CN110662969A - 接触探针和用于测试电子器件的装置的相关探头 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于测试电子器件的装置的探头的接触探针(20)，包括探针主体(20C)，该探针主体基本上在适于实现与相应接触垫接触的相应端部(20A，20B)之间沿纵向延伸，至少一个端部(20B)的横向尺寸大于探针主体(20C)的横向尺寸。适当地，端部(20B)包括至少一个凹口(23A)，该凹口适于容纳在与已经实现接触探针(20)的基板(25)分离之后产生的位于接触探针(20)上的材料碎屑(24A)。

Description

接触探针和用于测试电子器件的装置的相关探头
技术领域
本发明涉及一种接触探针和一种用于测试电子器件的装置的相应探头。
本发明特别但不排他地涉及一种接触探针和一种用于测试集成在晶片上的电子器件的装置的探头，并且以下公开内容参考该应用领域，其唯一目的是简化其介绍。
背景技术
众所周知，探头本质上是一种适于将微结构(特别是集成在晶片上的电子器件)的多个接触垫与执行功能测试(特别是电气，或一般而言测试)的测试机的相应通道电连接的器件。
在集成器件上进行的测试特别适用于早在生产阶段检测和隔离有缺陷的电路。因此，通常在将晶片切割并将它们组装在芯片容纳封装体内之前，将探头用于集成在晶片上的器件的电测试。
通常，探头包括由至少一对板或模具保持的多个可移动接触元件或探针，所述板或模具基本上为板状并且彼此平行。所述模具设置有合适的孔并且彼此以一定距离布置，以留下用于接触探针的移动和可能变形的自由空间或气隙。特别是，该对模具包括上模具和下模具，两者都设有导引孔，接触探针在该导引孔内轴向滑动，接触探针通常由具有良好电气和机械特性的特殊合金线制成。
通过在器件本身上按压探头来确保接触探针和被测器件的接触垫之间的良好连接，可在上模具和下模具中的导引孔内移动的接触探针在此按压接触期间在两个模具之间的气隙内弯曲并在这些导引孔内滑动。这种探头通常称为带有垂直探针的探头，并用英文术语“垂直探头(vertical probe head)”表示。
特别是，图1示意性地示出了探头10，探头10包括至少一个下板状支撑件或模具2和上板状支撑件或模具3，其具有相应的导引孔2A和3A，至少一个接触探针1在导引孔2A和3A内滑动。
需要指出的是，为了方便起见，此处和下文中，术语“上(upper)”和“下(lower)”已经与附图的局部参考系结合使用，而不是将它们视为限制性的。
接触探针1具有至少一个端部或接触尖端1A，用于邻接被测器件4的接触垫4A，以实现所述被测器件4与测试装置(未示出)之间的机械和电接触，这种探头10形成测试装置的端部元件。
此处和下文中术语“接触尖端(contact tip)”是指用于接触垫的接触探针的端部范围或区域，所述接触范围或区域不一定是尖锐的。
在某些情况下，接触探针牢固地固定在头本身上，与上模相对应：这种探头被称为“阻塞探头(blocked probe head)”。
然而，更频繁地，探头与未阻塞探针一起使用，即探针未牢固地固定，而是通过微接触板保持与板接合：这种探头被称为“未阻塞探头(UN不locked probe head)”。微接触板通常被称为“空间变换器(space transformer)”，因为除了与探针接触之外，它还允许相对于被测器件上的接触垫在空间上重新分布在其上实现的接触垫，特别是放宽垫本身的中心之间的距离约束。
在这种情况下，如图1所示，接触探针1具有朝向这种空间变换器5的接触垫5A的另一个端部或接触头1B。通过将接触探针1的头1B按压到空间变换器5的接触垫5A上来确保探针1和空间变换器5之间的良好电接触，类似于与被测器件4的接触。
下模具2和上模具3通过允许接触探针1变形的气隙6适当地隔开。最后，导引孔2A和3A的尺寸设计成允许接触探针1在其中滑动。
更特别是，在探针1的接触尖端1A或接触头1B分别与被测器件4的接触垫4A和5A以及空间变换器5的按压接触期间，探针1在导引孔2A和3A中滑动并且对应于气隙6而变形。
探头所经历的变形形状和产生这种变形所需的力取决于几个因素，例如制造探针的合金的物理特性以及上模具和下模中的相应导引孔之间的偏移值。
探头的正确工作基本上与两个参数相关联：接触探针的垂直移动或超程以及这种接触探针的接触尖端的水平移动或擦洗。众所周知，重要的是确保接触尖端的适当擦洗，以便允许“擦洗(scrubbing)”接触垫的表面，以这种方式去除例如薄层或氧化膜形式的杂质，从而改善了探头进行的接触。
