.201235667 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於接觸探針及具備此之凱文 其關於進行半導體積體電路之時所使用之凱 此之凱文檢查治具。 【先前技術】 以往，作爲進行2端子電路之測量的方 基於凱文連接之測量法（4端子電阻測量法 文連接之測量法中，於2端子電路之每端子 給電路之探針和電壓測量電路之探針，可以 電路及電壓測量電路之電路電阻，或各探針 觸電阻之影響，進行2端子電路之測量。 就以使用基於凱文連接之測量法，檢查 路或半導體裝置等（以下，稱爲「1C」等） 具而言，提案有例如揭示於專利文獻1之技 査治具具有配置成互相平行之兩根接觸探針 具有接觸於1C之焊球電極的電極側前端部 電路之電路基板之銲墊的銲墊側前端部。各 具有以互相不同之角度對接觸探針之軸方向 斜面，和以該些傾斜面形成之稜線，配置成 對面。 藉由該構成，以往之凱文檢查治具因電 稜線一面陷入焊球電極一面接觸，故焊球電 檢查治具，尤 文探針及具備 法，所知的有 )。在基於凱 ，連接電流供 不受電流供給 和端子間之接 半導體積體電 之凱文檢查治 術。該凱文檢 。各接觸探針 ，和連接檢查 電極側前端部 傾斜之兩個傾 各稜線互相面 極側前端部之 極之表面之氧 -5- 201235667 化物等被破壞，確實電性連接接觸探針和焊球電極。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕 [專利文獻1 ]曰本特開2 0 0 8 - 9 6 3 6 8號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 然而，近年來，在1C等中，隨著朝積體電路之小型 化，平面電極或焊球電極等之窄間距化發展，也追求電極 本身之尺寸的極小化。在如此之狀況下，在以往之凱文檢 查治具中，有以下之課題。 (1 )在以往之凱文檢査治具中，因係配置成電極側 前端部之各稜線互相面對面之構成，故有1C之電極爲焊 球之時雖然可以某程度地對應於窄間距化，但是於1C等 之電極爲平面電極之時則難以對應窄間距化之課題。 (2 )在以往之凯文檢查治具中，因以兩條接觸探針 之間距決定銲墊側前端部之間距，故當對應於電極之窄間 距化時，有電路基板之銲墊或配線圖案變成窄間距而成爲 無法製作之情形，或即使能夠製作也有電路基板之製造成 本變大之課題。 本發明係爲了解決以往之課題而硏究出，其目的爲提 供不管被檢查體之電極形狀，可以對應於電極之窄間距化 ，而且可以回避電路基板之製造成本增加的凯文接觸探針 (Kelvin contact probe)及具備此之凯文檢查治具。 201235667 〔用以解決課題之手段〕 本發明之凱文接觸探針係由電性連接被設置在被檢查 體之一個電極和被設置在電路基板之兩個銲墊之各個的兩 根接觸探針所構成，被配置成一方之接觸探針和另一方之 接觸探針互相呈軸平行，該凱文接觸探針具有下述構成’ 上述一方及上述另一方之接觸探針具備被設置在上述電極 側，與上述電極接觸之電極側接觸端子，和被設置在上述 銲墊側，與上述銲墊接觸之銲墊側接觸端子，上述電極側 接觸端子及上述銲墊側接觸端子各自具有對上述一方及另 —方之接觸探針之中心軸傾斜之電極側傾斜面及銲墊側傾 斜面，上述一方之接觸探針和上述另一方之接觸探針被配 置成上述各電極側傾斜面朝向互相相反側，並且被配置成 上述各銲墊側傾斜面互相對向。 藉由該構成，本發明之凱文接觸探針因一方之接觸探 針和另一方之接觸探針被配置成各電極側傾斜面朝向互相 相反側，並且配置成各銲墊側傾斜面互相對向，故不管被 檢查體之電極形狀，亦可以對應於電極之窄間距化，而且 可以回避電路基板之製造成本增加。 