技术摘要：
描述了一种悬臂接触探针(31)，包括包含在下倾的探针部(31b)和上倾的探针部(31c)之间的探针体(40)，当接触探针被安装在悬臂探针头(30)上时，该下倾的探针部(31b)沿着预先设定的纵向轴线(HH)延伸，该纵向轴线相对于参考平面(π)倾斜，该参考平面对应于被测器件(35)的晶圆  全部
背景技术：
众所周知，探针头本质上是一种适于将多个微观结构的接触垫与进行其测试的测 试装置的相应通道电连接的器件。 在集成电路上进行的测试早在生产阶段中用于检测和隔离有缺陷的电路。因此通 常在将集成在晶圆上的电路切割和组装到包含芯片的封装中前，使用探针头对其进行电测 试。 广泛的使用是所谓的“悬臂”探针头，即包括以悬臂的方式从合适的支撑件开始突 出多个探针的探针头。 具体地，如图1示意性示出的，具有悬臂探针的探针头或悬臂探针头10通常包括例 如由铝、陶瓷或其他合适的材料制成的支撑环11，其与集成电路板或PCB12相关联。通常由 树脂制成的支撑件13与支撑环11相关联，且适于结合多个可移动接触元件或接触探针14， 可移动接触元件或接触探针14通常由具有良好的电性能和机械性能的特种合金线组成并 且相对于参考平面，特别是被测器件15的平面以合适的角度α从树脂支撑件13中伸出来，被 测器件例如是由那些接触探针14测试的集成电路的晶圆。为此，事实上将该接触探针14表 示为悬臂式探针或悬臂探针。 具体地，悬臂接触探针14具有通常被称为钩14a的端部，钩14a相对于探针体14b以 合适的角度弯曲。钩14a终止于接触尖端16A，接触尖端16A抵靠在被测器件15的接触垫15A 上。因此，钩14a在被限定在探针体14b和钩14a之间的弯曲点14c处弯曲，使得钩14a与被测 器件的平面基本正交。 因此，通过使用图1的局部参考，被测器件15被水平布置而钩14a被垂直布置，结果 探针体14b相对于被测器件15的平面以角度α倾斜。 通过将悬臂探针头10压在器件本身上，保证了悬臂探针头10的接触探针14的接触 尖端16A和被测器件的接触垫15A之间良好的连接，接触探针14在相对于器件向悬臂探针头 10的移动的相反方向上垂直弯曲。 具体地，正如集成电路的晶圆的正常测试操作期间发生的，当被测器件15紧靠钩 14a垂直移动时，相应的接触探针14在与此被测器件15的平面的基本正交的方向上弯曲，并 且因此其弯曲点14c沿圆弧移动。 在被测器件15的方向上相对于树脂支撑件13突出的第一探针部18a由此限定了用 于连接探针14在其垂直弯曲运动中的工作臂，并且其通常用术语“自由长度”表示。 在与被测器件1 5的接触垫1 5 A的接触 ，并且其向上移动或“过量移动 6 CN 111602063 A 说　明　书 2/14 页 (overtravel)”超过预设的接触点期间，悬臂接触探针14的钩形形状使得钩14a在接触垫 15A上沿探针头-被测器件系统的几何形状所确定的方向移动，保证了悬臂接触探针14的接 触尖端16A在那些接触垫15A上的所谓的擦洗(scrub)。 每个悬臂接触探针14还包括第二探针部18b，第二探针部18b在PCB板12的方向上 从树脂支撑件13突出并且终止于接触探针14的另一端16B，另一端16B通常在焊接点17处被 焊接至PCB板12。 为形成该焊接点，第二探针部18b必须具有适当的尺寸，尤其是厘米的数量级，特 别地，通常是使用显微镜和镊子手动地、逐个探针地形成焊接点17。 因此需要提供一些空间以形成该焊接点17并且因此用于探针部18b向PCB板12突 出；特别地，由于该空间悬臂探针头10的整体尺寸增加，该空间必须提供在支撑环11的周围 以建立单独的接触，即用于每个接触探针14的单独的焊接点17。 特别需要记住的是，当芯片或裸片形式的被测器件15的尺寸为约5mm时，为形成焊 缝17，第二探针部18b的长度应必须为偶数厘米(至少10mm＝1cm，即裸片尺寸的两倍)。 还应该注意的是，每个接触探针14施加到被测器件15的接触垫15A上的力取决于 许多因素，其中主要的是：制成接触探针14的材料种类、接触探针14的形状、接触探针14被 布置的角度α、第一突起18a的长度或其自由长度、以及被测器件15的移动或过量移动。所述 因素还限定了接触钩14a在接触垫15A上滑动或擦洗的程度。 使用支撑环11在本领域也是众所周知的，其通常由铝、陶瓷或其他合适的材料制 成，根据一组必须在其上进行测试的接触垫15A具有不同的形状，以使接触探针14的自由长 度值一致，并因此使接触探针14施加到垫本身的力的值一致，由此保证了整个悬臂探针头 10的消耗和性能的一致性。 或者，如在图2中示意性示出的，还已知用垂直技术生产探针头。 这样的垂直探针头整体以20表示，基本上包括多个接触探针21，其通常由具有良 好的电性能和机械性能的特种合金线组成并且由至少一对支撑件或导向件保持，该至少一 对支撑件或导向件基本呈板状且彼此平行且平行于由被测器件25限定的平面，如上所示， 被测器件25通常为集成电路的晶圆的形式，在这种情况下，接触探针21在基本正交于被测 器件25的平面的方向上延伸。 具体地，垂直探针头20包括至少一个下部的板状支撑件(通常被表示为“下裸片 (lower  die)”或甚至简单地表示为下导向件22)和一个上部的板状支撑件(通常被表示为 “上裸片(upper  die)”或甚至简单地表示为上导向件23)，它们分别有导向孔22A和23A，至 少一个接触探针21滑动穿过导向孔22A和23A。 探针和导向件被容纳在外壳或壳体24内部并且以彼此之间一定的距离放置，以形 成用于接触探针21的移动或可能的变形的自由区域或孔隙24A；为此，所述区域24A也被表 示为弯曲区域。 每个接触探针21都终止于具有接触尖端21A的端部，接触尖端21A旨在抵靠在被测 器件25的接触垫25A上，以在所述被测器件25和测试装置(未示出)之间建立机械的和电的 接触，在这种情况下，测试装置的垂直探针头20形成端元件。 