JP3246237B2 - 半導体測定プローブカード用プロテクターおよび保管方法 - Google Patents

半導体測定プローブカード用プロテクターおよび保管方法

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JP3246237B2 JP30703294A JP30703294A JP3246237B2 JP 3246237 B2 JP3246237 B2 JP 3246237B2 JP 30703294 A JP30703294 A JP 30703294A JP 30703294 A JP30703294 A JP 30703294A JP 3246237 B2 JP3246237 B2 JP 3246237B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置製造に係る検
査工程における半導体チップ機能テスト用プローブカー
ドに関し、特にその保管時のプローブ保護手段および保
管方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程において、ウエハ上の各
チップ領域にトランジスタ等のIC回路を形成後、各チ
ップの回路について各種機能テストが行われる。このよ
うなテストを行うための半導体検査装置(例えば商品名
シンクロマスターテスター)においては、テストすべき
ウエハが搬送されるプローバと呼ばれる検査装置本体
と、このプローバ上に昇降可能に設けたテストヘッドが
備っている。テストヘッドは、特にデジタル信号テスト
を行う場合に、検出信号に対するノイズの混入を防止す
るためにできるだけ被測定物であるウエハの近くで信号
読取りその他の信号処理を行うための中継回路を収納し
たものであり、端末の処理回路やモニター装置および駆
動装置、入力装置等に接続されるとともに、その下端部
にはチップの電極パッドを触針して計測するための多数
のプローブを有するプローブカードが装着される。この
プローブカードは、リレー回路、オペアンプ回路、ノイ
ズカット回路等の検査用回路を搭載した回路基板(DU
Tボード:Device Under Test基板)
に固定され電気的に接続される。このDUTボードはそ
の支持部材であるボード押えリングに装着され、このボ
ード押えリングがテストヘッド側のインサートリングに
嵌め込まれてロックされる。
【0003】プローブカードの下面側には所定の角度で
多数のプローブが突出して設けられる。検査を行うとき
には、テストヘッドがプローバ装置本体内のウエハ上に
下降してプローブカードのプローブをウエハに形成され
たチップの各電極パッドに押し当て、予め定められた検
査プログラムに従って検査に必要なプローブを電気的に
選択してアナログ信号およびデジタル信号について各種
測定が行われる。このようなプローブカードのプローブ
は20〜30μm径のタングステン線からなり、70μ
m平方程度のパッドに押し当てられるため、高精度の位
置決めが要求され僅かの取付け誤差や変形も許されず、
したがって使用後はプローブへの機械的接触を防止する
ための保護を施して保管しなければならない。
【0004】このため従来は、テストヘッドから取外し
たプローブカードとDUTボードとボード押えリングと
を分離しそれぞれ別に保管していた。この場合プローブ
カードについては、プラスチック性の保護カバーにより
プローブカード全体を両面から覆って個別に保管してい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の半導体測定装置においては、プローブカードとDU
Tボードとボード押えリングとを別々に保管していたた
め、検査測定作業開始にあたってこれら3つの部品をそ
れぞれの保管場所から取り出しこれらを組み立てなけれ
ばならない。この組み立て作業は、まずプローブカード
を作業員がドライバーを用いて複数本のネジによりDU
Tボードに固定し、次にこのDUTボードを複数本のネ
ジによりボード押えリングに取付け、この後このボード
押えリングをテストヘッドに装着していた。
【0006】しかしながら、このような組み立て作業は
面倒であり多くの時間と手間を要し、プローブカード交
換の時間や検査準備時間を長引かせ非効率的で装置稼動
率を低下させるとともに検査終了時の分解作業や保管時
の各部品の管理も面倒なものとなっていた。またプロー
ブの保護についてもプラスチック製の保護カバーでは強
度的に充分なものではなく脱落等がおこる場合がありプ
ローブに対する確実な保護がなされなかった。
【0007】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、保管時にプローブカードのプローブを
確実に保護しかつ検査装置への取付け取外し作業が容易
にでき保管管理も容易なプローブ保護手段および保管方
法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、測定すべき半導体チップを触針するた
めの多数のプローブを片面側に突出して有するプローブ
カードと、このプローブカードに接続されたテスト用回
路基板(DUTボード)と、このテスト用回路基板を保
