CN110506212A - 电连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电连接装置，其包括：多个探针(10)，在测量时，该多个探针的端头部与被检查体(2)相接触；以及空间转换器(30)，其具有多个连接布线(33)，该多个连接布线的与多个探针(10)中的任一个探针的基端部电连接的第1端子配置于该空间转换器的第1主表面(301)，且该多个连接布线的第2端子在该空间转换器的第2主表面(302)暴露，在第1主表面形成有短路布线图案，该短路布线图案将多个探针(10)中在测量时被设定为相同电位的多个相同电位探针的基端部与相同的连接布线(33)电连接。

Description

电连接装置
技术领域
本发明涉及一种在被检查体的电特性的测量中使用的电连接装置。
背景技术
为了通过基板的状态对集成电路等被检查体的电特性进行测量，使用具有与被检查体接触的探针的电连接装置。在电连接装置中，使用有将保持探针的探针头安装于配置有与探针电连接的电极焊盘的电极基板的结构等。
探针的间隔与配置于被检查体的检查用焊盘(日文：検査用パッド)的间隔相对应。为了使配置于电极基板的电极焊盘的间隔大于探针的间隔而使用一种在探针头与电极基板之间配置有空间转换器的结构的电连接装置(例如参照专利文献1。)。在空间转换器的与探针头相对的主表面配置有与探针的基端部相连接的端子。另一方面，在空间转换器的与电极基板相对的主表面配置有与电极基板的电极焊盘相连接的端子。空间转换器和电极基板通过例如导电性的引线等电连接。以下，将空间转换器和电极基板连接起来的引线称作“连接引线”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－178405号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于空间转换器的与探针相连接的端子，准备与探针的根数相同的个数的端子。在与此对应地将空间转换器的与电极基板的电极焊盘相连接的端子的个数与探针的根数设为相同的情况下，会产生各种问题。例如，导致空间转换器和电极基板相连接的连接引线的集成度变高，由此，将连接引线固定的树脂不易流入空间转换器的表面。另外，随着探针的根数的增加，连接引线的条数增加，制造工序增多。
鉴于上述问题点，本发明的目的在于，提供一种能够抑制与空间转换器相连接的连接引线的条数的电连接装置。
用于解决问题的方案
根据本发明的一技术方案，提供一种电连接装置，该电连接装置包括：多个探针，在测量时，该多个探针的端头部与被检查体相接触；以及空间转换器，其具有多个连接布线，该多个连接布线的与多个探针中的任一个探针的基端部电连接的第1端子配置于该空间转换器的第1主表面，且该多个连接布线的第2端子在该空间转换器的第2主表面暴露，在所述第1主表面形成有短路布线图案，该短路布线图案将多个探针中在测量时被设定为相同电位的多个相同电位探针的基端部与相同的连接布线电连接。
发明的效果
采用本发明，能够提供一种能抑制与空间转换器相连接的连接引线的条数的电连接装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电连接装置的结构的示意图。
图2是表示本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器和电极基板的结构的示意图。
图3是表示比较例的空间转换器和电极基板的结构的示意图。
图4是表示本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器和电极基板的另一个结构的示意图。
图5是用于说明本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器的制造方法的示意图(其一)。
图6是用于说明本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器的制造方法的示意图(其二)。
图7是用于说明本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器的制造方法的示意图(其三)。
图8是用于说明本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器的制造方法的示意图(其四)。
图9是用于说明本发明的实施方式的电连接装置的空间转换器的制造方法的示意图(其五)。
图10是表示利用本发明的实施方式的电连接装置削减了连接引线的条数的例子的表。
