TWI655438B - 用於電子裝置測試設備以特別地供極端溫度應用的探針卡 - Google Patents

用於電子裝置測試設備以特別地供極端溫度應用的探針卡 Download PDF

Info

Publication number
TWI655438B
TWI655438B TW104107166A TW104107166A TWI655438B TW I655438 B TWI655438 B TW I655438B TW 104107166 A TW104107166 A TW 104107166A TW 104107166 A TW104107166 A TW 104107166A TW I655438 B TWI655438 B TW I655438B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
support member
contact
probe card
thermal expansion
probe
Prior art date
Application number
TW104107166A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201534931A (zh
Inventor
裡卡爾多 利貝裡尼
拉斐爾 瓦勞里
谷佑瑟 克立巴
Original Assignee
義大利商探針科技公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 義大利商探針科技公司 filed Critical 義大利商探針科技公司
Publication of TW201534931A publication Critical patent/TW201534931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI655438B publication Critical patent/TWI655438B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07357Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with flexible bodies, e.g. buckling beams
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07371Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate card or back card with apertures through which the probes pass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07378Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate adapter, e.g. space transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2889Interfaces, e.g. between probe and tester
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

一種用於電子裝置測試設備的探針卡被描述,包括內置複數個接觸探針的至少一測試頭,每一個接觸探針具有適合緊靠在一待測裝置的接觸墊片上的至少一接觸尖端,以及該測試頭的一支撐板,聯結著一加固物和連接至該支撐板且適合提供於其相對位置上所製接觸墊片間之距離的空間轉換的一中間支撐件。合宜地,該探針卡包括結合至該中間支撐件的支撐件,該中間支撐件係由相容於該印刷電路板技術並具有一大於10x10-6-1的熱膨脹係數的材料製成,且該支撐件係由具有一低於6x10-6-1的熱膨脹係數的金屬材料製成。

Description

用於電子裝置測試設備以特別地供極端溫度應用 的探針卡
本發明關於一種用於電子裝置測試設備的探針卡。
本發明特別地關於一種用於極端溫度應用的探針卡,但非獨有的,且下列說明已配合簡化其揭示的唯一目的而參考至本申請書領域來進行之。
如眾所周知地,一探針卡主要係一適用於置放一微結構的裝置,,特別是整合在一晶圓上的電子裝置的複數個接觸墊片來與實施該功能測試,尤指電性測試或一般性地測試的一測試設備的相對應通道進行電性接觸。
在積體電路上所實施的測試特別需要偵測並隔離先前在該製造步驟中的瑕疵裝置;大體上,探針卡係使用在切割(單粒化)及將它們安裝在一晶片封裝內之前,對晶圓上的積體電路進行電性測試。
