CN201281719Y - 探针结构及具有探针结构的测试板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种探针结构，包含：一本体部及一探头部，该探头部为由该本体部的末端弯折延伸成型，该探头部的接触端面披覆有一辅助保护层，该辅助保护层为披覆于该探头部的接触端面，以给该探针结构提供较佳的保护功能，避免外来杂质吸附于该探针结构的接触端面，并进一步降低该探针结构的阻抗值，进而提高该探针结构感测电性信号的准确度。本实用新型还进一步提供一种具有探针结构的测试板。

Description

探针结构及具有探针结构的测试板

技术领域

本实用新型涉及一种探针结构，特别指一种接触端面披覆有保护层的探针结构及具有探针结构的测试板。

背景技术

在个人行动信息、电子商务、全球通讯以及数字家庭等电子化概念逐渐应用在现代生活的情况下，同时应各种信息数字应用端的需求，因而半导体生产制造工业快速的成长。相对的，半导体制程中产能的提高及合格率的提升亦可以提升半导体工业的发展，而电子组件的可靠性以及产品的合格率则影响到各种电子产品在实际使用上的质量以及性能表现。

一般来说，为了实现半导体基板上的电路功能，半导体基板，如硅基板必须经过以下步骤，例如金属层的沉积、利用黄光制程在每一层材料上制作图样、离子植入等相关制程。而为了确保每一流程的结果均能符合当初设计上的要求，则必须进行电路功能或物理结构上的检测。例如在沉积金属层的步骤之后，必须针对金属层的厚度、结晶性等进行确认。

再者，在半导体制程完成之后，每一晶粒上的集成电路均会利用探针的方式进行电性测量的步骤。当发现某一晶粒的电性功能失效，则利用墨点的方式加以标记，而这些被标记的晶粒就不会进行封装的动作，以节省封装的材料。而在电性测量的步骤之后，还包括人工检视外观的程序，亦即电子组件在制造完成后均会进行目视检测的流程，以确保电子组件的质量，以确保外观上并无缺陷、瑕疵等情况。

举例来说，探针卡广泛应用在集成电路(IC)尚未封装前，对裸晶以探针(probe)做功能测试，筛选出不良品，以便于进行后续的封装制程。而近几年来，针状探针的制作方法，如以传统机械研磨配合适当的冷却系统，以微放电加工结合WEDG线修整机构(Wire Electro-Discharge Grinding加工法)、电化学加工等。由于利用机械研磨和WEDG放电加工，在工作的时效性上比较差，相对的成本也就比较高，所以近来发展利用电化学加工来制作，不管在时效性上或成本上都可以节省许多，且制作出来的探针在表面光滑度上和针尖部分都比较好，再者机械研磨和WEDG放电加工一次只能制作单支探针，相比之下，电化学加工一次可以制作多支探针，所以制作效率上也是电化学加工比较有利。

上述现有技术的探针构造在实际使用时，仍具有以下缺点：不论是利用机械研磨或电化学方式制作的探针，其探针材料的阻抗值高，会造成测量结果的误差，且该探针表面容易吸附外来杂质，除了会对探针寿命造成影响，更是影响测量的准确度。

实用新型内容

本实用新型提供一种探针结构及具有探针结构的测试板，利用披覆于探针结构表面的保护层及辅助保护层，以降低该探针结构的表面阻抗，同时可避免外来杂质附着于探针的表面，进而提高测量的准确性。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种探针结构，包含：一本体部及一探头部，该探头部由该本体部的末端弯折延伸成型，该探针结构的侧面披覆有一保护层，且该探头部的接触端面披覆有一辅助保护层。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种具有探针结构的测试板，包含：一基板；以及多个设置于该基板上的探针结构，每一探针结构包括：一本体部及一探头部，该探头部由该本体部的末端弯折延伸成型，该探头部的接触端面披覆有一辅助保护层。

本实用新型的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，辅助保护层披覆于该探针结构的接触端面，该保护结构可以给该探针结构的探头部提供较佳的保护功能，以延长该探针结构的使用寿命，进而节省成本；再者，辅助保护层亦有降低阻抗及提高信号传递质量的功能。

为了更进一步描述本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型具有探针结构的测试板的示意图；

图2为本实用新型具有探针结构的测试板的侧视图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图3A为本实用新型的第二实施例的示意图；

图3B本实用新型的第三实施例的示意图；

图3C为本实用新型的第四实施例的示意图。

主要组件符号说明

1          具有探针结构的测试板

10         基板

11         探针结构

111        本体部

112        探头部

113        保护层

114        接触端面

115        辅助保护层

12         测试电路

2          测试座

20         探针座

21         电子组件

具体实施方式

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

首先，请参阅图1至图2所示，本实用新型提出一具有探针结构的测试板1，其包含：一基板10以及多个探针结构11。这些探针结构11设置于探针座20上，该具有探针结构的测试板1用以测量电子组件21的电性功能和相关的电子测试。

