TW523846B

TW523846B - Segmented contactor

Info

Publication number: TW523846B
Application number: TW089111061A
Authority: TW
Inventors: Mohammad Eslamy; David V Pedersen; Harry D Cobb
Original assignee: Formafactor Inc
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2003-03-11
Also published as: US20060244469A1; US20040058487A1; KR100779329B1; EP1188061A1; KR20020030276A; WO2000075677A1; US8011089B2; DE60040388D1; US20030057975A1; KR20070086971A; US20110171838A1; JP2003506667A; AU6119800A; KR100793506B1; KR100760782B1; KR20070026853A; US7578057B2; WO2000075677A9; US7065870B2; US6640415B2

Description

523846 五、發明說明（彳經濟部智慧財產局員工消費合作社印製曼之範圍本發明關於一方法以製造大面積，多元關於-分段接觸n，Α *觸為’特別構成。 ”係在基祖上安裝多個接觸器單元而曼jg背景半導體裝置（如積體電路通常上。-單-日m ^ 右％馬晶圓之硬基體早印困包括大量之裝置（如積體電路），直被&人爲模之單元。單; 一彼組合事後自晶圓單一化，·^、佳一丰南m 母挺並進v處理及包裝。現代科技利用 8々（謂了叫之晶圓’並改用12-忖（300-mm)之晶圓。要的疋’每-在晶圓上製成之裝置，需要電測試及探測 -次探測多個裝置乃—特殊優點。現代探測裝備有可同探測32個半導體裝置或更多。但僅爲晶圓上之總裝置之數裝置。故有必要發展一探測系統，其可接觸更多，甚同時接觸晶圓上之所有裝置。如能發現晶圓上那些模在包裝前爲良好者，甚至自晶將模單一化之前發現爲良妤者，則非常理想。爲此目的 •可利用π晶圓測試器”或”探測器，，以使許多離散壓力連接與模上之許多相同之離散連接墊（接合墊）連接。半導體可在自晶圓單一化之前被測試。通常，半導體裝置僅在被自晶圓單一化（分開）後，才以練習（燒入及測試），及經過一系列之”背端”處理步驟此時，其被組立成最後η包裝’’型式。如最後組裝之裝置包装後，被發現爲由有瑕疵，則化在裝置單一化及包裝時少至圓模加置在上 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) |裝---- 訂---- ¢. -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） 523846 A7 B7 五、發明說明（之時間及成本均屬浪費。因 > —, U此，在裝置自晶圓單一化之珂，貫施半導體之測試哎焯 A 4 &入馬成期努力之目標。現代積體電路包括數以千‘曰^刀曰铋 ^ ^, 氧日曰f豆’及有數百個商己> ㈣以之接合塾；即4密耳（約i(^中心至中心。接0 《一般布局爲—或數行接合塾成緊密配置在模之週邊邊局稱爲”中心上引線”(l〇c)，典型爲沿模之 (早仃接點。其他布局’爲不規則或不普遍。勢之鄰近性及數目爲探測裝置科技之一大挑戰。通常，測試晶圓上之半導體裝置之探測裝置，涉及提供 :具有許多接觸元件之單—測試基體，以便與被測試之晶圓上之對應塾接觸0同日辛測Ή ^ ^ ^ ^ U fW^—冤全晶圓，需要極端複雜 U聯基體’其可能含有上萬之接觸元件。如_8_叶晶圓可能含有5G(M6MbDRAMs，每—有6q個接合塾，在測試下晶圓（WUT)與測試電子裝置間有3〇，_個連接。較早之方法括以此等連接之子組配合，以支援有限或特殊之測試。如能連接全晶圓，則非常有益。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製此外’現代半導體裝置之精密節距需求，在將測試基體與被測試（晶圓一起時，必須保持極高之容差。因爲，測試或燒入期間會產生熱。熱膨脹在連接一測試基體至WU丁時，出現另一挑戰。此由於極高之容差與墊空間之密集。必驅面爲實施在接觸元件與半導體裝置間之可靠壓力連接= 須考慮數參數，包括但不限於：校正，探針力，過产動，接觸力，平衡之接觸力，擦拭，接觸阻力，=$ 題化。此等參數之討論，見美國專利號碼4,837,622，其授本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 523846 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明（3 ) 為π高密度探測卡”，該文以參考方式併入此間，其揭示一高密度石墨環探針卡，包括單一印刷電路板，其上有中央開口以接納探針元件之預先形成之石墨環陣列。一更精密之探測卡利用彈性元件以使與晶圓上之裝置接觸。1998, 9，15授與之共同指定之美國專利號碼5,8〇6，181，標題為"Contact Carriers for populating Larger ㈣伽如 with Sprmg Contacts”（，m專利），以參考方式併入此間，該專利揭示該一探針卡。，181專利之彈性元件係預製在個別彈性接點載體上（”瓦”）。彈性彈簧元件可交互預鑄在晶圓本身上。此一構型稱為 MOST技術，利用在矽上之微彈簧接點。此種晶圓係利用揭π於1995，11，15申請之共同指定之美國專利甲請號碼 08/558,332 ^ ^ Λ " Method of Mounting ResiUent Contact

