CN101467051B - 探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够容易且低成本地实现空间变换器刚性的提高的探针卡。为实现该目的，其具备：平板状的配线基板(11)，其具有与生成检查用的信号的电路构造对应的配线图案；插入件(13)，其层叠于配线基板(11)，并对配线基板(11)的配线进行连接；空间变换器(14)，其层叠于插入件(11)并由粘接剂(19)固接，变换由插入件(13)连接的配线的间隔，并将该配线向与插入件(13)对置的一侧的相反侧的表面露出；探针头(15)，其层叠于空间变换器(14)，并收容保持多个探针。

Description

探针卡

技术领域

本发明涉及一种将作为检查对象的半导体晶片和生成检查用的信号的电路构造之间电连接的探针卡。

背景技术

在半导体的检查工序中，有通过在切割前的半导体晶片的状态接触具有导电性的探针(导电性接触件)而进行导通检查，来检测不合格件的情况(WLT：Wafer Level Test、晶片级测试)。在进行该WLT检查之际，为将由该检查装置(测试器)生成、送出的检查用的信号传送给半导体晶片，而使用收容有多个探针的探针卡。在WLT中，一边利用探针卡扫描半导体晶片上的冲模(ダイ)一边使探针分别接触每个冲模，但由于在半导体晶片上形成有数百至数万的冲模，因此，测试一个半导体晶片需要大量时间，随着冲模数量增加而导致成本上升。

为解除上述WLT的问题点，最近使用使数百～数万的探针一并与半导体晶片上的全部冲模或半导体晶片上的至少1/4～1/2左右的冲模接触的称作FWLT(Full Wafer Level Test、全晶片级测试)的方法。该方法中已知有：为使探针对应于半导体上的电极焊盘正确接触，通过高精度保持探针卡相对于所述基准面的平行度和平面度，来保持探针的前端位置精度的技术和高精度校准半导体晶片的技术(例如，参照专利文献1或2)。

图11是示意地表示适用于上述FWLT的探针卡的一结构例。该图所示的探针卡8具备：多个探针9，其与半导体晶片上的电极焊盘的配置图案对应设置；探针头81，其收容该多个探针9；空间变换器82，其变换探针头81的微细的配线图案的间隔；插入件83，其对从空间变换器82伸出的配线w进行转接；配线基板84，其使由插入件83转接的配线连接到检查装置；阳连接器85，其设于配线基板84并与在检查装置侧设置的阴连接器连接；加固构件86，其加固配线基板84。

这里，已知作为插入件83具有：由陶瓷等的绝缘性材料构成的薄膜状的基材；呈悬臂梁状的板簧式的多个连接端子，其以规定的图案配设于该基材的两面。这时，通过使设于插入件83一侧表面的连接端子与空间变换器82的电极焊盘接触，并使设于另一侧表面的连接端子与配线基板84的电极焊盘接触，而实现两者的电连接。

专利文献1：日本特许第3386077号公报；

专利文献2：日本特开2005-164600号公报。

但是，在上述探针卡8所代表的现有探针卡中，存在由于插入件相对于空间变换器施加弹性力，则由该弹性力在空间变换器产生翘曲的问题。这时，与空间变换器大致紧靠的探针头也随空间变换器而翘曲，进而，探头前端高度的平坦度下降。其结果，在探针头的中心部保持的探针比在探针头的周边部保持的探针先接触半导体晶片，成为与半导体晶片接触电阻不稳定的原因。

该问题在将直径为12英寸(约300mm)的半导体晶片作为检查对象的情况下尤其显著。即，可适用于直径12英寸的半导体晶片的探针卡收容的探针数量比可适用于直径8英寸(约200mm)的半导体晶片的探针卡多(数千～数万)、且空间变换器的表面积也大，因此，存在翘曲更加变大的问题。

另外，对于通常由陶瓷等的多层基板构成的空间变换器，保持可克服所承受的来自插入件的弹性力(反作用力)的机械刚性，因此，通过实施加入虚设层等的措施而不断尽可能加厚该板厚。但是，增加配线层的数量，会增加制造工时，从而导致成本上升。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而做出的，其目的在于提供一种能够容易且低成本地实现提高空间变换器刚性的探针卡。

为解决上述课题达成目的，本发明的一方案提供一种探针卡，其收容多个探针，所述探针将作为检查对象的半导体晶片和生成检查用的信号的电路构造之间电连接，所述探针卡的特征在于，具备：平板状的配线基板，其具有与所述电路构造对应的配线图案；插入件，其层叠于所述配线基板，并对所述配线基板的配线进行转接；空间变换器，其层叠并固定于所述插入件，变换由所述插入件转接的配线的间隔，并使该配线向与所述插入件对置的一侧的相反侧的表面露出；探针头，其层叠于所述空间变换器，并收容保持所述多个探针。

