JP2019109103A - 検査治具 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板の接点部の破損を抑制可能な検査治具を提供する。【解決手段】検査治具１は、リジッド基板１０と、リジッド基板１０に接続されたフレキシブル基板２０と、フレキシブル基板２０の一部をリジッド基板１０に対して下方に突出した状態で支持する台座ブロック３０と、台座ブロック３０を下方に付勢するスプリング５５と、フレキシブル基板２０の突出部２１に設けられたコンタクタ４０と、を備える。コンタクタ４０は、フレキシブル基板２０とは別体であり、台座ブロック３０に着脱可能に固定されたコンタクトハウジング４１と、コンタクトハウジング４１に支持され、上端が突出部２１の下面に設けられたコンタクトパッド２３に接触するプローブ４２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体集積回路の電気的特性の検査に使用されるプローブカード等の検査治具に関する。

一般に、半導体集積回路の電気的特性の検査に使用されるプローブカード等の検査治具は、リジッド基板と、リジッド基板に接続されたフレキシブル基板と、を備える。フレキシブル基板には、検査対象物（例えばウェハー）の電極に接触する接点部が形成される。フレキシブル基板の接点部の裏側には、フレキシブル基板を検査対象物側に押し付けるためのブロックが設けられる。ブロックは、スプリング等の付勢手段により検査対象物側に付勢され、フレキシブル基板に対して検査対象物との接触力を与える。

特開２０１７−５８２０１号公報

フレキシブル基板の接点部が１つでも破損すると、フレキシブル基板全体を交換しなければならないため、交換にかかる時間と費用が膨大になる。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、フレキシブル基板の接点部の破損を抑制可能な検査治具を提供することにある。

本発明のある態様は、検査治具である。この検査治具は、
リジッド基板と、
前記リジッド基板に接続されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の一部を前記リジッド基板に対して第１方向に突出した状態で支持する支持体と、
前記支持体を前記リジッド基板に対して前記第１方向に付勢する付勢手段と、
前記フレキシブル基板の前記リジッド基板に対して突出した突出部に設けられたコンタクタと、を備え、
前記コンタクタは、
コンタクトハウジングと、
前記コンタクトハウジングに支持され、一端が前記突出部上の接点部に接触するプローブと、を有する。

前記プローブは、１本ごとに交換可能な状態で前記コンタクトハウジングに設けられてもよい。

前記コンタクトハウジングは、前記支持体に対して着脱可能に固定されてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、フレキシブル基板の接点部の破損を抑制可能な検査治具を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る検査治具１の概略断面図。 検査治具１のコンタクタ４０を被測定ウェハ９０上のバンプ９１に接触させた状態の概略断面図。 比較例に係る検査治具の概略断面図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る検査治具１の概略断面図である。図２は、検査治具１のコンタクタ４０を被測定ウェハ９０上のバンプ９１に接触させた状態の概略断面図である。図１により、検査治具１における互いに直交する上下及び左右方向を定義する。また、上下及び左右方向と垂直な方向を前後方向と定義する。検査治具１は、例えばプローブカードであり、ウェハ状態の半導体集積回路の電気的特性の検査に使用される。検査治具１は、リジッド基板１０と、フレキシブル基板２０と、支持体としての台座ブロック３０と、コンタクタ４０と、押さえブロック５０と、取付機構６０と、を備える。

リジッド基板１０は、例えばガラスエポキシ基板であり、上下方向と垂直に延在する。貫通穴１１は、リジッド基板１０を上下方向に貫通する。リジッド基板１０の上面には、高周波信号を伝送するための高周波ライン（高周波用導電パターン）１２が設けられる。図示は省略したが、リジッド基板１０には、低周波信号を伝送するための低周波ライン（低周波用導電パターン）、電源ライン（電源用導電パターン）、及びグランドライン（グランド用導電パターン）も設けられる。

