用于测试头的接触探针的制造方法技术

本发明专利技术描述了一种用于测试头(18)的接触探针(10)的制造方法，包括以下步骤：提供由导电材料构成的基板(11)；以及

【技术实现步骤摘要】
用于测试头的接触探针的制造方法
[0001]本申请是第201580071446.6号中国专利技术专利申请的分案申请。该中国专利技术专利申请基于国际申请PCT/EP2015/081327,申请日为2015年12月29日，专利技术名称为“用于测试头的接触探针的制造方法”。


[0002]从大体上说，本专利技术涉及一种用于测试头的接触探针的制造方法，并且参考该
进行的以下描述，其目的仅在于简化本专利技术的阐述。

技术介绍

[0003]众所周知，测试头(探头)本质上是适用于将微观结构(特别是集成在晶片上的电子器件)的多个接触垫放置成与执行其工作测试(特别是电气测试，或为一般地测试)的测试机的相应通道电接触的装置。
[0004]在集成器件上执行的测试对于检测和隔离在制造步骤中已经有缺陷的器件特别有用。因此，测试头通常用于在将集成在晶片上的器件进行切割(单片化(singling))以及组装在一个芯片包装内之前对这些器件进行电测试。
[0005]测试头通常包括大量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机械和电学特性的特殊合金制成并且设置有用于被测器件的相应的多个接触垫的至少一个接触部分。
[0006]包括垂直探针的通常被称为“垂直探头”的测试头本质上包括由至少一对板或引导件(基本上板状并互相平行)保持的多个接触探针。这些引导件设置有特定的孔并且彼此间隔一定距离设置，以便为接触探针的移动和可能的变形留出自由空间或空隙。该对引导件特别包括上引导件和下引导件，该上引导件和下引导件分别设置有引导孔，接触探针在该引导孔内轴向滑动，探针通常由具有良好电学和机械特性的特殊合金制成。
[0007]通过在器件本身上按压测试头来保证接触探针和被测器件的接触垫之间良好的连接，能够在由所述上引导件和下引导件中制造的引导孔内移动的所述接触探针在所述两个引导件之间的空隙内弯曲并且在所述按压接触期间在所述引导孔内滑动。
[0008]此外，可以通过探针本身的适当的构造或通过其引导件来辅助接触探针在空隙中弯曲，如图1示意性示出的，为了简化说明，描述了通常包括在测试头中的多个探针的仅一个接触探针，所示的测试头是所谓的移动板型。
[0009]特别地，在图1中，示意性地示出了测试头1包括至少一个上板或上引导件2和至少一个下板或下引导件3，该上板或上引导件2和下板或下引导件3分别具有上引导孔2A和下引导孔3A，至少一个接触探针4在该上引导孔2A和下引导孔3A处滑动。
[0010]接触探针4具有至少一个接触端或尖端4A。这里以及下文中，术语端或尖端是指端部，不一定是尖的。特别是，接触尖端4A抵接被测器件5的接触垫5A，实现该器件和测试装置(未示出)之间的电学和机械接触，测试头1形成其终端元件。
[0011]在某些情况下，接触探针在上引导件处固定地紧固至测试头：在这种情况下，测试
头称为受阻(blocked)探针测试头。
[0012]可替代地，可以使用探针不是固定地紧固而是通过微接触板与板连接的测试头：在这种情况下，这些测试头被称作非受阻探针测试头。微接触板通常被称作“空间变换器(space transformer)”，因为除了接触探针外，它还允许其上制造的接触垫相对于被测器件的接触垫进行空间重新分布，特别是放宽了垫本身的中心之间的距离约束，即在邻近垫中心之间的距离方面进行空间变换。
[0013]在这种情况下，如图1所示，接触探针4具有朝向所述空间变换器6的多个接触垫6A的另一接触尖端4B，在本
中接触尖端4B被表示接触头。通过将接触探针4的接触头4B压靠在空间变换器6的接触垫6A上，保证了探针与空间变换器之间的良好的电接触，这类似于与被测器件5的接触。
[0014]如前所述，上引导件2和下引导件3通过空隙7被适当地分开，所述空隙允许在测试头1操作期间接触探针4的变形并且保证了接触探针4的接触尖端4A和接触头4B分别与被测器件5的接触垫5A以及空间变换器6的接触垫6A接触。显然，上引导孔2A和下引导孔3A的尺寸必须允许接触探针4在其中滑动。
[0015]已知的是通过大体上沿纵向方向延伸的并由第一导电材料优选是金属或金属合金特别是NiMn或NiCo合金制成的本体实现接触探针4。