另外，以上述发明为基础，所述插入件与所述空间变换器可以在层叠状态下由粘接剂来粘接。

另外，以上述发明为基础，所述粘接剂可以在所述插入件与所述空间变换器相互对置的表面中配设于除了进行所述插入件与所述空间变换器的电连接的部位以外的部位。

另外，以上述发明为基础，在所述插入件与所述空间变换器相互对置的表面中，设有包围进行所述插入件与所述空间变换器的电连接的部位的抗蚀剂。

另外，以上述发明为基础，所述粘接剂可以呈片状。

另外，以上述发明为基础，所述插入件与所述空间变换器在层叠状态下使用第一螺钉构件来联结。

另外，以上述发明为基础，可以还具备多个第一柱构件，该第一柱构件以从所述配线基板的表面且层叠有所述插入件的部分的表面贯通所述配线基板的方式来埋入，且具有比所述配线基板的板厚更大的高度。

另外，以上述发明为基础，可以还具备：第二柱构件，其具有与所述第一柱构件相同的高度，且设有贯通该高度方向的中空部，并且以贯通所述配线基板的方式埋入所述配线基板的中央部；第二螺钉构件，其穿过设置于所述第二柱构件的所述中空部，并联结所述配线基板与所述插入件。

另外，以上述发明为基础，所述插入件可以具有：在轴线方向上伸缩自如的多个连接端子，其由导电性材料构成；壳体，其由绝缘性材料构成，并形成有分别单独收容所述多个连接端子的多个贯通孔部。

另外，以上述发明为基础，所述连接端子呈线圈状，且可以具有：一对电极销部，其以朝向所述轴线方向的两端侧变细的方式分别高密度卷绕；螺旋弹簧部，其设在所述一对电极销部之间而连结所述一对电极销部。

另外，以上述发明为基础，所述螺旋弹簧部可以包括：高密度卷绕部，其设置于该连接端子的轴线方向的中间；一般密度卷绕部，其设置于所述高密度卷绕部的一端侧；稀疏密度卷绕部，其设置于所述高密度卷绕部的一端侧且与设置所述一般密度卷绕部的一侧不同的端部侧，并且比所述一般密度卷绕部稀疏地卷绕。

发明效果

根据本发明的探针卡，其具备：平板状的配线基板，其具有与生成检查用的信号的电路构造对应的配线图案；插入件，其层叠于所述配线基板，并对所述配线基板的配线进行转接；空间变换器，其层叠并固于所述插入件，变换由所述插入件转接的配线的间隔，并使该配线向与所述插入件对置的一侧的相反侧的表面露出；探针头，其层叠于所述空间变换器，并收容保持所述多个探针，由此，能够容易且低成本地实现空间变换器刚性的提高。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的探针卡主要部分的结构的分解立体图。

图2是表示本发明实施方式1的探针卡的结构的图。

图3是图2的A-A线剖视图。

图4是表示使用本发明实施方式1的探针卡的检查的概要。

图5是表示插入件及变换器的内部结构，并表示两者的粘接形态的局部剖视图。

图6是表示插入件周边的探针卡结构的图。

图7是表示探针及探针头主要部分的结构的放大局部剖视图。

图8是表示插入件和空间变换器各自的粘接状态的局部剖视图。

图9是表示本发明实施方式2的探针卡的结构的剖视图。

图10是表示本发明实施方式3的探针卡的结构的剖视图。

图11是表示现有的探针卡的结构的剖视图。

图中：1、6、7、8-探针卡，2、9-探针，3-探测器，4-连接器座，5-半导体晶片，11、61、84-配线基板，12、62、86-加固构件，13、63、73、83-插入件，14、74、82-空间变换器，15、81-探针头，15p-探针收容区域，16-保持构件，17-板簧，18、68-柱构件，18a、68a-大径部，18b、68b-小径部，19-粘接剂，20、85-阳连接器，21、22-针状构件，21a、22a-针状部，21b、22c-毂部，21c-轴部，22b-凸缘部，23-弹簧构件，23a-稀疏密度卷绕部，23b-高密度卷绕部，24-抗蚀剂，31-探针卡架，32-按压夹具，40-阴连接器，50-晶片夹具，51、112、141、142-电极焊盘，111、133、151、621、631、731、741-贯通孔部，121-外周部，122-中心部，123-连结部，124-凹部，131-壳体，132-连接端子，132a-螺旋弹簧部，132b、132c-电极销部，132d-一般密度卷绕部，132e-高密度卷绕部，132f-稀疏密度卷绕部，151a-小径孔，151b-大径孔，171-爪部，201、202-螺钉构件，w-配线。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的最佳方式(以下，称“实施方式”)进行说明。此外，附图为示意地表示，应该注意到有各部分厚度和宽度的关系、各个部分厚度的比率等与实际不同的情况，当然也存在附图彼此之间包括相互尺寸关系和比率不同的部分的情况。

