TWI703328B - 電性連接裝置 - Google Patents

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TWI703328B
TWI703328B TW107112563A TW107112563A TWI703328B TW I703328 B TWI703328 B TW I703328B TW 107112563 A TW107112563 A TW 107112563A TW 107112563 A TW107112563 A TW 107112563A TW I703328 B TWI703328 B TW I703328B
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Abstract

本發明的目的係在提供一種可抑制連接於空間轉換器之連接導線之條數的電性連接裝置。
本發明之電性連接裝置係具備複數支探針10與空間轉換器30，該複數支探針10於測量時其尖端部與被檢查體2接觸，而該空間轉換器30具有複數條連接配線33，該連接配線33與複數支探針10中之任一探針的基端部電性連接之第一端子被配置在第一主面301、並且第二端子露出於第二主面302，且在第一主面形成有短路配線圖案，該短路配線圖案係將在複數支探針10中於測量時被設定為同電位之複數支同電位探針的基端部與相同的連接配線33電性連接。

Description

電性連接裝置
本發明係有關使用在被檢查體之電性特性之測量的電性連接裝置。
為了以基板的狀態測量積體電路等之被檢查體的電性特性，採用一種電性連接裝置，該電性連接裝置係具有使之與被檢查體接觸的探針。電性連接裝置係使用一種將保持探針之探針頭安裝在電極基板的構造等，在該電極基板中係配置有與探針電性連接的電極墊(pad)。
探針的間隔係與配置在被檢查體之檢查用接墊的間隔相對應。為了將配置在電極基板之電極墊的間隔擴大得比探針的間隔更大，係使用一種在探針頭與電極基板之間配置有空間轉換器之構成的電性連接裝置(例如，參照專利文獻1)。於空間轉換器之與探針頭相對向的主面，配置有與探針的基端部連接之端子。另一方面，於空間轉換器之與電極基板相對向之主面，配置有與電極基板的電極墊連接之端子。空間轉換器與電極基板係例如利用導電性的導線等進行電性連接。連接空間轉換器與電極基板之導線以下簡稱為「連接導線」。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2007-178405號公報。
空間轉換器之與探針連接之端子係預備有與探針的支數相同數目的個數。因應於此而將空間轉換器之與電極基板之電極墊連接之端子的個數設為與探針的支數同數目時，會產生種種問題。例如，由於連接空間轉換器與電極基板之連接導線的集結度變高，而使固定連接導線之樹脂變得不易流進空間轉換器的表面。此外，連接導線的根數會隨著探針的支數之增加而增加，而使製造步驟增多。
鑑於上述問題點，本發明的目的係在提供一種可抑制連接在空間轉換器之連接導線之根數的電性連接裝置。
依據本發明的一態樣，提供一種電性連接裝置，其係具備複數支探針以及空間轉換器，該複數支探針於測量時其尖端部與被檢查體接觸，而該空間轉換器係具有複數條連接配線，該連接配線之與複數支探針中之任一探針的基端部電性連接之第一端子被配置在第一主面、並且第二端子露出於第二主面，且在第一主面形成有短路 配線圖案，該短路配線圖案係將在複數支探針中於測量時被設定為同電位之複數支同電位探針的基端部與相同的連接配線進行電性連接。
依據本發明，可提供可抑制連接在空間轉換器之連接導線的根數之電性連接裝置。
1‧‧‧電性連接裝置
2‧‧‧被檢查體
3‧‧‧夾頭
10‧‧‧探針
10G‧‧‧GND探針
10S‧‧‧信號探針
10V‧‧‧電源探針
20‧‧‧探針頭
30‧‧‧空間轉換器
31‧‧‧支撐基板
