TWI389269B - 配線基板及探針卡 - Google Patents

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TWI389269B
TWI389269B TW098106347A TW98106347A TWI389269B TW I389269 B TWI389269 B TW I389269B TW 098106347 A TW098106347 A TW 098106347A TW 98106347 A TW98106347 A TW 98106347A TW I389269 B TWI389269 B TW I389269B
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Toshio Kazama
Hiroshi Nakayama
Shinya Miyaji
Kohei Suzuki
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Nhk Spring Co Ltd
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Description

配線基板及探針卡
本發明係關於配線基板及具備該配線基板且使用於半導體晶圓之電性特性檢查之探針卡。
在半導體之檢查步驟中，係在切割(dicing)前之半導體晶圓之狀態下使具有導電性之探針接觸其，藉以進行電性特性檢查，而檢測出不良品(晶圓層級測試)。在進行此晶圓層級測試之際，為了將檢查用之信號傳送至半導體晶圓，係使用收容多數個探針之探針卡。在晶圓層級測試中，雖係一面以探針卡掃描半導體晶圓上之晶粒(die)一面使探針分別接觸每個晶粒，惟由於在半導體晶圓上形成有數百至數萬個晶粒，因此測試一個半導體晶圓就需花費相當多時間，且隨著晶粒數量增多而招致成本上升。
為了解決上述晶圓層級測試之問題，最近亦有使用一次使數百至數萬個探針與半導體晶圓上之所有晶粒或半導體晶圓上之至少1/4至1/2左右之晶粒接觸之方法(全晶圓層級測試)(參照例如專利文獻1)。在此方法中，已知有一種為了使探針正確地與半導體晶圓上之電極接觸，而藉由以良好精確度保持探針卡相對於半導體晶圓表面之平行度或平面度來保持探針前端位置精確度之技術、或以高精確度來對準半導體晶圓之技術(參照例如專利文獻2或3)。
第16圖係為顯示應用在上述全晶圓層級測試之探針卡之一構成例之示意圖。該圖所示之探針卡401係具備：探針頭403，用以收容與半導體晶圓上之電極之配置型樣(pattern)對應設置之複數個探針402；空間轉換器(space transformer)404，用以轉換探針頭403中之微細之配線型樣之間隔；內插器(interposer)405，用以中繼從空間轉換器404出來之配線w；板簧406，用以保持探針頭；配線基板407，用以將藉由內插器405所中繼之配線w連接至檢查裝置；連接器408，設於配線基板407，且連接在用以產生檢查用信號之檢測裝置側；及補強構件409，用以補強配線基板407。
專利文獻1：日本特表2001-524258號公報
專利文獻2：日本專利第3386077號公報
專利文獻3：日本特開2005-164600號公報
一般而言，以矽為主成分之半導體晶圓之熱膨脹係數(3.4×10-6 /℃)，係遠較以玻璃環氧樹脂(Glass Epoxy)或聚醯亞胺(polyimide)等樹脂為主成分之配線基板之熱膨脹係數(12×10-6 至17×10-6 /℃)小。因此，在習知之探針卡中，以空間轉換器之材料而言，係使用具有較半導體晶圓之熱膨脹係數更大且較配線基板之熱膨脹係數更小之熱膨脹係數之材料，藉此以緩和半導體晶圓之熱膨脹係數與配線基板之熱膨脹係數之差，而防止在較廣泛溫度環境下(25至125℃左右)進行電性特性檢查時在探針之前端位置與半導體晶圓之電極之間產生位置偏移。
然而，以空間轉換器而言，為了形成內部之配線，需花費時間製造，且須疊層好幾層而變得昂貴。在此種狀況下，以不使用空間轉換器而可構成探針卡之配線基板而言，乃期望一種可進行100μm左右之微細間距之配線，且具有接近矽之熱膨脹係數之熱膨脹係數之配線基板。
本發明係有鑑於上述問題而研創者，其目的在提供一種可進行微細間距之配線，且具有接近矽之熱膨脹係數之熱膨脹係數之配線基板及具備該配線基板之探針卡。
為了解決上述問題以達成前述目的，本發明配線基板之特徵為具備：陶瓷基板，其熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃；及一個或複數個薄膜配線板，其疊層在前述陶瓷基板之一方表面。
此外，在上述發明中，本發明配線基板之前述陶瓷基板係具有貫通於厚度方向之貫通孔(through hole)。
