[发明专利]一种多节MEMS探针关键尺寸测量用探针装载载物台

说明书

本发明一种多节MEMS探针关键尺寸测量用探针装载载物台属于精密测试计量、微机电系统、IC芯片测试及探针卡技术领域；该探针装载载物台包括固定台和装载台，固定台和装载台之间通过转轴连接；固定台包括下部承载台和上部参考台；装载台侧面设置有挤压结构，相对连接上部参考台的另一侧，设置有竖直调整支架，竖直调整支架的端部设置有升降板；被测件的待测面与装载台上表面位于同一水平面，被测件的另一端面接触升降板；本发明作为面向超高温工作环境下芯片测试的MEMS探针结构及测试方法中的一项关键技术，有利于确保超高温工作环境下，大尺寸或多测试点芯片测试过程中，裸芯与探针之间有效接触，进而有利于对该芯片进行测试。

技术领域

本发明一种多节MEMS探针关键尺寸测量用探针装载载物台属于精密测试计量、微机电系统、IC芯片测试及探针卡技术领域。

背景技术

探针卡是一种用于对裸芯进行测试的设备。通过将探针接触到裸芯的焊盘或触点形成电连接，并通过向芯片写入测试程序，从而测试芯片的性能。

实现测试的一项关键技术是要求探针必须全部接触到裸芯的焊盘或触点上，这就对所有探针端部是否在同一平面提出了非常高的要求。在本申请中，探针端部在同一平面内的程度定义为探针平面度。对于小尺寸且探针数量不多的探针卡，探针平面度比较容易把控，而对于大尺寸或探针数量较多的探针卡，探针平面度就难以把控，如果探针平面度低，就会出现部分探针有效接触到裸芯，而其他探针则接触不到裸芯的问题，造成整体接触不良，芯片测试失败。

为了解决上述问题，我们可以增加裸芯与探针卡之间的压力，让已经有效接触到裸芯的探针弯曲，从而使得接触不到裸芯的探针有效接触。然而，这又会产生新的技术问题，对于MEMS探针卡，探针与探针之间的距离非常接近，在探针发生弯曲的情况下，就非常容易出现弯曲探针接触到其他探针的情况，形成探针短路，进而造成测试失败，严重时甚至损坏测试芯片和探针卡。

针对探针弯曲而容易出现短路的问题，我们可以借鉴申请号201711115635.6的发明专利《垂直式探针卡之探针装置》所公开的结构，在该申请中，探针装置包括了一种导板组合结构，通过中间导板的限制，使得所有探针只能向同一方向弯曲，从而有效避免了探针之间的短路问题。

这种带有导板组合结构的探针卡可以实现大部分工况下的裸芯测试工作，然而，还有部分裸芯测试工作无法完成，原因如下：为了使测试真实有效，我们需要确保裸芯测试环境与芯片工作环境相一致，不同芯片具有不同的工作温度，有些芯片在100摄氏度左右的高温环境下工作，而有些芯片在200摄氏度的超高温环境下工作。对于那些超高温环境下工作的芯片，我们同样需要在相同温度环境下完成测试，由于受到探针材料的限制，在如此超高温环境下，探针将失去弹性，如果坚持用中间导板等结构或方法去弯曲探针，则会造成探针塑性变形无法回弹，不仅无法完成裸芯的测试工作，而且严重时会损坏探针卡。

可见，借鉴发明专利《垂直式探针卡之探针装置》所提供的解决方案，虽然能够适用于大多数裸芯的测试工作，然而对于超高温工作环境下的芯片，仍然无法确保大尺寸或多测试点芯片测试过程中，裸芯与探针之间有效接触。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种多节MEMS探针关键尺寸测量用探针装载载物台，作为面向超高温工作环境下芯片测试的MEMS探针结构及测试方法中的一项关键技术，有利于确保超高温工作环境下，大尺寸或多测试点芯片测试过程中，裸芯与探针之间有效接触，进而有利于对该芯片进行测试。

本发明的目的是这样实现的：

一种面向超高温工作环境下芯片测试的MEMS探针结构，从上到下依次设置PCB板、转接板和复合探针头结构，所述复合探针头结构包括上导板，中间导板和下导板，探针从转接板开始，穿过上导板和中间导板后，从下导板伸出；其中，上导板，中间导板和下导板由绝缘材料制成，探针由金属导电材料制成；

所述探针包括安装在上导板的上部探针，穿过中间导板的中部探针和安装在下导板的下部探针；