包括說明書、附圖和摘要的2015年12月4日提交的日本專利申請No.2015-237182的公開內(nèi)容通過引用全部并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制造半導(dǎo)體裝置的技術(shù)，優(yōu)選地用于包括使用具有多個(gè)探針引腳的IC測試插座或具有多個(gè)探針引腳的探針卡來測試半導(dǎo)體集成電路(IC)的電氣特征的步驟的半導(dǎo)體裝置制造。

背景技術(shù)：

日本未審查專利申請公布No.2006-343113描述了具有旋轉(zhuǎn)被按壓到端子的探針引腳的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的半導(dǎo)體測試儀。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在探針引腳的側(cè)面上的螺旋狀突起、設(shè)置在外殼的內(nèi)側(cè)面上并且與突起配合的螺旋狀凹槽以及附接到探針的后端并且在將探針引腳從外殼推出的方向上偏置探針引腳的彈簧部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在半導(dǎo)體裝置的分選步驟中，當(dāng)測試半導(dǎo)體裝置的電氣特性時(shí)，涂覆有高導(dǎo)電性的硬鍍敷膜的具有接觸部的探針引腳一般地用作用于提升接觸性能的工具。然而，當(dāng)使得探針引腳反復(fù)地與設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的外端子接觸時(shí)，構(gòu)成外端子的金屬的刮屑粘附到接觸部的尖端，引起接觸電阻的改變和不良接觸。

在現(xiàn)有技術(shù)中，停止測試儀的操作，使用金屬刷或清潔片材清潔接觸部的尖端，由此規(guī)律地去除附著到接觸部的尖端的金屬刮屑。然而，因?yàn)橥Ｖ沽藴y試儀操作，這個(gè)方法降低了測試儀的操作效率并且需要許多時(shí)間和工作。

將從附圖和本說明書的描述中闡明其它問題和新穎的特征。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使得探針引腳接觸半導(dǎo)體裝置的外端子以測試半導(dǎo)體裝置的電氣特性，所述探針引腳包括第一柱塞、第二柱塞、清潔軸、第一線圈彈簧和第二線圈彈簧。第一柱塞是構(gòu)成探針引腳的上部的中空結(jié)構(gòu)并且具有與外端子接觸的接觸部。第二柱塞是與所述第一柱塞分離地構(gòu)成探針引腳的下部的中空結(jié)構(gòu)，并且在與第一柱塞相對的一側(cè)的端部處具有底部。清潔軸被容納在第一柱塞的內(nèi)部，并且部分地從接觸部的尖端突出。第一線圈彈簧纏繞在第一柱塞的外側(cè)面上和第二柱塞的外側(cè)面上，并且將第一柱塞電耦接到第二柱塞。第二線圈彈簧被容納在第一柱塞的內(nèi)部和第二柱塞的內(nèi)部，同時(shí)被保持在清潔軸和第二柱塞的底部之間。清潔軸的部分進(jìn)出通過接觸部的尖端，由此附著到接觸部的尖端的金屬刮屑被去除。

根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體裝置的電氣特性能夠在半導(dǎo)體裝置的測試步驟中被可重現(xiàn)且穩(wěn)定地測量。

附圖說明

圖1是一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分截面圖。

圖2是實(shí)施例的IC測試插座的示意性透視圖。

圖3是以放大的方式例示IC測試插座的部分的截面圖，該IC測試插座中插入有實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置。

圖4A、4B和4C示出了實(shí)施例的探針引腳，其中圖4A是不與外端子接觸的探針引腳的示意圖，圖4B是不與外部端子接觸的探針引腳的截面圖，圖4C是與外部端子接觸的探針引腳的截面圖。

圖5A和5B示出了實(shí)施例的第一柱塞，其中圖5A是與外端子接觸的第一柱塞的放大方式的截面圖，圖5B是在第一柱塞已與外端子接觸之后的第一柱塞的放大方式的截面圖。

圖6是要解釋實(shí)施例的第一和第二線圈彈簧中的每一個(gè)線圈彈簧的彈簧壓力的探針引腳的截面圖。

圖7是要解釋實(shí)施例的第二線圈彈簧的固定的樣子的探針引腳的截面圖。

圖8A和8B每個(gè)都是要解釋實(shí)施例的第一柱塞和清潔軸之間的間距的探針引腳的部分的截面圖，其中圖8A是以放大的方式例示不與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖，圖8B是以放大的方式例示與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖。

圖9是要解釋實(shí)施例的第一柱塞和清潔軸中的每個(gè)的材料的例示探針引腳的部分的透視圖。

圖10A和10B示出了實(shí)施例的探針引腳，其中圖10A是以放大的方式例示不與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖，圖10B是以放大的方式例示與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖。

圖11是解釋實(shí)施例的探針引腳的順序操作的流程圖。

圖12包括解釋實(shí)施例的探針引腳的順序操作的截面圖。

圖13包括解釋實(shí)施例的探針引腳的順序操作的截面圖。

圖14A和14B每個(gè)都是要解釋粘附到實(shí)施例的第一柱塞的接觸部的尖端的焊料刮屑的探針引腳的截面圖，其中圖14A是以放大的方式例示焊料刮屑所附著到的接觸部的尖端的截面圖，圖14B是以放大的方式例示已從其去除一些焊料刮屑的接觸部的尖端的截面圖。

圖15包括要解釋探針引腳的順序操作的實(shí)施例的探針引腳的截面圖。

圖16A和16B每個(gè)都是要解釋粘附到實(shí)施例的第一柱塞的接觸部的尖端的焊料刮屑的探針引腳的截面圖，其中圖16A是以放大的方式例示焊料刮屑所附著到的接觸部的尖端的截面圖，圖16B是以放大的方式例示已從其去除一些焊料刮屑的接觸部的尖端的截面圖。

圖17包括例示要解釋實(shí)施例的清潔軸的運(yùn)動(dòng)的探針引腳的部分的截面圖。

圖18是例示實(shí)施例的探針引腳的部分的透視圖。圖18A、18B和18C是例示實(shí)施例的清潔軸的各種形狀的側(cè)視圖。

圖19A、19B、19C和19D是例示實(shí)施例的第一柱塞的接觸部的各種形狀的透視圖。

圖20A和20B是實(shí)施例的BGA型半導(dǎo)體裝置的測試步驟中電氣特性的測量示例的示意性例示，其中圖20A是例示半導(dǎo)體裝置整體的示意圖，圖20B是以放大的方式例示外端子和探針引腳中的每一個(gè)的部分的截面圖。

圖21A和21B是實(shí)施例的QFP型半導(dǎo)體裝置或SOP型半導(dǎo)體裝置的測試步驟中電氣特性的測量示例的示意性例示，其中圖21A是例示半導(dǎo)體裝置整體的示意圖，圖21B是以放大的方式例示外端子和探針引腳中的每個(gè)的部分的截面圖。

