国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

專利名稱：探針設(shè)備，配備有該探針設(shè)備的晶片檢測(cè)設(shè)備，以及晶片檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶片檢測(cè)設(shè)備和在此晶片檢測(cè)設(shè)備中執(zhí)行的晶片檢測(cè)方法，以及適用于此晶片檢測(cè)設(shè)備的探針設(shè)備，具體來說，涉及對(duì)在晶片上形成的許多集成電路中的一部分或全部共同地進(jìn)行探針測(cè)試的晶片檢測(cè)設(shè)備和晶片檢測(cè)方法，或?qū)υ诰闲纬傻脑S多集成電路中的一部分或全部共同地進(jìn)行老化試驗(yàn)的晶片檢測(cè)設(shè)備和晶片檢測(cè)方法，以及適用于這些晶片檢測(cè)設(shè)備的探針設(shè)備。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路器件的生產(chǎn)過程中，在晶片上形成許多集成電路之后，一般要對(duì)這些集成電路中的每一個(gè)進(jìn)行探針測(cè)試。然后切割此晶片，從而形式半導(dǎo)體芯片。將這樣的半導(dǎo)體芯片密封到相應(yīng)的適當(dāng)封裝中。對(duì)每一個(gè)封裝的半導(dǎo)體集成電路器件進(jìn)一步進(jìn)行老化試驗(yàn)。為了給半導(dǎo)體集成電路器件提供質(zhì)量鑒定，不僅要通過老化試驗(yàn)檢查半導(dǎo)體集成電路器件的電特性，而且還要檢查半導(dǎo)體芯片的電特性，這是非常重要的。此外，近年來，開發(fā)出了一種安裝方法，將半導(dǎo)體芯片本身用作集成電路器件，以直接將由半導(dǎo)體芯片組成的電路器件安裝在例如印刷電路板上。因此，需要保證半導(dǎo)體芯片本身的質(zhì)量。
然而，半導(dǎo)體芯片很微小，對(duì)其處理很不方便，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間對(duì)由半導(dǎo)體芯片組成的電路器件進(jìn)行檢查，如此，檢查成本變得相當(dāng)高。
由于這樣的原因，最近人們的注意力放在了WLBI(晶片級(jí)老化)測(cè)試中，其中，在晶片的狀態(tài)下檢查由半導(dǎo)體芯片組成的電路器件的電特性。
另一方面，在晶片上形成的集成電路上進(jìn)行的探針測(cè)試中，一般采用這樣的方法例如，在晶片上形成的許多集成電路中的16或32個(gè)集成電路上共同地執(zhí)行探針測(cè)試，然后繼續(xù)在其他集成電路上執(zhí)行探針測(cè)試。
然而，近年來，需要在晶片上形成的許多集成電路之中例如64或124個(gè)集成電路或全部集成電路上共同地執(zhí)行探針測(cè)試，以便提高檢測(cè)效率，并降低檢測(cè)成本。
圖17是概要顯示了示范性常規(guī)晶片檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖面圖，該設(shè)備用于對(duì)在其上面已經(jīng)形成了許多集成電路的晶片進(jìn)行WLBI試驗(yàn)或探針測(cè)試。例如，專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中描述了這樣的晶片檢測(cè)設(shè)備。
此晶片檢測(cè)設(shè)備具有用于檢測(cè)的電路板80，在用于檢測(cè)的電路板80的正面(圖17中的下表面)，形成了許多檢測(cè)電極81，在用于檢測(cè)的電路板80的正面通過連接器85設(shè)置探針卡90。此探針卡90由用于連接的電路板91以及在用于連接的電路板91的正面(圖17中的下表面)上設(shè)置的接觸構(gòu)件95構(gòu)成，該構(gòu)件95具有許多觸點(diǎn)(未顯示)，與作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W中集成電路的待檢測(cè)電極(未顯示)進(jìn)行接觸。在其上安裝了作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W的、也充當(dāng)加熱板的晶片托盤96位于接觸構(gòu)件95下面。
這里，可以使用這樣的接觸構(gòu)件95，其包括各向異性導(dǎo)電板，其中，觸點(diǎn)包括多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件，每一個(gè)導(dǎo)電部件都在導(dǎo)電板的厚度方向延伸，這些部件通過絕緣部件相互絕緣。接觸構(gòu)件95還包括板狀連接器，其中，在絕緣板中提供了觸點(diǎn)，每一個(gè)觸點(diǎn)都包括金屬體并在其厚度方向延伸通過絕緣板。接觸構(gòu)件95是通過將各向異性導(dǎo)電板和板狀連接器等等層疊起來獲得的。
在探針卡90中的用于連接的電路板91背面，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于檢測(cè)的電路板80的檢測(cè)電極81的圖案的圖案，形成許多端電極92，并且以這樣的方式設(shè)置用于連接的電路板91，即，使得端電極92過導(dǎo)向銷93分別與用于檢測(cè)的電路板80的檢測(cè)電極81相對(duì)。
在連接器85中，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于檢測(cè)的電路板80的檢測(cè)電極81的圖案的圖案，提供叫做“pogo針腳”的許多連接針腳86，它們可以在其長(zhǎng)度方向有彈性地壓縮。連接器85被設(shè)置為處于這樣的狀態(tài)使得連接針腳86分別位于用于檢測(cè)的電路板80的檢測(cè)電極81和用于連接的電路板91的端電極92之間。
在此晶片檢測(cè)設(shè)備中，作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W安裝在晶片托盤96上，而晶片托盤96被適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置(未顯示)向上移動(dòng)，從而晶片W與探針卡90進(jìn)行接觸。通過從此狀態(tài)進(jìn)一步向上加壓，連接器85的每一個(gè)連接針腳86都被在其縱向方向有彈性地壓縮，從而用于檢測(cè)的電路板80的相應(yīng)的檢測(cè)電極81與用于連接的電路板91的相應(yīng)的端電極92電連接，接觸構(gòu)件95的相應(yīng)觸點(diǎn)接觸在晶片W上形成的一部分集成電路的相應(yīng)的待檢測(cè)電極，從而實(shí)現(xiàn)了必需的電連接。然后，通過晶片托盤96，將晶片W加熱到預(yù)先確定的溫度，以便在此狀態(tài)下對(duì)晶片W執(zhí)行必需的電檢測(cè)(WLBI試驗(yàn)或探針測(cè)試)。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請(qǐng)公開No.2000-147063；專利文獻(xiàn)2日本專利申請(qǐng)公開No.2000-323535；發(fā)明內(nèi)容然而，如圖17所示的晶片檢測(cè)設(shè)備涉及下面所描述的問題。具體來說，在采用具有這樣的結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備中，構(gòu)成了晶片檢測(cè)設(shè)備的相應(yīng)的構(gòu)件本身實(shí)際上具有彎曲、波紋等等，晶片托盤96具有起伏，因此晶片檢測(cè)設(shè)備相對(duì)于晶片W具有相對(duì)地比較大的起伏。
舉個(gè)具體的例子，晶片托盤96中的晶片安裝表面的平面精度(平面中的高度水平的擴(kuò)散度)大約為±20μm，分別形成了晶片W、用于檢測(cè)的電路板80和用于連接的電路板91的基底材料的彎曲或波紋度度大約為±10μm。此外，當(dāng)各向異性導(dǎo)電板被用作接觸構(gòu)件95時(shí)，當(dāng)厚度為200μm時(shí)，各向異性導(dǎo)電板本身的厚度的擴(kuò)散度大約為±10μm。當(dāng)各向異性導(dǎo)電板和板狀連接器的層疊片被用作接觸構(gòu)件95時(shí)，除了各向異性導(dǎo)電板本身的厚度的擴(kuò)散之外，還有板狀連接器本身的厚度的擴(kuò)散，當(dāng)厚度為80μm時(shí)，其擴(kuò)散度大約為±5μm。
相應(yīng)地，晶片檢測(cè)設(shè)備涉及這樣的問題僅僅是晶片托盤96的向上的移動(dòng)以對(duì)晶片W進(jìn)行加壓，難以確定地在接觸構(gòu)件95中相應(yīng)的觸點(diǎn)和晶片W中待檢查的電極之間獲得良好的電連接狀態(tài)，因?yàn)槔?，接觸構(gòu)件95由于整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的起伏而只在一側(cè)處于與晶片W接觸的狀態(tài)，最后，不能穩(wěn)定地進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)。
由于具有上文所描述的結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備中的連接針腳86需要具有相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度，因此，信號(hào)傳輸系統(tǒng)的距離變得相當(dāng)長(zhǎng)，以致于產(chǎn)生設(shè)備難以對(duì)需要高速處理的高功能集成電路進(jìn)行電檢測(cè)的問題。
本發(fā)明是根據(jù)前面的情況作出的，其目的是提供晶片檢測(cè)設(shè)備和晶片檢測(cè)方法，通過它們，可以對(duì)在晶片上形成的許多集成電路中待檢測(cè)的許多電極共同地執(zhí)行電檢測(cè)，對(duì)于所有待檢測(cè)電極，可以確定地實(shí)現(xiàn)良好的電連接狀態(tài)，還可以對(duì)高功能集成電路執(zhí)行電檢測(cè)，本發(fā)明還提供適用于此晶片檢測(cè)設(shè)備的探針設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備用于對(duì)在晶片上形成的許多集成電路進(jìn)行電檢測(cè)，并包括在其正面上具有許多檢測(cè)電極的用于檢測(cè)電路板；具有用于連接的電路板的探針卡，在用于連接的電路板的背面，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極的圖案的圖案，形成了多個(gè)端電極，以及在用于連接的電路板的正面提供的接觸構(gòu)件，在接觸構(gòu)件上面，提供了與作為檢測(cè)的目標(biāo)的晶片上的集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極進(jìn)行接觸的許多觸點(diǎn)，在接觸構(gòu)件上，提供了用于連接的電路板的相應(yīng)的端電極，以便與用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極相對(duì)；以及位于探針卡中的用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的各向異性導(dǎo)電連接器，該連接器通過被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板捏住而使得相應(yīng)的檢測(cè)電極與相應(yīng)的端電極電連接；以及平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板與晶片的平行性和用于連接的電路板與晶片的平行性，其中，平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有位置改變機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在各向異性導(dǎo)電連接器的厚度方向相對(duì)地位移用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板。
在根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備中，優(yōu)選情況下，平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有多個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)，每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)都采用這樣的結(jié)構(gòu)，以便可以彼此獨(dú)立地設(shè)置用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板的位移量。
優(yōu)選情況下，根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備還可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，以便在探針卡中的用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間提供了用于調(diào)節(jié)各向異性導(dǎo)電連接器的變形量的隔離件。在此情況下，優(yōu)選情況下，隔離件的總厚度可以至少為各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的50％。
根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備還可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，以便各向異性導(dǎo)電連接器包括框架板，在框架板中，形成了對(duì)應(yīng)于電極區(qū)域(在電極區(qū)域，提供了連接到用于連接的電路板和用于檢測(cè)的電路板的電極)的多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜放置孔，每一個(gè)孔都在框架板的厚度方向延伸，以及位于此框架板中的相應(yīng)的各向異性導(dǎo)電膜放置孔中的多個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜，每一個(gè)各向異性導(dǎo)電膜都由各向異性導(dǎo)電膜放置孔的邊緣支撐，隔離件位于各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板的兩側(cè)，每一個(gè)隔離件都呈現(xiàn)框架的形式，其中，在對(duì)應(yīng)于形成了各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜的區(qū)域的區(qū)域形成了開口，隔離件還具有細(xì)微地凸出的部分，每一個(gè)部分都包括至少與用于檢測(cè)的電路板的接觸面和與用于連接的電路板的接觸面上的彈性部件。
在采用這樣的結(jié)構(gòu)的隔離件中，優(yōu)選情況下，包括細(xì)微地凸出的部分的隔離件的厚度和各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板的厚度兩者的總厚度至少應(yīng)為各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的90％。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備中，構(gòu)成了探針卡的接觸構(gòu)件優(yōu)選情況下可以由配備有各向異性導(dǎo)電板的構(gòu)件構(gòu)成，其中，多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件通過絕緣部件彼此絕緣，每一個(gè)導(dǎo)電部件都在板的厚度方向延伸。
優(yōu)選情況下，可以使用這樣的接觸構(gòu)件，有各向異性導(dǎo)電板，其中，多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件被絕緣部件相互絕緣，每一個(gè)導(dǎo)電部件都在板的厚度方向延伸，或各向異性導(dǎo)電連接器，其中，各向異性導(dǎo)電板由框架板支撐，包括位于各向異性導(dǎo)電板或各向異性導(dǎo)電連接器的正面的絕緣板的板狀連接器，以及根據(jù)對(duì)應(yīng)于待檢測(cè)的電極的圖案的圖案排列的多個(gè)電極結(jié)構(gòu)，每一個(gè)電極結(jié)構(gòu)都在其厚度方向穿過絕緣板。
根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)設(shè)備用于對(duì)在晶片上形成的許多集成電路進(jìn)行電檢測(cè)，并包括上文所描述的探針設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)方法，包括通過構(gòu)成了平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置改變機(jī)構(gòu)相對(duì)地位移用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板，以臨時(shí)將用于檢測(cè)的電路板、各向異性導(dǎo)電連接器和用于連接的電路板這三方固定于這樣的狀態(tài)各向異性導(dǎo)電連接器已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板捏住，從而通過各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的導(dǎo)電部件使用于檢測(cè)的電路板中的檢測(cè)電極與用于連接的電路板中的它們的對(duì)應(yīng)的端電極電連接，此外從此狀態(tài)對(duì)探針設(shè)備進(jìn)行加壓，以在探針卡中的接觸構(gòu)件與作為檢測(cè)對(duì)象的晶片進(jìn)行接觸的狀態(tài)下測(cè)量用于檢測(cè)的電路板與晶片的平行性和用于連接的電路板與晶片的平行性，由位置改變機(jī)構(gòu)根據(jù)所獲得的結(jié)果，設(shè)置位移量的校正量，執(zhí)行檢測(cè)初始狀態(tài)-設(shè)置操作，以便根據(jù)校正量調(diào)節(jié)位移量，從而調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板與晶片的平行性和用于連接的電路板與晶片的平行性，以及使整個(gè)探針設(shè)備在這樣的狀態(tài)下與晶片接觸阻止了用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板在用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的間隙變大的方向的位移，從而進(jìn)行電檢測(cè)。在根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)方法中，其中，平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以配備有多個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)，在探針卡中的接觸構(gòu)件與作為檢測(cè)對(duì)象的晶片進(jìn)行接觸的狀態(tài)下測(cè)量各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件的電阻值，以這樣的方式設(shè)置相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)進(jìn)行的位移量的校正量，以便所產(chǎn)生的電阻值的分布變?yōu)榕紤B(tài)。
