CN111051897B - 用于电子器件的测试设备的接合元件及相应的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电子器件的测试设备的接合元件(20)，包括设置有多个贯通开口(22)的至少一个支撑件(21)，所述多个贯通开口(22)容纳有各自的互连元件(23)，所述互连元件(23)在第一端(23a)和第二端(23b)之间延伸。适当地，所述互连元件(23)由填充所述支撑件(21)的所述开口(22)的导电弹性体制成，各个互连元件(23)在所述支撑件(21)的不同且相对的面(Fa，Fb)之间形成导电通道。

Description

用于电子器件的测试设备的接合元件及相应的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于集成在半导体晶片上的电子器件的测试设备的接合元件，以下公开内容是参考本应用领域进行的，其目的仅在于简化说明。

背景技术

众所周知，探针卡是一种适于将微结构(例如集成在半导体晶片上的器件)的多个接触垫与执行其功能测试(特别是电测试或一般性测试)的测试机的对应通道电连接的电子器件。

在集成器件上执行的测试对于在制造阶段就检测和隔离有缺陷的器件特别有用。因此，通常探针卡用于在将集成于晶片的器件切割并组装至含芯片封装之前对其进行电测试。

通常，探针卡包括测试头，该测试头又包括由一对大致呈板状且彼此平行的导引件保持的多个接触元件或接触探针。所述导引件设置有适当的导引孔并且彼此间隔一定距离布置，以便为接触探针的移动和可能的变形留有自由空间，所述接触探针可滑动地容纳在所述导引孔中。该对导引件尤其包括上导引件和下导引件，两者均设有导引孔，接触探针在该导引孔内轴向滑动，所述接触探针通常由具有良好的电性和机械性能的特殊合金线制成。

接触探针和待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，在所述压力接触期间，接触探针在导引件之间的空隙内弯曲，并且在相应的导向孔内滑动。这种测试头通常被称为“带有垂直探头的测试头”，并用术语“垂直探头”表示。

实质上，该垂直探针头具有空隙，接触探针在该空隙中发生弯曲，所述弯曲可以借助于探针本身的适当构造或其导引件，如图1中示意性示出的。

特别地，图1示意性地示出了探针卡10，其包括测试头1，测试头1依次包括通过空隙8隔开的通常被表示为“上模”的上导引件2和通常被表示为“下模”的下导引件3，上导引件2和下导引件3分别具有导向孔2a和3a，多个接触探针4在导向孔2a和3a中滑动，为简化说明，在图1中仅示出了多个接触探针中的一个探针。

各接触探针4的一端具有接触尖端4a，该接触尖端4a用于抵靠于集成在晶片5上的待测器件的接触垫5a，以便在所述待测器件和测试头1形成端子元件的测试设备(未示出)之间提供机械和电接触。

在这里和下文中，术语“接触尖端”表示用于与待测器件的接触垫接触的接触探针的端部区域或端区，所述端部区域或端区不一定是尖的。

在某些情况下，接触探针在上板状支撑件处固定地紧固到测试头：它们被称为带有“受阻探针”的测试头。

然而，更频繁使用的测试头不是具有固定探针，而是可能通过配备有多个接触垫的微接触器与所谓的板保持接合的测试头：它们被称为带有“非受阻探针”的测试头。该微接触器通常被称为“空间变换器”，因为除了与探针接触之外，其还允许其上制造的接触垫相对于待测器件的接触垫进行空间重新分布，特别是放宽接触垫自身中心之间的距离限制。

在这种情况下，如图1所示，各接触探针4具有结束于所谓的接触头4b的另一端部区域或端区，该接触头4b朝向探针卡10的空间变换器6的多个接触垫中的接触垫6a。类似于接触尖端4a与集成在晶片5上的待测器件5a的接触垫之间的接触，通过将接触探针4的接触头4b按压在空间变换器6的接触垫6a上，来确保探针4与空间变换器6之间的良好电接触。