所有这些功能都应在探头的制造步骤中进行评估和校准，因为应始终确保探头和被测器件之间的良好电气连接。在使用所谓的“移位板(shifted plate)”技术制造的测试头的情况下，接触探针1(也称为“屈曲梁(buckling beam)”)是直的，在其整个长度上具有恒定的横截面，优选矩形，并且通常它们在其端部是尖锐的，以便分别形成接触端部，特别是分别形成接触尖端1A和接触头1B，如图1所示。因此已知为这种探头提供在下模具2和上模具3之间的移位，以便在基本上中心的位置引起探针主体的变形，如在所示的例子中那样。这些探头也称为“移位板探头(shifted plate probe head)”。
探头制造中的关键参数是被测器件上接触垫中心之间的距离(所谓的间距)。事实上，随着相关制造技术的进步，集成电子器件的间距变得越来越小，迫使探头中的接触探针大量堆积并且当需要避免接触探针之间的相互接触时引起定位问题。
在最新技术中，集成器件上的接触垫中心之间的距离(通常表示为间距)已经减小到包括在30μm和80μm之间的值。该间距减小以越来越紧迫的方式影响矩阵型接触垫的配置。在这种情况下，同一条线上的接触垫的接触中心之间以及同一列上的接触垫的接触中心之间的距离已经减小到包括在30μm和80μm之间的值。
如上所述，最近制造的被测器件的接触垫结构的间距值的这种减小引起与相邻探针之间、特别是在其突出部分之间的接触有关的问题。
当接触探针1具有对应于一个端部、特别是接触头1B的至少一个扩大部分时，强烈地感觉到这个问题，扩大部分主要用于确保探针不会滑出在探头的上模具和下模具中实现的相应导引孔并且因此具有比接触探针的其余部分更大的尺寸，特别是至少一个直径大于探针主体的直径，直径是指这种横截面的最大尺寸。
只是接触探针的扩大部分的尺寸增加加剧了上述堆积问题，因此显著地限制了接近对应于这种部分的相邻探针的机会，其中相邻探针之间的接触分别相对于纵向或者横向方向比被测集成器件的焊盘的矩阵分布更可能地发生。
换句话说，在设计接触探针和包括它们的探头时，还需要考虑相邻探针之间需要经过的距离的最小值，特别是对应于其扩大部分，例如接触头部分。适于避免相邻探针之间接触的这种最小距离显然会影响探头能够测试的装置的接触垫的距离或间距。此外，可以为纵向或横向提供相等或不同的最小距离值。
还已知这种接触探针的所涉及的尺寸对于接触探针的制造方法是极其有效的。特别是，在测试最近制造的集成电路的领域中，被测器件的接触垫之间以及相应探头的接触探针之间的距离的极小减小已经挑战了接触探针的传统制造方法的尺寸限制，这些传统制造方法特别是使用光刻、掩模、生长和攻击技术。
因此，近年来，对使用激光技术的探头的接触探针的制造方法的兴趣增加了。
特别是，通过激光切割的制造方法允许通过“切出(cutting out)”探针的最终所需形式的金属板来获得接触探针，并且通常包括以下步骤：
-提供由导电材料制成的基板11，如图2A所示；
-根据这种探针所需的轮廓10C，通过激光切割定义每个接触探针10，如图2B中的虚线所示。
特别是，如图2C所示，该方法通过激光切割基板11中的多个接触探针10来提供限定，每个接触探针10设置有相应的端部10A和10B，是指包括接触探针10的接触尖端10A或接触头10B并且根据基板11的纵向展开方向、特别是如图2C中所示的垂直方向Y延伸的部分。
图中所示的接触尖端10A和接触头10B的形状是绝对任意的，因为它们也可以具有与图示的形状相同的形状或不同的形状。
通常，限定步骤在相应的框架12内实现每个接触探针10，以便通过至少一个相对材料桥13锚固到基板11，如图3A和图3B的放大图所示。
因此，该方法包括进一步的分离步骤，用于通过破坏材料桥13将接触探针10与基板11分离。
特别是，在图3A和3B所示的示例中，每个接触探针10仅具有一个材料桥13，该材料桥13将接触探针10连接并保持在相应框架12内的基板11上，所述材料桥13相应于探针的一个部分实现，该部分与端部不同。
显然可以以完全任意的方式实现任何数量的材料桥13，其也相对于图3A和3B中所示的内容位于接触探针10的其他点中。
例如，如图4A和4B中示意性地所示，可以实现每个接触探针10，以便仍然通过单个材料桥13锚固到基板11，在这种情况下，与其接触头10B相对应地在优选的侧面位置实现。以这种方式，实际上，材料桥13处于接触探针10的位置，其具有比探针的其余部分更大的尺寸，即在具有更好机械密封的区域中，特别是在通过断开材料桥13本身从基板11分离接触探针10时有用。
