TWI335058B - - Google Patents

Description

1335058 . 1?幹月，奴替換頁 九、發明說明： — ..* 【發明所屬之技術領域】 - 本發明係關於一種利用超音波振動使被接合體彼此之間 接合之接合裝置及接合方法。 【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 特性檢查，係使用安裝於探針裝置之探針卡來進行。探針 卡，通常包含電路基板及接觸器。在與晶圓相對之接觸器 之下面，，經由連接端子支持有多數之探針銷；藉由使該; 數之探針銷接觸於電子電路之各電極，進行晶圓之電氣特 ί1 生之仏查（參照日本國特開2〇〇4_77242號公報）。 作為使如該探針銷與連接料般之小型元件彼此之間接 合之裝置’已知有進行超音波接合之裝置。該接合裝置包 含抵接㈣針銷之接合構件、及給予接合構件超音波振動 之超音波振動ϋ。進行探針銷與連接端子之接合時，例如 如圖12所示，以設置於接觸器9ι之連接端子92朝向上方之 ，態’載置電路基板93，在連接端子92上載置探針銷％， 藉由接合構件96之前端部從上方壓住探針銷％。，然後，藉 由超音波振動器之振動使接合構件96超音波振動。於是： :由向探針銷95傳遞接合構件96之超音波振動，探針銷％ 摩^端Γ92相互摩擦，探針銷％與連接料以間產生 察:H可以使探針銷95料於連接端子％。 之接。裝置，藉由接合構件96給 95容易相對於桩入拔町^木針銷 接&構件96橫向滑動，在該情形下，不能從 116I50-990223.doc 1335058 f|年>月9曰頁 接合構件96向探針銷95有效率地傳遞振動。另外，探針銷 95相對於連接端子92亦容易橫向滑動，在該情形下，不能 將探針銷95接合於正確之位置。因此’需要提高接合構件 96之加壓力，但該情形下，會有連接端子92及探針銷95產 生變形損傷之虞。 【發明内容】 本發明係鑒於該點所完成者’其目的在於提供一種即使 為低之加C力亦可防止被接合體之橫向滑動，可以使被接 合體彼此之間良好地接合之接合裝置及接合方法。 用於解决上述問題之本發明，係一種接合裝置，其特徵 在於：> 其係使接合構件接觸在被載置於第—被接合體上表 面之第一被接合體之上表面，藉由前述接合構件使前述第 二被接合體超音波振動，藉此使之接合前述第—被接合體 與^第二被接合體者；且在前述接合構件上，設置有接 觸前述第二被接合體之接觸部分、及保持 體之保持部分。 亦可在前述接合構件上，設置與設置^前述第二被^ 體上=凹凸㈣合之凹凸’藉由前述接合構件上之凹凸 構成前述接觸部分及前述保持部分。 刖述接合構件之凹凸，亦可Λ & _山 蜡由5又置於前述接合構件4 刖缟邛之平坦面、及從前述平 1十土—面大出之凸部來構成，南 述千坦面作為前述接觸部分，前述凸部 分。前述凸部，亦可設置於，.f ^ ”夺苦ί 平坦面之中央部。另外， 則述凸部亦可設置有複數個。 M6I50-990223.doc 1335058 前之::置::藉_於前述接合構件之 : 作為前述接觸部分，前述凹部作為前述保持部 :广凹部，亦可設置於前述平坦面之中央部。另外， 别述凹部可設置有複數個。 另外

動之凹凸，亦可沿前述接合構件之超音波振 振動方向父替地排列設置。前述第一被接合體亦可為 k查被檢查體之電氣特性之探針卡中設置於與被檢查體 ’向之面上之電極’前述第二被接合體為用來接觸 被檢查體之探針銷。 <