术语“接触尖端”在此以及下文中是指用来与待测试的器件或测试设备接触的接 触探针的端部的区域或范围，所述端部的区域或范围不必须是尖锐的。 7 CN 111602063 A 说　明　书 3/14 页 有时，接触探针21在上导向件23处固定地限制到头本身：他们被称为具有阻塞的 探针的探针头。 然而，更频繁使用的是具有非固定阻塞的、而是与所谓的板(假使通过设置有各自 的接触垫的微接触板)保持接口连接(interfaced)的探针的探针头：他们被称为具有非阻 塞的探针的探针头。该微接触板通常被称为空间转换器，因为除了接触探针外，其还允许在 空间上再分配形成在其相对的面上并且通过空间转换器内部合适的金属轨迹(metal  tracks)连接的接触垫，因此，相对于在被测器件上允许的距离限制，微接触板拉开了垫中 心之间的距离限制。为便于说明，图2仅示出了空间转换器的接触垫与接触探针接触。 特别地，在这种情况下，参照图2，接触探针21具有其他的接触尖端，被表示为接触 头21B，其朝向空间转换器26的多个接触垫的垫26B。凭借接触探针21的接触头21B压靠在空 间变压器26的接触垫26B上，总是保证在探针21和空间转换器26之间良好的电接触，空间转 换器26旨在连接至PCB板(未示出)。 在图2的实例中，接触探针21还包括预变形的部分21C，该预变形部分21C适于在探 针头压力接触到被测器件25上期间辅助那些探针的弯曲。 因此，在这种情况下，接触探针21的接触头21B是浮动的而不是被阻塞的，它们形 成与空间转换器26的接触垫26B的压力接触。 此外，可以通过不同的方法产生空间转换器26，例如根据所谓的直接附接(direct  attach)产生，其提供了从空间转换器旨在连接到的PCB板直接获得空间转换器，或者根据 连线技术(wired  technology)生产，其中该空间转换器与PCB板物理隔离并且凭借连接线 连接至PCB板。 垂直技术主要的优点是可以检测具有靠近的接触垫的器件，即很窄的间距以及全 阵列类型的间距，即器件具有布置在所有4个面上的垫。 实际上，因为在悬臂技术中尖端具有锥形的形状，所以悬臂探针头在间距方面是 成功的，尤其使用了用于相应的支撑环的多层结构并且恰好利用锥形的尖端样式接触非常 靠近(即具有减小的间距)的垫。 在垂直技术中，垫之间的距离受探针的直径和使形成在导向件中的导向孔靠近的 能力所限制。在此以及下文中，“垫之间的距离”或间距的定义表示这些垫的对称中心之间 的距离。 以目前的技术，使用垂直技术生产的探针头不能够成功的实现用悬臂探针头获得 的间距。 相反，相对于悬臂头，用垂直技术生产的探针头具有以下优点：成功地以高平行度 接触到裸片，并具有“复制”被测器件上的垫分布的接触尖端。 利用通过悬臂技术生产的探针头，反而需要允许一定的空间以形成焊接点，并且 不可能进行若干平行的裸片的同时测试，即使已知的技巧可以补救这样的缺点并获得比单 个测试更高的平行性，例如使用偏移探针的步骤，或使用对角布置的探针测试相互靠近的 两个裸片，然而达不到垂直技术的性能。 此外，应该牢记的是，悬臂接触探针头的接触探针的定位问题与树脂支撑件的使 用有关，树脂支撑件对探针本身进行期望的保持，但是引入了不期望的位移并迫使悬臂探 针头的设计者考虑合适的修正，当他确定不同探针在其中的位置，而这显然限制了这些探 8 CN 111602063 A 说　明　书 4/14 页 针之间、特别是其接触尖端之间的距离的减小以及因此可以通过该探针头测试的器件的接 触垫之间的间距减小时。 本发明的技术问题是提供具有能克服根据现有技术生产的探针头的限制的结构 和功能特征的悬臂探针和相应的探针头，特别是能够精确地固定探针头内部的探针。
技术实现要素：
本发明根本的技术方案构思是改变悬臂探针的结构以使其具有至少一个成形的 探针体，从而安装在具有适当对应且在刚性支撑件中形成的互补形状的座中，而无需使用 保持树脂。 基于该技术方案构思，技术问题由以下的悬臂测试探针解决:该悬臂测试探针包 括：插入在下倾的探针部和上倾的探针部之间的探针体，当接触探针被被安装在悬臂探针 头上时，该下倾的探针部沿着预先设定的纵向轴线延伸，该纵向轴线相对于参考平面倾斜， 该参考平面相应于被测器件的晶圆的平面，该悬臂接触探针还包括：形成在下倾的探针部 中的至少一个端部，其相对于起始于弯曲点并终止于适于抵靠在晶圆的被测器件的接触垫 上的悬臂接触探针的接触尖端的纵向轴线弯曲，其特征在于，该探针体被适当构造，包括至 少一个基部，其设置有上部，该上部从基部开始，沿成形体(shaped  body)的纵向延伸轴线 延伸，该纵向延伸轴线正交于参考平面和顶部，该顶部连接至上部并具有比上部的直径更 大的直径，这些上部和顶部基本上被成形以形成T形，上部是T形的杆，而顶部是T形的横档。 更具体地，本发明包括以下附加的和可选的特征，这些特征是单独使用的，或者， 如果需要也可以结合使用。 根据本发明的另一方面，该上倾的探针部可以在该顶部连接至成形体，该下倾的 探针部可以在基部连接至成形体。此外，成形体的基部可以包括至少一对臂，他们从基部的 相反的部分沿成形体的横向延伸轴线延伸，该横向延伸轴线正交于纵向延伸轴线并且平行 于参考平面。 特别地，每个臂可以包括各自的突起，该突起从各自的臂沿成成形体的纵向延伸 轴线在顶部方向上正交地延伸。 根据本发明的另一方面，成形体的基部可以具有基本矩形的纵向截面和沿着横向 延伸轴线的最大的横向尺寸，其大于上部和顶部的直径。 此外，至少包括基部、上部和顶部的成形体可以被制成一体件。 根据本发明的另一方面，悬臂接触探针可以包括另外的弯曲点，其被限定在靠近 成形体的顶部的上倾的探针部中。该上倾的探针部基本上正交于参考平面并且终止于悬臂 接触探针的另外的接触端。 然而根据本发明的另一方面，成形体可以包括开口。 