DE2756383A1

DE2756383A1 - Contact needle holder for testing semiconductor chips - has screen to adjust contact pressure of shaped needle tip

Info

Publication number: DE2756383A1
Application number: DE19772756383
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Gocht; Karl-Heinz Krueger; Werner Dipl Ing Seewald
Original assignee: Elektromat VEB
Current assignee: Veb Zentrum fur Forschung und Technologie Mikroel
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1977-12-17
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DD132718A3; HU176088B; SU964556A1; DE2756383C2

Abstract

The holder for a contact needle for testing semiconductor chips consists of a plate (1) with a hole (20) through its rear end to accept the bent-up non-contact end (18) of the contact needle (16). The needle contact end (22) is bent slightly downwards. The holder has a screw arrangement (5, 6), that moves a collar (14) around the needle in such a way that the needle tip can be made to move downwards or upwards to increase, or reduce, its contact pressure to a level where the semiconductor aluminium oxide layer is penetrated, but not the aluminium layer underneath.

Description

Nadeltrflger zu. Prtfen von RalbleitorohipeNeedle carriers too. Testing of Ralbleitorohipe

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft einen Nadelträger zum Prüfen von Halbleiterchips' die sich auf einem Scheibenverband in regelmäßiger Anordnung befinden, zum Messen der elektrischen Eigenschaften dieser Halbleiterchips bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen.Field of application of the invention The invention relates to a needle carrier for testing semiconductor chips' which are on a disk association in regular Arrangement are located for measuring the electrical properties of these semiconductor chips in the manufacture of semiconductor components.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind verschiedene Ausführungsformen der JsdeltrMger bekannt.Characteristics of the known technical solutions There are different ones Embodiments of the JsdeltrMger known.

In der US-PS 3.453.545 wird ein Nadelträger beschrieben, bei dem an einem Grundkörper, der in einer stabilen, nicht federnden Form gefertigt ist, ein atnnor Draht aus Kontaktmaterial befestigt ist, der die londenaadel bildet, die das Halbleiterbauelement kontaktiert. Die z-Höhenverstellung iet durch einen mittels einer Feder vorgespannten, durch die Schraube verstellbaren Habel möglich, in dem der Nadelträger eingespannt ist. Diese Ausführungsform ist sowohl mechanisch aufwendig, als auch ungünstig, zu Justieren, da dieser Nadelträger eine große Eigenmasse besitzt und es zu großen kräften an der Nadelspitze beim Aufsetzen auf die Bondinsel des Kalbleiterschips kommt.In US-PS 3,453,545 a needle carrier is described in which on a base body which is manufactured in a stable, non-resilient shape atnnor wire of contact material is attached, which forms the londenaadel, the the semiconductor component contacted. The z-height adjustment iet by means of a spring preloaded, adjustable by the screw handle possible in which the needle carrier is clamped. This embodiment is both mechanically complex, as well as unfavorable to adjust, since this needle carrier has a large weight and there is too much force at the needle tip when it is placed on the bonding pad of the Kalbleiterschips is coming.

In der Us-PS 3.611.128 wird eine Ausführungsform beachrieben, bei der die Iadelspitze aus einem Blechstreifen, der den Jadeltrlger bildet, herausgearbeitet ist. Für eine geringe Federwirkung sorgt ein waagerecht in den Blechstreifen angebrachter Schlitz. Diese Ausführungsform kann mit weiteren Nadelträgern parallel angeordnet werden. Bei dieser Ausführungsform besteht die Gefahr, daß der hochkant stehende Blechstreifen bei Belastung Seite lich ausweicht. Weiterhin ist auf Grund der parallelen Montage mehrerer Nadeltrer bei dem geringen Abstand zweier benachbarter Bondinseln ein hoher Justieraufwand notwendig, um Kurzschlüsse zwischen den Nadeltrlgern zu vermeiden. Desgleichen ist bei dieser Ausführungsform von Nachteil, daß der Nadelträger, wenn die Nadelspitze abgearbeitet ist, nicht mehr verwendet werden kann und auch, daß der Nadelträger nach Neueinbau aufwendig zu justieren ist.In US Pat. No. 3,611,128, an embodiment is noted at which the Iadelspitze from a sheet metal strip, which forms the jadel carrier, worked out is. For one low spring effect ensures a horizontal position in the sheet metal strip attached slot. This embodiment can be carried out in parallel with other needle carriers to be ordered. In this embodiment there is a risk that the upright standing sheet metal strips sideways under load. Furthermore is due the parallel assembly of several needle carriers with the small distance between two neighboring ones Bonding islands require a lot of adjustment to avoid short circuits between the needle carriers to avoid. It is also disadvantageous in this embodiment that the needle carrier, when the needle point is worn off, can no longer be used and also, that the needle carrier is difficult to adjust after reinstallation.

