JPH0221270A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、プローブ装置に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体集積回路等の電子部品やＴＶ画面を構成
する液晶基板（ＬＣＤ）には、多数の電極が配置されて
おり、その検査にはプローブ装置が利用されている。こ
のプローブ装置での検査は、プローブカードに取着され
たプローブ針先端配列と被検査体の電極パッド配列とを
接続し、この接続状態で被検査体の検査を実行するもの
である。

しかし、ＩＣ，ＬＳＩ等の高集積化にともなって、半導
体素子の電極が増加し、かつ微細化されると、これらめ
電極に接触させるプローブ針も同様に微細化・密集化す
る必要がある。このようにプローブ針を微細化するとプ
ローブ針の製作およびプローブカードへの取着が困難と
なり、正確な製作が行なわれず信頼性の低下につながっ
ていた。特に、高集積化されたＩＣチップやＬＣＤのよ
うに微細ピッチで多電極を有するものを検査する場合、
プローブ針を取着したプローブカードを使用して、検査
することは困難である。

そこで、上記のことに対処して、フォトリソ技術やメツ
キ技術等の微細化対応技術により、絶縁基板上に微細な
導電パターンを形成し、この導電パターンの先端や導電
パターンの一部を突出させたものをプローブ針の代わり
としたプローブカードが、特公昭５８−１１７３９号、
特公昭５９−１８８６４号。

特公昭６１−１４６５９号、特開昭５８−１６２０４５
号、特開昭５８−１９７８３５号、特開昭５９−９９３
４号、特開昭５９−９９３５号、特開昭５９−１９３４
２号、特開昭５９−１４１２３９号、特開昭５９−１４
４１４２号、特開昭５９−１４８３４５号。

特開昭６０−１９８８３８号、特開昭６１−２３３８号
、特開昭６１−１５４０４／１号公報等に開示されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、上記公報に記載されたプローブカード
では、プローブ針の代わりとなる導電パターンが金やア
ルミニウム等の電気抵抗値の比較的高いもので形成され
ている。このため、この導電パターンの特性インピーダ
ンスは高くなる。又。

被検査体の検査に使用する検査信号は高周波のため、特
性インピーダンスは低く設定されている。

すると、導電パターンの特性インピーダンスと検査信号
の特性インピーダンスとの差が大きくなり、両者をマツ
チングすることは困難となる。このように、マツチング
が良好に行なわれないと、検査信号に反射波等が発生し
、被検査体の検査を正確に行なえないという問題点があ
った。

この発明は上記点に対処してなされたもので、検査信号
とのインピーダンス整合を容易とし、このことにより正
確な検査信号を被検査体に入出力出来、信頼性の高い検
査結果を得ることが出来るプローブ装置を提供しようと
するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、一端側が被検査体の電極列に対応して絶縁
基板に配列された導電体の少なくとも一部に銀又は銅を
含む導電体で設けられたプローブカードと、このプロー
ブカードの接触部を被検査体に電気的に接触させて検査
を行なう手段とを具備してなることを特徴とする。

（作用効果） 一端側が被検査体の電極列に対応して絶縁基板に配列さ
れた導電体の少なくとも一部に銀又は銅を含む導電体で
設けられたプローブカードと、このプローブカードの接
触部を被検査体に電気的に接触させて検査を行なう手段
とを具備したことにより、被検査体の電気特性を検査す
る際の検査信号のインピーダンス整合を正確に行なえ、
この検査信号を被検査体に入出力出来るので、信頼性の
高い検査結果を得ることが出来る。

（実施例） 次に、本発明プローブ装置を液晶表示装置（ＬＣＤ）の
検査を行なうＬＣＤプローバに適用した一実施例につき
図面を参照して説明する。

被検査体例えばＬＣＤ基板（υの画像表示部の周辺に同
ピツチ間隔で多数形成された電極パッド■列と、電気的
特性の検査を行なうテスタ（図示せず）との接続を行な
うプローブカード■は、プローブ装置に設けられている
、 上記プローブカード■は、第１図に示すように弾性変形
しない支持体に）と、熱歪み等に対して補償する水晶板
■と、この水晶板（ハ）に形成されたプローブ端子部０
と、このプローブ端子部０と連続して水晶板■に形成さ
れた導電パターン■から構成されている。

上記水晶板■は弾性変形可能であり、水晶板■上には接
触部であるプローブ端子部０と導電パターン■が連続し
たものが多数、夫々絶縁状態で被検査体であるＬＣＤ基
板（１）の電極パッド０列に対応して形成されている。

