探針卡及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種探針卡，用以與多個探針抵接；探針卡包含有基板、至少兩個IC載板以及多個探針墊；其中，IC載板設(shè)于基板上，且間隔預(yù)定距離；各IC載板上具有多個導(dǎo)接點(diǎn)；探針墊分別鍍設(shè)于IC載板上，且分別與各導(dǎo)接點(diǎn)連接，而遮蔽各導(dǎo)接點(diǎn)，并在各IC載板上圍成布針區(qū)；探針墊用以分別與探針抵接。另外，本發(fā)明還公開了探針卡的制造方法。
【專利說明】探針卡及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試裝置，尤其涉及一種探針卡及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以探針卡作為測試機(jī)與待測電子物之間的高頻測試信號傳輸接口的技術(shù)雖已普遍使用。但是，現(xiàn)有的探針卡結(jié)構(gòu)經(jīng)常面臨以下問題:
[0003]一、受制于電子產(chǎn)品迷你化，且使用功能日趨增加，使得探針卡上用以供與探針抵接的導(dǎo)接點(diǎn)的設(shè)計越來越小，造成許多現(xiàn)有的探針無法準(zhǔn)確地與這些導(dǎo)接點(diǎn)抵接，導(dǎo)致檢測接觸不良的情形發(fā)生。
[0004]二、如晶圓類待測電子物，隨著其面積的加大(如十二英寸超大型晶圓)，相對使得探針卡結(jié)構(gòu)須使用多片的IC(Integrated Circuit)載板設(shè)于電路板上。但上述這些IC載板通過回焊固定于電路板上時，熔融的焊錫總會造成這些IC載板一定程度的偏移，使得IC載板上的導(dǎo)接點(diǎn)無法準(zhǔn)確地與探針對位，而容易有檢測接觸不良的情形發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種探針卡，可準(zhǔn)確地使其導(dǎo)接點(diǎn)與探針電性連接。另外，本發(fā)明還提供了上述探針卡的制造方法。
[0006]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所提供的探針卡用以與多個探針抵接；探針卡包含有基板、至少兩個IC載板以及多個探針墊；其中，IC載板設(shè)于基板上，且間隔預(yù)定距離；各1(:載板上具有多個導(dǎo)接點(diǎn)；探針墊可用導(dǎo)電材料制成，且分別鍍設(shè)于IC載板上。探針墊分別與各導(dǎo)接點(diǎn)連接，而遮蔽各導(dǎo)接點(diǎn)，并在各IC載板上圍成布針區(qū)。探針墊用以分別與各探針抵接。另外，相鄰的該IC載板的布針區(qū)之間的間隙大于各布針區(qū)的寬度。
[0007]依據(jù)上述構(gòu)思，相鄰的IC載板的等布針區(qū)之間的間隙大于2倍的各布針區(qū)的寬度。
[0008]依據(jù)上述構(gòu)思，各IC載板上的探針墊之間的間距不大于40微米。
[0009]依據(jù)上述構(gòu)思，基板具有印刷電路板，且印刷電路板上布設(shè)有電路布局；另外，IC載板的導(dǎo)接點(diǎn)與印刷電路板的電路布局電性連接。
[0010]依據(jù)上述構(gòu)思，基板還具有多層陶瓷板；多層陶瓷板設(shè)于印刷電路板上；另外，IC載板設(shè)于多層陶瓷板上，且IC載板的導(dǎo)接點(diǎn)通過多層陶瓷板與印刷電路板的電路布局電性連接。
[0011]依據(jù)上述構(gòu)思，探針卡還具有固定架。固定架設(shè)于基板上，且位于IC載板的下方。
[0012]依據(jù)上述構(gòu)思，探針卡還包含填充于探針墊之間的絕緣材料層。
[0013]依據(jù)上述構(gòu)思，位于各IC載板上相同位置的探針墊，其中心點(diǎn)位置的偏移差距小于25微米。
[0014]依據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明提供了一種探針卡的制造方法，該方法包含有下列步驟:
[0015]A.取得至少兩個IC載板，且各IC載板上具有多個導(dǎo)接點(diǎn)；[0016]B.在各IC載板上形成一層限制層，限制層上具有多個穿孔，且穿孔分別正對各導(dǎo)接點(diǎn)；
[0017]C.在IC載板上鍍設(shè)導(dǎo)電材料，使導(dǎo)電材料填滿穿孔，而形成多個與穿孔形狀相同的探針墊；
[0018]D.研磨鍍設(shè)于IC載板上的探針墊，使各探針墊的頂面與限制層的頂面呈同一平面；
[0019]E.將IC載板固定在基板上，且IC載板之間具有預(yù)定距離。
[0020]依據(jù)上述構(gòu)思，在步驟B中，采用微顯影技術(shù)在各IC載板上形成具有多個穿孔的限制層。
[0021]依據(jù)上述構(gòu)思，在步驟B中，限制層上的穿孔間的間距不大于40微米。
[0022]依據(jù)上述構(gòu)思，在步驟E之前，先將IC載板上的各限制層移除，使IC載板上留下多個探針墊。
[0023]依據(jù)上述構(gòu)思，基板具有印刷電路板，且印刷電路板上布設(shè)有電路布局；在步驟E中，將IC載板的導(dǎo)接點(diǎn)與印刷電路板的電路布局電性連接。
[0024]依據(jù)上述構(gòu)思，該基板還具有多層陶瓷板，且多層陶瓷板設(shè)于印刷電路板上；在步驟E中，IC載板設(shè)于多層陶瓷板上，并通過多層陶瓷板與印刷電路板的電路布局電性連接。
[0025]依據(jù)上述構(gòu)思，在步驟E之前，探針墊在各IC載板上圍成布針區(qū)；且在步驟E中，將IC載板固定于基板上時,相鄰的IC載板上的布針區(qū)之間的間隙大于各布針區(qū)的寬度。
[0026]依據(jù)上述構(gòu)思，在步驟E中，IC載板以回焊的方式固定于基板上，且位于各IC載板上相同位置的探針墊，其中心點(diǎn)位置的偏移差距小于25微米。
[0027]依據(jù)上述構(gòu)思，在步驟E之后，還包含步驟:
[0028]F.將固定架設(shè)置于基板上，且固定架位于IC載板的下方。
[0029]借此，通過上述設(shè)計，便可使探針準(zhǔn)確地與探針卡的導(dǎo)接點(diǎn)電性連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例制造方法的流程圖；
[0031]圖2至圖6為各制造過程各步驟的示意圖；
[0032]圖7為本發(fā)明較佳實(shí)施例探針卡的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖8為圖7的俯視圖；
[0034]圖9為在圖7的架構(gòu)下增設(shè)固定架。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下將以附圖公開本發(fā)明的多個實(shí)施方式，為明確說明起見，許多具體細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些具體細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些具體細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些現(xiàn)有慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式表示。
[0036]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種探針卡的制造方法包含有下列步驟:
[0037]A.取得至少兩個IC (集成電路)載板。請參閱圖2，各IC載板10的其中一面具有多個導(dǎo)接點(diǎn)12供檢測用的探針抵接；各IC載板10的另外一面則具有多個接點(diǎn)13分別與對應(yīng)的各導(dǎo)接點(diǎn)12電性連接。一般而言，IC載板10主要是用以提供空間轉(zhuǎn)換的功能。簡單來說，IC載板10的導(dǎo)接點(diǎn)12之間的間隔(Pitch)較小，而接點(diǎn)13之間的間隔較大。另外，在本實(shí)施例中，IC載板10取自于客戶端所提供的公用多層有機(jī)板(Mult1-Layer Organic ；MLO)，亦即，本發(fā)明所用的這些IC載板10，為客戶端在產(chǎn)品封裝時所使用的公用封裝基板，而非另行開模制作。上述所提及的“產(chǎn)品”指的是晶圓(wafer)中的1C，也就是本發(fā)明探針卡(如圖7)在使用時所量測的待測物。如此一來，通過使用客戶端所提供的公板作為本發(fā)明的探針卡的空間轉(zhuǎn)換板，將可有效地達(dá)到節(jié)省成本的目的。
[0038]B.請參閱圖3，在各IC載板10上形成一層限制層14，限制層14上具有多個穿孔141，且穿孔141分別正對各導(dǎo)接點(diǎn)12 ;在本實(shí)施例中，是先在各IC載板10上涂布一層光阻后，再采用微顯影技術(shù)在各IC載板10上留下具有多個穿孔141的光阻來形成限制層14，且限制層14的厚度T不小于10微米，而限制層14上的穿孔141間的間距D不大于40微米。
[0039]C.請參閱圖4，在IC載板10上鍍設(shè)導(dǎo)電材料，使導(dǎo)電材料填滿穿孔141，而形成多個探針墊(probe pad) 16 ；
[0040]D.請參閱圖5，研磨鍍設(shè)于IC載板10上的探針墊16，使各探針墊16的頂面與限制層14的頂面呈同一平面。而后，請參閱圖6，移除IC載板10上的各限制層14，使IC載板10上留下多個與穿孔141形狀相同的探針墊16，且探針墊16圍成布針區(qū)A。
[0041]E.請參閱圖7與圖8，將IC載板10固定在基板20上，且相鄰的IC載板10間隔預(yù)定距離，使位于各IC載板10上相同位置的探針墊16中心點(diǎn)的位置偏移差距H小于25微米，且各IC載板10布針區(qū)A與相鄰的IC載板10布針區(qū)A之間的間隙P大于各布針區(qū)A的寬度K(即各布針區(qū)A其中一側(cè)的探針墊16邊緣與相反側(cè)上的探針墊16邊緣之間的距離)，一般來說，間隙P大于2倍的各布針區(qū)A的寬度K。另外，在本實(shí)施例中，基板20具有印刷電路板22以及多層陶瓷板(Mult1-Layer Ceramic ;MLC)24。印刷電路板22上布設(shè)有電路布局(圖中未示出)。多層陶瓷板24設(shè)于印刷電路板22上，且與電路布局電性連接。借此，IC載板10回焊在多層陶瓷板24上，而使導(dǎo)接點(diǎn)12通過接點(diǎn)13與多層陶瓷板24電性連接后，導(dǎo)接點(diǎn)12便可通過多層陶瓷板24與印刷電路板22上的電路布局電性連接。多層陶瓷板24回焊于印刷電路板22上，或者通過中間插入物(Interpose!.)使多層陶瓷板24與印刷電路板22上的電路布局電性連接。多層陶瓷板24的兩面具有接點(diǎn)，一面的接點(diǎn)與IC載板10的接點(diǎn)13電性連接，另一面的接點(diǎn)與印刷電路板22的電路布局電性連接，而多層陶瓷板24 —面的接點(diǎn)(與接點(diǎn)13電性連接)間距可以等于多層陶瓷板24另一面接點(diǎn)(與印刷電路板22的電路布局電性連接)間距，如圖7所示，當(dāng)然，多層陶瓷板24也可提供空間轉(zhuǎn)換的功能，即多層陶瓷板24 —面的接點(diǎn)間距小于該多層陶瓷板24另一面的接點(diǎn)間距。
[0042]借此，通過上述制造方法便可取得如圖7所示的探針卡，其探針墊16用以分別與各探針100抵接，且探針墊16呈柱狀且頂面為平面的設(shè)計，將可使探針100準(zhǔn)確地與各探針墊16抵接。
[0043]另外，探針墊16之間的間隙不大于40微米，且厚度不小于10微米的設(shè)計，便可有效地擴(kuò)大各探針墊16的表面積與物理強(qiáng)度，進(jìn)而使探針100與各探針墊16抵接時，避免發(fā)生短路或是刺穿探針墊16的情形。[0044]再者，請參閱圖7與圖8，當(dāng)IC載板10通過回焊固定于多層陶瓷板24上時，即使熔融的焊錫造成IC載板10 —定程度的偏移，探針100仍可分別通過較大表面積的各探針墊16，與對應(yīng)的各導(dǎo)接點(diǎn)12電性連接。