Die US-PS 3,781,681 beschreibt eine Ausführungsform, bei der die Nadelspitze durch einen sich verjtingenden Blech.U.S. Patent No. 3,781,681 describes an embodiment in which the needle tip through a tapering sheet metal.

streifen, der an einem Grundkbrper befestigt ist, gebildet wird. Dieser Grundkbrper ist Uber verschiedene Anpassungselemente an einer Nadelkarte befestigt, Diese Ausführungsform ist ebenfalls mechanisch aufwendig, mit großer Eigenmasse behaftet und besitzt keine Federwirkung.strip, which is attached to a base body, is formed. This The basic body is attached to a needle card via various adapting elements, This embodiment is also mechanically complex, with a large weight afflicted and has no spring effect.

Ebenfalls ist die Justierung eines neu eingebauten Nadel trägers schwierig.Adjusting a newly installed needle carrier is also difficult.

Eine der erfindungsgemäßen Lösung naheliegende Ausführungsform wird in der US-PS 3.810.017 beschrieben, bei der ein Grundkrper als Nadelträger ausgebildet ist. Dieser Grundkörper ist an der Nadelkarte mit der einen Seite elektrisch leitend verbunden und trägt auf der anderen Seite einen federnden Bügel. Dieser Bügel ist mittels einer Schraube und einer sich zwischen Schraube und BUgel befindenden, reibungsinindernden Kugel in Richtung höhenverstellbar.One embodiment which is obvious to the solution according to the invention is in US Pat. No. 3,810,017, in which a base body is designed as a needle carrier is. One side of this base body is electrically conductive on the probe card connected and carries a resilient bracket on the other side. This temple is by means of a screw and a friction-reducing device located between the screw and the bracket Ball adjustable in height.

An diesem Bügel ilt ein lötfähiges RShrchen ngel8tet, in dem sich ein dUnner Draht aus Kontaktmaterial, leitend befe.tigt, befindet. Dieter Draht verjüngt sieh und ist an dem freien Ende zu einer gekröpften Nadelspitze abgebogen. Diese gekröpfte Jadelepitze ist mit einer zum Kontaktieren der Bondinsel des Halbleiterchips geeigneten Fläche versehen und dient somit in Verbindung mit einer Vielzahl gleiohartiger Nadelträger zum Messen der elektrischen Eigenschaften des Halbleiterchips.A solderable R-tube is attached to this bracket, in which A thin wire made of contact material, electrically attached, is located. Dieter Draht see tapered and is bent at the free end to a cranked needle point. This cranked jade tip is with one for contacting the bonding island of the semiconductor chip suitable Area and is therefore used in conjunction with a Large number of identical needle carriers for measuring the electrical properties of the Semiconductor chips.

Nachteilig bei dieser L8sung ist, daß beim Weohsel des als Nadel ausgebildeten Drahtes, das Röhrchen mit dem Draht auagelötet werden muß, Die Lage der Nadel muß vor dem AnlUten des Röhrchens in einer Spezialvorrichtung justiert werden, damit die durch die Achsen der gekröpften Nadelspitze und der Nadel gebildete Ebene senkrecht auf der Oberfläche des Halbleiterchips steht, Durch die kurze Einspannlänge und die feste Einspannung in dem Röhrchen ergibt sich eine steile Federkennlinie und eine große Krafthndernng bei einer bestimmten Wegänderung. Das große Verhältnis, das zwischen der Nadelspitze und dem Verstellpunkt einerseits und dem Verstellpunkt und der Befestigung des Bügels andererseits besteht, ergibt eine wenig feinfühlige Verstellung der Nadelspitze in Richtung und ein Auswandern der Nadelspitze in seitlicher Richtung.The disadvantage of this solution is that the Weohsel is designed as a needle Wire, the tube must be soldered to the wire, the position of the needle must be be adjusted in a special device before switching on the tube so that the plane formed by the axes of the cranked needle tip and the needle is perpendicular on the surface of the semiconductor chip says, Due to the short clamping length and the fixed clamping in the tube results in a steep spring characteristic and a great deal of effort when changing a certain path. The great relationship that between the needle point and the adjustment point on the one hand and the adjustment point and the attachment of the bracket on the other hand, results in a less sensitive Adjustment of the needle point in the direction and a migration of the needle point in the lateral direction Direction.

