JP2011075489A - Substrate for probe card, and probe card - Google Patents
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Abstract
【課題】低コストで配線・電極の微細化が可能なプローブカード用基板、および、前記プローブカード用基板を用いたプローブカードを提供する。
【解決手段】プローブカードにおいて、プローブ基板に複数のプローブが設けられたプローブユニットが固定されるプローブカード用基板であって、前記プローブカード用基板は、貫通するスリットを有する金属基板と、前記金属基板のスリットに通されて、前記金属基板の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板から構成され、前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成されている。
【選択図】図1Provided are a probe card substrate capable of miniaturizing wiring and electrodes at a low cost, and a probe card using the probe card substrate.
In a probe card, a probe card substrate to which a probe unit in which a plurality of probes are provided on a probe substrate is fixed, wherein the probe card substrate includes a metal substrate having a slit therethrough, and the metal The flexible printed wiring board is passed through a slit of the board and fixed to both sides of the metal board, and wiring is formed on both sides of the metal board by the flexible printed wiring board.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、プローブカード用基板およびプローブカード用基板を用いたプローブカードに関するものである。 The present invention relates to a probe card substrate and a probe card using the probe card substrate.
半導体装置の検査に用いるプローブカードとして、複数のプローブが基板に設けられたプローブユニットを、ST基板(スペーストランスフォーマ基板)とガイド板から構成される中継配線基板に搭載し、前記中継配線基板を介してプローブユニットが配線基板(メイン基板)と接続されたプローブカードが用いられている。 As a probe card used for inspection of a semiconductor device, a probe unit in which a plurality of probes are provided on a substrate is mounted on a relay wiring substrate composed of an ST substrate (space transformer substrate) and a guide plate, and the relay wiring substrate is interposed therebetween. A probe card in which a probe unit is connected to a wiring board (main board) is used.
前記ST基板としては、貫通配線が設けられたセラミック基板の表面に薄膜配線を形成したもの(特許文献1参照)が、一般的に用いられている。 As the ST substrate, a substrate in which a thin film wiring is formed on the surface of a ceramic substrate provided with a through wiring (see Patent Document 1) is generally used.
上述のようなセラミック基板の表面に薄膜配線を設けたST基板では、コストが高くなり、かつ、配線・電極の微細化が困難であるという問題があった。また、上述のような基板構成では難加工性であり高精度化に限界があるという問題があった。 The ST substrate in which the thin film wiring is provided on the surface of the ceramic substrate as described above has a problem that the cost is high and it is difficult to miniaturize the wiring / electrode. In addition, the substrate configuration as described above has a problem that it is difficult to process and there is a limit to high accuracy.
そこで、本発明は、従来のST基板の代わりとして、低コストで配線・電極の微細化が可能なプローブカード用基板、および、前記プローブカード用基板を用いたプローブカードを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a probe card substrate capable of miniaturizing wiring and electrodes at low cost, and a probe card using the probe card substrate, instead of a conventional ST substrate. To do.
本発明のプローブカード用基板は、プローブカードにおいて、プローブ基板に複数のプローブが設けられたプローブユニットが固定されるプローブカード用基板であって、前記プローブカード用基板は、貫通されたスリットを有する金属基板と、前記金属基板のスリットに通されて、前記金属基板の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板から構成され、前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成されていることを特徴とする。 The probe card substrate of the present invention is a probe card substrate to which a probe unit in which a plurality of probes are provided on the probe substrate is fixed in the probe card, and the probe card substrate has a slit therethrough. It is composed of a metal substrate and a flexible printed wiring board that is passed through the slits of the metal substrate and fixed to both surfaces of the metal substrate, and wiring is formed on both surfaces of the metal substrate by the flexible printed wiring substrate. It is characterized by being.
前記フレキシブルプリント配線基板は2層以上の配線構造とする、あるいは、前記フレキシブルプリント配線基板には配線層を設け、前記金属基板をグランドと接続することが可能である。 The flexible printed wiring board may have a wiring structure of two or more layers, or the flexible printed wiring board may be provided with a wiring layer to connect the metal substrate to the ground.
本発明のプローブカードは、プローブ基板に複数のプローブを配置したプローブユニットと、前記プローブユニットが固定されるプローブカード用基板と、前記プローブカード用基板に接続され、外部信号が入力されるメイン基板とを備えるプローブカードであって、前記プローブカード用基板は、貫通するスリットを有する金属基板と、前記金属基板のスリットに通されて、前記金属基板の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板から構成され、前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成され、前記金属基板の一方の面に固定された前記フレキシブルプリント配線基板の配線は、ワイヤボンドによって前記プローブと接続され、前記金属基板の他方の面に固定されたフレキシブルプリント配線基板の配線は接続部材によって前記メイン基板と接続されていることを特徴とする。 The probe card of the present invention includes a probe unit in which a plurality of probes are arranged on a probe board, a probe card board to which the probe unit is fixed, and a main board that is connected to the probe card board and receives an external signal. The probe card substrate comprises a metal substrate having a slit therethrough, and a flexible printed wiring board that is passed through the slit of the metal substrate and fixed to both surfaces of the metal substrate. The wiring is formed by the flexible printed wiring board on both surfaces of the metal substrate, the wiring of the flexible printed wiring board fixed to one surface of the metal substrate is connected to the probe by wire bonding, A flexible print arrangement fixed to the other surface of the metal substrate. Board line may be connected to the main board by a connecting member.
前記フレキシブルプリント配線基板は2層以上の配線構造とする、あるいは、前記フレキシブルプリント配線基板には配線層を設け、前記金属基板をグランドと接続することが可能である。 The flexible printed wiring board may have a wiring structure of two or more layers, or the flexible printed wiring board may be provided with a wiring layer to connect the metal substrate to the ground.
精度を高めるために、前記金属基板および前記フレキシブルプリント配線基板に、アライメントピンを挿入するアライメント孔を設けることが好ましい。 In order to increase accuracy, it is preferable to provide an alignment hole for inserting an alignment pin in the metal substrate and the flexible printed wiring board.
