CN113267659A - Ate测试板及ate测试板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了ATE测试板及ATE测试板的制造方法，ATE测试板包括：第一线路板层，包括第一线路层、第二线路层以及第一芯板，第一线路层、第一芯板以及第二线路层相互叠层设置，并且第一芯板位于第一线路层和第二线路层之间；第二线路板层，包括第三线路层、第四线路层以及第二芯板，第三线路层、第二芯板以及第四线路层相互叠层设置，并且第二芯板位于第三线路层和第四线路层之间；第一研磨层，第一线路板层和第二线路板层相互叠层设置，第一研磨层位于第二线路层和第三线路层之间。其通过更换平整度的研磨层来实现平整度和外层阻抗的同时控制，避免了顾此失彼，两者不可兼得的困境，有效地改善了仿真和设计上的选择困难性。

Description

ATE测试板及ATE测试板的制造方法

技术领域

本发明涉及晶圆领域，进一步地涉及ATE测试板及ATE测试板的制造方法。

背景技术

为了满足晶圆测试的需要，实现测试探针与晶圆上被测芯片的全方位接触，垂直探针卡在水平方向有着非常高规格的平整度要求，而ATE测试板是垂直探针卡的重要组成部分，因此ATE测试板均设计有一个关键区域即DUT区域(如图1所示)，该区域后续是将空间转换器(MLO)焊接在上面，最后再通过探针连接晶圆与空间转换器，实现检测晶圆通断等缺陷的目的，故而ATE测试板DUT区域平整度的好坏势必影响整个晶圆测试。

而阻抗控制，则是根据不同产品的信号速率需求，均可在ATE测试板的内层或者外层做不同阻抗值的设计，如单端50ohm或者差分90&100ohm等。在过去的认知中，半导体测试领域的人们似乎从未将DUT区域的平整度与外层阻抗控制混为一谈，大家就平整度和阻抗控制的产生原理已经定性为了它们不可同时满足。虽然平整度和阻抗都是控制相应的介质厚度来实现，但是平整度是通过研磨介质层，将介质层表面的凸起或凹陷不断打磨使其在水平方向各位置的高度差趋近于零(效果如图2)，因此介质层是一个弹性厚度，视平整度是否合格而定。

而阻抗的控制除了线宽，铜厚及材料本身DK的影响外，信号层与屏蔽层的介厚也是非常关键的因素，不同于平整度的弹性介质层，阻抗介质层必须处于一个稳定的状态(如图3)，介厚偏厚或者偏薄均会使阻抗超标。

因此平整度与外层阻抗控制本身在一定范围上是互相矛盾的，人们在设计时均会不得已只能优先满足其中一种而放弃剩下一种，致使性能上与预期有些偏离。随着当前消费电子日新月异的变化，晶圆的测试环境也随着多样化和复杂化，为了追求更加高速的传输技术和数字无线处理技术，垂直探针卡植入高速的外层阻抗控制已经成为了一种必然的趋势，意味着除了保持本身的平整度规格不变外，同时还要兼顾外层阻抗的控制，使得整个晶圆测试有了更加多的测试选择性和可能性；当前的ATE测试板传统做法也势必需要突破，去寻求新的可以同时满足两个条件的制造工艺。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种ATE测试板及ATE测试板的制造方法，其通过更换平整度的研磨层来实现平整度和外层阻抗的同时控制，避免了顾此失彼，两者不可兼得的困境，有效地改善了仿真和设计上的选择困难性。

为了实现上述目的，本发明的目的在于提供ATE测试板，包括：

第一线路板层，包括第一线路层、第二线路层以及第一芯板，所述第一线路层、所述第一芯板以及所述第二线路层相互叠层设置，并且所述第一芯板位于所述第一线路层和所述第二线路层之间；

第二线路板层，包括第三线路层、第四线路层以及第二芯板，所述第三线路层、所述第二芯板以及所述第四线路层相互叠层设置，并且所述第二芯板位于所述第三线路层和所述第四线路层之间；

第一研磨层，所述第一线路板层和所述第二线路板层相互叠层设置，所述第一研磨层位于所述第二线路层和所述第三线路层之间。

优选地，所述ATE测试板进一步包括：

第三线路板层，包括第五线路层、第六线路层以及第三芯板，所述第五线路层、所述第六线路层以及所述第三芯板相互叠层设置，并且所述第三芯板位于所述第五线路层和所述第六线路层之间；

