專利名稱：模組化的探針卡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型系提供一種半導(dǎo)體電子芯片制作、測(cè)試裝置，尤指一種模組化的探針
卡裝置。
背景技術(shù)：
目前半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是發(fā)展300mm(12時(shí))制程技術(shù)，縮小線寬使得每片晶圓(wafer)可容納更多晶片(chip)，如此將可有效降低制造成本、提高生產(chǎn)率。因此，大面積探針卡技術(shù)需求相當(dāng)迫切。 傳統(tǒng)大面積針測(cè)(probing for large area)用的探針卡技術(shù)，如臺(tái)灣新型專利M311030，以空間轉(zhuǎn)換裝置(space transformer)上的微探針(又稱為微探針基板)連接待測(cè)的晶片(Dut， Die under testing)及測(cè)試機(jī)臺(tái)，空間轉(zhuǎn)換裝置為多層線路基板(Multi-layer wiring board)，其具有將線路間距(pitch)放大的功能，一般空間轉(zhuǎn)換裝置可為多層陶瓷基板(如LTCC/low temperature cofired ceramics orHTCC/hightemperature cofired ceramics)、多層線路基板(如PCB or multi-layerorganicssubstrate)或內(nèi)含線路的硅基板或陶瓷基板等。另本專利特別是應(yīng)用在多層陶瓷基板、內(nèi)含線路的硅基板及陶瓷基板。 但是，這類探針卡在發(fā)展大面積針測(cè)技術(shù)時(shí)，如多層陶瓷基板很難制作300mm大，
且制作成本高，另300mm大的基板上制作探針(probes)很難維持高良率。 因此，針對(duì)上述公知結(jié)構(gòu)所存在的問題點(diǎn)，如何開發(fā)一種更具理想實(shí)用性的創(chuàng)新
結(jié)構(gòu)，實(shí)消費(fèi)者所殷切企盼，亦系相關(guān)業(yè)者須努力研發(fā)突破的目標(biāo)及方向。 有鑒于此，創(chuàng)作人本于多年從事相關(guān)產(chǎn)品的制造開發(fā)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)上述的目
標(biāo)，詳加設(shè)計(jì)與審慎評(píng)估后，終得一確具實(shí)用性的本實(shí)用新型。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于，提供一種模組化的探針卡裝置，以解決上述的傳統(tǒng)技術(shù)問題點(diǎn)，以小面積、模組化微探針基板(module probe substrate with small area)組立成大面積微探針基板，克服大面積基板制作困難問題、有效降低成本；通過模組化設(shè)計(jì)，可提高探針生產(chǎn)良率，且當(dāng)探針卡使用過程中發(fā)生局部損壞時(shí)僅需更換所屬區(qū)域的單元，無須整組汰換，可以節(jié)省整組汰換的成本浪費(fèi)。
解決問題的技術(shù)特點(diǎn)提供一種模組化的探針卡裝置，其特征在于，包含有[0009] 數(shù)模組化微探針基板，該數(shù)模組化微探針基板均包含有一基板，該基板正面布植數(shù)個(gè)微探針，且微探針的位置與待測(cè)裸晶的測(cè)試墊互相對(duì)應(yīng)； —印刷電路板，該印刷電路板設(shè)有數(shù)電氣接點(diǎn)與該基板背面數(shù)電氣接點(diǎn)互相對(duì)應(yīng)； —電氣連接裝置，該電氣連接裝置連接于該基板與該印刷電路板間；以及，[0012] —固定裝置，該固定裝置結(jié)合至該印刷電路板的下面。[0013] 其中，該固定裝置更包括一上固定座及一下固定座，該印刷電路板夾于該上固定座及該下固定座之間。 其中，該電氣連接裝置設(shè)數(shù)支用以將該基板電子訊號(hào)連接至該印刷電路板上的彈性針。 其中，該電氣連接裝置相應(yīng)于該模組化微探針基板而設(shè)成一模組化結(jié)構(gòu)。 其中，該電氣連接裝置亦包含一彈性針固定座，該彈性針固定座具有兩端開口大
小不同的數(shù)通孔，數(shù)具大小不同的大端及小端的彈性針由上述小開口置入該通孔中，該彈
