专利名称：测试装置的探测头的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种测试装置探测头，特别是一种有关于测试装置弹性垂直探测头。
背景技术：
现代集成电路制程中，是在晶圆内以及表面上形成精密布局的集成电路。一般分布于晶圆内以及表面积体电路具有数以百计的微小焊接垫或接触垫以与外部电路连接。为了进行测试晶圆内以及表面集成电路，有时于晶圆选别(Wafer Sort)时，必须使用同样是数以百计且间距紧密的探针来执行测试。晶圆选别电性测试是由测试系统进行以确保集成电路能正常运作。测试系统提供电源至集成电路并且接收经由探针自集成电路传回的讯号。一般的测试系统包含一探测卡，探测卡作为测试系统与受测晶圆或元件之间的电路介面。
一典型的探测卡如公开号为Sho 64-73632的日本专利KOKAI所揭示。KOKAI所揭示的探测卡具有与接触垫倾斜接触的探针。当集成电路的集成度越来越高时，无可避免的是，单一晶片的接触垫或焊垫数量需增加，而接触垫或焊垫的尺寸与间距也必须做得更小。上述具有倾斜探针的探测卡也因此逐渐无法满足需求。除了具有倾斜探针的探测卡之外，一种如公开号为Hei 2-28828的日本专利KOKOKU以及公开号为Sho 63-28862的日本专利KOKAI所揭示具有垂直探针的探测卡则较符合需求。具有垂直探针的探测卡设计可大幅增加探针的数量并且缩小探针间距。
此外，随着半导体元件集成度的进一步提高，必须使用高速讯号测试元件高速电性。尽管上述具有垂直探针的探测卡能突破具有倾斜探针的探测卡的应用瓶颈，但是仍有一大难题必须解决。此一难题为如何有效率制作分别能应用于具有不同接触垫与间距及高积集度集成电路的晶圆的探测卡。图1显示一传统探测卡的探测头总成100。探测头总成100具有多个用于容纳探针通过的探针孔102。探针孔102的形成位置与间距配合对应特定受测元件的接触垫位置分布与间距。也就是说，为了测试一具有特定接触垫位置分布与间距的元件，必须准备具有对应于此特定接触垫位置分布与间距的探针孔位置与间距的探测头总成。不过一般针对特定受测元件的传统探测头总成的制作耗时常达数周之久，而且单一探测头总成不能用来测试其他具有不同接触垫位置分布的元件，因此使得测试不同元件的成本难以降低。
有鉴于上述传统探测卡与探测头的缺点，因此极需提出一种新的探测头以解决上述缺点，此即为本发明提出的目的。

发明内容
本发明所欲解决的技术问题为提供一种具有探针与对应受测晶圆或元件的接触垫间距的探针孔阵列组的探测头以节省时间与成本。
本发明解决问题的技术手段是提出一探测头，此探测头包含至少一探针、一对用于垂直固定该探针的介片及一位于该对介片之间且用以调整该探针组的准直片，其中该探针包含一应力缓冲部份，而该介片与准直片具有用以容纳探针的探针孔阵列组，该探针孔阵列组的探针孔间距与具有不同接触垫位置分布但具有相同接触垫间距的受测晶圆或元件上的接触垫间距相同。
对照本发明与先前技术的功效，由于本发明利用具有探针与对应受测晶圆或元件的接触垫间距的探针孔阵列组的探测头，因此可以节省为了测试不同晶圆或元件所需制作探测头的时间与成本。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。


图1显示了一传统探测卡的探测头总成；图2A显示了本发明的一实施例探测头的俯视图；图2B显示了本发明的一实施例探测头的前视图；图3显示了探测卡以及探测头用于测试一元件；及图4显示探测卡以及探测头用于测试一元件。
具体实施例方式
在此必须说明的是以下描述的结构及制程步骤并不包含完整的结构及制程步骤。本发明可以藉各种制程技术来实施，在此仅提及了解本发明所需的元件结构及制程技术。以下将根据本发明所附图示做详细的说明。必需说明的是图示是一个极简化的格式而且并非按比例绘制。
图2A与图2B分别显示了本发明的一实施例探测头的俯视图与前视图。如图2A所示，显示一具有等间距探针孔阵列组的探测头200。如图2B所示，探测头200包含探针202、一准直片206、介片204a与204b。准直片206用于调整探针202的对准，其材质包含麦拉(Mylar)聚酯材质或软性材质。介片204a与204b用于探针202的垂直固定，其材质包含陶瓷材料。准直片206、介片204a与204b包含多个探针孔210，探针孔210的形成位置对应于受测元件的接触垫位置。图2B所示的准直片206、介片204a与204b虽然只有一探针孔210与一探针202，但探针孔210与探针202的数量并不受限制。对于具有相同接触垫间距但不同接触垫位置分布的晶圆或元件，探针孔210形成于准直片206、介片204a与204b上且对应于所有晶圆或元件的接触垫间距及接触垫位置的位置，形成探针孔阵列组。这些位于准直片206、介片204a与204b上的探针孔阵列组可用于测试所有具有相同间距及对应接触垫位置的晶圆或元件。当测试一晶圆或元件时，探针被置于对应于晶圆或元件接触垫位置的探针孔，且由于探针孔210对应于所有具有相同接触垫间距但不同接触垫位置的晶圆或元件的接触垫位置，探测头200可用于测试所有具有相同接触垫间距但不同接触垫位置的晶圆或元件并利于进行晶圆选别(Wafer Sort)。
