プローブカード・とは？初心者でも分かる基礎解説と使われる場面共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

はじめに

この記事では「プローブカード・とは？」というキーワードをもとに、初心者の方にも分かるように基礎を解説します。半導体の検査や開発には欠かせない重要な部品であるプローブカード。その役割や仕組み、現場での使われ方、選び方のポイントなどをやさしくまとめました。

プローブカードとは何か

プローブカードとは、半導体のウェーハ上に作られた微小な回路の電気信号を、外部の測定機器へ伝える役割を持つ部品です。 いわば、ウェーハとテスト装置をつなぐ“橋渡し役”であり、数十本から数百本のプローブ针と呼ばれる細い針状接触部を持ちます。これらの接触点がウェーハ上の金属パッドと接触して、信号を読み取ったり電圧をかけたりします。プローブカードが正しく機能することで、チップの動作を正確に評価でき、製品化前の検査精度を高めることができます。

なぜプローブカードが必要か

新しい半導体デバイスを作るとき、まずはウェーハ上の回路の電気特性を検証します。そのためには、ウェーハと測定機器をつなぐ安定した接触が不可欠です。接触の正確さと信頼性が検査結果の精度を決めるため、プローブカードの品質が検査の成否に直結します。特に微細なパッド間隔（ピッチ）が狭い最新デバイスほど、プローブカードの精密さが重要になります。

構造と仕組み

基本的な構造は次の通りです。プローブ针と呼ばれる多数の細い金属針が、ウェーハのパッドに接触します。これらの針は基板上の導電路に接続され、電気信号はテストボードへと伝わります。針の配列（アレー）はデバイスのピッチに合わせて設計され、高精度の位置合わせが必要です。さらに、プローブカードは温度や環境の変化に強い材料で作られ、測定機器と接続するための導電パターンや信号経路を備えています。

使われる場面と重要性

プローブカードは主に以下の場面で使われます。
・ウェーハ検査（Wafer Probe）
・デバイス開発時の評価試験
・量産前のパラメータ検証
現場では、回路の動作を電気的に確認するための“入口”として機能します。したがって、検査結果の再現性と信頼性を確保するためには、定期的なキャリブレーションとメンテナンスが欠かせません。

タイプと選び方のポイント

プローブカードにはさまざまなタイプがあります。代表的な選び方のポイントは以下のとおりです。

ピッチ（間隔）：対象デバイスのパッド間隔に合わせる必要があります。
針の材料と耐久性：カーバイドやタングステンなど、耐久性と導電性のバランスを選びます。
温度・環境耐性：検査条件に応じて温度特性や耐熱性を確認します。
対応テスターメーカー：測定機器との互換性が重要です。
再現性と校正の容易さ：長期使用に耐える設計かどうかをチェックします。

新品を選ぶ際には、製造元の仕様書をよく読み、サンプルで実際のパッドに接触させて確認することが大切です。導入後は定期的な点検とクリーニング、 calibration が品質を保つポイントになります。

表：主要部材と役割

<th>部材

役割
プローブ针	ウェーハのパッドへ接触して信号を伝える
導電パターン	信号を外部機器へ導く経路を提供
基板素材	機械的安定性と耐久性を確保する
アレイ配置	デバイスのパッド配置に合わせた針の配列

まとめ

プローブカードは半導体検査の要となる部品です。ウェーハと検査機器を正確につなぐことで、デバイスの電気特性を正しく評価できます。適切なタイプの選択と定期的なメンテナンスが、検査の再現性と信頼性を支える鍵です。

プローブカードの同意語

プローブカード: ウェハ上のパッドに接触して電気信号を検査するためのカード状の検査装置で、複数のプローブ先端が並んでいます。
ウェハ用プローブカード: ウェハを検査する目的で用いられる、パッドに接触する複数のプローブを搭載したカード状の検査部品。
半導体検査用プローブカード: 半導体ウェハの電気的特性を検査するために用いられる、複数のプローブを集約したカード。
ウェハ検査用接触カード: ウェハのパッドに針状のプローブで接触し、信号を測定するための接触型検査カード。
ウェハ接触カード: ウェハの接触点に直接触れて電気的測定を行うカード状部品。
ウェハ用テストカード: ウェハ検査を目的としたカード状のテスト機器。
テスト用プローブカード: 検査用途に用いられる、複数のプローブを搭載したカード状の検査部品。
多点接触検査カード: 多数の接触点を同時に検査できるよう設計されたプローブカードの一種。
プローブアレイカード: 複数のプローブをアレイ状に搭載したカードで、幅広いパッドを同時検査します。

