CN203011962U - 探针卡的预热装置 - Google Patents

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Abstract

一种探针卡的预热装置，包括：用于放置所述探针卡的支撑架，所述支撑架包括内层、外层以及所述内层和外层之间的保温隔热层；用于对所述探针卡进行加热的电加热器，所述电加热器位于所述支撑架底部；用于监测所述探针卡的探针所处环境的温度的感温元件，所述感温元件安装在所述电加热器上。采用本实用新型的探针卡的预热装置，能够缩短探针卡的预热时间，提高使用探针卡对晶圆测试的效率，减少测试问题，节约生产成本。

Description

探针卡的预热装置
技术领域
本实用新型涉及探针卡技术领域，特别涉及一种探针卡的预热装置。
背景技术
随着半导体技术的迅速发展，IC体积越来越小、功能越来越强，为了降低芯片封装所占的面积与改善IC效能，采用覆晶（Flip-Chip）技术的封装方式普遍被应用于绘图芯片、芯片组、存储器及CPU等。由于采用覆晶技术的封装方式单价高昂，因此在集成电路封装之前，针对晶圆以探针做功能测试，选出不合格产品再进行后续的封装工程，可以避免不良产品继续加工所造成浪费。探针卡（Probe Card）是负责测试系统与集成电路芯片之间的电气连接，在对晶圆进行功能测试时，探针卡上的探针与晶圆的焊垫接触，对晶圆输出测试信号或者接收晶圆输出的信号。
图1所示为现有一种常见探针卡的结构示意图。参照图1所示，探针卡至少包括基板11和探针12。晶圆测试系统主要包括探测器（Prober）和测试机（Tester），对晶圆进行功能测试时，首先将待测试的晶圆与图1所示的探针卡安装在探测器相应的位置上，再将探针卡上的探针12与待测试的晶圆的焊垫对准接触，最后由测试机产生测试信号，通过探针卡对晶圆进行测试。为提高半导体产品的可靠性，需要在高温环境下对晶圆进行测试。进行高温测试时，通常将待测试的晶圆加热到规定的温度（例如90℃）进行，为了抑制因加热而产生热膨胀的晶圆的焊垫和未加热的探针卡的位置产生偏移，因此在对晶圆进行功能测试前需要对探针卡进行预热。
现有技术中，使用探测器中的加热机构对探针卡进行预热。为了使探针卡的探针不产生损伤，探针与探测器中的加热机构需要保持一定的距离。由于探针是在非接触的状态下预热，预热后需要重新将探针与晶圆的焊垫对准，并且，在对探针卡进行预热时，测试机处于空闲状态，因此，现有技术对探针卡进行预热所需要的时间较长，利用探针卡测试晶圆的效率较低。
更多关于探针卡预热的技术方案可以参考申请号为201110276545.1、发明名称为晶片检查装置和探针卡的预热方法的中国专利申请文件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种探针卡的预热装置，能够缩短探针卡的预热时间，提高使用探针卡对晶圆测试的效率，减少测试问题，节约生产成本。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种探针卡的预热装置，包括：用于放置所述探针卡的支撑架，所述支撑架包括内层、外层以及所述内层和外层之间的保温隔热层；用于对所述探针卡进行加热的电加热器，所述电加热器位于所述支撑架底部；用于监测所述探针卡的探针所处环境的温度的感温元件，所述感温元件安装在所述电加热器上。
可选的，所述内层为薄钢板层。
可选的，所述外层为薄钢板层。
可选的，所述保温隔热层为玻璃纤维层。
可选的，所述保温隔热层为岩棉层。
可选的，所述电加热器为金属热电阻。
可选的，所述感温元件为热电偶。
可选的，还包括：PID温控仪，所述PID温控仪与所述感温元件连接。
与现有技术相比，本实用新型技术方案提供的探针卡的预热装置具有以下优点：
1、通过底部的电加热器对探针卡进行预热，且有感温元件对探针卡的预热装置中的温度进行实时监控，能够保证探针卡预热充分，缩短了探针卡的预热时间。
2、由于探针卡预热充分，减少了晶圆测试过程中由于探针变形而产生的接触不良、针压不足等测试问题。
3、使用本实用新型技术方案提供的探针卡的预热装置对探针卡进行预热的同时，测试机可以使用已经预热好的探针卡对晶圆进行测试，即预热和测试可以同步进行，提高了测试效率，因而节约了生产成本。
附图说明
图1是现有一种常见探针卡的结构示意图；
图2是本实用新型探针卡的预热装置的结构示意图；
图3是本实用新型探针卡的预热装置结构的纵截面示意图；
图4是本实用新型探针卡的预热装置结构的俯视示意图；
