CN201508366U

CN201508366U - 探针卡保护装置

Info

Publication number: CN201508366U
Application number: CN2009200760288U
Authority: CN
Inventors: 刘铁; 贾珂; 刘春梅; 吴俊�
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2019-06-09

Abstract

本实用新型提供一种探针卡保护装置，包括探针保护盖，在所述探针保护盖上安装卡扣，在所述探针卡上固定与所述卡扣位置对应的卡扣基座，所述探针保护盖扣住所述探针卡上的所有探针，通过所述卡扣和所述卡扣基座的啮合将所述探针保护盖固定于所述探针卡上。本技术方案规范了保护盖的装取操作，减少了人为差异，增强了可控性，同时可根据使用的情况调节卡扣的松紧度，提高了保护装置的使用周期。该探针卡保护装置制作方式简单，易维修，大大降低了探针卡的保护成本且可重复使用，选用的材料不会影响到正常生产，如果报废，可回收，无污染。

Description

探针卡保护装置

技术领域

本实用新型涉及半导体集成电路测试领域，特别涉及一种探针卡保护装置。

背景技术

探针卡是半导体集成电路领域的重要器件，用于晶圆封装前的功能测试。通过测试挑选出不合格产品，避免不良产品进入后续工艺造成浪费，因而探针卡的性能对集成电路制造过程中的成本有很大影响。

探针卡是一种制作成本高、易受损的精密器材。典型的探针卡是一个带有很多探针的印刷电路板，通过探针与待测器件进行物理和电学的接触。在实际的生产使用中，探针很容易损坏。为减少这一风险，在探针卡不使用时，通常会在探针卡上增加一个塑料的保护盖对探针进行保护。现有技术通常是以粘贴胶带的方式将保护盖直接粘贴在探针卡上，而不同的胶带，不同的粘贴方式，不同的操作者，就导致在使用时有太多的不确定因素，无法准确地进行管控。若粘贴得太牢，取下时就要费较大的力，则很有可能擦挂到探针；若粘贴得较松，则保护盖在运输、搬运中容易脱落，从而导致保护失效等。

同时，粘贴胶带在使用一定次数后由于粘附力的下降就必须更换，并且对于探针卡这类精密器材，所选用的胶带也非一般材质的胶带，同时还需要其他辅助材料，随着胶带使用量的增大，相关的成本也成比例增加。因而现有的探针卡保护技术不但存在很多不可控制因素影响保护效果且成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种探针卡保护装置，以解决在实际的生产使用中，探针卡上的探针易损坏的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种探针卡保护装置，包括用于扣住探针卡上所有探针的探针保护盖，所述探针保护盖上安装有卡扣，所述探针卡上对应于所述卡扣的位置设有卡扣基座，通过所述卡扣和卡扣基座的连接将所述探针保护盖固定于探针卡上。

可选的，所述卡扣基座通过粘合材料固定于所述探针卡上。

可选的，所述粘合材料为泡沫胶。

可选的，所述卡扣通过螺母固定于所述探针保护盖上。

可选的，所述卡扣基座的高度小于所述探针的长度。

可选的，所述卡扣为两个或两个以上，所述探针卡上固定的卡扣基座与所述卡扣的数量相等。

可选的，所述探针保护盖上的卡扣为两个，安装于所述探针保护盖的对角位置。

本实用新型提供的探针卡保护装置采用卡扣将探针保护盖固定于探针卡上，固定了保护区域，并避开了套管、焊点，大大降低了因增加保护盖而对探针卡所产生的影响，规范了保护盖的装取操作，减少了人为差异，增强了可控性，同时可根据使用的情况调节卡扣的松紧度，提高了保护装置的使用周期。该探针卡保护装置制作方式简单，易维修，大大降低了探针卡的保护成本且可重复使用，选用的材料不会影响到正常生产，如果报废，可回收，无污染。

附图说明

图1为本实用新型的安装了卡扣基座的探针卡俯视示意图；

图2为本实用新型的安装了卡扣的探针卡保护盖俯视示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型所述的探针卡保护装置可广泛应用于半导体集成电路的测试领域，并且可以利用多种替换方式实现，下面是通过较佳的实施例来加以说明，当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换无疑地涵盖在本实用新型的保护范围内。

其次，本实用新型利用示意图进行了详细描述，在详述本实用新型实施例时，为了便于说明，示意图不依一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。

