JPH0649994U - 縦型プローブカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試験を行なう電極パッドの個数が増加しても
対応可能なプローブカードを提供する。 【構成】 接触針５１は電極パッド４７の最小配列ピッ
チを超えない直径なので、高密度に並置することができ
る。試験を行なうにあたり、プローブカード４１の先端
５３を電極パッド４７に圧接すると接触針５１は、第１
絶縁板４３のガイド孔４９に沿って摺動しながら弾性変
形する。接触針５１は、あらかじめ湾曲部６５が設けて
あり、弾性変形は、あらかじめ設けた湾曲部６５に方向
付けられ、大きな変位量に対しても、隣接する接触針同
士の接触は避けられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＩＣウェーハや液晶基板等の電子部品の電気的特性を試験するプロ ーブカードに係わり、より具体的には、ＩＣウェーハや液晶基板等の外部端子と の接続用電極パッドに接触針を接触させて電圧／電流を印加して試験を実施する プローブカードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＩＣウェーハや液晶基板等の電子部品は完成品にする前に、電気的特性の試験 を実施して良品と不良品との判別をしている。この試験を行なうにあたっては、 ＩＣウェーハや液晶基板等の接続用電極パッドに接触させて電圧／電流を印加す るための接触針が必要とされる。図５に従来のプローブカードを示す。図５（ａ ）に平面図で示したように、従来の接触針５０１，…，５０１の場合、接触針の 根元の直径に対して電子部品の電極パッド５０２，…，５０２の間隔が狭いため 、接触針５０１は先端部５０３にテーパ加工が施され、この先端付近を中心とし て扇状に配列されている。

【０００３】 また、図５（ｂ）に側面図で示したように、接触針５０１は、先端から３〜７ mmのところが接着剤５０４によってプリント基板５０５に固定されるとともに、 接触針５０１の後端部５０６がプリント基板５０５のパターン５０７にはんだ付 けされて電気的な接続が行なわれている。このように構成されたものは、一般に プローブカードといわれるもので、図中では総体的に符号５０８で示されている 。

【０００４】 試験を行なうときは、Ｘ−Ｙテーブル５０９上に固定された電子部品５１０を プローブカード５０８に対して平行を保ちつつ接近させ、接触針５０１と電極パ ッド５０２とを接触状態において電気的に導通させる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、接触針５０１が扇状に配列されているので、１直線上に配列さ れる電極パッド５０２の本数が多くなると、扇の後端部５０６が広がりすぎて配 列不能となるため、配列する接触針５０１の本数が制限されてしまう。従って、 ＩＣがますます多ピン化の傾向にあるのに反して、一度に検査可能な電極パッド ５０２の個数が増加できないため、検査効率は向上しない。

【０００６】 また、接触針５０１と電極パッド５０２との間の接触抵抗を少なくするため、 試験は接触針５０１の全数が各々の電極パッド５０２に接触してからさらに圧接 されるように接触針５０１と電極パッド５０２とを接近させて行なうが、この接 触からさらに圧接に至る接触針５０１の先端の移動量は、０．１〜０．１５mm程 度の極めて僅かなものであり、これ以上移動させて圧接すると接触針５０１の先 端部分に永久変形もしくは破損を招くことになる。

【０００７】 このため、例えば液晶パネルのように電子部品の面積が大きくなるとプローブ カード５０８と電子部品５１０間の平行度の微妙な誤差によって、接触不能また は接触不完全な接触針が出てくる可能性が存在する。このような場合は検査が成 立しないから、不十分な接触針を無理に接触させることになる。しかしながら、 既に圧接状態にある接触針が過度の移動を強制されて損傷を受け、爾後の使用に 耐えなくなることは十分に考えられる。

【０００８】 このように、従来のプローブカードの構造では、接触針の本数や接触可能な面 積または長さに限界があって、小数ピンのＩＣでも多数個を同時に測定すること は無理であり、また５００〜１０００ピンを備えた多数ピンのＩＣの測定や面積 の大きな液晶基板の一括測定は困難であった。このため、従来これらの測定は、 分割して行なわれていた。

