CN116490782A - 用于电子器件探针头的接触探针 - Google Patents

Abstract

本申请在此描述了一种接触探针(20)，其具有适于抵接在被测器件的接触垫上的第一接触端部(20B)和适于抵接在测试装置的PCB板的接触垫上的第二接触端部(20A)，以及在所述第一接触端部(20B)和所述第二接触端部(20B，20A)之间按纵向方向(x)延伸的杆状探针主体(20C)。适当地，接触探针(20)包括至少一个开口(17，17'，17”)，其沿探针主体(20C)以及沿至少一个接触端部(20B，20A)延伸，第一开口部(14，14a，14b)在探针主体(20C)中限定出至少一对臂(13a，13b，13c)，第二开口部(16，16a，16b；16')在所述至少一个接触端部(20B，20A)中限定出至少一对端区段(15a，15b，15c；15a'，15b')。

Description

用于电子器件探针头的接触探针

技术领域

在其更普遍的方面，本发明涉及一种用于电子器件探针头的接触探针，下面的描述是参照这一应用领域进行的，目的只是为了简化其描述。

背景技术

众所周知，探针头基本上是一种配置为将微观结构(特别是集成在晶圆上的电子器件)的多个接触垫与执行其功能测试(特别是电测试，或一般的测试)的测试装置的相应通道进行电连接的器件。

该测试是在集成器件上进行的，对于在生产阶段尽早检测和隔离有缺陷的器件特别有用。因此，探针头通常用于在将集成在晶圆上的器件切割和组装到芯片密封封装体内之前对其进行电气测试。

探针头通常包括大量的接触元件或接触探针，这些接触元件或接触探针由具有良好电气和机械性能的特殊合金丝形成，并设有用于被测器件的相应多个接触垫的至少一个接触部分。

通常称为"垂直探针头"的探针头包括由至少一对板或导引件固定的多个接触探针，这些板或导引件基本上是板状的，且相互平行。所述导引件上设有适当的孔，并且彼此之间有一定的距离，从而为接触探针的移动和可能的变形留出自由空间或空隙，特别是在接触被测器件的垫时。这对导引件包括表示为上导引件的第一导引件，其位置更靠近包括探针头的测试装置，以及表示为下导引件的第二导引件，其位置更靠近包括被测器件的晶圆，这两个导引件都设有对应的导引孔，接触探针在其中轴向滑动，通常由具有良好电气和机械性能的特殊合金形成。

探针头的接触探针和被测器件的接触垫之间的良好连接是由探针头对器件本身的按压来保证的，接触探针在形成于上导引件和下导引件中的导引孔内可移动，在所述按压接触期间，在两个导引件之间的空隙内发生弯曲，并在所述导引孔内滑动。

此外，接触探针在空隙中的弯曲可以通过探针本身或其导引件的适当配置来实现，如图1所示，为了简化说明，在通常包括在探针头中的多个探针中，只有一个接触探针被说明，图1中说明的探针头是所谓的"移位板"类型。

特别是，在所述图1中，示意性地说明了探针头10，包括至少一个上板或导引件(上模)2和下板或导引件(下模)3，具有对应的上导引孔2A和下导引孔3A，至少一个接触探针1在其中滑动，具有基本上按照图中所示的HH轴纵向发展方向延伸的探针主体1C。多个接触探针1通常放置在探针头10内，所述纵向发展方向与被测器件和导引件正交(即，使用图中的局部参考系，基本上沿x轴垂直地)布置。

接触探针1具有至少一个末端或接触尖端1A。在这里和下文中，术语"末端"或"尖端"表示端部，它不一定是尖的。特别是接触头1A抵接在被测器件4的接触垫4A上，实现了所述器件与所述探针头10作为末端元件的测试装置(未表示)之间的机械和电接触。

在某些情况下，接触探针被牢固地固定在探针头本身的上导引件上：这种探针头被称为"阻塞式探针头"。

另外，还可以使用探针未牢固地固定而是与测试装置的电路板接口连接的探针头：这种探针头被称为"非阻塞式探针头"。通常，非阻塞式探针头还包括所谓的"空间变换器"，介于探针头和测试装置之间，能够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，特别是放宽垫本身中心之间的距离限制，即以相邻接触垫中心之间的距离来变换空间。

在这种情况下，如图1所示，接触探针1具有另外的接触尖端1B，通常表示为接触头，朝向所述空间变换器5的多个接触垫5A。探针1和空间变换器5之间的良好电接触是类似地相对于与被测器件4的接触通过接触探针1的接触头1B对空间变换器5的接触垫5A的按压来确保的。更一般的是，探针的接触头所接触的接触垫可以在电路板(例如用于与探针头10连接的测试装置的PCB接口板)上形成，之前的考虑也适用于所述电路板。