(实施方式1)

图1是表示本发明实施方式1的探针卡主要部分的结构的分解立体图。此外，图2是表示本实施方式1的探针卡的结构的图。图3是图2的A-A线剖视图，并将图1的上方作为下面侧的图。进而，图4是示意地表示图2的B-B线截面也包括配线的一部分，并表示使用本实施方式1的探针卡的检查的概要的图。这些图1～图4所示的探针卡1使用多个探针2(导电性接触件)将作为检查对象的半导体晶片与具备生成检查用的信号的电路构造的检查装置电连接。

探针卡1具备：呈圆盘状的配线基板11，其实现与检查装置的电连接；加固构件12，其安装于配线基板11的一侧面上，并加固配线基板11；插入件13，其对来自配线基板11的配线进行转接；空间变换器14，其层叠固定于插入件13，变换由插入件13转接的配线的间隔；探针头15，其呈直径比配线基板11小的圆盘状，并层叠于空间变换器14，且与检查对象的半导体晶片对应收容保持多个探针2。另外，探针卡1还具备：保持构件16，其固接于配线基板11，并在层叠插入件13及空间变换器14的状态下一并保持它们；板簧17，其固接于保持构件16，并固定探针头15的端部；多个柱构件18(第一柱构件)，其埋入配线基板11的规定部位。

配线基板11使用酚醛树脂和环氧树脂等的绝缘性物质形成，用于将多个探针和检查装置电连接的配线层由过孔等形成为立体的。在配线基板11上设有与柱构件18的数量相同的贯通孔部111，该贯通部111用于分别埋入多个柱构件18。此外，在图3中示出了原本平板状的配线基板11发生变形，该配线基板11的纵截面为起伏的状态。

如图4所示，在形成于配线基板11的配线w的一端为了进行与检查装置(未图示)的连接而与多个阳连接器20连接，该多个阳连接器20配设于配线基板11的表面且安装有加固构件12一侧的表面。与之相对，配线w的另一端通过空间变换器14与用探针头15收容保持的探针2电连接。

各阳连接器20相对于配线基板11的中心配设为放射状，并与设于检查装置的连接器座4的对置位置的阴连接器40分别成对，且通过相互的端子接触而确立探针2与检查装置的电连接。作为由阳连接器20与阴连接器40构成的连接器，能够适用在插拔阳连接器时几乎不需要外力，而在使连接器彼此结合之后，通过外力施加压接力的零插入力(ZIF)型连接器。如果适用该ZIF型连接器，则对探针卡1和检查装置而言，即使探针2数量多也几乎不承受由连接引起的压力，能够获得可靠地电连接，从而，能够提高探针卡1的耐久性。此外，也可以在配线基板11配设阴连接器，另一方面，在连接器座4配设阳连接器。另外，阳连接器的形状和配置位置并没有限于上述内容。

此外，也可以代替如上所述使用连接器来连接探针卡1和检查装置，而在检查装置设置具有弹力作用的尖销(ポゴピン)等的端子，通过该端子使探针卡1与检查装置连接。

加固构件12具备：圆形的外周部121，其具有与配线基板11大致相同的直径；呈圆盘状的中心部122，其与构成外周部121的圆具有相同的中心，且表面积比插入件13的表面稍大；多个连结部123(图1中为4个)，其从中心部122的外周方向开始延伸到外周部121，并连结外周部121与中心部122。另外，在加固构件12的中心部122形成有多个载置柱构件18的端部的凹部124。该加固构件12由进行了铝防蚀化处理的铝、不锈钢、殷钢件、科瓦铁镍钴合金件(注册商标)、硬铝等高刚性材料来实现。

