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TWI418797B - A probe, an electronic component testing device, and a method of manufacturing the probe - Google Patents

A probe, an electronic component testing device, and a method of manufacturing the probe Download PDF

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TWI418797B
TWI418797B TW098115661A TW98115661A TWI418797B TW I418797 B TWI418797 B TW I418797B TW 098115661 A TW098115661 A TW 098115661A TW 98115661 A TW98115661 A TW 98115661A TW I418797 B TWI418797 B TW I418797B
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conductive
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elastic body
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TW098115661A
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TW201007170A (en
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梅村芳春
加藤研介
中田義朗
三宅直己
Original Assignee
阿德潘鐵斯特股份有限公司
松下電器產業股份有限公司
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Description

探針、電子元件測試裝置以及探針之製造方法
本發明係關於用以測試在被測試半導體晶圓中的積體電路元件等的各種電子元件(以下稱之為IC元件作為代表)的電氣特性的電子元件測試裝置中，用以確認測試裝置本體和IC元件之間的電氣接觸的探針、具備該探針的電子元件測試裝置、以及探針的製造方法。
在矽晶圓等的半導體晶圓中形成多個半導體積體電路元件後，經過切割、焊線及封裝等各程序後成為電子元件。在出貨前對此IC元件實施動作測試，但此動作測試可以在晶圓狀態或完成品的狀態下執行。
過去已知使用在膜、第1及第2基板之間分別設置第1及第2異方導電性橡膠，用於增加可以同時測試的IC元件的數量之物作為晶圓狀態的IC元件的測試中所使用的探針(例如，參見專利文獻1)。
此探針的第1及第2異方導電性橡膠，具有第1及第2導電部，用以分別和膜、第1及第2基板電性接觸。在使用此探針的測試中，當設於膜的凸塊和IC元件的輸出入端子接觸時，凸塊被按壓，而壓縮第1及第2導電部，藉此，使得膜、第1及第2基板彼此電性接觸。在此狀態下，測試信號從電子元件測試裝置的測試裝置本體(以下稱之為測試器)輸入IC元件，藉此能夠執行IC元件的測試。
但是，上述的探針中，第2導電部偏向第2異方導電性橡膠的周緣部分。因此，當探針按壓到被測試半導體晶圓時，按壓力僅施加在第1基板的周緣部，在第1基板發生彎曲，壓力不均勻地施加在第1異方導電性橡膠上，第1異方導電性橡膠的中心部分可能發生電性接觸不良。
專利文獻1：特開2004-53409號公報
本發明欲解決的課題為，提供能夠抑制電氣接觸不良的發生之探針、具備該探針的電子元件測試裝置、以及探針的製造方法。
為了達成上述目的，依據本發明之第1觀點，提供探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體(參見申請專利範圍第1項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：具有至少一個該第2導電部的導電群，實質均勻地分散配置在該第2異方導電性彈性體的全體上(參見申請專利範圍第2項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：複數個該第2導電部實質均勻地分散配置在各該導電群中(參見申請專利範圍第3項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1基板為硬質基板(參見申請專利範圍第4項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1端子，其配置係對應於該被測試半導體晶圓上設置的該輸出入端子，或者，該膜的該接觸端子；該第2端子，其配置係對應於該第2基板的該第3端子(參見申請專利範圍第5項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1基板分割為複數(參見申請專利範圍第6項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：將壓力施加於該第2基板時，透過該第2異方導電性彈性體的各該第2導電部，均勻地施加壓力於該第1基板(參見申請專利範圍第7項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第2端子，係以大於該第1端子之間的間隔而配置，或者，形成為大於該第1端子(參見申請專利範圍第8項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：其特徵在於滿足下式(參見申請專利範圍第9項)。
α≦γ＜ε…(1)式，
其中，在上述(1)式中，α為該被測試半導體晶圓的熱膨脹係數，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ε為該第2基板的熱膨脹係數。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：其特徵在於滿足下式(參見申請專利範圍第10項)。
α≦β≦γ…(2)式，
其中，在上述(2)式中，α為該被測試半導體晶圓的熱膨脹係數，β為該第1異方導電性彈性體的熱膨脹率，γ為該第1基板的熱膨脹係數。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1異方導電性彈性體具有用以固持該第1導電部的第1固持裝置，該第1導電部僅於厚度方向有導電性，該第1固持裝置的熱膨脹係數，設定為使得該第1異方導電性彈性體的熱膨脹率滿足上述(2)式(參見申請專利範圍第11項)。在上述發明中並不特別限定，其特徵在於滿足下式(參見申請專利範圍第12項)。
γ≦δ＜ε…(3)式，
其中，在上述(3)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，δ為該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率，ε為該第2基板的熱膨脹係數。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第2異方導電性彈性體具有用以固持該第2導電部的第2固持裝置，該第2導電部僅於厚度方向有導電性，該第2固持裝置的熱膨脹係數，設定為使得該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率滿足上述(3)式(參見申請專利範圍第13項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：其特徵在於滿足下述(4)式及(5)式(參見申請專利範圍第14項)。
