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CN111060778B - 中间连接部件和测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够降低测试成本的技术。本公开的一个方案的中间连接部件设置在具有多个第一端子的第一部件与具有多个第二端子的第二部件之间，用于将所述第一端子与所述第二端子电连接，包括：组合件，其具有用于将所述第一端子与所述第二端子电连接的连接部件；框部件，其具有用于插嵌所述组合件的插嵌孔；和与所述连接部件电连接的电子部件。

Description

中间连接部件和测试装置
技术领域
本公开涉及中间连接部件和测试装置。
背景技术
在半导体器件的制造工艺中，会使用测试装置对形成在衬底上的多个器件进行电气测试。测试装置包括探针器和测试机等，探针器上安装有探针卡，探针卡上设置有用于与形成在衬底上的器件接触的探针，而测试机用于经探针卡对器件供给电信号来测试器件的各种电气特性。
在这种测试装置中，探针卡上安装有用于去除高频噪声的旁通电容器以及响应波形校正电路这样的外置电路等电子部件(例如参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-111280号公报。
专利文献2：日本特开2010-25765号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本公开提供一种能够降低测试成本的技术。
解决问题的技术手段
本公开的一个方案的中间连接部件设置在具有多个第一端子的第一部件与具有多个第二端子的第二部件之间，用于将所述第一端子与所述第二端子电连接，包括：组合件，其具有用于将所述第一端子与所述第二端子电连接的连接部件；框部件，其具有用于插嵌所述组合件的插嵌孔；和与所述连接部件电连接的电子部件。
根据本公开的一个方案，能够降低测试成本。
附图说明
图1是表示搭载了多个一实施方式的测试装置的测试系统的结构例的立体图。
图2是表示设置在图1的测试系统中的测试装置的概略截面图。
图3是表示图2的测试装置的中间连接部件的伸缩组合件固定框的俯视图。
图4是第一结构例的伸缩组合件的立体图。
图5是将图4的伸缩组合件插嵌到伸缩组合件固定框中的状态的概略截面图。
图6是第二结构例的伸缩组合件的立体图。
图7是将图6的伸缩组合件插嵌到伸缩组合件固定框中的状态的概略截面图。
具体实施方式
下面参照附图说明本公开的非限定性示例的实施方式。在所有附图中，对于相同或对应的部件或部分标注相同或对应的标记，并省略重复的说明。
图1是表示搭载了多个一实施方式的测试装置的测试系统的结构例的立体图。测试系统10是对形成在作为被测体的半导体晶片(下称“晶片”)上的多个被测器件(DUT：Device Under Test)供给电信号来测试器件的各种电气特性的系统。
测试系统10的整体形状为长方体，包括具有多个测试室11的测试部12，和用于将晶片W送入各测试室11或从其中送出的装载部13。在测试部12中，测试室11在水平方向上排列4个构成一个队列，且队列在上下方向上配置有3层。在测试部12与装载部13之间设置有搬送部14，搬送部14内设置有用于在装载部13与各测试室11之间进行晶片W的交接的搬送机构(未图示)。各测试室11内设置有后述的测试装置。从测试部12的正面，将构成测试装置的一部分的测试机30插入各测试室11的内部。在图1中，测试室11的进深方向为X方向，测试室11的排列方向为Y方向，高度方向为Z方向。
图2是表示设置在图1的测试系统10中的测试装置的概略截面图。测试装置20包括测试机30、中间连接部件40和探针卡50。测试装置20利用测试机30经探针卡50进行形成在晶片W上的DUT的电气特性测试。
测试机30包括水平设置的测试机母板31、以竖立状态安装在测试机母板31的插槽中的多个测试基板32和收纳测试基板32的壳体33。在测试机母板31的底部设置有多个端子(未图示)。
探针卡50包括上表面具有多个端子(未图示)的板状的基座51和设置在基座51的下表面的多个探针52。多个探针52能够与形成在晶片W上的DUT接触。在将晶片W吸附于载置台60的状态下，利用定位器(未图示)进行定位，使对应的探针与多个DUT分别接触。
