TWI842827B - 用於探針卡的引導板以及含有其之探針卡 - Google Patents
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Abstract
根據本發明的用於探針卡的引導板可提供如下：所述用
於探針卡的引導板包括：第一引導板，形成有多個第一針插入孔，且由陽極氧化膜形成；以及第二引導板，以與所述第一引導板隔開特定距離的方式配置，且形成有供貫通所述第一針插入孔的針貫通的多個第二針插入孔，且在所述第一引導板的上部及下部的至少一部分設置有緩衝部。
Description
本發明涉及一種用於探針卡的引導板及包括其的探針卡，更具體而言涉及一種易於插入探針且防止被探針損傷表面的用於探針卡的引導板及包括其的探針卡。
通常，半導體通過在晶片上形成圖案的製造(fabrication)製程、檢查構成晶片的各個晶片的電特性的電管芯分選(Electrical Die Sorting，EDS)製程以及由各個晶片組裝形成有圖案的晶片的裝配(assembly)製程製造而成。
此處，執行EDS製程以判別構成晶片的晶片中的不良晶片。在EDS製程中，主要使用對構成晶片的晶片施加電信號並通過從施加的電信號檢查的信號來判斷不良的探針卡。
探針卡是連接半導體晶片(或半導體元件)與檢查設備以檢查半導體元件的動作的裝置，起到如下作用：在將設置在探針卡上的探針連接到晶片的同時送電，根據此時進入的信號篩選不良的半導體晶片。
探針卡可分為根據探針的形狀使針的末端彎曲並水平地層疊的方式的水平型(懸臂型(Cantilever))方式與使針垂直地豎立並排列的結構的垂直型(Vertical)方式，以及利用微加工(Micromachining)技術形成探針的微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)方式。
垂直型方式的探針卡使探針插入到形成在用於探針卡的引導板的針插入孔中並引導。
作為關於此種用於探針卡的引導板的專利，已知記載在韓國專利註冊第10-1719912號(以下，稱為“專利文獻1”)中。
專利文獻1的用於探針卡的陶瓷引導板在層疊多個生片後進行壓制以形成生坯條，且對生坯條的一面照射雷射以形成供探針插入的貫通孔。
但是，如上所述的陶瓷材料的陶瓷引導板的透過率低，難以插入探針，因此，存在製造探針卡的製造時間及成本上升的問題。
另外，通過照射雷射而形成的貫通孔使雷射照射的面的開口面積形成得大，從而不垂直地形成，而在上部或下部中的一處具有面積大的傾斜的孔形狀。因此，在探針與半導體晶片(或半導體元件)接觸時，可能產生探針的晃動、產生探針的位置改變等，從而降低探針卡的可靠性。
另外，通過照射雷射而產生的熱量會使生坯條產生熱變形，因此產生不能精密地形成多個貫通孔的問題。
進而，照射雷射需要大量時間，成本也非常昂貴，因此具有探針卡的製造時間及成本上升的問題。
另一方面，在探針中形成有多個基底端部。基底端部以在探針的一側突出的方式形成，且起到防止插入到引導板的探針退出到外部的作用。此時，基底端部可具有彈性以不妨礙探針的插入。
在探針與半導體晶片(或半導體元件)接觸進行檢查時，探針可能產生上下晃動，因此，基底端部可與引導板的表面接觸。即，產生因基底端部而使引導板的表面損傷的問題。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]韓國註冊專利第10-1719912號
對此，本發明是為了解決現有技術的問題而提出的，其目的在於提供一種易於插入探針且防止被探針損傷表面的引導板及包括其的探針卡。
為了達成此種本發明的目的，根據本發明的用於探針卡的引導板可提供如下的用於探針卡的引導板：所述用於探針卡的引導板包括：第一引導板，形成有多個第一針插入孔，且由陽極
