探针卡、探针卡的操作方法及测试系统技术方案

本申请实施例提供一种探针卡、探针卡的操作方法及测试系统，探针卡包括：长针层，长针层包括多个分区，每一分区内具有若干探针；位于长针层上的多个温度调节模块和多个高度调节模块；每一温度调节模块用于改变自身温度，以调节一个分区内的探针的温度；每一高度调节模块用于调节一个分区内的探针的高度；控制层，控制层用于控制温度调节模块将探针的温度调节至测试温度后，还用于控制高度调节模块将探针的高度调节至预设高度。本申请实施例能够提高探针卡对半导体结构的测试结果的准确性。高探针卡对半导体结构的测试结果的准确性。高探针卡对半导体结构的测试结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
探针卡、探针卡的操作方法及测试系统


[0001]本申请实施例涉及半导体测试领域，特别涉及一种探针卡、探针卡的操作方法及测试系统。

技术介绍

[0002]探针卡是一种测试工具，主要应用于半导体结构封装前对半导体结构进行电性能测试。探针卡的使用原理是：探针卡上的探针与半导体结构进行接触，从而连接半导体结构和测试机，并通过传输信号对半导体结构的电性能参数进行测试，进而筛选出不良的半导体结构。
[0003]探针与半导体结构的接触效果将直接影响半导体结构的测试结果，从而影响半导体结构实际电性能的真实呈现。然而，探针与半导体结构的接触效果容易受到多种因素的影响而发生变化，因此，探针卡对半导体结构的测试结果的准确性还有待进一步提升。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种探针卡、探针卡的操作方法及测试系统，以提高探针卡对半导体结构的测试结果的准确性。
[0005]本申请实施例提供一种探针卡，包括：长针层，所述长针层包括多个分区，每一所述分区内具有若干探针；位于所述长针层上的多个温度调节模块和多个高度调节模块；每一所述温度调节模块用于改变自身温度，以调节一个所述分区内的所述探针的温度；每一所述高度调节模块用于调节一个分区内的所述探针的高度；控制层，所述控制层用于控制所述温度调节模块将所述探针的温度调节至测试温度后，还用于控制所述高度调节模块将所述探针的高度调节至预设高度。
[0006]另外，所述长针层包括多个支撑层，每一所述支撑层位于一所述分区内；所述支撑层具有相对的两面，所述探针固定于所述支撑层的一面，所述温度调节模块固定于所述支撑层的另一面，所述高度调节模块固定于所述温度调节模块背向所述支撑层的一面；每一所述高度调节模块用于调节一个所述分区内的所述探针的高度，包括：每一所述高度调节模块用于改变一个所述分区内的所述支撑层的高度，以调节一个所述分区内的所述探针的高度。
[0007]另外，在测试期间，所述半导体结构放置于卡盘上，所述卡盘用于改变测试所述半导体结构的环境温度，所述控制层还用于控制所述高度调节模块增大所述探针与所述卡盘的高度差，且所述探针与所述卡盘的高度差增加后，所述控制层还用于控制所述温度调节模块提高自身温度，以调节所述探针的温度。
[0008]另外，所述温度调节模块包括升温层和降温层，所述升温层用于提高所述探针的温度，所述降温层用于降低所述探针的温度。
[0009]另外，所述升温层与所述降温层层叠设置，且所述升温层位于所述长针层与所述降温层之间。
[0010]另外，所述升温层内具有电阻丝，所述控制层内具有供电模块，所述供电模块用于向所述电阻丝供电。
[0011]另外，还包括冷冻机、导入管和导出管，所述降温层内具有冷却管，所述导入管、所述冷却管和所述导出管依次首尾连接，所述冷冻机用于通过所述导入管、所述冷却管和所述导出管将冷却介质进行循环输送。
[0012]另外，所述升温层的材料包括陶瓷材料，所述降温层的材料包括陶瓷材料。
[0013]另外，所述高度调节模块包括驱动层和缓冲层，所述驱动层用于驱动所述缓冲层执行升降，所述缓冲层用于带动所述探针进行升降。
[0014]另外，所述驱动层包括马达，所述缓冲层包括螺杆，所述马达用于驱动所述螺杆执行升降，所述螺杆用于带动所述探针进行升降。
[0015]另外，探针卡还包括：高度测量模块，所述高度测量模块用于测量不同所述分区的所述探针的高度；所述高度测量模块用于向所述控制层传输所述探针的高度，所述控制层用于基于所述探针的高度生成高度补偿值；所述高度调节模块用于基于所述高度补偿值调节所述探针的高度。
[0016]另外，所述高度测量模块包括：红外线扫描仪。
[0017]另外，所述高度调节模块还用于驱动所述红外线扫描仪沿所述探针的高度方向进行升降。
[0018]本申请实施例还提供一种探针卡的操作方法，包括：启动所述控制层；设置所述探针的测试温度和预设高度，所述控制层控制所述探针的温度达到所述测试温度；所述探针的温度达到所述测试温度后，所述控制层控制所述高度调节模块将所述探针的高度调节至所述预设高度；所述探针的高度达到所述预设高度后，所述控制层控制所述探针与所述半导体结构相接触，并对所述半导体结构进行测试。
[0019]另外，所述探针卡还具有高度测量模块，所述控制层控制所述高度调节模块将所述探针的高度调节至预设高度，包括：所述高度测量模块测量不同所述分区的所述探针的高度；将一个所述分区的所述探针的高度设为所述预设高度；所述控制层计算其它所述分区的所述探针的高度与所述预设高度的高度差值，并生成高度补偿值；所述高度调节模块基于所述高度补偿值以使所述探针的高度达到所述预设高度。
[0020]另外，所述高度测量模块为红外线扫描仪；所述高度测量模块测量不同所述分区的所述探针的高度，包括：启动所述高度调节模块，所述高度调节模块驱动所述红外线扫描仪沿所述探针高度方向进行下降，以测试所述探针的高度；控制所述探针对所述半导体结构进行测试前，还包括：所述高度调节模块驱动所述红外线扫描仪沿所述探针高度方向进行上升，以使所述红外线扫描仪的高度高于所述探针顶部的高度。
[0021]本申请实施例还提供一种测试系统，包括：前述的探针卡；卡盘。
[0022]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0023]长针层包括多个分区，每一分区对应一个高度调节模块和一个温度调节模块。温度调节模块先将分区内探针的温度调节至测试温度，高度调节模块再对分区内探针的高度进行调节，从而使得探针的温度和高度保持稳定，进而使得探针与半导体结构具有良好的接触状况，以提高测试结果的准确性。
附图说明
[0024]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0025]图1为本申请一实施例提供的探针卡中的长针层的俯视图；
[0026]图2为本申请一实施例提供的探针卡中一个分区的示意图；
[0027]图3为本申请一实施例提供的探针卡中的升温层的示意图；
[0028]图4为本申请一实施例提供的探针卡中的降温层的示意图；
[0029]图5为本申请一实施例提供的探针卡中的高度调节模块的示意图；
[0030]图6为本申请另一实施例提供的探针卡的操作方法的流程图。
具体实施方式
[0031]由
技术介绍
可知，探针卡对半导体结构的测试结果的准确性还有待提升，经分析发现，主要原因在于：探针卡上的探针容易受到温度的影响而发生热胀冷缩，进而产生形变；且位于探针卡不同区域的探针的高度可能存在差异，因此，同一探针卡上的探针与半导体结构的接触效果可能不同。若探针与半导体结构的接触深度过浅，可能会存在接触不良的问题，进而影响测试结构的准确性；若探针与半导体结构的接触深度过深，探针可能会扎破半导体结构，进而对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探针卡，所述探针卡用于测试半导体结构，其特征在于，包括：长针层，所述长针层包括多个分区，每一所述分区内具有若干探针；位于所述长针层上的多个温度调节模块和多个高度调节模块；每一所述温度调节模块用于改变自身温度，以调节一个所述分区内的所述探针的温度；每一所述高度调节模块用于调节一个所述分区内的所述探针的高度；控制层，所述控制层用于控制所述温度调节模块将所述探针的温度调节至测试温度后，还用于控制所述高度调节模块将所述探针的高度调节至预设高度。2.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述长针层包括多个支撑层，每一所述支撑层位于一所述分区内；所述支撑层具有相对的两面，所述探针固定于所述支撑层的一面，所述温度调节模块固定于所述支撑层的另一面，所述高度调节模块固定于所述温度调节模块背向所述支撑层的一面；每一所述高度调节模块用于调节一个所述分区内的所述探针的高度，包括：每一所述高度调节模块用于改变一个所述分区内的所述支撑层的高度，以调节一个所述分区内的所述探针的高度。3.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，在测试期间，所述半导体结构放置于卡盘上，所述卡盘用于改变测试所述半导体结构的环境温度，所述控制层还用于控制所述高度调节模块增大所述探针与所述卡盘的高度差，且所述探针与所述卡盘的高度差增加后，所述控制层还用于控制所述温度调节模块提高自身温度，以调节所述探针的温度。4.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述温度调节模块包括升温层和降温层，所述升温层用于提高所述探针的温度，所述降温层用于降低所述探针的温度。5.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述升温层与所述降温层层叠设置，且所述升温层位于所述长针层与所述降温层之间。6.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述升温层内具有电阻丝，所述控制层内具有供电模块，所述供电模块用于向所述电阻丝供电。7.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，还包括冷冻机、导入管和导出管，所述降温层内具有冷却管，所述导入管、所述冷却管和所述导出管依次首尾连接，所述冷冻机用于通过所述导入管、所述冷却管和所述导出管将冷却介质进行循环输送。8.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述升温层的材料包括陶瓷材料，所述降温层的材料包括陶瓷材料。9.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，所述高度调节模块包括驱动层和缓冲层，所述驱动层用于驱动所述缓冲层执行升降，所述缓冲层用于带动所述探针...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡先德，钟明修，杜军鸽，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：