圖22A和22B是實(shí)施例的QFN型半導(dǎo)體裝置的測試步驟中電氣特性的測量示例的示意性例示，其中圖22A是例示半導(dǎo)體裝置整體的示意圖，圖22B是以放大的方式例示外端子和探針引腳中的每個(gè)的部分的截面圖。

圖23是解釋設(shè)置在實(shí)施例的變型的探針卡中的探針引腳的截面圖。

圖24A是未應(yīng)用實(shí)施例的先前的探針引腳的截面圖，圖24B是以放大的方式例示該探針引腳的端部部分的透視圖。

具體實(shí)施方式

盡管為了方便，必要時(shí)可在多個(gè)部分或?qū)嵤├蟹珠_地描述下列實(shí)施例，但是除了特別限定的情況以外，它們并非彼此不相關(guān)，并且處于一個(gè)是另一個(gè)的部分或全部的變型、詳細(xì)解釋、補(bǔ)充解釋等的關(guān)系中。

在下列實(shí)施例中，當(dāng)提到要素的數(shù)字(包括數(shù)目、數(shù)值、數(shù)量和范圍)時(shí)，該數(shù)字不限于指定的數(shù)字，除了特別限定的情況和該數(shù)字原理上清楚地限于指定的數(shù)字的情況之外。換言之，數(shù)字可以不小于或不大于指定的數(shù)字。

在下列實(shí)施例中，將認(rèn)識到的是，實(shí)施例的構(gòu)成要素(包括要素步驟)不一定是不可或缺的，除了特別限定的情況以及構(gòu)成要素原理上很可能不可或缺的情況以外。

將認(rèn)識到的是，術(shù)語“由A組成”、“由A構(gòu)成”、“具有A”或“包括A”不旨在排除要素A之外的任何要素，除了例如要素A被特別地限定成是排他的情況以外。類似地，在下列實(shí)施例中，當(dāng)描述構(gòu)成要素的形狀、位置關(guān)系等時(shí)，應(yīng)包括與這樣的形狀等實(shí)質(zhì)上緊密關(guān)聯(lián)或類似的任何配置，除了特別限定的情況和該配置原理上可能不被包括的情況以外。這同樣適用于每個(gè)數(shù)值和范圍。

在下列實(shí)施例中使用的附圖中，為了更好的可視性可將特別的位置例示成相對大的，以及為了更好的可視性截面圖可以不加陰影。在用于解釋下列實(shí)施例的所有附圖中，具有相同功能的部件由相同的附圖標(biāo)記指代，并且省略重復(fù)的描述。

下文中，根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。

對要解決的問題的詳細(xì)描述

本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)研究了未應(yīng)用本實(shí)施例的先前的探針引腳的結(jié)構(gòu)和問題，這可能更加澄清了本實(shí)施例的探針的結(jié)構(gòu)。以下使用圖24A和24B描述結(jié)構(gòu)和問題。圖24A是未應(yīng)用本實(shí)施例的先前的探針引腳的截面圖。圖24B是以放大的方式例示未應(yīng)用本實(shí)施例的先前的探針引腳的尖端部分的透視圖。

在組裝半導(dǎo)體裝置之后的分選步驟中，使用例如具有多個(gè)探針引腳的IC測試插座執(zhí)行半導(dǎo)體裝置的電氣測試。例如，對于球柵陣列(BGA)型半導(dǎo)體裝置(半導(dǎo)體封裝)，半導(dǎo)體裝置被插進(jìn)IC測試插座，并且使得多個(gè)探針引腳接觸作為外端子的多個(gè)焊料凸塊。在這樣的狀態(tài)下，預(yù)定的電信號從測試儀傳輸?shù)教结樢_以執(zhí)行電氣測試。

如圖24A中所例示的，探針引腳(接觸引腳、接觸探針、探針)CPR是具有通過彈簧伸出和縮回的尖端的可移動(dòng)探針引腳。探針引腳CPR包括具有刺入焊料凸塊的接觸部CTR的第一柱塞PLR1、與第一柱塞PLR1具有功能一體性的第二柱塞PLR2和充當(dāng)?shù)谝恢鸓LR1和第二柱塞PLR2之間的繼電器的線圈彈簧CSR。線圈彈簧CSR包括靜止部分CSRa和可伸縮部分CSRb，其中靜止部分CSRa包括被固定且緊密地纏繞在第一柱塞PLR1的外側(cè)面上的線圈，可伸縮部分CSRb包括以可伸縮的方式纏繞在第二柱塞PLR2的外側(cè)面上的線圈。

如圖24B中所例示的，第一柱塞PLR1的接觸部CTR的尖端具有分裂形狀以提升接觸性能，并且分裂形狀的每個(gè)頂點(diǎn)具有銳角。

然而，這樣的探針引腳CPR具有下列技術(shù)問題。

具有這樣的結(jié)構(gòu)的探針引腳CPR具有刺入焊料凸塊的接觸部CTR的尖端的真實(shí)接觸點(diǎn)的小的面積(點(diǎn)的數(shù)量)。因此，當(dāng)重復(fù)幾次探針引腳CPR到焊料凸塊的接觸時(shí)，真實(shí)接觸點(diǎn)的面積由于焊料刮屑SO粘附到接觸部CTR的尖端而變化。

焊料凸塊的主要成分是錫(Sn)，并且附著到接觸部CTR的尖端的錫(Sn)容易被氧化并形成SnO或SnO₂(錫氧化物)。作為結(jié)果，附著到接觸部CTR的尖端的焊料刮屑SO變成了絕緣體，導(dǎo)致接觸電阻增大。

此外，在重復(fù)探針引腳CPR到焊料凸塊的接觸之后，必須使用例如金屬刷或拋光片材清潔接觸部CTR的尖端表面以去除附著到接觸部CTR的尖端的焊料刮屑SO。然而，必須停止測試儀操作以清潔探針引腳CPR，由此降低了測試儀的操作效率，花費(fèi)許多時(shí)間和工作。

以這種方式，當(dāng)探針引腳CPR到焊料凸塊的接觸的次數(shù)增加時(shí)，測試期間的接觸電阻極大地變化。特別是，還不能夠在可重現(xiàn)且穩(wěn)定地測量半導(dǎo)體裝置的電氣特性的同時(shí)執(zhí)行高速波形傳輸測試或需要施加大電流的測試。

實(shí)施例

現(xiàn)在給出對本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的電氣測試的描述以及對這樣的電氣測試中使用的IC測試插座中設(shè)置的探針引腳的描述，該電氣測試在組裝半導(dǎo)體裝置之后的分選步驟中被執(zhí)行。

半導(dǎo)體裝置

描述圖1中例示的使用導(dǎo)線接合連接的具有面朝上的接合結(jié)構(gòu)的BGA型半導(dǎo)體裝置(半導(dǎo)體封裝)作為半導(dǎo)體裝置的示例。圖1是本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的主要部分截面圖。

如圖1中例示的，半導(dǎo)體裝置SM具有(但不限于)封裝結(jié)構(gòu)，在該封裝結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體芯片SC安裝在互連襯底IS的上表面上，并且多個(gè)球形外端子OT被布置在互連襯底IS的下表面(在與互連襯底IS的上表面相對的一側(cè)的表面)上作為外部連接端子。