插入件13及空间变换器14呈薄膜状，具有互相大致全等的正八边形的表面，对置的表面由粘接剂19来粘接。图5是表示插入件13及空间变换器14的内部结构，并表示两构件粘接状态的局部剖视图。另外，图6是表示在与图5相同部位安装配线基板11之后的状态的局部剖视图。如这些图所示，插入件13具备构成母材的壳体131和收容保持于壳体131的多个连接端子132。另外，空间变换器14具备：配线w，其相对于母材变换间距宽度；电极焊盘141，其与配线w的一端侧连接并从母材表面露出，且与插入件13的连接端子132接触；电极焊盘142，其在与探针头15对置的一侧的表面露出，并具有比电极焊盘141的间距宽度窄的间距宽度(对电极焊盘142参照以下说明的图7)。

插入件13的壳体131由单一构件构成，并形成有单独收容多个连接端子132的多个贯通孔部133。因此，壳体131由可机械加工的可加工陶瓷构成。插入件13和空间变换器14由粘接剂来粘接而一体化，因此，贯通孔部133的开口面的一方由空间变换器14闭塞。因此，贯通孔部133为如图5等所示的单一直径的直孔即可，从而，贯通孔部133可以仅进行例如使用一种钻头的钻削加工来形成，因此，可以使制造容易、缩短制造时间而实现成本的降低。

插入件13的连接端子132由将导电性材料卷绕为圆筒形状而形成的螺旋弹簧部132a、和从该螺旋弹簧部132a的两端高密度卷绕成逐渐变细的锥状的一对电极销部132b及132c构成。螺旋弹簧部132a具备一般密度卷绕部132d、高密度卷绕部132e和用比一般密度卷绕部132d比较稀疏的间距形成的稀疏密度卷绕部132f。根据具有如此结构的连接端子132能够防止压缩变形时在螺旋弹簧部132a发生缠绕。另外，由线圈状的弹簧构件单体构成连接端子132，因此，部件个数较少即可，可以减少制造和维护所需的成本。进而，由于电极销部132b及132c呈逐渐变细的形状，且与电极焊盘141及112分别弹性接触，因此，可以减小电极销部132b及132c的突出端位置的不均，从而能够相对于被接触体均匀地接触。

在图6所示的状态，螺旋弹簧部132a在一般密度卷绕部132d及稀疏密度卷绕部132f弯曲成大致紧靠状态下，使连接端子132的电极销部132b的前端与配线基板11的电极焊盘112接触，另一方面，使连接端子132的电极销部132c的前端与空间变换器14的电极焊盘141接触。由此，转接配线基板11与空间变换器14的电连接。

空间变换器14以氧化铝系陶瓷等的绝缘性材料作为母材，并由聚酰亚胺多层配线形成。但是，氧化铝系陶瓷的热膨胀系数(CTE)为7.2ppm/℃左右。与之相对，构成插入件13的壳体131的可加工陶瓷的热膨胀系数为1～10ppm/℃左右，根据毛坯而有差距。在本实施方式1中，通过使用CET为7～7.5ppm/℃左右的可加工陶瓷实现与空间变换器14的热膨胀系数值的匹配，在检查时，即使温度在低温(-50℃)～高温(200℃)变化也不会产生双金属效果，从而抑制插入件13及空间变换器14的翘曲而保持平坦度。

在由粘接剂19来粘接插入件13与空间变换器14时，在空间变换器14的表面中，将粘接剂用如除去电极焊盘141的图案配置在一面。对配置该粘接剂19而言，在粘接剂19为液体的情况下，由毛刷涂抹、辊子涂抹、喷雾器喷雾或涂胶机等实现涂敷、或由向粘接剂浸渍等来进行。另外，在粘接剂19为半固态状或固态状的情况下，在形成适当厚度的片状之后，由溶剂或稀释剂等溶解或分散为适当的浓度之后，进行上述的涂敷或浸渍，由此，配置粘接剂19。

作为粘接剂19可以使用环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂等的热固性粘接剂。另外，作为粘接剂19也可以使用聚乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、聚氯乙烯、硝酸纤维素、聚丙烯酸酯等的热可塑性粘接剂。此外，作为粘接剂19还可以使用压敏性粘接剂及热压接性粘接剂。

进而，可以使用焊锡等的焊料作为粘接剂19。在焊料具有导电性的情况下，在其表面形成氧化被膜而赋予绝缘性之后，作为粘接剂19来使用。焊料的熔点必须比使用时的最高温度200℃高，另一方面，当成为焊料的金属的熔点过高时，钎焊之后返回常温时会产生应变。基于这些问题点，适用作为粘接剂19的焊料的熔点优选比200℃高且尽量低。

