JPH06160431A - 半導体装置評価用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置（被測定物）及びプローブの接触
部の凹凸、及びパッド上の絶縁膜等の影響を受けること
なく、良好な接触の得られるプローブを得る。 【構成】 その下面に接触部２と、これと接続する信号
線路４，接地線路５を有する絶縁性フィルム１により構
成されるプローブにおいて、接触部２の裏面とプローブ
の外枠に設けられた針７とを結合し、各接触部２を各針
７により押さえる構成とした。また、各接触部２の間の
絶縁性フィルム１に切り込み８を設け、各接触部２を別
々に動きやすくした。また、上記絶縁性フィルム１の上
面または下面にテスト回路用の回路要素９，１０や振動
子１１を設け、不要な線路や寄生容量，インダクタンス
等を介することがないようにした。また、上記絶縁性フ
ィルム１の接触部２の裏面に裏面接地電極１３を設け、
また、上記針７を接地電極１３に結線１４により接続
し、もれ信号による悪影響を排除するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置等のデバ
イスを評価するための半導体装置評価用プローブに関す
るもので、特にマイクロ波帯にて使用する高周波素子の
評価に用いるプローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の半導体装置評価用プローブ
を示す断面図であり、図において、６０は半導体装置評
価用プローブである。６は該プローブの四角形状の外
枠、１は該プローブの、例えば厚さ１００μｍのポリイ
ミド等の絶縁性フィルムであり、その外周端は上記外枠
６に固定して設けられている。２は上記絶縁性フィルム
１の内周端側の下面に設けられたバンプ等の接触部であ
って、例えば１００μｍ角の大きさのものである。３は
該プローブにより評価される半導体装置であって、上面
に金属パッド（図示せず）を有している。１５は上記外
枠６間に固定された押さえ支持枠６ａの下面に固定して
設けられ、絶縁性フィルム１を曲げた状態として接触部
２を上方より下方に押し、これを半導体装置３と接触さ
せる押さえである。

【０００３】また、図１０は上記従来の半導体装置評価
用プローブ６０の絶縁性フィルム１の下面図であって、
４は上記絶縁性フィルム１の下面に設けられた信号線
路、５は同じく該下面に上記信号線路４との間に所定の
距離をあけて設けられた接地電極であり、接触部２は上
記信号線路４の先端部に、上記半導体装置３の上面のパ
ッド（図示せず）に対応する位置にて設けられている。

【０００４】次に該プローブを用いた半導体装置のテス
ト方法について説明する。絶縁性フィルム１は一般に樹
脂等の柔軟な材料を用いているので、図９のように、押
さえ１５で接触部２を下方に押さえつけることにより、
図に示す形状に変形させることが可能である。四角形状
の外枠６と、絶縁性フィルム１と、押さえ支持枠１５ａ
及び押さえ１５とから構成されるプローブ６０を、半導
体装置３の上に置くことにより、接触部２と半導体装置
３上面のパッドとを電気的に接触させる。絶縁性フィル
ム１上の各信号線路４はその両側に接地電極５を設け
て、コプレーナ線路となっているため、マイクロ波帯等
の高周波信号を伝送することができる。そして、この絶
縁性フィルム１上の信号線路４は、外枠６の部分でプロ
ーブ外部の同軸線路や導波管等の伝送線路に接続されて
いる。

【０００５】本プローブでは、全ての接触部２を同時に
１つの押さえ１５により上方より下方へ押して半導体装
置３上面のパッドとの接触を取るようにしているため、
プローブ６０の接触部２や、半導体装置３のパッド部等
の凹凸の影響を受けやすく、プローブ６０の接触部２と
半導体装置３のパッドとの間の接触性が悪かった。ま
た、半導体装置３のパッドの上面に酸化膜等の絶縁膜が
存在する場合には、プローブの接触部２のパッドへの接
触時に横方向の摩擦が少ないため、接触しない場合があ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置評価
用プローブは以上のように構成されているので、全ての
プローブの接触部２を同時に１つの押さえ１５により上
方より下方に押して接触を取らねばならず、半導体装置
やバンプ等の接触部の凹凸の影響を受けやすく、接触性
が悪いという問題があった。また、該接触部のパッドへ
の接触時に横方向の摩擦が少ないため、半導体装置上部
のパッド上の酸化膜等の絶縁膜を破ることができず、該
接触部のパッドへの接触を得ることができない等の問題
があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、半導体装置表面の凹凸や、プロ
ーブの接触部の凹凸や、パッド上の絶縁膜等の影響を受
けることなく、良好な接触を得ることのできる半導体装
置評価用プローブを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置評価用プローブは、プローブの接触部の裏面とプロー
ブの枠に固定された針とを各々結合し、各々の接触部を
各々の針により押さえるようにしたものである。

