用于测试电子器件的探针卡组件的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]探针卡组件是可在控制电子器件测试的测试仪与电子器件之间提供接口的装置。本发明的实施例涉及这种探针卡组件的各种改进。
【发明内容】
[0002]在某些实施例中，接触探针可包括挠曲元件和柔性连接元件。所述挠曲元件可包括接触尖端，所述接触尖端设置成与设置在接触尖端的平面内的第一电子器件接触。所述柔性连接元件可包括连接尖端，所述连接尖端设置成与设置在连接尖端的平面内的第二电子器件接触。所述接触尖端与连接尖端之间可以有导电路径。
[0003]在某些实施例中，探针卡组件可包括接线结构和导向板。所述接线结构可包括其第一侧上的电触头。所述导向板可附接在接线结构上，并可包括从其第一侧到第二侧的探针导向件。接触探针可设置在探针导向件中。每个接触探针可包括从导向板第二侧延伸出的柔性连接元件，并且柔性连接元件可具有连接尖端，所述连接尖端与接线结构第一侧的上电触头之一接触(例如，附接在其上)。所述连接元件第一平面上可以是柔性的，所述第一平面与接线结构的第一侧基本平行。
【附图说明】
[0004]图1示出了根据本发明某些实施例的测试系统，所述测试系统包括具有用于保持探针的导向板的探针卡组件。
[0005]图2是根据本发明某些实施例的图1中的导向板中的探针导向件的一个示例。
[0006]图3示出了根据本发明某些实施例的可插入图2的探针导向件中的探针的一个示例。
[0007]图4示出了根据本发明某些实施例的设置在图2的探针导向件中，并附接在其上的图3的探针。
[0008]图5是根据本发明某些实施例的探针的另一个示例。
[0009]图6示出了根据本发明某些实施例的探针卡组件的一个示例配置，所述探针卡组件包括穿过接线结构的热路径。
[0010]图7示出了根据本发明某些实施例的探针卡组件的另一个示例。
[0011 ]图8A和SB示出了根据本发明某些实施例的探针卡组件的自测试配置的一个示例。
【具体实施方式】
[0012]本说明书描述了本发明的示例性实施例和应用。然而，本发明不限于这些示例性实施例和应用或者不限于示例性实施例和应用工作的方式，或者如本文所述。此外，附图可以示出简化图或局部视图，并且附图中的元件的尺寸可以放大或者说是不按比例绘制。此夕卜，作为本文中使用术语“在...之上”、“附接至”、“连接至”、“耦接至”或类似词语，一个要素(例如，材料、层、基板等)可以在另一个要素“之上”、“附接至”、“连接至”或“耦接至”另一个要素，而不论一个要素是否直接在另一个要素之上、直接地附接至、连接至或耦接至另一个要素，或者在一个要素与另一个要素之间是否存在一个或多个居间要素。另外，假如存在，方向(例如，之上、之下、顶部、底部、侧、往上、往下、下方、上方、上、下、7K平、垂直、“X”、?、“z”等是相对的并且通过示例方式单独提供并且为了便于说明和讨论而不是限制。此夕卜，在引用要素列表(例如，要素a、b、c)时，这种引用旨在包括所列要素的任何一个本身、少于所有列出要素的任意组合和/或所有所列要素的组合。
[0013]如本文所用，“基本上”的意思是足以实现所意图的目的。术语“基本上”因此允许偏离绝对或完美状态、尺寸、测量值、结果等的微小、不重要的变化，例如，本领域技术人员可以预想到但不会明显影响整体性能的变化。当相对于数值或可以表示成数值的参数或特征使用时，“基本上”意味着在10%以内。术语“多个”(ones)意味着不止一个。术语“设置”在其含义中包含“定位”。
[0014]在本发明的一些实施例中，探针卡组件可包括导向板，所述导向板可具有用于将探针保持在预定位置的探针导向件。所述探针卡组件还可包括附接在导向板上的接线结构，以使探针的连接尖端与接线结构上的触头相抵接并附接在其上。所述导向板与接线结构的附接可使接线结构以大于导向板的比率膨胀或收缩，这允许采用低成本部件作为接线结构。所述探针可包括如下元件:所述元件可远离接触尖端，可在大电流和热应力下失效。
[0015]图1示出了测试系统100的一个示例的横截面图，所述测试系统100用于测试电子器件(下文称为被测器件(DUT) 116，它可为第一电子器件的一个不例)C3DUT 116的不例包括:包括非切割管芯、切割半导体管芯和其他电子器件的半导体晶片。所述系统100可包括测试控制器102、探针卡组件110以及将探针卡组件110连接到测试控制器102的通信信道104。所述探针卡组件110的探针150的接触尖端152可与DUT 116的端子118形成接触。所述测试仪102随后可通过通信信道104和探针卡组件110向DUT提供测试信号，从而控制DUT116的测试，并且所述测试仪102也可通过探针卡组件110和信道104从DUT 116接收响应信号。可替代地，所述测试控制器102的一部分或全部可定位在探针卡组件110上。
