[实用新型]一种高温测试探针卡加热控制系统

说明书

本实用新型提供一种高温测试探针卡加热控制系统，包括：探针卡，所述探针卡包括补强板、基板、探针，补强板安装在基板上，探针安装在基板下面；加热器，设置在补强板与基板之间，对探针卡至少一部分加热；温度感应器，连接到探针卡上，用于感应所述探针卡的温度；温度控制器，连接至加热器及温度感应器，由温度控制系统进行控制。加热器环形的形状设置，可以均匀地进行加热，并且设置在加强板与基板之间，最大效果地减少基板随着外围环境温度的变化而不同程度的形变，减少探针的变形，稳定探针的位置。温度感应器可以感应不同位置的温度，较高效率地实现实时监控探针卡不同位置的温度，通过温度控制系统进行全自动控制，保证测试数据的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体测试设备，特别是涉及一种高温测试探针卡加热控制系统。

背景技术

随着半导体测试的不断发展，基于成本和质量控制及工艺优化的考虑，在晶圆探针测试阶段需引入高温测试。较之常温下的晶圆测试，引入温度变数的高温晶圆探针测试，更易出现因接触不良导致的良率不佳或探针痕迹过深导致的产品稳定性差。

晶圆高温测试中探针卡的针长会随着温度的增加而增加。探针卡的针细如毛发，且针与晶圆接触的针压为微米级。一般高温探针卡只有对金属补强板加热，并采用吸收热能的方式，其本身没有加热装置，例如为了保证晶圆的良率和针痕，高温测试中需要使用探针机(Chuck)给予探针卡预热，预热时间大概30分钟，以达到理想状态之后并进行探针卡针位和高度的校准。探针卡一旦离开探针机(Chuck)(热源)，则会发生探针卡针长冷缩并导致针位和高度发生变化，造成测试失效。现行过程中会根据暂停时间和探针的膨胀系数，手动或自动对探针卡进行预热，因此就会影响单片晶圆测试时间。

高温环境下，开始测试后探针痕迹越来越大，深度越来越深，导致测试后的晶圆焊垫的破坏或产品的稳定性差，从而影响了产品的质量。测试过程中，晶圆换片测试、机台暂停、自动清洁针卡后出现针痕变浅或直接无针痕而导致良率低或无良率。以上问题还因为在连续测试过程中基板等配件因受温度影响而发生形变，继而导致针位与初始机台定位时的设定位置不同而出现偏差。当针痕越来越深时，说明针位较之初始设定位置向下出现了越来越大的偏差，基板在高温环境下随着时间的增加持续在发生形变；而当机台较长时间暂停，基板外围环境温度降低时，基板发生反向形变，从而出现了针痕过浅或无针痕的接触不良现象；探针痕迹的深度不一，忽大忽小，说明基板随着外围环境温度的变化在发生不同程度的形变。

现有技术中，例如CN203849299U，加热器设置在陶瓷板与底座之间，只能对探针进行加热控制。因此无法对基板进行持续加热控制，无法改善基板随着外围环境温度的变化在发生的不同程度的形变，进而影响探针的位置。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种对探针卡(包括基板和探针)进行加热的控制系统，对探针卡的温度进行控制。

为实现上述目的，本实用新型提供一种高温测试探针卡加热控制系统，包括探针卡；设置在探针卡上的加热器，对所述探针卡至少一部分进行加热，包括对基板、探针进行加热；设置在探针卡上的温度感应器感，感应所述探针卡不同位置的温度；温度控制系统，连接至所述加热器及温度感应器，接收所述温度感应器的信号，并且根据所述信号对所述加热器进行升温或者降温控制。

其中所述探针卡包括补强板、基板、探针。所述补强板安装在基板的上面，用来给探针卡增加刚性以及传导温度的作用。所述补强板可以由任何适当的材料制成，不限于铝、不锈钢、合金等金属。可以对补强板进行加热，传导温度到基板，使基板的温度更加均匀。所述基板由印刷电路板制成，所述印刷电路板采用环氧玻璃纤维板或者金属板。所述探针安装在所述基板的下面，包括至少两个探针。所述探针卡还包括陶瓷环，底座。所述陶瓷环安装在基板下面。所述底座在陶瓷环的下面，采用耐高温材料，优选为环氧树脂材料。所述探针被固定在所述陶瓷环与所述底座之间。