JP4283269B2 - 半導体装置用接続装置、半導体装置キャリア、半導体装置用ソケット、および、プローブカード - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置用接続装置、半導体装置キャリア、半導体装置用ソケット、および、プローブカードに関するものである。

従来、ベアチップであるＫＧＤ（Known Good Die）等の半導体装置は、電子機器などに実装される以前の段階で種々の試験が行われ、その結果、欠陥を有する半導体装置は、除去される。

このような試験において、半導体装置は、半導体装置キャリアに載置された後に、その半導体装置キャリアが、テストボード等の基板に固定されキャリア収容部を有するソケット内に収容される。その後、半導体装置は、半導体装置キャリアおよびソケットを通じて試験されている。

ところで、試験をする際、試験される半導体装置を、半導体装置キャリアに設けられた電極付シートのバンプ接点に接触させ電気的に接続させる必要がある。

半導体装置の電極部とバンプ接点との接触に必要な接触圧は、半導体装置キャリアに保持された押圧部材による押圧力と、電極付シートの底部に配設された弾性部材による押圧力と、電極付シートの底部に配設された弾性部材による押圧力に対する反力とによって適正に設定されている（特許文献１参照）。

しかしながら、従来における半導体装置キャリア、およびそれを用いた半導体装置用ソケットの電極付シートのバンプ接点と半導体装置の電極部とが接触する場合、半導体装置の電極部とバンプ接点との接触に必要な接触圧は、半導体装置キャリアに保持された押圧部材による押圧力と、電極付シートの底部に配設された弾性シートによる反力とにより適正に設定されているために、例えば、図３４乃至図４０に示されるような問題が生じる恐れがある。

図３４乃至図４０に示されるような従来装置の第１の例について、はじめに説明する。

従来における電極付シート１０１は、半導体装置１０７の電極部（不図示）と接触するバンプ１０３Ａ、１０３Ｂと、絶縁基材１０２と、絶縁基材１０２の表面および裏面に、それぞれ導体配線された表面配線１０４および裏面配線１０５と、を有している。なお、バンプ１０３Ａ、１０３Ｂは、説明の都合上、代表的に、誇張拡大されて２個ずつ示されている。

表面配線１０４は、バンプ接点１０３Ａ、１０３Ｂが配設されるバンプ配置部１０４Ａを有している。

裏面配線１０５は、表面配線１０４と同様の形状に形成され、バンプ配置部１０４Ａに対応した箇所に同様の形状に形成された裏面バンプ配置部配線１０５Ａを有している。

裏面配線１０５の底部には、接触に必要な押圧力に対する反力を与える弾性シート１０６が配設されている。

半導体装置１０７の電極部とバンプ接点１０３Ａ、１０３Ｂとを接触させるためには、半導体装置１０７がキャリアの押圧部材（不図示）により電極付シート１０１に対し押圧された場合、図３８に示されるように、バンプ接点１０３Ａ、１０３Ｂの先端部分が、半導体装置１０７の電極部により押圧され、押圧力に対する反力が弾性シート１０６により与えられ、適当な接触圧にて接触する。

特開２００４−０４７１８６号公報

しかし、図３７、図３８に示されるように、押圧力により弾性シート１０６が撓み、バンプ接点１０３Ａ、１０３Ｂにかかる弾性シート１０６の弾性力（反力）が不均一となる。従って、半導体装置１０７の端部の電極部に接触するバンプ接点１０３Ａの方がバンプ接点１０３Ｂより大きく傾いた状態で接触し、バンプ接点１０３Ａの先端部の潰れの大きさが、バンプ接点１０３Ｂの先端部分の潰れよりも大きくなる（例えば、潰れたバンプ接点１０３Ａの先端部の直径が約４０μｍ以上）。また、バンプ接点１０３Ａの先端部の潰れの大きさに対応した弾性シート１０６の反力も、他の部分（バンプ接点１０３Ａの先端部の中心軸線回りにおけるバンプ接点１０３Ｂに隣接する側の一部も含む）に比べて大となる。

図３９および図４０に示されるような従来の第１の例よりバンプ接点の数が多い第２の例の場合、図示されるように、押圧力により弾性シート２０６が撓み、バンプ接点２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃ、２０３Ｄ、２０３Ｅにかかる反力に、ばらつきが生じるため、半導体装置２０７の端部の電極部に接触するバンプ接点２０３Ａの方が中心線に近いバンプ接点２０３Ｄ、２０３Ｅより傾いた状態でその電極部に接触してしまう。

図４０に示されるように、バンプ接点２０３Ａ、２０３Ｂ、２０３Ｃ、２０３Ｄ、２０３Ｅの先端部の潰れ面積ＳＡ〜ＳＥは、中心線より遠退いた端部の電極部に接触するバンプ接点に近づくほど大きくなる。

即ち、端部の電極部に接触するバンプ接点は、半導体装置２０７の電極部と接触したときのダメージが大きくなり、バンプ接点２０３Ａの先端部分の潰れが、バンプ接点２０３Ｂの先端部分の潰れよりも大きくなる。

このように、バンプ接点の先端部分の磨耗度合は、半導体装置の端部の電極部に接触するバンプ接点に近いほど大きくなる。

例えば、複数回繰り返して試験される場合、半導体装置の端部の電極部に接触するバンプ接点の電気的接続が不確実になる恐れがある。

また、外側（端部の電極方向）に近いバンプ接点の磨耗度と、内側（中心線方向）に近いバンプ接点の磨耗度が異なるため、内側に近いバンプ接点の磨耗度が低いにもかかわらず、電気的接続を確実とするために電極付シートを交換する必要があり、従って、電極付シートにおける試験への利用効率が悪くなってしまう。

以上の問題点を考慮し、本発明は、半導体装置の電極部とバンプ接点とが接触した際の、バンプ接点の傾きを抑えることにより、各バンプ接点の磨耗度のバラツキを減少させることを可能とした半導体装置用接続装置、半導体装置キャリア、半導体装置用ソケット、および、プローブカードを提供することにある。

本発明の半導体装置用接続装置は、絶縁基材の表面に導体配線された表面配線、および、該絶縁基材の裏面に導体配線された裏面配線と、該裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線と、前記表面配線上の接点配置部に配設され半導体装置の電極部に接触するバンプ接点と、を有する電極付シートと、該電極付シートの下に配置され、前記電極付シートを介して押圧されるとき、弾性変形されるシート部材と、前記半導体装置の電極部に前記電極付シートを介して電気的に接続される信号入出力部とを備え、前記半導体装置の端部に位置する前記電極部に接触するバンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように形成された前記裏面バンプ接点配置部配線における該バンプ接点の配列方向に沿った幅が、該中心軸線に対し前記半導体装置の少なくとも端部側の配線を切り取ることにより隣接する前記バンプ接点の前記裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線の対応する幅より小さく形成されたことを特徴とする。

本発明の半導体装置キャリアは、半導体装置を収容する収容部を有するキャリア筐体と、前記キャリア筐体に配設され、絶縁基材の表面に導体配線された表面配線、および、該絶縁基材の裏面に導体配線された裏面配線と、該裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線と、前記表面配線上の接点配置部に配設され前記半導体装置の電極部に接触するバンプ接点と、を有する電極付シートと、前記キャリア筐体に保持され、収容される前記半導体装置を前記電極付シートに対して押圧する押圧部材と、前記キャリア筐体に配設され、前記電極付シートの底面に接する弾性シートと、を備え、前記半導体装置の端部に位置する前記電極部に接触するバンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように形成された前記裏面バンプ接点配置部配線における該バンプ接点の配列方向に沿った幅が、該中心軸線に対し前記半導体装置の少なくとも端部側の配線を切り取ることにより隣接する前記バンプ接点の前記裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線の対応する幅より小さく形成されたことを特徴とする。

本発明の半導体装置用ソケットは、上記記載の半導体装置キャリアと、前記半導体装置キャリアを収容するキャリア収容部を有するソケット本体と、前記ソケット本体に配設され、前記電極付シートに設けられたパッドに接触するコンタクト端子とを備えたことを特徴とする。