中间连接部件40是用于将测试机30与探针卡50电连接的部件，包括伸缩组合件固定框41和伸缩组合件42。
伸缩组合件固定框41由高强度、高刚度、热膨胀系数小的材料例如NiFe合金构成。伸缩组合件固定框41如图3所示，具有在厚度方向(Z方向)上贯通的多个长方形的插嵌孔43。伸缩组合件42插嵌到插嵌孔43内。图3是表示图2的测试装置20的中间连接部件40的伸缩组合件固定框41的俯视图。
伸缩组合件42相对于伸缩组合件固定框41被定位，将测试机30的测试机母板31的端子与探针卡50的基座51的端子连接。关于伸缩组合件42的细节将在后文叙述。
在测试机母板31与伸缩组合件固定框41之间设置有密封部件71，通过将测试机母板31与中间连接部件40之间的空间抽真空，使中间连接部件40隔着密封部件71吸附到测试机母板31上。在伸缩组合件固定框41与探针卡50之间设置有密封部件72，通过将中间连接部件40与探针卡50之间的空间抽真空，使探针卡50隔着密封部件72吸附到中间连接部件40上。
在载置台60的上表面，以包围晶片W的方式设置有密封部件73。利用设置于各层的定位器(未图示)使载置台60上升，来使探针卡50的探针52与形成在晶片W上的DUT的电极接触。并且，使密封部件73与伸缩组合件固定框41抵接，并将密封部件73所包围的空间抽真空，来使载置台60吸附到中间连接部件40上。
(第一结构例)
接着参照图4和图5说明第一结构例的伸缩组合件42。图4是第一结构例的伸缩组合件42的立体图。图5是将图4的伸缩组合件42插嵌到伸缩组合件固定框41中的状态的概略截面图。
伸缩组合件42包括基板421和连接顶针422。一实施方式中，基板421以彼此平行的方式设置有2个，连接顶针422以彼此平行的方式设置有48根。不过，基板421和连接顶针422的数量不限于此。
基板421相对于测试机母板31和基座51平行设置，俯视时形成为具有长边和短边的矩形形状。与长边平行的方向为X方向，与短边平行的方向为Y方向。长边的长度根据设置在伸缩组合件固定框41上的插嵌孔43的长边方向上的长度而决定，例如是比插嵌孔43的长边方向上的长度稍短的长度。短边的长度根据设置在伸缩组合件固定框41上的插嵌孔43的短边方向上的长度而决定，例如是比插嵌孔43的短边方向上的长度稍短的长度。基板421例如由固定部件(未图示)安装在伸缩组合件固定框41上。基板421具有供连接顶针422插通的插通孔(未图示)，在连接顶针422插通于插通孔中的状态下支承连接顶针422。基板421由绝缘材料形成。基板421上形成有配线(未图示)。作为基板421能够使用各种印刷基板，例如可以是环氧玻璃基板、陶瓷基板等刚性基板，也可以是聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜等柔性基板。
在基板421的上表面，设置有用于测试形成在晶片上的多个DUT的电气特性的各种电子部件423。电子部件423与形成在基板421上的配线电连接。并且，经形成在基板421上的配线与连接顶针422电连接。在一实施方式中，电子部件423是用于去除高频噪声的旁通电容器，例如是容量为1μF～4.7μF的电容器。通过像这样在基板421的上表面安装旁通电容器，现有技术中安装在探针卡50上的旁通电容器变得不再需要。从而，能够减少探针卡50上安装的电子部件的数量。并且能够在探针卡50上高密度地配置探针52。
此外，电子部件423也可以是探针52的阻抗匹配用的终端电阻器。并且，电子部件423不限于上述旁通电容器和终端电阻器，例如也可以是线圈。而且，电子部件423不限于电容器、电阻器、线圈等无源元件，例如也可以是晶体管、二极管、继电器等有源元件。进而，电子部件423也可以是电路板、集成电路(IC，Integrated Circuit)。通过像这样在基板421的上表面安装各种电子部件423，能够减少探针卡50上安装的电子部件的数量。另外，各种电子部件423既可以安装在基板421的下表面，也可以安装在基板421的两个面。并且电子部件423也可以安装在伸缩组合件固定框41上。
