CN116754814A - 一种高密度探针卡及制备方法、测试方法 - Google Patents

Abstract

一种高密度探针卡及制备方法、测试方法，探针卡包括测试结构和屏蔽结构，测试结构包括基部及若干探针，探针彼此间隔的连接在基部的一侧；屏蔽结构包括支撑板、若干屏蔽罩和定位单元；支撑板与基部平行设置，具有若干通孔，每个探针能够贯穿支撑板；屏蔽罩围绕单个探针设置，包括接地外壳和弹性屏蔽单元，接地外壳分别与探针底部和弹性屏蔽单元连接，支撑板连接弹性屏蔽单元远离所述接地外壳的一端，能够带动弹性屏蔽单元沿探针长度方向伸缩运动；弹性屏蔽单元通过导电UV胶与接地外壳连接；定位单元连接支撑板并带动支撑板运动，以使支撑板以预设间距相对基部定位。本探针卡能够避免探针间相互干扰，提高测试密度和效率。

Description

一种高密度探针卡及制备方法、测试方法

技术领域

本发明属于探针测试技术领域，尤其涉及一种高密度探针卡，特别是一种具有屏蔽结构的高密度探针卡及制备方法、测试方法。

背景技术

晶圆测试是芯片制造产业中一个重要组成部分，是主要的芯片良品率统计方法之一。探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及元器件的质量测试。随着科技的发展，元器件的体积越来越小，通常将多个元器件集成于晶圆上以形成待测件，方便后续进行检测。检测方式通常为：用带电的探针来导通待检测元器件的正负极，再根据元器件的工作情况来判断被检测的元器件是否合格。现有的探针测试台仅仅作为探针使用，但是由于探针测试台会使用到电流，同时自身为金属结构，在检测的过程中容易被外界及相邻探针之间的静电所影响，导致检测结果不准的问题发生。

专利申请CN113495178A公开了一种探测系统的屏蔽，该探测系统包括一卡盘，其配置成支撑一待测件；一探针卡，其布置在该卡盘上面，并包括从该探针卡朝向该卡盘突出的多个探针；以及一压板，其布置在该卡盘和该探针卡之间，并配置成支撑该探针卡，其中该卡盘包括一屏蔽构件，其布置在该压板和该卡盘之间。该发明通过布置于压盘与卡盘之间的屏蔽构件保护探针不受电流磁场等外界因素干扰。但是该发明结构只能屏蔽外部因素干扰，无法屏蔽探针通电时，探针与探针之间的相互干扰，具有一定局限性。

专利申请CN 115078792 A公开了一种弹性探针卡制备方法和一种弹性探针卡，本发明通过第一刻蚀图案对基板进行刻蚀以得到基部和连接在基部上的探针构成的探针卡，其中，探针的弹性部由多个相间设置的反向凸起首尾连接形成，使得探针具有较好的弹性形变效果，并通过第二刻蚀图案对金属层进行刻蚀得到表面金属化的探针，使得探针之间实现电气隔离，并增加了探针的强度，使得探针在弹性形变时更稳定。该发明虽然实现了探针与探针之间的电气隔离并且赋予探针较好的弹性效果，但是由于其对探针进行二次刻蚀处理工艺复杂，且探针为易耗品，导致检测成本升高。

因此，如何提供一种既能保证探针与外界及探针与探针之间电气屏蔽效果，又能够简单有效地改造现有探针卡的晶圆级检测结构，成为本领域一个亟待解决的重要技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种高密度探针卡及测试方法，能够在现有探针卡的基础上，简单有效的为各探针提供对外及内部探针之间屏蔽性能优异的探针卡。通过本发明的探针卡结构设计，还能够解决现有探针卡各探针必须间隔多个测试点以避免干扰的缺陷，提高探针卡的测试密度及设计多样性，减少测试压测次数，提高测试效率。