Structure to Semiconductor Devices”，該文以參考方式併入此間。可實施晶圓位準測試，或在M〇ST晶圓上入程序之連接器或測試基體，必須提供對應之導電區，其可準確的與配置在晶圓上之上千個微彈簧對齊。提供一接觸器與每一彈性彈簧元件，或接合墊準確對齊乃一大挑戰，因為容差及下面之基體材料因測試及燒入期間產生〈熱膨脹而引起。此外，提供大尺寸接觸器並具有 ^應之導電區，以供測試下晶圓上之每一彈簧元件，可能是-大問題，因為，如數千個導電區之一為失效時，整個接觸器將失效。因此需要-分段接觸器’其可提供晶圓位準測試或燒入 -------------•裝--------訂--------- ΜΎ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6- 523846 五、發明說明（4 經濟部智慧財產局員 X 消費合作社印製孝王序，並將谷差及熱膨脹問題減至最小。 ^本發明概述蝴本發明之一例中，_分段接觸器包含一相當大之支撐基月旦及至裝仕支樓基體上之相當小之接觸器單元 (瓦）二最1，備有許多接觸器單元。接觸器單元配;在支撐基曰體之前表面（面對WUT或其他裝置）。—接觸器單元可能（最好）大於測試下之各別裝置（DUT)，並與二或多個 DUTs匹配〇接觸器單元可包括實際半導體裝置，如應用特性之積電蹈（ASICs)。例如，ASIC可使自外源（主控制器）提供測試基體之信號減至最低。曰本發明之一例中，提供導電壓力連接之彈性接觸元件最好以其基座裝在WUT (WUT之DUTs上），俾其自由端延伸至WUT表面上方之共同表面。本發明之分段接觸：之熱膨脹係數可與WUT之熱膨脹係數匹配。或·者，彈性（或彈育）接觸元件可裝在分段接觸器之接觸器單元上。 3 備有-製造分段接觸器之方法之一例，其中多個接觸單元裝在支撐基體上，以使連接在矽晶圓上之裝置之彈低接觸元件，在測試期間，可與在每一接觸器單元上導電接觸區對齊。 "夕範例方法包括在單一接觸器基體上形成許多接觸器元，電測試每一接觸器單元，自單一接觸器基體將每L 觸β單元分離，及組裝已通過電測試接觸器單元段接觸器。再成體至可之器性 tftr 早接分本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 523846 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（5 ，:^妤…接觸：單兀自在其上形成之單一基體接觸器分離之4予、測4或者，接觸器單元在分離後再個別測試。此外，每-接觸器單元宜包含許多導電引線，水平延伸超過每-接觸器單元之一邊緣。多個引線最好爲彎曲之線條形式;以連接接觸器單元至一外部測試裝置。組裝接觸器單元成_分段接觸器，可包括提供_組裝爽具，以便在組裝期間固定接觸器單元。一組裝夾具之一例爲限定空間之板。每一接觸器單元被置於板上之一對應固定空間中。每一接觸器單元有一第一側及第二侧。一黏劑或連接裝置可備於第二側丨，在接觸器單&置於板上之各固定空間之前或後均可。接觸器單元被置於各固定空間之後，一支撐基體被壓在黏劑上，以將接觸器單元裝在支撐基骨豆上。支撐基體被升起，離開該板。接觸器單元於是可適當對齊，並裝在支撐基體上。供組裝分段接觸器之組裝夾具，最好爲一含槽溝之平板以配置導引段，以限定導引段間之固定空間。導引段可提供每一接觸器適當之相對對齊。本發明之方法及裝置之一例亦指出，接觸器單元之之第一側，當裝在支撐基體上時，實際上爲共表面。接觸器單元可用可拆下方式裝在支撐基體上，故每一接觸器單元可在失效時可被拆下並替換，或發現任一特殊接觸器單元之失效。本發明裝置之一例可隨時用以作，裝有彈簧接觸元件之裝置之部份或全面晶圓位準測試。使用時，包括支撑基體 8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ---裝-------訂---I----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（ &具有許多接觸器單元 , # ^ ^ 早兀於其上，並有導電引線延伸之分段圓，曰連接至外部測試裝備），被彎向測試下之晶哭二=圓上〈裝置延伸之彈性接觸元件，與分段接觸 ϋ = 4觸器單元上之對應導電區或塾成接觸。所有彈 :益與坪多接觸器單元接觸之能力，可方便晶圓位準 :觸：程序。但並非晶圓上之每-模，必須與分段接觸益上之對應接觸器單元接觸。元本ΐ另—例’包括一分段接觸器，其具有彈簧接觸裝在分段接觸器之接觸器單元上。道触人瞭解’本發明之分段接觸器裝配後，可用以測試半 to 乂外之裝置，如另一接觸器或一印刷電路板。嚴簡略説明 "' -—— 本發明以舉例方式説明，但不限於伴隨圖説中之各圖其中之相同參考號碼代表相似元件，其中·· 圖1爲依本發明實施之方法之流程圖；圖2爲依本發明實施之方法之另一流程圖圖3爲依本發明實施之方法之另一流程圖圖4爲依本發明實施之方法之另一流程圖圖5爲依本發明實施之方法之另一流程圖圖6爲本發明之分段接觸器之頂視圖；圖7爲圖6中之分段接觸器之正面圖；圖8爲本發明分段接觸器之另一實施例之正面圖； 09爲本發明分段接觸器之正面圖，其具有一晶圓，包括裝在其上之彈性接觸元件； -------- 訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

