一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，包括：衬底；导电层，所述导电层设置在所述衬底的上表面；以及微尺寸探针阵列，所述微尺寸探针阵列设置成与所述导电层电连接。

A Testing Device and Method for TSV Switchboard Based on Micronanotube Array

The invention discloses a TSV adapter board testing device based on a micro-nanotube array, which comprises a substrate, a conductive layer, the conductive layer arranged on the upper surface of the substrate, and a micro-size probe array, which is electrically connected with the conductive layer.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置及方法
本专利技术涉及半导体测试
，尤其涉及一种晶圆无损测试装置及测试方法。
技术介绍
以硅通孔(TSV)为核心的三维集成技术是半导体封装
近年来的研发热点，特别是2.5DTSV转接板技术的出现，为实现低成本、小尺寸芯片系统封装替代高成本系统芯片(SoC)提供了解决方案。TSV转接板作为中介层，实现芯片和芯片、芯片与基板之间的三维互连，降低了系统芯片制作成本和功耗。基于TSV转接板的先进封装结构对TSV转接板本身的可靠性要求也较高，因此需要对TSV转接板进行测试，以确保TSV导电通孔以及重新布线层的良率。目前TSV转接板的测试非常困难，主要有以下几个原因：1)TSV转接板通常是通过正面通孔、背面露头等工艺形成的，工艺完成后TSV转接板的厚度非常薄，一般只有几十到一两百微米，机械强度很低，比较难以拿持，容易碎片；2)TSV转接板包括平面方向重新布线线路和垂直方向通孔线路。平面内RDL线路可以通过常规探针方法实现，但是测试垂直方向时，无法在上下表面同时使用探针进行测试，否则转接板很容易发生破碎；3)TSV转接板表面通常有密度非常高的微小凸点，常规探针由于尺寸限制，所以难以测试高密度微凸点。针对TSV转接板测试中转接板厚度较薄容易碎片难以拿持，垂直方向通孔线路无法在正反面同时采用常规探针测试，以及常规探针无法进行微小凸点测试等问题，本专利技术提出了一种新型的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置及方法，至少部分的克服了上述问题。
技术实现思路
针对现有技术中TSV转接板测试中转接板厚度较薄容易碎片难以拿持，垂直方向通孔线路无法在正反面同时采用常规探针测试，以及常规探针无法进行微小凸点测试等问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，包括：衬底；导电层，所述导电层设置在所述衬底的上表面；以及微尺寸探针阵列，所述微尺寸探针阵列设置成与所述导电层电连接。在本专利技术的一个实施例中，所述衬底的材料为硅、玻璃、SiC、陶瓷、金属。在本专利技术的一个实施例中，所述导电层为沉积或帖覆在所述衬底的金属层。在本专利技术的一个实施例中，所述微尺寸探针阵列的探针受力后可以弯曲变形。在本专利技术的一个实施例中，所述微尺寸探针阵列的探针为导电的微纳米管或者半导体的微纳米管。在本专利技术的一个实施例中，所述微尺寸探针阵列的探针为中空的导电的微纳米管或者半导体的微纳米管。在本专利技术的一个实施例中，所述微尺寸探针阵列的探针为半导体或者绝缘的中空的微纳米管。根据本专利技术的另一个实施例，提供一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置进行TSV转接板测试的测试方法，包括：加载待测TSV转接板并固定；垂直移动待测TSV转接板，使基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置的微尺寸探针接触到待测TSV转接板的底面焊盘；在待测TSV转接板的顶面焊盘上设置正面探针；利用正面探针作为一个电极，利用基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置的导电层作为另一电极进行测试；以及记录测试结果，完成测试。在本专利技术的另一个实施例中，所述加载待测TSV转接板并固定是通过设置盖板固定待测TSV转接板或者通过真空吸盘固定待测TSV转接板。在本专利技术的另一个实施例中，所述TSV转接板的底面焊盘为凸点。根据本专利技术的又一个实施例，提供一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置进行TSV转接板测试的测试方法，包括：加载待测TSV转接板并固定；垂直移动待测TSV转接板，使基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置的微尺寸探针接触到待测TSV转接板的底面焊盘；在待测TSV转接板的顶面焊盘上设置正面探针；利用正面双探针作为两个电极进行快速测试。本专利技术提供一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置及方法，通过制作微纳米管探针阵列来支撑TSV转接板晶圆，再结合盖板或者真空吸附对TSV转接板进行固定，在TSV转接板不损伤的情况下确保其下表面的凸点或焊盘能够形成有效电连接。然后再在TSV转接板晶圆上方采用传统探针方法完成测试。基于本专利技术的该种微纳米管阵列的TSV转接板测试装置及方法无需在底面制作专用的探针阵列，可以同时完成TSV转接板的水平布线和垂直通孔的测试，同时，由于微纳米管探针的柔性，可以保证接触到所有的微凸点，而且不会损伤微凸点。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出根据本专利技术的一个实施例形成的一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置100的剖面示意图。图2示出根据本专利技术的一个实施例形成的一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置100的探针结构剖面示意图。图3示出根据本专利技术的另一实施例形成的一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置100的探针结构剖面示意图。图4示出根据本专利技术的又一实施例形成的一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置100的探针结构剖面示意图。图5示出根据本专利技术的一个实施例采用该种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置进行一种TSV转接板测试的剖面结构500的示意图。图6示出根据本专利技术的另一实施例采用该种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置进行另一种TSV转接板测试的剖面结构600的示意图。图7示出根据本专利技术的又一实施例采用该种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置结合盖板进行一种TSV转接板测试的剖面结构700的示意图。图8示出根据本专利技术的一个实施例形成的盖板740的俯视图。图9示出根据本专利技术的一个实施例采用该种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置进行一种TSV转接板测试的测试流程图。图10示出根据本专利技术的又一实施例采用该种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置进行一种TSV转接板测试的测试流程图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利技术的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。需要说明的是，本专利技术的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本专利技术的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。本专利技术提供一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置及方法，通过制作微纳米管探针阵列来支撑TSV转接板晶圆，再结合盖板或者真空吸附对TSV转接板进行固定，在TSV转接板不损伤的情况下确保其下表面的凸点或焊盘能够形成有效电连接。然后再在TSV转接板晶圆上方采用传统探针方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，包括：衬底；导电层，所述导电层设置在所述衬底的上表面；以及微尺寸探针阵列，所述微尺寸探针阵列设置成与所述导电层电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，包括：衬底；导电层，所述导电层设置在所述衬底的上表面；以及微尺寸探针阵列，所述微尺寸探针阵列设置成与所述导电层电连接。2.如权利要求1所述的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，其特征在于，所述衬底的材料为硅、玻璃、SiC、陶瓷、金属。3.如权利要求1所述的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，其特征在于，所述导电层为沉积或帖覆在所述衬底的金属层。4.如权利要求1所述的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，其特征在于，所述微尺寸探针阵列的探针受力后可以弯曲变形。5.如权利要求1所述的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，其特征在于，所述微尺寸探针阵列的探针为导电的微纳米管或者半导体的微纳米管。6.如权利要求1所述的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，其特征在于，所述微尺寸探针阵列的探针为中空的导电的微纳米管或者半导体的微纳米管。7.如权利要求1所述的基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置，其特征在于，所述微尺寸探针阵列的探针为半导体或者绝缘的中空的微纳米管，其中中空部分设置有导电液体。8.一种基于微纳米管阵列的TSV转接板测试装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立军，姚大平，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32