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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Kontaktelement
zum Prüfen
eines Halbleiterbauelements und insbesondere ein Kontaktelement
zum Prüfen
einer LSI-Schaltung,
die dünne
Anschlüsse
oder Anschlüsse
besitzt, die mit einem dünnen
Abstand angeordnet sind, und ein Herstellungsverfahren des Kontaktelements.
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Beim
Prüfen
eines Halbleiterbauelements, wie z.B. einer LSI-Schaltung, während eines
Herstellungsprozesses davon wird ein Kontaktelement verwendet, um
einen elektrischen Kontakt mit einem Anschluss der LSI-Schaltung
herzustellen. Beim Prüfen eines
herkömmlichen
Halbleiterbauelements, welches eine Fassung zum Verbinden besitzt,
kann die Fassung als ein Kontaktelement verwendet werden. Jedoch
besitzt eine LSI-Schaltung, wie z.B. ein so genannter KGD (Known
Good Die), welche als ein blanker Chip, der noch nicht verpackt
ist, zu prüfen ist,
oder eine CSP (Chip Size Package) keine Fassung. Daher muss ein
Kontaktelement zur Verwendung beim Prüfen für solche eine LSI-Schaltung
vorbereitet werden.
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In
letzter Zeit wurde eine Waferlevel-Gehäusetechnologie
entwickelt, welche Technologie ermöglicht, einen Halbleiterchip
in der Form eines Wafers zu verpacken. Dies erfordert ein Prüfen einer Mehrzahl
von Halbleiterbauelementen in der Form eines Wafers. Daher ist es
wünschenswert,
dass ein kostengünstiges
Prüfkontaktelement
entwickelt wird, welches Kontaktelement leicht hergestellt werden kann
und für
solch ein Prüfen
verwendbar ist.
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Prüfungen,
welche Kontaktelemente verwenden, umfassen eine Einbrandprüfung und
solch eine Endprüfung
wie eine Hochgeschwindigkeitsprüfung.
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Da
eine Einbrandprüfung
eine lange Zeitspanne für
ihren Prozess erfordert, müssen
bei einer Waferlevel-Prüfung
alle LSI-Schaltungen auf einem Wafer gleichzeitig geprüft werden.
Um dies zu realisieren müssen
Anschlüsse
aller LSI- Schaltungen
auf dem Wafer mit Prüfköpfen in
Kontakt gebracht werden, und Drähte,
die mit den Prüfköpfen verbunden sind,
müssen
durch eine Prüftafel
(Einbrandtafel) nach außen
herausgezogen werden. Solch eine Einbrandtafel muss Zehntausende
von Anschlüssen
besitzen.
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Da
die Einbrandprüfung
eine LSI-Schaltung einem Hochtemperaturzustand unterzieht (der sich von
125 °C bis
150 °C erstreckt),
muss ein Prüfkontaktelement
beständig
gegen große
Hitze sein. Herkömmlich
war es sehr schwierig ein Kontaktelement zu realisieren, welches
diese Anforderungen realisiert, und falls das Kontaktelement realisiert
werden könnte,
wäre das
Kontaktelement außerordentlich teuer
und hätte
eine kurze Lebensdauer.
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Um
eine Hochgeschwindigkeitsprüfung
in der Form eines Wafers als eine Endprüfung durchzuführen, muss
eine Länge
eines Prüfkopfs
eines Kontaktelements kleiner sein. Das heißt, da die Länge des
Prüfkopfs
im Wesentlichen proportional zur Impedanz des Kontaktelements ist,
kann die Hochgeschwindigkeitsprüfung
nicht mit der erhöhten
Impedanz eines Kontaktelements durchgeführt werden, welches einen langen
Prüfkopf
besitzt. Daher muss der Prüfkopf
eines Kontaktelements, welches in der Hochgeschwindigkeitsprüfung verwendet
wird, so kurz wie möglich
sein.
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Wie
bei der Einbrandprüfung,
um eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen gleichzeitig zu prüfen, muss
eine Vielzahl von Prüfköpfen nahe
zueinander angeordnet werden. Herkömmlich war es sehr schwierig
ein Kontaktelement zu realisieren, welches diese Anforderungen erfüllt, und
falls es realisiert werden könnte,
wäre das
Kontaktelement außerordentlich
teuer.
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines herkömmlichen Kontaktelements, welches
ein anisotropes leitfähiges
Elastomer verwendet. Das Kontaktelement, das in 1 gezeigt
ist, verwendet einen anisotropen leitfähi gen Gummi 2 als
ein anisotropes leitfähiges
Elastomer. Der anisotrope leitfähige
Gummi 2 wird zwischen einer LSI-Schaltung 6, einem Prüfling und
einer Prüftafel 8 angeordnet.
Die Prüftafel 8 besitzt
Elektroden 8a, die mit Anschlüssen 6a der LSI-Schaltung 6 elektrisch
zu verbinden sind.
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Eine
Membran 4 ist zwischen dem anisotropen leitfähigen Gummi 2 und
der LSI-Schaltung 6 angeordnet, um Kontakte zwischen dem
anisotropen leitfähigen
Gummi 2 und den Anschlüssen 6a der LSI-Schaltung 6 sicherzustellen.
Daher ist die Membran 4 nicht nötig, wenn die Kontakte ohne
sie sichergestellt werden können.
Außerdem,
obwohl 1 zeigt, dass die Anschlüsse 6a der LSI-Schaltung 6 auf
konkaven Bereichen ausgebildet sind, müssen die Anschlüsse 6a nicht
notwendigerweise auf den konkaven Bereichen ausgebildet sein, sondern
können
auf einer flachen Oberfläche
ausgebildet sein.
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Der
anisotrope leitfähige
Gummi 2 ist angeordnet, um leitfähige Bereiche 2b und
andere isolierende Bereiche zu besitzen. Dementsprechend ist jeder
der Anschlüsse 6a der
LSI-Schaltung 6 mit der entsprechenden Elektrode 8a elektrisch
verbunden. In dieser Struktur stellt eine Elastizität des anisotropen
leitfähigen
Gummis 2 einen Kontaktdruck zwischen jedem der Anschlüsse 6a der
LSI-Schaltung 6 und der entsprechenden Elektrode 8a der
Prüftafel 8 sicher.
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Das
oben erwähnte
Kontaktelement, welches einen anisotropen leitfähigen Gummi verwendet, besitzt
eine einfache Struktur und wird häufig bei einer herkömmlichen
Waferlevel-Prüfung
verwendet. Der anisotrope leitfähige
Gummi besitzt den Vorteil, dass er eine geringe Induktivität besitzt.
Der anisotrope leitfähige
Gummi kann auch, wenn er sich verschlechtert oder beschädigt ist,
ersetzt werden, unabhängig
von einer Prüftafel.
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Abgesehen
von dem oben erwähnten
Kontaktelement, welches ein anisotropes leitfähiges Material verwendet, gibt
es ein Kontaktelement, welches einen Federkontaktstift verwendet. 2 ist
eine Seitenansicht eines Teils eines herkömmlichen Kontaktelements, welches
einen Federstift verwendet.
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Das
Kontaktelement, das in 2 gezeigt ist, besitzt gebogene
Drähte 10 als
Prüfköpfe (Kontaktstifte)
an einer Prüftafel 12.
Solch ein Anschlussdraht, wie z.B. ein Golddraht, wird als der Draht 10 verwendet.
Der Draht 10 wird durch einen Drahtverbinder geformt. Insbesondere
wird der Draht 10 abgetrennt, nachdem ein Ende des Drahts 10 mit
einer Elektrode 12a der Prüftafel 12 verbunden
ist und wie in 2 gezeigt gebogen ist. Die gebogenen
Teile ermöglichen
dem Draht 10, sich elastisch in einer Richtung senkrecht
zu einer Ebene der Prüftafel 12 zu verformen.
Ein Pressen des anderen Endes des Drahts 10 gegen den Anschluss 6a der
LSI-Schaltung 6 und das Verwenden der elastischen Verformung
des Drahts 10 stellt einen zuverlässigen Kontakt des Drahts 10 mit
dem Anschluss 6a sicher.
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Bei
dem oben erwähnten
Kontaktelement, welches einen Federstift verwendet, stellt der große Bereich
der elastischen Verformung, von 100 μm bis 300 μm, des Drahts 10 (Prüfkopf) einen
ausreichenden Kontaktdruck sicher. Außerdem wird im Falle, dass
Höhen einer
Vielzahl der Drähte 10 in
gewissem Maße
variieren, ein zuverlässiger
Kontakt zwischen jedem der Drähte 10 und
dem entsprechendem Anschluss 6a sichergestellt. Auch ist
eine Lebensdauer des Drahts 10 so viel besser als die des
anisotropen leitfähigen
Gummis, dass der Draht 10 wiederholt ungefähr einhunderttausend
Mal verwendet werden kann. Des Weiteren wird sich der Draht 10 nicht
verschlechtern, wenn er einem Hochtemperaturzustand wie bei einer
Einbrandprüfung
unterzogen wird.
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Als
ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen
Kontaktelements gibt es eine freitragende Prüfkarte. Die freitragende Prüfkarte besitzt
einen Prüfkopf,
der aus solchen Substanzen wie Wolfram besteht. Der Prüfkopf wird
schief auf eine Oberfläche
einer Prüftafel
gesetzt. Der Prüfkopf
besitzt eine Größe, die
um einiges länger
als der oben erwähnte
gebogene Drahtprüfkopf
ist, was Flexibilität
für den
betrachteten Prüfkopf
bereitstellt. Das heißt,
die schiefe Anordnung und die Flexibilität dieses Prüfkopfs geben eine ausreichende
Elastizität,
um einen Kontaktdruck sicherzustellen.
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Das
oben erwähnte
Kontaktelement, welches ein anisotropes leitfähiges Material verwendet, besitzt
die folgenden Probleme, die zu lösen
sind: (1) ein enger Bereich einer elastischen Verformung; und (2)
eine kurze Lebensdauer.
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(1) Das Problem eines engen Bereichs einer
elastischen Verformung
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Ein
200 μm dicker
anisotroper leitfähiger Gummi
besitzt einen engen Bereich elastischer Verformung von ungefähr 25 μm bis 100 μm. Daher, wenn
eine Oberfläche
einer LSI-Schaltung, die einen Anschluss enthält, nicht flach genug ist,
kann der enge Bereich der elastischen Verformung keinen zuverlässigen Kontakt
bereitstellen. Somit muss die LSI-Schaltung solch ein teures Substrat
besitzen wie ein Keramiksubstrat und ein Glassubstrat, welche eine
Oberfläche
besitzen, die flach genug ist. Außerdem, in Bezug auf solch
eine LSI-Schaltung wie ein Waferlevel-CSP, welcher große Lotkugeln
verwendet, variieren Höhen
der Lotkugeln auf einem Wafer um ungefähr 100 μm, mit welcher Veränderung
der anisotrope leitfähige
Gummi keinen zuverlässigen Kontakt
bereitstellen kann.
