專(zhuān)利名稱(chēng)：電子測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子測(cè)試裝置，尤其涉及多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板及探針基板組立的電子測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
集成電路尚未封裝前，以電子測(cè)試裝置(或稱(chēng)探針卡)對(duì)裸晶(bare chip)以探針 (probe)做功能測(cè)試，篩選出不良品、再進(jìn)行之后的封裝工程。因此，是集成電路制造中對(duì)制造成本影響相當(dāng)大的重要制程；此電子測(cè)試裝置可使成品的良率由原來(lái)的70%提升至 90%，20%的良率貢獻(xiàn)度對(duì)1 %良率差異都錙銖必較的半導(dǎo)體廠而言，影響甚巨。簡(jiǎn)言之，此電子測(cè)試裝置是一測(cè)試機(jī)臺(tái)與晶圓間的接口，每一種IC至少需一片相對(duì)應(yīng)的探針卡，而測(cè)試的目的是使晶圓切割后、使良品進(jìn)入下一封裝制程并避免不良品繼續(xù)加工造成浪費(fèi)。然而目前先進(jìn)電子測(cè)試裝置組裝主要包含印刷電路板、含多個(gè)微探針的探針基板，以及電氣連接裝置，其中在探針基板上的微探針的空間位置與待測(cè)芯片上的測(cè)試墊 (testing pad)對(duì)應(yīng)，另其待測(cè)芯片上的測(cè)試墊間距(pitch)約30um-150um，但印刷電路板的電子接觸墊(electric pad)的最小間距約1. 0mm，因此探針基板必須具備有空間轉(zhuǎn)換的功能，也就是，將該探針基面對(duì)待測(cè)芯片的一面的電子接點(diǎn)的間距經(jīng)探針基板內(nèi)部轉(zhuǎn)換，使其間距放大至1. Omm,以對(duì)應(yīng)印刷電路板的電子接觸墊。這類(lèi)的探針基板大多以低溫共燒陶瓷(LTCC)或高溫共燒陶瓷(HTCC)方式所制作的陶瓷基板，受限于目前的制作技術(shù)，最大基板尺寸僅達(dá)100mm-150mnK4英寸-6英寸)，且尺寸愈大，其上電子接點(diǎn)位置精度愈難控制。且目前半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是發(fā)展300mm(12英寸)制程技術(shù)并縮小線寬使得每片晶圓(wafer)可容納更多芯片(chip)，如此將可有效降低制造成本、提高生產(chǎn)率。因此，大面積、高針數(shù)、高平行測(cè)試的電子測(cè)試裝置技術(shù)需求相當(dāng)迫切。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的弊端，提供一種以小面積、小尺寸的探針基板以及空間轉(zhuǎn)換基板組立成大面積探針基板、高針數(shù)、高平行測(cè)試的電子測(cè)試裝置。本實(shí)用新型的主要目的是提供一種電子測(cè)試裝置，該裝置包含印刷電路板、上固定裝置、多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板以及多個(gè)探針基板，上固定裝置設(shè)置于印刷電路板的上表面，包含固定槽、固鎖裝置以及固定底座，固定底座設(shè)置于固定槽中，以特定間距排列，多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板裝設(shè)于固定槽中，以另一特定間距彼此排列，與該印刷電路板電氣連接，所述探針基板是以硅基板、玻璃基板或陶瓷基板制成，具有多個(gè)微探針，且所述微探針對(duì)應(yīng)于待測(cè)試的裸晶的測(cè)試墊，所述探針基板分別設(shè)置于固定底座上，其中固定底座采用與硅熱膨脹系數(shù)接近的剛性材料，通常為科伐(Kovar)，并另固定底座及探針基板以該固鎖裝置固定，并與多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板相鄰，且與所述空間轉(zhuǎn)換基板電氣連接，其中該空間轉(zhuǎn)換基板與該探針基板位于不同水平面，利用以引線接合(wire bonding)的方式連接。電子測(cè)試裝置在該印刷電路板的下方更包含用于支撐與固定該印刷電路板的下固定座，以及設(shè)置于下固定座的多個(gè)差動(dòng)螺絲組，每一差動(dòng)螺絲組用以個(gè)別調(diào)整探針基板之間的共平面度，以及相對(duì)于測(cè)試機(jī)臺(tái)上的待測(cè)芯片的相對(duì)平面度?？臻g轉(zhuǎn)換基板的底部具有一電氣連接裝置，用以電氣連接空間轉(zhuǎn)換基板以及印刷電路板。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于以小面積、小尺寸的探針基板以及空間轉(zhuǎn)換基板組立成大面積探針基板、高針數(shù)、高平行測(cè)試的電子測(cè)試裝置，如此將可克服大面積陶瓷基板制作困難問(wèn)題、有效降低成本；又因模塊化設(shè)計(jì)，可提高探針生產(chǎn)良率，且當(dāng)電子測(cè)試裝置使用過(guò)程中發(fā)生局部損壞時(shí)僅需更換所屬區(qū)域的單元，無(wú)須整組汰換，實(shí)質(zhì)提高的制程彈性及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性，并降低了維護(hù)成本。

