一种探针卡上的垂直测试模组的制作方法

1.本实用新型涉及晶圆测试技术领域，特别涉及一种探针卡上的垂直测试模组。


背景技术：

2.探针卡是一种用于晶圆检测的测试装置，通过将测试机的测试信号通过自身传递给被测对象，并将被测对象的响应信号经由自身回传给测试机，实现芯片性能的测试，配合其他测试及分析仪器可以实现完整的芯片优劣、性能高低的测试，实现不良品的筛选，降低不必要的封装成本。同等规格的探针卡中，探针间距越小、pin数量越多，探针卡的检测效率越高，晶圆可以一次性完成测试。现有探针卡上的探针直接插装在陶瓷板上，在检测过程中，探针容易松动甚至掉落，从而影响晶圆检测效果。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种探针卡上的垂直测试模组，可防止探针掉落，保证晶圆检测的准确度。
4.为此，本实用新型的技术方案是：一种探针卡上的垂直测试模组，由上向下依次为陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板；所述陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板的中间位置均设有若干供探针穿插的插孔，其中，陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上的第一插孔位置一一相对，pi垫片上设有第二插孔，且第二插孔与第一插孔位置错开；每枚探针均贯穿相应位置的第一插孔和第二插孔。
5.本实用新型设置了多层陶瓷结构，其中陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上的插孔位置是正对的，而pi垫片上插孔位置存在轻微的错位，当探针穿过多个插孔时，pi垫片上的插孔会给予探针一个横向的作用力，或者说是缩小探针穿行的通道，从而使得探针不会轻易掉落，保证晶圆检测的准确度。所述pi垫片即为聚酰亚胺垫片，拥有优良的尺寸和氧化稳定性、耐化学药品性和耐辐射性能，以及良好的韧性和柔软性。
6.优选地，所述陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上位置相对的第一插孔为同组第一插孔，每个第二插孔均与其中一组第一插孔配合工作。每一枚探针都需要穿过同位置的多个第一插孔和第二插孔，只是第二插孔有轻微错位。
7.优选地，所述陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上的第一插孔数量相同，呈矩阵分布，pi垫片上的第二插孔与陶瓷垫片上的第一插孔数量相同，呈矩阵分布。根据晶圆的结构设计探针的分布，使得探针与晶圆上的检测点相匹配。
8.优选地，所述陶瓷底板朝向陶瓷盖板一侧设有矩形凹槽，陶瓷底板与陶瓷盖板之间形成放置陶瓷垫片、pi垫片的容置腔，陶瓷垫片置于矩形凹槽内，pi垫片位于陶瓷垫片上方。陶瓷底板和陶瓷盖板将陶瓷垫片、pi垫片夹在中间，通过螺钉固定为一体。
9.优选地，所述陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板上设有位置相对的安装孔，可通过螺钉固定在一起。
10.优选地，还包括一盖板，盖板为矩形结构，盖板其中一侧设有一安装槽，安装槽中
间设有开口；所述陶瓷底板置于该开口处，陶瓷盖板置于安装槽内，且与安装槽固定连接。陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板整体固定在盖板上，再通过盖板与pcb基板等部件固定，形成完整的探针卡。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在陶瓷盖板和陶瓷底板之间设置了插孔错位的pi垫片，利用pi垫片上错位的插孔来限制探针的掉落，保证探针与晶圆接触的稳定性和精准性，不会出现漏检的情况。
附图说明
12.以下结合附图和本实用新型的实施方式来作进一步详细说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为图1的b点局部放大图；
15.图3为本实用新型的结构仰视图；
16.图4为图3的a-a剖视图；
17.图5为图4的局部放大图；
18.图6为本实用新型的零件爆炸图；
19.图7为本实用新型陶瓷底板的结构示意图；
20.图8为本实用新型陶瓷垫片的结构示意图；
21.图9为本实用新型pi垫片的结构示意图；
22.图10为本实用新型陶瓷盖板的结构示意图。
23.图中标记为：陶瓷盖板1、第一插孔11、pi垫片2、第二插孔21、陶瓷垫片3、第三插孔31、陶瓷底板4、第四插孔41、矩形凹槽42、探针5、安装孔6、盖板7、安装槽71、开口72。
具体实施方式
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
