DE10102177A1 - Mit Anschlußvorsprüngen versehene Anschlußstruktur - Google Patents

Mit Anschlußvorsprüngen versehene Anschlußstruktur

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DE10102177A1 DE2001102177 DE10102177A DE10102177A1 DE 10102177 A1 DE10102177 A1 DE 10102177A1 DE 2001102177 DE2001102177 DE 2001102177 DE 10102177 A DE10102177 A DE 10102177A DE 10102177 A1 DE10102177 A1 DE 10102177A1
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Tim Frech
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlußstruktur zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Zielanschlüssen, welche eine durch automatisches Folienbonden erzeugte Struktur mit als Anschlußpunkten dienenden Anschlußvorsprüngen umfaßt. Die Anschlußstruktur enthält eine Vielzahl von Anschlußelementen, die aus Anschlußleitungen gebildet sind, welche auf einer Masse-Ebene plaziert sind, wobei zwischen den Anschlußleitungen und der Masse-Ebene eine dielektrische Schicht angeordnet ist und wobei jede Anschlußleitung eine planare Form besitzt und dabei in Kombination mit der dielektrischen Schicht und der Masse-Ebene einen eine bestimmte charakteristische Impedanz aufweisenden Mikrostreifenleiter bildet und an einem Ende mit einem aus einem harten, leitfähigen Material bestehenden Anschlußvorsprung versehen ist, wobei die Anschlußstruktur weiterhin ein Halterungssubstrat umfaßt, auf dem die Vielzahl von Anschlußelementen gehaltert ist und an dem sich Leitwege von den Enden der Anschlußleitungen bis zu einem gegenüber der Anschlußstruktur externen Bauteil erstrecken. Die Anschlußelemente sind dabei in einer solchen Weise gebogen, daß sie gegenüber einer mit Zielanschlüssen versehenen Oberfläche einen zu prüfenden Substrats derart geneigt sind, daß ein gebogener Bereich des Anschlußelements eine Anschlußkraft erzeugt, die bewirkt, daß der Anschlußvorsprung am Ende der Anschlußleitung eine Reibwirkung ausübt, wenn die Anschlußstruktur gegen das zu prüfende Substrat ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Anschlußstrukturen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Ziel­ anschlüssen, wie etwa Anschlußflecken oder Leitungen von elektronischen Schaltungen oder Bauteilen, und da­ bei insbesondere Anschlußstrukturen, die in einer Na­ delkarte zum Prüfen von Halbleiterscheiben, Halbleiter­ chips, ummantelten Halbleiterbauteilen, Modulsockeln, gedruckten Leiterplatten usw. zur Erzielung einer er­ höhten Frequenzbandbreite, eines vergrößerten Pinab­ stands sowie einer verbesserter Anschlußleistung und Zuverlässigkeit eingesetzt werden.
Zum Prüfen von sehr dicht montierten elektrischen Hoch­ geschwindigkeitsbauteilen, wie etwa hochintegrierten und höchstintegrierten Schaltungen, werden ausgespro­ chen leistungsfähige Anschlußstrukturen, beispielsweise in Form von Prüf- bzw. Testanschlußelementen, benötigt. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Anschlußstruktur ist allerdings nicht auf das Prüfen bzw. Voraltern von Halbleiterscheiben und Chips beschränkt, sondern schließt auch das Prüfen sowie Voraltern von ummantel­ ten Halbleiterbauteilen, gedruckten Leiterplatten etc. mit ein. Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße An­ schlußstruktur auch für weniger spezifische Anwendungs­ zwecke, etwa für Leitungen integrierter Schaltungen, bei der Ummantelung integrierter Schaltungsbauteile und für andere elektrische Verbindungen eingesetzt werden. Zum besseren Verständnis wird die vorliegende Erfindung jedoch im folgenden hauptsächlich unter Bezugnahme auf das Prüfen von Halbleiterscheiben erläutert.
Wenn zu prüfende Halbleiterbauteile in Form von Halb­ leiterscheiben vorliegen, wird ein Halbleiterprüfsy­ stem, beispielsweise ein Prüfgerät für integrierte Schaltungen, zum automatischen Prüfen der Halbleiter­ scheiben üblicherweise mit einer Substrathaltevorrich­ tung, etwa einer automatischen Scheibenprüfeinrichtung, verbunden. Ein Beispiel hierfür läßt sich der Darstel­ lung gemäß Fig. 1 entnehmen, wobei ein Halbleiterprüfsy­ stem einen Prüfkopf 100 umfaßt, der sich herkömmlicher­ weise in einem gesonderten Gehäuse befindet und über ein Bündel von Kabeln elektrisch mit dem Hauptrechner des Prüfsystems verbunden ist. Der Prüfkopf 100 und die Substrathaltevorrichtung 400 sind mechanisch über eine beispielsweise durch einen Motor 510 angetriebene Be­ dieneinrichtung 500 verbunden.
Die zu prüfenden Halbleiterscheiben werden durch die Substrathaltevorrichtung 400 automatisch zu einer Prüf­ position des Prüfkopfs 100 bewegt. Die von auf der zu prüfenden Halbleiterscheibe ausgebildeten integrierten Schaltungen kommenden resultierenden (Antwort- )Ausgangssignale werden dem Halbleiterprüfsystem zuge­ führt, wo sie mit SOLL-Werten verglichen werden, um festzustellen, ob die auf der Halbleiterscheibe ange­ ordneten integrierten Schaltungen einwandfrei funktio­ nieren.
Fig. 2 zeigt eine detailliertere Darstellung des Aufbaus der Substrathaltevorrichtung (bzw. Scheibenprüfeinrich­ tung) 400, des Prüfkopfes 100 sowie einer Schnittstel­ lenanordnung 140 beim Prüfen einer Halbleiterscheibe. Der Prüfkopf 100 und die Substrathaltevorrichtung 400 sind dabei durch eine Schnittstellenanordnung 140 ver­ bunden, die aus einem Performance-Board, einem Pogo- Pin-Block, einer Nadelkarte und anderen Bauteilen be­ steht. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Performance-Board 120 handelt es sich um eine gedruckte Leiterplatte, welche der jeweiligen elektrischen Ausführung des Prüfkopfs entsprechende elektrische Schaltverbindungen sowie Ko­ axialkabel, Pogo-Pins und Anschlußelemente aufweist.
Der Prüfkopf 100 umfaßt eine große Anzahl von gedruck­ ten Leiterplatten 150, die der Anzahl der Prüfkanäle bzw. der Prüfpins entspricht. Jede gedruckte Leiter­ platte weist ein Anschlußelement 160 auf, das einen entsprechenden Kontaktanschluß 121 des Performance- Boards 120 aufnimmt. Zur exakten Festlegung der Kon­ taktposition gegenüber der Substrathaltevorrichtung 400 ist am Performance-Board 120 ein "Frog"-Ring (bzw. ein Pogo-Pin-Block) 130 angebracht. Der Frog-Ring 130 weist eine große Anzahl von beispielsweise durch ZIF-An­ schlußelemente oder Pogo-Pins gebildeten Anschlußpins 141 auf, die über Koaxialkabel 124 mit am Performance- Board 120 vorhandenen Kontaktanschlüssen 121 verbunden sind.
