專利名稱：探針卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對晶片等被檢體進(jìn)行電特性檢測時所使用的探針卡，更具體地說，涉及具有平行調(diào)整機(jī)構(gòu)的探針卡，該平行調(diào)整機(jī)構(gòu)可以調(diào)整探針卡和被檢體以使之平行，并使兩者始終以均勻的接觸壓力接觸。
背景技術(shù)：
探針卡安裝在例如圖7所示的探測裝置上而進(jìn)行使用。如該圖所示，探測裝置包括搬運(yùn)晶片W的裝載室1、和對從裝載室1搬運(yùn)過來的晶片W進(jìn)行電特性檢測的探測室2，當(dāng)在裝載室1內(nèi)、在晶片W的搬運(yùn)過程中對晶片W進(jìn)行預(yù)先調(diào)準(zhǔn)之后，在探測室2內(nèi)對晶片W進(jìn)行電特性檢測。
如圖7所示，探測室2包括載置經(jīng)預(yù)先調(diào)準(zhǔn)的晶片W并且可以進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的載置臺(主卡盤)3；使主卡盤3在X和Y方向上移動的XY工作臺4；配置在通過該XY工作臺4而進(jìn)行移動的主卡盤3的上方的探針卡5；以及使探針卡5的多個探針5A與主卡盤3上的晶片W的多個電極焊盤正確地進(jìn)行對位的對位機(jī)構(gòu)(調(diào)準(zhǔn)機(jī)構(gòu))6。
另外，如圖7所示，在探測室2的頂板7上可旋轉(zhuǎn)地配置有檢測器的測試頭T，測試頭T與探針卡5通過工作特性基板(performance board)(圖中未示出)而電連接。另外，將主卡盤3上的晶片W的溫度例如設(shè)定在-20℃～+150℃的溫度范圍內(nèi)，從測試器將檢測用信號經(jīng)由測試頭T和工作特性基板發(fā)送給探針5A，并從探針5A向晶片W的電極焊盤施加檢測用信號，從而對在晶片W上形成的多個半導(dǎo)體元件(器件)進(jìn)行電特性檢測。當(dāng)進(jìn)行高溫檢測時，通過內(nèi)置于主卡盤3內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(加熱機(jī)構(gòu))將晶片W加熱至規(guī)定的溫度(100℃以上)來進(jìn)行晶片的檢測。
下面參照圖8的(a)、(b)對探針卡5進(jìn)行說明。例如如圖8的(a)所示，探針卡5具有接觸器51，具有多個探針51A；作為中間部件的多個接觸子52，與接觸器51的上表面連接并具有彈力；印刷線路板53，與這些接觸子52電接觸；加強(qiáng)部件54，其由不銹鋼等金屬制成，對印刷線路板53進(jìn)行加強(qiáng)；以及連結(jié)裝置55，將印刷電路板53與加強(qiáng)部件54連結(jié)為一體。例如如圖8的(a)、(b)所示，在探針卡5上安裝有探針卡支承件8，通過探針卡支承件8將探針卡5安裝在探測裝置上。
連結(jié)裝置55具有第一固定件55A，將接觸器51固定在印刷線路板53上；第二固定件55B，將第一固定件55A固定在印刷線路板53上；以及多個螺釘部件55C，將第二固定件55B連結(jié)固定在印刷線路板53上。并且，接觸器51被第一固定件55A上所安裝的多個板簧55D壓向印刷線路板53一側(cè)，第一固定件55A被第二固定件55B上所安裝的多個板簧55D壓向印刷線路板53一側(cè)。
另外，如圖8的(a)所示，探針卡5具有壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)56，該壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)56對安裝在接觸器51上的多個接觸子52與印刷線路板53的接觸壓力進(jìn)行調(diào)整，可以將各個接觸子52的接觸壓力調(diào)整為適當(dāng)?shù)闹?。因此，即使由于檢測時的熱量的影響而在印刷線路板53上產(chǎn)生了一些凹凸等而造成平坦性下降，并導(dǎo)致各個接觸子52與印刷線路板53的接觸變得不穩(wěn)定，也可以通過用壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)56對接觸壓力進(jìn)行調(diào)整來消除接觸不良。例如在專利文獻(xiàn)1中公開了具有這種壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的探針卡5。在專利文獻(xiàn)1中記載了對晶片等被檢體進(jìn)行電特性檢測時所使用的探針，更具體地說，記載了可以降低檢測時的針壓的探針。
專利文獻(xiàn)1日本公布專利公報2001-524258號公報。

發(fā)明內(nèi)容
