专利名称：探针设备，配备有该探针设备的晶片检测设备，以及晶片检测方法
技术领域：
本发明涉及晶片检测设备和在此晶片检测设备中执行的晶片检测方法，以及适用于此晶片检测设备的探针设备，具体来说，涉及对在晶片上形成的许多集成电路中的一部分或全部共同地进行探针测试的晶片检测设备和晶片检测方法，或对在晶片上形成的许多集成电路中的一部分或全部共同地进行老化试验的晶片检测设备和晶片检测方法，以及适用于这些晶片检测设备的探针设备。
背景技术：
在半导体集成电路器件的生产过程中，在晶片上形成许多集成电路之后，一般要对这些集成电路中的每一个进行探针测试。然后切割此晶片，从而形式半导体芯片。将这样的半导体芯片密封到相应的适当封装中。对每一个封装的半导体集成电路器件进一步进行老化试验。为了给半导体集成电路器件提供质量鉴定，不仅要通过老化试验检查半导体集成电路器件的电特性，而且还要检查半导体芯片的电特性，这是非常重要的。此外，近年来，开发出了一种安装方法，将半导体芯片本身用作集成电路器件，以直接将由半导体芯片组成的电路器件安装在例如印刷电路板上。因此，需要保证半导体芯片本身的质量。
然而，半导体芯片很微小，对其处理很不方便，需要花费很长时间对由半导体芯片组成的电路器件进行检查，如此，检查成本变得相当高。
由于这样的原因，最近人们的注意力放在了WLBI(晶片级老化)测试中，其中，在晶片的状态下检查由半导体芯片组成的电路器件的电特性。
另一方面，在晶片上形成的集成电路上进行的探针测试中，一般采用这样的方法例如，在晶片上形成的许多集成电路中的16或32个集成电路上共同地执行探针测试，然后继续在其他集成电路上执行探针测试。
然而，近年来，需要在晶片上形成的许多集成电路之中例如64或124个集成电路或全部集成电路上共同地执行探针测试，以便提高检测效率，并降低检测成本。
图17是概要显示了示范性常规晶片检测设备的结构的剖面图，该设备用于对在其上面已经形成了许多集成电路的晶片进行WLBI试验或探针测试。例如，专利文献1和专利文献2中描述了这样的晶片检测设备。
此晶片检测设备具有用于检测的电路板80，在用于检测的电路板80的正面(图17中的下表面)，形成了许多检测电极81，在用于检测的电路板80的正面通过连接器85设置探针卡90。此探针卡90由用于连接的电路板91以及在用于连接的电路板91的正面(图17中的下表面)上设置的接触构件95构成，该构件95具有许多触点(未显示)，与作为检测对象的晶片W中集成电路的待检测电极(未显示)进行接触。在其上安装了作为检测对象的晶片W的、也充当加热板的晶片托盘96位于接触构件95下面。
这里，可以使用这样的接触构件95，其包括各向异性导电板，其中，触点包括多个用于连接的导电部件，每一个导电部件都在导电板的厚度方向延伸，这些部件通过绝缘部件相互绝缘。接触构件95还包括板状连接器，其中，在绝缘板中提供了触点，每一个触点都包括金属体并在其厚度方向延伸通过绝缘板。接触构件95是通过将各向异性导电板和板状连接器等等层叠起来获得的。
在探针卡90中的用于连接的电路板91背面，根据对应于用于检测的电路板80的检测电极81的图案的图案，形成许多端电极92，并且以这样的方式设置用于连接的电路板91，即，使得端电极92过导向销93分别与用于检测的电路板80的检测电极81相对。
在连接器85中，根据对应于用于检测的电路板80的检测电极81的图案的图案，提供叫做“pogo针脚”的许多连接针脚86，它们可以在其长度方向有弹性地压缩。连接器85被设置为处于这样的状态使得连接针脚86分别位于用于检测的电路板80的检测电极81和用于连接的电路板91的端电极92之间。
在此晶片检测设备中，作为检测对象的晶片W安装在晶片托盘96上，而晶片托盘96被适当的驱动装置(未显示)向上移动，从而晶片W与探针卡90进行接触。通过从此状态进一步向上加压，连接器85的每一个连接针脚86都被在其纵向方向有弹性地压缩，从而用于检测的电路板80的相应的检测电极81与用于连接的电路板91的相应的端电极92电连接，接触构件95的相应触点接触在晶片W上形成的一部分集成电路的相应的待检测电极，从而实现了必需的电连接。然后，通过晶片托盘96，将晶片W加热到预先确定的温度，以便在此状态下对晶片W执行必需的电检测(WLBI试验或探针测试)。
专利文献1日本专利申请公开No.2000-147063；专利文献2日本专利申请公开No.2000-323535；发明内容然而，如图17所示的晶片检测设备涉及下面所描述的问题。具体来说，在采用具有这样的结构的晶片检测设备中，构成了晶片检测设备的相应的构件本身实际上具有弯曲、波纹等等，晶片托盘96具有起伏，因此晶片检测设备相对于晶片W具有相对地比较大的起伏。
举个具体的例子，晶片托盘96中的晶片安装表面的平面精度(平面中的高度水平的扩散度)大约为±20μm，分别形成了晶片W、用于检测的电路板80和用于连接的电路板91的基底材料的弯曲或波纹度度大约为±10μm。此外，当各向异性导电板被用作接触构件95时，当厚度为200μm时，各向异性导电板本身的厚度的扩散度大约为±10μm。当各向异性导电板和板状连接器的层叠片被用作接触构件95时，除了各向异性导电板本身的厚度的扩散之外，还有板状连接器本身的厚度的扩散，当厚度为80μm时，其扩散度大约为±5μm。
相应地，晶片检测设备涉及这样的问题仅仅是晶片托盘96的向上的移动以对晶片W进行加压，难以确定地在接触构件95中相应的触点和晶片W中待检查的电极之间获得良好的电连接状态，因为例如，接触构件95由于整个晶片检测设备的起伏而只在一侧处于与晶片W接触的状态，最后，不能稳定地进行计划的电检测。
由于具有上文所描述的结构的晶片检测设备中的连接针脚86需要具有相当长的长度，因此，信号传输系统的距离变得相当长，以致于产生设备难以对需要高速处理的高功能集成电路进行电检测的问题。
本发明是根据前面的情况作出的，其目的是提供晶片检测设备和晶片检测方法，通过它们，可以对在晶片上形成的许多集成电路中待检测的许多电极共同地执行电检测，对于所有待检测电极，可以确定地实现良好的电连接状态，还可以对高功能集成电路执行电检测，本发明还提供适用于此晶片检测设备的探针设备。
根据本发明的探针设备用于对在晶片上形成的许多集成电路进行电检测，并包括在其正面上具有许多检测电极的用于检测电路板；具有用于连接的电路板的探针卡，在用于连接的电路板的背面，根据对应于用于检测的电路板的检测电极的图案的图案，形成了多个端电极，以及在用于连接的电路板的正面提供的接触构件，在接触构件上面，提供了与作为检测的目标的晶片上的集成电路的待检测的相应的电极进行接触的许多触点，在接触构件上，提供了用于连接的电路板的相应的端电极，以便与用于检测的电路板的检测电极相对；以及位于探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的各向异性导电连接器，该连接器通过被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住而使得相应的检测电极与相应的端电极电连接；以及平行性调节机构，用于调节用于检测的电路板与晶片的平行性和用于连接的电路板与晶片的平行性，其中，平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。
在根据本发明的探针设备中，优选情况下，平行性调节机构配备有多个位置改变机构，每一个位置改变机构都采用这样的结构，以便可以彼此独立地设置用于检测的电路板或用于连接的电路板的位移量。
优选情况下，根据本发明的探针设备还可以采用这样的结构，以便在探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间提供了用于调节各向异性导电连接器的变形量的隔离件。在此情况下，优选情况下，隔离件的总厚度可以至少为各向异性导电连接器的总厚度的50％。
根据本发明的探针设备还可以采用这样的结构，以便各向异性导电连接器包括框架板，在框架板中，形成了对应于电极区域(在电极区域，提供了连接到用于连接的电路板和用于检测的电路板的电极)的多个各向异性导电膜放置孔，每一个孔都在框架板的厚度方向延伸，以及位于此框架板中的相应的各向异性导电膜放置孔中的多个弹性各向异性导电膜，每一个各向异性导电膜都由各向异性导电膜放置孔的边缘支撑，隔离件位于各向异性导电连接器中的框架板的两侧，每一个隔离件都呈现框架的形式，其中，在对应于形成了各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的区域的区域形成了开口，隔离件还具有细微地凸出的部分，每一个部分都包括至少与用于检测的电路板的接触面和与用于连接的电路板的接触面上的弹性部件。
在采用这样的结构的隔离件中，优选情况下，包括细微地凸出的部分的隔离件的厚度和各向异性导电连接器中的框架板的厚度两者的总厚度至少应为各向异性导电连接器的总厚度的90％。
此外，在根据本发明的探针设备中，构成了探针卡的接触构件优选情况下可以由配备有各向异性导电板的构件构成，其中，多个用于连接的导电部件通过绝缘部件彼此绝缘，每一个导电部件都在板的厚度方向延伸。
优选情况下，可以使用这样的接触构件，有各向异性导电板，其中，多个用于连接的导电部件被绝缘部件相互绝缘，每一个导电部件都在板的厚度方向延伸，或各向异性导电连接器，其中，各向异性导电板由框架板支撑，包括位于各向异性导电板或各向异性导电连接器的正面的绝缘板的板状连接器，以及根据对应于待检测的电极的图案的图案排列的多个电极结构，每一个电极结构都在其厚度方向穿过绝缘板。
根据本发明的晶片检测设备用于对在晶片上形成的许多集成电路进行电检测，并包括上文所描述的探针设备。
根据本发明的晶片检测方法，包括通过构成了平行性调节机构的位置改变机构相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板，以临时将用于检测的电路板、各向异性导电连接器和用于连接的电路板这三方固定于这样的状态各向异性导电连接器已经被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住，从而通过各向异性导电连接器中的用于连接的导电部件使用于检测的电路板中的检测电极与用于连接的电路板中的它们的对应的端电极电连接，此外从此状态对探针设备进行加压，以在探针卡中的接触构件与作为检测对象的晶片进行接触的状态下测量用于检测的电路板与晶片的平行性和用于连接的电路板与晶片的平行性，由位置改变机构根据所获得的结果，设置位移量的校正量，执行检测初始状态-设置操作，以便根据校正量调节位移量，从而调节用于检测的电路板与晶片的平行性和用于连接的电路板与晶片的平行性，以及使整个探针设备在这样的状态下与晶片接触阻止了用于检测的电路板或用于连接的电路板在用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的间隙变大的方向的位移，从而进行电检测。在根据本发明的晶片检测方法中，其中，平行性调节机构可以配备有多个位置改变机构，在探针卡中的接触构件与作为检测对象的晶片进行接触的状态下测量各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件的电阻值，以这样的方式设置相应的位置改变机构进行的位移量的校正量，以便所产生的电阻值的分布变为偶态。
在根据本发明的晶片检测方法中，优选情况下，可以以这样的方式设置检测初始状态，以便各向异性导电连接器中的用于连接的导电部件的相应的电阻值至多0.1Ω，各向异性导电连接器中的用于连接的每一个导电部件的负载为0.01到0.4N。
