DE10025211A1 - Testfassung und Verfahren des Bildens von Kontaktanschlüssen davon - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine Testfassung. Die Testfassung weist Kontaktanschlüsse (20) auf. Die Kontaktanschlüsse (20) sind in elektrischen Kontakt mit externen Verbindungsanschlüssen (50) einer elektronischen Vorrichtung zu bringen. Jeder der Kontaktanschlüsse (20) weist eine Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) und eine Mehrzahl von Ausnehmungen (23) auf. Jede der Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) ist aus einer glatten gekrümmten Oberfläche des Abschnittes zum Kontaktieren der externen Verbindungsanschlüsse (50) gebildet. Jede der Mehrzahl von Ausnehmungen (23) ist aus der glatten gekrümmten Oberfläche benachbart zu den entsprechenden kleinen Vorsprüngen (22) gebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Testfassung, die kontinuierlich und stabil die elektrischen Eigenschaften einer elektronischen Vorrichtung oder einer Halbleiterpackung messen kann, als auch auf ein Verfahren zum Bilden von Kontak­ tanschlüssen, davon, d. h. Kontakte oder Kontaktstifte für Meß­ zwecke der Testfassung.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kon­ taktes zwischen Kontaktanschlüssen (Kontakte) einer Testfas­ sung (einer Fassung, die für Meßzwecke vorgesehen ist) und ex­ ternen Verbindungsanschlüssen einer integrierten Schaltung. (IC) oder einer Halbleiterpackung unter Bezugnahme auf ein Beispiel eines oberflächenmontierten IC, z. B. eines Vierfach- Flachgehäuses (QFP) gegeben.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen IC 10, der zu messen ist, und eine Testfassung 60 mit einer Mehrzahl von Kontaktanschlüssen (Kontakten) 20 zeigt. Die Kontaktan­ schlüsse 20 der Testfassung 60 sind in ein Gehäuse 30 einge­ bettet, das aus einem isolierenden Teil gebildet ist. Externe Verbindungsanschlüsse 50 des IC 10 sind in Preßkontakt mit Kontaktebenen 21 der entsprechenden Kontaktanschlüsse 20 ge­ bracht.

Fig. 11A und 11B sind vergrößerte Querschnittsansichten, die den Kontakt zwischen einem der externen Verbindungsan­ schlüssen 50 und der Kontaktebene 21 des entsprechenden Kon­ taktanschlusses 20 zeigen. Fig. 11A ist eine vergrößerte An­ sicht, die die Kontaktebene 21 des Kontaktanschlusses 20 und eine Kontaktebene 51 des externen Verbindungsanschlusses 50 zeigt, und Fig. 11B zeigt den Kontakt, wenn die Kontaktebene 51 in Preßkontakt mit der Kontaktebene 21 gebracht ist.

Ein Oxidisolationsfilm 52 (hier im folgenden als "Oxidfilm" bezeichnet, falls es notwendig ist) ist auf der Oberfläche des externen Verbindungsanschlusses 50 des IC 10 vorhanden und weist einen hohen elektrischen Widerstand auf. Zum Sicherstel­ len eines besseren elektrischen Kontaktes muß die Kontaktober­ fläche 51, die elektrisch zu verbinden ist, in Kontakt mit der Kontaktebene 21 gebracht werden, indem der Oxidfilm 52 zer­ stört wird. Die externen Verbindungsanschlüsse 50 werden wei­ ter mit einem gewissen Grad gepreßt, während sie in Kontakt mit den entsprechenden Kontaktanschlüssen 20 bleiben, wodurch die Kontaktanschlüsse 20 gebogen werden. Als Resultat tritt ein relativer Schlupf zwischen der Kontaktebene 21 des Kon­ taktanschlusses 20 und der Kontaktebene 51 des externen Ver­ bindungsanschlusses 50 auf, wodurch der Oxidfilm 52 entfernt wird und die Kontaktebene 51 in elektrischen Kontakt mit der Kontaktebene 21 gebracht wird.

Ein Kontakt, der durch die obigen Kontaktanschlüsse (oder Kon­ takte) hergestellt wird, leidet unter dem folgenden Problem.

In Verbindung mit dem Aufbrechen des Oxidfilmes 52 des exter­ nen Verbindungsanschlusses 50, das aus dem Gleiten zwischen der Kontaktebene 21 des Kontaktanschlusses 20 und der Kontak­ tebene 51 des externen Verbindungsanschlusses 50 aufeinander herrührt, sammelt sich (koaguliert) ein Teil 54, das den ex­ ternen Verbindungsanschluß 50 darstellt (Lötplattierungs­ schicht in diesem Fall) auf der Kontaktoberfläche 21 des Kon­ taktanschlusses 20. Eine größere relative Verschiebung trägt zum Aufbrechen des Oxidfilmes 52 bei und zur Vergrößerung der Kontaktfläche, wodurch wirksam ein verbesserter elektrischer Kontakt hergestellt wird. Eine größere relative Verschiebung resultiert jedoch auch in einer Vergrößerung des Betrages des Lötmittels, das sich auf der Kontaktebene 21 sammelt. In den meisten Fällen entspricht die Substanz, die sich sammelt, dem Metall, das oxidiert, wie Lötmittel. Durch die Wiederholung der Oxidation der Oberfläche der Kontaktebene und des Abschei­ dens der Substanz auf der Oberfläche der Kontaktebene erhöht sich der Kontaktwiderstand, wodurch ein guter elektrischer Kontakt verhindert wird. Genauer, obwohl relativ neue Kontak­ tanschlüsse 20 einen guten elektrischen Kontakt herstellen, erhöht sich der Kontaktwiderstand allmählich mit der Zahl, mit der die Kontaktanschlüsse 20 in Kontakt mit den Kontaktebenen der externen Kontaktanschlüsse 50 zur Messung gebracht werden, wodurch es schwierig wird, einen elektrischen Kontakt herzu­ stellen, wodurch die Lebensdauer des Kontaktanschlusses 20 verkürzt wird.

Wenn zweitens ein hervorragender elektrischer Kontakt nicht erzielt wird, kann ein nicht fehlerhafter IC als fehlerhaft bestimmt werden, und der nicht fehlerhafte IC wird ausgeson­ dert.

Wenn drittens der Prozentsatz der ICs, die aufgrund fehlerhaf­ ter Bestimmung als fehlerhaft bestimmt werden, einen bestimm­ ten festgelegten Prozentsatz überschreitet, wird die Gruppe ICs, die als fehlerhaft während der fehlerhaften Bestimmung bestimmt worden sind, wieder der Bestimmung unterworfen, wo­ durch unnötigerweise Zeit verbraucht wird oder unnötige Kosten auftreten.

Viertens neigen die externen Kontaktanschlüsse der meisten ge­ genwärtigen ICs dazu, mit kleineren Abständen angeordnet zu werden. Im Hinblick auf diese Neigung wird ein Kontaktversagen verursacht, wenn fremde Teile, die durch einen IC verursacht werden, zum Beispiel Harzgrate oder Glasfüllstoffe, die in dem Harz enthalten sind, zwischen dem Kontaktanschluß und dem ex­ ternen Verbindungsanschluß vorhanden sind.