(1)半導(dǎo)體芯片

半導(dǎo)體芯片SC具有主表面和在與主表面相對的一側(cè)的背表面，并且用膠粘合劑或諸如管芯附著膜(DAF)的膜粘合劑DF安裝在互連襯底IS的上表面中部的芯片安裝區(qū)域中，使得半導(dǎo)體芯片SC的背表面與互連襯底IS的上表面相對。

每個(gè)都電耦接到半導(dǎo)體元件的多個(gè)接合焊盤(電極焊盤)EP被布置在半導(dǎo)體芯片SC的主表面上。接合焊盤EP每個(gè)都包括在半導(dǎo)體芯片SC的多層互連層的最上層中的互連件，并且每個(gè)接合焊盤EP的上表面的一部分從與接合焊盤EP相對應(yīng)的設(shè)置在表面保護(hù)膜中的開口暴露。

(2)互連襯底

互連襯底IS是例如積層襯底，并且具有與其厚度方向相交的矩形的平面形狀?；ミB襯底IS具有但不限于多層互連結(jié)構(gòu)，該多層互連結(jié)構(gòu)主要包括核心部件(基礎(chǔ)部件)、以及核心部件的第一表面(上表面)側(cè)的、第二表面(下表面)側(cè)的和內(nèi)部的互連件。

在互連襯底IS的上表面上在芯片安裝區(qū)域周圍的區(qū)域中沿著互連襯底IS的每條邊布置多個(gè)接合引線(電極焊盤)BL。這樣的接合引線BL中的每個(gè)都包括設(shè)置在互連襯底IS中的最上層中的互連件，并且接合引線BL的上表面從設(shè)置在上保護(hù)膜中的開口暴露。

多個(gè)凸塊焊區(qū)(電極焊盤)BLR布置在互連襯底IS的下表面上。這樣的凸塊焊區(qū)BLR中的每個(gè)都包括設(shè)置在互連襯底IS中的最下層中的互連件，并且凸塊焊區(qū)BLR的下表面從設(shè)置在下保護(hù)膜中的開口暴露。

(3)導(dǎo)電部件

布置在半導(dǎo)體芯片SC的表面上的各個(gè)接合焊盤EP經(jīng)由多個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)線(接合導(dǎo)線、導(dǎo)線)CW而電耦接到布置在互連襯底IS的上表面上的接合引線BL。例如，使用約15到50μm直徑的金(Au)導(dǎo)線或銅(Cu)導(dǎo)線作為導(dǎo)電導(dǎo)線CW。

(4)密封體

半導(dǎo)體芯片SC和導(dǎo)電導(dǎo)線CW由設(shè)置在互連襯底IS的上表面上的密封體RS密封。密封體RS由環(huán)氧系熱固性絕緣樹脂形成，包含例如苯酚固化劑、硅橡膠和大量填充料(例如硅石)以實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力。例如，密封體RS由轉(zhuǎn)印成型處理形成。

(5)外端子

外端子OT設(shè)置在設(shè)置于互連襯底IS的下表面上的凸塊焊區(qū)BLR上。各個(gè)外端子OT電耦接且機(jī)械耦接到凸塊焊區(qū)BLR。使用具有基本不包含鉛的無鉛焊料成分的焊料凸塊(例如，具有Sn-3wt％Ag-0.5wt％Cu(錫-3wt％銀-0.5wt％銅)的成分的焊料凸塊)作為外端子OT。

IC測試插座

利用圖2和3描述本實(shí)施例的IC測試插座。圖2是本實(shí)施例的IC測試插座的示意性透視圖。圖3是以放大的方式例示其中插入有本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的IC測試插座的部分的主要部分截面圖。

如圖2和3中例示的，IC測試插座TS包括多個(gè)探針引腳(接觸引腳、接觸探針、探針)CP以及固定探針引腳CP的插座基底(探針引導(dǎo)件)G1，其中在測試期間使得探針引腳CP每個(gè)都與半導(dǎo)體裝置SM的外端子OT中的每個(gè)接觸。IC測試插座TS進(jìn)一步包括能容納半導(dǎo)體裝置SM的浮動(dòng)基底(封裝引導(dǎo)件)G2以及按壓安裝在浮動(dòng)基底G2中的半導(dǎo)體裝置SM的封裝按壓蓋子G3。將半導(dǎo)體裝置SM安裝在浮動(dòng)基底G2中，同時(shí)將設(shè)置在半導(dǎo)體裝置SM上的外端子OT指向浮動(dòng)基底G2的底部，并且閉合封裝按壓蓋子G3。結(jié)果，從設(shè)置在浮動(dòng)基底G2的底部中的多個(gè)通孔突出的探針引腳CP的接觸件的各個(gè)尖端與設(shè)置在半導(dǎo)體裝置SM上的外端子OT接觸，允許二者之間導(dǎo)通。

探針引腳的結(jié)構(gòu)

(1)第一，利用圖4A、4B和4C描述本實(shí)施例的探針引腳的整個(gè)結(jié)構(gòu)。圖4A、4B和4C示出了本實(shí)施例的探針引腳，其中圖4A是不與外端子接觸的探針引腳的示意圖，圖4B是不與外部端子接觸的探針引腳的截面圖，圖4C是與外端子接觸的探針引腳的截面圖。

如圖4A和4B中所例示的，作為細(xì)長的引腳部件的探針引腳CP是具有利用彈簧伸出和縮回的尖端的可移動(dòng)探針引腳。探針引腳CP包括具有刺入設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的外端子中的接觸部CT的第一柱塞PL1、與第一柱塞PL1具有功能一體性的第二柱塞PL2和充當(dāng)?shù)谝恢鸓L1與第二柱塞PL2之間的繼電器的第一線圈彈簧CS1。

第一線圈彈簧CS1包括靜止部分CS1a和可伸縮部分CS1b，其中靜止部分CS1a包括被固定且緊密地纏繞在第一柱塞PL1的外側(cè)面上的線圈，可伸縮部分CS1b包括以可伸縮的方式纏繞在第二柱塞PL2的外側(cè)面上的線圈。

第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端具有有著銳角的頂點(diǎn)的分裂形狀以提升接觸性能。

第一柱塞PL1是具有在探針引腳CP的可伸縮方向上延伸的通孔并且在其內(nèi)部容納可滑動(dòng)的清潔軸SH的中空結(jié)構(gòu)。清潔軸SH具有大致圓柱形的形狀，該形狀具有要與外端子接觸的上表面和在與上表面相對的一側(cè)的下表面，并且清潔軸SH在外側(cè)面的遠(yuǎn)離上表面和下表面中的每個(gè)的部分上以環(huán)繞外側(cè)面的外周的方式具有突起。

