清洁装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种清洁装置，其用来清洁半导体测试装置内的销接触元件和支持硬件，包括：清洁层，其具有适于所述销接触元件的结构，所述清洁层包括在所述清洁层的表面上方延伸的多个具有预定轮廓和尺寸特性的轮廓微特征；基板，其具有在所述测试装置的一般测试操作中被引入所述测试装置的结构，其中所述基板包括代用半导体晶圆或封装IC装置；所述清洁层被固定到所述基板，所述清洁层具有预定特性，使得当所述销接触元件和支持硬件接触所述清洁层时，所述清洁层清洁所述销接触元件和支持硬件的碎屑，从而在所述测试装置的一般操作中清洁销接触元件和支持硬件。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为“2010年12月3日”，申请号为“201080055996.6”，专利技术名称为“用于清洁测试器接口的接触元件和支持硬件的设备、装置和方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术大体上涉及一种用于清洁测试器接口的接触元件和支持硬件的装置。
技术介绍
单独的半导体(集成电路)装置通常使用包括光刻法、沉积法和溅射法等熟知的半导体工艺技术在硅晶圆上形成多个装置来制造。一般地，这些工艺用来形成晶圆级的功能齐全的集成电路装置(IC)。最后，单独的IC装置被从半导体晶圆分割或切成单个独立的晶片。使用熟知的装配技术组装分割的IC装置，用于最后完成在封装中或结合到电子装置，该熟知的装配技术包括晶片连接到引线框、导线连接或焊料球链接，以及通过各种模塑技术提供本体到具有外部电连接性的封装的包封。但是，实际上，晶圆本身的物理缺陷和/或晶圆的处理中的缺陷不可避免地引起晶圆上的一些晶片是功能齐全的，有些晶片是无功能的，以及有些晶片具有低效能或需要修理。优选在从晶圆分割并组装到消费者装置上之前，通常需要鉴定晶圆上的哪些晶片是功能齐全的。在通过称作晶圆级测试(通常在本领域称作“晶圆分类”)的处理的分割之前，鉴定由于晶圆上的一些物理缺陷、IC电路层上的缺陷和/或与半导体处理技术相关的缺陷产生的无功能、低效能和可修理装置。根据产品的性能的分类、装箱和晶圆等级的IC装置能够稍后在制造过程中节省相当多的制造成本，并从最高性能的装置的销售提供增加的收益。其中，产品的效能通过电气测试确定。一旦装置已经分割，在处理和组装中的一些加工步骤必然引起切割缺陷、处理缺陷以及关于组装和封装的缺陷，这些缺陷仅能被电气地鉴定为完全正常、无功能或可能是“可修理的”并送至箱装置。实际上，被组装和封装后的半导体装置在其最后完成或结合到电子装置之前受到一系列的电气测试过程。在封装阶段或装运前的最后测试阶段的处理包括但是不限于测试分离装置的裸晶、封装后的IC(暂时或永久)或者之间的变型。一般地，在晶圆级或封装级上的IC装置的电气测试是通过自动化测试设备(ATE)实现的，该自动化测试设备被机械地或电气地构造用于激励半导体装置，根据预定的测试程序演练该装置，并且然后检查用来估计适当的功能性的输出。在晶圆级测试中，常规的接口硬件是“探针卡”，与测试(DUT)输入/输出(I/O)焊盘下的装置布置相配合的多个探针元件连接到“探针卡”。更具体地，在典型的晶圆测试过程中，该探针卡被安装到探测器上，探针接触元件(通常被称为“探针”)与形成在晶圆的晶片上的结合焊盘、焊料球和/或金凸块相接触。通过将探针尖端的可控的移位施加到结合焊盘、焊料球和/或金凸块上，可实现电连接以允许功率、接地和测试信号的传输。探针尖端相对结合焊盘、焊料球和/或金凸块的重复擦洗、变形和穿透产生粘附并堆积在探针接触表面上的碎屑和污染物。在封装级测试中，测试器装载板在自动测试设备(ATE)、手动测试设备和DUT之间提供接口。测试器装载板通常包括一个或多个接触器组件，有时也称作“测试插座”，DUT插入该测试插座中。在测试过程中，DUT通过处理器插入或放入插座内并在测试期间被夹持定位。在插入到插座内以后，DUT通过销元件经由测试器装载板及其次级组件以及其它的接口装置被电连接到ATE。与ATE相关的接触销元件被布置与DUT的金属化接触表面物理地电接触。这些表面可包括测试焊盘、导线、销连接器、结合焊盘、焊料球和/或其它导电介质。DUT的功能性通过不同的电输入和输出上测得的反应来评价。通过重复测试，接触元件尖端会被由晶圆和半导体装置的制造和测试过程中产生的铝、铜、铅、锡、金、副产物、有机膜或氧化物等材料污染。两种类型的IC测试(晶圆级和封装级)所面临的一个主要挑战是确保与连接器相关联的接触销和DUP的接触表面之间的最佳电接触。在每个测试程序中，利用该销接触元件重复接触结合焊盘、焊料球和/或金凸块，碎屑或其它残留物将堆积并污染销元件的接触区域。