[发明专利]利用片状探针来探查电路节点的方法

说明书

相关申请

[0001]该申请为于2005年9月6日提交的序列号为11/221,258的美国专利申请的继续申请，该序列号为11/221,258的美国专利申请是于2005年4月22日提交的序列号为11/112,279的美国专利申请的继续部分申请，该序列号为11/112,279的美国专利申请现在已经放弃。

技术领域

[0002]本发明通常涉及片状探针。更具体的，本发明涉及利用片状探针来探查电路节点的方法。

背景技术

[0003]在众多的电子制品中使用印刷电路组件(PCA)，诸如包括焊接到PCB的电子组件的印刷电路板(PCB)。这些制品包括消耗电子制品，诸如个人电脑、膝上型电脑、硬盘驱动器、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字音乐播放器以及视频显示器和重放系统，仅仅指出这些。在PCA电路检测(ICT)中接触状态的重复性失败是影响制造成本和电子制品可靠性的一个因素。

[0004]接触状态的重复性失败归因于探针(也称为栓塞)，这是由于探针与相对于PCA定位的测试装置相连，这样探针尖接触PCA上的测试点造成的。通常，测试点是测试焊盘，通孔通路、或者与PCA相连的封闭通路。由于经济和环境的原因，优选不用清洁的制造工艺来组装PCA，在该工艺中，将糊状物施加到基于铅或无铅的焊料糊状物的测试通路或测试焊盘。在涂裱之后，加热焊料糊状物以便使得焊料糊状物回流，这样糊状物的焊料组分润湿通路(via)或测试焊盘(pad)的焊盘表面。回流还导致释放糊状物的焊剂组分。最终的焊剂汇聚在通路孔中或测试通路焊盘周围的区域中，并且可通过防止测试探针与通路电接触而导致前述的接触状态的重复性失败。

[0005]例如，在通路的情况下，在回流过程中，焊料的一部分润湿通路的焊盘，以及焊料的另一部分流入通路的孔内，并且部分或完全填充孔.此外，焊剂还流入上述孔内并汇聚在焊剂的顶部上。结果，上述孔由焊剂/焊料堵塞，并且上述堵塞物可部分凹进到焊盘的水平线以下、可与焊盘平齐、或者可延伸到焊盘水平线之上。在ICT中，当测试装置上的探针被迫与通路接触以便与焊盘上的焊料电接触时，探针的栓塞尖端(plunger tip)由于上述堵塞不能够进入上述孔内。结果，防止探针和焊料之间的电接触，并且由于探针和通路之间的接触失败使得ICT指示测试单元(UUT)是存在缺陷的。不可靠地接触测试点上的焊料的现有栓塞尖端类型包括单一针尖、有头或无头、凿子尖端、矛尖端、星型尖端、多面箭头状尖端以及多点的柄尖端和漏斗形尖端，仅仅指出一些。

[0006]接触状态的重复性失败的经济影响包括放过不合格板、拒绝或放弃合格的板，检修测试装置或UUT所需要的停工期、由于实地中(inthe field)制品失效导致保修成本增加、使得购买到缺陷制品的顾客不满意、以及由于缺陷制品丧失友好关系和品牌信誉。

[0007]解决接触状态重复性失败的现有方案是对于利用热空气焊料均涂处理(HASL)的基于铅的工艺而言不涂裱焊盘。但是HASL由于共面问题而导致不利。可使用诸如ENIG和电解镍-金(Ni/Au)的其它处理，但是这些处理增加制品成本并且存在一些金属间化合可靠性问题的危险。浸银(Ag)不像ENIG或电解镍-金Ni/Au那样成本高，但是会导致可靠性的问题、长须以及可焊性的问题。同样的，浸锡(Sn)处理会导致长须和可靠性问题的高度危险性.另一方案是焊料糊状物套印；但是，套印需要利用微型通路，其自身产生问题并且可导致焊料扩散到PCB的另一侧面，对于在PCB相对侧面上的涂裱和装载组分造成阻碍。最后，一个方案包括随同PCB上的其它通路组件波动焊接测试点。但是，波动焊接方案不适用于所有的应用。

[0008]在所有的上述方案中，有机可焊性保护剂(OSP)处理是成本最低的，并且是目前最可靠的处理。有机可焊性保护剂(0SP)施加到PCB上的导体(例如，铜轨迹或焊盘)露面。在PCB制备后施加有机可焊性保护剂(OSP)以防止铜导体的氧化，同时PCB等候组装程序，其中在组装程序中，施加焊料糊状物，组件装载到PCB上，并且使得PCB回流。通过防止铜氧化，OSP确保PCB的可焊性。当涂裱并且随后回流时，通常所有的测试点(例如，通路或测试焊盘)都是更可能的，这样焊料润湿焊盘的表面。