CN112782438A - 磁吸式探针卡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种磁吸式探针卡装置,包括一探针卡及一测试座。探针卡包括复数探针设置在基板上,且探针向下延伸至基板下表面,每一探针上表面镀有一磁性层。测试座则对应探针卡设置,测试座包括一晶圆测试平台及一电磁铁,电磁铁设置于晶圆测试平台下方,电磁铁能产生磁力,以将复数探针吸附至晶圆测试平台,令复数探针接触到晶圆测试平台上的晶圆,以进行晶圆检测。本发明可利用磁力吸附探针接触到晶圆,能有效确保复数探针都接触晶圆探测点,且避免探针被过度施力,减少探针结构的疲劳或断裂,同时减少晶圆测试接点上针痕的产生程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量装置的技术,特别是指一种磁吸式探针卡装置。
背景技术
探针卡测试装置为一种连接待测晶圆与电子测试***,以对晶圆上的多个待测试点进行测试的装置。探针卡测试装置在进行检测时,探针卡测试装置的探针须与待测晶圆形成良好的电接触,令电子测试***能发出的信号,能确实的传递至待测晶圆,以进行待测晶圆的晶粒检测。
由于半导体技术逐渐发展,使待测晶圆上的测试晶粒被做得越来越小,相对的待测试点的密集程度相对提高。以微发光二极管显示器(micro-LED)来说,其尺寸已可降到0.1毫米(mm)以下。当然作为测试待测晶圆上待测试点的探针卡测试装置上的探针,也相对地被制作的越来越精细,分布也必须越来越密集。且为了实现量产的需要,探针数量也被调整到最大值,在微发光二极管显示器(micro-LED)的应用上,探针的数量至少要大于500针,才能符合实际检测的实用性。
以目前常见的探针卡测试装置来说,如垂直式探针卡(MEMS)测试装置或悬臂式(Cantilever)探针卡测试装置,在进行晶粒检测时,都采用机械力将探针卡下压,令探针接触到待测晶圆上的测试接点,但由于待测晶圆待测表面水平度的差异,探针卡测试装置在施予一定的压力时,部分探针可能不会接触到待测晶圆的测试接点,又可能部分探针被施压的程度过大,以致于在待测晶圆的测试接点产生过大针痕。且探针被施压的程度过大,也会导致探针变形或磨损,长期下来探针结构易疲劳断裂,此时就需对探针卡进行维修或更换,提升检测的成本。除此之外,探针的机械变形不一,也会导致接触电阻的差异,进而影响测量电性结果的准确性。
有鉴于此,本发明遂针对上述现有技术的缺失,提出一种磁吸式探针卡装置,其可利用磁力吸附探针,来确保所有的探针,都能够均匀施力接触到待测物件的测试点上,以有效克服上述的问题。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种磁吸式探针卡装置,其可利用磁力吸附探针,能确保所有探针都能接触到待测晶圆,以进行晶圆检测。
本发明的另一目的在提供一种磁吸式探针卡装置,其利用磁力吸附探针能避免探针被过度施力,减少探针的变形,进而减少探针结构的疲劳或断裂,能提升探针的耐用度,同时减少晶圆测试接点上针痕的产生。
为达上述的目的,本发明提供一种磁吸式探针卡装置,包括一探针卡以及一测试座对应探针卡设置。探针卡包括一基板及复数探针,复数探针设置在基板上,且向下延伸至基板下表面,每一探针上镀有一磁性层。测试座则包括一晶圆测试平台及一电磁铁,电磁铁设置于晶圆测试平台下方,电磁铁能产生磁力,以将复数探针吸附至晶圆测试平台。
在本实施例中,每一探针包括一连接部以及一测试部连接设置,且测试部垂直于连接部,磁性层铺设于连接部上,且对应设置测试部的位置。
在本实施例中,磁吸式探针卡装置更包括一控制器连接探针卡以及测试座,控制器控制测试座的电磁铁产生磁力,令探针卡的复数探针吸附至晶圆测试平台,控制器并控制探针卡接收及传递测试信号。
在本实施例中,探针卡的基板上更设有一测试开口,复数探针以环设或阵列的方式设置在测试开口内。
在本实施例中,探针卡的基板上设有复数导线,复数导线分别连接复数探针以及控制器。
本发明利用磁力吸附探针,能确保所有探针都能接触到晶圆,且能避免探针被过度施力,减少探针的变形,进而减少探针结构的疲劳或断裂,能提升探针的耐用度,同时可减少晶圆的测试接点上针痕的轨迹。
底下凭借具体实施例详加说明,当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1是本发明的装置架构侧视图。
图2是本发明的探针卡剖面示意图。
图3是本发明的使用状态示意图。
附图标记说明:1-磁吸式探针卡装置;10-探针卡;12-基板;120-测试开口;122-导线;14-探针;140-测试部;142-连接部;144-磁性层;20-测试座;22-晶圆测试平台;24-电磁铁;30-机台;32-移动装置;40-晶圆;50-控制器。
具体实施方式
本发明为一种磁吸式探针卡装置,可提供利用磁力吸附探针卡的技术,可确保所有探针都能接触到晶圆,且利用磁力吸附探针能避免探针被过度施力,减少探针的变形,进而减少探针结构产生疲劳或断裂,提升探针的耐用度,同时能减少测试接点上针痕的产生轨迹。
为说明本发明如何达到上述的功效,接下来将进一步说明本发明的技术。首先请参照图1,本发明磁吸式探针卡装置1的结构包括一探针卡10、一测试座20、一机台30及一控制器50,探针卡10及测试座20安装在机台30上,且探针卡10位于测试座20的上方,机台30连接控制器50,控制器50可为带有显示器的计算机,以提供使用者通过控制器50操作探针卡10、测试座20及机台30的作动,控制器50更可通过操作机台30,以令测试座20对应探针卡10移动。