Ziel der Erfindung, Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Kontakt zwischen einer gekröpften Nadelspitze und der Oberfläche der Bondinsel durch eine entsprechende Formgebung der Nadel und eine entsprechende Einspannung der Nadel an dem Badelträger zu verbessern und kleinste HUhendifferenzen einer Vielzahl gleiohartiger Nadelspitzen so auszugleichen, das bei ausreichendem Kontaktdruok sowohl ein Durchstoßen der Aluminiumoxidsohioht auf der Oberfläche der Bondinseln gewährleistet ist, als auch ein Durohstoßen der Aluniniumschicht der Bondinsel vermieden wird, un + in schnelles und einfaches Auswechseln der Nadel bei Einhaltung der senkrechten Lage der durch die Achsen der gekröpften Nadel spitze und der Nadel gebildeten Ebene zur Oberfläche des Halbleiterchips möglich ist.Object of the invention, The object of the invention is the contact between a cranked needle tip and the surface of the bond island through a corresponding shaping of the needle and a corresponding clamping of the needle to improve on the Badelträger and the smallest differences in a number of equally hard To compensate for the needle tips so that, with sufficient contact pressure, both piercing the aluminum oxide on the surface of the bond pads is ensured than Durohushing the aluminum layer of the bond island is also avoided, un + in quick and easy replacement of the needle while maintaining the vertical position the pointed by the axes of the cranked needle and the plane formed by the needle to the surface of the semiconductor chip is possible.

Darlegung des Wesen der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf einen Nadelträger zum Prüfen von Halbleiterchips mit einer eine gekröpfte Nadelspitze tragenden Nadel, insbesondere für Vielfacheondentaster (Waferprober) bei denen eine Vielzahl gleichartiger Nadelträger eine Vielzahl von Bondinseln auf einen Ralbleiterohip kontaktiert, Dieser Badelträger ist so ausgebildet, daß er auf einer Badelkarte geeignet angebracht werden kann, vorzugsweise durch Löten um eine konzentrische Öffnung. Die Nadelkarten bestehen aus Isoliermaterial, auf dem beiderseitig LeiterzUge in verschiedenen Strukturen angeordnet sind. Diese Leiterztige enden an der konzentrisohen Öffnung sternförmig und bilden hier Anschlußflächen, auf denen die Nadelträger in den bekannten Ausführungeformen befestigt werden. Die gekröpfte Nadelspitze des Nadelträgers wird dazu vorher auf die Bondinsel des Halbleiterchips manipuliert. Diese Bondinseln haben vorzugsweise eine quadratische Gestalt mit einer Kantenlänge von 2 0,1 mm.Statement of the essence of the invention The invention relates to a Needle carrier for testing semiconductor chips with a cranked needle tip carrying needle, especially for multiple probe (wafer probes) where one A large number of similar needle carriers a large number of bonding islands on a conductor chip contacted, This Badelträger is designed so that he is on a Badelkarte Can be suitably attached, preferably by soldering around a concentric Opening. The probe cards are made of insulating material on which conductors are drawn on both sides are arranged in different structures. These ladder parts end at the concentric Star-shaped opening and here form connection surfaces on which the needle carriers in the known embodiments are attached. The cranked needle point of the For this purpose, the needle carrier is manipulated beforehand onto the bonding island of the semiconductor chip. These bonding islands preferably have a square shape with one edge length of 2 0.1 mm.

Die bei den bekannten Lösungen duroh die Erwärmung beim Surlöten des Nadel trägers auf die Nadelkarte auftretende Lageveränderung der gekröpften Nadelspitze von dem vorher bestimmten Punkt wirkt sich besonders in der senkrechten Richtung negativ aus.In the known solutions, the heating during soldering of the Change of position of the cranked needle tip occurring on the needle card from the predetermined point acts especially in the vertical direction negative.

Die zu kontaktierende vorzugsweise aus Iluminium bestehende Bondinsel besitzt eine Schichtdicke von vorzugsweise 1 /um.The bond island to be contacted, preferably made of aluminum has a layer thickness of preferably 1 / µm.

Die Oberfläche des Aluminiums ist mit einer dtinnen Aluminiumoxidrohioht tiberzogen, die eine elektrische Kontaktierung verhindert.The surface of the aluminum is covered with a thin aluminum oxide tube coated, which prevents electrical contact.

