CN108593980A - 一种接触探针、测试头及接触探针的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针包括至少一个第一部分、一个第二部分、一个第三部分,所述第一部分、第二部分、第三部分部分的结构具有连续性,所述第一部分、第二部分、第三部分的形状不同,所述至少一个第一、二、三部分同时由至少两种导电材料层叠构成接触探针,其中一种导电材料为具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料,另一种导电材料为高导电性和热导性的第二种导电材料。本发明还公开了、测试头以及接触探针的制造方法,保证了接触探针与被测器件的接触垫进行良好的电气和机械接触,优化了导热和导电以及机械强度的特性,同时避免了探针被损坏或卡在各自的导向孔中的问题。

Description

一种接触探针、测试头及接触探针的制造方法
技术领域
本发明涉及垂直探针领域,与设置于探针卡用于点触待测物的探针有关,尤其涉及一种用于测试头或探针卡的垂直式的接触探针、测试头及接触探针的制造方法。
背景技术
众所周知,测试头本质上是一种设备,其适于将微观结构的多个接触垫电连接至执行其测试的测试机的相应通道。
在集成电路上进行的测试能够检测和隔离出在制造阶段已出现的故障电路。因此,通常,在将晶片分割并将其组装在芯片封装包装内之前,测试头就被用于电测试集成在该晶片上的电路。
测试头通常包括大量接触元件或接触探针,该大量接触元件或接触探针由具有良好机械和电性能的特殊合金制成,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。
所谓的垂直探针类型的测试头基本上包括由至少一对板或基本呈板状并相互平行的导向件保持的多个接触探针。这些导向件配置有特定孔并且彼此之间以特定的距离放置,从而为接触探针的运动及可能的变形留有自由区域或空隙。特别地,该一对导向件包括上导向件和下导向件,其都配置有导向孔,接触探针在此导向孔内轴向滑动,接触探针通常由具有良好电和机械性能的特殊金属制成。
接触探针与被测器件的接触垫之间的良好连接由测试头在器件本身上的压力来确保,在此压力接触下,在上导向件和下导向件中的导向孔内可移动的接触探针在两个导向件之间的空隙内会弯曲,并且在这些导向孔内滑动。
包括垂直探针的测试头通常包括至少一对平行板或导向件和多个特定的移动接触元件,该至少一对平行板或导向件彼此之间以特定的距离布置,以便在该至少一对平行板或导向件之间留有自由区域或空隙。特别地,该一对导向件包括均配置有导向孔的上导向件和下导向件,移动接触元件在该导向孔内轴向滑动,该移动接触元件通常由具有良好电和机械性能的特殊合金制成。在下面的描述中,该移动接触元件被称为测试头的接触探针。
接触探针与被测器件的接触垫之间的良好连接由测试头在器件本身上的压力来确保,在此压力接触下,在上导向件和下导向件中的导向孔内可移动的接触探针在两个导向件之间的空隙内会弯曲,并且在这些导向孔内滑动移动接触探针在两个导向件之间的空隙内弯曲。这种测试头通常被称为“垂直探头”或包括垂直探针的测试头。
此外,可以借助于探针本身或其导向件的适当配置来辅助在空隙中弯曲的接触探,如图所示意的,其中,为了简化说明,只表示了通常包括在测试头中的多个探针中的一个接触探针,所示测试头是所谓的偏移板型。
特别地,在图1中意性地示出了包括至少一个上板或导向件2一个下板或导向件3的测试头1,其具有相应的上导向孔2A和下导向孔3A,其中至少一个接触探针4在该上导向孔和下导向孔中滑动。
该接触探针4具有至少一个接触端或尖端。这里的术语端或尖端以及下文中指定的端部,不一定是尖的。特别地,接触尖端紧靠被测器件的接触垫,使所述器件和测试装置未示出之间进行电和机械接触,测试头形成所述测试装置的终端元件。
在一些情况下,接触探针在上导向件处固定地连接到头部本身在这种情况下,测试头被称为受阻(blocked)探针测试头。
