TW202303158A

TW202303158A - 可控制擦刷的垂直式探針卡用多針

Info

Publication number: TW202303158A
Application number: TW110132958A
Authority: TW
Inventors: 魏成鍊; 尹成鐸; 金東俊; 申尚勳
Original assignee: 南韓商威儀科技股份有限公司
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-01-16
Also published as: TWI820478B; KR102285752B1

Abstract

本發明涉及一種可控制擦刷的垂直式探針卡用多針。本發明提供了可以最小化製造費用的上升的同時，還可以根據測試環境對擦刷進行控制，可以改善電氣特性，由此能夠大幅提高測試的可靠性的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針。

Description

可控制擦刷的垂直式探針卡用多針

本發明涉及一種可控制擦刷(scrub control)的垂直式探針卡用多針，更具體地，涉及一種能夠根據測試環境對擦刷進行控制並改善電氣特性，而且還能由此大幅提高測試的可靠性的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針。

一般來說，半導體製程包括以下幾道步驟：在晶圓(wafer)上形成圖案(pattern)的製程(fabrication)步驟；對構成晶圓的各個晶片的電氣特性進行測試的晶片電特性挑揀(Electrical Die Sorting：EDS)步驟；將形成有圖案的晶圓裝配為各個晶片(chip)的組裝(assembly)步驟。

在這裡，EDS步驟是一道為了判別構成晶圓的晶片中存在的不良晶片而執行的步驟，其主要使用一種被稱作「探針卡」的測試裝置，向構成晶圓的晶片施加電信號，並通過從施加的電信號中檢查出的信號判斷不良情況。

這種探針卡配備有與構成晶圓的各個晶片的圖案接觸並施加電信號的多個針(Needle)，通常情況下，探針卡的針與晶圓的各個設備的電極墊接觸，通過這些針使特定的電流通電，從而對這時輸出的電氣特性進行測定。

另外，最近的半導體設備的設計規則進一步細化，在強調高度集成化的同時，還向著超小型化的方向發展。因此，為了與變得越來越微型的半導體設備的圖案進行連接，在要求探針卡的針也應當按照適合於其的尺寸變得微型化的同時，還要求針與針之間實現窄間距(Fine pitch)，即按照更加狹窄的間距配置。

因此，為了確保探針與探針能夠以彼此靠得更近的狀態配置，開發出了接近於「1」形狀的垂直式探針。作為其一個示例，在韓國註冊專利第1859388號(以下簡稱「現有探針卡」)中公開了採用該探針的垂直式探針卡。

圖1是圖示現有探針卡的一部分的截面圖，圖2是圖示現有針與測試對象接觸狀態的示意圖。

如圖1所示，現有探針卡100由以下幾個部分構成：第1導板110，其在一側形成有第1導向孔111；第2導板120，其位於第1導板110下部，與第1導板110隔開設置，並在一側形成有第2導向孔121；針130，其插入第1導向孔111和第2導向孔121。

在這裡，針130形成大致呈直線的桿狀，上端部與下端部分別插入到第1導板110的第1導向孔111及第2導板120的第2導向孔121，並由第1導板110及第2導板120的內面一側支撐。

對於這種現有探針卡100來說，在測試對象G向上方移動的過程中，當針130的下端部即尖部T與測試對象G接觸時，在向針130上方傳遞的接觸壓力作用下，中央區域朝一個方向彎曲，並向尖部T朝下方提供彈力，從而使針130穩定地與測試對象G接觸。同時，將從測試對象G傳輸的電信號向外部的試驗裝置傳輸。

另外，一般來說，當探針卡的針與測試對象G接觸時，在其接觸壓力作用下，中央區域按照一定角度彎曲，受針與導板的導向孔之間的間隔空間影響，就會產生針的下端從接觸位置開始被推開一定距離的擦刷(scrub)現象。

雖然這種擦刷現象具有以下優點，即能夠根據環境提高針與測試對象G之間的電氣特性，從而可以提高測試的可靠性。但是也存在以下缺點，即隨著針的擦刷距離變化反而會損傷或者破損測試對象G。

特別是，對於現有探針卡100來說，由於針130形成為接近於1字的桿狀，因此與現有中央部彎曲的針相比，擦刷距離相對增大，從而導致上述缺點更為突出。

因此，最近迫切需要研發出一種新的方法，其能夠通過控制針的擦刷距離，從而發揮擦刷現象中的優點，抵消其缺點，以提高探針卡的測試可靠性。

(發明所欲解決之問題)

本發明就是為了解決上述問題而研發的，本發明的目的在於，提供一種可控制擦刷的垂直式探針卡用多針，可將製造費用的上升最小化的同時，還可以根據測試環境對擦刷進行控制，不僅可以改善電氣特性，還能夠由此大幅提高測試的可靠性。 (解決問題之技術手段)