Der Kontaktdruck der gekröpften Nadelspitze muB eo bemessen sein, daß bei Unterschieden in der Höhenjustierung versohiedener gekröpfte Nadelspitzen beziehungsweise Fertigungstoleranzen ihrer Durohmesser die Aluminiumoxidschicht der Bondinseln durch die gekröpfte Jadelspitze durchstoßen und gleichzeitig die unter der Aluminiumschicht befindliche Siliziumoberfläche nicht erreicht wird. Das bedingt, daß die Höhenlage der gekröpften Nadelspitze zur Oberfläche des Halbleiterchips einstellbar ist.The contact pressure of the cranked needle tip must be dimensioned that if there are differences in the height adjustment, different cranked needle tips or manufacturing tolerances of their Durohmesser the aluminum oxide layer of the bond islands through the cranked jadel tip and at the same time the silicon surface located under the aluminum layer is not reached. That requires that the Height of the cranked needle tip to the surface of the semiconductor chip is adjustable.

Weiterhin wird ein schnelles und reproduzierbares Auswechseln der Nadel mit einfaohen Mitteln gefordert.Furthermore, a quick and reproducible replacement of the Needle requested by simple means.

Die durch die Achsen der gekröpften Nadelspitze und der Nadel gebildete Ebene muß nach Auswechseln einer unbranohbar gewordenen Nadel wieder senkrecht auf der Oberfläche des Halbleiterchips stehen.The one formed by the axes of the cranked needle tip and the needle After replacing a needle that has become unusable, the level must rise again vertically stand on the surface of the semiconductor chip.

Nach dem Löten einer Vielzahl von Nadelträgern auf die Nadelkarte befinden sich die gekröpften Nadelspitzen in verschiedenen Höhenlagent Die Höhendifferenzen werden durch eine Verstellung der einzelnen gekröpften Nadel spitzen in senkrechter Richtung ausgeglichen.After soldering a large number of needle carriers onto the needle card the cranked needle tips are at different altitudes are adjusted vertically by adjusting the individual cranked needles Direction balanced.

Trotz der Einstellung auf ein Höhenniveau zur Oberfläche des Halbleiterchips entstehen durch Unteraohiede in den geometrischen Formen der Nadeln und den Materialkennwerten des Nadelwerkstoffes verschiedene Abdruokformen auf den Bondinseln. Von dem richtigen Eindringen der Nadelspitzen hängt jedoch wesentlich die Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung ab, Die Nadelspitze muß so dimensioniert sein, daß sie eine stabile Lage einnimmt und bei den beim Abstasten auftretenden hohen Beschleunigungen in Richtung nicht in Schwingungen gerät. Deshalb kann der Drahtdurchmesser der Nadel nicht beliebig verringert und/oder die Einspannlänge der Nadel nicht beliebig verlängert werden, Die federnde Nadel muß die notwendige Kontaktkraft und eine möglichst flache Federkennlinie besitzen, eo daß die bekannten Nachteile beim Kontaktieren verringert werden.Despite the setting at a height level to the surface of the semiconductor chip arise from differences in the geometric shapes of the needles and the material parameters different shapes of the needle material on the bonding islands. From the right one Penetration of the needle tips, however, depends largely on the reliability of the electrical Contacting from, the needle tip must be dimensioned so that it is a stable Assumes position and in the high accelerations that occur during scanning Direction does not vibrate. Therefore, the wire diameter of the needle not reduced arbitrarily and / or the clamping length of the needle not increased arbitrarily The resilient needle must have the necessary contact force and be as flat as possible Have spring characteristics, eo that reduces the known disadvantages when making contact will.

Durch die besondere Art der Einspannung bei gleioher Einspannzange des freien Endes der Nadel gegenüber den bekannten Lösungen entsteht eine größere federnde Länge der Nadel und somit bei gleichen Materialkennwerten eine flachere Federkennlinie.Due to the special type of clamping with the same clamping collet the free end of the needle compared to the known solutions creates a larger one resilient length of the needle and thus a flatter one with the same material parameters Spring characteristic.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nadelträger zum Prüfen von Halbleiterchips zu schaffen, bei dem die gekröpfte Nadelspitze höhenverstellbar angeordnet iet, daß die Nadel eine federnde Länge mit einer flachen Federkennlinie besitzt, um Höhendifferenzen und/oder Durchmessertoleranzen einer gekröpften Nadelspitze gegenUber einer Vielzahl gleichartiger gekröpfte madelspitzen auszugleichen, daß die Nadel mit einfachen Mitteln auswechselbar bei Wiederverwendung aller Ubrigen Teile des Nadelträgers gestaltet ist, ohne den Nadelträger auszubauen und daß bei Auswechslung einer Nadel die durch die Nadel und die gekröpfte Nadelspitze gebildete Ebene senkrecht auf der Oberfläche des HalbleiXrchips steht.The object of the invention is to provide a needle carrier for testing To create semiconductor chips in which the cranked needle tip is height-adjustable arranged that the needle has a resilient length with a flat one Has spring characteristic to height differences and / or diameter tolerances a cranked needle point compared to a multitude of similar cranked needle points to compensate for the fact that the needle can be replaced with simple means when re-used all other parts of the needle carrier is designed without removing the needle carrier and that when a needle is exchanged, the needle point which is cranked through the needle and the needle point is replaced The plane formed is perpendicular to the surface of the semiconductor chip.

Der erfindungsgemäße Nadelträger zum Prüfen von Halbleiterchips auf einer Halbleiterscheibe, der eine Nadel mit einer zum Kontaktieren einer Bondinsel eines Halbleiterchips geeigneten gekröpften Nadelspitze besitzt, besteht aus einem Grundkörper, der mit einem Anschlußende auf die Nadelkarte gelötet ist.The needle carrier according to the invention for testing semiconductor chips a semiconductor wafer that has a needle with one for contacting a bond island a semiconductor chip has suitable cranked needle tip, consists of a Basic body, which is soldered with one connection end on the probe card.

Die Nadel des Nadeiträgere besitzt an der der gekröpften Nadeispitze entgegengesetzten Seite ein vorzugsweise senkrecht abgewinkeltes Ende. Das abgewinkelte Ende der Nadel ist in zwei sich rechtwinklig kreuzenden, übereinander angeordneten Sohlitzen geführt, von denen sich der eine am Grundkörper und der andere an einer, auf dem Grundkörper mittels einerSohraube befestigten FUhrungsplatte befindet.The needle of the needle carrier has the cranked needle tip opposite side a preferably perpendicular angled end. The angled The end of the needle is arranged in two at right angles, one above the other Out of sole seats, one of which is on the base body and the other on one, is located on the base body by means of a socket attached to the guide plate.

Zwischen der gekröpften Nadelspitze und dem abgewinkelten Ende der Nadel befindet sich eine federnde Länge. Die federnde Länge ist in einer Dreipunktlagerung gelagert, die durch ein die federnde Länge unterotützendes daohförmiges Lager undzNei im Abstand angeordneten prismenförmigen Vertiefungen, die sich als Widerlager an dem Grundkörper befinden, gebildet ist.Between the cranked needle tip and the angled end of the The needle is a resilient length. The resilient length is in a three-point bearing supported by a daoh-shaped bearing supporting the resilient length andzNei spaced prism-shaped depressions that act as an abutment the base body is formed.

Ein Bolzen ist in dem Grundkörper mittels einer Mutter höhenverstellbar angeordnet und besitzt in einem Anschlag in einem Schlitz das dachförmige Lager.A bolt can be adjusted in height in the base body by means of a nut arranged and has the roof-shaped bearing in a stop in a slot.

Der Anschlag dient der Begrenzung der Höhenveritellung.The stop serves to limit the height adjustment.

Die in eine Aussparung des Bolzens spielfrei eingreifende rUhrungsplatte dient als Verdreheicherung bei der HKhenverstellung des Bolzens durch die Mutter.The agitator plate that engages without play in a recess in the bolt serves to prevent rotation when adjusting the height of the bolt with the nut.

Das abgewinkelte Ende wird derart in den beiden Schlitzen geführt, daß die Ebene, die durch die Achsen der gekröpften Nadelspitze und der federnden Länge beetimmt ist, senkrecht auf der Oberfläche des Halbleiterchips steht.The angled end is guided in the two slots in such a way that that the plane through the axes of the cranked needle tip and the resilient Length is determined, is perpendicular to the surface of the semiconductor chip.

Vorzugsweise wird noch die Achse des abgewinkelten Endes in diese Ebene gelegt.The axis of the angled end is preferably also inserted into this Level laid.

Durch Verstellen der Mutter wird der Bolzen in dem Grundkörper höhenverstellt. Dabei erfolgt, da die Nadel in der Dreipunktlagerung eingespannt ist, ein Durchbiegen der Nadel längs ihrer federnden Länge, wodurch die gekröpfte Nadelspitze ebenfalls höhenverstellt wird. Dadurch werden die beim Auflöten hervorgerufenen Veränderungen der justierten Höhenlagen der gekröpften Nadelspitzen ausgeglichen, so daß eine Vielzahl gleichartiger gekröpfte Nadelspitzen die gleiche Höhenlage zur Oberfläche des Halbleiterchips einnimmt.By adjusting the nut, the height of the bolt in the base body is adjusted. Because the needle is clamped in the three-point bearing, it bends the needle along its resilient length, which also causes the cranked needle tip is adjusted in height. This will make the changes caused by soldering compensated for the adjusted heights of the cranked needle tips, so that a A large number of similar cranked needle tips are at the same height from the surface of the semiconductor chip.

