TWM557827U - 半導體測試用的探針卡及其後背架 - Google Patents

Abstract

本創作係在提供一種半導體測試用的探針卡，以解決現有直接接觸式探針卡，因為其後背架無法全面接觸電路板所造成的測試不穩定的情形，其包含有：一電路板；一探針，該探針的一面電性地耦接在電路板的耦接區域，另一面電性地耦接該晶圓；一加強框架，該加強框架具有一穿置孔，在該容置孔的周緣或近周緣具有上固定部及下固定部，該電路板則固定在該下固定部；一後背架，該後背架係設置在該加強框架的容置孔間，該後背架包含有一後壓板、一後壓塊、複數調整螺絲及複數固定螺絲，該後壓板具有複數個貫穿該後壓板的通心螺孔，該後壓板係固定在加強框架的上固定部；該後壓塊上面設有與後壓板通心螺孔對應的螺孔，該後壓塊的底部面對該電路板，而頂部面對後壓板，該調整螺絲係螺設於該後壓板的通心螺孔中，該固定螺絲係穿置於該調整螺絲中，其螺桿部凸出於調整螺絲的底部，藉由操作每一調整螺絲來頂抵該後壓塊，使得後壓塊全面地接觸該電路板，以及由該固定螺絲鎖固該調整螺絲與後壓塊。

Description

半導體測試用的探針卡及其後背架

本創作係有關一種半導體測試用的探針卡及其後背架，尤指一種可調整的探針卡及其後背架。

晶圓製造完成後，必須經過探針卡的檢驗及測試，參圖5所示為現有半導體測試用直接接觸式(Direct Ducking)探針卡900的剖面示意圖，其主要包含有一晶圓90、一探針91、一電路板92、一後背架93(Backer)及一加強框架97，該後背架93具有一後壓板94及一後壓塊95，該後壓板94及該電路板92被固定在加強框架97上，該後壓板94及該後壓塊95由一螺絲96鎖固。使用及測試時，該晶圓90係置於一工作檯98上，而探針91及電路板92則依序疊加在該晶圓90上，由後背架93的後壓塊95壓掣在電路板92，並由後壓板94的上方施以壓力，來執行探針卡的檢驗及測試。

前述現有探針卡900的測試裝置所採用的後背架93，係由後壓塊95及後壓板94透過螺絲96鎖固在一起，利用後壓塊95去壓掣電路板(PCB)92，由於後壓板94、後壓塊95及電路板92等都有加工時的誤差，加上組裝的公差等問題，因此後壓塊95與電路板92間無法有效地全面接觸，可能 發生過壓、懸空及單點接觸問題，例如圖6所示為後壓塊95與電路板92間的偏斜而造成的單點接觸，使得探針91的反作用力無法均勻的分佈到加強框架97上，電路板92有因此而受力變形，造成測試不穩定的情形。另外，該後背架93的後壓塊95為金屬材料，在測試過程中會發生讓電路板92短路的問題，也會造成測試的不穩定，因此必須想辦法解決，例如貼上絕緣材料，但又會衍生其他困擾，而如何讓後壓塊95與電路板92間有效地全面接觸，如何改善後壓塊95造成電路板92短路問題等困擾，以解決測試不穩定的問題，是本創作的重要課題之一。

為了解決上述現有技術問題，本創作提供一種半導體測試用的探針卡及其後背架。

本創作所提供的一種半導體測試用的探針卡，供測試一晶圓，其包含：一電路板，該電路板具有印刷電路，該電路板上設有耦接區域；一探針，該探針的一面電性地耦接在電路板的耦接區域，另一面電性地耦接該晶圓；一加強框架，該加強框架具有一容置孔，在該容置孔的周緣或近周緣具有上固定部及下固定部，該電路板則固定在該下固定部；一後背架，該後背架係設置在該加強框架的容置孔間，該後背架包含有一後壓板、一後壓塊、複數調整螺絲及複數固定螺絲，該後壓板具有複數個貫穿該後壓板的通心螺孔，該後壓板係固定在加強框架的上固定部，該後壓塊上面設有與後壓板通心螺孔對應的螺孔，該後壓塊的底 部面對該電路板，而頂部面對該後壓板，該調整螺絲為一柱狀體，外表面具有外螺紋，其軸向具有一中心孔，該中心孔具有一上孔部及一下孔部，上孔部的孔徑大於下孔部的孔徑，在上孔部及下孔部間具有一底階部，該調整螺絲係螺設於該後壓板的通心螺孔中，並面對著後壓塊的螺孔，該固定螺絲具有一螺桿部及一頭部，該螺桿部的外徑小於調整螺絲的下孔部的內徑，該頭部的外徑大於調整螺絲的下孔部的內徑，該固定螺絲係穿置於該調整螺絲的中心孔中，其螺桿部凸出於調整螺絲的底部，並鎖入後壓塊的的螺孔中，藉由操作每一調整螺絲來頂抵該後壓塊，使得後壓塊全面地接觸該電路板，以及由該固定螺絲鎖固該調整螺絲與該後壓塊。