按照其，觀點之本發明’係一種接合方法’其特徵在 於.其係藉由超音波振動使第一被接合體與第二被接合體 炫接而接合者，在前述第一被接合體之上表面載置第:被 接合體’ -邊藉由設置於接合構件上之保持部分保持前述 第-被接合體之上表面’一邊將設置於前述接合構件上之 接觸部分壓抵於前述第二被接合體，並藉由使前述接合構 件超音波振動’使前述第二被接合體超音波振動，而使前 述第一被接合體與第二被接合體熔接。 亦可在使設置於前述接合構件之凹凸與設置於前述第二 被接合體之凹凸相嚙合之狀態下，使前述接合構件超音波 振動。前述第一被接合體亦可為在檢查被檢查體之電氣特 性之探針卡中設置於與被檢查體對向之面上之電極前述 第一被接合體為用來接觸於前述被檢查體之探針銷。 按照本發明，藉由接合構件之保持部分保持第二被接合 116150-990223.doc 1335058 月,，正 珊頁 m Γ场止使接合構件振動時第二被接合體相對於接合 構件横向滑動。因此，可以防止第二㈣合體㈣於第一 被接合體之位置偏移，可提高對第一被接合體之接合位置 之精度3外，猎由使接合構件之接觸部分接觸第二被接 合體’Γ將接合構件之振動確實確實地傳達給第二被接合 體:可稭由不損傷第-被接合體及第二被接合體之安全之 加壓力，防止第二被接合體之位置偏移，有效率地炼接第 二被接合體與連接端子，並得到足夠之接合力。 【實施方式】 ^下，對本發明之較佳實施形態進行說明。圖Η系顯示 包3藉由本發明之接合裝置所接合之探針鎖及連接端子之 探針裝置^之構成。 接鳊子之 在探針裝置1，例如母署右w #丨卜Λ X置有㈣卡2、及載置作為被檢查 體之曰曰0W之載置台3。探針卡2，例如包含用來接觸於晶 圓歡電極之複數之探針銷1〇、將此等複數之探針銷咐 持於其下面之接觸器U、及用於檢查晶圓〜之電氣特性之 印刷布線基板（電路基板）12。接觸器Μ印刷布線基板 12，例如形成為大致長方形之板狀。 接觸器11，包含電氣特性檢查時與晶圓w相對之外面（下 面ma、及安裝於印刷布線基板12之連接面（上表面）iib。 在外面ua上’設置有複數之連接端子（電極）⑴探針銷 10’在各連接端子13上各接合有W。在連接面iib上，^ 置有連接於印刷布線基板12之複數之接觸端子（電4: 及電容器15等。印刷布線基板12，經由接觸端B植接 116150-990223.doc 1335058 .· ??^刀#0¾換頁 *rm— I , Λ -· 盗U可通電地配設’並可以通過接觸器11對探針銷ι〇授受 _. * 電氣信號。 ·.· 各探針銷10，例如藉由鎳合金等金屬之導電性材料形 . 成如圖2所示，包含例如形成細長之大致長方體形狀之 樑部20、及相對於樑部2()以特定之角度彎折之前端部η。 圖2中，在樑部20之下面側之平坦之平面2〇a上設置有 凹部22。凹部22，沿樑部2〇之寬度方向（與長度方向正交 之方向、圖2中從前面側向内側之方向），從樑部20之一側 攀（前面側）之侧面延伸至另一側（内側）之側面，設置為細長 之槽狀。凹部22之縱剖面形狀，成為具有特定寬度（樑部 20之長度方向之寬度；)b、及特定之深度（平面2〇&與凹部22 之底面之間之階差）h之大致矩形形狀。藉由該凹部22、及 在樑部20之長度方向上位於凹部22之兩側之平面2〇a(亦 即，相對於凹部22之凸部），構成有凹凸23 ;在樑部2〇之 長度方向上，形成凹部22與凸部之平面2〇a交替排列設置 φ 之形狀。並且，凹部22内側之兩側面，構成為在藉由後述 之接合裝置30進行探針銷1〇與連接端子13之接合時，相對 於後述之超音波振動之振動方向D1大致垂直、且分別接觸 接合構件31之凸部42之兩側面。 連接端子13 ’藉由金屬等導電性材料所形成。探針銷 1 〇，被支持成樑部20之上表面側之平坦平面2〇b接合於該 連接端子13之下面側之平面i3a，且前端部21朝下方傾斜 之狀態。另外，探針銷1 〇經由連接端子丨3、接觸器丨丨電性 連接於印刷布線基板1 2。 116150-990223.doc 1335058 在對形成於晶圓w上之電子電路之番# 一 电氣特性進行檢杳 時，如圖1所示，將晶圓w載置於載詈一 戰夏口 3上，藉由載置 3使晶圓W上昇至接觸器丨丨側。然後 便日日圓W之各電極接 觸於相對應之探針銷10之前端部21之 士砝* > 卜鸲。卩，並經由印刷 布線基板12、接觸端子14、接觸器丨丨、拿 連接知子13及探針 ㈣，在與晶ilW之間授受電氣信號。藉此，檢查晶圓^ 上之電子電路之電氣特性。 繼之’對本實施形態之接合裝置3G之構成進行說明。圖 二系顯示用於使作為第二被接合體之探針銷1〇接合於作為 第一被接合體之連接端子13之接合裝置3〇。如圖3所示， 接合裝置30包含接合構件（隸元件）31、保持接合構扣 之保持機構32及内藏有使接合構件31振動之超音波振動器 33之本體34。再者，在接合構件31之下方包含：保持安裝 於印刷布線基板12上之前之接觸心之保持_、及載置 保持體35之載置台36。並且’藉由接合裝置3〇使探針㈣ 接合於連接端子13之步驟’係在將接觸器11安裝於印刷布 線基板12之前進行。 保持機構32，以使軸方向沿振動方向（圖3中之左右方 向)D1呈橫向之狀態’藉由接合裝置3〇之本體34來支持。 接合構件31 ’以前端部朝下之狀態安裝於保持機構32之前 端部。超音波振動器33 ’設置於保持機構32之基端部側。 藉由該超音波振動器33之振動，保持機構32在軸方向超音 波振動，接合構件31之前端部在振動方向D1超音波振動。 如圖4所示，在接合構件3 1之前端部，大致水平地設置 J16150-990223.doc

