JP2976619B2 - Semiconductor device inspection apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device inspection apparatus and manufacturing method thereofInfo
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Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting the electrical performance of a semiconductor device in an operating state, and more particularly to an apparatus for inspecting the electrical characteristics of a large number of probes for inspecting a semiconductor device. The present invention relates to a semiconductor device inspection apparatus which can be expanded.
【0002】[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。2. Description of the Related Art A wafer 1 shown in FIG. 8A is provided with a large number of semiconductor elements (chips) 2 for LSI on its surface, and is separated and used. FIG. 8B is a perspective view showing one of the semiconductor elements 2 in an enlarged manner.
A large number of electrodes 3 are arranged on the surface of the semiconductor element 2 along its periphery.
【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。In order to industrially produce a large number of such semiconductor elements 2 and inspect their electrical performance, the deflection of the tungsten needle probe 5 obliquely coming out of the probe card 4 as shown in FIGS. A method is used in which the electrode 3 is rubbed with the used contact pressure to make contact and the electrical characteristics thereof are inspected.
【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。As the density of semiconductor elements has increased, chip-shaped semiconductor elements 2 having solder balls 6 for solder connection on their electrodes as shown in FIG. 11 have been replaced with wiring boards 7 as shown in FIG. The method of facing the electrode 8 on the front surface and connecting via the solder ball 6 is suitable for high-density mounting and collective connection with high yield, and its application is expanding.
【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5
8−73129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。[0005] Inspection method and inspection apparatus capable of inspecting the characteristics of a semiconductor element having a solder ball for solder connection on its electrode when an operation test using a high-speed signal is required as the density of the semiconductor element increases and an operation test using a high-speed signal is required. Japanese Patent Application Laid-Open
The technique described in JP-A-8-73129 is known.
FIG. 13 is an explanatory view of the above-mentioned known technique, and FIG. 14 is an enlarged sectional view of a main part of the same. Reference numeral 11 denotes a multilayer wiring board in which a signal conductor wiring 9 having a constant characteristic impedance and having a power supply conductor layer 10 as a reference layer is embedded. Protruding electrodes 12 are provided so as to face a large number of solder balls 6 formed on electrodes (not shown) on the surface of the semiconductor element 2.
【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。This known technique is based on the multi-layer wiring board 11 described above.
Is heated by a heat source 13, the protruding electrode 12 is pressed against the solder ball 6, the solder is melted to conduct, a signal is transmitted / received, and a semiconductor element is inspected. This is performed by heating to melt the solder and separating the protruding electrodes 12.
【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。In this technique, the pattern of the electrode portion on the substrate facing the electrode pattern on the surface of the semiconductor element 2 is enlarged by the multilayer wiring board 11.
【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01−071
141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。[0008] In order to inspect a semiconductor device, stress is less likely to be applied to the semiconductor device in a short time, and it is possible to cope with a large number of electrodes at a high density and an electrode having a step, and an inspection capable of measuring high-speed electric characteristics. As an apparatus, Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-071
The technique described in JP-A-141 is known. FIG. 15 is an explanatory view of the above-mentioned known technique, and FIG.
【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。A spring probe 15 comprising a tube and two movable pins slidably and loosely fitted in the tube and having a distal end always projecting outward from both ends of the tube by the elastic force of a spring. The tube of the probe 15 is fixed in a through hole formed at a position corresponding to the electrode 49 to be inspected, and the tip of the one movable pin is connected to the insulating substrate 16 for probe contact with the electrode 49.
And a core wire 51 for holding a core wire 51 of a coaxial cable 50 connected to an inspection circuit in a through hole formed at a position corresponding to the through hole of the insulating substrate 16 so as to be in contact with the tip of the other movable pin. Of the insulating substrate 52 is provided.
【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。The core holding insulating substrate 52 is fixed to the tip of the core 51 by soldering, caulking or laser welding in a through hole formed at a position corresponding to the through hole of the probe holding insulating substrate 16. The fixed flanged electrode 53 is supported. The conductive substrate 54 superposed on the core holding insulating substrate 52 has a core 51 in a through hole formed at a position corresponding to the through hole of the core holding insulating substrate 52.
And the distal end of the shield 55 of the coaxial cable 50 covering the core wire 51 is connected by solder 56.