第一方面，本发明提供了一种高密度探针卡，包括测试结构和屏蔽结构；测试结构包括基部及若干探针，所述探针彼此间隔的连接在基部的一侧；屏蔽结构包括支撑板、若干屏蔽罩和定位单元；支撑板与所述基部平行设置，具有若干通孔，以使每个探针能够贯穿支撑板；屏蔽罩围绕单个探针设置，包括接地外壳和弹性屏蔽单元，所述接地外壳一端与所述探针的底部连接，另一端连接所述弹性屏蔽单元，支撑板连接弹性屏蔽单元远离所述接地外壳的一端，能够带动弹性屏蔽单元沿探针长度方向伸缩运动；所述弹性屏蔽单元通过导电UV胶与接地外壳固定连接；定位单元连接所述支撑板并带动支撑板运动，以使支撑板以预设间距相对基部定位。

本发明通过使用具有弹性屏蔽单元的屏蔽罩，能够提供不同屏蔽长度，满足多种探针的屏蔽需求，利用定位单元和支撑板可简单调节所述屏蔽长度，并且防止支撑板碰触晶圆导致待测物损坏。

在屏蔽罩靠近基部的一侧设置弹性较小的接地外壳，而下端再连接弹性屏蔽单元，一方面能够稳定屏蔽罩与探针的连接和导向，防止轻微晃动损伤内部容置的探针，另一方面，减少弹性屏蔽单元的拉伸长度，避免其过度形变降低使用寿命，此外，由于探针尺寸和间距都较小，弹性屏蔽单元固定以后，如其拉伸过大，水平方向的收缩较为明显，一旦碰触探针极有可能影响测试灵敏性和准确度，还可能损坏探针。因而，本发明的弹性和非弹性相结合的屏蔽罩具有较好的适应性和安全性。

优选的，所述接地外壳为金属铜外壳，其长度大于探针长度的1/3且小于探针长度的2/3，未拉伸的屏蔽罩长度为探针长度的2/3至8/9。

弹性屏蔽单元在保证支撑板不直接接触晶圆的同时，使屏蔽罩尽可能长的覆盖探针以起到屏蔽作用。在测试下压时，屏蔽罩则可通过弹性形变几乎完全覆盖探针竖直方向，即几乎从基部完全延伸到晶圆表面，且导电的弹性屏蔽单元连接金属铜外壳接地，将内部电流引入地下，以基本完全隔绝射频信号相互干扰作用。

优选的，在相邻两个探针中的至少一个的外围设置所述屏蔽罩。因为探针的间距较小，设置屏蔽罩后，中间的缝隙更窄，本发明屏蔽结构中的屏蔽罩，特别是屏蔽罩中的弹性屏蔽单元并非需要在每个探针外围设置，例如在保证最外层探针与外界以及相邻探针之间具有电磁屏蔽性的基础上，将屏蔽罩间隔设置，或者在屏蔽罩的接地外壳上间隔地设置弹性屏蔽单元，从而降低设置难度和重量，还可进一步提高探针卡的密度。

优选的，所述弹性屏蔽单元为弹性导电胶，所述弹性导电胶包含硅胶和纳米银线，纳米银线占弹性导电胶总质量的30-60%，所述弹性导电胶厚度为10-50μm，表面电阻率在50Ω/sq以下。

优选的，所述弹性导电胶通过以下步骤制备：

S1、基板预处理：反复冲洗，氮气吹干；

S2、将纳米银线超声分散在乙醇中形成浓度为0.5-3mg/mL的分散液；分散液旋涂在基板上，真空干燥得到纳米银线薄膜；

S3、将硅胶溶解在有机溶剂中，得到浓度为5-20wt%的硅胶溶液；

S4、将硅胶溶液通过棒涂法均匀涂覆在纳米银线薄膜表面；

S5、棒涂完成后恒温抽真空干燥，脱模得到弹性导电胶。

本发明弹性导电胶电阻率低，且兼顾较好的弹性，拉伸强度在8MPa以下，断裂伸长率能够保持在200%以上。本发明的弹性屏蔽单元也可使用弯曲铜箔、弹性铜网、弹性碳纤维网，但综合回弹性、抗疲劳性、粘合性、加工难度及成本，更优选所述弹性导电胶。