Die japanische Patentoffenlegungsschrift Sho 58-199 545 be­ schreibt eine Maßnahme zum Vermeiden eines solchen Kontaktver­ sagens, d. h. einen Kontaktanschluß, dessen spitzes Ende in ei­ ne Mehrzahl von scharfen Vorsprüngen so gebildet ist, daß ein Kontakt hergestellt wird, in dem das Erzeugen von fremden Teilchen verhindert wird. Da jedoch die Vorsprünge des Kontak­ tanschlusses scharf sind, beschädigen die Vorsprünge die ex­ ternen Anschlüsse, wodurch Fehler des Aussehens oder der Pac­ kung verursacht werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen stabi­ len Kontakt zwischen den externen Anschlüssen einer elektroni­ schen Vorrichtung und den Kontaktanschlüssen einer Testfassung sicherzustellen, wodurch ein stabiler kontinuierlicher Kontakt realisiert wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Testfassung mit den Merk­ malen des Anspruches 1.

Insbesondere weist die Testfassung Kontaktanschlüsse auf, die in elektrischen Kontakt mit externen Verbindungsanschlüssen einer elektronischen Vorrichtung oder eines Halbleitergehäuses gebracht werden. Jeder der Kontaktanschlüsse weist eine Mehr­ zahl von Vorsprüngen oder Protuberanzen und eine Mehrzahl von Ausnehmungen oder Ausschnitten auf. Die Mehrzahl von Vorsprün­ gen sind aus einer glatten, sanften gekrümmten Oberfläche in dem Abschnitt gebildet, der den entsprechenden Verbindungsan­ schluß kontaktiert. Die Mehrzahl von Ausnehmungen sind aus glatten sanften gekrümmten Oberflächen benachbart zu den ent­ sprechenden Vorsprüngen gebildet.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Testfassung mit den Merkmalen des Anspruches 2.

Insbesondere weist die Testfassung eine Mehrzahl von Kontak­ tanschlüssen auf. Jeder der Kontaktanschlüsse weist einen oder mehreren Kontaktvorsprung auf, der auf einer Oberfläche davon vorgesehen ist, zum Kontaktieren der externen Verbindungsan­ schlüsse der elektronischen Vorrichtung oder des Halbleiterge­ häuses. Das äußere oder spitze Ende eines jeden Kontaktvor­ sprunges ist so geformt, daß es eine im wesentliche sphärische Oberfläche mit einem Krümmungsradius von 0,03 bis 0,3 mm auf­ weist. Jeder der Kontaktvorsprünge weist eine Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen oder Protuberanzen und eine Mehrzahl von kleinen Ausnehmungen oder Aussparungen auf, die auf der im we­ sentlichen sphärischen Oberfläche gebildet sind und aus einer glatten, sanften gekrümmten Oberfläche vorgesehen sind.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Bilden von Kontaktanschlüssen mit den Merkmalen des Anspruches 7.

Insbesondere wird der Abschnitt des Kontaktanschlusses, der einen externen Verbindungsanschluß der elektronischen Vorrich­ tung oder des Halbleitergehäuses kontaktiert, auf eine ge­ wünschte Oberflächenrauhigkeit durch Bearbeitung durch elek­ trisches Entladen bearbeitet. Dann wird der so aufgerauhte Ab­ schnitt durch elektrolytisches Nickel beschichtet. Weiter wird der so mit Nickel beschichtete Abschnitt mit Gold beschichtet.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die einen Kontaktanschluß einer Testfassung zeigt, der in Kontakt mit einem externen Verbin­ dungsanschluß einer elektronischen Vor­ richtung zu bringen ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Kontakt zwischen den Kontaktanschluß und dem externen Verbindungsanschluß zeigt;

Fig. 3A-3C Querschnittsansichten zum Beschreiben der Kontakttätigkeit zwischen einem Kontak­ tanschluß einer Testfassung und einem ex­ ternen Verbindungsanschluß einer elektro­ nischen Vorrichtung;

Fig. 4A und 4B Darstellungen zum Beschreiben der Struk­ turen eines Kontaktanschlusses gemäß ei­ ner zweiten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 5 eine Darstellung zum Beschreiben der Struktur eines Kontaktanschlusses gemäß einer dritten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 6 eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispieles der Struktur eines Kontaktan­ schlusses gemäß einer vierten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung zum Beschreiben eines anderen Beispieles des Kontaktanschlusses gemäß einer vierten Ausführungsform;

Fig. 8 und 9 Darstellungen zum Beschreiben des vor­ teilhaften Effektes der vorliegenden Er­ findung, solche wie sie im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsformen be­ schrieben sind;

Fig. 8 Daten zum Erläutern der Stabilität des Kontaktes zwischen einer elektronischen Vorrichtung und den Kontaktanschlüssen einer Testfassung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 Daten zum Erläutern der Dauerhaftigkeit des stabilen Kontaktes zwischen einer elektronischen Vorrichtung und den Kon­ taktanschlüssen einer Testfassung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, die einen integrierte Schaltung, die zu messen ist, und eine Testfassung mit einer Mehrzahl von Kontaktanschlüssen zeigt;

Fig. 11A und 11B vergrößerte Querschnittsansichten, die einen Kontakt zwischen einem der externen Verbindungsanschlüsse 50 und der Kontak­ tebene 21 des entsprechenden Kontaktan­ schlusses 20 zeigen; wobei die Kontakttätigkeit zwischen einer Kontaktebene des Kontaktanschlusses einer Testfassung und eine Kontaktebene eines externen Verbindungsanschlusses einer elektronischen Vorrichtung gezeigt wer­ den.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden entsprechende Bezugs­ zeichen für gleiche oder entsprechende Elemente benutzt, und die Wiederholung ihrer Erläuterung wird vereinfacht oder weg­ gelassen aus Gründen der Kürze.

Erste Ausführungsform

Fig. 1, 2 und 3A bis 3C sind erläuternde Ansichten zum Be­ schreiben der Struktur eines Kontaktes gemäß einer ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist eine per­ spektivische Ansicht, die einen Kontaktanschluß (Kontakt) ei­ ner Testfassung zeigt, der in engen Kontakt mit einem externen Verbindungsanschluß eines IC zu bringen ist. Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Kontakt zwischen dem Kon­ taktanschluß und dem externen Verbindungsanschluß zeigt. Fig. 3A bis 3C sind Querschnittsansichten zum Beschreiben eines Falles, in dem die elektrischen Eigenschaften eines IC durch die Benutzung des Kontaktanschlusses gemessen und getestet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen IC, dessen elektrische Eigenschaften zu messen sind; 50 bezeichnet einen externen Verbindungsanschluß des IC 10; 20 bezeichnet einen Kontaktanschluß (Kontakt oder Kontaktstift) einer Testfassung 60, die wie in Fig. 10 gezeigt ist; und 24 bezeichnet einen Kontaktvorsprung, der in der Nähe des äußeren Endes des Kontaktanschlusses 20 vorgesehen ist. Wie in dem Fall der in Fig. 10 gezeigten Kontaktanschlüsse sind die Kon­ taktanschlüsse 20 in einem vorbestimmten Layout innerhalb ei­ ner Testfassung 60 angeordnet.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, bezeichnet das Bezugszei­ chen 22 auf der Oberfläche des Kontaktvorsprunges 24 gebildete kleine Vorsprünge; und 23 bezeichnet Ausnehmungen oder Auspa­ rungen, die in der Oberfläche des Kontaktvorsprunges 24 gebil­ det sind. Das Bezugszeichen 55 bezeichnet die äußerste Schicht des externen Verbindungsanschlusses 50 (entsprechend einem Lötplattierfilm in der ersten Ausführungsform). Das Bezugszei­ chen 56 bezeichnet einen Oxidfilm, der auf der Oberfläche der äußersten Schicht (Lötplattierungsfilm) 55 in einer Ebene ge­ bildet ist, an der der externe Verbindungsanschluß 50 den Kon­ taktanschluß 20 kontaktiert.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Kontaktvorsprung 24 in dem Gebiet des Kontaktanschlusses 20 gebildet, das in Kontakt mit dem externen Kontaktanschluß 50 zu bringen ist, so daß er von Basisabschnitt des Kontaktanschlusses vorsteht. Das äußere En­ de des Kontaktvorsprunges 24 ist in eine im wesentlichen sphä­ rische oder zylindrische Oberfläche geformt mit einem Krüm­ mungsradius von 0,03 bis 0,3 mm.

