TWI765652B - 運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，包含一第一晶矽圓片載體及一第二晶矽圓片載體。第一晶矽圓片載體上表面形成有複數機台電接墊，供與測試機台直接或間接地形成電性導通；第一晶矽圓片載體下表面形成有複數垂直於下表面之探針或光檢測件，機台電接墊與探針或光檢測件相互電性連接。第二晶矽圓片載體設於下表面，且對應探針設有複數對位穿孔以供探針以一對一之方式穿過，進而與待測物上之測試點接觸形成導通；或第二晶矽圓片載體對應光檢測件設有複數隔光穿孔，以使光檢測件之光線由隔光穿孔射出進而照射於待測物之測試點。據此，有效降低生產時間與材料成本，並能縮減電性檢測產品之體積，著實提供更利於生產製造之新穎電性檢測產品。

Description

運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置

本發明係與電性檢測裝置領域相關，尤其是基於嶄新設計概念所提出之一種無須透過繁複佈線、植針製程即可依據待測物生成所需電性檢測點，進而具備可大量同步製作，以及有效地大幅降低檢測裝置之製程時間、難度與成本之運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置。

目前市面上之電子產品，係由各項電子零組件以適切的電性連接相互組設構成，而無論是電子零組件亦或是組裝後的電子產品，皆需在出廠前進行電性檢測程序，以針對電子零組件或產品之電性狀態進行檢驗，確認是否符合產品需求與規格，前述之檢測程序即須透過各種電性檢測裝置予以施作。

普遍使用的電性檢測裝置係為探針卡(probe card)，顧名思義，探針卡上係植有諸多對應待測電子元件的探針，供與待測電子元件相互接觸形成電性導通，而讓探針卡另一側相連接的檢測機台能夠檢驗待測電子元件的電性狀態。現有的探針卡，一般係包括電路板與諸多探針。製造探針卡時，必須依據待測物的接點分布來配置探針位置，並在探針擺置於電路板一側後，再逐一固定並將導線焊上，使探針與電路板上的接點相互電性連接，造成於電路板上需設置有諸多複雜線路與探針之結構狀態。須注意的是，探針本身的尺寸相當微小，因此在植針後的焊線製程係成為阻礙生產的困難關卡，且於施作時須相當小心不得讓探針與導線產生接觸或短路現象，對於其他各種會影響電性檢測之效應亦須有效避免，因此現有結構於製造上係面臨諸多不便與困難，造成探 針卡的生產成本相當昂貴。且如前述，探針卡上的探針配置，必須依照各種待測物的接點分布予以設計與組設，亦導致探針卡業界遭遇多樣少量的設計與生產所帶來的高成本困境。

有鑑於此，本發明人係構思並提出一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，透過嶄新的電性檢測結構，解決現有電性檢測產品的各種不便與缺失。

本發明之一目的，旨在提供一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，其係以晶圓作為裝置基板，以直接於晶圓上生成可供以進行電性檢測之元件，而可大量同步製作且製成相對簡易快速，以大幅降低檢測裝置之製程時間與成本。

為達上述目的，本發明提出一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，供以針對一待測物進行檢測，包含：一第一晶矽圓片載體，具有一上表面及一下表面，該上表面形成有複數機台電接墊，供與一測試機台直接或間接地形成電性導通，該下表面形成與該下表面垂直之複數探針，其中該等機台電接墊與該等探針係相互電性連接；及一第二晶矽圓片載體，設於該下表面，該第二晶矽圓片載體對應該等探針設有複數對位穿孔，且該等探針係一對一之方式穿過該等對位穿孔而為設置，進而使該等探針與該待測物上之測試點接觸形成導通。據此，於製造面而言係跳脫既有之探針卡製程，運用半導體製程以晶圓作為主要結構而直接生成所需之電接墊等電子零件，進而可大量同步製作並據此有效大幅降低生產難度與所需時間；於電性檢測上，本發明以 該第二晶矽圓片載體使該等探針彼此間具有極佳之位置精準性與絕緣性，因此可大幅降低檢測時的電性干擾。

較佳地，各該對位穿孔位置相對各該探針位置形成偏移狀態，以供該等探針受力後受該等對位穿孔限位而形成一致性之偏擺方向，如此係可讓該電性檢測裝置於測試時具有更好的測試效能。

