JP2020169945A - High-speed communication semiconductor contact and semiconductor inspection system - Google Patents

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Abstract

To provide a probe pin which has a simple structure and still is desirable especially for inspecting a high-frequency semiconductor package.SOLUTION: The present invention includes: a first connection part 110 and a second connection part 120 provided in both ends; and an elastic part 130 nearly in the S-shape, the elastic part continuing from the first connection part 110 to the second connection part 120, the elastic part 130 becoming smaller due to a load between the first contact part 110 and the second contact part 120 and forming a contact part 140 by the parts opposed to each other.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、プローブピン及び半導体検査用装置に関し、特に、高周波半導体パッケージ検査用コンタクトなどの半導体パッケージ検査に好適なプローブピン及び半導体検査用装置に関する。 The present invention relates to a probe pin and a semiconductor inspection device, and more particularly to a probe pin and a semiconductor inspection device suitable for semiconductor package inspection such as a contact for high frequency semiconductor package inspection.

特許文献1には、配列の狭ピッチ化を図ることができるプローブピンおよび検査ユニットについて開示されている。このプローブピンは、長手方向に沿って伸縮する弾性部と、弾性部の長手方向の両端部にそれぞれ設けられた第1接点部および第2接点部と、を有する板状の可動ピンと、可動ピンの板厚方向に重なるように配置されている導通経路形成部材と、を備える。導通経路形成部材が、長手方向の両端部の各々に、第1接点部および第2接点部にそれぞれ接触する第1接触面および第2接触面を有し、可動ピンおよび導通経路形成部材が、第1接点部と第1接触面との接触および第2接点部と第2接触面との接触をそれぞれ維持しつつ、長手方向に沿って相対的に移動可能に配置されている。
特開2018−48919号公報
Patent Document 1 discloses a probe pin and an inspection unit capable of narrowing the pitch of an array. This probe pin is a plate-shaped movable pin having an elastic portion that expands and contracts along the longitudinal direction and a first contact portion and a second contact portion provided at both ends of the elastic portion in the longitudinal direction, respectively. It is provided with a conduction path forming member arranged so as to overlap in the plate thickness direction of the above. The conduction path forming member has a first contact surface and a second contact surface in contact with the first contact portion and the second contact portion, respectively, at both ends in the longitudinal direction, and the movable pin and the conduction path forming member are They are arranged so as to be relatively movable along the longitudinal direction while maintaining the contact between the first contact portion and the first contact surface and the contact between the second contact portion and the second contact surface, respectively.
JP-A-2018-48919

ここで、特許文献1に開示されているプローブピンは、可動ピンと導通経路形成部材とを別個に設けているため、構成が複雑であるし、部品点数も多いという点が問題である。これを解消するために、例えば、可動ピンと導通経路とを兼用する構成とすることも考えられる。 Here, the probe pin disclosed in Patent Document 1 has a problem that the movable pin and the conduction path forming member are separately provided, so that the configuration is complicated and the number of parts is large. In order to solve this problem, for example, it is conceivable to configure the movable pin and the conduction path in combination.

しかし、プローブピンを単にこのような構成としただけでは、弾性部が連続するS字形状をしているため、導通経路は、第1接点部の先端−第1接点部の基端−弾性部の一端−弾性部の他端−第2接点部の基端−第2接点部の先端となる。 However, if the probe pin is simply configured in this way, the elastic portion has a continuous S-shape, so that the conduction path is the tip of the first contact portion-the base end of the first contact portion-the elastic portion. One end of the elastic part-the other end of the elastic part-the base end of the second contact part-the tip of the second contact part.

つまり、この場合の導通経路の全長は、第1接点部の全長+第2接点部の全長+連続するS字形状の弾性部の経路長というように相対的に長いものとなる。これでは、高周波用途の半導体パッケージ検査用に向いていない。 That is, the total length of the conduction path in this case is relatively long, such as the total length of the first contact portion + the total length of the second contact portion + the path length of the continuous S-shaped elastic portion. This is not suitable for semiconductor package inspection for high frequency applications.

そこで、本発明は、簡略な構成でありつつも、特に高周波半導体パッケージの検査に好適なプローブピン及びこれを用いた半導体検査用装置を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a probe pin which has a simple structure but is particularly suitable for inspection of a high frequency semiconductor package and a semiconductor inspection apparatus using the probe pin.

上記課題を解決するために、本発明のプローブピンは、
両端部にそれぞれ設けられた第1接点部及び第2接点部と、
前記第1接点部と前記第2接点部との間に位置する連続する略S字状の弾性部と、を備え、
前記弾性部は、前記第1接点部と前記第2接点部との間に荷重によって短縮したときに対向部分によって接触部が形成される条件とされている。
In order to solve the above problems, the probe pin of the present invention is used.
The first contact part and the second contact part provided at both ends, respectively,
A continuous substantially S-shaped elastic portion located between the first contact portion and the second contact portion is provided.
The elastic portion is a condition in which a contact portion is formed by the facing portion when the elastic portion is shortened between the first contact portion and the second contact portion by a load.

