TWI437233B - Cis電路測試探針卡 - Google Patents

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Description

CIS電路測試探針卡
本發明是有關於一種探針卡，特別是有關於一種CIS電路測試探針卡。
傳統CIS(CMOS Image Sensor)測試探針卡存在一些缺點，特別是當晶片尺寸逐漸減小及/或所需之測試環境漸趨嚴格。
第一A圖與第一B圖分別顯示一傳統CIS晶片以及一傳統CIS測試探針卡的應用。如第一A圖所示，每一個CIS晶片10具有一感光區域11與位於該感光區域11周圍的至少一銲墊12。如第一B圖所示，光線165由光源16(例如一燈泡)射出，然後通過具有孔洞175之測試設備17，接著通過傳統CIS測試探針卡18，投射至具有複數之CIS晶片195之晶圓19。傳統CIS測試探針卡18具有複數之探針185，該等探針185可接觸CIS晶片195，使得信號可以透過CIS測試探針卡18，由CIS晶片195傳送至可分析該等信號之測試設備17。另外，如有需要，一準直器(collimator)可臨近設置於該光源16，藉以準直該光線165。
第一個缺點是光線165投射至CIS晶片195之均勻性不 足(光線發散)。為提供更好的測試狀況，所有的CIS晶片195應照射到相同的光線165，使得由CIS晶片195輸出信號之差異都是受到CIS晶片195之間的差異而產生。然而，真實世界之光線165並非完美的平行光，使得光線165投射至晶圓的不同位置具有不同的入射角，而不同的入射角會導致不同CIS晶片195產生不同信號。既使不同CIS晶片195大致相似，不同的入射角仍會導致不同CIS晶片195產生不同信號。當然，可以使用更佳的光源16，例如一高品質雷射光源，作為解決方案。然而，其成本將會顯著提高，或者雷射可能沒有完美地被準直。
第二個缺點是探針185所產生的陰影。對於傳統的商業化CIS測試探針卡而言，CIS測試探針卡18具有一大孔洞188，該大孔洞188涵蓋所有位於晶圓19之CIS晶片195，探針185係設置於該大孔洞188的邊緣。因此投射至晶圓19之中央位置之CIS晶片195的光線通常也會投射至連接位於晶圓19之中央位置之CIS晶片195的探針185，造成探針185在這些CIS晶片195所產生的陰影幾乎是不可避免地。另外，既使能避免上述陰影的產生，也無法避免探針185所產生的光線發散。
鑑於上述習知技術所存在的缺點，有必要提出簡單與低成本之解決方案，藉以克服上述缺點。
本發明之至少一實施例是關於一光學組件設置於一CIS電路測試探針卡之一基版的鄰近，用以於一光線投射至該CIS電路測試探針卡之基板前，準直該光線。光學組件可以是單一準直器(collimator)或至少二鏡片(例如凸透鏡、凹透鏡以及夫涅爾(Fresnel)透鏡)之結合物。 明顯地，因為被光學組件準直之光線直接透過該CIS電路測試探針卡之基板被傳導至晶圓，被準直光線之光源與晶圓之間的距離被有效地減少，進而使得光線散射降低。因此，由光線投射至晶圓之均勻性不足(光線發散)所產生的缺點可以被有效改善。
本發明之至少一實施例是關於改變CIS電路測試探針卡之孔洞以及探針之之幾何配置。CIS電路測試探針卡具有小孔洞以一對一之方式對應於被測試之晶圓上的CIS晶片，使得每一小孔洞設置於一相對應之CIS晶片上方。每一CIS晶片之探針可設置於相對應之小孔洞223的邊緣，使得對應特定CIS晶片之探針不會跨越其他CIS晶片(至少不會跨越其它CIS晶片之感光區域)。另外，藉由適當調整探針，可使得對應特定CIS晶片之探針不會跨越此CIS晶片之感光區域。因此，探針在CIS晶片之感光區域產生陰影的風險可有效降低。
10‧‧‧CIS晶片
11‧‧‧感光區域
12‧‧‧銲墊
16‧‧‧光源
17‧‧‧測試設備
18‧‧‧傳統CIS測試探針卡
19‧‧‧晶圓
20‧‧‧CIS電路測試探針卡
21‧‧‧光學組件
22‧‧‧基板
23‧‧‧光源
101‧‧‧第一固定環
102‧‧‧鏡筒
103‧‧‧凸透鏡
104‧‧‧凹透鏡
105‧‧‧凸透鏡
106‧‧‧複眼
107‧‧‧第二固定環
109‧‧‧電路板
110‧‧‧結合環
111‧‧‧上導引板
112‧‧‧間隔板
114‧‧‧下導引板
165‧‧‧光線
175‧‧‧孔洞
185‧‧‧探針
188‧‧‧大孔洞
195‧‧‧CIS晶片
200‧‧‧CIS電路測試探針卡
210‧‧‧光學組件
220‧‧‧剛性結構
230‧‧‧基板
231‧‧‧探針
223‧‧‧孔洞
226‧‧‧探針
235‧‧‧光線
第一A圖顯示一傳統CIS晶片的示意圖。
第一B圖顯示一傳統CIS測試探針卡的示意圖。
第二A圖顯示根據本發明一實施例之CIS電路測試探針卡之結構示意圖。
第二B圖顯示根據本發明另一實施例之CIS電路測試探針卡之結構示意圖。
第二C圖至第二E圖顯示根據本發明另一實施例之CIS電路測試探針卡之結構示意圖。
