TWI291030B - Probe and probe card - Google Patents

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TWI291030B
TWI291030B TW095107010A TW95107010A TWI291030B TW I291030 B TWI291030 B TW I291030B TW 095107010 A TW095107010 A TW 095107010A TW 95107010 A TW95107010 A TW 95107010A TW I291030 B TWI291030 B TW I291030B
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Description

1291030 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用於檢查被檢查體之電氣特性之探 針及探針卡。 【先前技術】
例如形成於半導體晶圓上之IC、LSI等電子電路之電氣 特性之檢查，係使用安裝在探針裝置上之探針卡進行。探 針卡，通常具有：支持多數探針之接觸件及與該接觸件電 性連接之電路基板。接觸件，以其支持探針之下面與晶圓 相對之方式配置，電路基板則疊合.配置在接觸件之上面。 晶圓之電氣特性之檢查’係藉由使複數之探針接觸晶圓之 電子電路之電極，經由電路基板及接觸件由各探針對晶圓 上之電子電路之電極外加檢查用電氣信號而進行。 先前’上述複數之探針，係藉由超音波接合、焊接或雷 射接合等接合於露出於接觸件下面之連接端子上（參照: 利文獻1)。但是’如先前之方式將各探針接合於接觸件上 時’需要例如使接合用之接合工具接觸各個探針之接人 部，以接合各探針，故將所有探針接合於接觸件上，相ς 耗費時間。另夕卜，需要使用接合工具等接合用裝： 簡單地進行探針之接合。再者，如果如先前之方式各探針b =音波接合或焊接等接合㈣觸件上，則例如在探針破 不能從接觸件上簡單地卸下該探針，維護需要很長 [專利文獻υ日本國特開2003_215161號公報 109110-960413.doc 1291030 【發明内容】 [發明欲解決之問題] 本么明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種 可簡單且短時間地安裝於接觸件等支持構件上之探針、及 具有該探針之探針卡。 [解決問題之方法] 為達到上述目的，本發明之探針，係用於檢查被檢查體 之電氣特性者，該探針構造成由與被檢查體相對之支持構 件所支持，且藉由扣止於前述支持構件上而自由安裝於 持構件。 依照本發明，因為可以將探針扣止於支持構件上安裝， 所以不需要如先前之方式例如使用接合工具將探針接合於 支持構件上，故可以簡單且短時間地進行探針之安裝。另 外因為卸下探針亦較為纟易，戶斤以可以簡$地進行例如 探針之更換等。 前述探針’亦可具有嵌人形成於前述支持構件上之孔内 且扣止之嵌入扣止部。 前述嵌入扣止部，可由導電性材料所形成，且形成為可 :從被檢查體側貫通前述支持構件之孔至相反側， 支持構件之相反側之面突出。 出 此時，可例如使嵌入扣止部 之突出部分接觸於電路基柘 ° 板連接端子，使電路基板與探 針電性導通。 、休 電 於剷述嵌入扣止部之突出 性材料所形成且具有彈性 部分之前端部，亦可安裝由導 之構件。此時，藉由使該具有 109110-960413.doc 1291030 彈性之構件接觸於例如電路基板，可以吸收例如由熱所引 起之電路基板之變形。因此，例如即使電路基板已變形之 情形，亦可一邊維持探針與電路基板之電性導通，一邊防 止起因於電路基板之變形之探針變形。 前述嵌入扣止部可由導電性材料所形成，且於前述嵌入 扣止部上’可連接有導通構件，該導通構件由導電性材料 所形成，且通過前述支持構件上之孔而從該支持構件之與 被檢查體側成相反侧之面突出。另外，前述導通構件，亦 可具有彈性。 前述導通構件，亦可形成為沿前述突出方向之正弦波形 狀。 j述Z載之彳讀可具有探針針，該探針針其上端部連接 =人扣止部’下端部接觸被檢查體，·且前述探針 * ’前述上端部與下端部之間亦可於水平方向成凸狀彎 曲0 面二 =之本發明之探針卡，係具有將探針支持在-個 、才件、及與支持構件另—面相對之 且前述探針構造成藉由扣止於前述支持構件 = 板電性導通。