前記弾性部は、前記接触部に対応する部分が相対的に間隔のない狭部を構成し、他部が相対的に間隔のある広部を構成する、又は、前記接触部を含む周辺部位の厚みを他の部位の厚さに比して薄くすることによって実現してもよい。こうすると、例えば、接触部が容易に実現しやすいという利点がある。 In the elastic portion, the portion corresponding to the contact portion constitutes a narrow portion with relatively no spacing, and the other portion constitutes a wide portion with relatively spacing, or the peripheral portion including the contact portion. It may be realized by making the thickness thinner than the thickness of other parts. This has the advantage that, for example, the contact portion is easily realized.

前記狭部は、対向部分の少なくとも一方を凸状とすることによって実現することができる。 The narrow portion can be realized by making at least one of the facing portions convex.

また、前記弾性部は、複数の接点部が形成されるようにしてもよい。こうすると、前記第1接点部と前記第2接点部との間に荷重がかかる場合に、弾性部における応力が緩和してばね性が維持しやすいという利点がある。 Further, the elastic portion may be formed with a plurality of contact portions. This has the advantage that when a load is applied between the first contact portion and the second contact portion, the stress in the elastic portion is relaxed and the springiness is easily maintained.

さらに、前記弾性部は、幅方向の片側のみに前記接点部が形成されるようにするとよい。こうすると、導通経路がより短くなるからである。 Further, the elastic portion may have the contact portion formed only on one side in the width direction. This is because the conduction path becomes shorter.

前記弾性部は、
前記荷重時のプローブピン本体のストローク量≧前記接触部の接点点数×荷重時に前記接触部を形成する部位相互間の非荷重時における総間隔
が成り立つ条件とするとよい。こうすると、接点数が無駄に多くなることで、導通経路がより短くなることを回避できるからである。
The elastic part is
It is preferable that the condition is such that the stroke amount of the probe pin body under load ≥ the number of contact points of the contact portion × the total distance between the parts forming the contact portion under load when not loaded. This is because it is possible to avoid shortening the conduction path due to the unnecessary increase in the number of contacts.

また、本発明の半導体検査用装置は、上記いずれかのプローブピンを備える。 Further, the semiconductor inspection apparatus of the present invention includes any of the above probe pins.

本発明の実施形態1の半導体検査用装置の模式的な構成図である。It is a schematic block diagram of the semiconductor inspection apparatus of Embodiment 1 of this invention. 図1に示すプローブピン100の模式図である。It is a schematic diagram of the probe pin 100 shown in FIG. 図2に示す弾性部130のみに着目した導通経路長の対比説明図である。It is a comparison explanatory view of the conduction path length paying attention only to the elastic part 130 shown in FIG. 本発明の実施形態2のプローブピン100の模式図である。It is a schematic diagram of the probe pin 100 of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3のプローブピン100の模式図である。It is a schematic diagram of the probe pin 100 of Embodiment 3 of this invention.

100
110 第1接点部
112 柱部
114 鍔部
120 第2接点部
122 柱部
124 鍔部
130 弾性部
200 ソケット
210 第2基板
220 第1基板
230,240 孔
205 スルーホール
500 半導体検査用装置
100
110 1st contact part 112 Pillar part 114 Collar part 120 2nd contact part 122 Pillar part 124 Collar part 130 Elastic part 200 Socket 210 2nd board 220 1st board 230, 240 Hole 205 Through hole 500 Semiconductor inspection device

発明の実施の形態Embodiment of the invention

以下、本発明の実施形態のプローブピン100及びそれを備えた半導体検査用装置500について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the probe pin 100 of the embodiment of the present invention and the semiconductor inspection apparatus 500 provided with the probe pin 100 will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1の半導体検査用装置500の模式的な構成図である。図1には、平面的に構成されているプローブピン100と、第1基板220及び第2基板210を備えるソケット200と、を有する半導体検査用装置500の模式的な構成を示す断面を示している。なお、説明の都合上、図1には、ソケット200に2本のプローブピン100が収容されている状態を示しているが、実際には、ソケット200には多数のプローブピン100が収容される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the semiconductor inspection apparatus 500 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross section showing a schematic configuration of a semiconductor inspection device 500 having a probe pin 100 configured in a plane and a socket 200 including a first substrate 220 and a second substrate 210. There is. For convenience of explanation, FIG. 1 shows a state in which two probe pins 100 are housed in the socket 200, but in reality, a large number of probe pins 100 are housed in the socket 200. ..

第1基板220は、複数のプローブピン100の第1接点部110の柱部112がそれぞれ通される孔230が形成されている。各孔230の幅及び厚みは、第1接点部110の柱部112の幅及び厚みよりも大きく、かつ、第1接点部110の鍔部114の幅及び厚みよりも小さい。 The first substrate 220 is formed with holes 230 through which the pillars 112 of the first contact portions 110 of the plurality of probe pins 100 are passed. The width and thickness of each hole 230 are larger than the width and thickness of the pillar portion 112 of the first contact portion 110 and smaller than the width and thickness of the flange portion 114 of the first contact portion 110.

