CN1431518A - 用于测试小型装置和部件的接触器 - Google Patents

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Abstract

一种接触器包括绝缘材料的薄膜基片和在该基片上的多个布线图案，其中每一布线图案的第一端从该基片的第一边缘伸出作为第一接触端子，每一布线图案的第二端从该基片的第二边缘伸出作为第二接触端子，并且位于第一端和第二端之间的接触器的一部分可被弹性变形。

Description

用于测试小型装置和部件的接触器
背景技术
本发明一般涉及接触器，尤其涉及与诸如大规模集成电路之类的电子部件相接触的接触器和使用这样一种接触器的接触过程。
当今，半导体基片领域的生产技术的发展是惊人的。与此同时，大规模集成电路的互连模式被小型化，并且除此以外，大规模集成电路的端子也被小型化。而且，在LSI(大规模集成电路)中使用的端子的数量以惊人的速度增加。
尤其在使用大规模集成电路的装置中，小型化和高密度安装的需求特别强烈。例如，需要缩小尺寸的移动装置(蜂窝式电话、移动式个人计算机、摄录一体机等)或高性能计算机(在该高性能计算机中，相邻LSI之间的距离被缩短以确保高速工作)的数量迅速增加。
上述的该种需求也影响LSI的装运模式。因此，装运未封装的LSI芯片而同时能保证被称做KGD(已知优质小片)的可操作性的或以CSP(芯片尺寸封装)形式的(其为具有芯片大小的小型封装)装运LSI的情况正在增加。
根据这些情况，需要一种能够确定地与多个小型管脚端子相接触的接触器以测试LSI。
从LSI的有效测试的观点来看，急需一种全面的测试，其中，在该晶片被切割成单个LSI芯片之前，对晶片状态下的每一LSI进行如最终测试(FT)或老化测试(BI)的全面测试。通过采用晶片状态下的全面测试，会出现以下效果。
首先，与对分离的芯片执行测试的情况比较，提高了处理的效率。当芯片尺寸不同时，应当注意，用于测试的处理设备的兼容性被降低。在测试在晶片状态下进行的这种情况下，另一方面，依次传递标准外形尺寸的晶片成为可能。此外，控制呈晶片图形式的缺陷信息成为可能。
在近年来经过广泛研究和发展的晶片级CSP技术被使用的这种情况下，有很大可能进行以晶片形式的从晶片处理到装配步骤的整个处理步骤。因此，如果可能实现晶片状态下的测试处理，则从晶片处理到封装处理(装配处理)的整个步骤可在晶片状态下进行，并且LSI芯片的生产效率将被大大提高。
然而，如上所述，鉴于单个的LSI和其端子的小型化，并且进一步鉴于端子数量的增加，所以很难实现一种可接触晶片上的多个LSI端子或晶片上的整个LSI的端子的导体。
下面将总结常规接触器(探测卡或插座)的典型示例。
(1)针型机械探测器
针型机械探测器具有在绝缘材料的接触器基片上设置钨线等构成的多个探针的结构，以与各自的被测试的LSI的端子相对应。通常，使用悬臂结构，在该悬臂结构中，探针被设置以倾斜地延伸在LSI晶片上。此外，通过向探针提供弹性，沿垂直方向将探针设置到被测试的LSI的端子。
(2)膜型探测器
膜型探测器具有用于探测器的接触电极的带有金属凸起(下文称做“凸起”)的薄膜电路的结构。
(3)各向异性导电橡胶
各向异性导电橡胶使用弹性橡胶作为绝缘基体材料并且具有这样一种结构，在该结构中含有仅沿诸如金属线之类的橡胶基体材料的厚度方向延伸的导电材料。
此外，日本公开专利申请第10-111316公报公开了一种接触器，在该接触器中，从基片一端伸出的线的末端被用于与被测试的半导体装置相接触的连接端子，并且在基片的另一端延伸的端子被用于测量端子。
在另一方面，上述的针型机械探测器具有像下列这样的缺点：
a)分别构成多个探针或管脚的高成本；
b)由于多个探针分别被单个排列的结构，限制了探针头的精确性；
c)鉴于探针的倾斜排列，所以对探针的排列施加了限制。
因此，很难使用同时与多个LSI相接触的用于该接触器的针型机械探测器。
此外，上述的膜型探测器还具有下面所总结的缺点：
a)单个接触电极不能自由移动
因为接触电极与形成绝缘基片的聚酰亚胺层相连，所以单个电极的可移动范围被限制。也鉴于接触电极由缺乏弹性的硬金属金属凸起构成这样一个事实，出现了这样一个问题，即在凸起电极之间存在高度变化的情况下可能引起不良接触。
b)高成本
构成接触电极的凸起通常通过电镀金属形成。因此，形成凸起费时且成本不可避免地提高。
此外，各向异性导电橡胶具有如下所总结的问题：
a)有限的寿命
在其在高温下被使用的情况下，特别(应当注意，BI测试通常在125℃或更高温度下进行)，橡胶部件经过塑胶变形，其至多只被使用几十次。
b)其不能用于窄电极间距的情况。
因为很难把导电材料用在橡胶中，200-150um被认为是实际上的限制。