女破於别述支持構件上時與前述電路基 明，因為可以將探針扣止於支持構件上安裝， 支持構件上 方式例如使用接合工具將探針接合於 Γ1:以簡單且短時間地進行探針之安裝。另 卜’因為卸下探針亦較為 习所以可以間皁地進行例如 109110-960413.doc .1291030 探針之更換等。 前述探針’亦可具有篏入形成於前 且扣止之嵌入扣止部。另外，前述嵌入扣止 ::材料所形成’且從-面側向另-面側穿過：:: 基板=者從構件之另一面突出’接觸前述電路 亦可安…： 部中之突出部分之前端部上， 二有由導電性材料所形成且具有彈性之構件。 二述嵌入扣止部，亦可由導電性材料所形成，且於前述 ;;所;接有導通構件，該導通構件，由導電性材 另一面ί: 前述支持構件上之孔’從該支持構件之 另面犬出，並接觸前述電路基板。 =述導通構件，亦可具有彈性。另外，前述導 波形狀。 江支持構件之-面側朝向另-面側之正弦 :述仏針卡可具有探針針，該探針針其上端部連接於么 ί喪入扣止部’且下端部接觸被檢查體；前述探針，可= 則述上端部與下端部之間沿水平方向成凸狀彎曲。 止構件上可形成有四方形之貫通孔，前述嵌入扣 开:.基部、連接該基部並傲入前述貫通孔之嵌入 :、二形成於前述喪入部並扣止於支持構件上之扣止部； 部’亦可形成為沿前述貫通孔中之相對之内壁面 :方孔，目對之2個平板形狀。此時，因為支持構件上形成 、’:以把探針安裝於該方孔’所以與圓孔之情形相 °以縮小探針彼此間之間距而把探針安㈣支持構件 109110-960413.doc 1291030 上。 前述扣止部，亦可藉由掛在前述貫通孔 1、乃一面側之 端面，而扣止於支持構件。 [發明效果] 依照本發明’可以簡單且短時間地將探針安I於接觸件 上，探針卡之製造變得容易。 【實施方式】 • /面，對本發明之較佳實施㈣進行㈣。圖丨係顯示 探針裝置1之概略構成之縱剖面之說明圖。 探針裝置！中’例如設有探針卡2、及用於載置作為被檢 查體之晶圓W之载置台3。探針卡2,例如包含：作為支持 複數^探針10之支持構件之接觸件u、及作為對探針職 受電氣信號之印刷配線基板12。接觸件丨丨，與载置台3相 對設置，印刷配線基板12則設置於接觸件丨丨上。 接觸件11，例如形成大致為圓盤狀，在與 ⑩日日日圓w相對之中央部上，如圖2所示形成有複數之°貫通孔 2〇。各貫通孔20’例如從平面視之形成為四方形狀。貫通 孔20,例如於正交之2個方向上整齊排列而形成。探針 1 〇，後入該貫通孔20内而被支持。 印刷配線基板12，例如形成為大致圓盤狀。印刷配線基 板12如圖3所不配置成與接觸件i}之間形成有狹小之間 隙^於印刷配線基板12之下面、且與接觸件U之貫通孔別 相對之位置上，形成有連通印刷配線基板Η内之配線之連 接端子12a。 109110-960413.doc .1291030 探針10’例如由金屬等導電性材料所形成。探針ι〇，包 - 所不 肷入接觸件11之貫通孔20内且 • ^ 口止之〜人扣止4 3G、及接觸載置台3上之晶圓W之探針 針3 1例如，肷入扣止部30，包含基部3〇a、從該基部3〇a 朝向垂直方向形成之嵌入部3〇b、及形成於嵌入部鳩之前 端部之扣止部3 0 c。 基部30a，例如係與貫通孔2〇相同之四方形狀，且具有 φ 較貫通孔2〇之長向開口部略大之板狀。該基部30a，當探 • 針丨〇之肷入扣止部30嵌入到貫通孔20内時，可以抵接於貫 通孔20之入口側之端面（接觸件i i之下面），具有作為限制 件之作用。 嵌入部30b，例如由相對之2個大致四方形狀之平板所構 成，平行地立設於基部3〇a上。嵌入部3〇b，在2個平板相 對之方向上具有撓性及彈性。嵌入部3〇b，2個平板之間距 設定為與貫通孔2〇之長方向之徑相同程度之大小，當嵌入 • 到貫通孔20内時，嵌入部3〇b緊密附著於貫通孔2〇内之相 對之2個内側面上。 扣止邛30c，形成於嵌入部3〇b之前端，例如從貫通孔2〇 之出口側之端面（接觸件^之上面）向上方突出。例如扣止 邛30c之别端部，平坦地形成，當欲入扣止部％喪入到貫 通孔20時’接觸印刷配線基板12之連接端子i2a。扣止部 30c，例如一部分向外側突出，把該突出部分掛在貫通孔 20之出口側之端面上，可以把探針1〇整體扣止於接觸件u 上。 109110-960413.doc -10- 1291030 探針針3 1，其上端却、击 下而 ° 接於嵌入扣止部30之基部30a之 下面。探針針3 1，從h山加士 織曲向下方形成，然後水平方向 弓曲成矩形，下端部朝向 目士， 广万形成。猎由該形狀，探針3 1 具有上下方向之彈性。 J置曰台3,例如構造成可左右及上下自由移動，可以使 之曰曰0W二維移動’使探針卡2之探針1〇接觸晶圓W上 之所希望位置。
