探针卡制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种无论具有配线图案的基板有无变形，都可提高平面度和平行度的各精度的探针卡。为了实现该目的，本发明专利技术的探针卡具有：多个探针，其由导电性材料所构成，用于接触半导体晶片而进行电信号的输入或输出；探针头，其收容并保持多个探针；基板，其具有与产生检查用信号的电路结构相对应的配线图案；加强构件，其安装在基板上以加强基板；中继件，其叠层在基板上以中继基板的配线；空间转换件，其叠层在中继件和探针头之间，用以转换由中继件所中继的配线的间隔从而露出于与探针头相对侧的表面；以及多个第一柱构件，其从基板的表面即叠层有中继件的部分的表面来贯穿该基板而埋设，且具有比基板的板厚还大的高度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将作为检査对象的半导体晶片与生成检査用信号的 电路结构之间进行电性连接的探针卡。
技术介绍
在半导体的检查工序中，有时在切割前的半导体晶片的状态下通过使 具有导电性的探针(导电性接触元件)接触来进行导通检查，从而检测出不良品(WLT: Wafer Level Test,晶片级测试)。在进行该WLT时，为 了将由检查装置(测试器)所产生、输出的检查用信号传送给半导体晶片， 而采用收容多个探针的探针卡。在WLT中，虽然其一面以探针卡来扫描 半导体晶片上的晶粒并一面使探针分别单独地接触每一个晶粒，但是，由 于在半导体晶片上形成有数百甚至数万个晶粒，所以测试一个半导体晶片 需要相当大的时间，且随着晶粒数增加会导致成本的上升。为了解决上述WLT的问题点，近来也有采用一种所谓的使数百甚至 数万个探针一起与半导体晶片上的全部晶粒、或半导体晶片上的至少1/4 至1/2左右的晶粒接触的FWLT (Full Wafer Level Test,完全晶片级测试) 的手法。在该手法中，有如下技术己为人公知，即为了使探针正确地接触 半导体晶片，通过高精度地确保探针相对于规定的基准面的平行度或平面 度，从而来保持探针的尖端位置精度的技术、或以高精度对准半导体晶片 的技术(参照例如专利文献1至3)。然而，在使用探针卡进行半导体晶片的检查时，必须在该探针卡所具 有的探针和设置在半导体晶片上的电极垫之间取得稳定的接触电阻。该接 触电阻与施加在探针上的负载有关，而施加在探针上的负载又与该探针的 冲程(stroke)成正比而变大，这些己为人所周知。因此，在检查时为了 在探针与电极垫之间取得稳定的接触电阻，而将探针的冲程适当地控制在规定的范围内是很重要的。专利文献l:日本特开2005 — 164600号公报 专利文献2:日本特开2005 — 164601号公报 专利文献3:日本特许第3386077号公报然而，即使能适当地控制探针的冲程，但是当检查时探针卡相对于规 定基准面的平行度和平面度的精度误差比探针的冲程的可控制范围大时， 也会存在无法将全部的探针一起与半导体晶片接触的问题。并且，适用于FWLT的探针卡中，由于在表面具有配线图案的基板的 尺寸很大，所以该基板容易发生翘曲或起伏等的变形，而且也成为使探针 卡整体的平面度和平行度的精度恶化的主要原因。并且，也有形成于基板 表面的配线图案的阻焊层(绝缘膜)的厚度的不均匀变大，从而基板发生 凹凸的情况。此外，即使在适用于WLT的情况下，如在对每一个晶粒的 接脚数超过1000支的较大的半导体晶片进行检查时也会存在发生同样问 题的担忧。如上所述，由于基板即使与构成探针卡的其他构件相比，也难以保持 高精度的平面度和平行度，所以期望一种不受该种基板变形的影响而能够 提高探针卡的平面度和平行度的各精度的技术。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而开发的，其目的在于提供一种无论具有配线 图案的基板有无变形，仍可提高平面度和平行度的各精度的探针卡。