導電接觸器用的支座及其制造方法技術

根據本發明專利技術的用于導電接觸單元的支座使用有層疊結構的硅晶片，其包括第一硅層、第二硅層和置于這兩個硅層之間的氧化硅膜。在第一硅層中形成一個小孔，用于同軸可滑動地引導導電的針部件的頭部，在第二硅層中形成一個大孔，用于收容針部件的凸緣部分和螺旋壓簧，從而使氧化硅膜作為凸緣部件的止動物。這樣，通過研磨對第一硅層表面拋光，能以高精度限定導電的針部件的伸出長度。當待測試對象包括硅晶片時，因為支座的制造材料與待測對象的材料相同，而且它們經受基本上相同的熱膨脹，所以在同時接觸多個點時每個導電的針部件不會發生位置移動。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】?導電接觸器用的支座及其制造方法
本專利技術涉及一種用于導電單元的支座及制造這種支座的方法，它適于通過使用螺旋壓簧彈性推動導電的針部件來測試印刷電路板、半導體器件和半導體晶片。專利技術背景同一申請人先前曾提出一種導電接觸單元組件，它包括一個支座，該支座包括一個板狀件用作支撐件并在其上有多個孔，以及在每個孔中收容的導電的針部件和螺旋壓簧以同時接觸印刷電路板和多腳半導體器件的多個點，從而測試它們或進行所需要的測量(例如日本專利公開No.6-201725號)。根據這一先前的建議，由于不需要為導電的針部件準備大量管狀支座，從而可能使導電的針部件的螺距減至最小并使導電接觸單元組件適合于被測試點密度更高的情況。當在電絕緣的塑料板件中鉆孔以制造導電接觸單元組件的支座時，對每個孔給出有大直徑的第一部分和有小直徑的第二部分，從而可以根據需要限定導電的針部件的伸出長度。然而，如鉆孔等機械加不適合于精確控制每個孔中兩部分長度的分布。所以，在導電接觸單元組件有特別大量接觸單元供測試半導體晶片的情況中，每個導電的針部件伸出長度的起伏是不可避免的，因此要實現所有導電的針部件的均一和穩定接觸是存在一些困難的。再有，對于能在高溫環境下操作的半導體器件的需求一直在增長，因而往往需要在高溫環境中對大半導體晶片(例如直徑200mm)進行測試。所以，也要求測量這種半導體晶片的多個點的導電接觸單元組件具有與之相應的對熱及熱膨脹的抵御水平。然而，具有與之相應的對熱的抵御水平和小的熱膨脹系數的材料比較難于加工，這勢必降低生產效率。-->專利技術概要為實現這些目標，本專利技術提供一種導電接觸單元用的支座，用于沿軸向可滑動地支撐一導電的針部件進出該支座，該導電的針部件包括一個適于接觸一對象的頭部和一個在頭部共軸提供的其直徑大于頭部的直徑被加大的部分，在該支座中收容一個螺旋壓簧，用于沿一個方向彈性推動直徑被加大的部分以允許頭部伸出支座，其特征在于：該支座包括第一硅層，其上形成有小孔，用于同軸可滑動地引導頭部；第二硅層，其上形成有大孔，用于收容直徑被加大的部分和螺旋壓簧；氧化硅膜，置于兩個硅層之間并有一個直徑與小孔相同并與其共軸的連通孔，以及在小孔、大孔和連通孔的內周表面上形成的絕緣膜；通過直徑被加大的部分與氧化硅膜的靠緊限定針部件頭的伸出長度。這樣，通過在第一和第二硅層之間插入厚度為1μm量級的氧化硅膜，從而形成有三層結構的硅晶片，通過使用這種硅晶片，可在第一硅層中形成用于共軸和可滑動地引導頭部，該小孔是在不影響氧化硅膜的條件下由等離子體蝕刻形成的，并可類似地在第二硅層中形成大孔供收容直徑被加大的的部分和螺旋壓簧。還有，可在不影響硅層的條件下由等離子體蝕刻在氧化硅膜中形成與小孔共軸并與小孔直徑相同的連通孔。