通常，探针卡10还包括支撑板7(例如PCB卡)，该支撑板7与空间变换器6接触，并且适于使所述探针卡10与测试设备接合。

探针卡的正确操作基本上与两个参数相关联：接触探针的垂直移动或超行程，以及所述接触探针在接触垫上的水平移动或摩擦。

所有这些特性都应在探针卡的制造过程中进行评估和校准，因为应始终确保探针与待测器件之间的良好电连接。

同样重要的是，要确保探头的接触尖端与设备的接触垫之间的压力接触不会太高，以致于探头或接触垫自身破损。

这个问题对于所谓的短探针，即具有有限本体高度(特别是尺寸小于5000μm)的探针特别敏感。此类探针用于例如高频应用中，探针的减少长度限制了有关的自感现象并增大了探针卡的性能。具体地，术语“用于高频应用的探针”是指探针能够运载频率高于1GHz的信号。

确实，已知最近需要生产能够运载高达射频频率的更高频率的信号的探针卡，因此需要大大减少接触探针的长度，以能够在不增加例如由上述自感现象导致的噪声的情况下运载这些高频率信号。

然而，在这种情况下，探针本体长度的减小显着增加了探针本身的刚度，这意味着相应的接触尖端施加在待测器件的接触垫上的力增加，这可能导致所述接触垫的破损，对待测器件造成不可修复的损坏，显然这是一种必须避免的情况。甚至更危险的是，由于接触探针的主体长度的减小而导致其刚度的增加也增加了探针本身破裂的风险。

因此，本发明的技术问题是提供一种用于电子器件的测试设备的接合元件，其具有结构和功能特征，以使得能够克服目前仍然影响已知解决方案的局限性和缺点，特别是能够以简单方式与探针卡接合，从而能够进行高频电子器件的测试，而不会给所运载的信号增加噪声，并且消除了其接触元件和待测电子器件的接触垫破损的风险。

本发明的另一个目的是通过简单和快速的制造过程来提供上述类型的接合元件。

发明内容

本发明所基于的技术方案思想在于提供一种用于探针卡的接合元件，该接合元件用导电弹性体填充形成在其支撑件中的多个贯通开口，该导电弹性体的端部适于与待测器件的接触垫接触和/或与所述接合元件相关联的探针卡的部件的接触垫接触，所述导电弹性体在所述接触垫上的压力能够实现所需的机械连接和电连接。

基于该技术方案思想，上述技术问题通过一种用于电子器件的测试设备的接合元件解决，所述接合元件包括设置有多个贯通开口的至少一个支撑件，所述多个贯通开口容纳有各自的互连元件，所述互连元件在第一端和第二端之间延伸，所述接合元件的特征在于，所述互连元件由填充所述支撑件的所述开口的导电弹性体制成，各所述互连元件在所述支撑件的不同且相对的面之间形成导电通道。

更具体地，本发明包括以下附加和可选特征，若需要，可以单独或者组合利用。

根据本发明的一方面，所述互连元件的第一端和第二端中的至少一个可以从所述开口突出。

根据本发明的另一方面，从所述开口突出的端的截面可以小于所述互连元件的容纳在所述开口内部的一部分的截面。

此外，从所述开口突出的端的末端部分可以包括金属涂层部分。

根据本发明的另一方面，所述互连元件的所述端中的至少一个包括导电接触元件，所述导电接触元件的第一端部插入所述端中的至少一个，所述导电接触元件的与所述第一端部相对的第二端部从所述端中的所述至少一个突出。

特别地，所述互连元件的长度可以介于100μm和300μm之间，所述长度沿所述互连元件的纵轴线测量。

此外，形成所述互连元件的导电弹性体可以包括弹性材料，该弹性材料又包括导电材料的微米或纳米颗粒。

根据本发明的一方面，所述开口的壁的至少一部分可以被导电部分覆盖。

根据本发明的另一方面，所述互连元件的一个端可以适于接触待测器件的接触垫，所述互连元件的另一个端可适于接触与所述接合元件相关联的空间变换器的接触垫。

或者，所述互连元件的端可适于接触与所述接合元件相关联的部件的接触垫，并且所述接合元件布置在所述部件之间，所述接合元件在所述部件之间提供机械连接和电气连接。

本发明还涉及一种用于电子器件的测试设备的探针卡，其特征在于，包括上述类型的至少一个接合元件，所述至少一个接合元件适于通过所述互连元件执行与待测器件的接触垫的接触和/或在所述探针卡的不同部件之间用作电和机械连接元件。

