パワーデバイス用のプローブカード
【課題】プローブとテスタ間の測定ラインと載置台とテスタ間の測定ラインそれぞれの抵抗を格段に低減し、プローブ装置の実機として使用しても信頼性を十分に確保することができるパワーデバイス用のプローブカードを提供する。
【解決手段】本発明のプローブ装置１０は、パワーデバイスＳのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブ１１と、第１のプローブ１１が接続されたブロック状の第１の接続端子１２と、パワーデバイスＤのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブ１３と、第２のプローブ１３に接続されたブロック状の第２の接続端子１４と、パワーデバイスＤのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレート１５と、コンタクトプレート１５に固定されたブロック状の第３の接続端子１６と、を備え、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、それぞれが対応するテスタ側の接続端子に電気的に直に接触される。
【解決手段】本発明のプローブ装置１０は、パワーデバイスＳのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブ１１と、第１のプローブ１１が接続されたブロック状の第１の接続端子１２と、パワーデバイスＤのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブ１３と、第２のプローブ１３に接続されたブロック状の第２の接続端子１４と、パワーデバイスＤのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレート１５と、コンタクトプレート１５に固定されたブロック状の第３の接続端子１６と、を備え、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、それぞれが対応するテスタ側の接続端子に電気的に直に接触される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で代表されるパワーデバイスの電気的な動特性をウエハレベルで測定することができるプローブ装置に用いられるプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーデバイスは、種々の電源や自動車の電装関連用のスイッチング素子等として、あるいは産業機器の電装関連のスイッチング素子等としての汎用性が高まっている。パワーデバイスは、通常の半導体素子と比べて高圧化、大電流化及び高速、高周波数化されている。パワーデバイスとしては、ＩＧＢＴ、ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタなどがある。これらのパワーデバイスは、それぞれの静特性や動特性（例えば、スイッチング特性）を評価した後、それぞれの用途に応じて電子部品として市場に出される。
【０００３】
ダイオードは、例えばパワーＭＯＳ−ＦＥＴと並列接続してモータ等のスイッチング素子として用いられる。ダイオードのスイッチング特性は、逆回復時間が短い方が好ましく、逆回復時間が長い場合には使用条件によってダイオードが破壊されることがある。また、逆電流の電流変化（ｄｉ／ｄｔ）が急峻なほど電流も大きくなり、ダイオードが破壊されやすい。パワーデバイスのスイッチング特性（動特性）は、パワーデバイスのパッケージ品一つひとつが専用の測定器によって測定され、個々のパワーデバイスとしての信頼性が評価されている。
【０００４】
しかしながら、パッケージ品が不良品として評価されると、そのまま廃棄されるなどされるため、その分だけ良品のコスト高を招くことになる。そこで、本出願人は、このような無駄をなくするために、プローブ装置を用いてパワーデバイスをウエハレベルで評価する手法について種々検討した。パワーデバイスの評価に用いられるプローブ装置は、半導体ウエハを載置する移動可能な載置台と、載置台の上方に配置されたプローブカードと、載置台と協働して半導体ウエハとプローブカードとのアライメントを行なうアライメント機構（図示せず）と、プローブカード上に配置されてプローブカードと電気的に接続されるテスタ（図示せず）と、を備え、テスタからの信号に基づいてアライメント後の半導体ウエハの電極とプローブカードのプローブとを電気的に接触させてパワーデバイスの電流変化等を測定し、スイッチング特性等の動特性を評価できるように構成されている。
【０００５】
例えば、パワーデバイスが複数形成された半導体ウエハの上面にはゲート電極とエミッタ電極が形成され、下面にはコレクタ電極が形成されている。
【０００６】
パワーデバイスの動特性評価をするプローブ装置の場合、載置台の上面にはパワーデバイスのコレクタ電極と接触する導体膜からなるコレクタ電極膜が形成されており、通常はコレクタ電極膜とテスタとがケーブルを介して接続されている。
【０００７】
ところが、従来のプローブ装置は、載置台のコレクタ電極膜とテスタとを接続するケーブルが長いため、ケーブルでのインダクタンスが大きくなり、例えばケーブル１０ｃｍ当たりのインダクタンスが１００ｎＨほど増加してしまうことが判った。このようなプローブ装置を用いて電流変化（ｄｉ／ｄｔ）をマイクロ秒単位で測定すると動特性を評価するための電流変化が小さく理想値から大きく外れ、本来の電流変化（ｄｉ／ｄｔ）を正確に測定することが難しく、場合によっては破損することすらある。そのため、従来のプローブ装置ではパワーデバイスのスイッチング特性等の動特性を評価することができないことが判った。また、パワーデバイスのターンオフ時にコレクタ電極とエミッタ電極間に異常なサージ電圧がかかり、パワーデバイスを破損することもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本出願人は、ケーブルでのインダクタンス増加を抑制するために種々検討した結果、その解決手法の一つを特許文献１において図７に示すプローブ装置を提案している。このプローブ装置では載置台とテスタを接続するケーブルに代えて特殊な導通機構が設けられている。そこで、このプローブ装置について図７に基づいて概説する。このプローブ装置は、図７の（ａ）に示すようにプローブ室１内に載置台２、プローブカード３及び導通機構４を備えている。載置台２の少なくとも上面には金等の導電性金属からなる導体膜がコレクタ電極として形成されている。載置台２の上方には複数のプローブ３Ａを有するプローブカード３がカードホルダ５（同図の（ｂ）参照）を介してプローバ室１のヘッドプレート（図示せず）に固定されている。プローブカード３の上面には複数のプローブ３Ａに対応する端子電極が所定のパターンで形成され、複数のプローブ３Ａがそれぞれの端子電極を介してテスタ（図示せず）と電気的に接続される。例えば、左側のプローブ３Ａがパワーデバイスのゲート電極と接触し、右側のプローブ３Ａがパワーデバイスのエミッタ電極と接触する。ゲート電極に電圧を印加することにより、コレクタ電極からエミッタ電極に電流が流れ、この時の電流変化（ｄｉ／ｄｔ）が測定される。
【０００９】
また、図７に示すように載置台２、プローブカード３及びカードホルダ５には載置台２の導体膜電極とテスタとを電気的に接続する導通機構４が設けられている。この導通機構４は、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、載置台２の周面の互いに対向する位置に設けられた一対の接続端子４Ｂと、一対の接続端子４Ｂに対応して載置台２とプローブカード３の間に介在させて設けられた一対の分割導体（コンタクトプレート）４Ｃと、を備えている。一対の接続端子４Ｂは、各パワーデバイスの電気的特性を測定するために載置台２が如何なる場所へ移動してもそれぞれが対応するいずれかのコンタクトプレート４Ｃと弾力的に接触してコレクタ電極膜とテスタ（図示せず）とを電気的に接続する。
【００１０】