X 297公釐） A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、發明說明（ —圖1〇爲本發明之分段接觸器之正面圖，包括彈性接觸器兀件已裝在分段接觸器之接觸器單元上；圖11爲本發明基體頂視平面圖，基體上已形成接觸器單元；圖12爲一接觸器單儿之頂視平面圖，顯示許多導電區於接觸器單元之頂側；、圖13爲取自圖12之線13-13之接觸器之剖面圖；圖14爲圖12之接觸器單元之底部平面圖，顯示接觸器單元之底側之導電區；圖15爲圖13之接觸器單元之放大剖面圖；圖16爲本發明之支撐基體之頂部平面圖；圖17爲本發明之組裝夾具之立體圖；圖18爲限定組裝夾具之槽溝之平板之頂部平面圖；圖19爲圖18之平板之部份放大正視圖；圖20爲本發明之導引段之側面正視圖；圖21爲圖20之導引段之端視圖；圖22爲取自is之線22-22之圖18中之平板部份放大剖面圖’並顯示一導引段已插入1 8之平板中限定之槽溝中；圖23爲取自圖is之線23-23之固定接觸器單元之組裝夫具’及本發明之支撐基體之剖面圖；圖24爲圖23之組裝夾具之部份放大剖面圖；圖25爲本發明另一組裝夾具之實施例之部份放大剖圖。詳細説明本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）面 I--- —---------------i訂--丨丨丨丨—丨- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 523846 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製、現在揭示一改進之大面積，多元件接觸器及製造接觸器 I万法。以下之說明中，揭示許多特殊之細節，如特殊裝備及等，以提供對本發明徹底之瞭解。對精於此技藝人T叫3，非常明顯，即無此等細節，本發明亦可實施。另=，製造此機器之間名機器及方法，未予以細節説明，以免對本發明造成不必要之混淆。圖1說明製造一分段接觸器之方法，含接觸器單元（11〇) 之構成，接觸器單元（112)之電測試，及以基體組裝已通過電測試之接觸器單元，以形成分段接觸器（114)。圖"斤示之方法包括形成許多接觸器單元，以一基體組裝已通過私測试 < 接觸器單元，以形成分段接觸器。形成許多接觸器單元後，每一接觸器單元最好在與基體組裝成一分段接觸為 < 前，先予測試。或者，測試可在組裝後實施。在製造一分段接觸器方法之另一例中，接觸器可在以基體組裝接觸器單元之後，予以再測試。圖1之方法可包含，作爲一預游餐，自一單一接觸器基體形成接觸器單元。例如，可在單一接觸器基體上形成瓦。此瓦爲接觸器單元之本體，及在至少其一側包含導電區。瓦内可含有流道或導電路徑。此瓦可由層型基體製成’如在各層或選擇之層配置流道。此瓦可在自接觸器基體分開之前或之後，予以電測試。最好測試宜在瓦被用在分段接觸器之測視總成之前，予以測試。圖1之方法尚可包含在一有分段接觸器之晶圓上測試一 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^--------- c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（9 裝置。例如，基體可含許多半導體如積體電路。分段接觸器可用以測試晶圓上之某些或全部裝置。實施晶圓位燒入及測試技術，揭示於1997，i，15申請之美國共同專利申請號碼 08/784,862，標題爲，，Wafer-Level Burn_in and Test”，該文以參考方式併入此間。圖2説明製造分段接觸器之另一方法。圖2中顯示之方法之例包含，在單一接觸器基體上形成許多接觸器單元 (120)，％,則试每一接觸器單元（122)，自單一接觸器基體分開每一接觸器單元（124)，及將通過電測試之接觸器單元組裝爲一分段接觸器（i26)。組成多個接觸器單元（丨2〇) 不必在在單一接觸器基體上完成。例如，接觸器單元可各別形成。接觸器單元之測試（122)可在每一接觸器單元自單一接觸器基體分開（124)之前或之後實施。此方法之另一例包括’其在被組裝_( 126)在基體上行成分段接觸器之後，測試（122)接觸器單元。方法尚可含在其被組裝爲分段接觸器之前，已測試後之接觸器單元之再測試。供測試在晶圓上之多裝置之分段接觸器之製造方法，包括將至少一個已組裝在基體上之接觸器單元，與基體上另一接觸器單元連接。此一電連接可經由雜散線或含許多導私引線之可撓條冗成。引線及可撓條，可焊接或連接在二或多個接觸器單元之間。接觸器單元間之電連接亦可由相鄰接觸器之單元之對應邊緣上之連接器完成。或者，接觸器單元可經由在基體上形成之導電路徑，彼此成電連接， •12- 本紐尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(21() X 297公爱） II — I— III — — — — - I 1 I I I I I « — — — III — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（10 ) 該導電路徑在導雷勒1 / 止。此導電路徑止’或在基體表面上之通路齊對應導電區對齊=::Γ連接之各接觸器單… 適當之連接方式，，Γ 之導電通路於是可與 7 口任、味或焊接成電連接。在W又接觸為上—起連接多個接觸器單元，+ 觸器之設計爲測試在單一晶圓上之田刀&接爲優異。例如，儘管 / 導隨裝置時’甚奘冒之Η，τ一也 Κ接觸器單元與晶圓上裝。4 Τ —對一對應，單獨接觸器單元可予以讲1:=爲週當尺寸，以測試晶圓上之許多裝置。例如：有二裝置⑽Ts)之晶圓時，可備—具有8個接觸态早兀（刀奴接觸器，每一接觸器可容納5〇 DUh。圖2中所示方法之另一例尚可包括將許多導電引線連接至❹接觸器單元中之_個。引線最好延伸超過對應接觸器早邊緣’及引線上備有一連接器，以連接引線至外部測試裝置’如-燒人板，其再連接至其他測試裝備。圖3顯示組裝一分段接觸器之方法，含提供一包括限定接觸器位置之平板之組裝失具（13〇)，將接觸器單原置於接觸器位置（132)，將支撐基體置於接觸器之上，以便安裝接觸器單元在支撐基體上（134)。一平板之例，最好能限定許多接觸器位置、其爲固定空間，以容納許多接觸器單元之一對應單元。平板中限定^ 定空間後，可將置於固定空間之各接觸器單元之邊界限足。圖3方法例中之組裝夾具可提供接觸器位置之選擇性構型，俾接觸器單元，在其被置於半導體晶圓上時，可與