特别地，所述接合元件可以被布置在空间变换器和测试头之间，所述测试头包括在适于与待测器件的接触垫接触的尖端部分和头部之间延伸的多个接触探针，并被容纳在至少一个导引件的导引孔中，所述接触探针的所述头部与所述互连元件的所述第一端相关联。

根据本发明的一个方面，所述接触探针可以为T形，其中，T的头部对应于所述接触探针的头部，并且适于抵靠在所述互连元件的突出的第一端。

本发明还涉及一种用于电子器件的测试设备的接合元件的制造方法，所述方法至少包括以下步骤：

-提供大致呈板状的支撑件；

-在支撑件上形成多个贯通开口；

-通过导电弹性体填充所述开口，从而形成容纳在所述开口中的多个互连元件，所述互连元件在第一端和第二端之间延伸，其中，各互连元件在支撑件的不同且相对的面之间形成导电通道。

根据本发明的一个方面，在填充所述开口的步骤之前可以是在支撑件的至少一个面上布置掩模的步骤，所述掩模在所述支撑件的所述开口处设置有开口。

根据本发明的另一方面，该方法可以包括以下步骤：选择掩模的厚度以便选择突出端的长度，和/或选择所述掩模的开口的直径以便选择所述突出端的截面。

此外，填充载体的开口的步骤可以通过聚合过程进行。特别地，聚合过程可以借助于热循环进行。

最后，所述方法可以进一步包括将导电部分沉积到所述支撑件的开口的壁的至少一部分上的步骤。

根据本发明的接合元件和方法的特征和优点将从以下参考附图的，通过指示性和非限制性示例给出的实施方式的描述中变得显而易见。

附图说明

在这些图中：

图1示意性地示出了根据现有技术实现的探针卡；

图2示意性地示出了根据本发明实现的接合元件的截面图；

图3A和3B分别示意性地示出了根据本发明优选实施例的接合元件；

图4A和4B分别示意性地示出了本发明的接合元件的互连元件处于静态和按压在待测器件的接触垫上的按压态的细节；

图5A和5B示意性地示出了根据本发明替代实施例的接合元件；

图6示意性地示出了包括根据本发明的接合元件的探针卡的截面图；

图7A和7B示意性地示出了根据本发明替代实施例的探针卡；

图8A-8F示意性地示出了根据本发明的接合元件的制造方法的步骤；和

图9A-9C示意性地示出了根据本发明实施例的制造方法的步骤。

具体实施方式

参照所述附图，特别是图2，附图标记20总体上并且示意性地表示根据本发明实现的用于集成在半导体晶片上的电子器件的测试设备的接合元件。

应该注意的是，这些附图表示示意图并且未按比例绘制，相反这些附图绘制成突出本发明的重要特征。此外，在附图中，示意性地示出了不同的元件，并且它们的形状可以根据期望的应用而变化。还应注意，在附图中，相同的附图标记表示形状或功能相同的元件。最后，关于附图中示出的实施方式描述的特定特征也可以用于其他附图中示出的其他实施方式。

如图2所示，接合元件20包括至少一个支撑件或基板21，该支撑件或基板21基本上呈板状，并且设置有形成在所述支撑件21的不同且相反的面之间，特别是在支撑件21的两个相对面(Fa和Fb)之间的多个贯通开口22，根据附图的局部参考，面Fa是下表面，面Fb是上表面。

支撑件21由陶瓷材料制成，或者由聚酰胺材料制成，例如Kapton或Mylar，其他合适的材料也是可能的，本发明的支撑件21不限于确定的材料类型。

支撑件21的开口22分别适于容纳多个互连元件，该多个互连元件在本说明书中均用附图标记23表示。

即使为了简化说明图2仅示出了六个互连元件23，但很显然，接合元件20还可以包括数量根据需要和/或情况而变化的多个互连元件23，这些图仅是通过本发明的非限制性示例的方式提供的。