图11是表示本发明的另一实施方式的电连接装置的布线图案的例子的示意性的俯视图。
具体实施方式
接下来，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图的记载中，对于相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。但是，应注意的是，附图是示意性的，各部分的厚度的比率等与现实不同。另外，在附图相互之间，当然包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。以下所示的实施方式是对用于使本发明的技术性思想具体化的装置、方法进行例示的实施方式，在本发明的实施方式中，并不将构成部件的材质、形状、构造、配置等特定为下述的内容。
图1所示的本发明的实施方式的电连接装置1用于测量被检查体2的电特性。电连接装置1包括：探针头20，其保持多个探针10；空间转换器30，其与探针10相连接；以及电极基板40，其配置有经由空间转换器30与探针10电连接的电极焊盘41。
图1所示的电连接装置1是垂直动作式探针卡，探针10的在探针头20的下表面暴露的端头部与配置在电连接装置1的下方的被检查体2的检查用焊盘(省略图示)相接触。在图1中，示出探针10未与被检查体2接触的状态，但是，例如使搭载有被检查体2的卡盘3上升，从而探针10的端头部接触于被检查体2。
电极基板40的电极焊盘41通过配置于电极基板40的内部的内部布线而与配置于电极基板40的上表面的连接焊盘42电连接。连接焊盘42与省略图示的IC试验机等检查装置电连接。利用检查装置经由探针10对被检查体2施加预定的电压、电流。并且，自被检查体2输出的信号经由探针10向检查装置输送，从而检查被检查体2的特性。
如图1所示，空间转换器30包括多条具有导电性的连接布线33，该多条连接布线33自与探针头20相对的第1主表面301到与电极基板40相对的第2主表面302地贯穿空间转换器30的内部。连接布线33的第1端子配置于空间转换器30的第1主表面301。连接布线33的第2端子在空间转换器30的第2主表面302暴露。
与连接布线33的第1端子分别连接的布线图案341～布线图案344配置于空间转换器30的第1主表面301。以下，将配置于第1主表面301的布线图案统称为“布线图案34”。探针10的基端部与布线图案34相接触，探针10的基端部经由具有导电性的布线图案34与连接布线33的第1端子电连接。布线图案34优选使用金属膜等。
连接布线33的第2端子分别与配置于电极基板40的多个电极焊盘41电连接。在图1所示的例子中，连接布线33的一部分自第2主表面302延伸并连接于电极焊盘41。也就是说，探针10的基端部和电极焊盘41通过连接布线33电连接。如此，将连接布线33的自第2主表面302延伸的部分用作将空间转换器30和电极基板40电连接的连接引线。
空间转换器30具有：支承基板31，其形成有供连接布线33穿过的通孔；以及树脂层32，其配置于支承基板31的上表面。在图1所示的空间转换器30中，将树脂埋入在支承基板31的上表面形成的凹部而形成树脂层32，连接布线33穿透到树脂层32的上方。也就是说，支承基板31的下表面是第1主表面301，树脂层32的上表面是第2主表面302。支承基板31使用陶瓷基板等。
连接布线33优选使用由金属材料等形成的导电性引线。导电性引线的一个端部是第1端子，另一个端部是第2端子。通过使用具有一定的柔软性的连接布线33，从而连接布线33在树脂层32的内部和在空间转换器30与电极基板40之间弯曲。因此，能够使第2端子的配置间隔大于第1端子的配置间隔。由此，能够使电极基板40的电极焊盘41的配置间隔较大。因而，将空间转换器30和电极基板40电连接的引线接合等连接作业较为容易。空间转换器30在探针10的间隔较小的情况下特别有效。
在图1所示的电连接装置1中，对在测量被检查体2时被设定为相同电位的多个探针10(以下称作“相同电位探针”。)进行电连接的布线图案34(以下称作“短路布线图案”。)形成于空间转换器30的第1主表面301。在图1所示的例子中，布线图案342和布线图案344是短路布线图案。因此，连接布线33的条数少于与空间转换器30相连接的探针10的根数。
例如，使连接于分别与被检查体2的接地(GND)端子相连接的多个探针10的布线图案34短路而形成1个短路布线图案。并且，准备1个与该短路布线图案电连接的连接布线33。由此，能够削减连接布线33的条数。
