主动式探针装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种探针装置，尤指一种可提升测试带宽的主动式探针装置。
【背景技术】
[0002]一般而言，制作完成的晶圆(wafer)会经过测试，以判断半导体组件是否可正常运作。于晶圆测试阶段中，主要是以探针卡(probe card)、针测机(prober)与测试机(tester)对晶圆上的晶粒进行电性测试。探针卡是一片具有许多微细探针的卡片，作为测试机与待测半导体组件的测试接口。针测机负责把一片片的晶圆，精准地移动到探针卡的正确位置，使探针卡上的探针接触到晶粒所对应的接垫(pad)。然后再由测试机通过探针卡送出测试信号，以测试半导体组件的功能、参数与特性。
[0003]由于近年来晶圆级封装(wafer-level package)、高频电路及三维集成电路(3DIC)的应用迅速成长,使得高速及射频测试的晶圆测试(Wafer probing or Chip probing,CP)需求增加。然而，在高速电路的测试中，探针的特性相当于寄生电感，且高速的测试信号需经过探针卡上相当长的信号路径才可传送至待测半导体组件中，因此当高速的测试信号到达待测半导体组件时，已变得相当微弱。
[0004]另一方面，随着电子产品越来越省电的趋势，待测半导体组件的驱动能力越来越低。因此，待测半导体组件送出的信号在经过探针卡上的信号路径及探针后将会具有许多抖动噪声，而降低了测试机的精确度，缩小了可测试带宽。
[0005]有鉴于此，如何提升待测半导体组件的可测试带宽，以解决高速电路的测试问题，实为本领域的重要课题之一。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一即在于提供一主动式探针装置，利用探针卡上的主动电路组件提升一待测电路的可测试带宽，以加速测试流程，并提升测试机的精确度，而适用于高速及射频测试。
[0007]本发明公开了一种主动式探针装置，可提升一待测电路的可测试带宽。该探针装置包含一电路板；至少一探针，固定于该电路板的一第一面，用来对该待测电路进行探测；至少一连接件，电性连接至该至少一探针；以及一放大电路，形成于该电路板上，并耦接于该至少一连接件，用来放大该待测电路的一输入信号或一输出信号。
【附图说明】
[0008]图1为本发明实施例一测试系统10的示意图。
[0009]图2为本发明实施例一主动式探针装置200与一待测电路12的示意图。
[0010]图3为本发明实施例另一主动式探针装置300与一待测电路12的示意图。
[0011]图4为本发明实施例另一主动式探针装置400与一待测电路12的示意图。
[0012]图5为本发明实施例一放大电路50的示意图。
[0013]图6为本发明实施例一放大电路60的示意图。
[0014]图7为本发明实施例一放大电路70的示意图。
[0015]图8为本发明实施例一放大电路80的示意图。
[0016]图9为本发明实施例一放大电路90的示意图。
[0017]图10为本发明实施例一放大电路11的示意图。
[0018]其中，附图标记说明如下:
[0019]10测试系统
[0020]20、30、40、50、60、70、80、 放大电路
[0021]90、11
[0022]100、200、300、400主动式探针装置
[0023]120测试机
[0024]140针测机
[0025]12待测电路
[0026]102、202、302、402电路板
[0027]104固定单元
[0028]106探针
[0029]108、108A、108B连接件
[0030]SI第一面
[0031]S2第二面
[0032]312A、312B贯孔
[0033]412孔洞
[0034]INP、INPP、INPN, INPIP、INPlN 输入端
[0035]0UT、0UTP、0UTN、0UT1、输出端
[0036]0UT2、0UT1P、0UT1N、0UT2P、
[0037]0UT2N
[0038]VIH, VIL, VCC, VCC电压
[0039]R1、R2、R3、R4电阻
【具体实施方式】