根据本发明的探针设备，在设置检测初始状态(在该状态下，用于检测的电路板、各向异性导电连接器和探针卡被固定于这样的状态各向异性导电连接器被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住)时，整个晶片检测设备的起伏由平行性调节机构来调节，以在用于检测的电路板、探针卡和作为检测对象的晶片这三者具有极高的平行性的状态下设置检测初始状态，以便通过位置改变机构阻止用于检测的电路板或用于连接的电路板在用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的间隙变大的方向的移位，接触构件中的相应触点与在晶片上形成的待检测的相应电极电连接，同时在整个探针设备中保持与晶片的高平行性。结果，在小负载下，可以稳定地获得必需的电连接状态。
当探针卡中的接触构件通过配备有各向异性导电板来构造时(其中，多个用于连接的导电部件通过绝缘部件彼此绝缘，每一个导电部件都在板的厚度方向延伸)，基本上获得了各向异性导电连接器所需要的不规则性吸收属性，此外，通过加压，实现接触构件中的各向异性导电板本身的不规则性吸收属性，同时在尽可能保留不规则性吸收属性的状态下，在整个探针设备中保持与晶片的高平行性，从而在小负载下，可以稳定地获得良好的电连接状态，并具有较高的可靠性。
根据本发明的晶片检测设备，由于它配备有上文所描述的探针设备，因此，在小负载下，在晶片上形成的待检测的相应电极与接触构件的相应触点之间可以稳定地获得良好的电连接状态。相应地，可以确定地并且可靠性较高地进行计划的电检测。
根据本发明的晶片检测方法，由于在晶片上形成的待检测的相应电极与接触构件的相应触点在整个晶片检测设备的起伏由平行性调节机构校正的状态下电连接，因此，可以确定地并且可靠性较高地进行计划的电检测。
图1是概要显示了根据本发明的示范性晶片检测设备的主要部分的结构连同作为检测对象的晶片的平面图。
图2是放大地显示了图1中所显示的晶片检测设备的剖面图。
图3是显示了在用于通过隔离件形成弹性各向异性导电膜的模具的上模和下模之间设置框架板的状态的剖面图。
图4是显示了在模具的上模和下模之间形成了具有计划的形状的模制材料层的状态的剖面图。
图5是显示了图1和2中所显示的晶片检测设备中的用于检测的电路板和用于连接的电路板已经电连接的状态的剖面图。
图6是显示了晶片检测设备的用于连接的电路板中的相应触点与在晶片上形成的一部分集成电路的待检测的相应电极已经电连接的状态的剖面图。
图7是典型地显示构成接触构件的各向异性导电连接器的特征曲线的图。
图8是放大地显示了根据本发明的示范性晶片检测设备的主要部分的结构的剖面图。
图9是显示了图8中所显示的晶片检测设备中的用于检测的电路板和用于连接的电路板已经电连接的状态的剖面图。
图10是显示了晶片检测设备的用于连接的电路板中相应的触点与在晶片上形成的一部分集成电路的待检测的相应电极已经电连接的状态的剖面图。
图11是显示了另一个示范性各向异性导电连接器的结构的剖面图。
图12是显示了各向异性导电连接器中相应的用于连接的导电部件的另一个示范性结构的剖面图。
图13是显示了各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件的再一个示范性结构的剖面图。
图14是显示了各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件的再一个示范性结构的剖面图。
图15是显示了各向异性导电连接器的再一个示范性结构的剖面图。
图16是放大地显示了根据本发明的再一个示范性晶片检测设备的主要部分的结构的剖面图。
图17是概要显示了示范性常规晶片检测设备的结构的剖面图。
附图标记的说明10探针部件20用于调节起伏的各向异性导电连接器21框架板22各向异性导电膜放置孔23定位孔25弹性各向异性导电膜25A模制材料层(计划的形状)25B模制材料层26用于连接的导电部件26A，26B凸出部件26C凸出部件27绝缘部件28A细微地凸出的部分28B细微地凸出的部分28C线路30用于检测的电路板
31检测电极32凹进部分33通孔40探针卡41用于连接的电路板42端电极43凹进部分44通孔45用于形成触点的各向异性导电连接器45A各向异性导电连接器46弹性各向异性导电膜46A DLC膜47用于连接的导电部件48绝缘部件49框架板50平行性调节机构51位置改变机构52螺栓53螺母55垫圈58晶片托盘60隔离件61细微地凸出的部分62板部件63开口64通孔65板状连接器66金属体(触点)67绝缘片
W晶片70上模71铁磁基板72铁磁物质层73非磁性物质层74A凹进部分75下模76铁磁基板77铁磁物质层78非磁性物质层74B凹进部分79A，79B隔离件K开口80用于检测的电路板81检测电极85连接器86连接销90探针卡91用于连接的电路板92端电极93导向销95接触构件96晶片托盘具体实施方式
下面将详细描述本发明。
图1是概要示出根据本发明的示范性晶片检测设备中的主要部分的结构连同作为检测对象的晶片的平面图，而图2是放大地示出图1所示的晶片检测设备的剖面图。
此晶片检测设备配置有探针设备10，而该探针设备10又配置有用于检测的电路板30，在电路板30的正面(图2中的下表面)，形成了许多检测电极31，通过各向异性导电连接器20(随后将详细描述)在用于检测的电路板30的正面配置了探针卡40，在探针卡40的下面，配置了也充当加热板的晶片托盘58，在该晶片托盘58上面安装了作为检测对象的晶片W。晶片托盘58能够被适当的驱动装置(未示出)垂直地移动。
探针卡40包括用于连接的电路板41，在用于连接的电路板41的背面(图2中的上表面)，根据对应于用于检测的电路板30的检测电极31的图案的图案，形成了多个端电极42，在用于连接的该电路板41的正面(图2中的下表面)上提供的接触构件，该构件具有许多触点(未显示)，与作为检测对象的晶片W中的集成电路的待检测的电极(未显示)进行接触。
玻璃、陶瓷和环氧树脂等都可以作为制造用于检测的电路板30和用于连接的电路板41的材料。
在探针卡40中的位于用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的各向异性导电连接器(以下称为“用于调节起伏的各向异性导电连接器”)20具有框架板21，在该框架板21中，形成了多个各向异性导电膜放置孔22，每一个孔都在框架板的厚度方向延伸，在相应的各向异性导电膜放置孔22中放置了在膜的厚度方向具有导电性的弹性各向异性导电膜25，以便封闭各向异性导电膜放置孔22，弹性各向异性导电膜25的边缘被固定到各向异性导电膜放置孔22的开口边，并被这些开口边支撑。此外，在框架板21中，形成了多个用于导电的定位孔23，用于定位到用于检测的电路板30和探针卡40。此实施例中，有四个定位孔23位于矩形框架板21的四个角。
每一种弹性各向异性导电膜25都由弹性聚合物制成，并包括根据对应于计划连接的电极的排列方式而排列的用于连接的多个导电部件26，具体来说，包括用于检测的电路板30中的检测电极31和用于连接的电路板41中的端电极42，每一个电极都在其厚度方向延伸，以及使这些用于连接的导电部件26相互绝缘的绝缘部件27。
在弹性各向异性导电膜25中的用于连接的导电部件26中，密集地分布了导电颗粒P，这些导电颗粒P在被定位成在其厚度方向对齐的状态下表现出磁性。另一方面，在绝缘部件27中根本没有或几乎没有导电颗粒P。
在所显示的实施例中，用于连接的导电部件26从绝缘部件27的两个表面中的每一个表面凸出。
优选情况下，弹性各向异性导电膜25的总厚度为100到3,000μm，150到2,500μm更佳，200到2,000μm则最理想。当弹性各向异性导电膜25的厚度满足上述的范围时，它就开始具有调整整个晶片检测设备中的起伏所需的足够的吸收不规则性的属性。此外，当厚度至少为100μm时，可以肯定地获得具有足够强度的弹性各向异性导电膜25。另一方面，当厚度至多3,000μm时，可以肯定地获得具有必需的导电属性的用于连接的导电部件26。
优选情况下，各向异性导电膜25的每一个用于连接的导电部件26中的凸出部件26A、26B的总的凸出高度至少为用于连接的导电部件26的厚度的20％，至少为25％更佳，至少为30％则特别理想。当形成了具有这样的凸出高度的凸出部件26A、26B时，在低压力下用于连接的导电部件26被充分地压缩，结果，能够肯定地实现良好的导电性。此外，可以使在对整个探针设备10的起伏的导电性进行调整时压缩量的可变范围(可调范围)大一些。
如上文所描述的，在根据本发明的探针设备10中，用于检测的电路板30和探针卡40两者都是通过用于调节起伏的各向异性导电连接器20设置的。
在用于调节起伏的各向异性导电连接器20已经被用于检测的电路板30和探针卡40夹紧的状态下，用于检测的电路板30中的相应的检测电极31与探针卡40中的用于连接的电路板41的相应的端电极42电连接。各向异性导电连接器20在此状态下被固定和使用。
在根据本发明的探针设备10中，在用于检测的电路板30和探针卡40之间，设置了多个(在此实施例中为四个)隔离件55，用以调节用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的弹性各向异性导电膜25的最大变形量，它们被插入到或放进用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的框架板21的相应的定位孔23中，此外，还配置了调节整个晶片检测设备所具有的起伏的平行性调节机构50。
每一个隔离件55都具有绝缘特性和圆柱形，作为构成了平行性调节机构50(随后将描述)的位置改变机构51的螺栓52的杆，被插入到隔离件55的内部空间。从而以这样的方式实现了定位状态用于连接的电路板41的相应的端电极42与用于检测的电路板30的相应的检测电极31相对，而用于调节起伏的各向异性导电连接器20的相应的用于连接的导电部件26与计划连接的相应的电极相对。
优选情况下，隔离件55的厚度至少为用于调节起伏的各向异性导电连接器20的总厚度的50％，60％到90％更佳，从而防止了针对弹性各向异性导电膜25的夹紧压力过大，从而肯定地获得弹性各向异性导电膜25中的用于连接的导电部件26的必需的导电性。
平行性调节机构50配置有多个位置改变机构51，这些位置改变机构51在用于调节起伏的各向异性导电连接器20的厚度方向(图2中的垂直方向)相对地位移用于检测的电路板30或探针卡40。
在此实施例中，如图1所示，在探针设备10的平面中的四个拐角位置设置了四个位置改变机构51，每一个位置改变机构51都采用这样的结构其中，可以彼此独立地调整用于检测的电路板30或用于连接的电路板41的位移量(用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的间隙)，例如，采用一对包括螺栓52和螺母53的一对拧紧部件。
具体来说，构成了位置改变机构51的螺栓52的状态是这样的其头部被用于检测的电路板30的背面上形成的凹进部分32中的通孔33的开口边锁住，其杆在固定到或插入通孔33的状态下向下延伸，并穿过隔离件55的内部空间和用于连接的电路板41中的通孔44，而杆的近端部分被暴露在探针卡40中的用于连接的电路板41的正面中形成的凹进部分43内。适于此螺栓52的螺母53的状态是这样的被拧到螺栓52的近端部分，并与用于连接的电路板41中的凹进部分43的底表面接触，从而，用于检测的电路板30和探针卡40(用于连接的电路板41)被固定于这样的状态阻止在用于检测的电路板30和探针卡40之间的间隙变大的方向上的移动(位移)，并调整螺母53的拧紧度，从而，用于检测的电路板30或探针卡40在用于调节起伏的各向异性导电连接器20的厚度方向相对地位移。
