晶圆测试用探针卡制造技术

本实用新型专利技术提供一种晶圆测试用探针卡，包括：基板、结构件、保温层及探头；其中，结构件固定于基板下表面，用于固定探头；探头中固定有探针，且探头使探针的针尖裸露；保温层设置于基板未被结构件覆盖的下表面，以减小探针卡与周围环境之间的热量交换，达到保持探针卡温度的效果。通过在基板的下表面设置保温层，在探针卡脱离探针机台后，保温层可以有效减小基板与周围环境之间的热量交换，从而达到保持基板温度的效果，由于基板的表面面积相对最大，所以保持基板的温度，也就直接是保持探针卡的温度，高低温测试均可实现对探针卡温度的保持效果，减少测试过程中大量的准备时间，从而有效提高测试效率；另外该结构非常简单，利于工艺实现，且成本较低。且成本较低。且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
晶圆测试用探针卡


[0001]本技术涉及半导体测试
，特别是涉及一种晶圆测试用探针卡。

技术介绍

[0002]在制造半导体集成电路器件的过程中，半导体芯片通常是通过在晶圆上形成大量的集成电路并将晶圆切割而获得的。晶圆中测，简称CP测试，是在封装前的最后一道防线，通过测试的晶圆将进入封装切割环节，因此CP检测质量意义重大，其标准直接影响芯片最终测试环节的良品率。
[0003]CP测试主要目的是对晶粒电性能参数测试，通过探针台和测试机配合使用，对晶圆上的芯片进行功能和电参数性能测试。测试过程主要为：将待测晶圆放在晶圆框架盒中置于探针台的上下片部分，探针台自动上片到承片台(chuck)，晶圆被真空吸附在承片台上；承片台吸附晶圆进行自动对准定位，以使探针与晶圆测试区接触良好；测试机将电信号通过探针卡加载在待测die上，对产品进行测试，按照测试结果分类。
[0004]探针卡在CP测试中的作用为完成晶圆焊盘或凸点到测试机的电气连接。在晶圆CP测试阶段，一般需引入高/低温测试，以测试晶圆在极端条件下的电性能。传统的做法是将探针卡扎在晶圆上充分预热或者预冷，等待针卡形变完成后重新对针再进行测试，这样每次需要2小时左右的温度预处理时间；另外，在测试中若需要检查针痕或者出现测试失败的情况时，均需要将探针卡抬起离开探针机台(Chuck)(热源)，这样会导致探针卡失温形变恢复，在处理完成后又需要再次预冷或预热才可以进行测试。这些都严重延长了测试时间，降低效率，影响OEE。目前，解决此问题的方案是在探针卡背面安装高温控制系统。可以对探针卡进行持续加热，使探针卡始终保持充分预热的状态，但是此方案只能应用于晶圆高温测试。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种晶圆测试用探针卡，用于解决现有技术中晶圆CP测试时，探针卡脱离探针机台后温度不能有效保持，导致测试效率低等的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种晶圆测试用探针卡，所述探针卡包括：基板、结构件、保温层及探头；
[0007]其中，所述结构件固定于所述基板下表面，用于固定所述探头；
[0008]所述探头中固定有探针，且所述探头使所述探针的针尖裸露；
[0009]所述保温层设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面，以减小探针卡与周围环境之间的热量交换，达到保持探针卡温度的效果。
[0010]可选地，所述探针卡为悬臂梁式探针卡，所述探头包括陶瓷板及所述探针，所述陶瓷板固定于所述结构件下表面，所述探针穿过所述陶瓷板及所述结构件与所述基板固定连接，所述保温层还设置于所述结构件未被所述陶瓷板覆盖的表面。
[0011]进一步地，所述保温层的材料一致，为一体成型结构，且厚度均一或设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面的所述保温层的厚度大于设置于所述结构件未被所述陶瓷板覆盖的表面的所述保温层的厚度。
[0012]进一步地，所述保温层分为材料不同且分体的第一保温子层及第二保温子层，其中，所述第一保温子层设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面，所述第二保温子层设置于所述结构件未被所述陶瓷板覆盖的表面。
[0013]进一步地，所述第一保温子层为硅酸铝陶瓷纤维层、含锆纤维层、莫来石纤维层、氧化铝纤维层、二氧化硅纤维层、碳化硅纤维层、聚氨酯层、阻尼型凝胶层、气凝胶层、聚乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯树脂层、陶瓷隔热板及纳米隔热材料层中的一种；所述第二保温子层为硅酸铝陶瓷纤维层、含锆纤维层、莫来石纤维层、氧化铝纤维层、二氧化硅纤维层、碳化硅纤维层、聚氨酯层、阻尼型凝胶层、气凝胶层、聚乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯树脂层及纳米隔热材料层中的一种。