Insbesondere während des Ablaufes des Testens einer Halblei­ terpackung oder eines Halbleitergehäuses treten Stückchen von fremden Material aus der Packung für sich aus, zum Beispiel Grate des Gießharzes, das die Packung darstellt, oder Füllmit­ tel wie Glassplitter, die in dem Gießharz enthalten sind.

In dem Fall, daß solche Stückchen von fremder Materie zwischen dem Kontaktanschluß 20 und dem externen Verbindungsanschluß 50 eingefangen werden, tritt ein elektrisches Kontaktversagen auf, wodurch ein fehlerfreier IC als Defekt bestimmt wird.

Als Resultat der Messung der Größenverteilung der Stückchen fremder Materie wurden die Stückchen fremder Materie im Be­ reich von 10 bis 100 µm gefunden. Bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform ist das äußerste Ende des Kontaktanschlusses 20 ge­ schärft, so daß das Fangen diese Stückchen fremder Materie vermieden wird.

Von einem Test, der durchgeführt wurde, während die Geometrie des Kontaktvorsprunges 24 (d. h. der Krümmungsradius des äußer­ sten Endes) geändert wurde, wurde gefunden, daß die Wahr­ scheinlichkeit, daß das äußerste Ende des Kontaktvorsprunges 24 fremde Materie einfängt, sehr niedrig wird, wenn das äußer­ ste Ende des Vorsprunges in eine R-Form so gebracht wird, daß es einen Krümmungsradius von 0,3 mm oder weniger aufweist. Der Kontaktanschluß 20 mit dem Kontaktvorsprung 24 wird durch elektrisches Drahtschneideentladen und Pressen gebildet. Es wurde gefunden, daß das äußere Ende des Kontaktvorsprunges 24 in der Praxis so gebildet werden kann, daß es einen minimalen Krümmungsradius von 0,03 mm annimmt. Folglich kann das äußere Ende des Kontaktvorsprunges 24 einen Krümmungsradius von 0,03 bis 0,3 mm annehmen.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind auf dem äußeren Ende des Kontaktvorsprunges 24 oder dem Gebiet des Kontaktvorsprun­ ges 24, der den externen Verbindungsanschluß 50 kontaktiert eine Mehrzahl von Protuberanzen bzw. Ausstülpungen bzw. klei­ nen Vorsprüngen 22 und Ausnehmungen bzw. Aussparungen 23 aus einer glatten gekrümmten Oberfläche gebildet. Jede der Ausneh­ mungen 23 ist so gebildet, daß sie einen Flaschenhals auf­ weist. Weiter ist der Krümmungsradius der Oberseite der klei­ nen Vorsprünge 22 ungefähr gleich der Dicke der äußersten Schicht (Lötplattierungsschicht) 55 gesetzt, die auf der Ober­ fläche des externen Verbindungsanschlusses 50 gebildet ist; das heißt einer Dicke von ungefähr 10 µm. Weiter ist die Tiefe der Ausnehmungen 23 so gesetzt, daß sie ungefähr gleich oder etwas mehr als die Dicke der äußersten Schicht (Lötplattie­ rungsschicht) 55 ist, die auf der Oberfläche des externen Ver­ bindungsanschlusses 50 gebildet ist; das heißt einer Dicke von ungefähr 10 µm. Je tiefer die Ausnehmungen 23 sind, desto bes­ ser.

Da die kleinen Vorsprünge 22 und die Ausnehmungen 23 eine im wesentlichen kontinuierliche gekrümmte Oberfläche darstellen, sind diese Vorsprünge ähnlich zu den Zotten, die von der Ober­ fläche des menschlichen Magens oder seines Darmes vorstehen.

Der Vorsprung 24 mit solch einer irregulären Oberfläche wird folgt hergestellt: Zuerst wird durch Pressen ein Plattenmate­ rial wie Beryllium oder Phosphorbronze in die Form eines Kon­ taktanschlusses mit einem Kontaktvorsprung gebildet. Die Ober­ fläche des Kontaktvorsprunges des Kontaktanschlusses wird teilweise mittels elektrischer Entladung aufgerauht, und der Kontaktanschluß wird dann mit Nickel plattiert. Die Nickel­ plattierung wird zum Bilden einer gewünschten irregulären Oberfläche aufgewachsen.

Keine besonderen Begrenzungen werden auf den Entladungsmaschi­ nenbedingungen auferlegt. Es wurde gefunden, daß während der elektrischen Entladung ein Metall, das das Material des Kon­ taktanschlusses darstellt, mit Metallpartikeln verschmilzt, deren Durchmesse in der Größenordnung mehrerer Mikrometer ist, und daß die Metallpartikel wieder an der Oberfläche des Mate­ riales anhaften, wodurch sie die Kerne der kleinen Vorsprünge darstellen. Weiter wurde gefunden, daß während der elektri­ schen Entladung das Liefern von Wasser oder Kerosin zum Kühlen der Elektroden (d. h. des Drahtes oder der Einsenkelektroden) mit der höchstmöglichen Rate, bei der der Draht oder die Ein­ senkelektroden noch nicht beschädigt werden, geeignet ist zum Erzeugen von Kernen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Oberfläche des Kontaktabschlusses absichtlich durch die elektrische Entladung aufgerauht, das Plattieren wird aufge­ wachsen, dadurch wird eine irreguläre Oberfläche dargestellt.

Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform ein Abschnitt des Kontaktanschlusses durch Entladung mit einem Draht oder einer Einsenkelektrode ausgeführt wird, kann die Gesamtheit des Kon­ taktanschlusses auch z. B. elektrische Entladung ausgeführt werden.

Das Material des Kontaktanschlusses wird mit Nickel durch elektrolytisches Plattieren plattiert. Ein Plattierungsfluid zum Bilden einer matten Oberfläche wird verwendet, und das Ma­ terial wird in dem Plattierungsfluid bei 3 A/cm² während 20 Mi­ nuten plattiert. Als Resultat werden kleine Vorsprünge gebil­ det, deren äußeren Enden einen mittleren Krümmungsradius von ungefähr 10 µm aufweisen (die Krümmungsradien variieren von 5 bis 15 µm). Der Krümmungsradius der kleinen Vorsprünge kann mittels Steuern der Plattierungszeit geändert werden.

Obwohl Fig. 2 einen einzelnen Kontaktvorsprung 24 zeigt, der von der Basis des Kontaktanschlusses 20 vorsteht, kann eine Mehrzahl von Kontaktanschlüssen 24 ebenfalls gebildet werden.

Die auf der Oberfläche des Kontaktvorsprunges 24 gebildeten kleinen Vorsprünge 22 können ebenfalls eine zum Beispiel zy­ lindrische Form anstelle eines Anschnittes der chematischen sphärischen Oberfläche aufweisen.