前記金属基板に貫通孔またはザグリを設けることができ、前記ザグリにプローブユニットを固定する構造とすることも可能であるる。 A through hole or counterbore can be provided in the metal substrate, and a structure in which a probe unit is fixed to the counterbore can also be adopted.
前記スリットの前記金属基板表面とのコーナーを鈍角加工を施してもよい。 The corner of the slit with the metal substrate surface may be obtuse.
前記フレキシブルプリント配線基板の前記スリット内に位置する部分に、電子部品を実装することも可能である。 It is also possible to mount an electronic component on the portion of the flexible printed wiring board located in the slit.
前記金属基板の一部を分割可能とし、分割面に前記スリットと通じるスペースを設けて電子部品が配置され、前記フレキシブルプリント配線基板によって前記電子部品が電気的に接続される構造とすることも可能である。 A part of the metal substrate can be divided, and a space that communicates with the slit is provided on the dividing surface, and the electronic component can be electrically connected by the flexible printed wiring board. It is.
本発明のプローブカード用基板は、プローブカードにおいて、プローブ基板に複数のプローブが設けられたプローブユニットが固定されるプローブカード用基板であって、前記プローブカード用基板は、貫通するスリットを有する金属基板と、前記金属基板のスリットに通されて、前記金属基板の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板から構成され、前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成されていることにより、低コストかつ微細化が可能な基板を実現することが可能となる。 The probe card substrate of the present invention is a probe card substrate to which a probe unit in which a plurality of probes are provided on the probe substrate is fixed in the probe card, and the probe card substrate has a metal having a slit therethrough. The flexible printed wiring board is fixed to both surfaces of the metal substrate through the substrate and the slit of the metal substrate, and wiring is formed on both surfaces of the metal substrate by the flexible printed wiring substrate. Thus, it is possible to realize a substrate that can be miniaturized at low cost.
本発明のプローブカードは、プローブ基板に複数のプローブを配置したプローブユニットと、前記プローブユニットが固定されるプローブカード用基板と、前記プローブカード用基板が接続され、外部信号が入力されるメイン基板とを備えるプローブカードであって、前記プローブカード用基板は、金属基板と、前記金属基板を貫通するスリットに通されて、前記金属基板の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板から構成され、前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成され、前記金属基板の一方の面に固定された前記フレキシブルプリント配線基板の配線は、ワイヤボンドによって前記プローブと接続され、前記金属基板の他方の面に固定されたフレキシブルプリント配線基板の配線は接続部材によって前記メイン基板と接続されていることにより、従来よりも非常にシンプルな構造でプローブの電気的接続が実現され、配線、電極の高密度化が可能なプローブカードが可能となる。 The probe card of the present invention includes a probe unit in which a plurality of probes are arranged on a probe substrate, a probe card substrate to which the probe unit is fixed, and a main substrate to which the probe card substrate is connected and an external signal is input. The probe card substrate is composed of a metal substrate and a flexible printed wiring board fixed to both surfaces of the metal substrate through a slit penetrating the metal substrate, Wiring is formed on both surfaces of the metal substrate by the flexible printed circuit board, and the wiring of the flexible printed circuit board fixed to one surface of the metal substrate is connected to the probe by wire bonding, and the metal substrate The flexible printed circuit board fixed to the other side of the By being connected to the main board by a member, is a very simple structure electrically connecting the probe with than conventional realization, wiring, it is possible to densification possible probe card of the electrodes.
前記フレキシブルプリント配線基板は2層以上の配線構造とする、あるいは、前記フレキシブルプリント配線基板には配線層を設け、前記金属基板をグランドと接続することにより、インピーダンスマッチングをとることが可能となる。 The flexible printed wiring board has a wiring structure of two or more layers, or impedance matching can be achieved by providing a wiring layer on the flexible printed wiring board and connecting the metal substrate to the ground.
前記金属基板および前記フレキシブルプリント配線基板に、アライメントピンを挿入するアライメント孔を設けることにより、高精度のプローブカードが実現可能となる。 By providing an alignment hole for inserting an alignment pin in the metal substrate and the flexible printed circuit board, a highly accurate probe card can be realized.
前記金属基板に貫通孔またはザグリを設けることにより、プローブユニットの取り外しが容易になる。 By providing the metal substrate with a through hole or counterbore, the probe unit can be easily removed.
前記ザグリにプローブユニットを固定することにより、プローブユニットを簡単に正確な位置決めを行うことが可能となり、さらに、ワイヤボンドのファインピッチ化も可能となる。 By fixing the probe unit to the counterbore, it is possible to easily and accurately position the probe unit, and it is also possible to make the wire bond fine pitch.
前記スリットの前記金属基板表面とのコーナーを鈍角加工を施すことにより、折れ曲がったフレキシブルプリント配線基板の配線同士による電気的干渉を防ぐ効果をもたらす。 By performing an obtuse angle process on the corner of the slit with the surface of the metal substrate, an effect of preventing electrical interference between the wires of the bent flexible printed circuit board is brought about.
前記フレキシブルプリント配線基板の前記スリット内に位置する部分に、電子部品を実装する、あるいは、前記金属基板の一部を分割可能とし、分割面に前記スリットと通じるスペースを設けて電子部品が配置され、前記フレキシブルプリント配線基板によって前記電子部品が電気的に接続される構造とすることにより、従来では部品エリアとプローブエリアとの取り合いのためにプローブを長くすることができずに機械的な特性を損ねていたことが解消されて、部品実装の高密度化を図ることが可能となり、さらに、プローブ近くにコンデンサを搭載することができるので、インダクタンスを短くすることで電気特性を向上させることが可能となる。 An electronic component is mounted on a portion of the flexible printed wiring board located in the slit, or a part of the metal substrate can be divided, and a space that communicates with the slit is provided on the dividing surface. By adopting a structure in which the electronic component is electrically connected by the flexible printed circuit board, the probe cannot be lengthened due to the contact between the component area and the probe area, and the mechanical characteristics are improved. It is possible to increase the density of component mounting, and it is possible to mount a capacitor near the probe, so it is possible to improve electrical characteristics by shortening the inductance It becomes.