如前所述，上导引孔2和下导引孔3通过空隙6适当地间隔开来，该空隙允许接触探针1在探针头10的操作过程中变形，并确保接触探针1的接触头1A和接触头1B分别与被测器件4的接触垫4A和测试装置的空间变换器5或电路板的接触垫5A接触。显然，上导引孔2A和下导引孔3A的大小应允许接触探针1在通过包括所述接触探针1的探针头10进行的测试操作中在其中滑动。

探针的正确操作基本上与两个参数有关：接触探针的垂直运动或超程，以及所述接触探针的接触尖端的水平运动或擦洗，所述擦洗允许接触尖端在表面上刮擦接触垫，从而去除其上可能积累的杂质，例如以薄层或氧化膜的形式，并因此改善探针头通过所述接触探针进行的接触。

所有这些特征都应在探针头的制造步骤中进行评估和校准，并应始终确保探针和被测器件之间的、特别是探针的接触端和被测器件的接触垫之间的良好电气连接。

同样重要的是要确保探针的接触尖端在器件的接触垫上的按压接触不会太高，以至于导致探针或接触垫本身断裂。

这个问题在所谓的短探针的情况下特别明显，即探针的杆状主体长度有限，特别是整体尺寸低于5000微米。这种类型的探针被用于高频应用，探针长度的减少限制了连接的自感现象，这在高频应用中是非常不利的，这个术语表示涉及探针携带的频率超过1000MHz的信号的应用。

然而，在这种情况下，探针主体长度的减少大大增加了整个探针的刚性，这意味着对应的接触尖端施加在被测器件的接触垫上的力增加，这可能导致所述垫断裂，对被测器件造成不可修复的损坏，这种情况显然是要避免的。更危险的是，由于接触探针的长度减少，其刚性增加，增加了探针本身断裂的风险，导致整个探针头的故障，需要更换或维修。

为了解决这些问题，已知的是制造具有一个或多个开口的探针，这些开口沿相关的杆状主体延伸，能够降低探针的刚性，从而降低探针施加在接触垫上的压力，同时确保所述探针的主体具有足够的弹性，所述开口限定出多个臂，在探针的主体中基本上相互平行。

在这种情况下，参照图2A和图2B，接触探针1包括与其主体1C相对应的并适于在其中限定出多个臂11a、11b或11a、11b和11e的开口12或多个开口12a、12b。例如，这种类型的探针在2010年12月14日授予Feinmetall GmbH的第7,850,460号美国专利中有所描述。

由于探针主体中存在开口和臂，可以立即验证以这种方式制造的探针具有更大的弹性，因此较少受到断裂的影响，同时确保携带的信号具有足够高的电流值，用于相关的应用，即特别是用于高频应用。

虽然在各方面都有优势，但这种解决方案不足以确保接触尖端施加在被测器件的相应接触垫上的压力不会导致所述垫断裂，从而影响器件在测试后的良好运行。

此外，这种已知的解决方案不能有效地缓解探针对其接触尖端所施加的压力，特别是在探针未被堵塞的情况下，其接触头同样抵接在空间变换器或一般测试装置的电路板的接触垫上，存在使所述垫断裂的风险。

众所周知，在所述接触头1C的对应处有至少一个扩大的部分，能够确保接触探针1不会从探针头10的上导引件2或下导引件3上的相应导引孔2A、3A中滑出，因此所述扩大的部分比接触探针1的其余部分具有更大的尺寸，特别是至少一个大于探针主体1C的直径，术语"直径"表示相应横截面最大延伸的尺寸。

需要强调的是，与接触探针1的接触头1C相对应的扩大的部分的尺寸增大增加了它们的刚性，并加剧了上述与探针对空间变换器5的接触垫5A，(如图1所示)或者无论如何与探针头10作为末端元件的测试装置的连接板上的垫的冲击有关的问题。

本发明的技术问题是提供一种用于集成器件的探针头的接触探针，不仅在整体上，而且特别是在其接触头部分具有足够的弹性，从而减少在向与探针头连接的测试装置的相应接触垫上撞击时所施加的力，同时确保探针在所述垫上的适当电和机械接触，从而克服仍然影响根据现有技术制造的接触探针的限制和缺点。