第四线路板层，包括第七线路层、第八线路层以及第四芯板，所述第七线路层、所述第八线路层以及所述第四芯板相互叠层设置，并且所述第四芯板位于所述第七线路层和所述第八线路层之间；

第二研磨层，所述第一线路板层、所述第二线路板层、所述第三线路板层以及所述第四线路板层相互叠层设置，并且所述第二研磨层位于所述第六线路层和所述第七线路层之间。

优选地，所述ATE测试板进一步包括：

中间层，所述中间层位于所述第二线路板层和所述第三线路板层之间；所述中间层包括至少两个线路层，相邻两个所述线路层之间具有至少一芯板。

优选地，所述第一研磨层和所述第二研磨层分别包括非导电环氧树脂。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供ATE测试板的制造方法，包括：

将第一研磨层、第三线路层、第二芯板、第四线路层、第五线路层、第三芯板、第六线路层以及第二研磨层依次相互叠层设置；

第一次压合，将所述第一研磨层、所述第三线路层、所述第二芯板、所述第四线路层、所述第五线路层、所述第三芯板、所述第六线路层以及所述第二研磨层压合为一个整体；

研磨所述第一研磨层和所述第二研磨层；

检测所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度是否满足要求；

当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度满足要求时，在所述第一研磨层的外侧依次叠层设置第二线路层、第一芯板以及第一线路层，在所述第二研磨层的外侧依次叠层设置第七线路层、第四芯板以及第八线路层，并进行第二次压合。

优选地，所述ATE测试板的制造方法进一步包括：当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度不满足要求时，对所述第一研磨层所述第二研磨层再次进行研磨。

优选地，所述ATE测试板的制造方法，在第一次压合之前还包括：

在所述第四线路层和所述第五线路层之间设置中间层，其中，所述中间层包括至少两个线路层，相邻两个所述线路层之间具有至少一芯板。

优选地，其中所述第一研磨层和所述第二研磨层分别包括非导电环氧树脂。

优选地，将第一研磨层、第三线路层、第二芯板、第四线路层、第五线路层、第三芯板、第六线路层以及第二研磨层依次相互叠层设置；第一次压合，将所述第一研磨层、所述第三线路层、所述第二芯板、所述第四线路层、所述第五线路层、所述第三芯板、所述第六线路层以及所述第二研磨层压合为一个整体；两个步骤之间，还包括：

开料、内层干膜、曝光、显影、蚀刻以及内层AOI检查步骤。

优选地，当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度满足要求时，在所述第一研磨层的外侧依次叠层设置第二线路层、第一芯板以及第一线路层，在所述第二研磨层的外侧依次叠层设置第七线路层、第四芯板以及第八线路层，并进行第二次压合，之后还包括：

钻孔、电镀、外层干膜、蚀刻、外层AOI检查、表面工艺、阻焊、字符、外形、检验以及包装步骤。

与现有技术相比，本发明所提供的所述ATE测试板及ATE测试板的制造方法具有以下至少一条有益效果：

1、本发明所提供的所述ATE测试板及ATE测试板的制造方法，其通过更换平整度的研磨层来实现平整度和外层阻抗的同时控制，避免了顾此失彼，两者不可兼得的困境，有效地改善了仿真和设计上的选择困难性。

2、本发明所提供的所述ATE测试板及ATE测试板的制造方法，既保留了原有的主体工艺不变，又突破了传统方法的束缚；主体工艺不变可使加工操作人员不必消耗大量时间去适应和学习新方法，局部的工艺调整使得传统和新方法可灵活切换，超极平整度与外层阻抗现今可做单一的实施，也能同时兼顾，让需求更具多元化。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是ATE测试板的DUT区域的示意图；

图2是ATE测试板的介质层的打磨过程示意图；

图3是ATE测试板的阻抗介质层的状态示意图；

图4是本发明的优选实施例的ATE测试板的结构示意图；

图5是本发明的优选实施例的ATE测试板的制造方法的流程图。

附图标号说明：

第一线路板层1，第一线路层11，第二线路层12，第一芯板13，第二线路板层2，第三线路层21，第四线路层22，第二芯板23，第一研磨层3，第三线路板层4，第五线路层41，第六线路层42，第三芯板43，第四线路板层5，第七线路层51，第八线路层52，第四芯板53，第二研磨层6，中间层7。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