32‧‧‧樹脂層
33‧‧‧連接配線
34‧‧‧配線圖案
40‧‧‧電極基板
41‧‧‧電極墊
42‧‧‧連接墊
50‧‧‧電子零件
301‧‧‧第一主面
302‧‧‧第二主面
310‧‧‧貫穿孔
341‧‧‧配線圖案
342‧‧‧配線圖案
343‧‧‧配線圖案
344‧‧‧配線圖案
401‧‧‧配線層
402‧‧‧配線層
403‧‧‧配線層
601‧‧‧金屬膜
602‧‧‧光阻膜
603‧‧‧鍍覆層
G‧‧‧GND探針10G的基端部之位置
S‧‧‧信號探針10S的基端部之位置
V‧‧‧電源探針10V的基端部之位置
第1圖係顯示本發明的實施形態之電性連接裝置的構成之示意圖。
第2圖係顯示本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器與電極基板的構成之示意圖。
第3圖係顯示比較例之空間轉換器與電極基板的構成之示意圖。
第4圖係顯示本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器與電極基板之其他的構成之示意圖。
第5圖係用以說明本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器的製造方法之示意圖(其1)。
第6圖係用以說明本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器的製造方法之示意圖(其2)。
第7圖係用以說明本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器的製造方法之示意圖(其3)。
第8圖係用以說明本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器的製造方法之示意圖(其4)。
第9圖係用以說明本發明的實施形態之電性連接裝置的空間轉換器的製造方法之示意圖(其5)。
第10圖係顯示透過本發明的實施形態之電性連接裝置來削減連接導線的根數之例子的表。
第11圖係顯示本發明的其他實施形態之電性連接裝置的配線圖案的例子之示意性的俯視圖。
接著，參照圖式，說明本發明的實施形態。在以下的圖式之記載中，於相同或類似的部分標示相同或類似的符號。但是，圖式為示意性，應留意各部分的厚度之比率等是與實際的東西不同。此外，當然於圖式相互之間亦包含有相互的尺寸的關係與比率不同之部分。以下所示之實施形態係例示本發明的技術的思想具體化之裝置與方法，而本發明的實施形態並非將構成零件的材質、形狀、結構、配置等界定為下列所列舉者。
第1圖所示之本發明的實施形態之電性連接裝置1係使用在被檢查體2之電性特性的測量。電性連接裝置1具備：探針頭20，係保持複數支探針10；空間轉換器30，係與探針10連接；以及電極基板40，係配置有電極墊41，該電極墊41係經由空間轉換器30而與探針10電性連接。
第1圖所示之電性連接裝置1係垂直動作式探針卡，且在探針頭20的底面所露出之探針10的尖端部係與配置在電性連接裝置1的下方之被檢查體2的檢查 用接墊(省略圖示)接觸。在第1圖中，顯示探針10未與被檢查體2接觸之狀態，但例如裝載被檢查體2之夾頭3上升，會使探針10的尖端部接觸被檢查體2。
電極基板40的電極墊41係透過形成在電極基板40的內部之內部配線，而與配置在電極基板40頂面之連接墊42電性連接。連接墊42係與省略圖示之IC測試器等的檢查裝置電性連接。經由探針10，並藉由檢查裝置對被檢查體2施加預定的電壓與電流。並且，從被檢查體2所輸出的信號經由探針10被傳送到檢查裝置，來檢查被檢查體2的特性。
第1圖所示，空間轉換器30係具有複數條連接配線33，該複數條連接配線33從與探針頭20相對向之第一主面301到與電極基板40相對向之第二主面302為止貫穿其內部且具有導電性。連接配線33的第一端子配置在空間轉換器30的第一主面301。連接配線33的第二端子係露出在空間轉換器30的第二主面302。
