对器件进行测试和封装的方法与流程

本申请要求于2017年4月18日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请no.10-2017-0049570的优先权，其公开内容通过引用全部合并于此。

本公开的示例实施例涉及一种探针和包括探针的探针卡，并且更具体地涉及用于电接触待测器件(dut)的端子的探针和包括所述探针的探针卡以及对对器件进行测试和封装的方法。

背景技术

可以将测试信号施加到半导体芯片以测试其电特性。测试信号由测试器产生。探针卡用于将测试器电连接到半导体芯片。探针卡包括印刷电路板和探针。印刷电路板电连接到测试器。探针设置在印刷电路板上并接触半导体芯片的焊盘。

探针包括用于接触半导体芯片的焊盘的单个尖端。由于半导体芯片的焊盘之间的距离小，所以具有单个尖端的探针具有窄的宽度以防止与相邻的探针接触。当探针的电流承载能力(ccc)较低时，宽度较窄的探针可能由于过电流而损坏。

技术实现要素：

根据示例实施例，本公开涉及一种对器件进行测试和封装的方法，包括：将待测器件(dut)提供给测试室；使用探针对所述dut进行测试；从所述测试室中移除dut；以及将所述dut封装成半导体封装，其中所述探针包括：梁，配置为向所述dut发送测试信号，所述梁沿长度方向延伸并且沿所述长度方向具有第一端部和第二端部；以及至少两个尖端，设置在所述梁的所述第一端部上，并配置为接触所述dut的相邻端子，并向所述udt发送所述测试信号。

根据示例实施例，本公开涉及一种对器件进行测试和封装的方法，包括：将待测器件(dut)提供给测试室；使用探针卡对所述dut执行测试；从所述测试室中移除dut；以及将所述dut封装成半导体封装，其中所述探针卡包括：印刷电路板(pcb)，包括用于测试dut流的测试信号流过的测试图案；第一探针，包括：梁，连接到所述测试图案；以及至少两个第一尖端，相对于彼此沿相对于所述梁的长度方向成预定角度的方向布置在所述梁上，并且配置为接触所述dut的电源焊盘；以及第二探针，连接到所述测试图案，所述第二探针包括配置为接触所述dut的信号焊盘的第二尖端。

根据示例实施例，本公开涉及一种对器件进行测试和封装的方法，包括：将待测器件(dut)提供给测试室；使用探针卡对所述dut进行测试；从所述测试室中移除dut；以及将所述dut封装成半导体封装，其中所述探针卡包括：印刷电路板(pcb)，包括测试图案，用于测试所述dut的测试信号流过所述测试图案；以及第一探针，包括：梁，连接到所述测试图案；以及至少两个第一尖端，相对于彼此沿相对于所述梁的第一方向成预定角度的方向布置在所述梁上，并配置为接触所述dut的电源焊盘。

附图说明

图1是示出根据示例实施例的探针的透视图。

图2是示出根据示例实施例的图1的探针的底侧的透视图。

图3是示出根据示例实施例的图2的部分iii的放大图。

图4是示出根据示例实施例的探针的透视图。

图5是示出根据示例实施例的探针的透视图。

图6是示出根据示例实施例的包括图1的探针在内的探针卡的横截面图。

图7是示出根据示例实施例的图6的探针的第一探针和第二探针与半导体芯片的焊盘之间的接触关系的放大透视图。

图8是示出根据示例实施例的制造半导体器件的方法的流程图。

具体实施方式

现在，将参考其中显示了一些示例实施例的附图更全面地描述各个示例实施例。然而，本发明构思可以用多种替代形式来体现，并且不应当解释为只局限于本文阐述的示例实施例。

图1是示出根据示例实施例的探针的透视图。图2是示出根据示例实施例的图1中的探针的底侧的透视图。图3是示出根据示例实施例的图2的部分iii的放大图。

参考图1至图3，探针100可以包括梁110、柱120、第一基座130、第二基座132、第一尖端140和第二尖端142。

探针100可以电连接探针卡的印刷电路板(pcb)和待测器件(dut)，以从所述向所述dut的端子发送测试信号。探针100可以包括能够发送测试信号的导电材料。例如，探针100可以包括具有弹性的金属，诸如镍/钴、镍/硼等

dut可以包括半导体芯片。在一些实施例中，dut可以包括包含多个半导体芯片的半导体衬底。半导体芯片可以包括多个信号焊盘和多个电源焊盘。信号焊盘和电源焊盘可以对应于dut的端子。