用于检测的电路板30中的检测电极31的间距优选情况下为500到5,000μm，800到2,500μm则更好。通过以这样的间距分布检测电极31，可以肯定地实现这样的检测电极31和用于连接的电路板41的端电极42之间的必需的电连接，此外，可以以高密度排列检测电极31，以便根据作为检测对象的晶片W的待检测的电极数量的设置大量检测电极31。
构成探针卡40的接触构件的每一个触点都通过用于连接的电路板41中的适当的电路(未示出)与用于检测的电路板30的其对应的检测电极31电连接。
此实施例中的接触构件可以由各向异性导电连接器(以下称为“用于形成触点的各向异性导电连接器”)45构成，其基本结构与用于调节起伏的各向异性导电连接器20相同。在该用于形成触点的各向异性导电连接器45中，根据对应于在晶片W上形成的待检测的电极的图案的图案，形成弹性各向异性导电膜46中的用于连接的导电部件47。例如，用于连接的导电部件47的排列间距被设置得小于用于调节起伏的各向异性导电连接器20的排列间距。在图2中，参考编号48表示绝缘部件，而49表示框架板。
下面将描述用于调节起伏的各向异性导电连接器20和用于形成触点的各向异性导电连接器45的具体结构。
可以使用各种材料，如金属材料、陶瓷材料和树脂材料，作为制造用于调节起伏的各向异性导电连接器20和用于形成触点的各向异性导电连接器45中的框架板21、49的材料。其具体示例包括金属材料，如铁、铜、镍、铬、钴、镁、锰、钼、铟、铅、钯、钛、钨、铝、金、铂和银之类的金属，以及包括至少这些金属中的两种金属的组合的合金或合金钢；陶瓷材料，如四氮化三硅、金刚砂和矾土；以及树脂材料，如芳族聚酰胺无纺布增强型环氧树脂、芳族聚酰胺无纺布增强型聚酰亚胺树脂、芳族聚酰胺无纺布增强型双马来酰亚胺-三嗪树脂和芳族聚酰胺树脂。
优选情况下，也使用其线性热膨胀系数相当于或接近于制造用于检测的电路板30和用于连接的电路板41的材料的线性热膨胀系数的材料作为制造用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的框架板21的材料。当用于检测的电路板30和用于连接的电路板41用彼此不同的材料制成时，优选情况下，使用其线性热膨胀系数相当于或接近于制造用于检测的电路板30的材料和制造用于连接的电路板41的材料两者的平均线性热膨胀系数的材料。
具体来说，优选情况下，使用线性热膨胀系数至多为5×10-4/K的材料作为制造框架板21的材料。当用于检测的电路板30和用于连接的电路板41由玻璃衬底组成时，优选情况下使用其线性热膨胀系数介于3×10-6到10×10-6/K之间的材料。或者，当用于检测的电路板30和用于连接的电路板41由诸如玻璃纤维环氧树脂衬底之类的有机衬底组成时，优选情况下使用其线性热膨胀系数介于3×10-6到20×10-6/K之间的材料。其具体示例包括与制造用于检测的电路板30和用于连接的电路板41的材料相同的材料，诸如铁镍合金之类的金属材料，如不锈钢，以及诸如磷青铜之类的铜合金，以及诸如聚酰亚胺树脂和液晶聚合物树脂之类的树脂材料。
另一方面，优选情况下，使用其线性热膨胀系数相当于或接近于制造作为检测对象的晶片的材料的线性热膨胀系数的材料，作为制造用于形成触点的各向异性导电连接器45中的框架板49的材料。具体来说，当制造晶片的材料是硅时，优选情况下，使用线性热膨胀系数至多为1.5×10-4/K的材料，使用3×10-6到8×10-6/K的材料则特别理想。其具体示例包括金属材料，如因瓦合金，例如殷钢、埃林瓦尔合金，例如埃林瓦尔、超级殷钢、柯伐合金以及42合金之类的弹性不变合金；以及诸如芳族聚酰胺无纺布增强型有机树脂材料和芳族聚酰胺树脂之类的树脂材料。
对于框架板21、49的厚度没有特别的限制，只要只要它们的形状能够保持，并可以支撑弹性各向异性导电膜25、46即可。然而，厚度在30到1,000μm之间，优选情况下，在50到250μm之间。
制造弹性各向异性导电膜25、46的弹性聚合物优选情况下是具有交联结构的耐热聚合物。可以使用各种材料作为用于获得交联聚合物的可硫化聚合物形成材料。其具体示例包括共轭二烯橡胶，如硅橡胶、聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶和丁腈橡胶以及其加氢产物；块状共聚物橡胶，如苯乙烯丁二烯-二烯块状三元共聚物橡胶和苯乙烯-异戊二烯块状共聚物以及其加氢产物；此外，还有氯丁二烯、聚氨酯橡胶、聚酯橡胶、氯醇橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶以及软液体环氧树脂橡胶。在这些材料中，从模压和处理能力以及电特性的观点来看，首选硅橡胶。
优选情况下，硅橡胶是通过交联或浓缩液体硅橡胶获得的。液体硅橡胶可以是任何冷凝类型、添加类型以及具有乙烯烃或羟基的那些类型。二甲基硅酮生橡胶、甲乙烯硅树脂生橡胶和甲基苯基乙烯基硅树脂生橡胶可以是其具体示例。
在这些材料中，包含乙烯烃的液体硅橡胶(包含乙烯烃的二甲基聚硅氧烷)一般是这样获得的通过在存在氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基-硅烷的情况下对二甲基二氯硅烷或二甲基烷氧基硅烷进行水解和冷凝反应，然后通过反复的溶解-沉淀，分馏出反应产物。
在其两端都具有乙烯基基团的液体硅橡胶是这样获得的在存在催化剂的情况下，使用二甲基联乙烯硅氧烷作为聚合终止剂，并适当地选择其他反应条件(例如，循环硅氧烷和聚合终止剂的量)，对诸如八甲基环化四硅氧烷之类的循环硅氧烷进行阴离子聚合。可以使用诸如氢氧化四甲铵或n-丁基膦氢氧化物之类的碱或其硅醇盐溶液，作为阴离子聚合的催化剂。反应可以在80到130℃的温度下进行。
优选情况下，这样的包含乙烯烃的二甲基聚硅氧烷具有10,000到40,000的分子量Mw(重量平均分子量是以标准聚苯乙烯确定的；下面同理)。从所产生的弹性各向异性导电膜25、46的耐热性的观点来看，优选情况下，它也具有至多为2的分子量分布指数(以标准聚苯乙烯确定的重量平均分子量Mw与以标准聚苯乙烯确定的数量平均分子量Mn的比率Mw/Mn；下面同理)。
另一方面，包含羟基的液体硅橡胶(包含羟基的二甲基聚硅氧烷)一般是这样获得的在存在二甲基二氢氯硅烷或二甲基加氢烷氧基硅烷的情况下，对二甲基二氯硅烷或二甲基烷氧基硅烷进行水解和冷凝反应，然后通过反复的溶解-沉淀，分馏出反应产物。
包含羟基的液体硅橡胶也是这样获得的在存在催化剂的情况下，使用二甲基氢氯硅氧烷、甲基双氢氯硅烷或二甲基加氢烷氧基硅烷作为聚合终止剂，并适当地选择其他反应条件(例如，循环硅氧烷和聚合终止剂的量)，对循环硅氧烷进行阴离子聚合。可以使用诸如氢氧化四甲铵或n-丁基膦氢氧化物之类的碱或其硅醇盐溶液，作为阴离子聚合的催化剂。反应可以在80到130℃的温度下进行。
优选情况下，这样的包含羟基的二甲基聚硅氧烷具有10,000到40,000的分子量Mw。从所产生的弹性各向异性导电膜25、46的耐热性的观点来看，优选情况下，它也具有至多为2的分子量分布指数。
在本发明中，可以使用上文所描述的包含乙烯烃的二甲基聚硅氧烷和包含羟基的二甲基聚硅氧烷中的任何一种，或者，也可以将这两者结合起来使用。
当对晶片上形成的集成电路进行探针测试或老化试验时使用各向异性导电连接器时，优选情况下，使用添加类型的液体硅橡胶的硫化产物(下文称为“硫化硅橡胶”)作为弹性聚合物，该物质在150℃的温度下具有至多10％，更佳的情况下至多8％，再更佳的情况下至多6％的压缩变形。如果压缩变形超过10％，则当多次反复地使用所得到的各向异性导电连接器或在高温环境下反复地使用时，用于连接的导电部件26、47就会容易产生永久变形，从而，用于连接的导电部件26、47中的导电颗粒P的链就会变得无序。结果，就难以保持必需的导电性。
在本发明中，可以通过根据JIS K 6249的方法来测量硫化硅橡胶的压缩变形。
优选情况下，制造各向异性导电膜25、46的硫化硅橡胶在23℃的温度下具有10到60的硬度计A硬度，更佳的情况下为15到55，20到50则特别理想。
如果硬度计A硬度低于10，则给用于连接的导电部件26、47相互绝缘的绝缘部件27、48在加压的情况下很容易过度变形，在某些情况下，可能难以保持用于连接的导电部件26或用于连接的导电部件47之间所必需的绝缘特性。此外，硫化硅橡胶中的未硫化的部分的量变大，在某些情况下，当加压时，硫化硅橡胶的未硫化的部分可能会粘附到用于检测的电路板30的检测电极31和用于连接的电路板41的端电极42中，从而可能会产生不利的影响。另一方面，如果硬度计A硬度超过60，则需要相当重的负荷的挤压力才能使用于连接的导电部件26、47产生适当的变形，以致于作为检测对象的晶片容易产生变形或破损。
此外，当在老化试验中使用各向异性导电连接器时，优选情况下，在23℃的温度下，硫化硅橡胶具有25到40的硬度计A硬度。如果使用硬度计A硬度超过上述范围的硫化硅橡胶，则当在老化试验中反复地使用所得到的各向异性导电连接器时，用于连接的导电部件26、47就会容易产生永久变形，从而，导电部件26、47中的导电颗粒P的链就会变无序。结果，在某些情况下，可能难以保持必需的导电性。
在本发明中，可以通过根据JIS K 6249的方法来测量硫化硅橡胶的硬度计A硬度。
此外，优选情况下，在23℃的温度下，制造各向异性导电膜25、46的硫化硅橡胶具有至少8kN/m的扯裂强度，至少10kN/m更好，至少15kN/m还要好，至少20kN/m则特别理想。如果扯裂强度低于8kN/m，则所产生的各向异性导电膜25、46在它们被过度扭曲时使耐久性变差。
在本发明中，可以通过根据JIS K 6249的方法来测量硫化硅橡胶的扯裂强度。
添加类型液体硅橡胶是通过乙烯烃与Si-H键进行反应而硫化所获得的，可以使用包括具有乙烯烃和Si-H键两者的聚硅氧烷的一包类型(单成分类型)和包括具有乙烯烃的聚硅氧烷和具有Si-H键的聚硅氧烷的两包类型(两成分类型)。然而，优选情况下，使用两包类型的添加类型液体硅橡胶。
优选情况下，在23℃的温度下，使用粘度为100到1,250Pa·s的添加类型液体硅橡胶，150到800Pa·s更佳，250到500Pa·s特别理想。如果此粘度低于100Pa·s，则在用于获得各向异性导电膜的模制材料中容易发生导电颗粒在该添加类型液体硅橡胶中沉积的现象(随后将描述)，以致于不能获得良好的储存稳定性。此外，当向模制材料层施加平行磁场时，不能定向导电颗粒使其与模制材料的厚度方向对齐，以致于可能会在某些情况下难以在偶态下形成导电颗粒的链。另一方面，如果此粘度超过1,250Pa·s，则所产生的模制材料的粘度变得过高，以致于在某些情况下可能难以在模具中形成模制材料层。此外，甚至在向模制材料层施加平行磁场的情况下，也不能充分地移动导电颗粒。因此，在某些情况下，可能难以定向导电颗粒，以便在厚度方向对齐。
可以在聚合物形成材料中包含用于硫化聚合物形成材料的硫化催化剂。可以使用有机过氧化物、脂肪酸偶氮化合物、氢化硅烷化催化剂等等作为这样的硫化催化剂。
被用作硫化催化剂的有机过氧化物的具体示例包括过氧化苯甲酰、双环苯甲酰过氧化物、过氧化异丙苯和二叔丁基过氧化物。
被用作硫化催化剂的脂肪酸偶氮化合物的具体示例包括偶氮二异丁腈。
被用作氢化硅烷化反应的催化剂的具体示例包括公众已知的催化剂，如四氯化铂以及盐，包含铂-不饱和基的硅氧烷络合物、乙烯基硅氧烷-铂络合物、铂-1，3-联乙烯四甲基二硅氧烷络合物、三有机磷化氢或磷化氢和铂的络合物、乙酰基醋酸盐铂螯合物，以及循环二烯-铂络合物。