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(2) Das Problem einer kurzen Lebensdauer
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Der
anisotrope leitfähige
Gummi neigt extrem dazu, sich in einem Hochtemperaturzustand zu verschlechtern,
und kann somit keinen wiederholten Kontakt überstehen. Insbesondere in
einem Hochtemperaturzustand (der sich von 125 °C bis 150 °C erstreckt), wie in einer Einbrandprüfung, wird
ein Basisgummi einer plastischen Verformung unterzogen und kann
somit keine wiederholte Verwendung überstehen. In Antwort darauf
kann der schlechter gewordene anisotrope leitfähige Gummi ersetzt werden, unabhängig von
einer Prüftafel.
Jedoch kostet ein anisotroper leitfähiger Gummi, der für eine Wafergröße verwendbar
ist, zehntausende Yen pro Stück,
was Prüfkosten
für einen
zu prüfenden
Wafer anhebt.
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Das
oben erwähnte
Kontaktelement, welches einen Federstift verwendet, besitzt die
folgenden Probleme, die zu lösen
sind: (1) extrem hohe Herstellungskosten; und (2) einen nicht austauschbaren
Kontaktstift.
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(1) Das Problem extrem hoher Herstellungskosten
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Ein
gebogener Kontaktstift (Prüfkopf),
wie in 2 gezeigt, wird einer nach dem anderen durch einen
Drahtverbinder geformt. Daher erhöhen sich im Einklang mit der
Anzahl von Prüfköpfen, die
zu formen sind, Herstellungskosten eines Kontaktelements. Eine Waferlevel-LSI-Schaltung
besitzt manchmal bis zu 50.000 Anschlüsse. Dementsprechend muss in
diesem Fall ein Kontaktelement 50.000 Prüfköpfe besitzen, was Herstellungskosten des
Kontaktelements extrem erhöht.
Außerdem
wird eine Lebensdauer eines Kontaktelements derzeit auf ungefähr 180 Tage
gekürzt,
was zwangsläufig
Beschränkungen
bei einer wiederholten Verwendung eines Kontaktelements mit sich
bringt, das bei einer längeren
Einbrandprüfung
verwendet wird. Wenn beispielsweise eine Einbrandprüfung 24
Stunden pro Wafer erfordert (einen Tag), kann ein Kontaktelement ungefähr nur 180
Mal verwendet werden. Daher wird eine Abschreibungssumme eines Kontaktele ments für einen
Wafer enorm hoch. Demzufolge kann solch ein Kontaktelement praktisch
nicht eingesetzt werden.
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(2) Das Problem eines nicht austauschbaren
Kontaktstifts
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Selbst
wenn nur einer der Kontaktstifte (Prüfköpfe) beschädigt oder unbrauchbar wird,
wird auch das gesamte Kontaktelement unbrauchbar. In der Tat ist
es bei einer Prüfung
einer LSI-Schaltung schwierig, einen Kontaktstift vollständig davor
zu bewahren, durch einen Latch-up (Überstrom) bei einer Einbrandprüfung verbrannt
zu werden oder durch einen mechanischen Stoß beschädigt zu werden. Jedoch, da
ein Kontaktstift direkt mit einer Elektrode einer Prüftafel verbunden
ist, ist es schwierig, einen beschädigten Stift unter anderen
Stiften zu entfernen und einen neuen Stift unter den anderen Stiften
erneut zu formen. Daher kann ein Verlust nur eines Stifts zur Beeinträchtigung
eines gesamten Kontaktelements und zum finanziellen Verlust einer
großen Summe
führen.
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Auch
die freitragende Prüfkarte
besitzt ein Problem, das zu lösen
ist: eine hohe Impedanz.
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Ein
Kontaktstift der freitragenden Prüfkarte ist gewöhnlich mit
einer Länge
von 20 mm bis 30 mm geformt, um einen bestimmten Betrag elastischer Verformung
zu erlangen. Im Allgemeinen besitzt ein Stift mit 20 bis 30 mm Länge eine
Impedanz von 20 bis 30 nH (Nanohenry) und somit besitzt die gesamte Prüfkarte eine
hohe Impedanz. Mit der Prüfkarte,
welche die hohe Impedanz besitzt, kann keine Hochgeschwindigkeitsprüfung durchgeführt werden.
Beispielsweise kann eine Vorrichtung, die für einen Betrieb bei ungefähr 20 bis
30 MHz ausgelegt ist, mit Stiften von 20 bis 30 mm Länge ohne
Problem geprüft
werden. Jedoch kann eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung, die ausgelegt
ist, um bei mehr als 200 MHz zu arbeiten, aufgrund der hohen Impedanz der freitragenden
Prüfkarte
nicht bei hoher Geschwindigkeit geprüft werden.
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Die
US-A-6,029,344 beschreibt
Verbindungselemente für
elektronische Komponenten, welche wünschenswerte mechanische Charakteristika aufweisen
(wie z.B. Federkraft, um Presskontakte herzustellen), welche gebildet
werden, indem ein längliches
Element (Kern) aus einem weichen Material (wie z.B. Gold) geformt
wird, um eine federbare Form zu besitzen (einschließlich freitragender
Träger,
S-Form, U-Form),
und indem das geformte längliche
Element mit einem harten Material (wie z.B. Nickel und seine Legierungen) überzogen
wird, um dem resultierenden zusammengesetzten Verbindungselement
eine gewünschte
Feder-(federnde)Charakteristik zu verleihen. Ein letzter Überzug aus
einem Material, das ausgezeichnete elektrische Qualitäten (beispielsweise
elektrische Leitfähigkeit und/oder
Lötbarkeit)
besitzt, kann auf das zusammengesetzte Verbindungselement aufgebracht
werden. Das längliche
Element kann aus einem Draht oder aus einer Folie (beispielsweise
Metallfolie) geformt sein. Die resultierenden Verbindungselemente können auf
einer Vielfalt elektronischer Komponenten montiert werden, einschließlich direkt
auf Halbleiterchips und Wafer (in welchem Fall das Überzugmaterial
das zusammengesetzte Verbindungselement an einem Anschluss (oder Ähnlichem)
auf der elektronischen Komponente verankert), können montiert werden, um Substrate
zur Verwendung als Zwischenlage zu stützen und können auf Substrate zur Verwendung
als Prüfkarten
oder Prüfkarteneinschübe montiert
werden. In einem Ausführungsbeispiel wird
ein gemischtes zusammengesetztes Verbindungselement geformt, indem
ein Kern auf ein Ende eines flachen länglichen Elements montiert
wird, das aus einer Folie geformt ist, und indem zumindest der Kern überzogen
wird, wobei das flache längliche
Element eine "schwebenden" Lagerung für den überzogenen
Kern bereitstellt, welche in der Lage ist, Unebenheiten (Toleranzen)
einer elektronischen Komponente zu absorbieren. Verfahren zum Herstellen
von Verbindungselementen auf Opfersubstraten werden beschrieben.
Verfahren zum Herstellen von Kopfstrukturen und Kontaktspitzen am
Ende der Verbindungselemente werden beschrieben.
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Die
US-A-5,848,685 beschreibt
einen photolithografisch gemusterten Federkontakt, der auf einem
Substrat geformt ist, welches Kontaktflächen an zwei Vorrichtungen
elektrisch verbindet. Der Federkontakt kompensiert auch thermische
und mechanische Veränderungen
und andere Umgebungsfaktoren. Ein inhärenter Spannungsgradient in
dem Federkontakt veranlasst einen freien Bereich des Federkontakts,
zu dem Substrat hin und davon weg gebogen zu werden. Ein Verankerungsbereich
bleibt an dem Substrat befestigt und ist mit einer ersten Kontaktfläche an dem
Substrat elektrisch verbunden. Der Federkontakt ist aus einem elastischen
Material hergestellt und der freie Bereich kontaktiert nachgiebig eine
zweite Kontaktfläche,
wodurch er die zwei Kontaktflächen
elektrisch miteinander verbindet.
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Die
Erfindung ist in den beigefügten
unabhängigen
Ansprüchen
definiert, auf welche nun Benzug genommen werden sollte:
Es
ist ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ein verbessertes
und nützliches
Kontaktelement zum Prüfen
eines Halbleiterbauelements bereitzustellen, bei welchem Kontaktelement
die oben erwähnten
Probleme behoben werden.
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Eine
speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Kontaktelement
zum Prüfen
eines Halbleiterbauelements bereitzustellen, welches Kontaktelement,
für eine
Waferlevel-Einbrandprüfung:
(1) kostengünstig
ist und eine Vielzahl von Prüfköpfen besitzen
kann; (2) unabhängig
von anderen Kontaktelementen ausgetauscht werden kann, wenn ein Prüfkopf davon
beschädigt
ist; und (3) eine hohe Hitzebe ständigkeit
und eine mechanische Lebensdauer von mehreren hundert Malen besitzt,
und welches Kontaktelement, für
eine Endprüfung:
(1) aufgrund seines kurzen Prüfkopfs
einer Hochgeschwindigkeitsprüfung
unterzogen werden kann; und (2) unabhängig von anderen Kontaktelementen
ausgetauscht werden kann, wenn ein Prüfkopf davon beschädigt ist,
und ein Herstellungsverfahren des Kontaktelements.
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Um
die oben genannten Aufgaben zu lösen wird
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Kontaktelement bereitgestellt,
welches zwischen einem Halbleiterbauelement und einer Prüftafel platziert
wird, um das Halbleiterbauelement elektrisch mit der Prüftafel zu
verbinden, wobei das Kontaktelement umfasst:
ein isolierendes
Substrat; und
eine Kontaktelektrode, die aus einer leitfähigen Schicht
geformt ist, die auf der isolierenden Schicht bereitgestellt wird,
wobei die Kontaktelektrode ein erstes Kontaktstück, welches einen Anschluss
des Halbleiterbauelements kontaktiert, ein zweites Kontaktstück, welches
eine Elektrode der Prüftafel
kontaktiert, und einen Verbindungsbereich umfasst, welcher das erste
Kontaktstück
und das zweite Kontaktstück
elektrisch verbindet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Kontaktelektrode aus der leitfähigen Schicht geformt, die
vorher auf der isolierenden Schicht bereitgestellt wird, und kontaktiert
sowohl das Halbleiterbauelement als auch die Prüftafel. Daher, indem eine herkömmliche
Technologie zum Herstellen eines Halbleiterbauelements verwendet
wird, kann eine Vielzahl der Kontaktelektroden gleichzeitig auf
dem isolierenden Substrat geformt werden. Außerdem, da eine Elastizität der leitfähigen Schicht
einen Kontaktdruck für
jedes der Kontaktstücke
bereitstellt, kann eine kostengünstige
Kontaktelektrode mit einer einfachen Struktur geformt werden. Des
Weiteren ist das Kontaktstück
nicht mit der Prüftafel
verbunden, sondern kontaktiert beim Prüfen nur die Elektrode der Prüftafel.
