接触探针和用于测试电子器件的装置的相关探头制造方法及图纸

本申请公开了用于测试电子器件的装置的探头的接触探针(20)，包括探针主体(20C)，该探针主体基本上在适于实现与相应接触垫接触的相应端部(20A，20B)之间沿纵向延伸，至少一个端部(20B)的横向尺寸大于探针主体(20C)的横向尺寸。适当地，端部(20B)包括至少一个凹口(23A)，该凹口适于容纳在与已经实现接触探针(20)的基板(25)分离之后产生的位于接触探针(20)上的材料碎屑(24A)。

Contact probes and related probes for devices used to test electronic devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接触探针和用于测试电子器件的装置的相关探头
本专利技术涉及一种接触探针和一种用于测试电子器件的装置的相应探头。本专利技术特别但不排他地涉及一种接触探针和一种用于测试集成在晶片上的电子器件的装置的探头，并且以下公开内容参考该应用领域，其唯一目的是简化其介绍。
技术介绍
众所周知，探头本质上是一种适于将微结构(特别是集成在晶片上的电子器件)的多个接触垫与执行功能测试(特别是电气，或一般而言测试)的测试机的相应通道电连接的器件。在集成器件上进行的测试特别适用于早在生产阶段检测和隔离有缺陷的电路。因此，通常在将晶片切割并将它们组装在芯片容纳封装体内之前，将探头用于集成在晶片上的器件的电测试。通常，探头包括由至少一对板或模具保持的多个可移动接触元件或探针，所述板或模具基本上为板状并且彼此平行。所述模具设置有合适的孔并且彼此以一定距离布置，以留下用于接触探针的移动和可能变形的自由空间或气隙。特别是，该对模具包括上模具和下模具，两者都设有导引孔，接触探针在该导引孔内轴向滑动，接触探针通常由具有良好电气和机械特性的特殊合金线制成。通过在器件本身上按压探头来确保接触探针和被测器件的接触垫之间的良好连接，可在上模具和下模具中的导引孔内移动的接触探针在此按压接触期间在两个模具之间的气隙内弯曲并在这些导引孔内滑动。这种探头通常称为带有垂直探针的探头，并用英文术语“垂直探头(verticalprobehead)”表示。特别是，图1示意性地示出了探头10，探头10包括至少一个下板状支撑件或模具2和上板状支撑件或模具3，其具有相应的导引孔2A和3A，至少一个接触探针1在导引孔2A和3A内滑动。需要指出的是，为了方便起见，此处和下文中，术语“上(upper)”和“下(lower)”已经与附图的局部参考系结合使用，而不是将它们视为限制性的。接触探针1具有至少一个端部或接触尖端1A，用于邻接被测器件4的接触垫4A，以实现所述被测器件4与测试装置(未示出)之间的机械和电接触，这种探头10形成测试装置的端部元件。此处和下文中术语“接触尖端(contacttip)”是指用于接触垫的接触探针的端部范围或区域，所述接触范围或区域不一定是尖锐的。在某些情况下，接触探针牢固地固定在头本身上，与上模相对应：这种探头被称为“阻塞探头(blockedprobehead)”。然而，更频繁地，探头与未阻塞探针一起使用，即探针未牢固地固定，而是通过微接触板保持与板接合：这种探头被称为“未阻塞探头(UN不lockedprobehead)”。微接触板通常被称为“空间变换器(spacetransformer)”，因为除了与探针接触之外，它还允许相对于被测器件上的接触垫在空间上重新分布在其上实现的接触垫，特别是放宽垫本身的中心之间的距离约束。在这种情况下，如图1所示，接触探针1具有朝向这种空间变换器5的接触垫5A的另一个端部或接触头1B。通过将接触探针1的头1B按压到空间变换器5的接触垫5A上来确保探针1和空间变换器5之间的良好电接触，类似于与被测器件4的接触。下模具2和上模具3通过允许接触探针1变形的气隙6适当地隔开。最后，导引孔2A和3A的尺寸设计成允许接触探针1在其中滑动。更特别是，在探针1的接触尖端1A或接触头1B分别与被测器件4的接触垫4A和5A以及空间变换器5的按压接触期间，探针1在导引孔2A和3A中滑动并且对应于气隙6而变形。探头所经历的变形形状和产生这种变形所需的力取决于几个因素，例如制造探针的合金的物理特性以及上模具和下模中的相应导引孔之间的偏移值。探头的正确工作基本上与两个参数相关联：接触探针的垂直移动或超程以及这种接触探针的接触尖端的水平移动或擦洗。众所周知，重要的是确保接触尖端的适当擦洗，以便允许“擦洗(scrubbing)”接触垫的表面，以这种方式去除例如薄层或氧化膜形式的杂质，从而改善了探头进行的接触。所有这些功能都应在探头的制造步骤中进行评估和校准，因为应始终确保探头和被测器件之间的良好电气连接。在使用所谓的“移位板(shiftedplate)”技术制造的测试头的情况下，接触探针1(也称为“屈曲梁(bucklingbeam)”)是直的，在其整个长度上具有恒定的横截面，优选矩形，并且通常它们在其端部是尖锐的，以便分别形成接触端部，特别是分别形成接触尖端1A和接触头1B，如图1所示。因此已知为这种探头提供在下模具2和上模具3之间的移位，以便在基本上中心的位置引起探针主体的变形，如在所示的例子中那样。这些探头也称为“移位板探头(shiftedplateprobehead)”。探头制造中的关键参数是被测器件上接触垫中心之间的距离(所谓的间距)。事实上，随着相关制造技术的进步，集成电子器件的间距变得越来越小，迫使探头中的接触探针大量堆积并且当需要避免接触探针之间的相互接触时引起定位问题。在最新技术中，集成器件上的接触垫中心之间的距离(通常表示为间距)已经减小到包括在30μm和80μm之间的值。该间距减小以越来越紧迫的方式影响矩阵型接触垫的配置。在这种情况下，同一条线上的接触垫的接触中心之间以及同一列上的接触垫的接触中心之间的距离已经减小到包括在30μm和80μm之间的值。如上所述，最近制造的被测器件的接触垫结构的间距值的这种减小引起与相邻探针之间、特别是在其突出部分之间的接触有关的问题。当接触探针1具有对应于一个端部、特别是接触头1B的至少一个扩大部分时，强烈地感觉到这个问题，扩大部分主要用于确保探针不会滑出在探头的上模具和下模具中实现的相应导引孔并且因此具有比接触探针的其余部分更大的尺寸，特别是至少一个直径大于探针主体的直径，直径是指这种横截面的最大尺寸。只是接触探针的扩大部分的尺寸增加加剧了上述堆积问题，因此显著地限制了接近对应于这种部分的相邻探针的机会，其中相邻探针之间的接触分别相对于纵向或者横向方向比被测集成器件的焊盘的矩阵分布更可能地发生。换句话说，在设计接触探针和包括它们的探头时，还需要考虑相邻探针之间需要经过的距离的最小值，特别是对应于其扩大部分，例如接触头部分。适于避免相邻探针之间接触的这种最小距离显然会影响探头能够测试的装置的接触垫的距离或间距。此外，可以为纵向或横向提供相等或不同的最小距离值。还已知这种接触探针的所涉及的尺寸对于接触探针的制造方法是极其有效的。特别是，在测试最近制造的集成电路的领域中，被测器件的接触垫之间以及相应探头的接触探针之间的距离的极小减小已经挑战了接触探针的传统制造方法的尺寸限制，这些传统制造方法特别是使用光刻、掩模、生长和攻击技术。因此，近年来，对使用激光技术的探头的接触探针的制造方法的兴趣增加了。特别是，通过激光切割的制造方法允许通过“切出(cuttingout)”探针的最终所需形式的金属板来获得接触探针，并且通常包括以下步骤：-提供由导电材料制成的基板11，如图2A所示；-根据这种探针所需的轮廓10C，通过激光切割定义每个接触探针10，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试电子器件的装置的探头的接触探针(20)，所述接触探针包括探针主体(20C)，所述探针主体基本上在相应端部(20A，20B)之间沿纵向延伸，所述端部适于实现与相应接触垫的接触，至少一个端部(20B)的横向尺寸大于所述探针主体(20C)的横向尺寸，其特征在于，所述至少一个端部(20B)包括至少一个适于容纳材料碎屑(24A)的凹口(23A)，在从实现所述接触探针(20)的基板(25)分离之后，所述材料碎屑位于所述接触探针(20)上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161216 IT 1020160001275071.一种用于测试电子器件的装置的探头的接触探针(20)，所述接触探针包括探针主体(20C)，所述探针主体基本上在相应端部(20A，20B)之间沿纵向延伸，所述端部适于实现与相应接触垫的接触，至少一个端部(20B)的横向尺寸大于所述探针主体(20C)的横向尺寸，其特征在于，所述至少一个端部(20B)包括至少一个适于容纳材料碎屑(24A)的凹口(23A)，在从实现所述接触探针(20)的基板(25)分离之后，所述材料碎屑位于所述接触探针(20)上。