【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5
2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。In this known technique, the semiconductor element 2 is inspected by pressing the spring probe 15 having movable pins at both ends against the electrode 49 to transmit and receive signals. This technique uses an insulating substrate 5 opposed to an insulating substrate 16 for holding a probe which is the same as an electrode pattern for inspecting a semiconductor element.
The pattern of the second electrode portion is enlarged by the coaxial cable 50.
【0012】[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。With the increase in the density of semiconductor devices, the number of pins for inspection probes has been increased.
It is desired to develop a simple wiring pattern enlargement technology for connecting a probe terminal to an inspection circuit.
【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=5
0nH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。In the conventional method for inspecting a probe card shown in FIGS. 9 and 10, due to the shape of the probe 5, the concentrated inductance there is large and there is a limit to the inspection with a high-speed signal. That is, if the characteristic impedance of the signal line on the probe card is R and the concentrated inductance of the probe is L, the time constant is L / R, R = 50 ohm, L = 5
In the case of 0 nH, it is 1 ns, and when such a high-speed signal is handled, the waveform becomes dull and accurate inspection cannot be performed. Therefore, it is usually limited to DC characteristic inspection. Further, in the above-described probing method, there is a limit in the spatial arrangement of the probes, and it is impossible to cope with an increase in the density of the electrodes of the semiconductor element and an increase in the total number.
【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。On the other hand, as shown in FIGS. 13 and 14, in the method of inspecting with a probe card composed of a multilayer wiring board in which signal lines are formed into lines having a constant characteristic impedance, high-speed electrical characteristics can be inspected. However, it takes a long time to design and manufacture, it is expensive, it is difficult to correct the power supply oscillation countermeasures, and the response to the pattern change is poor.
【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。Further, as shown in FIGS. 15 and 16, in the method of inspecting a coaxial cable having a constant characteristic impedance by using a substrate fixed to a through hole of an insulating substrate for holding a core wire, high-speed electrical characteristics are inspected. Although it is possible to do this, it is necessary to insert a coaxial cable sequentially into the through holes of the insulating substrate for holding the core wire and perform a delicate assembling operation to fix the electrode with the flange to the core wire, and it takes time and skill to assemble. Is necessary and work efficiency is poor.
【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N
C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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple structure, is easy to assemble, and is suitable for changing patterns.
An object of the present invention is to provide a substrate configuration for enlarging a wiring pattern which realizes a method of enlarging and extracting a wiring pattern from a probe which can be easily dealt with only by drilling with C, and a semiconductor element inspection apparatus using the same.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するめ
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。より具体的に
は、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ものであ
る。また、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ものであ
る。また、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
りも若干大きな径にその一端が形成されている導電性チ
ューブが挿入され、該導電性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、該線材と該絶縁基板は接着剤により固定
され、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ものである。ま
た、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も
のである。また、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
線材料を構成するものである。また、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ものである。
また、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ものである。また、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
を施されているものである。また、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ものである。また、これらの配線
パターン拡大基板を用いて、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
基板とを設けたものである。また、これらの配線パター
ン拡大基板を用いて、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
造としたものである。In order to achieve the above-mentioned object, as a substrate configuration for enlarging a wiring pattern, an electrode is provided at one end, and a tube provided with a coaxial cable or a wire connected from the other end to an inspection circuit is individually provided. Place the wiring for pattern enlargement manufactured in advance at a position facing the electrode of the probe at a diameter slightly larger than the outer diameter of the coaxial cable or wire and the outer diameter of the tube, and the coaxial cable or wire. A method was devised in which a through hole having a diameter slightly smaller than the outer diameter of the electrode provided at the tip of the tube was inserted into and fixed to the tube fixing substrate. More specifically, a probe is brought into contact with an electrode pad of a semiconductor element, and a configuration of a wiring portion for pattern enlargement for transmitting an electric signal from the other end of the probe to an inspection apparatus main body is provided. A metal electrode having a diameter slightly larger than the diameter of the through hole is provided at one end of a conductive tube having a diameter slightly smaller than the diameter of the through hole in the through hole of the insulating substrate having a through hole facing the pattern. The tube having a configuration in which one end of a wire for transmitting an electric signal of the semiconductor element to an inspection device is provided at the other end of the tube, and the wire and the insulating substrate are fixed by an adhesive. The other end of the wire is connected to an electrode on a wiring board connected to the main body of the inspection apparatus, so that an electric signal of the probe is conducted to the main body of the inspection apparatus. Further, a probe is brought into contact with an electrode pad of a semiconductor element, and a configuration of a wiring portion for pattern enlargement for transmitting an electric signal from the other end of the probe to an inspection apparatus main body is provided. One end of a wire for transmitting an electric signal of the semiconductor element to an inspection device is formed into the through-hole of the insulating substrate having a through-hole formed therein by pressure to a diameter slightly larger than the diameter of the through-hole of the insulating substrate. The wire is inserted and the insulating substrate is fixed by an adhesive, and the other end of the wire is connected to an electrode on a wiring board connected to the inspection device main body. Is conducted. Further, a probe is brought into contact with an electrode pad of a semiconductor element, and a configuration of a wiring portion for pattern enlargement for transmitting an electric signal from the other end of the probe to an inspection apparatus main body is provided. The diameter of the through-hole should be
Conductive chip with one end formed to a slightly larger diameter
The conductive tube is inserted into the other end of the conductive tube.
