CN113471103B - 一种探针模组 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种晶圆测试技术领域，具体涉及一种探针模组。探针模组包括：测试卡和探针卡，探针卡活动安装在测试卡中；探针卡包括针卡本体，针卡本体包括相对的正面和背面，针卡本体的中部形成第一窗口；位于第一窗口至少一侧的针卡本体的正面上，形成导电接触区，导电接触区中设有多个导电接触点；探针卡还包括多根探针，每根探针包括相对的耦合端和延伸端，耦合端电性连接在针卡本体的背面，延伸端伸入第一窗口中；每个探针的耦合端与导电接触点一一对应形成导电通路；测试卡上形成安装区，安装区中有多个耦合接触结构，在探针卡安装在测试卡的安装区中后，探针卡的导电接触点与测试卡的耦合接触结构，一一对应形成导电通路。

Description

一种探针模组
技术领域
本申请涉及一种晶圆测试技术领域，具体涉及一种探针模组。
背景技术
在晶圆出厂前，需要对晶圆上的芯片进行测试，以判断芯片性能的好坏。在晶圆芯片测试中，目标晶圆被安装在测试机台上，其上目标芯片的焊盘(pad)通过探针卡与测试机台电性耦合，由测试机台通过执行测试指令，以完成对目标芯片的测试过程。测试完一个芯片，探针卡与下一目标芯片的焊盘电性耦合，以继续进行测试。
相关技术中，不同芯片上焊盘的数量以及位置有所差异，因此在进行晶圆级测试过程时，需要提供不同结构的探针卡，以与具有不同焊盘排布结构的芯片匹配耦合，且需要频繁性地进行插拔操作。但是，探针卡的制作周期较长，且针对具有不同焊盘排布结构的芯片分别提供不同的探针卡，不仅增大生产成本，还会拖慢对晶圆芯片的测试进程。
发明内容
本申请提供了一种探针模组，可以解决相关技术一款测试晶圆对应一种探针卡，使用不便的问题。
为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种探针模组，所述探针模组包括：测试卡和探针卡，所述探针卡活动安装在所述测试卡中；
所述探针卡包括针卡本体，所述针卡本体包括相对的正面和背面，所述针卡本体的中部形成第一窗口；位于所述第一窗口至少一侧的针卡本体的正面上，形成导电接触区，所述导电接触区中设有多个导电接触点；
所述探针卡还包括多根探针，每根所述探针包括相对的耦合端和延伸端，所述耦合端电性连接在所述针卡本体的背面，所述延伸端伸入所述第一窗口中；
每个所述探针的耦合端与所述导电接触点一一对应形成导电通路；
所述测试卡上形成安装区，所述安装区中有多个耦合接触结构，在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区中后，所述探针卡的导电接触点与所述测试卡的耦合接触结构，一一对应形成导电通路。
可选地，所述针卡本体的内部布有针卡线路，所述每个所述探针的耦合端，与所述导电接触点通过对应的针卡线路连接形成所述导电通路。
可选地，所述测试卡上还形成测试区，所述测试区中设有多个测试点，所述耦合接触结构与所述测试点一一对应形成导电通路。
可选地，所述测试卡的内部布有测试线路，所述耦合接触结构与所述测试点通过对应的测试线路连接形成导电通路。
可选地，在所述探针卡安装在所述测试卡中后，所述探针的延伸端外露。
可选地，所述安装区的一侧铰接有压盖，所述压盖用于固定安装在所述安装区中的探针卡；所述压盖上开设有第二窗口；
在所述第二窗口盖和后，所述探针的延伸端从所述第二窗口中外露。
可选地，所述耦合接触结构包括弹性接触头，在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区中，所述探针卡的导电接触点与所述测试卡的耦合接触结构一一对应形成导电通路后，所述耦合接触结构的弹性接触头为压缩状态。
可选地，所述安装区中还设有限位结构，所述限位结构具有第一高度，所述限位结构的第一高度小于所述弹性接触头无压缩状态下的原始高度。
本申请技术方案，至少包括如下优点：不同于相关技术中的一张测试针卡只对应一款产品，而本申请的实施例通过探针卡和测试卡分离的探针模组结构，可灵活拆卸探针卡、且无需插拔线路、能够节省安装时间避免因过度插拔、电性连接不良而造成的测试结果不准确的问题。且对不同款的产品仅需设计制造具有不同探针分布结构的探针卡即可，而对于同一测试卡，其能够适配不同探针分布结构的探针卡，因此能够大大节省探针模组的制作时间和制作成本。另外由于，探针卡的尺寸较相关技术中的额测试针卡下，因此可以减小存储空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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。
图1a示出了本申请一实施例提供的探针卡的正面结构示意图；
图1b示出了图1a实施例提供的探针卡的背面结构示意图；
图1c示出了图1a的A-A向剖视结构示意图；
图2示出了本申请一实施例提供的测试卡正面结构示意图；
图3示出了本申请一实施例提供的一耦合接触结构示意图；
图4示出了本申请一实施例提供的探针卡安装在所述测试卡的安装区后的器件纵剖结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，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，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本申请提供一种探针模组，该探针模组包括测试卡和探针卡，该探针卡活动安装在所述测试卡中。其中，该探针卡用于连接待测晶圆，并将该待测晶圆的测试芯片与测试卡电性耦合。该测试卡用于对耦合的测试芯片进行测试操作。
该探针卡包括针卡本体，该针卡本体包括相对的正面和背面，该针卡本体的中部形成第一窗口，所开设的第一窗口使得该针卡本体形成中部中空的换装结构。可选地，该第一窗口的形状不限。位于该第一窗口至少一侧的针卡本体的正面上，形成导电接触区，该导电接触区中设有多个导电接触点。
参照图1a，其示出了本申请一实施例提供的探针卡的正面结构示意图，从图1a中可以看出，针卡本体100的中部形成矩形第一窗口110，在该第一窗口110相对的左、右两侧针卡本体100的正面上，各形成一个导电接触区120，每个导电接触区120中设有多个导电接触点121，多个该导电接触点121呈阵列式排布。从图1a中还可以看出，该针卡本体100正面的左上角还可以设有圆形第一对位标记130。在其他实施例中，第一对位标记130还可以设于其他位置，其他形状，能够起到对位作用即可。
该探针卡还包括多根探针，每根探针包括相对的耦合端和延伸端，所述耦合端电性连接在所述针卡本体的背面，所述延伸端伸入所述第一窗口中。
参照图1b，其示出了图1a实施例提供的探针卡的背面结构示意图，从图1b中可以看出，在第一窗口110相对两侧的针卡本体100的背面上，设有多根探针140，每根探针140的耦合端141设置在针卡本体100的背面，延伸端142伸入该第一窗口110中。
可选地，该针卡本体为多层线路板，即该针卡本体的内部布设有针卡线路。参照图1c，其示出了图1a的A-A向剖视结构示意图，从图1c中可以看出，针卡本体100中内置有针卡线路150，一探针140的耦合端通过该针卡线路150与导电接触点120形成电性通路。该探针140的耦合端可以通过焊点160焊接的方式与针卡线路电性耦合。
该测试卡上形成安装区，该安装区中有多个耦合接触结构，在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区中后，探针卡的导电接触点与所述测试卡的耦合接触结构，一一对应形成导电通路。
参照图2，其示出了本申请一实施例提供的测试卡正面结构示意图，从图2中可以看出，该测试卡200上形成用于安装图1a或图1b所示探针卡的安装区210，该安装区210的中部形成对应图1a或图1b所示探针卡窗口的矩形留白区220，在述探针卡安装在所述测试卡的安装区中后，探针的延伸端伸入该留白区220中。继续参照图2，在该留白区220的左、右两侧分别形成对应图1a或图1b所示探针卡导电接触区的耦合区230，该耦合区230中设有多个耦合接触结构231。该耦合接触结构231，在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区210中后，能够与探针卡的导电接触点一一对应电性耦合，形成导电通路。该安装区210的右上角还可以形成第二对位标记240，该第二对位标记240用于与第一对位标记130相互对准实现探针卡的对位安装。
可选地，参照图3，其示出了本申请一实施例提供的一耦合接触结构示意图，从图3中可以看出，该耦合接触结构231包括弹性接触头310，在弹性接触头310的底部包括一弹性件311，该弹性件311能够纵向伸缩，即在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区中，所述探针卡的导电接触点与该弹性接触头310一一对应形成导电通路后，所述耦合接触结构231的弹性接触头310被压缩为压缩状态。可以理解的是，具有弹性的耦合接触结构231，可有效避免因反复插拔而出现的限定不佳、倒针异常的问题。
为了防止探针卡安装在所述测试卡的安装区中时，对弹性接触头过度压缩，所述安装区中还设有限位结构，该限位结构在该弹性接触头的伸缩方向上延伸第一高度，且该限位结构的第一高度小于该弹性接触头无压缩状态下的原始高度。
继续参照图3，从图3中可以看出，在留白区220的上、下两侧的安装区210中设有多个限位结构250。
请继续参照图2，为了使得安装在安装区210中的探针卡能够被固定的同时，探针卡上探针的延伸端外露，能够连接测试芯片，在该安装区210的一侧铰接有压盖260，该压盖260用于固定安装在安装区210中的探针卡。所述压盖260上开设有第二窗口261，在第二窗口261盖合固定探针卡后，该探针卡探针的延伸端从该第二窗口261中伸出外露。该压盖260上还设有紧固装置262，该紧固装置262用于将处于盖合状态的压盖260固定在测试卡200上。其中，该压盖260包括相对的铰接端和活动端，该压盖260的铰接端可以通过铰链铰接在安装区210的一侧，该紧固装置262安装在活动端，用于将该压盖260的活动端与测试板200固定。
图4示出了本申请一实施例提供的探针卡安装在所述测试卡的安装区后的器件纵剖结构示意图，从图4中可以看出针卡本体100的正面朝下，使得导电接触点121与耦合接触结构231对应接触，盖上压盖260，紧固该紧固装置262。该压盖260将针卡本体100向下压牢固，使得导电接触点121与耦合接触结构231可靠接触，同时该限位结构250对该针卡本体100的下压起到限位作用，使得不会因为耦合接触结构231的弹性2而影响探针的针压，从而使探针的针压满足测试需求。该探针卡的探针的延伸端从该压盖260的第二窗口261中外露，从而能够连接待测晶圆的测试芯片。为了使得该测试卡与测试机台电性耦合，该如图2或图4所示的测试卡200上还形成测试区(图中未示出)，该测试区中设有多个测试点，所述耦合接触结构与所述测试点一一对应形成导电通路；可选地，测试卡200的内部布有测试线路，所述耦合接触结构231与所述测试点通过对应的测试线路连接形成导电通路。
从上述可以确定，安装到位的探针卡和测试卡，形成用于进行晶圆测试的芯片测试通路，该芯片测试通路包括依次电性耦合的探针、导电接触点121、耦合接触结构231和测试点，该探针用于与测试芯片电性耦合，该测试点用于与测试机台电性耦合，可以使得测试机台通过上述芯片测试通路对测试芯片进行测试。
综上所述，不同于相关技术中的一张测试针卡只对应一款产品，而本申请的实施例通过探针卡和测试卡分离的探针模组结构，可灵活拆卸探针卡、且无需插拔线路、能够节省安装时间避免因过度插拔、电性连接不良而造成的测试结果不准确的问题。且对不同款的产品仅需设计制造具有不同探针分布结构的探针卡即可，而对于同一测试卡，其能够适配不同探针分布结构的探针卡，因此能够大大节省探针模组的制作时间和制作成本。另外由于，探针卡的尺寸较相关技术中的测试针卡下，因此可以减小存储空间。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种探针模组，其特征在于，所述探针模组包括：测试卡和探针卡，所述探针卡活动安装在所述测试卡中；
所述探针卡包括针卡本体，所述针卡本体包括相对的正面和背面，所述针卡本体的中部形成第一窗口；位于所述第一窗口至少一侧的针卡本体的正面上，形成导电接触区，所述导电接触区中设有多个导电接触点；
所述探针卡还包括多根探针，每根所述探针包括相对的耦合端和延伸端，所述耦合端电性连接在所述针卡本体的背面，所述延伸端伸入所述第一窗口中；
每个所述探针的耦合端与所述导电接触点一一对应形成导电通路；
所述测试卡上形成安装区，所述安装区中有多个耦合接触结构，所述安装区的中部形成对应所述探针卡窗口的留白区，在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区中后，所述探针的延伸端伸入所述留白区中，且所述探针卡的导电接触点与所述测试卡的耦合接触结构，一一对应形成导电通路。
2.如权利要求1所述的探针模组，其特征在于，所述针卡本体的内部布有针卡线路，所述每个所述探针的耦合端，与所述导电接触点通过对应的针卡线路连接形成所述导电通路。
3.如权利要求1所述的探针模组，其特征在于，所述测试卡上还形成测试区，所述测试区中设有多个测试点，所述耦合接触结构与所述测试点一一对应形成导电通路。
4.如权利要求3所述的探针模组，其特征在于，所述测试卡的内部布有测试线路，所述耦合接触结构与所述测试点通过对应的测试线路连接形成导电通路。
5.如权利要求1所述的探针模组，其特征在于，在所述探针卡安装在所述测试卡中后，所述探针的延伸端外露。
6.如权利要求5所述的探针模组，其特征在于，所述安装区的一侧铰接有压盖，所述压盖用于固定安装在所述安装区中的探针卡；所述压盖上开设有第二窗口；
在所述第二窗口盖合后，所述探针的延伸端从所述第二窗口中外露。
7.如权利要求1所述的探针模组，其特征在于，所述耦合接触结构包括弹性接触头，在所述探针卡安装在所述测试卡的安装区中，所述探针卡的导电接触点与所述测试卡的耦合接触结构一一对应形成导电通路后，所述耦合接触结构的弹性接触头为压缩状态。
8.如权利要求7所述的探针模组，其特征在于，所述安装区中还设有限位结构，所述限位结构具有第一高度，所述限位结构的第一高度小于所述弹性接触头无压缩状态下的原始高度。
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