DE4418679A1 - Integrated circuit interconnect system for wafer test - Google Patents
Integrated circuit interconnect system for wafer testInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Ober begriff des Anspruchs 1. Mit einer derartigen Vorrich tung lassen sich dauerhafte oder lösbare Kontaktierun gen zwischen zwei beabstandet voneinander angeordneten Schaltungsteilen realisieren.The invention relates to a device according to the Ober Concept of claim 1. With such a device permanent or detachable contacts gene between two spaced apart Realize circuit parts.
Die Vorrichtung eignet sich, falls der erste Schal tungsteil als Halbleiterelement eines Wafers und der zweite Schaltungsteil als Platine einer Meßschaltung ausgebildet ist, zur Durchführung von Testmessungen auf den Halbleiterelementen des Wafers.The device is suitable if the first scarf device part as a semiconductor element of a wafer and the second circuit part as a circuit board of a measuring circuit is trained to carry out test measurements the semiconductor elements of the wafer.
Das Kontaktierele ment einer derartigen Vorrichtung ist üblicherweise als eine Meßspinne ausgebildet, die über einen Verbindungs stecker mit der Platine der Meßschaltung verbunden ist. Die Meßspinne weist Meßnadeln auf, über die der elek trische Kontakt zwischen der Meßschaltung und dem Halb leiterelement des Wafers hergestellt wird. Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich einige Messungen, ins besondere Hochfrequenzmessungen, aufgrund der langen Leitungen vom auszumessenden Halbleiterelement zu den peripheren Bauteilen der Meßschaltung nicht durch führen. Diese langen Leitungen sind vorwiegend durch die Länge der Meßnadeln und die Länge der Leitungen des Verbindungssteckers bedingt. Die Meßspinne ist zudem ein teures Werkzeug und erfordert einen hohen Arbeits aufwand beim Service, z. B. beim Justieren, beim Reini gen und beim Auswechseln von verbogenen oder abgebro chenen Meßnadeln.The Kontaktierele ment of such a device is usually as a measuring spider formed over a connection is connected to the circuit board of the measuring circuit. The measuring spider has measuring needles over which the elec trical contact between the measuring circuit and the half conductor element of the wafer is produced. With a such a device, some measurements, ins special high-frequency measurements, due to the long Lines from the semiconductor element to be measured to the peripheral components of the measuring circuit to lead. These long lines are mostly through the length of the measuring needles and the length of the lines of the Conditional connector. The measuring spider is also an expensive tool and requires a lot of work effort in service, e.g. B. when adjusting, when Reini and when replacing bent or broken measuring needles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zur Kontaktierung zweier Schaltungsteile anzuge ben, die einen einfachen Aufbau aufweist und die sich auch zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen eignet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention has for its object a Vorrich device for contacting two circuit parts ben, which has a simple structure and which also suitable for the transmission of high-frequency signals. This object is achieved by the features solved in the characterizing part of claim 1. Advantage there are tough refinements and developments from the subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die zur Kontaktierung eines ersten Schaltungsteils mit einem zweiten Schal tungsteil dient, weist als Kontaktierelement einen ela stischen, vorzugsweise aus Polyimid ausgebildeten Lei tungsträger mit einem ebenen Randbereich und einem dar an angrenzenden als federnde Erhebung ausgebildeten mittleren Bereich auf. Auf der äußeren Oberflächenseite der Erhebung des Leitungsträgers ist mindestens eine lösbare Kontaktierstelle angeordnet, die derart ausge bildet ist, daß sie auf dem Kontaktierelement über steht. Sie ist (sind) vorzugsweise kegelförmig oder ku gelförmig ausgebildet. Außerdem ist (sind) sie zur Re duzierung der Kontaktwiderstände vorzugsweise vergol det. Der Randbereich weist mindestens eine Randkontak tierstelle auf, die vorzugsweise fingerförmig über den Rand des Leitungsträgers hinausragt. Auf dem Leitungs träger ist mindestens eine Leitbahn angebracht, die die lösbare Kontaktierstelle bzw. mindestens eine der lös baren Kontaktierstellen mit der Randkontaktierstelle bzw. mit mindestens einer Randkontaktierstellen verbin det. Die federnde Erhebung ist vorzugsweise durch Tief ziehen oder durch Einschneiden und entsprechendes Fal ten des Leitungsträgers herstellbar. Die Federkraft der Erhebung wird vorzugsweise mit einem im Inneren der Er hebung angeordneten elastischen Formelement verstärkt. Bei einer derartigen Vorrichtung sind die lösbaren Kon taktierstellen des Kontaktierelements einzeln federnd gelagert. Bei