DD290961A5 - DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A NEEDLE CARRIER FOR TESTING SEMICONDUCTOR STRUCTURES - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING A NEEDLE CARRIER FOR TESTING SEMICONDUCTOR STRUCTURES Download PDF

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DD290961A5
DD290961A5 DD33634389A DD33634389A DD290961A5 DD 290961 A5 DD290961 A5 DD 290961A5 DD 33634389 A DD33634389 A DD 33634389A DD 33634389 A DD33634389 A DD 33634389A DD 290961 A5 DD290961 A5 DD 290961A5
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DD
German Democratic Republic
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probe
ring
adhesive
outer cylinder
coated
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Application number
DD33634389A
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German (de)
Inventor
Frank Bage
Falk Schoene
Axel Thierschmann
Original Assignee
Veb Forschungszentrum Mikroelektronik Dresden,De
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Nadeltraegers, welcher montiert auf eine Nadelkarte zur elektrischen Testung von Halbleiterchips dient. Erfindungsgemaesz besteht ein Justagetraeger aus einem zentral angeordneten, ein Justagechip tragenden Kolben, der von einem Innenzylinder in Verbindung mit einem Auszenzylinder umschlossen ist. Auf der geneigten Oberflaeche des mit einem Schmelzklebstoff beschichteten Auszenzylinders liegt der gerade auslaufende Teil eines Sondenschaftes und zwischen den sich gegenueberliegenden, die gleiche Neigung aufweisenden und mit Klebstoff beschichteten Ringflaechen des von einem Haltering einer Aufnahmevorrichtung gefaszten Traegerringes und eines auf dem Innenzylinder gesetzten Trennringes der mittlere Teil des Sondenschaftes. Auszerdem ist ueber dem Auszenzylinder eine den Zustand des Schmelzklebstoffes veraendernde Waermequelle angeordnet. Erfindungsgemaesz wird die geneigte Oberflaeche des Auszenzylinders mit Schmelzklebstoff beschichtet, werden die auf dem ausgehaerteten Schmelzklebstoff liegenden und ausgerichteten Sondennadeln, deren Sondenschaefte hinter dem Auszenzylinder stark abgewinkelt sind, partiell so erwaermt, dasz eine stoffschluessige Verbindung mit dem Auszenzylinder entsteht und werden die mit Klebstoff beschichteten Ringflaechen des Traegerringes und Trennringes mit den dazwischen liegenden Sondenschaeften gefuegt und verklebt. Fig. 1{Vorrichtung; Nadeltraeger; Justagetraeger; Traegerring; Trennring; Schmelzklebstoff; Verfahren; abgewinkelte Sondenschaefte; Erwaermen; Schnellanhaertung}The invention relates to a device and a method for producing a needle carrier, which is mounted on a probe card for electrical testing of semiconductor chips. According to the invention, an adjustment carrier consists of a centrally arranged piston carrying an alignment chip, which is enclosed by an inner cylinder in conjunction with a recessed cylinder. On the inclined surface of the coated with a hot melt cylinder Ausces the straight expiring part of a probe shaft and between the opposite, having the same inclination and adhesive coated annular surfaces of a retainer ring of a receiving device gefrazten carrier ring and a set on the inner cylinder separating ring of the middle part of the probe shaft. Auszerdem is arranged on the Auszenzylinder a state of the hot melt adhesive changing heat source. According to the present invention, the inclined surface of the extraction cylinder is coated with hot melt adhesive, the probe needles lying and aligned on the cured hot melt adhesive, whose probe slots are strongly angled behind the extension cylinder, are partially heated to form a fluid bond with the expansion cylinder and become the adhesive coated annular surfaces of the carrier ring and separating ring are filled and glued with the probe shafts in between. Fig. 1 {device; Nadeltraeger; Justagetraeger; Traegerring; Separating ring; Melt adhesive; Method; angled probe sheaths; Heat; Schnellanhaertung}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelträgers, welcher montiert auf einer Nadelkarte zur elektrischen Testung von Halbleiterchips dient und überall dort angewendet werden kann, wo kleinste Kontaktelemente auf engstem Raum präzise, stoffschlüssig und voneinander isoliert montiert werden.The invention relates to an apparatus and a method for producing a needle carrier, which is mounted on a probe card for electrical testing of semiconductor chips and can be used wherever smallest contact elements in a confined space precisely, cohesively and isolated from each other are mounted.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Allgemein sind Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Nadelträgern bekannt, bei denen eine Vielzahl von Sondennadeln zum Beispiel mittels Epoxydharz verklebt werden.In general, devices and methods for producing needle carriers are known in which a plurality of probe needles are glued, for example by means of epoxy resin.

So wird in der DD-PS 241139 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelträgers beschrieben, bei dem sich auf einem Justageträger ein zentral angeordnetes Mittel zum Ausrichten von Sondenspitzen und ein Kreisteilring mit einem spezifischen Muster zum Ausrichten von Sondenschäften befinden. Außerhalb dieses Mittels ist eine ringförmige Klebstofform in einer Vertiefung gelagert und über dieser ein Spannring zur Aufnahme eines Trägerringes des Nadellagers angeordnet.Thus, in DD-PS 241139 a device and a method for producing a needle carrier is described in which there are on a Justageträger a centrally arranged means for aligning probe tips and a circular ring with a specific pattern for aligning probe shafts. Outside this means, an annular adhesive mold is mounted in a recess and arranged on this a clamping ring for receiving a support ring of the needle bearing.