第2基板210は、各孔230に対応する位置に、プローブピン100の弾性部130が通されるとともに、第2接点部120の鍔部124が通されるスルーホール205が形成されている。つまり、スルーホール205には、弾性部130が通される相対的に大幅な部位と、第2接点部120の柱部122が通される相対的に小幅な部位とを含み、これらの段差部分で第2接点部120の鍔部124が受けられる。 In the second substrate 210, a through hole 205 through which the elastic portion 130 of the probe pin 100 is passed and the flange portion 124 of the second contact portion 120 is passed is formed at a position corresponding to each hole 230. That is, the through hole 205 includes a relatively large portion through which the elastic portion 130 is passed and a relatively narrow portion through which the pillar portion 122 of the second contact portion 120 is passed, and these stepped portions. The collar portion 124 of the second contact portion 120 can be received.

スルーホール205の幅及び厚みは、弾性部130及び鍔部124の幅及び厚みに応じたものとすればよい。弾性部130の中腹付近には、鍔部124とは別の鍔部が設けられることもあるので、その場合には当該別の鍔部を受ける段差をスルーホール205に設けてもよい。 The width and thickness of the through hole 205 may be set according to the width and thickness of the elastic portion 130 and the flange portion 124. A collar portion different from the flange portion 124 may be provided near the middle of the elastic portion 130. In that case, a step for receiving the other collar portion may be provided in the through hole 205.

図2は、図1に示す半導体検査用装置500に用いられるプローブピン100の模式的な構成図である。図2(a)にはプローブピン100に荷重がかかっていない状態を示し、図2(b)にはプローブピン100に荷重がかかっている状態を示している。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a probe pin 100 used in the semiconductor inspection apparatus 500 shown in FIG. FIG. 2A shows a state in which the probe pin 100 is not loaded, and FIG. 2B shows a state in which the probe pin 100 is loaded.

図1を用いて若干説明したが、プローブピン100は、第1接点部110と、第2接点部120と、弾性部130とに大別される。プローブピン100は、これらに限定されるものではないが、例えば、実質的に不純物等が混在していない純銅、実質的に不純物等が混在していない純銀、銅と銀とが所定量混在されている銅銀合金などを材料とすることができる。銅銀合金を材料とするプローブピン100の製造方法については後述する。 Although slightly described with reference to FIG. 1, the probe pin 100 is roughly classified into a first contact portion 110, a second contact portion 120, and an elastic portion 130. The probe pin 100 is not limited to these, but for example, pure copper in which impurities and the like are substantially not mixed, pure silver in which impurities and the like are not substantially mixed, and copper and silver are mixed in a predetermined amount. The material can be a copper-silver alloy or the like. A method for manufacturing the probe pin 100 using a copper-silver alloy as a material will be described later.

第1接点部110は、柱部112と、柱部112の基端に位置する鍔部114とを有している。同様に、第2接点部120は、柱部122と、柱部122の基端に位置する鍔部124とを有している。本実施形態では、各柱部112,122と各鍔部114,124とは後述するように一体である。 The first contact portion 110 has a pillar portion 112 and a flange portion 114 located at the base end of the pillar portion 112. Similarly, the second contact portion 120 has a pillar portion 122 and a flange portion 124 located at the base end of the pillar portion 122. In the present embodiment, the pillar portions 112 and 122 and the flange portions 114 and 124 are integrated as described later.

弾性部130は、本実施形態のプローブピン100における特徴的な部分である。弾性部130の形状は、略連続的なS字状である。そして、本実施形態では、弾性部130は、S字状の湾曲部付近が相対的に間隔のない狭部130aを構成していて、他部が相対的に間隔のある広部130bを構成している。もっとも、狭部130aは、湾曲部に形成することは必須ではなく、後述する接触部140を形成したい箇所に対応させて形成すればよい。 The elastic portion 130 is a characteristic portion of the probe pin 100 of the present embodiment. The shape of the elastic portion 130 is a substantially continuous S-shape. Then, in the present embodiment, the elastic portion 130 constitutes a narrow portion 130a in which the vicinity of the S-shaped curved portion is relatively spaced, and a wide portion 130b in which the other portions are relatively spaced. ing. However, it is not essential that the narrow portion 130a is formed in the curved portion, and the narrow portion 130a may be formed corresponding to the portion where the contact portion 140, which will be described later, is desired to be formed.

