专利名称：探针引导件、探针板及使用它的半导体装置的试验方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体装置的试验所使用的探针的引导件及具有探针引导件的 探针板、以及使用其的半导体装置的试验方法。
背景技术：
在具有被称为凸块的突起状连接电极的、例如BGA(球栅阵列)等的半导体装置的 电特性试验中，以往，使用与突起状的连接电极垂直接触的垂直型的探针是主流，但是在连 接电极的间距小时、或者为了进行开尔文连接需要使2支探针与一个连接电极接触时等， 垂直型的探针不能应付，因此最近所使用的是悬臂型探针。但是，由于悬臂型的探针只是以单端固定的方式安装于探针板上，因此其顶端部 容易移动，尤其在与突起状的连接电极接触的情况下，虽然也取决于该接触部位，但是有 时会产生探针的顶端从突起状的连接电极滑落，从而无法得到稳定的电连接这样的不良情 况。为了消除该不良的情况，例如专利文献1提出在作为检查对象的半导体装置和具 有探针的探针板之间配置具有贯通孔的探针的引导件，该贯通孔的口径小于突起状的连接 电极的平面尺寸且比探针的顶端部尺寸大。但是，专利文献1所提出的引导件的贯通孔是朝突起状的连接电极的几乎整个 面开口的圆形的贯通孔，因此探针的顶端部通过该贯通孔，未必仅限于被引导至过度驱使 (才一〃一 F 7 4 ^在探针与电极接触后使探针进一步上升)时的刮擦方向，有时会在贯 通孔容许的范围内滑向侧方，因此具有难以得到稳定的电连接的缺点。又，专利文献1所提出的贯通孔如上所述，相对于突起状的连接电极的包含突起 顶点的几乎整个面开口，因此将探针顶端部插入该贯通孔内使其与连接电极接触时，探针 的顶端部有时会与连接电极的突起顶点接触，在突起顶点划出刮擦痕迹。突起状连接电极 的突起顶点是与安装该连接电极的安装物品接合的接合部分的中心，其上有刮擦痕迹时， 该部分在后面的融敷时会变为空洞而残留，从而成为接合强度不足、导电量不足等问题的 原因。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2004-3；35613号公报

发明内容
发明要解决的问题本发明正是为了消除上述缺点而作出的，其课题在于提供一种探针引导件、具有 这样的引导件的悬臂型探针板以及使用这样的引导件的半导体装置的试验方法，该探针引 导件能够使得悬臂型探针与突起状连接电极的电连接稳定，并且不会在突起状连接电极的 突起顶点上留下刮擦痕迹。3
解决问题的手段本发明通过提供以下这样的探针的引导件、具有这样的引导件的悬臂型探针板以 及使用这样的引导件的半导体装置的试验方法来解决上述课题，采用悬臂型探针板对具有突起状连接电极的半导体装置进行试验时所使用的探 针引导件，其设有具有直线状侧部的引导孔，在试验时，所述引导孔引导与突起状连接电极 接触的探针顶端部在沿着其刮擦方向的直线方向上移动，在所述探针引导件相对于突起状 连接电极被定位在使用位置时，该引导孔在与突起状连接电极的顶点周边部相对的位置开 口，所述顶点周边部偏离通过所述突起状连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线。采用本发明的探针引导件，探针的顶端部的移动通过引导孔的直线状的侧部在刮 擦方向上被引导，因此探针的顶端部不会在突起状连接电极的侧方滑落，可以实现探针与 连接电极之间一直稳定的电连接。又，采用本发明的探针引导件，在所述探针引导件相对于 突起状连接电极被定位在使用位置时，引导孔在与突起状连接电极的顶点周边部相对的位 置开口，所述顶点周边部偏离通过所述突起状连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线， 因此通过将探针顶端部插入引导孔内，防止了探针顶端部与连接电极的突起顶点接触，故 不会在突起顶点上留下刮擦痕迹。本发明的探针引导件，在其一个较佳的实施形态中，引导孔分别设置在通过突起 状连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线的两侧。这样，在突起状连接电极的中心线的 两侧分别设置引导孔的情况下，可以将本发明的探针引导件恰好使用于使得每一个连接电 极与两根探针接触的试验，例如采用开尔文连接的试验。进一步地，本发明的探针引导件，在其一个较佳的实施形态中，被分别设置在所述 中心线的两侧的引导孔被设置为八字形，其直线状的侧部之间的间隔朝向试验时的探针顶 端部的刮擦方向的顶端而逐渐变窄。由此，与将引导孔的所述直线状的侧部设置为相互平 行的情形相比，可以使得两根探针与突起状连接电极的电连接更加稳定。另外，作为本发明的对象的半导体装置并不限于上述BGA，只要是具有突起状的连 接电极的半导体装置即可，例如CSP(芯片尺寸封装)、mxsp(晶圆级CSP)、倒装晶片等。发明的效果采用本发明，可以实现悬臂型探针与突起状连接电极之间稳定的电连接。又，采用 本发明，由于不会在作为检查对象的半导体装置的突起状连接电极的突起顶点留下刮擦痕 迹，因此不会给作为检查对象的半导体装置造成接合强度不足、或导电量不足等与安装品 接合上的问题。


