CN215678497U - 磁吸式探针卡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种磁吸式探针卡装置，包括一探针卡及一测试座。探针卡包括复数探针设置在基板上，且探针向下延伸至基板下表面，每一基板上表面镀有一磁性层。测试座则对应探针卡设置，测试座包括一晶圆测试平台及一电磁铁，电磁铁设置于晶圆测试平台下方，电磁铁能产生磁力，以吸引基板接近晶圆测试平台，令复数探针接触到晶圆测试平台上的晶圆，以进行晶圆检测。本实用新型可利用磁力吸附探针卡接触到晶圆，能有效确保复数探针都接触晶圆探测点，且避免探针被过度施力，减少探针结构的疲劳或断裂，同时减少晶圆测试接点上针痕的产生程度。

Description

磁吸式探针卡装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置的技术，特别是指一种磁吸式探针卡装置。

背景技术

探针卡测试装置为一种连接待测晶圆与电子测试系统，以对晶圆上的多个待测试点进行测试的装置。探针卡测试装置在进行检测时，探针卡测试装置的探针须与待测晶圆形成良好的电接触，令电子测试系统能发出的信号，能确实的传递至待测晶圆，以进行待测晶圆的晶粒检测。

由于半导体技术逐渐发展，使待测晶圆上的测试晶粒被做得越来越小，相对的待测试点的密集程度相对提高。以微发光二极管显示器(micro-LED)来说，其尺寸已可降到0.1毫米(mm)以下。当然作为测试待测晶圆上待测试点的探针卡测试装置上的探针，也相对地被制作的越来越精细，分布也必须越来越密集。且为了实现量产的需要，探针数量也被调整到最大值，在微发光二极管显示器(micro-LED)的应用上，探针的数量至少要大于500针，才能符合实际检测的实用性。

以目前常见的探针卡测试装置来说，如垂直式探针卡(MEMS)测试装置或悬臂式(Cantilever)探针卡测试装置，在进行晶粒检测时，都采用机械力将探针卡下压，令探针接触到待测晶圆上的测试接点，但由于待测晶圆待测表面水平度的差异，探针卡测试装置在施予一定的压力时，部分探针可能不会接触到待测晶圆的测试接点，又可能部分探针被施压的程度过大，以致于在待测晶圆的测试接点产生过大针痕。且探针被施压的程度过大，也会导致探针变形或磨损，长期下来探针结构易疲劳断裂，此时就需对探针卡进行维修或更换，提升检测的成本。除此之外，探针的机械变形不一，也会导致接触电阻的差异，进而影响测量电性结果的准确性。

有鉴于此，本实用新型遂针对上述现有技术的缺失，提出一种磁吸式探针卡装置，其可利用磁力吸附探针，来确保所有的探针，都能够均匀施力接触到待测物件的测试点上，以有效克服上述的该复数问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在提供一种磁吸式探针卡装置，其可利用磁力吸附探针卡，能确保所有探针卡上的探针都能接触到待测晶圆，以进行晶圆检测。

本实用新型的另一目的在提供一种磁吸式探针卡装置，其利用磁力吸附探针卡能避免压力过大，使探针被过度施力，能减少探针的变形，进而减少探针结构的疲劳或断裂，可提升探针的耐用度，同时减少晶圆测试接点上针痕的产生。

为达上述的目的，本实用新型提供一种磁吸式探针卡装置，包括一探针卡及一测试座对应探针卡设置。探针卡包括一基板以及复数探针设置在基板上，复数探针并向下延伸至基板下表面，基板上更铺设有一磁性层。测试座包括一晶圆测试平台及一电磁铁，电磁铁设置于晶圆测试平台下方，电磁铁能产生磁力吸附基板，令复数探针接触晶圆测试平台。

在本实施例中，磁吸式探针卡装置更包括一控制器连接探针卡以及测试座，控制器控制测试座的电磁铁产生磁力，以吸附探针卡的基板，令复数探针接触晶圆测试平台，控制器并控制探针卡接收及传递测试信号。

在本实施例中，探针卡的基板上更设有一测试开口，复数探针以环设或阵列的方式设置在测试开口内。

在本实施例中，探针卡的基板上设有复数导线，复数导线分别连接复数探针以及控制器。

在本实施例中，磁吸式探针卡装置更包括一机台，探针卡及测试座设置于机台上，且机台上设有一移动装置连接测试座，以控制测试座移动。

综上所述，本实用新型利用磁力吸附探针卡，能确保所有探针都能接触到晶圆，且能避免探针被过度施力，减少探针的变形，进而减少探针结构的疲劳或断裂，能提升探针的耐用度，同时可减少晶圆的测试接点上针痕的轨迹。

兹为对本实用新型的结构特征及所达成的功效更有进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的装置架构侧视图。

图2是本实用新型的探针卡剖面示意图。

图3是本实用新型的使用状态示意图。

附图标记说明：1-磁吸式探针卡装置；10-探针卡；12-基板；120-磁性层；122-测试开口；124-导线；14-探针；140-连接部；142-测试部；20-测试座；22-晶圆测试平台；24-电磁铁；30-机台；32-移动装置；40-控制器；50-晶圆。

具体实施方式

本实用新型为一种磁吸式探针卡装置，可提供利用磁力吸附探针卡的技术，可确保所有探针都能接触到晶圆，且利用磁力吸附探针卡能避免探针被过度施力，减少探针的变形，进而减少探针结构产生疲劳或断裂，提升探针的耐用度，同时能减少测试接点上针痕产生轨迹。

