[发明专利]接触构件及其组装机构

说明书

本发明涉及一种接触构件，该结构在垂直方向上有很多用于与接触目标建立电连接的接触器，更具体地说，本发明涉及一种接触构件及其组装机构，该机构用于组装大量接触构件，以形成具有特定大小、形状及一定数量接触器的接触器组件。

在测试高密度、高速电子器件，如半导体晶片、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)时，必须用到一种具有很多接触器的高性能接触构件如探针板。本发明主要介绍在测试LSI和VLSI芯片、半导体芯片、半导体晶片，以及半导体晶片和电路小片的老化，封装半导体元器件、印刷电路板等的测试和老化过程中用到的一种接触构件及多个接触构件的组件。然而，本发明并不局限于上面提到的几种测试应用，实际上它还可用于任何涉及电连接如集成电路芯片的管脚、集成电路芯片的封装以及其它电子电路和元器件的测试。因此，下文中对半导体元器件的测试的描述仅是对本发明的示例性解释。

在待测半导体器件是半导体晶片形式的情况下，半导体测试系统如集成电路测试器通常与输送基片的机械手(如自动晶片探针)相连，从而自动测试该半导体晶片。被测的半导体晶片可以通过输送基片的机械手自动移动到半导体测试系统的测量头所在的位置。

在测试头上，向待测半导体晶片提供半导体测试系统产生的测试信号。从被测半导体晶片(半导体晶片上形成的集成电路)上输出的最终信号被传输到半导体测试系统，在半导体测试系统里，将输出信号与期望数据相比较，从而断定该半导体晶片的功能是否常。

该测试头和输送基片的机械手通过一个接口部件连接，该接口包括一块探针板或接触器组件。一块探针板有多个探针接触器(如悬臂或针)，通过这些探针与待测半导体晶片上的集成电路的接线端或接触垫等接触目标相连接。探针接触器接触到半导体晶片上的接触目标，从而给半导体晶片加载测试信号并从晶片上接收最终的输出信号。

在这样一种探针板的例子中，探针板上的环氧树脂环上安装了多个称为针或悬臂的探针接触器。因为没有阻抗匹配的传统探针接触器的信号通路长度在20-30mm范围之内，所以该探针板在频率带宽或高速操作能力也局限于200-300MHz范围内。在半导体测试领域，人们认为频带宽度为1GHz或更高将在近期成为必要。而且，人们期望在工业中一块探针板能够以并行方式处理更多的半导体元器件，比如32个或更多的储存元件，从而在测试过程中增加测试的处理量。

为了在一次制造过程中制造出尽可能多的集成电路芯片，接触目标如一块半导体晶片的尺寸在增加。现在，硅片的直径通常已达到十二英寸或更大。为增加测试的处理量，理想的选择是使用一块与待测半导体晶片大小数量都相适合的探针板，从而通过一次接触就完成对整个晶片的测试。

然而，在传统技术中，市场上的探针板要小于半导体晶片的尺寸，这就需要多次移动半导体晶片而达到与探针板的多次接触。因此，就需要一套全新概念的接触构件，它可以在显著地增加频带宽度的同时增加接触器组件的尺寸以及组件中的接触器数目。

因此，本发明的目的是提供一种有很多用于与接触目标进行电通信连接的接触器的接触构件，这些接触器可以同目标进行高频率带宽、多引脚通信连接，并具有良好的接触性和可靠性。

本发明的另一个目的是提供一种接触构件及其组装机构，该机构可以组合多个接触构件从而形成一种具有规定数量接触器的接触器组件。

本发明又一个目的是提供一种如探针板一样的接触构件，它可以同半导体器件的引脚或基座建立电连接，从而对该半导体器件进行高频率带宽测试。

在本发明中，用于与接触目标建立电连接的接触构件是由多个在平面硅基片上用光刻技术刻蚀而成的接触器构成。本发明的接触构件在外围有一个特殊的结构，用于固定到其它接触构件上，这样，该接触构件就成为一个具有所需尺寸和接触器数量的接触器组件，可以用来测试大型的半导体器件如半导体晶片。该接触构件可以方便的用于测试半导体晶片、封装的LSI和印刷电路板等，除了测试外，还有其它用途，比如：使两个或多个器件之间实现电连接。

本发明的接触构件是用于与接触目标建立电连接的一块大的接触构件或是一种接触器组件。该接触构件由一块接触基片和多个接触器构成，每一个接触器都有一段弯曲部分，它可以在垂直方向上产生弹力。在该接触基片的外边界有结合机构，用于在任意边连接其它接触基片，从而形成规定大小、形状及一定数量接触器的接触器组件。