CN104350387A - 测试探针及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试探针和一种测试探针的加工方法，测试探针包括接触被测接触点的柱塞端部，所述柱塞端部包括向被测接触点突起的多个尖端，并且所述多个尖端中的至少一个尖端是较高尖端而所述多个尖端中的至少另一个尖端是低于较高尖端的较低尖端。

Description

测试探针及其加工方法

技术领域

根据示例性实施例的装置和方法涉及测试探针及其加工方法。

背景技术

通常，在半导体的制造过程期间会执行测试过程，以在检查半导体的缺陷时测量电特性。在测试过程中，使用用于检查半导体的电特性的测试设备和用于将半导体的被测接触点与测试设备的测试接触点电连接的测试探针。

图1示出通常用于测试半导体芯片的测试探针的示例。如这里所示，测试探针10包括：包含金属导电材料并且塑造为杆状的上柱塞12和下柱塞16；容纳上柱塞12和下柱塞16的圆筒14；以及在圆筒14内弹性地支撑上柱塞12及下柱塞16的弹簧(未示出)。

上柱塞12的端部通常形成柱塞端部20，柱塞端部20塑造为冠状以改善与半导体的被测接触点的接触并减小接触电阻。如图2所示，柱塞端部20包括多个尖端22，尖端22的尖峰是尖锐的并且在测试期间刺入软金属材料的被测接触点并产生更准确的电接触以确保测试的可靠性。如图3所示，多个尖端22被形成为相同高度。

突起相同高度的尖端22由于重复测试而逐渐磨损并变钝。具体地，由于尖端22被形成为相同高度，它们的磨损程度类似。因此，随着尖端22磨损并变钝，尖峰无法刺入被测接触点的金属中，以致接触电阻值不稳定。这严重损害了测试的可靠性并且缩短了测试探针的寿命。

发明内容

技术问题

因此，一或更多个示例性实施例提供一种测试探针，其允许测试探针的至少一部分尖端保持其锐度，即使另一部分尖端被磨损。

另一示例性实施例是提供一种能够在保持测试可靠性的同时延长寿命的测试探针。

技术方案

根据示例性实施例的方案，提供一种测试探针，所述测试探针包括：用于接触被测接触点的柱塞端部；以及在柱塞端部中提供的并且向被测接触点突起的多个尖端，所述多个尖端中的至少一个尖端是较高尖端，并且所述多个尖端中的至少另一个尖端是低于所述较高尖端的较低尖端。

较高尖端和较低尖端可以沿圆周方向交替布置。

在柱塞端部的中心区域中可以提供有不高于所述较高尖端的中心尖端。

尖端可以在圆周方向上布置，而在中心留下无尖端的空白区域。

根据另一示例性实施例的方案，提供一种测试探针的加工方法，所述测试探针包括接触被测接触点的柱塞端部，所述方法包括：以预定倾斜角处理柱塞端部的圆周表面以形成锥形倾斜表面；以及，水平和垂直方向上相对柱塞端部的端表面执行多个间隔的并行的V型切割，以形成至少一个较高尖端和低于所述较高尖端的至少一个较低尖端。

柱塞端部还可以包括沿中心轴的孔。

所述加工方法还包括：在锥形倾斜表面处理操作的处理操作之前或之后沿中心轴在柱塞端部上钻孔。

锥形倾斜表面可以包括截头圆锥表面。

锥形倾斜表面可以包括截头多角棱锥表面。

附图说明

结合附图，从示例性实施例的以下描述，上述和/或其他方案将变得明显并且更易于理解，其中：

图1示出通常使用的测试探针；

图2和图3是常规柱塞端部的放大视图；

图4和图5是根据本发明的示例实施例的柱塞端部的放大视图；

图6和图7是根据本发明的另一示例性实施例的柱塞端部的放大视图；

图8为示出根据本发明的示例性实施例的测试探针的加工方法的流程图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细地描述示例性实施例，以便本领域技术人员可以容易实现。示例性实施例可以以各种形式来具体实现，而不限于本文所阐述的示例性实施例。为清楚起见，省略对公知部分的描述，并且类似参考标号通篇表示类似部件。

图4和图5为根据示例性的测试探针的柱塞的端部的放大视图，其中图4为透视图而图5为端部的侧视图。如图所示，柱塞端部30包括朝向被测接触点突起的多个尖端32、33和34。多个尖端32、33和34中的至少一个为较高尖端32，并且多个尖端32、33和34中的至少另一个为较低尖端34，该较低尖端34高度低于较高端32。例如，多个尖端32、33和34可以使得较高尖端32和较低尖端34以中心尖端33为中心，沿具有倾斜轮廓的圆周表面36交替布置。

