TWI640789B - 測試裝置以及用於微電路及晶圓級ｉｃ測試的方法 - Google Patents

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Abstract

該測試系統提供具有一交叉樑之測試探針的一陣列。該等探針通過具有複數之槽孔的一第一或上探針引導扣件，該等槽孔係按適當尺寸製作以其無法轉動的一方式接收該等探針。該等探針係藉由具有一相似的槽孔之陣列的彈性體塊件經向上地偏壓通過該扣件。該彈性體因而在其之底部處藉由具有相同槽孔的一第二或下扣件覆蓋，以與其間該彈性體構成一夾合。該等探針之該等底部端係以探針高度分組。處於不同高度下的複數之撓曲電路係以其之各別的高度位準與底部探針端部嚙合，並繼續將該等電路送至產生測試信號處的一探針卡。

Description

測試裝置以及用於微電路及晶圓級IC測試的方法
本發明係針對用於測試微電路的設備。
當微電路持續地進展為較小且更為複雜時，測試該等微電路的測試設備亦有所進展。目前不間斷地努力以改良微電路的測試設備，所作的改良致使可靠性增加、生產量增加及/或費用降低。
將一有缺陷的微電路安裝在一電路板上係相對地費用大的。安裝通常包含將微電路焊接在該電路板上。一旦安裝在一電路板上，將微電路取出係有問題的，因為再次將該焊料融熔的特有動作會毀壞該電路板。因此，假若該微電路係為有缺陷的，該電路板本身可能亦受毀壞，意指該時對該電路板增加的整體價值係喪失的。針對該等原因，通常在微電路安裝在一電路板上之前經測試。
每一微電路必需以一方式經測試，識別所有具缺陷的元件，但卻又不會不正確地將良好的元件識別成有缺陷的。無論何類型之錯誤，如頻繁地出現，對該電路板製程增加實質的總成本，以及會增加對於不正確地識別為具缺陷元件的該等元件之再測試成本。
微電路測試設備本身係相當複雜的。首先，該測試設備必需與間隔緊密之每一微電路探針作精確且低電阻暫時性及非破壞性電接觸。由於微電路探針之小的尺寸及其間的間隔，所以甚至在製作探針作業中的小誤差將導致不正確的連接。即使故障的原因係為該測試設備與該測試中的晶粒(DUT)之間有缺陷的電連接而非該DUT本身中的缺陷，未對準或是其他方式的與微電路之連接仍將致使該測試設備將測試中的晶粒(DUT)識別成有缺陷的。
自動化測試作業中，微電路測試設備會產生進一步的問題。測試設備可一分鐘測試100個元件，或甚至更多。密集的測試致使在測試作業期間與該等微電路終端作電連接的測試器接腳磨耗。此磨耗自該等測試器接腳與該等DUT終端二者之間取出傳導性碎片，會污染該測試設備及該等DUT本身。
碎片最後造成測試作業期間電連接不良以及DUT係為有缺陷的錯誤指示。黏附在該等微電路上的碎片會導致錯誤的裝配，除非將碎片自該等微電路去除。去除碎片增加了成本並在該等微電路本身中引進另外的缺陷來源。
亦存在著其他的考量。良好地執行作業的便宜測試器接腳係為有利的。將更換接腳所需的時間減至最少亦係為需要的，因為測試設備係為昂貴的。假若該測試設備係離線以擴展正常維修時段，則增加測試一個別的微電路之成本。
目前使用的測試設備具有一測試探針之陣列模擬該微電路終端陣列之樣態。該測試探針之陣列係支撐在一結構中精確地維持該等探針彼此相對地對準。一扣件及探針導件將該微電路本身與該等測試探針對準。該等測試探針、探針導件及扣件係安裝在一探針卡上，該探針卡具有與該等測試探針作電連接的傳導墊。該等探針卡墊係連接至電路路徑，在該等測試設備電子元件與該等測試探針之間運送信號及電力。
為了該等電氣測試，需要在該測試中晶粒上的每一終端與一探針卡上的一對應電墊之間構成一暫時的電連接。一般地，實務上無法焊接及去除位在該微電路上由測試台上一對應的電探針接觸的每一電終端。取代焊接及去除每一終端，該測試器可使用與在該測試中晶粒上的該等終端與該探針卡上的該等電墊二者相對應的一樣態佈置的一系列之導電接腳。當該測試中晶粒經強制與該測試器接觸時，該等探針完成介於各別測試中晶粒探針與對應探針卡墊之間的該等電路。在測試作業後，當鬆開該測試中晶粒時，與該等探針及電路分開的該等終端係斷裂。
本申請案係針對能夠對具有精細節距之晶粒進行高性能測試作業的一探針陣列系統之改良。
有一型式之測試即為所熟知的“凱文(Kelvin)”測試，其測量該測試中晶粒上二終端之間該電阻。基本上，凱文測試包含強制一電流在二終端之間流動，測量二終端之間該電壓差，並使用歐姆定律以得到該等終端之間該電 阻，即以電壓除以電流表示。該測試中晶粒上每一終端係電連接至該探針卡上二接觸墊。二墊之其中之一者供給一已知的目前電流量。另一墊係為一高阻抗連接使用作為一電壓計，未汲取任何顯著的電流量。易言之，經歷凱文測試的該測試中晶粒上每一終端係同時地電連接至該探針卡上的二墊-一墊供給一已知的電流量以及這樣進行時另一墊測量電壓並汲取一顯著量之電流。該等終端係一次二個地進行凱文測試，因此一單一電阻測量使用位在該探針卡上的二終端以及四個接觸墊。
於此申請案中，可以數種方式使用在該測試中晶粒與該探針卡之間形成暫時性電連接的該等接腳。於一“標準的”測試中，每一接腳將該測試中晶粒上的一特定終端連接至該探針卡上的一特定墊，讓該等終端與墊係處於一對一的關係。針對該等標準的測試，每一終端準確地與一墊相對應，並且每一墊準確地與一終端相對應。於一“凱文”測試中，具有二接腳與該測試中晶粒上的每一終端接觸，如以上所說明。針對該等凱文測試，每一終端(該測試中晶粒上)與二墊(該探針卡上)相對應，並且每一墊(該探針卡上)準確地與一終端(該測試中晶粒上)相對應。儘管該測試作業計畫可變化，但機械性結構與探針之使用本質上係為相同的，與該測試作業計畫無關。
