探针卡制造技术

本发明专利技术提供一种探针卡，该探针卡具有空间变换器，所述空间变换器可有效地变化以对应于晶圆芯片结构的变化，且能够使空间变换器的可接受通道最大化。用于测试晶圆上的半导体芯片的探针卡包括：空间变换器本体，其中多个单元探针模块间隔配置；主电路板，电信号从外部测试设备施加至主电路板；加强板，其用于支撑主电路板，以使得单元探针模块对外部作用的反应更稳定；直立传导介质，其插入到设置在空间变换器本体中的穿透部分内；下表面电路板，其中当安装有挠性传导介质和直立传导介质时，直立传导介质电连接至单元探针模块；和相互连接构件，其用于将下表面电路板电连接至主电路板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种探针卡，更具体的说，涉及一种具有空间变换器的探针卡，该空间变换器有效地改变以对应于晶圆芯片结构中的改变且能够使可接受的空间变换器的通道最大化。
技术介绍
大体言之，半导体制造过程分成预处理和后处理。预处理是用于在晶圆上形成集成电路图案的制造过程，后处理是如下的组装过程，将晶圆分离成多个芯片、将传导引线或球连接至每个芯片以将电信号传输至外部设备、以及用环氧树脂等对芯片执行模塑，进而构造集成电路封装。在执行组装过程之前，执行电特性拣选(EDS)处理以检测每个芯片的电特性。EDS 处理是用于确定晶圆芯片中的缺陷芯片、修复可修复芯片且移除不可修复芯片以减少接下来的组装过程中的时间和成本的过程。在探针台上进行EDS处理。探针台通常设置有探针头，所述探针头包括探针夹盘和探针卡，待检测晶圆安置在该探针夹盘上。在探针卡上设置了多个小探针，而且每个小探针与晶圆的每个芯片垫电接触，以确定对应芯片的缺陷。随着半导体技术的发展，更多数量的芯片形成于单个晶圆上，从而实现成本减少和生产率提高。近来，随着300mm晶圆处理的出现，将形成在晶圆上的芯片的数量的增大已加速。因此，在晶圆测试领域，开发大面积的探针卡很重要。参照附图，图1是描述根据现有技术的探针卡的平面图。图2是描述根据另一现有技术的探针卡的平面图。图3是描述根据现有技术的探针卡的平面图。图4是图3中描述的部分A的放大平面图。图5是沿图4中示出的线B-B’截取的横截面图。就空间变换器而言，现有的大面积测试探针卡分为板型和块型。如图1所示，板型是这样一种类型，其中在尺寸与待测试晶圆(例如陶瓷板)对应的空间转移器(space transfer) 1上设置多个小探针2。此类型的优点在于，空间变换器接下来的组装操作简单且可稳定维持探针配置。然而，与通常的陶瓷板不同，用于空间变换器的陶瓷板设置有实现探针与电路板之间电连接的布线，因而会存在如下一些问题，其制造过程复杂，这会导致制造成本增加。用于上述空间变换器的陶瓷板的问题对大面积板更为严重，而且现在，难以制造对应于300mm晶圆的空间变换器的陶瓷板。另一方面，如图2所示，块型是这样一种类型，其中待测试区域分成若干块12，多个小探针13安装在每个块12上，而且每个块12精确配置在块固定框架11上，进而制造大面积探针卡。就制造过程而言，块型的优点在于，当在制造过程中或使用过程中出现问题时，仅需要更换对应的块。然而，随着待测试区域增大，待精确配置的块的数目和块的长度也增大，从而出现这样的问题，其中精确配置块所消耗的时间会增加，而且当探针卡曝露于待使用的测试环境下时，块的配置可能会劣化。在第2007-0088270号韩国专利申请(题为“探针卡和用于制造探针卡的方法”)中揭示了用于克服上述问题的技术。如图3-5所示，在第2007-0088270号韩国专利申请(题为“探针卡和用于制造探针卡的方法”)中揭示的探针卡由空间变换器20与下电路板40的组合而构造。在探针卡中，在空间变换器20的本体表面上间隔配置了多个单元探针模块30，且在远离每个单元探针模块30的位置处形成穿透空间变换器本体的穿透部分23。另外，在穿透部分23中，定位了垂直传导介质25。垂直传导介质25的一端通过导线31结合至单元探针模块30，且垂直传导介质25的另一端通过导线41结合至下电路板40。