專利名稱：集成電路測試用組合探針的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件的電性能測試或故障探測部件，特別是涉及用于測試集成電路的探針。
背景技術：
隨著SMT，即Surface Mount Technology表面貼裝技術的發展，半導體集成電路(以下簡稱IC)特別是采用球柵陣列Ball Grid Array簡稱BGA，即封裝后輸入/輸出引腳的排列方式是柵格陣列、引腳端部為錫球的IC，正朝高密度、小間距方向發展，封裝的輸入/輸出引腳從幾十根，逐漸增加到幾百根，不久的將來可能達2千根。因而，對集成電路測試的要求越來越高。現有技術中能滿足高密度、小間距的IC測試要求的探針包括兩種，一種如圖11所示，由管身a、兩針尖部分b和彈簧c組成，要保證探針的兩個針尖部分b能夠沿管身a內壁平行滑動自如，同時要保證其使用壽命在50萬次以上，在管身a外徑很小的情況下，探針的加工技術難度和設備要求非常高、且良品率低。比如測試集成電路導電點腳距為0.5mm的探針，管身外徑只有φ0.35mm，針尖直徑只有φ0.17mm左右，加工公差必須控制在0.01mm以內，一般高精度的自動機床都不能達到工藝要求。而且，工藝參數稍有不合理就會造成產品報廢，裝配公差也必須控制在0.003mm以下，因而成本極高。另一種如圖12所示，由一端帶有一個固定針尖的管身d、活動的針尖e和管身d內的彈簧組成，由于裝彈簧的管身d一端帶針尖，另一端的內孔裝彈簧，整體必須采用車削加工，所以成本也相當高。成本高的原因，其一是這類產品按現有工藝，加工精度、裝配精度要求高，其二是生產這類探針所需的設備要求很高，機器昂貴，一條生產線都要1000多萬元人民幣，所以設備成本極高。以上兩種雙頭探針目前國際上只有幾家公司能做。另外，用上述兩種探針做成的測試結構如果出現質量問題需要更換某根探針時，必須拆開整個結構才能更換，維修不方便。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處而提出一種能用于測試腳距最小為0.3mm的集成電路，且成本低、維修方便的集成電路測試用組合探針。
本發明解決所述技術問題可以通過采用以下技術方案來實現設計、使用一種集成電路測試用組合探針，包括單頭探針和端子；所述單頭探針包括頭部和尾部管身，該管身內腔裝有彈簧，所述頭部插入尾部管身內腔并可相對所述尾部管身運動；所述端子上部是空心，內壁設置夾緊部，所述單頭探針的任意一端插入所述端子中并被所述夾緊部夾住；所述單頭探針的未端插入所述端子的一端用于與待測試的集成電路或測試電路板電連接，相應地，所述端子的尾端則用于與測試電路板電連接或待測試的集成電路電連接。
同現有技術相比較，本發明的技術效果在于1、能測試腳距小的集成電路；2、由于所述組合探針包括單頭探針和端子兩部分，其中單頭探針是市售統一規格的普通單頭探針，而普通單頭探針的生產已經有四五十年的歷史，采用拉伸的方法加工管身的內孔及外徑，工藝簡單成熟，所有的零部件都已經標準化，易實現量產，因而成本極低，大約只有現有技術探針成本的三十分之一；3、用本發明組合探針做成的測試結構如果出現問題，由于端子損壞的可能性極小，所以只須撥出損壞的單頭探針，換上新的單頭探針即可，因而所述組合探針在實際應用中維修方便，維修成本低；4、所述組合探針的兩部分可以靈活地組合，應用更廣泛、更方便；使用中呈現的阻抗、容抗或感抗都很低。


圖1是本發明集成電路測試用組合探針的結構示意圖；圖2是所述組合探針的端子2夾緊部第一種結構形式示意圖，其中，圖2-1是端子2的結構示意圖，圖2-2是圖2-1的A部放大示意圖；圖3是所述組合探針的端子2夾緊部第二種結構形式示意圖，其中，圖3-1是端子2的結構示意圖，圖3-2是圖3-1的B部放大示意圖；圖4是所述組合探針的端子2夾緊部第三種結構形式示意圖，其中，圖4-1是端子2的結構示意圖，圖4-2是圖4-1的C部放大示意圖；圖5是所述組合探針的所用市售單頭探針頭端各種形狀示意圖；圖6是所述組合探針的端子尾端各種形狀示意圖；圖7是圖1的D部放大示意圖；圖8是所述組合探針具體應用于測試的裝配示意圖；圖9是所述組合探針的另一種應用裝配形式示意圖；圖10是所述組合探針的單頭探針1的結構示意圖；圖11是現有技術第一種形式探針的結構示意圖；圖12是現有技術第二種形式探針的結構示意圖；具體實施方式
以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述。
本發明集成電路測試用組合探針，如圖1所示，包括單頭探針1和端子2。又如圖10所示，所述單頭探針1是市售統一規格的單頭探針，包括頭部13和尾部管身12，該管身12內腔裝有彈簧，所述頭部13插入管身12內腔并可相對于所述管身12作軸向運動；其頭部13頂端有頭形，尾部管身12一端帶彈簧沒有頭形，加工成本極低。所述單頭探針1的頂端11的頭形可以是如圖5所示的各種形狀。再如圖2至圖4所示，所述端子2上部是空心，內壁設置夾緊部，所述單頭探針1的任意一端插入所述端子2中并被所述夾緊部夾住。所述單頭探針1的未插入所述端子2的一端用于與待測試的集成電路或測試電路板電連接，相應地，所述端子2的尾端21則用于與測試電路板電連接或待測試的集成電路電連接。端子2的尾端22收攏，可以是實心，也可以是空心，其形狀根據不同的安裝情況，可以是如圖6所示的尖頭、圓頭或平頭等各種形狀。