【０００９】 本考案の目的は、試験を行なう電極パッドの個数が増加しても対応可能であり 、接触針の圧接移動量が１mm以上あって、従来の構造ではカバーできなかった平 行度の誤差も十分に許容でき、接触針の全数を適正な接触に至らしめることが可 能なプローブカードを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案の縦型プローブカードは、複数の接触針 を接続用電極パッドの最小配列ピッチを超えない直径の硬質導電線材で構成し、 それぞれの先端を同一平面上に整列させる。また、電極パッドに相対する第１絶 縁板を設け、検査に係わる電極パッドの配置パターンに対応させて、これら接触 針の各先端側を個々に貫通させて摺動可能に嵌装するガイド孔群を穿設する。さ らに、この第１絶縁板から離間した位置に第２絶縁板を設け、前記接触針の接触 端部と反対側の後端部を個別に貫通状態に挿通して固定するガイド孔群を穿設す る。このような第１絶縁板と第２絶縁板との間に跨設される各接触針の部分をそ れぞれ互いに接触しないように湾曲させる。

【００１１】 また、各接触針の湾曲部は、いずれも各個に１／４円周に沿わせて各接触針の 先端部および後端部をこの１／４円周の両端における接線の延長上に延在させ、 この接線上に第１および第２の絶縁板に設けた各ガイド孔を配置して、その内側 に向いた開口がいずれも円周と接線との接点の近傍でこの接点から等距離に位置 するようにするとよい。

【００１２】 さらに、各接触針を構成する硬質導電線材は絶縁被覆することが好ましい。

【００１３】

【作用】

このように構成されたものにおいては、接触針は接続用電極パッドの最小配列 ピッチを超えない直径であるので、それぞれの先端を同一平面上に整列させた場 合、高密度に並置することができる。試験を行なうにあたり、プローブカードは 、接触針先端部の軸線方向が接続用電極パッド面と垂直になるようにして、軸線 に沿って電極パッドに近接させていき、先端を電極パッドに接触させたのち、さ らに圧接するように同じ方向に移動させる。接触針は細い硬質導電線材で構成さ れているから、弾性を備えており、この圧接移動によって第１絶縁板のガイド孔 に沿って摺動しながら弾性変形を生じる。

【００１４】 しかしながら、接触針は、第１絶縁板と第２絶縁板との間に跨設された部分に 、あらかじめ湾曲部を設けて変形させてあり、接触針の後端は固定されているの で、さらなる弾性変形は、湾曲の曲率を小さくする凸側のみへの変位となって現 れる。このように、あらかじめ湾曲部を設けたことで変形が１方向のみに方向付 けられるため、大きな変位量に対しても、高密度に並置されて隣接する接触針同 士が互いに接触することは回避できる。また湾曲の曲率および／または曲げ角度 を変えることによって、用途に応じた圧接力を得ることができる。

【００１５】 また、各接触針は、個別に１／４円周に沿って湾曲させ、接触針の先端部およ び後端部をこの１／４円周の両端における接線の延長上に延在させて、直交させ て設けた第１および第２の絶縁板に穿設されている各ガイド孔に挿通すると、曲 げ角度は９０゜となる。このとき内側に向いたガイド孔の開口を円周と接線との 接点の近傍でこの接点から等距離に位置させる。すなわち第１および第２の絶縁 板の対応するガイド孔の軸線は、互いに垂直な位置関係となる。これにより、圧 接時の変位は接線に沿って無理なく行なわれ、変位量を大きくとることができる 。このことはまた、変位量に対する圧接力の変動を少なくするので、適正な圧接 力のもとでの平行度に対する精度を緩和することができる。

【００１６】 さらに、各接触針を構成する硬質導電線材は絶縁被覆することによって、各接 触針同士間でのショートおよびリークをなくし信頼性を向上させることができる 。

【００１７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。図１（ａ）は本考案に係わる 縦型プローブカードの第１実施例を説明する概略の正面図で、図１（ｂ）はその 側面図であり、いずれも拡大して図示されている。１０は、ＩＣウェーハ等の電 子部品で、１２，…，１２は電子部品上に設けられた接続用電極パッドである。 １４，…，１４は、本考案に係わる縦型プローブカード１６の接触針であって、 接続用電極パッド１２の最小配列ピッチを超えない直径の硬質導電線材で構成し 、電極パッド１２，…，１２に対応させて平行に必要本数だけ配設してある。

