200931024 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 【0001】 本發明係有咖以檢查待檢查體之電特性的探針卡。 【先前技術】 【0002】 ❹ ❹ 形成於例如轉體晶15上之賴f路⑻，M ^(LSI，Large Scale Integrated circuit)! 電特性，個财例如魏板及騎的騎卡而進行 如電路板底面的複數之探針電接觸至^圓上之 墊的位置祕紅之各電極 【_】 然而，近年來，由於電子電路之圖案不斷細微化， 後之電極墊的間隔更加變窄，故各界要求接觸到電極墊Ϊ更田 細微而間距縮小的檢錢接騎。因此，有人提出 j 性連接器裝置(參照專利文獻D。該各向異導電性連接器^置 21 薄板狀連接11及安裝於其頂底面的各向異導電^薄拓 =成。各向異導電性薄板中，於—體化之薄板叫電路捏开 :P由絕緣部相互絕緣而形成，可將為檢查用接觸 =:微且狹窄間距而形成。又，各向異導以:： 性及撞擊吸收性等’因此以彈性高ί 了物質形成而帶有彈性。但是，於該各向異導電性連 ^刀 方配置晶圓，於下方配置有檢查用電路板。 〜之 【專利文獻1】日本特開2004-227828號公報 【發明内容】 200931024 【0004】 由於將待檢查體即晶圓配置於探針卡上方時， ★ =虞’故較佳係使探針卡在上側而將晶圓配置於 '洛痒 考慮將例如上述各向異導電性連接器裝置配置於可 頁在電路板之底面安裝如該各向異導電性連接4置3 用接觸構造體。然後，於檢查時，將晶圓抵=3置 電==之f墊經由檢“ 【0005】 ❹ ^而：連續地進行將晶圓抵緊到3層檢查用接 檢查時，底面側薄板之彈性比頂面側薄板 ，體進仃 ，，底面側薄板較有可使用次數變少， 向。 原因可推測如下。 卩旻短的傾向。其 【0006】 ❹ 用=到：=薄=:性收縮。如此一來，由於起初： it頂面側薄板比起底面侧薄板並未收縮。因此 •目ί於 薄板係承受較大的負擔，底面側薄性 薄板的可使用次數減少。 度較 面 時，由於在晶圓上形成凸狀的電極墊接觸。此 -來’底面側薄位置縮減，接觸壓力變大。如此 之接觸£力有比頂面側薄板之接觸壓力變大的 200931024 H着堪ίΓ側薄板比起頂面侧薄板大幅伸縮。其結果，底 【〇〇〇$ 加速進行，底面側薄板的壽命較短。 造體卡的t命變短時，具有3層檢查用接觸構 始進行，JL劣仆、步译㈣。尤其’因為彈性之劣化一旦開 的·速/^曰1口速度地變快，因此僅底面側薄板之彈性 速 探針卡的壽命將顯著變短。 獅ί底接觸構造體中’有時例如不於上述中間之連接 ❹ ❹ 娜體’以取代頂面側輸及底面 係承% ’由於底面側彈性體比起頂面側彈性體 因此底面側彈性體比頂面侧彈性體較快速劣 體之雷側彈性體有凹凸吸收等功能降低，或者彈性 ^電阻值變⑨的傾向。亦即’底面側彈性體較有壽命變短的傾 【0010】 'η ίίϊ係有鑑於此種情況所設計，其目的為：延長具有如上 述3層檢查用接觸構造體之探針卡的壽命。 解決譯題之丰段 【0011】 針卡為目ί有本;以檢查待檢查體之緋 板之間的電導通;該檢查用接觸構造體具有包： 之中間體、及安裝於該中間體之頂背兩面之彈性體 ，構k，該底Φ懈性騎具紐查料通^ 個彈性體，而該頂面側彈性體層具有導通至該體3數 性體；且該頂面側彈性體層的彈性係數設定在低於該底=側= 200931024 體層的彈性係數。 【0012】 依本發明’由於頂面側彈性 :侧彈性體層的彈性係數 ;===在低於該底 性減少。其結果，底面側彈性3的性體層之負擔相對 卡整體的壽命。 坪體屬料化連度變慢，可延長探針 ο 發明之效果 【0013】 依本發明’可延長探針卡的壽命。 【實施方式】 f施發明之昜祛拟能 [0016] 係顯示具有依本實施形 的縱剖面圖。 圖 以下，說明本發明之實施形熊。 態之探針卡之探針裝置1的概略、Ϊ構 【0017】 ^ 於探針裝置1 ’設有例如探針卡 圓w的載置台3。