在根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)方法中，優(yōu)選情況下，可以以這樣的方式設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)，以便各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的導(dǎo)電部件的相應(yīng)的電阻值至多0.1Ω，各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的每一個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)載為0.01到0.4N。
根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備，在設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)(在該狀態(tài)下，用于檢測(cè)的電路板、各向異性導(dǎo)電連接器和探針卡被固定于這樣的狀態(tài)各向異性導(dǎo)電連接器被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板捏住)時(shí)，整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的起伏由平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)，以在用于檢測(cè)的電路板、探針卡和作為檢測(cè)對(duì)象的晶片這三者具有極高的平行性的狀態(tài)下設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)，以便通過位置改變機(jī)構(gòu)阻止用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板在用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的間隙變大的方向的移位，接觸構(gòu)件中的相應(yīng)觸點(diǎn)與在晶片上形成的待檢測(cè)的相應(yīng)電極電連接，同時(shí)在整個(gè)探針設(shè)備中保持與晶片的高平行性。結(jié)果，在小負(fù)載下，可以穩(wěn)定地獲得必需的電連接狀態(tài)。
當(dāng)探針卡中的接觸構(gòu)件通過配備有各向異性導(dǎo)電板來構(gòu)造時(shí)(其中，多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件通過絕緣部件彼此絕緣，每一個(gè)導(dǎo)電部件都在板的厚度方向延伸)，基本上獲得了各向異性導(dǎo)電連接器所需要的不規(guī)則性吸收屬性，此外，通過加壓，實(shí)現(xiàn)接觸構(gòu)件中的各向異性導(dǎo)電板本身的不規(guī)則性吸收屬性，同時(shí)在盡可能保留不規(guī)則性吸收屬性的狀態(tài)下，在整個(gè)探針設(shè)備中保持與晶片的高平行性，從而在小負(fù)載下，可以穩(wěn)定地獲得良好的電連接狀態(tài)，并具有較高的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)設(shè)備，由于它配備有上文所描述的探針設(shè)備，因此，在小負(fù)載下，在晶片上形成的待檢測(cè)的相應(yīng)電極與接觸構(gòu)件的相應(yīng)觸點(diǎn)之間可以穩(wěn)定地獲得良好的電連接狀態(tài)。相應(yīng)地，可以確定地并且可靠性較高地進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)方法，由于在晶片上形成的待檢測(cè)的相應(yīng)電極與接觸構(gòu)件的相應(yīng)觸點(diǎn)在整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的起伏由平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)校正的狀態(tài)下電連接，因此，可以確定地并且可靠性較高地進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)。


圖1是概要顯示了根據(jù)本發(fā)明的示范性晶片檢測(cè)設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)連同作為檢測(cè)對(duì)象的晶片的平面圖。
圖2是放大地顯示了圖1中所顯示的晶片檢測(cè)設(shè)備的剖面圖。
圖3是顯示了在用于通過隔離件形成彈性各向異性導(dǎo)電膜的模具的上模和下模之間設(shè)置框架板的狀態(tài)的剖面圖。
圖4是顯示了在模具的上模和下模之間形成了具有計(jì)劃的形狀的模制材料層的狀態(tài)的剖面圖。
圖5是顯示了圖1和2中所顯示的晶片檢測(cè)設(shè)備中的用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板已經(jīng)電連接的狀態(tài)的剖面圖。
圖6是顯示了晶片檢測(cè)設(shè)備的用于連接的電路板中的相應(yīng)觸點(diǎn)與在晶片上形成的一部分集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)電極已經(jīng)電連接的狀態(tài)的剖面圖。
圖7是典型地顯示構(gòu)成接觸構(gòu)件的各向異性導(dǎo)電連接器的特征曲線的圖。
圖8是放大地顯示了根據(jù)本發(fā)明的示范性晶片檢測(cè)設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖9是顯示了圖8中所顯示的晶片檢測(cè)設(shè)備中的用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板已經(jīng)電連接的狀態(tài)的剖面圖。
圖10是顯示了晶片檢測(cè)設(shè)備的用于連接的電路板中相應(yīng)的觸點(diǎn)與在晶片上形成的一部分集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)電極已經(jīng)電連接的狀態(tài)的剖面圖。
圖11是顯示了另一個(gè)示范性各向異性導(dǎo)電連接器的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖12是顯示了各向異性導(dǎo)電連接器中相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件的另一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖13是顯示了各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件的再一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖14是顯示了各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件的再一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖15是顯示了各向異性導(dǎo)電連接器的再一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖16是放大地顯示了根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)示范性晶片檢測(cè)設(shè)備的主要部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖17是概要顯示了示范性常規(guī)晶片檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
附圖標(biāo)記的說明10探針部件20用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器21框架板22各向異性導(dǎo)電膜放置孔23定位孔25彈性各向異性導(dǎo)電膜25A模制材料層(計(jì)劃的形狀)25B模制材料層26用于連接的導(dǎo)電部件26A，26B凸出部件26C凸出部件27絕緣部件28A細(xì)微地凸出的部分28B細(xì)微地凸出的部分28C線路30用于檢測(cè)的電路板
31檢測(cè)電極32凹進(jìn)部分33通孔40探針卡41用于連接的電路板42端電極43凹進(jìn)部分44通孔45用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45A各向異性導(dǎo)電連接器46彈性各向異性導(dǎo)電膜46A DLC膜47用于連接的導(dǎo)電部件48絕緣部件49框架板50平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)51位置改變機(jī)構(gòu)52螺栓53螺母55墊圈58晶片托盤60隔離件61細(xì)微地凸出的部分62板部件63開口64通孔65板狀連接器66金屬體(觸點(diǎn))67絕緣片
W晶片70上模71鐵磁基板72鐵磁物質(zhì)層73非磁性物質(zhì)層74A凹進(jìn)部分75下模76鐵磁基板77鐵磁物質(zhì)層78非磁性物質(zhì)層74B凹進(jìn)部分79A，79B隔離件K開口80用于檢測(cè)的電路板81檢測(cè)電極85連接器86連接銷90探針卡91用于連接的電路板92端電極93導(dǎo)向銷95接觸構(gòu)件96晶片托盤具體實(shí)施方式
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是概要示出根據(jù)本發(fā)明的示范性晶片檢測(cè)設(shè)備中的主要部分的結(jié)構(gòu)連同作為檢測(cè)對(duì)象的晶片的平面圖，而圖2是放大地示出圖1所示的晶片檢測(cè)設(shè)備的剖面圖。
此晶片檢測(cè)設(shè)備配置有探針設(shè)備10，而該探針設(shè)備10又配置有用于檢測(cè)的電路板30，在電路板30的正面(圖2中的下表面)，形成了許多檢測(cè)電極31，通過各向異性導(dǎo)電連接器20(隨后將詳細(xì)描述)在用于檢測(cè)的電路板30的正面配置了探針卡40，在探針卡40的下面，配置了也充當(dāng)加熱板的晶片托盤58，在該晶片托盤58上面安裝了作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W。晶片托盤58能夠被適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置(未示出)垂直地移動(dòng)。
探針卡40包括用于連接的電路板41，在用于連接的電路板41的背面(圖2中的上表面)，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31的圖案的圖案，形成了多個(gè)端電極42，在用于連接的該電路板41的正面(圖2中的下表面)上提供的接觸構(gòu)件，該構(gòu)件具有許多觸點(diǎn)(未顯示)，與作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W中的集成電路的待檢測(cè)的電極(未顯示)進(jìn)行接觸。
玻璃、陶瓷和環(huán)氧樹脂等都可以作為制造用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41的材料。
在探針卡40中的位于用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的各向異性導(dǎo)電連接器(以下稱為“用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器”)20具有框架板21，在該框架板21中，形成了多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜放置孔22，每一個(gè)孔都在框架板的厚度方向延伸，在相應(yīng)的各向異性導(dǎo)電膜放置孔22中放置了在膜的厚度方向具有導(dǎo)電性的彈性各向異性導(dǎo)電膜25，以便封閉各向異性導(dǎo)電膜放置孔22，彈性各向異性導(dǎo)電膜25的邊緣被固定到各向異性導(dǎo)電膜放置孔22的開口邊，并被這些開口邊支撐。此外，在框架板21中，形成了多個(gè)用于導(dǎo)電的定位孔23，用于定位到用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40。此實(shí)施例中，有四個(gè)定位孔23位于矩形框架板21的四個(gè)角。
每一種彈性各向異性導(dǎo)電膜25都由彈性聚合物制成，并包括根據(jù)對(duì)應(yīng)于計(jì)劃連接的電極的排列方式而排列的用于連接的多個(gè)導(dǎo)電部件26，具體來說，包括用于檢測(cè)的電路板30中的檢測(cè)電極31和用于連接的電路板41中的端電極42，每一個(gè)電極都在其厚度方向延伸，以及使這些用于連接的導(dǎo)電部件26相互絕緣的絕緣部件27。
在彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的用于連接的導(dǎo)電部件26中，密集地分布了導(dǎo)電顆粒P，這些導(dǎo)電顆粒P在被定位成在其厚度方向?qū)R的狀態(tài)下表現(xiàn)出磁性。另一方面，在絕緣部件27中根本沒有或幾乎沒有導(dǎo)電顆粒P。
在所顯示的實(shí)施例中，用于連接的導(dǎo)電部件26從絕緣部件27的兩個(gè)表面中的每一個(gè)表面凸出。
優(yōu)選情況下，彈性各向異性導(dǎo)電膜25的總厚度為100到3,000μm，150到2,500μm更佳，200到2,000μm則最理想。當(dāng)彈性各向異性導(dǎo)電膜25的厚度滿足上述的范圍時(shí)，它就開始具有調(diào)整整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備中的起伏所需的足夠的吸收不規(guī)則性的屬性。此外，當(dāng)厚度至少為100μm時(shí)，可以肯定地獲得具有足夠強(qiáng)度的彈性各向異性導(dǎo)電膜25。另一方面，當(dāng)厚度至多3,000μm時(shí)，可以肯定地獲得具有必需的導(dǎo)電屬性的用于連接的導(dǎo)電部件26。
優(yōu)選情況下，各向異性導(dǎo)電膜25的每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件26中的凸出部件26A、26B的總的凸出高度至少為用于連接的導(dǎo)電部件26的厚度的20％，至少為25％更佳，至少為30％則特別理想。當(dāng)形成了具有這樣的凸出高度的凸出部件26A、26B時(shí)，在低壓力下用于連接的導(dǎo)電部件26被充分地壓縮，結(jié)果，能夠肯定地實(shí)現(xiàn)良好的導(dǎo)電性。此外，可以使在對(duì)整個(gè)探針設(shè)備10的起伏的導(dǎo)電性進(jìn)行調(diào)整時(shí)壓縮量的可變范圍(可調(diào)范圍)大一些。
如上文所描述的，在根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備10中，用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40兩者都是通過用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20設(shè)置的。
在用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40夾緊的狀態(tài)下，用于檢測(cè)的電路板30中的相應(yīng)的檢測(cè)電極31與探針卡40中的用于連接的電路板41的相應(yīng)的端電極42電連接。各向異性導(dǎo)電連接器20在此狀態(tài)下被固定和使用。
在根據(jù)本發(fā)明的探針設(shè)備10中，在用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40之間，設(shè)置了多個(gè)(在此實(shí)施例中為四個(gè))隔離件55，用以調(diào)節(jié)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的最大變形量，它們被插入到或放進(jìn)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的框架板21的相應(yīng)的定位孔23中，此外，還配置了調(diào)節(jié)整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備所具有的起伏的平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50。
每一個(gè)隔離件55都具有絕緣特性和圓柱形，作為構(gòu)成了平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50(隨后將描述)的位置改變機(jī)構(gòu)51的螺栓52的桿，被插入到隔離件55的內(nèi)部空間。從而以這樣的方式實(shí)現(xiàn)了定位狀態(tài)用于連接的電路板41的相應(yīng)的端電極42與用于檢測(cè)的電路板30的相應(yīng)的檢測(cè)電極31相對(duì)，而用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件26與計(jì)劃連接的相應(yīng)的電極相對(duì)。
