專利名稱：用于探測(cè)具有突起的接觸元件的晶片的探測(cè)卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于接觸具有突起的接觸結(jié)構(gòu)的電子元件的裝置。本發(fā)明尤其適合于探測(cè)具有彈性接觸結(jié)構(gòu)的晶片。
一種特別有用的探測(cè)卡是利用彈性元件來(lái)接觸晶片。這種探測(cè)卡示于

圖1中。該探測(cè)卡詳細(xì)描述于名為“將探測(cè)卡組件的探頭尖端整平的方法”的經(jīng)普通轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5,974,662中，其相應(yīng)的PCT申請(qǐng)以WO96/15458于1996年5月23日公開。
半導(dǎo)體器件系在半導(dǎo)體晶片上制造，但必須經(jīng)分離并連接于外部裝置以實(shí)現(xiàn)功能。多年來(lái)，連接半導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)方法是以通常為鋁材料的襯墊來(lái)制造半導(dǎo)體器件。這些襯墊通常用絲焊連接于較大的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通常是引線框架。引線框架可以安裝在一合適的外殼中，該外殼通常由陶瓷或塑料制成。外殼上的連接部的間隔設(shè)計(jì)成與一電路板或其它諸如插座之類的匹配裝置相配合。這些年來(lái)，在外殼方面的創(chuàng)新使外殼中的間隔相對(duì)較小，并且引線腳的數(shù)量更高。
在BGA外殼中，可以看到顯著不同于這種外殼范例的變化。在此，接觸點(diǎn)是可軟熔材料的球粒。一般是使用焊料，使外殼可定位在一接觸區(qū)域，然后經(jīng)加熱而使焊料軟熔，從而提供可靠的電氣連接。這一相同的原理可用在芯片級(jí)場(chǎng)合，以在接觸區(qū)域上形成小突起。常用的工藝是制成C4球(可控塌陷芯片連接法)。
傳統(tǒng)的探測(cè)卡是設(shè)計(jì)成接觸傳統(tǒng)的接合襯墊，該接合襯墊通常是鋁。圖1的新型探測(cè)卡可用于這一用途。鑒于許多原因，探測(cè)C4球是較為復(fù)雜的，但圖1的探測(cè)卡也可很好地適用于此用途。
現(xiàn)在已經(jīng)有新型的外殼，它允許直接在半導(dǎo)體晶片上形成小的彈性接觸結(jié)構(gòu)。這是幾個(gè)專利的主題，包括于1998年11月3日頒發(fā)的美國(guó)專利5,829,128。這里在圖2中示出了一示例性的實(shí)施例，即晶片208，它具有連接于端子226的彈簧224。
已經(jīng)披露有一種大型接觸器，用于接觸一構(gòu)制有彈性接觸元件的半導(dǎo)體晶片的局部或全部。在1997年1月15日提交的、經(jīng)普通轉(zhuǎn)讓的待批美國(guó)專利申請(qǐng)No.08/784,862中描述了固定和老化工藝，該申請(qǐng)整個(gè)援引在此供參考。相應(yīng)的PCT申請(qǐng)以WO97/43656在1997年11月20日公開。
將一探測(cè)卡設(shè)計(jì)成具有與晶片上的接觸元件相配合的端子。在一較佳實(shí)施例中，端子是柱銷。在一較佳實(shí)施例中，端子包括一適合于反復(fù)接觸的接觸材料。
在一尤為優(yōu)選的實(shí)施例中，將一間隔變換器制成在其一側(cè)具有接觸柱銷，并在其相對(duì)側(cè)具有端子。一具有彈簧接觸件的插入器將該間隔變換器的相對(duì)側(cè)上的一接觸件連接于一探測(cè)卡上相應(yīng)的端子，該端子進(jìn)而連接于一可以與一諸如傳統(tǒng)測(cè)試器之類的測(cè)試裝置相連的端子。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于探測(cè)具有突起的接觸元件的半導(dǎo)體器件的探測(cè)卡。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于對(duì)一具有突起的接觸元件的電子元件進(jìn)行探測(cè)。該電子元件可包括一帶外殼的半導(dǎo)體，諸如一BGA外殼。
通過(guò)以下的描述及附圖，可以更成分地理解本發(fā)明的上述和其它的目的和優(yōu)點(diǎn)以及一示例性實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
圖2表示一用于探測(cè)具有突起的接觸元件的半導(dǎo)體器件的探測(cè)卡。
圖3表示用于探測(cè)具有突起的接觸元件的半導(dǎo)體器件的探測(cè)卡的第二個(gè)圖4到9表示用于形成適用于本發(fā)明的探測(cè)卡中的一柱銷的工藝的諸步驟。
