TWM478908U - 採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器 - Google Patents
採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器 Download PDFInfo
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Description
本創作係與用於探針卡之空間轉換器有關,特別是關於一種採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器。
探針卡通常包含有一用以直接與測試機台之訊號傳輸端子電性連接之主電路板,以及一設置於該主電路板下表面之空間轉換器(space transformer;簡稱ST)。該空間轉換器之上表面具有多數間距較大之導電接點,係用以與該主電路板電性連接;該空間轉換器之下表面則設置有多數間距較小之導電接點,用以抵接多數探針(例如垂直式探針),使得該等探針得以維持相對較小之針距,而可對晶片上間距相當小的導電接點進行點測。
就一般的垂直式探針卡而言,所使用之空間轉換器之下表面之導電接點的分佈位置,通常係對應著受測晶片之導電接點的分佈位置,使得探針的位置能剛好對應待測晶片之導電接點。為了降低空間轉換器之製造成本,並避免其導電接點之位置誤差,市面上許多探針卡之空間轉換器係採用晶片在進行封裝時所使用的載板,該載板係由晶片製造廠商或晶片設計廠商提供給探針卡製造業者,其原本之用途係連接於晶片與電路基板之間,亦即,該載板本身已具有與晶片相對應之導電接點,因此,將該載板應用於其對應之晶片進行測試時所使用的探針卡中,以作為該探針卡之空間轉換器,則不須再對其導電接點進行定位。
為了增加空間轉換器之導電接點的結構強度,以避免各
該導電接點因連續受到探針點測晶片時的反作用力而容易損壞,探針卡業者會在晶片封裝用載板之導電接點上連接厚度及面積較大的圓形接觸墊,以供探針電性接觸於結構強度較大之圓形接觸墊。
為了符合高階電子產品的需求,目前封裝晶片的尺寸越
來越小,而在將晶片封裝用載板之尺寸縮小時,若只是將其呈圓形的導電接點縮小,則容易因導電接點面積太小而造成載板與晶片之間的連結力不足,因此,目前市面上尺寸較小的載板大多為具有長條形接點的設計,雖然長條形接點的寬度相當小,但因長度大而具有足夠之面積,因此可使得載板與晶片之間有足夠的連結力。
然而,若要將具有長條形接點之晶片封裝用載板應用於
探針卡之空間轉換器,由於相鄰之長條形接點的間距相當小,採取習用之形成圓形接觸墊的方式將會導致相鄰之長條形接點短路,除非將圓形接觸墊之面積減小,但此舉又會使得圓形接觸墊之結構強度不足。
有鑑於上述缺失,本創作之主要目的在於提供一種採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,可在載板之長條形接點上形成有足夠面積及結構強度之圓柱形接觸墊,且不會使相鄰之線路短路。
為達成上述目的,本創作所提供之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器包含有一載板、一絕緣層,以及一導電塊;該載板具有相鄰之一第一線路及一第二線路,該第一線路具有一長條形接點;該絕緣層係設於該載板上,且該絕緣層具有一對應該長條形接點上的開孔;該導電塊包含有一位於該開孔內且與該第一線路之長條形接點連接的長條形連接柱,以及一與該長條形連接柱連接且至少有一部分暴露出該絕緣層之外之圓柱形接觸墊,用以供一探針
之尾端接觸;其中,將該圓柱形接觸墊之直徑定義為D、該第一線路之寬度定義為L1
、該第一線路與該第二線路之距離定義為L2
,以及該長條形接點之長度定義為L3
,則D、L1
、L2
及L3
滿足下列關係式:L3
>L1
;D>L3
;以及D/2>L1
/2+L2
。
藉此,該圓柱形接觸墊具有足夠之面積及結構強度而不
易損壞,而且,由於該圓柱形接觸墊與該載板之間設有絕緣層,即使該圓柱形接觸墊因面積大而有一部分位於該第二線路上方,仍可維持該第一線路與該第二線路不因相互電性導通而短路。
較佳地,在前述之空間轉換器中,第一線路之寬度L1
實質上係等於該第一線路與該第二線路之距離L2
,亦即可滿足下列關係式:L1
=L2
。