優(yōu)選情況下，隔離件55的厚度至少為用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的總厚度的50％，60％到90％更佳，從而防止了針對(duì)彈性各向異性導(dǎo)電膜25的夾緊壓力過大，從而肯定地獲得彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的用于連接的導(dǎo)電部件26的必需的導(dǎo)電性。
平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50配置有多個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)51，這些位置改變機(jī)構(gòu)51在用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的厚度方向(圖2中的垂直方向)相對(duì)地位移用于檢測(cè)的電路板30或探針卡40。
在此實(shí)施例中，如圖1所示，在探針設(shè)備10的平面中的四個(gè)拐角位置設(shè)置了四個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)51，每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)51都采用這樣的結(jié)構(gòu)其中，可以彼此獨(dú)立地調(diào)整用于檢測(cè)的電路板30或用于連接的電路板41的位移量(用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的間隙)，例如，采用一對(duì)包括螺栓52和螺母53的一對(duì)擰緊部件。
具體來說，構(gòu)成了位置改變機(jī)構(gòu)51的螺栓52的狀態(tài)是這樣的其頭部被用于檢測(cè)的電路板30的背面上形成的凹進(jìn)部分32中的通孔33的開口邊鎖住，其桿在固定到或插入通孔33的狀態(tài)下向下延伸，并穿過隔離件55的內(nèi)部空間和用于連接的電路板41中的通孔44，而桿的近端部分被暴露在探針卡40中的用于連接的電路板41的正面中形成的凹進(jìn)部分43內(nèi)。適于此螺栓52的螺母53的狀態(tài)是這樣的被擰到螺栓52的近端部分，并與用于連接的電路板41中的凹進(jìn)部分43的底表面接觸，從而，用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40(用于連接的電路板41)被固定于這樣的狀態(tài)阻止在用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40之間的間隙變大的方向上的移動(dòng)(位移)，并調(diào)整螺母53的擰緊度，從而，用于檢測(cè)的電路板30或探針卡40在用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的厚度方向相對(duì)地位移。
用于檢測(cè)的電路板30中的檢測(cè)電極31的間距優(yōu)選情況下為500到5,000μm，800到2,500μm則更好。通過以這樣的間距分布檢測(cè)電極31，可以肯定地實(shí)現(xiàn)這樣的檢測(cè)電極31和用于連接的電路板41的端電極42之間的必需的電連接，此外，可以以高密度排列檢測(cè)電極31，以便根據(jù)作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W的待檢測(cè)的電極數(shù)量的設(shè)置大量檢測(cè)電極31。
構(gòu)成探針卡40的接觸構(gòu)件的每一個(gè)觸點(diǎn)都通過用于連接的電路板41中的適當(dāng)?shù)碾娐?未示出)與用于檢測(cè)的電路板30的其對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電極31電連接。
此實(shí)施例中的接觸構(gòu)件可以由各向異性導(dǎo)電連接器(以下稱為“用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器”)45構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)與用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20相同。在該用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中，根據(jù)對(duì)應(yīng)于在晶片W上形成的待檢測(cè)的電極的圖案的圖案，形成彈性各向異性導(dǎo)電膜46中的用于連接的導(dǎo)電部件47。例如，用于連接的導(dǎo)電部件47的排列間距被設(shè)置得小于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的排列間距。在圖2中，參考編號(hào)48表示絕緣部件，而49表示框架板。
下面將描述用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45的具體結(jié)構(gòu)。
可以使用各種材料，如金屬材料、陶瓷材料和樹脂材料，作為制造用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的框架板21、49的材料。其具體示例包括金屬材料，如鐵、銅、鎳、鉻、鈷、鎂、錳、鉬、銦、鉛、鈀、鈦、鎢、鋁、金、鉑和銀之類的金屬，以及包括至少這些金屬中的兩種金屬的組合的合金或合金鋼；陶瓷材料，如四氮化三硅、金剛砂和礬土；以及樹脂材料，如芳族聚酰胺無紡布增強(qiáng)型環(huán)氧樹脂、芳族聚酰胺無紡布增強(qiáng)型聚酰亞胺樹脂、芳族聚酰胺無紡布增強(qiáng)型雙馬來酰亞胺-三嗪樹脂和芳族聚酰胺樹脂。
優(yōu)選情況下，也使用其線性熱膨脹系數(shù)相當(dāng)于或接近于制造用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41的材料的線性熱膨脹系數(shù)的材料作為制造用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的框架板21的材料。當(dāng)用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41用彼此不同的材料制成時(shí)，優(yōu)選情況下，使用其線性熱膨脹系數(shù)相當(dāng)于或接近于制造用于檢測(cè)的電路板30的材料和制造用于連接的電路板41的材料兩者的平均線性熱膨脹系數(shù)的材料。
具體來說，優(yōu)選情況下，使用線性熱膨脹系數(shù)至多為5×10-4/K的材料作為制造框架板21的材料。當(dāng)用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41由玻璃襯底組成時(shí)，優(yōu)選情況下使用其線性熱膨脹系數(shù)介于3×10-6到10×10-6/K之間的材料。或者，當(dāng)用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41由諸如玻璃纖維環(huán)氧樹脂襯底之類的有機(jī)襯底組成時(shí)，優(yōu)選情況下使用其線性熱膨脹系數(shù)介于3×10-6到20×10-6/K之間的材料。其具體示例包括與制造用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41的材料相同的材料，諸如鐵鎳合金之類的金屬材料，如不銹鋼，以及諸如磷青銅之類的銅合金，以及諸如聚酰亞胺樹脂和液晶聚合物樹脂之類的樹脂材料。
另一方面，優(yōu)選情況下，使用其線性熱膨脹系數(shù)相當(dāng)于或接近于制造作為檢測(cè)對(duì)象的晶片的材料的線性熱膨脹系數(shù)的材料，作為制造用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的框架板49的材料。具體來說，當(dāng)制造晶片的材料是硅時(shí)，優(yōu)選情況下，使用線性熱膨脹系數(shù)至多為1.5×10-4/K的材料，使用3×10-6到8×10-6/K的材料則特別理想。其具體示例包括金屬材料，如因瓦合金，例如殷鋼、埃林瓦爾合金，例如埃林瓦爾、超級(jí)殷鋼、柯伐合金以及42合金之類的彈性不變合金；以及諸如芳族聚酰胺無紡布增強(qiáng)型有機(jī)樹脂材料和芳族聚酰胺樹脂之類的樹脂材料。
對(duì)于框架板21、49的厚度沒有特別的限制，只要只要它們的形狀能夠保持，并可以支撐彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46即可。然而，厚度在30到1,000μm之間，優(yōu)選情況下，在50到250μm之間。
制造彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46的彈性聚合物優(yōu)選情況下是具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的耐熱聚合物?？梢允褂酶鞣N材料作為用于獲得交聯(lián)聚合物的可硫化聚合物形成材料。其具體示例包括共軛二烯橡膠，如硅橡膠、聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠和丁腈橡膠以及其加氫產(chǎn)物；塊狀共聚物橡膠，如苯乙烯丁二烯-二烯塊狀三元共聚物橡膠和苯乙烯-異戊二烯塊狀共聚物以及其加氫產(chǎn)物；此外，還有氯丁二烯、聚氨酯橡膠、聚酯橡膠、氯醇橡膠、乙烯-丙烯共聚物橡膠、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡膠以及軟液體環(huán)氧樹脂橡膠。在這些材料中，從模壓和處理能力以及電特性的觀點(diǎn)來看，首選硅橡膠。
優(yōu)選情況下，硅橡膠是通過交聯(lián)或濃縮液體硅橡膠獲得的。液體硅橡膠可以是任何冷凝類型、添加類型以及具有乙烯烴或羥基的那些類型。二甲基硅酮生橡膠、甲乙烯硅樹脂生橡膠和甲基苯基乙烯基硅樹脂生橡膠可以是其具體示例。
在這些材料中，包含乙烯烴的液體硅橡膠(包含乙烯烴的二甲基聚硅氧烷)一般是這樣獲得的通過在存在氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基-硅烷的情況下對(duì)二甲基二氯硅烷或二甲基烷氧基硅烷進(jìn)行水解和冷凝反應(yīng)，然后通過反復(fù)的溶解-沉淀，分餾出反應(yīng)產(chǎn)物。
在其兩端都具有乙烯基基團(tuán)的液體硅橡膠是這樣獲得的在存在催化劑的情況下，使用二甲基聯(lián)乙烯硅氧烷作為聚合終止劑，并適當(dāng)?shù)剡x擇其他反應(yīng)條件(例如，循環(huán)硅氧烷和聚合終止劑的量)，對(duì)諸如八甲基環(huán)化四硅氧烷之類的循環(huán)硅氧烷進(jìn)行陰離子聚合?？梢允褂弥T如氫氧化四甲銨或n-丁基膦氫氧化物之類的堿或其硅醇鹽溶液，作為陰離子聚合的催化劑。反應(yīng)可以在80到130℃的溫度下進(jìn)行。
優(yōu)選情況下，這樣的包含乙烯烴的二甲基聚硅氧烷具有10,000到40,000的分子量Mw(重量平均分子量是以標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的；下面同理)。從所產(chǎn)生的彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46的耐熱性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選情況下，它也具有至多為2的分子量分布指數(shù)(以標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的重量平均分子量Mw與以標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯確定的數(shù)量平均分子量Mn的比率Mw/Mn；下面同理)。
另一方面，包含羥基的液體硅橡膠(包含羥基的二甲基聚硅氧烷)一般是這樣獲得的在存在二甲基二氫氯硅烷或二甲基加氫烷氧基硅烷的情況下，對(duì)二甲基二氯硅烷或二甲基烷氧基硅烷進(jìn)行水解和冷凝反應(yīng)，然后通過反復(fù)的溶解-沉淀，分餾出反應(yīng)產(chǎn)物。
包含羥基的液體硅橡膠也是這樣獲得的在存在催化劑的情況下，使用二甲基氫氯硅氧烷、甲基雙氫氯硅烷或二甲基加氫烷氧基硅烷作為聚合終止劑，并適當(dāng)?shù)剡x擇其他反應(yīng)條件(例如，循環(huán)硅氧烷和聚合終止劑的量)，對(duì)循環(huán)硅氧烷進(jìn)行陰離子聚合?？梢允褂弥T如氫氧化四甲銨或n-丁基膦氫氧化物之類的堿或其硅醇鹽溶液，作為陰離子聚合的催化劑。反應(yīng)可以在80到130℃的溫度下進(jìn)行。
優(yōu)選情況下，這樣的包含羥基的二甲基聚硅氧烷具有10,000到40,000的分子量Mw。從所產(chǎn)生的彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46的耐熱性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選情況下，它也具有至多為2的分子量分布指數(shù)。
在本發(fā)明中，可以使用上文所描述的包含乙烯烴的二甲基聚硅氧烷和包含羥基的二甲基聚硅氧烷中的任何一種，或者，也可以將這兩者結(jié)合起來使用。
當(dāng)對(duì)晶片上形成的集成電路進(jìn)行探針測(cè)試或老化試驗(yàn)時(shí)使用各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，優(yōu)選情況下，使用添加類型的液體硅橡膠的硫化產(chǎn)物(下文稱為“硫化硅橡膠”)作為彈性聚合物，該物質(zhì)在150℃的溫度下具有至多10％，更佳的情況下至多8％，再更佳的情況下至多6％的壓縮變形。如果壓縮變形超過10％，則當(dāng)多次反復(fù)地使用所得到的各向異性導(dǎo)電連接器或在高溫環(huán)境下反復(fù)地使用時(shí)，用于連接的導(dǎo)電部件26、47就會(huì)容易產(chǎn)生永久變形，從而，用于連接的導(dǎo)電部件26、47中的導(dǎo)電顆粒P的鏈就會(huì)變得無序。結(jié)果，就難以保持必需的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明中，可以通過根據(jù)JIS K 6249的方法來測(cè)量硫化硅橡膠的壓縮變形。
優(yōu)選情況下，制造各向異性導(dǎo)電膜25、46的硫化硅橡膠在23℃的溫度下具有10到60的硬度計(jì)A硬度，更佳的情況下為15到55，20到50則特別理想。
如果硬度計(jì)A硬度低于10，則給用于連接的導(dǎo)電部件26、47相互絕緣的絕緣部件27、48在加壓的情況下很容易過度變形，在某些情況下，可能難以保持用于連接的導(dǎo)電部件26或用于連接的導(dǎo)電部件47之間所必需的絕緣特性。此外，硫化硅橡膠中的未硫化的部分的量變大，在某些情況下，當(dāng)加壓時(shí)，硫化硅橡膠的未硫化的部分可能會(huì)粘附到用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31和用于連接的電路板41的端電極42中，從而可能會(huì)產(chǎn)生不利的影響。另一方面，如果硬度計(jì)A硬度超過60，則需要相當(dāng)重的負(fù)荷的擠壓力才能使用于連接的導(dǎo)電部件26、47產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖冃危灾掠谧鳛闄z測(cè)對(duì)象的晶片容易產(chǎn)生變形或破損。
此外，當(dāng)在老化試驗(yàn)中使用各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，優(yōu)選情況下，在23℃的溫度下，硫化硅橡膠具有25到40的硬度計(jì)A硬度。如果使用硬度計(jì)A硬度超過上述范圍的硫化硅橡膠，則當(dāng)在老化試驗(yàn)中反復(fù)地使用所得到的各向異性導(dǎo)電連接器時(shí)，用于連接的導(dǎo)電部件26、47就會(huì)容易產(chǎn)生永久變形，從而，導(dǎo)電部件26、47中的導(dǎo)電顆粒P的鏈就會(huì)變無序。結(jié)果，在某些情況下，可能難以保持必需的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明中，可以通過根據(jù)JIS K 6249的方法來測(cè)量硫化硅橡膠的硬度計(jì)A硬度。
此外，優(yōu)選情況下，在23℃的溫度下，制造各向異性導(dǎo)電膜25、46的硫化硅橡膠具有至少8kN/m的扯裂強(qiáng)度，至少10kN/m更好，至少15kN/m還要好，至少20kN/m則特別理想。如果扯裂強(qiáng)度低于8kN/m，則所產(chǎn)生的各向異性導(dǎo)電膜25、46在它們被過度扭曲時(shí)使耐久性變差。
在本發(fā)明中，可以通過根據(jù)JIS K 6249的方法來測(cè)量硫化硅橡膠的扯裂強(qiáng)度。
添加類型液體硅橡膠是通過乙烯烴與Si-H鍵進(jìn)行反應(yīng)而硫化所獲得的，可以使用包括具有乙烯烴和Si-H鍵兩者的聚硅氧烷的一包類型(單成分類型)和包括具有乙烯烴的聚硅氧烷和具有Si-H鍵的聚硅氧烷的兩包類型(兩成分類型)。然而，優(yōu)選情況下，使用兩包類型的添加類型液體硅橡膠。
優(yōu)選情況下，在23℃的溫度下，使用粘度為100到1,250Pa·s的添加類型液體硅橡膠，150到800Pa·s更佳，250到500Pa·s特別理想。如果此粘度低于100Pa·s，則在用于獲得各向異性導(dǎo)電膜的模制材料中容易發(fā)生導(dǎo)電顆粒在該添加類型液體硅橡膠中沉積的現(xiàn)象(隨后將描述)，以致于不能獲得良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。此外，當(dāng)向模制材料層施加平行磁場(chǎng)時(shí)，不能定向?qū)щ婎w粒使其與模制材料的厚度方向?qū)R，以致于可能會(huì)在某些情況下難以在偶態(tài)下形成導(dǎo)電顆粒的鏈。另一方面，如果此粘度超過1,250Pa·s，則所產(chǎn)生的模制材料的粘度變得過高，以致于在某些情況下可能難以在模具中形成模制材料層。此外，甚至在向模制材料層施加平行磁場(chǎng)的情況下，也不能充分地移動(dòng)導(dǎo)電顆粒。因此，在某些情況下，可能難以定向?qū)щ婎w粒，以便在厚度方向?qū)R。
可以在聚合物形成材料中包含用于硫化聚合物形成材料的硫化催化劑?？梢允褂糜袡C(jī)過氧化物、脂肪酸偶氮化合物、氫化硅烷化催化劑等等作為這樣的硫化催化劑。