该碎屑可能来自测试和处理过程本身，或者可包括来自装置制造和/或组装过程或其它来源的制造残留物。除了存在污染以外，反复迫使电流通过接触销的小金属间的“a-点”会使接触表面的导电特性劣化，从而影响用于适当电测试的金属间特性。随着污染物堆积，加上接触表面的劣化，接触电阻(CRES)上升并降低测试的可靠性。由于产品回收测试增加，升高且不稳定的CRES会影响产量和/或测试时间。这些错误读数会导致错误报废良好的DUT，造成通常很大的产量损失。通过多次测试可进行一些产品回收；但是，再测试装置多次以确认坏的装置或实现产品回收将造成整体制造成本增加。对晶圆级和封装级测试接触器技术的高性能要求已经推进了具有预定和定制的机械性能和弹性的独特形状的接触元件的发展。许多新的先进接触技术具有独特的接触元件形状和机械操作，以便于得到一致的、可重复的并且稳定的电接触。一些技术使用光刻组装技术构成，而另一些通过高精确的微加工技术制造。接触器的改进的电特性还可使用具有改进的电性能和抗氧化性的不同材料获得。接触元件被设计成有助于一致的氧化物贯穿，同时减少施加在结合焊盘、焊料球和/金凸块上的支承力。还需要形成与结合焊盘、焊料球和/或金凸块之间的物理接触；因此，产生会影响电性能测试过程的结果的碎屑和污染物。通常，产生的碎屑需要从接触元件周期性地移除，以防止造成接触电阻增加、连续性失效和错误测试读数的堆积物，这会导致人工地降低产量并因此增加制造成本。因应粘附到接触元件和支持硬件的颗粒的问题，已经发展了多种技术。例如，一种技术使用由向研磨颗粒提供基质的硅橡胶构成的清洁材料。另外，可使用具有被探针摩擦的安装研磨陶瓷清洁块的清洁晶圆，或者还可使用具有研磨颗粒的橡胶基质和由玻璃纤维制成的刷子清洁器。在一种技术中，探针可喷涂或浸入一种清洁溶液中。在另一种技术中，可使用具有孔隙的任意表面形态和可变高度的开口细胞泡沫为基础(open cell foam based)的清洁装置。在一个常规的接触元件的清洁过程中，使用擦刷、吹气和冲洗接触销和/或连接器本体的一些组合。该过程需要停止测试操作，人工介入来进行清洁，并可能从测试环境移除测试接口(探针卡、插座等)。该方法提供不一致的碎屑清除，并且不可以在成形的接触元件的轮廓特征内提供足够的清洁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洁装置，其用来清洁半导体测试装置内的销接触元件和支持硬件，所述清洁装置包括：清洁层，其具有适于所述销接触元件的结构，所述清洁层包括在所述清洁层的表面上方延伸的多个具有预定轮廓和尺寸特性的轮廓微特征；基板，其具有在所述测试装置的一般测试操作中被引入所述测试装置的结构，其中所述基板包括代用半导体晶圆或封装IC装置；所述清洁层被固定到所述基板，所述清洁层具有预定特性，使得当所述销接触元件和支持硬件接触所述清洁层时，所述清洁层清洁所述销接触元件和支持硬件的碎屑，从而在所述测试装置的一般操作中清洁所述销接触元件和支持硬件。

【技术特征摘要】
2009.12.03 US 12/630,7141.一种清洁装置，其用来清洁半导体测试装置内的销接触元件
和支持硬件，所述清洁装置包括：
清洁层，其具有适于所述销接触元件的结构，所述清洁层包括
在所述清洁层的表面上方延伸的多个具有预定轮廓和尺寸特性的轮
廓微特征；
基板，其具有在所述测试装置的一般测试操作中被引入所述测
试装置的结构，其中所述基板包括代用半导体晶圆或封装IC装置；
所述清洁层被固定到所述基板，所述清洁层具有预定特性，使
得当所述销接触元件和支持硬件接触所述清洁层时，所述清洁层清
洁所述销接触元件和支持硬件的碎屑，从而在所述测试装置的一般
操作中清洁所述销接触元件和支持硬件。
2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，还包括一个
或多个中间层，所述一个或多个中间层提供研磨性、比重、弹性、
黏性、平面性、厚度和多孔性中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁层
提供研磨性、比重、弹性、黏性、平面性、厚度和多孔性中的一个
或多个。
4.一种清洁装置，其用来清洁半导体测试装置内的销接触元件
和支持硬件，所述清洁装置包括：
清洁层，其具有适于所述销接触元件的结构，所述清洁...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰·E·汉弗里，杰里·J·布罗兹，布雷特·A·汉弗里，詹姆斯·H·杜瓦尔，
申请(专利权)人：国际测试解决方案有限公司，布雷特·A·汉弗里，詹姆斯·H·杜瓦尔，
类型：发明
国别省市：美国;US