Wire for transmitting the electric signal of the semiconductor element to
An end is provided, and the wire and the insulating substrate are fixed with an adhesive.
The other end of the wire is connected to a wiring base connected to the inspection apparatus body.
The electrical signal of the probe is conducted to the main body of the inspection apparatus by the configuration connected to the electrode on the plate . Further, the wiring pattern enlarged substrate having the through hole is made of a free-cutting ceramic, acrylic, polyimide, engineering plastic or photosensitive glass. Further, the wire for electric signal transmission is made of any one of copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, and beryllium-copper alloy, and the wire is inserted into a tube of polyimide or polytetrafluoroethylene to form a wiring material. It constitutes. Further, the wiring material for the electric signal transmission is copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, beryllium-copper alloy, and any one of beryllium-copper alloy coated with polytetrafluoroethylene, polyimide, polyparaxylene, or enamel. Make up.
Further, the whole or a part of the wiring material for electric signal transmission is constituted by a coaxial cable having tungsten or copper-tin alloy as a core wire. Further, the metal electrode fixed to the above-described conductive tube is subjected to metal plating with high conductivity in advance or after the tube is fixedly formed. Further, the wire for enlarging the wiring pattern described above is fixed to a wiring pattern enlarging substrate using a conductive adhesive. Also, by using these wiring pattern enlarged substrates, a probe tube and two slidable members inside the probe tube, the tip portions of which always project outward from the probe tube by the elastic force of the spring. A probe holding substrate fixed to a through hole formed at a position corresponding to an electrode of a semiconductor element to be inspected, the probe comprising a movable pin, and a probe holding substrate in contact with the electrode of the semiconductor element; A metal electrode having a through-hole formed at a position corresponding to the through-hole and a wire connected to the inspection circuit fixed to the end of the tube, and having a diameter slightly larger than the diameter of the through-hole at the other end of the tube at the end. And a wiring pattern enlarging substrate fixed so as to be in contact with the tip of one of the movable pins of the probe. In addition, using these wiring pattern enlarged substrates, a probe in which a probe of beryllium-copper alloy or tungsten is used as a probe and the probe is fixed in a through hole formed at a position corresponding to an electrode of a semiconductor element to be inspected. A through hole for wiring insertion is formed at a position corresponding to the probe on the holding substrate and the probe holding substrate, and a wire to be connected to an inspection circuit is fixed to the tip of the tube, and the wiring is inserted at the other end of the tube. A metal electrode formed at the tip with a diameter slightly larger than the diameter of the through hole for use is provided with a wiring pattern enlargement substrate that is fixed so as to be in contact with the probe, and the two substrates are connected. .
【0018】[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。According to the above construction, a tube provided with a coaxial cable or a wire to be connected to an inspection circuit manufactured separately in advance is simply inserted into the tube fixing substrate and fixed, and the wiring pattern enlarged substrate is provided. A circuit pattern enlargement board that realizes a method of enlarging and extracting a wiring pattern from a probe that can be manufactured, has a simple structure, is easy to assemble, and can easily respond to pattern changes only by drilling with NC. A configuration and a semiconductor device inspection apparatus using the same can be provided.
【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。Further, when a coaxial cable is used for wiring from the wiring pattern enlarging substrate, the impedance can be matched, and an inspection with less disturbance of a high-speed signal can be performed. Further, when the wiring whose surface is insulated is fixed to the substrate with a conductive adhesive, it is possible to expect an inspection in which signal disturbance due to crosstalk is reduced by a shielding effect. In this case, since a wire having an outer diameter of a limit defined by the pattern pitch can be used, the wiring resistance can be reduced, and a power supply line with good characteristics can be expected.
