本發(fā)明涉及探針卡，具體的是一種垂直探針卡的探針頭及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、探針卡是芯片測(cè)試環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵部件，是測(cè)試機(jī)和被測(cè)芯片之間的接口，主要負(fù)責(zé)芯片封裝之前的電性能測(cè)試，篩選出不良的芯片，避免不良芯片流入芯片封裝環(huán)節(jié)，降低芯片制造成本。目前市場(chǎng)上的探針卡主要有懸臂探針卡、垂直探針卡、薄膜探針卡等種類，其中垂直探針卡主要用于soc類芯片的測(cè)試，而探針頭(probe?head，簡(jiǎn)稱ph)是垂直探針卡的核心部件之一。

2、探針頭通常包括上蓋板、下蓋板和多個(gè)探針，其中，上蓋板和下蓋板用于對(duì)探針進(jìn)行支撐和定位，隨后通過(guò)上蓋板或下蓋板與探針卡的其他部件連接。探針頭是非常精密的機(jī)械產(chǎn)品，其中mems探針和蓋板上插針孔的配合工程需要控制在微米級(jí)，在某些小間距的探針卡產(chǎn)品中，探針和針孔的間隙往往只有2-3個(gè)微米。因此，如何能夠保證探針和針孔配合合理，從而確保探針與待測(cè)芯片的pad點(diǎn)精確定位，是探針頭設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中必須要考慮的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種垂直探針卡的探針頭及其制備方法，其用于解決上述問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例公開了：一種垂直探針卡的探針頭，包括：

3、第一上蓋板，所述第一上蓋板設(shè)有多個(gè)第一探針孔；

4、第二上蓋板，連接于所述第一上蓋板，所述第二上蓋板設(shè)有多個(gè)第二探針孔；

5、第一間隔板，連接于所述第二上蓋板背離所述第一上蓋板的一側(cè)，所述第一間隔板設(shè)有第一窗口，所述第一窗口用于供探針向下延伸；

6、下蓋板，連接于所述第一間隔板背離所述第二上蓋板的一側(cè)，所述下蓋板設(shè)有多個(gè)第三探針孔，

7、緊固件，用于可拆卸地連接所述第一上蓋板、所述第二上蓋板和所述第一間隔板；

8、所述垂直探針卡的探針頭具有插針狀態(tài)和工作狀態(tài)，在所述插針狀態(tài)下，所述第一探針孔、所述第二探針孔和所述第三探針孔一一對(duì)齊；在所述工作狀態(tài)下，所述第一探針孔、所述第二探針孔和所述第三探針孔沿水平方向錯(cuò)位。

9、具體地，所述緊固件為螺栓，所述探針頭還包括位于所述第一上蓋板和所述第一間隔板之間的第二間隔板和第三間隔板，所述第二間隔板位于所述第三間隔板朝向所述第一上蓋板的一側(cè)，所述第二間隔板設(shè)有與所述第一窗口對(duì)應(yīng)的第二窗口，所述第三間隔板設(shè)有與所述第一窗口對(duì)應(yīng)的第三窗口，所述第二上蓋板固定于所述第三間隔板上，所述螺栓依次穿設(shè)于所述第一上蓋板、所述第二間隔板、所述第三間隔板和所述第一間隔板內(nèi)，所述螺栓的頭部位于所述第一上蓋板和所述第二間隔板內(nèi)。

10、具體地，所述探針頭還包括第四間隔板，所述第四間隔板位于所述第二間隔板和所述第三間隔板之間且具有第四窗口，所述第二上蓋板被容納于所述第四窗口內(nèi)，所述螺栓穿設(shè)于所述第四間隔板內(nèi)。

11、具體地，所述第一上蓋板、所述第二間隔板和所述第四間隔板粘接，所述第二上蓋板和所述第三間隔板粘接。

12、具體地，所述第一上蓋板包括主體和多個(gè)第一外延部，多個(gè)所述第一外延部分布于所述主體長(zhǎng)度方向和/或?qū)挾确较虻膬蓚?cè)，所述主體的長(zhǎng)度和寬度尺寸分別小于所述第一間隔板的長(zhǎng)度和寬度尺寸，所述第一外延部設(shè)有定位孔，所述第一間隔板設(shè)有與所述定位孔對(duì)應(yīng)的第一避讓孔。

