探针卡及半导体测试装置的制作方法

本实用新型实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种探针卡及半导体测试装置。

背景技术：

在集成电路(IC)设计、制造技术领域，存在着去伪存真的需要，筛选残次品，防止进入下一道的工序，减少下一道工序中的冗余的制造费用，这就需要调试与测试。

调试与测试所需的设备是自动测试设备。现有技术中，自动测试设备上设置有半导体测试板，半导体测试板上设置有探针卡，探针卡上设置有探针。但是现有的探针卡上的用于与探针卡上的探针连接的焊盘区域设置的不合理，在植针使用当中存在很多问题和不便，且影响了对于待测样品的电学性能的测试结果。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种探针卡及半导体测试装置，优化了探针卡上的与探针连接的焊盘区域的布局，有益于对待测样品的电学性能的测试，且大幅降低了制造成本。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种探针卡，包括：基底，在所述基底的中心设置矩形测试样品承载区域，所述矩形测试样品承载区域还包括夹具，所述夹具用于夹住测试样品；

在所述矩形测试样品承载区域四个边的外侧设置矩形探针焊盘区域；

所述矩形探针焊盘区域包括阵列排列的第一焊盘，所述第一焊盘用于与探针的第一端电连接，所述探针的第二端与所述测试样品电连接。

可选的，还包括矩形弹簧针焊盘区域，所述矩形弹簧针焊盘区域设置在邻近所述基底的四个边的内侧，且每个边的内侧设置数量相同的所述矩形弹簧针焊盘区域；所述矩形弹簧针焊盘区域包括阵列排列的第二焊盘，用于与弹簧针卡电连接，所述矩形探针焊盘区域的第一焊盘与所述矩形弹簧针焊盘区域的第二焊盘电连接。

可选的，所述基底为印刷电路板，所述第二焊盘和所述第一焊盘通过所述印刷电路板上的连接线电连接。

可选的，每个所述矩形探针焊盘区域的第一焊盘旁边设置一个接地孔。

可选的，所述任意相邻两个第一焊盘之间的直线距离为大于或等于100mil，以及任意两个相邻第二焊盘之间的直线距离为大于或等于100mil。

可选的，所述探针的长度范围为小于或等于5000mil。

可选的，所述测试样品承载区域为正方形。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种半导体测试装置，包括：

自动测试设备；

设置在所述自动测试设备上的半导体测试板，所述自动化测试设备包括多个端口，所述端口与所述半导体测试板电连接；

设置在所述半导体测试板上的弹簧针卡，所述弹簧针卡包括多个弹簧针，所述弹簧针的第一端与所述半导体测试板电连接；

设置在所述弹簧针卡上的探针卡，所述探针卡包括上述技术方案中任意一项所述的探针卡；

设置在所述探针卡上的所述矩形弹簧针焊盘区域的焊盘，所述矩形弹簧针焊盘区域的第二焊盘与所述弹簧针的第二端电连接；

设置在所述探针卡上的矩形探针焊盘区域的第一焊盘与探针的第一端电连接；

所述探针的第二端与测试样品电连接。

本实用新型实施例提供了一种探针卡及半导体装置，通过在矩形测试样品承载区域四个边的外侧设置矩形探针焊盘区域；矩形探针焊盘区域包括的第一焊盘与探针的第一端电连接，探针的第二端与测试样品电连接来实现对待测样品的测试过程。相比现有技术中，拉近了探针卡上的第一焊盘距离中心测试样品承载区域的直线距离，相应的，减小了用于连接第一焊盘和待测样品的探针的长度，减小了电学信号在第一焊盘和待测样品之间的传输距离，提供了测试速率，同时降低了探针上的电能损耗，节省了能源。同时，由于在矩形测试样品承载区域四个边的外侧设置矩形探针焊盘区域，相比现有技术中，将矩形探针焊盘区域设置在边角处，矩形探针焊盘区域的空间选择范围更大，相邻第一焊盘之间的直线距离也可以设置的更大，这样更方便在第一焊盘上植针，即完成探针的第一端与第一焊盘的电连接，减小了该工艺的难度，降低了生产该探针卡的成本。

附图说明

图1a为本实用新型实施例一提供的一种探针卡的结构示意图；

图1b为本实用新型实施例一提供的一种探针卡的第一焊盘、探针和待测样品连接关系的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的又一种探针卡的结构示意图；