2.根据权利要求1所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个端部(20B)是适于邻接到空间变换器(29)的接触垫(29A)上的接触头(20B)，另外的端部(20A)是适于邻接到被测器件(28)的接触垫(28A)上的接触尖端(20A)。


3.根据权利要求1或2所述的接触探针(20)，其特征在于，所述凹口(23A)以具有介于5μm和15μm之间的值的长度(Lr)在所述端部(20B)内延伸。


4.根据前述权利要求中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括扩大部分(22A)，所述扩大部分仅对应于所述接触探针(20)的第一侧壁(PLa，PLb)突出。


5.根据权利要求4所述的接触探针(20)，其特征在于，所述扩大部分(22A)限定至少一个底切壁(22as)，所述底切壁适于邻接到包括所述接触探针(20)的探头的导引件的相应面上。


6.根据权利要求5所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个端部(20B)的足迹直径(Dt)等于所述探针主体(20C)的直径(Ds)与所述底切壁(22as)的长度(Lex)之和，直径是指相应横截面的最大尺寸。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括另外的扩大部分(22B)，所述另外的扩大部分对应于所述接触探针(20)的第二和相对侧壁(PLb，PLa)突出，以便限定相应的另外的底切壁(22bs)。


8.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个端部(20B)的足迹直径(Dt)等于所述探针主体(20C)的直径(Ds)与所述底切壁(22as，22bs)的长度(Lex)之和，直径是指相应横截面的最大尺寸。


9.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述凹口(23A)在所述扩大部分(22A，22B)中的至少一个内部延伸。


10.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括在所述扩大部分(22A，22B)内延伸的相应凹口(23A，23B)。


11.根据权利要求4至10中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述底切壁(22a)和/或所述另外的底切壁的长度(Lex)具有等于所述探针主体(20C)的直径(Ds)的5-30％的值。

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·克里帕，拉斐尔·瓦劳利，
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