プローブカードの対義語・反対語

非プローブカード: プローブカードを使わない、または代替の検査手段を用いる検査構成を指す。
プローブ不使用: 検査工程でプローブ（接触）を使わない方式・方針。
非接触検査システム: 接触せず測定する検査システム（光学・非接触センサーなど）を指す。
直接検査: ウェハ・ダイをプローブカードを介さず、直接検査する方法。
パッケージ検査用テスト装置: パッケージ化されたチップの終端検査を行うための装置・治具。
終端テスト用カード: 出荷前の終端検査に用いるテスト用カード・ボード。
ウェハ直検査設備: ウェハ上の検査を直接行う専用の設備。
量産検査装置: 大量生産向けの自動検査装置（ATE系など）を指す。
アセンブリ後検査用治具: パッケージ後の検査に用いる治具・検査ボード。

プローブカードの共起語

ウェハ（ウェーハ）: 半導体ウェハ。検査対象となる薄い円盤状の基板で、ダイが並んでいる。
ダイ: ウェハ上の個々の素子（チップ）で、プローブカードが接触して信号を測定する対象。
パッド: ダイの接触用金属パッド。プローブカードの先端がここに触れて電気信号を取得する。
アライメント: プローブカードとウェハの位置合わせ。正確な接触を確保するための工程。
プローブアレイ: 複数の接点を並べた配列。ウェハ上の多点を同時に測定する。
ポゴピン: バネ状の接触ピン。プローブカード内部の接点として、パッドに接触する。
テスター: 検査用の電気測定装置。プローブカードを介して信号を取得する。
接触抵抗: 接触部で生じる抵抗。測定精度に影響する。
キャリブレーション: 校正作業。測定値の正確性を保証するための設定の補正。
ピッチ: パッド間の距離。設計・適合性を左右する。
測定結果: 検査で得られる電気特性のデータ。品質判断の根拠。
IV特性: 電流-電圧の関係を表す特性。半導体素子の基本特性。
導電材料: プローブカード内の配線や接触部材に用いる材料。信号の伝達性を決める。
耐久性: プローブカードの寿命・長期的な信頼性。
メンテナンス: 日常的な点検・清掃・部品交換など、性能を維持する作業。
ウェハレベルテスト: ウェハ上のダイを直接検査するテスト手法。
ダイレベルテスト: 個々のダイを対象にした検査手法。

プローブカードの関連用語

プローブカード: ウェハ上のパッドに電気信号を接触させ、デバイスの特性を測定するための検査部品。針状の接触部(プローブピン)を多数並べて、ダイの電気特性を同時に測定します。
プローブステーション: ウェハを固定し、プローブカードと接触させる検査機器。アライメント機能や温調機能を備えることが多く、ウェハ検査の中心となります。
ウェハ: シリコンなどの円形の基板。ダイを形成する前の母体となる板状の素材です。
ダイ: ウェハ上の個々の回路ブロック。切り出して個別に実装・検査される最小ユニットです。
ニードルアレイ: プローブカード上に配置された多数の細い針状の接触部。パッドへ物理的に接触して信号を伝えます。
MEMSプローブカード: MEMS技術を用いた高密度の接触部品を備えたプローブカード。細かなピッチにも対応します。
プローブピン: パッドへ接触する実際の針状部品。長さや形状は試験条件に合わせて設計されます。
ピッチ: プローブピン同士の間隔。小さいほど高密度のパッドを検査できますが製造難易度が上がります。
アライメント: ウェハとプローブカードの接触位置を正確に揃える作業。光学系・機械系で位置を合わせます。
チャネル数: 同時に測定できる信号経路の数。多いほど一度に多くのダイを測定できます。
インピーダンスマッチング: 信号の反射を抑え、正確にデータを取得するための回路設計・部品配置のこと。
ESD保護: 静電気によるダメージを防ぐための放電対策。デバイスを保護します。
キャリブレーション: 測定値を正確にするための基準設定。プローブカードの出力を機器側の基準に合わせます。
ウェハレベルテスト: ウェハ表面でダイを分離せずに実施する検査手法。初期不良を早期に発見します。
自動テスト装置 (ATE): デバイスの電気的特性を自動で測定・評価する装置。検査工程を自動化します。
テストシグナル: 検査に用いる電圧・電流・パルスなどの信号。測定対象に合わせて波形を選定します。
テストプラットフォーム: プローブカードとATEを組み合わせた、検査の総合環境。ソフトウェアとハードウェアの統合です。
被測定回路 / テスト対象回路（CUT）: 検査の対象となるダイの電気回路。Test Under Testの略。
高密度プローブカード: 多くの接触点を搭載したプローブカード。高密度なピッチへ対応します。