專利名稱：探針卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將作為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體晶片與生成檢查用信號(hào)的電路 結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行電連接的探針卡。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體的檢查工序中，有時(shí)在切割前的半導(dǎo)體晶片的狀態(tài)下通過(guò)使 具有導(dǎo)電性的探針(導(dǎo)電性接觸元件)接觸來(lái)進(jìn)行導(dǎo)通檢查，從而檢測(cè)出
次品(WLT: Wafer Level Test，晶片級(jí)別測(cè)試)。在進(jìn)行該WLT時(shí)，為了 將由檢查裝置(測(cè)試器)產(chǎn)生并輸出的檢查用信號(hào)傳送給半導(dǎo)體晶片，而 采用收容多個(gè)探針的探針卡。在WLT中，雖然一邊以探針卡掃描半導(dǎo)體 晶片上的晶粒并一邊使探針?lè)謩e單獨(dú)地接觸每一個(gè)晶粒(die),但是由于 在半導(dǎo)體晶片上形成有數(shù)百甚至數(shù)萬(wàn)個(gè)晶粒，所以測(cè)試一個(gè)半導(dǎo)體晶片需 要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，且隨著晶粒數(shù)增加會(huì)導(dǎo)致成本的上升。
為了解決上述WLT的問(wèn)題點(diǎn)，近來(lái)也有采用一種所謂的使數(shù)百甚至 數(shù)萬(wàn)個(gè)探針一起與半導(dǎo)體晶片上的全部晶粒、或半導(dǎo)體晶片上的至少1/4 至1/2左右的晶粒接觸的FWLT(Full Wafer Level Test,完全晶片級(jí)別測(cè)試) 的方法。在該方法中，為了使探針正確地接觸半導(dǎo)體晶片，需要通過(guò)高精 度地確保探針相對(duì)于規(guī)定的基準(zhǔn)面的平行度或平面度，從而來(lái)保持探針的 前端位置精度的技術(shù)、或以高精度對(duì)準(zhǔn)半導(dǎo)體晶片的技術(shù)。
圖17是示意性表示在上述FWLT中應(yīng)用的探針卡主要部分的構(gòu)成的 圖。圖17所示的探針卡41包括與設(shè)于半導(dǎo)體晶片IOO的電極焊盤(pán)IOI 對(duì)應(yīng)而配置的多個(gè)探針42;收容探針42的探針頭43;和對(duì)探針頭43中 的細(xì)微的布線圖案的間隔進(jìn)行變換并中繼的中繼基板、即間隔變換器44。 在間隔變換器44上的與收容于探針頭43的探針42對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有電極 焊盤(pán)45，探針42的前端與電極焊盤(pán)45接觸。另外，在間隔變換器44內(nèi) 部設(shè)置具有與電極焊盤(pán)45對(duì)應(yīng)的圖案的布線(未圖示)。該布線經(jīng)由內(nèi)插
件與檢査用的基板連接(內(nèi)插件和基板未圖示)。
專利文獻(xiàn)h日本特開(kāi)2003-240801號(hào)公報(bào)
然而，半導(dǎo)體晶片100的檢查是在多種不同溫度環(huán)境下進(jìn)行的。因此， 在探針卡41中，探針43、間隔變換器44以及半導(dǎo)體芯片100分別具有的 熱膨脹系數(shù)(CTE: Coefficient of Thermal Expansion)的值之差成為問(wèn)題。
下面，對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行具體說(shuō)明。在以后的說(shuō)明中，圖17所示的狀態(tài) 是常溫環(huán)境下(25'C左右)的狀態(tài)。另外，設(shè)探針頭43的熱膨脹系數(shù)為 Cp、間隔變換器44的熱膨脹系數(shù)為Cs、半導(dǎo)體晶片100的熱膨脹系數(shù)為 Qv時(shí)，3個(gè)熱膨脹系數(shù)之間，Cs 〈Cp〈Cw的關(guān)系成立。此時(shí)，在高溫環(huán) 境下(例如85。C左右)，如圖18所示，探針頭43、間隔變換器44以及半 導(dǎo)體芯片100的熱膨脹程度不同，所以相互的位置關(guān)系相對(duì)于常溫時(shí)發(fā)生 變化，導(dǎo)致探針42不與半導(dǎo)體芯片100的電極焊盤(pán)101或間隔變換器44 的電極焊盤(pán)45接觸的情況發(fā)生。
這樣，由于通過(guò)層疊熱膨脹系數(shù)相互不同的多個(gè)部件來(lái)構(gòu)成探針卡， 所以不可避免因檢查時(shí)的溫度環(huán)境不同而使各部件的膨脹程度不同。因 此，為了改善上述狀況，期待無(wú)論檢査時(shí)的溫度環(huán)境如何，都能可靠地使 探針與接觸對(duì)象接觸的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，提供一種探針卡，該探針卡無(wú)論檢查時(shí)的溫度 環(huán)境如何，都能可靠地使探針與接觸對(duì)象接觸。
為了解決上述課題，達(dá)到目的，技術(shù)方案1記載的發(fā)明是一種探針卡， 其對(duì)作為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體晶片和生成檢查用信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行
電連接，其包括多個(gè)探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與所述半導(dǎo)體晶片具有
的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電信號(hào)的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所 述多個(gè)探針；基板，其具有與所述電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；和間隔變換 器，其層疊于所述探針頭，改變所述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn) 行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的 表面上的電極焊盤(pán)，所述探針的兩端，在具有檢查所述半導(dǎo)體晶片時(shí)的最 低溫度和最高溫度的平均溫度的環(huán)境下，與所述半導(dǎo)體晶片以及所述間隔 變換器分別具有的所述電極焊盤(pán)的中央部附近接觸。
技術(shù)方案2記載的發(fā)明是以技術(shù)方案1記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在 于，該探針卡還具備多個(gè)定位銷，被固定于所述間隔變換器，進(jìn)行該間隔 變換器和所述探針頭的定位，所述探針頭具有用來(lái)分別穿通所述多個(gè)定位 銷的多個(gè)定位孔，該多個(gè)定位孔中的至少一個(gè)呈長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度大于所述 定位銷的直徑的長(zhǎng)孔形狀。