第一柱塞PL1的接觸部CT中的通孔的直徑小于第一柱塞PL1的其它部分中的通孔的直徑。設(shè)置在清潔軸SH的外側(cè)面的部分上的突起鄰接形成在通孔直徑變化的位置處的臺階，由此防止清潔軸SH從第一柱塞PL1的接觸部CT出去。

第二柱塞PL2是中空結(jié)構(gòu)，并且在與第一柱塞PL1相對的一側(cè)的端部處具有底部。

此外，在將清潔軸SH從第一柱塞PL1的接觸部CT推出的方向上按壓清潔軸SH的第二線圈彈簧CS2被容納在第一柱塞PL1和第二柱塞PL2中的每一個(gè)的內(nèi)部。第二線圈彈簧CS2被容納同時(shí)被保持在清潔軸SH和第二柱塞PL2的底部之間。第二線圈彈簧CS2的第一端部在與設(shè)置在清潔軸SH的外側(cè)面的部分上的突起相比較低一側(cè)(靠近第二柱塞PL2的一側(cè))圍繞清潔軸SH螺旋地纏繞。然而，第二線圈彈簧CS2的第一端部沒有固定到清潔軸SH，它的第二端部也沒有固定到第二柱塞PL2的底部。

如圖4A和4B中所例示的，在探針引腳CP不與外端子接觸的待命期間，清潔軸SH從第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端突出。探針引腳CP因此具有其中在從第一柱塞PL1推出清潔軸SH的方向上由第二線圈彈簧CS2將負(fù)載施加到清潔軸SH的結(jié)構(gòu)。

另一方面，如圖4C中所例示的，在探針引腳CP與外端子接觸的測試期間，第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端經(jīng)由設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的焊料凸塊SB按壓。清潔軸SH被這樣的按壓力按壓進(jìn)第一柱塞PL1的內(nèi)部。同時(shí)，第一柱塞PL1朝著第二柱塞PL2移動(dòng)。這允許第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端與設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的焊料凸塊SB牢固地接觸。

對于探針引腳CP，第一柱塞PL1、第二柱塞PL2和第一線圈彈簧CS1每個(gè)都由導(dǎo)電材料形成以建立與設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的焊料凸塊SB的電耦接。例如，第一線圈彈簧CS1包括鍍敷金(Au)的不銹鋼。第二線圈彈簧CS2可由導(dǎo)電材料和絕緣材料中的任一者形成。

清潔軸SH由與第一柱塞PL1或第二柱塞PL2的導(dǎo)電材料相同的導(dǎo)電材料形成。優(yōu)選地，清潔軸SH由具有高于第一柱塞PL1或第二柱塞PL2的電阻且相比于探針引腳CP整體的50到200mΩ的電阻值允許清潔軸SH的電阻值為1Ω或更高的導(dǎo)電材料形成。更優(yōu)選地，清潔軸SH由絕緣材料形成。

盡管第一線圈彈簧CS1被構(gòu)造成包括靜止部分CS1a和可伸縮部分CS1b，其中靜止部分CS1a包括被固定且緊密地纏繞的線圈，可伸縮部分CS1b包括以可伸縮的方式纏繞的線圈，但是這不是限制性的。例如，靜止部分CS1a可由包括導(dǎo)電材料的筒狀板構(gòu)成。

(2)隨后，利用圖5A和5B描述粘附到本實(shí)施例的探針引腳的接觸部的金屬刮屑。圖5A和5B示出了本實(shí)施例的第一柱塞，其中圖5A 是與外端子接觸的第一柱塞的放大方式的截面圖，圖5B是在第一柱塞已與外端子接觸之后的第一柱塞的放大方式的截面圖。

如圖5A中所例示的，例如，對于BGA型半導(dǎo)體裝置，半導(dǎo)體裝置被插入IC測試插座，使得探針引腳CP與作為外端子的焊料凸塊SB接觸，并且在這樣的狀態(tài)下，預(yù)定的電信號從測試儀傳輸?shù)教结樢_CP以執(zhí)行電氣測試。

第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端具有有著銳角的頂點(diǎn)的分裂形狀以提升接觸性能。當(dāng)使得接觸部CT的尖端與焊料凸塊SB接觸時(shí)，尖端刺入焊料凸塊SB中。

作為結(jié)果，如圖5B所例示的，焊料刮屑SO粘附到接觸部CT的尖端。探針引腳CP具有刺入焊料凸塊SB中的接觸部CT的尖端的真實(shí)接觸點(diǎn)的小的面積(數(shù)量)；因此，當(dāng)使得探針引腳CP重復(fù)地接觸焊料凸塊SB數(shù)次時(shí)，真實(shí)接觸點(diǎn)的面積由于焊料刮屑SO到接觸部CT的尖端的粘附而變化。

焊料凸塊SB的主要成分是錫(Sn)，而附著到接觸部CT的尖端的錫(Sn)容易被氧化并形成SnO或SnO₂(錫氧化物)。作為結(jié)果，附著到接觸部CTR的尖端的焊料刮屑SO變成了絕緣體，導(dǎo)致接觸電阻的增加。

(3)現(xiàn)在利用圖6描述本實(shí)施例的第一和第二線圈彈簧中的每個(gè)的彈簧壓力。圖6是要解釋本實(shí)施例的第一和第二線圈彈簧中的每個(gè)的彈簧壓力的探針引腳的截面圖。

纏繞在第一柱塞PL1和第二柱塞PL2中的每個(gè)的外側(cè)面上的第一線圈彈簧CS1是螺旋壓縮彈簧，該螺旋壓縮彈簧將第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端按壓到設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的外端子以使得第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端接觸設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的外端子。因此，第一線圈彈簧CS1的彈簧壓力被設(shè)置成相對高以減小接觸電阻，以及例如是約35gf。

容納在第一柱塞PL1和第二柱塞PL2的每個(gè)的內(nèi)部的第二線圈彈簧CS2是使清潔軸SH從第一柱塞PL1的接觸部CT突出的螺旋壓縮彈簧。因此，如果第二線圈彈簧CS2的彈簧壓力過高，即使不再施加按壓力，被按壓的第二線圈彈簧CS2也不容易回到按壓前的位置(原始狀態(tài))；因此，第二線圈彈簧CS2的彈簧壓力被設(shè)置成相對低，例如約10gf。

如果第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2的總接觸壓力過高，探針引腳不能被推動(dòng)器(例如，圖2中例示的封裝按壓蓋子G3)推動(dòng)。因此，期望第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2的總接觸壓力是例如約45gf。

(4)現(xiàn)在利用圖7描述本實(shí)施例的第二線圈彈簧的固定的樣子。圖7是解釋本實(shí)施例的第二線圈彈簧的固定的樣子的探針引腳的截面圖。

盡管第二線圈彈簧CS2被容納在第一柱塞PL1和第二柱塞PL2中的每個(gè)的內(nèi)部的同時(shí)被保持在清潔軸SH和第二柱塞PL2的底部之間，但是第二線圈彈簧CS2的任一端部也沒有被固定。