本発明のプローブカードは、絶縁基材の表面に設けられ、半導体装置の回路パターンの電極部に接触するバンプ接点の集合体からなる複数のバンプ接点群と、該絶縁基材の裏面に形成され該バンプ接点群を構成するバンプ接点と接続される裏面バンプ接点配置部配線とを有する電極付シートと、該電極付シートの裏面バンプ接点配置部配線の形成面に当接するように配置され、前記電極付シートを介して押圧されるとき、導通状態とされる異方導電性シートと、前記半導体装置の電極部に前記電極付シートおよび異方導電性シートを介して電気的に接続される配線基板とを備え、前記半導体装置の電極部に接触する前記バンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように形成された前記裏面バンプ接点配置部配線の表面積は、該裏面バンプ接点配置部配線における該バンプ接点を含む第１のバンプ接点群に隣接する第２のバンプ接点群側の外周縁の一部が削られ、該第１のバンプ接点群の中央の位置にあるバンプ接点に対応して形成された裏面バンプ接点配置部配線の表面積より小さく形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、キャリア筐体に配設された、電極付シートのバンプ接点配置部配線を任意の形状に形成することにより、バンプ接点と半導体装置の電極部を接触時にバンプ接点が傾いて接触することを抑えるため、半導体装置とバンプ接点の確実な電気的接続が可能となる。

（実施例１）
以下、図面を参照して本発明に従う実施例を説明する。

図１は、本発明の半導体装置用ソケットにおける半導体装置キャリアの部分平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う本発明に係る半導体装置キャリアの一例の要部を示す部分断面図である。図３は、半導体装置用ソケットの全体構成の概略部分断面図、図４は、図３の本発明に係る半導体装置用ソケットの一例における動作説明に供される部分断面図である。図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿う半導体装置キャリアの電気接点の要部を概略的に示す断面図、図６は、図５の半導体装置キャリアの電気接点の要部の表面配線の平面図、図７は、図５の半導体装置キャリアの電気接点の要部の裏面配線の平面図である。図８は、半導体装置とバンプ接点の接触状態を示す縦断面図、図９は、図８のＡ部の拡大部分図である。図１０は、バンプ接点の先端部分の潰れ形状の概要図である。

図１および図２に示されるように、本発明に従う実施例１における半導体装置キャリア２は、ベアチップであるＫＧＤ（Known Good Die）等の半導体装置１０が収容される収容部３Ａを有するキャリア筐体３と、キャリア筐体３を形成するキャリアハウジング１９と、キャリア筐体３の収容部３Ａの底部を形成するベース部材９上に配され弾性を有する弾性シート４と、弾性シート４を介してベース部材９上に配設されるバンプ接点５Ａ、５Ｂを有する電極付シート５と、半導体装置１０の電極部を電極付シート５のバンプ接点５Ａ、５Ｂに対して押圧する押圧用蓋１７と、押圧用蓋１７をキャリア筐体３に選択的に保持するラッチ機構２２と、を含んで構成されている。

電極付シート５は、図２に示されるように、絶縁基材６と、絶縁基材６の表面に配置される表面配線７と、絶縁基材６の裏面に配置される裏面配線８とから構成されており、表面配線７の上にバンプ接点５Ａ、５Ｂが設けられている。なお、図１においては、説明の都合上、バンプ接点は、複数個設けられたもののうち、４個のバンプ接点５Ａ、２個のバンプ接点５Ｂを代表的に誇張して示されている。

電極付シート５の両端部には、外部に向けて突出する複数のパッドが形成されており、そのパッドは、後述する半導体装置用ソケット１に設けられるコンタクト１３Ａと当接することにより電気的に接続される。

押圧用蓋１７は、図２に示されるように、半導体装置１０の上面に当接する押圧面を有する押圧体１６と、押圧体１６の基部を収容する蓋本体２１と、押圧体１６の基部の凹部と蓋本体２１の凹部との間の空間に配設され押圧体１６を半導体装置１０に向けて付勢する複数のスプリング１８と、を含んで構成されている。

図３および図４に、本発明の実施例１としての半導体装置用ソケット１を示す。

半導体装置用ソケット１は、半導体装置１０への検査信号および半導体装置１０からの検出出力信号等の入出力を行うプリント配線基板１５上に配設される。

半導体装置用ソケット１は、半導体装置キャリア２を収容する収容部１２を有するソケット本体部１１と、本体部１１に設けられ半導体装置キャリア２の電極付シート５の各パッドに当接して電気的に接続される複数個のコンタクト１３Ａから成るコンタクト群１３と、ソケット本体部１１に対し昇降可能に配設されコンタクト１３Ａの各接点部を電極付シート５の各パッドに選択的にかつ電気的に接続するカバー部材１４と、を主な要素として構成される。

樹脂材料で成形されるソケット本体部１１は、プリント配線基板１５の電極部に対応して所定位置に配置されている。ソケット本体部１１は、図３に示されるように、半導体装置キャリア２が収容される収容部１２を有している。収容部１２は、半導体装置キャリア２のベース部材９の下部に係合される下部基台部１２aの内周部と、基台部１２aに連なり、このベース部材９の上部に係合される上部基台部１２bの内周部とに取り囲まれて形成されている。下部基台部１２aおよび上部基台部１２bには、コンタクト群１３を構成する各コンタクト１３Ａ・・が挿入されるスリットが形成されている。

各コンタクト１３Ａ・・は、下部基台部１２aに圧入されている端子部１３Ｔに連なり電極付シート５のパッドに上方側から電気的に接続される可動側接点部１３mと、可動側接点部１３mから分岐されてカバー部材１４の斜面部に選択的に係合されて可動側接点部１３mを固定側接点部１３fに対して隔離する方向に回動させる被係合部１３eとを有するように構成されている。

各コンタクト１３Ａ・・は、電極付シート５のパッドに対応して紙面に対して略垂直方向に沿って所定の間隔で配列されている。図３においては、収容部１２の四方を取り囲むコンタクト群１３のうちの一辺に対応する部分のみのコンタクト群１３を示す。

樹脂材料で成形されるカバー部材１４は、半導体装置キャリア２が通過する開口部１４aを有している。開口部１４aの周縁を形成する枠状部分は、ソケット本体部１１の外周部に設けられる溝に案内される脚部により、昇降動可能に支持されている。また、カバー部材１４は、図示が省略されている弾性部材によってソケット本体部１１に対して離隔する方向に付勢されている。その枠状部分の各辺の下端には、図４の二点鎖線で示されるように、カバー部材１４が所定位置まで下降される時に、各コンタクト１３Ａ・・の被係合部１３eに係合し、可動側接点部１３mをその弾性力に抗して固定側接点部１３fに対して離隔する方向に回動させる斜面部１４sがそれぞれ形成されている。

半導体装置キャリア２が半導体装置用ソケット１のソケット本体部１１の収容部１２に装着される場合に、カバー部材１４が所定量だけ押し下げられて保持されることによって、コンタクト群１３の各可動接点部１３mが収容部１２に対して後退された後、上方から開口部１４aを介して半導体装置キャリア２が収容部１２内に位置決めされて載置される。その際、固定側接点部１３fは、半導体装置キャリア２における電極付シート５のパッドの下面側に当接される。

続いて、保持された状態のカバー部材１４が解放される時に、上記弾性体の復帰力、および各コンタクト１３Ａ・・の被係合部１３eの弾性力の合力により、カバー部材１４が上昇される。その際に、コンタクト群１３の各可動接点部１３mは元の位置に戻され、半導体装置キャリア２の電極付シート５のパッドの上面側に当接される。これにより、図４に示されるように、電極付シート５とコンタクト群１３とが電気的に接続されることになる。

図５乃至図７に示される本発明の実施例１における半導体装置キャリア２の電気接点構造は、電極付シート５と、電極付シート５の下面に配設される弾性シート４とを含んで構成されている。

電極付シート５は、絶縁基材６と、絶縁基材６の表面および裏面に導体配線され形成された表面配線７および裏面配線８と、表面配線７上に配設され半導体装置１０の端部の電極部（図示なし）と接触するバンプ接点５Ａと、表面配線７上に配設され半導体装置１０の中心電極部（図示なし）と接触するバンプ接点５Ｂとを含んで構成されている。なお、図５においては、説明の都合上、表面配線７および８上に配設される複数のバンプ接点のうちの４個を代表的に誇張して示す。

