专利名称：模组探测卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路的测试治具，特别是涉及一种新型构造的模组探测卡。
背景技术：
在集成电路的制造过程中，复数个晶片(即芯片，以下均称为晶片)都必须在一半导体晶圆上形成集成电路，经单体化切割成个别晶片之后再进行封装，在制程中会进行多道测试以确保其功能与效能。一般而言，在晶圆未切割之前对其中一单颗晶片的测试称之为晶圆检测或探针测试，由于晶片的设计愈趋于复杂，晶圆检测或探针测试可以确定晶圆生产良率的高低，已经成为整个集成电路制造过程中的一关键部份。而用以测试晶圆的测试设备的测试头(test head)通常是装设有一探测卡(probe card)，作为测试设备与受测晶圆的传输介面。
在现有技术中，美国专利第5,974,662号“探测卡的探测元件的尖端的平坦化方法”揭示了一种模组探测卡的介面板，其包括有一基板及复数个互连接合元件(interconnection structures)。该些互连接合元件是呈弯曲针状且形成于该基板的上表面与下表面，每一互连接合元件具有一芯部(core)及一壳部(shell)，该芯部的材质较该壳部软，利用该芯部形成为所需的形状，再利用电镀方式在该芯部外层形成该壳部。然而，该介面板在与探测头以及印刷电路板做上下电性连接时，该些互连接合元件分别与探测头以及印刷电路板上下压触而电性导通，然而由于该些互连接合元件是整体为弯曲且外露于该基板之外，无法准确控制该些互连接合元件的顶端位置，并且当介面板结合在探测头与印刷电路板之间时，被夹合在中间的介面板的该些互连接合元件容易产生永久变形，导致可供重复组装的耐用性不佳。
此外，另一种现有习知的模组探测卡的介面板为原申请人于中国台湾专利公告第493756号“晶圆通用探测卡”所揭示者，该晶圆通用探测卡包括有一介面板、一印刷电路板以及一探测头，其中该介面卡的一面具有复数个第一针点，而另一面具有复数个第二针点，该些第一针点的间距固定，且该些第二针点间距固定，该印刷电路板是为可替换式，其上具有一测试电路，该印刷电路板的一面与晶圆针测机台电性连接，另一面则具有复数个第一针孔，且该些第一针孔的间距与该介面板的该些第一针点间距相同，藉此将该些第一针孔与该介面板的该些第一针点相接合，该探测头是为可替换式，具有复数个测针与复数个第二针孔，且该些第二针孔间距与该介面板的该些第二针点间距相同，藉此将该些第二针孔与该介面板的该些第二针点相接合，但由于该印刷电路板与该介面板的材质不同导致两者的热膨胀系数不同，该印刷电路板所产生翘曲的程度会大幅增加该印刷电路板的该些复数个第一针孔的共平面误差值，使得该介面板的该些第一针点不易全数接触至该些第一针孔，而会有电性导接失败的可能。
由此可见，上述现有的模组探测卡在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决模组探测卡存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的模组探测卡，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的模组探测卡存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的模组探测卡，能够改进一般现有的模组探测卡，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的模组探测卡存在的缺陷，而提供一种新型结构的模组探测卡，所要解决的技术问题是使其可以解决现有习知的模组探测卡在使用一习知使用的外露探针或凸块的介面板时产生电性导接失败的问题，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的模组探测卡，所要解决的技术问题是使其可以克服现有习知的介面板与习知的探测头之间共平坦度不良无法内部电性导输的问题，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种模组探测卡，其包括一印刷电路板，其具有复数个第一接垫；一探测头，其是用以探触一晶圆，该探测头具有复数个第二接垫；以及一介面板，用以设置于该印刷电路板与该探测头之间，该介面板包含一基板，其具有一第一表面、一第二表面及复数个贯通孔，该些贯通孔贯穿该第一表面及该第二表面；及复数个弹簧顶针(pogo pin)，其结合于该基板的该些贯通孔，每一弹簧顶针具有一第一接触端、一第二接触端及一弹簧，该些第一接触端弹性凸出该第一表面，用以接触该些第一接垫，该些第二接触端凸出该第二表面，用以接触该些第二接垫。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的模组探测卡，其中所述的该些第一接触端凸出于该第一表面的可伸缩长度是不超过1mm(毫米)。
前述的模组探测卡，其中所述的探测头具有一探触面以及一结合面，该探触面上设置有复数个探针，该些第二接垫是矩阵排列于该结合面。
前述的模组探测卡，其中所述的探测头的该结合面是固定结合于该介面板的该第二表面。
前述的模组探测卡，其中所述的印刷电路板设置有一金属压板，以供复数个结合件紧迫结合该探测头、该介面板与该印刷电路板。
