一种用于高频应用的探针卡制造技术

一种电子器件的测试装置的探针卡(20)包括测试头(21)、支撑板(23)和柔性膜(25)，所述测试头(21)容纳沿第一端部(24A)和第二端部(24B)之间的纵向轴线(H‑H)延伸的多个接触元件(22)，所述第一端部(24A)适于抵靠在所述支撑板(23)上。适当地，所述测试头(21)设置在所述支撑板(23)和所述柔性膜(25)的所述第一部分(25A)之间，所述柔性膜(25)通过其第二部分(25B)连接到所述支撑板(23)，所述探针卡(20)还包括布置在所述柔性膜(25)的第一部分(25A)处的所述柔性膜(25)的第一面(F1)上的多个接触尖端(27)，各接触元件(22)的所述第二端部(24B)适于抵靠在所述柔性膜(25)的第二面(F2)上，所述第二面(F2)与所述第一面(F1)相对，所述接触元件(22)的数量和分布与所述接触尖端(27)的数量和分布不同。

A Probe Card for High Frequency Applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于高频应用的探针卡
本专利技术涉及一种用于测试集成在半导体晶片上的电子器件的探针卡。更具体地，本专利技术涉及一种包括测试头和支撑板的探针卡，所述测试头容纳有多个沿第一端部和第二端部之间的纵向轴线延伸的接触元件，所述第一端部适于抵靠于所述支撑板。以下公开内容是参考本应用领域进行的，其目的仅在于简化其说明。
技术介绍
众所周知，测试卡，也称为探针卡，实质上是一种适于将微结构的多个接触垫，尤其是集成于半导体晶片上的电子器件与执行其功能性测试(特别是电测试或一般性测试)的测试装置的对应通道电连接的装置。在集成装置上执行的测试尤其用于在制造阶段检测和隔离故障器件。因此探针卡通常用于在将集成于晶片的器件切割并组装至含芯片封装之前对其进行电测试。探针卡包括测试头，该测试头依次主要包括由至少一对支撑件或导引件保持的多个可移动接触探针，所述支撑件或导引件基本上为板状并且彼此平行。所述板状支撑件设置有适当的孔并且彼此间隔一定距离布置，以便为接触探针的移动和可能的变形留下自由空间或空隙，该接触探针通常由具有良好的电性和机械性能的特殊合金线制成。特别地，图1示意性地示出了包括测试头1的探针卡15，测试头1进一步包括至少一个板状支撑件或上导引件2(通常表示为“上模”)以及板状支撑件或下导引件3(通常表示为“下模”)，分别具有导引孔4和5，多个接触探针6在其中滑动。各接触探针6的一端具有接触尖端7，接触尖端7用于抵靠于集成在晶片9上的待测器件的接触垫8，以便实现所述待测器件与所述探针卡形成终端组件的测试装置(未示出)之间的机械及电接触。如图1所示，上模2和下模3通过空隙10适当地隔开，空隙10允许接触探针6的变形。接触探针6和待测器件的接触垫8之间的良好连接由测试头1在器件本身上的压力来确保，在此按压接触期间，在导引件中的导引孔内可移动的接触探针6在空隙10内会弯曲，并且在所述导引孔内滑动。这种类型的测试头通常称为带有垂直探针的测试头，并用英文术语“垂直探头”表示。在某些情况下，接触探针在上板状支撑件处固定地紧固到测试头本身：该测试头称为受阻测试头。然而，通常使用的测试头不是具有固定紧固受阻探针，而是可通过微接触板保持接入所谓的板的探针：这种测试头称为非受阻测试头。该微接触板通常称为“空间变换器(spacetransformer)”，因为除了接触探针外，其还允许其上制造的接触垫相对于待测器件的接触垫进行空间重新分布，特别是放宽接触垫自身中心之间的距离限制。在这种情况下，仍然参考图1，各接触探针6具有结束于所谓的接触头11的另一端部区域或部位，其朝向包括测试头1的探针卡15的空间变换器13的多个接触垫的接触垫12。通过将接触探针6的接触头11按压抵靠在所述空间变换器13的接触垫12上，类似于接触尖端7与集成在晶片9上的待测器件的接触垫8之间的接触，来确保接触探针6和空间变换器13之间的良好电连接。此外，探针卡15包括连接到空间转换器13的支撑板14，通常是印刷电路板(PCB)，探针卡15通过该支撑板与测试装置连接。