图1是示出本发明的悬臂型探针板的一个实例的截面图。图2是局部放大显示图1的主要部分的图。图3是示出探针引导件的一个实例的俯视图。图4是示出突起状连接电极、引导孔以及探针的位置关系的图。图5是示出探针引导件的一其他实例的图。图6是示出探针引导件的另一个其他实例的俯视图。符号说明
1探针板2布线基板3加固构件4壳体5顶盖6引导块7探针按压构件8探针9试验品插入部10定位用的引导销11探针引导件12定向调整螺栓13引导孔14半导体装置15突起状连接电极16对位构件17突起顶点18直线状的侧部C中心线。
具体实施例方式下面，通过附图对本发明进行详细说明，但本发明当然并不限于图示的形态。图1是示出本发明的悬臂型探针板的一个实例的截面图。在图中，1是探针板，2 是布线基板，3是加固构件，4是壳体，5是顶盖，6是引导块，7是探针按压构件，8是探针，9 是试验品插入部，10是定位用的定位销。11是本发明的探针引导件，12是探针引导件11的 定向调整螺栓。壳体4、探针引导件11、以及引导块6通过定位用的引导销10被定位在规 定的位置上。图2局部放大显示图1的主要部分，并且一并示出作为试验对象的半导体装置的 一部分。如图2所示，在探针引导件11上设有引导孔13。14是作为试验对象的半导体装 置，15是其突起状连接电极。16是使探针引导件11与突起状连接电极15位置对准的对位 构件。如图所示，在本实施例的探针板1中，每两个探针8以及引导孔13与各突起状连接 电极15相对应。这样，使两个引导孔13与一个突起状连接电极15对应的探针引导件11 例如使用于开尔文连接式的探针板时比较合适，但是也未必仅限于开尔文连接式，在使两 支探针与一个突起状连接电极接触来进行通常的试验时也是能够使用的。又，图中，与最靠 近引导块6的突起状连接电极15对应的探针8的朝向与对应位于其左侧的突起状连接电 极15的探针8的朝向偏离90度，因此与最靠近引导块6的突起状连接电极15对应的引导 孔13的朝向也与对应位于其左侧的突起状连接电极15的引导孔13的朝向偏离90度，在 图中，仅表示出两个引导孔13中的一个。在半导体装置14的上方，具有未图示的推杆和可动台，在试验时，通过该推杆和可动台，在使该突起状连接电极15的位置相对于探针8以及探针引导件11的引导孔13定 位了的状态下，相对于探针板1按压半导体装置14。当然也可以使探针板1相对于半导体 装置14移动。无论如何，在试验时，探针引导件11处于已相对于半导体装置14的突起状连接电 极15以及探针8定位的状态，在该已被定位的状态下，探针引导件11的引导孔13在如下 这样的位置开口，即与偏离通过各个相对应的突起状连接电极15的突起顶点的刮擦方向 的中心线的顶点周边部相对的位置。又，探针8的顶端部处于贯通各自所对应的引导孔13 的位置。在图2中，探针8的顶端部处于已经贯通各自所对应的引导孔13的状态，但是探 针8也可以在该状态下，与半导体装置14的突起状连接电极相对地被按压，从而与突起状 连接电极15接触，也可以是最初位于引导孔13之外，在半导体装置14相对于探针板1被 按压时，分别贯通所对应的引导孔13而与突起状连接电极15接触。探针引导件11能够由例如聚酰亚胺等的绝缘性的树脂膜作成，其厚度也决定于 突起状连接电极15的大小，但通常在30 50 μ m左右比较好。图3是示出探针引导件11的一个实例的俯视图。如图所示，在探针引导件11的 与半导体装置的突起状连接电极对应的位置上各设置有两个引导孔13。图4是示出突起状连接电极15、与之相对应的引导孔13、13以及探针8、8的位置 关系的图。在图中，箭头表示出探针8、8被过度驱使时一边与突起状连接电极15接触一边 滑动的方向，即刮擦方向。如图所示，引导孔13、13具有在刮擦方向上长的长孔形状，引导 孔13、13的刮擦方向的长度比探针8、8的顶端部的设想的滑动量长，与刮擦方向正交的横 向的宽度形成为比探针8、8的顶端部附近的直径长，以便探针8、8的顶端部能够贯通引导 孔 13、13。17是突起状连接电极15的突起顶点，C是通过突起顶点17的沿刮擦方向的中心 线。如图4所示，引导孔13、13不在该中心线C上开口，而是在夹着中心线C的两侧在与偏 离中心线C的突起顶点7的周边部相对的位置开口。因此，被穿插于引导孔13、13内的探 针8、8的顶端部不会与突起顶点17接触，因而不会在突起顶点17上留下刮擦痕迹。18是引导孔13的直线状的侧部。侧部18与刮擦方向平行，因此探针8的顶端部 的移动通过该侧部18在沿着刮擦方向的直线方向上被引导。由此，探针8的顶端部不会从 突起连接电极15滑落，从而实现了两者的稳定的电连接。