Verfahrensgemäß wird eine Haftmasse auf die Oberfläche des Justageträgers aufgetragen, die Oberfläche der Klebstofform mit einem Trennmittel benetzt und anschließend gleichmäßig ein Klebstoff eingefüllt. Nach dem Ausrichten der Sondennadeln und Fixieren mit der Haftmasse werden der Trägerring und die Sondennadeln durch Zueinanderführen der Klebstofform und des Spannringes gefügt und verklebt.According to the method, an adhesive is applied to the surface of the Justageträgers, wetted the surface of the adhesive mold with a release agent and then filled evenly an adhesive. After aligning the probe needles and fixing with the adhesive mass, the carrier ring and the probe needles are joined and glued together by passing the adhesive mold and the clamping ring together.

Nachteilig erweist sich bei dieser Lösung, daß der Klebstoff vor der Justage der Sondennadeln in die beweglich gelagerte Klebstofform gegeben wird, wodurch es einerseits zum Verkleben der Klebstofform mit dem Justageträger kommt und andererseits der Justagezeitraum für die Sondennadeln begrenzt ist. Dies führt insbesondere bei hochpoligen Chips dazu, daß der Klebstoff vor Beendigung der Justage sämtlicher Sondennadeln anhärtet. Weiterhin wird durch die Lage der Sondennadeln auf dem Justageträger keine exakte Senkrechtstellung der Sondenspitzen gewährleistet.The disadvantage of this solution that the adhesive is given before the adjustment of the probe needles in the movably mounted adhesive mold, which on the one hand comes for gluing the adhesive mold with the Justageträger and on the other hand the adjustment period is limited for the probe needles. This leads, in particular in the case of high-pole chips, to the fact that the adhesive hardens before the end of the adjustment of all probe needles. Furthermore, no exact vertical position of the probe tips is ensured by the position of the probe needles on the Justageträger.

Des weiteren ist in der US-PS 4.567.433 eine komplette Nadelkarte zum Testen von Halbleiterscheiben beschrieben, deren Nadeln auf einem Feld eines Halbleiterchips verteilt sind.Furthermore, US Pat. No. 4,567,433 describes a complete probe card for testing semiconductor wafers whose needles are distributed on a field of a semiconductor chip.

Bei der entsprechenden Vorrichtung ist mittig eine gedruckte Schaltung mit zentralen Einteilungen für Bohrungen angeordnet.In the corresponding device, a printed circuit is arranged centrally with central graduations for drilling.

Der Sondennadelschaft liegt während des Fügeprozosses ohne feste Arretierung auf einem Hilfsring der Vorrichtung. Damit erweist sich auch bei dieser Lösung die Art der Lagerung und Fixierung der Sondennadeln als nachteilig. Diese können an ihrem Schaftende verrutschen und es treten mechanische Spannungen auf, die unzulässig große Höhentoleranzen des gefertigten Nadelträgers aufweisen.The probe needle shaft lies during the joining process without a fixed locking on an auxiliary ring of the device. Thus, the type of storage and fixation of the probe needles proves to be disadvantageous even with this solution. These can slip on their shaft end and there are mechanical stresses that have impermissibly high height tolerances of the manufactured needle carrier.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, daß sich mit der Erhöhung der Positioniergenauigkeit der Zeitaufwand für eine Nachjustage von Sondennadeln eines fertiggestellten Nadelträgers verringert sowie die Vorrichtung zur Herstellung desselben mit geringstmöglichen Reinigungs- und Wartungsaufwand betrieben wird.The aim of the invention is that reduces the increase in the positioning accuracy of the time required for a readjustment of probe needles of a finished needle carrier and the device for producing the same with the lowest possible cleaning and maintenance costs.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelträgers zum Testen von Halbleiterstrukturen darzustellen, die es ermöglichen. Nadelträger mit höherer Präzision und besserer Reproduzierbarkeit der mechanischen Parameter herzustellen und über die Justagezeit der Sondennadeln unabhängig von der Härtezeit des verwendeten Klebstoffes verfügen zu können.The invention has for its object to present an apparatus and a method for producing a needle carrier for testing semiconductor structures, which make it possible. To produce needle carrier with higher precision and better reproducibility of the mechanical parameters and to have the adjustment time of the probe needles regardless of the curing time of the adhesive used.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im wesentlichen mit einem Justageträger mit einem zentral angeordneten Justagechip und Mitteln zum Ausrichten von Sondennadeln sowie einer darüber angeordneten Aufnahmevorrichtung für einen Trägerring dadurch gelöst, daß der Justageträger ein System justierbarer Zylinder und Ringe darstellt. Diese umfassen einen zentral angeordneten, das Justagechip tragenden Kolben, der von einem Innenzylinder in Verbindung mit einem Außenzylinder umschlossen ist.According to the invention, the object is essentially achieved by means of an adjustment carrier with a centrally arranged alignment chip and means for aligning probe needles and a receiving device arranged above it for a carrier ring in that the adjustment carrier represents a system of adjustable cylinders and rings. These include a centrally disposed, the Justagechip bearing piston, which is enclosed by an inner cylinder in conjunction with an outer cylinder.

