專利名稱：電連接裝置和使用該電連接裝置的試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體集成電路的試驗的電連接裝置和試驗裝置，特別是涉及適 于以一次或分為多次對形成在晶圓上的未切斷的許多集成電路進(jìn)行測試的裝置的電連接 裝置和試驗裝置。
背景技術(shù)：
以一次或分為多次對形成在半導(dǎo)體晶圓上的未切斷的許多集成電路(即被檢查 體)進(jìn)行測試的裝置一般包括檢查臺，其具有在上表面支承被檢查體的吸盤頂(Chuck top)；電連接裝置，其配置在吸盤頂?shù)纳戏剑糜趯⒈粰z查體與外部的電路連接起來。作為這樣的電連接裝置之一，存在如下裝置，該裝置包括芯片單元，其具有芯片 支承體和配置在該芯片支承體的上側(cè)的多個測試芯片；探針單元，其與該芯片單元隔開間 隔地位于該芯片單元的下方，具有探針支承體和配置在該探針支承體的下側(cè)的多個觸頭； 連接單元，其配置在上述芯片單元和上述探針單元之間，具有銷支承體和沿上下方向貫通 該銷支承體、上端和下端能夠分別向上述銷支承體的上方和下方突出的多個連接銷(專利 文獻(xiàn)1和2)。在上述以往技術(shù)中，各個測試芯片與外部的電路相連接，產(chǎn)生用于被檢查體的電 試驗的電信號，并且具有接收來自被檢查體的響應(yīng)信號并處理響應(yīng)信號的功能。因此，采用 上述以往技術(shù)，不需要配置了具有測試芯片的功能的多個電路的多個布線基板，所以上述 以往技術(shù)使在上述以往技術(shù)之前所必需的測試頭顯著小型化，試驗裝置變得廉價。但是，上述以往技術(shù)只不過是沿芯片單元、探針單元和連接單元的厚度方向?qū)⑺?們重疊起來，既沒有將這3個單元結(jié)合起來，也沒有使支承單元支承這3個單元。專利文獻(xiàn)1 日本特表平10-510682號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平11-251383號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，能夠解除結(jié)合地牢固結(jié)合芯片單元和連接單元以及探針單元 和連接單元。本發(fā)明的用于電連接被檢查體和外部裝置的電連接裝置包括芯片單元，其具有芯片支承體和配置在該芯片支承體的上側(cè)的多個電子元件；探 針單元，其與該芯片單元隔開間隔地位于該芯片單元的下方，具有探針支承體和配置該探 針支承體的下側(cè)的多個觸頭；連接單元，其配置在上述芯片單元和上述探針單元之間，具有 連接構(gòu)件支承體和以電連接上述芯片單元與上述探針單元的方式支承在上述連接構(gòu)件支 承體上的多個連接構(gòu)件；第1密封構(gòu)件，其配置在上述芯片單元和上述連接單元之間，從外 部封閉上述芯片單元和上述連接單元之間的第1空間；第2密封構(gòu)件，其配置在上述探針單 元和上述連接單元之間，從外部封閉上述探針單元和上述連接單元之間的第2空間；第1吸 引連接部和第2吸引連接部，它們將上述第1空間和第2空間分別與吸引裝置相連接。
上述芯片單元、上述探針單元和上述連接單元中的其中一個單元能夠具有被設(shè)在 使用該電連接裝置的試驗裝置上的支承基座支承的被支承部。上述第1吸引連接部能夠設(shè)置在上述芯片單元上，具有與上述第1空間連通的第1 孔，上述第2吸引連接部能夠設(shè)置在上述探針單元上，包括與上述第2空間連通的第2孔。本發(fā)明的電連接裝置還能夠包括分別配置在上述第1吸引連接部與上述吸引裝 置之間和第2吸引連接部與上述吸引裝置之間的第1和第2閥，該第1閥和第2閥能夠分 別解除封閉地封閉上述第1吸引連接部與上述吸引裝置之間和第2吸引連接部與上述吸引 裝置之間的吸引通路。本發(fā)明的電連接裝置還能夠包括以覆蓋上述電子元件的方式配置在上述探針單 元的上方的罩。本發(fā)明的電連接裝置還能夠包括用于將上述芯片單元和上述探針單元相對于上 述連接單元定位的定位銷。上述芯片單元能夠具有與上述芯片支承體隔開間隔地配置在該芯片支承體的上 方的第2芯片支承體和配置在該第2芯片支承體的上側(cè)的多個第2電子元件。