本實用新型涉及一種晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),尤指針座的上基材及下基材間表面分別穿設(shè)有供復(fù)數(shù)探針以斜向插設(shè)的復(fù)數(shù)第一穿孔及復(fù)數(shù)第二穿孔,其兩個相鄰探針一側(cè)穿過的兩個第一穿孔的間距大于另一側(cè)穿過的兩個第二穿孔的間距,以使基板易于設(shè)計、制造,進而降低整體成本。
背景技術(shù):
現(xiàn)代半導(dǎo)體的制造包含了復(fù)數(shù)步驟,包括微影、物質(zhì)沉積與蝕刻步驟,以在一片單獨的半導(dǎo)體硅晶圓上形成出復(fù)數(shù)半導(dǎo)體裝置或集成電路晶片;目前所制造常用的半導(dǎo)體晶圓的直徑可以是六吋或六吋以上,其中直徑十二吋的晶圓為一種常見的尺寸;然而,在半導(dǎo)體制造的制程中,該晶圓上的晶片可能會因復(fù)雜的制造程序而產(chǎn)生變異、毀損等問題以具有一些缺陷。
所以在將集成電路晶片利用晶圓切割方式從半導(dǎo)體晶圓分離的前,會對復(fù)數(shù)晶片進行電性表現(xiàn)與可靠度的測試,并同時在一既定期間對其進行激發(fā)(如晶圓級燒入測試),而這些測試通常可能包含布局與線路圖對比(layout versus schematic;LVS)的確認、靜態(tài)電流測試(IDDq testing)等,進而憑借測試電路系統(tǒng)的自動測試設(shè)備(automatic test equipment;ATE)來捕捉與分析從每個晶片或受測裝置(device under test;DUT)所產(chǎn)生的測試結(jié)果電性信號,以判定所測式的晶片是否具有缺陷。
再者,為了幫助晶圓級燒入測試(burn-in testing)與同時捕捉來自晶圓上的多個晶片的電性信號,是使用現(xiàn)有的DUT板或探針卡,其探針卡通常是安裝于自動測試設(shè)備中,并作為晶片或受測裝置與自動測試設(shè)備之間的界面,而探針卡在本質(zhì)上為印刷電路板(printed circuit board;PCB),為包含復(fù)數(shù)金屬電性探針,用以與晶圓的半導(dǎo)體晶片上所對應(yīng)的復(fù)數(shù)電性接點(contact)或接頭(terminal)接觸,由于每一個晶片具有復(fù)數(shù)接點或接頭,且每一個接點或接頭都必須進行測試,所以,一般的晶圓級測試需要進行遠超過1000個晶片接點或接頭來與ATE測試電路系統(tǒng)間形成電性連接以進行測試,因此,為了實施精確地晶圓級測試,必須將大量的探針卡接點與晶圓上的晶片接點精確對準及形成確實的電性連接。
然而,請參閱圖4所示,是現(xiàn)有側(cè)視剖面的使用狀態(tài)圖,由圖中可清楚看出,該電路基板A一側(cè)表面裝設(shè)有安裝環(huán)B,并在安裝環(huán)B內(nèi)部形成有收納空間B1,且收納空間B1內(nèi)裝設(shè)有電性連接于電路基板A一側(cè)表面并具預(yù)設(shè)復(fù)數(shù)接點(圖中未示出)的板體B2,再在安裝環(huán)B相對于電路基板A另一側(cè)表面上裝設(shè)有探針固定裝置C,而探針固定裝置C為由上基座C1及下基座C2所組成,其上基座C1及下基座C2表面上分別穿設(shè)有相對應(yīng)的復(fù)數(shù)第一通孔C11及復(fù)數(shù)第二通孔C21,再在復(fù)數(shù)第一通孔C11及復(fù)數(shù)第二通孔C21中分別穿設(shè)有復(fù)數(shù)測試探針D,其復(fù)數(shù)測試探針D一端為分別穿過復(fù)數(shù)第一通孔C11,以接觸至板體B2表面的預(yù)設(shè)復(fù)數(shù)接點,而復(fù)數(shù)測試探針D另一端則分別穿過復(fù)數(shù)第二通孔C21,以供電性接觸至待測晶圓E上所對應(yīng)的復(fù)數(shù)測試點E1上,即可對待測晶圓E進行測試的作業(yè),以檢測該待測晶圓E是否具有缺陷。