本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了如下描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利範圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照其相對尺寸繪圖；不相關之細節部分也未完全繪出，以求圖式的簡潔。
本發明之一實施例是關於一種CIS電路測試探針卡。如第二A圖所示，CIS電路測試探針卡20具有一光學組件21以及一基板22。基板22具有至少一孔洞223以及至少一探針226，每一探針226設置於相對應之孔洞223附近。在此，基板22的結構可以等同或相當於傳統CIS電路測試探針卡之基板的結構。光學組件21設置於基板22(或說基板22之孔洞223)的鄰近，且光學組件21可於於光源23發出之一光線235投射至基板22前，準直該光線235。
明顯地，相較於將準直器設置於光源鄰近之傳統技術，將光學組件21設置於具有孔洞223以及探針226之基板22的鄰近區域，可以大幅改善投射至基板22之光線235的光線發散。明顯地，當光線被高度準直後，可以減少不同CIS晶片之入射角。
光學組件21的細部結構並不被限定為任何特定結構，例如，光學組件21可以是一準直器(collimator)或至少二鏡片之結合物。簡而言之，上述鏡片可以選自下列族群之一者或其任意組合：凸透鏡(convex lens)、凹透鏡(concave lens)、凸凹透鏡(convex-concave lens)、凹凸透鏡(concave-convex lens)、凸平透鏡(convex-flat lens)、凹平透鏡(concave-flat lens)與夫涅爾(Fresnel)透鏡。例如，為了適當準直該光線，不論細部結構，該光學組件可具有一朝向光源之第一凸面以及一朝向基板之第二凸面。
另外，為確保得到被準直光線及/或避免散射光線所造成的損害，可以讓光線235投射至該基板22之截面積(例如，光線235之光斑之截面積)大於孔洞223之截面積。換言之，使得所有孔洞223均涵蓋於被準直光線235之區域內。另外，為確保得到被準直光線，特別是避免光線長距離行進所產生的光線發散，光學組件21可直接接觸基板22，使得被準直光線經由該光學組件21傳導便立刻進入孔洞223。
本發明之另一實施例是關於一種CIS電路測試探針卡。如第二B圖所示，CIS電路測試探針卡20具有一基板22，該基板22具有複數之孔洞223以及複數之探針226，其中，每一探針226設置於相對應之孔洞223附近。明顯地，本實施例與先前技術的主要差異在於傳統大孔洞(例如顯示於第一B圖之大孔洞188)被本實施例之複數小孔洞223取代，使得用於每一CIS晶片195之探針226可設置於相對應之孔洞223的附近。在此，在不跨越其他CIS晶片195的狀況下，每一探針226皆可由基板22延伸至相對應CIS晶片195之銲墊。使得探針226在CIS晶片195(特別是其感光區域)產生陰影的風險可有效降低。當然，對於不同待測晶圓19，基板22之幾何配置(孔洞223與探針226之幾何配置)應根據待測晶圓之幾何配置而設計。明顯地，當CIS晶片195之位置/形狀不同時，及/或當CIS晶片195在晶圓上的分佈不同時，孔洞223與探針226之位置/形狀也會不同。
在此，為確保光線被適當投射，可以讓每一孔洞223完全涵蓋相對應之CIS晶片195(至少相對應CIS晶片195之感光區域)。也可以當一特定孔洞223對應一特定CIS晶片195時，讓可連接該特定CIS晶片之銲墊之所有探針226皆設置於該特定孔洞223之週圍。換言之，對應不同之CIS晶片195之不同之探針226位於基板22之不同部份，每一部份與其他部份不重疊。然而，雖然成本上升且製作複雜，本實施例之概念並不需如此。例如，一個可能的狀況是如果探針226之形狀/位置經過適當調整，使得探針226不會跨越第一CIS晶片195(特別是其感光區域)以外之其他CIS晶片195，連接至第一CIS晶片195之焊墊之探針226可以設置於對應第二CIS晶片195之第二孔洞223的鄰近。
為達成上述實施例，探針226可使用cobra探針(cobra pin)，取代普遍使用於傳統CIS測試探針卡的環氧探針(epoxy probe)。
第二C圖至第二E圖顯示根據本發明另一實施例之CIS電路測試探針卡之結構示意圖。CIS電路測試探針卡200包含一光學組件210、一剛性結構220以及一基板230。
光學組件210包含一第一固定環101、一鏡筒102、一凸透鏡103、一凹透鏡104、一凸透鏡105、一複眼(ommateum)106以及一第二固定環107。凸透鏡103、凹透鏡103、凸透鏡105以及複眼106藉由第一固定環101與第二固定環107固定於鏡筒102內。
複眼106具有複數之突出區域，突出區域之幾何配置是根據一待測晶圓之幾何配置而設置。突出區域係用以增加投射至待測晶圓之每一CIS晶片195之光線強度。
光學組件210可於由光源發出之一光線投射至基 板230前，準直該光線。相較於將準直器設置於光源鄰近之傳統技術，藉由使用光學組件210可以明顯改善投射至基板230之光線發散。明顯地，當光線被高度準直後，可以減少不同CIS晶片之入射角的不同。