圖10和11表示本發(fā)明的與一具有行程止動(dòng)保護(hù)件的晶片一起使用的裝置。
較佳實(shí)施例的描述圖1的探測(cè)卡組件已在上述經(jīng)普通轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5,974,662中作了詳細(xì)的描述。該圖是5,974,662專利的圖5，該專利使用的是500系列的標(biāo)號(hào)，而在這里重新標(biāo)號(hào)為100系列。
參見圖2，圖1的探測(cè)卡組件經(jīng)略微修改而用于新的用途。相同的構(gòu)件包括安裝于一探頭(未圖示)中的支承探測(cè)卡102。插入器112包括彈簧114和相應(yīng)的彈簧116，它們通過(guò)插入器相連接，使相應(yīng)的端子110和120電氣連接。在間隔變換器106中，相應(yīng)的端子120和222(圖1中的122)相連接。探測(cè)卡102支承連接電路，因而一測(cè)試引線可連接于一相應(yīng)的端子110，然后通過(guò)114、116、120和222(或122)接納來(lái)自一半導(dǎo)體器件的連接部。在圖1中，彈性接觸元件124連接于端子122，并與半導(dǎo)體晶片108上的端子126相接觸。在圖2中，半導(dǎo)體晶片208具有端子226，這些端子進(jìn)而具有突起的接觸元件，在這里是彈性接觸元件224，它們可與相應(yīng)端子222的相應(yīng)接觸區(qū)域相接觸，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)通到測(cè)試器的回路。測(cè)試器可對(duì)一個(gè)連接的半導(dǎo)體器件通電，以評(píng)價(jià)該器件的功能性。
具有彈簧114和116的插入器112壓靠于端子110和120上。通過(guò)將間隔變換器106克服插入器112的彈簧力而朝探測(cè)卡102壓，即使端子110和端子120的彈簧114、彈簧116的尖端的平面度不佳，插入器也可保持與各個(gè)相應(yīng)的端子110和120接觸。而且，在各構(gòu)件的彈性極限范圍內(nèi)，間隔變換器可相對(duì)于探測(cè)卡而傾斜，以允許在某些尺寸下的對(duì)準(zhǔn)。可非常精確地調(diào)節(jié)差動(dòng)螺釘138和136，以使間隔變換器118的表面相對(duì)于探測(cè)卡102重新定向。因此，可使任何相應(yīng)連接于間隔變換器的元件定向。圖1中的彈簧124和圖2中的端子222的尖端可以相對(duì)于半導(dǎo)體晶片而作高精度地定位。
參見圖3，圖中可以看到圖2諸構(gòu)件的另一實(shí)施例。主要的構(gòu)件的功能與參照?qǐng)D2所描述的相同。間隔變換器324支承端子336和335，它們適當(dāng)?shù)叵噙B接。插入器325支承彈性接觸元件334和333。探測(cè)卡321支承端子332和331，它們適當(dāng)?shù)叵噙B接。通常，來(lái)自測(cè)試器的一引線將連接于端子331，該端子進(jìn)而連接于端子332，然后通過(guò)彈性接觸元件333和334連接于端子335，最后連接于相應(yīng)的端子336。支承彈簧320將間隔變換器324保持壓靠于插入器325和探測(cè)卡321上。定向裝置322以上述方式工作，精調(diào)間隔變換器相對(duì)于探測(cè)卡321的取向。
圖3更大范圍地示出了半導(dǎo)體晶片310，它在這里具有幾個(gè)不同的半導(dǎo)體器件311。在此，示出了一單個(gè)的半導(dǎo)體器件，它幾乎與相應(yīng)的端子336相連。通過(guò)使半導(dǎo)體晶片310朝探測(cè)卡321移動(dòng)，可使一微彈簧接觸件336與相應(yīng)端子336的接觸區(qū)域直接而緊密地接觸，并因此而連接于一相應(yīng)的測(cè)試器引線。在測(cè)試后，可對(duì)半導(dǎo)體晶片重新定位，使另一個(gè)半導(dǎo)體器件與探測(cè)卡組件上的相應(yīng)端子相接觸。
圖4示出了制造柱銷結(jié)構(gòu)的一特別優(yōu)選的方法。制造插入器、間隔變換器和探測(cè)卡的細(xì)節(jié)詳細(xì)描述于經(jīng)普通轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5,974,662中以及該專利所引用的早先申請(qǐng)中。