技術(shù)方案3記載的發(fā)明是一種探針卡，其對(duì)作為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體晶
片和生成檢查用信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行電連接，其包括多個(gè)探針，由 導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與所述半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電信號(hào) 的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有與所 述電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變所 述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布 線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)；和多個(gè)定位 銷，被固定于所述間隔變換器，進(jìn)行該間隔變換器和所述探針頭的定位， 所述探針頭具有用來(lái)分別穿通所述多個(gè)定位銷的多個(gè)定位孔，該多個(gè)定位 孔中的至少一個(gè)呈長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑的長(zhǎng)孔形狀。
技術(shù)方案4記載的發(fā)明是以技術(shù)方案2或3記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特 征在于，所述探針頭的表面呈中心對(duì)稱的形狀，在通過(guò)該表面中心的對(duì)角 線的兩端附近穿通一對(duì)定位銷，穿通該一對(duì)定位銷中的一個(gè)定位銷的定位 孔，其平行于所述對(duì)角線的方向上的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑。
技術(shù)方案5記載的發(fā)明是以技術(shù)方案2或3記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特 征在于，所述探針頭的表面呈中心對(duì)稱的形狀，在相對(duì)于該表面的中心對(duì) 稱的位置穿通多個(gè)定位銷，穿通各定位銷的定位孔，其從所述表面中心以 放射狀擴(kuò)展的直徑方向的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑。
技術(shù)方案6記載的發(fā)明是以技術(shù)方案1~3中任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基 礎(chǔ)，其特征在于，該探針卡還包括加固部件，其安裝于所述基板并加固 所述基板；內(nèi)插板，其由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，介于所述基板和所述間隔變換 器之間，對(duì)所述基板的布線進(jìn)行中繼；保持部件，其固定于所述基板，對(duì) 所述內(nèi)插板以及所述間隔變換器施加壓力并進(jìn)行保持；和板簧，其固定于 所述保持部件，將所述探針頭的表面、即所述多個(gè)探針突出的表面的邊緣 端部附近沿著四周向所述基板的方向按壓。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的探針卡，其包括多個(gè)探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成， 與所述半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電信號(hào)的輸入或輸出；探 針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有與電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線 圖案；和間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變所述基板具有的所述布 線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布線并設(shè)置在與所述探 針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)；所述探針的兩端在具有檢查所述半 導(dǎo)體晶片時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的環(huán)境下與所述半導(dǎo)體晶 片以及所述間隔變換器分別具有的所述電極焊盤(pán)的中央部附近接觸。通過(guò) 采用這樣的構(gòu)成，不管檢查時(shí)的溫度環(huán)境如何都能可靠地使探針與接觸對(duì) 象接觸。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的探針卡，還具備多個(gè)定位銷，該多個(gè)定位銷固定 于間隔變換器，進(jìn)行所述間隔變換器與所述探針頭之間的定位，所述探針 頭具有分別穿通所述多個(gè)定位銷的多個(gè)定位孔，通過(guò)使該多個(gè)定位孔中的 至少一個(gè)定位孔成為長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑的長(zhǎng)孔形狀， 從而不管檢查時(shí)的溫度環(huán)境如何都能可靠地使探針與接觸對(duì)象接觸，并且 也能防止因熱膨脹引起的探針卡的破壞等。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的探針卡的構(gòu)成的分解立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式l所涉及的探針卡的構(gòu)成的俯視圖。 圖3是表示使用了本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的探針卡的檢查概要的圖。
圖4A是表示最低溫度環(huán)境下的探針卡主要部分的構(gòu)成的圖。 圖4B是表示平均溫度環(huán)境下的探針卡主要部分的構(gòu)成的圖。 圖4C是表示最高溫度環(huán)境下的探針卡主要部分的構(gòu)成的圖。 圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的一變形例所涉及的探針卡主要部分 構(gòu)成的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的探針卡主要部分的最低溫度
環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖7是示意性表示圖6的B-B線截面的圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的探針卡主要部分的平均溫度