In den Kolben sind vorzugsweise Vakuumkanäle eingebaut. Diese ermöglichen eine feste Lag jrung sowie ein schnelles und sauberes Auswechseln des Justagechips. Auf der geneigten Oberfläche des mit einem Schmelzklebstoff beschichteten Außenzylinders liegt der gerade auslaufende Teil eines Sondenschaftes und zwischen den sich gegenüberliegenden Ringflächen des von einem Haltering der Aufnahmevorrichtung gefaßten Trägei ringes und eines auf den Innenzylinder gesetzten Trennringes der mittlere Teil des Sondenschaftes.In the piston preferably vacuum channels are installed. These allow a firm lag Jrung and a quick and clean replacement of the Justagechips. On the inclined surface of the coated with a hot melt outer cylinder of the straight expiring part of a probe shaft and between the opposite annular surfaces of a holding ring of the receiving device Trägei ring and a set on the inner cylinder separating ring of the central part of the probe shaft.

Die Ringflächen sind an ihren zueinanderliegenden, die gleiche Neigung aufweisenden Seiten mit Klebstoff beschichtet. Dabei ist vorzugsweise das Material des Trennringes so beschaffen, daß es keine feste Verbindung mit dem Klebstoff eingeht, um ein späteres Lösen vom fertiggestellten Nadelträger zu ermöglichen.The annular surfaces are coated with adhesive at their mutually opposite, the same inclination sides. In this case, preferably, the material of the separating ring is such that it does not form a firm connection with the adhesive to allow a later release from the finished needle carrier.

Zur dosierten Wärmezufuhr des Schmelzklebstoffes zur Herstellung einer lösbaren Klebverbindung zwischen dem gerade auslaufenden Teil des Sondenschaftes und dem Außenzylinder, ist über diesem eine Wärmequelle angeordnet.For the metered heat supply of the hot melt adhesive for producing a releasable adhesive bond between the straight expiring part of the probe shaft and the outer cylinder, a heat source is arranged above this.

Zur Realisierung einer Feineinstellung des Winkels der Sondennadeln zur Waagerechten und um Höhenunterschiede des Justagechips auszugleichen, sind der Kolben vorzugsweise mittels einer Hebemechanik und der Außenzylinder vorzugsweise mittels eines Feintriebes vertikal verschiebbar.To realize a fine adjustment of the angle of the probe needles to the horizontal and to compensate for differences in height of the Justagechips, the piston are preferably by means of a lifting mechanism and the outer cylinder preferably by means of a fine drive vertically displaceable.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der mittels Haltering gefaßte Trägerring in Verbindung mit einem Ausleger um mehrere Achsen beweglich gelagert.For further development of the invention, the support ring, which is grasped by means of a retaining ring, is movably mounted about several axes in connection with a cantilever.

Der vorzugsweise Aufbau einer zweiten Ebene Sondennadeln kann realisiert werden, indem um den Außenzylinder des Justageträgers ein zusätzlicher, ebenfalls mit Schmelzklebstoff beschichteter Außenzylinder angeordnet ist, wobei die abgewinkelten Sondenschäfte der ersten Ebene abgetrennt sind.The preferably construction of a second level probe needles can be realized by an additional, also coated with hot melt outer cylinder is arranged around the outer cylinder of the Justageträgers, the angled probe shafts of the first level are separated.

Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines Nadelträgers, wobsi in bekannter Weise Sondennadeln entsprechend einer Anordnung von Justagelöchern in einem Justagechip und Mitteln ausgerichtet und mit einem Trägerring verklebt v/erden sowie eine Suinellanhärtung erfolgt, die geneigte Oberfläche eines Außenzylinders mit einem Schmelzklebstoff beschichtet. Anschließend werden die auf dem ausgehärteten Schmelzklebstoff liegenden und ausgerichteten Sondenschäfte einer Ebene partiell so erwärmt, daß sie in den Schmelzklebstoff einsinken und eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Außenzylinder bilden. Dabei erweist sich als vorteilhaft, daß die Sondenschäfte hinter dem Außenzylinder stark abgewinkelt und somit durch Einschwingen der Sondennadeln die Senkrechtstellung der Sondenspitzen in den Justagelöchern bewirkt wird. Der Justier- und Fixierprozeß kann dadurch mit hoher Präzision durchgeführt werden.According to the invention, in the method for producing a needle carrier, wherein probe needles are aligned in a known manner according to an arrangement of alignment holes in an alignment chip and means and bonded to a carrier ring and Suinellanhärtung takes place, the inclined surface of an outer cylinder coated with a hot melt adhesive. Subsequently, the lying and aligned on the cured hot melt probe shafts a level are partially heated so that they sink into the hot melt adhesive and form a material connection with the outer cylinder. It proves to be advantageous that the probe shafts bent strongly behind the outer cylinder and thus the vertical position of the probe tips in the Justagelöchern is effected by settling the probe needles. The adjustment and fixing process can be carried out with high precision.