Durch die somit eingestellte Höhenlage der gekröpften Nadelspitze werden Fehimessungen vermieden, weil durch einen ueber alle gekröpften Nadeispitzen gleichen Kontaktdruck zwischen einer der gekröpften Nadeispitzen und des von ihr bertihrten Teiles der Bondinsel vermieden wird, daß entweder die Aluminiumoxidschicht der Bondinsel nicht durchstoßen oder die Aluminiumschicht der Bondinsel auf die Siliziumoberfläche des Halbleiterchips durchstoßen wird.Due to the height position of the cranked needle tip that is set in this way incorrect measurements are avoided because the needle tips are cranked over all equal contact pressure between one of the cranked needle tips and that of it Over the top part of the bond island is avoided that either the aluminum oxide layer the bond island or the aluminum layer of the bond island on the Silicon surface of the semiconductor chip is pierced.

Dieser Effekt, der durch die höhenverstellbare gekröpfte Nadelopitze erzielt wird, wird noch verstärkt, da durch die spezielle Lagerung die Nadel eine federnde Länge besitzt, die ein Vielfaches der federnden Längen bekannter AusfUhrungsformen beträgt, und somit geringe Unterschiede in der Höhenlage der einzelnen Nadelspitzen bei geringen Kontaktkraftunterschieden ausgleicht, Auf diese Weise lassen sich auoh die bei gleichen Kontaktkräften an den gekröpften Ndelspitzen unterschiedlichen Kontaktdrücke, die durch fertigungsbedingte Differenzen der Plächen an den gekröpften Nadelspitzen entstehen, ausgleichen.This effect, caused by the height-adjustable cranked needle tip is achieved, is reinforced, because the needle is a Has a resilient length that is a multiple of the resilient lengths of known AusfUhrungsformen and thus small differences in the height of the individual needle tips compensates for slight differences in contact force, in this way auoh which differ with the same contact forces at the cranked needle tips Contact pressures caused by manufacturing-related differences between the planes on the cranked Needle tips arise, compensate.

Durch die Formgebung der Nadel und der Halterung der Nadel wird erreioht, daß die Nadel durch Lösen der Mutter ausgewechselt werden kann. Dabei sind sämtliche weiteren Teile des Nadel trägers wiederverwendbar.Due to the shape of the needle and the holder of the needle will achieved that the needle can be changed by loosening the nut. Included all other parts of the needle carrier are reusable.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: den Nadelträger in Seitenansicht Fig. 2: den Nadeltrager, längs der Linie A-A auf Fig. 3 geschnitten Fig. 3s den Nadelträger von oben Fig. 4: den Verlauf der Federkennlinie a) bei der bekannten Lösung nach U*-PS 3.810.017 b) bei der erfindungsgemäßen Lösung, Der in Fig. 1 dargestellte madelträger besteht aus dem Grundkörper 1, welcher mit der Unterseite des Anschlußendes 2 auf eine Anschlußfläche 3 einer Nadelkarte 4 angelötet ist.Exemplary embodiment The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail. The accompanying drawings show: FIG. 1: the needle carrier in FIG Side view FIG. 2: the needle carrier, sectioned along the line A-A in FIG Fig. 3s the needle carrier from above. Fig. 4: The course of the spring characteristic a) in known solution according to U * -PS 3.810.017 b) in the solution according to the invention, The in Fig. 1 shown needle carrier consists of the base body 1, which with the underside of the connection end 2 is soldered onto a connection surface 3 of a probe card 4.

An dem Grundkörper 1 befindet sich ein Bolzen 5, der mittels einer Mutter s befestigt ist. Weiterhin ist mittels einer Schraube 7 eine Fuhrungsplatte 8 an dem Grundkörper 1 befestigt.On the base body 1 there is a bolt 5, which by means of a Nut s is attached. Furthermore, a guide plate is by means of a screw 7 8 attached to the base body 1.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die FUhrungsplatte 8 an dem Grundkörper 1 so ausgebildet, daß sie/tbne Aussparung 9 des Bolzens 5 in Längsrichtung des Grundkörpers 1 eingreift.As shown in Fig. 2, the guide plate 8 is on the base body 1 designed so that it / tbne recess 9 of the bolt 5 in the longitudinal direction of the base body 1 intervenes.