被用作硫化催化劑的有機(jī)過氧化物的具體示例包括過氧化苯甲酰、雙環(huán)苯甲酰過氧化物、過氧化異丙苯和二叔丁基過氧化物。
被用作硫化催化劑的脂肪酸偶氮化合物的具體示例包括偶氮二異丁腈。
被用作氫化硅烷化反應(yīng)的催化劑的具體示例包括公眾已知的催化劑，如四氯化鉑以及鹽，包含鉑-不飽和基的硅氧烷絡(luò)合物、乙烯基硅氧烷-鉑絡(luò)合物、鉑-1，3-聯(lián)乙烯四甲基二硅氧烷絡(luò)合物、三有機(jī)磷化氫或磷化氫和鉑的絡(luò)合物、乙酰基醋酸鹽鉑螯合物，以及循環(huán)二烯-鉑絡(luò)合物。
根據(jù)聚合物形成材料的類型、硫化催化劑的類型及其他硫化處理?xiàng)l件，適當(dāng)?shù)剡x擇所使用的硫化催化劑的量。然而，一般是按重量計(jì)100份的聚合物形成材料，采用3到15份。
構(gòu)成了用于連接的導(dǎo)電部件26、47并表現(xiàn)出磁性的導(dǎo)電顆粒P的具體示例包括表現(xiàn)出磁性的金屬顆粒，如鐵、鎳和鈷及其合金的顆粒以及包含這樣的金屬的顆粒；通過使用這些顆粒作為核心顆粒并利用具有良好的導(dǎo)電性的金屬(如金、銀、鈀或銠)電鍍核心顆粒而獲得的顆粒；通過使用非磁性金屬的顆粒、無機(jī)顆粒(如玻璃珠)或聚合物顆粒作為核心顆粒，并利用導(dǎo)電磁性材料(如鎳或鈷)電鍍核心顆粒而獲得的顆粒；以及通過利用導(dǎo)電磁性材料和具有良好的導(dǎo)電性的金屬兩種材料涂覆核心顆粒而獲得的顆粒。
在這些顆粒中，優(yōu)選情況是通過使用鎳顆粒作為核心顆粒并利用具有良好的導(dǎo)電性的金屬(如金或銀)電鍍它們而獲得的顆粒。
對(duì)于利用導(dǎo)電金屬涂覆核心顆粒的表面的手段沒有特別的限制。然而，可以通過化學(xué)鍍進(jìn)行涂覆。
當(dāng)通過利用導(dǎo)電金屬涂覆核心顆粒的表面而獲得的顆粒被用作導(dǎo)電顆粒P時(shí)，從獲得良好的導(dǎo)電性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選情況下，涂覆率(涂有導(dǎo)電金屬的面積與核心顆粒的表面積的比例)至少為40％，至少為45％更好，47到95％則特別理想。
要涂覆的導(dǎo)電金屬的量，基于核心顆粒，按重量計(jì)，優(yōu)選情況下為2.5到50％，3到45％更好，3.5到40％還要好，5到30％則特別理想。
優(yōu)選情況下，導(dǎo)電顆粒P的顆粒直徑為1到500μm，2到400μm更好，5到300μm還要好，10到150μm特別理想。
優(yōu)選情況下，導(dǎo)電顆粒P的顆粒直徑分布(Dw/Dn)為1到10，1到7更好，1到5還要好，1到4特別理想。
當(dāng)使用滿足這樣的條件的導(dǎo)電顆粒P時(shí)，所獲得的各向異性導(dǎo)電膜25、46變得在壓力下容易變形，在彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46的用于連接的導(dǎo)電部件26、47中的導(dǎo)電顆粒P之間獲得充分的電接觸。
對(duì)于導(dǎo)電顆粒P的形狀沒有特別的限制。然而，優(yōu)選情況下，從允許導(dǎo)電顆粒容易在聚合物形成材料中分散的觀點(diǎn)來看，它們應(yīng)呈現(xiàn)球形或星形，或通過將這些顆粒聚合而獲得的次級(jí)粒子團(tuán)。
優(yōu)選情況下，導(dǎo)電顆粒P中的含水量至多5％，至多3％更好，至多2％還要好，至多1％特別理想。使用滿足這樣的條件的導(dǎo)電顆粒P防止了或阻止了當(dāng)對(duì)模制材料層進(jìn)行硫化處理時(shí)在模制材料層中出現(xiàn)氣泡。
可以適當(dāng)?shù)厥褂美弥T如硅烷偶聯(lián)劑之類的偶聯(lián)劑處理導(dǎo)電顆粒P的表面而獲得的那些顆粒。通過利用偶聯(lián)劑處理導(dǎo)電顆粒P的表面，導(dǎo)電顆粒P與彈性聚合物的粘附性能得以改善，從而所產(chǎn)生的彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46在重復(fù)使用中的耐久性變高。
在不影響導(dǎo)電顆粒P的導(dǎo)電性的極限范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇所使用的偶聯(lián)劑的量。然而，優(yōu)選情況下，偶聯(lián)劑在導(dǎo)電顆粒P的表面上的涂覆率(涂有偶聯(lián)劑的面積與導(dǎo)電核心顆粒的表面積的比例)至少為5％，7到100％更好，10到100％還要好，20到100％則特別理想。
優(yōu)選情況下，用于連接的導(dǎo)電部件26、47中包含的導(dǎo)電顆粒P的比例按照體積來說為10到60％，15到50％更好。如果此比例低于10％，則在某些情況下可能無法制成電阻值充分低的用于連接的導(dǎo)電部件26、47。另一方面，如果該比例超過60％，則所產(chǎn)生的用于連接的導(dǎo)電部件26、47易碎，以致于在某些情況下可能無法獲得的用于連接的導(dǎo)電部件26、47所需要的彈性。
在聚合物形成材料中，可以根據(jù)需要包含諸如石英粉、膠態(tài)氧化硅、氣凝膠硅石或礬土之類的普通無機(jī)填料。通過包含這樣的無機(jī)填料，確保了所產(chǎn)生的模制材料的觸變性，其粘度也會(huì)變高，改善了導(dǎo)電顆粒P的分散穩(wěn)定性，此外，還可以使通過硫化處理而獲得的彈性各向異性導(dǎo)電膜25、46的強(qiáng)度變高。
對(duì)于所使用的這樣的無機(jī)填料的量沒有特別的限制。然而，不建議使用太大的量，因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中會(huì)大大地阻止磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)電顆粒P的移動(dòng)，關(guān)于這一點(diǎn)，隨后將描述。
可以以下列方式生產(chǎn)如上文所描述的這樣的用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20。相同的過程也適用于用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45。
首先，在框架板-形成材料中形成對(duì)應(yīng)于電極區(qū)域(在電極區(qū)域中，已經(jīng)形成了計(jì)劃連接到用于連接的電路板41和用于檢測(cè)的電路板30的電極)的多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜-放置孔22，并在框架板-形成材料中的預(yù)先確定的位置形成多個(gè)定位孔23，從而產(chǎn)生框架板21?？梢允褂梦g刻法等等作為形成各向異性導(dǎo)電膜-放置孔22和定位孔23的手段。
然后準(zhǔn)備模制材料，該模制材料包含了分散在聚合物形成材料中并表現(xiàn)出磁性的導(dǎo)電顆粒P且該材料通過硫化而將變?yōu)閺椥跃酆衔?。如圖3所示，提供了用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的模具，根據(jù)必需的圖案，即，待形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的布局圖案，向此模具中的上模70和下模75的模壓表面施加準(zhǔn)備好的模制材料，從而形成模制材料層25B。優(yōu)選情況下，使用絲網(wǎng)印法，作為向上模70和下模75的模壓表面施加模制材料的方法。根據(jù)這樣的方法，可以輕松地根據(jù)必需的圖案，輕松地施加模制材料，并可以控制施加的模制材料的量。
下面將具體描述模具。在上模70中，根據(jù)與要模壓的所有彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的用于連接的導(dǎo)電部件26的布局圖案完全相反的圖案，在鐵磁基板71的下表面上形成鐵磁物質(zhì)層72，在鐵磁物質(zhì)層72之外的其他部分形成非磁性物質(zhì)層73。通過這些鐵磁物質(zhì)層72和非磁性物質(zhì)層73制成模壓表面。
另一方面，在下模75中，根據(jù)與要模壓的所有彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的用于連接的導(dǎo)電部件26的布局圖案相同的圖案，在鐵磁基板76的上表面上形成鐵磁物質(zhì)層77，在鐵磁物質(zhì)層77之外的其他部分形成非磁性物質(zhì)層78。通過這些鐵磁物質(zhì)層77和非磁性物質(zhì)層78制成模壓表面。
對(duì)應(yīng)于要模壓的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的用于連接的導(dǎo)電部件26中的相應(yīng)的凸出部件26A、26B，在上模70和下模75各自相應(yīng)的模壓表面中，形成凹進(jìn)部分74A、74B。
可以使用諸如鐵、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鎳或鈷之類的鐵磁性金屬，作為用于制造上模70和下模75中的鐵磁基板71、76的材料。優(yōu)選情況下，鐵磁基板71、76各自都具有0.1到50mm的厚度，優(yōu)選情況下，其表面是平滑的，并經(jīng)過化學(xué)去油處理和機(jī)械拋光處理。
可以使用諸如鐵、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鎳或鈷之類的鐵磁性金屬，作為用于制造上模70和下模75中的鐵磁物質(zhì)層72、77的材料。優(yōu)選情況下，鐵磁材料層72、77各自都具有至少10μm的厚度。如果此厚度小于10μm，則難以向模具中形成的模制材料層施加具有足夠的強(qiáng)度分布的磁場(chǎng)。其結(jié)果是，難以在模制材料層中形成的用于連接的導(dǎo)電部件26的部分區(qū)域以高密度收集導(dǎo)電顆粒P，從而在某些情況下可能不能提供具有良好的各向異性導(dǎo)電性的板。
可以使用諸如銅之類的非磁性金屬、具有耐熱性的聚合物等等，作為用于制造上模70和下模75兩者中的非磁性物質(zhì)層73、78的材料。然而，優(yōu)選情況下，使用可通過輻射而硫化的聚合物，因?yàn)榭梢暂p松地通過光刻技術(shù)制成非磁性物質(zhì)層73、78。可以使用諸如丙烯酸類型的干膜抗蝕劑、環(huán)氧樹脂類型液體抗蝕劑或聚酰亞胺類型的液體抗蝕劑之類的光阻材料作為其材料。
根據(jù)鐵磁物質(zhì)層72、77的厚度，和所計(jì)劃的彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件26的凸出高度，預(yù)設(shè)非磁性物質(zhì)層73、78的厚度。
然后，通過隔離件79B(其中，形成了多個(gè)開口K，每一個(gè)開口都具有與待形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的平面形狀匹配的形狀)，在下模75的模壓表面上(在其上面，形成了模制材料層25B)，成一直線放置框架板21，在框架板21上，通過隔離件79A(其中，形成了多個(gè)開口K，每一個(gè)開口都具有與待形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的平面形狀匹配的形狀)，成一直線地放置上模70(在其上面，形成了模制材料層25B)。此外，這些上模和下模彼此重疊，從而，在上模70和下模75之間形成具有計(jì)劃形狀(待形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的形狀)的模制材料層25A，如圖4所示。
分別在框架板21、以及上模70和下模75之間放置隔離件79A、79B，從而可以形成具有計(jì)劃形狀的彈性各向異性導(dǎo)電膜，防止了相鄰的彈性各向異性導(dǎo)電膜彼此粘接在一起，從而可以肯定地形成彼此獨(dú)立的許多彈性各向異性導(dǎo)電膜。
然后，在上模70中的鐵磁基板71的上表面上和下模75中的鐵磁基板76的下表面上放置一對(duì)電磁體，對(duì)電磁體進(jìn)行操作，從而，在某些部分收集分散在模制材料層25A中的導(dǎo)電顆粒P，以變?yōu)橛糜谶B接的導(dǎo)電部件26，這些用于連接的導(dǎo)電部件26位于上模70中的鐵磁物質(zhì)層72和下模75中的與鐵磁物質(zhì)層72相對(duì)應(yīng)的鐵磁物質(zhì)層77之間，并被定向成在模制材料層的厚度方向上排成直線。在此狀態(tài)下，對(duì)模制材料層25A進(jìn)行硫化處理，從而，在固定到框架板21中的彈性各向異性導(dǎo)電膜放置孔22的相應(yīng)的開口邊的狀態(tài)下，形成多個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜25，在每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜25中，用于與包含于彈性聚合物中的導(dǎo)電顆粒連接的多個(gè)導(dǎo)電部件26被定向，以便在厚度方向排列，它們處于這樣的狀態(tài)，被由彈性聚合物制成的絕緣部件27相互絕緣，在絕緣部件27中，根本沒有或幾乎沒有導(dǎo)電顆粒P，從而獲得如圖2所示的用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20。
在采用上文所描述的結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備中，按下列方式對(duì)晶片W執(zhí)行電檢測(cè)。具體來說，首先，構(gòu)成了平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50的每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53都被以均勻地預(yù)設(shè)的預(yù)先確定的擰緊度擰緊，從而，用于檢測(cè)的電路板30、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和探針卡40這三方被臨時(shí)固定于這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的彈性各向異性導(dǎo)電膜25已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41夾緊，并在其厚度方向上被壓緊，如圖5所示，從而，通過用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件26將用于檢測(cè)的電路板30中的相應(yīng)的檢測(cè)電極31與構(gòu)成了探針卡40的用于連接的電路板41中的相應(yīng)的端電極42進(jìn)行電連接。
然后，將作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W安裝在晶片托盤58上，晶片托盤58被向上移動(dòng)，以使晶片W與探針卡40接觸，從此狀態(tài)，整個(gè)探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓，從而使構(gòu)成了探針卡40的用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件47與用于晶片W上形成的一部分集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸，以使它們彼此電連接，如圖6所示，而在此狀態(tài)下，執(zhí)行用于調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板30、探針卡40和晶片W這三方的平行性的檢測(cè)初始狀態(tài)-設(shè)置操作，即，執(zhí)行平行性調(diào)節(jié)過程。
具體來說，構(gòu)成了探針卡40的用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件47與晶片W上形成的一部分集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸，在此狀態(tài)下，整個(gè)探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓，從而，在用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的用于連接的相應(yīng)的導(dǎo)電部件47和晶片W中的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極之間獲得電連接。在此狀態(tài)下，測(cè)量用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的用于連接的每一個(gè)導(dǎo)電部件26的電阻值，以這樣的方式對(duì)相應(yīng)的螺母53分別設(shè)置相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53的擰緊度的校正量，以便所產(chǎn)生的電阻值基本上為偶態(tài)，根據(jù)這些校正量，調(diào)節(jié)相應(yīng)的螺母53的擰緊度。這里，術(shù)語“基本上為偶態(tài)”是指所有用于連接的導(dǎo)電部件26中的電阻值在±50mΩ的范圍內(nèi)彼此一致。
根據(jù)需要，反復(fù)地執(zhí)行如上文所描述的檢測(cè)初始狀態(tài)-設(shè)置操作，從而在進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)時(shí)設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)且用于檢測(cè)的電路板30、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和探針卡40三方被固定于這樣的狀態(tài)用于檢測(cè)的電路板30、探針卡40和晶片W三方具有高平行性，以及這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的各向異性導(dǎo)電膜25已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41夾緊，并在其厚度方向上被壓緊，從而確保了導(dǎo)電狀態(tài)，此外，還阻止了用于檢測(cè)的電路板30或用于連接的電路板41在用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的間隙變大的方向的移動(dòng)(位移)。