13、具體地，所述主體同一側(cè)上所有第一外延部的總長(zhǎng)度與所述主體該側(cè)的長(zhǎng)度的比值小于或等于1/3。

14、具體地，所述第二間隔板設(shè)有與所述第一外延部對(duì)應(yīng)的第二外延部，所述第二外延部設(shè)有第二避讓孔；所述第三間隔板設(shè)有與所述第一外延部對(duì)應(yīng)的第三外延部，所述第三外延部設(shè)有第三避讓孔；所述第四間隔板設(shè)有與所述第一外延部對(duì)應(yīng)的第四外延部，所述第四外延部設(shè)有第四避讓孔。

15、本申請(qǐng)實(shí)施例還公開了：一種垂直探針卡的探針頭的制備方法，包括以下步驟：

16、在第一上蓋板上加工出第一探針孔；

17、在第二上蓋板上加工出第二探針孔；

18、在第一間隔板上加工出第一窗口；

19、在下蓋板上加工出第三探針孔；

20、采用螺栓將所述第一上蓋板、第二上蓋板、第一間隔板和下蓋板依次連接，其中，第一探針孔、第二探針孔和第三探針孔一一對(duì)齊，隨后將探針依次插設(shè)于第一探針孔、第二探針孔和第三探針孔內(nèi)；

21、沿水平方向分別平移第二上蓋板和下蓋板至預(yù)設(shè)位置，以使得所述第二探針孔和第三探針孔分別與所述第一探針孔錯(cuò)位。

22、具體地，在步驟“在所述第一上蓋板上加工出第一探針孔和定位孔”中還包括：在所述第一上蓋板和所述第二間隔板上加工用于容置螺栓的頭部的螺栓頭孔，在第二間隔板上加工第二窗口，在第四間隔板上加工螺栓通過(guò)的過(guò)孔和容納第二蓋板的第四窗口，將所述第一上蓋板、所述第二間隔板和所述第四間隔板粘接。

23、具體地，在步驟“在第二上蓋板上加工出第二探針孔”之前，還包括：在第三間隔板上加工第三窗口，在第三間隔板和第二上蓋板上加工粘接定位用的銷孔，將第二上蓋板粘接于第三間隔板上并通過(guò)第二定位銷定位，在第三間隔板上加工出用于與所述螺栓連接的螺紋孔。

24、本發(fā)明至少具有如下有益效果：

25、1.本實(shí)施例的探針頭，可通過(guò)在第一上蓋板、第二上蓋板(或者第三間隔板)、下蓋板上設(shè)置一些相互配合的限位柱和限位孔，可使其第一探針孔、第二探針孔和第三探針孔在插針結(jié)束后沿水平方向錯(cuò)位至預(yù)設(shè)位置，可使得所有探針均能沿同一方向偏移，便于探針的定位，進(jìn)而利于探針卡的探針與芯片上各pad點(diǎn)的精確定位。

26、2.將第一上蓋板、第二間隔板和第四間隔板粘接為一體，并在第一上蓋板和第二間隔板上加工用于容置螺栓頭部的沉頭孔，實(shí)現(xiàn)了在減薄第一上蓋板的前提下仍有足夠的板件厚度以覆蓋螺栓頭部。

27、3.在第三間隔板和第二上蓋板上加工出粘接定位用的銷孔，通過(guò)第二定位銷確保第二上蓋板和第三間隔板的定位精度，將第二上蓋板和第三間隔板粘接為一體后再在第二上蓋板上加工第二探針孔、在第三間隔板上加工用于與螺栓配合的螺紋孔，保證了第二探針孔和第三間隔板上銷孔之間相對(duì)位置的精度。

28、4.通過(guò)第一上蓋板第一外延部上定位孔與連接板沉槽內(nèi)第一定位銷配合的方式對(duì)探針頭進(jìn)行定位，一方面可提高第一上蓋板與連接板重復(fù)裝配的定位精度，另一方面也可最大程度地保留連接板臺(tái)階面的厚度，確保連接板與探針頭的連接強(qiáng)度，避免探針卡變形。

