[发明专利]触点结构及其制造方法以及使用该触点结构的探针接触装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种触点结构和制造该种触点结构的方法以及使用这种触点结构的探针接触装置，更具体地说，本发明涉及一种在垂直方向上具有大量接触器的触点结构，并涉及一种方法，用于在水平方向上的半导体晶片上制造大量这样的接触器然后将所述接触器从该晶片上拆卸下，并将它们在垂直方向上安装在基片上以形成触点结构，例如接触探针装置、探针板、IC芯片或其它的接触机构。

背景技术

在测试诸如LSI和VLSI电路等高密度和高速电子设备时，必须使用诸如具有大量接触器的探针板等高性能的触点结构。在其它的应用领域，触点结构必须作为IC导线被用于IC组件。本发明涉及一种触点结构的生产工艺，这种触点结构被用于测试LSI和VLSI芯片、半导体晶片、半导体晶片和模子的烧烙、组装后半导体设备的测试和烧烙、印刷电路板等。本发明也可被用于其它用途例如形成IC芯片、IC组件或其它电子设备的引线或引线插头。然而为了便于介绍，主要结合半导体晶片测试而介绍本发明。

当要被测试的半导体设备是半导体晶片时，一种诸如IC测试器的半导体测试系统经常被连接到诸如自动晶片检测器等基片处理器上，以便自动地测试半导体晶片。图1显示了这样一种示例，其中半导体测试系统具有测试头100，该测试头通常被设置在单独的外壳内并通过电缆束110与测试系统电连接。利用被电动机510所驱动的控制器500，该测试头100和基片处理器400彼此机械和电连接。利用基片处理器400，要被测试的半导体晶片被自动地设置在测试头100的测试位置上。

在测试头100上，向要被测试的半导体晶片提供由半导体测试系统所产生的测试信号。处于测试状态下的半导体晶片的合成输出信号(在半导体晶片上所形成的IC电路)被传送给半导体测试系统。在半导体测试系统中，该输出信号和期望值相比较，从而确定形成在半导体晶片上的IC电路是否正确地工作。

在图1中，通过包含性能板120(在图2中显示)的接口元件140，将测试头100和基片处理器400连接在一起，所述性能板120是一个具有仅适用于测试头的电轨迹、同轴电缆、转换通信波道触针(pogo-pin)和接头的电路连接的印刷电路板。在图2中，测试头100包括大量的印刷电路板150，其数量对应于半导体测试系统的测试信道(测试引线)的数量。每个印刷电路板150具有一个接头160，用于接收性能板120的相应的接触端点121。一“辙叉”环130被安装在性能板120上，以准确地确定相对于基片处理器400的接触位置。该辙叉环130具有大量通过同轴电缆124而与接触端点121相连接的触针141，例如ZIF接头或转换通信波道触针(pogo-pins)。

如图2所示，测试头100被设置在基片处理器400的上方并通过接口元件140而与基片处理器400机械和电子连接。在基片处理器400上，要被测试的半导体晶片300被安装在卡盘180上。在这个示例中，探针板170被设置在要被测试的半导体晶片300的上方。探针板170具有大量的探针接触器(例如悬臂或针)190，用于和测试状态下的半导体晶片300上的IC电路内的诸如电路终端或接触垫等接触目标相接触。

探针板170上的电端子或接触插孔(接触垫)和设置在辙叉环130上的触针141电相连。触针141也通过同轴电缆124和性能板120上的接触端子121相连，此时，每个接触端子121和测试头100上的印刷电路板150相连。此外，印刷电路板150通过例如具有几百个内电缆的电缆110和半导体测试系统相连。

在这种构造下，探针接触器190和卡盘180上的半导体晶片300的表面(接触目标)接触，以便将测试信号施加到半导体晶片300上，同时接收来自半导体晶片300的合成输出信号。将处于测试状态下的半导体晶片300的合成输出信号和由半导体测试系统所产生的所希望的信号相比较，以确定半导体晶片300上的IC电路是否在正确地工作。

图3是图2所示探针板170的一个仰视图。在这个示例中，探针板170具有一环氧树脂环，在其上安装多个被称作探针或悬臂梁的探针接触器190。当在图2中安装半导体晶片300的卡盘180向上运动时，探针接触器190的末端接触晶片300上的垫或凸起(接触目标)。探针接触器190的端部和电线194相连，该电线194又和形成在探针板170上的传输线(未示)相连。该传输线和多个与图2中的转换通信波道触针141相连的电极(接触垫)197相连。