在空间转换器30的第1主表面301形成的短路布线图案的个数、配置的位置能够任意地设定。例如，除了设定为GND电位的探针10以外，还能够使分别与被检查体2的相同电位的电源端子相连接的多个探针10作为相同电位探针由短路布线图案短路。另外，在电源的电位存在多种的情况下，能够相对于各个电位的电源端子形成短路布线图案。
此外，也可以是，在相同电位的探针10彼此分离地连接于第1主表面301的情况下，将相接近的相同电位的探针10作为一组，对于多个组分别形成短路布线图案。由此，能够抑制为了使分离地配置的相同电位的探针10短路而使短路布线图案的面积较大所导致的第1主表面301的面积的增大。例如，利用1个短路布线图案仅使相邻的相同电位探针短路。
在图2中示出短路布线图案的结构例。在图2所示的例子中，将与被检查体2的GND端子相连接的探针10表示为GND探针10G，将与电源端子相连接的探针10表示为电源探针10V，将与信号端子相连接的探针10表示为信号探针10S(以下是相同的。)。在空间转换器30的第1主表面301上，两个GND探针10G由作为短路布线图案的布线图案344短路，两个电源探针10V由作为短路布线图案的布线图案342短路。因此，连接布线33的条数少于探针10的根数。
与此相对，在图3所示的比较例的空间转换器30A中，GND探针10G和电源探针10V分别连接于不同的连接布线33的第1端子。也就是说，探针10的根数和连接布线33的条数相同。
在图2所示的空间转换器30中，与图3所示的比较例同样地，以与探针10的排列相同的布局将第1端子配置于第1主表面301。但是，通过如上述那样形成短路布线图案，能够削减将空间转换器30和电极基板40连接起来的连接布线33的条数。即，能够削减将空间转换器30和电极基板40电连接的连接引线的条数。因此，制造工序减少，能够抑制电连接装置1的制造成本。
另外，通过削减连接布线33的条数，能够削减电极基板40的电极焊盘41和连接焊盘42的个数。因此，如图2所示，能够确保在电极基板40的上表面配置电子部件50的区域。例如，能够将电容器、电阻器等配置于电极基板40的上表面。
另外，通过削减电极基板40的电极焊盘41和连接焊盘42的个数，从而电极基板40的将电极焊盘41和连接焊盘42连接起来的内部布线减少。例如，在图3所示的比较例中，为了内部布线而在电极基板40的内部形成有布线层401～布线层403这3层布线层。与此相对，通过削减电极焊盘41和连接焊盘42的个数，从而电极焊盘41和连接焊盘42的布局的自由度增大。因此，如图4所示，能够将电极基板40的内部布线的层数削减为布线层401和布线层402这两层。通过削减布线层的层数，能够降低制造成本。
并且，通过削减连接布线33的条数，从而在空间转换器30与电极基板40之间连接引线的密集度变低。因此，在电连接装置1的制造工序中，用于形成树脂层32的树脂容易流入支承基板31的上表面。与此相对，在连接引线的密集度较高而树脂难以流入支承基板31的上表面的情况下，会在树脂层32的形成区域中产生不均。在该情况下，连接引线的固定变得不充分而导致连接引线与周围相接触或异物附着于连接引线在支承基板31的上表面暴露的部分。其结果，导致连接引线短路或连接引线损伤等，从而电连接装置的特性、可靠性降低。
在电连接装置1的空间转换器30中，不会产生上述那样的问题。因而，能够抑制电连接装置1的制造成品率、可靠性的降低。
下面，参照图5～图9说明本发明的实施方式的电连接装置1的空间转换器30的制造方法的例子。此外，以下所述的制造方法是一个例子，当然，包含其变形例在内，能够利用这以外的各种制造方法来实现。
首先，如图5所示，准备形成有用于配置连接布线33的通孔310的支承基板31。然后，在通孔310***连接布线33，之后，如图6所示，使树脂流入支承基板31的上表面。通过使树脂凝固而形成树脂层32，从而连接布线33的位置在第2主表面302固定。
之后，在第1主表面301切断连接布线33，之后，如图7所示，利用溅射法等在第1主表面301形成金属膜601，并形成光致抗蚀膜602。然后，通过曝光、显影如图8所示那样对光致抗蚀膜602进行图案化，使金属膜601在配置有连接布线33的第1端子的区域暴露。
接着，如图9所示，在金属膜601的暴露的表面形成镀层603。之后，去除光致抗蚀膜602，通过溅射蚀刻等去除剩余的区域的金属膜601，由此在预定的区域形成布线图案34。
如上述那样，包含短路布线图案的布线图案34能够通过使用光刻技术等容易地形成于空间转换器30的第1主表面301。
