CN103869109A

CN103869109A - 探针卡及其焊接方法

Info

Publication number: CN103869109A
Application number: CN201210535268.6A
Authority: CN
Inventors: 陈光宇
Original assignee: Winbond Electronics Corp
Current assignee: Winbond Electronics Corp
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: CN103869109B

Abstract

一种探针卡及其焊接方法，探针卡包括基板、焊垫、探针及元件。焊垫配置在基板中，焊垫具有贯穿孔，贯穿孔贯穿焊垫。探针穿过贯穿孔，且探针位于贯穿孔中的部分与焊垫绝缘。元件与焊垫及探针连接，且元件的长度方向平行于基板的垂直方向。在本发明所提出的探针卡中，由于元件连接至焊垫，而探针是通过元件而连接在同一个焊垫上，藉此可减少所需要使用的焊垫的数量与配置面积。因此，在基板尺寸不变的情况下，可提升探针及元件的积集度，且具有较佳的设计弹性。

Description

探针卡及其焊接方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置及其制造方法，且特别涉及一种探针卡及其焊接方法。

背景技术

集成电路芯片（integrated circuit chip，IC chip）的电性测试在半导体工艺的各阶段中都是相当重要的。每一个IC芯片在晶片与封装型态都必须接受测试以确保其电性功能。

晶片测试（wafer test）是使测试机台与探针卡（probe card）构成测试回路，将探针卡上的探针直接与晶片上的接垫（pad）或凸块（bump）接触，以利用探针探测晶片上的各个芯片，从而引出芯片信号，并将此芯片信号数据送往测试机台作分析与判断。如此一来，可在封装步骤之前，事先滤除电性与功能不良的芯片，以避免不良品的增加而提高封装制造成本。

随着半导体工艺与封装的积集度的提高，对于探针卡的积集度的要求也日渐提高。也就是说，未来的探针卡必须在其印刷电路板尺寸不变的情况下，增加在印刷电路板上的探针数及元件数。因此，如何有效利用印刷电路板的空间，将是探针卡技术中一门十分重要的课题。

发明内容

本发明提出一种探针卡，可有效地提升探针及元件的积集度。

本发明提出一种探针卡的焊接方法，可有效地降低工艺复杂度。

本发明提供一种探针卡，包括基板、焊垫、探针及元件。焊垫配置在基板中，焊垫具有贯穿孔，贯穿孔贯穿焊垫。探针穿过贯穿孔，且探针位于贯穿孔中的部分与焊垫绝缘。元件与焊垫及探针连接，且元件的长度方向平行于基板的垂直方向。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡中，焊垫可延伸至基板的表面上。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡中，更包括绝缘套管，绝缘套管配置在贯穿孔中。探针穿过绝缘套管，以使得探针位于贯穿孔中的部分与焊垫绝缘。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡中，元件与焊垫及探针的连接方式例如是焊接。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡中，元件例如是被动元件，且被动元件例如是电阻、电容或电感。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡中，基板例如是印刷电路板。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡中，探针的材料例如是钨、铼、铍铜合金、金、银或铂。

本发明提供一种探针卡的焊接方法。提供基板，基板中配置有焊垫。焊垫具有贯穿孔，贯穿孔贯穿焊垫。将探针穿过贯穿孔，并使得在贯穿孔中的探针的部分与焊垫绝缘。将元件与焊垫及探针焊接，且元件的长度方向平行于基板的垂直方向。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡的焊接方法中，焊垫可延伸至基板的表面上。

依照本发明的一实施例所述，在上述的探针卡的焊接方法中，使得探针位于贯穿孔中的部分与焊垫绝缘的步骤包括将绝缘套管配置在贯穿孔中，并将探针穿过绝缘套管。

基于上述，在本发明所提出的探针卡中，由于元件连接至焊垫，而探针是通过元件而连接在同一个焊垫上，藉此可减少所需要使用的焊垫的数量与配置面积。因此，在基板尺寸不变的情况下，可提升探针及元件的积集度，且具有较佳的设计弹性。

此外，由于本发明所提出的探针卡的焊接方法是将元件连接至焊垫，探针再通过元件而连接在同一个焊垫上，因此能大幅地减少焊接的次数，进而可有效地降低工艺复杂度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的探针卡的剖面图。

图2A至图2C表示本发明的一实施例中的探针卡的焊接方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10、20：探针卡

100、200：基板

102、202：焊垫

104、204：贯穿孔

106、206：探针

106a：探针106位于贯穿孔104中的部分

108、208：元件

110、210：绝缘套管

206a：探针206位于贯穿孔204中的部分

D₁：垂直方向

D₂：长度方向

具体实施方式

图1为本发明的一实施例的探针卡的剖面图。

请参照图1，探针卡10包括基板100、焊垫102、探针106及元件108。基板100例如是印刷电路板。

焊垫102配置在基板100中，且焊垫102具有贯穿孔104，贯穿孔104贯穿焊垫102。焊垫102的材料例如是铝或铜。焊垫102例如是以电镀或其它合适的方法形成在基底100中。此外，焊垫102可延伸至基板100的表面上，从而使得焊垫102可覆盖基板100的部分表面，然而本发明并不以此为限。在其它实施例中，焊垫102亦可仅配置于基板100中。