梁110可具有沿第一方向延伸的水平长立方体形状。梁110可以具有第一端部和相对的第二端部。第一端部和第二端部可以位于梁110的纵向轴线的相对端处。梁110可以具有高度h、宽度w和长度l。可以沿着第一方向测量梁110的长度l。第一方向可以对应于梁110的长度方向。可以沿与第一方向基本上垂直的第二方向测量梁的宽度w。第二方向可以对应于梁110的宽度方向。梁110的宽度w可以沿着梁110的长度l基本一致。可以沿与第一方向和第二方向两者都正交的竖直方向测量梁110的高度h。梁110的高度h可以沿着梁110的长度l基本一致。在图1的示例中，第一方向对应于x方向，第二方向对应于y方向，并且第三方向对应于其中这些方向可以彼此垂直的z方向。在一些实施例中，梁110可以具有各种形状，例如水平长圆柱形。

如图1所示，柱120可以设置在梁110的第一端部上(例如，左上表面上)。柱120可以电连接到pcb。可以经由柱120向梁110发送测试信号。柱120可以与梁110一体地耦接。梁110和柱120中的每一个可以包括能够发送测试信号的导体，例如金属。

如图1所示，第一基座130可以设置在梁110的第二端部(例如，右下表面)上。例如，第一基座130可以设置在梁110的右下表面的右部分上。在图1的实施例中，第一基座130可以设置在梁110的第二端部的下表面下方。第一基座130可以与梁110一体地耦接。在一些实施例中，第一基座130可以具有带有两个台阶的阶梯结构。在其他实施例中，第一基座130可以具有带有一个台阶或三个或更多个台阶的阶梯结构。

第二基座132可以设置在梁110的第二端部(例如右下表面的左部分)上。第二基座132可以设置在梁110的第二端部的下表面下方。第二基座132可以沿第二方向与第一基座130间隔开。第二基座132可以与梁110一体地耦接。在一些实施例中，第二基座132可以具有带有两个台阶的阶梯结构。在其他实施例中，第二基座132可以具有带有一个台阶或三个或更多个台阶的阶梯结构。

第一基座130和第二基座132可以电连接到pcb。可以经由梁110和柱120向第一基座130和第二基座132发送测试信号。第一基座130和第二基座132中的每一个可以包括能够发送测试信号的导体(例如，金属)。

第一基座130和第二基座132可以沿第二方向(即，梁110的宽度方向)布置。例如，第一基座130和第二基座132可以布置在梁110的第二端部的下表面下方，并且沿y方向彼此平行。

第一尖端140可以设置在第一基座130上。第一尖端140可以接触半导体芯片的焊盘。第一尖端140可以与第一基座130一体地耦接。

第二尖端142可以设置在第二基座132上。由于第二基座132沿第二方向与第一基座130间隔开，所以第二尖端142可以沿第二方向与第一尖端140间隔开。第二尖端142可以接触半导体芯片的焊盘。第二尖端142可以与第二基座132一体地耦接。

第一尖端140与第二尖端142可电连接至印刷电路板，并且可以经由第一基座130和第二基座132向第一尖端140和第二尖端142发送测试信号。第一尖端140和第二尖端142中的每一个可以包括导体，例如金属。

由于第一基座130和第二基座132可以沿梁110的宽度方向布置，所以第一尖端140和第二尖端142可以沿梁110的宽度方向布置。第一尖端140和第二尖端142可以沿与梁110的长度方向成预定角度的方向布置。参考图1的示例，在一些实施例中，第一尖端140和第二尖端142可以沿与梁110的长度方向(x方向)垂直的y方向彼此平行地布置。例如，第一尖端140可以以位置(x，y1)为中心并且第二尖端142可以以位置(x，y2)为中心。

