測試裝置及測試方法
【專利摘要】一種測試裝置及測試方法，該測試方法包括提供一包含承載件及測試件的測試裝置，該承載件具有相對的第一表面及第二表面，且該第一表面具有彈性導(dǎo)電區(qū)；接著，設(shè)置至少一待測組件于該彈性導(dǎo)電區(qū)上；之后，將該測試件電性連接該待測組件與該承載件，使該承載件、待測組件及測試件形成電性回路。通過該彈性導(dǎo)電區(qū)的設(shè)計(jì)，僅需施以微小壓力即可固定該待測組件，因而能避免該待測組件破碎。
【專利說明】測試裝置及測試方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試裝置及測試方法，尤指一種用于測試半導(dǎo)體組件的測試裝置及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品向輕薄短小高密度發(fā)展，電子產(chǎn)品功能多樣化與體積輕薄化的需求與日俱增，伴隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步，在一定面積上整合更多電子零件與功能遂成為電子產(chǎn)品的趨勢，所以遂將芯片立體堆?；蠟槿S集成電路(3D IC)芯片堆棧技術(shù)。
[0003]目前三維集成電路芯片堆棧技術(shù)是將不同功能、性質(zhì)或基板的芯片，各自采用最合適的工藝分別制作后，再利用娃穿孔(Through-Silicon Via, TSV)技術(shù)進(jìn)行立體堆棧整合(即所謂的2.1C技術(shù))，以有效縮短線路傳導(dǎo)路徑的長度，因而能降低導(dǎo)通電阻，且能減少芯片面積，進(jìn)而具有體積小、高整合度、高效率、低耗電量及低成本等優(yōu)點(diǎn)，并同時符合數(shù)字電子輕薄短小的需求。
[0004]其中，三維集成電路芯片結(jié)構(gòu)(或2.1C)的工藝中，為避免不良品的增加影響產(chǎn)率，構(gòu)裝前的先行過濾出電性功能不良的芯片為量產(chǎn)的關(guān)鍵，且具有TSV的半導(dǎo)體組件的電性測試更為關(guān)鍵，因此封裝前晶圓針測(Chip probe, CP)尤其重要。
[0005]如圖1A及圖1B所示，將一具導(dǎo)電硅穿孔90的晶圓基板9結(jié)合一芯片8進(jìn)行封裝前晶圓針測(CP)，其方式為將一待測組件7(即芯片8與具導(dǎo)電硅穿孔90的晶圓基板9)置放于一測試裝置I上，該測試裝置I具有一基座10與一上蓋11，且通過氣壓接合方式，使該基座10、待測組件7與上蓋11相密合，以令該上蓋11的彈簧針(PogoPin) 110電性連接該晶圓基板9上側(cè)的電性接點(diǎn)91，且該基座10的線路100與導(dǎo)電凸塊101電性連接該晶圓基板9下側(cè)的電性接點(diǎn)92，以通過另一組彈簧針(圖略)接觸該導(dǎo)電凸塊101而進(jìn)行測試，以形成雙面(上、下側(cè))針測電路回路LI及L2。
[0006]然而，一般具導(dǎo)電硅穿孔90的晶圓基板9的厚度偏薄，約10至180μπι，所以于晶圓針測中，當(dāng)該彈簧針I(yè)io下壓時，該晶圓基板9容易破碎。
[0007]此外，由于該晶圓基板9并未確實(shí)與該基座10牢固結(jié)合，使用氣壓接合的方式時，更容易損傷該晶圓基板9。
[0008]此外，現(xiàn)有測試裝置I中，因氣壓接合方式的對位較不準(zhǔn)確，所以該待測組件7與測試裝置I所形成的雙面針測電路回路LI，L2容易發(fā)生對位失準(zhǔn)的問題。
[0009]因此，如何克服現(xiàn)有技術(shù)中的種種問題，實(shí)已成目前亟欲解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于揭露一種測試裝置及測試方法，通過該彈性導(dǎo)電區(qū)的設(shè)計(jì)，僅需施以微小壓力即可固定該待測組件，因而能避免該待測組件破碎。
[0011]本發(fā)明的測試裝置包括:承載件，其具有相對的第一表面及第二表面，且該第一表面具有彈性導(dǎo)電區(qū)，以供設(shè)置至少一待測組件；以及測試件，于測試時與該彈性導(dǎo)電區(qū)電性連接。
[0012]本發(fā)明還揭露一種測試方法，包括:提供一包含承載件及測試件的測試裝置，該承載件具有相對的第一表面及第二表面，且該第一表面具有彈性導(dǎo)電區(qū)；設(shè)置至少一待測組件于該彈性導(dǎo)電區(qū)上；以及令該測試件電性連接該待測組件與該承載件，使該承載件、待測組件及測試件形成電性回路。
[0013]前述的測試方法中，是將該測試件碰觸該待測組件以電性連接該待測組件。
[0014]前述的測試方法中，該承載件與該測試件通過線路進(jìn)行電性連接。
[0015]前述的測試裝置及測試方法中，該承載件由一環(huán)座與一導(dǎo)電層所構(gòu)成，該導(dǎo)電層位于該環(huán)座上，且該導(dǎo)電層的一側(cè)做為該彈性導(dǎo)電區(qū)。其中，該環(huán)座具有供置放該導(dǎo)電層的定位部，例如，形成于該環(huán)座的內(nèi)環(huán)面上的階狀結(jié)構(gòu)。
[0016]前述的測試裝置及測試方法中，該承載件由一板座與一形成于該板座上的導(dǎo)電層所構(gòu)成。[0017]另外，前述的測試裝置及測試方法中，該測試件具有電性連接該待測組件的探測部，以通過碰觸該待測組件而電性連接該待測組件。
[0018]由上可知，本發(fā)明的測試裝置及測試方法，通過該彈性導(dǎo)電區(qū)的設(shè)計(jì)，所以僅需施以微小壓力即可固定該待測組件，因而能避免該待測組件破碎，且因該彈性導(dǎo)電區(qū)為一整面導(dǎo)電體，所以當(dāng)該待測組件的電性接點(diǎn)產(chǎn)生偏移，該些電性接點(diǎn)仍全部接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)，因而該待測組件無對位的問題。
[0019]此外，當(dāng)該待測組件的電性接點(diǎn)高度不一致時，仍可通過微小下壓力，使高度較高的電性接點(diǎn)咬入該彈性導(dǎo)電區(qū)中，而高度較低的電性接點(diǎn)接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)表面，所以全部電性接點(diǎn)均能接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)，以維持電性連接品質(zhì)的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1A至圖1B為現(xiàn)有測量裝置與待測組件的測試方法的側(cè)視示意圖；
[0021]圖2A為本發(fā)明的測試裝置的側(cè)視示意圖；
[0022]圖2A’為本發(fā)明的測試裝置的承載件的立體分解示意圖；
[0023]圖2B為本發(fā)明的測試方式的側(cè)視示意圖；
[0024]圖2B’為圖2B的局部放大圖；以及
[0025]圖3為本發(fā)明的測試裝置的另一實(shí)施例的側(cè)視示意圖。
[0026]符號說明
[0027]1、2、2’ 測試裝置
[0028]10基座
[0029]100、22線路
[0030]101導(dǎo)電凸塊
[0031]11上蓋
[0032]110彈簧針
[0033]20、20’ 承載件
[0034]20a第一表面[0035]20b第二表面
[0036]200環(huán)座
[0037]200a定位部
[0038]200，板座
[0039]201、201，導(dǎo)電層
[0040]201a、201a’ 彈性導(dǎo)電區(qū)
[0041]21測試件
[0042]210探測部
[0043]3、7待測組件
[0044]30 、90導(dǎo)電硅穿孔
[0045]31第一導(dǎo)電凸塊
[0046]32、32’第二導(dǎo)電凸塊
[0047]33線路重布結(jié)構(gòu)
[0048]8芯片
[0049]9晶圓基板
[0050]91,92電性接點(diǎn)
[0051]L1、L2針測電路回路。
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0053]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員的了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，所以不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上側(cè)”、“第一”、“第二”及“一”等的用語，也僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)也視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0054]圖2A及圖2A’為本發(fā)明的測試裝置2的示意圖。如圖2A及圖2A’所示，所述的測試裝置2包括一承載件20以及一測試件21。
[0055]所述的承載件20具有相對的第一表面20a及第二表面20b,且該第一表面20a定義出彈性導(dǎo)電區(qū)201a。
[0056]于本實(shí)施例中，該承載件20由一環(huán)座200與一導(dǎo)電層201構(gòu)成,該導(dǎo)電層201位于該環(huán)座200的環(huán)中，且該導(dǎo)電層201的上側(cè)做為該彈性導(dǎo)電區(qū)201a。
[0057]該環(huán)座200具有供置放該導(dǎo)電層201的定位部200a，例如，于該環(huán)座200的內(nèi)環(huán)面上形成階狀結(jié)構(gòu)以作為該定位部200a ;于其它實(shí)施例中，該定位部也可為凹凸結(jié)構(gòu)、柱體等，并無特別限制。
