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JP3313031B2 - Probe card - Google Patents

Probe card

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Publication number
JP3313031B2
JP3313031B2 JP21811296A JP21811296A JP3313031B2 JP 3313031 B2 JP3313031 B2 JP 3313031B2 JP 21811296 A JP21811296 A JP 21811296A JP 21811296 A JP21811296 A JP 21811296A JP 3313031 B2 JP3313031 B2 JP 3313031B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
probe
support plate
needle
hole
Prior art date
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Application number
JP21811296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09138242A (en
Inventor
正行 安斎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micronics Japan Co Ltd
Original Assignee
Micronics Japan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micronics Japan Co Ltd filed Critical Micronics Japan Co Ltd
Priority to JP21811296A priority Critical patent/JP3313031B2/en
Publication of JPH09138242A publication Critical patent/JPH09138242A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3313031B2 publication Critical patent/JP3313031B2/en
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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はプローブカードに関
し、特に、針押さえの支持構造に特徴を有するプローブ
カードに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card, and more particularly, to a probe card characterized by a support structure for a needle holder.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2(A)は従来のプローブカードの正
面断面図である。このプローブカードは多数のプローブ
針10を有し、これらのプローブ針10は樹脂によって
針押さえ12に固定されている。この針押さえ12は、
接着剤を用いて基板14に直接固定されている。この基
板14には配線パターンが形成されていて、この配線パ
ターンを介して、プローブ針10と外部の検査装置16
とを電気的に接続することができる。被検体18はチャ
ックトップ20の上に載っている。被検体18は特に制
限されないが、ICパッケージや、半導体チップや、ウ
ェーハなどである。プローブカードを下降させるか、あ
るいはチャックトップ20を上昇させて、プローブ針1
0の先端を被検体の電極に接触させ、所定の検査を行
う。
2. Description of the Related Art FIG. 2A is a front sectional view of a conventional probe card. This probe card has a large number of probe needles 10, and these probe needles 10 are fixed to a needle holder 12 with resin. This needle holder 12
It is directly fixed to the substrate 14 using an adhesive. A wiring pattern is formed on the substrate 14, and the probe needle 10 and an external inspection device 16 are formed through the wiring pattern.
And can be electrically connected. The subject 18 rests on the chuck top 20. The subject 18 is not particularly limited, but is an IC package, a semiconductor chip, a wafer, or the like. Lower the probe card or raise the chuck top 20 to move the probe needle 1
A predetermined test is performed by bringing the tip of the zero into contact with the electrode of the subject.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプロー
ブカードを用いて被検体を高温で検査すると、次のよう
な問題が生じる。被検体18はチャックトップ20によ
って例えば70〜90℃に加熱されるが、この被検体1
8にプローブカードを近付けると、被検体18及びチャ
ックトップ20からの放射熱によって、また、プローブ
針10からの伝導熱によって、基板14の下側の温度が
上昇する。これにより、基板14の上面と下面の間で温
度差が生じ、基板14は(B)に示すように、下に凸と
なるようにわずかに熱変形する。基板14の外周付近は
なんらかの支持手段で支持されているので、上述の変形
によって、基板14の中央付近は下方に変位することに
なる。その結果、プローブ針10の支持部(針押さえ1
2に固定されている部分)は下方に変位する
When a subject is inspected at a high temperature using the above-described conventional probe card, the following problems occur. The subject 18 is heated to, for example, 70 to 90 ° C. by the chuck top 20.
When the probe card approaches 8, the temperature below the substrate 14 increases due to radiant heat from the subject 18 and the chuck top 20 and due to conductive heat from the probe needles 10. As a result, a temperature difference occurs between the upper surface and the lower surface of the substrate 14, and the substrate 14 is slightly thermally deformed so as to be convex downward as shown in FIG. Since the vicinity of the outer periphery of the substrate 14 is supported by some support means, the above-described deformation causes the vicinity of the center of the substrate 14 to be displaced downward. As a result, the support portion of the probe needle 10 (needle press 1
2) is displaced downward

【0004】これとは逆に、非常に低い温度で被検体を
検査する場合には、基板は上に凸となるように熱変形
し、プローブ針10の支持部が上方に変位する。
On the contrary, when an object is inspected at a very low temperature, the substrate is thermally deformed so as to be convex upward, and the supporting portion of the probe needle 10 is displaced upward.

【0005】このようにプローブ針10の支持部の高さ
位置が変動すると、プローブ針と被検体の電極との間の
接触圧力が所望の設定値からずれることになり、検査に
不都合を生じる。
[0005] When the height position of the support portion of the probe needle 10 fluctuates in this manner, the contact pressure between the probe needle and the electrode of the subject deviates from a desired set value, causing inconvenience in the inspection.