プローブピン100の各部のサイズは、これらに限定されるものではないが、以下のとおりとすることができる。
柱部112:幅約0.1mm〜0.5mm、長さ約0.3mm〜0.8mm、
鍔部114::幅約0.5mm〜1.5mm、長さ約0.1mm〜0.5mm、
柱部122:幅約0.1mm〜0.5mm、長さ約0.3mm〜0.8mm、
鍔部124::幅約0.5mm〜1.5mm、長さ約0.1mm〜0.5mm、
弾性部130:全体幅約0.5mm〜1.5mm、経路長:約3.0mm〜10mm、全長約1.5mm〜3.0mm、
プローブピン100全厚:約0.05mm〜0.2mm。
The size of each part of the probe pin 100 is not limited to these, but can be as follows.
Pillar portion 112: width about 0.1 mm to 0.5 mm, length about 0.3 mm to 0.8 mm,
Brim part 114 :: Width about 0.5 mm to 1.5 mm, length about 0.1 mm to 0.5 mm,
Pillar portion 122: width about 0.1 mm to 0.5 mm, length about 0.3 mm to 0.8 mm,
Brim part 124 :: Width about 0.5 mm to 1.5 mm, length about 0.1 mm to 0.5 mm,
Elastic part 130: Overall width about 0.5 mm to 1.5 mm, Path length: About 3.0 mm to 10 mm, Overall length about 1.5 mm to 3.0 mm,
Probe pin 100 total thickness: about 0.05 mm to 0.2 mm.

図2(b)に示すように、弾性部130をこのような構成にすると、プローブピン100に対して荷重がかかることによって弾性部130が変形した場合に、広部130bは接触しないものの、狭部130aは接触して接触部140が形成される。 As shown in FIG. 2B, when the elastic portion 130 has such a configuration, when the elastic portion 130 is deformed by applying a load to the probe pin 100, the wide portion 130b does not contact but is narrow. The portions 130a come into contact with each other to form the contact portion 140.

なお、図2(b)では、弾性部130の延在方向に沿った片側のみ、すなわちここでは図面左側においてのみ、狭部130aによって接触部140が形成される状態を示している。もっとも、理論的には、図面右側においても、狭部130aによっても接触部140が形成されることになる。 Note that FIG. 2B shows a state in which the contact portion 140 is formed by the narrow portion 130a only on one side of the elastic portion 130 along the extending direction, that is, only on the left side of the drawing. However, theoretically, the contact portion 140 is formed not only on the right side of the drawing but also by the narrow portion 130a.

しかし、実際には、プローブピン100は、スルーホール205及び孔230,240内に多少の遊びがある状態で位置している。このため、プローブピン100にかかる荷重の大きさにもよるが、プローブピン100には、図面左右で均等に力がかかることはなく、図面左右いずれか一方のみで接触部140が形成されることが多い。 However, in reality, the probe pin 100 is located in the through hole 205 and the holes 230 and 240 with some play. Therefore, although it depends on the magnitude of the load applied to the probe pin 100, the force is not evenly applied to the probe pin 100 on the left and right sides of the drawing, and the contact portion 140 is formed on only one of the left and right sides of the drawing. There are many.

なお、プローブピン100に対する荷重が大きく、プローブピン100の変位量が多い場合には、図面左右の両側に接触部140が形成されることになろうが、その場合には、電流は抵抗が少ない最短経路を流れることから、この場合の導通経路は、図2(b)に示す場合と同じことになる。 If the load on the probe pin 100 is large and the amount of displacement of the probe pin 100 is large, contact portions 140 will be formed on both the left and right sides of the drawing, but in that case, the current has a small resistance. Since the current flows through the shortest path, the conduction path in this case is the same as that shown in FIG. 2 (b).

一方、図面右側における狭部130aによって接触部140が形成される場合もあろう。この場合には、図2(b)の場合よりも相対的に導通経路は長くなるが、弾性部130の経路長よりは短くなる。この点については後述する。 On the other hand, the contact portion 140 may be formed by the narrow portion 130a on the right side of the drawing. In this case, the conduction path is relatively longer than in the case of FIG. 2B, but shorter than the path length of the elastic portion 130. This point will be described later.

図2(b)に示す例では、導通経路は、第1接点部110の先端−第1接点部110の基端−弾性部130の一端−幾つかの接触部140−弾性部130の他端−第2接点部120の基端−第2接点部120の先端となる。 In the example shown in FIG. 2B, the conduction path is the tip of the first contact portion 110-the base end of the first contact portion 110-one end of the elastic portion 130-some contact portions 140-the other end of the elastic portion 130. -The base end of the second contact portion 120-The tip of the second contact portion 120.

つまり、この場合の導通経路の全長は、第1接点部110の全長+第2接点部120の全長+弾性部130の荷重時の略全長であり、相対的に短いものとなる。このため、高周波用途の半導体パッケージ検査用に向いている。 That is, the total length of the conduction path in this case is the total length of the first contact portion 110 + the total length of the second contact portion 120 + the substantially total length of the elastic portion 130 under load, and is relatively short. Therefore, it is suitable for semiconductor package inspection for high frequency applications.

図3は、図2に示すプローブピン100の弾性部130のみに着目した導通経路長の対比説明図である。図3(a)には接触部140が形成されない場合、図3(b)には接触部140が図面右側のみに形成される場合、図3(c)には接触部140が図面左側に形成される場合、のそれぞれの状態を示している。 FIG. 3 is a comparative explanatory diagram of conduction path lengths focusing only on the elastic portion 130 of the probe pin 100 shown in FIG. When the contact portion 140 is not formed in FIG. 3A, when the contact portion 140 is formed only on the right side of the drawing in FIG. 3B, the contact portion 140 is formed on the left side of the drawing in FIG. 3C. If so, it indicates each state of.