Daher, wenn die Kontaktelektrode beschädigt ist, muss nur das Kontaktelement
ausgetauscht werden. Ferner kann das Kontaktstück, das aus der leitfähigen Schicht
geformt ist, einen großen
Bereich elastischer Verformung bereitstellen, und somit kann die Länge der
Kontaktelektrode geringer sein. Dies ermöglicht beim Prüfen, dass
das Halbleiterbauelement bei hoher Geschwindigkeit arbeiten kann.
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Außerdem kann
in der vorliegenden Erfindung das Kontaktelement des Weiteren eine Öffnung in
dem isolierenden Substrat an einer Position umfassen, an der die
Kontaktelektrode geformt ist, wobei sich eines von dem ersten Kontaktstück und dem zweiten
Kontaktstück
von einer Oberfläche
des isolierenden Substrats zu der anderen Oberfläche davon durch die Öffnung erstreckt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, da sich eines von dem ersten Kontaktstück und dem
zweiten Kontaktstück
durch die Öffnung
von einer Oberfläche des
isolierenden Substrats zu der anderen Oberfläche davon erstreckt, kann die
Kontaktelektrode eine einfache Struktur besitzen, erlaubt den Kontaktstücken jedoch
weiterhin, sich auf beiden Oberflächen der isolierenden Schicht
zu erstrecken.
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Außerdem können mit
dem Kontaktelement gemäß der vorliegenden
Erfindung das erste Kontaktstück
und das zweite Kontaktstück
voneinander beabstandet platziert werden, und der Verbindungsbereich
kann das erste Kontaktstück
und das zweite Kontaktstück
als ein Verbindungsmuster mit einer vorbestimmten Form elektrisch
verbinden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, da das erste Kontaktstück und das zweite Kontaktstück als ein
Verbindungsmuster geformt sind, das zweite Kontaktstück an irgendeiner
Position geformt sein. Dies bietet einen großen Grad an Freiheit beim Anordnen
des zweiten Kontaktstücks, und
bietet somit einen großen
Grad an Freiheit beim Anordnen der Elektrode der Prüftafel,
welche das zweite Kontaktstück
kontaktiert.
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Außerdem kann
mit dem Kontaktelement gemäß der vorliegenden
Erfindung jedes von dem ersten Kontaktstück und dem zweiten Kontaktstück so platziert
werden, dass eine Längsrichtung
davon mit einer Radialrichtung von einer Mitte des isolierenden Substrats
ausgerichtet ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind das erste Kontaktstück und das zweite Kontaktstück so platziert,
dass die Längsrichtungen
davon mit einer Radialrichtung von der Mittel des isolierenden Substrats
ausgerichtet sind. Dies hindert die Spitze jedes der Kontaktstücke daran,
von dem Anschluss des Halbleiterbauelements oder der Elektrode der
Prüftafel
gelöst
zu werden, wenn das Kontaktelement, das Halbleiterbauelement und
die Prüftafel
thermischer Ausdehnung unterzogen werden.
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Um
die oben erwähnten
Aufgaben zu lösen, wird
gemäß einem
Weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren zum
Herstellen eines Kontaktelements bereitgestellt, welches Kontaktelement
zwischen einem Halbleiterbauelement und einer Prüftafel platziert wird, um das
Halbleiterbauelement elektrisch mit der Prüftafel zu verbinden, wobei das
Verfahren die Schritte umfasst:
Formen einer leitfähigen Schicht
auf einem isolierenden Substrat;
Verarbeiten der leitfähigen Schicht
in eine Kontaktelektrode, umfassend ein erstes Kontaktstück, das
einen Anschluss des Halbleiterbauelements kontaktiert, ein zweites
Kontaktstück,
das eine Elektrode der Prüftafel
kontaktiert, und einen Verbindungsbereich, der das erste Kontaktstück und das
zweite Kontaktstück
elektrisch verbindet; und
Biegen des ersten Kontaktstücks in Richtung
auf eine erste Oberfläche
des isolierenden Substrats um einen vorbe stimmten Winkel und Biegen
des zweiten Kontaktstücks
in Richtung auf eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche des
isolierenden Substrats gegenüberliegt,
um einen vorbestimmten Winkel.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Kontaktelektrode aus der leitfähigen Schicht geformt, die
vorher auf der isolierenden Schicht bereitgestellt wird, und kontaktiert
sowohl das Halbleiterbauelement als auch die Prüftafel. Daher, indem eine herkömmliche
Technologie zum Herstellen eines Halbleiterbauelements verwendet
wird, kann eine Vielzahl der Kontaktelektroden auf dem isolierenden
Substrat gleichzeitig geformt werden. Außerdem stellen die Kontaktstücke, die
in Richtung auf gegenüberliegende
Seiten gebogen sind, und eine Elastizität der leitfähigen Schicht einen Kontaktdruck
für jedes
der Kontaktstücke
bereit. Daher kann eine kostengünstige
Kontaktelektrode mit einer einfachen Struktur geformt werden. Des
Weiteren ist das Kontaktstück nicht
mit der Prüftafel
verbunden sondern kontaktiert beim Prüfen nur die Elektrode der Prüftafel.
Daher, wenn die Kontaktelektrode beschädigt ist, muss nur das Kontaktelement
ausgetauscht werden. Ferner kann das Kontaktstück, das aus der leitfähigen Schicht
geformt ist, einen großen
Bereich elastischer Verformung bereitstellen, und somit kann die
Länge der
Kontaktelektrode geringer sein. Dies ermöglicht beim Prüfen, dass
das Halbleiterbauelement bei einer höheren Geschwindigkeit arbeitet.
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Außerdem kann
in dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung der Schritt des Formens einer leitfähigen Schicht den Schritt des
Aufbringens eines Filmmaterials umfassen, das aus einem leitfähigen Material
besteht, auf eine Oberfläche
des isolierenden Substrats; und der Schritt des Verarbeitens kann
den Schritt des Entfernens von Teilen der leitfähigen Schicht umfassen, die
auf das isolierende Substrat aufgebracht wurde, um das er ste Kontaktstück, das
zweite Kontaktstück
und den Verbindungsbereich zu formen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die leitfähige
Schicht auf dem isolierenden Substrat durch Aufbringen eines Filmmaterials
geformt, wie z.B. einer Kupferplatte oder einer Kupferfolie. Die
leitfähige
Schicht kann einfach verarbeitet werden und in der Kontaktelektrode
durch solch ein Verfahren wie z.B. Ätzen geformt werden.
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Außerdem kann
in dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung der Schritt des Formens einer leitfähigen Schicht den Schritt des
Ablagerns eines leitfähigen
Materials auf einer Oberfläche
des isolierenden Substrats umfassen, um die leitfähige Schicht
zu formen; und der Schritt des Verarbeitens kann den Schritt des
Entfernens von Teilen der leitfähigen
Schicht umfassen, die auf dem isolierenden Substrat abgelagert wurde,
um das erste Kontaktstück,
das zweite Kontaktstück
und den Verbindungsbereich zu formen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die leitfähige
Schicht auf dem isolierenden Substrat durch Ablagern eines leitfähigen Materials
mittels eines Verfahrens wie z.B. Sputtern oder Ablagerung geformt.
Die leitfähige
Schicht kann leicht verarbeitet und in der Kontaktelektrode mittels
eines Verfahrens wie z.B. Ätzen
geformt werden.
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Außerdem kann
das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ferner den Schritt des Formens einer Öffnung in dem isolierenden
Substrat an einer Position umfassen, an der jedes von dem ersten
Kontaktstück
und dem zweiten Kontaktstück
geformt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, da die Öffnung
in dem isolierenden Substrat an einer Position geformt ist, an der
das erste Kontaktstück und
das zweite Kontaktstück
geformt sind, eines von dem ersten Kontaktstück und dem zweiten Kontaktstück durch
die Öffnung
zu der gegenüberlie genden Seite
gebogen werden. Außerdem
kann eine Biegevorlage durch die Öffnung verwendet werden, um
jedes der Kontaktstücke
zu biegen. Daher kann eine Kontaktelektrode leicht geformt werden.
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Um
die oben erwähnten
Aufgaben zu lösen wird
gemäß einem
noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung auch ein Verfahren
zum Herstellen eines Kontaktelements bereitgestellt, welches Kontaktelement
zwischen einem Halbleiterbauelement und einer Prüftafel platziert ist, um das
Halbleiterbauelement elektrisch mit der Prüftafel zu verbinden, wobei
das Verfahren die Schritte umfasst:
Verarbeiten von Teilen
eines isolierenden Substrats in ein erstes Kontaktstück, welches
einen Anschluss des Halbleiterbauelements kontaktiert, und ein zweites
Kontaktstück,
welches eine Elektrode der Prüftafel
kontaktiert;
Formen einer leitfähigen Schicht auf dem ersten
Kontaktstück
und dem zweiten Kontaktstück
und Formen eines Teils der leitfähigen
Schicht in einen Verbindungsbereich, welcher das erste Kontaktstück und das
zweite Kontaktstück
elektrisch verbindet; und
Biegen des ersten Kontaktstücks in Richtung
auf eine erste Oberfläche
des isolierenden Substrats um einen vorbestimmten Winkel und Biegen
des zweiten Kontaktstücks
in Richtung auf eine zweite Oberfläche, welche der ersten Oberfläche des
isolierenden Substrats gegenüberliegt,
um einen vorbestimmten Winkel.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird, nach dem Formen der Kontaktstücke auf dem isolierenden Substrat,
die leitfähige
Schicht auf den Kontaktstücken
geformt, um die Kontaktelektrode zu formen. Daher, indem eine herkömmliche
Technologie zum Herstellen eines Halbleiterbauelements verwendet
wird, kann eine Vielzahl der Kontaktelektroden auf dem isolierenden
Substrat gleichzeitig geformt werden. Außerdem stellen die Kontaktstücke, die
in Richtung auf ge genüberliegende
Seiten gebogen wurden, und eine Elastizität der leitfähigen Schicht einen Kontaktdruck
für jedes
der Kontaktstücke
bereit. Daher kann eine kostengünstige
Kontaktelektrode mit einer einfachen Struktur geformt werden. Des Weiteren
ist das Kontaktstück
nicht mit der Prüftafel verbunden
sondern kontaktiert beim Prüfen
nur die Elektrode der Prüftafel.