以下に図を用いて本発明のプローブカードについて詳しく説明する。まず初めにプローブカード用基板について説明する。図1、2に示すのが、第1の実施形態のプローブカード用基板1であり、図1が概略平面図およびA−A断面図、図2が一部を拡大した概略平面図である。 Hereinafter, the probe card of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the probe card substrate will be described. 1 and 2 show a probe card substrate 1 according to the first embodiment. FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view taken along line AA, and FIG.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態のプローブカード用基板1は、金属基板2とフレキシブルプリント配線基板3とから構成されている。前記金属基板2には、前記金属基板2を貫通する2つのスリット4が設けられており、前記金属基板2の上面に固定された前記フレキシブルプリント配線基板3の両端は、前記スリット4にそれぞれ挿入されて前記金属基板2の下方へと延伸され、前記金属基板2の下面にて固定されている。 As shown in FIG. 1, the probe card substrate 1 according to the first embodiment of the present invention includes a metal substrate 2 and a flexible printed circuit board 3. The metal substrate 2 is provided with two slits 4 penetrating the metal substrate 2, and both ends of the flexible printed wiring board 3 fixed to the upper surface of the metal substrate 2 are respectively inserted into the slits 4. Then, the metal substrate 2 extends downward and is fixed on the lower surface of the metal substrate 2.
前記フレキシブルプリント配線基板3は、前記金属基板2の上面となる部分には、配線6および電極5を形成し、前記配線6がスリット4を通って前記金属基板2の下面へと延伸され、前記金属基板2の下面に位置する前記フレキシブルプリント配線基板3の端部付近に形成された電極7と接続されている。 The flexible printed wiring board 3 is formed with a wiring 6 and an electrode 5 on a portion that becomes an upper surface of the metal substrate 2, and the wiring 6 extends to a lower surface of the metal substrate 2 through a slit 4. It is connected to an electrode 7 formed near the end of the flexible printed wiring board 3 located on the lower surface of the metal substrate 2.
前記フレキシブルプリント配線基板3は、前記スリット4に挿入された部分が、従来の基板における貫通配線の代わりとなり、前記フレキシブルプリント配線基板3の前記金属基板2の両面に配置された部分が、従来の基板における薄膜配線の代わりとなる。これにより、プローブカード用基板1における全ての配線が、前記フレキシブルプリント配線基板3だけで行うことが可能となる。 In the flexible printed wiring board 3, the portion inserted into the slit 4 replaces the through wiring in the conventional substrate, and the portions disposed on both surfaces of the metal substrate 2 of the flexible printed wiring substrate 3 are conventional. It replaces the thin film wiring on the substrate. As a result, all wiring on the probe card substrate 1 can be performed only by the flexible printed wiring board 3.
さらに、前記フレキシブルプリント配線基板3における配線を2層(例えば、配線層とグランド層)以上の配線構造とすることで、インピーダンスマッチングをとることができる。層数は必要に応じて適宜変更可能である。さらに、前記グランド層に代わり、金属基板2をグランドと接地させて、フレキシブルプリント配線基板3のグランド層を省略し、金属基板2に接するフレキシブルプリント配線基板3の絶縁膜・杯配線をインピーダンスマッチングをとるようにすることも可能である。 Furthermore, impedance matching can be achieved by forming the wiring in the flexible printed wiring board 3 to have a wiring structure of two layers (for example, a wiring layer and a ground layer) or more. The number of layers can be changed as needed. Further, instead of the ground layer, the metal substrate 2 is grounded to the ground, the ground layer of the flexible printed wiring board 3 is omitted, and the insulating film / cup wiring of the flexible printed wiring board 3 in contact with the metal substrate 2 is impedance-matched. It is also possible to take it.
前記フレキシブルプリント配線基板3の形成方法は、図3に示すように、1枚の基板上に複数DUTを形成し良品選別を行うことにより、従来のセラミック基板上の全配線一括形成と比較すると、セラミック基板を無駄にすることが無く、大型の加工設備も不要であるので、より低コストでの製造が可能となる。また、従来よりも配線の微細化が可能となる。 As shown in FIG. 3, the flexible printed wiring board 3 is formed by forming a plurality of DUTs on a single board and selecting non-defective products. Since the ceramic substrate is not wasted and a large processing facility is not required, it is possible to manufacture at a lower cost. In addition, the wiring can be made finer than before.
前記金属基板2の材質としては、低熱膨張の42アロイ等を用いることが好ましいが、カーボン基板、金属製の基板であればよい。金属製の基板を用いることにより、従来のセラミック基板を用いたものよりも、大幅にコスト削減が可能となる。また、容易に板厚を厚くすることが可能となり、機械的強度の確保が簡単に実現できる。また、金属製の基板を用いることで簡単に前記スリット4の形成を行うことができる。 The material of the metal substrate 2 is preferably a low thermal expansion 42 alloy or the like, but may be a carbon substrate or a metal substrate. By using a metal substrate, the cost can be greatly reduced as compared with a conventional ceramic substrate. In addition, it is possible to easily increase the plate thickness, and it is possible to easily ensure the mechanical strength. Further, the slit 4 can be easily formed by using a metal substrate.
前記スリット4の金属基板2の表面とのコーナー8は、図4(a)に示すように、通常は直角に形成されているが、図4(b)に示すように、前記コーナー8に鈍角加工を施してもよい。これは、コーナー8が直角の場合に、フレキシブルプリント配線基板3がコーナー8で直角に折れ曲がることにより配線6にダメージを与えるのを防止するとともに、折れ曲がったフレキシブルプリント配線基板3の配線同士による電気的干渉を防ぐ効果をもたらす。 The corner 8 of the slit 4 with the surface of the metal substrate 2 is normally formed at a right angle as shown in FIG. 4A, but the obtuse angle is formed at the corner 8 as shown in FIG. 4B. Processing may be performed. This prevents the flexible printed wiring board 3 from being bent at a right angle at the corner 8 and damaging the wiring 6 when the corner 8 is at a right angle, and is electrically connected by the wires of the bent flexible printed wiring board 3. It has the effect of preventing interference.