(Lx1 +Lx2 )/2>|(δ×D2 cosθ2 -γ×D1 cosθ1 )×⊿T|…(4)式；
(Ly1 +Ly2 )/2>|(δ×D2 sinθ2 -γ×D1 sinθ1 )×⊿T|…(5)式；
其中，在上述(4)式及(5)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，δ為該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率，D1為該第1基板的重心到該第2端子的距離，D2為該第2異方導電性彈性體的重心到該第2導電部的距離，θ1 為該第1基板的重心到第2端子的連結的假想線相對於X軸的角度；θ2 為該第2異方導電性彈性體的重心到第2導電部的連結的假想線相對於X軸的角度；Lx1 為該第2端子在該X軸方向的長度；Lx2 為該第2導電部在該X軸方向的長度；Ly1 為該第2端子在該X軸垂直之Y軸方向的長度；Ly2 為該第2導電部在該Y軸方向的長度；ΔT為測試溫度和室溫之溫度差。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：其特徵在於滿足下述(6)式及(7)式(參見申請專利範圍第15項)。
(Lx2 +Lx3 )/2>|(ε×D3 cosθ3 -δ×D2 cosθ2 )×⊿T|…(6)式；
(Ly2 +Ly3 )/2>|(ε×D3 sinθ3 -δ×D2 sinθ2 )×⊿T|…(7)式；
其中，在上述(6)式及(7)式中，δ為該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率，ε為該第2基板的熱膨脹係數，D2為該第2異方導電性彈性體的重心到該第2導電部的距離，D3為該第2基板的重心到該第3端子的距離，θ2 為該第2異方導電性彈性體的重心到第2導電部的連結的假想線相對於X軸的角度；θ3 為該第2基板的重心到第3端子的連結的假想線相對於X軸的角度；Lx2 為該第2導電部在該X軸方向的長度；Lx3 為該第3端子在該X軸方向的長度；Ly2 為該第2導電部在和該X軸垂直之Y軸方向的長度；Ly3 為該第3導電部在該Y軸方向的長度；ΔT為測試溫度和室溫之溫度差。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：其特徵在於滿足下述(8)式及(9)式(參見申請專利範圍第16項)。
Lx2 >|(ε×D3 cosθ3 -γ×D1 cosθ1 )×⊿T|…(8)式；
Ly2 >|(ε×D3 sinθ3 -γ×D1 sinθ1 )×⊿T|…(9)式；
其中，在上述(8)式及(9)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ε為該第2基板的熱膨脹係數，D1為該第1基板的重心到該第2端子的距離，D3為該第2基板的重心到該第3導電部的距離，θ1 為該第1基板的重心到第2端子的連結的假想線相對於X軸的角度；θ3 為該第2基板的重心到第3端子的連結的假想線相對於X軸的角度；Lx2 為該第2導電部在該X軸方向的長度；Ly2 為該第2導電部在和該X軸垂直之Y軸方向的長度；ΔT為測試溫度和室溫之溫度差。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1導電部僅於厚度方向有導電性，其特徵在於滿足下述(10)式(參見申請專利範圍第17項)。
(γ-α)×⊿T×D4 ≦0.2×t1 …(10)式；
其中，在上述(10)式中，α為該被測試半導體晶圓的熱膨脹係數，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ΔT為測試溫度和室溫之溫度差，D4為該第1基板的重心到最遠的該第1端子的距離，t1為該第1導電部的厚度。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第2導電部僅於厚度方向有導電性，其特徵在於滿足下述(11)式(參見申請專利範圍第18項)。
(ε-γ)×⊿T×D5 ≦0.2×t2 …(11)式；
其中，在上述(11)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ε為該第2基板的熱膨脹係數，ΔT為測試溫度和室溫之溫度差，D5為該第1基板的重心到最遠的該第2端子的距離，t2為該第2導電部的厚度。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第2基板在與該第2異方導電性彈性體相對之面的反面，裝設在測試時使用之電子元件(參見申請專利範圍第19項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1基板上設置2個以上之用以決定位置的第1貫通孔(參見申請專利範圍第20項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第3端子係配置為對應於該第2端子，該第2基板具有用於決定位置之第1標記，其係對應於該第1基板的該第1貫通孔，該第1標記和該第3端子於同一程序中形成(參見申請專利範圍第21項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第2異方導電性彈性體上對應於該第1基板之該第1貫通孔而設置用於位置決定之第2貫通孔(參見申請專利範圍第22項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該膜上對應於該第1基板之該第1貫通孔而設置用於位置決定之第2標記，該第2標記和設置於該膜之與該第1異方導電性彈性體對向之面的導電圖案於同一程序中形成(參見申請專利範圍第23項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1異方導電性彈性體對應於該第1基板之該第1貫通孔而設置用於決定位置的第3貫通孔(參見申請專利範圍第24項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該第1異方導電性彈性體，更包含設置於該膜和該第2基板之間的密封元件，以覆蓋該第1基板及該第2異方導電性彈性體的外周(參見申請專利範圍第25項)。
在上述發明中並不特別限定，然以此為佳：該密封元件之高度和從該膜到該第2基板的高度實質相同，且將該膜保持平坦(參見申請專利範圍第26項)。
為了達成上述目的，依據本發明之第2觀點，提供電子元件測試裝置，其包括：如上述之探針；固持裝置，用以固持該被測試半導體晶圓以使其和該探針相對；密封裝置，其在該探針具有之該第2基板和該固持裝置之間形成密封空間；使該密封空間內減壓之減壓裝置；藉由該減壓裝置使該密封空間內減壓，藉此使該膜之該接觸端子透過該第1異方導電性彈性體、第1基板及第2異方導電性彈性體，和該第2基板之該第3端子導通，並且，使該膜之該接觸端子和形成於該被測試半導體晶圓上的該輸出入端子接觸(參見申請專利範圍第27項)。
為了達成上述目的，依據本發明之第3觀點，提供探針製造方法，其係為製造如上述之探針的方法，其包括：第1位置決定步驟，使設置於該第2異方導電性彈性體的第2貫通孔重疊於設置在該第2基板的第1標記上；以相對於該第2基板決定該第2異方導電性彈性體的位置；第1重疊步驟，使該第2異方導電性彈性體重疊在該第2基板上；第2位置決定步驟，使該第1基板所設之第1貫通孔重疊於該第1標記，以相對於該第2基板決定該第1基板的位置；第2重疊步驟，使該第2異方導電性彈性體重疊在該第1基板上(參見申請專利範圍第28項)。
