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発明の名称 半導体素子検査装置およびその製法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−196535
公開日 平成6年(1994)7月15日
出願番号 特願平3−241067
出願日 平成3年(1991)9月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 春日部 進 / 高木 隆一 / 原田 昇一郎
要約 目的
本発明は半導体素子の検査装置の高密度多ピンのプローブ端子から検査回路へ接続するための簡便な配線パターンの拡大技術に関するものである。

構成
半導体素子検査装置の要部断面図を、図1に示した。本発明は、高密度多ピンの両端可動なスプリングプローブ端子27から検査回路へ接続するための配線パターン拡大方法として、穴明け加工した絶縁基板20を用意し、導電性チューブ25の一端に該絶縁基板20の穴径よりも若干大きな径の電極26を形成し、他端に引き出し配線用の線材の先端24を固着した配線を該絶縁基板20の穴へ個別に挿入後、接着剤28で固定し、電極26をプローブ端子27に対接させて半導体素子検査装置を構成した。
特許請求の範囲
【請求項1】半導体素子の電極パッドにプローブを接触して、該プローブの他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の構成であって、該プローブのパターンに対向したスルーホールを明けた絶縁基板の該スルーホールに、該スルーホールの径よりも若干小さな径の導電性チューブの一端に該スルーホールの径よりも若干大きな径の金属電極が設けられ、該チューブの他端に検査装置へ上記半導体素子の電気信号を伝送するための線材の一端が設けられている構成の該チューブが挿入され、該線材と該絶縁基板は接着剤により固定されており、該線材の他端は検査装置本体に接続された配線基板上の電極に接続した構成により、プローブの電気信号を検査装置本体に導通するようにしたことを特徴とする半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項2】半導体素子の電極パッドにプローブを接触して、該プローブの他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の構成であって、該プローブのパターンに対向したスルーホールを明けた絶縁基板の該スルーホールに、検査装置へ上記半導体素子の電気信号を伝送するための線材の一端が該絶縁基板のスルーホールの径よりも若干大きな径に加圧成形されて挿入され、該線材と該絶縁基板は接着剤により固定されており、該線材の他端は検査装置本体に接続された配線基板上の電極に接続した構成により、プローブの電気信号を検査装置本体に導通するようにしたことを特徴とする半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項3】半導体素子の電極パッドにプローブを接触して、該プローブの他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の構成であって、該プローブのパターンに対向したスルーホールを明けた絶縁基板の該スルーホールに、検査装置へ上記半導体素子の電気信号を伝送するための線材の一端に挿入され固着された該絶縁基板のスルーホールの径よりも若干小さな径の導電性チューブの先端部分が該スルーホールの径よりも若干大きな径に加圧成形されている該線材が挿入され、該線材と該絶縁基板は接着剤により固定されており、該線材の他端は検査装置本体に接続された基板上の電極に接続された配線基板上の電極に接続されている構成により、プローブの電気信号を検査装置本体に導通するようにしたことを特徴とする半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項4】上記スルーホールを形成した配線パターン拡大基板が快削性セラミックス、アクリル、ポリイミド、エンジニアリングプラスチックまたは感光性ガラスから成ることを特徴とする請求項1及至3記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項5】上記電気信号伝送用の線材が銅、タングステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金のいずれか1種より成り、該線材をポリイミドあるいはポリテトラフルオロエチレンのチューブに挿入して配線材料を構成することを