用于测试电子器件的测试头的接触探针制造技术

用于测试电子器件的测试头的接触探针(10)包括由第一导电材料制成并沿纵轴(H‑H)延伸的杆状主体(10')和由主体(10')在其端部(10a)处支撑的接触尖端(11)，接触尖端(11)由与主体(10')的第一导电材料不同的第二导电材料制成，接触尖端(11)包括接触区(11c)，该接触区适于与被测器件的接触垫进行机械和电接触，其中主体(10')和接触尖端(11)包括彼此接触的相应接触表面。适当地，接触表面彼此互补并且成形为包括彼此接合的相应连接元件，这种连接元件呈从主体(1)和接触尖端(11)中的一个的接触表面突出的至少一个突出元件(13p)以及呈在主体(10′)和接触尖端(11)中的另一个中形成的至少一个相应的凹部(13r)的形式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测试电子器件的测试头的接触探针
本专利技术涉及一种用于集成在半导体晶片上的电子器件的测试设备的测试头的接触探针，并且以下参考该应用领域进行描述，其唯一目的是简化其说明。
技术介绍
众所周知，测试头本质上是一种适于将微结构、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测试、特别是电气测试或一般而言的测试的测试机的相应通道电连接的装置。在集成器件上进行的测试特别是在生产阶段就对检测和隔离有缺陷的电路特别有用。因此，通常在将晶片切割并组装到芯片容纳封装物之前，将探头用于对集成在晶片上的设备进行电测试。通常，探头包括大量的接触元件或接触探针，这些接触元件或接触探针由具有良好的电和机械性能的特殊合金形成并设有至少一个用于被测器件的相应多个接触垫的接触部分。所谓的“垂直探头(verticalprobehead)”主要包括由至少一对基本上为板状且彼此平行的板或导引件保持的多个接触探针。这些导引件设有合适的孔，并且彼此间隔一定距离布置，以便为接触探针的运动和可能的变形留出自由空间或气隙。特别地，该对导引件包括上导引件和下导引件，这两个导引件均设有相应的导引孔，接触探针在导引孔中沿轴向滑动，接触探针通常由具有良好电和机械特性的特殊合金线制成。通过将探头压在器件本身上，可确保接触探针与被测器件的接触垫之间的良好连接，可在上下导引件内形成的导引孔内移动的接触探针在所述按压接触期间在两个导引件之间的气隙内部弯曲并且在导引孔内滑动。此外，如图1所示，通过探针本身或其导引件的适当配置，可以帮助接触探针在气隙中弯曲，其中，为简化说明，已经示出了通常包括在探头中的多个接触探针中的单个接触探针，所示出的探头是所谓的移位板型。特别地，图1示意性地示出了探头1，探头1包括至少一个上板或导引件2和下板或导引件3，其具有相应的上导引孔2a和下导引孔3a，至少一个接触探针4在上导引孔2a和下导引孔3a中滑动。接触探针4具有至少一个接触端或尖端4a，术语“端或尖端”在此并且在以下指示端部，不一定是尖的。特别地，接触尖端4a抵靠在被测器件5的接触垫5a上，从而在该器件与测试设备(未示出)之间进行机械和电接触，所述探头构成测试设备的端元件。在某些情况下，接触探针在上导引件上固定在探头本身上：这种探头被称为“阻塞探头(blockedprobehead)”。可替代地，探头与未阻塞的探针一起使用，即，探针没有被固定地紧固，而是通过微接触板保持与板对接：这种探头被称为“未阻塞探头(unblockedprobehead)”。微接触板通常被称为“空间变换器(spacetransformer)”，因为除与探针接触外，它还允许相对于被测器件上存在的接触垫在空间上重新分布形成在其上的接触垫，特别是放宽了接触垫本身的中心之间的距离限制。在这种情况下，如图1所示，接触探针4具有朝向空间变换器6的多个接触垫6a的另一个接触尖端4b，在实践中被表示为接触头。与通过将接触探针4的接触头4b压在空间变换器6的接触垫6a上而与被测器件的接触类似地来确保探针与空间变换器之间的良好电接触。上导引件2和下导引件3由气隙7适当地间隔开，该气隙允许接触探针4变形并且确保接触探针4的尖端和接触头与被测器件5和空间变换器6的接触垫接触。已知探头的正确工作基本上与两个参数有关：接触探针的垂直运动或超程，以及这种接触探针的水平运动或擦洗。因此，应在探头的制造步骤中对这些功能进行评估和校准，这是因为需要始终确保探头与被测器件之间的良好电连接。进一步已知的是，最先进的晶片上集成技术所需的探针堆积密度的增加引起相邻探针之间的接触问题，特别是在测试头的操作中其变形期间。为了确保探针、特别是其变形部分(以及因此变形)的正确定向，已知的是制造具有非圆形、特别是矩形横截面的接触探针，以及具有导引件的测试头，导引件具有相应的导引孔，导引孔又具有非圆形、特别是矩形横截面，在接触探针与被测器件的接触垫接触期间(因此在随后的进一步变形过程中)将接触探针保持在适当的位置。为了确保探针在相应导引孔内的正确滑动以及探针在导引孔内的正确固定，同时最大程度地减少探针卡住的风险以及因此需要更换探头的风险，已知用导电材料层覆盖接触探针4的端部，该导电材料层的硬度高于接触探针其余部分的导电材料的硬度。特别地，涂层在相应端部的末端部分处从尖端延伸到相应导引孔的整个高度。但是，高硬度导电材料也具有明显的脆性，并且只能制造为厚度减小的薄膜，例如厚度在0.01μm至5μm之间。这些高硬度导电材料也可用于制造从接触探针的主体的端部突出的薄箔。