用六边形模块构造的探针卡插入件制造技术

本发明专利技术公开了用于制造插入件的设备和方法，所述插入件可用于并行测试大量的电子电路或装置。所述插入件可由多个模块制成，所述多个模块可组装成选定的形状，使得组装后的模块基本上填充所述选定的形状，如，大约为半导体晶片大小的圆形。所述多个模块可由单个基本形状形成（如，由单个注塑模具形成）。可将所形成的模块的一部分加工成第一加工形状或第一和第二加工形状。组装后的模块可以只包括所述基本形状和第一加工形状或第一和第二加工形状。有限数量的形状可以降低插入件的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用六边形模块构造的探针卡插入件
本专利技术实施例涉及可用于并行测试大量集成电路和/或集成电路装置的探针卡插入件。公开了用衍生自单个基本形状的有限数量的模块制造探针卡插入件的设备和方法。
技术介绍
探针卡插入件，在本文中也称为“插入件”，其用作电子测试系统（在本文中也称为“测试仪”）的组件。测试仪和插入件可用于集成电路和/或集成电路装置的电气测试。通常，测试仪可以生成多个测试信号，这些信号通过插入件被路由至集成电路或集成装置上的具体接触点。插入件与被测电路或装置之间可以具有适配器，在本文中也称为“转换器”。适配器可以提供插入件上信号路径到转换器上探针分布的空间映射，转换器上的探针与特定于被测装置或电路的接触点对齐。插入件可以在测试仪与转换器之间提供可分离的连接，使得可以在具有不同电路和装置布局的测试系统上使用不同的转换器。在半导体制造中，通常经济有利的是使尽可能多的装置和/或电路的制造步骤并行化。因此，减小装置尺寸和增大晶片尺寸能有利地导致用每个制造步骤制造更多的装置。然而，这会对制造设备提出更高的要求。就测试仪而言，更小的装置可能要求固定区域中的探针和探针电路的密度更高，并且增加了探针与接触点对齐的要求。大的测试区域可能需要测试仪中大量信号的处理和管理。装置尺寸的减小和晶片尺寸的增大可能需要能够处理来自测试仪的大量测试信号和来自被测装置和电路的响应信号的更大尺寸的插入件。
技术实现思路
本专利技术人认识和了解到，用于测试大区域的大插入件可以以与常规方法相比低的成本来用高密度的导体制成。插入件可以包括易于组装成选定形状的插入件（如圆形）的少量形状的模块。本专利技术人还认识到，这少量的形状可以由基本形状和由基本形状加工而成的很少的形状制成。基本形状初始可以注塑成型，如模制成六边形的形状。在一些实施例中，相同的基本形状可用于不同尺寸的晶片。根据本专利技术的一些实施例，插入件包括多个模块，每个模块的形状选自以下组：第一形状、第一形状的第一部分和第一形状的第二部分。当组装成插入件时，所述多个模块可以基本上填充围绕插入件的圆形。例如，第一形状可以是六边形。在一些实施例中，插入件包括多个模块或块，每个模块或块的形状选自第一形状或第一形状的一部分。第一形状可以是具有不止四条边的多边形。实施例还包括可用于制造插入件的插入件块。插入件块可以包括具有第一表面、第二表面和六个边缘表面的六边形元件。块还可以包括至少一个靠近六边形元件的第一顶点的对齐特征体，其用于使块在包括多个六边形元件的插入件中对齐。插入件块还可以包括分布在整个六边形元件上的多个导电结构。根据本专利技术的一个实施例，一种制造插入件的方法包括以下步骤：形成第一形状的多个模块；以及将所述多个模块的一部分加工成不超过第二形状和第三形状。另外，第一形状、第二形状和可选的第三形状被选择为使得第一、第二和可选的第三形状的模块可组装成基本上填充围绕所组装模块的圆形。所有形状均可具有共同的对齐特征体，如，以基本上相同的布置方式位于每个件上，并相对于每个件共用的一个或多个基准位置位于基本上相同位置的对齐特征体。圆形的填充可以包括在一些实施例中是覆盖大于90%，在一些实施例中是覆盖大于95%，在一些实施例中甚至是覆盖大于98%的圆面积。在一些可供选择的实施例中，可以使用不止三个件，其中每个件衍生自共同的第一形状。由以下结合附图的描述可以更充分地理解本教导内容的上述和其他方面、实施例以及特征。附图说明技术人员将会理解，本文所示的图仅用于举例说明的目的。应当理解，在某些情况下，可以夸张或放大地显示本专利技术的多个方面，以方便对本专利技术的理解。