探针设备，配备有该探针设备的晶片检测设备，以及晶片检测方法技术

提供了晶片检测设备、晶片检测方法以及探针设备，通过它们，可以对待检测的许多电极共同地执行电检测，在小负载下，对待检测的所有电极，可以肯定地实现良好的电连接状态。本发明专利技术的探针设备包括具有许多检测电极的用于检测电路板，具有用于连接的电路板（具有许多端电极和接触构件）的探针卡，位于用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的并使得相应的检测电极与相应的端电极电连接的各向异性导电连接器，以及用于调节用于检测的电路板与用于连接晶片的电路板的平行性的平行性调节机构。平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。晶片检测设备配备有探针设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及晶片检测设备和在此晶片检测设备中执行的晶片检测方法，以及适用于此晶片检测设备的探针设备，具体来说，涉及对在晶片上形成的许多集成电路中的一部分或全部共同地进行探针测试的晶片检测设备和晶片检测方法，或对在晶片上形成的许多集成电路中的一部分或全部共同地进行老化试验的晶片检测设备和晶片检测方法，以及适用于这些晶片检测设备的探针设备。
技术介绍
在半导体集成电路器件的生产过程中，在晶片上形成许多集成电路之后，一般要对这些集成电路中的每一个进行探针测试。然后切割此晶片，从而形式半导体芯片。将这样的半导体芯片密封到相应的适当封装中。对每一个封装的半导体集成电路器件进一步进行老化试验。为了给半导体集成电路器件提供质量鉴定，不仅要通过老化试验检查半导体集成电路器件的电特性，而且还要检查半导体芯片的电特性，这是非常重要的。此外，近年来，开发出了一种安装方法，将半导体芯片本身用作集成电路器件，以直接将由半导体芯片组成的电路器件安装在例如印刷电路板上。因此，需要保证半导体芯片本身的质量。然而，半导体芯片很微小，对其处理很不方便，需要花费很长时间对由半导体芯片组成的电路器件进行检查，如此，检查成本变得相当高。由于这样的原因，最近人们的注意力放在了WLBI(晶片级老化)测试中，其中，在晶片的状态下检查由半导体芯片组成的电路器件的电特性。另一方面，在晶片上形成的集成电路上进行的探针测试中，一般采用这样的方法例如，在晶片上形成的许多集成电路中的16或32个集成电路上共同地执行探针测试，然后继续在其他集成电路上执行探针测试。然而，近年来，需要在晶片上形成的许多集成电路之中例如64或124个集成电路或全部集成电路上共同地执行探针测试，以便提高检测效率，并降低检测成本。图17是概要显示了示范性常规晶片检测设备的结构的剖面图，该设备用于对在其上面已经形成了许多集成电路的晶片进行WLBI试验或探针测试。例如，专利文献1和专利文献2中描述了这样的晶片检测设备。此晶片检测设备具有用于检测的电路板80，在用于检测的电路板80的正面(图17中的下表面)，形成了许多检测电极81，在用于检测的电路板80的正面通过连接器85设置探针卡90。此探针卡90由用于连接的电路板91以及在用于连接的电路板91的正面(图17中的下表面)上设置的接触构件95构成，该构件95具有许多触点(未显示)，与作为检测对象的晶片W中集成电路的待检测电极(未显示)进行接触。在其上安装了作为检测对象的晶片W的、也充当加热板的晶片托盘96位于接触构件95下面。这里，可以使用这样的接触构件95，其包括各向异性导电板，其中，触点包括多个用于连接的导电部件，每一个导电部件都在导电板的厚度方向延伸，这些部件通过绝缘部件相互绝缘。接触构件95还包括板状连接器，其中，在绝缘板中提供了触点，每一个触点都包括金属体并在其厚度方向延伸通过绝缘板。接触构件95是通过将各向异性导电板和板状连接器等等层叠起来获得的。在探针卡90中的用于连接的电路板91背面，根据对应于用于检测的电路板80的检测电极81的图案的图案，形成许多端电极92，并且以这样的方式设置用于连接的电路板91，即，使得端电极92过导向销93分别与用于检测的电路板80的检测电极81相对。在连接器85中，根据对应于用于检测的电路板80的检测电极81的图案的图案，提供叫做“pogo针脚”的许多连接针脚86，它们可以在其长度方向有弹性地压缩。连接器85被设置为处于这样的状态使得连接针脚86分别位于用于检测的电路板80的检测电极81和用于连接的电路板91的端电极92之间。在此晶片检测设备中，作为检测对象的晶片W安装在晶片托盘96上，而晶片托盘96被适当的驱动装置(未显示)向上移动，从而晶片W与探针卡90进行接触。通过从此状态进一步向上加压，连接器85的每一个连接针脚86都被在其纵向方向有弹性地压缩，从而用于检测的电路板80的相应的检测电极81与用于连接的电路板91的相应的端电极92电连接，接触构件95的相应触点接触在晶片W上形成的一部分集成电路的相应的待检测电极，从而实现了必需的电连接。然后，通过晶片托盘96，将晶片W加热到预先确定的温度，以便在此状态下对晶片W执行必需的电检测(WLBI试验或探针测试)。专利文献1日本专利申请公开No.2000-147063；专利文献2日本专利申请公开No.2000-323535；
技术实现思路
然而，如图17所示的晶片检测设备涉及下面所描述的问题。具体来说，在采用具有这样的结构的晶片检测设备中，构成了晶片检测设备的相应的构件本身实际上具有弯曲、波纹等等，晶片托盘96具有起伏，因此晶片检测设备相对于晶片W具有相对地比较大的起伏。举个具体的例子，晶片托盘96中的晶片安装表面的平面精度(平面中的高度水平的扩散度)大约为±20μm，分别形成了晶片W、用于检测的电路板80和用于连接的电路板91的基底材料的弯曲或波纹度度大约为±10μm。此外，当各向异性导电板被用作接触构件95时，当厚度为200μm时，各向异性导电板本身的厚度的扩散度大约为±10μm。当各向异性导电板和板状连接器的层叠片被用作接触构件95时，除了各向异性导电板本身的厚度的扩散之外，还有板状连接器本身的厚度的扩散，当厚度为80μm时，其扩散度大约为±5μm。相应地，晶片检测设备涉及这样的问题仅仅是晶片托盘96的向上的移动以对晶片W进行加压，难以确定地在接触构件95中相应的触点和晶片W中待检查的电极之间获得良好的电连接状态，因为例如，接触构件95由于整个晶片检测设备的起伏而只在一侧处于与晶片W接触的状态，最后，不能稳定地进行计划的电检测。