專利名稱：探針卡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探針卡及其制造方法。本發(fā)明尤其涉及一種用于測試電子 設(shè)備(諸如半導(dǎo)體設(shè)備)電特性的探針卡及制造該探針卡的方法。
背景技術(shù)：
一般地，在對半導(dǎo)體基底進行多種處理以形成半導(dǎo)體設(shè)備之后，會對該半 導(dǎo)體設(shè)備進行探針測試以從所制造的半導(dǎo)體設(shè)備中選出正常的半導(dǎo)體設(shè)備。然 后對該正常的半導(dǎo)體設(shè)備執(zhí)行封裝處理以形成半導(dǎo)體封裝。
該探針測試中，探針卡的探針分別與該半導(dǎo)體設(shè)備的外端子(如電極焊盤) 接觸。測試器通過該探針向外端子提供測試信號。該測試器接收從該外端子輸 出的電信號。該測試器根據(jù)所接收的電信號判定該半導(dǎo)體設(shè)備的正常性。
用于該探針測試的探針卡包括印刷電路板(PCB)，所述印刷電路板具有 該電信號流經(jīng)的電路；微探頭(MPH)，所述微探頭組合在所述PCB的底面 且與所述電路電連接；以及探針，所述探針與所述MPH電連接且與所述半導(dǎo) 體設(shè)備的外端子接觸。
圖1為示出現(xiàn)有探針卡的剖視圖。圖2為示出圖1的PCB及MPH的放大 剖視圖。
參見圖1及2，現(xiàn)有的探針卡IOO包括PCB102、 MPH106及探針108。
PCB102包括多個電接觸部130，所述電接觸部與測試器120電連接用于生 成通過電連接122的測試電流。此外，PCB102包括從電接觸部130延伸的導(dǎo) 電線路(conductive trace)150。
MPH106置于PCB102之下。該MPH106包括通過導(dǎo)電部件152與PCB102 的導(dǎo)電線路150電連接的導(dǎo)電線路154。
探針108與MPH106導(dǎo)電線路154連接。探針108分別與半導(dǎo)體設(shè)備160 的電極焊盤162接觸。
在此，為了使探針108分別與電極焊盤162接觸，MPH106的導(dǎo)電線路154 的數(shù)量與排列必須與半導(dǎo)體設(shè)備160的電極焊盤162的數(shù)量與排列相應(yīng)。
然而，該現(xiàn)有探針卡的MPH為單個部件。由此，為了測試包括不同數(shù)量 及/或排列的外端子的新對象，須用具有與該新對象的外端子相對應(yīng)的導(dǎo)電線路 的新MPH來替換該MPH。從而，為了測試該新對象的電特性，需要附加地制 造該新的MPH。
特別地，隨著從單個半導(dǎo)體基底所獲得的半導(dǎo)體設(shè)備數(shù)量的增加，用于同
時測試該半導(dǎo)體設(shè)備的MPH可具有多層結(jié)構(gòu)，例如，20層結(jié)構(gòu)。相比之下，
可將該測試器標(biāo)準(zhǔn)化，以使無論該對象的外端子的數(shù)量為多少及/或如何排列， 測試信號流經(jīng)的測試器電連接不會有變化。因此，無論該對象的外端子的數(shù)量
為多少及/或如何排列，仍然繼續(xù)使用該與測試器電連接的MPH上層。然而， 如前所述，由于該現(xiàn)有MPH為不可分開的單個部件，需要根據(jù)該對象的變化 以新的MPH代替該MPH。
此外，該單個MPH是通過依次堆疊該20層而制得。由此，該現(xiàn)有MPH 的平整度較差。當(dāng)使用平整度較差的MPH來測試該對象時，并不是所有的探 針都可與該對象的外端子接觸。由此，使用該平整度較差的MPH進行測試處 理其可靠性較低。
此外，制造該MPH的時間占制造該探針卡總時間的至少約70%。由此， 因制造該新的MPH，制造新探針卡的成本及時間顯著增加。從而，將通過該電 測試的半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)送的時間可能延遲。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種探針卡，其根據(jù)對象的替換將其中一部分替換 為新的。
