CN1808127A - 集成电路测试用组合探针 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集成电路测试用组合探针，包括单头探针(1)和端子(2)；该单头探针(1)包括头部(13)和尾部管身(12)，该管身(12)内腔装有弹簧，头部(13)***管身(12)内腔并可相对管身(12)运动；所述端子(2)上部为空心，内壁设置夹紧部，单头探针(1)的任意一端***端子(2)中并被所述夹紧部夹住；单头探针(1)的未***所述端子(2)的一端用于与待测试的集成电路或测试电路板电连接，相应地，所述端子(2)的尾端(21)则用于与测试电路板电连接或待测试的集成电路电连接。同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：不仅可以测试脚距小的集成电路，且成本低，维修方便，维修成本低；使用时产生的阻抗、容抗或感抗都很低。

Description

集成电路测试用组合探针
技术领域  本发明涉及半导体器件的电性能测试或故障探测部件，特别是涉及用于测试集成电路的探针。
背景技术  随着SMT，即Surface Mount Technology表面贴装技术的发展，半导体集成电路(以下简称IC)特别是采用球栅阵列Ball Grid Array简称BGA，即封装后输入/输出引脚的排列方式是栅格阵列、引脚端部为锡球的IC，正朝高密度、小间距方向发展，封装的输入/输出引脚从几十根，逐渐增加到几百根，不久的将来可能达2千根。因而，对集成电路测试的要求越来越高。现有技术中能满足高密度、小间距的IC测试要求的探针包括两种，一种如图11所示，由管身a、两针尖部分b和弹簧c组成，要保证探针的两个针尖部分b能够沿管身a内壁平行滑动自如，同时要保证其使用寿命在50万次以上，在管身a外径很小的情况下，探针的加工技术难度和设备要求非常高、且良品率低。比如测试集成电路导电点脚距为0.5mm的探针，管身外径只有φ0.35mm，针尖直径只有φ0.17mm左右，加工公差必须控制在0.01mm以内，一般高精度的自动机床都不能达到工艺要求。而且，工艺参数稍有不合理就会造成产品报废，装配公差也必须控制在0.003mm以下，因而成本极高。另一种如图12所示，由一端带有一个固定针尖的管身d、活动的针尖e和管身d内的弹簧组成，由于装弹簧的管身d一端带针尖，另一端的内孔装弹簧，整体必须采用车削加工，所以成本也相当高。成本高的原因，其一是这类产品按现有工艺，加工精度、装配精度要求高，其二是生产这类探针所需的设备要求很高，机器昂贵，一条生产线都要1000多万元人民币，所以设备成本极高。以上两种双头探针目前国际上只有几家公司能做。另外，用上述两种探针做成的测试结构如果出现质量问题需要更换某根探针时，必须拆开整个结构才能更换，维修不方便。
发明内容  本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种能用于测试脚距最小为0.3mm的集成电路，且成本低、维修方便的集成电路测试用组合探针。
本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
设计、使用一种集成电路测试用组合探针，包括单头探针和端子；所述单头探针包括头部和尾部管身，该管身内腔装有弹簧，所述头部***尾部管身内腔并可相对所述尾部管身运动；所述端子上部是空心，内壁设置夹紧部，所述单头探针的任意一端***所述端子中并被所述夹紧部夹住；所述单头探针的未端***所述端子的一端用于与待测试的集成电路或测试电路板电连接，相应地，所述端子的尾端则用于与测试电路板电连接或待测试的集成电路电连接。
同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：
1、能测试脚距小的集成电路；
2、由于所述组合探针包括单头探针和端子两部分，其中单头探针是市售统一规格的普通单头探针，而普通单头探针的生产已经有四五十年的历史，采用拉伸的方法加工管身的内孔及外径，工艺简单成熟，所有的零部件都已经标准化，易实现量产，因而成本极低，大约只有现有技术探针成本的三十分之一；
3、用本发明组合探针做成的测试结构如果出现问题，由于端子损坏的可能性极小，所以只须拨出损坏的单头探针，换上新的单头探针即可，因而所述组合探针在实际应用中维修方便，维修成本低；
4、所述组合探针的两部分可以灵活地组合，应用更广泛、更方便；使用中呈现的阻抗、容抗或感抗都很低。
附图说明
图1是本发明集成电路测试用组合探针的结构示意图；
图2是所述组合探针的端子2夹紧部第一种结构形式示意图，其中，图2-1是端子2的结构示意图，图2-2是图2-1的A部放大示意图；
图3是所述组合探针的端子2夹紧部第二种结构形式示意图，其中，图3-1是端子2的结构示意图，图3-2是图3-1的B部放大示意图；
图4是所述组合探针的端子2夹紧部第三种结构形式示意图，其中，图4-1是端子2的结构示意图，图4-2是图4-1的C部放大示意图；
图5是所述组合探针的所用市售单头探针头端各种形状示意图；
图6是所述组合探针的端子尾端各种形状示意图；
图7是图1的D部放大示意图；
图8是所述组合探针具体应用于测试的装配示意图；
图9是所述组合探针的另一种应用装配形式示意图；
图10是所述组合探针的单头探针1的结构示意图；
图11是现有技术第一种形式探针的结构示意图；
图12是现有技术第二种形式探针的结构示意图；
具体实施方式  以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
本发明集成电路测试用组合探针，如图1所示，包括单头探针1和端子2。又如图10所示，所述单头探针1是市售统一规格的单头探针，包括头部13和尾部管身12，该管身12内腔装有弹簧，所述头部13***管身12内腔并可相对于所述管身12作轴向运动；其头部13顶端有头形，尾部管身12一端带弹簧没有头形，加工成本极低。所述单头探针1的顶端11的头形可以是如图5所示的各种形状。再如图2至图4所示，所述端子2上部是空心，内壁设置夹紧部，所述单头探针1的任意一端***所述端子2中并被所述夹紧部夹住。所述单头探针1的未***所述端子2的一端用于与待测试的集成电路或测试电路板电连接，相应地，所述端子2的尾端21则用于与测试电路板电连接或待测试的集成电路电连接。端子2的尾端22收拢，可以是实心，也可以是空心，其形状根据不同的安装情况，可以是如图6所示的尖头、圆头或平头等各种形状。
如图2至图4所示，所述端子2的内壁设置有夹紧部。图2中，所述夹紧部是端子2内壁一处的凸起22；图3中，夹紧部是所述端子2内壁径向相对两处的凸起22，夹紧部还可以是所述端子2内壁两处以上的凸起22；图4中，夹紧部是所述端子2中部被滚压而形成的卡环23，这样端子2与单头探针1的接触面积大，接触电阻更小，两者结合更稳定。图2至图4中的用于夹住单头探针1的夹紧部采用凸起或卡环，所述端子2可以做得更小，可以用于测试更小间距的集成电路。并且，由于端子与单头探针接触部分采用的是凸起或卡环，结构紧凑，同样直径的端子2，可以配合直径更大一些的单头探针1；由于单头探针直径越大，加工越容易，成本越低，这样就可以降低本发明集成电路测试用组合探针的成本。
如图1至图4所示，所述端子2的空心段侧壁下部有孔24。该孔24使得所述端子2的内腔在电镀时，其内气体可以完全排出，保证端子2的内孔完全电镀。同时，该通孔24可以保证加工过程产生的金属屑容易排出，保证内孔深度一致。单头探针1与端子2的电镀均匀的内壁接触，接触电阻小，性能稳定，同时测试过程产生的容抗、电感均可大大减小。
如图7所示，所述端子2上端外壁有台阶25。本发明组合探针应用与测试方案之一如图8所示，以焊接方式测试IC。所述端子2装在固定板3上，其尾端焊接在测试电路板8上，单头探针1穿过定位板4***端子内孔，压紧机构7通过螺丝6固定在定位板4上。压紧机构7在压紧IC 5时，压紧力依次通过IC 5和单头探针1传递到端子2。由于端子的台阶25位于定位板4和固定板3之间，所以传到端子2上的力通过台阶24传到定位板4上，再通过螺丝6再传到压紧机构7。这样，压紧IC 5的压紧力，就成了一个内力，压紧力不会传到测试电路板8上，在使用过程不会影响端子2和测试电路板8焊接部分的强度，延长了使用寿命。另外，端子2焊接在测试电路板8上，测试时单头探针1不直接和测试电路板8电连接，避免了测试电路板8上的焊盘氧化，故使得测试电路板8的导电性能好，测试精度高。
所述组合探针的另一种应用装配形式如图9所示，该装配形式与现有技术中探针的装配形式相同，即通过定位板固定所述组合探针，该组合探针一端与集成电路电连接，另一端与测试电路板电连接。