图5是将探针卡放置于本实用新型探针卡的预热装置中进行预热的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
图2是本实用新型探针卡的预热装置的结构示意图。参考图2，所述探针卡的预热装置包括：
用于放置所述探针卡的支撑架21，所述支撑架21包括内层212、外层211以及所述内层212和外层211之间的保温隔热层213。具体的，所述内层212和外层211均为薄钢板层，所述保温隔热层213可以为玻璃纤维层或棉岩层。在本实施例中，所述支撑架21可分为三个部分：上圆柱侧面、下圆柱侧面以及所述上圆柱侧面和所述下圆柱侧面之间的圆环面。在对探针卡进行预热时，探针卡的基板放置于所述圆环面上，探针位于所述下圆柱面围成的空间内。需要说明的是，构成所述支撑架21的曲面也可以是其它形状，并不限于本实施例所述的圆柱侧面。
用于对所述探针卡进行加热的电加热器22，所述电加热器22位于所述支撑架21底部。所述电加热器22由电加热材料构成，在本实施例中，所述电加热器22为金属热电阻。
用于监测所述探针卡的探针所处环境的温度的感温元件23，所述感温元件23安装在所述电加热器22上。在本实施例中，所述感温元件23为热电偶。在对探针卡进行预热时，所述感温元件23能够对探针卡的探针所处环境的温度进行实时监控，并可以通过与所述感温元件23相连的温度测量仪表显示探针卡的探针所处环境的温度，方便将探针卡预热到设定温度。所述温度测量仪表可以为PID温控仪。由于对温度实时监控，能够保证探针卡的探针预热充分，在使用探针卡对晶圆测试时，探针不易发生变形，减少了因探针与晶圆接触不良导致的测试问题。
为清楚地表示本实用新型提供的探针卡的预热装置，图3和图4分别示出了本实用新型实施例的探针卡的预热装置结构的纵截面示意图和俯视示意图。图3和图4示出的探针卡的预热装置结构各部分的标号与图2相同，为避免赘述，在此不再说明。
图5是将探针卡放置于本实用新型探针卡的预热装置中进行预热的示意图。参考图5，在需要对探针卡30进行加热时，将针尖向下的探针卡30平放入本实用新型探针卡的预热装置内，开启所述电加热器22，通过所述感温元件23监控探针卡30的探针所处环境的温度。利用与所述感温元件23连接的温度测量仪表读取所述探针卡30的预热状装置中的温度，当达到设定温度值（例如90℃）后，即可以将探针卡30取出安装在探测器上，并利用测试机对晶圆进行测试。在使用安装在探测器上已经预热好的探针卡对晶圆进行测试时，预热装置可以对另一探针卡进行预热，这样测试机和预热装置均不会处于空闲状态，提高了晶圆的测试效率。
综上所述，本实用新型技术方案提供的探针卡的预热装置，能够缩短探针卡的预热时间，使探针预热充分，在晶圆测试过程减少因探针变形造成的测试问题。另一方面，使用本实用新型技术方案提供的探针卡的预热装置对探针卡进行预热的同时，测试机可以使用已经预热好的探针卡对晶圆进行测试，提高了测试效率，因而减少了生产成本。
本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种探针卡的预热装置，其特征在于，包括：
用于放置所述探针卡的支撑架，所述支撑架包括内层、外层以及所述内层和外层之间的保温隔热层；
用于对所述探针卡进行加热的电加热器，所述电加热器位于所述支撑架底部；
用于监测所述探针卡的探针所处环境的温度的感温元件，所述感温元件安装在所述电加热器上。
2.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，所述内层为薄钢板层。
3.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，所述外层为薄钢板层。
4.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，所述保温隔热层为玻璃纤维层。
5.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，所述保温隔热层为岩棉层。
6.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，所述电加热器为金属热电阻。
7.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，所述感温元件为热电偶。
8.根据权利要求1所述的探针卡的预热装置，其特征在于，还包括：PID温控仪，所述PID温控仪与所述感温元件连接。
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