发明名称 具有多个定型微电子弹簧接触件的电子组件
摘要 本发明揭示一种电子组件,其具有安装于组件的一平面状表面的多个微电子弹簧接触件。微电子弹簧接触件的每一个具有一定型(contoured)梁件,其可由沈积在一定型牺牲基板上的一整体弹性材料层形成,并且包含一底座,安装于组件的平面状表面;一梁件,在梁件的第一端部处连接于底座;及一尖端,位在梁件的相反于底座的自由端部处。梁件具有在其自由端部与底座之间的一未受支撑跨距。微电子弹簧接触件系有利地藉着将弹性材料沈积在模制的牺牲基板上而形成。弹簧接触件可设置有各种不同的革新定型形状。在本发明的不同实施例中,电子组件包含半导体晶粒,半导体晶圆,LGA插座,中介器,或测试头总成。
申请公布号 TWI266409 申请公布日期 2006.11.11
申请号 TW091112672 申请日期 2002.06.11
申请人 锋法特股份有限公司 发明人 班杰明艾德理吉;史都华温索
分类号 H01L27/00(2006.01);B81B3/00(2006.01) 主分类号 H01L27/00(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼;高山峰 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种电子组件,包含: 至少一表面; 多个微电子弹簧接触件,安装于该至少一表面,该 多个微电子弹簧接触件的每一个包含安装于该至 少一表面的一底座,与该底座成整体且从该底座的 一侧延伸离开该至少一表面的一定型梁件,及该梁 件的相反于该底座的一自由端部,其中该梁件被定 型成为改变该梁件的机械特性,该梁件具有在该自 由端部与该底座之间的一未受支撑的跨距,并且该 微电子弹簧接触件的每一个包含一整体弹性材料 层。 2.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该电 子组件另外包含从一半导体晶圆切割的一晶粒,该 晶粒包含在该至少一表面上的具有多个端子的一 积体电路,其中该多个微电子弹簧接触件中选定的 数个连接于该多个端子中选定的数个。 3.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该电 子组件另外包含一半导体晶圆,该晶圆包含在该至 少一表面上的具有多个端子的多个积体电路,其中 该多个微电子弹簧接触件中选定的数个连接于该 多个端子中选定的数个。 4.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该电 子组件另外包含一积体电路插座,该插座包含相对 于该至少一表面的一背部表面,该背部表面具有多 个端子,其中该多个微电子弹簧接触件中选定的数 个连接于该端子中选定的数个。 5.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该电 子组件另外包含一中介器,该中介器包含: 一基板,具有相对于该至少一表面的一第二表面; 及 多个第二微电子弹簧接触件,安装于该第二表面, 该多个第二微电子弹簧接触件的每一个包含安装 于该至少一表面的一底座,与该底座成整体且从该 底座的一侧延伸离开该至少一表面的一定型薄片 状梁件,及该梁件的相反于该底座的一自由端部, 其中该梁件具有在该尖端与该底座之间的一未受 支撑的跨距,并且该微电子弹簧接触件的每一个包 含一整体弹性材料层; 其中该多个第二微电子弹簧接触件中的数个连接 于在该至少一表面上的该多个微电子弹簧接触件 中的数个。 6.如申请专利范围第5项所述的电子组件,其中该电 子组件另外包含一测试头总成,该测试头总成包含 : 一固定件,该中介器由该固定件支撑;及 一接触器,耦接于该中介器。 7.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该电 子组件另外包含一测试头总成,该测试头纪成包含 : 一固定件;及 一接触器,由该固定件支撑,该接触器包含该至少 一表面。 8.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中当于 垂直于该基板表面的方向观看时,该梁件成推拔状 成为具有三角形形状。 9.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该微 电子弹簧接触件的每一个是藉着使用选择自电镀, 无电极电镀,溅射,化学汽相沈积,或物理汽相沈积 的方法在一牺牲层上沈积该整体弹性材料层而形 成。 