【0020】[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。1 and 2 show an embodiment of a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention, and are partial cross-sectional views showing main parts.
Since the details of the configuration of the wiring pattern enlargement substrate will be described later with reference to FIGS. 3 to 7, the configuration of the entire semiconductor inspection apparatus will be described first with reference to FIGS.
【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1
9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。Reference numeral 2 in FIG. 1 denotes a semiconductor element to be inspected, on which a number of electrodes 14 are arranged. A plurality of spring probes 15 facing the electrode 14
Are arranged. The spring probe 15 is composed of a probe tube and two movable pins which are slidable in the probe tube and whose distal end always projects outward from the probe tube by the elastic force of the spring. ing. The spring probe 15 penetrates a pair of upper and lower insulating substrates 16 and has a tip portion 17 of a probe having a diameter slightly smaller than the tube outer shape of the spring probe 15.
Penetrates the insulating substrate 18 for positioning the probe tip in a slidable manner. A spacer 1 suitable for the length of the spring probe 15 is provided between the pair of upper and lower insulating substrates 16.
9 are provided. The insulating substrates 16 and 18 are
It is composed of free-cutting ceramics, acrylic, polyimide, engineering plastic, or photosensitive glass with through holes formed by etching.
【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。The configuration of a wiring portion for enlarging a pattern for transmitting an electric signal from the other end of the spring probe 15 to the main body of the inspection apparatus is connected to an inspection circuit (not shown). Wiring board 21 to which coaxial connector 39 is fixed
A tube 25 is fixed to one end of a wire 24 connected by solder 23 to an electrode 22 formed on the surface of the substrate, and a through hole of an insulating substrate 16 for holding the spring probe 15 at the other end of the tube 25. A metal electrode 26 having an outer diameter slightly larger than the diameter of the through-hole of the insulating substrate 20 for holding the tube 25 having a through-hole formed at the corresponding position at the distal end is connected to the tip of one movable pin of the spring probe 15. The wire 24 connected to the tube 25 fixed so as to be in contact with the portion 27 is fixed to the insulating substrate 20 for enlarging the wiring pattern with an adhesive 28.
【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1
6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。An insulating substrate 20 for enlarging the wiring pattern;
An insulating substrate 1 for holding the spring probe 15
6, the metal electrode 26 and the tip 27 of one of the movable pins of the spring probe 15 are brought into contact with each other with a spacer 29 interposed therebetween so as to allow conduction.
【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3
0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。FIG. 2 shows another embodiment of the semiconductor device inspection apparatus according to the present invention. Reference numeral 2 in FIG. 2 denotes a semiconductor element to be inspected, on which a number of solder balls 30 are arranged. These solder balls 30 are formed on the electrodes 14 of the semiconductor element 2. Many solder balls 3
A plurality of beryllium-copper alloy or tungsten probes 31 are arranged to face each other. The tip of the probe 31 is sharpened by electrolytic polishing or lathe processing to form a needle-like probe.
【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。The probe 31 penetrates the insulating substrate 32,
One end of the probe 31 is buried with an adhesive 34 in a stainless steel outer frame 33 and a flat surface 35 is formed by polishing, and then the exposed surface of the probe 31 is nickel-plated, followed by solder plating, tin plating or gold plating. A plated surface 36 made of a metal having good solderability is formed. Outer frame 33 of a substrate having solder balls 37 formed on plating surface 36
The metal electrode 26 and the solder ball 37 on the plating surface 36 formed at one end of the probe 31 are brought into contact with each other with a spacer 38 interposed between the metal electrode 26 and the insulating substrate 20 for enlarging the wiring pattern described in FIG. Then, it is configured to be able to conduct by solder connection.
【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。FIGS. 3 to 7 are cross-sectional views showing an enlarged main part of the embodiment of the wiring pattern enlarged substrate portion.
【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。Reference numeral 25 in FIG. 3 denotes a conductive tube,
Reference numeral 24 denotes a wire, and reference numeral 26 denotes a metal electrode formed at the tip with an outer diameter slightly larger than the diameter of the through hole 40 formed in the insulating substrate 20. The above 24 and the metal electrode 26 are connected to the conductive tube 25 by crimping. This connection may be by laser welding, spot welding or solder connection. Wiring board 21 for connection to inspection circuit
The lead wiring for connecting to the electrode 22 is made of copper,
Tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, beryllium-
A core wire 24 made of a conductive metal such as a copper alloy is coated with an insulating resin such as polyimide, polytetrafluoroethylene, polyparaxylene, or enamel, or is made of copper, tungsten, stainless steel, or a copper-tin alloy A core wire 24 made of a conductive metal such as beryllium-copper alloy is inserted into an insulating tube 41 such as polyimide or polytetrafluoroethylene.
