JPH1183899A - 平板状被検査体のための検査用ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブユニット付近に露出するフラッ
トケーブルをなくし、ヘッドの取扱いを容易にすること
にある。 【解決手段】 検査用ヘッドは、複数の第１の配線部を
一方の面に有する基板と、該基板に配置された１以上の
プローブユニットとを含む。プローブユニットは、基板
の側の第１の面、該第１の面に続き、該第１の面及び基
板に対して角度を有する第２の面並びに第１の面と反対
の側の第３の面を有する支持体と、第１の面から前記第
２の面に形成された複数の第２の配線部と、第２の配線
部に電気的に接続された複数のプローブと、第１及び第
２の配線部を電気的に接続すべく基板と第１の面との間
に配置された導線性及び弾性を有するスペーサとを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路のように
複数の電極を一方の面に有する平板状の被検査体の通電
試験に用いる検査用ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエーハに形成された複数の集積
回路の通電試験に用いられる検査用ヘッドの１つとし
て、特開平７−２０１９３５号公報に記載されたプロー
ブカードがある。このプローブカード（検査用ヘッド）
は、開口を中央に有しかつ該開口の周りに複数のコネク
タ部を有する板状の基台（基板）と、複数のプローブを
細長い支持板に取り付けた複数のプローブユニットと、
プローブユニット毎に設けられた配線板とを含む。

【０００３】上記の検査用ヘッドにおいて、基板は、さ
らに、コネクタ部に接続された複数の第１の配線部と、
該第１の配線部に接続された複数のテスタランドとを有
し、各配線板は対応するプローブユニットのプローブに
接続された複数の第２の配線部を有する。プローブユニ
ットは、プローブが開口から突出した状態に基板に並列
的に取り付けられている。

【０００４】各配線板の第２の配線部は、フラットケー
ブルにより基板のコネクタ部に接続される。基板のコネ
クタ部は、基板のテスタランドに接続されたポゴピンに
より、プローブへの通電回路を有するテスタに接続され
る。テスタからプローブへの通電は、ポゴピン、基板の
第１の配線部、フラットケーブル、及び、配線板の第２
の配線部を介して行われる。

【０００５】しかし、上記の検査用ヘッドでは、配線板
がプローブユニットの近くに存在するのみならず、多数
のフラットケーブルがプローブユニットの近くに存在す
るから、ヘッドの取扱いが面倒である。また、配線の長
さがフラットケーブルの長さ分だけ長くなるから、応答
速度が遅くなり、しかもフラットケーブルと基板のコネ
クタ部との接続部位でのインピーダンス整合が取りにく
い。

【０００６】

【解決しようとする課題】それゆえに、プローブユニッ
ト付近に露出するフラットケーブルをなくし、ヘッドの
取扱いを容易にすることが望まれる。

【０００７】

【解決手段、作用および効果】本発明の検査用ヘッド
は、複数の第１の配線部を一方の面に有する基板と、該
基板に配置された１以上のプローブユニットとを含む。
プローブユニットは、基板に配置された長い支持体であ
って基板の側の第１の面、該第１の面に続き、該第１の
面及び基板に対して角度を有する第２の面並びに第１の
面と反対の側の第３の面を有する支持体と、第１の面か
ら前記第２の面に伸びる状態に支持体に配置されかつ支
持体の長手方向に間隔をおいて並列的に伸びる複数の第
２の配線部と、第３の面に支持体の長手方向へ間隔をお
いて配置されかつ第２の配線部に電気的に接続された複
数のプローブと、第１及び第２の配線部を電気的に接続
すべく基板と第１の面との間に配置された導線性及び弾
性を有するスペーサとを含む。

【０００８】プローブと第１の配線部とは、第２の配線
部及びスペーサを介して電気的に接続される。このた
め、プローブユニット付近に露出するフラットケーブル
を用いる必要がなく、その結果ヘッドの取扱いが容易に
なり、配線が短くなって応答速度が速くなる。

【０００９】第２の配線部を電気絶縁性の配線フィルム
に形成し、この配線フィルムを第１の面から第２の面に
沿うように支持体に配置することができる。

【００１０】さらに、配線フィルムが第１の面から第２
の面に沿って伸びるように、支持体に組み付けられたカ
バーを含むことができる。これにより、配線フィルムが
支持体に正しい姿勢に維持されるとともに、配線フィル
ムの損傷を防止される。