探針卡2載 /、载置作為待檢測體之晶 電路板H)，用以對例如六方°探針卡2包含： 號；支架u，_該電路板檢查用電信 12，安裝於電路板1〇之底面侧，接i曰ΐ二余查^接觸構造體 電路板10與晶圓w之間達到電導诵觸曰曰圓W上之電極塾U以於 【0018】 電路板10電連接於未圖示之测含式哭， 用電信號對下方的檢查用接觸構造體G 自測試器之檢查 成例如大致圓盤狀，於電路板10之内^專電路板10形 彡縣料絲切，於電路板 200931024 查用接觸構之概略結構的縱剖面圖。檢 則乍為安裝在中間基板24為二如^^狀之中間體的中怎ί 及作為安裝在中間基板20底面體層的頂面彈性薄板21、 有3層構造。 _ 十體層的底面彈性薄板22，具 【0020】 〃 底面彈性薄板22如圖3所示 it如橡膠薄板所形成。於底面彈體由帶有彈性之絕 之複數個作為彈性體的導電部3〇。 ^板22，形成具有導電性 即晶圓W之電極墊u的配置 ^ 30對應於例如待檢測體 在部分橡膠馳密實地充填導電部3G如圖4所示，係 了方向，例如底面彈性薄板22，彳成。各導電部30上 呈凸狀突出，具有四角柱狀。底面彈生缚板22之頂背兩面 的部分，即連接各導電部之板22之導電部3〇以外 31。 之邛刀為僅橡膠薄板構成的絕緣部 [0021] 頂面彈性薄板21具有盘μ 構。頂面彈性薄板21如圖^所性薄板22大致相同的結 緣材例如與該底面彈性薄板^形，整體由帶有彈性之絕 性薄板21，形成具有導電薄板所形成。於頂面彈 數個導電部4〇於薄板面内體的導電部4〇。複 應於例如電路板10之連接 1而均勻配置。導電部40對 板21之頂背兩面呈凸狀突出，且:糾生/板21，並從頂面彈性薄 之pMG以外的部分為絕緣β 實頂面=生薄板21 面彈性薄板Μ的厚度，與例如上述底 【0022】 ⑼絕緣部31設定為相同。 圖1圖2圖5所不’頂面彈性薄板^之導電部仙的數 200931024 目少於底面彈性薄板22之導電部3〇的數目纟 的彈性係數低於底面彈性薄板22整^彈㈣ί，ί 7彈性薄板21對於上下方向之外力較軟。㈣賴係數，頂 厚之軸頂蝴_ 21及絲·薄板22 =具有與晶圓W相同程度的熱膨脹係數。又^ mmmk 通往頂面的導電』 ❹ 成有 【0024】 ^ 3〇%2!ί1^!ί ^ 與底面彈性_ 。猎此，導電路徑50之下部端子50b 部3_ °又’導電路徑％之部分上 4〇不板21之導電部40對應。與例如導電部 如圖6 及鱗電部40職之上部端子5〇a， ❹ 面彈性薄板22^所土有^=面以金屬配線5〇C連接。藉此，底 電部40。^，上、可電連接到頂面彈性薄板21之導 或飿顺術等所^基板2〇之加工及配線使用例如光微景級術 [0025] 架60如it所不’底面彈性薄板22固定於環繞其外周部的金屬据 鐵—鎳合=架60=有與例如晶圓W相同熱膨脹係數之例如 板…卜成。金屬框架6〇具有沿底面彈性薄 【0026】 μ接2所示，以例如帶有彈性之石夕酮製的黏接劑 土板20之外周部的底面。藉此，將底面彈性薄板 200931024 2【2ίίΓ部3G接觸中間基板2G之導電路徑5G的下部端子娜。 如圖5所示，頂面彈性薄板21固定於環繞 架70。金屬框架70由具有與例如晶圓|相同熱膨=== 鐵-鎳合金(Fe-Ni合金)所構成。金勤轉％具有沿頂 板21之外周部的四角形之框狀部7〇 /專 延伸的複數之板狀部70b。 及_框狀部I向外側 【0028】 ❺ 金屬框架70如圖2所示，以例如帶有彈性 71接著於中間基板20之外周部的頂面。藉此 4〇 ^ " Γβ1^ 2〇 50 ^ =安裝。板狀部70b延伸到達中間基板2〇之水f間 如圖1所示，各板狀部70b之外側端 向的外方。 的黏接劑72接著於電路板10的底面而如;|彈性之石夕酮製 40 ^ 1〇 ^ 2! ❹ 成，向及上下方向移動之方式所構 【0031】 期 η接著，說明如上述所構成之探針 囡W載置於载置台3上時，如二=乍用。