專利名稱：清洗探針板上探針的方法及實施該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗裝有探針的探針板的方法，該探針用于與電氣裝置的測試點形成電接觸，按照該方法通過將探針暴露于清洗溶液中來清洗各探針之上的沾染物。本發(fā)明還涉及一種用于實施該方法的裝置。
探針板用于測試?yán)绨雽?dǎo)體器件或印刷電路板等電氣裝置的電氣性能。探針板上裝有一些要置于電氣裝置測試點上的探針。通常，將探針板設(shè)計得與測試點的特定電路分布圖形相符合。實際上，探針板隨測試所用時間加長性能會惡化。因此，探針板應(yīng)隨時清洗，以便恢復(fù)其原有性能。
日本專利申請JP-A-4338662的英文摘要公開了一種如開始段所述的方法，它采用噴射一種清洗溶液使所用的探針板恢復(fù)性能。按照這種已知的方法，使探針暴露于酸性或堿性水溶液中。利用一個圓柱形屏蔽件將探針板與射流屏蔽開來。該屏蔽件利用一層樹脂牢固地附著到探針板上。
上述已知方法的缺點是盡管使用了屏蔽件，噴射的清洗溶液還是會沾染探針板。實際上。噴射的溶液由于遇到探針而轉(zhuǎn)向并會例如沾染到探針板的底部。此外，難于實現(xiàn)將屏蔽件滿意地粘接到樹脂層上，這是因為如果粘接得太牢，就難于松開該屏蔽件而如果粘接得較弱，就有溶液經(jīng)過樹脂層和探針板之間的間隙滲漏進去，因此沾染探針板。另外，在實際上難于通過噴射來充分地清洗探針。
本發(fā)明的目的正是要消除上述缺點。
因此根據(jù)本發(fā)明，本方法的特征在于，將探針浸入清洗溶液中，僅使它們的端部接觸清洗溶液。
按照這樣一種方式實現(xiàn)了可以清洗探針板而不會粘染探針板。由于僅使探針端部浸入清洗溶液，因而不需要屏蔽件。所以也就不存在與屏蔽件的固緊和松開相關(guān)的問題。
本發(fā)明是基于為保持探針板的良好性能僅需要清洗探針的考慮。在已知的方法中所用的噴射溶液幾乎清洗探針的整個長度。由于探針的端部通常是很小的，按照已知的方法難于控制溶液噴射到探針端部而清洗探針端部。相反，本發(fā)明的方法通用簡單的浸入步驟，在那些用于形成良好電接觸的點，即探針的端部處清洗探針。
例如金、銀、鉑、鎢、鈀、銅/鈹或鉬等材料可用于制造探針。有時以隆起形狀將例如金、銀、銅、鋁的材料或焊料用于形成裝置的測試點。探針和測試點是由不同的材料制成的。實際發(fā)現(xiàn)，引起電接觸不良的沾染物主要來自測試點。來自測試點的沾染物然后附著到探針上。雖然這些沾染物本性是導(dǎo)電的，測試點也是由導(dǎo)電材料制成的，但發(fā)現(xiàn)附著到探針上的該沾染物及其氧化物可能導(dǎo)致接觸不良。根據(jù)本發(fā)明，所使用的清洗溶液僅腐蝕用于測試點的材料，但不腐蝕(或只輕微腐蝕)用于探針端部的材料。本發(fā)明是基于這樣的考慮，即采用一種適用于測試點材料的侵蝕劑，僅充分蝕洗探針，以便從探針上清除沾染物和氧化物，但基本上不腐蝕探針的材料。腐蝕可以按照非電方式或電化學(xué)方式進行。
最好，清洗具有含鎢的探針的探針板。由于鎢非常耐用并能形成良好的電接觸，所以鎢是一種非常適合作為探針的材料。本方法特別適合于清洗用于接觸含鋁的測試點的探針板，因而，沾染物包含鋁。鋁易于形成絕緣的氧化物。最好將探針浸入到氟化氫(HF)的稀釋的清洗水溶液中。這種溶液是對鋁有高選擇性的腐蝕劑，而對鎢是非腐蝕性的。此外，這種溶液可以非電方式使用，即不需要同時向探針通以電流來清洗探針。因此，本方法實施十分簡便。
在本方法的第二實施例中，清洗具有含鎢或鈀的探針的探針板，而沾染物含金。在這一實施例中，所清洗的探針用于測量含金的測試點。根據(jù)本發(fā)明，附著到探針上的沾染物可以溶解在例如以含氰或碘的化學(xué)物質(zhì)為主的侵蝕金的溶液中，這種溶液并不腐蝕探針中的鈀或鎢。最好將探針浸入到包含在水中被稀釋的碘和碘化鉀的清洗溶液中。這種溶液能夠產(chǎn)生良好清洗效果而不腐蝕鎢或鈀制探針。
本發(fā)明還涉及一種用于清洗裝有探針的探針板的裝置，該探針用于與電氣裝置的測試點形成電接觸，該裝置通過將探針暴露于清洗溶液中適于清洗有沾染物的探針。
日本專利申請JP-A-4338622的英文摘要，公開了這樣一種裝置。在這種已知的裝置中，采用噴射清洗溶液來重新恢復(fù)探針板的性能。