为了解决上述课题并达到目的，技术方案1所述的专利技术是一种探针卡， 其电连接在作为检査对象的半导体晶片与生成检査用的信号的电路构造之间，其特征在于，包括多个探针，其由导电性材料构成，与所述半导 体晶片接触来进行电信号的输入或输出；探针头，其收容保持所述多个探 针；平板状的基板，其具有与所述电路构造对应的配线图案；加强构件， 其安装在所述基板上，对所述基板进行加强；中继件(interposer)，其层叠 在所述基板上来中继所述基板的配线；空间转换件(space transformer),其 被层叠在所述中继件以及所述探针头之间，来转换用所述中继件中继的配 线的间隔，而露出在与所述探针头相对的一侧的表面；多个第一柱(post)构件，其从所述基板的表面即层叠有所述中继件的部分的表面贯通该基板 而被埋设，具有比所述基板的板厚大的高度。技术方案2所述的专利技术，其特征在于，在技术方案l所述的专利技术中， 还具有固定所述基板和所述中继件的第一固定机构。技术方案3所述的专利技术，其特征在于，在技术方案2所述的专利技术中， 所述第一固定机构包括插入所述加强构件以及所述中继件的至少任一方 的一个或多个第一种螺钉构件。技术方案4所述的专利技术，其特征在于，在技术方案3所述的专利技术中， 所述第一柱构件具有在高度方向上贯穿、且在由于该贯通而产生的侧面上 设有螺纹牙的第一中空部，从所述第一中空部的两端开口面螺合地固定着 不同的所述第一种螺钉构件。技术方案5所述的专利技术，其特征在于，在技术方案3所述的专利技术中，所述第一柱构件具有在高度方向上贯通的第一中空部，从所述第一中空部 的一方的端部插入有所述第一种螺钉构件。技术方案6所述的专利技术，其特征在于，在技术方案1至技术方案5中任一项所述的专利技术中，还具有保持构件，其固定地安装在所述基板上， 对所述中继件以及所述空间转换件施加压力来进行保持；板片弹簧，其固定地安装在所述保持构件上，将所述探针头的表面即所述多个探针突出的 表面的边缘端部附近遍及全周地朝所述基板的方向弹压。技术方案7所述的专利技术，其特征在于，在技术方案1至技术方案5中 任一项所述的专利技术中，所述中继件具有多个连接端子，其由导电性材料 构成，在轴线方向上伸縮自如；壳体，其由绝缘性材料构成，并形成有分 别单独地收容所述多个连接端子的多个孔部。技术方案8所述的专利技术，其特征在于，在技术方案7所述的专利技术中， 所述连接端子具有分别具有前端较细的尖端形状的第一以及第二针状构 件；使所述第一以及第二针状构件的各轴线方向一致并伸縮自如地连结的 线圈状的弹簧构件。技术方案9所述的专利技术，其特征在于，在技术方案8所述的专利技术中， 所述弹簧构件还具有可在所述孔部弯曲，且通过产生该弯曲而与所述第一 以及第二针状构件中任一个接触的密巻绕部。技术方案10所述的专利技术，其特征在于，在技术方案7所述的专利技术中， 所述连接端子呈线圈状，并具有 一对电极销部，其分别以朝向所述轴线 方向的两端侧变细的方式密巻绕；螺旋弹簧部，其介于所述一对电极销部 之间，连结所述一对电极销部。技术方案11所述的专利技术，其特征在于，在技术方案10所述的专利技术中， 所述螺旋弹簧部包括密巻绕部，其设置在所述连接端子的轴线方向的中 间；普通密度巻绕部，其设置在所述密巻绕部的一侧；疏巻绕部，其设置于所述密巻绕部的一端侧即与设有所述普通密度巻绕部的一侧不同的端 部侧，且其巻绕密度比所述普通密度巻绕部更稀疏。技术方案12所述的专利技术，其特征在于，在技术方案1至技术方案5 中任一项所述的专利技术中，还具有固定所述基板和所述空间转换件的第二固 定机构。技术方案13所述的专利技术，其特征在于，在技术方案12所述的专利技术中， 所述第二固定机构包括插入所述加强构件以及所述空间转换件的至少任 一方的一个或多个第二种螺钉构件。技术方案14所述的专利技术，其特征在于，在技术方案13所述的专利技术中， 所述一个第二种螺钉构件或所述多个第二种螺钉构件中任一个通过所述 空间转换件的重心并贯通所述空间转换件。