TWM634935U - 具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置 - Google Patents

Abstract

本創作公開一種具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置。其中具有隔熱組件的探針卡包括：一電路基板；一補強結構，設置於電路基板的上側面，用來補強電路基板的強度；至少一探針頭總成，設置於電路基板的下側面，探針頭總成具有一探針基座，和連接於探針基座的多個探針；及一隔熱層，設置於電路基板的下側面，隔熱層具有對應於探針頭總成的至少一個鏤空部，而使得探針頭總成容納於鏤空部內，且使得多個探針露出於所述鏤空部。

Description

具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置

本創作涉及一種具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置，特別是涉及一種用來測試晶圓的具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置。

在晶圓測試上通常是以晶圓測試機搭配探針卡和針測機進行測試。晶圓測試機的測試頭設置有探針卡，透過探針卡上的探針與針測機（Prober）中的承載基板（chuck plate）上的晶圓接觸形成電性連通，由測試機送出電性訊號，並由晶圓接收電性訊號進行測試。

探針卡的結構通常具有一電路基板，在電路基板的一側面設置有探針頭（Probe head），探針頭上設置有多個探針；電路基板相對於探針頭的一側具有一補強件，以及測試電路和電子元件。在對晶圓進行高低溫測試時，會由針測機中的承載基板進行升溫或降溫，以滿足晶圓測試所要求的溫度條件。然而在進行高低溫測試時，會使得探針卡的電路基板因熱漲冷縮而彎曲，或者是因熱傳導作用，使得電路基板上的測試電路或電子組件在低溫測試時因溫度降低而凝結水汽或結露，而導致電路及電子元件短路，或者在高溫測試時，可能因為溫度過高而導致探針卡的電子組件損壞。

由於以上因素，造成現有的探針卡及晶圓測試裝置在對晶圓進行高低溫測試時容易產生故障，而導致測試無法進行。於是，本創作人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本創作。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是提供一種具有隔熱組件的探針卡，其包括：一電路基板，所述電路基板能夠定義出相對的上側面與下側面；一補強結構，設置於所述電路基板的上側面，用來補強所述電路基板的強度；至少一探針頭總成，設置於所述電路基板的下側面，所述探針頭總成具有一探針基座，和連接所述探針基座的多個探針；及一隔熱層，設置於所述電路基板的下側面，所述隔熱層覆蓋於所述電路基板的下側面，所述隔熱層具有對應至少一所述探針頭總成的至少一鏤空部，而使得至少一所述探針頭總成容納於至少一所述鏤空部內，且使得多個所述探針露出於所述鏤空部。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的另外一技術方案是提供一種晶圓測試裝置，其包括：一晶圓測試機，所述晶圓測試機具有一測試頭、和一針測機，所述針測機具有用以承載待測試晶圓的一承載基板；一探針卡，設置於所述測試頭，所述探針卡包含：一電路基板，所述電路基板能夠定義出相對的上側面與下側面；一補強結構，設置於所述電路基板的上側面，用來補強所述電路基板的強度；至少一探針頭總成，設置於所述電路基板的下側面，所述探針頭總成具有一探針基座，和連接所述探針基座的多個探針；及一隔熱層，設置於所述電路基板的下側面，所述隔熱層覆蓋於所述電路基板的下側面，所述隔熱層具有對應至少一所述探針頭總成的至少一鏤空部，而使得至少一所述探針頭總成容納於至少一所述鏤空部內，且使得多個所述探針露出於所述鏤空部；其中，所述測試頭能夠透過所述探針卡的多個所述探針和所述晶圓接觸形成電性連通，所述承載基板能夠對所述晶圓升溫或降溫以進行高溫或低溫測試，且於所述晶圓測試機對所述晶圓進行高溫或低溫測試時，能夠透過所述隔熱層隔離所述承載基板和所述電路基板，而使得所述電路基板不受到所述承載基板升溫或降溫影響。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置，能夠透過在探針卡的電路基板的下側面設置所述隔熱層，能夠隔絕針測機的承載基板所發出的高溫或低溫，減少探針卡的電路基板因溫度變化而彎曲，以及電路基板上側面的測試電路或電子組件受溫度影響而短路或損壞的情形，而使測試能順利進行，減少因高低溫造成探針卡損壞的問題。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