在圖7中所例示的區(qū)域A中，第二線圈彈簧CS2的第一端部在與設(shè)置在清潔軸SH的外側(cè)面的部分上的突起相比較低一側(cè)(靠近第二柱塞PL2的一側(cè))圍繞清潔軸SH螺旋地纏繞。然而，第二線圈彈簧CS2未被束縛(固定)，使得清潔軸SH可以自由地旋轉(zhuǎn)或傾斜。

在圖7中所例示的區(qū)域B中，第二線圈彈簧CS2的第二端部沒有固定到第二柱塞PL2的底部，使得第二線圈彈簧CS2可以自由地旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，清潔軸SH可以更自由地移動(dòng)。

作為順時(shí)針彈簧的第二線圈彈簧CS2在被壓縮時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)不再施加按壓力且被按壓的第二線圈彈簧CS2回到原始位置時(shí)，第二線圈彈簧CS2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。通過使用這種現(xiàn)象，允許清潔軸SH在第一柱塞PL1內(nèi)不斷地變化位置而沒有不平衡。

(5)現(xiàn)在利用圖8A和8B描述本實(shí)施例的第一柱塞和清潔軸之間的間距。圖8A和8B每個(gè)都是要解釋本實(shí)施例的第一柱塞和清潔軸之間的間距的探針引腳的部分的截面圖，其中圖8A是以放大的方式例示不與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖，圖8B是以放大的方式例示與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖。

如圖8A中所例示的，當(dāng)探針引腳CP不與外端子接觸時(shí)，在第一柱塞PL1的接觸部CT的內(nèi)側(cè)面(內(nèi)壁)與清潔軸SH的外側(cè)面之間設(shè)置一定間距La和Lb以提升清潔軸SH的可滑動(dòng)性。間距La和Lb每個(gè)都是例如約4到6μm，并且由5μm(La＝Lb＝5μm)作為典型值舉例說明。

如圖8B中所例示的，當(dāng)探針引腳CP被推動(dòng)器推動(dòng)并且與外端子接觸時(shí)，清潔軸SH傾斜并且與第一柱塞PL1的接觸部CT的內(nèi)側(cè)面(內(nèi)壁)接觸。這是因?yàn)榈诙€圈彈簧CS2如利用圖7描述的未被固定，因此偏斜而沒有在探針引腳CP的可伸縮方向上被壓縮。

(6)利用圖9、10A和10B描述本實(shí)施例的第一柱塞和清潔軸的每個(gè)的材料。圖9是例示要解釋本實(shí)施例的第一柱塞和清潔軸中的每個(gè)的材料的探針引腳的部分的透視圖。圖10A和10B示出了本實(shí)施例的探針引腳，其中圖10A是以放大的方式例示不與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖，圖10B是以放大的方式例示與外端子接觸的探針引腳的部分的截面圖。

圖9中例示的第一柱塞PL1由低電阻材料形成以減少接觸電阻。例如，第一柱塞PL1包括鍍敷金(Au)的不銹鋼或鉑(Pd)合金。

圖9中例示的清潔軸SH由導(dǎo)電材料或絕緣材料形成，并且優(yōu)選地由高電阻材料形成以增大接觸電阻以便早早發(fā)現(xiàn)麻煩，如果麻煩出現(xiàn)的話。例如，清潔軸SH包括不銹鋼或非金屬。

例如，如圖10A中所例示的，這樣的麻煩可出現(xiàn)在諸如焊料刮屑SO的異物進(jìn)入第一柱塞PL1的內(nèi)側(cè)面(內(nèi)壁)和清潔軸SH的外側(cè)面之間的間隙時(shí)，由此妨礙清潔軸SH的平滑滑動(dòng)。

在這樣的情況下，如圖10B中所例示的，因?yàn)榍鍧嵼SSH沒有進(jìn)入第一柱塞PL1的內(nèi)部，焊料凸塊SB沒有到達(dá)第一柱塞PL1，因此不能執(zhí)行測量。這樣的測量結(jié)果被早早地反饋并且停止測量，由此可以防止大量的焊料凸塊SB的崩塌和外流。

第二柱塞可包括導(dǎo)電材料和絕緣材料中的任一者，并且可包括與第一柱塞PL1的材料相同的材料或不同的材料。

組裝半導(dǎo)體裝置之后的測試步驟

現(xiàn)在描述本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的組裝之后的測試步驟。

第一，設(shè)置圖1中例示的半導(dǎo)體裝置SM和圖2中例示的IC測試插座TS。半導(dǎo)體裝置SM安裝在浮動(dòng)基底G2中，而設(shè)置在半導(dǎo)體裝置SM上的外端子OT指向浮動(dòng)基底G2的底部。隨后，閉合封裝按壓蓋子G3。結(jié)果，構(gòu)成探針引腳的第一柱塞的接觸部的各個(gè)尖端從設(shè)置在浮動(dòng)基底G2的底部中的多個(gè)通孔突出，以及設(shè)置在半導(dǎo)體裝置SM上的外端子OT與構(gòu)成探針引腳的第一柱塞的接觸部的尖端接觸，以及預(yù)定的電信號從外部測試儀傳輸?shù)桨雽?dǎo)體裝置SM并且由此執(zhí)行電氣測試。此時(shí)，例如，如圖5A中所例示的，接觸部CT的尖端刺進(jìn)作為外端子OT的焊料凸塊SB中。

探針引腳的順序操作

現(xiàn)在利用圖11到16描述本實(shí)施例的探針引腳的順序操作。圖11是解釋本實(shí)施例的探針引腳的順序操作的流程圖。圖12和圖13每個(gè)都包括解釋本實(shí)施例的探針引腳的順序操作的截面圖。圖14A和14B每個(gè)都是要解釋粘附到本實(shí)施例的第一柱塞的接觸部的尖端的焊料刮屑的探針引腳的截面圖，其中圖14A是以放大的方式例示焊料刮屑所附著到的接觸部的尖端的截面圖，圖14B是以放大的方式例示已從其去除一些焊料刮屑的接觸部的尖端的截面圖。圖15包括要解釋探針引腳的順序操作的本實(shí)施例的探針引腳的截面圖。圖16A和16B每個(gè)都是要解釋粘附到本實(shí)施例的第一柱塞的接觸部的尖端的焊料刮屑的探針引腳的截面圖，其中圖16A是以放大的方式例示焊料刮屑所附著到的接觸部的尖端的截面圖，圖16B是以放大的方式例示已從其去除一些焊料刮屑的接觸部的尖端的截面圖。

(I)半導(dǎo)體裝置的第一電氣測試

第一，設(shè)置具有多個(gè)探針引腳CP的未使用的IC測試插座和要經(jīng)受電氣測試的半導(dǎo)體裝置，并且半導(dǎo)體裝置被插入IC測試插座(圖11的步驟S1)。半導(dǎo)體裝置由具有焊料凸塊SB作為外端子的BGA型半導(dǎo)體封裝體舉例說明。在這樣的情形中的探針引腳CP的樣子在圖12A中示出。