一探針卡包括一測試頭,依次主要包含複數個可移動接觸構件或接觸探針,其係配備有用於一待測裝置的相對應複數個接觸墊片的至少一部分或接觸尖端;該末端或尖端術語在此及之後係意謂著一末端部分,其未必會被指明。
因此,除了別的因素外,還知道一度量測試的有效性及可靠性也視在一裝置及一測試設備之間產生一良好電性連接並因此建立一理想探針/墊片電性接觸而定。
在此考慮用於該積體電路測試的技術部分所使用的測試頭類型中,所謂具有懸臂探針的測試頭,其也被稱為懸臂測試頭,係藉由讓探針像一釣竿般地突出於一待測裝置上而廣泛地使用。
特別地,一已知類型的懸臂測試頭通常支撐大體上絲狀並具有預設電性與機械特性的複數個彈性探針;來自該懸臂測試頭的懸臂式探針具有一實質掛鉤外形,以呈現實質上具有一大體上鈍內角的肘狀折疊段的終端。
一懸臂測試頭的探針及一待測裝置的接觸墊片間之良好連接係藉由推動在該裝置它本身上的測試頭,其上該些探針以與該裝置移往該測試頭的相反方向進行一垂直彎曲(相對於該待測裝置所定義平面)來確保之。
該些探針的掛鉤外形係使得在與該待測裝置接觸墊片接觸期間及在該些探針上行超過一通常稱為〝針測行程〞的預設接觸點期間,該些探針接觸尖端在該些接觸墊片上滑動超過一通常稱為〝抓痕〞的長度。
命名為〝垂直探針頭〞的具有垂直探針的測試頭也是習知技術;一垂直探針頭主要包括由實質上面板狀且彼此間互相平行的至少一對面板或晶粒所持有的複數個接觸探針,這些晶粒係配備有適合洞孔且彼此間以某一距離配置以例如保留一自由區域或空隙來提供該些接觸探針移動及可能變形;該晶粒對特別包括一上晶粒及一下晶粒,兩者配備有導孔以供大體上由具有良好電性及機械特性的特定合金線構成的接觸探針在其中軸向滑動。
同時,在本例中,該些測試探針及該待測裝置接觸墊片間之良好連接係藉由將該裝置它本身上的測試頭下壓,引起可在提供於該上及下晶粒中的導孔內移動的接觸探針在該二晶粒間之空隙內彎曲並依據本下壓接觸在這些導孔內滑動而提供之。
甚至,可經由適合架構該些探針它們本身或其晶粒來幫助該空隙內的接觸探針彎曲,尤指不是使用預先塑形接觸探針就是適當地水平分隔包括它們的面板。
一般使用具有未固定地扣緊並保持介接至一卡的探針的測試頭,該卡接著係連接至該測試設備:這些稱為具有未固定探針的測試頭。
在本例中,該些接觸探針也具有一末端或接觸頭朝向那個卡的複數個接觸墊片。在該些探針及該卡間之良好電性連接保證類似於與該待測裝置之接觸係藉由下壓該些探針至該卡接觸墊片上而得。
甚至,該卡一般係利用一加固物來持於原位,該測試頭、該卡及該加固物組合構成一探針卡,其大體上示意為圖1中的10。
特別地,該卡10包括一測試頭1,其在該圖形範例中係一垂直探針頭;在本例中,這類測試頭1包括至少一上板或晶粒2及一下板或晶粒3,各自具有上及下導孔,其內有複數個接觸探針4滑動。
每一個接觸探針4具有至少一末端或接觸尖端,靠在一待測裝置5的接觸墊片上,藉此提供該裝置及一測試設備(圖未示)間之機械和電性接觸,其中,本測試頭1構成一終端構件。
甚至,每一個接觸探針4具有朝向該卡6的複數個接觸墊片的另一接觸尖端,其通常係指定為該接觸頭。在該些探針及該卡間之良好電性接觸類似於與該待測裝置之接觸係藉由將該些探針推至該卡6的接觸墊片上來確保之。
如上所述地,該卡6係利用一加固物8來持於原位。
在該垂直探針技術中,因此確保該些接觸探針及該測試設備間之良好連接也是重要的,尤指在其相對應接觸頭所在處及對應地該卡所在處。
用以製造該測試設備的探針卡10的一些技術係已知。
特別地,一第一解決方案提供使用印刷板技術來製造該卡10,其通常也被命名為PCB(〝印刷電路板〞的縮寫);本技術允許製造具有動作區域的卡片,該區域甚至是大尺寸但對該待測裝置上的接觸墊片間可得之最小間距值具有龐大限制。
該陶瓷為主技術或MLC(〝多層陶瓷〞的縮寫)也是已知,這類技術允相較於PCB技術可取得到非常精細間距及更高密度,然而它 在可使用於該測試的最大訊號數量及可置放在該卡上的最大動作區域尺寸上具有限制。
使用MLC技術,面板可由具有一高平坦度等級的硬式陶瓷材料製成;這些面板雖無法承受變形或局部施力,其只冒著損壞它們的風險,但它們也配備有一充當樞軸的中央螺絲及聯結著緩衝彈簧以允許該面板它本身所定義平面傾斜的側調整螺絲。
最後,一所謂混合技術可被使用,其中,該測試頭係介接至一通常命名為中介層的中間板,其接著係連接至一通常命名為插頭的機械支撐件並透過焊接橋來連接至該卡;本技術在表面、間距及訊號密度方面提供很大彈性,但在該最大可管理訊號數量上受到限制,也具有最糟電磁執行效率,該混合技術的一不可忽略缺陷為它係難以自動化。
應強調該中間板(中介層)厚度大體上係非常小,介於0.5至3mm之間的範圍,因而具有顯著平坦度問題;藉由聯結該加固物,它使得該整個組件更硬且更具抗性,而允許該中間板中的平坦度缺陷部分降低,然而其結果時常是影響到利用本技術所製卡片的良好操作。