有關本創作所提供之採用具有長條形接點之晶片封裝
用載板的空間轉換器的詳細構造、特點、組裝或使用方式,將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而,在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解,該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例,僅係用於說明本創作,並非用以限制本創作之專利申請範圍。
10‧‧‧空間轉換器
20‧‧‧載板
22‧‧‧線路
22A‧‧‧第一線路
22B‧‧‧第二線路
222‧‧‧長條形接點
30‧‧‧絕緣層
30a‧‧‧表面
31‧‧‧下絕緣層
32‧‧‧開孔
32a‧‧‧下開孔
34‧‧‧光阻
40‧‧‧導電塊
42‧‧‧長條形連接柱
44‧‧‧圓柱形接觸墊
44a‧‧‧接觸表面
44b‧‧‧側周緣
46‧‧‧抗氧化層
50‧‧‧上絕緣層
50a‧‧‧上開孔
54‧‧‧光阻
D‧‧‧圓柱形接觸墊之直徑
L1
‧‧‧第一線路之寬度
L2
‧‧‧第一線路與第二線路之距離
L3
‧‧‧長條形接點之長度
R‧‧‧探針尾端之半徑
第1圖為本創作第一較佳實施例所提供之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器之部分平面示意圖;第2A圖為第1圖所示之空間轉換器之一載板的平面示意圖;第2B圖係類同於第2A圖,惟其長條形接點之位置不同;
第3A圖為第1圖沿剖線3A-3A之剖視示意圖;第3B圖為第1圖沿剖線3B-3B之剖視示意圖;第4A圖為本創作第二較佳實施例所提供之空間轉換器的剖視示意圖;第4B圖為本創作第二較佳實施例所提供之空間轉換器之另一剖視示意圖;第5圖至第11圖係為示意圖,顯示第一、二實施例所提供之空間轉換器之製造方法的各個步驟;以及第12圖係類同於第3B圖,惟顯示該空間轉換器之一導電塊更具有一抗氧化層。
請先參閱第1圖至第3B圖,第1圖為本創作第一較佳實施例所提供之空間轉換器10之部分平面示意圖,亦即,第1圖實際上僅顯示本創作所提供之空間轉換器10之一部分。該空間轉換器10包含有一載板20,第2A圖為該載板20之平面示意圖,第3A圖及第3B圖為該空間轉換器10之剖視示意圖。如第1圖、第3A圖及第3B圖所示,該空間轉換器10更包含有一設於該載板20上之絕緣層30,以及多數個至少有一部分暴露於該絕緣層30之外的導電塊40。必須說明的是,第1圖顯示導電塊40的數量為八個,實際上,如前所述,第1圖僅揭露本創作所提供之空間轉換器的一部分,因此,導電塊40的數量實際上不以此數量為限。而便於說明,第3A圖及第3B圖中僅顯示一個導電塊40。
如各圖所示,該載板20具有複數個長條形線路22,該等長條形線路22至少包含相鄰之一第一線路22A及一第二線路22B,且該第一線路22A且/或該第二線路22B具有一長條形接點222,各該長條形接點222係對應待測物之接點位置而設置,並不限制為第2A圖所示之位置,例如亦
可如第2B圖所示;其次,該絕緣層30具有一對應該第一線路22A之長條形接點222的開孔32,而該導電塊40包含有一位於該開孔32內且與該第一線路22A之長條形接點222連接的長條形連接柱42,以及一與該長條形連接柱42連接之圓柱形接觸墊44,用以供一探針(圖中未示)接觸。該圓柱形接觸墊44具有一供探針接觸之接觸表面44a以及一側周緣44b,在此實施例中,該絕緣層30之表面30a係低於該圓柱形接觸墊44之接觸表面44a,如此一來,該圓柱形接觸墊44之接觸表面44a及側周緣44b係完全暴露於該絕緣層30之外。
實際上,該絕緣層30亦可部分或全部包覆住該圓柱形接觸
墊44之側周緣44b。例如,第4A圖及第4B圖有揭露本創作第二較佳實施例所提供之空間轉換器,在此實施例中,該絕緣層30具有一實質上與該圓柱形接觸墊44之接觸表面44a齊平之表面30a,且該絕緣層30之開孔32包含有一容置有該長條形連接柱42的下開孔32a,以及一與該下開孔32a連通且容置有該圓柱形接觸墊44的上開孔50a。藉由該絕緣層30包覆住該圓柱形接觸墊44之側周緣44b,使得該圓柱形接觸墊44能夠更加穩固地與探針相抵。
第5圖至第11圖係顯示該空間轉換器10之製造方法,以