【0006】図3は熱の影響によるプローブ針の支持部
の高さ位置の変動を測定したグラフである。横軸は経過
時間を示し、縦軸はプローブ針の支持部の高さ位置を示
している。曲線22は、100℃に加熱したチャックト
ップをプローブ針の先端に接触させたときに、その接触
時点からの経過時間とプローブ針支持部の高さ位置の変
位との関係を示している。時間の経過と共にプローブ針
の支持部の高さ位置が下がってきており、15分が経過
する間に約45μmだけ下方に変位している。一方、曲
線24は、100℃のチャックトップをプローブ針の先
端から離した時点からの経過時間とプローブ針支持部の
変位との関係を示している。この場合は、逆に、時間の
経過と共にプローブ針の支持部が上昇していく。プロー
ブ針の支持部の高さ位置のこのような変動は、プローブ
カード全体の熱的影響を反映しているものであるが、基
板の熱変形に起因する部分が相当程度あると考えられ
る。
FIG. 3 is a graph showing a change in the height position of the support portion of the probe needle due to the influence of heat. The horizontal axis indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the height position of the support portion of the probe needle. Curve 22 shows the relationship between the elapsed time from the point of contact of the chuck top heated to 100 ° C. with the tip of the probe needle and the displacement of the height position of the probe needle support. As the time elapses, the height position of the support portion of the probe needle is lowered, and is displaced downward by about 45 μm during the elapse of 15 minutes. On the other hand, a curve 24 shows the relationship between the elapsed time since the chuck top at 100 ° C. is separated from the tip of the probe needle and the displacement of the probe needle support. In this case, on the contrary, the support portion of the probe needle rises with time. Such a change in the height position of the support portion of the probe needle reflects the thermal effect of the entire probe card, but it is considered that a considerable portion is caused by thermal deformation of the substrate.

【0007】なお、図3のグラフを得るに当たっては、
プローブ針の支持部の高さ位置の変動は、実際は、プロ
ーブ針を自由状態にしたときのプローブ針の先端の高さ
位置の変動量として測定している。例えば、曲線22を
得る場合に、開始時点のプローブ針の高さ位置を測定す
るには、チャックトップを上昇させていってチャックト
ップがプローブ針の先端に接触した時点でのチャックト
ップの高さ位置を検出している。また、5分後のプロー
ブ針の支持部の高さ位置を測定するには、5分経過した
時点でいったんチャックトップを下げてチャックトップ
をプローブ針から離し、再び、チャックトップを上昇さ
せていってチャックトップとプローブ針の先端が接触し
た時点でのチャックトップの高さ位置を検出している。
このような測定をすることにより、プローブ針の支持部
の高さ位置がどのように変動していくかを求めることが
できる。
In obtaining the graph of FIG. 3,
The fluctuation of the height position of the support portion of the probe needle is actually measured as the fluctuation amount of the height position of the tip of the probe needle when the probe needle is in a free state. For example, to obtain the curve 22, to measure the height position of the probe needle at the start, the height of the chuck top when the chuck top is raised and the chuck top contacts the tip of the probe needle is measured. The position has been detected. To measure the height position of the support portion of the probe needle after 5 minutes, lower the chuck top once after 5 minutes, separate the chuck top from the probe needle, and raise the chuck top again. Thus, the height position of the chuck top at the time when the chuck top comes into contact with the tip of the probe needle is detected.
By performing such a measurement, it is possible to determine how the height position of the support portion of the probe needle changes.

【0008】上述のように、被検体及びチャックトップ
が加熱されていると、主として基板の熱変形に起因し
て、プローブ針の支持部の高さ位置は時間とともに変化
する。したがって、被検体を高温にした場合には、プロ
ーブ針と被検体の電極との接触圧力を所望の値に維持す
ることは不可能になる。プローブ針の支持部の高さ位置
の時間的変動がおさまってから、プローブ針の接触圧力
を正しく設定し直して検査する方法も考えられるが、プ
ローブ針の高さ位置の変動がある程度おさまるまでには
非常に時間がかかり、現実的ではない。従来のプローブ
カードでは少なくとも5分程度の時間が必要であった。
As described above, when the subject and the chuck top are heated, the height position of the support portion of the probe needle changes with time mainly due to thermal deformation of the substrate. Therefore, when the subject is heated to a high temperature, it is impossible to maintain the contact pressure between the probe needle and the electrode of the subject at a desired value. After the temporal fluctuation of the height position of the support part of the probe needle has subsided, it is conceivable to perform inspection by setting the contact pressure of the probe needle correctly again, but until the fluctuation of the probe needle height position subsides to some extent Is very time consuming and not realistic. The conventional probe card required at least about 5 minutes.