性針的該大端與印刷電路板電氣接點(diǎn)連接，該彈性針的小端與該模組化微探針基板電氣接
點(diǎn)連接。 其中，該電氣連接裝置設(shè)成一模組化結(jié)構(gòu)。 其中，該電氣連接裝置包含具有弧度的數(shù)彈性針，其組裝在一第一固定板與一第
二固定板之間，該電氣連接裝置組裝在該印刷電路板與該模組化微探針基板之間。 其中，該電氣連接裝置設(shè)成一模組化的電氣連接裝置。 其中，該電氣連接裝置包括在該印刷電路板上粘結(jié)的一導(dǎo)電膠，該印刷電路板上有數(shù)個(gè)電氣連接凸點(diǎn)，該模組化微探針基板上有與該印刷電路板對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)電氣連接凸點(diǎn)，上述兩組電氣連接凸點(diǎn)通過對(duì)位、施加壓力而全部構(gòu)成電氣連接。[0021 ] 其中，該電氣連接裝置設(shè)成一模組化結(jié)構(gòu)。 據(jù)此，以小面積、模組化微探針基板(module probe substrate with small area)組立成大面積微探針基板，如此將可克服大面積基板制作困難問題、有效降低成本；又因模組化設(shè)計(jì)，可提高探針生產(chǎn)良率，且當(dāng)探針卡使用過程中發(fā)生局部損壞時(shí)僅需更換所屬區(qū)域的單元，無須整組汰換?？梢怨?jié)省整組汰換的成本浪費(fèi)。 對(duì)照先前技術(shù)的功效先前技術(shù)的探針卡在發(fā)展大面積針測(cè)技術(shù)時(shí)，因多層基板很難制作300mm大，且制作成本高，另300mm大的基板上制作探針(probes)很難維持高良率。局部損壞時(shí)也要整組汰換。而本實(shí)用新型以小面積、模組化微探針基板組立成大面積微探針基板，如此將可克服大面積基板制作困難問題、有效降低成本；又因模組化設(shè)計(jì)，可提高探針生產(chǎn)良率，且當(dāng)探針卡使用過程中發(fā)生局部損壞時(shí)僅需更換所屬區(qū)域的單元，無須整組汰換?？梢怨?jié)省整組汰換的成本浪費(fèi)。 有關(guān)本實(shí)用新型所采用的技術(shù)、手段及其功效，茲舉一較佳實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說明于后，相信本實(shí)用新型上述的目的、構(gòu)造及特征，當(dāng)可由之得一深入而具體的了解。

圖1 :本實(shí)用新型的其一實(shí)施例平面示意圖。[0026] 圖2 :本實(shí)用新型的另一實(shí)施例平面示意圖。[0027] 圖3 :本實(shí)用新型的又一實(shí)施例平面示意圖。[0028] 圖4 :本實(shí)用新型的再一實(shí)施例平面示意圖。[0029] 圖5 :本實(shí)用新型的又再一實(shí)施例平面示意圖。
具體實(shí)施方式參閱圖1所示，本實(shí)用新型系提供一種模組化的探針卡裝置。該模組化的探針卡裝置，包含有 數(shù)模組化微探針基板11，該數(shù)模組化微探針基板11包含有數(shù)基板，該基板可為多層陶瓷基板(Multi-layer ceramics)、內(nèi)含線路的硅基板或陶瓷基板111，該基板111正面布植數(shù)個(gè)微探針112，且微探針112的位置與待測(cè)裸晶的測(cè)試墊(testing pads) 18互相對(duì)應(yīng)，并經(jīng)由基板111線路放大功能將其背面的電氣接點(diǎn)與印刷電路板15電氣接點(diǎn)互相對(duì)應(yīng)，該基板111提供線路放大、良好的平坦度及剛性； —印刷電路板(PCB) 15，該印刷電路板15設(shè)有數(shù)電氣接點(diǎn)與該基板111背面的電氣接點(diǎn)互相對(duì)應(yīng)； —電氣連接裝置20，該電氣連接裝置20連接基板111與印刷電路板15間；[0034] 數(shù)調(diào)整機(jī)構(gòu)，該每組模組化微探針基板11皆搭配一組調(diào)整機(jī)構(gòu)，如該調(diào)整機(jī)構(gòu)可為差動(dòng)螺絲17，即模組化微探針基板11背面設(shè)數(shù)個(gè)差動(dòng)螺絲17，可通過調(diào)動(dòng)該差動(dòng)螺絲17而個(gè)別調(diào)整每一模組化微探針基板ll，使該探針卡1與一測(cè)試機(jī)臺(tái)可維持良好的共平面度(co-planarity); —固定裝置，該固定裝置包括一上固定座14及一下固定座16，因該印刷電路板15是FR-4材料，基本上具有一定的翹曲度，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)有上固定座14及下固定座16，該上固定座14及該下固定座16將該印刷電路板15夾于其間，并將該印刷電路板15調(diào)整出較佳的平坦度，再經(jīng)由電氣連接裝置20上的彈性針(pogopins) 13補(bǔ)償該印刷電路板15不佳的平坦度，并將該基板111上的電子訊號(hào)連接至該印刷電路板15上。