发明内容

本发明的解决思路是提供具有至少一个沿相应的杆状主体延伸的开口的接触探针，所述开口也适当地与至少一个端部相对应地延伸，从而使探针主体由至少一对由第一开口部分隔的臂组成，而至少一个端部由至少两个由第二开口部分隔的端区段组成，从而降低探针的整体刚性，特别是与所述至少一个端部相对应的刚性，并因此降低探针对相应的接触垫施加的压力，同时确保所述探针的主体具有足够的弹性，并确保其端部与被测器件的相应接触垫或与容纳所述探针的探针头相连的测试装置的电路板的相应接触垫的适当接触。

基于这一解决思路，该技术问题通过一种接触探针得到解决，该接触探针具有适合抵接在测试装置的电路板的接触垫上的第一接触端部和适合抵接在被测器件的接触垫上的第二接触端部，以及沿纵向方向在所述第一接触端部和所述第二接触端部之间延伸的杆状探针主体，其特征在于，该接触探针包括至少一个开口、第一开口部和第二开口部，开口沿探针主体以及沿所述第一接触端部和所述第二接触端部中的至少一个延伸，第一开口部在探针主体中限定出至少一对臂，第二开口部在所述第一接触端部和所述第二接触端部中的至少一个中限定出至少一对端区段。

更特别的是，本发明包括以下额外的和可选的特征，如果需要的话，可以单独使用或组合使用。

根据本发明的一方面，开口可以包括第一开口部，其横向尺寸大于开口的第二部的横向尺寸。

根据本发明的另一方面，开口可以包括第一开口部和第二开口部之间的渐进过渡，该渐进过渡优选地是根据对应的圆弧而定的。

此外，开口可以包括在第一接触端部中限定出至少一对端区段的第二开口部，以及在第二接触端部中限定出至少另外一对端区段的另外的开口部。

根据本发明的另一方面，接触探针可以包括适合连接由开口限定出的不同探针部分的材料桥。

特别是，所述材料桥可以是在开口的第一部中制造的。

此外，根据本发明的一方面，第一接触端部可以是接触头部分，并且还可以包括至少一个扩大的区域，其横向直径相对于接触头部分的其余部分的横向直径而言具有更大的尺寸，从而为扩大的区域限定出对应的下切壁，所述横向直径是根据与纵向方向正交的横向方向的尺寸。

特别是，扩大的区域外的接触头部分可以具有小于探针主体的横向直径的横向直径。更具体地说，探针主体的横向直径可以等于接触尖端部分的横向直径。

根据本发明的一方面，接触探针还可以包括沿探针主体开出的多个开口，在其中限定出由第一开口部分隔的多个臂，所述开口中的至少一个也是沿在其中限定出一对端区段的至少一个接触端部开出的。

此外，接触探针可包括是锥形的接触尖端部分的第二接触端部。第二接触端部也可以是设有缩小和延长部分的接触端部。

该技术问题还通过一种用于测试被测器件功能的探针头得到了解决，该探针头包括至少一个设有用于容纳多个接触探针的导引孔的导引件，其特征在于，接触探针是按上述方式制造的。

根据本发明的一方面，每个接触探针可以包括端区段与单个接触垫按压接触，或者包括每个端区段与对应不同的接触垫按压接触。

最后，根据本发明的另一方面，至少一个导引件的导引孔可以容纳每个接触探针的所有臂，或者容纳每个所述接触探针的每个不同的臂。

根据本发明的接触探针的特点和优点将从以下对其实施例的描述中显而易见，该描述通过指示性和非限制性的示例给出，并参考附图。

附图说明

在这些附图中：

图1示意性地示出了根据现有技术制造的探针头的前视图；

图2A和2B示出了根据现有技术制造的接触探针的对应前视图；

图3示意性地示出了根据本发明制造的接触探针的前视图；

图4、图5A-5B、图6、图7和图8示意性地示出了根据本发明的接触探针的备选实施例的对应前视图；

图9-11示意性地示出了包括多个根据本发明制造的接触探针的探针头的前视图。

具体实施方式

参照这些图，特别是图3，在此描述了根据本发明制造的接触探针，总体上用附图标记20表示。

应该注意的是，这些图代表了示意图，并没有按比例绘制，而是为了加强本发明的重要特征而绘制。此外，在图中，不同的部件被示意性地显示出来，因为它们的形状可以根据所需的应用而变化。最后，在一个图中说明的与一个实施例有关的特定特征也可用于其他图中说明的一个或多个实施例。

接触探针20包括第一接触端部20A和第二接触端部20B，以及在所述端部之间按照纵向(特别是图中局部参考系的X方向)延伸的杆状探针主体20C。

就现有技术而言，第一端部具有适于抵接在被测器件的接触垫上的接触端，通常表示为接触尖端部分20A，第二端部具有适于抵接在测试装置的电路板的接触垫上的接触端，通常表示为接触头部分20B。