Wie sich Fig. 2 entnehmen läßt, wird der Prüfkopf 100 über der Substrathaltevorrichtung 400 ausgerichtet und über die Schnittstellenanordnung 140 mechanisch und elektrisch mit der Substrathaltevorrichtung verbunden. In der Substrathaltevorrichtung 400 ist eine zu prü­ fende Halbleiterscheibe 300 durch eine Einspannvorrich­ tung 180 gehaltert. Oberhalb der zu prüfenden Halblei­ terscheibe 300 befindet sich eine Nadelkarte 170. Die Nadelkarte 170 umfaßt eine große Anzahl von (beispielsweise durch Vorsprünge oder Nadeln gebilde­ ten) Prüfanschlußelementen bzw. Anschlußstrukturen 190, die mit Schaltanschlüssen bzw. Zielanschlüssen der in­ tegrierten Schaltung des Halbleiterscheibenprüflings 300 in Kontakt kommen.
Elektrische Anschlüsse bzw. Kontaktbuchsen der Nadel­ karte 170 werden elektrisch mit den auf dem Frog-Ring 130 angeordneten Anschlußpins 141 verbunden. Die An­ schlußpins 141 werden zudem durch Koaxialkabel 124 mit den Kontaktanschlüssen 121 des Performance-Board 120 verbunden, wobei jeder Kontaktanschluß 121 wiederum an der gedruckten Leiterplatte 150 des Prüfkopfes 100 an­ geschlossen ist. Außerdem sind die gedruckten Leiter­ platten 150 durch das mehrere hundert Innenkabel umfas­ sende Kabel 110 mit dem Halbleiterprüfsystem verbunden.
Bei dieser Anordnung sind die Prüfanschlußelemente 190 mit der Oberfläche der auf der Einspannvorrichtung 180 angeordneten Halbleiterscheibe 300 verbunden, wobei sie Prüfsignale an die Halbleiterscheibe 300 weiterleiten und die resultierenden Ausgangssignale von der Scheibe 300 empfangen. Die resultierenden Ausgangssignale vom Halbleiterscheibenprüfling 300 werden mit den vom Halb­ leiterpüfsystem erzeugten SOLL-Werten verglichen, um zu bestimmen, ob die Halbleiterscheibe 300 einwandfrei ar­ beitet.
Fig. 3 zeigt eine Unteransicht der in Fig. 2 dargestell­ ten herkömmlichen Nadelkarte 170. Bei diesem Beispiel umfaßt die Nadelkarte 170 einen Epoxidring, auf dem eine Vielzahl von auch als Nadeln bzw. Vorsprünge be­ zeichneten Prüfanschlußelementen 190 gehaltert ist. Wenn die Einspannvorrichtung 180 der die Halbleiter­ scheibe 300 halternden Halbleiterscheibenprüfeinrich­ tung 400 in der Anordnung gemäß Fig. 2 nach oben bewegt wird, so kommen die Spitzen der Vorsprünge 190 in Kon­ takt mit den Anschlußflecken bzw. Wölbungen auf der Scheibe 300. Die Enden der Vorsprünge 190 sind mit Drähten 194 verbunden, die wiederum an in der Nadel­ karte 170 ausgebildeten (nicht dargestellten) Übertra­ gungsleitungen angeschlossen sind. Die Übertragungslei­ tungen sind ihrerseits an eine Vielzahl von Elektroden 197 angeschlossen, die zudem mit den in Fig. 2 darge­ stellten Pogo-Pins 141 in Kontakt stehen.
Üblicherweise besteht die Nadelkarte 170 aus mehreren Polyimid-Substrat-Schichten und weist dabei in vielen Schichten Masse-Ebenen, Netzebenen und Signalübertra­ gungsleitungen auf. Durch Herstellung eines Gleichge­ wichts zwischen den einzelnen Parametern, d. h. der di­ elektrischen Konstanten und der magnetischen Permeabi­ lität des Polyimids sowie der Induktanzen und der Kapa­ zitäten der Signalwege, ist jede Signalübertragungslei­ tung der Nadelkarte 170 in bereits bekannter Weise so gestaltet, daß sie eine charakteristische Impedanz von beispielsweise 50 Ohm aufweist. Somit handelt es sich bei den Signalübertragungsleitungen zur Erzielung einer großen Frequenzübertragungsbandbreite zur Scheibe 300 um Leitungen mit angepaßter Impedanz, die sowohl im Dauerbetrieb als auch bei aufgrund einer Veränderung der Ausgangsleistung des Bauteils auftretenden hohen Stromspitzen in einem Übergangszustand Strom leiten. Zur Geräuschunterdrückung sind auf der Nadelkarte zwi­ schen den Netz- und den Masse-Ebenen Kondensatoren 193 und 195 vorgesehen.
Zum besseren Verständnis der eingeschränkten Hochfre­ quenzleistung bei der herkömmlichen Nadelkartentechnik ist in Fig. 4 eine Schaltung dargestellt, die derjenigen der Nadelkarte 170 äquivalent ist. Wie sich dabei den Fig. 4A und 4B entnehmen läßt, verläuft die Signalüber­ tragungsleitung auf der Nadelkarte 170 von der Elek­ trode 197 über einen (in der Impedanz angepaßten) Streifenleiter 196 zu einem Draht 194 und weiter zur Nadel bzw. dem Vorsprung (d. h. der Anschlußstruktur) 190. Da der Draht 194 und die Nadel 190 in ihrer Impe­ danz nicht angepaßt sind, wirken diese Bereiche, wie in Fig. 4C dargestellt ist, als Spule L im Hochfrequenz­ band. Aufgrund der Gesamtlänge des Drahtes 194 und der Nadel 190 von etwa 20 bis 30 mm kommt es durch die Spule beim Prüfen der Hochfrequenzleistung eines zu prüfenden Bauteils zu einer erheblichen Einschränkung.
Andere Faktoren, die eine Einschränkung der Frequenz­ bandbreite der Nadelkarte 170 hervorrufen, gehen auf die in den Fig. 4D und 4E gezeigten Netz- und Massena­ deln zurück. Wenn über die Netzleitung ausreichend große Spannungen an das zu prüfende Bauteil angelegt werden können, so kommt es hier zu keiner wesentlichen Einschränkung der Betriebsbandbreite beim Prüfen des Bauteils. Da jedoch sowohl der mit der Nadel 190 in Reihe geschaltete Draht 194 zur Stromzuführung (siehe Fig. 4D) als auch der mit der Nadel 190 in Reihe ge­ schaltete Draht 194 zur Erdung der Spannung und der Si­ gnale (siehe Fig. 4E) als Spulen wirken, ergibt sich eine erhebliche Einschränkung des Hochgeschwindigkeits- Stromflusses.
