[发明专利]用于自动组装探头的设备和方法

说明书

一种用于自动组装用于测试集成在半导体晶片上的电子器件的探头的设备(1)，包括支撑件(6)和至少一个保持装置(7a，7b)。所述支撑件适于支撑至少两个平行的导引件(2)，所述导引件具有多个相应的导引孔(3)，所述保持装置适于保持待容纳在导引件(2)的导引孔(3)中的接触式探针(4)。适当地，支撑件(6)是适于根据在第一位置和第二位置之间预设的轨迹移动的可移动支撑件，在所述第一位置，所述接触式探针(4)由所述保持装置(7a，7b)保持在所述导引孔(3)外部的预定位置，在所述第二位置，保持在所述预定位置的所述接触式探针(4)被容纳在一组基本上彼此同心的导引孔(3)中。

技术领域

本发明涉及一种用于自动组装用于测试集成在半导体晶片上的电子器件的探头的设备和相应的方法，并且以下参考该应用领域进行描述，其唯一目的是简化表示。

背景技术

众所周知，探头是一种电子器件，适于将微结构(例如集成器件)的多个接触垫与执行其功能测试、尤其是电气测试或一般地测试的测试设备的相应通道电连接。

在集成器件上执行的测试在制造阶段就对检测和隔离有缺陷的器件特别有用。因此，通常在切割并组装到封装体中之前，将探头用于对集成在晶圆上的器件进行电气测试。

通常，探头包括多个可移动接触式元件或接触式探针，这些接触式元件或接触式探针由至少一对基本上为板形并且彼此平行的导引件或支撑件保持。所述导引件配备有合适的导引孔，并且彼此间隔一定距离布置，从而为可滑动地容纳在所述导引孔中的接触式探针的运动和可能的变形留下自由空间或气隙。所述一对导引件尤其包括均设有接触式探针在其中轴向滑动的导引孔的上导引件和下导引件，所述接触式探针通常由具有良好电气性能和机械性能的特殊合金的线材形成。

探头在器件本身上的按压确保了探头的接触式探针与被测器件的接触垫之间的良好连接，在所述按压接触期间，接触式探针在导引件之间的气隙内弯曲并在相关导引孔内滑动。这种探头通常被称为“竖直探头”。

根据一种已知的方法，上述类型的探头可以通过自动设备组装，该自动设备将接触式探针放置在导引件的相应导引孔中，导引件被固定在适当的支撑件上，支撑件也被固定。具体地，可移动的保持装置尽可能地竖直地保持接触式探针，并且根据特定的预设顺序将它们插入到导引件的导引孔中。

这种解决方案的缺点在于，探头的组装与接触式探针的形状以及探头自身的导引件的导引孔的相对对准有很大的关系，这些特征是不可控的并且限制了组装的有效性。在某些情况下，当探针的轮廓特别不规则和/或导引件的相关导引孔错位严重时，组装可能不会成功(即探针无法被设法插入到导引孔中)，并且可能甚至导致探针的断裂，在任何情况下都导致制造过程的不利中断。

在1998年11月24日以加拉格尔(Gallagher)(Star Technology Group，Inc.)的名义发布的第US5,841,292号美国专利中描述了一种用于将测试钉装入文本固定装置的设备。

在实践中，自动组装方法存在如此频繁出现的问题，因而通过专业操作员进行手动组装仍然是更可取的，操作员也可以借助于相机和照明系统的帮助。显然，所述手动组装具有与专业操作员的技能有关的时间和成本，并且不允许高生产规模或应付高峰需求，培训专业操作员所需的时间通常长于需要这种专业操作员的生产的高峰时间。

本发明的技术问题是提供一种用于组装探头的设备和相应的方法，以允许克服目前仍然影响已知解决方案的局限性和缺点，尤其是能够有效且迅速地自动组装探头的解决方案，而不受接触式探针的外形和必须容纳所述接触式探针的导引孔的相对对准的限制，从而使得组装过程的控制得到改进。

发明内容