【0009】ところで、基板の熱変形を防ぐには、基板
を線膨張率の小さい材質で形成することが考えられる。
この点に関して、特開昭58−165056号公報、特
開昭63−244750号公報、及び特開平2−156
161号公報に開示されたプローブカードにおいては、
基板をセラミックスで形成しており、基板の熱変形は生
じにくいと考えられる。
By the way, in order to prevent thermal deformation of the substrate, it is conceivable to form the substrate with a material having a small coefficient of linear expansion.
Regarding this point, JP-A-58-165056, JP-A-63-244750, and JP-A-2-156.
In the probe card disclosed in Japanese Patent No. 161 gazette,
Since the substrate is formed of ceramics, it is considered that thermal deformation of the substrate hardly occurs.

【0010】しかしながら、基板をセラミックスで形成
すると次のような別の問題が生じる。最近のICは多ピ
ン化が進み、検査のために接触すべき電極の数が非常に
多くなっている。したがって、一つのプローブカードに
非常に多数のプローブ針を備えるようになっている。こ
れに伴って、プローブカードの基板に形成する配線パタ
ーンの数も増加し、多層の配線パターンが必要になって
きている。多層の配線パターンを形成した基板の例とし
ては、表面に配線パターンを形成した薄いガラスエポキ
シ板またはポリイミド板を14層互いに張り合わせるこ
とによってプローブカード基板を構成しているものがあ
る。このような多層配線パターンを有する基板の場合に
は、基板をセラミックスで形成することが極めて困難と
なり、また、形成できたとしても非常に高価なものとな
る。
However, when the substrate is formed of ceramics, another problem as described below occurs. Recently, the number of pins of an IC has been increased, and the number of electrodes to be contacted for inspection has been extremely increased. Therefore, one probe card has a very large number of probe needles. Along with this, the number of wiring patterns formed on the substrate of the probe card has increased, and a multilayer wiring pattern has been required. As an example of a substrate having a multilayer wiring pattern formed thereon, a probe card substrate is formed by laminating 14 layers of a thin glass epoxy plate or a polyimide plate having a wiring pattern formed on the surface thereof. In the case of a substrate having such a multilayer wiring pattern, it is extremely difficult to form the substrate from ceramics, and even if it can be formed, it becomes very expensive.

【0011】この発明の目的は、基板が熱変形を生じて
もプローブ針の支持部の高さ位置があまり変動しないよ
うなプローブカードを提供することにある。この発明の
別の目的は、多層の配線パターンを有する基板を用いて
高温の被検体を検査する場合にプローブ針の支持部の高
さ位置があまり変動しないようなプローブカードを提供
することにある。
It is an object of the present invention to provide a probe card in which the height position of the support portion of the probe needle does not fluctuate much even when the substrate is thermally deformed. Another object of the present invention is to provide a probe card in which a height position of a support portion of a probe needle does not vary so much when a high-temperature subject is inspected using a substrate having a multilayer wiring pattern. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、複数のプロ
ーブ針と、これらのプローブ針の先端位置が被検体の電
極配置に対応するようにプローブ針を固定する針押さえ
と、プローブ針と外部の検査装置とを電気的に接続する
ための配線パターンを形成した基板とを備えるプローブ
カードにおいて、次の(イ)〜(ヌ)の構成を備えてい
る。(イ)前記基板の中央部に基板貫通孔が形成され、
前記基板の外周部には前記配線パターンを前記検査装置
に接続するための電極が形成されている。(ロ)前記基
板貫通孔を覆うように前記基板の上面に支持板が固定さ
れている。(ハ)前記支持板の下面に前記針押さえが固
定されている。(ニ)前記針押さえは前記基板貫通孔の
内側にあって前記基板には接触していない。(ホ)前記
針押さえの下端は前記基板貫通孔から下方に突き出して
いる。(ヘ)前記支持板に支持板貫通孔が形成されてい
る。(ト)前記支持板貫通孔は前記プローブ針の先端の
上方に位置している。(チ)前記針押さえに針押さえ貫
通孔が形成されている。(リ)前記針押さえ貫通孔は前
記プローブ針の先端の上方に位置している。(ヌ)前記
基板と前記支持板との固定位置は、前記支持板と前記針
押さえとの固定位置よりも、基板の外周側に位置してい
る。
According to the present invention, there are provided a plurality of probe needles, a needle holder for fixing the probe needles so that the tip positions of the probe needles correspond to the electrode arrangement of the subject, a probe needle and an external And a substrate on which a wiring pattern for electrically connecting to the inspection device is formed. The probe card has the following configurations (a) to (nu). (A) a substrate through-hole is formed in the center of the substrate,
The wiring pattern is provided on the outer periphery of the substrate by the inspection apparatus.
Are formed to connect to the electrodes . (B) A support plate is fixed on the upper surface of the substrate so as to cover the substrate through-hole. (C) The needle holder is fixed to the lower surface of the support plate. (D) The needle holder is inside the substrate through hole and does not contact the substrate. (E) The lower end of the needle holder protrudes downward from the substrate through hole. (F) A support plate through hole is formed in the support plate. (G) The support plate through-hole is located above the tip of the probe needle. (H) A needle holding through hole is formed in the needle holding. (I) The needle holding through-hole is located above the tip of the probe needle. (G) The fixed position of the substrate and the support plate is located on the outer peripheral side of the substrate with respect to the fixed position of the support plate and the needle holder.