較佳地該下表面係形成有複數探針電接墊，使該等探針焊接於該等探針電接墊，進而固定於該第一晶矽圓片載體。視測試需求，由於本發明乃是以晶圓作為主要載體，因此該等探針係能直接一次性地形成於下表面，當然也能透過先於下表面形成探針電接墊後，再將探針焊接固定，如此相較於傳統植針方式，藉由已對應待測物測試點生成之探針電接墊，係具備能快速且精準地焊針與換針之效能。

本發明亦提出一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，供以針對一待測物進行檢測，包含：一第一晶矽圓片載體，具有一上表面及一下表面，該上表面形成有複數機台電接墊，供與一測試機台直接或間接地形成電性導通，該下表面形成有複數光檢測件，其中該等機台電接墊與該等光檢測件係相互電性連接；及一第二晶矽圓片載體，設於該下表面，該第二晶矽圓片載體對應該等光檢測件設有複數隔光穿孔，以使各該光檢測件之光線由各該隔光穿孔射出，進而照射於該待測物之測試點。同於前述，該電性檢測裝置之結構於製造面及電性檢測皆具備優於傳統電性測試裝置之優點。

較佳地，各該隔光穿孔之一側係設有一調光透鏡，供以改變由各該光檢測件發出之光線狀態，據此以更為精確地因應不同檢測條件應用。

基於具備光檢測件或探針之電性檢測裝置技術示例，較佳地該第二晶矽圓片載體與該第一晶矽圓片載體係透過介質接合或直接接合方式相互連接固定；或於該第一晶矽圓片載體之該下表面設有複數第一焊點，該第二晶矽圓片載體對應該等第一焊點設有複數第二焊點，供使該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體透過該等第一焊點及該等第二焊點之接合而相互組設固定。

較佳地，該第一晶矽圓片載體係設有至少一第一標記部，該第二晶矽圓片載體設有至少一第二標記部，以於組設該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體時，透過該第一標記部及該第二標記部相互對位，如此係可讓整體結構之配置更為精確。

較佳地，該電性檢測裝置更包含一電路板，該電路板係設於該第一晶矽圓片載體之該上表面，且該電路板之一側對應該等機台電接墊設有複數第一電路焊墊，供與該等機台電接墊電性連接；該電路板之另一側設有複數第二電路焊墊，供與該檢測機台接觸而電性導通，且該等第二電路焊墊與該等第一電路焊墊相互電性連接，使該等機台電接墊與該檢測機台形成間接電性導通。如此，係可增加該電性檢測裝置之厚度進而增進機構強度，而更利於與檢測機台結合。

此外，一個較佳之實施態樣為該電路板之周緣係延伸設有一擋壁而形成一容置空間，並使該電路板之截面呈ㄇ型，該第一晶矽圓片載體及該第二晶矽圓片載體係設置於該容置空間內，供以透過該電路板及該擋壁遮蔽及固定該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體之頂側與旁側，如此係可相對該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體達到更好的保護，並提升電性檢測裝置之整體剛性。

綜上所述，本發明之運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，係跳脫傳統電性檢測裝置之製程方式，以半導體製程為基礎，直接以晶圓作為探針、光檢測件之載體，進而可免除複雜且困難的植針焊線製程，在製造上更為簡易快速，並大幅地降低生產成本。在檢測效能方面，透過第二晶矽圓片載體係可有效保持探針於檢測時之狀態一致性，以提升檢測精準度，同時也能達到阻隔相鄰之探針或光檢測件彼此干擾之功效。基於提升檢測效能、結構強度等因素，本發明亦提出諸多進一步可附加之技術特徵，而如前各段落所述。