der Kontaktierung des Kontaktierelements mit dem zweiten Schaltungsteil handelt es sich vorzugs weise um eine dauerhafte elektrische Kontaktierung. Hierzu werden jeweils eine Randkontaktierstelle und mindestens eine Kontaktierstelle des zweiten Schal tungsteils miteinander dauerhaft verbunden. Diese Ver bindung erfolgt vorzugsweise durch Löten, da eine der artige Verbindung geringe Übergangswiderstände auf weist. Der Randbereich des Leitungsträgers wird vor zugsweise durch Kleben zusätzlich mit dem zweiten Schaltungsteil verbunden. Die lösbare(n) Kontaktier stelle(n) wird (werden) zur Kontaktierung des ersten Schaltungsteils mit dem Kontaktierelement durch Druck mit (mindestens) einer Kontaktierstelle des ersten Schaltungsteils in Berührung gebracht. Durch den Druck können, da die lösbare(n) Kontaktierstelle(n) federnd gelagert ist (sind), Herstellungstoleranzen des Kontak tierelements, sowie insbesondere im Falle eines Kontak tierelements mit mehreren lösbaren Kontaktierstellen, Unebenheiten der Fläche auf der die Kontaktierstelle des ersten Schaltungsteils angebracht sind, problemlos ausgeglichen werden.The device according to the invention for contacting a first circuit part with a second scarf serves part, has an ela as the contacting element tables, preferably made of polyimide Lei Mung carrier with a flat edge area and one on adjacent ones designed as a springy elevation middle range. On the outer surface side The survey of the lead carrier is at least one Detachable contact point arranged that out forms is that they are on the contact element stands. It is (are) preferably conical or ku gel-shaped. In addition, they are (are) re reduction in contact resistance, preferably gold-plated det. The edge area has at least one edge contact animal site, which is preferably finger-shaped over the Edge of the lead frame protrudes. On the line Carrier is attached at least one interconnect that the detachable contact point or at least one of the detachable contact points with the edge contact point or with at least one edge contact points det. The springy elevation is preferably low pull or by cutting and falling accordingly ten of the cable carrier can be produced. The spring force of the Elevation is preferably with one inside the Er raised arranged reinforced molded element. In such a device, the releasable con contact points of the contacting element individually resilient stored. When contacting the contacting element with the second circuit part is preferred wise about permanent electrical contacting. For this purpose, an edge contact point and at least one contact point of the second scarf partially permanently connected. This ver Binding is preferably done by soldering, as one of the like connection low contact resistance points. The edge area of the cable carrier is in front preferably by gluing with the second Circuit part connected. The detachable contact place (s) will be to contact the first Circuit part with the contacting element by pressure with (at least) one contact point of the first Circuit part brought into contact. Because of the pressure can, because the detachable contact point (s) is resilient is (are) stored, manufacturing tolerances of the contact animal element, and especially in the case of contact animal element with several detachable contact points, Unevenness of the surface on which the contact point the first circuit part are attached, easily be balanced.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet folgende Vor teile:The device according to the invention offers the following parts:
- - Da die Realisierung eines Kontaktierelements mit geringen geometrischen Maßen möglich ist, eignet sich das Kontaktierelement aufgrund der daraus re sultierenden geringen Länge der Leitbahnen zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen. - Since the realization of a contacting element with small geometric dimensions is possible the contacting element due to the right resulting short length of the interconnects Transmission of high-frequency signals.
- - Aufgrund der geringen geometrischen Maße des Kon taktierelements eignet sich dieses zur Kontaktie rung eines als Halbleiterelement eines Wafers aus gebildeten ersten Schaltungsteils mit einem als Platine einer Meßschaltung ausgebildeten zweiten Schaltungsteil. Die Vorrichtung ist infolgedessen bestens zur Durchführung von Testmessungen direkt auf dem Halbleiterelement des Wafers geeignet, insbesondere zur Durchführung von Hochfrequenzmes sungen.- Due to the small geometric dimensions of the Kon tacting element this is suitable for contact tion as a semiconductor element of a wafer formed first circuit part with a Circuit board of a second measuring circuit Circuit part. As a result, the device is ideal for performing test measurements directly suitable on the semiconductor element of the wafer, especially for performing high-frequency measurements sung.