為了達成上述目的，依據本發明之第4觀點，提供探針製造方法，其係為製造如上述之探針的方法，其包括：第1位置決定步驟，使設置於該第1異方導電性彈性體的第3貫通孔重疊於設置在該膜的第2標記上，以相對於該膜決定該第1異方導電性彈性體的位置；第1重疊步驟，使該第1異方導電性彈性體重疊在該膜上；第2位置決定步驟，使該第1基板所設之第1貫通孔重疊於該第2標記，以相對於該膜決定該第1基板的位置；第2重疊步驟，使該第1異方導電性彈性體重疊在該第1基板上(參見申請專利範圍第29項)。
在本發明中，係於第2異方導電性彈性體的全體上設置第2導電部。藉此，第1基板不容易發生彎曲，而夠將壓力均勻地施加於第1異方導電性彈性體上，因此能夠抑制電氣接觸不良的發生。
下文配合圖式，說明本發明之實施型態。第1圖顯示依據本發明實施型態之電子元件測試裝置的概略圖。
如第1圖所示，本實施型態之電子元件測試裝置1包含測試頭2、晶圓母板3、探針10(探針卡)、晶圓托盤4及減壓裝置5，在IC測試時，使固持在晶圓托盤4上的被測試半導體晶圓100與探針10相對，在此狀態下減壓裝置5使密封空間80(參見第15圖)內減壓。藉此，被測試半導體晶圓100按壓到探針10，同時確保探針10內的構成元件間的電氣導通。繼之，在此狀態下連接於測試頭2的測試器(未圖示)對形成於被測試半導體晶圓100的IC元件輸出入測試信號，藉此執行IC元件的測試。
第2圖顯示從下側觀看本發明實施型態之探針的平面圖，第3圖顯示沿著第2圖之III-III線之斷面圖，第4圖顯示本發明實施型態之探針的分解斷面圖。
如第2～4圖所示，本實施型態中的探針10包括：具有和IC元件的輸出入端子110(參見第16圖)電氣接觸的凸塊22的膜20；透過測試頭2和測試器電氣連接之配線基板60(第2基板)；在膜20和配線基板60之間執行端子的間隔變化之間隔變換基板40(第1基板)；和膜20及間隔變換基板40電氣連接的第1異方導電性橡膠30(第1異方導電性導電體)；和間隔變換基板40及配線基板60電氣連接的第2異方導電性橡膠50(第2異方導電性導電體)，並以膜20、第1異方導電性橡膠30、間隔變換基板40、第2異方導電性橡膠50及配線基板60的順序層積而成。
如第2及第4圖所示，膜20在有可撓性的片狀元件21的下面(和被測試半導體晶圓100相對的面)上設置凸塊22(接觸端子)，並且，在其上面(和第1異方導電性橡膠30相對的面)設置導電圖案23。構成片狀元件21的材料可以為例如聚醯亞胺或醯胺纖維等。相對於被測試半導體晶圓100的熱膨脹係數為約3.5[ppm/℃]，該膜20的熱膨脹係數和被測試半導體晶圓100實質上相同。
凸塊22例如由鎳等的導電性材料構成，具有朝向片狀元件21的下方突出的凸狀形狀。該凸塊22，以對應於被測試半導體晶圓100的輸出入端子110(參見第16圖)的方式，配置在片狀元件21的下面。例如，在第2圖中顯示同時測試晶圓100上的8個IC元件(同圖中以一點鎖線表示)的情況之膜20。例如，該凸塊22係為，藉由鍍鎳處理等，而在由雷射加工形成於片狀元件21的貫通孔成長形成。再者，也可以粗面化，以使得在測試時，IC元件的輸出入端子110上形成之氧化被膜容易被破壞。另外，在被測試半導體晶圓的輸出入端子形成為凸狀的情況下，也可以將膜的接觸端子形成為平坦狀。
例如，導電圖案23為，藉由在片狀元件21的上面進行鍍膜處理、印刷銅、蝕刻處理等，形成為所欲之厚度。該導電圖案23配置為和凸塊22相對，凸塊22和導電圖案23電氣連接。
第5圖顯示本發明實施型態之探針的膜及配線基板的概略平面圖。如第5圖所示，在片狀元件21的上面，為了在組裝探針10時使各構成元件20～60精密地決定位置，而設置了十字形狀的對準用的標記24。該對準標記24，係於在片狀元件21的上面形成導電圖案23的同一程序中形成，設置為對應於間隔變換基板40上所設的第1貫通孔44(後述)。再者，對準標記24的形狀並佈線定為十字形狀，可以採用任意的形狀。
如第3及4圖所示，第1異方導電性橡膠30係由下列構成：僅於厚度方向有導電性的第1導電部31，以及固持第1導電部31的第1框體34。該第1異方導電性橡膠30具有約5～6[ppm/℃]的熱膨脹率。
第1導電部31係由下列構成：導電性粒子局部分散配置於絕緣體中的粒子分散部32；以及位於該粒子分散部32的周圍，僅由絕緣體構成之絕緣部33。粒子分散部32，當該部分32在厚度方向被壓縮時，因為在厚度方向上鄰接的導電性粒子彼此之間互相接觸，所以，能夠使得僅在厚度方向導通。另外，粒子分散部32，係對應於膜20的導電圖案23而配置。例如，構成粒子分散部32的導電性粒子可以為：鐵、銅、鋅、鉻、鎳、銀、鋁、或其合金。另外，構成粒子分散部32及絕緣部33的絕緣體可以為，例如，矽膠、胺甲酸乙酯橡膠、天然橡膠等有彈性的絕緣材料。
本實施型態中，選擇構成第1框體34的金屬材料，以使得第1異方導電性橡膠30的熱膨脹率為被測試半導體晶圓100的熱膨脹係數和間隔變換基板40的熱膨脹係數之間，具體言之，以42合金構成第1框體34。另外，構成第1框體34的材料並不限定於此，例如，也可以使用鐵、銅、鎳、鉻、鈷、鎂、錳、鉬、銦、鉛、鈀、鈦、鎢、鋁、金、白金、銀或其合金。
第6圖顯示本發明實施型態之探針的第1及第2異方導電性橡膠的概略平面圖。如第6圖所示，為了在組裝探針10時使各構成元件20～60精密地決定位置，而在該第1異方導電性橡膠30上，對應於設置在間隔變換基板40的第1貫通孔44(後述)，形成對準用的第3貫通孔35。
第7圖顯示本發明實施型態之探針的間隔變換基板的概略平面圖，第8A及8B圖顯示本發明另一實施型態之間隔變換基板的概略平面圖。
間隔變換基板40，係為例如由陶瓷等構成之硬質基板，被測試半導體晶圓100被按壓到探針10時，撓曲的間隔變換基板40，具有不會和第1異方導電性橡膠30的第1框體34接觸之充分的剛性。具體言之，如第4圖所示，間隔變換基板40具有之剛性，使得相當於在按壓時和第1導電部31之間的間隔Q的變形量，比從第1框體34到第1導電部31的頂點部分的高度H還小。另外，該間隔變換基板40，具有約6[ppm/℃]的熱膨脹係數。再者，間隔變換基板40並佈線定為陶瓷基板，也可以為例如，編入醯胺纖維的基板、或者將醯胺纖維浸入樹脂之核心材或42合金構成之核心材中積層聚醯亞胺的基板。
該間隔變換基板40，如第7圖所示，被分割為4片基板。再者，在本發明中，構成間隔變換基板的基板的枚數並不特別限定，可以由如第8A圖所示之不分割間隔變換基板的一整片基板構成，或者如第8B圖所示之32枚的基板構成。藉由分割間隔變換基板40，使得間隔變換基板40容易製造，並能夠使探針10的成本下降。
如第3圖及第4圖所示，在該間隔變換基板40的下面(和第1異方導電性橡膠30相對的面)，以對應於第1異方導電性橡膠30的第1導電部31的方式，設置第1端子41。另一方面，在間隔變換基板40的上面(和第2異方導電性橡膠50相對的面)，以對應於第2異方導電性橡膠50的第2導電部51(後述)的方式，設置第2端子42。這些端子41、42，透過設置於間隔變換基板40內的配線43而電氣連接。
本實施型態中，如第4圖所示，在間隔變換基板40中，第2端子42間的間隔P2比第1端子41之間的間隔P1大(P2>P1)，而且，第2端子42形成為比第1端子41大(S2>S1)。因此，能夠容許在配線基板60發生大的熱膨脹或熱收縮，能夠抑制探針10的構成元件間發生接觸不良。
第9A及9C圖顯示本發明實施型態之間隔變換基板和第2異方導電性橡膠的位置關係的概略側面圖，第9B及9D圖顯示本發明實施型態之第2端子和第2導電部的位置關係的概略平面圖。在本實施型態中，間隔變換基板40的第2端子42、和第2異方導電性橡膠50的第2導電部51，其尺寸符合下述(4)式及(5)式：