在此檢測(cè)初始狀態(tài)下，優(yōu)選情況下，用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的所有用于連接的導(dǎo)電部件26的電阻值是0.1Ω或更低，用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41針對(duì)彈性各向異性導(dǎo)電膜25的夾緊壓力是每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件26為0.01到0.4N。如果此夾緊壓力的值太低，則這樣的用于連接的導(dǎo)電部件26的電阻值變得較高，以致于在某些情況下，可能難以進(jìn)行必需的電檢測(cè)。另一方面，如果夾緊壓力太高，則用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41會(huì)變形，以致于在某些情況下可能難以獲得穩(wěn)定的電連接。
在設(shè)置了晶片檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)初始狀態(tài)之后，晶片托盤58被向上移動(dòng)，從而，用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件47與晶片W上形成的集成電路的一部分的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸。從此狀態(tài)，整個(gè)探針設(shè)備在預(yù)定的負(fù)載下被進(jìn)一步向上加壓，從而獲得必需的電連接。
然后，通過晶片托盤58，將晶片W加熱到預(yù)先確定的溫度，以便在此狀態(tài)下對(duì)晶片W執(zhí)行必需的電檢測(cè)(WLBI試驗(yàn)或探針測(cè)試)。
根據(jù)采用上文所描述的結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備，它配備有探針設(shè)備10，該探針設(shè)備10具有用來調(diào)節(jié)用于檢測(cè)晶片W的整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的起伏的平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50，以被控制到適當(dāng)?shù)某潭鹊南鄳?yīng)的擰緊量彼此獨(dú)立地?cái)Q緊的構(gòu)成平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50的相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53，以調(diào)節(jié)整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的平行性，從而，用于檢測(cè)的電路板30、探針卡40(用于連接的電路板41)以及作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W保持在具有非常高的平行性的狀態(tài)。
具體來說，以均勻地預(yù)設(shè)到預(yù)先確定的程度的擰緊量擰緊相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53，從而臨時(shí)固定用于檢測(cè)的電路板30、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和探針卡40這三方。整個(gè)探針設(shè)備10從與晶片W接觸的狀態(tài)被進(jìn)一步加壓，以將用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的用于連接的相應(yīng)的導(dǎo)電部件47與在晶片W上形成的待檢查的相應(yīng)的電極電連接。分別按照以這樣的方式設(shè)置的相應(yīng)的校正量調(diào)節(jié)相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53的擰緊度以便用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的所有用于連接的導(dǎo)電部件26的電阻值變得基本上均勻，從而，相對(duì)于在其上面已經(jīng)形成了待檢查的電極的晶片W的表面(換句話說，根據(jù)晶片W本身的波紋、彎曲等等)，調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板30和探針卡40的起伏，以便晶片檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)初始狀態(tài)變?yōu)檫@樣的狀態(tài)用于檢測(cè)的電路板30、探針卡40(用于連接的電路板41)和作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W這三方具有非常高的平行性，從而，用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件47與晶片W中的待檢查的相應(yīng)的電極電連接，同時(shí)阻止了在用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的間隙變大的方向的位移，以在整個(gè)探針設(shè)備10中保持與晶片W的高平行性。其結(jié)果是，在小負(fù)載下，可以穩(wěn)定地獲得必需的電連接狀態(tài)。相應(yīng)地，可以肯定地并且可靠性較高地對(duì)晶片W進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)。
此外，探針卡40中的接觸構(gòu)件的結(jié)構(gòu)是這樣的各向異性導(dǎo)電連接器配備有彈性各向異性導(dǎo)電膜(各向異性導(dǎo)電板)，從而，通過從檢測(cè)初始狀態(tài)加壓到其中施加了檢測(cè)負(fù)荷的檢測(cè)狀態(tài)，基本上獲得了用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20所需的吸收不規(guī)則性屬性。此外，通過加壓，獲得了用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的彈性各向異性導(dǎo)電膜46本身的吸收不規(guī)則性屬性，同時(shí)在整個(gè)探針設(shè)備10中保持了與晶片W的高平行性，吸收不規(guī)則性屬性也會(huì)盡可能地保留。
換句話說，根據(jù)采用上述結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備，在已經(jīng)調(diào)節(jié)了整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的平行性的狀態(tài)下，用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的用于連接的導(dǎo)電部件與晶片W上形成的待檢測(cè)的電極電連接，從而，只需要較小的負(fù)載即可到達(dá)所有用于連接的導(dǎo)電部件都開始與晶片W中的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸的狀態(tài)下的負(fù)載，即，初始負(fù)載1，如圖7所示。當(dāng)沒有調(diào)節(jié)整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的平行性時(shí)，需要較大的負(fù)載才能到達(dá)用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的所有用于連接的導(dǎo)電部件開始與晶片W中的待檢查的相應(yīng)的電極接觸的狀態(tài)下的負(fù)載，即，初始負(fù)載2。相應(yīng)地，與當(dāng)沒有調(diào)節(jié)平行性時(shí)的激勵(lì)過度量δ2相比，當(dāng)從初始負(fù)載增壓到在可檢測(cè)狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)平行性可以使彈性各向異性導(dǎo)電膜的變形量(下文簡(jiǎn)稱為“激勵(lì)過度量”)δ1變得充分大。例如，在用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的彈性各向異性導(dǎo)電膜46中，如圖7中的替代點(diǎn)劃線所表示的載荷-變形曲線所示，在總厚度是150μm的情況下，與沒有調(diào)節(jié)平行性的情況相比，激勵(lì)過度量(δ1/δ2)要大大約20％到40％。
此外，調(diào)節(jié)平行性，從而，在小負(fù)載下，可以獲得穩(wěn)定的阻抗值(導(dǎo)電屬性)的狀態(tài)，即，穩(wěn)定的電連接狀態(tài)(參見圖7中的實(shí)線所表示的負(fù)載-阻抗值曲線)。然而，當(dāng)不調(diào)節(jié)平行性時(shí)，在阻抗值(導(dǎo)電屬性)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)之前，需要較大負(fù)載(參見圖7中的虛線所表示的負(fù)載-阻抗值曲線)。
相應(yīng)地，在整個(gè)探針設(shè)備10中，獲得了用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20所需要的激勵(lì)過度量(在此情況下，為當(dāng)從初始負(fù)載1增壓到在可檢測(cè)狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的負(fù)載時(shí)彈性各向異性導(dǎo)電膜25的變形量)，此外，還獲得了用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45所需要的激勵(lì)過度量δ1，以便在小負(fù)載下，可以穩(wěn)定地獲得良好的電連接狀態(tài)，并具有更高的確定性，從而，可以肯定地并且可靠性較高地對(duì)晶片W進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)。具體來說，當(dāng)使用各自都具有500μm的總厚度的用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45時(shí)，可以確保涉及整個(gè)探針設(shè)備10的總的激勵(lì)過度量大約為60到120μm。
根據(jù)如上文所描述的晶片檢測(cè)設(shè)備，進(jìn)一步獲得了下列效果。
(1)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20是這樣的，彈性各向異性導(dǎo)電膜25被由金屬材料制成的框架板21支撐，從而，當(dāng)夾持框架板21時(shí)，防止了整個(gè)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20發(fā)生較大變形，從而可以利用位置改變機(jī)構(gòu)51，具體來說，使用螺栓52作為定位栓，相對(duì)于計(jì)劃連接的電極，對(duì)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20輕松地執(zhí)行定位操作。
此外，對(duì)于用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45，也可以輕松地執(zhí)行相對(duì)于計(jì)劃連接的電極的定位操作。
(2)由于用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的間隙比較小，因此，可以使晶片檢測(cè)設(shè)備的高度方向的尺寸變小。相應(yīng)地，也可以使整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備小型化。
(3)由于施加于用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31的壓緊作用力比較小，因此，不會(huì)損壞檢測(cè)電極31，因此，防止了用于檢測(cè)的電路板30的使用壽命縮短。
(4)用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31通過特定的用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20電連接，從而，可以以高密度排列檢測(cè)電極31。相應(yīng)地，可以形成許多檢測(cè)電極31，以便可以共同地執(zhí)行對(duì)許多待檢測(cè)的電極的檢測(cè)。
(5)在通過各向異性導(dǎo)電連接器進(jìn)行的電連接中，接觸電阻比較低，并可以獲得穩(wěn)定的連接狀態(tài)，從而可以獲得良好的電特性。
(6)由于用于檢測(cè)的電路板30的檢測(cè)電極31通過用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的用于連接的導(dǎo)電部件26與用于連接的電路板41的端電極42電連接，因此，可以使信號(hào)傳輸系統(tǒng)的距離比較短，從而晶片檢測(cè)設(shè)備可以對(duì)功能性的高度集成電路(需要高速處理)進(jìn)行電檢測(cè)。
(7)由于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的框架板21、49由具有低線性熱膨脹系數(shù)的材料制成，甚至在溫度變化的環(huán)境中，也可以穩(wěn)定地保持用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的良好的電連接狀態(tài)，此外，還可以穩(wěn)定地保持探針設(shè)備10和晶片W之間的良好的電連接狀態(tài)。
雖然上文描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，但是，本發(fā)明不僅限于上文所描述的實(shí)施例，可以添加各種更改或修改。
例如，在根據(jù)本發(fā)明的晶片檢測(cè)設(shè)備中，可以修改探針設(shè)備而采用圖8中所顯示的結(jié)構(gòu)。
下面將具體描述此探針設(shè)備。構(gòu)成此晶片檢測(cè)設(shè)備的探針設(shè)備10的結(jié)構(gòu)是這樣的調(diào)節(jié)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的最大變形量的隔離件60具有矩形框架狀的形狀，在對(duì)應(yīng)于其中形成了用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的區(qū)域的區(qū)域，具有開口63，并位于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的框架板21的兩個(gè)表面上，以支撐用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20。此晶片檢測(cè)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與圖2所顯示的晶片檢測(cè)設(shè)備相同，只是使用了結(jié)構(gòu)彼此不同的隔離件。為了方便起見，給相同的結(jié)構(gòu)部件提供了相同的編號(hào)或字符。
在隔離件60中，在對(duì)應(yīng)于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的定位孔23的位置，形成通孔64，每一個(gè)通孔64都在隔離件的厚度方向延伸，構(gòu)成每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)51的螺栓52被插入到每一個(gè)隔離件60中的通孔64中和用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的定位孔23中，從而，用于檢測(cè)的電路板30、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和探針卡40這三方的相對(duì)位置處于這樣的狀態(tài)用于檢測(cè)的電路板30中的相應(yīng)的檢測(cè)電極31與用于連接的電路板41中的相應(yīng)的端電極42相對(duì)，用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件26與計(jì)劃連接的相應(yīng)的電極相對(duì)。
此實(shí)施例中的隔離件60、60具有矩形框架狀的板狀的由金屬制成的部件62，多個(gè)圓柱形的細(xì)微凸出的部分61，這些部分61由彈性物質(zhì)制成，并在此板狀部件62的表面上形成，與用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的框架板21接觸，并使用于檢測(cè)的電路板30或用于連接的電路板41與另一個(gè)表面接觸。
優(yōu)選情況下，包括用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的框架板21的兩個(gè)隔離件60、60的總厚度至少為用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的總厚度的50％，50到70％更好。
優(yōu)選情況下，包括細(xì)微地凸出的部分61的兩個(gè)隔離件60的厚度和用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的框架板21的厚度兩者的總厚度至少為用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的總厚度的90％，90到95％更好。
通過使用采用這樣的結(jié)構(gòu)的隔離件60，防止了針對(duì)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的彈性各向異性導(dǎo)電膜25的夾緊壓力過大，從而肯定地獲得用于連接的導(dǎo)電部件26的必需的導(dǎo)電性，此外，還肯定地獲得細(xì)微凸出的部分61的預(yù)期的起伏校正功能。
在此晶片檢測(cè)設(shè)備中，以與圖1和2中所顯示的晶片檢測(cè)設(shè)備中的相同的方式，對(duì)晶片W執(zhí)行計(jì)劃的電檢測(cè)。具體來說，構(gòu)成了平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)50的每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53都被以均勻地預(yù)設(shè)的預(yù)先確定的擰緊度擰緊，從而，用于檢測(cè)的電路板30、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和探針卡40這三方被臨時(shí)固定于這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的彈性各向異性導(dǎo)電膜25已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41夾緊，并在其厚度方向上被壓緊，此外，隔離件60中的相應(yīng)的細(xì)微凸出的部分61也被夾緊，并在厚度方向上被壓緊，如圖9所示，從而，通過用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件26，使用于檢測(cè)的電路板30中的相應(yīng)的檢測(cè)電極31與用于連接的電路板41中的相應(yīng)的端電極42電連接。