絶縁基材６は、絶縁性の熱硬化性樹脂材料である、例えば、ポリイミド樹脂材料を約数十μｍ程度の厚さに薄板状に形成したものである。

表面配線７は、図示されるようにバンプ接点５Ａ、５Ｂを配設するバンプ配置部７Ａを有している。

バンプ配置部７Ａは、略正方形状に形成され、その中央部には、バンプ接点５Ａ、５Ｂが配設される。これらバンプ配置部７Ａの幅Ｗｏは、図６に示されるように、バンプ接点５Ａの直径幅Ｗｂよりもやや大きい幅に形成されている。

裏面配線８は、図７に示されるように、半導体装置の端部の電極部に接触するバンプ接点５Ａに対応する端部における裏面バンプ配置部配線８Ａと、半導体装置１０の中心電極部に接触するバンプ接点５Ｂに対応する裏面バンプ配置部配線８Ｂとを有している。

端部の裏面バンプ配置部配線８Ａは、図７に示されるバンプ配置部７Ａ（図６参照）の透過線（二点鎖線）と比較するとわかるように、バンプ配置部７Ａの両端が切り取られた矩形状に形成されている。

端部の裏面バンプ配置部配線８Ａの幅Ｗｒａは、バンプ接点５Ａの直径幅Ｗｂよりも小さい幅に形成されている。

裏面バンプ配置部配線８Ｂは、バンプ配置部７Ａと略同一形状で、かつ略正方形状に形成される。

裏面バンプ配置部配線８Ｂの幅Ｗｒｂは、バンプ接点５Ａ、５Ｂの直径幅Ｗｂよりもやや大きい幅に形成されている。

このように、半導体装置１０の端部の電極部に接触するバンプ接点５Ａに対応する端部の裏面バンプ配置部配線８Ａは、隣接する半導体装置１０の中心電極部に接触するバンプ接点５Ｂに対応する裏面バンプ配置部配線８Ｂより幅が小さく形成されている。

弾性シート４は、例えばゴム、シリコンゴム等の弾性部材をシート状に形成され、電極付シート５の下面に配設される。

弾性シート４は、電極付シート５のバンプ接点５Ａ、５Ｂの高さのバラツキを吸収するとともに、バンプ接点５Ａ、５Ｂが半導体装置１０の電極部に接触する際に必要な弾性力（反力）を電極付シート５に与えている。

図８に示されるように、半導体装置１０の電極部は、押圧用蓋１７の押圧体１６によって押圧されて、バンプ接点５Ａ、５Ｂに接触する。

弾性シート４は、半導体装置１０を介した押圧力により中心側は凹形状に弾性変形し、押圧力に対する反力が内部に発生する。

この際、図９に示されるように、半導体装置１０の中心側の電極部に接触するバンプ接点５Ｂには、弾性シート４の反力が略垂直に裏面配線８（正確には裏面バンプ配置部配線８Ｂ）を介してかかる。

また、半導体装置１０の端部の電極部に接触するバンプ接点５Ａは、端部裏面バンプ配置部配線８Ａの幅をバンプ接点５Ａの直径幅よりも小さい幅にしているため、弾性シート４の反力がバンプ接点５Ａに対し斜めにかかることが防止される。これにより、バンプ接点５Ａは、バンプ接点５Ｂよりも僅かに水平面に対し傾くだけとなる。

従って、図１０に示されるように、このような場合においては、バンプ接点５Ａおよびバンプ接点５Ｂの先端の潰れ形状を重ね合わせると明らかなように、磨耗度の差異を小さくすることができる。

そのため、複数回の試験を行っても確実な電気的接続が可能となり、従って、電極付シート５の耐用回数が増加し、また、試験における利用効率を上げることが出来る。

（変形例）
さらに、図１１乃至図１５は、実施例１の裏面配線の変形例を示す。なお、これら変形例においては、実施例１に示される例において同一の構成要素とされるものについて同一の符号を付し、その重複説明を省略する。

図１１、図１２に示されるように、半導体装置１０の端部の電極に接触するバンプ接点５Ａの端部の裏面バンプ配置部配線８Ａ'が、片端（端部側）を切り取られた形状に形成したことが、実施例１の裏面バンプ配置部配線８Ａとは異なる。

このような形状に端部の裏面バンプ配置部配線をすることにより、両端を切り取った形状と比較し、半導体装置１０の電極部とバンプ接点５Ａ、５Ｂとが接触した時、上述したような端部のバンプ接点５Ａにおける傾きをさらに抑えることが出来る。

さらにまた、図１３乃至図１５に示されるように、端部の裏面バンプ配置部配線は、上述したような裏面バンプ配置部配線８Ｂの形状から片端（端部側）と、中心側の一部とを切り取った形状の端部の裏面バンプ配置部配線８−１でも良い。

また、両端を上述したような裏面バンプ配置部配線８Ｂの形状から楕円形状に切り取っても良く、この場合、端部側を中心側よりも大きく切り取る端部裏面バンプ配置部配線８−２の形状に形成するのが好ましい（図１４参照）。

さらに、図１５に示されるように、上述したような裏面バンプ配置部配線８Ｂの形状から端部側を矩形状に切り取るとともに、端部の裏面バンプ配置部配線の中心側を三角形状に切り取った端部の裏面バンプ配置部配線８−３の形状に形成しても同様の効果を得ることができる。

（応用例）
次いで、半導体装置の電極部が多い場合の実施例１の応用例を図１６乃至図１９に示す。図１６は、半導体装置キャリアの電気接点の要部を概略的に示す断面図、図１７は、図１６の半導体装置キャリアの電気接点の要部の表面配線の平面図、図１８は、図１６の半導体装置キャリアの電気接点の要部の裏面配線の平面図、図１９は、図１７および図１８の表面配線と裏面配線とを重ね合わせた時の拡大図である。

なお、本応用例は、実施例１に示される例において同一の構成要素とされるものに同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

本応用例と実施例１との違いは、裏面配線８の裏面バンプ配置部配線の幅を半導体装置の中心電極部側から半導体装置の端部の電極側に近づくにつれ小さくしている点である。

図１７に示されるように、半導体装置１０の電極部に対応したバンプ接点５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄが、表面配線７のバンプ配置部７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄに配設されている。

図１８に示されるように、裏面バンプ配置部配線８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄは、バンプ配置部７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの個数と同一数個分だけ絶縁基材６を介して形成されている（図の２点鎖線はバンプ配置部７Ａ〜７Ｄを透過した図である）。

図１９に示されるように、裏面バンプ配置部配線８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの面積ＳＡ〜ＳＤは、２点鎖線で表された表面配線７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄと比較するとわかるように、端部裏面バンプ配置部配線８Ａの面積ＳＡが一番小さく、端部の裏面バンプ配置部配線８Ａの隣に形成されるバンプ配置部配線８Ｂの面積ＳＢは、端部の裏面バンプ配置部配線８Ａの面積ＳＡよりもバンプ配置部７Ａの形状から切り取られる部分が少ない。

さらに、バンプ配置部配線８Ｃの面積ＳＣは、バンプ配置部配線８Ｂの面積ＳＢよりもバンプ配置部７Ｃの形状から切り取られる部分が少ない。このように、裏面バンプ配置部配線８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの幅が、端部裏面バンプ配置部配線８Ａに近づくにつれて小さく形成されている。

このように、裏面バンプ配置部配線８の幅が、端部裏面バンプ配置部配線８Ａに近づくにつれて小さく形成することにより、半導体装置の電極部が多数になった場合においても、弾性シート４の反力がバンプ接点に斜めにかかるのを防ぎ、その結果、バンプ接点５Ａ〜５Ｄが傾いて接触するのを防ぐことができる。

さらに、図１９に示される応用例の変形例として、裏面バンプ配置部配線８Ａ〜８Ｄを両端ではなく、端部側だけバンプ配置部７Ａ等の形状から切り取った形状に形成することにより、さらにバンプ接点が傾いて接触するのを防ぐことができる。