在粘接插入件13与空间变换器14时，首先，将粘接剂19按上述任一种方法配置在插入件13及/或空间变换器14的固接面而成为半固化状态。在该半固化状态下基本没有显现粘接力，因而没有粘接剂19流入贯通孔部133或电极焊盘141之虞。因此，可以例如在插入件13的固接面配置粘接剂19，成为半固化状态之后形成贯通孔部133。

然后，在层叠插入件13和空间变换器14之后，使粘接剂19正式固化，由此，使插入件13和空间变换器14完全粘接一体化。这时，在粘接剂19为热固性粘接剂的情况下，加热到规定温度或除加热以外进一步加压而固化。与之相对，粘接剂19为压敏性粘接剂的情况下，通过以规定的压力加压而正式固化。

此外，可以以构成除电极焊盘141以外的图案的方式制作薄膜状的双面胶带，将该双面胶带贴敷于空间变换器14的表面之后，通过层叠插入件13和空间变换器14而粘接。

通过如上所述将插入件13与空间变换器14粘接，则与仅层叠两构件的情况比较，能够提高作为整体的刚性，还能够提高空间变换器14的平坦度。由此，层叠于空间变换器14的探针头15的平坦度也提高，探针头15收容保持的探针2的前端的平坦度也提高，因此，提高探针2向半导体晶片5的接触精度。其结果，不需在空间变换器14形成虚设的配线层等来加厚板厚，因此，能够缩短制造周期、抑制制造成本。

接着，对探针卡1的结构进行说明。探针头15呈圆盘形状，在图2所示的探针收容区域15p中，以与图2的纸面垂直突出的方式收容保持多个探针。图7是表示探针头15主要部分的结构及收容探针头15的探针2的详细结构的放大局部剖视图。

探针2具备：针状构件21，其与空间变换器14接触；针状构件22，其向与该针状构件21相反的方向突出，并与半导体晶片5的电极焊盘51接触；弹簧构件23，其设于针状构件21与针状构件22之间，并伸缩自如地连接两个针状构件21及22。互相连结的针状构件21及22、以及弹簧构件23具有同一轴线。探针2的探针头15的排列图案根据作为检查对象的半导体晶片5的电极焊盘51的配置图案而确定。

针状构件21在长度方向上呈轴对称的形状，具备：针状部21a，其具有向前端方向突出的尖锐端；毂部21b，其设于与针状部21a的尖锐端相反侧的基端部，并具有比针状部21a的直径小的直径；以及轴部21c，其从毂部21b的与针状部21a相接的一侧的相反侧表面延伸出。与之相对，针状构件22在长度方向上呈轴对称的形状，并具备：针状部22a，其具有向前端方向突出的尖锐端；凸缘部22b，其设于与针状部22a的尖锐端相反侧的基端部，并具有比针状部22a的直径大的直径；以及轮毂22c，其从凸缘部22b的与针状部22a相接的一侧的相反侧表面突出，并具有比凸缘部22b直径小的直径。

在弹簧构件23中，针状构件21侧为稀疏密度卷绕部23a，另一方面，针状构件22侧为高密度卷绕部23b，稀疏密度卷绕部23a的端部卷绕于针状构件21的毂部21b，高密度卷绕部23b的端部卷绕于针状构件22的毂部22c。稀疏密度卷绕部23a与毂部21b之间及高密度卷绕部23b与毂部22c之间通过弹簧的卷绕力及/或钎焊而分别接合。

在具有以上结构的探针2中，由于具备弹簧构件23则可使针状构件21及22在图7中上下方向上弹性移动。在针状构件21与电极焊盘141接触的状态即图7所示的状态下，高密度卷绕部23b的至少一部分与针状构件21的轴部21c接触。换言之，将高密度卷绕部23b的轴线方向的长度设定为可实现上述图7所示状态的长度。弹簧构件23的内径比毂部21b和毂部22c的外径稍大。由此，能够使弹簧构件23的伸缩动作顺利进行。

探针头15使用陶瓷等的绝缘性材料而形成，用于根据半导体晶片5的排列而收容探针2的贯通孔151形成在板厚方向(图7的竖直方向)。贯通孔部151具有：小径孔151a，其从半导体晶片5侧(图7的竖直下侧)的端面起通过至少比针状部22a的长度方向的长度小的规定长度而形成；大径孔151b，其具有与小径孔151a相同的中心轴，且直径比小径孔151a大。另外，由图7可知，小径孔151a的内径比针状构件22的针状部22a的外径稍大且比凸缘部22b的外径稍小。如上所述，贯通孔部151呈阶梯孔状，从而防止探针2(的针状构件22)脱离。