或者,所使用的测试头具有未固定连接,但通过微接触保持装置与板接合的探针这些测试头被称为非受阻探针测试头。该微接触保持装置通常被称为“空间变换器(spacetransformer)”,因为除了接触这些探针之外,它还允许置于其上的接触垫相对于存在于被测器件上的接触垫在空间上重新分布,特别是放松接触垫本身的中心之间的距离限制。
在这种情况下,如图1所示,接触探针具有朝向该空间变换器6的多个接触垫6A的另一接触尖端4B(通常表示为接触头)。探针和空间变换器之间的良好电接触可以通过将接触探针的接触头压靠空间变换器的接触垫类似于与被测器件接触的方式来确保。
如前面所述,上导向件2和下导向件3通过空隙7方便地隔开,从而允许接触探针4变形并且确保接触探针4的接触尖端和接触头分别正接触被测器件5和空间变换器6的接触垫。显然,应该设定上导向孔2A和下导向孔3A的尺寸,以允许接触探针在其中滑动。
事实上,测试头的正确操作主要受限于两个参数接触探针的垂直移动或超程,以及这种探针的接触尖端的水平移动或擦洗(scrub)。因此,在测试头制造步骤应该评估和校准这些特征,因为需要始终确保探针和被测器件之间的良好电连接。
还可以实现具有从通常由陶瓷制成的支撑件伸出的接触探针的测试头,该接触探针可以方便地预变形,以便在接触被测器件的接触垫时确保其固定弯曲。此外,这些探针在接触被测器件的接触垫时会进一步变形。
应当注意,对于正确的测试头操作,接触探针应当在导向孔内具有适当程度的轴向移动自由度。以这种方式,这些接触探针在单个探针断裂的情况下也可以被提取和替换,而不需强制更换整个测试头。
该轴向移动自由度特别是探针在导向孔内滑动时,与测试头在其操作期间的正常安全要求形成对比。
特别地,在使用偏移板技术制造的测试头的情况下,证实了接触探针4在测试头1的维护和清洁操作期间出来的风险非常高,这些操作通常使用空气吹送或超声波进行,由此在接触探针4上产生机械应力,促使接触探针从导向孔中出来。
应强调的是,还存在一些广泛使用的构造,其中,接触探针4在接触尖端4A和接触头4B处(特别是包括适于在导向孔2A和3A中滑动的探针部分)的端部相对于这些孔的轴线(通常垂直于由被测器件限定的平面)倾斜,以便确保接触尖端在接触垫上的期望擦洗。
因此,接触探针的端部相对于导向孔的轴线的倾斜会在探针和孔之间形成一个或多个接触点,适于将探针部分地保持在孔内。
然而,探针(特别是它们的端部)在导向孔内可能会被过度保持,从而影响探针本身的滑动自由度,并且影响测试头整体的正确操作。在极端条件下,接触探针可能会“卡”在导向孔内,从而完全停止测试头的操作并导致需要更换该测试头。
发明内容
为克服上述缺点,本发明提供一种接触探针、测试头及接触探针的制造方法;目的在于:其针尖部的点触端面积较小,可产生较小的针痕、易划破待测物的钝化层,即其能够保证与被测器件的接触垫进行良好的电气和机械接触,这优化了导热和导电以及机械强度的特性,同时避免了探针被损坏或卡在各自的导向孔中的问题,以便克服根据现有技术制造的测试头仍然存在的限制和缺点。同时利用MEMS过程,使得工艺流程简单化,在实现量产的同时减小了目前技术制造的速率缺陷。使得工艺流程简单化,在实现量产的同时减小了目前技术制造的速率缺陷。
为了达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针,包括至少一个第一部分、一个第二部分、一个第三部分,所述第一部分、第二部分、第三部分部分的结构具有连续性,可以直接传导电流和热,但由于形状上的差异进行分别描述,所述第一部分、第二部分、第三部分的形状不同,所述至少一个第一、二、三部分同时由至少两种导电材料层叠构成接触探针,其中一种导电材料为具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料,另一种导电材料为高导电性和热导性的第二种导电材料。
其中,第一部分包括接触探针的接触头,第二部分处于探针中部,第三部分包括接触探针的接触尖端;还包括以下附加和可选特征,这些特征可单独使用也可组合使用(若需要)。