図3に示す例では、弾性部130の経路長を5Tとすると、S字部分の1/2の長さは略Tとなるから、
図3(a)の場合には、弾性部130部分の導通経路長は[T×5≒5T]となり、
図3(b)の場合には、弾性部130部分の導通経路長は[T+0.75T+0.75T+T≒3.5T]となり、図3(a)の場合に比して、導通経路長を約30%も短くすることができ、
図3(c)の場合には、弾性部130部分の導通経路長は[0.75T+0.5T+0.75T≒2T]となり、図3(a)の場合に比して、導通経路長を約60%も短くすることができる。
In the example shown in FIG. 3, if the path length of the elastic portion 130 is 5T, the length of 1/2 of the S-shaped portion is approximately T.
In the case of FIG. 3A, the conduction path length of the elastic portion 130 portion is [T × 5≈5T].
In the case of FIG. 3B, the conduction path length of the elastic portion 130 portion is [T + 0.75T + 0.75T + T≈3.5T], and the conduction path length is about 30 as compared with the case of FIG. 3A. % Can be shortened,
In the case of FIG. 3C, the conduction path length of the elastic portion 130 portion is [0.75T + 0.5T + 0.75T≈2T], and the conduction path length is about 60 as compared with the case of FIG. 3A. % Can be shortened.

したがって、本実施形態では、第1接点部110と第2接点部120との間に荷重によって、弾性部130が短縮した場合に、図3(b)又は図3(c)に示すような態様で接触部140が形成される条件で、狭部130a(及び広部130b)を決定するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, when the elastic portion 130 is shortened by a load between the first contact portion 110 and the second contact portion 120, the embodiment as shown in FIG. 3 (b) or FIG. 3 (c). The narrow portion 130a (and the wide portion 130b) are determined under the condition that the contact portion 140 is formed.

このためには、[第1接点部110と第2接点部120との間に荷重時のプローブピン100本体のストローク量≧接点部140の接触部数×隣接する狭部130aの非荷重時の総間隔(接触部140を形成する部位である隣接する狭部130a相互間の非荷重時における総間隔)]が成り立つ条件とするとよい。 For this purpose, [the stroke amount of the probe pin 100 main body under load between the first contact portion 110 and the second contact portion 120 ≥ the number of contact portions of the contact portion 140 × the total of the adjacent narrow portions 130a when no load is applied. It is preferable that the condition is such that the interval (total interval when no load is applied between adjacent narrow portions 130a, which is a portion forming the contact portion 140)] is satisfied.

したがって、プローブピン100の各部のサイズが既述の例の場合には、第1接点部110と第2接点部120との間に荷重時のプローブピン100本体のストローク量としては、例えば、0.2mm程度とすることができるから、図3(c)の場合の接触部数は2であるので、隣接する狭部130a間は例えば0.1mm、隣接する広部130b間は例えば0.2mmとすることができる。 Therefore, when the size of each part of the probe pin 100 is the above-mentioned example, the stroke amount of the probe pin 100 main body under load between the first contact part 110 and the second contact part 120 is, for example, 0. Since it can be about 2 mm, the number of contact portions in the case of FIG. 3C is 2, for example, 0.1 mm between the adjacent narrow portions 130a and 0.2 mm between the adjacent wide portions 130b. can do.

つぎに、材料を銅銀合金とした場合のプローブピン100の製造方法について説明する。まず、例えば、市販品である電気銅或いは無酸素銅を10mm×30mm×50mmの短冊状にしたものを用意する。そして、概形の一次直径が2mm〜3mm程度の粒状の銀を用意する。 Next, a method of manufacturing the probe pin 100 when the material is a copper-silver alloy will be described. First, for example, a commercially available electrolytic copper or oxygen-free copper in the form of a strip of 10 mm × 30 mm × 50 mm is prepared. Then, granular silver having a rough primary diameter of about 2 mm to 3 mm is prepared.

その後、銅に対して銀を0.5wt%−15wt%の範囲、より好ましくは、2wt%−10wt%の範囲で添加する。そして、この銀を添加後の銅を、タンマン炉を含む高周波又は低周波の真空溶解炉などの溶解炉に入れて、溶解炉をオンして例えば1200℃程度まで昇温させ、銅と銀とを十分に溶解させることによって鋳造する。こうして、銅銀合金インゴットを製造する。 Then, silver is added to copper in the range of 0.5 wt% -15 wt%, more preferably 2 wt% -10 wt%. Then, the copper after adding this silver is put into a melting furnace such as a high-frequency or low-frequency vacuum melting furnace including a Tanman furnace, and the melting furnace is turned on to raise the temperature to, for example, about 1200 ° C., and the copper and silver are combined. Is cast by sufficiently dissolving. In this way, a copper-silver alloy ingot is manufactured.