本發(fā)明的實施例亦提供了一種制造上述探針卡的方法。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的探針卡，包括第一微探頭(MPH)、第二MPH及 探針。該第一 MPH包括第一導(dǎo)電線路，所述第一導(dǎo)電線路中輸入測試信號用 于測試具有外端子的對象。所述第二 MPH包括分別與該第一導(dǎo)電線路電連接 并且相對應(yīng)于該外端子排列的第二導(dǎo)電線路。該第二MPH與該第一MPH可拆 分地結(jié)合。該探針分別與該第二導(dǎo)電線路電連接，從而分別與該外端子接觸。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的探針卡制造方法中，制備第一MPH，其包括第一導(dǎo) 電線路，所述導(dǎo)電線路中輸入測試信號用于測試具有外端子的對象。制備第二 MPH，其包括與所述外端子相應(yīng)的第二導(dǎo)電線路?？刹鸱值亟Y(jié)合所述第一MPH 及第二 MPH以使所述第一導(dǎo)電線路與所述第二導(dǎo)電線路分別電連接。用于分 別與所述外端子接觸的探針分別與所述第二導(dǎo)電線路電連接。
根據(jù)本發(fā)明，所述MPH包括兩個可拆分的探頭以使根據(jù)所述對象的替換 而僅將所述第二 MPH替換為新的。由此，節(jié)省了制造所述探針卡的時間及成 本。此外，當(dāng)所述探針卡具有多層結(jié)構(gòu)之時，無需將該具有多層結(jié)構(gòu)的探針卡 整個替換為新的。這樣，該具有多層結(jié)構(gòu)的探針卡可具有較高的平整度。
結(jié)合附圖并參看本發(fā)明的詳細說明，會清楚本發(fā)明的上述及其他特點和優(yōu) 點，其中
圖1為示出現(xiàn)有探針卡的剖視圖2為示出圖1的印刷電路板(PCB)及MPH (MPH)的放大剖視圖3為示出本發(fā)明第一實施例的探針卡的分解剖視圖4為示出圖3探針卡的結(jié)合剖視圖5為示出本發(fā)明第二實施例的探針卡的剖視圖6為示出圖5的第一MPH的平面圖7及8為示出該圖5探針卡的水平線調(diào)整的剖視圖9為示出了本發(fā)明第三實施例的探針卡制造方法的流程圖IO為圖9方法中探針形成步驟的流程圖。
具體實施例方式
參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā) 明可以以許多不同的形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出的實施例的限制。 更確切地，提出這些實施例以達成充分及完整公開，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層的尺寸 及相對尺寸。
應(yīng)理解，當(dāng)將元件或?qū)臃Q為"在其上"、與另一元件或?qū)?連接"或"耦合"之 時，其可以為直接在其上、與其它元件或?qū)舆B接或耦合，或者存在居于其中的 元件或?qū)?。與此相反，當(dāng)將元件稱為"直接在其上"、與另一元件或?qū)?直接連接" 或"直接耦合"，并不存在居于其中的元件或?qū)印Ｕ菡f明書中類似標(biāo)號是指類 似的元件。如本文中所使用的，術(shù)語"及/或"包括一或多個相關(guān)的所列項目的任 何或所有組合。
應(yīng)理解，盡管本文中使用第一、第二等來描述多個元件、組件、區(qū)域、層 及/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域、層及/或部分并不限于這些術(shù)語。這些 術(shù)語僅用于一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層 或部分區(qū)別開來。由此，下文所稱之第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可稱為 第二元件、組件、區(qū)域、層及/或部分，而不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)。