上述のように、複数DUTを形成し、良品選別を行ったフレキシブルプリント配線基板3を、金属基板2のスリット4に挿入して前記金属基板2の両面に前記フレキシブルプリント配線基板3を接着剤で固定することで、プローブカード用基板1の製造が行われる。この時、前記フレキシブルプリント配線基板3を金属基板2に対して正確な位置意に位置決めを行うことが、プローブカード用基板1の精度に影響を与える。そのために、アライメント穴を前記フレキシブルプリント配線基板3および前記金属基板2に設けることが好ましい。 As described above, the flexible printed wiring board 3 in which a plurality of DUTs are formed and the non-defective products are selected is inserted into the slit 4 of the metal board 2, and the flexible printed wiring board 3 is bonded to both surfaces of the metal board 2 with an adhesive. By fixing, the probe card substrate 1 is manufactured. At this time, positioning the flexible printed wiring board 3 with respect to the metal substrate 2 in an accurate position affects the accuracy of the probe card substrate 1. Therefore, it is preferable to provide alignment holes in the flexible printed wiring board 3 and the metal substrate 2.
図5(b)に示すように、前記フレキシブルプリント配線基板3のスリット4に挿入されない部分に4個のアライメント孔9を設け、図5(a)に示すように、前記金属基板2の前記アライメント孔9に相対する位置に、同じく4個のアライメント孔10を設ける。そして、前記プローブカード用基板1を組み立てる際、前記フレキシブルプリント配線基板3の両端を2個の前記スリット4に挿入した後、前記フレキシブルプリント配線基板3の4個のアライメント孔9を前記金属基板2の4個のアライメント孔10に位置合わせを行い、図6に示すように、アライメントピン11を前記アライメント孔9,10に挿入する。 As shown in FIG. 5 (b), four alignment holes 9 are provided in the portion of the flexible printed wiring board 3 that is not inserted into the slit 4, and the alignment of the metal substrate 2 is performed as shown in FIG. 5 (a). Similarly, four alignment holes 10 are provided at positions facing the holes 9. When assembling the probe card substrate 1, both ends of the flexible printed wiring board 3 are inserted into the two slits 4, and then the four alignment holes 9 of the flexible printed wiring board 3 are inserted into the metal substrate 2. The four alignment holes 10 are aligned, and the alignment pins 11 are inserted into the alignment holes 9 and 10 as shown in FIG.
これにより、前記フレキシブルプリント配線基板3と前記金属基板2の位置決めが正確に行われるので、この状態で、前記フレキシブルプリント配線基板3を前記金属基板2に固定する。その後、前記アライメントピン11を取り除くと、プローブカード用基板1が完成する。このようにして、前記フレキシブルプリント配線基板3は正確な位置に配置され、金属基板2に固定することが可能となり、高精度のプローブカード用基板1が実現される。 Accordingly, the flexible printed wiring board 3 and the metal board 2 are accurately positioned. In this state, the flexible printed wiring board 3 is fixed to the metal board 2. Thereafter, when the alignment pin 11 is removed, the probe card substrate 1 is completed. In this way, the flexible printed wiring board 3 is placed at an accurate position and can be fixed to the metal board 2, thereby realizing a highly accurate probe card board 1.
プローブカード用基板1には、いくつかの方法で、電極5,7以外にコンデンサ、抵抗といった電子部品を搭載することも可能である。図7に示すのが、スリット4内に電子部品12を搭載した場合の第2の実施形態のプローブカード用基板1’である。 In addition to the electrodes 5 and 7, electronic components such as capacitors and resistors can be mounted on the probe card substrate 1 by several methods. FIG. 7 shows a probe card substrate 1 ′ of the second embodiment when the electronic component 12 is mounted in the slit 4.
第2の実施形態のプローブカード用基板1’には、基板上に電子部品12を形成しておく。また、前記金属基板2に設けたスリット4の幅を前記電子部品12が配置できるように形成しておく。そして、前記フレキシブルプリント配線基板3を前記スリット4に挿入して前記電子部品12がスリット4内に配置した後、前記フレキシブルプリント配線基板3を金属基板2に固定する。これによって、電子部品12が前記スリット4内に配置されたプローブカード用基板1’が完成する。 In the probe card substrate 1 ′ of the second embodiment, the electronic component 12 is formed on the substrate. The width of the slit 4 provided in the metal substrate 2 is formed so that the electronic component 12 can be arranged. Then, after the flexible printed wiring board 3 is inserted into the slit 4 and the electronic component 12 is disposed in the slit 4, the flexible printed wiring board 3 is fixed to the metal substrate 2. As a result, the probe card substrate 1 ′ in which the electronic component 12 is disposed in the slit 4 is completed.
同じく電子部品12を搭載した第3の実施形態のプローブカード用基板1’’は、金属基板を2分割構造とし、分割面にスリット4’と通じるスペース16を設けて、前記スペース16に電子部品12を配置したものである。図8に示すように、前記プローブカード用基板1’’の金属基板2’は、2ヶ所に設けられたスリット4’の間に、前記スリット4’と通じる窪み13を形成した第1の金属基板14と、前記窪み13に嵌め込まれて固定される第2の金属基板15から構成される。 Similarly, the probe card substrate 1 ″ according to the third embodiment on which the electronic component 12 is mounted has a metal substrate having a two-divided structure, and a space 16 communicating with the slit 4 ′ is provided on the dividing surface. 12 is arranged. As shown in FIG. 8, the metal substrate 2 ′ of the probe card substrate 1 ″ is a first metal in which a recess 13 communicating with the slit 4 ′ is formed between the slits 4 ′ provided at two locations. It comprises a substrate 14 and a second metal substrate 15 that is fixed in the recess 13.