それから、銅銀合金インゴットに対して溶体化熱処理を施す。この際、大気中において銅銀合金を鋳造することもできるが、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性雰囲気において鋳造することもできる。前者の場合には、銅銀合金インゴットの表面は酸化しているため、その酸化部分を研削する。一方、後者の場合には、銅銀合金インゴットの表面研削処理は不要となる。 Then, the copper-silver alloy ingot is subjected to solution heat treatment. At this time, the copper-silver alloy can be cast in the atmosphere, but it can also be cast in an inert atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. In the former case, since the surface of the copper-silver alloy ingot is oxidized, the oxidized portion is ground. On the other hand, in the latter case, the surface grinding treatment of the copper-silver alloy ingot becomes unnecessary.

銅銀合金に対して溶体化熱処理を施した後には冷間圧延を行い、例えば、350℃〜550℃で析出熱処理を行う。つぎに、析出熱処理後の銅銀合金体からプローブピン100の厚さに対応させて切り出した銅銀合金板に対して、既知のように、ヨウ化銀、臭化銀、アクリルなどの感光性物質が吹付、含浸等によって塗布する。 After the solution heat treatment is applied to the copper-silver alloy, cold rolling is performed, and for example, the precipitation heat treatment is performed at 350 ° C. to 550 ° C. Next, as is known, the photosensitivity of silver iodide, silver bromide, acrylic, etc. to the copper-silver alloy plate cut out from the copper-silver alloy body after the precipitation heat treatment corresponding to the thickness of the probe pin 100. The substance is applied by spraying, impregnation, etc.

この際、必要に応じて、感光性物質の塗布に先立って、銅銀合金体にカップリング剤を塗布して、感光性物質の密着性を高めてもよい。また、感光性物質を塗布した銅銀合金体を100℃〜400℃程度の温度で所定時間加熱するというプリベーク処理を施すことによって、感光性物質を固化させてもよい。 At this time, if necessary, a coupling agent may be applied to the copper-silver alloy body prior to the application of the photosensitive substance to improve the adhesion of the photosensitive substance. Further, the photosensitive substance may be solidified by performing a prebaking treatment in which the copper-silver alloy body coated with the photosensitive substance is heated at a temperature of about 100 ° C. to 400 ° C. for a predetermined time.

つぎに、銅銀合金板に対してプローブピン100の形状に対応する形状のマスクパターンを形成する。マスクパターンの形成方法は、特に限定されるものではなく、電解メッキ、無電解メッキ、溶融メッキ、真空蒸着など既知のメッキ法のいずれを採用してもよい。 Next, a mask pattern having a shape corresponding to the shape of the probe pin 100 is formed on the copper-silver alloy plate. The method for forming the mask pattern is not particularly limited, and any of known plating methods such as electrolytic plating, electroless plating, hot dip galvanizing, and vacuum vapor deposition may be adopted.

メッキによって形成する金属膜は、0.5μm〜5.0μm程度の厚みとすればよく、その材料としてはニッケル、クロム、銅、アルミニウムなどを用いることができる。なお、マスクパターンは、ポジ型、ネガ型のいずれであってもよい。 The metal film formed by plating may have a thickness of about 0.5 μm to 5.0 μm, and nickel, chromium, copper, aluminum or the like can be used as the material thereof. The mask pattern may be either a positive type or a negative type.

つづいて、図示しない露光装置によって銅銀合金板を露光する。露光装置は、360nm〜440nm(例えば、390nm)程度の波長で、出力が150W程度の紫外光を照射可能なものとすればよい。具体的には、これに限定されるものではないが、露光装置は、キセノンランプ、高圧水銀灯などを用いることができる。 Subsequently, the copper-silver alloy plate is exposed by an exposure apparatus (not shown). The exposure apparatus may be capable of irradiating ultraviolet light having a wavelength of about 360 nm to 440 nm (for example, 390 nm) and an output of about 150 W. Specifically, the exposure apparatus is not limited to this, and a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like can be used.

露光装置は、ここでは1台のみ設けている例を示しているが、複数台設けることによって露光時間の短縮化を図ることも可能である。なお、露光装置と銅銀合金板との距離は、上記の紫外光の照射条件のものであれば、20cm〜50cm程度とすればよい。 Although only one exposure apparatus is provided here, it is possible to shorten the exposure time by providing a plurality of exposure apparatus. The distance between the exposure apparatus and the copper-silver alloy plate may be about 20 cm to 50 cm under the above-mentioned ultraviolet light irradiation conditions.

つづいて、露光装置を用いて露光処理がなされた銅銀合金板から余計な感光性材料を除去するために、銅銀合金板を現像液に入れる。現像液は、感光性材料に応じて選択すればよいが、有機アルカリであるTMAH(tetra-methyl-ammonium-hydroxide)の2.38wt%水溶液を用いることができる。 Subsequently, in order to remove excess photosensitive material from the copper-silver alloy plate that has been exposed using the exposure apparatus, the copper-silver alloy plate is put into a developing solution. The developing solution may be selected according to the photosensitive material, but a 2.38 wt% aqueous solution of TMAH (tetra-methyl-ammonium-hydroxide), which is an organic alkali, can be used.