那些能够穿透可能覆盖接触垫的氧化物层的箔片也可以与所谓的凸点(即从被测器件作为接触部分突出的导电元件)进行接触，就像在其他实施例中针对接触垫那样。然而，这些箔极脆并且容易断裂，特别是当存在剪切力时。本专利技术的技术问题是提供一种具有结构和功能特征的接触探针，以克服仍影响已知解决方案的局限性和缺点，特别是能够改善其端部与被测器件的相应接触垫的接触，同时避免端部本身破裂的现象。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种接触探针，其中，接触尖端完全由导电材料制成，该导电材料不同于支撑该尖端的探针主体的导电材料，特别是具有较高的硬度，其中探针主体和接触尖端的接触表面被成形为彼此共轭和互补，从而形成互锁连接。基于该解决方案思想，上述技术问题通过一种用于测试电子器件的测试头的接触探针解决，该接触探针包括由第一导电材料制成并沿纵轴延伸的杆状主体以及由主体在其端部处支撑的接触尖端，该接触尖端由不同于主体的第一导电材料的第二导电材料制成，该接触尖端包括适于执行与被测器件的接触垫的机械和电气接触的接触区域，其中主体和接触尖端包括彼此接触的相应接触表面，这些接触表面彼此互补并且成形为包括彼此接合的相应连接元件，并且其中，这些连接元件呈从主体和接触尖端中的一个的接触表面突出的至少一个突出元件的形式以及呈在主体和接触尖端中的另一个中形成的至少一个相应的凹部的形式，该突出元件和该凹部彼此配合，即彼此完美地配合。换句话说，连接元件完全互锁。更特别地，本专利技术包括以下附加特征，如果需要的话，这些附加特征被单独地或组合地采用。根据本专利技术的一个方面，接触尖端的最大横截面可以等于主体的最大横截面。根据本专利技术的一方面，突出元件和凹部可具有至少一个弧形部分。根据本专利技术的一方面，接触尖端可包括至少一个钝化(blunted)部分。根据本专利技术的另一方面，接触尖端的一部分的至少一个横截面尺寸可以小于主体的相应的横截面尺寸，该尺寸是沿着与探针的纵轴正交的横截面尺寸测量的。根据本专利技术的另一方面，接触尖端可以包括减薄部分，该减薄部分沿着纵轴延伸并且具有与接触区域的延伸部相对应的基本恒定的横截面。特别地，减薄部分可以具有沿着纵轴测量的介于30μm和600μm之间长度。此外，减薄部分可以相对于主体的对称轴居中。根据本专利技术的另一方面，主体的第一导电材料可以是铜，并且接触尖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试电子器件的测试头的接触探针(10)，所述接触探针(10)包括杆状主体(10')以及由所述主体(10')在其端部(10a)支撑的接触尖端(11)，所述主体(10')由第一导电材料制成并且沿着纵轴(H-H)延伸，所述接触尖端(11)由不同于所述主体(10')的所述第一导电材料的第二导电材料制成，所述接触尖端(11)包括适于与被测器件的接触垫进行机械和电接触的接触区域(11c)，其中，所述主体(10')和所述接触尖端(11)包括彼此接触的相应接触表面，所述接触表面彼此互补并且成形为包括彼此接合的相应连接元件，并且其中，所述连接元件呈从所述主体(10')和所述接触尖端(11)中的一个的所述接触表面突出的至少一个突出元件(13p)以及在所述主体(10')和所述接触尖端(11)中的另一个中形成的至少一个相应的凹部(13r)的形式。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171218 IT 1020170001459111.一种用于测试电子器件的测试头的接触探针(10)，所述接触探针(10)包括杆状主体(10')以及由所述主体(10')在其端部(10a)支撑的接触尖端(11)，所述主体(10')由第一导电材料制成并且沿着纵轴(H-H)延伸，所述接触尖端(11)由不同于所述主体(10')的所述第一导电材料的第二导电材料制成，所述接触尖端(11)包括适于与被测器件的接触垫进行机械和电接触的接触区域(11c)，其中，所述主体(10')和所述接触尖端(11)包括彼此接触的相应接触表面，所述接触表面彼此互补并且成形为包括彼此接合的相应连接元件，并且其中，所述连接元件呈从所述主体(10')和所述接触尖端(11)中的一个的所述接触表面突出的至少一个突出元件(13p)以及在所述主体(10')和所述接触尖端(11)中的另一个中形成的至少一个相应的凹部(13r)的形式。


2.根据权利要求1所述的接触探针(10)，其中，所述接触尖端(11)的最大横截面等于所述主体(10')的最大横截面。


3.根据权利要求1或2所述的接触探针(10)，其中，所述突出元件(13p)和所述凹部(13r)具有至少一个弧形部分。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的接触探针(10)，其中，所述接触尖端(11)包括至少一个钝化部分。


5.根据前述权利要求中任一项所述的接触探针(10)，其中，所述接触尖端(11)的一部分的至少一个横截面尺寸小于所述主体(10')的对应横截面尺寸，所述尺寸是沿着与所述纵轴(H-H)正交的横截面尺寸测量的。


6.根据权利要求5所述的接触探针(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比奥·莫甘娜，
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