【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。In practicing the present invention, the tube 25 having the core wire 24 and the metal electrode 26 connected to both ends is connected to the lead-out wiring on the side opposite to the side to which the tube 25 is connected from the through-hole of the wiring pattern enlarged substrate. 40, an adhesive 28 is applied or injected to the other opposite surface of the insulating substrate 20 in a state where the metal electrode 26 is in contact with the surface of the insulating substrate 20, and a wiring for drawing out to an inspection circuit is provided. Is fixed to the insulating substrate 20 to facilitate assembly. As the adhesive 28, in addition to the conductive resin, an insulating resin such as cyanoacrylate, ultraviolet curable resin, and thermosetting resin may be used.
【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。FIG. 4 shows another embodiment in which a coaxial cable is used as a lead wiring for connection to an electrode 22 of a wiring board 21 for connection to an inspection circuit. The above-mentioned lead-out wiring is formed by covering the insulating material 42 such as polytetrafluoroethylene, polyparaxylene or polyimide with the core wire 24 made of tungsten or copper-tin alloy, and covering the insulating material 42 with the conductive shielding material 43. It consists of a coaxial cable. In order to fix the conductive shield material 43 to the insulating substrate 20, a conductive resin is suitably used as the adhesive 28 in terms of electrical characteristics.
【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。FIG. 5 shows an embodiment in which the metal electrode 44 is formed by using the core wire 24 of the lead-out wiring for connecting to the electrode 22 of the wiring board 21 for connecting to the inspection circuit. An outer diameter slightly larger than the diameter of the through hole 40 formed in the insulating substrate 20 is formed at the front end by pressure molding. The diameter of the through hole 40 formed in the insulating substrate 20 is slightly larger than the outer diameter of the insulating coating film or the insulating tube 41.
【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。FIG. 6 shows the metal electrode 44 of FIG. 5 formed by pressing the tip of the conductive tube 45 to an outer diameter slightly larger than the diameter of the through hole 40 formed in the insulating substrate 20. This is an example in which 46 is formed. Note that the diameter of the through hole 40 formed in the insulating substrate 20 is slightly larger than the outer diameter of the shield material 43 covering the insulating material 42.
【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。FIG. 7 shows a drawing wiring and an insulation for connecting to the electrode 22 of the wiring board 21 for connecting to the inspection circuit of the main part of the embodiment of the enlarged wiring pattern board part of FIGS. 3 to 6 above. This is an embodiment in which a conductive adhesive 48 is applied or injected over an insulating adhesive 47 as an adhesive for fixing the substrate 20. Thus, insulation between the wirings can be reliably ensured, and the conductive adhesive 48 can reduce crosstalk between the wirings for drawing.
【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。It should be noted that the metal electrode 26 fixed to the conductive tube or the electrodes 44, 46 formed by pressing are
By applying a metal plating such as gold or rhodium having high conductivity before or after the tube is fixed, better contact characteristics can be obtained.
【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。FIG. 17 is an explanatory view showing a main part of an inspection apparatus which is an embodiment using the wiring pattern enlarged substrate of the present invention.
【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6
0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6
0の回動変位が可能にされている。In this embodiment, the inspection device is configured as a wafer prober in the manufacture of a semiconductor device. That is, the semiconductor wafer 1 to be inspected is removably mounted on the sample table 60 provided substantially horizontally. A plurality of electrodes 14 as external connection electrodes are formed on the surface of the semiconductor wafer 1. Sample table 6
Numeral 0 is supported by a vertical drive unit 62 composed of, for example, a stepping motor via a vertical vertical shaft 61, and this vertical drive unit 62 is further supported by an XY supported by a housing 63.
It is fixed on the stage 64. The horizontal and vertical positioning operations of the sample stage 60 are performed by combining the movement operation of the XY stage 64 in the horizontal plane with the vertical movement of the elevation drive unit 62. The sample stage 60 is provided with a rotating mechanism (not shown), and the sample stage 6 in a horizontal plane is provided.