環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖9是示意性表示圖8的C-C線截面的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的探針卡主要部分的最高溫 度環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖ll是示意性表示圖IO的D-D線截面的圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的一變形例所涉及的探針卡主要部 分構(gòu)成的圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的探針卡主要部分的最低溫 度環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖14是示意性表示圖13的E-E線截面的圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的探針卡主要部分的平均溫 度環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的探針卡主要部分的最高溫 度環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖17是示意性表示以往的探針卡主要部分的構(gòu)成的圖。
圖18是示意性表示以往的探針卡主要部分的高溫環(huán)境下的構(gòu)成的圖。
圖中
1、 21、 31、 41一探針卡；2、 42—探針；3 —連接器座；4—晶片卡盤(pán)； 11—基板；12 —加強(qiáng)部件；13—內(nèi)插件；14、 14-2、 22、 25、 32、 44一間 隔變換器；15、 15-2、 23、 26、 33、 43—探針頭；15p—探針收容區(qū)域；16 一保持部件；17—板簧；18 —布線；19一公連接器；20 —母連接器；24a、 24b、 27a、 27b、 34a、 34b、 34c、 34d—定位銷;45、 101、 141一電極焊盤(pán); 100一半導(dǎo)體晶片；121—外周部；122 —中心部；123 —連結(jié)部；171—爪 部；231、 232、 261、 331、 332、 333、 334 —定位孔。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式(以下，稱為"實(shí)施方式")
進(jìn)行說(shuō)明。另外，附圖是示意性的，應(yīng)留意各部分的厚度與寬度之間的關(guān) 系、各自局部的厚度的比率等與現(xiàn)實(shí)物不同，當(dāng)然即使在附圖的彼此間也 包含相互的尺寸關(guān)系或比率不同的部分在內(nèi)。 (實(shí)施方式1)
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的探針卡主要部分的結(jié)構(gòu)的分解立體
圖。另外，圖2是表示本實(shí)施方式1的探針卡的俯視圖。圖3是表示使用 了本實(shí)施方式1所涉及的探針卡的檢査概要的圖，是針對(duì)探針卡示意性表 示圖2的A-A線截面的圖。這些圖1~圖3所示的探針卡l，使用多個(gè)探針， 將作為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體晶片100與具備生成檢査用信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)的檢 査裝置電連接。
探針卡l呈薄的圓盤(pán)狀，包括實(shí)現(xiàn)與檢査裝置之間的電連接的基板 11;安裝于基板11的一個(gè)面上，用來(lái)加強(qiáng)基板11的加強(qiáng)部件12;對(duì)來(lái)自 基板11的布線進(jìn)行中繼的內(nèi)插件13;改變由內(nèi)插件13中繼的布線的間隔 并進(jìn)行中繼的間隔變換器14 (中繼基板)；形成直徑小于基板11的圓盤(pán) 狀并層疊于間隔變換器14，與檢査對(duì)象的布線圖案對(duì)應(yīng)地收容保持多個(gè)探 針2的探針頭15。另外，探針卡1還包括被固定于基板11，在層疊內(nèi) 插件13以及間隔變換器14的狀態(tài)下一并進(jìn)行保持的保持部件16;和固定 于保持部件16，對(duì)探針頭15的端部進(jìn)行固定的板簧17。
下面，對(duì)探針卡1進(jìn)行更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明?；?1使用聚酰亞胺樹(shù) 脂、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等絕緣性材料而形成，由通孔等立體地形成用來(lái) 將多個(gè)探針2與檢查裝置進(jìn)行電連接的配線層(配線圖案)。
加強(qiáng)部件12具有圓形的外周部121，其具有與基板11大致相同的 直徑；呈圓盤(pán)狀的中心部122，其具有與外周部121所構(gòu)成的圓相同的中 心，且表面積比內(nèi)插件13的表面略大；多個(gè)連結(jié)部123(圖1中為4個(gè))， 從中心部122的外周方向延伸至外周部121為止，用來(lái)連結(jié)外周部1"與 中心部122。該加強(qiáng)部件12利用進(jìn)行了氧化鋁處理精加工的鋁、不銹鋼、 因瓦(Invar)材料、科瓦(Kovar)材料(注冊(cè)商標(biāo))、硬鋁(duralumin)
等剛性高的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。
內(nèi)插件13具有正八邊形的表面，且形成為薄板狀。作為該內(nèi)插件13， 可采用具有例如由陶瓷等絕緣性材料構(gòu)成的薄膜狀的基材、以及以規(guī)定的
圖案配設(shè)在該基材兩面上并構(gòu)成懸臂梁狀的板簧式的多個(gè)連接端子的結(jié)
構(gòu)。在這種情況下，使設(shè)置在內(nèi)插件13的一個(gè)表面上的連接端子接觸間 隔變換器14的電極焊盤(pán)，并且也使設(shè)置在另一表面的連接端子接觸基板 11的電極焊盤(pán)，從而實(shí)現(xiàn)兩者的電連接。另外，也可以通過(guò)巻片銷構(gòu)成連 接端子。
作為內(nèi)插件13，除了上述以外，也可以采用使金屬粒子在薄板狀的硅 橡膠內(nèi)部的板厚方向上排列的加壓導(dǎo)電橡膠(橡膠連接器)。該加壓導(dǎo)電 橡膠當(dāng)在板厚方向上施加壓力時(shí)，通過(guò)在硅橡膠內(nèi)部鄰接的金屬粒子互相 接觸而表現(xiàn)異向?qū)щ娦?。通過(guò)使用具有這種性質(zhì)的加壓導(dǎo)電橡膠來(lái)構(gòu)成內(nèi) 插件13，也可以實(shí)現(xiàn)基板11和間隔變換器14之間的電連接。
間隔變換器14與基板11同樣，其內(nèi)部的配線層由通孔等立體地形成。 該間隔變換器14的表面具有與內(nèi)插件13大致等同的正八邊形的表面，且 呈薄板狀。該間隔變換器14將陶瓷等絕緣性材料當(dāng)作母材，也可以發(fā)揮 緩和探針頭15的熱膨脹系數(shù)與基板11的熱膨脹系數(shù)之間的差的功能。