如以上说明那样，采用本发明的实施方式的电连接装置1，通过利用短路布线图案使相同电位探针短路，能够使连接布线33的条数少于探针10的根数。因此，能够抑制与电极基板40相连接的连接引线的条数。另外，能够使连接引线的密集度较低。
因而，采用电连接装置1，能够削减电连接装置1的制造工时并提高制造成品率。其结果，能够抑制制造成本。另外，通过削减连接引线的条数，还能够应对为了对多引脚化(日文：多ピン化)的被检查体2进行检查而使探针10的根数较多的检查。
在图10中，示出了通过本发明的实施方式的电连接装置1而对于具有5种电源端子的被检查体2削减了连接引线的条数的实施例。图10的参考例是使连接布线33对应于各个探针10的情况。在图10的实施例中，配置短路布线图案而针对GND端子、第3电源端子～第5电源端子削减了连接布线33的条数。此外，对于第1电源端子和第2电源端子，未进行使用了短路布线图案实现的连接布线33的削减。通过削减连接布线33，削减连接引线。如图10所示，在实施例中，与比较例相比，削减了1030条连接引线。
(其他实施方式)
如上述那样，本发明通过实施方式进行了记载，但不应该理解为，构成该公开的一部分的论述和附图限定本发明。根据该公开，本领域的技术人员能够明确各种代替实施方式、实施例以及运用技术。
例如，以上，示出了将1条连接布线33连接于1个短路布线图案的例子。但是，也可以将多条连接布线33连接于1个短路布线图案。例如，也可以将两条连接布线33连接于使5个相同电位探针短路的1个短路布线图案。即，能够与在相同电位探针中流动的电流的合计值等相应地设定与相同电位探针相连接的连接布线33的条数。
另外，在图1等中，例示地示出了相同电位探针相邻的情况。但是，例如如图11所示，也可以利用短路布线图案使分离地配置的相同电位探针短路。图11示出了在被检查体2中相同电位的电源端子分离地配置的情况下的、探针10的基端部与空间转换器30相连接的位置。图11是配置有布线图案34的第1主表面301的俯视图，用附图标记G来表示与GND端子相连接的GND探针10G的基端部的位置，用附图标记V来表示与电源端子相连接的电源探针10V的基端部的位置，用附图标记S来表示与信号端子相连接的信号探针10S的基端部的位置。如图11所示，能够利用短路布线图案使未相邻地配置的电源探针10V短路。
如此，本发明当然包含未在此记载的各种实施方式等。
产业上的可利用性
本实施方式的电连接装置能够应用在被检查体的特性测量的领域中。

Claims (8)

1.一种电连接装置，其用于测量被检查体的电特性，其特征在于，
该电连接装置包括：
多个探针，在测量时，该多个探针的端头部与所述被检查体相接触；以及
空间转换器，其具有多个连接布线，该多个连接布线的与所述多个探针中的任一个探针的基端部电连接的第1端子配置于该空间转换器的第1主表面，且该多个连接布线的第2端子在该空间转换器的第2主表面暴露，在所述第1主表面形成有短路布线图案，该短路布线图案将所述多个探针中在测量时被设定为相同电位的多个相同电位探针的基端部与相同的所述连接布线电连接。
2.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，
所述短路布线图案将相邻的多个所述相同电位探针连接起来。
3.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，
与1个所述短路布线图案电连接的所述连接布线有多条。
4.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，
所述第2端子的间隔大于所述第1端子的间隔。
5.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，
该电连接装置还包括电极基板，该电极基板配置有与多个所述第2端子分别电连接的多个电极焊盘。
6.根据权利要求5所述的电连接装置，其特征在于，
利用所述连接布线的自所述第2主表面延伸的部分将所述探针的基端部和所述电极焊盘电连接。
7.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，
所述连接布线是具有柔软性的导电性引线。
8.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于，
所述空间转换器是在支承基板之上配置了树脂层而成的结构，所述连接布线的位置在所述第2主表面被所述树脂层固定。
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