CN102608365A - 一种弹性探针 - Google Patents
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Abstract
一种弹性探针，涉及到半导体芯片测试装置。芯片测试针架是整个测试系统中不可缺少的一种测试装置，内中的弹性探针起到传导电流和信号的作用。此种弹性探针，包括套筒、从上而下设置在套筒内的上测试针体、弹簧和下测试针体，在弹性探针的不同位置上设置绝缘套圈。所述的绝缘套圈用特氟龙材料或其他绝缘材料制成。在上测试针体上设置台阶，所述的绝缘套圈则设置在台阶上。在弹性探针的不同位置上可设置两个绝缘套圈。绝缘套圈能够避免弹性探针接触到探针定位板上的定位孔。还可以支撑弹性探针在较大的定位孔内稳定地自由垂直移动，不会发生倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及到半导体和电子连接件行业，特别涉及到半导体芯片测试装置
背景技术。
半导体芯片在研发和量产阶段必须经过电气方面的测试，检验芯片是否满足电气性能的要求。芯片测试针架就是用来测量芯片的整个测试系统中不可缺少的一种测试装置，如图1所示, 芯片测试针架100主要包括芯片定位板101,探针保持板102和连接芯片104与测试线路板之间的弹性探针103。探针测试针架100的主要作用是定位测试芯片104和弹性探针103，为了避免弹性探针之间的短路，大多数探针测试针架都是由绝缘塑料制成。
弹性探针起到传导电流和信号的作用。传统的探针都是由金属材料组成，比如用铜合金做基材，外部电镀金层。如图2和图3所示，传统的弹性探针有两种结构：一种是单动针，如图2所示，上测试针体和套筒一起移动；另一种是双动针，如图3所示，上下测试针体移动，套筒不动。通常、弹性探针有四个部件：上测试针体301、弹簧302、套筒303和下测试针体304。在外力的作用下，上测试针体301（或者和套筒303一起）上下移动，从而通过上测试针体301，下测试针体304传导电流信号。
近年来,随着芯片测试频率和带宽不断提高,要求其探针测试针架也要能满足高频测试下的需求。为此已经开发出由金属材料和绝缘塑料组成的同轴高频测试针架。
这种新开发出来的典型的同轴结构的可控电抗测试针架，中间零件为接地铜块，同时弹性探针的直径与接地铜块的孔径保证特定的比例，保证和输入输出端的电抗相匹配，以降低信号传输过程中的损失。为了确保弹性探针不接触到接地铜块，避免造成探针之间的相互短路，采用绝缘塑料材料做为芯片定位板和探针保持板，以固定和保证弹性探针的相互绝缘。但这样做，会使此种结构的测试针架的用途有了一定的限制：由于芯片定位板和探针保持板的材质均为绝缘材料，成为一种不完全的同轴结构。大大影响了信号在传输过程中的完成性。由于结构限制，芯片定位板的厚度相对较薄，强度较弱。当弹性探针的数量变得更多时。芯片定位板会在探针的合力下产生变形。从而大大影响芯片测试针架的性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，在开发一种新的高频测试针架替代传统的同轴可控电抗测试针架的同时，提出一种新的弹性探针，使芯片定位板、探针保持板中间的孔径与弹性探针的直径的比保证在特定的比例值上，以满足可控电抗的要求，从而使高频测试针架能够达到测试高频信号的需求。
本发明是通过以下的技术措施来实现的。一种弹性探针，包括套筒、从上而下设置在套筒内的上测试针体、弹簧和下测试针体；与此同时，在弹性探针的不同位置设置绝缘套圈。
所述的绝缘套圈用特氟龙材料、陶瓷材料、或者绝缘材料制成。
在所述的弹性探针的上测试针体上设置凹槽，所述的绝缘套圈固定在凹槽内。
在所述的弹性探针的不同位置上设置两个绝缘套圈。
所述的绝缘套圈设置在下测试针体上。
本发明采用上述技术措施后，绝缘套圈能够避免弹性探针接触到探针定位板上的定位孔。还可以支撑弹性探针在较大的定位孔内自由垂直移动，不会发生倾斜；而且能够避免弹性探针从上定位孔里弹出，或者从下定位孔里弹出。绝缘套圈固定在套筒上能够使套筒较直的定位在探针定位孔里，从而能使上下测试针体能够稳定地在套筒内上下移动。
附图说明
附图1为现有技术中探针测试针架结构示意图；
附图2为现有技术中单动式弹性探针的结构示意图；
附图3为现有技术中双动式弹性探针的结构示意图；
附图4为本发明实施例1的弹性探针的结构示意图；
附图5为附图4的A部放大图；