隨后，如圖12B中例示的，降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此使得設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的每個(gè)焊料凸塊SB接近探針引腳CP從而鄰接清潔軸SH(圖11的步驟S2)。

隨后，如圖12C中所例示的，進(jìn)一步降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此僅僅按壓清潔軸SH并且將清潔軸SH推入第一柱塞PL1的內(nèi)部使得焊料凸塊SB鄰接第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端(圖11步驟S3)。此時(shí)，只有第二線圈彈簧CS2被壓縮。

隨后，如圖12D中所例示的，進(jìn)一步降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此按壓第一柱塞PL1和清潔軸SH，并且由此用第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刺入焊料凸塊SB。在這樣的狀態(tài)中，預(yù)定的電信號從測試儀傳輸?shù)教结樢_CP以執(zhí)行電氣測試(圖11的步驟S4)。此時(shí)，第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2被壓縮。

隨后，如圖12E中所例示的，提升推動(dòng)器以將半導(dǎo)體裝置返回到IC測試插座中安裝半導(dǎo)體裝置的原始位置，由此將焊料凸塊SB與第一柱塞PL1和清潔軸SH分開(圖11的步驟S5)。此時(shí)，釋放第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2的壓縮，并且線圈彈簧CS1和CS2中的每個(gè)都返回到按壓之前的原始狀態(tài)，并且同時(shí)第一柱塞PL1和清潔軸SH中的每個(gè)都升起并返回到按壓之前的原始位置。

在已經(jīng)執(zhí)行這樣的步驟S1到S5作為一個(gè)循環(huán)之后，完成安裝在IC測試插座中的半導(dǎo)體裝置的第一電氣測試。

(II)半導(dǎo)體裝置的第二電氣測試

隨后，設(shè)置要經(jīng)受電氣測試的半導(dǎo)體裝置，并且半導(dǎo)體裝置被插入IC測試插座(圖11的步驟S1)。第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端具有在半導(dǎo)體裝置的第一電氣測試期間附著到尖端的焊料刮屑SO。

圖13A中示出了在這樣的情形中的探針引腳CP的樣子，圖14A示出了附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO的樣子。

隨后，如圖13B中例示的，降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此使得設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的每個(gè)焊料凸塊SB接近探針引腳CP從而鄰接清潔軸SH(圖11的步驟S2)。

隨后，如圖13C中所例示的，進(jìn)一步降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此僅僅按壓清潔軸SH并且將清潔軸SH推入第一柱塞PL1的內(nèi)部使得焊料凸塊SB鄰接第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端(圖11的步驟S3)。此時(shí)，只有第二線圈彈簧CS2被壓縮。

圖14B示出了在這樣的情形下附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO的樣子。清潔軸SH被推入第一柱塞PL1的內(nèi)部，由此去除一些焊料刮屑SO。盡管難以完全地去除附著到接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO，但去除了一些焊料刮屑SO，由此相較于完全不去除焊料刮屑SO的情況，能夠增加刺入焊料凸塊SB中的接觸部CT的尖端處的真實(shí)接觸點(diǎn)的面積。特別的，由于能夠去除大部分附著到接觸部CT的內(nèi)側(cè)面(內(nèi)壁)的焊料刮屑SO，因此真實(shí)接觸點(diǎn)的面積的變化能維持基本恒定。

從接觸部CT的尖端去除的焊料刮屑SO積聚在第二柱塞PL2的底部上。

隨后，如圖13D中所例示的，進(jìn)一步降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此按壓第一柱塞PL1和清潔軸SH，并且由此用第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刺入焊料凸塊SB。在這樣的狀態(tài)中，預(yù)定的電信號從測試儀傳輸?shù)教结樢_CP以執(zhí)行電氣測試(圖11的步驟S4)。此時(shí)，第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2被壓縮。

如上文所描述的，因?yàn)槿コ艘恍┰诎雽?dǎo)體裝置的第一電氣測試期間已附著的焊料刮屑SO，所以接觸電阻的增大和變化能夠被抑制，結(jié)果，能夠可重現(xiàn)且穩(wěn)定地執(zhí)行半導(dǎo)體裝置的電氣測試。

隨后，如圖13E中所例示的，提升推動(dòng)器以將半導(dǎo)體裝置返回到IC測試插座中安裝半導(dǎo)體裝置時(shí)的原始位置，由此將焊料凸塊SB與第一柱塞PL1和清潔軸SH分開(圖11的步驟S5)。此時(shí)，釋放第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2的壓縮，并且線圈彈簧CS1和CS2中的每個(gè)都返回到按壓之前的原始狀態(tài)，并且同時(shí)第一柱塞PL1和清潔軸SH中的每個(gè)都升起并返回到按壓之前的原始位置。此時(shí)，一些附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO也能夠由清潔軸SH去除。

在已經(jīng)執(zhí)行這樣的步驟S1到S5作為一個(gè)循環(huán)之后，完成了安裝在IC測試插座中的半導(dǎo)體裝置的第二電氣測試。

(III)半導(dǎo)體裝置的第三電氣測試

隨后，設(shè)置要經(jīng)受電氣測試的半導(dǎo)體裝置，并且半導(dǎo)體裝置被插入IC測試插座(圖11的步驟S1)。第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端具有在半導(dǎo)體裝置的第一電氣測試期間附著到尖端的焊料刮屑SO的部分，并且具有在半導(dǎo)體裝置的第二電氣測試期間附著到尖端的焊料刮屑SO。

圖15A中示出了在這樣的情形中的探針引腳CP的樣子，圖16A示出了附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO的樣子。

隨后，如圖15B中例示的，降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此使得設(shè)置在半導(dǎo)體裝置上的每個(gè)焊料凸塊SB接近探針引腳CP從而鄰接清潔軸SH(圖11的步驟S2)。

隨后，如圖15C中所例示的，進(jìn)一步降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此僅僅按壓清潔軸SH并且將清潔軸SH推入第一柱塞PL1的內(nèi)部使得焊料凸塊SB鄰接第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端(圖11的步驟S3)。此時(shí)，只有第二線圈彈簧CS2被壓縮。

圖16B示出了在這樣的情形下附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO的樣子。如同半導(dǎo)體裝置的第二電氣測試(見圖14B)一樣，清潔軸SH被推入第一柱塞PL1的內(nèi)部，由此去除了一些焊料刮屑SO。

隨后，如圖15D中所例示的，進(jìn)一步降低推動(dòng)器以按壓半導(dǎo)體裝置，由此按壓第一柱塞PL1和清潔軸SH，并且由此用第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刺入焊料凸塊SB。在這樣的狀態(tài)中，預(yù)定的電信號從測試儀傳輸?shù)教结樢_CP以執(zhí)行電氣測試(圖11的步驟S4)。此時(shí)，第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2被壓縮。

如上文所描述的，因?yàn)槿コ艘恍┰诎雽?dǎo)體裝置的第一電氣測試和第二電氣測試期間已附著的焊料刮屑SO，所以接觸電阻的增大和變化能夠被抑制。結(jié)果，能夠可重現(xiàn)且穩(wěn)定地執(zhí)行半導(dǎo)體裝置的電氣測試。