优选的，以重量份计，所述导电UV胶包括如下组分：

环氧树脂 50-70份

增韧树脂 10-30份

导电填料 70-100份

活性稀释剂 5-15份

光引发剂 0.1-0.5份。

本发明的导电UV胶既可以用于将弹性导电胶与接地外壳连接，也可以用于将弹性导电胶与支撑板连接，二者可以同时或分步进行。

其中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂中的至少一种；活性稀释剂选自缩水甘油醚、氧杂环丁烷中的至少一种；所述光引发剂选自重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚及六氟锑酸盐中的至少一种，增韧树脂可选针对环氧树脂的多种常用市售产品。

导电填料可选择导电金属粒子、石墨烯、碳纳米管、碳纤维等多种导电剂或它们的组合，优选金属复合粒子，更优选银包铜复合金属粒子。通过上述组合，本发明所用的导电UV胶的体积电阻率能够在1×10^-2Ω·cm以下，界面电阻接近0Ω，粘接铜片的剪切力在5MPa以上，很好的满足粘接及导电的需求。

本发明对弹性屏蔽单元的连接特别适用UV预固化、加热后固化的双重固化体系和固化方式，由于探针卡上有多组探针及屏蔽罩，在进行连接并UV预固化后，胶体流动性降低，具有一定粘合性，可通过外加测试电流的方式检测每组中屏蔽罩的弹性屏蔽单元是否连接成功，并调节支撑板与基部平行后最终加热后固化定型。

优选的，所述定位单元包括至少两个对称连接支撑板的定位杆，以及驱动定位杆上下移动的驱动部；还包括设置于支撑板和/或定位杆上的位置传感器，用于实时监测屏蔽结构与待测部件的间距，以防止屏蔽结构接触待测试部件。本发明在尽量将屏蔽罩拉伸以几乎完全覆盖探针以起到屏蔽作用时，必须基于不碰触晶圆这一基本要求，因此，支撑板的精密定位尤为关键，在探针卡和晶圆就位后，控制单元根据探针延伸长度测算出屏蔽罩的拉伸长度，在未拉伸的屏蔽罩长度为探针长度的2/3至8/9的设置下，拉伸后屏蔽罩长度可达到探针长度90%-98%，并需实时监测该间距，因而设置位置传感器极有必要，其可在支撑板定位时检测屏蔽罩相对基部和晶圆的距离，还需在测试中监测支撑板与晶圆的间距等。

第二方面，本发明还提供一种针对上述高密度探针卡的制备方法，包括以下步骤：

S1：将屏蔽罩的接地外壳连接到探针底部；

S2：将若干所述探针的底部端面连接到基部一侧形成测试结构；

S3：将弹性屏蔽单元两端涂覆导电UV胶，分别连接到接地外壳和支撑板，并用UV光照射预固化；

S4：利用定位单元调节支撑板与基部平行后，加热完成后固化。

优选的，UV光固化能量3000-10000mJ/cm²，预固化度在40-60%；后固化温度为90-120℃。

第三方面，本发明还提供一种高密度探针卡的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：提供所述高密度探针卡，将其配置到测试机；

步骤二：将待测部件设置在测试机的测试平台；

步骤三：将探针卡上的探针与待测部件接触；

步骤四：定位单元带动支撑板运动，使弹性屏蔽单元被拉伸，并以预设间距将支撑板相对基部定位，开始测试。

本发明，优点具体在于：

1.探针卡的基部上设置屏蔽罩，特别是具有弹性屏蔽单元的屏蔽罩，在探针下压后进行晶圆测试时可几乎完全覆盖探针位于基部与晶圆间的部分，可最大程度的减小探针与外界及探针之间同时进行测试的相互干扰影响。

2.弹性屏蔽单元通过铜金属接地外壳连接到基部，将设备内部电流接地，提供足够的屏蔽效果，并且通过弹性和非弹性相结合的屏蔽罩具有较好的适应性和安全性。

3.本发明基于晶圆级探针卡结构的改进，简单有效，最大程度避免探针卡作为易耗品的二次加工处理，降低了对探针卡自身结构的要求，减少了更换探针卡的成本。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

