探针卡的制作方法

本申请涉及半导体测试，尤其涉及一种大尺寸晶圆的快速测试，具体涉及一种探针卡。

背景技术：

1、现有的探针主要包括针体、悬臂、针基和针尖，其中，悬臂包括上悬臂、下悬臂以及上悬臂和下悬臂之间的间隙，针基设置在针基分支上，针尖设置在针尖座上。使用时探针的针体会通过焊接位置焊接在基板上，探针针尖垂直朝下，探针针尖用于扎晶圆的焊盘，完成电性连接。

2、在晶圆的测试中，测试设备主要包括：测试机、探针卡、晶圆和晶圆承载台，其中，探针卡包括：印刷电路板(printed circuit boards，pcb)、插座、基板、探针以及部分结构加固件。为了完成12英寸晶圆的一次性测试，即探针卡与晶圆接触一次完成所有芯片的测试，基板、插座和pcb都会参照晶圆的尺寸制造。主要的是，基板上的焊盘和晶圆上的焊盘一一对应，探针成一排排列，按照顺序焊接在基板的焊盘上，焊接时需要保证探针针尖与晶圆焊盘的中心点坐标一致，基板上表面的焊盘与插座弹簧针一一对应，组装完成时弹簧针与基板上表面焊盘一一对应，不能发生开路或短路，并且，插座的弹簧针位置与pcb下表面焊盘的位置一一对应，不能发生开路或者短路。

3、但是，通过上述方式，存在以下技术问题：由于一片晶圆上有几百到上千颗芯片，探针焊接周期长，良率低，维护成本高，一般一张探针卡上的探针少的有几万个，多的有十几万，基板上需要焊接的探针数量过大，良品率也非常低，任何一个探针不良，整个探针卡都将无法使用；探针焊接间距比较小，焊接难度比较大，容易发生探针干涉问题；基板尺寸过大，生产良品率低，任何一个地方发生开路或者短路的不良都会导致整个基板的报废；大尺寸插座制造成本高，良品率低，任何一个安装孔不良，也将无法使用。

4、因此，需要一种新的探针卡的技术方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种探针卡，以解决现有技术中的由于探针的数量太多，以及基板的尺寸过大，导致的探针卡的生产难度高，以及生产良品率低的技术问题，以实现降低生产难度和提高生产良品率，降低维护成本的效果。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、本说明书实施例提供一种探针卡，包括：一个印刷电路板、多个插座模块、多个与插座模块相对应的基板模块，多个探针以及加固件，每个插座模块包括插座上盖和插座下盖；

