TW201203417A - Circuit board of probe card - Google Patents

Description

201203417 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種用於檢測半導體晶片的電氣特性的探針 板’尤其涉及探針卡基板。 【先前技術】 通常，半導體元件通過在晶片（wafer)上形成圖案.的處 理（Fabrication )工序和對形成圖案的晶片用各元件進行裝 配的裝配（Assembly )工序來製造。 完成處理工序的半導體元件在經過裝配工序之前會進行 用於對形成於各晶片的各元件檢測電氣特性的晶片電氣特 性棟選（Electrical Die Sorting :以下稱為「eds」）工序。 在此，EDS工序是為了在形成於晶片的元件中判別出不 良元件而進行的工序。在EDS工序中主要使用對晶片上的元 件施加電氣信號’ ϋ通過對元件回應的電氧信號#分析來判 定元件的不良與否的探針台。 判定元件的不良與否的探針台為了向元件的焊盤傳遞電 氣信號而安装使用探針板（PrGbeeard)。探針板具有探針卡 基板和-㈣上的針（Needle^將該針接觸到連接於半導 體晶>1上的兀件的焊盤’從而半導體元件檢測設備通過連接 於探針卡基板的探針板的針，與元件的焊盤㈣Μ㈣， 由此判_元件的不良與否。 在韓國A開專利第1G_2__議2497號（以下稱為「現 201203417 有技術1」）中，探針卡基板對應於形成在晶片的半導體元 件的排列而由多個區塊（Block)構成，因此能夠減少對晶片 的EDS測試時間。但是’隨著探針卡基板從印刷電路板替換 為具有優異的熱膨脹係數、高頻特性的多層陶.竞 (MulU-Layer Ceramic，MLC )基板，且由於半導體晶片的 面積變大而要求更寬面積的探針基板，以多層陶瓷（MLC ) 基板構成探針基板時，存在所需成本高的問題。 圖la是示出為了解決上述問題而提出的探針板基板1〇 的平面圖。在現有的用於探針基板的pCB基板以彩虹 (Rainbow )形狀排列並安裝多層陶瓷材料的區塊。該多層 陶瓷區塊11視為一個待測裝置（]0〜1£^11110以1^〇1)1^)。 在此，所謂待測裝置（DUT)是指，在進行某種測試時，將 接受其測試的被測元件。 這種技術相比於現有技術丨具有能夠減少所使用的探針 卡的製造成本的效果。 但是’如上述及之技術中還發現了如下的問題。 探針卡基板由上部焊盤、過孔（via)、下部焊盤構成。 在進行EDS測試時，電氣信號從上部焊盤經過充填有導電趲 的過孔傳遞到下部焊盤，從而傳遞到半導體元件的焊盤。 圖lb至圖lc疋用於說明上述的探針卡基板的電氣信 路徑的圖。根據這些圖.，探針板的練1G由多個多層陶 區A 11構成’且從測試探針13連接至多層陶 區塊U上的待測裝置12的傳送電路分別連接於各個區塊 因此’在進行Eps測試時，電氣信號從測試探針13分支 201203417 各待測裝置1 2而進行傳遞。這會引起信號的分支偏差，且 &成阻抗失配..（Impedance Mismatching)。因此’具有不適 於作為逐漸向高頻（High Frequency )、高速（High Speed ) 特性發展的半導體元件的檢測設備的問題。 【發明内容】 本發明是為了解決上述問題而‘提出的，其目的在於提供 一種能夠消除因探針板基板的區塊之間的分支而引起的信 號偏差的方法。 為了實現上述目的，根據本發明的一方面的探針卡基板 包括：用於與外部的印刷電路板進行電氣連接的連接部；與 所述連接部電氣連接，且從所述連接部接收電氣信號而形成 測試的多個被測元件被設定為一個區塊的多個多層陶曼區 瑰。並且，從所述連接部傳遞到所述多個多層陶瓷區塊中的 某一個多層陶瓷區塊的電氣信、號均等地分支並傳遞到每個 戶斤述多個被測元件。 並且，從所述連接部傳遞到所述多個多層陶瓷區塊中的 某/個多層陶瓷區塊的電氣信號通過兩次分支傳遞到所述 多個被測元件中的某一個被測元件。 另外，所述多個多層冑竟區塊中的某一個多層陶竞區塊 由四個被測元件設置。 另外，所述連接部與所述多個多相£區塊中的某一個 多層陶瓷區塊的電氣連接通過一個連接線連接。 201203417 並且’從所述連接部傳遞到所述多個多層陶竟區塊中的 某一個多層陶瓷區堍的電氣信號在所述多層陶瓷區塊内進 行分支’以均等地傳遞到每個所述多個被測元件。 根據本發明的探針卡基板設計為由四個待測裝置 (Device Under Test ’ DUT)構成一個多層陶瓷區塊，因此 能夠減少因分支而造成的信號偏差。其結果，具有能夠在沒 有引起分支偏差的情況下接收在檢測時從半導體元件傳遞 的k號，且能夠降低阻抗失配的效果。 因此，可適合作為具有高速、高頻特性的半導體檢測設 備。 【實施方式】 以下，為了咸夠更加具體地理解本發明，通過參照附圖 的優選實施例來進行說明。 ，圖3a、圖3b