前記第2の金属基板15の前記第1の金属基板14と接する面には、固定した時に前記スリット4’と通じる切り欠きを設ける。前記切り欠きを設けることによって、前記第1の金属基板14と前記第2の金属基板15の接触面にスペース16が形成される。前記スペース16に電子部品12を配置するために、前記フレキシブルプリント配線基板に電子部品12を形成し、電子部品12が配置された部分が前記スペースに位置するように前記フレキシブルプリント配線基板を固定する。そのためには、前記フレキシブルプリント配線基板を分割することが必要となる。 The surface of the second metal substrate 15 in contact with the first metal substrate 14 is provided with a notch that communicates with the slit 4 'when fixed. By providing the notch, a space 16 is formed on the contact surface between the first metal substrate 14 and the second metal substrate 15. In order to arrange the electronic component 12 in the space 16, the electronic component 12 is formed on the flexible printed wiring board, and the flexible printed wiring board is fixed so that the portion where the electronic component 12 is arranged is located in the space. . For this purpose, it is necessary to divide the flexible printed wiring board.
そこで、本実施形態では、フレキシブルプリント配線基板を3分割した場合について説明する。図8に示すように、前記第2の金属基板15の表面に第1のフレキシブルプリント配線基板18を配置し、電子部品12が形成された第2のフレキシブルプリント配線基板19を、スリット4’を通じて前記第2の金属基板15の表面から前記スペース16へと配置する。さらに、第3のフレキシブルプリント配線基板20を前記スリット4’を通じて、前記スペース16から前記第1の金属基板14の表面へと配置する。 Therefore, in the present embodiment, a case where the flexible printed wiring board is divided into three will be described. As shown in FIG. 8, the first flexible printed wiring board 18 is disposed on the surface of the second metal board 15, and the second flexible printed wiring board 19 on which the electronic component 12 is formed is passed through the slit 4 '. Arranged from the surface of the second metal substrate 15 to the space 16. Further, the third flexible printed circuit board 20 is disposed from the space 16 to the surface of the first metal substrate 14 through the slit 4 ′.
前記第1のフレキシブルプリント配線基板18には電極5および配線が形成され、前記第2のフレキシブルプリント配線基板19には電子部品12および配線が形成されているので、前記第2の金属基板15の表面で、前記第1のフレキシブルプリント配線基板18と前記第2のフレキシブルプリント配線基板19の端部が、互いの配線が接続されるように固定されている。さらに、前記第3のフレキシブルプリント配線基板20には電極7および配線が形成されているので、前記スペース16において前記第2のフレキシブルプリント配線基板19の電子部品12あるいは配線と前記第3のフレキシブルプリント配線基板20の配線が接続されるように固定されている。このようにして、分割されたフレキシブルプリント配線基板は、前記第2の金属基板15の表面、前記スリット4’および前記第1の金属基板14の表面に配置されて全ての配線が形成され、前記スペース16に電子部品が搭載される。 Since the electrode 5 and the wiring are formed on the first flexible printed wiring board 18, and the electronic component 12 and the wiring are formed on the second flexible printed wiring board 19, On the surface, the end portions of the first flexible printed wiring board 18 and the second flexible printed wiring board 19 are fixed so that the respective wirings are connected. Further, since the electrode 7 and the wiring are formed on the third flexible printed wiring board 20, the electronic component 12 or the wiring of the second flexible printed wiring board 19 and the third flexible printed circuit are formed in the space 16. The wiring of the wiring board 20 is fixed so as to be connected. In this way, the divided flexible printed wiring board is arranged on the surface of the second metal substrate 15, the slit 4 'and the surface of the first metal substrate 14, and all the wiring is formed. Electronic components are mounted in the space 16.
前記プローブカード用基板1’’の組み立て方法は、以下の通りである。まず、分割された状態の第1の金属基板14および第2の金属基板15にそれぞれ第3のフレキシブルプリント配線基板20および第1のフレキシブルプリント配線基板18を固定する。この時、前記第1のフレキシブルプリント配線基板18は前記第2の金属基板15の表面に固定し、前記第3のフレキシブルプリント配線基板20は、前記第1の金属基板14に設けられたスリット4’に挿入されてその両端が前記第1の金属基板14の表面および前記窪み13の前記スペース16となる部分に配置して固定する。 The method for assembling the probe card substrate 1 ″ is as follows. First, the third flexible printed wiring board 20 and the first flexible printed wiring board 18 are fixed to the first metal board 14 and the second metal board 15 in the divided state, respectively. At this time, the first flexible printed wiring board 18 is fixed to the surface of the second metal substrate 15, and the third flexible printed wiring board 20 is provided with the slit 4 provided on the first metal substrate 14. The both ends of the metal plate 14 are inserted into the surface of the first metal substrate 14 and the space 16 of the recess 13 to be fixed.
次に、第2のフレキシブルプリント配線基板19を、前記第3のフレキシブルプリント配線基板20と接続して前記第1の金属基板15に固定する。この時、前記第2のフレキシブルプリント配線基板19に設けられた電子部品12が前記スペース16に位置するように配置する。このようにして、第2のフレキシブルプリント配線基板19の一部が前記第1の金属基板14に固定されたら、前記第2の金属基板15を前記第1の金属基板14の窪み13に固定する。 Next, the second flexible printed wiring board 19 is connected to the third flexible printed wiring board 20 and fixed to the first metal board 15. At this time, the electronic component 12 provided on the second flexible printed wiring board 19 is arranged so as to be positioned in the space 16. In this way, when a part of the second flexible printed wiring board 19 is fixed to the first metal board 14, the second metal board 15 is fixed to the recess 13 of the first metal board 14. .
この時に、前記第2のフレキシブルプリント配線基板19が、前記第1の金属基板14と前記第2の金属基板15によって形成されるスリット4’に挿入される状態となるように配置しておき、前記第2の金属基板15が前記第1の金属基板14に固定されたら、前記第2のフレキシブルプリント配線基板19の端部を前記第1のフレキシブルプリント配線基板18と接続されるように、前記第2の金属基板15に固定する。このようにして、金属基板を2分割構造とし、分割面にスリット4’と通じるスペース16を設けて、前記スペース16に電子部品12を配置したプローブカード用基板1’’が完成する。 At this time, the second flexible printed wiring board 19 is disposed so as to be inserted into the slit 4 ′ formed by the first metal substrate 14 and the second metal substrate 15, When the second metal substrate 15 is fixed to the first metal substrate 14, the end of the second flexible printed wiring board 19 is connected to the first flexible printed wiring board 18. It is fixed to the second metal substrate 15. In this way, the metal substrate is divided into two parts, the space 16 communicating with the slit 4 ′ is provided on the dividing surface, and the probe card substrate 1 ″ in which the electronic component 12 is arranged in the space 16 is completed.