[0040]请参考图1，图1为本发明实施例一测试系统10的示意图。测试系统10包含一主动式探针装置(active probe card) 100、一测试机(tester) 120 及一针测机(prober) 140,以测试一待测电路12(例如一晶圆)的功能、参数与特性。主动式探针装置100可提升待测电路12的可测试带宽，其包含一电路板102、至少一固定单元104、至少一探针106以及至少一连接件108。电路板102具有二面，第一面SI朝向待测电路12，第二面S2朝向测试机120。连接件108电性连接至探针106。固定单元104用来将探针106固定于电路板102的第一面SI,以对待测电路12进行晶圆测试(Wafer probing or Chip probing, CP)。电路板102上形成一放大电路(未显示于图1中)，耦接于连接件108，用来放大待测电路12的一输入信号或一输出信号。如此一来，高速的测试信号由测试机120产生,经过主动式探针装置100上的放大电路，可将测试信号进行电压或电流放大，形成驱动能力较大的输入信号，以输入待测电路12中。另一方面，待测电路12送出的输出信号在经过主动式探针装置100上的放大电路后提升了信号的电流噪声比，降低噪声对测试结果的干扰。因此，测试系统10可具有较大的测试带宽及较佳的测试精确度，并且提升了测试速度。
[0041]详细来说，放大电路是形成于主动式探针装置100的电路板102上，大致距离探针106最近的地方。放大电路的一输出端或一输入端与所连接的探针106之间的距离大致上应小于10公分，以得到较佳的放大效果。请参考图2，图2为本发明实施例一主动式探针装置200与待测电路12的示意图。主动式探针装置200用来实现测试系统10的主动式探针装置100，故相同组件沿用相同符号表示。在主动式探针装置200中，一放大电路20形成于电路板202的第一面SI上，接近探针106固定处的地方。由于放大电路20与探针106皆在电路板202的第一面SI上，因此连接件108可直接电性连接探针106与放大电路20的输出端或输入端。
[0042]在一些实施例中，放大电路与探针可设置于电路板的不同面。请参考图3，图3为本发明实施例一主动式探针装置300与待测电路12的示意图。主动式探针装置300用来实现测试系统10的主动式探针装置100，故相同组件沿用相同符号表示。在主动式探针装置300中，一放大电路30形成于电路板302的第二面S2上，大约位于探针106的正上方。电路板302具有贯孔(Via)312A、312B，连接件108A、108B分别电性连接贯孔312A、312B于电路板302的第一面SI的一端，而放大电路30电性连接贯孔312A、312B于电路板302的第二面S2的另一端。在另一实施例中，可使用同轴电缆取代贯孔，以得到较佳的高频电气特性。请参考图4，图4为本发明实施例一主动式探针装置400与待测电路12的示意图。主动式探针装置400用来实现测试系统10的主动式探针装置100，故相同组件沿用相同符号表示。在主动式探针装置400中，一放大电路40形成于电路板402的第二面S2上，大约位于探针106的正上方。电路板402具有一孔洞412，在此情况下，连接件108可为一同轴电缆，贯穿设于孔洞412中，且一端连接至一探针106，而另一端连接至放大电路40。
[0043]需注意的是，本发明是在探针卡的电路板上形成一放大电路，以放大测试信号的电压或电流，进而提升待测电路的可测试带宽。本领域的技术人员当可据以做不同的修饰，而不限于此。举例来说，本发明的应用不限于探针的型式，悬臂梁式(Cantilever)探针、薄膜式(Membrane)探针、弹簧探针、微机电探针(MEMS Probe Card)的探针卡皆可采用本发明的设计而提升待测电路的可测试带宽。再者，固定单元是用于将探针固定于主动式探针装置的电路板上，其材料可为陶瓷材料或电气绝缘性塑料材料，但其他不影响探针的电气特性的材料亦可用来实现固定单元。
[0044]本发明的放大电路是用于放大测试信号的电压或电流，因此只要是具有放大电压或电流功能的电路设计皆可经过适当地设计而应用于本发明的主动式探针装置上。请参考图5,图5为本发明实施例一放大电路50的不意图。放大电路50适用于前述实施例(如放大电路20、30、40)，其为一驱动芯片，包含一输入端INP及一输出端OUT。放大电路50可用于放大待测电路12的输入信号及/或待测电路12的输出信号。更具体地说，当需要将待测电路12的输入信号