮
像出力をパターン認識処理するパターン認識装置（１２
）を設け、−に記プローブ針（ハ）をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向
およびＵ、■、Ｗの３方向の回転を行う６軸駆動のロボ
ットハンド（１３）により把持する。このロボットハン
ド（１３）を制御する制御装置（１４）を設ける。さら
に」二記プローブ針（ハ）を支持する環状のセラミック
ス製の支持体リング（６）を］、　Ｙ、　Ｚ方向および
Ｚ軸内で回転可能に構成されたＸＹ子テーブル１５）Ｊ
二に載置して設ける。さらに、上記リング（６）のテー
パ面ωであるプローブ取り付は面に対して、垂直方向下
方に向けてプローブ針０を取着するための選択硬化性即
ち光硬化性の接着剤例えばＵＶ硬化性の接着剤（１６）
に対応した波長でかつセラミックスリング（６）に設け
られた凹溝（８）よりやや大きい位のスポット径に集光
されたＵＶ光を出力する如（ＵＶ光照射装置（１７）が
設けられている。

上記第１の工業用テレビカメラ（１（４）は基準点近傍
にロボットハンド（１３）により移動されてくるプロー
ブ針（ハ）の接触端（９）を先端側からほぼ軸方向に直
視してプローブ針（ハ）先端（接触端（９））正面の円
形のパターンを拡大して撮像する。他方、第２のエアー 業用テレビカメラ（１］）はプローブ針０の接触端（９
）の側面をほぼ軸と平行に直視して先端（接触端（９）
）の棒状のパターンを拡大して撮像するようにそれぞれ
配置されている。これら第１および第２の工業用テレビ
カメラ（１（４）、（１１）の撮影したパターンと予め
設定された接触端（４）が基準位置にあるときのそれぞ
れの基準パターンとをパターン認識装置（１２）で比較
照合する。そしてこのパターン認識装置（１２）の出力
に応じて各テレビカメラ（１（４）、（１１）による映
像パターンが各基準パターンと一致するようにロボット
ハンド（１３）を制御装置（１４）によりサーボ制御す
る。すなわち、接触端（９）の先端正面と側面の位置決
めを行う。この制御装置（１４）はこのようにロボッ１
ヘハンＦ（１３）をサーボ制御する他、予め設定された
プログラムに従ってこのロボットハンド（１３）を数値
制御する。

またＸＹ子テーブル１５）は、基準位置から各プローブ
が距離（Ｑ）だけロボットハンド（］３）が垂直下方に
下降して支持体リング（６）の予め定めた凹溝（８）に
プローブ針■を挿入し固定する。このような工程を全プ
ローブ針（ハ）に実行し、最終的に支持体リング（０と
プローブ針（ハ）とが第５図に示したような位置関係と
なるように、その移動および回転が制御装置（１４）に
より数値制御される。

次にプローブカードを製造する方法について説明する。

まず支持体リング（へ）をＸＹ子テーブル１５）上の取
付治具（１８）に厳密に方向および高さなど位置決め規
制してセットする。また、第３図に示すように。

支持体リング（へ）については各凹溝（８）内に予め光
硬化性の接着剤例えばＵＶ硬化性の接着剤（１６）をプ
ローブ針■の挿入に支障とならないよう［こ充填されて
いるものを用いる。次にトレイストッカ（図示せず）に
整列されたプローブ針０を第１番目のプローブ針０から
人手により、または自動的にロボッ１−ハンド（１３）
でストッカから把持取り出す。

そしてこのロボッ１−ハンド（１３）により搬送し、プ
ローブ針０の接触端（９）が第１−および第２の］二業
用テレビカメラ（１（４）、（１１）の視野内の基準点
近傍に位置するように移動する。そして第１および第２
の工業用テレビカメラ（１（４）、（１１）により上記
したプログラムによりプローブ針（ハ）の接触端（９）
をそれぞれ異なる方向から撮像し、撮像出力信号を２値
化してパターン認識装置（１２）に供給し、予め設定さ
れた基準パターン（標準位置信号）と比較して制御装置
（１４）により両者が一致するように、ロボッ１−ハン
ド（１３）を移動させてプローブ針■をＸ、Ｙ、Ｚ軸に
沿って移動させ、かっＵ、Ｖ、Ｗ方向に回転させて、プ
ローブ針０の接触端■）を空間上の基準位置に位置決め
する。

一方、Ｘ、　Ｙテーブル（１５）は、ロボットハンド（
］３）が第１番目のプローブ針（ハ）を把持した後、基
準位置からプローブ針（ハ）を垂直に下方に降下させた
とき、このプローブ針（ハ）が所定の凹溝内に挿入され
かつその接触端が支持体リング（へ）と所定の位置関係
をなすように、回転およびＸ、Ｙ、Ｚ方向の移動を行っ
て待機する。

そして上記位置決め後凹溝（８）位置に移動させた時、
ＴＪＶ硬化性接着剤（１６）は溶融状態なので、ロボッ
１−ハンド（１３）はサーボ制御による一致がとれて、
次いで数値制御により所定の距離（Ｑ）だけ垂直に下方
に降下した時、第４図に示すようにプローブ（ハ）を支
持体リング０の凹溝（８）の空間内で底面および側面か
ら浮いた状態に移動設定できる。この状態でプローブ針
０は、ＵＶ硬化性の接着剤（１６）に埋設されているの
で、この位置に、ＵＶ光照射装置（１７）からＵＶ光を
その位置にだけ選択的に例えば５秒程度照射してプロー
ブ針０を凹溝（８）の所定の位置に固定する。又、ＵＶ
光は常温なのでプローブ針０に熱ダメージ等を与えなく
てすみ、ＵＶ硬化性の接着剤はＵＶ光を照射すると即乾
性なので、処理速度の向上が計れる。