此外，材料桥13的所述定位防止碎屑和表面不规则性留在接触探针10的部分中，该部分必须在包括这种接触探针10的探头的操作期间在上或下导引件的导引孔中滑动，如前所示。
实际上，众所周知，在接触探针10与基板11分离期间材料桥13的断裂涉及保持材料，该材料对应于桥本身的附接而锚固到接触探针10，称为碎屑并且在图5中用附图标记14表示。如前所述，该碎屑14可能与接触探针10的接触头10B相对应，实际上增加了其侧面足迹(footprint)并因此减少了大量探针堆积的可能性，这些探针被实现为不使相邻探针之间的接触堆叠，仅仅与位于接触头10B处的所述碎屑14相对应。
此外，通常实现接触探针10，使得它们具有至少两个对称地位于相应的接触头10B的侧面上的材料桥13；因此，所述接触探针10与基板11的分离使得碎屑14位于接触头10B的两侧。
还注意到，对应于这样的碎屑14(这些碎屑是具有高表面粗糙度的区域)的相邻探针的可能接触至少会导致这种探针不期望地被卡住，其中包含它们的探头的功能性的确定性丧失。
本发明的技术问题是提供一种接触探针和一种相应的探头，用于与用于测试特别是集成在晶片上的电子器件的装置连接，其结构和功能特征能够克服现在仍然影响根据现有技术制造的系统的限制和缺点，特别是能够降低其扩大部分之间接触的可能性，例如与探针的接触头相对应，以便允许探针本身在探头内部更多地堆积，也用于非常接近彼此(即具有非常小的间距)的接触垫的构造。
发明内容
本发明的解决方案构思是实现一种接触探针，该接触探针设置有对应于接触探针的一个端部(特别是接触头，接触头的尺寸大于探针的其余部分)的至少一个凹口，该至少一个凹口能够容纳附接到已经从其获得探针的基板的碎屑，因此一旦探针被容纳在相应的探头中，就减少了探针彼此之间的接触风险，也用于通过这种探头配置被测器件的彼此非常靠近的接触垫。
基于该解决方案构思，技术问题通过用于测试电子器件的装置的探头的接触探针解决，该接触探针包括探针主体，该探针主体基本上在适于实现与相应的接触垫的接触的相应端部之间沿纵向延伸，至少一个端部的横向尺寸大于探针主体的横向尺寸，其特征在于，该至少一个端部包括适于容纳材料碎屑的凹口，在从形成所述接触探针的基板分离之后，该材料碎屑位于所述接触探针上。
更特别地，本发明包括如果需要则可单独或组合地采用的以下附加和可选特征。
根据本发明的另一方面，该至少一个端部可以是适于对接到空间变换器的接触垫上的接触头，该另外的端部可以是适于邻接到被测器件的接触垫上的接触尖端。
根据本发明的另一方面，凹口可以按照具有介于5μm和15μm之间的值的长度在端部内延伸。
此外，接触探针可以包括扩大部分，该扩大部分仅与接触探针的第一侧壁相对应地邻接。
特别是，扩大部分可以限定至少一个底切壁，该底切壁适于邻接到包括接触探针的探头的导引件的相应面上。
此外，该至少一个端部的足迹直径可以等于探针主体的直径与底切壁的长度之和，直径是指相应的横截面的最大尺寸。
根据本发明的另一方面，接触探针可包括另外的扩大部分，该另外的扩大部分对应于接触探针的第二和相对侧壁突出，以便限定相应的另外的底切壁。
特别是，所述至少一个端部的足迹直径可以等于探针主体的直径与底切壁的长度之和，直径是指相应的横截面的最大尺寸。
此外，凹口可以在至少一个扩大部分内延伸。
接触探针还可以包括在扩大部分内延伸的相应凹口。
特别是，底切壁和/或另外的底切壁可以具有等于探针主体直径的5-30％的值的长度。
根据本发明的另一方面，材料碎屑可以与至少一条弱化线相对应，该弱化线穿过材料桥并且适于通过破坏材料桥的完整性来促进接触探针与基板的分离。
特别是，该至少一条弱化线可以与所述凹口相对应地临近接触探针设置在材料桥上。
本发明还涉及一种具有用于电子器件的功能测试的垂直探针的探头，该探头包括至少一对板状支撑件，该至少一对板状支撑件通过合适的气隙彼此分开并且设置有用于滑动地容纳多个接触探针的相应的导引孔，每个接触探针如上所述制造。
根据本发明的另一个方面，板状支撑件可以相互适当地移位，以便赋予在相应的导引孔中滑动的所述接触探针对应于气隙的预变形，每个接触探针的端部的至少一个扩大部分从接触探针的壁突出，该壁靠在端部附近的板状支撑件的所述导引孔的壁上。
特别是，该至少一个扩大部分可以限定底切壁，该底切壁适于邻接到板状支撑件的第一面上。
根据本发明的另一方面，探头可包括沿纵向或横向的相邻探头，这些相邻探头具有从相应的壁突出的扩大部分。
或者，探头可以包括沿纵向或横向的相邻探头，这些相邻探头具有从相应的相对壁突出的扩大部分。