优选地,第一部分的垂直与针长的截面上,从左往右,一共六层,第一层是第一种导电材料,第二层是第二种导电材料,第三层是第一种导电材料,第四层第一种导电材料,第五层为第二种导电材料,第六层是第一种导电材料。从第二部分的横截面图上看,从左往右,一共七层。第一层是第一种导电材料,第二层是第二种导电材料,第三层是第一种导电材料,第四层是空隙,第五层是第一种导电材料,第六层为第二种导电材料,第七层是第一种导电材料。从第三部分的横截面图上看,从左往右,一共六层,第一层是第一种导电材料,第二层是第二种导电材料,第三层是第一种导电材料,第四层第一种导电材料,第五层为第二种导电材料,第六层是第一种导电材料。所述第一种材料的硬度值大于第二种材料的硬度值,并且三个部分的两种材料的层叠是同时实现的(也可以分别实现)。
优选地,所述第二部分具有预定弯度,所述第二部分设置有狭缝通孔;所述第一部分的下端与第二部分的上端连接,且所述第一部分的连接处设置有与狭缝通孔上端连接的半圆孔;所述第三部分的上端与第二部分的下端连接,且所述第三部分与连接处设置有与狭缝通孔下端连接的半圆孔,所述第三部分具有梯形末端。
其中,所述的第一材料有大于250Hv(相当于2451.75MPa)的维氏硬度值。优选具有大于400Hv(相当于3992.8MPa)的维氏硬度值。所述第一种导电材料的硬度值大于所述第二导电材料的硬度值。第一种导电材料可以具有小于0.05微米的表面粗糙度Ra的值,Ra是实际表面轮廓相对于平均线的绝对值偏差的平均值。
优选地,第一导电材料可以具有比第二导电材料的表面粗糙度值低的表面粗糙度值。第二导电材料还可以具有低于10μΩ/cm的电阻率的值和高于110W/(m-k)的热导率λ的值。
优选地,所述第一种导电材料可以是选自以下的金属或金属合金:镍或其合金,例如镍—锰、镍—钴;钨或其合金,例如镍—钨或包含钨的多层材料;钯或其合金,例如钯—钴或钯—钨合金。所述第一种导电材料优选为钯—钴合金。
优选地,所述第二种导电材料选可以选自以下的金属或金属合金:铜、银、金或它们的合金,例如铜—铌合金或铜—银合金。所述第二导电材料优选为铜。
优选地,所述第一部分相对于所述接触探针的纵向轴线居中布置,并且第一部分和第二部分间有一个弯曲角,顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。
优选地,所述第二部分中有一个弯曲角度,顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。
优选地,所述所述第三部分相对于所述接触探针的纵向轴线居中布置,并且第二部分和第三部分间有一个弯曲角,顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。
优选地,所述第三部分的沿针长的末端的垂直与针长的截面形状是梯形的。
本发明用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针的有益效果是,通过具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料和高导电性和热导性的第二种导电材料结合来制造接触探针,使得其针尖部的点触端面积较小,可产生较小的针痕、易划破待测物的钝化层,即其能够保证与被测器件的接触垫进行良好的电气和机械接触,这优化了导热和导电以及机械强度的特性,同时避免了探针被损坏或卡在各自的导向孔中的问题,以便克服根据现有技术制造的测试头仍然存在的限制和缺点。使用具有高硬度的导电材料涂覆它们的端部,即对应于每个探针的接触尖端和接触头的这些端部,该导电材料的硬度尤其大于制造探针的剩余部分的导电材料的硬度,壳消除或至少减少探针卡在导向孔中的这些问题。以这种方式,事实上,被涂覆的端部和它们在其中滑动的导向孔的壁之间的摩擦减小,因此也减小了与这些端部对应的接触探针的磨损。通过多层结构来制造接触探针,除了可以使接触探针弹性变形之外,还能够优化其良好操作所需的不同特性(尤其是它们的机械强度和导电性),以便保证与被测器件和空间变换器的接触垫的正确接触。这些多层探针通常从多层金属片开始制造,其中接触探针被方便地切割,特别是通过激光切割。根据已知技术制造的多层探针包括涂覆有一层或多层适于改善整个探针的电性能和硬度性能的涂覆层的中心或芯体。