可由較舊或是現存測試台併入的該等測試台具有多種方面。例如，由現存的測試系統大多數的機械基礎結構及電路可使用，並可與本文揭示的該等導電探針相 容。以下列示並概述該等現存的系統。
通常在安裝之前經測試的一特定型式的微電路具有一般視為球柵陣列(BGA)終端佈置的封裝或外殼。一典型的BGA封裝可具有一矩形扁平塊的形式，典型尺寸的範圍為一側邊係自5公厘至40公厘以及厚度為1公厘。
一典型的微電路具有一包覆該實際電路的外殼。信號及電力(S&P)終端係位在該外殼之該二較大、平坦表面的其中之一者上。典型地，終端佔用介於該等表面邊緣與任一間隔件或任何間隔件之間大部分之面積。應注意的是於一些例子中，一間隔件可為一囊封晶片或一接地墊。
每一終端可包括一小的、近似球狀的焊料球，牢固地自內部電路貫穿表面黏附至一導線，因此為該用語“球柵陣列”。每一終端及間隔件突出該表面一小段距離，該等終端較該等間隔件突出該表面更多。於裝配期間，所有的終端係同時地熔化，並黏附至事先在該電路板上構成的適合地位設的導體。
該等終端本身可相互地極為接近。一些為中心線間隔小至0.1公厘，以及甚至相對地寬間隔的終端可仍為約相隔1.5公厘。相鄰終端之間的間隔通常係視為“節距”。
除了以上提及的該等因素外，BGA微電路測試包含附加的因素。
首先，與該等球終端作暫時性接觸中，該測試器不應損害與該電路板接觸的該等S&P終端表面，因為該損害會影響針對該終端該焊接接頭的可靠性。
第二，假若傳送該等信號的該等導體之長度係保持為短的，則該測試過程係更為精確。一理想的測試探針佈置具有短的信號路徑。
第三，針對環境目的，通常目前用於BGA終端之焊料主要係為錫。錫基焊料合金同樣地係在該外表面上形成一氧化物薄膜使傳導不良。舊有的焊料合金包括實質的鉛含量，其並未形成氧化物薄膜。該等測試探針必需能夠穿過所存在的該氧化物薄膜。
目前業界所熟知並使用的BGA測試接點使用彈簧接腳，其係以包括一彈簧、一主體及頂部與底部插棒的多重部件組成。
於2003年10月16日公開的美國專利公開申請案第US 2003/0192181A1號，標題為“構成電子接觸的方法”，顯示微電路接點，諸如可撓曲、小片狀、懸臂式接點，其係提供具有以規則樣態配置的粗糙性。每一粗糙突點在其之遠離該等接點的該表面之尖端處具有一尖銳的特徵。當匹配的微電路元件係與該等接點嚙合時，一擦去作用致使該等粗糙突點之尖銳特徵刮擦該匹配的元件，俾以一旦黏合材料之活化，即在該接點與該匹配的元件之間提供有效的電互連以及，可任擇地，有效的冶金黏合。
以下概要係意欲幫助讀者瞭解本揭示內容之一些基本概念，但不意欲限定本發明之範疇。
以下揭示其他的概念。一種用於測試積體電路 (IC)的測試系統包含任何或是所有的以下元件：a.一上探針導板，其具有用於接受一測試探針的一間隔開的上孔口之陣列；b.一下探針導板，其具有一相同的間隔開的下孔口之陣列，與該上導板之該等孔口共線地對準，或接收一測試探針；c.一彈性體塊件，其具有一相同的間隔開孔口之陣列，與該上導板之該等通道共線地對準，用於接收一測試探針；d.複數之長形測試探針，該等探針具有在其遠端處的一探針尖端、在其近端處的一連接端、以及大體上係正交地自每一探針延伸的一交叉構件，該交叉構件係處於無法通過該彈性體材料中該等上孔口或是該等通道之該程度；e.該等測試探針通過該等上與下孔口以及該等通道，將該交叉構件位設在該上探針導板與彈性體之間，因此該彈性體之該偏壓力驅動該等探針向上地通過該上板至一停止件，於該處該交叉構件與該上板嚙合；f.該等測試探針之該等近端係經群組化成複數之子群組，位於該子群組中的每一端部具有與自該下探針導件相對於該子群組中其他端部所測量之相同的高度，以及其中位於每一子群組中該等近端具有與相對於其他子群組不同的高度；g.該等群組係以一樣態佈置成於一中心區域將該等最 高的探針群組化在一起，以及接續地較短的子群組係為環繞著該等相鄰較高探針之周圍的群組；藉以構成一交錯的探針呈現將最高著置於中心區域並由之下降；h.複數層之撓曲電路，具有複數之連接點用於與該等測試探針之該等近端嚙合，該等撓曲電路在與該等子群組之高度相對應之平面中係橫向地間隔開，因此一撓曲電路與每一子群組相對應，i.該等撓曲電路之第一者係經阻配以使其之連接點與該中心區域中該等最高探針嚙合，以及接續的撓曲電路其之連接點將接著的最高探針之接下來接續的子群組與由先前較高的探針子群組佔用的該空間相對應的該撓曲電路中的一孔口嚙合。
同時揭示一種在用於測試積體電路的一測試系統中將所構成的電連接與電測試探針的一矩陣之端部連接的方法，其包含以任何順序進行的任何或是所有的步驟：a.將該矩陣中該等探針之該長度順應於不同高度之子群組，其中該第一子群組至少包含該等最高的探針以及其中該第二及接續的子群組包含逐漸地較該相鄰子群組為短的探針，以及其中該等接續子群組之該等探針包含環繞該相鄰較高子群組的探針，因此該等探針連同位於一中心區域中該等最高探針為一交錯的結構；b.提供複數之與子群組之數目相對應的堆疊電路板，每 一電路板具有連接器經組配以延伸到一各別組之子群組探針；其中該等電路板之第一者係位在該堆疊之該底部上以及之後連續的電路板係安置在該電路板之頂部上，以及其中每一連續的電路板包括一位在該中心區域中的孔口足以容許較高的探針穿過而未與該電路板嚙合；因此該等最高的探針將與該底部電路板嚙合以及較短的探針將與連續的電路板嚙合。
同時揭示一種利用一具有一頂部與底部端的探針矩陣測試積體電路(IC)的方法，該等探針之位置與該IC上的測試墊相對應，該方法包含以任何順序進行的任何或是所有的以下步驟：a.構成具有複數槽孔的一上探針導板以接收該等探針之該頂部端；b.構成具有複數槽孔的一下探針導板以接收該等探針之該底部端；c.在該等端部間該等探針上構成一部分具有一增加的橫截面直徑；該直徑係大於該上板上之該槽孔，並從而構成一上止機構(upstop)；d.在該上與下板之間，以及該上止機構下方環繞探針構成一彈性體塊件；因此，該彈性體將驅使該增加的直徑朝向該上板從而在該等探針上提供一偏壓力朝向該IC。
