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)、晶圓制程、晶圓測(cè)試及晶圓封裝四大步驟。其中所謂的晶圓測(cè)試，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)和淘汰晶圓上的不合格晶粒。下面我們一起來(lái)了解一下半導(dǎo)體晶圓測(cè)試的核心耗材——探針卡，以及探針卡與LTCC/HTCC技術(shù)有著怎樣的聯(lián)系。

一、晶圓測(cè)試設(shè)備的“指尖”——探針卡

探針卡是半導(dǎo)體晶圓測(cè)試過(guò)程中需要使用的重要零部件，被認(rèn)為是測(cè)試設(shè)備的“指尖”。由于每一種芯片的引腳排列、尺寸、間距變化、頻率變化、測(cè)試電流、測(cè)試機(jī)臺(tái)有所不同，針對(duì)不同的芯片都需要有定制化的探針卡，目前市場(chǎng)上并沒(méi)有哪一種類型的探針卡可以完全滿足測(cè)試需求。同時(shí)，對(duì)于一個(gè)成熟的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，當(dāng)產(chǎn)量增長(zhǎng)時(shí)，測(cè)試需求也會(huì)增加，而對(duì)探針卡的消耗量也將成倍增長(zhǎng)。

二、LTCC/HTCC技術(shù)在探針卡的應(yīng)用

探針卡（探針卡本體）受到基板材料的影響，在多溫區(qū)(-55℃～150℃)的環(huán)境中，特別在高、低溫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生形變。而探針是直接裝配在探針卡上的，探針卡的形變會(huì)導(dǎo)致探針針跡(晶圓測(cè)試時(shí)，探針與晶圓的接觸點(diǎn)接觸時(shí)留下的痕跡)的偏移。針跡的偏移通常會(huì)使探針卡上的探針與晶圓的PAD(焊盤)接觸不良，導(dǎo)致測(cè)試的不穩(wěn)定，影響測(cè)試時(shí)間和品質(zhì)。針跡偏移過(guò)大，會(huì)使探針與晶圓PAD的接觸時(shí)破壞晶圓內(nèi)部電路，導(dǎo)致報(bào)廢并帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)探針卡也會(huì)因?yàn)椴荒苓M(jìn)行晶圓測(cè)試而報(bào)廢。

精密陶瓷基板具有優(yōu)良的電絕緣性、高導(dǎo)熱性、高附著強(qiáng)度和大的載流能力。使用溫度范圍寬，可以達(dá)到-55℃～850℃，熱膨脹系數(shù)接近于硅芯片。在多溫區(qū)測(cè)試環(huán)境下，是解決形變的有效方案之一。

此外，隨著科技技術(shù)的成熟與提升，芯片功能逐漸增加，設(shè)計(jì)逐漸復(fù)雜，芯片輸入/輸出針腳數(shù)也持續(xù)增加。為了降低生產(chǎn)成本，晶圓尺寸也不斷提升(如12時(shí)晶圓)，因此大面積偵測(cè)用的探針卡需求逐漸增多。此類大面積的探針卡，由于探針接觸點(diǎn)的間距小，結(jié)構(gòu)中通常會(huì)利用具有線路的多層基板（如多層陶瓷基板）設(shè)置于多個(gè)探針與電路板間，作為線路的空間轉(zhuǎn)換裝置。

空間轉(zhuǎn)換基體的一種形式由堆疊的陶瓷層組成，該陶瓷層具有穿過(guò)層和層間金屬化的軌跡或線路延伸的金屬化通孔(導(dǎo)電過(guò)孔(via，導(dǎo)通孔))。過(guò)孔和軌跡或線路提供從探針焊盤到各個(gè)PCB焊盤的導(dǎo)電路徑。沿著穿過(guò)且在層間的路徑，導(dǎo)電路徑可以從探針焊盤間隔延展到PCB焊盤間隔。

探針卡用陶瓷基板一般為帶金屬化的單層薄膜或多層薄膜的陶瓷多層基板，多層陶瓷基板是由高溫或者低溫共燒陶瓷經(jīng)過(guò)多層層壓，經(jīng)過(guò)共燒制作的，通常稱為多層陶瓷空間轉(zhuǎn)換基體(multi-layer ceramic，MLC)。目前供應(yīng)商主要為日韓企業(yè)如京瓷、NTK、SEMCNS、LTCC Materials 等。