根据本发明的另一方面，探头可包括多个对称接触探针和多个非对称接触探针，该多个对称接触探针具有设有从接触探针的两个侧壁突出的扩大部分的接触头，该多个非对称接触探针具有设置有从接触探针的仅一个侧壁突出的仅一个扩大部分的接触头，这样的扩大部分包括适于容纳材料碎屑的相应凹口，该材料碎屑是由于接触探针与形成接触探针的基板分离而产生的，这种对称接触探针被布置为邻接到位于被测器件的第一区域中的接触垫上，该第一区域的间距大于第二区域的间距，接触垫在第二区域内通过非对称接触探针接触。
根据本发明的接触探针和探头的特征和优点将从以下参考附图通过指示性和非限制性示例给出的实施例的描述中变得显而易见。
附图说明
在附图中：
-图1示意性地示出了根据现有技术实现的探头；
-图2A-2C示意性地示出了通过激光切割的制造方法的不同步骤；
-图3A-3B和4A-4B示意性地示出了通过图2A-2C的方法获得的多个接触探针的替代实施例和分别涉及单个探针的相应细节；
-图5示意性地示出了根据图2A-2C的方法实现的接触探针；
-图6A和6B示意性地示出了根据本发明的接触探针的实施例；
-图7A和7B分别显示了通过激光切割获得的相应多个探针和图6A和6B的相应实施例；
-图8示出了根据本发明的接触探针的另外的实施例；
-图9A和9B分别示出了根据本发明的探头，特别是具有垂直探针和移位板的探头，包括分别对应于图6B和8的实施例的接触探针；
-图10A和10B示意性地示出了根据图8的实施例实现的一对相邻接触探针的不同布置；以及
-图11示出了根据本发明的探头，特别是具有垂直探针和移位板的探头，包括对应于图6B的实施例和图8的实施例的接触探针。
具体实施方式
参考所述附图，尤其是图6A，附图标记20总体上表示根据本发明实施例的用于测试特别是集成在晶片上的电子器件的探头的接触探针。
应该指出的是，附图表示根据本发明的接触探针和探头的示意图，并且没有按比例绘制，而是绘制它们以便增强本发明的重要特征。
此外，在附图中以示例的方式表示的本发明的不同方面显然可以彼此组合并且可以从一个实施例到另一个实施例互换。
根据本发明的一个方面，接触探针20包括在相应端部(特别是接触尖端20A和接触头20B)之间延伸的所谓的探针主体20C。适当地，至少一个端部(特别是接触头20B)的横向尺寸大于探针主体20C的横向尺寸。更特别是，接触头20B具有横截面，该横截面的直径Dt大于探针主体20C的横截面的直径Ds，直径是指这些截面的最大尺寸。
如已经结合现有技术所见，以这种方式，接触头20B允许确保接触探针20不会滑出在包括它的接触头的导引件或模具中实现的相应导引孔，特别是在没有探针邻接的待测装置的情况下。
接触探针20的接触尖端20A是锥形的并且以接触部分21A结束，接触部分21A用于邻接被测器件的接触垫；类似地，在探头具有非约束探针的情况下，接触头20B具有锥形部分，该锥形部分以接触部分21B结束，该接触部分21B用于邻接空间变换器的接触垫。
接触部分21A和21B可以形成为限定基本上点状的接触，或者可以具有圆形形状或者仍然是基本上扁平的形状，其直径可能小于端部的其余部分的直径。
更特别是，接触探针20B包括对应于接触探针20的相应和相对的侧壁突出的相应的扩大部分22A和22B，侧壁相对于接触探针20的纵向展开轴线HH对称布置并在图中用PLa和PLb表示，在附图的局部参考系中分别布置在探头本身的左侧和右侧。以这种方式，接触头20B相对于接触探针20的纵向展开轴线HH具有对称的构造。
以这种方式，接触探针20B具有对应于扩大部分22A和22B的相应的底切壁22as和22bs，底切壁22as和22bs适于邻接到模具(特别是上模)的相应面，例如考虑到图的局部参考系，当接触探针20没有邻接到相应的接触垫上并且倾向于向下滑动时，防止接触探针20滑出模具并且因此滑出探头。更特别是，扩大部分22A和22B限定底切壁22和22bs具有相等的长度Lex，长度Lex的值等于探针Ds直径的20-60％。以这种方式，接触头20B的足迹直径、特别是头直径Dt等于探针直径Ds与长度Lex之和：Dt＝Ds+2*Lex。
适当地，根据本发明，接触探针20的接触头20B还包括至少一个凹口23A，凹口23A对应于扩大部分22A和22B中的至少一个(特别是扩大部分22A)布置，并且适于容纳至少一个材料碎屑24A，材料碎屑24A源于相应材料桥24的断裂，这是由于接触探针20从已经获得探针的基板的分离(例如通过激光切割)而产生的。
适当地，所述凹口23A可以在所述扩大部分22A或22B内延伸长度Lr，长度Lr等于长度Lex的5-30％，优选地具有在5μm和15μm之间的值。