图3a为本实用新型实施例二提供的一种半导体测试装置的结构示意图；

图3b为图3a的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本实用新型实施例一提供的一种探针卡的结构示意图；图1b为本实用新型实施例一提供的一种探针卡的第一焊盘、探针和待测样品连接关系的结构示意图；图2为本实用新型实施例一提供的又一种探针卡的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种探针卡，参见图1a和图1b，该探针卡100包括：基底1，在基底1的中心设置矩形测试样品承载区域2，矩形测试样品承载区域2还包括夹具3，夹具3用于夹住测试样品4；在矩形测试样品承载区域2四个边21的外侧设置矩形探针焊盘区域5；矩形探针焊盘区域5包括阵列排列的第一焊盘51，第一焊盘51用于与探针6的第一端61电连接，探针6的第二端62与测试样品4电连接。

在本实施例中，夹具3的材料示例性地可以为环氧树脂。夹具3示例性地可以为三脚架的形状，相关技术人员也可以根据待测样品的形状和特征自行设定夹具的形状，本实施例对此不作限定。待测样品示例性地可以为晶元，其中，可以是集成了多个芯片的晶元，也可是为集成任何电路的晶元。示例性的，测试样品上会设置测试时探针的第二端62与样品相接触的接触点。探针卡100上的探针6的第二端62与测试样品4上的接触点相接触，示例性地可以通过两探针或者四探针原理，通过对待测样品施加电压或者电流信号，来测试待测样品的电阻率等电学性能。

本实用新型实施例提供了一种探针卡100，通过在矩形测试样品承载区域2四个边21的外侧设置矩形探针焊盘区域5；矩形探针焊盘区域5包括的第一焊盘51与探针6的第一端61电连接，探针6的第二端62与测试样品4电连接来实现对测试样品4的测试过程。相比现有技术中，拉近了探针卡100上的第一焊盘51距离中心测试样品承载区域2的直线距离，相应的，减小了用于连接第一焊盘51和测试样品4的探针6的长度，减小了电学信号在第一焊盘51和测试样品4之间的传输距离，提供了测试速率，同时降低了探针上的电能损耗，节省了能源。同时，由于在矩形测试样品承载区域2四个边21的外侧设置矩形探针焊盘区域5，相比现有技术中，将矩形探针焊盘区域5设置在边角处，矩形探针焊盘区域的空间选择范围更大，相邻第一焊盘51之间的直线距离也可以设置的更大，这样更方便在第一焊盘51上植针，即完成探针6的第一端61与第一焊盘51的电连接，减小了该工艺的难度，降低了生产该探针卡的成本。

可选的，参见图2，该探针卡100还包括矩形弹簧针焊盘区域7，矩形弹簧针焊盘区域7设置在邻近基底1的四个边11的内侧，且每个边11的内侧设置数量相同的矩形弹簧针焊盘区域7；矩形弹簧针焊盘区域7包括阵列排列的第二焊盘71，用于与弹簧针卡(未示出)电连接，矩形探针焊盘区域5的第一焊盘51与矩形弹簧针焊盘区域7的第二焊盘71电连接。

在本实施例中，矩形弹簧针焊盘区域7包括的第二焊盘71与弹簧卡电连接，矩形探针焊盘区域5的第一焊盘51与矩形弹簧针焊盘区域7的第二焊盘71电连接，探针测得的测试样品之间信息以及通过探针6施加到测试样品4之间的信息，通过第一焊盘51传递给第二焊盘71，可作为测试信号的接收与发送通道。

可选的，基底1为印刷电路板，第二焊盘71和第一焊盘51通过印刷电路板上的连接线(未示出)电连接。印刷电路板作为整个探针卡100的基底，用于承载探针卡100上的矩形弹簧针焊盘区域7、矩形弹簧针焊盘区域5、第二焊盘71和第一焊盘51连接线以及其他连接线路。第二焊盘71和第一焊盘51通过印刷电路板上的连接线电连接，以使探针测得的测试样品之间信息以及通过探针施加到测试样品之间的信息，通过第一焊盘51传递给第二焊盘71，可作为测试信号的接收与发送通道。