【００１１】支持体は、第１の面を底面とする凹所であ
って配線フィルムの一部が受け入れられた凹所を有する
ことができる。これにより、支持体に対する配線フィル
ムの位置決めが容易になり、プローブユニットの組立が
容易になる。

【００１２】支持体は、さらに、配線フィルムの一部を
受け入れるべく凹所に開口しかつ支持体の長手方向へ伸
びるスロットを有することができる。これにより、支持
体に対する配線フィルムの位置決めがより容易になり、
プローブユニットの組立がより容易になる。

【００１３】複数のプローブユニットを基板に間隔をお
いて並列的に配置することができる。これにより、被検
査体の多数の電極に接触可能のプローブ数が多くなるか
ら、複数の被検査箇所の試験を同時に行うことができ
る。

【００１４】基板は、少なくとも一部のプローブの先端
部を目視可能の１以上の貫通穴を有することができる。
これにより、フラットケーブルがプローブユニット付近
に存在しないことと相まって、プローブの先端（針先）
と被検査体の電極との位置関係を目視することができ
る。

【００１５】各プローブは、金属細線のような導電性を
有する細線から形成することができる。この場合、各プ
ローブを、その先端部と後端部とが互いに反対方向へ伸
びるようにクランク状に曲げ、後端部において第２の配
線部に接続することができる。

【００１６】しかし、プローブは、第２の配線部の一端
部を含む先端領域であって配線フィルムと一体の先端領
域により形成してもよい。このようにすれば、配線フィ
ルムとプローブとを同時に製作することができる。

【００１７】配線フィルムは、先端領域を１以上のプロ
ーブを含む複数のプローブ領域に分離する複数のスリッ
トを有することができる。これにより、隣り合うプロー
ブ領域が個々に変形可能であるから、プローブを被検査
体に確実に接触させることができる。

【００１８】各第１の配線部に電気的に接続された端子
部を基板の他方の面に形成し、プローブユニットを基板
の他方の面に配置し、スペーサを基板の端子部に当接さ
ることができる。この場合、スペーサは、端子部により
第１の配線部に電気的に接続される。

【００１９】第２の配線部は、印刷配線技術のような適
宜な手法を利用して、導電性の第２の配線部をポリイミ
ドのような電気絶縁性及び可撓性の配線フィルムの一方
の面に形成することができる。そのような配線フィルム
は、第２の配線部が支持体と反対の側となるように、支
持体に配置することができる。しかし、第２の配線部を
支持体の第１及び第２の面に直接形成してもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１から図５を参照するに、検査
用ヘッド１０は、図示してはいないが、半導体ウエーハ
に形成された複数の集積回路の通電試験に用いられる。
検査用ヘッド１０は、複数のプローブユニット１２を円
板状の基板１４の中央部にフレーム１６により配置して
いる。

【００２１】基台すなわち基板１４は、電気絶縁板の一
方の面（図においては、上面）に複数の第１の配線部２
０を有し、複数の端子部２２を他方の面（図示の例で
は、下面）に有する配線基板である。各第１の配線部２
０は、電気絶縁板に印刷配線技術のような適宜な手法で
形成された配線パターンの一部であり、一端部において
図示しないテスターランド（または、コネクタ部）に接
続されている。各端子部２２は、図４に示すように、第
１の配線部２０に対応されており、また基板１２を厚さ
方向に貫通するスルーホールを形成する導電性部２４に
より対応する第１の配線部２０に接続されている。

【００２２】フレーム１６は長方形の形状を有してお
り、フレーム１４の各辺部は四角形の断面形状を有す
る。フレーム１６は、複数のプローブユニット１６を基
板１４に取り外し可能に組み付けるためのものであり、
基板１２に接着されている。しかし、フレーム１６を複
数のねじ部材２６（図２参照）により基板１４に取り外
し可能に取り付けてもよいし、フレーム１６を用いるこ
となくプローブユニット１２を基板１４に取り外し可能
に取り付けてもよい。

【００２３】各プローブユニット１２は、図４及び図５
に示すように、電気絶縁材料によりほぼ長方形の断面形
状に形成された長い支持体３０と、支持体３０に配置さ
れた配線フィルム３２と、支持体に該支持体の長手方向
へ間隔をおいて配置された複数のプローブ３４と、基板
１４と支持体３０との間に配置されたスペーサ３６と、
支持体３０に組み付けられたカバー３８とを含む。