探针卡的正确工作基本上与两个参数相关联：接触探针的垂直移动或超行程以及所述接触探针的接触尖端的水平移动或摩擦。已知确保接触尖端的摩擦以便能够刮擦接触垫的表面是重要的，以这种方式去除例如薄层或氧化膜形式的杂质，从而改善探针卡进行的接触。所有这些特性都应在探针卡的制造过程中进行评估和校准，因为应始终确保探针和待测器件之间的良好电连接。确保在装置接触垫上的探针的接触尖端的按压接触不会太高以导致探针或接触垫自身破损也是重要的。这个问题对于所谓的短探针，即具有有限本体长度(特别是尺寸小于5000μm)的探针特别敏感。此类探针用于例如高频应用中，探针的减少长度限制了有关的自感现象。具体地，术语“用于高频应用的探针”是指探针能够承载频率高于1GHz的信号。确实，已知最近需要生产能够承载高达射频频率的更高频率的信号的探针卡，由此大大减少接触探针的长度，从而能够在不增加例如由上述自感现象导致的噪声的情况下承载这些信号。但是，在这种情况下，探针本体的长度减小显着增加了探针本身的刚性，这意味着各接触尖端施加在待测器件的接触垫上的力增加，这可能导致所述接触垫的破损，对待测器件造成不可修复的损坏，显然这是一种必须避免的情况。甚至更危险的是，接触探针的刚性由于其主体长度的减小而增加也增加了探针本身破损的风险。因此，本专利技术的技术问题是构思一种具有能够克服现在仍然影响根据现有技术制造的探针卡的限制和缺点的结构和功能特征的探针卡，特别是构思一种探针卡，其能够承载高频率信号而不会给所述信号增加噪声，同时在各接触探针接触待测器件的垫时确保其正确工作，从而消除所述接触探针和接触垫本身破损的风险。
技术实现思路
本专利技术所基于的技术方案思想在于制造一种探针卡，其接触探针成形为连接至柔性膜的面的非常短的接触尖端，包括在探针卡中的测试头的接触元件布置在柔性膜的相对面上的接触尖端，所述接触元件抵靠在所述柔性膜的所述相对面上，以便阻尼接触尖端与待测器件的相应垫的接触。基于该技术方案思想，上述技术问题主要通过电子器件的测试装置的探针卡来解决，该探针卡包括测试头、支撑板和柔性膜，所述测试头容纳沿第一端部和第二端部之间的纵向轴线延伸的多个接触元件，所述第一端部适于抵靠在所述支撑板上，所述探针卡的特征在于，所述测试头设置在所述支撑板和所述柔性膜的所述第一部分之间，所述柔性膜通过其第二部分与所述支撑板连接，所述探针卡还包括布置在所述柔性膜的第一部分处的所述柔性膜的第一面上多个的接触尖端，各接触元件的所述第二端部适于抵靠在所述柔性膜的第二面上，所述第二面与所述第一面相对，所述接触元件的数量和分布与所述接触尖端的数量和分布不同。更具体地，本专利技术包括以下附加和可选特征，若需要，可以单独或者组合利用。根据本专利技术的一方面，所述接触尖端的高度小于200μm，所述高度沿平行于所述纵向轴线的方向测量。根据本专利技术的另一方面，所述接触尖端可以为T形，并且可以由选自铂、铑、钯、银、铜或其合金，优选铂合金的导电材料制成。此外，所述柔性膜可以包括在各接触尖端处从所述柔性膜的所述第一部分朝所述第二部分延伸的导电轨道。另外，所述接触尖端可以焊接到所述导电轨道或通过导电胶膜粘合到所述导电轨道上。根据本专利技术的一方面，所述导电轨道可以电连接到所述支撑板的接触垫。特别地，所述柔性膜和所述支撑板可以通过按压接触、导电橡胶或通过焊接彼此电连接。或者，所述导电轨道可以通过射频连接装置直接连接到测试装置。应该指出的是，所述导电轨道可以沿所述柔性膜的所述第一面和/或所述第二面延伸,和/或可以在所述柔性膜内延伸。此外，所述柔性膜可以由聚酰胺制成。根据本专利技术的一方面，所述测试头的所述接触元件可以包括接触元件的组，所述组的每个接触元件电连接至相应的接触尖端，不包括在所述组中的接触元件与所述接触尖端和所述组的接触元件电绝缘。在该示例中，所述组的每个接触元件可以通过在所述柔性膜中制成的连接导电轨道电连接至相应的接触尖端，所述连接导电轨道在所述柔性膜的所述第一面和所述第二面之间延伸。此外，所述组的所述接触元件可适于运载功率信号和/或接地信号和/或低频信号。