Nach dem wiederholten Erstarren des Schmelzklebstoffes wird der Außenzylinder mit den fixierten Sondennadeln vorläufigAfter repeated solidification of the hot-melt adhesive, the outer cylinder with the fixed probe needles becomes preliminary

vom Justageträger abgehoben, um einen mit Klebstoff beschichteten Trennring auf einen Innenzylinder zu setzen. Danach wirdein abgesenkter, an der Innenseite ebenfalls mit Klebstoff beschichteter Trägerring mit dem Trennung und α,?.)dazwischenliegenden Sondennadeln gefügt und verklebt.lifted from the adjustment carrier to put an adhesive coated separator ring on an inner cylinder. Thereafter, a lowered, also coated on the inside with adhesive support ring with the separation and α,?.) Interposed probe needles and glued.

Nach erfolgter Schnellanhärtung des Klebstoffverbundes wird der mit den Sondennadeln verklebte Trägerring abgehoben undAfter rapid curing of the adhesive composite of bonded with the probe needles carrier ring is lifted and

durch Erwärmen des Schmelzklebstoffes der Außenzylinder abgelöst und der Trennring abgezogen.removed by heating the hot melt adhesive of the outer cylinder and deducted the separating ring.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, eine zweite Ebene Sondennadeln zu verkleben. ZunächstIn an embodiment of the method according to the invention, it is possible to glue a second level probe needles. First

wird wie beschrieben die erste Ebene Sondennadeln auf dem Außenzylinder fixiert und mit dem Trennring verklebt. Danach wirdein mit Klebstoff beschichteter Hilfstrenni ing abgesenkt und mit den auf dem Trennring liegenden Sondenschäften gefügt,verklebt sowie wieder abgelöst, wobei der Klebstoff auf den Sondenschäften haften bleibt. Anschließend werden von diesen dieabgewinkelten Sondenschäfte abgetrennt, um auf einem zusätzlichen, ebenfalls mit Schmelzklebstoff beschichtetenAs described, the first level probe needles are fixed on the outer cylinder and glued to the separating ring. Thereafter, an adhesive-coated auxiliary separator is lowered and joined with the probe shafts located on the separator ring, glued and then peeled off again, with the adhesive adhering to the probe shafts. Subsequently, these diagonal angled probe shafts are separated to coat on an additional, also coated with hot melt adhesive

Außenzylinder die zweite Ebene Sondennadeln auszurichten, entsprechend zu fixieren und mit der ersten, darunterOuter cylinder align the second level probe needles, fixate accordingly and with the first, underneath

positionierten Ebene zu verkleben.to stick to the positioned plane.

Die folgenden Verfahrensschritte betreffen analog dem schon beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren das Fügen undThe following method steps are analogous to the method according to the invention already described joining and Verkleben des Trägerringes und Trennringes nunmehr mit den dazwischenliegenden zwei verklebten Ebenen SondennadelnBonding the carrier ring and separating ring now with the intermediate two bonded planes probe needles AusführungsbeisplelAusführungsbeisplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained below with reference to an embodiment and with reference to a drawing. Showing:

Fig. 1: die Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2: die Schnittansicht fixierter Sondennadeln.Fig. 1: the partial view of the device according to the invention and Fig. 2: the sectional view of fixed probe needles.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, gem. Fig. 1, umfaßt einen Justageträger-ein System justierbarer Zylinder und Ringe- undThe device according to the invention, acc. Fig. 1, comprises an adjustment carrier-a system of adjustable cylinders and rings and

bekanntermaßen eine Aufnahmevorrichtung für einen Trägerring 12.As is known, a receiving device for a support ring 12th

Der Justageträger besteht aus einem zentral angeordneten, ein Justagechip 4 tragenden Kolben 1, der von einemThe Justageträger consists of a centrally disposed, a Justagechip 4-bearing piston 1, of a Innenzylinder 2 in Verbindung mit einem Außenzylinder 3 umschlossen ist.Inner cylinder 2 is enclosed in conjunction with an outer cylinder 3. Ip den Kolben 1 sind Vakuumkanäle 6 eingearbeitet. Diese ermöglichen die feste Lagerung sowie eine schnelle und saubereIp the piston 1 vacuum channels 6 are incorporated. These allow for solid storage as well as a quick and clean Auswechselung des Justagechips 4. Auf der nach innen geneigten Oberfläche des Außenzylinders 3 ist eine dünne SchichtReplacement of the alignment chip 4. On the inwardly inclined surface of the outer cylinder 3 is a thin layer Schmelzklebstoff 7 aufgetragen.Hot melt adhesive 7 applied. Die Sondennadeln befinden sich in bekannter Weise mit ihren Sondenspitzen 8 in den Justagelöchern 5 des Justagechips 4 undThe probe needles are in a known manner with their probe tips 8 in the Justagelöchern 5 of Justagechips 4 and

mit ihren Sondenschäften 9 in der Schicht Schmelzklebstoff 7 des Außenzylinders 3.with its probe shafts 9 in the layer of hot melt adhesive 7 of the outer cylinder. 3

Auf der Oberseite des Außenzylinders 3 können als Positionierungshilfen Nuten angebracht sein oder entsprechende Muster fürOn the upper side of the outer cylinder 3, grooves may be provided as positioning aids or corresponding patterns for

die Kreiseinteilung, die duch die dünne Schicht Schmelzklebstoff 7 sichtbar sind.the circle division, which are visible through the thin layer of hotmelt adhesive 7.

