一种低漏电耐高温陶瓷刀片测试探针的制作方法

1.本发明涉及集成电路测试技术领域，具体涉及一种低漏电耐高温陶瓷刀片测试探针。


背景技术：

2.当前集成电路发展趋势：器件体积越来越小，功能越来越多，更高的集成度导致芯片面积越来越小，所需的测试器件尤其是pad尺寸越来越小，测试要求探针越来越细，现有标准同轴针的耐高温性能局限。
3.在现有集成电路测试过程中，经常遇到一下问题；
4.1、探针针尖越来越细，若操作不慎，轻微的碰撞即会损伤针尖，造成测试误差。
5.2、目前，现有的探针加工精度比较高，加工和组装过程中也比较繁琐，从而大大增加了成本，同时，探针的针头在长期的使用过程中易磨损，而导致整个探针被弃用。
6.3、在一些特定的高温测量环境中，现有探针无法应用于高温测量环境中，探针容易损坏，从而造成测试误差。
7.所以，对于本领域内，需要研发出一种能够耐高温，便于装配，且替换针头方便的测试探针。


技术实现要素：

8.本发明解决的技术问题是提供一种耐高温、易于装配、且替换针头方便的陶瓷刀片测试探针。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
10.一种低漏电耐高温陶瓷刀片测试探针，包括陶瓷刀片基底，所述陶瓷刀片基底的正面设置有第一铜衬底，所述第一铜衬底表面镀有金层形成第一覆金层，所述第一覆金层包括覆金引线和覆金焊盘，所述覆金焊盘设置在所述陶瓷刀片基底的前端、并通过耐高温材料焊接有铼钨针并实现电性连接，所述覆金引线从所述陶瓷刀片基底前端布置到其尾端实现信号传输。
11.进一步的，所述陶瓷刀片基底采用l型陶瓷刀片基底。
12.优选的，所述覆金引线沿所述陶瓷刀片基底的中间布置。
13.进一步的，所述陶瓷刀片基底的厚度为100μm～600μm。
14.进一步的，所述第一铜衬底的厚度为10nm～200nm。
15.进一步的，所述第一覆金层的厚度为10nm～200nm。
16.进一步的，所述陶瓷刀片基底的背面还设置有第二铜衬底，所述第二铜衬底表面也镀金形成第二覆金层。
17.进一步的，所述第二铜衬底的厚度为10nm～200nm，所述第二覆金层的厚度为10nm～200nm。
18.进一步的，所述铼钨针包括针杆和其前端的针尖，所述针杆和所述针尖成弯角，其
弯角角度为95
°
～135
°
。
19.进一步的，所述针尖尖经小于10μm。
20.本发明的有益效果是：
21.1.本发明采用陶瓷刀片基底为基础，在陶瓷刀片基底上设置有覆金层，测试探针采用铼钨针，并通过耐高温材料与覆金层进行焊接固定实现电性连接。通过覆金层良好的电学性能和热导性能，以及陶瓷刀片基底良好的热导性能，测试探针具备了良好的耐低温和耐高温性能，可实现在-60℃～300℃温度范围内的可靠性和精准测试。
22.2.通过将测试的铼钨针焊接在陶瓷刀片基底上，便于装配测试探针，且替换针头更方便，在铼钨针损坏后，可直接拔出和插入陶瓷刀片基底实现测试探针的更换。
附图说明
23.图1为本发明的正面结构图；
24.图2为本发明的背面结构图；
25.图3为本发明铼钨针的结构图；
26.图4为本发明的应用示意图；
27.图中标记为：
28.1、陶瓷刀片基底，2、第一覆金层，201、覆金引线，202、覆金焊盘，3、铼钨针，4、第二覆金层。
具体实施方式
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.一种低漏电耐高温陶瓷刀片测试探针，如图1和图2所示，包括陶瓷刀片基底1，陶瓷刀片基底的正面设置有第一铜衬底，第一铜衬底表面镀有金层形成第一覆金层2，第一覆金层包括覆金引线201和覆金焊盘202，覆金焊盘202设置在陶瓷刀片基底的前端、并通过耐高温材料焊接有铼钨针3并实现电性连接，覆金引线201从陶瓷刀片基底前端布置到其尾端实现信号传输。
32.其中，以耐高低温的陶瓷材料为基底，通过其良好的均匀导热性能，本发明的陶瓷刀片测试探针在极限低温-60℃和高温+300℃下连续72小时测试验证，陶瓷基底无异常，针尖无异常。本发明的陶瓷刀片基底采用l型陶瓷刀片基底，如图1所示，包括水平刀片101和垂直刀片102，如图4所示，在使用时，水平刀片101作为固定端插入到测试装置中，从而便于测试探针的装配以及后期方便替换损坏的铼钨针。如图1所示，铼钨针焊接在垂直刀片102的下表面。
33.如图1和图2所示，第一覆金层2的覆金焊盘202设置在垂直刀片102的下端，从其正面延伸至其背面(正面覆金焊盘202a，背面覆金焊盘202b)，其宽度覆盖垂直刀片的宽度，为铼钨针3提供良好的焊接固定位置。在使用时，铼钨针3通过耐高温焊接材料焊接在垂直刀片下表面的覆金焊盘上。覆金引线201沿陶瓷刀片基底1的中间布置，从其垂直刀片延伸到水平刀片的尾端实现信号传输，覆金引线布置在陶瓷刀片基底的中间，可以更均匀的实现导热。
34.进一步的，陶瓷刀片基底的厚度为100μm～600μm，第一铜衬底的厚度为10nm～200nm，第一覆金层的厚度为10nm～200nm。覆金层提供良好的电学性能和化学性能，阻值低，耐高温，耐低温，不易被击穿损坏，同时通过陶瓷基底快速的进行热量均匀分散，从而实现测试探针在-60℃～300℃下稳定工作，为半导体和集成电路测试提供了良好的测试介质，进一步提高测试结果的准确性。
35.如图2所示，本发明的陶瓷刀片基底1的背面还设置有第二铜衬底，并镀金处理形成第二覆金层，第二覆金层一方面提供接地处理，可以避免其他电性的干扰，提高测试的准确性，另外一方面可以进一步的提高陶瓷刀片基底的导热性能和耐高温性能，可以将温度快速的分散开来以传导至测试装置上，进一步提高其耐高低温性能。其中，第二铜衬底和第二覆金层的厚度为10nm～200nm。如图2所示，本发明的第二覆金层4大面积覆盖陶瓷刀片基底1的背面，从陶瓷刀片基底1的垂直刀片延伸至水平刀片末端，且与覆金焊盘202分隔不接触。进一步的，如图1所示，水平刀片上的第二覆金层从背面延伸至水平刀片的正面，在实际使用时，可以保证水平刀片的背面和下表面与测试装置实现接触。
36.如图3所示，为铼钨针3的结构图，包括针杆301和针尖302，针杆和针尖成弯角，其弯角角度为95
°
～135
°
，其独特的设计和其本身材料的特性，在整个温度范围内提供了优异的防护和屏蔽，弯角设计可以避免因操作不慎，轻微的碰撞导致损伤针尖或测试pad，造成测试误差。同时，针尖尖经小于10μm，可适用于不同材料和尺寸探查面积小到30um
×
30um的pad，与极小pad连接时，需要通过显微镜观察针尖接触端，手动校准完成与pad的连接。
37.以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。