CN101266262B - 高速测试卡 - Google Patents

Abstract

一种高速测试卡，包括有一第一及一第二电路板，第一电路板上跳设有多个信号线，可传输中、低频段的测试信号至多个第一探针以对待测集成电路元件中运作于中、低频段的电子元件做电性测试，第二电路板设于第一电路板上且邻近第一电路板的中心，其上布设有电子电路以及与其电性连接的多个转接部，转接部可直接供测试机台电性连接，电子电路可传输高频测试信号至多个第二探针，以对待测集成电路中高速元件做高频电性测试。

Description

高速测试卡

技术领域

本发明是与测试用探针卡有关，特别是指一种专为传递高频测试信号的高速测试卡。

背景技术

随着科技化电子产品渐趋高速运作的需求下，电子产品内部的集成电路元件在晶圆测试时，测试探针卡除了需顾及电子元件测试焊垫之间的间距，使探针卡的探针在点触测试焊垫时能精确对准，尚须顾虑电子元件的高速运作需求，针对个别电子元件的测试特性而于探针卡电路板上设计有能配合其操作条件的高速测试电路，提供集成电路晶圆达成完整的测试工程，以确保产品的使用品质。

然而探针卡制造商普遍可快速量产制作的测试公板为如图1所示的一现有探针卡4，仅以电路板90上的测试接点91与跳线92结构作为测试机台与探针93间的信号传输，适于一般中、低频段的信号传输测试用，并无法提供为有高频测试需求的制程技术元件所用，包括顾及高频测试中特定的信号传输阻抗或特定的传输路径等条件，以及因应元件实际运作模式而需特定设计的测试IC，即使在整个晶圆电路上所有待测电子元件并非完全是高速运作需求，但只要当中含有高频测试需求的元件，探针卡制造商便需针对个别晶圆制程而生产完全对应的测试专板；纵使集成电路为相同频率操作甚至相同运作条件的制程技术，然只要制程电子元件的电路布局有所更改，使高速电子元件中各信号的相对传输路径有所变更或与一般中、低频段的信号传输路径有相对变更，探针卡制造商仍须重新设计制作与其电路布局相对应的测试电路板，为此探针卡制造业者皆须耗费相当的工时及制作成本，尤其当制程集成电路越复杂且待测试电路越繁多时，相对的专板制作则需花费更多的工时及成本。

因此探针卡制造业者在面临晶圆厂下单订制探针卡时，如何能以最短的交期，降低制造成本，并兼顾高品质的测试线路传输结构，以供集成电路晶圆进行精确的电测工程，实为现今探针卡制造者所面临的一大考验。

发明内容

因此，本发明的主要目的乃在于提供一种高速测试卡，可简化高频测试用探针卡的电路布局工程，有效降低其生产成本以提高生产效率。

为达成前揭目的，本发明所提供一种高速测试卡，用以传输测试机台所送出的测试信号至集成电路元件，以测试集成电路元件的电气特性，其特征在于，包括有：

一第一电路板，自周围向中心依序分布有一测试区、一跳线区及一探针区，该第一电路板上设有多个测试电路及信号线，各该测试电路自该测试区延伸至该跳线区，所述测试电路于该测试区用以电性连接上述测试机台，所述测试电路于该跳线区电性连接所述信号线，各该信号线布设于该跳线区；