探针202具有一应力缓冲部份208，如图2B所示的实施例中，探针202具有一弯曲部份可用于吸收测试时的应力。探针202是以导体材料制成。探针202的材质包含钯，以钯作为探针202的材质可减轻重量并具有良好的导电率。
图3显示本了发明一个实施例的一探测卡300以及探测头200。如图3所示，探测卡300包含一印刷电路板304及探测头200。印刷电路板304藉由一固定环(Mounting Ring)302结构性连接至一测试系统(未图示)。印刷电路板304藉由位于未与探测头200接触的另一面上的焊垫(未图示)以电性连接至测试系统。印刷电路板304具有接触垫306以电性连接探针202。在测试一元件400时，探针202被置于探测头200中对应于元件400接触垫位置的探针孔，以电性连接接触垫402。探测头200为可移动式，并且用于受测元件与测试系统之间的讯号传递。探测头200于测试时是固定并电性连接于印刷电路板304上，而印刷电路板304则可以螺栓固定于固定环302上。
图4显示探测卡300以及探测头200用于测试一元件500。元件400与500包含具有集成电路的晶圆。于测试元件500时，探针202被置于探测头200中对应于元件500接触垫位置之探针孔，以电性连接接触垫502。利用本发明的探测头，探测卡可用于测试任何具有相同接触垫间距但不同接触垫位置的晶圆或元件，因此元件测试的成本可以有效地降低。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种用于测试装置的探测头，该探测头包含至少一探针，该探针包含一应力缓冲部份；一对介片，该对介片垂直固定该探针；及一准直片，该准直片用于调整该探针的对准并位于该对介片之间，其中一探针孔阵列组形成于该对介片与该准直片上以容纳该探针，该探针孔阵列组之间距与具有不同接触垫分布但相同接触垫间距的受测元件的接触垫间距相同。
2.如权利要求1所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述应力缓冲部份包含一弯曲部份，可用于吸收测试时的应力。
3.如权利要求1所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述探针的材质包含一导体材料。
4.如权利要求3所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述导体材料包含钯金属。
5.如权利要求1所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述介片的材质包含一陶瓷材料。
6.如权利要求1所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述准直片的材质包含一软性材料。
7.如权利要求6所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述软性材料包含麦拉聚酯材质。
8.如权利要求1所述的用于测试装置的探测头，其特征在于，上述元件包含具有不同接触垫分布但相同接触垫间距的晶圆。
全文摘要
本发明揭示了一种用于测试晶圆的测试装置探测头。本发明的探测头包含至少一探针(Probe)、一对用于垂直固定该探针的介片(Die)及一位于该介片之间且用以调整该探针组的准直片，其中该探针包含一应力缓冲部分，而该介片与准直片具有用以容纳探针的探针孔阵列组(Probe－Hole Array)，该探针孔阵列组的探针孔间距与具有不同接触垫位置分布(Pad Location)但具有相同接触垫间距(Pad Pitch)的受测晶圆或元件上的接触垫间距相同。
文档编号G01R1/02GK1681101SQ20041003249
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月9日 优先权日2004年4月9日
发明者周秀竹, 谢来福, 庄国雄 申请人:矽统科技股份有限公司