公开在日本公开专利申请第10-111316号公报上的该接触器也有一个缺点，即鉴于沿纵向方向的接触器端子的不充分的行程，在被测试的半导体装置的电极端子存在高度变化的情况下，很难实现所有电极端子接触。此外，由于在诸如老化测试情况下的高温测试时引起的位移，所以在被测试的半导体装置的热膨胀系数与接触器的基体材料的热膨胀系数不同的情况下，有可能不能获得充分接触。
因此，常规接触器具有以下所总结的问题：
1)接触器接触端子的不充分行程。
因此，当使其与其中高度变化较小的晶片上的铝垫接触时，或者在其被用于晶片较窄区域的情况下，在接触部件的具有不充分行程(弹性变形)的常规接触器中可获得充分的接触，然而，就晶片级CSP或通过同时的模压处理形成的模压封装来说，封装上的端子或球状物通常具有较大的高度变化，并且很难通过使用这样的一种在接触部件中具有小行程或弹性变形的常规接触器获得充分的接触。在接触器用于与易变弯的薄晶片同时接触的情况下，该问题变得尤为严重。应当注意，当芯片的厚度被减小时晶片的弯曲趋向于增加。
2)热膨胀系数的差异造成的位置偏差
被测试的LSI晶片通常由硅(Si)构成。应当注意，就硅来说，线性热膨胀系数大约为3ppm，而就用于接触器的诸如树脂之类的绝缘基片来说，线性热膨胀系数值变为几十ppm(例如13-30ppm)。因此，甚至在接触器在普通温度下正常接触的情况下，由于当其在高温下(如BI测试)被使用时线性热膨胀系数的差异，接触器的位置可能被偏离。在极端情况下，接触器可错过指定的端子或与与指定的端子相邻的另一端子接触。此外，鉴于线性热膨胀系数在诸如密封树脂之类的绝缘基片材料和封装材料之间不同这一事实，就晶片级CSP或经过同时压模处理压模的封装来说，也会发生同样的问题。在例如聚酰亚胺被用于绝缘基片的情况下，线性热膨胀系数的值约为13ppm，并且在其被加热到125℃时甚至在接触器处于正常温度的情况下，在直径约为100mm的8英寸的晶片的外部部件上可发生100um的位移。
发明内容
因此，本发明的基本目的是提供一种新型、实用的接触器和生产工艺，以及提供一种其中上述问题被消除的接触过程。
本发明的另一个和更具体的目的是提供一种即使当半导体装置和其的端子被小型化时，可像在晶片级半导体装置情况下与多个半导体装置的端子进行可靠接触的接触器。
本发明的另一目的是提供一种将测试的装置与被测试的物体电连接的接触器，包括：
绝缘材料的薄膜基片；和
设置在所述基片上的多个布线图；
作为第一接触端子从所述基片的第一边缘伸出的每一布线图的第一端，
作为第二接触端子从所述基片的第二边缘伸出的每一布线图的第二端，
其中位于所述第一端和第二端的所述接触器的部件可被弹性变形。
根据本发明，通过使用接触器的基片或布线的弹性变形能够获得接触力，并且不使用特殊的弹性构件可实现简单结构的接触器。在本发明中，接触端子被设置为布线的一部分，因此，通过图案处理很容易形成与电极精密间距相一致的接触器。此外，布线或基片的弹性常数非常小，并且能够实现接触端子的大的行程。因此，能够在单一步骤中同时与多个电极接触，也能够在接触器基片上安装各种电子部件。
此外，根据本发明，接触器端子可按两维阵列排列，并且因此本发明的接触器可被用于测试区域阵列型半导体装置以及类似的东西。
此外，根据本发明的接触器，由于基片跟随隔片的热膨胀，甚至在基片和设置在相邻基片之间的隔片存在热膨胀系数差异的情况下，能够防止该基片的变形。此外，根据本发明的接触器通过使用接触端子引导部件能够将接触端子准确地对准被测试物体的电极。
根据本发明的一个模式，通过热膨胀引起的接触端子的运动可基本上设定为与测试物体的电极的运动一致，并且甚至当测试在高温下进行时，可消除接触端子和对于被测试物体上的电极的位移。
从下列详细的描述中并结合附图，本发明的其他目的和进一步的特征将变得显而易见。
附图的简要说明
图1是说明根据本发明的接触器的结构的斜视图；
图2是说明排列在电子部件和探测基片之间的图1中的接触器的状态图；
图3是说明图1中的接触器的改进的斜视图；
图4是根据本发明的第二实施例的接触器的结构的斜视图；
图5A和图5B是说明图4中的接触器的改进的斜视图；
图6是说明排列在探测基片和电子部件之间的接触器的状态的斜视图；
图7是说明根据本发明的第三实施例的接触器的结构的正视图；
图8是说明图7中的接触器的改进的正视图；
图9是说明根据本发明的第四实施例的接触器的结构的斜视图；
图10A和10B是在两种不同状态下的图9中的接触器的侧视图；
图11是说明图10A和10B中示出的接触器的第一改进的侧视图；
图12是说明图10A和10B中示出的接触器的第二改进的侧视图；
图13A和13B是说明与热膨胀系数有关地将处理应用于基片上的示例的斜视图；
图14A和14B是说明根据本发明的第六实施例的接触器的结构的正视图；
图15A和15B是说明图1中的接触器的制造过程的示图；