Wie zuvor erwähnt wurde, ist das Teil, das die äußerste Schicht 55 des externen Verbindungsanschlusses 50 darstellt, aus Lötmaterial gebildet und nimmt eine Dicke von ungefähr 10 µm an.

Die kleinen Vorsprünge 22 des Kontaktanschlusses 20, die den externen Verbindungsanschluß 50 kontaktieren, nehmen eine Oberflächenrauhigkeit von ungefähr 0,1 bis 0,5 µm oder weniger an.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Ausnehmung 23 als Resultat, daß die Oberseite der kleinen Vorsprünge 22 so gebildet ist, daß sie einen Krümmungsradius von ungefähr 10 µm annehmen, eine Tiefe von ungefähr 20 µm zugeordnet. Wie in Fig. 3B gezeigt ist, wird die Tiefe der Ausnehmung 23 durch ei­ nen Zwischenraum zwischen der spitzen Linie Lp und der Boden­ linie Lv definiert.

Im allgemeinen wird der Krümmungsradius der Oberseite der kleinen Vorsprünge 22, der ungefähr gleich der Dicke der äu­ ßersten Schicht (Lötplattierungsschicht) 55 des externen Ver­ bindungsanschlusses 50 ist, gleich 2 bis 15 µm bevorzugt 5 bis 15 µm gesetzt.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein Bei­ spiel eines Kontaktanschlusses beschrieben worden ist, der in Kontakt mit einer Lötplattierungsschicht zu bringen ist, kann der Kontaktanschluß auch mit einer Gold- oder Silberelektrode benutzt werden, solange der Kontaktanschluß aus einem federnd deformierbaren weichen Metall gebildet ist. Obwohl Leitungsan­ schlüsse als ein Beispiel externer Verbindungsanschlüsse einer Halbleiterpackung beschrieben worden sind, sind die vorange­ henden kleinen Vorsprünge 22 und Ausnehmungen 23 ebenfalls zur Benutzung mit Lötperlenelektroden wirksam, z. B. BGA oder CSP, solange keine Irregularitäten in der Oberfläche des äußeren Endes des Lötperlenkontaktes gebildet werden.

Die Effekte der kleinen Irregularitäten auf die Messungen wer­ den nun beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird der IC 10 gegenüber den Kon­ taktanschlüssen einer Testfassung positioniert, wie zuvor er­ wähnt wurde, und die externen Verbindungsanschlüsse 50 werden mittels eines Preßwerkzeuges 70 gepreßt, daß sie in Kontakt mit den Kontaktanschlüssen 20 kommen.

Fig. 2 zeigt einen der Kontaktvorsprünge 24, der in der Nähe des äußeren Endes der Kontaktanschlüsse 20 gebildet ist, wenn er sich in nahe Nachbarschaft zu den externen Verbindungsan­ schlüssen 50 befindet. Fig. 3A zeigt die kleinen Vorsprünge 22 des Kontaktvorsprunges 24, wenn sie sich in Kontakt mit dem Oxidfilm 56 des externen Verbindungsanschlüsses 50 befinden, und Fig. 3B zeigt die kleinen Vorsprünge 22, wenn sie in Ein­ griff mit dem Oxidfilm 56 stehen. Fig. 3C zeigt den Oxidfilm 56, die äußerste Schicht 55 und den externen Verbindungsan­ schluß 50, nachdem die kleinen Vorsprünge 22 in Kontakt mit dem externen Verbindungsanschluß 50 gekommen sind.

Wenn der in der in Fig. 3A gezeigten Position angeordnete IC 10 etwas gepreßt wird, zerbrechen die auf der Oberseite des Kontaktvorsprunges 24 des Kontaktanschlusses 20 gebildeten kleinen Vorsprünge 22 den Oxidfilm 56 des externen Verbin­ dungsanschlusses 50 und kommen in Eingriff mit der äußersten Schicht (Lötplattierung) 55.

Wenn der Krümmungsradius der Oberseite der kleinen Vorsprünge 22 gleich der Dicke der äußersten Schicht 55 ist, kann die größte Kontaktfläche sichergestellt werden. Aus diesem Grund ist der Krümmungsradius der kleinen Vorsprünge 22 gleich oder kleiner der Dicke der äußersten Schicht 55 gemacht, wodurch ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktanschluß 20 und dem externen Kontaktanschluß 50 hergestellt wird.

Da die Notwendigkeit des Bewirkens eines ausreichenden Glei­ tens zwischen dem Kontaktanschluß 20 und dem externen Kontakt­ anschluß 50, das in der Vergangenheit notwendig war, nicht mehr notwendig ist, kann ein guter kontinuierlicher elektri­ scher Kontakt ohne das Beinhalten eines Ansammelns und Abla­ gerns von Lötmaterial aufrecht erhalten werden.

Wie in Fig. 3C gezeigt ist, werden, wenn die kleinen Vor­ sprünge 22 in Eingriff mit der äußersten Lötschicht 55 stehen, die Gebiete des Lötens und des Oxidfilmes 56, mit denen die kleinen Vorsprünge 22 in Eingriff stehen, zu der Umgebung der Gebiete versetzt. Das so versetzte Lötmaterial und die Oxidbe­ schichtung werden in die Ausnehmungen 23 gedrückt, die zwi­ schen den kleinen Vorsprüngen 22 gebildet sind, und sie werden in den Ausnehmungen 23 als Schnitzel 56a gesammelt.

Wenn der Kontaktanschluß 20 die kleinen Vorsprünge 22 nicht aufweist, wie es in dem Fall der vorherigen Kontaktanschlüsse war, sammelt und koaguliert das so verschobene Lötmittel sich über der gesamten Oberfläche des Kontaktanschlusses, wodurch die Oberfläche des Kontaktanschlusse oxidiert wird. Weiter wird in diesem Fall des Kontaktanschlusses der Oxidfilm mit einer größeren Dicke mit einer Zunahme der Tests abgeschieden, wodurch ein guter elektrischer Kontakt verhindert wird. Dage­ gen fließen nach der vorliegenden Ausführungsformen, da eine Mehrzahl von Ausnehmungen 23 in der Oberseite des Kontaktan­ schlusses 22 gebildet ist, das Lötmittel und der Oxidfilm, die an dem Kontaktanschluß anhaften, leicht in die Ausnehmungen 23, wodurch das Abscheiden des Oxidfilmes auf dem Kontaktan­ schluß verhindert wird.

Weiter erleichtert die Bildung der Mehrzahl von kleinen Vor­ sprüngen in der Oberseite des Kontaktanschlusses 20 das Her­ stellen des Kontaktes zwischen dem Kontaktanschluß 20 und des externen Verbindungsanschlusses 50. Weiter beträgt die Ober­ flächenrauhigkeit der kleinen Vorsprünge 22 ungefähr 0,1 bis 0,4 µm Ry oder weniger. Daher sammelt sich das Lötmittel un­ wahrscheinlicher auf der Oberfläche des Kontaktanschlusses 20. Selbst wenn sich Lötmittel auf der Oberfläche des Kontaktan­ schlusses 20 sammelt oder koaguliert, kann das Lötmittel leich entfernt werden.