フレキシブル基板２０は、押さえブロック５０の押圧力により左右両端部がリジッド基板１０の上面に接続され、貫通穴１１を通ってリジッド基板１０の下方に延び、台座ブロック３０の支持によりリジッド基板１０に対して下方に突出した状態とされる。フレキシブル基板２０の、リジッド基板１０に対して下方に突出した突出部２１の平面である下面には、接点部としての複数のコンタクトパッド２３が設けられる。コンタクトパッド２３は、高周波信号用、低周波信号用、電源用、及びグランド用の各コンタクトパッドを含む。

フレキシブル基板２０の下面には、高周波ライン（高周波用導電パターン）２５が設けられる。高周波ライン２５は、一端が高周波用のコンタクトパッド２３に接続され、他端がリジッド基板１０の高周波ライン１２に接続される。フレキシブル基板２０の上面には、グランドライン（グランド用導電パターン）２６が設けられる。グランドライン２６は、リジッド基板１０のグランドラインとグランド用のコンタクトパッド２３とを互いに接続する。なお、フレキシブル基板２０の上面と下面との間の電気的な接続は、必要に応じて図示しないスルーホールにより行われる。図示は省略したが、フレキシブル基板２０には、リジッド基板１０の低周波ラインと低周波信号用のコンタクトパッド２３とを互いに接続する低周波ライン（低周波用導電パターン）、及び、リジッド基板１０の電源ラインと電源用のコンタクトパッド２３とを互いに接続する電源ライン（電源用導電パターン）も設けられる。フレキシブル基板２０の左右両端部と突出部２１との間の傾斜部２２には、高周波ライン２５上に実装される整合回路や、電源ラインとグランドラインとの間に接続される電子部品２８（例えばチップコンデンサ）が必要に応じて設けられる。電子部品２８は、コンタクタ４０よりも上方に位置する。

台座ブロック３０は、例えば絶縁性の樹脂成形体であり、リジッド基板１０の貫通穴１１及びその上下に延在し、スプリング５５により押さえブロック５０に対して下方に付勢される。台座ブロック３０は、前後方向と垂直な断面が略台形の例えば四角錐台形状であり、フレキシブル基板２０の一部をリジッド基板１０に対して下方に突出した状態で支持する。フレキシブル基板２０の突出部２１の平面である上面は、台座ブロック３０の平面である下面に接着されてもよい。

コンタクタ４０は、コンタクトハウジング４１と、複数のプローブ（ピン）４２と、を含む。コンタクタ４０は、フレキシブル基板２０とは別体であって、フレキシブル基板２０に対して着脱可能である。コンタクトハウジング４１は、例えば絶縁性の樹脂成形体であり、各プローブ４２を支持する。コンタクトハウジング４１は、所定数のネジ４７により台座ブロック３０に着脱可能に固定される。各プローブ４２は、上下方向に延びる銅又は銅合金等の導電性金属体であり、自身は伸縮性を有さない。各プローブ４２の上端は、フレキシブル基板２０の突出部２１の下面に設けられたコンタクトパッド２３に接触（弾接）する。各プローブ４２の下端は、図２に示すように、被測定ウェハ９０に設けられたバンプ９１に接触（弾接）する。プローブ４２は、好ましくはコンタクトハウジング４１に対して１本ごとに交換可能である。

押さえブロック５０は、所定数のネジ１９により、フレキシブル基板２０の左右両端部を挟んでリジッド基板１０の上面に固定される。押さえブロック５０の下面（リジッド基板１０側の面）にはゴム等の弾性体５１が設けられ、弾性体５１がフレキシブル基板２０の左右両端部をリジッド基板１０の上面に弾性的に押し付ける。これにより、リジッド基板１０の上面に設けられた高周波ライン１２と、フレキシブル基板２０の下面に設けられた高周波ライン２５とが、互いに接触して電気的に接続される。同様に、リジッド基板１０とフレキシブル基板２０の、低周波ライン同士、電源ライン同士、及びグランドライン同士も、それぞれ互いに接触して電気的に接続される。