该技术问题还通过用于测试电子器件的装置的测试头来解决,包括多个上述的接触探针。
优选地,所述测试头可以包括板状陶瓷支撑件,多个接触探针对应于各自的接触头固定地连接到该板状陶瓷支撑件。
优选地,所述测试头可以包括至少一对设有各自的导向孔的导向件,接触探针在该导向孔中滑动。
本发明用于测试电子器件的装置的测试头的有益效果是,该测试头具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料和高导电性和热导性的第二种导电材料结合来制造的接触探针,使得测试用的针尖部的点触端面积较小,可产生较小的针痕、易划破待测物的钝化层,即其能够保证与被测器件的接触垫进行良好的电气和机械接触,这优化了导热和导电以及机械强度的特性,同时避免了探针被损坏或卡在各自的导向孔中的问题,以便克服根据现有技术制造的测试头仍然存在的限制和缺点。
最后,通过一种上述的接触探针的制造方法来解决该技术问题,该方法包括以下步骤:
(a)利用光刻掩模工艺形成针体的外轮廓;
(b)利用微电铸工艺在基板上制造出针体,在基板上分别电铸了至少两种导电材料,其中一种导电材料为具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料,另一种导电材料为高导电性和热导性的第二种导电材料;
(c)利用尖端刻蚀工艺对接触探针的所述第三部分进行尖端刻蚀;
(d)其进一步可包括一个或多个掩模,电铸和蚀刻步骤;
(e)将针体从基板上脱离,所述针体具有一朝向所述基板的下表面、一与所述下表面朝向相反方向的上表面、包含接触探针接触头的第一部分、具有一定弯曲的第二部分以及包含接触探针接触尖端的第三部分。
优选地,所述步骤(a)光刻工艺喷涂光刻胶之前先在基板上溅射金属种子层。
优选地,所述步骤(b)微电铸工艺中,在电铸金属有了一定厚度后,需要减薄平整后再进行接下来的操作。
优选地,所述步骤(c)尖端刻蚀工艺形成一个梯形,最终以梯形的短边(上底)和探测点进行接触。
优选地,所述步骤(d)针体脱离时,通过去除金属种子层来脱离针体。
本发明用于制造上述的接触探针的制造方法的有益效果是,在基板上分别电铸了至少两种导电材料,能保证与被测器件的接触垫进行良好的电气和机械接触,这优化了导热和导电以及机械强度的特性,同时避免了探针被损坏或卡在各自的导向孔中的问题,以便克服根据现有技术制造的测试头仍然存在的限制和缺点。且通过微机电过程所制造的探针,探针在制造的过程中以横躺的姿态在一基板成型,即在该基板上通过光刻显影技术后形成定义探针上、下表表面和探针体形状的光刻胶掩模,探针通过电铸成型于该光刻胶掩模内,探针成型完成时以其前、后表面平行于该基板而呈横躺的姿态。同时利用MEMS过程,使得工艺流程简单化,在实现量产的同时减小了目前技术制造的速率缺陷,相较于传统的机械加工方式,前述的微机电过程可较快速地、整批大量制造地且精准地制造出探针。
附图说明
图1示意性地示出了根据现有技术制造的垂直探针测试头的接触探针;
图2是含有上导轨的测试头的单个接触探针示意图;
图3是实施例接触探针的剖面图;
图4是基板上探针的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图2、3所示,特别是,下面描述用于测试集成在晶片上的电子器件的装置的测试头的接触探针。
应注意的是,这些附图示出了根据本发明的接触探针的示意图,而没有按比例绘制,相反,这些附图绘制成突出本发明的重要特性。在附图中,不同的部分被示意性地示出,它们的形状能够根据所需应用而变化。此外,关于一个实施例所描述的并且在一个附图中示出的手段也可用于其它附图所示的其它实施例。
为求简化,测试头1被示为仅包括一个接触探针2,接触探针又包括至少一个适于抵靠被测器件4的接触垫4A的接触尖端。