氧化膜形成；以及第二引導板，以與所述第一引導板隔開特定距離配置，且形成有供貫通所述第一針插入孔的針貫通的多個第二針插入孔，且在所述第一引導板的上部及下部的至少一部分設置有緩衝部。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述第一引導板為透明的，所述第二引導板不為透明的。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述第二引導板為使陽極氧化膜的表面著色而提供。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述第二引導板包含陶瓷材料。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述緩衝部包含聚合物或SU-8光致抗蝕劑。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述緩衝部包含透明材料。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述用於探針卡的引導板還包括罩幕層，包含可接著到提供有多個層的所述第一引導板及所述第二引導板的各個層的上部或下部的材料，並包含與所述第一針插入孔及所述第二針插入孔對應的貫通孔。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述罩幕層包含環氧樹脂。
另外，可提供如下的用於探針卡的引導板：所述罩幕層包含透明材料。
根據本發明的探針卡可提供如下的探針卡：第一引導板，形成有多個第一針插入孔，且由陽極氧化膜形成；第二引導板，以與所述第一引導板隔開特定距離的方式配置，且形成有多個第二針插入孔；以及多個探針，形成有凸起形態的基底端部，依次地分別插入到所述第一針插入孔與所述第二針插入孔並引導，在所述第一引導板的上部及下部設置有緩衝部，且所述基底端部與所述緩衝部接觸。
如以上說明所示，根據本發明的用於探針卡的引導板及包括其的探針卡通過設置上部的透明引導板而設置下部的不透明引導板，從而可容易插入探針。
另外，可防止因探針的基底端部而損傷用於探針卡的引導板的表面。
另外，通過設置可接著到包括多個層的用於探針卡的引導板之間的材料的罩幕層，從而可在進行針插入孔的刻蝕的同時使用於探針卡的引導板容易接合。
1:探針卡
2:晶片
10:引導板
20:探針
30:空間轉換器
110:第一引導板
111:第一主體
111a:第一氣孔/氣孔
112:第一針插入孔
113:第一罩幕層/罩幕層
114:緩衝部
120:第二引導板
121:第二主體
121a:氣孔
122:第二針插入孔
123:第二罩幕層/罩幕層
123a:貫通孔
130:支撐部
140:結合針
210:基底端部
211:第一基底端部
212:第二基底端部
圖1是概略性地圖示根據本發明的優選實施例的探針卡的剖面圖。
圖2是圖1的用於探針卡的引導板的立體圖。
圖3是展示在圖2的用於探針卡的引導板形成貫通孔的模樣的剖面圖。
圖4是展示探針插入到圖1的用於探針卡的引導板的模樣的剖面圖。
以下的內容僅例示發明的原理。因此，雖然並未在本說明書中明確說明或圖示，本領域技術人員可發明實現發明的原理並包含於發明的概念與範圍內的各種裝置。另外，本說明書所列舉的所有條件部用語及實施例在原則上應理解為，僅作為用以理解發明的概念的目的進行明確地解釋，而並不限制為如上所述特別列舉的實施例及狀態。
所述的目的、特徵及優點通過與附圖相關的以下詳細的說明而變得更明顯，因此，在發明所屬的技術領域內具有通常知識者可容易地實施發明的技術思想。
以下，若參照附圖對本發明的優選實施例詳細地進行說明，則如下所示。
圖1是概略性地圖示根據本發明的優選實施例的探針卡的剖面圖，圖2是圖1的用於探針卡的引導板的立體圖。
參照圖1及圖2，探針卡1點檢電路的斷開或短路等狀態，包括引導板10、探針20及空間轉換器30。另外，探針卡1並未圖示，但在空間轉換器30的上部還可包括中介層(Interposer)
和/或印刷電路板基板。
