用于高频应用的电流容量改进型接触探针的制作方法

1.本发明涉及具有改进的电流容量的用于高频应用的接触探针。
2.本发明尤其但不排他地涉及一种接触探针，该接触探针适于容纳在用于测试集成在晶圆上的电子器件的竖直探针头中，并且参考该应用领域进行以下描述，其唯一目的是简化其描述。


背景技术：

3.众所周知，探针头是适于将微结构(例如集成电路)的多个焊盘或接触焊盘与测试装置的对应通道电连接的装置。
4.在集成器件上执行的测试对于早在生产阶段检测和隔离有缺陷的器件尤其有用。因此，探针头通常用于对集成在晶圆上的器件进行电气测试，然后再将它们切割并组装到芯片封装件内。众所周知，将经过这种测试操作的集成电路称为dut(“device under test”的英文缩写)。
5.探针头可以基本上包括多个可移动接触元件或接触探针，其由基本上为板状且彼此平行的至少一对支撑件或模具保持。所述板状支撑件设有合适的孔并且彼此相隔一定距离放置，以便为接触探针在测试操作期间的移动和可能的变形留出自由空间或气隙。这对板状支撑件尤其包括上板状支撑件(或上模具)和下板状支撑件(或下模具)，两者均设有相应的引导孔，接触探针在引导孔内轴向滑动，接触探针通常由具有良好的电气和机械性能的特殊合金的丝材形成。
6.接触探针和被测器件的接触焊盘之间的良好连接通过探针头对器件本身的压力来确保，接触探针可在上下板状支撑件上的引导孔内移动，在所述按压接触过程中，在两个板状支撑件之间的气隙内发生弯曲并在引导孔内滑动。这种类型的探针头通常称为带有竖直探针的探针头或“竖直探针头”。
7.在一些情况下，接触探针在上板状支撑件处牢固固定在探头本身上：这种探针头被称为“阻塞探针头”。
8.然而，更频繁地使用带有探针的接触头，这些探针不是牢固固定而是保持与所谓的板(可能通过微接触板)相接：这种探针头被称为“未阻塞探针头”。微接触板通常被称为“空间转换器”，因为除了接触探针之外，它还允许在空间上相对于被测器件的接触焊盘重新分配实现在其上的接触焊盘，尤其是相对于被测器件上的焊盘使空间转换器上的焊盘的中心之间的距离限制宽松，而被测器件上的焊盘中心的距离被器件本身的架构和技术固定。
9.竖直探针头的正确操作基本上与两个参数有关：接触探针的竖直移动或超程，以及所述接触探针的接触尖端在被测器件的接触焊盘上的水平移动或刮擦。实际上，众所周知，尤其重要的是，确保接触尖端的刮擦以允许表面刮擦接触焊盘以去除例如氧化物膜或薄层形式的杂质，从而改善由所述接触探针执行的接触和因此由探针头作为整体执行的接触。
10.所有这些特性都应在探针头的制造步骤中进行评估和校准，因为应始终确保探针和被测器件之间的正确电气连接，尤其是探针的接触尖端和被测器件的接触焊盘之间的电气连接。
11.同样重要的是，确保探针的接触尖端与器件的接触焊盘的压接强度不会太大而导致探针或焊盘本身破损。
12.这个问题在所谓的短探针的情况下尤其明显，即具有长度有限的杆状主体的探针，尤其是总尺寸低于5000-7000μm的探针。这种类型的探针例如用于高频应用，探头长度的缩短限制了与高频信号传输相关的自感现象。具体而言，术语“高频应用”表示能够承载频率大于1000mhz的信号的探针。
13.然而，在这种情况下，接触探针长度的缩短显著增加了探针本身的刚度，这意味着相应的接触尖端施加到例如被测器件的接触焊盘上的力增加，这可能导致所述焊盘破损，对被测器件造成不可修复的损坏，这种情况显然是应该避免的。更危险的是，由于总长度的减少而增加了接触探针的刚度，这增加了探针本身破损的风险。