以往的探針卡5可以通過壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)56來消除接觸器51與印刷線路板53的接觸不良，當(dāng)安裝在探測裝置內(nèi)的探針卡5與探測裝置內(nèi)的主卡盤3上的晶片W之間的平行被破壞時，由于難以使用探測裝置內(nèi)的其他機(jī)構(gòu)使兩者平行，所以也可以使用壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)56來使接觸器51與晶片W平行。但是，此時安裝在接觸器51上的多個接觸子52與印刷線路板53之間的平行被破壞，從而產(chǎn)生了各個接觸子52與印刷線路板53的接觸不良。在極端的情況下，如圖8的(b)所示，會出現(xiàn)無法與印刷線路板53接觸的接觸子52，從而無法對晶片W進(jìn)行檢測。對于不具有接觸子52或壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)56、而是接觸器與印刷線路板直接連接的探針卡來說也存在著同樣的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種具有平行調(diào)整機(jī)構(gòu)的探針卡，該平行調(diào)整機(jī)構(gòu)即使在探針卡的接觸器與探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行被破壞時也能夠?qū)烧哒{(diào)整為平行狀態(tài)，從而能夠進(jìn)行高可靠性的檢測。
本發(fā)明的探針卡通過固定件而被安裝在探測裝置上，該探針卡具有接觸器；電路基板，與該接觸器電連接；加強(qiáng)部件，對該電路基板進(jìn)行加強(qiáng)；以及平行調(diào)整機(jī)構(gòu)，對所述接觸器和配置在所述探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行度進(jìn)行調(diào)整。
所述平行調(diào)整機(jī)構(gòu)也可以具有使所述探針卡在所述固定件上浮起的多個平行調(diào)整單元。
也可以使所述電路基板與所述加強(qiáng)部件重合并通過多個連結(jié)部件來連結(jié)兩者。
也可以在所述接觸器與所述電路基板之間具有使上述兩者彈性電接觸的中間部件。
所述探針卡也可以在所述接觸器與所述電路基板之間、以及所述電路基板與所述加強(qiáng)部件之間分別具有彈性部件。
所述探針卡也可以具有調(diào)整所述接觸器與所述電路基板的接觸壓力的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)。
所述接觸器也可以具有陶瓷基板、以及設(shè)置在所述陶瓷基板的與所述被檢體接觸的表面一側(cè)的多個探針。
根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)探針卡的接觸器與探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行被破壞時，也可以將兩者調(diào)整為平行狀態(tài)，從而進(jìn)行高可靠性的檢測。


圖1的(a)、(b)是示出本發(fā)明的探針卡的實施方式的截面圖；其中(a)是示出調(diào)整前的狀態(tài)的截面圖，(b)是示出調(diào)整了平行狀態(tài)之后的狀態(tài)的截面圖；圖2的(a)、(b)是與圖1的(a)、(b)相當(dāng)?shù)摹⑹境霰景l(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖；圖3是與圖1的(a)相當(dāng)?shù)?、示出本發(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖；圖4是示出圖3所示的探針卡受到的溫度影響的說明圖；圖5是與圖1的(a)相當(dāng)?shù)摹⑹境霰景l(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖；圖6的(a)、(b)是與圖1的(a)、(b)相當(dāng)?shù)?、示出本發(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖；圖7是部分地截斷探測裝置的一個示例來進(jìn)行表示的主視圖；圖8的(a)、(b)是以往的探針卡的示意圖；其中(a)是其截面圖；(b)是示出將探針卡和主卡盤上的晶片調(diào)整為平衡狀態(tài)的狀態(tài)的截面圖。
標(biāo)號說明10、10A、10B、10C、10D探針卡11接觸器11A陶瓷基板11B探針12印刷線路板(電路基板)13加強(qiáng)部件14探針卡支承件(固定件)15平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15A平行調(diào)整單元16接觸子、內(nèi)插器(中間部件)18壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)20、21彈性部件
具體實施例方式
