JPH0697241A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハなどの被検査体の電極パッドに
プロ−ブカードのプロ−ブ針を接触させて電気的特性を
検査するプロ−ブ装置において、プロ−ブカードに設け
られた多数のプロ−ブ針と電源との間に介設されたヒュ
−ズの交換が容易に行えるようにする。 【構成】 プロ−ブカード１のプロ−ブ針２と電源との
間にヒュ−ズ８を介在させると共に、複数のヒュ−ズ８
を一括して保持するヒュ−ズ保持体９をねじ１０などを
用いて着脱可能に設ける。これにより、ヒュ−ズ保持体
９を着脱することでプロ−ブカード１に対する全ヒュ−
ズ８の取付け・取外しが一括して行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプロ−ブ装置に関する
もので、更に詳細には、多数の集積回路が形成された半
導体ウエハ（以下にウエハという）等の被検査体の各電
極パッドにプロ−ブカードの触針を接触させて被検査体
の電気的特性を検査するプロ−ブ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のプロ−ブ装置として、
図４に示すように、ウエハＷを搭載して水平（Ｘ、Ｙ）
及び上下（Ｚ）方向に移動可能な保持手段４１と、その
保持手段４１の上方に配置され、ウエハＷの電極パッド
に接触する多数の触針（プロ−ブ針）４２が植設された
プロ−ブカード４３とを有するプロ−ブ装置本体４４
と、ヒンジ４５によってプロ−ブカード４３の上方に起
倒可能に取付けられたテストヘッド４６とで構成される
ものが知られている。また、別のプロ−ブ装置として、
ヒンジ４５に代えてプロ−ブ装置本体４４の側方に配置
されるマニピュレ−タによってテストヘッドを昇降可能
に支持する構造のものも知られている。

【０００３】上記のように構成されるプロ−ブ装置によ
ってウエハＷの電気的特性を検査するには、まず、テス
トヘッド４６をプロ−ブカードＷの上面側に移動させ
て、テストヘッド４６に取付けられた接触子４７をプロ
−ブカード４３の入出力ピン４８に接触させ、そして、
図示しないアライメント装置によって位置調節されたウ
エハＷの集積回路チップの各電極パッドにプロ−ブカー
ド４３のプロ−ブ針４２を接触させ、プロ−ブ針４２を
通して集積回路に電力を供給すると共に試験信号の授受
を行って、各回路が正常に動作し得るか否かを検査す
る。

【０００４】この種の検査に用いられるプロ−ブカード
としては、図５に示すようにプロ−ブ針４２の固定端部
をプリント基板４９の下面周縁部に形成された導体パタ
−ン５０に半田付けし、プロ−ブ先端４２ａとなる遊端
部を基板４９の中央部に集中させたもの（横針式）と、
図６に示すようにプロ−ブ先端４２ａをプリント基板５
１の中央部を貫通させて下面側に垂直に導き、樹脂材５
２によって互いに電気的接触を絶った状態で束状に配置
したもの（垂直式）とがある。従来、横針式のプロ−ブ
カードが一般に多く普及してきたが、横針式ではプロ−
ブ針４２の集積度を高くすることが難しいため、半導体
集積回路の高集積化の著しい今日においては、プロ−ブ
針４２の高集積（多ピン）化に適した垂直式のプロ−ブ
カードが主流になりつつある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路の高集積化に伴い、１チップ当りの素子数が増大す
ると共にスイッチング速度が高速化するため、消費電力
も大きくなる。このように集積度が高く、しかも消費電
力の大きな集積回路の検査を行うプロ−ブカードにおい
ては、集積回路の信号端子に接触させるためのプロ−ブ
針ばかりでなく、電源用のプロ−ブ針も数多く必要とな
る。例えば、プロ−ブ針の全本数が1500本のプロ−ブカ
ードの場合、そのうちの500 本程度が電源用に使用され
る。

