JPH0345541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は集積回路試験用ステーシヨンに用いら
れる圧電式圧力検知装置に関し、特に使用中の集
積回路試験プローブに作用する圧力の総量を決定
するための圧電式圧力検知装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

集積回路の製造工程の中で重要なものに夫々の
回路が適切にできているかどうかを決定するため
の試験工程がある。組立工程の中では、できるだ
け早期に集積回路の性能を評価することが一般に
望まれる。このことを達成するために集積回路の
外側のすべての接続点と接続し、そこで試験信号
を集積回路に印加し、その性能を評価するのであ
る。

集積回路の試験を能率的に行なうために、オレ
ゴン州ビーバートンのテクトロニツクス・インコ
ーポレイテツドは集積回路試験プローブシステム
の開発を行なつてきている。このシステムは、厚
さ約0.001インチの小さな矩形の透明なポリイミ
ドフイルムで作られた可撓性プローブから成つて
いる。このフイルムの下面には複数の金属パツド
を設けてある。この金属パツドは、好ましくはニ
ツケルから作り、集積回路上の接触領域（ボンド
パツド）と合致する配置になつている。このポリ
イミドフイルムのプローブの金属パツドを、例え
ばマイクロストリツプライン形成技術を用いて、
フイルムのプローブのへりへ延ばした伝送線によ
つて電気的に接続する。

このプローブシステムの好適な形態としては、
ポリイミドフイルムの上面に接地面を設ける。し
かしながらこの接地面は、フイルムの金属パツド
の近傍の領域は覆つていない。このためフイルム
を通して金属パツドを目視することができ、この
ため試験する集積回路と対応させてパツドの位置
合わせを目視で行なうことができる。

このポリイミドフイルムを食刻回路基板に取り
付け、ポリイミドフイルムをこのへりにそつて支
持する。プローブとこの食刻回路基板の外周に沿
つて設けられた同軸コネクタとが食刻回路基板上
の伝送路によつて接続する。

上述のテストシステムを使用するために、ポリ
イミドフイルムのプローブと食刻回路基板とを支
持構体上の定位置に取り付ける。プローブと支持
構体の下方には、試験する集積回路を上方のプロ
ーブに向けて上昇させるための手段を含む装置を
設ける。好ましくは集積回路チツプ又はウエハを
保持するための真空装置を有する台と、この台及
び集積回路を上方のプローブの方向へ徐徐に持ち
上げるためのステツパ電動機とを具えた真空チヤ
ツク装置を用いる。集積回路を試験するために
は、この集積回路をプローブの下面にある金属パ
ツドと十分に接触しうるだけ持ち上げなければな
らない。

さて、集積回路とプローブとの間で作用する接
触圧力を決定し連続試験でこの圧力を繰り返し使
用するためには、この圧力をモニタする必要があ
る。集積回路の繰り返し試験は、この回路の性能
の正確な測定値を得るためには必要である。さら
にプローブの金属パツドが集積回路と接触してい
るとき、集積回路がプローブに対して過大な圧力
をかけていないことをモニタして確かめねばなら
ない。もし真空チヤツクのステツパ電動機が正確
に制御できていなかつたら、ポリイミドフイルム
のプローブに向う集積回路の上昇運動によつて過
度の圧力が発生してしまう。このような圧力はプ
ローブに重大な損傷を与えてしまう。典型的に
は、各プローブのパツドあたり３グラムの圧力が
働いていれば、損傷せずに回路の試験を十分に適
切に行なうことができる。プローブのパツドあた
り圧力が10グラムを超過すると、損傷の原因にた
いへんなりやすい。もつとも、これらの値は、用
いられるプローブの型式及び厚さに応じて変わり
うる。