該已知的裝置是難于使用的。例如必須利用一層樹脂將一屏蔽件牢固地附著到探針板上。此外，該裝置必須產(chǎn)生清洗溶液的射流，使探針的所有部分都暴露于清洗溶液。這一射流必須十分均勻或者必須精確地瞄準(zhǔn)探針。
本發(fā)明的主要目的是提供一種簡單而又易于使用的裝置。
因此根據(jù)本發(fā)明的該裝置，其特征在于，該裝置包含用于探針板的支承框架和用于清洗溶液的容器，支承框架是可動的，以便將探針板上的探針朝容器移動。這種裝置簡單并易于使用。使用時，容器充有清洗溶液。然后將探針朝著清洗溶液移動，從而將探針的端部浸入到清洗溶液中。最好，該裝置的特征在于，有一電子電路，能夠?qū)μ结樅颓逑慈芤褐g的電接觸提供指示。為此，探針和清洗溶液都是簡單電子電路的組成部分，例如將探針與該電路電連接并將清洗溶液中的電極用作清洗溶液的電觸點。當(dāng)探針接觸清洗溶液時，電路可以檢測出探針和清洗溶液之間的電接觸，指示燈可以顯示這種狀態(tài)。在各探針可能并不總是處在相同的高度時，為了接觸所有的探針，在開始接觸之后，可以采用使支承框架有一定量的附加移動，確保所有的探針都浸入到清洗溶液中。最好，該裝置的特征在于，將該容器用泵連接到一清洗溶液蓄存箱，容器同時裝有一連通到蓄存箱的溢流器，在使用時，將清洗溶液自蓄存箱泵入該容器。為此，該容器經(jīng)過泵連接到清洗溶液蓄存箱。在容器中的清洗溶液保持恒定的液面，這是由于容器具有一如管嘴形的溢流器。因此，由泵提供的過量的溶液經(jīng)過溢流器回輸?shù)叫畲嫦?。容器中溶液的恒定液面使得能夠十分精確地浸入探針，即使沒有使用電子電路來檢測探針和清洗溶液之間的電接觸也能如此。采用泵和溢流器具有的另一優(yōu)點是清洗溶液可以不斷地補充，因而清洗操作可多次重復(fù)進行。本發(fā)明的裝置易于使用。將探針板置于支承框架上，并將探針浸入到溶液中。不需要象在已知裝置中那樣為探針板裝屏蔽件。此外，與提供射流將探針的所有部分都暴露于清洗溶液中相比，本裝置更易于維持在容器中的恒定液面。
下面，參照以舉例的方式給出附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。其中

圖1表示用于清洗探針板上的探針的裝置的斷面以及該方法。
圖1表示用于清洗裝有探針4的探針板1的裝置和方法，該探針4用于與電子裝置的測試點形成電接觸，按照該方法，通過將探針4暴露于清洗溶液6中來清洗沾染物。通常，探針板1包含很多探針4。這些探針4通常被彎曲并形成尖形的端部14，以便能夠?qū)⑻结?精確地定位在測試點上。在本清潔方法中，將探針板1置于支承框架2上。這個支承框架2是可動的。使得能將探針板1上的探針4朝充有清洗溶液6的容器10移動。根據(jù)本發(fā)明，按照這樣一種方式將探針浸入清洗溶液6，即僅探針端部4接觸清洗溶液6中。為此，該裝置設(shè)有可調(diào)螺栓裝置3。這些螺栓裝置3限定了支承框架2的移動，因此亦限定了探針4的移動。調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓裝置3，使得只有探針端部14能夠接觸清洗溶液6。在實施清洗方法的過程中，構(gòu)架2平穩(wěn)地移動(在圖1中為降低)，直到這種移動受到螺栓裝置3的限制。因此實現(xiàn)了探針板1可受到清洗而不沾污探針板。本發(fā)明基于這樣的考慮，即為了保持探針板1的良好性能，僅需要清洗探針4的端部14。
清洗溶液6利用泵5由容有清洗溶液的蓄存箱12向容器10輸送。為此，容器10經(jīng)過泵5連接到容有清洗溶液6的蓄存箱12。由于容器10具有溢流管嘴8，容器10中的清洗溶液6保持在恒定的液面15。因此，由泵5提供的過剩的溶液6經(jīng)過溢流管嘴8回輸?shù)叫畲嫦?2。容器10中溶液6的恒定液面15使得探針4能夠十分精確地浸入。采用泵5和溢流管嘴8具有的附加優(yōu)點是清洗溶液可不斷地補充，因而清洗操作能多次重復(fù)。對于偶爾清洗的場合，可以考慮不帶泵(靜態(tài)清洗)的更簡單的設(shè)置。在這種情況下，能夠?qū)μ结樅颓逑慈芤褐g的電接觸提供指示的電子電路是特別有益的。