因此，空间变换器20的单元探针模块30和下电路板40通过垂直传导介质25的导线31电连接，从而实现电信号传输。另夕卜，如图4和5所示，下电路板40通过相互连接构件50连接至主电路板60。因此，主电路板60和单元探针模块30相互电连接，以使得电信号被传输。如图5所示，安装在根据现有技术的探针卡的空间变换器20上的下电路基底40 的位置会受到定位在其上的单元探针模块30限制。特别是，因为现有的下电路板40被定位在空间变换器20的与对应的单元探针模块相反的表面上，所以下电路板40的位置会依据单元探针模块30的模式被设置和限制。另夕卜，由于下电路板40依据单元探针模块30的模式而设置，所以其间也必须形成用于下电路板40与主电路板60之间的相互连接构件的电连接的相同模式。因此，出于通用目的，难以使用主电路板。另外，由于空间变换器20的本体21、下电路板40和主印刷电路板依据单元探针模块30的模式而设定，所以存在这样的缺陷，即当单元探针模块30的模式变化时，下电路板40和主印刷电路板的模式也必须变化。另外，如图5所示，施加至单元探针模块30的电信号会从主电路板60分支出去， 并通过相互连接构件50、下电路板40和垂直传导介质25传输至单元探针模块30。因此，存在这样的缺陷，即从主电路板60到单元探针模块30的距离较远，因而信号完整性不稳定。此外，主电路板60与单元探针模块30之间的通道会受到下电路板40限制，而下电路板40的位置受到限制，从而难以控制空间变换器20。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种探针卡，该探针卡具有这样一种构造，其中电信号从下表面电路板分支且传输至每个探针模块，以使得主电路板可用于通用目的，而不管探针模块的模式如何，当电信号从下表面电路板分支时，可实现稳定的信号完整性，且当在大面积下表面电路板上形成连接至探针模块的通道时，通道最大化。技术方案在一个方面，提供了一种用于测试晶圆上的半导体芯片的探针卡，包括空间变换器本体，其中多个单元探针模块间隔配置；主电路板，电信号从外部测试设备施加至主电路板；加强板，其用于支撑主电路板，以使得单元探针模块对外部作用的反应更稳定；直立传导介质，其插入到设置在空间变换器本体中的穿透部分内；下表面电路板，其中当安装有挠性传导介质和直立传导介质时，直立传导介质电连接至单元探针模块；和相互连接构件，其用于将下表面电路板电连接至主电路板。下表面电路板可包括单个或多个电路板且其整个面积与空间变换器的面积对应，多个单元探针模块可连接至每个下表面电路板，且直立传导介质可安装成从下表面电路板突出。直立传导介质可通过表面安装技术或插入安装技术而被安装至下表面电路板。下表面电路板可以是印刷电路板，且该印刷电路板可设置有平台，直立传导介质连接至该平台且相互连接构件与平台接触。直立传导介质可以是插头连接器、切割表面印刷电路板连接器、三维图案连接器、 叶片式连接器、刚性印刷电路板连接器、模制金属连接器、多级连接器和硅连接器中的一种。直立传导介质的一个表面可具有电连接到平坦传导图案的接地/电源传输线和电容器，而直立传导介质的另一个表面可具有安装在下表面电路板上的传导图案。电容器可安装至直立传导介质的一个表面。插头连接器可定位成插入到穿透部分内，且可包括设置有穿透孔的罩壳；以及导体，导体的一端位于单元探针模块所设置的侧部上，且导体的另一端位于电源表面电路板侧部上，以使得单元探针模块和下表面电路板在导体插入到穿透孔中的状态下相互电连接。电容器可安装至罩壳。单元探针模块和导体的一端可线结合。挠性传导介质可通过线结合、挠性电路板、各向异性传导膜、辅助印刷电路板和焊料球种的一种或其组合而连接。专利技术的有益效果在揭示的探针卡中，安装至空间变换器的下表面电路板具有与空间变换器本体的面积相对应的大面积，从而具备以下优点，即在下表面电路板连接至主电路板的状态下，主电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈允姬，尹成晖，刘丞浩，宋柄昌，郑仁范，金东日，
申请(专利权)人：韩商·AMST有限公司，
类型：发明
国别省市：