包括用于测试头的多个接触探针的半成品及相关制造方法技术

本发明专利技术描述了一种包括用于电子器件的测试头的多个接触探针(10)的半成品(15)的制造方法，所述方法包括以下步骤：‑提供由导电材料制成的基板(11)；以及通过从所述基板(11)移除材料来限定各接触探针(10)，使得各接触探针(10)由至少一个桥式材料(13)锚定到所述基板(11)，所述限定各接触探针(10)的步骤包括根据所述多个接触探针(10)的轮廓以及所述至少一个桥式材料(13)的轮廓进行激光切割的步骤。

Semi-finished products and related manufacturing methods including multiple contact probes for the test head

The invention relates to a method for including a plurality of contact probe head of the electronic device (10) semi-finished products (15) manufacturing method, the method comprises the following steps: providing made of conductive material substrate (11); and the substrate (11) removed from the material to define the contact probe (10), the contact probe (10) by at least one bridge material (13) anchored to the substrate (11), the limit of each contact probe (10) comprises the steps according to the plurality of contact probe (10) and the outline of the at least one bridge materials (13) laser cutting steps outline.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括用于测试头的多个接触探针的半成品及相关制造方法
在本专利技术的更一般方面，本专利技术涉及一种包括用于测试头的多个接触探针的半成品，所述探针在所述半成品的基板内实现并且被锚定到所述基板上，本专利技术还涉及相关制造方法，下述说明仅为了方便说明而参照了该

技术介绍
众所周知的是，测试头(探头)本质上是适合将微结构(特别是集成在晶片上的电子器件)的多个接触垫放置为与执行其工作测试、具体是电气测试或一般测试的测试机的相应通道进行电接触的设备。在集成器件上执行的测试特别适用于检测并隔离在制造阶段就已出现的有缺陷的器件。因此，测试头通常用于在切割(单片化)集成在晶片上的器件并且将其组装在芯片封装体内之前电测试该器件。测试头通常包括由特殊合金制成的大量接触元件或接触探针，这些特殊合金具有良好的机电特性并且设置有用于待测器件的相应的多个接触垫的至少一个接触部分。包括垂直探针的通常被称为“垂直探头”的测试头本质上包括由至少一对板或导向件保持的多个接触探针，这些板或导向件基本上是板状的并且彼此平行。这些导向件设置有特定的孔并且彼此间隔开一定距离以便留出自由空间或空隙供接触探针移动以及可能变形。该对导向件具体包括上导向件和下导向件，上导向件和下导向件都设置有供接触探针在其中轴向滑动的相应的导向孔，这些探针通常由具有良好的机电特性的特殊合金制成。接触探针与待测器件的接触垫之间的良好连接通过将测试头按压在待测器件自身上来确保，能够在上导向件与下导向件中的导向件孔内移动的接触探针在该按压接触期间在两个导向件之间的空隙内弯曲并且在这些导向孔内滑动。而且，可以通过探针自身或其导向件的合适的配置来辅助接触探针在空隙内的弯曲，示意性地如图1所示，其中，为了说明简单，仅描绘了通常包括在测试头内的多个探针中的一个接触探针，所示测试头是所谓的移位板类型。具体地，在图1中，测试头1被示意性地示出为包括至少一个上板或导向件2以及至少一个下板或导向件3，该上下板或导向件具有供该至少一个接触探针4在其中滑动的相应的上导向孔2A和下导向孔3A。接触探针4具有至少一个接触端或尖端4A。在此以及以下，术语“端”或“尖端”是指端部，不一定是尖锐的。具体地，接触尖端4A抵靠待测器件5的接触垫5A，实现该器件与测试装置(未示出)之间的电接触和机械接触，测试头1限定该测试装置的端子元件。在一些情况下，这些接触探针在上导向件处牢固地固定到测试头：在这种情况下，测试头被称为受阻探针(blocked-probe)测试头。或者，使用具有未牢固地固定但是通过微接触板接口连接到板的测试头：这些测试头被称为非受阻探针测试头。微接触板通常被称为“空间变换器(space-transformer)”，因为除了接触探针之外，还允许相对于待测器件的接触垫在空间上重新分布在其上制造的接触垫，具体地放松垫自身的中心之间的距离约束，即，在相邻垫中心之间的距离方面具有空间变换。在这种情况下，如图1所示，接触探针4具有朝向该空间变换器6的多个接触垫6A的另外的接触尖端4B，在本