Claims (6)

1.一种集成电路测试用组合探针，包括单头探针(1)；所述单头探针(1)包括头部(13)和尾部管身(12)，该管身(12)内腔装有弹簧，所述头部(13)***管身(12)内腔并可相对于所述管身(12)作轴向运动，其特征在于：
还包括端子(2)，该端子(2)上部为空心，内壁设置夹紧部，所述单头探针(1)的任意一端***所述端子(2)中并被所述夹紧部夹住；
所述单头探针(1)的未***所述端子(2)的一端用于与待测试的集成电路或测试电路板电连接，相应地，所述端子(2)的尾端(21)则用于与测试电路板电连接或待测试的集成电路电连接。
2.如权利要求1所述的集成电路测试用组合探针，其特征在于：所述夹紧部是所述端子(2)内壁一处的凸起(22)。
3.如权利要求1所述的集成电路测试用组合探针，其特征在于：所述夹紧部是所述端子(2)内壁至少两处的凸起(22)，该两凸起(22)分别位于端子(2)内壁径向相对的两处。
4.如权利要求1所述的集成电路测试用组合探针，其特征在于：所述夹紧部是所述端子(2)中部被滚压而形成的卡环(23)。
5.如权利要求1所述的集成电路测试用组合探针，其特征在于：所述端子(2)的空心段侧壁下部有孔(24)。
6.如权利要求1所述的集成电路测试用组合探针，其特征在于：所述端子(2)上端外壁有台阶(25)。
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