CN113447675A - 伸缩块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在检查部的基片与探针卡之间，与检查部的基片的翘曲相应地伸缩从而能够确保电连接的伸缩块。本发明的伸缩块包括：导体，其具有：用于与检查部的基片的端子连接的第1端子；用于与探针卡的端子连接的第2端子；和将上述第1端子与上述第2端子之间连结的弹性地可伸缩的连结部，上述导体在将上述第1端子与上述第2端子连结的方向上可伸缩；以及壳体，其具有：保持上述第1端子的第1保持部；保持上述第2端子的第2保持部；以及能够供上述连结部插通的引导部，其对上述第1保持部和上述第2保持部以使它们在将上述第1端子与上述第2端子连结的方向上可移动的方式进行引导。

Description

伸缩块
技术领域
本发明涉及一种伸缩块。
背景技术
专利文献1公开了一种能够抑制因伸缩块框架(pogo frame)和伸缩块(pogoblock)的热膨胀差导致的位置偏移的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-017713号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明提供一种在检查部的基片与探针卡之间，与检查部的基片的翘曲相应地伸缩从而能够确保电连接的技术。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一方式提供一种伸缩块，其包括：导体，其具有：用于与检查部的基片的端子连接的第1端子；用于与探针卡的端子连接的第2端子；和将上述第1端子与上述第2端子之间连结的弹性地可伸缩的连结部，上述导体在将上述第1端子与上述第2端子连结的方向上可伸缩；以及壳体，其具有：保持上述第1端子的第1保持部；保持上述第2端子的第2保持部；以及能够供上述连结部插通的引导部，其对上述第1保持部和上述第2保持部以使它们在将上述第1端子与上述第2端子连结的方向上可移动的方式进行引导。
发明效果
依照一个方面，能够在检查部的基片与探针卡之间，与检查部的基片的翘曲相应地伸缩从而能够确保电连接的技术。
附图说明
图1是概要地表示一实施方式的搭载有多个检查装置的检查系统10的一例的立体图。
图2是表示设置于检查室11内的检查装置20的概要结构图。
图3是表示伸缩块框架42的平面图。
图4是表示伸缩块42及其周围的截面构造的图。
图5是表示伸缩块42A、42B、42C与测试器主板31的翘曲相应地伸缩的状态的图。
图6是表示实施方式的变形例的伸缩块42M的图。
附图标记说明
30测试器
31测试器主板
41伸缩块框架
42伸缩块
50探针卡
110壳体
120引导部
120A主体部
120B可动部
120C可动部
130保持部
140保持部
150导体
151、152端子
153连结部。
具体实施方式
下面，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，因此有时省略重复的说明。
<实施方式>
图1是概要地表示一实施方式的搭载有多个检查装置的检查系统10的一例的立体图。本实施方式的检查系统10是检查形成于作为被检查体的半导体晶片(晶片)的多个被检查器件(Device Under Test；DUT)的电特性的系统。
检查系统10的整体形状为长方体形状，包括：具有多个检查室(小室)11的检查区域12；和对各检查室11进行晶片W的输出输入的装载区域13。检查区域12中，检查室11在水平方向上排列4个而形成小室排，小室排在上下方向上配置有3层。此外，在检查区域12与装载区域13之间设置有输送区域14，在输送区域14内设置有在装载区域13与各检查室11之间进行晶片W的交接的输送机构(未图示)。在各检查室11内设置有后述的检查装置。能够从检查区域12的前表面向各检查室11的内部插入构成检查装置的一部分的测试器30。此外，在图1中，检查室11的进深方向为X方向，检查室11的排列方向为Y方向，高度方向为Z方向。