Die kleinen Vorsprünge und Ausnehmungen werden durch Aufrauhen des Materiales des Kontaktanschlusses zu einer Oberflächenrau­ higkeit von ungefähr 5 bis 30 µm mittels elektrischer Entla­ dung, Sandstrahlen, Flüssighonbehandlung oder Ätzen gebildet. Die Oberfläche des so aufgerauhten Materiales wird plattiert. Die Plattierung wächst auf den kleinen Vorsprüngen bevorzugt zu dem Plattieren in den Ausnehmungen, wodurch der Unterschied zwischen den kleinen Vorsprüngen und den Ausnehmungen ver­ stärkt wird. Folglich können gewünschte kleine Irregularitäten gebildet werden. Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform Nickel als Plattierungsmaterial verwendet wird, können andere Plattierungsmaterialien wie Gold oder Chrom ebenfalls verwen­ det werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform kann jedes Metall als das Material der Basis des Kontaktanschlusses 20 verwendet werden, solange das Metallmaterial mit hoher Nachgiebigkeit oder Fede­ rung verformt werden kann, wie es zum Beispiel in dem Fall von Berylliumkupfer oder Phosphorbronze ist. Das Metallmaterial wird in eine vorbestimmte Geometrie mittels einer Presse ge­ stanzt. Nur das Gebiet des so gestanzten Materiales, das den IC 10 kontaktieren kann, wird dem Bearbeiten der Elektroentla­ dung unterworfen. Der so bearbeitete Abschnitt wird mit Nickel zu einer Dicke von 2 bis 20 µm plattiert. Das Bearbeiten der Elektroentladung des Abschnittes des Metalles trägt zur Ver­ ringerung der Bearbeitungskosten bei.

Der IC, dessen elektrische Eigenschaften zu messen sind, der in dieser Beschreibung beschrieben worden ist, kann irgendein Halbleiterprodukt oder ein blanker Chip sein. Die in dieser Beschreibung beschriebenen externen Verbindungsanschlüsse kön­ nen jegliche Leitungen, Kontaktflecken, Lötaugen, Anschluß­ flecken oder Hügel sein, die auf einem IC zum Verbinden des IC mit einer Platte gebildet sind. Der in diese Beschreibung be­ schriebene Kontaktanschluß kann irgendein blattförmiges Teil, ein eben geformtes Teil, ein linear geformtes Teil oder ein nadelgeformtes Teil sein.

In der vorliegenden Ausführungsform kann der Kontaktanschluß auch auf einen Test angewendet werden, bei dem der Kontaktan­ schluß in Kontakt mit externen Verbindungsanschlüssen gebracht wird, die auf einer elektronischen Vorrichtung oder einer Kom­ ponente, die nicht ein IC ist, zum Beispiel eine gedruckte Leiterplatte oder ein LCD gebildet ist. Unnötig zu sagen, die Oberfläche des Kontaktanschlusses mit den Irregularitäten ist wirksam zur Benutzung bei dem äußeren Ende eines Pogo-Stiftes, der zum Testen einer CSP- ode BGA-Packung oder eines Kontakt­ punktes eines so genannten Schnappkontaktanschlusses benutzt wird.

Wie oben erwähnt wurde, werden bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform, wenn der Kontaktanschluß in Kontakt mit der Sub­ stanz von Interesse gebracht wird, daß Plattierungsmaterial und ein Oxidfilm der Substanz verschoben und in den Ausnehmun­ gen gesammelt, wodurch verhindert wird, daß sich das Plattie­ rungsmaterial und der Oxidfilm auf den kleinen Vorsprüngen ab­ geschieden werden, die in Kontakt mit der Substanz stehen.

Selbst wenn sich die Ausnehmungen mit den Plattierungsmaterial gefüllt haben, fließt das Lötmaterial zu den benachbarten Aus­ nehmungen mittels der Ausbreitung des Kontaktdruckes, wodurch den äußeren Enden der kleinen Vorsprünge ermöglicht wird, daß sie auf der Oberfläche des Kontaktanschlusses zu allen Zeiten freiliegt.

Weiterhin benötigt der Kontaktanschluß gemäß der vorliegenden Erfindung nicht die Notwendigkeit des relativen Gleitens (in dem Bereich von 50 bis 150 µm) zwischen der Oberfläche des Kontaktanschlusses und der Oberfläche der Substanz, was bei dem vorherigen Kontaktanschluß notwendig war. Ein stabiler elektrischer Kontakt kann mittels der minimalen relativen Ver­ schiebung (von 50 µm oder weniger) hergestellt werden. So kann der stabile elektrische Kontakt über eine lange Zeitdauer ohne das Beinhalten von Ansammeln oder Koagulieren und Abscheiden von Lötplattierungsmaterial sichergestellt werden.

Weiter kann ein stabiler elektrischer Kontakt mit der minima­ len relativen Verschiebung und ohne eine relative Verschiebung sichergestellt werden. Defekte, die in den externen Verbin­ dungsanschlüssen einer zu messenden Substanz gebildet werden, können dramatisch kleiner gemacht werden als jene, die in ex­ ternen Verbindungsanschlüssen durch die früheren Kontaktan­ schlüsse gebildet wurden. Insbesondere werden die Defekte nur an wenigen Stellen gebildet und haben Durchmesser von ungefähr 20 µm. Beschädigung der Plattierung, die sonst Kratzern zuge­ schrieben werden, die von dem früheren Kontaktanschluß gebil­ det wurden, sind praktisch ausgeschlossen. Als Resultat kann ein hochzuverlässiger Test ausgeführt werden, während ein sta­ biler elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktanschlüssen und den externen Verbindungsanschlüssen aufrecht erhalten bleibt, wodurch eine Abnahme der Ausbeute der Packungen der Halblei­ terpackungen nach dem Test verhindert wird.

Zweite Ausführungsform

Fig. 4A und 4B sind Darstellungen zum Beschreiben der Strukturen eines Kontaktanschlusses gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie die Irregularitäten, die in dem Kontaktanschluß 20 gebil­ det sind, die in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, sind die kleinen Vorsprünge 22 und die kleinen Ausnehmungen 23 in der Oberfläche des äußeren Endes des Kontaktvorsprunges 24 gebildet, der von dem Basisabschnitt des Kontaktanschlusses 20 vorsteht.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in Fig. 4A ge­ zeigt ist, ein leitender harter Film 57 auf der Oberfläche der Irregularitäten gebildet.

Der leitende harte Film 57 kann aus irgendeiner Art von Mate­ rial wie ein Material auf Graphitbasis oder ein Material auf Keramikbasis sein. Zum Beispiel kann ein diamantartiger Kar­ bonfilm (DLC) verwendet werden, der einen großen Betrag von Graphitkomponenten enthält, oder ein leitender DLC-Film, der mit Metallionen dotiert ist, zum Beispiel Wolframmetallionen. Alternativ kann ein ursprünglich leitender harter Film wie ein TiN-, CrN- oder TiCN-Film verwendet werden.

Selbst nachdem die kleinen Vorsprünge 22 in Kontakt mit dem Teil gekommen sind, das die äußerste Schicht 55 des externen Verbindungsanschlusses 50 darstellt, haftet das Teil der äu­ ßersten Schicht 55 weniger wahrscheinlich an den kleinen Vor­ sprüngen 22 an.

Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist, der harte Film 57 auf Graphitbasis oder Keramikbasis hat eine niedrige Affinität für das Teil der äußersten Schicht 55, insbesondere Lötplattie­ rung, und Schnipsel des Teiles der äußersten Schicht 55 oder die Schnipsel 56a des Oxidfilmes haften nicht an den kleinen Vorsprüngen 22 an, sondern sie fließen leicht in die Ausneh­ mungen 23, die sich unter den kleinen Vorsprüngen 22 erstrec­ ken, wodurch die Oberfläche der kleinen Vorsprünge 22, die tatsächlich den externen Verbindungsanschluß kontaktieren, in einem neuen Zustand während einer langen Zeitdauer gehalten werden.