这样，两个(即，第一和第二)尖端140和142可以沿梁110的宽度方向布置在一个梁110上，因此梁110的宽度w可以增加到足以容纳第一尖端140和第二尖端142。由于第一尖端140和第二尖端142彼此间隔开，所以梁110的宽度w可以超过沿着第二方向(y方向)测量的第一尖端140和第二尖端142的宽度的总和。例如，当第一尖端140和第二尖端142中的每一个具有圆形横截面时，梁110的宽度w可以超过第一尖端140和第二尖端142的直径的总和。

当根据示例实施例的具有两个尖端的梁110的长度l和高度h等于具有一个尖端的梁的长度和高度并且一个尖端的直径等于第一尖端140和第二尖端142中的每一个的直径时，梁110的宽度w可以是具有一个尖端的梁的宽度的至少两倍。因此，具有两个尖端的梁110的体积可以是具有一个尖端的梁的体积的至少两倍。因此，具有较大体积的梁110可以具有改善的电流承载能力(ccc)。另外，即使对梁110施加了过电流，也防止损坏较大体积的梁110，例如由于高温加热而烧损。

由于包括第一尖端140和第二尖端142的探针100可以同时电连接到半导体芯片的焊盘，所以第一尖端140和第二尖端142可以同时接触半导体芯片的焊盘中的相邻电源焊盘。在一些实施例中，当将具有相同波形的测试信号施加到半导体芯片的焊盘的相邻信号焊盘时，具有第一尖端140和第二尖端142的探针100可以同时电连接到半导体芯片的相邻信号焊盘。

在一些实施例中，虽然未示出，但是探针100可以包括沿着梁110的宽度方向布置的三个或更多个尖端。例如，在一些实施例中，探针100可以具有沿y方向彼此平行布置的三个或更多个尖端。在这样的实施例中，梁110的宽度w可以增加到足以容纳所有三个或更多个尖端。由于三个或更多个尖端彼此间隔开，所以梁110的宽度w可以超过沿着第二方向(即，y方向)测量的三个或更多个尖端的宽度的总和。此外，当设置三个或更多个尖端时，可以提供三个或更多个相应的基座。

此外，在一些实施例中，探针100可以仅包括梁110、第一尖端140和第二尖端142。第一尖端140和第二尖端142可以在没有中间物(例如，第一基座130和第二基座132)的情况下沿梁110的宽度方向直接设置在梁110上。

图4是示出根据示例实施例的探针的透视图。

在图4的示例实施例中，除了第一基座和第二基座以及第一尖端和第二尖端的位置之外，探针100a包括与图2的探针100相同的元件。相同的附图标记用于表示与图1至3中相同的元件，并且因此省略其中重复的描述。

参考图4，第一基座130a和第二基座132a可以沿与梁110的长度方向(x方向)成锐角的方向布置。例如，第一基座130a和第二基座132a可以沿相对于梁110的长度方向(x方向)成45°的方向相对于彼此布置。因此，第一尖端140a和第二尖端142a也可以沿相对于梁110的长度方向(x方向)成锐角的方向相对于彼此布置。锐角的大小可以基于第一基座130a和第二基座132a(以及延伸的第一尖端140a和第二尖端142a)的相对位置而变化。例如，第一基座130a与第二基座132a之间沿着x方向的距离越大，由第一基座130a与第二基座132a相对于梁110的长度方向形成的角度越尖锐。相反地，第一基座130a与第二基座132a之间的沿x方向的距离越小，由第一基座130a与第二基座132a相对于梁110的长度方向形成的角度越尖锐。

第一基座130a和第二基座132a的布置方向可以基于半导体芯片的焊盘的布置方向来确定。因此，第一尖端140a和第二尖端142a的布置方向可以基于半导体芯片的焊盘的布置方向而变化。

