具有应力消除结构的探针卡制造技术

本发明专利技术公开一种探针卡组件。所述探针卡组件包括探针卡板、探针芯和限定在所述探针卡板中的膨胀隙。所述探针芯包括用于将所述探针芯固定至所述探针板上的粘接部。所述膨胀隙环绕所述探针芯。本发明专利技术公开另一探针卡组件。所述另一探针卡组件包括探针卡板、管状部和探针芯。所述管状部设置成插入至所述探针卡板的开口中并且设置成牢固地固定至所述探针卡板上。所述探针芯包括用于将所述探针芯固定至所述管状部上的粘接部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有应力消除结构的探针卡
本专利技术大致涉及用于待测装置例如但不限于半导体装置的检测装置，具体地，本专利技术涉及包括一个或多个膨胀隙的探针卡组件。
技术介绍
半导体行业仍然需要在半导体晶圆上接入许多电子设备。随着半导体行业继续发展，装置变得更小并且更复杂。很多电子装置通常是半导体装置和圆晶上的电子连接件会进行电气检测。其中一些检测要求灵敏度测试，其中探针的通道之间的电绝缘系数在1010至1014Ohms之间。这些测试(例如可靠性检测或类似检测)通常要求较长的检测时间，该时间范围会在几小时至几周之间。可靠性检测通常还包括温度上的较大区间，该温度区间为环境温度至约400℃之间的任一温度。当半导体装置变小时，用于检测这些装置的接触部(通常指的是垫片)也会变小。约50微米乘以50微米(甚至更小)的范围的相对较小的垫片要求相对较小的探针以及相对较高精度的探针对齐度。多点检测是一种用于提高检测样本量而不会增加检测持久度的方法。多点检测依赖于同时检测半导体晶圆的相对较多的部分。多点检测尤其是在较广温度范围(例如如上所述的从近环境温度至约400℃)的多点检测包含额外挑战。例如，为了探针卡能够在一定温度范围内接触半导体晶圆上的多个位置点，探针卡通常需要将尺寸更改成与半导体晶圆几乎相同量级，并且通常必须在各种温度中保持大致平坦。探针卡的不匹配膨胀或者平坦度的变化会造成探针和半导体晶圆之间的定位错误。探针卡通常由各种材料制成，例如但不限于由金属合金或类似物制成的探针卡板以及由陶瓷或类似物制成的探针芯。这些材料通常基于硅体和陶瓷的较低热膨胀性来选取，以提供相对较高的电绝缘系数。但是，这些材料通常具有不同的热膨胀系数，这会在部件之间产生应力，甚至会造成部件之间的移位。除非探针点进行调整，而由于所涉及的时间、受限接入以及复杂度问题，探针点的调整难以实现，因此探针点的调整移位会引起问题，因为这会影响探针和半导体晶圆片之间的对齐度。因此，探针卡组件的部件通常粘接在一起。当在较广的温度范围内进行检测时，将部件粘接在一起会导致部件或部件之间的粘接部的变形，甚至碎裂。
技术实现思路
本专利技术大致涉及用于待测装置例如但不限于半导体装置的检测装置，具体地，本专利技术涉及包括一个或多个膨胀隙的探针卡组件。在一些实施例中，探针卡组件，包括探针卡板以及粘接至所述探针卡板的至少一部分上的探针芯。在一些实施例中，所述膨胀隙形成在所述探针卡板中并且环绕所述探针芯。在一些实施例中，其中形成有膨胀隙的探针卡板能够在变化的温度中降低探针芯传递至探针卡板的压应力。公开一种探针卡组件。所述探针卡组件包括探针卡板、探针芯和限定在所述探针卡板中的膨胀隙。所述探针芯包括用于将所述探针芯固定至所述探针板上的粘接部。所述膨胀隙环绕所述探针芯。在一些实施例中，探针卡组件包括探针卡板以及粘接至所述探针卡板的至少一部分上的管状部。在这些实施例中，探针芯可以粘结至所述管状部上。膨胀隙可以保持在所述管状部和所述探针卡板之间。公开另一探针卡组件。所述另一探针卡组件包括探针卡板、管状部和探针芯。所述管状部设置成插入至所述探针卡板的开口中并且设置成牢固地固定至所述探针卡板上。所述探针芯包括用于将所述探针芯固定至所述管状部上的粘接部。附图说明参考构成本专利技术的一部分的附图，其中示出一些实施例，本说明书所述的系统和方法可以在这些实施例中实现。图1示出现有技术的探针卡组件；图2示出根据一些实施例的具有应力消除膨胀隙的探针卡组件；图3示出根据一些实施例的包括管状部的探针卡组件；图4示出根据一些实施例的具有一个或多个膨胀隙的管状部。在本文中，相同的参考符号表示相同的部件。具体实施方式本专利技术大致涉及用于待测装置例如但不限于半导体装置的检测装置。具体地，本专利技术涉及包括一个或多个膨胀隙的探针卡组件。用于待测装置例如但不限于待测装置的检测装置能够用于较广范围的检测条件中。例如，检测条件可以包括从近似环境温度至约华氏400度的温度范围。在一些实施例中，低温检测装置还可以用于低于约华氏0度的温度中。当用于这些变化温度中，检测装置(例如探针卡组件)会发生变形，这是因为由不同材料制成的探针卡的部件造成的压应力所致。