如图2所示，在本发明的一个优选实施例中，接合元件20的互连元件23适于与集成在半导体晶片25上的待测器件的接触垫24接触，从而确保了所述接触垫24与空间变换器27的接触垫26的电接触。换句话说，接合元件20用作测试头以确保与待测器件的接触，互连元件23具有适于接触待测器件的接触垫24和适于接触空间变换器27的接触垫26的相对两端，下文将会更详细地说明。

然而，要指出的是，本发明不限于上述公开的应用，因为接合元件20还可以在探针卡中，布置在不同部件之间，用作该不同部件之间的电和机械连接元件。因此，接合元件20也可以适于与其相关联(例如插入)的探针卡的附加部件的接触垫接触。

在任何情况下，尽管不限于特定的应用和布置，以下将主要结合本发明的接合元件20的优选应用来说明接合元件20，其中互连元件23适于接触待测器件的接触垫24。

有利地，根据本发明，互连元件23由填充支撑件21的开口22的导电弹性体制成。换句话说，互连元件23通过填充支撑件21的开口22而形成，例如根据稍后将说明的方法，将弹性材料沉积于所述开口22内。

以这种方式，每个互连元件23在支撑件21的不同且相对的面之间，特别是在两个相对的面Fa和Fb之间形成导电通道。

具体地，互连元件23在第一端23a和与第一端23a相对的第二端23b之间延伸，其旨在分别接触待测器件的接触垫24和空间变换器27的接触垫26。在附图的示例中，第一端23a是支撑件21的面Fa处的端，而第二端23b是支撑件21的面Fb处的端。

互连元件23的端部23a和23b是自由端，术语“自由端”在此以及在下文是指不与支撑件21的开口22的壁不接触的端部(其是互连元件23的主体部分或是其单个面)。

互连元件23的端23a和23b优选地从支撑件21的开口22突出，以确保所述互连元件23与待测器件的接触垫24接触以及与空间变换器27的接触垫26接触。因此，为了确保所需的机械连接和电气连接，互连元件23包括从开口22突出的至少一个端，优选地，包括从开口22突出的两个端。

在图2的示例中，端23a和23b是在它们之间沿着纵轴线(在图中表示为轴线H-H)延伸的互连元件23的主体23'的端部，然而显然其他构造也是可能的。

在本发明的优选实施例中，如图3A和3B所示，突出端23a和23b(在该视图的示例中为端23a，该附图仅示出接合元件20的一部分)具有截面S1，该截面S1小于互连元件23的容纳在开口22内的部分的截面S2。换句话说，互连元件23的端23a和23b成形为具有小于互连元件23的主体23'的截面S2的截面S1。应当注意，在本说明书中，术语“截面”是指互连元件23在横向方向(即与所述互连元件23的纵轴线H-H正交的方向)上测量的尺寸。

该实施例是特别有利的，因为在接合元件20，特别是端23a和23b被压到待测器件和空间变换器的接触垫上时，所述突出端23a和23b变形，特别是它们具有鼓起，如图3B更详细所示，因此它们大大增加了其横截面。如果端23a和23b的截面S1不小于互连元件23的主体23′的截面S2，则应采取进一步的措施以防止它们的鼓起引起相邻互连元件23之间的短路，特别是将所述互连元件23彼此间隔开，这在测试低节距器件(例如小于150μm)的应用的情况下不是最佳的。相反，在静态下，端23a和23b的小截面S1允许其变形，例如，即使在低节距的情况下，当压到被测器件的接触垫24上时(所述按压在图中用箭头F表示)，相邻的互连元件23之间也没有电连接。

还要注意，开口22的壁的至少一部分被导电部分22w覆盖。优选地，开口22的整个壁通过导电部分22w金属化。适当地，金属化的壁确保由互连元件23在支撑件21的表面之间形成的导电通道具有适当电导性。实际上应注意的是，互连元件23的电导性根据它们的压缩而变化，相较于互连元件23的突出端23a和23b本身所承受的压缩，互连元件23的压缩更受限于其在开口22内的部分。

实际上，形成互连元件23的导电弹性体包括弹性材料，该弹性材料又包括导电材料的微米或纳米颗粒23p，如图4A和4B所示。举例来说，弹性材料可以是硅树脂，其填充有银的微米或纳米颗粒，但显然也可以使用其他材料。