第一尖端140a和第二尖端142a可以沿梁110的宽度方向(y方向)彼此间隔开预定距离。在一些实施例中，第一尖端140a和第二尖端142a可以沿梁110的宽度方向(y方向)彼此部分地重叠。

探针100a可以包括如图4所示的第一尖端140a和第二尖端142a，但是不限于此。例如，探针100a可以包括相对于彼此沿相对于梁110的长度方向(x方向)成锐角的方向布置的三个或更多个尖端。锐角的大小可以基于三个或更多个尖端的相对位置而变化。

图5是示出根据示例实施例的探针的透视图。

在图5的示例实施例中，探针100b包括与图4的探针100a相同的元件，除了探针100b还包括第三基座和第三尖端。相同的附图标记用于表示与图1至4中相同的元件，并且因此省略其中重复的描述。

参考图5，第一基座130a、第二基座132a和第三基座134a可以以z字形形式布置。第一基座130a和第二基座132a可以沿与梁110的长度方向(x方向)成锐角的方向布置。第二基座132a和第三基座134a可以沿与梁110的长度方向(x方向)成钝角的方向布置。第二基座132a和第三基座134a的布置方向可以与第一基座130a和第二基座132a的布置方向基本上垂直。例如，第一基座130a和第二基座132a可以相对于彼此以相对于x方向成45°的角度布置，并且第二基座132a和第三基座134a可以相对于彼此以相对于x方向成135°的角度布置。

因此，第一尖端140a和第二尖端142a可以沿与梁110的长度方向成锐角的方向布置。第二尖端142a和第三尖端144a可以沿与梁110的长度方向(x方向)成钝角的方向布置。第二尖端142a和第三尖端144a的布置方向可以与第一尖端140a和第二尖端142a的布置方向基本上垂直。例如，第一尖端140a和第二尖端142a可以相对于彼此以相对于x方向成45°的角度布置，并且第二尖端142a和第三尖端144a可以相对于彼此以相对于x方向成135°的角度布置。

第一至第三基座130a、132a和134a的布置方向可以根据半导体芯片的焊盘的布置方向来确定。因此，第一至第三尖端140a、142a和144a的布置方向可以根据半导体芯片的焊盘的布置方向来确定。

第二尖端142a和第三尖端144a可以沿梁110的宽度方向(y方向)彼此间隔开预定距离。在一些实施例中，第二尖端142a和第三尖端144a可以沿梁110的宽度方向(y方向)彼此部分地重叠。

图6是示出根据示例实施例的包括图1的探针在内的探针卡的横截面图。图7是示出根据示例实施例的图6的探针的第一探针和第二探针与半导体芯片的焊盘之间的接触关系的放大透视图。

参考图6和图7，探针卡200可以包括印刷电路板(pcb)210、内插器220、第一弹簧针230、第二弹簧针232、探测板240、支撑板250、一对距离调节螺钉260、加强件270、至少一个第一探针100和多个第二探针150。

pcb210可以包括多层基板。pcb210可以包括测试图案212。测试图案212可以嵌入在pcb210中。测试图案212可以连接到测试器以产生测试信号。用于测试半导体芯片c的测试信号可以流过测试图案212。

内插器220可以布置在pcb210下方。第一弹簧针230可以设置在内插器220和pcb210之间以将测试图案212电连接到内插器220。第二弹簧针232可以设置在内插器220下方。第二弹簧针232可以电连接到内插器220。

探测板240可以设置在内插器220下方。探测板240可以包括探测图案242。探测板240可以包括具有热膨胀系数的绝缘材料，能够补充pcb210和半导体芯片c之间的热膨胀系数差异。探测板240可以包括例如陶瓷。第二弹簧针232可以设置在探测板240和内插器220之间以电连接探测图案242和内插器220。

支撑板250可以支撑探测板240。支撑板250的上端部分可以固定或附接到pcb210。支撑板250的下端部分可以支撑探测板240的下表面。

距离调节螺钉260可以调节pcb210与探测板240之间的距离。距离调节螺钉260可以沿与pcb210的上表面垂直的方向拧入pcb210中。距离调节螺钉260的下端可以连接到探测板240。pcb210和探测板240之间的距离可以根据距离调节螺钉260的拧紧量来调节。