參閱圖1至圖3所示，本創作第一實施例提供一種具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置。

如圖1及圖2所示，本實施例中的探針卡100具有一電路基板110、一補強結構120、一探針頭總成130、和一隔熱層140。其中，電路基板110能夠定義出相對的上側面與下側面，電路基板110的上側面能夠設置有多個圖中未繪示的測試電路和電子組件，和所述補強結構120。本實施例中，補強結構120為設置在電路基板110的上側面的金屬框架，用來補強電路基板110的強度，並防止電路基板110彎曲。探針頭總成130設置於電路基板110的下側面，探針頭總成130具有一探針基座131，和連接於探針基座131的下側面的多個探針132。

隔熱層140設置於電路基板110的下側面，並且覆蓋於電路基板110的表面。隔熱層140具有對應於探針頭總成130的至少一鏤空部141，所述鏤空部141的形狀及位置對應於探針頭總成130的探針基座131的輪廓形狀及位置，而使得探針頭總成130和探針基座131能夠容納在隔熱層140的鏤空部141中，而使得探針頭總成130的多個探針132能夠從鏤空部141中露出，而不會和隔熱層140干涉。

更詳細地說，隔熱層140能夠選用具有隔熱性的高分子材料製成的板片，在本創作一優選實施例中，隔熱層140能夠選用氣凝膠（Aerogel）材料製成，因此具有質量輕，且隔熱性佳的特點。隔熱層140的功能，為用來阻斷探針卡100的溫度傳導或輻射路徑，而使得電路基板110以及設置在電路基板110上側面的補強結構120以及圖中未繪示的測試電路及電子組件不會受到朝向電路基板110下側面的一側邊的溫度影響。

本創作優選實施例中，隔熱層140的厚度配置為大於0.5mm以上，以使得隔熱層140具有足夠的隔熱能力。然而，需注意的是，隔熱層140的厚度必須配置為小於探針頭總成130的整體高度，以使得探針頭總成130的多個探針132的末端能夠突出於隔熱層140的表面，以避免干涉探針132和晶圓接觸。

如圖3所示，本創作的晶圓測試裝置具有一晶圓測試機1，所述晶圓測試機1包含：一測試頭200、和一針測機300。其中測試頭200能夠設置本創作的探針卡100，且針測機300具有一承載基板310，用以供設置待測試的晶圓400。待測試的晶圓400載入到承載基板310後，測試頭200能夠透過探針卡100上的探針132和晶圓接觸形成電性連通，藉以對晶圓400進行測試。當進行高低溫測試時，針測機300能夠透過承載基板310對晶圓400升溫或降溫，用以測試晶圓400在高溫或低溫狀態下的各項性能。

由於探針卡100在電路基板110的下側面設置有所述隔熱層140，因此當晶圓測試機1對晶圓進行高低溫測試時，能夠透過隔熱層140阻斷承載基板310和電路基板110之間的熱傳導或輻射路徑，而使得探針卡100的電路基板110、以及設置在電路基板110上側面的測試電路和電子組件不會受到承載基板310升溫或降溫的影響，因而能夠避免電路基板110彎曲，或者是電路基板110上側面的測試電路或電子組件因低溫結露，或受高熱破壞的情形。

[第二實施例]

如圖4及圖5所示，為本創作具有隔熱組件的探針卡的第二實施例。需說明的是，本實施例類似於前述第一實施例，因此兩實施例相似技術內容不再重複介紹。

本實施例中，所述探針卡100還具有一夾持構件150，用來將隔熱層140固定在電路基板110的下側面。夾持構件150具有能夠夾持於隔熱層140外週緣的一夾持部151，以及能夠連接於探針卡100下側面的多個固定構件152。透過多個固定構件152能夠將夾持構件150可拆卸地設置於電路基板的下側面，並且透過夾持部151夾持於隔熱層140的外週緣的下側面，而將隔熱層140固定在電路基板110的下側面。

更詳細地說，本實施例中，夾持構件150為一金屬框體，夾持構件150的夾持部151為環繞於隔熱層140的外週緣，且能夠貼靠於隔熱層140外週緣的下側面的凸緣，多個固定構件152能夠為螺絲，且能夠穿過夾持構件150後鎖固在探針卡100上，而將夾持構件150固定在電路基板110的下側面。

透過所述夾持構件150使得操作者能夠容易地將隔熱層140設置在電路基板110的下側面，並且確保隔熱層140貼合於電路基板110的下側面，並防止隔熱層140掉落。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的具有隔熱組件的探針卡及其晶圓測試裝置，能夠透過在探針卡的電路基板的下側面設置一隔熱層，所述隔熱層貼靠於電路基板的下側面，並且設置有對應於探針卡的探針頭總成的鏤空部，使得隔熱層不會和探針頭總成產生干涉的技術方案，能夠隔絕針測機的承載基板所發出的高溫或低溫，減少探針卡的電路基板因溫度變化而彎曲，以及電路基板上側面的測試電路或電子組件受溫度影響而短路或損壞的情形，而使測試能順利進行，減少因高低溫造成探針卡損壞的問題。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