(Lx1 +Lx2 )/2>|(δ×D2 cosθ2 -γ×D1 cosθ1 )×⊿T|…(4)式
(Ly1 +Ly2 )/2>|(δ×D2 sinθ2 -γ×D1 sinθ1 )×⊿T|…(5)式
其中，在上述(4)式及(5)式中，γ為間隔變換基板40的熱膨脹係數，δ為第2異方導電性橡膠50的熱膨脹率，D1為間隔變換基板40的重心G1到第2端子42的距離，D2為第2異方導電性橡膠50的重心G2到第2導電部51的距離，θ1 為間隔變換基板40的重心G1到第2端子42的連結的假想線l1 相對於X軸的角度；θ2 為第2異方導電性橡膠50的重心G2到第2導電部51的連結的假想線l2 相對於X軸的角度；Lx1 為第2端子42在該X軸方向的長度；Lx2 為第2導電部51在該X軸方向的長度；Ly1 為第2端子42的Y軸方向的長度；Ly2 為第2導電部51在該Y軸方向的長度；ΔT為測試溫度和室溫之溫度差。另外，有D1 ，，Lx2 ，Ly1 ，Ly2 的關係。再者，測試溫度的具體數值為，例如，-30~+125℃。
如第9A～9D圖所示，藉由第2端子42及第2導電部51具有滿足上述(4)及(5)式的尺寸，使得即使在間隔變換基板40和第2異方導電性橡膠50產生熱膨脹差或熱收縮差，第2端子42和第2導電部51的下面51b總是能重合。在本實施型態中，如第9C圖所示，即使在第2端子42變形最大的情況下，第2端子42和第2導電部51的下面51b之間，仍能夠確保例如30μm左右的重疊。
另外，重疊的寬度，在第2端子42和第2導電部51之間，能在厚度方向施加壓力，而且，只要是可以穩定傳送測試信號的寬度即可，並不特別限定該數值。另外，第9B及9D圖中雖以斷面矩形形狀來顯示第2端子42和第2導電部51，不過並不以此為限，例如斷面形狀為圓形形狀亦可。再者，各個被分割後的間隔變換基板40滿足上述(4)式及(5)式亦可。
另外，如第7圖所示，為了在組裝探針10時使各構成元件20～60精密地決定位置，在該間隔變換基板40上設置對準用的第1貫通孔44，在本實施型態中構成間隔變換基板40的4枚基板上分別形成3個。
如第3及4圖所示，第2異方導電性橡膠50和第1異方導電性橡膠30一樣，係由下列構成：由粒子分散部52及絕緣部53構成之第2導電部51；以及第2框體54。第2導電部51，係對應於間隔變換基板40的第2端子42而配置。第2異方導電性橡膠50具有約9.5～10.5[ppm/℃]的熱膨脹係數。在本實施型態中，選擇構成第2框體54的金屬材料，以使得第2異方導電性橡膠50具有上述之熱膨脹率，具體言之，例如以426合金或SUS410構成第2框體54。再者，構成第2框體54的材料並不限定於此，例如，也可以使用鐵、銅、鎳、鉻、鈷、鎂、錳、鉬、銦、鉛、鈀、鈦、鎢、鋁、金、白金、銀或其合金。另外，第2異方導電性橡膠50的熱膨脹率也可以設定為和間隔變換基板40的熱膨脹係數實質相同。
第10圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠的平面圖。如第10圖所示，本實施型態中，複數個第2導電部51均勻地分散設置在第2異方導電性橡膠50全體上。藉此，被測試半導體晶圓100被按壓到探針10時，間隔變換基板40不容易發生彎曲，而能夠將實質均等的壓力施加於第1異方導電性橡膠30上，能夠抑制電氣接觸不良的發生。
第11圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠的另一例的平面圖。第11圖所示之第2異方導電性橡膠50A中，複數個(在本例中為5個)第2導電部51構成之導電群51A實質均勻分散於第2異方導電性橡膠50A全體。而且，5個第2導電部51實質均勻分散配置在各個導電群51A中。而且，在本發明中，只要導電群51A在第2異方導電性橡膠50A中實質均勻分散配置即可，第2導電部51並不一定要在導電群51A中均勻分散配置。例如，將第2導電部51在各個導電群51A中隨機配置，使得第2導電部51在各個導電群51A中的配置相異亦可。
第12A及12C圖顯示本發明實施型態之間隔變換基板、第2異方導電性橡膠及配線基板的位置關係的概略側面圖，第12B及12D圖顯示本發明實施型態之第2端子、第2導電部及第3端子的位置關係的概略平面圖。
在第2異方導電性橡膠50的第2導電部51的上下面51a、51b分別收入端子61、42的狀態下，當間隔變換基板40和配線基板50之間產生熱膨脹差或熱收縮差時，第2異方導電性橡膠50的第2導電部51會歪斜變形。相對於此，在本實施型態中，第2導電部51的上下面51a、51b具有之尺寸滿足下述(8)式及(9)式：
Lx2 >|(ε×D3 cosθ3 -γ×D1 cosθ1 )×⊿T|…(8)式
Ly2 >|(ε×D3 sinθ3 -γ×D1 sinθ1 )×⊿T|…(9)式
其中，在上述(8)式及(9)式中，γ為間隔變換基板40的熱膨脹係數，ε為配線基板60的熱膨脹係數，D1為間隔變換基板40的重心G1到第2端子42的距離，D3為配線基板60的重心G3到第3端子61的距離，θ1 為間隔變換基板40的重心G1到第2端子51的連結的假想線l1 相對於X軸的角度；θ3 為配線基板60的重心G3到第3端子61的連結的假想線l2 相對於X軸的角度；Lx2 為第2導電部51在該X軸方向的長度；Ly2 為第2導電部51在該Y軸方向的長度；ΔT為測試溫度和室溫之溫度差。另外，具有D1 ，D2 ，，Lx2 ，Lx3 ，Ly1 ，Ly2 ，Ly3 的關係。例外，在本實施型態中，第2導電部51的上面51a和下面51b具有之尺寸實質上相同。
藉由第2導電部51的上下面51a、51b之尺寸滿足上述(8)式及(9)式，如第12A～14D所示，即使在第2導電部51變形的情況下，導電部51的上面51a和下面51b總是可以在厚度方向重合。在本實施型態中，如第12C圖所示，第2導電部51的上面51a和下面51b之間，總是可以確保例如30μm左右之寬度的重疊51c。
另外，重疊51c的寬度，在第2導電部51的上面51a和下面51b之間，能夠在厚度方向施加壓力，而且，只要是可以穩定傳送測試信號的寬度即可，並不特別限定該數值。另外，第12B及第12D圖中雖以斷面矩形形狀來顯示第2端子42、第2導電部51和第3端子61，不過並不以此為限，例如斷面形狀為圓形形狀亦可。再者，各個被分割後的間隔變換基板40滿足上述(8)式及(9)式亦可。
另外，如第6圖所示，和第1異方導電性橡膠30一樣，為了在組裝探針10時使各構成元件20～60精密地決定位置，在第2異方導電性橡膠50上以能夠和間隔變換基板40上所設之第1貫通孔44對應的方式，形成對準用的第2貫通孔55。
配線基板60，例如為玻璃環氧樹脂等的合成樹脂材料構成之印刷基板，具有約13～18[ppm/℃]的熱膨脹係數。如第3及4圖所示，配線基板60的下面(和第2異方導電性橡膠50相對之面)上，和第2端子42對應地，藉由印刷銅等之鍍膜處理或蝕刻處理等形成第3端子61。
另一方面，在配線基板60的上面(和晶圓母板3相對之面)上，如第2及3圖所示，設置例如ZIF(Zero Insertion Force)連接器或LIF(Low Insertion Force)連接器構成之連接器62。這些第3端子61和連接器62，透過設置於配線基板60內的配線而電氣連接。再者，在第2圖中，在配線基板60上僅裝設了4個連接器62，不過，實際上在配線基板60周緣部繞其全周裝設了多個連接器62。