29、為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

技術(shù)特征：

1.一種垂直探針卡的探針頭，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直探針卡的探針頭，其特征在于，所述緊固件為螺栓，所述探針頭還包括位于所述第一上蓋板和所述第一間隔板之間的第二間隔板和第三間隔板，所述第二間隔板位于所述第三間隔板朝向所述第一上蓋板的一側(cè)，所述第二間隔板設(shè)有與所述第一窗口對(duì)應(yīng)的第二窗口，所述第三間隔板設(shè)有與所述第一窗口對(duì)應(yīng)的第三窗口，所述第二上蓋板固定于所述第三間隔板上，所述螺栓依次穿設(shè)于所述第一上蓋板、所述第二間隔板、所述第三間隔板和所述第一間隔板內(nèi)，所述螺栓的頭部位于所述第一上蓋板和所述第二間隔板內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直探針卡的探針頭，其特征在于，所述探針頭還包括第四間隔板，所述第四間隔板位于所述第二間隔板和所述第三間隔板之間且具有第四窗口，所述第二上蓋板被容納于所述第四窗口內(nèi)，所述螺栓穿設(shè)于所述第四間隔板內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直探針卡的探針頭，其特征在于，所述第一上蓋板所述第二間隔板和所述第四間隔板粘接，所述第二上蓋板和所述第三間隔板粘接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直探針卡的探針頭，其特征在于，所述第一上蓋板包括主體和多個(gè)第一外延部，多個(gè)所述第一外延部分布于所述主體長(zhǎng)度方向和/或?qū)挾确较虻膬蓚?cè)，所述主體的長(zhǎng)度和寬度尺寸分別小于所述第一間隔板的長(zhǎng)度和寬度尺寸，所述第一外延部設(shè)有定位孔，所述第一間隔板設(shè)有與所述定位孔對(duì)應(yīng)的第一避讓孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直探針卡的探針頭，其特征在于，所述主體同一側(cè)上所有第一外延部的總長(zhǎng)度與所述主體該側(cè)的長(zhǎng)度的比值小于或等于1/3。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直探針卡的探針頭，其特征在于，所述第二間隔板設(shè)有與所述第一外延部對(duì)應(yīng)的第二外延部，所述第二外延部設(shè)有第二避讓孔；所述第三間隔板設(shè)有與所述第一外延部對(duì)應(yīng)的第三外延部，所述第三外延部設(shè)有第三避讓孔；所述第四間隔板設(shè)有與所述第一外延部對(duì)應(yīng)的第四外延部，所述第四外延部設(shè)有第四避讓孔。

8.一種垂直探針卡的探針頭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的垂直探針卡的探針頭的制備方法，其特征在于，在步驟“在所述第一上蓋板上加工出第一探針孔和定位孔”中還包括：在第一上蓋板和第二間隔板上加工用于容置螺栓的頭部的螺栓頭孔，在第二間隔板上加工第二窗口，在第四間隔板上加工螺栓通過(guò)的過(guò)孔和容納第二蓋板的第四窗口，將所述第一上蓋板、所述第二間隔板和所述第四間隔板粘接。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的垂直探針卡的探針頭的制備方法，其特征在于，在步驟“在第二上蓋板上加工出第二探針孔”之前，還包括：在第三間隔板上加工第三窗口，在第三間隔板和第二上蓋板上加工粘接定位用的銷孔，將第二上蓋板粘接于第三間隔板上并通過(guò)第二定位銷定位，在第三間隔板上加工出用于與所述螺栓連接的螺紋孔。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種垂直探針卡的探針頭及其制備方法。所述探針頭包括第一上蓋板，設(shè)有多個(gè)第一探針孔；第二上蓋板，連接于第一上蓋板且設(shè)有多個(gè)第二探針孔；第一間隔板，連接于第二上蓋板且設(shè)有第一窗口，第一窗口用于供探針向下延伸；下蓋板，連接于第一間隔板且設(shè)有多個(gè)第三探針孔，緊固件，用于可拆卸地連接第一上蓋板、第二上蓋板和第一間隔板；探針頭具有插針狀態(tài)和工作狀態(tài)，在插針狀態(tài)下，第一探針孔、第二探針孔和第三探針孔一一對(duì)齊；在工作狀態(tài)下，第一探針孔、第二探針孔和第三探針孔沿水平方向錯(cuò)位。本方案可提高探針卡的探針與芯片上各PAD點(diǎn)的定位精確度。

技術(shù)研發(fā)人員：張款,于海超,李偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：強(qiáng)一半導(dǎo)體（蘇州）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2