该基板10上成型有一测试电路12，而每一探针结构11的一端电连接于该测试电路12，以进行测试信号的传输，且每一探针结构11固定于该基板10上，以稳定这些探针结构11，进而获得较精准的测量结果并减少测试误差。请注意，为求图式的简洁，图1中并未将每一探针结构11电连接于该测试电路12，但实际上，该探针结构11均电连接于该测试电路12，以进行信号传输等的电性功能。

在本具体实施例中，该基板10下方成型有一测试座2，用以放置待测试的电子组件21，而这些探针结构11对应于该待测试的电子组件21而设置于该基板10上，这些探针结构11由该基板10延伸至该待测试的电子组件21上方。而在本实施例中，这些探针结构11排列于该待测试的电子组件21的四个侧边，但其排列方式可依测试组件的不同而有所调整，并非以本实施例为限。

请参考图3及图3A，其为该探针结构11的放大示意图，每一探针结构11包括一本体部111及一探头部112，该探头部112由该本体部111的末端弯折延伸成型，而每一探针结构11的表面初始披覆有一保护层113，该保护层113具有一预定厚度。而在本实施例中，该探针结构11为钨(Tustun)金属或钨铼金属(Tustun-Rhenium Alloy)所制成的弹性体，该保护层113成型于该本体部111及该探头部112的侧表面，而该辅助保护层115则二次成型于该探头部112的接触端面114。当进行电性特性数值测量时，每一探针结构11的探头部112电性接触于该电子组件21的电连接点上，使该电子组件21的信号可通过探针结构11及测试电路12传输至相关的电性分析系统，以进行组件特性的分析，而该探头部112的接触端面114上的辅助保护层115可降低该探头部112的表面阻抗，以提高测试信号传输的质量。

另一方面，上述的具有探针结构的测试板1的制造流程如下所述：首先提供一成型有测试电路12的基板10，再将多个探针结构11稳固地设置于该基板10的下表面，并使该探针结构11电连接于该测试电路12，而该探针结构11的本体部111斜向延伸至待测试的电子组件21的位置上方且对应于电子组件21的电连接点，每一探针结构11的探头部112则由该本体部111的末端向下弯折延伸成型，且每一探针结构11的表面已披覆有该保护层113。接着，为了使探针结构11的位置一致，必须针对每一探针结构11的位置进行调整，先施力于这些探针结构11，使每一探针结构11的探头部112的接触端面114大致位于同一平面上，此步骤相当于粗略调整该接触端面114的位置；然后，再利用研磨或蚀刻的方式调整每一接触端面114的位置，使该接触端面114位于同一平面的状态。必须说明的是，在上述步骤中，每一探针结构11为钨金属或钨铼合金所制作的弹性体，且每一探针结构11的接触端面114上的保护层113会因研磨或蚀刻步骤而被去除。故本实用新型在上述步骤之后，当这些探针结构11的探头部112的接触端面114已处于同一平面的位置时，将辅助保护层115成型于这些探针结构11的接触端面114。在本具体实施例中，该辅助保护层115利用电镀、气相沉积(CVD)或其它方式成型于这些探针结构11的接触端面114(如图3)，或是该辅助保护层115的两侧端为朝该本体部111的方向弯折延伸且覆盖于该保护层113上(如图3A)，而该保护层113与该辅助保护层115为包覆该探针结构11的探头部112，以达成保护的目的。再者，该辅助保护层115可为一金元素化合物所形成的结构层，例如钯金化合物、镉金化合物、铂金化合物或上述金元素化合物的组合物。

或是如图3B，该辅助保护层115与该保护层113并不重迭，但两者可以互相配合以形成紧密包覆整个探头部112的保护结构的特征，亦即该辅助保护层115的两侧端为朝该本体部111的方向弯折延伸，且该辅助保护层115的侧端为与该保护层113的侧端紧密接合，以达到保护的效果。或者是如图3C，当原始的探针结构11的表面并无该保护层113，本实用新型亦可以在该接触端面114上形成上述的辅助保护层115，且该辅助保护层115可以具有弯折或无弯折的外观，以保护该接触端面114或其它侧面。

另外，设置该辅助保护层115于这些探针结构11的接触端面114的目的在于：该金元素化合物的辅助保护层115可以降低该探针结构11的表面阻抗，且保护层113与辅助保护层115可以形成一完整的保护膜，以避免外来杂质吸附于该探针结构11的表面。换句话说，该辅助保护层115在于补偿因研磨而被除去的保护层113，使探头部112的表面仍然被保护结构所包覆。再者，该辅助保护层115具有一预定厚度，该预定厚度相对于该探针结构11为一极薄的厚度，而不致影响该探头部112的接触端面114的位置，使该探头部112的接触端面114在该辅助保护层115的成型步骤之后依然位于同一平面。

