專利名稱：檢查裝置、探針卡及檢查方法
技術領域：
本發明涉及一種對被檢查體的電氣特性進行檢查的檢查 裝置、探針卡、以及使用該檢查裝置、探針卡來進行的被檢查 體的檢查方法。
背景技術：
例如使用檢查裝置對形成在半導體晶片上的IC、 LSI等電 子電路的電氣特性進行檢查。檢查裝置具有電氣連接到測試器 上的探針卡，在該探針卡的下表面安裝有多個探針。然后，通 過使探針接觸晶片上的電子電路的各電極并對電極流通電信 號來進行電子電路的檢查。
然而，當在電極表面形成有氧化膜時，電信號難以流通， 不能正確地進行檢查。另外，當為了實現導通而將探針強行按 入電極表面時，有可能會損壞探針、電子電路。因此，提出了 如下提案在檢查之前，使兩個一組的一對探針(探針對)以低 壓力接觸電極，在探針對之間施加高電壓，由此引起熔結現象 而在電極表面產生絕緣擊穿，在探針和電極之間實現良好的電 導通(以下稱為"熔結(fritting)"。)(參照專利文獻1 3)。此外， 熔結現象是以下現象對形成有氧化膜的金屬表面施加105 ~ 10 /cm左右的電位梯度，由此氧化膜受到絕緣擊穿而在金屬 表面5充動電5荒。
另外，在被檢查的晶片上形成有非常多的電極。因此，在 探針卡上安裝有數百 數千個探針對。并且，當進行熔結時， 需要對這些探針對提供成為高電壓的電力。
以往，如下那樣向探針對提供電力在各探針對的每個探
針對上設置電源，或者在一個電源上連接多個探針對，在檢查 時依次切換電源與各探針對之間的連接。
專利文獻l:日本特開2005-533l號公沖艮 專利文獻2:曰本4爭開2002—139542號7>才艮 專利文獻3:曰本專利第3642456號
發明內容
發明要解決的問題
然而，在前一種情況下，需要對超過幾百個探針對的每個 探針對設置電源，因此用于熔結的電路結構的規模變大，另外 還變得非常昂貴。在后一種情況下，需要將多個探針對依次連 接到電源，因此檢查很費時間。
本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于使用于熔結 的電路結構簡單化并且縮短檢查時間。
用于解決問題的方案
為了達到上述目的的本發明是一種檢查裝置，其使探針接 觸被檢查體的端子，對被檢查體的電氣特性進行檢查，該檢查 裝置的特征在于，具有多個熔結電路，具有兩個一組的探針 對和連接到該纟果針對的充放電部，在上述探針對接觸到被檢查 體的端子的狀態下通過上述充放電部的電力對上述探針對施
加電壓，利用熔結現象來實現探針與端子之間的電導通；以及
電力提供電路，其連接到上述多個熔結電路，對上述各熔結電 路的充放電部進行蓄電。此外，上述充放電部也可以是電容器。 根據本發明，能夠通過電力提供電路對多個熔結電路的各 充放電部一起進行蓄電、并通過該各充放電部的電力對各探針 對施加高電壓來進行熔結。在這種情況下，不需要分別對各熔 結電路安裝電源，因此能夠將用于熔結的電路結構簡單化。另
外，由于可以對各充放電部一起進行蓄電、并且可以在各熔結 電路中同時進行熔結，因此能夠縮短檢查時間。
在上述電力提供電路中，上述多個熔結電路也可以相對于 電力提供用電源并聯連接，在上述電力提供電路中設置抑制熔 結電^各相互通電的電阻。
也可以在上迷各炫結電if各中連接j妄通和斷開上述充》文電 部與探針對之間的電氣連接的開關元件。
也可以在上述各炫結電路中連接將檢查用的電信號發送 到探針的檢查電路，在其連接部中設置接通和斷開上述各熔結 電路與上述檢查電路之間的電氣連接的開關元件。
根據其它觀點的本發明，是一種探針卡，在被檢查體側的 表面上支撐多個探針，使該探針接觸被檢查體的端子，由此對