空間相對的表述，如"在 ..之下(beneath)"、"在 ..下方(below)"、"下(lower )"、 "在…上方(above)"、"上(upper)"等，在本文中使用這些表述以容易地表述 如圖所示的一個元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。應(yīng)理解，這些空間相對 的表述除圖中所示方位之外，還意欲涵蓋該設(shè)備在使用或工作中的不同方位。 例如，若圖中的該設(shè)備翻轉(zhuǎn)，描述為"在其它元件或部件之下"、"在其它元件或 部件下方"的元件則會確定為"在其它元件或部件上.方"。由此，該示范性的表述 "在...下方"可同時涵蓋"在...上方"與"在...下方"兩者。該設(shè)備可為另外的定向 (旋轉(zhuǎn)90度或其它定向)，并且本文中所使用的這些空間相對的表述亦作相 應(yīng)的解釋。
本文中所使用的表述僅用于描述特定的實施例，并且并不意欲限制本發(fā) 明。如本文中所述的，單數(shù)形式的冠詞意欲包括復(fù)數(shù)形式，除非其上下文明示。 還應(yīng)理解，當(dāng)本說明書中使用表述"包括"之時，明確說明了存在有所描述的部 件、整體、步驟、操作、元件及/或組件，但并不排除一或多個其它部件、整體、 步驟、操作、元件、組件及/或它們的組群的存在或添加。
除非另行詳細說明，本文所使用的所述術(shù)語(包括科技術(shù)語)的意思與本 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所通常理解的一致。還應(yīng)理解，諸如一般字典中所定義的 術(shù)語應(yīng)解釋為與相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的意思一致，并且不應(yīng)解釋為理想化的或過度 刻板的含義，除非在文中另有明確定義。
實施例1
圖3為示出本發(fā)明第一實施例探針卡的分解剖視圖。圖4為示出圖3探針 卡的結(jié)合剖視圖。
參見圖3及圖4，本實施例的探針卡包括印刷電路板(PCB) 500、第一微 探頭(MPH) 200、第二 MPH300及探針330。
PCB500包括用于從測試器(未示)接收測試信號的電路(未示)，所述 信號用于測試對象的電特性，所述對象諸如為具有電極焊盤610作為外端子的 半導(dǎo)體設(shè)備600。
第一 MPH200與PCB500的底面結(jié)合。第一 MPH200具有多層結(jié)構(gòu)。此外， 第一 MPH200包括諸如陶瓷的絕緣材料。第一 MPH200的頂面上形成有與該 PCB500的電路電連接的電接觸部210。第一 MPH200還包括分別與電接觸部 210電連接的多個第一導(dǎo)電線路220。第一導(dǎo)電線路220暴露于第一 MPH200 的底面。
在此，第一導(dǎo)電線路220的數(shù)量及排列與該PCB500的電路的數(shù)量及排列 相對應(yīng)。由于該PCB500的電路與該測試器的標(biāo)準(zhǔn)化電路相對應(yīng)，第一導(dǎo)電線 路220可為標(biāo)準(zhǔn)化的。由此，盡管半導(dǎo)體設(shè)備600替換為新的，但無需將PCB500 及第一 MPH200替換為新的。
第二 MPH300與第一 MPH200的底面可拆分地結(jié)合。第二 MPH300具有多 層結(jié)構(gòu)。此外，第二 MPH300包括諸如陶瓷的絕緣材料。在此，該第二 MPH300 的絕緣材料與該第一 MPH200的絕緣材料基本相同。第二 MPH300包括分別與 第一導(dǎo)電線路220電連接的多個第二導(dǎo)電線路320。第二導(dǎo)電線路320暴露于 第二 MPH300的底面。