特别地，开口可以靠近臂中的一个而形成，该臂的延伸比臂中的另一个大。 合适地，悬臂接触探针还可以包括形成在下倾的探针部和/或上倾的探针部处的 至少一个阻尼部。 特别地，至少一个阻尼部可以沿着下倾的探针部形成，优选被构造为在相应的弯 曲点处连接至端部和下倾的探针部的缩放部(pantograph  portion)，并且缩放部基本上包 括四个面，四个面基本上布置成平行六面体，并且在其中限定了空的空间。 9 CN 111602063 A 说　明　书 5/14 页 至少一个阻尼部还可以在上倾的探针部处形成，并且基本上被构造为在另外的弯 曲点处连接至成形体的弹簧部，并且弹簧部可以包括悬臂接触探针的另外的接触端。 问题还被以下的悬臂探针头所解决：该悬臂探针头包括适于容纳多个悬臂接触探 针的支撑结构，多个悬臂接触探针以悬臂的方式从支撑结构突出在被测器件上，其特征在 于，每个悬臂探针的生产均如上所述，并且包括插入于合适的容纳座中的成形体，容纳座形 成于支撑结构中，并且适于以精确的方式将悬臂接触探针保持在悬臂探针头中。 根据本发明的另一方面，支撑结构可以包括至少一个第一部和第二部，优选地，二 者是环形的，相互重叠并且设置有每个悬臂接触探针的的成形体的各自的容纳座。 还根据本发明的另一方面，支撑结构还可以包括至少一个第三部，该第三部置于 每个接触探针的成形体的至少一个臂处，并且设置有适于容纳至少一个臂的缺口。 特别地，支撑结构的第一部可以包括至少一个第一容纳座，其用于悬臂接触探针 的成形体的上部和顶部的通过与保持。 此外，第一容纳座可以具有等于成形体的上部和顶部的横截面的总和的横截面。 更特别地，支撑结构的第一部还可以包括一对第二容纳座，其具有与成形体的臂 的突起的横截面对应并互补的横截面，在悬臂探针头的正常工作期间，这些突起被容纳在 第二容纳座中。 此外，支撑结构的第二部可以包括置于第一容纳座处的合适的开口，用于成形体 的顶部通过。 根据本发明的另一方面，悬臂探针头还可以包括至少一个支撑板，该支撑板连接 至支撑结构的第二部并且设置有适合上倾的探针部通过的孔，该上倾的探针部具有所述悬 臂接触探针的另外的接触端。 更特别地，支撑板可以由绝缘材料制成，并且与支撑结构的第二部或PCB板制成一 体。 根据本发明的另一方面，设置有支撑板的支撑结构的第二部可以安装成与PCB板 压力接触，接触探针在上倾的探针部的另外的接触端抵靠在PCB板的接触垫上。 还根据本发明的另一其他方面，悬臂探针头可以包括多个组件，每个组件都设置 悬臂接触探针从其上突出的支撑结构，每个组件都终止于各自的接触尖端或端，这些组件 具有可以与单个被测器件的尺寸比当的尺寸。 根据本发明的这个方面，多个组件可以是分布式的，以便覆盖与被测器件的晶圆 的区域相等的PCB板的区域。 更特别地，这些组件中的每个都可以包括至少一个接触部，该接触部适当地设置 有适于容纳至少一个固定元件的至少一个孔。 这些组件中的每个还可以包括定位销，其具有与许多外壳互补的合适的形状。 此外，悬臂探针头可以进一步包括，用于容纳组件的、与PCB板关联的支撑结构，该 支撑结构设置有用于组件的定位销的外壳。 最后，悬臂探针头可以包括具有各自的上倾的探针部的接触探针，上倾的探针部 具有不同的尺寸以改变PCB板的接触垫的分布。 最后，问题被将多个悬臂接触探针组装在悬臂探针头中的方法所解决，该悬臂探 针头的生产如上所述，该方法包括以下步骤： 10 CN 111602063 A 说　明　书 6/14 页 通过沿正交于参考平面的第一移动方向、将这些悬臂接触探针中的每个的成形体 的上部和顶部插入相应的部，直至它们穿过形成于悬臂探针头的支撑结构的第二部中的开 口，以及通过沿第一移动方向、将成形体的臂的突起插入形成于悬臂探针头的支撑结构的 第一部中的相应的第二容纳座，将每个悬臂接触探针插入悬臂探针头中，所述相应的部的 直径大于第一容纳座的直径，第一容纳座形成于悬臂探针头的支撑结构的第一部中，并且 通过沿正交于参考平面的第二移动方向、横向移动每个悬臂接触探针的成形体， 将悬臂接触探针安装至悬臂探针头中，所述上部将被容纳在第一容纳座的直径较小的部， 以将悬臂接触探针阻塞在悬臂探针头中， 每个悬臂接触探针的探针体的上部的高度低于或等于支撑结构的第二部的厚度， 以保证成形体和悬臂探针头的该支撑结构之间的机械耦合。 根据本发明的另一方面，将每个悬臂接触探针插入悬臂探针头的步骤可以包括： 将其上倾部在T的横档处插入各自的第一T形容纳座中，T的横档的尺寸等于这些悬臂接触 探针中的每个的成形体的顶部的直径，并且随后横向位移，用于在T的杆处安装该成形体的 上部，T的杆的尺寸等于上部的直径。 附图简要说明 在附图中： 图1示意性示出了根据现有技术实现的悬臂探针头的横截面图。 图2示意性示出了根据现有技术实现和生产的垂直探针头的横截面图。 图3A示意性示出了根据本发明实现的悬臂接触探针和悬臂探针头的实施方案的 横截面图。 图3B和3C示意性示出了根据本发明实现的悬臂接触探针的替代实施方案的横截 面图。 图4A-4C示意性示出了根据本发明实现的悬臂接触探针的细节的替代实施方案的 截面图。 图5A-5C示意性示出了根据本发明实现的悬臂探针头的细节的替代实施方案的俯 视平面图。 图6A和6B示意性示出了根据本发明实现的悬臂接触探针的另一替代实施方案的 横截面图。 图7示意性示出了包括至少一对接触探针的图6B的悬臂探针头的横截面图。 图8示意性示出了根据本发明的悬臂探针头的俯视平面图。 图9A和9B示意性示出了根据本发明的以模块化方式生产的探针头的相应平面图 和侧视图。 实施方式 参考附图，特别是参考图3A，描述了悬臂技术中的探针头。所述悬臂技术中的探针 头根据本发明实现，在下文中称为悬臂探针头，并整体用30表示。 需要注意的是，附图为根据本发明的探针头的示意图，并且没有按比例绘制，而是 为了强调本发明的重要特征而绘制的。此外，在附图中，不同的元件以示意的形式示出，其 形状可以根据所需应用而改变。还应注意，在附图中，相同的附图标记表示形状或功能相同 的元件。最后，通过附图中的实例示出的本发明的不同方面可以明显地彼此结合，并且可以 11 CN 111602063 A 说　明　书 7/14 页 从一个实施方案互换到另一个实施方案。 更具体地，悬臂探针头30包括多个可移动接触元件或接触探针31，其以悬臂方式 从支撑结构32突出，支撑结构32适于根据彼此之间的预先设定距离关系保持悬臂接触探针 31，并且与集成电路板或PCB板33相关联。在图3A的实例中，为了便于说明，仅描绘了一个悬 臂接触探针31。每个悬臂接触探针31通常由具有良好电性能和机械性能的特种合金线制 成，适于通过PCB板33确保与测试设备(未示出)和与被测器件35的良好电接触。 合适地，悬臂接触探针31的支撑结构32分别包括第一部32A和第二部32B，它们例 如是环形的，彼此重叠，并且设置有接触探针体的相应的容纳座，该容纳座被适当地构造， 这将在下面更好地阐明。在图3A的实施方案中，支撑结构32的第一和第二部32A、32B基本上 是板状的。 更具体地，第一部32A被放置为面向被测器件35，即根据图3A中的局部参考向下， 第二部分32B被放置为面向PCB板33，即根据图3A中的局部参考向上。 上述支撑结构32的第一和第二部32A和32B可以由相同或不同的材料制成，所述材 料在本领域中用于制造悬臂探针头的材料中选择，特别是在铝、陶瓷或其他合适的材料之 间选择。 对于已知的悬臂探针头，悬臂接触探针31沿着纵向轴线HH从支撑结构32伸出来， 该纵向轴线HH相对于参考平面π、特别是被测器件35的平面以角度α倾斜，被测器件35例如 是被测集成电路的晶圆，每个接触探针31像钓竿一样，即以悬臂方式在该晶圆上方突出。特 别地，角度α可以具有0至65度的值，优选为8度。 合适地，悬臂接触探针31具有通常称为钩31a的端部，该端部相对于沿着纵向轴线 HH延伸的下倾探针部31b弯曲；特别地，优选地，钩31a被弯曲以基本上正交于被测器件35的 参考平面π，并因此它与下倾探针部31b形成一个角度，该角度等于角度α加一个直角，即具 有90度和155度之间的值，优选为98度。 钩31a终止于悬臂接触探针31的接触尖端36A，该接触尖端36A适于抵靠在被测器 件35的接触垫35A上。 如现有技术所做的，在此需要强调的是，术语"尖端"意味着接触探针的端部区域 或范围但未必尖锐。 特别地，钩31a在下倾探针部31b限定的弯曲点PG1处弯曲，当悬臂接触探针31安装 在悬臂探针头30中时，下倾探针部31b沿被测器件35的方向突出；因此，在悬臂探针头30在 其正常操作中接触被测器件35(即悬臂接触探针31的接触尖端36A接触到被测器件35的接 触垫35A)期间，所述下倾探针部31b限定了悬臂接触探针31在其垂直弯曲运动中的工作臂， 并且其长度通常用术语"自由长度"表示。 事实上，如现有技术所解释的，通过将悬臂探针头30压在被测器件35上确保了悬 臂接触探针31的接触尖端36A和被测器件35的接触垫35A之间的良好连接，在接触期间悬臂 接触探针31在正交于参考平面π的方向(即，如图3A所示的方向Z)上受到相对于器件自身运 动的相反方向上的弯曲。 特别地，当被测器件35抵靠钩31a移动时，相应的悬臂接触探针31弯曲，并且其弯 曲点PG1沿着圆弧行进，同时钩31a终止的接触尖端36A沿着参考平面π移动，特别是在相应 的接触垫35A上，确保所述垫的表面的所谓擦洗。 12 CN 111602063 A 说　明　书 8/14 页 此外，钩31a具有锥形形状，其可以，特别是在多层结构中用于接触被测器件35的 接触垫35A，该接触垫彼此非常接近，即具有较小的间距。 如本领域技术人员所熟知的，接触垫之间的"间距"或距离是指相应中心之间的距 离，即相关垫的对称中心。 当悬臂接触探针31安装在悬臂探针头30中时，每个悬臂接触探针31还包括在PCB 板33的方向上从支撑结构32突出的上倾探针部31c。上倾探针部31c也沿着纵向轴线KK从支 撑结构32突出，该纵向轴线基本上与下倾探针部31b的轴线HH重合或平行。 下倾探针部31b继续向上接触PCB板33，在图3A的实例中，通过焊接点34将其适当 地连接到PCB板33。 合适地，根据本发明的悬臂接触探针31还包括主体40，该主体40连接下倾探针部 31b和上倾探针部31c，并且被合适地构造为与支撑结构32形成配合，从而获得悬臂接触探 针31在悬臂探针头30内的期望和精确的定位，而不使用传统的树脂支撑，这将在下面阐明。 更具体地，成形体40包括至少一个基部40a，基部40a设置有至少一对臂40b1、 40b2，臂40b1、40b2从基部40a的相对部分沿着成形体40的横向延伸轴线BB延伸，特别是平 行于由被测器件35所限定的参考平面π，即在根据图3A的参考方向X上延伸；臂40b1、40b2还 设置有相应的突起40c1、40c2，突起40c1、40c2从臂40b1、40b2开始沿着成形体40的纵向延 伸轴线A正交延伸，特别地，该轴线A正交于参考平面π，即根据图3A的参考在方向Z上。 当悬臂接触探针31放置在悬臂探针头30中并由支撑结构32保持时，这一对臂 40b1、40b2旨在抵靠支撑结构32的第一部32A的面、特别是面向被测器件35的面上，并且突 起40c1、40c2旨在容纳在布置在第一部32A中的合适的容纳座中，如图3A所示，这将在下面 更好地阐明。 合适地，成形体40还包括上部40d和顶部40e，上部40d从基部40a开始沿着成形体 40的纵向延伸轴线A、垂直于参考平面π朝向PCB板33延伸，即根据图3A的参考在方向Z上，顶 部40e连接到上部40d并且具有比上部40d的直径D1更大的直径D2。