由于電子科技及半導(dǎo)體制程技術(shù)的日新月異且朝輕、薄、短、小化發(fā)展,以至于待測晶圓E越做越小,而待測晶圓E上的復(fù)數(shù)測試點E1間的距離也隨之縮減,所以復(fù)數(shù)測試探針D間的距離必須愈排愈密,導(dǎo)致用于傳遞電路基板A與測試探針D間的電性測試信號與電源信號的板體B2上的預(yù)設(shè)復(fù)數(shù)接點的間距也須縮減,但是,目前板體B2所發(fā)生的技術(shù)瓶頸是其若要支援過小的復(fù)數(shù)測試點E1間距,則需耗費高額的制造成本才可制作出板體B2,以至于造成制程上諸多不便之處。
是以,要如何設(shè)法解決上述現(xiàn)有的缺失與不便,即為相關(guān)業(yè)者所亟欲研究改善的方向所在。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
故,實用新型設(shè)計人有鑒于上述缺失,乃搜集相關(guān)資料,經(jīng)由多方評估及考量,并以從事于此行業(yè)累積的多年經(jīng)驗,經(jīng)由不斷試作及修改,始設(shè)計出此種晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu)的新型專利。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案是:
一種晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其特征在于:包括電路板、基板及針座,其中:
該電路板表面設(shè)有供與預(yù)設(shè)檢測儀器形成電性連接的復(fù)數(shù)第一金屬接點,而電路板底面設(shè)有復(fù)數(shù)第二金屬接點;
該基板電性接觸于電路板底面處,并在基板相鄰于電路板一側(cè)表面設(shè)有與復(fù)數(shù)第二金屬接點形成電性接觸的復(fù)數(shù)第一接點,而基板相對于復(fù)數(shù)第一接點另一側(cè)表面則設(shè)有復(fù)數(shù)第二接點;
該針座設(shè)置于基板相對電路板另一側(cè)面且包括上基材、下基材及復(fù)數(shù)探針,并在上基材及下基材之間形成有穿置空間,且上基材表面穿設(shè)有復(fù)數(shù)第一穿孔,而下基材表面則穿設(shè)有復(fù)數(shù)第二穿孔,再在復(fù)數(shù)第一穿孔及復(fù)數(shù)第二穿孔中以斜向插設(shè)方式穿設(shè)有復(fù)數(shù)探針,其復(fù)數(shù)探針一側(cè)設(shè)有穿過復(fù)數(shù)第一穿孔并與基板的復(fù)數(shù)第二接點形成電性接觸的復(fù)數(shù)第一端部,而復(fù)數(shù)探針另一側(cè)設(shè)有穿過復(fù)數(shù)第二穿孔處且供電性接觸待檢測晶圓表面的復(fù)數(shù)檢測點上的復(fù)數(shù)第二端部,兩個相鄰探針一側(cè)穿過的兩個第一穿孔的間距大于另一側(cè)穿過的兩個第二穿孔的間距。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該電路板表面的位于復(fù)數(shù)第一金屬接點相對內(nèi)側(cè)處裝設(shè)有加強環(huán)墊。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該電路板底面的位于復(fù)數(shù)第二金屬接點外側(cè)處裝設(shè)有固定環(huán)墊,并在固定環(huán)墊內(nèi)部形成有供基板置入的容置空間。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該基板的復(fù)數(shù)第一接點與電路板的復(fù)數(shù)第二金屬接點間設(shè)有供形成電性連接的復(fù)數(shù)錫球。