【００２４】支持体３０は、第１の面（図４において、
上面）と、該第１の面に続き該第１の面及び基板に対し
てほぼ９０度の角度を有する第２の面（図４において、
左側面）と、第１の面と反対の側の第３の面（図４にお
いて、下面）と、第２の面と反対の側の第４の面（図４
において、右側面）とを有する。第１及び第２の面の境
界部付近は相互に連続する曲面とされている。第３の面
は、第２の面の側から第４の面の側に向けて漸次下方と
なる傾斜面とされている。

【００２５】支持体３０は、また、第１の面を底面とす
る凹所４０と、凹所４０に開口するスロット４２とを有
する。凹所４０は、第２の面の側に開放する上向きの段
部である。スロット４２は、支持体３０の長手方向へ伸
びており、また支持体３０を凹所４０の側から第４の面
の側に貫通する長穴である。しかし、スロット４２は、
凹所４０にだけ開放する溝であってもよい。

【００２６】配線フィルム３２は、複数の第２の配線部
４４を印刷配線技術のような適宜な手法により、ポリイ
ミドのような電気絶縁性及び可撓性を有するシート層４
６の一方の面に形成している。配線フィルム３２は、長
方形の形状を有する。第２の配線部４４は、配線フィル
ム３２の長手方向に間隔をおいてほぼ平行に、配線フィ
ルム３２の幅方向の一端縁から他端縁にまで伸びてい
る。

【００２７】配線フィルム３２は、幅方向の一端部を凹
所４０に受け入れられているとともに、その端縁をスロ
ット４２に受け入れられており、また第２の配線部４４
がシート層４６に対し支持体３０と反対の側を支持体３
０の第１の面から第２の面に伸びるように支持体３０の
第１の面から第２の面にわたる範囲にこれら面に沿って
配置されている。

【００２８】各プローブ３４は、図４に示すように、導
電性の金属細線により形成された金属針であり、その針
先部５０と針後部５２とが両者の間の針主体部５４に対
し反対の側に曲げられたクランク状の形状を有する。プ
ローブ３４は、針先部５０が支持体３０の第４の面の側
となって下方へ伸びる状態に針主体部５４において電気
絶縁性の接着剤５６により支持体３０の第３の面に支持
体３０の長手方向に間隔をおいて取り付けられている。

【００２９】各プローブ３４は、第２の配線部４４に対
応されており、針後部５２において対応する第２の配線
部４４に半田のような適宜な手段により接続されてい
る。各プローブ３４の針先部５０は、針先（先端）ほど
漸次小さくなる円錐形状に形成されている。

【００３０】スペーサ３６は、図４に示すように、金属
細線のように導電性を有する複数の細線６０をゴムのよ
うな電気絶縁性及び弾性を有する板の基材６２に配置し
たいわゆる導電性ゴムから形成されている。細線６０
は、基材６２をこれの厚さ方向に斜めに貫通している。
スペーサ３６は、その一部が上方へ突出し、細線６０の
一端が端子部２２に当接し、細線６０の他端が第２の配
線部４４に当接する状態に、凹所４０に配置されてい
る。

【００３１】カバー３８は、支持体３０の第１の面の一
部から曲面を経て第２の面に達するように、湾曲されて
おり、また両端部においてねじ部材６４（図３参照）に
より支持体３０に取り外し可能に組み付けられている。

【００３２】各プローブユニット１２は、例えば、各プ
ローブ３４の針後部５２を対応する第２の配線部４４に
半田付けし、プローブ３４を支持体３０の第３の面に接
着し、配線フィルム３２の一端縁をスロット４２に差し
込み、スペーサ３６を凹所４０に配置し、カバー３８を
支持体３０に取り付けることにより組み立てることがで
きる。配線フィルム３２は、第２の配線部４４がカバー
３８の側となるように配置される。

【００３３】プローブユニット１２を上記のように組み
立てるとき、配線フィルム３２の一端縁をスロット４２
に差し込み、配線フィルム３２の一端部を凹所４０に配
置することにより、支持体３０に対する配線フィルム３
２の位置決めをすることができるから、支持体３０に対
する配線フィルム３２の位置決めが容易になり、プロー
ブユニット１２の組立が容易になる。

【００３４】上記のように、配線フィルム３２を、これ
が第１の面から第２の面に沿って伸びるようにカバー３
８により支持体３０に押さえ付けるならば、配線フィル
ム３２が支持体３０に正しい姿勢に維持されるととも
に、配線フィルム３２の損傷が防止される。しかし、カ
バー３８を設けなくてもよい。