然后，將作為檢測(cè)對(duì)象的晶片W安裝在晶片托盤58上，晶片托盤58被向上移動(dòng)，以使晶片W與探針卡40接觸，從此狀態(tài)，整個(gè)探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓，從而使用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件47與用于晶片W上形成的一部分集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸，如圖10所示，從此狀態(tài)，探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓，從而產(chǎn)生已經(jīng)獲得電連接的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，測(cè)量用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的用于連接的每一個(gè)導(dǎo)電部件26的電阻值，以這樣的方式對(duì)相應(yīng)的螺母53分別設(shè)置相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)51中的螺母53的擰緊度的校正量，以便所產(chǎn)生的電阻值基本上為偶態(tài)，根據(jù)這些校正量，調(diào)節(jié)相應(yīng)的螺母53的擰緊度。
根據(jù)需要，反復(fù)地執(zhí)行如上文所描述的檢測(cè)初始狀態(tài)-設(shè)置操作，從而在進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)時(shí)設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)用于檢測(cè)的電路板30、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20和探針卡40這三方被固定于這樣的狀態(tài)用于檢測(cè)的電路板30、探針卡40和晶片W三方具有高度平行性，以及這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的各向異性導(dǎo)電膜25已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41夾緊，從而確保了導(dǎo)電狀態(tài)，此外，還阻止了用于檢測(cè)的電路板30或用于連接的電路板41在用于檢測(cè)的電路板30和用于連接的電路板41之間的間隙變大的方向上的移動(dòng)(位移)。
在設(shè)置了晶片檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)初始狀態(tài)之后，晶片托盤58被適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置向上移動(dòng)，從而，用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件47與晶片W上形成的集成電路的一部分的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸。從此狀態(tài)，整個(gè)探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓，從而獲得必需的電連接。
然后，通過晶片托盤58，將晶片W加熱到預(yù)先確定的溫度，以便在此狀態(tài)下對(duì)晶片W執(zhí)行必需的電檢測(cè)(WLBI試驗(yàn)或探針測(cè)試)。
根據(jù)采用上文所描述的結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備，基本上可以產(chǎn)生與如圖1和2所示的設(shè)備相同的效果。此外，還獲得了隔離件60中的細(xì)微凸出的部分61所具有的起伏調(diào)節(jié)功能，從而，在小負(fù)載下，可以獲得良好的電連接狀態(tài)，并具有更高的可靠性，從而，可以肯定地并且可靠性較高地對(duì)晶片W進(jìn)行計(jì)劃的電檢測(cè)。
在采用上文所描述的結(jié)構(gòu)的晶片檢測(cè)設(shè)備中，不需要同時(shí)在隔離件60的兩個(gè)表面上形成細(xì)微地凸出的部分61，可以只在任何其中一個(gè)表面上形成。
在上文所描述的實(shí)施例中，構(gòu)成本發(fā)明中的平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置改變機(jī)構(gòu)不僅限于包括螺栓和螺母的擰緊部件對(duì)，只要用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板可以在各向異性導(dǎo)電連接器的厚度方向相對(duì)地位移即可，此外，在用于檢測(cè)的電路板中的檢測(cè)電極已經(jīng)與用于連接的電路板中的端電極處于電連接的狀態(tài)下，可以阻止用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板在用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的間隙變大的方向上的位移，可以使用各種類型的機(jī)構(gòu)。
用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器(通過該連接器，用于檢測(cè)的電路板30中的相應(yīng)的檢測(cè)電極31與用于連接的電路板41中的相應(yīng)的端電極電連接)，可以是這樣的結(jié)構(gòu)在每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的用于連接的導(dǎo)電部件上形成細(xì)微凸出的部分，如圖11所示。
具體來說，此用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的彈性各向異性導(dǎo)電膜25中的每一個(gè)導(dǎo)電部件26都是這樣的在其兩端表面形成了細(xì)微凸出的部件，每一個(gè)細(xì)微凸出部件都具有多個(gè)圓柱形的細(xì)微凸出的部分28A。
每一個(gè)細(xì)微凸出的部分的凸出高度可以是用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20的總厚度的5到10％。
這樣的細(xì)微凸出的部分28A可以通過使用用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的模具獲得，該模具具有模壓表面，在該表面中，已經(jīng)形成了用于形成細(xì)微凸出的部分的計(jì)劃的形狀的凹進(jìn)部分。
對(duì)于用于連接的每一個(gè)導(dǎo)電部件26中的細(xì)微凸出的部件的形狀沒有特別的限制，可以由多個(gè)球狀的細(xì)微凸出的部分28B組成，如圖12所示，或由多個(gè)導(dǎo)線28C組成，如圖13所示。
根據(jù)配備有這樣的各向異性導(dǎo)電連接器的晶片檢測(cè)設(shè)備，用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜25本身的吸收不規(guī)則性的屬性得到增強(qiáng)，以改善晶片檢測(cè)設(shè)備的起伏調(diào)節(jié)功能，從而在小負(fù)載下可以穩(wěn)定地獲得良好的電連接狀態(tài)，并具有更高的確定性。
用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器20中的用于連接的導(dǎo)電部件26的結(jié)構(gòu)可以是這樣的它們每一個(gè)都具有呈現(xiàn)如圖14所示的半球狀或球狀的凸出部件26C，或呈現(xiàn)直徑朝著其尖端的方向變小的截錐體的形狀的凸出部件。
當(dāng)使用各向異性導(dǎo)電連接器作為接觸構(gòu)件時(shí)，各向異性導(dǎo)電連接器可以是這樣的結(jié)構(gòu)在每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜的一個(gè)或兩個(gè)表面上整體地形成DLC膜，以便至少覆蓋彈性各向異性導(dǎo)電膜的絕緣部分。
具體來說，在此各向異性導(dǎo)電連接器45A中，形成DLC膜46A，以便覆蓋彈性各向異性導(dǎo)電膜46的整個(gè)表面，如圖15所示。各向異性導(dǎo)電連接器的基本結(jié)構(gòu)與圖2所示的各向異性導(dǎo)電連接器相同，除了DLC膜46A。為了方便起見，給相同的結(jié)構(gòu)部件提供了相同的編號(hào)或字符。
優(yōu)選情況下，DLC膜46A的厚度為1到500nm，2到50nm更好。
優(yōu)選情況下，DLC膜46A的表面電阻率為1×108到1×1014Ω/□，1×1010到1×1012 Ω/□更好。
在DLC膜46A中，金剛石鍵與石墨鍵的比率優(yōu)選情況下從9∶1到5∶5，從8∶2到6∶4更好，從而可以肯定地獲得表面電阻率在上述范圍內(nèi)的DLC膜46A。
根據(jù)配備有這樣的用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45的晶片檢測(cè)設(shè)備，可以防止晶片W被污染，因?yàn)榕c探針設(shè)備10中的晶片W接觸的用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器45具有彈性各向異性導(dǎo)電膜46，在彈性各向異性導(dǎo)電膜46上面已經(jīng)形成了DLC膜46A。此外，甚至在高溫環(huán)境下通過晶片W加壓的狀態(tài)下保持比較長(zhǎng)的時(shí)間的情況下，也可以防止彈性各向異性導(dǎo)電膜46粘附到晶片W上，可以避免損壞彈性各向異性導(dǎo)電膜46和晶片W。此外，由于可以防止或阻止彈性各向異性導(dǎo)電膜46在其表面上積聚電荷，因此，可以消除靜電所產(chǎn)生的不利影響。
此外，對(duì)于探針卡40中的接觸構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)沒有特別的限制。例如，可以使用如下結(jié)構(gòu)其中放置了觸點(diǎn)，每一個(gè)觸點(diǎn)都包括葉片或銷以及微彈簧銷；其中觸點(diǎn)都由各向異性導(dǎo)電板構(gòu)成(例如，沒有圖2所示的各向異性導(dǎo)電連接器45中的框架板21)；由板狀連接器組成的結(jié)構(gòu)，其中，在絕緣板中放置了觸點(diǎn)，每一個(gè)觸點(diǎn)都由金屬體構(gòu)成，并在絕緣板的厚度方向上穿過絕緣板；以及通過層疊各向異性導(dǎo)電連接器45和板狀連接器65所獲得的結(jié)構(gòu)，如圖16所示的那樣。在圖16中，參考編號(hào)66表示金屬體(觸點(diǎn))，67表示絕緣板。
示例下面將通過下列示例具體描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不僅限于這些示例。
<示例1>
(1)制作用于評(píng)估的晶片在由硅(線性熱膨脹系數(shù)3.3×10-6/K)制成的直徑為8英寸的晶片中，共有六十四個(gè)(64)矩形集成電路，每一個(gè)矩形集成電路的橫向尺寸為11,000μm，垂直方向的尺寸為6,000μm，垂直方向和橫向方向分別有八個(gè)(8)集成電路。在晶片上形成的每一個(gè)集成電路都在其中心具有待檢測(cè)的電極的區(qū)域。在此待檢測(cè)的電極的區(qū)域，有六十個(gè)(60)待檢測(cè)的電極，每一個(gè)都由銅制成，并在其表面上鍍了金，在橫向方向以120μm的間距排成一行。在六十個(gè)(60)待檢測(cè)的電極中，每?jī)蓚€(gè)電極彼此電連接。每一個(gè)待檢測(cè)的電極的橫向的尺寸為80μm，垂直方向的尺寸為170μm，整個(gè)晶片中的待檢測(cè)的電極的總數(shù)是3,840。所有待檢測(cè)的電極都與在晶片的邊緣形成的共同的引導(dǎo)電極(未顯示)電連接。下面，此晶片將被稱為“用于評(píng)估的晶片W1”。此用于評(píng)估的晶片W1中的硅片本身的平面精度是±8μm。
此外，在晶片上形成六十四個(gè)(64)集成電路，這些集成電路與用于評(píng)估的晶片W1中具有相同結(jié)構(gòu)，只是對(duì)每一個(gè)集成電路中的待檢測(cè)的六十個(gè)(60)電極沒有共同的引導(dǎo)電極，待檢測(cè)的電極彼此絕緣。此整個(gè)晶片中的待檢測(cè)的電極的總數(shù)是3,840。下面，此晶片將被稱為“用于評(píng)估的晶片W2”。此用于評(píng)估的晶片W2中的硅片本身的平面精度是±10μm。
(2)制作探針卡[制作用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器]首先，在下列條件下，制作根據(jù)如圖3所示的結(jié)構(gòu)的用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的模具。
·鐵磁基板(71，76)材料鐵；厚度6,000μm；
·鐵磁物質(zhì)層(72，77)材料鎳；尺寸寬60μm，長(zhǎng)150μm，厚50μm；排列間距(中心距)120μm；鐵磁物質(zhì)層的數(shù)量3,840(總共六十四個(gè)(64)區(qū)域?qū)?yīng)于用于評(píng)估的晶片W1的集成電路的待檢測(cè)的電極的區(qū)域，在每一個(gè)區(qū)域中，都有六十個(gè)(60)鐵磁物質(zhì)層)·非磁性物質(zhì)層(73)材料干膜抗蝕劑的硫化產(chǎn)物，厚80μm。
·非磁性物質(zhì)層(78)材料干膜抗蝕劑的硫化產(chǎn)物，厚80μm。
·凹進(jìn)部分(74A)寬60μm，長(zhǎng)150μm，深30μm·凹進(jìn)部分(74B)寬60μm，長(zhǎng)150μm，深30μm制作框架板厚度為60μm，由42合金制成(飽和磁化1.7Wb/m2；線性熱膨脹系數(shù)6.2×10-6/K)，其中，對(duì)應(yīng)于用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的電極的區(qū)域形成了六十四個(gè)(64)彈性各向異性導(dǎo)電膜放置孔(橫向尺寸為7,600μm，垂直方向尺寸為450μm)，此外，還制作兩個(gè)(2)用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的隔離件，每一個(gè)隔離件的厚度為20μm，由不銹鋼(SUS304)制成，并形成了對(duì)應(yīng)于用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的電極的區(qū)域的多個(gè)開口(矩形形狀，橫向的尺寸為8,600μm，垂直方向的尺寸為1,450μm)。
另一方面，將按重量計(jì)的55份導(dǎo)電顆粒添加并混合到按重量計(jì)的100份添加類型液體硅橡膠中。此后，通過減壓，對(duì)所產(chǎn)生的混合物進(jìn)行消沫處理，從而準(zhǔn)備好用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的材料。在此材料中，使用平均粒子直徑為10μm的鎳顆粒作為核心顆粒，且利用金對(duì)核心顆粒進(jìn)行化學(xué)鍍使得涂層重量為核心顆粒的25％，所獲得的這樣的顆粒作為導(dǎo)電顆粒。使用兩包類型的液體硅橡膠作為添加類型液體硅橡膠，液體A的粘度為500Pa·s，液體B的粘度為500Pa·s，其硫化產(chǎn)物在150℃時(shí)具有6％的壓縮變形，40的硬度計(jì)A硬度，以及30kN/m的扯裂強(qiáng)度。
此外，還以下列方式測(cè)量上文所描述的添加類型液體硅橡膠的屬性。
(a)添加類型液體硅橡膠的粘度在23±2℃的溫度下，通過布氏粘度計(jì)測(cè)量粘度。
(b)硫化硅橡膠的壓縮變形攪拌兩包類型的添加類型液體硅橡膠中的液體A和液體B，并按比例混合使它們的量相等。然后，將此混合物注入到模具中，通過減壓進(jìn)行消沫處理之后，在120℃條件下的進(jìn)行30分鐘的硫化處理，從而產(chǎn)生一個(gè)圓柱體，其厚度為12.7mm，直徑為29mm，成分是硫化硅橡膠。在200℃的條件下對(duì)圓柱體進(jìn)行4小時(shí)的二次硫化。將以這樣的方式獲得的圓柱體作為樣本，根據(jù)JIS K 6249，在150±2℃的溫度下測(cè)量其壓縮變形。
(c)硫化硅橡膠的扯裂強(qiáng)度在與上述(b)項(xiàng)相同的條件下進(jìn)行添加類型液體硅橡膠的硫化處理和二次硫化，從而產(chǎn)生厚度為2.5mm的板。對(duì)此板進(jìn)行沖孔，得到新月形的原始標(biāo)本，根據(jù)JIS K 6249，測(cè)量其在23±2℃的溫度下的扯裂強(qiáng)度。
(d)硬度計(jì)A硬度將以與上述(c)項(xiàng)相同的方式產(chǎn)生的五個(gè)(5)板彼此層疊在一起，使用產(chǎn)生的疊片作為樣本，根據(jù)JIS K 6249，測(cè)量其在23±2℃的溫度下的硬度計(jì)A硬度。
然后，通過隔離件，將框架板成一直線地置于上文所描述的模具中的下模的上表面，上模通過隔離件成一直線地置于框架板上，將上面制成的模制材料填入由上模、下模、兩個(gè)隔離件和框架板形成的模腔中，以形成模制材料層。
然后，在100℃的條件下對(duì)在上模和下模之間形成的模制材料層進(jìn)行1小時(shí)的硫化處理，同時(shí)，通過電磁體向位于每一個(gè)模制材料層的厚度方向的鐵磁物質(zhì)層之間的部分施加1.8T的磁場(chǎng)，從而在框架板中的每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜放置孔中形成彈性各向異性導(dǎo)電膜。將如此形成的膜從模具中取出，然后在200℃的條件下對(duì)其進(jìn)行4小時(shí)的二次硫化處理，從而產(chǎn)生用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器。