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該復(fù)數(shù)探針位于穿置空間內(nèi)的表面上涂布有供阻隔電磁信號的阻隔層。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該復(fù)數(shù)探針的阻隔層為聚四氟乙烯。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該復(fù)數(shù)探針的阻隔層的厚度介于3μm~5μm之間。
所述的晶圓測試針座改良結(jié)構(gòu),其中:該針座的上基材及下基材間夾持有內(nèi)部鏤空的夾持片。
本實用新型的主要優(yōu)點乃在于該電路板底面電性接觸有基板,并在基板相對電路板另一側(cè)面設(shè)置有針座,其針座所具的上基材及下基材間表面分別穿設(shè)有復(fù)數(shù)第一穿孔及復(fù)數(shù)第二穿孔,以供復(fù)數(shù)探針以斜向方式穿設(shè),而兩個相鄰探針一側(cè)穿過的兩個第一穿孔的間距大于另一側(cè)穿過的兩個第二穿孔的間距,便可使二探針于基板上的間距也大于二探針于晶圓上的間距,以增加基板尺寸,進而提高復(fù)數(shù)探針接觸至基板準確度,達到產(chǎn)品合格率的效果,且因間距增長也可使基板線路布局更易于設(shè)計,如此使基板達到較易制作、降低設(shè)計及降低制造成本的目的。
本實用新型的次要優(yōu)點乃在于該針座的復(fù)數(shù)探針表面為涂布有供阻隔電磁信號的阻隔層,當利用外部檢測儀器來對晶圓進行檢測作業(yè)時,即可通過阻隔層來避免相鄰探針間相互接觸而產(chǎn)生短路現(xiàn)象,且也可有效防止傳輸?shù)倪^程中所產(chǎn)生的電磁波、靜電或雜訊等來影響各構(gòu)件間相互干擾的缺失發(fā)生,如此確保整體信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠度,進而達到提升整體穩(wěn)定使用性及不易毀損的目的。
本實用新型的另一優(yōu)點乃在于該針座的復(fù)數(shù)探針為以斜插的方式插設(shè)于上基材及下基材間,當利用外部檢測儀器來對晶圓進行檢測作業(yè)時,其復(fù)數(shù)探針二端的復(fù)數(shù)第一端部及復(fù)數(shù)第二端部便會受到抵壓而使第一端部及復(fù)數(shù)第二端部間產(chǎn)生彈性變形,以確保復(fù)數(shù)探針與待檢測晶圓上的復(fù)數(shù)檢測點間保持穩(wěn)定接觸狀態(tài),進而達到使整體信號穩(wěn)定傳輸?shù)哪康摹?/p>
本實用新型的再一優(yōu)點乃在于該針座以斜插的方式穿設(shè)有復(fù)數(shù)探針,其具有彈性變形的特性,即可省略使用諸多復(fù)雜結(jié)構(gòu)、外觀設(shè)計來使復(fù)數(shù)探針產(chǎn)生彈性變形的特性,以降低復(fù)數(shù)探針制造、加工的流程,進而達到減少復(fù)數(shù)探針制造成本的目的。
附圖說明
圖1是本實用新型的側(cè)視剖面圖。
圖2是本實用新型的a部份放大圖。
圖3是本實用新型側(cè)視剖面的使用狀態(tài)圖。
圖4是現(xiàn)有側(cè)視剖面的使用狀態(tài)圖。
附圖標記說明:1-電路板;11-第一金屬接點;12-第二金屬接點;13-加強環(huán)墊;14-固定環(huán)墊;140-容置空間;2-基板;21-第一接點;211-錫球;22-第二接點;3-針座;30-穿置空間;31-上基材;311-第一穿孔;32-下基材;321-第二穿孔;33-探針;331-第一端部;332-第二端部;333-阻隔層;34-夾持片;4-晶圓;41-檢測點;A-電路基板;B-安裝環(huán);B1-收納空間;B2-板體;C-探針固定裝置;C1-上基座;C11-第一通孔;C2-下基座;C21-第二通孔;D-探針;E-待測晶圓;E1-測試點。