合适地，接触探针20还包括至少一个开口17，该开口沿主体20C以及沿至少一个端部延伸，在图3的示例中是沿接触头部分20B延伸。特别是，开口17包括沿探针主体20C的整个长度延伸的第一开口部14，其因此由至少一个第一臂13a和至少一个第二臂13b形成，基本上彼此平行，由所述第一开口部14分隔，以及沿接触头部分20B的整个长度延伸的第二开口部16，其因此由两个截面形成，特别是两个头截面15a、15b，优选是镜面的，由所述第二开口部16分隔。

需要强调的是，由于开口17的存在，接触探针20的刚性被大大降低。特别是，探针主体20C中的臂13a、13b的产生减少了接触尖端部分20A对被测器件的相应接触垫所施加的力，图中没有说明。更特别的是，在没有臂13a、13b的情况下，所述力比同等尺寸的已知接触探针要小。

此外，由于第二开口部16将接触头部分20B分隔成两个头截面15a、15b，同样可以减少所述接触头部分20B对测试装置的PCB板的相应垫所施加的力，这一点也没有说明。

还需要确认的是，这样的接触头部分20B可以确保与测试装置的电路板正确接触，特别是由于两个头截面15a、15b对所述电路板的相应接触垫的按压而发生的双重接触。

需要强调的是，接触头部分20B的头截面15a、15b所产生的双重接触，特别确保了在所述电路板对准不正确从而使相应的接触垫可能出现倾斜的情况下，以及在接触探针20一旦安装在探针头上就出现倾斜或在探针头抵接在相应的被测器件上时(即在所谓的超程期间)进一步导致其变形的情况下，与测试装置的电路板的正确接触。

优选的是，沿探针主体20C延伸的第一开口部14的横向尺寸H1(即沿图中局部参考系的y轴，与根据x轴的纵向方向正交)大于沿接触头部分20B延伸的第二开口部16的横向尺寸H2。

需要强调的是，第一开口部14和第二开口部16之间的横向尺寸的变化可以导致阶梯式配置，特别是90°的阶梯式配置；在图3的优选实施例中，第一开口部14和第二开口部16之间的过渡反而是渐进的，优选根据对应的圆弧14acl、14ac2而定，从而减少在探针本身中形成裂缝或断裂的临界点的可能性，在探针主体20C和接触头部分20B之间使用连续开口已经减少了沿整个探针主体20C和受所述开口14影响的端部出现所述不希望的裂缝或断裂的可能性。

在图3所示的所述优选实施例中，接触头部分20B包括至少一个扩大的区域18，即具有比接触头部分20B其余部分的横向直径DB1更大的横向直径DB2；特别是，所述扩大的区域18是接触头部分20B以头端结束的区域，该头端抵接在测试装置的电路板的垫上，并且呈锥形，以实现直径减小的末端。通过这种方式，为头截面15a、15b限定出适于接触容纳接触探针20的导引件的对应的下切壁Sqa、Sqb，与导引件的导引孔相对应。特别是，所述导引孔的大小需要能够滑动地容纳接触探针20，同时防止其在扩大的区域18通过，如下文所述。

包括扩大的区域18的接触探针20在探针头内有更好的固定性，下切壁Sqa、Sqb与导引件的抵接起到了防止接触探针20向下(即朝向被测器件)移动的作用，特别是当探针头从包括被测器件的晶圆上移开并且探针以这种方式自由移动时，在其接触尖端部分20A甚至暂时耦合到被测器件的接触垫时，所述移动是有利的。

图3中所示的接触探针20包括头截面15a、15b，它们彼此相等且相互镜面，但显然可以使所述截面不同，例如，在两个头截面之一处有扩大的部分，无论如何都会产生下切壁，用于抵接相应的导引件，以确保接触探针20在探针头内的正确固定，即使当它不接触被测器件的晶圆时，特别是当从已经进行了测试操作的所述晶圆移动时。

在图3的说明性实施例中，接触探针20还具有其接触尖端部分20A和探针主体20C的对应的横向直径DA和DC，所述横向直径彼此相等并与其中不存在扩大的区域18的接触头部分20B的横向直径DB1相等。

根据图4所示的另一实施例，横向直径DB1反而小于探针主体20C的横向直径DC；在图中的示例中，探针主体20C的所述横向直径DC总是等于其接触尖端部分20A的横向直径DA。这样，合适地根据这个备选实施例，扩大的区域18可以具有横向直径DB2，该横向直径等于其接触尖端部分20A和探针主体20C的横向直径DA和DC，同时实现下切壁Sqa、Sqb，能够确保接触探针20在探针头中的正确固定。