14.如图1a和图1b示意性地示出的，已知通过使短探针的相应主体部分以多个臂的形式彼此平行并沿所述主体部分纵向延伸来降低其刚度。例如在2016年9月22日以同一申请人的名义公开的公开号为wo2016/146476的国际专利申请(pct)中描述了包括接触探针的探针头，该接触探针具有由多个臂形成的相应主体部分。
15.更具体地，参考所述附图，示出了接触探针10，其包括在第一端部和第二端部之间延伸的主体10c，具体为适于抵接在被测器件(未示出)的接触焊盘上的所谓的接触尖端10a和适于抵接在用于与测试设备连接的另一接触焊盘(具体为连接到所述测试设备(也未示出)的空间转换器的接触焊盘)上的所谓的接触头10b。
16.在例如用于高频应用的所谓短探针的情况下，接触探针10具有小于5000-7000m的长度l。
17.在图1a所示的实施例中，探针主体10c包括沿所述主体10c纵向延伸并限定至少一对臂12a和12b的切口或槽11。
18.由于对应的多个纵向槽的实现，显然能够通过多个臂来形成探针主体10c。例如，在图1b所示的实施例中，接触探针10的主体10c包括两个纵向槽11a和11b，其形成三个臂12a、12b和12c。
19.接触尖端10a和接触头10b通常具有锥形形状并且以相应的接触区域13a和13b结束。
20.术语“接触区域”在这里和下文中表示旨在接触被测器件或测试设备的接触探针的端部区域，所述接触区域或端部区域不一定如图所示那样指向。通常，接触区域具有有限的表面积，具体而言，其延伸小于对应端部的横截面，并且接触区域可以相对于接触探针10的纵向对称轴线居中设置或相对于其偏心设置。
21.适当地，接触头10b还包括直径d2大于接触探针10的主体10c的直径d1的扩大部分14；这样，限定了扩大部分14的相对于探针主体10c的相应底切部分14s，该底切部分适于抵接在容纳所述接触探针10的引导件上，从而提供在其纵向方向上的保持。
22.如前所述，接触探针10在一侧与空间转换器之间的电气接触以及在另一侧(图中未示出)与被测器件之间的电气接触是通过将探针的接触区域13a、13b压接到相应的接触
焊盘上来实现的。
23.适当地，形成在探针主体10c中的臂12a-12c的存在能够降低探针10整体的刚度，从而降低由此施加到相应接触焊盘上的压力，同时保持探针主体的足够的弹性，该探针主体在其接触区域13a、13b压接在接触焊盘上的过程中能够确保弯曲。
24.尽管从机械的角度改进了接触探针10的操作，但是形成在其主体10c中的臂的存在导致探针的电流容量减小，增加了其电阻，这妨碍了其用于承载高频大电流信号，术语“大电流”是指电流值大于800ma的信号。
25.因此，本发明的技术问题是构思一种具有功能和结构特征的接触探针，以例如能够在高频应用中使用以承载高频信号，同时确保探针在该电流值下正确操作，而且接触探针具有足够的弹性以降低其破损的风险，以及相关接触区域在抵靠在对应接触焊盘上时施加的合适的力，从而克服仍然影响根据现有技术制造的接触探针的限制和缺点。


技术实现要素：

26.本发明的解决方案是提供一种接触探针，包括沿其纵向延展方向布置的至少一个导电插入件，能够提高探针承载电流能力，使其适于承载大电流信号，从而最大限度地减少其电阻，探针还具有由多个臂形成的主体，以便能够形成适于高频应用的短探针。
27.具体而言，根据实施例形成的接触探针包括这种导电插入件，布置在其弯曲平面中，优选地尽可能沿着所述探针的中性轴线，即在最小应力的位置处，以便在不影响探针的机械性能的情况下，在探针的整个工作温度范围内，最大化电流容量并且使其电阻最小化。