再者，本發明之凱文接觸探針具有下述構成，上述各 電極側接觸端子在上述電極側傾斜面之頂部具有形成至少 一個溝部而設置的複數之頂點》 藉由該構成，本發明之凱文接觸探針因可以使複數之 頂點接觸於被檢查體之電極，故可以取得更安定之接觸狀 201235667 態。 並且，本發明之凱文接觸探針具有下述構成，上述電 極側接觸端子及上述銲墊側接觸端子各具有防止繞各自之 中心軸旋轉之旋轉防止手段。 藉由該構成，本發明之凱文接觸探針藉由旋轉防止手 段，可以防止電極側接觸端子及銲墊側連接端子繞中心軸 旋轉。 本發明之凱文檢查治具係具備有凱文接觸探針之凱文 檢査治具，具有下述之構成，具備：框體，其係形成有保 持上述一方及上述另一方之接觸探針的貫通孔；電極側保 持體，其係保持上述電極側接觸端子；及銲墊側保持體， 其係保持上述銲墊側接觸端子。 藉由該構成，本發明之凱文檢查治具不管被檢查體之 電極形狀，可以對應於電極之窄間距化，而且可以回避電 路基板之製造成本增加。 本發明之凯文檢査治具係以具有下述構成爲佳，具備 有連結部，其係被設置在上述一方之接觸探針和上述另一 方之接觸探針之間，連結上述電極側保持體和上述銲墊側 保持體。 本發明之凱文檢査治具係以具有下述構成爲佳，具備 覆蓋上述一方及上述另一方之接觸探針之外圍的覆蓋構件 〔發明效果〕 -8- 201235667 本發明提供具有不管被檢查體之電極形狀，可 於電極之窄間距化，而且可以回避電路基板之製造 加之效果的凱文接觸探針（Kelvin contact probe) 此之凱文檢査治具。 【實施方式3 以下使用圖面針本發明之實施型態予以說明。 (第1實施型態） 如第1圖所示般，本實施型態中之凱文檢查治J 係將BGA(Ball Grid Array)型之IC60當作被檢| 藉由凱文連接檢査被設置在IC60之下面的焊球61 之間的電阻。在凯文檢查治具100之下面側，配置羊 來自電流供給電路或電壓測量電路之配線（省略圖汚 電路基板7〇。在電路基板70之上面形成有銲墊71〜 凱文檢查治具1〇〇具備接觸探針10、20、30及 框體51、電極側保持體5 2、押板5 3、螺絲5 4、銲室 持體55、螺絲56。 接觸探針10及20接觸於焊球61，接觸探針30 爲接觸於焊球62之構成。如圖示般，接觸探針10〈 和接觸探針20、30及40之構成要素雖然相同，但| 方便’賦予與接觸探針10之符號不同之符號。並i 觸探針10及20、接觸探針30及40各自構成與本萎 關之凱文接觸探針。 對應 本增 具備 I： 100 ί體， 和6 2 ί連接 Ο之 7 4° 40、 》側保 及40 :構成 L爲了 -，接 t明有 -9- 201235667 接觸探針10具備接觸於焊球61之金屬製之電極側接 觸端子11、和接觸於銲墊71之金屬製之銲墊側接觸端子 1 2 ’和被設置在電極側接觸端子丨1和銲墊側接觸端子I 2 之間的金屬製之彈簧1 3。 同樣’接觸探針20具備接觸於焊球61之金屬製之電 極側接觸端子21、和接觸於銲墊72之金屬製之銲墊側接 觸端子22，和被設置在電極側接觸端子21和銲墊側接觸 端子22之間的金屬製之彈簧23。 接著，針對接觸探針10及20之詳細構成，以第2圖 爲中心，適當使用第1圖予以說明。並且，在第2圖中， 省略彈簧13及23之圖示。 如第2圖所示般，接觸探針1〇之電極側連接端子11 具備電極側傾斜面1 1 a、旋轉防止面1 1 b、按壓面1 1 c、圓 柱棒lid。再者，接觸探針1〇之銲墊側接觸端子12具備 銲墊側傾斜面1 2 a、旋轉防止面1 2 b、按壓面1 2、圓筒棒 1 2d 〇 另外，接觸探針20之電極側接觸端子2 1具備電極側 傾斜面21a、旋轉防止面21b、按壓面21c、圓筒棒21d。 再者，接觸探針20之銲墊側接觸端子22具備銲墊側傾斜 面22a、旋轉防止面22b、按壓面22c、圓筒棒22d。 