在上述情况下，在其中使用填充有导电材料的微米或纳米颗粒23p的弹性体的情况下，在互连元件23的按压期间，所述颗粒23p从其静止位置移动并接触附近的颗粒。此外，更接近要被接触的接触垫24的外围颗粒23p，在按压期间，在接触垫自身上施加轻微的摩擦机械作用，以便能够提供期望的电接触。如图4A和4B所示，在互连元件23从静态转变为按压态时，外围颗粒23p会在接触垫24上施加摩擦作用，在其上的移动如箭头F1所示。

根据本发明的一实施例，如图5A所示，突出端23a和23b的末端部分还包括金属涂层部分28。这样，与待测器件的接触垫或空间变换器的接触垫接触的端23a和23b的末端部分被金属化，从而确保互连元件23与所述接触垫的电连接得到改善。

此外，根据本发明的另一实施例，如图5B所示，互连元件23的端23a或23b中的至少一个包括插入其中的导电接触元件29(例如，接触探针或导电箔)。特别地，导电接触元件29的第一端部插入端23a和/或23b，而导电接触元件29的与所述第一端部相对的第二端部从所述端23a和/或突出，在该实施例中，所述端23a和23b不必从开口22突出。举例来说，导电接触元件29可以是设置有沿着平行于轴线H-H的纵轴线在其第一端部和其第二端部之间延伸的主体的接触探针。互连元件23的端23a和23b可以包括用于容纳导电接触元件29的合适的容置座。或者，导电接触元件29可以被强制插入互连元件23的端23a和23b中。

导电接触元件29的突出端部适于接触待测器件的接触垫24。因此，在该实施例中，互连元件23的端23a和/或23b通过插入其中的导电接触元件29接触待测器件的接触垫24。

相对于图5A的金属涂层部分28，完全导电的导电接触元件29的存在进一步改善了与待测器件的接触垫24的电接触。

导电接触元件29具有沿着纵轴线H-H测量的长度，该长度在100μm至500μm之间，而互连元件23的长度通常在100μm至300μm之间。因此，很明显，即使在存在导电接触元件29的情况下，本发明的接合元件20也特别适用于进行高频电子器件的测试。

再次注意到，有利地，根据本发明，互连元件23的端23a或23b中的一个端适于接触待测器件的接触垫24，而另一个端23b或23a适于接触与接合元件20相关联的空间变换器27的接触垫26，该接合元件20在互连元件23之间具有节距，该节距不能通过已知的解决方案获得。

显然，互连元件23的端23a和23b还可以适于接触与接合元件20相关联的其他部件的接触垫，并且所述接合元件20布置在所述部件之间，从而在所述部件之间提供机械连接和电连接。

通常，本发明的接合元件20是特别通用的，并且可以简单有效地与探针卡相关联。

图6示出了根据本发明的优选实施例实现的用于电子器件的测试设备的探针卡40。特别地，探针卡40包括前述的接合元件20和空间变换器27。此外，探针卡40包括适于与测试设备接合的PCB 30，所述PCB卡30与适合于将探针卡40固定到位的加固件31相关联。在该实施例中，接合元件20由连接到支撑件21的支撑元件32适当地支撑。

在图6中示出了一优选实施例，其中，接合元件20适于通过互连元件23，特别是通过第一端23a与集成在半导体晶片25上的被测器件的接触垫24进行接触，通过第二端23b与空间变换器27的接触垫26接触。显然，如前所述，在未示出在附图中的实施例中，接合元件20还可以用作探针卡40的不同部件之间的电和机械连接元件，例如，如果需要，它可以布置在PCB30和空间变压器27之间。

此外，可以通过提供探针卡40来说明图5B的实施例，其中接合元件20与传统的垂直探针测试头35相关联，特别地，接合元件20布置在测试头35和空间变换器27之间，如在图7A中示出。

测试头35包括多个接触探针36，特别是长度小于至少1mm(例如在200μm至500μm之间)的用于测试高频器件的探针，所述接触探针36容纳在各自的形成在至少一个导引件37中的导引孔37h中。接触探针36在节距部分36a和头部36b之间延伸，该节距部分36a适于接触待测器件的接触垫24，该头部36b通常适于接触空间变换器的接触垫。