图16A和16B是说明图1中的接触器的制造过程的示图；
图17A和17B是说明图1中的接触器的制造过程的示图；
图18A和18B是说明图1中的接触器的制造过程的示图；
图19A和19B是说明图3中的接触器的制造过程的示图；
图20A和20B是说明使用图19A和19B的接触器中的可变形部分的S形结构的示例的图；
图21是说明将热处理应用到图20B的接触器的可变形部分的示例的图；
图22是说明在图20B中所示的接触器的可变形部分上提供绝缘涂敷的示例的图；
图23是说明图1中的接触器的改进的斜视图；
图24是说明图3中的接触器的改进的斜视图；
图25是说明根据本发明的第七实施例的接触器的原理的正视图；
图26A和26B是说明引导孔的构成的剖面图；
图27是说明在接触器被固定到探测基片的状态下图25中的接触器的正视图；
图28是说明用其热膨系系数与硅晶片的热膨胀系数相同的材料构成接触端子引导部件的示例的图；
图29是说明用其热膨胀系数与晶片级CSP封装密封材料的热膨胀系数相同的材料构成接触端子引导部件的示例的图；
图30是说明用其热膨胀系数与切割薄膜的热膨胀系数相同的材料构成接触端子引导部件的示例的图；
图31是说明用其热膨胀系数与半导体封装密封材料的热膨胀系数相同的材料构成接触端子引导部件的示例的图；
图32A和32B是说明通过热膨胀引起电极上的接触端子的移动的图；
图33A和33B是说明引导孔的图；
图34是说明具有弯曲斜面的引导孔的图；
图35A和35B是说明具有弯曲斜面的另一引导孔的图；
图36A-36C是说明对准***型的半导体装置的电极覆盖接触器的结构的图；
图37是说明具有两行对准区域阵列型半导体装置电极的接触端子的接触器的结构的图；
图38是说明具有对准区域阵列型半导体装置电极的接触端子的接触器的结构图；
图39是说明适用于沿其***部件具有两行电极的半导体装置的接触器的结构的图；
图40是说明接触器具有在基片上呈微带线形式的布线情况的斜视图；
图41是说明接触器中的信号线被地线环绕的接触器的斜视图；
图42是说明被测试的电子部件被安装在接触器的基片上的示例的斜视图；
图43是说明布线间距在基片上被变化的结构的图；
图44A和44B是说明将电镀处理应用到接触器的接触端子的顶端部分上的示例的图；
图45A和45B是说明粗糙面被形成于接触端子的顶端部分上的示例的图；
图46说明接触端子和电极的各种示例。
具体实施方式(第一实施例)
图1是根据本发明的第一实施例的接触器的斜视图。
如图1所表示的，本发明的第一实施例的接触器包括基片2-1、2-2和多个布线3。基片2-1和2-2为诸如聚酰亚胺之类的绝缘材料的薄基片。基片2-1和2-2以间隔方式排列并且多个布线3被设置为彼此平行以与基片2-1和2-2相连。
布线3包含诸如铜之类的导电金属细线。布线3能够引起一定程度的弹性变形。每一布线3都有一端部作为接触端子3a和另一端部作为接触端子3b。
图2是说明排列在电子部件和探测基片之间的图1的接触器的状态的图。
参照图2，可以看出接触器1排列在探测基片4和电子部件5之间。探测基片4为位于电路检测器侧面的基片并且与未示出的测试装置相连。另一方面，接触器1的接触端3b被设置以与探测基片4的相对应的电极4a相接触。电子部件5可为被测试的半导体装置(LSI等)并且在其表面上具有多个电极5a。因此，布线3的接触端子3a与相对应的电极5a相接触。
因此，接触器1被设置在探测基片4和电子部件5之间，并且布线3的接触端子3b与探测基片4的电极4a相接触以及接触端子3a与电子部件5的电极5a相接触。电子部件的电极5a与基片4相连并且因此与测试装置电连接。所以当电流流动到电子部件5时能够进行电子部件5的测试。
应当注意，布线3以与电子部件5的电极5a的电极的间隔(间距)相同的间隔彼此平行排列。在该种情况下电子部件5为窄电极间距的LSI并且电极5a以例如40um的间隔被排列。每一布线3具有20um的宽度并且以20um的间隔排列。下面将详细说明接触器1的形成过程。
应当注意，因为接触器1具有仅包括基片2-1、2-2和布线3的简单结构，所以容易形成具有小间隔的布线3。因此，本实施例的接触器可成功地被用于像上述情况中的窄电极间距的半导体装置。
应当注意，在其被安装在探测基片4上的状态下接触器1与电子部件5相连。因此，借助于支撑装置6通过将接触器1的基片2-2安装在探测基片4上，接触器1可被固定到探测基片4上。支撑装置6将接触器推进到探测基片4以使接触端子3b与探测基片4的相对应电极4a相接触。在这种状态下，接触器1被推进到电子部件5并且接触端子3a与电子部件5的电极5a相接触。
当接触器1被压在探测基片4和电极部件5之间时，布线3在基片2-1和基片2-2之间经历弹性变形。因此，通过布线3的弹性性能，在接触端子3a和电子部件的电极5a之间以及在接触端子3b和电子部件5之间能够获得可靠的接触。