连接顶针422是由导电材料形成的、利用弹簧等而可伸缩的棒状部件。连接顶针422例如可以是伸缩顶针。伸缩顶针也被称作弹簧顶针、接触式探针。各连接顶针422以在俯视时与测试机母板31的各端子和基座51的各端子重叠的方式被支承在基板421上。换言之，各连接顶针422被配置成，上端可与测试机母板31的各端子接触，下端可与基座51的各端子接触。通过将测试机母板31与中间连接部件40真空吸附在一起，使测试机母板31的端子与连接顶针422电连接。并且，通过将探针卡50的基座51与中间连接部件40真空吸附在一起，使基座51的端子与连接顶针422电连接。由此，测试机母板31的端子与基座51的端子经连接顶针422电连接。连接顶针422也可以构成为，包括：由导电材料形成的棒状部件，和设置在棒状部件的至少一个端部的具有导电性的弹性体端子。
在以上说明的第一结构例的具有伸缩组合件42的中间连接部件40中，用于测试形成在晶片上的多个DUT的电气特性的各种电子部件423被安装在基板421上。从而，能够减少探针卡50上安装的电子部件的数量。因此，探针卡50的设计变得容易，能够缩短探针卡50的生产周期，降低制造成本。其结果是，能够降低探针52发生了损耗的情况下的探针卡50更换所产生的成本，因此能够降低测试成本。此外，由于减少了安装在探针卡50上的电子部件的数量，能够增粗并缩短探针卡50的配线，因此能够降低配线的电阻值和噪声的产生。其结果，能够实现低噪声的稳定的测试。
(第二结构例)
接着，参照图6和图7说明第二结构例的伸缩组合件42A。图6是第二结构例的伸缩组合件42A的立体图。图7是将图6的伸缩组合件42A插嵌到伸缩组合件固定框41中的状态的概略截面图。
伸缩组合件42A包括基板426、配线427和连接端子428。一实施方式中，基板426以具有规定间隔且彼此平行的方式设置有3个。不过，基板426的配置和数量不限于此。
基板426形成为矩形形状，相对于测试机母板31和基座51垂直设置。基板426例如由固定部件(未图示)安装在伸缩组合件固定框41上。基板426上形成有多个配线427。基板426由绝缘材料形成。作为基板426能够使用各种印刷基板，例如可以是环氧玻璃基板、陶瓷基板等刚性基板，也可以是聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜等柔性基板。
在基板426的侧面426s，设置有用于测试形成在晶片上的多个DUT的电气特性的各种电子部件429。电子部件429与形成在基板426上的配线427电连接。在一实施方式中，电子部件429是用于去除高频噪声的旁通电容器，例如是容量为1μF～4.7μF的电容器。通过像这样在基板426的侧面426s安装旁通电容器，现有技术中安装在探针卡50上的旁通电容器变得不再需要。从而，能够减少探针卡50上安装的电子部件的数量。并且能够在探针卡50上高密度地配置探针52。
此外，电子部件429例如也可以是探针52的阻抗匹配用的终端电阻器。并且，电子部件429不限于上述旁通电容器、终端电阻器，例如也可以是线圈。而且，电子部件429不限于电容器、电阻器、线圈等无源元件，例如也可以是晶体管、二极管、继电器等有源元件。进而，电子部件429也可以是电路板、集成电路。通过像这样在基板426的侧面426s安装各种电子部件429，能够减少探针卡50上安装的电子部件的数量。另外，各种电子部件429既可以安装在基板426的一侧的侧面426s上，也可以安装在两侧的侧面426s上。并且电子部件429也可以安装在伸缩组合件固定框41上。图6和图7的例子表示了将电子部件429安装在基板426的两侧的侧面426s上的情况。
配线427由导电材料形成。配线427从基板426的下表面426d通过侧面426s延伸而形成至上表面426u。配线427的两端与连接端子428连接。换言之，在配线427中的形成在基板426的下表面426d和上表面426u的部分连接有连接端子428。
连接端子428与配线427的两端连接。连接端子428是具有导电性的弹性体端子。各连接端子428以在俯视时与测试机母板31的各端子和基座51的各端子重叠的方式配置。换言之，各连接端子428被配置成，上端可与测试机母板31的各端子接触，下端可与基座51的各端子接触。通过将测试机母板31与中间连接部件40A真空吸附在一起，使测试机母板31的端子与连接端子428电连接。并且，通过将探针卡50的基座51与中间连接部件40A真空吸附在一起，使基座51的端子与连接端子428电连接。由此，测试机母板31的端子与基座51的端子经配线427和连接端子428电连接。