图2是表示设置于检查室11内的检查装置20的概要构成图。检查装置20包括测试器30、中间连接部件40和探针卡50。在检查装置20中，利用测试器30经由探针卡50进行形成于晶片W的DUT的电特性的检查。
测试器30是检查部的一例，包括：水平地设置的测试器主板31；以立设状态安装于测试器主板31的插槽的多个检查电路板32；和收纳检查电路板32的壳体33。测试器主板31是检查部的基片的一例，在测试器主板31的底部设置有多个端子(未图示)。
探针卡50包括在上表面具有多个端子(未图示)的板状的基部51和设置于基部51的下表面的多个探针52。多个探针52能够与形成于晶片W的DUT接触。晶片W在被吸附于卡盘顶部(载置台)60的状态下通过对位器(未图示)进行位置对准，多个DUT分别与对应的探针接触。
中间连接部件40是用于将测试器30与探针卡50电连接的部件，具有伸缩块框架41和伸缩块42。
伸缩块框架41由高强度且刚性高、热膨胀系数小的材料例如NiFe合金构成。伸缩块框架41如图3所示设置有开口部为长方形的多个贯通孔43，在各贯通孔43内能够逐一地插入伸缩块42。
伸缩块42如后所述相对于伸缩块框架41被位置对准，将测试器30中的测试器主板31的端子与探针卡50的基部51的端子连接起来。测试器主板31的端子是检查部的基片的端子的一例，探针卡50的基部51的端子是探针卡的端子的一例。
在测试器主板31与伸缩块框架41之间设置有密封部件71，在伸缩块框架41与探针卡50之间设置有密封部件72。于是，通过将测试器主板31与中间连接部件40之间的空间抽真空，能够借助于密封部件71将中间连接部件40吸附到测试器主板31。此外，通过将中间连接部件40与探针卡50之间的空间抽真空，能够借助于密封部件72将探针卡50吸附到中间连接部件40(伸缩块框架41)。此外，在卡盘顶部60的上表面以包围晶片W的方式设置有密封部件73。通过各层地设置的对位器(未图示)使卡盘顶部60上升，以使探针卡50的探针52接触到形成于晶片W的DUT的电极。随之，使密封部件73抵接到中间连接部件40的伸缩块框架41，将被密封部件73包围的空间抽真空，由此对卡盘顶部60进行吸附。
图4是表示伸缩块42及其周围的截面构造的图。图4所示的截面，作为一个例子是与YZ平面平行的截面。此外，在图4中，作为一例，伸缩块框架41被真空吸附于测试器主板31之下，探针卡50被真空吸附于伸缩块框架41之下。
伸缩块42包括壳体110和导体150。壳体110包括引导部120、保持部130和保持部140。因此，在引导部120、保持部130、和保持部140用括号记载了附图标记110。保持部130是第1保持部的一例，保持部140是第2保持部的一例。引导部120、保持部130和保持部140作为一个例子为树脂制的部件，不过也可以为在表面形成有绝缘覆盖物的金属制的部件。
引导部120具有主体部120A、可动部120B和可动部120C。可动部120B是第1可动部的一例，可动部120C是第2可动部的一例。
主体部120A的外形为长方体形状，具有在上下方向上贯通的贯通孔121A。贯通孔121A在俯视时呈大致矩形形状。贯通孔121A的周围(四周)被主体部120A的壁所包围。在贯通孔121A中插入有导体150的连结部153。
主体部120A的Z方向的高度比伸缩块框架41的高度低。主体部120A的上端和下端收束于贯通孔43内。即，主体部120A的上端处于比伸缩块框架41的上表面低的位置而不从伸缩块框架41的上表面向上侧突出，主体部120A的下端处于比伸缩块框架41的下表面靠上侧处，不与探针卡50接触。在主体部120A的下端与探针卡50之间存在间隙。
在下文中，关于伸缩块42的各构成要素的Y方向的位置关系，将从伸缩块42的Y方向上的中心侧观察时的±Y方向侧称为Y方向外侧。此外，将从Y方向外侧观察时的伸缩块42的中心侧称为Y方向内侧。
另外，主体部120A除了贯通孔121A之外，还具有凸部122A、凹部123A和凸部124A。凸部122A是在主体部120A的外表面的上端侧向Y方向外侧突出的部分。在贯通孔43的内壁设置有与凸部122A对应的台阶部43A。贯通孔43中，比台阶部43A靠上侧的部位其俯视时的开口大，比台阶部43A靠下侧的部位其俯视时的开口小。即，贯通孔43的内壁面中，比台阶部43A靠下侧的部位，处于比台阶部43A的上侧靠Y方向内侧的位置。
