使用导向板提升组件机构形成探头的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110350692.9

申请日:

2011.11.08

公开号:

CN102832149A

公开日:

2012.12.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/66申请日:20111108|||公开

IPC分类号:

H01L21/66

主分类号:

H01L21/66

申请人:

台湾积体电路制造股份有限公司

发明人:

洪文兴; 郭永炘

地址:

中国台湾新竹

优先权:

2011.06.17 US 13/163,288

专利代理机构:

北京德恒律师事务所 11306

代理人:

陆鑫;房岭梅

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内容摘要

本发明提供一种组件,包括其中具有多个第一通孔的下导向板和处在该下导向板上方的上导向板。上导向板中包括多个第二通孔。该组件进一步包括多个探针。每个探针都穿过多个第一通孔之一和多个第二通孔之一插入。该组件进一步包括多个探针止挡件,每个都连接在探针之一上,其中,多个探针止挡件的横向尺寸大于多个第二通孔的横向尺寸。多个探针止挡件处在上导向板上方。

权利要求书

1.一种组件,包括:下导向板,其中包括多个第一通孔;上导向板,处在所述下导向板上方,其中,所述上导向板中包括多个第二通孔;多个探针,其中,每个探针都穿过所述多个第一通孔之一和所述多个第二通孔之一插入;以及多个探针止挡件,每个都与所述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸大于所述多个第二通孔的横向尺寸,并且其中,所述多个探针止挡件位于所述上导向板上方。2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述下导向板进一步包括多个提升孔,其中,所述组件进一步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过所述多个提升孔的多个销钉,并且其中,所述提升工具的所述多个销钉的长度大于所述下导向板的厚度,其中,所述提升工具进一步包括凹槽,其中,当所述提升工具的所述销钉插入到所述下导向板的所述提升孔中时,所述凹槽面对所述下导向板,并且其中,所述凹槽的位置和深度被配置用于在所述提升工具的所述销钉插入到所述下导向板的所述提升孔中时,容纳所述多个探针。3.根据权利要求1所述的组件,其中,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直对齐,并且其中,所述多个探针是直的探针,或者其中,所述多个第一通孔与所述多个第二通孔在横向方向上相偏离,并且其中,所述多个第一通孔和所述多个第二通孔能够一对一相应地垂直对齐。4.根据权利要求1所述的组件,进一步包括在所述下导向板和所述上导向板之间的两个隔离件,其中,所述上导向板包括面向所述下导向板的第一斜面,并且其中,所述两个隔离件中的每个都进一步包括面向所述上导向板的第二斜面,或者其中,所述两个隔离件是具有相同厚度的转动隔离件,并且其中,所述两个隔离件被配置为当彼此相对地旋转到不同位置时,所述两个隔离件叠放或处在相同水平面上。5.根据权利要求1所述的组件,进一步包括:空间变换器,包括:印刷电路板(PCB);以及空间变换器板,与所述PCB相连接,其中,所述空间变换器板包括:接触焊盘,面向所述多个探针并且具有与所述多个探针相同的间隔;以及导线,电连接所述PCB和所述接触焊盘,或者所述组件进一步包括:空间变换器,包括:PCB;衬底,通过倒装芯片接合与所述PCB接合,其中,所述衬底包括面向所述多个探针并且具有与所述多个探针间隔相同的间隔的接触焊盘;以及焊球,结合所述PCB和所述衬底,其中,通过所述焊球将所述接触焊盘与所述PCB电连接。6.一种组件,包括:下导向板,其中包括多个第一通孔;上导向板,位于所述下导向板上方,其中,所述上导向板中包括多个第二通孔,其中,所述多个第一通孔和所述多个第二通孔能够同时一对一相应地垂直重叠;多个提升孔,处在所述下导向板中,其中,所述多个提升孔是通孔;多个探针,其中,所述多个探针的每个都穿过所述多个第一通孔之一和所述多个第二通孔之一插入,并且其中,所述多个探针延伸到所述下导向板的底面以下;以及两个隔离件,处在所述下导向板和所述上导向板之间并且与所述下导向板和所述上导向板接触,其中,所述两个隔离件是单独的部件。7.根据权利要求6所述的组件,进一步包括多个探针止挡件,每个探针止挡件都与所述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸大于所述多个第二通孔的横向尺寸,并且其中,所述多个探针止挡件位于所述上导向板上方,其中,所述组件进一步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过所述多个提升孔的多个销钉,其中,所述提升工具的所述多个销钉的高度大于所述下导向板的厚度。8.根据权利要求6所述的组件,其中,所述多个第一通孔中的每个都相对于所述多个第二通孔之一水平移动一横向距离,或者其中,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直对齐,并且其中,所述多个探针是直的探针。9.一种方法,包括:在下导向板上方叠放上导向板;将所述上导向板中的多个第一通孔与所述下导向板中的多个第二通孔对齐;在所述多个第一通孔与所述多个第二通孔对齐时,将多个探针插入到所述多个第一通孔和所述多个第二通孔中,其中,所述每个探针都被插入到所述多个第一通孔中的一个和与该插入的第一通孔对齐的所述多个第二通孔中的一个中;以及在所述插入步骤之后,将所述上导向板与所述下导向板间隔开。10.根据权利要求9所述的方法,其中,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:将提升工具的销钉插入到所述下导向板中的提升孔中,并且使用所述提升工具的所述销钉向上推动所述上导向板,并且其中,所述方法进一步包括将隔离件插入到所述下导向板和所述上导向板之间的空间中,或者其中,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:在所述上导向板和所述下导向板之间插入隔离件,其中,彼此相对地推动所述隔离件的斜面和所述上导向板的斜面,从而推动所述上导向板和所述下导向板彼此分开,并且所述方法进一步包括,在将所述上导向板和所述下导向板间隔开的步骤之后,所述上导向板相对于所述下导向板横向移动一横向距离,其中,执行插入所述多个探针的步骤,直至连接在所述多个探针上的探针止挡件被所述上导向板挡住为止。

说明书

使用导向板提升组件机构形成探头的方法

技术领域

本发明涉及集成电路测试领域。

背景技术

在制造集成电路的各个阶段中,需要对集成电路进行测试来检验其质
量。可以通过使用探针卡检测晶圆或芯片表面上的接触焊盘或金属凸块来
进行集成电路测试。

接触焊盘的间隔变得越来越小。例如,形成在芯片边缘的边缘焊盘大
约达到了40μm那么小。对于焊盘阵列而言,间隔也达到了大约130μ那么
小。40μm的接触焊盘间隔要求相应的探针卡中的探针间隔也是40μm。这
使得组装具有如此小间隔的探针成为了问题。

在传统的探头组装工艺中,首先在上导向板和下导向板中钻孔。将探
针插入到下导向板中的孔中,并且随后插入到用于确定探针之间的空间的
膜中。在所有探针都插入到膜中之后,将探针插入到上导向板的孔中。每
个探针都可以具有中间部分,该中间部分处在探针插到上导向件中的部分
和探针插到下导向件中的部分之间。该中间部分可以具有略微扁平的形状。