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項6】上記電気信号伝送用の配線材料を銅、タングステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金のいずれか1種にポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリパラキシレン、若しくはエナメルを被覆した配線で構成することを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項7】上記電気信号伝送用の配線材料の全部若しくは一部をタングステンあるいは銅−錫合金を芯線とした同軸ケーブルで構成することを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項8】上記記載の導電性チューブに固着された金属電極が、あらかじめ、若しくは該チューブに固着形成後に導電性の高い金属めっきを施されていることを特徴とする請求項1乃至3記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板。
【請求項9】上記記載の配線パターン拡大用の線材を、導電性接着剤を用いて配線パターン拡大基板に固定することを特徴とする請求項1乃至3記載の配線パターン拡大基板。
【請求項10】半導体素子の電極パッドにプローブを接触して、該プローブの他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の製造方法であって、該プローブのパターンに対向したスルーホールを明けた基板を準備する第1の工程と;該スルーホールの径よりも若干小さな径の導電性チューブの一端には、該スルーホールの径よりも若干大きな径を先端部に形成した金属電極が固着されており、該チューブの他端には検査装置へ上記半導体素子の電気信号を伝送するための線材の一端が挿入して固着されている該チューブを、該スルーホールへ挿入して固定する第2の工程と;該線材の他端を検査装置本体に接続された基板上の電極に接続する第3の工程とを有して成ることにより、プローブの電気信号を検査装置本体に導通することを特徴とする半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項11】半導体素子の電極パッドにプローブを接触して、該プローブの他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の製造方法であって、該プローブのパターンに対向したスルーホールを明けた基板を準備する第1の工程と;検査装置へ上記半導体素子の電気信号を伝送するための線材の先端を、該基板のスルーホールの径よりも若干大きな径に加圧成形させ、該線材を該基板のスルーホールへ挿入して固定する第2の工程と;該線材の他端を検査装置本体に接続された基板上の電極に接続する第3の工程とを有して成ることにより、プローブの電気信号を検査装置本体に導通することを特徴とする半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項12】半導体素子の電極パッドにプローブを接触して、該プローブの他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の製造方法であって、該プローブのパターンに対向したスルーホールを明けた基板を準備する第1の工程と;検査装置へ上記半導体素子の電気信号を伝送するための線材の一端が、該基板のスルーホールの径よりも若干小さな径の導電性チューブに挿入して固着されている該チューブの先端部分を加圧成形させることにより、該スルーホールの径よりも若干大きな径を先端部に形成した該線材を該基板のスルーホールへ挿入して固定する第2の工程と;該線材の他端を検査装置本体に接続された基板上の電極に接続する第3の工程とを有して成ることにより、プローブの電気信号を検査装置本体に導通することを特徴とする半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項13】上記スルーホールを形成した配線パターン拡大基板が快削性セラミックス、アクリル、ポリイミド、エンジニアリングプラスチックまたは感光性ガラスから成ることを特徴とする請求項10乃至12記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項14】上記電気信号伝送用の線材が銅、タングステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