下將進一步說明該製造方法之各個步驟,同時更詳細地說明該空間轉換器10之結構。該空間轉換器10之製造方法包含有下列步驟:a)如第2A圖及第5圖所示,本創作之空間轉換器10之製造方法,首先係取用一用於晶片封裝之載板20,該載板20至少具有呈長條形且相鄰之一第一線路22A及一第二線路22B。其中,該第一線路22A具有一長條形接點222,若將該第一線路22A之寬度定義為L1
、該第一線路22A與該第二線路22B之距離定義為L2
,以及該長條形接點222之長度定義為L3
,則L1
及L3
滿足下列關係式:L3
>L1
。
詳而言之,該載板20原本之用途係在封裝一晶片(圖中未
示)時用以連接該晶片與一電路基板(圖中未示),一般而言,該載板20上具有多數線路22(包含有多組相鄰的第一線路22A及第二線路22B),各該線路22按其功能分別可為訊號傳遞線路、接地線路、電源線路等,且各個線路可選擇性地在其特定部位提供一電性連接用的長條形接點222。事實上,該載板20上具有一覆蓋該等線路22之絕緣層(圖中未示),該絕緣層具有多數個分別位於特定線路22之特定部位上的長條形開口,使得該等線路22之某特定部位能透過該絕緣層之長條形開口而暴露於外,而可作為與另一電子元件(例如晶片)電性導通之接點,而前述各個線路22所暴露之特定部位即為本說明書中所述之長條形接點222。該等長條形接點222之形狀及分佈位置係與所與電性連接之晶片的導電接點相對應,亦即,該晶片的導電接點亦呈長度為L3
且寬度為L1
之長條形。在本創作所提供之空間轉換器10中所使用的載板20,其接點222之長度L3
必須大於該接點所處之線路22的寬度L1
,亦即接點222係呈長條形,如此,在現今晶片封裝用的載板日趨更高密度與更細線寬佈線的規格下,方可提供足夠的接點面積供電性連接。
b)如第6圖及第7圖所示,利用微影技術(photolithography)
在該載板20上形成出一下絕緣層31,該下絕緣層31具有一可使該長條形接點222暴露出來的下開孔32a。
詳而言之,此步驟係先在該載板20上塗佈一層不導電的光
阻34(如第6圖所示),使得該光阻34覆蓋該等線路22,再提供一圖樣(pattern)與該等長條形接點222形狀對應之光罩(圖中未示),並使光線隔著該光罩而照射該光阻34以進行曝光製程,最後再將該光阻34顯影,去除該光阻34對應該等長條形接點222之部分,即可形成出具有多數下開孔32a之該下絕緣層31。其中,該等下開孔32a之形狀與位置係分別對應該等長條形接點222,致使該等長條形接點222可自該下開孔32a暴露出來。由
於前述微影技術以及光阻材料係為半導體製程所習用習知,在所屬技術領域中具有通常知識者皆可以瞭解並據以實施,故在此不予以贅述。
c)如第8圖所示,在該下開孔32a內形成一與該第一線路
22A之長條形接點222電性連接的長條形連接柱42。此步驟係藉由電鍍、蒸鍍或濺鍍之方式,將金屬材料沉積於該下開孔32a內,藉以形成與該長條形接點222機械性且電性連接且形狀與該下開孔32a對應並具有特定高度之長條形連接柱42。實際上,在該長條形連接柱42形成之後,更可選擇性地進行一平坦化步驟,以控制該之長條形連接柱42之高度,並使該下絕緣層31之表面與該長條形連接柱42之表面得以齊平,以利後續製程進行。至於平坦化之方法,可用(但不限於)傳統之化學機械平坦化技術。
d)如第9圖及第10圖所示,利用微影技術在該下絕緣層
30上形成出一上絕緣層50,且該上絕緣層50具有一位置對應於該長條形連接柱42且尺寸大於該長條形連接柱42的圓柱形上開孔50a。
詳而言之,此步驟係先在該下絕緣層31上塗佈一層不導電
的光阻54(如第9圖所示),使得該光阻54覆蓋該長條形連接柱42,此光阻54所使用的材料可與前述步驟b)中所使用的光阻34材料相同或不同。
之後,再提供一光罩(圖中未示)並使光線隔著該光罩而照射該光阻54以進行曝光製程,最後再將該光阻54顯影,去除對應該等長條形連接柱42之部分,藉以形成出具有多數圓柱形上開孔50a之該上絕緣層50。其中,該等上開孔50a係分別與該等下開孔32a連通,且上開孔50a之尺寸係大於下開孔32a之尺寸,且該上開孔50a係呈圓柱形而具有特定的深度及直徑。
e)如第11圖所示,在該上開孔52a內形成出一位於該下絕緣層31上且與該長條形連接柱42機械性且電性連接之圓柱形接觸墊44。此步驟能藉由電鍍、蒸鍍或濺鍍之方式將金屬材料沉積於該上開孔50a內,藉以形成該圓柱形接觸墊44。同樣地,在該圓柱形接觸墊44形成之後,亦可選擇性地進行一平坦化步驟,以控制該之該圓柱形接觸墊44高度。至於