圖1是本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置第一實(shí)施例的立體上視圖；圖2是圖1的A區(qū)域的放大圖；圖3是本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置第一實(shí)施例的立體下視圖；圖4是本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置第二實(shí)施例的立體上視圖；圖5是沿圖4的B-B’橫截的剖面圖；以及圖6A至圖6D是本實(shí)用新型電氣連接裝置的各種結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下配合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說(shuō)明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說(shuō)明書(shū)后能據(jù)以實(shí)施。參考圖1，圖1為本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置第一實(shí)施例的立體上視圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置1包含印刷電路板10、上固定裝置20、多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板30 以及多個(gè)探針基板40，上固定裝置20設(shè)置于印刷電路板10的上表面，包含固定槽21、固鎖裝置23以及固定底座25，固定底座25設(shè)置于固定槽21中，以特定間距排列，多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板30裝設(shè)于固定槽21中，以另一特定間距彼此排列，與該印刷電路板10電氣連接，所述探針基板40是以硅基板、玻璃基板、或陶瓷基板等具平坦、不導(dǎo)電熱膨脹系數(shù)與硅接近的剛性材料基板所制成，具有多個(gè)微探針(未顯示)，且所述微探針對(duì)應(yīng)于待測(cè)試的裸晶的測(cè)試墊，所述探針基板40分別設(shè)置于固定底座25上，并以該固鎖裝置23固定，并與多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板30相鄰，且與所述空間轉(zhuǎn)換基板30電氣連接，其中固定底座25為與硅熱膨脹系數(shù)接近的剛性材料，通常為科伐(Kovar)。參考圖2，圖2為圖1的A區(qū)域的放大圖，其中該空間轉(zhuǎn)換基板30與該探針基板 40位于不同水平面，利用多個(gè)引線50，以引線接合(wire bonding)的方式電氣連接。參考圖3，圖3為本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置第一實(shí)施例的立體下視圖。如圖3所示，本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置1在該印刷電路板10的下方更包含用于支撐與固定該印刷電路板10的下固定座22，以及設(shè)置于下固定座22的多個(gè)差動(dòng)螺絲組27，每一差動(dòng)螺絲組27用以個(gè)別調(diào)整探針基板40之間的共平面度，以及相對(duì)于測(cè)試機(jī)臺(tái)上的待測(cè)芯片的相對(duì)平面度。參考圖4，圖4為本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置1第二實(shí)施例的立體上視圖。如圖4 所示，第一實(shí)施例與第二實(shí)施例的組件大致相同，唯有空間轉(zhuǎn)換基板30與探針基板40的排列方式與第一實(shí)施例不同，第二實(shí)施例的空間轉(zhuǎn)換基板30面積較大，且與探針基板40是并排排列。由于待測(cè)試的裸晶的排列，探針基板40、空間轉(zhuǎn)換基板30的數(shù)量和排列方式也可依照需要而改變第一實(shí)施例及第二實(shí)施簡(jiǎn)單改變，本實(shí)用新型僅說(shuō)明唯排列方式的示例， 并不限于此。參考圖5，圖5為沿圖4的B-B’橫截的剖面圖。如圖5所示，空間轉(zhuǎn)換基板30與探針基板是藉由引線50以引線接合方式連接，且空間轉(zhuǎn)換基板30的底部具有一電氣連接裝置60，用以電氣連接空間轉(zhuǎn)換基板30以及印刷電路板10。參考圖6A至圖6D，圖6A至圖6D為本實(shí)用新型電氣連接裝置60的各種結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖6A所示，本實(shí)用新型的電子測(cè)試裝置的電氣連接裝置60包含多個(gè)探針座62，所述探針座62之間具有貫通的間隙64，以插入T型彈性探針66a，該T型彈性探針66a以其 T型的上端固定在兩探針座62之間，且長(zhǎng)度略高于探針座62，以將空間轉(zhuǎn)換基板30與印刷電路板10電氣連接。如圖6B所示，可將圖6A中的T型彈性探針66a取代為L(zhǎng)型彈性探針 66b，如圖6C所示，可將圖6A中的T型彈性探針66a取代為S型彈性探針66c。如圖6D所示，圖6D為本實(shí)用新型電氣連接裝置60的另一種實(shí)施方式的示意圖。 在圖6D中，電氣連接裝置60包含一基板70，且在該基板70對(duì)應(yīng)于探針基板的位置設(shè)置多個(gè)凸塊72，該凸塊72設(shè)置于基板的上下表面，且彼此對(duì)應(yīng)。該基板70具有可撓性，例如以硅橡膠材料所制成，能夠補(bǔ)償印刷電路板10因微量翹曲所造成的間隙差異，另外在基板70 設(shè)置多個(gè)凸塊72的位置含有多個(gè)導(dǎo)電粒子74，以形成電氣連通。