（実施例２）
図２０乃至図２４には、本発明の実施例２が示されており、図２０は、実施例２における半導体装置キャリアの電気接点の要部を概略的に示す断面図、図２１は、図２０の半導体装置キャリアの電気接点の要部の表面配線の平面図、図２２は、半導体装置とバンプ接点の接触状態での縦断面図、図２３は、図２２のＢ部の拡大部分図、図２４は、図２３のバンプ接点の先端の潰れ部の平面部分図と、その重ね合わせた状態を示す部分平面図である。

この実施例２においては、電極付シートの絶縁シートである絶縁基材に形成される導体配線が表面のみに配線され、裏面配線パターンが用いられていないことが、先の第１の実施例と異なっている。

すなわち、図示されるように、表面配線パターンだけが用いられる本発明の実施例２の電気接点構造５０は、電極付シート５５と、電極付シート５５の下面に配設される弾性シート５４とを有するように構成されている。

電極付シート５５は、絶縁基材５６と、絶縁基材５６の表面に導体配線されて形成された表面配線５７Ａ，５７Ｂと、表面配線５７Ａ，５７Ｂ上に配設され半導体装置６０の中心電極部（図示しない）と接触するバンプ接点５５Ａ、５５Ｂとを含んで有するように構成されている。なお、図２０においては、説明の都合上、複数のバンプ接点のうち代表的にバンプ接点５５Ａ、５５Ｂを誇張して示す。

絶縁基材５６は、絶縁性の熱硬化性樹脂材料で、例えばポリイミド樹脂材料等の薄板状に形成されたものが好適である。

本発明の実施例２の電気接点構造５０において、絶縁基材５６の表面には、表面配線５７Ａ、５７Ｂが設けられており、さらに、その上にバンプ接点５５Ａ、５５Ｂが配設されている。そして、このような絶縁基材５６は、押圧部材としての弾性シート５４の上に直接に設けられるようになっている。従って、バンプ接点５５Ａ、５５Ｂは、弾性シート５４の弾性力によって直接に絶縁基材５６、表面配線５７Ａ，５７Ｂを介して半導体装置６０の電極部に対して押圧されて接触されるようになる。

このように、本発明の実施例２の電気接点構造５０においては、接点部材としてのバンプ接点５５Ａ、５５Ｂは、弾性シート５４上に配置された絶縁基材５６の複数個の表面配線５７Ａ，５７Ｂ上にバンプ接点を形成するようにして設けられている。そして、さらにこの表面に設けられた表面配線５７Ａ，５７Ｂは、図２１に示されるように、バンプ接点５５Ａ、５５Ｂの端部に接続される配線部分５７ｗが同等の大きさの形状に形成されている。

すなわち、絶縁基材５６の表面に設けられる表面配線５７Ａ，５７Ｂは、弾性シート５４によって作用される反力の大きさに対応するように異なった大きさの形状に段階的に調整されている。即ち、端の表面配線５７Ａから内側の表面配線５７Ｂに向かって面積が大きくなるように調整されている。すなわち、外側の表面配線５７Ａは、内側の表面配線５７Ｂよりも幅が狭く、図示されるように小さい幅である。

このような本発明の実施例２の電気接点構造５０におけるバンプ接点５５Ａ、５５Ｂは、端部に配置されたバンプ接点５５Ａの下部の表面配線５７Ａの面積および幅が、隣接する内側の他のバンプ接点５５Ｂの下部の表面配線５７Ｂの面積および幅よりも小さくなるように形成されている。

このような電気接点構造５０が弾性シート５４によって半導体装置６０の電極部に対して押圧されて接触された状態が、図２２乃至図２４に示されている。この接触状態において、図２２は、押圧によってバンプ接点の先端が潰れた状態を示す部分縦断面図で、図２３は、図２２のＢ部の部分拡大図で、図２４は、電気接点構造のバンプ接点の先端の潰れた部分を示す平面図で、先端が潰れたバンプ接点５５Ａとバンプ接点５５Ｂとが重ね合わされて示されている。

すなわち、図示されるように、表面配線５７Ａ，５７Ｂだけが用いられる第２の実施例の電気接点構造５０は、絶縁基材５６と、絶縁基材５６の表面配線５７Ａ，５７Ｂ上に配されたバンプ接点５５Ａ、５５Ｂと、絶縁基材５６が配設される弾性シート５４とを有している。弾性シート５４の弾性力によって絶縁基材５６を介して表面配線５７Ａ、５７Ｂ上のバンプ接点５５Ａ、５５Ｂが、半導体装置６０の電極部に対して接触されるように構成されている。

このような本発明の実施例２の電気接点構造５０において、フレキシブル絶縁基材５６の表面には、表面配線５７Ａ、５７Ｂが設けられており、さらに、その上にバンプ接点５５Ａ、５５Ｂが配設されている。そして、このような絶縁基材５６は、弾性シート５４の上に直接に設けられるようになっている。従って、バンプ接点５５Ａ、５５Ｂは、弾性シート５４の弾性力によって直接に絶縁基材５６、表面配線５７Ａ、５７Ｂを介して半導体装置６０の電極部に対して押されて接触されるようになる。

このように、本発明の実施例２の電気接点構造５０においては、接点部材としてのバンプ接点５５Ａ、５５Ｂは、通常の接点と同様に弾性を有する弾性シート５４の上に配置された絶縁基材５６上の複数個の表面配線５７Ａ、５７Ｂ上にバンプ接点５５Ａ、５５Ｂを形成するようにして設けられている。そして、さらにこの表面に設けられた表面配線５７Ａ、５７Ｂは、バンプ接点端部に来る外側の表面配線５７Ａが、その内側の表面配線５７Ｂよりも幅が小さく、反力が大きくならないような大きさの形状に形成されている。すなわち、絶縁基材５６の表面に設けられる表面配線５７Ａは、その内側の表面配線５７Ｂよりも幅が狭くて、小さい形状の大きさをなしている。

このような本発明の実施例２の電気接点構造５０におけるバンプ接点５５Ａ、５５Ｂは、端部に配置されたバンプ接点５５Ａの下部の表面配線５７Ａの面積が、内側の他のバンプ接点５５Ｂの下部の表面配線５７Ｂの面積よりも小さな面積となるように形成されている。

このような電気接点構造５０が、弾性シート５４の弾性力によって半導体装置６０に対して押圧されて接触された状態が図２２および図２３に示されている。

図示されるように、半導体装置６０に対して弾性シート５４の弾性力によって電気接点構造５０が押されて接触された時に、バンプ接点５５Ａ、５５Ｂの先端が図示の如く潰されて、弾性シート５４の表面が凹状に湾曲した状態に弾性変形される。この場合に、端の外側のバンプ接点５５Ａと内側のバンプ接点５５Ｂの潰れが中位の大きさ（潰れた先端の直径が約２０〜３５μｍ程度）で、ほぼ等しい。

バンプ接点５５Ａおよび５５Ｂの水平面に対する傾きは、共に小さくて、同じ程の傾きである。また、弾性シート５４における反力も端の部分の方は、図２３に示されるように、上述の中位の潰れ大きさに対応した中位の反力で、他の部分（バンプ接点５５Ａの中心軸線回りにおけるバンプ接点５５Ｂに隣接する側の一部も含む）は、すべて同じ程度にそれに比べて小さい潰れ（潰れた先端の直径が約５〜２０μｍ程度）に対応した反力とされる。

図２３、図２４からも明らかなように、電気接点構造５０は、端のバンプ接点５５Ａの潰れと傾きが、隣接の内側のバンプ接点５５Ｂの潰れと傾きとにほぼ等しく、共に小さい。

潰れた両バンプ接点５５Ａ、５５Ｂを仮に重ね合わせた場合に、その潰れの大きさが、図２４に示されるように、ほぼ等しいことが明らかである。

このように、本発明の実施例２の電気接点構造５０においては、バンプ接点５５Ａ、５５Ｂの先端の潰れと傾きとが、実質的にほぼ同じであり、大体均一となっている。

このように構成された本発明の電気接点構造においては、バンプ接点の配置部分の配線パターンの形状または位置あるいは大きさを、必要とする押圧力に応じて任意の形状または位置あるいは大きさに調整する。