该接触探针2还可以包括也称为接触头2B的头部,在这种情况下,该头部接合在至少一个上板或导向件3的导向孔3A中。该接触头2B可以抵靠空间变换器的接触垫,或者其可以固定地关联(例如焊接)到陶瓷支撑件。
特别地,在图2所示的示例中,接触探针2是自由体探针,并且其接触头2B容纳在上导向件3的导向孔3A中。也可以使用用于焊接到作为测试装置(未示出)的接口的外部支撑件3’的自由体类型的接触探针2,如图2中示意性所示。在该实施例下,接触探针2在接触头2B处具有用于外部支撑件3’的焊接区域3B。
接触探针2还包括预变形部分9,10,11,其分别设置于针体的6,7两部分之间和7中以及7,8两部分之间,预变形部分在接触尖端按压接触被测器件的接触垫时进一步变形。
第一部分6中,垂直与针长的截面6a上,从左往右,一共六层,第一层是第一种导电材料,第二层是第二种导电材料,第三层是第一种导电材料,第四层第一种导电材料,第五层为第二种导电材料,第六层是第一种导电材料。
第二部分7中,垂直与针长的截面7a,从左往右,一共七层。第一层是第一种导电材料,第二层是第二种导电材料,第三层是第一种导电材料,第四层是空隙,第五层是第一种导电材料,第六层为第二种导电材料,第七层是第一种导电材料。
第三部分8中,垂直与针长的截面8a,从左往右,一共六层,第一层是第一种导电材料,第二层是第二种导电材料,第三层是第一种导电材料,第四层第一种导电材料,第五层为第二种导电材料,第六层是第一种导电材料。
所述第一种材料的硬度值大于第二种材料的硬度值,并且三个部分的两种材料的层叠是同时实现的(也可以分别实现)。
特别地,第一种导电材料可以是选自以下的金属或金属合金:镍或其合金,例如镍—锰、镍—钴;或钨或其合金,例如镍—钨或包含钨的多层材料;或钯或其合金,例如钯—钴或钯—钨合金:或铑及其合金,所述第一种导电材料优选为钯—钴合金。
根据本发明的接触探针可以是竖直型的,其被插入到至少一对板的各自的导向孔并被方便地偏移。
事实上,在该实施例下,如关于已知技术所述,测试头1除了上板或导向件3之外还包括下板或导向件12,上板或导向件3和下板或导向件12具有各自的上导向孔3A和下导向孔12A,至少一个接触探针2在其中滑动。
更特别的,在该实施例下,第三部分8中,尖端形状沿针长有一凹掩模13,便于针体在导轨中的滑动不受导向件的阻碍,减少针被卡住的情况发生。
在该实施例下,接触探针2还具有至少一个适于抵靠被测器件4的接触垫4A上的接触端或尖端2A。
在该实施例下,接触探针2具有另一个接触尖端,其通常表示为接触头并在图2中标示为2B。该接触头朝向空间变换器15的多个接触垫15A。以类似于与被测器件接触的方式,通过将接触探针2的接触头2B压靠在空间变换器15的接触垫15A来确保探针和空间变换器之间的良好电接触。
如已关于已知技术所述,上导向件3和下导向件12通过空隙16方便地隔开,该空隙16允许接触探针2变形并且确保接触探针2的接触尖端2A和头部2B正分别接触被测器件4和空间变换器15的接触垫。显然,上导向孔3A和下导向孔12A的尺寸应当做成能够成允许接触探针在其中滑动。
根据图2所示的本发明的一个实施例,接触探针2在该实施例中包括第一部分6和第二部分7以及第三部分8。
特别地,第一部分6相对于所述接触探针2的纵向轴线居中布置,并且第一部分6和第二部分7间有一个弯曲角θ1,所述顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。第二部分中有一个弯曲角度弯曲角θ2,所述顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。第三部分相对于所述接触探针的纵向轴线居中布置,并且第二部分和第三部分间有一个弯曲角θ3,所述顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。
应强调的是,借助根据本发明的接触探针2的截面构造,只有端部部分接触设置在包括接触探针2的测试头的板形导向件中的导向孔。