附图6为本发明实施例1的弹性探针的布置示意图；
附图7为本发明实施例2的弹性探针的结构示意图；
附图8为附图7的B部放大图；
附图9为本发明实施例2的弹性探针的布置示意图；
附图10为本发明实施例3的弹性探针的结构示意图；
附图11为附图10的C部放大图；
附图12为本发明实施例3的弹性探针的布置示意图；
附图13为本发明实施例4的弹性探针的结构示意图；
附图14为附图10的D部放大图；
附图15为本发明实施例4的弹性探针的布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如图4～图6所示，一种单动针型弹性探针，包括上测试针体1、弹簧2、套筒3和下测试针体4。在外力的作用下，上测试针体1和套筒3一起上下移动，从而通过上测试针体1，下测试针体4传导电流信号。在上测试针体1上设置凹槽5，用特氟龙材料制成的绝缘套圈6则固定在凹槽5内。这样带有绝缘套圈6的单动针型弹性探针固定在探针保持板7中。在外力作用下，上测试针体1和套筒3一起上下移动时，绝缘套圈6能够很好地定位弹性探针，避免弹性探针和探针保持板7中的定位孔8接触；当有电流信号传导时，能够避免由于此种接触而产生的短路。
实施例2：如图7～图9所示，一种单动针型弹性探针，包括上测试针体1、弹簧2、套筒3和下测试针体4。在外力的作用下，上测试针体1和套筒3一起上下移动,从而通过上测试针体1、下测试针体4传导电流信号。用陶瓷材料制成的第一个绝缘套圈6 设置在上测试针体1上；用陶瓷材料制成的第二个绝缘套圈6′则设置在套筒3的下部。两个绝缘套圈6和6′不仅随上测试针体1和套筒3同步上下移动而且能够使探针更稳定的固定在探针保持板7中的定位孔8内，当上测试针体和套筒上下移动时，探针能够垂直在探针定位孔内移动，不会倾斜。避免了弹性探针和探针保持板7中的定位孔8之间接触而产生短路。
实施例3：如图10～图12所示，一种双动针型弹性探针，包括上测试针体1、弹簧2、套筒3和下测试针体4。在外力的作用下，上测试针体1和下测试针体4一起上下移动，而套筒3不移动，从而通过上测试针体1, 弹簧2和下测试针体4传导电流信号。用特氟龙材料制成的两个绝缘套圈6均设置在套筒3上。由于套筒3不移动，可以从上、下测试针体1、4的尖部推压两个绝缘套圈6和6＇到套筒3的合适的位置，绝缘套圈6压合在套筒3上，即绝缘套圈6和6＇固定在套筒3上，不会发生位移。即使上、下测试针体1、4之一发生移动时，两个绝缘套圈6也固定不动，而且使探针较好地垂直定位在保持板7中的定位孔8内，没有倾斜。两个绝缘套圈6能够很好地定位弹性探针，避免弹性探针和探针保持板7中的定位孔8接触，进而产生短路。
实施例4：如图:13～图15所示，一种双动针型弹性探针，包括上测试针体1、弹簧2、套筒3和下测试针体4。在外力的作用下，上测试针体1和下测试针体4一起上下移动，而套筒3不移动，从而通过上测试针体1,下测试针体4传导电流信号。用绝缘材料制成的绝缘套圈6设置在上测试针体1（或套筒3）上，另一个用绝缘材料制成的绝缘套圈6＇则设置在下测试针体4上。这样使下测试针体4垂直的定位在探针保持板7中的定位孔8里。 而且即使当定位孔8比探针外径稍微大一些时，绝缘套圈6＇也能够使探针定位在探针保持板7中的定位孔8里,而不至于弹出定位孔8。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护笵围。
Claims (5)
1.一种弹性探针，包括套筒（3）、从上而下设置在套筒（3）内的上测试针体（1）、弹簧（2）和下测试针体（4）；其特征在于：在弹性探针的不同位置设置绝缘套圈（6）。
2.根据权利要求1所述的一种弹性探针，其特征在于：所述的绝缘套圈（6）用特氟龙材料、或陶瓷材料、或绝缘材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种弹性探针，其特征在于：在所述的弹性探针的上测试针体（1）上设置凹槽（5），所述的绝缘套圈（6）设置在所述的凹槽（5）上。
4.根据权利要求1所述的一种弹性探针，其特征在于：在所述的弹性探针的不同位置上设置两个绝缘套圈（6）和（6＇）。
5.根据权利要求1所述的一种弹性探针，其特征在于：所述的绝缘套圈（6）设置在下测试针体（4）上。
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