下面，根據(jù)圖1～圖6所示的各個實施例來說明本發(fā)明。圖1是示出本發(fā)明的探針卡的一個實施方式的截面圖，其中(a)是示出調(diào)整前的狀態(tài)的截面圖，(b)是示出調(diào)整了平行狀態(tài)之后的狀態(tài)的截面圖。圖2的(a)、(b)是與圖1的(a)、(b)相當(dāng)?shù)?、示出本發(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖。圖3是與圖1的(a)相當(dāng)?shù)摹⑹境霰景l(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖。圖4是示出圖3所示的探針卡受到的溫度影響的說明圖。圖5是與圖1的(a)相當(dāng)?shù)摹⑹境霰景l(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖。圖6的(a)、(b)是與圖1的(a)、(b)相當(dāng)?shù)?、示出本發(fā)明的探針卡的其他實施方式的截面圖。
(第一實施方式)例如如圖1的(a)、(b)所示，本實施方式的探針卡10包括接觸器11；印刷線路板12，與該接觸器11電連接；以及加強(qiáng)部件13，對該印刷線路板12進(jìn)行加強(qiáng)。通過固定件(探針卡支承件)14將該探針卡10安裝在探測裝置(圖中未示出)上來使用。如該圖所示，在該探針卡10的外周緣部設(shè)有平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15，該平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15對接觸器11和配置在探測裝置內(nèi)的載置臺(主卡盤)上的晶片W之間的平行度進(jìn)行調(diào)整。該平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15具有使探針卡10在探針卡支承件14上浮起的多個平行調(diào)整單元15A。
另外，接觸器11與印刷線路板12通過多個接觸子16電連接。這些接觸子16例如由鎢等導(dǎo)電性金屬形成并且可以自由地彈性變形。各個接觸子16的底端分別與在接觸器11的上表面上形成的多個端子電極連接，各個接觸子16的上端與在印刷線路板12的下表面上形成的多個端子電極電接觸。
如圖1的(a)、(b)所示，接觸器11包括例如由陶瓷形成的陶瓷基板11A；多個探針11B，與晶片W的多個電極焊盤(圖中未示出)相對應(yīng)地配置在該陶瓷基板11A的下表面上；端子電極11C，與上述探針11B相對應(yīng)地形成在陶瓷基板11A的上表面上；以及連接布線11D，在陶瓷基板11A內(nèi)形成并連接上述端子電極11C和探針11B。接觸器11可以同時檢測在晶片W上形成的多個芯片。例如可以使用微機(jī)械技術(shù)等微細(xì)加工技術(shù)來形成接觸器11。
通過連結(jié)裝置17將接觸器11按壓固定在印刷線路板12上。如圖1的(a)、(b)所示，連結(jié)裝置17具有框狀的固定件17A，沿接觸器11的外徑形成，并在其下表面內(nèi)周緣部形成有承接接觸器11外周緣部的凹陷部；多個板簧17C，通過螺釘部件17B而被安裝在固定件17A的下表面上，用于將接觸器11固定在固定件17A的凹陷部中；以及多個螺釘部件17D，將固定件17A連結(jié)固定在印刷線路板12上。通過用板簧17C將接觸器11固定在固定件17A上，從而使得接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12的端子電極在規(guī)定的壓力下電連接。
如圖1的(a)、(b)所示，加強(qiáng)部件13安裝在印刷線路板12的上表面上，從而使印刷線路板12不會由于熱影響而產(chǎn)生非常大的變形。該加強(qiáng)部件13例如由線膨脹系數(shù)小的鐵鎳合金等低膨脹合金形成，因此即使在檢測時受熱也不會產(chǎn)生非常大的變形。加強(qiáng)部件13例如由以下部分構(gòu)成環(huán)形部，俯視時沿印刷線路板12的外周緣部形成；圓板部，形成在印刷線路板12的中央部；以及多個連結(jié)部，在周向上等間距的位置處連結(jié)環(huán)形部和圓板部，呈放射狀配置。另外，作為印刷線路板12，可以使用以往公知的樹脂制的印刷線路板。
另外，多個平行調(diào)整單元15A在周向上等間距地安裝在加強(qiáng)部件13外側(cè)的外周緣部(具體地說是環(huán)形部)，由這些平行調(diào)整單元15A構(gòu)成了平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15。如圖1的(a)、(b)所示，平行調(diào)整單元15A包括螺栓15B，與在加強(qiáng)部件13的外周緣部形成的內(nèi)螺紋部相螺合；以及承接件15C，承接該螺栓15B的頂端。通過調(diào)整螺栓15B的螺合狀況，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整印刷線路板12從探針卡支承件14浮起的程度。另外，在加強(qiáng)部件13外周緣部的厚壁部的下表面上形成有凹部，承接件15C嵌入到該凹部中。
