CN101424705B - 一种探针塔、晶片测试承座与晶片测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种探针塔，用于晶片测试，包含：一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且圆形本体具有一本体上座及一本体下座；多数群探针孔，配置在LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿本体上座及本体下座；以及多数群测试探针，配置在等探针孔内，以传递通过圆形本体的测试信号；多数群接地孔配置在I/O测试区；多数群接地针，以紧配方式嵌入于本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至圆形本体，以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于探针孔的端部，以固定测试探针于圆形本体上，且提供测试探针及圆形本体的电性绝缘。

Description

一种探针塔、晶片测试承座与晶片测试系统

技术领域

本发明是关于一种探针塔(pogo tower)，特别是指一种具有降低噪声与减少漏电流效果的探针塔。

背景技术

目前探针塔其上的测试探针分别配置在探针塔的I/O区与LCD区，其中I/O区所使用的测试探针较细，LCD区所使用的测试探针较粗，且目前在探针塔I/O区与LCD区的测试探针为固定设置，是将测试探针套管的部份先焊在PCB板上，再将测试探针针头放入测试探针的套管中，并利用PCB板上的导线，将I/O区与LCD区的接地互相连接，以达到将噪声与漏电流排除的目的。已知技术的美国专利第6114869号、美国专利第6166553号、美国专利第6304092号、美国专利第6741072号，以及美国专利第6876215号皆揭露测试探针与探针塔相关的基本结构。

而目前已知技术的探针塔在使用上有下列三项问题点：

1.由于I/O区所使用的测试探针较细，故常常于校机时造成测试探针针头的部份折断的问题，且此型式的测试探针价格较昂贵。

2.因探针塔其测试探针的固定方式为将测试探针针头部份放入测试探针套管中，故当测试探针套管部份损坏需更换时，必须将测试探针套管解焊，才能将测试探针套管取下更换，因此不易修复。

3.另外由于探针塔其I/O区与LCD区测试探针使用的接触力太小，故常造成接触不良，而耗费校机时间。

发明内容

为了解决上述问题以达到噪声与漏电流排除的目的，本发明是揭露经由计算而得到适当的测试探针外径大小与探针塔本体放置测试探针的孔径大小，以解决测试探针于校机时，针头的部份容易折断的问题。再利用绝缘间隔环将测试探针固设于探针塔上，取代传统先将测试探针焊在PCB板，再将测试探针针头部份放入测试探针套管中，以解决已知技术中当测试探针套管部份损坏需更换时，必须将测试探针套管解焊，才能将测试探针套管取下更换的问题。此外使用绝缘间隔环可隔离测试探针与探针塔本体使其之间不会相互导通。此外将地针直接紧配嵌入探针塔本体中，由探针塔的本体为导体材质，以改善探针塔处理噪声与漏电流的能力将增加。

本发明的主要目的在于提供一种用于晶片测试的探针塔，以达到降低噪声的效果。

本发明次一目的在于提供一种用于晶片测试的探针塔的制作方法，以达到降低噪声的效果。

本发明另一目的在于提供一种具有探针塔的晶片测试承座，以达到降低噪声的效果。

本发明再一目的在于提供一种晶片测试系统，以达到降低噪声的效果。

本发明再一目的在于提供一种晶片测试方法，以达到降低噪声的效果。

本发明再一目的在于提供一种用于晶片测试的探针塔，以达到减少漏电流的效果。

本发明再一目的在于提供一种用于晶片测试的探针塔，以达到减少漏电流的效果。

本发明再一目的在于提供一种用于晶片测试的探针塔的制作方法，以达到减少漏电流的效果。

本发明再一目的在于提供一种晶片测试系统，以达到减少漏电流的效果。

本发明再一目的在于提供一种晶片测试方法，以达到减少漏电流的效果。

据此，本发明提供一种探针塔，用于晶片测试，包含：一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且圆形本体具有一本体上座及一本体下座；多数群探针孔，配置在LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿本体上座及本体下座；以及多数群测试探针，配置在探针孔内，用以传递通过圆形本体的测试信号；其特征在于，多数群接地孔，配置在I/O测试区；多数群接地针，以紧配方式嵌入于本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于探针孔的端部，用以固定测试探针于探针孔内，且提供测试探针及圆形本体的电性绝缘。

接着，本发明又提供一种用于晶片测试的探针塔制作方法，包含：提供一圆形本体，圆形本体配置有LCD测试区以及I/O测试区，且圆形本体具有一本体上座及一本体下座；提供多数群探针孔，探针孔配置在LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿本体上座及本体下座；以及提供多数群测试探针，测试探针配置在探针孔内，用以传递通过圆形本体的测试信号；其特征在于，提供多数群接地孔，配置在I/O测试区；提供多数群接地针，以紧配方式嵌入于本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；提供多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于探针孔的端部，用以固定测试探针于探针孔内，且提供测试探针及圆形本体的电性绝缘。

