[发明专利]水平式探针卡的探针

说明书

技术领域

本发明是有关于一种用于晶圆针测(Wafer Probe)的探针卡(Probe Card)，且特别是有关于一种具有导电高分子纳米镀膜的水平式探针卡的探针。

背景技术

探针卡(Probe Card)是由多层印刷电路板(PCB)所构成，有些超过30层，其结构复杂并利用许多探针(Probe)个别接触(或称探触)晶圆上一连串的电子接点(或称垫片)，每根探针与晶圆的接触点，都远比发丝更细小。其中，探针卡为应用在集成电路(IC)尚未封装前，可以借助探针对由晶圆(Wafer)切割而来的芯片(Die)做功能测试，筛选出不良品，再进行之后的封装工程，因此，晶圆针测是集成电路制造中对制造成本影响相当大的重要工艺之一。

由于在现有探针卡的组装过程中，需要耗费大量人工及时间，且更因为无法利用批次生产制造的方式而导致制作成本相对地居高不下，举例来说，在利用环氧树脂环以固定探针的步骤中，必须透过手工的方式，先确认印刷电路板上焊垫的位置，然后再借由环氧树脂环的黏性以人工方式逐一将探针固定在印刷电路板上，最终再以焊锡的方式使探针的一端与印刷电路板作电性连接，而裸露的一端则用来与待测的芯片上的焊垫接触以进行电性测试，而这些繁复的过程使得探针卡的使用寿命成为影响制造成本的因素之一。

此外，随着探针数目的增加，采用现有的制造方式使得探针之间的共面度很低，因此必须限制整体探针卡的探针与针尖的距离，而且在同时测试数个待测晶粒时，要维持一致的良率及稳定度是相当困难。

另外，针对整体水平式探针卡中的探针与待测晶粒的良好接触以达到良好测试品质之间的关系来说，以平面悬臂式探针卡为例，因为其探针的形状为长圆柱状，探针针尖会刮起待测晶粒的氧化层表面以达到良好的接触，当探针反复多次刮起待测晶粒的表面，探针的针尖就易沾粘，而使得测试品质变差或是误测，致测试良率急速下滑。一般为了解决这一问题，多半采用加大接触力(Overdrive)使探针针尖更深入待测晶粒的表面，以达到较佳的接触及良好测试品质。但这种现有的解决手段，虽然对于测试良率有一定的成效，但增加接触力会使得探针极易破坏待测晶粒的下层结构。尤其在晶圆先进制程技术(0.13um、90nm、65nm...等等)中导入易碎的低介电(low-k dielectrics)材料时，这种现有的解决手段(即增加接触力)就更难以应用于这种具有易碎的低介电材料的晶圆针测及后续的封装中，因为低介电及超低介电(ultra-low-k)材料是应用于0.13um以下的集成电路制造工艺，要求晶圆针测技术不能使低介电材料及其下层材料或结构造成变形或破坏。另外，如果采用清洁探针为解决手段时，将可能因为探针数目增多或探针间距减少等问题，而面临清洁探针的频率急速增加，且其缺点是降低测试机台使用率及减低探针寿命。

上述的水平式探针卡普遍存在探针易沾粘的问题，虽然业界近来也有研发于探针表面设置金属镀膜，然而其最多可以解决寿命的问题而仍无法解决探针沾粘的问题，因此还是无法提升测试良率及测试稳定度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种水平式探针卡的探针，可使晶圆测试品质稳定，且探针不会沾粘晶粒而达到降低清针频率，提高测试机台稼动率以及提升测试良率，进而降低整体测试成本。

为达成上述目的或是其它目的，本发明采用如下技术方案：一种水平式探针卡，包括多数个探针及导电高分子纳米镀膜，其中这些探针是金属材质，装置于一水平式探针卡上；导电高分子纳米镀膜是镀于这些探针上。

依照本发明的较佳实施例中所述的水平式探针卡的探针，上述导电高分子纳米镀膜是一种具有不沾粘性质的导电性高分子材料。而导电高分子纳米镀膜的厚度为1～20纳米。

依照本发明的较佳实施例中所述的水平式探针卡的探针，上述用以制造探针的金属材料是镍、金、铜、钨、铼、钛、铍、具导电性的金属材料或其合金。而探针的结构是金属微弹簧或金属线针。

依照本发明的较佳实施例所述水平式探针卡的探针，上述将导电高分子纳米镀膜镀于这些探针上的方法为化学镀膜工艺方法。而导电高分子纳米镀膜是镀在垂直于这些探针的针尖处5～10密耳(mil)的表面上。