再者，在本實施型態中，如第3圖所示，在配線基板60的上面裝設了旁路電容器90。如此一來，藉由在IC元件的附近配置旁路電容器90，而能夠將電源電壓的下降減少到最低。另外，除了旁路電容器90之外，也可以將用於信號的波形修正或修正的電阻或線圈、電容器等或開關類等的用於IC元件的測試之電子元件裝設在配線基板60上。
第13A及13C圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠及配線基板的位置關係的概略側面圖，第13B及13D圖顯示本發明實施型態之第2導電部及第3端子的位置關係的概略平面圖。在本實施型態中，第2異方導電性橡膠50的第2導電部51和配線基板60的第3端子61之尺寸滿足下述(6)式及(7)式：
(Lx2 +Lx3 )/2>|(ε×D3 cosθ3 -δ×D2 cosθ2 )×⊿T|…(6)式
(Ly2 +Ly3 )/2>|(ε×D3 sinθ3 -δ×D2 sinθ2 )×⊿T|…(7)式
其中，在上述(6)式及(7)式中，δ為第2異方導電性橡膠50的熱膨脹率，ε為配線基板60的熱膨脹係數，D2為第2異方導電性橡膠50的重心G2到第2導電部51的距離，D3為配線基板60的重心G3到第3端子61的距離，θ2 為第2異方導電性橡膠50的重心G2到第2導電部51的連結的假想線l2 相對於X軸的角度；θ3 為配線基板60的重心G3到第3端子61的連結的假想線l3 相對於X軸的角度；Lx2 為第2導電部51在該X軸方向的長度；Ly2 為第2導電部51在Y軸方向的長度；Lx3 為第3端子61在X軸方向的長度；Ly3 為第3端子61在該Y軸方向的長度；ΔT為測試溫度和室溫之溫度差。例外，具有D2 ，，Lx3 ，Ly2 ，Ly3 的關係。
藉由第2導電部51和第3端子61舉有滿足上述下述(6)式及(7)式的尺寸，如第13A～13D所示，使得即使在第2異方導電性橡膠50和配線基板60產生熱膨脹差或熱收縮差，第3端子61和第2導電部51的上面51a總是能重合。在本實施型態中，如第13C圖所示，第3端子61和第2導電部51的上面51a之間，總是能夠確保例如30μm左右的重疊。
另外，重疊的寬度，在第2導電部51和第3端子61之間，能在厚度方向施加壓力，而且，只要是可以穩定傳送測試信號的寬度即可，並不特別限定該數值。另外，第13B及13D圖中雖以斷面矩形形狀來顯示第2導電部51和第3端子61，不過並不以此為限，例如斷面形狀為圓形形狀亦可。
另外，如第5圖所示，為了在組裝探針10時使各構成元件20～60精密地決定位置，在配線基板60的下面設置十字形狀的對準用的標記63。該對準標記63係於在配線基板60的上面形成第3端子61的同一程序中形成，設置為對應於間隔變換基板40上所設的第1貫通孔44。再者，對準標記63的形狀並佈線定為十字形狀，可以採用任意的形狀。
如第3圖所示，裝設了環狀的第1密封元件70以覆蓋膜20的上面周緣部和配線基板60的下面之間。該第1密封元件70係由例如矽膠等的可彈性變形且密閉性佳的材料構成，其蓋住第1異方導電性橡膠30、間隔變換基板40及第2異方導電性橡膠50。
在本實施型態中，第1密封元件70之高度和從膜10到配線基板60的高度實質相同，將膜10保持在乎的狀態。另外，第1密封元件70具有高度h和寬度w的比例為例如1：5～1：20左右的矩形狀的斷面。藉由h和w的比例在1：5以上，第1密封元件70不會因為減壓而都凹向內側。另一方面，藉由使h和w的比例在1：20以下，能夠抑制探針的大型化。另外，h和w的比例大於1：20時，則難以將第1密封元件70壓縮。
以上說明之探針10，滿足下述之(1)～(3)式。
α≦γ＜ε…(1)式
α≦β≦γ…(2)式
γ≦δ＜ε…(3)式
其中，在(1)～(3)式中，α為被測試半導體晶圓100的熱膨脹係數，β為該第1異方導電性橡膠30的熱膨脹率，γ為間隔變換基板40的熱膨脹係數，δ為第2異方導電性橡膠50的熱膨脹率，ε為配線基板60的熱膨脹係數。
如此一來，裝設在熱膨脹係數大不相同之被測試半導體晶圓100和配線基板60之間的第1異方導電性橡膠30、間隔變換基板40及第2異方導電性橡膠50的熱膨脹係數階段式地變大，藉此，能夠抑制探針10的各構成元件20～60之間發生電氣接觸不良。
另外，本實施型態之探針10，滿足下述(10)及(11)式。
(γ-α)×⊿T×D4 ≦0.2×t1 …(10)式
(ε-γ)×⊿T×D5 ≦0.2×t2 …(11)式
其中，在上述(10)及(11)式中，α為被測試半導體晶圓100的熱膨脹係數，γ為間隔變換基板40的熱膨脹係數，ε為配線基板60的熱膨脹係數，ΔT為測試溫度和室溫之溫度差，D4為間隔變換基板40的重心G1到最遠的第1端子41的距離，D5為間隔變換基板40的重心G1到最遠的第2端子42的距離，t1為第1導電部31的厚度，t2為第2導電部51的厚度。
當被測試半導體晶圓100和間隔變換基板40之間產生熱膨脹差或熱收縮差時，第1異方導電性橡膠30的第1導電部31會歪斜變形，該第1導電部31內的導電性粒子間產生縫隙。因此，不增加施加於導電部31的壓力就無法確保導通狀態，但當該壓力過大時，施加於被測試半導體晶圓100的輸出入端子110的壓力就改變了，而影響到測試特性。
相對於此，在本實施型態中，藉由使探針10滿足上述(10)式，能夠在不影響測試特性的範圍內，增加施加於第1導電部31的壓力。同樣地，藉由使探針10滿足上述(11)式，能夠在不影響測試特性的範圍內，增加施加於第2導電部51的壓力。
再者，施加於異方導電性橡膠30、50的導電部31、51的橫應力變大時，會超出應力界限而失去恢復力。相對於此，在本實施型態中，藉由滿足上述(10)及(11)式，能夠將於橫方向施加的應力控制在不影響導電部31、51之壽命的範圍內。再者，各個被分割後的間隔變換基板40滿足上述(10)及(11)式亦可。
第14圖顯示本發明實施型態之探針組裝時的對準標記和各貫通孔之位置關係的平面圖。如上述構成之探針10，係以下述要領組裝。
首先，以對準標記63朝上的姿勢放在配線基板60上。繼之，如第14圖所示，相對於配線基板60決定第2異方導電性橡膠50的位置，使得該對準標記63位於第2異方導電性橡膠50的第2貫通孔55的約略中央處，在此狀態下，將第2異方導電性橡膠50層積在配線基板60上。
繼之，如同圖所示，相對於配線基板60決定間隔變換基板40的位置，以使得配線基板60的對準標記63位於間隔變換基板40的第1貫通孔44之約略中央處，在此狀態下將間隔變換基板40層積於第2異方導電性橡膠50上。
之後，依同樣的要領，相對於配線基板60決定第1異方導電性橡膠30的位置，在此狀態下將第1異方導電性橡膠30層積在間隔變換基板40上。繼之，在第1異方導電性橡膠30上層積膜20，但在此時，將膜20的凸塊22或導電圖案23透過並疊在第1異方導電性橡膠30的導電部31上，藉此，相對於第1異方導電性橡膠30決定膜20的位置。
另外，也可以藉由將第1異方導電性橡膠30的第1導電部31透過並疊在間隔變換基板40的第1端子41上，以相對於間隔變換基板40決定第1異方導電性橡膠30的位置。再者，因為在膜20側也有設置對準標記24，所以也可以用該標記24作為基準以相反於上述組裝方法的順序來組裝探針10。
如上述構成之探針10，如第1圖所示，將設於配線基板60的連接器62連接於設置在晶圓母板3之連接器3a，藉此，和晶圓母板3電氣連接。另外，晶圓母板3，透過纜線和連接於測試器的測試頭2電氣連接。
另一方面，在探針10下方，配置藉由吸附等方法來固持被測試半導體晶圓100的晶圓托盤4。該晶圓托盤4，藉由移動裝置(圖未顯示)而可以在XYZ方向移動，並且可以Z軸為中心回轉，將所固持的被測試半導體晶圓100移動到與探針10對向的位置。