加强件270可以设置在pcb210的上表面的中央部分上。加强件270可以向pcb210赋予刚性。

第一探针100和第二探针150可以设置在探测板240的下表面上。第一探针100和第二探针150可以电连接到探测板240的探测图案242。

第一探针100可以包括与图1中的探针100相同的元件。相同的附图标记用于表示与图1中相同的元件，因此省略对其的重复描述。在一些实施例中，第一探针100可以包括与图4中的探针100a或图5中的探针100b相同的元件。

第一探针100可以电连接到半导体芯片c的两个相邻电源焊盘p。第一探针100的第一尖端140和第二尖端142可以同时接触半导体芯片c的电源焊盘p。例如，第一探针100的第一尖端140和第二尖端142可以同时与半导体芯片c的两个相邻电源焊盘p接触，并且电力可以通过第一尖端140和第二尖端142施加到两个相邻电源焊盘p上。

第二探针150可以接触半导体芯片c的信号焊盘s。第二探针150均可以包括梁160、柱170、基座180和尖端190。接触信号焊盘s的第二探针150均可以只包括一个尖端190。第二探针150均可以具有与第一探针100的大约一半体积相等的体积。

每个第二探针150的梁160、柱170、基座180和尖端190可具有分别与第一探针100的梁110、柱120、第一基座130以及第一尖端140和第二尖端142中的一个基本相同的结构。因此，梁160、柱170、基座180和尖端190的重复描述被省略。

在一些实施例中，当将具有相同波形的测试信号施加到半导体芯片c的相邻信号焊盘s时，具有两个(即，第一和第二)尖端140和142的第一探针100可以电连接到信号焊盘s。例如，第一探针100的第一尖端140和第二尖端142可以同时与半导体芯片c的两个相邻的信号焊盘s接触，并且可以通过第一尖端140和第二尖端142将测试信号施加到两个相邻信号焊盘s。

图8是示出根据示例实施例的制造半导体器件的方法的流程图。

参考图8，制造方法800包括以下步骤：将待测器件(dut)提供给测试室(s810)；对dut执行测试过程(s820)；从测试室中移除dut(s830)；以及将dut封装成半导体封装(s840)。

例如，参考图7的实施例，测试过程可以包括使探针(例如，第一探针100)的两个或更多个尖端(例如，第一尖端140和第二尖端142)与dut(例如半导体芯片c)的两个相邻电源焊盘p接触，并通过两个或更多个尖端向两个相邻电源焊盘p供电。测试过程可进一步包括使两个或更多个尖端(无论第一探针100的第一尖端140和第二尖端142和/或另一探针的尖端)与dut(例如，半导体芯片c)的两个相邻信号焊盘s接触，并且通过两个或更多个尖端向两个相邻信号焊盘s施加测试信号。如本公开的前述实施例所述，测试室可以包括探针卡200。探针卡200可以包括参考图1至7描述的各种特征，包括第一探针100和第二探针150。

封装半导体芯片可以包括将一个或多个半导体芯片安装到半导体封装基板上，并且用例如模制来包封安装的半导体芯片。半导体封装可以在电子器件中实现，并且可以包括半导体芯片的堆叠。在一些实施例中，半导体封装可以实现为易失性或非易失性存储器。如本文所使用的，电子设备可以是指这些半导体器件或集成电路器件，但是可以另外包括包含这些器件的产品，例如存储器模块、存储卡、包括附加组件的固态驱动器或者移动电话、膝上型计算机、平板电脑、台式机、相机或其它消费电子设备等。

根据上述示例实施例，由于至少两个尖端沿与梁的长度方向成预定角度的方向布置，所以梁沿梁的宽度方向可以具有超过至少两个尖端的宽度的总和的更大的宽度。因此，探针可以具有改善的电流承载能力并且可以防止由于过电流而损坏。

尽管已经参考本发明构思的示例实施例具体示出和描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的多种改变。