另一方面，请参考图2，这些探针结构11可以就不同的测试信号应用而有不同的结构形式，例如图2中右侧的探针结构11为单一信号的探针结构11，其仅具有单一的本体部111，使该探针结构11可应用于单一测试数值的电性测量；相反地，在本实施例中，左侧的探针结构11为一多重信号的结构，其具有四个本体部111，亦即其可应用于多个信号的测量及分析，然而上述仅为说明之用，并非用以限制本实用新型。

而本实用新型还进一步揭露一探针结构11，其包含：一本体部111及一探头部112，该探头部112由该本体部111的末端弯折延伸成型，该探针结构11的侧表面披覆有一保护层113，该保护层113具有一预定厚度，而该保护层113可为一金元素化合物所组成的保护结构，而该接触端面114上还成型有辅助保护层115，该保护层113与该辅助保护层115可搭配，以降低该探针结构11的表面阻抗及保护该探针结构11的表面不吸附外来杂质。

综上所述，本实用新型具有下列诸项优点：

1、本实用新型的探针结构11上披覆有一金元素化合物所形成的辅助保护层115，该辅助保护层115可以补偿因研磨或蚀刻而被清除的保护层113，或是成型于该接触端面114，故上述两保护层给该探头部112提供较佳的保护功能，以延长这些探针结构11的使用寿命，也同时减少该具有探针结构的测试板1的更换率，进而节省成本。

2、本实用新型的探针结构11上披覆有一金元素化合物所形成的结构层(即辅助保护层115)，该结构层具有比该探针结构11低的阻抗值，故该结构层可以有效降低该探针结构11的表面阻抗，进而使该具有探针结构的测试板1能获得更准确的测量结果。

3、本实用新型的探针结构11上披覆有一金元素化合物所形成的辅助保护层115，该辅助保护层115可避免外来杂质，如气体离子或其它分子吸附于该探针结构11表面，进而使该测量数值更为精准。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故此凡运用本实用新型说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1、一种探针结构，其特征在于，包括：

一本体部及一探头部，该探头部为由该本体部的末端弯折延伸成型，该探头部的接触端面披覆有一辅助保护层。

2、根据权利要求1所述的探针结构，其特征在于：该辅助保护层的两侧端为朝该本体部的方向弯折延伸且包覆该探头部的表面。

3、根据权利要求1所述的探针结构，其特征在于：还包括一保护层，该保护层为成型于该探头部的表面，其中该辅助保护层的两侧端为朝该本体部的方向弯折延伸，且该辅助保护层的侧端为与该保护层的侧端紧密接合。

4、根据权利要求1所述的探针结构，其特征在于：还包括一保护层，该保护层为成型于该探头部的表面，其中该辅助保护层的两侧端为朝该本体部的方向弯折延伸且覆盖于该保护层上。

5、根据权利要求1所述的探针结构，其特征在于：该探针结构为一弹性体，且该辅助保护层为钯金化合物、镉金化合物或铂金化合物。

6、一种具有探针结构的测试板，其特征在于，包括：

一基板；以及

多个设置于该基板上的探针结构，每一探针结构包括：一本体部及一探头部，该探头部为由该本体部的末端弯折延伸成型，该探头部的接触端面披覆有一辅助保护层。

7、根据权利要求6所述的具有探针结构的测试板，其特征在于：该辅助保护层的两侧端为朝该本体部的方向弯折延伸且包覆该探头部的表面，且该辅助保护层为钯金化合物、镉金化合物或铂金化合物。

8、根据权利要求6所述的具有探针结构的测试板，其特征在于：该探针结构还包括一保护层，该保护层为成型于该探头部的表面，其中该辅助保护层的两侧端为朝该本体部的方向弯折延伸，且该辅助保护层的侧端为与该保护层的侧端紧密接合。

9、根据权利要求6所述的具有探针结构的测试板，其特征在于：该探针结构还包括一保护层，其中该保护层为成型于该探头部的表面，该辅助保护层的两侧端为朝该本体部的方向弯折延伸且覆盖于该保护层上。

10、根据权利要求6所述的具有探针结构的测试板，其特征在于：该基板上还设有一测试电路，每一探针结构的另一端系电性连接于该测试电路，且该基板下方还设有一电子组件，该探针为延伸至该电子组件上方，该探针结构的探头部的接触端面为对应于该电子组件且位于同一平面。

Images