本申请涉及半导体测试探针,具体涉及一种一种3d探针及探针卡。
背景技术:
1、半导体晶圆的封装前测试(wafer probing)是半导体制造工业中非常重要的一个环节,其不仅可以检查晶圆厂的制造缺陷和良品率,还能避免后续封装浪费。晶圆测试中所用的探针是测试机与晶圆上被测芯片之间进行通信的重要功能部件,其中探针卡的探针一端则焊接在探针卡的基板,比如mlo(multilayer organic,多层有机基板)、mlc(multi-layer ceramic,多层陶瓷基板),探针另一端(即针尖)则需要和待测晶圆(wafer)完成电接触。
2、在测试过程中,为了让针尖和晶圆上芯片的测试焊盘(pad)更好更稳定地进行接触,在针尖和焊盘接触后,探针卡仍然会继续向晶圆方向施加50-120um的位移量(overdrive,od),这时针尖在水平方向上发生滑动位移,从而在芯片上留下划痕(probe mark),不仅划痕容易给芯片带来划痕损伤的隐患,而且划痕多长时还可能发生针尖触碰到其他焊盘而影响测试。
技术实现思路
1、有鉴于此,本说明书实施例提供一种3d探针及探针卡,能够减小探针在晶圆上留下的划痕,避免晶圆上的芯片在测试时受到损伤。
2、本说明书实施例提供以下技术方案:
3、本说明书实施例提供一种3d探针,包括:焊接段、上梁、支撑梁和针尖;
4、焊接段设有焊接面,其中焊接面用于将焊接段焊接固定于探针卡基板;
5、针尖中置于上梁上;
6、上梁的第一端、支撑梁的第一端分别与焊接段同一侧的不同位置进行固定连接,上梁的第二端和支撑梁的第二端固定连接;
7、其中,支撑梁的高度大于上梁的高度;在针尖受到待测晶圆的作用力时,中置有针尖的上梁因针尖的作用力而在中置针尖的位置上发生形变,且上梁形变时在上梁上中置针尖的位置两侧各自对针尖两侧产生作用力,使得针尖的位移不大于预设指标值。
8、优选地,所述3d探针还包括:边梁;其中,上梁的第二端与边梁的第一端固定连接,边梁的第二端与支撑梁的第二端固定连接。
9、优选地,所述3d探针还包括:下梁;其中,下梁的高度大于上梁的高度;下梁设置于上梁的下方;下梁的第一端与焊接段固定连接,下梁的第二端与边梁固定连接。
10、优选地,下梁的高度范围为0.20-0.24mm。
11、优选地,下梁平行设置于上梁的下方。
12、优选地,下梁的第二端分别与边梁的第二端和支撑梁的第二端固定连接,以使下梁与支撑梁呈三角形连接。
13、优选地,边梁的宽度范围为0.20-0.40mm。
14、优选地,焊接面设置在焊接段的底部表面,以通过单焊接面将焊接段焊接固定于探针卡基板。
15、优选地,针尖中置于上梁上的中置位置位于上梁上,且中置位置与上梁的第一端之间的距离占上梁总长度的占比范围包括30%-70%。
16、优选地,上梁的高度范围为0.05-0.07mm;和/或,针尖的高度范围为0.20-0.40mm;和/或,支撑梁的的高度范围为0.10-0.30mm。
17、本申请还提供一种3d探针卡,包括:基板和焊接固定于基板上的若干探针,其中探针为如本申请中任意一项实施例所述的3d探针。
18、与现有技术相比,本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括:
19、通过将针尖中置在上梁上,并利用支撑梁和上梁构成探针悬臂段的结构特性,不仅能够满足探针的业内使用(比如反力要求、屈服强度要求等),而且显著地减小了针尖在od位移测试中的划痕位移,满足测试要求,同时保证了被测晶圆的芯片不容易被划伤,也保证了针尖不容易滑移出指定焊盘外,所以探针对晶圆测试的安全性和可靠性得到了保障。
1.一种3d探针,其特征在于,包括:焊接段、上梁、支撑梁和针尖;
2.根据权利要求1所述的3d探针,其特征在于,所述3d探针还包括:边梁;其中,上梁的第二端与边梁的第一端固定连接,边梁的第二端与支撑梁的第二端固定连接。
3.根据权利要求2所述的3d探针,其特征在于,所述3d探针还包括:下梁;其中,下梁的高度大于上梁的高度;下梁设置于上梁的下方;下梁的第一端与焊接段固定连接,下梁的第二端与边梁固定连接。
4.根据权利要求3所述的3d探针,其特征在于,下梁的高度范围为0.20-0.24mm;和/或,边梁的宽度范围为0.20-0.40mm。
5.根据权利要求3所述的3d探针,其特征在于,下梁平行设置于上梁的下方。
6.根据权利要求3所述的3d探针,其特征在于,下梁的第二端分别与边梁的第二端和支撑梁的第二端固定连接,以使下梁与支撑梁呈三角形连接。
7.根据权利要求1所述的3d探针,其特征在于,焊接面设置在焊接段的底部表面,以通过单焊接面将焊接段焊接固定于探针卡基板。
8.根据权利要求1所述的3d探针,其特征在于,针尖中置于上梁上的中置位置位于上梁上,且中置位置与上梁的第一端之间的距离占上梁总长度的占比范围包括30%-70%。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的3d探针,其特征在于,上梁的高度范围为0.05-0.07mm;和/或,针尖的高度范围为0.20-0.40mm;和/或,支撑梁的的高度范围为0.10-0.30mm。
10.一种3d探针卡,其特征在于,包括:基板和焊接固定于基板上的若干探针,其中探针为如权利要求1-9中任意一项所述的3d探针。