1:電性檢測裝置

10:第一晶矽圓片載體

101:上表面

1011:機台電接墊

102:下表面

1021:第一焊點

103:第一標記部

11:第二晶矽圓片載體

111:對位穿孔

112:第二標記部

113:第二焊點

114:隔光穿孔

12:探針

13:光檢測件

14:電路板

141:第一電路焊墊

142:第二電路焊墊

143:擋壁

15:調光透鏡

2:待測物

20:測試點

3:檢測機台

L:探針之長度

D:第二晶矽圓片載體之厚度

第1圖，為本發明第一實施例具探針之電性檢測裝置無電路板時之立體分解示意圖。

第2圖，為本發明第一實施例具探針之電性檢測裝置無電路板時之組裝剖面示意圖。

第3圖，為本發明第一實施例具探針之電性檢測裝置無電路板時之第一晶矽圓片載體與第二晶矽圓片載體另一實施態樣之局部剖面示意圖。

第4圖，為本發明第二實施例具探針之電性檢測裝置有電路板時之立體分解示意圖。

第5圖，為本發明第二實施例具探針之電性檢測裝置有電路板時之組裝剖面示意圖。

第6圖，為本發明第三實施例具光檢測件之電性檢測裝置無電路板時之立體分解示意圖。

第7圖，為本發明第三實施例具光檢測件之電性檢測裝置無電路板時之組裝剖面示意圖。

第8圖，為本發明第三實施例具光檢測件之電性檢測裝置有電路板時之組裝剖面示意圖。

為使本領域具有通常知識者能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。其中各圖所繪之結構尺寸、比例、大小、數量等，係為利於示意說明本發明技術特徵之用，非表示實際結構

請參閱第1~2圖，其係為本發明第一實施例具探針之電性檢測裝置無電路板時之立體分解示意圖及組裝剖面示意圖。本發明揭露一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置1，供以針對一待測物2進行檢測，包含一第一晶矽圓片載體10及一第二晶矽圓片載體11。

該第一晶矽圓片載體10具有一上表面101及一下表面102，該上表面101形成有複數機台電接墊1011，供與一測試機台3直接或間接地形成電性導通。該下表面102形成與該下表面102垂直之複數探針12，其中該等機台電接墊1011與該等探針12係相互電性連接。其中，視檢測之條件與需求，具體實施上係可使單一個該機台電接墊1011與單一個該探針12相互電性連接，或使單一個該機台電接墊1011與多個該探針12相互電性連接等，於圖式中係透過線條表示該等機台電接墊1011與該等探針12之連接狀態，而該些線條並非表示實際線路，於此一併說明。另該等機台電接墊1011之具體設置區域，除如圖式所示呈現一端凸出該上表面101，另端延伸至該第一晶矽圓片載體10內以外，亦可由該上表面101向下延伸至該下表面102處，並在該等機台電接墊1011延伸至該下表 面102處設置絕緣材料。此外，視該待測物2之設計，該第一晶矽圓片載體10上係對應該待測物2更設有測試元件組，該測試元件組可為各類電路之總成，且該測試元件組之設置區域可位於該第一晶矽圓片載體10內部及/或上下表面等。

該第二晶矽圓片載體11設於該下表面102，該第二晶矽圓片載體11對應該等探針12設有複數對位穿孔111，且該等探針12係一對一之方式穿過該等對位穿孔111而為設置，進而使該等探針12與該待測物2上之測試點20接觸形成導通，且該等探針12與該等對位穿孔111相互為絕緣狀態。據此，該電性檢測裝置1於製造面而言係跳脫既有之探針卡製程，運用半導體製程以晶圓作為主要結構而直接生成所需之電接墊等電子零件，進而可大量同步製作並據此有效大幅降低生產難度與所需時間。於電性檢測上，本發明以該第二晶矽圓片載體11使該等探針12彼此間具有極佳之位置精準性與絕緣性，因此可大幅降低檢測時的電性干擾。此外，透過該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之結構設計，係能縮減該電性檢測裝置1之整體體積，當該待測物2為晶圓時，該電性測試裝置1可幾乎與該待測物2等大，相較於習知的檢測裝置，本發明確實具備體積減小，達到更好的配置利用之功效。並且，同為晶圓之該第一晶矽圓片載體10及該第二晶矽圓片載體11，於對位設置上更是相對簡易，更利於使該等探針12穿設於該等對位穿孔111內。其中，為利於說明本發明之技術特徵與結構連結關係，第2圖所繪之結構尺規、比例、數量等僅為示意之用，實際上的探針12及對位穿孔111等，其尺寸可達相當微型化之表現。