圖2為用於說明本發明的探針卡的側視圖 為根據本發明實施例的探針卡基板的平面圖，丨 發明實施例的探針卡基板的放大圖，圖仆為 本發明實施例的探針卡的電氣信號的路徑的桐 201203417 過探針卡基板⑽傳遞到探測針13G，傳遞到探測針㈣的 電氣信號將會傳遞到設置於半導體晶片的焊盤。 在此，印刷電路板21〇是將各種類型的多個部件密集地 搭載到用紛㈣脂和環氧樹脂製成的平板上，而且將連接各 部件之間的電路密集地縮小到樹脂平板的表面並進行固定 的電路板。 測試探針120連接於設置在印刷電路板21〇的焊盤，以 電氣連接到形成於印刷電路板21〇的電路圖案.，從而起到將 從印刷電路板210傳遞的電氣信號傳遞到探針卡基板ι〇〇的 作用即，測試探針120為電氣連接印刷電路板21〇和探針 卡基板100的連接部、 探針卡基板100的下側表面設置有探測針13〇，且連接 成使探測針130能夠接收通過測試探針12〇傳遞的電氣俨 號。 ’ 。 探針卡基板100由上部焊盤、過孔、下部焊盤構成。上 p焊盤通岑與測s式探針i 2 〇連接而接收從印刷電冷板21 〇傳 遞的電氣信號。該電氣信號經過被稱為過孔的通路而傳遞到 下部焊盤，由此使連接於下部焊盤的探測針1 30能夠進行半 導體元件的測試.。 在此’上部焊盤為多層陶瓷區塊110,其通過過孔與安 裝於下部焊盤的探測針130電氣連接。 在此’過孔構成探針卡基板1〇〇,並充填有導電材料。 導電材料採用電氣特性優異的Ag、Cu等。所充填的導電材 料起到使多個排線與圖案通電的作用。 201203417 過孔的用途包括：用於電氣連接各個層之間的過孔、方 便熱擴散的導熱（thermal)孔、在堆疊步驟中用於將各個層 對準到正確的位置的定位（t〇〇ling)孔、還有當印製圖案時 作為基準點的對位（registrati〇n )孔等。 待測裝置1 40根據本發明實施例，在探針卡基板丨〇〇的 上u卩焊盤女裝為多個。在此，所謂待測裝置是指，在進 行某種測試時，將接受其測試的被測元件。 圖3a為根據本發明實施例的探針卡基板ι〇〇。如圖所 丁夕層陶瓷區塊以彩虹（Rainbow)形狀排列在探針 卡基板100上。圖4a為構成基板的多層陶瓷區塊的放大 圖。根據該圖，一個多層陶瓷區塊11〇由四個待測裝置14〇 構成。 在此，多層陶瓷區塊110電氣連接於探針卡基板，以使 探測針13〇與印刷電路板21G的電路圖案之間形成通電。多 層陶竞區塊110通過測試探針12G接收從印刷電路板21〇傳 遞的電氣信號。 圖仆為用於說明當利用本發明的探針卡基板⑽對半 體元件進行測試時從測試探針12〇傳遞的電氣信號的路徑 圖。.從印刷電路板210接收信號的測試探針12〇將信號傳 到安裝於探針卡隸_的多層㈣區& U0的待測裝 二)。由於四個待測裝置14〇在一個基板構成，因此從測 針120至多層陶竞區塊110由一個連接線連接，電氣 待測裝[刚之前需要經過兩次分支。即，電氣信號: 疋兴測試探針120分支到每個待㈣置⑷而傳遞，而是 201203417 多層陶瓷區塊110内均等地傳遞到每個待測裝置14〇，因此 可降低有可能發生的信號偏差。這種方式由於能夠消除信號 的分支偏差，因此在檢測高頻元件時能夠降低阻抗失配。 並且’對於在多層陶瓷區塊110安裝有四個待測裝置 的本發明的探針卡基板丨⑼而言，並不僅僅限定於多層陶究 區塊110的形狀為長方形的情況（如圖4a所示），多層陶竟區 塊U0可U除了長方形之外的各種_和形狀構成探料 基板 100(如圖 圖b所不）。即，當將四個待測裝置i4〇安裝 =多層陶曼區塊U0時，可以將探針卡基板1〇〇使用於料 。而且可以將各種形狀的多層陶莞區塊u 的探針卡基板100。 x月 7上所述，雖然對本發明的具體說明是通過參照附圖的 4來細的，但是上述實施例僅對本發明的優選例進行 了說明，本發明不能理絰幺 權利ho 解為局限於上述的實施例，本發明的 __應當理解㈣請專利範圍及其等同的Μ來理解。 【圖式簡單說明】 ' 圖1a為現有的探針卡基板的平面圖； -圖113.至圖1(；.為用於^?0日3：日士1^ 號路經的圖；為用於說明現有的探針板的基板的電氣信 =為示W於說明本發明的探針卡的結構的示意圖。 a至圖外為示出根據本發明的探針卡基板的圖； 4a至圖4b為用於說明根據本發明的探針卡的電氣信 201203417 號路徑的圖。 【主要元件符號說明】 1 0 0探針卡基板 110多層陶瓷區塊 120測試探針 1 3 0為探測針 140待測裝置 200探針卡 2 1 0印刷電路板

