CN101726633B - 具修补层的测试载板 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种具修补层的测试载板，包括有一测试载板、以及复数个金属垫。其中，复数个金属垫设置于测试载板的上表面上，每一金属垫具有至少一修补层，而修补层内掺杂有复数个纳米贮囊。每一纳米贮囊的内部容设有充填剂，充填剂可以是抑制剂、抗化剂、或抗腐蚀剂。据此，本发明能大幅提高测试载板的使用寿命，进而有效减少成本支出。再者，又可提高整体测试良率、及产能。此外，纳米贮囊容易填入任何的物质，如抗氧化剂、甚至是增加导电、抗磨耗等特性的物质，其可对设备效率或产值有着极大的提升。

Description

具修补层的测试载板

技术领域

本发明是关于一种具修补层的测试载板，尤其指一种适用于IC封装测试工艺的测试载板。

背景技术

在IC测试产业中，所有设备成本支出中探针与测试载板(Load Board)的成本占有相当大的比重，又主要因其寿命的长短有显著且非常大的影响关系。以产业实际状况而言，探针与测试载板常因运转的方式错误、机台参數设定不当产生的下压冲击力、配件设计不良、人为管理疏忽、材料本身的寿命等等因素而造成探针与测试载板的损坏或过度磨耗，从而造成停机的比例太高，进而大幅影响测试的良率、及营运的获利。

然而，以现有实际状况而言，探针与测试载板被视为一般的消耗品。尤其是测试载板，其单一成本往往高达数十万甚至数百万元，一但损坏随即对公司获利产生直接影响。其中，测试载板发生损坏除直接换上新品的外，虽然亦能进行修补工作，惟修补技术是相当困难且同样亦需耗费相当的成本。尤其，当测试载板上的金属垫被探针长时间冲击后，不但外型变的很难修补，严重者亦会损伤电路板(PCB)底下的线路，而最后终至无法修补而必须报废换上新品。

由此可知，如何达成一种可大幅提高测试载板或探针的使用寿命，进而减少有效减少成本支出，提高整体测试良率，实在是IC测试产业上的一种迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具修补层的测试载板，以大幅提高测试载板的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供的具修补层的测试载板，包括：一测试载板、以及复数个金属垫。其中，复数个金属垫设置于测试载板的上表面上。本发明的特征在于：每一金属垫包括有至少一修补层，而至少一修补层内掺杂有复数个纳米贮囊，且每一纳米贮囊于其内部容设有一充填剂。其中，充填剂可以是下列至少其一：抑制剂、抗化剂、及抗腐蚀剂。上述修补层较佳的是平行于测试载板上表面，但亦可与测试载板上表面倾斜呈特定角度、或不规则角度均可。

因此，本发明能大幅提高测试载板的使用寿命，进而有效减少成本支出如节省修补的费用等，同时亦可节省相当多投注在修补的时间与物力。再者，又可提高整体测试良率、及产能。此外，纳米贮囊容易填入任何的物质，如抗氧化剂、甚至是增加导电、抗磨耗等特性的物质，其对设备效率或产值有着极大的提升。

其中，本发明的复数个纳米贮囊的囊体可以是下列至少其一：混氧化物、β-环糊精抗化剂复合物、空纤聚丙烯、导电聚苯胺、亲疏水双性嵌段共聚合物、聚环氧乙烷、聚异丙基丙烯酰胺、及聚己内酯多元醇。纳米贮囊的材质特性主要可经外力挤压破裂、或其它方式可使的破裂而可致容置于其内的充填剂释出，进而产生修补功效。

另外，本发明每一纳米贮囊的平均粒径范围可为300至400纳米(nm)。此粒径范围限制考虑的因素主要除成本考虑外，亦因纳米贮囊的平均粒径极小为纳米等级，其可有效减少因接触、摩擦而造成表面粗度的变化，进而避免影响设备的整体运作。