因此，根据图4的备选实施例的接触探针20具有其接触头部分20B的最大横向大小，与扩大的区域18相对应，即等于接触探针20的其余部分的横向大小，与探针主体20C和接触尖端部分20A相对应。

这样，在包括多个根据图4的备选实施例制造的接触探针20的探针头中，可以使探针在接触头部分20B处相互靠近，即与图3所示的实施例相比，使用具有较小间距的测试装置的接口板，特别是与被测器件的间距相等。

在这种情况下，对应于其接触头部分20B的容纳所述接触探针20的导引件被制成具有适合容纳所述接触头部分20B的尺寸(特别是横向直径)的导引孔，同时确保下切壁Sqa、Sqb的抵接。换句话说，以下关系得到了验证：

DB2>DFG>DB1

其中：

DFG是导引孔的横向直径；

DB2是扩大的区域18的横向直径；以及

DB1是接触头部分20B的其余部分的横向直径。

同样在这种情况下，术语"横向直径"表示在横向平面上截取的截面的最大大小尺寸，该平面与对应于附图的局部参考系的X方向的纵向发展轴正交。

需要强调的是，在这种情况下，第二开口部16确保接触头部分20B具有所谓的"弹簧效应"，允许在其压力下装配在尺寸小于扩大的区域18的横向直径DB2的导引孔内，这要归功于当所述扩大的区域18被推入导引孔时头截面15a、15b的接近，直到它通过导引孔，通过下切壁抵接位于接触头部分20B下方、特别是扩大的区域18下方的相应的导引件。

总之可以使扩大的区域18的横向直径DB2仍然略大于探针主体20C的横向直径，从而确保即使在其导引孔有相关间隙的情况下，也能将下切壁Sqa、Sqb抵接在相应的导引孔上，同时由于与接触头部分20B相对应的较小直径，接触探针20的整体大小只增加到有限程度。

从图4的实施例开始，也可以考虑接触探针20的备选实施例，这些实施例包括呈锥形或设有缩小和延长的部分19的接触尖端部分20A，如图5A和5B中所示。显然，也可以将图3的接触探针20制造成包括呈锥形或设有缩小和延长的部分19的接触尖端部分20A。

图6示意性地说明了接触探针20的另一备选实施例。特别是，在这种情况下，接触探针20包括沿探针主体20C纵向开出的多个开口17a、17b，所述开口中的至少一个或者所有的开口也在接触头部分20B中延伸。

这样，接触探针20包括由多个臂13a、13b、13c制成的探针主体20C，该多个臂由开口17a、17b的第一开口部14a、14b分隔，以及由至少一对头截面、可能由多个头截面15a、15b、15c制成的接触头部分20B，该多个头截面由至少一个开口17a或17b的至少一个第二开口部、可能所有开口17a、17b的对应第二开口部16a、16b分隔。

根据图7所示的备选实施例，接触探针20包括至少一个开口17'，该开口沿主体20C以及沿至少一个端部延伸，特别是沿接触尖端部分20A延伸。在这种情况下，开口17'包括沿探针主体20C的整个长度延伸的第一开口部14，它因此由至少一个第一臂13a和至少一个第二臂13b形成，基本上彼此平行，由所述第一开口部14分隔，以及沿接触尖端部分20A的整个长度延伸的第二开口部16'，它因此由两个端区段、特别是两个尖端区段15a'、15b'形成，优选是镜面的，由所述第二开口部16'分隔。

还是根据所述备选实施例，开口17'的存在使得接触探针20的刚性大大降低，一方面是由于在探针主体20C中创建了臂13a、13b，另一方面是由于接触尖端部分20A被分隔成两个尖端区段15a'、15b'，这有助于减少接触尖端部分20A在被测器件的相应接触垫上施加的力，图中没有说明，在没有臂13a、13b和接触尖端部分20A的分隔的情况下，所述力小于同等尺寸的已知接触探针。

接触尖端部分20A被分隔成两个尖端区段15a'、15b'，也确保了与被测器件的接触垫的正确接触，实现了双重接触，这种接触是由于两个尖端区段15a'、15b'分别对所述接触垫的按压而发生的，即使在包括被测器件的晶圆不正确对准的情况下，或者在接触探针安装在探针头上后发生倾斜或者甚至在探针头抵接相应被测器件时(即在所谓超程期间)进一步发生变形的情况下。