上記プローブ端子部０と導電パターン■の構成は、まず
、ぬれ材料として水晶となじみ易い金属例えばクロム（
Ｃｒ）層■が例えば５００人スパッタされている。そし
て、このクロムとなじみ易い金属例えば金層０が例えば
５００人スパッタされていて、この両者で下地膜を形成
している。そして、この下地膜上に電気抵抗の低い材質
例えば銀又は銅の導電層（１０）が例えば５陣程度電解
メツキにより形成されている。又、導電層（１０）の酸
化防止の意味で、酸化しにくい導電材質例えば金属（１
１）が例えば２摩程度電解メツキにより形成されている
。ここで、上記プローブ端子部０は、上記ＬＣＤ基板（
ト）の電極パッド０列に対応した位置において、第２図
に示すように各導電パターン■毎に、水晶板０の先端が
針状に鋭角状態となる如く、所定のエツチング技術によ
り形成されている。このようにして被検査体と接触をと
る接触部（１２）が構成されている。次に、この接触部
（１２）を支持する支持部について説明する。

この支持部は、絶縁性で弾性変形しない材質例えばセラ
ミックス製の支持体０）からなり、この支持体（イ）の
所定の位置に、上記ＬＣＤ基板０周辺に形成された電極
パッド■列の形状よりやや大きめの開口部（１３）が設
けられている。又、この開口部（１３）から所定の間隔
を設けて周設するように、絶縁性の突起（１４）が１例
えば樹脂系接着剤により支持体（イ）に取着されている
。そして、この突起（１４）の外周には、夫々電気的に
絶縁状態で、導電性のパターン（１５）が被検査体を検
査するテスタ（図示せず）と接続するコネクタ位置まで
配線されている。このような支持体０）の開口部（１３
）に沿って。

上記接触部が１乃至複数設置されている。この設置は、
第３図に示すように水晶板■の導電パターン■の形成さ
れてない側と、支持体（イ）とを、樹脂例えばアクリル
系樹脂接着材により接着したものである。この時、水晶
板■を全面接着するのではなく、支持体（イ）に設けら
れた突起（１４）に、水晶板■の予め定められた位置で
当接し、開口部（１３）位置において、プローブ端子部
０が遊端となる如く接着しである。即ち、各プローブ端
子部０が、被検査体となるＬＣＤ基板■の電極パッド■
配列パターンと対応する如く設置されている。ここで、
上記接触部（１２）がＬＣＤ基板■の各辺に対応して、
夫々別々に形成されていた場合、支持体０）の開口部（
１３）の各辺に、上記説明した接着方法により、夫々対
応した接触部（１２）を接着するば良い。そして、この
接着後、水晶板■に形成された導電パターン■と、支持
体（イ）の導電性のパターン（１５）とをワイヤーボン
ディング法により、例えば金線（１６）で電気的導通状
態として接続する。このようにしてプローブカード■が
構成されている。

上述したプローブカード■の接触部（１２）は、例えば
次のようにして製造することができる。

第４図に示すように、まず例えば厚さ方向を結晶軸のＺ
方向とされ、鏡面仕上げされた厚さ例えば１００ｐ１１
１程度の水晶板０を所定の位置に設置する（Ａ）。

次に、水晶板■の一面に、下地膜として水晶となじみ易
い金属例えばクロムを厚さ例えば５００人程度スパッタ
し、クロム層（８）を形成する（Ｂ）。

さらに下地膜として、クロム層（８）上に、クロムとな
じみ易い金属例えば金を厚さ例えば５００人程度スパッ
タし、金層０）を形成する（Ｃ）。

そして、金層０上に金を電解メツキし所定の全膜厚を得
た後レジスト（１７）を塗布し、露光および現像により
、不要な部分のレジスト、即ち、導電パターン■および
プローブ端子部０を形成する以外の位置のレジストを除
去する（Ｄ）。

この後、露出した金層■）およびこの金層（９）位置に
対応するクロム層（８）を、除去するため例えばウェッ
トエツチングを行なう（Ｅ）。　このことにより、所望
する導電パターン■およびプローブ端子部０を形成する
ための下地膜が夫々絶縁状態で水晶板（ハ）上に形成さ
れる。

そして、下地膜上にマスクとして形成されているレジス
ト（１７）を除去した後、・下地膜および水晶板０の露
出している部分、即ち、−面にレジスト（１７ａ）を塗
布し、　露光および現像により、プローブ端子部０のみ
の、下地膜が形成されていない部分のレジストを除去す
る（Ｆ）。

この状態で、プローブ端子部０において露出している水
晶板■を、例えば弗化アンモニウム等の腐蝕液によりウ
ェットエツチングを行なう（Ｇ）。

この時、下地膜およびプローブ端子部０以外の水晶板は
、レジスト（１７ａ）がマスクとなってエツチングは行
なわれない。

次に、不用となったレジスｌ”　（１７ａ）をすべて除
去する（Ｈ）。

この後、下地膜上に電解メツキにより抵抗値が低い金属
、即ち、導電性の良い例えば銀又は銅を厚さ例えば５声
程度形成する（Ｉ）。このことにより、下地膜上に導電
パターン■およびプローブ端子部０が形成される。

又、上記導電パターン■およびプローブ端子部０となる
銀又は銅層の酸化を防止するために、酸化防止金属とし
て例えば金層を電解メツキにより厚さ例えば２Ｉｍ程度
形成しても良い（Ｉａ）。