持するとともにこれをテストヘッド側に装着するための
基板押え部材(ボード押えリング)とを有する半導体測
定装置において、上記プローブカードの非使用時にその
プローブを保護するためのプロテクターであって、プロ
ーブカードのプローブ突出面側を覆うとともにこのプロ
ーブカードを介して上記テスト用回路基板に対し化粧ネ
ジにより着脱可能に取付けられるように構成されたこと
を特徴とする半導体測定プローブカード用プロテクター
を提供する。
【0009】さらに本発明では、測定すべき半導体チッ
プを触針するための多数のプローブを片面側に突出して
有するプローブカードと、このプローブカードに接続さ
れたテスト用回路基板(DUTボード)と、このテスト
用回路基板を保持するとともにこれをテストヘッド側に
装着するための基板押え部材(ボード押えリング)とを
有する半導体測定装置において、上記プローブカードの
非使用時にこのプローブカードを保管する方法であっ
て、プローブカードを上記基板押え部材に装着されたテ
スト用回路基板に対し固定した状態で、このプローブカ
ードのプローブ突出面側をプロテクターで覆い、このプ
ロテクターを上記テスト用回路基板に対し化粧ネジによ
り締結し、これらのテスト用回路基板、基板押え部材、
プローブカードおよびプロテクターを保管ユニットとし
て一体的に結合した状態で保管することを特徴とする半
導体測定プローブカードの保管方法を提供する。
【0010】
【作用】プローブカードとテスト用回路基板(DUTボ
ード)と基板押え部材(ボード押えリング)とを一体的
に組み立てて結合した状態(テストヘッドに装着した状
態)で、この一体組み立て体に対しプローブカードのプ
ロテクターをドライバー等の工具を用いることなく化粧
ネジにより簡単に着脱操作することができる。
【0011】このプロテクターを取付けた状態のプロー
ブカードとテスト用回路基板と基板押え部材との一体結
合体は、テストヘッドに対し着脱可能な保管ユニットと
して一体化された状態で保管される。
【0012】
【実施例】図1は本発明の実施例に係る半導体測定装置
のテストヘッド部分の分解斜視図であり、図2はその分
解側面図である。
【0013】テストヘッド1に対しソケットアダプター
2を介してポゴピンブロック3およびインサートリング
4が装着される。ポゴピンブロック3は、内部に設けた
弾発性のピンにより、装着された部材との電気的導通を
得るものである。またインサートリング4は、後述する
ボード押えリングが挿入されこれをテストヘッド側に取
付けてロックするためのものである。
【0014】5はDUTボードであり、リレー回路、オ
ペアンプ回路、ノイズカット回路等の検査用回路(図示
しない)が搭載される。このDUTボード5に対しプロ
ーブカード7が装着される。DUTボード5は図示しな
いネジ等の適当な手段を介してボード押えリング6に固
定される。プローブカード7の下面側中央部には、カー
ドの種類に応じて70本、120本あるいは160本そ
の他多数のプローブ8が中心に向けて所定の角度で下方
に傾いて取付けられている。このプローブカード7のプ
ローブ8はボード押えリング6の下面開口部6aを通し
て下方に露出する。
【0015】プローブカード7のプローブ突出面側(下
面側)には、プローブカード保管時に透明アクリル製の
プロテクター9が取付けられる。このプロテクター9は
プローブ8を収容して保護するための凹部9aを有す
る。プロテクター9は2本のローレットネジ10を用い
て、プロテクター9の外縁部の対向位置に設けた挿通孔
11およびプローブカード7の挿通孔12を通してDU
Tボード5のネジ孔13に螺合して固定される。DUT
ボード5には例えば8個のネジ孔15が形成され、これ
に対応して8個の挿通孔14がプローブカード7に形成
される。プロテクター9を固定するための挿通孔11
は、これら8個の孔14(15)の内プロテクター固定
用の孔12(13)として用いた2個に整合させたもの
である。残りの6個の孔14(15)を用いてプローブ
カード7がDUTボード5に対し図示しないネジを用い
て固定される。このように取付け用の孔を共用すること
により、プロテクター取付け用の孔を別に設ける必要が
なくなり取付け作業が円滑に行われる。
【0016】なお、プロテクター9は必ずしも透明であ
る必要はないが、透明であれば保管時にプロテクターを
装着したままプローブカード7の種類を確認できるため
透明が好ましい。またアクリル製のプロテクターとする
ことにより充分な強度が得られプローブの確実な保護が
図られる。
【0017】プローブカード7を保管する場合には、プ
ローブカード7をDUTボード5に固定し、このDUT
ボード5をボード押えリング6に固定した状態でプロテ
クター9をプローブカード7に取付け、これらを保管ユ
ニット16として一体化した状態で1つの部品として保
管する。
【0018】図3(A)(B)はこのような保管ユニッ
トの裏面(下面)側からみた斜視図および側面図であ
る。また図4(A)(B)はDUTボード5とプローブ
カード7およびプロテクター9との結合状態を示す断面
図および底面図である。図示したように、プロテクター
9は2本のローレットネジ10を用いてプローブカード