1335058 有大致矩形形狀之平坦面40。在振動方向di上於平坦面4〇 之中央部，設置有凸部42。凸部42從接合構件3 1之前端部 朝向下方突出。另外，凸部42形成為細長之大致長方體形 狀’並設置為沿寬度方向D2(與振動方向D1正交之方向、 圖4中從前面側向内側之方向），從接合構件3丨前端部之一 側（前面側）之邊緣部延伸至另一側（内側）之邊緣部。凸部 42之縱剖面形狀，成為具有特定之寬度（振動方向⑴之寬

度）b、特定之階差（平坦面40與凸部42之下面之間之階差）h 之大致矩形形狀。凸部42具有分別大致垂直於接合構件31 之振動方向D1之兩側面，且構成為在進行探針銷1〇與連接 端子1 3之接合時，凸部42之兩側面分別沿設置於前述探針 銷10上之凹部22之兩側面與之接觸。如此，則可以將接合 構件3 1之超音波振動從凸部4 2之兩側面有效率地向探針銷 10傳遞。 藉由該凸部42、及位於凸部42之兩側之平坦面4〇(亦 即，相對於凸部42之2個凹部），構成凹凸43。凹凸43，形 成沿振動方向D1，凹部22與凸部之平面2〇a交替排列設置 之形狀。另外，凹凸43可與探針銷1〇之凹凸23嚙合，如圖 5所不，在使凸部42插入凹部22内之狀態下，可使凸部a 之兩側之平坦面40與凹部22之兩側之平面20a相互密合。 在該情形下’凸主要作為用 定 ”分而起作用；凸部42兩側之平坦面4。，主要= 向探針銷10傳遞接合構件31之振動而接觸探針銷^之接觸 部分而起作用。亦即，成為個別地設置有作為保持部分而 116150-990223.doc -11- 1335058

之部分之構成。並 起作用之部分及作為接觸部分而起作用 且，設置於探針銷H)之凹部22,作為藉由凸部㈣保持之 被保持部分而起作用。另外，凹部22之兩侧之平面2〇&， 作為接觸平坦面40之被接觸部分起作用。

保持體35形成大致長方形之托盤狀，在其上面，開口有 具有可以插入接觸器丨丨之連接面Ub側之部分之大小之保 持空間51。保持空間51具有從保持體35之上表面形成至特 定之深度、用於收納接觸端子14及電容器15等之内部空間 5U •，沿該内部空間51a之外周，設置有載置接觸器u之連 接面lib之周緣部之臺階部51b。接觸器u以將連接面工卟 側作為下面、將接觸端子14及電容器15等收納於内部空間 51a、連接面1 lb之周緣部沿臺階部51b之上表面接觸之狀 態，且，外面11a朝向上面側、連接端子13朝向接觸器n 上方之狀態下’插人於保持空間51。如此使接觸保持 於保持體35，將該保持體35載置於載置台％之大致水平之 上表面之狀態下，接觸器丨丨保持為大致水平。另外，構成 為連接^子13之平面13 a成為大致水平，並且，載置於平 面13a之探針銷10之平面2〇a亦成為大致水平。連接面^ 側之接觸端子14及電容器15等，藉由對保持體35以非接觸 狀態被包圍於内部空間51a内而被保護。因此，可以防止 連接面lib側之接觸端子14及電容器15等之損傷。 另外，在保持體35上安裝有複數之壓緊構件53，以壓緊 已插入保持空間51之接觸器11之外面11a之周緣部。各壓 緊構件53 基端部可自由裝卸地安裝於保持體之上表 116150-990223.doc -12- 1335058 面，前端部延伸至保持空間51之 一 件53之前端部可從上方壓緊外：卩#由壓緊構 . 外面lla保持接觸器11。另

外，圖示之例中’在接觸器u之外面u A 臺階部11 c，該臺階部i i c孫钟里. 。、’。卩δ又置有 體35拄/ 、3又成將接觸器11安裝於保持 4低於外面lla之中央部側，壓緊構件

之上表面配置，“壓緊構件53之前端I: ，緊外面^之中央部側之側面。各壓緊構件Μ之基端 邛，例如藉由螺釘53a之螺釘緊固等固定於保持體35之上 表面。並且’壓緊構件53，例如亦可對接觸器U之外面 Ua之4個邊部，分別對應設置丨個以上。如此，可以 地保持接觸器11。 貝 繼之，對使用如上構成之接合裝置3〇，使探針銷1〇接合 於連接端子13之方法進行說明。首先，如圖3所示，將接 觸器11插入保持體35之保持空間51，安裝壓緊構件兄，保 持接觸器11之外面lla。插入保持空間51時，接觸器丨丨之