図７に示すプローブ装置は上述のように導通機構４が設けられているため、パワーデバイスのスイッチング特性等の動特性を評価定する時には、載置台２のコレクタ電極膜とテスタ間の線路長が格段に短く、インダクタンスが小さいため、パワーデバイスでの電流変化を確実に測定することができる。
【００１１】
【特許文献１】特願２０１１−０３３５２５
【００１２】
しかしながら、特許文献１には記載されていないが、現状のプローブカード３では、プローブ３Ａはが例えば図８の（ａ）に示すように回路基板３Ｂの配線パターン３Ｂ１、ビア導体３Ｂ２、バナナ端子等の接続プラグ３Ｃからなる測定用ラインを介してテスタと接続されるため、測定ライン上の抵抗が大きく抵抗にもバラツキがあり、また耐熱性も十分でないため、このようなプローブカード３をプローブ装置の実機で使用しても十分な性能を発揮できない虞がある。また、導通機構４の測定ラインも接続プラグ３Ｃ、回路基板３Ｂの配線パターン３Ｂ１、ビア導体３Ｂ２、ポゴピン３Ｄからなるため、プローブ３Ａとテスタ間の測定ラインと同様の課題がある。更に、プローブカード３が複数の接続プラグ３Ｃを介してテスタに接続されるため、プローブカード３の着脱に大きな力を要し、例えばプローブカード３の自動交換が難しくなることもある。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プローブとテスタ間の測定ラインと載置台とテスタ間の測定ラインそれぞれの抵抗を格段に低減し、プローブ装置の実機として使用しても信頼性を十分に確保することができ、容易に自動交換することができるパワーデバイス用のプローブカードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に記載のプローブカードは、半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記第１のプローブが接続されたブロック状の第１の接続端子と、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第２のプローブに接続されたブロック状の第２の接続端子と、上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、上記コンタクトプレートに固定されたブロック状の第３の接続端子と、を備え、上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれが対応するテスタ側の接続端子に電気的に直に接触することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載のプローブカードは、請求項１に記載の発明において、上記第１、第２の接続端子はそれぞれ支持基板を貫通し且つ上記支持基板の両面から露出するように上記支持基板に固定され、上記コンタクトプレートは上記支持基板の上記第１、第２のプローブ側の面に固定され、上記第３の接続端子は上記支持基板に形成された孔を貫通していることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項３に記載のプローブカードは、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記第１、第２、第３の接続端子の上記テスタ側の面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項４に記載のプローブカードは、請求項３に記載の発明において、上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とする請求項３に記載のものである。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載のプローブカードは、発明において、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項６に記載のプローブカードは、半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第１、第２のプローブがそれぞれが接続された配線パターンを有する回路基板と、上記回路基板の上記第１、第２のプローブ側の面に上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、テスタに設けられ且つ上記第１、第２のプローブの配線パターンにそれぞれ電気的に接触するブロック状の第１、第２の接続端子と、上記テスタに設けられ且つ上記回路基板に形成された孔を貫通して上記コンタクトプレートに電気的に接触するブロック状の第３の接続端子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項７に記載のプローブカードは、請求項６に記載の発明において、上記第１、第２の接続端子の上記配線パターンと接触する面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項８に記載のプローブカードは、請求項７に記載の発明において、上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項９に記載のプローブカードは、発明において、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プローブとテスタ間の測定ラインと載置台とテスタ間の測定ラインそれぞれの抵抗を格段に低減し、プローブ装置の実機として使用しても信頼性を十分に確保することができ、容易に自動交換することができるパワーデバイス用のプローブカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のプローブカードが適用されたプローブ装置の一例を示す概念図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すプローブカードを示す図で、（ａ）はその下面側からの斜視図、（ｂ）は第１、第２の接続端子を示す側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すプローブカードを示す図で、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は第３の接続端子を示す側面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２に示すプローブカードの第１、第２の接続端子を取り出して示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその横方向の断面図ある。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示すプローブカードの第３の接続端子を取り出して示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその横方向の断面図ある。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のプローブカードの他の実施形態の要部示す断面図ある。
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本出願人が提案しているプローブ装置の要部を示す図で、（ａ）はその側面図、（ｂ）はプローブカードの下面を示す平面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図７に示すプローブカードの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１〜図６に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のプローブカード１０は、例えば図１に示すように、移動可能な載置台２０の上方に配置され、載置台２０上の半導体ウエハＷと電気的に接触してパワーデバイスＤのスイッチング特性（動特性）を評価するように構成されている。