10.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 微电子弹簧接触件的每一个另外包含相邻于该梁 件的该自由端部的一接触尖端。 11.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中当 于垂直于该基板表面的方向观看时,该梁件具有矩 形形状。 12.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中当 于垂直于该基板表面的方向观看时,该梁件相对于 一中心轴线具有一偏移量。 13.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 梁件在长度方向的剖面视图中具有线性形状。 14.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 梁件在长度方向的剖面视图中具有弧形形状。 15.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 梁件在长度方向的剖面视图中具有波纹形状。 16.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 梁件在长度方向的剖面视图中具有靠近该底座的 一阶梯部分。 17.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 梁件在横向剖面视图中为V形。 18.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 梁件在横向剖面视图中为U形。 19.如申请专利范围第1项所述的电子组件,其中该 弹簧接触件包含在该梁件的至少一部份上延伸的 一长度方向肋。 20.如申请专利范围第19项所述的电子组件,其中该 梁件在长度方向的剖面视图中具有相邻于该底座 的一阶梯部分,并且该长度方向肋延伸至该阶梯部 分。 21.如申请专利范围第19项所述的电子组件,其中该 长度方向肋延伸至该底座。 22.如申请专利范围第19项所述的电子组件,其中该 长度方向肋延伸至该底座内。 23.如申请专利范围第19项所述的电子组件,其中该 长度方向肋包含一长度方向槽道。 24.如申请专利范围第23项所述的电子组件,其中该 长度方向槽道具有规则几何横截面形状。 25.如申请专利范围第24项所述的电子组件,其中该 规则几何横截面形状为选择自由部分矩形,部分梯 形,部分三角形,及部分圆形形状所组成的群类的 形状。 26.如申请专利范围第19项所述的电子组件,其中该 长度方向肋的横截面尺寸在其长度上类似。 27.如申请专利范围第19项所述的电子组件,其中该 长度方向肋的横截面尺寸在其长度上不同。 28.一种积体电路的测试方法,包含: 提供具有一平面状表面的一晶粒,其具有形成在该 表面上的多个微电子弹簧接触件,其中该微电子弹 簧接触件的每一个包含安装于该表面的一底座,与 该底座成整体且从该底座的一侧延伸离开该表面 的一梁件,及该梁件的相反于该底座的一自由端部 ,其中该梁件具有在该自由端部与该底座之间的一 未受支撑的跨距,且可沿着垂直于该表面的一轴线 至少某些程度地挠曲,并且该微电子弹簧接触件的 每一个包含一整体弹性材料层; 使该晶粒的该弹簧接触件接触一积体电路;及 在该晶粒的背端处理之后于该接触步骤期间测试 该晶粒的积体电路。 29.一种包含多个积体电路的晶圆的测试方法,包含 : 提供具有一平面状表面的一基板,其具有形成在该 表面上的多个微电子弹簧接触件,其中该微电子弹 簧接触件的每一个包含安装于该表面的一底座,与 该底座成整体且从该底座的一侧延伸离开该表面 的一梁件,及该梁件的相反于该底座的一自由端部 ,其中该梁件具有在该自由端部与该底座之间的一 未受支撑的跨距,且可沿着垂直于该表面的一轴线 至少某些程度地挠曲,并且该微电子弹簧接触件的 每一个包含一整体弹性材料层; 使该基板的该弹簧接触件接触上面形成有多个积 体电路的晶圆;及 在该晶圆的背端处理之前于该接触步骤期间测试 该晶圆的多个积体电路。 30.