在附图中，多张图中类似的参考符号通常是指类似的特征、功能类似和/或结构类似的元件。附图未必按比例绘制，而是将重点放在阐释本教导内容的原理上。附图并不旨在以任何方式限制本专利技术教导内容的范围。图1为根据一个实施例的一种测试系统的组件的框图表示。图2A示出了根据一个实施例的插入件的模块的俯视图。图2B和2C示出了图2A的模块的部分的俯视图。部分255和265可以通过加工图2A的模块获得。图2D示出了根据一个实施例的插入件的模块的正视图。图3A为示出了根据一个实施例的将模块组装成插入件的俯视图。图3B为示出了根据一个实施例的将模块组装成插入件的俯视图，其中只用两种模块形状来填充圆形。图4为根据一个实施例的用于制造插入件的步骤的流程图。通过下文中结合附图所述的详细说明，本专利技术的特征和优点将变得更加显而易见。具体实施方式在用于测试仪中时，插入件能够有利于测试仪中的测试电路与分布在测试样品（如晶片）上的大量装置之间的大规模并行互连。本专利技术人认识到，由于插入件可能需要高密度的大量电气互连，所以插入件的设计和制造可能是劳动或成本密集型的。例如，在直径约为300毫米，并且在某些情况下直径高达约450mm的大约全晶片大小的区域上，插入件上的电子触点可能需要间隔约0.8毫米。本专利技术人认识到，插入件应适于组装到可以适应多种电路图案和电路密度的探针组件中，以及提供高密度的大量电气触点（如，数万个），使得可以进行全晶片测试。本专利技术人还认识到，期望将与工业变化（如，由于半导体晶片尺寸变化而缩放测试仪探针组件）或不同设施的晶片尺寸变化相关的再加工成本降至最低。通过考虑上述问题，专利技术人设想出用衍生自单一模块形状的多个模块制造插入件的方法和设备。每个模块可以包括分布在基本上模块的所有电气互连表面上的大致均匀和高密度的电气触点。插入件的尺寸可以按缩放，而无需进行大幅度的重新设计，但具有适度的再加工成本。就这一点而言，插入件可以易于由少量形状的模块组装成选定的形状，如，大约晶片大小的圆形。模块可以包括基本形状和少量由基本形状加工成的另外的形状。在一个实施例中，少量模块由包括六边形的基本形状和两个另外的形状组成，每个另外的形状是六边形的加工后的部分。基本形状模块可以是注塑成型的，使得只需要注塑模具的加工成本。另外，每个模块或件可以共享基本上相同地布置在和位于每个件上的对齐特征体。共用的对齐特征体允许在组装或制造每个插入件模块时使用单个组装机器。共用的对齐特征体还允许使用单个测试固定装置来对每个件进行电气测试。为每个插入件模块选择大尺寸，使得组装插入件总体上只需很少的件。当选择较大的件时，由于件的数量较少，所以只需较少的组装步骤，并且所组装插入件的区域内的组装件之间具有较少的边界。边界会形成不可用于探测下面的装置的区域。另外，较少的件也减少了对齐特征体的加工。总体地现在参见图1，根据本专利技术的一个实施例，在框图中示出了测试仪102和探针组件140。测试仪和探针组件可用于并行测试分布在测试样品130（如，包含电路和/或装置的晶片）上的大量集成电路和/或集成电路装置（未示出）。可以低至约10兆赫(MHz)的频率和/或高频率（如，在一些具体实施中高达100MHz的频率，在一些实施例中最高至1千兆赫(GHz)的频率，以及在一些实施例中最高甚至至几十GHz的频率）进行测试。探针组件140可以提供大量的电气互连，这些电气互连将来自测试仪102中测试电路（未示出）的测试信号输送至位于测试样品130（如，晶片）上的集成电路和/或集成电路装置。探针组件140还可以提供使来自集成电路和/或集成电路装置的信号返回至测试仪102中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.13 US 13/085,8851.一种包括多个模块的插入件，每个模块包括多个从第一表面延伸的柔性导电结构，其中，所述多个模块包括形成为第一形状的至少一个第一模块和形成为第二形状的至少一个第二模块，所述第二形状为所述第一形状的第一部分并且小于所述第一形状的整体，其中所述多个模块在组装成所述插入件时填充包围所述插入件的圆形的大于80％。2.根据权利要求1所述的插入件，其中所述第一形状为六边形。3.