在此，為了讓探針330分別與電極焊盤610形成接觸，必須將第二導(dǎo)電線
路320設(shè)置為其數(shù)量及排列與半導(dǎo)體設(shè)備600的電極焊盤610的數(shù)量及排列相 對應(yīng)。即，當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備600變?yōu)樾碌闹畷r，須制造新的第二MPH，所述第二 MPH的新的第二導(dǎo)電線路的數(shù)量及排列與該新的半導(dǎo)體設(shè)備的新的數(shù)量及排 列相對應(yīng)。
因此，根據(jù)本實施例，當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備600變?yōu)樾碌闹畷r，僅將第二 MPH300 替換為新的，而不用將第一MPH200替換為新的。
使用結(jié)合部件將該第一及第二 MPH200及300互相可拆分地結(jié)合。本實施 例中，該結(jié)合部件包括置于第一及第二導(dǎo)電線路220及320之間的導(dǎo)電部件 230。導(dǎo)電部件230的例子包括諸如焊料的彈性金屬。當(dāng)該焊料用作導(dǎo)電部件 230之時，通過焊接工藝將第一及第二導(dǎo)電線路220及320互相可拆分地結(jié)合。 反之，為了將第二MPH300從第一MPH200拆下，去除該焊料以斷開第一及第 二導(dǎo)電線路220及320之間的連接。
探針330分別與暴露于該MPH300的底面的第二導(dǎo)電線路320電連接。各 探針330與半導(dǎo)體設(shè)備600的各電極焊盤610接觸。由此，探針330的數(shù)量及 排列與電極焊盤610的數(shù)量及排列相應(yīng)。在此，探針330位于第二導(dǎo)電線路320 上。當(dāng)該第二導(dǎo)電線路320的數(shù)量及排列與電極焊盤610的數(shù)量及排列相應(yīng)之 時，探針330的數(shù)量及排列自動與電極焊盤610的數(shù)量及排列相應(yīng)。
通過PCB500、第一導(dǎo)電線路220、第二導(dǎo)電線路320及探針330向電極焊 盤610提供由測試器生成的測試信號，以測試半導(dǎo)體設(shè)備600的電特性。
根據(jù)本實施例，該MPH包括兩個可拆分的探頭。由此，當(dāng)該對象改變?yōu)?新的之時，僅需將該第二MPH替換為新的，而不需將該標(biāo)準(zhǔn)化的第一MPH替 換為新的。由此，僅需制造與該新對象相應(yīng)的該新的第二 MPH而無需制造整 個探針卡。因此，可節(jié)省制造該探針的時間及成本。
此外，由于僅需將該第二 MPH替換為新的，該具有多層結(jié)構(gòu)的探針卡的 平整度較佳。因此，該探針可精確地與該外端子接觸從而改善了使用該探針卡 的測試方法的可靠性。
實施例2
圖5為示出本發(fā)明第二實施例探針卡的剖視圖。圖6為示出圖5的第一 MPH的俯視圖。圖7及圖8為示出該圖5探針卡的水平線調(diào)整的剖視圖。
本實施例的探針卡包括的元件與該實施例1的探針卡的元件基本相同，不 同之處在于該第一及第二 MPH的結(jié)合結(jié)構(gòu)。由此，相同的附圖標(biāo)記指代相同 的元件，并且，簡明起見，省略了關(guān)于該相同元件的進一步闡述。
參見圖5，將螺釘400用作結(jié)合部件將第一 MPH200與第二 MPH300互相 結(jié)合。將螺釘400以垂直方向從第一 MPH200的頂面插入第一 MPH200及第二
MPH300。
第一導(dǎo)電線路220與第二導(dǎo)電線路320之間放置有導(dǎo)電部件450。導(dǎo)電部 件450與第一導(dǎo)電線路220及第二導(dǎo)電線路320電接觸，但該接觸與該實施例 1的結(jié)合結(jié)構(gòu)不同。第一MPH200與第二MPH300之間放置有用于容納導(dǎo)電部 件450的支撐板410。由此，亦將螺釘400插入該支撐板410中。