下面將具體描述如此形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜。每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜橫向的尺寸為8,600μm，垂直方向上的尺寸為1,450μm。在每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中，對(duì)應(yīng)于用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的電極的總共3,840個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件以120μm的間距分布。每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件的橫向尺寸為60μm，垂直方向上的尺寸為150μm，厚度為160μm。待連接到用于評(píng)估的晶片W1的凸出部件的一個(gè)表面的一側(cè)的凸出高度是30μm，待連接到用于連接的電路板的凸出部件的另一個(gè)表面的一側(cè)的凸出高度是30μm，每一個(gè)絕緣部件的厚度是100μm而每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中的框架板所支撐的部分的厚度(分岔部分的厚度)是20μm。測(cè)量每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中的用于連接的導(dǎo)電部件中的導(dǎo)電顆粒的含量。其結(jié)果是，在所有用于連接的導(dǎo)電部件中，以體積百分率計(jì)，含量大約為30％。
整個(gè)此用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的厚度的擴(kuò)散度是±5μm。
使用氧化鋁陶瓷(線性熱膨脹系數(shù)4.8×10-6/K)作為基礎(chǔ)材料，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于評(píng)估的晶片W1中的集成電路的待檢測(cè)的電極的圖案的圖案，在其正面，形成正面電極，在其背面，形成連接到相應(yīng)的正面電極的端電極(背面電極)，從而形成用于連接的電路板(預(yù)先被標(biāo)識(shí)為無缺陷產(chǎn)品)。用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器位于該用于連接的電路板的正面，并處于這樣的狀態(tài)用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器與用于連接的電路板接觸，以使用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件與用于連接的電路板中的相應(yīng)的端電極電連接，從而形成探針卡。這里，該用于連接的電路板的總體尺寸為10cm×10cm，是正方形，其平面精度是±10μm。每一個(gè)端電極(背面電極)的直徑為400μm，在橫向和垂直方向分別有十個(gè)(10)和六個(gè)(6)電極以800μm的間距排列。每一個(gè)正面電極的橫向尺寸為80μm，垂直方向的尺寸為170μm，并在橫向的方向以120μm的間距排成一行。
(3)制作用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器制作具有與上文所描述的用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器的示例結(jié)構(gòu)相同的模具，除了鐵磁物質(zhì)層(72，77)的尺寸更改為直徑為300μm，厚度為100μm，用于形成用于連接的導(dǎo)電部件的凹進(jìn)部分(74A，74B)的尺寸更改為直徑為300μm，深度為100μm。
配置了這樣的框架板它的厚度為100μm，由不銹鋼制成(SUS304，飽和磁化0.01Wb/m2；線性熱膨脹系數(shù)1.7×10-5/K)，配置了厚度為50μm并由不銹鋼(SUS304)制成的用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的上層隔離件和下層隔離件。這里，框架板中的每個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜放置孔橫向的尺寸為8,000μm，垂直方向?yàn)?,800μm，而隔離件中的每個(gè)開口的橫向尺寸為9,000μm，垂直方向上的尺寸為5,800μm。
另一方面，將按重量計(jì)的42份導(dǎo)電顆粒添加并混合到按重量計(jì)的100份添加類型液體硅橡膠中。此后，通過減壓，對(duì)所產(chǎn)生的混合物進(jìn)行消沫處理，從而準(zhǔn)備好用于模壓彈性各向異性導(dǎo)電膜的材料。在此材料中，使用平均粒子直徑為40μm的鎳顆粒作為核心顆粒，且利用金對(duì)核心顆粒進(jìn)行化學(xué)鍍使得涂層重量為核心顆粒的重量的15％，所獲得的這樣的顆粒作為導(dǎo)電顆粒。使用兩包類型的液體硅橡膠作為添加類型液體硅橡膠，液體A的粘度為180Pa·s，液體B的粘度為180Pa·s，其硫化產(chǎn)物在150℃時(shí)具有5％的壓縮變形，23的硬度計(jì)A硬度，以及8kN/m的扯裂強(qiáng)度。
以與上文所描述的相同的方式在框架板中的相應(yīng)的彈性導(dǎo)電膜放置孔中形成彈性各向異性導(dǎo)電膜，從而形成用于調(diào)節(jié)的起伏的各向異性導(dǎo)電連接器。
下面將具體描述如此形成的彈性各向異性導(dǎo)電膜。每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜橫向的尺寸為9,000μm，垂直方向上的尺寸為5,800μm。在每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中，對(duì)應(yīng)于探針卡中的端電極(背面電極)的總共3,840個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件以800μm的間距分布。每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件都是這樣的直徑是300μm，總厚度是400μm，一個(gè)表面一側(cè)的每一個(gè)凸出部件和其他表面一側(cè)的凸出部件的凸出高度是100μm，絕緣部件的厚度是200μm，而每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中的框架板所支撐的部分的厚度(分岔部分的厚度)是50μm。測(cè)量每一個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜中的用于連接的導(dǎo)電部件中的導(dǎo)電顆粒的含量。其結(jié)果是，在所有用于連接的導(dǎo)電部件中，以體積百分率計(jì)，含量大約為30％。
整個(gè)此用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的厚度的擴(kuò)散度是±10μm。
(4)制作探針設(shè)備首先，在用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板的四個(gè)(4)角部形成定位孔，在每一個(gè)定位孔中安裝用于調(diào)節(jié)變形量的隔離件。使用氧化鋁陶瓷(線性熱膨脹系數(shù)4.8×10-6/K)作為基礎(chǔ)材料，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于評(píng)估的晶片W1中的集成電路的待檢測(cè)的電極的圖案的圖案，在其上形成檢測(cè)電極，從而形成用于檢測(cè)的電路板(預(yù)先被標(biāo)識(shí)為無缺陷產(chǎn)品)。在此用于檢測(cè)的電路板中，在對(duì)應(yīng)于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器的定位孔的位置，形成用于放置位置改變機(jī)構(gòu)的凹進(jìn)部分和通孔，在用于連接的電路板中，在對(duì)應(yīng)于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器的定位孔的位置，形成用于放置位置改變機(jī)構(gòu)的凹進(jìn)部分和通孔。這里，用于檢測(cè)的電路板的厚度為5mm，直徑為30cm，呈現(xiàn)圓板的形狀。在其中形成了檢測(cè)電極的區(qū)域的平面精度為±10μm。以800μm的間距放置檢測(cè)電極，每一個(gè)檢測(cè)電極的直徑都為400μm。用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板中用于放置位置改變機(jī)構(gòu)的每一個(gè)通孔的開口直徑為3,000μm。
然后，在用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器的框架板中的每一個(gè)定位孔中放置由鋁制成的，外徑為9,000μm，內(nèi)徑為3,500μm，厚度為250μm(用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的55％)的圓柱形隔離件，如圖2所示，以這樣的方式從用于檢測(cè)的電路板的一個(gè)表面的一側(cè)安裝每一個(gè)螺栓以便其頭部被用于檢測(cè)的電路板凹進(jìn)部分中的通孔的開口邊鎖住，其桿穿過通孔，用于調(diào)節(jié)變形量的隔離件的內(nèi)部空間，以及用于連接的電路板的凹進(jìn)部分中的通孔，而桿的近端部分暴露在用于連接的電路板的凹進(jìn)部分內(nèi)。在每一個(gè)螺栓的近端部分?jǐn)Q上螺母，從而產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的探針卡，其中，用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器處于這樣的狀態(tài)其彈性各向異性導(dǎo)電膜中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件位于探針卡的端電極上，用于檢測(cè)的電路板處于這樣的狀態(tài)其相應(yīng)的檢測(cè)電極位于用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的導(dǎo)電部件中。使用精度螺桿作為構(gòu)成位置改變機(jī)構(gòu)的螺栓，每一個(gè)螺桿都具有3.0mm的標(biāo)稱直徑，0.35mm的螺距。
將用于評(píng)估的晶片W1放置于配備有加熱器的試驗(yàn)臺(tái)上，探針設(shè)備被以這樣的方式放置成一條直線，以便用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件位于用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的電極上。這里，試驗(yàn)臺(tái)的平面精度是±10μm。
探針設(shè)備中的構(gòu)成位置改變機(jī)構(gòu)的每一個(gè)螺母都被以均勻的擰緊度擰緊，從而，用于檢測(cè)的電路板、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器和用于連接的電路板這三個(gè)部件被臨時(shí)固定于這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板夾緊，并在其厚度方向上被壓緊，從而，通過用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件，將用于檢測(cè)的電路板中的相應(yīng)的檢測(cè)電極與用于連接的電路板中的相應(yīng)的端電極電連接。
在此狀態(tài)下，在其上面已經(jīng)形成了端電極的探針卡的表面相對(duì)于在其上面已經(jīng)形成了待檢測(cè)的電極的用于評(píng)估的晶片的表面的高度水平的擴(kuò)散度是±15μm，而在其上面已經(jīng)形成了檢測(cè)電極的用于檢測(cè)的電路板的表面相對(duì)于在其上面已經(jīng)形成了待檢測(cè)的電極的用于評(píng)估的晶片的表面的高度水平擴(kuò)散度是±20μm。
在其上面放置了用于評(píng)估的晶片W1的試驗(yàn)臺(tái)被向上移動(dòng)，從而用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件與用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸。從此狀態(tài)，探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓，從而在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電連接的狀態(tài)下測(cè)量各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的每一個(gè)導(dǎo)電部件的電阻值。以這樣的方式設(shè)置每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)中的螺母的擰緊量的校正量，以便所獲得的電阻值基本上是均勻的，根據(jù)此校正量，分別地調(diào)節(jié)每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)中的螺母的擰緊量。根據(jù)需要反復(fù)地執(zhí)行此操作，以調(diào)節(jié)整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的平行性，從而設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)。在此操作中，檢測(cè)初始狀態(tài)被設(shè)置為這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜的所有用于連接的導(dǎo)電部件的電阻值是0.1Ω或更低(在±50mΩ的范圍內(nèi)，電阻值彼此一致)，用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板針對(duì)彈性各向異性導(dǎo)電膜的夾緊壓力是每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件8g。
試驗(yàn)臺(tái)被向上移動(dòng)，以使用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件與用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸。從此狀態(tài)，在38公斤的負(fù)荷下，探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓(施加于用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器的用于連接的一個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)荷平均大約10g)。在此狀態(tài)下，執(zhí)行下列試驗(yàn)1，從而檢查用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極與用于評(píng)估的晶片W1的待檢測(cè)的電極之間的電連接狀態(tài)。其結(jié)果是，傳導(dǎo)電阻低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的比例是100％。此外，還使用用于評(píng)估的晶片W2按上文所描述的相同的方式設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)，試驗(yàn)臺(tái)被向上移動(dòng)，以對(duì)探針設(shè)備進(jìn)行加壓，從而使用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件與用于評(píng)估的晶片W2中的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸。從此狀態(tài)，在38公斤的負(fù)荷下，探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓(施加于用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器的用于連接的一個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)荷平均大約10g)。在此狀態(tài)下，執(zhí)行下列試驗(yàn)2，從而檢查用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極與用于評(píng)估的晶片W2的待檢測(cè)的電極之間的電連接狀態(tài)。其結(jié)果是，絕緣電阻是10MΩ或更高的導(dǎo)電部件對(duì)的比例是0％。如此確認(rèn)了，對(duì)于待檢測(cè)的所有電極，獲得了良好的電連接狀態(tài)。
試驗(yàn)1在室溫(25℃)下，連續(xù)地測(cè)量用于檢測(cè)的電路板中的總共3,840個(gè)檢測(cè)電極中的每一個(gè)檢測(cè)電極和用于評(píng)估的晶片W1的引導(dǎo)電極之間的電阻，作為用于連接的導(dǎo)電部件的電阻(下文簡(jiǎn)稱為“傳導(dǎo)電阻”)，以計(jì)算出傳導(dǎo)電阻低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的比例。
試驗(yàn)2在室溫(25℃)下，連續(xù)地測(cè)量用于檢測(cè)的電路板中的相鄰兩個(gè)檢測(cè)電極之間的電阻，作為相鄰兩個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件(下文簡(jiǎn)稱為“導(dǎo)電部件對(duì)”)之間的電阻(下文簡(jiǎn)稱為“絕緣電阻”)，以計(jì)算出絕緣電阻是10MΩ或更高的導(dǎo)電部件對(duì)的比例。
對(duì)整個(gè)探針設(shè)備，在這樣的狀態(tài)下試驗(yàn)臺(tái)被加熱到85℃用于評(píng)估的晶片W1在上文所描述的條件下被壓住，以與上文所描述的相同的方式執(zhí)行試驗(yàn)1。結(jié)果，傳導(dǎo)電阻低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的比例是100％。