”年项)日修正替换頁 外面11a朝向上方，連接面llb之周圍部載置於臺階部 51b，接觸端子14及電容器15等配置於内部空間5u内。將 如此地保持接觸器11之保持體35固定於載置台36上後，如 圖5所示，在接觸器U上所安裝之1個連接端子13上定位 載置探針銷1 〇。亦即’以作為樑部20下面之平面2〇b接觸 於作為連接端子13上表面之平面i3a之狀態，載置探針銷 10 ° 在連接端子13上載置樑部20後，使接合構件31從樑部2〇 之上方下降’接合構件31之凹凸43從上方接近作為樑部2〇 116150-990223.doc 1335058 月巧对正替換頁 上表面之平面20a之凹凸23。此時’成為接合構件3i之振 動方向D1與樑部2〇之長度方向一致’接合構件“之寬度方 向D2與樑部2〇之寬度方向一致之狀態。然後，接合構件η 之凸部42從上方插入樑部2〇之凹部22。藉此，凹凸υ與凹 凸43相互响合，凸部42之兩側之平坦面40沿凹部22之兩側 之平面20a分別密合，樑部2〇藉由接合構件31從上方壓 緊。 如此，在凹凸23與凹凸43相互嚙合，接合構件Η壓緊樑 部汕，且樑部20之平面2〇b與連接端子13之平面ua密合之 、二下從超曰波振動器3 2振動超音波振動，接合構件3 i 沿振動方向D1超音波振動。超音波振動器32之超音波振 動、、二由保持機構32、接合構件3丨傳遞給樑部2〇。藉此， 探針銷ίο沿振動方向D1振動，樑部2〇之平面2〇b與連接端 子13之平面13a相互摩擦。藉由該摩擦熱，平面2〇b、 分別熔解，相互熔接。特別係，凸部42之兩側面與凹部^ 之兩側面相互密接，同時相對於振動方向⑴分別大致垂 直，藉此接合構件31之振動係從凸部42之兩側面有效地向 採針銷10傳遞。如此，藉由接合構件31給予超音波振動， 藉此探針銷10接合於連接端子13。然後，接合構件31從探 針銷10上升，凸部42從凹部22退出。如上所述，藉由接合 裝置30之接合結束。如此接合有探針銷ι〇之接觸器丨丨，從 接合裝置30搬出後，安裝於印刷布線基板12上。藉此，探 針卡2完成。 右依肊以上之實施形態，探針銷丨〇於分別設置於探針銷 116150-990223.doc •14- 1335058 10、接合構件31之凹凸23、凹凸43相互嚙合之狀態下，探 針銷1 0被接合構件3 1壓緊，藉此確實地保持探針銷丨〇。接 -· 合構件3 1 ’即使給予探針銷1 〇振動，凸部42亦不會從凹部 22脫出，凸部42確實地繼續保持凹部22，故可以防止探針 銷1 0從接合構件3 1橫向滑動。因此，可以防止探針銷1 〇相 對於接合構件3 1及連接端子13之探針銷1 〇之位置偏移，可 以相對於連接端子13將探針銷1〇高精度地接合於正確之位 φ 置。特別係’藉由在接合構件31及探針銷1〇之振動方向D1 上排列有凹部及凸部，可以有效地防止接合構件3丨與探針 銷10在振動方向D1上相互之位置偏移。另外，即使接合構 件3 1降低壓緊探針銷丨〇之加壓力而振動，亦可確實地防止 探針銷10之位置偏移。亦即，可以藉由無損傷接合構件 31、探針銷10、及連接端子13之虞之適當之加壓力，安全 地進行探針銷10之接合。 另外，藉由防止探針銷10相對於接合構件31探針銷1〇之 # 杈向滑動，接合構件3 1之振動能量確實地向探針銷10傳 遞，有效率地轉換成探針銷10與連接端子13之間之摩擦 熱。因此，可以有效率地進行藉由超音波振動之接合。 另外，雖係藉由凸部42保持凹部22，但藉由在凸部42、 凹部22之兩側’平面2〇a被平坦面扣分別壓緊之構成，可 更穩定地保持探針銷10，並且接合構件31之振動亦可向探 針銷ίο確實地傳遞。再者，接合構件3ι與探針銷1〇之接觸

