TW201421032A - 探針卡 - Google Patents

Abstract

一種探針卡，包括基板、至少一個銲墊以及至少一個探針結構。基板具有相對的第一表面與第二表面，且具有貫穿基板的至少一貫穿孔。銲墊配置在基板中。探針結構配置在基板的第一表面上。探針結構包括至少一個探針，探針穿過貫穿孔而在基板的第二表面上與銲墊連接。

Description

探針卡

本創作是有關於一種檢測裝置，且特別是有關於一種探針卡。

積體電路晶片(integrated circuit chip，IC chip)的電性測試在半導體製程的各階段中都是相當重要的。每一個IC晶片在晶圓與封裝型態都必須接受檢測以確保其電性功能。

晶圓測試(wafer test)是使測試機台與探針卡(probe card)構成檢測迴路，將探針卡上的探針直接與晶圓上的銲墊(pad)或凸塊(bump)接觸，以利用探針探測晶圓上的各個晶片，從而引出晶片訊號，並將此晶片訊號資料送往檢測機台作分析與判斷。如此一來，可在封裝步驟之前，事先濾除電性與功能不良的晶片，以避免不良品的增加而提高封裝製造成本。

傳統的探針卡將探針直接銲接於印刷電路板表面，藉此電性連接探針和銲墊。然而，此種銲接方法在銲接操作上較不便利且困難度較高，而使得探針卡的製作不易。

本發明提供一種探針卡，其在製作上較為簡單。

本發明提供一種探針卡，包括基板、至少一個銲墊以 及至少一個探針結構。基板具有相對的第一表面與第二表面，且具有貫穿基板的至少一貫穿孔。銲墊配置在基板中。探針結構配置在基板的第一表面上。探針結構包括至少一個探針，探針穿過貫穿孔而在基板的第二表面上與銲墊連接。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，貫穿孔可貫穿銲墊。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，探針與銲墊的連接方式例如是銲接。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，探針結構更包括基座。基座配置在基板的第一表面上，且探針可配置在基座上。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，基座的材料例如是陶瓷。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，探針包括針尖部。針尖部位於基座上方，且針尖部與基座的表面的法線方向的夾角例如是介於0°至10°之間。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，探針例如是經由黏著劑而固定於基座上。

依照本發明的一實施例所述，上述之探針卡更包括支撐裝置。支撐裝置包括支撐板及至少一個支撐柱。支撐柱配置在支撐板上。支撐板配置在基板的第二表面下方，且支撐柱穿過基板以承載基座。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，探 針的材料例如是鎢、錸、鈹銅合金、金、銀或鉑。

依照本發明的一實施例所述，在上述之探針卡中，基板例如是印刷電路板。

基於上述，在本發明所提出的探針卡中，由於探針穿過基板的貫穿孔而在基板的第二表面上與銲墊連接，因此使用者可更容易地進行連接操作及調整連接操作時所需的探針長度，以利於連接操作的進行，進而使得探針卡在製作上較為簡單。此外，當探針結構具有多根探針時，由於本發明所提出的探針卡是在第二表面上將探針與銲墊連接，因此可使得各探針的長度趨近於最短及等長，從而提升測試訊號的電性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明之第一實施例的探針卡的剖面示意圖。

請參照圖1，探針卡10包括基板100、至少一個銲墊110以及至少一個探針結構120。基板100例如是印刷電路板。基板100具有相對的第一表面102與第二表面104，且具有貫穿基板100的至少一個貫穿孔106。

在本實施例中，貫穿孔106例如是藉由貫穿銲墊110而貫穿基板100，所以使得貫穿孔106及銲墊110可共同使用基板100的同一面積。因此，基板100不需要額外的面積來配置貫穿孔110，因此可進一步地提升基板100的 面積利用率。亦即，在設計基板100上的電路圖案時，本實施例的貫穿孔106的配置方法可使得電路圖案具有更大的設計彈性。