因此，显而易见的是，即使在存在这种材料碎屑24A的情况下，根据本发明的接触探针20的头直径Dt等于已知解决方案的头直径Dt，所涉及的尺寸相等，这样的材料碎屑24A不会相对于接触头20B给出的足迹突出。
在最常见的应用中，底切壁22as和22bs的长度Lex具有介于10μm和25μm之间的值，探针直径Ds具有介于20μm和90μm之间的值，并且头直径Dt具有介于30μm和和120μm之间的值。
根据图6B中示意性示出的替代实施例，接触探针20的接触头20B包括相应于扩大部分22A和22B实现的相应凹口23A和23B。这样的凹口23A和23B允许对应于接触头20B到接触探针20的材料桥24的相应和对称附接而容纳来自例如通过激光切割从其获得探针的基板的材料碎片24A。
同样在这种情况下，凹口23A和23B的存在确保了根据本发明的接触探针20的头直径Dt等于已知解决方案的头直径，所涉及的尺寸相等，同样在存在材料碎片24A和24B没有相对于接触头20B给出的足迹突出的情况下。
有利地，根据本发明，因此可以在探头30中使相邻的接触探针20彼此接近，无论如何确保在具有最大尺寸的探针的部分之间应该经过的最小距离Dm，即，对应于相关的接触头20B，不必考虑材料碎屑24A引入公差；特别是，最小距离Dm表示适于避免相邻探针之间接触的值，通常介于10μm和20μm之间。
以这种方式，接触探针20的接触尖端20A也彼此靠近，即，可以使被测器件26的接触垫26A或者更好地所述垫的中心接近类似于已知的解决方案的间距值，即使在存在这种材料碎屑24A的情况下。
显然可以按照一种完全任意的方式实现任何数量的材料桥24，这些材料桥也相对于图6A和6B中所示的内容按照接触探针20的接触头20B的非中心和/或非对称的方式放置。
因此，可以通过从适当的基板25激光切割来限定而实现根据本发明的接触探针20，实际上用适于制造接触探针的材料实现。因此，每个接触探针20在合适的基本上框架状的槽中实现，简单地表示为框架25A，这种槽是通过去除材料在基板25中获得并适于围绕接触探针20，如图7A中示意性所示。
更特别地，根据图6A的实施例实现了多个接触探针20，该多个接触探针20通过至少一个材料桥24锚固到基板25，材料桥24具有与在这种接触探针20的接触头20B中实现的相应凹口23A相对应的附接点。
或者，如图7B中示意性地所示，根据图6B的实施例，可以在基板25中实现该多个接触探针20，使得它们具有材料桥24的相应附接点，材料桥24对应于在所述接触探针20的接触头20B中实现的相应和对称的凹口23A和23B。
因此，该方法包括通过破坏一个或多个材料桥24将接触探针20与基板25分离的另外的步骤。适当地，根据本发明，接触探针20的这种分离步骤留下各自布置在相应的凹口23A和/或23B内的材料碎屑24A和/或24B。
适当地，如图7A和7B所示，每个材料桥24可以设置有至少一个弱化线LL，该弱化线LL穿过材料桥24并且适于通过破坏材料桥24本身的完整性来促进探针与基板25的分离。
特别是，这种弱化线LL可以布置在接触探针20附近，使得在接触探针10与基板25分离期间的断裂使得大部分材料桥24锚固到基板25上。
适当地，弱化线LL可以通过基板25中的通孔获得，所述通孔可以具有任何形状，例如圆形、椭圆形、矩形、倾斜形，仅仅引用它们中的一些。或者，弱化线LL可以通过基板25相应地局部减薄在垂直于基板25自身平面的方向Z上实现。
根据图8示意性地示出的根据本发明的接触探针20的替代实施例，接触头20B包括仅一个扩大部分22A，在对应于接触探针20的侧壁PLa的示例中，扩大部分22A仅对应于接触探针20的侧壁突出，在附图的局部参考系中，侧壁PLa设置在探头本身左侧。相反，对应于第二和相对面PLb，接触头20B不具有扩大和突出部分。以这种方式，接触头20B相对于接触探针20的纵向展开轴线HH具有非对称的构造。
应该指出的是，同样在这种情况下，接触头20B以这种方式具有对应于扩大部分22A的底切壁22as，底切壁22a适于邻接模具(特别是上模)的相应面，例如考虑到附图的局部参考系，当接触探针20没有邻接到相应的接触垫上并且倾向于向下滑动时，防止接触探针20从模具中滑出并因此从探头中滑出。更特别是，扩大部分22A限定底切壁22as，底切壁22as可具有长度Lex，长度Lex的值等于探针直径Ds的20-60％。
以这种方式，适当地根据该实施例，接触头20B的足迹直径、特别是头直径Dt等于探针直径Ds与长度Lex之和：Dt＝Ds+Lex，头直径Dt小于图6A和6B中所示实施例的头直径Dt并且因此也小于已知解决方案的头直径。