面積（參照圖6)，較先前$ # $ , A 元則之裝置之接合構件與探針銷之接觸 面積（參照圖11)更大，可料抑力L ^ J對铋針銷1 〇在較大範圍給予加壓 116150-990223.doc -15- 1335058 。該情形’在平面20b與平面l3a之間產生 擦熱之面積增大，藉㈣接而接合之接合n 此’平面20b與平面13a之間之接合力提高，探針 固地安裝於連接端子13。 · ’.可牢 以上之實施形態中，令第一被接合體為連接端子13、第 -被接合體為探針銷1G，但第_被接合體及第 二非限定於此。另外，本發明並非限定於使探針銷接： 木針卡之連接端子者，亦可適用於各種電子元件等之接 合，例如，亦可適用於半導體晶片之接合裝置。亦即 一被接合體亦可為半導體晶片之連接電極，第二被接合 亦可為接合導線。 在以上之實施形態中，係採用接合構件31沿橫向之振動 方向D1超音波振動，但本發明亦可適用於振動方向為縱向 清I亦即，在藉由接合構件3 1使探針銷1 〇沿上下方向 超音波振動之情形時，亦可藉由被保持於凸部42插入於凹 部22之狀態，而確實地防止探針銷1〇之位置偏移。 以上之實施形態中’進行探針銷1〇與連接端子13之接合 時，係使接合構件31之接觸部分之平坦面4〇與探針銷1〇之 被接觸部分之平面20相互接觸，但保持部分之凸部42與被 保持部分之凹部22亦可不必接觸。例如如圖7所示，亦可 形成為相對於平坦面40之凸部42之階差h，較凹部22之深度 h小。該構成中’在凸部42之下面與凹部22之底面之間形 成有間隙之狀態下，平坦面40分別接觸各探針銷1〇。如 此’則可以使平坦面40確實地接觸平面20a，使接合構件 H6I50-990223.doc -16· 1335058 _ . 日修正替換頁 '· 31之振動從平坦面40確實地傳遞。另外，未嚴格要求凹部 22及凸部42之加工精度，故加工容易。 .. 另外，凹部22、凸部42等之形狀，並非限定於以上實施 形匕、中所揭示者。例如凸部42之兩侧面及凹部22之兩側 面，係相對於振動方向D1分別大致垂直之平面，但例如如 圖8所示，凸部42、凹部22，亦可構成為具有振動方向di 之寬度愈往下愈變窄之大致梯形狀之縱剖面形狀，且凸部 42之兩側面及凹部Μ之兩側面相對於振動方向m傾斜。該 攀情形下，可以防止向凹部22插入插出凸部42時，在凸部心 之外面與凹部22之内面之間產生摩擦，有易於順暢地進行 插入插出之優點。 以上之實施形態中，凹凸43藉由i個凸部42及其兩側之 平坦面4〇(亦即，2個凹部）所構成，凹占23藉由i個凹部22 及其兩側之平面20a(亦即，2個凸部）所構成，合計3對之凹 部與凸部相互喷合，但包含於各凹凸43、23之凹部及凸部 φ 之個數並非限定於該形態，亦可構成為4對以上之凹部與 Λ部嚙合。例如，亦可在平坦面4〇上沿振動方向m排列設 置複數之凸部42，此等之凸部42分別逐個插入在平面2〇a 上沿長度方向排列設置之複數之凹部22中。 另外，在以上之實施形態中’對在接合構件31之平坦面 40設置凸部42，在探針銷10之平面2〇a設置凹部^之情形 進订了說明’但例如如圖9所示，亦可構成為在接合構件 31之平坦面40之中央部設置從平坦面4〇向上方陷沒之凹部 61，在探針銷1〇之平面2〇a設置從平面2〇a向上方突出之凸 116150-990223.doc 1335058 ??命月相狂替換頁 # 62 °玄形悲中，藉由設置於中央部之凹部6丨及設置於凹 σρ 61之兩側之平坦面4〇(亦即，相對於凹部6丨之2個凸部）， 構成凹凸63另外，藉由設置於中央部之凸部62及設置於 凸4 62兩側之平面2〇a(亦即，相對於凸部62之2個凹部）， 構成凹凸64。並且’構成為凹凸63之凹部61作為保持部分 而起作用，凸部62作為被保持部分而起作用，凹部61之兩 側之平坦面40作為接觸部分起作用，凸部Q之兩側之平面 2〇a作為被接觸部分起作用。進行接合時，在凸部“插入 凹部61之狀態下，凹部61與凸部62之兩側之平坦面4〇與平 面20a相互接觸。在該情形下，亦可藉由凸部以插入凹部 ，防止探針銷10相對於接合構件31之位置偏移，可以確 實地保持探針銷1 〇。 凹。卩6 1之深度（凹部6丨之上表面與平坦面⑽之間之階 差）h3、與凸部62之高度（凸部62之上表面與平面2〇a之間之 階差）h4，亦可彼此幾乎相同，但如圖1〇所示，深度…較 高度h4大亦可。亦即，亦可構成為在凸部Q之上表面與凹 部61之上表面之間形成有適度之間隙之狀態下，使平坦面 40接觸探針銷1G。如此，則可以使平坦⑽確實地接觸平 面20a使接合構件3 1之振動從平坦面4〇確實地傳遞。 外，未嚴格要求凹部22及凸部42之加工精产:，=二 易。 2上，一邊參照附圖一邊對本發明之較佳實施形態進行 了說明’但本發明並非限定於此例。本行業者，當得明白 在5己載於申請專利範圍内之技術思想之範内，可想到各 116150-990223 .doc 1335058 V私月％修正替換頁