此外，可以将探针头15沿图7的竖直方向分割为上下两个部分而构成。这时，使用螺钉构件和定位销来缔结两个部分，但是，为防止由于探针2的初始载荷而使下侧板突起，优选设定为靠下侧部分的厚度比靠上侧部分的厚度厚。通过如上所述地分隔构成探针头15，则能够容易地更换探针2。

在图7中没有记载，但是，在探针头15收容保持的探针2中也包括接地用的探针和电力供给用的探针。因此，在与探针2连接的配线w中也有与接地层和电源层连接的配线。

保持构件16由与加固构件12相同的材料构成，具有可层叠保持插入件13与空间变换器14的正八边柱形状的中空部。该保持构件16将由粘接剂19一体化的插入件13及空间变换器14相对于配线基板11按压保持，由此，施加用于使配线基板11和空间变换器14通过插入件13而电连接所必须的压力。

板簧17呈薄壁的圆环状，由磷青铜、不锈钢(SUS)、铍铜等有弹性的材料形成。在板簧17的内周且遍及全周均等地设置作为按压用构件的爪部171，所述爪部171用于保持插入件13、空间变换器14及探针头15。该爪部171将探针头15表面的端缘部附近遍及全周向配线基板11的方向均等按压。从而，在探针头15中收容的探针2上产生大致均匀的初始载荷，从而能够防止探针头15的翘曲。

柱构件18具备：圆筒形状的大径部18a，其具有比配线基板11的板厚稍大的高度；圆筒形状的小径部18b，其具有比大径部18a小的直径，并具有与大径部18a相同的中心轴。小径部18b可嵌入加固构件12的凹部124。因此，小径部18b的直径与凹部124的直径大致相等，小径部18b的高度与凹部124的深度大致相等。柱构件18可以由与加固构件12相同的材料构成，但是，鉴于要求高加工精度这一点优选不锈钢。如图1所示，柱构件18相对于构成插入件13的表面的正八边形的中心而对称配置。如此进行后，通过将多个柱构件18埋入配线基板11，则能够根据柱构件18的高度来规定配线基板11部分的板厚方向的宽度，因此，即使在配线基板11产生翘曲、起伏或凹凸等的变形(参照图3)也不会受到影响，从而能够提高探针头15的平行度、平面度各精度。

此外，在组装探针卡1之际，顺次层叠配线基板11、加固构件12、插入件13、空间变换器14、探针头15、保持构件16时，更加优选使用规定的定位销进行相互的定位。

接着，参照图4及图7对使用具有以上结构的探针卡1的半导体晶片5的检查的概要进行说明。如图4所示，在检查时，探针卡1被安装固定于探测器3，该探测器3是使探针2与半导体晶片5接触的装置。该探测器3具备：探针卡架31，其载置并保持配线基板11的底面；按压夹具32，其位于探针卡架31的上方，将探针卡1向下方按压并固定。

探针2与半导体晶片5的接触通过由规定的驱动机构使载置有半导体晶片5的晶片夹具50上升来实现。这时，为使半导体晶片5的电极焊盘51与探针2的针状构件22的针状部22a的前端可靠接触，需要使由于接触而移动之后的探针2的前端高度h比探针卡架31的厚度d大(h>d)，此外，图4中示意地表示利用探针头15的右端部保持的一组探针2(4根)与半导体晶片5接触时的探针2的前端位置(图4中，由与半导体晶片5接触引起的探针2的行程量为Δh)。

当通过使晶片夹具50从图7所示的状态上升，而使半导体晶片5的电极焊盘51与针状构件22的针状部22a的前端部接触时，针状构件22也上升，弹簧构件23被压缩、进而弯曲蜿蜒行进。这时，高密度卷绕部23b的内周部的一部分保持与针状构件21的轴部21c接触的状态，因此，在高密度卷绕部23b流通沿探针2轴线方向的直线的电信号。从而，电信号在稀疏密度卷绕部23a并不是以线圈状流动，能够抑制探针2电感的增加。

根据以上说明的本发明实施方式1的探针卡，其具备：平板状的配线基板，其具有与生成检查用的信号的电路构造对应的配线图案；插入件，其层叠于所述配线基板，并对所述配线基板的配线进行连接；空间变换器，其层叠固接于所述插入件，变换由所述插入件连接的配线的间隔，并将该配线向与所述插入件对置的一侧的相反侧的表面露出；探针头，其层叠于所述空间变换器，并收容保持所述多个探针，由此，能够容易且低成本地实现空间变换器刚性的提高。

