清洗探针板上探针的方法及实施该方法的装置

1.一种清洗探针板的方法，该探针板装有用于与电气装置的测试点 形成电接触的探针，按照该方法，通过将探针暴露于清洗溶液中来清洗 探针上的沾染物，其特征在于，将探针浸入清洗溶液中，仅使探针的端 部接触清洗溶液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用的清洗溶液腐蚀用 于测试点的材料，但不腐蚀或仅轻微腐蚀用于探针端部的材料。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，清洗具有含钨的探针的 探针板，沾染物含铝，将探针浸入稀释的氟化氢清洗水溶液中。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，清洗具有含钨或钯的探 针的探针板，沾染物含金，将探针浸入含溶于水的碘和碘化钾的清洗溶 液中。
5.一种清洗探针板的装置，该探针板装有用于与电气装置的测试点 形成电接触的探针，该装置适合于通过将探针暴露于清洗溶液来清洗探 针的沾染物，其特征在于，该装置包含用于探针板的支承框架和用于清 洗溶液的容器，支承框架是可动的，以便将探针板上的探针朝容器移 动。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，一个电子电路能够提供 探针和清洗溶液之间电接触指示。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，该容器经一个泵与 一用于清洗溶液的蓄存箱连接，并设有一连通到蓄存箱的溢流器。

本发明涉及一种清洗装有探针的探针板的方法，该探针用于与电气 装置的测试点形成电接触，按照该方法通过将探针暴露于清洗溶液中来 清洗各探针之上的沾染物。本发明还涉及一种用于实施该方法的装置。\n探针板用于测试例如半导体器件或印刷电路板等电气装置的电气 性能。探针板上装有一些要置于电气装置测试点上的探针。通常，将探 针板设计得与测试点的特定电路分布图形相符合。实际上，探针板随测 试所用时间加长性能会恶化。因此，探针板应随时清洗，以便恢复其原 有性能。\n日本专利申请JP-A-4338662的英文摘要公开了一种如开始段 所述的方法，它采用喷射一种清洗溶液使所用的探针板恢复性能。按照 这种已知的方法，使探针暴露于酸性或碱性水溶液中。利用一个圆柱形 屏蔽件将探针板与射流屏蔽开来。该屏蔽件利用一层树脂牢固地附着到 探针板上。\n上述已知方法的缺点是尽管使用了屏蔽件，喷射的清洗溶液还是会 沾染探针板。实际上。喷射的溶液由于遇到探针而转向并会例如沾染到 探针板的底部。此外，难于实现将屏蔽件满意地粘接到树脂层上，这是 因为如果粘接得太牢，就难于松开该屏蔽件而如果粘接得较弱，就有溶 液经过树脂层和探针板之间的间隙渗漏进去，因此沾染探针板。另外， 在实际上难于通过喷射来充分地清洗探针。\n本发明的目的正是要消除上述缺点。\n因此根据本发明，本方法的特征在于，将探针浸入清洗溶液中，仅 使它们的端部接触清洗溶液。\n按照这样一种方式实现了可以清洗探针板而不会粘染探针板。由于 仅使探针端部浸入清洗溶液，因而不需要屏蔽件。所以也就不存在与屏 蔽件的固紧和松开相关的问题。\n本发明是基于为保持探针板的良好性能仅需要清洗探针的考虑。在 已知的方法中所用的喷射溶液几乎清洗探针的整个长度。由于探针的端 部通常是很小的，按照已知的方法难于控制溶液喷射到探针端部而清洗 探针端部。相反，本发明的方法通用简单的浸入步骤，在那些用于形成 良好电接触的点，即探针的端部处清洗探针。\n例如金、银、铂、钨、钯、铜/铍或钼等材料可用于制造探针。有时 以隆起形状将例如金、银、铜、铝的材料或焊考用于形成装置的测试点。 