Daher, wenn die Kontaktelektrode beschädigt ist, muss nur das Kontaktelement ausgetauscht
werden. Des Weiteren kann das Kontaktstück, das aus der leitfähigen Schicht
geformt ist, einen großen
Bereich elastischer Verformung bereitstellen, und somit kann die
Länge der
Kontaktelektrode kleiner sein. Dies ermöglicht beim Prüfen, dass das
Halbleiterbauelement bei einer höheren
Geschwindigkeit arbeitet.
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Außerdem kann
in dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung der Schritt des Verarbeitens den Schritt des Formens einer Öffnung in
dem isolierenden Substrat umfassen, um das erste Kontaktstück und das
zweite Kontaktstück
zu formen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, da eine Form von jedem des ersten Kontaktstück und des
zweiten Kontaktstück
durch Formen der Öffnung in
dem isolierenden Substrat geformt ist, das Kontaktstück leicht
geformt werden.
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Außerdem kann
in dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung mindestens eines von dem ersten Kontaktstück und dem
zweiten Kontaktstück
eines von einer gekrümmten
Ebene und einer gebogenen Ebene sein, und das Verfahren kann des Weiteren
den Schritt des Biegens des mindestens einen von dem ersten Kontaktstück und dem
zweiten Kontaktstück
umfassen, an einer Position, an der der Verbindungsbereich und das
mindestens eine von dem ersten Kontaktstück und dem zweiten Kontaktstück zusammentreffen,
um einen vorbestimmten Winkel von dem isolierenden Substrat.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, da das Kontaktstück
eine gekrümmte
oder gebogene Ebene besitzt, erreicht die gekrümmte oder gebogene Form einen
großen
Bereich elastischer Verformung.
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Außerdem,
kann das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung des Weiteren den Schritt des Formens mindestens einer
Oberflächenschicht
auf einer Oberfläche
der leitfähigen
Schicht umfassen, um Eigenschaften der Kontaktelektrode zu verändern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Formen der Oberflächenschicht auf der Oberfläche der
leitfähigen
Schicht Eigenschaften, wie z.B. Elastizität und elektrische Eigenschaften,
der Kontaktelektrode verändern.
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Außerdem kann
das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung des Weiteren den Schritt des Formens eines Verstärkungsmaterials
an einer Position umfassen, an der der Verbindungsbereich und jedes
von dem ersten Kontaktstück
und dem zweiten Kontaktstück
zusammentreffen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Verstärkungsmaterial
an einer Position geformt sein, an der der Verbindungsbereich und
jedes von dem ersten Kontaktstück
und dem zweiten Kontaktstück in
Verbindung stehen. Das heißt,
nur der Teil, der die größte Spannung
in jedem der Kontaktstücke
aushält,
wird verstärkt.
Dies hindert das Kontaktstück
daran, einer permanenten Verformung unterzogen zu werden oder beschädigt zu
werden.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden, wenn
sie in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gelesen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines herkömmlichen Kontaktelements, welches
ein anisotropes leitfähiges
Elastomer verwendet;
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2 ist
eine Seitenansicht eines Teils eines herkömmlichen Kontaktelements, welches
einen Federstift verwendet;
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3 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines Kontaktelements gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, die in 3 gezeigt
ist;
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5 ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode, die in 3 gezeigt
ist;
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6 ist
eine Illustration zum Erklären
von Schritten zum Formen der Kontaktelektrode, die in 5 gezeigt
ist;
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7 ist
eine Querschnittansicht einer Biegevorlage, die in einem Biegeprozess
der Kontaktelektrode verwendet wird;
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8 ist
eine Querschnittansicht einer Kontaktelektrode, die mit einer obersten
Schicht versehen ist;
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9A ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, die mit einem Verstärkungsmaterial
versehen ist;
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9B ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode, die mit dem Verstärkungsmaterial
versehen ist;
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10 ist
eine Draufsicht einer Veränderung der
Kontaktelektrode, die in 3 gezeigt ist;
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11 ist
eine Draufsicht einer weiteren Veränderung der Kontaktelektrode,
die in 3 gezeigt ist;
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12 ist
eine Querschnittansicht einer Struktur, die eine Kontaktelektrode
umfasst, die auf der Seite einer Prüftafel geformt ist;
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13 ist
eine Querschnittansicht einer Kontaktelektrode, die auf einem Kontaktelement
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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14 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, die auf einem Kontaktelement
gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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15 ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode, die in 14 gezeigt
ist;
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16 ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode, die in 14 gezeigt
ist, welche zwischen einer LSI-Schaltung und einer Prüftafel platziert
ist;
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17 ist
eine Querschnittansicht einer Veränderung der Kontaktelektrode,
die in 14 gezeigt ist;
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18 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, die auf einem Kontaktelement
gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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19 ist
eine Illustration zum Erklären
von Schritten zum Formen der Kontaktelektrode, die in 18 gezeigt
ist;
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20 ist
eine Draufsicht einer Öffnung,
die in einem isolierenden Substrat geformt ist;
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21 ist
eine Illustration zum Erklären
von Schritten zum Formen der Kontaktelektrode, die in 18 gezeigt
ist;
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22 ist
eine Illustration zum Erklären
eines Kontaktelements gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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23 ist
eine Illustration einer Veränderung des
Kontaktelements, das in 22 gezeigt
ist;
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24 ist
eine Illustration einer weiteren Veränderung des Kontaktelements,
das in 22 gezeigt ist;
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25 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines Kontaktelements gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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26 ist
eine Draufsicht der Kontaktelektrode, die in 25 gezeigt
ist;
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27 ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode, die in 25 gezeigt
ist;
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28 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, die auf einem Kontaktelement
gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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29 ist
eine Seitenansicht der Kontaktelektrode, die in 28 gezeigt
ist;
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30 ist
eine Draufsicht eines Beispiels einer Form eines Erstreckungsbereichs
der Kontaktelektrode, die in 28 gezeigt
ist;
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31 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, bevor sie gebogen wird,
wobei die Kontaktelektrode auf einem Kontaktelement gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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32 ist
eine Aufrissansicht der Kontaktelektrode, die auf dem Kontaktelement
gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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33 ist
eine Seitenansicht der Kontaktelektrode, die in 32 gezeigt
ist;
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34 ist
eine Aufrissansicht einer Veränderung
der Kontaktelektrode, die in 32 gezeigt
ist;
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35 ist
eine Aufrissansicht einer Veränderung
der Kontaktelektrode, die in 32 gezeigt
ist;
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36 ist
eine Illustration eines Beispiels einer Biegung eines Kontaktstücks auf
der Seite der LSI-Schaltung,
nicht um einen rechten Winkel, jedoch um einen vorbestimmten Winkel
kleiner als 90 Grad von einem Erstreckungsbereich;
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37 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode, die auf einem Kontaktelement
gemäß einem neunten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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38 ist
eine Seitenansicht der Kontaktelektrode, die in 37 gezeigt
ist;
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39 ist
eine Illustration zum Erklären
eines Kontaktelements gemäß einem
zehnten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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40 ist
eine Illustration einer Anordnung einer Kontaktelektrode, die auf
einem Kontaktelement gemäß einem
elften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist;
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41 ist
eine Illustration zum Erklären
von Effekten der Anordnung der Kontaktelektrode, die in 40 gezeigt
ist; und
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42 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines Kontaktelements gemäß einem
zwölften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun
werden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen das erste bis zwölfte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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3 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines Kontaktelements gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine
Draufsicht einer Kontaktelektrode, die in 3 gezeigt
ist. Ein Kontaktelement 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist als ein Substrat geformt, in der
Form einer Platine oder Folie, umfassend eine Mehrzahl von Kontaktelektroden 22,
die in 3 und 4 gezeigt sind.
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Wie
in 3 gezeigt ist das Kontaktelement 20 beim
Prüfen
einer LSI-Schaltung 6 zwischen der LSI-Schaltung 6 und
einer Prüftafel 8 platziert
und verbindet diese elektrisch. Die LSI-Schaltung 6 besitzt
eine Vielzahl von Anschlüssen 6a,
die als flache Aluminiumflächen
geformt sind.
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Die
Prüftafel 8 besitzt
eine Mehrzahl von Elektroden 8a, die an Positionen entsprechend
den Anschlüssen 6a der
LSI-Schaltung 6 angeordnet sind.
Die Elektroden 8a sind als flache Flächen geformt, wobei jede mit
einer Goldschicht auf ihrer Oberfläche versehen ist.
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Jede
der Kontaktelektroden 22 ist zwischen einem entsprechenden
Anschluss 6a der LSI-Schaltung 6 und einer entsprechenden
Elektrode 8a der Prüftafel 8 platziert.
Die Kontaktelektrode 22 ist angeordnet, um den Anschluss 6a und
die Elektrode 8a zu kontaktieren und elektrisch zu verbinden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Kontaktelektrode 22 aus einer Kupferplatte oder
einer Kupferfolie (Cu) auf einem isolierenden Substrat 24 geformt.
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Die
Kontaktelektrode 22, wie in 4 gezeigt,
besitzt einen ringförmigen
Bereich 22a, ein Kontaktstück 22b1 auf der Seite
der LSI-Schaltung und ein Kontaktstück 22b2 auf der Seite
der Prüftafel. Das
isolierende Substrat 24 besitzt eine kreisförmige Öffnung 24a,
welche einen Durchmesser besitzt, der im Wesentlichen gleich einem
Innendurchmesser des ringförmigen
Bereichs 22a ist.
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Das
Kontaktstück 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung erstreckt sich von einem innern Umfang
des ringförmigen
Bereichs 22a in Richtung auf eine Mitte des ringförmigen Bereichs 22a,
und wird um einen vorbestimmten Winkel nahe einem Teil aufwärts gebogen,
wo das Kontaktstück 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung mit dem ringförmigen Bereich 22a verbunden
ist. Das Kontaktstück 22b2 auf der
Seite der Prüftafel
erstreckt sich vom inneren Umfang des ringförmigen Bereichs 22a in
Richtung auf die Mitte des ringförmigen
Bereichs 22a, und wird um einen vorbestimmten Winkel nahe
einem Teil abwärts
gebogen, wo das Kontaktstück 22b2 auf
der Seite der Prüftafel
mit dem ringförmigen
Bereich 22a verbunden ist. Das heißt, das Kontaktstück 22b2 auf der
Seite der Prüftafel
wird in Richtung auf eine gegenüberlie gende
Seite zu dem Kontaktstück 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung
durch die Öffnung 24a gebogen,
die in dem isolierenden Substrat 24 geformt ist.
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Das
Kontaktstück 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 22b2 auf der Seite
der Prüftafel
können
aus einer Kupferplatte oder eine Kupferfolie geformt sein und verwendet werden
wie sie sind. Jedoch, wenn eine Oberfläche davon aus Kupfer geformt
ist, kann die Oberfläche oxidieren
und kann somit eine schlechte Verbindung verursachen. Auch kann
eine einfache Kupferplatte oder Kupferfolie nicht in der Lage sein,
einen notwendigen Kontaktdruck (ungefähr 10 Gramm pro Stift) bereitzustellen.