根据本专利技术的一方面，所述柔性膜可以包括在其第二面上制成的多个接触垫，所述测试头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子器件的测试装置的探针卡(20)，包括测试头(21)、支撑板(23)和柔性膜(25)，所述测试头(21)容纳沿第一端部(24A)和第二端部(24B)之间的纵向轴线(H‑H)延伸的多个接触元件(22)，所述第一端部(24A)适于抵靠在所述支撑板(23)上，所述探针卡(20)的特征在于，所述测试头(21)设置在所述支撑板(23)和所述柔性膜(25)的所述第一部分(25A)之间，所述柔性膜(25)通过其第二部分(25B)连接到所述支撑板(23)，所述探针卡(20)还包括多个接触尖端(27)，其布置在所述柔性膜(25)的第一部分(25A)处的所述柔性膜(25)的第一面(F1)上，各接触元件(22)的所述第二端部(24B)适于抵靠在所述柔性膜(25)的第二面(F2)上，所述第二面(F2)与所述第一面(F1)相对，所述接触元件(22)的数量和分布与所述接触尖端(27)的数量和分布不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 IT 1020170000170371.一种电子器件的测试装置的探针卡(20)，包括测试头(21)、支撑板(23)和柔性膜(25)，所述测试头(21)容纳沿第一端部(24A)和第二端部(24B)之间的纵向轴线(H-H)延伸的多个接触元件(22)，所述第一端部(24A)适于抵靠在所述支撑板(23)上，所述探针卡(20)的特征在于，所述测试头(21)设置在所述支撑板(23)和所述柔性膜(25)的所述第一部分(25A)之间，所述柔性膜(25)通过其第二部分(25B)连接到所述支撑板(23)，所述探针卡(20)还包括多个接触尖端(27)，其布置在所述柔性膜(25)的第一部分(25A)处的所述柔性膜(25)的第一面(F1)上，各接触元件(22)的所述第二端部(24B)适于抵靠在所述柔性膜(25)的第二面(F2)上，所述第二面(F2)与所述第一面(F1)相对，所述接触元件(22)的数量和分布与所述接触尖端(27)的数量和分布不同。2.根据权利要求1所述的探针卡(20)，其特征在于，所述接触尖端(27)的高度小于200μm，所述高度沿所述纵向轴线(H-H)测量。3.根据权利要求1或2所述的探针卡(20)，其特征在于，所述接触尖端(27)为T形。4.根据前述权利要求之一所述的探针卡(20)，其特征在于，所述接触尖端(27)由选自铂、铑、钯、银、铜或其合金，优选铂合金的导电材料制成。5.根据前述权利要求之一所述的探针卡(20)，其特征在于，所述柔性膜(25)包括在各接触尖端(27)处从所述柔性膜(25)的所述第一部分(25A)朝所述第二部分(25B)延伸的导电轨道(31)。6.根据权利要求5所述的探针卡(20)，其特征在于，所述接触尖端(27)焊接到所述导电轨道(31)或通过导电胶膜粘合到所述导电轨道(31)上。7.根据权利要求5或6所述的探针卡(20)，其特征在于，所述导电轨道(31)电连接到所述支撑板(23)的接触垫(26)。8.根据权利要求7所述的探针卡(20)，其特征在于，所述柔性膜(25)和所述支撑板(23)通过按压接触、导电橡胶或通过焊接彼此电连接。9.根据权利要求5或6所述的探针卡(20)，其特征在于，所述导电轨道(31)通过射频连接装置直接连接到测试装置。10.根据权利要求5至9之一所述的探针卡(20)，其特征在于，所述导电轨道(31)沿所述柔性膜(25)的所述第一面(F1)和/或所述柔性膜(25)的所述第二面(F1)和/或在所述柔性膜(25)内延伸。11.根据前述权利要求之一所述的探针卡(20)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯太法罗·费利奇，
申请(专利权)人：泰克诺探头公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT