HU176088B

HU176088B - Pin holder for testing semiconductor chips

Info

Publication number: HU176088B
Authority: HU
Inventors: Werner Seewald; Hartmut Gocht; Karl-Heinz Krueger
Original assignee: Elektromat Veb
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1980-12-28
Also published as: DE2756383C2; DD132718A3; DE2756383A1; SU964556A1

Abstract

The holder for a contact needle for testing semiconductor chips consists of a plate (1) with a hole (20) through its rear end to accept the bent-up non-contact end (18) of the contact needle (16). The needle contact end (22) is bent slightly downwards. The holder has a screw arrangement (5, 6), that moves a collar (14) around the needle in such a way that the needle tip can be made to move downwards or upwards to increase, or reduce, its contact pressure to a level where the semiconductor aluminium oxide layer is penetrated, but not the aluminium layer underneath.

Description

A találmány tárgya tűtartó félvezető chip-ek vizsgálatára. A vizsgálandó chip-ek szokásosan félvezetőtárcsákon helyezkednek el a villamos paraméterek mérése során félvezető kapcsolási elemek gyártásakor.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to needle holder semiconductor chips. The chips to be tested are usually located on semiconductor disks for measuring electrical parameters during the manufacture of semiconductor switching elements.

Fenti célra alkalmazott tűtartó szerkezetek különböző kiviteli alakjai már ismeretesek. Az egyik kiviteli alakot a 3 453 545 sz. USA szabadalom ismerteti. Eszerint egy alaptesthez — amely stabil rugalmatlan alakban van kialakítva — kontaktanyagból készített olyan vékony huzal van rögzítve, amely tűszondát alkot. A tűszonda a félvezető elemmel érintkezik. A z-tengely szerinti magassági méret beállítását rugóval előfeszített és csavarral állítható emeltyű teszi lehetővé, amelybe a tűtartó be van foglalva. Ennek a szerkezetnek az a hátránya, hogy igen bonyolult, az állítási lehetőség előnytelen, mert a tűtartó elhajló tömege igen nagy. A tű hegyének a félvezető chip-ek bond-szigeteinek érint keztetéséhez viszonylag túl nagy erőre van szükség.Various embodiments of needle support structures for the above purposes are already known. One embodiment is disclosed in U.S. Patent No. 3,453,545. U.S. Pat. According to this, a base wire, which is formed in a stable inelastic form, is attached to a thin wire made of contact material which forms a needle probe. The needle probe contacts the semiconductor element. The height adjustment on the z-axis is made possible by a spring-tensioned and screw-adjustable lever in which the needle holder is mounted. The disadvantage of this structure is that it is very complicated and the adjustment is disadvantageous because the bending mass of the needle holder is very high. The needle tip requires relatively large force to handle the bond islands of semiconductor chips.

A 3 611 128 sz. USA szabadalom szerinti megoldás olyan szerkezetet ismertet, amelynél a tű helye a tűtartót alkotó lemezcslkból van kimunkálva. A kis rugónyomás lehetőségét a lemezszalagban vízszintes irányban kimunkált rés teszi lehetővé. Ezt a szerkezetet többszörösen, azaz több tűtartóval párhuzamosan lehet elhelyezni. Hátránya abban van, hogy ez az élére állított szalaglemez a terhelés hatása alatt oldalirányban kitér. További hátránya, hogy az egymással párhuzamosan szerelt több tűtartó miatt két, egymással szomszédos bondsziget közötti távolság miatt a beállítás igen nehézkes, mert a tűtartók közötti esetleges rövidzárlat lehetőségét meg kell akadályozni. Ezen szerkezeti kialakítás esetében hátrányos továbbá, hogy a tűtartó — ha a tű hegye már lekopott — már nem használható fel. Az is hátrányos, hogy a tűtartót az újbóli beépítés után csak jelen5 tős munkaidőráfordítással lehet ismét beállítani.No. 3,611,128. The US patent discloses a structure in which the needle position is formed from a plate connector forming the needle holder. The possibility of low spring pressure is made possible by a horizontal slot in the strip. This structure may be arranged multiple times, i.e. parallel to a plurality of needle holders. The disadvantage is that this ribbed tab is laterally deflected under load. A further disadvantage is that due to the distance between two adjacent bond islands due to the multiple needle holders mounted parallel to one another, the adjustment is very difficult, since the possibility of a short circuit between the needle holders must be prevented. It is further disadvantageous in this construction that the needle holder, once the needle tip is worn, can no longer be used. It is also a disadvantage that the needle holder can only be re-adjusted with a significant amount of working time after reinstallation.