I I I I I I I 1 I I I — 慕 1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

ϋ n n ri n I ΜΎ. -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523846 五、發明說明（n ) 對應之模或裝置匹配。組裝夾具最好將接觸器單元，盡可能準確的固定在接近最後位置。依圖3中方法之較佳實施中，提供之平板中限定有槽溝°此方法尚可含將導引段插入槽溝中，以限定導引段之間之固定空間或邊界。接觸器單元具有第一側及第二侧。第一側宜在接觸器單元已置入固定空問時，面向平板。此方法尚可含提供一固定機構，如黏劑於接觸器單元之第二側，以固定或安裝接觸器單元於支撐基體上。此方法可包括，在接觸器單元置入組裝夾具之前，將黏劑加在接觸2單元上。或者，黏劑可在支撐基體置於接觸器單元上 (則，孩單元已插入組裝夹具之固定空間，加在支撐基體上。另一方法爲將黏劑在，接觸器單元已置於組裝夾具之固定空間後，加在接觸器單元上。 ’、圖3所示之方法尚可包括接觸器單元之測試。測試可在接觸器置入組裝夹具之固定空間之前或之後實施。方法尚可含，在支撐基體已放在接觸器單元上之後之再測試。圖4顯示修理分段接觸器之—方法，其包含自分段接觸益總成之支撐基體，除去選擇安裝之接觸器單元（14〇)，電測試更換之接觸器單元（142)，及安裝支撐基體之更換接觸器單叩44)。圖4之範例方法可以不同之順序實施。例如，安裝.之接觸器單元可自支撐基體移除（14〇)之前，予以測試(H2)。以決定其是否失效。或者，—已知"失效” <接觸器單元可自支撐基體移除，而以新接觸器單元取代，而不測試失效單元。新接觸器單元可在安裝…句至 -------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -14- 523846 A7 五、發明說明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 支樓基體之前或之後，予以測（142)。另一方法可包括修理自支撐基體移除（140)之接觸器單元。此時，失嗖之接觸器單元可自支撐基體移除（14〇)，加以測試（142^如需要則加以修理’再更換，裝回（i44)支撐基體。圖4説明之万法，在希望更換未必失效之接觸器單元時實施。例如，如需要更換接觸器單元之特殊構型，以適應晶圓上測試之半導體模或裝置之改變。圖5顯示在晶圓上測試許多裝置之方法，包含提供一前述之分段接觸器（150)。1| 5例中提供之分段接觸器，最好包括含第-側及第二側之瓦，瓦之第一側上有導電區，以接觸測試下晶圓之裝置上之對應導電端點。此瓦尚可含許多導電引線，延伸超過瓦之邊緣。此力法尚包含連接^瓦延伸之卉多引線至一外測試裝備或裝置，使測試下裝置之挪點與瓦上之對應導電區接觸，激化接觸器單元及實施裝置之測試。圖6顯示一如分段接觸器之電測試總成2〇〇，以測試半導體晶圓上之裝置。此電測試總成含基體21〇，與基體21() 組裝之峰多接觸器單元220，及安排在每一接觸器單元22〇經濟部智慧財產局員工消費合作社印製上之許多導電區222。爲説明簡單，圖6僅顯示少許接觸器 220上之導電區222。接觸备單元220最好每一均在與基體21 〇組裝成分段接觸器20 〇前，予以電測試。此外，在每一接觸器單元22〇上之導電區222之構型可與測試下之（未示出）裝置電連接。圖6中，基體210爲一矩型塊，其上裝有許多矩形按觸器 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523846 A7 B7_ 五、發明說明（13 ) 單元220，其被安排成二列224及多行226。在基體210上之接觸器220之安排或構型，可爲任何所望形式，大小，依特殊裝置之所需，及由分段接觸器200所測試之晶圓之需要。在每一接觸器單元220上之導電區222，可爲任何理想安排，以配合將以分段接觸器20 0測試之晶圓上之對應導電端點。接觸器單元220之導電區222最好爲導電墊，但亦可爲其他接點元件如焊接球，焊接點等。最好爲延伸之自由選定之彈性接點元件。圖6中亦顯示，接觸器單元220可由線接合連接228或由可撓條230彼此連接。該可撓條包含許多導電引線232。如圖6所示，分段接觸器200可包括許多導電引線240至少自一（圖6所示）個，最好自每一接觸器單元220延伸。導電引線240之構型最好能與外部之儀器（未示出）連接。例如，連接器242可備於引線240之自由端。引線240宜連接至接觸器單元220，並與接觸器單元220上之許多導電區 222之選擇區對應。引線240最好在可撓條244中載負。可備有許多可撓條244，並連接至一接觸器單元220。可撓條 244在接觸器單元230之第一側221或第二側（未示出），與接觸器單元220固定。圖7顯示觸器單220部份延伸超過支撐基體210之邊緣 212。接觸器單元220之延伸部份234提供一面積，可供一可撓條244，許多可撓條244固定在接觸器單元220之第一侧221或第二側223或二側。如圖7所示，接觸器單元220以固定機構如黏劑250，固 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐) ----1III1I — — - I I---丨丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（14 ) 疋在支撐基體210上。可利用適當方式以將接觸器單元固足在支撐基體上；但，最好爲黏劑甚薄，並持久，及能耐鬲溫。黏劑250最好能使接觸器單元220可固定在基體21〇丄，或3 <斥r乃式固定。或者，接觸器單元22〇可用導電材料取代黏劑250安裝在支撐基體210上。導電材料可爲導電及/或導熱。圖7亦顯示，接觸器單元220之第一側221最好在裝在支撐基體210時，彼此爲共平面。分段接觸器2〇〇之接觸器單元220之共平面甚理想，因其可在分段接觸器2〇〇之整個表面’ I疋供較佳電連接於彈性接觸元件或測試下晶圓之導電端點之間。圖8顯示一分段接觸器200，其包括支撐基體21〇及裝在支撐基體210上之接觸器單元220。一對齊機構26〇，如一軌道或段可備於接觸器單元220之間。最好，對齊機構之延伸不超過接觸器單元220之高度。最好，支撐基體210及接觸器單元22〇均由矽所製成。支撐基體210及接觸器單元220彼此間，及與測試下晶圓有一相似之熱膨脹係數。提供所有分段接觸器之各部份及測試下晶圓相似之熱膨脹係數’爲一優點，因爲測試間產生之熱可造成零件熱膨脹。由於連接點甚多，及導電區之間，與晶圓上每一端點間必須保持極高之容差，由熱％起之任何量之膨脹，可造成接觸器單元220上之導電區222與測試下晶圓之導電端點之不能對齊。因此，如所有材料具有相似之熱膨脹係數，熱膨脹在零件尺寸上之影響可爲最 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523846 A7 一~ -*---—-— B7____

