[發明專利]半導體測試治具及其形成方法

有效

• 申請號: 201410607155.1
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104360112B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 石磊
• 申請（專利權）人: 通富微電子股份有限公司
• 主分類號: G01R1/073
• 分類號: G01R1/073;G01R31/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 應戰,駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體測試技術領域，特別涉及一種半導體測試治具及其形成方法。

背景技術

測試制程乃是于IC封裝后，測試封裝完成的產品的電性功能，以保證出廠IC功能上的完整性，并對已測試的產品依其電性功能作分類，作為IC不同等級產品的評價依據，最后并對產品作外觀檢驗作業。

電性功能測試乃針對產品之各種電性參數進行測試以確定產品能正常運作。

傳統的同一被測端子上兩點接觸的測試如開爾文測試等，多采用雙頂針或雙金手指平行并列分布的方式，其主要存在以下不足：

1、制造精度較低：隨著半導體產品尺寸的不斷縮小，被測端子的尺寸以及不同被測端子間的間距也在不斷縮小，為了順應這一趨勢，傳統平行并列分布的雙頂針或雙金手指測試方式在其密間距的問題上瓶頸日益突出，精度要求越來越高，有些甚至已無法實現了。

2、結構強度較弱：為了在被測端子上有限的空間內實現兩點接觸測試，頂針或金手指相應越來越細，其機械結構強度也越來越弱。

3、使用壽命較短：傳統的頂針或金手指的測試接觸頭較易受磨損，尤其在精度提出更高要求、機械強度相對較低時，磨損程度更大，進而降低了測試治具的使用壽命。

4、測試精度較低：為順應半導體輕薄短小的發展需求，越來越細的頂針或金手指所產生的電阻值不斷增大，同時在進行大電流測試時，會產生較大的壓降而影響測試數值的判斷；另一方面，平行并列分布的雙頂針或雙金手指的也容易因兩者間的位移偏差而產生測試數值的偏差；此外，傳統并列分布的雙頂針為了縮小兩針間的距離而采用兩個背對斜面的接觸方式，接觸頭容易因其整體結構中彈簧伸縮的扭力而旋轉出被測端子進而影響測試精度。

發明內容

本發明解決的問題是怎樣提高現有的電學性能測試的精度和穩定性。

為解決上述問題，本發明提供一種測試針頭，包括：基底；位于基底上的至少一排測試針頭，每一排中的相鄰測試針頭相互錯位排布，每個測試針頭包括：第一測試針，所述第一測試針包括第一本體、位于第一本體一端的第一測試端以及位于第一本體另一端的第一連接端；覆蓋所述第一測試針的第一本體表面的絕緣層；位于絕緣層表面環繞所述第一測試針的第二測試針，第二測試針與第一測試針同軸，第二測試針包括第二本體、位于第二本體一端的第二測試端以及位于第二本體另一端的第二連接端，所述第二測試端表面與第一測試端表面齊平。

可選的，所述錯位排布是指每一排中的若干第奇數個測試針頭的中心位于第一直線上，若干第偶數個測試針頭的中心位于第二直線上，第一直線與第二直線相互平行。

可選的，所述基底內形成有信號傳輸電路，所述信號傳輸電路包括第一輸入端、第一輸出端、第二輸入端和第二輸出端，所述第一輸出端與第一測試針的第一連接端電連接，所述第二輸出端與第二測試針的第二連接端電連接，所述第一輸入端和第二輸入端分別與外部的測試電路電連接。

本發明還提供了一種半導體測試治具的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成至少一排測試針頭，所述同一排上的相鄰測試針頭相互錯位排布，所述測試針頭包括：第一測試針，所述第一測試針包括第一本體、位于第一本體一端的第一測試端以及位于第一本體另一端的第一連接端；覆蓋所述第一測試針的第一本體表面的絕緣層；位于絕緣層表面環繞所述第一測試針的第二測試針，第二測試針與第一測試針同軸，第二測試針包括第二本體、位于第二本體一端的第二測試端以及位于第二本體另一端的第二連接端，所述第二測試端表面與第一測試端表面齊平。

可選的，所述測試針頭的形成過程為：在所述基底上形成至少一排第一測試針，每一排中的相鄰第一測試針相互錯位排布；在每一排中的每個第一測試針的側壁上形成絕緣層；在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環繞相應的第一測試針。

可選的，第一測試針錯位排布是指每一排中的若干第奇數個第一測試針的中心位于第一直線上，若干第偶數個第一測試針的中心位于第二直線上，第一直線與第二直線相互平行。

可選的，所述第一測試針、絕緣層和第二測試針的形成過程為：在所述基底上形成第一金屬層；刻蝕所述第一金屬層形成至少一排第一測試針，每一排中的相鄰第一測試針之間相互錯位排布；形成覆蓋每個第一測試針側壁和頂部表面的絕緣薄膜層；無掩膜刻蝕工藝刻蝕所述絕緣薄膜層在第一測試針的側壁形成絕緣層；形成覆蓋所述絕緣層和第一測試針頂部表面的第二金屬層；無掩膜刻蝕所述第二金屬層，在絕緣層表面形成第二測試針。