在传统的探头形成方式中存在多种问题。例如,通常是手动操作将探
针插入到上导向板和下导向板中。当处理非常细的探针时(例如,直径在
1mil至4mil之间的范围内),探针很容易被损坏。另外,在具有大约40μm
那么小的间隔的上导向板和下导向板中钻孔是很困难的。上导向板和下导
向板会受到钻孔工艺的损坏。尤其是当在上导向板中钻孔时,孔之间的材
料会被撕开。因此,当探针的间隔减小到接近40μm时,相应的探头组件
具有低制造产量。

发明内容

根据本发明的一方面,提供一种组件,该组件包括:下导向板,其中
包括多个第一通孔;上导向板,处在所述下导向板上方,其中,所述上导
向板中包括多个第二通孔;多个探针,其中,每个探针都穿过所述多个第
一通孔之一和所述多个第二通孔之一插入;以及多个探针止挡件,每个都
与所述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸大于所述多
个第二通孔的横向尺寸,并且其中,所述多个探针止挡件位于所述上导向
板上方。

优选地,所述下导向板进一步包括多个提升孔,其中,所述组件进一
步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过所述多个提升
孔的多个销钉,并且其中,所述提升工具的所述多个销钉的长度大于所述
下导向板的厚度。

优选地,所述提升工具进一步包括凹槽,其中,当所述提升工具的所
述销钉插入到所述下导向板的所述提升孔中时,所述凹槽面对所述下导向
板,并且其中,所述凹槽的位置和深度被配置用于在所述提升工具的所述
销钉插入到所述下导向板的所述提升孔中时,容纳所述多个探针。

优选地,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直
对齐,并且其中,所述多个探针是直的探针。

优选地,所述多个第一通孔与所述多个第二通孔在横向方向上相偏离,
并且其中,所述多个第一通孔和所述多个第二通孔能够一对一相应地垂直
对齐。

优选地,该组件进一步包括在所述下导向板和所述上导向板之间的两
个隔离件。

优选地,所述上导向板包括面向所述下导向板的第一斜面,并且其中,
所述两个隔离件中的每个都进一步包括面向所述上导向板的第二斜面。

优选地,所述两个隔离件是具有相同厚度的转动隔离件,并且其中,
所述两个隔离件被配置为当彼此相对地旋转到不同位置时,所述两个隔离
件叠放或处在相同水平面上。

优选地,该组件进一步包括:空间变换器,包括:印刷电路板(PCB);
以及空间变换器板,与所述PCB相连接,其中,所述空间变换器板包括:
接触焊盘,面向所述多个探针并且具有与所述多个探针相同的间隔;以及
导线,电连接所述PCB和所述接触焊盘。

优选地,该组件进一步包括:空间变换器,包括:PCB;衬底,通过
倒装芯片接合与所述PCB接合,其中,所述衬底包括面向所述多个探针并
且具有与所述多个探针间隔相同的间隔的接触焊盘;以及焊球,结合所述
PCB和所述衬底,其中,通过所述焊球将所述接触焊盘与所述PCB电连接。

根据本发明的另一方面,提供一种组件,包括:下导向板,其中包括
多个第一通孔;上导向板,位于所述下导向板上方,其中,所述上导向板
中包括多个第二通孔,其中,所述多个第一通孔和所述多个第二通孔能够
同时一对一相应地垂直重叠;多个提升孔,处在所述下导向板中,其中,
所述多个提升孔是通孔;多个探针,其中,所述多个探针的每个都穿过所
述多个第一通孔之一和所述多个第二通孔之一插入,并且其中,所述多个
探针延伸到所述下导向板的底面以下;以及两个隔离件,处在所述下导向
板和所述上导向板之间并且与所述下导向板和所述上导向板接触,其中,
所述两个隔离件是单独的部件。

优选地,该组件进一步包括多个探针止挡件,每个探针止挡件都与所
述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸大于所述多个第
二通孔的横向尺寸,并且其中,所述多个探针止挡件位于所述上导向板上
方。

优选地,该组件进一步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同
时插入穿过所述多个提升孔的多个销钉,其中,所述提升工具的所述多个
销钉的高度大于所述下导向板的厚度。

优选地,所述多个第一通孔中的每个都相对于所述多个第二通孔之一
水平移动一横向距离。

优选地,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直
对齐,并且其中,所述多个探针是直的探针。

根据本发明的又一方面,提供一种方法,包括:在下导向板上方叠放
上导向板;将所述上导向板中的多个第一通孔与所述下导向板中的多个第
二通孔对齐;在所述多个第一通孔与所述多个第二通孔对齐时,将多个探
针插入到所述多个第一通孔和所述多个第二通孔中,其中,所述每个探针
都被插入到所述多个第一通孔中的一个和与该插入的第一通孔对齐的所述
多个第二通孔中的一个中;以及在所述插入步骤之后,将所述上导向板与
所述下导向板间隔开。

优选地,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:将提升
工具的销钉插入到所述下导向板中的提升孔中,并且使用所述提升工具的
所述销钉向上推动所述上导向板,并且其中,所述方法进一步包括将隔离
件插入到所述下导向板和所述上导向板之间的空间中。

优选地,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:在所述
上导向板和所述下导向板之间插入隔离件,其中,彼此相对地推动所述隔
离件的斜面和所述上导向板的斜面,从而推动所述上导向板和所述下导向
板彼此分开。

优选地,该方法进一步包括,在将所述上导向板和所述下导向板间隔
开的步骤之后,所述上导向板相对于所述下导向板横向移动一横向距离。

优选地,执行插入所述多个探针的步骤,直至连接在所述多个探针上
的探针止挡件被所述上导向板挡住为止。

附图说明

为了更全面地理解实施例及其优势,现参考下面接合附图的说明,其
中:

图1至图6示出根据实施例在探头的组装工艺中的中间阶段的截面图
和透视图,其中,使用提升工具使下导向板与上导向板彼此间隔;

图7至图9示出根据可选的实施例在探头的组装工艺中的中间阶段的
截面图和透视图,其中,通过插入具有斜面的隔离件使下导向板与上导向
板彼此间隔;

图10至图12示出根据可选的实施例在探头的组装工艺中的中间阶段
的截面图和透视图,其中,通过反方向地旋转上隔离件和下隔离件使下导
向板与上导向板彼此间隔;

图13示出探头,其中,下导向板中的通孔未与上导向板中的相应通孔
对齐;

图14示出包括探头和空间变换器的探针卡,其中,该空间变换器用于
将探针的间隔变成更大的间隔,并且其中,通过导线将探针与印刷电路板
(PCB)电连接;

图15示出包括探头和空间变换器的探针卡,其中,该空间变换器用于
将探针的间隔变成更大的间隔,并且其中,探针通过倒装芯片接合通过衬
底与PCB电连接,该衬底通过倒装芯片接合与PCB接合。

图16示出包括硅衬底以及形成在该硅衬底上方的介电层的示例性上
导向板30的截面图;以及

图17示出包括硅衬底以及形成在该硅衬底上方的介电层的示例性下
导向板20的截面图。

具体实施方式

下面,详细讨论本发明各实施例的制造和使用。然而,应该理解,本
发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具
体实施例仅仅是说明性的,而不用于限制本发明的范围。