优选地，沿图中局部参考系的y轴、与根据x轴的纵向正交的第一开口部14的横向尺寸H1大于沿接触尖端部分20A延伸的第二开口部16'的横向尺寸H2'，第一开口部14和第二开口部16'之间的过渡优选是渐进的，根据对应的圆弧而定，从而减少在探针本身中形成裂缝或断裂的关键点的可能性，如前面所见。

此外，在图7所示的实施例中，接触头部分20B包括至少一个扩大的区域18，即具有比接触头部分20B的其余部分的横向直径DB1更大的横向直径DB2；特别是，所述扩大的区域18是接触头部分20B以头端抵接测试装置的电路板的垫为终点的区域，并且呈锥形，从而形成直径减小的末端。这样，为扩大的区域18限定出对应的下切壁Sqa、Sqb，这些下切壁适于在容纳接触探针20的导引件的导引孔处抵接导引件，导引孔的大小适于滑动地容纳所述探针，同时防止其与扩大的区域18相对应地通过，以改善探针在探针头内的固定。

图7中说明的接触探针20包括尖端区段15a'、15b'，它们彼此相等并相互镜面，但显然可以使所述截面不同。

如前所述，可以使接触探针20具有其中不存在扩大的区域18的接触头部分20B的横向直径DB1，该直径小于探针主体20C的横向直径DC，从而减少接触头部分20B在y横向方向的整体大小。

根据图8中示意性说明的另一备选实施例，接触探针20包括至少一个开口17"，该开口沿主体20C以及沿两个端部(即沿接触尖端部分20A以及沿接触头部分20B)延伸。在这种情况下，开口17"包括沿探针主体20C的整个长度延伸的第一开口部14，它因此由至少一个第一臂13a和至少一个第二臂13b形成，它们基本上相互平行，由所述第一开口部14分隔，以及沿接触头部分20B的整个长度延伸的第二开口部16，它因此由两个端区段(特别是两个头截面15a、15b)形成，优选是镜面的，并由所述第二开口部16分隔，以及沿接触尖端部分20A的整个长度延伸的另外的开口部16'，它因此由两个端区段(特别是两个尖端区段15a'、15b')形成，优选是镜面的，并由所述另外的开口部16'分隔。

这样，接触探针20被开口17"分为两个探针部分，200a和200b，优选是镜面的，由所述开口17"分隔。

合适地，接触探针20还包括至少一个材料桥，适于将两个探针部分200a和200b相互连接。在图8所示的实施例中，接触探针20包括第一材料桥21a和第二材料桥21b，位于第一开口部14内，优选是在其相对的两端，即分别靠近第二开口部16和另外的开口部16'。

在这种情况下，需要强调的是，两个端部被分为两个不同的截面，能够分别与被测器件的相应垫和测试装置的电路板的相应垫进行双重接触。

如前所述，接触头部分20B包括至少一个扩大的区域18，即具有比接触头部分20B的其余部分的横向直径DB1更大的尺寸的横向直径DB2，从而限定出适于接触容纳接触探针20的导引件的对应的下切壁Sqa、Sqb。

图9示意性地说明了包括多个根据本发明制造的接触探针20的探针头，总体上用附图标记30表示。特别是，在图9的示例中，接触探针20是根据图3的实施例制造的，只是举例说明。

探针30包括上导引件31和下导引件32，具有对应的上导引孔31A和下导引孔32A，多个接触探针20在其中滑动，在图中的示例中，数量为五个。接触探针20的探针主体20基本上沿图中局部参考系的纵向发展方向x(与包括被测器件40的晶圆平面相对应的平面π正交)延伸。

每个接触探针20都具有接触尖端部分20A，其接触端适合抵接在被测器件40的接触垫40A上，还具有接触头部分20B，其接触端适合抵接在测试装置的电路板(如空间变换器50)的接触垫50A上。

适当地，每个接触探针20包括开口17，该开口具有第一部14和第二部16，第一部沿探针主体20C布置并在其中限定出一对臂13a、13b，第二部沿接触头部分20B布置并在其中限定出一对头截面15a、15b。

这样，如前所述，在探针头30的操作过程中，以及在将其接触探针20分别与被测器件40和空间变换器50按压接触的过程中，由于探针主体20C中的臂13a、13b的存在，确保了每个接触探针20的正常操作，这使接触探针20、特别是接触尖端部分20A具有足够的弹性，以确保与被测器件40的接触垫40A按压接触，而没有使垫或探针断裂的风险，以及由于头截面15a、15b的存在，确保接触头部分20B与空间变换器50的接触垫50A的按压接触也具有类似的弹性，所述头截面15a、15b进一步实现了对所述垫的双重接触。