本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于以小面積、小尺寸的探針基板以及空間轉(zhuǎn)換基板組立成大面積探針基板、高針數(shù)、高平行測(cè)試的電子測(cè)試裝置，如此將可克服大面積陶瓷基板制作困難問(wèn)題、有效降低成本；又因模塊化設(shè)計(jì)，可提高探針生產(chǎn)良率，且當(dāng)電子測(cè)試裝置使用過(guò)程中發(fā)生局部損壞時(shí)僅需更換所屬區(qū)域的單元，無(wú)須整組汰換，實(shí)質(zhì)提高的制程彈性及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性，并降低了維護(hù)成本。以上所述僅為用以解釋本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本實(shí)用新型的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本實(shí)用新型意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求1.一種電子測(cè)試裝置，其特征在于，包含 一印刷電路板；一上固定裝置，設(shè)置于該印刷電路板的一上表面，包含一固定槽以及多個(gè)固定底座，且所述固定底座設(shè)置于該固定槽中，且以一特定間距排列；多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板，裝設(shè)于該固定槽中，以另一特定間距彼此排列，并與該印刷電路板電氣連接；以及多個(gè)探針基板，以一剛性材料基板所制成，具有多個(gè)微探針，且所述微探針對(duì)應(yīng)于待測(cè)試的裸晶的測(cè)試墊，所述探針基板分別設(shè)置于所述固定底座上，并與所述空間轉(zhuǎn)換基板相鄰，且與所述空間轉(zhuǎn)換基板電氣連接。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在該印刷電路板的下方進(jìn)一步包含用于支撐與固定該印刷電路板的一下固定座，以及設(shè)置于該下固定座的多個(gè)差動(dòng)螺絲組，每一差動(dòng)螺絲組用以個(gè)別調(diào)整所述探針基板之間的共平面度，以及相對(duì)于測(cè)試機(jī)臺(tái)上的待測(cè)芯片的相對(duì)平面度。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空間轉(zhuǎn)換基板與所述探針基板的每一個(gè)利用多個(gè)引線以引線接合的方式連接。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述空間轉(zhuǎn)換基板與所述探針基板位于不同水平面。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含多個(gè)固鎖裝置以固定所述探針基板。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該剛性材料基板為硅基板、玻璃基板或陶瓷基板，且該剛性材料基板不導(dǎo)電、且該剛性材料基板的熱膨脹系數(shù)接近硅的熱膨脹系數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該固定底座為剛性材料，該剛性材料至少包含科伐。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每一空間轉(zhuǎn)換基板的底部具有一電氣連接裝置，用以電氣連接空間轉(zhuǎn)換基板以及印刷電路板。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該電氣連接裝置包含多個(gè)探針座，所述探針座之間具有貫通的間隙，并在各該間隙中設(shè)置一彈性探針，該彈性探針的長(zhǎng)度略高于探針座。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該彈性探針為T(mén)型彈性探針。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該彈性探針為L(zhǎng)型彈性探針。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該彈性探針為S型彈性探針。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該電氣連接裝置包含一基板，且在該基板對(duì)應(yīng)于探針基板的位置設(shè)置多個(gè)凸塊，所述凸塊設(shè)置于該基板的上下表面，且彼此對(duì)應(yīng)，且在該基板設(shè)置所述凸塊的位置含有多個(gè)導(dǎo)電粒子，以形成電氣連通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種電子測(cè)試裝置，該裝置包含印刷電路板、上固定裝置、多個(gè)空間轉(zhuǎn)換基板及多個(gè)探針基板，上固定裝置設(shè)置于印刷電路板上，空間轉(zhuǎn)換基板裝設(shè)于上固定裝置中，與印刷電路板電氣連接，探針基板具有對(duì)應(yīng)于測(cè)試裸晶的測(cè)試墊的微探針，且與空間轉(zhuǎn)換基板以引線結(jié)合方式連接，透過(guò)小面積的探針基板及空間轉(zhuǎn)換基板組立成大面積探針基板、高針數(shù)、高平行測(cè)試的電子測(cè)試裝置，可克服大面積陶瓷基板制作困難問(wèn)題、有效降低成本、提高生產(chǎn)良率、制程彈性及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性，并降低了維護(hù)成本。
文檔編號(hào)H01L21/66GK202134517SQ20112019214
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者王宏杰, 黃雅如 申請(qǐng)人:技鼎股份有限公司