【００３５】上記のように組み立てられたプローブユニ
ット１２は、図３に示すように、支持体３０の各端部に
形成された鍔部６６がねじ部材６８によりフレーム１６
に取り付けられることにより、基板１４に間隔をおいて
並列的に配置される。

【００３６】プローブユニット１２が基板１４に組み付
けられた状態において、スペーサ３６は、基板１４と配
線フィルム３２とに僅かに圧縮された状態に挟まれる。
これにより、細線６０が端子部２２と第２の配線部４４
とに押圧されるから、第１の配線部２０とプローブ３４
とは、第２の配線部４４，細線６０，端子部２２及び導
電性部２４により電気的に確実に接続される。

【００３７】検査用ヘッド１０は、基板１４に形成され
たテスターランド（または、コネクタ部）を複数のポゴ
ピン（または、フラットケーブル）によりテスタに接続
することにより、集積回路の通電試験に用いられる。各
プローブユニット１２のプローブ３４と基板１４の第１
の配線部２０とは、配線フィルム３２の第２の配線部４
４とスペーサ３６の１以上の細線６０と、導電体部２４
とにより接続される。

【００３８】このため、プローブユニット付近に露出す
るフラットケーブルを用いる必要がなく、ヘッドの取扱
いが容易になり、配線が短くなって応答速度が速くな
る。また、第１の配線部２０とプローブ３４とをフラッ
トケーブルで接続する必要がないから、インピーダンス
が整合する構造とすることができる。

【００３９】さらに、配線基板１４の第１の配線部２０
を、これに接続されたコネクタ部と、該コネクタ部に接
続されたフラットケーブルによりテスタに接続するとし
ても、そのようなフラットケーブルは、コネクタ部を基
板の外側部に形成することにより、プローブユニット１
２から離すことができる。このため、そのようなフラッ
トケーブルがプローブユニット付近に露出することはな
い。

【００４０】基板１４は、各プローブユニット１２の１
以上のプローブを目視する穴を備えることが好ましい。
そのような穴は、図２に示すように、各プローブユニッ
ト１２の少なくとも各端部に配置された１以上のプロー
ブを目視する穴７０であってもよいし、図６に示すよう
に各プローブユニット１２の全てのプローブを目視可能
の長い穴７２であってもよい。穴７０，７２は、いずれ
も、基板１４を厚さ方向に貫通する貫通穴である。

【００４１】上記の実施例では、第２の配線部４４を有
する配線フィルム３２を用いているが、第２の配線部４
４を図７に示すように支持体３０に直接形成してもよ
い。図７に示す実施例では、プローブ３４に対応された
複数の第２の配線部４４を支持体３０の第１の面から第
２の面にわたって印刷配線技術のような適宜な手法によ
り形成している。

【００４２】図８及び図９に示すプローブユニット７４
は、配線フィルム３２と一体に形成された複数のプロー
ブ７６を用いている。プローブ７６は第２の配線部４４
の一端部を含む先端領域に形成されており、先端領域は
配線フィルム３２と一体に製作されている。配線フィル
ム３２は、先端領域を１以上のプローブ７６を含む複数
のプローブ領域に分離する複数のスリット７８を有す
る。

【００４３】支持体８０は、第２及び第３の面の境界部
付近をも相互に連続する曲面とされていることを除い
て、支持体３０と同様に構成されている。配線フィルム
３２は、第２の配線部４４が電気絶縁性のカバー８２の
側を支持体８０の第１の面から第２の面を経て第３の面
に伸びかつプローブ７６が支持体８０の第３の面を伸び
るように、支持体８０に組み付けられる。

【００４４】プローブ７６は、その先端部が支持体８０
の第３の面から突出した状態に、電気絶縁性の接着剤８
４により支持体８０の第３の面に接着される。各プロー
ブ７６は、その先端にバンプ８６を有する。カバー８２
は、第１の面から第２の面を経て第３の面に達する。

【００４５】上記のプローブユニット７４を用いるなら
ば、配線フィルム３２とプローブ７６とを同時に製作す
ることができるのみならず、隣り合うプローブ７６が個
々に変形可能であるから、プローブ７６を集積回路に確
実に接触させることができる。

【００４６】本発明は、半導体ウエーハに形成された複
数の集積回路の田雨の検査用ヘッドのみならず、複数の
液晶パネルに切断前のパネルのような他の平板状被検査
体のための検査用ヘッドにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査用ヘッドの一実施例を示す正面図
である。