【0013】基板が熱変形した場合、基板と支持板との
固定位置よりも内側の部分における基板の熱変形は、針
押さえの高さ位置に影響を及ぼさない。その分だけプロ
ーブ針の支持部の高さ変動が少なくなる。また、この発
明では、基板の上面に支持板を配置し、基板の下方にプ
ローブ針を配置しているので、支持板は被検体やチャッ
クトップからの放射熱を受けることがなくなり、支持板
自体の熱変形はほとんど生じなくなる。
When the substrate is thermally deformed, the thermal deformation of the substrate in a portion inside the fixed position between the substrate and the support plate does not affect the height position of the needle holder. The fluctuation in the height of the support portion of the probe needle is reduced by that much. Further, in the present invention, since the support plate is disposed on the upper surface of the substrate and the probe needle is disposed below the substrate, the support plate does not receive radiant heat from the subject or the chuck top, and the support plate itself is not received. Almost no thermal deformation occurs.

【0014】ところで、この発明では、基板に対する上
下関係を、重力の方向とは無関係に、プローブ針が存在
する側を「下」、これとは反対の側を「上」と呼んでい
る。したがって、この発明を具体化した現実のプローブ
カードにおいては、基板の下面に支持板を固定して、基
板の上方にプローブ針を配置してもよい。
By the way, in the present invention, the up-down relationship with respect to the substrate is referred to as “down” on the side where the probe needle is present, and “up” on the side opposite thereto, regardless of the direction of gravity. Therefore, in an actual probe card embodying the present invention, the support plate may be fixed to the lower surface of the substrate and the probe needle may be arranged above the substrate.

【0015】この発明において、基板と支持板との固定
位置が、支持板と針押さえとの固定位置から、外周側に
離れていればいるほど、基板の熱変形に基づく支持板の
高さ位置の変動は小さくなる。現実のプローブカードの
寸法を考慮すると、二つの固定位置の間隔は20mm以
上とするのがよい。好ましくは、30〜50mmとす
る。この固定位置の間隔の上限の値(50mm)は、使
用するプローブカードの外形寸法によって制限される。
[0015] In the present invention, the farther the fixed position between the substrate and the support plate is from the fixed position between the support plate and the needle holder toward the outer periphery, the higher the height position of the support plate based on the thermal deformation of the substrate. Is small. Considering the actual dimensions of the probe card, the distance between the two fixed positions is preferably 20 mm or more. Preferably, it is 30 to 50 mm. The upper limit value (50 mm) of the fixed position interval is limited by the external dimensions of the probe card used.