较佳的是，本发明的复数个金属垫可包括有复数个铜金属垫，其亦可为铝垫、铬垫、钛垫、或其它导电性及硬度良好的材质皆可。此外，每一金属垫的外表面包覆有一镀镍层，亦可为银、铝或其它具抗腐蚀、不易氧化、且导电性及硬度良好的材质可。再且，每一金属垫的上表面可另包括有一镀金层，主要是因为金具备不易氧化且又有良好的导电性能。然而，复数个金属垫的厚度可为约30微米(μm)。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的整体示意图。

图2是本发明一较佳实施例的金属垫的剖视图。

图3是本发明一较佳实施例的纳米贮囊的剖视图。

图4是本发明一较佳实施例金属垫磨耗至修补层的示意图。

图5是本发明另一较佳实施例的金属垫的剖视图。

图6是本发明一较佳实施例的探针的剖视图。

附图中主要组件符号说明

1          测试载板

11         上表面

2          金属垫

21，22，23 修补层

211        纳米贮囊

212        囊体

213        充填剂

3          探针

4          待测圆片

5          弹性垫

具体实施方式

请参阅图1，是本发明一种具修补层的测试载板的较佳实施例整体示意图。图1中显示下方有一测试载板1(Load Board)、由测试载板1的电路布局(图未示)所显露于上表面11的复数个金属垫2(Pad)、一片弹性垫5其内包含有复数个探针3(Pogo Pin)以分别对应于上述金属垫2、及一由上方置入的待测圆片4与探针3电性接触。此即现今技术中普遍常见的圆片测试的方式，当然本发明技术并不仅局限于圆片测试，其亦可为裸晶、甚至整颗封装后的芯片测试皆可适用本发明技术。

请同时参阅图2、及图3，图2是一种具修补层的测试载板较佳实施例的金属垫的剖视图，图3是本发明较佳实施例的纳米贮囊的剖视图。图2中显示本实施例中每一金属垫2具有一修补层21，而修补层21内又掺杂有复数个纳米贮囊211。本实施例中修补层21平行于测试载板1上表面11与探针冲击方向正交为较佳，并设于金属垫2内的夹层中距测试载板1三分之一厚度处。每一纳米贮囊211于其内部容设有一充填剂213，如图3所示。其中，充填剂213是选自由抑制剂(Inhibitor)、抗化剂、及抗腐蚀剂(Anti-CorrosionAgent)所组成的群组。

具备修补层21于其中的金属垫的制造方法，可使用一般半导体工艺如真空溅镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等，当然亦可以电镀方式作成。以下就以电镀方式简略说明其制造方法，首先在晶种层的电极上电镀沉积部份厚度的金属。接着改变工艺参数如掺有纳米贮囊211电镀液，再沉积一层修补层21。最后再换回原先的工艺参数来沉积以达到预设定的厚度，此即所谓的复合电镀(Composite Plating)。

再者，本实施例中金属垫2的材质为铜，其亦可为铝、铬、钛、或其它导电性及硬度良好的材质。而金属垫2的外表面镀有镍，主要避免金属垫2氧化、或腐蚀，当然也可以选择银、铝或其它具抗腐蚀、不易氧化、且导电性及硬度良好的材质来取代。另外，金属垫2的上表面另镀有一层金，其主要仍在避免其氧化。本实施例中金属垫2的厚度约30微米(μm)。

再请参阅图3，图中显示一纳米贮囊211的剖视图。本实施例中纳米贮囊211的平均粒径为300至400纳米(nm)。此粒径范围限制原则上应为越小越好，因粒径越小其功效越显著越不会造成其它摩擦损耗。但主要考虑的因素中仍需考虑成本，主要是因粒径越小成本越高。故本实施例的纳米贮囊211的平均粒径采纳米等级，其可有效减少因接触、摩擦而造成表面粗度的变化，进而避免影响设备的整体运作。

