專利名稱：使用方便的接觸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種布設(shè)有多個彈性接觸體的接觸裝置，用于接觸一個電測試件上的多外緊相鄰排列的檢測點。
已知的申請專利的裝置是(EP0068270A1)。它用于同時接觸一個電測試樣品的多個、緊密相鄰排列的檢測點，例如一個半導體結(jié)構(gòu)元件。已知的接觸裝置包括一定數(shù)量的由彈性金屬制成的針形接觸體。為了在連續(xù)性，絕緣和功能上對電測試樣品上的檢測點的監(jiān)測，便在裝置中將接觸體與檢測點放于一處。由于接觸體失去撓力和彈力，于是在將接觸體加于檢測點或?qū)z測點加于接觸體上時帶來了垂直于接觸體長度擴展方向上的接觸力。已經(jīng)證明，取換已有缺陷的或是不再按所要求的方式作用的接觸體是困難的和相對來說是費時的。更進一步不利的是，只有少數(shù)金屬才能用來制造接觸體，因為不是任何一種接觸體材料都是好的彈性材料和反過來不是任何一種彈性材料都是好的接觸體材料。
本發(fā)明的目的是提供一種可簡單并相對快的替換接觸體的接觸裝置，在該裝置中能使用多種材料做接觸體。
為解決上述任務(wù)提出了一種接觸裝置，該裝置具有權(quán)利要求1中所述特征。這些特征是，接觸體是由作為在第一結(jié)構(gòu)件中可軸向位移的被導引的接觸體元件組成，為了這些元件在彈性布局時，在第二結(jié)構(gòu)件中安置彈性支承接觸體(elastic matingcontact)與該接觸體元件相互作用，而作為接觸體元件的彈性支座(resilientmounting)。其中第一結(jié)構(gòu)件以可裝卸方式固定在第二結(jié)構(gòu)件上。在電測試樣品上的檢測點上放置的接觸體元件可由與支承接觸體不同的其它材料制成，這些支承接觸體以一定義了的力對著檢測點壓迫接觸體元件，由此，接觸裝置能與受測試樣品最佳配合，例如，能以最簡單的方式通過用其它件替換第二結(jié)構(gòu)件來實現(xiàn)對著檢測點壓擠接觸體的元件的接觸力，其中該其它件的支承接觸體表現(xiàn)出所需要的材料特性。由此，第一結(jié)構(gòu)可與第二結(jié)構(gòu)件分離，也可以將個別的，例如受損壞的接觸體元件容易和快速的替換掉。
在接觸裝置的一個有益的實施形式中要考慮到，這些支承接觸體要由表現(xiàn)為至少一個弓形的導線(wires)組成。通過將也稱為彎曲導線或者經(jīng)過一其它實施變化可塑的事先弓形化，于是用來折疊導線所需之力，即所謂折力被完全消除。在接觸過程中，若接觸體元件置于檢測點之上，則通過所控制的支承接觸體和/或者接觸體元件就產(chǎn)生了接觸力。這意味著，接觸體元件的材料也能表現(xiàn)出彈簧彈性特性。
在另外一個接觸裝置實施例子中，支承接觸體由在一軟性印刷電路板flexibleprinted circuit board)上形成的接觸端組成。由此就可以實現(xiàn)低結(jié)構(gòu)高度的接觸裝置。因為在軟性印刷電路板上能調(diào)節(jié)一定義了的電阻抗，于是接觸裝置的高適應(yīng)能力就達到了，例如適應(yīng)于不同樣品和檢驗參量。
在一較好的的實施例中，支承接觸體是指彈性分離元件，將一個個增大接觸體元件和檢測點之間接觸力的彈性元件與支承接觸體相配。在第一次實施變化之后就可預(yù)見到，每一支承接觸體與一彈性元件相配，這樣，在檢測過程中接觸體元件在電測試件的各檢測點上能以不同的接觸力被擠壓。在第二個較好的實施變化中能預(yù)見到只有一個與接觸裝置的所有接觸體元件相配的彈性元件。就這樣接觸裝置的結(jié)構(gòu)被簡化了。
進一步優(yōu)越的實施形式由其余往下的權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的附圖簡單說明如下

圖1是本發(fā)明接觸裝置第一實施形式的長度方向截面圖。
圖2-圖5是本發(fā)明接觸裝置第一結(jié)構(gòu)件實施例的各長度方向截面圖。
圖6是本發(fā)明接觸裝置第二實施例的長度方向截面圖。
圖7是本發(fā)明一個印刷電路板實施例的俯視圖。
圖8是本發(fā)明接觸裝置之圖6局部放大的長度方向截面圖。
下面描述的，也是作為試驗特別裝置表征的接觸裝置用于檢測電子結(jié)構(gòu)元件，這類元件的檢測點小而且緊密排列。接觸裝置是普遍適用的，特別是在半導體技術(shù)中用于從半導體結(jié)構(gòu)元件至半導體晶片上的電學試驗。接觸裝置基本上完全適用于需要檢測電檢測件的檢測點在連續(xù)性，絕緣性和功能的參數(shù)。
