一种有效减小接触电阻的垂直探针组件制造技术

本发明专利技术涉及一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，包括基板，以及设置在基板下方并排分布的探针本体；基板下端通过焊接的连接组件与多个探针本体相互连接，连接组件为多个连接元件并排分布并通过绝缘层隔开形成的格栅结构；探针本体包括探针头部以及探针中部，所述连接元件的下端开设有方便探针头部插入的插接槽，且探针头部和插接槽采用间隙配合。本发明专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过在基板和探针本体之间加入呈格栅分布的连接组件，提高了基板和探针本体之间的连接效果，而且减少了与空气的接触面，减少了污染层的产生，同时由于探针本体与连接组件采用摩擦接触，还能去除表面的污染层，提高了接触效果，提高了对被测晶元的测试精度。的测试精度。

【技术实现步骤摘要】
一种有效减小接触电阻的垂直探针组件


[0001]本专利技术涉及晶元测试
，尤其是一种有效减小接触电阻的垂直探针组件。

技术介绍

[0002]随着垂直探针卡在晶元测试领域的应用越来越广泛，测试过程中晶元通过与探针接触，探针的另一头与基板(MLO)上的焊盘(PAD)接触，基板与PCB焊接在一起，PCB与设备进行信号交换，来实现设备对晶元的测试。因此探针与基板的接触电阻值会直接影响到探针测试卡对晶元测试的结果，如何有效减小探针与基板的接触电阻成为一个具有前景的课题。
[0003]目前的方法：将探针与基板接触的一侧制作成平头，增加探针与基板上焊盘的接触面积，但是也局限了探针的头部结构；将基板用上的铜焊盘进行电镀金作为表面处理，防止表面产生氧化膜；对电镀金的厚度与硬度进行调整，使得表面耐百万次的触碰不露出铜；提高基板上焊盘的平整度使得探针与基板接触时的有效接触面积更接近于探针的平面面积。
[0004]现有的探针即使采用了上述方法仍然存在以下的技术缺陷：金面的粗糙度不易改善，实际上探针与焊盘接触的面积远小于理论值；金面虽然不易氧化，但是测试环境在空气中，与探针接触的焊盘表面的金的表面能比较高，其表面会形成一层有机气体吸附膜，而且空气中的尘埃等也会在其表面形成沉积膜。
[0005]为此我们提出一种有效减小接触电阻的垂直探针组件。