各別與連接配線33的第一端子連接之配線圖案341至344係配置在空間轉換器30的第一主面301。以下，將配置在第一主面301之配線圖案予以總稱為「配線圖案34」。探針10的基端部係與配線圖案34接觸，經由具有導電性的配線圖案34，將探針10的基端部與連接配線33的第一端子予以電性連接。配線圖案34係適宜使用金屬膜等。
連接配線33的第二端子各自與配置在電極 基板40之複數個電極墊41電性連接。在第1圖所示之例中，連接配線33的一部分從第二主面302延伸，而連接在電極墊41。亦即，透過連接配線33，將探針10的基端部與電極墊41予以電性連接。如此，將從連接配線33的第二主面302延伸的部分作為用以電性連接空間轉換器30與電極基板40的連接導線來使用。
空間轉換器30具有支撐基板31與樹脂層32，該支撐基板31係形成有連接配線33通過之貫穿孔，而該樹脂層32係配置在支撐基板31的頂面。在第1圖所示之空間轉換器30中，將樹脂埋入到形成在支撐基板31頂面之凹部而形成樹脂層32，而連接配線33係穿透樹脂層32的上方。亦即，支撐基板31的底面為第一主面301，樹脂層32的頂面為第二主面302。支撐基板31係使用陶瓷基板等。
連接配線33係適宜使用由金屬材料等所形成之導電性導線。導電性導線之一方的端部為第一端子，另一方的端部為第二端子。藉由使用具有一定的柔軟度之連接配線33，而在樹脂層32的內部、及空間轉換器30與電極基板40之間使連接配線33彎曲。因此，可將第二端子所配置之間隔予以擴大比第一端子所配置的間隔還大。據此，可擴大配置電極基板40的電極墊41之間隔。因此，電性連接空間轉換器30與電極基板40之導線連結等的連接作業變得容易。空間轉換器30特別有益於探針10的間隔狹窄的情形。
在第1圖所示之電性連接裝置1中，於被檢查體2的測量時電性連接設定為同電位之複數支探針10(以下簡稱「同電位探針」)的配線圖案34(以下簡稱「短路配線圖案」)係形成在空間轉換器30的第一主面301。在第1圖所示之例中，配線圖案342與配線圖案344為短路配線圖案。因此，連接配線33的條數比與空間轉換器30連接之探針10的支數較少。
例如，將連接於各別連接在被檢查體2的接地(GND(ground)，接地)端子之複數支探針10的配線圖案34加以短路連接起來，形成一個短路配線圖案。然後，準備一條與此短路配線圖案電性連接之連接配線33。據此，可削減連接配線33之條數。
形成在空間轉換器30的第一主面301之短路配線圖案的個數與配置之位置可任意設定。例如，除了設定為GND電位之探針10之外，亦可將各別連接於被檢查體2之同電位的電源端子之複數支探針10設為同電位探針且透過短路配線圖案加以短路連接起來。此外，電源之電位的種類為複數時，可對各別的電位之電源端子形成短路配線圖案。
再者，同電位之探針10以分開之方式連接在第一主面301時，亦可將接近之同電位的探針10設為群組，而就複數個群組分別形成短路配線圖案。據此，將以分開之方式配置之同電位的探針10加以短路連接起來，故可抑制起因於短路配線圖案之面積擴大使得第一主面301 的面積增大之現象。例如，透過一個短路配線圖案僅將鄰接的同電位探針加以短路連接起來。
第2圖係顯示短路配線圖案的構成例。在第2圖所示之例中分別顯示：連接在被檢查體2的GND端子之探針10為GND探針10G、連接在電源端子之探針10為電源探針10V、連接在信號端子之探針10為信號探針10S(以下，相同)。在空間轉換器30之第一主面301係透過短路配線圖案之配線圖案344來將兩支GND探針10G加以短路連接起來，且透過短路配線圖案之配線圖案342來將兩支電源探針10V加以短路連接起來。因此，連接配線33的條數比探針10的支數還少。
相對地，在第3圖所示之比較例之空間轉換器30A中，GND探針10G及電源探針10V各自與不同連接配線33的第一端子連接。亦即，探針10的支數與連接配線33的條數相同。