Darüber hinaus sind zwischen der Netzleitung und der Masseleitung die Kondensatoren 193 und 195 angeordnet, um durch Herausfiltern von Störungen bzw. Impulsstößen in den Netzleitungen eine einwandfreie Leistung des Bauteilprüflings sicherzustellen. Die Kondensatoren 193 weisen einen relativ hohen Wert von beispielsweise 10 µF auf und können, falls nötig, von den Netzleitungen durch Schalter getrennt werden. Die Kondensatoren 195 besitzen hingegen einen relativ niedrigen Kapazitäts­ wert von beispielsweise 0,01 µF und sind nahe des zu prüfenden Bauteils DUT fest angeschlossen. Diese Kon­ densatoren wirken als Hochfrequenz-Entkoppler an den Netzleitungen. Anders ausdrückt, begrenzen die Konden­ satoren die Hochfrequenzleistung des Prüfanschlußele­ ments.
Dementsprechend sind die genannten, am häufigsten ver­ wendeten Prüfanschlußelemente auf eine Frequenzband­ breite von etwa 200 MHz beschränkt, was zum Prüfen der heute üblichen Halbleiterbauelemente nicht ausreicht. Es wird in Fachkreisen davon ausgegangen, daß schon bald eine Frequenzbandbreite benötigt wird, die der Leistung des Prüfgeräts entspricht, welche derzeit im Bereich von wenigstens 1 GHz liegt. Außerdem besteht in der Industrie ein Bedarf nach Nadelkarten, die in der Lage sind, eine große Anzahl - d. h. etwa 32 oder mehr - von Halbleiterbauteilen, und dabei insbesondere Spei­ cherelementen, parallel zu prüfen, um so die Prüfkapa­ zität zu erhöhen.
Bei herkömmlichen Verfahren werden Nadelkarten und Prüfanschlußelemente, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, von Hand erzeugt, was dazu führt, daß ihre Quali­ tät unterschiedlich ausfällt. Diese wechselnde Qualität zeigt sich beispielsweise in Größenabweichungen sowie Abweichungen in der Frequenzbandbreite, der Kontakt­ kraft bzw. dem Widerstand etc. Ein weiterer Faktor, der zu einer unzuverlässigen Kontaktleistung von herkömmli­ chen Prüfanschlußelementen führt, besteht darin, daß die Prüfanschlußelemente und die zu prüfende Halblei­ terscheibe bei Temperaturänderungen ein unterschiedli­ ches Wärmeausdehnungsverhältnis aufweisen. Bei einer Temperaturänderung verändern sich somit ihre gemeinsa­ men Kontaktstellen, was sich negativ auf die Kontakt­ kraft, den Kontaktwiderstand und die Bandbreite aus­ wirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußstruktur zu beschreiben, die zur Erzeugung einer elektrischen Verbindung einen elektri­ schen Kontakt zu einem Zielanschluß herstellen kann und dabei eine große Frequenzbandbreite und Pinzahl sowie eine hohe Anschlußleistung bietet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anschlußstruktur zum Prüfen von Halbleiter­ bauteilen zu beschreiben, die ein gleichzeitiges paral­ leles Prüfen einer großen Anzahl von Halbleiterbautei­ len ermöglicht.
Darüber hinaus besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anschlußstruktur zu beschreiben, die eine große Anzahl von Anschlußelementen umfaßt, welche unter Einsatz eines automatischen Folienbondver­ fahrens (TAB-Verfahrens) derart hergestellt wurden, daß sie eine Mikrostreifenleiter-Anordnung mit einer be­ stimmten charakteristischen Impedanz aufweisen.
Zudem ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anschlußstruktur zu beschreiben, die eine Vielzahl von Anschlußelementen umfaßt, welche jeweils an einem Ende einer Anschlußleitung mit einem Anschlußvorsprung versehen sind, der die Erzielung einer idealen Reibwir­ kung ermöglicht, wenn die Anschlußstruktur gegen die Zielanschlüsse gepreßt wird.
Schließlich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Er­ findung auch darin, eine Anschlußstruktur zu beschrei­ ben, bei der eine Vielzahl von mit Anschlußvorsprüngen versehenen Anschlußelemente in Kontaktlöcher eines Sub­ strats eingeschoben und darin mit Hilfe von Haftmitteln befestigt werden.
Die Anschlußstruktur zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit Zielanschlüssen gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein automatisches Folienbondver­ fahren (TAB-Verfahren) erzeugt und enthält als An­ schlußpunkte dienende Anschlußvorsprünge. Die Anschluß­ struktur umfaßt eine Vielzahl von Anschlußelementen, die aus Anschlußleitungen bestehen, welche auf einer Masse-Ebene plaziert werden, wobei zwischen den An­ schlußleitungen und der Masse-Ebene eine dielektrische Schicht vorgesehen ist und wobei jede Anschlußleitung eine planare Form besitzt und dabei in Kombination mit der dielektrischen Schicht und der Masse-Ebene einen Streifenleiter bildet, der eine bestimmte charakteri­ stische Impedanz besitzt, und an einem Ende mit einem beispielsweise durch eine Anschlußkugel aus einem har­ ten leitfähigen Material bestehenden Anschlußvorsprung versehen ist, wobei die Anschlußstruktur zudem ein Hal­ terungssubstrat umfaßt, auf dem die Vielzahl von An­ schlußelementen gehaltert ist und an dem sich Leitwege von den Enden der Anschlußleitungen zu einem gegenüber der Anschlußstruktur externen Bauteil erstrecken, wobei die Anschlußelemente in einer solchen Weise gebogen sind, daß sie gegenüber einer mit Zielanschlüssen ver­ sehenen Oberfläche eines zu prüfenden Substrats derart geneigt sind, daß ein gebogener Bereich des Anschluße­ lements eine Anschlußkraft erzeugt, durch die der am Ende der Anschlußleitung befindliche Anschlußvorsprung eine Reibwirkung ausübt, wenn die Anschlußstruktur ge­ gen das zu prüfende Substrat gepreßt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die beschriebene Anschlußstruktur zusätzlich eine an einer Außenseite der Masse-Ebene angeordnete Anschlußelementabstützung, die nur eine begrenzte Ver­ formung der Anschlußelemente zuläßt, wenn diese gegen das zu prüfende Substrat gepreßt werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht die Anschlußstruktur aus einem Anschlußsubstrat, das eine Vielzahl von Anschlußelementbefestigungs-Kontaktlöchern und eine Vielzahl von Anschlußelementen umfaßt. Die Vielzahl von Anschlußelementen wird dabei in die Kon­ taktlöcher des Anschlußsubstrats eingeschoben und darin mit Hilfe eines Haftmittels befestigt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht die Anschlußstruktur aus einer ersten, eine Vielzahl von Anschlußelementen umfassenden Schicht und einer zweiten, einer Vielzahl von Anschlußelementen um­ fassenden Schicht, die übereinander angeordnet sind, wobei sich zwischen beiden eine Isolierschicht befindet und wobei die Vielzahl der Anschlußelemente in der er­ sten und der zweiten Schicht jeweils aus Anschlußlei­ tungen bestehen, welche auf einer Masse-Ebene plaziert sind, wobei sich zwischen den Anschlußleitungen und den Masse-Ebenen jeweils eine dielektrische Schicht befin­ det und wobei jede Anschlußleitung eine planare Form besitzt und dabei in Kombination mit der dielektrischen Schicht und der Masse-Ebene einen Mikrostreifenleiter bildet, der eine bestimmte charakteristische Impedanz besitzt, und an einem Ende mit einem aus einem harten leitfähigen Material bestehenden Anschlußvorsprung ver­ sehen ist, wobei die Anschlußstruktur zudem ein Halte­ rungssubstrat umfaßt, auf dem die Vielzahl von An­ schlußelementen gehaltert ist und an dem sich Leitwege von den Enden der Anschlußleitungen zu einem gegenüber der Anschlußstruktur externen Bauteil erstrecken, wobei die Anschlußelemente in einer solchen Weise gebogen sind, daß sie gegenüber einer mit Zielanschlüssen ver­ sehenen Oberfläche eines zu prüfenden Substrats derart geneigt sind, daß ein gebogener Bereich des Anschluße­ lements eine Anschlußkraft erzeugt, die bewirkt, daß der am Ende der Anschlußleitung befindliche Anschluß­ vorsprung eine Reibwirkung ausübt, wenn die Anschluß­ struktur gegen das zu prüfende Substrat gepreßt wird.