【００１８】 １８は第１絶縁板で、電極パッド１２のパターンに合わせてガイド孔群２０を 穿設し、接触針１４の先端部２２を貫通させて摺動自在に嵌装している。全接触 針１４は、先端部２２の各主軸が対向する各電極パッド１２の面に垂直になるよ うに正対させ、先端２４，…，２４を一線に揃えて設置する。２６は第２絶縁板 で、接触針の後端部２８，…，２８を挿通するガイド孔群３０が穿設されている 。接触針の後端部２８，…，２８は、ガイド孔群３０に挿通されたのち、接着剤 ３２，…，３２で第２絶縁板２６に固定され、図示しないカード基板に配線され る。第１絶縁板１８と第２絶縁板２６はスペーサ２７によって離間して支持され ている。

【００１９】 図１（ｂ）に示されるように、第１絶縁板１８と第２絶縁板２６との間におい て、接触針１４には２点鎖線で示した円３４の弧に沿って湾曲部３６が付与され ている。縦型プローブカード１６を移動して、接触針の先端２４を電極パッド１ ２の面に圧接すると、接触針の後端部２８は固定されているので、先端２４は図 中上方に移動する。このため接触針１４は、符号３８の２点鎖線で誇張して示し たように、湾曲部３６が凸方向にさらに弾性変形することになる。この弾性変形 によって蓄勢された弾性力が接触針の先端２４と電極パッド１２との間に接触圧 を付勢する。

【００２０】 この場合の作用力は、接触針の殆ど軸方向に作用するので挫屈に近い弾性変形 となって大きな応力となり、高い接触圧を得ることができる。しかしながら、こ の弾性変形は、接触針が湾曲部を含めて画定する平面、すなわち図１（ｂ）に図 示されている紙面内での変形に止まり、紙面より外へ逸れることはないから、こ の弾性変形で隣接する接触針１４同士が接触することはない。図１（ｃ）に、比 較的高い接触圧を得る第１実施例の別の形態を部分的に斜視図で示す。図面中共 通するものには同一の符号が付してある。この場合の作用も図１（ｂ）に図示し たものと本質的には変らないので説明は省略する。

【００２１】 図２は、本考案に係わる縦型プローブカードの第２実施例の斜視図で、図３に その側面図が示される。４１は本考案に係わる第２実施例の縦型プローブカード である。この場合、第１絶縁板４３と第２絶縁板４５は直角に結合される。第１ 絶縁板４３には第１実施例同様に電極パッド４７，…，４７のパターンに合わせ てガイド孔群４９を穿設し、接触針５１，…，５１の先端部５３を貫通させて摺 動自在に嵌装している。また第２絶縁板４５も第１実施例同様に各接触針５１の 後端部５７を挿通するガイド孔群５９が穿設されている。ガイド孔５９に挿通さ れた各接触針５１の後端部５７は接着剤６１によって第２絶縁板４５に固定され 、図示しないカード基板に配線される。

【００２２】 各接触針５１，…，５１は、個別に図３に２点鎖線で示してある円６３の１／ ４円周に沿って湾曲部６５を設け、接触針５１の先端部５３および後端部５７を この１／４円周の両端における接線６７，６９の延長上に延在させるようにする 。このとき対応するガイド孔４９，５９の対向面側の開口７１，７３が円周と接 線との接点７５，７７の近傍でこの接点７５，７７から等距離に位置するように する。第１および第２の絶縁板の対応するガイド孔の軸線は互いに垂直な位置関 係にある。これにより、圧接時における先端部５３の微小変位は接線６７に沿っ て無理なく行なわれ、変位量を大きくとることができる。この場合の弾性変形も 第１実施例同様に、あらかじめ付与した湾曲部６５によって方向付けられるので 、接触針５１同士が接触することはない。