具體實施方式
為達成上述目的及功效,本實用新型所采用的技術(shù)手段及其構(gòu)造,茲繪圖就本實用新型的較佳實施例詳加說明其特征與功能如下,俾利完全了解。
請參閱圖1、圖2所示,是本實用新型的側(cè)視剖面圖及a部份放大圖,由圖中所示可以清楚看出,本實用新型包括電路板1、基板2及針座3,其中:
該電路板1內(nèi)部為具有預(yù)設(shè)線路布局,并在電路板1表面設(shè)有復(fù)數(shù)第一金屬接點11,而電路板1底面則設(shè)有復(fù)數(shù)第二金屬接點12。
該基板2內(nèi)部為具有預(yù)設(shè)線路布局且電性接觸于電路板1底面處,并在基板2相鄰于電路板1一側(cè)表面設(shè)有通過復(fù)數(shù)錫球211來與復(fù)數(shù)第二金屬接點12形成電性接觸的復(fù)數(shù)第一接點21,而基板2相對于復(fù)數(shù)第一接點21另一側(cè)表面則設(shè)有復(fù)數(shù)第二接點22。
該針座3設(shè)置于基板2相對電路板1另一側(cè)面且包括上基材31、下基材32及復(fù)數(shù)探針33,其中該上基材31及下基材32之間形成有穿置空間30,且上基材31表面穿設(shè)有復(fù)數(shù)第一穿孔311,而下基材32表面則穿設(shè)有復(fù)數(shù)第二穿孔321,再在復(fù)數(shù)第一穿孔311及復(fù)數(shù)第二穿孔321中以斜向插設(shè)方式穿設(shè)有導(dǎo)電材質(zhì)所制成的復(fù)數(shù)探針33,其復(fù)數(shù)探針33一側(cè)設(shè)有穿過復(fù)數(shù)第一穿孔311并與基板2的復(fù)數(shù)第二接點22形成電性接觸的復(fù)數(shù)第一端部331,而復(fù)數(shù)探針33另一側(cè)則設(shè)有穿過復(fù)數(shù)第二穿孔321處的復(fù)數(shù)第二端部332,且復(fù)數(shù)探針33位于穿置空間30內(nèi)的表面上涂布有供阻隔電磁信號的阻隔層333,其兩個相鄰探針33一側(cè)穿過的兩個第一穿孔311的間距大于另一側(cè)穿過的兩個第二穿孔321的間距。
上述的電路板1表面且位于復(fù)數(shù)第一金屬接點11相對內(nèi)側(cè)處裝設(shè)有加強環(huán)墊13,再在電路板1底面且位于復(fù)數(shù)第二金屬接點12外側(cè)處裝設(shè)有固定環(huán)墊14(mounting ring),且固定環(huán)墊14內(nèi)部形成有供基板2置入的容置空間140,其加強環(huán)墊13、電路板1及固定環(huán)墊14為依序迭層,并利用鎖固元件(如螺絲)穿設(shè)結(jié)合定位,即可通過加強環(huán)墊13及固定環(huán)墊14來增加電路板1整體強度,以避免電路板1于高溫或外力環(huán)境下產(chǎn)生彎折或變形等情況;而該針座3的上基材31及下基材32間夾持有內(nèi)部鏤空的夾持片34,且夾持片34可通過鎖固元件穿設(shè)固定于固定環(huán)墊14上呈一結(jié)合定位,以提高上基材31及下基材32間的支撐力。
再者,上述復(fù)數(shù)探針33表面涂布的阻隔層333可為聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene),俗稱鐵氟龍,且阻隔層333的厚度較佳介于3μm~5μm之間。
