TWM548793U - 晶圓測試裝置 - Google Patents

Description

晶圓測試裝置

本揭示是關於一種測試裝置，特別是關於一種晶圓測試裝置。

近年來，隨著電子產品朝向精密與多功能化發展，應用在電子產品內的積體電路之晶圓結構也趨於複雜。在晶圓(wafer)的製造中通常係採用批次性的大量生產。為了確保晶圓的電氣品質，在將晶圓進行封裝前會先進行量測，使得使用者可進一步根據量測的結果將不良晶圓剔除。

請參照第1圖，其顯示一種習知的晶圓測試裝置10之示意圖。晶圓測試裝置10包含測試電路板11、中介載板12、複數個探針13、和探針頭(Probe head)14，其中複數個探針13係組裝在探針頭14上。中介載板12之一面設置有複數個接觸墊，以及另一面設置有複數個導電錫球，其中中介載板12藉由導電錫球與測試電路板11電性接觸。

在製造時，首先是將複數個探針13組裝在探針頭14上，接著再將探針頭14放置在中介載板12上，使得探針13之一端與中介載板12之對應的接觸墊接觸。在使用時，待測的晶圓W係與探針13之另一端接觸，使得測試訊號S1會經由傳輸路徑(第1圖之虛線)從測試電路板11傳遞至中介載板12再透過探針13傳遞至晶圓W進行晶圓W之測試。

然而，在習知的晶圓測試裝置10中，探針13通常是採用機械加工或採用微機電(Microelectromechanical Systems，MEMS)加工等加工方式形成一根根獨立的探針13。因此，在製作上，必須仰賴大量的人力及耗費大量的時間進行探針13的組裝作業。更明確地說，在組裝探針13時，需透過人工方式進行擺針，在較多針點的狀況下，製造完成一組晶圓測試裝置10需要費時數周以上的時間。又，在晶圓測試裝置10中通常設置有上百根甚至上萬根的探針13，然，探針13的造價高昂，在使用大量探針13的情況下，不但會耗費大量的組裝時間，還會造成龐大的成本支出。

再者，由於探針13係組裝在探針頭14上，因此探針13必須具有一定的長度，導致測試訊號S1在傳遞時所需要的行程較長，容易造成在傳輸路徑上的發生阻抗不連續的問題，造成在高速及重要訊號測試時的訊號品質損耗較大，進而導致測試結果不佳。

另一方面，在習知的晶圓測試裝置10中，探針13是以垂直的方式與晶圓W接觸，使得兩者的接觸缺乏彈性。更明確地說，當探針13的擺放不平整或者是晶圓W的測試面凹凸不平時，容易發生部分探針無法順利地與晶圓W形成電氣連接之問題。

有鑑於此，有必要提供一種晶圓測試裝置，以解決習知技術所存在的問題。

為解決上述技術問題，本揭示之目的在於提供一種晶圓測試裝置，藉由直接在中介載板上形成探針，而不採用習知技術中的探針頭，進而可將探針的長度有效地縮短，並且還可以避免將探針組裝在探針頭時 所耗費的時間與人力成本。

為達成上述目的，本揭示提供一種晶圓測試裝置，包含：一測試電路板；一中介載板，與該測試電路板電性接觸；以及複數個探針，用於與一晶圓電性接觸，其中該探針是以電鍍製程來生長形成在該中介載板上。

於本揭示其中之一較佳實施例中，每一該探針之一端固定在該中介載板上，以及該探針之另一端與該晶圓電性接觸。

於本揭示其中之一較佳實施例中，每一該探針包含一基座部和一直柱狀導電部，該基座部設置在該中介載板上，以及該直柱狀導電部與該晶圓電性接觸，其中該基座部和該直柱狀導電部係一體成型。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該基座部和該直柱狀導電部兩者之間夾有一銳角。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該探針之該直柱狀導電部係以傾斜的角度與該晶圓電性接觸。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該中介載板上設置有複數個銅箔塊，其中該探針是以電鍍製程在該中介載板之對應的銅箔塊上生長。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該中介載板上設置有複數個導電錫球用於與該測試電路板電性接觸。

相較於習知技術，本揭示藉由電鍍製程直接在中介載板上形成探針，而不採用習知技術中的探針頭，進而可將探針的長度有效地縮短，以解決因傳輸路徑過長而發生阻抗不連續的問題。並且，還可以避免將探針組裝在探針頭時所耗費的時間與人力成本。再者，由於是採用電鍍製程 的方式形成探針，故可以將探針形成為以傾斜的角度與晶圓接觸，進而可增加兩者在接觸時的彈性，以避免因探針的擺放不平整或者是晶圓的測試面凹凸不平時，發生部分探針無法順利地與晶圓形成電氣連接之問題。

10、20‧‧‧晶圓測試裝置

11、21‧‧‧測試電路板

12、22‧‧‧中介載板

221‧‧‧本體

222‧‧‧銅箔塊

223‧‧‧導電錫球

13、23‧‧‧探針

231‧‧‧基座部

232‧‧‧直柱狀導電部

14‧‧‧探針頭

W‧‧‧晶圓

S1、S2‧‧‧測試訊號

第1圖顯示一種習知的晶圓測試裝置之示意圖；第2圖顯示根據本揭示較佳實施例之晶圓測試裝置之示意圖；以及第3圖顯示第2圖之中介載板與探針之結構放大示意圖。

為了讓本揭示之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本揭示較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照第2圖，其顯示根據本揭示較佳實施例之晶圓測試裝置20之示意圖。晶圓測試裝置20包含測試電路板21、中介載板22、和複數個探針23。中介載板22設置在測試電路板21與複數個探針23之間，且中介載板22內部設置有多條走線，用於作為測試電路板21和探針23之間的訊號傳遞元件。