【０００６】しかし、この種の多ピンのプロ−ブカード
を使用して消費電力の大きな集積回路チップをウエハ状
態で検査する場合、例えば集積回路のグラウンドと電源
がショートしているような欠陥があると、特定の電源用
プロ−ブ針に電流が集中し、電源用プロ−ブ針が溶解し
て切断するという問題が生じる。プロ−ブ針が一本でも
破損すると、そのプロ−ブカードは全体として使い物に
ならなくなる。プロ−ブ針には一般に金線が使用される
ため、これを多数使用した高価なプロ−ブカードを破損
の度に新しいプロ−ブカードに交換することは、検査コ
ストの増大につながる。

【０００７】そこで近年、電源用プロ−ブ針が過電流に
よって溶解するのを未然に防止すべく、電源用プロ−ブ
針と電源間にヒュ−ズを介設した種々のプロ−ブ装置が
提案された（例えば、特開昭63-31130号、特開平 3-247
43号など）。しかし、これらのプロ−ブ装置は、いずれ
もプロ−ブ針が取り付けられているプリント基板の導体
パタ−ンの途中にヒュ−ズを介在させて一体的に設けた
構造になっているため、ヒュ−ズが切断した場合のヒュ
−ズ交換の作業性が悪く、また、プロ−ブ針が上述のよ
うに多ピンになった場合には、多数のヒュ−ズをプリン
ト基板上へ実装することは不可能である。

【０００８】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、プロ−ブカードに設けられた多数のプロ−ブ針と電
源間に介設したヒュ−ズを容易に交換することができる
プロ−ブ装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明のプローブ装置は、被検査体の電極パッドに
プロ−ブカードのプロ−ブ針を接触させて上記被検査体
の電気的特性を測定するプロ−ブ装置を前提とし、上記
プロ−ブ針とその電源間にヒュ−ズを介在させると共
に、複数のヒュ−ズを一括して保持するヒュ−ズ保持体
を上記プロ−ブカードに対して着脱可能に構成したもの
である。

【００１０】

【作用】上記のように構成されるこの発明のプロ−ブ装
置によれば、プロ−ブ針に過電流が流れるとその電流に
よる発熱で直ちにヒュ−ズが切断してプロ−ブ針への通
電が停止されるので、プロ−ブ針の破損を未然に防止す
ることができる。更に、ヒュ−ズの保持体をプロ−ブカ
ードに対して着脱可能に構成したことにより、その保持
体を着脱することでプロ−ブカードに対する全ヒュ−ズ
の取付け・取外しを一括して行うことができ、切断した
ヒュ−ズを容易に交換することができる。

【００１１】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面を用いて詳
細に説明する。

【００１２】図１はこの発明のプロ−ブ装置のプロ−ブ
カードの取付状態を示す側断面図、図２は図１の要部拡
大断面図が示されている。なお、この実施例において、
プロ−ブ装置の全体的な構成は図５と同様であるので、
ここでは説明を種略する。

【００１３】図１に示すように、プロ−ブカード１は、
金線からなるプロ−ブ針２の先端部２ａをプリント基板
３の中央部を貫通させて下面側に垂直に導き、プリント
基板３の下面に固設したＢＢＰブロック４によって互い
に電気的接触を絶った状態で束状に配置してなる垂直式
のプロ−ブカードであり、プロ−ブ針２は信号用と電源
用を合わせて1500本程度設けられる。但し、ここでは簡
単のため電源用のプロ−ブ針２のみ示されている。

【００１４】プロ−ブカード１の上面にはスペ−サ５が
立設されており、スペ−サ５の中間部には、多数のポゴ
ピン７をその可動端子７ａを上に向けて植設してなる端
子ボ−ド６が取り付けられ、スペ−サ５の上端部には、
その下側に上記ポゴピン７と同数のヒュ−ズ８を格納状
態で保持してなるヒュ−ズ保持体９が取り付けられてい
る。上記プロ−ブ針２の基端部は、端子ボ−ド６に設け
られたポゴピン７の固定側に各々接続されている。この
場合、端子ボ−ド６はスペ−サ５に対して接着などの方
法で完全に固定され、一方、ヒュ−ズ保持体９はスペ−
サ５の上端にねじ１０を用いて着脱可能に取付けられて
いる。そして、プロ−ブカード１は、ヒュ−ズ保持体９
をスペ−サ５に取付けた後、これをプロ−ブ装置本体の
ヘッドプレ−ト２０にインサートリング２１を介して取
付けることで、スペ−サ５及びヒュ−ズ保持体９を介し
て支持されている。