組成該探針卡的構件相對定位也是一非常重要參數;特別地,不同測試方法需要該探針卡能夠禁得起極端溫度;然而,在這類例子中,組成該探針卡之構件的熱膨脹可影響其正確行為。事實上,組成該些已知類型探針卡的構件通常係透過螺絲來固定;因此,在一溫度測試期間,由於製造這些構件的材料的熱膨脹係數不同及該些螺絲所具限制之故,整體來看,相同構件會彎曲而引起該探針卡故障或至少它並未接觸到該待測裝置的接觸墊片。
本發明技術問題係提供一探針卡,其係適合支援一配備有複數個接觸探針的測試頭來連接一特別是整合在晶圓上的電子裝置測試設備,這類結構及功能特徵具有可克服利用已知技術所製探針卡目前所遭遇的限制及缺陷,尤指確保該些測試在極端溫度下也可正確執行。
在本發明基礎下的解決方案理念係實現一金屬支撐件聯結著利用PCB技術實現的一中介層,以便具有一整體熱膨脹係數,其能夠儘可能地限制因為該測試期間,組成該探針卡的構件熱膨脹所產生的尺寸變化,即使在極端溫度下亦然。
依據這類解決方案理念,該技術問題係利用一種用於電子裝置測試設備的探針卡來解決,包括內置複數個接觸探針的至少一測試頭,每一個接觸探針具有適合緊靠在一待測裝置的接觸墊片上的至少一接觸尖端,以及該測試頭的一支撐板,聯結著一加固物和連接至該支撐板且適合提供於它相對側上所製接觸墊片間之距離的空間轉換的一中間支撐件,特徵包括一結合著該中間支撐件的支撐件,該中間支撐件係由相容於該印刷電路板技術並具有一大於10x10-6-1的熱膨脹係數的材料所製成,且該支撐件係由具有一低於6x10-6-1的熱膨脹係數的金屬材料所製成。
更特別地,本發明包括下列額外及選擇性特性,若有需要,不是個別就是結合運用之。
根據本發明的一觀念,該探針卡可包括另一中間支撐件,適合提供於其相對側上所形成接觸墊片間之距離的進一步空間轉換且其係利用連接構件來聯結著該中間製撐件,本支撐件係結合著該中間支撐件且該測試頭的接觸探針係接觸本另一中間支撐件。
特別地,本中間支撐件可由一具有熱膨脹係數範圍在10x10-6-1至14x10-6-1之間的材料所製成,且較佳約為12x10-6-1
根據本發明此觀念,本中間支撐件可由具有一大於10x10-6-1的熱膨脹係數的有機或陶瓷材料所製成。
根據本發明另一觀念,該另一中間支撐件可由具有一等於4x10-6-1左右的熱膨脹係數的矽所製成。
更進一步,本支撐件可由具有一大於30%鎳濃度的鎳鐵合金所製成。
特別地,本鎳鐵合金係像合金42、nilo® 42、ivar 42或NiFe 42中,具有一鎳百分比等於42%的已知合金。
依據本發明另一觀念,本支撐件可黏接至該中間支撐件。
更進一步,依據本發明另一觀念,該探針卡可進一步包括一調整系統,適合聯結該加固物與該支撐件以適當地傾斜本支稱件。
特別地,本調整系統可包括複數個螺絲,散佈於該支撐件的一平面上並固定於本支撐件和該加固物之間。
本調整系統可包括定位在該支撐件角落處且具有一實質平行導管外形的調整螺絲及實質上定位在該支撐件中央以充當一樞軸的至少一支撐螺絲。
最後,這些調整螺絲可選自於一般螺絲、螺絲釘、螺栓或掛鉤系統。
根據本發明探針卡的特徵及優點,由下述提供之說明實施例中應是顯而易見的,參照附圖及實施例中所提供的非限制性的例子。
1‧‧‧測試頭
2‧‧‧上板或晶粒
3‧‧‧下板或晶粒
4‧‧‧接觸探針
5‧‧‧待測裝置
6‧‧‧卡
8‧‧‧加固物
10‧‧‧探針卡
20,20’‧‧‧探針卡
21‧‧‧測試頭
21A‧‧‧上板或晶粒
21B‧‧‧下板或晶粒
21C‧‧‧內含構件
22‧‧‧接觸探針
22’‧‧‧接觸尖端
23‧‧‧支撐板
24‧‧‧加固物
25‧‧‧待測裝置
26‧‧‧中介層
27‧‧‧連接器
28‧‧‧支撐件
29‧‧‧下壓構件
30‧‧‧調整系統
31,32‧‧‧螺絲
33‧‧‧第一中介層
34‧‧‧連接構件
35‧‧‧第二中介層
圖1示意地顯示根據該習知技術所製適合支撐一垂直探針測試頭之探針卡。
圖2 示意地顯示根據本發明實施例之一探針卡剖面圖。
圖3 示意地顯示圖2之探針卡仰視圖。
圖4示意地顯示本發明另一實施例之探針卡剖面圖。
參考至這類圖形,尤其是指圖2,一探針卡包括至少一具有複數個接觸探針之測試頭用以測試電子裝置,尤其是整合在一晶圓上,以整體標號20表示。
應注意該些圖形代表根據本發明探針卡之示意圖且未按比例繪製,反之,它們係繪製來例如強調本發明重要特徵。
甚至,在該些圖形中舉例說明所代表之本發明各觀念彼此間可明確地互相結合且可在一實施例和另一者之間互換。
特別地,如圖2所示,該探針卡20包括一內置複數個接觸探針22的測試頭21,一通常指示為PCB的支撐板23及一加固物24。