具體而言，探針卡1位於形成有待檢查的電路的晶片2的上部，且通過與外部的各種設備連接而相對於晶片2進行升降運動，從而確認是否形成正常的電路。在圖1中圖示為探針卡1處於相對於晶片2上升的狀態。
引導板10供探針20插入，包括由陽極氧化膜形成的第一引導板110與以與第一引導板110隔開特定距離的方式配置的第二引導板120。此時，探針20以一側彎曲的形態提供，可形成有上側的凸起形態的基底端部210。具體而言，基底端部210防止探針20脫離引導板10，且可隔以特定距離形成第一基底端部211與第二基底端部212。此時，第一基底端部211與第二基底端部212之間的距離可與第一引導板110的厚度對應。另外，探針20可由彈性材料形成。
第一引導板110包括由陽極氧化膜提供的多個第一主體111。此時，第一主體111因由陽極氧化膜提供而可透明地設置。另外，第一主體111由具有2ppm/℃~3ppm/℃的熱膨脹係數的陽極氧化膜材料製成，因此即使晶片2以高溫提供時也可防止第一主體111的熱變形。
具體而言，陽極氧化膜是指對作為母材的金屬進行陽極氧化而形成的膜，陽極氧化膜在陽極氧化時包括具有規則的排列的多個第一氣孔111a。
在作為母材的金屬為鋁(Al)或鋁合金的情況下，對母
材進行陽極氧化，則在母材的表面形成陽極氧化鋁(Al2O3)材料的陽極氧化膜。如上所述形成的陽極氧化膜分為在內部不形成第一氣孔111a的障壁層與在內部形成有第一氣孔111a的多孔層。障壁層位於母材的上部而多孔層位於障壁層的上部。
若從表面形成有具有障壁層與多孔層的陽極氧化膜的母材中去除母材，則僅存留陽極氧化鋁(Al2O3)材料的陽極氧化膜。在此情況下，若去除障壁層，則陽極氧化膜整體上為陽極氧化鋁(Al2O3)材料並構成薄板形態，並且具有直徑均勻且以垂直的形態沿上下貫通形成並具有規則排列的第一氣孔111a。如上所述，可使用去除障壁層的陽極氧化物作為第一主體111。
在去除障壁層提供第一主體111的情況，在陽極氧化膜形成時生成的顆粒(particle)或在後述的第一針插入孔112形成時生成的顆粒被捕獲在第一氣孔111a中，在操作探針卡1時，顆粒會飛散並被導引到第一針插入孔112中並移動到晶片2側。即，捕獲在氣孔111a中的顆粒可對晶片2帶來影響。
為了防止如上所述的問題，可以不去除形成在最上部的障壁層及形成在最下部的障壁層的狀態使用第一主體111。即，可使第一氣孔111a不暴露在第一主體111的最上部及最下部。
各個第一氣孔111a在第一主體111內彼此獨立地存在。換句話說，在包含陽極氧化鋁(Al2O3)材料的第一主體111中，內部寬度具有數奈米至數百奈米的大小的大量第一氣孔111a以上下貫通第一主體111的方式形成。
除在對金屬母材進行陽極氧化而自然地形成的第一氣孔111a之外，在第一主體111額外形成有多個第一針插入孔112。第一針插入孔112為上下貫通第一主體111的構成。
第一針插入孔112是供探針20插入的空間，且以具有比第一氣孔111a的寬度更大的寬度的方式形成。具體而言，第一針插入孔112可全部形成在提供多個層的第一主體111中。在堆疊配置提供多個層的第一主體111的情況，形成在各個第一主體111的第一針插入孔112可形成在相同的垂直線上。即，探針20的一部分可垂直地插入到第一針插入孔112。
通過蝕刻第一主體111形成第一針插入孔112。此時，在多個第一主體111各自的上部或下部設置第一罩幕層113。第一罩幕層113隔以既設定的距離並形成圖案，並且包含可接著到第一主體111的上部或下部的材料。作為一例，第一罩幕層113可由環氧樹脂製成，且第一罩幕層113的圖案可為與第一針插入孔112對應的貫通孔。另外，可提供透明的第一罩幕層113以不對第一主體111的透過率帶來影響。第一針插入孔112的具體形成方法將在下文記述。
在第一主體111的上部及下部的至少一部分設置緩衝部114。緩衝部114防止因探針20的基底端部210引起的第一主體111的損傷，可包含聚合物或SU-8光致抗蝕劑。此時，可透明地提供緩衝部114，以不對第一主體111的透過率帶來影響。即，可全部透明地提供第一主體111、第一罩幕層113及緩衝部114。緩