【図２】図１に示す検査用ヘッドの底面図である。

【図３】図２における３−３線に沿って得た断面図であ
る。

【図４】図３における４−４線に沿って得た断面図であ
る。

【図５】図１の検査用ヘッドで用いるプローブユニット
の一実施例を示す分解斜視図である。

【図６】目視用の貫通穴の他の実施例を示す図２と同様
の底面図である。

【図７】プローブユニットの他の実施例を示す分解斜視
図である。

【図８】プローブユニットのさらに他の実施例を示す断
面図である。

【図９】図８に示すプローブユニットの底面図である。

【符号の説明】

１０ 検査用ヘッド １２，７４ プローブユニット １４ 基板 １６ フレーム ２０ 第１の配線部 ２２ 端子部 ２４ 導電性部 ３０，８０ 支持体 ３２ 配線フィルム ３４，７６ プローブ ３６ スペーサ ３８，８２ カバー ４０ 凹所 ４２ スロット ４４ 第２の配線部 ７０，７２ 目視用の穴 ７８ スリット

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の第１の配線部を一方の面に有する
   基板と、該基板に配置された１以上のプローブユニット
   とを含み、前記プローブユニットは、 前記基板に配置された長い支持体であって前記基板の側
   の第１の面、該第１の面に続き、該第１の面及び前記基
   板に対して角度を有する第２の面並びに前記第１の面と
   反対の側の第３の面を有する支持体と、 前記第１の面から前記第２の面に伸びる状態に前記支持
   体に配置されかつ前記支持体の長手方向に間隔をおいて
   並列的に伸びる複数の第２の配線部と、 前記第３の面に前記支持体の長手方向へ間隔をおいて配
   置された複数のプローブであって前記第２の配線部に電
   気的に接続されたプローブと、 前記第１及び第２の配線部を電気的に接続すべく前記基
   板と前記第１の面との間に配置された導線性及び弾性を
   有するスペーサとを含む、平板状被検査体のための検査
   用ヘッド。
2. 【請求項２】前記第２の配線部は前記電気絶縁性の配線
   フィルムに形成されており、該配線フィルムは前記第１
   の面から前記第２の面に沿うように、前記支持体に配置
   されている、請求項１に記載の検査用ヘッド。
3. 【請求項３】 さらに、前記配線フィルムが前記第１の
   面から前記第２の面に沿うように前記支持体に組み付け
   られたカバーを含む、請求項２に記載の検査用ヘッド。
4. 【請求項４】 前記支持体は、前記第１の面を底面とす
   る凹所であって前記配線フィルムの一部が受け入れられ
   た凹所を有する、請求項２または３に記載の検査用ヘッ
   ド。
5. 【請求項５】 前記支持体は、さらに、前記配線フィル
   ムの一部を受け入れるべく前記凹所に開口するスロット
   であって前記支持体の長手方向へ伸びるスロットを有す
   る、請求項４に記載の検査用ヘッド。
6. 【請求項６】 複数の前記プローブユニットが前記基板
   に間隔をおいて並列的に配置されている、請求項１から
   ５のいずれか１項に記載の検査用ヘッド。
7. 【請求項７】 前記基板は、少なくとも一部の前記プロ
   ーブの先端部を目視可能の１以上の貫通穴を有する、請
   求項１から６のいずれか１項に記載の検査用ヘッド。
8. 【請求項８】 各プローブは導電性を有する細線から形
   成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の
   検査用ヘッド。
9. 【請求項９】 前記プローブは、前記第２の配線部の一
   端部を含む先端領域であって前記配線フィルムと一体の
   先端領域により形成されている、請求項２から６のいず
   れか１項に記載の検査用ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記配線フィルムは、前記先端領域を
    １以上のプローブを含む複数のプローブ領域に分離する
    複数のスリットを有する、請求項９に記載の検査用ヘッ
    ド。
11. 【請求項１１】 前記基板は各第１の配線部に電気的に
    接続された端子部を他方の面に有し、前記プローブユニ
    ットは前記基板の他方の面に配置されており、前記スペ
    ーサは前記端子部に当接されている、請求項１から１０
    のいずれか１項に記載の検査用ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記第２の配線部は、前記第１及び第
    ２の面に形成されている、請求項１，６，７，８，９，
    １０または１１に記載の検査用ヘッド。