根据实施例提出一种探头结构及其形成方法。示出了制造不同实施例
的中间阶段。随后对实施例的变型和操作进行论述。在各个视图和说明性
实施例中,相似的参考标号用于示出相似的元件。

图1至图6示出根据实施例的探头组装工艺的截面图和透视图。上导
向板30堆放在下导向板20上方。通孔22形成在下导向板20中,而通孔
32形成在上导向板30中。通孔22和32的形成可以包括钻孔或其他可应
用的方法。通孔22和32一对一相应地垂直对齐。通孔22的横向尺寸W1
(诸如,规格)可以等于或不同于通孔32的横向尺寸W2。根据在测器件
(DUT,未示出)的接触焊盘图案一对一相应地布置通孔22和32,从而
可以使用探头探测DUT。在一个实施例中,通孔22和32被布置成阵列,
然而,根据DUT的图案也可以使用其他图案布置通孔。上导向板30和下
导向板20进一步分别包括通孔23和33,其中,提升导向销43(图1中未
示出,请参考图3)可以插入到通孔23和33中。下导向板20可以另外包
括多个提升孔24。

上导向板30和下导向板20可以由介电材料(诸如,陶瓷、聚酰亚胺、
工程塑料及类似的)形成。可选地,如图16所示,可以由硅衬底31开始
形成上导向板30。孔32和33形成在硅衬底31中(例如,通过蚀刻或钻
孔)。可以实施隔离工艺,从而在硅衬底31的暴露的表面上形成介电层
35,其中,介电层35延伸到孔32和33中。隔离工艺可以包括例如,氧化
工艺,使得硅衬底31的表面氧化,从而形成介电层35。另外,可以使用
沉积工艺(诸如,化学汽相沉积(VCD)以及等离子体增强化学汽相沉积
(PECVD))来形成介电层35。

类似地,如图17所示,可以由硅衬底21开始形成下导向板20。孔22、
23和24形成在硅衬底21中(例如,通过蚀刻或钻孔)。可以使用与在图
16中形成介电层35基本上相同的方法形成介电层25。每个上导向板30和
下导向板20都可以包括多个相同的板,这些板被接合在一起,从而形成相
应的上导向板30和下导向板20。

图2A、2B和2C示出根据各个实施例的探针40的透视图。探针40由
导电材料(诸如,金属)形成。如图2A、2B和2C所示,每个探针40都
连接有一个探针止挡件42,探针止挡件的横向尺寸W3大于相应的探针40
的横向尺寸W4。在图2A中,探针止挡件42可以盖在探针40上,并且可
以由导电材料或介电材料形成。在图2B中,探针止挡件42是探针40的压
缩部分,并且由此由与探针40相同的材料形成。在图2A和图2B中,探
针40可以具有圆形的截面图。在图2C中,探针40可以具有矩形(诸如,
正方形)的截面图(俯视图或仰视图),并且探针止挡件42可以覆盖在探
针40上。在一个实施例中,一个探针40的整体(除了在其上形成或连接
有探针止挡件42的部分)具有一致的横向尺寸W4和一致的截面形状。在
其他实施例中,探针40的不同部分可以具有不同的横向尺寸。

参考图3,提升导向销43插入到通孔23和33(图1)中,使得通孔
22与相应的通孔32对齐。探针40从上导向板30上方插入到通孔32和22
中。横向尺寸W1和W2大于探针40的横向尺寸W4,并且小于探针止挡
件42的横向尺寸W3。因此,探针40可以穿过孔22和32,而探针止挡件
42接触上导向板30并且被其挡住。每个探针40的一部分都延伸到下导向
板20以下。探针40延伸到下导向板20以下的部分的长度可以是彼此相等
的。

图3还示出提升工具44,该工具用于提升上导向板30。提升工具44
包括销钉45,其位置与下导向板20中的提升孔24(该提升孔是通孔)的
位置相应。销钉45的长度(高度)L 1大于下导向板20的厚度T1。销钉
45的长度可以是相同的。

图4示出了销钉45插入到下导向板20中。提升工具44可以包括凹槽
48,该凹槽的位置、尺寸和深度都配置用于固定探针40。参考图5,提升
工具44被向上推动,该工具相应地推动上导向板30,使得上导向板30和
下导向板20彼此分开。在向上推动上导向板30的过程中,上导向板30的
主表面与下导向板20的主表面保持平行。提升导向销钉43引导上导向板
30的向上运动,使得在上导向板30和下导向板20之间不存在横向移动。
在一个实施例中,推动提升工具44,直至提升工具44被下导向板20挡住
为止。

其次,如图6所示,隔离件50被插到下导向板20和上导向板30之间。
在一个实施例中,两个隔离件50从相反的方向(如箭头所示)插入到下导
向板20和上导向板30之间的空间中。在可选的实施例中,可以有三个或
四个隔离件50。隔离件50可以由介电材料形成,然而也可以由导电材料
形成。在将隔离件50插入到期望的位置中之后,可以固定上导向板30、
下导向板20以及隔离件50的相对位置(例如,通过使用销钉、夹子或类
似的)。从而组装探头100。

图7至图9示出根据各个可选的实施例的探头组装工艺的截面图和透
视图。除非另有说明,这些实施例中的参考标号表示的是与图1至图6所
示的实施例中相似的元件。参考图7,上导向板30和下导向板20堆放在
一起,同时孔22和32垂直地重叠。提升导向销43可以插入到上导向板
30和下导向板20的通孔中。上导向板30包括面朝下导向板20的斜面46。
斜面46的倾斜角α可以在大约20度和大约70度之间,或在大约30度和
大约60度之间,然而也可以使用不同的角度。探针40插入到通孔22和
32中直至探针止挡件42被上导向板30挡住为止。

参考图8A,随后沿着箭头所示方向(例如,同时地)插入隔离件50。
隔离件50可以具有斜面52,其中,斜面52和46朝向相同方向倾斜。斜
面52的倾斜角β可以与倾斜角α相同或不同。斜面52的倾斜角β可以在
大约20度和大约70度之间,或在大约30度和大约60度之间,然而也可
以使用不同角度。利用斜面52和46,隔离件50可以被推到上导向板30
下面。随着隔离件50的插入,上导向板30被升高,由此上导向板30与下
导向板20分开。图9中示出所产生的探头100。

图8B、8C和8D示出插入隔离件50的中间阶段的透视图。尽管在插
入隔离件50的同时探针已经与上导向板30和下导向板20组装在一起,但
仍没有示出探针40。另外,通孔22和32以及导向销43都没有示出,而
他们的确存在。图8B中所示的隔离件50中的贯穿开口54用于容纳探针
40。上导向板30、下导向板20以及隔离件50中示出的多个孔可以用于插
入提升导向销43以及用于插入在组装探头之后用于固定组件的销钉。如图
8B至8D所示,通过插入隔离件50将上导向板30与下导向板20分开,直
至隔离件50最终插入到所期望的位置中为止。例如,隔离件50可以彼此
接触。然后,可以将销钉(未示出)插入孔中。