A rotation displacement of 0 is enabled.
【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1
4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。The wiring board 21 is provided above the sample table 60 in a posture facing the sample table 60 in parallel, and a wiring pattern enlarged substrate 65 is horizontally provided on a surface of the wiring board 21 facing the sample table 60. It is fixed to. The plurality of electrodes 1 formed on the semiconductor wafer 1 are provided on the insulating substrate 16 for holding the probe in contact with the wiring pattern enlarged substrate 65.
The spring probes 15 arranged at a predetermined pitch so as to match each of the four are fixed vertically downward,
Each probe 15 is connected to the tester 67 from the electrode 22 of the wiring board 21 via the wire 24 fixed to the wiring pattern expansion board 65 via the cable 66 connected to the coaxial connector 39 of the wiring board 21. ing.
【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。The elevation drive control unit 68 for controlling the operation of the elevation drive unit 62 is connected to the microprocessor 70 via the control bus 69, and the vertical movement of the sample table 60 by the elevation drive unit 62 in the vertical direction. Is performed in conjunction with the tester 67.
【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1
6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。The operation of this embodiment will be described below.
The semiconductor wafer 1 is fixed on the sample stage 60, and the XY stage 64 and the rotating mechanism are used to fix the semiconductor wafer 1.
The electrode 14 formed on the insulating substrate 1 for holding the probe.
The position is adjusted just below the spring probe 15 fixed to 6. After that, the elevation drive unit 62 is operated via the elevation drive control unit 68 to raise the sample table 60 to a predetermined height, whereby each of the plurality of probes 15 connected and fixed to the wiring pattern expansion board 65 is fixed. Is brought into contact with each of the plurality of electrodes 14 of the target semiconductor element at a predetermined pressure. In this state, operation power, an operation test signal, and the like are transmitted and received between the semiconductor element formed on the semiconductor wafer 1 and the tester 67 via the cable 66, the wiring board 21, the wire 24, and the probe 15, and the semiconductor It is determined whether or not the operation characteristics of the element are acceptable. The above-described series of operations is performed for each of the plurality of semiconductor elements formed on the semiconductor wafer 1 to determine whether or not the operation characteristics are appropriate.
【0039】[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。According to the present invention, as the density of semiconductor elements increases, the number of pins for inspection probes increases, and
As a wiring pattern enlargement substrate for connecting the probe terminal to the inspection circuit, the extraction wiring in which electrodes are individually formed in advance at one end of the extraction wiring for connecting the wiring pattern expansion substrate to the inspection circuit is used. After being inserted into the through hole of the wiring pattern enlarging substrate having a diameter slightly larger than the outer diameter of the wiring, the wiring pattern can be easily enlarged by fixing with an adhesive, and the structure is simple, and the assembly is simple. For expanding a wiring pattern from a probe and realizing a method of enlarging and extracting a wiring pattern from a probe, which can easily cope with pattern change only by drilling with NC, and a semiconductor element inspection apparatus using the same The effect is that design and manufacturing can be performed in a short period of time.
【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。By using a conductive adhesive as a coaxial cable or a shield material, an inspection apparatus with less rounding of inspection signals can be realized.
【図1】本発明に関わる半導体素子検査装置の一実施例
の全体的な断面図である。FIG. 1 is an overall sectional view of an embodiment of a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に関わる半導体素子検査装置の他の実施
例の全体的な断面図である。FIG. 2 is an overall sectional view of another embodiment of the semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
【図3】本発明の配線パターン拡大基板部分の断面図で
ある。FIG. 3 is a cross-sectional view of a wiring pattern enlarged substrate portion of the present invention.
【図4】本発明の配線パターン拡大基板部分の断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view of a wiring pattern enlarged substrate portion of the present invention.
【図5】本発明の配線パターン拡大基板部分の断面図で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view of a wiring pattern enlarged substrate portion of the present invention.
【図6】本発明の配線パターン拡大基板部分の断面図で
ある。FIG. 6 is a sectional view of a wiring pattern enlarged substrate portion of the present invention.
【図7】本発明の配線パターン拡大基板部分の断面図で
ある。FIG. 7 is a cross-sectional view of a wiring pattern enlarged substrate portion of the present invention.
【図8】ウエハの斜視図及び半導体素子の斜視図であ
る。FIG. 8 is a perspective view of a wafer and a perspective view of a semiconductor element.