4、插座模块和基板模块设置在加固件上，探针设置在基板模块上，插座模块通过弹簧针与印刷电路板电连接；

5、每个插座模块上的弹簧针贯穿插座模块的插座上盖和插座下盖，并通过固定销钉将插座上盖和插座下盖固定住；

6、每个与插座模块相对应的基板模块固定在加固件上，每个基板模块的尺寸大于对应的插座模块的尺寸。

7、在一种可选的实施方式中，每个基板模块上设置有至少一个探针；

8、所有的基板模块上的探针的数量与晶圆上的芯片的数量相同。

9、在一种可选的实施方式中，每个基板模块上的焊盘排布与对应的晶圆上芯片的焊盘排布相对应；

10、所有的基板模块设置在加固件后，基板模块上焊接的探针的针尖与晶圆上芯片的焊盘的中心坐标一致。

11、在一种可选的实施方式中，基板模块上焊接的相邻的探针的针尖的距离，与对应的晶圆上相邻芯片的焊盘的中心距相等。

12、在一种可选的实施方式中，探针包括长探针和短探针，基板模块上包括多行焊盘；

13、每行焊盘全部焊接长探针或者短探针，焊接长探针的焊盘与焊接短探针的焊盘错位分布，并且，长探针和短探针焊接在基板模块上后探针的针尖对齐；

14、相邻的针尖之间的距离，与晶圆上相邻芯片的焊盘的中心距相等。

15、在一种可选的实施方式中，基板模块上包括多行焊盘，多行焊盘之间错位分布，相邻的两行焊盘的中心之间的距离等于探针的长度的两倍；

16、探针焊接在基板模块上后探针的针尖对齐，并且，相邻的针尖之间的距离，与晶圆上相邻芯片的焊盘的中心距相等。

17、在一种可选的实施方式中，基板模块上包括多行焊盘，探针包括长探针和短探针；

18、基板模块上的多行焊盘错位分布，每行焊盘全部焊接长探针或者短探针，每两行焊盘为一组，其中，一行焊盘焊接长探针，另一行焊盘焊接短探针，长探针和短探针焊接在基板模块上后探针的针尖对齐；

19、两组焊盘相对设置，探针焊接在基板模块上后探针的针尖对齐，并且，相邻的针尖之间的距离，与晶圆上相邻芯片的焊盘的中心距相等。

20、在一种可选的实施方式中，每个基板模块通过固定销钉固定在加固件上。

21、在一种可选的实施方式中，在加固件上设置螺丝孔和销钉孔，通过螺丝孔和销钉孔将基板模块固定在加固件上。

22、在一种可选的实施方式中，在加固件上设置销钉孔，将固定销钉放置在销钉孔内；

23、通过注胶的方式将固定销钉固定在销钉孔内；

24、或者，

25、在加固件的销钉孔内安装牙套，将固定销钉固定在销钉孔内。

26、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过将探针卡上的关键部件进行模块化处理，主要包括将插座和基板进行模块化处理，得到多个插座模块和多个基板模块，并将插座模块和基板模块设置在固定件上，对于插座模块和基板模块的结构进行了改进，改进后基板模块和插座模块可以单个更换，从而降低探针卡的维护成本，并且可以提高探针卡的生产效率和良品率。

技术特征：

1.一种探针卡，其特征在于，包括：一个印刷电路板、多个插座模块、多个与所述插座模块相对应的基板模块，多个探针以及加固件，每个所述插座模块包括插座上盖和插座下盖；

2.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，每个所述基板模块上设置有至少一个所述探针；

3.根据权利要求2所述的探针卡，其特征在于，每个所述基板模块上的焊盘排布与对应的所述晶圆上芯片的焊盘排布相对应；

4.根据权利要求3所述的探针卡，其特征在于，所述基板模块上焊接的相邻的所述探针的针尖的距离，与对应的所述晶圆上相邻芯片的焊盘的中心距相等。

5.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述探针包括长探针和短探针，所述基板模块上包括多行焊盘；

6.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述基板模块上包括多行焊盘，多行所述焊盘之间错位分布，相邻的两行所述焊盘的中心之间的距离等于所述探针的长度的两倍；

7.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述基板模块上包括多行焊盘，所述探针包括长探针和短探针；

8.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，每个所述基板模块通过固定销钉固定在所述加固件上。

9.根据权利要求8所述的探针卡，其特征在于，在所述加固件上设置螺丝孔和销钉孔，通过所述螺丝孔和所述销钉孔将所述基板模块固定在所述加固件上。

10.根据权利要求8所述的探针卡，其特征在于，在所述加固件上设置销钉孔，将所述固定销钉放置在所述销钉孔内；

技术总结
本申请提供一种探针卡，应用于半导体测试技术领域，其中，探针卡，包括：一个印刷电路板、多个插座模块、多个与插座模块相对应的基板模块，多个探针以及加固件，每个插座模块包括插座上盖和插座下盖；插座模块和基板模块设置在加固件上，探针设置在基板模块上，插座模块通过弹簧针与印刷电路板电连接；每个插座模块上的弹簧针贯穿插座模块的插座上盖和插座下盖，并通过固定销钉将插座上盖和插座下盖固定住；每个与插座模块相对应的基板模块固定在加固件上，每个基板模块的尺寸大于对应的插座模块的尺寸。通过将探针卡上的关键部件进行模块化处理，并将插座模块和基板模块设置在固定件上，降低探针卡的维护成本，提高探针卡的生产效率和良品率。

技术研发人员：梁建,罗雄科
受保护的技术使用者：上海泽丰半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15