[0036] 參閱圖2所示，系本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，該電氣連接裝置20 (如圖1所示)亦可配合該模組化微探針基板11而設(shè)成為一模組化的電氣連接裝置20A，以降低該電氣連接裝置20制作的困難。 參閱圖3所示，系本實(shí)用新型的又一實(shí)施例，將電氣連接裝置20B的彈性針固定座21制作成兩端開口大小不同的數(shù)通孔211，通孔211兩端分別為大開口 2111及小開口2112 ;再將兩端大小不同具大端222及小端221的彈性針22由小開口 2112置入通孔211中，此設(shè)計(jì)可使得在組裝前整個(gè)電氣連接裝置20B不易散落。由于印刷電路板15(如圖1所示)的電氣接點(diǎn)尺寸較大，因此將彈性針22針頭較大的大端222與印刷電路板15電氣接點(diǎn)連接，針頭較小的小端221與模組化微探針基板11電氣接點(diǎn)連接；通過連接過程中彈通過性針22的變形可以印刷電路板(PCB) 15與模組化微探針基板11之間因平行度與平坦度差異，使得印刷電路板(PCB) 15與模組化微探針基板11相對(duì)連接的電氣接點(diǎn)都可以有良好的電氣連接。 本實(shí)用新型的該電氣連接裝置20B亦可改用模組化設(shè)計(jì)以降低制作困難。[0039] 參閱圖4所示，系本實(shí)用新型的再一實(shí)施例。該電氣連接裝置20C系包含有，利用本身已具有弧度的數(shù)彈性針23，將其組裝在兩片固定板之間，兩片固定板分別為第一固定板24與第二固定板25，使其容易固定具有弧度的彈性針23，并且方便組裝在該印刷電路板15(如圖1所示)與該模組化微探針基板11之間。因此可利用這種彈性針23來克服印刷電路板15與模組化微探針基板11之間平坦度的差異，使得印刷電路板15與模組化微探針基板11相對(duì)連接的電氣接點(diǎn)都可以有良好的電氣連接。 本實(shí)用新型的該電氣連接裝置20C亦可改用模組化設(shè)計(jì)以降低制作困難。 參閱圖5所示，系本實(shí)用新型的又再一實(shí)施例。該電氣連接裝置20D系包含有，在
5該印刷電路板15上先粘一導(dǎo)電膠26，其上有數(shù)個(gè)電氣連接凸點(diǎn)151，另在該模組化微探針基板11上有與該印刷電路板15對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)電氣連接凸點(diǎn)113，將兩者對(duì)位、施加特定壓力使得所有電氣連接凸點(diǎn)151、113全部都獲得良好的電氣連接。且因這類導(dǎo)電膠26具有軸向可電氣導(dǎo)通、側(cè)向絕緣的優(yōu)點(diǎn)，如異方性導(dǎo)電膠，另這導(dǎo)電膠26具有彈性，仍可補(bǔ)償印刷電路板15與模組化微探針基板11之間平坦度的差異。另印刷電路板15及模組化微探針基板11上的電氣連接凸點(diǎn)151、113可為錫鉛凸塊(solder bumps)或金凸塊(golden bumps)。[0042] 本實(shí)用新型的該電氣連接裝置20D亦可改用模組化設(shè)計(jì)以降低制作困難。[0043] 前文系針對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例為本實(shí)用新型的技術(shù)特征進(jìn)行具體的說明；熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士當(dāng)可在不脫離本實(shí)用新型的精神與原則下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行變更與修改，而該等變更與修改，皆應(yīng)涵蓋于本申請(qǐng)專利范圍所界定的范疇中。