应当注意，布线3包括薄的金属带并且具有相对小的弹性常数。因此，甚至在探测基片4和电子部件5进行各种变化的情况下也能保持适当的接触力。
图3是说明根据上述的接触器1的改进的接触器1A的斜视图。
应当注意，除了在每一布线3中的基片2-1和基片2-2之间提供可变形部分3c外，图3中的接触器1A与图1中的接触器1具有类似的结构。在图3的示例中，可变形部分3c具有锯齿形，并且因此布线3沿其的纵向方向很容易延伸或收缩。
通过提供如图3中所示的布线3中的可变形部分3c，能够通过可变形部分3c的弹性变形获得接触力，并且能够提供具有减小的弹性常数的接触器。此外，应当注意，可变形部分3c不限于如图3中所示的锯齿形，只要其沿布线3的纵向方向可被延伸或收缩，可采用诸如三角函数形或U形之类的其他形状。(第二实施例)
参照图4下面将说明本发明的第二实施例。
图4是根据本发明的第二实施例的接触器11的斜视图。
参照图4，接触器11也具有类似于上述接触器1的结构，在该结构中，其被固定在探测基片4上。因此，接触器11被设置在探测基片4和电子部件5之间。与上述说明重复的说明将被省略。
在图4所示的接触器11中，应当注意当基片12本身具有引起变形的结构时，布线3形成于单个基片12上。因此，布线3与基片12一起沿纵向方向经历弹性延伸或收缩。换句话说，布线3与基片的变形一起经受弯曲。基片12最好由诸如薄聚酰亚胺薄膜之类的绝缘材料构成。
就本实施例来说，基片11的弹性常数由基片12的弹性常数和布线3的弹性常数确定。
在基片12的弹性常数大的情况下，最好对经受变形的基片12的部分提供割线(cut)以促进变形。
通过像这样对基片12提供割线，能够使接触器11的弹性常数基本上等于布线3的弹性常数。
图5A和5B是说明根据图4中的接触器11的进一步的改进的接触器11A的斜视图。
参照图5A，在图5A的接触器11A中提供了基片12中的开口12a。应当注意开口12a形成于经受向斜模式(synclin-mode)变形的基片12的部分中以使布线3向内弯曲。更具体地说，开口12a被设置到对应于在基片12中发生压缩应变和相关变形累积的部分的基片。因此，通过对应于这样一部分切除基片12，极大地便于基片12的变形。此外，如图6所示，在设置开口12a的部分，布线3不需要由基片12限制可自由变形或偏移。因此，不需要向布线3施加特殊力，基片12和布线3可平稳地偏移，因此，能够提供开  12a到如图5所示的所有偏移部分。(第三实施例)
参照图7下面将说明本发明的第三实施例。
图7是根据本发明的第三实施例的接触器的侧视图。
参照图7，第三实施例的接触器21包括单个基片22和形成于基片22上的多个布线3。此外，多个开口22a被设置在基片21中。在设置开口22a的基片22的部分中，基片223的硬度被降低，并且一起能够很容易地弯曲基片21和布线3。换句话说，接触器21的弹性常数通过提供开口22a被降低，并且接触器的总的弹性常数被降低。
应当注意，图7所示的开口22a形成在形成布线3的基片22的该部分附近，因此，基片22被保留在设置布线3的部分中。如图8所示，不形成图7中的开口22a，也能够形成较大开口22b以进一步便于布线3的变形。在这种情况下，不受基片22的限制，布线3可自由被变形，并且接触器21A的弹性常数可被进一步降低。(第四实施例)
参照图9下面将说明本发明的第四实施例。
图9是根据本发明的第四实施例的接触器31的斜视图。
参照图9，接触器31包括基片21和形成于基片32上的多个布线3。反过来，基片32包括第一基片部分32A和第二基片部分32B。第一基片部分32A由具有相当高硬度的材料构成，而第二基片部分32B由具有低硬度的材料构成。因此，当推进力被施加到接触器31的接触端子3a和端子3b时，第一基片部分32A不变形或几乎不变形，而第二基片部分32B被严重变形。
根据本发明，整体的接触器的弹性常数主要由第二基片部分32B确定。布线3由第一基片部分32A和第二基片部分32B支撑。因此，相邻布线3的分离可保持不变。相邻布线3的接触可被防止。(第五实施例)
参照图10A和10B下面将描述本发明的第五实施例。
图10A和10B是在接触器41未被变形的正常状态下和在接触器41被变形的变形状态下的根据本发明的第五实施例的接触器41的侧视图。
参照图10A和10B，具有图4所示的第二实施例的接触器11的结构的接触器41与***隔片(spacer)42相层叠。对于隔片42来说，绝缘树脂材料或树脂薄膜是适合的，虽然可支撑两个这样的处在相互分离状态下的基片的任何绝缘材料可被用于隔片42。因此，隔片42被固定在基片12上不引起变形的部分。