另外，根据实施方式1，使插入件与空间变换器固接一体化，因此，不需要将空间变换器的板厚作到必要以上，可以将插入件的板厚作厚。此外，在插入件的用于使连接端子穿过的贯通孔部为直孔即可。从而，能够减少探针卡的构造成本。另外，还能够缩短制造探针卡所需工时，因此，可以迅速对应客户的要求。

进而，根据实施方式1，伴随平面度及平行度的各精度的提高，探针前端位置的精度也提高，因此，能够抑制探针之间的前端的高度方向的位置偏差，使全部探针的行程大致一定，能够获得稳定的接触电阻。此外，通过使全部探针的行程大致一定，则不需要对应特别的探针施加必要以上的载荷。从而，不会过度损伤半导体晶片的电极焊盘，可以防止冲模和捆包的连接工序(引线接合等)中成品率的恶化和与电极焊盘连接的配线的破坏等。

此外，插入件13与空间变换器14的粘接方法并不限于上述方法。例如，如图8所示，也可以以分别包围插入件13的贯通孔部133及空间变换器14的电极焊盘141的方式来均匀地设置抗蚀剂。这时，将规定厚度的抗蚀剂24涂敷(形成)于固接面之后，通过实施屏蔽而曝光为规定的图案。接着，在由于曝光而除去抗蚀剂24的部分配置粘接剂19。其结果，抗蚀剂24成为壁，发挥防止粘接剂19流入包括贯通孔部133和电极焊盘141的部位即进行插入件13和空间变换器14电连接的部位的功能。此外，对于在此说明的粘接方法，在例如日本特开2000-91391号公报中公开了更加详细的内容。

(实施方式2)

图9是表示本发明的实施方式2的探针卡的结构的图，是与说明上述实施方式1时所参照的图3对应的图。图9所示的探针卡6具备：配线基板61，其呈圆盘状，实现与检查装置的电连接；加固构件62，其安装于配线基板61的一侧的面上，并加固配线基板6；插入件63，其对来自配线基板61的配线进行转接。另外，探针卡6具备与上述实施方式1的探针卡1所具备的构件分别具有相同结构的空间变换器14、探针头15、保持构件16以及板簧17，在配线基板61上埋入有多个柱构件18。

插入件63与空间变换器14由粘接剂19而粘接一体化。此外，在探针卡6中，一根螺钉构件201(第二螺钉构件)在从加固构件62的表面(图9中上表面)至插入件63的板厚方向穿过。在配线基板61中，柱构件68(第二柱构件)埋入配线基板61的中心部，该柱构件68具有可使螺钉构件201穿过的中空部。该柱构件68具备：中空圆筒形状的大径部68a，其具有比配线基板61的板厚稍厚的板厚；具有与大径部68a相同的中心轴的中空圆筒形状的小径部68b，其具有比大径部68a小的直径。

在加固构件62及插入件63上分别设有在组装两构件时在厚度方向同轴连通的贯通孔部621及631，该贯通孔部621及631用于使螺钉构件201穿过。在这些贯通孔部621及631的内侧面适当设置可拧入螺钉构件201的螺纹牙(未图示)。

根据以上说明的本发明实施方式2的探针卡，与实施方式1相同，能够容易且低成本地实现空间变换器刚性的提高。

此外，螺钉构件201的根数和配置部位并没有限于上述方式，根据探针卡所要求的刚性、配线基板、插入件、空间变换器等的板厚和表面积等条件而适当确定即可。

(实施方式3)

图10是表示本发明的实施方式3的探针卡的结构的图，是与说明上述实施方式1时所参照的图3对应的图。图10所示的探针卡7具备与上述实施方式1的探针卡1所具备构件具有相同结构的配线基板11、加固构件12、探针头15、保持构件16以及板簧17，在配线基板11上埋入有多个柱构件18。

另外，探针卡7具备：插入件73，其对来自配线基板11的配线进行转接；空间变换器74，其变换由插入件73变换的配线的间隔。插入件73与空间变换器74由多个螺钉构件202(第一螺钉构件)而缔结一体化。因此，在插入件73及空间变换器74中，在规定位置分别形成在组装两构件时在厚度方向同轴连通的贯通孔部731及741，在这些贯通孔部731及741的各内侧面适当设置可拧入螺钉构件202的螺纹牙(未图示)。

此外，图10表示使螺钉构件202从插入件73向空间变换器74穿过而缔结两构件的情况，与之相对，也可以为使螺钉构件202从空间变换器74向插入件73穿过而缔结的结构。