如图5所示，在柱塞端部30中，形成较高尖端32和较低尖端34，而在较高尖端32与较低尖端34之间留下预定阶步D1，并且形成在轴向方向(纵向方向)上以预定倾斜角θ₁成锥形的圆周表面36。

通常，作为被测物体的被测接触点的焊球实质上塑形为弯曲或球形表面，并且在焊球的表面上可以形成硬金属氧化物层或钝化层。柱塞端部30的尖端可以执行点接触而非面接触以有效地接触焊球的球形表面。即，尖端32、33和34的尖峰可以保持其锐度，并且容易经由朝向柱塞端部30的接触压力(弹性压力)而刺透金属氧化物或钝化层，以实现良好的电接触。

如果被测接触点为类似焊球的球形表面，则在柱塞端部30中可以不形成中心尖端33。

如果被测接触点为扁平引线框架，则可以在柱塞端部30的中心区域中形成中心尖端33，以增加接触点并且减小接触电阻和延长测试探针的服务寿命。当然，中心尖端33可以不高于较高尖端32。

如图5所示沿柱塞端部30的圆周表面36布置的尖端32和34可以包括自然倾斜圆周的圆周表面36的一部分。形成于尖端32、33、34的中心部分中的尖端33可以塑造为多角棱锥。

多个尖端32、33和34被划分为较高尖端32和较低尖端34的组，以在根据磨损过程设定的时间间隔处接触被测接触点，使得测试探针10可以具有延长的服务寿命，即，耐久性延长。

在根据示例性实施例的测试探针10中，如果柱塞端部30物理地或弹性地接触半导体芯片的被测接触点，则在测试开始时较高尖端32和中心尖端33物理地接触半导体芯片，并且导电以执行测试。由于重复接触新的被测接触点，较高尖端32和较低尖端34的尖峰被磨损。如果测试继续，较高尖端32和较低尖端34的尖峰被进一步磨损，并且在某一磨损时刻，最近未磨损的较低尖端34接触被测接触点以执行测试。因此，在测试开始时仅用较高尖端32的接触来完全进行测试。如果较高尖端32的尖峰磨损达某一程度，则按预定的时间间隔较低尖端34开始接触被测接触点。

多个尖端32、33和34可以按照不同高度布置。即，在圆周中形成的较高尖端32和较低尖端34可以交替地布置，并且中心尖端33可以形成为具有与较高尖端32和较低尖端34的高度不同的高度或具有与较高尖端32和较低尖端34的高度等同的高度。可以在圆周中形成的较高尖端32和较低尖端34之间添加中间尖端(未示出)。

以下，将详细地描述根据示例性实施例的测试探针的加工方法，该测试探针具有用于接触被测接触点的柱塞端部。

如图8所示，将与圆柱形柱塞的端部相邻的圆周表面36处理为具有预定倾斜角θ₁成的锥形，以形成锥形倾斜表面(S1)。

在水平和垂直方向上相对具有圆周表面36的锥形倾斜表面的柱塞端部30的端表面间隔执行多个V型切割(V-cutting)(S3)。V型切割的间隔V-V可以至少彼此接近或重叠以形成尖锐尖端。通过在水平和垂直方向上进行V型切割，可以在柱塞端部30中形成较高尖端32、较低尖端34和中心尖端33。即，如图4所示，通过使V型切割的间隙V-V极大地重叠而使得实质上塑造为三棱锥的尖端34形成为较低尖端，并且可以通过将V型切割的间隔V-V放置彼此接近程度最小而使得实质上塑造为四棱锥的尖端32形成为较高尖端。中心尖端33可以形成为具有与较高尖端32的高度相同的高度。

为了将中心尖端33形成为较低或中间尖端，可以执行预处理以形成凹空间来执行V型切割。具体地，如果不形成中心尖端33，则如图6所示在中心区域中以深度深于V型切割的深度来形成孔(S2)，然后执行V型切割，或者，可以在形成中心尖端33之后执行钻孔。

更具体地，如图8所示，通过如下操作将柱塞端部30加工成锥形：以预定锥形倾斜角θ₁处理圆周表面36并处理锥形倾斜表面(S1)；以预定大小在柱塞端部30的中心区域钻孔，从而不在柱塞端部30的中心区域中形成中心尖端33(S2)；以及在水平和垂直方向上相对柱塞端部30的端面执行V型切割并形成较高尖端和低于较高尖端的较低尖端(S3)。