此外，本發明之配線基板，係在上述發明中，復具備有分別與前述薄膜配線板電性連接之複數個零插入力(Zero Insertion Force)型連接器(connector)。
此外，本發明之配線基板，係在上述發明中，復具備有疊層在前述陶瓷基板之另一方表面，且熱膨脹係數較前述陶瓷基板為小之一個或複數個金屬。
此外，本發明之配線基板，係在上述發明中，復具備有疊層在前述陶瓷基板之另一方表面之多層薄膜配線板。
此外，本發明之探針卡，係藉由使用沿著長度方向伸縮自如之導電性探針，將半導體晶圓與用以產生對該半導體晶圓輸出之信號之電路結構予以電性連接者，其特徵為具備：配線基板，其具有熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃之陶瓷基板、及疊層在前述陶瓷基板之一方表面之單層或多層之薄膜配線板；及探針頭，其使複數個前述探針與前述薄膜配線板之配線對應而配置，並且在使各探針之兩端露出之狀態下以分別防止脫落之方式對各探針予以保持，且在各探針之一端與前述薄膜配線板接觸之狀態下疊層於前述配線基板。
此外，在上述發明中，本發明探針卡之前述陶瓷基板係具有貫通於厚度方向之貫通孔。
此外，本發明之探針卡，係在上述發明中，復具備有分別與前述薄膜配線板電性連接之複數個零插入力型連接器。
此外，本發明之探針卡，係在上述發明中，復具備有疊層在前述陶瓷基板之另一方表面，且熱膨脹係數較前述陶瓷基板為小之一個或複數個金屬。
此外，本發明之探針卡，係在上述發明中，復具備有疊層在前述陶瓷基板之另一方表面之多層薄膜配線板。
依據本發明，由於具備有熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃之陶瓷基板、及疊層在此陶瓷基板之一方表面之一個或複數個薄膜配線板，因此可提供一種可進行微細間距之配線，且具有接近矽之熱膨脹係數之熱膨脹係數之配線基板及具備該配線基板之探針卡。
以下參照所附圖式說明用以實施本發明之最佳形態(以下稱「實施形態」)。另外，圖式係為示意性者，應注意各部分之厚度與寬度之關係、各個部分之厚度之比率等與實際有所不同，在圖式相互間當然亦有包括彼此尺寸關係或比率不同之部分之情形。
(實施形態1)
第1圖係為顯示本發明實施形態1之探針卡之構成平面圖。此外，第2圖係為第1圖之箭頭A方向之平面圖。此等圖所示之探針卡1係具備：複數個導電性探針2，與檢查對象對應而配設；圓盤狀之探針頭3，用以收容複數個探針2；配線基板4，具有與收容在探針頭3之探針2之配置型樣對應之配線型樣，且作成直徑較探針頭3更大之圓盤狀；板簧5，固設在配線基板4，用以保持探針頭3；連接器6，設置在與配線基板4之表面中供疊層探針頭3之表面的相反側表面，而謀求與具備用以產生檢查用信號之電路結構之檢查裝置之連接；及補強構件7，裝設在配線基板4之一方面，用以補強配線基板4以防止變形。
第3圖係為顯示探針2之構成並且顯示探針頭3及配線基板4之主要部分之構成圖。探針2係具備：針頭(plunger)21，前端與配線基板4接觸；針頭22，朝與針頭21相反之方向突出，且與屬於檢查對象之半導體晶圓100之電極101接觸；及線圈彈簧23，設在針頭21、22之間，用以伸縮自如地連結針頭21、22。彼此連結之針頭21、22及線圈彈簧23係具有同一軸線。
針頭21係具有；前端部21a，具有尖銳端；凸柱(boss)部21b，設在前端部21a之基端側，且具有較前端部21a之直徑為小之直徑；及軸部21c，從與凸柱部21b之表面中與前端部21a相接側之相反側表面延伸。此外，針頭22係具有：前端部22a，具有尖銳端；凸緣部(flange)22b，設在前端部22a之基端側，且具有較前端部22a之直徑為大之直徑；及凸柱部22c，從凸緣部22b之表面朝著與前端部22a相反之方向突出，且具有較凸緣部22b之直徑為小直徑。線圈彈簧23安裝在針頭21側者為疏捲繞部23a，另一方面安裝在針頭22側者則為密捲繞部23b。疏捲繞部23a之端部係被壓入於凸柱部21b，另一方面密捲繞部23b之端部係被壓入於凸柱部22c。
於探針2，在第3圖所示之狀態下，線圈彈簧23係呈彎曲狀，而密捲繞部23b之至少一部份係與軸部21c接觸。藉此，得以實現針頭22之前端部22a與半導體晶圓100之電極101接觸時，依序經由針頭21、線圈彈簧23之密捲繞部23b及針頭22之最短路徑所構成之電性導通。
另外，在此所說明之探針2之構成僅係一例，亦可構成為使用習知各式種類探針之任一者。
探針頭3係使用絕緣性材料來形成。在探針頭3中係在探針頭3之厚度方向(第3圖之上下方向)貫通設有孔部31，該孔部31係與半導體晶圓100之電極101之排列對應，而將探針2予以個別收容。孔部31係具備：小徑孔31a，從半導體晶圓100側之端面，涵蓋至少較前端部22a之長度方向之長度為小之長度而形成；及大徑孔31b，具有與此小徑孔31a相同之中心軸，且具有較小徑孔31a之直徑為大之直徑。小徑孔31a之內徑，係較前端部22a之外徑稍大，且較凸緣部22b之外徑稍小。因此，孔部31係形成為可防止針頭22脫落。