凸部122A与台阶部43A卡合。从贯通孔43的上侧插入伸缩块42时，在凸部122A钩挂于台阶部43A的状态下，进行伸缩块42相对于伸缩块框架41的上下方向的位置对准。
凹部123A是从面对主体部120A的贯通孔121A的内表面向Y方向外侧凹陷的部分，作为一例，设置在与凸部122A大致相同的高度位置。凹部123A与可动部120B的延伸部123B的下端的向Y方向外侧突出的凸部123B1卡合。凹部123A的上下方向的长度(凹部123A的上侧的面(上端)与下侧的面(下端)之间的上下方向的长度(间隔))，比凸部123B1的上下方向的长度长。凸部123B1能够在凹部123A的下端与上端之间在上下方向上移动。
凸部124A是在比凸部122A和凹部123A靠下方处，从主体部120A的内表面向Y方向内侧突出的部分。凸部124A的上下方向的位置，与从可动部120C的延伸部122C的上端向Y方向外侧突出的凸部122C1的位置相匹配。在凸部124A能够钩挂可动部120C的延伸部122C的上端的凸部122C1。
可动部120B具有基部121B、抵接部122B和延伸部123B，位于主体部120A的上侧。基部121B是设置于主体部120A的贯通孔121A的上侧，具有与贯通孔121A中的比凹部123A靠上侧处的Y方向的大小相匹配的Y方向的长度，并在X方向上延伸的板状的部件。基部121B具有在上下方向上贯通的多个贯通孔，在多个贯通孔中插通有多个导体150的连结部153的上端。基部121B和连结部153的上端被固定。此外，基部121B在Y方向的两端侧具有向上侧折弯的部分。
抵接部122B连接于在基部121B的Y方向的两端侧向上侧折弯的部分。抵接部122B是在X方向上延伸的梁之类的部分，作为一例，与YZ平面平行的截面形状为矩形形状。抵接部122B的上表面与测试器主板31的下表面抵接。
另外，抵接部122B具有从下端侧向Y方向内侧突出的凸部122B1。凸部122B1与保持部130相匹配的形状。
延伸部123B从基部121B的Y方向的两端向下方延伸。向延伸部123B的下端的Y方向外侧突出的凸部123B1，与主体部120A的凹部123A卡合。
具有这样的结构的可动部120B，在主体部120A的凹部123A的上侧的面与下侧的面之间的范围，延伸部123B能够相对于主体部120A在上下方向上移动。
可动部120C具有基部121C和延伸部122C，在主体部120A的贯通孔121A内设置在比可动部120B靠下侧处。基部121C是具有与保持部140的凹部143的内侧的Y方向的尺寸相匹配的Y方向的长度，并在X方向上延伸的板状的部件。基部121C具有在上下方向上贯通的多个贯通孔，在多个贯通孔中插通有多个导体150的连结部153的下端。基部121C和连结部153的下端被固定。
延伸部122C从基部121C的Y方向的两端向上方延伸。延伸部122C是在X方向上延伸的板状的部件。在延伸部122C的上端设置有向Y方向外侧突出的凸部122C1。凸部122C1与主体部120A的凸部124A卡合。
具有这样的构成的可动部120C能够从凸部122C1的下端与主体部120A的凸部124A的上侧的面卡合的位置相对于主体部120A向上方移动。
保持部130具有基部131和止动部132。基部131是与XY平面平行的板状的部件。止动部132是第1限制部的一例，是从基部131的Y方向的两端向下方延伸并且在X方向上延伸的梁状的部分。
在基部131设置有在上下方向上贯通的多个贯通孔，导体150的端子151以插通于各贯通孔中的状态被固定。此外，止动部132与基部131的Y方向的两端相比向Y方向外侧伸出，在伸出的部分形成有台阶部133。止动部132是为了限制保持部130向下方的移动而设置的。台阶部133是为了限制保持部130向上方的移动而设置的。