再請參閱圖3,是本實用新型側(cè)視剖面的使用狀態(tài)圖,由圖中可清楚看出,本實用新型使用時,該電路板1為可憑借復(fù)數(shù)第一金屬接點11來與外部檢測儀器(圖中未示出)形成電性連接,同時,其整體可受外部檢測儀器驅(qū)動而使復(fù)數(shù)探針33的復(fù)數(shù)第二端部332抵觸至待檢測晶圓4表面的復(fù)數(shù)檢測點41上以形成電性連接狀態(tài),以供進行檢測作業(yè),且復(fù)數(shù)探針33獲取的電性測試信號與電源信號可通過基板2傳遞至電路板1,再傳輸至電路板1外部檢測儀器來得知待檢測晶圓4是否具有缺陷,以完成本實用新型的使用。
本實用新型針座3的上基材31及下基材32中為斜向穿設(shè)有復(fù)數(shù)探針33,而復(fù)數(shù)探針33二側(cè)則分別電性接觸于基板2的復(fù)數(shù)第二接點22及待檢測晶圓4表面的復(fù)數(shù)檢測點41,由于兩個相鄰探針33一側(cè)穿過的兩個第一穿孔311的間距大于另一側(cè)穿過的兩個第二穿孔321的間距,所以基板2與二探針33形成接觸的兩個第二接點22的間距也大于晶圓4與二探針33形成接觸的二檢測點41的間距,以至于兩個第二接點22的間距相較于現(xiàn)有間距更為增長,且使基板2尺寸可供增大,以提高復(fù)數(shù)探針33接觸至復(fù)數(shù)第二接點22準確度,進而提升產(chǎn)品合格率,且因間距增長也可使基板2上蝕刻出復(fù)數(shù)第二接點22較容易,以使基板2的線路布局更易于設(shè)計,如此使基板2達到較易制作、降低設(shè)計及降低制造成本的效用。
再者,本實用新型針座3的復(fù)數(shù)探針33表面上為涂布有供阻隔電磁信號的阻隔層333,當利用外部檢測儀器來對晶圓4進行檢測作業(yè)時,即可通過阻隔層333來避免兩個相鄰探針33間相互接觸而產(chǎn)生短路現(xiàn)象,且由于阻隔層333可阻隔電磁信號,便可有效防止本實用新型傳輸?shù)倪^程中所產(chǎn)生的電磁波、靜電或雜訊等來影響本實用新型構(gòu)件間相互干擾的缺失發(fā)生,如此確保整體信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠度,進而達到本實用新型穩(wěn)定使用及不易毀損的效用。
然而,本實用新型針座3的復(fù)數(shù)探針33為以斜插的方式插設(shè)于上基材31及下基材32間,由于復(fù)數(shù)探針33為呈傾斜狀,所以當利用外部檢測儀器來對晶圓4進行檢測作業(yè)時,其復(fù)數(shù)探針33二端的復(fù)數(shù)第一端部331及復(fù)數(shù)第二端部332便會受到抵壓而使第一端部331及復(fù)數(shù)第二端部332間產(chǎn)生彈性變形,以確保復(fù)數(shù)探針33與待檢測晶圓4上的復(fù)數(shù)檢測點41間保持穩(wěn)定接觸狀態(tài),進而使整體信號穩(wěn)定傳輸,且因復(fù)數(shù)探針33為以斜插的方式便可具有彈性變形的特性,即可省略使用諸多復(fù)雜結(jié)構(gòu)、外觀設(shè)計來使復(fù)數(shù)探針33產(chǎn)生彈性變形的特性,以降低復(fù)數(shù)探針33制造、加工的流程,如此達到降低復(fù)數(shù)探針33制造成本的效用。
是以,本實用新型為主要針對該電路板1底面電性接觸有基板2,而基板2相對電路板1另一側(cè)面設(shè)置有針座3,其針座3的上基材31及下基材32間表面分別穿設(shè)有供復(fù)數(shù)探針33以斜向方式插設(shè)的復(fù)數(shù)第一穿孔311及復(fù)數(shù)第二穿孔321,由于兩個相鄰探針33一側(cè)穿過的兩個第一穿孔311的間距大于另一側(cè)穿過的兩個第二穿孔321的間距,便可使基板2更易于設(shè)計、制造,進而達到降低整體成本的效用,故舉凡可達成前述效果的結(jié)構(gòu)、裝置都應(yīng)受本實用新型所涵蓋,此種簡易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化,均應(yīng)同理包含于本實用新型的保護范圍內(nèi),合予陳明。