專利名稱：偵測(cè)卡及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種偵測(cè)卡及其制備方法，特別是關(guān)于一種測(cè)試半導(dǎo)體組件空氣隔離式(air gap)的偵測(cè)卡及其制備方法。
背景技術(shù)：
已知應(yīng)用于測(cè)試半導(dǎo)體晶片的偵測(cè)卡(probe card)是以絕緣材料為其基材，大部分具有玻纖的聚亞胺(polyimide)或環(huán)氧樹脂(如FR-4)等材質(zhì)，即為一般制備印刷電路板所用材料?，F(xiàn)有的偵測(cè)卡10(如圖1所示)，該其基材11的表面上具有一導(dǎo)電層12，該導(dǎo)電層12一般為一金屬銅箔，并可利用蝕刻于該導(dǎo)電層12上形成一絕緣圖案13。然而，上述偵測(cè)卡10在測(cè)試時(shí)會(huì)造成以下缺點(diǎn)(1)高漏電流現(xiàn)有的偵測(cè)卡10所使用的基材為一般印刷電路板所使用的絕緣基材，且僅以一絕緣圖案13作為導(dǎo)電層上電路與電路之間的隔絕。因印刷電路板所使用的基材因?yàn)槠潆娮柚递^低，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電層12上的電路與電路之間會(huì)透過基材而互通電流，從而產(chǎn)生漏電流現(xiàn)象(通常大于10-12安培)，進(jìn)而導(dǎo)致直流電的參數(shù)量測(cè)出現(xiàn)誤差。
(2)高寄生電容現(xiàn)有的偵測(cè)卡10多采用多層電路設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電層12的電路因重疊而造成很高的寄生電容。一般而言，高寄生電容會(huì)導(dǎo)致電容參數(shù)測(cè)量產(chǎn)生誤差，而增加測(cè)試成本，而且無法準(zhǔn)確的量測(cè)低電容參數(shù)。
(3)不適用于高溫量測(cè)現(xiàn)有的偵測(cè)卡10所使用的基材例如聚醯亞胺或FR-4玻纖基材等，會(huì)因溫度上升而膨漲，在進(jìn)行量測(cè)時(shí)，無法在晶片上提供準(zhǔn)確的接點(diǎn)，所以并不適用于高溫量測(cè)。
而且，由于現(xiàn)有偵測(cè)卡10的絕緣圖案13利用蝕刻方式形成，容易因蝕刻不良而造成導(dǎo)電層12的電路設(shè)計(jì)的誤差，進(jìn)而影響到直流與交流參數(shù)量測(cè)的品質(zhì)。
再者，目前半導(dǎo)體晶片測(cè)試逐漸趨向高阻抗、低電流、低電壓以及低電容等高精密度量測(cè)的需求。為解決習(xí)之知偵測(cè)卡10的缺陷及符合潮流趨勢(shì)，本發(fā)明揭示一利用空氣隔離的電路設(shè)計(jì)，以提高參數(shù)測(cè)試的可靠性及穩(wěn)定性，縮短測(cè)試的時(shí)間，進(jìn)而增加晶片廠的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種偵測(cè)卡制備方法，其系利用雕刻方法形成偵測(cè)卡上的絕緣圖案，避免因蝕刻不良而造成電路設(shè)計(jì)的誤差，從而產(chǎn)生漏電流現(xiàn)象。
本發(fā)明的第二目的是提供一種以空氣隔離式偵測(cè)卡。由于空氣在物質(zhì)中具有介電常數(shù)(dielectric permittivity)最低且電阻值最高的特性，利用空氣作為電路與電路之間的隔絕，使電路間的寄生電容降到最低，并且提升電路間的電阻值。
本發(fā)明的第三目的提供一利用陶瓷為基材的偵測(cè)卡，由于陶瓷本身具有良好的絕緣特性，所以，隨著半導(dǎo)體積集度的增加，以陶瓷基材所形成的偵測(cè)卡在測(cè)試時(shí)可符合高阻抗和低電流量的需求。再者，由于陶瓷基材較玻纖基材堅(jiān)實(shí)，更可承受雕刻的壓力，且不易產(chǎn)生變形，因此適合作為基材的材料。
為達(dá)成上述目的并避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種偵測(cè)卡的制備方法，包含a.提供一基材，且該基材表面上具有一導(dǎo)電層；b.于該導(dǎo)電層上形成一電路圖案；及
c.根據(jù)導(dǎo)電層上的電路圖案，于線路與線路之間形成一間隙，該間隙深入基材表面，藉以利用空氣將電路與電路加以隔離。
再者，本發(fā)明亦揭示一偵測(cè)卡，包含至少一基材及至少一導(dǎo)電層，且該導(dǎo)電層上具有一電路圖案。該偵測(cè)卡的特征在于電路圖案的線路與線路之間具有一間隙，該間隙深入基材表面，通過空氣將電路與電路加以隔離，以提升偵測(cè)卡的電阻值并且降低其寄生電容，使以提高量測(cè)的準(zhǔn)確度提高。