收容在探針頭3之探針2之數量或配置型樣，係依據形成在半導體晶圓100之半導體晶片之數量或電極101之配置型樣來決定。例如，在以直徑8英吋(約200mm)之半導體晶圓100作為檢查對象時，需要數十至數千個探針2。此外，在以直徑12英吋(約300mm)之半導體晶圓作為檢查對象時，需要數百個至數萬個探針2。
配線基板4係具有：陶瓷基板41，熱膨脹係數為2.5×10-6 至5.0×10-6 /℃，較佳為2.9×10-6 至3.9×10-6 /℃；3片薄膜配線板42a、42b、42c，疊層在陶瓷基板41之一方表面；及多層薄膜配線板43，疊層在陶瓷基板41之另一方表面。陶瓷基板41之熱膨脹係數係具有接近矽之熱膨脹係數(3.4×10-6 /℃)之值。薄膜配線板42a、42b、42c及多層薄膜配線板43，係為例如Cu/PI多層薄膜配線，可進行100μm左右之微細間距之配線。薄膜配線板42a、42b、42c及多層薄膜配線板43係藉由黏著等而固設在陶瓷基板41。另外，在第1圖中，係將3片薄膜配線板42a、42b、42c統括賦予符號42。
在陶瓷基板41中，係形成有複數個貫通板厚方向之貫通孔411。貫通孔411係藉由鑽孔加工、衝切加工、雷射加工、電子射束加工、離子射束加工、線放電加工、衝壓加工、線切加工、或蝕刻加工等之任一加工方法所形成，且表面係施有藉由銀或銅等導電材料412之鍍覆加工。
另外，如第4圖所示之配線基板44，亦可在陶瓷基板41之一方表面設置1片薄膜配線板42d，另一方面在另一方表面設置4層多層薄膜配線板46。此外，在第1圖中，雖圖示薄膜配線板42d之表面積具有與探針頭3相同表面積之情形，惟將薄膜配線板42d之表面積設為與陶瓷基板41之表面積相等亦可。
依據以上所說明之本發明實施形態1，由於具備熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃之陶瓷基板、及疊層在此陶瓷基板之一方表面之一個或複數個薄膜配線板，因此可提供一種可進行微細間距之配線，且具有接近矽之熱膨脹係數之熱膨脹係數之配線基板及具備該配線基板之探針卡。
此外，依據本實施形態1，由於配線基板之熱膨脹係數接近矽，且在配線基板中可進行微細間距之配線，因此不需如習知之探針卡要使用空間轉換器。因此，亦不需用以將空間轉換器與配線基板施以電性連接之內插器，而不會如習知型之探針卡產生接合點增加而使電性特性惡化之問題。因此，可提供一種高頻之電性信號之傳送特性亦具優異性之配線基板及探針卡。
此外，依據本實施形態1，由於不需要空間轉換器及內插器，因此組件數量較少而容易組裝，且可縮短製造所需之時間。因此，可減少製造所需之成本，而實現低價格化。
此外，依據本實施形態1，係藉由將配線基板之熱膨脹係數接近半導體晶圓之熱膨脹係數，而防止在檢查時之配線基板產生位置偏移或翹曲。結果，可實現所有探針均勻地接觸半導體晶圓，且可防止在探針間之磨損程度產生差異，而可提升各探針之耐久性。
第5圖係為顯示本實施形態1之一變形例之探針卡構成圖。該圖所示之探針卡8係具備：複數個探針2、探針頭3、配線基板9、設在配線基板9側面之檢查裝置連接用之連接器10、及設在配線基板9表面且包含雜訊減低用電容器之安裝組件11。
配線基板9係具有：陶瓷基板91，與上述實施形態1之陶瓷基板41相同材質；3片薄膜配線板92a、92b、92c，介設在陶瓷基板91與探針頭3之間；及樹脂基板93，以玻璃環氧樹脂或聚醯亞胺等樹脂為主成分，且具有可供陶瓷基板91嵌入之凹部。樹脂基板93係具有在嵌入陶瓷基板91之狀態下與陶瓷基板91之表面同一平面之表面，在此表面疊層有薄膜配線板92a、92b、92c。另外，在第5圖中係將3片薄膜配線板92a、92b、92c統括賦予符號92。
第6圖係為顯示探針卡8之主要部分之構成圖。在陶瓷基板91及樹脂基板93中，係各形成有複數個成對且彼此連通之貫通孔911、931。在貫通孔911、931之各表面係分別施行有導電材料912、932之鍍覆加工。安裝組件11係經由貫通孔911、931、3片薄膜配線板92a、92b、92c而與探針2導通。
依據具有此種構成之探針卡8，即可藉由將陶瓷基板91之體積抑制在所需最小限度，而易於調整陶瓷基板91之平坦度。此外，以配線基板9之其餘部分而言，由於係使用較陶瓷基板91廉價之樹脂基板93，因此可更加減低成本。
另外，亦可將安裝組件11安裝在上述之探針卡1。第7圖係為顯示此情形之探針卡之主要部分之構成圖。該圖所示之配線基板4’係具有：陶瓷基板41；3片薄膜配線板42a、42b、42c；及在多層薄膜配線板43形成有與陶瓷基板41之貫通孔411連通之貫通孔431的多層薄膜配線板43’。藉由使用具有此種構成之配線基板4’，即可實現安裝組件11與探針2之直線性之配線，因此可縮短從半導體晶圓100至安裝組件11之間的距離。因此，在設置雜訊減低用電容器作為安裝組件11時，可獲得良好之雜訊減低效果。