圖1示出接觸裝置1去接觸一電檢測件5的相鄰排列的檢測點3時的第一種實施例的截面示圖。此接觸裝置1包括一個第一結(jié)構(gòu)件7和一個第二結(jié)構(gòu)件9，兩者靠固定件11，例如螺絲，而成可拆卸連結(jié)。為結(jié)構(gòu)件7、9相互之間精確定位應(yīng)準備一個引導螺絲，在圖1中僅可看到其中的引導螺絲13。在第一結(jié)構(gòu)件7中要軸向可位移的導入針形接觸體元件12，它們能各與檢測件5的一個檢測點3被帶入裝置，關(guān)于這些后面還將進一步討論。第一結(jié)構(gòu)件7包括一個第一導板15和一個第二導板17，在它們之間裝置了一個止動板19。在導板15、17中對每一接觸體元件12都引入一通孔21(圖2)，接觸體元件12就在這些通孔中被導引。與每一接觸體元件12相配之通孔21在導板15、17中相互校直。在由一種彈性材料制成的止動板19中對每一接觸體元件12要引入一通孔，它的內(nèi)徑小于或者等于接觸體元件12的外徑，由此，這些接觸體元件在止動板19的相應(yīng)通孔中維持著貼切的摩擦。因此就避免了接觸體元件12從第一結(jié)構(gòu)件7中掉出。
導板15、17最好由人造材料制成。在接觸裝置1用于高溫條件下則導板15、17應(yīng)由陶瓷，玻璃或硅制成。止動板19最好由一種彈性人造物質(zhì)制成。
第二結(jié)構(gòu)件9包括二個間距相互平行排列的第三導板23和第四導板25，它們通過一連結(jié)件27相互連接。在導板23、25中在通孔中安置著由導線制成的彈性支承接觸體29，它們各與一個在第一結(jié)構(gòu)件7中導入的接觸體元件12相互作用。支承接觸體29由一種電導材料制成，例如彈性金屬。在第三和第四導板23、25中與每一接觸體元件12相配的通孔以及在第一和第二導板15、17中的通孔21相互校直。支承接觸體29在其由第三導板23中的通孔中突出來，彎向接觸體元件12的自由端與一檢測裝置，例如檢測壓漏或相類似之物相連。由在第四導板25中引入的通孔突出來的支承接觸體29的自由端在圖1所描述的接觸裝置1的備用位置中表明與在第一結(jié)構(gòu)件7中導入的接觸體元件12有一個距離。在一其它的，未畫出的實施例中在接觸裝置的備用位置中備用接觸體與相配的接觸元件12靠近。在第二結(jié)構(gòu)件9的導板23、25之間準備了一個在雙剪頭30方向上可錯位的瞄準板31，其中放入通路通孔，通過這些通路通孔將支承接觸體29導過。與第三和第四導板23、25保持一定距離的瞄準板31用于定義的瞄準支承接觸體29(從其長度伸展方向上觀察)，使得在針形支承接觸體29的壓力反跳時在長度方向上確定其折疊方向。進一步通過用瞄準板31產(chǎn)生的支承接觸體元件29的弓形達到它們之間相互不接觸，使得在這種情況下放棄支承接觸體29之間的電絕緣。
下面進一步藉助一檢測過程闡述接觸裝置1的功能在圖1描述的接觸裝置1的備用位置中將支承接觸體29和接觸體元件12安置得相互有一定距離。通過接觸裝置1和檢測件5之間的相對運動將接觸體元件12帶到靠近檢測點3處。這時接觸體元件12在第一結(jié)構(gòu)件7的通孔21中被移位并對著支承接觸體29被擠壓，支承接觸體29彈性的支撐著接觸體元件12。同時接觸體元件12以一定義了的力在靠近檢測點3處被擠壓，由此達到了一個較小的電接觸電阻。檢測點3能在通孔和絕緣上相互來回被檢測，同時檢測件5能在性能上被檢測。當檢測過程結(jié)束后，接觸裝置1和檢測件5通過一相對運動被分開。通過推壓接觸體元件12而被瞄準的支承接觸體29基于彈性特性就自然的重新會聚于其在圖1中示出的初始位置，就像被彈性止動板19止動住的接觸體元件12一樣。
圖2示出在圖1中表示的第一結(jié)構(gòu)件7的實施例的局部面貌。可清楚的看到，接觸體元件12是用一余隙被導入納于導板15、17內(nèi)的通孔21和在止動板19中相應(yīng)通孔中被摩擦貼切的止動，該通孔直徑小于或等于相應(yīng)于其中排列的接觸體元件12的外徑。導板15、17和止動板19能像圖2中所示的那樣相互保持一定距離或者根據(jù)另外的，來描出的實施例——一個置于另一個之上。