在本實施型態中，電極側接觸端子1 1及2 1、銲墊側 接觸端子12及22雖然作爲加工金屬製之圓柱體而形成者 ，但是即使以加工例如三角柱體或多角柱體等者而形成亦 可 ° -10- 201235667 電極側傾斜面1 1 a及銲墊側傾斜面1 2a爲對接觸探針 1 〇之中心軸傾斜之傾斜面。在本實施型態中，雖然將各傾 斜面之角度設爲對接觸探針1 0之中心軸傾斜4 5度左右， 但是並不限定於此。再者，電極側傾斜面1 1 a和銲墊側傾 斜面12a以互相平行爲佳。 旋轉防止面lib及12b爲用以防止繞接觸探針10之 中心軸旋轉者，構成與本發明有關之旋轉防止手段。 按壓面11c及12c各爲藉由彈簧13之反彈力而被按 壓在電極側保持體52之下面及銲墊側保持體55之上面者 〇 圓柱棒lid爲被插入至形成在圓筒棒I2d之孔者，在 圓柱棒1 1 d及圓筒棒1 2 d之外圍配置彈簧1 3 »圓柱棒1 1 d 及圓柱棒1 2d和彈簧1 3之至少一方，電性連接電極側接 觸端子1 1和銲墊側連接接觸端子1 2。 並且’接觸探針20之構成因與上述接觸探針10之構 成相同，故省略說明。 如第1圖及第2圖所示般，接觸探針1〇及20係以電 極側傾斜面1 1 a和電極側傾斜面2 1 a朝向互相相反側之方 式，並且配置成銲墊側傾斜面1 2 a和銲墊側傾斜面2 2 a互 相對向。 藉由該構成，電極側傾斜面1 1 a及2 1 a之各頂部互相 接近而接觸於焊球6 1 »該些各頂部間之間隔能夠設定成 0.08毫米程度。 再者，藉由該構成，銲墊側傾斜面1 2a及22a之各頂 -11 - 201235667 部互相隔離，各自接觸於銲墊71及72»該些各頂部間之 間隔能夠設定成0.6毫米程度》 接著，針對接觸探針10及20之周邊構成，以第3圖 爲中心，適當使用第1圖及第2圖予以說明。 框體5 1係以電性絕緣材料構成，具有保持接觸探針 10之貫通孔51a，和保持接觸探針20之貫通孔51b (第3 圖（b))。 在框體51之上面配置有以電性絕緣材料所構成之電 極側保持體52。在電極側保持體52之上面，設置固定電 極側保持體52之押板53，押板53係藉由螺絲54而被固 定於框體51。 在電極側保持體52，從上方觀看時形成有半圓形狀之 貫通孔52a及52b (第3圖（a))。對應於貫通孔52a及 52b之直線部分的平面各自形成對向於旋轉防止面lib及 21b。藉由該構成，旋轉防止面lib及21b係可以防止繞 電極側接觸端子1 1及2 1之中心軸旋轉。 在框體51之下面配置有以電性絕緣材料所構成之焊 墊側保持體55。銲墊側保持體55係藉由螺絲56被固定於 框體51。 在銲墊側保持體55，從下方觀看時形成有矩形狀之貫 通孔55a及55b (第3圖（c))。貫通孔55a及55b各自 具有對向於旋轉防止面12b及22b之對向面。藉由該構成 ，旋轉防止面12b及22b可以防止繞銲墊側接觸端子12 及2 2之中心軸旋轉。 -12- 201235667 接著，針對凱文檢查治具100之組裝工程予以簡單說 明。首先，將銲墊側保持體55以螺絲56固定在框體5 i 之後，將接觸探針10及20各自插入至貫通孔51a及51b 。此時’以接觸探針1 0之錦塾側傾斜面1 2 a和接觸探針 2 0之銲墊側傾斜面2 2 a互相對向之方式，將銲墊側接觸端 子12及22各自插入至貫通孔55a及55b。 接著，接觸探針1 0之電極側傾斜面1 1 a和接觸探針 20之電極側傾斜面2 1 a係以朝向互相相反方向之方式，調 整電極側傾斜面1 1 a及2 1 a之方向。 然後，在框體51之上面依序配置電極側保持體52、 押板53，使用螺絲54將押板53固定在框體51。 並且，接觸探針30及40也與接觸探針10及20相同 地組裝。 在以上之說明中，雖然以IC60之電極當作焊球61及 62而予以說明，但是本發明並不限定於此，即使於1C 60 具有窄間距之平面電極之時，亦可以適用。 