【００２６】
本実施形態のプローブカード１０は、同図に示すように、パワーデバイスＤのエミッタ電極に接触する第１のプローブ１１と、第１のプローブ１１が接続されたブロック状の第１の接続端子１２と、パワーデバイスＤのゲート電極に接触する第２のプローブ１３と、第２のプローブ１３が接続されたブロック状の第２の接続端子１４と、パワーデバイスのコレクタ電極側に接続されるコンタクトプレート１５と、コンタクトプレート１５の上面に固定されたブロック状の第３の接続端子１６と、第１、第２のプローブ１１、１３を片持ち支持するプローブ支持体１７と、を備え、カードホルダ３０（図２の（ａ）、図３の（ａ）参照）を介してプローブ装置に装着され、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６を介してテスタ５０に接続される。
【００２７】
第１のプローブ１１は、図１、図２の（ｂ）に示すように基端が第１の接続端子１２の下面に接続され、先端が斜め下方に延びてプローブ支持体１７によって片持ち支持され、先端がパワーデバイスＤのエミッタ電極に接触するように構成されている。第１の接続端子１２は、図１に示すように支持基板１８に形成された第１の孔１８Ａを貫通した状態で支持基板１８に装着され、上端面がテスタ５０のエミッタ端子５１と直に接触するように構成されている。
【００２８】
第２のプローブ１３及び第２の接続端子１４は、いずれも図２の（ｂ）に示すように第１のプローブ１１及び第１の接続端子１２と同様に構成されている。即ち、第２のプローブ１３は、図１、図２の（ｂ）に示すように基端が第２の接続端子１４の下面に接続され、先端が斜め下方に延びてプローブ支持体１７によって片持ち支持され、先端がパワーデバイスＤのゲート電極に接触するように構成されている。第２の接続端子１４は、第１の接続端子１２と同様に支持基板１８に形成された第２の孔１８Ｂを貫通した状態で支持基板１８に装着され、上端面がテスタ５０のゲート端子５２と直に接触するように構成されている。
【００２９】
コンタクトプレート１５は、図１に示すように載置台２０の側面に付設されたコンタクトブロック２１を介して載置台２０の表面に形成された導体膜電極（コレクタ電極）（図示せず）に接続されるように構成されている。コンタクトブロック２１は、先端部が上下方向に弾力的に揺動するように構成されている。そのため、コンタクトブロック２１は、パワーデバイスＤの評価時に載置台２０が移動してコンタクトプレート１６と弾力的に接触することにより、両者１６、２１間、延いてはパワーデバイスＤのコレク電極とテスタ５０のコレクタ端子５３間で大電流が流れるように構成されている。コンタクトプレート１５は、図２の（ａ）に示すように上下に長短の二辺を有する六角形状に形成され、支持基板１８の互いに対向する両側縁部に被さるようにカードホルダ３０に複数箇所で固定されている。コンタクトプレート１５は、複数箇所でネジ部材を介してカードホルダ３０に固定され、両者１５、３０の固定部にはスペーサ（図示せず）が介在し、これら両者１５、３０間に隙間が形成されている。コンタクトプレート１５には図３の（ａ）に示すように支持基板１８を被覆する短辺近傍に第３の接続端子１６が固定されている。第３の接続端子１６は、図１、図３の（ｂ）に示すように支持基板１８に形成された第３の孔１８Ｃを貫通し、テスタ５０のコレクタ端子５３と直に接触するように構成されている。
【００３０】
このように第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、ブロック状に形成されており、しかも、いずれもテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２、コレクタ端子５３と直に接触するため、複数の導体を経由してテスタの各端子と接続する図８のプローブカードと比較して測定ラインの抵抗が格段に小さく、大電流が流れても発熱が少ないため、大電流が流れても耐熱性が問題になることはなく、パワーデバイスＤの評価の信頼性を格段に高めることができる。
【００３１】
また、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、それぞれ図４、図５に示すように接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを有し、接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを介して大電流を確実に流すように構成されている。第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、例えば銅等の良導体によって形成され、接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａは、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６と同様に、例えば銅等の良導体によって形成されている。
【００３２】
また、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６の上面には図２の（ｂ）、図３の（ｂ）に示すように板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂが形成され、これらの接続端子１２、１４、１６は、板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂでテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２、コレクタ端子５３と弾力的に接触するようになっている。そのため、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、テスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２、コレクタ端子５３と電気的に確実に接続され、大電流を安定的に流すことができ、デバイス評価の信頼性を高めることができる。
【００３３】
これらの板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂには図４の（ａ）、図５の（ａ）に示すように一定幅で複数のスリットＳが切り込まれている。これらのスリットＳは、板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂを複数の帯状部に分割し、各帯状部に一定値の許容電流が流れるようになっている。従って、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６を流れる電流は、帯状部の本数によって所望の許容電流値に設定される。
【００３４】
次いで、プローブカード１０の動作について説明する。本実施形態のプローブカード１０は、図１に示すようにプローブ装置にカードホルダ３０を介して装着して使用されると、第１、第２、第３のブロック状の接続端子１２、１４、１６がそれぞれの板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂを介してテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３とそれぞれ弾力的且つ導通自在に接触する。
【００３５】
次いで、図１に示すように複数のパワーデバイスＤが形成された半導体ウエハＷが載置された載置台２０が移動し、アライメント機構を介してパワーデバイスＤのエミッタ電極、ゲート電極と第１、第２のプローブ１１、１３とのアライメントが行なわれる。その後、載置台２０が移動し、最初に評価すべきパワーデバイスＤのエミッタ電極、ゲート電極と第１、第２のプローブ１１、１３とが接触する。この時、載置台２０に付設されたコンタクトブロック２１とコレクタプレート１５が弾力的に接触する。更に、載置台２０がオーバードライブしてパワーデバイスＤとテスタ５０とが電気的に接続される。これにより、パワーデバイスＤのエミッタ電極、ゲート電極及びコレクタ電極がテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３との間で導通可能になる。