衝部114的具體作用將在下文記述。
在第一引導板110的下部設置第二引導板120。第二引導板120以與第一引導板110隔開特定距離的方式設置，包括多個第二主體121。此時，第二主體121為不透明的。具體而言，第二主體121可如第一主體111般包括陽極氧化膜，但為了使其不透明還可包括使陽極氧化膜的表面著色的過程。或者，由不透明的材料對陽極氧化膜的氣孔121a密封處理，從而可提供不透明的第二主體121。即，通過在上部設置透明的第一引導板110而設置不透明的第二引導板120，從而可具有如下效果：在用戶在上部觀察引導板10以插入探針20的情況下，能夠觀察到第二引導板120。
由於第二主體121由熱膨脹係數低的陽極氧化膜提供，因此可防止第二主體121受到高溫晶片2的影響而產生熱變形。特別地，在第一主體111與第二主體121相同地由陽極氧化膜材料製成的情況下，第一引導板110與第二引導板120的熱膨脹係數相同，因此可防止因晶片2的熱而產生第一引導板110與第二引導板120的位置偏移。
在本實施例中，如圖2般，將第二主體121由包含多個氣孔121a的陽極氧化膜製成的情況作為一例進行說明。但是，第二主體121的材料並不限定於此。作為一例，第二主體121可包含陶瓷材料且設置為不透明的。另外，為了方便起見，將圖2的引導板10圖示為第二引導板120，但圖2的引導板10可為除緩衝部114之外的第一引導板110。
第二引導板120包括上下貫通第二主體121的多個第二針插入孔122。第二針插入孔122為供貫通第一針插入孔112的探針20貫通的空間，且以與第一針插入孔112對應的大小形成。具體而言，第二針插入孔122可全部形成在設置有多個層的第二主體121。在堆疊配置提供有多個層的第二主體121的情況下，形成在各個第二主體121的第二針插入孔122可形成在相同的垂直線上。即，探針20的一部分可垂直地插入到第二針插入孔122。
在第一主體111與第二主體121位於相同的垂直線上的情況，第一針插入孔112與第二針插入孔122並不位於相同的垂直線上。具體而言，探針20可不垂直地形成而以一側彎曲的方式形成。為了在此種探針20貫通第一針插入孔112與第二針插入孔122兩者之後進行定位，第一針插入孔112與第二針插入孔122可位於不同的垂直線上以與探針20的彎曲形態對應。
通過蝕刻第二主體121形成第二針插入孔122。此時，在多個第二主體121各自的上部或下部設置第二罩幕層123。第二罩幕層123隔以既設定的距離形成圖案，並且由可接著到第二主體121的上部或下部的材料製成。作為一例，第二罩幕層123可由環氧樹脂製成，且第二罩幕層123的圖案可為與第二針插入孔122對應的貫通孔123a。第二針插入孔122的具體形成方法將在下文記述。
在第一引導板110與第二引導板120之間提供支撐部130。支撐部130支撐第一引導板110及第二引導板120以使第一
引導板110與第二引導板120保持固定距離，且可通過結合針140與第一引導板110及第二引導板120結合。具體而言，支撐部130可設置在第一引導板110及第二引導板120之間的一側及另一側，且可設置在不與貫通第一引導板110與第二引導板120的探針20重疊的位置。作為一例，可在作為第一引導板110的下部的第二引導板120的上部左側、右側提供兩個支撐部130，且探針20可在第一引導板110與第二引導板120之間的中央側貫通。
圖3是展示在圖2的用於探針卡的引導板形成貫通孔的模樣的剖面圖。此時，為了方便起見，圖3將引導板10圖示為第二引導板120，但圖3的引導板10可為第一引導板110。在本實施例中，將第二引導板120的第二針插入孔122的形成作為一例進行說明，第一引導板110的第一針插入孔112的形成可與其相同。
參照圖3，在各個第二主體121的下部設置第二罩幕層123。此時，第二罩幕層123可包括具有特定大小的貫通孔123a，且以膜的形態提供，第二罩幕層123可接著到第二主體121的下部而形成(參照圖3的(a))。