權(quán)利要求一種模組化的探針卡裝置，其特征在于，包含有數(shù)模組化微探針基板，該數(shù)模組化微探針基板均包含有一基板，該基板正面布植數(shù)個(gè)微探針，且微探針的位置與待測(cè)裸晶的測(cè)試墊互相對(duì)應(yīng)；一印刷電路板，該印刷電路板設(shè)有數(shù)電氣接點(diǎn)與該基板背面數(shù)電氣接點(diǎn)互相對(duì)應(yīng)；一電氣連接裝置，該電氣連接裝置連接于該基板與該印刷電路板間；以及，一固定裝置，該固定裝置結(jié)合至該印刷電路板的下面。
2. 如權(quán)利要求1所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該固定裝置更包括一上固 定座及一下固定座，該印刷電路板夾于該上固定座及該下固定座之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置設(shè)數(shù)支用 以將該基板電子訊號(hào)連接至該印刷電路板上的彈性針。
4. 如權(quán)利要求1所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置相應(yīng)于該 模組化微探針基板而設(shè)成一模組化結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置亦包含一 彈性針固定座，該彈性針固定座具有兩端開口大小不同的數(shù)通孔，數(shù)具大小不同的大端及 小端的彈性針由上述小開口置入該通孔中，該彈性針的該大端與印刷電路板電氣接點(diǎn)連 接，該彈性針的小端與該模組化微探針基板電氣接點(diǎn)連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置設(shè)成一模 組化結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求1所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置包含具有 弧度的數(shù)彈性針，其組裝在一第一固定板與一第二固定板之間，該電氣連接裝置組裝在該 印刷電路板與該模組化微探針基板之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置設(shè)成一模 組化的電氣連接裝置。
9. 如權(quán)利要求1所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置包括在該 印刷電路板上粘結(jié)的一導(dǎo)電膠，該印刷電路板上有數(shù)個(gè)電氣連接凸點(diǎn)，該模組化微探針基 板上有與該印刷電路板對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)電氣連接凸點(diǎn)，上述兩組電氣連接凸點(diǎn)通過對(duì)位、施加 壓力而全部構(gòu)成電氣連接。
10. 如權(quán)利要求9所述的模組化的探針卡裝置，其特征在于，該電氣連接裝置設(shè)成一模 組化結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種模組化的探針卡裝置，該數(shù)模組化微探針基板正面布植數(shù)個(gè)微探針，一印刷電路板，設(shè)有數(shù)連接點(diǎn)，與具有線路放大功能的該基板背面數(shù)連接點(diǎn)互相對(duì)應(yīng)，以電氣連接裝置連接基板與印刷電路板，且可分別調(diào)整每一模組化微探針基板的相對(duì)位置，使該探針卡與一測(cè)試機(jī)臺(tái)可維持良好的共平面度及微探針可準(zhǔn)確接觸待測(cè)晶片的測(cè)試墊，該上固定座及該下固定座將該印刷電路板夾于其間，并將該印刷電路板調(diào)整出較佳的平坦度，再經(jīng)電器連接裝置將該基板上的電子訊號(hào)連接至該印刷電路板上。如此，可克服大面積基板制作困難問題、有效降低成本；且當(dāng)探針卡使用過程中發(fā)生局部損壞時(shí)僅需更換所屬區(qū)域的單元，無須整組汰換，可以節(jié)省整組汰換的成本浪費(fèi)。
文檔編號(hào)G01R1/073GK201438196SQ20092015400
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者呂弘智, 王宏杰, 黃雅如 申請(qǐng)人:技鼎股份有限公司