【図9】従来の検査用プローブの断面側面図である。FIG. 9 is a sectional side view of a conventional inspection probe.
【図10】図9の平面図である。FIG. 10 is a plan view of FIG. 9;
【図11】はんだボールを電極上に有する半導体素子を
示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a semiconductor element having a solder ball on an electrode.
【図12】はんだ溶融接続をした半導体素子の実装状態
を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a mounted state of a semiconductor element which has undergone solder fusion connection.
【図13】突起電極と熱源とを有する多層配線基板から
なるプローブカードを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a probe card including a multilayer wiring board having a protruding electrode and a heat source.
【図14】図13の多層配線基板の断面図である。14 is a cross-sectional view of the multilayer wiring board of FIG.
【図15】従来の半導体素子検査装置の要部を示す1部
断面図である。FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing a main part of a conventional semiconductor device inspection apparatus.
【図16】図15に示したプローブおよび同軸ケーブル
の固定部分を示す断面図である。16 is a cross-sectional view showing a fixed portion of the probe and the coaxial cable shown in FIG.
【図17】半導体素子検査装置の駆動部の構成図であ
る。FIG. 17 is a configuration diagram of a driving unit of the semiconductor element inspection device.
2…半導体素子、14…電極、15…スプリングプロー
ブ、21…配線基板、22…電極、24…線材、25…
チューブ、26…金属電極、28…接着剤、30…はん
だボール、31…プローブ、41…絶縁性チューブ、4
5…導電性チューブ、47…絶縁性の接着剤、48…導
電性の接着剤2 ... semiconductor element, 14 ... electrode, 15 ... spring probe, 21 ... wiring board, 22 ... electrode, 24 ... wire, 25 ...
Tube, 26: metal electrode, 28: adhesive, 30: solder ball, 31: probe, 41: insulating tube, 4
5 ... conductive tube, 47 ... insulating adhesive, 48 ... conductive adhesive
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−71141(JP,A) 特開 平3−185847(JP,A) 特開 昭63−117268(JP,A) 特開 平3−177038(JP,A) 特開 平3−200344(JP,A) 特開 昭63−317784(JP,A) 特開 平3−106049(JP,A) 特開 平1−161173(JP,A) 実開 昭62−83978(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/66 G01R 31/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-71141 (JP, A) JP-A-3-185847 (JP, A) JP-A-63-117268 (JP, A) 177038 (JP, A) JP-A-3-200344 (JP, A) JP-A-63-317784 (JP, A) JP-A-3-106049 (JP, A) JP-A-1-161173 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/66 G01R 31/26
Claims (11)
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。1. A wiring structure for enlarging a pattern for contacting a probe with an electrode pad of a semiconductor element and transmitting an electric signal from the other end of the probe to a main body of an inspection apparatus, wherein the pattern of the probe is provided. A metal electrode having a diameter slightly larger than the diameter of the through hole is provided at one end of a conductive tube having a diameter slightly smaller than the diameter of the through hole in the through hole of the insulating substrate having a through hole facing the same,
The tube having a configuration in which one end of a wire for transmitting an electric signal of the semiconductor element to an inspection device is provided at the other end of the tube, and the wire and the insulating substrate are fixed by an adhesive. The other end of the wire is connected to an electrode on a wiring board connected to the inspection apparatus main body, so that an electric signal of the probe is conducted to the inspection apparatus main body. Pattern expansion board.
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。2. A wiring structure for enlarging a pattern for contacting a probe with an electrode pad of a semiconductor element and transmitting an electric signal from the other end of the probe to a main body of an inspection apparatus, wherein the pattern of the probe is provided. One end of a wire for transmitting an electric signal of the semiconductor element to the inspection device is pressed to a diameter slightly larger than the diameter of the through hole of the insulating substrate, on the through hole of the insulating substrate having a through hole facing the hole. The wire is molded and inserted, the wire and the insulating substrate are fixed by an adhesive, and the other end of the wire is connected to an electrode on a wiring board connected to the main body of the inspection apparatus. An enlarged wiring pattern board for a semiconductor device inspection device, wherein the substrate is electrically connected to the inspection device body.
