專利名稱：探針板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片的檢測設(shè)備，更具體地說，涉及用于檢測半 導(dǎo)體芯片的電氣特性的探針板。
背景技術(shù)：
通常，通過進(jìn)行一系列復(fù)雜的程序來制造半導(dǎo)體產(chǎn)品，這些程序例 如是制造純硅晶片的程序，在純硅晶片上形成圖案以構(gòu)造成半導(dǎo)體芯片 的程序，檢測半導(dǎo)體芯片的電氣特性以確定該半導(dǎo)體芯片優(yōu)劣的電氣芯 片篩選測試(EDS)程序，封裝優(yōu)質(zhì)半導(dǎo)體芯片的程序，以及最后檢測所封 裝的半導(dǎo)體芯片的程序。
在通過電氣特性檢測程序被確定為劣質(zhì)的芯片中，對可修復(fù)芯片進(jìn) 行修復(fù)，同時在進(jìn)行裝配程序之前去除不可修復(fù)芯片。因此，電氣特性 檢測程序在降低裝配成本并提高半導(dǎo)體芯片構(gòu)造程序的產(chǎn)量方面是重要 的。
用于執(zhí)行EDS程序的儀器包括帶有探針尖部的探針板，該探針尖部 與例如晶片等檢測對象所提供的導(dǎo)電片接觸，以向該導(dǎo)電片施加電信號。 所有探針尖部的末端必須布置在相同高度，使得所有探針尖部接觸導(dǎo)電 片。探針尖部從空間變換器的底部向下突出。然而，如圖1所示，如果 空間變換器42的厚度不均勻，那么即使空間變換器42水平布置，探針 尖部46的末端也會具有不同的高度。為此，在檢測過程中導(dǎo)電片與探針 尖部46之間出現(xiàn)松散接觸。
圖2是為控制空間變換器42的底部高度而構(gòu)造的常規(guī)探針板的橫截 面圖。頂部加固部件30設(shè)置在印刷電路板(PCB)10的頂部表面，并且底 部加固部件20設(shè)置在其底部表面。頂部加固部件30為圓盤形部件，并 且底部加固部件20為環(huán)形部件。這些加固部件20和30借助于螺釘70 固定。安裝部件40設(shè)置在底部加固部件20內(nèi)側(cè)。安裝部件40包括帶有 探針尖部46的空間變換器42和適合于固定空間變換器42的支撐板44。
支撐板44借助于板簧50與底部加固部件20連接。在頂部加固部件30 和PCB 10中形成有多個孔12。多個可微調(diào)控制螺釘60分別插入在孔12 中。控制相應(yīng)控制螺釘60的插入程度，以調(diào)節(jié)用于擠壓空間變換器42 所施加的力。這樣，就能控制空間變換器42的底部高度。如圖3所示， 控制螺釘60所施加的壓力Fl與支撐板44因板簧50的回復(fù)力而施加的 壓力F2平衡，從而固定空間變換器42的位置。在PCB IO與空間變換器 4 2之間設(shè)置例如彈簧銷8 0等彈性裝置以使其電連接。
通常，在進(jìn)行檢測程序的同時加熱晶片。如果長時間使用上述探針 板，那么板簧50會變形，從而使板簧50的彈性模數(shù)變化。結(jié)果，板簧 50的回復(fù)力也會變化，從而使空間變換器42的受控高度降低。此外，使 用了諸如多個板簧50、頂部加固部件30和底部加固部件50等大量部件， 從而需要較長時間來裝配或維修探針板。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的示例性實施例涉及 一 種探針板。 技術(shù)方案
在示例性實施例中，探針板可以包括安裝部件，具有底部表面， 并且在所述底部表面上設(shè)置有探針尖部以便與檢測對象電接觸；印刷電 路板(PCB)，具有頂部表面和底部表面，并且在所述頂部表面和所述底部 表面上分別布置有電連接的極板；互連部件，布置在所述安裝部件與所 述PCB之間，以使布置在所述PCB的底部表面上的極板與所述探針尖部 電連接；加固部件，布置在所述PCB上方以限定所述加固部件與所述PCB
之間的空間，并且所述加固部件與所述PCB接合；接觸部件，設(shè)置在所 述空間內(nèi)，并且具有局部或完全接觸所述加固部件的頂部表面；連接部 件，插入在形成于所述PCB中的插入孔內(nèi)，以使所述接觸部件與所述安 裝部件接合；以及多個控制部件，插入在形成于所述安裝部件、所述PCB 和所述加固部件中的控制孔內(nèi)，以控制所述安裝部件的高度并且使所述 安裝部件固定在所述PCB上，其中相應(yīng)插入孔的插入深度可以精細(xì)調(diào)節(jié)。