較佳地，該等探針12係可為一體成形於該下表面102，或是在製程中使該下表面102係形成有複數探針電接墊，再讓該等探針12焊接於該等探針電接墊，進而固定於該第一晶矽圓片載體10，此部分請容後詳細說明。更具體 地說，本實施例之該電性檢測裝置1，在確認該待測物2的測試點20位置以及對應連接的測試機台3接點後，該第一晶矽圓片載體10即可透過半導體製程而直接於其上生成所需的該等機台電接墊1011，以及該等探針12或是該等探針電接墊，如此可大量同步一次性地製作該第一晶矽圓片載體10，且上下表面之電性連接也能直接於製程中一次生成，免除後續的打線連接作業，以大幅地減縮整體製程時間。即便是在該第一晶矽圓片載體10之該下表面102生成該探針電接墊再將該等探針12焊接上去之結構，仍因已在製程中先行將須設置該等探針12之該等探針電接墊生成，而讓焊接探針的作業效率隨之提升，作業難易度隨之下降，具備可透過機台快速設置之優點，相較於傳統必須在固定針之前或固定每一探針時須不斷地重複對位、固定之繁瑣作業，本發明確實提出了有效之嶄新改善方案。該第二晶矽圓片載體11上的該等對位穿孔111，則是可透過雷射加工製成，並與該等探針12相互對應，而後再組設於該第一晶矽圓片載體10之下表面102，使該等探針12穿過該等對位穿孔111，以利在檢測時與該待測物2接觸。此外，本發明之該電性檢測裝置1，其中的該等探針12係無限定任何類型、形式與材質，例如線針、垂直式探針(Corba Probe)或透過MEMS製程製造之微型針等皆能適用。而為利於在檢測時預留探針12之緩衝變形空間，以讓探針12具有足夠裕度吸收衝擊，故較佳地，該等探針12之長度L係大於該第二晶矽圓片載體11之厚度D，如此，當該等探針12穿過該第二晶矽圓片載體11後即會外露，而形成該等探針12的緩衝變形空間，以供該等探針12變形變曲使用。

由於該電性檢測裝置1係具備該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11，換言之即是直接以晶圓作為測試結構的本體，在面對同為晶圓種類的該待測物2時，因待測物2的測試點20位置可相對簡單地對應定位至該第 一晶矽圓片載體10上，在生產上就更為簡易，基於本發明所提出之結構技術特徵，甚可在待測物2的半導體製程中，直接同步製成該第一晶矽圓片載體10及其上之各項元件，因而達到生產作業時間與製程的縮減與簡化，有效克服與解決現有探針卡繁瑣又高成本的生產困境。並由於該等探針12之尺規相當微小，因此透過該第二晶矽圓片載體11，係可讓該等探針12保持於所需的設置狀態。

該第二晶矽圓片載體11上的該等對位穿孔111，其主要目的即為使該等探針12於檢測時能保持一致性。視整體檢測條件，該等對位穿孔111之位置與該等探針12之位置係可為相對應或偏移狀態。該等對位穿孔111除了在組設時可以輔助該等探針12設置，在檢測時也能降低該等探針12任意偏移或是歪斜的情況發生，讓該電性檢測裝置1具備更加穩定且準確之檢測效能。

該第二晶矽圓片載體11之厚度較佳係大於該第一晶矽圓片載體10，例如該第二晶矽圓片載體11之厚度可約為該第一晶矽圓片載體10厚度的2倍。此外，為保持該等探針12與該等對位穿孔111為相互絕緣狀態，具體實施上係可在該等探針12外形成絕緣層，或是在該等對位穿孔111內設置絕緣層等。

較佳地，該第二晶矽圓片載體11與該第一晶矽圓片載體10係透過介質接合或直接接合方式相互連接固定。該第二晶矽圓片載體11與該第一晶矽圓片載體10係可利用塗佈膠體或化學介質層在該第二晶矽圓片載體11與該第一晶矽圓片載體10之間的方式，使兩者相互接合固定，例如塗佈UV膠再經由照射UV光使之固定；或是不於該第二晶矽圓片載體11與該第一晶矽圓片載體10之間設置任何介質而透過例如加溫融合之方式接合亦可。如此係可增進該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之結合平穩性，且讓該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11具備更為穩固之組合效能。