保持部130能够相对于可动部120B，在台阶部133抵接到凸部122B1的下表面的位置与止动部132抵接到可动部120B的基部121B的上表面的位置之间在上下方向上移动。换言之，可动部120B在这样的上下方向受限的范围内，对保持部130以使其在上下方向上可移动的方式进行引导。
保持部140具有基部141、延伸部142和凹部143。基部141是具有与主体部120A的贯通孔121A的下端的Y方向的长度相匹配的Y方向的长度，并在X方向上延伸的板状的部分。在基部141设置有在上下方向上贯通的多个贯通孔，端子152以插通于各贯通孔的状态被固定。
延伸部142是从基部141的Y方向的两端向上方延伸，并且在X方向上延伸的梁状的部分。在延伸部142的Y方向内侧，设置有向Y方向外侧凹陷的凹部143。凹部143的下侧的面(下端)处于比基部141的上表面高的位置。在设置在Y方向的两侧的凹部143，插入有可动部120C的基部121C的两端，基部121C的Z方向的长度(厚度)，比凹部143的上侧的面(上端)与下侧的面(下端)之间的上下方向的长度(间隔)短。
因此，保持部140能够相对于可动部120C，在凹部143的下侧的面抵接到基部121C的两端的下表面的位置与凹部143的上侧的面抵接到基部121C的两端的上表面的位置之间移动。换言之，可动部120C能够在这样的上下方向的受限的范围内，对保持部134以使其在上下方向上可移动的方式进行引导。
导体150在上下方向上可伸缩，在伸缩块42的上端与下端之间设置有多个。导体150作为一例为导体制的导线。导体150作为一例能够由铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)和钨(W)等金属、或者铍铜(BeCu)等合金制作。导体150可以露出金属或合金，也可以被绝缘膜所覆盖。多个导体150彼此绝缘即可。
导体150具有端子151、端子152和连结部153。端子151是第1端子的一例，端子152是第2端子的一例。端子151和152是能够在上下方向上弹性地伸缩的弹簧部件即可，可以为任何形状。作为一例，端子151、152在YZ面观察时为椭圆状的端子。此外，端子151、152可以是不具有弹簧部件那样的弹性，能够在上下方向上伸缩的电接触件。
端子151的上端，如图4所示，在安装有伸缩块42的伸缩块框架41被真空吸附于测试器主板31之下的状态下，被按压到测试器主板31的下表面的端子而与之接触。在该状态下，端子151与自然长短的状态相比在上下方向上收缩。端子151的下端与连结部153的上端连接。端子151的中央部分在插通于保持部130的基部131的贯通孔的状态下被固定。
端子152的上端与连结部153的下端连接。端子152的下端在探针卡50被真空吸附于安装有伸缩块42的伸缩块框架41的状态下，被按压到探针卡50的上表面的端子而与之接触。在该状态下，端子152与自然长短的状态相比在上下方向上收缩。端子152的中央部分在插通于保持部140的基部141的贯通孔的状态下被固定。
连结部153与端子151和152同样是弹簧部件。连结部153的上端与端子151连接，下端与端子152连接。连结部153可以与端子151和152一体地形成，也可以在分别形成后通过焊接或者钎焊等连接在一起。连结部153的上端在插通于可动部120B的基部121B的贯通孔的状态下固定，连结部153的下端在插通在可动部120C的基部121C的贯通孔的状态下被固定。
在如以上结构的导体150中，端子151相对于基部121B将保持部130向上侧施力。此外，连结部153在使可动部120B和可动部120C在上下方向分离的方向上施力。此外，端子152相对于可动部120C将保持部140向下方施力。
此处，连结部153的弹性系数为端子151和152的弹性系数以上，作为一例，优选比端子151和152的弹性系数大。当测试器主板31的俯视时的中央部分向下侧翘曲时，测试器主板31与探针卡50的间隔在俯视时产生分布(分布不均)。间隔越窄，施加到伸缩块42的按压力越大。