25.此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.参见附图。本实施例所述垂直测试模组，由上向下依次为陶瓷盖板1、pi垫片2、陶瓷垫片3和陶瓷底板4；所述陶瓷盖板1、pi垫片2、陶瓷垫片3和陶瓷底板4的中间位置均设有若干供探针5穿插的插孔，其中，陶瓷盖板1上的第一插孔11、陶瓷垫片3上的第三插孔31和陶瓷底板4上的第四插孔41数量相同、位置一一相对，位置相对的第一插孔11、第三插孔31、第四插孔41为同组插孔；所述pi垫片2上设有第二插孔21，每个第二插孔21均与其中一组的第一插孔11、第三插孔31、第四插孔41配合工作，且第二插孔与第一插孔、第三插孔、第四插
孔位置轻微错开，第二插孔与其他插孔数量相同；每枚探针5均贯穿相应位置的第一插孔11、第二插孔21、第三插孔31、第四插孔41。根据晶圆的结构设计探针的分布，探针呈矩阵形式分布，使得探针与晶圆上的检测点相匹配。
27.陶瓷盖板1、陶瓷垫片3和陶瓷底板4上的插孔位置是正对的，而pi垫片2上插孔位置存在轻微的错位，当探针穿过多个插孔时，pi垫片上的插孔会给予探针一个横向的作用力，或者说是缩小探针穿行的通道，从而使得探针不会轻易掉落，保证晶圆检测的准确度。
28.所述陶瓷底板4朝向陶瓷盖板一侧设有矩形凹槽42，陶瓷底板4与陶瓷盖板1之间形成放置陶瓷垫片3、pi垫片2的容置腔，陶瓷垫片3置于矩形凹槽42内，pi垫片2位于陶瓷垫片3上方，陶瓷底板和陶瓷盖板将陶瓷垫片、pi垫片夹在中间；所述陶瓷盖板1、pi垫片2、陶瓷垫片3和陶瓷底板4上设有位置相对的安装孔6，可通过螺钉固定在一起。
29.本实施例还包括一盖板7，盖板为矩形结构，盖板7其中一侧设有一安装槽71，安装槽中间设有开口72；所述陶瓷底板4置于该开口72处，陶瓷盖板1置于安装槽71内，且与安装槽固定连接。陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板整体固定在盖板上，再通过盖板与pcb基板等部件固定，形成完整的探针卡。
30.使用时，垂直测试模组通过盖板固定在pcb基板上，探针与pcb板之间设有信号转接部件，pcb基板安装在测试机上，与测试机相连；检测时，探针下压晶圆，并在晶圆的压迫下上移，与信号转接部件相连通；测试机将检测信号通过pcb基板、信号转接部件、探针转移到晶圆上，晶圆将反馈信号通过探针、信号转接部件、pcb基板发送回测试机，从而在测试机上得出晶圆的检测结果，检测稳定性高。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种探针卡上的垂直测试模组，其特征在于：由上向下依次为陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板；所述陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板的中间位置均设有若干供探针穿插的插孔，其中，陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上的第一插孔位置一一相对，pi垫片上设有第二插孔，且第二插孔与第一插孔位置错开；每枚探针均贯穿相应位置的第一插孔和第二插孔。2.如权利要求1所述的一种探针卡上的垂直测试模组，其特征在于：所述陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上位置相对的第一插孔为同组第一插孔，每个第二插孔均与其中一组第一插孔配合工作。3.如权利要求1所述的一种探针卡上的垂直测试模组，其特征在于：所述陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上的第一插孔数量相同，呈矩阵分布，pi垫片上的第二插孔与陶瓷垫片上的第一插孔数量相同，呈矩阵分布。4.如权利要求1所述的一种探针卡上的垂直测试模组，其特征在于：所述陶瓷底板朝向陶瓷盖板一侧设有矩形凹槽，陶瓷底板与陶瓷盖板之间形成放置陶瓷垫片、pi垫片的容置腔，陶瓷垫片置于矩形凹槽内，pi垫片位于陶瓷垫片上方。5.如权利要求4所述的一种探针卡上的垂直测试模组，其特征在于：所述陶瓷盖板、pi垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板上设有位置相对的安装孔，可通过螺钉固定在一起。6.如权利要求1所述的一种探针卡上的垂直测试模组，其特征在于：还包括一盖板，盖板为矩形结构，盖板其中一侧设有一安装槽，安装槽中间设有开口；所述陶瓷底板置于该开口处，陶瓷盖板置于安装槽内，且与安装槽固定连接。

技术总结
本实用新型公开了一种探针卡上的垂直测试模组，由上向下依次为陶瓷盖板、PI垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板；所述陶瓷盖板、PI垫片、陶瓷垫片和陶瓷底板的中间位置均设有若干供探针穿插的插孔，其中，陶瓷盖板、陶瓷垫片和陶瓷底板上的第一插孔位置一一相对，PI垫片上设有第二插孔，且第二插孔与第一插孔位置错开；每枚探针均贯穿相应位置的第一插孔和第二插孔。本实用新型在陶瓷盖板和陶瓷底板之间设置了插孔错位的PI垫片，利用PI垫片上错位的插孔来限制探针的掉落，保证探针与晶圆接触的稳定性和精准性，不会出现漏检的情况。不会出现漏检的情况。不会出现漏检的情况。


技术研发人员：刘红军
受保护的技术使用者：浙江微针半导体有限公司
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2023/2/9