各個連接構(gòu)件能夠包括沿上下方向貫通上述連接構(gòu)件支承體的連接銷，上述芯片 支承體能夠包括在上側(cè)配置有上述電子元件的芯片基板和具有用于配置該芯片基板的第1 開口的第1環(huán)狀體，上述探針支承體能夠具有在下側(cè)配置有上述觸頭的探針基板和具有用 于配置該探針基板的第2開口的第2環(huán)狀體，上述連接構(gòu)件支承體能夠包括板狀的銷保持 件和具有用于配置該銷保持件的第3開口的第3環(huán)狀體，上述連接銷沿上下方向貫通該銷 保持件。上述第1密封構(gòu)件可以配置在上述第1環(huán)狀體和第3環(huán)狀體之間，上述第2密封 構(gòu)件可以配置在上述第2環(huán)狀體和第3環(huán)狀體之間。上述第1環(huán)狀體能夠具有繞虛擬軸線延伸的環(huán)狀部和從該環(huán)狀部朝向上述虛擬 軸線延伸、在該環(huán)狀部的中心部相互結(jié)合的多個直線部，上述虛擬軸線是經(jīng)由上述芯片支 承體、上述連接構(gòu)件支承體和上述探針支承體向上下方向延伸的軸線，上述銷保持件能夠 包括配置在由上述環(huán)狀部和相鄰的上述直線部形成的各個空間中的、形成為扇形板狀的多 個銷支承片，該多個銷支承片分別保持多個上述連接銷。各個連接銷能夠包括主體部，其沿上下方向貫通上述銷保持件；上部針尖部，其 與該主體部的上端一體連接，從上述銷保持件向上方突出；下部針尖部，其與該主體部的下 端一體連接，從上述銷保持件向下方突出。各個連接銷能夠包括彈簧針，該彈簧針具有沿上下方向隔開間隔的一對銷構(gòu)件和 配置在兩銷構(gòu)件之間的彈簧構(gòu)件，該彈簧構(gòu)件對該兩銷構(gòu)件向使該兩銷構(gòu)件的前端部分別 從上述銷支承體向上方和下方突出的方向施力，上述連接構(gòu)件支承體還能夠包括分別配置 在上述銷保持件的上下表面上的電絕緣性的片構(gòu)件，該片構(gòu)件具有容許上述銷構(gòu)件的前端 部從該片構(gòu)件突出的孔。各個電子元件能夠包括集成而成的測試芯片，該測試芯片用于產(chǎn)生被檢查體的電 試驗所使用的電信號，并且接收并處理來自被檢查體的響應(yīng)信號。本發(fā)明的試驗裝置包括如上所述的電連接裝置；用于支承該電連接裝置的支承 基座；具有吸盤頂?shù)臋z查臺，該吸盤頂以面對上述電連接裝置側(cè)支承被檢查體的方式配置 在上述電連接裝置的下側(cè)。
本發(fā)明的試驗裝置還能夠包括第3密封構(gòu)件，其配置在上述檢查臺和上述電連 接裝置之間，從外部封閉上述檢查臺和上述電連接裝置之間的第3空間；第3吸引連接部， 其用于將上述第3空間與吸引裝置相連接。采用本發(fā)明，通過利用真空裝置那樣的吸引裝置吸引連接單元與芯片單元以及連 接單元與探針單元之間的第1和第2空間，從而能真空吸附芯片單元、探針單元和連接單元 并將它們能夠解除結(jié)合地牢固地結(jié)合起來。


圖1是表示本發(fā)明的試驗裝置的一實施例的主視圖，是用截面表示支承基座的主 視圖。圖2是表示本發(fā)明的電連接裝置的一實施例的剖視圖。圖3是放大電連接裝置的結(jié)合部及其附近的剖視圖。圖4是分解表示電連接裝置的縱剖視圖。圖5是從斜上方觀察電連接裝置所使用的芯片基板的立體圖。圖6是從斜下方觀察電連接裝置所使用的芯片基板的立體圖。圖7是電連接裝置所使用的銷保持件的俯視圖。圖8是從斜下方觀察電連接裝置所使用的探針基板的立體圖。圖9是表示電連接裝置和吸盤頂?shù)牧硪粚嵤├钠室晥D。圖10是表示芯片單元的另一實施例的剖視圖。圖11是表示應(yīng)用另一連接銷的連接單元的局部的縱剖視圖。圖12是表示連接單元的另一實施例的俯視圖。
具體實施例方式[關(guān)于術(shù)語]在本發(fā)明中，在圖1 4中，將上下方向稱為上下方向或Z方向，將左右方向稱為 左右方向或X方向，將紙背方向稱為前后方向或Y方向。但是，這些方向根據(jù)在將芯片單元、 探針單元和連接單元安裝在試驗裝置上的狀態(tài)下的這些單元的姿勢而不同。因此，本發(fā)明的電連接裝置也可以在這3個單元安裝在框那樣的支承構(gòu)件上的狀 態(tài)下、在本發(fā)明中所稱的上下方向?qū)嶋H上成為上下方向的狀態(tài)、成為上下方向顛倒的狀態(tài)、 成為斜方向的狀態(tài)等成為任意方向的狀態(tài)下使用。[第1實施例]參照圖1，試驗裝置10以形成在圓板狀的半導(dǎo)體晶圓12上的未切斷的許多集成電 路(未圖示)為被檢查體，以一次或分為多次同時對這些集成電路進(jìn)行檢查，即進(jìn)行試驗。 作為由試驗裝置10進(jìn)行的電試驗的對象物的各個集成電路，在上表面上具有焊盤電極那 樣的多個電極(未圖示)。試驗裝置10包括支承單元20 ；檢查臺22，其支承在支承單元20上，用于支承半 導(dǎo)體晶圓12 ；探針卡即電連接裝置對，其以位于檢查臺22的上方的方式支承在支承單元 20上，進(jìn)行針對半導(dǎo)體晶圓12的電信號的發(fā)送接收；外部裝置26(參照圖2)，其具有各種 電路。