根据图10中示意性说明的备选实施例，探针头30包括多个接触探针20(图中数量为三个)，每个接触探针20都具有头截面15a和15b在空间变换器50的对应不同的接触垫50Aa和50Ab上按压接触。

此外，如图10所示，上导引件31和下导引件32可以包括多个对应的导引孔31Aa、31Ab和32Aa、32Ab，每个导引孔都适合容纳接触探针20的臂13a、13b，在示例中，一对导引孔容纳一对臂。

例如，在所谓的力和抵接被测器件40的单个接触垫40A的感应探针的情况下，可以使用探针头30的所述备选实施例。根据本发明，在这些条件下，接触探针20的寄生电阻几乎完全被补偿，只不包括接触尖端部分20A。

也可以，如图11所示，使探针头30包括多个接触探针20，这些探针具有至少一对尖端区段15a'、15b'，与每个臂13a、13b相对应，每个所述尖端区段15a'和15b'抵接被测器件40的对应接触垫40Aa、40Ab，而接触头部分20B抵接空间变换器50的单一接触垫50A。

在这种情况下，上导引件31和下导引件32可以包括多个对应的导引孔31Aa、31Ab和32Aa、32Ab，每个导引孔都适合容纳接触探针20的臂13a、13b，在示例中数量为两个。

在这种情况下，可以将被测器件40的两个不同的接触垫40Aa、40Ab短路，只用包含在探针头30中的一个接触探针20就可以将它们连接到空间变换器50的一个接触垫50A上，在图11的示例中，它包括三个接触探针，只是举例说明。

显然，使用设有大于两个臂数的接触探针，可以制造其探针与其头截面和/或尖端区段相对应地与空间变换器和/或被测器件的多个接触垫(大于两个)按压接触的探针头。

总之，设有至少一个沿其探针主体延伸的开口并设有至少一个接触端部的接触探针在所述接触端部接触相应的接触垫时具有更好的弹性，从而降低了探针整体的刚性并大大降低了其断裂的可能性，这要归功于其探针主体中存在该多个臂，同时确保适当降低由该至少一个接触端部施加的压力，这要归功于由开口的相应部在所述部分形成的多个端区段。

适当地，多个端区段(特别是头截面和/或尖端区段)的存在也能够进行至少双重接触，可能是多重接触，这确保了这种接触探针与测试装置的电路板以及被测器件的正确连接，即使在其不正确的对准和相应的接触垫可能倾斜的情况下，以及在接触探针安装在探针头上后就倾斜或在探针头抵接相应的被测器件和测试装置的电路板时进一步变形的情况下。

根据本发明制造的接触探针具有适合其在高频应用中使用的性能，特别是允许对探针主体的纵向尺寸进行必要的缩减，而不会有损坏垫或使探针断裂的风险。

此外，由于所述探针的开口是在其中连续形成的，特别是沿其探针主体并沿其接触端部，建议的解决方案不会在探针中引入不连续性或临界点，这可能导致裂缝的形成，至少总是导致探针本身的断裂。

结合使用所述开口和接触头部分的缩小直径，可以进一步保持探针的最大大小不变，从而与已知的解决方案相比，减少与包括所述探针的探针头相连的测试装置的电路板间距，同时由于接触头部分的扩大的区域的存在，确保探针在探针头中的正确固定。

所述扩大的区域的存在特别确保了其下切壁抵接相应的导引件，以防止接触探针向被测器件移动，例如在测试操作结束时，当探针头从包含被测器件的晶圆上移开时，即使是在接触尖端末端与被测器件的垫发生不期望的胶合时。

也可以将探针头制造成使其头截面和/或尖端区段与被测器件和/或空间变换器的不同接触垫按压接触，以使所述垫相互短路。

显然，本领域的技术人员为了满足偶然和特定的要求，可以对上述接触探针进行大量的修改和变化，所有这些都包括在所附权利要求所定义的本发明的保护范围内。

特别是，可以考虑任意数量的纵向开口，从而在探针主体中形成任意数量的臂，这些开口中的一个或多个也可以在接触头部分和/或接触尖端部分中，沿其整个延伸部分或只是沿其一部分进行；此外，可以使探针在横向方向和纵向方向上具有不同尺寸的臂和/或开口，即使在图中没有说明。

也可以制造不同类型的探针，如垂直探针或屈曲梁，特别是阻塞型或非阻塞型，带有自由主体，可能是预变形的。

最后，除了尖端部分和接触头的其他几何结构外，还可以为本发明的接触探针提供更多的特征，如从探针主体上突出的挡板。

Claims (17)