【００１５】ヒュ−ズ保持体９は、その下面に導体パタ
−ン１１が形成されてなる円盤状のプリント基板１２
と、そのプリント基板１２の下側にヒュ−ズ８を各々別
々に保持する多数のヒュ−ズ格納部１３とで主要部が構
成されている。プリント基板１２の上面２箇所には、プ
ロ−ブ装置本体の電源側及びラウンド側に接続されるコ
ネクタ１９が設けられている。これらコネクタ１９は、
基板１２下面の導体パタ−ン１１にスルーホ−ル１８を
介して接続されている。

【００１６】ヒュ−ズ格納部１３は、プリント基板１２
に固着された下側に多数の環状突起部１４ａを有する固
定部材１４と、固定部材１４の環状突起部１４ａに着脱
可能に嵌着されてヒュ−ズ８を実質的に格納保持する略
円筒状の取付ブラケット１５とからなる。固定部材１４
下面の各環状突起部１４ａの内側部分には、ヒュ−ズ８
の上側端子と接触する導体パッド１６が形成されてい
る。この導体パッド１６は、スルーホ−ル１７を介して
プリント基板１２下面の導体パタ−ン１１に接続されて
いる。取付ブラケット１５の下側開口部１５ａの口径
は、ヒュ−ズ８の脱落を防ぐためにヒュ−ズ径よりも若
干小さく、且つ上記ポゴピン７の可動端子７ａの直径よ
りも大きく設定されている。すなわち、このヒュ−ズ保
持体９は、これがスペ−サ５に取付けられたときに、ポ
ゴピン７の可動端子７ａが取付ブラケット１５の下側開
口部１５ａに各々挿入されてヒュ−ズ８の下端部に接触
できるようになっており、更に、ポゴピン７の弾性力で
ヒュ−ズ８が押し上げられてその上側端子が導体パッド
１６に接触するようになっている。かくして、プロ−ブ
カード１の各プロ−ブ針２は、各々ヒュ−ズ８を介して
プロ−ブ装置本体の電源に接続される。なお、この例に
おいて、コネクタ１９は導体ケ−ブル２２を介してプロ
−ブカード１上の電源端子２４と電源ラウンド２５にそ
れぞれ接続されているが、ヘッドプレ−ト２０上に電源
ラウンドをとることも可能である。

【００１７】さて、上記のように構成されるこの発明の
プロ−ブ装置によれば、ウエハＷを検査する際に何等か
の原因でプロ−ブ針２に過電流が生じたとしても、その
電流による発熱で直ちにヒュ−ズ８が切断してプロ−ブ
針への通電が停止されるので、プロ−ブ針２の破損を未
然に防止することができる。

【００１８】そして、切断したヒュ−ズ８を交換するに
は、まず、ヒュ−ズ保持体９上のコネクタ１９から導体
ケ−ブル２２を外した後、ヒュ−ズ保持体９をプロ−ブ
カード１及び端子ボ−ド６ごとプロ−ブ装置本体のヘッ
ドプレ−ト２０から取り外す。次に、ねじ１０を外し、
ヒュ−ズ保持体９をスペ−サ５から取外す。これによ
り、全てのヒュ−ズ８がプロ−ブカード１から取外され
る。そして、ヒュ−ズ保持体９の取付ブラケット１５を
取外し、その中の切断したヒュ−ズ８を新しいヒュ−ズ
に交換した後、ヒュ−ズ保持体９を再びスペ−サ５に取
付ける。これにより、全てのヒュ−ズ８がプロ−ブカー
ド１に取付けられる。ねじ１０を締めてヒュ−ズ保持体
９をスペ−サ５に完全に固定した後、ヒュ−ズ保持体９
をヘッドプレ−ト２０に取付け、最後に、導体ケ−ブル
２２をコネクタ１９に接続し直して、ヒュ−ズ交換が終
了する。なおこの場合、ヒューズ保持体９とヒューズ８
とを一体にしてユニット化し、交換時にユニットこど交
換するようにしてもよい。