支承單元20在向XY方向延伸的基板30上的沿XY方向隔開間隔的多個位置分別 以向上方延伸的狀態(tài)安裝支柱32，在這些支柱32的上端部與基板30平行地安裝有板狀的 支承基座34。支承基座34具有容納電連接裝置M的圓形的開口 36。在開口 36的周圍限定開 口 36的緣部成為承接并支承電連接裝置M的朝上臺階部38。檢查臺22是如下的公知機(jī)構(gòu)使具有能夠解除地真空吸附晶圓12的多個吸附槽 的吸盤頂40支承在臺移動機(jī)構(gòu)42的上部，利用臺移動機(jī)構(gòu)42使吸盤頂40沿XH方向即 三維移動并且繞向上下方向延伸的虛擬的θ軸線52呈角度地旋轉(zhuǎn)。因此，在進(jìn)行電試驗之前，使晶圓12在被能夠解除地真空吸附在檢查臺22上的狀 態(tài)下沿前后、左右和上下方向三維移動，并且繞θ軸線52呈角度地旋轉(zhuǎn)，從而將集成電路 的各個電極定位成能夠與板狀的觸頭44的針尖相接觸。電連接裝置M包括形成為圓板狀的元件單元即芯片單元46、具有多個觸頭44的 圓板狀的探針單元48、電連接這兩個單元46、48的內(nèi)部布線的圓板狀的連接單元50。電連接裝置M將這3個單元46、48、50沿厚度方向重合并能夠解除地真空結(jié)合起 來，而且具有整體以θ軸線52為中心的圓板狀的形狀。參照圖2 圖8，進(jìn)一步詳細(xì)說明上述電連接裝置Μ。芯片單元46在圓板狀的芯片支承體58的上側(cè)配置有分別作為電子元件發(fā)揮作用 的多個(M)測試芯片56。各個測試芯片56與能夠同時進(jìn)行試驗的多個(N)被檢查體(集 成電路)中的一個相對應(yīng)。各個測試芯片56是以產(chǎn)生用于相對應(yīng)的各個被檢查體的電試驗的電信號、且接 收來自相對應(yīng)的各個被檢查體的響應(yīng)信號并進(jìn)行處理的方式切斷形成在半導(dǎo)體晶圓上的 集成電路而形成的集成電路芯片，各個測試芯片56用于執(zhí)行相對應(yīng)的各個被檢查體的電試驗。參照圖2 6，芯片支承體58具有在上表面上配置有多個測試芯片56的圓板狀的 芯片基板60和繞芯片基板60延伸的環(huán)狀體62。而且，芯片基板60以其上下表面分別在上 下暴露出的狀態(tài)容納在環(huán)狀體62的開口 6 (參照圖3和4)中。芯片基板60是含玻璃環(huán)氧、聚酰亞胺那樣的樹脂、陶瓷、它們的層疊體等由電絕 緣材料形成為圓板狀的多層布線基板，而且具有許多內(nèi)部布線64，并且，芯片基板60在上 表面上具有與測試芯片56的電極相連接的許多連接盤(未圖示)、在下表面上具有許多其 他的連接盤66，在上表面上還具有多個連接器68。許多內(nèi)部布線64中的多個內(nèi)部布線64的上端部與和測試芯片56的電極相連接 的未圖示的上述連接盤相連接，其余的多個內(nèi)部布線64的上端部與連接器68的端子相連 接。各個內(nèi)部布線64的下端部與連接盤66相連接。如圖1和2所示，在各個連接器68上 結(jié)合有與外部裝置26電連接的其他的連接器70。環(huán)狀體62是板狀的環(huán)狀體，而且在上端內(nèi)側(cè)具有從上端部向內(nèi)側(cè)突出的朝內(nèi)凸 緣部62b，并且，在沿圓周方向隔開間隔的多個位置上分別具有沿上下方向貫通的定位孔 62c。在將芯片基板60的上表面外周緣部壓靠到凸緣部62b的下表面上而維持氣密性 的狀態(tài)下，以及在環(huán)狀體62繞芯片基板60同軸延伸的狀態(tài)下，利用多個螺紋構(gòu)件(未圖