該探針卡20係適合連接著一測試設備(圖未示)特別地,在該圖形中所示範例中,該測試頭21係為一垂直類型並包括至少一上板或晶粒21A及一下板或晶粒21B,具有使該些接觸探針22滑動於其內的各自洞孔。僅通過舉例的方式說明,該測試頭21也包括該些探針的一內含構件21C,安排於該上晶粒21A及下晶粒21B之間。
在任何例子中,該些接觸探針22包括末端或接觸尖端22’,適合緊靠在一待測裝置25的相對應接觸墊片上,用以實現所求,尤指該待測裝置及該探針卡20之間的電性接觸,及接著連接至其上的測試設備。
該探針卡20也包括一中間支撐件或中介層26,利用一適合連接器27來聯結著該支撐板23。
應強調該中間支撐件或中介層26係適合提供於其相對側上所製接觸墊片間之距離的空間轉換,特別地,該中介層26包括形成於其面對該測試頭21的第一側上並具有一類似密度或間距,尤指等於該待測裝置25的接觸墊片之間距的一第一複數個接觸墊片,以及在一第二相對側上製造並連接至其為一印刷電路板或PCB之支撐板23的一第二複數個接觸墊片。更特別地,在提供適合電性連接以實現該第一複數個和該第二複數個接觸墊片間之定址的中介層內,該第二複數個接觸墊片相對於該第一複數個接觸墊片具有一較低密度。
也可以使用一像所謂微懸臂的微機械類型測試頭,具有直接焊接至該中介層26的探針,本發明並未限定於一特定類型測試頭。
該探針卡20更包括一結合著該中介層26的支撐件28,尤指一金屬插頭;更特別地,本支撐件28係黏接至該中介層26;另外,可以利用互鎖機構、掛鉤機構或利用螺絲來聯結該支撐件28與該中介層26。
顯然的,確保該中間支撐件或中介層26的平坦度以確保該測試頭21之接觸探針22的接觸頭正確且同時接觸係非常重要的。
用該金屬插頭來實行該支撐件28與該中介層26的結合可降低其平坦度缺陷,即使利用眾所周知不是非常精確的PCB技術來實現之。
甚至,因為該支撐件28的存在,使該中介層26能夠支撐數十公斤負載而不彎曲,尤指該測試頭21的接觸探針所引起者,並因此協調該測試期間之探針它們本身的平坦度。
實質上,藉由使用本支撐件28,特別是一金屬插頭,它係可以保持該中介層26硬且平,確保正確控制該探針卡20之測試頭21的接觸探針22的針測行程。
甚至,正確選擇實現該中介層26和該支撐件28的材料可得到具有正確熱膨脹係數(CTE,〝熱膨脹係數〞的縮寫)的接觸探針22的一接觸系統,也使該探針卡20適用於極端溫度應用。
事實上已知利用一微型印刷電路板來實行該中介層26,亦即利用具有一高熱膨脹係數CTE的材料,尤指一大於10x10-6-1的熱膨 脹係數CTE,更特別地介於10x10-6-1至14x10-6-1之間,且較佳地約為12x10-6-1。如所述地,該測試頭21係安裝在本支撐件26上,其已知具有一低熱膨脹係數CTE,尤指低於6x10-6-1,更特別地範圍自3x10-6-1至6x10-6-1,較佳地約為5x10-6-1
因此,顯然的在該探針卡20操作於極端溫度,尤指介於-50至+200℃的區間,在該測試頭21之接觸探針22的接觸頭和實現於該中介層25之間會正好因為不同熱膨脹係數CTE而未校準。
合宜地,該中介層26係聯結著由具有一低於6x10-6-1的熱膨脹係數CTE,較佳地約為3x10-6-1的材料製成的支撐件28,用以降低該中介層26支撐件28組件的熱膨脹係數CTE至值約為6x10-6-1,以降低或理想地消除與也具有一低於6x10-6-1的熱膨脹係數CTE的測試頭21的不匹配。
較佳地,該支撐件28係利用由一具有大於30%鎳濃度的鎳鐵合金製成的金屬插頭來實現之,可以使用像具有一等於42%之鎳百分比的合金42、nilo® 42、ivar 42或NiFe 42的已知合金,上述只列舉幾個;實質上,它們係高度地含鎳的不鏽鋼。
已證明使用較佳地黏接至該中介層26的本支撐件28,可得一約7x10-6-1的熱膨脹係數,且因此所得電路也可被使用於極端溫度下;特別地,應強調該中介層26支撐件28組件的熱膨脹係數CTE實質上係依據實現這些構件的層厚度和數量經由加權平均該些構件的熱膨脹係數CTE來給予。
因此,該整個探針卡20係一具有控制熱膨脹係數CTE的系統。
該探針卡20也包括至少一調整系統30,適合聯結該加固物24和該支撐件28並能夠調整聯結著該支撐件28的中介層26的傾斜。
該調整系統30包括複數個螺絲31、32,散佈於本支撐件28的一平面上並固定在本支撐件28和該加固物24之間。
更特別地如圖3所示,該調整系統30包括定位在該支撐件28的角落處並具有一實質平行導管外形的調整螺絲31及實質上定位在該支撐件28的中央以充當一樞軸的至少一支撐螺絲。
特別地,該調整螺絲31係使用於藉由旋轉該支撐螺絲32來合宜地傾斜該支撐件28。
更特別地,可以使用一般螺絲、螺絲釘、螺栓或掛鉤系統,上述只列舉幾個。