1:晶圓測試機 100:探針卡 110:電路基板 120:補強結構 130:探針頭總成 131:探針基座 132:探針 140:隔熱層 141:鏤空部 150:夾持構件 151:夾持部 152:固定構件 200:測試頭 300:針測機 310:承載基板 400:晶圓

圖1為本創作第一實施例的探針卡的側視示意圖。

圖2為本創作第一實施例的探針卡的仰視示意圖。

圖3為具有本創作的具有隔熱組件的探針卡的晶圓測試機的示意圖。

圖4為本創作第二實施例的探針卡的側視示意圖。

圖5為本創作第二實施例的探針卡的局部放大側視示意圖。

100:探針卡

110:電路基板

120:補強結構

130:探針頭總成

131:探針基座

132:探針

140:隔熱層

Claims (10)

1. 一種具有隔熱組件的探針卡，其包括： 一電路基板，所述電路基板能夠定義出相對的上側面與下側面； 一補強結構，設置於所述電路基板的上側面，用來補強所述電路基板的強度； 至少一探針頭總成，設置於所述電路基板的下側面，所述探針頭總成具有一探針基座，和連接所述探針基座的多個探針；及 一隔熱層，設置於所述電路基板的下側面，所述隔熱層覆蓋於所述電路基板的下側面，所述隔熱層具有對應至少一所述探針頭總成的至少一鏤空部，而使得至少一所述探針頭總成容納於至少一所述鏤空部內，且使得多個所述探針露出於所述鏤空部。
2. 如請求項1所述的具有隔熱組件的探針卡，其中，所述隔熱層為選用氣凝膠製成的板片。
3. 如請求項2所述的具有隔熱組件的探針卡，其中，所述隔熱層厚度大於0.5mm，且小於所述探針頭總成的高度。
4. 如請求項1所述的具有隔熱組件的探針卡，其中，還具有一夾持構件，所述夾持構件設置於所述探針卡的下側面，用來將所述隔熱層固定於所述電路基板的下側面。
5. 如請求項4所述的具有隔熱組件的探針卡，其中，所述夾持構件具有環繞於所述隔熱層外週緣的下側面的一夾持部，和連接於所述探針卡，用來將所述夾持構件固定於所述探針卡的下側面的多個固定構件。
6. 一種晶圓測試裝置，其包括： 一晶圓測試機，所述晶圓測試機具有一測試頭、和一針測機，所述針測機具有用以承載待測試晶圓的一承載基板；及 一探針卡，設置於所述測試頭，所述探針卡包含： 一電路基板，所述電路基板能夠定義出相對的上側面與下側面； 一補強結構，設置於所述電路基板的上側面，用來補強所述電路基板的強度； 至少一探針頭總成，設置於所述電路基板的下側面，所述探針頭總成具有一探針基座，和連接所述探針基座的多個探針；及 一隔熱層，設置於所述電路基板的下側面，所述隔熱層覆蓋於所述電路基板的下側面，所述隔熱層具有對應至少一所述探針頭總成的至少一鏤空部，而使得至少一所述探針頭總成容納於至少一所述鏤空部內，且使得多個所述探針露出於所述鏤空部； 其中，所述測試頭能夠透過所述探針卡的多個所述探針和所述晶圓接觸形成電性連通，所述承載基板能夠對所述晶圓升溫或降溫以進行高溫或低溫測試，且於所述晶圓測試機對所述晶圓進行高溫或低溫測試時，能夠透過所述隔熱層隔離所述承載基板和所述電路基板，而使得所述電路基板不受到所述承載基板升溫或降溫影響。
7. 如請求項6所述的晶圓測試裝置，其中，所述隔熱層為選用氣凝膠製成的板片。
8. 如請求項7所述的晶圓測試裝置，其中，所述隔熱層厚度大於0.5mm，且小於所述探針頭總成的高度。
9. 如請求項6所述的晶圓測試裝置，其中，還具有一夾持構件，所述夾持構件設置於所述探針卡的下側面，用來將所述隔熱層固定於所述電路基板的下側面。
10. 如請求項9所述的晶圓測試裝置，其中，所述夾持構件具有環繞於所述隔熱層外週緣的下側面的一夾持部，和連接於所述探針卡，用來將所述夾持構件固定於所述探針卡的下側面的多個固定構件。

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