另方面，為提升該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之組裝對位精準度，於該第一晶矽圓片載體10係可設有至少一第一標記部103，該第二晶矽圓片載體11設有至少一第二標記部112，以於組設該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11時，透過該第一標記部103及該第二標記部112相互對位。較佳地，該第一標記部103與該第二標記部112可分別以數字、文字或圖形表示，於本實施例中則以該第一晶矽圓片載體10具有二個該第一標記部103，該第二晶矽圓片載體11具有二個該第二標記部112為例，且該等第一標記部103分別為「+」、「-」符號，該等第二標記部112亦同。於對位時，可使為「+」的該第一標記部103與為「-」的該第二標記部112相互對應，為「-」的該第一標記部103與為「+」的該第二標記部112相互對應。舉例說明之，具體實施上可使該第一標記部103於該第一晶矽圓片載體10上的位置，和該第二標記部112於該第二晶矽圓片載體11上的位置有所差異，在組裝時，該第二標記部112與該第一標記部103相互對齊後則可使該等探針12與該等對位穿孔111為偏移狀態。或者，使該第一標記部103於該第一晶矽圓片載體10上的位置，和該第二標記部112於該第二晶矽圓片載體11上的位置相同，如此在兩者對位組裝時，就可讓該等探針12與該等對位穿孔111為中心相互對齊的狀態。

請一併參閱第3圖，其係為本發明第一實施例具探針之電性檢測裝置無電路板時之第一晶矽圓片載體與第二晶矽圓片載體另一實施態樣之局部剖面示意圖。該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11除透過前述方式相互連接固定外，亦可於該第一晶矽圓片載體10之該下表面102設有複數第一焊點1021，該第二晶矽圓片載體11對應該等第一焊點1021設有複數第二焊點113，供使該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11透過該等第一焊點1021及 該等第二焊點113之接合而相互組設固定，如第3圖所示。透過該等第一焊點1021及該等第二焊點113之設置係可讓該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之結合更為穩固，且於施作上亦相當簡易。

請續參閱第4、5圖，其係為本發明第二實施例具探針之電性檢測裝置有電路板時之立體分解示意圖及組裝剖面示意圖。承前述實施例，相同之結構與技術特徵於此即不再贅述。於本實施例中，該第一晶矽圓片載體10之該下表面102係直接生成有複數個該探針電接墊1021，以利該等探針12焊接於該等探針電接墊1021，進而固定於該第一晶矽圓片載體10。誠如前述，於該第一晶矽圓片載體10之該下表面102生成該探針電接墊再將該等探針12焊接上去之結構，仍因已在製程中先行將須設置該等探針12之該等探針電接墊生成，而讓焊接探針的作業效率隨之提升，難易度隨之下降，具備可透過機台快速設置之優點，相較於傳統必須在固定針之前或固定每一探針時都須不斷地重複對位、固定之繁瑣作業，本發明確實提出了有效之嶄新改善方案。

並於本實施例中，各該對位穿孔111位置相對各該探針12位置形成偏移狀態，以供該等探針12受力後受該等對位穿孔111限位而形成一致性之偏擺方向。亦即，該等對位穿孔111與該等探針12係呈非中心對齊的狀態，該等對位穿孔111係相對該等探針12略呈偏移，如此在檢測時，若該等探針12與該待測物2之測試點20接觸而導致彎曲、偏移時，係可藉由該等對位穿孔111達到使該等探針12皆以一致方向偏擺之限位功效，消除該等探針12於檢測時分別以不同的方向偏擺而影響測試效能之不良情況。附帶一提的是，於此結構態樣下，該第一標記部103與該第二標記部112之設計即更見其重要性，透過該第一標記部103及該第二標記部112，即可讓該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體 11之相對組設位置更為精確，只要透過控制該第一標記部103與該第二標記部112的設置位置，就能在組裝時達到快速精確對位之功效。

該電性檢測裝置1更包含一電路板14，該電路板14係設於該第一晶矽圓片載體10之該上表面101，且該電路板14之一側對應該等機台電接墊1011設有複數第一電路焊墊141，供與該等機台電接墊1011電性連接；該電路板14之另一側設有複數第二電路焊墊142，供與該檢測機台3接觸而電性導通，且該等第二電路焊墊142與該等第一電路焊墊141相互電性連接，使該等機台電接墊1011與該檢測機台3形成間接電性導通。晶圓本身的厚度較薄因而具有輕型化的優勢，但基於該電性檢測裝置1一般於作業製程中會針對相當多的該待測物2進行檢測，為使該電性檢測裝置1具有更好的結構剛性以延長使用壽命，於該第一晶矽圓片載體10上係可再設置該電路板14，以增加該電性檢測裝置1之整體厚度，讓該電性檢測裝置1具備更佳之剛性。如此一來，該電路板14即成為該第一晶矽圓片載體10與該測試機台3之中介元件，使該第一晶矽圓片載體10與該測試機台3形成間接之電性導通。