在第2圖所示之空間轉換器30中，與第3圖所示之比較例相同，係以與探針10的排列相同的佈局將第一端子配置在第一主面301。但是，如上述透過形成短路配線圖案，可削減對空間轉換器30與電極基板40進行連接之連接配線33的條數。亦即，可削減對空間轉換器30與電極基板40進行電性連接之連接導線的條數。因此，製造步驟減少，可抑制電性連接裝置1之製造成本。
此外，藉由削減連接配線33的條數，可削減電極基板40的電極墊41及連接墊42的個數。因此，如 第2圖所示，可在電極基板40頂面確保配置電子零件50的區域。例如，可將電容器與電阻器等配置在電極基板40頂面。
此外，藉由可削減電極基板40的電極墊41與連接墊42的個數，使得連接電極墊41與連接墊42之電極基板40的內部配線減少。例如，在第3圖所示之比較例中，因內部配線的關係而在電極基板40的內部形成有三層配線層401至403。相對地，藉由削減電極墊41與連接墊42的個數，電極墊41與連接墊42的佈局之自由度增大。因此，如第4圖所示，可將電極基板40的內部配線之層數削減為配線層401至402的兩層。藉由削減配線層的層數，可減低製造成本。
並且，藉由削減連接配線33的條數，而使在空間轉換器30與電極基板40之間連接導線的密集度變低。因此，在電性連接裝置1的製造步驟中，用以形成樹脂層32之樹脂容易流進支撐基板31的頂面。相對地，連接導線的密集度高，樹脂不易流進支撐基板31的頂面時，在樹脂層32所形成之區域形成不均的現象。此時，連接導線的固定變得不夠充分而使連接導線與周圍接觸，或在支撐基板31的頂面異物附著在連接導線露出的部分。結果，連接導線產生短路現象或連接導線損壞等，而使電性連接裝置的特性與信賴度降低。
在電性連接裝置1的空間轉換器30中，不會產生如上述之類的問題。因此，可抑制電性連接裝置1 的製造良率與信賴度的降低。
以下，參照第5圖至第9圖，說明本發明的實施形態之電性連接裝置1的空間轉換器30之製造方法的例子。此外，以下所述之製造方法為一例，當然包含此替代例，可透過其他的種種製造方法來達成。
首先，如第5圖所示，準備形成有配置連接配線33的貫穿孔310之支撐基板31。然後，將連接配線33插入貫穿孔310後，如第6圖所示，使樹脂流進到支撐基板31的頂面。藉由樹脂變硬而形成樹脂層32，在第二主面302固定連接配線33的位置。
其後，在第一主面301切斷連接配線33後，如第7圖所示，透過濺鍍法等將金屬膜601形成在第一主面301，並且，形成光阻膜602。然後，透過曝光、顯影如第8圖所示將光阻膜602作成圖案，且在配置有連接配線33的第一端子之區域使金屬膜601露出。
接著，如第9圖所示，於露出之金屬膜601的表面形成鍍覆層603。之後，藉由去除光阻膜602，且透過濺鍍蝕刻等將多餘的區域之金屬膜601予以去除，而將配線圖案34形成在預定的區域。
如上述，包含短路配線圖案之配線圖案34係使用光刻技術等而可容易形成在空間轉換器30的第一主面301。
如以上的說明，依據本發明的實施形態之電性連接裝置1，藉由透過短路配線圖案將同電位探針加 以短路連接起來，可使連接配線33的條數比探針10的支數還少。因此，可抑制連接在電極基板40之連接導線的根數。此外，可降低連接導線的密集度。
因此，依據電性連接裝置1，削減電性連接裝置1的製造工時，並且可使製造良率提高。結果，抑制製造成本。再者，藉由削減連接導線的根數，亦可對應為了檢查多針化(Multi-pin)的被檢查體2而探針10的支數多的檢查。
第10圖顯示藉由本發明的實施形態之電性連接裝置1，就具有五種類的電源端子之被檢查體2削減連接導線的根數之實施例。第10圖的參考例係使連接配線33與各支探針10對應的情況。在第10圖的實施例中，配置短路配線圖案而就GND端子、第三電源端子至第五電源端子削減連接配線33的條數。此外，就第一電源端子及第二電源端子，不進行使用短路配線圖案來削減連接配線33的條數。藉由削減連接配線33，來削減連接導線。如第10圖所示，在實施例中比起比較例更可削減1030條連接導線。