一第二电路板，设于该第一电路板的跳线区，该第二电路板上布设有电子电路以及多个转接部，各该转接部电性连接该电子电路并用以电性连接上述测试机台；

一探针座，设于该第一电路板的探针区；以及，

多个信号探针及高频探针，固设于该探针座，用以电性接触上述集成电路元件，所述信号探针电性连接该第一电路板的信号线，所述高频探针电性连接该第二电路板的电子电路。

其中该第二电路板设于该第一电路板上方，该探针座设于该第一电路板下方，所述测试电路布设于该第一电路板的上表面。

其中该第二电路板设有多个传输线，分别与各该转接部电性导通，并且各该传输线穿设该第一电路板与各高频探针电性连接。

其中所述信号探针及高频探针为悬臂式探针，所述传输线分布于该探针座的外围，并于该第一电路板的下表面与所述高频探针电性连接。

其中该第一电路板于跳线区穿设有多个导电通孔，各该导电通孔的两端分别电性连接各该信号线及各该信号探针。

其中所述信号探针及高频探针为垂直式探针，所述传输线是自该第二电路板延伸设置于该探针座上与所述高频探针相接。

其中所述信号线是自该跳线区延伸至该探针区于该探针座上与所述信号探针相接。

其中该第二电路板及该探针座皆设于该第一电路板下方，所述测试电路布设于该第一电路板的上表面。

其中该第一电路板设有多个穿孔，分别对应位于各该转接部上。

其中所述信号探针及高频探针为悬臂式探针，该第一电路板于跳线区穿设有多个导电通孔，各该导电通孔的两端分别电性连接各该信号线及各该信号探针。

其中该第二电路板穿设有多个导电通孔，各该导电通孔的两端分别电性连接该电子电路及各该高频探针。

其中所述信号探针及高频探针为垂直式探针，该第二电路板设有多个传输线，分别与各该转接部电性导通，各该传输线的两端分别与该电子电路及各该高频探针相接。

其中所述信号线是自该跳线区延伸至该探针区于该探针座上与所述信号探针相接。

附图说明

以下，配合图标列举若干较佳实施例，用以对本发明的结构与功效作详细说明，其中所用附图的简要说明如下，其中：

图1是现有悬臂式探针卡的立体示意图；

图2是本发明所提供第一较佳实施例的组合立体图；

图3是上述第一较佳实施例所提供的结构示意图；

图4是上述第一较佳实施例所提供该第二电路板的立体图；

图5是本发明所提供第二较佳实施例的结构示意图；

图6是本发明所提供第三较佳实施例的组合立体图；

图7是上述第三较佳实施例所提供的结构示意图；

图8是上述第三较佳实施例所提供该第二电路板的立体图。

具体实施方式

请参阅如图2及图3所示本发明所提供的第一较佳实施例，为悬臂式探针结构的一高速测试卡1，用以传输测试机台所送出的测试信号至集成电路元件，以测试集成电路元件的电气特性，包括有一第一电路板10、一第二电路板20、一探针座30、多个信号线40、多个信号探针50及多个高频探针60，其中：

该第一电路板10为类似于现有探针卡的测试公板，是区分有自周围向中心依序分布的一测试区101、一跳线区102及一探针区103，该第一电路板10于测试区101布设有多个测试电路11延伸至该跳线区102的外围，所述测试电路11于该测试区101可供上述测试机台电性连接，于该跳线区102则电性连所述信号线40，该第一电路板10于跳线区102布设所述信号线40且穿设多个导电通孔12，所述信号线40分别与一该导电通孔12相焊接。

该第二电路板20设于该第一电路板10的跳线区102，其上布设有电子电路21、多个传输线22以及多个转接部23，各该传输线22为具有高频信号传输的阻抗匹配特性，自该第二电路板20上延伸穿设该第一电路板10，所述转接部23可供上述测试机台电性连接，配合图4参照，该电子电路21包括多个高频线路211以及多个测试IC 212，各该高频线路211为具有特定信号传输阻抗的线路布局设计，两端分别电性连接各该传输线22及各该转接部23，所述测试IC 212电性连接所述高频线路211，为因应待测集成电路的高速元件实际运作于高频模式下所设计的仿真测试电路。

该探针座30设于该第一电路板10的探针区103，为具有防震及绝缘特性的材质所制成，用以固定所述探针50、60，使所述探针50、60能有效的对准并电性接触上述待测集成电路的测试焊垫。

各该信号探针50的一端是于该第一电路板10的下表面与该导电通孔12相焊接，故当各该测试电路11接收由测试机台所送出的一般中、低频段的测试信号，即可由所述信号线40传输至所对应的各该信号探针50，以对待测集成电路中运作于中、低频段的电子元件做电性测试。

各该高频探针60的一端是于该第一电路板10的下表面与各该传输线22电性连接，故当各该转接部23接收由测试机台所送出的测试信号，即可经所述测试IC 212转换为仿真高速元件运作的高频测试信号，并由各该高频线路211及传输线22传输至所对应的各该高频探针60，以对待测集成电路的高速元件做电性测试。