(實施形態2)
第8圖係為顯示本發明實施形態2之探針卡之構成圖。第9圖係為第8圖之箭頭B方向之平面圖。此外，第10圖係為顯示本實施形態2之探針卡之主要部分之構成圖。此等圖所示之探針卡12係具備：複數個探針2、探針頭3、配線基板13、板簧5、補強構件7、及為了進行與檢查裝置之連接而相對於配線基板13之中心配設成放射狀之複數個連接器14。
配線基板13係具有：陶瓷基板131，與上述之陶瓷基板41相同材質(熱膨脹係數為2.5×10-6 至5.0×10-6 /℃，較佳為2.9×10-6 至3.9×10-6 /℃)；及4片薄膜配線板132a、132b、132c、132d，係疊層並固設在屬於陶瓷基板131之一方表面且為與探針頭3相對向之表面。另外，在第8圖中，係將4片薄膜配線板132a、132b、132c、132d統括賦予符號132。
第11圖係為顯示連接器14之概略構成圖。在第11圖中，係與第8圖同樣，將4片薄膜配線板132a、132b、132c、132d統括賦予符號132。以下，在本實施形態2中，係將4片薄膜配線板132a、132b、132c、132d統括稱為薄膜配線板132。連接器14係為將成對之連接器彼此間予以裝卸時幾乎不需要外力之零插力(Zero Insertion Force；ZIF)型之連接器。具體而言，連接器14係為公連接器，且具備：結合部14a，安裝在形成於配線基板13之缺口133，且在側面露出複數條導線141而與成對之母連接器(設置在檢查裝置側)結合；第1凸緣部14b，形成在結合部14a之基端部，且於安裝於配線基板13時位於配線基板13之一方表面(第11圖之上面)；軀幹部14c，插入於缺口133之內部；及第2凸緣部14d，在軀幹部14c側之表面露出複數條導線141。第2凸緣部14d之複數條導線141係藉由與薄膜配線板132之配線接觸，而將連接器14與薄膜配線板132予以電性連接。
第1凸緣部14b及第2凸緣部14d之相對向表面彼此具有大致相同之面積。在第1凸緣部14b係形成有複數個螺絲插通用之孔部142。此外，在第2凸緣部14d係形成有複數個螺絲插通用之孔部143，該孔部143係與形成在第1凸緣部14b之複數個孔部142之任一者位於同軸上。
在將連接器14安裝在配線基板13之際，係如第11圖所示，在使連接器14從配線基板13之缺口133之外周側朝配線基板13之中心方向滑動插設之後，在對應之孔部134、142及143安裝螺絲201。另外，在第11圖中，為了簡化起見僅顯示一個螺絲201。
依據以上所說明之本發明實施形態2，由於具備熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃之陶瓷基板、及疊層在此陶瓷基板之一方表面之複數個薄膜配線板，因此可提供一種可進行微細間距之配線，且具有接近矽之熱膨脹係數之熱膨脹係數之配線基板及具備該配線基板之探針卡。
此外，依據本實施形態2，由於不需要空間轉換器及內插器，因此在高頻之電性信號之傳送特性上具優異性，而可提供一種不耗費成本而具經濟性之探針卡。
此外，依據本實施形態2，藉由應用ZIF型連接器而實現電性連接，即使在探針數較多具有彈簧作用之端子處反作用力變大而使施加在探針卡或測試器(tester)之應力變大時，亦可獲得確實之電性接觸而不會產生應力。因此，即使在探針數量較多且配線複雜之探針卡之情形下，亦不易產生導通不良或探針之劣化，而可使探針卡之耐久性提升。
(實施形態3)
第12圖係為顯示本發明實施形態3之探針卡之構成之平面圖。該圖所示之探針卡15係具備：複數個探針2、探針頭3、配線基板16、板簧5、相對於配線基板16之中心配設成放射狀之複數個連接器17。
配線基板16係具有：陶瓷基板161，與上述之陶瓷基板41相同材質(熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃)；及複數個薄膜配線板，疊層並固設在屬於陶瓷基板161之一方表面且為與探針頭3相對向之表面。另外，在第13圖中，係將複數個薄膜配線板統括賦予符號162。以下在本實施形態3中，係將複數個薄膜配線板統括稱為薄膜配線板162。
第13圖係為顯示連接器17之概略構成圖。該圖所示之連接器17係為ZIF型之公連接器，且由以下組合所成：第1連接器171，可與成對之母連接器結合；及第2連接器172，裝設在形成於配線基板16之開口部163，且與配線基板16之薄膜配線板162電性連接，並且與第1連接器171結合。