如圖2至圖4所示，所述端子2的內壁設置有夾緊部。圖2中，所述夾緊部是端子2內壁一處的凸起22；圖3中，夾緊部是所述端子2內壁徑向相對兩處的凸起22，夾緊部還可以是所述端子2內壁兩處以上的凸起22；圖4中，夾緊部是所述端子2中部被滾壓而形成的卡環23，這樣端子2與單頭探針1的接觸面積大，接觸電阻更小，兩者結合更穩定。圖2至圖4中的用于夾住單頭探針1的夾緊部采用凸起或卡環，所述端子2可以做得更小，可以用于測試更小間距的集成電路。并且，由于端子與單頭探針接觸部分采用的是凸起或卡環，結構緊湊，同樣直徑的端子2，可以配合直徑更大一些的單頭探針1；由于單頭探針直徑越大，加工越容易，成本越低，這樣就可以降低本發明集成電路測試用組合探針的成本。
如圖1至圖4所示，所述端子2的空心段側壁下部有孔24。該孔24使得所述端子2的內腔在電鍍時，其內氣體可以完全排出，保證端子2的內孔完全電鍍。同時，該通孔24可以保證加工過程產生的金屬屑容易排出，保證內孔深度一致。單頭探針1與端子2的電鍍均勻的內壁接觸，接觸電阻小，性能穩定，同時測試過程產生的容抗、電感均可大大減小。
如圖7所示，所述端子2上端外壁有臺階25。本發明組合探針應用與測試方案之一如圖8所示，以焊接方式測試IC。所述端子2裝在固定板3上，其尾端焊接在測試電路板8上，單頭探針1穿過定位板4插入端子內孔，壓緊機構7通過螺絲6固定在定位板4上。壓緊機構7在壓緊IC 5時，壓緊力依次通過IC 5和單頭探針1傳遞到端子2。由于端子的臺階25位于定位板4和固定板3之間，所以傳到端子2上的力通過臺階24傳到定位板4上，再通過螺絲6再傳到壓緊機構7。這樣，壓緊IC 5的壓緊力，就成了一個內力，壓緊力不會傳到測試電路板8上，在使用過程不會影響端子2和測試電路板8焊接部分的強度，延長了使用壽命。另外，端子2焊接在測試電路板8上，測試時單頭探針1不直接和測試電路板8電連接，避免了測試電路板8上的焊盤氧化，故使得測試電路板8的導電性能好，測試精度高。
所述組合探針的另一種應用裝配形式如圖9所示，該裝配形式與現有技術中探針的裝配形式相同，即通過定位板固定所述組合探針，該組合探針一端與集成電路電連接，另一端與測試電路板電連接。
權利要求
1.一種集成電路測試用組合探針，包括單頭探針(1)；所述單頭探針(1)包括頭部(13)和尾部管身(12)，該管身(12)內腔裝有彈簧，所述頭部(13)插入管身(12)內腔并可相對于所述管身(12)作軸向運動，其特征在于還包括端子(2)，該端子(2)上部為空心，內壁設置夾緊部，所述單頭探針(1)的任意一端插入所述端子(2)中并被所述夾緊部夾住；所述單頭探針(1)的未插入所述端子(2)的一端用于與待測試的集成電路或測試電路板電連接，相應地，所述端子(2)的尾端(21)則用于與測試電路板電連接或待測試的集成電路電連接。
2.如權利要求1所述的集成電路測試用組合探針，其特征在于所述夾緊部是所述端子(2)內壁一處的凸起(22)。
3.如權利要求1所述的集成電路測試用組合探針，其特征在于所述夾緊部是所述端子(2)內壁至少兩處的凸起(22)，該兩凸起(22)分別位于端子(2)內壁徑向相對的兩處。
4.如權利要求1所述的集成電路測試用組合探針，其特征在于所述夾緊部是所述端子(2)中部被滾壓而形成的卡環(23)。
5.如權利要求1所述的集成電路測試用組合探針，其特征在于所述端子(2)的空心段側壁下部有孔(24)。
6.如權利要求1所述的集成電路測試用組合探針，其特征在于所述端子(2)上端外壁有臺階(25)。
全文摘要
本發明涉及一種集成電路測試用組合探針，包括單頭探針(1)和端子(2)；該單頭探針(1)包括頭部(13)和尾部管身(12)，該管身(12)內腔裝有彈簧，頭部(13)插入管身(12)內腔并可相對管身(12)運動；所述端子(2)上部為空心，內壁設置夾緊部，單頭探針(1)的任意一端插入端子(2)中并被所述夾緊部夾住；單頭探針(1)的未插入所述端子(2)的一端用于與待測試的集成電路或測試電路板電連接，相應地，所述端子(2)的尾端(21)則用于與測試電路板電連接或待測試的集成電路電連接。同現有技術相比較，本發明的技術效果在于不僅可以測試腳距小的集成電路，且成本低，維修方便，維修成本低；使用時產生的阻抗、容抗或感抗都很低。
文檔編號H01L21/66GK1808127SQ20061003340
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月25日 優先權日2006年1月25日
發明者段超毅 申請人:段超毅