首先，將晶 從下方抵緊到檢查用接觸構迻體，置口 3上升，將晶圓w 面彈性薄板22的導電部3〇如烈之^:電^30並推屋。藉此，底 用力呈上下方: ^，=8二：^往上方作用的作 由中間基板20傳到頂面彈性薄;缚板22之作用力經 。的導電部40也的導電部40，頂面彈性薄板 呈上下方向被屢縮。藉此，電路板10及晶圓g 200931024 導電部40也開始縮小。亦即，比下夕頁面彈性薄板21的 數的情況，頂面彈性薄板21 板為相同彈性係 頂面彈性薄板 ο · ==的導電部40、中間基板= 導=== 【0034】 薄^之頂面彈性 ο
====备3S 22 地调整上下之彈性薄板的彈性係數。 ]平 【0036】 ㈣上的述 態記載之由頂面彈性薄板21的導電部40、中間基 板20的導電路錢及底面彈性薄板22的導電部3〇所構成的檢 200931024 查用接觸構造體12内之連接配繞椹、生 結構。例如底面彈性薄板22的並 例’也可採其他 的導電路徑5〇，而僅對於檢查時作為電導^路^電部3〇 成導電路徑50。此時，導電部3〇鱼^ ^ 卩30，形 im導電路徑5G於垂直方向形成直線狀，但因應i下3 岔的形狀。之配置及數目，亦可為其他形狀例如半途彎曲或者分 ❹ 【0037】 π 之實施形態中，頂面彈性薄板21整體之彈性係數盘底面 =ί2整趙之彈性健的調整，也可以其他方法二= 【0038】 22 tt ❹ 作為構成彈性薄板之橡膠材，較佳為具有交聯構造 子 為得到此種彈性高分子物質可使用的硬化性高分子物質 料而言，可使用各種之材料；但從耐久性、成型加1效率 或佳較佳係使用石夕酮橡膠，將液體狀石夕哪膠交聯 砀彈性薄板22之矽酮橡膠的硬度計(如__ 2 Η2(以下稱「Η2」）為3〇以上’較佳為4〇以上；構成頂面彈 性薄板21之石夕酮橡膠的硬度計硬度Η1(以下稱「Η 声 ^^2/m(以下簡稱「比麵丄」）為hl以上，較佳為)H 更佳為1.3以上。 於硬度H2太小之情況下，反複使用時，由於彈性薄板之伸縮 11 200931024 延=:ί:=’。底面彈性薄板-壽命 難·例如=匕太小之情況下’欲產生以下之效果變得較困 難.例如檢查時因晶圓w上下銘韌品从m ★ iA 士 不文灯平乂抑 的負擔分散到頂面彈性薄2移另動广而作用在檢查用接觸構造體12 22之負擔相對性減^ j Α ^底面彈性薄板22，底面彈性薄板 易延長探針卡^的成‘命並且由於底面彈性薄板22先行劣化，故不 又’硬度Η2較佳為70以下 大之情況Τ，»板之導= 4 65叮。树度Η2太 ο 難，變得不易得到包含帶有起變形會變得較困 板22，而不理想。 電特陡之導％部30的底面彈性薄 【0039】 對於薄板面的突出LT ，使頂面彈性薄板21之導電部4 〇 薄板面的突出長度ιΓ，以使頂^^薄板22之導電部30對於 面彈性薄板22的彈性係數吏21的彈性係數低於底 薄板21之彈性係數。 申‘性’因此可相對性低頂面彈性 ❹ 【_】 又，例如也可藉由改變頂面彈性薄 ==板22之導電部3〇對之導電部40及底面
彈性薄板21的彈性係數低於=導包性材之比例，以使頂面 施形態中，藉由使頂面彈性薄二匕生，反22的彈性係數。本實 之密度小於絲雜薄板^ =導電部40的導電性粒子A Β ^ ^ a ZTmT^T^iV1 ^ 40 子B的直徑M2，以使頂面彈性薄之¥電部30之導電性粒 薄板22的彈性係數。此時，於 的彈性係數低於底面彈性 由於導電部40容易變形，故可相對 12 200931024 性降低頂面彈性薄板21的彈性係數。 ^ 22 薄板21及底面龍⑸1及導電性粒子B’從於製造頂面彈性 點麵子《配向的觀 而今，可;就此種導電性粒子的具趙實例 么鐵、姑、錄'^之帶有磁性的金屬粒子，或者該等人 金粒子或3有該等金屬之粒子，或者以 拉+/ ; ❹ 該之金屬電鍍者等。 