專利名稱：針測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體元件的測試系統(tǒng)，特別地，涉及一種針測系統(tǒng)(probe system )。
背景技術：
一般來說，為了確保產(chǎn)品的可靠度，半導體的封裝測試可分為兩大部份， 分別是在晶片加工完成后的晶片測試(wafer probe and sort)，以及封裝完成后 的成品測試(fmaltest)。在晶片工藝完成而尚未切割封裝之前，為了確保晶片 的良率以及避免封裝的浪費，必須先進行晶片階段的電性與功能測試，以判 斷晶片工藝是否發(fā)生異常。晶片測試的方式乃是利用針測卡(probe card)的探針頭(probe pin)直接與 受測晶片上的焊墊(pad)或凸塊(bump)接觸來進行測試。然后，將利用探針探 測晶片上各個晶片而引出的晶片信號數(shù)據(jù)送往測試裝置作進一步的分析與 判斷，并才艮據(jù)此數(shù)據(jù)將不良的元件替換掉。因此，在進入封裝步驟前，即可 事先濾除電性與功能不良的晶片，避免不良品的增加而提高制造成本。然而，探針與晶片接觸時會因為探針的針壓大小不同，而造成大小不一 的針痕(probemark)。也就是說，當針壓過大時，探針會在焊墊或凸塊上造成 大面積的針痕，而當針壓過小時，探針會在焊墊或凸塊上造成小面積的針痕。 探針所產(chǎn)生的針痕大小往往會造成不同的測試結果，而影響電性量測的結 果。圖l是已知的一種晶片測試的作動示意圖。如圖1所示，在進行晶片測試時，用以承載待測晶片104的載臺 (chuck)102可以向上移動，以使待測晶片104與針測卡100直接接觸。隨著 半導體工藝的不斷演進，待測晶片104尺寸也逐漸加大的同時，用來測試的 針測卡100面積也因而增加。然而，隨著針測卡100的面積增加，在針測卡 100與待測晶片104接觸時所產(chǎn)生的接觸力(contact force)F往往會造成針測 100變形。造成上述變形的原因主要是由于針測卡100中間區(qū)域的結構強
度不足，而無法支撐接觸力F所產(chǎn)生的反作用力，針測卡100因而會隨著應 力方向彎曲變形。若是以彎曲的針測卡100繼續(xù)進行晶片測試，中間彎曲部 份容易造成針痕過'J 、而影響測試的結果。因此，針對上述問題，如何有效改善針測卡變形的情況，并得到較穩(wěn)定 的探針針痕是目前業(yè)界亟欲解決的挑戰(zhàn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種針測系統(tǒng)，能夠抵抗接觸力所造成的反作用力，以避免針測卡彎曲的情況發(fā)生。本發(fā)明提出一種針測系統(tǒng)，包括主體、測試裝置、針測卡(probecard)以及強化機構(strengthen mechanism)。測試裝置配置于主體的上方。針測卡配置于測試裝置與主體之間。強化機構則配置于針測卡與測試裝置之間，用以使針測卡承靠于其下。強化機構包括至少 一個彈性件。在本發(fā)明一實施例中，上述強化機構還包括上面板與下面板，且下面板例如是距離一個高度而固定于上面板的下方。在本發(fā)明一實施例中，上述彈性件例如配置于上面板與下面板之間。 在本發(fā)明一實施例中，上述上面板的尺寸例如大于下面板的尺寸。 在本發(fā)明一實施例中，上述上面板的材料和下面板的材料例如是鋼材。 在本發(fā)明一實施例中，上述上面板的形狀與下面板的形狀例如是圓形。 在本發(fā)明一實施例中，上述彈性件例如是壓縮彈簧(compression spring)。 在本發(fā)明一實施例中，上述彈性件例如以對應強化機構的中心點的方式配置。在本發(fā)明一實施例中，當具有多個彈性件時，彈性件例如以對應強化機 構的中心點而向外輻射對稱配置。在本發(fā)明 一實施例中，上述測試裝置包括測試頭(test head)與測試基板 (motherboard),且測試頭例如配置于測試基板的上方。在本發(fā)明一實施例中，上述強化機構例如固定于測試基板下方。在本發(fā)明一實施例中，針測系統(tǒng)還包括固定單元，用以將針測卡固定于 主體。在本發(fā)明一實施例中，針測系統(tǒng)還包括載臺，配置于主體中，用以承載待測晶片。