A 3 781 681 sz. USA szabadalom olyan szerkezetet ismertet, amelynél a tű hegyét egy hegyesedően kiképzett szalaglemez alkotja, amely egy alaptesthez van rögzítve. Ez az alaptest több csatlakozó elem útján van az ún. tű10 kártyához rögzítve. Ez a szerkezet azért hátrányos, mert bonyolult szerkezetű, igen nagy a tömege és nem rugalmas. Hátrányos továbbá, hogy az újonnan beépített tűtartónál a beállítás művelete igen bonyolult.No. 3,781,681. U.S. Patent No. 5,122,195 discloses a structure in which the needle tip is formed by a tapered ribbon plate which is fixed to a base body. This basic body is provided by a plurality of connecting elements called so-called. attached to pin10 card. This structure is disadvantageous because it is complex in structure, very bulky and not flexible. It is also a disadvantage that the adjustment procedure for the newly integrated needle holder is very complicated.

Egy további ismert megoldást a 3 810 017 sz. USA 15 szabadalom ismertet. Ezen megoldás szerint maga az alaptest van tűtartóként kialakítva. Az alaptest a tűkártyához egyik oldalán villamosán csatlakozik, másik oldalán olyan rugalmas kengyellel rendelkezik, amely egy csavar segítségével valamint a csavar és a kengyel között 20 elhelyezett súrlódást csökkentő golyó alkalmazásával ztengely irányban állítható magasságú. A kengyelhez egy forrasztható anyagú csövecske van forrasztva, és benne kontaktanyagból készült vékony huzal van villamos vezetést biztosító módon elhelyezve. A huzal egyre véko25 nyodik, szabad végén pedig hajlított tűhegy alakjában van meggörbítve. A meghajlított tűhegy a félvezető chip bond-szigetének érintkeztetésére alkalmas felülettel rendelkezik. Több hasonló tűtartó egymással összekötve a félvezető chip-ek villamos paramétereinek mérésére 30 szolgál. Ennél a megoldásnál hátrányos, hogy a tűként kialakított huzal cseréjénél a csövet a benne levő huzallal együtt ki kell forrasztani. A tű helyzetét a csövecske beforrasztása előtt különleges szerszámban kell beállítani, hogy a meggörbített tűhegy tengelyei és a tű tengelye által alkotott sík a félvezető chip-ek felületére merőlegesen helyezkedjen el. Az igen rövid befogási hosszúság és a csövecskébe való fix befogás következtében igen meredek rugalmassági görbe és — adott távolság függvényében — igen nagy erőváltozások adódnak. Az. a nagy viszonyszám, amely egyrészt a tűhegy és az elállítási pont, másrészt az elállítási pont és a kengyel rögzítési pontja között van, azt okozza, hogy a tű hegyének a ztengely irányában nem elég finom állítási lehetősége van. Továbbá hátránya, hogy a tűhegy oldalirányban könynyen elcsúszik.Another known solution is disclosed in U.S. Patent No. 3,810,017. 15 U.S. Patents. In this arrangement, the body itself is designed as a needle holder. The base body is electrically connected to the needle card on one side and has a resilient bracket on the other side which is adjustable in the z-axis by means of a screw and by using a friction reducing ball 20 between the screw and the bracket. A solderable tubing is soldered to the bracket and there is a thin wire of contact material arranged in a conductive manner. The wire is increasingly thin and curved at its free end in the form of a bent needle. The bent needle tip has a surface for contacting the bond island of the semiconductor chip. A plurality of similar needle holders interconnected to measure electrical parameters of semiconductor chips 30. This solution has the disadvantage that when replacing the wire formed as a needle, the tube must be soldered together with the wire contained therein. The position of the needle must be adjusted in a special tool before soldering the tube so that the axes of the bent needle tip and the plane of the needle axis are perpendicular to the surface of the semiconductor chips. The very short clamping length and the fixed clamping in the tube result in very steep elasticity curves and very large force changes depending on the distance. The large ratio between the needle tip and the set point, on the one hand, and the point of attachment and the attachment point of the staple, on the other, causes the needle tip to have an inadequate adjustment of the axis. It also has the disadvantage that the needle tip is easily slid laterally.