Die erfindungsgemäße Anschlußstruktur weist eine sehr hohe Frequenzbandbreite auf und erfüllt so die bei der modernen Halbleitertechnik auftretenden Prüferforder­ nisse. Da die Anschlußstruktur Anschlußelemente umfaßt, die mit Hilfe eines automatischen Folienbondverfahrens (TAB-Verfahrens) erzeugt werden, läßt sich hier eine große Anzahl von Anschlußelementen kostengünstig in ge­ ringem Abstand anordnen. Die an den Enden der Anschluß­ leitungen vorgesehenen Anschlußvorsprünge bestehen aus hartem Material und erzielen somit eine ideale Reibwir­ kung, wenn die Anschlußstruktur gegen die Zielan­ schlüsse gepreßt wird. Da die erfindungsgemäße An­ schlußstruktur außerdem eine Mikrostreifenleiterstruk­ tur aufweist, läßt sich eine Impedanzanpassung bis zu den Enden der Anschlußelemente hin erzielen, wodurch man eine ausgezeichnete Anschlußleistung in einem sehr hohen Frequenzbereich erhält.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Be­ zugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrie­ ben. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine Schemadarstellung der struk­ turellen Beziehung zwischen einer Substrathaltevorrichtung und einem mit einem Prüfkopf versehenen Halbleiterprüfsystem;
Fig. 2 eine detailliertere Darstellung eines Beispiels einer Anordnung zur Verbindung des Prüfkopfs des Halbleiterprüfsystems mit der Sub­ strathaltevorrichtung;
Fig. 3 eine Unteransicht eines Beispiels der mit einem Epoxidring zur Hal­ terung einer Vielzahl von An­ schlußvorsprüngen versehenen Prüf­ karte;
Fig. 4A-4E Schaltbilder zur Darstellung von zur Prüfkarte gemäß Fig. 3 äquiva­ lenten Schaltungen;
Fig. 5 eine Perspektivansicht der erfin­ dungsgemäßen Anschlußstruktur, die in ihrer Impedanz angepaßte und an ihren Enden mit kugelförmigen An­ schlußvorsprüngen versehene (durch automatisches Folienbonden herge­ stellte) TAB-Anschlußleitungen aufweist;
Fig. 6 eine Querschnitts-Vorderansicht eines Beispiels für die erfin­ dungsgemäße, auf einem Substrat ausgebildete Anschlußstruktur;
Fig. 7 eine Unteransicht der in Fig. 6 ge­ zeigten erfindungsgemäßen An­ schlußstruktur;
Fig. 8 eine Querschnitts-Vorderansicht eines weiteren Beispiels für die auf einem Substrat ausgebildete erfindungsgemäße Anschlußstruktur;
Fig. 9 eine Unteransicht der erfindungs­ gemäßen Anschlußstruktur, welche in vier Richtungen ausgerichtete Anschlußelemente aufweist;
Fig. 10 eine Querschnitts-Vorderansicht eines weiteren Beispiels einer er­ findungsgemäßen Anschlußstruktur, welche zwei Schichten von in ihrer Impedanz angepaßten, durch TAB-An­ schlußleitungen gebildeten An­ schlußelementen umfaßt;
Fig. 11 eine Querschnitts-Vorderansicht eines weiteren Beispiels einer er­ findungsgemäßen Anschlußstruktur, welche eine Vielzahl von durch TAB-Anschlußleitungen gebildeten Anschlußelementen umfaßt, die in an einem Anschlußsubstrat vorgese­ henen Anschlußelementaufnahme-Kon­ taktlöchern angeordnet sind; und
Fig. 12 eine Aufsicht auf die in Fig. 11 gezeigte Anschlußstruktur.
Das in den Fig. 5 und 6 gezeigte erste Beispiel der er­ findungsgemäßen Anschlußstruktur umfaßt Anschlußele­ mente 30, die zusammen eine plattenartige Form aufwei­ sen und aus Anschlußleitungen 35, einer dielektrischen Schicht 36, einer Masse-Ebene 37 und an den Anschluß­ leitungen 35 befestigten Anschlußvorsprüngen 31 beste­ hen. Wie sich Fig. 6 entnehmen läßt, sind die Anschluße­ lemente 30 an einem Anschlußsubstrat 20 gehaltert. Der­ artige plattenartige Anschlußelemente 30 werden vor­ zugsweise durch ein in der Elektronikbauteil-Industrie bereits bekanntes automatisches Folienbondverfahren (TAB-Verfahren) hergestellt. Üblicherweise wird das au­ tomatische Folienbonden (TAB) zur Verdrahtung von Halb­ leiterchips eingesetzt, wenn eine geringe Ummantelungs­ dicke erforderlich ist. Bei der vorliegenden Erfindung dient das TAB-Verfahren zur Herstellung einer in ihrer Impedanz angepaßten Anschlußstruktur, die die Erzielung einer hohen Frequenzbandbreite ermöglicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Einsatz der TAB-Technik wird auf einem Folienträger eine Gruppe von Anschlußelemen­ ten angeordnet, die eine Vielzahl von Anschlußleitungen umfassen, welche auf einem seinerseits auf einer Masse- Ebene angeordneten dielektrischen Substrat gehaltert sind. Der Folienträger kann mit einer großen Anzahl solcher Anschlußelementgruppen versehen und auf einer Trägerrolle gelagert werden. Der Folienträger wird dann von der Trägerrolle abgerollt und die auf dem Folien­ träger befindlichen Anschlußelemente werden oberhalb eines Anschlußsubstrats 20 positioniert und durch einen Bondvorgang am Substrat 20 befestigt.