In dem Fall der zweiten Ausführungsform wird der harte DLC- Film auf Graphitbasis über der Oberfläche der kleinen Irregu­ laritäten aufgewachsen, und der DLC-Film wird mit Wolframme­ tallionen während des Ganges des Wachsens des DLC-Filmes do­ tiert, wodurch der DLC-Film leitend wird. Die Wolframmetallio­ nen, die für die Dotierung benutzt werden, zählen für einen Volumenprozentsatz von ungefähr 50%.

Wie in Fig. 4B gezeigt ist, ist ein Isolierfilm 57a (ein die­ lektrischer Film) an dem Lötmaterial wenig wahrscheinlich koa­ guliert, auf der Oberfläche der kleinen Irregularitäten gebil­ det, und der dielektrische Film 57a wird nur von dem Gebiet des äußersten Endes der kleinen Vorsprünge entfernt, das den elektrischen Kontakt mit dem externen Verbindungsanschluß 50 herstellt.

In dem Fall des Kontaktanschlusses 20 und des externen Verbin­ dungsanschlusses 50, die in Fig. 4B gezeigt sind, wird nach­ dem der DLC-Film auf der Oberfläche der kleinen Irregularitä­ ten aus Nickel aufgewachsen ist, der DLC-Film von den äußeren Enden der kleinen Vorsprünge 22 mittels Aussetzen der Oberflä­ che der Irregularitäten einem Sauerstoffplasma entfernt.

Wie oben erwähnt wurde ergibt die zweite Ausführungsform das gleiche vorteilhafte Resultat, wie die erste Ausführungsform ergibt. Weiter ist es weniger wahrscheinlich, daß das Plattie­ rungsmaterial auf der Oberfläche der kleinen Vorsprünge 22 ab­ geschieden wird, wodurch weiter die Lebensdauer der Kontaktan­ schlüsse ausgedehnt wird.

Dritte Ausführungsform

Fig. 5 ist eine Darstellung zum Beschreiben der Struktur ei­ nes Kontaktanschlusses gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 25 einen Führungsvor­ sprung, der an dem äußersten Ende des Kontaktanschlusses 20 gebildet ist; nämlich an einer Position außerhalb der Position des Kontaktvorsprunges 24, und er steht in der gleichen Rich­ tung wie der Kontaktvorsprung 24 sehr viel weiter als der sel­ be vor.

Der externe Verbindungsanschluß 50 des IC 10 weist einen Bein­ abschnitt 57' auf, der sich im wesentlichen parallel zu dem Kontaktvorsprung 24 oder dem Führungsvorsprung 25 erstreckt. Ein Kontaktabschnitt 58 ist durch Biegen des äußeren Endes des Beinabschnittes 57' im wesentlichen in rechten Winkeln gebil­ det und erstreckt sich in die Richtung senkrecht zu dem Kon­ taktvorsprung 24. Die untere Oberfläche des Kontaktabschnittes 58 stellt eine Kontaktebene 51 (einer Länge A) dar.

Der Abstand B zwischen der Mitte des Kontaktvorsprunges 24 des Kontaktanschlusses 20 und einer Innenoberfläche 25a des Füh­ rungsvorsprunges 25 wird so eingestellt, daß er etwas länger als die Hälfte der Länge AA der Kontaktebene 51 ist.

In dem Fall der normalen Kontaktwirkung kommt das äußere Ende des Kontaktvorsprunges 24 des Kontaktanschlusses 20 in Kontakt mit der Kontaktebene 51 im wesentlichen an der Mitte der Längsrichtung der Kontaktebene 51. Zu dieser Zeit bildet der Führungsvorsprung 25 einen nominalen Freiraum C in bezug auf den externen Verbindungsanschluß 50 und kommt nicht in physi­ schen Kontakt mit demselben.

Wenn die Relativposition zwischen dem IC 10 und dem Kontaktan­ schluß 20 abweicht und der IC 10 nach links in der Zeichnung abweicht, kommt der Beinabschnitt 57' des externen Verbin­ dungsanschlusses 50 in Kontakt mit dem Führungsabschnitt 25 wodurch eine relative Versetzung verhindert wird. Folglich wird die Kontaktebene 51 daran gehindert, den Kontakt mit dem Kontaktvorsprung 24 zu verlieren.

Wenn die Relativposition zwischen dem IC 10 und dem Kontaktan­ schluß 20 abweicht und der IC 10 nach rechts in der Zeichnung abweicht, wird der Freiraum C zwischen dem Beinabschnitt 57' und dem externen Verbindungsanschluß 50 und dem Führungsvor­ sprung 25 weiter.

Das Positionieren zwischen dem IC 10 und dem Kontaktanschluß 20 ist so definiert, daß der Freiraum C kleiner als eine Hälf­ te der Länge A der Kontaktebene 51 ist. Als Resultat wird die Kontaktebene 51 daran gehindert, den Kontakt mit dem Kontakt­ vorsprung 24 zu verlieren.

Wie oben beschrieben wurde, wird bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform der Kontaktvorsprung 24 (R = 0,03 bis 0,1 mm, bevor­ zugt kleiner als 0,3 mm) des Kontaktanschlusses 20 in Kontakt mit dem externen Verbindungsanschluß 50 des IC 10 gebracht. Der einstückig mit den Kontaktanschluß 20 gebildete Führungs­ vorsprung 25 ist hinter dem externen Verbindungsanschluß 50 angeordnet. Der Freiraum zwischen dem Beinabschnitt 57' des externen Verbindungsanschlusses 50 und dem Führungsvorsprung 25 ist im wesentlichen auf die Hälfte der Breite A der Kontak­ toberfläche 51 oder weniger gesetzt, wodurch verhindert wird, daß der Kontaktpunkt des Kontaktvorsprunges 24 den Kontakt mit der Kontaktebene 51 verliert. Als Resultat kann ein stabiler Kontakt zwischen dem externen Verbindungsanschluß 50 des IC 10 und dem Kontaktvorsprung 24 des Kontaktanschlusses 20 aufrecht erhalten werden.

Vierte Ausführungsform

Fig. 6 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispieles der Struktur einer Kontaktanschlusses gemäß einer vierten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszeichen 26 und 27 ebenen Auf­ nahmeabschnitte, die auf beiden Seiten des Kontaktvorsprunges 24 an dem Fuß davon gebildet sind. Genauer, bei der vorliegen­ den Ausführungsform sind die ebenen Aufnahmeabschnitte 26 und 27 an beiden Seiten des Kontaktvorsprunges 24 in Bezug auf die Richtung vorgesehen, in der der Kontaktanschluß 20 den IC ver­ läßt oder sich ihm nähert.

Wenn aufgrund eines Positionsfehlers der IC 10 und der Kontak­ tanschluß 20 in eine Richtung versetzt sind, in der sie sich gegenseitig nähern, kann der externe Verbindungsanschluß 50 von dem Kontaktvorsprung 24 getrennt werden, wie durch eine ge­ strichelte Linie 50a in Fig. 6 gezeigt ist. Selbst in diesem Fall wird der Kontakt zwischen dem Kontaktanschluß und dem ex­ ternen Verbindungsanschluß 50 aufgrund des ebenen Aufnahmeab­ schnittes 26 aufrecht erhalten.