Daher ist es bevorzugt, dass, wie in 5 gezeigt,
eine leitfähige
dünne Filmschicht 22c1 auf
einer Oberfläche
der Kontaktelektrode 22 geformt ist, um die Oberfläche vor
Oxidation zu schützen,
um eine Festigkeit der Kontaktelektrode 22 zu erhöhen und
um eine Elastizität
davon zu verbessern.
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Die
dünne Filmschicht 22c1 kann
durch Plattieren (engl. plating) geformt werden. In diesem Fall ist
als ein Material, welches die dünne
Filmschicht 22c1 formt, solch eine Metallsubstanz wie Nickel
(Ni), Kobalt (Co) und Eisen (Fe) bevorzugt, unter welchen Nickel
(Ni) besonders bevorzugt ist. Ein Legierung, umfassend Nickel (Ni),
Kobalt (Co), Eisen (Fe) oder Kupfer (Cu), kann die dünne Filmschicht 22c1 formen.
Es können
auch Gold (Au), Silber (Ag), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Platin
(Pt) und eine Legierung davon als das Material verwendet werden.
Des Weiteren können
auch Wolfram (W), Molybdän
(Mo) und eine Legierung davon verwendet werden. Ferner kann eine
Legierung aus Beryllium (Be) und Kupfer (Cu) die dünne Filmschicht 22c1 formen.
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Nun
wird mit Bezugnahme auf 6 ein Formungsverfahren der
Kontaktelektrode 22 beschrieben werden.
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6 ist
eine Illustration von Schritten des Formens der Kontaktelektrode 22.
Zuerst wird eine Kupferplatte oder eine Kupferfolie auf das isolierende Substrat 24 aufgebracht,
welches die Öffnung 24a besitzt,
und ein Prototyp der Kontaktelektrode 22, wie in 6-(A)
gezeigt, wird durch eine Verfahren wie Ätzen geformt. Die Öffnung 24a kann
durch Laserbearbeitung, Pressverarbeitung oder Ätzen geformt werden. Außerdem kann
die Öffnung 24a durch Ätzen geformt
werden, nach einem Aufbringen einer Kupferplatte oder einer Kupferfolie
auf das isolierende Substrat 24. Außerdem, anstelle des Aufbringens einer
Kupferplatte oder einer Kupferfolie, kann der Prototyp der Kontaktelektrode 22 auf
solche eine Weise wie Plattieren mit einer Kupferschicht oder Ablagern
einer Kupferschicht geformt werden.
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Als
nächstes
wird der Prototyp der Kontaktelektrode 22, die in 6-(A)
gezeigt ist, so plattiert, dass die dünne Filmschicht 22c1 darauf
geformt wird, wie in 6-(B) gezeigt. Eine Dicke der dünnen Filmschicht 22c1 kann
durch solche Überlegungen
bestimmt werden, wie eine für
das Kontaktelement 20 erforderliche Lebensdauer, eine Betriebstemperatur und
Materialien, welche den Anschluss 6a der LSI-Schaltung 6 formen.
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Nach
Beendigung des Plattierungsprozesses wird ein Biegeprozess der Kontaktstücke 22b1 und 22b2 durchgeführt, wie
in 6-(C) gezeigt. Durch Verwendung einer Biegevorlage 26,
umfassend eine obere Vorlage 26A und eine untere Vorlage 26B,
wie in 7 gezeigt, können
beide Kontaktstücke 22b1 und 22b2 gleichzeitig
in entgegengesetzte Richtungen gebogen werden. Biegewinkel der Kontaktstücke 22b1 und 22b2 können bestimmt
werden, so dass Spitzen der Kontaktstücke 22b1 und 22b2 an
vorbestimmten Positionen (grundsätzlich
im Wesentlichen in der Mitte) des entsprechenden Anschlusses 6a der
LSI-Schaltung 6 beziehungsweise der entsprechenden Elektrode 8a der
Prüftafel 8 angeordnet sind,
wobei Überlegungen
wie z.B. Rückfederung
in Betracht gezogen werden.
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In
einem Fall des Herstellens eines Prüfkontaktelements für eine Waferlevel-LSI-Schaltung,
ist es bevorzugt, dass der Biegeprozess für alle der Kontaktelementelektroden
gleichzeitig durchgeführt wird.
Jedoch, da nur eine sehr kurze Zeitspanne für einen Biegeprozess erforderlich
ist, kann der Biegeprozess Gruppe für Gruppe mehrerer LSI-Schaltungen auf einem
Wafer durchgeführt
werden.
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Wenn
die dünne
Filmschicht 22c1 auf den Kontaktstücken geformt wird ist es manchmal schwierig
spitze Biegewinkel bereitzustellen. In diesem Fall kann der Plattierungsprozess
der dünnen Filmschicht 22c1 nach
dem Biegeprozess durchgeführt
werden. In dem Plattierungsprozess kann es von Bedeutung sein, dass
der Biegewinkel und eine Form der Kontaktstücke verändert werden. In diesem Fall
kann der Biegeprozess durchgeführt
werden, nachdem eine bestimmte Dicke der dünnen Filmschicht 22c1 plattiert
wurde, gefolgt von einem weiteren Plattierungsprozess. Es kann auch
eine Plattierung mit Nickel (Ni) vor dem Biegeprozess durchgeführt werden,
um eine mechanische Festigkeit der Kontaktstücke zu erhöhen, und nach dem Biegeprozess,
kann Plattieren von Gold (Au) oder Palladium (Pd), welches nicht
anfällig
für Oxidation
ist, durchgeführt
werden.
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Das
Kontaktelement 20, welches wie oben erwähnt hergestellt wird, erfordert
im Wesentlichen den gleichen Herstellungsprozess und Herstellungskosten,
selbst wenn eine Mehrzahl von Kontaktelektroden (Kontaktstifte)
geformt werden müssen,
wie in einem Fall des Prüfens
einer Waferlevel-LSI-Schaltung.
Daher, je mehr Kontaktstifte vorhanden sind desto niedriger wird
ein Preis pro Einheit für
einen Kontaktstift, und ein kostengünstiges Kontaktelement kann
bereitgestellt werden.
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Außerdem,
wie in 8 gezeigt, kann eine weitere dünne Filmschicht 22c2 als
eine oberste Schicht auf einer Oberfläche der dünnen Filmschicht 22c1 geformt
werden. Die dünne
Filmschicht 22c2 wird so vorgesehen, um einen elektrischen
Widerstand der gesamten Kontaktelektrode zu reduzieren, und kann
durch Plattierung geformt werden. In einem Fall des Formens durch
Plattierung, werden bevorzugt Platinmetalle, wie z.B. Gold (Au)
und Palladium (Pd) verwendet.
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Indem
eine Oberfläche
einer obersten Schicht der Kontaktelektrode bis zu einem bestimmten
Grad rau gemacht wird, das heißt,
eine Unregelmäßigkeit
auf der Oberfläche
der obersten Schicht vorgesehen wird, wird ein elektrischer Kontakt
erleichtert. Das heißt,
wenn das Kontaktstück 22b1 auf der
Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 22b2 auf der Seite
der Prüftafel
gegen den entsprechenden Anschluss 6a beziehungsweise die
entsprechende Elektrode 8a gedrückt werden, brechen die Unregelmäßigkeiten
auf den Oberflächen
der obersten Schichten Oxidfilme am Anschluss 6a und der Elektrode 8a,
um elektrische Kontakte zu vereinfachen. Ein Verfahren des Schwankens
eines elektrischen Stroms während
einer Plattierung kann die Oberfläche der obersten Schicht rau
machen. Beispielsweise kann das Anlegen einer Spannung, die wie
eine Sinuswelle schwankt, als eine Plattierungsspannung, Plattierungszustände verändern und
somit eine Unregelmäßigkeit
auf einer Oberfläche
einer Plattierungsschicht bereitstellen.
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Außerdem,
wenn die Kontaktelektrode in Kontakt mit einem Lotanschluss platziert
ist, ist es bevorzugt, dass die oberste Schicht der Kontaktelektrode
aus Rhodium (Rh) geformt ist, an welchem Lot wahrscheinlich nicht
anhaftet, und dass die oberste Schicht aus Palladium (Pd) oder Platin
(Pt) geformt ist, welche wahrscheinlich keine Lotlegierung bilden.
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Beispielsweise
kann eine Kontaktelektrode 22 mit einer in 8 gezeigten
Struktur, umfassend eine Kupferfolie von 18 μm Dicke, welche auf das isolierende
Substrat 24 aufgebracht ist; eine Plattierungsschicht aus
Nickel (Ni) von 25 μm
Dicke, welche auf eine Oberfläche
der Kupferfolie aufgebracht ist; und, als eine oberste Schicht,
eine Plattierungsschicht aus Gold (Au) oder Palladium (Pd) von 1
bis 3 μm
Dicke, für
mehr als 10.000 Kontakte bei einer hohen Temperatur von 125 °C mit einem
Kontaktdruck von 10 Gramm pro Stift verwendet werden. Die oben erwähnte Kontaktelektrode 22 kann
auch durch Formen einer Plattierungsschicht aus Nickel (Ni) von ungefähr 12 μm Dicke vor
dem Biegeprozess; Formen einer weiteren Plattierungsschicht aus
Nickel (Ni) von ungefähr
12 μm Dicke
nach dem Biegeprozess; und Formen einer Plattierungsschicht aus
Gold (Au) oder Palladium (Pd) von 1 bis 3 μm Dicke geformt sein.
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Wie
oben erwähnt
können
vorbestimmte mechanische und elektrische Eigenschaften durch Variieren
einer Anzahl von Plattierungsschichten, Plattierungsmaterialien,
einer Anzahl von Plattierungsprozessen und einem Timing von Plattierungsprozessen erreicht
werden.
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Außerdem,
nach einem Formen der oben erwähnten
Kontaktelektrode 22 kann ein Verstärkungsmaterial 28 an
der Wurzel jedes Kontaktstücks 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung
und Kontaktstücks 22b2 auf
der Seite der Prüftafel
bereitgestellt werden, wie in 9A und 9B gezeigt.
Das Verstärkungsmaterial 28 kann
leicht geformt werden, beispielsweise durch Aufbringen eines Epoxydharzes, indem
das Epoxydharz vergossen und ausgehärtet wird. Das Formen des Verstärkungsmaterials 28 an der
Wurzel jedes der Kontaktstücke
hindert das Kontaktstück
daran beschädigt
zu werden, und stellt eine längere
Lebensdauer für
das Kontaktelement bereit.