上述之半導體測試用的探針卡，其中，係藉由扭力板手調整鎖固該調整螺絲，每一調整螺絲的扭力值相等。

上述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓板的通心螺孔為三個以上。

上述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓板的通心螺孔為四個。

上述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓塊選自非導電性的材料。

上述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓塊的材料為塑膠、POM或電木。

本創作另外在提供一種半導體測試用的探針卡的後 背架，該後背架供抵接一電路板，該後背架包含有一後壓板、一後壓塊、複數調整螺絲及複數固定螺絲，該後壓板具有複數個貫穿該後壓板的通心螺孔，該後壓塊上面設有與後壓板通心螺孔對應的螺孔，該後壓塊的底部面對該電路板，而頂部面對該後壓板，該調整螺絲為一柱狀體，外表面具有外螺紋，其軸向具有一中心孔，該中心孔具有一上孔部及一下孔部，上孔部的孔徑大於下孔部的孔徑，在上孔部及下孔部間具有一底階部，該調整螺絲係螺設於該後壓板的通心螺孔中，並面對著該後壓塊的螺孔，該固定螺絲具有一螺桿部及一頭部，該螺桿部的外徑小於調整螺絲的下孔部的內徑，該頭部的外徑大於調整螺絲的下孔部的內徑，該固定螺絲係穿置於該調整螺絲的中心孔中，其螺桿部凸出於調整螺絲的底部，藉由操作每一調整螺絲來頂抵該後壓塊，使得後壓塊全面地接觸該電路板，以及由該固定螺絲鎖固該調整螺絲與後壓塊。

上述之半導體測試用的探針卡的後背架，其中，係藉由扭力板手調整鎖固該調整螺絲，每一調整螺絲的扭力值相等。

上述之半導體測試用的探針卡的後背架，其中，該後壓板的通心螺孔為三個以上。

上述之半導體測試用的探針卡的後背架，其中，該後壓塊選自非導電性的材料。

本創作藉由調整該調整螺絲與後壓塊的間距，使得後壓塊得以全面接觸該電路板，以解決現有技術後壓塊與電路板 無法全面接觸的問題，且本案的後壓塊採用絕緣材料，可以解決現有技術中後壓塊造成電路板短路的問題。

【習有】

900‧‧‧探針卡

90‧‧‧晶圓

91‧‧‧探針

92‧‧‧電路板

93‧‧‧後背架

97‧‧‧加強框架

94‧‧‧後壓板

95‧‧‧後壓塊

96‧‧‧螺絲

98‧‧‧工作檯

【本創作】

100‧‧‧探針卡

11‧‧‧晶圓

12‧‧‧探針

13‧‧‧電路板

14‧‧‧後背架

15‧‧‧加強框架

131‧‧‧耦接區域

141‧‧‧後壓板

142‧‧‧後壓塊

143‧‧‧調整螺絲

144‧‧‧固定螺絲

145‧‧‧通心螺孔

146‧‧‧外螺紋

147‧‧‧中心孔

1471‧‧‧上孔部

1472‧‧‧下孔部

1473‧‧‧底階部

148‧‧‧內六角孔

140‧‧‧螺桿部

149‧‧‧頭部

1421‧‧‧上平面

1422‧‧‧下平面

150‧‧‧容置孔

151‧‧‧上固定部

152‧‧‧下固定部

33‧‧‧螺絲

34‧‧‧螺絲

30‧‧‧工作檯

第1圖係本創作一實施例的剖面示意圖。

第2圖係本創作中後背架的一上視平面圖。

第3圖係第2圖的3-3剖面線圖。

第4圖係第3圖的剖面分解圖。

第5圖係習有探針卡的剖面示意圖。

第6圖係習有探針卡的剖面示意圖。

為使 貴審查委員能對本創作之特徵與其特點有更進一步之了解，現列舉以下較佳之實施例並配合圖式說明如下：請參閱第1~4圖所示，係本創作半導體測試用的探針卡100的實施例示意圖，該探針卡100供測試一晶圓11，其包含有一探針12、一電路板13、一後背架14及一加強框架15。