根据以上说明的本发明实施方式3空间变换器，能够获得与上述两个实施方式相同的效果。

此外，在本实施方式3中，通过插入件73与空间变换器74之间进而配置粘接剂19，可实现更加牢固的两构件的一体化。

(其他实施方式)

至此，对作为用于实施本发明的最佳实施方式的实施方式1～3进行了详细说明，但是，本发明并没有限定于上述的三个实施方式。例如，由玻璃环氧基板构成空间变换器，与插入件粘接一体化。该情况下，玻璃环氧基板的热膨胀系数为12～15ppm/℃明显比构成插入件的可加工陶瓷的热膨胀系数(1～10ppm/℃)大。但是，从拉伸弹性模量所代表的刚性的观点分析的情况下，可加工陶瓷的刚性(拉伸弹性模量＝65GPa左右)比玻璃环氧的刚性(拉伸弹性模量＝25GPa左右)充分大，因此，两构件一体化的情况的刚性大致依赖可加工陶瓷的刚性。从而，这时更加优选尽量将玻璃环氧基板的板厚作薄，另一方面，将可加工陶瓷的板厚作厚，由此，提高对可加工陶瓷的刚性依赖度。

另外，插入件、空间变换器及探针头的各形状并不限于上述形状。例如，可以使插入件和空间变换器的各表面形状为圆形。这时，作为FELT用的探针卡的对称性最高，因此，优选探针卡的平面度和平行度最佳的情况。此外，可以使插入件和空间变换器的各表面为合适的正多边形，也可以使探针头为与该正多边形相似的正多边形。

进而，适用于本发明的探针卡的探针可以适用现有已知的各种探针的任一种。

如上所述，本发明包括没有在此记载的各种实施方式，可以在不脱离权利要求书所限定的技术思想的范围内进行各种设计变更。

如以上所述，本发明的探针卡对半导体晶片的电气特性检查有用，尤其适用FWLT。

Claims (8)

1.一种探针卡，其收容多个探针，所述探针将作为检查对象的半导体晶片和生成检查用的信号的电路构造之间电连接，所述探针卡的特征在于，具备：

平板状的配线基板，其具有与所述电路构造对应的配线图案；

插入件，其层叠于所述配线基板，并转接所述配线基板的配线；

空间变换器，其层叠在所述插入件上并由粘接剂进行粘接固定，变换由所述插入件转接的配线的间隔，并使该配线向与所述插入件对置的一侧的相反侧的表面露出；

探针头，其层叠于所述空间变换器，并收容保持所述多个探针；

多个第一柱构件，该第一柱构件以从所述配线基板的表面中的层叠有所述插入件的部分的表面贯通所述配线基板的方式来埋入，且具有比所述配线基板的板厚更大的高度。

2.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，

所述粘接剂在所述插入件与所述空间变换器相互对置的表面中配设于除了进行所述插入件与所述空间变换器的电连接的部位以外的部位。

3.根据权利要求2所述的探针卡，其特征在于，

在所述插入件与所述空间变换器相互对置的表面中设有抗蚀剂，该抗蚀剂包围进行所述插入件与所述空间变换器的电连接的部位。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的探针卡，其特征在于，

所述粘接剂呈片状。

5.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，还具备：

第二柱构件，其具有与所述第一柱构件相同的高度，且设有贯通该高度方向的中空部，并且以贯通所述配线基板的方式埋入所述配线基板的中央部；

第二螺钉构件，其穿过设置于所述第二柱构件的所述中空部，并联结所述配线基板与所述插入件。

6.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，

所述插入件具有：

在轴线方向上伸缩自如的多个连接端子，其由导电性材料构成，

壳体，其由绝缘性材料构成，并形成有分别单独收容所述多个连接端子的多个贯通孔部。

7.根据权利要求6所述的探针卡，其特征在于，

所述连接端子呈线圈状，且

具有：一对电极销部，其以朝向所述轴线方向的两端侧变细的方式分别高密度卷绕；

螺旋弹簧部，其设在所述一对电极销部之间而连结所述一对电极销部。

8.根据权利要求7所述的探针卡，其特征在于，

所述螺旋弹簧部包括：

高密度卷绕部，其设置于该连接端子的轴线方向的中间；

一般密度卷绕部，其设置于所述高密度卷绕部的一端侧；

稀疏密度卷绕部，其设置于所述高密度卷绕部的一端侧且与设置所述一般密度卷绕部的一侧不同的端部侧，并且比所述一般密度卷绕部稀疏地卷绕。

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