較佳地，該電路板14與該第一晶矽圓片載體10可透過黏合或焊接等方式相互固定，而透過焊接方式固定時，可使該等第一電路焊墊141為錫球結構，而該等機台電接墊1011則為由半導體製程形成之墊體結構，於組接該第一晶矽圓片載體10與該電路板14時，將該等機台電接墊1011及該等第一電路焊墊141做回焊對接，以利用錫球熔融時與該等機台電接墊1011相對位會產生表面張力，讓有偏移的該等機台焊接墊1011拉回該等第一電路焊墊141之正中心，以達到精準對位之需求，固化後該電路板14與該第一晶矽圓片載體10即可精確地相互結合；而利用黏合方式固定時，則可於該電路板14及該第一晶矽圓片載體10 之間塗佈例如UV膠，而使兩者相互黏合。另於本實施例中，該電路板14之周緣係延伸設有一擋壁143而形成一容置空間A，較佳地係使該電路板14之截面呈ㄇ型，該第一晶矽圓片載體10及該第二晶矽圓片載體11係設置於該容置空間A內，供以透過該電路板14及該擋壁143遮蔽及固定該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之頂側與旁側，如此係可更提升整體結構剛性之效能，同時也能讓該電性檢測裝置1之外型部分較似傳統結構，給予終端廠商更佳的應用經驗。該擋壁143係可指將該電路板14挖空形成該容置空間A後的側壁結構，亦即與該電路板14係屬相同材質且為一體成型，或者該擋壁143亦可為另外附加設置於該電路板14上的金屬或工業塑膠結構。其中，為利於說明本發明之技術特徵與結構連結關係，第5圖所繪之結構尺規、比例、數量等僅為示意之用，實際上的探針12及對位穿孔111等，其尺寸可達相當微型化之表現。

請參閱第6及7圖，其係為本發明第三實施例具光檢測件之電性檢測裝置無電路板時之立體分解示意圖及組裝剖面示意圖。於本實施例中同樣係揭露一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置1，並與前實施例相同之元件於此係以相同之符號標示之。該電性檢測裝置1供以針對一待測物2進行檢測，並包含一第一晶矽圓片載體10及一第二晶矽圓片載體11。該第一晶矽圓片載體10同樣具有一上表面101及一下表面102，該上表面101形成有複數機台電接墊1011，供與一測試機台3直接或間接地形成電性導通。但該第一晶矽圓片載體10之該下表面102於此則是形成有複數光檢測件13，且該等機台電接墊1011與該等光檢測件13係相互電性連接。其中，視檢測之條件與需求，具體實施上係可使單一個該機台電接墊1011與單一個該光檢測件13相互電性連接，或使單一個該機台電接墊1011與多個該光檢測件13相互電性連接等，於圖式中係透過線 條表示該等機台電接墊1011與該等光檢測件13之連接狀態，而該些線條並非表示實際線路，於此一併說明。該第二晶矽圓片載體11設於該下表面102，該第二晶矽圓片載體11對應該等光檢測件13設有複數隔光穿孔114，以使各該光檢測件13之光線由各該隔光穿孔114射出，進而照射於該待測物2之測試點20。於此，該電性檢測裝置1可適用於需透過光線檢測之電子元件進行測試作業，並由於該電性檢測裝置1主要結構係為晶圓，因此可直接利用製程於該第一晶矽圓片載體10上生成該等光檢測件13，無須透過另外的裝設製程將可發出光線的元件組設至主體結構上，如此即可大幅提升生產速度，並有效簡化製程成本與時間。而該第二晶矽圓片載體11同樣可利用雷射方式形成該等隔光穿孔114，並在該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11相互組裝後，藉由該等隔光穿孔114使該等光檢測件13之光線能以預期狀態向外照射。關於本發明以晶圓作為裝置主體之各項優點與所帶來之功效，請復參閱前述實施例內容。