7を間に介してDUTボード5に固定される。また、プ
ローブカード7は、DUTボード5に形成した8個のネ
ジ孔の内6個のネジ孔15を用いてネジ17(図4)に
より固定される。ローレットネジ10は残りの2個のネ
ジ孔13に螺合する。このようなローレットネジ10を
用いることにより、ドライバー等の工具を用いないでネ
ジ止めが可能になり着脱操作が効率的に行われる。なお
ローレットネジ10のローレット形状は図示した例に限
定されず網目状その他の形状であってもよく、また蝶ネ
ジその他のドライバーなしで着脱可能なネジ手段を用い
てもよい。なお、本明細書においてこのような工具なし
で着脱操作できるネジ手段を化粧ネジという。
【0019】上記構成のDUTボード5、ボード押えリ
ング6、プローブカード7およびプロテクター9の一体
結合体からなる保管ユニットを用いてテストを開始する
場合には、ウエハのセッティングや駆動回路、計測装置
等の準備が整った状態でプロテクター9をつけたままの
保管ユニット16をテストヘッド側のインサートリング
4に装着する。この後プロテクター9を取外してテスト
を開始する。
【0020】テスト終了時あるいはプローブカードの交
換時には、まずテストヘッドに装着された状態のプロー
ブカード7にプロテクター9を取付ける。この後ボード
押えリング6をテストヘッドのインサートリング4から
取外すことにより、DUTボード5、ボード押えリング
6、プローブカード7およびプロテクター9を保管ユニ
ット16として一体結合した状態で取外し、これを保管
場所に運ぶ。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、プローブカードをテスト用回路基板(DUTボー
ド)および基板押え部材(ボード押えリング)と一体結
合した状態でプローブカードのプローブ突出面にプロテ
クターを工具なしで着脱可能な化粧ネジで固定した一体
ユニットとして保管するため、テスト開始および終了時
のプローブカード等の着脱作業およびプローブカード交
換作業等が短時間で簡単に行うことができ作業効率が大
幅に向上するとともに保管上の管理も容易になる。ま
た、プロテクターをアクリル樹脂で構成すれば、強度も
充分で容易に確実にプローブの保護が図られ、プローブ
カードを使用した測定の信頼性が高まり品質の向上が図
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る半導体測定装置のテス
トヘッド部分の分解斜視図である。
【図2】 本発明の実施例に係る半導体測定装置のテス
トヘッド部分の分解側面図である。
【図3】 (A)(B)はそれぞれ本発明の実施例に係
る保管ユニットの斜視図および側面図である。
【図4】 本発明の実施例に係るDUTボード、プロー
ブカードおよびプロテクターの組み立て構成説明図であ
る。
【符号の説明】
1:テストヘッド、 2:ソケットアダプター、 3:
ポゴピンブロック、4:インサートリング、 5:DU
Tボード、 6:ボード押えリング、 7:プローブカ
ード、 8:プローブ、 9:プロテクター、 10:
ローレットネジ、 16:保管ユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 G01R 1/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定すべき半導体チップを触針するため
    の多数のプローブを片面側に突出して有するプローブカ
    ードと、このプローブカードに接続されたテスト用回路
    基板と、このテスト用回路基板を保持するとともにこれ
    をテストヘッド側に装着するための基板押え部材とを有
    する半導体測定装置において、上記プローブカードの非
    使用時にそのプローブを保護するためのプロテクターで
    あって、プローブカードのプローブ突出面側を覆うとと
    もにこのプローブカードを介して上記テスト用回路基板
    に対し化粧ネジにより着脱可能に構成されたことを特徴
    とする半導体測定プローブカード用プロテクター。
  2. 【請求項2】 測定すべき半導体チップを触針するため
    の多数のプローブを片面側に突出して有するプローブカ
    ードと、このプローブカードに接続されたテスト用回路
    基板と、このテスト用回路基板を保持するとともにこれ
    をテストヘッド側に装着するための基板押え部材とを有
    する半導体測定装置において、上記プローブカードの非
    使用時にこのプローブカードを保管する方法であって、
    プローブカードを上記基板押え部材に装着されたテスト
    用回路基板に対し固定した状態で、このプローブカード
    のプローブ突出面側をプロテクターで覆い、このプロテ
    クターを上記テスト用回路基板に対し化粧ネジにより締
    結し、これらのテスト用回路基板、基板押え部材、プロ
    ーブカードおよびプロテクターを保管ユニットとして一
    体的に結合した状態で保管することを特徴とする半導体
    測定プローブカードの保管方法。
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