為了實現上述目的，根據本發明的一方面，提供一種可控制擦刷的垂直式探針卡用多針，針對與測試對象接觸將從該測試對象傳輸的電信號向外部的試驗設備傳輸的該垂直式探針卡用多針來說，在中央區域沿長度方向形成有至少一個狹縫(slit)，從而使中央區域構成為多束形態，在形成有該狹縫的內面突出形成有至少一個碰撞突起，上端部與下端部分別插入設置在沿上下方向隔開的上部導板及下部導板上形成的導向孔，當下端部與該測試對象接觸時，該碰撞突起就支撐在相向的內面一側上，從而對下端部的移動量進行控制。

同時，通過考慮根據測試環境所需的多針的上下端部擦刷距離，可以確定該碰撞突起的形成位置、突出高度。

另外，較佳地，該碰撞突起分別設置於形成有該狹縫的內面的上下部。

另外，該碰撞突起的兩側部中至少一側形成為傾斜或者彎曲。 (對照先前技術之功效)

如上所述，根據本發明，可最小化製造費用的上升的同時，還可以根據測試環境對擦刷進行控制，改善了電氣特性，由此大幅提高了測試的可靠性。

下面，將參照附圖對本發明的一較佳實施例進行詳細說明。

圖3是圖示採用根據本發明一實施例的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針的探針卡的示意圖，圖4是圖示根據本發明一實施例的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針的示意圖，圖5是圖示本發明一實施例的多種形狀的碰撞突起的示意圖。

首先，查看採用了根據本發明一實施例的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針的探針卡1可知，如圖3所示，探針卡1包括：第1導板10、第2導板20及多針30。

第1導板10形成為具有一定厚度的板狀，在一側形成有多個第1導向孔11，其作用在於，對後述的多針30的上端部進行支撐。

第2導板20與第1導板10一樣形成為具有一定厚度的板狀，在與該多個第1導向孔11對應的一側分別形成有多個第2導向孔21，該第2導板20位於第1導板10的下部且與第1導板10隔開配置，其作用在於，對後述的多針30的下端部進行支撐。

另外，為了保持第1導板10與第2導板20之間的間隔，在第1導板10與第2導板20之間可介入夾具板J。

多針30以大致沿垂直方向形成的桿狀形成，如圖4所示，大致可以分別將上端區域、中央區域及下端區域劃分為頭部H、主體部B及尖部T。

另外，多針30的頭部H插入第1導向孔11，由第1導板10的內面一側支撐。尖部T上側插入第2導向孔21，由第2導板20的內面一側支撐。

這種多針30的作用在於，當尖部T與配置在其下部的測試對象G進行彈性接觸時，就會使特定電流通過，同時將此時輸出的電信號通過與上部連接的空間轉換器K向外部的試驗設備傳輸。

對根據本實施例的多針30進行更加詳細的說明，在主體部B內側沿長度方向形成有狹縫31，主體部B形成為多束形態。下面，為了方便說明，將多針30彎曲時位於內側的束(beam)稱為第1束30a，將位於其外側的束稱為第2束30b。

另外，本實施例的多針30在彼此相對的內面一側，換句話說，在由狹縫31形成的第1束30a與第2束30b中彼此相向的一面上突出形成有至少一個碰撞突起32。

當尖部T與測試對象G接觸時，碰撞突起32與相向的多針30的內面接觸並支撐，從而對多針30的彎曲程度進行控制，由此對尖部的移動距離即擦刷距離進行控制。

因此，可通過將碰撞突起32形成為具有不同的突出高度來對多針30的擦刷距離進行控制，或者將碰撞突起32形成於多針30的內面上下部中至少一個位置上，從而能夠分別對多針30上下端部的擦刷距離選擇性地進行控制。下面，將參照圖6至圖9對這種碰撞突起32的動作進行更加詳細的說明。

本實施例具有以下特徵，即根據檢查環境通過改變碰撞突起32的位置、突出高度等對多針30的上下端部擦刷距離進行最佳控制，從而既可以最小化測試對象G的損傷，又能夠大幅提高電氣特性。

另外，根據本發明一實施例的碰撞突起32，只要是支撐在相對的內面一側以構成對多針30的彎曲程度進行控制的形狀，則無論是什麼形狀都可以被採用。如圖5所示，可以根據需要使碰撞突起32的兩側部中的至少一側形成為傾斜或者彎曲。

例如：碰撞突起32可以形成為三角形、梯形、半球形等。如上所述，使碰撞突起32的兩側部中的至少一側形成為傾斜或者彎曲的原因在於，當另一束30a、30b由碰撞突起32支撐時，對通過傾斜區域支撐的束30a、30b的斜度進行微調，從而對擦刷距離進行精密調節。

圖6是圖示根據本發明一實施例的可控制擦刷的探針卡用多針與測試對象接觸而彎曲的狀態的示意圖，圖7是圖6所示「I」的放大圖，圖8是圖6所示「II」的放大圖，圖9是圖示根據本發明一實施例的在多針的內面中只在下端部形成有碰撞突起的狀態的示意圖。