技术实现思路

[0006]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，通过在基板和探针本体之间加入呈格栅分布的连接组件，提高了基板和探针本体之间的连接效果，而且减少了与空气的接触面，减少了污染层的产生，提高了测试精度。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，包括基板，以及设置在基板下方并排分布的探针本体；
[0009]所述基板下端通过焊接的连接组件与多个探针本体相互连接，连接组件为多个连接元件并排分布并通过绝缘层隔开形成的格栅结构；
[0010]所述探针本体包括探针头部以及连接在探针头部下端用于触碰探测被测晶元的探针中部，所述连接元件的下端开设有方便探针头部插入的插接槽，且探针头部和插接槽采用间隙配合通过摩擦减少接触面的污染层；
[0011]沿着所述插接槽的内壁以及连接元件的下端面开设有多个呈“L”形分布的排气槽，排出探针头部和插接槽接触产生的空气和杂质。
[0012]其进一步特征在于：
[0013]所述基板上方焊接的PCB板。
[0014]所述连接元件的上端通过连接元件焊盘与基板上设置的基板焊盘相互焊接，所述连接元件焊盘的外表面由电镀金制作，且厚度在0.1um以上，内部由铜锡合金组成，而基板焊盘的外表面采用化学镀金制作，且厚度大于0.03um。
[0015]所述连接组件的上端采用下凹结构来连接连接元件焊盘。
[0016]所述探针本体位于探针中部的下端还连接有宽度较小的探针尾部，同时多个探针尾部上均滑动插接在同一个限位板上设置的滑孔中，滑孔的宽度介于探针中部和探针尾部之间。
[0017]所述限位板和PCB板之间通过多个可拆卸的连杆进行连接，且PCB板底部到探针中部底部的各部件的垂直高度与连杆的高度差≤探针头部的垂直高度，确保探针头部能限制在插接槽内滑动。
[0018]所述插接槽为柱形槽，探针头部与插接槽的结构相吻合提高插接槽和探针头部的侧边摩擦的行程以减少侧边接触的污染层。
[0019]所述插接槽内还设置有向下凸出的插接头，且探针头部上设置有与插接头相对应的凹槽，提高探针头部端面与插接头的摩擦行程以减少端部接触的污染层。
[0020]所述插接头为锥形结构，锥形结构包括圆锥和棱锥，或者接触面为斜面的其他结构。
[0021]所述插接槽为锥形槽，且探针头部与插接槽的结构相吻合。
[0022]本专利技术的有益效果如下：
[0023]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过在基板和探针本体之间加入呈格栅分布的连接组件，提高了基板和探针本体之间的连接效果，而且减少了与空气的接触面，减少了污染层的产生，同时由于探针本体与连接组件采用摩擦接触，还能去除表面的污染层，提高了接触效果，丰富了探针头部的设计灵活度，另外通过设置限位板和连杆的连接结构，使得整体的稳定性更好，综合提高了对被测晶元的测试精度。
[0024]同时，本专利技术还具备如下优点：
[0025]1.连接元件的上端均通过连接元件焊盘与基板上设置的基板焊盘相互焊接，由于基板和连接组件之间焊接直连，减少了基板焊盘与空气的接触，减少了对接触电阻的影响。
[0026]2.探针头部与插接槽以及和插接头接触时产生摩擦力将探针头部与插接槽接触部位的污染层破坏，加大了探针头部与连接元件之间的接触面积。
[0027]3.连接元件焊盘的外表面由电镀金制作厚度在.um以上，内部由铜锡合金组成，而基板焊盘的外表面采用化学镀金的方式替代传统的电镀金的方式，镀金厚度大于.um，由于基板焊盘和连接元件焊盘是焊接直连的，因此不需要再针对进行复杂的电镀金处理，降低制作难度的同时将流程简化。
[0028]4.通过单独制作的连接组件作为探针本体与基板的连接通道，使得探针头部的设计变得灵活多样，无需采用传统的平头设计。
[0029]5.探针本体位于探针中部的下端还连接有宽度较小的探针尾部，同时多个探针尾部上均滑动插接在同一个限位板上设置的滑孔中，滑孔的宽度介于探针中部和探针尾部之间，既不影响探针尾部的滑动，又能从底部托住探针中部，对探针中部的位置进行限位，同时保持垂直度。
[0030]6.限位板和PCB板之间通过多个可拆卸的连杆进行连接，提高了整体的稳定性，且
PCB板底部到探针中部底部的各部件的垂直高度与连杆的高度差≤探针头部的垂直高度，确保探针头部能限制在插接槽内滑动，减少暴露在空气中的时间，同时也能提高导向效果，配合探针尾部在滑孔中的导向，提高垂直度。
[0031]7.连接组件的上端采用下凹结构来连接连接元件焊盘，提高连接稳定性，减少暴露在空气中的时间时间。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的结构示意图。
[0033]图2为本专利技术连接组件的剖视图。
[0034]图3为本专利技术连接组件的仰视示意图。
[0035]图4为实施例2的结构示意图。
[0036]图5为本专利技术连接元件的局部剖视示意图。
[0037]图6为实施例3中连接元件另一种结构示意图。
[0038]图7为实施例4中连接元件另一种结构示意图。
[0039]其中：
[0040]1、基板；2、连接组件；3、探针本体；4、被测晶元；5、晶元安装板；6、PCB板；7、限位板；8、连杆；
[0041]101、基板焊盘；
[0042]201、连接元件；202、绝缘层；203、插接槽；204、插接头；205、排气槽；206、连接元件焊盘；
[0043]301、探针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，其特征在于：包括基板(1)，以及设置在基板(1)下方并排分布的探针本体(3)；所述基板(1)下端通过焊接的连接组件(2)与多个探针本体(3)相互连接，连接组件(2)为多个并排分布的连接元件(201)通过绝缘层(202)隔开形成的格栅结构；所述探针本体(3)包括探针头部(301)以及连接在探针头部(301)下端用于触碰探测被测晶元(4)的探针中部(302)，所述连接元件(201)的下端开设有方便探针头部(301)插入的插接槽(203)，且探针头部(301)和插接槽(203)采用间隙配合通过摩擦减少接触面的污染层；沿着所述插接槽(203)的内壁以及连接元件(201)的下端面开设有多个呈“L”形分布的排气槽(205)，排出探针头部(301)和插接槽(203)接触产生的空气和杂质。2.如权利要求1所述的一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，其特征在于：所述基板(1)上方焊接的PCB板(6)。3.如权利要求2所述的一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，其特征在于：所述连接元件(201)的上端通过连接元件焊盘(206)与基板(1)上设置的基板焊盘(101)相互焊接，所述连接元件焊盘(206)的外表面由电镀金制作，且厚度在0.1um以上，内部由铜锡合金组成，而基板焊盘(101)的外表面采用化学镀金制作，且厚度大于0.03um。4.如权利要求3所述的一种有效减小接触电阻的垂直探针组件，其特征在于：所述连接组件(2)的上端采用下凹结构来连接连接元件焊盘(206)。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的一种有效减小接...

【专利技术属性】
技术研发人员：何静安，章恒，
申请(专利权)人：圆周率半导体南通有限公司，
类型：发明
国别省市：