【0016】この発明は、基板が多層の配線パターンを
有するものである場合に特に有利である。多層の配線パ
ターンを有する基板は、基板の材質として線膨張率の小
さい材質(例えばセラミックス)を任意に選択しにくい
ので、本発明のように構成することによって、プローブ
針の支持部の高さ変動に及ぼす基板の熱変形の影響を少
なくするのが有効である。
The present invention is particularly advantageous when the substrate has a multilayer wiring pattern. Since it is difficult to arbitrarily select a material having a small linear expansion coefficient (for example, ceramics) as the material of the substrate having the multilayer wiring pattern, the height variation of the support portion of the probe needle can be changed by configuring as in the present invention. It is effective to reduce the influence of thermal deformation of the substrate on the temperature.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、この発明の一実施例のプローブカー
ドを示すものであり、(A)は平面図、(B)は(A)
のB−B線断面図、(C)は(A)のC−C線断面図で
ある。プローブカードは、ガラスエポキシ製の基板36
と、窒化アルミニウム系セラミックス製の支持板42
と、快削セラミックス製の針押さえ32と、プローブ針
30とからなる。(C)に示すように、多数(例えば4
00本)のプローブ針30は、その中間部分を樹脂34
によって針押さえ32に固定されている。各プローブ針
30の先端は、被検体の電極配置に対応した位置にセッ
トされている。プローブ針30の根元部分は、ガラスエ
ポキシ製の基板36に形成された配線パターンに半田付
けで固着されている。針押さえ32は、基板36の中央
部分の矩形の貫通孔38(基板貫通孔)から下方に突き
出している。針押さえ32は、(B)に示すように、ネ
ジとナットからなる4組の締結装置40によって支持板
42に固定されている。針押さえ32の上面は支持板4
0の下面に接触した状態で固定されている。締結装置4
0のナットは、バネ座金を介して締め付けられている。
1A and 1B show a probe card according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG.
(C) is a cross-sectional view taken along line CC of (A). The probe card is a substrate 36 made of glass epoxy.
And a support plate 42 made of aluminum nitride ceramics.
, A needle holder 32 made of free-cutting ceramics, and a probe needle 30. As shown in (C), a large number (for example, 4
The probe needle 30 of the (00) probe has a resin 34
Is fixed to the needle holder 32. The tip of each probe needle 30 is set at a position corresponding to the electrode arrangement of the subject. The root portion of the probe needle 30 is fixed to a wiring pattern formed on a glass epoxy substrate 36 by soldering. The needle holder 32 protrudes downward from a rectangular through hole 38 (substrate through hole) at the center of the substrate 36. The needle holder 32 is fixed to the support plate 42 by four sets of fastening devices 40 including screws and nuts, as shown in FIG. The upper surface of the needle holder 32 is the support plate 4
0 is fixed in contact with the lower surface. Fastening device 4
The nut No. 0 is tightened via a spring washer.

【0018】支持板42は、ネジとナットからなる別の
4組の締結装置44によって基板36に固定されてい
る。支持板42の下面は基板36の上面に接触した状態
で固定されている。この締結装置44のナットも、バネ
座金を介して締め付けられている。
The support plate 42 is fixed to the substrate 36 by another four sets of fastening devices 44 composed of screws and nuts. The lower surface of the support plate 42 is fixed in contact with the upper surface of the substrate 36. The nut of the fastening device 44 is also fastened via a spring washer.

【0019】締結装置42、44において、バネ座金を
介してナットを締め付けているのは、ネジ自体が熱膨張
した場合でも、これをバネ座金で吸収できるようにした
ものである。
In the fastening devices 42 and 44, the nut is tightened via the spring washer so that even if the screw itself thermally expands, this can be absorbed by the spring washer.

【0020】基板36と支持板42とを固定する締結装
置44の位置は、支持板42と針押さえ32とを固定す
る締結装置40の位置よりも、基板36の外周側にあ
り、両者の締結装置40、44の間隔Lは40mmであ
る。
The position of the fastening device 44 for fixing the substrate 36 and the support plate 42 is on the outer peripheral side of the substrate 36 with respect to the position of the fastening device 40 for fixing the support plate 42 and the needle holder 32. The distance L between the devices 40 and 44 is 40 mm.

【0021】基板36と支持板42はその外形が円形で
あり、針押さえ32はその外形が矩形である。針押さえ
32を固定するための締結装置40は、針押さえ32の
矩形の四隅の近傍に配置されている。針押さえ32と支
持板42の中央には、(C)に示すように、ほぼ同じ大
きさの矩形の貫通孔46(針押さえ貫通孔)と48(支
持板貫通孔)が形成されていて、プローブ針30と被検
体の電極との接触状態を上方から顕微鏡などを用いて観
察できるようになっている。
The substrate 36 and the support plate 42 have a circular outer shape, and the needle holder 32 has a rectangular outer shape. The fastening device 40 for fixing the needle holder 32 is disposed near four rectangular corners of the needle holder 32. At the center between the needle holder 32 and the support plate 42, rectangular through holes 46 (needle holder through holes) and 48 (support plate through holes) having substantially the same size are formed as shown in FIG. The contact state between the probe needle 30 and the electrode of the subject can be observed from above using a microscope or the like.