28.基于所述解决方案，通过一种接触探针解决了技术问题，该接触探针包括在第一端部和第二端部之间延伸的探针主体，并设置有至少一对臂，所述一对臂由沿接触探针的延展方向在探针主体中形成的槽隔开，其特征在于，包括至少一个导电插入件，该导电插入件沿纵向延展方向延伸到所述接触探针内部，布置在接触探针的弯曲平面内，所述导电插入件由与制成接触探针的第二材料的电阻率相比电阻率较低的第一材料制成，导电插入件是载流元件，并且臂是在探针主体变形期间接触探针的结构支撑元件。
29.更具体地，本发明包括以下附加的和可选的特征，如果需要，可以单独或组合使用。
30.根据本发明的一个方面，第一材料可以具有低于30μω*cm的电阻率。
31.具体地，第一材料可以是选自以下材料的低电阻率导电或半导体材料：金(au)、铜(cu)、银(ag)、铝(al)、铂(pt)及其合金，优选银，并且所述第二材料可以是选自以下材料的结构稳定的导电材料：镍、钨、钴、钯或其合金，诸如镍-锰、镍-钴、镍-钯或镍-钨、钯-钴合金、钯基三元和四元合金，优选钯-钴。
32.又根据本发明的另一方面，导电插入件可以具有与纵向延展方向正交的横向尺寸，该横向尺寸小于臂的对应横向尺寸，优选地小于20μm。
33.具体地，导电插入件的横向尺寸可以等于臂的所述对应横向尺寸的最小值的20％-60％。
34.此外，根据本发明的另一方面，导电插入件可以基本上布置在弯曲平面中沿着接触探针的中性轴线的最小应力位置处。
35.适当地，导电插入件可以放置在槽内。
36.此外，导电插入件可以包括放置在所述槽内的多个平行箔。
37.替代地，根据本发明的另一方面，导电插入件可以形成在一个臂内。
38.接触探针还可以包括由第一低电阻率材料形成的至少一个臂，以形成导电插入件。
39.根据本发明的又一方面，导电插入件的长度可以等于槽的长度。
40.此外，探针主体可以包括交替的臂和导电插入件。
41.根据本发明的另一方面，导电插入件可以包括位于槽内的中心导电插入件和由第一材料制成并完全嵌入制成接触探针的第二材料中的附加导电部分，优选地形成在所述接触探针的第一端部和第二端部中。
42.适当地，导电插入件可以沿着整个接触探针延伸并且相对于第二材料在分别形成在接触探针的第一端部和第二端部处的第一接触区域和第二接触区域处露出。
43.此外，导电插入件可以包括在每个臂中纵向延伸的至少一个导电插入件。
44.此外，在每个臂中延伸的导电插入件可以形成为完全结合在形成臂的第二材料中或在所述槽的侧壁处露出。
45.在这种情况下，所述导电插入件还可以包括设置在槽处的中心导电插入件。
46.根据本发明的另一方面，导电插入件可以具有沿纵向延展方向的长度，该长度小于接触探针的长度。
47.替代地，导电插入件可以具有沿纵向延展方向的长度，以便从制成接触探针的第二材料露出。
48.本发明的技术问题还通过一种用于测试被测集成器件的功能的探针头来解决，该探针头包括多个接触探针，所述接触探针设置有至少一个端部以适于抵接在被测集成器件的接触焊盘上，其特征在于，包括如上所述形成的、并具有设置有臂和至少一个导电插入件的探针主体的接触探针。
49.根据本发明的另一方面，所述探针头可以包括：多个第一接触探针，其具有设置有臂和至少一个导电插入件的探针主体；以及多个第二接触探针，其具有设置有臂而没有至少一个导电插入件的探针主体。
50.此外，探针头可以仅包括具有探针主体的接触探针，该探针主体设置有臂和至少一个导电插入件。
51.根据本发明的接触探针的特征和优点将从以下参照附图通过指示性和非限制性示例给出的对其实施例的描述中变得明显。
附图说明
52.在附图中：
53.图1a和图1b示意性地示出根据现有技术制造的接触探针的不同实施例；
54.图2a-图2d示意性地示出根据本发明的实施例的接触探针的实施例的纵向截面正视图和相应的横向截面各视图；