根据聚合物形成材料的类型、硫化催化剂的类型及其他硫化处理条件，适当地选择所使用的硫化催化剂的量。然而，一般是按重量计100份的聚合物形成材料，采用3到15份。
构成了用于连接的导电部件26、47并表现出磁性的导电颗粒P的具体示例包括表现出磁性的金属颗粒，如铁、镍和钴及其合金的颗粒以及包含这样的金属的颗粒；通过使用这些颗粒作为核心颗粒并利用具有良好的导电性的金属(如金、银、钯或铑)电镀核心颗粒而获得的颗粒；通过使用非磁性金属的颗粒、无机颗粒(如玻璃珠)或聚合物颗粒作为核心颗粒，并利用导电磁性材料(如镍或钴)电镀核心颗粒而获得的颗粒；以及通过利用导电磁性材料和具有良好的导电性的金属两种材料涂覆核心颗粒而获得的颗粒。
在这些颗粒中，优选情况是通过使用镍颗粒作为核心颗粒并利用具有良好的导电性的金属(如金或银)电镀它们而获得的颗粒。
对于利用导电金属涂覆核心颗粒的表面的手段没有特别的限制。然而，可以通过化学镀进行涂覆。
当通过利用导电金属涂覆核心颗粒的表面而获得的颗粒被用作导电颗粒P时，从获得良好的导电性的观点来看，优选情况下，涂覆率(涂有导电金属的面积与核心颗粒的表面积的比例)至少为40％，至少为45％更好，47到95％则特别理想。
要涂覆的导电金属的量，基于核心颗粒，按重量计，优选情况下为2.5到50％，3到45％更好，3.5到40％还要好，5到30％则特别理想。
优选情况下，导电颗粒P的颗粒直径为1到500μm，2到400μm更好，5到300μm还要好，10到150μm特别理想。
优选情况下，导电颗粒P的颗粒直径分布(Dw/Dn)为1到10，1到7更好，1到5还要好，1到4特别理想。
当使用满足这样的条件的导电颗粒P时，所获得的各向异性导电膜25、46变得在压力下容易变形，在弹性各向异性导电膜25、46的用于连接的导电部件26、47中的导电颗粒P之间获得充分的电接触。
对于导电颗粒P的形状没有特别的限制。然而，优选情况下，从允许导电颗粒容易在聚合物形成材料中分散的观点来看，它们应呈现球形或星形，或通过将这些颗粒聚合而获得的次级粒子团。
优选情况下，导电颗粒P中的含水量至多5％，至多3％更好，至多2％还要好，至多1％特别理想。使用满足这样的条件的导电颗粒P防止了或阻止了当对模制材料层进行硫化处理时在模制材料层中出现气泡。
可以适当地使用利用诸如硅烷偶联剂之类的偶联剂处理导电颗粒P的表面而获得的那些颗粒。通过利用偶联剂处理导电颗粒P的表面，导电颗粒P与弹性聚合物的粘附性能得以改善，从而所产生的弹性各向异性导电膜25、46在重复使用中的耐久性变高。
在不影响导电颗粒P的导电性的极限范围内适当地选择所使用的偶联剂的量。然而，优选情况下，偶联剂在导电颗粒P的表面上的涂覆率(涂有偶联剂的面积与导电核心颗粒的表面积的比例)至少为5％，7到100％更好，10到100％还要好，20到100％则特别理想。
优选情况下，用于连接的导电部件26、47中包含的导电颗粒P的比例按照体积来说为10到60％，15到50％更好。如果此比例低于10％，则在某些情况下可能无法制成电阻值充分低的用于连接的导电部件26、47。另一方面，如果该比例超过60％，则所产生的用于连接的导电部件26、47易碎，以致于在某些情况下可能无法获得的用于连接的导电部件26、47所需要的弹性。
在聚合物形成材料中，可以根据需要包含诸如石英粉、胶态氧化硅、气凝胶硅石或矾土之类的普通无机填料。通过包含这样的无机填料，确保了所产生的模制材料的触变性，其粘度也会变高，改善了导电颗粒P的分散稳定性，此外，还可以使通过硫化处理而获得的弹性各向异性导电膜25、46的强度变高。
对于所使用的这样的无机填料的量没有特别的限制。然而，不建议使用太大的量，因为在生产过程中会大大地阻止磁场对导电颗粒P的移动，关于这一点，随后将描述。
可以以下列方式生产如上文所描述的这样的用于调节起伏的各向异性导电连接器20。相同的过程也适用于用于形成触点的各向异性导电连接器45。
首先，在框架板-形成材料中形成对应于电极区域(在电极区域中，已经形成了计划连接到用于连接的电路板41和用于检测的电路板30的电极)的多个各向异性导电膜-放置孔22，并在框架板-形成材料中的预先确定的位置形成多个定位孔23，从而产生框架板21。可以使用蚀刻法等等作为形成各向异性导电膜-放置孔22和定位孔23的手段。
然后准备模制材料，该模制材料包含了分散在聚合物形成材料中并表现出磁性的导电颗粒P且该材料通过硫化而将变为弹性聚合物。如图3所示，提供了用于模压弹性各向异性导电膜的模具，根据必需的图案，即，待形成的弹性各向异性导电膜25的布局图案，向此模具中的上模70和下模75的模压表面施加准备好的模制材料，从而形成模制材料层25B。优选情况下，使用丝网印法，作为向上模70和下模75的模压表面施加模制材料的方法。根据这样的方法，可以轻松地根据必需的图案，轻松地施加模制材料，并可以控制施加的模制材料的量。
下面将具体描述模具。在上模70中，根据与要模压的所有弹性各向异性导电膜25中的用于连接的导电部件26的布局图案完全相反的图案，在铁磁基板71的下表面上形成铁磁物质层72，在铁磁物质层72之外的其他部分形成非磁性物质层73。通过这些铁磁物质层72和非磁性物质层73制成模压表面。
另一方面，在下模75中，根据与要模压的所有弹性各向异性导电膜25中的用于连接的导电部件26的布局图案相同的图案，在铁磁基板76的上表面上形成铁磁物质层77，在铁磁物质层77之外的其他部分形成非磁性物质层78。通过这些铁磁物质层77和非磁性物质层78制成模压表面。
对应于要模压的弹性各向异性导电膜25的用于连接的导电部件26中的相应的凸出部件26A、26B，在上模70和下模75各自相应的模压表面中，形成凹进部分74A、74B。
可以使用诸如铁、铁镍合金、铁钴合金、镍或钴之类的铁磁性金属，作为用于制造上模70和下模75中的铁磁基板71、76的材料。优选情况下，铁磁基板71、76各自都具有0.1到50mm的厚度，优选情况下，其表面是平滑的，并经过化学去油处理和机械抛光处理。
可以使用诸如铁、铁镍合金、铁钴合金、镍或钴之类的铁磁性金属，作为用于制造上模70和下模75中的铁磁物质层72、77的材料。优选情况下，铁磁材料层72、77各自都具有至少10μm的厚度。如果此厚度小于10μm，则难以向模具中形成的模制材料层施加具有足够的强度分布的磁场。其结果是，难以在模制材料层中形成的用于连接的导电部件26的部分区域以高密度收集导电颗粒P，从而在某些情况下可能不能提供具有良好的各向异性导电性的板。
可以使用诸如铜之类的非磁性金属、具有耐热性的聚合物等等，作为用于制造上模70和下模75两者中的非磁性物质层73、78的材料。然而，优选情况下，使用可通过辐射而硫化的聚合物，因为可以轻松地通过光刻技术制成非磁性物质层73、78。可以使用诸如丙烯酸类型的干膜抗蚀剂、环氧树脂类型液体抗蚀剂或聚酰亚胺类型的液体抗蚀剂之类的光阻材料作为其材料。
根据铁磁物质层72、77的厚度，和所计划的弹性各向异性导电膜25中的每一个用于连接的导电部件26的凸出高度，预设非磁性物质层73、78的厚度。
然后，通过隔离件79B(其中，形成了多个开口K，每一个开口都具有与待形成的弹性各向异性导电膜25的平面形状匹配的形状)，在下模75的模压表面上(在其上面，形成了模制材料层25B)，成一直线放置框架板21，在框架板21上，通过隔离件79A(其中，形成了多个开口K，每一个开口都具有与待形成的弹性各向异性导电膜25的平面形状匹配的形状)，成一直线地放置上模70(在其上面，形成了模制材料层25B)。此外，这些上模和下模彼此重叠，从而，在上模70和下模75之间形成具有计划形状(待形成的弹性各向异性导电膜25的形状)的模制材料层25A，如图4所示。
分别在框架板21、以及上模70和下模75之间放置隔离件79A、79B，从而可以形成具有计划形状的弹性各向异性导电膜，防止了相邻的弹性各向异性导电膜彼此粘接在一起，从而可以肯定地形成彼此独立的许多弹性各向异性导电膜。
然后，在上模70中的铁磁基板71的上表面上和下模75中的铁磁基板76的下表面上放置一对电磁体，对电磁体进行操作，从而，在某些部分收集分散在模制材料层25A中的导电颗粒P，以变为用于连接的导电部件26，这些用于连接的导电部件26位于上模70中的铁磁物质层72和下模75中的与铁磁物质层72相对应的铁磁物质层77之间，并被定向成在模制材料层的厚度方向上排成直线。在此状态下，对模制材料层25A进行硫化处理，从而，在固定到框架板21中的弹性各向异性导电膜放置孔22的相应的开口边的状态下，形成多个弹性各向异性导电膜25，在每一个弹性各向异性导电膜25中，用于与包含于弹性聚合物中的导电颗粒连接的多个导电部件26被定向，以便在厚度方向排列，它们处于这样的状态，被由弹性聚合物制成的绝缘部件27相互绝缘，在绝缘部件27中，根本没有或几乎没有导电颗粒P，从而获得如图2所示的用于调节起伏的各向异性导电连接器20。
在采用上文所描述的结构的晶片检测设备中，按下列方式对晶片W执行电检测。具体来说，首先，构成了平行性调节机构50的每一个位置改变机构51中的螺母53都被以均匀地预设的预先确定的拧紧度拧紧，从而，用于检测的电路板30、用于调节起伏的各向异性导电连接器20和探针卡40这三方被临时固定于这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的弹性各向异性导电膜25已经被用于检测的电路板30和用于连接的电路板41夹紧，并在其厚度方向上被压紧，如图5所示，从而，通过用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的相应的用于连接的导电部件26将用于检测的电路板30中的相应的检测电极31与构成了探针卡40的用于连接的电路板41中的相应的端电极42进行电连接。
然后，将作为检测对象的晶片W安装在晶片托盘58上，晶片托盘58被向上移动，以使晶片W与探针卡40接触，从此状态，整个探针设备被进一步向上加压，从而使构成了探针卡40的用于形成触点的各向异性导电连接器45中的相应的用于连接的导电部件47与用于晶片W上形成的一部分集成电路的待检测的相应的电极接触，以使它们彼此电连接，如图6所示，而在此状态下，执行用于调节用于检测的电路板30、探针卡40和晶片W这三方的平行性的检测初始状态-设置操作，即，执行平行性调节过程。
具体来说，构成了探针卡40的用于形成触点的各向异性导电连接器45中的相应的用于连接的导电部件47与晶片W上形成的一部分集成电路的待检测的相应的电极接触，在此状态下，整个探针设备被进一步向上加压，从而，在用于形成触点的各向异性导电连接器45中的用于连接的相应的导电部件47和晶片W中的待检测的相应的电极之间获得电连接。在此状态下，测量用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的用于连接的每一个导电部件26的电阻值，以这样的方式对相应的螺母53分别设置相应的位置改变机构51中的螺母53的拧紧度的校正量，以便所产生的电阻值基本上为偶态，根据这些校正量，调节相应的螺母53的拧紧度。这里，术语“基本上为偶态”是指所有用于连接的导电部件26中的电阻值在±50mΩ的范围内彼此一致。