前述的模组探测卡，其中所述的该些第一接触端弹性凸出该第一表面的距离是不相同。
前述的模组探测卡，其中所述的每一弹簧顶针具有一套管，其固定在该介面板的该些贯通孔内，以容纳对应的弹簧。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，本发明的主要技术内容如下本发明提供了一种模组探测卡，主要包括一印刷电路板、一探测头以及一介面板，该印刷电路板具有复数个第一接垫，该探测头是用以探触一晶圆，该探测头是具有复数个第二接垫，该介面板是用以设置于该印刷电路板与该探测头之间，该介面板包含一基板及复数个弹簧顶针，该基板具有一第一表面、一第二表面及复数个贯通孔，该些贯通孔是贯穿该第一表面及该第二表面，该些弹簧顶针是结合于该基板的该些贯通孔内，每一弹簧顶针具有一第一接触端、一第二接触端及一弹簧，该些第一接触端是弹性凸出该第一表面，用以接触该些第一接垫，该些第二接触端是凸出该第二表面，用以接触该些第二接垫。
借由上述技术方案，本发明模组探测卡至少具有下列优点1、本发明模组探测卡，其主要是在一印刷电路板与一探测头之间插设一具有复数个导通孔的介面板，而复数个弹簧顶针(pogo pin)是结合于该些导通孔，且该些弹簧顶针的第一接触端是弹性凸出该介面板的一第一表面，即使该印刷电路板的接垫有着共平面误差，该些弹簧顶针亦能全数接触该印刷电路板的对应接垫，而可以解决现有习知的模组探测卡在使用一习知使用的外露探针或凸块的介面板时产生电性导接失败的问题，从而更加适于实用。
2、本发明模组探测卡，其利用复数个弹簧顶针(pogo pin)设置于一介面板内，该些弹簧顶针的第一接触端是弹性凸出该介面板的第一表面，用以接触一印刷电路板的第一接垫，该些弹簧顶针的第二接触端是弹性凸出该介面板的第二表面，用以接触一探测头的第二接垫，而可以克服现有习知的介面板与习知的探测头之间共平坦度不良无法内部电性导输的问题，从而更加适于实用。
综上所述，本发明特殊结构的模组探测卡，主要包括一多层印刷电路板、一介面板以及一探测头，该印刷电路板具有复数个第一接垫，该介面板设置于该印刷电路板与该探测头之间，该介面板包含一基板及复数个弹簧顶针，该基板具有一第一表面、一第二表面以及复数个贯通孔，该些贯通孔贯穿该第一表面及该第二表面，该些弹簧顶针结合于该基板的该些贯通孔，每一弹簧顶针具有一第一接触端、一第二接触端及一弹簧，该些第一接触端弹性凸出该第一表面，用以接触该些第一接垫，可以解决习知印刷电路板的接垫的共平面误差导致与习知介面板的凸块接点产生电性导接不良的问题。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的模组探测卡具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是依据本发明的一具体实施例，是一种模组探测卡的元件分解截面示意图。
图2是依据本发明的一具体实施例，是该模组探测卡在测试时探触一晶圆的截面示意图。
图3是依据本发明的一具体实施例，该模组探测卡的介面板的局部放大截面示意图。
10晶圆 100模组探测卡110印刷电路板111第一接垫112金属压板 120探测头121探触面122结合面123第二接垫 124探针130介面板131基板132第一表面 133第二表面134贯通孔140弹簧顶针141第一接触端142第二接触端143弹簧 144套管
150螺栓具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的模组探测卡其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1、图2所示，依据本发明的一较佳具体实施例的一种模组探测卡100，其包括一印刷电路板110、一探测头120及一介面板130，其中该印刷电路板110，具有复数个第一接垫111，该印刷电路板110的材质是选自于环氧树脂覆铜板(FR-4、FR-5)、双马来酰亚胺三嗪树脂(Bismaleimide Triazine Resin简称BT树脂)的其中之一的基板，且具有多层线路的结构。
该探测头120，具有一探触面121以及一结合面122，该探触面121上设置有复数个探针124，例如垂直探针或是弹性探针，用以探触一晶圆10(如图2所示)或其它集成电路装置，例如卷带承载封装件(Tape CarrierPackage简称TCP)、薄膜覆晶封装件(Chip On Film简称COF)的卷带式集成电路封装构造，该结合面122形成有复数个第二接垫123，该些第二接垫123是呈矩阵排列为佳。