Célunk, hogy a hajlított tűhegy és a bond-sziget felülete közötti érintkezést a tű megfelelő formájának kialakításával, valamint a tűnek a tűtartóba való befoglalásának javításával tökéletesítsük. További célkitűzésünk, hogy nagyszámú, hasonlóan kialakított tűhegy legkisebb magassági méret különbségét úgy egyenlítsük ki, hogy kielégítő érintkező nyomás esetén egyrészt a bondsziget felületén levő alumíniumoxid réteget átszúrjuk, másrészt a bond-sziget alumíniumrétegének átszúrását meggátoljuk. Célunk továbbá, hogy a tű gyors és egyszerű cserélhetési lehetőségét a meggörbített tűhegy tengelyeinek és a tűnek a félvezető chip-ek felületéhez képest merőleges sík helyzetében fenntartsuk.It is our goal to improve the contact between the bent needle tip and the bond island surface by providing the needle with the correct shape and improving the needle insertion into the needle holder. It is a further object to balance the minimum height difference between a large number of similarly formed needle tips by piercing the alumina layer on the surface of the bond island with satisfactory contact pressure and preventing the piercing of the aluminum layer on the bond island. It is a further object of the present invention to maintain the need for quick and easy interchanging of the needle with the axes of the bent needle tip and the needle in a plane perpendicular to the surface of the semiconductor chips.

A találmány tárgya tűtartó félvezető chip-ek vizsgálatára, amelynek görbített hegyű tűje van, főleg különleges többszörözött letapogatószerv (Waferprober), amelynek egy sereg azonosan kiképzett tűtartója félvezető chip-ek bond-szigeteivel érintkezik. A tűtartó úgy van kialakítva, hogy az egy tűkártyára alkalmas módon, előnyösen egy koncentrikus nyílás körüli forrasztás útján rögzíthető. A tűkártyák szigetelőanyagból vannak kialakítva, és két oldalukon különböző struktúrájú vezető bevonatok vannak kiképezve. Ezek a vezető bevonatok a koncentrikus nyíláson csillag alakban végződnek, itt csatlakozó felületeket alkotnak, amelyeken a tűtartók ismert módon vannak rögzítve. A tűtartó meggörbített tűhegyét ezért előzetesen félvezető chip bondszigetére helyezzük. A bond-szigetek előnyösen négyszögletes alakúak és =0,1 mm szélhosszúsággal rendelkeznek. Az önmagukban ismert megoldásoknál a tűtartónak a tűkártyára való felforrasztáskor fellépő hő miatti helyzetváltozása, amely a meggörbített tűhegynek az előre meghatározott ponttól való eltávolodását jelentette, a merőleges z-tengely (magassági) irányban különösen előnytelen volt.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the testing of needle holders for semiconductor chips having a curved-pointed needle, in particular a special replica scanning device (Waferprober) having a series of identically formed needle holders contacting the bond islands of semiconductor chips. The needle holder is configured to be secured in a suitable manner to a needle card, preferably by soldering around a concentric opening. The needle cards are made of insulating material and have conductive coatings of different structures on both sides. These conductive coatings terminate at the concentric opening in the form of an asterisk, where they form connecting surfaces on which the needle holders are fixed in a known manner. The bent needle of the needle holder is therefore pre-positioned on the bond island of a semiconductor chip. The bond islands are preferably rectangular in shape and have a wind length of = 0.1 mm. In the prior art, the change in the position of the needle holder due to the heat of soldering to the needle card, which meant moving the bent needle tip away from a predetermined point, was particularly disadvantageous in the direction of the perpendicular z-axis (height).

A kontaktállandó, előnyösen alumíniumból alkotott bond-sziget rétegvastagsága kb. 1 μπι. Az alumínium felülete vékony alumíniumoxid réteggel van bevonva, amely a villamos érintkezést meggátolja.The contact constant, preferably aluminum bond, has a layer thickness of approx. 1 μπι. The aluminum surface is coated with a thin layer of alumina which prevents electrical contact.

A meggörbített tűhegy érintkező nyomását úgy kell méretezni, hogy a különböző hajlított tűhegyek magassági méretbeállítása, ill. a gyártási méretszórás figyelembevételével a tűhegyek átmérője olyan legyen, hogy azok a bond-sziget alumíniumoxid rétegét átszúrják, de ugyanakkor az alumínium réteg alatt levő szilícium felületet ne érjék el. Ez azt feltételezi, hogy a meghajlított tűhegyek magassági helyzete a félvezető chip-ek felületéhez beállítható legyen.The contact pressure of the curved needle contact must be dimensioned by adjusting the height of the various bent needle points or by adjusting it. taking into account the manufacturing dimensioning, the needle tips must have a diameter such that they pierce the aluminum oxide layer of the bond island without, however, reaching the silicon surface beneath the aluminum layer. This assumes that the height of the bent needle tips can be adjusted to the surface of the semiconductor chips.