因此，當(dāng)通過探針卡支承件14將探針卡10安裝在探測裝置內(nèi)時，如果由于探針卡10的各個構(gòu)成部件的加工誤差或印刷線路板12等的熱變形等而造成接觸器11與探測裝置內(nèi)的主卡盤50上的晶片W之間的平行度被破壞的話，則如圖1的(b)所示，可以通過操作平行調(diào)整單元15A的螺栓15B，使探針卡10從探針卡支承件14浮起而使得接觸器11與晶片W平行。
根據(jù)以上說明的本實施方式，探針卡10具有平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15，該平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15調(diào)整通過探針卡支承件14安裝在探測裝置上的探針卡10與配置在探測裝置內(nèi)的主卡盤上的晶片W之間的平行度，并且具有在探針卡支承件14上部分地使探針卡10的周緣部浮起的多個平行調(diào)整單元15A。因此，即使探針卡10的接觸器13與主卡盤50上的晶片W之間的平行被破壞，也可以通過操作平行調(diào)整單元15A來調(diào)整接觸器11與晶片W之間的平行度，使接觸器11的各個探針11A與晶片W的對應(yīng)的電極焊盤以均勻的壓力接觸，從而可以進(jìn)行高可靠性的檢測。
(第二實施方式)如圖2的(a)、(b)所示，本實施方式的探針卡10A除了在第一實施方式的探針卡10上增加了調(diào)整接觸器與印刷線路板之間壓力的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)之外，其余都是參照第一實施方式的探針卡10來構(gòu)成的。因此，在本實施方式中，對與第一實施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號，并以本實施方式的特征部分為中心來進(jìn)行說明。
如圖2的(a)、(b)所示，本實施方式的探針卡10A包括平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15、以及在平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15的內(nèi)側(cè)(具體地說，例如連結(jié)部)對接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12之間的接觸壓力進(jìn)行調(diào)整的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18。與壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18相關(guān)聯(lián)，連結(jié)裝置17也具有與第一實施方式不同的結(jié)構(gòu)。
如圖2的(a)、(b)所示，本實施例的連結(jié)裝置17包括框狀的第一固定件17A，沿接觸器11的外徑形成，并在其內(nèi)周緣部形成有承接接觸器11外周緣部的凹陷部；多個板簧17C，通過螺釘部件17B而被安裝在第一固定件17A的下表面上，用于將接觸器11固定在固定件17A的凹陷部中；第二固定件17E，按照包圍第一固定件17A的方式來配置；多個板簧17F，通過螺釘部件17B而被安裝在第二固定件17E的下表面內(nèi)，用于將第一固定件17A按壓固定在印刷線路板12一側(cè)；以及多個螺釘部件17D，將第二固定件17E連結(jié)固定在印刷線路板12一側(cè)。通過板簧17C使得接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12的端子電極在規(guī)定的壓力下電連接。并且，在印刷線路板12的下表面上形成有凹部，承接件18C嵌入到該凹部中。
另外，多個壓力調(diào)整單元18A在周向上等間距地安裝在加強(qiáng)部件13的內(nèi)側(cè)，由這些壓力調(diào)整單元18A構(gòu)成了壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18。如圖2的(a)、(b)所示，壓力調(diào)整單元18A包括螺栓18B，與在加強(qiáng)部件13的內(nèi)側(cè)(例如連結(jié)部)形成的內(nèi)螺紋部螺合；以及承接件18C，承接該螺栓18B的頂端。承接件18C固定在連結(jié)裝置17的第一固定件17A上。通過調(diào)整螺栓18B的螺合狀況，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12的端子電極之間的接觸壓力。
因此，當(dāng)通過探針卡支承件14將探針卡12安裝在探測裝置內(nèi)時，如果因為探針卡10A的加工誤差或印刷線路板12等的熱變形等而造成接觸器13與探測裝置內(nèi)的主卡盤50上的晶片W之間的平行度被破壞的話，則如圖2的(b)所示，可以通過操作平行調(diào)整單元15A的螺栓15B，使探針卡10A從探針卡支承件14浮起而使接觸器11與晶片W平行。另外，當(dāng)接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12的端子電極之間的接觸壓力不均勻而有可能產(chǎn)生接觸不良時，可以操作壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18以使各個接觸子16的接觸壓力穩(wěn)定。