Die Vorrichtung wird durch ein nichtdargestelltes Mikroskop sowie eine in der Fig. 2 dargestellta Wärmequelle 10 und derenThe device is represented by a microscope, not shown, and a heat source 10 shown in FIG Energieversorgungseinrichtung 11 komplettiert. Die Wärmequelle 10 ist justierbar und dient der dosierten Wärmezufuhr desEnergy supply device 11 completed. The heat source 10 is adjustable and serves the metered heat supply of the Schmelzklebstoffes 7 zur Realisierung einer lösbaren Klebverbindung zwischen den Sondenschäften 9 und demHot melt adhesive 7 for the realization of a releasable adhesive bond between the probe shafts 9 and the Außenzylinder 3.Outer cylinder 3. Auf den Innenzylinder 2 ist ein mit Klebstoff 13, vorzugsweise Epoxydharz, beschichteter Trennring 16 gesetzt. Dieser bestehtOn the inner cylinder 2 a with adhesive 13, preferably epoxy resin, coated separator ring 16 is set. This one exists

insbesondere aus einem Material, z. B. aus PTFE, das keine feste Verbindung mit dem Klebstoff 13 eingeht. Mittels einesin particular of a material, for. B. made of PTFE, which makes no firm connection with the adhesive 13. By means of a

Feintriebes 17 kann der Spalt zwischen dom mit Klebstoff 13 beschichteten Trennring 16 und den auf dem Außenzylinder 3Fine drive 17, the gap between dom coated with adhesive 13 separating ring 16 and on the outer cylinder. 3

fixierten Sondenschäften 9 eingestellt werden. Diese Anordnung und Maßnahmen ermöglichen eine saubere und ebenefixed probe shafts 9 are set. This arrangement and measures allow a clean and even

Klebstoffoberfläche. Außerdem kann auf Grund der Materialeigenschaften des Trennringes 16 auf eine Trennmittelschicht unterAdhesive surface. In addition, due to the material properties of the separating ring 16 on a release agent layer under

dem Klebstoff 13 verzichtet werden.the adhesive 13 are dispensed with.

Der die Vertikalverstellung des Außenzylinders 3 bewirkende Feintrieb 17 ist vorzugsweise als Feingewindeschraube mit einerThe vertical adjustment of the outer cylinder 3 causing fine drive 17 is preferably a fine thread screw with a

konisch auslaufenden Spitze ausgeführt, die an einer Phase 18 des Innenzylinders 2 anliegt.designed conically expiring tip which rests against a phase 18 of the inner cylinder 2.

Paßgerecht befindet sich der mittlere Teil des Sondenschaftes 9 zwischen den sich gegenüberliegenden, die gleiche NeigungPaßgerecht is the middle part of the probe shaft 9 between the opposite, the same inclination

aufweisenden und mit Klebstoff 13 beschichteten Ringflächen des Trägerringes 12 und Trennringes 16. Der Trägerring 12 ist ineinem Haltering 14 eingefaßt, der mit einem Ausleger 15 verbunden ist. Diese Aufnahmevorrichtung für den Trägerring 12 istmittels eines hier nicht dargestellten Manipulators um mehrere Mchsen beweglich gelagert und somit exakt über den fixiertenhaving and coated with adhesive 13 annular surfaces of the support ring 12 and separating ring 16. The support ring 12 is enclosed in a retaining ring 14 which is connected to a boom 15. This receiving device for the carrier ring 12 is mounted by means of a manipulator, not shown here, movable about several Mys and thus exactly on the fixed

Sondennadeln justierbar.Probe needles adjustable. Zum Aufbau einer zweiten Ebene Sondennadeln kann um den Außenzylinder 3 zusätzlich ein zeichnerisch nicht dargestellterTo build a second level probe needles can also around the outer cylinder 3 a drawing not shown Außenzylinder angeordnet sein, wobei die abgewinkelten Sondenschäfte 9 der ersten Ebene Sondennadeln abgetrennt sind.Outer cylinder may be arranged, wherein the angled probe shafts 9 of the first level probe needles are separated. Die Sondenschäfte 9 der zweiten Ebene Sondennadeln liegen dabei auf der geneigten Oberfläche des mit Schmelzklebstoff 7The probe shafts 9 of the second-level probe needles lie on the inclined surface of the hot-melt adhesive 7

beschichteten zusätzlichen Außenzylinders und auf den mit Klebstoff 13 beschichteten Sondenschäften 9 der ersten Ebene.coated additional outer cylinder and on the coated with adhesive 13 probe shafts 9 of the first level.