在另一示例性實施例中，探針板可以包括安裝部件，具有底部表
面，并且在所述底部表面上設(shè)置有探針尖部以便與檢測對象電接觸；印 刷電路板(PCB)，具有頂部表面和底部表面，并且在所述頂部表面和所述 底部表面上分別布置有電連接的極板；互連部件，布置在所述安裝部件 與所述PCB之間，以使布置在所述PCB的底部表面上的極板與所述探針 尖部電連接；加固部件，布置在所述PCB上，同時所述加固部件與所述 PCB相互接合；以及多個控制螺釘，穿過形成于所述PCB中的控制孔到 達(dá)所述加固部件，用于控制相應(yīng)探針尖部的高度并且使所述安裝部件固 定在所述加固部件上，所述控制螺釘沿著從底部向頂部的方向插入帶有 螺紋的控制孔中以精細(xì)調(diào)節(jié)其插入深度。
有益效果
在本發(fā)明實施例的探針板中，不使用板簧來保持空間變換器的受控 高度。因此，在程序中可以防止空間變換器的受控高度因板簧的熱變形 而變化。
在本發(fā)明另一實施例的探針板中，空間變換器和接觸部件是固定的， 并且接觸部件的頂部表面與加固部件接觸。因此，在檢測程序中可以防 止空間變換器的受控高度因探針尖部接觸晶片時所產(chǎn)生的力而變化。
根據(jù)本發(fā)明，探針板具有簡單的結(jié)構(gòu)。因此，可以容易地裝配和維 修該探針板。


圖1顯示了使用常規(guī)探針板時出現(xiàn)的問題。 圖2是常規(guī)探針板的橫截面圖。
圖3顯示了當(dāng)使用圖2所示的探針板時在該探針板上施加的力。
圖4是本發(fā)明的探針板的立體圖。
圖5是沿著圖4的線I-I截取的橫截面圖。
圖6是圖5所示的探針板的立體圖。
圖7-圖11顯示了裝配探針板的步驟。
具體實施例方式
下文將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，其中附圖顯示了本發(fā)明的優(yōu) 選實施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同形式，并且不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為受 限于在此所述的實施例。附圖中，為了清楚起見而放大了元件的形狀。
本發(fā)明的探針板1用于檢測比如半導(dǎo)體晶片等檢測對象的電氣特 性。圖4是本發(fā)明的探針板的立體圖。圖5是沿著圖4的線I-I截取的橫 截面圖，圖6是圖5所示的探針板的立體圖。
參見圖4-圖6，探針板1包括安裝部件100、印刷電路板(PCB) 200、 加固部件300、接觸部件400、連接部件500和控制部件600。
安裝部件100為圓盤形部件并具有探針尖部160，該探針尖部在程 序中與布置在晶片(未示出)上的極板接觸，以向該極板施加電信號。安裝 部件100包括安裝有探針尖部160的空間變換器120和用于支持空間變 換器120的支撐板140?？臻g變換器120呈圓盤形狀，并且探針尖部160 從空間變換器120的底部表面向下突出?？臻g變換器120的側(cè)面是階梯 狀的，使得其頂端比其底端更向外突出。探針尖部160在與空間變換器 120連接或結(jié)合之前可以獨立于空間變換器120而制成。在空間變換器 120的頂部表面上布置有多個極板122。在空間變換器120內(nèi)部，形成有 信號線(未示出)，從而使探針尖部160與極板122電連接。支撐板140 是環(huán)形板140，布置該支撐板以在橫向上包圍空間變換器120。支撐板140 的內(nèi)側(cè)是階梯狀的，使得其頂端比其底端更向內(nèi)突出。當(dāng)在空間變換器 120的橫向上突出的頂端置于向內(nèi)突出的底端上時，空間變換器120借助 于螺釘(未示出)固定地連接在支撐板140上?？蛇x地，空間變換器120 和支撐板140的形狀可以改變，使得空間變換器120強行并固定地連接 在支撐板140上。