每一個調整及支撐螺絲也可配備一例如小方形物或墊圈的間隔子構件(圖未示),合宜地鑽孔以允許該些螺絲它們本身通行並適當放鬆在該支撐件28或加固物24上的螺絲所施加的局部負載。
應強調該探針卡20可接觸到適合將該中介層26推至未接觸到該支撐構件28之部分中的測試設備(圖未示)之下壓構件29,因而增加其整體平坦度。
在圖4中,根據本發明之大體上指定為20’的另一探針卡實施例被描述,對結構上和功能上類似於圖2中所述卡中構件者,會給予相同參考號,且不會重複其詳細說明,以便不必要地加重該目前說明。
該探針卡20’包括一特別地有機或陶瓷的第一中間支撐件或第一中介層33,利用連接構件34,尤指焊接凸塊或焊接球來聯結著特別是由矽製成的另一或第二中間支撐件或第二中介層35。
該支撐件28係連接,尤指黏接著該第一中介層33,且該測試頭21的接觸探針22係接觸該第二中介層35。
同時在那個例子中,正確的選擇實現該第一和第二中介層33和35以及該支撐件28的材料可得到具有一適合的熱膨脹係數之接觸探針22的接觸系統,使該探針卡20’也適用於極端溫度應用。
特別地,該第一中介層33係使用該多層有機技術(MLO,〝多層有機〞的縮寫),由一有機材料所製成,或使用該多層陶瓷技術(MLC,〝多層陶瓷〞的縮寫)和一特別是大於10x10-6-1的高熱膨脹係數CTE,由一陶瓷材料所製成,這些材料大體上係使用於習知技術中。
替代性地,該第二中介層35係由具有一約4x10-6-1之熱膨脹係數CTE的矽所製成。
類似於圖2所示的第一實施例,該支撐件28係由具有一低於10x10-6-1的熱膨脹係數CTE,較佳約為3x10-6-1的金屬材料所製成,用以降低該中介層33支撐件28組件的熱膨脹係數CTE至值約為6x10-6-1,以降低或理想地消除與該第二中介層35的不匹配,其接著具有一類似於測試頭21的熱膨脹係數CTE。
較佳地,如前所述地,該支撐件28係例如使用像具有一42%鎳百分比之合金42、nilo 42或ivar 42的已知合金,利用由一具有大於30%鎳濃度的鎳鐵合金製成的金屬插頭來實現之。
在本實施例中,它係證明也根據圖4實施例之修改所實現的探針卡20’也可有效地使用於極端溫度下,該探針卡20’也是一具有控制熱膨脹係數CTE的系統。
應強調該第二中介層35的存在特別地可提供於其相對側上所製接觸墊片間之間距的進一步空間轉換,特別地,該第二中介層35可由矽製成,以便能夠於其上製造具有類似距離,尤指等於該待測裝置35之距離的接觸墊片;在那個方式中,根據本發明所具優勢地,它也是可執行具有低於利用印刷電路板或PCB技術實現該第一中介層26所得距離之接觸墊片間之距離的積體電路測試。
更特別地,該第二矽中介層35可包括製於面對該測試頭21的第一側上並具有一類似,特別是等於該待測裝置25之接觸墊片之密度或間距的一第一複數個接觸墊片,以及製於一第二相對側上並利用該些連接構件34來連接至該第一中介層33的一第二複數個接觸墊片,該第二複數個接觸墊片相對於該第一複數個接觸墊片具有一較低密度,其可降低需用於該第一中介層33之接觸墊片的密度,該第二矽中介層35也被使用於執行其該第一複數個和該第二複數個接觸墊片之間的定址。
總之,根據本發明所具優勢地,在極端溫度存在中也能夠正確地操作的探針卡被取得,特別是引起它組成構件熱膨賬的溫度,因而克服目前市售探針的缺陷。
因為該些選擇材料及因而得到用於由該中介層和它的支撐構件所形成系統的整體熱膨脹係數,使該中介層可隨著該探針操作溫度的增加而擴展卻不傳送任何移動至該測試頭,用以確保該探針卡在影響到該些已知卡良好操作之極端溫度操作條件上的正確操作。
特別地,該探針卡架構阻止該支撐構件因為其中一熱梯度存在所產生的彎曲,關於該晶圓和環繞它的測試設備的不同溫度,係藉由選擇該些使用材料及因此由該中介層和它的支撐構件所形成系統的整體熱膨脹係數來補償,藉此降低損壞該中介層它本身的風險。
應了解到那些熟知此項技術之人士可隨著滿足特定需求和說明書目的而對上述探針卡實行許多修改及變化,其係全部包含於下列申請專利範圍所定義之本發明保護範圍內。

Claims (9)

  1. 一種用於電子裝置測試設備的探針卡,包括內置複數個接觸探針的至少一測試頭,每一個接觸探針具有適合緊靠在一待測裝置的接觸墊片上的至少一接觸尖端,以及該測試頭的一支撐板,聯結著一加固物和連接至該支撐板且適合提供於它相對面上所製接觸墊片間之距離的空間轉換的一中間支撐件,特徵在於它包括一黏接至該中間支撐件的支撐件,該中間支撐件係由相容於印刷電路板技術並具有一大於10x10-6-1且小於14x10-6-1的熱膨脹係數的材料所製成,且該支撐件係由具有一大於0℃-1且小於6x10-6-1的熱膨脹係數的金屬材料所製成。
  2. 如申請專利範圍第1項之探針卡,特徵在於它包括另一中間支撐件,適合提供於它相對面上所製接觸墊片間之距離的進一步空間轉換且利用連接構件來聯結著該中間製撐件,該支撐件係黏接至該中間支撐件且該測試頭的接觸探針係接觸著該另一中間支撐件。