參見圖4，在結(jié)構(gòu)400中，支承基底405包括端子410、互連件420和端子415。合適的材料以及備選成分詳細(xì)描述于所引用的申請(qǐng)中。對(duì)于一較佳實(shí)施例，支承基底是一多層陶瓷基底。導(dǎo)電層417連接多個(gè)端子415(其它端子未圖示出)。對(duì)隨后步驟的更詳細(xì)的描述可參見名為“平版印刷接觸元件”的、經(jīng)普通轉(zhuǎn)讓的待批美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/205,423以及于1999年11月23日提交的相應(yīng)PCT申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)栠€未知悉)。圖4到7是摘自該相應(yīng)申請(qǐng)的圖1到4。
在電鍍工藝中，在需要電鍍的元件之間提供一共用的連接部是有利的，可用以提供一合適的電鍍回路?？梢允褂闷渌腻兏卜椒▉?lái)形成類似于本文所述的結(jié)構(gòu)。此類方法描述或引用于美國(guó)專利No.5,974,662及提供支持的申請(qǐng)中。短路層、諸如417的另一種方法是，提供一直接連接多個(gè)端子410(這里僅示出一個(gè))的短路層407。這兩種方法在這里均示出，但實(shí)際上通常僅使用其中的一種。當(dāng)沒(méi)有方便的方法來(lái)通過(guò)基底進(jìn)行連接時(shí)，使用一“頂”層、諸如407尤為有利。當(dāng)使用硅作為基底或者某些陶瓷、聚酰亞胺或其它材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，情況也可能是如此。
短路層407可通過(guò)濺射法來(lái)涂覆。材料、厚度、加工偏差等的細(xì)節(jié)可參見1998年2月26日提交的、名為“平版印刷形成的微端子接觸結(jié)構(gòu)”的、經(jīng)普通轉(zhuǎn)讓的相應(yīng)美國(guó)專利申請(qǐng)09/032,473以及以WO98/52224在1999年11月19日公開的相應(yīng)PCT申請(qǐng)，這兩個(gè)申請(qǐng)整個(gè)援引在此供參考。一種尤為優(yōu)選的材料是鎢和鈦的合金。它可以通過(guò)濺射法來(lái)涂覆。有效的深度約為3000到6000埃，例如約為4500埃。也可以使用各種不同的鈦合金或鎢合金。
可將一抗蝕層、諸如一負(fù)光致抗蝕劑425涂覆于基底的表面(當(dāng)然是位于任何其它所涂覆的層的頂部)。該抗蝕層的圖案形成為在端子410上留下一個(gè)開口。
將一種合適的結(jié)構(gòu)材料430涂覆于光致抗蝕劑的開口中，并溢出該開口。在一較佳實(shí)施例中，電鍍涂覆諸如鎳鈷合金之類的材料?？梢允褂玫钠渌牧习ㄣ~、鈀、鈀鈷以及含這些材料的合金。其它諸如濺射之類的涂覆方法也是合適的。
可用諸如化學(xué)-機(jī)械拋光之類的拋光或研磨工藝來(lái)去除多余的結(jié)構(gòu)材料，以形成一高度平整的結(jié)構(gòu)。而且，對(duì)基底上的其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行平整化。在一單個(gè)柱銷的區(qū)域中和在一系列柱銷上要求有最小的高程差。希望達(dá)到約為1/1000的平整度(在相對(duì)較遠(yuǎn)的相應(yīng)特征處測(cè)量的表面以上高度)，但給定設(shè)計(jì)的特定約束可較好地允許達(dá)2-5-10/1000甚至更大。這與每直線英寸約為100微英寸或每厘米約為1微米的高度一致性相對(duì)應(yīng)。
在一較佳實(shí)施例中，涂覆一附加的接觸層。參見圖8，在結(jié)構(gòu)材料430上涂覆有一接觸層431。在一較佳實(shí)施例中，該層是通過(guò)電鍍涂覆的。優(yōu)選的材料是鈀和鈷的合金?？梢允褂玫钠渌牧习ㄢZ、硬質(zhì)黃金、軟質(zhì)黃金和銠。厚度可以根據(jù)接觸元件制造技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所掌握的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行選擇。在一較佳實(shí)施例中，厚度約為0到200微英寸(約為0到5微米)。
剝?nèi)ス庵驴刮g劑的面層，并去除導(dǎo)電層407或417，從而完成該結(jié)構(gòu)。可以使用的技術(shù)包括灰化、濕蝕刻以及激光消融。有關(guān)時(shí)間、材料和條件的細(xì)節(jié)在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。參見圖9，之后，可將所完成的結(jié)構(gòu)400裝入如圖2或3所示的一探測(cè)卡組件中。