平坦化之方法,可用(但不限於)傳統之化學機械平坦化技術。
如此一來,該第一線路22A之長條形接點222上連接有由
該長條形連接柱42及該圓柱形接觸墊44連接而成之該導電塊40,該導電塊40係與該長條形接點222電性連接,其中,該圓柱形接觸墊44之頂面(接觸表面44a)係用以供一探針(圖中未示)之尾端電性接觸,以使該探針與該第一線路22A電性連接。如第11圖所示,此步驟完成之後,該下絕緣層31與該上絕緣層50將一起形成如第4B圖中所示之絕緣層30,而該下開孔32a與該上開孔50a將一起形成如第4B圖中所示之開孔32,換言之,至此完成第4A圖與第4B圖中所示,本創作第二較佳實施例所提供之空間轉換器。
此時,將該探針之尾端的半徑定義為R,以及該圓柱形接觸墊44之直徑定義為D,則D、R、L1
、L2
及L3
滿足下列關係式:D>2R;D>L3
;D/2>L1
/2+L2
。
意即,該圓柱形接觸墊44之直徑D係大於該探針之尾端的直徑,藉以使該探針能確實接觸該圓柱形接觸墊44,以避免接觸不良而影響訊號傳遞效果;而且,該圓柱形接觸墊44之直徑D係大於該長條形接點222之長度L3
(如第3B圖所示),藉以使該圓柱形接觸墊44完全遮蔽該長條形接點222及該長條形連接柱42,以提供較大的探針接觸面積;再者,該圓柱形接觸墊44之半徑D/2係大於該第一線路22A的一半寬度L1
/2與第一、二線路22A、22B的距離L2
之總和(如第3A圖所示),藉此,該圓柱形接觸墊44係延伸至該第二線路22B上方,亦即可利用第二線路22B上方的空間來佈設接觸墊44。如此一來,縱使載板20之線路22採更高密度及更小線寬之設計,因為第二線路22B上方的空間可以利用來容置設置在第一線路22A上之接觸墊44,因而,本創作仍可提供具有足夠面積並具有足
夠結構強度之接觸墊44以供探針抵接。
事實上,除了該第一線路22A之長條形接點222之外,該
載板20之其他長條形接點222也會在前述之製造方法進行的過程中分別長出一該導電塊40,且該等導電塊40之圓柱形接觸墊44的尺寸基本上會相同。藉由選取其中一該線路22(亦即該第一線路22A),並利用前述之關係式決定出該等導電塊40之圓柱形接觸墊44的尺寸,即可使得該空間轉換器10供探針電性接觸之圓柱形接觸墊44具有足夠之結構強度而不易損壞;而且,由於該等圓柱形接觸墊44與該載板20之間設有該絕緣層30,即使該圓柱形接觸墊44因面積大而有一部分位於相鄰之線路上方,藉由如第1圖所示各個導電塊40以交錯之方式排列設置,仍可維持每兩相鄰之線路不因相互電性導通而短路。
在前述之製造方法的步驟e)之後,亦可選擇地將該上絕緣
層50部分或全部去除,使除了原本暴露的該圓柱形接觸墊44之接觸表面44a之外,該圓柱形接觸墊44之側周緣44b可以部分或完全暴露出來。例如,第3A、3B及第12圖係顯示該上絕緣層50完全被去除的情形,在此狀況下,第11圖所示之該下絕緣層31及下開孔32a將分別形成第3A及3B圖中所示之絕緣層30及開孔32,換言之,得到第1圖至第3B圖中所示,本創作第一較佳實施例所提供之空間轉換器10。然而,必須再次說明的是,亦可不執行去除該上絕緣層50之步驟,使得該空間轉換器10保留有該上絕緣層50包覆住該圓柱形接觸墊44之側周緣44b。
此外,在前述之製造方法的步驟e)之後,更可選擇性地在
該圓柱形接觸墊44之接觸表面44a或者同時在該圓柱形接觸墊44之接觸表面44a以及之側周緣44b形成一抗氧化層46(如第12圖所示),以避免由金屬材料製成之圓柱形接觸墊44生銹,並可藉由披覆耐磨金屬材料所製成之抗氧化層46,藉以使得該圓柱形接觸墊44更為耐用。
在本實施例中,該空間轉換器10之載板20更可滿足(但實
際上並不以此為限)下列關係式:L1
=L2
。
意即,該第一線路22A之寬度係等於該第一線路22A與該第二線路22B之距離,如此一來,在載板20更高密度與夠細線寬的線路22佈設條件下,該圓柱形接觸墊44之直徑係大於該第一線路22A之寬度的三倍(如同第3A圖所示),藉以提供足夠接觸面積的接觸墊44。
