[发明专利]探针卡结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种探针卡结构，特别涉及一种利用晶圆级技术制成的探针卡结构。

背景技术

探针卡主要是将探针卡上的探针与芯片上的焊垫(pad)或凸点(bump)直接接触，引出芯片讯号，再配合周边测试仪器与软件控制，以达到自动化量测的目的。换言之，探针卡为电子测试系统与待测半导体晶圆之间的接口，以利于执行晶圆测试。其目的在于提供测试系统与待测晶圆之间的电讯号路径，以利于晶粒在切割与封装前进行晶圆级电路的测试与验证。一般而言，探针卡包括印刷电路板与接触组件(探针)，用以接触晶圆上的晶粒(电路)焊垫。传统的探针卡还可应用于晶圆上的影像传感器测试。

在进行晶圆级测试时，为了将测试设备所输出的测试信号传送至半导体晶圆，而采用收纳有多个具有导电性探针的探针卡。一般在晶圆级测试中，利用探针卡检测半导体晶圆上的晶粒，使探针个别接触每个晶粒的焊垫。通过将具有导电性的探针接触后，进而输入测试讯号以利于执行检查，并检测出不良产品。然而，由于在半导体晶圆上形成有数百个至数万个晶粒，因此，对一片半导体晶圆进行测试需花费极长的时间，且随着晶粒数目的增加而导致测试成本的上升。

为了解决上述问题，业界逐渐采用一次将探针接触于半导体晶圆上的所有晶粒或至少一区块晶粒的晶圆级测试方法。在此方法中，必须将探针的前端接触于半导体晶圆的极为精细的电极垫，因此探针前端必需精准对位，以利于探针卡与半导体晶圆上的晶粒接触。

然而，晶圆针测技术随着半导体制程技术的演变，探针卡在裸晶切割之后未完成封装前，可测试其质量，节省了不良产品的封装成本。由于现行集成电路发展的微型化，集成电路体积越来越小、功能越来越强、脚数越来越多，且处理速度与频率增加。而传统的探针卡测试已不复使用，因此，探针卡也需要高密度的探针排列。

早期的探针卡为探针与环氧树酯(needle/epoxy)的组装方式，其将数十根到数百根探针依据测试芯片垫层的位置通过手工方式置于探针卡上。此种方式相当费时且不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用晶圆级技术制成的探针卡结构，其讯号传输路径短、传输速度快，可克服上述现有技术存在的缺点。

为了达成上述目的，本发明提供的探针卡结构，所述探针卡结构包括：

金属薄膜层，具有多个第一开口；

填充材料层，形成于金属薄膜层之上，具有多个第二开口；

第一导电层，形成于多个第二开口之中；

第一介电层，形成于填充材料层之上，具有多个第三开口；

第二导电层，形成于多个第三开口之中，耦合于第一导电层；

第二介电层，形成于第一导电层及金属薄膜层之下，具有多个第四开口。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含金属凸块，形成于第二导电层之上。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含增强层，形成于金属凸块之上。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含重布层，形成于多个第四开口之中及第二介电层之下，耦合于第一导电层；保护层，形成于重布层之下，具有多个第五开口。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含金属垫层，形成于多个第五开口之中及保护层之下，耦合于重布层。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含导线，电性连接于焊接凸块。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含弹性材料，形成于保护层之下。

作为优选方案，其中所述探针卡结构还包含刚性基底，弹性材料形成于其上。

作为优选方案，其中所述第二开口形成于第一开口之中。

本发明的探针卡结构相比于现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的探针卡结构，可有效增加探针卡的效率、可靠度及寿命，并可大幅降低成本。

2、本发明提供的探针卡结构，可以定位与整合到印刷电路板上，以大幅减少传统探针卡的成本。

3、本发明提供的探针卡结构，其中弹性材料可在探针卡检测待测物的过程中作为探针卡与待测物进行测试接触时的缓冲，还可有效地吸收与待测物的导电接点接触时所产生的应力，降低外力直接作用于探针结构所造成的冲击与破坏。

4、本发明提供的探针卡结构，可降低检测时的接触作用力对探针造成的磨损程度，有助于延长探针卡的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明形成光阻图案于金属薄膜层的截面图。

图2是根据本发明形成金属薄膜层的截面图。