[0045]如此一來，進(jìn)行檢測時，印刷電路板22設(shè)置于檢測機(jī)臺(圖中未示出)上，檢測機(jī)臺所產(chǎn)生的測試信號，將由印刷電路板22的電路布局至多層陶瓷板24，再由多層陶瓷板24至IC載板10上，并通過IC載板10上的各探針墊16到對應(yīng)的探針100，而后，再由探針100傳遞到待測物(Device under test,DUT)(圖中未示出)進(jìn)行檢測。而測試信號的回傳，則由通過與該待測物抵接的另一探針100，以相反的路徑將測試信號回傳至檢測機(jī)臺。
[0046]另外，由于各IC載板10采用上方導(dǎo)接點(diǎn)12間的間隔較窄、下方接點(diǎn)13之間的間隔較寬的設(shè)計，使得布針區(qū)A形成在各IC載板10的中央位置處，這樣導(dǎo)致有多個待測物待檢測時，相鄰的待測物將無法同時進(jìn)行檢測，而無法達(dá)到多工的目的。于是，通過各IC載板10布針區(qū)A與相鄰的IC載板10布針區(qū)A之間的間隙P大于各布針區(qū)A的寬度K的設(shè)計，可在每次檢測時，被檢測的待測物之間，間隔有一個或多個待測物；如此一來，通過跳過一個或多個待測物的方式，便可達(dá)到多工檢測的目的，而被跳過檢測的待測物，則于其它次檢測時再行檢測即可。
[0047]值得一提的是，在上述步驟B中，限制層14可選用絕緣材料制成。如此一來，在步驟D中，則改為不將IC載板10上的各限制層14移除。并在步驟E中，直接將具有限制層14的IC載板10(如圖5)固定于基板20上。而上述設(shè)計的目的在于，可使探針墊16之間填充有絕緣材料，進(jìn)而達(dá)到提升探針墊16之間的絕緣效果，從而可以避免探針100在檢測時發(fā)生相鄰的探針墊16相互干擾而短路的情形。
[0048]另外，在步驟E之后，還可包含步驟:
[0049]F.請參閱圖9，將固定架30設(shè)置于基板20上，且固定架30位于IC載板10的下方。此外，固定架30至少部分位于IC載板10下方的多層陶瓷板24上，可確保多層陶瓷板24與印刷電路板22電性連接。另一方面，探針100外側(cè)的探針頭110可鎖緊在印刷電路板22上(圖中未示出)，探針頭110可供探針100貫穿進(jìn)而定位探針100的位置。
[0050]借此，通過固定架30的設(shè)計，可使探針100準(zhǔn)確地與對應(yīng)的探針墊16抵接，而不會有檢測接觸不良的情形發(fā)生。
[0051]雖本發(fā)明已經(jīng)以實(shí)施方式公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種變動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種探針卡，用以與多個探針抵接；其特征在于，該探針卡包含有: 基板； 至少兩個IC載板，其設(shè)于上述基板上，且間隔預(yù)定距離；上述各IC載板上具有多個導(dǎo)接點(diǎn)；以及 多個探針墊，其分別鍍設(shè)于上述IC載板上，且分別與上述各導(dǎo)接點(diǎn)連接，而遮蔽上述各導(dǎo)接點(diǎn)，并在上述各IC載板上圍成布針區(qū)；上述探針墊用以分別與各探針抵接；另外，相鄰的上述IC載板的上述布針區(qū)之間的間隙，大于各上述布針區(qū)的寬度。
2.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，相鄰的所述IC載板的所述布針區(qū)之間的間隙大于2倍的所述各布針區(qū)的寬度。
3.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，所述各IC載板上相鄰的所述探針墊之間的間隙不大于40微米。
4.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，所述各探針墊的厚度不小于10微米。