探针和测试点是由不同的材料制成的。实际发现，引起电接触不良的沾 染物主要来自测试点。来自测试点的沾染物然后附着到探针上。虽然这 些沾染物本性是导电的，测试点也是由导电材料制成的，但发现附着到 探针上的该沾染物及其氧化物可能导致接触不良。根据本发明，所使用 的清洗溶液仅腐蚀用于测试点的材料，但不腐蚀(或只轻微腐蚀)用于 探针端部的材料。本发明是基于这样的考虑，即采用一种适用于测试点 材料的侵蚀剂，仅充分蚀洗探针，以便从探针上清除沾染物和氧化物， 但基本上不腐蚀探针的材料。腐蚀可以按照非电方式或电化学方式进 行。\n最好，清洗具有含钨的探针的探针板。由于钨非常耐用并能形成良 好的电接触，所以钨是一种非常适合作为探针的材料。本方法特别适合 于清洗用于接触含铝的测试点的探针板，因而，沾染物包含铝。铝易于 形成绝缘的氧化物。最好将探针浸入到氟化氢(HF)的稀释的清洗水 溶液中。这种溶液是对铝有高选择性的腐蚀剂，而对钨是非腐蚀性的。 此外，这种溶液可以非电方式使用，即不需要同时向探针通以电流来清 洗探针。因此，本方法实施十分简便。\n在本方法的第二实施例中，清洗具有含钨或钯的探针的探针板，而 沾染物含金。在这一实施例中，所清洗的探针用于测量含金的测试点。 根据本发明，附着到探针上的沾染物可以溶解在例如以含氰或碘的化学 物质为主的侵蚀金的溶液中，这种溶液并不腐蚀探针中的钯或钨。最好 将探针浸入到包含在水中被稀释的碘和碘化钾的清洗溶液中。这种溶液 能够产生良好清洗效果而不腐蚀钨或钯制探针。\n本发明还涉及一种用于清洗装有探针的探针板的装置，该探针用于 与电气装置的测试点形成电接触，该装置通过将探针暴露于清洗溶液中 适于清洗有沾染物的探针。\n日本专利申请JP-A-4338622的英文摘要，公开了这样一种装 置。在这种已知的装置中，采用喷射清洗溶液来重新恢复探针板的性 能。\n该已知的装置是难于使用的。例如必须利用一层树脂将一屏蔽件牢 固地附着到探针板上。此外，该装置必须产生清洗溶液的射流，使探针 的所有部分都暴露于清洗溶液。这一射流必须十分均匀或者必须精确地 瞄准探针。\n本发明的主要目的是提供一种简单而又易于使用的装置。\n因此根据本发明的该装置，其特征在于，该装置包含：用于探针板 的支承框架和用于清洗溶液的容器，支承框架是可动的，以便将探针板 上的探针朝容器移动。这种装置简单并易于使用。使用时，容器充有清 洗溶液。然后将探针朝着清洗溶液移动，从而将探针的端部浸入到清洗 溶液中。最好，该装置的特征在于，有一电子电路，能够对探针和清洗 溶液之间的电接触提供指示。为此，探针和清洗溶液都是简单电子电路 的组成部分，例如将探针与该电路电连接并将清洗溶液中的电极用作清 洗溶液的电触点。当探针接触清洗溶液时，电路可以检测出探针和清洗 溶液之间的电接触，指示灯可以显示这种状态。在各探针可能并不总是 处在相同的高度时，为了接触所有的探针，在开始接触之后，可以采用 使支承框架有一定量的附加移动，确保所有的探针都浸入到清洗溶液 中。最好，该装置的特征在于，将该容器用泵连接到一清洗溶液蓄存箱， 容器同时装有一连通到蓄存箱的溢流器，在使用时，将清洗溶液自蓄存 箱泵入该容器。为此，该容器经过泵连接到清洗溶液蓄存箱。在容器中 的清洗溶液保持恒定的液面，这是由于容器具有一如管嘴形的溢流器。 因此，由泵提供的过量的溶液经过溢流器回输到蓄存箱。容器中溶液的 恒定液面使得能够十分精确地浸入探针，即使没有使用电子电路来检测 探针和清洗溶液之间的电接触也能如此。采用泵和溢流器具有的另一优 点是清洗溶液可以不断地补充，因而清洗操作可多次重复进行。本发明 的装置易于使用。将探针板置于支承框架上，并将探针浸入到溶液中。 不需要象在已知装置中那样为探针板装屏蔽件。