一种模块化探针卡及探针卡制造方法技术

本申请提供一种探针卡及探针卡制造方法，应用于半导体测试技术领域，探针卡包括：印刷电路板、基板、插座、探针和加固件；基板包括多个基板模块，插座包括多个插座模块，加固件分别设置有插座模块的安装槽和基板模块的安装孔，基板模块和插座模块一一对应地设置于加固件上，探针安装在基板模块上，加固件安装在印刷电路板上。通过将探针卡的基板和插座均进行模块化设置，并通过加固件完成组装，探针卡的位置度和平整度更好控制，降低了探针焊接难度，提高了探针焊接效率和良率，能够提高探针卡生产效率，并且可以提高探针卡的生产良品率，降低了探针卡的维护难度和成本，基板模块和插座模块均可以单个替换。和插座模块均可以单个替换。和插座模块均可以单个替换。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化探针卡及探针卡制造方法


[0001]本申请涉及半导体测试
，具体涉及一种模块化探针卡及探针卡制造方法。

技术介绍

[0002]在晶圆测试中，待测晶圆放置于晶圆承载台上，测试机通过探针卡的探针与晶圆接触实现电性能连接，其中用于晶圆测试的探针卡主要包括印刷电路板（Printed Circuit Boards，PCB）、插座、基板和探针等，探针焊接于基板上，探针的针尖垂直朝下且与晶圆上对应的测试焊盘接触实现电性能测试。
[0003]当前的12英寸晶圆中通常有成百上千甚至数千个待测试芯片，每个芯片的测试焊盘非常多，因而一张探针卡中的探针数量，少则几万，多则十几万；以及，芯片上相邻测试焊盘的间距极小（比如一般小于60μm），相应地探针卡中相邻探针的间距同样极小，这时探针焊接到基板上的焊接难度非常大，焊接速度慢，良率也不能得到保证。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本说明书实施例提供一种模块化探针卡及探针卡制造方法，能够降低探针卡中探针焊接难度，提高探针焊接效率和良率，以及提高探针卡的生产效率和良率，也有利于对探针卡进行维修。
[0005]本说明书实施例提供以下技术方案：本说明书实施例提供一种模块化探针卡，所述模块化探针卡包括印刷电路板、插座、基板、探针，所述基板包括多个基板模块，所述插座包括多个插座模块，所述基板模块和所述插座模块一一对应，每个所述基板模块各自对应于待测试晶圆上的若干芯片以使待测试晶圆上的芯片均有对应的所述基板模块；所述模块化探针卡包括还包括加固件，所述加固件分别设置有用于安装所述基板模块的多个安装孔和用于安装所述插座模块对应的安装槽，其中用于安装基板模块的多个安装孔分布于与该基板模块对应的插座模块的安装槽外围；其中，所述基板模块的第一侧基板焊盘焊接有若干探针，焊接于所述基板模块的第一侧基板焊盘的所述若干探针各自的针尖与待测试晶圆上多个芯片的测试焊盘对应；与所述基板模块对应的所述插座模块安装有若干弹簧针，所述若干弹簧针各自的第一端对应于基板模块的第二侧基板焊盘，所述若干弹簧针各自的第二端对应于印刷电路板的PCB焊盘。
[0006]本说明书实施例提供一种探针卡制造方法，所述探针卡制造方法包括：将若干探针的第一焊接部对应焊接于基板模块的第一侧基板焊盘，以及将若干弹簧针安装于插座模块中，其中基板模块与插座模块一一对应，所述若干探针的数量与所述若干弹簧针的数量对应；将属于同一组别且焊接有探针的基板模块和安装有弹簧针的插座模块安装于加
固件上的对应安装位置；将加固件安装于印刷电路板上；其中，所述探针卡包括印刷电路板、插座、基板、探针和加固件；所述基板包括多个基板模块；所述插座包括多个插座模块；所述基板模块和所述插座模块一一对应；每个所述基板模块各自对应于待测试晶圆上的若干芯片以使待测试晶圆上的芯片均有对应的所述基板模块；所述加固件分别设置有用于安装所述基板模块的多个安装孔和用于安装所述插座模块对应的安装槽，用于安装基板模块的多个安装孔分布于与该基板模块对应的插座模块的安装槽外围。
[0007]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：将探针卡的基板进行模块化设置，并将探针焊接也做了模块化的处理，可以批量完成多根探针的焊接；将探针卡的插座进行模块化设置，方便与基板模块对应外，还可以分散弹簧针力量；采用加固件支撑基板模块和插座模块，在提高精度的同时能够使得同属一组的基板模块和插座模块可以独立地安装，以及后续使用及维修中可以单独替换，有利于返修。因此，探针卡基于新结构，不能能够保证探针卡的组装精度，而且能够提高探针卡生产效率，并且可以提高探针卡的生产良品率，以及降低了探针卡的维护难度及成本。