銲墊110配置在基板100中。銲墊110的材料例如是銅或鋁。銲墊110的形成方法例如是電鍍或其他適合的方法。銲墊110可延伸至基板100的第二表面104上，進而使得銲墊110覆蓋基板100的部分第二表面104，然而本發明並不以此為限。在另一實施例中，銲墊110亦可僅形成於基板100中而不覆蓋基板100的表面。在其他實施例中，銲墊110可僅延伸至基板100的第一表面102上，或者銲墊110可同時延伸至基板100的第一表面102及第二表面104上。

探針結構120配置在基板100的第一表面102上。探針結構包括至少一根探針122，探針122穿過貫穿孔106而在基板100的第二表面104上與銲墊110連接。探針122的材料例如是鎢、錸、鈹銅合金、金、銀、鉑或其他適合的材料。當探針結構120具有多根探針122時，探針122可設置成單層結構或多層堆疊結構。在本實施例中，探針122是以設置成單層結構為例進行說明。當設置成單層結構的探針122發生損壞時，可輕易地對探針122進行更換。

在本實施例中，探針122與銲墊110的連接方式例如是銲接。舉例來說，可藉由銲料130來進行探針122與銲墊110之間的銲接。銲料130的材料例如是錫、鎳、銀、鉛或其他適合的材料。由於銲墊110與基板100的電路圖 案為電性連接，因此探針結構120可利用探針122連接至銲墊110而與基板100的電路圖案作電性連接，進而形成檢測迴路。

此外，在進行連接探針122與銲墊110的連接操作(如銲接)時，使用者往往需要操作空間以進行上述的連接操作。然而，因為在基板100的第一表面102上配置有多個探針結構120，探針結構120的存在將減少使用者的操作空間而不利於使用者進行上述連接操作。相較之下，由於在基板100的第二表面104上並沒有配置探針結構120，因此在連接探針122與銲墊110之前，可先將探針122穿過貫穿孔106而露出於第二表面104，進而使得使用者可在第二表面104上進行探針122與銲墊110之間的連接操作。換句話說，若先將探針122穿過貫穿孔106並在基板100的第二表面104上進行探針122與銲墊110之間的連接操作，此種方法可提供使用者更大的操作空間以更容易並更精確地連接探針122與銲墊110。此外，當探針結構120具有多根探針122時，由於上述方法是將探針122穿過貫穿孔106後，再進行探針122與銲墊110之間的連接操作，可使得探針122的長度趨近於最短及等長，從而提升測試訊號的電性。

另外，由於本實施例的探針122是穿過貫穿孔106而在基板100的第二表面104上與銲墊110進行連接，因此本實施例可利用貫穿孔106的設計來使得各探針122之間具有一定的距離，並進一步地防止各探針122互相接觸而 產生電路短路的問題。換句話說，本實施例不需使用絕緣套管即可防止探針122之間產生電路短路的問題，進而可節省使用絕緣套管所花費的成本。

在本實施例中，探針結構120更可包括基座124，基座124配置在基板100的第一表面102上，且探針122配置在基座124上。基座124的作用為承載探針122，進而使得在探針卡10的製作過程中或在後續使用探針122以檢測晶片的過程中，探針122不會因為應力作用而變形。基座124的材料例如是陶瓷或其他絕緣材料，因此可避免探針122發生電路短路的問題。探針122例如是經由黏著劑126而固定於基座124上，藉此可避免探針122因為受到應力而產生變形或位移等情形。黏著劑126的材料例如是環氧樹脂。探針122包括針尖部128，針尖部128位於基座124上方，且針尖部128與基座124的表面的法線方向D的夾角α介於0°至10°之間。

此外，探針卡10更包括支撐裝置140。支撐裝置140的材料例如是經淬火處理的鋼。支撐裝置140包括支撐板142及至少一個支撐柱144。支撐柱144配置在支撐板142上。支撐板142與支撐柱144例如為可為一體成形或藉由銲接等方式進行連接以構成支撐裝置140。支撐板142配置140在基板100的第二表面104下方，支撐柱142穿過並突出基板100以承載基座124。在檢測晶片的過程中，基板100可能會因此為溫度變化而產生熱變形，因此基座124有可能因為基板100的熱變形而偏離原來的位置。然 而，藉由支撐裝置140可將基座124固定在一定的位置，並可避免在檢測晶片時探針結構120因為基板100的熱變形而產生位置偏移的問題。