图1是本发明高密度探针卡的局部结构示意图；

图2是现有技术探针测试位置示意图；

图3是本发明高密度探针卡测试位置示意图；

图4是本发明高密度探针卡的弹性导电胶的制备过程示意图；

图5（a）是本发明实施例1弹性导电胶纳米银线侧的SEM图像；

图5（b）是本发明实施例2弹性导电胶纳米银线侧的SEM图像。

附图标记：100.高密度探针卡、1.基部、2.探针、3.支撑板、4.屏蔽罩、5.接地外壳、6.弹性屏蔽单元、7.定位杆、8.待测部件、9.测试平台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步地详细描述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1和图3，本发明提供一种高密度探针卡100，包括测试结构和屏蔽结构，具体结构如下：

（1）测试结构，包括基部1及若干探针2，所述探针2彼此间隔的焊接在基部1的一侧；

（2）屏蔽结构，包括支撑板3、若干屏蔽罩4和定位单元；

（2.1）支撑板3，与基部1平行设置，具有若干通孔，以使每个探针2能够贯穿支撑板3；

（2.2）屏蔽罩4，分别连接探针2和支撑板3，并围绕探针2设置，包括接地外壳5和弹性屏蔽单元6，使得支撑板3能够带动屏蔽罩4沿探针2长度方向伸缩运动；未拉伸的屏蔽罩4长度为探针2长度的2/3至8/9，拉伸后屏蔽罩4长度可达到探针2长度90%-98%；屏蔽罩4的接地外壳5与探针2优选采用胶接方式连接，胶体多种可选，具有耐高低温等综合性能，且接地外壳5具有接地线，能够将屏蔽罩电流导出；此外，接地外壳5和弹性屏蔽单元6、以及弹性屏蔽单元6与支撑板3之间优选采用导电UV胶通过UV预固化、加热后固化的双重固化体系和固化方式粘接固定；以重量份计，所述导电UV胶包括如下组分：

环氧树脂 50-70份

增韧树脂 10-30份

导电填料 70-100份

活性稀释剂 5-15份

光引发剂 0.1-0.5份；

所述导电UV胶可通过以下步骤制备：

步骤一：向预热的捏合机中加入环氧树脂、增韧树脂，50±3℃，搅拌速度5-10rpm，搅拌熔融30-50min；

步骤二：加入导电填料总质量的40-60%，氮气保护下捏合30-60分钟，搅拌速度5-10rpm；

步骤三：加入活性稀释剂，在50±3℃，30-60min搅拌均匀，降至常温；

步骤四：加入导电填料总质量的40-60%，氮气保护下捏合30-60分钟，搅拌速度15-20rpm；

步骤五：加入光引发剂，室温真空搅拌20-40min，搅拌速率20-30rpm，抽真空；过滤出料；采用316不锈钢材质的200-300目滤网。

导电填料可选择导电金属粒子、石墨烯、碳纳米管、碳纤维等多种导电剂或它们的组合，优选铜、银、镍、铝等导电金属粒子以及它们的复合粒子，更优选银包铜复合金属粒子。所述导电填料可选市售产品，根据需要再过筛及表面处理等，可以自行制备并控制粒径等参数。常用的银包铜复合金属粒子，市售产品D50通常在5-30μm，可过筛细分为粗细两种粒子进行按比例复配，更有利于提高导电性。此外，表面处理可选择偶联剂处理或者等离子体等多种手段提高其与基体的相容性和分散稳定性。所述导电UV胶的体积电阻率能够在1×10^-2Ω·cm以下，界面电阻接近0Ω，粘接铜片的剪切力在5MPa以上，很好的满足粘接及导电的需求。

（2.2.1）接地外壳5，所述弹性屏蔽单元6一端连接所述接地外壳5，另一端连接支撑板3；接地外壳5优选金属铜外壳，其长度大于探针2长度的1/3且小于探针2长度的2/3；