下面，將參照圖6至圖9對具有上述構成的根據本發明一實施例的可控制擦刷的探針卡用多針30的動作進行詳細說明。

首先，在下面的說明中，將介紹分別在根據本發明一實施例的第2束30b的內面上下部及中央區域形成有碰撞突起32的情況。

測試對象G朝上方移動，當多針30的尖部T與測試對象G接觸之後，如圖6所示，多針30的上下端部分別支撐在空間轉換器K的一側和測試對象G的一側，在其接觸壓力的作用下，如圖6所示，多針30的主體部B朝一個方向彎曲。

在彎曲的過程中，多針30第1束30a的曲率變得比第2束30b的曲率大，從而第1束30a的一側朝第2束30b方向靠近。

這種情況下，在本實施例中第1束30a的上部、下部及中央區域形成有碰撞突起32，如圖7所示，當第1束30a靠近第2束30b時，各個碰撞突起32支撐在相向的第1束30a的一側上。

因此，第1束30a與第2束30b之間保持一定的距離，多針30的彎曲程度被限制，因此，如圖8所示，多針30上下端部的擦刷現象就會減輕。

通過對碰撞突起32的突出高度進行控制，對第1束30a與第2束30b之間的間隔進行調節，通過此舉，對多針30的彎曲程度進行控制，從而能夠根據測試環境對多針30的擦刷距離進行調節。

另外，在本實施例中，當多針30與測試對象G接觸時，第1束30a與第2束30b通過碰撞突起32進行電性接觸，從而能夠提高電氣特性。

同時，根據本實施例的可進行擦刷調節的探針卡用多針30能夠分別對上下端部的擦刷距離選擇性地進行控制。

例如：如圖9所示，在根據本實施例的多針30的內面中的下端部上形成有碰撞突起32。

由此，當多針30的尖部T與測試對象G接觸時，多針30的下部通過碰撞突起32使第1束30a與第2束30b之間的間隔保持一定距離，從而對多針30的下端部的移動距離即擦刷距離進行限制，然而，多針30上部則按照一定曲率彎曲，上端部移動一定距離，因此通過改變碰撞突起32的位置，分別選擇性地控制多針30的上下端部擦刷距離l ₂、l ₁。

進一步地，如上所述，本實施例中碰撞突起32兩側部中的至少一部分形成為傾斜或者彎曲，由此對支撐在碰撞突起上的第2束30b的斜度調節一定角度，以對擦刷距離進行微調，從而可以實現精確控制。

雖然與上述提到的較佳實施例相關聯地對本發明進行了說明，但是在不偏離本發明宗旨和範圍的前提下可以進行多種修改或者變形。另，後附申請專利範圍包括屬於本發明宗旨的這些修改或者變形。

1:探針卡 10:第1導板 11:第1導向孔 20:第2導板 21:第2導向孔 30:多針 30a:第1束 30b:第2束 31:狹縫 32:碰撞突起 100:探針卡 110:第1導板 111:第1導向孔 120:第2導板 121:第2導向孔 130:針 B:主體部 G:測試對象 H:頭部 J:夾具板 K:空間轉換器 T:尖部

圖1是圖示現有的探針卡的一部分的截面圖。圖2是圖示現有的針與測試對象接觸狀態的示意圖。圖3是圖示採用根據本發明一實施例的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針的探針卡的示意圖。圖4是圖示根據本發明一實施例的可控制擦刷的垂直式探針卡用多針的示意圖。圖5(a)至(e)是圖示根據本發明一實施例的多種形狀的碰撞突起的示意圖。圖6是圖示根據本發明一實施例的可控制擦刷的探針卡用多針與測試對象接觸而彎曲的狀態的示意圖。圖7是圖6所示「I」的放大圖。圖8是圖6所示「II」的放大圖。圖9是圖示根據本發明一實施例的在多針的內面中只在下端部形成有碰撞突起的狀態的示意圖。

1:探針卡

10:第1導板

11:第1導向孔

20:第2導板

21:第2導向孔

30:多針

30a:第1束

30b:第2束

31:狹縫

32:碰撞突起

G:測試對象

J:夾具板

K:空間轉換器

Claims

一種可控制擦刷的垂直式探針卡用多針，對於與測試對象接觸將從該測試對象傳輸的電信號向外部的試驗設備傳輸的垂直式探針卡用多針來說，其中，在中央區域沿長度方向形成有至少一個狹縫，從而使中央區域構成為多束形態，在形成有該狹縫的內面突出形成有至少一個碰撞突起，上端部與下端部分別插入設置在沿上下方向隔開的上部導板及下部導板上形成的導向孔內，當下端部與該測試對象接觸時，該碰撞突起支撐在相向的內面一側，從而對下端部的移動量進行控制。
如請求項1之可控制擦刷的垂直式探針卡用多針，其中，通過考慮根據測試環境所需的多針的上下端部擦刷距離，確定該碰撞突起的形成位置、突出高度。
如請求項1之可控制擦刷的垂直式探針卡用多針，其中，該碰撞突起設置於形成有該狹縫的內面中的上下部中至少一個上。
如請求項1之可控制擦刷的垂直式探針卡用多針，其中，該碰撞突起的兩側部中至少一側形成為傾斜或者彎曲。