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In
der oben erwähnten
Kontaktelektrode 22 erstrecken sich das Kontaktstück 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 22b2 auf der Seite
der Prüftafel
entlang der gleichen diametralen Linie. Jedoch können die Kontaktstücke 22b1 und 22b2 versetzt
angeordnet werden, wie in 10 gezeigt.
In diesem Fall können
die Kontaktstücke 22b1 und 22b2 länger gemacht
werden, so dass die Kontaktstücke 22b1 und 22b2 größere Bereiche
elastischer Verformung haben.
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Gleichermaßen müssen Längen der
Kontaktstücke 22b1 und 22b2 nicht
die gleichen sein. Wie in 11 gezeigt
kann das Kontaktstück 22b2 länger sein
als das Kontaktstück 22b1.
Dies ist so, da sich das Kontaktstück 22b2, wie in 3 gezeigt, durch
die Öffnung 24a des
isolierenden Substrats 24 zu der gegenüberliegenden Seite erstrecken
muss.
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Wie
oben erwähnt,
können
Längen
der Kontaktstücke
so angeordnet sein, um eine Struktur zu realisieren, die notwendige
Kontakte bereitstellt. Es sollte beachtet werden, dass die Kontaktelektrode 22 auf
dem isolierenden Substrat 24 auf der Seite der Prüftafel 8 geformt
sein kann, wie in 12 gezeigt.
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Außerdem hindert
das Auswählen
eines Materials des isolierenden Substrats 24, so dass
Koeffizienten thermaler Ausdehnung des isolierenden Substrats 24 und
der LSI-Schaltung 6 im
Wesentlichen gleich sind, das Kontaktstück 22b1 daran, sich
von dem Anschluss 6a der LSI-Schaltung 6 infolge
einer Temperaturänderung
zu lösen.
Auch hindert das Auswählen
eines Materials des isolierenden Substrats 24, so dass
Koeffizienten thermaler Ausdehnung des isolierenden Substrats 24 und
der Prüftafel 8 im Wesentlichen
gleich sind, das Kontaktstück 22b2 daran,
sich von der Elektrode 8a der Prüftafel 8 infolge einer
Temperaturänderung
zu lösen.
Das isolierende Substrat 24 kann aus einem isolieren den
Tapesubstrat, wie z.B. Polyimid, einem Keramiksubstrat, einem Glassubstrat
oder einem Silizium-(Si-)Substrat geformt sein, wobei ein isolierender
Oxidfilm auf einer Oberfläche
davon geformt ist. Ein Keramiksubstrat, ein Glassubstrat und ein
Silizium-(Si)Substrat sind weniger flexibel als ein isolierendes
Tapesubstrat, wie z.B. Polyimid, besitzen jedoch eine exzellente Ebenheit.
Dementsprechend können
elastische Verformungen des Kontaktstücks 22b1 auf der Seite
der LSI-Schaltung und des Kontaktstücks 22b2 auf der Seite
der Prüftafel
zuverlässige
Kontakte mit der LSI-Schaltung 6 beziehungsweise
der Prüftafel 8 bereitstellen,
indem sie auf variierende Höhen
davon antworten.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 13 das
zweite Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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13 ist
eine Querschnittansicht einer Kontaktelektrode 32 eines
Kontaktelements gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Eine Gesamtstruktur des Kontaktelements
ist die gleiche wie das oben erwähnte
Kontaktelement 20 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, so
dass eine Beschreibung davon hier ausgelassen werden wird.
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Die
Kontaktelektrode 32, die in 13 gezeigt
ist, wird geformt, nachdem eine Kupferplatte oder eine Kupferfolie
auf beide Oberflächen
des isolierenden Substrats 24 aufgebracht wurde. Die Kontaktelektrode 32 besitzt,
wie die Kontaktelektrode 22, einen ringförmigen Bereich 32a und
ein Kontaktstück 32b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung. Der ringförmige Bereich 32a und
das Kontaktstück 32b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung werden aus einer Kupferplatte oder einer
Kupferfolie geformt, die auf eine Seite (die Seite der LSI-Schaltung 6)
des isolierenden Materials 24 aufgebracht wird. Dementsprechend werden
der ringförmige
Bereich 32a und das Kontaktstück 32b1 auf der Seite
der LSI- Schaltung
auf der einen Seite (der Seite der LSI-Schaltung 6) des
isolierenden Substrats 24 geformt.
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Jedoch
ist im Gegensatz zu der oben erwähnten
Kontaktelektrode 22 ein Kontaktstück 32b2 auf der Seite
der Prüftafel
aus einer Kupferplatte oder einer Kupferfolie geformt, die auf eine
Seite der Prüftafel 8 aufgebracht
wird. Daher erstreckt sich das Kontaktstück 32b2 auf der Seite
der Prüftafel
zu der Seite der Prüftafel 8,
ohne durch die Öffnung 24a zu verlaufen.
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Das
Kontaktstück 32b2 auf
der Seite der Prüftafel
ist über
ein Durchgangsloch 34 mit dem ringförmigen Bereich 32a elektrisch
verbunden, der auf der gegenüberliegenden
Seite des isolierenden Substrats 24 angeordnet ist. Dementsprechend
ist das Kontaktstück 32b2 auf
der Seite der Prüftafel über das
Durchgangsloch 34 und den ringförmigen Bereich 32a mit
dem Kontaktstück 32b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung elektrisch verbunden.
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Gemäß dem Kontaktelement,
welches die Kontaktelektrode 32 der vorliegenden Erfindung
besitzt, können
Kontaktstücke,
welche die gleiche Struktur besitzen, sowohl auf der Seite der LSI-Schaltung
als auch auf der Seite der Prüftafel
geformt werden, indem Kontaktstücke 32b1 und 32b2 der
gleichen Länge
geformt werden und die Kontaktstücke 32b1 und 32b2 um
den gleichen Winkel gebogen werden.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 14 bis 17 das
dritte Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden. 14 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode 42 eines Kontaktelements
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 15 ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode 42, die in 14 gezeigt
ist.
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Die
Kontaktelektrode 42, die in 14 gezeigt
ist, gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, ist eine Kontaktelektrode, die an einen
Fall ange passt ist, in dem ein Anschluss der LSI-Schaltung 6 eine
hervorstehende Elektrode 6b ist, wie z.B. ein Lothöcker (der
in 16 gezeigt ist). Um ein Kontaktstück 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung daran zu hindern, aufgrund eines Kontaktdrucks
mit dem Lothöcker 6b einer
permanenten Verformung unterzogen zu werden, werden die zwei Kontaktstücke 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung auf beiden Seiten einer Mittellinie
des Lothöckers 6b nebeneinander
fixiert, wobei die Mitte des Lothöckers 6b vermieden
wird. In 15 ist das Kontaktstück 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung
eben, nicht in Richtung auf die LSI-Schaltung 6 gebogen.
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16 ist
eine Querschnittansicht der Kontaktelektrode 42, die zwischen
der LSI-Schaltung 6 und der Prüftafel 8 platziert
ist. Die Kontaktstücke 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung, die durch den Lothöcker 6b gedrückt werden,
werden in Richtung auf die Prüftafel 8 elastisch
verformt und in die Öffnung 24a gebogen.
Diese elastische Verformung stellt einen zuverlässigen Kontakt zwischen den
Kontaktstücken 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und dem Lothöcker 6b bereit.
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Es
sollte beachtet werden, dass das Kontaktstück 42b1 auf der Seite
der LSI-Schaltung nicht notwendigerweise eben sein muss, sondern
vorher ein wenig in Richtung auf die Prüftafel 8 gebogen werden kann,
so dass sich die Kontaktstücke 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung innerhalb eines Bereichs ihrer elastischen
Verformung verformen. Wie in 17 gezeigt,
indem das Kontaktstücks 42b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung vorher gekrümmt entlang einer Form des
Lothöckers 6b geformt
wird, wird ein zuverlässigerer
Kontakt zwischen den Kontaktstücken 42b1 auf
der Seite LSI-Schaltung
und dem Lothöcker 6b bereitgestellt.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 18 bis 21 das
vierte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegen den
Erfindung beschrieben werden. 10 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode 52 eines Kontaktelements
gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
die Kontaktelektrode 22 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung besitzt die Kontaktelektrode 52,
die in 18 gezeigt ist, einen ringförmigen Bereich 52a,
ein Kontaktstück 52b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und ein Kontaktstück 52b2 auf der Seite
der Prüftafel.
Jedoch wird die Kontaktelektrode 52 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wie folgt geformt: Formen einer Öffnung 24b mit
einer Form entsprechend einer Form der Kontaktelektrode 52 in
dem isolierenden Substrat 24 im Voraus; und Formen eines
leitfähigen
Films um einen Umfang der Öffnung 24b herum,
durch solch ein Verfahren wie Plattieren oder Sputtern. Das heißt, die
Kontaktelektrode 52 selbst wird durch solch ein Verfahren
wie Plattieren oder Sputtern geformt.
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19 ist
eine Illustration von Schritten des Formens der Kontaktelektrode 52.
Zuerst, wie in 19-(A) gezeigt, wird die Öffnung 24b,
welche die Form entsprechend der Form der Kontaktelektrode 52 besitzt,
in dem isolierenden Substrat 24 geformt. Da das isolierende
Substrat 24 aus solch einer dünnen Harzschicht wie einer
dünnen
Harzschicht aus Polyimid geformt wird, wird die Öffnung 24b leicht durch
solch ein Verfahren wie Pressverarbeitung oder Ätzen geformt. 20 ist
eine Draufsicht der Öffnung 24b,
die in dem isolierenden Substrat 24 geformt ist.
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Danach
wird ein leitfähiger
Film 54 auf allen Oberflächen des isolierenden Substrats 24 geformt, wie
in 19-(B) gezeigt. Der leitfähige Film 54 wird durch
Sputtern solcher Metalle wie Chrom (Cr) oder durch stromlose Vernickelung
(Ni) geformt. Als nächstes,
wie in 19-(C) gezeigt, wird ein Teil
des leitfähigen
Films 54 durch solch ein Verfahren wie Ätzen entfernt, so dass ein
Teil, der die Kontaktelektrode 52 werden soll, auf dem
isolierenden Substrat 24 belassen wird. Danach, wie die
Kontaktelektrode 22 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
werden das Kontaktstück 52b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 52b2 auf der Seite
der Prüftafel gebogen,
indem eine Biegevorlage verwendet wird. Dies vervollständigt die
Kontaktelektrode 52.
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21 ist
eine weitere Illustration von Schritten des Formens der Kontaktelektrode 52.
Zuerst wird in den Schritten, die in 21 gezeigt
sind, wie in den Schritten, die in 19 gezeigt
sind, die Öffnung 24b,
welche die Form entsprechend der Form der Kontaktelektrode 52 besitzt,
in dem isolierenden Substrat 24 geformt, wie in 21-(A)
gezeigt. Als nächstes,
wie in 21-(B) gezeigt, wird eine Maske 56 auf
dem isolierenden Substrat 24 platziert, um eine Form der
Kontaktelektrode 52 freizulegen.
