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公開番号2019194554
公報種別公開特許公報(A)
公開日20191107
出願番号2018098303
出願日20180502
発明の名称プローブカード
出願人個人
代理人
主分類G01R 1/073 20060101AFI20191011BHJP(測定;試験)
要約【課題】 格子状配列における段数や不規則な配列が増加した場合でも、高精度なプローブ先端配列を確保し、かつ、安価なプローブカードを提供する。
【解決手段】 X-Y平面を形成する連続した1つの第1の絶縁シートと前記第1の絶縁シート上に設置された導電シートから成り、前記導電シートから形成される少なくともY方向に垂直部を有する複数のプローブをX方向に配列したプローブ列と、各々の前記プローブから連続して形成される配線パターンから成るプローブ配線パターン集合体を有し、前記第1の絶縁シートに少なくともX軸に沿って折り曲げ可能な変形手段と変形後における前記第1の絶縁シートを保持する手段を有し、前記第1の絶縁シートを変形したときに少なくとも前記プローブの垂直部がZ方向に方向変換する手段を有する
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
少なくとも2列以上のパッド列又はバンプ列に接触するプローブ群を有するプローブカードであって、X−Y平面を形成する連続した1つの第1の絶縁シートと前記第1の絶縁シート上に設置された導電シートから成り、前記導電シートから形成される少なくともY方向に垂直部を有する複数のプローブをX方向に配列したプローブ列と、各々の前記プローブから連続して形成される配線パターンから成るプローブ配線パターン集合体を有し、前記第1の絶縁シートに少なくともX軸に沿って折り曲げ可能な変形手段と変形後における前記第1の絶縁シートを保持する手段を有し、前記第1の絶縁シートを変形したときに少なくとも前記プローブの垂直部がZ方向に方向変換することを特徴とするプローブカード。
続きを表示(約 470 文字)【請求項2】
請求項1記載の変形手段であって、全ての前記プローブ配線パターン集合体において、1つの前記プローブ配線パターン集合体を含む第1の平面と、隣接する他の前記プローブ配線パターン集合体を含む第2の平面が、所望のY方向距離を隔てて平行となるべく連続して折り曲げることを特徴とする請求項1記載のプローブカード。
【請求項3】
請求項1記載の前記絶縁シートを保持する手段であって、X−Y平面上の第2の絶縁シートに設けられたスリットに、前記第1の絶縁シートの一部が挿入され固定される手段を有することを特徴とする請求項1記載のプローブカード。
【請求項4】
請求項2及び3記載の変形手段及び保持手段であって、前記第2の絶縁シートが前記第1の絶縁シートとX−Y平面上で同一の連続した絶縁シートで形成されることを特徴とする請求項1乃至3記載のプローブカード。
【請求項5】
前記第2の絶縁シートであって、前記第2の絶縁シート上に導電シートを設置したことを特徴とする請求項1乃至4記載のプローブカード。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップの回路検査に使用するプローブカードであって、特に狭ピッチの格子状プローブ配列を形成するプローブカードに関するものである。
続きを表示(約 5,200 文字)【背景技術】
【0002】
半導体回路の検査に用いるプローブカードは、半導体チップ上の端子パッド数の増加、パッド面積の縮小化、パッド間ピッチの狭小化に対応すべくプローブ配列の高密度化が要求されている。デバイス特性の向上及び消費電力低減効果並びに省スペース化を目的として、シリコン貫通電極(TSV)を使用して複数のICチップを三次元に実装する技術が開発されている。TSVを使用した三次元実装ICでは、40μmピッチレベルの狭ピッチ格子状配列が特徴であり、プローブの配列が困難なものとなっている。
【0003】
一方、1個のチップ上にCPUや複数の周辺回路を形成し、1チップでシステムを構成するSystem on a chip(SOC)ではウェハレベルでのパッケージ化開発と共にその集積化が進み、不規則な格子状配列で構成されるものも多く、プローブの配列がより困難なものとなってきている。
【0004】
狭ピッチのパッド配列に対し効率的なプローブ組立方法としては、例えば特開2016−206160号公報で開示されているように、プローブの製造において、複数のプローブが導電性金属箔から一括微細加工されたものを絶縁シートに貼り付けて同一平面上に配置したプローブ集合体であって、プローブ集合体のプローブ垂直部先端の間隔が、検査パッド列の何れかのパッド間隔と同一であり、一つのプローブ集合体における全てのプローブ外形が、一つの導電性金属箔から連続して加工される手段を有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2016−206160号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特開2016−206160号公報で開示されている方法によれば、格子状配列における段数や不規則な配列が増えるほど、シート状のプローブ集合体の枚数を増やさなければならず、シート数に対応してプローブ先端位置のばらつき管理が増加すると共に、高コスト化及び長納期化の問題が生じてくる。