於本實施例中，亦可進一步使該第二晶矽圓片載體11與該第一晶矽圓片載體10係係透過介質接合或直接接合方式相互連接固定。或者是復搭配參閱第3圖所示，於該第一晶矽圓片載體10之該下表面102設有複數第一焊點1021，該第二晶矽圓片載體11對應該等第一焊點1021設有複數第二焊點113，供使該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11透過該等第一焊點1021及該等第二焊點113之接合而相互組設固定。相關之細部技術說明，請復搭配參閱前述對應段落之內容。

而為提升該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之組裝對位效率，該第一晶矽圓片載體10係可設有至少一第一標記部103，該第二晶矽圓片載體11設有至少一第二標記部112，以於組設該第一晶矽圓片載體10與該 第二晶矽圓片載體11時，透過該第一標記部103及該第二標記部112相互對位。同樣地，於此亦以該第一晶矽圓片載體10設有二個該第一標記部103，該第二晶矽圓片載體11設有二個該第二標記部112為例，其餘進一步之特徵描述與功效說明，請復參閱前述實施例之對應段落。

請續搭配參閱第8圖，其係為本發明第三實施例具光檢測件之電性檢測裝置有電路板時之組裝剖面示意圖。於本實施態樣中，各該隔光穿孔114之一側係設有一調光透鏡15，供以改變由各該光檢測件13發出之光線狀態，該調光透鏡15可例如為凸透鏡、凹透鏡或其他各種能改變調整光線路徑，使其以所需狀態照射至該待測物2測試點20之透鏡結構皆可。透過該等調光透鏡15，即可更進一步地提升該電路檢測裝置1之測試效能，使之能更輕易地滿足各類測試需求。

此外，該電性檢測裝置1更包含一電路板14，該電路板14係設於該第一晶矽圓片載體10之該上表面101，且該電路板14之一側對應該等機台電接墊1011設有複數第一電路焊墊141，供與該等機台電接墊1011電性連接；該電路板14之另一側設有複數第二電路焊墊142，供與該檢測機台3接觸而電性導通，且該等第二電路焊墊142與該等第一電路焊墊141相互電性連接，使該等機台電接墊1011與該檢測機台3形成間接電性導通。當該第一晶矽圓片載體10之該下表面102係生成有該等光檢測件13時，該電性檢測裝置1亦可進一步設置有該電路板14，該電路板14設於該第一晶矽圓片載體10的上表面101，並藉此讓該等機台電接墊1011與該檢測機台3間接電性導通。透過該電路板14，係可讓該電性檢測裝置1具有較大的厚度，以提升整體結構剛性與強度，並可對晶圓達到保護效果。其餘詳細的功效與優點敘述，請復參閱前述實施例的對應段落。

於本實施態樣中，該電路板14之周緣係延伸設有一擋壁143而形成一容置空間A，較佳係可使該電路板14之截面呈ㄇ型，該第一晶矽圓片載體10及該第二晶矽圓片載體11係設置於該容置空間A內，供以透過該電路板14及該擋壁143遮蔽及固定該第一晶矽圓片載體10與該第二晶矽圓片載體11之頂側與旁側。如此係可更增強該電性檢測裝置1之整體結構剛性，並以更近似傳統檢測裝置的外觀予以呈現，讓部分使用廠商能更輕易地上手應用。該擋壁143可為將該電路板14挖空形成該容置空間A後的側壁結構，亦即與該電路板14係屬相同材質且為一體成型，或者該擋壁143亦可為另外附加設置於該電路板14上的金屬或工業塑膠結構。其餘相關之細部技術特徵與功效描述，請復參閱前述實施例內容。

綜上所述，本發明之運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，係跳脫傳統電性檢測裝置之製程方式，以半導體製程為基礎，直接以晶圓作為探針、光檢測件之載體，進而可免除複雜且困難的植針、焊線及組裝製程，在製造上更為簡易快速，並大幅地降低生產成本。於檢測效能方面，透過第二晶矽圓片載體係可有效保持該等探針於檢測時之狀態一致性，以提升檢測之精準度，同時也能達到阻隔相鄰之探針或光檢測件彼此干擾之功效。特別一提的是，隨著電子技術的發展，電子產品亦漸以微型化為演進目標，在該種情況下，電子產品上的電性設計更趨精細與精密，相對地在電性檢測上也帶來了極大的挑戰。以現有的技術來說，面臨各式各樣的待測物件，都須逐一製造對應其測試需求的檢測裝置，如此除導致單一檢測裝置製造成本居高不下，也在生產上遭遇相當大的困難與不便。當電子元件微小化，其上須進行測試的電性接點排列一般只會更加緊密與複雜，電性檢測裝置的製造就更加困難，如何將一個個極微小的測試件逐一對位排列並固定組裝到電性板上而形成測試卡，將 是各廠商亟需克服的重大難題。對此，本發明人始提出截然有別於傳統植針技術製成的測試卡結構，以晶圓作為主體結構，在製造生產與測試方面，皆具備諸多優點，而在既有之電性檢測技術中，提供具嶄新設計之檢測裝置，希冀能對改善與促進整個電性檢測領域產業之發展略盡棉薄之力。