付勢手段としてのスプリング（コイルスプリング）５５は、押さえブロック５０と台座ブロック３０との間に設けられ、両者を互いに離間する方向（上下方向）に付勢する。すなわち、スプリング５５は、台座ブロック３０を押さえブロック５０に対して下方に（フレキシブル基板２０側に）付勢する。

取付機構６０は、リジッド基板１０を支持して検査治具１を図示しない検査装置に取り付けるための周知の機構であり、ここでは詳細な説明を省略する。取付機構６０は、コンタクタ４０よりも上方に位置する。

図３は、比較例に係る検査治具の概略断面図である。比較例に係る検査治具は、実施の形態におけるフレキシブル基板２０とは別体のコンタクタ４０を有さず、フレキシブル基板２０の突出部２１の下面に電鋳技術により直接形成されたコンタクトバンプ２９が被測定ウェハのバンプと接触する構成である。この構成では、コンタクトバンプ２９が多数回の接触を繰り返すため、コンタクトバンプ２９に負荷がかかり、コンタクトバンプ２９が摩耗等により破損しやすい。コンタクトバンプ２９が１つでも破損した場合、再形成ができないため、フレキシブル基板２０全体を交換することになる。

本実施の形態によれば、フレキシブル基板２０のコンタクトパッド２３を被測定ウェハ９０のバンプ９１に直接は接触させず、コンタクタ４０を介して電気的に接続するため、コンタクトパッド２３はプローブ４２の上端と常時接触していてバンプ９１との接触、非接触を繰り返す必要がなくなり、コンタクトパッド２３の破損が抑制される。コンタクトパッド２３が１つでも破損するとフレキシブル基板２０全体を交換しなければならないため、コンタクトパッド２３の破損を抑制できるメリットは大きい。ここで、プローブ４２が破損しても、破損したプローブ４２のみを交換し、又はコンタクタ４０を交換することで対応でき、フレキシブル基板２０は交換が不要なため、交換時間や交換費用を抑制できる。すなわち、量産時のダインタイムや修理に要する費用を抑制できる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

スプリング５５は、１つで台座ブロック３０の下面中心を押圧する構成に限定されず、複数で台座ブロック３０の下面非中心を押圧する構成であってもよい。

１、２ 検査治具（プローブカード）、
１０ リジッド基板、１１ 貫通穴、１２ 高周波ライン（高周波用導電パターン）、１９ ネジ、
２０ フレキシブル基板、２１ 突出部、２２ 傾斜部、２３ コンタクトパッド（接点部）、２５ 高周波ライン（高周波用導電パターン）、２６ グランドライン（グランド用導電パターン）、２８ 電子部品、２９ コンタクトバンプ、
３０ 台座ブロック（支持体）、
４０ コンタクタ、４１ コンタクトハウジング、４２ プローブ、４７ ネジ、
５０ 押さえブロック、５１ 弾性体、５５ スプリング（付勢手段）、
６０ 取付機構、
９０ 被測定ウェハ（検査対象物）、９１ バンプ

Claims (3)

1. リジッド基板と、
   前記リジッド基板に接続されたフレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板の一部を前記リジッド基板に対して第１方向に突出した状態で支持する支持体と、
   前記支持体を前記リジッド基板に対して前記第１方向に付勢する付勢手段と、
   前記フレキシブル基板の前記リジッド基板に対して突出した突出部に設けられたコンタクタと、を備え、
   前記コンタクタは、
   コンタクトハウジングと、
   前記コンタクトハウジングに支持され、一端が前記突出部上の接点部に接触するプローブと、を有する、検査治具。
2. 前記プローブは、１本ごとに交換可能な状態で前記コンタクトハウジングに設けられている、請求項１に記載の検査治具。
3. 前記コンタクトハウジングは、前記支持体に対して着脱可能に固定されている、請求項１又は２に記載の検査治具。