图10至图12示出根据各个可选的实施例的探头组装工艺的透视图和
截面图。探针40、探针止挡件42以及通孔22和32都未被示出(尽管他
们的确存在),并且相应的细节基本上可以与图1至图9所示的实施例相
同。在该实施例中,在插入探针40(请参考图3)之前,上转动隔离件50B
和下转动隔离件50A被预先组装在上导向板30和下导向板20之间。上转
动隔离件50B和下转动隔离件50A被配置为当他们旋转到第一位置时,可
以使其底面彼此齐平,并且顶面也彼此齐平。当转动隔离件50A和50B旋
转到第二位置时,转动隔离件50B叠放在转动隔离件50A上。

在插入探针40(图3B)之前,探头的截面图可以如图11所示。探针
40随后被插入并且被上导向板30挡住。同时可以看出,如图10和图11
所示,下转动隔离件50A的斜面51和上转动隔离件50B的斜面53彼此面
对。因此,如图11所示,上转动隔离件50B和下转动隔离件50A处在相
同的平面上并且具有相同的厚度。上转动隔离件50B和下转动隔离件50A
两者的顶面接触上导向板30,而上转动隔离件50B和下转动隔离件50A两
者的底面接触下导向板20。

其次,如图12所示,上转动隔离件50B和下转动隔离件50A反向地
旋转。在图10的透视图中,上转动隔离件50B可以顺时针(在俯视图中)
旋转,而下转动隔离件50A可以逆时针(在俯视图中)旋转。因此如图12
所示,上转动隔离件50B堆放在下转动隔离件50A上方,并且上导向板30
和下导向板20之间的距离由此等于转动隔离件50A和50B的厚度之和。

图13示出,为了控制变形,上导向板30中的通孔22与下导向板20
中的通孔32没有对齐。当探针40与DUT(未示出)的探针焊盘接触时,
接触焊盘可以将探针40向回推。为了控制探针40的变形方向,使所有的
探针40在被推动时都朝向相同的方向弯曲,可以令上导向板30和下导向
板20中的一个横向地移动,从而弯曲探针40。在图13中,横向移动距离
被标记为D1。探针40的弯曲可以防止探针40彼此短路。上导向板30和
下导向板20的相对的横向位置移动在图5和图8A所示的步骤结束之后进
行。然后,可以插入额外的移动导向销57来保持横向的移动。在图13中,
尽管通孔22和32并没有垂直对齐,但通孔22和32仍然能够如图1所示
那样垂直重叠。

由于探针40之间的间隔小,所以可以利用空间变换器60组装探头100。
如图14所示,示出了导线空间变换器60。导线空间变换器60包括空间变
换器板62,该板进一步包括接触焊盘64。接触焊盘64被配置为具有与探
针40相同的间隔,使得当探针40与DUT(未示出)的接触焊盘接触时,
接触焊盘可以物理地接触探针40。因此,DUT的接触焊盘与连接电路板
(PCB)68和空间变换器板62的导线66电连接。探头100和空间变换器
60被结合在一起形成了探针卡110。固定环70被固定在PCB 68上,可以
通过固定销74将固定环与探头100连接。固定销74可以插入到固定环70
的开口75中。

图15示出根据可选的实施例的探针卡100。除了衬底80替换了空间
变换器板62以外,该实施例与图14中所示的类似。衬底80和PCB 68利
用其间的焊球86通过倒装芯片接合而接合在一起。金属线和孔84形成在
衬底80中,使得焊球86可以具有比接触焊盘64更大的间隔。探针40由
此可以通过接触焊盘64、金属线和孔84以及焊球86与PCB 68电连接。
在图14和图15所述的实施例中,探头100可以采用图6、图9、图10和
图12中任意一幅所示的设计。

在实施例中,上导向板和下导向板首先堆放在一起,利用通孔对齐,
从而易于插入探针。通过在探针插入之后,推动上导向板和下导向板使其
彼此分开来设置上导向板和下导向板之间的期望距离。因此,上导向板和
下导向板之间的距离的设置不会增加组装工艺中的困难。

根据实施例,组件包括其中具有多个第一通孔的下导向板以及在下导
向板上方的上导向板。上导向板中包括多个第二通孔。组件进一步包括多
个探针。每个探针都穿过多个第一通孔之一和多个第二通孔之一插入。该
组件进一步包括多个探针止挡件,每个探针止挡件都连接一个探针,其中,
多个探针止挡件的横向尺寸大于多个第二通孔的横向尺寸。多个探针止挡
件处在上导向板上方。

根据其他实施例,组件包括其中具有多个第一通孔的下导向板以及在
下导向板上方的上导向板。该上导向板中包括多个第二通孔,其中,多个
第一通孔和多个第二通孔能够同时一对一相应地垂直重叠。多个提升孔处
在下导向板中,其中,多个提升孔是通孔。该组件进一步包括多个探针,
其中,多个探针中的每个都穿过多个第一通孔之一和多个第二通孔中之一
插入,并且其中,多个探针延伸到下导向板的底面以下。两个隔离件处在
上导向板和下导向板之间并且与其接触,其中,这两个隔离件是单独的部
件。

根据另外其他实施例,一种方法包括:将上导向板堆放在下导向板上
方,并且将上导向板中的多个第一通孔与下导向板中的多个第二通孔对齐。
当多个第一通孔与多个第二通孔对齐时,将多个探针插入到多个第一通孔
和多个第二通孔中,其中,每个探针都插入到多个第一通孔之一和与该第
一通孔对齐的多个第二通孔之一中。在插入步骤之后,上导向板与下导向
板间隔开。

尽管已经详细地描述了本发明及其优势,但应该理解,可以在不背离
所附权利要求限定的本发明主旨和范围的情况下,做各种不同的改变,替
换和更改。而且,本申请的范围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、
制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术
人员应理解,通过本发明,现有的或今后开发的用于执行与根据本发明所
采用的所述相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、
制造,材料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。因此,所附
权利要求应该包括在这样的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或
步骤的范围内。此外,每条权利要求构成单独的实施例,并且多个权利要
求和实施例的组合在本发明的范围内。

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1、(10)申请公布号 CN 102832149 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 2 1 4 9 A *CN102832149A* (21)申请号 201110350692.9 (22)申请日 2011.11.08 13/163,288 2011.06.17 US H01L 21/66(2006.01) (71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司 地址中国台湾新竹 (72)发明人洪文兴 郭永炘 (74)专利代理机构北京德恒律师事务所 11306 代理人陆鑫 房岭梅 (54) 发明名称 使用导向板提升组件机构形成探头的方法 (57) 摘要 本发明提供一种组件。

2、,包括其中具有多个第 一通孔的下导向板和处在该下导向板上方的上导 向板。上导向板中包括多个第二通孔。该组件进 一步包括多个探针。每个探针都穿过多个第一通 孔之一和多个第二通孔之一插入。该组件进一步 包括多个探针止挡件,每个都连接在探针之一上, 其中,多个探针止挡件的横向尺寸大于多个第二 通孔的横向尺寸。多个探针止挡件处在上导向板 上方。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 13 页 1/2页 2 1.一种组件,包括: 下导向板,其中包括多个第一通。