惟，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

1:電性檢測裝置

10:第一晶矽圓片載體

101:上表面

1011:機台電接墊

102:下表面

103:第一標記部

11:第二晶矽圓片載體

111:對位穿孔

112:第二標記部

12:探針

Claims (10)

1. 一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，供以針對一待測物進行檢測，包含： 一第一晶矽圓片載體，具有一上表面及一下表面，該上表面形成有複數機台電接墊，供與一測試機台直接或間接地形成電性導通，該下表面形成與該下表面垂直之複數探針，其中該等機台電接墊與該等探針係相互電性連接；及 一第二晶矽圓片載體，設於該下表面，該第二晶矽圓片載體對應該等探針設有複數對位穿孔，且該等探針係一對一之方式穿過該等對位穿孔而為設置，進而使該等探針與該待測物上之測試點接觸形成導通。
2. 如請求項1所述之電性檢測裝置，其中，各該對位穿孔位置相對各該探針位置形成偏移狀態，以供該等探針受力後受該等對位穿孔限位而形成一致性之偏擺方向。
3. 如請求項2所述之電性檢測裝置，其中，該下表面係形成有複數探針電接墊，使該等探針焊接於該等探針電接墊，進而固定於該第一晶矽圓片載體。
4. 一種運用半導體製程成形於晶圓基板之電性檢測裝置，供以針對一待測物進行檢測，包含： 一第一晶矽圓片載體，具有一上表面及一下表面，該上表面形成有複數機台電接墊，供與一測試機台直接或間接地形成電性導通，該下表面形成有複數光檢測件，其中該等機台電接墊與該等光檢測件係相互電性連接；及 一第二晶矽圓片載體，設於該下表面，該第二晶矽圓片載體對應該等光檢測件設有複數隔光穿孔，以使各該光檢測件之光線由各該隔光穿孔射出，進而照射於該待測物之測試點。
5. 如請求項4所述之電性檢測裝置，其中，各該隔光穿孔之一側係設有一調光透鏡，供以改變由各該光檢測件發出之光線狀態。
6. 如請求項1至5其中任一項所述之電性檢測裝置，其中，該第二晶矽圓片載體與該第一晶矽圓片載體係透過介質接合或直接接合方式相互連接固定。
7. 如請求項1至5其中任一項所述之電性檢測裝置，其中，該第一晶矽圓片載體之該下表面設有複數第一焊點，該第二晶矽圓片載體對應該等第一焊點設有複數第二焊點，供使該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體透過該等第一焊點及該等第二焊點之接合而相互組設固定。
8. 如請求項1至5其中任一項所述之電性檢測裝置，其中，該第一晶矽圓片載體係設有至少一第一標記部，該第二晶矽圓片載體設有至少一第二標記部，以於組設該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體時，透過該第一標記部及該第二標記部相互對位。
9. 如請求項1至5其中任一項所述之電性檢測裝置，更包含一電路板，該電路板係設於該第一晶矽圓片載體之該上表面，且該電路板之一側對應該等機台電接墊設有複數第一電路焊墊，供與該等機台電接墊電性連接；該電路板之另一側設有複數第二電路焊墊，供與該檢測機台接觸而電性導通，且該等第二電路焊墊與該等第一電路焊墊相互電性連接，使該等機台電接墊與該檢測機台形成間接電性導通。
10. 如請求項9所述之電性檢測裝置，其中，該電路板之周緣係延伸設有一擋壁而形成一容置空間，該第一晶矽圓片載體及該第二晶矽圓片載體係設置於該容置空間內，供以透過該電路板及該擋壁遮蔽及固定該第一晶矽圓片載體與該第二晶矽圓片載體之頂側與旁側。

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