7示)能夠分離地將芯片基板60和環(huán)狀體62結(jié)合起來。但是，也可以在利用粘接劑維持芯 片基板60的上表面外周緣部和凸緣部62b的下表面的氣密性的狀態(tài)下將芯片基板60和環(huán) 狀體62結(jié)合起來。參照圖2 4以及圖8，探針單元48在圓板狀的探針支承體72的下側(cè)配置有多個 觸頭44。探針支承體72具有在下表面配置有多個觸頭44的圓板狀的探針基板74和繞探 針基板74延伸的環(huán)狀體76，而且探針基板74以其上下表面分別在上下暴露出的狀態(tài)容納 在環(huán)狀體76的開口 76a中。探針基板74與芯片基板60相同地，是含玻璃環(huán)氧、聚酰亞胺那樣的樹脂、陶瓷、它 們的層疊體等由電絕緣材料形成為具有與芯片基板60大致相同的直徑尺寸的圓板狀的布 線基板，而且具有許多內(nèi)部布線78，并且，探針基板74在上表面上具有多個連接盤80 (參照 圖3)，在下表面上具有多個探針盤82 (參照圖3)。各個觸頭44是日本特開2006-337080號公報、日本特開2007-113946號公報、日 本特開2009-115477號公報等中記載的、具有沿上下方向延伸的基座部(安裝區(qū)域)、從該 基座部的下端部向X方向或Y方向延伸的臂區(qū)域以及從該臂區(qū)域的前端部向下方突出的針 尖區(qū)域的公知結(jié)構(gòu)。將各個觸頭44以臂區(qū)域向X方向或Y方向延伸且針尖區(qū)域向下方突出的狀態(tài)、在 基座部的上端部處利用軟釬焊、焊接等適當(dāng)?shù)姆椒ǔ蕬冶哿籂罟潭ㄔ谔结槺P82上。各個內(nèi) 部布線78的上端部和下端部分別與連接盤80和探針盤82相連接。 環(huán)狀體76與環(huán)狀體62相同地，是板狀的環(huán)狀體，而且在下端內(nèi)側(cè)具有從下端部向 內(nèi)側(cè)突出的朝內(nèi)凸緣部76b，并且，在沿圓周方向隔開間隔的多個位置上分別具有沿上下方 向貫通的定位孔76c。與芯片基板60和環(huán)狀體62的結(jié)合相同地，在將探針基板74的下表面外周緣部壓 靠到凸緣部76b的上表面上而維持氣密性的狀態(tài)下，以及在環(huán)狀體76繞探針基板74同軸 延伸的狀態(tài)下，利用多個螺紋構(gòu)件(未圖示)能夠分離地將探針基板74和環(huán)狀體76結(jié)合 起來。但是，也可以在利用粘接劑維持探針基板74的下表面外周緣部和凸緣部76b的上表 面的氣密性的狀態(tài)下將探針基板74和環(huán)狀體76結(jié)合起來。如圖2、3、4和7所示，連接單元50在圓板狀的銷支承體88上支承有用于電連接 連接盤66和80的許多連接銷86。銷支承體88使連接銷86以這些連接銷86沿上下方向 貫通圓板狀的銷保持件90的狀態(tài)支承在銷保持件90上，銷保持件90容納在板狀的環(huán)狀體 92的開口 9 中。銷保持件90和環(huán)狀體92在外周緣部和內(nèi)周緣部分別具有朝上臺階部和朝下臺階 部，而且在相互推壓這些臺階部而維持氣密性的狀態(tài)下，以及在環(huán)狀體92同軸地位于銷保 持件90的周圍的狀態(tài)下，利用多個螺紋構(gòu)件(未圖示)能夠分離地將銷保持件90和環(huán)狀 體92結(jié)合起來。但是，也可以在利用粘接劑維持上述兩端部的氣密性的狀態(tài)下將銷保持件 90和環(huán)狀體92結(jié)合起來。各個連接銷86由導(dǎo)電性材料呈細(xì)線狀或板狀制作而成，而且具有沿厚度方向貫 通銷保持件90的主體部、與主體部的上部一體連接的橫U字狀的上部針尖部、與主體部的 下部一體連接的橫U字狀的下部針尖部。上部針尖部的上端部和下部針尖部的下端部分別 從銷保持件90向上方和下方突出。
環(huán)狀體92與環(huán)狀體62相同地，是板狀的環(huán)狀體，而且在沿圓周方向隔開間隔的多 個位置上分別具有向上下方向突出的定位銷94。各個定位銷94與定位孔62c和76c中的 任一個相對應(yīng)，而且插入到相對應(yīng)的定位孔62c或76c中。由此，芯片單元46和探針單元48被相對于連接單元50定位，以各個連接銷86與 所對應(yīng)的連接盤66和80相接觸的正確的位置關(guān)系組合在一起，并且以將θ軸線52作為 共同的中心軸線的方式與銷支承體88同軸地結(jié)合在一起。環(huán)狀體92具有繞θ軸線52延伸、向芯片單元46側(cè)開放的環(huán)狀的凹部，并且具有 繞θ軸線52延伸、向探針單元48側(cè)開放的環(huán)狀的凹部。在各個凹部配置有0形密封件那 樣的環(huán)狀的密封構(gòu)件96。在將芯片單元46、探針單元48和連接單元50結(jié)合起來的狀態(tài)下，各個密封構(gòu)件 96將芯片單元46和連接單元50之間的空間或探針單元48和連接單元50之間的空間相對 于電連接裝置M的周圍的外部空間維持為氣密。