[發明專利]一種多節MEMS探針關鍵尺寸測量用探針裝載方法

在審

• 申請號: 202110049613.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112858734A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 于海超
• 申請（專利權）人: 強一半導體（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04;G01R1/073
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種多節MEMS探針關鍵尺寸測量用探針裝載方法屬于精密測試計量、微機電系統、IC芯片測試及探針卡技術領域；該方法首先對被測件反光鍍膜，對裝載臺吸光鍍膜，然后在上部參考臺與裝載臺折疊后，被測件待測面向下，貼邊沿擺放到裝載臺框狀結構中，再調節溫度，調整擠壓結構，將被測件用擠壓結構固定在裝載臺框狀結構中，然后調整升降板，使升降板粘貼住被測件，并將被測件與擠壓結構分離，最后將上部參考臺與裝載臺打開；本發明作為面向超高溫工作環境下芯片測試的MEMS探針結構及測試方法中的一項關鍵技術，有利于確保超高溫工作環境下，大尺寸或多測試點芯片測試過程中，裸芯與探針之間有效接觸，進而有利于對該芯片進行測試。

技術領域

本發明一種多節MEMS探針關鍵尺寸測量用探針裝載方法屬于精密測試計量、微機電系統、IC芯片測試及探針卡技術領域。

背景技術

探針卡是一種用于對裸芯進行測試的設備。通過將探針接觸到裸芯的焊盤或觸點形成電連接，并通過向芯片寫入測試程序，從而測試芯片的性能。

實現測試的一項關鍵技術是要求探針必須全部接觸到裸芯的焊盤或觸點上，這就對所有探針端部是否在同一平面提出了非常高的要求。在本申請中，探針端部在同一平面內的程度定義為探針平面度。對于小尺寸且探針數量不多的探針卡，探針平面度比較容易把控，而對于大尺寸或探針數量較多的探針卡，探針平面度就難以把控，如果探針平面度低，就會出現部分探針有效接觸到裸芯，而其他探針則接觸不到裸芯的問題，造成整體接觸不良，芯片測試失敗。

為了解決上述問題，我們可以增加裸芯與探針卡之間的壓力，讓已經有效接觸到裸芯的探針彎曲，從而使得接觸不到裸芯的探針有效接觸。然而，這又會產生新的技術問題，對于MEMS探針卡，探針與探針之間的距離非常接近，在探針發生彎曲的情況下，就非常容易出現彎曲探針接觸到其他探針的情況，形成探針短路，進而造成測試失敗，嚴重時甚至損壞測試芯片和探針卡。

針對探針彎曲而容易出現短路的問題，我們可以借鑒申請號201711115635.6的發明專利《垂直式探針卡之探針裝置》所公開的結構，在該申請中，探針裝置包括了一種導板組合結構，通過中間導板的限制，使得所有探針只能向同一方向彎曲，從而有效避免了探針之間的短路問題。

這種帶有導板組合結構的探針卡可以實現大部分工況下的裸芯測試工作，然而，還有部分裸芯測試工作無法完成，原因如下：為了使測試真實有效，我們需要確保裸芯測試環境與芯片工作環境相一致，不同芯片具有不同的工作溫度，有些芯片在100攝氏度左右的高溫環境下工作，而有些芯片在200攝氏度的超高溫環境下工作。對于那些超高溫環境下工作的芯片，我們同樣需要在相同溫度環境下完成測試，由于受到探針材料的限制，在如此超高溫環境下，探針將失去彈性，如果堅持用中間導板等結構或方法去彎曲探針，則會造成探針塑性變形無法回彈，不僅無法完成裸芯的測試工作，而且嚴重時會損壞探針卡。

可見，借鑒發明專利《垂直式探針卡之探針裝置》所提供的解決方案，雖然能夠適用于大多數裸芯的測試工作，然而對于超高溫工作環境下的芯片，仍然無法確保大尺寸或多測試點芯片測試過程中，裸芯與探針之間有效接觸。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開了一種多節MEMS探針關鍵尺寸測量用探針裝載方法，作為面向超高溫工作環境下芯片測試的MEMS探針結構及測試方法中的一項關鍵技術，有利于確保超高溫工作環境下，大尺寸或多測試點芯片測試過程中，裸芯與探針之間有效接觸，進而有利于對該芯片進行測試。

本發明的目的是這樣實現的：

一種面向超高溫工作環境下芯片測試的MEMS探針結構，從上到下依次設置PCB板、轉接板和復合探針頭結構，所述復合探針頭結構包括上導板，中間導板和下導板，探針從轉接板開始，穿過上導板和中間導板后，從下導板伸出；其中，上導板，中間導板和下導板由絕緣材料制成，探針由金屬導電材料制成；

所述探針包括安裝在上導板的上部探針，穿過中間導板的中部探針和安裝在下導板的下部探針；