接触构件制造技术

一种具有一块接触基片和多个接触器的接触构件，是一组大的接触构件或接触器组件，用于与接触目标建立电连接。该接触构件由一块接触基片和多个接触器构成，其中，每一个接触器都有一个弯曲部分，它可以在垂直方向产生弹力。在该接触基片的外边界有啮合机构，它可以在任意边与其它接触基片连接，这样就可以组装成一个具有所需尺寸、形状及规定数量接触器的接触器组件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接触构件及其组装机构本专利技术涉及一种接触构件，该结构在垂直方向上有很多用于与接触目标建立电连接的接触器，更具体地说，本专利技术涉及一种接触构件及其组装机构，该机构用于组装大量接触构件，以形成具有特定大小、形状及一定数量接触器的接触器组件。在测试高密度、高速电子器件，如半导体晶片、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)时，必须用到一种具有很多接触器的高性能接触构件如探针板。本专利技术主要介绍在测试LSI和VLSI芯片、半导体芯片、半导体晶片，以及半导体晶片和电路小片的老化，封装半导体元器件、印刷电路板等的测试和老化过程中用到的一种接触构件及多个接触构件的组件。然而，本专利技术并不局限于上面提到的几种测试应用，实际上它还可用于任何涉及电连接如集成电路芯片的管脚、集成电路芯片的封装以及其它电子电路和元器件的测试。因此，下文中对半导体元器件的测试的描述仅是对本专利技术的示例性解释。在待测半导体器件是半导体晶片形式的情况下，半导体测试系统如集成电路测试器通常与输送基片的机械手(如自动晶片探针)相连，从而自动测试该半导体晶片。被测的半导体晶片可以通过输送基片的机械手自动移动到半导体测试系统的测量头所在的位置。在测试头上，向待测半导体晶片提供半导体测试系统产生的测试信号。从被测半导体晶片(半导体晶片上形成的集成电路)上输出的最终信号被传输到半导体测试系统，在半导体测试系统里，将输出信号与期望数据相比较，从而断定该半导体晶片的功能是否常。该测试头和输送基片的机械手通过一个接口部件连接，该接口-->包括一块探针板或接触器组件。一块探针板有多个探针接触器(如悬臂或针)，通过这些探针与待测半导体晶片上的集成电路的接线端或接触垫等接触目标相连接。探针接触器接触到半导体晶片上的接触目标，从而给半导体晶片加载测试信号并从晶片上接收最终的输出信号。在这样一种探针板的例子中，探针板上的环氧树脂环上安装了多个称为针或悬臂的探针接触器。因为没有阻抗匹配的传统探针接触器的信号通路长度在20-30mm范围之内，所以该探针板在频率带宽或高速操作能力也局限于200-300MHz范围内。在半导体测试领域，人们认为频带宽度为1GHz或更高将在近期成为必要。而且，人们期望在工业中一块探针板能够以并行方式处理更多的半导体元器件，比如32个或更多的储存元件，从而在测试过程中增加测试的处理量。为了在一次制造过程中制造出尽可能多的集成电路芯片，接触目标如一块半导体晶片的尺寸在增加。现在，硅片的直径通常已达到十二英寸或更大。为增加测试的处理量，理想的选择是使用一块与待测半导体晶片大小数量都相适合的探针板，从而通过一次接触就完成对整个晶片的测试。然而，在传统技术中，市场上的探针板要小于半导体晶片的尺寸，这就需要多次移动半导体晶片而达到与探针板的多次接触。因此，就需要一套全新概念的接触构件，它可以在显著地增加频带宽度的同时增加接触器组件的尺寸以及组件中的接触器数目。因此，本专利技术的目的是提供一种有很多用于与接触目标进行电通信连接的接触器的接触构件，这些接触器可以同目标进行高频率带宽、多引脚通信连接，并具有良好的接触性和可靠性。本专利技术的另一个目的是提供一种接触构件及其组装机构，该机-->构可以组合多个接触构件从而形成一种具有规定数量接触器的接触器组件。本专利技术又一个目的是提供一种如探针板一样的接触构件，它可以同半导体器件的引脚或基座建立电连接，从而对该半导体器件进行高频率带宽测试。在本专利技术中，用于与接触目标建立电连接的接触构件是由多个在平面硅基片上用光刻技术刻蚀而成的接触器构成。本专利技术的接触构件在外围有一个特殊的结构，用于固定到其它接触构件上，这样，该接触构件就成为一个具有所需尺寸和接触器数量的接触器组件，可以用来测试大型的半导体器件如半导体晶片。