芯片單元46和探針單元48分別如后所述地通過將連接單元50側(cè)的空間維持為 低壓力來牢固地結(jié)合在連接單元50上。但是，在將芯片單元46和探針單元48的連接單元50側(cè)的空間維持為低壓力之 前，也可以利用多個螺紋構(gòu)件將芯片單元46和探針單元48預(yù)固定在連接單元50上，由此 可以防止芯片單元46、探針單元48與連接單元50的分離。為了排出芯片單元46和探針單元48的連接單元50側(cè)的空間內(nèi)的氣體，芯片單元 46和探針單元48分別具有連通連接單元50側(cè)的空間和外部空間的貫通孔100和102。在 圖示的例子中，貫通孔100設(shè)置在芯片基板60和環(huán)狀體62上，貫通孔102設(shè)置在探針基板 74和環(huán)狀體76上。貫通孔100和102分別通過管104和106與真空機(jī)械那樣的、一個共用的或分別 對應(yīng)的吸引裝置(未圖示)相連接，作為與吸引裝置相連接的連接部發(fā)揮作用。管104和 106分別具有開閉這些氣體用流路的閥108和110。如上所述，利用吸引裝置分別對芯片單元46和探針單元48的連接單元50側(cè)的空 間進(jìn)行減壓，之后關(guān)閉閥108、110，將芯片單元46和探針單元48的連接單元50側(cè)的空間維 持為比外部空間低的壓力，從而將芯片單元46和探針單元48分別與連接單元50結(jié)合在一 起。通過使連接單元50側(cè)的空間為大氣壓，能夠進(jìn)行芯片單元46和探針單元48與連 接單元50的分離。在將環(huán)狀體92的周緣部載置在支承基座34的朝上臺階部38上的狀態(tài)下，使多個 螺紋構(gòu)件112穿通環(huán)狀體92的貫通孔92b (參照圖4)而螺紋接合在支承基座34上，從而 將電連接裝置M能夠分離地結(jié)合在支承基座34上而支承在支承單元20上。在進(jìn)行試驗時，向被檢查體的對應(yīng)的電極推壓觸頭44的針尖，在該狀態(tài)下從各個 測試芯片56向被檢查體供給試驗信號，來自各個被檢查體的響應(yīng)信號輸出到所對應(yīng)的測 試芯片56。各個測試芯片56根據(jù)來自對應(yīng)的被檢查體的響應(yīng)信號，判斷該被檢查體的好 壞。通過將芯片單元46與連接單元50之間和探針單元48與連接單元50之間的空間 的壓力改變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹?，能夠調(diào)整連接銷86與連接盤66之間和連接銷86與連接盤80之
9間的相對的推壓力。如上所述，當(dāng)能夠改變或調(diào)整連接盤66與連接銷86和連接盤80與連 接銷86之間的推壓力時，具有下面的優(yōu)點(diǎn)。能夠根據(jù)被檢查體的種類將連接盤66與連接銷86之間的相對的推壓力、連接盤 80與連接銷86之間的相對的推壓力改變或調(diào)整為不同或相同的值。而且，能夠根據(jù)被檢查 體的電極和觸頭44之間的相對的推壓力，改變或調(diào)整連接盤66與連接銷86之間和連接盤 80與連接銷86之間的相對的推壓力。結(jié)果是，在如集成電路那樣應(yīng)用微弱電流、微弱電壓的高頻信號的被檢查體的試 驗中，能夠?qū)⑦B接盤66與連接銷86之間和連接盤80與連接銷86之間的接觸部等上的接 觸電阻值設(shè)定為最佳值。[第2實施例]參照圖9，在該實施例中，吸盤頂40除了為了能夠解除地真空吸附半導(dǎo)體晶圓12 而具有與真空源相連接的多個吸附槽120之外，還具有將吸盤頂40和探針單元48之間的 空間與外部空間連通的貫通孔122和繞θ軸線52延伸、向探針單元48側(cè)開放的環(huán)狀的凹 部，在該凹部內(nèi)配置有0形密封件那樣的環(huán)狀的密封構(gòu)件124。為了排出吸盤頂40和探針單元48之間的空間內(nèi)的氣體，貫通孔122通過管126 與吸引裝置(未圖示)相連接，作為與吸引裝置相連接的連接部發(fā)揮作用。管1 具有開 閉該氣體用流路的閥128。管1 所連接的吸引裝置可以是與管104和106所連接的吸引 裝置共用的裝置，也可以是單獨(dú)的裝置。利用吸引裝置對吸盤頂40和探針單元48之間的空間進(jìn)行減壓，之后關(guān)閉閥128， 將該空間維持為比外部空間低的壓力，從而將吸盤頂40和探針單元48結(jié)合在一起。