[发明专利]探针卡及其晶圆测试组件

说明书

本发明提出一种探针卡及其晶圆测试组件。所述晶圆测试组件包含印刷电路板、空间转换器、多个铜柱与多个强化结构单元。印刷电路板包含一下表面与设置于下表面的多个第一接触点。空间转换器包含一上表面与设置于上表面且对应于第一接触点的多个第二接触点。多个铜柱个别地设置于相对应的第一接触点与第二接触点之间，且各铜柱的两端分别电性连接于第一接触点与第二接触点。多个强化结构单元设置于印刷电路板的下表面且个别地环绕各铜柱。

技术领域

本发明是关于一种探针卡及其晶圆测试组件。

背景技术

晶圆测试是半导体制造程序中的一环，其中针测(probing)是众多半导体测试方式中的其中一种，用以对晶圆上的多个晶粒进行测试。针测的其中一种方式是透过探针卡来执行，探针卡通常可区分为三个部件，分别为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)、空间转换器(Space Transformer)以及探针头(Probe Head)，其中印刷电路板与空间转换器之间一般是透过回焊(reflow)的方式进行电性连接。

在对晶圆中的晶粒进行针测的过程中，探针头的探针会直接碰触待测半导体元件的信号出入端口(例如焊垫或凸块)，印刷电路板则电性连接至测试机。通过测试机经由印刷电路板、空间转换器、探针输入测试信号到待测半导体元件，再将待测半导体元件的测试结果信号经由探针、空间转换器、印刷电路板回传到测试机。借此评估待测半导体元件的运作是否正常以及性能是否符合标准。在测试过程中，由于空间转换器本身的材质(例如采用多层有机材质(Multilayer Organic，MLO))、空间转换器的厚度以及探针头中探针的数量等问题，使得空间转换器可能是可挠的。因此当探针头的探针施加压力于待测半导体元件的焊垫时，空间转换器可能发生扭曲变形。进一步来说，空间转换器受到探针压力的部分会朝向印刷电路板变形。当探针头的探针离开待测半导体元件的焊垫时，空间转换器又回复原状。因此，在探针卡反复执行多次测试之后，空间转换器与探针卡之间的部分接点可能发生疲劳破坏甚或直接断裂。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种晶圆测试组件，包含印刷电路板、空间转换器、多个铜柱与多个强化结构单元。印刷电路板包含一上表面、一下表面与设置于下表面的多个第一接触点。空间转换器包含一上表面、一下表面与设置于其上表面且对应于印刷电路板的第一接触点的多个第二接触点。多个铜柱个别地设置于相对应的第一接触点与第二接触点之间，且各铜柱的两端分别电性连接于第一接触点与第二接触点。多个强化结构单元设置于印刷电路板的下表面且个别地环绕各铜柱。

本发明还提出一种探针卡，除包含上述晶圆测试组件外，还进一步包含一金属补强件与一探针头，其中金属补强件设置于印刷电路板的上表面，探针头则是设置于空间转换器的下表面。

本发明在各铜柱的周围设置强化结构单元，当探针头的探针施加压力于待测半导体元件的焊垫时，此些强化结构单元会支撑在空间转换器的上表面与印刷电路板的下表面之间。因此本发明可避免空间转换器发生严重的扭曲变形，进而解决探针卡经受多次晶圆测试制程之后，空间转换器与探针卡之间的接点发生疲劳破坏或断裂的问题。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的示意图(一)；

图2为本发明的第一实施例的示意图(二)；

图3为本发明的第一实施例的印刷电路板的下表面的局部仰视示意图(一)，其绘示出各个强化结构单元共同构成单一个强化结构层体；

图4为本发明的第一实施例的印刷电路板的下表面的局部仰视示意图(二)，其绘示出多个强化结构单元与多个强化结构单元彼此相互分离，且各自环绕在所对应的铜柱的周围；

图5为本发明的第一实施例的印刷电路板的下表面的局部仰视示意图(三)，其绘示出二个强化结构单元彼此相互连接而构成一个强化结构区块，且四个强化结构单元也彼此相互连接而构成一个强化结构区块；

图6为本发明的第二实施例的示意图(一)；