További célkitűzésünk, hogy a tű gyors és reprodu kálható helyzetű kicserélését egyszerű eszközökkel lehessen megoldani.It is a further object of the present invention to provide simple means for replacing the needle rapidly and reproducibly.

A meggörbített tűhegy tengelyei és a tű által alkotott síknak az elhasznált tű kicserélése után ismét a félvezető chip-ek felületére harántirányban kell elhelyezkednie.Once the needle is replaced, the axes of the bent needle tip and the needle plane must again be transverse to the surface of the semiconductor chips.

A nagyszámú tűtartónak a tűkártyára való forrasztása után a meghajlított tűhegyek különböző magasságokban állnak. E magassági különbségeket az egyes meggörbített tűhegyek harántirányú (z-tengely irányú) állításával egyenlítjük ki.After soldering a large number of needle holders onto the needle card, the bent needle tips are at different heights. These height differences are compensated for by transverse adjustment (z-axis) of each curved needle tip.

A félvezető chip-ek felületének magassági szintjére való beállítás ellenére is a tűk geometriai alakjaiból adódóan különbségek jönnek létre. A tűk anyagának különbözőségéből eredően egymástól eltérő nyomatékok jönnek létre a bond-szigeteken. A tűhegyek helyes mélységű behatolásától a villamos érintkezés minősége lényegesen függ.Despite adjusting the height of the surface of the semiconductor chips, differences in the geometry of the needles remain. Due to the difference in needle material, different torques are created on the bond islands. The quality of the electrical contact is crucial for the correct penetration of the needle tips.

A tűhegyet úgy kell méretezni, hogy az stabil helyzetet vegyen fel. A tűheggyel történő letapogatásnál fellépő z-tengely irányú gyorsulásokkor rezgésjelenségnek nem szabad fellépnie. Ennek következtében a tű huzalátmérőjét nem lehet tetszőlegesen csökkenteni és/vagy a tű befogási hosszát tetszőlegesen növelni. A rugalmas tűt a szükséges érintkezési erővel, és lehetőség szerint lapos rugalmassági jelleggörbével kell kialakítani, hogy ezáltal az ismert szerkezetekhez tartozó hátrányokat a találmány szerinti megoldással jelentősen csökkenthessük.The needle tip should be dimensioned to maintain a stable position. There should be no vibration during acceleration of the z-axis during pin-point scanning. As a result, the needle wire diameter cannot be arbitrarily reduced and / or the needle clamping length can be arbitrarily increased. The resilient needle should be formed with the necessary contact force and preferably with a flat elasticity curve so as to substantially reduce the disadvantages of known structures with the present invention.

A tű szabad végének a találmány szerinti befogásával és az azonos befogási hosszúság alkalmazásával az ismert megoldásokkal szemben a tűnek hosszabb rugalmas szakasza biztosítható, miáltal azonos anyagi paraméterek esetén laposabb rugalmassági jelleggörbe állítható be.By clamping the free end of the needle according to the invention and by using the same clamping length, the known solutions provide a longer elastic section of the needle, thereby providing a flatter elasticity curve for the same material parameters.

Célunk, hogy a félvezető chip-ek vizsgálatára olyan tűtartót javasoljunk, amelynél a meggörbített tűhegy magassági helyzete állítható, továbbá, hogy a tű rugalmas hosszúsági mérete lapos rugalmassági jelleggörbét biztosítson, és hogy egy meggörbített tűhegy magasságkülönbségét és/vagy az átmérőkülönbségből adódó helyzeteltérést nagyszámú, azonos módon hajlított tűhegyek alkalmazása esetében ki tudjuk egyenlíteni. Célkitűzésünk továbbá, hogy a tűt egyszerű eszközökkel kieserélhetővé tegyük a tűtartó összes többi részének felhasználásával anélkül, hogy a tűtartót ki kellene építeni, és hogy egy-egy tű cserélésénél a meggörbített tűhegy tengelyei és a tű által alkotott sík, valamint a rá merőleges félvezető chip-ek felületének síkja eközben egymástól eltérne.Our aim is to propose a needle holder for testing semiconductor chips with adjustable position of the bent needle tip, an elastic length of needle that provides a flat elasticity curve, and a height difference of a curved needle tip and / or can be compensated for using needle tips bent in a way. It is also our goal to make the needle removable by simple means using all the other parts of the needle holder without having to extend the needle holder, and when replacing a needle, the axis of the curved needle tip and the plane formed by the needle and meanwhile, the plane of their surfaces would differ from each other.

