专利名称：模组化的探针卡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型系提供一种半导体电子芯片制作、测试装置，尤指一种模组化的探针
卡装置。
背景技术：
目前半导体技术发展趋势是发展300mm(12时)制程技术，縮小线宽使得每片晶圆(wafer)可容纳更多晶片(chip)，如此将可有效降低制造成本、提高生产率。因此，大面积探针卡技术需求相当迫切。 传统大面积针测(probing for large area)用的探针卡技术，如台湾新型专利M311030，以空间转换装置(space transformer)上的微探针(又称为微探针基板)连接待测的晶片(Dut， Die under testing)及测试机台，空间转换装置为多层线路基板(Multi-layer wiring board)，其具有将线路间距(pitch)放大的功能，一般空间转换装置可为多层陶瓷基板(如LTCC/low temperature cofired ceramics orHTCC/hightemperature cofired ceramics)、多层线路基板(如PCB or multi-layerorganicssubstrate)或内含线路的硅基板或陶瓷基板等。另本专利特别是应用在多层陶瓷基板、内含线路的硅基板及陶瓷基板。 但是，这类探针卡在发展大面积针测技术时，如多层陶瓷基板很难制作300mm大，
且制作成本高，另300mm大的基板上制作探针(probes)很难维持高良率。 因此，针对上述公知结构所存在的问题点，如何开发一种更具理想实用性的创新
结构，实消费者所殷切企盼，亦系相关业者须努力研发突破的目标及方向。 有鉴于此，创作人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的目
标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本实用新型。
发明内容本实用新型目的在于，提供一种模组化的探针卡装置，以解决上述的传统技术问题点，以小面积、模组化微探针基板(module probe substrate with small area)组立成大面积微探针基板，克服大面积基板制作困难问题、有效降低成本；通过模组化设计，可提高探针生产良率，且当探针卡使用过程中发生局部损坏时仅需更换所属区域的单元，无须整组汰换，可以节省整组汰换的成本浪费。
解决问题的技术特点提供一种模组化的探针卡装置，其特征在于，包含有[0009] 数模组化微探针基板，该数模组化微探针基板均包含有一基板，该基板正面布植数个微探针，且微探针的位置与待测裸晶的测试垫互相对应； —印刷电路板，该印刷电路板设有数电气接点与该基板背面数电气接点互相对应； —电气连接装置，该电气连接装置连接于该基板与该印刷电路板间；以及，[0012] —固定装置，该固定装置结合至该印刷电路板的下面。[0013] 其中，该固定装置更包括一上固定座及一下固定座，该印刷电路板夹于该上固定座及该下固定座之间。 其中，该电气连接装置设数支用以将该基板电子讯号连接至该印刷电路板上的弹性针。 其中，该电气连接装置相应于该模组化微探针基板而设成一模组化结构。 其中，该电气连接装置亦包含一弹性针固定座，该弹性针固定座具有两端开口大
小不同的数通孔，数具大小不同的大端及小端的弹性针由上述小开口置入该通孔中，该弹
性针的该大端与印刷电路板电气接点连接，该弹性针的小端与该模组化微探针基板电气接
点连接。 其中，该电气连接装置设成一模组化结构。 其中，该电气连接装置包含具有弧度的数弹性针，其组装在一第一固定板与一第
二固定板之间，该电气连接装置组装在该印刷电路板与该模组化微探针基板之间。 其中，该电气连接装置设成一模组化的电气连接装置。 其中，该电气连接装置包括在该印刷电路板上粘结的一导电胶，该印刷电路板上有数个电气连接凸点，该模组化微探针基板上有与该印刷电路板对应的数个电气连接凸点，上述两组电气连接凸点通过对位、施加压力而全部构成电气连接。[0021 ] 其中，该电气连接装置设成一模组化结构。 据此，以小面积、模组化微探针基板(module probe substrate with small area)组立成大面积微探针基板，如此将可克服大面积基板制作困难问题、有效降低成本；又因模组化设计，可提高探针生产良率，且当探针卡使用过程中发生局部损坏时仅需更换所属区域的单元，无须整组汰换。可以节省整组汰换的成本浪费。 