五、發明說明（15 ) ' ' 'S 小。更因σ爲分段接觸器200最好由許多接觸器單元220組成而非單一接觸器單元基體，熱膨脹對每一接觸器單元 220 <〜|，較對較長材料上之相同熱膨脹量爲小。因此，熱膨賬對層疊容差可變爲最小。- 可用以製造接觸器單元之材料之一例爲矽。其他材料爲坡璃或含一氧化矽（Si〇2)之材料。接觸器單元220可由可撓材料如UPILEXtm材料。此外，接觸器單元22〇可由有機材料製成’如其被用作印刷電路板之基本材料。圖9及10顯示用以測試晶圓之分段接觸器之舉例，其包括半導體裝置如積體電路。參考圖9，分段接觸器2〇〇顯接至外部儀器270，如測試裝置或燒入板。圖9之接觸器單元220包括在其頂部或第一側22丨之導電區222。圖9中 <導電區222之構型爲導電墊。支撐基體21〇在圖9例中，在接觸器單元220之下。引線24〇自接觸器單元22〇延伸至外邵儀器270。圖9中之引線240可自接觸器單元22〇之第側221或第二側223延伸。引線240可爲一成組之構型，如可撓條244載負者一樣。成組之可撓條24〇或可撓條244 可自接觸器單元220之一側延伸，但亦可如圖9之疊接或重疊方式連接。圖9中測試下之晶圓180包括導電端點182，其爲彈性接觸元件184。‘晶圓180被置於分段接觸器2〇〇之上方，俾彈性接觸元件184可面向接觸器單元22〇之第一側22ι，並與接觸器單元220之導電區222對齊。晶圓1 80可被任一不同技術所固定定準確定位。例如，參見美國專利申請號碼 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） -------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（16 ) =/784,862。爲芫成測試，晶圓18〇及分段接觸器2〇〇被驅策在起，俾彈性接觸元件184與分段接觸器220上之導電區222成貫際之接觸。最好，彈性接觸元件184之構型可使一力垂直加至晶圓i80上，彈性接觸元件i84顯示出橫向之 V彳私動，俾在導電區222上發生擦拭動作。此動作可作局較佳4電接觸，因其可擦去積聚在導電區222之氧化物或污染物。測試下晶圓180與分段接觸器2〇〇接觸之後，電源及信號可自燒入板或外部儀器27〇經引線24〇提供，以測試晶圓 180上 < 裝置如積體電路。此一測試程序可在測試室内完成（未示出），俾可控制大氣及溫度。圖10説明分段接觸器30 0之另一實施例。其中之彈性接觸元件384係裝在接觸器單元.32〇之第一側321上。圖丨〇中測試下之晶圓190包括導電端點192，如墊子194，其與接觸器單元320之彈性接觸器元件384對齊。晶.圓19〇及为;段接觸器30 0被驅策至一起，與圖9之構型相似，以完成測試或晶圓練習程序。、應瞭解本發明之分段接觸器可用以測試半導體晶圓以外之裝置’如另一接觸器或印刷電路板。圖11 -15顯不接觸器220之一例。如圖i i所示，備有一接觸器基體215，其上可形成許多接觸器單元22〇。接觸器基體215可爲一單塊。接觸器單元220最好含瓦225，該較大接觸器基體215上限定或形成。但並非必須在較大之接觸器基體215上形成許多接觸器22〇。或者，接觸器單元 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523846 A7 B7_ 五、發明說明（17 ) 220可各別形成。接觸器基體2 15最好爲一半導體晶圓或相似基體。圖12接觸器單元220之一例，其含在其第一側221具有導電區222之瓦225。爲説明簡單，導電區222僅部份示於圖 12。導電區222宜配置在大部之第一側221，但亦可爲一特殊接觸器單元220安排成理想之構型。圖13 .顯示接觸器單元220，其包括引線240電連接至瓦 225之第一側221及第二側223之導電區222。引線240如圖示，爲重疊，並在其自由端有一連接器242。如前所述，引線240可載負於可撓條244中，或爲分散之引線。或者，一邊緣連接器（未示出）可代替引線240。邊緣連接器之構型可接受一跨接線或纜線，也連接外部儀器，或邊緣連接器可直接連接外部儀器。圖14爲一接觸器單元220，其有一導電區222，位於其第二侧223上。但非必須將導電區222備於接觸器單元220之第二側223。圖15爲接觸器單元220之一例，其有導電區222位於瓦 225之第一側221及第二側223。具有導電區222於二側之接觸器單元220可爲一插入器。瓦225二側之導電區222可經由瓦225，由導電路徑227連接。導電路徑227不必垂直形成，或直接通過225，但可沿瓦225之長度橫向延伸，以便在瓦225之二側或同側與導電區222接觸，其並非彼此相對。圖15亦顯示支撐基體210以導電材料252裝在接觸器單元 220。如圖15所示，導電材料252可包含各別塊，其與接觸 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ϋ I n I— n n n n n n n · n n n n n n n 一-0*· » n i I i n 1· I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製器單元220表面上對應之導電區222有關。例如，導泰 252可爲焊劑之雜散量。私T t 圖15亦顯示一支撐基體210，其具有導電流道2i7，如在夕層印刷電路板（PCB)所見者。導電材料252提供一連护吟導電通道227與接觸器單元220上之導電區222之'間，支撐基體210上之導電區或通道217。圖16顯示一支撐基體210之一例，其上，可安裝許多接觸洛單元。支撐基體21〇之材料最好與接觸器單元之瓦一樣，但亦可由PCB材料或玻璃所製。圖16中之支撐基體通常爲方形塊，但其他適合之形狀或尺寸可提供特殊么=。例如，支撐基體可爲一矩形，8吋寬，8· 25吋長。圖17顯示一組裝夹具400，其可用以組裝本發明之分段接觸器。組裝夾具400包括一平板410，其爲具有適當厚度材料之烏平塊。平板410可爲任何適當形狀，以便適應接觸斋早元之理想或選擇220之構型。一平板41 〇之一^列之限定槽420 ’利用晶圓鋸切成平板41〇。槽溝420有適當之深度及寬度以容納導引段430。槽溝420係切入平板41〇中’其有一構型’當導引段430被置入槽溝420中時，接觸益位置440被限定在由導引段430所限定之邊界内。如圖17中之例所示，接觸器位置440爲由導引段43〇所限定之邊界内之面積或空間。接觸器位置440亦可稱爲固定空間。圖17亦顯示一限定接觸器位置之平板之一例，其他例亦可擬想。如平板可限定洞穴，或插經，一鍵或瓦之突出物或接觸器單元可插入其中。圖17尚顯示，在組裝分段接觸器時，一接觸器單元22〇 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846