上部40d和顶部40e基本 上构造为形成一个T形，上部40d是杆，顶部40e是T形的横档。 成形体40的基部40a具有大致矩形的纵向截面和沿其横向延伸轴线BB的最大横向 尺寸，该尺寸大于上部40d的直径D1和顶部40e的直径D2。 在一个优选实施方案中，成形体40的不同部分，特别是基部40a、带有突起40c1、 40c2的臂40b1、40b2、上部40d和顶部40e被制成一个整体。 合适地，上倾探针部31c在其顶部40e连接到成形体40，下倾探针部31b在其基部 40a连接到成形体40。 因此，悬臂探针头30包括形成在支撑结构32中的成形体40的合适的容纳座，整体 用41表示。 更具体地，支撑结构32包括至少一个第一容纳座41d以及一对第二容纳座41cl、 41c2，第一容纳座41d形成在其第一部32A中，并且具有等于悬臂接触探针31的成形体40的 上部40d和顶部40e的截面的总和的截面，这将在下面更详细地解释，41cl、41c2总是形成在 其第一部32A中，特别是在其面对被测器件35的面上，并且具有与悬臂接触探针31的成形体 40的臂40b1、40b2的突起40c1、40c2相对应和互补的形状。 类似地，支撑结构32的第二部32B包括放置在第一容纳座41a处的合适的开口41e， 13 CN 111602063 A 说　明　书 9/14 页 用于成形体40的通过，特别是其顶部40e的通过。 因此，成形体40可以正确保持悬臂接触探针31在悬臂探针头30内，特别是其支撑 结构32，插入第二容纳座41c1、41c2中的臂40b1、40b2的突起40c1、40c2防止了悬臂接触探 针31在平行于参考平面π的方向上移动，即在根据图3A的参考的方向X上移动，顶部40e抵靠 第二部32B，这是由于其直径D2大于下面的上部40d的直径D1，从而防止悬臂接触探针31在 正交于参考平面π的方向上移动，即根据图3A的参考的方向Z上移动。 根据图3B示意性示出的替代实施方案，悬臂接触探针31还包括限定在上倾探针部 31c中的另一弯曲点PG2，优选地在其开始处，即靠近顶部40e，使得所述上倾探针部31c基本 上正交于平行于参考平面π的PCB板33的平面，，以形成悬臂接触探针31的另一端部，该另一 端部以另一端36B终止，该另一端36B在PCB板33上形成悬臂接触探针31的另一接触尖端。 因此，当悬臂接触探针31被推靠在PCB板33上时，特别是在悬臂探针头30的组装过 程中，上倾探针部31c也为悬臂接触探针31限定了工作臂，与下倾探针部31b在被测器件35 上挤压接触时类似，即在悬臂探针头30的正常工作过程中。 应该指出的是，接触探针31的另一端36B在该情况下能够像垂直接触探针的接触 头一样工作，如现有技术所描述的那样。合适地，根据该替代实施方案，如下面将更详细描 述的那样，由于悬臂接触探针31设置有另一弯曲点PG2，并因此设置有正交于PCB板33的上 倾探针部31c，所以可以采用垂直技术中典型的探针和PCB之间的接触策略。 更具体地，合适地，根据本发明，悬臂探针头30在该情况下还可以包括支撑板37， 该支撑板37在悬臂接触探针31的另一端36B处设置有适于上倾探针部31c通过的孔37A。 支撑板37可以由合适的绝缘材料制成，例如陶瓷或其他合适的材料，并且例如通 过焊接与支撑结构32的第二部32B连接或制成一体，支撑结构32被适当地构造为使得至少 一个部分在支撑板37处抵靠PCB板33，如图3B所示。 支撑板37可以固定到PCB板33。 应该指出的是，有利地，根据本发明，接触探针31的另一端36B因此直接接触PCB板 33，特别是在其上实现的合适的接触垫33A，相应的上倾探针部31c由支撑板37的孔37A合适 地引导。 因此，由于接触探针31设置有另一弯曲点PG2和抵靠PCB板33的上倾探针部31c的 结构，可以去除悬臂接触探针31到PCB板33的焊接点34，与PCB板33的接触代之以由上倾探 针部31c处的探针的另一端36B产生。 换句话说，悬臂接触探针31，更具体地说是其上倾部31c，以与垂直技术中探针的 接触头相同的方式，在设置有孔37A的支撑板37中滑动，并且其设置有另一端36B，该另一端 36B适于通过在PCB板33的接触垫33A上的压力进行接触。 还应指出的是，悬臂接触探针31具有合适的端部或钩31a，该端部或钩31a从下倾 探针部31b开始在被测装置35的相应接触垫35A上逐渐变细并弯曲，该悬臂接触探针31由支 撑结构32支撑，并通过与其配合而保持在其成形体40处，从而为探针和头部两者作为一个 整体保留悬臂基座结构。 在该情况下，悬臂探针头30通过类似于垂直技术的所谓"直接附接"的方法连接到 PCB板33。 此外，在其工作中，钩31a和上倾探针部31c可以与放置在悬臂接触探针31的相对 14 CN 111602063 A 说　明　书 10/14 页 端的两个弹簧相当，即，在悬臂探针头30的正常工作期间，当抵靠到被测器件25并接触PCB 板33时，在适于抵靠到相应接触垫的端部。 根据在图3C中示意性示出的另一个替代实施方案，悬臂接触探针31还包括在其成 形体40处的至少一个开口38，该开口38基本上是槽状的并且沿着平行于成形体40的横向延 伸轴线BB的轴线布置，能够增加成形体40本身的弹性，特别是在悬臂探针头30的工作期间， 即在钩31a和包含在其中的悬臂接触探针31的相应下倾探针部31b的移动过程中，在被测器 件35上的挤压接触过程中。优选地，开口38放置在成形体40的靠近成形体40抵靠的第一部 32A的部分中，特别是其基部40a，即靠近成形体40和支撑结构32的第一部32A之间的界面。 优选地，开口38靠近延伸更大的臂40b2布置。 此外，悬臂探针头30可以包括支撑结构32的至少一个第三部32C，该第三部放置在 至少一个臂处，例如图3C的实例中的臂40b1，并且适当地设置有适于容纳该臂40b1的凹口。 