- - Die Vorrichtung ist kostengünstig herstellbar, da hierzu nur ein geringer Materialbedarf und Ar beitsaufwand erforderlich ist. Außerdem sind Mes sungen auf den Halbleiterelementen eines Wafers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kostengün stig durchführbar, da keine arbeitsaufwendigen Servicearbeiten anfallen.- The device is inexpensive to manufacture, because only a small material requirement and ar effort is required. In addition, Mes solutions on the semiconductor elements of a wafer with the device according to the invention inexpensive feasible since no labor-intensive Service work.
- - Da das Kontaktierelement in unterschiedlichen Grö ßen herstellbar ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine hohe Flexibilität auf. Sie läßt sich überall dort einsetzen, wo eine lösbare elek trische Kontaktierung zweier Schaltungsteile her zustellen ist.- Since the contact element in different sizes ß is manufacturable, has the invention Device has a high degree of flexibility. She leaves can be used wherever a detachable elec trical contacting two circuit parts ago is to be delivered.
Anhand der Fig. 1 und 2 wird die Erfindung im folgen den näher beschrieben. Es zeigenReferring to Figs. 1 and 2, the invention will be described in more detail in the following. Show it
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Kontaktierung einer Platine einer Meßschal tung mit einem Halbleiterelement eines Wafers in perspektivischer Darstellung, Fig. 1 shows an embodiment of an apparatus for contacting a circuit board of a Meßschal tung with a semiconductor element of a wafer in a perspective view;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section through the device from FIG. 1.
Die Figuren zeigen das als flexibler Leitungsträger 2 ausgebildete Kontaktierelement 1, den als ersten Schal tungsteil 8 ausgeführten Wafer mit dem Halbleiterele ment 9 und dessen Kontaktierstellen 10 - den Pads des Halbleiterelements 9 -, sowie den als Platine der Meß schaltung ausgeführten zweiten Schaltungsteil 11. Die auf dem Leitungsträger 2 aufgebrachten Leitbahnen 3 verbinden jeweils eine kugelförmig ausgebildete lösbare Kontaktierstelle 5 mit einer als Anschlußfahne ausge bildeten Randkontaktierstelle 6. Der flexible Leitungs träger 2 ist als Polyimid-Folie ausgebildet, die in der Mitte eine federnde Erhebung 4 aufweist, auf der die lösbaren Kontaktierstellen 5 aufgebracht sind. Die am Randbereich 13 des Kontaktierelements 1 angeordneten Randkontaktierstellen 6 des Kontaktierelements 1 sind durch Löten mit den als Leitbahnen ausgebildeten Kon taktierstellen 12 der Platine 11 der Meßschaltung ver bunden. Der Leitungsträger 2 ist zusätzlich durch Kle ben mit der Platine 11 der Meßschaltung verbunden. Zur Reduzierung der Leitungswiderstände und der Übergangs widerstände sind die Leitbahnen 3, die lösbaren Kontak tierstellen 5 und die Randkontaktierstellen 6 des Kon taktierelements 1 vergoldet. In der Erhebung 4 des Lei tungsträgers 2 befindet sich ein aus feinporigem Schaumstoff gefertigtes elastisches Formelement 7, das die lösbaren Kontaktierstellen 5 federnd lagert. Die Erhebung 4 muß mindestens so hoch gewählt werden, daß sie Lötstellen oder andere Erhebungen auf der Platine 11 der Meßschaltung überragt. Zur Durchführung von Mes sungen auf den Halbleiterelementen 9 des Wafers werden die Halbleiterelemente 9 der Reihe nach über deren Kon taktierstellen 10 mit den lösbaren Kontaktierstellen 5 des Kontaktierelements 1 in Berührung gebracht und so mit über die Leitbahnen 3 und die Randkontaktierstellen 6 mit der Platine 11 der Meßschaltung elektrisch lei tend verbunden. The figures show the contact element 1 designed as a flexible conductor carrier 2 , the wafer designed as a first circuit part 8 with the semiconductor element 9 and its contact points 10 - the pads of the semiconductor element 9 -, and the second circuit part 11 designed as a circuit board for the measuring circuit. The interconnects 3 applied to the conductor carrier 2 each connect a spherical detachable contact point 5 with an edge contact point 6 formed as a connecting lug. The flexible cable carrier 2 is designed as a polyimide film which has a resilient elevation 4 in the middle, on which the detachable contact points 5 are applied. The arranged at the edge region 13 of the contacting element 1 edge contact points 6 of the contacting element 1 are connected by soldering to the contact points designed as interconnects 12 contacting the circuit board 11 of the measuring circuit. The cable carrier 2 is additionally connected by adhesive ben to the circuit board 11 of the measuring circuit. To reduce the line resistances and the transition resistances, the interconnects 3 , the releasable contact animal points 5 and the edge contact points 6 of the contact element 1 are gold-plated. In the elevation 4 of the Lei device carrier 2 is a made of fine-pored foam elastic molded element 7 which resiliently supports the detachable contact points 5 . The elevation 4 must be chosen at least so high that it overhangs solder joints or other elevations on the circuit board 11 of the measuring circuit. To carry out measurements on the semiconductor elements 9 of the wafer, the semiconductor elements 9 are successively brought into contact via their contact points 10 with the releasable contact points 5 of the contact element 1 and thus with the interconnects 3 and the edge contact points 6 with the circuit board 11 Measuring circuit electrically connected.