Wie sich Fig. 5 ebenfalls entnehmen läßt, sind auf einer mit Hilfe eines Halbleiterprüfsystems zu prüfenden Halbleiterscheibe 300 beispielsweise durch Anschluß­ flecken 320 gebildete Zielanschlüsse ausgebildet. Wird die Anschlußstruktur gegen die Halbleiterscheibe 300 gepreßt, so entsteht eine elektrische Verbindung zwi­ schen den Anschlußvorsprüngen 31 an den Spitzen der An­ schlußleitungen 35 und den Anschlußflecken 320 an der Scheibe 300. Da die Anschlußvorsprünge 31, wie später noch genauer erläutert wird, aus einem harten leitfähi­ gen Material gefertigt sind, üben die Anschlußelemente 30 eine Reibwirkung aus, wenn sie gegen die Zielan­ schlüsse 320 gepreßt werden. Als Reibwirkung wird hier­ bei ein Vorgang bezeichnet, bei dem auf eine Oxid-Ober­ fläche der Zielanschlüsse einer Reibung ausgeübt wird, die es ermöglicht, daß das leitfähige Material direkt mit den Anschlußvorsprüngen 31 der Anschlußstruktur in Kontakt kommt.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht der oberhalb der zu prüfenden Scheibe 300 positionierten, erfindungsge­ mäßen Anschlußstruktur. Die in Fig. 6 gezeigte Anschluß­ struktur besteht aus Anschlußelementen 30 und dem mit (nicht gezeigten) Schaltmustern versehenen Anschlußsub­ strat 20. Wie bereits erwähnt, werden die Anschlußele­ mente 30 in einer Weise hergestellt, die der Herstel­ lung der in der Halbleiterbauteil-Ummantelungstechnik weit verbreiteten TAB-Leitungen entspricht. Eine derar­ tige TAB-Leitung umfaßt eine Vielzahl von Anschlußlei­ tungen, die auf einer durchgehenden Folie ausgebildet sind, welche auf einer Trägerrolle gelagert wird. Die von der Trägerrolle abgerollte TAB-Leitung wird ober­ halb des Halbleiterchips positioniert und beispiels­ weise durch Warmbonden daran befestigt. Die erfindungs­ gemäßen Anschlußelemente 30 lassen sich in entsprechen­ der Weise am Anschlußsubstrat 20 anbringen.
Wie sich den Fig. 5 und 6 entnehmen läßt, umfaßt jedes Anschlußelement 30 eine Anschlußleitung 35, die an der Masse-Ebene 37 angeordnet ist, wobei sich zwischen bei­ den eine dielektrische Schicht 36 befindet. Somit be­ sitzt jede Anschlußleitung 35 eine aus der Mikrowellen­ technik bekannte Mikrostreifenleiterstruktur. Die cha­ rakteristische Impedanz eines Mikrostreifenleiters wird durch bestimmte Faktoren, wie etwa die Breite der An­ schlußleitung 35, die Dicke der dielektrischen Schicht 36 sowie die dielektrische Konstante und Permeabilität der dielektrischen Schicht 36 bestimmt. Die Anschluße­ lemente 30 werden in einer Weise gebogen, daß sie ge­ genüber einer die Zielanschlüsse 320 halternden Ober­ fläche der Halbleiterscheibe 300 derart geneigt ist, daß der gebogene Bereich des Anschlußelements eine An­ schlußkraft erzeugt, wenn die Anschlußstruktur gegen die Scheibe 300 gepreßt wird.
Als Material für die dielektrische Schicht 36 läßt sich beispielsweise Aluminiumoxyd, Berylliumoxyd (BeO), Sa­ phir, Glasfaser, Glasepoxid, in Teflon eingebettete Ke­ ramik etc. verwenden. Die charakteristische Impedanz des Anschlußelements 30 läßt sich somit auf einfache Weise an die beispielsweise 50 Ohm betragende Impedanz der (nicht dargestellten) Signalleitungen des Anschluß­ substrats 20 anpassen. Es lassen sich nun Hochfrequenz­ operationen in der erfindungsgemäßen Anschlußstruktur durchführen, da hier eine Impedanzanpassung bis zu den Enden der Anschlußelemente 30 hergestellt wird.
Der Anschlußvorsprung 31 weist üblicherweise eine Ku­ gelform auf; er kann aber auch trapezförmig, viereckig, pyramidenförmig oder kegelförmig ausgebildet sein. Nor­ malerweise besteht der Anschlußvorsprung 31 aus einer harten Anschlußkugel mit einem Durchmesser von bei­ spielsweise 40 µm aus mit Wolfram oder einem harten Me­ tall beschichteten Glas. Der Anschlußvorsprung 31 ist dabei hart genug, um eine Reibwirkung auszuüben, wenn er gegen den mit einer Metalloxidschicht versehenen Zielanschluß 320 gepreßt wird. Wenn der Zielanschluß 320 auf der Scheibe 300 beispielsweise an seiner Ober­ fläche mit Aluminiumoxid versehen ist, so dient die Reibwirkung dazu, die Aluminiumoxidfläche aufzubrechen und eine elektrische Verbindung mit dem unter der Alu­ miniumoxidoberfläche vorhandenen leitfähigen Material mit einem geringen Anschlußwiderstand herzustellen. Durch den Neigungswinkel der Anschlußelemente 30 werden die Anschlußvorsprünge 31 in eine horizontale Richtung bewegt, wenn die Anschlußstruktur bei der Anordnung ge­ mäß Fig. 6 in einer vertikalen Richtung gegen die Scheibe 300 gepreßt wird, wodurch sich die Reibwirkung noch erhöht.
Als Material für die Anschlußleitungen 35 und die Masse-Ebene 37 kommen Nickel, Aluminium, Kupfer, Nic­ kel-Palladium, Rhodium, Nickel-Gold oder Iridium in Frage. Wie bereits erwähnt, läßt sich die dielektrische Schicht 36 aus Aluminiumoxyd, Berylliumoxyd (BeO), Sa­ phir, Glasfaser, Glas-Epoxid, in Teflon eingebettete Keramik etc. herstellen und wie ebenfalls bereits er­ wähnt wurde, kann der Anschlußvorsprung 31 beispiels­ weise aus einer mit Wolfram oder einem anderen Hartme­ tall beschichteten Glaskugel bestehen. Außerdem kann der Anschlußvorsprung 31 aber beispielsweise auch aus einem kugelförmigen, viereckigen, pyramidenförmigen oder kegelförmigen Anschluß aus einem Hartmetall, wie etwa Nickel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nic­ kel-Kobalt-Eisenlegierung oder einer Eisen-Nickel-Le­ gierung bestehen.
Zudem läßt sich der Anschlußvorsprung 31 auch aus un­ edelen Metallen, wie etwa Nickel, Aluminium, Kupfer oder den oben genannten Legierungen herstellen und mit äußerst leitfähigen, nicht-oxidierenden Metallen, wie etwa Gold, Silber, Nickel-Palladium, Rhodium, Nickel- Gold oder Iridium plattieren. Bei dem in den Fig. 5 und 6 gezeigten Beispiel wird der kugelförmige Anschlußvor­ sprung 31 an der Spitze der Anschlußleitung 35 durch Hart- oder Weichlöten, Schweißen, verschiedene Bondver­ fahren, wie etwa Thermokompressionsbonden, Ultraschall­ bonden bzw. kombiniertes Thermokompressions- und Ultra­ schallbonden oder durch Aufbringen eines leitfähigen Haftmittels befestigt. Der Anschlußvorsprung 31 kann im übrigen auch halbkugelförmig gestaltet sein, wobei dann der nicht kugelförmige Bereich am Ende der Anschlußlei­ tung 35 befestigt wird.