55.图3a-图3d、图4a-图4d、图5a-图5d、图6a-图6d、图7a-图7d、图8a-图8d、图9a-图9d和图10a-图10d示意性地示出接触探针的替代实施例的各个纵向截面的正视图和横向截面视图；以及
56.图11示意性地示出包括根据本发明的实施例制做的接触探针的探针头的实施例。
具体实施方式
57.参考所述附图，特别是图2a，本文描述了根据本发明的实施例制成的接触探针，其总体上用附图标记20表示。
58.应当注意，这些图是示意图，并不是按比例绘制的，而是为了强调本发明的重要特征而绘制的。此外，在附图中，示意性地示出不同的部件，因为它们的形状可以根据所需的应用而变化。
59.如结合已知解决方案所见，接触探针20包括在第一端部和第二端部之间延伸的探针主体20c，具体为适于抵接在被测器件(未示出)的接触焊盘上的接触尖端20a以及适于抵接在连接到测试设备(又未示出)的空间转换器的另一接触焊盘上的接触头20b。
60.适当地，接触探针20可以是所谓的短探针，其具有小于6000μm的总长度ls，以适用于高频应用。
61.在实施例示例中，探针主体20c可以具有介于500μm和4000μm之间的长度lc，接触尖端20a可以具有介于150μm和1000μm之间的长度la，并且接触头20b可以具有介于50μm和500μm之间的长度lb，接触探针20的总长度ls在700μm和5500μm之间。
62.在图2a所示的实施例中，探针主体20c包括槽21，该槽沿探针主体20c在其纵向延展方向(即根据图中局部参考的轴线z)延伸并限定至少一对臂22a和22b。具体而言，槽21纵向延伸长度l1，该长度等于或小于探针主体20c的长度lc，例如介于500μm和4000μm之间，并且可以相对于所述探针主体20c居中设置，如图所示。此外，槽21在垂直于接触探针20的纵向延展方向的方向上(即，根据图中的局部参考的轴线x)具有横向尺寸d1，其值介于5μm和50μm之间，以使臂22a和22b各自的横向尺寸d2a和d2b具有介于5μm和40μm之间的值。
63.在图2a所示的实施例中，臂22a和22b具有值相等的横向尺寸d2a和d2b，但显然可以形成具有值不同的横向尺寸的臂，例如通过相对于探针主体20c的横向延伸不居中设置的槽21来实现。
64.显然，由于实现了对应的多个纵向槽，根据最终接触探针20的应用需要，形成这些纵向槽的尺寸并使其彼此间隔开，所以能够通过多个臂来形成探针主体20c。
65.接触尖端20a和接触头20b优选地具有锥形形状并且分别以第一接触区域23a和第二接触区域23b结束，适于分别压接在被测器件和空间转换器的相应接触焊盘上。所述接触区域不必相对于对应的端部居中指向和/或定位。
66.适当地，接触头20b还可以包括直径db大于探针主体20c的直径dc的扩大部分24，术语“直径”在这里和下文中表示最大横向尺寸，即使是在非圆形元件的情况下。
67.以此方式，限定了扩大部分24相对于探针主体20c的相应底切部分24s，该底切部分适于抵接在容纳接触探针20的引导件上，从而实现其在纵向方向(即根据图中的局部参考的z轴)上的保持，避免例如当探针头未压接在被测器件上时或在清洁操作期间，探针可能从容纳其的探针头中滑出。
68.更具体地，探针主体20c的直径dc具有介于15μm和130μm之间的值，并且扩大部分24的直径db具有介于25μm和200μm之间的值。
69.适当地，根据实施例的接触探针20还包括在探针内沿其纵向延展方向延伸的导电
插入件25。更具体地，导电插入件25由电阻率低于形成接触探针20的材料的电阻率的导体或半导体材料形成；此外，导电插入件25布置在接触探针20的弯曲平面α中，即由图中所示的轴x和z限定的、与附图的纸面对应的平面。