A találmány szerinti tűtartó, amely félvezető chip-ek vizsgálatára szolgál, aholis ezen chip-ek félvezetőtárcsán vannak kialakítva, olyan tűvel rendelkezik, amely egy félvezető chip bond-szigetével való érintkeztetés céljából egy meggörbített tűheggyel rendelkezik. A találmány szerinti tűtartó egy alaptesttel rendelkezik, amelynek egyik csatlakozóvége a tűkártyára van felforrasztva.The needle holder of the present invention, which is intended for testing semiconductor chips where these chips are formed on a semiconductor disk, has a needle having a curved needle tip for contacting the bond island of a semiconductor chip. The needle holder according to the invention has a base body, one end of which is soldered to the needle card.

A tütartó tűje — a meghajlított tűheggyel ellenkező végén — előnyösen merőlegesen hajlított véggel van kiképezve. A tű hajlított vége két, egymással derékszögben kereszteződő, egymás fölött elhelyezett horonyban van megvezetve, amelyek közül az egyik horony az alaptestben, a másik horony pedig az alaptesten egy csavarral rögzítőlapon van elhelyezve. A hajlított tűhegy és a tű hajlított vége között van a tű rugalmas része. A rugalmas rész egy hárompontos befogóba van ágyazva, an*· lyet egy, a rugalmas tűrészt támasztó tető alakú csapágy és két, egymástól térközben elhelyezett prizma alakú olyan kimélyítés alkot, amely kimélyítések az alaptest ellentámjaként szolgálnak.Preferably, the needle of the support is formed with a perpendicularly bent end at the opposite end of the bent needle tip. The bent end of the needle is guided through two grooves at right angles to each other, one groove on the base body and the other groove on a fastening plate with a screw on the base body. Between the bent needle tip and the bent end of the needle is an elastic portion of the needle. The resilient portion is embedded in a three-point clamp, formed by a roof bearing bearing the resilient tolerance and two spaced apart prismatic recesses which serve to counteract the body.

Az alaptestben egy olyan csap van, amely egy anya segítségével magassági irányban állíthatóan van elrendezve, és amely egy horonyban levő ütközőben a tető alakú csapágyat tartalmazza.The base body has a pin which is height-adjustable by means of a nut and which includes a roof-shaped bearing in a stop in a groove.

Az ütköző a magassági méretállítás határolására szolgál. Egy, a csap mélyedésébe játékmentesen benyúló vezetőlap szolgál az anya segítségével a csap magassági méretállításánál az elfordulás elleni védelem eszközeként. A tű lehajlított végét a két horonyban oly módon vezetjük meg, hogy az a sík, amelyet a meghajlított tűhegyek és a tű rugalmas része zár be, a félvezető chipek felületére haránt irányban álljon.The stop serves to limit the height adjustment. A non-playable guide plate protruding into the groove of the stud serves as a tool to prevent rotation when adjusting the height of the stud. The bent end of the needle is guided in the two grooves so that the plane enclosed by the bent needle tips and the elastic portion of the needle is transverse to the surface of the semiconductor chip.

Előnyösen a tű hajlított végének tengelye is ebbe a síkba esik.Preferably, the axis of the bent needle end also lies in this plane.

Az anya állításával a csapot az alaptestben magassági irányban szabályozhatjuk. Minthogy a tű hárompontos ágyazással van befogva, a tű rugalmas része behajlik, minek következtében a meggörbített tűhegy magassága elállítódik. Ezáltal válik lehetővé, hogy a meghajlított tűhegyek magassági helyzetének a forrasztásnál létrejövő eltérései kiegyenlíthetők, minek következtében nagyszámú, azonos módon meghajlított tűhegyet lehet a félvezető chip-ek felületének érintkeztetésére azonos magassági helyzetbe állítani.By adjusting the nut, the tap can be adjusted in height in the body. As the needle is clamped with a three-point bearing, the elastic portion of the needle bends, causing the height of the curved needle tip to adjust. This makes it possible to compensate for differences in the height position of the bent needle tips during soldering, whereby a plurality of similarly bent needle points can be positioned to contact the surface of the semiconductor chip.

