CN102043072A - Cis电路测试探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种CIS电路测试探针卡。本发明的CIS电路测试探针卡的一方面是通过将一光学组件设置于此CIS电路测试探针卡的基板邻近区域，用以在一光线投射至此CIS电路测试探针卡的基板之前，准直该光线，来有效地改善由光线投射至晶圆的均匀性不足(光线发散)。本发明的CIS电路测试探针卡的另一方面是通过改变CIS电路测试探针卡的孔洞以及探针的几何配置，使CIS电路测试探针卡具有小孔洞，并以一对一的方式对应于CIS晶片，使得每一小孔洞设置于一相对应的CIS晶片上方，从而使探针在CIS晶片的感光区域产生阴影的风险可以有效降低。

Description

CIS电路测试探针卡

技术领域

本发明涉及一种探针卡，特别是涉及一种CIS电路测试探针卡。

背景技术

传统CIS(CMOS Image Sensor)测试探针卡存在一些缺点，特别是当晶片尺寸逐渐减小及/或所需要的测试环境渐趋严格时。

图1A是显示一传统CIS晶片的示意图。图1B是显示一传统CIS测试探针卡的示意图。其分别显示了一传统CIS晶片以及一传统CIS测试探针卡的应用。如图1A所示，每一个CIS晶片10具有一感光区域11与位于该感光区域11周围的至少一焊垫12。如图1B所示，光线165由光源16(例如一灯泡)射出，然后通过具有孔洞175的测试设备17，接着通过传统CIS测试探针卡18，投射至具有多个CIS晶片195的晶圆19。传统CIS测试探针卡18具有多个探针185，这些探针185可接触CIS晶片195，使得信号可以通过CIS测试探针卡18，由CIS晶片195传送至可分析这些信号的测试设备17。另外，如有需要，一准直器(collimator)可临近设置于该光源16，藉以准直该光线165。

传统CIS测试探针卡的第一个缺点是光线165投射至CIS晶片195的均匀性不足(光线发散)。为提供更好的测试状况，所有的CIS晶片195应照射到相同的光线165，使得由CIS晶片195输出信号的差异都是受到CIS晶片195之间的差异而产生。然而，真实世界的光线165并非完美的平行光，使得光线165投射至晶圆的不同位置具有不同的入射角，而不同的入射角会导致不同的CIS晶片195产生不同的信号。既使不同的CIS晶片195大致相似，不同的入射角仍会导致不同的CIS晶片195产生不同的信号。当然，可以使用更佳的光源16，例如一高品质激光光源，作为解决方案。然而，其成本将会显著提高，或者激光也可能没有完美地被准直。

其第二个缺点是探针185所产生的阴影。对于传统的商业化CIS测试探针卡而言，CIS测试探针卡18具有一大孔188，该大孔188涵盖所有位于晶圆19的CIS晶片195，探针185是设置于该大孔188的边缘。因此投射至晶圆19的中央位置的CIS晶片195的光线通常也会投射至连接位于晶圆19的中央位置的CIS晶片195的探针185，造成探针185在这些CIS晶片195所产生的阴影几乎是不可避免地。另外，既使能避免上述阴影的产生，也无法避免探针185所产生的光线发散。

由此可见，上述现有的传统CIS测试探针卡在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的简单且低成本的CIS电路测试探针卡，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的传统CIS测试探针卡存在的缺陷，而提供一种新型结构的CIS电路测试探针卡，所要解决的技术问题是使其通过将一光学组件设置于一CIS电路测试探针卡的一基版的邻近区域，用以在一光线投射至该CIS电路测试探针卡的基板前，准直该光线，以有效地减少被准直的光线的光源与晶圆之间的距离，进而使得光线散射降低，来有效地改善由光线投射至晶圆的均匀性不足(光线发散)，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的CIS电路测试探针卡，所要解决的技术问题是使其通过改变CIS电路测试探针卡的孔洞以及探针的几何配置，使CIS电路测试探针卡具有小孔洞，并以一对一的方式对应于被测试的晶圆上的CIS晶片，使得每一小孔洞设置于一相对应的CIS晶片上方，而每一CIS晶片的探针可设置于相对应的小孔洞的边缘，使得对应特定CIS晶片的探针不会跨越其他CIS晶片，并通过适当调整探针，可使得对应特定CIS晶片的探针不会跨越此CIS晶片的感光区域，使探针在CIS晶片的感光区域产生阴影的风险可以有效降低，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种CIS电路测试探针卡，其包含：一基板，该基板具有至少一孔洞以及至少一探针，每一该探针设置于相对应的该孔洞附近；以及一光学组件，该光学组件设置于该基板的邻近区域，该光学组件可在一光线投射至该基板前，准直该光线。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的CIS电路测试探针卡，其中所述的光学组件具有一朝向该光线的光源的第一凸面以及一朝向该基板的第二凸面。