最後,必須再次說明,本創作於前揭實施例中所揭露的構成元件,僅為舉例說明,並非用來限制本案之範圍,其他等效元件的替代或變化,亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧空間轉換器
20‧‧‧載板
22‧‧‧線路
22A‧‧‧第一線路
22B‧‧‧第二線路
30‧‧‧絕緣層
40‧‧‧導電塊
44‧‧‧圓柱形接觸墊
D‧‧‧圓柱形接觸墊之直徑
Claims (7)
- 一種採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,包含有:一載板,具有相鄰之一第一線路及一第二線路,該第一線路具有一長條形接點;一絕緣層,係設於該載板上,且該絕緣層具有一對應該長條形接點的開孔;以及一導電塊,包含有一位於該開孔內且與該第一線路之長條形接點連接的長條形連接柱,以及一與該長條形連接柱連接且至少有一部分暴露於該絕緣層之外之圓柱形接觸墊,用以供一探針之尾端接觸;其中,該圓柱形接觸墊之直徑定義為D、該第一線路之寬度定義為L1 、該第一線路與該第二線路之距離定義為L2 ,以及該長條形接點之長度定義為L3 ,則D、L1 、L2 及L3 滿足下列關係式:L3 >L1 ;D>L3 ;以及D/2>L1 /2+L2 。
- 如申請專利範圍第1項所述之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,其中若將用以接觸該圓柱形接觸墊之探針的尾端的半徑定義為R,則該圓柱形接觸墊之直徑D與該探針的尾端的半徑R滿足下列關係式:D>2R。
- 如申請專利範圍第1項所述之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,其中該第一線路之寬度L1 實質上等於該第一線路與該第二線路之距離L2 。
- 如申請專利範圍第1項所述之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,其中該絕緣層具有一實質上與該圓柱形接觸墊 之一接觸表面齊平之表面,且該絕緣層之開孔包含有一容置有該導電塊之長條形連接柱的下開孔,以及一與該下開孔連通且容置有該導電塊之圓柱形接觸墊的上開孔。
- 如申請專利範圍第1項所述之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,其中該絕緣層具有一表面,該絕緣層之表面實質上係低於該圓柱形接觸墊之一接觸表面,使該圓柱形接觸墊之側周緣係至少有一部分暴露於該絕緣層之外。
- 如申請專利範圍第5項所述之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,其中該圓柱形接觸墊之側周緣係全部暴露於該絕緣層之外。
- 如申請專利範圍第1項所述之採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器,其中該導電塊之圓柱形接觸墊設有一抗氧化層。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW102219683U TWM478908U (zh) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW102219683U TWM478908U (zh) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM478908U true TWM478908U (zh) | 2014-05-21 |
Family
ID=51296262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102219683U TWM478908U (zh) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 採用具有長條形接點之晶片封裝用載板的空間轉換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWM478908U (zh) |
-
2013
- 2013-10-22 TW TW102219683U patent/TWM478908U/zh unknown
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