根据需要，反复地执行如上文所描述的检测初始状态-设置操作，从而在进行计划的电检测时设置检测初始状态且用于检测的电路板30、用于调节起伏的各向异性导电连接器20和探针卡40三方被固定于这样的状态用于检测的电路板30、探针卡40和晶片W三方具有高平行性，以及这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的各向异性导电膜25已经被用于检测的电路板30和用于连接的电路板41夹紧，并在其厚度方向上被压紧，从而确保了导电状态，此外，还阻止了用于检测的电路板30或用于连接的电路板41在用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的间隙变大的方向的移动(位移)。
在此检测初始状态下，优选情况下，用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的弹性各向异性导电膜25中的所有用于连接的导电部件26的电阻值是0.1Ω或更低，用于检测的电路板30和用于连接的电路板41针对弹性各向异性导电膜25的夹紧压力是每一个用于连接的导电部件26为0.01到0.4N。如果此夹紧压力的值太低，则这样的用于连接的导电部件26的电阻值变得较高，以致于在某些情况下，可能难以进行必需的电检测。另一方面，如果夹紧压力太高，则用于检测的电路板30和用于连接的电路板41会变形，以致于在某些情况下可能难以获得稳定的电连接。
在设置了晶片检测设备的检测初始状态之后，晶片托盘58被向上移动，从而，用于形成触点的各向异性导电连接器45中的相应的用于连接的导电部件47与晶片W上形成的集成电路的一部分的待检测的相应的电极接触。从此状态，整个探针设备在预定的负载下被进一步向上加压，从而获得必需的电连接。
然后，通过晶片托盘58，将晶片W加热到预先确定的温度，以便在此状态下对晶片W执行必需的电检测(WLBI试验或探针测试)。
根据采用上文所描述的结构的晶片检测设备，它配备有探针设备10，该探针设备10具有用来调节用于检测晶片W的整个晶片检测设备的起伏的平行性调节机构50，以被控制到适当的程度的相应的拧紧量彼此独立地拧紧的构成平行性调节机构50的相应的位置改变机构51中的螺母53，以调节整个晶片检测设备的平行性，从而，用于检测的电路板30、探针卡40(用于连接的电路板41)以及作为检测对象的晶片W保持在具有非常高的平行性的状态。
具体来说，以均匀地预设到预先确定的程度的拧紧量拧紧相应的位置改变机构51中的螺母53，从而临时固定用于检测的电路板30、用于调节起伏的各向异性导电连接器20和探针卡40这三方。整个探针设备10从与晶片W接触的状态被进一步加压，以将用于形成触点的各向异性导电连接器45中的用于连接的相应的导电部件47与在晶片W上形成的待检查的相应的电极电连接。分别按照以这样的方式设置的相应的校正量调节相应的位置改变机构51中的螺母53的拧紧度以便用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的所有用于连接的导电部件26的电阻值变得基本上均匀，从而，相对于在其上面已经形成了待检查的电极的晶片W的表面(换句话说，根据晶片W本身的波纹、弯曲等等)，调节用于检测的电路板30和探针卡40的起伏，以便晶片检测设备的检测初始状态变为这样的状态用于检测的电路板30、探针卡40(用于连接的电路板41)和作为检测对象的晶片W这三方具有非常高的平行性，从而，用于形成触点的各向异性导电连接器45中的相应的用于连接的导电部件47与晶片W中的待检查的相应的电极电连接，同时阻止了在用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的间隙变大的方向的位移，以在整个探针设备10中保持与晶片W的高平行性。其结果是，在小负载下，可以稳定地获得必需的电连接状态。相应地，可以肯定地并且可靠性较高地对晶片W进行计划的电检测。
此外，探针卡40中的接触构件的结构是这样的各向异性导电连接器配备有弹性各向异性导电膜(各向异性导电板)，从而，通过从检测初始状态加压到其中施加了检测负荷的检测状态，基本上获得了用于调节起伏的各向异性导电连接器20所需的吸收不规则性属性。此外，通过加压，获得了用于形成触点的各向异性导电连接器45中的弹性各向异性导电膜46本身的吸收不规则性属性，同时在整个探针设备10中保持了与晶片W的高平行性，吸收不规则性属性也会尽可能地保留。
换句话说，根据采用上述结构的晶片检测设备，在已经调节了整个晶片检测设备的平行性的状态下，用于形成触点的各向异性导电连接器45中的用于连接的导电部件与晶片W上形成的待检测的电极电连接，从而，只需要较小的负载即可到达所有用于连接的导电部件都开始与晶片W中的待检测的相应的电极接触的状态下的负载，即，初始负载1，如图7所示。当没有调节整个晶片检测设备的平行性时，需要较大的负载才能到达用于形成触点的各向异性导电连接器中的所有用于连接的导电部件开始与晶片W中的待检查的相应的电极接触的状态下的负载，即，初始负载2。相应地，与当没有调节平行性时的激励过度量δ2相比，当从初始负载增压到在可检测状态下进行检测时的负载时，调节平行性可以使弹性各向异性导电膜的变形量(下文简称为“激励过度量”)δ1变得充分大。例如，在用于形成触点的各向异性导电连接器45中的弹性各向异性导电膜46中，如图7中的替代点划线所表示的载荷-变形曲线所示，在总厚度是150μm的情况下，与没有调节平行性的情况相比，激励过度量(δ1/δ2)要大大约20％到40％。
此外，调节平行性，从而，在小负载下，可以获得稳定的阻抗值(导电属性)的状态，即，稳定的电连接状态(参见图7中的实线所表示的负载-阻抗值曲线)。然而，当不调节平行性时，在阻抗值(导电属性)到达稳定状态之前，需要较大负载(参见图7中的虚线所表示的负载-阻抗值曲线)。
相应地，在整个探针设备10中，获得了用于调节起伏的各向异性导电连接器20所需要的激励过度量(在此情况下，为当从初始负载1增压到在可检测状态下进行检测时的负载时弹性各向异性导电膜25的变形量)，此外，还获得了用于形成触点的各向异性导电连接器45所需要的激励过度量δ1，以便在小负载下，可以稳定地获得良好的电连接状态，并具有更高的确定性，从而，可以肯定地并且可靠性较高地对晶片W进行计划的电检测。具体来说，当使用各自都具有500μm的总厚度的用于调节起伏的各向异性导电连接器20和用于形成触点的各向异性导电连接器45时，可以确保涉及整个探针设备10的总的激励过度量大约为60到120μm。
根据如上文所描述的晶片检测设备，进一步获得了下列效果。
(1)用于调节起伏的各向异性导电连接器20是这样的，弹性各向异性导电膜25被由金属材料制成的框架板21支撑，从而，当夹持框架板21时，防止了整个用于调节起伏的各向异性导电连接器20发生较大变形，从而可以利用位置改变机构51，具体来说，使用螺栓52作为定位栓，相对于计划连接的电极，对用于调节起伏的各向异性导电连接器20轻松地执行定位操作。
此外，对于用于形成触点的各向异性导电连接器45，也可以轻松地执行相对于计划连接的电极的定位操作。
(2)由于用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的间隙比较小，因此，可以使晶片检测设备的高度方向的尺寸变小。相应地，也可以使整个晶片检测设备小型化。
(3)由于施加于用于检测的电路板30的检测电极31的压紧作用力比较小，因此，不会损坏检测电极31，因此，防止了用于检测的电路板30的使用寿命缩短。
(4)用于检测的电路板30的检测电极31通过特定的用于调节起伏的各向异性导电连接器20电连接，从而，可以以高密度排列检测电极31。相应地，可以形成许多检测电极31，以便可以共同地执行对许多待检测的电极的检测。
(5)在通过各向异性导电连接器进行的电连接中，接触电阻比较低，并可以获得稳定的连接状态，从而可以获得良好的电特性。
(6)由于用于检测的电路板30的检测电极31通过用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的用于连接的导电部件26与用于连接的电路板41的端电极42电连接，因此，可以使信号传输系统的距离比较短，从而晶片检测设备可以对功能性的高度集成电路(需要高速处理)进行电检测。
(7)由于用于调节起伏的各向异性导电连接器20和用于形成触点的各向异性导电连接器45中的框架板21、49由具有低线性热膨胀系数的材料制成，甚至在温度变化的环境中，也可以稳定地保持用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的良好的电连接状态，此外，还可以稳定地保持探针设备10和晶片W之间的良好的电连接状态。
虽然上文描述了本发明的一个实施例，但是，本发明不仅限于上文所描述的实施例，可以添加各种更改或修改。
例如，在根据本发明的晶片检测设备中，可以修改探针设备而采用图8中所显示的结构。
下面将具体描述此探针设备。构成此晶片检测设备的探针设备10的结构是这样的调节用于调节起伏的各向异性导电连接器20的最大变形量的隔离件60具有矩形框架状的形状，在对应于其中形成了用于调节起伏的各向异性导电连接器20的弹性各向异性导电膜25的区域的区域，具有开口63，并位于用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的框架板21的两个表面上，以支撑用于调节起伏的各向异性导电连接器20。此晶片检测设备的基本结构与图2所显示的晶片检测设备相同，只是使用了结构彼此不同的隔离件。为了方便起见，给相同的结构部件提供了相同的编号或字符。
在隔离件60中，在对应于用于调节起伏的各向异性导电连接器20的定位孔23的位置，形成通孔64，每一个通孔64都在隔离件的厚度方向延伸，构成每一个位置改变机构51的螺栓52被插入到每一个隔离件60中的通孔64中和用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的定位孔23中，从而，用于检测的电路板30、用于调节起伏的各向异性导电连接器20和探针卡40这三方的相对位置处于这样的状态用于检测的电路板30中的相应的检测电极31与用于连接的电路板41中的相应的端电极42相对，用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的相应的用于连接的导电部件26与计划连接的相应的电极相对。
此实施例中的隔离件60、60具有矩形框架状的板状的由金属制成的部件62，多个圆柱形的细微凸出的部分61，这些部分61由弹性物质制成，并在此板状部件62的表面上形成，与用于调节起伏的各向异性导电连接器20的框架板21接触，并使用于检测的电路板30或用于连接的电路板41与另一个表面接触。
优选情况下，包括用于调节起伏的各向异性导电连接器20的框架板21的两个隔离件60、60的总厚度至少为用于调节起伏的各向异性导电连接器20的总厚度的50％，50到70％更好。
优选情况下，包括细微地凸出的部分61的两个隔离件60的厚度和用于调节起伏的各向异性导电连接器20的框架板21的厚度两者的总厚度至少为用于调节起伏的各向异性导电连接器20的总厚度的90％，90到95％更好。
通过使用采用这样的结构的隔离件60，防止了针对用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的弹性各向异性导电膜25的夹紧压力过大，从而肯定地获得用于连接的导电部件26的必需的导电性，此外，还肯定地获得细微凸出的部分61的预期的起伏校正功能。
