[發明專利]一種探針卡及晶圓測試系統

在審

• 申請號: 202110769474.2
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113484561A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 梁建;羅雄科
• 申請（專利權）人: 上海澤豐半導體科技有限公司
• 主分類號: G01R1/067
• 分類號: G01R1/067;G01R1/073;G01R31/28
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

本發明提供了一種探針卡及晶圓測試系統，探針卡包括：PCB板；陶瓷基板，設置在所述PCB板上；探針頭，設置在所述陶瓷基板上，且所述探針頭包括導引板，所述導引板上設置有若干個均勻分布的探針；其中，所述PCB板和所述陶瓷基板之間設置有插板，所述插板上設置有若干個貫穿所述插板的彈簧針，所述彈簧針的兩端分別與所述PCB板和所述陶瓷基板固定連接。該探針卡能夠在增大測試區域的同時，保證探針的針尖平整度，從而有利于晶圓的測試。

技術領域

本發明涉及探針卡技術領域，尤指一種探針卡及晶圓測試系統。

背景技術

在半導體晶圓測試階段，需要對晶圓上的未封裝芯片(裸芯片)進行測試，測試過程中會用到探針卡。探針卡主要分為3個部分，印刷電路板(PCB)、基板(MLO/MLC)和探針頭(Probe head),探針頭的針(Probe)一端扎在基板的焊盤上，另一端扎在晶圓的焊盤上。由此，在晶圓和PCB(測試機)之間建立電性連接，通過測試機調配資源并完成自動化測試，從而保證晶圓上裸芯片的品質。

通常，晶圓測試要求所有探針的針尖平整度(平整度即為針尖的高低極差)小于50um，該值越小越有利于晶圓測試，這給探針卡的制造提出了比較大的挑戰，這就要求探針卡的主要組件印刷電路板和基板在測試區域必須控制平整度，滿足芯片測試的需求；且隨著高測試效率和高數據吞吐率的測試要求，使得客戶對于探針卡的測試區域變大的需求也越來越迫切，測試區域越大，越難保證探針的針尖平整度，這對于探針卡的要求就更高，而現有的探針卡很難滿足這些需求、因此，需要一種能夠在增大測試區域的同時，保證探針的針尖平整度的探針卡。

發明內容

本發明的目的是提供一種探針卡及晶圓測試系統，解決現有技術中無法在增大測試區域的同時，保證探針的針尖平整度的問題。

本發明提供的技術方案如下：

本發明提供一種探針卡，包括：

PCB板；

陶瓷基板，設置在所述PCB板上；

探針頭，設置在所述陶瓷基板上，且所述探針頭包括導引板，所述導引板上設置有若干個均勻分布的探針；

其中，所述PCB板和所述陶瓷基板之間設置有插板，所述插板上設置有若干個貫穿所述插板的彈簧針，所述彈簧針的兩端分別與所述PCB板和所述陶瓷基板固定連接。

通常，晶圓測試要求所有探針的針尖平整度(平整度即為針尖的高低極差)小于50um，該值越小越有利于晶圓測試，這給探針卡的制造提出了比較大的挑戰；且隨著高測試效率和高數據吞吐率的測試要求，使得客戶對于探針卡的測試區域變大的需求也越來越迫切，測試區域越大，越難保證探針的針尖平整度，這對于探針卡的要求就更高。

目前，多層有機基板(MLO)的制造能力可以保證區域80mmX40mm以內的平整度，可以支持的最小焊盤中心距(Pitch)為50um；多層陶瓷基板(MLC)的制造能力可以保證區域300mmX300mm以內的平整度，可以支持的最小焊盤中心距(Pitch)為150um；多層印刷電路板(PCB)的制造能力可以保證區域80mmX40mm以內的平整度，可以支持的最小焊盤中心距(Pitch)為300um。因此，陶瓷基板的平整度相對于有機基板和PCB板更容易控制。

通過在PCB板上設置陶瓷基板，且在PCB板和陶瓷基板之間設置插板，插板上設置有若干個貫穿插板的彈簧針，彈簧針的兩端分別與PCB板和陶瓷基板固定連接，使得通過彈簧針的有效行程比較大和MLC平整度更容易控制的特點，能夠有效降低探針卡對PCB的平整度的要求，進而使得能夠在保證探針平整度的前提下，實現測試區域的擴大，有利于提高晶圓測試效率和精度。