上記のようにして形成された接触部を設置したプローブ
カード（３）を、ＬＣＤ基板（１）の検査装置であるＬ
ＣＤプローブ装置に配置し、　ＬＣＤＣＤ基板型査にお
ける動作作用を説明する。

まず、被検査体例えばＬＣＤ基Ｆｉ（υをプローブカー
ド（■設置対向位置に設定する。　ここで、ＬＣＤＣＤ
基板型ローブカード■とを相対的に近接する如く移動例
えばＬＣＤ基板（ト）を上昇して、プローブカード■の
プローブ端子部０とＬＣＤＣＤ基板型極パッド■を当接
させる。　そして、さらにＬＣＤ基板（ト）を上昇し、
即ち、オーバードライブを所定量かける。このオーバー
ドライブにより、プローブ端子部０とＬＣＤ基板（υの
電極パッド■とを正確に接続する。この時、保護のため
、プローブ端子部０が設置されている水晶板■の弾性力
により、プローブ端子部■がやや上方向に押し上げられ
る。このような接続状態で、　　ＬＣＤ基板（］）の入
力電極にテスタから出力されたテスト信号をプローブ端
子部（０より印加し、　　ＬＣＤＣＤ基板型力１！極に
発生する電気的信号を他のプローブ端子部０からテスタ
に出力し、　　ＬＣＤＣＤ基板型査を行なう。この検査
終了後、ＬＣＤ基板のを所定量だけ下降する。このこと
により、プローブ端子部０と電極パッド■は非接触状態
となる。この時プローブ端子部■は、水晶板■の反力に
より、所定の元の状態に復帰する。

上述したようにこの実施例によれば、被検査体の電極列
に対応し夫々絶縁されて形成された下地膜に銀又は銅の
導電線が形成された絶縁性の弾性体と、この弾性体の先
端が遊端となる如く取着された支持体とからなるプロー
ブカードとを具備し、上記被検査体の電極列に上記遊端
の導電線を電気的に接触させ検査を行なうことにより、
導電線の電気伝導率を向上し正確で信頼性の高い検査を
実行でき、被検査体の電気的特性を検査する検査信号と
のインピーダンス整合を容易に行なうことが可能となっ
た。又、１つの被検査体に対して分割的にプローブ端子
群を設けられるので、１部が破損しても、その破損部分
のみを変更すれば正常状態のプローブカードとなるので
、修理等が容易となり、コストの低減にも寄与し、汎用
性が高いものとなる。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、被検
査体はＬＣＤ基板でなくとも何れでも良く、特に半導体
ウェハに形成されたＩＣチップの電気的特性の検査に際
し、高周波信号を印加して検査する場合、電気抵抗の低
い銀や銅でプローブカードの導電線が形成されていると
、高周波信号と導電線とのインピーダンスマツチングが
容易に行なえ、より正確な検査を行なうことが可能とな
る。又、ＩＣチップ等の電極パッドは酸化しやすい材質
例えばＡＱ等で形成されているが、このことに対応して
オーバードライブ時に、電極パッド上に形成される自然
酸化膜を破壊する目的で、プローブカードのプローブ端
子部先端に円錐状に金属を電解メツキして形成しても良
い。

さらに、上記実施例では導電線となる銀又は銅が酸化し
ないように、導電線上に酸化防止材として金層を形成し
ていたが、この酸化防止材を必ずしも形成しなくとも良
く、この場合、所定検査時間毎に、導電線に形成された
酸化膜を研摩等で除去すれば良い。

さらに、弾性体は水晶板でなくとも弾性変形可能なもの
なら何れでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プローブ装置の一実施例を説明するため
のプローブ装置に設置されるプローブカードの構成図、
第２図は第１図の接触部拡大図、第３図は第１図プロー
ブカードの下面図、第４図は第１図プローブカードの接
触部の製造方法を説明するための図である。 １・・・ＬＣＤ基板、　　　　２・・・電極パッド、３
・・・プローブカード、４・・・支持体、５・・・水晶
板、　　　　　６・・・プローブ端子部、７・・・導電
パターン、　１２・接触部。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社第１図 第２図 第３図 手続苔１１正書（自発） １、事件の表示 特願昭６３−１７１５７１号 ２、発明の名称 プローブ装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 〒１６３ ４、補正命令の日付　自発 ５、補正の対象 （１）願書の発明の名称の欄 ■　明細書の発明の詳細な説明の欄 第４図 （Ｂ） ６、補正の内容 （１）別紙の通り ■　明細書の第５頁第１４行目の「・・・償する水晶板
０と、・・・」を「・・償する水晶７面平板（以下、水
晶板と略記する）（ハ）と・・・」と訂正する。 ■　明細書の第１４頁第１１行目の「５・・水晶板、」
を「５・・水晶７面平板」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端側が被検査体の電極列に対応して絶縁基板に配列さ
   れた導電体の少なくとも一部に銀又は銅を含む導電体で
   設けられたプローブカードと、このプローブカードの接
   触部を被検査体に電気的に接触させて検査を行なう手段
   とを具備してなることを特徴とするプローブ装置。