使用這種方法，端子的幾何結(jié)構(gòu)相當(dāng)靈活，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)有較大的自由度。形成橫截面(基本平行于基底表面的XY平面)基本為方形的柱銷相當(dāng)簡(jiǎn)單。在X和Y方向上約為1到10毫英寸。顯然，這里可以設(shè)計(jì)幾乎任何的尺寸和形狀。使結(jié)構(gòu)高出基底表面約0到60毫英寸(0到1.5毫米)是有利的。當(dāng)然，端子實(shí)際上可以凹陷到基底表面以下，只要所有端子都高度平坦即可。可以使用的高度約為5到10毫英寸(125到250微米)。另一個(gè)較佳實(shí)施例包括高度約為40到60毫英寸(約1到1.5毫米)的結(jié)構(gòu)。
使探頭結(jié)構(gòu)定向，使其盡可能與待測(cè)試的晶片的平面對(duì)齊，這是非常有利的。使間隔變換器的表面適度地平整，這也是非常有益的。假如晶片上的諸彈性接觸結(jié)構(gòu)的接觸端(從一個(gè)方面講是“尖端”)基本是共面的，使共面的尖端穿過(guò)對(duì)齊的平面而與共面的端子相接觸意味著這些尖端可被壓下一最小的量以確保所有尖端與所有端子接觸。無(wú)論在尖端、端子或接觸平面的不對(duì)齊中存在多少不共面性，它們均會(huì)使尖端的某些部分必須移動(dòng)更長(zhǎng)距離以確保所有尖端都處于令人滿意的接觸狀態(tài)。這里所描述的結(jié)構(gòu)可以很容易地制得相對(duì)較平，并成功定向成在晶片上實(shí)現(xiàn)最小驅(qū)動(dòng)。在一較佳設(shè)計(jì)中，約為3毫英寸(75微米)的超程是一個(gè)有利的設(shè)計(jì)點(diǎn)。也就是說(shuō)，從第一尖端接觸一相應(yīng)端子的點(diǎn)，與該尖端相對(duì)應(yīng)的基部被驅(qū)動(dòng)這段超程距離而變得更靠近于端子。這就將尖端壓靠于端子上，在許多設(shè)計(jì)中，這使尖端在端子上滑動(dòng)，從而鉆入和穿過(guò)可能存在于尖端或端子上的任何污垢。這也可使其它的尖端與相應(yīng)的端子相接觸。如果構(gòu)件經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)和對(duì)齊，經(jīng)選擇的超程度將使最后接觸相應(yīng)端子的尖端仍能夠建立合適的接觸。
具有彈簧的晶片的某些例子具有一超程止動(dòng)保護(hù)件。這種超程止動(dòng)保護(hù)件詳細(xì)描述于以單獨(dú)發(fā)明人Benjamin Eldridge名義于1998年7月13日提交的、名為“互連組件和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)09/114,586以及相應(yīng)的、于1999年1月4日提交的PCT申請(qǐng)US99/00322中。參見圖10，圖中可以看到這種超程止動(dòng)保護(hù)件的一個(gè)例子。將半導(dǎo)體晶片1008制成包括端子1026，并具有彈性接觸元件1024。比較圖2中的208、226和224。另外，包括一超程止動(dòng)保護(hù)件1025。在一較佳實(shí)施例中，它是采用固化的環(huán)氧樹脂的形式。該保護(hù)件可采用許多形式。如圖所示，該保護(hù)件或多或少可以是環(huán)氧樹脂領(lǐng)域，它基本是平的，并具有僅用于彈性接觸元件1024的開口。止動(dòng)保護(hù)件的高度選擇成使各彈性接觸元件可變形所需的量但可變化到保護(hù)件的高度的“下方”，從而有效地限制超程。具有這種止動(dòng)保護(hù)件的晶片可以用以上在圖2和3中所描述的同一裝置來(lái)測(cè)試。
參見圖10和11，當(dāng)彈性接觸元件1024最初接觸相應(yīng)端子222時(shí)，彈性接觸元件先接觸相應(yīng)的端子，然后開始刮擦其表面。在圖11中，彈性接觸元件1024A已處于接觸狀態(tài)，并已受壓一定的程度。在圖11中，各端子222已與一相應(yīng)的超程止動(dòng)保護(hù)件1025相接觸，不會(huì)進(jìn)一步壓下相應(yīng)的彈性接觸元件1024A。如果半導(dǎo)體晶片1008被進(jìn)一步朝探測(cè)卡102(圖10中所示)驅(qū)動(dòng)，則超程止動(dòng)保護(hù)件1025將壓靠于端子222上，從而將間隔變換器106朝探測(cè)卡102驅(qū)動(dòng)。利用半導(dǎo)體晶片1008上足夠的驅(qū)動(dòng)力，探測(cè)卡102將朝離開半導(dǎo)體晶片的方向變形。設(shè)計(jì)者可選擇探測(cè)卡的剛性，以適應(yīng)預(yù)計(jì)的探測(cè)力。