【００３６】
然る後、テスタ５０のゲート端子５１からプローブカード１０のブロック状の第２の接続端子１４及び第２のプローブ１３を介してパワーデバイスＤのゲート電極にゲート電流を印加してターンオンすると、図１に矢印で示すようにテスタ５０のコレクタ端子５３からブロック状の第３の接続端子１６、コンタクトプレート１５、コンタクトブロック２１及び載置台２０の導体膜電極（コレクタ電極）を介してパワーデバイスＤのコレクタ電極へ大電流（例えば、６００Ａ）が流れる。この大電流はパワーデバイスＤのエミッタ電極から第１のプローブ１１、ブロック状の第１の接続端子１２及びエミッタ端子５１を介してテスタ５０へ流れ、テスタ５０において測定される。このようにテスタ５０からパワーデバイスＤのゲート電極にゲート電圧を印加することにより、コレクタ電極からエミッタ電極に大電流を流し、電流変化を測定した後、ターンオフする。この電流変化の測定により、パワーデバイスＤの動特性を確実に評価することができる。
【００３７】
以上説明したように本実施形態によれば、第１、第２のプローブ１１、１３が接続されたブロック状の第１、第２の接続端子１２、１４、及びブロック状の第３の接続端子１６がテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３と直に接触するため、測定ラインの抵抗が格段に小さく、しかも耐熱性に優れており、プローブ装置のプローブカード１０として十分に信頼性の高いデバイス評価を行うことができる。しかも、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６がテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３と直に接触するため、プローブカード１０の自動交換を容易に行うことができ、実用性に優れたプローブカード１０を得ることができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６はそれぞれ板バネ部１２Ｂ，１４Ｂ、１６Ｂを介してテスタ５０と弾力的に接触するため、プローブカード１０とテスタ５０との間の導通性を十分に確保することができる。また、板ばね部１２Ｂ，１４Ｂ、１６Ｂが複数のスリットＳを介して複数の帯状部に分割されているため、帯状部の本数によって所望の電流値に設定することができる。更に、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６はそれぞれ接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを有するため、接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを介して大電流をより確実に通電することができる。
【００３９】
また、本発明のプローブカードは、図６に示すように構成することもできる。本実施形態のプローブカード１０Ａは、上記実施形態における支持基板１８に代えて回路基板１８’を用い、ブロック状の第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６をテスタ（図示せず）に設けた点に特徴があり、その他は上記実施形態に準じて構成されている。従って、以下では、本実施形態の特徴部分のみを説明する。
【００４０】
本実施形態のプローブカード１０Ａに用いられる回路基板１８’には、図６の（ａ）に示すように第１、第２のプローブ１１、１３が接続される配線パターン１８’Ａが形成されている。この配線パターン１８’Ａは、回路基板１８’の両面それぞれに所定のパターンで形成された第１、第２の配線導体１８’Ａ１、１８’Ａ２と、第１、第２の配線導体１８’Ａ１、１８’Ａ２を連結するビア導体１８’Ａ３と、で構成されている。第１、第２のプローブ１１、１３は、それぞれ回路基板１８’の下面の第１の配線導体１８’Ａ１に例えば半田を介して接続されている。
【００４１】
また、図６の（ｂ）に示すように回路基板１８’にはテスタのコレクタ端子に対応して設けられた第３の接続端子１６’が貫通するための孔１８’Ｂが形成されている。テスタをプローブカード１０Ａに接続する時に、同図に示すように第３の接続端子１６’が回路基板１８’の孔１８’Ｂを貫通して回路基板１８’に固定されたコンタクトプレート１５と板バネ部１６’Ａを介して弾力的に接触するようになっている。
【００４２】
本実施形態では、プローブ装置に装着されたプローブカード１０Ａとテスタとを接続する時には、テスタがプローブカード１０Ａに向けて降下すると、テスタに設けられた第１、第２の接続端子が回路基板の第１、第２のプローブ１１、１３に対応する配線パターの第２の配線導体に対して弾力的に接触する。第３の接続端子は、回路基板の孔を貫通してコンタクトプレート１５に対して弾力的に接触する。この状態で半導体ウエハに形成された複数のパワーデバイスが評価される。本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果を期することができる。
【００４３】
本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を設計変更することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０、１０Ａ プローブカード
１１ 第１のプローブ
１２、１２’ 第１のプ接続端子
１２Ａ、１２’Ａ 板ばね部
１３ 第２のプローブ
１４、１４’ 第２の接続端子
１４Ａ、１４’Ａ 板ばね部
１５ コンタクトプレート
１６、１６’ 第３の接続端子
１６Ａ、１６’Ａ 板ばね部
１８ 支持基板
１８’ 回路基板
１８’Ｂ 孔
Ｗ 半導体ウエハ
Ｄ パワーデバイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で代表されるパワーデバイスの電気的な動特性をウエハレベルで測定することができるプローブ装置に用いられるプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーデバイスは、種々の電源や自動車の電装関連用のスイッチング素子等として、あるいは産業機器の電装関連のスイッチング素子等としての汎用性が高まっている。パワーデバイスは、通常の半導体素子と比べて高圧化、大電流化及び高速、高周波数化されている。パワーデバイスとしては、ＩＧＢＴ、ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタなどがある。これらのパワーデバイスは、それぞれの静特性や動特性（例えば、スイッチング特性）を評価した後、それぞれの用途に応じて電子部品として市場に出される。
【０００３】
ダイオードは、例えばパワーＭＯＳ−ＦＥＴと並列接続してモータ等のスイッチング素子として用いられる。ダイオードのスイッチング特性は、逆回復時間が短い方が好ましく、逆回復時間が長い場合には使用条件によってダイオードが破壊されることがある。また、逆電流の電流変化（ｄｉ／ｄｔ）が急峻なほど電流も大きくなり、ダイオードが破壊されやすい。パワーデバイスのスイッチング特性（動特性）は、パワーデバイスのパッケージ品一つひとつが専用の測定器によって測定され、個々のパワーデバイスとしての信頼性が評価されている。
【０００４】
しかしながら、パッケージ品が不良品として評価されると、そのまま廃棄されるなどされるため、その分だけ良品のコスト高を招くことになる。そこで、本出願人は、このような無駄をなくするために、プローブ装置を用いてパワーデバイスをウエハレベルで評価する手法について種々検討した。パワーデバイスの評価に用いられるプローブ装置は、半導体ウエハを載置する移動可能な載置台と、載置台の上方に配置されたプローブカードと、載置台と協働して半導体ウエハとプローブカードとのアライメントを行なうアライメント機構（図示せず）と、プローブカード上に配置されてプローブカードと電気的に接続されるテスタ（図示せず）と、を備え、テスタからの信号に基づいてアライメント後の半導体ウエハの電極とプローブカードのプローブとを電気的に接触させてパワーデバイスの電流変化等を測定し、スイッチング特性等の動特性を評価できるように構成されている。