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
りも若干大きな径にその一端が形成されている導電性チ
ューブが挿入され、該導電性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、該線材と該絶縁基板は接着剤により固定
され、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。3. A configuration of a wiring portion for enlarging a pattern for contacting a probe with an electrode pad of a semiconductor element and transmitting an electric signal from the other end of the probe to a main body of the inspection apparatus, wherein the pattern of the probe is provided. A conductive tube having one end formed to have a diameter slightly larger than the diameter of the through-hole is inserted into the through-hole of the insulating substrate having a through-hole opposed thereto, and an inspection device is provided at the other end of the conductive tube. One end of a wire for transmitting an electric signal of the semiconductor element is provided, the wire and the insulating substrate are fixed by an adhesive, and the other end of the wire is an electrode on a wiring board connected to the inspection apparatus main body. A circuit pattern enlarged substrate for a semiconductor device inspection device, wherein an electrical signal of a probe is conducted to a main body of the inspection device by a structure connected to the substrate.
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乃至3のいずれか1
項に記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大基
板。Wherein said through-hole wiring pattern was formed expanded substrate machinable ceramic, acrylic, polyimide, claim 1 乃 optimum 3, characterized in that it consists of engineering plastic or photosensitive glass 1
Item 13. The wiring pattern enlarged substrate of the semiconductor element inspection device according to the item [ 6].
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のいずれ
か1項に記載の半導体素子検査装置の配線パターン拡大
基板。5. The electric signal transmission wire is made of any one of copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, and beryllium-copper alloy, and the wire is inserted into a polyimide or polytetrafluoroethylene tube. any of claims 1 to 3, characterized in that it constitutes a wiring material Te
2. The wiring pattern enlarged substrate of the semiconductor device inspection device according to claim 1 .
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のい
ずれか1項に記載の半導体素子検査装置の配線パターン
拡大基板。6. A wiring material for transmitting an electric signal, wherein one of copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, and beryllium-copper alloy is coated with polytetrafluoroethylene, polyimide, polyparaxylene, or enamel. 4. The wiring according to claim 1, wherein the wiring is formed by a wiring.
2. An enlarged wiring pattern substrate for a semiconductor device inspection apparatus according to claim 1 .
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のいずれか1項に記載の半導体素子検査装置の配線
パターン拡大基板。7. The electrical signal transmission of all or part of tungsten or copper wiring material - tin alloy in any one of claims 1 to 3, characterized in that it constitutes a coaxial cable with the core wire A wiring pattern enlarged substrate of the semiconductor device inspection apparatus according to the above.
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のいずれか1項に記載の半導体素
子検査装置の配線パターン拡大基板。8. The method according to claim 1, wherein the metal electrode fixed to the conductive tube is plated with a metal having high conductivity in advance or after the tube is fixed . A wiring pattern enlarged substrate of the semiconductor device inspection device according to any one of claims 1 to 7 .
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のいずれか1項に記載
の配線パターン拡大基板。9. The wire for enlarging the wiring pattern described above,
The wiring pattern enlarged substrate according to any one of claims 1 to 3 , wherein the wiring pattern enlarged substrate is fixed to the wiring pattern enlarged substrate using a conductive adhesive.
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のいずれか1項に記
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。10. A probe comprising a probe tube and two movable pins which are slidable in the probe tube and whose distal end always projects outward from the probe tube by the elastic force of a spring. A probe holding substrate which is fixed in a through hole formed at a position corresponding to the electrode of the semiconductor element to be inspected and which is in contact with the electrode of the semiconductor element; and a through hole is provided at a position corresponding to the through hole of the probe holding substrate. A wire that forms a hole and is connected to the test circuit is fixed to the tip of the tube, and a metal electrode formed at the tip of the other end of the tube with a diameter slightly larger than the diameter of the through hole is attached to one end of the probe. wiring pattern of any one of claims 1 to 9 serial <br/> mounting is characterized by providing a fixed wiring pattern enlarged board to contact against the distal end of the movable pin The semiconductor device inspection apparatus using the down expansion board.
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のいずれか1項に記
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。11. A probe holding substrate in which a probe is fixed in a through hole formed at a position corresponding to an electrode of a semiconductor element to be inspected, using a beryllium-copper alloy or tungsten needle as a probe, and the probe. A wire for connecting a wire is formed at a position corresponding to the probe on the holding substrate, and a wire to be connected to an inspection circuit is fixed to the tip of the tube. 10. A structure in which a metal electrode having a slightly larger diameter formed at the tip thereof is provided with a wiring pattern enlarging substrate fixed so as to be in contact with the probe, and the two substrates are connected to each other. A semiconductor device inspection apparatus using the wiring pattern enlarged substrate according to any one of the above .
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