在此晶片检测设备中，以与图1和2中所显示的晶片检测设备中的相同的方式，对晶片W执行计划的电检测。具体来说，构成了平行性调节机构50的每一个位置改变机构51中的螺母53都被以均匀地预设的预先确定的拧紧度拧紧，从而，用于检测的电路板30、用于调节起伏的各向异性导电连接器20和探针卡40这三方被临时固定于这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的弹性各向异性导电膜25已经被用于检测的电路板30和用于连接的电路板41夹紧，并在其厚度方向上被压紧，此外，隔离件60中的相应的细微凸出的部分61也被夹紧，并在厚度方向上被压紧，如图9所示，从而，通过用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的相应的用于连接的导电部件26，使用于检测的电路板30中的相应的检测电极31与用于连接的电路板41中的相应的端电极42电连接。
然后，将作为检测对象的晶片W安装在晶片托盘58上，晶片托盘58被向上移动，以使晶片W与探针卡40接触，从此状态，整个探针设备被进一步向上加压，从而使用于形成触点的各向异性导电连接器45中的相应的用于连接的导电部件47与用于晶片W上形成的一部分集成电路的待检测的相应的电极接触，如图10所示，从此状态，探针设备被进一步向上加压，从而产生已经获得电连接的状态。在此状态下，测量用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的用于连接的每一个导电部件26的电阻值，以这样的方式对相应的螺母53分别设置相应的位置改变机构51中的螺母53的拧紧度的校正量，以便所产生的电阻值基本上为偶态，根据这些校正量，调节相应的螺母53的拧紧度。
根据需要，反复地执行如上文所描述的检测初始状态-设置操作，从而在进行计划的电检测时设置检测初始状态用于检测的电路板30、用于调节起伏的各向异性导电连接器20和探针卡40这三方被固定于这样的状态用于检测的电路板30、探针卡40和晶片W三方具有高度平行性，以及这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的各向异性导电膜25已经被用于检测的电路板30和用于连接的电路板41夹紧，从而确保了导电状态，此外，还阻止了用于检测的电路板30或用于连接的电路板41在用于检测的电路板30和用于连接的电路板41之间的间隙变大的方向上的移动(位移)。
在设置了晶片检测设备的检测初始状态之后，晶片托盘58被适当的驱动装置向上移动，从而，用于形成触点的各向异性导电连接器45中的相应的用于连接的导电部件47与晶片W上形成的集成电路的一部分的待检测的相应的电极接触。从此状态，整个探针设备被进一步向上加压，从而获得必需的电连接。
然后，通过晶片托盘58，将晶片W加热到预先确定的温度，以便在此状态下对晶片W执行必需的电检测(WLBI试验或探针测试)。
根据采用上文所描述的结构的晶片检测设备，基本上可以产生与如图1和2所示的设备相同的效果。此外，还获得了隔离件60中的细微凸出的部分61所具有的起伏调节功能，从而，在小负载下，可以获得良好的电连接状态，并具有更高的可靠性，从而，可以肯定地并且可靠性较高地对晶片W进行计划的电检测。
在采用上文所描述的结构的晶片检测设备中，不需要同时在隔离件60的两个表面上形成细微地凸出的部分61，可以只在任何其中一个表面上形成。
在上文所描述的实施例中，构成本发明中的平行性调节机构的位置改变机构不仅限于包括螺栓和螺母的拧紧部件对，只要用于检测的电路板或用于连接的电路板可以在各向异性导电连接器的厚度方向相对地位移即可，此外，在用于检测的电路板中的检测电极已经与用于连接的电路板中的端电极处于电连接的状态下，可以阻止用于检测的电路板或用于连接的电路板在用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的间隙变大的方向上的位移，可以使用各种类型的机构。
用于调节起伏的各向异性导电连接器(通过该连接器，用于检测的电路板30中的相应的检测电极31与用于连接的电路板41中的相应的端电极电连接)，可以是这样的结构在每一个弹性各向异性导电膜25中的用于连接的导电部件上形成细微凸出的部分，如图11所示。
具体来说，此用于调节起伏的各向异性导电连接器20的弹性各向异性导电膜25中的每一个导电部件26都是这样的在其两端表面形成了细微凸出的部件，每一个细微凸出部件都具有多个圆柱形的细微凸出的部分28A。
每一个细微凸出的部分的凸出高度可以是用于调节起伏的各向异性导电连接器20的总厚度的5到10％。
这样的细微凸出的部分28A可以通过使用用于模压弹性各向异性导电膜的模具获得，该模具具有模压表面，在该表面中，已经形成了用于形成细微凸出的部分的计划的形状的凹进部分。
对于用于连接的每一个导电部件26中的细微凸出的部件的形状没有特别的限制，可以由多个球状的细微凸出的部分28B组成，如图12所示，或由多个导线28C组成，如图13所示。
根据配备有这样的各向异性导电连接器的晶片检测设备，用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的每一个弹性各向异性导电膜25本身的吸收不规则性的属性得到增强，以改善晶片检测设备的起伏调节功能，从而在小负载下可以稳定地获得良好的电连接状态，并具有更高的确定性。
用于调节起伏的各向异性导电连接器20中的用于连接的导电部件26的结构可以是这样的它们每一个都具有呈现如图14所示的半球状或球状的凸出部件26C，或呈现直径朝着其尖端的方向变小的截锥体的形状的凸出部件。
当使用各向异性导电连接器作为接触构件时，各向异性导电连接器可以是这样的结构在每一个弹性各向异性导电膜的一个或两个表面上整体地形成DLC膜，以便至少覆盖弹性各向异性导电膜的绝缘部分。
具体来说，在此各向异性导电连接器45A中，形成DLC膜46A，以便覆盖弹性各向异性导电膜46的整个表面，如图15所示。各向异性导电连接器的基本结构与图2所示的各向异性导电连接器相同，除了DLC膜46A。为了方便起见，给相同的结构部件提供了相同的编号或字符。
优选情况下，DLC膜46A的厚度为1到500nm，2到50nm更好。
优选情况下，DLC膜46A的表面电阻率为1×108到1×1014Ω/□，1×1010到1×1012 Ω/□更好。
在DLC膜46A中，金刚石键与石墨键的比率优选情况下从9∶1到5∶5，从8∶2到6∶4更好，从而可以肯定地获得表面电阻率在上述范围内的DLC膜46A。
根据配备有这样的用于形成触点的各向异性导电连接器45的晶片检测设备，可以防止晶片W被污染，因为与探针设备10中的晶片W接触的用于形成触点的各向异性导电连接器45具有弹性各向异性导电膜46，在弹性各向异性导电膜46上面已经形成了DLC膜46A。此外，甚至在高温环境下通过晶片W加压的状态下保持比较长的时间的情况下，也可以防止弹性各向异性导电膜46粘附到晶片W上，可以避免损坏弹性各向异性导电膜46和晶片W。此外，由于可以防止或阻止弹性各向异性导电膜46在其表面上积聚电荷，因此，可以消除静电所产生的不利影响。
此外，对于探针卡40中的接触构件的具体结构没有特别的限制。例如，可以使用如下结构其中放置了触点，每一个触点都包括叶片或销以及微弹簧销；其中触点都由各向异性导电板构成(例如，没有图2所示的各向异性导电连接器45中的框架板21)；由板状连接器组成的结构，其中，在绝缘板中放置了触点，每一个触点都由金属体构成，并在绝缘板的厚度方向上穿过绝缘板；以及通过层叠各向异性导电连接器45和板状连接器65所获得的结构，如图16所示的那样。在图16中，参考编号66表示金属体(触点)，67表示绝缘板。
示例下面将通过下列示例具体描述本发明。然而，本发明不仅限于这些示例。
<示例1>
(1)制作用于评估的晶片在由硅(线性热膨胀系数3.3×10-6/K)制成的直径为8英寸的晶片中，共有六十四个(64)矩形集成电路，每一个矩形集成电路的横向尺寸为11,000μm，垂直方向的尺寸为6,000μm，垂直方向和横向方向分别有八个(8)集成电路。在晶片上形成的每一个集成电路都在其中心具有待检测的电极的区域。在此待检测的电极的区域，有六十个(60)待检测的电极，每一个都由铜制成，并在其表面上镀了金，在横向方向以120μm的间距排成一行。在六十个(60)待检测的电极中，每两个电极彼此电连接。每一个待检测的电极的横向的尺寸为80μm，垂直方向的尺寸为170μm，整个晶片中的待检测的电极的总数是3,840。所有待检测的电极都与在晶片的边缘形成的共同的引导电极(未显示)电连接。下面，此晶片将被称为“用于评估的晶片W1”。此用于评估的晶片W1中的硅片本身的平面精度是±8μm。
此外，在晶片上形成六十四个(64)集成电路，这些集成电路与用于评估的晶片W1中具有相同结构，只是对每一个集成电路中的待检测的六十个(60)电极没有共同的引导电极，待检测的电极彼此绝缘。此整个晶片中的待检测的电极的总数是3,840。下面，此晶片将被称为“用于评估的晶片W2”。此用于评估的晶片W2中的硅片本身的平面精度是±10μm。
(2)制作探针卡[制作用于形成触点的各向异性导电连接器]首先，在下列条件下，制作根据如图3所示的结构的用于模压弹性各向异性导电膜的模具。
·铁磁基板(71，76)材料铁；厚度6,000μm；
·铁磁物质层(72，77)材料镍；尺寸宽60μm，长150μm，厚50μm；排列间距(中心距)120μm；铁磁物质层的数量3,840(总共六十四个(64)区域对应于用于评估的晶片W1的集成电路的待检测的电极的区域，在每一个区域中，都有六十个(60)铁磁物质层)·非磁性物质层(73)材料干膜抗蚀剂的硫化产物，厚80μm。
·非磁性物质层(78)材料干膜抗蚀剂的硫化产物，厚80μm。
·凹进部分(74A)宽60μm，长150μm，深30μm·凹进部分(74B)宽60μm，长150μm，深30μm制作框架板厚度为60μm，由42合金制成(饱和磁化1.7Wb/m2；线性热膨胀系数6.2×10-6/K)，其中，对应于用于评估的晶片W1中的待检测的电极的区域形成了六十四个(64)弹性各向异性导电膜放置孔(横向尺寸为7,600μm，垂直方向尺寸为450μm)，此外，还制作两个(2)用于模压弹性各向异性导电膜的隔离件，每一个隔离件的厚度为20μm，由不锈钢(SUS304)制成，并形成了对应于用于评估的晶片W1中的待检测的电极的区域的多个开口(矩形形状，横向的尺寸为8,600μm，垂直方向的尺寸为1,450μm)。
另一方面，将按重量计的55份导电颗粒添加并混合到按重量计的100份添加类型液体硅橡胶中。此后，通过减压，对所产生的混合物进行消沫处理，从而准备好用于模压弹性各向异性导电膜的材料。在此材料中，使用平均粒子直径为10μm的镍颗粒作为核心颗粒，且利用金对核心颗粒进行化学镀使得涂层重量为核心颗粒的25％，所获得的这样的颗粒作为导电颗粒。使用两包类型的液体硅橡胶作为添加类型液体硅橡胶，液体A的粘度为500Pa·s，液体B的粘度为500Pa·s，其硫化产物在150℃时具有6％的压缩变形，40的硬度计A硬度，以及30kN/m的扯裂强度。
此外，还以下列方式测量上文所描述的添加类型液体硅橡胶的属性。
(a)添加类型液体硅橡胶的粘度在23±2℃的温度下，通过布氏粘度计测量粘度。
(b)硫化硅橡胶的压缩变形搅拌两包类型的添加类型液体硅橡胶中的液体A和液体B，并按比例混合使它们的量相等。然后，将此混合物注入到模具中，通过减压进行消沫处理之后，在120℃条件下的进行30分钟的硫化处理，从而产生一个圆柱体，其厚度为12.7mm，直径为29mm，成分是硫化硅橡胶。在200℃的条件下对圆柱体进行4小时的二次硫化。将以这样的方式获得的圆柱体作为样本，根据JIS K 6249，在150±2℃的温度下测量其压缩变形。