第1連接器171係具備：凸狀之第1結合部171a，裝設結合在成對之母連接器；第3凸緣部171b，安裝在配線基板16時，係位於配線基板16之一方表面(第13突之上面)；及凸狀之第2結合部171c，與第2連接器172結合。在第1結合部171a及第2結合部171c之各側面係露出有複數條導線173。第2連接器172係具備：安裝在配線基板16時係位於配線基板16之另一方表面(第13圖之底面)之第4凸緣部172a；及凹狀之嵌入部172b，供第1連接器171之第2結合部171c嵌入並結合。在第4凸緣部172a之上表面及嵌入部172b之內側面，係露出有複數條導線174。在第4凸緣部172a之上表面所露出之導線174，係藉由與薄膜配線板162之配線接觸，而將第2連接器172與薄膜配線板162予以電性連接。此外，在嵌入部172b之內側面所露出之導線174，係藉由與第1連接器171之導線173接觸，而將第1連接器171與第2連接器172予以電性連接。
在將連接器17安裝於配線基板16之際，係在將第2連接器172之嵌入部172b裝設在開口部163之後，將第1連接器171之第2結合部171c嵌合在此嵌入部172b，且對於設在第1連接器171之孔部175、設在配線基板16之孔部164、及設在第2連接器172之孔部176安裝螺絲301(在第13圖中為了簡化起見係僅顯示一個螺絲301)。
依據以上所說明之本發明實施形態3，可獲得與上述之實施形態2同樣之效果。而且，依據本實施形態3，係可藉由將公連接器分割成2個連接器而構成，在配線基板設置開口部以取代如上述實施形態2那樣缺口形成在配線基板，而可提高配線基板之剛性。此外，由於配線基板之接地層及電源層係以不會因在配線基板之外周部而切斷之方式連結，因此可確保返回(return)電流之路徑。因此，可實現適用於傳送高頻之電性信號之傳送特性。
(其他實施形態)
上文中，雖已詳述實施形態1至3作為實施本發明之最佳形態，惟本發明不應限定於此等實施形態。例如，依陶瓷基板之熱膨脹係數之不同，如第14圖之配線基板18所示，對屬於陶瓷基板181之表面，且與4片薄膜配線板182a、182b、182c、182d之疊層表面為不相同之表面(另一方表面)，疊層具有低熱膨脹係數之金屬183，且藉由擴散接合將陶瓷基板181與金屬183予以接合亦可。另外，在此所稱之「金屬」亦包含合金。依據此種配線基板18，即使陶瓷基板181僅具有與習知之陶瓷基板相同程度之熱膨脹係數時，亦可藉由將具有適當熱膨脹係數之金屬183加以組合而使配線基板18之熱膨脹係數接近矽之熱膨脹係數。在此涵義中，以陶瓷基板181而言，係例如可應用MACERITE(註冊商標)HSP(熱膨脹係數9.8×10-6 /℃)、Photoveel(註冊商標)H(熱膨脹係數7.8×10-6 /℃)、Photoveel(註冊商標)II(熱膨脹係數1.4×10-6 /℃)等。
此外，如第15圖所示，亦可將熱膨脹係數彼此不同之金屬疊層在陶瓷基板。在第15圖所示之配線基板19中，係顯示對屬於陶瓷基板191之表面，且與4片薄膜配線板192a、192b、192c、192d之疊層表面為不相同之表面疊層3片金屬，且藉由擴散接合而固接之情形。例如，在第15圖中，係將最上方之金屬193與直接疊層在陶瓷基板191之金屬194採用科伐(Kovar)合金(註冊商標)材料，且可使用熱膨脹係數較科伐合金(註冊商標)材料小之鎳鐵合金(invar)材料作為疊層在此2片科伐合金(註冊商標)材料之間的金屬195。如此一來，藉由將熱膨脹係數彼此不同之複數個金屬板疊層在陶瓷基板，即可使配線基板整體之熱膨脹係數接近矽之熱膨脹係數。
另外，在上述實施形態2及3中，雖已說明了將ZIF型公連接器裝設在配線基板之情形，惟亦可將ZIF型母連接器裝設在配線基板。
從以上之說明可明瞭，本發明可包含在此所未記載之各種實施形態等，在不脫離申請專利範圍所特定之技術思想之範圍內均可作各種設計變更等。
 (產業上之可利用性)
如上所述，本發明之配線基板及探針卡，係適用於半導體晶圓之電性特性檢查。
1、8、12、15、401．．．探針卡
2、402．．．探針
3、403．．．探針頭
4、4’、9、13、16、18、19、44、407．．．配線基板
5、406．．．板簧
6、10、14、17、408．．．連接器
7、409．．．補強構件
11．．．安裝組件
14a．．．連接器結合部
14b．．．連接器第1凸緣(flange)部
14c．．．連接器軀幹部
14d．．．連接器第2凸緣部
21、22．．．針頭(plunger)
21a、22a．．．前端部
21b、22c．．．凸柱(boss)部
21c．．．軸部
22b．．．凸緣部
23．．．線圈彈簧
23a．．．疏捲繞部
23b．．．密捲繞部
31、134、142、143、164、175、176．．．孔部
31a．．．小徑孔
31b．．．大徑孔
41、91、131、161、181、191．．．陶瓷基板