圖3示出第一結(jié)構(gòu)件7的另外一個實施例。導板15、17被安置得有一個距離，這樣就形成了一個中間空間33，在此空間中引入一止動板19′的實施形式。止動板19′，其高度小于中間空間33的，與導板15、17保持一定距離。被帶入各相應(yīng)止動板19′通孔中的接觸體元件12a提供出一止動板19′介入的旋轉(zhuǎn)環(huán)形槽，由此形成一機械形狀余量。止動板19′在接觸體元件12a和檢測點接觸時通過止動板19′和導板15、17間的縫隙在止動板通孔范圍內(nèi)被瞄準，即是說，接觸體元件12a在軸向被移位并在卸載后彈回其初始位置。
圖4中所描述的第一結(jié)構(gòu)件7的第三種實施例與過去描述過的區(qū)別特征在于，沒有保證接觸體元件12b不遺失的止動板。在第一導板15中引入的通路開口21具有一比其在第二導板17中較大的直徑，這樣就使得在第一結(jié)構(gòu)件7的裝配狀態(tài)下，其中導板15、17上下堆積置放，形成了階梯通孔。在通孔21中可軸向移動導入的接觸體元件12b的外緣與通孔形狀相配并由此提供了具有不同直徑的兩個區(qū)域。這樣就形成了一環(huán)狀階梯，依靠此階梯接觸體元件12b就置于第二導板17的邊表面上并因此保證了接觸體元件12b不從第一結(jié)構(gòu)件7中滑掉出去。
圖5示出具有第4種接觸體元件12c實施形式的第一結(jié)構(gòu)件7的第4種實施例，這里該接觸體元件12c是錐形。錐體的最大直徑大于在第二導板17中引入的通孔21的直徑，這樣在這個實施例中，如在圖4描述的實施例一樣——接觸體元件12c從第一結(jié)構(gòu)件7中滑落出去的問題通過一個機械形狀余量被阻止了。第一導板中的通孔21的直徑大于接觸體元件12c的最大直徑。其高度在圖5中純粹是舉例如下選擇的，即是，接觸體元件12c的基面，在接觸時，支承接觸體29靠于其上，在接觸裝置1的備用位置中與第一導板15的邊面34鎖于同一水平。交替對圖5中列出的導板15、17的階梯通孔選擇則通孔21能提供一錐形，使得接觸體元件12被摩擦貼切的保持在第一結(jié)構(gòu)件7中。
圖6是接觸裝置1的另一實施例的截面圖，同樣部分用同樣關(guān)系符號標示，使得過去圖表的描述能使你一目了然。下面僅對不同之處進一步敘述。第二結(jié)構(gòu)件9包括一主要由合成彈性材料制成的彈性元件35，它被固定于一支撐板37上。彈性元件35用作接觸體元件12的彈性支座。在第一結(jié)構(gòu)件7中軸向可移動導入的接觸體元件12和一檢測單元39，例如稱為探測插板(Probe Card Board)的檢測板的電聯(lián)結(jié)是通過一軟性印刷電路板41產(chǎn)生，支承接觸體為了接觸體元件12而存在于該板上。印刷電路板41的高度與第一結(jié)構(gòu)件7和第二結(jié)構(gòu)件9相比是很小的。這樣就實現(xiàn)了具有低高度的小型的接觸裝置1。
如圖7中所示那樣，可清楚看出，圖6給出的印刷電路板41的俯視圖示出，在此實施例中，支承接觸體29是作為在軟性印刷電路板41上導入的接觸插腳(Prongs)45而形成，其功能將靠圖8進一步敘述。接觸插腳45是通過在印刷電路41上設(shè)置的導體軌道43與檢測單元39相連接。這樣，在印刷電路板41上不但設(shè)置了支承接觸體29，也設(shè)置了電連接，即是導體軌道43，于是電路就非常短了。更進一步也可在軟性印刷電路板41上調(diào)定一定義了的阻抗，由此可以改善接觸裝置1對不同檢測體和/或者檢測參量的適應(yīng)能力，例如接觸力的量值。在印刷電路板41上安裝的支承接觸體的數(shù)量和排列與檢測體5的檢測點3的相對應(yīng)。即是說，對于每一種檢測體5的實施形式就要設(shè)置一專門與此相適應(yīng)的印刷電路板41。因為第一和第二結(jié)構(gòu)件7、9可拆卸的相互連結(jié)和印刷電路板41被排列得橫臥其中，所以此印刷電路板能在短時間內(nèi)被換掉，于是接觸裝置1就被適應(yīng)于另一其它檢測體。
圖8以放大了的尺寸示出一作為接觸插腳45形成的支承接觸體29，它被放置于印刷電路板41中。在檢測體5和接觸裝置1之間相對運動情況下，接觸體元件12被帶入具有檢驗點3的裝置中并在第二結(jié)構(gòu)件9的軸向移位。這時接觸體元件12被壓向印刷電路板41中的接觸插腳45，由此接觸插腳45被瞄準。接觸插腳45再一次支撐于彈性元件35上，該元件給接觸體元件12和檢測點3之間加上接觸力。在另外一種沒有描述的實施例中導體板材料的撓屈性只以能加上所需之接觸力，使得可以在這種情況下取消彈性元件35。