5.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，所述基板具有印刷電路板，且該印刷電路板上布設(shè)有電路布局；另外，所述IC載板的所述導(dǎo)接點(diǎn)與該印刷電路板的電路布局電性連接。
6.如權(quán)利要求5所述探針卡，其特征在于，所述基板還具有多層陶瓷板；該多層陶瓷板設(shè)于所述印刷電路板上；另外，所述IC載板設(shè)于該多層陶瓷板上，且所述IC載板的所述導(dǎo)接點(diǎn)通過該多層陶瓷板與所述印刷電路板的電路布局電性連接。
7.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，還具有固定架，其設(shè)于所述基板上，且位于所述IC載板的下方。
8.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，還包含有填充于所述探針墊之間的絕緣材料層。
9.如權(quán)利要求1所述探針卡，其特征在于，位于所述各IC載板上相同位置的所述探針墊，其中心點(diǎn)位置的偏移差距小于25微米。
10.一種探針卡的制造方法，其特征在于，包含有下列步驟: A.取得至少兩個IC載板，且各IC載板上具有多個導(dǎo)接點(diǎn)； B.在上述各IC載板上形成一層限制層，該限制層上具有多個穿孔，且該穿孔分別正對上述各導(dǎo)接點(diǎn)； C.在上述IC載板上鍍設(shè)導(dǎo)電材料，使導(dǎo)電材料填滿上述穿孔，而形成多個探針墊； D.研磨鍍設(shè)于上述IC載板上的上述探針墊，使上述各探針墊的頂面與上述限制層的頂面呈同一平面； E.將上述IC載板固定在基板上，且上述IC載板之間具有預(yù)定距離。
11.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟B中，采用微顯影技術(shù)在所述各IC載板上形成以光阻制成的具有所述穿孔的限制層。
12.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟B中，所述限制層上的所述穿孔間的間距不大于40微米。
13.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟E之前，先將所述IC載板上的所述各限制層移除，使所述IC載板上留下所述探針墊。
14.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，所述基板具有印刷電路板，且該印刷電路板上布設(shè)有電路布局；在步驟E中，還將所述IC載板的所述導(dǎo)接點(diǎn)與該印刷電路板的電路布局電性連接。
15.如權(quán)利要求14所述探針卡的制造方法，其特征在于，所述基板還具有多層陶瓷板，且該多層陶瓷板設(shè)于所述印刷電路板上；在步驟E中，所述IC載板設(shè)于該多層陶瓷板上，并通過該多層陶瓷板與所述印刷電路板的電路布局電性連接。
16.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟E之前，所述探針墊在所述各IC載板上圍成布針區(qū)；且在步驟E中，將所述IC載板固定在所述基板上時，相鄰的所述IC載板上的上述布針區(qū)之間的間距大于上述各布針區(qū)的寬度。
17.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟E之后，還包含步驟: F.將固定架設(shè)置于所述基板上，且該固定架位于所述IC載板的下方。
18.如權(quán)利要求10所述探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟E中，所述IC載板以回焊的方式固定在所述基板上， 且位于所述各IC載板上相同位置的所述探針墊，其中心點(diǎn)位置的偏移差距小于25微米。
【文檔編號】G01R1/073GK103675369SQ201310303035
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】李忠哲, 吳堅州, 陳宗毅, 陳明祈 申請人:旺矽科技股份有限公司