  3. 如申請專利範圍第1項之探針卡,特徵在於該中間支撐件係利用一具有熱膨脹係數範圍在10x10-6-1至14x10-6-1之間的材料所製成,且較佳地約為12x10-6-1
  4. 如申請專利範圍第3項之探針卡,特徵在於該中間支撐件係利用一具有大於10x10-6-1的熱膨脹係數的陶瓷或有機材料所製成。
  5. 如申請專利範圍第2項中任一項之探針卡,特徵在於該另一中間支撐件係由具有一大約4x10-6-1的熱膨脹係數的矽所製成。
  6. 如申請專利範圍第1項之探針卡,特徵在於該支撐件係由一鎳鐵合金所製成,具有大於30%濃度的鎳。
  7. 如申請專利範圍第1項之探針卡,特徵在於它進一步包括一調整系統,適合聯結該加固物和該支撐件以適當地傾斜該支撐件。
  8. 如申請專利範圍第7項之探針卡,特徵在於該控制系統包括複數個螺絲,散佈於該支撐件的一平面上且固定於該支撐件和該加固物之間。
  9. 如申請專利範圍第8項之探針卡,特徵在於該控制系統包括定位在該支撐件角落處且具有一實質平行導管外形的調整螺絲及實質上定位在該支撐件中央以充當一接腳的至少一支撐螺絲。
TW104107166A 2014-03-06 2015-03-06 用於電子裝置測試設備以特別地供極端溫度應用的探針卡 TWI655438B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI20140350 2014-03-06
??MI2014A000350 2014-03-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201534931A TW201534931A (zh) 2015-09-16
TWI655438B true TWI655438B (zh) 2019-04-01

Family

ID=50733156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104107166A TWI655438B (zh) 2014-03-06 2015-03-06 用於電子裝置測試設備以特別地供極端溫度應用的探針卡

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10509056B2 (zh)
EP (1) EP3114489B1 (zh)
JP (1) JP6637909B2 (zh)
KR (1) KR102251299B1 (zh)
CN (1) CN107533100B (zh)
MY (1) MY177187A (zh)
PH (1) PH12016501753B1 (zh)
SG (1) SG11201607219PA (zh)
TW (1) TWI655438B (zh)
WO (1) WO2015132748A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY179750A (en) * 2014-03-06 2020-11-12 Technoprobe Spa High-planarity probe card for a testing apparatus for electronic devices
TWI783074B (zh) * 2017-11-09 2022-11-11 義大利商探針科技公司 用於測試高頻裝置的測試頭的接觸探針
JP7129261B2 (ja) * 2018-07-27 2022-09-01 キオクシア株式会社 試験装置
TWI679427B (zh) * 2018-10-01 2019-12-11 巨擘科技股份有限公司 探針卡裝置
CN114072682A (zh) * 2019-03-20 2022-02-18 塞莱敦体系股份有限公司 便携式探针卡组件
DE102019002342A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-01 Yamaichi Electronics Deutschland Gmbh Testvorrichtung und Verwendung der Testvorrichtung
JP7302011B2 (ja) * 2019-04-26 2023-07-03 フォームファクター, インコーポレイテッド 垂直プローブアレイ用のキャリア構造上のプローブ
TWI750552B (zh) * 2019-12-16 2021-12-21 旺矽科技股份有限公司 可定位之探針卡及其製作方法