前記スリット4あるいは前記スペース16に電子部品12が配置されたプローブカード用基板をプローブカードのスペーストランスフォーマ基板の代わりとして用いることで、従来では部品エリアとプローブエリアとの取り合いのためにプローブを長くすることができずに機械的な特性を損ねていたことが解消されて、部品実装の高密度化を図ることが可能となり、さらに、プローブ近くにコンデンサを搭載することができるので、インダクタンスを短くすることで電気特性を向上させることが可能となる。 A probe card substrate in which the electronic component 12 is disposed in the slit 4 or the space 16 is used as a substitute for the space transformer substrate of the probe card, so that the probe is conventionally lengthened for the connection between the component area and the probe area. It was possible to increase the density of component mounting, and it was possible to mount a capacitor near the probe, so the inductance was shortened. This makes it possible to improve electrical characteristics.
次に、上述のようなプローブカード用基板をスペーストランスフォーマ基板の代わりとして用いた本発明のプローブカードについて図を用いて説明する。まず初めに、第1の実施形態のプローブカード用基板1を用いたプローブカード21について説明するが、第2,第3の実施形態のプローブカード用基板を用いることも可能である。 Next, a probe card according to the present invention in which the above-described probe card substrate is used in place of the space transformer substrate will be described with reference to the drawings. First, the probe card 21 using the probe card substrate 1 of the first embodiment will be described, but the probe card substrates of the second and third embodiments can also be used.
図9に示すように、プローブカード21は、プローブ基板22に複数のプローブ23を配置したプローブユニット24と、前記プローブユニット24が固定されるプローブカード用基板1と、前記プローブカード用基板1が接続され、外部信号が入力されるメイン基板25とを備え、ホルダー17によって前記プローブカード用基板1が保持されており、外部信号は外部電極38に入力される。 As shown in FIG. 9, the probe card 21 includes a probe unit 24 in which a plurality of probes 23 are arranged on a probe substrate 22, a probe card substrate 1 to which the probe unit 24 is fixed, and the probe card substrate 1. The probe card substrate 1 is held by a holder 17, and the external signal is input to the external electrode 38.
前記プローブカード用基板1は、金属基板2と、前記金属基板2を貫通するスリット4に通されて、前記金属基板2の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板3から構成されており、前記フレキシブルプリント配線基板3には、電極5,7および配線6が形成されている。そして、前記フレキシブルプリント配線基板3の金属基板2の下面に位置する部分に形成されている電極7は、ワイヤボンド26によって前記プローブ23と接続され、前記金属基板2の上面に位置する部分に形成されている電極5は接続部材である複数のICピン27によって前記メイン基板25の電極と接続されている。ICピン27の代わりにスプリングピンなどの弾力性のある接続部材を用いることも可能である。 The probe card substrate 1 includes a metal substrate 2 and a flexible printed wiring board 3 that is passed through a slit 4 penetrating the metal substrate 2 and fixed to both surfaces of the metal substrate 2. Electrodes 5 and 7 and wiring 6 are formed on the printed wiring board 3. Then, the electrode 7 formed on the portion of the flexible printed wiring board 3 located on the lower surface of the metal substrate 2 is connected to the probe 23 by the wire bond 26 and formed on the portion located on the upper surface of the metal substrate 2. The electrode 5 is connected to the electrode of the main substrate 25 by a plurality of IC pins 27 which are connecting members. Instead of the IC pin 27, a resilient connecting member such as a spring pin can be used.
このようにして、前記プローブ23は、ワイヤボンド26、前記フレキシブルプリント配線基板3、およびICピン27によって、メイン基板24と電気的に接続されることとなり、フレキシブルプリント配線基板3を用いることで、従来よりも非常にシンプルな構造でプローブ23の電気的接続が実現される。さらに、配線、電極の高密度化が可能なプローブカードが実現できる。 Thus, the probe 23 is electrically connected to the main board 24 by the wire bond 26, the flexible printed wiring board 3, and the IC pin 27. By using the flexible printed wiring board 3, The electrical connection of the probe 23 is realized with a very simple structure as compared with the prior art. Furthermore, a probe card capable of increasing the density of wiring and electrodes can be realized.
プローブカードは使用方法や使用状況によっては、プローブユニットの交換が必要になる場合がある。そこで、簡単にプローブユニットの交換を行うためには、プローブユニットが容易にプローブカード用基板から取り外せることが好ましい。そこで、次に、プローブユニットを容易に取り外すことができるプローブカード用基板を用いたプローブカードについて説明する。 The probe card may need to be replaced depending on the method of use and usage conditions. Therefore, in order to easily replace the probe unit, it is preferable that the probe unit can be easily detached from the probe card substrate. Then, the probe card using the board | substrate for probe cards which can remove a probe unit easily next is demonstrated.
まず、初めに貫通孔を設けたプローブカード用基板28を用いた第2の実施形態のプローブカード21’について説明する。プローブカード用基板28以外の構造は、前記プローブカード21と同じ構造であるので、プローブカード用基板28およびプローブユニット24以外についての説明は省略する。 First, a probe card 21 'of the second embodiment using a probe card substrate 28 provided with a through hole will be described. Since the structure other than the probe card substrate 28 is the same as that of the probe card 21, the description other than the probe card substrate 28 and the probe unit 24 is omitted.
図10に示すように、プローブカード21’に用いるプローブカード用基板28の金属基板2’には、プローブユニット24が固定される場所に複数の貫通孔29を設けている。プローブカード21’に用いられている状態では、フレキシブルプリント配線基板3とプローブユニット24によって貫通孔29は隠れた状態となっている。 As shown in FIG. 10, the metal substrate 2 'of the probe card substrate 28 used for the probe card 21' is provided with a plurality of through holes 29 where the probe unit 24 is fixed. In the state used for the probe card 21 ′, the through hole 29 is hidden by the flexible printed wiring board 3 and the probe unit 24.