Bei der Herstellung des Nadelträgers wird erfindungsgemäß die Oberfläche des Außenzylinders 3 mit Schmelzklebstoff 7In the manufacture of the needle carrier according to the invention, the surface of the outer cylinder 3 with hot melt adhesive. 7

beschichtet. Nach dessen Erstarren werden die Sondennadeln entsprechend den Justagelöchern 5 und einem Muster manuellausgerichtet. Zur Feineinstellung des Winkels der Sondennadeln zur Waagerechten und um Höhenunterschiede descoated. After its solidification, the probe needles are manually aligned in accordance with the adjustment holes 5 and a pattern. For fine adjustment of the angle of the probe needles to the horizontal and height differences of the

Justagechips 4 auszugleichen, sind der Kolben I mittels einer Hebemechanik 19 und der Außenzylinder 3 mittels einesAdjustment chips 4 compensate, the piston I by means of a lifting mechanism 19 and the outer cylinder 3 by means of a Feintriebes 17 vertikal verschiebbar.Fine drive 17 vertically displaceable. Eine Sondennadel beziehungsweise eine Gruppe von Sondennadeln werden nach ihrer Positionierung in der Weise festgeheftetA probe needle or a group of probe needles are stapled after their positioning in the manner

und fixiert, indem die auf dem Schmelzklebstoff 7 liegenden Sondenschäfte 9 mittels der Wärmequelle 10 partiell erwärmtwerden. Dies bewirkt gem. Fig. 2 ein tinsinken der Sondenschäfte 9 in den Schmelzklebstoff 7. Dabei erweist sich als vorteilhaft,daß die Sondenschäfte 9 hinter dem Außenzylinder 3 stack abgewinkelt sind und somit durch Einschwingen der Sondennadelneine Senkrechtstellung der Sondenspitzen 8 in den Justagelöchern 5 gewährleistet wird. Die exakte Lage kann mittels Mikroskopkontrolliert werden. Mit Beendigung der Justage wird die Wärmequelle 10 abgeschaltet. Nach wiederholtem Erstarren desand fixed by partially heating the probe shafts 9 on the hot-melt adhesive 7 by means of the heat source 10. This causes gem. It turns out to be advantageous that the probe shafts 9 are angled behind the outer cylinder 3 stack and thus guaranteed by settling of the probe needle vertical position of the probe tips 8 in the Justagelöchern 5. The exact position can be controlled by microscope. Upon completion of the adjustment, the heat source 10 is turned off. After repeated solidification of the

Schmelzkiebstoffes 7 sind die fixierten Sondennadeln fest mit dem Außenzylindor 3 verbunden. Auf die beschriebene Art und Weise werden alle Sondennadeln fixiert. Anschließend muß der Außenzylinder 3 vorläufig vom Justageträger abgehoben werden, um den mit Klebstoff 13 beschichteten Trennring 16 auf den Innenzylinder 2 zu setzen. Danach wird der mit den Sondennadeln bestückte Außenzylinder 3 wieder über den Innenzylinder 2 gestülpt und allmählich mittels Feintrieb 17 abgesenkt, bis der Spalt zwischen Sondenschaft 9 und Trennring 16 exakt eingestellt ist und die Sondenschäfte 9 vom Klebstoff 13 umschlossen werden. Anschließend wird der mit Klebstoff 13 beschichtete Trägerring 12 abgesenkt und mit den auf dom Trennring 16 liegenden Sondenschäften 9 gefügt und verklebt. Vorzugsweise erfolgt nunmehr über Temperung ein? Schnellanhärtung des Klebstoffverbundes. Nach dem Aushärten des Klebstoffes 13 wird mittels dem Ausleger 15 der Aufnahmevorrichtung der komplette Nadelträger vom Justageträger abgehoben.Schmelzkiebstoffes 7, the fixed probe needles are firmly connected to the Außenenzylindor 3. In the manner described, all probe needles are fixed. Subsequently, the outer cylinder 3 must be preliminarily lifted from the Justageträger to put the coated adhesive 13 separator ring 16 on the inner cylinder 2. Thereafter, the equipped with the probe needles outer cylinder 3 is again placed over the inner cylinder 2 and gradually lowered by means of fine drive 17 until the gap between the probe shaft 9 and separating ring 16 is set exactly and the probe shafts 9 are enclosed by the adhesive 13. Subsequently, the carrier 13 coated with adhesive carrier ring 12 is lowered and joined with the lying on dom dividing ring 16 probe shafts 9 and glued. Preferably now takes place via tempering? Fast curing of the adhesive bond. After curing of the adhesive 13, the complete needle carrier is lifted off the adjustment carrier by means of the boom 15 of the receiving device.

Durch Erwärmen des Schmelzklebstoffes 7 wird der Außenzylinder 3 von den Sondenschäften 9 abgezogen und der Trennring 16 abgetrennt.By heating the hot-melt adhesive 7, the outer cylinder 3 is withdrawn from the probe shafts 9 and the separating ring 16 is separated.

Nach Beschneiden der Sondennadeln am hinteren Sondenschaft 9 ist der fertiggestellte komplette Nadelträger in einer entsprechenden Nadelkarte einsetzbar.After trimming the probe needles on the rear probe shaft 9, the finished complete needle carrier can be inserted in a corresponding probe card.