在提供本发明范围的非限制性示例的图7A的示例中，接触探针36是其头部36b保持在导引件37的导引孔37h中的自由探针。适当地，所述凸出的头部36b可以与接合元件20的互连元件23的第一端23a相关联。

例如，可以将接触探针36的头部36b插入互连元件23的第一端23a，或者优选地，所述头部36b可以抵靠在所述第一端23a上。甚至更优选地，头部36b可包括突出插入互连元件23的第一端23a的部分，所述头部36b的其余部分抵靠在所述第一端23a上，从而确保更好的连接。

由于接触探针36和互连元件23之间的关联，可以解决接触探针36的刚度问题，因为在测试头35和空间变换器27之间布置有接合元件20，空间变换器27的接触垫26与导电互连元件23的第二端23b接触，所述互连元件23的减小长度不会给接触探针36所运载的信号增加噪声。此外，此实施例还进一步防止了空间变换器27的接触垫26发生不期望的破损，由于互连元件23的弹性，接合元件20适当阻尼了接触探针36的接触。

此外，在图7B所示的实施例中，测试头35的接触探针36为T形(或蘑菇形)，其中，T的头部适于抵靠在互连元件23突出的第一端23a上。换句话说，接触探针36的T的头部对应于与互连元件23相关联的头部36b。在该实施例中，接触探针36在过载步骤中的按压确定了互连元件23的第一端23a的压缩，接触探针36的头部确保了在所述第一端23a上的较大的抵靠区域，而不会使头部穿过第一端23a。

下面参考图8A-8F，以下将描述用于电子器件的测试设备的接合元件20的制造方法。

特别地，如图8A所示，该方法包括提供基本为板状的支撑件21的预备步骤，该支撑件21优选由陶瓷材料或聚酰胺材料例如Kapton或Mylar制成，但是显然其他合适的材料也是可能的。

如图8B所示，该方法因此包括在支撑件21中形成多个贯穿开口22的步骤。

适当地，形成开口22的步骤之后是通过导电弹性体填充所述开口22的步骤，从而形成容纳在开口22中的多个互连元件23，每个所述互连元件23在支撑件21的不同且相对的面Fa和Fb之间形成导电通道，根据附图的局部参考，面Fa是下表面，与面Fa相对的面Fb是上表面。

因此，互连元件23包括第一端23a和第二端23b，用于接触待测器件的接触垫和/或与如此形成的接合元件20相关联的其他部件的接触垫。

根据本发明的实施例，在填充开口22的步骤之前是将导电部分22w沉积在支撑件21的所述开口22的壁的至少一部分上的步骤，优选地沿着整个壁沉积，如图8C所示。

值得注意的是，开口22的壁的所述金属化是有利的，因为其有助于改善由互连元件23形成的导电通道的电导性。

如图8D所示，在填充支撑件21的开口22的步骤之前，是将掩模33布置在所述支撑件21的面Fa和Fb的至少一个上的步骤，以便能够在互连元件23的端23a和23b随意成形，尤其是在其高度和截面的尺寸方面。为此，掩模33在支撑件21的开口22处配备有开口22m。

如图8E所示，一旦支撑件21的开口22和掩模33的开口22m已经填充有导电弹性体34，就去除多余的导电弹性体，然后也去除掩模33，形成配备有由导电弹性体制成的多个互连元件23的接合元件20，如图8F中所示。

适当地，可以根据需要和/或必然性，通过修改掩模33的厚度33t和其开口22m的直径，获得随意成形的互连元件23的从开口22突出的端23a和23b。

为此，如图9A-9C所示，本发明的方法包括选择掩模33的厚度33t的步骤，以便选择互连元件23的从开口22突出的端23a和23b的突出长度。类似地，还提供选择掩模33的开口22m的直径的步骤，以便选择突出端23a和23b的截面S1，特别是形成具有比互连元件23的主体减小的截面的端23a和23b，以便避免在接合元件20例如按压到待测器件的接触垫上时，在所述端之间产生不期望的电气连接。

特别地，因此可以选择开口在面Fa和Fb处具有不同厚度和直径，如图9A-9C所示。换句话说，通过掩模33的形态，可以根据需要和/或必要性，获得以不同的几何形状和不同的尺寸校准的突出端23a和23b。