3、孔; 上导向板,处在所述下导向板上方,其中,所述上导向板中包括多个第二通孔; 多个探针,其中,每个探针都穿过所述多个第一通孔之一和所述多个第二通孔之一插 入;以及 多个探针止挡件,每个都与所述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸 大于所述多个第二通孔的横向尺寸,并且其中,所述多个探针止挡件位于所述上导向板上 方。 2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述下导向板进一步包括多个提升孔,其中,所 述组件进一步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过所述多个提升孔的 多个销钉,并且其中,所述提升工具的所述多个销钉的长度大于所述下导向板的厚度, 其中,所述提升工具进一步包括凹槽,。

4、其中,当所述提升工具的所述销钉插入到所述下 导向板的所述提升孔中时,所述凹槽面对所述下导向板,并且其中,所述凹槽的位置和深度 被配置用于在所述提升工具的所述销钉插入到所述下导向板的所述提升孔中时,容纳所述 多个探针。 3.根据权利要求1所述的组件,其中,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二 通孔之一垂直对齐,并且其中,所述多个探针是直的探针,或者 其中,所述多个第一通孔与所述多个第二通孔在横向方向上相偏离,并且其中,所述多 个第一通孔和所述多个第二通孔能够一对一相应地垂直对齐。 4.根据权利要求1所述的组件,进一步包括在所述下导向板和所述上导向板之间的两 个隔离件,其中,所述上导向板包括面。

5、向所述下导向板的第一斜面,并且其中,所述两个隔 离件中的每个都进一步包括面向所述上导向板的第二斜面,或者 其中,所述两个隔离件是具有相同厚度的转动隔离件,并且其中,所述两个隔离件被配 置为当彼此相对地旋转到不同位置时,所述两个隔离件叠放或处在相同水平面上。 5.根据权利要求1所述的组件,进一步包括: 空间变换器,包括: 印刷电路板(PCB);以及 空间变换器板,与所述PCB相连接,其中,所述空间变换器板包括: 接触焊盘,面向所述多个探针并且具有与所述多个探针相同的间隔;以及 导线,电连接所述PCB和所述接触焊盘,或者 所述组件进一步包括: 空间变换器,包括: PCB; 衬底,通过倒装芯片接合与。

6、所述PCB接合,其中,所述衬底包括面向所述多个探针并且 具有与所述多个探针间隔相同的间隔的接触焊盘;以及 焊球,结合所述PCB和所述衬底,其中,通过所述焊球将所述接触焊盘与所述PCB电连 接。 6.一种组件,包括: 下导向板,其中包括多个第一通孔; 权 利 要 求 书CN 102832149 A 2/2页 3 上导向板,位于所述下导向板上方,其中,所述上导向板中包括多个第二通孔,其中,所 述多个第一通孔和所述多个第二通孔能够同时一对一相应地垂直重叠; 多个提升孔,处在所述下导向板中,其中,所述多个提升孔是通孔; 多个探针,其中,所述多个探针的每个都穿过所述多个第一通孔之一和所述多个第二 通孔之。

7、一插入,并且其中,所述多个探针延伸到所述下导向板的底面以下;以及 两个隔离件,处在所述下导向板和所述上导向板之间并且与所述下导向板和所述上导 向板接触,其中,所述两个隔离件是单独的部件。 7.根据权利要求6所述的组件,进一步包括多个探针止挡件,每个探针止挡件都与所 述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸大于所述多个第二通孔的横向尺 寸,并且其中,所述多个探针止挡件位于所述上导向板上方,其中, 所述组件进一步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过所述多个提 升孔的多个销钉,其中,所述提升工具的所述多个销钉的高度大于所述下导向板的厚度。 8.根据权利要求6所述的组件,其中,。

8、所述多个第一通孔中的每个都相对于所述多个 第二通孔之一水平移动一横向距离,或者 其中,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直对齐,并且其中,所 述多个探针是直的探针。 9.一种方法,包括: 在下导向板上方叠放上导向板; 将所述上导向板中的多个第一通孔与所述下导向板中的多个第二通孔对齐; 在所述多个第一通孔与所述多个第二通孔对齐时,将多个探针插入到所述多个第一通 孔和所述多个第二通孔中,其中,所述每个探针都被插入到所述多个第一通孔中的一个和 与该插入的第一通孔对齐的所述多个第二通孔中的一个中;以及 在所述插入步骤之后,将所述上导向板与所述下导向板间隔开。 10.根据权利要求9所述的。

9、方法,其中,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤 包括:将提升工具的销钉插入到所述下导向板中的提升孔中,并且使用所述提升工具的所 述销钉向上推动所述上导向板,并且其中,所述方法进一步包括将隔离件插入到所述下导 向板和所述上导向板之间的空间中,或者 其中,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:在所述上导向板和所述下 导向板之间插入隔离件,其中,彼此相对地推动所述隔离件的斜面和所述上导向板的斜面, 从而推动所述上导向板和所述下导向板彼此分开,并且 所述方法进一步包括,在将所述上导向板和所述下导向板间隔开的步骤之后,所述上 导向板相对于所述下导向板横向移动一横向距离,其中,执行插入所述多。

10、个探针的步骤,直 至连接在所述多个探针上的探针止挡件被所述上导向板挡住为止。 权 利 要 求 书CN 102832149 A 1/7页 4 使用导向板提升组件机构形成探头的方法 技术领域 0001 本发明涉及集成电路测试领域。 背景技术 0002 在制造集成电路的各个阶段中,需要对集成电路进行测试来检验其质量。可以通 过使用探针卡检测晶圆或芯片表面上的接触焊盘或金属凸块来进行集成电路测试。 0003 接触焊盘的间隔变得越来越小。例如,形成在芯片边缘的边缘焊盘大约达到了 40m那么小。对于焊盘阵列而言,间隔也达到了大约130那么小。40m的接触焊盘间 隔要求相应的探针卡中的探针间隔也是40m。这。

11、使得组装具有如此小间隔的探针成为了 问题。 0004 在传统的探头组装工艺中,首先在上导向板和下导向板中钻孔。将探针插入到下 导向板中的孔中,并且随后插入到用于确定探针之间的空间的膜中。在所有探针都插入到 膜中之后,将探针插入到上导向板的孔中。每个探针都可以具有中间部分,该中间部分处在 探针插到上导向件中的部分和探针插到下导向件中的部分之间。该中间部分可以具有略微 扁平的形状。 0005 在传统的探头形成方式中存在多种问题。例如,通常是手动操作将探针插入到上 导向板和下导向板中。当处理非常细的探针时(例如,直径在1mil至4mil之间的范围内), 探针很容易被损坏。另外,在具有大约40m那么小。

12、的间隔的上导向板和下导向板中钻孔 是很困难的。上导向板和下导向板会受到钻孔工艺的损坏。尤其是当在上导向板中钻孔时, 孔之间的材料会被撕开。因此,当探针的间隔减小到接近40m时,相应的探头组件具有低 制造产量。 发明内容 0006 根据本发明的一方面,提供一种组件,该组件包括:下导向板,其中包括多个第一 通孔;上导向板,处在所述下导向板上方,其中,所述上导向板中包括多个第二通孔;多个 探针,其中,每个探针都穿过所述多个第一通孔之一和所述多个第二通孔之一插入;以及多 个探针止挡件,每个都与所述探针之一连接,其中,所述多个探针止挡件的横向尺寸大于所 述多个第二通孔的横向尺寸,并且其中,所述多个探针止。

