[發明專利]自動化測試裝備中的探針卡組件

在審

• 申請號: 202080086681.1
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN114829950A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 布賴恩·布雷希特
• 申請（專利權）人: 泰瑞達公司
• 主分類號: G01R1/073
• 分類號: G01R1/073;G01R31/28;G01R31/01
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明公開了用于自動測試裝備(ATE)的豎直型探針卡組件中的探針引腳布置。在一些實施方案中，在相鄰探針引腳之間設有一個或多個附加導電區域。所述附加導電區域可減小連接到相鄰探針卡焊盤的探針引腳之間的間距，并且可進而減小所述兩個探針卡焊盤之間的互感，并提供改進的阻抗匹配。在一個實施方案中，所述附加導電區域是短探針引腳。在另一個實施方案中，所述附加導電區域是豎直探針引腳上的突起。

相關專利申請的交叉引用

本申請根據35 U.S.C.§120要求于2019年12月24日提交的名稱為“自動化測試裝備中的探針卡組件(PROBE CARD ASSEMBLY IN AUTOMATED TEST EQUIPMENT)”的美國專利申請序列號16/726,649的優先權的權益，并且作為其繼續，該美國專利申請以引用的方式全文并入本文。

背景技術

電子部件諸如半導體設備、電路和印刷電路板(PCB)組件在其制造期間和之后使用測試系統諸如自動化測試裝備(ATE)來進行頻繁測試。為了執行這些測試，ATE可包括生成或測量測試信號的儀器，使得可在特定被測設備(DUT)上測試一系列操作狀況。例如，儀器可生成施加到半導體設備的一定模式的數字或模擬信號，并且可測量作為響應的來自半導體設備的數字或模擬信號。

在一些情況下，在晶圓級測試半導體設備。晶圓級的測試具有若干益處，包括在將裝置切割為半導體管芯并封裝之前測試和驗證設備作為已知的良好管芯。晶圓可含有許多設備，并且在不必重新加載另一個晶圓的情況下允許測試大量彼此接近的設備，這可減少測試時間并增加制造產量。

每個被測設備含有暴露的連接結構，諸如焊盤或凸塊，這些連接結構可用作測試點，在測試點處可對晶圓上的DUT施加或測量測試信號。ATE使用包含多個探針引腳陣列的探針卡組件與設備交接。每個探針引腳在自由端具有微型探針，用于與DUT的測試點進行電接觸，其中探針引腳的相對端電連接至印刷電路板上的焊盤，印刷電路板可以是測試儀的一部分，或者可以是探針卡組件的一部分，探針卡組件進而電連接到測試儀。有時，探針卡組件包括一個以上彼此豎直堆疊以形成探針卡的電路板。探針卡組件內的機械支撐件固定探針引腳，并將引腳壓靠在探針卡中的印刷電路板上，使得能夠在板與引腳之間進行接觸。為了與晶圓進行電接觸，晶圓探測器將晶圓壓靠在探針上，使得針尖與設備上的測試點進行物理接觸和電接觸。一旦探針已經與晶圓上的測試點和電耦合至測試儀的焊盤都接觸，測試過程就可以開始。

發明內容

本文公開了用于自動測試裝備(ATE)的豎直型探針卡組件中的探針引腳布置。在一些實施方案中，在相鄰探針引腳之間設有一個或多個附加導電區域。所述附加導電區域可減小連接到相鄰探針卡焊盤的探針引腳之間的間距，并且可進而減小所述兩個探針卡焊盤之間的互感，并提供改進的阻抗匹配。在一個實施方案中，附加導電區域是短探針引腳。在另一個實施方案中，所述附加導電區域是豎直探針引腳上的突起。

根據一些實施方案，一種用于測試具有多個晶圓焊盤的晶圓的探針卡組件。所述探針卡組件包括在表面上具有多個探針卡焊盤的板；第一探針引腳，所述第一探針引腳包括與所述多個探針卡焊盤中的第一探針卡焊盤接觸并且在垂直于所述表面的第一方向上延伸的第一導電區域。所述第一探針引腳被配置為接觸晶圓焊盤。所述探針卡組件還包括鄰近所述第一導電區域并且電連接到所述第一探針卡焊盤的第二導電區域。所述第二導電區域被配置為當所述探針引腳接觸所述晶圓焊盤時，通過介電材料與所述晶圓焊盤分離。