探針頭15呈圓盤(pán)形狀，且在圖2所示的探針收容區(qū)域15p中以在圖2 中與紙面垂直突出的方式收容并保持多個(gè)探針2。收容于探針頭15的探針 2的數(shù)量和配置圖案根據(jù)形成于半導(dǎo)體晶片100的半導(dǎo)體芯片的數(shù)量和電 極焊盤(pán)101的配置圖案來(lái)決定。例如，在以直徑8英寸(約200mm)的半 導(dǎo)體晶片IOO作為檢查對(duì)象的情況下，需要數(shù)百 數(shù)千個(gè)探針2。另夕卜，在 以直徑12英寸(約300mm)的半導(dǎo)體晶片100作為檢查對(duì)象的情況下， 需要數(shù)千 數(shù)萬(wàn)個(gè)探針2。
探針頭15例如采用陶瓷等絕緣性材料形成，對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體晶片100 的排列而在壁厚方向上形成用于收容探針2的孔部。
保持部件16由與加強(qiáng)部件12同樣的材料構(gòu)成，并且具有可將內(nèi)插件 13和間隔變換器14層疊并予以保持的正八角柱形狀的中空部。該保持部 件16通過(guò)相對(duì)于基板11按壓并保持內(nèi)插件13和間隔變換器14，從而施 加為了隔著內(nèi)插件13將基板11與間隔變換器14電連接所需要的壓力。
板片彈簧17由磷青銅、不銹鋼(SUS)、鈹銅等具有彈性的材料形成， 且呈薄的圓環(huán)狀，在其內(nèi)周上遍及全周且同樣地設(shè)有用以保持內(nèi)插件13、 間隔變換器14以及探針頭15的作為按壓用部件的爪部171。該爪部171
將探針頭15表面的邊緣端部附近遍及全周地朝向基板11的方向均等按 壓。因而，在由探針頭15收容的探針2上會(huì)產(chǎn)生大致均等的初始負(fù)載， 在保持上述多個(gè)探針2的情況下，即使探針頭15的翹曲、波紋、凹凸等 變形成為問(wèn)題時(shí)，也能夠抑制上述那樣的變形。
基板11和加強(qiáng)部件12之間、基板11和保持部件16之間、以及保持 部件16和板簧17之間，分別通過(guò)螺紋固定在規(guī)定位置的螺釘來(lái)加固(未 圖示)。
形成于基板11的布線18的一端，為了與檢查裝置(未圖示)進(jìn)行連 接，而連接于基板ll的表面、即安裝有加強(qiáng)部件12—側(cè)表面上配置的多 個(gè)公連接器19，另一方面該布線18的另一端，經(jīng)由形成于間隔變換器14 下端部的電極焊盤(pán)而與探針頭15收容保持的探針2連接。另外，在圖3 中，為了省略記載，僅示意性地表示了一部分布線18。
各公連接器19相對(duì)于基板11的中心以放射狀配置，分別與在檢查裝 置的連接器座3上設(shè)置在相對(duì)向位置的各母連接器20成對(duì)，通過(guò)使相互 的端子接觸，從而確立探針2和檢查裝置的電連接。作為由公連接器19 和母連接器20構(gòu)成的連接器可以采用零插力(ZIF: Zero Insertion Force) 型連接器，插拔公連接器時(shí)幾乎不需要靠外力，而在結(jié)合連接器彼此之后 通過(guò)外力施加壓接力。如果采用該ZIF型連接器，則即使探針2的數(shù)目很 多，探針卡1或檢査裝置也幾乎不會(huì)受到因連接而產(chǎn)生的應(yīng)力，從而可以 可靠地獲得電連接，并且也可以提高探針卡l的耐久性。
另外，在探針卡和檢査裝置中，也可以使公連接器和母連接器顛倒。 另外，連接器也可以采用放射狀以外的配置。進(jìn)一步，也可以取代通過(guò)連 接器來(lái)實(shí)現(xiàn)探針卡和檢查裝置的連接，而采用在檢查裝置設(shè)置具有彈簧作 用的彈簧銷等的端子，通過(guò)該端子連接探針卡和檢查裝置的構(gòu)成。
如圖3所示，探針2按照其一個(gè)前端與載置于晶片卡盤(pán)4上的半導(dǎo)體 晶片100的電極焊盤(pán)的配置圖案對(duì)應(yīng)地突出的方式被收容保持于探針頭 15，各探針2的前端(底面?zhèn)?從垂直于半導(dǎo)體晶片100的多個(gè)電極焊盤(pán) 101表面的方向，以規(guī)定壓力接觸。所述探針2形成為細(xì)針狀，并且在長(zhǎng) 邊方向上伸縮自如地被施加彈力。作為這樣的探針2，可以應(yīng)用以往公知 的所有探針。接著，對(duì)探針卡1和半導(dǎo)體晶片100的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。在進(jìn)行半 導(dǎo)體晶片100的檢查的情況下，由于在多個(gè)不同的溫度環(huán)境下進(jìn)行檢査，
所以若檢査時(shí)的溫度的最小值(最低溫度)和最大值(最高溫度)的溫度 差較大，則因構(gòu)成探針卡1的各部件的熱膨脹系數(shù)不同而帶來(lái)的膨脹程度
不同變得尤為顯著。因此，由于檢查時(shí)的溫度，會(huì)引起探針2的前端不能 與半導(dǎo)體晶片100或間隔變換器14的適當(dāng)位置接觸。因此，在本實(shí)施方 式1中，在具有檢查時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的溫度環(huán)境下進(jìn) 行檢查時(shí)，探針2的兩端在半導(dǎo)體芯片100的電極焊盤(pán)或間隔變換器14 的電極焊盤(pán)的中央部附近接觸。
另外，在本實(shí)施方式l中，因檢查的內(nèi)容等的不同，存在使包括探針 卡l以及晶片卡盤(pán)4的檢查系統(tǒng)的氣氛溫度變化的情況，也存在使晶片卡 盤(pán)4的溫度變化的情況。因此，這里所說(shuō)的溫度環(huán)境是指與檢査時(shí)的氣氛 溫度以及/或晶片卡盤(pán)4的溫度對(duì)應(yīng)的環(huán)境。關(guān)于這一點(diǎn)在本發(fā)明所有的實(shí) 施方式中是相同的。
圖4A 圖4C是示意性表示在具有不同溫度的溫度環(huán)境下構(gòu)成探針卡 1的間隔變換器14、探針頭15以及半導(dǎo)體晶片100的相互位置關(guān)系的圖。 在以下的說(shuō)明中，與上述的背景技術(shù)同樣，設(shè)間隔變換器14的熱膨脹系 數(shù)為Cs、探針頭15的熱膨脹系數(shù)為Cp、半導(dǎo)體晶片100的熱膨脹系數(shù)為 Cw。另外，在圖4A 圖4C中，3個(gè)熱膨脹系數(shù)之間，Cs 〉Cp〉Cw的關(guān) 系成立。
另外，在圖4A 圖4C中，由于主要對(duì)間隔變換器14、探針頭15以 及半導(dǎo)體晶片100的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明，所以簡(jiǎn)化除此之外的構(gòu)成的詳細(xì) 說(shuō)明，探針2也僅記載了2根。
圖4A是示意性表示具有檢查時(shí)的最低溫度T,。w的溫度環(huán)境下的間隔 變換器14、探針頭15以及半導(dǎo)體晶片100位置關(guān)系的圖。在該最低溫度 環(huán)境下，探針2的上端與設(shè)于間隔變換器14的電極焊盤(pán)141的外緣部附 近接觸。另外，探針2的下端與檢査時(shí)設(shè)于半導(dǎo)體晶片100的電極焊盤(pán)101 的內(nèi)緣部附近接觸。
圖4B是示意性表示是溫度從最低溫度T^開(kāi)始上升，具有檢査時(shí)的
最低溫度T,。w以及最高溫度Thigh的平均值丁 ^=(力。w+Thigh) /2的溫度環(huán)