特别地，臂40b1因此被限定在支撑结构32的第二部32B和第三部32C之间，这防止了臂40b1 的移动。 还可以在另一个臂40b2或在两个臂40b1和40b2形成第三部32C。 合适地，支撑结构32的第三部32C用于保持接触探针31，特别是其臂40b1、40b2，这 防止了材料在断裂的情况下任何可能的掉落，从而确保被测晶圆的安全性，其避免了可能 损坏它的某种材料撞击的风险。 最后，可以为臂40b1、40b2的突起40cl、40c2提供合适的凹口40fl、40f2，凹口 40fl、40f2形成在容纳在相应的容纳座41c1、41c2中的突起40cl、40c2的部分处，并且能够 增加突起40c1、40c2的弹性。 在图4A-4C中示意性示出了成形体40的不同实施方案。 特别地，在图4A的实例中，成形体40具有臂40b1、40b2，臂40b1、40b2具有彼此相等 的各自长度L1、L2，而在图4B和4C的实例中，臂40b1、40b2具有彼此不同的长度L1、L2，该长 度从基部40a开始测量。 在图5A-5C中示意性示出了对应于图4A-4C的成形体40的实施方案的臂40b1、40b2 的突起40c1、40c2的容纳座41，第二容纳座41c1、41c2相对于第一容纳座41d放置在相应的 距离E1、E2处，该距离对应于成形体40的突起40cl、40c2的不同长度，该距离从顶部40e开始 测量。 第一容纳座41d具有合适的T形，具有与成形体40的上部40d的横截面的形状和尺 寸相对应且互补的杆，以及具有与顶部40e的横截面的形状和尺寸相对应且互补的形状和 尺寸的横档，因此第一容纳座41d具有由上部40d和顶部40e的横截面相结合的形状。 应该指出的是，因此可以以简单和直接的方式获得悬臂接触探针31在包括其的悬 臂探针头30的支撑结构32中的精确定位和正确保持。特别地，悬臂接触探针31的成形体40 的上部40d和顶部40e被插入到支撑结构32中，特别是沿着第一移动方向Dir1在第一容纳座 41d的横档处插入到支撑结构32的第一部32A中，第一移动方向Dir1正交于参考平面π，如图 4A所示，直到位于第一容纳座41d处的开口41e、臂40b1、40b2的突起40cl、40c2进入并阻挡 在相应的第二容纳座41c1、41c2中，并因此沿着第二移动方向Dir2横向移动，如图5A所示， 第二移动方向Dir  2正交于参考平面π，从而将上部40d容纳在第一容纳座41d的杆中，并阻 挡悬臂接触探针31的移动。 15 CN 111602063 A 说　明　书 11/14 页 合适地，成形体40的上部40d的高度低于或等于第二部32B的厚度，从而在悬臂接 触探针31的成形体40和悬臂探针头30的陶瓷支撑结构32之间具有机械耦合。 因此，悬臂接触探针31可以通过将它的上倾部31c在T形的横档处插入相应的第一 T形容纳座41d中而安装在悬臂探针头30中，该T形的横档的尺寸等于顶部40e的直径D2，然 后通过装配相应的成形体40，特别是其在T形的杆部的上部40d，使其横向移动，该T形的杆 部的尺寸等于成形体40的上部40d的直径D1。 根据图6A中示意性示出的另一替代实施方案，悬臂接触探针31还可以包括阻尼 部，该阻尼部基本上构造为缩放部50，形成在下倾探针部31b处并连接到钩31a。举例言之， 悬臂接触探针31包括对应于图3C所示实施方案的成形体40，但是也可以考虑悬臂接触探针 31设置有如图4A或4C的成形体40以及缩放部50。始终仅作为示例，支撑结构32包括用于保 持臂40b1、40b2的第三部32C。更具体地，缩放部50在相应的弯曲点PGla和PGlb处连接到钩 31a和下倾探针部31b。 缩放部50基本上包括四个面50a-50d，该四个面50a-50d具有可变的截面以均匀地 分布应力，该四个面基本上布置成平行六面体，并在其中限定了一个空的空间50e。显而易 见，在悬臂接触探针31的接触尖端36A挤压接触到被测器件35的接触垫35A上的过程中，缩 放部50能够执行期望的阻尼功能。 根据图6B中示意性示出的优选替代实施方案，悬臂接触探针31可以进一步包括形 成在上倾探针部31c处的基本上构造为弹簧部51的另一阻尼部。更具体地，弹簧部51在另一 弯曲点PG2处连接到成形体40的顶部40e，并限定适于与PCB板33的接触垫33A接触的另一端 36B。如上所述，仅作为示例，悬臂接触探针31包括对应于图3C所示实施方案的成形体40，但 是也可以考虑具有如图4A或4C的成形体40的悬臂接触探针31；此外，支撑结构32图示为包 括用于保持臂40b1、40b2的第三部32C，然而该第三部也可以没有。 在图6B所示的示例中，弹簧部51基本上被构造为细长的N形。很明显，在悬臂接触 探针31的另一端36A挤压接触到PCB板33的接触垫33A期间，弹簧部51能够执行期望的阻尼 功能。 显然地，可以实现设置有弹簧部51(而不是缩放部50)的悬臂接触探针31。 需要注意的是，当接触探针31安装在悬臂探针头30中时，在上倾探针部31c中限定 的在PCB板33的方向上突出的另一弯曲点PG2的存在允许接触探针31的另一端36B的空间分 布，特别是根据PCB板33的接触垫33A的空间分布，如图7中示意性示出的，通过非限定性实 例使用图3C的悬臂接触探针31的实施方案。特别地，具有弹簧部51的上倾探针部31c以及因 此用作接触探针31的接触头的另一端36B因此分布在若干行上，在图中为两行，而接触尖端 36A继续排成一行，在图中缩放部分50重叠。 需要指出的是，由于上倾探针部31c和其中形成的弹簧部51的不同尺寸(如果有的 话)，可以改变PCB板33上的接触垫33A的分布，甚至超过两行。因此，相对于被测器件35的接 触垫35A，可以解除对PCB板33的那些接触垫33A的间距限制。 