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Dann
wird der leitfähige
Film 54 auf dem isolierenden Substrat 24 geformt.
Danach, wie in 21-(C) gezeigt, wird die Maske 56 zusammen mit
einem Teil des leitfähigen
Films 54, der darauf geformt ist, entfernt. Danach, wie
in 21-(D) gezeigt, werden das Kontaktstück 52b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 52b2 auf der Seite
der Prüftafel
gebogen, indem eine Biegevorlage verwendet wird.
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In
der Kontaktelektrode 52 des Kontaktelements gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
können
das Kontaktstück 52b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 52b2 auf der Seite
der Prüftafel
die gleiche Länge
besitzen.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 22 bis 24 das
fünfte
Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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Das
Kontaktelement gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
umfasst eine Kontaktelektrode, die durch elektrolytisches Plattieren
mit einer Plattierungsschicht auf ihrer Oberfläche versehen ist. 22 bis 24 zeigen
die Kontaktelektrode 22, die in 5 als ein
Beispiel einer Kontaktelektrode gezeigt ist.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
beim Formen eines leitfähigen
Filmmusters für die
Kontaktelektrode 22, die noch nicht plattiert ist, ein
Stromversorgungsmuster 60, das im Plattierungsprozess zu
verwenden ist, im Voraus geformt. Das heißt, in einem Zustand der Kontaktelektrode 22, die
noch nicht mit der dünnen
Filmschicht 22c1 plattiert ist (der in 6-(A)
gezeigte Zustand), wird das Stromversorgungsmuster 60 für eine spätere Verwendung
in dem Plattierungsprozess geformt, wie in 22 bis 24 gezeigt.
Das Stromversorgungsmuster 60 ist mit jeder der Kontaktelektroden 22 verbunden
und wird zum Zuführen
eines Plattierungsstroms in die Kontaktelektrode 22 beim
Formen der dünnen
Filmschicht 22c1 durch elektrolytisches Plattieren verwendet.
Das Stromversorgungsmuster 60 kann zur gleichen Zeit geformt
werden wie wenn der Prototyp der Kontaktelektrode 22 geformt
wird, indem eine Kupferplatte oder eine Kupferfolie verwendet wird,
die auf das isolierende Substrat 24 aufgebracht wurde.
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Nachdem
es verwendet wurde, um einen Plattierungsstrom in dem Plattierungsprozess
zuzuführen,
wird das Stromversorgungsmuster 60 an vorbestimmten Teilen
durch solch ein Verfahren wie Laserschneiden oder Stanzen abgetrennt.
Wie in 23 gezeigt kann durch Formen
einer Öffnung 62 in
der Nähe
der Kontaktelektrode 22 und Anordnen des Stromversorgungsmusters 60,
um diese Öffnung 62 zu
kreuzen, das Stromversorgungsmuster 60 leicht durch Stanzen
abgetrennt werden, wobei diese Öffnung 62 verwendet
wird. Wie in 24 gezeigt kann auch durch Zusammenbringen
einer Mehrzahl der Stromversorgungsmuster 60 an einem Teil
und Formen einer Öffnung 64 an
diesem Teil eine Mehrzahl der Stromversorgungsmuster 60 leicht
durch Stanzen abgetrennt werden.
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Wie
oben erwähnt
kann gemäß einem
Herstellungsverfahren des Kontaktelements des vorliegenden Ausführungsbeispiels
eine Plattierungsschicht leicht auf einer Oberfläche der Kontaktelektrode geformt
werden, und Herstellungskosten des Kontaktelements können reduziert
werden.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 25 bis 27 das
sechste Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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Das
Kontaktelement gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
besitzt, wie das oben erwähnte
fünfte
Ausführungsbeispiel,
ein Stromversorgungsmuster 70 für den Plattierungsprozess.
Jedoch wird das Stromversorgungsmuster 70 auf einer Seite geformt,
die der Seite gegenüberliegt,
auf der die Kontaktelektrode 22 geformt wird, wie in 25 gezeigt.
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Das
heißt,
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
nachdem eine Kupferplatte oder eine Kupferfolie auf beiden Oberflächen des
isolierenden Substrats 24 aufgebracht wurde, wird die Kontaktelektrode 22 aus
der Kupferplatte oder der Kupferfolie geformt, die auf einer der
Oberflächen
davon aufgebracht wurde, und andererseits wird das Stromversorgungsmuster 70 aus
der Kupferplatte oder der Kupferfolie geformt, die auf der gegenüberliegende Oberflächen aufgebracht
wurde. Die Kontaktelektrode 22 und das Stromversorgungsmuster 70 werden durch
ein Durchgangsloch 72 elektrisch verbunden. Die Kontaktelektrode 22 besitzt
ein hervorstehendes Stück 74,
in welchem das Durchgangsloch 72 zu formen ist, wie in 26 gezeigt
ist.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, nach
Beendigung des Plattierungsprozesses, kann das gesamte Stromversorgungsmuster 70 durch Ätzen entfernt
werden, oder kann, wie in 27 gezeigt,
gleichzeitig durch ein Ablöseverfahren
entfernt werden. Daher kann ein benutztes Stromversorgungsmuster 70 mit
Leichtigkeit entfernt werden.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 28 bis 30 das
siebte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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28 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode 82, die auf einem
Kontaktelement gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist. 29 ist
eine Seitenansicht der Kontaktelektrode 82, die in 28 gezeigt
ist.
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Wie
in 28 gezeigt umfasst die Kontaktelektrode 82 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einen Erstreckungsbereich 82a, ein Kontaktstück 82b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und ein Kontaktstück 82b2 auf der Seite
der Prüftafel.
In der oben erwähnten
Kontaktelektrode 22 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
sind das Kontaktstück 22b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung und das Kontaktstück 22b2 auf der Seite
der Prüftafel über den ringförmigen Bereich 22a verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind das Kontaktstück 82b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung
und das Kontaktstück 82b2 auf
der Seite der Prüftafel
jedoch über den
Erstreckungsbereich 82a verbunden. Obwohl 28 den
Erstreckungsbereich 82a gradlinig zeigt, kann der Erstreckungsbereich 82a eine
optionale Form besitzen, wie z.B. eine gebogene Form oder eine gekrümmte Form.
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An
einem Ende des Erstreckungsbereichs 82a ist das Kontaktstück 82b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung geformt. Dementsprechend besitzt das
isolierende Substrat 24 eine Öffnung 24c1, die an
einer Position entsprechend dem einen Ende des Erstreckungsbereich 82a geformt
ist. Durch Verwendung dieser Öffnung 24c1 kann
das Kontaktstück 82b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung leicht in Richtung auf die LSI-Schaltung 6 gebogen
werden.
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Am
anderen Ende des Erstreckungsbereichs 82a ist das Kontaktstück 82b2 auf
der Seite der Prüftafel
geformt. Dementsprechend besitzt das isolierende Substrat 24 eine Öffnung 24c2,
die an einer Position entsprechend dem anderen Ende des Erstreckungsbereichs 82a geformt
ist. Durch diese Öffnung 24c2 kann
das Kontaktstück 82b2 auf
der Seite der Prüftafel
in Richtung auf die Prüftafel 8 gebogen werden.
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30 ist
eine Draufsicht eines Beispiels einer Form des Erstreckungsbereichs 82a.
In 30 erstreckt sich der Erstreckungsbereich 82a zur
Elektrode 8a der Prüftafel 8 (gezeigt
in 29), weg von dem Kontaktstück 82b1 auf der Seite
der LSI-Schaltung, um einen Abstand P1 zwischen den Anschlüssen 6a wesentlich
zu vergrößern. Das
heißt,
in einem Fall, in dem der Abstand P1 eng ist, kann ein Abstand P2
zwischen den Elektroden 8a der Prüftafel 8 vergrößert werden.
Außerdem,
durch Vergrößern des Erstreckungsbereichs 82a in
einer vorbestimmten Richtung, kann die Elektrode 8a der
Prüftafel 8 an
irgendeiner Stelle angeordnet werden.
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Beispielsweise,
in einem Fall, bei dem in der LSI-Schaltung 6 zwei Reihen der
Anschlüsse 6a um den
Umfang davon herum angeordnet sind, ermöglicht ein Rundherumziehen
des Erstreckungsbereichs 82 den Elektroden 8a der
Prüftafel 8 wie
eine Matrix in einem Bereich entsprechend der gesamten LSI-Schaltung 6 angeordnet
zu werden. Wie oben beschrieben, kann das Kontaktelement gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einen großen
Freiheitsgrad beim Anordnen der Elektroden 8a der Prüftafel 8 bereitstellen.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 31 bis 36 das
achte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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31 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode 92 bevor sie gebogen
wird, wobei die Kontaktelektrode 92 auf einem Kontaktelement
gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist. 32 ist
eine Aufrissansicht der Kontaktelektrode 92. 33 ist
eine Seitenansicht der Kontaktelektrode 92.
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Wie
bei der oben erwähnten
Kontaktelektrode 82 gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
umfasst die Kontaktelektrode 92 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen Erstreckungsbereich 92a und ein Kontaktstück 92b2 auf
der Seite der Prüftafel,
das mit einem Ende des Erstreckungsbereichs 92 verbunden
ist. Jedoch ist ein Kontaktstück 92b1 auf
einer Seite der LSI-Schaltung der Kontaktelektrode 92 in
einer gebogenen oder gekrümmten Ebene
geformt, wie in der Draufsicht (31) zu
sehen ist. Wenn es verwendet wird, wird das Kontaktstück 92b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung
um einen rechten Winkel zu dem Erstreckungsbereich 92a gebogen,
wie in der Aufrissansicht (32) zu
sehen ist.
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Das
Kontaktstück 92b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung, das in 31 bis 33 gezeigt
ist, besitzt einen im Wesentlichen U-förmigen Bereich. Daher kann,
indem der Vorteil einer elastischen Verformung dieses Bereichs genutzt
wird, wie durch eine zweifach gestrichelte Strichpunktlinie in 33 gezeigt
ist, eine Kontaktelektrode mit einer großen elastischen Verformung
leicht geformt werden.