在此，螺釘400的作用為調(diào)節(jié)第一 MPH200及第二 MPH300的水平線以及 可拆分地將第二 MPH300結(jié)合到第一 MPH200上。
如圖6所示，三只螺釘400插入第一 MPH200及第二 MPH300的三個邊緣 部。例如，如圖7所示，當(dāng)?shù)诙﨧PH300相對于該對象的水平面傾斜之時，放 置在高于該水平面的平面上的探針330可能無法與該電極焊盤接觸。這樣，該 平面上鄰近該探針330的螺釘400下降以使該第二 MPH300的水平線與該對象 的水平面基本平行，如圖8所示。
實施例3
圖9為示出了本發(fā)明第三實施例的探針卡制造方法的流程圖。圖10為圖9 方法中探針形成步驟的流程圖。
參見圖9，步驟S710中，制備該具有第一導(dǎo)電線路的第一MPH。特別地， 在具有孔的第一絕緣層上形成金屬層以用該金屬層填滿該孔。對該金屬層進行
刻圖以形成第一子線路。在第二絕緣層上實施與第一絕緣層上所實施的基本相 同或類似的加工過程來形成第二子線路。根據(jù)該所需第一 MPH中堆疊絕緣層 的數(shù)量，在多個絕緣層上重復(fù)執(zhí)行上述步驟。依次堆疊這些絕緣層以使這些子 線路互相電接觸，藉此完成該具有多層結(jié)構(gòu)的第一MPH。在此，該第一導(dǎo)電線 路的排列與PCB中的標(biāo)準(zhǔn)化電路的排列相同。
步驟S720中，執(zhí)行與形成該第一 MPH基本相同的步驟以形成具有第二導(dǎo) 電線路的第二MPH。在此，該第二導(dǎo)電線路的數(shù)量及排列與該對象的外端子的 數(shù)量及排列相對應(yīng)。即，盡管該第一導(dǎo)電線路的數(shù)量及排列與該對象的數(shù)量及 排列并不相對應(yīng)，但必須將該第二導(dǎo)電線路的數(shù)量及排列設(shè)置為與該對象的數(shù) 量及排列相對應(yīng)。由此，當(dāng)該對象替換為新的之時，僅需將該第二 MPH替換 為新的而無需將該第一 M P H替換為新的。
步驟S730，該第一及第二MPH互相可拆分地結(jié)合并且分別將該第一導(dǎo)電 線路與該第二導(dǎo)電線路電連接。
在此，可在該第一與第二導(dǎo)電線路之間放置諸如焊料的導(dǎo)電部件。在該導(dǎo) 電部件上執(zhí)行焊接處理以將該第一與第二 MPH互相結(jié)合?；蛘撸蓪⒃撀葆?插入該第一與第二 MPH的邊緣部中以將該第一與第二 MPH互相可拆分地結(jié) 合。此外，可在該第一與第二MPH之間插入該用于容納該導(dǎo)電部件的支撐板。 該螺釘然后插入第一和第二MPH以及支撐板中。
步驟S740中，分別在該第二導(dǎo)電線路上形成與該對象的外端子接觸的該 探針。
特別地，參見圖10，步驟S750中，犧牲基底上形成有圖形。在此，該圖 形可包括由光刻工藝形成的光阻圖形。即，在該犧牲基底上形成有光阻膜。然 后對該光阻膜進行曝光及顯影以形成該光阻圖形。
步驟S760中，使用該圖形作為蝕刻掩膜對該犧牲基底進行部分蝕刻以在 該犧牲基底的表面部分形成凹陷。在此，各該凹陷的形狀與各該探針相對應(yīng)。
步驟S770中，以導(dǎo)電材料填充該凹陷以形成該凹陷中的該探針。該導(dǎo)電 材料的例子包括諸如銅、鋁等的金屬。
步驟S780中，隨后將該探針與該第二導(dǎo)電線路連結(jié)。
步驟S790中，隨后去除該犧牲基底以完成包括該第一及第二MPH及該探 針的該探針卡。
根據(jù)本發(fā)明，該MPH包括兩個可拆分的探頭。由此，當(dāng)該對象替換為新 的之時，僅需將該第二 MPH替換為新的。由此，可節(jié)省制造該探針卡的時間 及成本。
此外，由于僅將該第二 MPH替換為新的，并且繼續(xù)使用該平整度較好的 第一MPH，具有該多層結(jié)構(gòu)的該探針卡的平整度較好。
