探针测试卡及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2019-0173962的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

各种实施例可总体上涉及用于测试半导体器件的装置，并且可以更具体地涉及探针测试卡和制造探针测试卡的方法。

背景技术

量子算法技术可以用于解决需要大规模计算的难题。已经开发了基于量子算法技术的量子算法计算机技术，该技术可能优于使用超级计算机。

提供给量子计算机的高性能半导体器件诸如DRAM需要准确地测试。

为了准确地测试高性能半导体器件，已经提出了一种低温环境测试装置。低温环境测试装置在低温下使用探针测试卡执行测试过程，这可以通过诸如液氦之类的冷却源和大约10

当在低温环境下使用探针测试卡执行测试过程时，由于该测针包含金属，探针测试卡的测针会收缩。因此，收缩的测针可能无法准确地与晶片的探针垫接触而产生测试误差。

发明内容

在本公开的一些实施例中，探针测试卡可以包括基板、多个测试针和固定层。基板可以包括在基板的表面处形成的沟槽。每个测试针可以包括位于沟槽中的第一端部和相对于第一端部的第二端部，第二端部从沟槽突出。固定层可以形成在沟槽中以将测试针固定到沟槽。固定层可以包括具有陶瓷粉末的树脂层。

在一些实施例中，可以以与被测器件(DUT)的探针垫的图案大致相同的图案来布置测试针。

在一些实施例中，测试针可以被布置为以第一间隙和比第一间隙宽的第二间隙彼此间隔开。可以在以第二间隙布置的测试针之间布置至少一个虚设测针。

在本公开的一些实施例中，探针测试卡可以包括第一基板、第二基板、多个测试针和陶瓷粉末。第二基板可以附接到第一基板。第二基板可以具有第一表面和可以在其上形成沟槽的第二表面。每个测试针可以包括固定到沟槽的第一端部。测试针的第一端部可以以与被测器件(DUT)的探针垫的图案大致相同的图案进行布置。可以在沟槽中成型陶瓷粉末以固定测试针。

在本公开的一些实施例中，一种制造探针测试卡的方法包括：提供具有第一表面和相对于第一表面的第二表面的基板，以及在基板的第一和第二表面中的至少一个上形成沟槽，沟槽的尺寸与DUT的尺寸相对应。该方法还包括以与DUT的探针垫的图案大致相同的图案在沟槽中布置多个测试针，并在沟槽中形成固定层以固定测试针。固定层包括包含陶瓷粉末的树脂层。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，将更清楚地理解本公开的主题的上述和其他方面、特征和优点，其中：

图1是示出根据一些实施例的探针测试卡的剖视图；

图2、3和4是示出制造图1的探针测试卡的方法的立体图；

图5是示出根据一些实施例的探针测试卡的剖视图；

图6、7和8是示出制造图5的探针测试卡的方法的立体图；

图9是示出根据一些实施例的探针测试卡的剖视图；

图10是示出根据一些实施例的测试针在沟槽中的布置的平面图；以及

图11是示出根据一些实施例的包括虚设测试针的测试针排列的平面图。

具体实施方式

将参考附图更详细地描述本教导的各种实施例。附图是各种实施例(和中间结构)的示意图。这样，例如由于制造技术和/或公差导致的图示的构造和形状的变化是可以预期的。因此，所描述的实施例不应被解释为限于本文所示的特定构造和形状，而是可以包括在不脱离所附权利要求书所限定的本教导的精神和范围的构造和形状上的偏差。

本文参考本教导的理想实施例的剖视图和/或平面图来描述本教导。然而，本教导的实施例不应被解释为限制发明构思。尽管将示出和描述本教导的一些实施例，但是本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离本教导的原则和精神的情况下对这些实施例进行改变。

图1是示出根据一些实施例的探针测试卡的剖视图。

参照图1，探针测试卡100可以包括第一基板110、第二基板120和粘合剂140。

第一基板110可以具有第一表面110a和与第一表面110a相对的第二表面110b。第一基板110的第一表面110a可以与探针测试仪连接。可以使用粘合剂140将第一基板110的第二表面110b附接到第二基板120。在一些实施例中，第一基板110可以包括印刷电路板(PCB)。第一基板110可以具有圆形的横截面形状。第一基板110可以包括被配置为测试半导体器件的电路以及连接在电路之间的多个布线。