该接触构件可以方便的用于测试半导体晶片、封装的LSI和印刷电路板等，除了测试外，还有其它用途，比如：使两个或多个器件之间实现电连接。本专利技术的接触构件是用于与接触目标建立电连接的一块大的接触构件或是一种接触器组件。该接触构件由一块接触基片和多个接触器构成，每一个接触器都有一段弯曲部分，它可以在垂直方向上产生弹力。在该接触基片的外边界有结合机构，用于在任意边连接其它接触基片，从而形成规定大小、形状及一定数量接触器的接触器组件。一方面，接触器包含下面各部分：一个尖端部分，它从垂直方向伸出来形成接尖部；一个基体部分，它插入接触基片的一个通孔中，以致于接触器的末端变成一个触端，用于与接触基片的底部建立电连接；以及一个弹簧部分，它在尖端部分和基体部分之间，呈曲线、对角线或其它形状，当接触器受接触目标挤压时，它就会产生弹力。另一方面，该接触器还有一个具有尖端部分的竖直体，它被锐化，以作为接触点；一个基体部分，被插入接触基片的通孔中；它还包括一个弹簧部分，可呈曲线、斜线或环型或其它形状，当接触-->器受接触目标挤压时，就会在触点和基体部分之间产生弹力。弹簧部分和接触器的基体部分插入到接触基片的通孔中，以致于至少弹簧部分从接触基片底面伸出，以便与外界组件之间进行电通信连接。根据本专利技术，该接触构件有一个非常高的频带宽度，可适用于下一代半导体技术的测试要求。每个接触基片的外围都有啮合机构，以产生一个具有规定尺寸和所需数量接触器的组件。另外，因为该接触器装备在与待测器件同样材料的基片上，这就有可能补偿由于温度变化而引起的位置误差。而且，通过使用相对简单的技术，就可以在硅基体的水平方向上制造多个接触器。这种接触器从基板上取下安装到接触基片上，在垂直方向上形成接触构件。本专利技术中的接触构件可方便的用于测试半导体晶片，封装的LSI，多芯片模块以及类似的包括老化(burn-in)的测试，实际它还可应用于涉及电连接的任何方面的用途。图1是剖视图，表示用本专利技术的接触构件的分层结构的一个例子，它是待测半导体器件和半导体器件测试头之间的一个连接装置。图2是剖视图，表示这种接触构件的分层结构的另一个例子，它也是待测半导体器件和半导体器件测试头之间的一个连接装置。图3A和图3B是示意图，表示制造本专利技术的接触器的基本构思，其中，多个接触器在一个硅基片的平面上成型，在稍后的过程中还要把它们从上面取下来。图4是示意图，表示本专利技术的接触构件的一个例子，它有多层硅基片和一些通过图3A和3B的制造工艺制成的接触器。图5是本专利技术的多个接触构件的透视图，每个接触构件具有很多接触器，它们可以彼此组合到一起，形成所需规格的接触器组件。图6A是一块接触基片的详细结构的透视图，该接触基片装有三个或三个以上半导体晶片，并且其外围装有特殊啮合结构，使它可以和其它接触基片装配到一起。-->图6B是图6A所示接触基片的一个正视图。图7A-7C表示图6A和图6B中的接触基片，图7A是该接触基片的俯视图，图7B是该接触基片沿图6B中C-C线的剖视图，图7C是图6B中该接触基片沿D-D线的剖视图。图8是本专利技术的一个接触构件的透视图，该接触构件由五个接触基片相互连接在一起，以建立一个具有所需尺寸、形状及一定数量接触器的接触器组件。图1是剖视图，表示使用本专利技术的接触构件的接触器组件的一个例子。该接触器组件可用作被测器件(DUT)与半导体测试系统测试头之间的连接装置。该接触器组件可以使用各种各样的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与接触目标进行电连接的接触构件，包括：一块接触基片，由绝缘材料整体构成，在上、下表面之间有通孔，在它的外边界有啮合机构，它可以与其它接触基片的任意边界进行边对边的连接，这样就可以通过在四个方向上扩展而得到任意大小的接触器组件；以 及安装在每一接触基片上的多个接触器，每个接触器都有一个从接触基片表面垂直方向伸出来的尖部，它和待测目标接触而形成小触点，它的基体部分则插入接触基片的通孔里，在尖部和基体部分之间有弹簧部分，当接触器受接触目标挤压时，就会在尖部和基体部分之 间产生弹力；其中，插入接触基片通孔中的接触器基体部分从接触基片的上表面伸出来，成为和探针板上电极进行电通信的接触垫，接触器的弹簧部分在接触基片下表面的下面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2000-6-19 09/596,4371.