应当注意，接触器41沿基片12的表面具有多个布线3，并且多个基片12被垂直叠加到设置布线3的表面上。因此，能够在两维矩阵状态下排列接触端子3a和接触端子3b。因此，能够测试以两维阵列排列的电极端子的半导体装置。
图11是说明图10中示出的接触器41的第一改进的侧视图。
参照图11，接触器41A具有类似于图10A和10B中的接触器的结构，其中隔片42被较宽宽度的隔片42A替代。通过像这样改变隔片42的宽度，能够根据电子部件5的端子5a的排列改变接触器的接触端子3a和3b的排列。
图12是说明图10A和10B中的接触器的第二改进的侧视图。
参照图12，接触器41B具有两个接触器11通过其间的***隔片以一角度被层叠的结构。换句话说，当隔片42B的宽度朝着接触端子3b的方向增加时，隔片42B在靠近接触端子3a的部分具有较窄宽度。因此，当同时与窄间距的电极5a相接触时，能够获得接触端子3b的较大间距。
应当注意，在图10A和10B所示的实施例中，第二实施例的多个接触器11被层叠。因此，当然能够层叠第一实施例、第三实施例或第四实施例中的任何接触器。
在通过隔片被层叠的多个接触器的结构中，在隔片和基片之间存在热膨胀系数差异的情况下，基片有可能通过热应力变形。
为了避免这种情况，最好对如图13A和13B中所示的基片进行处理。
参照图13A，能够看出沿着如由虚线所示的布线3在基片12中形成了一个切口。此外，按照如图13B所示的预定宽度沿着布线3能够去除基片12的一部分。因此，基片12被分割成多个基片部件，每一个对应于布线图案3。
例如在电子部件5为形成于硅晶片上的半导体装置的情况下，通过形成硅隔片24，能够将由接触器热膨胀引起的接触端子3a的变化量设定为等于作为晶片热膨胀的结果引起的半导体装置的电极的变化量。(第六实施例)
下面参照图14A和14B将描述本发明的第六实施例。
图14A和14B是根据本发明的第六实施例的接触器51的侧视图，其中图14A示出了基片51被固定在探测基片4的状态，而图14B示出了接触器51被推进到电子装置5的电极5a以形成接触的状态。
参照附图，应当注意，接触器51为一个对应于图3中的接触器1A的接触器，其中基片2-2对应于布线3的每一个被分割。通过这样的，每一接触端子3a能够单独推进相对应的端子5a。甚至在电子装置5的电极的高度有变化的情况下，可变形部分3c在如图14B所示的布线3中的每一个延伸，并且能够通过接触端子3a获得对所有电极5a的适当接触。
下面参照图15A-18A将说明接触器1的生产过程。
生产接触器1的第一方法包括在如图15A所示的基片12上形成布线3的步骤。此外，基片12的中心部分此后被去除(如图15B所示)。
紧接着，在图16A的步骤中，在带有布线3的基片3上设置抗蚀剂，该抗蚀剂从基片2要被去除的部分被去除。此外，通过在未被抗蚀剂覆盖的部分进行蚀刻处理或激光照射处理，基片2被去除。由此，如图16B所示的接触器1被获得。
形成接触器1的第二方法为将基片1分为两部分，并且然后设置如图17A和17B所示的布线3。如图18A所示，通过使用模子将基片12穿孔为两个独立的基片2-1和2-2，并且设置布线3可以连接基片2-1和2-2，如图18B所示。在这种情况下布线3可由铜线或类似的东西构成。
图19A和19B为解释生产图3的接触器1的过程的图。
参照图19A，首先在基片2上形成布线3。应当注意，布线3包括锯齿形可变形部分3c，其中通过进行蚀刻处理通过蚀刻固定在基片2上的铜板，可以很容易地形成这样的布线。
紧接着，在图19B的步骤中，根据类似于图16A中的处理，基片2被分成基片2-1和2-2，并且接触器1A被获得。
图20A和20B示出了形成具有S形的接触器1的可变形部分的情况下的示例。该过程本身与图19A和19B的过程相同。
图21是对于图20A和20B的接触器的情况，说明将热处理或电镀处理应用到布线3的可变形部分3c的情况的图示。通过将热处理或者镍(Ni)、钯(Pd)、镍合金等的电镀处理应用到布线3的可变形部分3c，能够调整可变形部分3c的弹性和接触器的弹性常数。
图22是说明对于图20A和20B的接触器的情况，在布线3的可变形部分3c上应用聚酰亚胺树脂的绝缘涂覆的处理的图。通过应用绝缘涂覆，不仅能够调整可变形部分的弹性，甚至在可变形部分3c彼此接触的情况下也能消除短路。
图23示出了接触器1的改进，其中在基片2-1和2-1之间的缝隙被填充诸如硅橡胶之类的弹性橡胶树脂。图24也示出了类似于图22的示例，其中在上述接触器1A的基片2-1和2-2之间的缝隙被硅橡胶之类的弹性橡胶填充。通过用弹性橡胶树脂填充在基片2-1和2-2之间的间隙，能够支撑布线3同时相互绝缘。因此，能够防止布线3的彼此接触。(第七实施例)
下面，将说明本发明的第七实施例。
图25是说明根据本发明的第七实施例的接触器的原理的正视图。