请参阅图1及图2，图1为本实用新型的安装了卡扣基座的探针卡俯视示意图，图2为本实用新型的安装了卡扣的探针卡保护盖俯视示意图。

如图1所示，本实施例以目前常用的圆形探针卡为例，探针卡主要包括了印刷电路板1和探针2，通过探针2与待测器件进行物理和电学的接触，一个探针卡上有数百个探针2排列在一个平面内。在不使用探针卡时为了使探针卡上的探针在存储及运输过程中得到有效的保护，在探针卡的印刷电路板1上加盖如图2所示的探针保护盖5，探针保护盖5的形状可根据不同探针卡上的探针区域的形状设置，探针保护盖5扣住探针所在区域，将所有探针2保护在内。为有效将探针保护盖5固定于探针卡的印刷电路板1上，在探针保护盖5上安装两个或两个以上的卡扣6，在探针卡相应位置的印刷电路板1上也固定卡扣基座4，通过卡扣6与卡扣基座4之间的咬合将探针保护盖5固定于探针卡的印刷电路板1上。较优的方案为：在探针保护盖5的对角上安装两个卡扣6，在印刷电路板1的相应位置通过泡沫胶3将卡扣基座4固定于探针卡的印刷电路板1上，泡沫胶3的厚度为1mm左右，粘性强，清除方便。由于探针2的高度通常大于0.8cm，泡沫胶3上固定的卡扣基座4的高度小于等于0.5cm，从而保证在利用探针卡测试晶圆时，卡扣基座4不会和晶圆发生摩擦影响探针测试。卡扣6可采用螺母固定于探针保护盖5上，可实现卡扣的松紧调节。一旦探针卡报废，只需要卸下印刷电路板1上的卡扣基座4，在新探针卡上粘贴新的泡沫胶3，固定之前卸下的卡扣基座4就可以将探针保护盖5安装到新的探针卡上了。由于卡扣基座4采用了通过泡沫胶3单独固定的方式，安装时，可根据探针卡的具体形状大小及探针保护盖5的大小进行灵活的调节，有效地利用了空间，并避开了套管、焊点，大大降低了因增加探针保护盖5而对探针卡产生的影响。

以下通过试验数据说明本实用新型的探针卡保护装置相较于现有技术中采用的胶带固定探针保护盖所具有的有益效果：

1.粘贴实验：

统一粘贴5、15、30次后，进行一定重量(实验统一重量为1.25kg)的悬挂，统计持续时间。在每一组中，胶带脱落后，继续粘贴上，并计时。只有当胶带失效(定义是：悬挂时间不足1分钟)，才更换新的。

纸胶带的测试数据如表1-1所示：

表1-1

塑料胶带的测试数据如表1-2所示：

表1-2

对于纸胶带的数据分析如下：

粘贴05次，实验时间T＝23:01，平均持续时间t＝1:05，离散度(用方差表示)D＝2.1E-3；

粘贴15次，实验时间T＝08:34，平均持续时间t＝0:30，离散度(用方差表示)D＝7.0E-4；

粘贴30次，实验时间T＝04:35，平均持续时间t＝0:10，离散度(用方差表示)D＝2.6E-5。

从上面数据可以看出，随着粘贴次数的增加，其持续的平均时间逐渐缩短。每一组的持续时间同塑料胶带的相比，表现得极不稳定，尤其是粘贴5次的那一组，离散度比其他组高，同时，也发现，离散度也随粘贴次数的增加而逐渐变小。每一组的实验时间以失效一次的时间为准。

对于塑料胶带的数据分析如下：

粘贴05次，实验时间T＝06:10，平均持续时间t＝0:13，离散度(用方差表示)D＝6.6E-4；

粘贴15次，实验时间T＝03:15，平均持续时间t＝0:11，离散度(用方差表示)D＝1.1E-4；

粘贴30次，实验时间T＝00:44，平均持续时间t＝0:04，离散度(用方差表示)D＝5.5E-5。

从上面数据可以看出，随着粘贴次数的增加，其持续的平均时间逐渐缩短。但与纸胶带不同的是，每一组的第一次持续时间都比较长，之后就迅速减短，并很快就失效了。第一组的实验时间以失效7次的时间为准，第二、三组的实验时间以失效3次的时间为准。表1-3对应于表1-2，其所表示的是更换胶带的时机：

表1-3

对比两种胶带的实验数据，尽管塑料胶带的是逐渐衰减，很有规律，但从单次的有效性看，除了第一次的持续时间较长外，其他持续时间都远不及纸胶带。该粘贴实验共耗时36小时10分钟，在这个过程中，卡扣式没有出现过任何变形或脱落的情况。