金のいずれか1種より成り、該線材をポリイミドあるいはポリテトラフルオロエチレンのチューブに挿入して配線材料を構成することを特徴とする請求項10乃至12記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項15】上記電気信号伝送用の配線材料を銅、タングステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金のいずれか1種にポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリパラキシレン、若しくはエナメルを被覆した配線で構成することを特徴とする請求項10乃至12記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項16】上記電気信号伝送用の配線材料の全部若しくは一部をタングステンあるいは銅−錫合金を芯線とした同軸ケーブルで構成することを特徴とする請求項10乃至12記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項17】上記記載の導電性チューブに固着された金属電極が、あらかじめ、若しくは該チューブに固着形成後に導電性の高い金属めっきを施されていることを特徴とする請求項10乃至12記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項18】上記記載の配線パターン拡大用の線材を、導電性接着剤を用いて配線パターン拡大基板に固定することを特徴とする請求項10乃至12記載の配線パターン拡大基板の製造方法。
【請求項19】プローブ用チューブと、そのプローブ用チューブ内に摺動自在で、ばねの弾性力にて常に先端部がプローブ用チューブ内から外方に突出する2個の可動ピンとからなるプローブを被検査対象である半導体素子の電極に対応する位置に形成したスルーホール内に固定した上記半導体素子の電極に対接するプローブ保持用基板と、該プローブ保持用基板の上記スルーホールの対応位置にスルーホールを形成して検査回路に接続する線材をチューブの先端に固着し、該チューブの他端に該スルーホールの径よりも若干大きな径を先端部に形成した金属電極を、上記プローブの一方の可動ピンの先端部に対接するように固定した配線パターン拡大用基板とを設けたことを特徴とする請求項1乃至9記載の配線パターン拡大基板を用いた半導体素子検査装置。
【請求項20】ベリリウム−銅合金あるいはタングステンの針をプローブとして、被検査対象である半導体素子の電極に対応する位置に形成したスルーホール内に該プローブを固定したプローブ保持用基板と、該プローブ保持用基板の該プローブの対応位置に配線挿入用のスルーホールを形成して検査回路に接続する線材をチューブの先端に固着し、該チューブの他端に該配線挿入用のスルーホールの径よりも若干大きな径を先端部に形成した金属電極を、該プローブに対接するように固定した配線パターン拡大用基板とを設け、両基板を接続した構造としたことを特徴とする請求項1乃至9記載の配線パターン拡大基板を用いた半導体素子検査装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の電気的性能を作動状態で検査する装置に関わり、特に半導体素子検査用の多数のプローブの接触端子あるいは電極に対して確実に接触し、電極パターンを拡大できるようにした半導体素子検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8(A)に示したウエハ1は、その面上に多数のLSI用の半導体素子(チップ)2が設けられ、切り離して使用に供される。図8(B)は、上記半導体素子2の内の1個を拡大して示した斜視図である。該半導体素子2の表面には、その周囲に沿って多数の電極3が列設されている。
【0003】こうした半導体素子2を工業的に多数生産し、その電気的性能を検査するには、図9,図10に示すようにプローブカード4から斜めに出たタングステン針のプローブ5のたわみを利用した接触圧により前記電極3をこすって接触をとり、その電気特性を検査する方法が用いられている。
【0004】半導体素子の高密度化が進み、図11に示したようにはんだ接続に供するはんだボール6をその電極上に有するチップ状の半導体素子2を、図12に示すように配線基板7の表面の電極8に対向させ、上記はんだボール6を介して接続する方法は、高密度実装、歩留まりの高い一括接続に適することから、その応用が拡大している。