種之變更例或修正例， 術範圍。 此等亦理所當然地屬於本發明之技 本發明者們’為了比較使用實施形態所說明之接合裝置 30進行探針銷1〇與連接端子13之接合時之接合力（平面2〇b 與平面13a之間之接合力）、與使用先前之接合裝置進行探 針銷10與連接端子13之接合時之接合力，進行了如下之實 驗 1、2 〇 (實驗1) ® 使用接合裝置3〇，製作46個如圖11所示之接合有細長之 大致為長方體形狀之探針銷7〇與連接端子13之試製品。用 於此等試製品之探針銷70，在基端側具有與樑部2〇同樣之 凹凸23。探針銷70之前端側，在將基端側接合於連接端子 13之平面13a之狀態下，呈延設於連接端子13之外侧之狀 恕。將該試製品以探針銷7 〇朝向連接端子丨3之上方之狀熊 載置，從上方加壓探針銷70之前端，並使探針銷7〇彎曲。

φ 該探針銷70之加壓，進行直至探針銷70之前端下部接觸位 於其下方之接觸器U之外面Ua(圖u中用鏈線表示之狀 態）、或直至探針銷70之基端側從連接端子13剝離為止。 如此，對各試製品，確認探針銷7〇是否從連接端子丨3剝 離，並比較探針銷70與連接端子13之間之接合力。表丄顯 示其實驗結果。並且，表1中，接合力之大小，係以將某 基準值定為1時之相對於基準值之比率來表示（在後述之表 2中亦同樣表示）。如表1所示，46個試製品中，3個試製品 發生了探針銷70與連接端子13之剝離。亦即，剝離之發Z U6150-990223.doc 1335058 _ fl年>月_正替換頁 率約為6.5[%]。另外，46個試製品之接合力，最小值（Min) 為13、最大值（Max)為21、平均值（Ave)約為19.8、3σ(σ : 標準偏差）為約4.1。 表1 試製品 編號 接合 力 剝離 1 13 發生 2 19 3 19 4 19 5 19 6 18 7 20 8 19 9 19 10 19 11 21 12 20 13 20 14 20 15 20 16 21 發生 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 19 24 20 25 20 26 21 27 20 28 20 29 20 30 21 31 20 32 21 33 20 116150-990223.doc -20- 1335058

开年>月4日修正替換頁I 34 20 35 16 發生 36 20 37 21 38 20 39 21 40 20 41 20 42 21 43 21 44 20 45 21 46 20 剝離發生數 3 剝離發生率[%] 6.5 接合力Min 13 接合力Max 21 接合力Avg 19.76087 接合力3σ 4.107787

(實驗2)