KR102342806B1 (ko) * 2020-03-30 2021-12-23 (주)포인트엔지니어링 프로브 헤드 및 이를 구비하는 프로브 카드
KR102393600B1 (ko) * 2020-09-11 2022-05-03 스테코 주식회사 프로브 카드
KR102210841B1 (ko) * 2020-10-27 2021-02-02 (주)샘씨엔에스 저 열팽창 특성을 가지는 프로브 카드용 세라믹 기판
CN116811040B (zh) * 2023-08-26 2023-11-10 江苏鹏利芝达恩半导体有限公司 用于制造立式探针卡的陶瓷棒制造方法、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109514A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-15 Wentworth Laboratories, Inc. Planarizing interposer
US20080157790A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Formfactor, Inc. Stiffener assembly for use with testing devices
TW201007184A (en) * 2008-07-26 2010-02-16 Feinmetall Gmbh Electrical testing apparatus for testing an electrical test sample and electrical testing method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3715160B2 (ja) * 1999-12-02 2005-11-09 株式会社ルネサステクノロジ プロービング装置及び半導体素子の製造方法
US6677771B2 (en) * 2001-06-20 2004-01-13 Advantest Corp. Probe contact system having planarity adjustment mechanism
US7640651B2 (en) * 2003-12-31 2010-01-05 Microfabrica Inc. Fabrication process for co-fabricating multilayer probe array and a space transformer
JP2005010052A (ja) 2003-06-19 2005-01-13 Japan Electronic Materials Corp プローブカード
JP2005345443A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Japan Electronic Materials Corp プローブカード用接続ピンおよびそれを用いたプローブカード
US7285968B2 (en) * 2005-04-19 2007-10-23 Formfactor, Inc. Apparatus and method for managing thermally induced motion of a probe card assembly
JP5426161B2 (ja) * 2006-06-08 2014-02-26 日本発條株式会社 プローブカード
KR100806736B1 (ko) * 2007-05-11 2008-02-27 주식회사 에이엠에스티 프로브 카드 및 그 제조방법
CN101889338B (zh) * 2007-10-08 2012-10-24 Amst株式会社 用于晶圆测试的方法以及用于该方法的探针卡
US8305101B2 (en) * 2009-02-19 2012-11-06 Advantest America, Inc Microelectronic contactor assembly, structures thereof, and methods of constructing same
JP2012047674A (ja) 2010-08-30 2012-03-08 Advantest Corp 試験用個片基板、プローブ、及び半導体ウェハ試験装置
JP2012093328A (ja) 2010-10-22 2012-05-17 Isao Kimoto プローブカード