42a、42b、42c、42d、92a、92b、92c、132a、132b、132c、132d、162、182a、182b、182c、182d、192a、192b、192c、192d．．．薄膜配線板
43、43’、46．．．多層薄膜配線板
93．．．樹脂基板
100．．．半導體晶圓
101．．．電極
133．．．缺口
141、173、174．．．導線
163．．．開口部
171．．．第1連接器
171a．．．第1結合部
171b．．．第3凸緣部
171c．．．第2結合部
172．．．第2連接器
172a．．．第4凸緣部
172b．．．嵌入部
183、193、194、195．．．金屬
201、301‧‧‧螺絲
404‧‧‧空間轉換器
405‧‧‧內插器
411、431、911、931‧‧‧貫通孔
412、912、932‧‧‧導電材料
第1圖係為顯示本發明實施形態1之探針卡之構成平面圖。
第2圖係為第1圖之箭頭A方向之平面圖。
第3圖係為顯示探針、探針頭及配線基板之各主要部分之構成圖。
第4圖係為顯示配線基板主要部分之其他構成例圖。
第5圖係為顯示本實施形態1之一變形例之探針卡構成圖。
第6圖係為顯示本發明實施形態1之一變形例之探針卡之主要部分之構成圖。
第7圖係為顯示本發明實施形態1之其他變形例之探針卡之構成圖。
第8圖係為顯示本發明實施形態2之探針卡之構成圖。
第9圖係為第8圖之箭頭B方向之平面圖。
第10圖係為顯示本發明實施形態2之探針卡之主要部分之構成圖。
第11圖係為顯示本發明實施形態2之探針卡所具備之ZIF型連接器之構成圖。
第12圖係為顯示本發明實施形態3之探針卡之構成之平面圖。
第13圖係為顯示本發明實施形態3之探針卡所具備之ZIF型連接器之構成圖。
第14圖係為顯示本發明其他實施形態之配線基板之主要部分之構成圖。
第15圖係為顯示本發明之另一其他實施形態之配線基板之主要部分之構成圖。
第16圖係為顯示習知探針卡之構成圖。
1．．．探針卡
2．．．探針
3．．．探針頭
4．．．配線基板
5．．．板簧
6．．．連接器
7．．．補強構件
41．．．陶瓷基板
43．．．多層薄膜配線板

Claims (8)

  1. 一種配線基板，其特徵為具備：陶瓷基板，其熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃；一個或複數個薄膜配線板，係藉由黏著之方式疊層在前述陶瓷基板之第1表面；多層薄膜配線板，係設置在前述陶瓷基板之與第1表面為相反側之第2表面；以及補強構件，係設置於前述多層薄膜配線板之上。
  2. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，前述陶瓷基板係具有貫通於厚度方向之貫通孔。
  3. 如申請專利範圍第1項之配線基板，其中，復具備有分別與前述薄膜配線板電性連接之複數個零插入力型連接器。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之配線基板，其中，復具備有疊層在前述陶瓷基板之另一方表面，且熱膨脹係數較前述陶瓷基板為小之一個或複數個金屬。
  5. 一種探針卡，係藉由使用沿著長度方向伸縮自如之導電性探針，將半導體晶圓與用以產生對該半導體晶圓輸出之信號之電路結構予以電性連接者，其特徵為具備：配線基板，其具有熱膨脹係數為3.0×10-6 至5.0×10-6 /℃之陶瓷基板；藉由黏著之方式疊層在前述陶瓷基板之第1表面之單層或多層之薄膜配線板；設置在前 述陶瓷基板之與第1表面為相反側之第2表面之多層薄膜配線板；以及設置於前述多層薄膜配線板之上之補強構件；及探針頭，其使複數個前述探針與前述薄膜配線板之配線對應而配置，並且在使各探針之兩端露出之狀態下個別地以分別防止脫落之方式保持各探針，且在各探針之一端與前述薄膜配線板接觸之狀態下疊層於前述配線基板。
  6. 如申請專利範圍第5項之探針卡，其中，前述陶瓷基板係具有貫通於厚度方向之貫通孔。
  7. 如申請專利範圍第5項之探針卡，其中，復具備有分別與前述薄膜配線板電性連接之複數個零插入力型連接器。
  8. 如申請專利範圍第5或6項之探針卡，其中，復具備有疊層在前述陶瓷基板之另一方表面，且熱膨脹係數較前述陶瓷基板為小之一個或複數個金屬。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5750243B2 (ja) 2010-07-14 2015-07-15 日本発條株式会社 セラミックス部材、プローブホルダ及びセラミックス部材の製造方法
JPWO2013108759A1 (ja) * 2012-01-18 2015-05-11 日本発條株式会社 スペーストランスフォーマおよびプローブカード
DE102013008324A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Feinmetall Gmbh Elektrische Kontaktiervorrichtung