境下的間隔變換器14、探針頭15以及半導(dǎo)體晶片100的位置關(guān)系的圖。 在該平均溫度環(huán)境下，探針2的上端與間隔變換器14的電極焊盤(pán)141的 中央部附近接觸，而探針2的下端與半導(dǎo)體晶片100的電極焊盤(pán)101的中 央部附近接觸。另外，圖4B所示的虛線表示最低溫度環(huán)境下的位置關(guān)系 (圖4A)。
圖4C表示使溫度從平均溫度Tmean開(kāi)始進(jìn)一步上升而具有檢查時(shí)的最 高溫度Thigh的溫度環(huán)境下的間隔變換器14、探針頭15以及半導(dǎo)體晶片100 的位置關(guān)系的圖。在該圖4C所示的最高溫度環(huán)境下，探針2的上端與間 隔變換器14的電極焊盤(pán)141和該電極焊盤(pán)141的內(nèi)緣部附近接觸。另外， 探針2的下端在檢查時(shí)與半導(dǎo)體晶片100的電極焊盤(pán)101的外緣部附近接 觸。另外，如圖4C所示的虛線表示平均溫度環(huán)境下的位置關(guān)系(圖4B)。
這樣，探針2的前端與電極焊盤(pán)101或電極焊盤(pán)141接觸的位置之所 以不同是因?yàn)槿齻€(gè)熱膨脹系數(shù)Cs、 Cp、以及Cw之間存在差。即，這三個(gè) 部件中熱膨脹系數(shù)最大的間隔變換器14隨著溫度的上升最容易膨脹，所 以在圖4B或圖4C中沿水平方向擴(kuò)展的比例最大。而三個(gè)部件中熱膨脹系 數(shù)最小的半導(dǎo)體晶片100在圖4B或圖4C中沿水平方向擴(kuò)展的比例最小。 因此，在圖4A所示的最低溫度環(huán)境下，探針2的前端位置與電極焊盤(pán)101 以及141的中央部錯(cuò)開(kāi)位置接觸，而在圖4B所示的平均溫度環(huán)境下，探 針2的前端與電極焊盤(pán)101以及141的中央部接觸。另外，這三個(gè)部件的 鉛垂方向的厚度與各部件水平方向的寬度比較顯著變小，所以可以忽略鉛 垂方向上的熱膨脹。
在以往的探針卡中，在常溫環(huán)境下(也可能與最低溫度環(huán)境一致)進(jìn) 行探針和電極焊盤(pán)的對(duì)位。但是在該情況下，在高溫環(huán)境下探針和電極焊 盤(pán)的錯(cuò)位量變大，從而導(dǎo)致出現(xiàn)不接觸的情況(參照?qǐng)D18)。與此相對(duì)， 在本實(shí)施方式1中，由于在平均溫度環(huán)境下按照探針2的前端與電極焊盤(pán) 101以及141的中央部接觸的方式進(jìn)行對(duì)位，所以能將檢查時(shí)假想的溫度 區(qū)域中的接觸位置的錯(cuò)位量減小到以往的1/2左右。其結(jié)果，無(wú)論溫度環(huán) 境如何，都能可靠地使半導(dǎo)體晶片100的電極焊盤(pán)101或間隔變換器14 的電極焊盤(pán)141與探針2的前端接觸。
三個(gè)熱膨脹系數(shù)Cs、 Cp、以及Cw之間的關(guān)系并非限定于上述情況。圖5是表示三個(gè)熱膨脹系數(shù)Cs、 CP、以及Cw之間存在Cs 〈Cp〈Cw的關(guān) 系時(shí)的平均溫度環(huán)境下的相互位置關(guān)系的圖。在圖5所示的情況下，在平 均溫度環(huán)境下探針2的前端也與電極焊盤(pán)101以及141的中央部附近接觸。 另外，在圖5中，由虛線表示最低溫度環(huán)境下的相互位置關(guān)系，并且由單 點(diǎn)劃線表示最高溫度環(huán)境下的相互位置關(guān)系。
在圖5所示的情況下，半導(dǎo)體晶片100的熱膨脹程度最大，間隔變換 器14-2的熱膨脹的程度最小。因此，收容保持于探針頭15-2中的探針2 相對(duì)于電極焊盤(pán)101的檢査時(shí)的接觸位置隨著溫度上升而從外緣部側(cè)向內(nèi) 緣部側(cè)變化。與此相對(duì)，探針2與電極焊盤(pán)141的接觸位置隨著溫度上升 從電極焊盤(pán)141的內(nèi)緣部側(cè)向外緣部側(cè)變化。
一般，公知以硅為主要成分的半導(dǎo)體晶片100的熱膨脹系數(shù)Cw為3.4 (ppmTC左右)，但在本實(shí)施方式1中，由于只要以檢査所使用的溫度平 均值的位置關(guān)系為基準(zhǔn)即可，所以間隔變換器14以及探針頭15可以不考 慮熱膨脹系數(shù)而選擇最佳的材料。因此，制造探針卡l時(shí)的材料選擇的自 由度得到顯著增加。
根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式1中的探針卡，其包括多個(gè)探針， 由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電信號(hào)的 輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有與所述 電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；和間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變所 述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布 線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)，所述探針的兩 端，在具有檢查所述半導(dǎo)體晶片時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的環(huán) 境下，與所述半導(dǎo)體晶片以及所述間隔變換器分別具有的所述電極焊盤(pán)的 中央部附近接觸。通過(guò)采用上述構(gòu)成，從而不管檢査時(shí)的溫度環(huán)境如何都 能可靠地使探針與接觸對(duì)象接觸。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式1，由于以檢査時(shí)的溫度范圍的中間即具有檢 查時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的溫度環(huán)境下進(jìn)行探針頭、間隔變 換器以及半導(dǎo)體晶片的相互位置關(guān)系為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)位，所以若是檢査時(shí)假 定的溫度區(qū)域，便不會(huì)發(fā)生探針與半導(dǎo)體晶片或間隔變換器的電極焊盤(pán)不 接觸的情況。因此，探針頭或間隔變換器的材料選擇的自由度增加。其結(jié) 果，可以靈活地對(duì)應(yīng)顧客的愿望，并且也能削減成本。
進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施方式l，也能靈活地對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體晶片或間隔變換
器的電極焊盤(pán)的尺寸，例如使探針與0.2mm英寸以下的微小尺寸的電極焊 盤(pán)接觸也變得容易。
(實(shí)施方式2)
本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的探針卡的特征是，具備進(jìn)行探針頭和間 隔變換器之間的定位的定位銷，將用于穿通該一對(duì)定位銷的定位孔中的一 個(gè)定位孔設(shè)為長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度大于定位銷直徑的長(zhǎng)孔形狀。