请参照图1与图2,接着说明探针卡10的结构,在本实施例中,探针卡10包括一基板12及复数探针14,在本实施例中,基板12为绝缘基板,基板12上设有一测试开口120,探针14可供设置在基板12上,且环设或阵列的方式设置在测试开口120内,探针14并向下延伸至基板12下表面。基板12上更设有复数导线122,复数导线122分别连接复数探针14以及控制器50,通过导线122可将控制器50产生的信号传递给探针14,也可将探针14接收到的信号传递回控制器50。
请持续参照图2,以详细说明探针的结构,在本实施例中,每一探针14包括一连接部142以及一测试部140连接设置,且测试部140垂直于连接部142,并延伸向下延伸至基板12的下表面。其中连接部142上且对应连接测试部140的位置,镀设有一磁性层144,在本实施例中,磁性层144为导磁材料,如镍层、钴层或铑层等具有磁性的金属层,但不限于此等材料或其合金,通过磁性层144的设置,令每一探针14都能被具有磁力的物件吸附。除此,磁性层144除了可供设置在连接部142上,且对应连接测试部140的位置之外,当然也可包覆探针14的连接部142,但露出部分测试部140,令探针14的测试部140接触晶圆上的测试点,以对晶圆进行检测。
接着请回复参照图1,以说明测试座20的结构,测试座20包括一晶圆测试平台22及一电磁铁24。晶圆测试平台22可提供乘载测试晶圆,令探针卡10的探针14接触晶圆,以进行晶圆检测。电磁铁24则设置于晶圆测试平台22下方,电磁铁24能接收控制器50的控制产生磁力,将具有磁性层144的探针14吸附至晶圆测试平台22上,以接触晶圆的测试接点,以进行晶圆检测。
机台30上更设有移动装置32,移动装置32也连接控制器50,以通过控制器50控制移动装置32,移动装置32提供测试座20设置,以控制测试座20相对于探针卡10上下前后左右移动。控制器50更可控制测试座20的电磁铁24产生磁力,令探针卡10上的复数探针14吸附至晶圆测试平台22。
在说明完本发明磁吸式探针卡装置1的结构后,接续请参照图3,以说明磁吸式探针卡装置1检测晶圆的使用状态。在进行晶圆检测时,首先将测试晶圆40设置在晶圆测试平台22上,接着控制器50控制机台30的移动装置32的X轴及Y轴,令测试座20前后左右移动,使测试座20上的晶圆40待测点可刚好对应探针卡10的探针14的位置,接着再控制测试座20的Z轴,以向上往探针卡10移动,直到探针卡10上的探针14快要接近测试晶圆40时停止,如探针14与测试晶圆40距离0.1毫米以内才停止,但该距离大于0毫米。接着控制器50控制电磁铁24启动,以产生磁力吸附探针14,由于本实施例中所有的探针14上都设有磁性层144,使得所有探针14都被磁力吸附,以接触到测试晶圆40上的待测点。值得注意的是,本实施例通过电磁力控制探针14接触晶圆40,磁吸力施力的方式,不同于传统凭借机械形变施压的方式,因此通过本实施例的技术能大幅减少探针14的形变幅度,且可排除探针14过度形变造成探针的机械疲劳,甚或断裂的风险,同时也能减少探针14在晶圆上产生针痕的轨迹。
在探针14接触到晶圆40待测点后,控制器50即可产生测试信号,以通过探针14将测试信号传递至晶圆40后,再通过探针14接收晶圆40回传的测试信号给控制器50,令控制器50分析回传的测试信号,以完成晶圆40的检测。
综上所述,本发明利用磁力吸附探针,能确保所有探针都能接触到晶圆,且能避免探针被过度施力,减少探针的变形,进而减少探针结构的疲劳或断裂,能提升探针的耐用度,同时可减少晶圆的测试接点上针痕的轨迹。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种磁吸式探针卡装置,其特征在于,包括:
一探针卡,包括一基板及复数探针,该复数探针设置在该基板上,且向下延伸至该基板下表面,每一该探针上镀有一磁性层;以及
一测试座,对应该探针卡设置,该测试座包括一晶圆测试平台及一电磁铁,该电磁铁设置于该晶圆测试平台下方,该电磁铁产生的磁力能够吸附该复数探针至该晶圆测试平台。
2.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置,其特征在于:该磁性层为镍层、钴层或铑层。
3.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置,其特征在于:每一该探针包括一连接部以及一测试部,且该测试部垂直连接于该连接部,该磁性层铺设于该连接部上且对应设置有该测试部的位置。
4.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置,其特征在于:还包括一控制器,其连接该探针卡以及该测试座,该控制器控制该测试座的该电磁铁以产生磁力,令该晶圆测试平台能够吸附该探针卡的该复数探针,该控制器能够控制该探针卡接收及传递测试信号。
5.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置,其特征在于:该探针卡的该基板上设有一测试开口,该复数探针以环设或阵列的方式设置在该测试开口内。
6.如权利要求4所述的磁吸式探针卡装置,其特征在于:该探针卡的该基板上设有复数导线,该复数导线分别连接该复数探针以及该控制器。
7.如权利要求1所述的磁吸式探针卡装置,其特征在于:还包括一机台,该探针卡及该测试座设置于该机台上,且该机台上设有一移动装置,该移动装置连接该测试座,以控制该测试座移动。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114252838A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-29 | 西安交通大学 | 一种mems垂直探针综合测试平台及测试方法 |
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2021
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