本発明は、上昇運動する集積回路により試験プ
ローブに作用する圧力の総量を検知するためのプ
ローブステーシヨンアクセサリを提供する。

そこで本発明の目的は、使用中集積回路試験プ
ローブに作用する圧力を正確に測定することので
きる集積回路試験ステーシヨン用圧力検知装置を
提供することにある。

本発明の他の目的は、高感度性で特徴づけられ
る集積回路試験ステーシヨン用圧力検知装置を提
供することにある。

本発明の更に他の目的は、使用部品数が最小限
であり、製造が簡単で繰り返し使用をした後でも
必要なメインテナンスが最小限でも済む集積回路
試験ステーシヨン用圧力検知装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本発明は、集積回路試験ステーシヨンに用いる
圧力検知装置を提供する。集積回路試験ステーシ
ヨンは、支持構体に固定されたプローブと、集積
回路を上方のプローブへ向けて動かすためのリフ
ト手段とを具えている。本発明の圧力検知装置
は、プローブの上方にて支持構体に直接固定され
た圧力パツドを特に具えている。この圧力パツド
は、剛体チツプを有する剛体部分を含む。圧力パ
ツドの内部には圧電素子が埋設されていて、これ
に電気接触リードが付いている。集積回路を試験
するために、集積回路をリフト手段によつてプロ
ーブに向つて上昇させる。集積回路がプローブと
接触するにつれて、それに応じてプローブが上昇
する。プローブが上昇するにつれて、プローブが
圧力パツドを圧し、パツド内に内圧が生じる原因
となる。この内圧は、パツド内に設けられた電気
パルスを発生する圧電素子に伝達する。電気パル
スは、電気接触リードを通じて、リフト手段と接
続した適当な検出器又は制御器に伝わる。この結
果集積回路の試験中プローブに作用する圧力を密
接にモニタし制御する。

本発明のこれらの目的、特徴、及び利点は、以
下の図面を参照しての好適な実施例の説明により
さらに詳しくなる。

〔実施例〕

本発明は、集積回路試験ステーシヨンに用いら
れるポリイミドフイルムのプローブに作用する圧
力を検知するよう設計された装置を提供する。第
１図は支持構体に取り付けた本発明に基づく圧力
検知装置の斜視図、第２図は、第１図における線
−に沿う断面図である。第１図と第２図にお
いて、本発明の圧力検知装置は、剛体の取付部材
１２に固定された弾性圧力パツド１０を具えてい
る。この取付部材１２は、ねじを用いて支持構体
１４に取り付ける。支持構体１４は据え付けの支
持フレーム（図示せず）に固定する。また第２図
に示すように、ポリイミドフイルムのプローブ１
８を具えた食刻回路基板１６を、支持構体１４の
圧力パツド１０の下方に取り付ける。このプロー
ブ１８には、好ましくはニツケル製の複数の金属
試験パツド２０が下面にメツキによつて設けられ
ている。上述のように、このプローブ１８は、試
験パツド２０を覆つている領域を除けば接地膜に
よつて覆われている。この結果、プローブ１８
は、試験パツド２０の近傍では透明である。

この圧力パツド１０は、好ましくは、圧縮さ
れ、その後元の形に戻された透明なシリコンゴム
又はその他の弾性材料によつて作る。圧力パツド
１０は、好ましくは、硬い透明な材料（例えば透
明なアクリルプラスチツク）で作つたチツプ２２
を含んでいる。第３図は本発明の圧力検知装置を
試験プローブと共に示した拡大断面図であるが、
第２図及び第３図に示すように、圧力パツド１０
とこれに付いているチツプ２２をポリイミドフイ
ルムのプローブ１８の上に直接取り付ける。

第３図において、圧力パツド１０には、これの
縦の中心軸に沿つて明けられたボア２４がある。
このボア２４ゆえに、試験ステーシヨンの使用者
は、顕微鏡の助けを借りて直接下方の圧力パツド
１０とチツプ２２を通してポリイミドフイルムの
プローブ１８の透明領域を見ることができる。こ
れによつてポリイミドフイルムのプローブ１８と
被試験集積回路との適正な位置合わせが容易にな
る。

圧力パツド１０は、その内部に圧電素子３０を
有している。圧電素子は、典型的には機械的な力
が加わつたとき電圧を発生することのできる材料
から成つている。本発明においては、圧電素子３
０は好適には、バリウムチタン酸塩から作り、中
央に開口３２がある環状に成形する。

圧電素子３０は、圧力パツド１０の中にモール
ドし、ボア２４が圧電素子３０の中央の開口部３
２を下方へ通り抜けることができるようにする。
こうすることにより、圧力パツド１０を通して障
害物のない目視が可能となる。

