CN116960017A - 导电胶测试针卡及应用于导电胶测试针卡的制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种导电胶测试针卡及应用于导电胶测试针卡的制作方法，导电胶测试针卡包括：PCB基座，包括PCB基板和形成在PCB基板的一端面上的凸台，PCB基板在远离凸台的另一端面上形成有用以电连接测试机的第一电连接部，凸台在远离PCB基板的端面上形成有第二电连接部，第一电连接部和第二电连接部之间通过电路走线实现电连接；导电胶，粘黏在PCB基板的一端面上，导电胶覆盖凸台并与凸台上的第二电连接部电连接，导电胶朝向待测芯片的一面被界定有测试区和非测试区，测试区位于凸台的下方，以实现电连接第二电连接部和待测芯片；于导电胶的高度方向上，测试区所在位置低于非测试区。

Description

导电胶测试针卡及应用于导电胶测试针卡的制作方法

技术领域

本发明涉及一种导电胶测试针卡及应用于导电胶测试针卡的制作方法，属于晶圆测试技术领域。

背景技术

探针卡是晶圆测试中被测芯片和测试机之间的接口，主要应用于芯片电性能的初步测量以筛选出不良芯片，再进行之后的生产工序，从而提高晶圆生产效率。探针卡按结构类型可分为：刀片针卡、悬臂针卡、垂直针卡、膜式针卡和MEMS针卡。

随着半导体生产技术的快速发展，晶圆上芯片的尺寸也日益变小，芯片上用于焊接、测试的锡球尺寸也不断缩小，目前已达到微米级。生产测试时，为了保证良好的测试效果，需要探针卡的头部与锡球保持良好的接触，同时尽量避免破坏锡球本身的形状，因此测试针卡的尺寸及安装精度的要求也日益严格。目前现有的芯片测试机的悬臂针卡和垂直针卡在测试中受到的影响无法通过整个测试系统被完美地校准掉，并且由于其接地结构较长，由此带来的寄生电感会使测试系统失真，对于声表和体表滤波器的测试来说，会使S参数变差，从而使得滤波器无法匹配。此外，悬臂针卡和垂直针卡易受外力作用和接触而磨损或损坏。

在公告号为CN201926676U所公开的一种晶圆测试卡中，提出使用导电胶条来替换传统的探针以降低磨损，然而，该晶圆测试卡在具体使用时存在如下问题：在对晶圆上的芯片检测时，通常无法实现同时对晶圆上的所有芯片进行检测，而为了保证电连接，通常来说，导电胶条的长度和/或宽度大于待检测芯片，如此，当导电胶条与待测芯片接触时，该导电胶条还会与晶圆上其他芯片接触，如此多次反复检测操作时，芯片上的锡球将多次与导电胶条接触，从而造成芯片上的锡球磨损，导致芯片受损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以防止芯片受损的导电胶测试针卡及应用于该导电胶测试针卡的制作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

第一方面，提供了一种导电胶测试针卡，包括：

PCB基座，包括PCB基板和形成在所述PCB基板的一端面上的凸台，所述PCB基板在远离所述凸台的另一端面上形成有用以电连接测试机的第一电连接部，所述凸台在远离所述PCB基板的端面上形成有第二电连接部，所述第一电连接部和第二电连接部之间通过电路走线实现电连接；

导电胶，粘黏在所述PCB基板的一端面上，所述导电胶覆盖所述凸台并与所述凸台上的第二电连接部电连接，所述导电胶朝向待测芯片的一面被界定有测试区和非测试区，所述测试区位于所述凸台的下方，以实现电连接所述第二电连接部和待测芯片；于所述导电胶的高度方向上，所述测试区所在位置低于所述非测试区。

进一步地，所述测试区与所述待测芯片对接时，所述非测试区与所述待测芯片所在的晶圆之间具有间距。

进一步地，所述导电胶通过连接件粘黏在所述PCB基板上，于高度方向上，所述连接件的投影位于所述非测试区内，所述间距为所述凸台的厚度与所述连接件的厚度之差，其中，所述凸台的厚度大于所述连接件的厚度。