Eine Variante des erfindungsgemäUcn Verfahrens betrifft den Aufbau einer zweiten Ebene Sondennadeln. Zunächst wird wie ^ schrieben die erste Ebene Sondennadeln auf dem Außenzylinder 3 des Justageträgers fixiert und mit dem Trennring 16 verklebt. Danach werden die auf dem Trennsing I6 liegenden Sondenschäfte 9 mit Klebstoff 13 beschichtet. Dies erfolgt in der Weise, daß ein vom Haltering 14 gefaßter, mit einer Trennmittelschicht und dem Klebstoff 13 beschichteter Hilfstrennring -zeichnerisch nicht dargestellt - abgesenkt und mit den Sondens :häften 9 gefügt, verklebt sowie wieder abgelöst wird. Anschließend werden von diesen die abgewinkelten Sondensc*iäfte 9 abgetrennt, um einen zusätzlichen - zeichnerisch nicht dargestellten - mit Schmelzklebstoff 7 beschichteten Außenzyl.nder auf den Außenzylinder 3 zu stülpen. Auf der geneigten Oberfläche des zusätzlichen Außenzylinders wird der hintere Teil der Sondenschäfte 9 der zweiten Ebene ausgerichtet und fixiert. Folgend wird der zusätzliche Außenzylinder so justiert, daß jeweils die mittleren Teile der Sondenschäfte 9 der zwei Ebenen vom aufgetragenen Klebstoff 13 umschlossen und miteinander verklebt werden.A variant of the method according to the invention relates to the construction of a second level probe needles. First, as the first level probe needles is fixed on the outer cylinder 3 of the Justageträgers and glued to the separating ring 16. Thereafter, the probe shafts 9 lying on the separating ring I6 are coated with adhesive 13. This is done in such a way that an enclosed by the retaining ring 14, coated with a release agent layer and the adhesive 13 Hilfstrennring-not shown - lowered and added to the probes: tensions 9, glued and replaced again. Subsequently, the angled probe scrapers 9 are separated from these, in order to put an additional outer cylinder 3, coated with hotmelt adhesive 7, onto the outer cylinder 3 (not illustrated in the drawing). On the inclined surface of the additional outer cylinder, the rear part of the second-level probe shafts 9 is aligned and fixed. Subsequently, the additional outer cylinder is adjusted so that in each case the central parts of the probe shafts 9 of the two levels are enclosed by the applied adhesive 13 and glued together.