Im Ausführungsbeispiel weist das Halbleiterelement 9 neun Kontaktierstellen 10 mit einer Fläche von jeweils 100 µm × 100 µm auf, die mindestens 100 µm voneinander beabstandet sind. Die Fläche des Halbleiterelements 9 beträgt 2 mm × 2 mm, die Fläche der federnden Erhebung 4 des Kontaktierelements 1 3 mm × 3 mm und die Fläche des Kontaktierelements 1 6 mm × 6 mm. Die Höhe der Er hebung 4 des Leitungsträgers 2 beträgt 2,5 mm, 200 µm entfallen davon auf die Höhe der lösbaren Kontaktier stellen 5. Der Leitungsträger 2 hat eine Dicke von 50 µm.In the exemplary embodiment, the semiconductor element 9 has nine contact points 10, each with an area of 100 μm × 100 μm, which are at least 100 μm apart. The area of the semiconductor element 9 is 2 mm × 2 mm, the area of the resilient elevation 4 of the contacting element 1 is 3 mm × 3 mm and the area of the contacting element 1 is 6 mm × 6 mm. The height of the elevation 4 of the cable carrier 2 is 2.5 mm, 200 μm of which is due to the height of the detachable contact points 5 . The line carrier 2 has a thickness of 50 microns.
Claims (14)
- - das Kontaktierelement (1) als flexibler Leitungs träger (2) ausgebildet ist,
- - der Leitungsträger (2) einen als ebene Fläche aus gebildeten Randbereich (13) aufweist,
- - der Leitungsträger (2) einen an den Randbereich (13) angrenzenden und als federnde Erhebung (4) ausgebildeten mittleren Bereich aufweist,
- - der Leitungsträger (2) auf der äußeren Oberflä chenseite der Erhebung (4) mindestens eine lösba re, auf der äußeren Oberflächenseite der Erhebung (4) überstehende Kontaktierstelle (5) zur lösbaren Kontaktierung des Kontaktierelements (1) mit min destens einer Kontaktierstelle (10) des ersten Schaltungsteils (8) aufweist,
- - der Leitungsträger (2) am Randbereich (13) minde stens eine Randkontaktierstelle (6) zur Kontaktie rung des Kontaktierelements (1) mit mindestens ei ner Kontaktierstelle (12) des zweiten Schaltungs teils (11) aufweist,
- - der Leitungsträger (2) mindestens eine Leitbahn (3) zur Verbindung von mindestens einer lösbaren Kontaktierstelle (5) mit mindestens einer Randkon taktierstelle (6) aufweist.
- - The contact element ( 1 ) is designed as a flexible cable carrier ( 2 ),
- - The line carrier ( 2 ) has an edge region ( 13 ) formed as a flat surface,
- - The cable carrier ( 2 ) has a central area adjacent to the edge area ( 13 ) and designed as a resilient elevation ( 4 ),
- - The cable carrier ( 2 ) on the outer surface of the elevation ( 4 ) at least one releasable, on the outer surface side of the elevation ( 4 ) projecting contact point ( 5 ) for releasable contacting of the contacting element ( 1 ) with at least one contact point ( 10 ) of the first circuit part ( 8 ),
- - The line carrier ( 2 ) at the edge region ( 13 ) has at least one edge contact point ( 6 ) for contacting the contacting element ( 1 ) with at least one contact point ( 12 ) of the second circuit part ( 11 ),
- - The conductor carrier ( 2 ) has at least one interconnect ( 3 ) for connecting at least one detachable contact point ( 5 ) with at least one Randkon contact point ( 6 ).
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