在本實(shí)施方式2中，與上述實(shí)施方式l同樣地進(jìn)行間隔變換器或半導(dǎo) 體晶片所具有電極焊盤(pán)與探針的對(duì)位。即，以具有檢査時(shí)的最低溫度和最 高溫度的平均溫度的溫度環(huán)境下的間隔變換器、探針頭以及半導(dǎo)體晶片的 相互位置關(guān)系為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)位。
圖6是表示本實(shí)施方式2所涉及的探針卡的探針頭與間隔變換器的構(gòu) 成的圖。另外，圖7是示意性表示圖6的B-B線截面的圖。在以下的說(shuō)明 中，設(shè)間隔變換器的熱膨脹系數(shù)Cs與探針頭的熱膨脹系數(shù)Cp之間存在Cs <0>的關(guān)系。另外，圖6以及圖7表示檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下的間隔變 換器與探針頭的位置關(guān)系。另外，在圖7中，省略了與包括探針的內(nèi)部部 件有關(guān)的記載。關(guān)于這一點(diǎn)，在以下所參照的同樣的截面中也相同。
圖6和圖7所示的探針卡21包括間隔變換器22、探針頭23、按照沿 著與間隔變換器22的表面正交的方向延伸的方式固定的兩根定位銷24a 以及24b。定位銷24a以及24b被固定在通過(guò)間隔變換器22的表面中心的 對(duì)角線兩端附近。探針頭23上，用來(lái)分別穿通相互同形狀的定位銷24a 以及24b并進(jìn)行探針頭23相對(duì)于間隔變換器22的定位的一對(duì)定位孔231 以及232，形成在通過(guò)探針頭23表面中心的對(duì)角線上的兩端附近。
兩個(gè)定位孔中，定位孔231具有與定位銷24a等大致相同的直徑，其 相對(duì)于探針頭23的位置大致固定。與此相對(duì)，定位孔232，沿探針頭23 表面所形成的圓的外周方向的長(zhǎng)度大于定位銷24a等的直徑。因此，穿通 于定位孔232的定位銷24b相對(duì)于探針頭23具有沿著圓的外周方向移動(dòng) 的自由度。
另外，探針卡21的上述之外的構(gòu)成與上述探針卡1相同。
圖8是表示探針卡21在平均溫度環(huán)境下的間隔變換器22與探針頭23 的位置關(guān)系的圖，圖9是示意性表示圖8的C-C線截面的圖。另外，圖8 中的虛線表示圖6的狀態(tài)即檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下的間隔變換器22與 探針頭23的位置關(guān)系。在圖8以及圖9中，由于探針頭23的熱膨脹的程 度更大一些，所以定位銷24b位于定位孔232的中央附近。
圖10是表示探針卡21在檢査時(shí)的最高溫度環(huán)境下的間隔變換器22 與探針頭23的位置關(guān)系的圖，圖11是示意性表示圖10的D-D線截面的 圖。另外，圖10中的虛線表示圖6的狀態(tài)即檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下的 間隔變換器22與探針頭23的位置關(guān)系。在圖10以及圖11所示的狀態(tài)下， 定位銷24b位于定位孔232的內(nèi)緣部附近。
這樣，通過(guò)在探針頭23設(shè)置長(zhǎng)孔形狀的定位孔232，從而根據(jù)溫度使 間隔變換器22和探針頭23的位置關(guān)系變化，能緩和、吸收間隔變換器22 的熱膨脹系數(shù)Cs與探針頭23的熱膨脹系數(shù)Cp之間的差。其結(jié)果，不會(huì) 發(fā)生將全部的定位銷穿通于與定位銷24a直徑相同的定位孔中那樣，在隨 著溫度上述而膨脹的探針頭的穿通有定位銷的部位產(chǎn)生龜裂等而引起的 破壞。
在本實(shí)施方式2中，也可以假定間隔變換器的熱膨脹系數(shù)Cs與探針 頭的熱膨脹系數(shù)Cp之間Cs〉Cp的關(guān)系成立的情況。圖12是表示在該情 況下檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下的間隔變換器和探針頭的位置關(guān)系的圖。在 圖12所示的情況下，間隔變換器25和探針頭26通過(guò)兩個(gè)定位銷27a以 及27b來(lái)定位。其中，定位銷27b穿通定位孔261，該定位孔261形成長(zhǎng) 邊方向平行于探針頭26表面的直徑方向的長(zhǎng)孔形狀。在圖12中，定位銷 27b位于定位孔261的內(nèi)緣部側(cè)，隨著溫度上升，穿通位置向定位孔261 的外緣部側(cè)變化。
根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的探針卡，其包括多個(gè) 探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電 信號(hào)的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有 與電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；和間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變 所述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)；所述探針的 兩端在具有檢查所述半導(dǎo)體晶片時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的 環(huán)境下與所述半導(dǎo)體晶片以及所述間隔變換器分別具有的所述電極焊盤(pán) 的中央部附近接觸。通過(guò)采用這樣的構(gòu)成，與上述實(shí)施方式1同樣，不管 檢查時(shí)的溫度環(huán)境如何都能可靠地使探針與接觸對(duì)象接觸。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式2，還具備一對(duì)定位銷，該一對(duì)定位銷固定于
間隔變換器，進(jìn)行所述間隔變換器與所述探針頭之間的定位，通過(guò)使分別 穿通該一對(duì)定位銷的定位孔中的至少一個(gè)定位孔的外周方向的長(zhǎng)度大于 定位銷的直徑，從而即使在探針頭的熱膨脹系數(shù)與間隔變換器的熱膨脹系 數(shù)之間存在差的情況下，在高溫時(shí)的半導(dǎo)體晶片的檢查過(guò)程中，也不會(huì)破 壞探針頭或間隔變換器。
(實(shí)施方式3)
本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的探針卡的特征是，與上述實(shí)施方式2同 樣具備進(jìn)行探針頭與間隔變換器的定位的定位銷。在本實(shí)施方式3中，在 相對(duì)于呈中心對(duì)稱形狀的探針頭的表面的中心對(duì)稱的位置穿通多個(gè)定位 銷，將穿通各定位銷的定位孔設(shè)為沿探針頭表面的直徑方向的長(zhǎng)度大于定 位銷直徑的長(zhǎng)孔形狀。
在本實(shí)施方式3中，與上述實(shí)施方式1同樣進(jìn)行間隔變換器或半導(dǎo)體 晶片所具有的電極焊盤(pán)和探針的對(duì)位。即，以具有檢査時(shí)的最低溫度和最 高溫度的平均溫度的溫度環(huán)境下的間隔變換器、探針頭以及半導(dǎo)體晶片的 相互位置關(guān)系為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)位。