70.优选地，所述导电插入件25基本上沿着接触探针20的所谓中性轴线布置在所述弯曲平面α中，即在所述弯曲平面α中探针自身的最小应力位置处。具体而言，众所周知，中性轴线是梁或轴(诸如接触探针)的截面中的轴线，沿该轴线没有纵向应力或应变。
71.如此，导电插入件25能够将接触探针20的电流容量最大化，将其电阻最小化，同时不影响探针整体的机械性能。经证实，接触探针20在其所有工作温度范围内，即-55℃和 150℃之间及以上，都保持这些特性。
72.所述导电插入件25具有减小的横向尺寸d，具体为小于探针主体20c的臂22a和22b的横向尺寸d2a和d2b(d《d2a并且d《d2b)。
73.这样，导电插入件25具有增加接触探针20的电流容量的主要功能，而臂22a和22b具有有优势的承载功能，所述不同功能除了由所述元件的形成材料确定外，还由它们的横向尺寸确定。
74.以下，将形成接触探针20的材料称为“结构稳定材料”，将形成导电插入件25的材料称为“低电阻率材料”，以强调所述元件的不同功能。
75.包括导电插入件25的接触探针20适于承载大电流信号，即具有大于800ma的电流值的信号。
76.导电插入件25优选地具有等于臂22a、22b的横向尺寸d2a、d2b的最小值的20％-60％的横向尺寸d。更具体地，导电插入件25可以具有沿着探针主体20c设置的并且具有至少等于槽21的长度l1的长度的金属箔的形状，所述金属箔布置在槽21本身内，优选地相对于槽居中布置。
77.具体地，所述导电插入件25具有值显著减小的横向尺寸d，优选地小于20μm。
78.这样，导电插入件25实际上在接触探针20中不执行任何结构支撑功能，由具有比导电插入件25的直径d大的直径d2a和d2b、并且由相对于形成导电插入件25的材料在结构上更稳定的材料形成的侧臂22a和22b提供支承效果。而所述导电插入件25的存在增加了接触探针20承载电流的总容量，因为它由低电阻率材料形成，即，具有高导电性。
79.形成导电插入件25的低电阻率材料可以是选自以下材料的金属：金(au)、铜(cu)、银(ag)、铝(al)、铂(pt)及其合金，优选银或适当掺杂的半导体材料，而形成接触探针20的结构稳定的材料可以选自：镍、钨、钴、钯或其合金，诸如镍-锰、镍-钴、镍-钯或镍-钨、钯-钴合金、钯基三元和四元合金，优选钯-钴。更具体地，导电插入件25的形成材料具有小于30μω*cm的电阻率(ρ)。
80.本质上，选择形成接触探针20的结构稳定的材料，以确保探针在其压接在被测器件上以及因此其弯曲期间的完整性，而选择形成导电插入件25的低电阻率材料以使得包括该插入件的接触探针20的电流容量最大化，降低其电阻值。
81.此外，侧臂22a和22b的存在有助于屏蔽所谓的导线电流，这是由于当位于所述侧臂22a和22b内部时在导电插入件25中流动的电流，屏蔽作用对于射频应用(rf)尤其有利。
82.在图2a的实施例中，导电插入件25仅在槽21中延伸，如图2b-图2d的截面所示，该截面在图2a所示的横向平面π1-π3处截取，具体为位于槽21和导电插入件25处的第一平面π
1，位于接触头20b处(具体为在具有直径db的扩大部分24处)的第二平面π2，以及位于不存在槽21的、具有直径dc的探针主体20c处的第三平面π3。
83.需要强调的是，在该实施例中，导电插入件25适当地设置在低作用力区域中，制成其的材料因此受到最小的牵引力和压缩力。以这种方式，能够控制构成导电插入件25的低电阻率材料的屈服程度，并保持构成接触探针20的其余部分的结构稳定材料的热张弛性能。具体地，导电插入件25可以在接触探针20的中性轴线处设置在其弯曲平面α中，即在最小应力位置中。