前述的CIS电路测试探针卡，其中所述的光线投射至该基板的截面积大于该至少一孔洞的截面积。

前述的CIS电路测试探针卡，其中所述的光学组件直接接触该基板，使得被准直的该光线藉由该光学组件而传导，且该光线立刻进入该至少一孔洞。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种CIS电路测试探针卡，其包含：一基板，该基板具有多个孔洞以及多个探针，每一该探针设置于相对应的该孔洞附近，其中，该些孔洞与该些探针的几何配置是根据一待测晶圆的几何配置而设置，该晶圆具有多个CIS晶片，每一该CIS晶片具有一感光区域与围绕该感光区域设置的至少一焊垫，每一该孔洞位于相对应的该CIS晶片上方，并且每一该探针皆不跨越该感光区域。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的CIS电路测试探针卡，其中每一该孔洞完全涵盖相对应的该CIS晶片的该感光区域。

前述的CIS电路测试探针卡，其中对应不同的该CIS晶片的不同的该探针位于该基板的不同部分，每一该部分与其他该部分不重叠。

前述的CIS电路测试探针卡，其中每一该探针为眼镜蛇式(cobra)探针。

本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种CIS电路测试探针卡，其包含：一基板，该基板具有至少一孔洞以及至少一探针，每一该探针设置于相对应的该孔洞附近；以及一光学组件，该光学组件具有一复眼，其中，该复眼具有多个突出区域，该突出区域的几何配置是根据一待测晶圆的几何配置而设置。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的CIS电路测试探针卡，其中所述的基板具有多个该孔洞以及多个该探针，该些孔洞与该些探针的几何配置是根据该待测晶圆的几何配置而设置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明CIS电路测试探针卡至少具有下列优点及有益效果：

本发明的CIS电路测试探针卡是将一光学组件设置于一CIS电路测试探针卡的一基版的邻近区域，用以在一光线投射至该CIS电路测试探针卡的基板前，准直该光线。光学组件可以是单一准直器(collimator)或至少二镜片(例如凸透镜、凹透镜以及夫涅尔(Fresnel)透镜)的结合物。明显地，因为被光学组件准直的光线直接通过该CIS电路测试探针卡的基板被传导至晶圆，被准直的光线的光源与晶圆之间的距离被有效地减少，进而使得光线散射降低。因此，由光线投射至晶圆的均匀性不足(光线发散)所产生的缺点可以被有效改善。

本发明的CIS电路测试探针卡通过改变CIS电路测试探针卡的孔洞以及探针的几何配置，使CIS电路测试探针卡具有小孔洞，并以一对一的方式对应于被测试的晶圆上的CIS晶片，使得每一小孔洞设置于一相对应的CIS晶片上方。每一CIS晶片的探针可设置于相对应的小孔洞的边缘，使得对应特定CIS晶片的探针不会跨越其他CIS晶片(至少不会跨越其它CIS晶片的感光区域)。另外，藉由适当调整探针，可使得对应特定CIS晶片的探针不会跨越此CIS晶片的感光区域。因此，探针在CIS晶片的感光区域产生阴影的风险可有效降低。

综上所述，本发明是有关于一种CIS电路测试探针卡，本发明的至少一实施例是关于将一光学组件设置于此CIS电路测试探针卡的基板邻近，用以在一光线投射至此CIS电路测试探针卡的基板之前，准直该光线。本发明的至少一另实施例是关于改变CIS电路测试探针卡的孔洞以及探针的几何配置，使CIS电路测试探针卡具有小孔洞，并以一对一的方式对应于CIS晶片，使得每一小孔洞设置于一相对应的CIS晶片上方。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A是显示一传统CIS晶片的示意图。