如上述般，若藉由本實施型態中之凱文檢查治具100 時，因配置成電極側傾斜面1 1 a和電極側傾斜面2 1 a朝向 互相相反側，故例如IC60之焊球61及62之各直徑即使 爲0.26毫米程度，兩者之間隔爲0.5毫米程度之窄間距， 亦可以使電極側傾斜面1 1 a及2 1 a確實地接觸於焊球6 1。 再者，藉由該構成，本實施型態中之凱文檢查治具 1〇〇即使被檢查體之電極形狀爲窄間距之平面電極之時’ 亦可以使電極側傾斜面1 1 a及2 1 a確實地接觸於平面電極 -13- 201235667 並且，若藉由本實施型態中之凱文檢查治具 因銲墊側傾斜面1 2a和銲墊側傾斜面22a被配置 向，故不需要使電路基板70之銲墊71〜74或連 之配線之圖案窄間距化》 因此，本實施型態中之凱文檢査治具100不 體之電極形狀，可以對應於電極之窄間距化，而 避電路基板70之製造成本增加。 (其他態樣1) 本發明並不限定於上述實施型態，可做各種 。例如，亦可以取代上述電極側接觸端子1 1而 圖所示之構成。 第4圖所示之電極側接觸端子1 4係在電極 14a之頂部形成V字溝14b，具有兩個頂點14c 當將該電極側接觸端子1 4適用於接觸探針20側 極側接觸端子24時，電極側接觸端子14及24 圖所示般與焊球61接觸。 第5圖（a)爲從焊球61側觀看電極側接角 及24之圖示，第5圖（b)爲表示第5圖（a) t 視及B向視。如圖示般，在該型態中，對焊球 頂點14c、14d、24c、24d呈接觸，取得更安定 態。並且，形成在電極側接觸端子1 4及24之各 ，並不限定於V字狀，再者即使爲形成複數之溝 100 時， 成互相對 接於該些 管被檢査 且可以回 變形態樣 設成第4 側傾斜面 及 14d 〇 者稱爲電 則如第5 爵端子14 戸之A向 6 1，四個 之接觸狀 頂部之溝 而設置三 -14- 201235667 個以上之頂點的構成亦可。 (其他態樣2) 再者，在上述之實施型態中，雖然以電極側傾 1 1 a和銲墊側傾斜面1 2a互相平行，且電極側傾斜面 和銲墊側傾斜面22a互相平行之構成例予以說明，但 可以構成第6圖所示般。 第6圖所示之接觸探針10A及20A各自具備銲 接觸端子15及25。在銲墊側接觸端子15形成有銲墊 斜面15a及15b。再者，在銲墊側接觸端子25形成有 側傾斜面25a及25b。銲墊側傾斜面15a並非與電極 斜面1 1 a平行，再者銲墊側傾斜面25a爲不與電極側 面2 1 a平行之構成。 並且，即使各自將銲墊側傾斜面1 5a及1 5b之構 用於電極側接觸端子1 1，將銲墊側傾斜面25a及25b 成適用於電極側接觸端子2 1亦可。 (其他態樣3 ) 並且亦可以設成第7圖所示般之構成。第7圖所 接觸探針10B及20B各自具備銲墊側接觸端子16及 銲墊側接觸端子1 6之前端部從形成在銲墊側保持體： 貫通孔57a突出，在前端形成有圓錐狀之銲墊側傾 1 6a。同樣，銲墊側接觸端子26之前端部從形成在銲 保持體57之貫通孔57b突出，在前端形成有圓錐狀 斜面 2 1a 是亦 墊側 側傾 銲墊 側傾 傾斜 成適 之構 示之 26。 ;7之 斜面 墊側 之銲 -15- 201235667 墊側傾斜面2 6 a。在該構成中，不需要防止繞銲墊側接觸 端子16及26之中心軸旋轉之手段。 (其他態樣4) 並且，亦可以設成第8圖所不之構成。第8圖所示之 接觸探針10C及20C相對於第3圖所示之接觸探針1〇及 20，構成要素各爲相同，但銲墊側傾斜面12a及22a之方 向不同。 即是，如第8圖（c)所示般，接觸探針10C之銲墊 側接觸端子1 2爲從下面側觀看使第3圖所示之銲墊側接 觸端子12反時鐘旋轉90度者。再者，接觸探針20C之銲 墊側接觸端子22爲從下面側觀看使第3圖所示之銲墊側 接觸端子22順時鐘旋轉90度者。