【0005】半導体素子の高密度化が進み、高速信号による動作試験が必要になった場合のはんだ接続に供するはんだボールをその電極上に有する半導体素子の特性検査を可能とする検査方法及び検査装置として、特開昭58−73129号公報に記載された技術が公知である。図13は上記公知技術の説明図、図14は同じく要部拡大断面図である。11は多層配線基板であって、電源導体層10をレファレンス層とした、一定の特性インピーダンスを有する信号用導体配線9が埋設されている。半導体素子2の表面の電極(図示省略)上に形成された多数のはんだボール6に対向せしめて、突起電極12が設けられている。
【0006】この公知技術は、前記の多層配線基板11を熱源13で加熱し、前記突起電極12をはんだボール6に押し当てて、はんだを溶融させて導通させ、信号の授受を行って半導体素子の検査を行った後、再度上記多層配線基板11を加熱して、はんだを溶かし、突起電極12を引き離すことにより行うものである。
【0007】この技術は半導体素子2の表面の電極パターンに対向する基板上の電極部のパターンの拡大を多層配線基板11により行うものである。
【0008】半導体素子の検査を行うために、短時間で半導体素子にストレスを与えることが少なく、高密度で多数本の電極、段差のある電極にも対応でき、高速電気特性が測定可能な検査装置として、特開平01−071141号公報に記載された技術が公知である。図15は上記公知技術の説明図、図16は同じく要部拡大断面図である。
【0009】チューブとそのチューブ内に摺動自在に遊嵌し、ばねの弾性力にて常に先端部がチューブの両端部から外方に突出する2個の可動ピンとからなるスプリングプローブ15と、このプローブ15のチューブを被検査対象である電極49に対応する位置に形成したスルーホール内に固定し、上記一方の可動ピンの先端部を上記の電極49に対接するプローブ保持用の絶縁基板16と、この絶縁基板16の上記スルーホールの対応位置に形成したスルーホール内に検査回路に接続する同軸ケーブル50の芯線51を上記他方の可動ピンの先端部に対接するように固定した芯線保持用の絶縁基板52が設けられている。
【0010】上記芯線保持用絶縁基板52は、上記プローブ保持用絶縁基板16のスルーホールに対応する位置に形成したスルーホール内に芯線51の先端部にはんだ接続あるいはカシメ加工あるいはレーザ溶接などによって固定されたフランジ付き電極53を固嵌支持している。上記芯線保持用絶縁基板52に重ね合わせた導電性基板54は、該芯線保持用絶縁基板52のスルーホールに対応する位置に形成されたスルーホール内に芯線51を遊嵌するとともに、芯線51を被覆する同軸ケーブル50のシールド55の先端部をはんだ56により接続している。
【0011】この公知技術は、前記の両端が可動なピンを持つスプリングプローブ15を電極49に押し当てて、信号の授受を行って半導体素子2の検査を行うものである。この技術は半導体素子検査用の電極パターンと同じプローブ保持用絶縁基板16に対向する絶縁基板52の電極部のパターンの拡大を同軸ケーブル50により行うものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】半導体素子の高密度化に伴って、検査用のプローブの高密度多ピン化が進み、プローブ端子から検査回路へ接続するための簡便な配線パターンの拡大技術の開発が望まれている。
【0013】図9,図10に示した従来のプローブカードの検査方法では、プローブ5の形状から、そこでの集中インダクタンスが大きく、高速信号での検査に限界がある。即ち、プローブカード上での信号線の特性インピーダンスをR、プローブの集中インダクタンスをLとすると、時定数はL/Rとなり、R=50ohm、L=50nHの場合で1nSで、この程度の高速信号を扱うと波形がなまり正確な検査ができない。従って通常は直流的な特性検査に限られている。また、上記のプロービング方式では、プローブの空間的な配置に限界があり、半導体素子の電極の高密度化、総数の増大に対応できなくなっている。
【0014】一方、図13,図14に示したごとく、信号線を一定の特性インピーダンスを持つラインに形成した多層配線基板からなるプローブカードで検査する方法では、高速電気特性を検査することは可能であるが、設計、製造に期間が必要で高価であり、電源の発振対策らの修正が困難でパターン変更への対応性も悪い。
【0015】また、図15,図16に示したごとく、一定の特性インピーダンスを持つ同軸ケーブルを芯線保持用絶縁基板のスルーホールに固定した該基板を用いて検査する方法では、高速電気特性を検査することは可能であるが、芯線保持用絶縁基板のスルーホールに順次同軸ケーブルを挿入して、該芯線にフランジ付き電極を固着する繊細な組立作業を実施する必要があり、組立に期間と熟練が必要で、作業効率も悪い。