此外，還使用用于評(píng)估的晶片W2來以與上文所描述的相同的方式設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)，并以與上文所描述的相同的方式執(zhí)行試驗(yàn)2。結(jié)果，絕緣電阻是10MΩ或更高的導(dǎo)電部件對(duì)的比例是0％。如此確認(rèn)了，對(duì)于待檢測(cè)的所有電極，保持了良好的電連接狀態(tài)，甚至在諸如由溫度變化而引起的熱滯后現(xiàn)象之類的環(huán)境變化時(shí)可以穩(wěn)定地獲得良好的電連接狀態(tài)。
此外，在此探針設(shè)備中，確認(rèn)了在用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的導(dǎo)電部件被從與用于評(píng)估的晶片中的待檢測(cè)的電極接觸的狀態(tài)加壓到可檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，彈性各向異性導(dǎo)電膜的變形量(激勵(lì)過度量)是80μm，在小負(fù)載下，獲得了預(yù)期的吸收不規(guī)則性的屬性。
<示例2>
制作了具有與示例1中制作的相同結(jié)構(gòu)的探針設(shè)備，除了使用了結(jié)構(gòu)如下圖所示的隔離件作為用于調(diào)節(jié)示例1中的變形量的隔離件，這樣的隔離件位于用于調(diào)節(jié)的各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板的兩個(gè)表面(參見圖5)。
隔離件的結(jié)構(gòu)是這樣的矩形框架狀的板狀的部件，在對(duì)應(yīng)于形成了用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜的區(qū)域的區(qū)域具有開口，隔離件還具有多個(gè)細(xì)微凸出的由彈性物質(zhì)構(gòu)成的部分，并在此板狀部件的兩個(gè)表面形成。
板狀部件由不銹鋼制成，厚度為50μm。細(xì)微凸出的部分由硅橡膠制成，并呈現(xiàn)圓柱形狀，直徑是50μm，凸出高度是40μm(用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的20％)。
包括用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板的兩個(gè)隔離件的總厚度是360μm(用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的90％)。
在此探針設(shè)備中，當(dāng)用于檢測(cè)的電路板、用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器和用于連接的電路板這三個(gè)部件被臨時(shí)固定于這樣的狀態(tài)用于調(diào)節(jié)起伏的各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板夾緊，并在其厚度方向上被壓緊，在其上面已經(jīng)形成了端電極的探針卡的表面相對(duì)于在其上面已經(jīng)形成了待檢測(cè)的電極的用于評(píng)估的晶片W1的表面的高度水平擴(kuò)散度是±20μm，而在其上面已經(jīng)形成了檢測(cè)電極的用于檢測(cè)的電路板的表面相對(duì)于與在其上面已經(jīng)形成了待檢測(cè)的電極的用于評(píng)估的晶片W1的表面的高度水平的擴(kuò)散度是±25μm。
調(diào)節(jié)整個(gè)晶片檢測(cè)設(shè)備的平行性，從而設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)(與示例1相同的檢測(cè)初始狀態(tài))，試驗(yàn)臺(tái)被向上移動(dòng)，以使用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件與用于評(píng)估的晶片W1中的待檢測(cè)的相應(yīng)的電極接觸。從此狀態(tài)，在38公斤的負(fù)荷下，探針設(shè)備被進(jìn)一步向上加壓(施加于用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器的用于連接的一個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)荷平均大約10g)。在此狀態(tài)下，以與示例1相同的方式執(zhí)行試驗(yàn)1，從而檢查用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極與用于評(píng)估的晶片W2的待檢測(cè)的電極之間的電連接狀態(tài)。其結(jié)果是，傳導(dǎo)電阻低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的比例是100％。
此外，還使用用于評(píng)估的晶片W2按示例1相同的方式執(zhí)行試驗(yàn)2，從而檢查用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極與用于評(píng)估的晶片W2的待檢測(cè)的電極之間的電連接狀態(tài)。其結(jié)果是，絕緣電阻是10MΩ或更高的的導(dǎo)電部件對(duì)的比例是0％。如此確認(rèn)了，對(duì)于待檢測(cè)的所有電極，獲得了良好的電連接狀態(tài)。
對(duì)整個(gè)探針設(shè)備，在這樣的狀態(tài)下試驗(yàn)臺(tái)被加熱到85℃用于評(píng)估的晶片W1在上文所描述的條件下被壓住，以與上文所描述的相同的方式執(zhí)行試驗(yàn)1。結(jié)果，傳導(dǎo)電阻低于1Ω的用于連接的導(dǎo)電部件的比例是100％。
此外，還使用用于評(píng)估的晶片W2來以與上文所描述的相同的方式設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)，并以與上文所描述的相同的方式執(zhí)行試驗(yàn)2。其結(jié)果是，絕緣電阻是10MΩ或更高的導(dǎo)電部件對(duì)的比例是0％。如此確認(rèn)了，對(duì)于待檢測(cè)的所有電極，保持了良好的電連接狀態(tài)，甚至在諸如由溫度變化而引起的熱滯后現(xiàn)象之類的環(huán)境變化時(shí)可以穩(wěn)定地獲得良好的電連接狀態(tài)。
此外，在此探針設(shè)備中，確認(rèn)了，在用于形成觸點(diǎn)的各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的導(dǎo)電部件被從與用于評(píng)估的晶片中的待檢測(cè)的電極接觸的狀態(tài)加壓到可檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，彈性各向異性導(dǎo)電膜的變形量(激勵(lì)過度量)是100μm，在小負(fù)載下，獲得了預(yù)期的吸收不規(guī)則性的屬性。
<比較示例1>
制作了具有與示例1中制作的相同結(jié)構(gòu)的比較探針設(shè)備，除了沒有提供示例1中的構(gòu)成平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置改變機(jī)構(gòu)。以與示例1相同的方式對(duì)此探針設(shè)備進(jìn)行評(píng)估。其結(jié)果是，觀察到與待檢測(cè)的一部分電極的連接失敗，因此，未能獲得良好的電連接狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種適用于對(duì)晶片上形成的許多集成電路進(jìn)行電檢測(cè)的探針設(shè)備，包括在其正面具有許多檢測(cè)電極的用于檢測(cè)的電路板；探針卡，其具有用于連接的電路板，在用于連接的電路板的背面，根據(jù)對(duì)應(yīng)于用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極的圖案的圖案形成多個(gè)端電極，以及具有在用于連接的電路板的正面上設(shè)置的接觸構(gòu)件，在接觸構(gòu)件上布置了與作為檢測(cè)對(duì)象的晶片上的集成電路的待檢測(cè)的相應(yīng)電極進(jìn)行接觸的許多觸點(diǎn)，其中布置用于連接的電路板的相應(yīng)的端電極，以便與用于檢測(cè)的電路板的檢測(cè)電極相對(duì)；布置在探針卡中的用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的各向異性導(dǎo)電連接器，該連接器通過被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板捏住而使得相應(yīng)的檢測(cè)電極與相應(yīng)的端電極電連接；以及用于調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板與晶片的平行性以及用于連接的電路板與晶片的平行性的平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有位置改變機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在各向異性導(dǎo)電連接器的厚度方向上相對(duì)地位移用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針設(shè)備，其中，平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有多個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)，每一個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)都被構(gòu)造成可以彼此獨(dú)立地設(shè)置用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板的位移量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探針設(shè)備，其中，在探針卡中的用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間設(shè)置用于調(diào)節(jié)各向異性導(dǎo)電連接器的變形量的隔離件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探針設(shè)備，其中，隔離件的總厚度至少為各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的50％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探針設(shè)備，其中，各向異性導(dǎo)電連接器包括框架板，在框架板中對(duì)應(yīng)于電極區(qū)域形成多個(gè)各向異性導(dǎo)電膜放置孔，每一個(gè)孔都在框架板的厚度方向延伸，在電極區(qū)域，布置要連接到用于連接的電路板和用于檢測(cè)的電路板的電極，以及該各向異性導(dǎo)電連接器還包括位于此框架板中相應(yīng)的各向異性導(dǎo)電膜放置孔中布置的多個(gè)彈性各向異性導(dǎo)電膜，每一個(gè)各向異性導(dǎo)電膜都由各向異性導(dǎo)電膜放置孔的邊緣支撐，其中隔離件位于各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板兩側(cè)，每一個(gè)隔離件都呈現(xiàn)框架的形式，其中，在對(duì)應(yīng)于形成各向異性導(dǎo)電連接器中的彈性各向異性導(dǎo)電膜的區(qū)域的區(qū)域中形成開口，隔離件還具有細(xì)微地凸出的部分，每一個(gè)凸出的部分都包括至少在與用于檢測(cè)的電路板的接觸面和與用于連接的電路板的接觸面上的彈性部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的探針設(shè)備，其中，包括細(xì)微地凸出的部分的隔離件的厚度和各向異性導(dǎo)電連接器中的框架板的厚度兩者的總厚度至少應(yīng)為各向異性導(dǎo)電連接器的總厚度的90％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何一個(gè)所述的探針設(shè)備，其中，構(gòu)成探針卡的接觸構(gòu)件由配備有各向異性導(dǎo)電板的構(gòu)件構(gòu)成，其中，多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件通過絕緣部件彼此絕緣，每一個(gè)導(dǎo)電部件都在板的厚度方向延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的探針設(shè)備，其中，構(gòu)成探針卡的接觸構(gòu)件由各向異性導(dǎo)電板構(gòu)成，其中，多個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件通過絕緣部件彼此絕緣，每一個(gè)用于連接的導(dǎo)電部件都在板的厚度方向延伸，或者，所述接觸構(gòu)件由各向異性導(dǎo)電連接器構(gòu)成，其中，各向異性導(dǎo)電板由框架板支撐，以及板狀連接器，其包括位于各向異性導(dǎo)電板或各向異性導(dǎo)電連接器的正面的絕緣板，以及根據(jù)對(duì)應(yīng)于待檢測(cè)的電極的圖案的圖案排列的多個(gè)電極結(jié)構(gòu)，每一個(gè)電極結(jié)構(gòu)都在其厚度方向延伸穿過絕緣板。
9.一種用于對(duì)在晶片上形成的許多集成電路進(jìn)行電檢測(cè)的晶片檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任何一個(gè)的探針設(shè)備。
10.一種晶片檢測(cè)方法，包括通過構(gòu)成平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的位置改變機(jī)構(gòu)來相對(duì)地移位用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板，以便臨時(shí)將用于檢測(cè)的電路板、各向異性導(dǎo)電連接器和用于連接的電路板這三者固定于這樣的狀態(tài)各向異性導(dǎo)電連接器已經(jīng)被用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板捏住，從而通過各向異性導(dǎo)電連接器中的用于連接的導(dǎo)電部件，使用于檢測(cè)的電路板中的檢測(cè)電極與用于連接的電路板中它們的對(duì)應(yīng)的端電極電連接，此外從此狀態(tài)對(duì)探針設(shè)備進(jìn)行加壓，以便在探針卡中的接觸構(gòu)件與作為檢測(cè)對(duì)象的晶片進(jìn)行接觸的狀態(tài)下測(cè)量用于檢測(cè)的電路板與晶片的平行性以及用于連接的電路板與晶片的平行性，由位置改變機(jī)構(gòu)根據(jù)所獲得的結(jié)果，設(shè)置移位量的校正量，執(zhí)行檢測(cè)初始狀態(tài)設(shè)置操作，以用于根據(jù)校正量調(diào)節(jié)移位量，從而調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板與晶片的平行性以及用于連接的電路板與晶片的平行性，以及使整個(gè)探針設(shè)備在如下的狀態(tài)下與晶片接觸阻止用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板在用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的間隙變大的方向上的移位，從而進(jìn)行電檢測(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的晶片檢測(cè)方法，其中，平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有多個(gè)位置改變機(jī)構(gòu)，在探針卡中的接觸構(gòu)件與晶片進(jìn)行接觸的狀態(tài)下測(cè)量各向異性導(dǎo)電連接器中相應(yīng)的用于連接的導(dǎo)電部件的電阻值，并且以這樣的方式設(shè)置相應(yīng)的位置改變機(jī)構(gòu)進(jìn)行的移位量的校正量，即，使得所產(chǎn)生的電阻值的分布變?yōu)榕紤B(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的晶片檢測(cè)方法，其中，以這樣的方式設(shè)置檢測(cè)初始狀態(tài)，即，使得各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的導(dǎo)電部件的相應(yīng)的電阻值至多為0.1Ω，并且各向異性導(dǎo)電連接器中用于連接的每一個(gè)導(dǎo)電部件的負(fù)載為0.01到0.4N。
全文摘要
提供了晶片檢測(cè)設(shè)備、晶片檢測(cè)方法以及探針設(shè)備，通過它們，可以對(duì)待檢測(cè)的許多電極共同地執(zhí)行電檢測(cè)，在小負(fù)載下，對(duì)待檢測(cè)的所有電極，可以肯定地實(shí)現(xiàn)良好的電連接狀態(tài)。本發(fā)明的探針設(shè)備包括具有許多檢測(cè)電極的用于檢測(cè)電路板，具有用于連接的電路板(具有許多端電極和接觸構(gòu)件)的探針卡，位于用于檢測(cè)的電路板和用于連接的電路板之間的并使得相應(yīng)的檢測(cè)電極與相應(yīng)的端電極電連接的各向異性導(dǎo)電連接器，以及用于調(diào)節(jié)用于檢測(cè)的電路板與用于連接晶片的電路板的平行性的平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。平行性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)配備有位置改變機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在各向異性導(dǎo)電連接器的厚度方向相對(duì)地位移用于檢測(cè)的電路板或用于連接的電路板。晶片檢測(cè)設(shè)備配備有探針設(shè)備。
文檔編號(hào)G01R31/28GK1938842SQ200580010268
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者五十嵐久夫, 佐藤克己, 井上和夫 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社