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0009]图1是现有探针卡及其对晶圆进行测试的结构示意图；图2a是晶圆有效区域及局部芯片的结构示意图；图2b是基板有效区域及局部上下表面的结构示意图；图2c是插座有效区域及局部下表面的结构示意图；图2d是印刷电路板有效区域及局部下表面的结构示意图；图3是本申请中一种探针卡的结构示意图；图4是本申请中一种探针卡的部分立体结构示意图；图5是本申请中一种探针卡的部分立体局部放大的结构示意图；图6是本申请中一种加固件有效区域及设置的模组孔位的结构示意图；图7是本申请中加固件设置有定位销的模组孔位结构示意图；图8是本申请中加固件未设置定位销的模组孔位结构示意图；图9是本申请中分段式探针的结构示意图；图10是本申请中探针被固定治具固定后焊接到基板模块的结构示意图；图11是本申请中基板模块焊接探针的前后结构示意图；图12是本申请中一种探针卡制造方法的流程示意图；图13是本申请中多个探针采用固定治具固定后焊接到基板模块上的流程示意图；图14是本申请中固定于台面的基板模块与固定于固定治具的探针进行对位的结构示意图；图15是本申请中分段式针段体焊接到基板模块上的流程示意图；
图16是本申请中下针体焊接到基板模块后的结构示意图；图17是本申请中焊接有下针体的基板模块与上针体对位的结构示意图；图18是本申请中上针体焊接到基板模块后的结构示意图；图19是本申请中焊接有下针体及上针体的基板模块与针尖部对位的结构示意图；图20是本申请中焊接有下针体、上针体和针尖部的基板模块的结构示意图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0011]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0012]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0013]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化探针卡，其特征在于，所述模块化探针卡包括印刷电路板、插座、基板、探针，所述基板包括多个基板模块，所述插座包括多个插座模块，所述基板模块和所述插座模块一一对应，每个所述基板模块各自对应于待测试晶圆上的若干芯片以使待测试晶圆上的芯片均有对应的所述基板模块；所述模块化探针卡包括还包括加固件，所述加固件分别设置有用于安装所述基板模块的多个安装孔和用于安装所述插座模块对应的安装槽，其中用于安装基板模块的多个安装孔分布于与该基板模块对应的插座模块的安装槽外围；其中，所述基板模块的第一侧基板焊盘焊接有若干探针，焊接于所述基板模块的第一侧基板焊盘的所述若干探针各自的针尖与待测试晶圆上多个芯片的测试焊盘对应；与所述基板模块对应的所述插座模块安装有若干弹簧针，所述若干弹簧针各自的第一端对应于基板模块的第二侧基板焊盘，所述若干弹簧针各自的第二端对应于印刷电路板的PCB焊盘。2.根据权利要求1所述的模块化探针卡，其特征在于，在所述加固件中，用于安装一组所述基板模块和所述插座模块的所述多个安装孔和所述安装槽，被标记为一组模组孔位，所述加固件为根据各所述模组孔位对应的预设精度通过一体加工后得到的组件。3.根据权利要求1所述的模块化探针卡，其特征在于，所述基板模块设置有定位部，所述加固件还设置有销钉孔，所述销钉孔设置于所述安装槽的周围，所述销钉孔和所述定位部配合以使所述基板模块和对应的所述插座模块组装到所述加固件上时对所述基板模块的定位。4.根据权利要求1所述的模块化探针卡，其特征在于，所述探针为分段式探针，所述分段式探针包括下针体、上针体、针尖部；其中，所述下针体为块状，所述下针体的第一端部设置有第一焊接部，所述第一焊接部用于与所述基板模块的第一侧基板焊盘相焊接；所述下针体的第二端部设置有第二焊接部，所述第二焊接部用于与所述上针体的第一端焊接面相焊接，所述上针体的第二端焊接面用于与所述针尖部的焊接面相焊接。5.根据权利要求4所述的模块化探针卡，其特征在于，焊接方式包括以下至少一种焊接方式：激光焊接、超声波焊接。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的模块化探针卡，其特征在于，所述安装槽为方形槽孔，所述插座模块的外形为方形柱状体，其中所述方形槽孔与所述方形柱状体为正负公差配合。7.一种探针卡制造方法，其特征在于，所述探针卡制造方法包括：将若干探针的第一焊接部对应焊接于基板模块的第一侧基板焊盘，以及将若干弹簧针安装于插座模块中，其中基板模块与插座模块一一对应，所述若干探针的数量与所述若干弹簧针的数量对应；将属于同一组别且焊接有探针的基板模块和安装有弹簧针的插座模块安装于加固件上的对应安装位置；将加固件安装于印刷电路板上；其中，所述探针卡包括印刷电路板、插座、基板、探针和加固件；所述基板包括多个基板模块；所述插座包括多个插座模块；所述基板模块和所述插座模块一一对应；每个所述基板模块各自对应于待测试晶圆上的若干芯片以使待测试晶圆上的芯片均有对应的所述基板
模...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建，罗雄科，
申请(专利权)人：上海泽丰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：