Claims (1)

1. 201203417 七、申請專利範圍： 1、 一種探針卡基板，其特徵在於包括：r 用於與外部的印刷電路板進行電氣連接的連接部；及 與所述連接部電氣連接，且從所述連接部接收電氣信號 而形成測試的多個被測元件被設定為一個區塊的多個多層 陶變·區塊， 從所述連接部傳遞到所述多個多層陶瓷區塊中的某一個 多層陶瓷區塊的電氣信號均等地分支並傳遞到每個所述多 個被測元件。 2、 根據請求項丨述及之探針卡基板，其特徵在於從所述 連接部傳遞到所述多個多層陶瓷區塊中的某一個多層陶究 區塊的電氣信號通過兩次分支傳遞到所述多個被測元件中 的某一個被測元件。 3、 根據請求項1述及之探針卡基板，其特徵在於所述多 個多層陶瓷區塊中的某一個多層陶瓷區塊由四個被測元件 設置.。· 4、 根據請求項1述及之探針卡基板，其特徵在於所述連 接部與所述多個多層.陶竞區塊中的某一個多層陶竞區塊的 電氣連接通過一個連接線連接>。 、 5、 根據請求項i述及之探針卡基板，其特徵在於從所述 連接部傳遞到所述多個多層陶瓷區塊中的某—個多層陶竞 區塊的電氣信號在所述多層陶瓷區塊内進行分支，以均等地 傳遞到每個所述多個被測元件。 11