若利用蝕刻溶液對接著有第二罩幕層123的第二主體121進行蝕刻，則沿貫通孔123a去除第二主體121的一部分(參照圖3的(b))。即，第二主體121形成與貫通孔123a對應的去除部，此種去除部可為第二針插入孔122。
形成有第二針插入孔122的各個第二主體121可通過第
二罩幕層123彼此接著(參照圖3的(c))。具體而言，第二罩幕層123由可接著的材料形成，因此可接著設置有多個層的第二主體121。此時，第二主體121以各個第二針插入孔122位於相同的垂直線上的方式接著。
圖4是展示探針插入到圖1的用於探針卡的引導板的模樣的剖面圖。
參照圖4，第一引導板110與第二引導板120隔有支撐部130，可通過結合針140結合來提供(參照圖4的(a))。此時，第一針插入孔112與第二針插入孔122可位於並不相同的垂直線上。
探針20可從第一引導板110的上部插入(參照圖4的(b))。具體而言，探針20可垂直地形成上部，而彎曲地形成中央部並垂直地形成下部。另外，可在垂直地形成的上部形成凸起形態的基底端部210。
探針20可依次地貫通第一引導板110與第二引導板120。此時，用戶通過在上部提供由透明材料形成的第一引導板110而在下部提供由不透明材料形成的第二引導板120，可容易地識別位於並不相同的垂直線上的第一針插入孔112與第二針插入孔122。即，可具有容易插入探針20的效果。
使用者可以使探針20的上部垂直部分位於第一針插入孔112、下部垂直部分位於第二針插入孔122、彎曲的中間部分位於第一引導板110與第二引導板120之間的方式插入(參照圖4的
(c))。此時，因基底端部210由彈性材料形成，第二基底端部212在貫通第一針插入孔112時可以折疊的狀態貫通，而在退出第一針插入孔112之後再次以原狀態展開。
在探針20貫通引導板10的情況，第一基底端部211與在第一引導板110的上部提供的緩衝部114接觸，第二基底端部212可與在第一引導板110的下部提供的緩衝部114接觸。
可在探針20貫通的引導板10的下部設置晶片2(參照圖4的(d))。此時，多個探針20可在與晶片2的端子對應的位置提供。
在探針20與晶片2的端子接觸進行檢查的情況下，探針20會產生上下晃動。此時，由彈性材料形成的探針20的形態彈性變形，且基底端部210的位置也會改變(參照圖4的(e))。因此，接觸到緩衝部114的基底端部210與緩衝部114的接觸面積會改變，或者會重複出現緩衝部114與基底端部210有時接觸有時不接觸的現象。在此情況下，若為不存在緩衝部114的構成，則基底端部210可對第一主體111的表面造成損傷，但是通過在第一主體111的上部及下部設置的緩衝部114，可防止第一主體111的表面被損傷。換句話說，可具有如下效果：通過緩衝部114的構成防止第一引導板110的表面被損傷。
另外，通過設置可在包括多個層的第一引導板110與第二引導板120之間進行接著的材料的罩幕層113、123，可具有如下效果：在第一針插入孔112及第二針插入孔122進行蝕刻的同
時，使第一引導板110及第二引導板120的接合容易。換句話說，罩幕層113、123不僅在形成第一針插入孔112、第二針插入孔122時作為蝕刻液的罩幕起作用，而且還可同時達成在各個第一主體111、第二主體121彼此接合時作為接合層的作用。因此，形成在各個第一主體111、第二主體121的第一針插入孔112、第二針插入孔122可容易地對準以成為垂直的貫通孔。
以上，以具體的實施形態對根據本發明的實施例的用於探針卡的引導板及包括其的探針卡進行了說明，但此僅為例示，本發明並不限定於此，且應解釋為具有根據本說明書所揭示的基礎思想的最廣範圍。本領域技術人員可組合、替代所揭示的實施形態以實施未提出的形狀的圖案，但此也並未脫離本發明的範圍。除此之外，本領域技術人員可基於本說明書容易地對所揭示的實施形態進行改變或變形，顯然此種改變或變形也屬於本發明的權利範圍。
1:探針卡
2:晶片
10:引導板
20:探針
