CN102393478A - 一种芯片测试座 - Google Patents
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Abstract
一种芯片测试座，涉及到半导体芯片测试装置。在探针架上的针穴的内壁覆盖着镀金层和镀镍层，针穴内部有包括上动针、弹簧和下动针在内的弹簧探针。制造这种芯片测试座，包括：在探针架上制造出安放弹簧探针用的针穴；取铝合金棒材并加工成针体芯；在针体芯的外表面镀以金和镍；将针体芯压入针穴；加工针体芯的上、下两个端面；用腐蚀方法除去针体芯；将包括上动针、弹簧和下动针的弹簧探针置入内壁覆盖着镀金层和镀镍层的针穴内。采用本芯片测试座，可以消除弹簧探针的针体外径与针穴之间的间隙，这样弹簧探针的针头与芯片针脚的错位可能性大为降低。弹簧探针的针头与芯片针脚之间接触的定位精度和性能大为提高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体和电子连接件行业，特别涉及到芯片测试装置。
背景技术
在半导体芯片的研发及大规模生产过程中，均需要对芯片的各类性能进行测试，芯片测试座是测试装置中的关键部件。测试座的功能是将芯片定位夹持及线路板之间电子讯号及电流的传输，它的功能优劣直接影响芯片测试的可靠性和准确性。随着芯片的运行速度日益提高和电子产品尺寸的減少，对测试座性能的要求亦日益提高。一般说来，测试座的主要部件包括弹簧探针、探针架、其他电子连接件。探针架内有针穴以放置弹簧探针的针体，针体夹持着放置在其内部的上动针、弹簧和下动针，并与动针保持良好接触以确保电流和电信号的传输。上下动针在针体内运动以保持芯片和下部线路板之间的电子连接，也可以补偿芯片和测试装置另部件的尺寸公差。
在弹簧探针测试座中，有两类间隙存在。一类间隙是上下动针与针体内壁之间的间隙，此间隙确保动针在针体内运动自如，对于调整上下动针与芯片的接触，正确传输电流或电信号都是很必要的。另一类间隙是弹簧探针的针体与针穴之间的间隙，此间隙正确保持弹簧探针在针穴内运动自如。随着半导体芯片尺寸的减小，针脚间距亦日益减小，相应地，用于测试的弹簧探针的尺寸也会减小，因而弹簧探针的制造难度更高，制成的弹簧探针的性能往往会更差一些，尤其是在芯片测试时，弹簧探针的针头与芯片针脚的错位可能性大为提高。而弹簧探针的针体与针穴之间的间隙造成弹簧探针在针穴内的摆动，以至于影响了弹簧探针的针头与芯片针脚之间接触的定位精度。
发明内容
本发明要解决现有技术和产品不能实现的微小针脚间距半导体芯片的有效测试问题，提出一种新的芯片测试座，在所述的芯片测试座的探针架内，消除针体与针穴之间的间隙，避免弹簧探针在针穴内的摆动，提高定位的精度。
本发明是通过以下的技术措施来实现的。一种芯片测试座，包括弹簧探针、探针架、其他电子连接件，而在探针架上的针穴的内壁覆盖着镀金层和镀镍层作为针体，针穴内部有包括上动针、弹簧和下动针在内的弹簧探针。
所述的镀金层的厚度为0.5～3微米。
所述的镀镍层的厚度为3～10微米。
一种芯片测试座的制造方法，包括：
（1）按要求，在芯片测试座的探针架上制造出安放弹簧探针用的针穴；探针架由高强度可绝缘复合塑料材料制成；
（2）取铝合金棒材并加工成针体芯；
（3）在针体芯的外表面镀以金和镍；
（4）将表面镀了金和镍的针体芯压入针穴；
（5）加工针体芯的上、下两个端面；再用腐蚀方法除去针体芯；镀金层和镀镍层留在针穴中形成针体；
（6）将上动针、弹簧和下动针置入针体内(即内壁覆盖镀金层和镀镍层的针穴)；
在此，以（1）～（6）来表示这些制造过程的先后次序。
所述的表面镀了金和镍的针体芯的外径与针穴的内径相同，二者紧密结合，不可***。
本发明采用上述技术措施后，在探针架上的针穴内壁上覆盖的镀金层和镀镍层，相当于弹簧探针的针体。上动针、弹簧和下动针可以直接置入所述的针穴内。这样探针架上的另一类间隙，即弹簧探针的针体外径与针穴之间的间隙就消失了，只留下动针外径与针穴镀层的内径的间隙（相当于动针外径与针体内径之间的间隙），这样弹簧探针的针头与芯片针脚的错位可能性大为降件。弹簧探针的针头与芯片针脚之间接触的定位精度和性能大为提高。