一种测试头总成,用来接触一半导体晶圆上的多 个电子装置,该测试头总成包含: 一电路板,具有设置在其一电路板表面上的多个接 触区域; 一中介器,相邻于该电路板表面与该电路板对准地 设置,该中介器包含具有相对中介器表面的一平面 状基板,安装于该平面状基板且从该相对中介器表 面中的第一中介器表面延伸的多个第一整体形成 弹簧接触件,及安装于该平面状基板且从该相对中 介器表面中的第二中介器表面延伸的多个第二整 体形成弹簧接触件,其中该多个第一整体形成弹簧 接触件中的相应数个连接于该多个第二整体形成 弹簧接触件中的相应数个,并且该多个第一整体形 成弹簧接触件的接触尖端接触该多个接触区域中 的相应数个; 一刚性接触器基板,相邻于该相对中介器表面中的 第二中介器表面与该中介器对准地设置,该接触器 基板包含具有设置在上面且被定位成为接触半导 体晶圆上的相应端子的多个第一接触元件的一平 面状接触器表面,及上面设置有多个第二接触元件 的一相反连接表面,其中该多个第一接触元件中的 相应数个连接于该多个第二接触元件中的相应数 个,并且该多个第二接触元件中的数个接触该多个 第二整体形成弹簧接触件的相应接触尖端;及 一固定件,连接于该电路板,该中介器,及该接触器, 用来将该电路板,该中介器,与该接触器相对于彼 此固持。 31.如申请专利范围第30项所述的测试头总成,其中 该固定件另外包含用来相对于该电路板对准该接 触器的调整机构。 32.如申请专利范围第30项所述的测试头总成,其中 该多个第一接触元件包含非弹性接触垫片。 33.如申请专利范围第30项所述的测试头总成,其中 该多个接触区域在相应于该半导体晶圆的该端子 的位置设置在该电路板上。 图式简单说明: 图1A为具有多个晶粒及安装于晶圆的表面的多个 微电子弹簧接触件的半导体晶圆的立体图。 图1B为图1A所示的晶圆的详细视图,显示在晶圆的 晶粒上的微电子弹簧接触件阵列。 图1C为图1B所示的阵列的详细视图,显示定型微电 子弹簧及周围止动结构。 图2A为根据本发明的具有V形截面的代表性定型微 电子弹簧接触件的立体图。 图2B为沿图2A中的箭头2B所标示的线所取的图2A所 示的弹簧接触件的剖面图,另外显示设置在弹簧接 触件的底座上的止动结构。 图2C显示沿图2A中的箭头2C所标示的线所取的根据 本发明的弹簧接触件的代表性V形截面的剖面图。 图2D显示类似于图2C地观看的根据本发明的弹簧接 触件的代表性U形截面的剖面。 图2E显示类似于图2C地观看的具有扁平矩形截面的 代表性弹簧接触件的剖面。 图2F显示类似于图2C地观看的根据本发明的代表性 加肋弹簧接触件的剖面。 图3为根据本发明的具有U形截面的代表性定型微 电子弹簧接触件的立体图。 图4A为根据本发明的具有沿着弹簧接触件的梁件 延伸的纵向肋的代表性定型微电子弹簧接触件的 立体图。 图4B为沿由箭头4B所标示的线所取的图4A所示的弹 簧接触件的剖面图。 图5为根据本发明的具有沿着弹簧接触件的梁件延 伸的纵向肋的另一代表性定型微电子弹簧接触件 的立体图。 图6A为根据本发明的具有纵向波纹的代表性定型 微电子弹簧接触件的立体图。 图6B为沿由箭头6B所标示的线所取的图6A所示的弹 簧接触件的剖面图。 图7为根据本发明的与电子组件一起使用的具有成 整体的重新分布痕迹的许多微电子弹簧接触件中 的代表性的两个的立体图。 图8为具有有隆起拱部的成整体的重新分布痕迹的 代表性微电子弹簧的立体图。 图9A至9H为在用来制造根据本发明的定型微电子弹 簧接触件的代表性制程步骤期间的处理结构及其 上层叠的材料的剖面侧视图。 图10A为根据本发明的代表性晶片级成形工具的立 体图。 图10B为图10A所示的成形工具的一部分的详细立体 图,显示具有凸出压花表面的实施例。 图10C为代表性晶圆级成形工具的平面图。 图10D为由图10B所示的工具于一可模制基板形成的 典型压痕的详细立体图。 图11A为具有根据本发明的定型微电子弹簧接触件 的积体电路(LGA)插座的分解总成立体图。 图11B为显示图11A所示的积体电路插座的细节的剖 面图。 图12A为显示具有定型微电子弹簧接触件的中介器 的一部份的剖面图。 图12B为适合于用在中介器或其他电子组件上的微 电子弹簧的另一代表性实施例的剖面图。 图13为被定型成为使尖端的位置相邻于底座的具 有盘旋平面形状的代表性微电子弹簧的立体图。 图14A及14B分别为用在电子组件例如中介器或接触 器上的代表性的成对微电子弹簧接触件的平面图 及视图。 图15A及15B分别为用在电子组件例如中介器或接触 器上的代表性的另一成对微电子弹簧接触件的平 面图及视图。 图16A及16B分别为具有垫片状尖端的代表性微电子 弹簧的平面图及视图。 图17为包含中介器及接触器的测试头总成的分解 总成剖面图。 图18为具有接触器但是不具有中介器的测试头总 成的分解总成剖面图。
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