CN115201537A - 运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,包含一第一晶硅圆片载体及一第二晶硅圆片载体。第一晶硅圆片载体上表面形成有复数机台电接垫,供与测试机台直接或间接地形成电性导通;第一晶硅圆片载体下表面形成有复数垂直于下表面的探针或光检测件,机台电接垫与探针或光检测件相互电性连接。第二晶硅圆片载体设于下表面,且对应探针设有复数对位穿孔以供探针以一对一的方式穿过,进而与待测物上的测试点接触形成导通;或第二晶硅圆片载体对应光检测件设有复数隔光穿孔,以使光检测件的光线由隔光穿孔射出进而照射于待测物的测试点。据此,有效降低生产时间与材料成本,并能缩减电性检测产品的体积,着实提供更利于生产制造的新颖电性检测产品。
Description
技术领域
本发明涉及电性检测装置,尤其是基于崭新设计概念所提出的一种无须通过繁复布线、植针制程即可依据待测物生成所需电性检测点,进而具备可大量同步制作,以及有效地大幅降低检测装置的制程时间、难度与成本的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置。
背景技术
目前市面上的电子产品,由各项电子零组件以适切的电性连接相互组设构成,而无论是电子零组件抑或是组装后的电子产品,都需在出厂前进行电性检测程序,以针对电子零组件或产品的电性状态进行检验,确认是否符合产品需求与规格,前述的检测程序即须通过各种电性检测装置予以施作。
普遍使用的电性检测装置是探针卡(probe card),顾名思义,探针卡上系植有诸多对应待测电子元件的探针,供与待测电子元件相互接触形成电性导通,而让探针卡另一侧相连接的检测机台能够检验待测电子元件的电性状态。现有的探针卡,一般包括电路板与诸多探针。制造探针卡时,必须依据待测物的接点分布来配置探针位置,并在探针摆置于电路板一侧后,再逐一固定并将导线焊上,使探针与电路板上的接点相互电性连接,造成于电路板上需设置有诸多复杂线路与探针的结构状态。须注意的是,探针本身的尺寸相当微小,因此在植针后的焊线制程系成为阻碍生产的困难关卡,且于施作时须相当小心不得让探针与导线产生接触或短路现象,对于其他各种会影响电性检测的效应也须有效避免,因此现有结构于制造上系面临诸多不便与困难,造成探针卡的生产成本相当昂贵。且如前述,探针卡上的探针配置,必须依照各种待测物的接点分布予以设计与组设,也导致探针卡业界遭遇多样少量的设计与生产所带来的高成本困境。
有鉴于此,本发明人系构思并提出一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,通过崭新的电性检测结构,解决现有电性检测产品的各种不便与缺失。
发明内容
本发明的一目的,旨在提供一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其系以晶圆作为装置基板,以直接于晶圆上生成可供以进行电性检测的元件,而可大量同步制作且制成相对简易快速,以大幅降低检测装置的制程时间与成本。
为达上述目的,本发明提出一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,供以针对一待测物进行检测,包含:一第一晶硅圆片载体,具有一上表面及一下表面,该上表面形成有复数机台电接垫,供与一测试机台直接或间接地形成电性导通,该下表面形成与该下表面垂直的复数探针,其中该复数机台电接垫与该复数探针相互电性连接;及一第二晶硅圆片载体,设于该下表面,该第二晶硅圆片载体对应该复数探针设有复数对位穿孔,且该复数探针是一对一的方式穿过该复数对位穿孔而设置,进而使该复数探针与该待测物上的测试点接触形成导通。据此,于制造面而言系跳脱既有的探针卡制程,运用半导体制程以晶圆作为主要结构而直接生成所需的电接垫等电子零件,进而可大量同步制作并据此有效大幅降低生产难度与所需时间;于电性检测上,本发明以该第二晶硅圆片载体使该复数探针彼此间具有极佳的位置精准性与绝缘性,因此可大幅降低检测时的电性干扰。
较佳地,各该对位穿孔位置相对各该探针位置形成偏移状态,以供该复数探针受力后受该复数对位穿孔限位而形成一致性的偏摆方向,如此可让该电性检测装置于测试时具有更好的测试效能。
较佳地该下表面形成有复数探针电接垫,使该复数探针焊接于该复数探针电接垫,进而固定于该第一晶硅圆片载体。视测试需求,由于本发明乃是以晶圆作为主要载体,因此该复数探针系能直接一次性地形成于下表面,当然也能通过先于下表面形成探针电接垫后,再将探针焊接固定,如此相较于传统植针方式,凭借已对应待测物测试点生成的探针电接垫,系具备能快速且精准地焊针与换针的效能。
本发明也提出一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,供以针对一待测物进行检测,包含:一第一晶硅圆片载体,具有一上表面及一下表面,该上表面形成有复数机台电接垫,供与一测试机台直接或间接地形成电性导通,该下表面形成有复数光检测件,其中该复数机台电接垫与该复数光检测件相互电性连接;及一第二晶硅圆片载体,设于该下表面,该第二晶硅圆片载体对应该复数光检测件设有复数隔光穿孔,以使各该光检测件的光线由各该隔光穿孔射出,进而照射于该待测物的测试点。同于前述,该电性检测装置的结构于制造面及电性检测都具备优于传统电性测试装置的优点。
较佳地,各该隔光穿孔的一侧设有一调光透镜,供以改变由各该光检测件发出的光线状态,据此以更为精确地因应不同检测条件应用。
基于具备光检测件或探针的电性检测装置技术示例,较佳地该第二晶硅圆片载体与该第一晶硅圆片载体通过介质接合或直接接合方式相互连接固定;或于该第一晶硅圆片载体的该下表面设有复数第一焊点,该第二晶硅圆片载体对应该复数第一焊点设有复数第二焊点,供使该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体通过该复数第一焊点及该复数第二焊点的接合而相互组设固定。
较佳地,该第一晶硅圆片载体设有至少一第一标记部,该第二晶硅圆片载体设有至少一第二标记部,以于组设该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体时,通过该第一标记部及该第二标记部相互对位,如此可让整体结构的配置更为精确。
较佳地,该电性检测装置更包含一电路板,该电路板设于该第一晶硅圆片载体的该上表面,且该电路板的一侧对应该复数机台电接垫设有复数第一电路焊垫,供与该复数机台电接垫电性连接;该电路板的另一侧设有复数第二电路焊垫,供与该检测机台接触而电性导通,且该复数第二电路焊垫与该复数第一电路焊垫相互电性连接,使该复数机台电接垫与该检测机台形成间接电性导通。如此,可增加该电性检测装置的厚度进而增进机构强度,而更利于与检测机台结合。
此外,一个较佳的实施态样为该电路板的周缘系延伸设有一挡壁而形成一容置空间,并使该电路板的截面呈ㄇ型,该第一晶硅圆片载体及该第二晶硅圆片载体设置于该容置空间内,供以通过该电路板及该挡壁遮蔽及固定该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体的顶侧与旁侧,如此可相对该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体达到更好的保护,并提升电性检测装置的整体刚性。
综上所述,本发明的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,系跳脱传统电性检测装置的制程方式,以半导体制程为基础,直接以晶圆作为探针、光检测件的载体,进而可免除复杂且困难的植针焊线制程,在制造上更为简易快速,并大幅地降低生产成本。在检测效能方面,通过第二晶硅圆片载体可有效保持探针于检测时的状态一致性,以提升检测精准度,同时也能达到阻隔相邻的探针或光检测件彼此干扰的功效。基于提升检测效能、结构强度等因素,本发明也提出诸多进一步可附加的技术特征,而如前各段落所述。
附图说明
图1为本发明第一实施例的立体分解示意图。
图2为本发明第一实施例的组装剖面示意图。
图3为本发明第一实施例另一实施态样第一晶硅圆片载体与第二晶硅圆片载体的局部剖面示意图。
图4为本发明第二实施例的立体分解示意图。
图5为本发明第二实施例的组装剖面示意图。
图6为本发明第三实施例的立体分解示意图。
图7为本发明第三实施例的组装剖面示意图。
图8为本发明第三实施例另一实施态样的组装剖面示意图。
附图标记说明:1-电性检测装置;10-第一晶硅圆片载体;101-上表面;1011-机台电接垫;102-下表面;1021-第一焊点;103-第一标记部;11-第二晶硅圆片载体;111-对位穿孔;112-第二标记部;113-第二焊点;114-隔光穿孔;12-探针;13-光检测件;14-电路板;141-第一电路焊垫;142-第二电路焊垫;143-挡壁;15-调光透镜;2-待测物;20-测试点;3-检测机台;L-探针的长度;D-第二晶硅圆片载体的厚度。
具体实施方式
为使本领域具有通常知识者能清楚了解本发明的内容,谨以下列说明搭配图式,敬请参阅。其中各图所绘的结构尺寸、比例、大小、数量等,是利于示意说明本发明技术特征之用,非表示实际结构。
请参阅图1~图2,其是本发明第一实施例的立体分解示意图及组装剖面示意图。本发明揭示一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置1,供以针对一待测物2进行检测,包含一第一晶硅圆片载体10及一第二晶硅圆片载体11。
该第一晶硅圆片载体10具有一上表面101及一下表面102,该上表面101形成有复数机台电接垫1011,供与一测试机台3直接或间接地形成电性导通。该下表面102形成与该下表面102垂直的复数探针12,其中该复数机台电接垫1011与该复数探针12相互电性连接。其中,视检测的条件与需求,具体实施上可使单一个该机台电接垫1011与单一个该探针12相互电性连接,或使单一个该机台电接垫1011与多个该探针12相互电性连接等,于图式中通过线条表示该复数机台电接垫1011与该复数探针12的连接状态,而该些线条并非表示实际线路,于此一并说明。另该复数机台电接垫1011的具体设置区域,除如图式所示呈现一端凸出该上表面101,另一端延伸至该第一晶硅圆片载体10内以外,也可由该上表面101向下延伸至该下表面102处,并在该复数机台电接垫1011延伸至该下表面102处设置绝缘材料。此外,视该待测物2的设计,该第一晶硅圆片载体10上系对应该待测物2更设有测试元件组,该测试元件组可为各类电路的总成,且该测试元件组的设置区域可位于该第一晶硅圆片载体10内部及/或上下表面等。
该第二晶硅圆片载体11设于该下表面102,该第二晶硅圆片载体11对应该复数探针12设有复数对位穿孔111,且该复数探针12是一对一的方式穿过该复数对位穿孔111而设置,进而使该复数探针12与该待测物2上的测试点20接触形成导通,且该复数探针12与该复数对位穿孔111相互为绝缘状态。据此,该电性检测装置1于制造面而言系跳脱既有的探针卡制程,运用半导体制程以晶圆作为主要结构而直接生成所需的电接垫等电子零件,进而可大量同步制作并据此有效大幅降低生产难度与所需时间。于电性检测上,本发明以该第二晶硅圆片载体11使该复数探针12彼此间具有极佳的位置精准性与绝缘性,因此可大幅降低检测时的电性干扰。此外,通过该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的结构设计,系能缩减该电性检测装置1的整体体积,当该待测物2为晶圆时,该电性测试装置1可几乎与该待测物2等大,相较于现有的检测装置,本发明确实具备体积减小,达到更好的配置利用的功效。并且,同为晶圆的该第一晶硅圆片载体10及该第二晶硅圆片载体11,于对位设置上更是相对简易,更利于使该复数探针12穿设于该复数对位穿孔111内。其中,为利于说明本发明的技术特征与结构连结关系,图2所绘的结构尺规、比例、数量等仅为示意之用,实际上的探针12及对位穿孔111等,其尺寸可达相当微型化的表现。
较佳地,该复数探针12可为一体成形于该下表面102,或是在制程中使该下表面102形成有复数探针电接垫,再让该复数探针12焊接于该复数探针电接垫,进而固定于该第一晶硅圆片载体10,此部分请容后详细说明。更具体地说,本实施例的该电性检测装置1,在确认该待测物2的测试点20位置以及对应连接的测试机台3接点后,该第一晶硅圆片载体10即可通过半导体制程而直接于其上生成所需的该复数机台电接垫1011,以及该复数探针12或是该复数探针电接垫,如此可大量同步一次性地制作该第一晶硅圆片载体10,且上下表面的电性连接也能直接于制程中一次生成,免除后续的打线连接作业,以大幅地减缩整体制程时间。即便是在该第一晶硅圆片载体10的该下表面102生成该探针电接垫再将该复数探针12焊接上去的结构,仍因已在制程中先行将须设置该复数探针12的该复数探针电接垫生成,而让焊接探针的作业效率随之提升,作业难易度随之下降,具备可通过机台快速设置的优点,相较于传统必须在固定针的前或固定每一探针时须不断地重复对位、固定的繁琐作业,本发明确实提出了有效的崭新改善方案。该第二晶硅圆片载体11上的该复数对位穿孔111,则是可通过雷射加工制成,并与该复数探针12相互对应,而后再组设于该第一晶硅圆片载体10的下表面102,使该复数探针12穿过该复数对位穿孔111,以利在检测时与该待测物2接触。此外,本发明的该电性检测装置1,其中的该复数探针12系无限定任何类型、形式与材质,例如线针、垂直式探针(Cobra Probe)或通过MEMS制程制造的微型针等都能适用。而为利于在检测时预留探针12的缓冲变形空间,以让探针12具有足够裕度吸收冲击,故较佳地,该复数探针12的长度L系大于该第二晶硅圆片载体11的厚度D,如此,当该复数探针12穿过该第二晶硅圆片载体11后即会外露,而形成该复数探针12的缓冲变形空间,以供该复数探针12变形变曲使用。
由于该电性检测装置1系具备该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11,换言之即是直接以晶圆作为测试结构的本体,在面对同为晶圆种类的该待测物2时,因待测物2的测试点20位置可相对简单地对应定位至该第一晶硅圆片载体10上,在生产上就更为简易,基于本发明所提出的结构技术特征,甚可在待测物2的半导体制程中,直接同步制成该第一晶硅圆片载体10及其上的各项元件,因而达到生产作业时间与制程的缩减与简化,有效克服与解决现有探针卡繁琐又高成本的生产困境。并由于该复数探针12的尺规相当微小,因此通过该第二晶硅圆片载体11,可让该复数探针12保持于所需的设置状态。
该第二晶硅圆片载体11上的该复数对位穿孔111,其主要目的即为使该复数探针12于检测时能保持一致性。视整体检测条件,该复数对位穿孔111的位置与该复数探针12的位置可为相对应或偏移状态。该复数对位穿孔111除了在组设时可以辅助该复数探针12设置,在检测时也能降低该复数探针12任意偏移或是歪斜的情况发生,让该电性检测装置1具备更加稳定且准确的检测效能。
该第二晶硅圆片载体11的厚度较佳系大于该第一晶硅圆片载体10,例如该第二晶硅圆片载体11的厚度可约为该第一晶硅圆片载体10厚度的2倍。此外,为保持该复数探针12与该复数对位穿孔111为相互绝缘状态,具体实施上可在该复数探针12外形成绝缘层,或是在该复数对位穿孔111内设置绝缘层等。
较佳地,该第二晶硅圆片载体11与该第一晶硅圆片载体10通过介质接合或直接接合方式相互连接固定。该第二晶硅圆片载体11与该第一晶硅圆片载体10可利用涂布胶体或化学介质层在该第二晶硅圆片载体11与该第一晶硅圆片载体10之间的方式,使两者相互接合固定,例如涂布UV胶再经由照射UV光使的固定;或是不于该第二晶硅圆片载体11与该第一晶硅圆片载体10之间设置任何介质而通过例如加温融合的方式接合也可。如此可增进该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的结合平稳性,且让该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11具备更为稳固的组合效能。
另方面,为提升该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的组装对位精准度,于该第一晶硅圆片载体10可设有至少一第一标记部103,该第二晶硅圆片载体11设有至少一第二标记部112,以于组设该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11时,通过该第一标记部103及该第二标记部112相互对位。较佳地,该第一标记部103与该第二标记部112可分别以数字、文字或图形表示,于本实施例中则以该第一晶硅圆片载体10具有二个该第一标记部103,该第二晶硅圆片载体11具有二个该第二标记部112为例,且该复数第一标记部103分别为「+」、「-」符号,该复数第二标记部112也同。于对位时,可使为「+」的该第一标记部103与为「-」的该第二标记部112相互对应,为「-」的该第一标记部103与为「+」的该第二标记部112相互对应。举例说明的,具体实施上可使该第一标记部103于该第一晶硅圆片载体10上的位置,和该第二标记部112于该第二晶硅圆片载体11上的位置有所差异,在组装时,该第二标记部112与该第一标记部103相互对齐后则可使该复数探针12与该复数对位穿孔111为偏移状态。或者,使该第一标记部103于该第一晶硅圆片载体10上的位置,和该第二标记部112于该第二晶硅圆片载体11上的位置相同,如此在两者对位组装时,就可让该复数探针12与该复数对位穿孔111为中心相互对齐的状态。
请一并参阅图3,其是本发明第一实施例另一实施态样第一晶硅圆片载体与第二晶硅圆片载体的局部剖面示意图。该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11除通过前述方式相互连接固定外,也可于该第一晶硅圆片载体10的该下表面102设有复数第一焊点1021,该第二晶硅圆片载体11对应该复数第一焊点1021设有复数第二焊点113,供使该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11通过该复数第一焊点1021及该复数第二焊点113的接合而相互组设固定,如图3所示。通过该复数第一焊点1021及该复数第二焊点113的设置可让该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的结合更为稳固,且于施作上也相当简易。
请续参阅图4、图5,其是本发明第二实施例的立体分解示意图及组装剖面示意图。承前述实施例,相同的结构与技术特征于此即不再赘述。于本实施例中,该第一晶硅圆片载体10的该下表面102系直接生成有复数个该探针电接垫1021,以利该复数探针12焊接于该复数探针电接垫1021,进而固定于该第一晶硅圆片载体10。诚如前述,于该第一晶硅圆片载体10的该下表面102生成该探针电接垫再将该复数探针12焊接上去的结构,仍因已在制程中先行将须设置该复数探针12的该复数探针电接垫生成,而让焊接探针的作业效率随之提升,难易度随之下降,具备可通过机台快速设置的优点,相较于传统必须在固定针的前或固定每一探针时都须不断地重复对位、固定的繁琐作业,本发明确实提出了有效的崭新改善方案。
并于本实施例中,各该对位穿孔111位置相对各该探针12位置形成偏移状态,以供该复数探针12受力后受该复数对位穿孔111限位而形成一致性的偏摆方向。也即,该复数对位穿孔111与该复数探针12系呈非中心对齐的状态,该复数对位穿孔111系相对该复数探针12略呈偏移,如此在检测时,若该复数探针12与该待测物2的测试点20接触而导致弯曲、偏移时,可凭借该复数对位穿孔111达到使该复数探针12都以一致方向偏摆的限位功效,消除该复数探针12于检测时分别以不同的方向偏摆而影响测试效能的不良情况。附带一提的是,于此结构态样下,该第一标记部103与该第二标记部112的设计即更见其重要性,通过该第一标记部103及该第二标记部112,即可让该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的相对组设位置更为精确,只要通过控制该第一标记部103与该第二标记部112的设置位置,就能在组装时达到快速精确对位的功效。
该电性检测装置1更包含一电路板14,该电路板14设于该第一晶硅圆片载体10的该上表面101,且该电路板14的一侧对应该复数机台电接垫1011设有复数第一电路焊垫141,供与该复数机台电接垫1011电性连接;该电路板14的另一侧设有复数第二电路焊垫142,供与该检测机台3接触而电性导通,且该复数第二电路焊垫142与该复数第一电路焊垫141相互电性连接,使该复数机台电接垫1011与该检测机台3形成间接电性导通。晶圆本身的厚度较薄因而具有轻型化的优势,但基于该电性检测装置1一般于作业制程中会针对相当多的该待测物2进行检测,为使该电性检测装置1具有更好的结构刚性以延长使用寿命,于该第一晶硅圆片载体10上可再设置该电路板14,以增加该电性检测装置1的整体厚度,让该电性检测装置1具备更佳的刚性。如此一来,该电路板14即成为该第一晶硅圆片载体10与该测试机台3之中介元件,使该第一晶硅圆片载体10与该测试机台3形成间接的电性导通。
较佳地,该电路板14与该第一晶硅圆片载体10可通过粘合或焊接等方式相互固定,而通过焊接方式固定时,可使该复数第一电路焊垫141为锡球结构,而该复数机台电接垫1011则为由半导体制程形成的垫体结构,于组接该第一晶硅圆片载体10与该电路板14时,将该复数机台电接垫1011及该复数第一电路焊垫141做回焊对接,以利用锡球熔融时与该复数机台电接垫1011相对位会产生表面张力,让有偏移的该复数机台焊接垫1011拉回该复数第一电路焊垫141的正中心,以达到精准对位的需求,固化后该电路板14与该第一晶硅圆片载体10即可精确地相互结合;而利用粘合方式固定时,则可于该电路板14及该第一晶硅圆片载体10之间涂布例如UV胶,而使两者相互粘合。另于本实施例中,该电路板14的周缘系延伸设有一挡壁143而形成一容置空间A,较佳地系使该电路板14的截面呈ㄇ型,该第一晶硅圆片载体10及该第二晶硅圆片载体11设置于该容置空间A内,供以通过该电路板14及该挡壁143遮蔽及固定该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的顶侧与旁侧,如此可更提升整体结构刚性的效能,同时也能让该电性检测装置1的外型部分较似传统结构,给予终端厂商更佳的应用经验。该挡壁143可指将该电路板14挖空形成该容置空间A后的侧壁结构,也即与该电路板14系属相同材质且为一体成型,或者该挡壁143也可为另外附加设置于该电路板14上的金属或工业塑胶结构。其中,为利于说明本发明的技术特征与结构连结关系,图5所绘的结构尺规、比例、数量等仅为示意之用,实际上的探针12及对位穿孔111等,其尺寸可达相当微型化的表现。
请参阅图6及图7,其是本发明第三实施例的立体分解示意图及组装剖面示意图。于本实施例中同样系揭示一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置1,并与前实施例相同的元件于此系以相同的符号标示的。该电性检测装置1供以针对一待测物2进行检测,并包含一第一晶硅圆片载体10及一第二晶硅圆片载体11。该第一晶硅圆片载体10同样具有一上表面101及一下表面102,该上表面101形成有复数机台电接垫1011,供与一测试机台3直接或间接地形成电性导通。但该第一晶硅圆片载体10的该下表面102于此则是形成有复数光检测件13,且该复数机台电接垫1011与该复数光检测件13相互电性连接。其中,视检测的条件与需求,具体实施上可使单一个该机台电接垫1011与单一个该光检测件13相互电性连接,或使单一个该机台电接垫1011与多个该光检测件13相互电性连接等,于图式中通过线条表示该复数机台电接垫1011与该复数光检测件13的连接状态,而该些线条并非表示实际线路,于此一并说明。该第二晶硅圆片载体11设于该下表面102,该第二晶硅圆片载体11对应该复数光检测件13设有复数隔光穿孔114,以使各该光检测件13的光线由各该隔光穿孔114射出,进而照射于该待测物2的测试点20。于此,该电性检测装置1可适用于需通过光线检测的电子元件进行测试作业,并由于该电性检测装置1主要结构是晶圆,因此可直接利用制程于该第一晶硅圆片载体10上生成该复数光检测件13,无须通过另外的装设制程将可发出光线的元件组设至主体结构上,如此即可大幅提升生产速度,并有效简化制程成本与时间。而该第二晶硅圆片载体11同样可利用雷射方式形成该复数隔光穿孔114,并在该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11相互组装后,凭借该复数隔光穿孔114使该复数光检测件13的光线能以预期状态向外照射。关于本发明以晶圆作为装置主体的各项优点与所带来的功效,请复参阅前述实施例内容。
于本实施例中,也可进一步使该第二晶硅圆片载体11与该第一晶硅圆片载体10系通过介质接合或直接接合方式相互连接固定。或者是复搭配参阅图3所示,于该第一晶硅圆片载体10的该下表面102设有复数第一焊点1021,该第二晶硅圆片载体11对应该复数第一焊点1021设有复数第二焊点113,供使该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11通过该复数第一焊点1021及该复数第二焊点113的接合而相互组设固定。相关的细部技术说明,请复搭配参阅前述对应段落的内容。
而为提升该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的组装对位效率,该第一晶硅圆片载体10可设有至少一第一标记部103,该第二晶硅圆片载体11设有至少一第二标记部112,以于组设该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11时,通过该第一标记部103及该第二标记部112相互对位。同样地,于此也以该第一晶硅圆片载体10设有二个该第一标记部103,该第二晶硅圆片载体11设有二个该第二标记部112为例,其余进一步的特征描述与功效说明,请复参阅前述实施例的对应段落。
请续搭配参阅图8,其是本发明第三实施例另一实施态样的组装剖面示意图。于本实施态样中,各该隔光穿孔114的一侧设有一调光透镜15,供以改变由各该光检测件13发出的光线状态,该调光透镜15可例如为凸透镜、凹透镜或其他各种能改变调整光线路径,使其以所需状态照射至该待测物2测试点20的透镜结构都可。通过该复数调光透镜15,即可更进一步地提升该电路检测装置1的测试效能,使的能更轻易地满足各类测试需求。
此外,该电性检测装置1更包含一电路板14,该电路板14设于该第一晶硅圆片载体10的该上表面101,且该电路板14的一侧对应该复数机台电接垫1011设有复数第一电路焊垫141,供与该复数机台电接垫1011电性连接;该电路板14的另一侧设有复数第二电路焊垫142,供与该检测机台3接触而电性导通,且该复数第二电路焊垫142与该复数第一电路焊垫141相互电性连接,使该复数机台电接垫1011与该检测机台3形成间接电性导通。当该第一晶硅圆片载体10的该下表面102系生成有该复数光检测件13时,该电性检测装置1也可进一步设置有该电路板14,该电路板14设于该第一晶硅圆片载体10的上表面101,并如此让该复数机台电接垫1011与该检测机台3间接电性导通。通过该电路板14,可让该电性检测装置1具有较大的厚度,以提升整体结构刚性与强度,并可对晶圆达到保护效果。其余详细的功效与优点叙述,请复参阅前述实施例的对应段落。
于本实施态样中,该电路板14的周缘系延伸设有一挡壁143而形成一容置空间A,较佳可使该电路板14的截面呈ㄇ型,该第一晶硅圆片载体10及该第二晶硅圆片载体11设置于该容置空间A内,供以通过该电路板14及该挡壁143遮蔽及固定该第一晶硅圆片载体10与该第二晶硅圆片载体11的顶侧与旁侧。如此可更增强该电性检测装置1的整体结构刚性,并以更近似传统检测装置的外观予以呈现,让部分使用厂商能更轻易地上手应用。该挡壁143可为将该电路板14挖空形成该容置空间A后的侧壁结构,也即与该电路板14系属相同材质且为一体成型,或者该挡壁143也可为另外附加设置于该电路板14上的金属或工业塑胶结构。其余相关的细部技术特征与功效描述,请复参阅前述实施例内容。
综上所述,本发明的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,系跳脱传统电性检测装置的制程方式,以半导体制程为基础,直接以晶圆作为探针、光检测件的载体,进而可免除复杂且困难的植针、焊线及组装制程,在制造上更为简易快速,并大幅地降低生产成本。于检测效能方面,通过第二晶硅圆片载体可有效保持该复数探针于检测时的状态一致性,以提升检测的精准度,同时也能达到阻隔相邻的探针或光检测件彼此干扰的功效。特别一提的是,随着电子技术的发展,电子产品也渐以微型化为演进目标,在该种情况下,电子产品上的电性设计更趋精细与精密,相对地在电性检测上也带来了极大的挑战。以现有的技术来说,面临各式各样的待测物件,都须逐一制造对应其测试需求的检测装置,如此除导致单一检测装置制造成本居高不下,也在生产上遭遇相当大的困难与不便。当电子元件微小化,其上须进行测试的电性接点排列一般只会更加紧密与复杂,电性检测装置的制造就更加困难,如何将一个个极微小的测试件逐一对位排列并固定组装到电性板上而形成测试卡,将是各厂商亟需克服的重大难题。对此,本发明人始提出截然有别于传统植针技术制成的测试卡结构,以晶圆作为主体结构,在制造生产与测试方面,都具备诸多优点,而在既有的电性检测技术中,提供具崭新设计的检测装置,希冀能对改善与促进整个电性检测领域产业的发展略尽棉薄之力。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,供以针对一待测物进行检测,其特征在于,包含:
一第一晶硅圆片载体,具有一上表面及一下表面,该上表面形成有复数机台电接垫,供与一测试机台直接或间接地形成电性导通,该下表面形成与该下表面垂直的复数探针,其中该复数机台电接垫与该复数探针相互电性连接;及
一第二晶硅圆片载体,设于该下表面,该第二晶硅圆片载体对应该复数探针设有复数对位穿孔,且该复数探针是一对一的方式穿过该复数对位穿孔而设置,进而使该复数探针与该待测物上的测试点接触形成导通。
2.如权利要求1所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,各该对位穿孔位置相对各该探针位置形成偏移状态,以供该复数探针受力后受该复数对位穿孔限位而形成一致性的偏摆方向。
3.如权利要求2所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,该下表面形成有复数探针电接垫,使该复数探针焊接于该复数探针电接垫,进而固定于该第一晶硅圆片载体。
4.一种运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,供以针对一待测物进行检测,其特征在于,包含:
一第一晶硅圆片载体,具有一上表面及一下表面,该上表面形成有复数机台电接垫,供与一测试机台直接或间接地形成电性导通,该下表面形成有复数光检测件,其中该复数机台电接垫与该复数光检测件相互电性连接;及
一第二晶硅圆片载体,设于该下表面,该第二晶硅圆片载体对应该复数光检测件设有复数隔光穿孔,以使各该光检测件的光线由各该隔光穿孔射出,进而照射于该待测物的测试点。
5.如权利要求4所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,各该隔光穿孔的一侧设有一调光透镜,供以改变由各该光检测件发出的光线状态。
6.如权利要求1至5中任一项所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,该第二晶硅圆片载体与该第一晶硅圆片载体通过介质接合或直接接合方式相互连接固定。
7.如权利要求1至5中任一项所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,该第一晶硅圆片载体的该下表面设有复数第一焊点,该第二晶硅圆片载体对应该复数第一焊点设有复数第二焊点,供使该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体通过该复数第一焊点及该复数第二焊点的接合而相互组设固定。
8.如权利要求1至5中任一项所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,该第一晶硅圆片载体设有至少一第一标记部,该第二晶硅圆片载体设有至少一第二标记部,以于组设该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体时,通过该第一标记部及该第二标记部相互对位。
9.如权利要求1至5中任一项所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,还包含一电路板,该电路板设于该第一晶硅圆片载体的该上表面,且该电路板的一侧对应该复数机台电接垫设有复数第一电路焊垫,供与该复数机台电接垫电性连接;该电路板的另一侧设有复数第二电路焊垫,供与该检测机台接触而电性导通,且该复数第二电路焊垫与该复数第一电路焊垫相互电性连接,使该复数机台电接垫与该检测机台形成间接电性导通。
10.如权利要求9所述的运用半导体制程成形于晶圆基板的电性检测装置,其特征在于,该电路板的周缘延伸设有一挡壁而形成一容置空间,该第一晶硅圆片载体及该第二晶硅圆片载体设置于该容置空间内,供以通过该电路板及该挡壁遮蔽及固定该第一晶硅圆片载体与该第二晶硅圆片载体的顶侧与旁侧。
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