在图9A-9C的示例中，具有减小截面的端是端23b，但是显然可以为端23a选择相同的形状。

填充支撑体21的开口22的步骤通过聚合过程执行。特别地，根据本发明的优选实施例，使用倾倒在关注区域上(特别是倒入支撑件21的开口22中和掩模33的开口22m中)的液态的聚合物/催化剂。

聚合过程根据所使用的弹性材料而变化，例如其可以借助于热循环、UV曝光或以其他任何合适的方式进行。

举例来说，弹性材料可以是填充有银的微米或纳米颗粒的硅树脂，但是显然可以使用其他材料。

因此清楚的是，本发明的方法允许在非常短的时间内形成包括大量互连元件23的接合元件20，所述互连元件23通过上述方法同时形成，由于在需要的地方提供了开口22，因此互连元件可以正确地定位和间隔开。

总之，本发明提供了一种接合元件，其中，在其支撑件中形成的多个贯通开口中填充有导电弹性体，该导电弹性体的端部适于与待测器件的接触垫接触和/或与探针卡的部件的接触垫接触，该探针卡与所述接合元件相关联，将所述导电弹性体按压在所述接触垫上，能够实现期望的机械连接和电连接。

有利地，根据本发明，可以形成接合元件，该接合元件的接触元件是由弹性材料制成的互连元件，该互连元件的长度使得即使在射频下也可以有效地工作而不会对所运载的信号增加噪声。

实际上，要指出的是，根据本发明，接合元件的互连元件的长度小于至少300μm。

互连元件还具有弹性，该弹性能够确保正确阻尼与待测器件或空间变换器的接触垫的接触，从而克服了现有技术的短探针的刚度和高破损可能性的问题，同时确保适当减小所述接触垫上的压力，从而避免其破损。

因此，本发明的接合元件一方面允许测试用于高频应用的电子器件。另一方面，阳离子可以避免其接触元件和/或待测器件或空间变压器的接触垫破损，互连元件的弹性确保消除了在所述接触垫上施加任意切向应力和纵向应力，从而解决了本发明的技术问题。

同样，在互连元件的端的末端部分涂覆有金属涂层材料的情况下，可确保在任何情况下待测器件或空间变换器的接触垫上不存在切向应力。

本发明的接合元件尽管能够以很小的节距执行电子器件的测试，但是在任何情况下都非常通用，并且还可以用作探针卡的不同部件之间的机械连接和电连接元件。

还应指出，如果情况需要和/或必要时，可以很容易地拆卸和更换所提出的接合元件，从而可以很容易地重新配置与之接合的探针卡。因此，一旦接合元件已经与探针卡相关联，则其拆卸和更换也特别容易和快速。

此外，有利地，根据本发明，所描述的方法允许极其快速且低成本地制造接合元件，因为可以在短时间内通过将弹性材料直接沉积到开口中而同时形成大量的互连元件，而无需进行所述互连元件的拾取和放置类型的组装过程，从而减少了组装时间。

该方法允许形成其中互连元件之间的节距大大减小的接合元件。因此，减小节距的可能性允许直接通过接合元件测试电子器件，其中接合元件的互连元件适于接触所述器件的接触垫，所述互连元件非常短且有弹性。因此，使待测器件的接触垫与弹性体接触的可能性是本发明的显着特征，即使所提出的接合元件特别通用并且也可以简单地用作探针卡中的机械/电接口，同时它也可以适合地与测试头的短探针相关联。

显然，为了满足偶然和特定要求，本领域技术人员可以对于上述探针卡进行多种修改和变化，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 (15)

1.一种用于电子器件的测试设备的接合元件(20)，所述接合元件(20)包括设置有多个贯通开口(22)的至少一个支撑件(21)，所述多个贯通开口(22)容纳有各自的互连元件(23)，每个互连元件包括主体(23’)，所述互连元件(23)在第一端(23a)和第二端(23b)之间延伸，其中所述主体(23’)、所述第一端(23a)和所述第二端(23b)一体形成，其中，所述互连元件(23)由填充开口(22)的导电弹性体制成，各个互连元件(23)在支撑件(21)的不同且相对的面(Fa，Fb)之间形成导电通道，