因此，有利的是，可以在悬臂接触探针31和PCB板33的接触垫33A之间产生接触，而 不必插入额外的部件，特别是垂直技术中通常存在的空间转换器(space  transformer)。 事实上，众所周知，PCB板33的接触垫33A的分布具有相对于被测器件35的接触垫 35A的分布更宽松的空间限制，包括设置有另外的弯曲点PG2的上述悬臂接触探针31的悬臂 16 CN 111602063 A 说　明　书 12/14 页 探针头30，允许复制，而不使用额外的部件。 具体而言，在图7中，示出了悬臂探针头30，其包括至少一个第一悬臂接触探针31 和第二悬臂接触探针31'，在其上倾部中设置有各自的另外的弯曲点，所述弯曲点连接到各 自的弹簧部51、51 '，所述弹簧部51、51 '适于限定各自的另外的端部36B、36B'，所述端部 36B、36B'在彼此之间适当地移位，因此能够在不同的位置接触PCB板33的接触垫33A。更具 体地说，上倾探针部的端部，即弹簧部51、51 '的端部被适当地容纳在支撑板37的不同孔 37A、37A'中。悬臂接触探针31、31'还设置有各自的缩放部50，其在图7的视图中重叠。 如图8所示，接触探针31的另一端36B相对于相应的接触尖端36A的空间重新分布 通过悬臂探针头30的俯视平面图进一步突出表示，其中PCB板33被示出。在该图中特别清楚 的是，设置有另外的弯曲点PG2的接触探针31的配置允许具有第一距离或间距P1的被测器 件35的接触垫35A与具有第二距离或间距P2的PCB板33的接触垫33A连接，该第二距离或间 距大于第一间距P1(P2>P1)，因此不必求助于诸如空间转换器的附加部件即可执行期望的 空间变换。 还应指出的是，在组装阶段，支撑结构32和支撑板37被适当地压靠在PCB板33上， 以确保悬臂接触探针31的上倾探针部31c，特别是另一接触部36B，在悬臂探针头30的正常 工作期间与PCB板33的接触垫33A接触。由于形成上倾探针部31c的另一弯曲点PG2的存在， 可以获得在压力下的组装。在安装在悬臂探针头30中的悬臂接触探针31的挤压接触期间， 特别是当设置有接触板37的支撑结构32抵靠PCB板33时，PG2能够作为弹簧。 如图6B和7所示，在悬臂接触探针31设置有弹簧部51的情况下，进一步确保了该效 果。 还应指出的是，悬臂接触探针31具有合适的尺寸，以确保接触尖端36A的足够的接 触力，钩31a以该接触力终止于被测器件35的接触垫35A上。特别地，由每个接触探针31施加 的力F与从支撑结构32突出的探针部分形成的臂成比例，并且等于： F＝E*D4/L3       (1) E是杨氏模量(或纵向弹性模量)； D是接触探针31的直径，表示其在下倾探针部31b处的横截面的最大尺寸；和 L是下倾探针部31b的长度，其限定了其臂(或自由长度)。 根据本发明，适当地通过接触探针31在其上倾部31c处的压紧，类似的力被施加到 PCB板33上，特别是施加到其接触垫33A上，如上所述，接触探针31基本上充当垂直技术探针 的接触头部分。 有利的是，在图6B和7所示的优选实施方案中，施加在被测器件35的接触垫35A和 PCB板33的接触垫33A上的力被阻尼部衰减，特别是分别形成在悬臂接触探针31的下倾探针 部和上倾探针部31b和31c处的缩放部50和弹簧部51，悬臂接触探针31设置有另一弯曲点 PG2。 如已经指出的，另一弯曲点PG2的不同位置进一步允许获得合适的空间变换，并且 PCB板33的接触垫33A被分布，特别是通过将它们放置在适合其更大尺寸的距离处，也如图8 所示。 还应指出，由于悬臂接触探针31的上倾探针部31c在另一端36A处与在悬臂探针头 30的组装过程中形成的PCB板33的接触垫33A之间的接触，特别是由于设置有支撑板37的支 17 CN 111602063 A 说　明　书 13/14 页 撑结构32在PCB板33上的压力，根据本发明的悬臂探针头30还允许克服垂直技术的不利的 方面，即垂直探针的头端部与PCB板的接触是浮动的，并且在各自的尖端部每次接触(触及) 到被测器件的接触垫上时，每次必须重新创建。 换言之，在根据本发明的悬臂探针头30中，即使在各个钩31a没有接触到被测器件 35的接触垫35A的情况下，也确保了悬臂接触探针31的上倾部31c接触到PCB板33的接触垫 33A上。 此外，基于根据本发明的接触探针和悬臂探针头的特征、特别是悬臂探针头30的 优选实施方案，可以解决另外的技术问题。 设置有另一弯曲点PG2的悬臂接触探针31的配置以及另一端36B在压力下与PCB板 33的接触实际上允许以模块化方式生产探针头。更具体地，该模块化探针头包括PCB板33和 多个模块60，每个模块都设置有支撑结构32，接触探针31从支撑结构32伸出，接触探针31的 一端具有钩31a，另一端具有上倾部31c，上倾部31c由形成在支撑板37中的孔37A适当地引 导，支撑板37与支撑结构32，特别是其第二部32B形成一体。因此，每个模块60具有如上所述 的悬臂探针头30的特征，但是它的尺寸相当于、特别是仅稍大于单个被测器件35的尺寸，" 相当于"意味着模块60所占据的面积等于被测器件35所占据的面积，或者大于被测器件35 所占据的面积值的50％，优选大于20％。 特别地，多个模块60被布置为在对应于包括被测器件的芯片晶圆的区域的上方延 伸，相当于PCB板的可用表面，从而产生适合于更多器件的并行测试的模块化探针头。 更具体地，PCB板33设置有用于容纳模块60的合适的支撑结构或金属壳体。 合适地，包括与PCB板33相关联的多个模块60的该模块化探针头具有在损坏的情 况下允许单独更换模块的优点，该更换是允许的，这是由于悬臂接触探针31在其另一端36B 不需要焊丝，而是以类似于垂直技术的所谓"直接附接"的方式与PCB板33的接触垫33A接 触。 