[0014]可选地，所述探针卡为垂直式探针卡，所述探头可拆卸连接于所述结构件中，所述保温层还设置于所述结构件外侧壁及所述探头上所述探针所在区域以外的探头表面。
[0015]进一步地，设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面的所述保温层与设置于所述结构件外侧壁的所述保温层为一体成型结构，设置于所述探头上所述探针所在区域以外的探头表面的所述保温层与所述探头可拆卸连接。
[0016]可选地，所述保温层为硅酸铝陶瓷纤维层、含锆纤维层、莫来石纤维层、氧化铝纤维层、二氧化硅纤维层、碳化硅纤维层、聚氨酯层、阻尼型凝胶层、气凝胶层、聚乙烯层、聚氯乙烯层、聚丙烯树脂层、陶瓷隔热板及纳米隔热材料层中的一种。
[0017]可选地，所述保温层的下表面不超过所述探头的下表面，所述基板为PCB板。
[0018]可选地，所述保温层通过螺栓固定在所述基板上。
[0019]如上所述，本技术的晶圆测试用的探针卡，通过在基板的下表面设置保温层，在探针卡脱离探针机台后，保温层可以有效减小基板与周围环境之间的热量交换，从而达到保持基板温度的效果，由于基板的表面面积相对最大，所以保持基板的温度，也就直接是保持探针卡的温度，高低温测试均可实现对探针卡温度的保持效果，这样可以减少测试过程中大量的准备时间，使测试更快进入正式的测试环节，从而有效提高测试效率；另外该结构非常简单，利于工艺实现，且成本较低。
附图说明
[0020]图1显示为本技术第一示例的晶圆测试用探针卡的结构示意图。
[0021]图2显示为本技术第二示例的晶圆测试用探针卡的结构示意图。
[0022]图3显示为本技术第三示例的晶圆测试用探针卡的结构示意图。
[0023]图4显示为本技术第四示例的晶圆测试用探针卡的结构示意图。
[0024]图5显示为本技术第五示例的晶圆测试用探针卡的结构示意图。
[0025]图6显示为本技术第六示例的晶圆测试用探针卡的结构示意图。
[0026]元件标号说明
[0027]10基板
[0028]11结构件
[0029]12探头
[0030]120陶瓷板
[0031]121探针
[0032]122针尖
[0033]13保温层
[0034]130第一保温子层
[0035]131第二保温子层
[0036]14补强板
具体实施方式
[0037]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
[0038]请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆测试用探针卡，其特征在于，所述探针卡包括：基板、结构件、保温层及探头；其中，所述结构件固定于所述基板下表面，用于固定所述探头；所述探头中固定有探针，且所述探头使所述探针的针尖裸露；所述保温层设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面，以减小探针卡与周围环境之间的热量交换，达到保持探针卡温度的效果。2.根据权利要求1所述的晶圆测试用探针卡，其特征在于：所述探针卡为悬臂梁式探针卡，所述探头包括陶瓷板及所述探针，所述陶瓷板固定于所述结构件下表面，所述探针穿过所述陶瓷板及所述结构件与所述基板固定连接，所述保温层还设置于所述结构件未被所述陶瓷板覆盖的表面。3.根据权利要求2所述的晶圆测试用探针卡，其特征在于：所述保温层的材料一致，为一体成型结构，且厚度均一；或所述保温层的材料一致，为一体成型结构，且设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面的所述保温层的厚度大于设置于所述结构件未被所述陶瓷板覆盖的表面的所述保温层的厚度。4.根据权利要求2所述的晶圆测试用探针卡，其特征在于：所述保温层分为材料不同且分体的第一保温子层及第二保温子层，其中，所述第一保温子层设置于所述基板未被所述结构件覆盖的下表面，所述第二保温子层设置于所述结构件未被所述陶瓷板覆盖的表面。5.根据权利要求4所述的晶圆测试用探针卡，其特征在于：所述第一保温子层为硅酸铝陶瓷纤维层、含锆纤维层、莫来石纤维层、氧化铝纤维层、二氧化硅纤维层、碳化硅纤维层、聚氨酯层...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊辉，董文杰，宋悦培，沈月海，
申请(专利权)人：盛合晶微半导体江阴有限公司，
类型：新型
国别省市：