另外，第2密封元件4a繞著晶圓托盤4的周緣部全周而設置。該第2密封元件4a也和第1密封元件70一樣，由例如矽膠等的可彈性變形且密閉性佳的材料構成，當晶圓托盤4接近探針10而第2密封元件4a和膜20密接時，由晶圓托盤4、密封元件70、4a、膜20、配線基板60，形成包含第1及第2異方導電性橡膠50及間隔變換基板40的密封空間80(參見第15圖)。再者，雖然並未特別圖示，為了使由第1密封元件70劃分出來的空間，和由第2密封元件4a劃分出來的空間連通，而在膜20形成連通孔。
如第1圖所示，在晶圓托盤4的內部，形成連通路4b，其一端開口於密封空間80，且另一端開口於晶圓托盤4的側面，該連通路4b的另一端透過蛇管而和減壓裝置5連接。
第15圖顯示本發明實施型態之電子元件測試裝置執行IC元件之測試的狀態之概略圖，第16圖顯示第15圖的XVI部之擴大斷面圖。
如第15圖所示，在使晶圓托盤4和探針10對向，使第2密封元件4a和膜20的下面密接的狀態下，當減壓裝置5使密封空間80內減壓時，則第1密封元件70變形，使第1及第2異方導電性橡膠50的各導電部31、51被壓縮，膜20的凸塊22，透過第1異方導電性橡膠30、間隔變換基板40及第2異方導電性橡膠50，和配線基板60的第3端子61接通。
與此同時，如第16圖所示，藉由減壓裝置5造成之密封空間80內的減壓，第2密封元件4a變形，晶圓托盤4和探針10更接近，膜20的凸塊22和被測試半導體晶圓100的輸出入端子110接觸。在此狀態下和測試頭2連接的測試器，透過輸出入端子110對IC元件輸出入測試信號，以執行IC元件的測試。
在本實施型態中，第2導電部51實質均勻地分散配置在第2異方導電性橡膠50的全體上。因此，在如上述之IC元件的測試中，間隔變換基板40不容易發生彎曲，而能夠將實質均等的壓力施加於第1異方導電性橡膠30上，能夠抑制電氣接觸不良的發生。
尤其是，在本實施型態中，間隔變換基板40被分割為4片，如上述般間隔變換基板40被均勻地按壓，在按壓時各間隔變換基板40不會傾斜，而不需要有用以將分割後的間隔變換基板40之間接合的元件。
再者，在本實施型態中，即使將熱應力施加於被測試半導體晶圓100上，在膜10和配線基板60之間，裝設有具有配置之間隔大於第1端子41之間隔且比第1端子41大的第2端子42之間隔變換基板40，因此，能夠容許在配線基板60發生大的熱膨脹或熱收縮，能夠抑制探針10的構成元件間發生接觸不良。
另外，在本實施型態中，從被測試半導體晶圓100到配線基板60，膜20第1異方導電性橡膠30、間隔變換基板40及第2異方導電性橡膠50的熱膨脹係數階段式地變大，藉此，更可抑制探針10的各構成元件20～60之間發生電氣接觸不良。
再者，上述說明之實施型態，係記載用以使本發明容易理解，並非記載用以限定本發明。因此，上述實施型態中揭露之各元件，包含在本發明之技術範圍內之所有的設計變更或均等物。
例如，在上述實施型態中，係說明將本發明適用於形成於被測試半導體晶圓中的IC元件透過測試頭加以測試之測試裝置的例子，但是並不以此為限，本發明亦適用於測試器不透過測試頭而直接和IC元件進行信號收發之晶圓階段的預燒(bum in)裝置等之其他的電子元件測試裝置。
1．．．電子元件測試裝置
2．．．測試頭
3．．．晶圓母板
3a．．．連接器
4．．．晶圓托盤
4a．．．第2密封元件
4b．．．減壓閥
5．．．減壓裝置
10．．．探針
20．．．膜
21．．．片狀元件
22．．．凸塊
23．．．導電圖案
24．．．對準標記
30．．．第1異方導電性橡膠
31．．．第1導電部
32．．．粒子分散部
33．．．絕緣部
34．．．第1框體
35．．．第3貫通孔
40．．．間隔變換基板
41．．．第1端子
42．．．第2端子
43．．．信號線
44．．．第1貫通孔
50．．．第2異方導電性橡膠
51．．．第2導電部
51a．．．上面
51b．．．下面
52．．．粒子分散部
53．．．絕緣部
54．．．第2框體
55．．．第2貫通孔
60．．．配線基板
61‧‧‧第3端子
62‧‧‧連接器
63‧‧‧對準標記
70‧‧‧第1密封元件
80‧‧‧密封空間
90‧‧‧旁路電容器
100‧‧‧被測試半導體晶圓
110‧‧‧輸出入端子
第1圖顯示依據本發明實施型態之電子元件測試裝置的概略圖。
第2圖顯示從下側觀看本發明實施型態之探針的平面圖。
第3圖顯示沿著第2圖之III-III線之斷面圖。
第4圖顯示本發明實施型態之探針的分解斷面圖。
第5圖顯示本發明實施型態之探針的膜及配線基板的概略平面圖。
第6圖顯示本發明實施型態之探針的第1及第2異方導電性橡膠的概略平面圖。
第7圖顯示本發明實施型態之探針的間隔變換基板的概略平面圖。
第8A圖顯示本發明另一實施型態之間隔變換基板的概略平面圖。
第8B圖顯示本發明又一實施型態之間隔變換基板的概略平面圖。
第9A圖顯示本發明實施型態之間隔變換基板和第2異方導電性橡膠的位置關係的概略側面圖，其係為常溫狀態下的位置關係示意圖。
第9B圖顯示本發明實施型態之第2端子和第2導電部的位置關係的概略平面圖，其係為常溫狀態下的位置關係示意圖。
第9C圖顯示本發明實施型態之間隔變換基板和第2異方導電性橡膠的位置關係的概略側面圖，其係為高溫或低溫狀態下的位置關係示意圖。
第9D圖顯示本發明實施型態之第2端子和第2導電部的位置關係的概略平面圖，其係為高溫或低溫狀態下的位置關係示意圖。
第10圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠的平面圖。
第11圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠的另一例的平面圖。
第12A圖顯示本發明實施型態之間隔變換基板、第2異方導電性橡膠及配線基板的位置關係的概略側面圖，其係為常溫狀態下的位置關係示意圖。
第12B圖顯示本發明實施型態之第2端子、第2導電部及第3端子的位置關係的概略平面圖，其係為常溫狀態下的位置關係示意圖。
第12C圖顯示本發明實施型態之間隔變換基板、第2異方導電性橡膠及配線基板的位置關係的概略側面圖，其係為高溫或低溫狀態下的位置關係示意圖。
第12D圖顯示本發明實施型態之第2端子、第2導電部及第3端子的位置關係的概略平面圖，其係為高溫或低溫狀態下的位置關係示意圖。
第13A圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠及配線基板的位置關係的概略側面圖，其係為常溫狀態下的位置關係示意圖。
第13B圖顯示本發明實施型態之第2導電部及第3端子的位置關係的概略平面圖，其係為常溫狀態下的位置關係示意圖。
第13C圖顯示本發明實施型態之第2異方導電性橡膠及配線基板的位置關係的概略側面圖，其係為高溫或低溫狀態下的位置關係示意圖。
第13D圖顯示本發明實施型態之第2導電部及第3端子的位置關係的概略平面圖，其係為高溫或低溫狀態下的位置關係示意圖。
第14圖顯示本發明實施型態之探針組裝時的對準標記和各貫通孔之位置關係的平面圖。
第15圖顯示本發明實施型態之電子元件測試裝置執行IC元件之測試的狀態之概略圖。
第16圖顯示第15圖的XVI部之擴大斷面圖。
20．．．膜
21．．．片狀元件
22．．．凸塊
23．．．導電圖案
30．．．第1異方導電性橡膠
31．．．第1導電部
32．．．粒子分散部
33．．．絕緣部
34．．．第1框體
40．．．間隔變換基板
41．．．第1端子
42．．．第2端子
43．．．配線
50．．．第2異方導電性橡膠
51．．．第2導電部
51a．．．上面
51b．．．下面
52．．．粒子分散部
53．．．絕緣部
54．．．第2框體
60．．．配線基板
61．．．第3端子

Claims (27)