可选的，每个矩形探针焊盘区域5的第一焊盘51旁边设置一个接地孔，方便第二焊盘和所述第一焊盘之间的高速信号有更短的回流路径。

可选的，任意相邻两个第一焊盘51之间的直线距离为大于或等于100mil，以及任意两个相邻第二焊盘71之间的直线距离为大于或等于100mil。任意相邻两个第一焊盘51之间的直线距离为大于或等于100mil，这样更方便在第一焊盘51上植针，即完成探针的第一端与第一焊盘的电连接，减小了该工艺的难度，降低了生产该探针卡的成本。任意两个相邻第二焊盘71之间的直线距离为大于或等于100mil，方便弹簧针卡与第二焊盘71的电连接。

可选的，探针的长度范围为小于或等于5000mil。矩形探针焊盘区域5包括的第一焊盘51与探针6的第一端电61连接，探针6的第二端62与测试样品4电连接来实现对测试样品4的测试过程。相比现有技术中，拉近了探针卡100上的第一焊盘51距离中心测试样品承载区域2的直线距离，相应的，减小了用于连接第一焊盘51和测试样品4的探针6的长度，减小了电学信号在第一焊盘51和测试样品4之间的传输距离，提供了测试速率，同时降低了探针上的电能损耗，节省了能源。

可选的，测试样品承载区域2为正方形，正方形的测试样品承载区域，每个边21的长度相等，使得矩形探针焊盘区域距离测试样品承载区域中的夹具夹持的待测样品的距离相等，有利于减小测试误差。

实施例二

图3a为本实用新型实施例二提供的一种半导体测试装置的结构示意图；图3b为图3a的局部放大图。

基于同一构思实用新型，本实用新型实施例提供了一种半导体测试装置，参见图3a和图3b，同时参见图1b，该装置包括：自动测试设备400；设置在自动测试设备400上的半导体测试板300，自动化测试设备400包括多个端口410，端口410与半导体测试板300电连接；设置在半导体测试板300上的弹簧针卡200，弹簧针卡200包括多个弹簧针210，弹簧针的第一端211与半导体测试板300电连接；设置在弹簧针卡200上的探针卡100，探针卡100包括上述实施例中提供的任意一种的探针卡100；设置在探针卡100上的矩形弹簧针焊盘区域7的第二焊盘71，第二焊盘71与弹簧针210的第二端212电连接；设置在探针卡100上的矩形探针焊盘区域的第一焊盘51与探针6的第一端61电连接(参见图1b)；探针6的第二端62与测试样品4电连接(参见图1b)。

在本实施例中，测试信号通过自动化测试设备到达测试样品传递过程是这样的：用户在自动化测试设备端选择测试项目，比如测试样品的电阻率，那么自动化测试设备需要将要测试样品电阻率的电信号加到测试样品上，自动化测试设备将信号通过端口传递给半导体测试板，半导体测试板将信息传递给弹簧针卡上的用于输出信号的弹簧针，用于输出信号的弹簧针将信息传递给探针卡上的矩形弹簧针焊盘区域的用于输出信号的第二焊盘，用于输出信号的第二焊盘将信息传递给用于输出信号的第一焊盘，用于输出信号的第一焊盘将信息传递给用于输出信号的探针，用于输出信号的探针将要测试待测样品电阻率的电信号施加到待测样品上。

当测试完毕，用于接收信号的探针将测得的待测样品的信息传递给用于接收信号的第一焊盘，用于接收信号的第一焊盘将信息传递给用于接收信号的第二焊盘，用于接收信号的第二焊盘将信息传递给用于接收信号的弹簧针，用于接收信号的弹簧针将信息传递给半导体测试板中用于接收信号的区域，半导体测试板将信息通过用于接收信号的端口反馈给自动测试设备，用于用户分析使用。

本实用新型提供的半导体测试装置，采用上述实施例中的探针卡，相比现有技术中，拉近了探针卡上的第一焊盘距离中心测试样品承载区域的直线距离，相应的，减小了用于连接第一焊盘和测试样品的探针的长度，减小了电学信号在第一焊盘和测试样品之间的传输距离，提供了测试速率，同时降低了探针上的电能损耗，节省了能源。同时，由于在矩形测试样品承载区域四个边的外侧设置矩形探针焊盘区域，相比现有技术中，将矩形探针焊盘区域设置在边角处，矩形探针焊盘区域的空间选择范围更大，相邻第一焊盘之间的直线距离也可以设置的更大，这样更方便在第一焊盘上植针，即完成探针的第一端与第一焊盘的电连接，减小了该工艺的难度，降低了生产该探针卡的成本。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。