以上說明的第二實施方式也可以取得與第一實施方式相同的效果，并且可以通過壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18使接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12穩(wěn)定地電接觸，從而可以進(jìn)一步提高檢測的可靠性。
(第三實施方式)本實施方式的探針卡10B使用附有基板的接觸子作為內(nèi)插器來代替上述各個實施例中的接觸子16，以改善由于探針卡10B的熱變形而導(dǎo)致的接觸不良，除此之外，其他是參照第一實施方式而構(gòu)成的。因此，在本實施方式中，對與第一實施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號，并以本實施方式的特征部分為中心來進(jìn)行說明。
例如如圖3所示，探針卡10B包括接觸器11；印刷線路板12；連結(jié)部件19，將上述兩者11、12連結(jié)為一體；以及加強(qiáng)部件13，對通過該連結(jié)部件19而一體化的印刷線路板12進(jìn)行加強(qiáng)。并且，在接觸器11與印刷線路板12之間設(shè)有使兩者彈性電接觸的、作為中間部件的內(nèi)插器16，通過該內(nèi)插器16來吸收印刷線路板12的熱變形。
如圖3所示，所述內(nèi)插器16包括例如由陶瓷形成的基板16A；多個接觸子16B，與印刷線路板12的端子電極12A相對應(yīng)地設(shè)置在該基板16A的上表面并且可以自由地彈性變形；多個接觸子16C，與陶瓷基板11A的端子電極11C相對應(yīng)地設(shè)置在上述基板16A的下表面并且可以自由地彈性變形；以及過孔導(dǎo)體(圖中未示出)，電連接上下兩個表面的接觸子16B、16C。通過后述的彈性部件將該內(nèi)插器16固定在連結(jié)部件19上。
基板16A上表面的多個接觸子16B分別從過孔導(dǎo)體向斜上方延伸設(shè)置，通過各自頂端的端子16E與印刷線路板12的端子電極12A電接觸。另外，所述基板16A下表面的多個接觸子16C分別從過孔導(dǎo)體向斜下方延伸設(shè)置，通過各自頂端的端子16E與陶瓷基板11A上表面的端子電極11C電接觸。這些接觸子16B、16C均由具有彈性的金屬、例如鎢等形成，可以自由地彈性變形，具有將接觸器11與印刷線路板12電連接起來并吸收印刷線路板12的熱變形的功能。
另外，上下的接觸子16B、16C均在探針卡10B熱穩(wěn)定的狀態(tài)(檢測時的狀態(tài))下與各自對應(yīng)的端子電極12A、11C可靠地接觸。換言之，將所述印刷線路板12的端子電極12A和接觸器11的端子電極11C形成一定大小，使得即使在印刷線路板12最大限度地產(chǎn)生熱變形時，端子電極12A、11C也會與內(nèi)插器16的接觸子16B、16C可靠地接觸。
另外，在所述加強(qiáng)部件13的上下安裝有由橡膠等形成的彈性部件20、21。這些彈性部件20、21分別夾在接觸器11與印刷線路板12之間、以及印刷線路板12與加強(qiáng)部件13之間。這些彈性部件20、21在安裝在連結(jié)部件19上的狀態(tài)下吸收印刷線路板12的熱變形，使探針11B的接觸位置穩(wěn)定。
因此，當(dāng)對晶片(圖中未示出)進(jìn)行高溫檢測時，如果探針卡10B的接觸器11與主卡盤(圖中未示出)上的晶片之間的平行在檢測之前已經(jīng)被破壞的話，操作平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15使接觸器11與晶片平行。然后，對主卡盤進(jìn)行預(yù)熱以使其達(dá)到熱穩(wěn)定。通過主卡盤內(nèi)置的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來加熱主卡盤以使其升溫到規(guī)定的溫度，與此同時或在升溫之后使主卡盤靠近探針卡10B，由此通過主卡盤來預(yù)熱探針卡10B。探針卡10B由于預(yù)熱而升溫后，線膨脹系數(shù)比探針卡10B中的其他部件大的印刷線路板12產(chǎn)生熱變形并且比其他部件的膨脹程度大。此時，由于印刷線路板12的周圍受到連結(jié)部件19的約束，因此印刷線路板12的熱應(yīng)力無處釋放，隨著膨脹而如圖4所示那樣逐漸彎向下方。另一方面，由于接觸器11和加強(qiáng)部件13的線膨脹系數(shù)與印刷線路板12相比非常小，所以僅會產(chǎn)生微小的熱變形，從而能夠維持各自的平坦性。另外，通過設(shè)置第二實施方式中的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18來代替連結(jié)部件19，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整內(nèi)插器6的接觸子16B、16C與接觸器11和印刷線路板12的接觸壓力，從而獲得穩(wěn)定的電導(dǎo)通。