被檢查體的電氣特性進行檢查，其特征在于，具有多個熔結 電路，具有兩個一組的探針對和連接到該探針對的充放電部， 在上述探針對接觸到被檢查體的端子的狀態下通過上述充放 電部的電力對上述探針對施加電壓，利用熔結現象來實現探針 與端子之間的電導通；以及電力提供電路，其連接到上述多個 熔結電路，對上述各熔結電路的充放電部進行蓄電。此外，上 述充放電部也可以是電容器。
在上述電力提供電路中，上述多個熔結電路也可以相對于 電力提供用電源并聯連接，在上述電力提供電路中設置抑制熔 結電if各相互通電的電阻。
也可以在上述各熔結電路中連接接通和斷開上述充放電 部與探針對之間的電氣連接的開關元件。
也可以在上述各熔結電路中連接將檢查用的電信號發送 到探針的檢查電路，在其連接部中設置接通和斷開上述各熔結 電路與上述檢查電路之間的電氣連接的開關元件。
根據其它觀點的本發明，是一種檢查方法，使用上述檢查 裝置或探針卡來對被檢查體的電氣特性進行檢查，其特征在
于，具有如下工序通過電力提供電路對多個熔結電路的充放 電部進行蓄電；使上述各熔結電路的探針對接觸被檢查體的端 子，通過上述充放電部的電力對上述4笨針對施加電壓，利用熔 結現象來實現探針與被檢查體的端子之間的電導通；以及其后 在使探針接觸到端子的狀態下對探針發送檢查用的電信號來 對被檢查體的電氣特性進行檢查。
也可以在從進行使用了上述檢查用的電信號的一次檢查 之后到進行下一次檢查為止的期間，對上述充放電部進行蓄 電。
發明的效果
根據本發明，用于熔結的電路結構變得簡單化并且變得便 宜。另外，能夠在同一時間對被檢查體的多個端子進行熔結， 因此也能夠縮短檢查時間。
圖1是表示檢查裝置的結構的概要的側視圖。 圖2是表示熔結電路、電力提供電路以及檢查電路的結構的 概要的說明圖。
圖3是表示晶片的檢查區域的 一例的平面圖。 附圖標記說明
1:檢查裝置；2:探針卡；3:吸盤；5:測試器；10a、 10b: 探針；12:印刷布線基板；13:電力提供基板；30:熔結電路； 31:電容器；40:電力提供電路；41:充電用電源；50:檢查 電路；P:電極；W:晶片。
具體實施例方式
下面，說明本發明的最佳實施方式。圖l是表示本實施方 式所涉及的檢查裝置l的結構的說明圖。
檢查裝置1例如具備探針卡2 、吸附保持作為被檢查體的晶 片W的吸盤3、使吸盤3移動的移動機構4、及測試器5等。
探針卡2例如具備接觸器ll，其在下表面支撐數百個以 上的多個探針10;印刷布線基板12,其被安裝在該接觸器ll的 上表面側；及電力提供基板13，其被安裝在該印刷布線基板12 的上表面側。各探針10通過接觸器11的主體電氣連接到印刷布 線基板12。在探針卡2上電氣連接有測試器5，能夠通過探針卡 2從測試器5對各探針10發送接收用于檢查電氣特性的電信號。 在后面說明印刷布線基板12和電力提供基板13的具體的電路 結構。
吸盤3形成為具有水平上表面的大致圓盤狀。在吸盤3的上 表面上設置有用于吸附晶片W的吸引口 3a。在吸引口 3a上例如 連接有吸引管3b，該吸引管3b通過吸盤3的內部連通到外部的 負壓產生裝置14。
移動機構4具備升降吸盤3的例如氣缸等升降驅動部20以 及X — Y載物臺21,該X—Y載物臺21使升降驅動部20在水平方 向上正交的兩個方向(X方向與Y方向)上移動。由此，能夠三維 移動吸盤3所保持的晶片W,使位于上方的特定的探針IO接觸晶 片W表面的各電極。
接著，說明上述印刷布線基板12和電力提供基板13的電路 結構。圖2是表示印刷布線基板12和電力提供基板13的電路結 構的一例的說明圖。