由于具有上文所描述的结构的晶片检测设备中的连接针脚86需要具有相当长的长度，因此，信号传输系统的距离变得相当长，以致于产生设备难以对需要高速处理的高功能集成电路进行电检测的问题。本专利技术是根据前面的情况作出的，其目的是提供晶片检测设备和晶片检测方法，通过它们，可以对在晶片上形成的许多集成电路中待检测的许多电极共同地执行电检测，对于所有待检测电极，可以确定地实现良好的电连接状态，还可以对高功能集成电路执行电检测，本专利技术还提供适用于此晶片检测设备的探针设备。根据本专利技术的探针设备用于对在晶片上形成的许多集成电路进行电检测，并包括在其正面上具有许多检测电极的用于检测电路板；具有用于连接的电路板的探针卡，在用于连接的电路板的背面，根据对应于用于检测的电路板的检测电极的图案的图案，形成了多个端电极，以及在用于连接的电路板的正面提供的接触构件，在接触构件上面，提供了与作为检测的目标的晶片上的集成电路的待检测的相应的电极进行接触的许多触点，在接触构件上，提供了用于连接的电路板的相应的端电极，以便与用于检测的电路板的检测电极相对；以及位于探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的各向异性导电连接器，该连接器通过被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住而使得相应的检测电极与相应的端电极电连接；以及平行性调节机构，用于调节用于检测的电路板与晶片的平行性和用于连接的电路板与晶片的平行性，其中，平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。在根据本专利技术的探针设备中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于对晶片上形成的许多集成电路进行电检测的探针设备，包括：在其正面具有许多检测电极的用于检测的电路板；探针卡，其具有用于连接的电路板，在用于连接的电路板的背面，根据对应于用于检测的电路板的检测电极的图案的图案形成多个端 电极，以及具有在用于连接的电路板的正面上设置的接触构件，在接触构件上布置了与作为检测对象的晶片上的集成电路的待检测的相应电极进行接触的许多触点，其中布置用于连接的电路板的相应的端电极，以便与用于检测的电路板的检测电极相对；布置在探针 卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的各向异性导电连接器，该连接器通过被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住而使得相应的检测电极与相应的端电极电连接；以及用于调节用于检测的电路板与晶片的平行性以及用于连接的电路板与晶片的平 行性的平行性调节机构，其中，平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向上相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-3-31 102948/20041.一种适用于对晶片上形成的许多集成电路进行电检测的探针设备，包括在其正面具有许多检测电极的用于检测的电路板；探针卡，其具有用于连接的电路板，在用于连接的电路板的背面，根据对应于用于检测的电路板的检测电极的图案的图案形成多个端电极，以及具有在用于连接的电路板的正面上设置的接触构件，在接触构件上布置了与作为检测对象的晶片上的集成电路的待检测的相应电极进行接触的许多触点，其中布置用于连接的电路板的相应的端电极，以便与用于检测的电路板的检测电极相对；布置在探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的各向异性导电连接器，该连接器通过被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住而使得相应的检测电极与相应的端电极电连接；以及用于调节用于检测的电路板与晶片的平行性以及用于连接的电路板与晶片的平行性的平行性调节机构，其中，平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向上相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。2.根据权利要求1所述的探针设备，其中，平行性调节机构配备有多个位置改变机构，每一个位置改变机构都被构造成可以彼此独立地设置用于检测的电路板或用于连接的电路板的位移量。3.根据权利要求1或2所述的探针设备，其中，在探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间设置用于调节各向异性导电连接器的变形量的隔离件。4.根据权利要求3所述的探针设备，其中，隔离件的总厚度至少为各向异性导电连接器的总厚度的50％。5.根据权利要求3所述的探针设备，其中，各向异性导电连接器包括框架板，在框架板中对应于电极区域形成多个各向异性导电膜放置孔，每一个孔都在框架板的厚度方向延伸，在电极区域，布置要连接到用于连接的电路板和用于检测的电路板的电极，以及该各向异性导电连接器还包括位于此框架板中相应的各向异性导电膜放置孔中布置的多个弹性各向异性导电膜，每一个各向异性导电膜都由各向异性导电膜放置孔的边缘支撑，其中隔离件位于各向异性导电连接器中的框架板两侧，每一个隔离件都呈现框架的形式，其中，在对应于形成各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的区域的区域中形成开口，隔离件还具有细微地凸出的部分，每一个凸出的部分都包括至少在与用于检测的电路板的接触面和与用于连接的电路板的接触面上的弹性部件。6.根据权利要求5所述的探针设备，其中，包括细微地凸出的部分的隔离件的厚度和各向异性导电连接器中的框架板的厚度两者的总厚度至少应为各向异性导电连接器的总厚度的9...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚久夫，佐藤克己，井上和夫，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]