一實施例中，該電路板13上設有印刷電路，並具有一耦接區域131供電連接一探針12，該耦接區域131如典型地設有導電圖案。

一實施例中，該探針12的一面耦接在電路板13的耦接區域131，譬如電性接觸該導電圖案，另一面電性地耦 接該受測試的晶圓11，以便將晶圓11電性連接到該電路板13上。

一實施例中，該後背架14包含有一後壓板141、一後壓塊142、複數調整螺絲143及複數固定螺絲144。

實施例中，該後壓板141的主體約呈四方形的板狀體，該後壓板141具有複數個貫穿該後壓板141的通心螺孔145，該通心螺孔145的數目為三個以上，實施例則採用四個通心螺孔145。另外，後壓板141的材料則選用鋁或鋁合金。

一實施例中，該調整螺絲143為一柱狀體，其具有一外螺紋146，且調整螺絲143軸向具有一中心孔147，該中心孔147具有一上孔部1471及一下孔部1472，上孔部1471的孔徑大於下孔部1472的孔徑，在上孔部1471及下孔部1472間並形成一底階部1473，上孔部1471並具有供板手或起子操作的內六角孔148。

一實施例中，該固定螺絲144為現有的螺絲，其具有一螺桿部140及一頭部149。該螺桿部140的外徑小於調整螺絲143的下孔部1472的內徑，該頭部149的外徑大於調整螺絲143的下孔部1472的內徑。該固定螺絲144係由上往下穿置於該調整螺絲143的中心孔147內，且螺桿部140可穿過該下孔部1472並鎖固在後壓塊142， 頭部149則受底階部1473的限制而無法穿過該下孔部1472。

一實施例中，該後壓塊142為一立方形的塊狀體，實施例採用長方立體的塊狀體，其具有一上平面1421及一下平面1422，在上平面1421設有與後壓板141的通心螺孔145對應的螺孔1423，可供固定螺絲144鎖固。該下平面1422則依電路板13上的零組件而設有溝槽(圖未示)，這部份屬先前技術，於此則不再贅述。實施例中，後壓塊142則使用了非導電性材料，如塑膠、POM或電木等。

一實施例中，該加強框架15供結合固定該後背架14及該電路板13，使得該後背架14、電路板13及加強框架15成為一體。

該加強框架15的中央具有一容置孔150，該後背架14則係置於該容置孔150中，在該容置孔150的周緣具有上固定部151及下固定部152，而該後背架14則以後壓板141固定在該上固定部151，實施例則以螺絲33鎖固結合，該電路板13則固定在該下固定部152，實施例則以螺絲34鎖固結合，讓後背架14及該電路板13能接觸在一起，如圖1所示。

是以，上述即為本創作一較佳實施例所提供的一種半導體測試用的探針卡100的各部構件及其組成方式介紹，接著再將其特點說明如下： 首先，將電路板13鎖固在加強框架15的下固定部152，並將探針12的一面結合在電路板13的耦接區域131，另一面與晶圓11結合，讓晶圓11與電路板13形成電性連接，並將後背架14的後壓板141以螺絲33鎖固在加強框架15的上固定部151，並位在容置孔150中，該後壓塊142面對該電路板13，再以扭力板手來調整該後壓板141中的每一個調整螺絲143，將調整螺絲143往前頂抵該後壓塊142，使後壓塊142與電路板13接觸，並且每一個調整螺絲143的扭力值相等或相當，能讓後壓塊142全面貼接在該電路板13上，再以該固定螺絲144將該調整螺絲143以及該後壓塊142鎖緊，便完成該後背架14、該電路板13與該加強框架15的組合及調整。由於該後壓板141被鎖固在加強框架15的上固定部151，而電路板13被鎖固在加強框架15的下固定部152，該後壓塊14又是頂抵著電路板13，藉由扭力板手對各調整螺絲143的壓力值，可以判斷後壓塊142是否全面地接觸電路板13，可以解決現有技術中，後壓塊142無法與電路板13有效全面接觸的問題。

