CN102384991A - 晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头 - Google Patents

晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头 Download PDF

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CN102384991A CN2010102743015A CN201010274301A CN102384991A CN 102384991 A CN102384991 A CN 102384991A CN 2010102743015 A CN2010102743015 A CN 2010102743015A CN 201010274301 A CN201010274301 A CN 201010274301A CN 102384991 A CN102384991 A CN 102384991A
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张智泓
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Abstract

本发明提供一种晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头，其中，该晶圆探针卡的同轴探针包括：一钨或钨合金探针本体，具有一第一端部以及一第二端部，其中该第一端部相对于该探针本体而倾斜并且具有一尖端；一或多层绝缘层，沉积在该探针本体的一区域上，其中该区域不覆盖该第一端部的该尖端以及该第二端部；及一金属导电层，沉积在至少一部分的该绝缘层上。通过本发明，能够屏蔽探针间的电容与电感耦合产生的噪声，在进行测试时，保证测试的稳定性，避免引起短路。

Description

晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头
技术领域
本发明涉及一种晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头(spider)，尤其涉及一种关于可有效提供噪声屏蔽的晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头。
背景技术
晶圆针测技术随着半导体制程技术一直演变，也不断地被使用着，使得裸晶在切割之后未完成封装前，可测试其质量，避免不良品封装成本。近年来半导体制程技术突飞猛进，现阶段晶体管通道长度(channel length)已由0.15微米演进至0.13微米到现在最新的90奈米制程，IC体积越来越小、功能越来越强、脚数越来越多。因此，使得探针卡的探针数量以及探针密度不断增加，以应付现阶段的测试需求。然而，在进行测试时，探针间的电容与电感耦合容易产生噪声而引起测试的不稳定，甚至引起短路。
发明内容
鉴于上述问题，需要一种可提供噪声屏蔽的晶圆测试探针。
本发明提供一种晶圆探针卡的同轴探针，包含：
一钨或钨合金探针本体，具有一第一端部以及一第二端部，其中该第一端部相对于该探针本体而倾斜并且具有一尖端；
一或多层绝缘层，沉积在该探针本体的一区域上，其中该区域不覆盖该第一端部的该尖端以及该第二端部；及
一金属导电层，沉积在至少一部分的该绝缘层上。
其中，该一或多层绝缘层包含陶瓷。
其中，该一或多层绝缘层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
优选地，该金属导电层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
本发明还提供一种使用同轴探针的测试头，其安装在一晶圆测试用印刷电路板上，该测试头包含：
一垫片，设置在该印刷电路板上；
一环部，设置在该垫片上；
一同轴探针，包含：
一钨或钨合金探针本体，具有一第一端部以及一第二端部，其中该第一端部相对于该探针本体而倾斜并且具有一尖端；
一或多层绝缘层，沉积在该探针本体的一区域上，其中该区域不覆盖该第一端部的该尖端以及该第二端部；及
一金属导电层，沉积在至少一部分的该绝缘层上；
一热固性导电聚合物，设置在该环部上并将该同轴探针固定在该环部上，其中该热固性导电聚合物包覆该同轴探针的至少一部分该金属导电层；及
一接地部，分别与该热固性导电聚合物以及该印刷电路板连接，
其中该同轴探针的该探针本体的该第二端部连接并固定至该印刷电路板。
其中，该一或多层绝缘层包含陶瓷。
优选地，该热固性导电聚合物为热固性导电胶或热固性导电树脂。
优选地，该一或多层绝缘层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
其中，该金属导电层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
通过本发明，能够屏蔽探针间的电容与电感耦合产生的噪声，在进行测试时，保证测试的稳定性，避免引起短路。
本发明的其它实施样态以及优点可从以下与用以例示本发明原理范例的随附图式相结合的详细说明而更显明白。
附图说明
图1A是根据本发明之一实施例的同轴探针的概略横剖面图；
图1B是图1A的同轴探针的局部放大图；
图2是根据本发明之一实施例的测试头的立体图；
图3是根据本发明之一实施例将图2的测试头安装在晶圆探针卡的晶圆测试用印刷电路板上的概略局部横剖面图。
组件符号说明：
1同轴探针
3探针本体
3a第一端部
3b第二端部
5绝缘层
7金属导电层
10测试头
11垫片
13环部
15热固性导电聚合物
17接地部
19焊锡
20焊锡
21印刷电路板
23讯号焊点
24第一接地点
25第二接地点
27补强板
31尖端
具体实施方式