一個(gè)需要考慮的因素是預(yù)計(jì)將要接觸探測(cè)卡組件的彈性接觸元件的數(shù)量。另一個(gè)因素是各彈簧的彈簧常數(shù)。另一個(gè)需要考慮的因素是當(dāng)探測(cè)卡被過(guò)度驅(qū)動(dòng)時(shí)探測(cè)卡應(yīng)屈服多少。通常，如果每個(gè)彈性接觸元件的彈簧常數(shù)為Ks，則對(duì)于n個(gè)彈簧來(lái)說(shuō)，接觸彈簧的有效彈簧率為nKs。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，探測(cè)卡的彈簧率Kpcb大于或等于nKs。尤為優(yōu)選的是，Kpcb約為nKs的2倍。
一個(gè)尤為優(yōu)選的操作模式是使超程止動(dòng)件均勻地碰到探測(cè)卡組件，進(jìn)而提供很小的或不提供額外的力。
以上總的描述了使用本發(fā)明的裝置和方法以及本發(fā)明的一較佳實(shí)施例。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述裝置和方法的許多方面可以認(rèn)識(shí)到和能夠進(jìn)行許多變化，包括落在本發(fā)明揭示范圍之內(nèi)的各種變型。本發(fā)明的精神和范圍僅應(yīng)由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種用于直接接觸具有突起的接觸元件(224)的一電子元件的裝置，所述裝置包括一基底(405)，它具有一第一基底表面(118)和相鄰于所述第一基底表面安裝的多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)(222,430,336)；以及多個(gè)第一接觸連接部(415,331)；以及多個(gè)第一連接元件(420)，每個(gè)連接元件將所述多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)中的一個(gè)連接于所述多個(gè)第一接觸連接部中相應(yīng)的一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述接觸結(jié)構(gòu)還包括從所述基底上延伸出來(lái)的突起的接觸結(jié)構(gòu)，所述突起的接觸結(jié)構(gòu)是剛性的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述電子元件上的所述突起的接觸元件還包括彈性接觸結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述裝置是芯片規(guī)模的，因而它可直接接觸一半導(dǎo)體器件。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述裝置是電子外殼規(guī)模的，因而它可直接接觸一半導(dǎo)體器件外殼。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，它還包括多個(gè)接觸區(qū)域，每個(gè)接觸結(jié)構(gòu)上各有一個(gè)，所述多個(gè)接觸區(qū)域基本處于一個(gè)平面內(nèi)。
7.如權(quán)利要求2、3或6所述的裝置，其特征在于，所述突起的接觸結(jié)構(gòu)從所述基底延伸出來(lái)足夠遠(yuǎn)，以在所述電子元件上的所述突起接觸元件與所述突起的接觸結(jié)構(gòu)相接觸時(shí)為所述電子元件提供空隙。
8.如權(quán)利要求1、2、3或6所述的裝置，其特征在于，所述接觸元件還包括一接觸層，所述接觸層包括從下面這組材料中選出的一材料，該組材料包括鎳、鈀、鈷、硬質(zhì)黃金、軟質(zhì)黃金和銠。
9.如權(quán)利要求1、2、3或6所述的裝置，其特征在于，所述基底還包括一間隔變換器(106)，所述間隔變換器具有所述第一基底表面(118)、一第二基底表面和多個(gè)設(shè)置在所述第二基底表面上的間隔變換器接觸襯墊(120)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)中每一個(gè)都彼此隔開，在所述多個(gè)第一接觸元件的任何兩個(gè)之間有一第一節(jié)距的最靠近間隔；并且所述多個(gè)間隔變換器接觸襯墊中的每一個(gè)均彼此隔開，在所述多個(gè)接觸襯墊的任何兩個(gè)之間有一第二節(jié)距的最靠近間隔；并且所述第一節(jié)距不同于所述第二節(jié)距。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第二節(jié)距大于所述第一節(jié)距。