端部に配置されたバンプ接点の下の表面配線の面積が他のバンプ接点の下の表面配線よりも小さい場合、押圧部材である弾性シートから受ける反力が小さくなるので端部にあることによる反力の増加分と相殺されてバンプ接点の寿命を延ばすことが可能となる。

また、バンプ接点の配置部分の形状や位置または大きさを、バンプ接点の受ける反力に応じて端から順番に段階をもって大きさを調整することができると共に、任意の個所の反力を小さくする目的で大きさを調整することができる。

さらに、調整する配線パターンの形状を他の形状と相似でなくても良く、さらにまた、表面配線と裏面配線とが同一形状でなくても良い。

図２５は、本発明に係るプローブカードの一例を備える半導体装置用検査装置の一例の構成を概略的に示す。

図２５において、半導体装置用検査装置は、着脱される被検査物としてのシリコンウェーハＳＷを支持する被検査物用ステージ８４を含んでなる移動テーブル部７６と、シリコンウェーハＳＷに形成される複数の回路パターンに選択的に接触し各回路パターンを後述するテストユニット１４２に電気的に接続するプローブカード７４を含んでなるプローブカード用ステージ７２と、プローブカード用ステージ７２を被検査物用ステージ８４に対し昇降動させるステージ駆動機構部７７と、移動テーブル部７６およびステージ駆動機構部７７を支持するベース部８２と、を主な構成要素として含んで構成されている。

円板状のシリコンウェーハＳＷは、上述のプローブカード７４を介して検査信号群が供給される同一の回路パターンが縦横に複数形成されている。

移動テーブル部７６は、シリコンウェーハＳＷが着脱される載置部を有する被検査物用ステージ８４と、被検査物用ステージ８４の下方に配され被検査物用ステージ８４を回動可能に支持する回転ステージ８６と、回転ステージ８６を紙面に垂直方向、即ち、図２５においてＹ軸方向に沿って移動可能に支持するＹ軸用ステージ７９と、Ｙ軸用ステージ７９を移動可能に支持するとともに、Ｙ軸に直交する方向、即ち、図２５において矢印Ｘの示すＸ軸方向に移動せしめられるＸ軸用ステージ７８と、を含んで構成されている。

被検査物用ステージ８４の載置部は、例えば、図示が省略される吸引ポンプの吸引側に接続される複数の孔からなる載置面を有している。これにより、シリコンウェーハＳＷが載置面に載置された場合、吸引ポンプが作動状態とされることにより、シリコンウェーハＳＷがその載置面に選択的に保持されることとなる。

Ｙ軸用ステージ７９に配される回転ステージ８６は、図示が省略される駆動用モータが駆動制御されることにより回転角制御される。

Ｙ軸用ステージ７９は、Ｘ軸用ステージ７８に支持されるボールスクリュー８６Ｇに嵌合されＹ軸方向に沿って移動可能に支持されている。ボールスクリュー８６Ｇの一端は、図示が省略される駆動用モータの出力軸に連結されている。駆動用モータは、好ましくは、例えば、サーボモータ、ステッピングモータ、リニアモータ等である。

Ｘ軸用ステージ７８は、ベース部８２に配置される支持台８０の支持面に摺動可能に支持されている。また、Ｘ軸用ステージ７８は、駆動用モータ９２の出力軸に連結されるボールスクリュー７８Ｇに嵌合されている。駆動用モータ９２は、ベース部８２に固定されている。また、ボールスクリュー７８Ｇの一端は、ステージ駆動機構部７７の外郭部に回動可能に支持されている。駆動用モータ９２は、好ましくは、例えば、サーボモータ、ステッピングモータ、リニアモータ等である。

ステージ駆動機構部７７は、プローブカード用ステージ７２を支持するアーム部の基端部に嵌合されるボールスクリュー（不図示）と、そのボールスクリューを回動させる駆動用モータとを含んで構成されている。

ボールスクリューは、その両端部がステージ駆動機構部７７の外郭部に回動可能に支持されるとともに、プローブカード用ステージ７２を支持するアーム部の軸線に対し直交するように嵌合されている。これにより、駆動用モータが作動状態とされる場合、プローブカード７４およびアーム部の基端部がボールスクリューの回動に応じて昇降動せしめられることとなる。その駆動用モータは、好ましくは、例えば、サーボモータ、ステッピングモータ、リニアモータ等である。

プローブカード用ステージ７２は、図２７Ａおよび図２７Ｂに示されるプローブカード７４と、プローブカード７４を支持するアーム部とを含んで構成されている。

プローブカード７４は、図２７Ａおよび図２７Ｂに示されるように、シリコンウェーハＳＷの各回路パターンに電気的に接続されるバンプ群９４ＢＧを複数個有する円板状のフレキシブル基板９４と、フレキシブル基板９４のバンプ群９４ＢＧに直接的に接続される導電部を有する異方導電性シート９６と、フレキシブル基板９４のバンプ群９４ＢＧに異方導電性シート９６の導電部を介して電気的に接続される導体層を有する配線基板９８とを含んで構成されている。

プローブカード７４は、アーム部に設けられるプローブカード用ハウジング内に固定されている。その際、フレキシブル基板９４、異方導電性シート９６、および、配線基板９８は、図２７Ｂに示されるように、互いに重ねられ位置決めされた状態でプローブカード用ハウジング内に固定されている。

フレキシブル基板９４は、図２９に拡大されて示されるように、ポリイミド樹脂で薄膜状に作られた基材部９４Ｐと、基材部９４Ｐに形成されるバンプ群９４ＢＧとを含んでなる電極付シート部９４ＦＢと、セラミックで作られ、基材部９４Ｐの一方の表面における周縁に沿って配され、基材部９４Ｐを均一な引張力で保持する環状の枠部材９４Ｆと、から構成されている。なお、図２９および図２７Ｂにおいては、各バンプ群９４ＢＧを構成するバンプ９４ｂｇは、４個だけ代表的に誇張され拡大されて示されている。図２７Ａにおいては、８個だけ模式的に誇張され代表的に示されている。

枠部材９４Ｆは、基材部９４Ｐの表面に接着剤により固定されている。これにより、枠部材９４Ｆの内側にシリコンウェーハＳＷが配置される凹部が形成されることとなる。

基材部９４Ｐは、図２７Ａに示されるように、シリコンウェーハＳＷの各回路パターンの検出位置に対応したスルーホール上に形成される複数個のバンプ９４ｂｇからなるバンプ群９４ＢＧを縦横に有している。各バンプ９４ｂｇの先端部は、基材部９４Ｐの一方の表面から所定の高さだけ半球状に突出している。

基材部９４Ｐにおけるバンプ形成面に対向する他方の表面には、図２８に示されるように、各バンプ９４ｂｇに対応したコンタクトパッド９４ｉｊ（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）からなるコンタクトパッド群９４ＣＢＧが形成されている。各コンタクトパッド９４ｉｊは、後述する異方導電性シート９６の導電部９６ＣＧと電気的に接続される。

なお、図２８においては、四方を同一の構成を有するコンタクトパッド群９４ＣＢＧで囲まれた一つのコンタクトパッド群９４ＣＢＧの説明を簡単にするために代表して均等に配列される２５個の矩形状のコンタクトパッド９４ｉｊを示す。

図２８において、最外周縁部に位置する列におけるコンタクトパッド９４_１１、コンタクトパッド９４_５１、は、後述するコンタクトパッド９５_ｉｊに対するオフセット方向を除き、互いに略同一形状とされる。コンタクトパッド９４_２１、９４_４１は、後述するコンタクトパッド９５_ｉｊに対するオフセット方向を除き、互いに略同一形状とされる。コンタクトパッド９４_１１は、その表面積が中央のコンタクトパッド９４_３３の表面積に比べて小となるように、隣接するコンタクトパッド群９４ＣＢＧに対向する外周縁の一部が削られた形状に形成されている。

コンタクトパッド９４_２１、９４_３１は、その表面積が中央のコンタクトパッド９４_３３の表面積に比べて小となるように隣接するコンタクトパッド群９４ＣＢＧに対向する外周縁の一部が削られた形状に形成されている。

