[发明专利]一种组装探针卡上探针头的方法和组装系统

说明书

  优先权要求

本发明要求于2013年8月22日递交的名称为：“SYSTEM AND METHOD FOR ASSEMBLING A PROBE HEAD” 的美国专利申请No. 13 / 973748 的优先权。

技术领域

本发明涉及用于测试集成电路元件的探针卡，且特别涉及用于探针卡的探针头的组装。

背景技术

探针卡主要用于测试集成电路（IC）元件。根据其设计，探针卡特别适用于测试整块半导体晶圆，在其切割、封装之前检测瑕疵部分。举例来说，典型的探针卡由一块印刷电路板（PCB）构成，印刷电路板上有大量电子接触元件和信号线，以此连接到一台测试机。印刷电路板连接到一个探针头，探针头上有大量探针，这些探针与被测元件（DUT）接触，以便电子信号从被测元件传出或者将信号传入被测元件。因此，探针卡作为测试机和被测元件之间的接口。

图1A所示是一种典型探针头100的剖面图。探针头100包括一些定位板110-130，这些定位板用于定位/导通一组探针150和被测元件（DUT）。更具体的描述，每块定位板110-130包括一组孔112-132，探针150分别插入对应的孔内。如此，定位板110-130用来控制探针150与被测元件（DUT）上对应的电触头（例如焊盘/焊锡球）导通。

探针头100也包括一组分隔片140(1)-140(2)，当探针150与被测元件

（DUT）接触时，允许探针150弯曲/扭曲。如图1B所示，每块分隔片140由一层绝缘材料141（例如陶瓷）构成。绝缘材料141中间开大孔143，探针150穿过大孔143可以自由地弯曲。由于被测元件（DUT）上的电触头一般非常小且精密，因此分隔片140(1)-140(2)通过允许探针150弯曲，这样确保探针150与一个或多个电触头良好接触（例如，足够的接触力）而不损坏它们。

更进一步的，探针头的间距（例如探针150之间的间隔）通常非常小，这样才能对准与被测元件（DUT）上对应的接触焊盘。因此，中层定位板（浮动定位板）130用于确保探针150相互隔开。也就是说，浮动定位板130用来避免探针150弯曲时互相接触。

通常定位板110-130与分隔片140(1)-140(2)首先组装（例如图1A所示），之后才插入探针150。然而由于定位板110-130之间的间隙（分隔片140(1)-140(2)形成），探针150必须很小心地穿过定位板110-130上对应的孔112-132。因此每根探针150都用人手装入（即人工制作）。

发明内容

本概要主要介绍一些简化的选择的概念，这些概念在具体实施方式中进一步说明。本概要不是为了确定权利要求的关键特征或所涉及内容的基本特征，也不是限制权利要求所要求保护的范围。

本专利所述为一种组装探针头的方法和系统（也叫设备）。探针头包括一些定位板，每块定位板包括一组孔。在所述实施例中，定位板叠放在一起，这样每块定位板都直接与至少一块其他的定位板紧贴，这样每块定位板上的孔也与其他定位板上的孔对齐。一组探针分别穿过这些定位板上对应的孔。当完成插针后，这些定位板分开，每块定位板不直接紧贴其余定位板。

在一些实施例中，一个或多个多层的分隔片隔开这些定位板。每片多层分隔片可能由至少由两部分组成，确保探针在接触被测元件时可以弯曲或扭曲。

在一些实施例中，定位板包括至少一片上层定位板和一片下层定位板。更进一步的，一片浮动定位板位于上层和下层定位板之间，控制探针的弯曲或扭曲。更具体的说，浮动定位板确保探针弯曲或扭曲时相互之间不接触。

因此，关于上述实施例的探针头组装方法，可以提供一种自动化的（电脑控制）探针头插针工艺（例如，探针插入对应的定位板孔内）。此外，至少所述的一些实施例可以使整个探针头组装工艺更加有效率。

附图说明

所述实施例以举例的方式说明，但不限于附图所述内容。

图1A-1B分别所示为一种典型探针头和其分隔片的剖面图和平面视图。

图2所示为本发明与所述实施例一致的组装探针头的操作流程图；

图3A-3C为与所述实施例一致的组装探针头的剖面图。

图4A-4B所示为图3C中多层分隔板的平面视图。

图5是与一些实施例一致的探针组装的工装控制框图。

具体实施方式