(c)硫化硅橡胶的扯裂强度在与上述(b)项相同的条件下进行添加类型液体硅橡胶的硫化处理和二次硫化，从而产生厚度为2.5mm的板。对此板进行冲孔，得到新月形的原始标本，根据JIS K 6249，测量其在23±2℃的温度下的扯裂强度。
(d)硬度计A硬度将以与上述(c)项相同的方式产生的五个(5)板彼此层叠在一起，使用产生的叠片作为样本，根据JIS K 6249，测量其在23±2℃的温度下的硬度计A硬度。
然后，通过隔离件，将框架板成一直线地置于上文所描述的模具中的下模的上表面，上模通过隔离件成一直线地置于框架板上，将上面制成的模制材料填入由上模、下模、两个隔离件和框架板形成的模腔中，以形成模制材料层。
然后，在100℃的条件下对在上模和下模之间形成的模制材料层进行1小时的硫化处理，同时，通过电磁体向位于每一个模制材料层的厚度方向的铁磁物质层之间的部分施加1.8T的磁场，从而在框架板中的每一个弹性各向异性导电膜放置孔中形成弹性各向异性导电膜。将如此形成的膜从模具中取出，然后在200℃的条件下对其进行4小时的二次硫化处理，从而产生用于形成触点的各向异性导电连接器。
下面将具体描述如此形成的弹性各向异性导电膜。每一个弹性各向异性导电膜横向的尺寸为8,600μm，垂直方向上的尺寸为1,450μm。在每一个弹性各向异性导电膜中，对应于用于评估的晶片W1中的待检测的电极的总共3,840个用于连接的导电部件以120μm的间距分布。每一个用于连接的导电部件的横向尺寸为60μm，垂直方向上的尺寸为150μm，厚度为160μm。待连接到用于评估的晶片W1的凸出部件的一个表面的一侧的凸出高度是30μm，待连接到用于连接的电路板的凸出部件的另一个表面的一侧的凸出高度是30μm，每一个绝缘部件的厚度是100μm而每一个弹性各向异性导电膜中的框架板所支撑的部分的厚度(分岔部分的厚度)是20μm。测量每一个弹性各向异性导电膜中的用于连接的导电部件中的导电颗粒的含量。其结果是，在所有用于连接的导电部件中，以体积百分率计，含量大约为30％。
整个此用于调节起伏的各向异性导电连接器中的厚度的扩散度是±5μm。
使用氧化铝陶瓷(线性热膨胀系数4.8×10-6/K)作为基础材料，根据对应于用于评估的晶片W1中的集成电路的待检测的电极的图案的图案，在其正面，形成正面电极，在其背面，形成连接到相应的正面电极的端电极(背面电极)，从而形成用于连接的电路板(预先被标识为无缺陷产品)。用于形成触点的各向异性导电连接器位于该用于连接的电路板的正面，并处于这样的状态用于形成触点的各向异性导电连接器与用于连接的电路板接触，以使用于形成触点的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件与用于连接的电路板中的相应的端电极电连接，从而形成探针卡。这里，该用于连接的电路板的总体尺寸为10cm×10cm，是正方形，其平面精度是±10μm。每一个端电极(背面电极)的直径为400μm，在横向和垂直方向分别有十个(10)和六个(6)电极以800μm的间距排列。每一个正面电极的横向尺寸为80μm，垂直方向的尺寸为170μm，并在横向的方向以120μm的间距排成一行。
(3)制作用于调节起伏的各向异性导电连接器制作具有与上文所描述的用于形成触点的各向异性导电连接器的示例结构相同的模具，除了铁磁物质层(72，77)的尺寸更改为直径为300μm，厚度为100μm，用于形成用于连接的导电部件的凹进部分(74A，74B)的尺寸更改为直径为300μm，深度为100μm。
配置了这样的框架板它的厚度为100μm，由不锈钢制成(SUS304，饱和磁化0.01Wb/m2；线性热膨胀系数1.7×10-5/K)，配置了厚度为50μm并由不锈钢(SUS304)制成的用于模压弹性各向异性导电膜的上层隔离件和下层隔离件。这里，框架板中的每个弹性各向异性导电膜放置孔横向的尺寸为8,000μm，垂直方向为4,800μm，而隔离件中的每个开口的横向尺寸为9,000μm，垂直方向上的尺寸为5,800μm。
另一方面，将按重量计的42份导电颗粒添加并混合到按重量计的100份添加类型液体硅橡胶中。此后，通过减压，对所产生的混合物进行消沫处理，从而准备好用于模压弹性各向异性导电膜的材料。在此材料中，使用平均粒子直径为40μm的镍颗粒作为核心颗粒，且利用金对核心颗粒进行化学镀使得涂层重量为核心颗粒的重量的15％，所获得的这样的颗粒作为导电颗粒。使用两包类型的液体硅橡胶作为添加类型液体硅橡胶，液体A的粘度为180Pa·s，液体B的粘度为180Pa·s，其硫化产物在150℃时具有5％的压缩变形，23的硬度计A硬度，以及8kN/m的扯裂强度。
以与上文所描述的相同的方式在框架板中的相应的弹性导电膜放置孔中形成弹性各向异性导电膜，从而形成用于调节的起伏的各向异性导电连接器。
下面将具体描述如此形成的弹性各向异性导电膜。每一个弹性各向异性导电膜横向的尺寸为9,000μm，垂直方向上的尺寸为5,800μm。在每一个弹性各向异性导电膜中，对应于探针卡中的端电极(背面电极)的总共3,840个用于连接的导电部件以800μm的间距分布。每一个用于连接的导电部件都是这样的直径是300μm，总厚度是400μm，一个表面一侧的每一个凸出部件和其他表面一侧的凸出部件的凸出高度是100μm，绝缘部件的厚度是200μm，而每一个弹性各向异性导电膜中的框架板所支撑的部分的厚度(分岔部分的厚度)是50μm。测量每一个弹性各向异性导电膜中的用于连接的导电部件中的导电颗粒的含量。其结果是，在所有用于连接的导电部件中，以体积百分率计，含量大约为30％。
整个此用于调节起伏的各向异性导电连接器中的厚度的扩散度是±10μm。
(4)制作探针设备首先，在用于调节起伏的各向异性导电连接器中的框架板的四个(4)角部形成定位孔，在每一个定位孔中安装用于调节变形量的隔离件。使用氧化铝陶瓷(线性热膨胀系数4.8×10-6/K)作为基础材料，根据对应于用于评估的晶片W1中的集成电路的待检测的电极的图案的图案，在其上形成检测电极，从而形成用于检测的电路板(预先被标识为无缺陷产品)。在此用于检测的电路板中，在对应于用于调节起伏的各向异性导电连接器的定位孔的位置，形成用于放置位置改变机构的凹进部分和通孔，在用于连接的电路板中，在对应于用于调节起伏的各向异性导电连接器的定位孔的位置，形成用于放置位置改变机构的凹进部分和通孔。这里，用于检测的电路板的厚度为5mm，直径为30cm，呈现圆板的形状。在其中形成了检测电极的区域的平面精度为±10μm。以800μm的间距放置检测电极，每一个检测电极的直径都为400μm。用于检测的电路板和用于连接的电路板中用于放置位置改变机构的每一个通孔的开口直径为3,000μm。
然后，在用于调节起伏的各向异性导电连接器的框架板中的每一个定位孔中放置由铝制成的，外径为9,000μm，内径为3,500μm，厚度为250μm(用于调节起伏的各向异性导电连接器的总厚度的55％)的圆柱形隔离件，如图2所示，以这样的方式从用于检测的电路板的一个表面的一侧安装每一个螺栓以便其头部被用于检测的电路板凹进部分中的通孔的开口边锁住，其杆穿过通孔，用于调节变形量的隔离件的内部空间，以及用于连接的电路板的凹进部分中的通孔，而杆的近端部分暴露在用于连接的电路板的凹进部分内。在每一个螺栓的近端部分拧上螺母，从而产生根据本发明的探针卡，其中，用于调节起伏的各向异性导电连接器处于这样的状态其弹性各向异性导电膜中的相应的用于连接的导电部件位于探针卡的端电极上，用于检测的电路板处于这样的状态其相应的检测电极位于用于调节起伏的各向异性导电连接器中的用于连接的导电部件中。使用精度螺杆作为构成位置改变机构的螺栓，每一个螺杆都具有3.0mm的标称直径，0.35mm的螺距。
将用于评估的晶片W1放置于配备有加热器的试验台上，探针设备被以这样的方式放置成一条直线，以便用于形成触点的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件位于用于评估的晶片W1中的待检测的电极上。这里，试验台的平面精度是±10μm。
探针设备中的构成位置改变机构的每一个螺母都被以均匀的拧紧度拧紧，从而，用于检测的电路板、用于调节起伏的各向异性导电连接器和用于连接的电路板这三个部件被临时固定于这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜已经被用于检测的电路板和用于连接的电路板夹紧，并在其厚度方向上被压紧，从而，通过用于调节起伏的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件，将用于检测的电路板中的相应的检测电极与用于连接的电路板中的相应的端电极电连接。
在此状态下，在其上面已经形成了端电极的探针卡的表面相对于在其上面已经形成了待检测的电极的用于评估的晶片的表面的高度水平的扩散度是±15μm，而在其上面已经形成了检测电极的用于检测的电路板的表面相对于在其上面已经形成了待检测的电极的用于评估的晶片的表面的高度水平扩散度是±20μm。
在其上面放置了用于评估的晶片W1的试验台被向上移动，从而用于形成触点的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件与用于评估的晶片W1中的待检测的相应的电极接触。从此状态，探针设备被进一步向上加压，从而在已经实现电连接的状态下测量各向异性导电连接器中的用于连接的每一个导电部件的电阻值。以这样的方式设置每一个位置改变机构中的螺母的拧紧量的校正量，以便所获得的电阻值基本上是均匀的，根据此校正量，分别地调节每一个位置改变机构中的螺母的拧紧量。根据需要反复地执行此操作，以调节整个晶片检测设备的平行性，从而设置检测初始状态。在此操作中，检测初始状态被设置为这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的所有用于连接的导电部件的电阻值是0.1Ω或更低(在±50mΩ的范围内，电阻值彼此一致)，用于检测的电路板和用于连接的电路板针对弹性各向异性导电膜的夹紧压力是每一个用于连接的导电部件8g。
试验台被向上移动，以使用于形成触点的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件与用于评估的晶片W1中的待检测的相应的电极接触。从此状态，在38公斤的负荷下，探针设备被进一步向上加压(施加于用于形成触点的各向异性导电连接器的用于连接的一个导电部件的负荷平均大约10g)。在此状态下，执行下列试验1，从而检查用于检测的电路板的检测电极与用于评估的晶片W1的待检测的电极之间的电连接状态。其结果是，传导电阻低于1Ω的用于连接的导电部件的比例是100％。此外，还使用用于评估的晶片W2按上文所描述的相同的方式设置检测初始状态，试验台被向上移动，以对探针设备进行加压，从而使用于形成触点的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件与用于评估的晶片W2中的待检测的相应的电极接触。从此状态，在38公斤的负荷下，探针设备被进一步向上加压(施加于用于形成触点的各向异性导电连接器的用于连接的一个导电部件的负荷平均大约10g)。在此状态下，执行下列试验2，从而检查用于检测的电路板的检测电极与用于评估的晶片W2的待检测的电极之间的电连接状态。其结果是，绝缘电阻是10MΩ或更高的导电部件对的比例是0％。如此确认了，对于待检测的所有电极，获得了良好的电连接状态。