参考说明书附图4，本发明提供一种ATE测试板，所述ATE测试板能够同时具备平整度和外层阻抗同时控制，能够避免顾此失彼、两者不可兼得的困境，有效地解决了人们在设计时不得已选择其中一个而放弃另外一个的困境，同时也确保了性能上与预期能够吻合。

参考说明书附图4，具体地，所述ATE测试板包括第一线路板层1、第二线路板层2以及第一研磨层3，其中，所述第一线路板层1包括第一线路层11、第二线路层12以及第一芯板13，所述第一线路层11、所述第一芯板13以及所述第二线路层12相互叠层设置，并且所述第一芯板13位于所述第一线路层11和所述第二线路层12之间。

所述第二线路板层2包括第三线路层21、第四线路层22以及第二芯板23，所述第三线路层21、所述第二芯板23以及所述第四线路层22相互叠层设置，并且所述第二芯板23位于所述第三线路层21和所述第四线路层22之间。

所述第一线路板层1和所述第二线路板层2相互叠层设置，所述第一研磨层3位于所述第二线路层12和所述第三线路层21之间。

参考说明书附图4，进一步地，所述的ATE测试板进一步包括第三线路板层4、第四线路板层5以及第二研磨层5。

所述第三线路板层4包括第五线路层41、第六线路层42以及第三芯板43，所述第五线路层41、所述第六线路层42以及所述第三芯板43相互叠层设置，并且所述第三芯板43位于所述第五线路层41和所述第六线路层42之间。

所述第四线路板层5包括第七线路层51、第八线路层52以及第四芯板53，所述第七线路层51、所述第八线路层52以及所述第四芯板53相互叠层设置，并且所述第四芯板53位于所述第七线路层51和所述第八线路层52之间。

所述第一线路板层1、所述第二线路板层2、所述第三线路板层4以及所述第四线路板层5相互叠层设置，并且所述第二研磨层6位于所述第六线路层42和所述第七线路层51之间。

需要指出的是，在本发明所提供的所述ATE测试板的制造过程中，先将所述第一研磨层3、所述第二线路板层2、所述第三线路板层4以及所述第二研磨层6依次由上至下相互叠层设置，进行第一次压合并且经过平面研磨合格后，在所述第一研磨层3的外侧叠层设置所述第一线路板层1，在所述第二研磨层6的外侧叠层设置所述第四线路板层5，然后进行第二次压合。

在整个ATE测试板的制造过程中，所述第一线路板层1和所述第四线路板层5的厚度保持不变，所述第一线路板1和所述第四线路板5的阻抗必然在合适的范围之内。由于所述第一线路板层1和所述第四线路板层5本身没有受到挤压变形，再分别与研磨合格的所述第一研磨层3和所述第二研磨层6相压合，整体平整度必然符合要求。

参考说明书附图4，所述ATE测试板进一步包括中间层7，所述中间层7位于所述第二线路板层2和所述第三线路板层4之间；所述中间层7包括至少两个线路层，相邻两个所述线路层之间具有至少一芯板。本领域的技术人员应当理解的是，所述第二线路板层2和所述第三线路板层4之间的线路层和芯板的数量不应当构成对本发明的限制。

所述第一研磨层3和所述第二研磨层6分别包括非导电环氧树脂，具有绝缘和粘合的作用。同时，各线路层也包括非导电环氧树脂。所述第一芯板13、所述第二芯板23、所述第三芯板43以及所述第四芯板53分别包括非导电环氧树脂，具有绝缘和承载的作用。所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第三线路层21、所述第四线路层22、所述第五线路层41、所述第六线路层42、所述第七线路层51以及所述第八线路层52分别包括铜导体，起到电性能作用。

实施例2

参考说明书附图5，根据本发明的另一方面，本发明进一步提供ATE测试板的制造方法，包括：

101：将第一研磨层3、第三线路层21、第二芯板23、第四线路层22、第五线路层41、第三芯板43、第六线路层42以及第二研磨层6依次相互叠层设置；

102：第一次压合，将所述第一研磨层3、所述第三线路层21、所述第二芯板23、所述第四线路层22、所述第五线路层41、所述第三芯板43、所述第六线路层42以及所述第二研磨层6压合为一个整体；