84.适当地，基于探针主体20c的直径dc和槽21的直径d1的值，能够将导电插入件25形成为由低电阻率导体或半导体材料制成的多个平行箔的形状，以便最小化电阻率并最大化电流容量而在冲击期间不显著增加接触探针20的力，因为这些薄箔对接触探针20的机械性能的影响有限。此外，要强调的是，在这种情况下，箔也可以适当地保持在最小牵引力和压缩力的区域中，即在槽21中。
85.还能够通过使支承臂和导电插入件交替的方式来制造探针主体20c。
86.通常，始终在考虑被测器件的焊盘的间距值的情况下确定导电插入件和支承臂的布置和数量，以避免导电插入件和/或支承臂之间的任何可能接触，这可能会产生电气问题，也可能产生机械问题，所述元件之间的接触能够在接触探针冲击接触焊盘期间导致更大的力，从而有破损的风险。
87.适当地，根据本实施例，位于槽21中的导电插入件25通过空气(起到电绝缘和机械分离器的作用)被支承臂22a和22b隔开。
88.替代地，接触探针20可以包括布置在支承臂内的导电插入件25，例如图3a中所示的支承臂22a或多个导电插入件25a和25b，每个导电插入件都布置在支承臂22a和22b内，如图4a所示；以这种方式，插入件或导电插入件完全嵌入形成接触探针20的结构稳定材料中，如图3b-图3d和图4b-图4d的截面所示，该截面仍然在图3a和图4a中所述并且与图2a相同定位的平面π1-π3处截取。
89.需要强调的是，根据所述替代实施例，构成探针并且具体地构成支承臂22a和22b的结构稳定材料降低了嵌入其中并由机械性能较弱的低电阻率材料构成的插入件25或插入件25a、25b破损的风险。
90.尽管在图3a和图4a中未示出，但也能够使导电插入件25或导电插入件25a和25b的尺寸大于槽21的尺寸。
91.根据图5a所示的替代实施例，接触探针20还可以包括由低电阻率材料构成的臂，以形成中心导电插入件25；在这种情况下，接触探针20包括由槽21隔开的导电插入件25和支承臂22b，如图5b-图5d的截面所示，该截面仍然在图5a中所示的并且如前所述定位的平面π1-π3处截取。
92.在这种情况下，所述导电插入件25具有类似于支承臂22b的尺寸。
93.尽管在图5a中未示出，但也能够用低电阻率材料制造两个臂22a和22b；在这种情况下，接触探针20将包括由槽21隔开的一对导电插入件。
94.根据图6a所示的另一替代实施例，导电插入件25可以包括如图2a所示的实施例设置在槽21中的中心导电插入件25c和附加的导电部分26a-26d，其在任何情况下都由低电阻率材料制成并设置在接触头20b中和靠近接触尖端20a的探针主体20c中，以便完全嵌入构
成接触探针20的结构稳定材料中，如图6b-图6d的截面所示，该截面仍然在图6a中所示并如前所述定位的平面π1-π3处截取。
95.相对于图2a所示的实施例，这些附加导电部分26a-26d实现了进一步增加接触探针20的总电流容量，即使是在接触探针20的整体尺寸不能够容纳具有足够大的直径d或由适于承载大于800ma电流值的多个箔形成的导电插入件的情况下。需要强调的是，由于这些附加导电部分26a-26d完全嵌入接触探针20中，特别是在结构稳定材料中，该材料形成接触探针并且相对于形成导电插入件25的低电阻率材料在机械上更具抵抗力，这些附加导电部分实现了增加接触探针20的电流容量，而不会显著影响其结构稳定性。
96.替代地，如图7a所示，接触探针20包括导电插入件25，该导电插入件制成为沿整个接触探针20延伸，例如在槽21的中心部分处，但也延展到所述槽21之外，具体地，沿着接触尖端20a直到第一接触区域23a并且沿着接触头20b直到第二接触区域23b，如图7b-图7d的截面所示，该截面仍然在图7a中所示并且如前所述定位的平面π1-π3处截取。