五、發明說明（19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製被放置於由組裝夾貝400之平板41〇上限定之對應接觸器位置440中。接觸器單元22〇可能已含黏劑25〇，或在接觸器單元220之第一側223上之其他固定機構。接觸器單元22〇以黏劑250置入接觸器單元44〇時，如已應周，面朝上。支撐基體210於是可愈以壓縮或放在黏劑25〇上，以安裝接觸器單元220於支撐基體210。最好，黏劑在支撐基體210壓縮在接觸器單元22〇之黏劑 250後，凝固。一芫成凝固之方法爲將零件曝露於較高溫度。此外文撐基體2 10上亦可加壓力以使其凝固，並有效凝固。黏劑之一例爲熱組環氧，如T0rrAYtm Τ-61環氧。例如，組裝後之零件可在150C度之下，烤45分鐘，支撐基體210則在約15 psi壓力下，裝在接觸器單元220。壓力釋放後，接觸器單元之平坦度可予以測量。此疊層總成程序可產生鬲度共平面性之接觸器單元；最好小於0.3-0.4 mm。圖18顯示可供組裝夾具40 0之平板410之一例，包括限定其中之槽溝420。槽溝420宜爲4-5密耳之寬度。圖19爲槽灌420之一例，其已被切入平板410中。圖20及21顯示導引段430，其已插入圖18及19之平板之槽溝中。導引段之尺寸最好爲可輕易進入平板之槽溝。導引段之材料宜爲聚洗銨材料，如KAPTONtm或UPI L E X TM 材料。圖22顯示一導引段430已插入平板410之槽溝420 ,並向上延伸超過平板410之表面412。圖23顯示平板410之剖面圖，其導引段430已插入平板 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------裝--------訂---------^11^" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523846 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（20 ) 410之槽溝420内。導引段430在相鄰之導引段430之間限定接觸器位置440。導引段及接觸器位置之尺寸最好考慮容差，及可使接觸器單元自組裝夾具釋放。許多接觸器單元220顯示被置於導引段430之間，並在接觸器位置440。黏劑250顯示被置於接觸器單元220之頂部。一支持基板 210顯示被置於黏劑250之頂部。圖24亦説明一平板410，其包括槽溝420，導引段430顯示已插入槽溝中。導引段430延伸至平板410之表面412以上，故接觸器單元220可被置於相鄰之導引段430之間。黏劑250顯示已被置於接觸器單元220之頂部。黏劑250最好接觸器單元220之第二側223上。接觸器瞿元220之第一側22 1應置於組裝夾具40 0内面對平板410。一支撐基體 210顯示在黏劑2 5 0之頂部。圖25顯示組裝夾具50 0之平板之另一實施例，夹具5〇〇包括平板510，其限定接觸器位置540。在圖25之組裝夹具 500之例中，接觸器位置540可將平板510中之材料移除而限定，而向上延伸至壁530。此情況下，平板5 1 〇中形成一插座532，接觸器單元210即插入其中。接觸器單元22〇之第一側221被相似放置，朝下面對平板5丨〇，接觸器單元 220之第二側223則面向上。黏劑250可加在接觸器單元 220上，支撐基體210可利用前提之技術壓在黏劑25〇上。以上已説明一分段接觸器。雖然本發明已以參考特殊實施例説明，但實施例可作其他修改而不會有悖公布之申請專利範圍之精神與範疇。因此，此規格及圖式僅爲説明目的，而不構成限制。 ----1--------------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -23-

Claims

^53846 第89111061號專利申請案 4 〇為修正/更廉/補鳥申請專利範圍修正本（9〇年1〇月）六、申請專二 —~--- 1 ·.一種製造分段接觸器之方法，包含：形成一接觸器單元；電測試該接觸器單元；與基體組裝已通過電測試之接段接觸器。觸器單元，以形成該分 2·如申請專利範圍第1項之方法接觸器單元。尚含組裝後，再測試該 3. 4. 5. ^申請專利範圍#1項之方法，肖包含行成許多接觸 :兀：測試該每一接觸器單元，及以該基體與通過〆之接觸器單元組裝成一分段接觸器。 :申請專：範圍第α之方法，”該接觸器單元有弟側及第二側，及在第—側上之許> h卜如申請專利範圍第4項之方法，尚含以該分段接觸器試晶圓上之裝置，該測試包括將接觸器單元之第一上之許多導電區，與該裝置之許多導電端點成電連接。〜