【００２３】 この第２実施例では、変位量に対する圧接力の変動が少ないので、適正な圧接 力のもとでの平行度に対する精度を緩和することができる。図４は、例えば液晶 パネルのように接続端子としての電極パッドを備えたＩＣが長手方向に配列され ているパターンに対応させて、第２実施例の縦型プローブカードが適用できるこ とを例示したものである。８０は液晶パネルのような電子部品でＩＣ８２，…， ８２が数箇所に分れて搭載されている。これに対して本考案に係わる第２実施例 の縦型プローブカード４１，…，４１をＩＣ８２に対応させて配置することがで きる。接触針５１の変位量が大きくとれるので、平行度に対する誤差は十分吸収 でき、適正な接触圧のもとでＩＣ８２の電極パッド８４，…，８４と接触針５１ ，…，５１の先端部５３，…，５３全部を無理なく接触させて試験を行なうこと ができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案の縦型プローブカードによれば、接触針は接続用電 極パッドの最小配列ピッチを超えない直径であり、しかもあらかじめ与えた湾曲 部を含む面内でしか弾性変形せず、側方へ振れることがないので、圧着のための 移動によって隣接する接触針同士が接触することがない。

【００２５】 このことにより、接触針は高密度に並置することができるので、本考案の縦型 プローブカードはきわめてコンパクトに構成できる。また、圧接移動量が大きく とれるので、電極パッドと接触針の先端との多少の平行度の誤差は許容でき、接 触針の全数を容易に電極パッドに接触させることができる。その結果、縦型プロ ーブカードの配列を直線的に延長して、小数ピンのＩＣを多数個を同時に測定し たり、また５００〜１０００ピン以上を備えた多数ピンのＩＣの測定や面積の大 きな液晶基板の一括測定を行なうことが可能となる。

【００２６】 さらに湾曲の曲率および／または曲げ角度を変えることによって、用途に応じ た接触圧を得ることができ、また各接触針に絶縁被覆線を使用して各接触針同士 間でのショートおよびリークをなくすことで信頼性が向上できる。しかも、接触 針としてテーパ付の特殊なものを必要としないので、用途に応じての加工やパタ ーンの変更が容易で、低価格で製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる縦型プローブカードの第１実施
例であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）
は第１実施例の別の形態の１部を略示する斜視図であ
る。

【図２】本考案に係わる縦型プローブカードの第２実施
例の斜視図である。

【図３】本考案に係わる縦型プローブカードの第２実施
例の側面図である。

【図４】本考案に係わる縦型プローブカードの第２実施
例の適用例を示す正面図である。

【図５】従来のプローブカードの１例を図示したもの
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は接触針部分を部分的に示
す側面図である。

【符号の説明】

１０ 電子部品 １２ 電極パッド １４ 接触針 １６ 縦型プローブカード １８ 第１絶縁板 ２０ ガイド孔群（ガイド孔） ２２ 先端部 ２４ 先端 ２６ 第２絶縁板 ２８ 後端部 ３０ ガイド孔群（ガイド孔） ３２ 接着剤 ３６ 湾曲部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続用電極パッドの最小配列ピッチを超
   えない直径の硬質導電線材からなり、それぞれの先端が
   同一平面上に整列されている複数の接触針と、これらの
   接触針の前記各先端側を個々に貫通させて摺動可能に嵌
   装するガイド孔群が検査に係わる電極パッドの配置パタ
   ーンに対応させて穿設され、電極パッドに相対する第１
   絶縁板と、この第１絶縁板から離間した位置に設けら
   れ、前記接触針の先端と反対側の後端部を個別に貫通状
   態に挿通して固定するガイド孔群を穿設した第２絶縁板
   とからなり、前記第１絶縁板と第２絶縁板との間に跨設
   される各接触針の部分それぞれに互いに接触しないよう
   に湾曲部を設けた縦型プローブカード。
2. 【請求項２】 前記接触針の湾曲部は、いずれも各個に
   １／４円周に沿っており、前記先端部および後端部がこ
   の１／４円周の両端における接線の延長上にあって、前
   記第１および第２の絶縁板に設けた各ガイド孔が接線上
   に配置され、その内側に面する開口がいずれも円周と接
   線との接点の近傍で、この接点から等距離に位置するよ
   うにした請求項１記載の縦型プローブカード。
3. 【請求項３】 前記硬質導電線材が絶縁被覆されている
   請求項１又は２記載の縦型プローブカード。