通過使吸盤頂40和探針單元48之間的空間內(nèi)為大氣壓，能夠進(jìn)行兩者的分離。通 過將吸盤頂40和探針單元48之間的空間內(nèi)的壓力改變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹?，能夠調(diào)整各個觸頭44 與被檢查體的電極之間的壓力(即針壓)。其結(jié)果，在如集成電路那樣應(yīng)用微弱電流、微弱電壓的高頻信號的被檢查體的試 驗中，能夠?qū)⒈粰z查體的電極和觸頭的針尖之間的接觸部上的接觸電阻值設(shè)定為最佳值。[芯片單元的另一實施例]參照圖10，在該實施例中，芯片單元46還具有在芯片支承體58的芯片基板60的 上方隔開間隔配置的圓板狀的第2芯片支承體130和配置在第2芯片支承體130的上側(cè)的 多個第2測試芯片132，而且在第2芯片支承體130上配置有連接器68。第2芯片支承體130如芯片基板60那樣，是由電絕緣材料形成為圓板狀的多層布 線基板，而且具有許多內(nèi)部布線136，并且，第2芯片支承體130在上表面上具有與第2測試 芯片132的電極相連接的許多連接盤(未圖示)、在下表面上具有許多其他的連接盤(未圖 示)。第2芯片支承體130與芯片基板60平行地支承在從芯片基板60向上方延伸的多個 支柱138上。許多內(nèi)部布線136中、多個內(nèi)部布線136的上端部與和第2測試芯片132的電極 相連接的未圖示的連接盤相連接，其余的多個內(nèi)部布線136的上端部與連接器68的端子相 連接。各個內(nèi)部布線136的下端部與設(shè)置在下表面上的未圖示的其他連接盤相連接。設(shè)置在第2芯片支承體130的下表面上的其他各個連接盤通過連接器那樣的電連 接件140與設(shè)于芯片基板60上的內(nèi)部布線144電連接。各個內(nèi)部布線144的下端部與設(shè)于芯片基板60的下表面上的連接盤146相連接。各個第2測試芯片132具有與測試芯片56相同的功能，并且作為與測試芯片56 相同地進(jìn)行動作的電子元件發(fā)揮作用。采用圖10所示的裝置，與圖1 4所示的裝置相比，能夠配置更多的觸頭44和測 試芯片56、132，因此能夠一次同時對更多的被檢查體進(jìn)行測試，由此能夠提高試驗效率。在圖10所示的實施例中，電連接裝置還包含以覆蓋測試芯片56、132的方式配置 在芯片單元46的上方的罩134。由此，能保護(hù)測試芯片56、132免受周圍的塵埃的污染。也 可以在圖1 4所示的電連接裝置上配置與罩134相同種類的罩。[連接銷的另一實施例]參照圖11，銷支承體150將彈簧針(pogo pin)用作連接銷152。各個彈簧針即各個連接銷152具有筒狀構(gòu)件154 ；第1銷構(gòu)件156，其能夠向筒狀 構(gòu)件154的長度方向移動地配置在筒狀構(gòu)件154的一端部；第2銷構(gòu)件158，其能夠向筒狀 構(gòu)件1 的長度方向移動地配置在筒狀構(gòu)件IM的另一端部；壓縮螺旋彈簧160，其位于筒 狀構(gòu)件154內(nèi)，配置在第1銷構(gòu)件156和第2銷構(gòu)件158之間，沿使第1銷構(gòu)件156和第2 銷構(gòu)件158的前端部分別從筒狀構(gòu)件154的一端部和另一端部突出的方向(即，第1銷構(gòu) 件156和第2銷構(gòu)件158相互離開的方向)對第1銷構(gòu)件156和第2銷構(gòu)件158施力。筒狀構(gòu)件154、第1銷構(gòu)件156和第2銷構(gòu)件158以及螺旋彈簧160均由導(dǎo)電性材 料制作而成。第1銷構(gòu)件156和第2銷構(gòu)件158不能脫落地保持在筒狀構(gòu)件巧4上。各個連接銷152的筒狀構(gòu)件154穿通圓板狀的銷保持件162的貫通孔，在筒狀構(gòu) 件巧4處不能脫落地保持在銷保持件162上。在銷保持件162的上下兩表面上分別固定有 由電絕緣性材料制作而成的片構(gòu)件164。第1銷構(gòu)件156和第2銷構(gòu)件158分別貫通上側(cè) 和下側(cè)的片構(gòu)件164，在上方和下方突出。但是，筒狀構(gòu)件巧4不貫通兩片構(gòu)件164，其上端和下端與片構(gòu)件164相抵接。由 此，通過使筒狀構(gòu)件1 位于銷保持件162內(nèi)，能防止各個連接銷152從銷保持件162脫落。