10‧‧‧測試系統
12‧‧‧下探針導件
14‧‧‧上探針導件
16‧‧‧(彈性體)塊件；彈性體
18‧‧‧(測試)探針
18a‧‧‧探針(尖)端；端部
18b‧‧‧(探針)端部
19,119‧‧‧交叉構件
20‧‧‧探針卡
21‧‧‧負載板
22‧‧‧撓曲電路
22a,b,c,d‧‧‧層；撓曲電路
24‧‧‧連接塊件
30‧‧‧接觸墊；連接墊
32‧‧‧孔口
110‧‧‧外殼與接腳陣列
112‧‧‧接腳陣列
116‧‧‧探針導件
117,117a‧‧‧接腳頂部
118‧‧‧滑動接腳
118a‧‧‧頂部尖端；接腳(上尖端)
118b‧‧‧下部分尖端；端部；接腳
118d‧‧‧接腳
120‧‧‧撓曲電路(堆疊)；(陣列)堆疊
120a‧‧‧頂部(撓曲)層
121‧‧‧晶粒球接點
124‧‧‧導電凸塊插入器板
130‧‧‧對準板
131‧‧‧槽孔
132‧‧‧防突入層(AIL)
133,410b‧‧‧孔
135‧‧‧錐形孔
140‧‧‧(導電)通孔；彈性體(層)
144‧‧‧通孔板
148‧‧‧夾緊板；壓縮板
150‧‧‧裝運板；負載板
160‧‧‧接腳(底部端)；端部
163‧‧‧接地跡線
165‧‧‧信號跡線
228‧‧‧島狀部分
228a-228b‧‧‧頂部尖端；力與感測導體
229‧‧‧凹槽；中心谷部分
229a,229b‧‧‧弓形谷部分
230‧‧‧中心突出部分
240‧‧‧中心絕緣帶
240a‧‧‧頂部尖端
240b‧‧‧尖峰屋頂式尖端
241‧‧‧絕緣體
242‧‧‧導體
242B‧‧‧雙重並排接腳
322‧‧‧撓曲跡線指狀件
330‧‧‧孔口
330b‧‧‧接地面指狀件
335‧‧‧焊接
340‧‧‧主動式裝置
360‧‧‧區域
380‧‧‧托架
382‧‧‧c字夾
384,410a‧‧‧螺桿
412‧‧‧長方形孔
圖1係為去掉該頂部探針導件的一探針陣列之一 分解透視圖。
圖2係為讓探針突出至其之上止機構位置的該探針陣列的一透視圖。
圖3係為圖2之特寫。
圖4係為該探針陣列的一分解透視圖。
圖5係為具有該接腳結構、彈性體及撓曲電路之斷裂部分的一側透視圖。
圖6係為圖5的一側平面視圖。
圖7係為該等探針之底部與撓曲電路之間該嚙合的一特寫側透視圖。
圖8係為撓曲電路之矩陣當由該頂部或底部觀視時的一平面視圖。
圖9係為探針位於其之彈性體中的一透視圖。
圖10係為自該探針導件扣件突出的探針之一透視圖。
圖11係為除了轉動90度外與圖10相似的一視圖。
圖12係為一第二具體實施例的一分解透視圖。
圖13具有一第二具體實施例之一接腳陣列之斷裂部分的一側透視圖。圖13A係為與圖13相似的一圖式，所不同之處在於顯示不同高度之接腳。圖13B係為具有圖13A之斷裂部分的一側透視圖。圖13C係為圖13B的側視圖。
圖14係為一防突入板的一頂部透視圖。
圖15係為與圖14相似的一圖式，透明地顯示該防突入板。
圖16係為圖15的一側斷面視圖。
圖17係為與圖13相似的一近視圖。
圖18A、18B及18C係為該彈性體層的透視、俯視及側視圖。
圖19A、19B、19C係為一接腳及接點球之部分側視圖、俯視圖及部分側視圖。
圖20A-C係為接腳之該等部分的側透視圖，20A係為一接腳尖端顯示一完整的接腳，20B係為一部份的透視圖，以及尖端20C係為該底部部分之一部分側透視圖。
圖21A-21B係分別為位於矩形孔及圓形孔中接腳的俯視圖。
圖22A-22B係為二接腳型式，一為凱文(接腳22A)及一同軸屏蔽接腳(22B)，之上部分的近視圖，圖22C-22H中顯示同軸接腳242之附加的平面視圖與透視圖。
圖23係為與包括一雙重並排接腳242B的撓曲電路連接點嚙合之不同型式的接腳的一透視圖。
圖24A-24B係為具有供導體插入物的一通道之接腳的透視圖。
圖25A-D係為一角錐體形式接腳尖端之側視圖、前視圖、其他側視圖及一透視圖的部分視圖。
圖26A-D係為一鑿子形式接腳尖端之側視圖、前視圖、其他側視圖及一透視圖的部分視圖。
圖27A-D係為一斜面形式接腳尖端之側視圖、前視圖、其他側視圖及一透視圖的部分視圖。
圖28A-D係為一具有圓滑凹槽之雙鑿子形式接腳尖端之側視圖、前視圖、其他側視圖及一透視圖的部分視圖。
圖29A-D係為一圓頂形式接腳尖端之側視圖、前視圖、其他側視圖及一透視圖的部分視圖。
圖30A-D係為一槽孔形式接腳尖端之側視圖、前視圖、其他側視圖及一透視圖的部分視圖。
圖31係為接腳與撓曲電路連接點之間該連接的一特寫部分透視圖。
圖32A係為位於一撓曲電路中的一內電路裝置(in-circuit device)之一特寫部分透視圖。
圖32B係為一單一撓曲電路層以及圖33係為具有同軸屏蔽的一撓曲電路之一特寫透視圖。
圖33係為圖32B中該主題的部分近視圖。
圖34係為測試外殼及撓曲電路的一陣列之該頂部部分的一分解透視圖。
圖35係為測試外殼及撓曲電路的一陣列之該底部部分的一分解透視圖。
圖36係為撓曲電路之複數層的一俯視圖。
圖37係為一型式之外殼陣列的一頂部透視圖。
圖38係為與圖37相似但具有分解消失部分的一視圖。
圖39係為具有該外殼與堆疊的撓曲電路之部分的一側視圖，該等電路的頂部層摺疊離開該堆疊以避免因 相鄰層造成的阻抗變化。
圖40係為具有該外殼與堆疊的撓曲電路之部分的一側視圖，該等電路的頂部層摺疊到該底部層之下以避免因相鄰層造成的阻抗變化，圖41A係為介於撓曲電路之間的一通孔之一概略近視圖。