使用先前之接合裝置，製作46個接合有探針銷70與連接 端子1 3之試製品。然後，對各試製品，與實驗1同樣，以 探針銷70朝向連接端子13之上方之狀態，加壓探針銷70之 前端，進行調查接合力之試驗。表2顯示該實驗結果。如 表2所示，46個試製品中，43個試製品發生了探針銷70之 剝離。亦即，剝離之發生率約為93.5 [%]。另外，對46個 試製品所施加之最高載荷，最小值（Min)為約0、最大值 (Max)為19、平均值（Ave)約為9.5、3 σ為約15.0。 表2 試製品編號 接合力 剝離 1 4 發生 2 6 發生 3 13 發生 116150-990223.doc -21 1335058 11年厶月4日修王替換頁 4 0 發生 5 12 發生 6 5 發生 7 5 發生 8 10 發生 9 12 發生 10 0 發生 11 12 發生 12 4 發生 13 12 發生 14 12 發生 15 1 發生 16 15 發生 17 9 發生 18 7 發生 19 16 發生 20 4 發生 21 13 發生 22 2 發生 23 13 發生 24 13 發生 25 13 發生 26 9 發生 27 8 發生 28 12 發生 29 5 發生 30 4 發生 31 0 發生 32 11 發生 33 5 發生 34 10 發生 35 19 36 19 37 7 發生 38 10 發生 39 12 發生 40 13 發生 41 17 116150-990223.doc -22· 1335058 介年，曰修正替換頁 42 12 發生 43 13 發生 44 10 發生 45 13 發生 46 16 發生 生率『❼ 接合力Max 接合力Avg 93.5 19 接合力3σ 9.521739 15.04313 藉由以上之實驗丨、2之結果，可確認藉由使用實施形態 之接合裝置30進行接合，可以較使用先前之接合裝置進行 接σ之情形’探針銷7〇更難以從連接端子丨3剝離；另外， 即使對彳采針銷70之前端部施加力，亦可抵抗更大之力而維 持接合之狀態。因此，可確認藉由使用接合裝置3〇可以提 向接合力。 Α另外，本發明者們，為了比較使用實施形態所說明之接 合裝置30進行探針銷1〇與連接端子13之接合時之位置精度 (相對於連接端子13之探針銷1〇之接合位置之位置偏移之 大小）、與使用先前之接合裝置進行探針銷1〇與連接端子 13之接合時之位置精度，進行了如下之實驗3、4。 (實驗3) 使用接合裝置30’製作48個接合有探針銷Μ與連接端子然後，對各試製品’在探針銷10之寬度方向 ㈣方向)及長度方向(Υ軸方向)上測 之探針銷1〇之從正規位置之偏移(位置偏移 測量’應用影像識別技術進行。表3顯示其結果。並且之 H6150-990223.doc •23· ^58 W年ι月如沒正替換頁 表3中’位置偏移之大小，以將某基準值定 钓1盼之相對於 基準值之比率來表示（後述之表4亦同樣表示如表3所 示’ X軸方向之位置偏移之平均值（Ave)約為4.6、Y軸方向 之位置偏移之平均值（Ave)約為48.9。另外，X軸方向之位 置偏移之3σ約為7.4、Y軸方向之位置偏移之3σ約為 31.1 〇 表3 试製品編號 位置偏移 X軸 Y軸 1 4 41 2 2 41 3 -2 29 4 5 23 5 1 25 6 4 43 7 4 51 8 4 39 9 3 39 10 7 57 11 7 54 12 7 50 13 8 51 14 5 52 15 6 56 16 7 43 17 4 60 18 4 63 19 5 50 20 5 64 21 2 24 22 2 34 23 6 51 24 7 50 25 8 47 26 2 35 27 4 45 28 9 55 1161.50-990223.doc -24- 1335058

(實驗 4)

奶時正替換頁

48個接合有探針銷10與 對各試製品’與實驗3同 上測買相對於連接端子1 3 使用先前之接合裝置，製作 連接蠕子1 3之試製品。然後， 樣’在X軸方向及Y軸方向 之探針銷1 0之位置偏移。位置偏移之測量係應用影像識 別技術進行。表4顯示其結果。如表4所示，X軸方向 之位置偏移之平均值（Ave)約為8.3、Y軸方向之位置偏 移之平均值（Ave)約為51.3。另外，X軸方向之位置偏移 之3 σ約為27·7、γ軸方向之位置偏移之3 σ約為 146.8。 I16150-990223.doc -25- 1335058 1年>承> ⑽二替換頁 表4 試製品編 位置偏移 號 X軸 Y軸 1 22 38 2 2 38 3 2 56 4 3 112 5 22 90 6 -8 31 7 25 93 8 17 103 9 8 27 10 11 49 11 15 31 12 6 20 13 8 41 14 20 88 15 11 74 16 11 -76 17 11 69 18 2 65 19 2 33 20 1 26 21 2 6 22 7 33 23 20 126 24 4 22 25 2 37 26 4 148 27 24 41 28 9 31 29 2 33 30 10 -13 31 -2 73 32 -2 30 33 13 166 34 -6 -84 35 -4 6 36 16 9 37 13 23

116150-990223.doc -26- 1335058 38 9 116 39 -6 44 40 3 60 41 16 103 42 16 64 43 35 ^ 107 44 9 50 45 -4 60 46 12 27 47 -2 2 48 5 -------- 134 Min -8 -84 Max 35 166 Avg 8.3 51.3 3 σ 27.7 146.8 頁 藉由以上之實驗3、4之結果，可知使用接合裝置3〇進行 接合，較使用先前之接合裝置進行接合之情形，位置偏移 之大小減小；關於3σ，X軸方向及¥轴方向上分別成為約 1/3以下，位置偏移之偏差減小。因此，可確認藉由使用 接&襞置30，可以有效地改善接合之位置精度。 【圖式簡單說明】

圖1係顯示探針裝置之構成之概略之側視圖。 圖2係放大顯示探針銷及連接端子之構成之立體圖。 圖3係顯示接合裝置之構成之概略之側視圖。 圖4係顯示接合構件之前端部之立體圖。 圖5係顯示將探針銷接合於連接端子之狀態之說明圖。 圖6係顯示接觸面積及接合面積之說明圖。 圖7係使ά置於接合構件之凸部之階差小於設置於探針 銷之凹。卩之洙度之實施形態之說明圖。 圖8係將設置於接合構件之凸部之剖面形狀構造成大致 116150-990223.doc •27- 1335058 梯形之實施形態之說明圖。 ^ 圖9係在接合構件設置作為保持部分之凹部，在探針銷 設置作為被保持部分之凸部之實施形態之說明圖。 圖ίο係使設置於接合構件之凹部之深度大於設置於探 針銷之凸部之階差之實施形態之說明圖。 圖11係。兑明Λ驗1、2之連接端子及探針銷之位置關係 及使探針銷變形之狀態之說明圖。