为说明本实用新型如何达到上述的功效，接下来将进一步说明本实用新型的技术。首先请参照图1，本实用新型磁吸式探针卡装置1的结构包括一探针卡10、一测试座20、一机台30以及一控制器40，探针卡10及测试座20安装在机台30上，且探针卡10位于测试座20的上方，机台30连接控制器40，控制器40可为带有显示器的计算机，以提供使用者通过控制器40操作探针卡10、测试座20及机台30的作动，控制器40更可通过操作机台30，令测试座20对应探针卡10移动。

请参照图1与图2，接着说明探针卡10的结构，在本实施例中，探针卡10包括一基板12及复数探针14，在本实施例中，基板12为可挠性绝缘基板，基板12的上表面铺设有一磁性层120，磁性层120为导磁材料，如镍层、钴层或铑层等具有磁性的金属层，但不限于此等材料或其合金。基板12上设有一测试开口122，探针14可供设置在基板12上，且以环设或阵列的方式设置在测试开口122内，探针14并向下延伸至基板12下表面。基板12上更设有复数导线124，复数导线124分别连接复数探针14以及控制器40，通过导线124可将控制器40产生的信号传递给探针14，也可将探针14接收到的信号传递回控制器40。

请持续参照图2，以详细说明探针的结构，在本实施例中，每一探针14包括一连接部140以及一测试部142连接设置，且测试部142垂直于连接部140，并向下延伸至基板12的下表面。探针14的测试部142提供接触晶圆上的测试点，以对晶圆进行检测。

接着请回复参照图1，以说明测试座20的结构，测试座20包括一晶圆测试平台22及一电磁铁24。晶圆测试平台22可提供乘载测试晶圆，令探针卡10的探针14接触晶圆的测试点，以进行晶圆检测。电磁铁24则设置于晶圆测试平台22下方，电磁铁24能接收控制器40的控制产生磁力，以吸附基板12的上表面铺设的磁性层120，如此吸引基板12接近晶圆测试平台22，以带动探针14接触晶圆的测试接点，以进行晶圆检测。

机台30上更设有移动装置32，移动装置32也连接控制器40，以通过控制器40控制移动装置32，移动装置32提供设置测试座20，以控制测试座20相对于探针卡10上下前后左右移动。控制器40更可控制测试座20的电磁铁24产生磁力，以吸引探针卡10基板12上的磁性层120，以带动复数探针14接触晶圆测试平台22上的晶圆。

在说明完本实用新型磁吸式探针卡装置1的结构后，接续请参照图3，以说明磁吸式探针卡装置1检测晶圆的使用状态。在进行晶圆检测时，首先将测试晶圆50设置在晶圆测试平台22上，接着控制器40控制机台30的移动装置32的X轴及Y轴，令测试座20左右移动，使测试座20上的晶圆50可刚好对应探针卡10的探针14的位置，接着再控制移动装置32的Z轴，以向上往靠近探针卡10，直到探针卡10上的探针14快接近晶圆50时停止，如探针14与晶圆50距离0.1公厘以内时才停止，但该距离大于0公厘。接着控制器40控制电磁铁24启动，以产生磁力吸附探针卡10，由于本实施例探针卡10的结构系在基板12上表面铺设磁性层120，因此当电磁铁24启动磁力时，基板12会被电磁铁24的磁力吸附而下压，令所有探针14接触到测试晶圆50上的待测点。

本实施例通过电磁力控制探针14接触晶圆50，以磁吸力施力的方式，不同于传统凭借机械形变施压的方式，因此通过本实施例的技术能大幅减少探针14的形变幅度，且可排除探针14过度形变造成探针的机械疲劳，甚或断裂的风险，同时也能减少探针在晶圆50上产生针痕的轨迹。

最后，在探针14接触到晶圆50的待测点后，控制器40即可产生测试信号，以通过探针14将测试信号传递的晶圆50后，再通过探针14接收晶圆50回传的测试信号给控制器40，令控制器40分析回传的测试信号，以完成晶圆50的检测。

综上所述，本实用新型利用磁力吸附探针卡，能确保所有探针都能接触到晶圆，且能避免探针被过度施力，减少探针的变形，进而减少探针结构的疲劳或断裂，能提升探针的耐用度，同时可减少晶圆的测试接点上针痕的轨迹。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁吸式探针卡装置，其特征在于，包括：

一探针卡，包括：

一基板；

复数探针，该复数探针设置在该基板上，且向下延伸至该基板下表面；及

一磁性层，铺设于该基板上表面；以及

一测试座，对应该探针卡设置，该测试座包括一晶圆测试平台及一电磁铁，该电磁铁设置于该晶圆测试平台下方，该电磁铁能产生磁力，以吸附该基板，令该复数探针接触该晶圆测试平台。

2.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，该磁性层为镍层、钴层或铑层。

3.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，还包括一控制器，该控制器连接该探针卡以及该测试座，该控制器控制该测试座的该电磁铁产生磁力，以吸附该探针卡的该基板，令该复数探针接触该晶圆测试平台，该控制器还能够控制该探针卡接收及传递测试信号。

4.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，该探针卡的该基板上还设有一测试开口，该复数探针环设在该测试开口内。

5.如权利要求3所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，该探针卡的该基板上设有复数导线，该复数导线分别连接该复数探针以及该控制器。

6.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，该探针卡的该基板为可挠性绝缘基板。

7.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，还包括一机台，该探针卡及该测试座设置于该机台上，且该机台上设有一移动装置，该移动装置连接该测试座，以控制该测试座移动。

8.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置，其特征在于，每一该探针包括一连接部以及一测试部，且该测试部垂直于该连接部。

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