A fentiek szerint leírt módon beállított görbített tűhegyek magassági méretbeállítása lehetővé teszi hibás mérések kiküszöbölését, és ugyanakkor a görbített tűhegyek és az azokkal érintkező bond-szigetek között azonos tűnyomás biztosítható, minek következtében nem fordulhat elő, hogy a bond-sziget alumíniumoxid rétegét a tű hegye nem szúrja át. így az is kizárható, hogy a tű a bond-sziget félvezető szilícium felületét teljes egészében átszúrja.Adjusting the height of the curved needle points as described above will eliminate misalignment, while maintaining the same needle pressure between the curved needles and the adjacent bond islands, avoiding that the alumina layer of the bond island is not piercing. Thus, it can also be ruled out that the needle completely pierces the surface of the bond island semiconductor silicon.

A hatás, amely a magassági méretbeállítás lehetősége folytán a meghajlított tűhegyekkel érhető el, még azáltal is növelhető, hogy a tű különleges befogása következtében egy rugalmas tűrész keletkezik, amely az ismert szerkezeteknél alkalmazott tűrészek rugalmasságának többszöröse. Ezáltal igen kis különbségek jöhetnek létre az egyes tűhegyek magassági helyzetei között igen kis érintkezési különbségek esetén. Azonos érintkezési erőknél ilyen módon különböző kontaktnyomások jöhetnek létre a meghajlított tűhegyek esetében. A gyártási méretszórásból eredő felületi különbségek folytán a meggörbített tűhegyek kontaktnyomásainak különbségei kiegyenlíthetők. A tűnek és a tűtartónak a találmány szerinti kialakítása útján elérhető, hogy a tűk az anya kioldásával kicserélhetők legyenek. Emellett a tűtartó valamennyi alkatrésze a továbbiakban is felhasználható.The effect that can be achieved by the possibility of height adjustment by the bent needle points can be increased even by the special needle gripping which results in a flexible tolerance which is several times the elasticity of the needles used in known structures. This results in very small differences in height between the individual needle tips with very small contact differences. With the same contact forces, different contact pressures can thus be created on the bent needle points. Due to the surface differences resulting from the manufacturing dimensioning, the differences in contact pressures of the bent needle points can be compensated. The needle and needle holder according to the present invention are designed to allow the needles to be replaced by releasing the nut. In addition, all parts of the needle holder can continue to be used.

A találmány példaként! kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben.The invention is exemplified! Embodiment thereof will be described in greater detail on the basis of the drawing.

A rajzon az 1. ábra a tütartó oldalnézetét szemlélteti vázlatosan, a 2. ábra a tűtartót a 3. ábra A—A vonalai mentén vett metszete alapján szemlélteti, a 3. ábra a tütartót felülnézetben, vázlatosan szemlélteti, a 4. ábra a rugalmassági görbe lefutását szemléltetiIn the drawing, Figure 1 is a schematic side view of the needle, Figure 2 is a sectional view taken along lines A-A of Figure 3, Figure 3 is a schematic top view of the needle, Figure 4 is an elasticity curve illustrates its course

a) a 3 810 017 sz. USA szabadalom szerinti megoldás esetén(a) U.S. Pat. No. 3,810,017. US patent

b) a találmány szerinti megoldás esetén.b) in accordance with the invention.

Az 1. ábrán látható tűtartónak egy 1 alapteste van, amelynek 2 csatlakozóvége alul helyezkedik el egy 4 tűkártya 3 csatlakozó felületére forrasztva.The needle holder shown in Fig. 1 has a base body 1, the connector end 2 of which is soldered to the connector surface 3 of a needle card 4.

Az 1 alaptesten egy 5 csap helyezkedik el, amely egy 6 anyával van rögzítve. Egy 7 csavarral egy 8 vezetőlap van az 1 alaptesthez rögzítve.The base body 1 has a pin 5 secured by a nut 6. A guide plate 8 is fastened to the base body 1 by means of a screw 7.