（2.2.2）弹性屏蔽单元6，优选采用弹性导电胶，其包含硅胶和纳米银线，纳米银线占弹性导电胶总质量的30-60%，所述弹性导电胶厚度为10-50μm，表面电阻率在50Ω/sq以下，该弹性导电胶可通过以下步骤制备，参见图4：

S1、基板预处理：将旋涂基板依次用丙酮、乙醇和去离子水进行反复冲洗，氮气吹干；

S2、将纳米银线（直径为30-50nm，长度为1-20μm）超声分散在乙醇中形成浓度为0.5-3mg/mL的分散液；分散液旋涂在基板上，真空干燥得到纳米银线薄膜；旋涂速度为1000-1600 rpm/min，旋涂时间为30-90s；

S3、将硅胶溶解在有机溶剂中，得到浓度为5-20wt%的硅胶溶液，有机溶剂可选苯甲醚、甲苯、正己烷、四氢呋喃、乙醚或丙酮；

S4、将硅胶溶液通过棒涂法均匀涂覆在纳米银线薄膜表面；

S5、棒涂完成后放置在温度为40-60℃的恒温干燥箱中抽真空干燥10-20 min，脱模得到弹性导电胶。

本发明弹性导电胶厚度在10-50μm，优选20-40μm，电阻率低，且兼顾较好的弹性，拉伸强度在8MPa以下，断裂伸长率能够保持在200%以上。银纳米材料依照其形态结构特征能够分为零维银纳米材料（如银纳米颗粒和原子团簇等），一维银纳米材料（如纳米银线、银纳米棒、银纳米管等），二维银纳米材料（如银纳米薄膜、银纳米片等），三维银纳米材料（如银纳米球、银纳米立方体、树枝状纳米银等），它们都具有优异的导电性能。本发明为了得到导电性能优异且厚度较薄的弹性屏蔽单元6，放弃传统共混制备导电胶的方法，采用纳米银线分散液旋涂结合硅胶溶液棒涂工艺，得到了屏蔽性能优异、厚度可控的弹性导电胶。

（2.3）定位单元，连接并带动支撑板3运动，并以预设间距将支撑板3相对基部定位；优选的，所述定位单元包括至少两个对称连接支撑板3的定位杆7，以及驱动定位杆7上下移动的驱动部（未示出）；还包括设置于支撑板3和/或定位杆7上的位置传感器（多个位置可选，未具体示出），用于实时监测屏蔽结构与待测部件8的间距，以防止屏蔽结构接触待测试部件。

针对上述高密度探针卡100的组成和结构，本发明还提供一种针对所述高密度探针卡100的制备方法，包括以下步骤：

S1：将屏蔽罩4的接地外壳5胶接到探针2底部；

S2：将若干所述探针2的底部端面连接到基部1一侧形成测试结构；

S3：将弹性屏蔽单元6两端涂覆导电UV胶，分别连接到接地外壳5和支撑板3，并用UV光照射预固化；优选的，UV光固化能量3000-10000mJ/cm²，预固化度在40-60%；

S4：利用定位单元调节支撑板3与基部1平行后，加热完成后固化，固化温度为90-120℃。

为了准确且稳定的使用所述高密度探针卡100，本发明还提供一种采用所述高密度探针卡100的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：提供具有屏蔽结构的高密度探针卡100，将其配置到测试机（未示出）；

步骤二：将待测部件8设置在测试机的测试平台9；

步骤三：将探针卡上的探针2与待测部件8接触；

步骤四：定位单元带动支撑板3运动，使弹性屏蔽单元6被拉伸，拉伸后的所述屏蔽罩4整体长度可达到探针2长度90%-98%；以预设间距将支撑板3相对基部定位，开始测试，测试期间使用定位单元的位置传感器实时监测屏蔽结构与待测部件8的间距，以防止屏蔽结构接触待测试部件。

