CN100353516C - 半导体机台 - Google Patents

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Abstract

一种半导体机台，包括一印刷电路板、一热源以及一调节装置。印刷电路板具有一第一表面以及一第二表面。热源对印刷电路板周围的一第一流体稳定提供一热量，以加热印刷电路板。调节装置调节第一表面的温度，使第一表面的温度低于第二表面的温度，以使印刷电路板的变形快速达到稳定状态。

Description

半导体机台
技术领域：
本发明关于一种半导体机台，特别是一种晶圆测试机台。
背景技术：
参照图1A其显示传统的晶圆测试机台的测试头100，其具有测试头本体130、第一约束件121、第二约束件122、印刷电路板110、夹持件140以及探针座170。第一约束件121以及第二约束件122夹住印刷电路板110，用以限制印刷电路板110的变形程度程度，而连接部131与印刷电路板110透过定位部124(本实施例采用ZIF零插拔力插座方式连结)提供彼此相互固定。测试头本体130利用连接部131与印刷电路板110相接。夹持件140夹持印刷电路板110。晶座160设于测试头100下方。探针座170设于晶圆测试机台之上，并位于测试头100与晶座160之间，其上设有探针171。
参照图1B，其显示传统的测试头100检测芯片150时的情形。此时芯片150置于晶座160之上。当检测时，测试头100向下压下，探针171的一端插入印刷电路板110的针痕之中，探针171的另一端插入芯片150之中。借此，测试头100对芯片150进行检测。
参照图2A，其显示晶圆测试机台未启动时印刷电路板110的形状，此时印刷电路板110并没有弯曲变形。搭配参照图1B以及图2B，当晶圆测试机台启动后，晶座160会对印刷电路板110提供热量，以进行预热，当预热初期，热量由晶座160传递至印刷电路板110，使得印刷电路板110下表面温度高于上表面，因为热胀冷缩效应，印刷电路板110会向下变形。参照图2C，当预热一段时间之后，由于热累积效应，印刷电路板110反而会向上弯曲而达到一稳定状态。
然而，由于印刷电路板110需要经过相当的预热时间才能达到图2C的稳定状态，拖长检测时间。
此外，参照图3A，印刷电路板110上具有多个针痕113，以供探针171插入。图3b、图3c显示图3A中的A方向剖面图。搭配参照图2B以及图3B，在预热初期印刷电路板110向下弯曲时，针痕113具有一针痕宽度d1。搭配参照图2C以及图3C，而当印刷电路板110处于稳定状态而向上弯曲时，针痕113的宽度变成d2，且针痕宽度d1大于针痕宽度d2。在正常操作下，针痕113的宽度需要介于25至35微米之间，探针171方能顺利插入针痕113之中。然而，在传统技术中，由于稳定状态下的印刷电路板110向上弯曲，因此其针痕宽度d2可能会小于25微米，因而造成探针171不易插入针痕113的问题。
发明内容：
本发明即为了欲解决上述传统技术的问题而提供的一种半导体机台，包括一印刷电路板、一热源以及一调节装置。印刷电路板具有一第一表面以及一第二表面。热源对印刷电路板周围的一第一流体稳定提供一热量，以加热印刷电路板的第二表面。调节装置调节第一表面的温度，使第一表面的温度低于第二表面的温度，以使印刷电路板的变形快速达到稳定状态。
本发明借由控制印刷电路板的第一表面以及第二表面的表面温度，而使印刷电路板快速达到变形稳定状态，缩短预热时间。此外，由于本发明将印刷电路板的变形稳定状态控制在一向下弯曲的状态之下，因此可确保针痕具有足够的宽度，能供探针顺利插入。
附图说明：
图1A显示传统的晶圆测试机台的测试头；
图1B显示传统的测试头检测芯片的情形；
图2A显示印刷电路板的初始情况；
图2B显示传统的测试头在预热时，印刷电路板的变形情况；
图2C显示传统的印刷电路板处于稳定状态的情况；
图3A显示印刷电路板表面的针痕；
图3B显示图3A中的印刷电路板向下弯曲时的A方向剖面图；
图3C显示图3A中的印刷电路板向上弯曲时的A方向剖面图；
图4显示本发明的半导体机台；
图5A～5B图显示本发明的测试头预热时，印刷电路板的变形情况；
图6显示传统与本发明的印刷电路板的中心点位置变化比较。
符号说明：
100～测试头
110～印刷电路板
111～第一表面
112～第二表面
113～针痕
121～第一约束件
122～第二约束件
123～散热部
124～定位部
130～测试头本体
131～连接部
140～夹持件
150～芯片
160～晶座
170～探针座
171～探针