13、挡件位于所述上导向板上方。 0007 优选地,所述下导向板进一步包括多个提升孔,其中,所述组件进一步包括提升工 具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过所述多个提升孔的多个销钉,并且其中,所述 提升工具的所述多个销钉的长度大于所述下导向板的厚度。 0008 优选地,所述提升工具进一步包括凹槽,其中,当所述提升工具的所述销钉插入到 所述下导向板的所述提升孔中时,所述凹槽面对所述下导向板,并且其中,所述凹槽的位置 和深度被配置用于在所述提升工具的所述销钉插入到所述下导向板的所述提升孔中时,容 纳所述多个探针。 0009 优选地,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直对齐,并且 说 明。

14、 书CN 102832149 A 2/7页 5 其中,所述多个探针是直的探针。 0010 优选地,所述多个第一通孔与所述多个第二通孔在横向方向上相偏离,并且其中, 所述多个第一通孔和所述多个第二通孔能够一对一相应地垂直对齐。 0011 优选地,该组件进一步包括在所述下导向板和所述上导向板之间的两个隔离件。 0012 优选地,所述上导向板包括面向所述下导向板的第一斜面,并且其中,所述两个隔 离件中的每个都进一步包括面向所述上导向板的第二斜面。 0013 优选地,所述两个隔离件是具有相同厚度的转动隔离件,并且其中,所述两个隔离 件被配置为当彼此相对地旋转到不同位置时,所述两个隔离件叠放或处在相同水。

15、平面上。 0014 优选地,该组件进一步包括:空间变换器,包括:印刷电路板(PCB);以及空间变换 器板,与所述PCB相连接,其中,所述空间变换器板包括:接触焊盘,面向所述多个探针并且 具有与所述多个探针相同的间隔;以及导线,电连接所述PCB和所述接触焊盘。 0015 优选地,该组件进一步包括:空间变换器,包括:PCB;衬底,通过倒装芯片接合与 所述PCB接合,其中,所述衬底包括面向所述多个探针并且具有与所述多个探针间隔相同 的间隔的接触焊盘;以及焊球,结合所述PCB和所述衬底,其中,通过所述焊球将所述接触 焊盘与所述PCB电连接。 0016 根据本发明的另一方面,提供一种组件,包括:下导向板。

16、,其中包括多个第一通孔; 上导向板,位于所述下导向板上方,其中,所述上导向板中包括多个第二通孔,其中,所述多 个第一通孔和所述多个第二通孔能够同时一对一相应地垂直重叠;多个提升孔,处在所述 下导向板中,其中,所述多个提升孔是通孔;多个探针,其中,所述多个探针的每个都穿过所 述多个第一通孔之一和所述多个第二通孔之一插入,并且其中,所述多个探针延伸到所述 下导向板的底面以下;以及两个隔离件,处在所述下导向板和所述上导向板之间并且与所 述下导向板和所述上导向板接触,其中,所述两个隔离件是单独的部件。 0017 优选地,该组件进一步包括多个探针止挡件,每个探针止挡件都与所述探针之一 连接,其中,所述多。

17、个探针止挡件的横向尺寸大于所述多个第二通孔的横向尺寸,并且其 中,所述多个探针止挡件位于所述上导向板上方。 0018 优选地,该组件进一步包括提升工具,所述提升工具包括被配置为同时插入穿过 所述多个提升孔的多个销钉,其中,所述提升工具的所述多个销钉的高度大于所述下导向 板的厚度。 0019 优选地,所述多个第一通孔中的每个都相对于所述多个第二通孔之一水平移动一 横向距离。 0020 优选地,所述多个第一通孔中的每个都与所述多个第二通孔之一垂直对齐,并且 其中,所述多个探针是直的探针。 0021 根据本发明的又一方面,提供一种方法,包括:在下导向板上方叠放上导向板;将 所述上导向板中的多个第一通。

18、孔与所述下导向板中的多个第二通孔对齐;在所述多个第一 通孔与所述多个第二通孔对齐时,将多个探针插入到所述多个第一通孔和所述多个第二通 孔中,其中,所述每个探针都被插入到所述多个第一通孔中的一个和与该插入的第一通孔 对齐的所述多个第二通孔中的一个中;以及在所述插入步骤之后,将所述上导向板与所述 下导向板间隔开。 0022 优选地,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:将提升工具的销钉 说 明 书CN 102832149 A 3/7页 6 插入到所述下导向板中的提升孔中,并且使用所述提升工具的所述销钉向上推动所述上导 向板,并且其中,所述方法进一步包括将隔离件插入到所述下导向板和所述上导向。

19、板之间 的空间中。 0023 优选地,将所述上导向板与所述下导向板间隔开的步骤包括:在所述上导向板和 所述下导向板之间插入隔离件,其中,彼此相对地推动所述隔离件的斜面和所述上导向板 的斜面,从而推动所述上导向板和所述下导向板彼此分开。 0024 优选地,该方法进一步包括,在将所述上导向板和所述下导向板间隔开的步骤之 后,所述上导向板相对于所述下导向板横向移动一横向距离。 0025 优选地,执行插入所述多个探针的步骤,直至连接在所述多个探针上的探针止挡 件被所述上导向板挡住为止。 附图说明 0026 为了更全面地理解实施例及其优势,现参考下面接合附图的说明,其中: 0027 图1至图6示出根据实。

20、施例在探头的组装工艺中的中间阶段的截面图和透视图, 其中,使用提升工具使下导向板与上导向板彼此间隔; 0028 图7至图9示出根据可选的实施例在探头的组装工艺中的中间阶段的截面图和透 视图,其中,通过插入具有斜面的隔离件使下导向板与上导向板彼此间隔; 0029 图10至图12示出根据可选的实施例在探头的组装工艺中的中间阶段的截面图和 透视图,其中,通过反方向地旋转上隔离件和下隔离件使下导向板与上导向板彼此间隔; 0030 图13示出探头,其中,下导向板中的通孔未与上导向板中的相应通孔对齐; 0031 图14示出包括探头和空间变换器的探针卡,其中,该空间变换器用于将探针的间 隔变成更大的间隔,并。

21、且其中,通过导线将探针与印刷电路板(PCB)电连接; 0032 图15示出包括探头和空间变换器的探针卡,其中,该空间变换器用于将探针的间 隔变成更大的间隔,并且其中,探针通过倒装芯片接合通过衬底与PCB电连接,该衬底通过 倒装芯片接合与PCB接合。 0033 图16示出包括硅衬底以及形成在该硅衬底上方的介电层的示例性上导向板30的 截面图;以及 0034 图17示出包括硅衬底以及形成在该硅衬底上方的介电层的示例性下导向板20的 截面图。 具体实施方式 0035 下面,详细讨论本发明各实施例的制造和使用。然而,应该理解,本发明提供了许 多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例。