如上所述，即使在探針卡10B中僅有印刷線路板12向下方彎曲，由于在本實施方式中通過內(nèi)插器16上方的接觸子16B來吸收印刷線路板12的彎曲并通過彈性部件20、21來吸收連結(jié)部件19周圍的印刷線路板12的熱變形，因此可以使從印刷線路板12施加給接觸器11一側(cè)的熱應(yīng)力無效，從而保持接觸器11的平坦性。另外，即使印刷線路板12產(chǎn)生了熱變形并將內(nèi)插器16上方的接觸子16B壓向下方，接觸子16B也會位于印刷線路板12的端子電極12A內(nèi)，因此不會損害內(nèi)插器16的功能，維持接觸器11與印刷線路板12的電接觸。
根據(jù)以上說明的本實施方式，包括接觸器11；印刷線路板12；在接觸器11與印刷線路板12之間使兩者彈性電接觸的內(nèi)插器16；使上述各個部分一體化的連結(jié)部件19；以及對通過該連結(jié)部件19而一體化的印刷線路板12進(jìn)行加強(qiáng)的加強(qiáng)部件13。因此，即使印刷線路板12由于熱變形而向下方彎曲并向接觸器11一側(cè)施加應(yīng)力，也可以通過內(nèi)插器16的彈力使該應(yīng)力無效，從而可以防止接觸器的探針11B的位置偏離被檢體的電極焊盤。另外，即使探針卡10B在預(yù)熱后升溫至檢測溫度而印刷線路板12逐漸產(chǎn)生了熱變形，也可以與平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15的作用相結(jié)合，通過內(nèi)插器16使接觸器11的多個探針11B與印刷線路板12可靠并且均勻地接觸。因此，不需要將印刷線路板12預(yù)熱到熱穩(wěn)定，從而與以往相比可以極大地縮短預(yù)熱時間，進(jìn)而提高了處理能力，另外還可以進(jìn)行高可靠性的檢測。
(第四實施方式)本實施方式的探針卡10C除了如圖5所示將接觸器11與印刷線路板12直接連接之外，其他是參照第一實施方式而構(gòu)成的。因此，在本實施方式中，對與第一實施方式相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號，并以本實施方式的特征部分為中心來進(jìn)行說明。
與第三實施方式相同，探針卡10C具有極大地減小了檢測時的熱影響的結(jié)構(gòu)，可以通過平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15使接觸器11與配置主卡盤50上的晶片W平行。本實施方式具有不易因印刷線路板12的熱膨脹而產(chǎn)生彎曲的特征。即，在本實施方式中，如圖5所示，在加強(qiáng)部件13的中央部分通過由多個螺釘?shù)葮?gòu)成的連結(jié)部件22將接觸器11、印刷線路板12、以及加強(qiáng)部件13連結(jié)為一體。由于多個連結(jié)部件22對稱配置在加強(qiáng)部件13的軸心附近的周圍，所以即使在高溫檢測時從主卡盤50釋放出的熱量致使印刷線路板12產(chǎn)生了熱膨脹，由于印刷線路板12的中心部的熱膨脹所造成的延長小，因此能夠抑制印刷線路板12在上下方向上產(chǎn)生的熱變形，從而能夠抑制接觸器11的上下方向的位移。
加強(qiáng)部件13的外周緣部的厚度大致等于其內(nèi)側(cè)部分的厚度與印刷線路板12的厚度之和，在外周緣部的內(nèi)側(cè)面與印刷線路板12的外周面之間形成有間隙δ，在間隙內(nèi)吸收印刷線路板12的熱膨脹。通過加強(qiáng)部件13將探針卡10C固定在探針卡支承件14上。另外，在圖5中，23為頂板，通過探針卡支承件14和連結(jié)部件24將探針卡10C固定在頂板23上。
因此，當(dāng)進(jìn)行高溫檢測時，即使探針卡10C的溫度由于從主卡盤50釋放出的熱量而上升，探針卡10C也會在其中心部分通過多個連結(jié)部件22而被固定在加強(qiáng)部件13上。因此，在各個連結(jié)部件22之間，探針卡10C幾乎不會產(chǎn)生上下方向的位移，并且由于印刷線路板12的外周緣部未被固定而處于自由狀態(tài)，所以能夠抑制探針11A的上下方向的位移。另外，加強(qiáng)部件13和探針卡支承件14由低熱膨脹材料形成，因此即使加強(qiáng)部件13和探針卡14的溫度在主卡盤15釋放出的熱量的影響下上升，也能夠抑制該熱膨脹所導(dǎo)致的延伸，進(jìn)而能夠極大地抑制探針11A的上下方向的位移。