【0016】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、組立が容易で、パターン変更にもNCによる穴明け加工のみで容易に対応可能なプローブからの配線パターンを拡大して取り出す方法を実現させる配線パターン拡大用の基板構成及びそれを用いた半導体素子検査装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するための配線パターン拡大用の基板構成として、一端に電極を設け、他端より検査回路へ接続する同軸ケーブルあるいは線材を設けたチューブを個別にあらかじめ製作しておいたパターン拡大用の配線を、プローブの電極に対向する位置に、該同軸ケーブルあるいは線材の外径および該チューブの外径よりも若干大きな径で、且つ、該同軸ケーブルあるいは線材の先端に設けた電極の外径よりも若干小さな径のスルーホールを明けた該チューブ固定用基板に挿入して固着する方式を考案した。
【0018】
【作用】上記の構成によれば、あらかじめ個別に製作しておいた検査回路へ接続する同軸ケーブルあるいは線材を設けたチューブを、チューブ固定用基板に挿入して固着するのみで、配線パターン拡大基板が製作でき、構造が簡単で、組立が容易で、パターン変更にもNCによる穴明け加工のみで容易に対応可能なプローブからの配線パターンを拡大して取り出す方法を実現させる配線パターン拡大用の基板構成及びそれを用いた半導体素子検査装置を提供することができる。
【0019】更に、上記の配線パターン拡大用の基板からの配線に同軸ケーブルを用いた場合は、インピーダンスを整合させることができ、高速信号の乱れの少ない検査が可能となる。また、表面を絶縁された配線を導電性の接着剤で基板に固着した場合は、シールド効果によりクロストークによる信号の乱れを少なくした検査が期待できる。この場合、パターンピッチから規定される限界の外径の線材を用いることができるため、配線抵抗を小さくすることができ、特性の良好な電源ラインが期待できる。
【0020】
【実施例】図1,図2は本発明に関わる半導体素子検査装置の一実施例を示し、要部を示す一部断面図である。その配線パターン拡大用の基板構成の詳細は図3及至図7について後述するので、先ず全体的な半導体検査装置の構成を図1,図2について記述する。
【0021】図1の2は検査対象物の半導体素子であって、その表面に多数の電極14が配列されている。該電極14に対向せしめて複数本のスプリングプローブ15が配列されている。該スプリングプローブ15はプローブ用チューブと、そのプローブ用チューブ内に摺動自在で、ばねの弾性力にて常に先端部が該プローブ用チューブ内から外方に突出する2個の可動ピンとから構成されている。該スプリングプローブ15は上下一組の絶縁基板16を貫通し、該スプリングプローブ15のチューブ外形よりも若干小さな径を有するプローブの先端部17はプローブ先端位置決め用の絶縁基板18を摺動可能な状態で貫通している。該上下一組の絶縁基板16の間には該スプリングプローブ15の長さに適したスペーサ19が設けられている。上記絶縁基板16および18は、快削性セラミックス、アクリル、ポリイミド、エンジニアリングプラスチック、またはエッチングによりスルーホールを形成した感光性ガラスで構成する。
【0022】該スプリングプローブ15の他端から電気信号を検査装置本体に伝送するためのパターン拡大用の配線部分の構成は、検査回路(図示せず)に接続されている。同軸コネクタ39が固定されている配線基板21の表面に形成された電極22に、はんだ23で接続された線材24の一端にチューブ25を固着し、該チューブ25の他端に該スプリングプローブ15を保持するための絶縁基板16のスルーホールの対応位置にスルーホールを形成した該チューブ25保持用の絶縁基板20の該スルーホールの径よりも若干大きな外径を先端部に形成した金属電極26を上記スプリングプローブ15の一方の可動ピンの先端部27に対接するように固定させた該チューブ25が接続された線材24を、接着剤28で配線パターン拡大用の絶縁基板20に固定して構成されている。
【0023】該配線パターン拡大用の絶縁基板20と、該スプリングプローブ15を保持するための絶縁基板16との間にスペーサ29をはさんで、金属電極26とスプリングプローブ15の一方の可動ピンの先端部27とを対接させて導通せしめ得るように構成する。
【0024】図2は本発明に関わる半導体素子検査装置の他の一実施例である。図2の2は検査対象物の半導体素子であって、その表面に多数のはんだボール30が配列されている。これらのはんだボール30は半導体素子2の電極14に形成されている。多数のはんだボール30に対向せしめて複数本のベリリウム−銅合金あるいはタングステンのプローブ31が配列されている。該プローブ31の先端は電解研磨あるいは旋盤加工により尖らされて針状のプローブを形成している。