其中，互连元件(23)的第一端(23a)和第二端(23b)中的至少一个从开口(22)突出，

其中，从开口(22)突出的端(23a，23b)的截面(S1)小于互连元件(23)的容纳于开口(22)内的一部分的截面(S2)，并且其中，从开口突出的至少一端(23a，23b)的截面被配置为当压在待测器件的接触垫上时允许其变形，使得在相邻的互连元件之间没有电连接。

2.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，从开口(22)突出的端(23a，23b)的末端部分包括金属涂层部分(28)。

3.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，互连元件(23)的端(23a，23b)中的至少一个包括导电接触元件(29)，导电接触元件(29)的第一端部插入端(23a，23b)中的至少一个，导电接触元件(29)的与第一端部相对的第二端部从所述端(23a，23b)中的至少一个突出。

4.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，互连元件(23)的长度在100μm至300μm之间，所述长度沿所述互连元件(23)的纵轴线(H-H)测量。

5.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，形成互连元件(23)的导电弹性体包括弹性材料，所述弹性材料又包括导电材料的微米或纳米颗粒(23p)。

6.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，开口(22)的壁的至少一部分被导电部分(22w)覆盖。

7.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，互连元件(23)的端(23a，23b)中的一个端适于接触待测器件的接触垫(24)，所述互连元件(23)的所述端(23b，23a)的另一端适于接触与接合元件(20)相关联的空间变换器(27)的接触垫(26)。

8.根据权利要求1所述的接合元件(20)，其中，互连元件(23)的端(23a，23b)适于接触与接合元件(20)相关联的部件的接触垫，所述部件之间设置有接合元件(20)，接合元件(20)在所述部件之间提供机械连接和电气连接。

9.一种用于电子器件的测试设备的探针卡(40)，包括根据权利要求1所述 的至少一个接合元件(20)，所述至少一个接合元件(20)适于通过互连元件(23)执行与待测器件的接触垫(24)的接触和/或在探针卡(40)的不同部件之间用作电气连接和机械连接的元件。

10.根据权利要求9所述的探针卡(40)，其中，接合元件(20)布置在空间变换器(27)与包括多个接触探针(36)的测试头(35)之间，接触探针(36)在头部(36b)和适于与接触垫(24)接触的尖端部分(36a)之间延伸，并被容纳在至少一个导引件(37)的导引孔(37h)中，接触探针(36)的头部(36b)与互连元件(23)的第一端(23a)相关联。

11.根据权利要求10所述的探针卡(40)，其中，所述接触探针(36)为T形，其中，T的头部对应于接触探针(36)的头部(36b)，并且适于抵靠在互连元件(23)的突出的第一端(23a)上。

12.一种用于电子器件的测试设备的接合元件(20)的制造方法，该方法至少包括以下步骤：

-提供基本上为板状的支撑件(21)；

-在支撑件(21)中形成多个贯通开口(22)；以及

-通过导电弹性体填充开口(22)，形成容纳在开口(22)中的多个互连元件(23)，互连元件(23)在第一端(23a)和第二端(23b)之间延伸，

其中各个互连元件(23)在支撑件(21)的不同且相对的面(Fa，Fb)之间形成导电通道，并且

其中，在填充开口(22)的步骤之前，是在支撑件(21)的面(Fa，Fb)中的至少一个上布置掩模(33)的步骤，所述掩模(33)在支撑件(21)的开口(22)处设置有开口(22m)，

所述方法还包括选择掩模(33)的厚度(33t)以便选择突出的端(23a，23b)的长度的步骤，和/或选择所述掩模(33)的开口(22m)的直径以便选择突出的端(23a，23b)的截面(S1)的步骤，

其中，选择所述厚度和/或所述直径以允许突出的端在压在待测器件的接触垫上时以相邻的互连元件之间没有电连接的方式发生变形。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，填充支撑件(21)的开口(22)的步骤是通过聚合过程进行的。

14.根据权利要求13的方法，其中，聚合过程是通过热循环进行的。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括将导电部分(22w)沉积到支撑件(21)的开口(22)的壁的至少一部分上的步骤。

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