接着，本发明再提供一种具有探针塔的晶片测试承座，至少具有一运动平台、一探针塔与一针测卡，运动平台是提供X-Y-Z三轴的移动用以承载一待测晶片，其中探针塔包含：一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且圆形本体具有一本体上座及一本体下座；多数群探针孔，配置在LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿本体上座及本体下座；以及多数群测试探针，配置在探针孔内，用以传递通过圆形本体的测试信号；其特征在于，多数群接地孔，配置在I/O测试区；多数群接地针，以紧配方式嵌入于本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于探针孔的端部，用以固定测试探针于探针孔内，且提供测试探针及圆形本体的电性绝缘。

接着，本发明再提供一种晶片测试系统，包含：一晶片测试承座，至少具有一运动平台、一探针塔与一针测卡，运动平台是提供X-Y-Z三轴的移动用以承载一待测晶片，其中探针塔包含：一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且圆形本体具有一本体上座及一本体下座；多数群探针孔，配置在LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿本体上座及本体下座；以及多数群测试探针，配置在探针孔内，用以传递通过圆形本体的测试信号；其特征在于，多数群接地孔，配置在I/O测试区；多数群接地针，以紧配方式嵌入于本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于探针孔的端部，用以固定测试探针于探针孔内，且提供测试探针及圆形本体的电性绝缘；一测试头，用以对应连接至探针塔；一控制与运算装置，接收测试头的测试信号，加以运算统计成晶片的测试结果；以及一显示装置，将晶片测试结果输出。

接着，本发明再提供一种晶片测试方法，包含：提供一待测晶片；提供一晶片测试承座，至少具有一运动平台、一探针塔与一针测卡，运动平台是提供X-Y-Z三轴的移动用以承载一待测晶片，其中探针塔包含：一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且圆形本体具有一本体上座及一本体下座；多数群探针孔，配置在LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿本体上座及本体下座；以及多数群测试探针，配置在探针孔内，用以传递通过圆形本体的测试信号；其特征在于，多数群接地孔，配置在I/O测试区；多数群接地针，以紧配方式嵌入于本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于探针孔的端部，用以固定测试探针于探针孔内，且提供测试探针及圆形本体的电性绝缘；提供一测试头，用以对应连接至探针塔；提供一控制与运算装置，接收测试头的测试信号，加以运算统计成晶片的测试结果；以及提供一显示装置，将晶片测试结果输出。

附图说明

由于本发明是揭露一种后段半导体制程的集成电路组件的晶片测试，其中所利用的探针塔基本制作与半导体测试原理，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的附图，是表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，其中：

图1为一立体图，是本发明所提出的第一较佳实施例，为一种用于晶片测试的探针塔。

图2为一剖面图，是本发明所提出的图1的LCD测试区A-A剖面。

图3为一剖面图，是本发明所提出的图1的I/O测试区B-B剖面。

图4为一上视图，是本发明所提出的的第一较佳实施例的测试探针的接地针排列图。

图5为一流程图，是本发明所提出的第二较佳实施例，是一种用于晶片测试的探针塔制作方法。

图6为一示意图，是本发明所提出的第三较佳实施例，是一种具有探针塔的晶片测试承座。

图7为一示意图，是本发明所提出的第四较佳实施例，是一种晶片测试系统。

图8为一侧视图，是本发明所提出的第五较佳实施例，是一种晶片测试方法。

具体实施方式

请参考图1、图2与图3，根据本发明所提供的第一较佳实施例，为一种用于晶片测试的探针塔10。探针塔10包含一圆形本体11、多数群探针孔14、多数群测试探针15、多数群接地孔16、多数群接地针17及多数群间隔环18。其中此圆形本体11是由LCD测试区12以及I/O测试区13所构成，LCD测试区12与I/O测试区13分布在圆形本体11的四个象限区，LCD测试区12相对I/O测试区13的分布面积比例为3∶1。在本实施例中，在圆形本体11上方与下方分别由本体上座111及本体下座112所组成。圆形本体11的本体上座111与本体下座112是电性导通，且圆形本体11的主要材质为导电材料。

在上述的实施例中，多数群探针孔14配置在LCD测试区12及I/O测试区13，同时垂直贯穿本体上座111及本体下座112，如图2的虚线所示，且多数群测试探针15相对配置在探针孔14内，以传递通过圆形本体11的测试信号。

在上述的实施例中，多数群接地孔16配置在I/O测试区13，如图3所示，其中接地孔16是以盲孔形式配置在本体上座111、或者本体下座112，或者同时配置在本体上座111以及本体下座112，此外本体上座111及该本体下座112均同时嵌入有上述接地针17，同样地，多数群接地针17以紧配方式嵌入上述多数群接地孔16，并电性导通至圆形本体11，以将邻近的测试探针14的噪声及漏电流接地，因而使得探针塔处理噪声与漏电流的能力增加。