コンタクトパッド９４_１１に隣接する列におけるコンタクトパッド９４_１２とコンタクトパッド９４_１４とは、後述するコンタクトパッド９５_ｉｊに対するオフセット方向を除き、互いに略同一形状とされる。また、コンタクトパッド９４_２２、コンタクトパッド９４_４２は、後述するコンタクトパッド９５_ｉｊに対するオフセット方向を除き、互いに略同一形状とされる。

コンタクトパッド９４_１２、コンタクトパッド９４_３２、コンタクトパッド９４_５２は、その表面積が中央のコンタクトパッド９４_３３の表面積に比べて小となるように形成されている。

コンタクトパッド９４_１４、コンタクトパッド９４_１５がそれぞれ配置される列の各コンタクトパッドは、後述するコンタクトパッド９５_ｉｊに対するオフセット方向を除き、コンタクトパッド９４_１２、コンタクトパッド９４_１１がそれぞれ配置される列のコンタクトパッドと同一の形状とされる。

コンタクトパッド９４_１３とコンタクトパッド９４_５３とは、互いに同一形状とされ、コンタクトパッド９４_２３とコンタクトパッド９４_４３とは、互いに同一形状とされる。コンタクトパッド９４_１３は、コンタクトパッド９４_３３の表面積に比べて小となるように隣接するコンタクトパッド群９４ＣＢＧに対向する外周縁の一部が削られた形状に形成されている。コンタクトパッド９４_２３は、その表面積がコンタクトパッド９４_１３の表面積とコンタクトパッド９４_３３の表面積との中間となるように外周縁の一部が削られた形状に形成されている。

各コンタクトパッド９４ｉｊ相互間において、上述のように各位置に応じてコンタクトパッドの表面積を変化させているのは、以下の理由からである。

例えば、図３０に示されるように、コンタクトパッド群９４ＣＢＧが、互いに同一の表面積を有し均等に縦横に配列される正方形のコンタクトパッド９５ｉｊ（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）によって構成される場合、上述の図３９および図４０において説明されたように、特に、各コンタクトパッド群９４ＣＢＧにおいて最外周側近傍に位置するコンタクトパッド９５_１１〜９５_１５、９５_５１〜９５_５５、９５_１１〜９５_５１、９５_１５〜９５_５５に対応する各バンプの先端部は、押圧されたとき、異方導電性シート９６の弾性力（反発力）により、図３８に示されるように、その基材部の表面に対し斜め方向の力の成分でシリコンウェーハＳＷの電極ＳＷｃに対し押圧される場合があるので各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇの先端部の潰れは、他のバンプの先端部の潰れ度合いに比して大となる場合がある。

そこで、上述したように、最外周に位置するコンタクトパッド９４_１１等は、それぞれ、その表面積が斜めに押圧される虞がない中央のコンタクトパッド９４_３３の表面積に比べて小となるように、隣接するコンタクトパッド群９４ＣＢＧに対向する外周縁の一部が削られた形状に形成されている。これにより、隣接するコンタクトパッド群９４ＣＢＧに対向する外周縁の一部が削られた形状とされるので異方導電性シート９６の弾性力（反発力）によって生じるその基材部の表面に対し斜め方向の力の成分のコンタクトパッド群９４ＣＢＧへの作用が低減され、バンプ９４ｂｇおよびコンタクトパッド９４ｉｊが所定の角度以上に傾く虞がない。

従って、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇの先端部の潰れは、他のバンプの先端部の潰れ度合いに比して大となることが回避されることとなる。

図２８における中央のコンタクトパッド９４_３３は、略正方形のコンタクトパッドとされるが、斯かる例に限られることなく、例えば、図３２に示されるように、中央のコンタクトパッド９３_ｉｊの形状が略長方形であってもよい。

斯かる形状の場合においては、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するコンタクトパッド１１０、１１２、１１４が、それぞれ、図３２に示されるように、コンタクトパッド９３_ｉｊの形状の一方の長辺側部分、双方の短辺側部分、少なくとも一つの角に跨って短辺および長辺側部分が所定量、切り取られた長方形とされてもよい。また、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するコンタクトパッド１１６が、図３２に示されるように、コンタクトパッド９３_ｉｊの形状における二つの角近傍の三角形の部分がそれぞれ切り取られた紡錘形とされてもよい。さらに、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するコンタクトパッド１１８が、それぞれ、コンタクトパッド９３_ｉｊの形状の相似形とされ、所定角度、傾けられた形状であってもよい。

さらにまた、中央のコンタクトパッド１１１の形状が図３３Ａに示されるように、円形であってもよい。

斯かる形状の場合においては、図３３Ｂに示されるように、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するコンタクトパッド１１０、１１２、１１４が、それぞれ、コンタクトパッド１１１の一部が切り取られた楕円とされてもよい。また、図３３Ｂに示されるように、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するコンタクトパッド１１９が、コンタクトパッド１１１の一部が２箇所だけ弓形に切り取られた形状であってもよい。さらに、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するコンタクトパッド１２１がコンタクトパッド１１１の一部が切り取られた楕円であって、所定角度傾けられた形状であってもよい。

図２８に示される例においては、四方を同一の構成を有するコンタクトパッド群９４ＣＢＧで囲まれた一つのコンタクトパッド群９４ＣＢＧとされているが、必ずしもこのように構成される必要はなく、例えば、図３１に示されるように、中央に位置するコンタクトパッド群９４ＣＢＧに両側に相対向して隣接する二つのコンタクトパッド群９４’ＣＢＧ、コンタクトパッド群９４”ＣＢＧがそれぞれ、互いに異なる形状とされてもよい。

図３１において中央に位置するコンタクトパッド群９４ＣＢＧは、上述の図２８に示される構成と同一とされる。

一方、コンタクトパッド群９４’ＣＢＧにおける中央のコンタクトパッド９４’_３３は、コンタクトパッド群９４ＣＢＧの中央のコンタクトパッド９４_３３と比較して左辺の一部分が切り取られた長方形とされる。また、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するその他のコンタクトパッド９４’_ｉｊの形状は、その表面積がコンタクトパッド９４’_３３の表面積と比較して小となるようにコンタクトパッド９４’_３３の一部を切り取った形状とされる。

さらに、コンタクトパッド群９４”ＣＢＧにおける中央のコンタクトパッド９４”_３３は、コンタクトパッド群９４ＣＢＧの中央のコンタクトパッド９４_３３と比較して右辺の一部分が切り取られた長方形とされる。また、各バンプ群９４ＢＧにおける最外周側近傍に位置する各バンプ９４ｂｇに対応するその他のコンタクトパッド９４”_ｉｊの形状は、その表面積がコンタクトパッド９４”_３３の表面積と比較して小となるようにコンタクトパッド９４”_３３の一部を切り取った形状とされる。

本発明に係るプローブカードの一例を備える半導体装置用検査装置においては、さらに図２６に示されるように、プローブカード用ステージ７２、および移動テーブル部７６の動作制御を行う制御ブロックを備えている。

図２６において、制御ブロックは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１２０を備えている。

ＣＰＵ１２０には、検査信号群ＱＳをプローブカード７４に供給しシリコンウェーハＳＷの良否を判断するテストユニット１４２からの良否結果をあらわすデータＴｓ、信号入力部１２４からのシリコンウェーハＳＷの被検査物用ステージ８４への装着完了をあらわす載置完了信号Ｓｎ１、試験開始信号Ｓｎ２が供給される。また、ＣＰＵ１２０には、後述する画像認識ユニット１３０からのプローブカード７４のシリコンウェーハＳＷに対する相対位置関係をあらわすデータＤＡが供給される。

また、ＣＰＵ１２０には、記憶装置１２２が接続されている。記憶装置１２２は、ＣＰＵ１２０に順次、供給される各データおよび信号群や、プローブカード用ステージ７２（プローブカード７４）の基準となる初期位置データ、被検査物用ステージ８４およびＸ軸用ステージ７８のホームポジションをあらわすデータを格納するとともに、後述するプローブカード用ステージ７２、および移動テーブル部７６の動作制御用プログラムをあらわすデータ等を格納している。