中，接触尖端4B被称为接触头。类似于接触探针4与待测器件5的接触，通过将接触探针4的接触头4B压靠空间变换器6的接触垫6A来确保探针与空间变换器之间的良好电气接触。如已经解释的，上导向件2和下导向件3由空隙7适当分离，允许接触探针4在测试头1的操作期间变形并且确保接触探针4的接触头4A和4B分别接触待测器件5的接触垫5A和空间变换器6的6A以及。显而易见地，上部导向件孔2A和下部导向孔3A的大小必须被设定为允许接触探针4在其中滑动。应当注意，测试头的适当操作本质上与两个参数有关：接触探针的竖直移动或超程以及接触探针的接触尖端的水平移动或摩擦擦洗(scrub)，其中，“水平”是指基本上与待测器件5共面以及因此与测试头1的导向件共面的移动，而“竖直”是指基本上与待测器件5正交并且与测试头1的导向件正交的移动。因此，需要在测试头的制造阶段评估并校准这些特征，因为必须始终确保探针与待测器件之间的良好电连接。还已知的是通过基本上在纵向方向延伸并且由第一导电材料(优选由金属或金属合金，特别地由NiMn或NiCo合金)制成的本体9A实现接触探针4，示意性地如图2所示。因此，这些接触探针4被布置在测试头1内部，纵向方向基本上竖直地放置，即，与待测器件以及导向件垂直。本体9A具有带有预设长度的基本中央部分8C以及两个相对的端或接触尖端，具体是接触端或接触尖端4A以及接触端或接触头4B。接触尖端4A具有预设长度8A，并且接触尖端4A意图在使用接触探针4期间在待测器件的接触垫(未示出，但总之与图1示出的待测器件5的接触垫5A完全类似)上施加按压接触。类似地，接触头4B具有预设长度8B，并且意图在使用接触探针4期间、特别在非受阻探针测试头的情况下，在空间变换器的接触垫(未示出，但总之与图1示出的空间变换器6的接触垫6A完全类似)上施加按压接触。如例如以同一申请人名义于2007年11月16日提交的并且于2010年12月23日授权的授权号为IT1383883的第MI2007A002182号意大利专利申请中所描述的，已知用第二导电材料层9B涂覆接触探针4，该第二导电材料具体地具有比制成本体9A的第一导电材料的硬度更高的硬度。优选地，第二导电材料是金属或金属合金，具体地是铑、金、铂或铂钴PdCo合金。而且，如图2所示，本体9A的中央部分也可以被涂覆特别地由绝缘材料(例如聚对二甲苯)制成的层9B。以此方式，层9B所实现的绝缘涂层改善了接触探针4整体的电气绝缘，在测试头1内的相邻接触探针之间的偶然接触的情况下避免了短路。在上述意大利专利申请中描述的解决方案具体地允许获得更高硬度的接触探针，同时还在与其他相邻接触探针偶然接触的情况下确保电气绝缘。然而，该解决方案可降低接触探针的尖端及头与各自的接触垫之间的电气接触有效性。为了克服这个缺陷，还已知的是特别地在接触尖端和/或接触头处使用高导电金属材料(优选为金)涂覆接触探针的端部。显然，所涉及的尺寸以及所涉及的材料的成本使得这个涂覆操作极难处理。有时，还需要使接触探针经历常见的并且经常是复杂的操作，这需要将探针放置并保持到通常被称为加工框架的专用支撑件。保持到加工框架的探针之后经历影响它们全部或在某些位置影响它们的一个或多个操作。然后，显而易见地，需要从处理框架移除接触探针，以便稍后将其放置在测试头中。同样在这种情况下，所涉及的尺寸使得将接触探针放置并保持到处理框架还有其后续移除的操作复杂且昂贵，尤其是在制造时间和制造废物方面。本专利技术的技术问题是提供一种具有用于测试头的多个接触探针的半成品，这些探针是适当地在该半成品的基板中实现的并且锚定到该基板上；以及一种能够获得这种半成品的制造方法，该方法和由此获得的半成品具有允许以简单、可靠且高度可重复的方式在该多个接触探针上实现不同的操作的特征，以此方式，克服了目前影响根据现有技术执行的方法的限制和缺陷。
技术实现思路