圖41係為介於撓曲電路之間的一凸塊墊通孔之一概略視圖。
圖42係為一外殼上以平行佈置方式的一系列之撓曲電路的一分解透視圖。
圖43A及43B係為施用至該外殼的一夾緊板的一頂部與底部透視圖。
圖44係為用於應變釋放並容許橫向移動的一扣件系統的一側透視圖。
考量一電晶片，亦即經製造併入於一較大系統的一積體電路。當於使用中時，該晶片藉由一系列之接腳或終端將該裝置電連接至該較大系統。例如，位在該電晶片上的該等接腳可填塞入一電腦中之相對應的插座，因此該電腦電路可以一預定的方式與該晶片電路店連接。該一晶片的一實例可為一供電腦用之記憶體卡或處理器，每一者可插入於一特定的槽孔或插座構成與該晶片一或更多個店連接。
非常地需要在該等晶片裝運前，或是在該等晶片安裝進入其他系統之前進行測試。甚至更需要的是測試該 等晶片同時其仍位在所由之構成的該晶圓上。該等晶片係稱為晶粒或是一個別的晶粒，其能夠在現場由一探針台(prober)(機器人)進行測試，該探針台利用一對準的測試接腳矩陣與該晶粒墊完美地嚙合在晶粒間移動。該組件級別的測試可以有助於在製程中診斷問題，並可以有助於對於合併該等晶片的系統改良系統級別生產量。因此，已經開發了精密的測試系統來確保晶片中的電路按照所設計的那樣執行操作。將晶片作為“測試中晶粒”附裝至該測試器上，對其進行測試，並且隨後將其從測試器脫離。一般來說，希望盡可能快速地執行將該探針移動至該晶粒並測試，因此可以使得該測試器的處理量儘可能地高。
測試系統經由以後將被用以在其最終應用中連接晶片的相同接腳或終端來進入晶片電路。因此，對於執行測試作業的測試系統存在著一些一般的要求。一般來說，測試器應該與不同的接腳或終端建立電接觸，因此該等接腳並未受損壞並且因此使得與每一個接腳進行可靠的電連接。
再者，在晶圓級別下，該等探針係如此地緊密封裝在一起，發現一方式將導線連接至探針並接著連接在該探針卡或是等效物上在技術上是一挑戰。
以下為揭示內容的一般概要。
在晶圓級別下一測試中晶粒，DUT，的該等終端係僅為位在該IC晶粒上的該等墊並係藉由一機器人裝置進行探測，其將一探針陣列移動與該晶粒接觸。該探針將為 短的但受到一預定量之力並且該探針陣列必需能夠吸收該力量而無損壞。接著該晶粒/DUT係經測試並且該等探針必需傳送信號進出該晶片至一探針卡，(一專有名詞用以表示該電路為該探針陣列下游的特點，並且其可為或非為一實體pc板)，並收回且移至另一晶片，由於熱散逸出現非必要為相鄰的。由於該探針陣列係緊密地封裝，讓導線進入該矩陣以提取信號至一探針卡或等效物係有問題的。本揭示內容提供一解決方案將最近的(最接近該探針卡/距該DUT最遠)探針端部根據高度群組化成不同群組，位於中心區域為最高者並逐漸地將較短的探針群組化在一起且環繞著該較高者以逐漸地構成一交錯的結構，讓最高的探針朝向該中心以及較短探針之漸進式環圈朝向周圍。電路板，諸如與子群組之數目相對應的撓曲電路，係經相互堆疊其上以及根據其之探針子群組讓近端具有連接器可及群組中該等不同的最近探針端部。該(等)最高的探針自一可及該(等)最高探針的第一撓曲電路接收一連接器。該下一個最高探針子群組係可由該堆疊中下一個撓曲電路達到，其具有環繞該中心區域的複數之連接器但具有一空隙/孔口以容許該等較高探針通過至該等先前的撓曲電路連接器。因此該撓曲電路之堆疊具有逐漸較大的空隙/孔口以容許該等先前的子群組之探針通過。以此方式，位於該矩陣中的所有探針將連接至一撓曲電路而無交越(crossover)。
前述段落係僅為該揭示內容的一概要，並不應視為以任一方式作限制。以下將更為詳細地說明該測試裝置。
應瞭解的是該等用語頂部及底部可視使用者的定向而定交換。
轉向該等圖式，圖1圖示一測試系統10之底部，並無探針卡，DUT/IC或探針台，皆為業界所熟知。該系統包括一下探針導件12，以及一上探針導件14，一矩陣/複數之測試探針18與一彈性體塊件16。應注意的是塊件16可為任一偏壓材料，包括彈簧或彈性體管以及就其本身而論該用語“塊件”係經廣泛地詮釋。該較佳的形式係為環繞著每一探針的複數管狀彈性構件。其可或未藉由橋狀件結合在一起(使其成為一體)。該一結構亦將視為一彈性體塊件。
該等上與下探針導件係為具有容許探針18通過的孔口或槽孔之平板。如有需要其可以一特定的外形開槽孔以防止該等探針轉動。該較佳的材料係為陶瓷但於任何例子中為一非導體，或是一導體其上覆以一絕緣體。
圖2及圖3係為俯視圖顯示該等探針18延伸穿過該頂部導板。藉由以下解釋的一上止機構特徵確定其自該導板延伸而出的該段距離。探針卡20提供一電路板以施用信號至該DUT。該等探針18與負載板21之間的互連係藉由複數之撓曲電路22及連接塊件24達成。
圖4圖示該較佳具體實施例之不同層。於此具體實施例中，該上探針導件14係接收於該下探針導件12中，並係藉由位在該下探針導件上固持該上探針導件的一周圍邊緣而固持於其中。如所顯示該彈性體可為一塊件或是一具有一塊件部分的平板。該等撓曲電路22係以層22a、b、c 及d顯示，與一層位在另一層上方的該等層相對應。
圖5圖示位在該等探針上的該上止機構特徵以及介於該等探針與撓曲電路之間的該互連。
該等探針18具有一遠端及/或探針尖端18a，在其之接觸點/墊處與該DUT嚙合。該尖端可為如於此併入本案以為參考資料的美國公開案第US-2013/0002285-A1號中所示之複數種形狀。探針18之探針端部18b經弄尖因此其能夠經接收且電耦合，可能焊接至位在該等撓曲電路22上之接觸點/接觸墊30。
在該等端部18a/18b中間係為一交叉構件19，其可為一正交的延伸部分與該探針之該縱方向相切或是一般而言為該探針之直徑增加。該功能係為提供供該探針所用的一上止點，因此其自該上板向外延伸一段適於該探針的預定距離。