进一步地，所述凸台的厚度为0.2毫米至0.3毫米。

进一步地，所述连接件为双面胶，所述双面胶的厚度为0.05毫米至0.1毫米。

进一步地，所述凸台为由所述PCB基板的外层刻蚀形成。

进一步地，所述导电胶包括设置在所述PCB基板的一端面上的绝缘胶和设置在所述绝缘胶内的若干金属导体；沿所述绝缘胶的厚度方向上，所述金属导体的两端凸伸出所述绝缘胶。

进一步地，于所述绝缘胶的厚度方向上，所述金属导体倾斜设置在所述绝缘胶内。

进一步地，所述PCB基板上设置有用以与待测芯片对位的对位标识。

第二方面，提供了一种应用于上述导电胶测试针卡的制作方法，该方法包括：

S1：PCB基板的表面刻蚀形成凸台；

S2：在所述凸台上设置接触端子，在所述PCB基板上设置对位标识；

S3：将导电胶粘接在所述PCB基板形成有所述凸台的一端面上，并覆盖所述凸台，其中，所述导电胶朝向待测芯片的一面被界定有测试区和非测试区，所述测试区位于所述凸台的下方，以实现电连接所述凸台和待测芯片；于所述导电胶的高度方向上，所述测试区所在位置低于所述非测试区。

本发明的有益效果在于：

1、本申请通过在PCB基板上形成凸台，使粘黏覆盖凸台的导电胶的测试区所在位置低于未覆盖凸台的非测试区，从而在检测的时候仅有测试区与晶圆接触，以防止在测试时，非测试的芯片与导电胶接触，避免芯片由于多次与导电胶接触而受损。

2、本申请通过直接在PCB基板上刻蚀形成凸台，便于PCB基座的形成，生产工艺简单，有助于降低成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明一实施例所示的导电胶测试针卡的结构示意图；

图2为图1中导电胶测试针卡的A部分的放大图；

图3为图1中导电胶的局部放大图；

图4为图1中PCB基座的局部放大图；

图5为本发明的应用于导电胶测试针卡的制作方法的步骤图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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。

此外，下面所描述的本发明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。

请参见图1，本申请一较佳实施例所示的导电胶测试针卡100为晶圆测试中待测芯片（未图示）和测试机（未图示）之间的接口，该导电胶测试针卡包括PCB基座1和导电胶2。

请参见图2至图4，PCB基座1包括PCB基板11和形成在PCB基板11的一端面上的凸台12，PCB基板11在远离凸台12的另一端面上形成有用以电连接测试机的第一电连接部111，凸台12在远离PCB基板11的端面上形成有第二电连接部121，第一电连接部111和第二电连接部121之间通过电路走线13实现电连接。电路走线13的一端为形成在凸台12的外表面上的接触端子122，通过接触端子122与导电胶2电连接；该电路走线13的另一端与第一电连接部111电连接。

在本实施例中，凸台12为由PCB基板11的外层刻蚀形成，通过此种方法形成凸台12，生产工艺简单，成本较低。

在本实施例中，为了便于第一电连接部111与测试机电连接方便，即通过插接方式实现电连接，该第一电连接部111上设置有若干接头（未图示）以与测试机插接。该PCB基板11上开设有若干贯穿两个端面的固定孔112，接头通过固定孔112焊接或者螺钉固定的方式固定在第一电连接部111上。

导电胶2粘黏在PCB基板111的一端面上，导电胶2覆盖凸台12并与凸台12上的第二电连接部121电连接，导电胶2朝向待测芯片的一面被界定有测试区23和非测试区24，测试区23位于凸台12的下方，以实现电连接第二电连接部121和待测芯片。于导电胶2的高度方向上，测试区23所在位置低于非测试区24所在位置，如此设计，当测试区23与待测芯片对接时，仅有测试区23与晶圆接触，非测试区24不与晶圆接触，从而可以使晶圆上的未被测试的锡球不受到正压力而造成磨损。