裝 η 其中該導電端點包括一其中每一導電區包括一其中該組裝接觸器單元

6.如申請專利範圍第5項之方法彈性接觸元件。 7·如申請專利範圍第5項之方法彈性接觸元件。 8·如申請專利範圍第1項之方法包括：提供一組裝夾具，將具有第一側及第其包括限足接觸器位置之平板· 二側之接觸器單元置入該接觸器位

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置，該第一側面向該平板；施加黏劑於該第二側上；壓縮該基體至黏劑以安裝該接觸器單元在基體上。 9如申凊專利範圍第8項之方法，其中該平板限定槽溝，方法尚含將導引段插入槽溝内，以在該導引段間限定接觸器位置。 10.如申叫專利鉍圍第8項之方法，其中該接觸器單元之第一側包括許多導電區。 11· 一種用以製造一分段接觸器之方法，包含：在單接觸器基體上行成許多接觸器單元；電測試該每一接觸器單元；自3單一接觸器基體分開每一接觸器單元；組裝已通過電測試之接觸器單元，以形成該分段接觸器。 12. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該單一接觸器基體為一單塊。 13. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中之測試係在分開之前實施。 14. 如申請專利範圍第U項之方法’其中之測試係在分開之後實施。 15. 如申請專利範圍第丨丨項之方法，尚含在組裝後再測試該接觸器單元。 16·如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該測試係在組裝後實施。 -2 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ^23846 as Β8 C8 D8 申清專利範圍 17·如申請專利範圍第11項之方法，其中之組裝包括將一接觸器單元與另一接觸器單元連接。、 18•如申請專利範圍第"項之方法，尚含以該試晶圓上之許多裝置。 ^ ^ .如申請專利範圍第18項之方法，其中許多接觸器單元足一至少與在晶圓上許多裝置之一對應。 20.如申請專利範圍第18項之方法，丨中^該裝置為積體電路0 2L如申請專利範圍第㈣之方法，其中每一接觸有一第一側及第二側。 22.如申請專利範圍第21項之方法，尚含連接許多觸兀件至至少一個接觸器單元之第一側。· 23·如申請專利範圍第21項之方一、〜 /左向含在每一接觸器單兀芡弟一側及第二側，提供許多導電區。 24_如申請專利範圍第23項之方法，其7在各接觸器單元《弟-側上之導電區’經由各接觸器單元電連接接觸器單元之第二側之該導電區。 25. 如：請專利範圍第24項之方法’該接觸器單元為—插入器。 26. —種製造分段接觸器之方法，包含：在單一接觸器基體上形成許多接觸器單元· 連接許多導電引線至一接觸器單元，其中該引線水平延伸超過許多接觸器單元之一之邊緣；私測試每一接觸器單元； ' -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公嫠）六、申請專利範圍 .自單一接觸器基體分開每一接觸器單元； :组裝已通過電測試之接觸器單元以形成一分段接觸器，其中一接觸器單元包括許多導電引線。 27·如申請專利範圍第26項之方法，一乃电其中足早一接觸器基體為一單塊。 & 28. 如申凊專利範圍第％項之方法實施。 29. 如申凊專利範圍第26項之方法實施。 30. 如申請專利範圍第26項之方法該接觸器單元。 31. 如申請專利範圍第26項之方法觸器單元與另一接觸器單元連接 32. 如申請專利範圍第26之方法，尚含以該分段接觸器試晶圓上之許多裝置。 33. 如申請專利範圍第32項之方法，其中該許多接料兀至少與晶圓上之許多裝置之一對應。 34. 如申請專利範圍第32項之方法，其；；裝置為基體電路 35. 如申請專利範圍第26項之方法，其中每一接觸琴單其中該測試在分開前其中之測試在分開後尚含在組裝後再測示其中之組裝包括接測早有一第一側及一第二側 36. 如申請專利範圍第35項之方法，尚含連接許多彈㈣觸元件至一接觸器單元之該第一測。 37. 如申二專利範圍第35項之方法’尚含在每—接觸器琴元之第一側，提供許多導電區。如申請專利範圍第.37項元之第二側，提供許多導電區，：；在接觸器j 之第-側上之導電區，經由各接觸 ^觸器單7 接觸器單元第二側上之一選擇之導電區。^連接至4 I:專利範圍第Μ項之方法，其中之接觸器單。 4θ_Π2利範圍第26項之方法，其中，组㈣接觸器提供一組裝夾具，其含限定接觸器位置將具有第一側及第二側之接，位置之對應位置，該第一.側面放置入該接觸器施加黏劑於該第二側；體將接觸器基體壓在黏劑上以安裝接觸器單元至支Μ 中之平板限定槽以限定導引段間 41·如申請專利範圍第4〇項之方法，其溝’方法尚含將導引段插入該槽溝，之該接觸器位置。 ’其中接觸器單元之第包含： 42·如申請專利範圍第4〇項之方法一側包含許多導電區。 43· —種組裝一分段接觸器之方法，提供一含限定一固定空間之平板之組裝夾具；放置具有第一側及第二側之接觸器單元進入該固定空間，該第一側面對平板；二以安裝該接觸器單壓縮支ix基體於該接觸器單元上