一彈性體係夾合在該上與下導板之間，較佳地為一可壓縮的彈性材料之塊件。假若該探針撓曲力需為非線性或是在一些優先的反應之後，則其可為其他的彈性體包括複數之彈簧或是具有不同彈性模數或抗壓縮性之不同層的彈性體之結合物。
為了經由該等探針取得進出該DUT的信號，必需在該等探針與探針卡之間提供一互連。於該較佳的具體實施例中，此可藉由該等撓曲電路22達成，該等電路板包括位在其之遠端處的複數之具有孔之跡線及連接終端/連接墊30以接受該等探針18之該等尖銳/匕首端部。
為了達到所有探針，必需將探針之長度根據高度順應於子群組，將最高的探針(相對於該下探針導件為最高的)位在該矩陣之該中心處(中心區域)。圖8係為該等撓曲電路的一俯視圖。撓曲電路22d及連接墊30填充該最內及最高的探針。該下一個撓曲電路達到環繞著該第一群組的該下一個最高的探針子群組。為達此目的，撓曲電路22c具有一空隙/孔口32足以容許該等最高的探針通過至撓曲電路22d。觀看圖4，4層之撓曲電路係顯示成22a、22b、22c及22d，以及孔口32係逐漸地由22d至22a變大因此位在該中心區域中的該等最長探針可達到該最低的撓曲電路22d，以及每一環或是環繞的探針子群組將逐漸地達到較淺的撓曲電路接點直至該最後的撓曲電路22a將僅與位在該探針矩陣之該最外的周圍邊緣處的該等最短探針作接觸為止。
圖6顯示該等連接墊30之近視圖，其較佳地係為具有一中空中心的甜甜圈孔狀圓形探針，讓該等探針端部18b部分地通過或是以其他方式連接。
圖9圖示將該上導板去除的一視圖，顯露出與該彈性體16鄰接的該交叉構件19。如所提及，該交叉構件可為複數之構態只要其防止該等探針通過該上導件。
圖10及11顯示源自於二角度的探針尖端18a。儘管此揭示內容可考量其他的形狀，但該較佳的構造係為一中空點雙峰式設計。
除了該等揭示的結構外，同時揭示製造的方法。
例如，揭示一種用於測試積體電路的一測試系統 中與電測試探針之一矩陣的端部作電連接的連接方法，其具有以下以任何順序的任一步驟或是所有步驟。
a.順應作業，將測試探針之該矩陣中該等探針之該長度，諸如但構成或是切割成不同高度的子群組，其中該第一子群組包含至少該等最高的探針，並且其中該等最高的探針係經位設於一中心區域中，如同一摩天大樓以及其中該第二及接續的子群組包含逐漸地短於該相鄰的較高探針之子群組的該等探針，以及其中該等連續子群組之探針包含環繞該相鄰的較高子群組的該等探針，因此該等探針一起地構成一交錯的結構，位於一中心區域中具有該等最高的探針以及每一遞減高度之探針位於該處周圍。
b.提供複數之堆疊的電路板，諸如一撓曲電路板或其他的跡線或是導線，該數目較佳地至少與子群組之數目相對應，每一電路板具有連接器其經組配以達到一各別組之子群組探針端部；其中該等電路板之第一者係位在該堆疊之該底部上以及之後連續的電路板係安置在該電路板之頂部上，以及其中每一連續的電路板包括一位在該中心區域中的孔口足以容許較高的探針穿過而未與該電路板嚙合；因此該等最高的探針將與該底部電路板嚙合以及較短的探針將與連續的電路板嚙合。
同時揭示一種利用一具有一頂部與底部端的探針矩陣測試積體電路(IC)的方法，該等探針之位置與該IC 上的測試墊相對應，該方法包含以任何順序進行的任何或是所有的以下步驟：a.構成，諸如藉由銑切(milling)或鑄造(casting)，具有複數槽孔的一上探針導板以接收該等探針之該頂部端，該等槽孔可經塑形以防止該等探針之轉動；b.構成具有複數槽孔的一底部探針導板以接收該等探針之該底部端；c.在該等端部間該等探針上構成一部分具有一增加的橫截面直徑，諸如一凸出部(bulge)或呈喇叭狀(flare)或是交叉構件等；該直徑係大於該上板上之該槽孔，並從而構成一上止機構(upstop)；d.在該上與下板之間，以及該上止機構下方環繞探針構成一彈性體塊件；該塊件亦可為彈簧或是其他的偏壓元件；因此，該彈性體將驅使該增加的直徑朝向該上板從而在該等探針上提供一偏壓力朝向該IC。
圖12-43圖示一外殼與接腳陣列110的一可交替之具體實施例。該外殼包括複數之接腳陣列112，分別經佈置以由一晶圓測試一不同的晶粒。於此圖式中可同時地測試4晶粒。如於此將解釋傳送信號進出該等接腳陣列112的複數之並聯的撓曲電路堆疊120。該等撓曲電路堆疊120下方係為一導電凸塊插入器板124，其包括位在一通孔板144上的一導電通孔140之陣列(於此圖中未顯示，但顯示於圖36及41B中)，其自該等撓曲電路運送信號至該負載板(未顯 示)。該凸塊板係為一非導體具有如於圖36及41B中顯示與該等撓曲電路及負載板上相同的接點對準的複數之導電通孔。圖中顯示為一暫時的裝運板150，但可以熟知技藝之一負載板替代。
為維持該等撓曲電路之間的電接觸，提供凸塊板及負載板，具有螺栓與螺帽的夾緊板148。
圖13-18圖示該接腳陣列112之構造。複數之不同高度的滑動接腳118，具有接腳頂部117及117a，係根據該晶粒之該墊或是球構態而佈置於一陣列中。於圖13中，可見到的是此佈置可非如先前具體實施例為直線的，而可如所需地具有為任何樣態的接腳。接腳高度亦可如於一些圖式中所示為可變化的/不規則的。
如於該先前的具體實施例中(圖5)，滑動接腳118包括交叉構件119(於圖20B中以特寫方式顯示)，其橫向以及一般地與該接腳之長度成直角下延伸。該等交叉構件提供供接腳所用的一上或下止機構。該上接腳/探針導件116包括複數之孔以接收該等接腳。假若需要附加的抗轉動引導，則該等孔可為圓形的或是矩形的。見圖21A-B。該導板亦可進一步由一分開的對準板130(細節見圖14)輔助，其包括複數之經塑形以接收該等接腳並防止其轉動的槽孔131。
為防止該等交叉構件119突入該彈性體層/彈性體140，於該對準板130(如有使用)與該彈性體層140之間插入一防突入層(AIL)132。該AIL防止該等交叉構件切入該彈 性體且最後將其毀壞。於圖15中更為詳細地顯示，該AIL 130包括複數之孔133，其足夠大以容納該接腳軸但無法讓該交叉構件119穿過。該等孔當然係與該等對準及探針板孔對準。由於該彈性體係具彈性，所以可能因該AIL上該交叉構件之該偏壓壓力造成該等接腳之向下的撓曲，依次地壓縮該彈性體140但無法貫穿。
該彈性體亦係特別地經設計具有複數之錐形孔135(圖18A-B，圖17，圖13)其同樣地係與AIL孔對準。如圖顯示，位於彈性體中的該等孔係自底部至頂部成錐形，且較佳地具一圓錐狀。此錐形具有在該等接腳上提供應變釋放的效果，並且在該等接腳受撓曲時提供一更為線性之力。其他的孔形狀係為可行的只要將更多的材料自該孔的一端取出至另一端以提供該彈性體撓曲的一空間並防止假若發生撓曲時出現的非線性壓縮力。針對相同的目的，將該等彈性體孔中的該通道挖空一部分亦為可行的。
此具體實施例包括如於圖19-29中顯示的複數之接腳上/頂部尖端及底部尖端幾何形狀。滑動接腳118包括一頂部尖端118a及一下部分尖端/端部118b。於圖19A中，顯示一晶粒球接點121之代表圖式。圖19A中該接腳上尖端118a係形成分叉具有由一凹口或凹槽229分開的二島狀部分228。該凹槽藉由減少該接觸面積以及提供一碎屑收集槽/通道在該等島狀部分上提供大的接觸力。於圖19C中，所示該下尖端具有一中心突出部分230，其按適當尺寸製作以與撓曲電路中孔口嚙合(見下者)。
圖20A-C圖示並使4點頂部尖端228a-228b與一中心谷部分229及位在該中心谷部分/凹槽229之任一側邊上的弓形谷部分229a、229b交替。於圖22A中顯示具有尖端的一相似的接腳118a，然而此接腳係為一凱文型式，具有藉由一中心絕緣帶240而相互隔離之分開的力與感測導體228a、228b，該中心絕緣帶係為非傳導且因而黏合在其之任一側邊的該等傳導部分傳送該力與感測信號。
圖22B係為一同軸型式接腳118b其具有一中心導體由位在二側邊上的絕緣體241環繞，其提供可能為高頻率測試所需之一同軸阻抗匹配。導體242可黏合至絕緣體241，能夠用於作為屏蔽並完成該同軸。該等結構亦顯示於圖23。
圖24A-B中顯示一進一步的接腳具體實施例118d。其具有一縱向凹口用以接收將填滿該凹口的一導體(未顯示)。此導體插入件(典型地為銅)提供較該剩餘的接腳材料為低的電阻。
於此具體實施例中，具有一頂部尖端240a以及一與之相鄰的尖峰屋頂式尖端240b。此亦可用於凱文環境。
所提供的圖25-30圖示可交替的幾何形狀。
圖25A-D圖示具有一中心線及二斜坡側邊的一屋頂形狀。
圖26A-D圖示圖25之一反轉，以一凹槽取代一尖峰以及具有斜向該凹槽之壁與垂直外壁的二間隔開的尖峰。
圖27A-D圖示由一側邊至另一側邊具有一側脊狀部分的一單一斜面。
圖28A-D圖示會聚成一尖峰並因而減少成一弓形凹槽的弓形外壁。
圖29A-D圖示一弓形圓頂部分。
圖30A-D圖示於其間具有一平坦凹槽的一對三角狀楔形部分。其他的尖端幾何形狀亦係為可行的。
圖31顯示該等接腳底部端160之互連，圖中顯示該等接腳底部端連接至具有孔口330的撓曲跡線指狀件322。於該較佳的具體實施例中，該等端部160係焊接335或是導電性膠合至該等孔口。
與該等接腳係為預定長度及位置的該先前具體實施例不同，此具體實施例此具體實施例考量接腳位置與長度能夠根據需要變化。因此並未出現於圖5中所示將最長的接腳位在該中心區域的該直線陣列。
為適應此狀況，提供如於圖33、34及35中所示的一指狀件樣態結構，其顯示經組配至每一接腳的每一端部之示範性七層之撓曲電路並提供，如所需地，同軸接地平面區域以維持所需的阻抗。該等指狀件係經佈置以達到適合的接腳而與接腳位置無關。圖34顯示複數撓曲電路層可施用在彼此頂上並藉由讓該等指狀件“達到”至該等所需位置，如於圖5中所示，對於某些僅結合至特指的撓曲層之接腳並非為必需的。此亦容許使用接地面指狀件(亦即，接地的指狀件)以環繞某些接腳接觸點及其他指狀件，維持所需 阻抗，諸如於圖32B中所示。於圖32B中，接腳160(太小以致看不見)係由接地面指狀件330b同軸地環繞，並無接觸只提供阻抗。
同樣地，針對某些信號必需放大或以其他方式調節該等信號進入或自該等接腳而出。如於圖32A中所示，直列主動式裝置340能夠與該等跡線串聯以調節該信號。同時於圖32A中顯示接地屏蔽如何藉由將接地跡線163特別地配置在一信號跡線165之任一側邊上而完成。藉由調整地面與信號跡線之間的間隔，能夠產生一同軸屏蔽，對於高頻率信號而言特別地有價值。
圖37圖示七層之撓曲電路的其中四層為120。區域360，顯示一接地屏蔽面積其環繞著一接腳連接並從而維持該需要/期望的阻抗。
圖36圖示並排並聯裝配撓曲電路堆疊120。於此將解釋複數之並聯的撓曲電路堆疊120傳送信號進出該等接腳陣列112。在該等撓曲電路堆疊120下方係為一可任擇的導電凸塊插入器板124，其包括位在一通孔板144上傳送信號由該等撓曲電路至該負載板的一導電通孔140陣列。該凸塊板係為一非導體具有如圖36及41b圖中所示與該等撓曲電路板及負載板上相同接點對準的複數之導電通孔。所顯示為一暫時性裝運板150但可以一熟知技藝的負載板取代。
該複數之並排撓曲電路堆疊120係由維持該等堆疊、接腳及(可任擇的)凸塊板與該負載板接觸的托架380壓 縮。藉此並排的關係，能夠自該等相鄰的接腳陣列112取出一單一接腳陣列及撓曲電路堆疊作為一可替換的卡匣，因此能夠進行快速且簡單的更換作業。圖42圖示藉由自螺桿384取出該c字夾382而取出的一堆疊。