在实际应用中，为了避免非测试区24不与晶圆接触，可以将非测试区24与待测芯片所在的晶圆之间设置为具有间距。

导电胶2包括设置在PCB基板11的一端面上的绝缘胶21和设置在绝缘胶21内的若干金属导体22；沿绝缘胶21的厚度方向上，金属导体23的两端凸伸出绝缘胶21，形成用以与第二电连接部121电连接的第一接触端221和用以与待测芯片电连接的第二接触端222。一般的，导电胶2的厚度为0.15毫米至0.35毫米。在本实施例中，于绝缘胶21的厚度方向上，金属导体22倾斜设置在绝缘胶21内。并且，绝缘胶21内均匀排布形成有若干固定槽（未标号），金属导体22固定在固定槽内。通过将金属导体22倾斜设置在绝缘胶21内，可以保证在测设过程中，当测试机施加向下的力使该导电胶测试针卡100与待测芯片密切接触时，金属导体22中远离待测芯片的一端于倾斜方向上发生偏移，从而有效减少了金属导体22受到的应力，延长了该导电胶测试针卡的使用寿命，并且，也降低了待测芯片在竖直方向受到的压力，防止由于过压而造成待测芯片的损坏。

在本实施例中，金属导体22采用电镀金铜丝，在其他实施例中，也可以采用其他导电材料。该金属导体22的直径为40微米，且金属导体22之间的间距为0.1毫米。待测芯片的锡球直径一般为0.15毫米至1.3毫米，该直径大于金属导体22的直径，也大于金属导体22之间的间距，所以，金属导体22与待测芯片电连接时，多个金属导体22将与待测芯片中的一个锡球同时电连接。金属导体22的间距大于待测芯片中相邻两个锡球之间的间距，从而，防止一个金属导体同时连接两个锡球，而造成短路或者信号连接错位的问题。并且，金属导体22之间的间距远小于相邻接触端子122之间的间距，从而使得导电胶测试针卡100对导电胶2的安装精度要求低，原则上只需要导电胶2覆盖凸台12表面的接触端子122即可。

需要说明的是，该导电胶2内布满有金属导体22，本申请所使用的导电胶2根据所需要使用的长度和宽度从一整块导电胶上裁剪形成。为了便于将导电胶粘黏在PCB板上，导电胶2的面积远大于凸台12的面积。在长时间测试后，位于测试区23的金属导体22可能会损坏，此时，可以将导电胶2在PCB基座上适当的移动，以使导电胶2上的测试区23变化，从而可以降低导电胶2的使用成本。

导电胶2通过连接件3粘黏在PCB基板11上，于高度方向上，连接件3的投影位于非测试区24内。在本实施例中，连接件3为双面胶，其厚度一般为0.05毫米至0.1毫米。

非测试区24与待测芯片所在的晶圆之间的间距为凸台12的厚度与连接件3的厚度之差。其中，凸台12的厚度大于连接件3的厚度。凸台12的厚度为0.2毫米至0.3毫米。如此设计，在检测的时候仅有测试区23与芯片上的锡球接触，以防止在测试时，非测试的锡球与导电胶接触，避免芯片的锡球由于多次与导电胶接触而受损。

为了方便金属导体22与待测芯片对接（即电连接），在本实施例中，PCB基板11上设置有用以与待测芯片对位的对位标识123。在测试过程中，放置待测芯片的工作台（未图示）上设置有摄像机，导电胶测试针卡100与待测芯片对接时，摄像机扫描对位标识32以确定接触端子122的位置，然后控制金属导体22与待测芯片对接。

本实施例中，该导电胶测试针卡100可同时测试两块芯片，PCB基板1上形成有2个凸台12，每个凸台12上设置有接触端子122，每个凸台12与靠近其所在一侧的3个固定孔112之间形成有电路走线13，且靠近每个凸台12的上部设置有对位标识123。本实施例中，导电胶2上的金属导体22与接触端子122电连接，每个接触端子122可以与多个金属导体22实现电连接，同样的，当金属导体22与芯片电连接时，芯片的一个锡球也可以与多个金属导体22实现电连接。

此外，相较于现有技术中的垂直针卡，采用导电胶结构使探针卡的信号输距离变短，大幅度改善了自身带来的寄生电感效应。其中，信号传输距离即为第二电连接部121与芯片的锡球之间的电连接的距离。本实施例中，导电胶2安装在凸台12上，所以，本实施例中的信号传输距离为凸台3的厚度加上导电胶2的厚度。并且，由于金属导体22之间的间隔小，从而导致当电路形成通路时，信号走线与接地线之间的距离更加紧密，所以信号回路的距离变短，进一步实现寄生效应的改善。