【０００９】また、上記絶縁性フィルムの各接触部の間
の部分に切り込みを設けたものである。

【００１０】また、上記絶縁性フィルムの上面または下
面に半導体装置のテストのための回路要素や振動子を設
けたものである。

【００１１】また、上記絶縁性フィルムの上面の上記接
触部の裏面部分あるいは該裏面部分を含む全面に接地電
極を設けたものである。

【００１２】また、上記接触部を押さえる針を上記接地
電極に接続したものである。

【００１３】

【作用】この発明における半導体装置評価用プローブ
は、接触部の裏面と針とを各々結合し、各接触部を各針
により押さえるようにしたことにより、各接触部の凹凸
や、被評価半導体装置の凹凸の影響を受けにくくなって
良好な接触を得ることができ、しかも、針の横すべりの
効果により、被評価半導体装置のパッド上の絶縁膜を横
方向の摩擦で破ることができ、接触性を向上することが
できる。

【００１４】また、上記絶縁性フィルムの各接触部の間
の部分に切り込みを設けたため、各接触部の凹凸や半導
体装置のパッドの凹凸が大きくても、各接触部を別々に
調整することができ、より接触性が向上する。

【００１５】また上記絶縁性フィルムの上面または下面
に半導体装置のテストのための回路要素や振動子を付加
したので、従来該回路要素をプローブの外枠の外側に設
けていた場合のように、該回路要素と被評価半導体装置
との間に不要な線路や寄生インダクタンス／容量を介す
るということがないため、より正確な測定が可能とな
る。さらに、振動子により微少な振動を絶縁性フィルム
下の接触部に与えることにより、半導体装置上のパッド
表面の絶縁膜を摩擦により破りやすくなり、接触部とパ
ッドとの接触性が向上する。

【００１６】また、上記絶縁性フィルムの上面の少なく
とも接触部の裏面部分に接地電極を設けることにより、
絶縁性フィルムの下面の信号線路を伝わってくる信号成
分の針へのもれを減少させることができ、高周波特性を
損なうことなくプロービングを行うことができる。

【００１７】また、上記針を接地電極と接続することに
より、マイクロ波のもれによる悪影響をさらに防止する
ことができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の第１の実施例による半導体装置評
価用プローブ７１の断面図であり、図２は上記プローブ
の絶縁性フィルム１の下面図である。図１及び図２にお
いて、７はタングステン等の針であり、図２に示される
ように、本プローブ７１の接触部２の裏面（図では上面
に相当）には針７を接着剤等により固定してある。該針
７は本プローブの外枠６に取付けられており、本プロー
ブを被評価半導体装置３に付けると、該針７はその弾性
により接触部２を押さえつける。本プローブの絶縁性フ
ィルム１上に設けられた各信号線路４は、接地電極５に
よりコプレーナ線路となっており、マイクロ波帯の信号
を伝送することができる。

【００１９】本実施例１の半導体装置評価用プローブ７
１では、プローブの各接触部２に各々針７を取付けてい
るため、接触部２のバンプや被評価半導体装置のパッド
部に多少の凹凸があっても、これらの大きさが絶縁性フ
ィルム１の伸縮の範囲内程度のものであれば全て接触を
することができる。また、上記針７を図１に示されるよ
うに上方より下方に下げて被評価半導体装置３に接触さ
せると、針７は横へすべるため、横方向に摩擦を加える
こととなり、被評価半導体装置３上面のパッドの表面に
酸化膜等の絶縁膜がある場合でも、プローブの接触部２
０は該パッドに接触しやすくなる。

【００２０】実施例２．図３はこの発明の第２の実施例
による半導体装置評価用プローブ７２を示す断面図、図
４は上記半導体装置評価用プローブの絶縁性フィルム１
の下面図であり、図３，図４において、８は絶縁性フィ
ルム１の上記接触部２の間の部分を切った切り込みであ
り、１４は該切り込み８によって囲まれた中央に形成さ
れた穴である。

【００２１】本実施例２においては、本プローブ７２の
各接触部２の間に切り込み８が設けられているため、該
切り込みがない場合に比し大幅に各接触部２が別々に移
動させることができ、絶縁性フィルム１の伸縮の範囲以
上に接触部２の表面や被評価半導体装置の表面に凹凸が
あっても、プローブの接触部２０と被評価半導体装置３
のパッドとの接触を可能とすることができる。また、各
切り込み８に囲まれた部分は穴１４となるため、上方よ
り被評価半導体装置３を直接見ることができ、評価時の
位置合わせが容易となるとともに、半導体装置の評価の
結果不良品と判別した場合に、該半導体装置の表面にイ
ンクを落とすことによって不良品に印を付けるインク打
ちや、また半導体装置の所要の回路の切断のため等のレ
ーザ光照射トリミング等も可能となる。

