具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及晶圓測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的制造流程上，主要可分成IC設(shè)計(jì)、晶圓工藝、晶圓測(cè)試及晶圓封裝四大步驟。而其中所謂的晶圓測(cè)試步驟，就是對(duì)晶圓上的每顆晶粒進(jìn)行電性特性檢測(cè)，以檢測(cè)出并淘汰晶圓上的不合格晶粒。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行晶圓測(cè)試時(shí)，主要是利用晶圓探針卡上的探針刺入晶粒上的接觸墊(Pad)以形成電性接觸，然后再將經(jīng)由探針?biāo)鶞y(cè)得的測(cè)試信號(hào)送往自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)進(jìn)行分析與判斷，以取得晶圓上的每顆晶粒的電性特性測(cè)試結(jié)果，如此一來(lái)，便可防止“晶圓于上游工藝產(chǎn)生缺陷后仍繼續(xù)加工至完成品產(chǎn)出”的情況。
[0003]由于探針卡不易制造且造價(jià)昂貴，目前業(yè)界多利用“晶圓測(cè)試用連接器直接接觸晶圓”的電性導(dǎo)通方式來(lái)取代習(xí)用“以昂貴的探針卡連接探頭與載板”的電性導(dǎo)通方式。晶圓測(cè)試用連接器主要包括一轉(zhuǎn)接介面板(Interposer)與一PCB母板(Probe card PCB)，而上述兩者之間常使用錫球焊接的方式以形成電性接點(diǎn)。但是，這類(lèi)的晶圓測(cè)試用轉(zhuǎn)接介面板的剖面結(jié)構(gòu)如圖1所示，存在因受到如下熱沖擊而發(fā)生損壞的問(wèn)題:1.植錫球時(shí)的熱沖擊;2.電鍍程序中的鍍層應(yīng)力變化;3.解焊重工的熱沖擊，但以應(yīng)用過(guò)程受高熱的破壞力為最大。
[0004]隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步，半導(dǎo)體元件的尺寸愈來(lái)愈小，而積體電路也愈來(lái)愈精密，使得晶圓層級(jí)的分析量測(cè)越趨困難。
[0005]除了積體電路運(yùn)作時(shí)的準(zhǔn)確性及效率必需提高的外，晶圓、半導(dǎo)體元件及積體電路的測(cè)試技術(shù)是在諸多新元件、工藝技術(shù)及新材料開(kāi)發(fā)等，所不可或缺的重要技術(shù)，特別是晶圓層級(jí)的測(cè)試更為重要。
[0006]因此，本新型實(shí)用新型發(fā)明人有鑒于常用的轉(zhuǎn)接介面板的設(shè)計(jì)實(shí)在有其改良的必要性，遂以其多年從事相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)及制造經(jīng)驗(yàn)，積極地研究如何能在有效節(jié)省成本的前提下完成各式晶圓測(cè)試需求，在各方條件的審慎考量下終于開(kāi)發(fā)出本新型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種晶圓測(cè)試介面組件及其轉(zhuǎn)接介面板的改良結(jié)構(gòu)，目的在于解決采錫球焊接方式構(gòu)裝電性接點(diǎn)所產(chǎn)生的缺點(diǎn)，以及改善常用的操作方式。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及功效，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板，適用于晶圓測(cè)試，該具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板包括一核心基板及至少一薄膜層結(jié)構(gòu)。該核心基板的表面上設(shè)有一線路層，該線路層具有至少一導(dǎo)線線頭;該薄膜層結(jié)構(gòu)迭設(shè)于該核心基板的表面上并覆蓋該線路層，該薄膜層結(jié)構(gòu)具有至少一導(dǎo)電盲孔，且至少一該導(dǎo)電盲孔的底端導(dǎo)體同時(shí)接觸相對(duì)應(yīng)的至少一該導(dǎo)線線頭及該核心基板的部分表面。
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，至少一該導(dǎo)電盲孔包含一電性接觸部及一從該電性接觸部延伸所形成的周邊接觸部，該電性接觸部與至少一該導(dǎo)線線頭相互接觸，該周邊接觸部與該薄膜層結(jié)構(gòu)的部分表面相互接觸。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，至少一該導(dǎo)電盲孔的該電性接觸部具有一相對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)線線頭的主要區(qū)域及一圍繞于該主要區(qū)域的其中一部分的周邊區(qū)域，而該周邊接觸部從該周邊區(qū)域延伸所形成。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該周邊區(qū)域進(jìn)一步圍繞該主要區(qū)域的其余部分。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該薄膜層結(jié)構(gòu)上設(shè)有一電性連接墊。
[0013]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，由該電性連接墊所延伸的多個(gè)最表層晶圓測(cè)試點(diǎn)呈矩陣式排列或環(huán)繞式排列。
[0014]本實(shí)用新型另外采用以下技術(shù)方案:一種具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板，適用于晶圓測(cè)試，該具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板包括依序迭設(shè)而成的多個(gè)薄膜層結(jié)構(gòu)。其改良在于，任一該薄膜層結(jié)構(gòu)具有至少一第一導(dǎo)電盲孔，任一該薄膜層結(jié)構(gòu)的表面上設(shè)有一電性連接至少一該第一導(dǎo)電盲孔的互連層，且該互連層包含至少一導(dǎo)線線頭，而另一該薄膜層結(jié)構(gòu)具有至少一第二導(dǎo)電盲孔，且至少一該第二導(dǎo)電盲孔的底端導(dǎo)體同時(shí)接觸相對(duì)應(yīng)的至少一該導(dǎo)線線頭及任一該薄膜層結(jié)構(gòu)的部分表面。
[0015]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，至少一該第一導(dǎo)電盲孔及至少一該第二導(dǎo)電盲孔各包含一電性接觸部及一從該電性接觸部延伸所形成的周邊接觸部，該電性接觸部用以與相對(duì)應(yīng)的至少一該導(dǎo)線線頭相接觸，該周邊接觸部用以與任一該薄膜層結(jié)構(gòu)的部分表面相接觸。
[0016]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，至少一該第一導(dǎo)電盲孔及至少一該第二導(dǎo)電盲孔的該電性接觸部具有一相對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)線線頭的主要區(qū)域及一圍繞于該主要區(qū)域的其中一部分的周邊區(qū)域，而該周邊接觸部從該周邊區(qū)域延伸所形成。