【０００５】
例えば、パワーデバイスが複数形成された半導体ウエハの上面にはゲート電極とエミッタ電極が形成され、下面にはコレクタ電極が形成されている。
【０００６】
パワーデバイスの動特性評価をするプローブ装置の場合、載置台の上面にはパワーデバイスのコレクタ電極と接触する導体膜からなるコレクタ電極膜が形成されており、通常はコレクタ電極膜とテスタとがケーブルを介して接続されている。
【０００７】
ところが、従来のプローブ装置は、載置台のコレクタ電極膜とテスタとを接続するケーブルが長いため、ケーブルでのインダクタンスが大きくなり、例えばケーブル１０ｃｍ当たりのインダクタンスが１００ｎＨほど増加してしまうことが判った。このようなプローブ装置を用いて電流変化（ｄｉ／ｄｔ）をマイクロ秒単位で測定すると動特性を評価するための電流変化が小さく理想値から大きく外れ、本来の電流変化（ｄｉ／ｄｔ）を正確に測定することが難しく、場合によっては破損することすらある。そのため、従来のプローブ装置ではパワーデバイスのスイッチング特性等の動特性を評価することができないことが判った。また、パワーデバイスのターンオフ時にコレクタ電極とエミッタ電極間に異常なサージ電圧がかかり、パワーデバイスを破損することもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本出願人は、ケーブルでのインダクタンス増加を抑制するために種々検討した結果、その解決手法の一つを特許文献１において図７に示すプローブ装置を提案している。このプローブ装置では載置台とテスタを接続するケーブルに代えて特殊な導通機構が設けられている。そこで、このプローブ装置について図７に基づいて概説する。このプローブ装置は、図７の（ａ）に示すようにプローブ室１内に載置台２、プローブカード３及び導通機構４を備えている。載置台２の少なくとも上面には金等の導電性金属からなる導体膜がコレクタ電極として形成されている。載置台２の上方には複数のプローブ３Ａを有するプローブカード３がカードホルダ５（同図の（ｂ）参照）を介してプローバ室１のヘッドプレート（図示せず）に固定されている。プローブカード３の上面には複数のプローブ３Ａに対応する端子電極が所定のパターンで形成され、複数のプローブ３Ａがそれぞれの端子電極を介してテスタ（図示せず）と電気的に接続される。例えば、左側のプローブ３Ａがパワーデバイスのゲート電極と接触し、右側のプローブ３Ａがパワーデバイスのエミッタ電極と接触する。ゲート電極に電圧を印加することにより、コレクタ電極からエミッタ電極に電流が流れ、この時の電流変化（ｄｉ／ｄｔ）が測定される。
【０００９】
また、図７に示すように載置台２、プローブカード３及びカードホルダ５には載置台２の導体膜電極とテスタとを電気的に接続する導通機構４が設けられている。この導通機構４は、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、載置台２の周面の互いに対向する位置に設けられた一対の接続端子４Ｂと、一対の接続端子４Ｂに対応して載置台２とプローブカード３の間に介在させて設けられた一対の分割導体（コンタクトプレート）４Ｃと、を備えている。一対の接続端子４Ｂは、各パワーデバイスの電気的特性を測定するために載置台２が如何なる場所へ移動してもそれぞれが対応するいずれかのコンタクトプレート４Ｃと弾力的に接触してコレクタ電極膜とテスタ（図示せず）とを電気的に接続する。
【００１０】
図７に示すプローブ装置は上述のように導通機構４が設けられているため、パワーデバイスのスイッチング特性等の動特性を評価定する時には、載置台２のコレクタ電極膜とテスタ間の線路長が格段に短く、インダクタンスが小さいため、パワーデバイスでの電流変化を確実に測定することができる。
【００１１】
【特許文献１】特願２０１１−０３３５２５
【００１２】
しかしながら、特許文献１には記載されていないが、現状のプローブカード３では、プローブ３Ａはが例えば図８の（ａ）に示すように回路基板３Ｂの配線パターン３Ｂ１、ビア導体３Ｂ２、バナナ端子等の接続プラグ３Ｃからなる測定用ラインを介してテスタと接続されるため、測定ライン上の抵抗が大きく抵抗にもバラツキがあり、また耐熱性も十分でないため、このようなプローブカード３をプローブ装置の実機で使用しても十分な性能を発揮できない虞がある。また、導通機構４の測定ラインも接続プラグ３Ｃ、回路基板３Ｂの配線パターン３Ｂ１、ビア導体３Ｂ２、ポゴピン３Ｄからなるため、プローブ３Ａとテスタ間の測定ラインと同様の課題がある。更に、プローブカード３が複数の接続プラグ３Ｃを介してテスタに接続されるため、プローブカード３の着脱に大きな力を要し、例えばプローブカード３の自動交換が難しくなることもある。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プローブとテスタ間の測定ラインと載置台とテスタ間の測定ラインそれぞれの抵抗を格段に低減し、プローブ装置の実機として使用しても信頼性を十分に確保することができ、容易に自動交換することができるパワーデバイス用のプローブカードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に記載のプローブカードは、半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記第１のプローブが接続されたブロック状の第１の接続端子と、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第２のプローブに接続されたブロック状の第２の接続端子と、上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、上記コンタクトプレートに固定されたブロック状の第３の接続端子と、を備え、上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれが対応するテスタ側の接続端子に電気的に直に接触することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載のプローブカードは、請求項１に記載の発明において、上記第１、第２の接続端子はそれぞれ支持基板を貫通し且つ上記支持基板の両面から露出するように上記支持基板に固定され、上記コンタクトプレートは上記支持基板の上記第１、第２のプローブ側の面に固定され、上記第３の接続端子は上記支持基板に形成された孔を貫通していることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項３に記載のプローブカードは、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記第１、第２、第３の接続端子の上記テスタ側の面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項４に記載のプローブカードは、請求項３に記載の発明において、上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とする請求項３に記載のものである。