氧化硅膜通過與針部件的直徑被加大的的部分靠近，可用作為阻止物。所以，通過研磨或其他方法對第一硅層表面拋光，可以以高精度限定導電的針部件的伸出長度。還可通過提供一導電接觸單元支座用于沿軸向可滑動地支撐一導電的針部件進出該支座，來以高精度限定導電的針部件的伸出長度，該導電的針部件包括一個適于與一對象接觸的頭部和一個在頭部共軸提供的其直徑大于頭部的直徑被加大的部分，在該支座中收容一個螺旋壓簧，用于沿一個方向彈性推動直徑被加大的部分以允許頭部伸出支座，其特征在于：該支座包括一個硅氧化層，其上形成有小孔，用于同軸可滑動地引導頭部；一個硅層，其上形成有大孔，用于收容直徑被加大的部分和螺旋壓簧；以及在大孔內周表面上形成的絕緣膜；通過直徑被加大的部分與氧化硅層的靠緊限定針部件頭的伸出長度。-->如果由氧化硅膜來形成絕緣膜，則可通過在有氧氣的情況下形成氧化硅膜容易地在兩個硅層的孔的內周表面上形成絕緣膜。如果直徑被加大的部分包括一徑向凸緣部分和一柱狀部分，且其柱狀部分從與頭部相對的徑向凸緣部分中伸出，大孔的尺寸使得當螺旋壓簧在壓縮形變作用下彎曲時柱狀部分與螺旋壓簧接觸，并且需要在導電的針部件的頭部和螺旋壓簧之間交換的電信號能沿著柱狀部分沿軸向流到柱狀部分和螺旋壓簧之間的接觸點，這對減小電阻和電容有貢獻，因為電流不需要沿著螺旋路徑通過螺旋壓簧。本專利技術還提供一種制造導電接觸單元用的支座的方法，該支座用于沿軸向可滑動地引導一導電的針部件進出該支座，該導電的針部件包括一個適于接觸一對象的頭部和一個在頭部共軸提供的其直徑大于頭部的直徑被加大的部分，在該支座中收容一個螺旋壓簧，用于沿一個方向彈性推動直徑被加大的部分，以允許頭部伸出支座，其特征在于如下步驟：準備一個硅晶片，它有層疊結構，包括第一硅層、第二硅層以及置于這兩個硅層之間的氧化硅膜；在第一硅層中形成一個小孔，用于同軸可滑動地引導頭部；在第二硅層中形成一個大孔，以收容直徑被加大的部分和螺旋壓簧；在氧化硅膜中形成一個與小孔共軸且直徑與小孔相同的連通孔；以及在大孔、小孔和連通孔的內周表面上形成絕緣膜。這樣，通過使用具有層疊結構并包括第一硅層、第二硅層和置于這兩個硅層之間的氧化硅膜的硅晶片，并在氧化硅膜中形成連通孔，通過在大孔中收容的直徑被加大的部分與氧化硅膜靠緊，能以高精度限定導電的針部件的伸出長度。通過在基本上不影響氧化硅膜的條件下進行等離子體蝕刻來在硅層中形成孔，能以與等離子體蝕刻掩模精度水平相當的高精度進行成孔加工。再有，當多個這種導電接觸單元彼此平行排列時，因為孔的深度由氧化硅膜控制，所以能以微米量級的高精度控制兩孔的間距、每個孔的直徑和深度。通過在基本上不影響硅層的條件下進行等離子體蝕刻來形成連-->通孔，能容易地以高精度在氧化硅膜中形成連通孔。通過從小孔一側進行等離子體蝕刻來形成連通孔，能以高精度形成其直徑與小孔相同的連通孔。在下文中將參考附圖描述本專利技術的其他特點和優點。附圖簡述圖1是實現本專利技術的導電接觸單元的示意垂直截面圖；圖2(a)是片段示意側視圖，表示形成氧化硅膜步驟；圖2(b)是片段示意側視圖，表示形成大孔和小孔步驟；圖2(c)是片段示意側視圖，表示完成了的支座；圖3是完成了的支座的示意垂直截面圖；圖4與圖1類似，表示有兩個可動端的導電接觸單元；以及圖5與圖1類似，表示本專利技術的第三實施例。最佳實施例詳述現在，在下文中參考附圖描述本專利技術的實施例。圖1是實現本專利技術的導電接觸單元1的示意垂直截面圖。