【0007】
本発明は、上記プローブカードにおける問題点を解決するためになされたもので、格子状配列における段数や不規則な配列が増加した場合でも、高精度なプローブ先端配列を確保し、かつ、安価なプローブカードを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、X−Y平面を形成する連続した1つの第1の絶縁シートと前記第1の絶縁シート上に設置された導電シートから成り、前記導電シートから形成される少なくともY方向に垂直部を有する複数のプローブをX方向に配列したプローブ列と、各々の前記プローブから連続して形成される配線パターンから成るプローブ配線パターン集合体を有し、前記第1の絶縁シートに少なくともX軸に沿って折り曲げ可能な変形手段と変形後における前記第1の絶縁シートを保持する手段を有し、前記第1の絶縁シートを変形したときに少なくとも前記プローブの垂直部がZ方向に方向変換する手段を有するため、格子状配列における段数や不規則な配列が増加した場合でも、1枚の絶縁シート上で実現できるため、高精度なプローブ先端配列を確保し、かつ、低コストに製作することが可能となる。
【0009】
また、前記変形手段として、全ての前記プローブ配線パターン集合体において、1つの前記プローブ配線パターン集合体を含む第1の平面と、隣接する他の前記プローブ配線パターン集合体を含む第2の平面が、所望のY方向距離を隔てて平行となるべく連続して折り曲げる手段を有するため、X−Y平面上で高精度に形成した寸法関係を維持することが可能であり、高精度なプローブ先端配列を確保できる。
【0010】
また、X−Y平面上の第2の絶縁シートに設けられたスリットに、前記第1の絶縁シートの一部が挿入され固定される手段を有するため、前記第1の平面と前記第2の平面の距離を決定でき、高精度なプローブ先端配列を確保することが可能となる。
【0011】
さらに、前記第2の絶縁シートが前記第1の絶縁シートとX−Y平面上で同一の連続した絶縁シートで形成され、又は、前記第2の絶縁シート上に導電シートを設置する手段を有するため、特にY方向距離を高精度に決定することができ、高精度なプローブ先端配列を確保できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明のプローブカードによれば、格子状配列における段数や不規則な配列が増加した場合でも、高精度なプローブ先端配列を確保し、かつ、安価なプローブカードを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
本発明によるプローブカードの基本構成を示す斜視図である。
本発明によるプローブカードの折り曲げ加工前の状態を示す斜視図である。
本発明によるプローブカードの折り曲げ加工後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形 態】
【0014】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明によるプローブカード1の基本構成を示す斜視図である。前記プローブカード1において、11はプローブアレイであり、被検査半導体6の全ての検査パッド列66の位置に精密に対応すべく、複数のプローブ13をX方向に整列させたプローブ列12をY方向に複数配置することにより構成されている。例えば、プローブ列12aは検査パッド列66aの全てのパッドの位置と合致すべく配置されている。図示の前記被検査半導体6の例では、個々の半導体チップの切断線であるスクライブライン65により分割された、被検査回路61乃至64の4個の半導体チップ相当の一部分を示したものである。すなわち、前記プローブ列12aは、前記被検査回路61と63にまたがる前記検査パッド列66aを同時に接触可能とするものであり、前記プローブアレイ11は、同時に複数の前記被検査回路の検査を可能とするものである。
【0016】
また、前記プローブ列12を構成する各々の前記プローブ13からは、配線パターン31が継続して配線されている。図示例では、前記プローブ列12の右半分における前記プローブ13からの配線パターン31Rは右方向(+X方向)へ方向変換し、前記プローブ列12の左半分における前記プローブ13からの配線パターン31Lは左方向(−X方向)へ方向変換することにより、効率的な配線が可能となる。さらに、前記配線パターン31は、延長配線部36へ継続し、延長配線パターン37を経由してPCB5上の接続端子(図示せず)と接続するための接続端子部38を有する。