根据权利要求1所述的插入件，其中所述第一形状的每个模块至少使用注塑成型或加工的制造步骤来形成。4.根据权利要求1所述的插入件，其中所述至少一个第二模块中的每个模块包括由所述第一形状的块加工而成的块。5.根据权利要求1所述的插入件，其中所述多个模块中的每个模块均包括用于使每个模块在所述组装后的插入件中对齐的至少一个对齐特征体。6.根据权利要求5所述的插入件，其中所述多个模块中的每个模块均包括用于紧固件的至少一个保持孔，以将所述模块固定到另一个结构。7.根据权利要求5所述的插入件，其中所述对齐特征体包括选自以下组的元件：孔、销、凸块、止动件、凹口、狭槽、螺钉和螺钉保持孔。8.根据权利要求1所述的插入件，其中所述圆形的尺寸为用于制造微电子装置的半导体晶片的尺寸。9.根据权利要求8所述的插入件，其中所述柔性导电结构从所述多个模块中的所述每个模块的第一表面沿至少两个侧向方向延伸，从而在所述多个导电结构受压时抵消由所述多个导电结构施加到所述每个模块或所述组装后的插入件上的侧向力。10.根据权利要求9所述的插入件，还包括：联接到所述插入件的第一侧面的转换器；以及联接到所述插入件的第二侧面的探针卡。11.一种用于制造插入件的多个插入件块，每个插入件块被构造成接纳多个柔性导电结构，其中，至少一个第一插入件块的形状为具有多于四条边的选定的多边形，并且至少一个第二插入件块为包括小于所述选定的多边形的整体的所述选定的多边形的一部分的形状，其中所述至少一个第二插入件块从第一插入件块形成。12.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中每个块均由单一形状的注塑模具注塑成型。13.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中所述选定的多边形的一部分的形状中的每个块均由所述选定的多边形的形状中的块加工而成。14.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中所述多个插入件块各自包括至少一个对齐特征体，所述对齐特征体用于使每个插入件块在固定装置中对齐以形成选定形状的组装后的插入件，并且其中所述组装后的插入件填充包围所述选定形状的圆形的大于80％。15.根据权利要求14所述的多个插入件块，其中所述多个插入件块各自包括用于紧固件的至少一个保持孔，以将各个块固定到另一结构。16.根据权利要求14所述的多个插入件块，其中所述对齐特征体包括选自以下组的元件：孔、销、凸块、止动件、凹口、狭槽、螺钉和螺钉保持孔。17.根据权利要求14所述的多个插入件块，其中所述组装后的插入件填充所述圆形的面积的至少90％。18.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中所述选定的多边形的形状中的插入件块包括第一设计的第一多个注塑成型块；并且所述选定的多边形的一部分的形状中的插入件块包括所述第一设计的第二多个注塑成型块，其中从所述第二多个注塑成型块的一些块去除至少第一形状部分。19.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中所述选定的多边形的一部分的形状中的插入件块包括跨接所述多边形的两个顶点的弧形边缘。20.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中所述多个插入件块包括最多三种形状。21.根据权利要求11所述的多个插入件块，其中所述多个插入件块中的每个插入件块还包括：用于使所述插入件块在插入件组件中对齐的至少一个特征体；用于紧固件的至少一个保持孔；多个腔；以及所述柔性导电结构从所述每个插入件块的第一表面上的所述多个腔延伸。22.一种插入件块，所述插入件块包括：六边形元件，所述六边形元件包括第一表面、第二表面和六个边缘表面；至少一个对齐特征体，所述对齐特征体靠近所述六边形元件的第一顶点，用于使所述元件在固定装置中对齐以形成包括多个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·帕里什，乔希·麦林格，
申请(专利权)人：泰拉丁公司，
类型：
国别省市：