在以上说明的第二结构例的具有伸缩组合件42A的中间连接部件40A中，用于测试形成在晶片上的多个DUT的电气特性的各种电子部件429被安装在基板426上。从而，能够减少探针卡50上安装的电子部件的数量。因此，探针卡50的设计变得容易，能够缩短探针卡50的生产周期，降低制造成本。其结果是，能够降低探针52发生了损耗的情况下的探针卡50更换所产生的成本，因此能够降低测试成本。此外，由于减少了安装在探针卡50上的电子部件的数量，能够增粗并缩短探针卡50的配线，因此能够降低噪声。其结果，能够实现低噪声的稳定的测试。
在上述实施方式中，测试机母板31是第一部件之一例，测试机母板31的端子是第一端子之一例。探针卡50是第二部件之一例，基座51的端子是第二端子之一例。伸缩组合件固定框41是框部件之一例，伸缩组合件42、42A是组合件之一例，基板421是支承部件之一例，连接顶针422、配线427和连接端子428是连接部件之一例。
说明书公开的实施方式在所有方面都只是例示而不应当认为是限制性的。上述实施方式可以在不脱离本发明技术方案的范围及其思想的基础上，以各种方式省略、置换和变更。
上述实施方式以包括多个测试室11的测试系统10内的测试装置20为例进行了说明，但不限于此，也可以是单独的测试装置。
附图标记说明
20 测试装置
30 测试机
31 测试机母板
40 中间连接部件
41 伸缩组合件固定框
42 伸缩组合件
421 基板
422 连接顶针
423 电子部件
40A 中间连接部件
42A 伸缩组合件
426 基板
427 配线
428 连接端子
429 电子部件
50 探针卡
51 基座。

Claims (7)

1.一种中间连接部件，其设置在具有多个第一端子的第一部件与具有多个第二端子的第二部件之间，用于将所述第一端子与所述第二端子电连接，所述中间连接部件的特征在于，包括：
组合件，其具有用于将所述第一端子与所述第二端子电连接的连接部件；
框部件，其具有用于插嵌所述组合件的插嵌孔；和
与所述连接部件电连接的电子部件，
所述第一部件和所述第二部件构成为经由所述中间连接部件彼此选择性地电连接，
所述第一部件是对形成在衬底上的多个器件供给电信号来测试所述器件的电气特性的测试机的母板，所述第二部件是具有能够与所述多个器件的电极接触的探针的探针卡，
所述组合件还具有在所述框部件的所述插嵌孔中支承所述连接部件的基板，
所述电子部件安装于所述基板，并经由形成于所述基板的配线与所述连接部件连接。
2.如权利要求1所述的中间连接部件，其特征在于：
所述连接部件是伸缩顶针。
3.如权利要求1所述的中间连接部件，其特征在于：
所述连接部件包括连接顶针和设置在所述连接顶针的至少一个端部的具有弹性的连接端子。
4.如权利要求1所述的中间连接部件，其特征在于：
所述连接部件包括设置在所述配线的至少一个端部的具有弹性的连接端子。
5.如权利要求1～4中任一项所述的中间连接部件，其特征在于：
所述电子部件是无源元件。
6.如权利要求5所述的中间连接部件，其特征在于：
所述无源元件是电容器。
7.一种测试装置，其特征在于，包括：
测试机，其对形成在衬底上的多个器件供给电信号来测试所述器件的电气特性；
探针卡，其包括能够与所述多个器件的电极接触的探针；和
中间连接部件，其将所述测试机的多个端子与所述探针卡的多个端子电连接，
所述中间连接部件包括：
组合件，其具有用于将所述测试机的端子与所述探针卡的端子电连接的连接部件；
框部件，其具有用于插嵌所述组合件的插嵌孔；和
与所述连接部件电连接的电子部件，
所述测试机和所述探针卡构成为经由所述中间连接部件彼此选择性地电连接，
所述组合件还具有在所述框部件的所述插嵌孔中支承所述连接部件的基板，
所述电子部件安装于所述基板，并经由形成于所述基板的配线与所述连接部件连接。
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