總結(jié)起來可以確定，通過按本發(fā)明的接觸裝置1的結(jié)構(gòu)，對接觸體元件和支承接觸體可以使用各種不同的材料。由此就改善了接觸裝置1的功能。更有甚者，那種實施例，在該實例中反接觸體被置于一薄的彈性印刷電路板41上，又給出了接觸裝置微型化的可能性。
權(quán)利要求
1.一種接觸裝置，用于檢測一電測試件上緊鄰排列的檢測點，包括一有多個彈性接觸體，其特征在于，該多個接觸體以可軸向位移導入一第一結(jié)構(gòu)件(7)形成接觸體元件(12；12a；12b；12c)，而在一第二結(jié)構(gòu)件(9)中排列與該等接觸體元件相互作用的支承接觸體(29)而形成彈性支座，其中該第一結(jié)構(gòu)件(7)以可拆卸方式固定在第二結(jié)構(gòu)件(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸裝置，其特征在于，該支承接觸體(29)由至少含有一個弓形的導線構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接觸裝置，其特征在于，該支承接觸體(29)由在一軟印刷電路板(41)上的接觸插腳(45)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的接觸裝置，其特征在于，支承接觸體(29)可以是彈性元件(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接觸裝置，其特征在于，該彈性元件(35)由合成彈性材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的接觸裝置，其特征在于，該第一結(jié)構(gòu)件(7)包括至少兩個導板(15、17)，它們以平面疊放或相互有一定距離的，特別是平行相距的導板(15、17)，在導板中對每一接觸體元件(12；12a；12b；12c)都采用校直的通孔(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸裝置，其特征在于，對導板(15,17)配置一可靠阻止接觸體元件(12、12a)從第一結(jié)構(gòu)件(7)中滑落出來的止動板(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接觸裝置，其特征在于，該止動板(19；19′)安置于導板(15、17)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的接觸裝置，其特征在于，由彈性材料制成的止動板(19)對每個接觸體元件(12)設(shè)一通孔，在其中接觸體元件(12)被摩擦貼切的持住。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的接觸裝置，其特征在于，止動板(19′)對每一接觸體元件(12)提供一通孔，在其中接觸體元件(12a)被形狀貼切的持住。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的接觸裝置，其特征在于，通孔為階梯孔，該階梯孔之較小孔徑部分處于第一結(jié)構(gòu)件(7)中而較大孔徑部分則處于第二結(jié)構(gòu)件(9)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的接觸裝置，其特征在于，接觸體元件(12；12b；12c)的外形與通孔的形狀相配。
全文摘要
一種接觸裝置,用于對電檢測件上緊鄰排列的檢測點的測試,其包括布設(shè)多個彈性接觸體,該等接觸體由在第一結(jié)構(gòu)件7中可軸向位移的接觸體元件12、12a、12b、12c組成,在第二結(jié)構(gòu)件9中安置的支承接觸體29與接觸體單元相互作用,而形成彈性支座,該第一結(jié)構(gòu)件7以可拆卸形式固定于第二結(jié)構(gòu)件9上。
文檔編號G01R31/02GK1224846SQ98123969
公開日1999年8月4日 申請日期1998年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月5日
發(fā)明者賴訥·施密德, 克勞斯·吉林格爾, 烏爾里?！じ咚? 海因茨·多伊施 申請人:精密金屬有限公司