JP5629723B2 (ja) * 2012-04-12 2014-11-26 株式会社アドバンテスト 半導体ウェハの試験方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020109514A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-15 Wentworth Laboratories, Inc. Planarizing interposer
CN1489695A (zh) * 2001-01-31 2004-04-14 ������ʵ���ҹ�˾ 平面化插入器
US20080157790A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Formfactor, Inc. Stiffener assembly for use with testing devices
TW201007184A (en) * 2008-07-26 2010-02-16 Feinmetall Gmbh Electrical testing apparatus for testing an electrical test sample and electrical testing method

Also Published As

Publication number Publication date
MY177187A (en) 2020-09-09
EP3114489B1 (en) 2018-08-01
US20160377656A1 (en) 2016-12-29
SG11201607219PA (en) 2016-09-29
TW201534931A (zh) 2015-09-16
CN107533100B (zh) 2021-01-22
PH12016501753A1 (en) 2016-11-07
KR102251299B1 (ko) 2021-05-13
PH12016501753B1 (en) 2016-11-07
WO2015132748A1 (en) 2015-09-11
CN107533100A (zh) 2018-01-02
US10509056B2 (en) 2019-12-17
JP2017515126A (ja) 2017-06-08
EP3114489A1 (en) 2017-01-11
KR20160130464A (ko) 2016-11-11
JP6637909B2 (ja) 2020-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI655438B (zh) 用於電子裝置測試設備以特別地供極端溫度應用的探針卡
US7750651B2 (en) Wafer level test probe card
US11204369B2 (en) Semiconductor device test socket
US10151775B2 (en) High-planarity probe card for a testing apparatus for electronic devices
US20060091510A1 (en) Probe card interposer
US20050156613A1 (en) Probe card
JP5021519B2 (ja) プローブカード
US7382143B2 (en) Wafer probe interconnect system
US8278956B2 (en) Probecard system and method
JP2010210600A (ja) プローブカード
US9880202B2 (en) Probe card for an apparatus for testing electronic devices
KR102163321B1 (ko) 프로브 카드 및 그 제조 방법
JP5024861B2 (ja) プローブカード
JP4727948B2 (ja) プローブカードに用いられる積層基板
KR101345308B1 (ko) 프로브카드
US9459286B2 (en) Large-area probe card and method of manufacturing the same
JP4962929B2 (ja) プローバ装置及びこれに用いるプローブ組立体
JP2009257910A (ja) 二重弾性機構プローブカードとその製造方法
JP3864201B2 (ja) プローブカード
JP5079890B2 (ja) 積層基板及びプローブカード
JP2009288109A (ja) 二重弾性機構プローブカード
JP2006317294A (ja) プローブカード
KR101047009B1 (ko) 프로브용 기판 제조방법