【0022】基板36は、ガラスエポキシ製の薄い板を
14枚張り合わせて形成してあり、各板の表面には配線
パターンが形成されている。すなわち、基板36には1
4層の配線パターンが形成されている。このような多層
の配線パターンにすることにより、多数の電極を有する
被検体に対応して、多数の配線を基板36に形成するこ
とを可能にしている。配線パターンの各配線の一端は、
すべて、基板36の下面側において貫通孔38の近傍に
露出しており、他端は、(A)に示すように、基板36
の上面側において外周縁の近傍に電極50として露出し
ている。電極50は同心状に多数配置されていて、その
数はプローブ針30の数に対応している。なお、(A)
においては、多数の電極50の一部だけを図示してあ
り、実際には、基板36の全周にわたって電極50が配
置されている。
The substrate 36 is formed by laminating 14 thin plates made of glass epoxy, and a wiring pattern is formed on the surface of each plate. That is, 1
Four-layer wiring patterns are formed. With such a multilayer wiring pattern, it is possible to form a large number of wirings on the substrate 36 corresponding to a subject having a large number of electrodes. One end of each wiring of the wiring pattern
All of them are exposed in the vicinity of the through hole 38 on the lower surface side of the substrate 36, and the other end is formed on the substrate 36 as shown in FIG.
Is exposed as an electrode 50 in the vicinity of the outer peripheral edge on the upper surface side. A large number of electrodes 50 are arranged concentrically, and the number thereof corresponds to the number of probe needles 30. (A)
In FIG. 2, only a part of the large number of electrodes 50 is shown, and in practice, the electrodes 50 are arranged all around the substrate 36.

【0023】(B)に示すように、基板36の外周部の
下面はホルダー52に支持される。また、基板36の外
周部の上面に露出している電極50には、検査装置(テ
スター)54のピン56が接触する。
As shown in FIG. 2B, the lower surface of the outer peripheral portion of the substrate 36 is supported by the holder 52. The pins 56 of the inspection device (tester) 54 come into contact with the electrodes 50 exposed on the upper surface of the outer peripheral portion of the substrate 36.

【0024】ところで、針押さえ32と支持板42は一
体に形成することも原理的には可能であるが、以下のよ
うな製造上の理由により、針押さえ32と支持板42は
別個の部材で構成することが必要である。プローブカー
ドを製造する際に最も重要なことは、プローブ針30の
先端の位置を、被検体の電極配置に正確に対応させるこ
とである。プローブ針30を針押さえ32に固定する作
業においては、特殊な治具を用いてプローブ針30の先
端位置を正確に位置決めする。そして、針押さえ32に
形成した溝に、プローブ針30の中間部分を挿入して、
これを樹脂34で覆い、その後、針押さえ32とプロー
ブ針30からなる組み立て体を、炉内で加熱して樹脂3
4を固めている。プローブ針30が固定された針押さえ
32は、締結装置40を用いて支持板42に固定され
る。その後、プローブ針30の根元部分が基板36の配
線パターンに半田付けされる。
Although it is possible in principle to form the needle holder 32 and the support plate 42 integrally, the needle holder 32 and the support plate 42 are separate members for the following manufacturing reasons. It is necessary to configure. The most important thing in manufacturing the probe card is to make the position of the tip of the probe needle 30 correspond exactly to the electrode arrangement of the subject. In the operation of fixing the probe needle 30 to the needle holder 32, the tip of the probe needle 30 is accurately positioned using a special jig. Then, the intermediate portion of the probe needle 30 is inserted into the groove formed in the needle holder 32,
This is covered with a resin 34, and then the assembly composed of the needle holder 32 and the probe needle 30 is heated in a furnace so that the resin 3
4 is solidified. The needle holder 32 to which the probe needle 30 is fixed is fixed to a support plate 42 using a fastening device 40. After that, the root portion of the probe needle 30 is soldered to the wiring pattern of the substrate 36.

【0025】もし、針押さえ32と支持板42とが一体
に形成されていると、支持板42は針押さえ32よりも
かなり大きいので、針押さえ32に対するプローブ針3
0のセッティング作業が非常に不便になる。また、支持
板42を基板36の上側に固定して、一方で、プローブ
針30の根元部分を、基板36の下側に露出している配
線パターンに半田付けする、といった作業がほとんど不
可能になる。
If the needle holder 32 and the support plate 42 are formed integrally, the support plate 42 is considerably larger than the needle holder 32.
Setting work of 0 becomes very inconvenient. Further, it is almost impossible to fix the support plate 42 on the upper side of the substrate 36 and solder the root portion of the probe needle 30 to the wiring pattern exposed on the lower side of the substrate 36. Become.