しかる後、ロボットハンド（１３）は第１番目のプロー
ブ針（ハ）を放し再び元の位置に復帰して第２番目のプ
ローブ針０を把持する。一方、Ｘ、　Ｙテーブルは、数
値制御により、基準位置からプローブ針■が垂直下方に
距離（ｆｌ）だけ降下したときこのプローブ釦０が第２
の凹溝（８）内に挿入されがっその接触端（９）が支持
体リング（０と所定の相対的位置関係をなすように、回
転および移動が制御されて待接状態となる。そして前述
した第１のプローブ針０の場合と同じ動作が繰り返され
、プローブ針０が支持体リング（０の隣接する凹溝（８
）に固定される。

このようにしてプローブ針（ハ）を１本１本全部の凹溝
（８）にプローブ釧（ハ）が固定されたところで、以」
−の動作は終了する。そして支持体リング（６）を各プ
ローブ釦（へ）とともに取付治具（１８）がら取り外し
、各プローブ針０がプリント配線（２）と一致するよう
にプリント基板（３）に穿設された窓に設けられた状態
で接着剤により接着する。このプリント基板（３）への
取着は、この回路板にプリン１〜されているプリント配
線（２）の端部で形成される中心に位置する如く位置決
めする。続いてプローブ針（ハ）の後端とプリン１〜基
板（３）の対応するプリン１〜配線■とが半ｌ］１付け
されてプローブカードが完成する。

なお以上の実施例では、プローブ針（ハ）をロボッ１へ
ハンド（１３）でサーボ制御した後、ロボッ１〜ハン１
〜（１３）を数値制御により降ドさせて支持体リングω
）の凹溝（８）内に位置させるようにした例について説
明したが、ロボットハンド（］３）は６軸の動きが可能
であり、Ｘ　Ｙテーブル（１５）もＸ、Ｙ、Ｚ方向の移
動および回転を行わせることが可能であるので、これら
の動きの任意の組合せを用いて、プローブ針（ハ）と支
持体リング（６）とを相対的に接近させることが可能で
ある。例えばロボッ１−ハンド（１３）に把持されたプ
ローブ針（ハ）を固定とし、支持体リング（６）を設置
したＸ、　Ｙテーブル（１５）を上昇し、支持体リング
（０の所定の凹溝（８）にプローブ針（ハ）を設置して
も良い。

さらにこの実施例では、プローブ針（ハ）を支持体リン
グ（へ）の各凹溝（８）内に固定するのに、ＵＶ硬化性
の接着剤（１６）を用いた例について説明したが、本発
明はかかる実施例に限定されるものではなく、比較的短
時間で選択的にプローブを１本１本支持体に固定可能な
手段であればいかなる固定手段をとることもできる。

また上記実施例ではプローブ針０について位置決めする
手段について説明したが、支持体リング（へ）の凹溝（
８）とさらに正確に合せるには、プローブ針０の位置決
め後筒１のテレビカメラ（１ｏ）で凹溝（８）を撮像し
、この凹溝（８）を位置認識することにより正確に凹溝
（８）に挿入位置決めできる。

又、支持体リングに必ずしも凹溝を設ける必要はなく、
ロボットハンドでプローブ針を支持体リングに固定して
おき、ＵＶ硬化性の接着剤を他のロボットハンドでプロ
ーブ針に塗装しながらほぼ同時にＵＶ光を照射してプロ
ーブ針を支持体リングに１本１本固定しても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のプローブカードの製造方
法は、加熱処理を必要としないので高い精度を得ること
ができる。さらに、従来のような人手による繁雑な工程
を必要とせずに高精度のプローブを製造することができ
る。また本発明の全工程を自動化することも可能である
。又、光硬化性の接着剤によりプローブ針を１本１本支
持体に取着することにより、修正が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための図、第２図
は第１図の支持体リングを示す斜視図、第３図は第２図
の■−■線に沿う断面図、第４図は第１図において支持
体リングの凹溝の製造方法を説明するための断面図、第
５図は第１図により製造されるプローブカードの説明図
である。 １・・・プローブカード　　６・・・支持体リング８・
・・凹溝　　　　　　　９・・・先端（接触端）１６・
・・ＵＶ硬化性の接着剤 １７・・ＵＶ光照射装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）プローブを支持体に取着するに際し、支持体の所
   定の位置に設置されたプローブを光硬化性の接着剤によ
   り固定することを特徴とするプローブカードの製造方法
   。
2. （２）光硬化性の接着剤は、ＵＶ硬化性の接着剤である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプローブ
   カードの製造方法。
3. （３）ＵＶ硬化性の接着剤にＵＶ光を照射してプローブ
   を支持体に選択的に固定することを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載のプローブカードの製造方法。
4. （４）支持体が、セラミックスリングからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のプローブカードの
   製造方法。
5. （５）支持体には、プローブの外径よりやや幅広でかつ
   深さの深い凹溝が放射状に形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のプローブカードの製造
   方法。
6. （６）凹溝の内面には光硬化性の接着剤が形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のプロー
   ブカードの製造方法。