另外，在图4中，是在引导孔13的 左右两侧设有直线状的侧部18，但是由于探针的顶端部通常要沿着突起状连接电极15的 表面的倾斜，滑向远离中心线C的外侧方向，因此直线状的侧部18可以仅设置在离引导孔 13的中心线C远的一侧。图5是示出探针引导件11的其他实例的图。该图的探针引导件11与图4的实例 同样，对应于一个突起状连接电极15，分别在中心线C的两侧设置两个引导孔13、13，但是 这两个引导孔13、13被设置为八字形，其直线状的侧部18、18间的间隔随着朝向箭头所示 的刮擦方向的顶端逐渐地变窄。探针8的顶端部的移动通过这样的引导孔13的直线状的 侧部18引导的情况下，探针8的顶端部与突起状连接电极15的表面接触而滑动时，被引导 至爬上突起状连接电极15的倾斜表面的方向，因此探针8的顶端部与突起状连接电极15 的接触压提高，能够实现更稳定的电连接。
图6是示出探针引导件11的另一其他实例的图，是使一根探针与一个突起状连接 电极接触所进行的试验时使用的探针引导件。如图所示，引导孔13与一个突起状连接电极 15相对应，在与偏离该中心线C的顶点周边部相对的位置上仅设置一个。另外，本实施例的 探针引导件11中，引导孔13当然也具有将探针8的顶端部的移动引导至沿着其刮擦方向 的直线方向上的直线状的侧部18。采用以上那样的探针引导件11进行半导体装置的电特性试验时，除了使探针引 导件11介于探针8和作为试验对象的半导体装置之间，使探针8的顶端部贯通探针引导 件11的引导孔13而与突起状连接电极15接触之外，可以采用与通常的试验方法相同的方 法。采用本发明的试验方法，引导悬臂型探针的顶端部在刮擦方向上直线状移动，并使该顶 端部与偏离通过突起状连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线的顶点周边部接触，来进 行具有突起状连接电极的半导体装置的电特性的试验。另外，探针引导件11可以组装在探 针板1上，也可以与探针板1分开安装在试验装置上。产业上的可利用性采用本发明的探针引导件及具备该探针引导件的探针板、以及本发明的试验方 法，可以更稳定、可靠地进行具有突起状连接电极的半导体装置的电特性试验，因此有很多 地方有助于提高半导体装置的可靠性，不仅在制造半导体装置的产业领域，在利用半导体 装置的其他产业领域也具有很大的利用可能性。权利要求
1.一种探针引导件，其是采用悬臂型探针板对具有突起状连接电极的半导体装置进行 试验时所使用的探针引导件，其特征在于，设有具有直线状侧部的引导孔，在试验时，所述 引导孔引导与突起状连接电极接触的探针顶端部在沿着其刮擦方向的直线方向上移动，在 所述探针引导件相对于突起状连接电极被定位在使用位置时，该引导孔在与突起状连接电 极的顶点周边部相对的位置开口，所述顶点周边部偏离通过所述突起状连接电极的突起顶 点的刮擦方向的中心线。
2.如权利要求1所述的探针引导件，其特征在于，所述引导孔分别设置在通过突起状 连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线的两侧。
3.如权利要求2所述的探针引导件，其特征在于，被分别设置在所述中心线的两侧的 引导孔被设置为八字形，使得所述直线状的侧部之间的间隔随着朝向试验时的探针顶端部 的刮擦方向的顶端而逐渐变窄。
4.一种悬臂型探针板，其特征在于，具有如权利要求1 3中任意一项所述的探针引导件。
5.如权利要求4所述的悬臂型探针板，其特征在于，其是使得每一个突起状连接电极 与两根探针接触的开尔文连接式的探针板。
6.一种具有突起状连接电极的半导体装置的试验方法，其特征在于，采用权利要求 1 3中任意一项所述的探针引导件，引导悬臂型探针的顶端部在刮擦方向上直线状移动， 并使得所述顶端部与突起状连接电极的顶点周边部接触，来进行半导体装置的电气试验， 所述顶点周边部偏离通过所述突起状连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种能够进行稳定的电连接且不会在突起状连接电极的突起顶点留下刮擦痕迹的探针引导件、悬臂型探针板以及半导体装置的试验方法。本发明通过提供以下这样的探针引导件、具有这样的引导件的悬臂型探针板以及使用这样的引导件的半导体装置的试验方法来解决上述课题，该探针引导件设有具有直线状侧部的引导孔，在试验时，所述引导孔引导与突起状连接电极接触的探针顶端部在沿着其刮擦方向的直线方向上移动，在所述探针引导件相对于突起状连接电极被定位在使用位置时，该引导孔在与突起状连接电极的顶点周边部相对的位置开口，所述顶点周边部偏离通过所述突起状连接电极的突起顶点的刮擦方向的中心线。
文档编号G01R31/26GK102053173SQ20101054247
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月2日 优先权日2009年11月4日
发明者大里卫知 申请人:日本麦可罗尼克斯股份有限公司