基于本专利技术的解决方案概念是实现一种半成品，其中，通过从该半成品的基板移除材料来在该基板中获得许多接触探针，由此实现的这些探针具有合适的机械连接桥，以便将这些探针保持到该基板上，该半成品因此能够经历影响在该半成品中获得的所有探针的一个或多个加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半成品(15)的制造方法，所述半成品(15)包括用于电子器件的测试头的多个接触探针(10)，所述方法包括以下步骤：‑提供由导电材料制成的基板(11)；以及‑通过从所述基板(11)移除材料来限定各接触探针(10)，使得各接触探针(10)表现为由至少一个桥式材料(13)锚定到所述基板(11)，所述限定各接触探针(10)的步骤包括：根据所述多个接触探针(10)的轮廓以及所述至少一个桥式材料(13)的轮廓进行激光切割的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.30 IT MI2014A002287(102014902319649)1.一种半成品(15)的制造方法，所述半成品(15)包括用于电子器件的测试头的多个接触探针(10)，所述方法包括以下步骤：-提供由导电材料制成的基板(11)；以及-通过从所述基板(11)移除材料来限定各接触探针(10)，使得各接触探针(10)表现为由至少一个桥式材料(13)锚定到所述基板(11)，所述限定各接触探针(10)的步骤包括：根据所述多个接触探针(10)的轮廓以及所述至少一个桥式材料(13)的轮廓进行激光切割的步骤。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述限定各接触探针(10)的步骤包括：通过掩模工艺对所述基板(11)进行光蚀刻以及后续对所述基板(11)进行化学蚀刻的步骤，所述通过掩模工艺对所述基板(11)进行光蚀刻以及后续对所述基板(11)进行化学蚀刻的步骤可选地包括一个或多个对所述基板(11)进行掩模和蚀刻的步骤和对所述基板(11)进行选择性化学蚀刻的步骤。3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述限定各接触探针(10)的步骤实现了所述多个接触探针(10)通过相应的多个桥式材料(13)锚定到所述基板(11)，所述多个桥式材料(13)沿着各接触探针(10)按照完全随机的方式、对称地或非对称地布置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制造方法，其中，所述限定各接触探针(10)的步骤实现了各接触探针(10)包括至少一个第一桥式材料(13)和至少一个第二桥式材料(13)，所述第一桥式材料(13)位于中央位置、优选地与所述接触探针(10)的包括接触尖端(10A)的第一端部相对应，所述第二桥式材料(13)位于侧部位置、优选地与所述接触探针(10)的包括接触头(10B)的第二端部相对应。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制造方法，其中，所述限定各接触探针(10)的步骤还包括为各桥式材料(13)设置至少一条贯穿的弱化线(LL)的步骤，所述至少一条弱化线(LL)适于通过破坏所述桥式材料(13)的完整性来帮助所述接触探针(10)与所述基板(11)分离，所述至少一条弱化线(LL)是通过沿与所述半成品(15)的平面正交的方向(Z)对应地对所述基板(11)进行局部薄化来获得的。6.根据权利要求1-5中任一项所述的制造方法，其中，所述提供基板(11)的步骤包括以下步骤之一：-提供由导电材料制成的单层；或者-提供包括中心层或芯体(11A)的多层，所述中心层或芯体(11A)由被一个或多个涂层覆盖的第一导电材料制成，所述一个或多个涂层由导电材料制成并且适于改善在所述基板(11)中实现的所述接触探针(10)的机电性能和/或硬度方面的性能。7.根据权利要求1-6中任一项所述的制造方法，包括涉及包括在所述半成品(15)中的所有所述接触探针(10)的至少一个加工步骤，所述至少一个加工步骤包括选自以下各项的一个或多个步骤：涂覆步骤、覆盖步骤、激光、光刻或电化学限定步骤、电镀步骤、电沉积步骤、微机械加工步骤、溅射步骤、化学或物理蚀刻步骤。8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，所述加工步骤影响所述接触探针(10)的至少一部分或整体上影响所有的所述接触探针(10)。9.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，所述加工步骤包括对所述半成品(15)的相同部分或不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱塞佩·克里帕，罗伯特·克里帕，
申请(专利权)人：泰克诺探头公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT