探针卡组件和将探针粘连至该探针卡组件的方法技术

本发明专利技术提供了一种探针卡组件。该探针卡组件包括限定了多个孔的衬底层和多个探针。每个探针具有基底和尖端。每个探针的基底被配置为至少部分地插入多个孔中的一个内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于测试诸如集成电路的半导体器件的设备。更具 体地，本专利技术涉及一种探针卡组件及将探针元件粘连至该探针卡组 件的方法。
技术介绍
在半导体集成电路的制造过程中，传统的做法在制造过程中以 及在发货之前测试集成电路("IC")以确保正常工作。晶片测试是 通常在安装晶片的半导体IC的生产测试过程中常^f吏用的一项已知 测试方法，其中，在自动测试设备(ATE)和安装在晶片上的每个 IC之间建立临时电流，以i正实IC的性能正常。可以在晶片测"i式过 程中使用的元件包括ATE测试板，ATE测试板是连接至ATE的多 层印刷电路板，并且在ATE和探针卡组件之间来回传送测试信号。 探针卡组件(或探针卡)包括印刷电路板，印刷电路板通常包括几 百个探测指针(或"探针，，)，其经过定位以与IC晶片上的许多连接 端子(或"芯片接点，，)建立电接触。 已知的纟笨针卡组件包括可从Kulicke和Soffa的Willow Grove， PA公司购得的探针卡。这样的探针卡包括印刷电路板、具有多个柔 性探针的探针头、和将探针电连接至印刷电路板的空间变换器 (space transformer )。空间变换器可以包4舌多层陶瓷衬底，或者可 选地，多层有机衬底。使用半导体制造领域的普通技术人员公知的线坪(wire bonding )或楔焊技术来将探针安装到空间变换器的衬底安装表面上 是公知的。通常，通过传统的电镀或蚀刻技术来将探针安装到基本 上导电的、(优选地)金属的、焊盘上(bonding pad )。探针卡制造过程中的一个难点在于，必须将探针精确地定位在 衬底安装表面上，从而才能提供适当的对齐和探针尖端的平面性。 使用传统的探针安装技术，必须要运用很大的关注才能够获得适当的对齐和探针尖端的平面性。同样，需要提供一种有利于实现适当 对齐和探针尖端的平面性的 一种改进探针卡及将探针粘连至探针卡的坤目关方法。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施例，提供了一种探针卡组件。探针卡 组件包括限定了多个孔的衬底层和多个探针。每个探针具有基底和 尖端。每个探针的基底被配置为至少部分地插入多个孔中的一个孔内。根据本专利技术的另 一个示例性实施例，提供了 一种被配置为包括 在探针卡组件中的衬底层。该衬底层限定了多个孔，每个孔的尺寸 和形状适于容纳探针卡组件中的探针的基底。根据本专利技术的又一个示例性实施例，提供了 一种与探针卡组件 结合使用的探针组件。该探针组件包括用于提供与探针卡组件连接 的电路通路的多个探针。该探针组件还包括连接至多个探针的支板(strip )。才艮据本专利技术的又一个示例性实施例，#是供了 一种探针卡组件的 装配方法。该方法包括提供限定多个孔的衬底层；以及将多个探 针中的每个探针的基底至少部分地插入多个孔中的一个对应孔。该 方法还包4舌将每个基底连一姿至在对应孔附近的^H"底层。根据本专利技术的又一个示例性实施例，提供了 一种包括多个探针 的探针组件的形成方法。多个探针被配置为在探针卡组件中提供电 通路。该方法包括提供可分离地连接至支板的多个探针。该方法 还包括在多个探针中的每个探针与支板之间的连接点处形成一个 易折断连接。根据本专利技术的又一个示例性实施例，提供了 一种衬底层的形成 方法。该衬底层被配置为包括在探针卡组件内。该方法包括提供 一层衬底材料。该方法还包括在这层衬底材料中形成多个孔，每 个孔被配置为容纳探针卡组件中的探针的 一部分。附图说明为了 i兌明本专利技术的目的，附图中示出了本专利技术的目前优选形式， 然而应该理解，本专利技术并不限于所示的4青确布置和方法。要强调的是，按照一般的惯例，附图中的各种特征并不是按比 例的。相反，为了清晰而任意扩大或缩小各种特征的尺寸。附图中 包4舌以下浮见图图1是才艮据本专利技术的示例性实施例的具有粘连至多层陶瓷组件 的多个探针的探针卡组件的 一部分的侧视截面图;图2是示出了在将探针粘连至多层陶瓷组件以形成图1的探针 卡组件之前的具有多组探针的探组件的平面图；图3是示出了图2中从探针组件中去除不必须探针的探针组件的平面图；图4是示出了图3中准备被转移到图1的多层陶瓷组件过程中 拈连至模板探针组件的多组探针的透视图；图5是图1中的多层陶瓷组件的透一见图；图6是示出了图4中将探针转移到图5中的多层陶瓷组件的处 理过程中探针和模板组件的透视图；图7是在图6中的多层陶瓷组件的外层内形成的孔的放大部分 截面图，其中示出了将预定量的焊剂沉积在孔内，并示出了将探针 ^H4i入孑匕内；图8是示出了在图7中已加热焊剂、已将探针的基底完全插入 孔内、以及使焊剂冷却以在探针和外层之间形成连接之后的孔的放 大部分截面图；图9是图1中的探针卡组件的一部分的透视图；4十卡的方法的流程图；以及图11是示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的将探针粘 连至探针卡的方法的流程图。参考附图，相同的标号代表相同的元件，根据本专利技术的示例性实施例，在图1至图9中示出了主要由参考标号10指定的纟笨4十卡组 件的一部分。探针卡组件10包括固定地连接至组件30的多个探针 20。在图1中所示的本专利技术的示例性实施例中，组件30是多层组件， 例如，多层陶资组件30。每个探针20均具有一个尖端22和一个基底24。在本专利技术的某 些示例性实施例中，探针20具有弯曲的(serpentine)形状，从而 增大^笨针20在纵向上的柔性。参考图2，示出了通过光刻处理制造、 <吏用i者^口》文电力口工(electro-discharge machining )的电铸、才几才成压印、 或使用半导体制造业领域的技术人员已知的方法和材料蚀刻的多个 探针20。在图2所示的示例性实施例中，优选地，在^1针组件40 内同时形成多组探针20。所示的探针组件40包括第一至第四组探 4十20a-20d。 #笨4十20a画20d中的每一纟且均包才舌一个连纟卖的支4反(strip ) 部分42。沿着支板部分42的第一边纟彖(edge),通过易折断元件 (frangible member)或部件46来连接探针20。优选地，探针20 在其尖端的末端22处或靠近其尖端的末端连4妻至易4斤断元件46, 从而使基底24成为自由末端。在图2所示的示例性实施例中，沿着 支4反部分42的第二边纟彖i殳置多个对齐元4牛(alignment member ) 44。 下文中将描述对齐元件44的功能。可以通过分隔物48来分开纟笨4十 组20a-20d。尽管示出了四组探针，但是显然此处描述的处理不限 于任何特定的探针数目。再次参考图1,探针卡组件10包括探针20与其固定连接的组 件30。组件30包括衬底32 (例如，诸如多层陶瓷衬底的空间变换 器)和连接至衬底32的衬底34 (例如，薄膜外层)。另夕卜，可以在 衬底34和衬底32之间设置中间的打底层38。为了使本专利技术示例性 的实施例清楚，本文中主要将衬底32作为多层陶瓷衬底32来描述，并且将衬底34作为薄膜层34或外层34来描述；然而，应理解，衬 底32和34不限于此。例如，衬底32并不限于是"多层的"或者"陶 瓷的"，而可以是诸如有机衬底的任何类型的衬底或空间变换器装 置。同样，衬底34不限于薄膜层，而可以是适于给定应用的任何类 型的衬底。多层陶瓷衬底32在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针卡组件，包括：衬底层，用于限定多个孔；以及多个探针，每个探针具有基底和尖端，其中，每个探针的所述基底被配置为至少部分地插入所述多个孔中的一个内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴哈德尔图纳博伊卢，哈比卜卡利察斯兰，
申请(专利权)人：SV探针私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]