对照先前技术的功效先前技术的探针卡在发展大面积针测技术时，因多层基板很难制作300mm大，且制作成本高，另300mm大的基板上制作探针(probes)很难维持高良率。局部损坏时也要整组汰换。而本实用新型以小面积、模组化微探针基板组立成大面积微探针基板，如此将可克服大面积基板制作困难问题、有效降低成本；又因模组化设计，可提高探针生产良率，且当探针卡使用过程中发生局部损坏时仅需更换所属区域的单元，无须整组汰换。可以节省整组汰换的成本浪费。 有关本实用新型所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合图式详细说明于后，相信本实用新型上述的目的、构造及特征，当可由之得一深入而具体的了解。
图1 :本实用新型的其一实施例平面示意图。[0026] 图2 :本实用新型的另一实施例平面示意图。[0027] 图3 :本实用新型的又一实施例平面示意图。[0028] 图4 :本实用新型的再一实施例平面示意图。[0029] 图5 :本实用新型的又再一实施例平面示意图。
具体实施方式参阅图1所示，本实用新型系提供一种模组化的探针卡装置。该模组化的探针卡装置，包含有 数模组化微探针基板11，该数模组化微探针基板11包含有数基板，该基板可为多层陶瓷基板(Multi-layer ceramics)、内含线路的硅基板或陶瓷基板111，该基板111正面布植数个微探针112，且微探针112的位置与待测裸晶的测试垫(testing pads) 18互相对应，并经由基板111线路放大功能将其背面的电气接点与印刷电路板15电气接点互相对应，该基板111提供线路放大、良好的平坦度及刚性； —印刷电路板(PCB) 15，该印刷电路板15设有数电气接点与该基板111背面的电气接点互相对应； —电气连接装置20，该电气连接装置20连接基板111与印刷电路板15间；[0034] 数调整机构，该每组模组化微探针基板11皆搭配一组调整机构，如该调整机构可为差动螺丝17，即模组化微探针基板11背面设数个差动螺丝17，可通过调动该差动螺丝17而个别调整每一模组化微探针基板ll，使该探针卡1与一测试机台可维持良好的共平面度(co-planarity); —固定装置，该固定装置包括一上固定座14及一下固定座16，因该印刷电路板15是FR-4材料，基本上具有一定的翘曲度，本实用新型设计有上固定座14及下固定座16，该上固定座14及该下固定座16将该印刷电路板15夹于其间，并将该印刷电路板15调整出较佳的平坦度，再经由电气连接装置20上的弹性针(pogopins) 13补偿该印刷电路板15不佳的平坦度，并将该基板111上的电子讯号连接至该印刷电路板15上。[0036] 参阅图2所示，系本实用新型的另一实施例，该电气连接装置20 (如图1所示)亦可配合该模组化微探针基板11而设成为一模组化的电气连接装置20A，以降低该电气连接装置20制作的困难。 参阅图3所示，系本实用新型的又一实施例，将电气连接装置20B的弹性针固定座21制作成两端开口大小不同的数通孔211，通孔211两端分别为大开口 2111及小开口2112 ;再将两端大小不同具大端222及小端221的弹性针22由小开口 2112置入通孔211中，此设计可使得在组装前整个电气连接装置20B不易散落。由于印刷电路板15(如图1所示)的电气接点尺寸较大，因此将弹性针22针头较大的大端222与印刷电路板15电气接点连接，针头较小的小端221与模组化微探针基板11电气接点连接；通过连接过程中弹通过性针22的变形可以印刷电路板(PCB) 15与模组化微探针基板11之间因平行度与平坦度差异，使得印刷电路板(PCB) 15与模组化微探针基板11相对连接的电气接点都可以有良好的电气连接。 本实用新型的该电气连接装置20B亦可改用模组化设计以降低制作困难。[0039] 参阅图4所示，系本实用新型的再一实施例。该电气连接装置20C系包含有，利用本身已具有弧度的数弹性针23，将其组装在两片固定板之间，两片固定板分别为第一固定板24与第二固定板25，使其容易固定具有弧度的弹性针23，并且方便组装在该印刷电路板15(如图1所示)与该模组化微探针基板11之间。因此可利用这种弹性针23来克服印刷电路板15与模组化微探针基板11之间平坦度的差异，使得印刷电路板15与模组化微探针基板11相对连接的电气接点都可以有良好的电气连接。 本实用新型的该电气连接装置20C亦可改用模组化设计以降低制作困难。 参阅图5所示，系本实用新型的又再一实施例。该电气连接装置20D系包含有，在