具有上述的弹性系数的关系是因为，在产生这样的间隔的分布时，端子151和152伸缩而容易与间隔进行对应。此外，原因在于，在产生了这样的间隔的分布时，保持部130和140与可动部120B和120C相比容易在上下方向上动作，因此在按压力较小时，通过保持部130和140的动作来进行对应。此外，原因在于，在产生了这样的间隔的分布的情况下，当按压力较大时，通过使可动部120B和120C动作，而容易与各种间隔进行对应。
另外，具有如以上结构的伸缩块42能够进行如下的动作。
在可动部120B的抵接部122B抵接并被按压到测试器主板31的下表面时，端子151被按压到测试器主板31的下表面的端子，端子151变形，当按压力变大时保持部130相对于可动部120B向下方移动。此外，当按压力变大时，可动部120B相对于主体部120A向下方移动。在止动部132抵接到基部121B时，保持部130相对于可动部120B的向下方的移动受到限制。此外，止动部132与基部121B的抵接和可动部120B相对于主体部120A向下方的移动中哪一者先产生，根据端子151、152和连结部153的弹性系数的关系而不同。
另外，当端子152的前端(下端)被按压到探针卡50的端子时，端子152变形，当按压力变大时保持部140相对于可动部120C向上方移动。此外，当按压力进一步变大时，可动部120C相对于主体部120A向上方移动。当凹部143的下侧的面抵接到基部121C的两端的下表面时，保持部140相对于可动部120C的移动受到限制。凹部143的下侧的面与基部121C的两端的下表面的抵接和可动部120C相对于主体部120A向上方向的移动中哪一者先产生，根据端子151、152、和连结部153的弹性系数的关系而不同。
图5是表示伸缩块42A、42B、42C与测试器主板31的翘曲对应地伸缩的状态的图。此处，作为一例，3个伸缩块42A、42B、42C均与图4所示的伸缩块42相同，不过在图5中简要地表示。
作为一例，相对于在Y方向上排列的伸缩块42A、42B、42C，在测试器主板31产生翘曲，在伸缩块42B的部分测试器主板31与探针卡50的间隔变得最窄。在这样的情况下，在测试器主板31与探针卡50之间，伸缩块42B收缩，伸缩块42A、42C不比伸缩块42B收缩得多。有时伸缩块42A、42C与在测试器主板31产生翘曲前的状态相比在上下方向上延伸。
如上所述，即使由于在测试器主板31产生翘曲而在测试器主板31和探针卡50的间隔产生分布(分布不均)，伸缩块42A、42B、42C也与间隔的分布相应地伸缩从而调整上下方向的长度。由此，伸缩块42A、42B、42C能够将测试器主板31的下表面的端子与探针卡50的上表面的端子之间可靠地连接起来。因此，能够确保测试器主板31与探针卡50之间的电连接。
因此，能够在测试器主板31(检查部的基片)与探针卡50之间，提供与测试器主板31(检查部的基片)的翘曲相应地伸缩从而能够确保电连接的伸缩块42。
此外，在上文中，对伸缩块42A、42B、42C包含弹性地可伸缩的导体150的方式进行了说明，但是，也可以为如图6的结构。图6是表示实施方式的变形例的伸缩块42M的图。
伸缩块42M具有这样的结构：将图4所示的伸缩块42的导体150(端子151、152、连结部153)以不具有弹性的金属性改变为导线状的导体，追加了弹簧161～163。弹簧161～163是弹性部件的一例。
弹簧161设置在保持部130的基部131与可动部120B的基部121B之间，弹簧162设置在可动部120B的基部121B与可动部120C的延伸部122C的上表面之间。此外，弹簧163设置在可动部120C的基部121C与保持部140的基部141之间。
弹簧161弹性地支承可动部120B与保持部130的间隔，弹簧162弹性地支承可动部120B与可动部120C的间隔，弹簧163弹性地支承可动部120C与保持部140的间隔。因此，图6所示的伸缩块42M，与图4所示的伸缩块42同样地，通过与测试器主板31和探针卡50的间隔的分布对应地伸缩来调整上下方向的长度。由此，伸缩块42M能够将测试器主板31的下表面的端子与探针卡50的上表面的端子之间可靠地连接起来。因此，能够确保测试器主板31与探针卡50之间的电连接。
因此，在测试器主板31(检查部的基片)与探针卡50之间，能够提供与测试器主板31(检查部的基片)的翘曲相应地伸缩从而能够确保电连接的伸缩块42M。