本实施例中纳米贮囊211的材质特性主要要求是可受外力挤压破裂、高温受热破裂、或其它方式可使之破裂，而可致容置于其内的充填剂213释出，进而产生修补功效者。故纳米贮囊211的囊体212的材质可选用对于环境因素敏感的材料，亦如常见应用于生物科技或生医材料领域的如下材料：混氧化物(Mixed-oxide nanoparticles)、β-环糊精抗化剂复合物(β-cyclodextrin-inhibitor complexes)、空纤聚丙烯(Hollow fiberpolyprolylene)、导电聚苯胺(Conducting polyaniline)、亲疏水双性嵌段共聚合物(Amphiphilic block copolymers)、聚环氧乙烷(Ethylene oxide)、聚异丙基丙烯酰胺(N-isopropyl acrylamide)、及聚己内酯多元醇(Polycaprolactone)等。

再者，纳米贮囊211内部充填剂213的材料亦如前所述，可选用抑制剂、抗化剂、或抗腐蚀剂等。然其主要功效在于修补、减少继续磨耗、抗腐蚀、或抗氧化等，故以液态溶剂为佳。然其材料可采用如下材料，如金属氧化物、铁氰化钾(Potassium ferricyanide)、过渡金属氧化物(transition metal)、造膜剂(Film formers)、尘埃抑制化合物(Dust suppression compounds)、或其它的等效材料皆可适用于本发明。

请参阅图4，是本发明一种具修补层的测试载板的较佳实施例金属垫2磨耗至修补层21的示意图，亦即本发明的修补层21实际发生功效的情况示意图。然而，图中显示当金属垫2因遭探针3长时间冲击，进而严重磨耗甚至产生微小裂缝、或孔洞。然而，当磨耗程度已至本发明的修补层21时，探针3再于重复冲击过程中会造成纳米贮囊211受挤压而破裂，而致其内部充填剂213释出，其遂而流进裂缝、或孔洞，进而达成修补或避免裂缝、或孔洞持续扩大，而有效大幅延长其使用寿命。

请参阅图5，是本发明另一较佳实施例的金属垫2的剖视图。本实施例与前述实施例主要差异在于，本实施例具备二层的修补层22，23，其分别设于距测试载板1二分之一、及三分之一厚度处。由分设二层修补层22，23更较前述实施例又大幅提高使用寿命。因此，本发明并非仅局限于单一层修补层21而已。

请参阅图6，是本发明一较佳实施例的探针的剖视图。此实施例在说明本发明的修补层21、或其纳米贮囊211亦可应用于探针3。于探针3的中空内部充填有掺杂本发明的纳米贮囊211的物质，当探针3因长久使用而表面出现磨耗甚至产生裂缝或孔洞时，纳米贮囊211可适时地进行修补工作，进而大幅提高探针的使用寿命。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (7)

1.一种具修补层的测试载板，包括：

一测试载板；以及

复数个金属垫，设置于该测试载板的上表面；

其特征在于：

每一金属垫包括有至少一修补层，该至少一修补层内掺杂有复数个纳米贮囊，每一纳米贮囊于其内部容设有一充填剂，其中，该充填剂选自由抑制剂、抗化剂及抗腐蚀剂所组成的群组。

2.如权利要求1所述具修补层的测试载板，其中，每一纳米贮囊的囊体选自由混氧化物、β-环糊精抗化剂复合物、空纤聚丙烯、导电聚苯胺、亲疏水双性嵌段共聚合物、聚环氧乙烷、聚异丙基丙烯酰胺及聚己内酯多元醇所组成的群组。

3.如权利要求1所述具修补层的测试载板，其中，每一纳米贮囊的平均粒径为300至400纳米。

4.如权利要求1所述具修补层的测试载板，其中，该复数个金属垫包括有复数个铜金属垫。

5.如权利要求1所述具修补层的测试载板，其中，每一金属垫的外表面包覆有一镀镍层。

6.如权利要求1所述具修补层的测试载板，其中，每一金属垫的上表面包括有一镀金层。

7.如权利要求1所述具修补层的测试载板，其中，每一金属垫的厚度为30微米。

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