方便地,根据该实施例针体剖面图3,第一部分6、第二部分7、第三部分8中有两层B2,B6由具有高导电率和热导率值的第二种导电材料制成,该第二种导电材料可特别是选自铜、银、金或它们的合金(例如铜一铌或铜一银)的金属或金属合金,优选为铜。特别地,第二种导电材料还可以具有低于10μΩ/cm的电阻率的值和高于110W/(m-k)的热导率λ的值。
还根据该实施例针体剖面图3,第一部分6、第二部分7、第三部分8三部分中的有四层B1,B3,B5,B7都由硬度值大于第二种导电材料的硬度值的第一种导电材料制成。此外,第一种导电材料也具有比第二种导电材料的表面粗糙度值低的表面粗糙度值。特别地,所述第一种导电材料可以是选自以下的金属或金属合金:镍或其合金,例如镍—锰、镍—钴;或钨或其合金,例如镍—钨或包含钨的多层材料;或钯或其合金,例如钯—钴或钯—钨合金:或铑及其合金,所述第一种导电材料优选为钯—钴合金。更特别地,第一种导电材料有大于250Hv(相当于2451.75MPa)的维氏硬度值,优选具有大于400Hv(相当于3992.8MPa)的维氏硬度值。此外,第一种导电材料可以具有小于0.05微米的表面粗糙度Ra的值,Ra是实际表面轮廓相对于平均线的绝对值偏差的平均值。
按照这种方式,当接触探针2滑动地组装在板形导向件(特别是陶瓷导向件)中的导向孔中时,探针本身在操作期间不会发生摩擦或“划痕”。
此外,如前所述,由该另一材料制成的接触尖端2A在被用于接触由非常硬的材料(例如铜柱和微铜柱)制成的接触垫时,以及在尖端本身在特定摩擦布上的多次清洁“触摸”。之后,同样能有利地保持其形状。
测试头将包括多个根据本发明的接触探针2类型的探针。特别地,这种测试头可包括板状支撑件(特别是陶瓷支撑件),该多个接触探针在探针头处固定地连接到该支撑件,而探针尖端从板状支撑件开始自由地伸出,以便紧靠对应的被测器件的多个接触垫,。
或者,测试头可以包括彼此相对间隔的上导向件和下导向件,以限定空隙,并且该上导向件和下导向件设置有相应的上导向孔和下导向孔,多个接触探针在其中滑动,如图2所示,其仅示出一个接触探针2。
本发明还涉及一种用于制造图2所示类型的接触探针的制造方法,基于MEMS工艺制造,例如特别包括以下步骤:
(a)利用光刻掩模和微电铸工艺形成由第一种导电材料构成的B1,B3,B5,B7层,由第二种导电材料构成的B2,B7层。并对已经形成B1-7层的基板上表面进行减薄和磨平处理,使针体的上表面2D(将针体远离基板的一面称为针体的上表面)平整。
(b)利用尖端刻蚀工艺对接触探针2的第三部分8进行尖端刻蚀,使尖端具有特殊形状。其进一步可包括一个或多个掩模,电铸和蚀刻步骤。
(c)将针体2从基板上脱离,所述针体具有一朝向所述基板的下表面2C(如图4所示)、一与所述下表面朝向相反方向的上表面2D、包含接触探针接触头的第一部分6、具有一定弯曲的第二部分7以及包含接触探针接触尖端的第三部分8。
总之,有利地根据本发明,可获得具有高导电率部分的接触探针,其能够增加探针可以承受的电流密度并且改善散热性,能够焊接到对应于被测器件的接触垫布置的较高硬度部分,并且能够改善接触尖端在接触垫上的滑动并且延长探针使用寿命,同时探针部分在导向孔中滑动,可避免探针刮伤或探针本身卡住。
此外,接触探针可以电铸甚至更高硬度的外层,从而能够总体上提高探针的机械性能。此外,由于接触探针的性能的改进例如通过高导电层和外层的硬度提高的电流能力,可以减小探针的横截面并因此也减小探针的长度,例如与用于类似应用的已知探针相比减少达其一半。立即可以清楚探针长度减小、性能相当如何能够降低寄生效应特别是电感值,同时这有利于接触探针的整体性能,特别是在频率上。
最后,方便地,根据本发明的探针可通过MEMS工艺制得,该工艺可以比较容易地生成多层的结构,并且在产量上有一定优势。很明显,为了满足特定的要求和规格,本领域技术人员可以对上文所述的测试探针进行多种改变和变型,这些改变和变型全部都包括在如所附权利要求书所限定的本发明的保护领域内。

Claims (11)