上述探針卡2的多個探針10在相互接近的探針之間構成兩 個一組的4笨針對10a、 10b。在印刷布線基壽反12上，例如在存在多個的各探針對10a、 10b的每個探針對10a、 10b上形成有熔結 電路30。熔結電路30例如構成為在兩端連^妄有探針對10a、 10b， 在該探針對10a、 10b之間串聯連接有電容器31、開關元件32及 二極管33。
電容器31能夠對用于在探針對10a、 10b之間施加3V以上的 高電壓的電力進行蓄電。該電容器容量為10piF 470nF左右。開 關元件32能夠接通和斷開電容器31與探針對10a、 10b之間的電 氣連接。該開關元件32的動作例如能夠通過來自測試器5的熔 結開始/停止信號來進行控制。該熔結電路30分別形成在存在于 探針卡2上的多個探針對10a、 10b上，因此在印刷布線基板12 上形成有多個熔結電路30。
上述存在多個的熔結電路30都連接在電力提供基板13的 電力提供電路40上。電力提供電路40例如具有一個充電用電源 41，各熔結電路30的電容器31并聯連接在該充電用電源41上。 通過該電力提供電路40的充電用電源41,能夠對多個熔結電路 30的各電容器31 —起進行蓄電。另外，在連接電力提供電路40 與電容器31的連接線40a上設置有1 kQ 20kQ左右的電阻42 。利 用該電阻42,能夠抑制在熔結電路30之間通過電力提供電路40 相互通電。
在各熔結電路3 0上連接有連通測試器5的檢查電路5 0 。檢 查電路50能夠通過熔結電路30將來自測試器5的檢查用電信號 傳送到各探針10a、 10b。在檢查電路50與各熔結電路30之間的 連接線50a上設置有對檢查電路50與熔結電路30的各探針10a、 10b之間的電氣連接進行接通和斷開的開關元件51。開關元件 51的動作例如能夠通過來自測試器5的測試開始/停止信號來進 行控制。
接著，說明通過上述那樣構成的檢查裝置l來進行的晶片W
的電氣特性的檢查程序。
首先，電力4是供電3各40的充電用電源41開始工作，例如對 探針卡2的所有熔結電路30的各電容器31進行蓄電。接著，如 圖1所示，晶片W被吸附保持在吸盤3上，吸盤3上的晶片W通過 移動機構4上升，如圖2所示，各探針對10a、 10b接觸晶片W上 的各電極P。此時，例如如圖3所示，各4笨針對10a、 10b接觸晶 片W上的 一部分的第 一 區域R1的各電極P。
當使探針對10a、 10b接觸第一區域Rl的各電極P時，圖2所 示的開關元件32被切換為接通，探針對10a、 10b與電容器31被 電氣連接。由此，通過蓄積在電容器31中的電力而對探針對10a、 10b之間施加高電壓。由此，對電極P的表面施加高電壓，通過 熔結現象而在電極P的表面的氧化膜上引起絕緣擊穿，從而實 現探針10a、 10b與電極P之間的電導通。
其后，例如開關元件32被切換為斷開，而開關元件51被切 換為接通，檢查電路50與探針10a、 10b被電氣連接。其后，來 自測試器5的檢查用的電信號通過檢查電路50被傳送到各探針 10a、 10b,從而對晶片W上的第一區域R1的電子電路的電氣特 性進行檢查。