圖39圖示一可交替的具體實施例，當該等撓曲電路堆疊120係定向於相互間不同的方向上時，典型地二堆疊係相對於其之相鄰堆疊為正交的定向。如此容許接觸點沿著該負載板之一較大的部分分布，因此在該負載板上的實際狀態並不密集。於此構態中，能夠取出任一堆疊而不需移動相鄰堆疊，同樣地能夠進行簡單的更換作業。
圖39係為一陣列堆疊120及接腳陣列112的一側斷面視圖。於此圖式中，該頂部撓曲層120a係覆蓋在所有的其他層下方，因此其係最接近該負載板150。如此致使該頂部層直接地面對該負載板並且避免對於一穿過通孔140的需要，諸如圖41中顯示。該一通孔連接，通過相鄰的其他撓曲電路會產生無法接受的阻抗。對於高頻率測試點而言，如此係特別地適用的。應察知的是附加的撓曲層可在該底部層下方成迴圈，但如此將會很快地產生避免迴圈過多的問題。
可交替地，於圖40B中，頂部層120a係橫向地延伸超越該堆疊120以提供另一方式使直接地連接至該負載板。圖39-40之方法能夠一起地使用，只要圖40之側向延伸部分係用於該(等)層下該插接上方之該層即可。
圖43A-B係為該壓縮板148(同時於圖12中顯示) 的頂部與底部透視圖，該板將該等撓曲電路堆疊壓縮靠著該負載板。
圖44係為在對準作業上用於固持堆疊120的一扣件系統的一視圖。螺桿410a穿過位於該等撓曲電路堆疊120中之圓孔。孔410b穿過長方形孔412，容許夾緊該等撓曲電路堆疊但藉由考量若干程度之X軸移動以容許容限，可去除可能積聚在該等孔之間的任何應變。
本發明之說明及於此提出的其之應用係為說明性的並非意欲限定本發明之範疇。熟知此技藝之人士一旦研讀此專利文件即可瞭解於此揭示的該等具體實施例之變化與修改係為可行的，並且係為對於該等具體實施例之該等不同元件的實務上替代方案以及等效物。可對於此揭示的該等具體實施例作該等與其他的變化及修改而未背離本發明之該範疇與精神。

Claims (17)

  1. 一種用以測試積體電路(IC)的測試系統，其包含：a.一上探針導板，其具有間隔開之數個上孔口的一陣列，以供接受一測試探針；b.一下探針導板，其具有間隔開之數個下孔口的一同類陣列，該等下孔口與該上導板之該等孔口共線地對準，以供接收一測試探針；c.一彈性體塊件，其具有間隔開之數個孔口的一同類陣列，該等孔口與該上導板之通道共線地對準，以供接收一測試探針；該彈性體塊件具有一頂部與底部表面，以及一介於其間的中心區域；且該等孔口中之至少一些孔口係由該底部表面朝向該頂部表面呈錐形；d.複數之長形測試探針，該等測試探針具有在其遠端處的一探針尖端、在其近端處的一連接端、以及自每一探針大體上正交地延伸的一交叉構件，該交叉構件係處於其無法通過彈性體材料中之該等上孔口或該等通道的程度；e.一上板，其在該彈性體塊件頂上，且具有足夠大以允許該等測試探針通過但不夠大到可允許該等交叉構件通過的數個孔口，該上板能夠防止該等交叉構件進入該彈性體塊件；f.該等測試探針通過該等上孔口與下孔口以及該等通道，而該交叉構件係位設在該上探針導板與彈性體之間，因此該彈性體之偏壓力驅使該等探針向上通過該上板至一停止件，而在該停止件處該交叉構件與該上板嚙合。
  2. 如請求項1之系統，其中該等孔口係為自底部端至頂部端的圓錐狀。
  3. 如請求項1之系統，其中該探針包括：a.第一及第二傳導層；b.一中心非傳導層，其介於該等傳導層之間並與之相鄰。
  4. 如請求項1之系統，其中該探針包括數個層以及其夾合結構，該等層包括：a.第一及第二外部傳導層；b.第一及第二內部絕緣層；c.一與該等絕緣層相鄰的中心導電芯材。
  5. 一種用以測試積體電路(IC)的測試系統，其包含：a.一上探針導板，其具有間隔開之數個上孔口的一陣列，以供接受一測試探針；b.一防突入層，其鄰接於該上探針導板，該層具有間隔開之數個下孔口的一同類陣列，該等下孔口與該上導板之該等孔口共線地對準，以供接收一測試探針；c.一彈性體塊件，其具有間隔開之數個孔口的一同類陣列，該等孔口與該上導板之通道共線地對準，以供接收一測試探針；d.複數之長形測試探針，該等測試探針具有在其遠端處的一探針尖端、在其近端處的一連接端、以及自每一探針大體上正交地延伸的一交叉構件，該交叉構件係處於其無法通過彈性體材料中之該等上孔口或該等通道的程度；e.該等測試探針通過該等上孔口與該等下孔口以及該等通道，而該交叉構件係位設在該上探針導板與該防突入層之間，因此該彈性體之偏壓力驅使該等探針向上通過上板至一停止件，而在該停止件處該交叉構件與該上板嚙合；以及其中該防突入層係以一實質上無法讓該交叉構件貫穿的材料建構而成。
  6. 一種用以測試積體電路(IC)的測試系統，其包含：a.一上探針導板，其具有間隔開之數個上孔口的一陣列，以供接受一測試探針；b.一防突入層，其鄰接於該上探針導板，該層具有間隔開之數個下孔口的一同類陣列，該等下孔口與該上導板之該等孔口共線地對準，以供接收一測試探針；c.一彈性體塊件，其具有間隔開之數個孔口的一同類陣列，該等孔口與該上導板之通道共線地對準，以供接收一測試探針；d.複數之長形測試探針，該等測試探針具有在其遠端處的一探針尖端、在其近端處的一連接端、以及自每一探針大體上正交地延伸的一交叉構件，該交叉構件係處於其由於該防突入層之中介而無法通過彈性體材料中之該等上孔口或該等通道的程度；e.該等測試探針通過該等上孔口與該等下孔口以及該等通道，而該交叉構件係位設在該上探針導板與該防突入層之間，因此該彈性體之偏壓力驅使該等測試探針向上通過上板至一停止件，而在該停止件處該交叉構件與該上板嚙合；f.該等測試探針之近端係經群組化成複數之子群組，位於該子群組中的每一端部自該探針之該遠端至該交叉構件測量具有相同高度，且其中位於每一子群組中之該等近端具有相對於其他子群組為不同的高度；g.複數層撓曲電路，其具有複數之連接點以供與該等測試探針之該等近端嚙合，該等撓曲電路係於平面中橫向地間隔開；h.該等電路中之一第一者具有經組配成達到該等探針之該等端部的數個臂件。