(其他的實施形態)
如上述本發明內容雖藉由上述實施形態予以記載，但不應理解為構成本文揭示內容之論述及圖式為用以限定本發明之內容者。從此揭示來看，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言應清楚種種代替實施形態、實施例及運用技術。
例如，在上述中，顯示將一條連接配線33連接在一個短路配線圖案之例子。但是，亦可將複數條連接配線33連接在一個短路配線圖案。例如，亦可將兩條連接配線33連接在將五支同電位探針加以短路連接起來之短路配線圖案。亦即，按照流動於同電位探針之電流的合計值等，可設定連接於同電位探針之連接配線33的條數。
再者，在第1圖等中，例示性地顯示同電位探針鄰接的情況。但是，例如如第11圖所示，亦可透過短路配線圖案將以分開之方式而配置之同電位探針加以短路連接起來。第11圖係顯示在被檢查體2中同電位之電源端子以分開之方式配置時，探針10的基端部連接在空間轉換器30之位置。第11圖係配置有配線圖案34之第一主面301的俯視圖，其係將連接在GND端子之GND探針10G、連接在電源端子之電源探針10V以及連接在信號端子之信號探針10S的基端部之位置，各別以符號G、V、S來表示。如第11圖所示，可透過短路配線圖案將鄰接而沒被配置之電源探針10V加以短路連接起來。
如此，當然本發明包含在此沒記載之種種的實施形態等。因此，本發明之技術的範圍由上述說明來看僅由妥當的申請專利範圍之發明特定事項所決定。
1‧‧‧電性連接裝置
2‧‧‧被檢查體
3‧‧‧夾頭
10‧‧‧探針
20‧‧‧探針頭
30‧‧‧空間轉換器
31‧‧‧支撐基板
32‧‧‧樹脂層
33‧‧‧連接配線
40‧‧‧電極基板
41‧‧‧電極墊
42‧‧‧連接墊
301‧‧‧第一主面
302‧‧‧第二主面
341‧‧‧配線圖案
342‧‧‧配線圖案
343‧‧‧配線圖案
344‧‧‧配線圖案

Claims (5)

  1. 一種電性連接裝置，係使用於被檢查體的電性特性的測量，該電性連接裝置係具備：複數支探針，於測量時其尖端部與前述被檢查體接觸；以及空間轉換器，係具有複數條連接配線，該連接配線之與前述複數支探針中之任一探針的基端部電性連接的第一端子被配置在第一主面、並且該連接配線的一部份從第二主面延伸而使第二端子露出於該第二主面，且在前述第一主面形成有短路配線圖案，該短路配線圖案係將在前述複數支探針中於測量時被設定為同電位之複數支同電位探針的基端部與相同的前述連接配線進行電性連接；前述連接配線為具有柔軟度的導電性導線，且使前述連接配線之從前述第二主面延伸的部分彎曲，藉此前述第二端子的間隔比前述第一端子的間隔還擴大；前述空間轉換器為在支撐基板上配置有樹脂層之構成，且在前述第二主面藉由前述樹脂層來固定前述連接配線的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電性連接裝置，其中，前述短路配線圖案係連接鄰接的複數支前述同電位探針。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電性連接裝置， 其中，與一個前述短路配線圖案電性連接之前述連接配線為複數條。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之電性連接裝置，更具備電極基板，該電極基板配置有與複數個前述第二端子各別電性連接之複數個電極墊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電性連接裝置，其中，藉由前述連接配線之從前述第二主面延伸之部分，使前述探針的基端部與前述電極墊電性連接。
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