MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法技术

本发明专利技术涉及探针卡技术领域，特别涉及MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，多层陶瓷板的底面设置有MEMS探针，MEMS探针电连接于测试电路板，测试电路板电连接于测试机，MEMS探针接触存储芯片的管脚PAD位，MEMS探针包括第一悬臂梁和第二悬臂梁，第二悬臂梁和第一悬臂梁之间形成镂空层。与现有技术相比，本发明专利技术的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法通过第一悬臂梁和第二悬臂梁的双层承重结构可以更好满足测试过程中的机械强度，并且镂空层利于提高韧性，可以有效延长MEMS探针的使用寿命，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法
本专利技术涉及探针卡
，特别涉及MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法。
技术介绍
探针卡是集成电路芯片封装测试环节中的关键部件，用于集成电路产品封装前的测试。随着半导体制造技术的发展，集成电路芯片复杂程度不断提高，从而使得芯片管脚数目增多、管脚间距不断减小。为了提高测试的效率，出现了运用MEMS技术制备的探针卡，这类探针卡可以大大提高探针数量，从而提高一次性测试的效率。现有技术的MEMS探针卡一般采用单臂结构来支撑探针尖端，测试时候机械强度和韧性难以保证。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提出一种可有效解决上述问题的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法。本专利技术解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，包括测试电路板和多层陶瓷板，所述多层陶瓷板的底面设置有MEMS探针，所述MEMS探针电连接于测试电路板，所述测试电路板电连接于测试机，所述MEMS探针接触存储芯片的管脚PAD位，所述MEMS探针包括第一悬臂梁和第二悬臂梁，第二悬臂梁和第一悬臂梁之间形成镂空层。优选地，所述第一悬臂梁的上表面两端分别设置有垫层，所述第二悬臂梁固定于垫层上。优选地，所述多层陶瓷板的底面固定有第一晶圆面板加强板，顶面固定有第二晶圆面板加强板，所述第二晶圆面板加强板与多层陶瓷板之间固定有转接板。优选地，所述转接板上固定有pogo式探针，所述pogo式探针一端与MEMS探针电连接，另一端与测试电路板电连接。优选地，所述测试电路板固定于第二晶圆面板加强板上方，所述测试电路板上方固定有PCB固定加强板。优选地，所述PCB固定加强板上方固定有上盖，所述上盖和PCB固定加强板之间固定有把手。优选地，所述测试电路板上还一体设置有安装板，用于安装继电器或者FPGA控制器的控制元件。优选地，所述多层陶瓷板的一面设置有第一金属沉积层，所述MEMS探针设置于第一金属沉积层上。优选地，所述MEMS探针包括探针基脚，所述探针基脚底面固定于第一金属沉积层，所述探针基脚的顶面设置有第一立柱，第一立柱上设置有第二立柱，第二立柱上设置有第三立柱，第三立柱的上表面设置第二金属沉积层，所述第一悬臂梁固定于第二金属沉积层上。优选地，所述MEMS工艺制备悬臂梁探针卡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，制备一张多层陶瓷板，在多层陶瓷板的顶面和底面分别溅射第一金属沉积层；步骤2，在多层陶瓷板顶面的第一金属沉积层上表面旋涂光刻胶，根据设定好的位置，通过光刻的方式制备MEMS探针的探针基脚；步骤3，在探针基脚上表面旋涂光刻胶，根据设定好的位置，通过光刻的方式制备第一立柱、第二立柱、第三立柱，在第三立柱顶面溅射第二金属沉积层；步骤4，在第三立柱和第二金属沉积层侧部旋涂光刻胶，根据设定好的位置，通过光刻和电镀的方式制备第一级金属基石；步骤5，在第一级金属基石和第二金属沉积层的上表面旋涂光刻胶，根据设定好的位置，通过光刻和电镀的方式制备第一悬臂梁，第一悬臂梁的上表面两端制备垫层；步骤6，在两垫层之间通过电镀方式制备第二级金属基石；步骤7，在第二级金属基石和垫层的上表面旋涂光刻胶，根据设定好的位置，通过光刻和电镀的方式制备第二悬臂梁；步骤8，在第二悬臂梁上表面旋涂光刻胶，根据设定好的位置，通过光刻和电镀的方式制备第一针尖端、第二针尖端、第三针尖端；步骤9，通过清洗和/或研磨方式将多余的光刻胶及第一级金属基石、第二级金属基石去除，第一悬臂梁和第二悬臂梁之间形成镂空层，经干燥、去静电等后期处理，通过与其他部件装配形成完整的臂梁探针卡。与现有技术相比，本专利技术的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法通过第一悬臂梁和第二悬臂梁的双层承重结构可以更好满足测试过程中的机械强度，并且镂空层利于提高韧性，可以有效延长MEMS探针的使用寿命，节约成本；通过第一晶圆面板加强板、第二晶圆面板加强板和PCB固定加强板三层固定板结构，且第一晶圆面板加强板、第二晶圆面板加强板和PCB固定加强板上分布有不同位置的调整螺栓，使得产品的装配精度及共面精度得到良好的控制，一方面使得产品的装配变得非常容易，另一方面，也使得产品在应用时的重量较传统的一体式固定方式得到了很大的改善，产品整体重量下降了15％-20％左右；测试电路板上还一体设置有安装板，用于安装继电器或者FPGA控制器的控制元件，这样使得继电器和FPGA类元器件可以先行在安装板上安装，然后再与整个测试电路板进行整体装配，这样使得产品在生产制造过程中实现了模块化的生产设计，同时也使得产品的设计更加方便，更加适用于生产。【附图说明】图1为本专利技术MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡的结构示意图；图2为本专利技术MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡的多层陶瓷板和MEMS探针装配图；图3为图2中A处放大图；图4为本专利技术MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡的制备方法工艺流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。请参阅图1至图4，本专利技术的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，包括测试电路板50和多层陶瓷板80，所述多层陶瓷板80的底面设置有MEMS探针，所述MEMS探针电连接于测试电路板50，所述测试电路板50电连接于测试机，所述MEMS探针接触存储芯片的管脚PAD位。所述MEMS探针通过MEMS工艺，经过光罩、清洗、研磨等工序，直接在多层陶瓷板80上生长出来。由于采用了MEMS生产工艺，使得MEMS探针的位置精度高，可以达到与存储芯片的管脚PAD位一一对应的关系，因此在测试精准度上实现了很大提高，突破了传统探针卡只能分步对整片晶圆测试的限制，可实现300mm晶圆一次性完成测试。所述多层陶瓷板80的底面固定有第一晶圆面板加强板90，顶面固定有第二晶圆面板加强板60，所述第二晶圆面板加强板60与多层陶瓷板80之间固定有转接板70。所述转接板70一端与多层陶瓷板80电连接，另一端与测试电路板50电连接。具体地，所述转接板70上固定有pogo式探针，所述pogo式探针一端与MEMS探针电连接，另一端与测试电路板50电连接。这种连接方式减少了导电通路的路径，使得产品测试的阻抗大幅度的减小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，包括测试电路板和多层陶瓷板，所述多层陶瓷板的底面设置有MEMS探针，所述MEMS探针电连接于测试电路板，所述测试电路板电连接于测试机，所述MEMS探针接触存储芯片的管脚PAD位；/n所述MEMS探针包括第一悬臂梁和第二悬臂梁，第二悬臂梁和第一悬臂梁之间形成镂空层。/n