印刷電路板(PCB) 200安裝在空間變換器120上方。極板201和202 分別設(shè)置在PCB 200的頂部表面和底部表面上。PCB 200呈圓盤形狀， 并且其直徑大于支撐板140。在PCB 200的底部表面上設(shè)置有多個互連 部件，比如彈簧銷220。每個彈簧銷220都由具有導(dǎo)電性的金屬制成，并 且具有頂部端口和底部端口以及用于使頂部端口和底部端口相互連接的 彈簧。彈簧銷220用于將布置在PCB 200的頂部表面上的極板122與布
置在PCB 200的底部表面上的極板201相互連接。更具體地說，極板201 布置在PCB 200的底部表面上，極板202布置在PCB 200的頂部邊緣上。 信號線(未示出)設(shè)置在PCB 200的內(nèi)部，以便使極板201與極板202電 連接。獨立的檢測設(shè)備(未示出)與PCB 200的極板202電連接。
加固部件300安裝在PCB 200上。加固部件300是具有底部開口空 間302的圓柱形部件。在加固部件300的側(cè)壁中形成有多個具有螺紋的 接合槽322。在PCB 200上設(shè)置有面向接合槽322的接合孔242。加固部 件300的底部表面大致上是平的。在向上的方向上，螺釘280插入接合 孔242和接合槽322中，以將加固部件300固定在PCB 200上。
當(dāng)加固部件300與PCB 200相互連接時，它們限定了其中設(shè)置有接 觸部件400的空間302。接觸部件400的頂部表面440布置在加固部件 300的內(nèi)表面上。接觸部件400具有底部表面420和頂部表面440。接觸 部件400的底部表面420為圓形平表面，其頂部表面440從邊緣向中心 向上地逐漸變細(xì)。在PCB 200中形成多個上下貫通的插入孔244。與接 合孔242相比，形成的插入孔244更靠近內(nèi)部。
連接部件500插入在插入孔244中，從而使接觸部件400與支撐板 140連接。連接部件500為桿形部件。形成沿縱向貫通連接部件500的具 有螺紋的孔522。連接部件500的長度大于PCB 200的厚度。當(dāng)連接部 件500插入在插入孔244內(nèi)時，連接部件500的頂端向PCB 200的頂部 表面突出，并且其底端向PCB 200的底部表面突出。接觸部件400和支 撐板140具有孔460和144，其中在與連接部件500中所形成的孔522 相對應(yīng)的位置上形成有螺紋。在向下的方向上，螺釘540插入在形成于 接觸部件400中的孔460和形成于連接部件500中的孔522內(nèi)。在向上 的方向上，螺釘560插入在形成于支撐板140中的孔144和形成于連接 部件500中的孔522內(nèi)。借助于螺釘540和560，連接部件500固定在接 觸部件400和支撐板140上。
當(dāng)連接部件500插入在插入孔244內(nèi)時，插入孔244比連接部件500 寬，使連接部件500在插入孔244中能傾斜預(yù)定角度。例如，如果插入 孔244和連接部件500具有圓形橫截面，那么插入孔244的直徑大于連 接部件500的直徑。在一些情況下，因為其制造程序產(chǎn)生了誤差，所以
制造出的空間變換器120從其一側(cè)到另一側(cè)的厚度有所改變。為此，即 使當(dāng)空間變換器120水平安裝在PCB 200上時，探針尖部的末端也可能 不具有相同的高度。提供控制部件600以使安裝部件100與加固部件300 連接。操作人員重復(fù)地擰緊和釋放控制部件600以控制空間變換器120 的底部表面的高度，使得探針尖部160的末端具有相同的高度。
更具體地說，控制部件600起到將安裝部件100固定在加固部件300 上的作用。視情況，比如螺釘(未示出)等專用固定部件可以用于使控制部 件600與安裝部件100完全相互固定。