基于上述，本發(fā)明因采用在針測卡與測試裝置之間配置包含彈性件的強 化結構，因此在針測卡與晶片接觸時，針測卡可以藉由強化機構抵抗接觸力 所造成的反作用力，進而避免彎曲變形的情況發(fā)生。此外，本發(fā)明利用配置強化結構的簡單手段即可改善針痕的穩(wěn)定性，而 不需重新設計針測卡的材質及外型尺寸，因此有助于降低測試的成本。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并 配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1是已知的一種晶片測試的作動示意圖； 圖2是依照本發(fā)明 一 實施例的針測系統(tǒng)的剖面示意圖； 圖3是依照本發(fā)明一實施例的強化機構的底視示意圖。主要附圖標記說明
100、 230:針測卡 102, 212:載臺 104、 214:待測晶片 200:針測系統(tǒng) 210:主體 220:測試裝置 222:測試頭 224:測試基才反 232:探針頭 234:金屬層 236:線^各載板 240:強化才幾構 242:上面氺反 244:下面氺反 246:彈性件 250:固定器 252:彈性4十腳 254:彈性接頭
260:介面 270:螺栓 272:等高螺絲 F:接觸力 O:圓心具體實施方式
圖2是依照本發(fā)明 一 實施例的針測系統(tǒng)的剖面示意圖。請參照圖2，針測系統(tǒng)200包括主體210、測試裝置220、針測卡230以及強化機構240。測試裝置220例如是配置于主體210的上方。針測卡230例如是配置于測試裝置220與主體210之間。強化機構240例如是配置于針測卡230與測試裝置220之間。主體210中包括載臺212，用以承載待測晶片214。載臺212例如是可以上下移動的升降裝置，以使放置于其上的待測晶片214可以與針測卡230進行直接接觸。測試裝置220包括測試頭222以及測試基板224,其中測試頭222例如 連接于測試基板224的上方。另外，測試頭222的另一端例如與控制系統(tǒng)(未 繪示)相連接，因此通過控制系統(tǒng)，即可調(diào)控測試裝置220的作動與量測等 操作。針測卡230包括探針頭232、金屬層234及線路載板236。金屬層234 的材料例如是合金。線路載板236例如是印刷電路板。探針頭232的一端例 如朝向待測晶片214，且探針頭232的另一端例如與金屬層234連接。探針 頭232與金屬層234例如經(jīng)由焊錫固定于線路載板236上。每個探針頭232 例如電耦接至線^各載板236上相對應的電路。承上所述，針測卡230例如藉由固定器250而固定在本體210上。而測 試裝置220下方的彈性針腳252例如直接接觸到針測卡230的彈性接頭254, 而在測試基板224與線路載板236之間的介面260形成電貫通。值得一提的 是，針測卡230可以藉由介面260自測試裝置220接收到測試信號以進行晶 片測試，并利用配置于針測卡230上的探針頭232將測試信號傳送至待測晶 片214，而得知元件的電性與功能是否不良。圖3是依照本發(fā)明一實施例的強化機構的底視示意圖。 請同時參照圖2與圖3，強化機構240例如包括上面板242、下面板244 以及至少一個彈性件246。上面板242與下面板244的材料例如是鋼材。在 本實施例中，上面板242與下面板244的形狀皆為圓形，且上面板242的尺 寸大于下面板244的尺寸。上面板242例如是藉由螺栓270而固定于測試基 板224的下方。上面板242與下面板244例如對應于相同圓心O而于一垂直 面上呈上下相鄰的配置關系。下面板244例如藉由等高螺絲272將其固定于 上面板242下方距離一固定高度的位置。下面板244的下表面例如與金屬層 234相貼合，用以使針測卡230可以承靠在強化機構240的下方。彈性件246 則配置于上面板242與下面板244之間。彈性件246例如是壓縮彈簧。如圖3所示，在本實施例中，當上面板242與下面板244之間配置有多 個彈性件246時，彈性件246以對應圓心O向外輻射的方式，分散且對稱配 置于上面板242與下面板244之間。值得一提的是，由于彈性件246與上面 板242、下面板244是以同心圓的方式配置，因此彈性件246可有助于下面 板244平均施力于針測卡230,以抵抗接觸力所產(chǎn)生的反作用力。此外，在 所有彈性件246的周圍，則是環(huán)繞有多個等高螺絲272,以將下面板244的 最外圍固定于上面板242的下方，使彈性件246可以穩(wěn)定地固定于上面板242 與下面板244之間。