Die anschließenden Verfahrensschritte betreffen analog dem schon beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren das Fügen und Verkleben des Trägerringes 12 und Trennringes 16 nunmehr mit den dazwischenliegenden zwei verklebten Ebenen Sondennadeln. Mit dieser Verfahrensweise kann ohne enorme Aufwendungen die Zahl der zu verklebenden Sondennadeln entsprechend den Anforderungen erheblich erhöht werden.The subsequent method steps relate analogously to the method according to the invention already described the joining and bonding of the carrier ring 12 and separating ring 16 now with the intervening two bonded planes probe needles. With this procedure, the number of probe needles to be bonded can be considerably increased according to the requirements without enormous expenditure.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Nadelträgers zum Testen von Halbleiterstrukturen im wesentlichen bestehend aus einem Justierträger mit zentral angeordnetem Justagechip und Mitteln zum Ausrichten von Sondennadeln sowie einer darüber angeordneten manipulierbaren Aufnahmevorrichtung für einen Trägerring, dadurch gekennzeichnet, daß der Justageträger ein System justierbarer Zylinder und Ring umfaßt, wobei ein zentral angeordneter, das Justagechip (4) tragender Kolben (1) von einem Innenzylinder (2) in Verbindung mit einem Außenzylinder (3) umschlossen ist, daß auf der geneigten Oberfläche des mit einem Schmelzklebstoff (7) beschichteten Außenzylinder (9) und zwischen den sich gegenüberliegenden, die gleiche Neigung aufweisenden un J mit Klebstoff (13) beschichteten Ringflächen des von einem Haltering (14) der Aufnahmevorrichtung gefaßten Trägerringes (12) und eines auf den Innenzylinder (2) gesetzten Trennringes (16) der mittlere Teil des Sondenschaftes (9) liegt und daß über dem Außenzylinder (3) eine den Zustand des Schmelzklebstoffes (7) verändernde Wärmequelle (10) angeordnet ist.1. A device for producing a needle carrier for testing semiconductor structures consisting essentially of a Justierträger centrally arranged Justagechip and means for aligning probe needles and an arranged above manipulatable receiving device for a support ring, characterized in that the Justageträger comprises a system adjustable cylinder and ring in which a centrally arranged piston (1) carrying the alignment chip (4) is enclosed by an inner cylinder (2) in connection with an outer cylinder (3), that on the inclined surface of the outer cylinder (9) coated with a hotmelt adhesive (7) and between the opposite, the same inclination coated with adhesive (13) coated annular surfaces of a retaining ring (14) of the receiving device taken carrier ring (12) and a set on the inner cylinder (2) separating ring (16) of the middle part of the Probe shaft (9) is located and d Ate above the outer cylinder (3) a the state of the hot melt adhesive (7) changing heat source (10) is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (1) Vakuumkanäle (6) eingebaut sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the piston (1) vacuum channels (6) are installed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennring (16) aus einem Material geschaffen ist, das mit dem Klebstoff (13) keine feste Verbindung eingeht.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the separating ring (16) is made of a material which does not form a firm connection with the adhesive (13). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzylinder (3) mittels eines Feintriebes (17) und der Kolben (1) mittels einer Hebemechanik (19) vertikal verschiebbar sind.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer cylinder (3) by means of a fine drive (17) and the piston (1) by means of a lifting mechanism (19) are vertically displaceable. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels Haltering (14) gefaßte Trägerring (12) in Verbindung mit einem Ausleger (15) um mehrere Achsen beweglich gelagert ist,5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the by means of retaining ring (14) taken support ring (12) is movably mounted in connection with a boom (15) about a plurality of axes, 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau einer weiteren Ebene Sondennadeln über den Außenzylinder (3) ein zusätzlicher, ebenfalls mit Schmelzklebstoff (7) beschichteter Außenzylinder gestülpt ist, wobei die abgewinkelten Sondenschäfte (9) der ersten Ebene Sondennadeln abgetrennt sind.6. The device according to claim 1, characterized in that for the construction of another level probe needles on the outer cylinder (3) an additional, also with hot melt adhesive (7) coated outer cylinder is slipped, wherein the angled probe shafts (9) of the first level probe needles are separated , 7. Verfahren zur Herstellung eines Nadelträgers zum Testen von Halbleiterstrukturen, wobei Sondennadeln entsprechend einer Anordnung von Justagelöchern in einem Justagechip und Mitteln ausgerichtet und mit einem Trägerring verklebt werden, sowie eine Schnellanhärtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Oberfläche eines Außenzylinders (3) mit einem Schmelzklebstoff (7) beschichtet wird, nach dessen Erstarren die Sondennadeln einer Ebene ausgerichtet werden, wobei die Sondenschäfte (9) hinter dem Außenzylinder (3) stark abgewinkelt sind, daß hiernach die auf dem ausgehärteten Schmelzklebstoff (7) liegenden Sondenschäfte (9) partiell so erwärmt werden, daß eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Außenzylinder (3) gebildet wird, daß nach wiederholtem Erstarren des Schmelzklebstoffes (7) der Außenzylinder (3) vom Justageträger abgehoben wird, um einen mit Klebstoff (13) beschichteten Trennring (16) auf den Innenzylinder (2) zu setzen, daß folgend der abgesenkte, an der Innenseite ebenfalls mit Klebstoff (13) beschichtete Trägerring (12) und Trennring (16) mit den dazwischenliegenden Sondennadeln gefügt und verklebt werden und daß nach erfolgter Schnellanhärtung des Klebstoffverbundes von dem angehobenen Trägerring (12) der Außenzylinder (3) durch Erwärmen des Schmelzklebstoffes (7) und der Trennring (16) durch Abziehen abgetrennt werden.7. A method for producing a needle carrier for testing semiconductor structures, wherein probe needles are aligned according to an array of Justagelöchern in an alignment chip and means and bonded to a support ring, and a rapid curing, characterized in that the inclined surface of an outer cylinder (3) a hot melt adhesive (7) is coated, after the solidification of the probe needles are aligned on a plane, the probe shafts (9) behind the outer cylinder (3) are strongly bent, that thereafter lying on the cured hot melt adhesive (7) probe shafts (9) partially be heated so that a material connection with the outer cylinder (3) is formed, that after repeated solidification of the hot melt adhesive (7), the outer cylinder (3) is lifted from the Justageträger to a adhesive coated with (13) separating ring (16) on the Inner cylinder (2) to set, that following the abgese nkte, on the inside also with adhesive (13) coated carrier ring (12) and separating ring (16) are joined and glued with the probe needles therebetween and that after the Schnellanhärtung the adhesive composite of the raised support ring (12) of the outer cylinder (3) by heating of the hot melt adhesive (7) and the separating ring (16) are separated by peeling. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau einer weiteren Ebene Sondennadeln nach dem Fixieren und Verkleben der ersten Ebene Sondennadeln mit dem Außenzylinder (3) und Trennring (16) und vor dem Fügen und Verkleben des Trägerringes (12) und Trennringes (16) mit den dazwischenliegenden Sondennadeln ein mit Klebstoff (13) beschichteter Hilfstrennring abgesenkt und mit den auf dem Trennring (16) liegenden Sondenschäften (9) gefügt, verklebt sowie wieder abgelöst wird, daß anschließend die abgewinkelten Sondenschäfte (9) abgetrennt werden, um auf einem zusät^'^hen, ebenfalls mit Schmelzklebstoff (7) beschichteten Außenzylinder die zweite Ebene Sonc ennadeln auszurichten, zu fixieren und mit der ersten Ebene zu verkleben.8. The method according to claim 7, characterized in that for the construction of another level probe needles after fixing and bonding the first level probe needles with the outer cylinder (3) and separating ring (16) and before the joining and bonding of the support ring (12) and separating ring (16) lowered with the intervening probe needles an adhesive (13) coated auxiliary separating ring and with the on the separating ring (16) lying probe shafts (9) joined, glued and replaced again, that then the angled probe shafts (9) are separated to On an additional, also with hot melt adhesive (7) coated outer cylinder the second level Sonc needles align, fix and stick to the first level.
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