一种探针卡及晶圆测试系统的制作方法

本技术涉及晶圆测试，尤其是涉及一种探针卡及晶圆测试系统。

背景技术：

1、随着芯片制程的不断微缩以及产能需求的日益增长，多工位并行测试技术已成为提升晶圆测试效率、降低测试成本的主流方案。探针卡作为连接测试机与晶圆的关键接口部件，其结构设计的合理性直接决定了测试的良率与可靠性。

2、目前，针对多工位同测的应用场景，普遍采用一体式大环结构支撑多组探针。即将覆盖所有测试工位的支撑环设计为一个整体尺寸较大的结构件。

3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在高温测试环境下，尺寸较大的支撑环受热膨胀产生明显的物理形变，直接带动探针发生位移，导致探针的针尖无法准确扎在晶圆的焊盘上，出现扎空或扎偏现象，进而导致测试失败，严重影响了高温测试的稳定性与可靠性。

技术实现思路

1、为了提高高温测试环境下测试的稳定性和可靠性，本技术提供一种探针卡及晶圆测试系统。

2、本技术第一目的在于提供一种探针卡，采用如下的技术方案：

3、一种探针卡，包括：

4、安装盘，中部形成有第一避让孔；

5、印制电路板，安装于安装盘的一侧面上，中部形成有第二避让孔；

6、固定板，安装于安装盘的另一侧面上；

7、转接片，为多个，沿固定板的体长方向均匀分布，一侧面分别与固定板靠近安装盘的一侧面可拆卸连接；每两个转接片的相邻侧之间预留有胀缝；

8、支撑片，为多个，一侧面与多个转接片远离固定板的一侧面一一对应地可拆卸连接；每两个支撑片的相邻侧之间预留有胀缝；

9、探针，为多组，针尾分别与印制电路板固定连接；每个支撑片远离转接片的一侧面与至少一组探针的针头固定连接。

10、通过采用上述技术方案，采用多个小尺寸的转接片和多个小尺寸的支撑片代替现有的一体式大尺寸支撑环。而且，每两个转接片的相邻侧之间预留有作为热膨胀缓冲空间的胀缝，每两个支撑片的相邻侧之间预留有作为热膨胀缓冲空间的胀缝。在高温测试环境下，每个小尺寸的转接片和每个小尺寸的支撑片受热独立膨胀，互不干涉，不会发生累积性的挤压变形问题，进而避免探针发生大幅度位移，从而使得多工位探针的针尖分别能够准确地扎在晶圆的焊盘上，避免了扎空或扎偏现象发生，有效地改善了高温测试的稳定性与可靠性。在支撑片生产环节，无需再使用大尺寸治具，仅需使用小尺寸治具即可。由于小尺寸治具的精度更易控制，因此，有效地保障了每个支撑片的尺寸精度，降低了制造成本。同时，小尺寸的支撑片在生产过程中不会发生较大的环形变量。在支撑片与探针组装环节，由于支撑片的尺寸较小，大幅度地降低了对操作人员的技能要求，使得组装过程更容易实现批量化作业，提高了组装效率。而且，小尺寸的支撑片受热膨胀影响显然较小，因此，在使用热固化树脂固定连接支撑片和探针时，整体形变量更易控制，固化完成后探针点位的偏移量极小，极大了便利了后续调针工序的进行，更容易满足组装精度要求。

11、本技术进一步设置为：每个转接片的相对两侧分别形成有连接脚；每个连接脚上形成有第一连接孔；相应的，固定板上形成有第二连接孔；通过第一连接孔和第二连接孔使用第一连接螺栓连接转接片和固定板；

12、每个支撑片的相对两侧分别形成有第三连接孔；相应的，每个转接片的相对两侧分别形成有第四连接孔；通过第三连接孔和第四连接孔使用第二连接螺栓连接支撑片和转接片。

13、通过采用上述技术方案，每个转接片和每个支撑片独立安装，安装位置能够单独校准，有效地降低了整体装配的平整度门槛，使得装配过程更加灵活可控。

14、本技术进一步设置为：每个转接片的相对两侧分别形成有连接脚；每个连接脚上形成有第一连接孔；相应的，固定板上形成有第一调节孔；通过第一连接孔和第一调节孔使用第一连接螺栓连接转接片和固定板；

15、每个支撑片的相对两侧分别形成有第三连接孔；相应的，每个转接片的相对两侧分别形成有第二调节孔；通过第三连接孔和第二调节孔使用第二连接螺栓连接支撑片和转接片。

16、通过采用上述技术方案，第一调节孔便于精准微调每个转接片的位置。第二调节孔便于精准微调每个支撑片的位置。如此，进一步地提高了每个转接片和每个支撑片的位置精度。

