[发明专利]一种探针卡及晶圆测试系统

说明书

本发明提供了一种探针卡及晶圆测试系统，探针卡包括：PCB板；陶瓷基板，设置在所述PCB板上；探针头，设置在所述陶瓷基板上，且所述探针头包括导引板，所述导引板上设置有若干个均匀分布的探针；其中，所述PCB板和所述陶瓷基板之间设置有插板，所述插板上设置有若干个贯穿所述插板的弹簧针，所述弹簧针的两端分别与所述PCB板和所述陶瓷基板固定连接。该探针卡能够在增大测试区域的同时，保证探针的针尖平整度，从而有利于晶圆的测试。

技术领域

本发明涉及探针卡技术领域，尤指一种探针卡及晶圆测试系统。

背景技术

在半导体晶圆测试阶段，需要对晶圆上的未封装芯片(裸芯片)进行测试，测试过程中会用到探针卡。探针卡主要分为3个部分，印刷电路板(PCB)、基板(MLO/MLC)和探针头(Probe head),探针头的针(Probe)一端扎在基板的焊盘上，另一端扎在晶圆的焊盘上。由此，在晶圆和PCB(测试机)之间建立电性连接，通过测试机调配资源并完成自动化测试，从而保证晶圆上裸芯片的品质。

通常，晶圆测试要求所有探针的针尖平整度(平整度即为针尖的高低极差)小于50um，该值越小越有利于晶圆测试，这给探针卡的制造提出了比较大的挑战，这就要求探针卡的主要组件印刷电路板和基板在测试区域必须控制平整度，满足芯片测试的需求；且随着高测试效率和高数据吞吐率的测试要求，使得客户对于探针卡的测试区域变大的需求也越来越迫切，测试区域越大，越难保证探针的针尖平整度，这对于探针卡的要求就更高，而现有的探针卡很难满足这些需求、因此，需要一种能够在增大测试区域的同时，保证探针的针尖平整度的探针卡。

发明内容

本发明的目的是提供一种探针卡及晶圆测试系统，解决现有技术中无法在增大测试区域的同时，保证探针的针尖平整度的问题。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种探针卡，包括：

PCB板；

陶瓷基板，设置在所述PCB板上；

探针头，设置在所述陶瓷基板上，且所述探针头包括导引板，所述导引板上设置有若干个均匀分布的探针；

其中，所述PCB板和所述陶瓷基板之间设置有插板，所述插板上设置有若干个贯穿所述插板的弹簧针，所述弹簧针的两端分别与所述PCB板和所述陶瓷基板固定连接。

通常，晶圆测试要求所有探针的针尖平整度(平整度即为针尖的高低极差)小于50um，该值越小越有利于晶圆测试，这给探针卡的制造提出了比较大的挑战；且随着高测试效率和高数据吞吐率的测试要求，使得客户对于探针卡的测试区域变大的需求也越来越迫切，测试区域越大，越难保证探针的针尖平整度，这对于探针卡的要求就更高。

目前，多层有机基板(MLO)的制造能力可以保证区域80mmX40mm以内的平整度，可以支持的最小焊盘中心距(Pitch)为50um；多层陶瓷基板(MLC)的制造能力可以保证区域300mmX300mm以内的平整度，可以支持的最小焊盘中心距(Pitch)为150um；多层印刷电路板(PCB)的制造能力可以保证区域80mmX40mm以内的平整度，可以支持的最小焊盘中心距(Pitch)为300um。因此，陶瓷基板的平整度相对于有机基板和PCB板更容易控制。

通过在PCB板上设置陶瓷基板，且在PCB板和陶瓷基板之间设置插板，插板上设置有若干个贯穿插板的弹簧针，弹簧针的两端分别与PCB板和陶瓷基板固定连接，使得通过弹簧针的有效行程比较大和MLC平整度更容易控制的特点，能够有效降低探针卡对PCB的平整度的要求，进而使得能够在保证探针平整度的前提下，实现测试区域的扩大，有利于提高晶圆测试效率和精度。