图1B是显示一传统CIS测试探针卡的示意图。

图2A是显示根据本发明一较佳实施例的CIS电路测试探针卡的结构的示意图。

图2B是显示根据本发明另一较佳实施例的CIS电路测试探针卡的结构的示意图。

图2C至图2E是显示根据本发明又一较佳实施例的CIS电路测试探针卡的结构的示意图。

10：CIS晶片    11：感光区域

12：焊垫       16：光源

17：测试设备   18：传统CIS测试探针卡

19：晶圆       20：CIS电路测试探针卡

21：光学组件   22：基板

23：光源       101：第一固定环

102：镜筒      103：凸透镜

104：凹透镜    105：凸透镜

106：复眼      107：第二固定环

109：电路板    110：结合环

111：上导引板            112：间隔板

114：下导引板            165：光线

175：孔洞                185：探针

188：大孔洞              195：CIS晶片

200：CIS电路测试探针卡   210：光学组件

220：刚性结构            230：基板

231：探针                223：孔洞

226：探针                235：光线

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的CIS电路测试探针卡其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了以下描述外，本发明还可以广泛地在其他实施例施行，并且本发明的保护范围并不受实施例的限定，其以权利要求的保护范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更容易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘示出，以求图式的简洁。

本发明的一实施例是关于一种CIS电路测试探针卡。请参阅图2A所示，是显示根据本发明一较佳实施例的CIS电路测试探针卡的结构的示意图，本发明较佳实施例的CIS电路测试探针卡20具有一光学组件21以及一基板22。基板22具有至少一孔洞223以及至少一探针226，每一探针226设置于相对应的孔洞223附近。在此，基板22的结构可以等同或相当于传统CIS电路测试探针卡的基板的结构。光学组件21设置于基板22(或者说基板22的孔洞223)的邻近区域，且光学组件21可在由光源23发出的一光线235投射至基板22前，准直该光线235。

明显地，相比较于将准直器设置于光源邻近的传统技术，将光学组件21设置于具有孔洞223以及探针226的基板22的邻近区域，可以大幅改善投射至基板22的光线235的光线发散。明显地，当光线被高度准直后，可以减少不同的CIS晶片的入射角。

光学组件21的细部结构并不被限定为任何特定结构，例如，光学组件21可以是一准直器(collimator)或至少二镜片的结合物。简而言之，上述镜片可以选自下列族群的一者或其任意组合：凸透镜(convex lens)、凹透镜(concave lens)、凸凹透镜(convex-concave lens)、凹凸透镜(concave-convex lens)、凸平透镜(convex-flat lens)、凹平透镜(concave-flat lens)与夫涅尔(Fresnel)透镜。例如，为了适当准直该光线，不论细部结构，该光学组件可具有一朝向光源的第一凸面以及一朝向基板的第二凸面。

另外，为确保得到被准直的光线及/或避免散射光线所造成的损害，可以让光线235投射至该基板22的截面积(例如，光线235的光斑的截面积)大于孔洞223的截面积。换言之，使得所有孔洞223均涵盖于被准直的光线235的区域内。另外，为确保得到被准直的光线，特别是避免光线长距离行进所产生的光线发散，光学组件21可直接接触基板22，使得被准直的光线经由该光学组件21传导后便立刻进入孔洞223。

本发明的另一实施例是关于一种CIS电路测试探针卡。请参阅图2B所示，是显示根据本发明另一较佳实施例的CIS电路测试探针卡的结构的示意图，本发明较佳实施例的CIS电路测试探针卡20具有一基板22，该基板22具有多个孔洞223以及多个探针226，其中，每一探针226设置于相对应的孔洞223附近。明显地，本实施例与先前技术的主要差异在于传统的大孔(例如显示于图1B的大孔洞188)被本实施例的多个小孔洞223取代，使得用于每一CIS晶片195的探针226可设置于相对应的孔洞223的附近。在此，在不跨越其他CIS晶片195的状况下，每一探针226皆可由基板22延伸至相对应的CIS晶片195的焊垫。使得探针226在CIS晶片195(特别是其感光区域)产生阴影的风险可有效降低。当然，对于不同待测晶圆19，基板22的几何配置(孔洞223与探针226的几何配置)应根据待测晶圆的几何配置而设计。明显地，当CIS晶片195的位置/形状不同时，及/或当CIS晶片195在晶圆上的分布不同时，孔洞223与探针226的位置/形状也会不同。

在此，为确保光线被适当投射，可以让每一孔洞223完全涵盖相对应的CIS晶片195(至少相对应的CIS晶片195的感光区域)。也可以当一特定孔洞223对应一特定CIS晶片195时，让可连接该特定CIS晶片的焊垫的所有探针226皆设置于该特定孔洞223的周围。换言之，对应不同的CIS晶片195的不同的探针226位于基板22的不同部分，每一部分与其他部分不重叠。然而，虽然成本上升且制作复杂，但本实施例的概念并不需要如此。例如，一个可能的状况是如果探针226的形状/位置经过适当调整，使得探针226不会跨越第一CIS晶片195(特别是其感光区域)以外的其他CIS晶片195，连接至第一CIS晶片195的焊垫的探针226可以设置于对应第二CIS晶片195的第二孔洞223的邻近。

