一种晶圆级MEMS微悬臂整体测试探针结构的制作方法

本技术涉及测试探针，更具体地说是一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构。

背景技术：

1、随着电子设备的不断发展，当下对于芯片的需求也越来越大。芯片的产出需要经过两道重要的检测步骤，晶圆测试和功能测试，这些测试对于mems悬臂探针卡的需求量非常大。芯片内部的集成电路元件在晶圆测试时，测试用的探针卡需针对个别电子元件的测试特性而在探针卡电路板上设计有能配合其操作条件的高速测试电路，以对集成电路晶圆进行完整的测试，确保产品质量。

2、探针卡是一种测试接口，主要对裸芯进行测试，通过连接测试机和芯片，通过传输信号对芯片参数进行测试，探针卡是将探针卡上的探针直接与芯片上的焊垫或凸块直接接触，引出芯片讯号，再配合周边测试仪器与软件控制达到自动化量测的目的，探针卡应用在ic尚未封装前，针对裸晶系以探针做功能测试，筛选出不良品、再进行之后的封装工程，因此，探针卡是ic制造中对制造成本影响相当大的重要制程之一。

3、目前，为了提高mems探针卡装配的牢固性，现有技术公告号为cn215066849u的一种mems探针卡，该实用新型通过第一缓冲保护垫圈、第二缓冲保护垫圈以及第三缓冲保护垫圈起到良好的缓冲保护作用，有效避免探针固定板被损伤，同时起到防滑作用，使得探针固定板与下固定板和上固定板之间装配更加牢固。

4、但是上述现有技术在使用时还存在如下问题：上述mems探针卡虽然牢固性高，但mems探针卡的膨胀系数和可靠性较低，因此在测试时，会降低mems探针卡测试时的稳定性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，通过底板、铜锰记忆合金、高纯镍合金和铑铂高导通金属构成探针晶圆片，可以提高探针晶圆片的强度、耐蚀性、高温稳定性和导电性，探针晶圆片经过高温进行膨胀记忆形变，使探针晶圆片针尖部分向上弯曲达到微悬臂探针测试目的，本晶圆级mems微悬臂整体测试探针组装成品率高，膨胀系数可靠性高于普通2dmems探针，且稳定性高，以解决上述背景技术中出现的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，包括wafer探针组件，所述wafer探针组件包括陶瓷触点键，所述陶瓷触点键前端设有多个探针头，每个探针头均包括安装板，所述安装板前端设有多个探针晶圆片，每个探针晶圆片均包括底板、第一材料层、第二材料层和第三材料层，所述第一材料层底部和第二材料层底部均固定在底板顶部，且第一材料层固定在第二材料层前端，所述第三材料层固定在第二材料层后端，所述第一材料层、第二材料层和第三材料层顶部均设置成弯曲。

3、在一个优选地实施方式中，多个探针头在陶瓷触点键前端依据芯片pad排列出不同的探针方向结构，以此可以提高探针头的测试效果。

4、在一个优选地实施方式中，所述第一材料层采用铜锰记忆合金，铜锰记忆合金由铜、锰、铬等元素组成，具有优异的机械性能和特殊的物理性能，且在受到外力作用时会发生形变，在外力去除后能够恢复原始形状，因此可以提高探针晶圆片的记忆形变性能。

5、在一个优选地实施方式中，所述第二材料层采用高纯镍合金，高纯镍合金是一种含有高纯度镍的合金，具有优良的耐腐蚀性和导电性，因此可以提高探针晶圆片的耐腐蚀性和导电性。

6、在一个优选地实施方式中，所述第三材料层采用铑铂高导通金属，铑铂高导通金属是一种由铂和铑混合而成的贵金属，具有高强度、高耐蚀性、高温度稳定性和良好的导电性能，可以提高探针晶圆片的强度、耐蚀性、高温稳定性和导电性。

7、在一个优选地实施方式中，所述底板前端开设有两个第一安装孔，所述安装板前端开设有与第一安装孔相适配的多个第二安装孔，用于将底板与安装板焊接在一起。

8、在一个优选地实施方式中，所述第三材料层截面设置成锥形，用于接触测试。

9、本实用新型的技术效果和优点：

10、本实用新型通过底板、铜锰记忆合金、高纯镍合金和铑铂高导通金属构成探针晶圆片，可以提高探针晶圆片的强度、耐蚀性、高温稳定性和导电性，探针晶圆片经过高温进行膨胀记忆形变，使探针晶圆片针尖部分向上弯曲达到微悬臂探针测试目的，多个安装板均通过激光与陶瓷触点键焊接在一起形成信号导通，本晶圆级mems微悬臂整体测试探针组装成品率高，膨胀系数可靠性高于普通2dmems探针，且稳定性高。

技术特征：

1.一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，包括wafer探针组件（1），其特征在于：所述wafer探针组件（1）包括陶瓷触点键（101），所述陶瓷触点键（101）前端设有多个探针头（2）；

2.根据权利要求1所述的一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，其特征在于：多个探针头（2）在陶瓷触点键（101）前端依据芯片pad排列出不同的探针方向结构。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，其特征在于：所述第一材料层（302）采用铜锰记忆合金，用于提高探针晶圆片（3）的记忆形变性能。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，其特征在于：所述第二材料层（303）采用高纯镍合金，用于提高探针晶圆片（3）的耐腐蚀性和导电性。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，其特征在于：所述第三材料层（304）采用铑铂高导通金属，用于提高探针晶圆片（3）的接触性能。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，其特征在于：所述底板（301）前端开设有两个第一安装孔（4），所述安装板（201）前端开设有与第一安装孔（4）相适配的多个第二安装孔（5），便于将底板（301）与安装板（201）固定焊接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆级mems微悬臂整体测试探针结构，其特征在于：所述第三材料层（304）截面设置成锥形，用于接触测试。

技术总结本技术公开了一种晶圆级MEMS微悬臂整体测试探针结构，具体涉及测试探针技术领域，包括WAFER探针组件，所述WAFER探针组件包括陶瓷触点键，所述陶瓷触点键前端设有多个探针头，每个探针头均包括安装板。本技术通过底板、铜锰记忆合金、高纯镍合金和铑铂高导通金属构成探针晶圆片，可以提高探针晶圆片的强度、耐蚀性、高温稳定性和导电性，探针晶圆片经过高温进行膨胀记忆形变，使探针晶圆片针尖部分向上弯曲达到微悬臂探针测试目的，多个安装板均通过激光与陶瓷触点键焊接在一起形成信号导通，本晶圆级MEMS微悬臂整体测试探针组装成品率高，膨胀系数可靠性高于普通2DMEMS探针，且稳定性高。技术研发人员：卞学礼,佟瑞,饶立威受保护的技术使用者：铭针微机电（上海）股份有限公司技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/25