17、本技术进一步设置为：印制电路板的中部形成有多个定位槽；多个定位槽与多个连接脚一一对应。

18、通过采用上述技术方案，在组装转接片与固定板时，定位槽起到定位作用，有效地提高了组装精度和组装效率。

19、本技术进一步设置为：固定板上形成有第一通孔；每个转接片上形成有第二通孔；每个支撑片上形成有第三通孔。

20、本技术进一步设置为：还包括：

21、补强板，为两个，分别位于固定板的相对两端，分别与安装盘靠近固定板的一侧面可拆卸连接。

22、本技术进一步设置为：还包括：

23、缓冲垫块，为多个，与多个胀缝一一对应地安装于胀缝内。

24、通过采用上述技术方案，在高温测试环境下，每个支撑片和每个转接片受热进行正膨胀，每个缓冲垫块受热进行负膨胀，使得每个支撑片受热时能够进行自然膨胀。由于每个缓冲垫块的负膨胀程度小于每个支撑片和每个转接片的正膨胀程度，因此，对每个支撑片和每个转接片的热膨胀效应产生一定的抵抗作用，避免每个支撑片和每个转接片过度膨胀。如此，既使得每个支撑片受热时能够进行正膨胀，又避免过度膨胀，有效地避免了探针发生位移。

25、本技术进一步设置为：每个缓冲垫块内形成有储存腔；每个储存腔内储存有吸热填料；每个缓冲垫块的相对两侧分别固定有导热片。

26、通过采用上述技术方案，每个支撑片和每个转接片受热进行正膨胀时，与相应侧的导热片进行接触，通过导热片将热量转移至吸热填料，以降低每个支撑片和每个转接片的温度，进而从根本上解决热膨胀问题。

27、本技术第二目的在于提供一种晶圆测试系统，采用如下的技术方案：

28、一种晶圆测试系统，包括探针台、测试机和探针卡；

29、安装盘安装在探针台上；印制电路板与测试机连接。

30、综上所述，本技术的有益技术效果为：

31、1.采用多个小尺寸的转接片和多个小尺寸的支撑片代替现有的一体式大尺寸支撑环。而且，每两个转接片的相邻侧之间预留有作为热膨胀缓冲空间的胀缝，每两个支撑片的相邻侧之间预留有作为热膨胀缓冲空间的胀缝。在高温测试环境下，每个小尺寸的转接片和每个小尺寸的支撑片受热独立膨胀，互不干涉，不会发生累积性的挤压变形问题，进而避免探针发生大幅度位移，从而使得多工位探针的针尖分别能够准确地扎在晶圆的焊盘上，避免了扎空或扎偏现象发生，有效地改善了高温测试的稳定性与可靠性。在支撑片生产环节，无需再使用大尺寸治具，仅需使用小尺寸治具即可。由于小尺寸治具的精度更易控制，因此，有效地保障了每个支撑片的尺寸精度，降低了制造成本。同时，小尺寸的支撑片在生产过程中不会发生较大的环形变量。在支撑片与探针组装环节，由于支撑片的尺寸较小，大幅度地降低了对操作人员的技能要求，使得组装过程更容易实现批量化作业，提高了组装效率。而且，小尺寸的支撑片受热膨胀影响显然较小，因此，在使用热固化树脂固定连接支撑片和探针时，整体形变量更易控制，固化完成后探针点位的偏移量极小，极大了便利了后续调针工序的进行，更容易满足组装精度要求。

32、2.每个转接片和每个支撑片独立安装，安装位置能够单独校准，有效地降低了整体装配的平整度门槛，使得装配过程更加灵活可控。

33、3.第一调节孔便于精准微调每个转接片的位置。第二调节孔便于精准微调每个支撑片的位置。如此，进一步地提高了每个转接片和每个支撑片的位置精度。

34、4.在高温测试环境下，每个支撑片和每个转接片受热进行正膨胀，每个缓冲垫块受热进行负膨胀，使得每个支撑片受热时能够进行自然膨胀。由于每个缓冲垫块的负膨胀程度小于每个支撑片和每个转接片的正膨胀程度，因此，对每个支撑片和每个转接片的热膨胀效应产生一定的抵抗作用，避免每个支撑片和每个转接片过度膨胀。如此，既使得每个支撑片受热时能够进行正膨胀，又避免过度膨胀，有效地避免了探针发生位移。