12.如權(quán)利要求1、2、3、6、9、10或11所述的裝置，其特征在于，它還包括一探測(cè)卡(102，321)，它具有一第一探測(cè)卡表面、一第二探測(cè)卡表面和多個(gè)位于所述第一探測(cè)卡表面上的探測(cè)卡接觸端子(110，332)，以及位于所述第二探測(cè)卡表面上的所述多個(gè)第一接觸連接部(331)；并且所述多個(gè)第一連接元件各還包括一或多個(gè)分連接元件，每個(gè)分連接元件彼此連接，使得每個(gè)連接元件將所述多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)中的一個(gè)連接于所述多個(gè)第一接觸連接部中相應(yīng)的一個(gè)。
13.如權(quán)利要求12及權(quán)利要求9、10或11的任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，它還包括一插入器(104)，它具有一第一插入器表面(112)、一第二插入器表面、從所述第一插入器表面延伸出的多個(gè)第一插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)(116)和從所述第二插入器表面延伸出的多個(gè)第二插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)(114)；其中所述多個(gè)第一插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)與所述第二基底表面上的所述間隔變換器接觸襯墊相壓力連接，并且所述多個(gè)第二插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)與所述探測(cè)卡的所述探測(cè)卡接觸端子相壓力連接，基本上每個(gè)所述多個(gè)第一插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)將所述間隔變換器接觸襯墊中的一個(gè)連接于所述多個(gè)第二插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的一個(gè)，并連接于所述探測(cè)卡接觸端子中相應(yīng)的一個(gè)，所述多個(gè)第一插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)中的所述相應(yīng)一個(gè)、所述間隔變換器接觸襯墊中的所述一個(gè)、所述多個(gè)第二插入器彈性接觸結(jié)構(gòu)中的所述一個(gè)以及所述探測(cè)卡接觸端子中的所述一個(gè)各還用作分連接元件。
14.如權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，它還包括用于在不改變所述探測(cè)卡的取向的情況下調(diào)節(jié)所述間隔變換器相對(duì)于所述探測(cè)卡的取向的裝置(136，138)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述用于調(diào)節(jié)所述多個(gè)間隔變換器的裝置包括一致動(dòng)件，它響應(yīng)于一計(jì)算機(jī)而作用于所述間隔變換器。
16.如權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，它還包括多個(gè)差動(dòng)螺釘，每個(gè)差動(dòng)螺釘包括一外差動(dòng)螺釘元件(136)和一內(nèi)差動(dòng)螺釘元件(138)，它作用于所述間隔變換器的所述第二表面上，因而所述多個(gè)差動(dòng)螺釘中的一或多個(gè)可被調(diào)節(jié)用來(lái)在不改變所述探測(cè)卡取向的情況下調(diào)節(jié)所述間隔變換器相對(duì)于所述探測(cè)卡的取向。
17.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，它還包括與所述基底的所述第一表面相鄰的端子，其中所述多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)(431，430，407)直接安裝于所述基底的所述第一表面上的端子(410)。
18.一種包括如權(quán)利要求1—17的任一項(xiàng)所述的裝置的組件，它還包括一具有突起的接觸元件(224，301)的電子元件(208，310)，每個(gè)突起的接觸元件與所述多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的一個(gè)相接觸和電氣連接。