於如上構成之探針裝置 衣置1之彳木針卡製造時，探針10從下 方嵌入接觸件11之各貫诵 兑 貝I孔20内。此時，嵌入扣止部30之 前端部抵接於印刷配绫其 深暴板12之連接端子12a，印刷配線 基板12與探針10電性通電。另外，嵌入扣止部3〇之扣止部 3〇C掛在接觸件11之上面，探針10扣止於接觸件U上。 並且’在藉由探針裝置1進行晶圓w之檢查時，安裝於 接觸件11上之探針10,接觸載置於載置台3上之晶圓W， 攸印刷配線基板12通過探針1〇給予晶圓|電氣信號，檢查 晶圓W上之電子電路之電氣特性。 依舨以上之實施形態，因為使探針10扣止於接觸件11上 自由安裝於接觸件丨丨上，所以不需要如先前之超音波接合 之方式使用接合工具等進行接合，可以把多數之探針簡單 且短時間地安裝到接觸件11上。另外，當探針10破損等情 形’可以簡單地進行探針10之更換，相關之維護亦可用短 時間進行。 以上之實施形態所記載之探針10之嵌入扣止部30之前端 部上’亦可如圖5所示安裝有作為具有彈性之構件之水平 109110-960413 .doc -11· .1291030 板40。水平板40,例如由金屬等導電性材料所形成◊水平 • 才反4〇，較薄地形成，在上下方向上具有彈性。水平板4〇, ❹從嵌人扣止㈣之—側之前端部朝向内侧形成，在水 平板40之前端部之上面，形成有凸狀之接觸部4〇&。印刷 配線基板12之連接端子12a，被該接觸部4〇a抵接。此時， 因為水平板40受到來自印刷配線基板12之荷重時，會一邊 維持與連接端子i2a之接觸一邊向下方彎曲，所以例如印 # 刷配線基板12之變形及彎曲會藉由水平板40吸收。其結 果，因為印刷配線基板12之變形不會傳遞到接觸件u及探 針針3丨，所以探針針31與晶圓w之接觸穩定，可以準確地 進行電氣特性之檢查。 以上之實施形態，使嵌入扣止部3〇之前端部接觸印刷配 線基板12之連接鈿子12a，實現了印刷配線基板丨2與探針 10之導通，但亦可在嵌入扣止部3〇上另行設置導通構件。 忒倘形，例如如圖6所示在嵌入扣止部3 〇上，安裝有由金 φ 屬等導電性材料所形成之導通構件50。導通構件50，例如 形成為向上下方向延伸之正弦波形狀，上下方向上具有彈 性。例如導通構件50，其下端部接合於嵌入扣止部3〇之基 部30a之中央部之上面。導通構件5〇，通過嵌入部3讣之内 側，上端部較嵌入扣止部3〇之前端部更向上方突出，接觸 印刷配線基板12之連接端子12a。此時，因為具有專用之 導通構件50 ’所以探針1〇與印刷配線基板12之電性導通可 以更穩定地進行。 前述之實施形態中，如圖7所示亦可使接觸件丨丨與印刷 109110-960413.doc -12- J291030 配線基板12接¥，在接觸件11之貫通孔20之上部形成直徑 下。卩大之方孔20a。嵌入扣止部3〇之扣止部3〇〇則掛在由 /方孔20a所形成之階部上而扣止。此時，不再需要調整 例如接觸件11與印刷配線基板12之間隙，探針卡2之組裝 變得容易。 以上之實施形態中，探針1〇之探針針31形成水平方向成 片、4曲之开> 狀，但亦可為其他形狀，例如如圖8所示形 φ 成向下方延伸之正弦波形狀。 X上對本發明之實施形態之一例進行了說明，但本發 明不限於此例，可以採用各種態樣。例如本實施形態中， 形成於接觸件11上之貫通孔20為方孔，但亦可為圓孔。另 外，本發明，亦適用於如被檢查體為晶圓臀以外之FPD(平 板顯示器）及MCM(多晶片模組）等高密度實裝電路基板之 情形。 [產業上之可利用性] • 本發明在將探針簡單且短時間地安裝於接觸件上時為有 用。 ' 【圖式簡單說明】 圖1係顯示探針裝置之概略構造之側視圖。 圖2係未安裝探針之狀態之接觸件的平面圖。 圖3係顯示探針與探針安裝部之概略構造之縱剖面之二兒 明圖。 圖4係探針之立體圖。 圖5係顯示具有水平板之探針與探針安裝部之概略構造 109110-960413.doc -13- .1291030 之縱剖面之說明圖。