同样在这种情况下，接触探针20的接触头20B还包括至少一个凹口23A，该凹口23A对应于扩大部分22A布置并且适于容纳至少一个材料碎屑24A，材料碎屑24A源自相应材料桥24的断裂，这是由于接触探针20例如通过激光切割从已经获得探针的基板上脱离而产生，而不增加其足迹，特别是不增加头直径Dt。
所述类型的接触探针可用于实现探头，如图9A和9B中示意性所示，整体用数字标号30表示。
特别是，探头30容纳多个接触探针20并包括设有相应的导引孔26A和27A的至少一个下模具26和上模具27，设置有前述类型的接触探针20在其中滑动的导引孔26A和27A。为简单起见，在图9A和9B中仅示出了分别具有图6B和8中所述类型的接触探针20。
每个接触探针20具有适于邻接到被测器件28的相应接触垫28A上的接触尖端20A和适于邻接到空间变换器29的接触垫29A上的探头20B。
在所示的示例中，探头30是具有垂直探针和移位板的类型；所示探针包括探针主体20C，探针主体20C在上模具27和下模具26之间的气隙ZA中延伸。如前所述，为方便起见，术语“上”和“下”结合附图的局部参考系使用，而没有以限制的方式考虑本发明。
特别是，下模具26和上模具27相互适当地移位，以便赋予在其导引孔26A和27A中滑动的所述接触探针20对应于模具之间的气隙ZA的预变形。当探头20的接触尖端20A压接触到被测器件28的接触垫28A上并且接触探针20对应于气隙ZA弯曲时，这种预变形在探头30的操作期间增加。
接触探针20具有截面，截面特别是对应于探针主体20C并具有从0.8μm到3μm变化的直径，这是基于探头30旨在的应用选择的，而设置有扩大部分22A和/或22B的探头20B的截面的直径从1μm到3.5μm变化，直径是指不一定是圆形的这种横截面的最大尺寸。
需要指出的是，在图9B所示的移位板结构中，接触探针20容纳在探头30中，以便具有从接触探针20的壁突出的扩大部分22A，在该示例中，壁Pla靠在其下方的上模具27的导引孔27A的壁上。
以这种方式，扩大部分22A的底切壁22as适于邻接到上导引件27的第一面，特别是空间变换器29前方的表面，表示为上面27s，仍然使用附图的局部参考系；此外，上模具27具有第二相对面，表示为下面27i。
有利地，根据本发明，由于图8所示实施例的接触探针20的构造，可以使探头30中的相邻接触探针20彼此接近，无论如何确保应该在具有最大尺寸的探针的截面之间经过的最小距离Dm，即对应于相关探头20B，如图10A中示意性所示，其中最小距离Dm总是表示适于避免相邻探针之间接触的值，通常在10μm和20μm之间。
显然，以这种方式接近接触探针20的接触尖端20A，即，可以通过减小间距P1*接近被测器件26的接触垫26A或者更好地接近这些垫的中心；换句话说，以这种方式，有利地可以测试具有小于图6A和6B中所示以及因此已知解决方案的接触探针20的实施例的间距P1*的器件。
根据图10B中示意性示出的替代实施例，在探头30内部，还可以将接触探针20布置为使得相邻探针20、20'在纵向或横向方向上具有从相对的壁Pla、PL'b突出扩大部分22A、22'A。以这种方式，第一探针20包括从其第一壁PLa突出的突出部分22A，在纵向或横向方向上与第一探针20相邻的第二探针20'包括从其第二和相对壁PL'b突出的相应突出部分22'A；换句话说，相邻探针20、20'具有相对于探针侧翼的这种纵向或横向从相对侧突出的扩大部分22A、22'A。
以这种方式，可以进一步接近相邻探针，特别是对应于其接触头，但是确保适于避免探针之间可能接触的最小距离Dm。因此，还进一步接近所述垫的中心，随后进一步减小间距P1*，如图中所示。
还要指出的是，有利地根据本发明，所提出的探头允许减小被测器件28的间距P1*，即接近相应接触垫28A的中心，达到集成电路的最现代化集成和设计技术的要求。
在图11中示意性地示出了根据本发明的探头30的特别有利的实施例。
探头30特别是包括：多个具有探头20B的接触探针20，接触探针20设有从探针的两个侧壁突出的扩大部分22A和22B，如图6A和6B的实施例(后者是图11中作为示例所示的那个)，在下文中表示为对称接触探针20；以及用附图标记20”表示的具有探头20”B的多个接触探针，该多个接触探针仅设有一个仅从一个侧壁(特别是第一壁PL”a)突出的扩大部分22”A，在下文中表示为非对称接触探针20”。