作為一個實例，介紹對于探針板1的清洗程序，該探針板1具有用于測試具有鋁測試點的半導(dǎo)體器件的鎢探針4。根據(jù)本發(fā)明，使用的清洗溶液6侵蝕用作測試點的材料(在這一實例中為鋁)，但不侵蝕用作探針端部的材料(在這一實例中為鎢)。本發(fā)明基于這樣的考慮，即利用對于測試點的材料侵蝕的溶液來充分蝕洗探針端部14，以便除去探針端部14的沾染物。在這個實例中，將鎢探針端部14浸入含水的5％的氟化氫溶液6中持續(xù)5分鐘。這種溶液對鋁是極為優(yōu)選的腐蝕劑，而對鎢是不腐蝕的。在除去沾染物后，探針4在第二裝置(這里未表示，但具有與圖1所示裝置相同的配置，但提供清洗用水，而不是清洗溶液)中用水清洗，再對整個探針吹送干燥空氣進行干燥。在此之后，恢復(fù)探針板的原有性能，探針板準(zhǔn)備再次用于測試裝置。
在第二實施例中，介紹用于測量金隆起點的鈀制或鎢制探針4的清洗。在圖1所示的裝置中進行清洗，但使用不同的清洗溶液6。附著到探針4上的沾染物可以溶解在任何已知的腐蝕金的溶液中，例如以含氰或碘的化學(xué)物質(zhì)為主的溶液中，該溶液并不腐蝕鈀或鎢制的探針4。作為一個實例，使用碘化鉀和碘的水溶液6，在這個實例中，按重量計1份碘和按重量計3份碘化鉀溶解在按重量計的10份水中。為了選擇性地從探針除去沾染物，將探針4的端部14浸入在圖1所示的裝置中的清洗溶液6中持續(xù)15分鐘。然后用水清洗探針，并在前述的環(huán)境中進行干燥。在此之后，恢復(fù)探針板的原有性能，探針板準(zhǔn)備再次用于測試裝置。
很明顯，在說明書中所介紹的實施例只不過意在表述本發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進行各種變化。例如，如果探針用除鎢以外的材料制成，而且如果測試點用除鋁以外的材料制成，對于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員容易確定取哪一種清洗溶液作為浸蝕劑，它浸蝕測試點的材料，但不侵蝕或輕微浸蝕探針的材料。
權(quán)利要求
1.一種清洗探針板的方法，該探針板裝有用于與電氣裝置的測試點形成電接觸的探針，按照該方法，通過將探針暴露于清洗溶液中來清洗探針上的沾染物，其特征在于，將探針浸入清洗溶液中，僅使探針的端部接觸清洗溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用的清洗溶液腐蝕用于測試點的材料，但不腐蝕或僅輕微腐蝕用于探針端部的材料。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，清洗具有含鎢的探針的探針板，沾染物含鋁，將探針浸入稀釋的氟化氫清洗水溶液中。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，清洗具有含鎢或鈀的探針的探針板，沾染物含金，將探針浸入含溶于水的碘和碘化鉀的清洗溶液中。
5.一種清洗探針板的裝置，該探針板裝有用于與電氣裝置的測試點形成電接觸的探針，該裝置適合于通過將探針暴露于清洗溶液來清洗探針的沾染物，其特征在于，該裝置包含用于探針板的支承框架和用于清洗溶液的容器，支承框架是可動的，以便將探針板上的探針朝容器移動。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，一個電子電路能夠提供探針和清洗溶液之間電接觸指示。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，該容器經(jīng)一個泵與一用于清洗溶液的蓄存箱連接，并設(shè)有一連通到蓄存箱的溢流器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種清洗裝有探針(4)的探針板(1)的方法，按照該方法，通過將探針(4)暴露于清洗溶液(6)中來清洗探針(4)上的沾染物。按照本發(fā)明，該方法的特征在于，將探針(4)浸入溶液(6)中，僅使探針端部(4)與清洗溶液(6)相接觸。由于僅將探針端部(14)侵入清洗溶液(6)中，不需要為了測量而防護探針板不受清洗溶液的沾染。因此，本發(fā)明方法易于采用。通過實際使用該清洗方法，能恢復(fù)探針板的原有性能。
文檔編號G01R31/28GK1150843SQ96190361
公開日1997年5月28日 申請日期1996年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月19日
發(fā)明者E·霍蘭達(dá), A·里多 申請人:菲利浦電子有限公司