業(yè)已描述了本發(fā)明的較佳實施例，應(yīng)注意，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員按照前 述教導(dǎo)可作出修改及改變。因此，應(yīng)理解，可在由所附的權(quán)利要求所限定的范 圍之內(nèi)對在此揭露的本發(fā)明特定實施例作出改變。
權(quán)利要求
1、一種探針卡，包括包括第一導(dǎo)電線路的第一微探頭(MPH)，所述導(dǎo)電線路中輸入有測試信號，所述測試信號用于測試具有外端子的對象；與所述第一MPH可拆分地結(jié)合的第二MPH，所述第二MPH包括與所述第一導(dǎo)電線路電連接并且與所述外端子相對應(yīng)的第二導(dǎo)電線路；及與所述第二導(dǎo)電線路電連接的探針，所述探針與所述外端子接觸。
2、 如權(quán)利要求1所述的探針卡，進一步包括置于所述第一與第二導(dǎo)電 線路之間以使所述第一與第二線路互相電連接的導(dǎo)電部件。
3、 如權(quán)利要求2所述的探針卡，其特征在于，所述導(dǎo)電部件包括彈性 金屬。
4、 如權(quán)利要求3所述的探針卡，其特征在于，所述彈性金屬包括焊料。
5、 如權(quán)利要求2所述的探針卡，進一步包括置于所述第一與第二MPH 之間以容納所述導(dǎo)電部件的支撐板。
6、 如權(quán)利要求1所述的探針卡，進一步包括插入于所述第一與第二 MPH之間以使所述第一與第二MPH互相可拆分地結(jié)合的結(jié)合部件。
7、 如權(quán)利要求6所述的探針卡，其特征在于，所述連結(jié)部件包括三個 垂直插入于所述第一及第二 MPH的三個邊緣部以調(diào)整所述第一及 第二MPH水平線的螺釘。
8、 一種制造探針卡的方法，包括制備第一MPH，其包括第一導(dǎo)電線路，所述導(dǎo)電線路中輸入有 測試信號，所述測試信號用于測試具有外端子的對象；制備第二MPH，其包括與所述外端子相對應(yīng)的第二導(dǎo)電線路；可拆分地結(jié)合所述第一 MPH與第二 MPH以使所述第一導(dǎo)電線 路與所述第二導(dǎo)電線路電連接；及在所述第二導(dǎo)電線路上形成探針，所述探針與所述外端子接觸。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，結(jié)合所述第一與第二MPH 包括使用導(dǎo)電部件電連接所述第一及第二導(dǎo)電線路。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，使用至少一個螺釘使所述 第一及第二MPH互相結(jié)合。
11、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述探針包括在犧牲基底上形成圖形；在所述犧牲基底的表面部分使用所述圖形作為蝕刻掩膜對所述 犧牲基底部分蝕刻以形成凹陷，所述凹陷的形狀與所述探針的形狀相 對應(yīng)；將導(dǎo)電材料填充到所述凹陷中，以在所述凹陷中形成探針； 分別將所述探針與所述第二導(dǎo)電線路連結(jié)；及 去除所述犧牲基底。
全文摘要
一種探針卡，包括第一微探頭(MPH)、第二MPH及探針。該第一MPH包括第一導(dǎo)電線路，所述第一導(dǎo)電線路中輸入測試信號用于測試具有外端子的對象。所述第二MPH包括分別與該第一導(dǎo)電線路電連接并且相對應(yīng)于該外端子排列的第二導(dǎo)電線路。該第二MPH與該第一MPH可拆分地結(jié)合。該探針分別與該第二導(dǎo)電線路電連接，從而分別與該外端子接觸。由此，根據(jù)該對象的替換，僅需將該第二MPH替換為新的，從而節(jié)省了制造該探針卡的時間及成本。
文檔編號H01L21/66GK101164152SQ200680009115
公開日2008年4月16日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月21日
發(fā)明者李億基 申請人:飛而康公司;李億基