【0017】
一方、4は第2の絶縁シートであり、複数のスリット41を設置している。前記第1の絶縁シート2の一部に設けた突起部25が前記スリット41に挿入され、前記突起部25近傍に設置した係止爪24によって容易にかつ堅固に固定が可能となり、前記第1の絶縁シート2の変形後における前記第1の絶縁シート2を保持する手段となる。
【0018】
図2は本発明によるプローブカードの加工前の状態を示す斜視図である。図2を用いて、図1で示した構造を実現するための構成を説明する。
【0019】
図2に示すとおり、前記プローブアレイ11の折り曲げ加工前は、外形形状は全てX−Y平面上にて実施されるものである。X−Y平面を形成する連続した1つの前記第1の絶縁フィルム2と、前記第1の絶縁フィルム2の上に設置された導電フィルム3から形成され、複数の前記プローブ13の少なくともプローブ垂直部14がY方向となるべく設置され、前記プローブ13を接触対象となる前記パッド列66のX座標値と合致すべく配列することにより、前記プローブ列12を形成する。
【0020】
また、前記プローブ列12の各々の前記プローブ13から継続して前記配線パターン31を形成し、プローブ配線パターン集合体10を形成している。さらに、前記配線パターン31から前記延長配線部36へ継続し、前記延長配線パターン37を経由して前記PCB5上の接続端子(図示せず)と接続するための前記接続端子部38を連続して形成する。前記プローブ列12及び前記配線パターン31は、電鋳加工又はエッチングにより一括加工が可能である。
【0021】
一方、前記第1の絶縁シート2には、ミシン目等で形成した折り目23が設置され、少なくともX軸に沿って折り曲げ可能な変形手段としている。例えば、折り目23a及び23bに沿って谷折りとし、折り目23c及び23dに沿って山折りとすることにより、図1に示すように、前記プローブ垂直部14がZ方向に方向変換すると共に、折り目23aと23bの間隔、及び折り目23cと23dの間隔を、予め所望する前記パッド列66のY方向ピッチと同一にすることにより、折り曲げ後の前記プローブ垂直部14のY方向ピッチが高精度に決定することができる。
【0022】
前記プローブ列12の突起量、前記突起部25の設置、及び前記延長配線部36の外形形状等は、前記第1の絶縁シート2に、予め切り欠き21又は穴22等を設置することにより決定される。
【0023】
図3は、本発明によるプローブカードの折り曲げ加工後の状態を示す断面図である。図2にて例示した折り目23a及び23bに沿って谷折りとし、折り目23c及び23dに沿って山折りとすることにより、図3に示すように、前記第1の絶縁シート3が周期的に連続して折り曲がり、1つの前記プローブ13と前記配線パターン31を含む第1のX−Z平面と、隣接する他の前記プローブ13と前記配線パターン31を含む第2のX−Z平面が、前記被検査半導体6の前記パッド列66のY方向ピッチ(例えばPy1、Py2)に相当する距離を隔てて平行となるべく連続して折り曲げることができる。
【0024】
さらに、図3では、前記第2の絶縁シート4が前記第1の絶縁シート2とX−Y平面上で同一の連続した絶縁シートで形成された後、X軸上の折り曲げ部42にて折り曲げる例を示す。この構造により、前記第1の絶縁シート2と前記第2の絶縁シート4が切り離されることなく図2に示す構成を実現できるため、特にY方向距離をより高精度に決定し、高精度なプローブ先端配列を確保できる。
【0025】
また、前記第2の絶縁シート4上に導電シート(図示せず)を貼り付け、前記第1の絶縁シート2を保持する手段である前記スリット41を第2の絶縁シート4上の導電シートにも加工することにより、前記第2の絶縁シート4の強度を向上し、Y方向距離をより高精度に決定することができる。
【0026】
以上説明したように、本発明に依れば、格子状配列における段数や不規則な配列が増加した場合でも、高精度なプローブ先端配列を確保し、かつ、安価なプローブカードを提供するものである。
【産業上の利用可能性】
【0027】
半導体ウエハにおける多ピン狭ピッチ検査端子を有する半導体の電気的検査に使用するプローブカードに利用することができる。
【符号の説明】
【0028】
1 プローブカード
10 プローブ配線パターン集合体
11 プローブアレイ
12 プローブ列
13 プローブ
14 プローブ垂直部
2 第1の絶縁シート
21 切り欠き
22 穴
23 折り目
24 係止爪
25 突起部
3 第1の導電シート
31 配線パターン
36 延長配線部
37 延長配線パターン
38 接続端子部
4 第2の絶縁シート
41 スリット
42 折り曲げ部
5 PCB
6 被検査半導体
61〜64 被検査回路
65 スクライブライン
66 パッド列

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