An dem Grundkörper 1 sind zwei prismenförmige Vertiefungen 11; 12 derart angeordnet, daß eie mit einem dachförmigen Lager 13 in einem Schlitz 14, der waagerecht in einem Anschlag 15 des Bolzens 5 befestigt ist, geeignet sind, eine Nadel 16 an ihrer federnden Länge 17 aufzunehmen. Die Nadel 16 wird mit einem vorzugsweise senkrecht abgewinkelten Ende 18 in einem Schlitz 19 des Grundkörpers 1 und in einem Schlitz 20 der FUhrungaplatte 8 geführt. Der Schlitz 19 am Grundkörper 1 liegt quer zum Grundkörper 1, der Schlitz 20 der FUhrungsplatte 8 länge zum Grundkdrper 1.On the base body 1 are two prism-shaped depressions 11; 12th arranged so that egg with a roof-shaped bearing 13 in a slot 14, which is fastened horizontally in a stop 15 of the bolt 5, are suitable, to receive a needle 16 at its resilient length 17. The needle 16 is with a preferably perpendicularly angled end 18 in a slot 19 of the base body 1 and guided in a slot 20 of the guide plate 8. The slot 19 on the base body 1 lies transversely to the base body 1, the slot 20 of the guide plate 8 length to the body 1.

Damit das abgewinkelte Ende 18 in die beiden senkrecht auf.So that the angled end 18 in the two perpendicular to.

einanderstehenden Schlitze 19; 20 eingelegt werden kann, befindet sich in dem Anschlußende 2 im Verlaufe des abgewinkelten Endes 18 eine Bohrung 21.standing slots 19; 20 can be inserted In the connection end 2 in the course of the angled end 18 there is a bore 21.

An der dem abgewinkeiten Ende gegeniiberliegenden Seite der Nadel 16 befindet sich eine gekröpfte Nadeispitze 22.On the side of the needle opposite the angled end 16 there is a cranked needle tip 22.

Wie in Fig. 3 dargestellt iet, ist die gekröpfte Nadel spitze 22 mit einer Bondinsel 23 eines Halbleiterchips 24 auf einer Halbleiterscheibe 25 leitend verbunden.As shown in Fig. 3, the cranked needle tip 22 is with a bond island 23 of a semiconductor chip 24 on a semiconductor wafer 25 conductive tied together.

Durch Verstellen der Mutter 6 bewegt sich der Bolzen 5 in senkrechter Richtung zum Grundkörper 1, so daß auf Grund der Durchbiegung der federnden Länge 17 zwischen den prismenförmigen Vertiefungen 11; 12 und dem dachförmigen Lager 13 am Bolzen 5 die gekröpfte Nadel spitze 22 eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung ausführt.By adjusting the nut 6, the bolt 5 moves vertically Direction to the base body 1, so that due to the deflection of the resilient length 17 between the prism-shaped depressions 11; 12 and the roof-shaped warehouse 13 on the bolt 5, the cranked needle tip 22 a movement in the opposite direction executes.

Dadurch lassen sich die Höhenlagen zur Oberfläche des Halbleiterchips 24 einer Vielzahl gleichartiger gekröpfter Nadelspitzen 22 einstellen und eine Vielzahl gleichartiger Bondinseln 23 gleichzeitig kontaktieren.This allows the elevations to the surface of the semiconductor chip 24 set a multitude of similar cranked needle tips 22 and a multitude contact similar bond pads 23 at the same time.

Dadurch, daß die federnde Länge 17 der Nadel 16 an der prismenförmigen Vertiefung 11 nicht fest eingespannt, sondern in den drei Lagerpunkten der beiden prismenförmigen Vertiefungen 11; 12 und des dachförmigen Lagers 13 aufgelegt ist, ergibt sich die größere federnde Länge 17 der Nadel 16. Diese beträgt ein Vielfaohes der Pederlängen bekannter AusfUhiungsformenJ bei denen die Nadel fest eingespannt ist.Characterized in that the resilient length 17 of the needle 16 on the prism-shaped Well 11 is not firmly clamped, but in the three bearing points of the two prism-shaped depressions 11; 12 and the roof-shaped bearing 13 is placed, the result is the greater resilient length 17 of the needle 16. This is a multiple the length of the rods of known designs in which the needle is firmly clamped is.

Die unterschiedliche Federwirkung der bekannten Einspann.The different spring action of the well-known clamping.

form nach U*-PS 3.810,017 gegenüber der erfindungsgemäßen Lbsung zeigt Fig. 4.shows form according to U * -PS 3.810.017 compared to the solution according to the invention Fig. 4.

Die Halterung des abgewinkelten Endes 18 in den beiden senkrecht aufeinanderstehenden Schlitzen 19; 20 gewkhrleistet, daß die durch die Achsen der federnden Länge 17 und der gekröpften Nadelspitze 22 gebildete Ebene senkrecht zur Oberfläche des Halbleiterschips 24 steht.The holder of the angled end 18 in the two perpendicular to each other Slots 19; 20 ensures that the length 17 and the cranked needle tip 22 formed plane perpendicular to the surface of the semiconductor chip 24 stands.

