探针卡及测试机台的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭露一种探针卡及测试机台，其中探针卡每一探针上具有一斜面的接触面，能直接与待测物的锡球接触，避免探针尖端直接对锡球造成伤害，且能通过协面增大与锡球接触的面积，更能使测量到较佳的电性反应。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型是有关于一种探针卡，特别是一种探针卡上具有斜接触面设计的探针 结构。 探针卡及测试机台
【背景技术】
[0002] 近几年来，随着电子科技、网络等相关技术的进步，以及全球电子市场消费水平的 提升，个人计算机、多媒体、工作站、网络、通信相关设备等电子产品的需求量激增，带动整 个世界半导体产业的蓬勃发展。
[0003] 而由一娃晶圆制造成为一集成电路芯片（integrate circuit chip ;Ic chip)， 需耗费多道的工艺，包括：产品设计（Ic design)、晶圆制造（wafer manufacture)、掩膜 (Photo mask)制造、工 c 封装（Packaging)、测试（Testing)、包装（Assembly)，以及外围的 导线架制造（Lead -frame manufacture)、连接器制造（Connector manufacture)、电路板 制造（Board manufacture)等，此一结合紧密的工艺体是，形成现今高科技的结晶。
[0004] 在各电子产品中，集成电路芯片（Chip)被视为其心脏枢纽，因此世界各电子厂对 集成电路芯片采购标准也最为严苛。在半导体的工艺中，会先以导电性的探针对每一芯片 上的锡球（SOlder Ball)进行接触，以进行导通检查，并检测不良品。
[0005] 在目前的过程中，都是使用探针直到与芯片上的锡球接触，以测试其电气特性并 引出芯片信号，再配合周边测试仪器与软件控制达到自动化量测的目的；而不合格的芯片 会被标上记号并淘汰。
[0006] 已知的探针结构应用时，由于探针开放端为一尖状，因此当该探针在接触芯片的 锡球时，容易造成芯片或锡球的损坏，更严重的是会减损导电功率，影响测试数据的正确 性。 实用新型内容
[0007] 为了解决上述所提到问题，本实用新型的一主要目的在于提供一种探针卡，能避 免探针尖端直接接触锡球。
[0008] 依据上述目的，本实用新型提供一种探针卡，包含：一弹性薄膜板，具有一上表面 及相对于上表面的一下表面，在弹性薄膜板上形成多个测试区，并于每一测试区上具有多 个由弹性薄膜板的上表面贯穿至弹性薄膜板的下表面的贯穿孔；及多个金属材质，是填入 每一测试区上的贯穿孔中，并于弹性薄膜板的上表面形成多个焊垫，于弹性薄膜板的下表 面形成多个探针，且探针与金属材质为一体成型；其中，每一探针具有一斜接触面。
[0009] 其中该斜接触面的斜角为15 - 30度。
[0010] 其中该斜接触面上进一步具有一弧状平面。
[0011] 其中该弹性薄膜板为一高分子材料。
[0012] 其中该高分子材料为聚酰亚胺。
[0013] 依据上述目的，本实用新型再提供一种测试机台，是由一测试座及一探针卡所组 成，测试座下方具有多个接点，且探针卡配置于测试座下方，其中探针卡的特征在于：探针 卡，包含：一弹性薄膜板，具有一上表面及相对于上表面的一下表面，在弹性薄膜板上形成 多个测试区，并于每一测试区上具有多个由弹性薄膜板的上表面贯穿至弹性薄膜板的下表 面的贯穿孔；及多个金属材质，是填入每一测试区上的贯穿孔中，并于弹性薄膜板的上表面 形成多个焊垫，并使焊垫与测试座的接点电性连接，于弹性薄膜板的下表面形成多个探针， 且探针与金属材质为一体成型；其中，每一探针具有一斜接触面。
[0014] 其中该斜接触面的斜角为1530度。
[0015] 其中该斜接触面上进一步具有一弧状平面。
[0016] 其中该弹性薄膜板为一高分子材料。
[0017] 其中该高分子材料为聚酰亚胺。