97.以这种方式，例如相对于图2a中所示的实施例，导电插入件25进一步增加了接触探针20的电流容量，由于其部分嵌入，具体为在接触尖端20a处和接触头20b处，在形成接触探针20的结构稳定材料中没有引入易碎区域。此外，从接触探针20的接触头20b沿着其整体纵向延展方向延伸到接触尖端20a的这种导电插入件25适当地为流过所述探针的电流形成优先的不中断路径。
98.根据图8a所示的另一替代实施例，接触探针20包括由纵向延伸并设置在两个臂22a和22b处(具体为在其中心处)的至少两个导电插入件25a和25b形成的导电插入件25，以便与构成接触探针20的结构稳定材料结合。在该图所示的实施例中，导电插入件25a和25b沿着接触探针20的整体延伸方向延伸到接触尖端20a和接触头20b的边缘，以便相对于构成接触探针20的结构稳定材料露出，如图8b-图8d的截面所示，该截面仍然在图8a所示并如前所述定位的平面π1-π3处截取。
99.显然，能够使导电插入件25a和25b仅在槽21处延伸到臂22a和22b中或者无论如何延伸长度小于接触探针20的总长度，从而完全嵌入构成接触探针的结构稳定材料中，所述导电插入件25a和25b的长度根据接触探针20的具体应用所需的电流容量来选择。
100.此外，能够使导电插入件25a和25b在臂22a和22b中延伸，从而在槽21处露出，如图9a所示；更具体地，导电插入件25a和25b形成在槽21本身的侧壁sla和slb处，如图9b-图9d的截面所示，该截面仍然在图9a所示并且如前所述定位的平面π1-π3处截取。
101.这样，接触探针20似乎与本发明领域中使用的不同制造方法兼容，适应具有不同约束的制造工艺。
102.此外，能够形成具有导电插入件25的接触探针20，该导电插入件由在接触探针20中纵向延伸的多个导电插入件形成，如图10a所示；具体而言，导电插入件25包括以这种方式设置在臂22a和22b处的一对导电插入件25a和25b以及设置在槽21中的中心导电插入件25c。在所示实施例中，导电插入件25a和25b沿着接触探针20的整体延伸方向延伸到接触尖端20a和接触头20b的边缘，并且中心导电插入件25c延伸到接触区域23a和23b，如图10b-图10d的截面所示，该截面在图10a中所示并且如前所述定位的平面π1-π3处截取。
103.相对于前述实施例，这样的导电插入件25实现了使接触探针20的总电流容量最大化，而不会显著影响其机械性能，这仍然由构成该接触探针的结构稳定材料决定，并且不会
增加其整体横向尺寸，具体为探针主体20c的直径dc以及因此探针的整体尺寸，以确保即使对于间距减小的应用也可以使用这种接触探针20的可能性。
104.本发明还涉及一种探针头30，其包括如上所述形成的多个接触探针20，每一个都具有至少一个接触端(具体为接触尖端20a)以适于抵接在被测集成器件40的接触焊盘40a上。这样的探针头可以用于具有高频大电流信号的应用，每个接触探针20具有小于5000-7000μm的总长度ls并且设置有适合特定应用的电流容量需求的导电插入件25。
105.如图11示意性所示，探针头30可以包括至少一个板状支撑件或引导件，优选地，一对引导件31、32，其设置有多个引导孔31a、32a，适于可滑动地容纳接触探针20，具体为根据仅作为示例的图2a的实施例的接触探针，接触探针具有第二接触端，具体为接触头20b，适于抵接在与测试设备(未示出)相关的pcb 50的接触焊盘50a上。适当地，引导孔的尺寸被设计成具有小于接触头20b的直径db的横向直径，使得扩大部分24可以抵接在引导件31的面f1上并确保正确保持对应的接触探针20。无论如何，术语“直径”表示最大横向尺寸，即使是在非圆形孔的情况下。