103：研磨所述第一研磨层3和所述第二研磨层6；

104：检测所述第一研磨层3和所述第二研磨层6的平整度是否满足要求；

105：当所述第一研磨层3和所述第二研磨层6的平整度满足要求时，在所述第一研磨层3的外侧依次叠层设置第二线路层12、第一芯板13以及第一线路层11，在所述第二研磨层6的外侧依次叠层设置第七线路层51、第四芯板53以及第八线路层52，并进行第二次压合。

在整个ATE测试板的制造过程中，所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第七线路层51以及所述第八线路层52的厚度保持不变，所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第七线路层51以及所述第八线路层52的阻抗必然在合适的范围之内。由于所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第七线路层51以及所述第八线路层52本身没有受到挤压变形，再分别与研磨合格的所述第一研磨层3和所述第二研磨层6相压合，整体平整度必然符合要求。

所述ATE测试板的制造方法进一步包括：

106：当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度不满足要求时，对所述第一研磨层所述第二研磨层再次进行研磨。

需要指出的是，本发明所提供的所述ATE测试板的制造方法中，所述第一研磨层3设置于所述第二线路层12和所述第三线路层21之间，所述第二研磨层6设置于所述第六线路层42和所述第七线路层51之间，所述第一线路层11和所述第二线路层12共用所述第一芯板13，所述第七线路层51和所述第八线路层52共用所述第四芯板53。所述第一研磨层3和所述第二研磨层6能够提供平面研磨的研磨余量。经过第一次压合后，开始研磨所述第一研磨层3和所述第二研磨层6的厚度，研磨设置少量多次，研磨后测量记录平整度数据及余厚数据，合格之后再压所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第一芯板13、所述第七线路层51、所述第八线路层52以及所述第四芯板53。

可以理解的是，由于所述第一线路层11和所述第二线路层12之间的所述第一芯板13、所述第七线路层51和所述第八线路层52之间的所述第四芯板53本身没有经过压合受到挤压变形，再分别与已经研磨合格的所述第一研磨层3、所述第二研磨层5相压合，整体平整度必然是符合要求的。由于所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第七线路层51以及所述第八线路层52的厚度没有发生变化，则所述第一线路层11和所述第八线路层52的阻抗也必然可以控制。

本发明所提供的所述ATE测试板的制造方法能够同时控制平整度和外层阻抗，避免顾此失彼，两者不可兼得的困境，有效地解决了人们在设计时不得已悬着其中一个而放弃另外一个的困境，同时也确保了性能上与预期能够吻合。

所述第一研磨层3和所述第二研磨层6分别包括非导电环氧树脂，具有绝缘和粘合的作用。所述第一芯板13、所述第二芯板23、所述第三芯板43以及所述第四芯板53分别包括非导电环氧树脂，具有绝缘和承载的作用。所述第一线路层11、所述第二线路层12、所述第三线路层21、所述第四线路层22、所述第五线路层41、所述第六线路层42、所述第七线路层51以及所述第八线路层52分别包括铜导体，起到电性能作用。

进一步地，所述ATE测试板的制造方法，在所述步骤102中，进行第一次压合之前还包括：

107：在所述第四线路层22和所述第五线路层41之间设置中间层7，其中，所述中间层7包括至少两个线路层，相邻两个所述线路层之间具有至少一芯板。

进一步地，在所述ATE测试板的制造方法，在所述步骤101和所述步骤102之间进一步包括内层前工序，所述内层前工序包括：开料、内层干膜、曝光、显影、蚀刻以及内层AOI检查步骤。

在所述步骤102中，进行一侧压合操作后还包括蚀刻工序。

进一步地，所述ATE测试板的制造方法，在所述步骤105中，进行第二次压合之后还包括外层后工序，所述外层后工序包括钻孔、电镀、外层干膜、蚀刻、外层AOI检查、表面工艺、阻焊、字符、外形、检验以及包装步骤。

还需要指出的是，本发明所提供的所述ATE测试板的制造方法，从实施流程上可以看出既保留了原有的主体工艺不变，又突破了传统方法的束缚；主体工艺不变可使加工操作人员不必消耗大量时间去适应和学习新方法，局部的工艺调整使得传统和新方法可灵活切换，超极平整度与外层阻抗现今可做单一的实施，也能同时兼顾，让需求更具多元化。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.ATE测试板，其特征在于，包括：

第一线路板层，包括第一线路层、第二线路层以及第一芯板，所述第一线路层、所述第一芯板以及所述第二线路层相互叠层设置，并且所述第一芯板位于所述第一线路层和所述第二线路层之间；

第二线路板层，包括第三线路层、第四线路层以及第二芯板，所述第三线路层、所述第二芯板以及所述第四线路层相互叠层设置，并且所述第二芯板位于所述第三线路层和所述第四线路层之间；

第一研磨层，所述第一线路板层和所述第二线路板层相互叠层设置，所述第一研磨层位于所述第二线路层和所述第三线路层之间。

2.根据权利要求1所述的ATE测试板，其特征在于，进一步包括：

第三线路板层，包括第五线路层、第六线路层以及第三芯板，所述第五线路层、所述第六线路层以及所述第三芯板相互叠层设置，并且所述第三芯板位于所述第五线路层和所述第六线路层之间；

第四线路板层，包括第七线路层、第八线路层以及第四芯板，所述第七线路层、所述第八线路层以及所述第四芯板相互叠层设置，并且所述第四芯板位于所述第七线路层和所述第八线路层之间；

第二研磨层，所述第一线路板层、所述第二线路板层、所述第三线路板层以及所述第四线路板层相互叠层设置，并且所述第二研磨层位于所述第六线路层和所述第七线路层之间。

3.根据权利要求2所述的ATE测试板，其特征在于，进一步包括：

中间层，所述中间层位于所述第二线路板层和所述第三线路板层之间；所述中间层包括至少两个线路层，相邻两个所述线路层之间具有至少一芯板。

4.根据权利要求2所述的ATE测试板，其特征在于，其中所述第一研磨层和所述第二研磨层分别包括非导电环氧树脂。

5.ATE测试板的制造方法，其特征在于，包括：

将第一研磨层、第三线路层、第二芯板、第四线路层、第五线路层、第三芯板、第六线路层以及第二研磨层依次相互叠层设置；

第一次压合，将所述第一研磨层、所述第三线路层、所述第二芯板、所述第四线路层、所述第五线路层、所述第三芯板、所述第六线路层以及所述第二研磨层压合为一个整体；

研磨所述第一研磨层和所述第二研磨层；

检测所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度是否满足要求；

当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度满足要求时，在所述第一研磨层的外侧依次叠层设置第二线路层、第一芯板以及第一线路层，在所述第二研磨层的外侧依次叠层设置第七线路层、第四芯板以及第八线路层，并进行第二次压合。

6.根据权利要求4所述的ATE测试板的制造方法，其特征在于，当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度不满足要求时，对所述第一研磨层所述第二研磨层再次进行研磨。

7.根据权利要求4所述的ATE测试板的制造方法，其特征在于，在第一次压合之前还包括：

在所述第四线路层和所述第五线路层之间设置中间层，其中，所述中间层包括至少两个线路层，相邻两个所述线路层之间具有至少一芯板。

8.根据权利要求5所述的ATE测试板的制造方法，其特征在于，其中所述第一研磨层和所述第二研磨层分别包括非导电环氧树脂。

9.根据权利要求5所述的ATE测试板的制造方法，其特征在于，其中，将第一研磨层、第三线路层、第二芯板、第四线路层、第五线路层、第三芯板、第六线路层以及第二研磨层依次相互叠层设置；第一次压合，将所述第一研磨层、所述第三线路层、所述第二芯板、所述第四线路层、所述第五线路层、所述第三芯板、所述第六线路层以及所述第二研磨层压合为一个整体；两个步骤之间，还包括：

开料、内层干膜、曝光、显影、蚀刻以及内层AOI检查步骤。

10.根据权利要求5所述的ATE测试板的制造方法，其特征在于，其中当所述第一研磨层和所述第二研磨层的平整度满足要求时，在所述第一研磨层的外侧依次叠层设置第二线路层、第一芯板以及第一线路层，在所述第二研磨层的外侧依次叠层设置第七线路层、第四芯板以及第八线路层，并进行第二次压合，之后还包括：

钻孔、电镀、外层干膜、蚀刻、外层AOI检查、表面工艺、阻焊、字符、外形、检验以及包装步骤。

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