图1A是根据本发明之一实施例的同轴探针的概略横剖面图。如图1A所示，同轴探针1包含：钨或钨合金探针本体3；一或多层绝缘层5，沉积在探针本体3的一区域上；以及金属导电层7，沉积在至少一部分的一或多层绝缘层5上。探针本体3具有第一端部3a以及第二端部3b，其中第一端部3a相对于探针本体3而倾斜并且具有一尖端31。如图1A所示，上述沉积一或多层绝缘层5的区域并不覆盖探针本体3的第一端部3a的尖端31以及第二端部3b。金属导电层7可被沉积而完全或部分地覆盖沉积在此区域上的绝缘层5，即，金属导电层7可被沉积在至少一部分的绝缘层5上。一或多层绝缘层5例如可包含陶瓷材料，并且用以使各探针之间产生绝缘。金属导电层7可被使用作为屏蔽层，以隔绝噪声的干扰。例如，可以通过下列沉积方式而分别沉积出具有奈米等级或微米等级厚度的绝缘层5以及金属导电层7：化学气相沉积(CVD，chemical vapor deposition)、物理气相沉积(PVD，physical vapordeposition)、蒸镀(evaporation)、溅镀(sputtering)、或离子镀(ion plating)。上述沉积方式乃为熟习镀膜技艺者所熟知，故在此将不再赘述其原理与处理程序。举例而言，在本发明的实施例中，绝缘层5的厚度可为约1nm～约100μm，而导电层7的厚度可为约1nm～约100μm。
图1B是图1A的同轴探针的局部放大图。如图1B所示，图1B是图1A的区域A的局部放大部分。由图1B所示，一或多层绝缘层5以及金属导电层7皆不覆盖钨或钨合金探针本体3的第二端部3b。
图2是根据本发明之一实施例的测试头的立体图。图3是根据本发明之一实施例将图2的测试头10安装在晶圆探针卡的晶圆测试用印刷电路板21上的概略局部横剖面图。如图2与图3所示，测试头10包含：垫片11，设置在晶圆测试用印刷电路板21上；环部13，设置在垫片11上；图1A的同轴探针1；热固性导电聚合物15，设置在环部13上并将同轴探针1固定在环部13上；以及接地部17，分别与热固性导电聚合物15以及印刷电路板21连接。同轴探针1的探针本体3的第二端部3b通过焊锡19连接并固定至印刷电路板21的讯号焊点23，以将同轴探针1所量测到的讯号传递至印刷电路板21，并且如图1B与图3所示，焊锡19未与一或多层绝缘层5以及金属导电层7接触，而仅与探针本体3接触。例如，接地部17可为圆柱状或片状的导电体，并且通过焊锡20连接并固定至印刷电路板21的第一接地点24。热固性导电聚合物15包覆同轴探针1的至少一部分金属导电层7。同轴探针1的金属导电层7与印刷电路板21的第二接地点25连接，以使噪声可透过同轴探针1的金属导电层7以及印刷电路板21的第二接地点25而导出。此外，通过热固性导电聚合物15、接地部17、以及印刷电路板21的第一接地点24的设置，能进一步使噪声透过热固性导电聚合物15、接地部17、以及印刷电路板21的第一接地点24而导出，以增强导出噪声的能力，以有效降低探针在传递讯号时所受到的外界噪声干扰或探针彼此之间的干扰，因而增加晶圆测试的稳定性。虽然，在图3中，金属导电层7以及接地部17分别连接至印刷电路板21的第二接地点25以及第一接地点24，但在本发明的另一实施例中，金属导电层7以及接地部17可连接至同一接地点。热固性导电聚合物15可例如为热固性导电胶或热固性导电树脂。此外，垫片11被设置在印刷电路板21上，并且可通过印刷电路板21的补强板27来强化其固定性。
通过本发明，能够屏蔽探针间的电容与电感耦合产生的噪声，在进行测试时，保证测试的稳定性，避免引起短路。
虽然本发明已参考较佳实施例及图式详加说明，但熟习本项技艺者可了解在不离开本发明之精神与范畴的情况下，可进行各种修改、变化以及等效替代，然而这些修改、变化以及等效替代仍落入本发明所附的申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种晶圆探针卡的同轴探针，其特征在于，包含：
一钨或钨合金探针本体，具有一第一端部以及一第二端部，其中该第一端部相对于该探针本体而倾斜并且具有一尖端；
一或多层绝缘层，沉积在该探针本体的一区域上，其中该区域不覆盖该第一端部的该尖端以及该第二端部；及
一金属导电层，沉积在至少一部分的该绝缘层上。
2.根据权利要求1所述的晶圆探针卡的同轴探针，其特征在于，该一或多层绝缘层包含陶瓷。
3.根据权利要求1所述的晶圆探针卡的同轴探针，其特征在于，该一或多层绝缘层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
4.根据权利要求1所述的晶圆探针卡的同轴探针，其特征在于，该金属导电层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
5.一种使用同轴探针的测试头，其安装在一晶圆测试用印刷电路板上，其特征在于，该测试头包含：
一垫片，设置在该印刷电路板上；
一环部，设置在该垫片上；
一同轴探针，包含：
一钨或钨合金探针本体，具有一第一端部以及一第二端部，其中该第一端部相对于该探针本体而倾斜并且具有一尖端；
一或多层绝缘层，沉积在该探针本体的一区域上，其中该区域不覆盖该第一端部的该尖端以及该第二端部；及
一金属导电层，沉积在至少一部分的该绝缘层上；
一热固性导电聚合物，设置在该环部上并将该同轴探针固定在该环部上，其中该热固性导电聚合物包覆该同轴探针的至少一部分该金属导电层；及
一接地部，分别与该热固性导电聚合物以及该印刷电路板连接，
其中该同轴探针的该探针本体的该第二端部连接并固定至该印刷电路板。
6.根据权利要求5所述的使用同轴探针的测试头，其特征在于，该一或多层绝缘层包含陶瓷。
7.根据权利要求5所述的使用同轴探针的测试头，其特征在于，该热固性导电聚合物为热固性导电胶或热固性导电树脂。
8.根据权利要求5所述的使用同轴探针的测试头，其特征在于，该一或多层绝缘层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
9.根据权利要求5所述的使用同轴探针的测试头，其特征在于，该金属导电层的沉积方式为化学气相沉积、物理气相沉积、蒸镀、溅镀、或离子镀。
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