如果在处理操作S1中以预定锥形倾斜角θ₁将具有金属材料和预定规格的端部处理为使得柱塞端部30的圆周表面36成锥形，则经处理的柱塞端部形成为截头圆锥，所述截头圆锥以预定倾斜角θ₁成锥形，直至形成有较高尖端32的尖峰的区域。以预定倾斜角θ₁成锥形的截头圆锥形状使得处理较容易并且减少了处理时间。

尖端32和34在圆周方向上布置，留下中心空白区域，并且这在被测接触点为球形的状况下是优选的。

图6和图7是示出不具有中心尖端33的经处理的柱塞端部30的放大视图。为了移除中心尖端33，以预定直径和深度对柱塞端部30的轴向中心钻孔。在处理了圆周表面36(S1)之后进行轴向中心钻孔，并且柱塞端部30的端表面保持为平面。

备选地，可以在使圆周表面36成锥形的处理操作(S1)之前进行轴向中心钻孔。可以通过沿圆柱材料的圆周执行V型切割来形成具有无中心尖端的中心空白区域的柱塞端部30。

在水平和垂直轴上进行处理(S3)时，在水平和垂直轴向方向X1、X2、Y1、Y2上相对柱塞端部30的端表面执行多个V型切割，以形成至少一个较高尖端32和低于较高尖端32的至少一个较低尖端34。

形成较高尖端和较低尖端的详细方法如下：如图4和图6所示，在垂直轴Y1和Y2以及水平轴X1和X2上执行V型切割。然后，尖端32、33和34的下侧接触垂直轴Y1和Y2以及水平轴X1和X2。垂直轴Y1和Y2以及水平轴X1和X2分别平行并且彼此垂直。结果，可以交替形成较高尖端32和较低尖端34。即，在V型切割期间，切割较多的部分成为较低尖端34并且切割较少的部分成为较高尖端32。

形成较高尖端32和较低尖端34的另一方法如下：基本上垂直于具有四个锥形表面的截头四棱锥的表面在水平轴和垂直轴上执行V型切割。间隙V-V被调整以形成较高尖端32和较低尖端34。即与对截头圆锥形状执行V型切割的状况不同，较高尖端或较低尖端可以在水平方向和垂直方向中的一个方向上并排形成。

因此，在锥形倾斜表面处理操作(S1)处按照角度划分圆周表面36，并且将所划分的表面处理成扁平的以形成较高尖端32和较低尖端34。较高尖端32被布置为类似十字形并且较低尖端34被布置在十字的分支之间。

根据实施例的测试探针可以具有以不同高度形成的多个尖端。这样，如果较高尖端被磨损，则较低尖端接触被测物体以在相对长的时间上保持稳定接触。这样，测试的可靠性得到改善并且测试探针可以具有延长的寿命。

尽管已经示出并描述了几个示例性实施例，但本领域技术人员应理解：可以在不偏离本发明的基本原理和精神的情况下，对这些示例性实施例作出改变，本发明的基本原理和精神是：柱塞端部被划分为较高端部的组和较低端部的组，并且这些端部根据磨损进度按时间间隔依次接触被测物体，本发明的范围根据所附权利要求及其等价物来定义。

Claims (9)

1.一种测试探针，包括：

柱塞端部，所述柱塞端部接触被测接触点；以及

多个尖端，所述尖端提供在所述柱塞端部中并且向被测接触点突起，所述多个尖端中的至少一个尖端是较高尖端，并且所述多个尖端中的至少另一个尖端是低于所述较高尖端的较低尖端。

2.根据权利要求1所述的测试探针，其中所述较高尖端和所述较低尖端沿圆周方向交替布置。

3.根据权利要求1所述的测试探针，其中在所述柱塞端部的中心区域中提供有不高于所述较高尖端的中心尖端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试探针，其中所述尖端在圆周方向上布置，在中心留下无尖端的空白区域。

5.一种测试探针的加工方法，所述测试探针包括接触被测接触点的柱塞端部，所述加工方法包括：

以预定倾斜角处理所述柱塞端部的圆周表面以形成锥形倾斜表面；以及

在水平和垂直方向上相对所述柱塞端部的端表面执行间隔的多个并行的V型切割，以形成至少一个较高尖端和低于所述较高尖端的至少一个较低尖端。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其中所述柱塞端部形成有沿中心轴的孔。

7.根据权利要求5或6所述的加工方法，还包括：在对所述锥形倾斜表面的处理操作之前或之后沿中心轴在所述柱塞端部上钻孔。

8.根据权利要求5或6所述的加工方法，其中所述锥形倾斜表面包括截头圆锥表面。

9.根据权利要求5或6所述的加工方法，其中所述锥形倾斜表面包括截头多角棱锥表面。