因此当待测集成电路晶圆中有部分的高速元件需执行高频测试时，只要针对所述高速元件的电路特性及线路布局规格，制作应用于高频测试的第二电路板20，达成与所述高频探针60的电性连接，其余运作于中、低频段的电子元件则可使用一般量产的第一电路板10，由所述信号线40的跳线结构达成与所述信号探针50的电性连接，因此本发明所提供的该高速测试卡1主要为以提供高频测试所需的第二电路板20，再利用一般导线的跳线工程取代现有探针卡电路板上除高频测试所需的其它线路布局，而不必特别针对整个集成电路晶圆重新制作高频测试用的测试专板，不但简化了电路布局工程，有效降低生产成本，并能以最短的交期及最佳的高频传输品质提供晶圆制造厂所需高频测试用的探针卡。

当然，本发明所提供的高速测试卡并不限定如上述实施例所提供的该第二电路板20与该第一电路板10的相对设置关系，亦可如图5所示为本发明第二较佳实施例所提供的一高速测试卡2，是具有一第一及一第二电路板15、25，以及该探针座30、所述信号线40、信号探针50及高频探针60，相同于上述实施例所提供的为该第一电路板15上同样设有与测试电路相电性连接的所述信号线40以及导电通孔12，且导电通孔12与所述信号探针50电性连接，该第二电路板25上同样设有该电子电路21及转接部23，且该电子电路21的高频线路211与所述高频探针60电性连接，然与上述实施例所提供的差异在于：

该第二电路板25为设于该第一电路板15下方，且该第一电路板15上对应于该第二电路板25的各该转接部23设有一穿孔16，供电测机台用以送出测试信号的信号传输线穿过，使电测机台能与所述转接部23电性连接。

该第二电路板25上设有多个导电通孔26及多个穿孔27，各该导电通孔26于该第二电路板25的上表面为与所述高频线路211电性连接，并于该第二电路板25的下表面供各该高频探针60的一端相焊接，所述穿孔27为对应供所述信号探针50所穿设，使接设于该第一电路板15的所述信号探针50可顺利固设于该探针座30上。

因此本实施例所提供的该高速测试卡2不但同样具有上述实施例所提供的特性，更因将用以提供高频测试的该第二电路板25设于该第一电路板15下方，可由该第一电路板15提供有额外的电性屏蔽作用或空间环境保护作用，避免该第二电路板25的电子电路21受到不必要的外界噪声干扰或环境污染等因素，更能提升该高速测试卡2的高频测试品质。

另请参阅如图6及图7所示为本发明所提供的第三较佳实施例，为垂直式探针结构的一高速测试卡3，包括有一第一电路板70、一第二电路板80、一探针座31、多个信号线41、多个信号探针51及多个高频探针61，其中：

该第一电路板70是区分有自周围向中心依序分布的一测试区701、一跳线区702及一探针区703，该第一电路板70于测试区701布设有多个测试电路71延伸至该跳线区702的外围，所述测试电路71于该测试区701可供上述测试机台电性连接，于该跳线区702电性连所述信号线41，所述信号线41则自该跳线区702延伸至该探针区703于该探针座31上与各该信号探针51电性连接。

该第二电路板80设于该第一电路板70的跳线区702，其上布设有电子电路81、多个传输线82以及多个转接部83，配合参照图8，是与上述实施例所提供的具有等效的功能结构，各该传输线82并直接延伸至该第一电路板70的探针区703于该探针座31上与各该高频探针61电性连接。

