[发明专利]用于具有半导体集成电子装置用的垂直探针的测试头的接触探针

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有垂直探针的测试头的接触探针，所述垂直探针可有效测试包括多个所谓的接触片的多个半导体集成电子装置。

更具体地说，本发明涉及一种用于这样一种类型的测试头的接触探针，在这样测试头中，多个探针插入在相应的板状保持件或板片中形成的导孔内，该探针包括在一端配备有至少一个触头的杆状主体，该触头可有效确保与待测试的集成电子装置的对应接触片的机械接触和电接触。

本发明还涉及一种用于获得该接触探针、以及包括多个所述探针的测试头的方法。

本发明具体但不排它地涉及一种测试头，该测试头具有垂直探针以测试半导体集成电子装置，下面仅为了方便说明而参照该应用领域进行描述。

背景技术

如所公知的那样，测试头实质上是这样一种装置，其可用于将半导体集成电子装置的多个接触片与对该半导体集成电子装置进行测试的测试仪的对应通道电连接。

在集成电子装置上进行的测试提供对已经在制造步骤中出现的残次装置进行的检测和隔离。因此在切割集成于半导体晶片或硅晶片上的电子装置并将它们组装在芯片封装内之前，通常这样使用测试头对所述电子装置进行电测试。

具有垂直探针的测试头包括至少一对彼此分开定位从而保持气隙的平行板或板状保持件，以及多个适当的移动接触元件。

在相关技术领域和以下描述中称为板片(die)的各个板配备有相应的多个贯通导孔，板的每个孔与另一板的孔对应，其中，各接触元件或接触探针(如所述元件在以下描述和之后的权利要求中被指称的)被滑动接合和引导。接触探针通常包括由电性能和机械性能良好的特种合金制成的导线。

通过将各个接触探针推压到相应的接触片上，使移动接触探针在两个板片之间的气隙中弹性弯曲，从而确保测试头的探针与待测试的集成电子装置的接触片之间的良好电连接。

这些测试头通常用英语术语称为“垂直探针”。

实际上，公知的测试头具有探针在其中发生弯曲的气隙，通过探针自身或其板片的适宜构造而有助于该弯曲，如图1示意性示出的那样。

在该图1中，测试头1至少包括上板片2和下板片3，上板片2和下板片3具有供接触探针6滑动接合的相应上贯通导孔4和下贯通导孔5。

接触探针6至少具有触端或触头7。具体地说，触头7与待测试的集成电子装置的接触片8机械接触，同时所述集成电子装置与测试设备(未示出)电接触，该测试头是所述测试设备的终端元件。

上板片2和下板片3间隔开气隙9，从而允许接触探针6在测试头正常操作期间，即在该测试头与待测试的集成电子装置接触时发生变形或倾斜。而且，上导孔4和下导孔5的尺寸定为引导接触探针6。

图1表示测试头1，该测试头1具有未阻挡的探针(即，能够在相应的上导孔4和下导孔5中滑动)，所述探针与用标记10示意性地表示的微接触条或空间变换器(space transformer)相关联。

在这种情况下，接触探针6具有朝向空间变换器10的多个接触片11的另一触头，与待测试的集成电子装置的接触类似，通过将探针6推压到空间变换器10的接触片11上而确保探针与空间变换器10之间的良好电接触。

具体地说，根据称为Cobra的技术，接触片6具有预变形的构造，其中，如图2示意性示出的那样，在与空间变换器10的接触片11接触的端部和在待测试的集成电子装置的接触片8上的触头7之间有着偏移d。

该预变形构造有利于探针6在其操作期间(即在与待测试的集成电子装置接触期间)正确弯曲，而且在测试头1不与待测试的集成电子装置接触的情况下也是如此。

另外，在上板片2与下板片3之间插设有通常用聚酰亚胺制造的薄柔性绝缘材料膜12，其能够在组装步骤期间将接触探针6的上端保持在适当位置。

具体地说，根据Cobra技术实现的测试头1的组装步骤特别精密。其包括以下步骤：

—如图3示意性所示，将每个接触探针6从触头7的对应侧插入到下板片3中的孔内；

—如图4示意性所示，将接触探针6的另一端轻轻推入适当钻孔了的柔性材料膜12内，使其被该材料膜12保持而没有从该材料膜12脱出的风险，以及

—一旦如上所述将所有接触探针6插入柔性材料膜12，就施加上板片2，利用良好的技术将所有的接触探针6定心在上板片2中实现的对应孔内，如图5示意性所示。

根据Cobra技术实现的探针所要求的该组装方式耗时很长，而且存在可能发生探针变形的风险，并且直到通过上板片2进行锁定时都很不稳定。