當第一區域R1的電氣特性的檢查結束時，開關元件51被切 換為斷開，其后，由吸盤3移動晶片W,各探針對10a、 10b例如 接觸圖3所示的下 一個區域的第二區域R2的各電4及P。例如在該 檢查區域之間進行移動的期間，通過電力提供電路40的充電用 電源41來對各熔結電路30的電容器31進行蓄電。其后，與上述 同樣地通過各電容器31的電力對各纟笨針對10a、 10b施加高電壓， 在第二區域R2的電極P中進行熔結。接著通過檢查電路50對各 探針10a、 10b傳送檢查用電信號，對第二區域的電子電路的電 氣特性進行檢查。如上所述，依次對晶片W上的多個區域R1 每當檢查各區域的間歇就對各電容器 31進行蓄電。然后，當所有區域R1 R4的電子電路的檢查結束 時，將晶片W從吸盤3取下，結束一系列的檢查程序。
根據上述實施方式，在檢查裝置l具有的多個探針對10a、 10b中的每個探針對10a、 10b上形成熔結電路30,在各熔結電路 30上設置電容器31,并且將這些熔結電路30連接到電力提供電 路40。由此，能夠通過一個電力提供電路40對各熔結電路30的 電容器31進行蓄電，并通過該電容器31的電力來進行探針對 10a、 10b的熔結，因此能夠使進行熔結的電路結構簡單化。另 外，能夠通過電力提供電路40來對多個電容器31同時進行蓄 電，并且還能夠同時進行各探針對10a、 10b的熔結，因此能夠 在短時間內進行檢查。
將電阻42連接到電力提供電路40的連接線40a上，因此例 如能夠抑制熔結時的各熔結電路3 0的電流通過連接線4 0 a而流 出到其它熔結電路30。由此，能夠使各熔結電路30中的電壓穩 定。另外，還能夠抑制從檢查電路50到特定的熔結電路30的檢 查用的電信號通過連接線40a進入其它熔結電路30。其結果是， 能夠適當地進行各熔結電路30中的熔結、通過檢查用的電信號 進行的檢查。
在各熔結電路30中設置有開關元件32,因此能夠以規定的 定時通過從各電容器31向各探針對10a、 10b提供電力而進行熔 結。另外，在檢查電路50與各熔結電路30之間的連接線50a上設 置有開關元件51，因此能夠適當地進行熔結與檢查的切換。
在上述實施方式中，依次對晶片W上的各區域R1 R4中的 每個區域進行檢查，在使探針10a、 10b在該區域Rl R4之間進 行移動的間隙對電容器31進行蓄電，因此沒有用于蓄電的等待 時間，從而能夠進一步縮短檢查時間。此外，上述實施方式中
的晶片W上的檢查區域R1 R4并不限于上述例。另外，在上述 實施方式中，也可以以晶片W^皮切割之后的芯片為單位進行電 氣特性的檢查，在這種情況下，例如也可以在交換芯片的間隙 對電容器31進行蓄電。
如上所述，參照
了本發明的最佳實施方式，但是 本發明并不限于上述例，如果是本領域技術人員，能夠在權利 要求書所述的觀點的范疇內想得到各種變更例或修正例是顯 而易見的，這些當然也屬于本發明的技術范圍。例如在上述實
的電力提供基板13上，但是也可以形成在檢查裝置l內的其它 部分、例如印刷布線基板12內。另外，利用上述實施方式中所 述的檢查裝置l來進行檢查的被檢查體可以是由晶體管等普通 的半導體設備形成，也可以是功率晶體管、POWERMOSFET(光 電效應晶體管)、IGBT(insulated gate bipolar transistor: 絕緣柵 雙極型晶體管)等功率設備形成。 產業上的可利用性
本發明在對被檢查體的電氣特性進行檢查的檢查裝置中 具有簡單的電路結構，對縮短檢查時間有用。
權利要求
1.一種檢查裝置，使探針接觸被檢查體的端子，對被檢查體的電氣特性進行檢查，該檢查裝置的特征在于，具有多個熔結電路，具有兩個一組的探針對和連接到該探針對的充放電部，在上述探針對接觸到被檢查體的端子的狀態下通過上述充放電部的電力對上述探針對施加電壓，利用熔結現象來實現探針與端子之間的電導通；以及電力提供電路，其連接到上述多個熔結電路，對上述各熔結電路的充放電部進行蓄電。
2. 根據權利要求l所述的檢查裝置，其特征在于， 上述充放電部是電容器。