基於上述實施例可知，由於探針122是穿過貫穿孔106而在基板100的第二表面104上與銲墊110連接，因此使用者可更容易地進行連接操作及調整進行連接時所需的探針長度，進而使得探針卡在製作上較為簡單。此外，當探針結構120具有多根探針122時，由於本實施例的探針卡10是在第二表面104上將探針122與銲墊110連接，因此可使得各探針122的長度趨近於最短及等長，從而提升測試訊號的電性。

圖2為本發明之第二實施例的探針卡的剖面示意圖。請參照圖2，圖2的探針卡20與圖1的探針卡10的相異之處在於：探針卡20的貫穿孔206並不直接貫穿銲墊210，而是僅貫穿基板200。換句話說，銲墊210是配置於貫穿孔206周圍，而探針122穿過貫穿孔206後，在基板200的第二表面104上與銲墊210連接。除此之外，在探針卡20與探針卡10中，相同的構件使用相同標號表示，故於此不再贅述。

基於上述實施例可知，由於探針卡20亦是將探針122穿過貫穿孔206而在基板200的第二表面104上與該銲墊連接，因此探針卡20亦具有製作上較為簡單的優點。

綜上所述，上述實施例的探針卡至少具有下列特點。上述實施例的探針卡較容易進行探針與銲墊之間的連接操 作，並進而使得探針卡在製作上較為簡單。此外，當上述實施例的探針卡的探針結構具有多根探針時，探針的長度趨近於最短及等長，從而提升測試訊號的電性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10、20‧‧‧探針卡

100、200‧‧‧基板

102‧‧‧第一表面

104‧‧‧第二表面

106、206‧‧‧貫穿孔

110、210‧‧‧銲墊

120‧‧‧探針結構

122‧‧‧探針

124‧‧‧基座

126‧‧‧黏著劑

128‧‧‧針尖部

130‧‧‧銲料

140‧‧‧支撐裝置

142‧‧‧支撐板

144‧‧‧支撐柱

D‧‧‧法線方向

α‧‧‧夾角

圖1為本發明之第一實施例的探針卡的剖面示意圖。

圖2為本發明之第二實施例的探針卡的剖面示意圖。

10‧‧‧探針卡

100‧‧‧基板

102‧‧‧第一表面

104‧‧‧第二表面

106‧‧‧貫穿孔

110‧‧‧銲墊

120‧‧‧探針結構

122‧‧‧探針

124‧‧‧基座

126‧‧‧黏著劑

128‧‧‧針尖部

130‧‧‧銲料

140‧‧‧支撐裝置

142‧‧‧支撐板

144‧‧‧支撐柱

D‧‧‧法線方向

α‧‧‧夾角

Claims (10)

1. 一種探針卡，包括：一基板，具有相對的第一表面與第二表面，且具有貫穿該基板的至少一貫穿孔；至少一銲墊，配置在該基板中；以及至少一探針結構，配置在該基板的該第一表面上，其中該探針結構包括至少一探針，該探針穿過該貫穿孔而在該基板的該第二表面上與該銲墊連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中該貫穿孔貫穿該銲墊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中該探針與該銲墊的連接方式包括銲接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中該探針結構更包括一基座，該基座配置在該基板的該第一表面上，且該探針配置在該基座上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡，其中該基座的材料包括陶瓷。
6. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡，其中該探針包括一針尖部，該針尖部位於該基座上方，且該針尖部與該基座的表面的法線方向的夾角介於0°至10°之間。
7. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡，其中該探針經由一黏著劑而固定於該基座上。
8. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡，更包括一支撐裝置，該支撐裝置包括一支撐板及至少一支撐柱，該支 撐柱配置在該支撐板上，該支撐板配置在該基板的該第二表面下方，且該支撐柱穿過該基板以承載該基座。
9. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中該探針的材料包括鎢、錸、鈹銅合金、金、銀或鉑。
10. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中該基板包括印刷電路板。