第４図は、本発明の圧力検知装置の他の実施例
を、試験プローブと共に示した拡大断面図である
が、もし透明な圧電素子３０を用いるのであれ
ば、圧電素子３０は、第４図に示すように中央に
開口部３２のない円板状のものでよい。圧電素子
として使用可能な好適な透明材料にはクオーツが
含まれる。

圧電素子の形状にかかわらず、圧電素子３０に
は、さらに複数の電気的接触リード３４が付いて
いて、圧力パツド中の圧電素子３０からの電気パ
ルスを後述する適当な検出器又は制御ユニツトへ
伝送している。

〔動作〕

第２図に、食刻回路基板１６とポリイミドフイ
ルムのプローブ１８とが取り付けられた支持構体
１４を示す。支持構体１４には、圧力パツド１０
を固定する剛体取付部材１２も取り付けられてい
る。

支持構体１４の下方には、台５２と、内部にこ
の台５２を垂直方向に動かすためのステツパ電動
機を具えた真空チヤツク装置がある。被試験集積
回路チツプすなわちウエハ５６を真空チヤツク５
０を用いて発生させた真空によつて台５２に固定
する。集積回路５６を試験するために、ステツパ
電動機５４を回転させ、台５２を上昇させ、集積
回路５６を上方のポリイミドフイルムのプローブ
１８の方へ上昇させる。圧力パツド１０中のボア
２４を通して下方を目視することにより、集積回
路５６とプローブとを位置合わせする。真空チヤ
ツク５０の台５２上に集積回路５６を乗せて上昇
させると、集積回路５６は、ポリイミドフイルム
のプローブ１８の下面にある金属試験パツド２０
と接触するようになる。いつたん接触するとポリ
イミドフイルムのプローブ１８は上昇し始め、圧
力パツド１０に圧力をかけることになる。圧力パ
ツド１０は剛体取付部材１２を用いて支持構体１
４に硬く固定されているため、圧力パツド１０内
部にはかなりの圧縮力が発生する。圧力パツド１
０内部の圧縮力に応じて圧電素子３０が圧縮され
るために、電気パルスが発生し、電気的接触リー
ド３４に沿つて伝達する。接触リード３４を適当
な検出器又は制御器に接続し、所定の圧力レベル
になつたとき台５２と集積回路５６が上昇運動を
停止するようにしても良い。

〔発明の効果〕

本発明の圧力検知装置によれば、圧力パツドは
プローブの導電パツドに対向する先端に剛性部材
を有し、圧力パツド内にはプローブの面に略平行
に配置された圧電素子が埋設されているので、フ
イルム状プローブ及び集積回路の面接触圧を圧電
素子で検出し、検出信号を使用してリフト手段の
動作を制御できる。又、この装置では、圧力パツ
ドの移動に連動する機械的スイツチ等を設ける必
要がないので、構成が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は支持構体に取り付けた本発明に基づく
圧力検知装置の斜視図、第２図は第１図における
線−に沿う断面図、第３図は本発明の圧力検
知装置を試験プローブと共に示した拡大断面図、
第４図は本発明の圧力検知装置の他の実施例を試
験プローブと共に示した拡大断面図である。 これらの図において、１０は弾性圧力パツド、
１４は支持構体、１８はプローブ、２２は剛性部
材、３０は圧電素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持構体に取り付けられ、開口を有する回路
   基板と、被試験集積回路の試験箇所に対応する導
   電パツドをフイルム上に形成して成り、上記回路
   基板の上記開口の周囲に沿つて取り付けられたプ
   ローブと、上記被試験集積回路を載せ、該被試験
   集積回路の上記試験個所を上記プローブの上記導
   電パツドに圧接させるように動作するリフト手段
   とを有する集積回路試験ステーシヨンの圧力検知
   装置であつて、 上記支持構体により上記プローブの真上に支持
   され、上記プローブの上記金属パツドに対向する
   端部に剛性部材を有する弾性圧力パツドと、 上記プローブの面に略平行に埋設され、上記リ
   フト手段の動作に応じて生じる上記プローブ及び
   上記弾性圧力パツド間の圧力に比例した電気信号
   を発生し、該電気信号は上記リフト手段の動作を
   制御するために使用される圧電素子と を具えることを特徴とする集積回路試験ステーシ
   ヨン用圧力検知装置。