請參照第3圖，其顯示第2圖之中介載板22與探針23之結構放大示意圖。中介載板22包含一本體221、複數個銅箔塊222、和複數個導電錫球223。複數個銅箔塊222和複數個導電錫球223分別形成在本體221之相對的兩表面。中介載板22係藉由導電錫球223與測試電路板21電性接觸。再者，每一探針23係形成在對應的銅箔塊222上。在使用時，待測的晶圓W係與探針23之一端接觸，使得測試訊號S2會經由傳輸路徑(第2圖之虛線)從 測試電路板21傳遞至中介載板22，再透過探針23傳遞至晶圓W進行晶圓W之測試。

在本揭示中，探針23是以電鍍製程來生長形成在中介載板22上之對應的銅箔塊222。因此，每一探針23之一端係固定在中介載板22上，而另一端則與晶圓W電性接觸。相較於習知技術，本揭示藉由電鍍製程直接在中介載板22上形成探針23，而不採用習知技術中的探針頭，故可有效地解決習知技術中存在的諸多缺點。舉例來說，在習知技術中，需透過人工方式進行探針的組裝，在較多針點的狀況下，往往完成一張探針卡需要費時數周以上的時間。反觀，藉由本揭示的晶圓測試裝置20，能在中介載板22製作的當下，一併以電鍍製程進行探針23的製造，因此能有效地縮短晶圓測試裝置20整體的製造時間。

再者，在本揭示的晶圓測試裝置20中，在極微小間距下透過電鍍方式形成具有足夠強度及彈性的探針23，以取代習知技術中採用機械加工或採用微機電加工等加工方式形成之獨立且單價高昂的探針，故無需對外採購額外的探針與探針頭等相關物料，進而大幅地減少製作成本。另外，由於在本揭示的探針23中節省了如習知技術所述的探針與探針頭的組裝長度，故中介載板22與晶圓W之間的訊號傳遞路徑能有效地縮短，進而有效地解決因傳輸路徑過長而發生阻抗不連續的問題，促使高速訊號從測試電路板21傳遞至晶圓W時能在最小的損耗及失真狀況下傳遞，提升晶圓測試的速度及準確性。

如第2圖和第3圖所示，每一探針23包含基座部231和直柱狀導電部232。基座部231係設置在中介載板22之銅箔塊222上，以及直柱狀導 電部232係與晶圓W電性接觸。應當注意的是，在本揭示中是採用連續電鍍製程的方式在中介載板22形成探針23，因此，探針23之基座部231和直柱狀導電部232係一體成型。

如第2圖和第3圖所示，本揭示係透過電鍍製程方式在中介載板22上極微小的銅箔塊222上長出細微的探針23，因此，為了提供探針23具有足夠的支撐力。探針23之基座部231的面積較佳地等於銅箔塊222之面積。再者，基座部231和直柱狀導電部232兩者之間夾有一銳角θ，藉此利用探針23之直柱狀導電部232傾斜的設計可提供探針23具有一定的彈性。如此，當晶圓W放置在探針23上時，探針23之直柱狀導電部232係以傾斜的角度與晶圓W電性接觸，進而能夠提供良好的緩衝彈性使所有探針23皆能與晶圓W有效地導通。可以理解的是，在不同的實施例中，可根據產品的類型並考慮探針所需的支撐力與彈力的大小而設計不同的銳角θ角度，以達到最佳的測試結果。

綜上所述，本揭示藉由電鍍製程直接在中介載板上形成探針，而不採用習知技術中的探針頭，進而可將探針的長度有效地縮短，以解決因傳輸路徑過長而發生阻抗不連續的問題。並且，還可以避免將探針組裝在探針頭時所耗費的時間與人力成本。再者，由於是採用電鍍製程的方式形成探針，故可以將探針形成為以傾斜的角度與晶圓接觸，進而可增加兩者在接觸時的彈性，以避免因探針的擺放不平整或者是晶圓的測試面凹凸不平時，發生部分探針無法順利地與晶圓形成電氣連接之問題。

雖然本揭示已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭示，本揭示所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭示之精神和 範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

20‧‧‧晶圓測試裝置

21‧‧‧測試電路板

22‧‧‧中介載板

23‧‧‧探針

W‧‧‧晶圓

S2‧‧‧測試訊號

Claims (7)

1. 一種晶圓測試裝置，包含：一測試電路板；一中介載板，與該測試電路板電性接觸；以及複數個探針，用於與一晶圓電性接觸，其中該探針是以電鍍製程來生長形成在該中介載板上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試裝置，其中每一該探針之一端固定在該中介載板上，以及該探針之另一端與該晶圓電性接觸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試裝置，其中每一該探針包含一基座部和一直柱狀導電部，該基座部設置在該中介載板上，以及該直柱狀導電部與該晶圓電性接觸，其中該基座部和該直柱狀導電部係一體成型。
4. 如申請專利範圍第3項所述之晶圓測試裝置，其中該基座部和該直柱狀導電部兩者之間夾有一銳角。
5. 如申請專利範圍第3項所述之晶圓測試裝置，其中該探針之該直柱狀導電部係以傾斜的角度與該晶圓電性接觸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試裝置，其中該中介載板上設置有複數個銅箔塊，其中該探針是以電鍍製程在該中介載板之對應的銅箔塊上生長。
7. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試裝置，其中該中介載板上設置有複數個導電錫球用於與該測試電路板電性接觸。