申清專利範

元於該支ix基體上。 44·如申請專利範圍第43項槽，並將導引段插入槽間0 之方法，尚含在平板中形成該内，以限定導引段間之固定空 45.二"專：範圍第43項之方法，尚含提供黏劑於接觸 -早兀之罘—側，其中該支ix基體被壓縮在黏劑上。，申=利範圍第43項之方法，尚含在放置該接觸器早兀於固疋艾間之前，測試該接觸器單元。 47. 如申請專利範m46項之方&，尚含在放置該支體於接觸器單元之後，再測試該接觸器單元。土 48. 如申請專利範圍第43項之方法，尚含連接許多彈性觸元件至該接觸器單元之第一側。 49. 如申請專利範圍第43項之方法，纟中該平板限定許多限定空間，及尚含放置許多接觸器單元於許多固定空 50.如申請專利範圍第的項之方法，其中至少二接觸器單元為彼此電連接。 51·如申請專利範圍第43項之方法，尚含以該分段接觸器測試晶圓上之許多裝置。 52·如申請專利範圍第51項方法，其中之裝置為基體電路。 53·如申請專利範圍第43項之方法，尚含連接許多導電引線至戎接觸器單元，該引線平行延伸超過接觸器單元一邊緣。 54· —種用以製造接觸器單元供測試總成中使用之方法， -6- .該方法含：在該單一接觸器基體上，形成至少一瓦；自該基體分開該至少一瓦，其中該瓦有第一側及第二側，及在第一側上有許多導電區；電測試該至少一瓦。 55·如申請專利範圍第54項之方法，其中該測試係在利用 $在測試總成中至少一瓦之前實施。 56·如申請專利範圍第54項之方法，該測試係在至少一瓦在測試總成中組裝之前實施。 7.如申凊專利範圍第54項之方法，其中該接觸器單元之構型可與另一接觸器單元組裝，以形成分段接觸器。 58· 一種用以修理一分段接觸器總成之方法，.含：自居刀段接觸器總成之支ίχ基體拆下選擇之安裝之接觸器單元；電測試一更換之接觸器單元；及安裝該更換之接觸器單元在支匕基體上。 9·種用以測試晶圓上之許多裝置之方法，含：提供一包括許多接觸器單元之分段接觸器，其中之每一接觸器單元包括一具有第一側及第二側之瓦，該瓦在其第一側上有導電區，用以與該裝置之對應導電端點接觸，該瓦尚含導電引線，延伸超過瓦之一邊緣；將许多引線連接至一外部測試儀器；使孩裝置上之該端點與該瓦上之對應導電區接觸；激化該接觸器單元；及 523846 A BCD 六、申請專利範圍 .實施在晶圓上之裝置之測試。該 60· —種電測試總成，其係供測試一裝置之測試總成含：接觸為一基體；與該基體組裝之許多接觸器，該許多接觸器單元該基體組裝以形成分段接觸器之前，已受電測試；及」許多導電區安排在每一接觸器單元上，置成電連接。土」共I 61·=申請專利範圍第60項之總成，倚含許多導電引線每一接觸器單元延伸，引線之構型可用以連接一外立儀器。 ° 62·如申請專利範圍第6〇項之總成，其中每一接觸器單^ 足引線係容納於一可撓條中，該條固定在各對應接海器上，之應自對應之接觸器單元橫向延伸。 “ 63·如申請專利範圍第6〇項之總成，其中之每一接觸器^ 元係以可拆下方式裝在支ix基體上。 ° 64·如申請專利範圍第6〇項之總成，其中接觸器單元係〆黏劑裝在該基體上。 & ，其中之接觸器單元其導電材料可導電。其導電材料可熱導電 65.如申請專利範圍第6〇項之總成以導電材料安裝在基體上。 66·如申請專利範圍第65項之總成， 67·如申請專利範圍第65項之總成， _| ^…于 68·如申請專利範圍第6〇項之總成，其中該接觸器^二彼此共面。 8- 本紙張尺度適用巾@國家標準(CNS) A4^(21Q χ 297公董) ·~ - -------- 其中之基體為矽。 •其中該接觸器單元為 69·如申請專利範圍第¢0項之總成，如申清專利範圍第60項之總成矽製成。 .如申請專利範圍第i 含以〇2之材料製成。其中之接觸器單元為其中之接觸器單元為其中基體及接觸器琴 > 其中之一選擇之許多 •如申凊專利範圍第60項之總成：可撓材料製成。 73.如申請專利範圍第6〇項之總成有機材料製成。 74·如申請專利範圍第60項之總成： %之材料具有相似之熱膨·服係數 75. 如申請專利範圍第60項之總成升τ足接觸器單元電連接至少一另一接觸器單元。 76. :申請專利範圍第75項之總成，其中，連接之接觸早凡係以線連接器連接。其中，連接之接觸尚含一在接觸器琴 77·如申請專利範為第75項之總成單元係以柔線電路連接。 78·如申請專利範圍第60項之總成間之校正機構。其中裝置為積體電路。尚含許多裝置。，其中之每一許多裝置 79·如申請專利範圍第60項之總成 8〇·如申請專利範圍第60項之總成 81·如申請專利範圍第80項之總成為積體電路。 82. —種接觸器單元，包含： 523846 A B c D 々、申請專利範圍具有第一侧及第二側之瓦，及包括第一側上之許多導電區，許多引線固定在選擇之導電區，該引線橫向延伸超過瓦之一邊緣。 83. 如申請專利範圍第82項之接觸器單元，該引線在可撓條中。 84. 如申請專利範圍第82項之接觸器單元，尚含引線上之連接器，以連接一外部測試裝置。 85. 如申請專利範圍第82項之接觸器單元，其中該接觸器單元在電測試後，證明可用於一分段接觸器種成中。 86. 如申請專利範圍第85項之接觸器單元，其中該接記器單元之構型可裝在支ix基體上，其中該接觸器單元裝在支ix基體之前，曾被電測試。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)