隨后，如圖15E中所例示的，提升推動(dòng)器以將半導(dǎo)體裝置返回到IC測試插座中安裝半導(dǎo)體裝置時(shí)的原始位置，由此將焊料凸塊SB與第一柱塞PL1和清潔軸SH分開(圖11的步驟S5)。此時(shí)，釋放第一線圈彈簧CS1和第二線圈彈簧CS2的壓縮，并且線圈彈簧CS1和CS2中的每個(gè)都返回到按壓之前的原始狀態(tài)，并且同時(shí)第一柱塞PL1和清潔軸SH中的每個(gè)都升起并返回到按壓之前的原始位置。此時(shí)，一些附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑SO也能夠由清潔軸SH去除。

在已經(jīng)執(zhí)行這樣的步驟S1到S5作為一個(gè)循環(huán)之后，完成了安裝在IC測試插座中的半導(dǎo)體裝置的第三電氣測試。

在那之后，以同樣的方式，通過作為一個(gè)循環(huán)的這樣的步驟S1到S5執(zhí)行安裝在IC測試插座中的半導(dǎo)體裝置的電氣測試。

圖17包括例示要解釋本實(shí)施例的清潔軸的運(yùn)動(dòng)的探針引腳的部分的截面圖。

本實(shí)施例主要特征如下。即，使得探針引腳具有中空結(jié)構(gòu)，并且將清潔軸設(shè)置在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)。此外，通過清潔軸的滑動(dòng)去除附著到構(gòu)成探針引腳的第一柱塞的接觸部的尖端的諸如焊料刮屑的金屬刮屑。

如圖17中所例示的，當(dāng)清潔軸SH被推動(dòng)器推入第一柱塞PL1的內(nèi)部(見圖11的步驟S3)時(shí)以及當(dāng)清潔軸SH升起(見圖11的步驟S5)時(shí)，附著到第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端的焊料刮屑被去除。

特別地，允許清潔軸SH使用推動(dòng)器的推動(dòng)力和要返回壓縮之前的原始狀態(tài)的第二線圈彈簧CS2的力來滑動(dòng)，由此從第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刮掉一些焊料刮屑。

然而，因?yàn)榈诙€圈彈簧CS2的返回力比推動(dòng)器的推動(dòng)力弱，所以焊料刮屑主要在由推動(dòng)器將清潔軸SH推入第一柱塞PL1的內(nèi)部時(shí)被刮掉。

探針引腳的形狀

現(xiàn)在利用圖18A、18B和18C以及圖19A、19B、19C和19D描述本實(shí)施例的探針引腳的各種形狀。

圖18A、18B和18C是例示本實(shí)施例的清潔軸的各種形狀的側(cè)視圖。

如圖18A、18B和18C中所例示的，清潔軸SH具有大致圓柱形的形狀。這允許清潔軸SH可滑動(dòng)通過設(shè)置在第一柱塞PL1的內(nèi)部的通孔。清潔軸SH的外側(cè)面可以是平坦(圖18A)或不平坦的(圖18B和18C)。使得清潔軸SH的外側(cè)面不平坦，由此可提升刮掉附著到接觸部CT的尖端的焊料刮屑的效果。

不平坦的外側(cè)面包括例如如圖18B中所示的側(cè)面，在該側(cè)面中在滑動(dòng)方向上以恒定的間隔周期性地重復(fù)突起和凹陷，以及包括如圖18C中所示的側(cè)面，在該側(cè)面中隨機(jī)地嵌入研磨顆粒AP。因?yàn)檫@樣的不平坦被設(shè)置是為了提升刮掉附著到接觸部CT的尖端的焊料刮屑的效果，所以至少應(yīng)在清潔軸SH的外側(cè)面的穿過接觸部CT的尖端的一部分上設(shè)置不平坦。

圖19A、19B、19C和19D是例示本實(shí)施例的探針引腳的接觸部的各種形狀的透視圖。

如圖19A、19B、19C和19D中所例示的，第一柱塞PL1的接觸部CT的形狀可由分裂的形狀、平面形狀、凹圓錐形形狀(在按壓探針引腳的方向上圓錐形地凹陷的形狀)以及凸圓錐形形狀舉例說明。

如圖19A中所例示的，使得接觸部CT的尖端具有有著銳角的頂點(diǎn)的分裂形狀，由此接觸部CT的尖端容易地刺入外端子，這能提升接觸性能。如圖19C和19D中所例示的，使得接觸部CT的尖端具有圓錐形形狀，由此當(dāng)使用球形外端子(例如焊料凸塊)時(shí)，外端子不容易滑移；因此，外端子可由第一柱塞PL1牢固地接納。

如圖19B、19C和19D中所例示的，在平面的和圓錐形的接觸部CT中的每個(gè)的情況下，焊料刮屑也可粘附到接觸部CT的尖端。不過，對于這樣的形狀，附著到接觸部CT的尖端的焊料刮屑也可以由清潔軸SH去除。

各種半導(dǎo)體裝置的測量示例

現(xiàn)在利用圖20A和20B、圖21A和21B以及圖22A和22B描述本實(shí)施例的各種半導(dǎo)體裝置的測量示例。

圖20A和20B是本實(shí)施例的BGA型半導(dǎo)體裝置的測試步驟中電氣特性的測量示例的示意性例示，其中圖20A是例示半導(dǎo)體裝置整體的示意圖，圖20B是以放大的方式例示外端子和探針引腳中的每個(gè)的部分的截面圖。

如圖1中所例示的，BGA型半導(dǎo)體裝置是表面安裝型半導(dǎo)體封裝體，其中來自封裝體的引線電極(外端子)包括諸如球形焊料的金屬并且以柵格圖案布置在外殼的下表面上。

如圖20A和20B中所例示的，對于BGA型半導(dǎo)體裝置，用構(gòu)成探針引腳CP的第一柱塞PL1的接觸部CP的尖端刺入以柵格圖案布置在外殼(密封體RS)的下表面上的外端子OT的每個(gè)，以測量半導(dǎo)體裝置的電氣特性。

圖21A和21B是本實(shí)施例的四方扁平封裝(QFP)型半導(dǎo)體裝置或小輪廓封裝(SOP)型半導(dǎo)體裝置的測試步驟中電氣特性的測量示例的示意性例示，其中圖21A是例示半導(dǎo)體裝置整體的示意圖，圖21B是以放大的方式例示外端子和探針引腳中的每個(gè)的部分的截面圖。

QFP型半導(dǎo)體裝置是表面安裝型半導(dǎo)體封裝體，其中引線引腳(外端子)從外殼的四個(gè)側(cè)面朝外延伸并且每個(gè)都被彎曲成L形狀(鷗翼形狀)。SOP型半導(dǎo)體裝置是表面安裝型半導(dǎo)體封裝體，其中引線引腳(外端子)從外殼的兩個(gè)相對的側(cè)面朝外延伸并且每個(gè)都被彎曲成L形狀(鷗翼形狀)。

