[发明专利]具有改进的频率性能的测试头

说明书

本发明公开了一种测试头(10)，测试头(10)适于校验集成在半导体晶片上的被测器件(16)的功能性，这样的测试头(10)包括：至少一个导引件(14，13，24)，该至少一个导引件(14，13，24)包括多个导引孔(14A，13A，24A)；以及容纳在所述多个导引孔(14A，13A，24A)中的第一组接触探针(20A)和第二组接触探针(20B)，每个这样的接触探针(20A，20B)都包括在第一端部(12A)和第二端部(12B)之间延伸的主体(12C)。适当地，至少一个导引件(14，13，24)至少包括导电部分(22，23，24)，该导电部分(22，23，24)电连接第一组接触探针(20A)，第一组接触探针(20A)在多个导引孔(14A，13A，24A)中滑动并且适于传送相同信号，并且第二组接触探针(20B)中的每个都包括由绝缘材料制成的涂层(21)。

技术领域

本发明涉及一种测试头，用于测试集成在半导体晶片上的电子器件，并且以下公开内容仅为了简化说明而参考了该应用领域。

背景技术

如广泛已知的，测试头实质上为适于将微结构的多个接触垫(特别是集成在晶片上的电子器件的多个接触垫)与执行其功能性测试(特别是电测试或一般测试)的测试装置的对应通道电连接的器件。

在集成器件上执行的测试对尽早在生产阶段检测和隔离有缺陷的电路尤其有用。因此，测试头通常用于在集成在晶片上的器件被切割分离并被组装在芯片封装包内之前对集成在晶片上的器件进行电测试。

测试头本质上包括多个可移动的接触元件或接触探针，这些接触元件或接触探针设置有用于被测器件的相应的多个接触垫的至少一个端部或接触尖端，被测器件也可以表示为DUT(待测试器件“Device Under Test”的英文首字母缩写)。至于术语端或尖端，在下文中表示端部区域，并不一定是尖的。

还已知的是，测量测试的有效性和可靠性除了其他因素之外，还取决于器件和测试装置之间形成的良好电连接，因此也取决于与探针/垫形成的最佳电接触。

在本文所考虑的用于测试集成电路的技术领域中使用的测试头的各种类型中，通常使用被称为带垂直探针的测试头，用英文术语“垂直探针头(vertical probe head)”表示。

带垂直探针的测试头本质上包括多个接触探针，这些接触探针由至少一对板或导引件保持，该至少一对板或导引件基本上为板状并且彼此平行。这样的导引件设置有适合的容纳接触探针的导引孔并彼此间隔一定距离布置，以便为接触探针的移动和可能的形变留出自由空间或空气隙(air gap)。特别地，这对导引件包括上导引件或上模以及下导引件或下模，这两者都设置有多个导引孔，接触探针在这些导引孔内轴向滑动，接触探针通常由具有良好的电学性能和机械性能的特殊合金线制成。

在这种情况下，通过测试头在器件本身上的压力也能够确保接触探针和被测器件的接触垫之间的良好连接，在此按压接触期间，在上导引件和下导引件中形成的导引孔内可移动的接触探针会在两个导引件之间的空气隙内弯曲，并在这种导引孔内滑动。

还已知使用具有非固定约束的探针、但是与接口(interface)保持接合，也连接至测试装置的测试头：这些测试头被称为具有非受阻(blocked)探针的测试头。

在这种情况下，接触探针还具有朝向这样的接口的多个垫或接触垫的另外的端部区域或接触头。通过将探针按压在接口的接触垫上，类似于与被测器件接触，能够确保探针和接口之间的良好电连接。

图1示意性地示出了具有非约束垂直探针的测试头，本文中以1表示。

测试头1因此包括多个接触探针2，这些接触探针2容纳在至少一个上导引件3以及下导引件4中，上导引件通常表示为“上模”，下导引件通常表示为“下模”，上导引件和下导引件为板状并且彼此平行，由空气隙7分隔开。上导引件3和下导引件4包括对应的多个导引孔3A和4A，接触探针2在这些导引孔中滑动。