[0058]該導(dǎo)電層201為導(dǎo)電膠或?qū)щ娔?如金屬膜)，其材料為具粘著功能的導(dǎo)電材料，例如導(dǎo)電環(huán)氧樹脂(conductive epoxy)、銀膠,但不限于此。[0059]所述的測試件21具有探測部210。于本實(shí)施例中，該測試件21為探針卡，且該測試件21內(nèi)部具有發(fā)電器(current generator,圖略)、放大電路(amplifier circuit,圖略)及比較電路(Comparator circuit,圖略),配置電性導(dǎo)通該比較電路的一 LED燈具(圖略)。
[0060]于所述的測試裝置2中，該測試件21通過線路22(如圖2B所示)，以電性連接至該承載件20，以形成導(dǎo)通回路。
[0061]圖2B為應(yīng)用本發(fā)明的測試裝置2所進(jìn)行的測試方法的側(cè)視示意圖。
[0062]首先，設(shè)置至少一待測組件3于該彈性導(dǎo)電區(qū)201a上，以令該待測組件3通過該導(dǎo)電層201電性連接該環(huán)座200。接著，將該探測部210碰觸該待測組件3，使該測試件21電性連接該待測組件3，且通過至少一線路22電性連接該環(huán)座200與該測試件21，使該彈性導(dǎo)電區(qū)201a、待測組件3及測試件21形成電性回路，以進(jìn)行電性測試。
[0063]于本實(shí)施例中,所述的待測組件3為具有導(dǎo)電娃穿孔(Through silicon via, TSV)30的中介板(interposer),且該待測組件3的尺寸可為晶?；蚓A，而該待測組件3的上側(cè)與下側(cè)分別具有線路重布結(jié)構(gòu)(redistribution layer, RDL>33,且該上側(cè)與下側(cè)的線路重布結(jié)構(gòu)33分別具有多個第一導(dǎo)電凸塊31與第二導(dǎo)電凸塊32，以供作電性接點(diǎn)，令該探測部210碰觸該第一導(dǎo)電凸塊31，而該第二導(dǎo)電凸塊32接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)201a。于其它實(shí)施例中，該待測組件3也可為其它結(jié)構(gòu)或其它電子組件(如圖1A的待測組件7)，并不限于上述。
[0064]此外，該第一導(dǎo)電凸塊31的直徑為80um且高度為75um,而各該第一導(dǎo)電凸塊31之間的距離為150um。該第二導(dǎo)電凸塊32的直徑為80um，而各該第二導(dǎo)電凸塊32之間的距離為250um。
[0065]于電性測試作業(yè)中，該待測組件3的導(dǎo)電硅穿孔30作為電阻，且該測試件21的發(fā)電器將提供一電流經(jīng)該探測部210而流至該待測組件3的導(dǎo)電硅穿孔30，并提供一電壓至該測試件21的放大電路，再將經(jīng)由該放大電路放大后的電壓輸送至該測試件21的比較電路，以通過該比較電路中內(nèi)建的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，之后將比對后的信號輸送至該測試件21的LED燈具，若該LED燈具閃燈，則表示該導(dǎo)電硅穿孔30的導(dǎo)電功能良好。
[0066]另外，該承載件20也可結(jié)合現(xiàn)有封裝廠的晶粒取放機(jī)，以自動將該待測組件3放入該測試裝置2中，可提升工藝效率并降低成本。
[0067]本發(fā)明的測試方法中，通過該彈性導(dǎo)電區(qū)201a的設(shè)計(jì)，所以僅需施以微小壓力即可使該待測組件3夾固于該測試件21與該承載件20之間，以避免該待測組件3破碎，且因該彈性導(dǎo)電區(qū)201a能緩沖該測試件21施于該待測組件3上的壓力，而更能避免該待測組件3被壓碎。
[0068]此外，若該彈性導(dǎo)電區(qū)201a為膠材，僅需施以更微小壓力即可固定該待測組件3，因而更能避免該待測組件3破碎。
[0069]又，因該彈性導(dǎo)電區(qū)201a為一整面導(dǎo)電體，而使該第二導(dǎo)電凸塊32無對位的問題，也就是當(dāng)該些第二導(dǎo)電凸塊32產(chǎn)生偏移，該些第二導(dǎo)電凸塊32仍完全接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)201a而呈現(xiàn)電性導(dǎo)通的狀態(tài)。
[0070]另外，如圖2B’所示，當(dāng)各該第二導(dǎo)電凸塊32，32’的高度不一致時，仍可通過微小下壓力，使全部的第二導(dǎo)電凸塊32，32’接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)201a，也就是高度較高的第二導(dǎo)電凸塊32’會咬入該彈性導(dǎo)電區(qū)201a中，而高度較低的第二導(dǎo)電凸塊32接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)201a表面，藉以維持電性連接品質(zhì)的穩(wěn)定性。
[0071]圖3為本發(fā)明的測試裝置2’的另一實(shí)施例的側(cè)視示意圖。本實(shí)施例與上述實(shí)施例的差異在于該承載件20’的結(jié)構(gòu)。