第二基板120可以具有第一表面120a和与第一表面120a相对的第二表面120b。第二基板120可以包括陶瓷层。可以使用粘合剂140将第二基板120的第一表面120a附接到第一基板110。第二基板120的第二表面120b可以面对被测器件(DUT)(未示出)。

多个沟槽t可以形成在第二基板120的第一表面120a上。沟槽t可以位于与DUT对应的位置。固定层125可以形成在每个沟槽t中。固定层125可以包括具有根据温度而略微变性的材料。例如，固定层125可以包括其中可以包含陶瓷粉末126的树脂。沟槽t中的固定层125可以具有与第二基板120的第一表面120a大致共面的表面。

多个测试针130可以从第二基板120的第二表面120b突出。测试针130可以从沟槽t向第二基板120的第二表面120b的外部被拉出。测试针130可以被布置为以均匀间隙彼此间隔开，以对应于DUT的探针垫的布置。测试针130可以包括具有良好导电性和良好耐热性的材料，例如钨。

粘合剂140可以被配置为将第一基板110附接到第二基板120。例如，粘合剂140可以将第一基板110的第二表面110b附接到第二基板120的第一表面120a。在一些实施例中，粘合剂140可以包括树脂层。

图2、3和4是示出图1中的探针测试卡的制造方法的立体图。图2至图4示出了探针测试卡的与一个DUT相对应的部分。

参照图2，可以准备穿孔膜150。可以在穿孔膜150上形成多个针槽Hn。针槽Hn可以具有与DUT的探针垫的间隙和形状大致相同的间隙和形状。测针固定构件152可以形成在穿孔膜150中与针槽Hn相邻的部分上。测针固定构件152可以具有厚度均匀的图案，其被构造来暴露针槽Hn。例如，测针固定构件152可以包括陶瓷层。

沟槽t可以形成在测针固定构件152上。测针固定构件152可以具有构造成容纳一个沟槽t或多个沟槽t的尺寸。此外，沟槽t可以具有与一个DUT的尺寸对应的尺寸。

参照图3，多个测试针130可以位于每个沟槽t中。每个测试针130的第一端部可以位于沟槽t中。每个测试针130的第二端部可以插入到穿孔膜150的针槽Hn中。一个沟槽t中的测试针130可以具有与DUT的探针垫的间隙和布置大致相同的间隙和布置。

参照图4，固定层125可以形成在测针固定构件152的沟槽t中。固定层125可以包括具有陶瓷粉末的树脂层。固定层125的树脂可以起到将测试针130固定到沟槽t的作用。固定层125可以被固化以将测试针130牢固地固定到沟槽t。

在固定测试针130之后，可以去除穿孔膜150。陶瓷层可以形成在测针固定构件152上，以填充测针固定构件152之间的空间并将测试针130的向外突出的部分予以固定。

因此，第二基板120的第一表面120a可以位于固定层125的上表面上。此外，可以制备其中测试针130的第二端部从第二表面120b突出的第二基板120。

粘合剂140可以形成在第二基板120的第一表面120a上。第二基板120可以使用图1中的粘合剂140附接到第一基板110。

根据一些实施例，测试针130可插入其中的固定层125可以包括陶瓷粉末126。因此，尽管在低温测试过程中可能产生温度变化，但是陶瓷粉末126可以防止或限制固定层125的树脂出现收缩。结果，插入固定层125的测试针130之间的间隙没有明显改变。

此外，固定层125可以形成在沟槽t所划分的区域中。因此，尽管可能产生温度变化，但是膨胀和收缩可以在沟槽t内产生。结果，因为固定层125的膨胀和收缩可以被沟槽t限制，以抑制或减小测试针130的间隙变化。

图5是示出根据一些实施例的探针测试卡的剖视图。

除了沟槽以外，探针测试卡可以包括与图1中的探针测试卡大致相同的元件。因此，相同的附图标记可以指代相同的元件，并且为简洁起见，关于相同元件的任何进一步的图示在此可以被省略。