更具体地，如图9A和9B所示，每个模块60包括至少一个接触部61，该接触部61适当 地设置有至少一个孔61A，特别是螺纹孔，适于容纳至少一个固定元件，特别是螺钉62，由于 其螺纹连接，模块60与PCB板33的支撑结构形成一体或固定到PCB板33的支撑结构，或者直 接固定到PCB板33自身。 在一个优选实施方案中，如图9A所示，每个模块60设置有至少一对接触部61，该对 接触部61沿着设置有支撑板37的支撑结构32设置，特别是在基本为正方形的支撑结构32的 对角处。 如图9B中示意性示出的，还可以为每个模块提供定位元件或销63，该对定位件或 销63具有与PCB板33的支撑结构中预先布置的尽可能多的壳体(未示出)互补的合适形状， 从而确保每个模块60相对于PCB板33的准确定位，并便于其更换。 更具体地，该定位销63可以被构造为在PCB板33的方向上从支撑结构32突出的小 圆柱体或棱锥体，适于以有限的间隙(例如小于10微米)在PCB板33的支撑结构的合适壳体 中找到其位置，从而由于壳体和定位销63之间的耦合，确保每个模块60的精确组装。 用于容纳模块60的支撑结构或金属壳体还适当地设置有用于与PCB板33定位的接 触点。 需要指出的是，包括多个模块60的模块化探针头的另一个优点是，例如在损坏的 18 CN 111602063 A 说　明　书 14/14 页 情况下，可以仅更换其中的一部分，这是垂直技术的唯一优点，该垂直技术具有所谓的浮动 接触探针，允许通过简单地将其抽出来更换一个或多个损坏的探针。合适地，对应于一个或 多个模块60的可更换部分具有比整个探针卡更小的尺寸，即比被测器件的晶圆尺寸更小， 因此降低了探针卡本身的维护成本，这在所谓的低成本或大规模生产领域如存储器测试领 域中是特别期望的。 使用设置有合适的接触部61的模块60，该接触部61允许例如通过螺纹固定到PCB 板33的支撑结构，使得更换损坏部分的操作比更换垂直技术中生产的探针头的一个或多个 探针更容易，更换模块60的操作允许直接发生在安装了探针头的测试设备中，并且不使用 高技能工人。 总之，要指出的是，设置有成形体的悬臂接触探针能够以正确和精确的方式与形 成在悬臂探针头的支撑结构中的相应容纳座耦合，该探针容纳在该支撑结构中。 因此，由于该悬臂接触探针而产生的探针头不需要像传统悬臂技术那样使用保持 树脂。 此外，如上所述，在悬臂接触探针在其上倾部中设置有至少一个另外的弯曲点以 在PCB的方向上从支撑结构突出的情况下，可以实现悬臂探针头，其将持其基础结构的悬臂 技术的优点与垂直技术的优点相结合，在没有焊接的情况下进行接触，并且相对于该探针 头的支撑结构的整体尺寸，不需要具有大得多的面积，只有支撑板与该支撑结构形成一体。 需要特别指出的是，该探针头在制造时当然不贵，这是因为悬臂技术典型的成本 降低，在探针头使用期间也不贵，尤其是因为使用了可单独更换的模块。 此外，由于悬臂接触探针的配置具有基本上垂直于PCB的上倾部，所以可以容易地 改变PCB本身的接触垫的距离或间距；事实上，只需修改其长度，足以"扇形散开"(fan  out) 终止于另外的接触端的上倾探针部，因此能够在PCB上形成甚至非常大和非常远的接触垫。 因此，还可以降低与悬臂探针头相关联的PCB的成本，这实际上与其接触垫的密度 或间距和尺寸有关。 进一步指出，根据本发明生产的探针头本身变成了空间转换器，这使得PCB的成本 进一步降低，这是测试设备的最相关的成本，并且如上所述，实际上与接触垫的密度或间距 和尺寸有关。 此外，在一个或多个探针部处存在的阻尼部允许改善相应端部与被测器件和/或 PCB板的接触垫的接触。 最后，以模块化方式实现的根据本发明的悬臂探针头确保了仅替换对应于一个或 多个模块的损坏的头部的可能性。 19 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 1/14 页 图1现有技术 20 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 2/14 页 图2现有技术 21 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 3/14 页 图3A 22 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 4/14 页 图3B 23 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 5/14 页 图3C 24 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 6/14 页 25 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 7/14 页 图4C 26 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 8/14 页 27 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 9/14 页 图5C 28 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 10/14 页 图6A 29 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 11/14 页 图6B 30 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 12/14 页 图7 31 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 13/14 页 图8 32 CN 111602063 A 说　明　书　附　图 14/14 页 33