【0025】該プローブ31は絶縁基板32を貫通し、該プローブ31の一端をステンレス製の外枠33に接着剤34を埋め込んで、研磨により平坦面35を形成した後、プローブ31の露出面にニッケルめっき後、はんだめっき、錫めっきあるいは金めっきなどのはんだ付け性が良好な金属によるめっき面36を形成する。該めっき面36にはんだボール37を形成した基板の外枠33と、上記1図で説明した配線パターン拡大用の絶縁基板20との間にスペーサ38をはさんで、金属電極26とプローブ31の一端に形成しためっき面36上のはんだボール37とを対接させてはんだ接続により導通せしめ得るように構成する。
【0026】図3及至図7は上記配線パターン拡大基板部分の実施例の要部を拡大して描いた断面図である。
【0027】図3の25は導電性のチューブであって、24は線材、26は絶縁基板20に形成したスルーホール40の径よりも若干大きな外径を先端部に形成した金属電極である。上記24および金属電極26は導電性のチューブ25に圧着により接続されている。この接続は、レーザ溶接、スポット溶接あるいは、はんだ接続によっても良い。検査回路へ接続するための配線基板21の電極22へ接続するための引き出し用の配線は、銅、タングステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金などの導電性金属からなる芯線24にポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパラキシレン若しくはエナメルなどの絶縁性樹脂を被覆して構成されるか、あるいは、銅、タングステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金などの導電性金属からなる芯線24をポリイミドあるいはポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁性チューブ41に挿入して構成されている。
【0028】本発明を実施する際、上記芯線24および金属電極26を両端に接続したチューブ25を、該チューブ25を接続した側と反対側の引き出し用配線の方から配線パターン拡大基板のスルーホール40へ挿入して、金属電極26が絶縁基板20の面に接触する状態で該絶縁基板20の他の反対側の面に接着剤28を塗布あるいは注入して、検査回路への引き出し用の配線を絶縁基板20に固定することにより、組立を容易にしている。この接着剤28として、導電性樹脂の他、シアノアクリレート、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などの絶縁性樹脂を用いても良い。
【0029】図4は検査回路へ接続するための配線基板21の電極22へ接続するための引き出し用の配線として、同軸ケーブルを用いた他の一実施例である。上記の引き出し用の配線は、タングステンあるいは銅−錫合金を芯線24として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパラキシレンあるいはポリイミドなどの絶縁材42を被覆し、絶縁材42を導電性のシールド材43で被覆した同軸ケーブルで構成されている。該導電性のシールド材43を絶縁基板20に固定するには、接着剤28として導電性樹脂を用いるのが電気的特性面で適している。
【0030】図5は金属電極44を、検査回路へ接続するための配線基板21の電極22へ接続するための引き出し用の配線の芯線24を用いて形成する一実施例であり、芯線24は、絶縁基板20に形成したスルーホール40の径よりも若干大きな外径を先端部に加圧成形により形成されている。なお、絶縁基板20に形成したスルーホール40の径は、絶縁性の被覆膜あるいは絶縁性のチューブ41の外径よりも若干大きく形成されている。
【0031】図6は図5の金属電極44の部分を、導電性チューブ45の先端部を絶縁基板20に形成したスルーホール40の径よりも若干大きな外径に加圧成形することにより金属電極46を形成した例である。なお、絶縁基板20に形成したスルーホール40の径は、絶縁材42を被覆したシールド材43の外径よりも若干大きく形成されている。
【0032】図7は、上記図3及至図6の配線パターン拡大基板部分の実施例の要部の検査回路へ接続するための配線基板21の電極22へ接続するための引き出し用の配線と絶縁基板20とを固定するための接着剤として、絶縁性の接着剤47に重ねて導電性の接着剤48を塗布あるいは注入して構成した一実施例である。これにより、配線相互の絶縁が確実に確保でき、しかも該導電性の接着剤48により引き出し用の配線間のクロストークを小さくすることができる。