圖6係顯不具有導通構件之探針與探針安裝部之概略構 造之縱剖面之說明圖。 ，7係顯示使接觸件與印刷配線基板密合時之探針與探 針女裝之概略構造之縱剖面之說明圖。之波⑽之料與料❹部之概略構造 【主要元件符號說明】 1 2 10 探針裝置 探針卡 探針 11 12 12a 20 接觸件 印刷配線基板 連接端子 貫通孔
30 31 W 傲入扣止部 探針針 晶圓 109110-960413.doc -14-

Claims (1)

1291030 十、申請專利範圍： 種奴針，係用於檢查被檢查體之電氣特性者，該探針 由與被檢查體相對之支持構件所支持； 且構成為ϋ由扣止於前述支持構件^自由安裝於該 支持構件， 則述探針具有嵌入且扣止於形成在前述支持構件上之 孔之嵌入扣止部。 2·如巧求項1之探針，其中前述欲入扣止部由導電性材料 ^成’且形成為將前述支持構件之孔從被檢查體側貫 ^相反側，並從前述支持構件之相反侧之面突出。 求項2之探針，其中前述礙人扣止部之突出部分之 上’安裴有由導電性材料所形成且具有彈性之構 4 ·如睛求項1之探針，苴中舒、十、山 所带占 /、中月j述甘欠入扣止部由導電性材料 通構件由ί於前述嵌人扣止部上連接有導通構件，該導 性材料所形成，且通過前述支持構件上之 Μ支持構件之與被檢查體側 5·如請求項4之摈料甘士义 仰汉W之面大出。 6如也“針，其中前述導通構件具有彈性。 •女口月求項5之探針，其中前诚墓、g摄 出方向之正弦波形狀： \件形成為沿前述突 7·如請求項丨之探針，其係 部連接於前述钱入針’該探針針之上端 前述探針針在：、f σ。’下端部則接觸被檢查體，且 成凸狀在以上端部與下端部之間沿水平方向變曲 109110-960413.doc .1291030 種如針卡，係具有將探針支持於一個面之支持構件、 及與支持構件之另一面相對之電路基板者；且，前述探 針構造成藉由扣止於前述支持構件上而自由安裝於支持 構件上，且安裝於前述支持構件上時與前述電路基板 性導通； 其中别述探針具有後人且扣止於形成在前述支持構件上 之孔之嵌入扣止部。 9·如請求項8之探針卡，其令前述嵌入扣止部由導電性材 料所形成，且將前述支持構件上之孔從一面側貫通至另 並從前述支持構件之另-面突出，接觸前述電 10·如請求項9之探針卡，豆中 /、中别述肷入扣止部之突出部分 之刚端部上，安裝有由導 構件。 π田等尾性材科所形成且具有彈性之 11.如請求項10之探針卡，直 , 八中則述肷入扣止部由導電性材 科所形成，且於前述嵌入扣止 導通構# ± Μ + σ卩上連接有v通構件，該 之孔，自該支持構件之另一面突出 板。 12. 如請求項"之探針卡’其中前述導通構 13. 如請求項12之探針卡，其中前述導:二二 支持構件之 rSW丨4 I成為從前述 又行稱仵之一面側朝向另一 14. 如請求項8之探斜 波形狀。 之k針卡，其係具有探 端部連接於前述嵌入 该探針針之上 口 ，下端部則接觸被檢查體， ¥通構件由導電性材料所形成， 之孔，自該古姓6… 料又持構件上 接觸前述電路基 109110-960413.doc r .1291030 月）述彳木針針在前述上端部與下端部之間沿水平方向成 凸狀彎曲。 •如明求項8之探針卡，其中於前述支持構件上形成有四 方形狀之貫通孔； 則述歲入扣止部具有基部、連接於該基部並嵌入前述 貫通孔之嵌入部、及形成於前述嵌入部並扣止於支持構 件上之扣止部； ^ 如述肷入部形成為沿前述貫通孔之相對之内壁面嵌入 的相對之2個平板形狀。 16·如請求項15之探針卡，其中前述扣止部，藉由卡在前述 貫通孔之另一面侧之端面上而扣止於支持構件上。
109110-960413.doc 1291030 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 1 探針裝置 2 探針卡 3 載置台 10 探針 11 接觸件 12 印刷配線基板 20 貫通孔 W 晶圓 • 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 109110-960413.doc -4-
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