参照图25，图25中所示的接触器61由图3所示的接触器1A和接触端子引导部件62构成。接触端子引导部件62具有引导孔62a(每一引导孔被***接触器1A的相对应的接触端子3a)。接触端子引导部件62被设置在被测试的电子部件5的电极5a的附近并且引导接触端子3a以使端子3a与相对应的电子部件5的电极5a进行正确的接触。因此，引导孔62a按照电子部件5的电极的相同排列被设置在接触端子引导部件62中，并且通过被***相对应的引导孔62a，接触端子3a与电子部件5的电极5a相对应被正确地定位。
图26A和26B是说明引导孔62a的形成的剖面图。
参照图26A可以看出引导孔62a在其的两个侧端具有倾斜表面。另一方面，图25B所示的引导孔62a在其的一端具有倾斜表面。该倾斜表面便于接触端子3a的***并且获得接触端子3a的准确定位。
图27是在接触器61被固定在探测基片4的状态下说明接触器61的正视图。
参照图27，接触器1A的基片2-1由支撑装置被固定到探测基片4上。此外，端子引导部件62通过支撑装置63被固定到探测基片。在接触器1A和接触端子62被固定到探测基片4的状态下，接触器1A的接触端子3b与探测基片的相对应电极4a接触。因此，应当注意，接触端子3a通过穿透相对应的引导部件62的引导孔62a延伸。接触端子3a的顶端从引导孔62a略微伸出。
图28是说明对于形成于硅晶片上的半导体装置被用做被测试的电子部件5的情况，接触端子引导部件62A由与硅晶片相同的材料或具有基本上相同的热膨胀系数的材料组成的示例的图。
例如，当在电子部件(硅晶片)和接触器1A的基片2-2之间存在较大热膨胀系数差异时，接触端子3a和电极5a在诸如老化试验之类的高温试验时可彼此相对移位。
因此，有可能存在接触端子3a漏掉电极5a的问题。当接触端子62a由用与电子部件的材料相同材料或用具有相同热膨胀系数的材料组成时，热膨胀的位移值变得相同并且接触端子3a和电极5a的相对位移问题消失。因此，能够将接触端子3a对准相对应的电极5a。
下面参照图29、30和31将解释根据测试物体变化接触端子引导部件的材料的示例。
图29的示例说明了以下情况，其中电子部件5为晶片级CSP并且接触端子引导部件62B由其热膨胀系数与密封材料或晶片级CSP的涂覆材料的热膨胀系数相同的材料组成。晶片级CSP密封材料包括封装模压树脂、聚酰亚胺树脂涂覆、布线基片或类似的东西。
图30的示例说明以下情况，其中电子部件5为固定到切割薄膜(dicing film)上的半导体装置并且接触端子引导部件62c由其热胀系数与切割薄膜的热膨胀系数相同的材料组成。该切割薄膜由相对便宜的聚乙烯材料组成并且通常具有相对较大的热膨胀系数。
图31的示例说明以下情况，其中电子部件5为构成同步模压处理的封装半导体装置。在图31的情况下，接触端子引导部件62D由其热膨胀系数与密封材料的热膨胀系数相同的材料或封装半导体装置的基体材料组成。
例如，封装半导体装置的基体材料可由印刷线路板、TAB基片、陶瓷基片和类似的东西组成。
通过正确选择构成接触端子引导部件的材料以使接触端子引导部件具有与上述的测试物体相同的热膨胀系数，防止了由热膨胀效应引起的接触端子3a的位置偏移的问题并且该测试可以高可靠性进行。
考虑到测试物体的热膨胀系数，通过改变接触端子引导部件的热膨胀系数，另一方面能够达到以下的效果。例如在接触端子引导部件62的热膨胀系数被设定为大于用于如图32A中所示的测试物体的电子部件5的热膨胀系数的情况下，由于如图32B所表示的热膨胀系数差异，在电极5a上发生接触端子3a的移动。接触端子3a的移动使得通过破坏形成于接触端子5a上的自然氧化物薄膜或类似的东西，能够达到降低在接触端子3a和电极5a之间的接触阻抗的效果。在接触引导部件62的热膨胀系数小于电子部件5的热膨胀系数的情况下也可达到类似的效果。
图33A和33B为说明图26A和26B所示的引导孔62a的形成的图。其中图33A为说明从顶端方向所看到的引导孔62a的图而图26B为说明接触端子3a的引导的图。
从电子部件5的方向来看，引导孔62a为延伸孔并且倾斜表面62b从其的末端部分延伸。因此，应当注意，调整接触端子3a以正好位于电子部件5的相应电极5a上，并且从图33B所示的状态下通过降低与电极5a相接触。
现在，当接触端子3a的位置略微偏移，并且当接触端子3a到达倾斜面62b时，接触端子3a的顶端(tip end)通过沿倾斜表面62b滑动最终被导向电极5a。
此外，应当注意斜面62b不限于平面而可以是如图34中所示的弯曲斜面。此外，也能够设置弯曲斜面62b以包围该引导孔，如图35A和35B中所示。
图36A-36C是说明上述斜面62b的效果图。
如图36A所示，在接触端子3a的顶端可能形成沉积，其中因为如图36B中所示接触端子3a的顶端沿斜面62b滑动，沉积从该接触端子被去除。因此，如图36C所示，沉积已被去除了的接触端子3a的顶端确定地被导向电极5并且获得良好的接触。