【0033】なお、上記の導電性チューブに固着された金属電極26あるいは加圧成形した電極44,46に、あらかじめ、若しくは該チューブに固着形成後に導電性の高い金あるいはロジュウムなどの金属めっきを施すことにより、より良好な接触特性を得ることができる。
【0034】第17図は、本発明の配線パターン拡大基板を用いた一実施例である検査装置の要部を示す説明図である。
【0035】本実施例においては、検査装置が半導体装置の製造におけるウェハプローバとして構成されている。すなわち、ほぼ水平に設けられた試料台60の上には、被検査物である半導体ウェハ1が着脱自在に載置されている。この半導体ウェハ1の表面には、外部接続電極としての複数の電極14が形成されている。試料台60は、垂直な昇降軸61を介して、たとえばステッピングモータなどからなる昇降駆動部62に支持され、さらにこの昇降駆動部62は、筐体63に支持されるX−Yステージ64の上に固定されている。そして、X−Yステージ64の水平面内における移動動作と、昇降駆動部62による上下動などを組み合わせることにより、試料台60の水平および垂直方向における位置決め動作が行われるものである。また、試料台60には、図示しない回動機構が設けられており、水平面内における試料台60の回動変位が可能にされている。
【0036】試料台60の上方には、当該試料台60に平行に対向する姿勢で配線基板21が設けられ、この配線基板21の試料台60に対する対向面には、配線パターン拡大基板65が水平に固定されている。この配線パターン拡大基板65に対接して、プローブ保持用の絶縁基板16に、半導体ウェハ1に形成された複数の電極14の各々に一致するように所定のピッチで配列されたスプリングプローブ15が垂直下向きに固定されており、各々のプローブ15は、配線パターン拡大基板65に固着された線材24を介して配線基板21の電極22から、該配線基板21の同軸コネクタ39に接続されるケーブル66を介してテスタ67に接続されている。
【0037】前述の昇降駆動部62の動作を制御する昇降駆動制御部68は、制御バス69を介してマイクロプロセッサ70に接続されており、昇降駆動部62による試料台60の上下方向の微動動作をテスタ67と連動して行わせることを可能にしている。
【0038】以下、本実施例の操作について説明する。試料台60の上に、半導体ウェハ1を固定し、X−Yステージ64および回動機構を用いて、該半導体ウェハ1に形成された電極14を、プローブ保持用の絶縁基板16に固定されたスプリングプローブ15の直下に位置決め調整する。その後、昇降駆動制御部68を介して昇降駆動部62を作動させ、試料台60を所定の高さまで上昇させることによって、配線パターン拡大基板65に接続して固定されている複数のプローブ15の各々の先端を目的の半導体素子における複数の電極14の各々に所定圧で接触させる。この状態で、ケーブル66、配線基板21、線材24およびプローブ15を介して、半導体ウェハ1に形成された半導体素子とテスタ67との間で動作電力や動作試験信号などの授受を行い、当該半導体素子の動作特性の可否などを判別する。上記の一連の操作が半導体ウェハ1に形成された複数の半導体素子の各々について実施され、動作特性の可否などが判別される。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、半導体素子の高密度化に伴って、検査用のプローブの高密度多ピン化が進み、プローブ端子から検査回路へ接続するための配線パターン拡大基板として、該配線パターン拡大用基板から検査回路へ接続するための引き出し用の配線の一端にあらかじめ個別に電極を形成した該引き出し用の配線を、該配線の外径よりも若干大きな径を有する該配線パターン拡大用基板のスルーホールへ挿入後、接着剤で固定することにより配線パターンを容易に拡大することができ、構造が簡単で、組立が容易で、パターン変更にもNCによる穴明け加工のみで容易に対応可能なプローブからの配線パターンを拡大して取り出す方法を実現させる配線パターン拡大用の基板構成及びそれを用いた半導体素子検査装置を提供することができ、設計、製造が短期間にできる効果がある。
【0040】同軸ケーブルあるいはシールド材として導電性接着剤を使用することにより、検査信号のなまりが少ない検査装置が実現できる。




 

 


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