180～调节装置
181～管
182～调节阀
具体实施方式：
参照图4，其显示本发明的半导体机台，其具有一测试头100以及一晶座160。测试头100具有测试头本体130、第一约束件121、第二约束件122、印刷电路板110、夹持件140、探针座170以及调节装置180。第一约束件121以及第二约束件122夹住印刷电路板110，用以限制印刷电路板110的变形程度，而连接部131与印刷电路板110透过定位部124(本实施例采用ZIF零插拔力插座方式连结)提供彼此相互固定。测试头本体130利用连接部131与印刷电路板110相接。调节装置180伸入测试头本体130，透过散热部123将气流导入第一约束件121处，以调节印刷电路板110及第一约束件121的表面温度。夹持件140夹持印刷电路板110。晶座160(热源)设于测试头100下方，可对印刷电路板110提供一热量，以加热印刷电路板110。探针座170设于半导体机台之上，并位于测试头100与晶座160之间，其上设有探针171。
搭配参照第5a图以及第5b图，印刷电路板110具有一第一表面111以及一第二表面112。第二表面112设有多个针痕(未图示)。调节装置180利用吹气的方式调节第一表面111的温度，使第一表面111的温度低于第二表面112的温度，以使印刷电路板110的变形快速达到稳定状态。图5a显示本发明的印刷电路板110未变形时的状况。图5b显示本发明的印刷电路板110处于稳定状态时的情形，与传统技术正好相反，此时本发明的印刷电路板110向下弯曲。
调节装置180借由对印刷电路板110吹送一气体而调节印刷电路板110的表面温度，其由管181以及调节阀182所组成。调节阀182调控该气体的流量，使该气体以0.1～0.2MPa的压力吹拂印刷电路板110。该气体可以为空气或其它气体，其温度可视工作环境的不同而调整，其优选的温度范围可在0℃～90℃之间，特别可以为25℃。
参照图6，其显示传统与本发明的印刷电路板110的中心点位置变化比较。曲线210显示在传统技术中的印刷电路板110在预热过程中，其中心点的位置变化，当曲线的数值为正值时，表示此时印刷电路板110向上弯曲；当曲线的数值为负值时，表示此时印刷电路板110向下弯曲。由曲线210可以观察到，在传统技术中，印刷电路板110的中心点与初始位置的距离从负值转向正值，意即，传统技术中的印刷电路板110先向下弯曲然后在逐渐向上弯曲，因此会有针痕缩小以及预热时间过长的问题。曲线220则显示在本发明中的印刷电路板110在预热过程中，其中心点的位置变化。由曲线210可以观察到，在本发明中，印刷电路板110的中心点与初始位置的距离一直维持在负值，意即，本发明中的印刷电路板110仅向下弯曲，而且持续到稳定状态，因此针痕宽度d1能维持于23至35微米之间，有效解决针痕缩小的问题并缩短预热时间。
本发明借由控制印刷电路板的第一表面以及第二表面的表面温度，而使印刷电路板快速达到变形稳定状态，缩短预热时间。此外，由于本发明将印刷电路板的变形稳定状态控制在一向下弯曲的状态之下，因此可确保针痕具有足够的宽度，能供探针顺利插入。
虽然本发明已于优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种半导体机台，包括：
一印刷电路板，具有一第一表面以及一第二表面；
一热源，对该印刷电路板提供一热量，以加热该印刷电路板的第二表面；
一调节装置，调节该第一表面的温度，使该第一表面的温度低于该第二表面的温度，以使该印刷电路板的变形快速达到稳定状态。
2.如权利要求1所述的半导体机台，其中，该调节装置朝该第一表面吹送一流体，以调节该第一表面的温度。
3.如权利要求2所述的半导体机台，其中，该流体的温度介于0℃至90℃之间。
4.如权利要求3所述的半导体机台，其中，该流体的温度为25℃。
5.如权利要求3所述的半导体机台，其中，该流体以0.1～0.2MPa的压力吹拂该印刷电路板。
6.如权利要求1所述的半导体机台，其中，该热源为一晶座。
7.如权利要求1所述的半导体机台，其还包括一第一约束件以及一第二约束件，分别从该第一表面以及该第二表面夹住该印刷电路板，以限制该印刷电路板的变形程度。
8.如权利要求1所述的半导体机台，其还包括一测试头本体，设于该印刷电路板上方。
9.如权利要求1所述的半导体机台，其还包括一夹持件，用以夹持该印刷电路板。
10.如权利要求1所述的半导体机台，其还包括多个针痕，设于该印刷电路板的该第二表面上。
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