专利名称：探针卡及金属探针的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，具体地说，涉及一种探针卡及金属探针。
背景技术：
半导体测试行业所用的探针卡(probe card)的基本结构是将探针(probe)的一端通过比如焊接的方式，固定在电路板(PCB)上，然后再通过电路板与测试机台连接，另一端直接与晶圆上的每一块测试单元(DUT:device皿der test)的焊点(PAD)接触，组成一个完整的测试系统，即可进行测试。[0003] 这种测试系统存在如下缺陷 1、在实际使用中，同一种芯片类型的测试，比如测试逻辑类芯片，使用的都是相同的PCB，有些逻辑芯片功能比较简单，使用较少的针数即可进行测试，所用的探针卡的结构也比较简单，造成在制作成本上出现不必要的浪费； 2、对不同的测试单元测试，需要设计不同的探针卡，重复部件增多，总体成本随着探针卡数量的增多而增多； 3、针对同时对多个测试单元进行测试而设计的探针卡，如果有一个测试单元出现故障，整块探针卡就无法使用，大大降低了使用效率。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种探针卡及金属探针，适用各种芯片测试。 为解决以上技术问题，本实用新型提供的一种探针卡，包括基座固定板和探针固定台，所述探针固定台固定在所述基座固定板上，所述探针固定台上设有若干出针孔，所述出针孔以网格阵列的形式排列。 进一步的，所述探针固定台为方形或者多边形。[0010] 进一步的，所述基座固定板呈圆形状。 进一步的，所述基座固定板由至少二根平板以平行方式组成。 进一步的，所述探针固定台以可拆卸的方式固定在所述基座固定板上。 进一步的，所述探针固定台以螺纹连接的方式固定在所述基座固定板上。 本发明还提供一种应用在上述探针卡的金属探针，包括探针主体、探针以及弹性
元件，在所述探针主体纵向方向的一端设有收容弹性元件以及部分探针的内孔。 进一步的，所述探针的头部呈球状。 进一步的，所述金属探针的表面上镀有金属层，所述金属层为金或者钛。 与现有技术相比，本实用新型提出的探针卡上的出针孔是以阵列形式排列，可以
灵活地根据每个测试单元上的PAD的排列形式，选择在PAD上方的出针孔内插入对应的金
属探针即可，其好处是对于不同类型的测试单元，只需重新改变插入的金属探针的位置，
即可搭建成一个测试系统，从而无须重新设计专用的探针卡，大大减少了设计以及制造的成本，提高探针卡的利用率。
图1为本实用新型实施例的探针卡示意图； 图2为本实施例探针固定台的放大示意图； 图3为本实用新型实施例基座固定板的另一种实施例； 图4为本实用新型实施例金属探针立体示意图； 图5为本实用新型实施例探针立体示意图； 图6为本实用新型实施例探针主体立体示意图； 图7为图6所示的探针主体沿A-A截面的示意图； 图8为本实用新型实施例探针卡进行测试的截面示意图。
具体实施方式为使本实用新型的技术特征更明显易懂，
以下结合附图与实施例，对本实用新型做进一步的描述。 请参阅图1，图1为本实用新型实施例的探针卡示意图。所述探针卡包括基座固定板2和探针固定台l，所述探针固定台1以可拆卸的方式与基座固定板2连接，本实施例中，在所述探针固定台1的各个突出边上设置有螺纹孔ll，通过以螺纹连接的方式连接在所属基座固定板2上，所述基座固定板2呈圆形状。当然也可以在所述基座固定板2上设置有若干个夹持机构，将所述探针固定台1放入所述基座固定板2上，采用夹持方式固定所述探针固定台1。 请参阅图2，图2为本实施例探针固定台1的放大示意图。所述探针固定台1上设有若干出针孔10，所述出针孔10以网格阵列(Grid Array)的形式排列，所述相邻的两个出针孔IO之间的距离根据需要测试的芯片上的PAD中心位置之间的距离来设计，即芯片上两个PAD中心的距离为对应出针孔10中心的距离的整数倍。 本实施例中的所述探针固定台1设计成方形，当然也可以根据晶圆上的测试单元
的布图进行相应的调整，比如当晶圆的直径非常大时，如果设计成方形，则处于方形边角上
的出针孔难以应用得上，为了避免造成浪费，可以设计成多边形，充分利用出针孔。 请参阅图3，图3为本实用新型实施例基座固定板2的另一种实施例。除了基座固
定板2呈圆形状以外，作为本实用新型的基座固定板2的另一种实施例，还可以设计成由二
根平板2'以平行方式组成，所述探针固定台1通过螺纹孔11固定在二根平板2'的内侧平
面上，当然，所述平板2'还可以在内侧设有导轨，探针固定台l可以在导轨上自由移动，并
