CN1076871C - 探测卡 - Google Patents

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Abstract

一种用于半导体元件测试的探测卡，它包括一具有一组带有一弯折形段的探针支撑孔的基片和一组分别插入所述探针支撑孔的探针。由于探测卡是由与晶片相同的材料制成的而使探测卡的热膨胀率与该晶片的热膨胀率相同，由此防止了由温度改变而引起的测试误差，而且通过用张力将探针固定在弯折形探针支撑孔内而可测试各种类型的半导体元件，并且由于易于用新探针更换旧探针而获得一种半永久寿命的探测卡。

Description

探测卡
本发明涉及一种探测卡，更确切地说是涉及一种具有弯折形探针支撑孔的探测卡，它具有优异的测量精度和半永久的寿命。
探测卡是一种在例如存储器晶片、逻辑晶片和系统晶片之类的半导体元件晶片的特性测试中把电信号传送到半导体元件的引线脚(pad)上的装置，它有各种类型，例如环氧树脂探测卡、垂直形探测卡和薄膜形探测卡。
下面参考图1将对在各探测卡中最常用的现有技术的环氧树脂探测卡进行描述。
图1是使用现有技术的一种环氧树脂探测卡的晶片探测系统的示意图，在其上形成有一半导体元件的晶片11被固定在主体12上，然后用由环氧树脂构成并具有一规则倾斜的探针的探测卡10来测量在晶片11上的半导体元件的特性。
然而，环氧树脂探测卡的热膨胀率与晶片的热膨胀率不同，使得环氧树脂测试卡的探针和晶片上的引线脚不准确对准，这是因为在测试装置中的主体的温度大约增加到85℃而引起错位。另外，由于探针是用粘接剂固定的，废旧探针的更换是困难的，故此探测卡的寿命是有限的。
因此，本发明的一个目的是提供一种探测卡，其热膨胀率与晶片的热膨胀率相同而使测试是精确的，且其寿命是半永久的，另外结构简单并且用于更多类型的半导体元件的测试中容易变更组配。
为实现上述目的，提供一种用于测试半导体元件的探测卡，包括一基片，它具有多个穿通基片的探针支撑孔；和多个探针，分别插入所述探针支撑孔，所述基片是由与被测试的半导体元件的晶片具有相同热膨胀系数的材料制成的，并且各个探针支撑孔均带有一弯折形段。
为更好理解本发明，本说明书附有下列实施例图：
图1为采用一个环氧树脂探测卡的现有技术的晶片探测系统的示意图；
图2A为在探针插入以前一本发明的探测卡的透视图；
图2B为在探针插入以前一本发明的探测卡的剖面图；
图3A为在探针插入后一本发明的探测卡的剖视透视图；
图3B为在探针插入后一本发明的探测卡的部分剖面图。
下面参考附图对本发明的一个实施例进行描述。
图2A和图2B分别是根据本发明的一个实施例在探测针被插入以前探测卡的透视图和剖视图。大量具有弯折形部分的探针支撑孔22在绝缘板的硅基片21中形成，并且在硅基片21的边缘中形成一个预定尺寸的聚酰亚胺层20，用于固定一输入/输出测试信号的导线。这时，在具有多层结构的硅基片21的结构上，可制成弯折形探针支撑孔22，并且由于硅基片21的组分与形成有要测试的元件的硅晶片的组份相同，所以即使环境温度变化也可进行准确的检测。
图3A和图3B分别为根据本发明的一个实施例在探针被插入以后探测卡的剖视透视图和剖面图，在许多探针支撑孔22中，把探针30穿过对应于待测的元件模壳的探针支撑孔，在此，探针30是利用由探针支撑孔22的结构产生的张力来固定的。这种张力改进了探针30与引线脚31之间的导电性。
测试信号的输入/输出是通过把导线33与固定在弯折形探针支撑孔22中的探针相连接并且使用由探针支撑孔22的弯折状结构所产生的张力靠探针30来推压待测试元件的引线脚31的方式来实现的，而且依据探针30的张力来改善引线脚31与探针30之间的导电性。因此，在测试后，在引线脚31上留有探针印痕32。
通过调整探针支撑孔22的弯曲角度可控制探针30的张力的强弱。
作为参考，在一用于半导体器件16M DRAM的测试中的弯折形探测卡中，弯折形探针支撑孔22的直径为130μm，弯折形探针支撑孔22的错位为20μm，探针30的材料为钨，探针30的直径为125μm，而探针30的末端的直径为15μm-30μm。
根据本发明，由于探测卡是由与晶片相同的材料制成的，使得探测卡的热膨胀率与晶片的热膨胀率相同，因此防止了随温度变化而引起的测试误差。而且，通过用张力将探针固定在弯折形探针支撑孔中，可测试各种类型的半导体元件，并且因为易于用新探针更换旧探针，而能够获得一半永久寿命的探测卡。
根据本发明的一个优选方式，所述的每个探针支撑孔均形成有一弯曲角度，通过控制插在所述探针支撑孔的所述探针的弯曲角度来调整由所述探针支撑孔的弯曲角度所产生的张力的强弱。

Claims (13)

1、一种用于测试半导体元件的探测卡，包括一基片，它具有多个穿通基片的探针支撑孔；和多个探针，分别插入所述探针支撑孔，
其特征在于，所述基片是由与被测试的半导体元件的晶片具有相同热膨胀系数的材料制成的，并且各个探针支撑孔均带有一弯折形段。
2、如权利要求1所述的探测卡，其特征在于，所述基片是由与被测试的半导体元件相同的材料制成的。
3、如权利要求2所述的探测卡，其特征在于，所述基片是用多层结构形成的，用于把所述探针支撑孔制成弯折形。
4、如权利要求3所述的探测卡，其特征在于，所述基片还包括一固定输入/输出测试信号的导线的导线固定装置。
5、如权利要求4所述的探测卡，其特征在于，所述导线固定装置设置在所述基片的边缘上。
6、如权利要求5所述的探测卡，其特征在于，所述导线固定装置由聚酰亚胺制成的。
7、如权利要求1所述的探测卡，其特征在于，所述探针组的每个探针通过利用由所述探针支撑孔的结构产生的张力被固定在所述探针支撑孔中。
8、如权利要求7所述的探测卡，其特征在于，所述的每个探针支撑孔均形成有一弯曲角度，通过控制插在所述探针支撑孔的所述探针的弯曲角度来调整由所述探针支撑孔的弯曲角度所产生的张力的强弱。
9、如权利要求8所述的探测卡，其特征在于，所述基片是由与待测试的半导体元件相同的材料制成的。
10、如权利要求9所述的探测卡，其特征在于，所述基片是由多层结构形成的，用于形成所述弯折形探针支撑孔。
11、如权利要求10所述的探测卡，其特征在于，所述基片还包括一固定测试信号的输入/输出导线的导线固定装置。
12、如权利要求11所述的探测卡，其特征在于，所述导线固定装置被设置在所述基片的边缘上。
13、如权利要求12所述的探测卡，其特征在于，所述导线固定装置是由聚酰亚胺制成的。
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