[0016]如图所示，所述探针卡组件110可包括接线结构120(可为第二电子器件的一个示例)和导向板140。所述接线结构120可包括位于一侧122的电连接器124和位于相对侧124的电触头130。电气连接128可将连接器124与触头130连接。所述接线结构120可为，例如，接线板(例如，印刷电路板)、分层陶瓷接线结构等。
[0017]所述导向板140可包括探针导向件146，每个探针导向件可包括在导向板140内或穿过导向板140的一个或多个通道、开口和/或特征。每个探针150可插入并固定在其中一个探针导向件146内。所述探针150可由此附接在导向板140上。如图所示，每个探针150可包括用于接触DUT116的端子118的接触尖端152和用于与接线结构120的第一侧124上的触头130之一连接的连接触头154 ο所述探针150可在连接尖端154与接触尖端152之间提供导电路径，并由此在接线结构120与DUT116之间提供导电路径。所述探针150的接触尖端152可基本设置在一个平面(下文称为接触尖端平面)170内，并且所述连接尖端154同样可基本设置在一个平面(下文称为连接尖端平面)172内。
[0018]所述接触尖端平面170可与接线结构120的第一侧124和/或接线结构120的第二侧122基本平行。所述连接尖端平面172可与导向板140的第一侧144、导向板140的第二侧面142，和/SDUT 116的端子118的平面(未示出)基本平行。在某些实施例中，所述接触尖端平面170可与连接尖端平面172基本平行。
[0019]所述导向板140可包括热膨胀系数(CTE)与DUT116(例如，硅晶片)接近的材料。如图1所示，可在接线结构120与导向板140之间设置间隔件132，其用作导向板140的平面化机构。尽管图1中示出了两个间隔件132，但垫片数量也可为两个以上或以下。例如，可用足够数量的间隔件132在接线结构120与导向板140之间提供支撑。
[0020]所述导向板140可附接在接线结构120上。例如，附接机构134(例如，一个或多个螺栓、螺钉、夹具、焊料、粘合剂等)可将导向板140附接在接线结构120上。在某些实施例中，所述附接机构134可大致在导向板140与接线结构120的中心处将导向板140附接在接线结构120上。这可使接线结构120在与接触尖端平面170、连接尖端平面172、接线结构120的第一侦打22或第二侧124、导向板140的第一侧142或第二侧144和/或DUT端子118的平面(未示出)基本平行的平面内膨胀和收缩(例如，由于热条件的变化)。但是，所述附接机构134可基本上防止接线结构120和导向板140在与上述平面的其中之一基本垂直的方向上相对彼此移动。
[0021]在另一个示例中，夹子160可将导向板140附接在接线结构120上。例如，每个夹子160可用(例如)螺栓、螺钉、夹具、焊料、粘合剂等牢固地附接在接线结构120上，但是所述导向板140可抵靠在夹子160的唇部或凸缘，这可使接线结构120在大致与如上文所述的接触尖端平面172基本平行的平面内相对于导向板140膨胀和收缩。但是，所述夹子160可基本上阻挡接线结构120与导向板140之间在与这些平面中的一个或多个基本垂直的方向上相对移动。
[0022]DUT 116可设置在阶梯(未示出)或其他支承物上，所述阶梯或支承物可包括用于加热或冷却DUT 116的温度控制器(未示出)。因此，所述探针卡组件110周围的环境温度可在测试期间改变。另外，跨所述探针卡组件110可以有温度梯度(例如，增加的梯度总体上形成接线结构120的第二侧122到DUTl 16)。上述和/或其他温度条件会使接线结构120、导向板140和/SDUT 116以不同比率膨胀或收缩。在图1中，所述接线结构120的热致膨胀或收缩被标记为T1，导向板140的热致膨胀或收缩被标记为T2，DUT 116的热致膨胀或收缩被标记为
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[0023]这会使接线结构120、导向板140和/SDUT116之间产生相对运动。过度的相对运动会使探针150的一个或多个接触尖端152移离(并因此不接触)DUT 116的对应端子118。这种运动还会使一个或多个连接尖端154脱离和/或移离(并