22、仅仅是说明性的,而 不用于限制本发明的范围。 0036 根据实施例提出一种探头结构及其形成方法。示出了制造不同实施例的中间阶 段。随后对实施例的变型和操作进行论述。在各个视图和说明性实施例中,相似的参考标 号用于示出相似的元件。 0037 图1至图6示出根据实施例的探头组装工艺的截面图和透视图。上导向板30堆 放在下导向板20上方。通孔22形成在下导向板20中,而通孔32形成在上导向板30中。 说 明 书CN 102832149 A 4/7页 7 通孔22和32的形成可以包括钻孔或其他可应用的方法。通孔22和32一对一相应地垂直 对齐。通孔22的横向尺寸W1(诸如,规格)可以等于或不同于通孔3。

23、2的横向尺寸W2。根 据在测器件(DUT,未示出)的接触焊盘图案一对一相应地布置通孔22和32,从而可以使用 探头探测DUT。在一个实施例中,通孔22和32被布置成阵列,然而,根据DUT的图案也可以 使用其他图案布置通孔。上导向板30和下导向板20进一步分别包括通孔23和33,其中, 提升导向销43(图1中未示出,请参考图3)可以插入到通孔23和33中。下导向板20可 以另外包括多个提升孔24。 0038 上导向板30和下导向板20可以由介电材料(诸如,陶瓷、聚酰亚胺、工程塑料及 类似的)形成。可选地,如图16所示,可以由硅衬底31开始形成上导向板30。孔32和33 形成在硅衬底31中(例如,。

24、通过蚀刻或钻孔)。可以实施隔离工艺,从而在硅衬底31的暴 露的表面上形成介电层35,其中,介电层35延伸到孔32和33中。隔离工艺可以包括例如, 氧化工艺,使得硅衬底31的表面氧化,从而形成介电层35。另外,可以使用沉积工艺(诸 如,化学汽相沉积(VCD)以及等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)来形成介电层35。 0039 类似地,如图17所示,可以由硅衬底21开始形成下导向板20。孔22、23和24形 成在硅衬底21中(例如,通过蚀刻或钻孔)。可以使用与在图16中形成介电层35基本上 相同的方法形成介电层25。每个上导向板30和下导向板20都可以包括多个相同的板,这 些板被接合在一起,从而。

25、形成相应的上导向板30和下导向板20。 0040 图2A、2B和2C示出根据各个实施例的探针40的透视图。探针40由导电材料(诸 如,金属)形成。如图2A、2B和2C所示,每个探针40都连接有一个探针止挡件42,探针止 挡件的横向尺寸W3大于相应的探针40的横向尺寸W4。在图2A中,探针止挡件42可以盖 在探针40上,并且可以由导电材料或介电材料形成。在图2B中,探针止挡件42是探针40 的压缩部分,并且由此由与探针40相同的材料形成。在图2A和图2B中,探针40可以具有 圆形的截面图。在图2C中,探针40可以具有矩形(诸如,正方形)的截面图(俯视图或仰 视图),并且探针止挡件42可以覆盖在探。

26、针40上。在一个实施例中,一个探针40的整体 (除了在其上形成或连接有探针止挡件42的部分)具有一致的横向尺寸W4和一致的截面 形状。在其他实施例中,探针40的不同部分可以具有不同的横向尺寸。 0041 参考图3,提升导向销43插入到通孔23和33(图1)中,使得通孔22与相应的通 孔32对齐。探针40从上导向板30上方插入到通孔32和22中。横向尺寸W1和W2大于 探针40的横向尺寸W4,并且小于探针止挡件42的横向尺寸W3。因此,探针40可以穿过孔 22和32,而探针止挡件42接触上导向板30并且被其挡住。每个探针40的一部分都延伸 到下导向板20以下。探针40延伸到下导向板20以下的部分。

27、的长度可以是彼此相等的。 0042 图3还示出提升工具44,该工具用于提升上导向板30。提升工具44包括销钉45, 其位置与下导向板20中的提升孔24(该提升孔是通孔)的位置相应。销钉45的长度(高 度)L 1大于下导向板20的厚度T1。销钉45的长度可以是相同的。 0043 图4示出了销钉45插入到下导向板20中。提升工具44可以包括凹槽48,该凹槽 的位置、尺寸和深度都配置用于固定探针40。参考图5,提升工具44被向上推动,该工具相 应地推动上导向板30,使得上导向板30和下导向板20彼此分开。在向上推动上导向板30 的过程中,上导向板30的主表面与下导向板20的主表面保持平行。提升导向销。

28、钉43引导 上导向板30的向上运动,使得在上导向板30和下导向板20之间不存在横向移动。在一个 说 明 书CN 102832149 A 5/7页 8 实施例中,推动提升工具44,直至提升工具44被下导向板20挡住为止。 0044 其次,如图6所示,隔离件50被插到下导向板20和上导向板30之间。在一个实 施例中,两个隔离件50从相反的方向(如箭头所示)插入到下导向板20和上导向板30之 间的空间中。在可选的实施例中,可以有三个或四个隔离件50。隔离件50可以由介电材料 形成,然而也可以由导电材料形成。在将隔离件50插入到期望的位置中之后,可以固定上 导向板30、下导向板20以及隔离件50的相对。

29、位置(例如,通过使用销钉、夹子或类似的)。 从而组装探头100。 0045 图7至图9示出根据各个可选的实施例的探头组装工艺的截面图和透视图。除非 另有说明,这些实施例中的参考标号表示的是与图1至图6所示的实施例中相似的元件。 参考图7,上导向板30和下导向板20堆放在一起,同时孔22和32垂直地重叠。提升导向 销43可以插入到上导向板30和下导向板20的通孔中。上导向板30包括面朝下导向板20 的斜面46。斜面46的倾斜角可以在大约20度和大约70度之间,或在大约30度和大 约60度之间,然而也可以使用不同的角度。探针40插入到通孔22和32中直至探针止挡 件42被上导向板30挡住为止。 0。

30、046 参考图8A,随后沿着箭头所示方向(例如,同时地)插入隔离件50。隔离件50可 以具有斜面52,其中,斜面52和46朝向相同方向倾斜。斜面52的倾斜角可以与倾斜角 相同或不同。斜面52的倾斜角可以在大约20度和大约70度之间,或在大约30度 和大约60度之间,然而也可以使用不同角度。利用斜面52和46,隔离件50可以被推到上 导向板30下面。随着隔离件50的插入,上导向板30被升高,由此上导向板30与下导向板 20分开。图9中示出所产生的探头100。 0047 图8B、8C和8D示出插入隔离件50的中间阶段的透视图。尽管在插入隔离件50 的同时探针已经与上导向板30和下导向板20组装在一。

31、起,但仍没有示出探针40。另外,通 孔22和32以及导向销43都没有示出,而他们的确存在。图8B中所示的隔离件50中的贯 穿开口54用于容纳探针40。上导向板30、下导向板20以及隔离件50中示出的多个孔可 以用于插入提升导向销43以及用于插入在组装探头之后用于固定组件的销钉。如图8B至 8D所示,通过插入隔离件50将上导向板30与下导向板20分开,直至隔离件50最终插入到 所期望的位置中为止。例如,隔离件50可以彼此接触。然后,可以将销钉(未示出)插入 孔中。 0048 图10至图12示出根据各个可选的实施例的探头组装工艺的透视图和截面图。探 针40、探针止挡件42以及通孔22和32都未被示。