[0016]因此，接触探针4布置在测试头1的内部，其纵向方向基本垂直地布置，即垂直于被测器件和引导件。
[0017]有时，有必要对接触探针进行操作，这些操作通常是复杂的并会影响所有探针，并且需要将探针放置并保持在通常称为加工框架的专用支撑件上。然后，显然，需要从加工框架中移除接触探针，以便稍后将接触探针放置在测试头中。
[0018]所涉及的尺寸使得接触探针至加工框架的放置和保持操作以及其接下来的移除操作复杂并昂贵，特别是在制造时间和废料方面。此外，将接触探针放置在最终的测试头时也发现了同样的问题。
[0019]此外，这些尺寸对于接触探针的制造方法是非常受限的。特别是，在最新制造的集成电路的测试领域中，被测器件的接触垫之间以及随之而来的相关测试头的接触探针之间的极度减少的距离几乎不会影响接触探针的传统制造方法的尺寸限制，这些传统制造方法特别是使用光刻、掩模、生长和蚀刻技术。
[0020]因此，在过去的几年中，提高了使用激光技术的用于测试头的接触探针制造方法的兴趣。
[0021]例如，从公开号为WO 2013/101240的PCT专利申请中已知，通过激光切割由导电材料制成的基板来实现接触探针。特别是，在该专利申请公开的方法中，激光束通过遵循与接触探针相对应的预定轮廓切割基板，在进一步的步骤中，可通过其它操作使得接触探针上形成的尖锐边缘平滑。
[0022]另外，公开号为US 2014/0197145美国专利申请公开了接触探针的制造方法，其中激光束切割由导电材料制成的第一层以及位于第一层背面的第二层。特别是，激光束通过遵循根据接触探针的轮廓的路径完整地切割第一导电层，而第二层不被完整地切割，以便在例如通过化学蚀刻移除第二层之前提供允许实现的接触探针连接到其上的基座或桥。
[0023]此外，公开号为US 2012/0286816美国专利申请公开了通过使用纳秒或皮秒激光
的激光切割方法制造的接触探针，纳秒或皮秒激光切割在表面上方升高的基板，使得该基板下面没有任何物质。该激光切割工艺还允许雕刻探针表面，实现例如滑架(skates)的三维特征。
[0024]然而，已经证明，这些激光技术特别是通过遵循与探针的期望的最终形状相应的轮廓“切割”起始的金属片而获得接触探针的激光切割技术不会获得该探针所需的尺寸精度，特别是端部的尺寸精度，对于相关的接触尖端具有最大的困难。
[0025]因此，从FormFactor公司的2014年2月13日公开的公开号为US2014/0044985的美国专利申请中已知，在金属片的边缘部分特别是通过复杂的且精确的光刻技术预先实现这些接触尖端，然后通过从已经获得的尖端开始对该金属片进行激光切割实现接触探针。
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测试头(18)的接触探针(10)的制造方法，包括以下步骤：
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提供由导电材料制成的基板(11)；
‑
通过激光切割所述基板(11)限定多个接触探针(10)；以及
‑
将所述多个接触探针(10)组装在加工框架(12)或测试头(18)中，以允许将所述多个接触探针作为组来移位和操作；其特征在于，所述方法还包括：在通过激光切割所述基板(11)限定多个接触探针(10)以及组装所述多个接触探针(10)之后，对所述接触探针(10)的至少一个端部(10A,10B)进行至少一个后处理的精细限定步骤，从而实现至少一个端部的精细的几何和尺寸限定，其中，所述端部(10A,10B)为包括所述接触探针(10)的接触尖端(10A)或接触头(10B)的部分，所述精细限定步骤是在所述多个接触探针(10)上同时执行的；所述精细限定步骤不涉及激光处理，并且以至少小于10μm的微米精度几何地限定所述接触探针(10)的所述端部(10A，10B)，所述精细限定步骤包括微机械限定步骤，所述微机械限定步骤包括将组装在所述加工框架(12)或所述测试头(18)中的所述接触探针(10)的所述端部(10A,10B)在研磨布(16)上按压接触，所述研磨布(16)上的按压接触涉及所述接触探针(10)的所述端部(10A，10B)穿透所述研磨布(16)的厚度，所述研磨布(16)也接触所述端部(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斐尔，
申请(专利权)人：泰克诺探头公司，
类型：发明
国别省市：