  7. 如請求項6之系統，其中該等撓曲電路中之至少一者橫向地延伸超過其他撓曲電路，並直接地鄰接於一負載板，因此來自附裝至該一撓曲電路的探針之連接具有一更為直接的路徑至該負載板。
  8. 如請求項7之系統，其中該一撓曲電路係經摺疊在所有該等的其他撓曲電路下方。
  9. 如請求項7之系統，其中該一撓曲電路自其餘的撓曲電路橫向地延伸，且具有鄰接於該負載板但自該等其他撓曲電路橫向地延伸的一端部。
  10. 如請求項6之系統，其中該等撓曲層中之至少一者包括具有一過濾器之一跡線。
  11. 如請求項10之系統，其中該等撓曲層中之至少一者包括一跡線，該跡線具有於電路中與其相連的一主動元件。
  12. 如請求項6之系統，其進一步包括處於並排關係的複數個撓曲電路堆疊，且其中該等堆疊係可個別地更換。
  13. 一種以數個長形探針來測試電路的方法，該等探針具有一交叉桿及一用以將該等探針向上偏壓的彈性體，該方法包含以下步驟：a.將一防突入層插在該彈性體之頂上；b.於該層中構成複數之孔口，該等孔口係與位於該彈性體中之同類孔口對準；c.選擇用於該層的一材料，該材料實質上係無法由該交叉構件貫穿。
  14. 一種利用探針矩陣來測試積體電路(IC)的方法，該等探針具有一頂端部與一底端部，該等探針之位置與該IC上的測試墊相對應，該方法包含：a.構成具有複數槽孔的一上探針導板，以接收該等探針之該頂端部；b.構成具有複數槽孔的一下探針導板，以接收該等探針之該底端部；c.在該等探針上的該等端部之間，構成一具有一增加之橫截面直徑的部分；該直徑係大於上板上之槽孔，且從而構成一上止機構(upstop)；d.在該上板與下板之間、及該上止機構下方構成一環繞該等探針的彈性體塊件；該彈性體塊件具有容許壓縮所用之空間的錐形孔口；因此，該彈性體將驅使該增加的直徑朝向該上板，從而在該等探針上提供朝向該IC的一偏壓力。
  15. 一種用以測試積體電路(IC)的測試系統，其包含：a.一上探針導板，其具有間隔開之數個上孔口的一陣列，以供接受一測試探針；b.一下探針導板，其具有間隔開之數個下孔口的一同類陣列，該等下孔口與該上導板之該等孔口共線地對準，以供接收一測試探針；c.一彈性體塊件，其具有間隔開之數個孔口的一同類陣列，該等孔口與該上導板之通道共線地對準，以供接收一測試探針；d.複數之長形測試探針，該等測試探針具有在其遠端處的一探針尖端、在其近端處的一連接端、以及自每一探針大體上正交地延伸的一交叉構件，該交叉構件係處於其無法通過彈性體材料中之該等上孔口或該等通道的程度；e.該等測試探針通過該等上孔口與該等下孔口以及該等通道，而該交叉構件係位設在該上探針導板與彈性體之間，因此該彈性體之偏壓力驅使該等探針向上通過上板至一停止件，而在該停止件處該交叉構件與該上板嚙合；f.該等測試探針之該等近端係經群組化成複數之子群組，位於該子群組中的每一端部自該下探針導件相對於該子群組中之其他端部測量具有相同高度，且其中位於每一子群組中之該等近端具有相對於其他子群組為不同的高度；g.該等子群組係佈置成一樣態，其中最高的數個探針於一中心區域中群組化在一起，且接續地、較短的子群組係為環繞著鄰近較高探針之周圍的群組；藉以構成其最高者係於該中心區域並由之下降的一交錯狀探針呈現型態；h.複數層之撓曲電路，其具有複數之連接點以供與該等測試探針之該等近端嚙合，該等撓曲電路係在與該等子群組之高度相對應之平面中橫向地間隔開，因此一撓曲電路與每一子群組相對應；i.該等撓曲電路中之一第一者係經組配成其之連接點與該中心區域中之最高探針嚙合，以及接續的撓曲電路中其之連接點將接下來最高探針之下一個接續的子群組與由前一個較高的探針子群組佔用的空間相對應的該撓曲電路中的一孔口嚙合，因此接續的撓曲電路具有較該先前撓曲電路逐漸為大的孔口。
  16. 一種連接方法，該連接方法對用以測試積體電路之一測試系統中的電測試探針的一矩陣的端部產生電連接連接，該方法包含以下步驟：a.將該矩陣中之該等探針的長度順應成不同高度之數個子群組，其中第一子群組至少包含數個最高探針，以及其中第二及接續的數個子群組包含逐漸地較相鄰子群組為短的探針，以及其中數個接續子群組之探針包含環繞相鄰較高子群組的探針，因此該等探針構成最高探針位於一中心區域的一交錯結構；b.提供複數之與子群組之數目相對應的堆疊電路板，每一電路板具有數個連接器而其經組配以延伸到一各別組之子群組探針；其中該等電路板之第一者係位在該堆疊之底部上以及之後接續的電路板係安置在該電路板之頂部上，以及其中每一接續的電路板包括一位在該中心區域中的孔口，該孔口係足以容許較高的探針穿過而未與該電路板嚙合；因此該等最高探針將與該底部電路板嚙合且較短的探針將與接續的電路板嚙合。
  17. 一種利用探針矩陣測試積體電路(IC)的方法，該等探針具有一頂端部與底端部，且該等探針之位置與該IC上的測試墊相對應，該方法包含：a.構成具有複數槽孔的一上探針導板，以接收該等探針之頂端部；b.構成具有複數槽孔的一下探針導板，以接收該等探針之底端部；c.在該等探針上的端部之間，構成一具有一經增加之橫截面直徑的部分；該直徑係大於該上板上之槽孔，並從而構成一上止機構(upstop)；d.在該上與下板之間、及該上止機構下方構成一環繞該等探針的彈性體塊件；因此，該彈性體將驅使該增加的直徑朝向該上板，從而在該等探針上提供一偏壓力朝向該IC。
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