在PCB 200的接合孔242與插入孔244之間形成有上下貫通的控制 孔246。在加固部件300與支撐板140上分別形成有面向控制孔246的帶 有螺紋的控制孔324和146。控制部件600插入在控制孔324和146內(nèi)。 控制部件600的插入深度是可微調(diào)的?？刂撇考?00可以是控制螺釘。 在形成于加固部件300中的控制孔324內(nèi)形成有精細(xì)規(guī)則的螺紋，以便 精細(xì)地調(diào)節(jié)空間變換器120的底部表面的高度。控制螺釘600的數(shù)量為 三到五個。在提供至多兩個控制螺釘600的情況下，難以控制高度。另 一方面，在提供至少六個控制螺釘?shù)那闆r下，需要大量時間來控制高度。 然而，可以提供至少六個螺釘600，以便更加精確、穩(wěn)定地控制高度?？?制螺釘600排列成規(guī)則多邊形。可選地，控制螺釘600可以排列成多邊 形。
如上文所述，本發(fā)明的探針板1包括接觸部件400，該接觸部件的 頂部表面部分地接觸加固部件300。因此，在檢測程序中，當(dāng)從底部向頂 部的力施加在探針尖部160與布置在晶片上的極板的接觸點上時，在加 固部件300與接觸部件400的接觸點處會產(chǎn)生從頂部向底部的力。由于 產(chǎn)生了從頂部向底部的力，所以不會改變空間變換器120的受控高度。
在接觸部件400的頂部表面與加固部件300接觸之前，控制螺釘600 插入在控制孔146、 246和324內(nèi)以便使安裝部件100、 PCB 200和加固 部件300相互接合。在這里，探針尖部160的末端具有不同的高度，這 是由于各種原因造成的，例如不能保持空間變換器120的高度，或者即 使當(dāng)控制螺釘600的插入深度能夠保持空間變換器120的高度時而空間 變換器120的厚度卻不均勻(參見圖IO)等。因此，應(yīng)當(dāng)保持空間變換器
的底部表面的高度，使得探針尖部160的末端具有相同的高度，這通過 精確控制相應(yīng)控制螺釘600的插入深度來實現(xiàn)。因此，當(dāng)空間變換器120 失去平衡而傾斜時，連接部件500和接觸部件400也會傾斜。然而，因 為接觸部件400的頂部表面440從邊緣向中心向上地逐漸變細(xì)，而加固 部件300具有與接觸部件400的頂部表面440接觸的平的頂部表面，所 以，即使當(dāng)接觸部件400傾斜時，也能保持接觸部件400與加固部件300 的接觸。此外，因為插入孔244的直徑大于連接部件500，所以連接部件 500可以在插入孔244內(nèi)傾斜。此外，因為彈簧銷220包括其中的彈簧， 所以，即使當(dāng)空間變換器120傾斜時，布置于其上的極板122與PCB200 底面的極板201也能保持接觸(參見圖11)。
如示例性實施例中所述，接觸部件400具有球形的局部部分的形狀。 然而，接觸部件可以具有完整的球形形狀，或者具有即使在控制空間變 換器的高度時也能持續(xù)接觸加固部件的各種形狀。
在典型探針板中，借助板簧的回復(fù)力來保持空間變換器的受控高度。 因此，在高溫下進(jìn)行的用于改變空間變換器的受控高度的檢測程序中， 板簧的彈性模數(shù)會改變。然而，本發(fā)明的探針板1不包括用于保持空間 變換器120的受控高度的板簧。因此，在程序中就可以防止空間變換器 120的受控高度因熱變形而變化。
在探針板1中，空間變換器120和接觸部件400是固定的，并且接 觸部件400的頂部表面與加固部件300接觸。因此，在檢測程序中，就 可以防止空間變換器120的受控高度因探針尖部接觸晶片時所產(chǎn)生的力 而變化。
圖7-圖11顯示了裝配圖5所示的探針板1的步驟。將連接部件500 固定在接觸部件400上(圖7)。將連接部件500插入在形成于印刷電路板 (PCB) 200中的插入孔244內(nèi)，從而將接觸部件400定位在PCB 200的頂 部表面上(圖8)。將加固部件300固定在PCB 200上，并且將布置在PCB 200下方的安裝部件100固定在連接部件500上(圖9)。將控制部件600 插入在形成于PCB 200和加固部件300中的控制孔146、 246和324內(nèi)， 直到接觸部件400接觸加固部件300的位置，使它們相互接合(圖10)。 調(diào)節(jié)相應(yīng)控制部件600的插入深度以控制空間變換器120的高度(圖11)。 工業(yè)實用性
根據(jù)上述探針板，空間變換器的受控高度不變。因此，可以在檢測 半導(dǎo)體芯片的電氣特性時使用該探針板。