试验1在室温(25℃)下，连续地测量用于检测的电路板中的总共3,840个检测电极中的每一个检测电极和用于评估的晶片W1的引导电极之间的电阻，作为用于连接的导电部件的电阻(下文简称为“传导电阻”)，以计算出传导电阻低于1Ω的用于连接的导电部件的比例。
试验2在室温(25℃)下，连续地测量用于检测的电路板中的相邻两个检测电极之间的电阻，作为相邻两个用于连接的导电部件(下文简称为“导电部件对”)之间的电阻(下文简称为“绝缘电阻”)，以计算出绝缘电阻是10MΩ或更高的导电部件对的比例。
对整个探针设备，在这样的状态下试验台被加热到85℃用于评估的晶片W1在上文所描述的条件下被压住，以与上文所描述的相同的方式执行试验1。结果，传导电阻低于1Ω的用于连接的导电部件的比例是100％。
此外，还使用用于评估的晶片W2来以与上文所描述的相同的方式设置检测初始状态，并以与上文所描述的相同的方式执行试验2。结果，绝缘电阻是10MΩ或更高的导电部件对的比例是0％。如此确认了，对于待检测的所有电极，保持了良好的电连接状态，甚至在诸如由温度变化而引起的热滞后现象之类的环境变化时可以稳定地获得良好的电连接状态。
此外，在此探针设备中，确认了在用于形成触点的各向异性导电连接器中的用于连接的导电部件被从与用于评估的晶片中的待检测的电极接触的状态加压到可检测状态时，弹性各向异性导电膜的变形量(激励过度量)是80μm，在小负载下，获得了预期的吸收不规则性的属性。
<示例2>
制作了具有与示例1中制作的相同结构的探针设备，除了使用了结构如下图所示的隔离件作为用于调节示例1中的变形量的隔离件，这样的隔离件位于用于调节的各向异性导电连接器中的框架板的两个表面(参见图5)。
隔离件的结构是这样的矩形框架状的板状的部件，在对应于形成了用于调节起伏的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的区域的区域具有开口，隔离件还具有多个细微凸出的由弹性物质构成的部分，并在此板状部件的两个表面形成。
板状部件由不锈钢制成，厚度为50μm。细微凸出的部分由硅橡胶制成，并呈现圆柱形状，直径是50μm，凸出高度是40μm(用于调节起伏的各向异性导电连接器的总厚度的20％)。
包括用于调节起伏的各向异性导电连接器中的框架板的两个隔离件的总厚度是360μm(用于调节起伏的各向异性导电连接器的总厚度的90％)。
在此探针设备中，当用于检测的电路板、用于调节起伏的各向异性导电连接器和用于连接的电路板这三个部件被临时固定于这样的状态用于调节起伏的各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜已经被用于检测的电路板和用于连接的电路板夹紧，并在其厚度方向上被压紧，在其上面已经形成了端电极的探针卡的表面相对于在其上面已经形成了待检测的电极的用于评估的晶片W1的表面的高度水平扩散度是±20μm，而在其上面已经形成了检测电极的用于检测的电路板的表面相对于与在其上面已经形成了待检测的电极的用于评估的晶片W1的表面的高度水平的扩散度是±25μm。
调节整个晶片检测设备的平行性，从而设置检测初始状态(与示例1相同的检测初始状态)，试验台被向上移动，以使用于形成触点的各向异性导电连接器中的相应的用于连接的导电部件与用于评估的晶片W1中的待检测的相应的电极接触。从此状态，在38公斤的负荷下，探针设备被进一步向上加压(施加于用于形成触点的各向异性导电连接器的用于连接的一个导电部件的负荷平均大约10g)。在此状态下，以与示例1相同的方式执行试验1，从而检查用于检测的电路板的检测电极与用于评估的晶片W2的待检测的电极之间的电连接状态。其结果是，传导电阻低于1Ω的用于连接的导电部件的比例是100％。
此外，还使用用于评估的晶片W2按示例1相同的方式执行试验2，从而检查用于检测的电路板的检测电极与用于评估的晶片W2的待检测的电极之间的电连接状态。其结果是，绝缘电阻是10MΩ或更高的的导电部件对的比例是0％。如此确认了，对于待检测的所有电极，获得了良好的电连接状态。
对整个探针设备，在这样的状态下试验台被加热到85℃用于评估的晶片W1在上文所描述的条件下被压住，以与上文所描述的相同的方式执行试验1。结果，传导电阻低于1Ω的用于连接的导电部件的比例是100％。
此外，还使用用于评估的晶片W2来以与上文所描述的相同的方式设置检测初始状态，并以与上文所描述的相同的方式执行试验2。其结果是，绝缘电阻是10MΩ或更高的导电部件对的比例是0％。如此确认了，对于待检测的所有电极，保持了良好的电连接状态，甚至在诸如由温度变化而引起的热滞后现象之类的环境变化时可以稳定地获得良好的电连接状态。
此外，在此探针设备中，确认了，在用于形成触点的各向异性导电连接器中的用于连接的导电部件被从与用于评估的晶片中的待检测的电极接触的状态加压到可检测状态时，弹性各向异性导电膜的变形量(激励过度量)是100μm，在小负载下，获得了预期的吸收不规则性的属性。
<比较示例1>
制作了具有与示例1中制作的相同结构的比较探针设备，除了没有提供示例1中的构成平行性调节机构的位置改变机构。以与示例1相同的方式对此探针设备进行评估。其结果是，观察到与待检测的一部分电极的连接失败，因此，未能获得良好的电连接状态。
权利要求
1.一种适用于对晶片上形成的许多集成电路进行电检测的探针设备，包括在其正面具有许多检测电极的用于检测的电路板；探针卡，其具有用于连接的电路板，在用于连接的电路板的背面，根据对应于用于检测的电路板的检测电极的图案的图案形成多个端电极，以及具有在用于连接的电路板的正面上设置的接触构件，在接触构件上布置了与作为检测对象的晶片上的集成电路的待检测的相应电极进行接触的许多触点，其中布置用于连接的电路板的相应的端电极，以便与用于检测的电路板的检测电极相对；布置在探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的各向异性导电连接器，该连接器通过被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住而使得相应的检测电极与相应的端电极电连接；以及用于调节用于检测的电路板与晶片的平行性以及用于连接的电路板与晶片的平行性的平行性调节机构，其中，平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向上相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。
2.根据权利要求1所述的探针设备，其中，平行性调节机构配备有多个位置改变机构，每一个位置改变机构都被构造成可以彼此独立地设置用于检测的电路板或用于连接的电路板的位移量。
3.根据权利要求1或2所述的探针设备，其中，在探针卡中的用于检测的电路板和用于连接的电路板之间设置用于调节各向异性导电连接器的变形量的隔离件。
4.根据权利要求3所述的探针设备，其中，隔离件的总厚度至少为各向异性导电连接器的总厚度的50％。
5.根据权利要求3所述的探针设备，其中，各向异性导电连接器包括框架板，在框架板中对应于电极区域形成多个各向异性导电膜放置孔，每一个孔都在框架板的厚度方向延伸，在电极区域，布置要连接到用于连接的电路板和用于检测的电路板的电极，以及该各向异性导电连接器还包括位于此框架板中相应的各向异性导电膜放置孔中布置的多个弹性各向异性导电膜，每一个各向异性导电膜都由各向异性导电膜放置孔的边缘支撑，其中隔离件位于各向异性导电连接器中的框架板两侧，每一个隔离件都呈现框架的形式，其中，在对应于形成各向异性导电连接器中的弹性各向异性导电膜的区域的区域中形成开口，隔离件还具有细微地凸出的部分，每一个凸出的部分都包括至少在与用于检测的电路板的接触面和与用于连接的电路板的接触面上的弹性部件。
6.根据权利要求5所述的探针设备，其中，包括细微地凸出的部分的隔离件的厚度和各向异性导电连接器中的框架板的厚度两者的总厚度至少应为各向异性导电连接器的总厚度的90％。
7.根据权利要求1到6中的任何一个所述的探针设备，其中，构成探针卡的接触构件由配备有各向异性导电板的构件构成，其中，多个用于连接的导电部件通过绝缘部件彼此绝缘，每一个导电部件都在板的厚度方向延伸。
8.根据权利要求7所述的探针设备，其中，构成探针卡的接触构件由各向异性导电板构成，其中，多个用于连接的导电部件通过绝缘部件彼此绝缘，每一个用于连接的导电部件都在板的厚度方向延伸，或者，所述接触构件由各向异性导电连接器构成，其中，各向异性导电板由框架板支撑，以及板状连接器，其包括位于各向异性导电板或各向异性导电连接器的正面的绝缘板，以及根据对应于待检测的电极的图案的图案排列的多个电极结构，每一个电极结构都在其厚度方向延伸穿过绝缘板。
9.一种用于对在晶片上形成的许多集成电路进行电检测的晶片检测设备，该设备包括根据权利要求1到8中的任何一个的探针设备。
10.一种晶片检测方法，包括通过构成平行性调节机构的位置改变机构来相对地移位用于检测的电路板或用于连接的电路板，以便临时将用于检测的电路板、各向异性导电连接器和用于连接的电路板这三者固定于这样的状态各向异性导电连接器已经被用于检测的电路板和用于连接的电路板捏住，从而通过各向异性导电连接器中的用于连接的导电部件，使用于检测的电路板中的检测电极与用于连接的电路板中它们的对应的端电极电连接，此外从此状态对探针设备进行加压，以便在探针卡中的接触构件与作为检测对象的晶片进行接触的状态下测量用于检测的电路板与晶片的平行性以及用于连接的电路板与晶片的平行性，由位置改变机构根据所获得的结果，设置移位量的校正量，执行检测初始状态设置操作，以用于根据校正量调节移位量，从而调节用于检测的电路板与晶片的平行性以及用于连接的电路板与晶片的平行性，以及使整个探针设备在如下的状态下与晶片接触阻止用于检测的电路板或用于连接的电路板在用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的间隙变大的方向上的移位，从而进行电检测。
11.根据权利要求10所述的晶片检测方法，其中，平行性调节机构配备有多个位置改变机构，在探针卡中的接触构件与晶片进行接触的状态下测量各向异性导电连接器中相应的用于连接的导电部件的电阻值，并且以这样的方式设置相应的位置改变机构进行的移位量的校正量，即，使得所产生的电阻值的分布变为偶态。
12.根据权利要求10或11所述的晶片检测方法，其中，以这样的方式设置检测初始状态，即，使得各向异性导电连接器中用于连接的导电部件的相应的电阻值至多为0.1Ω，并且各向异性导电连接器中用于连接的每一个导电部件的负载为0.01到0.4N。
全文摘要
提供了晶片检测设备、晶片检测方法以及探针设备，通过它们，可以对待检测的许多电极共同地执行电检测，在小负载下，对待检测的所有电极，可以肯定地实现良好的电连接状态。本发明的探针设备包括具有许多检测电极的用于检测电路板，具有用于连接的电路板(具有许多端电极和接触构件)的探针卡，位于用于检测的电路板和用于连接的电路板之间的并使得相应的检测电极与相应的端电极电连接的各向异性导电连接器，以及用于调节用于检测的电路板与用于连接晶片的电路板的平行性的平行性调节机构。平行性调节机构配备有位置改变机构，该机构在各向异性导电连接器的厚度方向相对地位移用于检测的电路板或用于连接的电路板。晶片检测设备配备有探针设备。
文档编号G01R31/28GK1938842SQ200580010268
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年3月31日
发明者五十岚久夫, 佐藤克己, 井上和夫 申请人:Jsr株式会社