【0026】次に、このプローブカードの使用方法を説
明する。図1において、図示しないチャックトップに被
検体を載せて、これを、プローブカードの下方に配置す
る。そして、チャックトップを上昇させて、被検体の電
極にプローブ針30の先端を接触させる。この接触時点
から所定距離だけチャックトップをさらに上昇させてオ
ーバードライブをかけ、所定の針圧を得る。この状態
で、検査装置54を用いて被検体の検査を行う。
Next, a method of using the probe card will be described. In FIG. 1, a subject is placed on a chuck top (not shown), and this is arranged below a probe card. Then, the chuck top is raised to bring the tip of the probe needle 30 into contact with the electrode of the subject. The chuck top is further raised by a predetermined distance from the point of contact, and overdrive is applied to obtain a predetermined needle pressure. In this state, the subject is tested using the testing device 54.

【0027】被検体を高温で検査する場合には、プロー
ブ針に被検体を接触させる前に、チャックトップ側から
被検体を加熱し、被検体を所定の温度にする。その後、
被検体の電極をプローブ針30に接触させる。このと
き、被検体及びチャックトップからの放射熱や、プロー
ブ針からの伝導熱によって、プローブカードの基板36
の下面側の温度が上昇する。これにより、基板36は下
に凸になるようにわずかに変形する。このとき、針押さ
え32の高さ位置の変位量は、締結装置44の位置にお
ける基板36の高さ位置の変動量と、支持板42の変形
量だけに依存する。すなわち、締結装置44の半径方向
内側における基板36の変形は、針押さえ32の高さ位
置には影響を及ぼさない。基板36は外周部においてホ
ルダー52で支持されているので、外周部に近い締結装
置44の位置では、基板36の高さ位置の変動はあまり
大きくない。また、支持板42は窒化アルミニウム系セ
ラミックスでできているので、熱変形が生じにくい。さ
らに、支持板42は基板36の背後(上面側)にあるの
で、被検体やチャックトップからの放射熱を受けること
もなく、支持板42の上下の温度差はほとんど生じな
い。このことからも、支持板42は熱変形しにくい。
In the case where the subject is inspected at a high temperature, the subject is heated from the chuck top side to bring the subject to a predetermined temperature before bringing the subject into contact with the probe needle. afterwards,
The electrode of the subject is brought into contact with the probe needle 30. At this time, radiation heat from the subject and the chuck top and conduction heat from the probe needle cause the substrate 36
The temperature on the lower surface side of is increased. Thereby, the substrate 36 is slightly deformed so as to be convex downward. At this time, the amount of displacement of the needle holder 32 at the height position depends only on the amount of change in the height position of the substrate 36 at the position of the fastening device 44 and the amount of deformation of the support plate 42. That is, the deformation of the substrate 36 on the radially inner side of the fastening device 44 does not affect the height position of the needle holder 32. Since the substrate 36 is supported by the holder 52 at the outer peripheral portion, a change in the height position of the substrate 36 is not so large at the position of the fastening device 44 near the outer peripheral portion. Further, since the support plate 42 is made of an aluminum nitride-based ceramic, thermal deformation hardly occurs. Further, since the support plate 42 is located behind (upper side of) the substrate 36, it does not receive radiant heat from the subject or the chuck top, and there is almost no difference in temperature between the upper and lower sides of the support plate 42. For this reason, the support plate 42 is unlikely to be thermally deformed.

【0028】以上の理由により、基板36が熱変形して
も、針押さえ32の高さ位置の変動は、従来よりも非常
に小さくなる。図3に示すのと同じ実験を、この実施例
のプローブカードに対しても実施したところ、プローブ
針の支持部の変動量は従来よりも約30%減少した。
For the above reason, even if the substrate 36 is thermally deformed, the fluctuation of the height position of the needle holder 32 is much smaller than in the prior art. When the same experiment as that shown in FIG. 3 was performed on the probe card of this embodiment, the amount of fluctuation of the support portion of the probe needle was reduced by about 30% compared with the related art.

