半導體芯片裝配用基板的檢查用探針單元制造技術

防止在對半導體芯片裝載用基板進行檢查時因觸碰基板一側的電極從而損傷探針單元。把已將檢查針５配設在探針單元３的最上層構件８上的檢查針配設部分６設置為對于把該檢查針配設部分６圍起來的部分７凹進去。使其凹進深度Ｄ比檢查針５的初始突出方向高度（全行程）Ｓ低，并把深度形成為在基板１觸碰到周緣部分７上之際，焊料球９不會觸碰到針支持孔１０的邊緣１０ａ上。可以防止因基板一側的端子觸碰到支持檢查針的孔的邊緣上而損傷邊緣。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及適合于對要裝載半導體芯片的基板進行電學檢查的半導體芯片裝載用基板的檢查用探針單元。近些年來，在CPU或LSI等的半導體裸片裝配封裝中，借助于伴隨著芯片的高密度化的表面裝配化，正在不斷進行小型化。薄形化。多引腳化。微細節距化。為此，表面裝配裸片或倒裝芯片的半導體芯片裝載用基板的主流，也正在從現有的陶瓷基板變成為1mm以下的多層塑料基板。此外，在半導體芯片裝配用基板的開路/短路檢查中，在基板的表背兩面上已經形成了焊接區(電極)的情況下，要使檢查用探針從基板的表背兩面接觸，進行電學檢查(開路/短路檢查)。基板的裸片或倒裝芯片裝配一側電極的圖形配置，當然將變成為密的狀態，而相反的一側(安裝母板的一側)的面上的圖形配置，通常將變成為稀的狀態。對于這樣的基板，要再進一步使處理速度高速化，人們從現有的用金絲鍵合進行的芯片與基板之間的連接方法，如圖9所示，考慮出了一種使焊料球9和芯片LSI直接進行連接的方法。另外，在圖中，在半導體芯片裝載用基板1的芯片裝配面1a上，與芯片LSI的多個端子T(電極)對應地裝設著同數的焊料球9，使焊料球9和端子T進行焊接，把芯片LSI連接到基板1上。另外，作為探針單元，可以是附圖說明圖10所示的那種構造，圖中所示的構造為使一對導電性針狀體5、21結合到壓縮線圈彈簧22的兩個端部上，并在借助于把進行疊層，使得壓縮線圈彈簧22和各個針狀體5、21的直徑擴大軀體5a、21a收容于設置在多層構造的中間構件23上的保持器孔23a內，把中間構件夾持在中間的最上層和最下層的各個構件8、24，把初始荷重提供給壓縮線圈彈簧22的狀態下，固定各個軀體5a、21a。另外圖中的上側針狀體5被用做檢查針，下側針狀體21，如圖所示變成為使得總是與外部連接用端子構件25接觸。但是，如圖9所示，上述焊料球9被設置為使得裝載于基板1的芯片裝載面1a上，焊料球9的全體從芯片裝載面1a突出出來。此外，由于芯片的高密度化，例如在焊料球9的直徑變成為100微米的情況下，各個焊料球9間的節距也將變成為200微米左右，檢查針也要與之對應地小直徑化。在對這樣的半導體芯片裝載用基板，使應當用上述探針單元進行檢查的基板和探針單元靠近之際，如圖11所示，有時候要壓入檢查針(上側針狀體)5一直到該檢查針5變成為全行程狀態(檢查針5的頂端沒入最上層構件8的針支持孔10內的狀態)為止。如上所述，當伴隨著檢查針5的小直徑化針支持孔10也小直徑化時，就要產生焊料球9碰到針支持孔10的邊緣10a上，給針支持孔10造成損傷的問題。此外，作為電極不限于焊料球，即便是別的形狀的電極也會產生上述問題。為了解決這樣的課題，實現在對半導體芯片裝載用基板的檢查時防止因碰撞基板一側的電極而損傷探針單元的目的，在本專利技術中，該探針單元是這樣一種半導體芯片裝載用基板的檢查用探針單元在對半導體芯片或為了與外部電路連接而配設有多個端子半導體芯片裝載用基板進行電學檢查時，在與上述半導體芯片裝載用基板對峙的面上，與上述多個端子對應起來出沒自由地配設在突出方向上被賦予彈發勢能的多個檢查針，使配設有上述多個檢查針的部分，對于把配設有上述多個檢查針的部分圍起來的部分凹設為使得在觸碰到上述端子上的上述檢查針完全沒入之前，上述探針單元的一部分觸碰到上述半導體芯片裝載用基板上。倘采用這種方法，由于可以防止在檢查時，使把配設有探針單元的檢查針的部分圍起來部分先觸碰到基板上，借助于此，使配設有檢查針的部分觸碰到基板上，故可以防止給支持檢查針的孔的邊緣造成損傷。此外，還作成為這樣的探針單元上述探針單元的一部分由設置在上述探針單元上的凸部構成，使得在觸碰到上述端子上的上述檢查針完全沒入之前，上述探針單元的一部分就觸碰到上述半導體芯片裝載用基板上。如果這樣，則可以得到與上述同樣的效果，同時，還可以用別的構件形成并設置凸部。圖1示出了應用本專利技術的半導體芯片裝載用基板的檢查裝置的概要。圖2是以本專利技術為基礎的探針單元的關鍵部位斜視圖。圖3是以本專利技術為基礎的探針單元的關鍵部位的剖斷側視圖。