根據(jù)以上說明的本實施方式，即使接觸器11與主卡盤50上的晶片W之間的平行被破壞，也可以通過平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15將接觸器11與主卡盤50上的晶片W調(diào)成平行。因此，能夠使接觸器11與晶片W可靠地電接觸，另外由于在接觸器11、印刷線路板12、以及加強(qiáng)部件13各自的軸心附近通過多個連結(jié)部件22將其連結(jié)起來，并且印刷線路板12的外周緣未被固定而是處于自由狀態(tài)，所以能夠在高溫檢測時極大地抑制接觸器11的熱變形，進(jìn)而極大地抑制探針11A的上下方向的位移，因此可以防止電極焊盤及其基層受損，從而能夠可靠地進(jìn)行高溫檢測而不會出現(xiàn)不良現(xiàn)象。
(第五實施方式)如圖6的(a)、(b)所示，本實施方式的探針卡10D包括平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15，設(shè)置在加強(qiáng)部件13的內(nèi)側(cè)；以及壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18，設(shè)置在比平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15稍靠內(nèi)側(cè)的地方(具體地說，例如加強(qiáng)部件13的、形成為放射狀的連結(jié)部)。另外，在本實施方式中，在加強(qiáng)部件13的內(nèi)側(cè)設(shè)置對印刷線路板12進(jìn)行加強(qiáng)的第二加強(qiáng)部件23，在該第二加強(qiáng)部件23上安裝有壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18。
即，如圖6的(a)、(b)所示，加強(qiáng)部件13可以通過配置在外周緣部的螺釘?shù)冗B結(jié)部件而相對于探針卡支承件14進(jìn)行裝卸。在該加強(qiáng)部件13的徑向內(nèi)側(cè)依次形成有二階漸深的、同心圓狀的凹部13A、13B，在這些凹部13A、13B中分別嵌入有印刷線路板12的第二加強(qiáng)部件23以及從印刷線路板12突出的部分。
如圖6的(a)、(b)所示，第二加強(qiáng)部件23例如由以下部分構(gòu)成環(huán)形部，俯視時沿印刷線路板12的外周緣部形成；圓板部，形成在印刷線路板12的中央部；以及多個連結(jié)部，在周向上相隔等間距的位置處連結(jié)環(huán)形部和圓板部，并且形成為放射狀。第二加強(qiáng)部件23與加強(qiáng)部件13的形狀近似。第二加強(qiáng)部件23按照其連結(jié)部不與加強(qiáng)部件13的連結(jié)部重合的方式配置在印刷線路板12上。通過螺釘部件在周向上等間距地將多個貫穿印刷線路板12的連結(jié)裝置17的固定件17A連結(jié)在第二加強(qiáng)部件23的環(huán)形部上，通過安裝在各個固定件17A的下端面上的螺釘部件17B和板簧17C將接觸器13按壓固定在固定件17A的凹陷部中。
平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15由多個平行調(diào)整單元15A構(gòu)成，該多個平行調(diào)整單元15A在加強(qiáng)部件13的凹部13B中、在周向上等間距地配置在連結(jié)部上。平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15A具有螺栓，該螺栓與跟其相對應(yīng)地形成在第二加強(qiáng)部件23上的內(nèi)螺紋螺合?？梢酝ㄟ^多個平行調(diào)整單元15A的螺栓與第二加強(qiáng)部件23的內(nèi)螺紋的螺合程度來調(diào)整接觸器11與主卡盤(圖中未示出)上的晶片W之間的平行度。
另外，如圖6的(a)、(b)所示，在第二加強(qiáng)部件23上安裝有多個壓力調(diào)整單元18A，該多個壓力調(diào)整單元18A位于多個固定件17A的內(nèi)側(cè)，并且在周向上等間距地配置在連結(jié)部上，由這些壓力調(diào)整單元18A構(gòu)成了壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18。如該圖所示，壓力調(diào)整單元18A包括螺栓18B，與在第二加強(qiáng)部件23的內(nèi)側(cè)(例如連結(jié)部)形成的內(nèi)螺紋螺合；以及承接件18C，承接該螺栓18B的頂端。承接件18C固定在印刷線路板12上。通過調(diào)整螺栓18B的螺合程度，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12的端子電極之間的接觸壓力。這些壓力調(diào)整單元18A在加強(qiáng)部件13的、形成為放射狀的多個連結(jié)部處露出，可以調(diào)整接觸壓力。
