CN203204030U - 一种探针卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种探针卡，包括：印刷电路基板；位于印刷电路基板的上表面的多条上层金属连线；位于印刷电路基板的下表面的下层金属覆膜，下层金属覆膜用于静电屏蔽；多个探针，探针的一端与上层金属连线相连，另一端与被测器件的正面金属相接触；以及基板孔，基板孔位于印刷电路基板上，用于定位探针卡的落针位置。本实用新型具有能防表面打火，抗电干扰，成本低的优点。

Description

一种探针卡

技术领域

本实用新型涉及半导体测试装置，具体涉及一种探针卡。

背景技术

现有的功率器件晶圆测试的测试台的基本结构如图1a所示，底部是起承载作用的测试基座3′，该测试基座3′上方固定有被测晶圆2′，被测晶圆2′上包括多个被测器件（device undertest，DUT）4′逐个地被探针卡进行检测。上方的探针卡包括印刷电路基板1′和多条金属布线5′和探针7′，其中，多条金属布线5′通常为上下两层金属布线，探针7′的一端通过焊接金属布线5′与印刷电路基板1′相连，探针7′的另外一端接触被测器件DUT4′的正面金属。通常将电信号施加于被测晶圆2′的背面，测试仪器通过施加信号给探针卡，从而将信号通过探针7′施加于被测器件DUT4′上，完成测试。

随着半导体功率器件的不断发展，晶圆测试的电压在不断升高，测试器件的管芯面积也在不断增加。如图1b当测试电压提高到千伏以上时，被测器件DUT4′由于暴露在印刷电路基板1′和测试基座3′之间的高电场中，受金属布线5′的位置影响，该高电场的空间分布是不均匀的，受此影响的被测器件DUT4′经常会发生表面打火或是电干扰导致的测试结果异常。

为避免高压测试所带来的问题，现有技术包括将整个测试环境抽真空，或是充入绝缘油脂等手段，隔离空气，解决打火问题。但目前各种技术手段均需要使用特殊的测试机台，无法在普通测试机台完成，生产成本高；并且由于需要抽真空或填入油脂，导致测试效率低下；以及高电场带来的电干扰的问题无法得到解决。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的目的在于提出一种具有能防表面打火，抗电干扰，成本低的探针卡。

根据本实用新型实施例的探针卡，包括：印刷电路基板；位于所述印刷电路基板的上表面的多条上层金属连线；位于所述印刷电路基板的下表面的下层金属覆膜，所述下层金属覆膜用于静电屏蔽；以及多个探针，所述探针的一端与所述上层金属连线相连，另一端与被测器件的正面金属相接触；以及基板孔，所述基板孔位于所述印刷电路基板上，用于定位探针卡的落针位置。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个探针通过所述上层金属连线与测试仪器的信号施加端源端、信号测量端源端、信号施加端漏端、信号量测端漏端相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述探针的个数小于或等于所述上层金属连线的条数。

在本实用新型的一个实施例中，所述上层金属连线的至少一条与所述测试仪器的信号施加端源端相连。

本实用新型的探针卡同目前业内测试机台完全兼容，使用成本低；因无需抽真空或添加油脂，测试效率高；由于增加了金属覆膜，能够有效防止了打火问题，解决了因打火问题而导致的晶圆良率损失。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1a是现有的探针卡基本结构示意图

图1b是现有的探针卡测试示意图（剖面图）

图2a是本实用新型实施例的探针卡基本结构示意图

图2b是本实用新型实施例的探针卡测试示意图（剖面图）

图3是本实用新型实施例的带有基板孔和测试仪器端口的探针卡的示意图（俯视图）

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图2，本实用新型实施例的探针卡包括：印刷电路基板1；位于印刷电路基板1的上表面的多条上层金属连线5；位于印刷电路基板1的下表面的下层金属覆膜6，该下层金属覆膜6用于静电屏蔽；多个探针7，该探针7的一端与上层金属连线5相连，另一端与被测器件4的正面金属相接触；以及基板孔9，该基板孔9用于定位探针卡落针位置，一般位于印刷电路基板1的中间位置。该被测器件4位于被测晶圆2上，由测试基座3固定。测试时印刷电路基板1和测试基座3分别接地和接测试电压，二者之间存有高电场。

本实用新型实施例的探测卡中，测试仪器通过施加信号给探针卡，从而将信号通过探针施加于DUT上，完成测试。如图2b所示，用此探针卡测试中，探针卡基板的下层金属覆膜6电位悬空，起到静电屏蔽罩的作用，使得针卡下方的DUT完全不受印刷电路基板1和测试基座3之间的高压电场的干扰，从而解决了空气电离打火和电干扰造成测试结果异常的问题。并且本实用新型实施例的探针卡的制作工艺可参考普通探针卡的制作工艺，探针卡的印刷电路基板1的下层金属线整片保留，形成金属覆膜6，相比之下，少了一步下层金属连线的刻蚀。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，多个探针7通过上层金属连线5与测试仪器的信号施加端源端10、信号测量端源端11、信号施加端漏端12、信号量测端漏端13相连。其中，由于信号施加端源端因为电流较大，通常有多个探针与之相连。

本实用新型利用探针卡基板的金属层对DUT附近的高电场进行屏蔽，使得DUT所处位置不受测试信号引入的高电场的干扰，从而解决了半导体功率器件晶圆高压测试的打火和电干扰的问题，且该探针卡适用于普通测试机台，实用性广，成本低廉。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种探针卡，其特征在于，包括：

印刷电路基板；

位于所述印刷电路基板的上表面的多条上层金属连线；

位于所述印刷电路基板的下表面的下层金属覆膜，所述下层金属覆膜用于静电屏蔽；多个探针，所述探针的一端与所述上层金属连线相连，另一端与被测器件的正面金属相接触；以及

基板孔，所述基板孔位于所述印刷电路基板上，用于定位所述探针卡的落针位置。

2.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述多个探针通过所述上层金属连线分别与测试仪器的信号施加端源端、信号测量端源端、信号施加端漏端、信号量测端漏端相连。

3.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，所述探针的个数小于或等于所述上层金属连线的条数。

4.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，所述上层金属连线的至少一条与所述测试仪器的信号施加端源端相连。

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