[发明专利]具有硅指状触点的接触结构和使用其的总叠层结构

说明书

本发明涉及一种用于和例如垫板、电极或者电路或装置的引线的接触目标建立电接触的接触结构，尤其是涉及一种具有更高速度、频率范围、密度和质量的，在其上有束状(硅指状)触点的接触结构和一个使用接触结构用作一个接口组件用于测试半导体晶片、封装半导体器件、IC晶片、印刷电路等等的总的叠层结构。

在测试高密度和高速度电装置中，例如LST和VLST电路，高性能触结构例如探测触点必需使用，在测试系统和被测试的装置之间形成接口组件。本发明的接触结构不限于测试应用，例如半导体晶片的强化试验，但是包含封装半导体、印刷电路等等的测试和强化试验。本发明的特点也可用于更一般的应用，包括IC引线，IC封装和其它的电连接。然而，为了解释方便，本发明主要参考半导体晶片测试来描述。

在半导体器件被以半导体晶片的形式测试的情况下，半导体测试系统，例如一种IC测试仪常常伴随有衬底处理器，例如一种自动晶片探测器，去自动测试半导体晶片。这样的一个例子示于图1中，其中半导体测试系统有一个测试头100，通常在单独的壳体中，用一束电缆电连接到测试系统的主要结构中。在由例如马达510驱动的控制器500的帮助下，测试头100和衬底处理器400相互机械连接。

通过衬底处理器，被测试的半导体晶片被自动提供到测试头100的测试位置，来自在测试中的半导体晶片上的IC电路的作为结果的输出信号(响应)被发射给半导体测试系统，其中它们和理想的数据比较，判定是否在半导体晶片上的IC电路功能是正确的。

图2更详细的示出当测试一个半导体晶片时，衬底处理器(晶片探测器)400、测试头100和一个接口组件140的结构。测试头100和衬底处理器400被接口组件140连接构成一个操作板、pogo管脚块、探测卡和其它的部分。图2的操作板120是一个有电路唯一连接到测试头的电覆盖、同轴电缆、弹簧管脚和触点的印刷电路板。

测试头100包括很多印刷电路板150，它相应于测试信道或测试管脚的数量。每个印刷电路板有一个触点160去接收一个操作板120相应的接触终端121。一个“蛙”环(pogo管脚块)130设置在操作板上去准确判定相对于衬底处理器400的接触位置，蛙环130有很多接触管脚141，例如ZIF触点或pogo管脚块，通过同轴电缆124，连接到在操作板120上的接触终端121。

如图2示出，测试头100设置在衬底处理器400上，通过接口组件140机械和电连接到衬底处理器。在衬底处理器400上，被测试的半导体晶片300被设置在卡盘180上，探测卡170被提供在被测试的半导体晶片300上，在测试中的半导体晶片的IC电路中，探测卡170有很多探测触点或触点(例如悬臂或管脚)190去和电路终端或接触目标接触。

电子终端或探测卡170的接触插座被电连接到提供在蛙环130上的接触管脚141，用同轴电缆接触管脚141也连接到操作板120的接触终端121，其中每个接触终端121被连接到测试头100的印刷电路板150，另外，通过有几百个内部电缆的电缆，印刷电路板150被连接到半导体测试系统。

在这种安排下，探测触点190在卡盘上接触半导体晶片300的表面去采用测试信号给半导体晶片300和接收来自测试中的半导体晶片300的作为结果的输出信号和由半导体测试系统产生的理想的数据进行比较，去判定是否安全的实现半导体晶片300。

图3是一个图2的传统的探测卡170的底视图。在这个例子中，探测卡170有一个环氧环，在其上设置有多个称作探针或悬臂的探测触点190。当在半导体晶片探测器400中的卡盘180设置半导体晶片300在图2中向上移动，悬臂190的顶端接触在晶片300上的衬垫或凸起，悬臂190的端被连接到线194，它进一步被连接到在探测卡170中形成的传输线(未示出)，传输线被连接到多个电极197，它接触图2的弹簧管脚141。

典型地，探测板170由多层聚酰亚胺衬底构成，在很多层上有接地板、电源板、信号传输线，正如在已有技术中已知的那样，每个信号传输线被设计有一个特有的阻抗例如50Ohms，通过平衡分布参数，即，聚酰亚胺的不变的非传导性和磁渗透性，在探测板170内的信号通路的电感和电容。因此，信号线是不匹配的线建立高频传输带宽给晶片300用于提供电流在稳定的状态中和由装置的输出开关产生的高电流峰值在瞬时状态，对于移动噪声，电容193和195被提供在探测板上在电源和地板之间。