技术方案15所述的专利技术，其特征在于，在技术方案13所述的专利技术中， 还具有与所述第二种螺钉构件相同数量的第二柱构件，所述第二柱构件从 所述基板的表面即层叠有所述中继件的部分的表面贯通该基板而埋设，并 具有与所述第一柱构件相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针卡，其电连接在作为检查对象的半导体晶片与生成检查用的信号的电路构造之间，其特征在于，包括：多个探针，其由导电性材料构成，与所述半导体晶片接触来进行电信号的输入或输出；探针头，其收容保持所述多个探针；平板状的基板，其具有与所述电 路构造对应的配线图案；加强构件，其安装在所述基板上，对所述基板进行加强；中继件，其层叠在所述基板上来中继所述基板的配线；空间转换件，其被层叠在所述中继件以及所述探针头之间，来转换用所述中继件中继的配线的间隔，而露出在与所述探针头相对的 一侧的表面；多个第一柱构件，其从所述基板的表面即层叠有所述中继件的部分的表面贯通该基板而被埋设，具有比所述基板的板厚大的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-5 351304/20051.一种探针卡，其电连接在作为检查对象的半导体晶片与生成检查用的信号的电路构造之间，其特征在于，包括多个探针，其由导电性材料构成，与所述半导体晶片接触来进行电信号的输入或输出；探针头，其收容保持所述多个探针；平板状的基板，其具有与所述电路构造对应的配线图案；加强构件，其安装在所述基板上，对所述基板进行加强；中继件，其层叠在所述基板上来中继所述基板的配线；空间转换件，其被层叠在所述中继件以及所述探针头之间，来转换用所述中继件中继的配线的间隔，而露出在与所述探针头相对的一侧的表面；多个第一柱构件，其从所述基板的表面即层叠有所述中继件的部分的表面贯通该基板而被埋设，具有比所述基板的板厚大的高度。2. 如权利要求l所述的探针卡，其特征在于， 还具有固定所述基板和所述中继件的第一固定机构。3. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，所述第一固定机构包括插入所述加强构件以及所述中继件的至少任 一方的一个或多个第一种螺钉构件。4. 如权利要求3所述的探针卡，其特征在于，所述第一柱构件具有在高度方向上贯穿、且在由于该贯通而产生的侧 面上设有螺纹牙的第一中空部，从所述第一中空部的两端开口面螺合地固定着不同的所述第一种螺 钉构件。5. 如权利要求3所述的探针卡，其特征在于， 所述第一柱构件具有在高度方向上贯通的第一中空部， 从所述第一中空部的一方的端部插入有所述第一种螺钉构件。6. 如权利要求1 5中的任一项所述的探针卡，其特征在于， 还具有保持构件，其固定地安装在所述基板上，对所述中继件以及所述空间 转换件施加压力来进行保持；板片弹簧，其固定地安装在所述保持构件上，将所述探针头的表面即 所述多个探针突出的表面的边缘端部附近遍及全周地朝所述基板的方向 弹压。7. 如权利要求1 5中的任一项所述的探针卡，其特征在于，所述中继件具有多个连接端子，其由导电性材料构成，在轴线方向上伸縮自如；壳体，其由绝缘性材料构成，并形成有分别单独地收容所述多个连接 端子的多个孔部。8. 如权利要求7所述的探针卡，其特征在于， 所述连接端子具有分别具有前端较细的尖端形状的第一以及第二针状构件； 使所述第一以及第二针状构件的各轴线方向一致并伸縮自如地连结 的线圈状的弹簧构件。9. 如权利要求8所述的探针卡，其特征在于，所述弹簧构件还具有可在所述孔部弯曲，且通过产生该弯曲而与所述 第一以及第二针状构件中任一个接触的密巻绕部。10. 如权利要求7所述的探针卡，其特征在于， 所述连接端子呈线圈状，并具有一对电极销部，其分别以朝向所述轴线方向的两端侧变细的方式密巻绕；螺旋弹簧部，其介于所述一对电极销部之间，连结所述一对电极销部。11. 如权利要求10所述的探针卡，其特征在于， 所述螺旋弹簧部包括密巻绕部，其设置在所述连接端子的轴线方向的中间； 普通密度巻绕部，其设置在所述密巻绕部的一侧；疏巻绕部，其设置于所述密巻绕部的一端侧即与设有所述普通密度巻绕部的一侧不同的端部侧，且其巻绕密度比所述普通...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山浩志，长屋光浩，山田佳男，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]