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載のプローブカードは、発明において、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項６に記載のプローブカードは、半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第１、第２のプローブがそれぞれが接続された配線パターンを有する回路基板と、上記回路基板の上記第１、第２のプローブ側の面に上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、テスタに設けられ且つ上記第１、第２のプローブの配線パターンにそれぞれ電気的に接触するブロック状の第１、第２の接続端子と、上記テスタに設けられ且つ上記回路基板に形成された孔を貫通して上記コンタクトプレートに電気的に接触するブロック状の第３の接続端子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項７に記載のプローブカードは、請求項６に記載の発明において、上記第１、第２の接続端子の上記配線パターンと接触する面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項８に記載のプローブカードは、請求項７に記載の発明において、上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項９に記載のプローブカードは、発明において、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プローブとテスタ間の測定ラインと載置台とテスタ間の測定ラインそれぞれの抵抗を格段に低減し、プローブ装置の実機として使用しても信頼性を十分に確保することができ、容易に自動交換することができるパワーデバイス用のプローブカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のプローブカードが適用されたプローブ装置の一例を示す概念図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すプローブカードを示す図で、（ａ）はその下面側からの斜視図、（ｂ）は第１、第２の接続端子を示す側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すプローブカードを示す図で、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は第３の接続端子を示す側面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２に示すプローブカードの第１、第２の接続端子を取り出して示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその横方向の断面図ある。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示すプローブカードの第３の接続端子を取り出して示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその横方向の断面図ある。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のプローブカードの他の実施形態の要部示す断面図ある。
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本出願人が提案しているプローブ装置の要部を示す図で、（ａ）はその側面図、（ｂ）はプローブカードの下面を示す平面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図７に示すプローブカードの要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１〜図６に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のプローブカード１０は、例えば図１に示すように、移動可能な載置台２０の上方に配置され、載置台２０上の半導体ウエハＷと電気的に接触してパワーデバイスＤのスイッチング特性（動特性）を評価するように構成されている。
【００２６】
本実施形態のプローブカード１０は、同図に示すように、パワーデバイスＤのエミッタ電極に接触する第１のプローブ１１と、第１のプローブ１１が接続されたブロック状の第１の接続端子１２と、パワーデバイスＤのゲート電極に接触する第２のプローブ１３と、第２のプローブ１３が接続されたブロック状の第２の接続端子１４と、パワーデバイスのコレクタ電極側に接続されるコンタクトプレート１５と、コンタクトプレート１５の上面に固定されたブロック状の第３の接続端子１６と、第１、第２のプローブ１１、１３を片持ち支持するプローブ支持体１７と、を備え、カードホルダ３０（図２の（ａ）、図３の（ａ）参照）を介してプローブ装置に装着され、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６を介してテスタ５０に接続される。
【００２７】
第１のプローブ１１は、図１、図２の（ｂ）に示すように基端が第１の接続端子１２の下面に接続され、先端が斜め下方に延びてプローブ支持体１７によって片持ち支持され、先端がパワーデバイスＤのエミッタ電極に接触するように構成されている。第１の接続端子１２は、図１に示すように支持基板１８に形成された第１の孔１８Ａを貫通した状態で支持基板１８に装着され、上端面がテスタ５０のエミッタ端子５１と直に接触するように構成されている。
【００２８】
第２のプローブ１３及び第２の接続端子１４は、いずれも図２の（ｂ）に示すように第１のプローブ１１及び第１の接続端子１２と同様に構成されている。即ち、第２のプローブ１３は、図１、図２の（ｂ）に示すように基端が第２の接続端子１４の下面に接続され、先端が斜め下方に延びてプローブ支持体１７によって片持ち支持され、先端がパワーデバイスＤのゲート電極に接触するように構成されている。第２の接続端子１４は、第１の接続端子１２と同様に支持基板１８に形成された第２の孔１８Ｂを貫通した状態で支持基板１８に装着され、上端面がテスタ５０のゲート端子５２と直に接触するように構成されている。
【００２９】
コンタクトプレート１５は、図１に示すように載置台２０の側面に付設されたコンタクトブロック２１を介して載置台２０の表面に形成された導体膜電極（コレクタ電極）（図示せず）に接続されるように構成されている。コンタクトブロック２１は、先端部が上下方向に弾力的に揺動するように構成されている。そのため、コンタクトブロック２１は、パワーデバイスＤの評価時に載置台２０が移動してコンタクトプレート１６と弾力的に接触することにより、両者１６、２１間、延いてはパワーデバイスＤのコレク電極とテスタ５０のコレクタ端子５３間で大電流が流れるように構成されている。コンタクトプレート１５は、図２の（ａ）に示すように上下に長短の二辺を有する六角形状に形成され、支持基板１８の互いに対向する両側縁部に被さるようにカードホルダ３０に複数箇所で固定されている。コンタクトプレート１５は、複数箇所でネジ部材を介してカードホルダ３０に固定され、両者１５、３０の固定部にはスペーサ（図示せず）が介在し、これら両者１５、３０間に隙間が形成されている。コンタクトプレート１５には図３の（ａ）に示すように支持基板１８を被覆する短辺近傍に第３の接続端子１６が固定されている。第３の接続端子１６は、図１、図３の（ｂ）に示すように支持基板１８に形成された第３の孔１８Ｃを貫通し、テスタ５０のコレクタ端子５３と直に接触するように構成されている。
【００３０】
このように第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、ブロック状に形成されており、しかも、いずれもテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２、コレクタ端子５３と直に接触するため、複数の導体を経由してテスタの各端子と接続する図８のプローブカードと比較して測定ラインの抵抗が格段に小さく、大電流が流れても発熱が少ないため、大電流が流れても耐熱性が問題になることはなく、パワーデバイスＤの評価の信頼性を格段に高めることができる。
【００３１】