另外，可以省去3个弹簧161～163中的至少一个弹簧，仅在该部分使导体150具有弹性。
以上，对本发明的伸缩块的实施方式进行了说明，但是，本发明不限于上述实施方式。在权利要求的范围所记载的范畴内，能够进行各种改变、修正、替换、附加、删除和组合。这些当然也属于本发明的技术范围。

Claims (9)

1.一种伸缩块，其特征在于，包括：
导体，其具有：用于与检查部的基片的端子连接的第1端子；用于与探针卡的端子连接的第2端子；和将所述第1端子与所述第2端子之间连结的弹性地可伸缩的连结部，所述导体在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上可伸缩；以及
壳体，其具有：保持所述第1端子的第1保持部；保持所述第2端子的第2保持部；以及能够供所述连结部插通的引导部，其对所述第1保持部和所述第2保持部以使它们在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上可移动的方式进行引导。
2.一种伸缩块，其特征在于，包括：
导体，其具有：用于与检查部的基片的端子连接的第1端子；用于与探针卡的端子连接的第2端子；和将所述第1端子与所述第2端子之间连结的连结部，所述导体在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上可伸缩；
壳体，其具有：保持所述第1端子的第1保持部；保持所述第2端子的第2保持部；以及能够供所述连结部插通的引导部，其对所述第1保持部和所述第2保持部以使它们在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上可移动的方式进行引导；以及
弹性部件，其在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上，弹性地支承所述第1保持部、所述第2保持部和所述引导部。
3.如权利要求1或2所述的伸缩块，其特征在于：
所述第1保持部具有限制其相对于所述引导部在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上向所述第2端子侧移动的第1限制部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的伸缩块，其特征在于：
所述第2保持部具有限制其相对于所述引导部在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上向所述第1端子侧移动的第2限制部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的伸缩块，其特征在于：
所述引导部包括：
主体部；
第1可动部，其能够相对于所述主体部在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上移动，并且对所述第1保持部以使其在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上可移动的方式进行引导。
6.如权利要求5所述的伸缩块，其特征在于：
所述第1可动部具有与所述检查部的基片抵接的抵接部。
7.如权利要求5或6所述的伸缩块，其特征在于：
所述引导部还包括第2可动部，所述第2可动部能够相对于所述主体部在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上移动，并且对所述第2保持部以使其在将所述第1端子与所述第2端子连结的方向上可移动的方式进行引导。
8.如权利要求1至7中任一项所述的伸缩块，其特征在于：
所述第1端子、所述第2端子和所述连结部由金属弹簧构成，
所述连结部的弹性系数比所述第1端子和所述第2端子的弹性系数大。
9.如权利要求1至8中任一项所述的伸缩块，其特征在于：
所述导体为导线。
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