並且，銲墊側接觸端子 12及22之旋轉角度並不限定於90度。 在銲墊側保持體55當從觀看時形成有矩形狀之貫通 孔55c »貫通孔55c具有對向於旋轉防止面12b及22b之 對向面。藉由該構成，旋轉防止面12b及22b係可以防止 繞銲墊側接觸端子1 2及22之中心軸旋轉。 (第2實施型態） 第9圖爲表示本發明之第2實施型態中之凱文檢査治 具2 0 0之圖示。 本實施型態中之凱文檢査治具200具備框體81及保 持體82。 -16- 201235667 框體81形成有保持接觸探針l〇及20之貫通孔81a。 保持體82使用電性絕緣材料而一體成形者。該保持 體82具備電極側保持體82a、銲墊側保持體82b，及連結 電極側保持體82a和銲墊側保持體82b之連結部82c。 在電極側保持體82a，從上方觀看時形成有半圓形狀 之貫通孔82d及82e (第9圖（a))。藉由該構成，旋轉 防止面1 1 b及2 1 b係可以防止繞電極側接觸端子1 1及2 1 之中心軸旋轉。再者，銲墊側保持體82b當從下方觀看爲 矩形狀。藉由該構成，旋轉防止面12b及22b係可以防止 繞銲墊側接觸端子12及22之中心軸旋轉（第9圖（c) )° 接著，針對凱文檢查治具200之組裝工程予以簡單說 明。首先’將接觸探針10及20組裝於保持體82。具體而 言，將接觸探針10之電極側接觸端子11插入至貫通孔 82d，一面壓縮螺絲1 3 —面使銲墊側接觸端子1 2之按壓 面12c載置在銲墊側保持體82b之上面。同樣，將接觸探 針20組裝於保持體82。其結果，成爲電極側傾斜面11 a 和電極側傾斜面2 1 a朝向互相相反側之構成。再者，成爲 銲墊側傾斜面1 2a和銲墊側傾斜面22a互相對向之構成。 並且’將接觸探針10及20組裝於保持體82者記載成「 接觸探針組裝體」。 接著，將接觸探針組裝體從框體81之上面側插入至 貫通孔81a。然後，在框體81之上面配置押板53，使用 螺絲54將押板53固定在框體81。 -17- 201235667 如上述般，本實施型態中之凱文檢査治具200因設爲 事先製作接觸探針組裝體而組裝於框體81之構成，故容 易進行組裝作業。 (第3實施型態） 第10圖爲表示本發明之第3實施型態中之凯文檢査 治具300之圖示。 本實施型態中之凱文檢查治具3 00具備框體91及保 持體92。 在框體91，形成保持接觸探針10及20的貫通孔91a 、承接後述之銲墊側保持體92b的承接面91b，及使銲墊 側接觸端子1 2及22貫通之貫通孔9 1 c。 保持體92使用電性絕緣材料而一體成形者。該保持 體92成爲二體構造，具備被一體化之電極側保持體92a、 連結部92c及蓋構件92d，和另外個體的銲墊側保持體 92b。蓋構件92 d爲覆蓋接觸探針1〇及20之外圍者。 在電極側保持體92a，從上方觀看時形成有半圓形狀 之貫通孔92e及92f (第10圖（a))。貫通孔92e及92f 各自具有對向於旋轉防止面lib及21b之對向面。藉由該 構成’旋轉防止面11b及21b係可以防止繞電極側接觸 端子1 1及1 2之中心軸旋轉。 在銲墊側保持體92b’從下方觀看時形成有矩形狀之 貫通孔92g及92h (第10圖（c))。貫通孔92g及92h 各自具有對向於旋轉防止面12b及22b之對向面。藉由該 -18- 201235667 構成’旋轉防止面12b及22b可以防止繞銲墊側接觸端子 12及22之中心軸旋轉。 接著’針對凱文檢查治具300之組裝工程予以簡單說 明。首先’將接觸探針10及20組裝於保持體92。具體而 言’將接觸探針1〇之電極側接觸端子11插入至貫通孔 92e’並將接觸探針20之電極側接觸端子21插入至貫通 孔92f。其結果，成爲電極側傾斜面1 1 a和電極側傾斜面 2 1 a朝向互相相反側之構成。 