  1. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該第1基板分割為複數；複數之該第1基板，係彼此隔著間隔配置，並分別被該第1異方導電性彈性體和該第2異方導電性彈性體夾住。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之探針，具有至少一個該第2導電部的導電群，均勻地分散配置在該第2異方導電性彈性體的全體上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之探針，複數個該第2導電部均勻地分散配置在各該導電群中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之探針，該第1基板為硬質基板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之探針，其特徵在於：該第1端子，其配置係對應於該被測試半導體晶圓上設置的該輸出入端子，或者，該膜的該接觸端子；該第2端子，其配置係對應於該第2基板的該第3端子。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之探針，該第2端子，係以大於該第1端子之間的間隔而配置，或者，形成為大於該第1端子。
  7. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全 體；該探針滿足下式：α≦γ<ε…(1)式 ，其中，在上述(1)式中，α為該被測試半導體晶圓的熱膨脹係數，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ε為該第2基板的熱膨脹係數。
  8. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該探針滿足下式： α≦β≦γ…(2)式 ，其中，在上述(2)式中，α為該被測試半導體晶圓的熱膨脹係數，β為該第1異方導電性彈性體的熱膨脹率，γ為該第1基板的熱膨脹係數。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之探針，該第1異方導電性彈性體具有用以固持該第1導電部的第1固持裝置，該第1導電部僅於厚度方向有導電性，該第1固持裝置的熱膨脹係數，設定為使得該第1異方導電性彈性體的熱膨脹率滿足上述(2)式。
  10. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全 體；其中該探針滿足下式：γ≦δ<ε…(3)式 ，其中，在上述(3)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，δ為該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率，ε為該第2基板的熱膨脹係數。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之探針，該第2異方導電性彈性體具有用以固持該第2導電部的第2固持裝置，該第2導電部僅於厚度方向有導電性，該第2固持裝置的熱膨脹係數，設定為使得該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率滿足上述(3)式。
  12. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2 端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該探針滿足下述(4)式及(5)式：(L x1 +L x2 )/2>|(δ×D 2 cos θ 2 -γ×D 1 cos θ 1 )×⊿T|…(4)式 ；(L y1 +L y2 )/2>|(δ×D 2 sin θ 2 -γ×D 1 sin θ 1 )×⊿T|…(5)式 ；其中，在上述(4)式及(5)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，δ為該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率，D1為該第1基板的重心到該第2端子的距離，D2為該第2異方導電性彈性體的重心到該第2導電部的距離，θ1 為該第1基板的重心到第2端子的連結的假想線相對於X軸的角度；θ2 為該第2異方導電性彈性體的重心到第2導電部的連結的假想線相對於X軸的角度；Lx1 為該第2端子在該X軸方向的長度；Lx2 為該第2導電部在該X軸方向的長度；Ly1 為該第2端子在該X軸垂直之Y軸方向的長度；Ly2 為該第2導電部在該Y軸方向的長度；△T為測試溫度和室溫之溫度差。
  13. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元 件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該探針滿足下述(6)式及(7)式：(L x2 +L x3 )/2>|(ε×D 3 cos θ 3 -δ×D 2 cos θ 2 )×⊿T|…(6)式 ；(L y2 +L y3 )/2>|(ε×D 3 sin θ 3 -δ×D 2 sin θ 2 )×⊿T|…(7)式 ；其中，在上述(6)式及(7)式中，δ為該第2異方導電性彈性體的熱膨脹率，ε為該第2基板的熱膨脹係數，D2為該第2異方導電性彈性體的重心到該第2導電部的距離，D3為該第2基板的重心到該第3端子的距離，θ2 為該第2異方導電性彈性體的重心到第2導電部的連結的假想線相對於X軸的角度； θ3 為該第2基板的重心到第3端子的連結的假想線相對於X軸的角度；Lx2 為該第2導電部在該X軸方向的長度；Lx3 為該第3端子在該X軸方向的長度；Ly2 為該第2導電部在和該X軸垂直之Y軸方向的長度；Ly3 為該第3端子在該Y軸方向的長度；△T為測試溫度和室溫之溫度差。
  14. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該探針滿足下述(8)式及(9)式： L x2 >|(ε×D 3 cos θ 3 -γ×D 1 cos θ 1 )×⊿T|…(8)式 ；L y2 >|(ε×D 3 sin θ 3 -γ×D 1 sin θ 1 )×⊿T|…(9)式 ；其中，在上述(8)式及(9)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ε為該第2基板的熱膨脹係數，D1為該第1基板的重心到該第2端子的距離，D3為該第2基板的重心到該第3端子的距離，θ1 為該第1基板的重心到第2端子的連結的假想線相對於X軸的角度；θ3 為該第2基板的重心到第3端子的連結的假想線相對於X軸的角度；Lx2 為該第2導電部在該X軸方向的長度；Ly2 為該第2導電部在和該X軸垂直之Y軸方向的長度；△T為測試溫度和室溫之溫度差。
  15. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸； 第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該探針，該第1導電部僅於厚度方向有導電性，其特徵在於滿足下述(10)式：(γ-α)×⊿T×D 4 ≦0.2×t 1 …(10)式 ；其中，在上述(10)式中，α為該被測試半導體晶圓的熱膨脹係數，γ為該第1基板的熱膨脹係數，△T為測試溫度和室溫之溫度差，D4為該第1基板的重心到最遠的該第1端子的距離，t1為該第1導電部的厚度。