30:空間轉換器
110:第一引導板
111:第一主體
111a:第一氣孔/氣孔
112:第一針插入孔
113:第一罩幕層/罩幕層
114:緩衝部
120:第二引導板
121:第二主體
121a:氣孔
122:第二針插入孔
123:第二罩幕層/罩幕層
130:支撐部
140:結合針
211:第一基底端部
212:第二基底端部
Claims (10)
- 一種探針卡，包括：第一引導板，形成有多個第一針插入孔，且由陽極氧化膜形成；以及第二引導板，以與所述第一引導板隔開特定距離的方式配置，且形成有多個第二針插入孔；以及多個探針，形成有凸起形態的第一基底端部，其中所述多個探針依次地分別插入到所述第一針插入孔中並引導，其中在所述第一引導板的上部設置有緩衝部，其中所述第一基底端部與設置在所述第一引導板的所述上部的所述緩衝部接觸，其中所述陽極氧化膜具有對作為母材的金屬進行陽極氧化後而形成的多個第一氣孔，且所述陽極氧化膜是去除未被陽極氧化的所述母材後殘留的膜，其中所述多個第一針插入孔的寬度大於所述多個第一氣孔的寬度以及所述探針的寬度，且所述多個第一針插入孔通過蝕刻所述陽極氧化膜而形成。
- 如請求項1所述的探針卡，其中所述第一引導板為透明的，所述第二引導板不為透明的。
- 如請求項2所述的探針卡，其中所述第二引導板為使所述陽極氧化膜的表面著色而提供。
- 如請求項2所述的探針卡，其中所述第二引導板包含陶瓷材料。
- 如請求項1所述的探針卡，其中所述緩衝部包含聚合物或SU-8光致抗蝕劑。
- 如請求項1所述的探針卡，其中所述緩衝部包含透明材料。
- 如請求項1所述的探針卡，還包括：罩幕層，包含可接著到提供有多個層的所述第一引導板及所述第二引導板的各個層的上部或下部的材料，並包括與所述第一針插入孔及所述第二針插入孔對應的貫通孔。
- 如請求項7所述的探針卡，其中所述罩幕層包含環氧樹脂。
- 如請求項7所述的探針卡，其中所述罩幕層包含透明材料。
- 如請求項1所述的探針卡，其中所述探針包括與所述第一基底端部隔開特定距離的第二基底端部，且所述第二基底端部與設置在所述第一引導板的下部的另一緩衝部接觸。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190022490A KR20200104061A (ko) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | 프로브 카드용 가이드 플레이트 및 이를 구비한 프로브 카드 |
| KR10-2019-0022490 | 2019-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202037917A TW202037917A (zh) | 2020-10-16 |
| TWI842827B true TWI842827B (zh) | 2024-05-21 |
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ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024579A (en) | 1998-05-29 | 2000-02-15 | The Whitaker Corporation | Electrical connector having buckling beam contacts |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024579A (en) | 1998-05-29 | 2000-02-15 | The Whitaker Corporation | Electrical connector having buckling beam contacts |
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