[0018] 本实用新型所提出的探针卡及测试机台，以探针上的斜接触面接触锡球，能防止 探针的尖端直接接触锡球，造成对锡球的损害；同时，还可以通过斜接触面的设计，使得探 针可以大幅度的增加与锡球的接触大面积，使得本实用新型的探针在进行测量，可以得到 较佳的电性反应。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 为使本实用新型的目的、技术特征及优点，能更为相关【技术领域】人员所了解并得 以实施本实用新型，在此配合所附附图，于后续的说明书阐明本实用新型的技术特征与实 施方式，并列举较佳实施例进一步说明，然以下实施例说明并非用以限定本实用新型，且以 下文中所对照的附图，是表达与本实用新型特征有关的示意，其中：
[0020] 图1A为本实用新型的探针卡的弹性薄膜板的俯视图。
[0021] 图1B为本实用新型的探针卡的弹性薄膜板的侧视图。
[0022] 图2A为本实用新型的探针第一实施例示意图。
[0023] 图2B为本实用新型的探针第二实施例示意图。
[0024] 图3A图一图3c为本实用新型的弹性薄膜板与待侧物测试示意图。
[0025] 图4是为本实用新型的测试机台的剖面图。
【具体实施方式】
[0026] 首先，请同时参阅图1A及图2A，是为本实用新型的探针卡的弹性薄膜板示意图。 探针卡1具有一弹性薄膜板10,其有一上表面101及相对于上表面101的一下表面103， 并于弹性薄膜板10上形成多个测试区12,且于每一测试区12上形成多个由上表面101贯 穿至下表面103的贯穿孔121。接着，将多个金属材质20,填入每一测试区12上的多个贯 穿孔121内，使得在位于贯穿孔121的金属材质20于弹性薄膜板10的上表面101形成多 个焊垫32 ;再接着，于弹性薄膜板10的下表面103形成多个探针30,而探针是以打线工艺 (wire Bonding)形成，使探针30与金属材质20为一体成型。本实用新型上述的弹性薄膜 板10的材质为具有弹性的高分子材料（例如：聚酰亚胺；P〇lyimide，PT);而形成此贯穿孔 121的方式可以是以半导体工艺的蚀刻方式形成；然而，本实用新型并不对贯穿孔121的形 成方式及弹性薄膜板10的材质加以限定。另外，金属材质20的材质可以是铜、镍、金等金 属材质；而金属材质20填入贯穿孔121内形成的方式，可是以物理气相沉积（PECVD)或电 镀（Plating)的工艺方式形成。很明显地，本实用新型的探针卡的制造过程简单且可以降 低制造成本。
[0027] 接着，请参阅图2A及图2B，是为本实用新型的探针示意图。首先，请参阅图2A，在 靠近探针30开放端的尖端301部位，形成具有斜度的斜接触面303,其斜接触面303用以 与待测物接触，以测量待测物其电气特性；其中，探针30的斜接触面303是以打线工艺的方 式形成，而斜接触面303的斜角（Cc)可以在15-30度，而一较佳斜角值为20- 25度：很明 显地，探针30的斜接触面303所形成的尖端301是非常薄，故具有较佳的可挠性，即使尖端 301接触到待测物表面时，可以适时的随着待测物表面变形，除了不会伤害待测物表面外， 还可以增加与待测物表面的接触面积。
[0028] 接着请参阅图2B，为探针30另一实施例的示意图，其是进一步使斜接触面303 形成一弧状平面303'，而此弧状平面303'所形成的接触面在与待测物接触（如：锡球； Solder Ball)时，较易与待测物接触。
[0029] 再接着，请同时参阅图3A、图3B、图3c，是为本实用新型的弹性薄膜板与待侧物测 试示意图。本实用新型形成于弹性薄膜板10下方的探针30,每一测试区12共有三个探针 30,并以环绕方式排列（三个探针即为正三角形方式排列），而探针30每一斜接触面303均 面相内侧，如图3A所示。
[0030] 在待侧物40上具有多个锡球401，而每组探针30均与每一锡球401相对应，因此， 当探针30上的斜接触面303与待侧物40上的锡球401接触时，面相内侧且环绕的三个斜接 触面303,会同时接触锡球401，以达到量测待侧物40的目的。本实用新型以探针30上的 斜接触面303接触锡球401，能防止探针30的尖端301直接接触锡球401，造成对锡球401 的损害；同时，还可以通过斜接触面303的设计，使得探针30可以大幅度的增加与锡球401 的接触大面积，使得本实用新型的探针在进行测量，可以得到较佳的电性反应。特别要说明 的是，本实用新型的探针卡在进行量测时，即使在与锡球的对准（alignment)有些微误差 时，由于探针30的斜接触面303所形成的尖端301是非常薄，故具有较佳的可挠性，即使尖 端301接触到锡球表面时，可以适时的随着锡球表面变形，除了不会伤害锡球表面外，还可 以增加与锡球表面的接触面积。