2.裸露实验：放置在探针卡盒内和暴露在外N小时，然后进行一定重量的悬挂，统计脱落时间。

在实验开始之前，用湿度卡对胶带贴面进行湿度测试，结果如表2-1所示：

表2-1

纸胶带的测试数据如表2-2所示：

表2-2

塑料胶带的测试数据如表2-3所示：

表2-3

对于纸胶带的数据分析如下：

裸露17:23，实验时间T＝08:57，平均持续时间t＝0:22，离散度(用方差表示)D＝5.0E-4；

裸露06:30，实验时间T＝02:21，平均持续时间t＝0:11，离散度(用方差表示)D＝1.2E-4。

对于塑料胶带的数据分析如下：

裸露16:00，实验时间T＝02:23，平均持续时间t＝0:38，离散度(用方差表示)D＝1.3E-3；

裸露16:16，实验时间T＝01:34，平均持续时间t＝0:18，离散度(用方差表示)D＝4.4E-4；

裸露16:27，实验时间T＝00:38，平均持续时间t＝0:12，离散度(用方差表示)D＝1.2E-4。

从上面的实验的数据可以看出：胶带受潮度与裸露时间成正比，随着裸露时间的增长，胶带粘性降低，尤其是纸胶带，表现得更加明。因此在偏潮湿的生产环境中使用纸胶带不利于探针卡需要干燥保存的要求。该裸露实验共耗时11小时18分钟，在这个过程中，卡扣式没有出现过任何变形或脱落的情况。

通过产线的实际使用发现：使用胶带粘贴会出现脱胶现象，即在探针卡上遗留下一定的残胶，并随着粘贴次数的增加而增加，这样大量异物就会粘贴在表面，严重的将导致短路，烧针。同时，为探针卡的清洁也带来了极大的不便，要清除这些残胶，还特别需要使用一定量的无尘布、防酸碱手套、IPA和棉签等辅助物品，这就大大增加了人力、物力和时间的耗费。而在整个在线操作过程中本实用新型的保护方案则没有出现上述情况。

需特别说明的是，在实际使用中，所定义的失效和实验中的有所不同，使用中的失效是指胶带脱落，保护盖失效；实验中的失效是指胶带完全失去粘贴性。所以，在实际使用中，要求更苛刻些。通过对单次保持时间的统计，发现本实用新型技术方案的保持时间远远高于胶带粘贴式，其失效的频率就远远小于胶带粘贴式。

综上所述，由于本实用新型的技术方案均采用塑料材料，延展性好，不管是装取5次、15次、30次，在实验的时间段内，都没有出现脱落、变形的异常情况。加之使用调节螺母，可根据实际需求调节卡扣松紧度。大大增强了保护盖的保护效能。而对于胶带粘贴式，有效的粘贴时间远远低于本实用新型的技术方案，其中，纸胶带表现出不稳定的特征，有效保护时间时长时短，这就为实际使用时确认更换时间增加了不确定性。塑料胶带表现出快速失效的特征，第一次粘贴时，贴性较强，但一旦取下再贴上时，其贴性大大降低，并随着粘贴次数的增加而逐渐减少，这必然导致增大塑料胶带的使用量，从而导致使用成本增高。同时，通过实验发现使用胶带粘贴时，操作人员取下保护盖所使用的力会与胶带的粘贴力成正比，但与可控性成反比，所以贴性越强的胶带，在取下保护盖时，越容易出现因擦挂而损坏探针和因反方向用力过大而损坏探针卡背面的外加电子器件这两种情况。

在裸露实验中，如果所选的材料受潮，那将缩短探针卡的使用寿命。从该实验中发现，纸胶带更容易受潮，且受潮以后，粘贴性大大降低。因此，在实际使用中，为了防止受潮，就要加大胶带的更换频率，同时，由于纸胶带的不稳定特性及检查是否受潮又需要其他工具，不仅无法确定一个准确的更换频率，而且也增大了使用成本。但对于本实用新型的技术方案，这一点完全不用担心，因为它是塑料制品，并且，不管裸露多长时间，它的卡扣松紧度都不会受任何影响。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种探针卡保护装置，包括用于扣住探针卡上所有探针的探针保护盖，其特征在于，所述探针保护盖上安装有卡扣，所述探针卡上对应于所述卡扣的位置设有卡扣基座，通过所述卡扣和卡扣基座的连接将所述探针保护盖固定于探针卡上。

2.如权利要求1所述的探针卡保护装置，其特征在于，所述卡扣基座通过粘合材料固定于所述探针卡上。

3.如权利要求2所述的探针卡保护装置，其特征在于，所述粘合材料为泡沫胶。

4.如权利要求1所述的探针卡保护装置，其特征在于，所述卡扣通过螺母固定于所述探针保护盖上。

5.如权利要求1所述的探针卡保护装置，其特征在于，所述卡扣基座的高度小于所述探针的长度。

6.如权利要求1所述的探针卡保护装置，其特征在于，所述卡扣为两个或两个以上，所述探针卡上固定的卡扣基座与所述卡扣的数量相等。

7.如权利要求6所述的探针卡保护装置，其特征在于，所述探针保护盖上的卡扣为两个，安装于所述探针保护盖的对角位置。