プローブユニット24を交換する際に、まずは、図11(a)に示すように、プローブユニット24がプローブカード用基板28に固定された状態で、前記プローブカード用基板28をプローブカード21’から取り外す。そして、次に、図11(b)に示すように、ワイヤボンド26およびフレキシブルプリント配線基板3を全て除去する。この状態から前記貫通孔29を用いてプローブユニット24をプローブカード用基板28から取り外すが、この時に2種類の方法が可能である。 When replacing the probe unit 24, first, as shown in FIG. 11A, the probe card substrate 28 is removed from the probe card 21 'in a state where the probe unit 24 is fixed to the probe card substrate 28. . Then, as shown in FIG. 11B, all of the wire bonds 26 and the flexible printed wiring board 3 are removed. From this state, the probe unit 24 is removed from the probe card substrate 28 using the through hole 29. At this time, two kinds of methods are possible.
1つ目は、図11(c)に示すように、前記貫通孔29に棒35を挿入して前記プローブユニット24のプローブ基板22を押すことによって、前記プローブカード用基板28から前記プローブユニット24を取り外す方法であり、2つ目は、図11(d)に示すように、前記貫通孔29に剥離液36を注入してプローブカード用基板28とプローブ基板22との固定を解除しプローブユニット24のプローブ基板22をプローブカード用基板28から取り外す方法である。このようにして、諸条件に応じて2種類の方法を適宜選択することで、簡単にプローブユニット24をプローブカード用基板28から取り外すことが可能となる。 First, as shown in FIG. 11C, a rod 35 is inserted into the through-hole 29 and the probe substrate 22 of the probe unit 24 is pushed, so that the probe unit 24 is removed from the probe card substrate 28. As shown in FIG. 11 (d), the second is a method of injecting a stripping solution 36 into the through-hole 29 to release the probe card substrate 28 and the probe substrate 22 from being fixed, and the probe unit. In this method, 24 probe boards 22 are removed from the probe card board 28. Thus, the probe unit 24 can be easily detached from the probe card substrate 28 by appropriately selecting two types of methods according to various conditions.
次に、ザグリを設けたプローブカード用基板28’を用いた第3の実施形態のプローブカード21’’について説明する。プローブカード用基板28’以外の構造は、前記プローブカード21,21’と同じ構造であるので、プローブカード用基板28’およびプローブユニット24以外についての説明は省略する。 Next, a probe card 21 '' of the third embodiment using a probe card substrate 28 'provided with counterbore will be described. Since the structure other than the probe card substrate 28 ′ is the same as that of the probe cards 21, 21 ′, the description other than the probe card substrate 28 ′ and the probe unit 24 is omitted.
図12に示すように、プローブカード21’’に用いるプローブカード用基板28’には、プローブユニット24が固定される場所の外周部分に複数のザグリ30を設けている。プローブカード21’’に用いられている状態では、プローブユニット24のプローブ基板22の周囲からザグリ30の一部が露出した状態となっている。 As shown in FIG. 12, a plurality of counterbore 30 are provided on the outer peripheral portion of the place where the probe unit 24 is fixed on the probe card substrate 28 ′ used in the probe card 21 ″. In the state used for the probe card 21 ″, a part of the counterbore 30 is exposed from the periphery of the probe substrate 22 of the probe unit 24.
プローブユニット24を交換する際に、まずは、図13(a)に示すように、プローブユニット24が固定された状態で、プローブカード用基板28をプローブカード21’から取り外す。そして、次に、図13(b)に示すように、ワイヤボンド26およびフレキシブルプリント配線基板3を全て除去する。この状態から、前記ザグリ30を用いて、プローブユニット24をプローブカード用基板28’から取り外す。 When exchanging the probe unit 24, first, as shown in FIG. 13A, the probe card substrate 28 is removed from the probe card 21 'with the probe unit 24 fixed. Then, as shown in FIG. 13B, all of the wire bonds 26 and the flexible printed wiring board 3 are removed. From this state, using the counterbore 30, the probe unit 24 is removed from the probe card substrate 28 '.
図13(c)に示すように、前記ザグリ30に棒を挿入して、前記棒をテコのように利用して矢印の方向に動かして前記プローブユニット24のプローブ基板22を前記プローブカード用基板28’から取り外す。このように、ザグリ30を設けることでも簡単にプローブユニット24をプローブカード用基板28’から取り外すことが可能となる。 As shown in FIG. 13 (c), a rod is inserted into the counterbore 30, and the rod is used like a lever to move in the direction of the arrow, so that the probe substrate 22 of the probe unit 24 is moved to the probe card substrate. Remove from 28 '. In this manner, the probe unit 24 can be easily removed from the probe card substrate 28 ′ by providing the counterbore 30.
プローブカード21’’では、ザグリをプローブユニット24の取り外しに使用したが、ザグリをプローブユニット24の位置決めに用いることができる第4の実施形態のプローブカード31について説明する。プローブカード31は、プローブカード用基板32以外の構造は、前記プローブカード21,21’、21’’と同じ構造であるので、プローブカード用基板32およびプローブユニット24以外についての説明は省略する。 In the probe card 21 ″, the counterbore is used for removing the probe unit 24, but the probe card 31 of the fourth embodiment in which the counterbore can be used for positioning the probe unit 24 will be described. The probe card 31 has the same structure as the probe cards 21, 21 ′, and 21 ″ except for the probe card substrate 32, and therefore, the description other than the probe card substrate 32 and the probe unit 24 is omitted.