それから、所望のリンス処理をした後に、比重が1.2〜1.8程度の塩化第二鉄、過硫酸アンモニアと塩化第2水銀との混合液など銅合金のエッチングに適したエッチング液によってエッチング処理をする。なお、選択的に、同程度の比重の硝酸第二鉄液などの銀のエッチングに適したエッチング液を少量(例えば、5%程度)添加することもできる。 Then, after the desired rinsing treatment, etching is performed with an etching solution suitable for etching copper alloys, such as ferric chloride having a specific gravity of about 1.2 to 1.8, a mixed solution of ammonia persulfate and mercuric chloride. Process. Alternatively, a small amount (for example, about 5%) of an etching solution suitable for etching silver, such as a ferric nitrate solution having the same specific gravity, can be added.

こうすると、溶解時に銀の塊などが仮に発生していたとしても、エッチング処理後の銅銀合金体の表面に、その銀の塊が残存することが防止できる。もっとも、硝酸第二鉄液などの添加量が多いと、エッチング処理後の銅銀合金板の表面における銀の割合が少なくなり、プローブピン100の表面強度が低下してしまうため、好ましくない。 By doing so, even if silver lumps or the like are generated at the time of melting, it is possible to prevent the silver lumps from remaining on the surface of the copper-silver alloy body after the etching treatment. However, if the amount of ferric nitrate added is large, the proportion of silver on the surface of the copper-silver alloy plate after the etching treatment is small, and the surface strength of the probe pin 100 is lowered, which is not preferable.

銅銀合金板のエッチング液への含浸時間は、銅銀合金板の材料、厚さなどに応じて決定すればよいが、一般的には2分〜15分、例えば10分以下とすればよい。以上の工程によって、銅銀合金板から所望の形状のプローブピン100を製造することができる。 The impregnation time of the copper-silver alloy plate into the etching solution may be determined according to the material, thickness, etc. of the copper-silver alloy plate, but is generally 2 minutes to 15 minutes, for example, 10 minutes or less. .. By the above steps, the probe pin 100 having a desired shape can be manufactured from the copper-silver alloy plate.

なお、プローブピン100の表面に対して、グラフェンなどのカーボン、ナノ銀などを、電解メッキ、真空蒸着、静電スプレー等によって、2μm〜3μm程度の厚さの塗膜処理を施せば、更に導電性を高めることができ、プローブピン100の許容電流を向上させることができる。 If the surface of the probe pin 100 is coated with carbon such as graphene, nanosilver, or the like by electrolytic plating, vacuum deposition, electrostatic spray, or the like to a thickness of about 2 μm to 3 μm, the surface is further conductive. The properties can be improved, and the allowable current of the probe pin 100 can be improved.

(実施形態2)
図4は、本発明の実施形態2のプローブピン100の模式図である。図4に示すプローブピン100は、接触部140を含む周辺部位の幅が相対的にない狭部130cを構成し、他の部位の幅が相対的にある広部130dを構成している。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic view of the probe pin 100 according to the second embodiment of the present invention. The probe pin 100 shown in FIG. 4 constitutes a narrow portion 130c in which the width of the peripheral portion including the contact portion 140 is relatively small, and constitutes a wide portion 130d in which the width of the other portion is relatively large.

図4に示すように、弾性部130をこのような構成にすると、プローブピン100に対して荷重がかかって弾性部130が変形した場合に、広部130bは接触しないものの、狭部130aは接触して接触部140が形成される。 As shown in FIG. 4, when the elastic portion 130 has such a configuration, when the elastic portion 130 is deformed by applying a load to the probe pin 100, the wide portion 130b does not contact, but the narrow portion 130a contacts. The contact portion 140 is formed.

したがって、図4に示すプローブピン100の場合にも、実施形態1の場合と同様に導電経路を短くすることができる。図4に示すプローブピン100を製造するためには、単に図4に示すプローブピン100の形状に対応する形状のマスクパターンに変更するだけ、その他は実施形態1で説明した手法を採用すればよい。 Therefore, also in the case of the probe pin 100 shown in FIG. 4, the conductive path can be shortened as in the case of the first embodiment. In order to manufacture the probe pin 100 shown in FIG. 4, it is sufficient to simply change the mask pattern to a shape corresponding to the shape of the probe pin 100 shown in FIG. 4, and otherwise adopt the method described in the first embodiment. ..

なお、ソケット200については、図1に示したもの又はこれと同様のものを採用することができる。 As the socket 200, the one shown in FIG. 1 or a similar one can be adopted.

(実施形態3)
図5は、本発明の実施形態3のプローブピン100の模式図である。図5に示すプローブピン100は、弾性部130における接触部140を形成したい部位に凸部130e,130fを設けた構成としている。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a schematic view of the probe pin 100 according to the third embodiment of the present invention. The probe pin 100 shown in FIG. 5 has a configuration in which convex portions 130e and 130f are provided at a portion of the elastic portion 130 where the contact portion 140 is desired to be formed.