權(quán)利要求
1.一種探針板，包括安裝部件，具有底部表面，并且在所述底部表面上設(shè)置有探針尖部以便與檢測對象電接觸；印刷電路板(PCB)，具有頂部表面和底部表面，并且在所述頂部表面和所述底部表面上分別布置有電連接的極板；互連部件，布置在所述安裝部件與所述PCB之間，以使布置在所述PCB的底部表面上的極板與所述探針尖部電連接；加固部件，布置在所述PCB上方以限定所述加固部件與所述PCB之間的空間，并且所述加固部件與所述PCB接合；接觸部件，設(shè)置在所述空間內(nèi)，并且具有局部或完全接觸所述加固部件的頂部表面；連接部件，插入在形成于所述PCB中的插入孔內(nèi)，以使所述接觸部件與所述安裝部件接合；以及多個控制部件，插入在形成于所述安裝部件、所述PCB和所述加固部件中的控制孔內(nèi)，以控制所述安裝部件的高度并且使所述安裝部件固定在所述PCB上，其特征在于，相應(yīng)插入孔的插入深度可以精細(xì)調(diào)節(jié)。
2. 如權(quán)利要求1所述的探針板，其特征在于，所述控制部件為螺釘， 并且在形成于所述加固部件中的所述控制孔內(nèi)形成有螺紋，所述螺釘沿 著從底部向頂部的方向按順序地插入在形成于所述安裝部件、所述PCB 和所述加固部件中的所述控制孔內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的探針板，其特征在于，所述接觸部件的頂部 表面向上突起。
4. 如權(quán)利要求3所述的探針板，其特征在于，所述加固部件的用于 限定所述空間的底部表面具有平面形狀。
5. 如權(quán)利要求1所述的探針板，其特征在于，所述插入孔的橫截面 積大于所述連接部件的橫截面積，使得所述連接部件在形成于所述PCB 中的插入孔內(nèi)能夠傾斜。
6. 如權(quán)利要求5所述的探針板，其特征在于，所述安裝部件包括 空間變換器，安裝有所述探針尖部；以及支撐板，用于包圍并支撐所述空間變換器并且與所述連接部件接合， 所述支撐板具有使所述控制部件插入其中的所述控制孔。
7. 如權(quán)利要求5所述的探針板，其特征在于，所述控制部件的數(shù)量 為三到五個。
8. —種探針板，包括安裝部件，具有底部表面，并且在所述底部表面上設(shè)置有探針尖部 以便與檢測對象電接觸；印刷電路板(PCB)，具有頂部表面和底部表面，并且在所述頂部表 面和所述底部表面上分別布置有電連接的極板；互連部件，布置在所述安裝部件與所述PCB之間，以使布置在所述 PCB的底部表面上的極板與所述探針尖部電連接；加固部件，布置在所述PCB上，同時所述加固部件與所述PCB相 互接合；以及多個控制螺釘，穿過形成于所述PCB中的控制孔到達(dá)所述加固部件， 用于控制相應(yīng)探針尖部的高度并且使所述安裝部件固定在所述加固部件 上，所述控制螺釘沿著從底部向頂部的方向插入帶有螺紋的控制孔中以 精細(xì)調(diào)節(jié)其插入深度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種探針板，該探針板易于裝配、維修和構(gòu)造，從而在檢測程序中可以防止空間變換器的受控高度因例如熱變形等各種因素而變化。這種探針板包括設(shè)置有探針尖部的安裝部件和布置在該安裝部件上的印刷電路板(PCB)。加固部件固定在PCB的頂部表面上，并且接觸部件布置在PCB與加固部件之間。借助于插入在形成于PCB中的插入孔內(nèi)的連接部件來固定接觸部件和安裝部件，并且用于控制安裝部件的高度的控制螺釘沿著從底部向頂部的方向按順序地插入在形成于安裝部件、PCB和加固部件中的控制孔內(nèi)。由于接觸部件的頂部表面向上突起，所以，即使在控制安裝部件的高度時安裝部件與接觸部件傾斜，接觸部件也會持續(xù)接觸加固部件。
文檔編號H01L21/66GK101189711SQ200680019433
公開日2008年5月28日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者李瀚茂 申請人:飛而康公司