本發(fā)明將依照附圖來說明，其中圖1為現(xiàn)有偵測(cè)卡的剖面圖；圖2為本發(fā)明偵測(cè)卡的第一實(shí)施例的剖面圖；圖3a至3c為制備本發(fā)明的偵測(cè)卡的流程圖；圖4為本發(fā)明偵測(cè)卡的第二實(shí)施例的剖面圖；及圖5為本發(fā)明與現(xiàn)有的偵測(cè)卡的阻抗比較圖。
組件符號(hào)說明10 現(xiàn)有的偵測(cè)卡 11 基材12 導(dǎo)電層 13 電路絕緣圖案20 本發(fā)明的偵測(cè)卡 21 基材22 導(dǎo)電層 23 電鍍層24 電路圖案 25 間隙26 絕緣區(qū)40 本發(fā)明的偵測(cè)卡 41、41’ 基材42、42’ 導(dǎo)電層 43 電鍍層45、45’ 間隙
具體實(shí)施例方式
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的偵測(cè)卡20的剖面圖，且該偵測(cè)卡20包含一基材21及一導(dǎo)電層22。由于陶瓷材質(zhì)的具有絕緣效果較一般印刷電路板的基材更好的絕緣效果，所以本發(fā)明的基材21為可選擇使用陶瓷材質(zhì)。而該導(dǎo)電層22為一金屬箔片，例如銅箔。于導(dǎo)電層22表面可進(jìn)一步包含一電鍍層23以防止導(dǎo)電層22因接觸空氣而氧化，該電鍍層23可利用電鍍方式將導(dǎo)電金屬沉積于該導(dǎo)電層22的表面上所形成，所用以電鍍的金屬選自下列群組金、銀、鎳、鈀、銅及其合金。
再者，該導(dǎo)電層22表面具有一電路圖案24，該電路圖案24的線路與線路之間具有一間隙25，且該間隙25深入基材21表面。該間隙25深入基材表面的深度系介于約0.3mm至1.5mm之間，較佳者為介于0.7mm至1.0mm之間，如此，可通過間隙25的空氣作為線路與線路之間的隔離組件，以避免大幅降低漏電流現(xiàn)象之影響。再者。本發(fā)明所揭示的偵測(cè)卡20亦可具有多層結(jié)構(gòu)，對(duì)此，本發(fā)明并不加以限制。
圖3a至3c為制備本發(fā)明的偵測(cè)卡20的流程圖。如圖3a所示，首先，提供一基材21，該基材21表面具有一導(dǎo)電層22，其中該基材21為一陶瓷材質(zhì)，而該導(dǎo)電層22為一金屬箔片。于此外，該導(dǎo)電層22表面可進(jìn)一步包含涂布一電鍍層23，以防止導(dǎo)電層22因接觸空氣而氧化。
之后，如圖3b所示，利用雕刻方式于導(dǎo)電層22及電鍍層23上形成線路與線路間的絕緣區(qū)26。由于基材21及導(dǎo)電層22的特性并不相同，所以在雕刻時(shí)最好不要做同時(shí)以同一刀具和轉(zhuǎn)速處理。由于電鍍層23與導(dǎo)電層22皆屬于軟性金屬，而電鍍層23又是以電鍍的方式緊密附著于導(dǎo)電層22表面，彼此間的結(jié)合力相當(dāng)好，所以，電鍍層23與導(dǎo)電層22的雕刻步驟可同時(shí)進(jìn)行，而形成一電路圖案。
再者，由于電鍍層23與導(dǎo)電層22的延展性相當(dāng)好，所以在開始雕刻這二層時(shí)，需以較鋒利的雕刻刀配合較快的轉(zhuǎn)速進(jìn)行。一般而言，其轉(zhuǎn)速介于4000-12000之間，較佳者介于8000-10000之間。因?yàn)槿舻窨痰兜霓D(zhuǎn)速不夠快的話，則電鍍層23與導(dǎo)電層22容易在雕刻過程中產(chǎn)生毛邊，或是造成電鍍層23脫落而使導(dǎo)電層22因接觸空氣而氧化剝落，進(jìn)而影響到偵測(cè)卡20的電氣性質(zhì)。再利用多次重復(fù)雕刻于電鍍層23與導(dǎo)電層22上形成一絕緣區(qū)26，該絕緣區(qū)26會(huì)穿透導(dǎo)電層22而使部分基材21顯露出來。
接著，如圖3c所示，根據(jù)導(dǎo)電層22上的絕緣區(qū)26，針對(duì)該顯露出來的部分基材21進(jìn)行雕刻，使線路與線路之間形成一間隙25，且該間隙25深入基材21表面。由于在本發(fā)明中的基材21為可使用陶瓷材質(zhì)，而陶瓷材質(zhì)具有硬度高且易碎的特性，因此，基材21需以硬度較大的雕刻刀進(jìn)行雕刻，且雕刻刀的轉(zhuǎn)速介于5000-7000之間。如此，線路與線路之間便可通過該間隙25所造成的空氣隔離效果加以隔離。該間隙25的深度介于0.3mm至1.5mm之間，較佳者介于0.7mm至1.0mm之間，以便將線路和線路間作完全的隔離，且大幅降低漏電流效應(yīng)。
圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的偵測(cè)卡40的剖面圖。于本實(shí)施例中，該偵測(cè)卡40具有多層結(jié)構(gòu)，包含二基材41、41’與導(dǎo)電層42、42’。于該導(dǎo)電層42表面進(jìn)一步包含一電鍍層43。該導(dǎo)電層42及42’表面上分別具有一電路圖案44及44’(未圖標(biāo))，且電路圖案44及44’的線路與線路之間分別具有一間隙45及45’，以達(dá)到空氣隔絕效果。
圖5為分別利用本發(fā)明及現(xiàn)有偵測(cè)卡所測(cè)得的阻抗比較圖，其中，曲線a利用本發(fā)明的偵測(cè)卡所測(cè)得的阻抗，曲線b利用現(xiàn)有偵測(cè)卡所測(cè)得的阻抗。由圖5可知，利用本發(fā)明的空氣隔離式偵測(cè)卡可達(dá)到較高的阻抗值，且可大幅降低漏電流和寄生電容。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而本專業(yè)技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本申請(qǐng)的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體測(cè)試用的偵測(cè)卡，包含至少一基材；及至少一導(dǎo)電層，設(shè)置于該基材表面，該導(dǎo)電層具有一電路圖案，該電路圖案的相鄰線路之間以一間隙加以隔離，且該間隙深入該基材表面。
2.如權(quán)利要求1所述的偵測(cè)卡，其中該基材為一陶瓷材質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的偵測(cè)卡，其中該導(dǎo)電層為一金屬箔片。
4.如權(quán)利要求1所述的偵測(cè)卡，其中該導(dǎo)電層表面另設(shè)置一電鍍層。
5.如權(quán)利要求4所述的偵測(cè)卡，其中該電鍍層選自下列群組金、銀、鎳、鈀、銅及其合金。
6.如權(quán)利要求1所述的偵測(cè)卡，其中該間隙的深度系介于0.3mm至1.5mm之間。
7.如權(quán)利要求1所述的偵測(cè)卡，其中該間隙的深度較佳者介于0.7mm至1.0mm之間。
8.一種偵測(cè)卡的制備方法，包含下列步驟提供一基材，且該基材表面上具有一導(dǎo)電層；形成該導(dǎo)電層的相鄰線路間的間隙；及將該間隙深入該基材表面。
9.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)卡的制備方法，其中該基材為陶瓷基材。
10.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)卡的制備方法，其中該導(dǎo)電層進(jìn)一步包含一電鍍層。
11.如權(quán)利要求10所述的偵測(cè)卡制備方法，其中，該電鍍層利用電鍍方式加以形成。
12.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)卡的制備方法，其中形成該導(dǎo)電層相鄰線路間的間隙的轉(zhuǎn)速介于4000-12000之間。
13.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)卡的制備方法，其中，將該間隙深入該基材表面的轉(zhuǎn)速介于4000-12000之間。
14.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)卡的制備方法，其中，該間隙的深度介于0.3mm至1.5mm之間。
15.如權(quán)利要求8所述的偵測(cè)卡的制備方法，其中，該間隙的深度較佳者介于0.7mm至1.0mm之間。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種半導(dǎo)體測(cè)試用的偵測(cè)卡，其包含至少一基材及至少一導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層具有一電路圖案，且該電路圖案的線路與線路之間具有一間隙，該間隙深入基材表面，利用該間隙所達(dá)成的空氣隔絕效果，可提升偵測(cè)卡的電阻值并降低其寄生電容。再者，該電路圖案及間隙利用雕刻方式形成，可避免現(xiàn)有技術(shù)中因蝕刻不良而造成電路設(shè)計(jì)的誤差，而產(chǎn)生漏電流現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G01R1/02GK1484033SQ02142468
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者劉俊良, 徐梅淑 申請(qǐng)人:思達(dá)科技股份有限公司