为达成上述实施例，探针226可以使用眼镜蛇式探针(cobra pin)，取代普遍使用于传统CIS测试探针卡的环氧探针(epoxy probe)。

图2C至图2E是显示根据本发明又一较佳实施例的CIS电路测试探针卡的结构的示意图。本发明较佳实施例的CIS电路测试探针卡200包含一光学组件210、一刚性结构220以及一基板230。

光学组件210包含一第一固定环101、一镜筒102、一凸透镜103、一凹透镜104、一凸透镜105、一复眼(ommateum)106以及一第二固定环107。凸透镜103、凹透镜104、凸透镜105以及复眼106藉由第一固定环101与第二固定环107固定于镜筒102内。

复眼106具有多个突出区域，突出区域的几何配置是根据一待测晶圆的几何配置而设置。突出区域是用以增加投射至待测晶圆的每一CIS晶片195的光线强度。

光学组件210可在由光源发出的一光线投射至基板230前，准直该光线。相比较于将准直器设置于光源邻近的传统技术，藉由使用光学组件210可以明显改善投射至基板230的光线的发散。明显地，当光线被高度准直后，可以减少不同的CIS晶片的入射角的不同。

刚性结构220设置于光学组件210与基板230间，藉以增强CIS电路测试探针卡200的刚性，使得CIS电路测试探针卡200可应用于低温环境、室温环境或高温环境。

基板230包含一电路板109、一结合环110、一上导引板111、一间隔板112、一下导引板114以及多个探针231。间隔板112设置于上导引板111与下导引板114之间，藉以使上导引板111与下导引板114之间保持一适当距离。探针231组合于上导引板111与下导引板114。上导引板111与下导引板114分别具有多个小孔洞，这些孔洞的几何配置是根据待测晶圆的几何配置而设置。每一探针231设置于相对应的小孔洞附近。结合环110是用以将电路板109、上导引板111、间隔板112、下导引板114以及多个探针231等固定在一起。在不跨越其他CIS晶片195的状况下，每一探针226可由基板230延伸至CIS晶片195的焊垫。探针在CIS晶片上产生阴影的风险可有效降低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种CIS电路测试探针卡，其特征在于其包含：

一基板，该基板具有至少一孔洞以及至少一探针，每一该探针设置于相对应的该孔洞附近；以及

一光学组件，该光学组件设置于该基板的邻近区域，该光学组件在一光线投射至该基板前，准直该光线。

2.根据权利要求1所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中所述的光学组件具有一朝向该光线的光源的第一凸面以及一朝向该基板的第二凸面。

3.根据权利要求1所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中所述的光线投射至该基板的截面积大于该至少一孔洞的截面积。

4.根据权利要求1所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中所述的光学组件直接接触该基板，使得被准直的该光线藉由该光学组件而传导，且该光线立刻进入该至少一孔洞。

5.一种CIS电路测试探针卡，其特征在于其包含：

一基板，该基板具有多个孔洞以及多个探针，每一该探针设置于相对应的该孔洞附近，其中，该些孔洞与该些探针的几何配置是根据一待测晶圆的几何配置而设置，该晶圆具有多个CIS晶片，每一该CIS晶片具有一感光区域与围绕该感光区域设置的至少一焊垫，每一该孔洞位于相对应的该CIS晶片上方，并且每一该探针皆不跨越该感光区域。

6.根据权利要求5所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中每一该孔洞完全涵盖相对应的该CIS晶片的该感光区域。

7.根据权利要求5所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中对应不同的该CIS晶片的不同的该探针位于该基板的不同部分，每一该部分与其他该部分不重叠。

8.根据权利要求5所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中每一该探针为眼镜蛇式探针。

9.一种CIS电路测试探针卡，其特征在于其包含：

一基板，该基板具有至少一孔洞以及至少一探针，每一该探针设置于相对应的该孔洞附近；以及

一光学组件，该光学组件具有一复眼，其中，该复眼具有多个突出区域，该突出区域的几何配置是根据一待测晶圆的几何配置而设置。

10.根据权利要求9所述的CIS电路测试探针卡，其特征在于其中所述的基板具有多个该孔洞以及多个该探针，该些孔洞与该些探针的几何配置是根据该待测晶圆的几何配置而设置。

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