また、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、それぞれ図４、図５に示すように接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを有し、接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを介して大電流を確実に流すように構成されている。第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、例えば銅等の良導体によって形成され、接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａは、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６と同様に、例えば銅等の良導体によって形成されている。
【００３２】
また、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６の上面には図２の（ｂ）、図３の（ｂ）に示すように板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂが形成され、これらの接続端子１２、１４、１６は、板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂでテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２、コレクタ端子５３と弾力的に接触するようになっている。そのため、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６は、テスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２、コレクタ端子５３と電気的に確実に接続され、大電流を安定的に流すことができ、デバイス評価の信頼性を高めることができる。
【００３３】
これらの板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂには図４の（ａ）、図５の（ａ）に示すように一定幅で複数のスリットＳが切り込まれている。これらのスリットＳは、板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂを複数の帯状部に分割し、各帯状部に一定値の許容電流が流れるようになっている。従って、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６を流れる電流は、帯状部の本数によって所望の許容電流値に設定される。
【００３４】
次いで、プローブカード１０の動作について説明する。本実施形態のプローブカード１０は、図１に示すようにプローブ装置にカードホルダ３０を介して装着して使用されると、第１、第２、第３のブロック状の接続端子１２、１４、１６がそれぞれの板ばね部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂを介してテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３とそれぞれ弾力的且つ導通自在に接触する。
【００３５】
次いで、図１に示すように複数のパワーデバイスＤが形成された半導体ウエハＷが載置された載置台２０が移動し、アライメント機構を介してパワーデバイスＤのエミッタ電極、ゲート電極と第１、第２のプローブ１１、１３とのアライメントが行なわれる。その後、載置台２０が移動し、最初に評価すべきパワーデバイスＤのエミッタ電極、ゲート電極と第１、第２のプローブ１１、１３とが接触する。この時、載置台２０に付設されたコンタクトブロック２１とコレクタプレート１５が弾力的に接触する。更に、載置台２０がオーバードライブしてパワーデバイスＤとテスタ５０とが電気的に接続される。これにより、パワーデバイスＤのエミッタ電極、ゲート電極及びコレクタ電極がテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３との間で導通可能になる。
【００３６】
然る後、テスタ５０のゲート端子５１からプローブカード１０のブロック状の第２の接続端子１４及び第２のプローブ１３を介してパワーデバイスＤのゲート電極にゲート電流を印加してターンオンすると、図１に矢印で示すようにテスタ５０のコレクタ端子５３からブロック状の第３の接続端子１６、コンタクトプレート１５、コンタクトブロック２１及び載置台２０の導体膜電極（コレクタ電極）を介してパワーデバイスＤのコレクタ電極へ大電流（例えば、６００Ａ）が流れる。この大電流はパワーデバイスＤのエミッタ電極から第１のプローブ１１、ブロック状の第１の接続端子１２及びエミッタ端子５１を介してテスタ５０へ流れ、テスタ５０において測定される。このようにテスタ５０からパワーデバイスＤのゲート電極にゲート電圧を印加することにより、コレクタ電極からエミッタ電極に大電流を流し、電流変化を測定した後、ターンオフする。この電流変化の測定により、パワーデバイスＤの動特性を確実に評価することができる。
【００３７】
以上説明したように本実施形態によれば、第１、第２のプローブ１１、１３が接続されたブロック状の第１、第２の接続端子１２、１４、及びブロック状の第３の接続端子１６がテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３と直に接触するため、測定ラインの抵抗が格段に小さく、しかも耐熱性に優れており、プローブ装置のプローブカード１０として十分に信頼性の高いデバイス評価を行うことができる。しかも、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６がテスタ５０のエミッタ端子５１、ゲート端子５２及びコレクタ端子５３と直に接触するため、プローブカード１０の自動交換を容易に行うことができ、実用性に優れたプローブカード１０を得ることができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６はそれぞれ板バネ部１２Ｂ，１４Ｂ、１６Ｂを介してテスタ５０と弾力的に接触するため、プローブカード１０とテスタ５０との間の導通性を十分に確保することができる。また、板ばね部１２Ｂ，１４Ｂ、１６Ｂが複数のスリットＳを介して複数の帯状部に分割されているため、帯状部の本数によって所望の電流値に設定することができる。更に、第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６はそれぞれ接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを有するため、接続子１２Ａ、１４Ａ、１６Ａを介して大電流をより確実に通電することができる。
【００３９】
また、本発明のプローブカードは、図６に示すように構成することもできる。本実施形態のプローブカード１０Ａは、上記実施形態における支持基板１８に代えて回路基板１８’を用い、ブロック状の第１、第２、第３の接続端子１２、１４、１６をテスタ（図示せず）に設けた点に特徴があり、その他は上記実施形態に準じて構成されている。従って、以下では、本実施形態の特徴部分のみを説明する。
【００４０】
本実施形態のプローブカード１０Ａに用いられる回路基板１８’には、図６の（ａ）に示すように第１、第２のプローブ１１、１３が接続される配線パターン１８’Ａが形成されている。この配線パターン１８’Ａは、回路基板１８’の両面それぞれに所定のパターンで形成された第１、第２の配線導体１８’Ａ１、１８’Ａ２と、第１、第２の配線導体１８’Ａ１、１８’Ａ２を連結するビア導体１８’Ａ３と、で構成されている。第１、第２のプローブ１１、１３は、それぞれ回路基板１８’の下面の第１の配線導体１８’Ａ１に例えば半田を介して接続されている。
【００４１】