圖13是表示本實(shí)施方式3所涉及的探針卡的探針頭和間隔變換器的 構(gòu)成的圖。另外，圖14是示意性表示圖13的E-E線截面的圖。在以下的 說(shuō)明中，設(shè)間隔變換器的熱膨脹系數(shù)Cs與探針頭的熱膨脹系數(shù)Cp之間存 在Cs〈Cp的關(guān)系。另外，圖13以及圖14表示檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下 的間隔變換器與探針頭的位置關(guān)系。
圖13和圖14所示的探針卡31包括間隔變換器32、探針頭33、按照 沿著與間隔變換器32的表面正交的方向延伸的方式固定的四根定位銷 34a、 34b、 34c、 34d。定位銷34a 34d固定在相對(duì)于間隔變換器32的表面的中心對(duì)稱的位置上。在探針頭33上，分別穿通定位銷34a 34d并進(jìn) 行探針頭33相對(duì)于間隔變換器32的定位的定位孔331-334，被形成在相 對(duì)于探針頭33表面的圓的中心對(duì)稱的位置上。
定位孔331 334從探針頭33表面所形成圓的中心以放射狀擴(kuò)展的直 徑方向的長(zhǎng)度大于定位銷34a等的直徑。因此，分別穿通于定位孔331 334 的定位銷34a 34d相對(duì)于探針頭33具有沿圓的直徑方向移動(dòng)的自由度。 即，在本實(shí)施方式3中，隨著溫度的上升，探針頭33從其表面圓的中心 以放射狀擴(kuò)展膨脹。
另外，探針卡31的上述之外的構(gòu)成與上述的探針卡1相同。
圖15是表示探針卡31在檢查時(shí)的平均溫度環(huán)境下的間隔變換器32 與探針頭33的位置關(guān)系的圖。另外，圖15中的虛線表示圖13的狀態(tài)即 檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下的間隔變換器32與探針頭33的位置關(guān)系。在本 實(shí)施方式3中，由于探針頭33的熱膨脹的程度更大一些，所以在平均溫 度環(huán)境下，定位銷34a 34d位于定位孔331-334的中央附近。
圖16是表示探針卡31在檢查時(shí)的最高溫度環(huán)境下的間隔變換器32 與探針頭33的位置關(guān)系的圖。另外，圖16中的虛線表示圖13的狀態(tài)即 檢查時(shí)的最低溫度環(huán)境下的間隔變換器32與探針頭33的位置關(guān)系。在圖 16所示的狀態(tài)下，定位銷34a 34d位于定位孔331-334的內(nèi)緣部附近。
這樣，通過(guò)在探針頭33設(shè)置具有以表面的直徑方向?yàn)殚L(zhǎng)邊方向的長(zhǎng) 孔形狀的定位孔331~334，從而根據(jù)溫度使間隔變換器32和探針頭33的 位置關(guān)系變化，能緩和、吸收間隔變換器32的熱膨脹系數(shù)Cs與探針頭33 的熱膨脹系數(shù)Cp之間的差。其結(jié)果，與上述實(shí)施方式2同樣，不會(huì)發(fā)生 在隨著溫度上述而膨脹的探針頭的穿通有定位銷的部位產(chǎn)生龜裂等而引 起的破壞。
也可以假定間隔變換器的熱膨脹系數(shù)Cs與探針頭的熱膨脹系數(shù)Cp之 間存在Cs〉Cp的關(guān)系的情況。在該情況下，如上述實(shí)施方式2中說(shuō)明的 圖12中的定位孔261那樣，只要按照最低溫度環(huán)境下的定位銷位于定位
孔的內(nèi)緣部的方式進(jìn)行對(duì)位即可。
根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的探針卡，其包括多個(gè) 探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電
信號(hào)的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有 與電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；和間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變 所述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的 布線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)；所述探針的 兩端在具有檢查所述半導(dǎo)體晶片時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的 環(huán)境下與所述半導(dǎo)體晶片以及所述間隔變換器分別具有的所述電極焊盤(pán) 的中央部附近接觸。通過(guò)采用這樣的構(gòu)成，與上述實(shí)施方式1同樣，不管 檢查時(shí)的溫度環(huán)境如何都能可靠地使探針與接觸對(duì)象接觸。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式3，還具備多個(gè)定位銷，該多個(gè)定位銷固定于 間隔變換器，進(jìn)行所述間隔變換器與所述探針頭之間的定位，通過(guò)使分別 穿通各定位銷的定位孔的從探針頭表面中心以放射狀擴(kuò)展的直徑方向的 長(zhǎng)度大于定位銷的直徑，從而與上述實(shí)施方式2同樣，即使在探針頭的熱 膨脹系數(shù)與間隔變換器的熱膨脹系數(shù)之間存在差的情況下，在高溫時(shí)的半 導(dǎo)體晶片的檢査過(guò)程中，也不會(huì)破壞探針頭或間隔變換器。
尤其，根據(jù)本實(shí)施方式3，通過(guò)使全部的定位孔成為長(zhǎng)孔形狀，該長(zhǎng) 孔形狀將相對(duì)于探針頭表面中心以放射狀擴(kuò)展的方向作為長(zhǎng)邊方向，從而 探針頭相對(duì)于表面的中心以放射狀膨脹，所以不用擔(dān)心在探針頭的特點(diǎn)部 分施加過(guò)多的負(fù)載。
另外，在以上的說(shuō)明中，對(duì)定位銷以及定位孔分別為四個(gè)的情況進(jìn)行 了說(shuō)明，但定位銷以及定位孔的數(shù)量并非限定于此，也可以為三個(gè)或五個(gè) 以上。
(其他實(shí)施方式)
以上，作為用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，對(duì)實(shí)施方式1 3進(jìn)行了詳細(xì)
說(shuō)明，但本發(fā)明并非僅由這三個(gè)實(shí)施方式來(lái)限定。例如，本發(fā)明所涉及的 探針卡，作為圓盤(pán)狀以外的形狀也可以具備多邊形的表面形狀的探針頭， 這些形狀能根據(jù)檢査對(duì)象的形狀或電極焊盤(pán)的配置圖案來(lái)變更。 另外，也可以將內(nèi)插件或間隔變換器的各表面形狀設(shè)為與探針頭相似
的圓形。在該情況下，由于FWLT用的探針卡的對(duì)稱性最高，所以在探針 卡的平面度或平行度最優(yōu)先的情況下FWLT用的探針卡最合適。