一种用于与接触目标进行电连接的接触构件，包括：一块接触基片，由绝缘材料整体构成，在上、下表面之间有通孔，在它的外边界有啮合机构，它可以与其它接触基片的任意边界进行边对边的连接，这样就可以通过在四个方向上扩展而得到任意大小的接触器组件；以及安装在每一接触基片上的多个接触器，每个接触器都有一个从接触基片表面垂直方向伸出来的尖部，它和待测目标接触而形成小触点，它的基体部分则插入接触基片的通孔里，在尖部和基体部分之间有弹簧部分，当接触器受接触目标挤压时，就会在尖部和基体部分之间产生弹力；其中，插入接触基片通孔中的接触器基体部分从接触基片的上表面伸出来，成为和探针板上电极进行电通信的接触垫，接触器的弹簧部分在接触基片下表面的下面。2.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片的外边界是凸齿和凹口结合的啮合机构，这样，该接触基片就可以和另一个有着相反凸齿和凹口结合的啮合机构的接触基片相连接，从而将多个接触基片相互连接在一起，就可以组装成一个具有要求尺寸、形状及规定数量的接触器的接触器组件。3.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片的左、右边界是凸齿和凹口结合的啮合机构，以致于一块接触基片的右边界可以与也有这样的凸齿和凹口结合的啮合机构的另一块接触基片的左边界进行联结，一块前边或后边有凸台的接触基片可以和另一块后边或前边有凹槽的接触基片相配合，组装成一个具有要求尺寸、形状及规定数量的接触器的接触器组件。-->4.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片是由单块硅晶片或多块硅晶片相互连接成一体而形成的，接触基片上的通孔是通过刻蚀工艺产生的。5.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片是硅晶片制成的。6.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片是由包括聚酰亚胺，陶瓷和玻璃在内的绝缘材料制成的。7.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片是由单块硅晶片制成的，它的上面设有通孔，用于安装接触器。8.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片是由第一硅晶片和第二硅晶片连接成一个整体而制成的，其上设有通孔，用于安装接触器。9.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，接触基片是由三层硅晶片连接成一个整体而制成的，其上设有通孔，用于安装接触器。10.按照权利要求9所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，三层硅晶片由第一层、第二层和第三层硅晶片组成，第二层和第三层固定连接在一起，并在上面通过刻蚀产生一个第二通孔，在第一层硅晶片上开有一个比第二通孔大的第一通孔，第一层硅晶片固定在第二层硅晶片上，并通过调整第一层硅晶片使第一通孔和第二通孔对齐。11.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，每一块接触器的底部都有一个凸缘状部分，凸缘状部分将被安装入接触基片的通孔中。12.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触-->构件，其中，接触器在平行于平板基片的平面上制成，将接触器从平板上取下并沿垂直于接触基片表面的方向安装在接触基片上。13.按照权利要求1所述的用于与接触目标建立电连接的接触构件，其中，含有接触目标的器件包括一个晶片上的半导体芯片，封装的半导体元器件，印刷电路板，液晶板，以及微插座；接触构件与接触器建立电连接，用于器件测试或老化测试。14.一种与接触目...

【专利技术属性】
技术研发人员：西奥多A库利，罗伯特爱德华阿尔达斯，周豫，
申请(专利权)人：株式会社鼎新，
类型：发明
国别省市：JP[日本]