[0072]于本實(shí)施例中，該承載件20’由一板座200’與一導(dǎo)電層201’構(gòu)成，該導(dǎo)電層201’形成于該板座200’的表面上，例如，以貼附薄膜的方式形成該導(dǎo)電層201’，藉以于該板座200’的表面上形成彈性導(dǎo)電區(qū)201a’。
[0073]綜上所述，本發(fā)明的測試裝置及測試方法，主要通過該彈性導(dǎo)電區(qū)的設(shè)計(jì)，因而僅需施以微小壓力即能固定該待測組件，所以不僅能避免該待測組件破碎，且能避免因?qū)ξ徊涣级绊戨娦詼y試的問題。
[0074]此外，當(dāng)該待測組件的電性接點(diǎn)高度不一致時，能通過將部分電性接點(diǎn)壓入該彈性導(dǎo)電區(qū)中，使全部電性接點(diǎn)接觸該彈性導(dǎo)電區(qū)，以穩(wěn)定維持電性連接的品質(zhì)。
[0075]此外，本發(fā)明的測試裝置不需額外的固定件即可穩(wěn)固接著且電性連接該待測組件，因而不會受到該待測組件的大小形狀的限制，所以本發(fā)明的測試方法不僅適用于封裝前的晶圓針測，也能廣泛的適用于封裝后的功能測試，實(shí)具廣泛且靈活的應(yīng)用性。
[0076]上述實(shí)施例僅用以例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種測試裝置，包括: 承載件，其具有相對的第一表面及第二表面，且該第一表面具有彈性導(dǎo)電區(qū)，以供設(shè)置至少一待測組件；以及 測試件，其于測試時與該彈性導(dǎo)電區(qū)電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，該承載件由一環(huán)座與一導(dǎo)電層所構(gòu)成，該導(dǎo)電層位于該環(huán)座中，且該導(dǎo)電層的一側(cè)做為該彈性導(dǎo)電區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試裝置，其特征在于，該環(huán)座具有供置放該導(dǎo)電層的定位部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，該定位部為形成于該環(huán)座的內(nèi)環(huán)面上的階狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，該承載件由一板座與一形成于該板座上的導(dǎo)電層所構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，該測試件具有用以電性連接該待測組件的探測部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，該承載件與該測試件通過線路進(jìn)行電性連接。
8.—種測試方法,包括: 提供一包含承載件及測試件的測試裝置，該承載件具有相對的第一表面及第二表面，且該第一表面具有彈性導(dǎo)電區(qū)； 設(shè)置至少一待測組件于該彈性導(dǎo)電區(qū)上；以及 令該測試件電性連接該待測組件與該承載件，使該承載件、待測組件及測試件形成電性回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于，該承載件由一環(huán)座與一導(dǎo)電層所構(gòu)成，該導(dǎo)電層位于該環(huán)座中，且該導(dǎo)電層的一側(cè)做為該彈性導(dǎo)電區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測試方法，其特征在于，該環(huán)座具有供置放該導(dǎo)電層的定位部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測試方法，其特征在于，該定位部為形成于該環(huán)座的內(nèi)環(huán)面上的階狀結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于，該承載件由一板座與一形成于該板座上的導(dǎo)電層所構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8項(xiàng)所述的測試方法，其特征在于，該測試件具有電性連接該待測組件的探測部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測試方法，其特征在于，是將該探測部碰觸該待測組件以電性連接該待測組件。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于，是將該測試件碰觸該待測組件以電性連接該待測組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測試方法，其特征在于，該承載件與該測試件通過線路進(jìn)行電性連接。
【文檔編號】G01R31/26GK103913689SQ201310013916
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月3日
【發(fā)明者】賴佳助, 蔡明汎, 林河全, 莊明翰, 方柏翔 申請人:矽品精密工業(yè)股份有限公司