さらに、ＣＰＵ１２０には、液晶表示またはＣＲＴ等の表示部１２６が接続されている。表示部１２６は、例えば、ＣＰＵ１２０から供給されるテストユニット１４２からの良否結果をあらわす表示信号に基づいて試験されたシリコンウェーハＳＷの良否結果について表示する。

画像認識ユニット１３０には、プローブカード用ステージ７２に設けられるウェハーアライメント用カメラ８８からのシリコンウェーハＳＷの画像および座標データをあらわす撮像データＤＭ１と、Ｘ軸用ステージ７８に設けられるプローブアライメント用カメラ９０からのプローブカード７４におけるバンプ９４ｂｇの画像および座標データをあらわす撮像データＤＭ２が供給される。

画像認識ユニット１３０は、撮像データＤＭ１およびＤＭ２に基づいて所定の画像処理を行い、プローブカード７４における各バンプ９４ｂｇとシリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置との位置ずれを算出し、位置ずれを表すデータＤＡを形成し、それをＣＰＵ１２０に送出する。

ＣＰＵ１２０は、画像認識ユニット１３０からのデータＤＡ、および、記憶装置１２２に格納されるプローブカード用ステージ７２（プローブカード７４）の基準となる初期位置データ、被検査物用ステージ８４、Ｘ軸用ステージ７８、および回転ステージ８６のホームポジションをあらわすデータに基づいてプローブカード７４における各バンプ９４ｂｇとシリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置とが正確に一致するようにＹ軸用ステージ７９、Ｘ軸用ステージ７８、回転ステージ８６を位置調整するために必要な移動量を算出する。ＣＰＵ１２０は、算出したＸ軸用ステージ７８、Ｙ軸用ステージ７９、回転ステージ８６の移動量をそれぞれあらわす制御信号Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃｍ５を形成し、それらを位置制御ユニット１２８に供給する。

位置制御ユニット１２８は、制御信号Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃｍ５に基づいて駆動制御信号ＡＬ２，ＡＬ３、ＡＬ４を形成し、それらを上述の各駆動用モータを含んで構成されるＸＹ軸移動ステージ用駆動部１３８、回転ステージ用駆動部１４０に供給する。これにより、図２５に示されるＸ軸およびＹ軸方向において、プローブカード７４における各バンプ９４ｂｇとシリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置とが正確に一致するようにＸ軸用ステージ７８、Ｙ軸用ステージ７９、回転ステージ８６の位置が調整されることとなる。

そして、位置制御ユニット１２８は、予め設定されている移動距離だけプローブカード７４における各バンプ９４ｂを、シリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置に対して下降させ接触させるべく、制御信号ＡＬ１をＺ軸移動ステージ用駆動部１３２に供給する。これにより、プローブカード７４における各バンプ９４ｂがシリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置に接触する状態となる。

斯かる構成において、ＣＰＵ１２０は、試験開始信号Ｓｎ２に基づいてＸ軸用ステージ７８、Ｙ軸用ステージ７９、回転ステージ８６の位置をそれぞれホームポジションとすべく、制御信号Ｃｍ１，Ｃｍ２，およびＣｍ５を位置制御ユニット１２８に供給する。これにより、位置制御ユニット１２８は、制御信号Ｃｍ１，Ｃｍ２，およびＣｍ５に基づいて駆動信号ＡＬＯを形成し、ＸＹ軸移動ステージ用駆動部１３８、回転ステージ用駆動部１４０に供給する。また、ＣＰＵ１２０は、Ｘ軸用ステージ７８、Ｙ軸用ステージ７９、回転ステージ８６の位置がホームポジションとなった後、信号入力部１２４からの載置完了信号Ｓｎ１に基づいて被検査物ステージ用載置部１３６に接続される吸引ポンプ１３４を作動状態とすべく、制御信号Ｃｍ３を形成し、それを吸引ポンプ１３４に供給する。これにより、シリコンウェーハＳＷが被検査物ステージ用載置部１３６に保持されることとなる。

次に、ＣＰＵ１２０は、画像認識ユニット１３０からのプローブカード７４のシリコンウェーハＳＷに対する相対位置関係（位置ずれ）をあらわすデータＤＡに基づいてＹ軸用ステージ７９、Ｘ軸用ステージ７８、回転ステージ８６を位置調整するために必要な移動量を算出し、制御信号Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃｍ５を形成し、それらを位置制御ユニット１２８に供給する。これにより、位置制御ユニット１２８は、制御信号Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃｍ５に基づいて駆動制御信号ＡＬ２，ＡＬ３、ＡＬ４を形成し、それらをＸＹ軸移動ステージ用駆動部１３８、回転ステージ用駆動部１４０に供給する。また、位置制御ユニット１２８は、予め設定されている移動距離だけプローブカード７４における各バンプ９４ｂをシリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置に対して下降させ接触させるべく、制御信号ＡＬ１を上述のステージ駆動機構部７７を駆動するＺ軸移動ステージ用駆動部１３２に供給する。これにより、プローブカード７４における各バンプ９４ｂがシリコンウェーハＳＷの回路パターンにおける所定の検出位置に接触する状態となる。

続いて、ＣＰＵ１２０は、試験準備完了および試験開始要求をあらわす要求信号Ｃｍ４をテストユニット１４２に供給する。テストユニット１４２は、要求信号Ｃｍ４に基づいて検査信号群ＱＳのプローブカード７４への供給を開始し、シリコンウェーハＳＷの良否を判定する。

そして、ＣＰＵ１２０は、テストユニット１４２からの良否結果をあらわすデータＴｓに基づいてその結果をあらわす表示信号を形成し、それを表示部１２６に供給する。これにより、表示部１２６は、試験されたシリコンウェーハＳＷの良否結果を表示することとなる。

本発明の電気接点構造は、電子部品用の各種検査装置、ハンドラーテストソケット、バーンインテストソケット、測定機器等の電気接点に利用できる。

本発明の半導体装置用ソケットにおける半導体装置キャリアの一例を概略的に示す部分平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う本発明に係る半導体装置キャリアの一例の要部を示す部分断面図である。 本発明の半導体装置用ソケットの一例の全体構成を概略的に示す部分断面図である。 図３の本発明に係る半導体装置用ソケットの一例における動作説明に供される部分断面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿う半導体装置キャリアの電気接点の要部を概略的に示す断面図である。 図５の半導体装置キャリアの電気接点の要部の表面配線の平面図である。 図５の半導体装置キャリアの電気接点の要部の裏面配線の平面図である。 半導体装置の電極部とバンプ接点とが接触状態において概略的に示す縦断面図である。 図８のＡ部の拡大部分図である。 図９のバンプ接点の先端部分の潰れ形状の概要図である 図４の本発明の電気接点構造の実施例１の裏面配線パターンの別の例を部分的に示す縦断面図である。 図１１の裏面配線パターンの部分平面図である。 本発明の電気接点構造の配線パターンの変形例１を示す部分平面図である。 本発明の電気接点構造の配線パターンの変形例２を示す部分平面図である。 本発明の電気接点構造の配線パターンの変形例３を示す部分平面図である。 半導体装置の電極部が多い場合の実施例１の応用例を示す図であって、半導体装置キャリアの電気接点の要部を概略的に示す断面図である。 図１６の半導体装置キャリアの電気接点の要部の表面配線の平面図である。 図１６の半導体装置キャリアの電気接点の要部の裏面配線の平面図である。 図１７の表面配線と図１８の裏面配線とを重ね合わせた時の拡大図である。 本発明の電気接点構造の実施例２の初期状態を部分的に示す縦断面図である。 図２０の本発明の電気接点構造の実施例２の表面配線パターンの平面部分図である。 図２０の本発明の電気接点構造の実施例２の接触状態を部分的に示す縦断面図である。 図２２のＢ部の拡大部分図である。 図２３のバンプ接点先端の潰れ部を示す平面部分図である。 本発明に係るプローブカードの一例を備える半導体装置用検査装置の一例の構成を概略的に示す構成図である。 図２５に示される半導体装置用検査装置に備えられる制御ブロックの構成を示すブロック図である。 （Ａ）は、本発明に係るプローブカードの一例をシリコンウェーハとともに分解して示す斜視図である。（Ｂ）は、（Ａ）におけるプローブカードの構成要素が互いに組みつけられた状態を示す側面図である。 本発明に係るプローブカードの一例に用いられる電極付シートのコンタクトパッドの構成を模式的に示す平面図である。 図２７（Ｂ）の要部を拡大して示す部分断面図である。 同一形状のコンタクトパッドが複数個配置された場合を模式的に示す平面図である。 本発明に係るプローブカードの一例に用いられる電極付シートのコンタクトパッド群の変形例を示す平面図である。 本発明に係るプローブカードの一例に用いられる電極付シートのコンタクトパッドの形状の他の一例を示す図である。 （Ａ）は本発明に係るプローブカードの一例に用いられる電極付シートのコンタクトパッドの形状のさらなる他の一例を示す図である。（Ｂ）は本発明に係るプローブカードの一例に用いられる電極付シートのコンタクトパッドの形状のさらなる他の一例を示す図である。 従来の電気接点構造の第１の例の初期状態を部分的に示す縦断面図である。 図３４の従来の電気接点構造の第１の例の表面配線パターンの部分平面図である。 図３４の従来の電気接点構造の第１の例の裏面配線パターンの部分平面図である。 図３４の従来の電気接点構造の第１の例の接触状態を部分的に示す縦断面図である。 図３７のＣ部の部分拡大図である。 従来の電気接点構造の第２の例の接触状態を部分的に示す縦断面図である。 図３９の従来の電気接点構造のバンプ先端の潰れ部を示す部分平面図である。