また、図６の（ｂ）に示すように回路基板１８’にはテスタのコレクタ端子に対応して設けられた第３の接続端子１６’が貫通するための孔１８’Ｂが形成されている。テスタをプローブカード１０Ａに接続する時に、同図に示すように第３の接続端子１６’が回路基板１８’の孔１８’Ｂを貫通して回路基板１８’に固定されたコンタクトプレート１５と板バネ部１６’Ａを介して弾力的に接触するようになっている。
【００４２】
本実施形態では、プローブ装置に装着されたプローブカード１０Ａとテスタとを接続する時には、テスタがプローブカード１０Ａに向けて降下すると、テスタに設けられた第１、第２の接続端子が回路基板の第１、第２のプローブ１１、１３に対応する配線パターの第２の配線導体に対して弾力的に接触する。第３の接続端子は、回路基板の孔を貫通してコンタクトプレート１５に対して弾力的に接触する。この状態で半導体ウエハに形成された複数のパワーデバイスが評価される。本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果を期することができる。
【００４３】
本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を設計変更することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０、１０Ａ プローブカード
１１ 第１のプローブ
１２、１２’ 第１のプ接続端子
１２Ａ、１２’Ａ 板ばね部
１３ 第２のプローブ
１４、１４’ 第２の接続端子
１４Ａ、１４’Ａ 板ばね部
１５ コンタクトプレート
１６、１６’ 第３の接続端子
１６Ａ、１６’Ａ 板ばね部
１８ 支持基板
１８’ 回路基板
１８’Ｂ 孔
Ｗ 半導体ウエハ
Ｄ パワーデバイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記第１のプローブが接続されたブロック状の第１の接続端子と、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第２のプローブに接続されたブロック状の第２の接続端子と、上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、上記コンタクトプレートに固定されたブロック状の第３の接続端子と、を備え、上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれが対応するテスタ側の接続端子に電気的に直に接触することを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
上記第１、第２の接続端子はそれぞれ支持基板を貫通し且つ上記支持基板の両面から露出するように上記支持基板に固定され、上記コンタクトプレートは上記支持基板の上記第１、第２のプローブ側の面に固定され、上記第３の接続端子は上記支持基板に形成された孔を貫通していることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
上記第１、第２、第３の接続端子の上記テスタ側の面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とする請求項３に記載のプローブカード。
【請求項５】
上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第１、第２のプローブがそれぞれが接続された配線パターンを有する回路基板と、上記回路基板の上記第１、第２のプローブ側の面に上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、テスタに設けられ且つ上記第１、第２のプローブの配線パターンにそれぞれ電気的に接触するブロック状の第１、第２の接続端子と、上記テスタに設けられ且つ上記回路基板に形成された孔を貫通して上記コンタクトプレートに電気的に接触するブロック状の第３の接続端子と、を備えていることを特徴とするプローブカード。
【請求項７】
上記第１、第２の接続端子の上記配線パターンと接触する面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブカード。
【請求項８】
上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。
【請求項９】
上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項１】
半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記第１のプローブが接続されたブロック状の第１の接続端子と、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第２のプローブに接続されたブロック状の第２の接続端子と、上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、上記コンタクトプレートに固定されたブロック状の第３の接続端子と、を備え、上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれが対応するテスタ側の接続端子に電気的に直に接触することを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
上記第１、第２の接続端子はそれぞれ支持基板を貫通し且つ上記支持基板の両面から露出するように上記支持基板に固定され、上記コンタクトプレートは上記支持基板の上記第１、第２のプローブ側の面に固定され、上記第３の接続端子は上記支持基板に形成された孔を貫通していることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
上記第１、第２、第３の接続端子の上記テスタ側の面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とする請求項３に記載のプローブカード。
【請求項５】
上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
半導体ウエハに複数形成されたパワーデバイスの動特性を検査する際に用いられるプローブカードであって、上記パワーデバイスのエミッタ電極に電気的に接触する第１のプローブと、上記パワーデバイスのゲート電極に電気的に接触する第２のプローブと、上記第１、第２のプローブがそれぞれが接続された配線パターンを有する回路基板と、上記回路基板の上記第１、第２のプローブ側の面に上記パワーデバイスのコレクタ電極側に電気的に接触し得るコンタクトプレートと、テスタに設けられ且つ上記第１、第２のプローブの配線パターンにそれぞれ電気的に接触するブロック状の第１、第２の接続端子と、上記テスタに設けられ且つ上記回路基板に形成された孔を貫通して上記コンタクトプレートに電気的に接触するブロック状の第３の接続端子と、を備えていることを特徴とするプローブカード。
【請求項７】
上記第１、第２の接続端子の上記配線パターンと接触する面にはそれぞれ中央部が膨らむ板ばね部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブカード。
【請求項８】
上記板ばね部は、複数の帯状部からなることを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。
【請求項９】
上記第１、第２、第３の接続端子は、それぞれ接続子を有することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のプローブカード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−３２９３８（Ｐ２０１３−３２９３８Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８４２５（Ｐ２０１１−１６８４２５）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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