【技术特征摘要】
1.MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，包括测试电路板和多层陶瓷板，所述多层陶瓷板的底面设置有MEMS探针，所述MEMS探针电连接于测试电路板，所述测试电路板电连接于测试机，所述MEMS探针接触存储芯片的管脚PAD位；
所述MEMS探针包括第一悬臂梁和第二悬臂梁，第二悬臂梁和第一悬臂梁之间形成镂空层。


2.如权利要求1所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述第一悬臂梁的上表面两端分别设置有垫层，所述第二悬臂梁固定于垫层上。


3.如权利要求1所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述多层陶瓷板的底面固定有第一晶圆面板加强板，顶面固定有第二晶圆面板加强板，所述第二晶圆面板加强板与多层陶瓷板之间固定有转接板。


4.如权利要求3所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述转接板上固定有pogo式探针，所述pogo式探针一端与MEMS探针电连接，另一端与测试电路板电连接。


5.如权利要求3所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述测试电路板固定于第二晶圆面板加强板上方，所述测试电路板上方固定有PCB固定加强板。


6.如权利要求5所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述PCB固定加强板上方固定有上盖，所述上盖和PCB固定加强板之间固定有把手。


7.如权利要求1所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述测试电路板上还一体设置有安装板，用于安装继电器或者FPGA控制器的控制元件。


8.如权利要求1所述的MEMS工艺制备的悬臂梁探针卡及制备方法，其特征在于，所述多层陶瓷板的一面设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志广，孙锐锋，
申请(专利权)人：深圳市道格特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44