Fig. 7 zeigt eine Unteransicht der erfindungsgemäßen An­ schlußstruktur. Mit Ausnahme der mit den Anschlußvor­ sprüngen 31 versehenen äußersten Enden werden die An­ schlußleitungen 35 vollständig an der dielektrischen Schicht 36 und der Masse-Ebene 37 gehaltert. Somit ist die Impedanz der Anschlußstruktur bis zu den Enden der Anschlußleitungen 35 hin derjenigen der anderen Über­ tragungsleitungen des Prüfsystems angepaßt. Beim Bei­ spiel gemäß Fig. 7 weisen die Anschlußelemente 30 zwar jeweils die gleiche Länge auf; es können im Rahmen der vorliegenden Erfindung allerdings auch Anschlußelemente 30, d. h. Anschlußleitungen 35, unterschiedlicher Länge vorgesehen werden.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels für eine erfindungsgemäße Anschlußstruktur. Bei diesem Beispiel umfaßt die Anschlußstruktur zusätz­ lich zu den Bestandteilen gemäß dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel noch ein Paar von Anschlußabstüt­ zungen 44, die an der Außenseite der Masse-Ebenen 37 angeordnet sind. Die Anschlußabstützungen 44 sind bei­ spielsweise durch Schrauben 42 am Anschlußsubstrat be­ festigt. Wird die Anschlußstruktur in der Anordnung ge­ mäß Fig. 8 gegen die Halbleiterscheibe 300 gepreßt, so kommen die Anschlußabstützungen 44 mit der Oberseite der Masse-Ebene 37 in Kontakt und verhindern dabei eine weitergehende Verformung der Anschlußelemente 30. Somit schützen die Anschlußabstützungen 44 die Anschlußele­ mente 30, wenn diese zu biegsam sind, und sie erhöhen zudem die Federkraft der Anschlußstruktur, wenn diese gegen die Halbleiterscheibe 300 gepreßt wird.
Fig. 9 zeigt eine schematische Unteransicht eines weite­ ren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels. Bei diesem Beispiel weist die Anschlußstruktur Anschlußleitungen 35 auf, die derart in vier Richtungen ausgerichtet sind, daß ihre Anschlußpunkte zusammen eine quadrati­ sche Anordnung bilden. Mit Ausnahme ihrer mit den An­ schlußvorsprüngen 31 versehenen äußersten Enden sind die Anschlußleitungen 35 wiederum vollständig an der dielektrischen Schicht 36 und der Masse-Ebene 37 ange­ bracht, wodurch die Impedanz der Anschlußstruktur bis zu den Enden der Anschlußleitungen 35 hin an die Impe­ danz der anderen Übertragungsleitungen des Prüfsystems angepaßt ist. Wie in Fig. 9 durch gestrichelte Linien dargestellt ist, wird der Abstand zwischen den An­ schlußleitungen 35 an den Enden so vergrößert (bzw. aufgefächert), daß der Abstand demjenigen beim (nicht dargestellten) Anschlußmuster am Substrat 20 ent­ spricht.
Fig. 10 zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anschluß­ struktur. Bei diesem Beispiel umfaßt die Anschlußstruk­ tur zwei Anschlußelement-Schichten. Das äußere An­ schlußelement besteht aus einer Masse-Ebene 371, einer dielektrischen Schicht 361 und Anschlußleitungen 351, die eine Mikrostreifenleiterstruktur bilden. Am Ende jeder Anschlußleitung 351 ist ein Anschlußvorsprung 311 vorgesehen. Das innere Anschlußelement besteht eben­ falls aus einer Masse-Ebene 372, einer dielektrischen Schicht 362 und Anschlußleitungen 352, die wiederum zu­ sammen eine Mikrostreifenleiterstruktur bilden, wobei auch hier am Ende jeder Anschlußleitung 352 ein An­ schlußvorsprung 312 vorgesehen ist. Zwischen dem äuße­ ren und dem inneren Anschlußelement ist eine Isolier­ schicht 39 angeordnet, die die Anschlußelemente elek­ trisch voneinander isoliert. Bei dieser Anordnung las­ sen sich eine hohe Frequenzleistung aufweisende An­ schlußelemente mit geringem Abstand zueinander anord­ nen.
Jeder Anschlußvorsprung 311 bzw. 312 (die jeweils auch allgemein als Anschlußvorsprung 31 bezeichnet werden) besteht aus einem harten, in Form einer Kugel (oder, wie bereits erwähnt, in anderer Weise) gestalteten An­ schluß mit einem Durchmesser von beispielsweise 40 µm aus mit Wolfram oder einem harten Metall beschichteten Glas. Der Anschlußvorsprung 31 ist dabei hart genug, um eine Reibwirkung zu erzielen, wenn er gegen den mit ei­ ner Metalloxidschicht versehenen Zielanschluß 320 ge­ preßt wird. Ist der auf der Scheibe 300 befindlich Zielanschluß 320 beispielsweise an seiner Oberfläche mit Aluminiumoxid versehen, so dient die Reibwirkung dazu, die elektrische Verbindung mit dem unter der Alu­ miniumoxidoberfläche vorhandenen, leitfähigen Material mit einem geringem Anschlußwiderstand herzustellen. Durch den Neigungswinkel der Anschlußelemente 30 werden die Anschlußvorsprünge 31 in eine horizontale Richtung bewegt, wenn die Anschlußstruktur bei der Anordnung ge­ mäß Fig. 10 in einer vertikalen Richtung gegen die Scheibe 300 gepreßt wird, wodurch sich die Reibwirkung noch erhöht.
Als Material für die Anschlußleitungen 351, 352 und die Masse-Ebenen 371, 372 kommen u. a. Nickel, Aluminium, Kupfer, Nickel-Palladium, Rhodium, Nickel-Gold oder Iridium in Frage. Wie bereits erwähnt, lassen sich die dielektrischen Schichten 361, 362 u. a. aus Aluminium­ oxyd, Berylliumoxyd (BeO), Saphir, Glasfaser, Glas-Epo­ xid bzw. in Teflon eingebettete Keramik herstellen. Wie ebenfalls bereits erwähnt wurde, kann der Anschlußvor­ sprung 31 beispielsweise aus mit Wolfram oder einem an­ deren Hartmetall beschichteten kugelförmigem (oder eine andere Form aufweisendem) Glas hergestellt werden. Au­ ßerdem kann der Anschlußvorsprung 31 aber beispiels­ weise auch aus einem kugelförmigen (oder in anderer Weise, etwa als Viereck, Trapez, Pyramide oder Kegel gestalteten) Anschluß aus einem Hartmetall, wie etwa Nickel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nickel-Ko­ balt-Eisenlegierung oder einer Eisen-Nickel-Legierung bestehen.
Zudem läßt sich der Anschlußvorsprung 31 auch aus un­ edelen Metallen, wie etwa Nickel, Aluminium, Kupfer oder den oben genannten Legierungen herstellen und mit äußerst leitfähigen, nicht-oxidierenden Metallen, wie etwa Gold, Silber, Nickel-Palladium, Rhodium, Nickel- Gold oder Iridium plattieren: Der kugelförmige An­ schlußvorsprung 31 wird an der Spitze der Anschlußlei­ tung 35 durch Hart- oder Weichlöten, Schweißen, ver­ schiedene Bondverfahren, wie etwa Thermokompressions­ bonden, Ultraschallbonden bzw. kombiniertes Thermokom­ pressions- und Ultraschallbonden oder durch Aufbringen eines leitfähigen Haftmittels befestigt und kann im üb­ rigen auch halbkugelförmig gestaltet sein, wobei dann der nicht kugelförmige Bereich am Ende der Anschlußlei­ tung 35 befestigt wird.