下面将说明上述实施例的接触器的各种改进和应用。
图37是说明其中上述的接触器被层叠以与***型半导体装置的电极排列相一致的结构的图。图38是说明其中接触端子3a被排列以与区域阵列型半导体装置的电极排列相一致的结构的图。图39也是说明与在沿其***的两行中具有该电极的半导体装置相一致的接触器的结构的图。
图40是说明其中布线3以微带线形式被设置在基片2上的示例的斜视图。因此，基片2由介电材料构成并且例如用铜制成的导体2b作为接地面被设置在其整个表面上。此外，通过例如铜层的图案处理，布线3被设置在相对面。适合测试半导体装置的接触器以此处理高频信号。
如图40中所示的结构的应用，能够通过地线包围接触器的信号线以提高如图41中所示的屏蔽效果。
图42是说明其中测试部件70被安装在接触器的基片2上的斜视图。这样测试的电子部件70可以是A/D转换器。根据这样的一种结构，在模拟信号被从被测试的半导体提供的情况下，通过在接触器上将模拟信号转换为数字信号，信号质量的退化被防止。在靠近测试物体的部件中最好执行这样一种A/D转换，并且因此最好在接触器上设置A/D转换器。
图43是说明在基片2上变化布线3的间距的结构的斜视图。因此，例如当布线3通过图案处理形成于基片2上时，在测试物体一侧的接触端子3a的间距被设置为较小以与测试物体的电极间距相一致。另一方面，在探测基片一侧的接触端子3b的间距增加。通过图案处理通过形成接触器的布线3可很容易地形成这样一种结构。
图44A和44B是说明在接触端子3a的顶端部分进行涂覆处理的示例的图。应当注意，图44A说明了整个接触器。另一方面，图44B是以放大比例说明用虚线表示的图44A中所示的圈内部分的图。对于接触端子3a的电极和电子部件5之间的阻抗来说越小越好。例如，通过在由铜构成的接触端子3a上形成金(Au)、钯(Ph)、铑(Rd)、铂(Pt)等的电镀层，接触电阻被降低。
也鉴于接触端子3a的顶端与被测试的电子部件5的接触端子5a相接触这样一个事实，最好接触端子3a对接触电极5a的材料具有较低的亲合力(affinity)。在电子部件5为半导体装置的情况下，电极5a通常由焊料构成。在这种情况下，最好在接触端子3a的顶端部分采用镀镍(Ni)。这里应当注意，电镀处理不限于形成单个电镀层，但可包括形成多个电镀层处理。
图45A和45B是说明粗糙表面形成于接触端子3a的顶端的示例的图。图45A示出了整个接触器，而图45B以放大比例示出了由虚线表示的图45A中的圈内的接触端子。
如图45B所示，通过提供这样一个接触端子3a的顶端的粗糙表面，形成于电子部件5的电极5a上的沉积物或氧化膜被有效地去除。通过控制电镀处理或通过把接触端子3a的电镀顶端浸入化学试剂可形成粗糙表面。
图46是说明接触端子3a的顶端部分和电子部件5的电极5a的各种示例的图。任何一种形状都可被用于接触端子3a的顶端以与电子部件5的电极5a的形状相符合。在其上带有接触端子3a的布线3通过图形处理被形成的情况下，应当注意，接触端子3a可被图形处理成任意形状。

Claims (37)

1、一种将测试装置的基片与被测试物体电连接的接触器，包括：
绝缘材料的薄膜基片；和
多种设置在所述基片上的布线图案；
作为第一接触端子的从所述基片的第一边缘伸出的每一布线图案的第一边缘，
作为第二接触端子的从所述基片的第二边缘伸出的每一布线图案的第二端，
其中位于所述第一和第二端之间的所述接触器部分可被弹性变形。
2、如权利要求1中所述的接触器，其中所述基片由弹性可弯曲基片构成。
3、如权利要求1中所述的接触器，其中所述基片包括以一间隔排列的第一基片和第二基片，所述第一接触端子从所述第一基片伸出而所述第二接触端子从所述第二基片伸出，所述布线在所述第一基片和所述第二基片之间能够或经受弹性变形。
4、如权利要求3中所述的接触器，其中在所述第一基片和所述第二基片之间的所述布线图案的部分具有沿所述布线图案的纵向方向引起弹性变形的可变形形状。
5、如权利要求4中所述的接触器，其中所述可变形部分具有锯齿形。
6、如权利要求4中所述的接触器，其中所述可变形部分被提供热退火处理、电镀处理和绝缘涂覆处理中的至少一种处理。
7、如权利要求4中所述的接触器，其中所述可变形部分被提供热退火处理、电镀处理和绝缘涂覆处理中的至少两种处理。
8、如权利要求4中所述的接触器，其中所述可变形部分被提供所有热退火处理、电镀处理和绝缘涂覆处理。
9、如权利要求3中所述的接触器，其中所述第二基片被分成对应于所述多个布线图案的多个基片部分以使每一基片部分沿所述布线图案的伸长方向延伸。
10、如权利要求3中所述的接触器，其中弹性物体在所述第一基片和所述第二基片之间被填充。