【００２２】実施例３．図５はこの発明の第３の実施例
による半導体装置評価用プローブ７３を示す断面図、図
６は上記プローブの絶縁性フィルム１の下面図である。
両図において、９は本プローブ７３の絶縁性フィルム１
の内側（図５の上側）の面に取付けられたチップコンデ
ンサ、１０は上記絶縁性フィルム１の外側（図５の下
側）の面に取付けられたチップ抵抗、１１は上記絶縁性
フィルム１の外側（図５の下側）の面に取付けられたピ
エゾ素子等の伸縮可能な振動子、１２は絶縁性フィルム
１の上面と下面間を電気的に結線しているスルーホール
である。５０は上記振動子１１に電圧を印加する振動子
電極である。

【００２３】図５，図６に示される本実施例３のプロー
ブ７３においては、チップ抵抗１０と振動子１１とは絶
縁性フィルム１の下面に取付けられており、チップコン
デンサ９は絶縁性フィルム１の上面に取付けられてい
る。そして、チップ抵抗１０の両電極は、絶縁性フィル
ム１下面の信号線路４と接地電極５とにそれぞれ電気的
に接続されており、またチップコンデンサ９の両電極は
スルーホール１２を介して絶縁性フィルム１下面の信号
線路４と接地電極５とにそれぞれ電気的に接続されてい
る。また、振動子１１の両電極は絶縁性フィルム１下面
の振動子電極５０と接地電極５とにそれぞれ電気的に接
続されている。

【００２４】従来のブローバの回路では、半導体装置の
テストの抵抗，容量，インダクタンス等の回路要素は、
プローバの外枠の外側に設けていたが、実際の実装時に
該各回路要素を半導体装置の近傍に設けているのと異な
る状態でテストを行っていたものであるが、上記のよう
に本実施例３のプローブ７３では、チップコンデンサ９
やチップ抵抗１０を、被評価半導体装置３及び接触部２
の近傍に設けているので、被評価半導体装置３と上記回
路要素９，１０との間に不要な線路や寄生容量，インダ
クタンス等を介することがないため、より実装時の状態
に近い、より正確な測定が可能となる。また、振動子１
１に振動子電極５０を介して電圧を印加して振動させる
ことにより、絶縁性フィルム１の張力を振動させること
ができ、これにより、プローブの接触部２を横方向に振
動させることができ、半導体装置上のパッド表面の酸化
膜等の絶縁膜を、摩擦により破りやすくすることができ
る効果が得られる。

【００２５】なお、上記実施例では、プローブに設けた
回路要素は、チップコンデンサ９やチップ抵抗１０とし
た場合を説明したが、これはさらにインダクタンス等の
他の回路要素を設けてもよい。

【００２６】実施例４．図７はこの発明の第４の実施例
による半導体装置評価用プローブ７４の断面図、図８は
上記プローブの絶縁性フィルム１の下面図である。両図
において、１３は絶縁性フィルム１の上面に全面に設け
られた裏面接地電極であり、プローブの各接触部２の上
側を覆うように設けられている。１６は接地電極５や裏
面接地電極１３と、針７とを電気的に結んでいる結線、
１２は絶縁性フィルム１に貫通して設けられ、接地電極
５と裏面接地電極１３とを結線しているスルーホールで
ある。

【００２７】一般に本プローブのような高周波回路の信
号線路４にマイクロ波帯の信号が流れる時、該線路４の
近傍の電極にはカップリング等の影響により不要な信号
成分のもれが生ずることがある。上記プローブの針７に
は弾性を得るためにタングステン等の導電性材料が用い
られるので、接触部２と針７との間を電気的に分離して
おかないと、上記もれ信号の影響により正確な測定がで
きなくなってしまう場合がある。

【００２８】本実施例４のプローブ７４においては、 (1) プローブの接触部２の裏面を含み上記絶縁性フィル
ム１の上面全面に裏面接地電極１３を設けることによ
り、接触部２を通るマイクロ波信号と針７との間に接地
面を構成し、電気的なシールドを行い、

【００２９】(2) さらに、針７の電位を結線１４を介し
て接地電位にすることにより、針７に信号がもれて針７
とのカップリングにより他の部分へ信号がもれることを
防止したことにより、もれ信号による悪影響を排除して
いる。これにより、もれ信号の影響を受けることなく正
確な被評価半導体装置の測定ができるようになったもの
である。