【0029】上述の実施例では、上方にプローブカー
ド、下方に被検体を配置しているが、これとは逆に、上
方に被検体、下方にプローブカードを配置してもよい。
後者の場合、基板の上側にプローブ針が配置され、基板
の下側に支持板が配置される。
In the above-described embodiment, the probe card is arranged above and the subject is arranged below. However, on the contrary, the subject may be arranged above and the probe card may be arranged below.
In the latter case, the probe needle is arranged above the substrate, and the support plate is arranged below the substrate.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明のプローブカードは、基板の上
面に支持板を固定し、この支持板の下面に針押さえを固
定しているので、基板が熱変形した場合、基板と支持板
との固定位置よりも内側の部分における基板の熱変形
は、針押さえの高さ位置に影響を及ぼさなくなる。ま
た、支持板は被検体やチャックトップからの放射熱を受
けることがなくなり、支持板自体の熱変形はほとんど生
じなくなる。これにより、高温測定時におけるプローブ
針の支持部の高さ変動が少なくなる。
According to the probe card of the present invention, the support plate is fixed to the upper surface of the substrate, and the needle holder is fixed to the lower surface of the support plate. Thermal deformation of the substrate in a portion inside the fixed position does not affect the height position of the needle holder. Further, the support plate does not receive radiant heat from the subject or the chuck top, and the support plate itself hardly undergoes thermal deformation. Thereby, the fluctuation of the height of the support portion of the probe needle during the high temperature measurement is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)はこの発明の一実施例の平面図、(B)
は(A)のB−B線断面図、(C)は(A)のC−C線
断面図である。
FIG. 1A is a plan view of one embodiment of the present invention, and FIG.
3A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A, and FIG.

【図2】従来のプローブカードの正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view of a conventional probe card.

【図3】従来のプローブカードにおけるプローブ針の支
持部の高さ位置の変動を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a change in a height position of a support portion of a probe needle in a conventional probe card.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 プローブ針 32 針押さえ 36 基板 38 基板貫通孔 40 締結装置 42 支持板 44 締結装置 46 針押さえ貫通孔 48 支持板貫通孔 50 電極 54 検査装置 Reference Signs List 30 probe needle 32 needle holder 36 substrate 38 substrate through hole 40 fastening device 42 support plate 44 fastening device 46 needle holder through hole 48 support plate through hole 50 electrode 54 inspection device

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のプローブ針と、これらのプローブ
針の先端位置が被検体の電極配置に対応するようにプロ
ーブ針を固定する針押さえと、プローブ針と外部の検査
装置とを電気的に接続するための配線パターンを形成し
た基板とを備えるプローブカードにおいて、次の構成を
備えるプローブカード。 (イ)前記基板の中央部に基板貫通孔が形成され、前記
基板の外周部には前記配線パターンを前記検査装置に接
続するための電極が形成されている。 (ロ)前記基板貫通孔を覆うように前記基板の上面に支
持板が固定されている。 (ハ)前記支持板の下面に前記針押さえが固定されてい
る。 (ニ)前記針押さえは前記基板貫通孔の内側にあって前
記基板には接触していない。 (ホ)前記針押さえの下端は前記基板貫通孔から下方に
突き出している。 (ヘ)前記支持板に支持板貫通孔が形成されている。 (ト)前記支持板貫通孔は前記プローブ針の先端の上方
に位置している。 (チ)前記針押さえに針押さえ貫通孔が形成されてい
る。 (リ)前記針押さえ貫通孔は前記プローブ針の先端の上
方に位置している。 (ヌ)前記基板と前記支持板との固定位置は、前記支持
板と前記針押さえとの固定位置よりも、基板の外周側に
位置している。
The present invention relates to a plurality of probe needles, a needle holder for fixing the probe needles so that the tip positions of the probe needles correspond to the electrode arrangement of the subject, and electrically connecting the probe needles and an external inspection device. A probe card comprising a substrate on which a wiring pattern for connection is formed, the probe card having the following configuration. (A) a substrate through-hole is formed in a central portion of the substrate,
The wiring pattern is connected to the inspection device on the outer periphery of the substrate.
An electrode for connection is formed. (B) A support plate is fixed on the upper surface of the substrate so as to cover the substrate through-hole. (C) The needle holder is fixed to the lower surface of the support plate. (D) The needle holder is inside the substrate through hole and does not contact the substrate. (E) The lower end of the needle holder protrudes downward from the substrate through hole. (F) A support plate through hole is formed in the support plate. (G) The support plate through-hole is located above the tip of the probe needle. (H) A needle holding through hole is formed in the needle holding. (I) The needle holding through-hole is located above the tip of the probe needle. (G) The fixed position of the substrate and the support plate is located on the outer peripheral side of the substrate with respect to the fixed position of the support plate and the needle holder.
【請求項2】 前記基板と前記支持板との固定位置と、
前記支持板と前記針押さえとの固定位置とが、20mm
以上離れていることを特徴とする請求項1記載のプロー
ブカード。
2. A fixing position between the substrate and the support plate,
The fixed position of the support plate and the needle holder is 20 mm
2. The probe card according to claim 1, wherein the probe cards are separated from each other.
【請求項3】 前記基板は多層の前記配線パターンを有
することを特徴とする請求項1記載のプローブカード。
3. The probe card according to claim 1, wherein the substrate has the multilayer wiring pattern.
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