将其固定。 请结合图4 7，本实施例的探针卡所用的金属探针5包括探针主体50、探针51以及弹性元件52，所述探针主体50在纵向方向上的一端设有收容弹性元件52以及部分探针51的内孔500，使用时，先在内孔500内装入弹性元件52 (比如弹簧、弹片等)，然后再插入探针51，所述探针51还有部分露出所述内孔500，露出的部分即探针51的探头，所述探针51的头部510呈球状，在弹性元件52的弹性压力下，顶住测试单元上的PAD，形成电性接触，呈球状的头部510可以避免刮伤或者划伤PAD，而且，由于所述探针51具有弹性伸縮的功能，可以有效防止探针51由于压力过大而顶破晶圆。 本实施例的金属探针5的表面上还镀有金属层，所述金属层为具有较低电阻值的金属，如金或者钛等。使得金属探针51的电阻值比较小，而且，由于金属探针51在弹性压力下，具有良好的电性接触面积，相对传统的金属探针，能承载更大的电流。[0033] 请参阅图8，图8为本实施例探针卡进行测试的截面示意图。首先根据晶圆8上的测试单元位置以及测试单元的数量，将探针卡移至该测试单元上方，然后在每个测试单元的PAD中心上方对应的出针孔10内插入相应数量的所述金属探针5，插入内孔500的探针50的头部510顶住对应位置的PAD，探针主体50的尾端501通过焊接线缆7连接在电路板(PCB)6上的端子60，再通过端子60连接到测试机台(未图示)上，从而形成完整的测试系统，即可进行测试。 由于本实施例探针固定台1的出针孔IO是以阵列形式排列，可以灵活地根据每个测试单元上的PAD的排列形式，选择在PAD上方的出针孔内插入对应的金属探针5即可。其好处是对于不同类型的测试单元，只需重新改变插入的金属探针5的位置，即可搭建成一个测试系统，从而无须重新设计专用的探针卡，大大减少了设计以及制造的成本，提高探针卡的利用率。 而且，对于在晶圆上同类型的多个测试单元，可以在每个测试单元的PAD上方插入相应数量的金属探针5，可以实现一次测试多个测试单元，大大提高了测试的效率和速度。如果其中某个测试单元出现故障，并不影响整个探针卡的使用。 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
权利要求一种探针卡，包括基座固定板和探针固定台，所述探针固定台固定在所述基座固定板上，其特征在于所述探针固定台上设有若干出针孔，所述出针孔以网格阵列的形式排列。
2. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于所述探针固定台为方形或者多边形。
3. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于所述基座固定板呈圆形状。
4. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于所述基座固定板由至少二根平板以平行方式组成。
5. 如权利要求3或4所述的探针卡，其特征在于所述探针固定台以可拆卸的方式固定在所述基座固定板上。
6. 如权利要求5所述的探针卡，其特征在于所述探针固定台以螺纹连接的方式固定在所述基座固定板上。
7. —种应用于权利要求1所述探针卡的金属探针，包括探针主体、探针以及弹性元件，其特征在于在所述探针主体纵向方向的一端设有收容弹性元件以及部分探针的内孔。
8. 如权利要求7所述的金属探针，其特征在于所述探针的头部呈球状。
9. 如权利要求7所述的金属探针，其特征在于所述金属探针的表面上镀有金属层，所述金属层为金或者钛。
专利摘要本实用新型公开了一种探针卡及金属探针，包括基座固定板和探针固定台，所述探针固定台固定在所述基座固定板上，所述探针固定台上设有若干出针孔，所述出针孔以网格阵列的形式排列。所述探针固定台为方形或者多边形。所述基座固定板呈圆形状。与现有技术相比，本实用新型提出的探针卡上的出针孔是以阵列形式排列，可以灵活地根据每个测试单元上的PAD的排列形式，选择在PAD上方的出针孔内插入对应的金属探针即可，其好处是对于不同类型的测试单元，只需重新改变插入的金属探针的位置，即可搭建成一个测试系统，从而无须重新设计专用的探针卡，大大减少了设计以及制造的成本，提高探针卡的利用率。
文档编号G01R1/067GK201464507SQ20092007567
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者严大生, 刘春梅, 刘铁, 吴俊 , 贾珂 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司