[发明专利]探针组合体

说明书

技术领域

本发明是有关于LSI等电子设备制造过程中，用于检测半导体晶圆上形成的数个半导体芯片电路时，所使用探测器装置的一种探针组合体；特别是有关于，当排列在半导体芯片上的电路端子(焊垫)在晶圆状态下与探针垂直接触，已用来汇总测量半导体芯片在电气通探测时，所使用于探测器装置的探针组合体。 

背景技术

电子设备伴随着半导体的进步而提升了积体度，并在半导体晶圆上所形成的各半导体芯片中，也增加了电路配线所能运用的区域，进而使各半导体芯片上焊垫量增加、继而缩小焊垫的面积已使焊垫间距狭小化，让焊垫排列越趋细微化发展。预估近年焊垫的间距可能小至20μm。 

同时半导体芯片未封装前，即成裸晶状态时用已内置于电路板等的芯片尺寸封装方式(CSP)已渐成主流，其在分割半导体芯片前会进行晶圆状态特性的确认以及良否判定。 

举例来说，在被检查的半导体芯片焊垫检查装置间，因外力产生的弹性变形而设有以排列数个针状探针的探针组合体等技术手段；在此种以探测针组合体以电气连接半导体芯片测试电路的方法后，会再搭配一种称为探针卡的印刷配线电路板。 

这个探测卡的构成，是以接触测试装置的测试接头，这个测试接头须有测试接头电路板的探针形状以及具有与端子间距的互换性。 

随着焊垫间距狭小化和数个芯片同时测试的需求，探针的方式也从原来的单撑梁悬臂的方式，再加上在板上配置由金属细线所形成探针的针型探测卡(专利文献1)。在区块上配置刀刃状探针的探针卡(专利文献2)。数个平形延伸的带状配线形成像电气绝缘性胶卷般的薄片形状的一边，以各个配线的一部分为探针的要件，而提出薄片探针组合体(探针薄片)(专利文献3)等的探测卡。 

用传统的单撑梁悬臂的方式来检查一个或是少数的芯片，和半导体芯片焊垫接触的探针前端部分间距狭窄，但连接探针卡的根部，是从前端部分将探针成放射状扩散配置而使间距加粗，再以焊锡等连接手法将探针黏合于探针卡的电路端子，配线的问题不多。 

但是，像上述例子中的焊垫间距狭小化和为了达到数个芯片同时检测要求的探针构造的话，固定探针的电路配线端子也有探针排列的间距，也就是说要和被检查的焊垫排列的间距一致的话是没办法的，要符合探针排列处的高密度配线化。 

图7为针对传统探测卡的电路配置的构成例子。在图7中，2为探测卡、21为探测卡基板。为了明确表示被检查的芯片41和探测卡基板21的位置关系，以透视图呈现。设置在探测卡基板21周边的211是与测试装置接触的测试接头(无图显示)的部份。测试接头的电路基板端子形状与端子间距有互换性。 

另一方面，探针301与晶圆4上的被检查晶圆41端子焊垫的排列互相对应，以探针排列固定机能302来固定。探针排列固定机能302与上述的探针方式相异，若是单撑梁悬臂的方式就以锡电路基板、若有针状的探针而以有沟槽的固定区块等方式。探针薄板型的话，数个平形延伸带状的配线形成电气绝缘性薄膜般薄板状部份材料的一边，显示出各个配线的一部分形成直接探针的要件。 

随着间距狭小化以及多针化，探针端子周边的配线图样密集，为了这个配线最后被分配至探测卡基板21的外面的端子，加上探针端子周边的高密度配线，配线基板的多层化是必要的。以现今的印刷配线基板的图样规则为例，信号层1具有每层有128～160根的布线，在1000针的电路检验器中，含20层以上的电源层，是需要厚度4.8～6.5mm、直径350mm的印刷配线基板。一般来说，考量探测卡的经济效益，想将探测卡基板21标准化时，介于换配线基板30等中间，被检查焊垫不同的复杂变换配线43，作用于变换配线基板30的事例也是有的。(专利文献3)。 

图8为探针端子周边的配置图样。图8被检查芯片的焊垫对应变换配线基板30上的探针端子32-1(例如在探针薄板上的端子)是以间距20μm排列。因为由这个探针端子的配线分配较粗的间距的图样，变换配线基板30的第1层37-1上通过图样34-1，接续层间导通用通孔351的区域351a。从区域351a经过通孔351，通过变换配线基板30的第2层37-2以后的导电图样以及通孔，图样幅度扩散，变换配线基板的第n层37-n，也就是配置在里面(检查装置侧)层中。 

而且，由探测端子32-2，通过同样的变换配线基板30的第一层37-1上的图样34-2，接续通孔352的区域352a。从区域352a经过通孔352，通过变换配线基板30的第2层37-2以后的导电图样以及通孔，图样幅度扩散，变换配线基板的第n层37-n，也就是配置在内层中(检查装置侧)。