除了上述之外，也可以設(shè)內(nèi)插件或間隔變換器的各表面為適當(dāng)?shù)恼?邊形，設(shè)探針頭為與該正多邊形相似的正多邊形。另外，根據(jù)內(nèi)插件或間 隔變換器的形狀的變化，保持部件的拔起形狀也變化。另外，在探針頭完 全與半導(dǎo)體晶片接觸的情況下，探針頭也可以為圓形。這樣，本發(fā)明的探 針卡也可具有形成圓盤(pán)以外的形狀的基板或探針頭，并且它們的形狀可以 根據(jù)檢查對(duì)象的形狀或設(shè)置于該檢查對(duì)象上的電極墊的配置圖案來(lái)進(jìn)行 變更。
從以上的說(shuō)明也可得知，本發(fā)明包括在此沒(méi)有記載的各式各樣的實(shí)施 方式等，并且在沒(méi)有脫離權(quán)利要求所特定的技術(shù)思想的范圍內(nèi)仍可實(shí)施各 種設(shè)計(jì)變更。
(工業(yè)實(shí)用性)
如上所述，本發(fā)明的探針卡適用于半導(dǎo)體晶片的電特性檢査，尤其適
合于進(jìn)行FWLT。
權(quán)利要求
1.一種探針卡，其對(duì)作為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體晶片和生成檢查用信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行電連接，其包括多個(gè)探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與所述半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電信號(hào)的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有與所述電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；和間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變所述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)，所述探針的兩端，在具有檢查所述半導(dǎo)體晶片時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的環(huán)境下，與所述半導(dǎo)體晶片以及所述間隔變換器分別具有的所述電極焊盤(pán)的中央部附近接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，該探針卡還具備多個(gè)定位銷，被固定于所述間隔變換器，進(jìn)行該間隔 變換器和所述探針頭的定位，所述探針頭具有用來(lái)分別穿通所述多個(gè)定位銷的多個(gè)定位孔，該多個(gè) 定位孔中的至少一個(gè)呈長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑的長(zhǎng)孔形 狀。
3. —種探針卡，其對(duì)作為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體晶片和生成檢査用信號(hào)的 電路結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行電連接，其包括多個(gè)探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與所述半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接 觸，以進(jìn)行電信號(hào)的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有與所述電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變所述基板具有的所述布線圖 案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布線并設(shè)置在與所述探針頭 相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)；和多個(gè)定位銷，被固定于所述間隔變換器，進(jìn)行該間隔變換器和所述探針頭的定位，所述探針頭具有用來(lái)分別穿通所述多個(gè)定位銷的多個(gè)定位孔，該多個(gè) 定位孔中的至少一個(gè)呈長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑的長(zhǎng)孔形 狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的探針卡，其特征在于， 所述探針頭的表面呈中心對(duì)稱的形狀，在通過(guò)該表面中心的對(duì)角線的兩端附近穿通一對(duì)定位銷，穿通該一對(duì)定位銷中的一個(gè)定位銷的定位孔，其平行于所述對(duì)角線的方向上的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的探針卡，其特征在于， 所述探針頭的表面呈中心對(duì)稱的形狀，在相對(duì)于該表面的中心對(duì)稱的位置穿通多個(gè)定位銷，穿通各定位銷的定位孔，其從所述表面中心以放射狀擴(kuò)展的直徑方向 的長(zhǎng)度大于所述定位銷的直徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的探針卡，其特征在于， 該探針卡還包括加固部件，其安裝于所述基板并加固所述基板；內(nèi)插板，其由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，介于所述基板和所述間隔變換器之間， 對(duì)所述基板的布線進(jìn)行中繼；保持部件，其固定于所述基板，對(duì)所述內(nèi)插板以及所述間隔變換器施 加壓力并迸行保持；和板簧，其固定于所述保持部件，將所述探針頭的表面、即所述多個(gè)探 針突出的表面的邊緣端部附近沿著四周向所述基板的方向按壓。
全文摘要
提供一種探針卡，該探針卡無(wú)論檢查時(shí)的溫度環(huán)境如何，都能可靠地使探針與接觸對(duì)象接觸。為了達(dá)到上述目的，采用下述結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)探針，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，與所述半導(dǎo)體晶片具有的電極焊盤(pán)接觸，以進(jìn)行電信號(hào)的輸入或輸出；探針頭，其收容并保持所述多個(gè)探針；基板，其具有與所述電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的布線圖案；和間隔變換器，其層疊于所述探針頭，改變所述基板具有的所述布線圖案的間隔并進(jìn)行中繼，具有對(duì)應(yīng)于該中繼后的布線并設(shè)置在與所述探針頭相對(duì)向一側(cè)的表面上的電極焊盤(pán)，所述探針的兩端，在具有檢查所述半導(dǎo)體晶片時(shí)的最低溫度和最高溫度的平均溫度的環(huán)境下，與所述半導(dǎo)體晶片以及所述間隔變換器分別具有的所述電極焊盤(pán)的中央部附近接觸。
文檔編號(hào)G01R1/073GK101346633SQ20068004921
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者中山浩志, 山田佳男, 藺牟田正吾, 長(zhǎng)屋光浩 申請(qǐng)人:日本發(fā)條株式會(huì)社