此外，与提供射流将探 针的所有部分都暴露于清洗溶液中相比，本装置更易于维持在容器中的 恒定液面。\n下面，参照以举例的方式给出附图更详细地解释本发明。其中：\n图1表示用于清洗探针板上的探针的装置的断面以及该方法。\n图1表示用于清洗装有探针4的探针板1的装置和方法，该探针4 用于与电子装置的测试点形成电接触，按照该方法，通过将探针4暴露 于清洗溶液6中来清洗沾染物。通常，探针板1包含很多探针4。这些 探针4通常被弯曲并形成尖形的端部14，以便能够将探针4精确地定 位在测试点上。在本清洁方法中，将探针板1置于支承框架2上。这个 支承框架2是可动的。使得能将探针板1上的探针4朝充有清洗溶液6 的容器10移动。根据本发明，按照这样一种方式将探针浸入清洗溶液 6，即仅探针端部4接触清洗溶液6中。为此，该装置设有可调螺栓装 置3。这些螺栓装置3限定了支承框架2的移动，因此亦限定了探针4 的移动。调整调节螺栓装置3，使得只有探针端部14能够接触清洗溶 液6。在实施清洗方法的过程中，构架2平稳地移动(在图1中为降低)， 直到这种移动受到螺栓装置3的限制。因此实现了探针板1可受到清洗 而不沾污探针板。本发明基于这样的考虑，即为了保持探针板1的良好 性能，仅需要清洗探针4的端部14。\n清洗溶液6利用泵5由容有清洗溶液的蓄存箱12向容器10输送。 为此，容器10经过泵5连接到容有清洗溶液6的蓄存箱12。由于容器 10具有溢流管嘴8，容器10中的清洗溶液6保持在恒定的液面15。因 此，由泵5提供的过剩的溶液6经过溢流管嘴8回输到蓄存箱12。容 器10中溶液6的恒定液面15使得探针4能够十分精确地浸入。采用泵 5和溢流管嘴8具有的附加优点是清洗溶液可不断地补充，因而清洗操 作能多次重复。对于偶尔清洗的场合，可以考虑不带泵(静态清洗)的 更简单的设置。在这种情况下，能够对探针和清洗溶液之间的电接触提 供指示的电子电路是特别有益的。\n作为一个实例，介绍对于探针板1的清洗程序，该探针板1具有用 于测试具有铝测试点的半导体器件的钨探针4。根据本发明，使用的清 洗溶液6侵蚀用作测试点的材料(在这一实例中为铝)，但不侵蚀用作 探针端部的材料(在这一实例中为钨)。本发明基于这样的考虑，即利 用对于测试点的材料侵蚀的溶液来充分蚀洗探针端部14，以便除去探 针端部14的沾染物。在这个实例中，将钨探针端部14浸入含水的5％ 的氟化氢溶液6中持续5分钟。这种溶液对铝是极为优选的腐蚀剂，而 对钨是不腐蚀的。在除去沾染物后，探针4在第二装置(这里未表示， 但具有与图1所示装置相同的配置，但提供清洗用水，而不是清洗溶液) 中用水清洗，再对整个探针吹送干燥空气进行干燥。在此之后，恢复探 针板的原有性能，探针板准备再次用于测试装置。\n在第二实施例中，介绍用于测量金隆起点的钯制或钨制探针4的清 洗。在图1所示的装置中进行清洗，但使用不同的清洗溶液6。附着到 探针4上的沾染物可以溶解在任何已知的腐蚀金的溶液中，例如以含氰 或碘的化学物质为主的溶液中，该溶液并不腐蚀钯或钨制的探针4。作 为一个实例，使用碘化钾和碘的水溶液6，在这个实例中，按重量计1 份碘和按重量计3份碘化钾溶解在按重量计的10份水中。为了选择性 地从探针除去沾染物，将探针4的端部14浸入在图1所示的装置中的 清洗溶液6中持续15分钟。然后用水清洗探针，并在前述的环境中进 行干燥。在此之后，恢复探针板的原有性能，探针板准备再次用于测试 装置。\n很明显，在说明书中所介绍的实施例只不过意在表述本发明，在本 发明的范围内可以进行各种变化。例如，如果探针用除钨以外的材料制 成，而且如果测试点用除铝以外的材料制成，对于本技术领域的熟练人 员容易确定取哪一种清洗溶液作为浸蚀剂，它浸蚀测试点的材料，但不 侵蚀或轻微浸蚀探针的材料。