[發(fā)明專利]用于測試頭的接觸探針和相應(yīng)的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580037677.5
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN106662602A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·克里帕;拉斐爾·瓦勞利;埃馬努埃萊·貝塔雷利
• 申請（專利權(quán)）人: 泰克諾探頭公司
• 主分類號(hào): G01R1/067
• 分類號(hào): G01R1/067;G01R1/073
• 代理公司: 北京商專永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11400
• 代理人: 葛強(qiáng),雷麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測試頭的接觸探針。

特別地但不排他地，本發(fā)明涉及一種接觸探針，其插入到用于測試集成在晶片上的電子器件的裝置的測試頭中，下述說明僅為了方便說明而參照了該應(yīng)用領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)

眾所周知，測試頭或探頭本質(zhì)上是一種設(shè)備，其適合于將微觀結(jié)構(gòu)，尤其是集成于晶片上的電子器件的多個(gè)接觸墊電連接至與執(zhí)行其工作測試(尤其是電測試或一般測試)的測試機(jī)的對應(yīng)通道。

在集成器件上進(jìn)行的測試尤其用于檢測和隔離出在制造階段已出現(xiàn)的故障器件。因此，通常，在將晶片鋸開并將其組裝在芯片包裝中之前，測試頭就被用于電測試集成在該晶片上的器件。

測試頭通常包括大量接觸元件或接觸探針，該大量接觸元件或接觸探針由具有良好機(jī)械和電性能的特殊合金制成，并且設(shè)置有用于被測器件的相應(yīng)的多個(gè)接觸墊的至少一個(gè)接觸部分。

所謂的垂直探針類型的測試頭基本上包括由至少一對板或基本呈板狀并相互平行的導(dǎo)向件保持的多個(gè)接觸探針。這些導(dǎo)向件配置有特定孔并且彼此之間以特定的距離放置，從而為接觸探針的運(yùn)動(dòng)及可能的變形留有自由區(qū)域或空隙。特別地，該一對導(dǎo)向件包括上導(dǎo)向件和下導(dǎo)向件，其都配置有導(dǎo)向孔，接觸探針在此導(dǎo)向孔內(nèi)軸向滑動(dòng)，接觸探針通常由具有良好電和機(jī)械性能的特殊金屬制成。

接觸探針與被測器件的接觸墊之間的良好連接由測試頭在器件本身上的壓力來確保，在此壓力接觸下，在上導(dǎo)向件和下導(dǎo)向件中的導(dǎo)向孔內(nèi)可移動(dòng)的接觸探針在兩個(gè)導(dǎo)向件之間的空隙內(nèi)會(huì)彎曲，并且在這些導(dǎo)向孔內(nèi)滑動(dòng)。

此外，可以借助于探針本身或其導(dǎo)向件的適當(dāng)配置來輔助在空隙中彎曲的接觸探針，如圖1所示意的，其中，為了簡化說明，只表示了通常包括在測試頭中的多個(gè)探針中的一個(gè)接觸探針，所示測試頭是所謂的偏移板型。

特別地，在圖1中，示意性地示出了包括至少一個(gè)上板或?qū)蚣?和一個(gè)下板或?qū)蚣?的測試頭1，其具有相應(yīng)的上導(dǎo)向孔2A和下導(dǎo)向孔3A，其中至少一個(gè)接觸探針4在該上導(dǎo)向孔2A和下導(dǎo)向孔3A中滑動(dòng)。

該接觸探針4具有至少一個(gè)接觸端或尖端4A。這里的術(shù)語端或尖端以及下文中指定的端部，不一定是尖的。特別地，接觸尖端4A緊靠被測器件5的接觸墊5A，使所述器件和測試裝置(未示出)之間進(jìn)行電和機(jī)械接觸，測試頭形成所述測試裝置的終端元件。

在一些情況下，接觸探針在上導(dǎo)向件處固定地連接到頭部本身：在這種情況下，測試頭被稱為受阻(blocked)探針測試頭。

或者，所使用的測試頭具有未固定連接，但通過微接觸保持裝置與板接合的探針：這些測試頭被稱為非受阻探針測試頭。該微接觸保持裝置通常被稱為“空間變換器(space transformer)”，因?yàn)槌私佑|這些探針之外，它還允許置于其上的接觸墊相對于存在于被測器件上的接觸墊在空間上重新分布，特別是放松接觸墊本身的中心之間的距離限制。

在這種情況下，如圖1所示，接觸探針4具有朝向該空間變換器6的多個(gè)接觸墊6A的另一接觸尖端4B(通常表示為接觸頭)。探針和空間變換器之間的良好電接觸可以通過將接觸探針4的接觸頭4B壓靠空間變換器6的接觸墊6A(類似于與被測器件接觸的方式)來確保。

如前面所述，上導(dǎo)向件2和下導(dǎo)向件3通過空隙7方便地隔開，從而允許接觸探針4變形并且確保接觸探針4的接觸尖端和接觸頭分別正接觸被測器件5和空間變換器6的接觸墊。顯然，應(yīng)該設(shè)定上導(dǎo)向孔2A和下導(dǎo)向孔3A的尺寸，以允許接觸探針4在其中滑動(dòng)。

事實(shí)上，應(yīng)該記住，測試頭的正確操作主要受限于兩個(gè)參數(shù)：接觸探針的垂直移動(dòng)或超程，以及這種探針的接觸尖端的水平移動(dòng)或擦洗(scrub)。

因此，在測試頭制造步驟應(yīng)該評(píng)估和校準(zhǔn)這些特征，因?yàn)樾枰冀K確保探針和被測器件之間的良好電連接。

還可以實(shí)現(xiàn)具有從通常由陶瓷制成的支撐件伸出的接觸探針的測試頭，該接觸探針可以方便地預(yù)變形，以便在接觸被測器件的接觸墊時(shí)確保其固定彎曲。此外，這些探針在接觸被測器件的接觸墊時(shí)會(huì)進(jìn)一步變形。

例如，在被稱為Cobra技術(shù)下制造的測試頭的情況下，如圖2所示意的，接觸探針4'具有預(yù)變形的構(gòu)造，其中，接觸尖端4A和接觸頭4B之間的偏移已經(jīng)被限定在測試頭的剩余部分。特別是在這種情況下，接觸探針4'包括預(yù)變形部分4C，其有助于接觸探針4'的適當(dāng)彎曲，甚至不會(huì)使測試頭與被測器件5接觸。該接觸探針4'在其操作期間，即當(dāng)與被測器件5壓力接觸時(shí)會(huì)進(jìn)一步變形。