Die in die Aussparung 9 des Bolzens 5 eingreifende Pithrungeplatte 8 ist mittels der Schraube 7 so eingepaßt, daß sich eine Verdrehsicherung des Bolzens 5 beim Verstellen in senkrechter Richtung mittels der Mutter 6 ergibt.The Pithrung plate engaging in the recess 9 of the bolt 5 8th is fitted by means of the screw 7 in such a way that the bolt is secured against rotation 5 when adjusting in the vertical direction by means of the nut 6 results.

Der Anschlag 15 dient zur Begrenzung des Hb'henverstellweges des Bolzens 5. Die Aussparung 9 ist so gestaltet, daß beim Lösen der Mutter 6 der Bolzen 5 durch die Elastizität der Nadel 16 gegen die ?u'hrungsplatte 8 angelegt wird und die verbleibende elastische Verformung der Nadel 16 ausreicht, daß diese nicht aus der Dreipunktlagerung herausfällt, Durch Lösen der Mutter 6 bewegt sich der Bolzen 5 abwärts und die federnde Länge 17 wird entspannt. Die Nadel 16 kann nun seitlich aus den beiden prismenförmigen Vertiefungen 11; 12 und dem seitlich offenen Schlitz 14 um das abgewinkelte Ende 18 geschwenkt und aus den beiden Schlitzen 19; 20 sowie der Bohrung 21 herausgezogen werden.The stop 15 serves to limit the height adjustment path of the bolt 5. The recess 9 is designed so that when loosening the nut 6, the bolt 5 through the elasticity of the needle 16 is applied against the watch plate 8 and the remaining elastic deformation of the needle 16 is sufficient that it does not come out of the three-point mounting falls out, by loosening the nut 6, the bolt 5 moves downwards and the resilient Length 17 is relaxed. The needle 16 can now laterally out of the two prism-shaped Depressions 11; 12 and the laterally open slot 14 around the angled end 18 pivoted and out of the two slots 19; 20 and the hole 21 pulled out will.

Durch Einführen einer neuen, der alten Nadel 16 gleichen in die beiden Schlitze 19; 20 sowie die Bohrung 21 und nachfolgendem Eindrücken in die beiden prismenförmigen Vertiefungen 11; 12 sowie den Schlitz 14 läßt sich ein schnelles Auswechseln der Nadel 16 bei Wiederverwendung aller übrigen Teile des Nadelträgers durchführen, ohne daß der Nadelträger ausgebaut werden braucht.By inserting a new needle 16 similar to the old one in the two Slots 19; 20 as well as the bore 21 and subsequent pressing into the two prism-shaped depressions 11; 12 and the slot 14 can be a quick Replacing the needle 16 when reusing all other parts of the needle carrier without having to remove the needle carrier.

Claims

According to the invention, needle carriers for testing semiconductor chips on a semiconductor wafer, which has a needle with a for contacting a bond island a semiconductor chip has suitable cranked needle tip, characterized in that the needle (16) on the, the cranked needle tip (22) opposite Side carries a preferably vertically angled end (18), the angled End (18) of the needle (16) in two vertically intersecting, one on top of the other Slots (19; 20), one of which is a slot (19) on a base body (1) and a slot (20) is located on a guide plate (8), it is guided that the needle (16) between the cranked needle tip (22) and the angled end (18) a has resilient length (17) and this resilient length (17) in a three-point bearing, by a resilient length (17) supporting, roof-shaped bearing (13) and two spaced apart, designed as an abutment prism-shaped depressions (11; 12), which are located on the base body (1), is mounted that the cranked Needle point (22) by means of the roof-shaped, height-adjustable by a nut (6) The height of the bearing (13) can be adjusted on a bolt (5) which is movably arranged in the base body (1) is that the height adjustment of the bolt (5) to the base body (1) by a stop (15) is limited, and that the guide plate (8), which is secured by means of a screw (7) is attached to the base body (1), fitted into a recess (9) of the bolt (5) is,

2. Needle carrier according to claim 1, characterized in that the angled end (18) is guided in the two slots (19; 20) in such a way that that the 9 through the axes of the cranked needle tip (22) and the resilient length (17) the needle (16) formed plane perpendicular to the surface of the semiconductor chip (24) stands.

3. Needle carrier according to claim 1 and 2, characterized in that the axes of the cranked needle tip (22), the resilient length (17) and the angled The end (18) of the needle (16) lie in one plane.

4. needle carrier according to claim 1, characterized in that the needle (16) is attached replaceably when all other parts are reused.