前述的使用及操作是在一工作檯30上進行，並讓晶圓11、探針12、電路板13、後壓塊142及後壓板141疊加在該工作檯30上，在組合完成後，便可以如傳統的操作方式在後壓板141的上方施一壓力F1，以進行晶圓11的測試。

以上實施例僅用以說明本創作的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本創作進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本創作實施例技術方案的精神和範圍。

Claims (10)

1. 一種半導體測試用的探針卡，供測試一晶圓，其包含：一電路板，該電路板具有印刷電路，該電路板上設有耦接區域；一探針，該探針的一面電性地耦接在電路板的耦接區域，另一面電性地耦接該晶圓；一加強框架，該加強框架具有一容置孔，在該容置孔的周緣或近周緣具有上固定部及下固定部，該電路板則固定在該下固定部；一後背架，該後背架係設置在該加強框架的容置孔間，該後背架包含有一後壓板、一後壓塊、複數調整螺絲及複數固定螺絲，該後壓板具有複數個貫穿該後壓板的通心螺孔，該後壓板係固定在加強框架的上固定部，該後壓塊上面設有與後壓板通心螺孔對應的螺孔，該後壓塊的底部面對該電路板，而頂部面對該後壓板，該調整螺絲為一柱狀體，外表面具有外螺紋，其軸向具有一中心孔，該中心孔具有一上孔部及一下孔部，上孔部的孔徑大於下孔部的孔徑，在上孔部及下孔部間具有一底階部，該調整螺絲係螺設於該後壓板的通心螺孔中，並面對著後壓塊的螺孔，該固定螺絲具有一螺桿部及一頭部，該螺桿部的外徑小於調整螺絲的下孔部的內徑，該頭部的外徑大於調整螺絲的下孔部的內徑，該固定螺絲係穿 置於該調整螺絲的中心孔中，其螺桿部凸出於調整螺絲的底部，並鎖入後壓塊的的螺孔中，藉由操作每一調整螺絲來頂抵該後壓塊，使得後壓塊全面地接觸該電路板，以及由該固定螺絲鎖固該調整螺絲與該後壓塊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體測試用的探針卡，其中，係藉由扭力板手調整鎖固該調整螺絲，每一調整螺絲的扭力值相等。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓板的通心螺孔為三個以上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓板的通心螺孔為四個。
5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓塊選自非導電性的材料。
6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體測試用的探針卡，其中，該後壓塊的材料為塑膠、POM或電木。
7. 一種半導體測試用的探針卡的後背架，該後背架供抵接一電路板，該後背架包含有一後壓板、一後壓塊、複數調整螺絲及複數固定螺絲，該後壓板具有複數個貫穿該後壓板的通心螺孔，該後壓塊上面設有與後壓板通心螺孔對應的螺孔，該後壓塊的底部面對該電路板，而頂部面對該後壓板，該調整螺絲為一柱狀體，外表面具有外螺紋，其軸向具有一中心孔，該中心孔具有一上孔部及一下孔部，上孔部的孔徑大於下孔 部的孔徑，在上孔部及下孔部間具有一底階部，該調整螺絲係螺設於該後壓板的通心螺孔中，並面對著該後壓塊的螺孔，該固定螺絲具有一螺桿部及一頭部，該螺桿部的外徑小於調整螺絲的下孔部的內徑，該頭部的外徑大於調整螺絲的下孔部的內徑，該固定螺絲係穿置於該調整螺絲的中心孔中，其螺桿部凸出於調整螺絲的底部，藉由操作每一調整螺絲來頂抵該後壓塊，使得後壓塊全面地接觸該電路板，以及由該固定螺絲鎖固該調整螺絲與後壓塊。
8. 如申請專利範圍第7項所述之半導體測試用的探針卡的後背架，其中，係藉由扭力板手調整鎖固該調整螺絲，每一調整螺絲的扭力值相等。
9. 如申請專利範圍第7項所述之半導體測試用的探針卡的後背架，其中，該後壓板的通心螺孔為三個以上。
10. 如申請專利範圍第7項所述之半導體測試用的探針卡的後背架，其中，該後壓塊選自非導電性的材料。