探针106穿过贯穿孔104，且探针106位于贯穿孔104中的部分106a与焊垫104绝缘。在本实施例中，探针卡10更可包括绝缘套管110。绝缘套管110配置在贯穿孔104中，探针106穿过绝缘套管110，以使得探针106位于贯穿孔104中的部分106a与焊垫102绝缘。绝缘套管110的材料例如是聚亚酰胺（polyimide）。探针106的材料例如是钨、铼、铍铜合金、金、银或铂。此外，虽然此实施例是通过绝缘套管110使得探针106位于贯穿孔104中的部分106a与焊垫104绝缘，但是本发明并不以此为限，只要能够使得探针106位于贯穿孔104中的部分106a与焊垫104绝缘的方法均属于本发明所保护的范围。

元件108与焊垫102及探针106连接，使得探针106通过元件108而与焊垫102电性连接。在本实施例中，元件108与焊垫102及探针106的连接方式例如是焊接。元件108例如是被动元件，如电阻、电容或电感等。在本实施例中，元件108例如是条状。元件108的长度方向D₂例如是平行于基板100的垂直方向D₁。换句话说，可采用直立配置的方式将元件108焊接于焊垫102及探针106之间，而进一步地节省元件108的配置面积。

基于上述实施例可知，由于元件108连接至焊垫102，而探针106是通过元件108而连接在同一个焊垫102上，因此可减少焊垫102的数量与配置面积，从而提高基板100的面积利用率。亦即，探针卡10可更有效地利用基板100的面积来配置更多的探针106及元件108，从而可提高探针106及元件108的积集度与设计弹性。

需注意的是，虽然在本实施例中，为了方便说明而以探针卡10具有一根探针106为例进行说明，但是本发明并不以此为限。在其它实施例中，探针卡10亦可具有多根探针106，亦即只要是具有至少一根探针106即属于本发明所保护的范围。

首先，请参照图2A，提供基板200，且基板200中配置有焊垫202。基板200例如是印刷电路板。焊垫202的材料例如是铝或铜。焊垫202可延伸至基板200的表面上，从而使得焊垫202可覆盖基板200的部分表面。焊垫202具有贯穿孔204，贯穿孔204贯穿焊垫202。

随后，将绝缘套管210配置在贯穿孔204中。绝缘套管210的材料例如是聚亚酰胺。

接着，请参照图2B，将元件208焊接在焊垫202上。元件208例如是被动元件，如电阻、电容或电感等。值得一提的是，若元件208为条状，则可利用将元件208的长度方向D₂平行于基板200的垂直方向D₁的方式来焊接条状的元件208，藉此可进一步地减少元件208所需要的配置面积，进而提升基板200的面积利用率。

接着，请参照图2C，将探针206穿过贯穿孔204，并使得探针206位于贯穿孔204中的部分206a与焊垫202绝缘。探针206的材料例如是钨、铼、铍铜合金、金、银或铂。在本实施例中，因为贯穿孔204中配置有绝缘套管210，因此通过将探针206穿过绝缘套管210，可使得探针206位于贯穿孔204中的部分206a与焊垫202绝缘，但是本发明并不以此为限。也就是说，亦可使用其它适合的方法将探针206位于贯穿孔204中的部分206a与焊垫202绝缘。

接着，将探针206与元件208焊接，且将元件208焊接在焊垫202上，进而使得探针206通过元件208而与焊垫202电性连接。然而，本发明并不限制元件208及探针206的焊接方法。也就是说，除上述焊接方法外，亦可先将元件208焊接于探针206后，再将探针206弯曲，以将元件208焊接于焊垫202上。

基于上述实施例可知，由于元件208连接至焊垫202，而探针206是通过元件208而连接在同一个焊垫202上，所以可大幅地减少焊垫202的数量，进而能大幅地减少焊接的次数，因此能有效地降低工艺复杂度。

综上所述，上述实施例至少具有下列特点。上述实施例所提出的探针卡可有效地增加探针及元件的积集度及设计弹性。此外，通过上述实施例所提出的探针卡的焊接方法，可有效地降低工艺复杂度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种探针卡，包括：

基板；

焊垫，配置在该基板中，该焊垫具有贯穿孔，该贯穿孔贯穿该焊垫；

探针，穿过该贯穿孔，且该探针位于该贯穿孔中的部分与该焊垫绝缘；以及

元件，与该焊垫及该探针连接，且该元件的长度方向平行于该基板的垂直方向。

2.如权利要求1所述的探针卡，其中该焊垫延伸至该基板的表面上。

3.如权利要求1所述的探针卡，其中该探针卡还包括绝缘套管，该绝缘套管配置在该贯穿孔中，该探针穿过该绝缘套管，以使得该探针位于该贯穿孔中的部分与该焊垫绝缘。

4.如权利要求1所述的探针卡，其中该元件与该焊垫及该探针的连接方式为焊接。

5.如权利要求1所述的探针卡，其中该元件为被动元件，且该被动元件包括电阻、电容或电感。

6.如权利要求1所述的探针卡，其中该基板为印刷电路板。

7.如权利要求1所述的探针卡，其中该探针的材料包括钨、铼、铍铜合金、金、银或铂。

8.一种探针卡的焊接方法，包括：

提供基板，该基板中配置有焊垫，该焊垫具有贯穿孔，该贯穿孔贯穿该焊垫；

将探针穿过该贯穿孔，并使得该探针位于该贯穿孔中的部分与该焊垫绝缘；以及

将元件与该焊垫及该探针焊接，且该元件的长度方向平行于该基板的垂直方向。

9.如权利要求8所述的探针卡的焊接方法，其中该焊垫延伸至该基板的表面上。

10.如权利要求8所述的探针卡的焊接方法，其中使得该探针位于该贯穿孔中的部分与该焊垫绝缘的步骤包括将绝缘套管配置在该贯穿孔中，并将该探针穿过该绝缘套管。