Fig. 11 zeigt eine Querschnitts-Vorderansicht eines wei­ teren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen An­ schlußstruktur, wobei die Anschlußstruktur eine Viel­ zahl von TAB-Anschlußleitungen umfaßt, welche in an ei­ nem Anschlußsubstrat 60 vorgesehenen Anschlußelemen­ taufnahme-Kontaktlöchern angeordnet sind. Fig. 12 zeigt eine Aufsicht auf die in Fig. 11 dargestellte Anschluß­ struktur. Bei diesem Beispiel wurde die Anschlußstruk­ tur durch Montage der Anschlußelemente 30 in den An­ schlußelement-Aufnahmekontaktlöchern des Anschlußsub­ strats 60 hergestellt. Als Anschlußsubstrat kommt bei­ spielsweise ein Silizium-, Glas- oder Keramiksubstrat in Frage, in dem Anschlußelementaufnahme-Kontaktlöcher durch einen Ätzvorgang beispielsweise unter Einsatz ei­ ner Tiefgraben-Ätztechnik hergestellt wurden. Die An­ schlußelemente 30 werden im Substrat 60 so eingepaßt, daß sie durch die Anschlußelementaufnahme-Kontaktlöcher hindurchverlaufen und darin durch Haftmittel 50 befe­ stigt sind. Als Haftmittel kommen beispielsweise Epo­ xide, Polyimide, thermoplastische Haftmittel und Ela­ stomer-Haftmittel in Frage.
Wie sich Fig. 12 entnehmen läßt, sind die unter der Masse-Ebene 37 und der dielektrischen Schicht 36 lie­ genden Anschlußleitungen 35 mit auf dem Substrat 60 be­ findlichen Anschlußflecken 38 verbunden. Wie in Fig. 12 außerdem durch gestrichelte Linien dargestellt ist, wird der Abstand zwischen den Anschlußleitungen an de­ ren Enden soweit vergrößert (bzw. aufgefächert), daß er dem Abstand im Anschlußmuster bzw. dem Abstand der am Substrat 60 vorgesehenen Anschlußflecken 38 entspricht.
Die Anschlußstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine sehr hohe Frequenzbandbreite auf und erfüllt so die in der modernen Halbleitertechnologie auftreten­ den Prüfanforderungen. Da die Anschlußstruktur mit Hilfe eines automatischen Folienbondverfahrens (TAB- Verfahrens) hergestellte Anschlußelemente umfaßt, läßt sich hier eine große Anzahl von Anschlußelementen ko­ stengünstig mit kleinem Abstand ausrichten. Die An­ schlußvorsprünge an den Enden der Anschlußleitungen be­ stehen aus hartem Material, wodurch eine ideale Reib­ wirkung erzielt wird, wenn man die Anschlußstruktur ge­ gen die Zielanschlüsse preßt. Außerdem ermöglicht die Mikrostreifenleiterstruktur der erfindungsgemäßen An­ schlußstruktur eine Impedanzanspassung bis zu den Enden der Anschlußelemente, wodurch sich eine ausgezeichnete Anschlußleistung in einem sehr hohen Frequenzbereich erzielen läßt.

Claims (20)

1. Anschlußstruktur zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit an einem zu prüfenden Substrat vorge­ sehenen Zielanschlüssen, enthaltend:
  • - eine Vielzahl von Anschlußelementen, die aus An­ schlußleitungen gebildet sind, welche auf einer Masse-Ebene plaziert sind, wobei zwischen den Anschlußleitungen und der Masse-Ebene eine di­ elektrische Schicht angeordnet ist und wobei jede Anschlußleitung eine planare Form besitzt und dabei in Kombination mit der dielektrischen Schicht und der Masse-Ebene einen Mikrostreifen­ leiter mit einer bestimmten charakteristischen Impedanz bildet und an einem Ende mit einem aus einem harten, leitfähigen Material bestehenden Anschlußvorsprung versehen ist; und
  • - ein Halterungssubstrat, auf dem eine Vielzahl von Anschlußelementen gehaltert ist und an dem sich Leitwege von den Enden der Anschlußleitun­ gen bis zu einem gegenüber der Anschlußstruktur externen Bauteil erstrecken;
  • - wobei die Anschlußelemente in einer solchen Weise gebogen sind, daß sie gegenüber einer mit Zielanschlüssen versehenen Oberfläche eines zu prüfenden Substrats derart geneigt sind, daß ein gebogener Bereich des Anschlußelements eine Fe­ deranschlußkraft erzeugt, die bewirkt, daß der Anschlußvorsprung am Ende der Anschlußleitung eine Reibwirkung ausübt, wenn die Anschlußstruk­ tur gegen das zu prüfende Substrat gepreßt wird.
2. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei die vielen Anschlußelemente am Halterungssubstrat angebondet sind.
3. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, weiterhin enthal­ tend eine an einer Außenseite der Masse-Ebene ange­ ordnete Anschlußabstützung, die nur eine begrenzte Verformung der Anschlußelemente zuläßt, wenn diese gegen das zu prüfende Substrat gepreßt werden.
4. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei die An­ schlußleitung aus Nickel, Aluminium, Kupfer, Nickel- Palladium, Rhodium, Nickel-Gold oder Iridium be­ steht.
5. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei der An­ schlußvorsprung eine kugelförmige, viereckige, tra­ pezförmige, pyramidenförmige oder kegelförmige Ge­ stalt besitzt.
6. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei der An­ schlußvorsprung durch einen mit Wolfram oder einem anderen Metall beschichteten Glasvorsprung gebildet wird.
7. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei der An­ schlußvorsprung aus einem Hartmetall, wie etwa Nic­ kel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nickel-Ko­ balt-Eisen-Legierung oder einer Eisen-Nickel-Legie­ rung gebildet wird.
8. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei der An­ schlußvorsprung aus einem unedelen Metall, wie Nic­ kel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nickel-Ko­ balt-Eisen-Legierung oder einer Eisen-Nickel-Legie­ rung hergestellt und mit einem äußerst leitfähigen, nicht oxidierenden Metall, wie etwa Gold, Silber, Nickel-Palladium, Rhodium, Nickel-Gold oder Iridium beschichtet ist.
9. Anschlußstruktur nach Anspruch 1, wobei der An­ schlußvorsprung an der Anschlußleitung durch Hart- oder Weichlöten, Schweißen oder Aufbringen eines leitfähigen Haftmittels befestigt ist.