106.替代地，接触探针20可以焊接到探针头30的支撑件上，具体为在其位于测试设备处的端部处，相应的接触尖端20a无论如何都适于抵接在被测器件40的焊盘40a上。
107.需要强调的是，还能够将探针头形成为包括设置有至少一个导电插入件的接触探针和不包括这种插入件的接触探针，根据具体的应用需要交替使用这两种接触探针，具有导电插入件的接触探针被定位为承载可能的大电流信号。
108.综上所述，根据本发明实施例制造的接触探针能够解决承载大电流信号的问题，同时保证探针整体的机械阻力降低，从而限制焊盘上的力，以便降低(如果不能消除)损坏焊盘甚至探针的风险，尤其是在短探针的情况下，即长度小于5000-7000μm的探针。适当地，由低电阻率材料制造的导电插入件的存在能够获得具有相对于目前在该领域中使用的探针更低的电阻值的接触探针。此外，由于所述导电插入件布置在包括其的接触探针的弯曲平面中，这能够提高探针整体的机械强度。
109.具体而言，已证明所述接触探针具有适于高频应用(具体为高于1000mhz的频率)的特别实现的操作特性，这要归功于它们的尺寸减小到小于5000-7000μm，接触探针主体上的槽的存在能够降低其刚性，显著降低探针破损的可能性，同时确保适当降低对应接触尖端施加的压力，从而避免可能损坏被测器件的接触焊盘以及损坏探针本身。
110.此外，使用具有适于布置在接触探针内部的尺寸的导电插入件保持了其整体尺寸实际上不变并且能够将其用于细间距应用。
111.更具体地，有利地，根据本发明，支承臂和导电插入件的组合使用能够制造短或超短探针，从而在扩展温度范围内，更具体地，从-55℃到 150℃及以上，最小化电阻并且最大化电流容量。
112.申请人自己进行的测试表明，能够获得如下接触探针，其抵接在被测器件和空间转换器的相应焊盘上，施加最大2.5-3g的力，能够避免损坏这些焊盘或任何接触凸起，并且即使在具有大量探针(》30k)的产品中也有助于正确管理负载，同时保证1.0-1.5g的最小力，以确保探针和接触焊盘/凸起之间良好的电气接触。
113.适当地，根据本发明实施例的接触探针代表具有几何可扩展性的解决方案，支承臂和导电插入件的组合使用确保即使在施加最大竖直位移(100μmod[over drive])的1m接
触的极端条件下，也具有正确的抗疲劳性和减小的热张弛(除了对接触探针整体塑性变形的控制外，小于施加最大位移100小时后的力的变化的10％)。
[0114]
此外，在接触头端部处的扩大部分的存在确保了接触探针在探针头内的正确保持，尤其是即使当探针头没有抵接在被测器件上或在清洁操作期间。
[0115]
最后，不应忽视与接触探针以简单的方式和低成本制造这一事实相关的优势，因为它们可以使用传统的光刻技术或使用mems技术(微机电系统)制造，或甚至使用从多层材料开始的激光技术，该多层材料包括形成接触探针的结构稳定材料和形成导电插入件的低电阻率材料，尤其是，具有结构稳定材料层和低电阻率材料层的多层材料平行于探针及其臂的纵向延展方向生长。
[0116]
还应当考虑，对于本文未指定但在任何情况下都是本发明的目的的不同实施例也是有效的，例如，具有单个引导件和在对应的接触头处阻塞的探针的探针头。此外，针对实施例所采用的措施也可以用于其他实施例，并且可以自由地相互组合，即使数量大于两个。
[0117]
显然，本领域的技术人员为了满足偶然的和特定的要求，可以对上述接触探针进行许多修改和变型，这些均包含在由以下权利要求所限定的本发明的保护范围内。
[0118]
例如，可以使接触探针没有任何扩大部分，或者为其提供从探针主体突出的合适的止动件，以可能与接触头端部的扩大部分相结合地确保探头在探针头内的正确定位和保持。