JP6072638B2 (ja) * 2013-07-29 2017-02-01 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
WO2015108051A1 (ja) * 2014-01-17 2015-07-23 株式会社村田製作所 積層配線基板およびこれを備える検査装置
JP6466128B2 (ja) * 2014-10-08 2019-02-06 株式会社日本マイクロニクス プローブカード
CN106935524B (zh) * 2015-12-24 2020-04-21 台湾积体电路制造股份有限公司 探针卡和晶圆测试系统及晶圆测试方法
US9793226B2 (en) * 2016-02-26 2017-10-17 R & D Circuits, Inc. Power supply transient performance (power integrity) for a probe card assembly in an integrated circuit test environment
TWI583963B (zh) * 2016-04-18 2017-05-21 旺矽科技股份有限公司 探針卡
JP6807252B2 (ja) * 2017-03-03 2021-01-06 東京エレクトロン株式会社 検査システム
CN111466028A (zh) 2017-10-26 2020-07-28 京瓷株式会社 摄像元件安装用基板、摄像装置以及摄像模块
EP3872512A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-01 Aptiv Technologies Limited Wiring assembly board and method for verifying connections when assembling a wire harness
EP3871928A1 (en) 2020-02-27 2021-09-01 Aptiv Technologies Limited Component connection verification device and method
EP3872513B8 (en) 2020-02-27 2024-05-01 Aptiv Technologies AG Wire harness test device and method for verifying connections when assembling a wire harness
KR20210121701A (ko) * 2020-03-31 2021-10-08 (주)포인트엔지니어링 프로브 헤드 및 이를 구비하는 프로브 카드
CN114200280B (zh) * 2021-11-29 2022-11-15 强一半导体（苏州）有限公司 一种薄膜探针卡及其探针头
CN114441918B (zh) * 2022-01-07 2023-03-24 强一半导体（苏州）有限公司 一种防探针脱落的薄膜探针头及薄膜探针卡

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06268381A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Hitachi Ltd 多層配線構造体及びその製造方法
US5559446A (en) * 1993-07-19 1996-09-24 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Probing method and device
KR0140034B1 (ko) * 1993-12-16 1998-07-15 모리시다 요이치 반도체 웨이퍼 수납기, 반도체 웨이퍼의 검사용 집적회로 단자와 프로브 단자와의 접속방법 및 그 장치, 반도체 집적회로의 검사방법, 프로브카드 및 그 제조방법
AU4159996A (en) 1994-11-15 1996-06-17 Formfactor, Inc. Interconnection elements for microelectronic components
EP1610375A3 (en) 1995-05-26 2008-11-05 FormFactor, Inc. Contact carriers for populating substrates with spring contacts