図14(a)に示すように、プローブカード31に用いているプローブカード用基板32は、金属基板34のプローブユニット24が固定される面に、前記プローブユニット24が嵌め込まれるザグリ33を設け、前記ザグリ33に前記プローブユニット24を嵌め込んで固定している。そのため、前記ザグリ33を高精度で形成することにより、前記プローブユニット24を前記ザグリ33に嵌め込むだけで正確な位置決めを行うことが可能となる。 As shown in FIG. 14A, the probe card substrate 32 used in the probe card 31 is provided with a counterbore 33 into which the probe unit 24 is fitted on the surface of the metal substrate 34 on which the probe unit 24 is fixed. The probe unit 24 is fitted and fixed to the counterbore 33. Therefore, by forming the counterbore 33 with high accuracy, accurate positioning can be performed only by fitting the probe unit 24 into the counterbore 33.
そのためには、前記ザグリ33を高精度に形成する必要があるが、その方法としては、高精度機械工作機を用いて前記金属基板34にザグリを形成する方法、あるいは、金属基板34の表面にドライフィルムを貼り付けてザグリ33のパターニングを行い、エッチングを施してドライフィルムを除去する方法等を用いることで実現可能である。 For this purpose, it is necessary to form the counterbore 33 with high accuracy. As a method for this, a method of forming a counterbore on the metal substrate 34 using a high-precision machine tool or a surface of the metal substrate 34 is used. It can be realized by attaching a dry film, patterning the counterbore 33, and performing etching to remove the dry film.
また、ザグリ33を用いることで、同じプローブユニット24を用いている他の形態のプローブカード21,21’、21’’と比較すると、金属基板34の表面からプローブ23の先端までの高さをザグリ33の深さの分だけ低くすることができる。これにより、ワイヤボンド26のファインピッチ化が可能となる。さらに、ザグリ33を、図14(b)に示すように、大きさを小さくし、プローブ23の数と同じだけ設けることで、単ピン配置のプローブカードにも適用することができる。 Further, by using the counterbore 33, the height from the surface of the metal substrate 34 to the tip of the probe 23 can be increased as compared with other types of probe cards 21, 21 ′, 21 ″ using the same probe unit 24. The depth of the counterbore 33 can be lowered. Thereby, the fine pitch of the wire bond 26 can be achieved. Furthermore, the counterbore 33 can be applied to a probe card with a single pin arrangement by reducing the size and providing the same number of the counterbore 33 as shown in FIG. 14B.
このように、本発明のプローブカードは、フレキシブルプリント配線基板と金属基板からなるプローブカード用基板を用いることで、配線、電極の高密度化が可能となるだけでなく、様々な工夫を加えることで、より使い勝手が向上し、さらに高精度のプローブカードが実現される。 As described above, the probe card of the present invention uses a probe card substrate composed of a flexible printed wiring board and a metal substrate, so that not only the wiring and electrodes can be densified, but also various devices can be added. As a result, usability is further improved and a probe card with higher accuracy is realized.
1,1’,1’’ プローブカード用基板
2,2’ 金属基板
3 フレキシブルプリント配線基板
4,4’ スリット
5 電極
6 配線
7 電極
8 コーナー
9 アライメント孔
10 アライメント孔
11 アライメントピン
12 電子部品
13 窪み
14 第1の金属基板
15 第2の金属基板
16 スペース
18 第1のフレキシブルプリント配線基板
19 第2のフレキシブルプリント配線基板
20 第3のフレキシブルプリント配線基板
21,21’,21’’ プローブカード
22 プローブ基板
23 プローブ
24 プローブユニット
25 メイン基板
26 ワイヤボンド
27 ICピン
28 プローブカード用基板
29 貫通孔
30 ザグリ
31 プローブカード
32 プローブカード用基板
33 ザグリ
34 金属基板
35 棒
36 剥離液
37 棒
38 外部電極
1, 1 ′, 1 ″ Probe card substrate 2, 2 ′ Metal substrate 3 Flexible printed wiring substrate 4, 4 ′ Slit 5 Electrode 6 Wiring 7 Electrode 8 Corner 9 Alignment hole 10 Alignment hole 11 Alignment pin 12 Electronic component 13 Dimple 14 1st metal board 15 2nd metal board 16 Space 18 1st flexible printed wiring board 19 2nd flexible printed wiring board 20 3rd flexible printed wiring boards 21, 21 ', 21''Probe card 22 Probe Substrate 23 Probe 24 Probe unit 25 Main substrate 26 Wire bond 27 IC pin 28 Probe card substrate 29 Through hole 30 Counterbore 31 Probe card 32 Probe card substrate 33 Counterbore 34 Metal substrate 35 Bar 36 Stripping solution 37 Bar 38 External electrode
Claims (10)
前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成されていることを特徴とするプローブカード用基板。 A metal substrate having a slit to penetrate, and a flexible printed wiring board that is passed through the slit of the metal substrate and fixed to both surfaces of the metal substrate,
A probe card substrate, wherein wiring is formed on both surfaces of the metal substrate by the flexible printed circuit board.
前記プローブカード用基板は、貫通するスリットを有する金属基板と、前記金属基板のスリットに通されて、前記金属基板の両面に固定されたフレキシブルプリント配線基板から構成され、前記金属基板の両面には、前記フレキシブルプリント配線基板によって配線が形成され、
前記金属基板の一方の面に固定された前記フレキシブルプリント配線基板の配線は、ワイヤボンドによって前記プローブと接続され、前記金属基板の他方の面に固定されたフレキシブルプリント配線基板の配線は接続部材によって前記メイン基板と接続されていることを特徴とするプローブカード。 A probe card comprising a probe unit having a plurality of probes arranged on a probe substrate, a probe card substrate to which the probe unit is fixed, and a main substrate connected to the probe card substrate and to which an external signal is input. And
The probe card substrate includes a metal substrate having a slit therethrough, and a flexible printed wiring board that is passed through the slit of the metal substrate and fixed to both surfaces of the metal substrate. The flexible printed wiring board forms a wiring,
The wiring of the flexible printed wiring board fixed to one surface of the metal substrate is connected to the probe by wire bonding, and the wiring of the flexible printed wiring board fixed to the other surface of the metal substrate is connected by a connecting member. A probe card connected to the main board.
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2009
- 2009-10-01 JP JP2009229415A patent/JP2011075489A/en active Pending
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