  16. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置 電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；其中該探針，該第2導電部僅於厚度方向有導電性，其特徵在於滿足下述(11)式：(ε-γ)×⊿T×D 5 ≦0.2×t 2 …(11)式 ；其中，在上述(11)式中，γ為該第1基板的熱膨脹係數，ε為該第2基板的熱膨脹係數，△T為測試溫度和室溫之溫度差，D5為該第1基板的重心到最遠的該第2端子的距離，t2為該第2導電部的厚度。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之探針，該第2基板在與該第2異方導電性彈性體相對之面的反面，裝設在測試時使用之電子元件。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之探針，該第1基板上設置2個以上之用以決定位置的第1貫通孔。
  19. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括： 具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；該第1基板上設置2個以上之用以決定位置的第1貫通孔；該第3端子係配置為對應於該第2端子，該第2基板具有用於決定位置之第1標記，其係對應於該第1基板的該第1貫通孔，該第1標記和該第3端子於同一程序中形成。
  20. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2 主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；該第1基板上設置2個以上之用以決定位置的第1貫通孔；該第2異方導電性彈性體上對應於該第1基板之該第1貫通孔而設置用於位置決定之第2貫通孔。
  21. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部； 第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體；該第1基板上設置2個以上之用以決定位置的第1貫通孔；該膜上對應於該第1基板之該第1貫通孔而設置用於位置決定之第2標記，該第2標記和設置於該膜之與該第1異方導電性彈性體對向之面的導電圖案於同一程序中形成。
  22. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全 體；該第1基板上設置2個以上之用以決定位置的第1貫通孔；該第1異方導電性彈性體對應於該第1基板之該第1貫通孔而設置用於決定位置的第3貫通孔。
  23. 一種探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，其包括：具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子的膜；第1基板，其第1主面上設置第1端子，而且在第2主面上設置和該第1端子電性接觸之第2端子；具有第3端子之第2基板，其和該電子元件測試裝置電性接觸；第1異方導電性彈性體，具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；第2異方導電性彈性體，具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第1異方導電性彈性體，更包含設置於該膜和該第2基板之間的密封元件，以覆蓋該第1基板及該第2異方導電性彈性體的外周；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之探針，該密封元件 之高度和從該膜到該第2基板的高度實質相同，該膜保持平坦。
  25. 一種電子元件測試裝置，其包括：探針，其係用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針，該探針包括膜、第1基板、第2基板、第1異方導電性彈性體、及第2異方導電性彈性體；固持裝置，用以固持該被測試半導體晶圓以使其和該探針相對；密封裝置，其在該探針具有之該第2基板和該固持裝置之間形成密封空間；使該密封空間內減壓之減壓裝置；其中該膜具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子；該第1基板，具有設置第1端子的第1主面，以及設置和該第1端子電性接觸之第2端子的第2主面；該第2基板和該電子元件測試裝置電性接觸，並具有第3端子；該第1異方導電性彈性體具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；該第2異方導電性彈性體具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全 體；藉由該減壓裝置使該密封空間內減壓，藉此使該膜之該接觸端子透過該第1異方導電性彈性體、第1基板及第2異方導電性彈性體，和該第2基板之該第3端子導通，並且，使該膜之該接觸端子和形成於該被測試半導體晶圓上的該輸出入端子接觸。
  26. 一種探針製造方法，其係為製造用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針的方法，該探針包括膜、第1基板、第2基板、第1異方導電性彈性體、及第2異方導電性彈性體，該方法包括：第1位置決定步驟，使設置於該第2異方導電性彈性體的第2貫通孔重疊於設置在該第2基板的第1標記上；以相對於該第2基板決定該第2異方導電性彈性體的位置；第1重疊步驟，使該第2異方導電性彈性體重疊在該第2基板上；第2位置決定步驟，使該第1基板所設之第1貫通孔重疊於該第1標記，以相對於該第2基板決定該第1基板的位置；第2重疊步驟，使該第2異方導電性彈性體重疊在該第1基板上；其中該膜具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子；該第1基板，具有設置第1端子的第1主面，以及設 置和該第1端子電性接觸之第2端子的第2主面；該第2基板和該電子元件測試裝置電性接觸，並具有第3端子；該第1異方導電性彈性體具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；該第2異方導電性彈性體具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體。
  27. 一種探針製造方法，其係為製造用以確認形成於被測試半導體晶圓中的被測試電子元件以及測試該被測試電子元件之電子元件測試裝置之間的電氣接觸的探針的方法，該探針包括膜、第1基板、第2基板、第1異方導電性彈性體、及第2異方導電性彈性體，該方法包括：第1位置決定步驟，使設置於該第1異方導電性彈性體的第3貫通孔重疊於設置在該膜的第2標記上，以相對於該膜決定該第1異方導電性彈性體的位置；第1重疊步驟，使該第1異方導電性彈性體重疊在該膜上；第2位置決定步驟，使該第1基板所設之第1貫通孔重疊於該第2標記，以相對於該膜決定該第1基板的位置；第2重疊步驟，使該第1異方導電性彈性體重疊在該第1基板上；其中該膜具有和該被測試電子元件之輸出入端子接觸之接觸端子； 該第1基板，具有設置第1端子的第1主面，以及設置和該第1端子電性接觸之第2端子的第2主面；該第2基板和該電子元件測試裝置電性接觸，並具有第3端子；該第1異方導電性彈性體具有和該膜的該接觸端子及該第1基板的該第1端子電性接觸的第1導電部；該第2異方導電性彈性體具有和該第1基板的該第2端子及該第2基板的該第3端子電性接觸的第2導電部；該第2導電部，配置於該第2異方導電性彈性體的全體。
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