電性良好之金電^咖讀粒子綠芯，在其表面施加導 就於粒芯之表面覆被導電性金屬的方法而古 可使用例如化學電鍍或電解電鑛法、顧法、等 構成頂面彈性薄板21之導電部4〇之導電 薄板22之導電部3〇之導== ，道*师’更佳為2〜4〇,，尤佳為3〜3_。 h2〜t’導雜粒子之直麵_細触為U〜1G，更佳為 ❹ 本發明中’導電性粒子之直徑係指以 diffraction- scattering)所測定者。 九％ 射散射法(laser 【0042】 又’如圖11所示’也可藉由使頂面彈性 40的間隔(Pitch)Pl大於底面彈性薄板22之各 1>2，以使頂面彈性薄板21的彈㈣數低於底面 部40變得容易往寬度方_ 低頂面彈性薄板21的彈性係數。 故Τ相對性降 【0043】 又，如圖12所示，也可藉由使頂面彈性薄 的厚度Τ1薄於底面彈性薄板22之絕緣部3ι $ 、·、邑緣4 41 面彈性薄板21的彈性係數低於底面·薄板使^ 13 200931024 unn薄板21之絕緣部41比底面彈性薄板22之絕緣 彈性薄板21之導電部4〇變得容’僱加壓時頂面 低頂面彈性薄板2f的彈性|數。&寬度方向擴張，可相對性降 【0044】 的吉所* ’也可藉由使頂面彈性薄板21之導電部40 =5L 面彈性薄板22之導電部30的直徑Μ，以:頂 =彈性溥板21的彈性係數低於底面彈 ❹ ί的之雜性提高，_對性降低薄Ϊ 【0045】 之二中’檢查用接觸構造體12具有作為彈性體層 =面_薄板21及底面彈性薄板22 ;但如圖i = ，，造體K)0亦可形成不包含該等頂面彈性薄板21及底 f板22的結構。此時，檢查用接觸構造體1〇 J於= ^^2頂㈣傾層1G1、與絲财贼板 [0046] 頂面彈性體層101具有複數個例如中央部彎曲之 體110。彈性體110以電鍍•機械加工等所製造^ ' ，個彈性體U0與電路板10之連接端子1〇a接觸而•生 間基板20頂面之部分上部端子20a接觸而電連接。 底面彈性體層102具有複數個例如與頂面彈性 性體no相同構造的彈性體m。彈性體⑴以電鑛· υ 所製造’帶有導電性。複數個彈性體lu與設在中間基 Sd峨而電連接，並於檢查時與晶圓w之電極_ 【0048】 頂面彈性體層101之彈性體11()的數目少於底面彈性體層脱 14 200931024 之彈f生體111的數目。藉此，頂面彈性體 ㈣ 低於底面彈性體層1()2整體的彈 ；^ 性係數 上下方向之外力較軟。 數頂面彈性體層101對於 【0049】 20b 之内部，設有電連接上部端子施及下部端子 屬巧線2〇C。又，不對應於彈性體110之上部端子20a、 i的上;gif U〇之上部端子施，與上述實施形態之圖6所 ❾ 接。藉此，底面彈性體声102、二f面以金屬配線連 .彈性體層m 之所細體111可電連接到頂面 【0050】 腸中Γΐί施 =定Γ繞其外周部的金屬框架12G。金屬框架 問之圖5所示的金屬框架7〇同樣地，具有沿中 妬卜周部的框狀部、及從該框狀部肖外侧延伸的複數之 =電路= 框I120之板狀部的外側端部，以支持構件⑵支 3金二产面。又:本實施形態中，中間基板20被固定 不限於此=魅’但/、要形成中間基板可稍微上下移動的結構，並 接著於電路板的底=====製的黏接劑， 之_置咖，故^其么構’由於與上述 體的使檢查用接觸構造體刚之頂面彈性體層101整 於底·體層102整體的彈性係數，因此例如 分散到頂下移動而作用到檢查用接觸構造體雇的負荷 行劣^而r夕。—果’因為不至於僅底面彈性體層102先 ί〇〇52】時間即無法使用，故可延長探針卡2的壽命。 面彈Git开ϋ中,面彈性體層101整體之彈性係數與底 ㈢ 正體之彈性係數的調整，例如亦可藉由改變頂面 15 200931024 之”t體u〇及底面彈性體層102之彈性體111的 亦可改變彈性體ug、ιη之粗細以使彈性 101敫於彈性體ui的彈簧常數’使頂面彈性體層 【〇〇=早性係數低於底面彈性體層102整體之彈性係數。 