圖4的探針單元的關鍵部位斜視圖示出了圖示例2。圖5的探針單元的關鍵部位的剖斷部分側剖面圖示出了圖示例3。圖6的探針單元關鍵部位斜視圖示出了圖示例4。圖7的側視圖示出了檢查時基板撓曲的狀態。圖8是與示出了圖示例5的圖7對應的圖。圖9的模式性的側視圖示出了向基板上裝載芯片的裝載要領。圖10是現有的探針單元的關鍵部位剖斷側視圖。圖11的關鍵部位擴大剖面圖示出了現有的探針單元中的損傷狀態。以下，根據附圖所示的具體例，對本專利技術的實施例詳細地進行說明。另外，在應用本專利技術的探針單元中，其構造也可以與在現有例中所示的構造相同，對于那些與現有例所示的部分相同的部分賦予同一標號而省略其詳細的說明。圖1的側視圖示出了使用應用本專利技術的探針單元的檢查裝置的概要，示出的是半導體芯片裝載用基板1進行電學檢查之前的狀態。圖中，基板1的周緣部分由用來推壓基板的卡盤2進行支持。圖中基板1的上面是芯片裝載一側，下面是安裝母板的一側，通常芯片一側這一方的插針數比母板安裝一側多，其電極配置面積也狹窄。在基板1的上方，設置已配設有用來使之與芯片裝載一側接觸的多個檢查針的上面一側探針單元3的同時，在封裝基板1的下方則設置已配設有使之與母板安裝一側電極接觸的多個檢查針的下面一側探針單元4。這樣，在使上面一側探針單元3的各個檢查針接觸到基板1的芯片裝載一側電極上之后，使下面一側探針單元4的各個檢查針接觸到封裝基板1的母板安裝一側電極上。另外，要作成為這些各個狀態，可以用未畫出來的驅動裝置使各個探針單元3、4上下移動。圖2的關鍵部位剖斷斜視圖示出了上面一側探針單元3的中央部分。在該上面探針單元3上，如現有例的圖9所示，與要裝載的芯片LSI的端子T對應且為同數地配置多個檢查針5。然后，配設有各個檢查針5的檢查針配設部分6被設置為對于圍繞該部分的周緣部分7凹進去。這種凹進去地設置加工可以在形成探針單元的最上層構件8之際，用同時加工等形成，如圖3所示，可以使檢查針5的初始突出方向高度比(全行程)S低，并使其深度D為在基板1觸碰到周緣部分7上之際，焊料球9不會與針支持孔10的邊緣10a接觸。理想地說，D≤S/2。當使這樣構成的探針單元3靠近作為檢查對象的基板1時，檢查針5就與焊料球9接觸，并且，為了加上某種程度的接觸荷重，還要使探針單元3與基板1進一步靠近，如圖3所示，使周緣部分7觸碰到基板1的焊料球安裝面1a上。如上所述，由于檢查針配設部分6對于周緣部分7進行凹進去地設置，故焊料球9不會觸碰到在檢查針配設部分上形成開口的針支持孔10的邊緣10a上，因而可以防止因該觸碰而對邊緣10a造成損傷。倘采用本專利技術，只要檢查針配設部分6和其外方部分的關系是凹凸關系即可，可以有種種的變形而不限于上述實施例1，在圖4中示出了圖示例2。另外，對于與上述圖示例相同的部分僅賦予同一標號而省略對其詳細的說明。圖4的探針單元，在把最上層構件8中的檢查針配設部分6圍起來的部分上，在該圍起來的線上邊，斷續地設置有多個凸部11。該凸部11可以形成與上述深度D相當的高度。在該圖示例2中，在檢查針5觸碰到焊料球9上之后，當探針單元3和基板1靠近時，由于各個凸部11將觸碰到基板1的焊料球本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體芯片裝載用基板的檢查用探針單元，該探針單元在對半導體芯片或為了與外部電路連接而配設有多個端子的半導體芯片裝載用基板進行電學檢查時，在與上述半導體芯片裝載用基板對峙的面上，與上述多個端子對應起來出沒自由地配設在突出方向上被賦予彈發勢能的多個檢查針， 其特征是： 使配設有上述多個檢查針的部分，對于把配設有上述多個檢查針的部分圍起來的部分凹進去地設置為使得在觸碰到上述端子上的上述檢查針完全沒入之前，上述探針單元的一部分先觸碰到上述半導體芯片裝載用基板上。

【技術特征摘要】
JP 1999-5-27 148729/19991.一種半導體芯片裝載用基板的檢查用探針單元，該探針單元在對半導體芯片或為了與外部電路連接而配設有多個端子的半導體芯片裝載用基板進行電學檢查時，在與上述半導體芯片裝載用基板對峙的面上，與上述多個端子對應起來出沒自由地配設在突出方向上被賦予彈發勢能的多個檢查針，其特征是使配設有上述多個檢查針的部分，對于把配設有上述多個檢查針的部分圍起來的部分凹進去地設置為使得在觸碰到上述端子上的上述檢查針完...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石川重樹，南石健二，
申請(專利權)人：日本發條株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]