図5に示すように、弾性部130をこのような構成にすると、プローブピン100に対して荷重がかかって弾性部130が変形した場合に、凸部130e,130fが相互に接触して接触部が形成される。なお、凸部130e,130fの双方を形成することなく、この一方だけとしてもよい。 As shown in FIG. 5, when the elastic portion 130 has such a configuration, when a load is applied to the probe pin 100 and the elastic portion 130 is deformed, the convex portions 130e and 130f come into contact with each other and the contact portions. Is formed. It should be noted that both of the convex portions 130e and 130f may not be formed, and only one of them may be used.

なお、図2(b)では、図面左側の狭部130aによって接触部140が形成されるように図示しているが、理論的には図面右側の狭部130aによっても接触部が形成される。 In FIG. 2B, the contact portion 140 is formed by the narrow portion 130a on the left side of the drawing, but theoretically, the contact portion is also formed by the narrow portion 130a on the right side of the drawing.

したがって、図5に示すプローブピン100の場合にも、実施形態1の場合と同様に導電経路を短くすることができる。図5に示すプローブピン100を製造するためには、単に図5に示すプローブピン100の形状に対応する形状のマスクパターンに変更するだけ、その他は実施形態1で説明した手法を採用すればよい。 Therefore, also in the case of the probe pin 100 shown in FIG. 5, the conductive path can be shortened as in the case of the first embodiment. In order to manufacture the probe pin 100 shown in FIG. 5, it is sufficient to simply change the mask pattern to a shape corresponding to the shape of the probe pin 100 shown in FIG. 5, and otherwise adopt the method described in the first embodiment. ..

なお、ソケット200については、図1に示したもの又はこれと同様のものを採用することができる。 As the socket 200, the one shown in FIG. 1 or a similar one can be adopted.

以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、プローブピン100における導電経路を短くすることが可能となる。したがって、この種のプローブピン100を用いた半導体検査用装置500は、特に高周波半導体パッケージの検査に好適である。 As described above, according to each embodiment of the present invention, it is possible to shorten the conductive path in the probe pin 100. Therefore, the semiconductor inspection device 500 using this type of probe pin 100 is particularly suitable for inspection of high-frequency semiconductor packages.

Claims (8)

両端部にそれぞれ設けられた第1接点部及び第2接点部と、
前記第1接点部と前記第2接点部との間に位置する連続する略S字状の弾性部と、を備え、
前記弾性部は、前記第1接点部と前記第2接点部との間に荷重によって短縮したときに対向部分によって接触部が形成される条件とされているプローブピン。
The first contact part and the second contact part provided at both ends, respectively,
A continuous substantially S-shaped elastic portion located between the first contact portion and the second contact portion is provided.
The elastic portion is a probe pin under the condition that a contact portion is formed by the facing portion when the elastic portion is shortened between the first contact portion and the second contact portion by a load.
前記弾性部は、前記接触部に対応する部分が相対的に間隔の狭い狭部を構成し、他部が相対的に間隔の広い広部を構成する、請求項1記載のプローブピン。 The probe pin according to claim 1, wherein a portion corresponding to the contact portion constitutes a narrow portion having a relatively narrow interval, and the other portion constitutes a wide portion having a relatively wide interval. 前記接触部を含む周辺部位の厚みを他の部位の厚さに比して薄くする、請求項1記載のプローブピン。 The probe pin according to claim 1, wherein the thickness of the peripheral portion including the contact portion is made thinner than the thickness of the other portion. 前記弾性部は、前記接触部に対応する部分が相対的に間隔の狭い狭部を備え、前記狭部は、対向部分の少なくとも一方が凸状である、請求項2記載のプローブピン。 The probe pin according to claim 2, wherein the elastic portion includes a narrow portion in which a portion corresponding to the contact portion is relatively narrowly spaced, and at least one of the opposed portions is convex in the narrow portion. 前記弾性部は、複数の接点部が形成される、請求項1記載のプローブピン。 The probe pin according to claim 1, wherein a plurality of contact portions are formed in the elastic portion. 前記弾性部は、その延在方向に沿った片側のみに前記接点部が形成されるようにする、請求項1記載のプローブピン。 The probe pin according to claim 1, wherein the elastic portion has the contact portion formed only on one side along the extending direction thereof. 前記弾性部は、
前記荷重時のプローブピン本体のストローク量≧前記接触部の接点点数×荷重時に前記接触部を形成する部位相互間の非荷重時における総間隔
が成り立つ条件とする、請求項1記載のプローブピン。
The elastic part is
The probe pin according to claim 1, wherein the stroke amount of the probe pin main body under load ≥ the number of contact points of the contact portion × the total distance between the parts forming the contact portion under load when not loaded.
請求項1〜7のいずれかのプローブピンを備える、半導体検査用装置。 A device for semiconductor inspection, comprising the probe pin according to any one of claims 1 to 7.
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