10. Anschlußstruktur zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit an einem zu prüfenden Substrat vorge­ sehenen Zielanschlüssen, enthaltend:
  • - eine erste Schicht mit einer Vielzahl von An­ schlußelementen und eine zweite Schicht mit ei­ ner Vielzahl von Anschlußelementen, wobei die beiden Schichten übereinander angeordnet sind, wobei sich zwischen beiden eine Isolierschicht befindet;
  • - wobei die vielen Anschlußelemente der ersten und der zweiten Schicht jeweils aus Anschlußleitun­ gen bestehen, welche auf einer Masse-Ebene pla­ ziert sind, wobei zwischen den Anschlußleitungen und der Masse-Ebene eine dielektrische Schicht angeordnet ist und wobei jede Anschlußleitung eine planare Form besitzt und dabei in Kombina­ tion mit der dielektrischen Schicht und der Masse-Ebene einen Mikrostreifenleiter mit einer bestimmten charakteristischen Impedanz bildet und an einem Ende mit einem aus einem harten, leitfähigen Material bestehenden Anschlußvor­ sprung versehen ist; und
  • - ein Halterungssubstrat, auf dem die Vielzahl von Anschlußelementen gehaltert ist und an dem sich Leitwege von den Enden der Anschlußleitungen bis zu einem gegenüber der Anschlußstruktur externen Bauteil erstrecken;
  • - wobei die Anschlußelemente in einer solchen Weise gebogen sind, daß sie gegenüber einer mit Zielanschlüssen versehenen Oberfläche eines zu prüfenden Substrats derart geneigt sind, daß ein gebogener Bereich des Anschlußelements eine An­ schlußkraft erzeugt, die bewirkt, daß der An­ schlußvorsprung am Ende der Anschlußleitung eine Reibwirkung ausübt, wenn die Anschlußstruktur gegen das zu prüfende Substrat gepreßt wird.
11. Anschlußstruktur nach Anspruch 10, wobei die An­ schlußleitung aus Nickel, Aluminium, Kupfer, Nickel- Palladium, Rhodium, Nickel-Gold oder Iridium be­ steht.
12. Anschlußstruktur nach Anspruch 10, wobei der An­ schlußvorsprung eine kugelförmige, viereckige, tra­ pezförmige, pyramidenförmige oder kegelförmige Ge­ stalt besitzt.
13. Anschlußstruktur nach Anspruch 10, wobei der An­ schlußvorsprung durch einen mit Wolfram oder einem anderen Metall beschichteten Glasvorsprung gebildet wird.
14. Anschlußstruktur nach Anspruch 10, wobei der An­ schlußvorsprung aus einem Hartmetall, wie etwa Nic­ kel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nickel-Ko­ balt-Eisen-Legierung oder einer Eisen-Nickel-Legie­ rung gebildet wird.
15. Anschlußstruktur nach Anspruch 10, wobei der An­ schlußvorsprung aus einem unedelen Metall, wie Nic­ kel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nickel-Ko­ balt-Eisen-Legierung oder einer Eisen-Nickel-Legie­ rung gebildet und mit einem äußerst leitfähigen, nicht oxidierenden Metall, wie etwa Gold, Silber, Nickel-Palladium, Rhodium, Nickel-Gold oder Iridium beschichtet ist.
16. Anschlußstruktur nach Anspruch 10, wobei der An­ schlußvorsprung an der Anschlußleitung durch Hart- oder Weichlöten, Schweißen oder Aufbringen eines leitfähigen Haftmittels befestigt ist.
17. Anschlußstruktur zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit an einem zu prüfenden Substrat vorge­ sehenen Zielanschlüssen, enthaltend:
  • - eine Vielzahl von Anschlußelementen, die aus An­ schlußleitungen gebildet sind, welche auf einer Masse-Ebene plaziert sind, wobei zwischen den Anschlußleitungen und der Masse-Ebene eine di­ elektrische Schicht angeordnet ist und wobei jede Anschlußleitung eine planare Form besitzt und dabei in Kombination mit der dielektrischen Schicht und der Masse-Ebene einen eine bestimmte charakteristische Impedanz aufweisenden Mi­ krostreifenleiter bildet und an einem Ende mit einem aus einem harten, leitfähigen Material be­ stehenden Anschlußvorsprung versehen ist; und
  • - ein Halterungssubstrat, auf dem die Vielzahl von Anschlußelementen gehaltert ist und an dem sich Leitwege von den Enden der Anschlußleitungen bis zu einem gegenüber der Anschlußstruktur externen Bauteil erstrecken, wobei das Halterungssubstrat Kontaktlöcher aufweist, welche die Anschlußele­ mente derart aufnehmen, daß diese durch das Hal­ terungssubstrat hindurch verlaufen, wobei die Anschlußelemente und die Kontaktlöcher zur An­ bringung der Anschlußelemente am Halterungssub­ strat mit einem Haftmittel versehen sind; und
  • - wobei die Anschlußelemente in einer solchen Weise gebogen sind, daß sie gegenüber einer mit Zielanschlüssen versehenen Oberfläche eines zu prüfenden Substrats derart geneigt sind, daß ein gebogener Bereich des Anschlußelements eine An­ schlußkraft erzeugt, die bewirkt, daß der An­ schlußvorsprung am Ende der Anschlußleitung eine Reibwirkung ausübt, wenn die Anschlußstruktur gegen das zu prüfende Substrat gepreßt wird.
18. Anschlußstruktur nach Anspruch 17, wobei der An­ schlußvorsprung eine kugelförmige, viereckige, tra­ pezförmige, pyramidenförmige oder kegelförmige Ge­ stalt besitzt.
19. Anschlußstruktur nach Anspruch 17, wobei der An­ schlußvorsprung durch einen mit Wolfram oder einem anderen Metall beschichteten Glasvorsprung gebildet wird.
20. Anschlußstruktur nach Anspruch 17, wobei der An­ schlußvorsprung aus einem Hartmetall, wie etwa Nic­ kel, Beryllium, Aluminium, Kupfer, einer Nickel-Ko­ balt-Eisen-Legierung oder einer Eisen-Nickel-Legie­ rung gebildet wird.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006237233A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 複合配線基板構造体及びその製造方法
JP2006337080A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Micronics Japan Co Ltd 通電試験用プローブ
JP2007240235A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Micronics Japan Co Ltd 通電試験用プローブおよびプローブ組立体
US7737708B2 (en) 2006-05-11 2010-06-15 Johnstech International Corporation Contact for use in testing integrated circuits
US9992863B2 (en) 2013-08-23 2018-06-05 Apple Inc. Connector inserts and receptacle tongues formed using printed circuit boards
TWI716255B (zh) * 2019-01-08 2021-01-11 旺矽科技股份有限公司 探針卡及其空間轉換器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917707A (en) * 1993-11-16 1999-06-29 Formfactor, Inc. Flexible contact structure with an electrically conductive shell
JPH0810234B2 (ja) * 1987-02-24 1996-01-31 東京エレクトロン株式会社 検査装置
JPH05164785A (ja) * 1991-12-13 1993-06-29 Kawasaki Steel Corp 半導体集積回路テスタ用プローブ
US5983493A (en) * 1993-11-16 1999-11-16 Formfactor, Inc. Method of temporarily, then permanently, connecting to a semiconductor device
US5830782A (en) * 1994-07-07 1998-11-03 Tessera, Inc. Microelectronic element bonding with deformation of leads in rows
JP4171094B2 (ja) * 1998-01-13 2008-10-22 株式会社日本マイクロニクス プローブユニット
JP3318891B2 (ja) * 1998-09-16 2002-08-26 株式会社アライドマテリアル メンブレン型プローブ装置

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