附图说明
图1为本发明实施例中的芯片测试座示意图。
图2为图1中的B部放大图。
图3为本发明实施例1的制造过程示意图。
图4为本发明实施例2的制造过程示意图。
图中： 1为探针架，2为上动针，3为弹簧，4为下动针，5为针体芯，6为镀金层和镀镍层，7为针穴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1，如图1，图2和图3所示，一种芯片测试座，包括弹簧探针、探针架1、其他电子连接件，而在探针架1上，针穴7的内壁覆盖着镀金层和镀镍层6，针穴7的内部有包括上动针2、弹簧3和下动针4在内的弹簧探针。镀金层的厚度为0.8微米，镀镍层的厚度为3.2微米。
该芯片测试座是这样制造出来的，如图3所示，首先按照测试要求，在探针架1上制造出安放弹簧探针用的针穴7；对长铝合金棒材进行加工，并制成单个小圆棒状的针体芯5；在针体芯5的外表面镀以金和镍，有镀层的针体芯5的直径与针穴7相同，高度与针穴7的圆柱部分相同；将针体芯5压入针穴7内，二者紧密结合，形成过盈配合；在针穴7内针体芯5不能***更不能脱落；将装有针体芯5的探针架1放入化学溶液（酸性或碱性）内进行侵蚀，从而腐蚀性地去掉针体芯5的基体合金（如铝合金），侵蚀后，仅有镀层（金和镍）留在针穴7中，可以视为弹簧探针的针体；在所述的镀层（即针体）内部 ，依次装上上动针2，弹簧3，下动针4，并进一步装配成芯片测试座。
实施例2，如图1，图2和图4所示，一种芯片测试座，包括弹簧探针、探针架1、其他电子连接件，而在探针架1上，针穴7的内壁覆盖着镀金层和镀镍层6，针穴7的内部有包括上动针3、弹簧3和下动针4在内的弹簧探针。镀金层的厚度为1.3微米，镀镍层的厚度为8微米。
如图4所示，该芯片测试座是这样制造出来的，和实施例1的差别在于：对长铝合金棒材进行加工，并制成单个具有圆台的小圆棒状的针体芯5，且针体芯5的两端略高出于针穴7。首先按照测试要求，在探针架1上制造出安放弹簧探针用的针穴7；对长铝合金棒材进行加工，并制成单个具有圆台的小圆棒状的针体芯5；在针体芯5的外表面镀以金和镍，有镀层的针体芯5的直径与针穴7相同，且两端高出针穴7；将针体芯5压入针穴7内，二者紧密结合，形成过盈配合；在针穴7内针体芯5不能***更不能脱落；加工针体芯5的上下表面，使针体芯5的高度达到使用要求，并除去针体芯5两端的镀层，使针体芯5的基体合金（如铝合金）暴露出来，将装有针体芯5的探针架1放入化学溶液（酸性或碱性）内进行侵蚀，从而腐蚀性地去掉针体芯5的基体合金（如铝合金），侵蚀后，仅有镀层（金和镍）留在针穴7中，可以视为弹簧探针的针体；在所述的镀层（即针体）内部 ，依次装上上动针2，弹簧3，下动针4，并进一步装配成芯片测试座。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护笵围。
Claims (5)
1.一种芯片测试座，包括弹簧探针、探针架（1）、其他电子连接件，其特征在于：在探针架上，针穴（7）的内壁覆盖着镀金层和镀镍层（6），针穴（7）内部有包括上动针（2）、弹簧（3）和下动针（4）在内的弹簧探针。
2.根据权利要求1所述的一种芯片测试座，其特征在于：所述的镀金层的厚度为0.5～3微米。
3.根据权利要求1所述的一种芯片测试座，其特征在于：所述的镀镍层的厚度为3～10微米。
4.一种芯片测试座的制造方法，包括：
（1）按要求，在芯片测试座的探针架上制造出安放弹簧探针用的针穴；
（2）取铝合金棒材并加工成针体芯；
（3）在针体芯的外表面镀以金和镍；
（4）将表面镀了金和镍的针体芯压入针穴；
（5）加工针体芯的上、下两个端面；用腐蚀方法除去针体芯；
（6）将包括上动针、弹簧和下动针的弹簧探针置入内壁覆盖着镀金层和镀镍层的针穴内，
在此，以（1）～（6）来表示这些制造过程的先后次序。
5.根据权利要求3所述的一种芯片测试座，其特征在于：所述的内表面镀了金和镍的针体芯的外径与针穴的内径相同，二者紧密结合，不可***。
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