Wenn der IC 10 und der Kontaktanschluß 20 in eine Richtung ab­ weichen, in der sie sich voneinander gegenseitig trennen, kann der externe Verbindungsabschnitt 50 von dem Kontaktvorsprung 24 getrennt werden, wie durch eine gestrichelte Linie 50b in Fig. 6 gezeigt ist. Selbst in diesem Fall wird der Kontakt zwischen dem Kontaktanschluß 20 und dem externen Verbindungs­ abschnitt 50 aufgrund des ebenen Aufnahmeabschnittes 27 auf­ recht erhalten.

Wie oben erwähnt wurde, weist bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform der Kontaktabschnitt 20 den Kontaktvorsprung 24 auf (R = 0,03 bis 0,1 mm, bevorzugt weniger als 0,3 mm), und die ebenen Aufnahmeabschnitte 26 und 27 sind an Positionen unter­ halb des Kontaktvorsprunges 24 gebildet. Selbst wenn die Kon­ taktebene 51 des externen Verbindungsabschnittes 50 von dem Kontaktvorsprung 24 aufgrund schlechter Genauigkeit des IC 10, aufgrund von Positionierfehlern oder der schlechten Genauig­ keit der Kontaktposition versetzt ist, nimmt einer der ebenen Aufnahmeabschnitte 26 oder 27 den externen Verbindungsanschluß 50 auf. Daher kommt der externe Verbindungsanschluß 50 in Kon­ takt mit einer der ebenen Aufnahmeabschnitte 26 oder 27, ohne daß ein Versagen des IC auftritt, wodurch der Kontakt zwischen dem Kontaktanschluß 20 und dem IC 10 sichergestellt wird.

Wenn in einigen Fällen der externe Verbindungsanschluß 50 von dem ebenen Aufnahmeabschnitt 27 aufgenommen wird, wie durch eine gestrichelte Linie 50b in Fig. 6 gezeigt ist, kann der externe Verbindungsanschluß 50 in Eingriff mit der Stufe zwi­ schen dem ebenen Aufnahmeabschnitt 27 und dem Kontaktvorsprung 24 kommen, was es schwierig macht, den IC 10 von dem Kontak­ tanschluß 20 zu entfernen.

Fig. 7 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines anderen Beispieles des Kontaktanschlusses gemäß der vierten Ausfüh­ rungsform, die solch ein Problem löst.

In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 28 einen angeschrägten Aufnahmeabschnitt, der so gebildet ist, daß er zu dem äußeren Ende des Kontaktanschlusses 20 verjüngt ist.

In einem Fall, in dem der angeschrägte Aufnahmeabschnitt 28 auf diese Weise gebildet ist, wird, wenn der IC 10 und der Kontaktanschluß 20 so abweichen, daß sie voneinander getrennt sind, der externe Verbindungsanschluß 50 verschoben, während er allmählich über den angeschrägten Aufnahmeabschnitt 28 von dem Kontaktvorsprung 24 gleitet, wie durch die in Fig. 7 ge­ zeigte gestrichelte Linie 50B bezeichnet ist. Als Resultat kann der Eingriff mit dem externen Verbindungsanschluß 50, wie er in Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben worden ist, verhin­ dert werden. Selbst in diesem Fall kann weiter der Kontakt zwischen dem Kontaktanschluß 20 und dem IC 10 durch die Wir­ kung des angeschrägten Aufnahmeabschnittes 28 aufrecht erhal­ ten werden.

Fig. 8 und 9 sind Darstellungen zum Beschreiben der vor­ teilhaften Wirkung der vorliegenden Erfindung, wie sie in Zu­ sammenhang mit den oben beschriebenen Ausführungsform erwähnt wurden.

Fig. 8 zeigt Daten, die die Stabilität des Kontaktes zwischen einem IC und den Kontaktanschlüssen einer Testpassung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, benötigen herkömmliche Kontaktanschlüsse zum Sicherstel­ len eines stabilen Kontaktes eine konstante Kraft einer gewis­ sen Größe oder mehr (eine Kontaktkraft von 300 oder mehr ist in Fig. 8 gezeigt). Dagegen können Kontaktanschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung einen stabilen Kontakt durch Auf­ nehmen nur einer Kontaktkraft entsprechend eines Teiles der vorangehenden Kontaktkraft (eine von Kontaktkraft von 100 oder mehr, wie in Fig. 8 gezeigt ist) sicherstellen.

Fig. 9 zeigt Daten, die die Kontinuität eines stabilen Kon­ taktes zwischen einem IC und den Kontaktanschlüssen der Test­ fassung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, nimmt, nachdem die herkömmlichen Kontak­ tanschlüsse für Messungen mehr als 80.000 mal verwendet worden sind, der Kontaktwiderstand der herkömmlichen Kontaktanschlüs­ se zu, wodurch der stabile Kontakt gefährdet wird. Dagegen nimmt, selbst nachdem die Kontaktanschlüsse gemäß der vorlie­ genden Erfindung für Messungen mehr als 100.000 mal benutzt wurden, der Kontaktwiderstand der Kontaktanschlüsse nicht zu, wodurch der stabile Kontakt aufrecht erhalten bleibt.

Die vorliegende Erfindung, die auf die Weise ausgeführt werden kann, wie sie in den obigen Ausführungsform beschrieben worden ist, ergibt die folgenden vorteilhaften Resultate.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fassung zur Benutzung bei dem Test einer elektronischen Vor­ richtung oder einer Halbleiterpackung oder eines Halbleiter­ bauelementes Kontaktanschlüsse auf, die in elektrischen Kon­ takt mit externen Verbindungsanschlüssen der elektronischen Vorrichtung oder der Halbleiterpackung oder des Halbleiterbau­ elements gebracht werden. Bei jedem der Kontaktanschlüsse sind eine Mehrzahl von Protuberanzen oder Austülpungen oder kleine Vorsprünge aus einer glatten gekrümmten Oberfläche in dem Ab­ schnitt des Kontaktanschlusses gebildet, der den entsprechen­ den externen Verbindungsanschluß kontaktiert. Eine Mehrzahl von Ausnehmungen oder Aussparungen ist aus der glatten ge­ krümmten Oberfläche so gebildet, daß sie benachbart zu den entsprechenden kleinen Vorsprüngen angeordnet sind. Eine zot­ tenartige Struktur, die durch die abwechselnde Anordnung der kleinen Vorsprünge und der Ausnehmungen dargestellt wird, kon­ taktiert die Oberfläche des externen Kontaktanschlusses. Jede der zottenartigen Struktur verursacht eine kleine elastische Deformation an dem Punkt des Kontaktes des externen Verbin­ dungsabschnittes, wodurch die Kontaktfläche vergrößert wird und ein stabiler elektrischer Kontakt realisiert wird.

Bevorzugt ist die Mehrzahl der kleinen Vorsprünge so gebildet, daß sie eine im wesentlichen sphärische Oberfläche annehmen mit einem Krümmungsradius von 2 bis 15 µm. Wenn die kleinen Vorsprünge in Kontakt mit dem Metall kommen, das auf der Ober­ fläche des externen Verbindungsabschnittes vorgesehen ist (z. B. eine Lötplattierungsschicht) und das Metall verformen, kann sich die Fläche des Metalles, das zu verformen ist, im wesentlichen dem Maximalwert verformen durch Einstellen des Krümmungsradius der kleinen Vorsprünge auf die Dicke des Me­ talles, d. h. eine Dicke von 2 bis 15 µm.