Amint a 2. ábrán látható, a 8 vezetőlap az 1 alaptesten úgy van kialakítva, hogy az az 5 csap egy 9 kimélyítésébe az 1 alaptest hosszanti tengelye irányában benyúlik. AzAs shown in Figure 2, the guide plate 8 is formed on the base body 1 so that it extends into a recess 9 of the pin 5 in the direction of the longitudinal axis of the base body 1. The

I alaptesten két prizma alakú 11 és 12 kimélyítés úgy van kialakítva, hogy azok egy tető alakú 13 csapággyal egy, az 5 csap 15 ütközőjével vízszintesen elhelyezkedő 14 horonyban vannak rögzítve, és alkalmasak arra, hogy a 16 tű 17 rugalmas részét befogják. A 16 tűk előnyösen függőlegesen meghajlított 18 végükkel az 1 alaptest 19 hornyában és a 8 vezetőlap 20 hornyában vannak megvezetve. Az 1 alaptest 19 hornya az alaptesthez képest haránt irányban áll, míg a 8 vezetőlap 20 hornya az 1 alaptest hosszanti irányában helyezkedik el. Azon okból, hogy a tű lehajlított 18 végét az egymással harántirányban álló 19 és 20 hornyokba helyezhessük, a 2 csatlakozóvégben, a lehajlított 18 vég oldala mentén egy 21 furat található.The two prismatic recesses 11 and 12 of the base body I are formed so that they are secured by a roof bearing 13 in a groove 14 which is horizontal with the stop 15 of the pin 5 and are adapted to receive the resilient portion 17 of the needle 16. The needles 16 are preferably guided with their vertically bent ends 18 in the groove 19 of the base body 1 and in the groove 20 of the guide plate 8. The groove 19 of the base body 1 is transverse to the base body, while the groove 20 of the guide plate 8 extends longitudinally of the base body 1. For the purpose of inserting the bent end 18 of the needle into transverse grooves 19 and 20, there is a hole 21 in the connecting end 2 along the side of the bent end 18.

A 16 tű lehajlított végével szembeni oldalán van a hajlított 22 tűhegy. Amint a 3. ábrán látható, a hajlított 22 tűhegy a 24 félvezető chip-ek 23 bond-szigetével a 25 félvezetőtárcsán vezető összeköttetésben van. A 6 anya elállításával az 5 csap az 1 alaptesthez képest harántirányban elmozdítható, úgyhogy a tű 17 rugalmas részének meghajlásával — a prizma alakú 11 és 12 kimélyítések és az 5 csap tető alakú 13 csapágya közötti részen — a meghajlított 22 tűhegy ellenkező irányú elmozdulást végez.On the side opposite to the bent end of the needle 16 is the bent needle tip 22. As shown in Figure 3, the bent needle tip 22 is in communication with the bond island 23 of the semiconductor chips 24 on the semiconductor disk 25. By adjusting the nut 6, the pin 5 can be displaced transversely to the base body 1 so that the bent needle 22 performs an opposite movement of the bent needle tip 22 between the prismatic recesses 11 and 12 and the cap bearing 13.

A 24 félvezető chip-ek felületéhez viszonyított magassági méretbeállítással igen nagy számú azonos módon hajlított 22 tűhegy állítható be, és igen nagy számú 23 bond-szigettel való villamos érintkeztetés hozható létre.By adjusting the height relative to the surface of the semiconductor chips 24, a very large number of similarly bent needle tips 22 can be set and electrical contact with a very large number of bond islands 23 can be achieved.

Azáltal, hogy a 16 tű 17 rugalmas része a prizma alakúBy providing the elastic portion 17 of the needle 16 with a prismatic shape

II kimélyítésnél nincs fixen befogva, hanem a két prizma alakú 11 és 12 kimélyítés valamint a tető alakú 13 csapágy három csapágypontján fekszik fel, adódik a 16 tű hosszabb 17 rugalmas része. Ez utóbbi a fixen befogott tűrésszel kialakított hasonló szerkezetekhez képest hosszabb rugalmas tűrészt eredményez.In the recess II, it is not fixed, but the two prismatic recesses 11 and 12 and the three bearings of the roof-shaped bearing 13 provide a longer elastic portion 17 of the needle 16. The latter results in a longer elastic tolerance compared to similar structures with a fixed clamping tolerance.

A 4. ábra a 3 810 017 sz. USA szabadalom szerinti tűbefogás rugalmasságának szemléltetésére szolgál.FIG. It is used to illustrate the needle elasticity of a US patent.