5该印刷电路板15上先粘一导电胶26，其上有数个电气连接凸点151，另在该模组化微探针基板11上有与该印刷电路板15对应的数个电气连接凸点113，将两者对位、施加特定压力使得所有电气连接凸点151、113全部都获得良好的电气连接。且因这类导电胶26具有轴向可电气导通、侧向绝缘的优点，如异方性导电胶，另这导电胶26具有弹性，仍可补偿印刷电路板15与模组化微探针基板11之间平坦度的差异。另印刷电路板15及模组化微探针基板11上的电气连接凸点151、113可为锡铅凸块(solder bumps)或金凸块(golden bumps)。[0042] 本实用新型的该电气连接装置20D亦可改用模组化设计以降低制作困难。[0043] 前文系针对本实用新型的较佳实施例为本实用新型的技术特征进行具体的说明；熟悉此项技术的人士当可在不脱离本实用新型的精神与原则下对本实用新型进行变更与修改，而该等变更与修改，皆应涵盖于本申请专利范围所界定的范畴中。
权利要求一种模组化的探针卡装置，其特征在于，包含有数模组化微探针基板，该数模组化微探针基板均包含有一基板，该基板正面布植数个微探针，且微探针的位置与待测裸晶的测试垫互相对应；一印刷电路板，该印刷电路板设有数电气接点与该基板背面数电气接点互相对应；一电气连接装置，该电气连接装置连接于该基板与该印刷电路板间；以及，一固定装置，该固定装置结合至该印刷电路板的下面。
2. 如权利要求1所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该固定装置更包括一上固 定座及一下固定座，该印刷电路板夹于该上固定座及该下固定座之间。
3. 如权利要求2所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置设数支用 以将该基板电子讯号连接至该印刷电路板上的弹性针。
4. 如权利要求1所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置相应于该 模组化微探针基板而设成一模组化结构。
5. 如权利要求1所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置亦包含一 弹性针固定座，该弹性针固定座具有两端开口大小不同的数通孔，数具大小不同的大端及 小端的弹性针由上述小开口置入该通孔中，该弹性针的该大端与印刷电路板电气接点连 接，该弹性针的小端与该模组化微探针基板电气接点连接。
6. 如权利要求5所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置设成一模 组化结构。
7. 如权利要求1所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置包含具有 弧度的数弹性针，其组装在一第一固定板与一第二固定板之间，该电气连接装置组装在该 印刷电路板与该模组化微探针基板之间。
8. 如权利要求7所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置设成一模 组化的电气连接装置。
9. 如权利要求1所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置包括在该 印刷电路板上粘结的一导电胶，该印刷电路板上有数个电气连接凸点，该模组化微探针基 板上有与该印刷电路板对应的数个电气连接凸点，上述两组电气连接凸点通过对位、施加 压力而全部构成电气连接。
10. 如权利要求9所述的模组化的探针卡装置，其特征在于，该电气连接装置设成一模 组化结构。
专利摘要一种模组化的探针卡装置，该数模组化微探针基板正面布植数个微探针，一印刷电路板，设有数连接点，与具有线路放大功能的该基板背面数连接点互相对应，以电气连接装置连接基板与印刷电路板，且可分别调整每一模组化微探针基板的相对位置，使该探针卡与一测试机台可维持良好的共平面度及微探针可准确接触待测晶片的测试垫，该上固定座及该下固定座将该印刷电路板夹于其间，并将该印刷电路板调整出较佳的平坦度，再经电器连接装置将该基板上的电子讯号连接至该印刷电路板上。如此，可克服大面积基板制作困难问题、有效降低成本；且当探针卡使用过程中发生局部损坏时仅需更换所属区域的单元，无须整组汰换，可以节省整组汰换的成本浪费。
文档编号G01R1/073GK201438196SQ20092015400
公开日2010年4月14日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者吕弘智, 王宏杰, 黄雅如 申请人:技鼎股份有限公司