各且ϊϋϊϊίί中，頂面彈性體層101及底面彈性體層102 ίϊ趟12·的彈性體m、ui;但如圖15所示，也可各呈有 ❹ 1310 ^130'131 ^ 之彈性I* 導電性。此時’亦藉由使頂面彈性體層101 底面彈性體層102之彈性體131的數目， 低100之頂面彈性體層101整體的彈性係數 低於底面彈性體層102整體的彈性係數。 【0054】 餐俨體層101整體之彈性係數與底面彈性體層102 係數調整，例如亦可藉由改變頂面彈性體層⑽之 例如亦可改生5 tr體131的彈簧常數以進行。 31的彈脊常數，使頂面彈性體層⑼ 『性係數低於底面彈性體層102整體之彈性係數。 施形態中，頂面彈性體層101的彈性體U〇、13〇 =面，體層102的彈性體出、131各使用構造相同者；但只 體層之彈性係數低於底面彈性體層之彈性係數即可， g彈性體層的彈性體與底面彈性體層的彈性财可使用構造不 【0056】 ^上邊參細加圖式，—邊說明本發明之最佳實施形陣. 限定於所提示之例。很明顯地，只要是熟悉本“ =’在_於申請專利範圍的思想範圍内可思及各種之 或修正例’該等變形例或修正例，#然也屬於本發明之技術性以 16 200931024 圍。 【0057】 面之ίΐ其^^ 施形，載之中間基板2〇的頂面或底 例此時，如上所述頂彈薄 ..，、不·Χ月/ 板22之導電部30的數目彈^配/#置==電部40及底面彈性薄 電部40月道带* Α配置不同的情況下，也可適當達到導 ❹ ❹ 的配線圖案，相對^簡單地味改變電路板10内 ^21 ' 本發明也能適用於待檢\^ 亦，其他結構。而且， 崎a_Splay)等其他—基 以外之平面顯示爾〇 ’ 【產業上利用性】 【0059】 壽命^發有3層構造之檢查用接觸構造體之探針卡的 【圖式簡單說明】 【0014】 示ΪΪ裝置之概略結構之縱剖面的說明圖。 圖3係底面彈性薄板的之結構之縱剖面的說明圖。 圖4係彈性薄板之構造的說明圖。 圖5係頂面彈性薄板的俯視圖。 圖6係中間基板的俯視圖。 17 200931024 圖7係顯示晶圓接觸到檢查用接觸構造體之狀態的說明圖。 圖8係顯示上下之彈性薄板的導電部收縮之狀態的說明圖： 圖9係顯不檢查用接觸構造體之另一結構之縱剖面的說明 ❹ 性薄板之導電部的糾長度加長時之檢查用 觸構糊板之各輪關距擴大時之檢查用接 構造面卿板之絕緣部的厚度_時之檢查用接觸 構造Ξ ίίίϊ面刚板增㈣酬陳檢查用接觸 圖14係顯示探針裝置之另一 圖15係顯示探針裝置之再另 概略結構之縱剖面的說明圖。 —概略結構之縱剖面的說明圖。 【主要元件符號說明】 【0015】 1〜探針裝置 2〜探針卡 D 3〜載置台 10〜電路板 10a〜連接端子 11〜支架 12〜檢查用接觸構造體 20〜中間基板 20a〜上部端子 20b〜下部端子 20c〜金屬配線 21〜頂面彈性薄板 22〜底面彈性薄板 200931024 30〜導電部 31〜絕緣部 40〜導電部 41〜絕緣部 50〜導電路徑 50a〜上部端子 50b〜下部端子 50c〜金屬配線 60〜金屬框架 61〜黏接劑 © 70〜金屬框架 70a〜框狀部 70b〜板狀部 71、72〜黏接劑 100〜檢查用接觸構造體 101〜頂面彈性體層 102〜底面彈性體層 110、111〜彈性體 120〜金屬框架 Q 121〜支持構件 130、131〜彈性體 A、B〜導電性粒子
Di〜頂面彈性薄板21之導電部40的直徑 D2〜底面彈性薄板22之導電部30的直徑 1^〜頂面彈性薄板21之導電部40對於薄板面的突出長度 L2〜底面彈性薄板22之導電部30對於薄板面的突出長度
Pi〜頂面彈性薄板21之各導電部40的間隔 卩2〜底面彈性薄板22之各導電部30的間隔 乃〜頂面彈性薄板21之絕緣部41的厚度 T2〜底面彈性薄板22之絕緣部31的厚度 19 200931024 u〜電極墊 w〜半導體晶圓