[連接單元的另一實施例]參照圖12，連接單元170的板狀的環(huán)狀體172具有繞θ軸線52延伸的環(huán)狀部174 和從環(huán)狀部174朝向環(huán)狀部174的曲率半徑的中心延伸、在環(huán)狀部174的中心部相互結(jié)合 的多個直線部176。銷支承體182具有配置在由環(huán)狀部174和相鄰的直線部176形成的各個空間180 中的、形成為扇形板狀的多個銷支承片178。在各個銷支承片178上以貫通銷支承片178的 狀態(tài)保持有多個連接銷86。這些銷支承片178共同形成銷保持件。在環(huán)狀部174的內(nèi)側(cè)以及各個直線部176的兩側(cè)部形成有支承銷支承片178的臺 階部。銷支承片178利用多個螺紋構(gòu)件(未圖示)安裝在環(huán)狀部174的上述臺階部上。采用上述連接單元170，銷支承體182被從環(huán)狀部174朝向θ軸線52延伸、在中 心部相互結(jié)合的多個直線部176加強(qiáng)，因此，在高溫試驗中，即使探針單元48特別是探針基 板74的中央部由于熱膨脹而欲向上方變形，也能抑制那樣的熱變形。其結(jié)果，能防止伴隨 著熱變形的觸頭44的針尖位置的變化。工業(yè)實用性在上述各個實施例中，各個觸頭44雖然是如日本特開2008-1452Μ號公報所述使用金屬細(xì)線的構(gòu)件，但也可以是使用具有如圖11所示的形狀和構(gòu)造的彈簧針的構(gòu)件等具 有公知的其他構(gòu)造和形狀的構(gòu)件。本發(fā)明也能應(yīng)用于使用繼電器、電容器、電阻器等其他元件替代具有如上所述的 功能的測試芯片作為各個電子元件的裝置。本發(fā)明并不限定于上述實施例，只要不脫離權(quán)利要求書所述的主旨，就能夠進(jìn)行 各種變形。
權(quán)利要求
1.一種電連接裝置，其用于電連接被檢查體和外部裝置，該電連接裝置包括 芯片單元，其具有芯片支承體和配置在該芯片支承體的上側(cè)的多個電子元件；探針單元，其與該芯片單元隔開間隔地位于該芯片單元的下方，具有探針支承體和配 置該探針支承體的下側(cè)的多個觸頭；連接單元，其配置在上述芯片單元和上述探針單元之間，具有連接構(gòu)件支承體和以 電連接上述芯片單元與上述探針單元的方式支承在上述連接構(gòu)件支承體上的多個連接構(gòu) 件；第1密封構(gòu)件，其配置在上述芯片單元和上述連接單元之間，從外部封閉上述芯片單 元和上述連接單元之間的第1空間；第2密封構(gòu)件，其配置在上述探針單元和上述連接單元之間，從外部封閉上述探針單 元和上述連接單元之間的第2空間；第1吸引連接部和第2吸引連接部，它們分別將上述第1空間和第2空間與吸引裝置 相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，上述芯片單元、上述探針單元和上述連接單元中的其中一個單元具有被設(shè)在應(yīng)用該電 連接裝置的試驗裝置上的支承基座支承的被支承部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，上述第1吸引連接部設(shè)置在上述芯片單元上，具有與上述第1空間連通的第1孔，上述 第2吸引連接部設(shè)置在上述探針單元上，包括與上述第2空間連通的第2孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，該電連接裝置還包括分別配置在上述第1吸引連接部和上述吸引裝置之間與上述第2 吸引連接部和上述吸引裝置之間的第1和第2閥，該第1和第2閥分別能夠解除封閉地封 閉上述第1吸引連接部與上述吸引裝置之間和上述第2吸引連接部與上述吸引裝置之間的 吸引通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，該電連接裝置還包括以覆蓋上述電子元件的方式配置在上述探針單元的上方的罩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，該電連接裝置還包括用于將上述芯片單元和上述探針單元相對于上述連接單元定位 的定位銷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，上述芯片單元具有與上述芯片支承體隔開間隔地配置在上述芯片支承體的上方的第2 