CN201047867Y - Ic测试载板免焊接组装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要为了要解决焊接的问题，而发明出一种IC测试载板免焊接组装结构，应用长金属凸块方式嵌入IC测试母板(Probe Card PCB)上，以凸块取代植锡球、回焊(reflow)的连接组装，其包括有：IC探针卡；金属凸块；IC测试载板；螺丝；螺丝孔；以及弹簧。螺丝串过该螺丝座，配合该螺丝孔利用该螺丝将IC探针卡置于IC测试载板上。螺丝串过该弹簧，通过调整弹簧和螺丝的高度控制该IC测试载板的平坦度。

Description

IC测试载板免焊接组装结构

技术领域

本实用新型涉及一种IC测试载板免焊接组装结构。

背景技术

在半导体产业的制造流程上，主要可分成IC设计、晶圆制程、晶圆测试及晶圆封装四大步骤。其中所谓的晶圆测试步骤，就是对晶圆上的每颗晶粒进行电性特性检测，以检测和淘汰晶圆上的不合格晶粒。进行晶圆测试时，利用晶圆探针卡的探针刺入晶粒上的接点垫(pad)而构成电性接触，再将经由探针所测得的测试讯号送往自动测试设备(ATE)做分析与判断，由此可取得晶圆上的每颗晶粒的电性特性测试结果。随着半导体制程技术的进步，半导体组件的尺寸愈来愈小，集成电路愈来愈精密，半导体组件从次微米(Sub-Micro)进入深次微米(DeepSub-Micro)的领域，除了集成电路运作时的准确性及效率必需提高之外，晶圆、半导体组件及集成电路的测试技术是在诸多新组件、制程技术及新材料开发等，所不可或缺的重要技术，特别是晶圆层级的测试更为重要。探针及具有多根探针的探针卡等，为进行晶圆测试时常用的测试设备，然而，由于半导体组件的尺寸越来越小，集成电路内部的晶体管密度大幅增加，集积度不断上升，使得晶圆层级的分析量测越趋困难。

参阅图1和图2，传统测试用IC载板组装方式，上、下板都须要靠锡球16来进行IC测试母板(11)和IC测试载板12连结的组装，該IC测试载板12的另一面設有IC探针锡垫14，当焊点的球体间距(ball pitch)过小(如：小于0.75mm)时，将会影响组装的成功率，也往往会发生短路(short)重工的问题。就组装作业来看因需要开印刷钢板、备锡膏、回焊(Reflow)以及X-Ray检查设备，所需的成本较高；当需拆卸维修时，通常采热风枪吹待拆物，使锡球16软化再拆除，参阅图3，此方法易导致球脚格列封装组件锡垫(BGA Pad)13(锡球与IC测试母板的接触接口)

被拔起或防焊绿漆15剥离而报废，重工报废的风险也较大。且随着IC制程技术不断提升，所产生的IC颗粒愈来愈小，相对的测试载板焊点间距也愈来愈小，届时组装技术将备受考验。此外，就电性的考虑，因锡球16的焊接，导致的电容效应，将产生线路特性阻抗的非连续性，而影响IC电性测试时的高速表现。

由此可见，传统以锡球焊接作连接组装的应用已出现瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测试用IC测试载板(IC Substrate)的新组装方式，即一种IC测试载板免焊接组装结构，有别于传统以锡球焊接作连接组装；除了可避免锡球电容效应对线路特性阻抗非连续的影响外，还可缩短组装的作业时间，并可经由客户直接拆装维修，提升测试用IC测试载板(ICSubstrate)的实用效益。

达成上述实用新型的目的，是应用长金属凸块方式嵌入IC测试母板来取代传统回焊组装的IC测试载板制作。此IC测试载板运用印刷电路板的制作技术，配合蚀刻及电镀，长出金属凸块；产品一端为连结面的金属凸块，另一端为测试针扎面，通过金属凸块崁入母板(Probe Card PCB)内，讯号也将通过这样的连结作传递，而产品四角的设计，则是作为缓冲弹簧及螺丝置放的螺丝孔。如此，可将IC测试载板固定于IC测试母板(Probe Card PCB)上，并通过调整弹簧高度控制板面的平坦度。

本实用新型是为改善传统锡球焊接的组装，造成线路特性阻抗非连续使得讯号有衰减与干扰的问题，在高频讯号传递上将会有严重反射，导致讯号失真。因此，改由金属凸块接触锡垫的连结，配合调整弹簧高度，将可依需求任意调整测试所需的平坦度。

本实用新型另可避免锡球电容效应对线路特性阻抗非连续的影响外，更提供简单的组装方式，缩短整个组装时间。

本实用新型主要采用如下所详述的特征以为了要解决上述的问题，而实用新型出一种IC测试载板免焊接组装结构，应用长金属凸块方式嵌入IC测试母板(Probe Card PCB)上，以凸块取代植锡球、回焊(reflow)的连接组装，其包括有：IC测试母板，其设有复数个螺丝孔、锡垫和印刷电路；IC测试载板，其设有复数个贯穿孔和IC探针锡垫，该IC测试载板与该IC测试母板连接；至少一金属凸块，其运用印刷电路板的制作技术，在IC测试载板上长出金属凸块，测试讯号将通过金属凸块连结IC测试母板和IC测试载板；至少一弹簧，通过调整弹簧高度控制该IC测试载板的平坦度和金属凸块与IC测试母板的密合度；以及至少一螺丝，其穿过IC测试载板的贯穿孔，其配合螺丝孔和弹簧，将该IC测试载板安置于该IC测试母板上。