如前所述，扩大部分22A和/或22B和22”A包括相应的凹口23A和/或23B和23”A，凹口适于容纳由于接触探针20、20”与形成它们的基板分离而产生的材料碎片24A、24”A。
在图中所示的示例中，探头20是移位板型的，因此包括下模具26和上模具27，下模具26和上模具27是平面的并且彼此平行并且设有另外的相应的导引孔26B和27B，非对称接触探针20”可滑动地容纳在导引孔26B和27B中。
更特别地，每个非对称接触探针20”包括适于邻接空间变换器29的另外的接触垫29B的接触头20”B以及适于邻接到被测器件28的另外的接触垫28B的接触尖端20”A。
需要指出的是，非对称接触探针20”的最大足迹、特别是头直径Dt小于对称接触探针20的相应头直径。这样，可以借助于如图11所示制造的相同探头30测试具有间距不同区域的集成器件。
事实上已知的是，用于实现集成电路的技术的最新展开允许实现具有接触垫的二维阵列的器件，接触垫在器件本身的各个区域中具有不同的相对距离或间距。更特别地，这种器件包括第一区域，表示为具有大间距的区域，其中接触垫相对于第二区域(表示为具有小间距的区域)在相对中心之间具有更大的距离，接触垫在第二区域中彼此更接近。在这种情况下，我们可以谈论多间距器件。
适当地，如图11中所示的根据本发明的探头30允许特别是使用在用于测试多间距器件的具有大间距的第一区域中的对称接触探针20和在具有小间距的第二区域中的非对称接触探针20”来测试这样的装置器件。
所作出的考虑对于此处未公开的不同实施例也是有效的，但是然而本发明的主题，例如具有包括若干支撑件的上模具和/或下模具的探头。此外，结合一个实施例获得的测量值也可以用于其他实施例，并且也可以以大于2的数量彼此自由组合。
总之，根据本发明实施例的接触探针和相应探头的构造允许实现探针本身的高堆积，以及因此实现测试也彼此非常接近的接触垫的构造，极限由它们的扩大头给出，而不必考虑探针与已经实现探针的基板分离所留下的可能的材料碎片。
以这种方式，有利地根据本发明，可以通过使用最现代的激光技术来实现探针，在具有非常小的间距的被测集成器件的情况下也克服了其他技术的限制，即相应的接触垫的中心彼此非常接近，特别是达到集成电路的最现代集成和设计技术所要求的要求。
在具有非对称探头的替代实施例中，甚至可以增加这种探头的堆积，这是由于具有仅从探针的侧壁突出的扩大部分的相应头部分的足迹减小。
不可忽视与接触探针以简单的方式并且以低成本特别是通过使用激光技术实现的事实相关的优点。
在优选实施例中，根据本发明的探头还允许测试多间距器件。
显然，为了满足可能的和特定的要求，本领域技术人员可以对上述接触探针和探头做出许多修改和变化，所有修改和变化都包括在由所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种用于测试电子器件的装置的探头的接触探针(20)，所述接触探针包括探针主体(20C)，所述探针主体基本上在相应端部(20A，20B)之间沿纵向延伸，所述端部适于实现与相应接触垫的接触，至少一个端部(20B)的横向尺寸大于所述探针主体(20C)的横向尺寸，其特征在于，所述至少一个端部(20B)包括至少一个适于容纳材料碎屑(24A)的凹口(23A)，在从实现所述接触探针(20)的基板(25)分离之后，所述材料碎屑位于所述接触探针(20)上。
2.根据权利要求1所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个端部(20B)是适于邻接到空间变换器(29)的接触垫(29A)上的接触头(20B)，另外的端部(20A)是适于邻接到被测器件(28)的接触垫(28A)上的接触尖端(20A)。
3.根据权利要求1或2所述的接触探针(20)，其特征在于，所述凹口(23A)以具有介于5μm和15μm之间的值的长度(Lr)在所述端部(20B)内延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括扩大部分(22A)，所述扩大部分仅对应于所述接触探针(20)的第一侧壁(PLa，PLb)突出。
5.根据权利要求4所述的接触探针(20)，其特征在于，所述扩大部分(22A)限定至少一个底切壁(22as)，所述底切壁适于邻接到包括所述接触探针(20)的探头的导引件的相应面上。