1.接触探针(20)，具有适于抵接在测试装置的电路板的接触垫上的第一接触端部(20B)和适于抵接在被测器件的接触垫上的第二接触端部(20A)，以及在所述第一接触端部(20B)和所述第二接触端部(20A)之间按纵向方向(x)延伸的杆状探针主体(20C)，其特征在于，所述接触探针包括至少一个开口(17，17'，17")、第一开口部(14，14a，14b)和第二开口部(16，16a，16b；16')，所述开口沿所述探针主体(20C)并沿所述第一接触端部(20B)和所述第二接触端部(20A)中的至少一个延伸，第一开口部在所述探针主体(20C)限定出至少一对臂(13a，13b，13c)，第二开口部在所述第一接触端部(20B)和所述第二接触端部(20A)中的至少一个中限定出至少一对端区段(15a，15b，15c；15a'，15b')。

2.根据权利要求1所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个开口(17，17'，17")包括所述第一开口部(14，14a，14b)，所述第一开口部具有大于所述第二开口部(16，16a，16b；16')的横向尺寸(H2)的横向尺寸(H1)。

3.根据权利要求2所述的接触探针(20)，其特征在于，所述至少一个开口(17，17'，17")包括在所述第一开口部(14，14a，14b)和所述第二开口部(16，16a，16b；16')之间的渐进过渡，所述渐进过渡优选地根据相应的圆弧(14acl，14ac2)而定。

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，所述至少一个开口(17")包括所述第二开口部(16)和另外的开口部(16')，所述第二开口部在第一接触端部(20B)中限定出至少一对端区段(15a，15b)，所述另外的开口部在第二接触端部(20A)中限定出至少一对另外的端区段(15a'，15b')。

5.根据权利要求4所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括材料桥(21a，21b)，所述材料桥适于连接由所述开口(17")限定出的不同的探针部(200a，200b)。

6.根据权利要求5所述的接触探针(20)，其特征在于，所述接触探针包括与所述开口(17")的所述第一部分(14)相对应的所述材料桥(21a，21b)。

7.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，所述第一接触端部(20B)是接触头部，并且还包括至少一个扩大的区域(18)，所述扩大的区域相对于所述接触头部(20B)的其余部分的横向直径(DB1)具有更大尺寸的横向直径(DB2)，所述接触头部的其余部分限定出所述扩大的区域(18)的相应的下切壁(Sqa，Sqb)，所述横向直径是按照与所述纵向方向(x)正交的横向方向(y)的尺寸。

8.根据权利要求7所述的接触探针(20)，其特征在于，所述扩大的区域(18)外侧的所述接触头部(20B)具有小于所述探针主体(20C)的横向直径(DC)的横向直径(DB1)。

9.根据权利要求8所述的接触探针(20)，其特征在于，所述探针主体(20C)的横向直径(DC)等于所述接触尖端部(20A)的横向直径(DA)。

10.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，所述接触探针包括沿所述探针主体(20C)制成的多个开口(17a，17b)，所述多个开口中限定出由第一开口部(14a，14b)分隔开的多个臂(13a，13b，13c)，所述开口中的至少一个也沿着在其中限定出一对端区(15a，15b；15a'，15b')的所述至少一个接触端部(20B，20A)制成。

11.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，所述接触探针包括第二接触端部(20A)，第二接触端部是锥形的接触尖端部。

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，所述接触端部包括第二接触端部(20A)，所述第二接触端部是设有缩小和延长部分(19)的接触尖端部分。

13.用于被测器件功能测试的探针头，包括至少一个设有导引孔的导引件，导引孔用于容纳多个接触探针，其特征在于，所述接触探针(20)是根据前述权利要求中任一项制造的。

14.根据权利要求13所述的探针头，其特征在于，每个接触探针包括在单个接触垫(50Aa，50Ab；40Aa，40Ab)上按压接触的所述端区段(15a，15b；15a'，15b')。

15.根据权利要求13所述的探针头，其特征在于，每个接触探针包括在对应的不同接触垫(50Aa，50Ab；40Aa，40Ab)上按压接触的各自的所述端区段(15a，15b；15a'，15b')。

16.根据权利要求13所述的探针头，其特征在于，所述至少一个导引件的所述导引孔容纳每个所述接触探针的所有所述臂。

17.根据权利要求13所述的探针头，其特征在于，所述至少一个导引件的所述导引孔各自容纳每个所述接触探针中的不同的臂。