[0031] 请参阅图4,是为本实用新型的测试机台的剖面图。如图4所示，测试机台3是用 以测试半导体材料所制成的芯片，其由一测试座5及一探针卡1所组成；将弹性薄膜板10 的上表面101配置于测试座5下方，而弹性薄膜板10的焊垫32 (请参阅图3A)则电性连接 于测试座5上的接点50,使弹性薄膜板10与外界电性连接，而弹性薄膜板10上每一测试 区12上的探针30则对齐下方待侧物40上的锡球401。当测试时，以探针30的斜接触面 303 (请参阅图3B)接触待侧物40上的锡球401，以测试其电气特性并引出芯片信号，再配 合周边测试仪器与软件控制达到量测芯片的目的；而以斜接触面303大面积接触锡球401 更能使在测量电性反应时，表现更为优异。此外，当探针卡1在测试后，造成探针30有所损 耗时，可直接将弹性薄膜板10整片移除进行替换，除了不需随时进行清针的动作外；再者， 还可以根据不同的测试需求而并可快速且方便地替换测试所需的相应的弹性薄膜板10,故 可以增加测试的速度。
[0032] 虽然本实用新型以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型， 任何熟习本领域技术者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰， 因此本实用新型的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定的为准。
【权利要求】
1. 一种探针卡，其特征在于，包含： 一弹性薄膜板，具有一上表面及相对于该上表面的一下表面，在该弹性薄膜板上形成 多个测试区，并于每该测试区上具有多个由该弹性薄膜板的上表面贯穿至该弹性薄膜板的 下表面的贯穿孔；及 多个金属材质，填入每该测试区上所述贯穿孔中，并于该弹性薄膜板的上表面形成 多个焊垫，于该弹性薄膜板的下表面形成多个探针，且所述探针与所述金属材质为一体成 型； 其中，每该探针具有一斜接触面。
2. 根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，其中该斜接触面的斜角为15 - 30度。
3. 根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，其中该斜接触面上进一步具有一弧状 平面。
4. 根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，其中该弹性薄膜板为一高分子材料。
5. 根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，其中该高分子材料为聚酰亚胺。
6. -种测试机台，由一测试座及一探针卡所组成，该测试座下方具有多个接点，且该探 针卡配置于该测试座下方，其中该探针卡的特征在于： 该探针卡，包含： 一弹性薄膜板，具有一上表面及相对于该上表面的一下表面，在该弹性薄膜板上形成 多个测试区，并于每该测试区上具有多个由该弹性薄膜板的上表面贯穿至该弹性薄膜板的 下表面的贯穿孔；及 多个金属材质，填入每该测试区上所述贯穿孔中，并于该弹性薄膜板的上表面形成多 个焊垫，并使所述焊垫与该测试座的所述接点电性连接，于该弹性薄膜板的下表面形成多 个探针，且所述探针与所述金属材质为一体成型； 其中，每该探针具有一斜接触面。
7. 根据权利要求6所述的测试机台，其特征在于，其中该斜接触面的斜角为1530度。
8. 根据权利要求6所述的测试机台，其特征在于，其中该斜接触面上进一步具有一弧 状平面。
9. 根据权利要求6所述的测试机台，其特征在于，其中该弹性薄膜板为一高分子材料。
10. 根据权利要求9所述的测试机台，其特征在于，其中该高分子材料为聚酰亚胺。
【文档编号】G01R31/02GK203849368SQ201420109554
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】张传益, 邹俊杰 申请人:标准科技股份有限公司