通常，有大量這種導電接觸單元一個接一個地排列，以能同時測量待測試對象的大量點。在這個導電接觸單元1中，如圖中所見，電路板2(如一個老化板)提供在較低部分中，而電路板2的上表面具有電路圖形2a，它限定了電路板2的上表面。如圖所見，用作實現本專利技術的支座的板狀件3整體地置于電路板2的上表面。板狀件3可借助固定手段(如螺栓)(圖中未畫出)連結到電路板2。板狀件3包括第一硅層4、氧化硅膜5和第二硅層6，它們彼此層疊。在第一硅層4和氧化硅膜5中形成穿過這兩層厚度的小孔7，在第二硅層中形成穿過第二硅層6的厚度并與小孔7共軸的大孔8。大孔8直接面對電路圖形2a。小孔7和大孔8的內周表面由絕緣層12覆蓋。小孔7共軸地、沿軸向可滑動地支撐導電的針部件9的頭部9a，大孔8共軸地接納導電的針部件9的徑向凸緣部分9b，它比頭部9a-->要大。大孔8共軸地接納一螺旋壓簧10，壓簧的直徑略小于大孔8的內徑并在徑向凸緣部分9b和電路圖形2a之間被壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種導電接觸單元用的支座，用于沿軸向可滑動地支撐一導電的針部件進出該支座，該導電的針部件包括一個適于接觸一對象的頭部和一個在頭部共軸提供的其直徑大于頭部的直徑被加大的部分，在該支座中收容一個螺旋壓簧，用于沿一個方向彈性推動直徑被加大的部分以允許頭部伸出支座，其特征在于：該支座包括第一硅層，其上形成有小孔，用于同軸可滑動地引導頭部；第二硅層，其上形成有大孔，用于收容直徑被加大的部分和螺旋壓簧；氧化硅膜，置于兩個硅層之間并有一直徑與小孔相同并與其共軸的連通孔，以及在小孔、大孔和連通孔的內周表面上形成的絕緣膜；通過直徑被加大的部分與氧化硅膜的靠緊限定針部件頭的伸出長度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】JP 1998-7-30 215312/981．一種導電接觸單元用的支座，用于沿軸向可滑動地支撐一導電的針部件進出該支座，該導電的針部件包括一個適于接觸一對象的頭部和一個在頭部共軸提供的其直徑大于頭部的直徑被加大的部分，在該支座中收容一個螺旋壓簧，用于沿一個方向彈性推動直徑被加大的部分以允許頭部伸出支座，其特征在于：該支座包括第一硅層，其上形成有小孔，用于同軸可滑動地引導頭部；第二硅層，其上形成有大孔，用于收容直徑被加大的部分和螺旋壓簧；氧化硅膜，置于兩個硅層之間并有一直徑與小孔相同并與其共軸的連通孔，以及在小孔、大孔和連通孔的內周表面上形成的絕緣膜；通過直徑被加大的部分與氧化硅膜的靠緊限定針部件頭的伸出長度。2．一種導電接觸單元用的支座，用于沿軸向可滑動地支撐一導電的針部件進出該支座，該導電的針部件包括一個適于與一對象接觸的頭部和一個在頭部共軸提供的其直徑大于頭部的直徑被加大的部分，在該支座中收容一個螺旋壓簧，用于沿一個方向彈性推動直徑被加大的部分以允許頭部伸出支座，其特征在于：該支座包括一個硅氧化層，其上形成有小孔，用于同軸可滑動地引導頭部；一個硅層，其上形成有大孔，用于收容直徑被加大的部分和螺旋壓簧；以及在大孔內周表面上形成的絕緣膜；通過直徑被加大的部分與氧化硅層的靠緊限定針部件頭的伸出長度。3．根據權利要求1或2的用于導電接觸單元...

【專利技術屬性】
技術研發人員：工藤政美，風間俊男，山田佳男，渡邊和嗣，
申請(專利權)人：日本發條株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]