Bevorzugt sind die Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen und Aus­ nehmungen mit einem leitenden Hartfilm beschichtet. Als Resul­ tat verhindert der Hartfilm die Koagulation, die sonst verur­ sacht würde, wenn der externe Verbindungsanschluß in Kontakt mit der Oberfläche des Kontaktanschlusses kommt.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fassung zur Benutzung bei dem Test einer elektronischen Vor­ richtung oder einer Halbleiterpackung oder eines Halbleiter­ bauelementes einen oder mehreren Kontaktvorsprung auf, die auf det Oberfläche eines jeden der Kontaktanschlüsse vorgesehen sind und externe Verbindungsanschlüsse der elektronischen Vor­ richtung usw. kontaktieren. Das äußere Ende eines jeden der Kontaktvorsprünge ist so gebildet, daß es eine im wesentlichen sphärische Oberfläche mit einem Krümmungsradius von 0,03 bis 0,3 mm annimmt. Die Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen und Aus­ nehmungen sind auf der Oberfläche des äußeren Endes eines je­ den der Kontaktvorsprünge gebildet. Folglich wird die Wahr­ scheinlichkeit, daß Fremdmaterie zwischen dem externen Verbin­ dungsanschluß und der Oberfläche des Kontaktanschlusses einge­ fangen wird, verringert.

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fassung zur Benutzung bei dem Test einer elektronischen Vor­ richtung oder einer Halbleiterpackung oder eines Halbleiter­ bauelementes einen Kontaktvorsprung auf, der externe Verbin­ dungsanschlüsse der elektronischen Vorrichtung usw. kontak­ tiert. Weiter ist ein Führungsabschnitt vorgesehen, der in ei­ nem vorbestimmten Abstand von dem Kontaktvorsprung beabstandet ist, und er ist an der äußersten Spitze des Verbindungsan­ schlusses vorgesehen. Er erstreckt sich weiter als der Kon­ taktvorsprung in die gleiche Richtung, in die der Kontaktvor­ sprung vorsteht. Somit kann das Positionieren zwischen den ex­ ternen Verbindungsanschlüssen und den Kontaktanschlüssen ge­ steuert werden.

Bevorzugt sind ebene Aufnahmeabschnitte an beiden Seiten des Kontaktvorsprunges vorgesehen, oder eine angeschrägte Ebene ist so gebildet, daß sie sich allmählich von dem Ende des Kon­ taktvorsprunges verjüngt. Somit, selbst wenn die Positionen der Kontaktanschlüsse, die die entsprechenden externen Verbin­ dungsanschlüsse kontaktieren, versetzt sind, kann der elektri­ sche Kontakt zwischen den Kontaktanschlüssen und den externen Verbindungsanschlüssen hergestellt werden.

Nachdem der Abschnitt eines jeden Kontaktanschlusses, der den entsprechenden externen Verbindungsanschluß der elektronischen Vorrichtung usw. kontaktiert, auf eine gewünschte Oberflächen­ rauheit durch Bearbeiten mit elektrischen Entladungen bearbei­ tet worden ist, wird der so aufgerauhte Abschnitt mit elektro­ lythischem Nickel plattiert, und der so plattierte Abschnitt wird weiter mit Gold plattiert. Als Resultat können die be­ schriebenen Irregularitäten wirksam in der Oberfläche des Kon­ taktanschlusses gebildet werden.

Eine elektronische Vorrichtung usw. wird erhalten, die durch die Benutzung einer der erwähnten Fassungen getestet wird. So­ mit kann der Schaden an der Oberfläche der externen Verbin­ dungsanschlüsse, der sonst verursacht würde, wenn der Kontak­ tanschluß den entsprechenden externen Verbindungsanschluß kon­ taktiert, verringert werden.

Die vorliegende Erfindung sichert einen stabilen Kontakt zwi­ schen den externen Verbindungsanschlüssen und den Kontaktan­ schlüssen und hält einen kontinuierlichen stabilen Kontakt aufrecht.

Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung 11-173 421, die am 18. Juni 1999 eingereicht wurde, wird hierin durch Be­ zugnahme auf genommen.

Claims (8)

1. Testfassung mit:
Kontaktanschlüssen (20), die in elektrischen Kontakt mit ex­ ternen Verbindungsanschlüssen (50) einer elektronischen Vor­ richtung oder einer Halbleiterpackung oder eines Halbleiter­ bauelementes oder ähnlichem gebracht werden, wobei jede der Kontaktanschlüsse (20) eine Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) und eine Mehrzahl von Ausnehmungen (23) aufweist;
wobei die Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) aus glatten gekrümmten Oberflächen in dem Abschnitt zum Kontaktieren der externen Verbindungsanschlüsse (50) gebildet sind und die Mehrzahl von Ausnehmungen (23) aus glatten gekrümmten Oberflä­ chen benachbart zu den entsprechenden kleinen Vorsprüngen (22) gebildet sind.

2. Testfassung mit: einer Mehrzahl von Kontaktanschlüssen (20), wobei jeder der Kontaktanschlüsse (20) einen oder mehrere Kontaktvorsprünge (24) aufweist, die auf der Oberfläche davon zum Kontaktieren von externen Verbindungsanschlüssen (50) einer elektronischen Vorrichtung oder einer Halbleiterpackung oder eines Halblei­ terbauelementes oder ähnlichem vorgesehen sind, wobei das äu­ ßere Ende eines jeden der Kontaktvorsprünge (24) so gebildet ist, daß es eine im wesentliche sphärische Oberfläche mit ei­ nem Krümmungsradius von 0,03 bis 0,3 mm annimmt, jeder Kon­ taktvorsprünge (24) eine Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) und eine Mehrzahl von kleinen Ausnehmungen (23) aufweist, die auf der im wesentliche sphärischen Oberfläche aus der glatten gekrümmten Oberfläche gebildet sind.

3. Testfassung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) so gebildet ist, daß sie eine im wesentlichen sphärische Oberfläche mit einem Krümmungsradius von 2 bis 15 µm annehmen.

4. Testfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mehrzahl von kleinen Vorsprüngen (22) und Ausneh­ mungen (23) mit einem leitenden harten Film beschichtet sind.

5. Testfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der jeder der Kontaktanschlüsse (20) weiter einen Füh­ rungsvorsprung (25) aufweist, der in einem vorbestimmten Ab­ stand getrennt von dem Kontaktvorsprung (24) an dem äußersten Ende davon gebildet ist und sich weiter als der Kontaktvor­ sprung (24) in die gleiche Richtung erstreckt, in der der Kon­ taktvorsprung (24) vorsteht.

6. Testfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der jeder der Kontaktanschlüsse (20) ebenen Aufnahmeab­ schnitte (26, 27), die an beiden Seiten des Kontaktvorsprunges (24) an dessen Fuß vorgesehen sind, oder einen angeschrägten Aufnahmeabschnitt (28), der so gebildet ist, daß er sich all­ mählich von dem Kontaktvorsprung (24) verjüngt, aufweist.

7. Verfahren zum Bilden von Kontaktanschlüssen (20) der Testfassung von Anspruch 1, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Bearbeiten auf eine gewünschte Oberflächenrauheit des Ab­ schnittes eines jeden Kontaktanschlusses, der den externen Verbindungsanschluß der elektronischen Vorrichtung, der Halb­ leiterpackung oder des Halbleiterbauelementes kontaktiert, durch Bearbeiten mit elektrischer Entladung;
Plattieren des so aufgerauhten Abschnittes mit elektrolythi­ schem Nickel; und
Plattieren des so plattierten Abschnittes mit Gold.

8. Elektronische Vorrichtung oder Halbleiterpackung oder Halbleiterbauelement, dessen elektrische Eigenschaften unter Benutzung der Testfassung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ge­ testet wird.