A lehajlított 18 végeknek a két, egymáshoz képest harántirányú 19 és 20 hornyok által való megfogása azt eredményezi, hogy a 17 rugalmas rész tengelye és a 22 tűhegy által alkotott sík a 24 félvezető chip-ekhez képest harántirányban áll. Az 5 csap 9 kimélyítésébe benyúló 8 vezetőlap a 7 csavar által úgy van beillesztve, hogy az 5 csap harántirányú állításakor, amelyet a 6 anyával végzünk, elforduló elmozdulás nem jöhet létre.Gripping the bent ends 18 by the two transverse grooves 19 and 20 results in the axis of the elastic portion 17 and the plane formed by the needle tip 22 being transverse to the semiconductor chip 24. The guide plate 8 which protrudes into the recess 9 of the pin 5 is inserted by the screw 7 so that when the transverse adjustment of the pin 5 is carried out with the nut 6, no pivoting movement can occur.

A 15 ütköző az 5 csap magassági méretállításának határolására szolgál. A 9 kimélyítés úgy van kialakítva, hogy az 5 csap 6 anyájának kioldásakor a 16 tű rugalmassága következtében a 8 vezetőlap felfekszik, és a 16 tű megmaradó rugalmas alakváltozása elegendő arra, hogy az a hárompontos befogásból ki ne essen.The stop 15 serves to limit the height adjustment of the pin 5. The recess 9 is designed such that when the nut 6 of the pin 5 is released, the guide plate 8 is flush with the resilience of the needle 16 and the remaining elastic deformation of the needle 16 is sufficient to prevent it from falling out of the three-point grip.

A 6 anya kioldásával az 5 csap fölfelé mozdul el és a 17 rugalmas rész feszítése meglazul. A 16 tű ekkor oldalirányban a két prizma alakú 11 és 12 kimélyitésből és az oldalirányban nyitott 14 horonyból a lehajlított 18 vég körül kilendülhet, és a két 19 és 20 horonyból valamint a 21 furatból kiemelhető. Az új tű bevezetésekor (a régi 16 tű helyett) azt a két 19 és 20 horonyba valamint a 21 furatba helyezzük, majd ezt követően benyomjuk a két prizma alakú 11 és 12 kimélyítésbe valamint a 14 horonyba. így igen gyors tűcserét hajthatunk végre. Emellett a tűtartó valamennyi alkatrészét ismételten hasznosíthatjuk anélkül, hogy a tűtartót a tűcsere céljából ki kellene építeni.When the nut 6 is released, the pin 5 is moved upwards and the tension of the elastic part 17 is loosened. The needle 16 may then extend laterally out of the two prismatic recesses 11 and 12 and the laterally open groove 14 around the bent end 18 and be lifted out of the two grooves 19 and 20 and the bore 21. When the new needle is inserted (instead of the old needle 16), it is inserted into the two grooves 19 and 20 and into the bore 21 and then pressed into the two prismatic recesses 11 and 12 and into the groove 14. This allows very fast needle exchange. In addition, all parts of the needle holder can be reused without needing to replace the needle holder.

Claims

Patent claims

CLAIMS 1. A needle holder for testing semiconductor disks on a semiconductor disk having a needle with a bent needle tip for contacting the bond island of the semiconductor chip, characterized in that the needle (16) has a preferably transverse end (22) on its opposite side. 18) and that the bent end (18) of the needle (16) may be disposed in transversely perpendicular grooves (19 and 20) over one another, with one groove (19) on the base body (1) and the other groove (20). ) formed on a guide plate (8); further, that the needle (16) has a resilient portion (17) between the bent needle tip (22) and the bent end (18), and that said resilient portion (17) is gripped by a three-point bearing that defines the resilient portion. (17) a prism consisting of a supporting roof-shaped bearing (13) and two counter-spaced counter-supports? it consists of an i-shaped recess (11 and 12), the latter being arranged in the base body (1); furthermore, that the bent needle tip (22) is height-adjustably mounted by the nut (6) on the base body (1) movably disposed in the base body (1) by a height-adjustable roof bearing (13); furthermore, a stop (15) serves as a limiting means for adjusting the height position of the pin (5) relative to the base body (1); and that the guide plate (8), which is secured to the base body (1) by a screw (7), is inserted into the recess (9) of the pin (5).

Embodiment according to claim 1, characterized in that the bent end (18) of the needle (16) is guided in the two grooves (19 and 20) such that the bent needle tip (22) and the needle (16) The plane formed by its elastic portion (17) is transverse to the surface of the semiconductor chips (24).

The needle holder according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the axis of the bent needle tip, the elastic portion (17) and the bent end (18) of the needle (16) are in the same plane.

An embodiment of a needle holder according to claim 1, characterized in that the needle (16) is removably fastened by the use of all structural elements of the needle holder.