11、如权利要求1中所述的接触器，其中所述基片具有一条或两条与所述布线图案的伸长方向相垂直的折线，并且其中所述基片沿所述折线是可偏移的。
12、如权利要求11中所述的接触器，其中所述基片具有沿所述折线中的一条的开口。
13、如权利要求1中所述的接触器，其中所述基片包括至少一个便于所述基片变形的开口。
14、如权利要求13中所述的接触器，其中所述开口被设置在相邻布线图案之间。
15、如权利要求13中所述的接触器，其中所述开口设置在所述布线图案设置在其上的所述基片的部分中。
16、如权利要求1中所述的接触器，其中所述基片包括多个第一基片和置于所述第一基片之间的可弯曲的第二基片。
17、如权利要求1中所述的接触器，其中所述第一接触端子与测试装置的基片相接触并且所述第二接触端子与被测试物体相接触，
所述接触器还包括***所述第二接触端子的引导孔的接触端子引导部件。
18、如权利要求17中所述的接触器，其中所述引导孔具有斜面。
19、如权利要求17中所述的接触器，其中所述接触端子引导部件由其热膨胀系数基本上与所述物体的热膨胀系数相同的材料构成。
20、如权利要求1中所述的接触器，其中在所述基片上的所述布线图案具有对应于被测试物体的端子的间距的间距。
21、如权利要求1中所述的接触器，其中所述布线图案被设置于所述基片的一侧，所述基片在其相对一侧还带有接地导体层。
22、如权利要求1中所述的接触器，其中所述基片在其上带有测试电子部件。
23、如权利要求22中所述的接触器，其中所述测试电子部件为将被测试物体的模拟信号转换为数字信号的转换器。
24、如权利要求1中所述的接触器，其中所述布线设置于所述基片上以使所述第一接触端子的间距大于所述第二接触端子的间距。
25、如权利要求1中所述的接触器，其中所述第二接触端子被提供电镀处理。
26、如权利要求1中所述的接触器，其中与所述布线图案的其它部分相比较时，所述第二接触端子具有粗糙表面。
27、如权利要求1中所述的接触器，其中所述第二接触端子具有相对应于被测试物体的电极的形状所形成的顶端。
28、一种接触器，包括：
多个彼此相层叠的层叠单元，
每一个所述层叠单元包括绝缘材料的薄膜基片和多个设置在所述基片上的布线图案，
在所述的多个层叠单元中的每一个中，作为第一接触端子从所述基片的第一边缘伸出的每一布线图案的第一端，
作为第二接触端子从所述基片的第二边缘伸出的每一布线图案的第二端，
其中位于所述第一端和第二端之间的所述接触器的一部分可被弹性变形。
29、一种接触器，包括：
多个层叠单元，以置于一个层叠单元和一个相邻层叠单元之间的多个***隔片彼此相层叠，
所述***间隔以对应于所述***隔片宽度的距离分离所述层叠单元和所述相邻层叠单元，
所述层叠单元中的每一个包括绝缘材料的薄膜基片和多个设置在所述基片上的布线图案，
在所述多个层叠单元中的每一个中，作为第一接触端子从所述基片的第一边缘伸出的每一布线图案的第一端，
作为第二接触端子从所述基片的第二边缘伸出的每一布线图案的第二端，
其中位于所述第一端和第二端之间的所述接触器的一部分可被弹性变形。
30、如权利要求29中所述的接触器，其中所述隔片具有不同的宽度。
31、如权利要求30中所述的接触器，其中所述隔片具有各自的宽度以使所述层叠单元的所述基片和所述相邻层叠单元的所述基片在其间形成一个角。
32、如权利要求29中所述的接触器，其中所述多个层叠单元的每一基片被分成对应于布线图案的多个基片部件以使所述基片部件的每一个沿所述布线图案的伸长方向延伸。
33、一种制造接触器的方法，包括以下步骤：
在绝缘基片上形成多个布线图案以使所述布线图案的一端从所述基片的第一边缘伸出和使所述布线图案的相对端从所述绝缘基片的第二相对端伸出。
34、如权利要求33所述的制造接触器的方法，还包括在形成所述布线图案的步骤后，去除在所述绝缘基片的所述第一端和所述第二端之间的所述基片的一部分而保留所述布线图案的步骤。
35、如权利要求34所述的制造接触器的方法，其中所述布线图案被形成以使所述布线图案的每一个具有对应于通过所述去除步骤所去除的所述基片的所述部分的锯齿形。
36、一种制造将测试装置的基片与被测试物体电连接的接触器的方法，包括以下步骤：
以间隔排列第一基片和第二基片；和
设置多个互连图案以桥接所述第一和第二基片，以使所述互连图案的第一端从所述第一基片伸出和所述互连图案的第二端从所述第二基片伸出。
37、一种用于将测试物体的基片与被测试物体相接触的接触方法，包括以下步骤：
使形成于绝缘基片上的多个布线图案的第一端与所述测试物体的基片相接触；
使所述多个布线图案的第二相对端与所述物体相接触；和
使包括所述基片在内的所述互连图案弹性变形以引起预定接触压力。
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