圖12係顯示藉由先前之接合構件將探針銷接合於連接 端子之狀態之說明圖。 【主要元件符號說明】 1 探針裝置 2 探針卡 3 載置台 10、 70、95 探針銷 11 ' 91 接觸器 11a 外面（下面） lib 連接面（上表 面） 11c 臺階部 12 布線基板 13 ' 92 連接端子（電 極） 13a 平面 14 接觸端子（電極） 15 電容器 20 樑部 116150-990223.doc •28- 1335058 ”烊 >月4曰修正替換頁

20a ' 20b 平面 21 前端部 22 ' 61 凹部 23 ' 43 、 63 ' 64 凹凸 30 接合裝置 31、96 接合構件 32 保持機構 33 超音波振動 34 本體 35 保持體 36 載置台 40 平坦面 42、62 凸部 51 保持空間 51a 内部空間 51b 臺階部 53 壓緊構件 53a 螺釘 b 寬度 D1 振動方向 D2 寬度方向 h 階差 W 晶圓 116150-990223.doc -29-

Claims (1)

1335058 私叫日修正替換頁I 、申請專利範圍： t 1. -種接合裝置’其係使接合構件接觸被载置於第—被接 合體之上表面之第二被接合體之上表面，並藉由前述接 合構件使前述第二被接合體超音波振動’藉此使前述第 一被接合體與前述第二被接合體接合者，·且 在前述接合構件上，設置有接觸前述第二被接合體之 接觸部分、及保持前述第二被接合體之保持部分； 在前述接合構件上，設置有與設置於前述第二被接合 體之凹凸相嗤合之凹凸；且藉由前述接合構件之凹凸來 構成前述接觸部分及前述保持部分。 2. =清求項i之接合裝置，其中前述接合構 由設置於前述接合楳杜夕1w U保藉 扫面办 則鸲部之平坦面、及從前述平 坦面犬出之凸部. 丁 分，前$几立，斤構成，且别述平坦面為前述接觸部 述凸。卩為前述保持部分。 3. 如請求項2之接合 面之中央部。、置、中前述凸部設置於前述平垣 5.如請求項二。二置，其中前述四部設置有複數個。 由設一二二=:述接合構件…係藉 述平坦面之凹部所 月之平坦面、及設置於前 分，前述凹部，且前述平坦面為前述接觸部 6如請求：述保持部分。 • 衣項5之接合穿罟，甘上、 面之中央部。 、 八中前述凹部設置於前述平坦 7·如請求項5之接合裝 χ置其中前述凹部設置有複數個。 116150-990223.doc 1335058 8. 9. ”年咖日修正替換頁 ，：項1之接合裝置，其中前述接合構件之凹凸係沿前 述：合構件之超音波振動之振動方向交替地排列設置。 么求項1之接合裝置，其中前述第一被接合體係設置 ;-被檢查體之電氣特性之探針卡中與被檢查體對向 之面上之電極； /述第二被接合㈣用來接觸於前述被檢査趙之探針 10’種接合方法’其係藉由超音波振動來熔接而接合第一 被接合體與第二被接合體者；且 在刖述第一被接合體之上表面載置第二被接合體； 一邊藉由設置於接合構件之保持部分保持前述第二被 接合體之上表面’一邊將設置於前述接合構件之接觸部 分壓抵於前述第二被接合體； 糟由使前述接合構件超音波振動，而使前述第二被接 合體超音波振動’使前述第—被接合體與第二被接合體 熔接 在使設置於前述接合構件之凹凸與設置於前述第二被 接合體之凹凸相嚙合之狀態下’使前述接合構件超音波 振動。 11.如請求項10之接合方法，苴 /、中則述第一被接合體係設置 於檢查被檢查體之電氣转,1_4$：^^1_上_^1&1 弘札符改之探針卡中與被檢查體對向 之面上之電極； 前述第二被接合體係用來接觸於前述被檢查體之探針銷。 116150-990223.doc 1335058 巧)〉〇二，換頁 七、指定代表圖： (一)本案指定代表圖為 :第（3)圖。 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 10 探針銷 11 接觸器 11a 外面（下面） lib 連接面（上表面） 11c 臺階部 13 連接端子（電極） 13a 平面 14 接觸端子（電極） 15 電容器 30 接合裝置 31 接合構件 32 保持機構 33 超音波振動器 34 本體 35 保持體 36 載置台 51 保持空間 51a 内部空間 51b 臺階部 53 壓緊構件 53a 螺釘 D1 振動方向 、本案若有化學式時， 請揭示最能顯示發明特徵的化學式 (無） 116150-990223.doc