探针卡板的变形会影响探针卡组件与待测装置的对齐，尤其是相对于与探针卡板平行的平面的变形。在一些实施例中，如这里所述，探针卡组件可以包括探针卡板、探针芯以及保持在探针卡板和探针芯之间的一个或多个膨胀隙。在一些实施例中，一个或多个膨胀隙可以减小探针卡板在平行于探针卡板的平面的方向上的变形。图1示出现有的探针卡组件100的一部分的截面。探针卡组件100包括探针卡板1和探针芯5。可以理解，探针芯5包括多个探针(例如约1至约100个或更多)，为了本说明书的简洁，这些探针并未示出。探针芯5包括覆盖探针卡板1的粘接部2。该粘接部2设有能够牢固地固定至探针卡板1上的探针芯5的表面。该探针卡板1可以包括用于使用单个探针卡组件测试多个位置点的多个探针芯5。该探针卡板1可以由金属、金属合金或类似物制成。探针芯5通常由陶瓷材料制成。探针芯5的陶瓷材料具有比探针卡板1的金属合金更高的热膨胀系数。因此，当探针卡组件的温度升高时，探针卡板1会受到压应力。该压应力通常低于陶瓷和黏胶的压缩屈服强度，因而探针芯5以及探针板1上的粘合剂通常不会碎裂。但是，压应力会使得探针卡板1变形(例如弯曲或卷曲)。探针卡板1的变形尤其会出现问题，因为这会造成待测晶圆上的一个或多个探针和半导体片之间的不对齐现象。该不对齐现象会引起错误的检测结果或者甚至要求更换卷曲的探针卡组件，这会提高检测相关的成本。此外，该不对齐现象会在检测过程中引起错误的检测结果，从而要求重新进行检测。由于这些检测的持续，这会带来较明显的时间损耗。图2示出根据一些实施例的探针卡组件200的一部分的截面。该探针卡组件200的各方面与图1的探针卡组件相同或相似。该探针卡组件200通常包括探针卡板10和具有粘接部20的探针芯15。在一些实施例中，探针卡板10的各方面可以与探针卡板1相同或相似，探针芯15的各方面可以与探针芯5相同或相似，粘接部20的各方面可以与粘接部2相同或相似。探针卡组件200还包括限定在探针卡板10中的膨胀隙25。该膨胀隙25形成在探针卡板10的一部分中并且围绕探针芯15延伸。该膨胀隙25以远离设置有探针芯15的开口的距离b的方式形成。该距离b还对应于探针卡板10的固定有探针芯15的部分30的厚度。该探针芯15可以通过现有的方法例如但不限于黏胶固定至该部分30上。膨胀隙25具有深度c和宽度d。该深度c和宽度d可以变化。在一些实施例中，深度c等于或约等于探针芯15的高度h。在一些实施例中，深度c大于探针芯15的高度h。在一些实施例中，相比于已知的探针卡组件100(图1)，由探针芯15造成的探针卡板10的压应力可以降低。在一些实施例中，距离b可以变化，以使得形成部分30的材料量在环绕探针芯15的圆周的范围上不恒定。例如，部分30可以设置成：粘接部20重叠至探针卡板10的位置处的距离b大于粘接部20未重叠至探针卡板10的位置处的距离b。由于压应力传递过程中的降低，所以在检测执行过程中要求的温度变化中，探针卡板10可以保持为大致平坦。在一些实施例中，膨胀隙25的配置(例如尺寸、形状、一致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针卡组件，包括：探针卡板；探针芯，其中所述探针芯包括用于将所述探针芯固定至所述探针板上的粘接部；以及膨胀隙，所述膨胀隙限定在所述探针卡板中，其中所述膨胀隙环绕所述探针芯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 US 62/052,9121.一种探针卡组件，包括：探针卡板；探针芯，其中所述探针芯包括用于将所述探针芯固定至所述探针板上的粘接部；以及膨胀隙，所述膨胀隙限定在所述探针卡板中，其中所述膨胀隙环绕所述探针芯。2.根据权利要求1所述的探针卡组件，其特征在于，所述探针卡板和所述探针芯由具有不同热膨胀特性的不同材料制成。3.根据权利要求1所述的探针卡组件，其特征在于，所述膨胀隙具有大于或等于所述探针芯的高度的深度。4.根据权利要求1所述的探针卡组件，其特征在于，还包括一个或多个额外的探针芯，每一个所述一个或多个额外的探针芯包括相应的膨胀隙。5.根据权利要求1所述的探针卡组件，其特征在于，所述探针芯的所述粘接部与所述探针卡板的至少一部分重叠。6.根据权利要求1所述的探针卡组件，其特征在于，所述膨胀隙具有可变的宽度。7.一种探针卡组件，包括：探针卡板；管状部，所述管状部设置成插入至所述探针卡板的开口中并且设置成牢固地固定至所述探针卡板上；以及探针芯，其中，所述探针芯包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·L·戴克李，威廉·A·芬克，
申请(专利权)人：塞莱敦体系股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US