该介面板130，是设置于印刷电路板110与探测头120之间。该介面板130包含一基板131及复数个弹簧顶针140(pogo pin)，其中该基板131，是选自于塑胶座体、陶瓷基板、玻璃基板与硅基板的其中之一。如图3所示，该基板131具有一第一表面132、一第二表面133及复数个贯通孔134，该些贯通孔134是贯穿第一表面132及第二表面133；该些弹簧顶针140，是结合于基板131的该些贯通孔134内，并与印刷电路板110的该些第一接垫111以及探测头120的该些第二接垫123相对应，每一弹簧顶针140具有一第一接触端141、一第二接触端142及一弹簧143。每一弹簧143可容置于对应套管144内且提供弹性予对应的第一接触端141与第二接触端142，又该套管144是被固定在介面板130的该些贯通孔134内，故该些第一接触端141能够弹性凸出第一表面132，用以接触印刷电路板110的该些第一接垫111；该些第二接触端142是能凸出第二表面133，用以接触探测头120的该些第二接垫123。通常该些第一接触端141凸出于第一表面132的可伸缩长度是不超过1mm(毫米)，即可使所有的该些第一接触端141电性接触印刷电路板110的所有该些第一接垫111，并可容许该印刷电路板110在较宽范围的变形翘曲度下该些第一接触端141仍可以达到良好接触。同样地，该些第二接触端142凸出于第二表面133的可伸缩长度亦以不超过1mm(毫米)即可。较佳地，该介面板130固定结合于探测头120的结合面122，且保持探测头120的该些第二接垫123与介面板130的该些第二接触端142之间的电性导接关系。
请参阅图2所示，该模组探测卡100在测试晶圆10时会产生热能，因印刷电路板110与介面板130的热膨胀系数均不同会导致该印刷电路板110的翘曲程度进而使其第一接垫111的共平面度不良，即该些第一接垫111的共平面误差大于或者是等于探测头120的该些第二接垫123的共平面误差，而造成该印刷电路板110与介面板130的间隙不一致，本发明利用该些弹簧顶针140的弹簧143使得该些弹簧顶针140的第一接触端141具有个别可收缩性，该每一弹簧顶针140的第一接触端141与第二接触端142的收缩量可以不相同，因此该些第一接触端141弹性凸出第一表面132的距离是可以不相同，且该些第二接触端142弹性凸出第一表面133的距离是可不相同，可以随着印刷电路板110与介面板130的间隙调整、补偿，以克服该印刷电路板110的翘曲或共平坦度不良的无法内部电性导输的问题，从而可确保该些弹簧顶针140的第一接触端141均能探触印刷电路板110的该些第一接垫111。
较佳地，该印刷电路板110在形成有该些第一接垫111的相对向的一表面上设置有一金属压板112，其是作为该印刷电路板110的抗翘曲强化件与结合定位。例如复数个螺栓150等结合件是穿过探测头120的侧边、介面板130的基板131侧边以及印刷电路板110的一预定部位而螺接至金属压板112的内螺孔，以紧迫结合该探测头120、该介面板130与该印刷电路板110。因此，该金属压板112能够稳固探测头120与介面板130相对于印刷电路板110的位置，并且能够避免在紧迫该探测头120与该介面板至该印刷电路板时该印刷电路板产生变形与翘曲。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种模组探测卡，其特征在于其包括一印刷电路板，其具有复数个第一接垫；一探测头，其是用以探触一晶圆，该探测头具有复数个第二接垫；以及一介面板，用以设置于该印刷电路板与该探测头之间，该介面板包含一基板，其具有一第一表面、一第二表面及复数个贯通孔，该些贯通孔贯穿该第一表面及该第二表面；及复数个弹簧顶针(pogo pin)，其结合于该基板的该些贯通孔，每一弹簧顶针具有一第一接触端、一第二接触端及一弹簧，该些第一接触端弹性凸出该第一表面，用以接触该些第一接垫，该些第二接触端凸出该第二表面，用以接触该些第二接垫。
2.根据权利要求1所述的模组探测卡，其特征在于其中所述的该些第一接触端凸出于该第一表面的可伸缩长度是不超过1mm(毫米)。
3.根据权利要求1所述的模组探测卡，其特征在于其中所述的探测头具有一探触面以及一结合面，该探触面上设置有复数个探针，该些第二接垫是矩阵排列于该结合面。
4.根据权利要求3所述的模组探测卡，其特征在于其中所述的探测头的该结合面是固定结合于该介面板的该第二表面。
5.根据权利要求1所述的模组探测卡，其特征在于其中所述的印刷电路板设置有一金属压板，以供复数个结合件紧迫结合该探测头、该介面板与该印刷电路板。
6.根据权利要求1所述的模组探测卡，其特征在于其中所述的该些第一接触端弹性凸出该第一表面的距离是不相同。
7.根据权利要求1所述的模组探测卡，其特征在于其中所述的每一弹簧顶针具有一套管，其固定在该介面板的该些贯通孔内，以容纳对应的弹簧。
全文摘要
本发明是有关于一种模组探测卡，主要包括一多层印刷电路板、一介面板以及一探测头，该印刷电路板具有复数个第一接垫，该介面板设置于该印刷电路板与该探测头之间，该介面板包含一基板及复数个弹簧顶针，该基板具有一第一表面、一第二表面以及复数个贯通孔，该些贯通孔贯穿该第一表面及该第二表面，该些弹簧顶针结合于该基板的该些贯通孔，每一弹簧顶针具有一第一接触端、一第二接触端及一弹簧，该些第一接触端弹性凸出该第一表面，用以接触该些第一接垫，可以解决习知印刷电路板的接垫的共平面误差导致与习知介面板的凸块接点产生电性导接不良的问题。
文档编号G01R31/28GK1932529SQ20051010333
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月16日 优先权日2005年9月16日
发明者李宜璋, 刘安鸿, 黄祥铭, 李耀荣, 王永和 申请人:南茂科技股份有限公司, 百慕达南茂科技股份有限公司