请参见图5，本申请一个实施例提供的导电胶测试针卡的制作方法的流程图，该方法至少包括以下几个步骤：

步骤S1：PCB基板的表面刻蚀形成凸台。

通过激光、机加工或化学腐蚀等方式对PCB基板的一个端面进行刻蚀处理，使该端面中间形成凸台。

步骤S2：在凸台上设置接触端子，在PCB基板上设置对位标识。

在凸台上设置接触端子以便导电胶和凸台实现电连接，在PCB基板上设置对位标识以便工作台上的摄像机扫描对位标识以确定接触端子的位置，然后控制导电胶与待测芯片实现电连接。

步骤S3：将导电胶粘接在PCB基板形成有凸台的一端面上，并覆盖凸台，其中，导电胶朝向待测芯片的一面被界定有测试区和非测试区，测试区位于凸台的下方，以实现电连接凸台和待测芯片；于导电胶的高度方向上，测试区所在位置低于非测试区。

具体的，连接件为双面胶，通过双面胶将导电胶粘接在PCB基板形成有凸台的一端面上，并使导电胶覆盖凸台。在导电胶的高度方向上，导电胶位于凸台下方的测试区的位置要低于其他的非测试区。

综上所述，本实施例提供的导电胶测试针卡的制作方法，通过在PCB基板上形成凸台，使粘黏在PCB基板上的导电胶的测试区所在位置低于非测试区，从而在检测的时候仅有测试区与晶圆接触，以防止在测试时，非测试的芯片与导电胶接触，避免芯片由于多次与导电胶接触而受损。并且，本申请通过直接在PCB基板上刻蚀形成凸台，便于PCB基座的形成，生产工艺简单，有助于降低成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种导电胶测试针卡，其特征在于，所述导电胶测试针卡包括：

PCB基座，包括PCB基板和形成在所述PCB基板的一端面上的凸台，所述PCB基板在远离所述凸台的另一端面上形成有用以电连接测试机的第一电连接部，所述凸台在远离所述PCB基板的端面上形成有第二电连接部，所述第一电连接部和第二电连接部之间通过电路走线实现电连接；

导电胶，粘黏在所述PCB基板的一端面上，所述导电胶覆盖所述凸台并与所述凸台上的第二电连接部电连接，所述导电胶朝向待测芯片的一面被界定有测试区和非测试区，所述测试区位于所述凸台的下方，以实现电连接所述第二电连接部和待测芯片；于所述导电胶的高度方向上，所述测试区所在位置低于所述非测试区。

2.如权利要求1所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述测试区与所述待测芯片对接时，所述非测试区与所述待测芯片所在的晶圆之间具有间距。

3.如权利要求2所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述导电胶通过连接件粘黏在所述PCB基板上，于高度方向上，所述连接件的投影位于所述非测试区内，所述间距为所述凸台的厚度与所述连接件的厚度之差，其中，所述凸台的厚度大于所述连接件的厚度。

4.如权利要求3所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述凸台的厚度为0.2毫米至0.3毫米。

5.如权利要求3所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述连接件为双面胶，所述双面胶的厚度为0.05毫米至0.1毫米。

6.如权利要求1所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述凸台为由所述PCB基板的外层刻蚀形成。

7.如权利要求1所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述导电胶包括设置在所述PCB基板的一端面上的绝缘胶和设置在所述绝缘胶内的若干金属导体；沿所述绝缘胶的厚度方向上，所述金属导体的两端凸伸出所述绝缘胶。

8.如权利要求7所述的导电胶测试针卡，其特征在于，于所述绝缘胶的厚度方向上，所述金属导体倾斜设置在所述绝缘胶内。

9.如权利要求1所述的导电胶测试针卡，其特征在于，所述PCB基板上设置有用以与待测芯片对位的对位标识。

10.一种应用于权利要求1至9项中任一项所述导电胶测试针卡的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：PCB基板的表面刻蚀形成凸台；

S2：在所述凸台上设置接触端子，在所述PCB基板上设置对位标识；

S3：将导电胶粘接在所述PCB基板形成有所述凸台的一端面上，并覆盖所述凸台，其中，所述导电胶朝向待测芯片的一面被界定有测试区和非测试区，所述测试区位于所述凸台的下方，以实现电连接所述凸台和待测芯片；于所述导电胶的高度方向上，所述测试区所在位置低于所述非测试区。