该探针座31设于该第一电路板70的探针区703，供以设置所述探针51、61，使所述探针51、61保持针立状态并能准确的与待测集成电路的测试焊垫相对准。

因此当该第一电路板70的各该测试电路71接收由测试机台所送出的一般中、低频段的测试信号，即可由所述信号线41传输至所对应的各该信号探针51，以对待测集成电路中运作于中、低频段的电子元件做电性测试；当该第二电路板80的各该转接部83接收由测试机台所送出的测试信号，即可经该电子电路81及所述传输线82传输至所对应的各该高频探针61，以对待测集成电路的高速元件做电性测试；因此本发明所提供垂直式探针结构的该高速测试卡3是可发挥与上述实施例所提供悬臂式探针结构的高速测试卡有等效的功能特征，同样有效简化了电路布局工程以及降低生产成本，并能以最短的交期及最佳的高频传输品质提供晶圆制造厂所需高频测试用的探针卡；当然该高速测试卡3亦可有如上述第二较佳实施例所提供的功能应用，将高频传输用的第二电路板设于第一电路板的下方，同样由第一电路板提供有额外的电性屏蔽作用及空间环境保护作用，更提升垂直式探针结构的该高速测试卡的高频测试品质。

唯，以上所述的，仅为本发明的较佳可行实施例而已，故凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (13)

1.一种高速测试卡，用以传输测试机台所送出的测试信号至集成电路元件，以测试集成电路元件的电气特性，其特征在于，包括有：

一第一电路板，自周围向中心依序分布有一测试区、一跳线区及一探针区，该第一电路板上设有多个测试电路及信号线，各该测试电路自该测试区延伸至该跳线区，所述测试电路于该测试区用以电性连接上述测试机台，所述测试电路于该跳线区电性连接所述信号线，各该信号线布设于该跳线区；

一第二电路板，设于该第一电路板的跳线区，该第二电路板上布设有电子电路以及多个转接部，各该转接部电性连接该电子电路并用以电性连接上述测试机台；

一探针座，设于该第一电路板的探针区；以及，

多个信号探针及高频探针，固设于该探针座，用以电性接触上述集成电路元件，所述信号探针电性连接该第一电路板的信号线，所述高频探针电性连接该第二电路板的电子电路。

2.依据权利要求1所述的高速测试卡，其特征在于，其中该第二电路板设于该第一电路板上方，该探针座设于该第一电路板下方，所述测试电路布设于该第一电路板的上表面。

3.依据权利要求2所述的高速测试卡，其特征在于，其中该第二电路板设有多个传输线，分别与各该转接部电性导通，并且各该传输线穿设该第一电路板与各高频探针电性连接。

4.依据权利要求3所述的高速测试卡，其特征在于，其中所述信号探针及高频探针为悬臂式探针，所述传输线分布于该探针座的外围，并于该第一电路板的下表面与所述高频探针电性连接。

5.依据权利要求4所述的高速测试卡，其特征在于，其中该第一电路板于跳线区穿设有多个导电通孔，各该导电通孔的两端分别电性连接各该信号线及各该信号探针。

6.依据权利要求3所述的高速测试卡，其特征在于，其中所述信号探针及高频探针为垂直式探针，所述传输线是自该第二电路板延伸设置于该探针座上与所述高频探针相接。

7.依据权利要求6所述的高速测试卡，其特征在于，其中所述信号线是自该跳线区延伸至该探针区于该探针座上与所述信号探针相接。

8.依据权利要求1所述的高速测试卡，其特征在于，其中该第二电路板及该探针座皆设于该第一电路板下方，所述测试电路布设于该第一电路板的上表面。

9.依据权利要求8所述的高速测试卡，其特征在于，其中该第一电路板设有多个穿孔，分别对应位于各该转接部上。

10.依据权利要求8所述的高速测试卡，其特征在于，其中所述信号探针及高频探针为悬臂式探针，该第一电路板于跳线区穿设有多个导电通孔，各该导电通孔的两端分别电性连接各该信号线及各该信号探针。

11.依据权利要求10所述的高速测试卡，其特征在于，其中该第二电路板穿设有多个导电通孔，各该导电通孔的两端分别电性连接该电子电路及各该高频探针。

12.依据权利要求8所述的高速测试卡，其特征在于，其中所述信号探针及高频探针为垂直式探针，该第二电路板设有多个传输线，分别与各该转接部电性导通，各该传输线的两端分别与该电子电路及各该高频探针相接。

13.依据权利要求12所述的高速测试卡，其特征在于，其中所述信号线是自该跳线区延伸至该探针区于该探针座上与所述信号探针相接。

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