如圖21A和21B中所例示的，對于QFP型或SOP型半導(dǎo)體裝置，用構(gòu)成探針引腳CP的第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刺入從外殼(密封體RS)的側(cè)面延伸的外端子OT中的每個(gè)，以測量半導(dǎo)體裝置的電氣特性。

圖22A和22B是本實(shí)施例的四方無引線封裝(QFN)型半導(dǎo)體裝置的測試步驟中電氣特性的測量示例的示意性例示，其中圖22A是例示半導(dǎo)體裝置整體的示意圖，圖22B是以放大的方式例示外端子和探針引腳中的每個(gè)的部分的截面圖。

QFN型半導(dǎo)體裝置是表面安裝型半導(dǎo)體封裝體，其中來自封裝體的引線電極(外端子)被布置在外殼的下表面的外圍上。

如圖22A和22B中所例示的，用構(gòu)成探針引腳CP的第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刺入布置在外殼(密封體RS)的下表面上的外端子OT中的每個(gè)，以測量半導(dǎo)體裝置的電氣特性。

實(shí)施例的變型

盡管已利用在組裝半導(dǎo)體裝置之后的電氣測試中使用的IC測試插座中設(shè)置的探針引腳描述了上述實(shí)施例，但是這不是限制性的。例如，本發(fā)明可以被應(yīng)用到設(shè)置在探針卡中的探針引腳，其中探針卡用在分別地形成在半導(dǎo)體晶片的主表面上的多個(gè)半導(dǎo)體芯片中的每個(gè)的質(zhì)量確定中。

圖23是解釋根據(jù)本實(shí)施例的變型的探針卡中設(shè)置的探針引腳的截面圖。

如圖23中所例示的，半導(dǎo)體晶片SW被分成多個(gè)芯片區(qū)域CA，而每個(gè)都電耦接到半導(dǎo)體集成電路的多個(gè)電極焊盤EPA被設(shè)置在芯片區(qū)域CA的各自的主表面上。這樣的電極焊盤EPA由例如半導(dǎo)體集成電路的多層互連層的最上層中的互連件構(gòu)成，并且每個(gè)電極焊盤EPA的上表面的部分從與電極焊盤EPA對應(yīng)的設(shè)置在表面保護(hù)膜SP中的開口OP暴露。電極焊盤EPA包括例如鋁(Al)或銅(Cu)。

用構(gòu)成探針引腳CP的第一柱塞PL1的接觸部CT的尖端刺入電極焊盤EPA中的每個(gè)，以測量半導(dǎo)體集成電路的電氣特性。在這種情況下，如同設(shè)置在IC測試插座中的探針引腳一樣，附著到接觸部CT的尖端的金屬刮屑可由清潔軸SH去除。

盡管已根據(jù)前文的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)描述了由發(fā)明人實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明，但本發(fā)明不應(yīng)限于此，而且應(yīng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的主旨的情況下，可在該范圍內(nèi)做出本發(fā)明的各種修改或替換。

本發(fā)明至少包括下列實(shí)施例。

補(bǔ)充說明1

一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，所述方法包括如下步驟：

(a)設(shè)置具有分成多個(gè)芯片區(qū)域的主表面的半導(dǎo)體晶片，所述芯片區(qū)域中的每個(gè)都具有半導(dǎo)體集成電路；以及

(b)使得探針引腳接觸設(shè)置在各個(gè)芯片區(qū)域上的多個(gè)電極焊盤中的每個(gè)，以測量所述半導(dǎo)體集成電路的電氣特性，

所述探針引腳包括：

(i)中空構(gòu)造的第一柱塞，所述第一柱塞構(gòu)成所述探針引腳的上部，并且具有會與所述電極焊盤接觸的接觸部；

(ii)中空構(gòu)造的第二柱塞，所述第二柱塞與所述第一柱塞分離且構(gòu)成探針引腳的下部，并且在與所述第一柱塞相對的一側(cè)的端部處具有底部；

(iii)清潔軸，所述清潔軸容納在所述第一柱塞的內(nèi)部，并且部分地從所述接觸部的尖端突出；

(iv)第一線圈彈簧，所述第一線圈彈簧纏繞在所述第一柱塞的外側(cè)面上和所述第二柱塞的外側(cè)面上，并且將所述第一柱塞電耦接到所述第二柱塞；以及

(v)第二線圈彈簧，所述第二線圈彈簧容納在所述第一柱塞的內(nèi)部和所述第二柱塞的內(nèi)部，同時(shí)被保持在所述清潔軸和所述第二柱塞的底部之間，

其中在所述清潔軸的部分進(jìn)出通過所述接觸部的尖端時(shí)，去除附著到所述接觸部的尖端的異物。

補(bǔ)充說明2

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，當(dāng)所述電極焊盤不與所述探針引腳接觸時(shí)，所述清潔軸的部分從所述接觸部的尖端突出。

補(bǔ)充說明3

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，當(dāng)所述電極焊盤不與所述探針引腳接觸時(shí)，所述清潔軸的部分從所述接觸部的尖端突出，以及

當(dāng)從所述接觸部的尖端突出的所述清潔軸的所述部分被從所述接觸部的尖端推入所述第一柱塞的內(nèi)部時(shí)，所述清潔軸的所述部分與所述接觸部的內(nèi)側(cè)面接觸。

補(bǔ)充說明4

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，當(dāng)所述電極焊盤電耦接到所述探針引腳時(shí)，所述清潔軸不從所述接觸部的尖端突出。

補(bǔ)充說明5

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，所述第一線圈彈簧的第一彈簧壓力比所述第二線圈彈簧的第二彈簧壓力高。

補(bǔ)充說明6

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，所述第二線圈彈簧沒有被固定到所述清潔軸和所述第二柱塞的底部。

補(bǔ)充說明7

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，在所述第一柱塞的內(nèi)側(cè)面和所述清潔軸的外側(cè)面之間設(shè)置4到6μm的間隙。

補(bǔ)充說明8

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，所述第一柱塞、所述第二柱塞和所述第一線圈彈簧每個(gè)都包括導(dǎo)電材料，并且所述清潔軸包括導(dǎo)電材料或絕緣材料。

補(bǔ)充說明9

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，所述第一柱塞包括鍍敷金的不銹鋼或鉑合金，并且所述清潔軸包括不銹鋼。

補(bǔ)充說明10

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，所述第一柱塞的接觸部具有有著分裂形狀的尖端，并且所述尖端的每個(gè)頂點(diǎn)都具有銳角。

補(bǔ)充說明11

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，在所述清潔軸的外側(cè)面上在所述探針引腳被推動(dòng)的方向上交替且反復(fù)地設(shè)置突起和凹陷。

補(bǔ)充說明12

在根據(jù)補(bǔ)充說明1所述的方法中，多個(gè)研磨顆粒嵌在所述清潔軸的外側(cè)面中。