32、出(尽管他们的确存在),并且相应的细 节基本上可以与图1至图9所示的实施例相同。在该实施例中,在插入探针40(请参考图 3)之前,上转动隔离件50B和下转动隔离件50A被预先组装在上导向板30和下导向板20 之间。上转动隔离件50B和下转动隔离件50A被配置为当他们旋转到第一位置时,可以使 其底面彼此齐平,并且顶面也彼此齐平。当转动隔离件50A和50B旋转到第二位置时,转动 隔离件50B叠放在转动隔离件50A上。 0049 在插入探针40(图3B)之前,探头的截面图可以如图11所示。探针40随后被插 入并且被上导向板30挡住。同时可以看出,如图10和图11所示,下转动隔离件50A的斜 面51和。

33、上转动隔离件50B的斜面53彼此面对。因此,如图11所示,上转动隔离件50B和 下转动隔离件50A处在相同的平面上并且具有相同的厚度。上转动隔离件50B和下转动隔 说 明 书CN 102832149 A 6/7页 9 离件50A两者的顶面接触上导向板30,而上转动隔离件50B和下转动隔离件50A两者的底 面接触下导向板20。 0050 其次,如图12所示,上转动隔离件50B和下转动隔离件50A反向地旋转。在图10 的透视图中,上转动隔离件50B可以顺时针(在俯视图中)旋转,而下转动隔离件50A可以 逆时针(在俯视图中)旋转。因此如图12所示,上转动隔离件50B堆放在下转动隔离件 50A上方,并。

34、且上导向板30和下导向板20之间的距离由此等于转动隔离件50A和50B的厚 度之和。 0051 图13示出,为了控制变形,上导向板30中的通孔22与下导向板20中的通孔32没 有对齐。当探针40与DUT(未示出)的探针焊盘接触时,接触焊盘可以将探针40向回推。 为了控制探针40的变形方向,使所有的探针40在被推动时都朝向相同的方向弯曲,可以令 上导向板30和下导向板20中的一个横向地移动,从而弯曲探针40。在图13中,横向移动 距离被标记为D1。探针40的弯曲可以防止探针40彼此短路。上导向板30和下导向板20 的相对的横向位置移动在图5和图8A所示的步骤结束之后进行。然后,可以插入额外的移 。

35、动导向销57来保持横向的移动。在图13中,尽管通孔22和32并没有垂直对齐,但通孔22 和32仍然能够如图1所示那样垂直重叠。 0052 由于探针40之间的间隔小,所以可以利用空间变换器60组装探头100。如图14所 示,示出了导线空间变换器60。导线空间变换器60包括空间变换器板62,该板进一步包括 接触焊盘64。接触焊盘64被配置为具有与探针40相同的间隔,使得当探针40与DUT(未 示出)的接触焊盘接触时,接触焊盘可以物理地接触探针40。因此,DUT的接触焊盘与连接 电路板(PCB)68和空间变换器板62的导线66电连接。探头100和空间变换器60被结合 在一起形成了探针卡110。固定环。

36、70被固定在PCB 68上,可以通过固定销74将固定环与 探头100连接。固定销74可以插入到固定环70的开口75中。 0053 图15示出根据可选的实施例的探针卡100。除了衬底80替换了空间变换器板62 以外,该实施例与图14中所示的类似。衬底80和PCB 68利用其间的焊球86通过倒装芯 片接合而接合在一起。金属线和孔84形成在衬底80中,使得焊球86可以具有比接触焊盘 64更大的间隔。探针40由此可以通过接触焊盘64、金属线和孔84以及焊球86与PCB 68 电连接。在图14和图15所述的实施例中,探头100可以采用图6、图9、图10和图12中任 意一幅所示的设计。 0054 在实施例。

37、中,上导向板和下导向板首先堆放在一起,利用通孔对齐,从而易于插入 探针。通过在探针插入之后,推动上导向板和下导向板使其彼此分开来设置上导向板和下 导向板之间的期望距离。因此,上导向板和下导向板之间的距离的设置不会增加组装工艺 中的困难。 0055 根据实施例,组件包括其中具有多个第一通孔的下导向板以及在下导向板上方的 上导向板。上导向板中包括多个第二通孔。组件进一步包括多个探针。每个探针都穿过多 个第一通孔之一和多个第二通孔之一插入。该组件进一步包括多个探针止挡件,每个探针 止挡件都连接一个探针,其中,多个探针止挡件的横向尺寸大于多个第二通孔的横向尺寸。 多个探针止挡件处在上导向板上方。 00。

38、56 根据其他实施例,组件包括其中具有多个第一通孔的下导向板以及在下导向板上 方的上导向板。该上导向板中包括多个第二通孔,其中,多个第一通孔和多个第二通孔能够 说 明 书CN 102832149 A 7/7页 10 同时一对一相应地垂直重叠。多个提升孔处在下导向板中,其中,多个提升孔是通孔。该组 件进一步包括多个探针,其中,多个探针中的每个都穿过多个第一通孔之一和多个第二通 孔中之一插入,并且其中,多个探针延伸到下导向板的底面以下。两个隔离件处在上导向板 和下导向板之间并且与其接触,其中,这两个隔离件是单独的部件。 0057 根据另外其他实施例,一种方法包括:将上导向板堆放在下导向板上方,并且。

39、将上 导向板中的多个第一通孔与下导向板中的多个第二通孔对齐。当多个第一通孔与多个第二 通孔对齐时,将多个探针插入到多个第一通孔和多个第二通孔中,其中,每个探针都插入到 多个第一通孔之一和与该第一通孔对齐的多个第二通孔之一中。在插入步骤之后,上导向 板与下导向板间隔开。 0058 尽管已经详细地描述了本发明及其优势,但应该理解,可以在不背离所附权利要 求限定的本发明主旨和范围的情况下,做各种不同的改变,替换和更改。而且,本申请的范 围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施 例。作为本领域普通技术人员应理解,通过本发明,现有的或今后开发的用于执行与根据本 。

40、发明所采用的所述相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、制造,材 料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。因此,所附权利要求应该包括在这样的 工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或步骤的范围内。此外,每条权利要求构成单独的实 施例,并且多个权利要求和实施例的组合在本发明的范围内。 说 明 书CN 102832149 A 10 1/13页 11 图1 图2A 说 明 书 附 图CN 102832149 A 11 2/13页 12 图2B 图2C 说 明 书 附 图CN 102832149 A 12 3/13页 13 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102832149 。

41、A 13 4/13页 14 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102832149 A 14 5/13页 15 图7 图8A 说 明 书 附 图CN 102832149 A 15 6/13页 16 图8B 图8C 说 明 书 附 图CN 102832149 A 16 7/13页 17 图8D 图9 说 明 书 附 图CN 102832149 A 17 8/13页 18 图10 说 明 书 附 图CN 102832149 A 18 9/13页 19 图11 图12 说 明 书 附 图CN 102832149 A 19 10/13页 20 图13 说 明 书 附 图CN 102832149 A 20 11/13页 21 图14 说 明 书 附 图CN 102832149 A 21 12/13页 22 图15 图16 说 明 书 附 图CN 102832149 A 22 13/13页 23 图17 说 明 书 附 图CN 102832149 A 23 。

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