剛性結構220設置於光學組件210與基板230間，藉以增強CIS電路測試探針卡200之剛性，使得CIS電路測試探針卡200可應用於低溫環境、室溫環境或高溫環境。
基板230包含一電路板109、一結合環110、一上導引板111、一間隔板112、一下導引板114以及複數之探針231。間隔板112設置於上導引板111與下導引板114之間，藉以使上導引板111與下導引板114之間保持一適當距離。探針231組合於上導引板111與下導引板114。上導引板111與下導引板114分別具有複數之小孔洞，該等孔洞之幾何配置是根據待測晶圓之幾何配置而設置。每一探針231設置於相對應之小孔洞附近。結合環110係用以將電路板109、上導引板111、間隔板112、下導引板114以及複數之探針231等固定在一起。在不跨越其他CIS晶片195的狀況下，每一探針226可由基板230延伸至CIS晶片195之銲墊。探針在CIS晶片上產生陰影的風險可有效降低。
上述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟悉此技藝之人士能了解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即凡其他未脫離本發明所揭示精神所完成之各種等效改變或修飾都涵蓋在本發明所揭露的範圍內，均應包含在下述之申請專利範圍內。
17‧‧‧測試設備
19‧‧‧晶圓
20‧‧‧CIS電路測試探針卡
21‧‧‧光學組件
22‧‧‧基板
23‧‧‧光源
195‧‧‧CIS晶片
223‧‧‧孔洞
226‧‧‧探針
235‧‧‧光線

Claims (12)

  1. 一種CIS電路測試探針卡，包含：一基板，該基板具有至少一孔洞以及至少一探針，每一該探針設置於相對應之該孔洞附近；以及一光學組件，該光學組件設置於該基板之鄰近，該光學組件可於一光線投射至該基板前，準直該光線，該光學組件包含至少二鏡片、至少一固定環與一鏡筒，該鏡片藉由該固定環與固定於該鏡筒內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之CIS電路測試探針卡，其中，該光學組件是一準直器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之CIS電路測試探針卡，其中，該光學組件具有一朝向該光線之光源之第一凸面以及一朝向該基板之第二凸面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之CIS電路測試探針卡，其中，該鏡片係選自下列族群之一者或其任意組合：凸透鏡、凹透鏡、凸凹透鏡、凹凸透鏡、凸平透鏡、凹平透鏡與夫涅爾透鏡。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之CIS電路測試探針卡，其中，該光線投射至該基板之截面積大於該至少一孔洞之截面積。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之CIS電路測試探針卡，其中，該光學組件直接接觸該基板，使得該被準直光線藉由該光學組件而傳導，且該光線立刻進入該至少一孔洞。
  7. 一種CIS電路測試探針卡，包含：一基板，該基板具有至少一孔洞以及至少一探針，每一該探針設置於相 對應之該孔洞附近，該基板包含一上導引板以及一下導引板，該上導引板以及該下導引板分別具有該孔洞，探針組合於該上導引板與該下導引板；以及一光學組件，該光學組件具有一複眼，其中，該複眼具有複數之突出區域，該突出區域之幾何配置是根據一待測晶圓之幾何配置而設置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之CIS電路測試探針卡，更包含一剛性結構，該剛性結構設置於該基板與該光學組件之間，藉以增強該CIS電路測試探針卡之剛性。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之CIS電路測試探針卡，其中，該基板具有複數之該孔洞以及複數之該探針，該孔洞與該探針之幾何配置是根據該待測晶圓之幾何配置而設置。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之CIS電路測試探針卡，其中，一間隔板設置於該上導引板與該下導引板之間，藉以使該上導引板與該下導引板之間保持一適當距離。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之CIS電路測試探針卡，其中，對應不同之該CIS晶片之不同之該探針位於該基板之不同部份。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之CIS電路測試探針卡，其中，每一該探針為cobra探針。
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