实施例1

本实施例的高密度探针卡100，包括测试结构和屏蔽结构，具体结构如下：

（1）测试结构，包括基部1及若干探针2，所述探针2彼此间隔的焊接在基部1的一侧；

（2）屏蔽结构，包括支撑板3、若干屏蔽罩4和定位单元；

（2.1）支撑板3，与基部1平行设置，具有若干通孔，以使每个探针2能够贯穿支撑板；

（2.2）屏蔽罩4，一一对应的围绕单个探针2设置，包括金属铜接地外壳5和弹性导电胶，接地外壳5一端与探针2的底部胶接，另一端连接弹性导电胶的一端，弹性导电胶的另一端连接支撑板3，金属铜接地外壳5的长度为探针2长度的1/2，未拉伸的屏蔽罩4整体长度约为探针2长度的5/6。

弹性导电胶与接地外壳5、支撑板3均采用导电UV胶通过UV预固化、加热后固化的双重固化体系和固化方式粘接固定；以重量份计，所述导电UV胶包括：

环氧树脂60份、增韧树脂20份、银包铜复合金属粒子80份（南祥导电材料，过筛为50%粒径5-10μm，50%粒径15-25μm，混合时先加入大粒径组）、活性稀释剂10份、光引发剂0.3份。测得导电UV胶的体积电阻率为5.6×10^-3Ω·cm，界面电阻接近0Ω，粘附铜片的剪切力为5.1MPa，很好的满足粘接及导电的需求。

弹性屏蔽单元6的弹性导电胶，其包含硅胶和纳米银线，纳米银线占弹性导电胶总质量的40%，该弹性导电胶可通过以下步骤制备，参见图4：

S1、基板预处理：将BaF₂玻璃基板依次用丙酮、乙醇和去离子水进行反复冲洗，氮气吹干；

S2、将纳米银线（直径为35±5nm，长度为10±2μm，购买于西安科创公司）超声分散在乙醇中形成浓度为2mg/mL的分散液；分散液旋涂在基板上，真空干燥得到纳米银线薄膜；旋涂速度为1500rpm/min，旋涂时间为60s；

S3、将硅胶溶解在正己烷溶剂中，得到浓度为10wt%的硅胶溶液；

S4、将硅胶溶液通过棒涂法均匀涂覆在纳米银线薄膜表面；

S5、棒涂完成后放置在温度为50℃的恒温干燥箱中抽真空干燥15min，脱模得到弹性导电胶。

弹性导电胶厚度约为30μm，表面电阻率21.5Ω/sq，拉伸强度在5.5MPa，断裂伸长率大于200%，本实施例的弹性导电胶纳米银线侧的SEM图像见图5（a）。

（2.3）定位单元，包括两个对称连接支撑板的定位杆7，驱动定位杆7上下移动的驱动部，以及设置于支撑板底部的位置传感器。

所述高密度探针卡100的制备方法，包括以下步骤：

S1：将屏蔽罩4的接地外壳5连接到探针2底部；

S2：将若干所述探针2的底部端面连接到基部1一侧形成测试结构；

S3：将弹性导电胶两端电晕处理，涂覆导电UV胶，分别连接到接地外壳5下端和支撑板3顶部（与待测晶圆相反面），并用UV光照射预固化，UV光固化能量6000mJ/cm²，预固化度约为50%；

S4：利用定位单元调节支撑板3与基部1平行后，加热完成后固化，固化温度为100℃。

实施例2

本实施例与实施例1的区别主要在于，弹性导电胶中纳米银线含量不同，本实施例中纳米银线占弹性导电胶总质量的50%。

弹性导电胶厚度约为30μm，表面电阻率13.3Ω/sq，拉伸强度在6.3MPa，断裂伸长率大于200%，本实施例的弹性导电胶纳米银线侧的SEM图像见图5（b）。

实施例3

本实施例与实施例2的区别主要在于，弹性导电胶中纳米银线直径不同，本实施例中纳米银线的直径为45±5nm。

弹性导电胶厚度约为30μm，表面电阻率12.6Ω/sq，拉伸强度在6.1MPa，断裂伸长率大于200%。

以上介绍了本发明的较佳实施方式，旨在使得本发明的精神更加清楚和便于理解，并不是为了限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的修改、替换、改进，均应包含在本发明所附的权利要求概括的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高密度探针卡，其特征在于，包括测试结构和屏蔽结构；