参照图5，第二基板121可以具有第一表面121a和相对于第一表面121a的第二表面121b。

沟槽t1可以形成在第二基板121的第二表面121b处。

测试针130可以从沟槽t1朝向第二基板121的第二表面121b的外侧被拉出。测试针130可以具有与DUT的探针垫对应的布置。

沟槽t1中的测试针130可以由固定层125予以固定。如上所述，固定层125可以包括具有陶瓷粉末126的树脂层。因此，当温度变化产生时，可以防止或减少由固定层125的收缩引起的测试针130的位置变化。

图6、7和8是示出制造图5中的探针测试卡的方法的立体图。

参照图6，可以制备第二基板121。第二基板121可以包括陶瓷基板。第二基板121可以具有第一表面121a和第二表面121b。沟槽t1可以形成在第二基板121的第二表面121b处。沟槽t1可以具有与DUT的尺寸对应的尺寸。可以在每个沟槽t1的底表面处形成多个针槽。例如，针槽可以具有与DUT的探针垫的布置对应的布置。

参照图7，测试针130可以放置在每个沟槽t1中。每个测试针130的第一端部可以插入到沟槽t1的底表面上的针槽中。因此，测试针130可以以与DUT的探针垫的图案大致相同的图案进行布置。

参照图8，固定层125可以形成在沟槽t1中。固定层125可以包括具有陶瓷粉末的树脂层。因为固定层125可以呈液态，所以沟槽t1可以被固定层125完全填充。此外，由于沟槽t1中的测试针130的第一端部可以由针槽固定，所以测试针130在形成固定层125的过程中不会移动。固定层125可以固化以将测试针130牢固地固定到沟槽t，同时保持测试针130的布置。

第二基板121的第一表面121a可以使用图5中的粘合剂140附接到第一基板110的第二表面110b。

根据一些实施例，被配置为接受测试针130的沟槽t1可以面对DUT，从而可以简化制造探针测试卡的方法。

图9是示出根据一些实施例的探针测试卡的剖视图。

除进一步包括保护层之外，该探针测试卡可以包括与图8中的探针测试卡的元件大致相同的元件。因此，相同的附图标记可以指代相同的元件，并且为简洁起见，关于相同元件的任何进一步的说明在此可以被省略。

参照图9，保护层160可以形成在第二基板121的第二表面121b上。保护层160可以包括陶瓷层。保护层160可以起到抑制或减小由温度变化引起的固定层125和测试针130的形状变化的作用。

图10是示出根据一些实施例的测试针在沟槽中的布置的平面图，图11是示出根据一些实施例的包括虚设(dummy)测试针的测试针的布置的平面图。

图2中的穿孔膜150或固定到沟槽t1上的测试针130可以布置成与DUT的探针垫的图案大致相同的图案。图10中的附图标记H1-H5可以指示被配置为将测试针130a固定在沟槽t1中的测试针槽。

测试针槽H1-H5可以以不同的间隙布置。一组测试针槽的间隙可以比另一组测试针槽的间隙宽。例如，第一测试针槽H1与第二测试针槽H2之间以及第四测试针槽H4与第五测试针槽H5之间的间隙B可以宽于第二至第四测试针槽H2、H3和H4之间的间隙A。

在第一和第二针槽H1和H2之间以及在第四和第五针槽H4和H5之间的宽间隙之间会产生测试针130a的倾斜。

在一些实施例中，如图11所示，可以在第一针槽H1与第二针槽H2之间的宽间隙以及第四针槽H4与第五针槽H5之间的宽间隙之间形成虚设针槽DH和插入到虚设针槽DH中的虚设测针130b。

虚设测针130b可以起到向测试针130a提供均匀间隙的作用。因此，在低温测试期间，测试针130a由于存在虚设测针130b而会不再发生倾斜。即，虚设测针130b可以支撑测试针130a以防止测试针130a倾斜。

为了防止虚设测针130b与DUT的其他探针垫之间的接触，可以将虚设测针130b的从沟槽t1突出的端部切割。因此，虚设测针130b的长度可以短于测试针130a的长度，以防止虚设测针130b与DUT的其他探针垫之间的接触，从而不会产生测试误差。

本教导的上述实施例旨在说明而不是限制本教导。各种替代方案和等效方案是可能的。本教导不限于本文描述的实施例。本教导也不限于任何特定类型的半导体器件。其他的增加、减少或修改对于本公开来说是显而易见的，并将落入所附权利要求的范围内。