1.一种用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针,其特征在于:包括至少一个第一部分、一个第二部分、一个第三部分,所述第一部分、第二部分、第三部分部分的结构具有连续性,所述第一部分、第二部分、第三部分的形状不同,所述至少一个第一、二、三部分同时由至少两种导电材料层叠构成接触探针,其中一种导电材料为具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料,另一种导电材料为高导电性和热导性的第二种导电材料。
2.根据权利要求1所述的用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针,其特征在于:
所述第二部分具有预定弯度,所述第二部分设置有狭缝通孔;
所述第一部分的下端与第二部分的上端连接,且所述第一部分的连接处设置有与狭缝通孔上端连接的半圆孔;
所述第三部分的上端与第二部分的下端连接,且所述第三部分与连接处设置有与狭缝通孔下端连接的半圆孔,所述第三部分具有梯形末端。
3.根据权利要求1所述的用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针,其特征在于:所述第一种导电材料是选自以下的金属或金属合金:镍或其合金、钨或其合金、钯或其合金、铑及其合金;或/和
第二种导电材料是选自以下的金属或金属合金:铜、银、金或它们的合金。
4.根据权利要求1所述的用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针,其特征在于:所述第一部分包括接触探针的接触头,第二部分处于探针中部,所述第三部分包括接触探针的接触尖端。
5.根据权利要求1所述的用于测试电子器件的装置的测试头的接触探针,其特征在于:所述第一部分相对于所述接触探针的纵向轴线居中布置,并且第一部分和第二部分间有一个弯曲角,顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度;或/和
第二部分中有一个弯曲角度,顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度;或/和
所述第三部分相对于所述接触探针的纵向轴线居中布置,并且第二部分和第三部分间有一个弯曲角,顺时针锐角大于或等于0度且小于或等于10度。
6.一种用于测试电子器件的装置的测试头,其特征在于:包括多个权1-6中任意一项所述的接触探针。
7.一种接触探针的制造方法,该接触探针为权利要求1-6的任意一项所述的接触探针,包括以下步骤:
(a)利用光刻掩模工艺形成针体的外轮廓;
(b)利用微电铸工艺在基板上制造出针体,在基板上分别电铸了至少两种导电材料,其中一种导电材料为具有高硬度和耐腐蚀性的第一种导电材料,另一种导电材料为高导电性和热导性的第二种导电材料;
(c)利用尖端刻蚀工艺对接触探针的所述第三部分进行尖端刻蚀;
(d)其进一步可包括一个或多个掩模,电铸和蚀刻步骤;
(e)将针体从基板上脱离,所述针体具有一朝向所述基板的下表面、一与所述下表面朝向相反方向的上表面、包含接触探针接触头的第一部分、具有一定弯曲的第二部分以及包含接触探针接触尖端的第三部分。
8.根据权利要求7所述的接触探针的制造方法,其特征在于:所述步骤(a)光刻工艺喷涂光刻胶之前先在基板上溅射金属种子层。
9.根据权利要求7所述的接触探针的制造方法,其特征在于:所述步骤(b)微电铸工艺中,在电铸金属有了一定厚度后,需要减薄平整后再进行接下来的操作。
10.根据权利要求7或8所述的接触探针的制造方法,其特征在于:所述步骤(c)尖端刻蚀工艺形成一个梯形,最终以梯形的短边(上底)和探测点进行接触。
11.根据权利要求7或8所述的接触探针的制造方法,其特征在于:所述步骤(d)针体脱离时,通过去除金属种子层来脱离针体。
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