6.根据权利要求5所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个端部(20B)的足迹直径(Dt)等于所述探针主体(20C)的直径(Ds)与所述底切壁(22as)的长度(Lex)之和，直径是指相应横截面的最大尺寸。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括另外的扩大部分(22B)，所述另外的扩大部分对应于所述接触探针(20)的第二和相对侧壁(PLb，PLa)突出，以便限定相应的另外的底切壁(22bs)。
8.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个端部(20B)的足迹直径(Dt)等于所述探针主体(20C)的直径(Ds)与所述底切壁(22as，22bs)的长度(Lex)之和，直径是指相应横截面的最大尺寸。
9.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述凹口(23A)在所述扩大部分(22A，22B)中的至少一个内部延伸。
10.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括在所述扩大部分(22A，22B)内延伸的相应凹口(23A，23B)。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述底切壁(22a)和/或所述另外的底切壁的长度(Lex)具有等于所述探针主体(20C)的直径(Ds)的5-30％的值。
12.根据前述权利要求中任一项所述的接触探针(20)，其特征在于，所述材料碎屑(24A)对应于至少一条弱化线(LL)，所述弱化线穿过材料桥(24)并且适于通过破坏所述材料桥(24)的完整性来促进所述接触探针(20)与所述基板(25)的分离。
13.根据权利要求12所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一条弱化线(LL)在所述接触探针(20)附近在所述凹陷(23A，23B)处布置在所述材料桥(24)上。
14.一种具有用于电子器件的功能测试的垂直探针的探头(30)，所述探头包括至少一对板状支撑件(26，27)，所述至少一对板状支撑件通过合适的气隙(ZA)彼此分开并且设置有用于滑动地容纳多个接触探针(20)的相应的导引孔(26A，27A)，每个接触探针(20)根据前述权利要求中任一项制造。
15.根据权利要求14所述的探头(30)，其中，所述板状支撑件(26，27)相互适当地移位，以便赋予在所述相应的导引孔(26A，27A)内滑动的所述接触探针(20)对应于所述气隙(ZA)的预变形，其特征在于，每个所述接触探针(20)的所述端部(20B)的所述至少一个扩大部分(22A)从所述接触探针(20)的壁(PLa)突出，所述壁靠在所述端部(20B)附近的板状支撑件(27)的所述导引孔(27A)的壁上。
16.根据权利要求14所述的探头(30)，其特征在于，所述至少一个扩大部分(22)限定底切壁(22as)，所述底切壁适于邻接所述板状支撑件(27)的第一面(27s)。
17.根据权利要求15或16所述的探头(30)，其特征在于，所述探头包括沿纵向或横向的相邻探针(20，20')，所述相邻探针具有从相应的壁(PLa，PL'a)突出的扩大部分(22A，22'A)。
18.根据权利要求15或16所述的探头(30)，其特征在于，所述探头包括沿纵向或横向的相邻探针(20，20')，所述相邻探针具有从相应的相对壁(Pla，PL'b)突出的扩大部分(22A，22'A)。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的探头(30)，其特征在于，所述探头包括多个对称接触探针(20)和多个非对称接触探针(20”)，所述多个对称接触探针具有接触头(20B)，所述接触头包括从所述接触探针(20)的所述侧壁(PLa，PLb)突出的扩大部分(22A，22B)，所述多个非对称接触探针具有接触头(20”B)，所述接触头仅包括从所述接触探针(20”)的仅一个侧壁(PL”a)突出的仅一个扩大部分(22”A)，所述扩大部分(22A，22B；22”A)包括适于容纳材料碎片(24A，24”)的相应凹口(23A，23B；23”A)，所述材料碎片是由于所述接触探针(20，20”)与形成所述接触探针的基板(25)分离而产生的，所述对称接触探针(20)邻接在位于所述被测器件(28)的第一区域中的接触垫(28A)上，所述第一区域的间距比第二区域的间距大，接触垫(28B)在所述第二区域中与所述非对称接触探针(20”)接触。
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