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34 und 35 sind
Aufrissansichten von Veränderungen
der Kontaktelektrode 92, die in 31 bis 33 gezeigt
ist. Eine Kontaktelektrode 92A, die in 34 gezeigt
ist, umfasst ein Kontaktstück 92Ab1 auf
der Seite der LSI-Schaltung mit einem im Wesentlichen horizontalen
S-förmigen Bereich,
welcher Bereich einen großen
Bereich elastischer Verformung erreicht. Das Kontaktstück 92Ab1 auf
der Seite der LSI-Schaltung bleibt von einer Position gebo gen, die
vertikal zu einer Richtung ist, in welche sich der Erstreckungsbereich 92a erstreckt. Eine
Kontaktelektrode 92B, die in 35 gezeigt
ist, umfasst ein Kontaktstück 92Bb1 auf
einer Seite der LSI-Schaltung mit einem im Wesentlichen vertikalen S-förmigen Bereich,
welches das Kontaktstück 92Ab1 auf
der Seite der LSI-Schaltung mit einem im Wesentlichen horizontalen
S-förmigen
Bereich in der Kontaktelektrode 92A ersetzt, die in 34 gezeigt ist.
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Ein
Formen des Kontaktstücks
in einer S-Form, wie oben erwähnt,
kann während
einer elastischen Verformung eine Verlagerung einer Spitze des Kontaktstücks in einer
horizontalen Richtung kleiner machen als eine Verlagerung in einer
vertikalen Richtung. Dies hindert die Spitze des Kontaktstücks daran,
den Anschluss der LSI-Schaltung zu beschädigen, wenn das Kontaktstück mit dem
Anschluss der LSI-Schaltung
in Kontakt gebracht wird.
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36 zeigt
ein Beispiel des Kontaktstücks 92b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung, das nicht um einen rechten Winkel gebogen
ist sondern um einen vorbestimmten Winkel α, der kleiner ist als 90 Grad zum
Erstreckungsbereich 92a. Diese Struktur erreicht eine elastische
Verformung aufgrund der Krümmung
des Kontaktstücks
und eine elastische Verformung aufgrund der Neigung des Kontaktstücks zur
gleichen Zeit.
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Wie
oben erwähnt
kann aufgrund eines großen
Bereichs der elastischen Verformung des Kontaktstücks die
Kontaktelektrode des Kontaktelements gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Spannung während
der elastischen Verformung des Kontaktstücks reduzieren. Daher kann
ein Kontaktstück,
welches eine wiederholte Verformung häufig übersteht, leicht geformt werden.
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Auch
aufgrund des großen
Bereichs der elastischen Verformung des Kontaktstücks kann, wenn
die Anschlüsse
der LSI-Schaltung verschiedene Höhen
besitzen, die Verformung des Kontaktstücks mit solch verschiedenen
Höhen umgehen. Beispielsweise
variieren beim Prüfen
einer Waferlevel-LSI-Schaltung
die Höhen
der Anschlüsse
der LSI-Schaltung um ungefähr
100 μm.
Das Kontaktstück
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel kann
sich leicht an die verschiedenen Höhen anpassen.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Kontaktstück
auf der Seite der LSI-Schaltung im Wesentlichen U-förmig oder
im Wesentlichen S-förmig
geformt. Jedoch ist das Kontaktstück auf der Seite der LSI-Schaltung
nicht auf diese Formen beschränkt,
sondern es können
andere Veränderungen gekrümmter Formen
eingesetzt werden. Auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Kontaktstück auf der
Seite der LSI-Schaltung mit einer gekrümmten Form geformt. Jedoch
kann auch das Kontaktstück
auf der Seite der Prüftafel
mit einer gekrümmten
Form geformt sein. Des Weiteren kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie in dem ersten Ausführungsbeispiel,
die dünne
Filmschicht auf der Oberfläche
der Kontaktelektrode durch solch ein Verfahren wie Plattieren geformt
sein, um mechanische und elektrische Eigenschaften des Kontaktstücks zu verbessern.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 37 und 38 das
neunte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden. 37 ist
eine Draufsicht einer Kontaktelektrode 102, die auf einem
Kontaktelement gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist. 38 ist
eine Seitenansicht der Kontaktelektrode 102, die in 37 gezeigt
ist.
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Die
Kontaktelektrode 102 besitzt die gleiche Grundstruktur
wie die Kontaktelektrode 82, die in 28 und 29 gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
gezeigt ist. Jedoch ist ein Kontaktstück 102b1 auf der Seite
der LSI-Schaltung
der Kontaktelektrode 102 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zusammen mit dem isolierenden Substrat 24 gebogen, wie
in 38 gezeigt. Obwohl in 37 und 38 das
Kontaktstück 102b1 auf
der Seite der LSI-Schaltung
zusammen mit dem isolierenden Substrat 24 gebogen ist,
kann anstatt dessen ein Kontaktstück 102b2 auf der Seite
der Prüftafel
zusammen mit dem isolierenden Substrat 24 gebogen sein.
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
kann eine elastische Verformung des Kontaktstücks der Kontaktelektrode erreicht
werden, indem eine Elastizität
des isolierenden Substrats verwendet wird.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 39 das
zehnte Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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Ein
Kontaktelement gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
umfasst die Kontaktelektroden der Kontaktelemente gemäß den oben
erwähnten
Ausführungsbeispielen
und ein Verdrahtungsmuster 110, das auf dem isolierenden
Substrat 24 geformt ist. Das Verdrahtungsmuster 110 verbindet
vorbestimmte Kontaktelektroden unter den oben erwähnten Kontaktelektroden.
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Das
Verdrahtungsmuster 110, das in 39 gezeigt
ist, verbindet Kontaktelektroden, wobei jede der Kontaktelektroden
mit einem bestimmten Anschluss auf jeder der Waferlevel-LSI-Schaltungen
zu verbinden ist. Dementsprechend kann durch Verbinden des Endes
des Verdrahtungsmusters 110 mit einer elektrischen Energiequelle
eine Spannung über das
Kontaktelement an den bestimmten Anschlüssen an den Waferlevel-LSI-Schaltungen
angelegt werden. Auch können
die bestimmten Anschlüsse
an den Waferlevel-LSI-Schaltungen
gleichzeitig über das
Kontaktelement geerdet werden. Des Weiteren können elektrische Zustände der
bestimmten Anschlüsse
an den Waferlevel-LSI-Schaltungen gleichzeitig über das Kontaktelement erkannt
werden.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 40 und 41 das
elfte Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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40 ist
eine Illustration einer Anordnung einer Kontaktelektrode, die auf
einem Kontaktelement gemäß dem elften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist. 41 ist
eine Illustration zum Erklären
von Effekten der Anordnung der Kontaktelektrode, die auf dem Kontaktelement
gemäß dem elften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geformt ist.
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Das
Kontaktelement gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
verwendet die Kontaktelektroden der Kontaktelemente gemäß den oben
erwähnten
Ausführungsbeispielen.
Jedoch ist jede der Kontaktelektroden in einer Richtung gemäß einer vorbestimmten
Regel angeordnet. 40 und 41 zeigen
als ein Beispiel die oben erwähnte Kontaktelektrode 22 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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Insbesondere
ist, wie in 40 gezeigt, jede der Kontaktelektroden 22 in
einer Richtung angeordnet, so dass die Kontaktstücke 22b1 und 22b2 radial von
einer Mitte O des Kontaktelements zum Umfang davon ausgerichtet
sind. Diese Anordnung der Kontaktelektrode befasst sich mit der
Verlagerung des Anschlusses der LSI-Schaltung und der Elektrode der
Prüftafel,
welche durch unterschiedliche Koeffizienten thermaler Ausdehnung
der LSI-Schaltung (Wafer), des isolierenden Substrats des Kontaktelements und
der Prüftafel
verursacht wird.
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Das
heißt,
die unterschiedlichen Koeffizienten thermaler Ausdehnung der LSI-Schaltung
(Wafer), des isolierenden Substrats des Kontaktelements und der
Prüftafel
veranlassen den Anschluss der LSI-Schaltung oder die Elektrode der
Prüftafel manchmal,
sich in Bezug auf das entsprechende Kontaktstück der Kontaktelektrode zu
verlagern. Da das Kontaktstück
mit einem vorbestimmten Druck gegen den Anschluss oder die Elektrode
gepresst wird, wenn sich der Anschluss oder die Elektrode in solch
einer Richtung verlagert, um einen Biegewinkel des Kontaktstücks zu erhöhen, kann
die Spitze des Kontaktstücks
in den Anschluss oder die Elektrode eingreiffen, wodurch das Kontaktstück und der
Anschluss oder die Elektrode verformt oder beschädigt werden können.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie
in 41 gezeigt, ist jede der Kontaktelektroden 22 so
angeordnet, dass, wenn sich der Anschluss der LSI-Schaltung oder
die Elektrode der Prüftafel
in Bezug auf das entsprechende Kontaktstück verlagert, sich der Anschluss
oder die Elektrode in solch einer Richtung verlagert, um den Biegewinkel
des Kontaktstücks
zu vermindern. Dies ermöglicht
der Spitze des Kontaktstücks
sich an dem Anschluss an der Elektrode problemlos zu verlagern und
hindert das Kontaktstück
daran, in den Anschluss oder die Elektrode einzugreifen.
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Gemäß der oben
erwähnten
Anordnung der Kontaktelektrode, auch wenn die Temperatur ansteigt,
erweitert sich das Kontaktstück
der Kontaktelektrode durch thermische Ausdehnung in der gleichen
Richtung wie der Anschluss der LSI-Schaltung oder die Elektrode der Prüftafel verlagert
sich durch thermische Ausdehnung. Dies ermöglicht der Spitze des Kontaktstücks, sich
in der gleichen Richtung wie der Anschluss zu verlagern oder die
Elektrode verlagert sich durch thermische Ausdehnung, und hindert somit
die Spitze des Kontaktstücks
daran, sich von dem Anschluss oder der Elektrode zu lösen.
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Als
nächstes
wird mit Bezugnahme auf 42 das
zwölfte
Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden.
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42 ist
eine Querschnittansicht eines Teils eines Kontaktelements 120 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das Kontaktelement gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
verwendet die Kontaktelek troden gemäß den oben erwähnten Ausführungsbeispielen. 42 zeigt
als ein Beispiel die Kontaktelektrode 22 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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Das
Kontaktelement 120 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
umfasst einen Abstandshalter 122 auf der Seite der Prüftafel 8.
Der Abstandshalter 122 besitzt eine vorbestimmte Dicke, so
dass, wenn das Kontaktelement 120 in Richtung auf die Prüftafel 8 gedrückt wird,
der Abstand zwischen dem Kontaktelement 120 und der Prüftafel beibehalten
wird (mit der Dicke des Abstandshalters 122). Dies hindert
das Kontaktstück
der Kontaktelektrode 22 daran, übermäßig gedrückt zu werden und eine permanente
Verformung oder Schäden
auszuhalten, wenn ein übermäßiger Druck
auf das Kontaktelement 120 aufgebracht wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die speziell offenbarten Ausführungsbeispiele
beschränkt,
und Veränderung
und Modifikationen können
gemacht werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
abzuweichen, wie sie durch die unabhängigen Ansprüche definiert
ist.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der
japanischen Prioritätsanmeldung mit der Nummer 2000-080974 ,
eingereicht am 22. März
2000.