因此，當(dāng)通過探針卡支承件14將探針卡10D安裝在探測裝置內(nèi)時，在接觸器11與探測裝置內(nèi)的主卡盤上的晶片W之間的平行度被破壞的情況下，如圖6的(b)所示，可以通過操作平行調(diào)整單元15A的螺栓、使加強(qiáng)部件13從第二加強(qiáng)部件23浮起而使接觸器11與晶片W平行。另外，當(dāng)接觸器11的多個接觸子16與印刷線路板12的端子電極的接觸壓力不均勻而有可能產(chǎn)生接觸不良時，可以操作壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18以使各個接觸子16的接觸壓力穩(wěn)定。即，在將探針卡10D固定在探針卡支承件14上的狀態(tài)下，可以通過操作平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15而使探針卡10D的接觸器11與主卡盤上的晶片平行，另外可以通過操作壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18來調(diào)整接觸器11與印刷線路板12的接觸壓力。
以上說明的實施方式可以取得與第二實施方式相同的作用效果。并且，由于在本實施方式中將平行調(diào)整機(jī)構(gòu)15配置在加強(qiáng)部件13的徑向內(nèi)側(cè)而不是探針卡支承件14上，所以探針卡10D和探針卡支承件14只需通過連結(jié)部件進(jìn)行裝卸，就可以簡單地更換探針卡10D。在本實施方式中，以具有壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18的探針卡10D為例進(jìn)行了說明，但是也可以省略壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)18。
本發(fā)明不受上述實施方式的任何限制，具有對探針卡與配置在探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的機(jī)構(gòu)的探針卡都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，構(gòu)成平行調(diào)整機(jī)構(gòu)的平行調(diào)整單元不限于螺栓，只要是使探針卡從探針卡支承件浮起的單元，均包括在本發(fā)明中。另外，接觸子只要可以自由地彈性變形并具有導(dǎo)電性即可，對接觸子的形式和材料沒有特別的限制。
工業(yè)實用性本發(fā)明適于用作安裝在探測裝置上的探針卡。
權(quán)利要求
1.一種探針卡，通過固定件而被安裝在探測裝置上，其特征在于，包括接觸器；電路基板，與所述接觸器電連接；加強(qiáng)部件，對所述電路基板進(jìn)行加強(qiáng)；以及平行調(diào)整機(jī)構(gòu)，對所述接觸器和配置在所述探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行度進(jìn)行調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，所述平行調(diào)整機(jī)構(gòu)具有使所述探針卡在所述固定件上浮起的多個平行調(diào)整單元。
3.如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，使所述電路基板與所述加強(qiáng)部件重合，并通過多個連結(jié)部件來連結(jié)所述兩者。
4.如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，在所述接觸器與所述電路基板之間具有使兩者彈性電接觸的中間部件。
5.如權(quán)利要求4所述的探針卡，其特征在于，在所述接觸器與所述電路基板之間、以及所述電路基板與所述加強(qiáng)部件之間分別具有彈性部件。
6.如權(quán)利要求4所述的探針卡，其特征在于，具有調(diào)整所述接觸器與所述電路基板的接觸壓力的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的探針卡，其特征在于，所述接觸器具有陶瓷基板、以及設(shè)置在該陶瓷基板的與所述被檢體接觸的表面一側(cè)的多個探針。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，即使在探針卡的接觸器與探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行被破壞時也能夠?qū)烧哒{(diào)整為平行狀態(tài)并進(jìn)行高可靠性的檢測。本發(fā)明的探針卡通過固定件而被安裝在探測裝置上，該探針卡包括接觸器；電路基板，與該接觸器電連接；加強(qiáng)部件，對該電路基板進(jìn)行加強(qiáng)；以及平行調(diào)整機(jī)構(gòu)，對所述接觸器與配置在所述探測裝置內(nèi)的被檢體之間的平行度進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號H01L21/66GK1977172SQ20058002167
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者雨宮貴, 保坂久富, 米沢俊裕, 塚田秀一 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社