19.如權(quán)利要求18所述的組件，其特征在于，所述突起的接觸元件是彈性接觸元件，并受壓。
20.如權(quán)利要求19所述的組件，其特征在于，所述突起的接觸元件已刮擦相應(yīng)的接觸結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求18、19或20所述的組件，其特征在于，所述電子元件包括一半導(dǎo)體模具(311)。
22.如權(quán)利要求21所述的組件，其特征在于，所述半導(dǎo)體模具包括已被充分分離的一半導(dǎo)體晶片的一部分。
23.如權(quán)利要求18、19或20所述的組件，其特征在于，所述電子元件包括一半導(dǎo)體器件的外殼。
24.一種使用如權(quán)利要求1—17的任一項(xiàng)所述的裝置的方法，所述方法包括使一具有突起的接觸元件(301)的電子元件(310)與所述接觸結(jié)構(gòu)相接觸，使得多個(gè)突起的接觸元件各與所述多個(gè)第一接觸結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的一個(gè)相接觸并電氣連接。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述突起的接觸元件是彈性接觸元件，所述方法還包括壓迫所述彈性接觸元件。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，它還包括使所述突起的接觸元件刮擦相應(yīng)的接觸結(jié)構(gòu)。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，它還包括將所述電子元件朝所述基底壓，使所述探測(cè)卡變形并提供一與所述壓迫相反的彈簧力。
28.一種制造如權(quán)利要求2—17所述的具有突起的接觸結(jié)構(gòu)的裝置的方法，所述方法包括在所述基底上的一端子上鍍覆一突起的接觸結(jié)構(gòu)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，它還包括提供所述基底以多個(gè)與所述基底的所述第一表面相鄰的端子；對(duì)所述基底涂覆一導(dǎo)電材料的導(dǎo)電層(417，407)，以建立與所述多個(gè)端子的電氣連接；在所述基底的所述第一表面上涂覆一層掩膜材料(425)并對(duì)其形成圖案，以在所述多個(gè)端子上提供開口；以及在所述開口中涂覆一第一結(jié)構(gòu)材料(430)，使其與所述多個(gè)端子電氣接觸。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，它還包括在所述開口中涂覆所述第一結(jié)構(gòu)材料時(shí)，使之漫溢出各開口；以及研磨掉任何多余的第一結(jié)構(gòu)材料，使多個(gè)接觸結(jié)構(gòu)各具有基本位于同一平面內(nèi)的相應(yīng)表面。
31.如權(quán)利要求29或30所述的方法，其特征在于，它還包括在所述第一結(jié)構(gòu)材料上涂覆一接觸材料(431)，使其與所述第一結(jié)構(gòu)材料電氣接觸。
32.如權(quán)利要求29、30或31所述的方法，其特征在于，它還包括去除所述掩膜材料和至少部分導(dǎo)電材料的導(dǎo)電層，使所述多個(gè)接觸結(jié)構(gòu)中至少有一些各與所述多個(gè)接觸結(jié)構(gòu)中的其它一些隔離電氣接觸。
全文摘要
提供了一種用于接觸一具有突起的接觸元件的電子元件的探測(cè)卡。具體說(shuō),本發(fā)明可用于接觸一具有彈性接觸元件、如彈簧的半導(dǎo)體晶片。將一探測(cè)卡設(shè)計(jì)成具有與晶片上的接觸元件相配合的端子。在一較佳實(shí)施例中,端子是柱銷。在一較佳實(shí)施例中,端子包括一適合于反復(fù)接觸的接觸材料。在一尤為優(yōu)選的實(shí)施例中,將一間隔變換器制成在其一側(cè)具有接觸柱銷,并在其相對(duì)側(cè)具有端子。一具有彈簧接觸件的插入器將該間隔變換器的相對(duì)側(cè)上的一接觸件連接于一探測(cè)卡上相應(yīng)的端子,該端子進(jìn)而連接于一可以與一諸如傳統(tǒng)測(cè)試器之類的測(cè)試裝置相連的端子。
文檔編號(hào)H01L21/56GK1328644SQ99813790
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期1999年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月2日
發(fā)明者B·N·埃爾德里奇, G·W·格魯伯, G·L·馬蒂厄 申請(qǐng)人:佛姆法克特股份有限公司