符号の説明

１ 半導体装置ソケット
２ 半導体装置キャリア
３ キャリア筐体
４ 弾性シート
５ 電極付シート
５Ａ、５Ｂ バンプ接点
６ 絶縁基材
７ 表面配線
８ 裏面配線
９ ベース部材
１０ 半導体装置
１１ 本体部
１２ 収容部
１３ コンタクト群
１３Ａ コンタクト
１４ カバー部材
１５ 配線基板
１６ 押圧体
１７ 押圧用蓋
１８ スプリング
１９ キャリアハウジング
２１ 蓋本体
２２ ラッチ機構
５０ 電気接点構造
５４ 弾性シート
５５ 電極付シート
５５Ａ、５５Ｂ バンプ接点
５６ 絶縁基材
５７ 表面配線
６０ 半導体装置
７４ プローブカード
９４ フレキシブル基板
９４_ｉｊ コンタクトパッド
９６ 異方導電性シート

Claims (9)

1. 絶縁基材の表面に導体配線された表面配線、および、該絶縁基材の裏面に導体配線された裏面配線と、該裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線と、前記表面配線上の接点配置部に配設され半導体装置の電極部に接触するバンプ接点と、を有する電極付シートと、
   該電極付シートの下に配置され、前記電極付シートを介して押圧されるとき、弾性変形されるシート部材と、
   前記半導体装置の電極部に前記電極付シートを介して電気的に接続される信号入出力部とを備え、
   前記半導体装置の端部に位置する前記電極部に接触するバンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように形成された前記裏面バンプ接点配置部配線における該バンプ接点の配列方向に沿った幅が、該中心軸線に対し前記半導体装置の少なくとも端部側の配線を切り取ることにより隣接する前記バンプ接点の前記裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線の対応する幅より小さく形成されたことを特徴とする半導体装置用接続装置。
2. 前記裏面バンプ接点配置部配線の前記バンプ接点の配列方向に沿った幅は、前記半導体装置の中心電極部側から前記半導体装置の端部の電極部に近づくにつれて小さく形成されたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置用接続装置。
3. 絶縁基材の表面に導体配線されて形成される複数の表面配線と、該複数の表面配線上に形成され、半導体装置の電極部に接触する複数のバンプ接点とを有する電極付シートと、
   該電極付シートの下に配置され、前記電極付シートを介して押圧されるとき、弾性変形されるシート部材と、
   前記半導体装置の電極部に前記電極付シートを介して電気的に接続される信号入出力部とを備え、
   前記半導体装置の端部に位置する電極部に接触するバンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように下部に形成された前記表面配線における該バンプ接点の配列方向に沿った幅は、該バンプ接点に隣接するバンプ接点に対応して形成された表面配線の対応する幅より小さく形成されたことを特徴とする半導体装置用接続装置。
4. 半導体装置を収容する収容部を有するキャリア筐体と、
   前記キャリア筐体に配設され、絶縁基材の表面に導体配線された表面配線、および、該絶縁基材の裏面に導体配線された裏面配線と、該裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線と、前記表面配線上の接点配置部に配設され前記半導体装置の電極部に接触するバンプ接点と、を有する電極付シートと、
   前記キャリア筐体に保持され、収容される前記半導体装置を前記電極付シートに対して押圧する押圧部材と、
   前記キャリア筐体に配設され、前記電極付シートの底面に接する弾性シートと、を備え、
   前記半導体装置の端部に位置する前記電極部に接触するバンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように形成された前記裏面バンプ接点配置部配線における該バンプ接点の配列方向に沿った幅が、該中心軸線に対し前記半導体装置の少なくとも端部側の配線を切り取ることにより隣接する前記バンプ接点の前記裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線の対応する幅より小さく形成されたことを特徴とする半導体装置キャリア。
5. 前記半導体装置の電極部に接触するバンプ接点の前記裏面配線に形成された裏面バンプ接点配置部配線の該バンプ接点の配列方向に沿った幅は、前記半導体装置の中心電極部側から前記半導体装置の端部の電極部に近づくにつれて小さく形成されたことを特徴とする請求項４記載の半導体装置キャリア。
6. 半導体装置を収容する収容部を有するキャリア筐体と、
   前記キャリア筐体に配設され、絶縁基材の表面に導体配線された表面配線、および、前記表面配線上に配設され前記半導体装置の電極部に接触するバンプ接点を有する電極付シートと、
   前記キャリア筐体に保持され、収容される前記半導体装置の電極部を前記電極付シートに対して押圧する押圧部材と、
   前記キャリア筐体に配設され、前記電極付シート底面に接する弾性シートと、を備え、
   前記半導体装置の端部に位置する電極部に接触するバンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように下部に形成された前記表面配線における該バンプ接点の配列方向に沿った幅は、該バンプ接点に隣接するバンプ接点に対応して形成された表面配線の対応する幅より小さく形成されたことを特徴とする半導体装置キャリア。
7. 前記表面配線の前記バンプ接点の配列方向に沿った幅は、前記半導体装置の中心電極部側から前記半導体装置の端部の電極部に近づくにつれて小さく形成されたことを特徴とする請求項６記載の半導体装置キャリア。
8. 請求項４乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置キャリアと、
   前記半導体装置キャリアを収容するキャリア収容部を有するソケット本体と、
   該ソケット本体に配設され、前記電極付シートに設けられたパッドに接触するコンタクト端子と、
   を備えたことを特徴とする半導体装置用ソケット。
9. 絶縁基材の表面に設けられ、半導体装置の回路パターンの電極部に接触するバンプ接点の集合体からなる複数のバンプ接点群と、該絶縁基材の裏面に形成され該バンプ接点群を構成するバンプ接点と接続される裏面バンプ接点配置部配線とを有する電極付シートと、
   該電極付シートの裏面バンプ接点配置部配線の形成面に当接するように配置され、前記電極付シートを介して押圧されるとき、導通状態とされる異方導電性シートと、
   前記半導体装置の電極部に前記電極付シートおよび異方導電性シートを介して電気的に接続される配線基板とを備え、
   前記半導体装置の電極部に接触する前記バンプ接点の中心軸線と共通の中心軸線を有するように形成された前記裏面バンプ接点配置部配線の表面積は、該裏面バンプ接点配置部配線における該バンプ接点を含む第１のバンプ接点群に隣接する第２のバンプ接点群側の外周縁の一部が削られ、該第１のバンプ接点群の中央の位置にあるバンプ接点に対応して形成された裏面バンプ接点配置部配線の表面積より小さく形成されたことを特徴とするプローブカード。

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