附图说明

请参阅以下有关本实用新型一较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本实用新型的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为：

图1为传统测试用IC载板组装方式的组合图；

图2为传统测试用IC载板组装方式的分解图；

图3为传统测试用IC载板组装方式的剖面图；

图4为IC测试载板免焊接组装结构的组合图；

图5为IC测试载板免焊接组装结构的分解图；

图6为IC测试载板免焊接组装结构的IC测试载板图；以及

图7为IC测试载板免焊接组装结构的剖面图；

附图标记：

11.    IC测试母板

12.    IC测试载板

13.    锡垫

14.    IC探针锡垫

15.    防焊绿漆

16    锡球

20    贯穿孔

21    IC测试母板

22    IC测试载板

23    锡垫

24    IC探针锡垫

25    防焊绿漆

26    金属凸块

27    螺丝

28    弹簧

29    螺丝孔

具体实施方式

为使能对本实用新型的目的，形状构造装置特征及功效作更进一步的认识与了解，实施例配合图示，详细说明如下：

参阅图4和图5所示，本实用新型一实施例的放大示意图，其是一种IC测试载板免焊接组装结构，包括有：IC测试母板21、IC测试载板22、至少一金属凸块26、至少一弹簧28以及至少一螺丝27。为改善传统锡球焊接的组装，造成线路特性阻抗非连续使得讯号有衰减与干扰的问题，在高频讯号传递上将会有严重反射，导致讯号失真。因此，改由金属凸块26接触锡垫23(金属凸块与IC测试母板的接触接口)的连结，配合调整弹簧28高度，将可依需求任意调整测试所需的平坦度，除可避免锡球电容效应对线路特性阻抗非连续的影响外，更提供简单的组装方式，缩短整个组装时间。运用印刷电路板的制作技术，配合蚀刻及电镀，在IC测试载板22上长出金属凸块26，通过金属凸块26来传递IC测试母板21和IC测试载板22的测试讯号，参阅图6为IC测试载板免焊接组装结构的IC测试载板图。

IC测试载板免焊接组装结构另设有螺丝27以及弹簧28，参阅图7为IC测试载板免焊接组装结构的剖面图。螺丝27串过该IC测试载板22四边的贯穿孔20，利用该螺丝27将IC测试载板22置于IC测试母板21的螺丝孔29上，以利于IC测试载板22利用金属凸块26连接IC测试母板21。螺丝27串过该弹簧28，通过调整弹簧28和螺丝27的高度控制该IC测试载板22的平坦度。该IC测试载板22设有IC探针锡垫24，其用于与探针连接。

本实用新型主要利用IC测试载板22上的金属凸块26(Bump)，直接嵌入IC测试母板21(Probe CardPCB)上，再由弹簧28和螺丝27上作调整，达到较佳的平坦度，以利测试接口使用。当需拆卸维修时，将螺丝27松开，将IC测试载板22拆除，参阅图7，此方法不会导致球脚格列封装组件锡垫23(BGA Pad)被拔起或防焊绿漆25剥离而报废。

与一般的焊接组装技术相互比较，本实用新型可消除锡球电容效应对线路特性阻抗非连续的影响，大幅提升电讯号传输的频宽，另可直接简化IC测试载板22组装的流程、工时及成本，提升其实用效益。除此的外本实用新型可提供客户自行拆装的简便维修。

由此可见，应用长金属凸块26嵌入IC测试母板21的组装技术，不仅可提供测试讯号的完整性，还可缩短组装流程；在产品应用上，可提供使用者自行拆装维修，让整个产品的实用性更有效益。

上述详细说明，乃针对本实用新型实施于IC测试载板22的测试领域使用，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的专利范围中。

Claims (2)

1.一种IC测试载板免焊接组装结构，其特征包括有：

IC测试母板，其设有复数个螺丝孔、锡垫和印刷电路；

IC测试载板，其设有复数个贯穿孔和IC探针锡垫，该IC测试载板与该IC测试母板连接；至少一金属凸块，其运用印刷电路板的制作技术，在IC测试载板上长出金属凸块，测试讯号将通过金属凸块连结IC测试母板和IC测试载板；

至少一弹簧，通过调整弹簧高度控制该IC测试载板的平坦度和金属凸块与IC测试母板的密合度；以及

至少一螺丝，其穿过IC测试载板的贯穿孔，配合螺丝孔和弹簧，将该IC测试载板安置于该IC测试母板上。

2.如权利要求1项所述的IC测试载板免焊接组装结构，其特征是：所述螺丝穿过IC测试载板的四边的贯穿孔，配合螺丝孔和弹簧，将IC测试载板固定于IC测试母板上。

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