JPH11260871A (ja) * 1998-03-14 1999-09-24 Tokyo Electron Ltd プローブ装置
JP2001185653A (ja) * 1999-10-12 2001-07-06 Fujitsu Ltd 半導体装置及び基板の製造方法
JP3696486B2 (ja) * 1999-11-18 2005-09-21 イビデン株式会社 検査装置
JP2003528459A (ja) 2000-03-17 2003-09-24 フォームファクター，インコーポレイテッド 半導体接触器を平坦化するための方法と装置
WO2002009169A1 (fr) 2000-07-25 2002-01-31 Ibiden Co., Ltd. Dispositif d'inspection et carte sonde
JP2002071712A (ja) * 2000-08-31 2002-03-12 Ibiden Co Ltd プローブカード
JP4640738B2 (ja) 2000-09-04 2011-03-02 Ｈｏｙａ株式会社 ウエハ一括コンタクトボード用コンタクト部品及びその製造方法
JP2002290030A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Ngk Spark Plug Co Ltd 配線基板
JP4092890B2 (ja) * 2001-05-31 2008-05-28 株式会社日立製作所 マルチチップモジュール
JP2004186665A (ja) * 2002-10-09 2004-07-02 Murata Mfg Co Ltd 多層構造部品およびその製造方法
JP2004205487A (ja) * 2002-11-01 2004-07-22 Tokyo Electron Ltd プローブカードの固定機構
TWI239685B (en) * 2003-05-13 2005-09-11 Jsr Corp Flaky probe, its manufacturing method and its application
WO2005083773A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Advantest Corporation プローブカード及びその製造方法
TW200600795A (en) * 2004-03-31 2006-01-01 Jsr Corp Probe apparatus, wafer inspecting apparatus provided with the probe apparatus and wafer inspecting method
KR101140505B1 (ko) * 2004-04-27 2012-04-30 제이에스알 가부시끼가이샤 시트상 프로브, 그의 제조 방법 및 그의 응용
JP2006120999A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Kyocera Corp 多層配線基板
JP2006194620A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Tokyo Electron Ltd プローブカード及び検査用接触構造体
US7285968B2 (en) * 2005-04-19 2007-10-23 Formfactor, Inc. Apparatus and method for managing thermally induced motion of a probe card assembly
JP4979214B2 (ja) 2005-08-31 2012-07-18 日本発條株式会社 プローブカード
JP2007101373A (ja) 2005-10-05 2007-04-19 Renesas Technology Corp プローブシート接着ホルダ、プローブカード、半導体検査装置および半導体装置の製造方法
JP2007221117A (ja) * 2006-01-23 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品内蔵基板およびその製造方法
KR101025895B1 (ko) 2006-06-08 2011-03-30 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤 프로브 카드
JP5412029B2 (ja) * 2006-12-28 2014-02-12 株式会社日本マイクロニクス プローブユニット基板

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