【００１９】このように、この発明のプロ−ブ装置は、
ヒュ−ズ保持体９をプロ−ブカード１に対して着脱可能
に構成したので、ヒュ−ズ保持体９を着脱することによ
って、プロ−ブカード１に対する全ヒュ−ズ８の取付け
・取外しを一括して行うことができ、ヒュ−ズ交換の作
業性が極めて良い。また、プロ−ブ針２が設けられるプ
ロ−ブカード１と、ヒュ−ズ８を保持するヒュ−ズ保持
体９とが分離して配置されているので、プロ−ブ針２が
更に多ピンになった場合でも、それに応じて多数のヒュ
−ズ８を実装することが可能である。

【００２０】なお、この発明のプロ−ブ装置は以上の実
施例に限定されるものではなく、ヒュ−ズ保持体９の着
脱構造は上記ねじ１０によるもの以外に、例えば、図３
に示すように、円筒状に形成したスペ−サ５の上端内周
部に係合溝５ａを摺接し、且つ数箇所に切欠５ｂを設け
ると共に、ヒュ−ズ保持体９の周縁部に係合片９ａを設
けて、バヨネット結合によりワンタッチで着脱できるよ
うにしてもよく、また、同じく円筒状に形成したスペ−
サ５の上部数箇所に回動式のフック部材などを設け、こ
れらをヒュ−ズ保持体９の周縁部に対して係脱させるよ
うにしてもよい。

【００２１】また、この発明のプロ−ブ装置は、ヒュ−
ズ保持体９の信号端子に同軸ケ−ブルを接続することに
より、通常の回路動作の検査以外に、高周波による応答
テストやノイズ検査にも適用できる。

【００２２】また、プロ−ブ針２の本数をさほど多くす
る必要がない場合には、上記垂直式のプロ−ブカード１
に代えて横針式のプロ−ブカードを使用することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の回転処
理装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。

【００２４】１）プロ−ブ針に過電流が流れるとその電
流による発熱で直ちにヒュ−ズが切断してプロ−ブ針へ
の通電が停止されるので、プロ−ブ針の破損を未然に防
止することができる。

【００２５】２）複数のヒュ−ズを一括して保持するヒ
ュ−ズ保持体をプロ−ブカードに対して着脱可能に構成
したことにより、ヒュ−ズ保持体を着脱することでプロ
−ブカードに対する全ヒュ−ズの取付け・取外しを一括
して行うことができ、ヒュ−ズ交換が容易である。

【００２６】３）プロ−ブ針が設けられるプロ−ブカー
ドと、ヒュ−ズを保持するヒュ−ズ保持体が分離した構
造となっているので、プロ−ブカードのプロ−ブ針が多
本数化した場合でも、それに応じて多数のヒュ−ズを実
装することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のプロ−ブ装置のプロ−ブカードの取
付状態を示す側断面図である。

【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。

【図３】ヒュ−ズ保持体の着脱構造の他の実施例を示す
部分破断斜視図である。

【図４】プロ−ブ装置を示す概略断面図である。

【図５】横針式のプロ−ブカードを示す側断面図であ
る。

【図６】垂直式のプロ−ブカードを示す側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ プロ−ブカード ２ プロ−ブ針（触針） ７ ポゴピン ８ ヒュ−ズ ９ ヒュ−ズ保持体 １０ ねじ １５ 取付ブラケット １９ 電源コネクタ Ｗ ウエハ（被検査体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査体の電極パッドにプロ−ブカード
   の触針を接触させて上記被検査体の電気的特性を検査す
   るプロ−ブ装置において、 上記触針と電源間にヒュ−ズを介在させると共に、複数
   のヒュ−ズを一括して保持するヒュ−ズ保持体を上記プ
   ロ−ブカードに対して着脱可能に構成したことを特徴と
   するプロ−ブ装置。