3. 根據權利要求1或2所述的檢查裝置，其特征在于， 在上述電力提供電路中，上述多個熔結電路相對于電力提供用電源并聯連接，在上述電力提供電路中設置有抑制熔結電路相互通電的電阻。
4. 根據權利要求l ~ 3中的任一項所述的檢查裝置，其特 征在于，在上述各熔結電路中連接有接通和斷開上述充放電部與 探針對之間的電氣連接的開關元件。
5. 根據權利要求l ~ 4中的任一項所述的檢查裝置，其特 征在于，在上述各熔結電路中連接有將檢查用的電信號發送到探 針的檢查電路，在該熔結電路與該檢查電路連接部中設置有接 通和斷開上述各熔結電路與上述檢查電路之間的電氣連接的開 關元件。
6. —種探針卡，在被檢查體側的表面支撐多個探針，使 該探針接觸被檢查體的端子，由此對被檢查體的電氣特性進行檢查，其特征在于，具有多個熔結電路，具有兩個一組的探針對和連接到該探針對 的充放電部，在上述探針對接觸到被檢查體的端子的狀態下通 過上述充放電部的電力對上述探針對施加電壓，利用熔結現象 來實現探針與端子之間的電導通；以及電力提供電路，其連接到上述多個熔結電路，對上述各熔 結電路的充》丈電部進行蓄電。
7. 根據權利要求6所述的探針卡，其特征在于， 上述充放電部是電容器。
8. 根據權利要求6或7所述的探針卡，其特征在于， 在上述電力提供電路中，上述多個熔結電路相對于電力提供用電源并聯連接，在上述電力提供電路中設置有抑制熔結電路相互通電的電阻。
9. 根據權利要求6 8中的任一項所述的探針卡，其特征在于，在上述各熔結電路中連接有接通和斷開上述充放電部與 探針對之間的電氣連接的開關元件。
10. 根據權利要求6 9中的任一項所述的探針卡，其特征在于，在上述各熔結電路中連接有將檢查用的電信號發送到探 針的檢查電路，在其連接部中設置有接通和斷開上述各熔結電 路與上述檢查電路之間的電氣連接的開關元件。
11. 一種檢查方法，使用權利要求1 5中的任一項所述的 檢查裝置或者權利要求6 10中的任一項所述的探針卡來對被 檢查體的電氣特征進行檢查，其特征在于，具有如下工序通過電力提供電路對多個熔結電路的各充放電部進行蓄電；使上述各熔結電路的探針對接觸被檢查體的端子，通過上 述充放電部的電力對上述探針對施加電壓，利用熔結現象來實 現探針與被檢查體的端子之間的電導通；以及其后在使探針接觸到端子的狀態下對探針發送檢查用的 電信號來對被檢查體的電氣特性進行檢查。
12.根據權利要求ll所述的檢查方法，其特征在于，在從進行使用了上述檢查用的電信號的一次檢查之后到 進行下一次檢查為止的期間，對上述充放電部進行蓄電。
全文摘要
提供一種檢查裝置、探針卡及檢查方法，該檢查裝置在檢查之前利用熔結現象來實現探針與晶片上的電極之間的電導通，通過簡單的電路結構來實現較短的檢查時間。在檢查裝置的探針卡上的兩個一組的各探針對的每個探針對上形成熔結電路。在各熔結電路上連接電容器。各熔結電路并聯連接在具有充電用電源的電力提供電路上。通過電力提供電路對各電容器一起進行蓄電。使探針對接觸晶片W的電極P，通過在電容器中蓄積的電力對探針對施加高電壓，利用熔結現象來實現各探針與電極P之間的電導通。其后根據被傳送到各探針的檢查用的電信號來進行電氣特性的檢查。
文檔編號G01R1/073GK101349736SQ20081013359
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月21日 優先權日2007年7月20日
發明者坂本勝昭, 小松茂和, 篠崎大 申請人:東京毅力科創株式會社