接著，以接觸探針10之銲墊側傾斜面12a和接觸探 針20之銲墊側傾斜面22a互相對向之方式，調整銲墊側 傾斜面12a及22a之方向。 並且’ 一面壓縮彈簧13及23 —面將銲墊側保持體 92b安裝於連結部92c及蓋構件92d，例如藉由接合劑予 以接合固定。接著，將該接合固定之接觸探針組裝體從框 體9 1之上面側插入至貫通孔9 1 a。 然後，在框體91之上面配置押板53，使用螺絲54將 押板53固定在框體91» 如上述般，本實施型態中之凱文檢査治具300因設爲 事先製作接觸探針組裝體而組裝於框體91之構成，故容 易進行組裝作業。 〔產業上之利用可行性〕 如上述般，與本發明有關之凱文接觸探針及具備此之 凱文檢查治具，具有不管被檢查體之電極形狀，可以使電 -19- 201235667 極窄間距化，而且可以回避電路基板之製造成本增加的效 果，利於作爲檢查半導體積體電路之電極間的電阻値之時 所使用之凱文接觸探針及具備此之凱文檢查治具等。 【圖式簡單說明】 第1圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第1實施型 態中的構成圖。 第2圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第1實施型 態中的接觸探針之斜視圖。 第3圖爲與本發明有關之凱文檢査治具之第1實施型 態中的接觸探針周邊之構成圖。 第4圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第1實施型 態中的接觸探針之其他態樣1之斜視圖。 第5圖爲與本發明有關之凱文檢査治具之第1實施型 態中的接觸探針之其他態樣1之說明圖。 第6圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第1實施型 態中的接觸探針之其他態樣2之構成圖。 第7圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第丨實施型 態中的接觸探針之其他態樣3之構成圖。 第8圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第丨實施型 態中的接觸探針之其他態樣4之構成圖。 第9圖爲與本發明有關之凱文檢查治具之第2實施型 態中的構成圖》 第10圖爲與本發明有關之凱文檢査治具之第3實施 -20- 201235667 型態中的構成圖。 【主要元件符號說明】 1 〇、2 0、3 0 :接觸探針 10A、10B、10C、20A、20B、20C:接觸探針 11、 14、21、24 :電極側接觸端子 1 1 a、1 4 a、2 1 a :電極側傾斜面 1 lb、12b、21b、22b :旋轉防止面（旋轉防止手段） 11c、12c、21c、22c :按壓面 1 1 d、2 1 d :圓柱棒 12、 15、16、22、25、26 :銲墊側接觸端子 12a、 15a、 15b、 16a、 22a、 25a、 25b、 26a ：銲墊側 傾斜面 12d、22d :圓柱棒 14b : V字溝 14c :頂點 51、 81、9 1 :框體
51a、51b、81a、91a:貫通孑L 52、 82a、92a :電極側保持體 52a ' 52b、82d、82e、92e、92f:貫通孑L 53 :押板 5 4、5 6 :螺絲 55、57、82b、92b :銲墊側保持體
55a、55b、55c、57a、57b、91c、92g、92h:貫通孑L -21 - 201235667
60 ： IC 6 1、6 2 :焊球 70 :電路基板 7 1〜74 :銲墊 82、92 :保持體 8 2 c、9 2 c :連結部 9 1 b :承接面 92d :蓋構件 100、200、300:凱文檢查治具 -22-