【００３０】また、本実施例４では、針７と裏面接地電
極１３との間を固定する接着剤に導電性接着剤を用い
て、結線１４を用いることなく針７を接地するようにし
てもよいし、また上記導電性接着剤と結線１４とを併用
してもよい。また、スルーホール１２により絶縁性フィ
ルム１下面の接地電極５と絶縁性フィルム１上面の裏面
接地電極１３とを結線しているが、これは金リボンによ
る接続等の他の方法により結線するようにしてもよい。

【００３１】また、上記実施例４では、裏面接地電極１
３を絶縁性フィルム１の上面の全面に設けたが、さら
に、上記実施例１ないし４では、信号線路４と接地電極
５によりコプレーナ線路を構成しているが、これは、マ
イクロストリップ線路やスロット線路等の他の伝送線路
を構成するものであってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明にかかる半導体
装置評価用プローブによれば、プローブの接触部の裏面
と針とを各々結合し、各接触部を各針により押さえるよ
うにしたので、プローブの接触部と被測定半導体装置の
パッドとの良好な接触が得られる効果がある。

【００３３】また、上記絶縁性フィルムの各接触部の間
の部分に切り込みを設けたので、プローブの各接触部が
別々に動くことができ、さらに良好な接触が得られる効
果がある。

【００３４】また、絶縁性フィルムの上面または下面に
回路要素を設けたので、測定回路中に不要な線路や寄生
インダクタンス，容量を介することがなく、正確な被評
価半導体装置の測定が可能となり、また、同じく絶縁性
フィルムの上面または下面に振動子を設けたので、パッ
ド上の絶縁膜の影響を受けることなく、良好な接触が得
られる効果がある。

【００３５】また、接触部の裏面部分を少なくとも含ん
で絶縁性フィルムの上面に接地電極を設けることによ
り、またさらには、針と接地電極とを接続することによ
り、不要な信号成分の針へのもれを防止でき、高周波特
性を損なうことなく正確にプローブすることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による半導体装置評価
用プローブの断面図。

【図２】図１のプローブの絶縁性フィルムの下面図。

【図３】この発明の第２の実施例による半導体装置評価
用プローブの断面図。

【図４】図３のプローブの絶縁性フィルムの下面図。

【図５】この発明の第３の実施例による半導体装置評価
用プローブの断面図。

【図６】図５のプローブの絶縁性フィルムの下面図。

【図７】この発明の第４の実施例による半導体装置評価
用プローブの断面図。

【図８】図７のプローブの絶縁性フィルムの下面図。

【図９】従来の半導体装置評価用プローブの断面図。

【図１０】従来の半導体装置評価用プローブの絶縁性フ
ィルムの下面図。

【符号の説明】

１ 絶縁性フィルム ２ 接触部 ３ 被評価半導体装置 ４ 信号線路 ５ 接地電極 ６ 外枠 ７ 針 ８ 切り込み ９ チップコンデンサ １０ チップ抵抗 １１ 振動子 １２ スルーホール １３ 裏面接地電極 １４ 穴 １５ 押さえ １５ａ 押さえ支持枠 １６ 結線 ５０ 振動子電極 ６０ プローブ ７１，７２，７３，７４ プローブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その表面に接触部と、これと接続する配
   線部とを有する絶縁性フィルムにより構成され、半導体
   装置のパッドに上記接触部を当接させ、該半導体装置の
   評価を行うためのプローブにおいて、 上記接触部を設けている上記絶縁性フィルムの裏面に針
   を当てて該接触部と針とを上記フィルムを介して結合
   し、上記各接触部を該各針により押さえる構成としたこ
   とを特徴とする半導体装置評価用プローブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置評価用プロー
   ブにおいて、 上記絶縁性フィルムの上記各接触部の間の部分に切り込
   みを設けたことを特徴とする半導体装置評価用プロー
   ブ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体装置評価
   用プローブにおいて、 上記絶縁性フィルムの上面または下面に、上記半導体装
   置のテストのための回路を構成する回路要素を設けたこ
   とを特徴とする半導体装置評価用プローブ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
   導体装置評価用プローブにおいて、 上記絶縁性フィルムの上面または下面に、上記半導体装
   置のテストの際に上記接触部に振動を与えるための振動
   子を設けたことを特徴とする半導体装置評価用プロー
   ブ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の半
   導体装置評価用プローブにおいて、 上記絶縁性フィルムの上面の上記接触部の裏面部分に接
   地電極を設けたことを特徴とする半導体装置評価用プロ
   ーブ。
6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれかに記載の半
   導体装置評価用プローブにおいて、 上記絶縁性フィルムの上面の上記接触部の裏面部分を含
   む全面に接地電極を設けたことを特徴とする半導体装置
   評価用プローブ。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載の半導体装置評価
   用プローブにおいて、 上記接触部を押さえる針を上記接地電極に接続したこと
   を特徴とする半導体装置評価用プローブ。