芯片支承體和配置在該第2芯片支承體的上側(cè)的多個第2電子元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，各個連接構(gòu)件包含沿上下方向貫通上述連接構(gòu)件支承體的連接銷， 上述芯片支承體包括在上側(cè)配置有上述電子元件的芯片基板和具有用于配置該芯片 基板的第1開口的第1環(huán)狀體，上述探針支承體包括在下側(cè)配置有上述觸頭的探針基板和具有用于配置該探針基板 的第2開口的第2環(huán)狀體，上述連接構(gòu)件支承體包括板狀的銷保持件和具有用于配置該銷保持件的第3開口的第3環(huán)狀體，上述連接銷沿上下方向貫通該銷保持件，上述第1密封構(gòu)件配置在上述第1環(huán)狀體和第3環(huán)狀體之間，上述第2密封構(gòu)件配置 在上述第2環(huán)狀體和第3環(huán)狀體之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接裝置，其中，上述第3環(huán)狀體包括繞虛擬軸線延伸的環(huán)狀部和從該環(huán)狀部朝向上述虛擬軸線延伸、 在該環(huán)狀部的中心部相互結(jié)合的多個直線部，上述虛擬軸線是經(jīng)由上述芯片支承體、上述 連接構(gòu)件支承體和上述探針支承體向上下方向延伸的軸線，上述銷保持件包括配置在由上述環(huán)狀部和相鄰的上述直線部形成的空間中的、形成為 扇形板狀的多個銷支承片，該多個銷支承片分別用于保持多個上述連接銷。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接裝置，其中，各個連接銷包括主體部，其沿上下方向貫通上述銷保持件；上部針尖部，其與該主體 部的上端一體連接，從上述銷保持件向上方突出；下部針尖部，其與該主體部的下端一體連 接，從上述銷保持件向下方突出。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接裝置，其中，各個連接銷包括彈簧針，該彈簧針具有沿上下方向隔開間隔的一對銷構(gòu)件和配置在兩 銷構(gòu)件之間的彈簧構(gòu)件，該彈簧構(gòu)件對該兩銷構(gòu)件向使該兩銷構(gòu)件的前端部分別從上述銷 支承體向上方和下方突出的方向施力，上述連接構(gòu)件支承體還包括分別配置在上述銷保持件的上下表面上的電絕緣性的片 構(gòu)件，該片構(gòu)件具有容許上述銷構(gòu)件的前端部從該片構(gòu)件突出的孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接裝置，其中，各個電子元件包括集成而成的測試芯片，該測試芯片用于產(chǎn)生被檢查體的電試驗所使 用的電信號，并且接收并處理來自被檢查體的響應(yīng)信號。
13.一種試驗裝置，該試驗裝置包括用于電連接被檢查體和外部裝置的、權(quán)利要求1 所述的電連接裝置；用于支承該電連接裝置的支承基座；具有吸盤頂?shù)臋z查臺，該吸盤頂 以將被檢查體支承在上述電連接裝置側(cè)的方式配置在上述電連接裝置的下側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的試驗裝置，其中，該試驗裝置還包括第3密封構(gòu)件，其配置上述檢查臺和上述電連接裝置之間，從外部 封閉上述檢查臺和上述電連接裝置之間的第3空間；第3吸引連接部，其用于將上述第3空 間與吸引裝置相連接。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠解除結(jié)合地牢固結(jié)合芯片單元與連接單元、探針單元與連接單元的電連接裝置和使用該電連接裝置的試驗裝置。該電連接裝置包括芯片單元，其在芯片支承體的上側(cè)配置多個電子元件；探針單元，其在探針支承體的下側(cè)配置多個觸頭；配置在芯片單元和探針單元之間的連接單元，其在連接構(gòu)件支承體上配置有用于電連接芯片單元和探針單元的多個連接構(gòu)件。將芯片單元與連接單元及探針單元與連接單元真空結(jié)合起來。
文檔編號G01R31/28GK102074825SQ20101052621
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者長谷川昌志, 鷲尾賢一 申請人:日本麥可羅尼克斯股份有限公司