测试结构包括基部及若干探针，所述探针彼此间隔的连接在基部的一侧；

屏蔽结构包括支撑板、若干屏蔽罩和定位单元；

支撑板与所述基部平行设置，具有若干通孔，以使每个探针能够贯穿支撑板；

屏蔽罩围绕单个探针设置，包括接地外壳和弹性屏蔽单元，所述接地外壳一端与所述探针的底部连接，另一端连接所述弹性屏蔽单元，支撑板连接弹性屏蔽单元远离所述接地外壳的一端，带动弹性屏蔽单元沿探针长度方向伸缩运动；所述弹性屏蔽单元通过导电UV胶与接地外壳固定连接；

定位单元连接所述支撑板并带动支撑板运动，以使支撑板以预设间距相对基部定位。

2.如权利要求1所述的高密度探针卡，其特征在于，所述接地外壳为金属铜外壳，其长度大于探针长度的1/3且小于探针长度的2/3，未拉伸的屏蔽罩长度为探针长度的2/3至8/9。

3.如权利要求1或2所述的高密度探针卡，其特征在于，在相邻两个探针中的至少一个的外围设置所述屏蔽罩。

4.如权利要求3所述的高密度探针卡，其特征在于，所述弹性屏蔽单元为弹性导电胶，所述弹性导电胶包含硅胶和纳米银线，纳米银线占弹性导电胶总质量的30-60%，所述弹性导电胶厚度为10-50μm，表面电阻率在50Ω/sq以下。

5.如权利要求4所述的高密度探针卡，其特征在于，所述弹性导电胶通过以下步骤制备：

S1、基板预处理：反复冲洗，氮气吹干；

S2、将纳米银线超声分散在乙醇中形成浓度为0.5-3mg/mL的分散液；分散液旋涂在基板上，真空干燥得到纳米银线薄膜；

S3、将硅胶溶解在有机溶剂中，得到浓度为5-20wt%的硅胶溶液；

S4、将硅胶溶液通过棒涂法均匀涂覆在纳米银线薄膜表面；

S5、棒涂完成后恒温抽真空干燥，脱模得到弹性导电胶。

6.如权利要求5所述的高密度探针卡，其特征在于，以重量份计，所述导电UV胶包括如下组分：

环氧树脂 50-70份

增韧树脂 10-30份

导电填料 70-100份

活性稀释剂 5-15份

光引发剂 0.1-0.5份。

7.如权利要求6所述的高密度探针卡，其特征在于，所述定位单元包括至少两个对称连接支撑板的定位杆，以及驱动定位杆上下移动的驱动部；还包括设置于支撑板和/或定位杆上的位置传感器，用于实时监测屏蔽结构与待测部件的间距，以防止屏蔽结构接触待测试部件。

8.一种权利要求1-7任一项所述高密度探针卡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将屏蔽罩的接地外壳连接到探针底部；

S2：将若干所述探针的底部端面连接到基部一侧形成测试结构；

S3：将弹性屏蔽单元两端涂覆导电UV胶，分别连接到接地外壳和支撑板，并用UV光照射预固化；

S4：利用定位单元调节支撑板与基部平行后，加热完成后固化。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，UV光固化能量3000-10000mJ/cm²，预固化度在40-60%；后固化温度为90-120℃。

10.一种采用权利要求1-7任一项所述高密度探针卡的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：提供所述高密度探针卡，将其配置到测试机；

步骤二：将待测部件设置在测试机的测试平台；

步骤三：将探针卡上的探针与待测部件接触；

步骤四：定位单元带动支撑板运动，使弹性屏蔽单元被拉伸，并以预设间距将支撑板相对基部定位，开始测试。