當然，彈性件246的種類及配置數(shù)量并不局限于上述實施例所述，本領 域技術人員可以根據(jù)針測卡230的探針頭232的各項特性所計算出的接觸 力，來決定彈性件246的種類及配置數(shù)量。再者，以上是以具有多個彈性件 246的強化機構240為例進行說明，然而本發(fā)明并不限于此。在其他實施例 中，強化機構240可包含一個以上的彈性件246，且彈性件246的配置方式 亦不限于上述實施例所述，只要使彈性件246對應圓心O而分散對稱配置， 以達到平均施力的效果即可。此外，上面板242與下面板244之間距離的高 度也可以視所使用的針測卡230種類徑行調(diào)整，本發(fā)明不作特別限定。特別說明的是，當載臺212往上移動而使放置于其上的待測晶片214與 針測卡230的探針頭232接觸時，由于強化機構240配置有彈性件246，接 觸力所產(chǎn)生的反作用力因而可以藉由配置于針測卡23 0上方的強化機構240 來吸收。因此，針測卡230能夠藉由強化機構240的支撐來抵抗接觸力所產(chǎn) 生的反作用力，而避免針測卡230中間區(qū)域彎曲的現(xiàn)象發(fā)生。綜上所述，本發(fā)明在針測卡與測試裝置之間配置強化^U構，且由于強化
機構中配置有彈性件用以平均施力于支撐針測卡，因此當針測卡與待測晶片 接觸時，強化機構可以抵抗接觸力所產(chǎn)生的反作用力，進而避免針測卡的彎 曲造成針痕過小的現(xiàn)象。此外，本發(fā)明在不更改針測卡的材質與外型尺寸的情況下，即可改善針 測卡變形彎曲的問題，而得到更穩(wěn)定的針痕，因此有助于降低晶片測試的成 本。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 本領域普通技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許之更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。
權利要求
1. 一種針測系統(tǒng)，包括主體；測試裝置，配置于該主體的上方；針測卡，配置于該測試裝置與該主體之間；以及強化機構，配置于該針測卡與該測試裝置之間，用以使該針測卡承靠于其下，該強化機構包括至少一彈性件。
2. 如權利要求1所述的針測系統(tǒng)，其中該強化機構還包括上面板與下面 板，且該下面板距離一高度固定于該上面板的下方。
3. 如權利要求2所述的針測系統(tǒng)，其中該彈性件配置于該上面板與該下 面一反之間。
4. 如權利要求2所述的針測系統(tǒng)，其中該上面板的尺寸大于該下面板的尺寸。
5. 如權利要求2所述的針測系統(tǒng)，其中該上面板的材料與該下面板的材料包括鋼材。
6. 如權利要求2所述的針測系統(tǒng)，其中該上面板的形狀與該下面板的形狀包括圓形。
7. 如權利要求1所述的針測系統(tǒng)，其中該彈性件包括壓縮彈簧。
8. 如權利要求1所述的針測系統(tǒng)，其中該彈性件以對應該強化機構的中 心點的方式配置。
9. 如權利要求8所述的針測系統(tǒng)，其中當具有多個彈性件時，所述彈性 件以對應該強化機構的中心點向外輻射對稱配置。
10. 如權利要求1所述的針測系統(tǒng)，其中該測試裝置包括測試頭與測試 基板，該測試頭配置于該測試基板的上方。
11. 如權利要求IO所述的針測系統(tǒng)，其中該強化機構固定于該測試基板 下方。
12. 如權利要求1所述的針測系統(tǒng)，還包括固定單元，用以將該針測卡 固定于該主體。
13. 如權利要求1所述的針測系統(tǒng)，還包括載臺，配置于該主體中，用 以承載待測晶片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種針測系統(tǒng)，包括主體、測試裝置、針測卡以及強化機構。測試裝置配置于主體的上方。針測卡配置于測試裝置與主體之間。強化機構則配置于針測卡與測試裝置之間，用以使針測卡承靠于其下。強化機構包括至少一個彈性件。
文檔編號G01R31/00GK101398458SQ20071016197
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權日2007年9月27日
發(fā)明者劉佑信, 楊立天, 許繁賢, 邱光璿 申請人:力晶半導體股份有限公司