[0017]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，該周邊區(qū)域進(jìn)一步圍繞該主要區(qū)域的其余部分。
[0018]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，位于最外層的該薄膜層結(jié)構(gòu)上設(shè)有一電性連接墊。
[0019]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，由該電性連接墊所延伸的多個(gè)最表層晶圓測(cè)試點(diǎn)呈矩陣式排列或環(huán)繞式排列。
[0020]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)該最表層晶圓測(cè)試點(diǎn)上均設(shè)有一導(dǎo)電凸塊。
[0021]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，至少一該第一導(dǎo)電盲孔與相對(duì)應(yīng)的至少一該第二導(dǎo)電盲孔的相對(duì)位置偏離一預(yù)定距離。
[0022]本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)“薄膜層結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電盲孔的底端同時(shí)與相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線線頭及核心基板的部分表面相接觸”及“任一個(gè)薄膜層結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電盲孔的底端同時(shí)與相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線線頭及相鄰的另一個(gè)薄膜層結(jié)構(gòu)的部分表面相接觸”的設(shè)計(jì)，除平面的接合面積外，也可增加垂直方向上的接合面積，并可通過(guò)導(dǎo)電盲孔中的鍍層沉積來(lái)增加層間的結(jié)合力，以增進(jìn)本實(shí)用新型具有多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板抵御熱沖擊及應(yīng)力變化的能力。
[0023]為使能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制者ο
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為一般常見(jiàn)的晶圓測(cè)試用轉(zhuǎn)接介面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板的結(jié)構(gòu)示意圖(一)。
[0026]圖3為本實(shí)用新型的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板上的導(dǎo)電盲孔、線路層與核心基板之間的連結(jié)關(guān)系示意圖(一)。
[0027]圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板的結(jié)構(gòu)示意圖(二)。
[0028]圖5為本實(shí)用新型的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板上的電性連接墊的平面示意圖(一)。
[0029]圖6為本實(shí)用新型的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板上的電性連接墊的平面示意圖(二)。
[0030]圖7為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖8為本實(shí)用新型的具有高接合強(qiáng)度的多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板上的導(dǎo)電盲孔、線路層與核心基板之間的連結(jié)關(guān)系示意圖(二)。
[0032]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0033]I 具有多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板
[0034]10 核心基板
[0035]11 線路層
[0036]111導(dǎo)線線頭
[0037]20 薄膜層結(jié)構(gòu)
[0038]21 薄膜介電層
[0039]22 導(dǎo)電盲孔
[0040]221電性接觸部[0041 ] 2211主要區(qū)域
[0042]2212周邊區(qū)域
[0043]222周邊接觸部
[0044]20’第一薄膜層結(jié)構(gòu)
[0045]22’第一導(dǎo)電盲孔
[0046]23 互連層
[0047]231導(dǎo)線線頭
[0048]20”第二薄膜層結(jié)構(gòu)
[0049]22”第二導(dǎo)電盲孔
[0050]30 防焊層[0051 ]40電性連接墊
[0052]41最表層晶圓測(cè)試點(diǎn)
[0053]D導(dǎo)電盲孔的孔徑
[0054]W導(dǎo)線線頭的寬度
【具體實(shí)施方式】
[0055]本實(shí)用新型所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容主要關(guān)于晶圓測(cè)試介面組件的轉(zhuǎn)接載板(InterposerWtl內(nèi)部互連元件的新布局設(shè)計(jì)，相較于“層間迭孔結(jié)構(gòu)(Stack_via)的連接方式”，將有助于產(chǎn)品耐熱沖擊性的提升。
[0056]下文中特舉多個(gè)實(shí)施例，并配合所附圖式來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各元件的作用以及元件間的關(guān)系，讓熟悉此技藝的人士可經(jīng)由實(shí)施例的內(nèi)容將本實(shí)用新型據(jù)以實(shí)現(xiàn)。須說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不悖離本實(shí)用新型的精神下所為各種修飾與變更，均屬于本實(shí)用新型的范疇。
[0057]第一實(shí)施例
[0058]請(qǐng)參閱圖2，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一種實(shí)施態(tài)樣的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供一種具有多層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接介面板I，其包括一核心基板10及一迭設(shè)于核心基板10上的薄膜層結(jié)構(gòu)20。
[0059]本實(shí)施例中，核心基板10可為一雙面核心基板，較佳為一結(jié)合多層壓合、增層或兩者合一的核心基板;核心基板1之中設(shè)有一內(nèi)連接結(jié)構(gòu)(圖2中未示出)，且核心基板10的表面上設(shè)有一電性連接內(nèi)連接結(jié)構(gòu)的線路層11，其中線路層11具有至少一個(gè)導(dǎo)線線頭111。附帶一提，內(nèi)連接結(jié)構(gòu)可包含金屬導(dǎo)線(橫向)、接觸窗(指薄膜層開(kāi)孔)及金屬層(指縱向電鍍填孔)等元件結(jié)構(gòu)，而該等元件結(jié)構(gòu)的布局設(shè)