在上述的实施例中，多数群间隔环18，以绝缘材料制成，配置于探针孔14的端部，用以固定测试探针15于探针孔14内，且提供各测试探针15及圆形本体11的电性绝缘。

在上述的实施例中，I/O测试区13的测试探针15及接地针17是以互相交错方式排列，如图4所示，其中每一群接地针17的数量是小于其邻近测试探针15的数量，比如说，本实施例中每一群接地针的数量是为5支。接地针17的群数小于I/O测试区13的测试探针15的群数，且接地针17的长度是短于本体上座111或本体下座112的厚度。

在上述的实施例中，圆形本体11还进一步包含一对盖板113装置，分别配置在本体上座111上方及本体下座112的下方，如图2及图3所示，用以档卡对应的间隔环18，并提供测试探针15与接地针17的固定交错位置，测试探针15的外径是经由测试探针15的阻抗计算而得到，经适当的强度设计下以避免测试探针15于校机时，针头的部份容易折断的问题。

请参考图5，是根据本发明所提供的第二实施例，是一种用于晶片测试的探针塔20制作方法。此制作方法包含以下步骤：

(1)提供一圆形本体21(步骤21)，其中圆形本体配置有LCD测试区23以及I/O测试区24，且圆形本体21具有一本体上座211及一本体下座212。圆形本体11的本体上座111与本体下座112是电性导通，且圆形本体21的主要材质可为导电材料。在本实施例中，LCD测试区22与I/O测试区23分布在圆形本体的四个象限区，且LCD测试区22相对I/O测试区23的分布面积比例为3∶1。

(2)提供多数群探针孔24(步骤22)，其中探针孔24配置在LCD测试区22及I/O测试区23，同时垂直贯穿本体上座211及本体下座212。

(3)提供多数群测试探针25(步骤23)，其中测试探针25配置在探针孔24内，用以传递通过圆形本体21的测试信号。

(4)提供多数群接地孔26(步骤24)，配置在I/O测试区23，其中接地孔26是以盲孔形式配置在本体上座211、或者本体下座212，或者同时配置在本体上座211以及本体下座212。

(5)提供多数群接地针27(步骤2 5)，以紧配方式嵌入于本体上座211及本体下座212其中之一的多数群接地孔26，此外本体上座211及该本体下座212的接地孔26均同时嵌入有上述接地针27，并电性导通至圆形本体21，用以将邻近的测试探针25的噪声及漏电流接地，以降低噪声及漏电流的处理能力。

(6)提供多数群间隔环28(步骤26)，以绝缘材料制成，配置于探针孔24的端部，用以固定测试探针25于探针孔24内，且提供测试探针25及圆形本体21的电性绝缘。

上述的实施例中，I/O测试区23的测试探针25及接地针27是以互相交错方式排列。其中每一群接地针27的数量是小于其邻近测试探针25的数量且每一群接地针的数量为5支。接地针27的群数小于I/O测试区23的测试探针25的群数，且接地针27的长度是短于本体上座211或本体下座212的厚度。

上述实施例中，圆形本体21还进一步包含一对盖板213装置，分别配置在本体上座211上方及本体下座212的下方，用以档卡对应的间隔环28，并提供测试探针25与接地针27的固定交错位置。

上述实施例中，测试探针25的外径是经由测试探针25的阻抗计算而得到，经适当的强度设计下以避免测试探针于校机时，针头的部份容易折断的问题。

请参考图6，根据本发明所提供的第三较佳实施例，为一种用于晶片测试的晶片测试承座31。此具有探针塔30的晶片测试承座31至少包含一运动平台32、一探针塔30与一针测卡33。其中运动平台32是用以承载一待测晶片34并提供此待测晶片34于X-Y-Z三轴的移动；针测卡33是提供待测晶片34测试，并将待测晶片34上待测的电气信号输出，通过探针塔30输出信号后再进行后续的测试信号的分析与处理。其中此探针塔30的技术特征与相关结构是如第一实施例的探针塔10说明。

请参考图7，根据本发明所提供的第四较佳实施例，为一种用于晶片测试的晶片测试系统48。此晶片测试系统48包含：一晶片测试承座41、测试头45、控制与运算装置46，以及显示装置47。其中此晶片测试承座41至少具有一运动平台42、一探针塔40与一针测卡43，而此运动平台42是用以承载一待测晶片44并提供其于X-Y-Z三轴的移动；针测卡43是进行此待测晶片44的晶片测试，并将此晶片44的电气信号输出，经由探针塔40输出信号后至测试头45以进行后续的信号分析与处理。测试头45是以缆线对应连接至探针塔40以进行晶片测试的信号分析与处理。控制与运算装置46，是接收测试头45的测试信号，经过运算统计后以产生晶片测试结果。显示装置47，是将晶片测试结果予以输出。其中此探针塔40的技术特征与相关结构是如第一实施例的探针塔10说明。

请参考图8，是根据本发明所提供的第五实施例，是一种晶片测试方法。此测试方法包含以下步骤：

(1)提供一待测晶片5(步骤51)。

(2)提供一晶片测试承座51(步骤52)，至少具有一运动平台52、一探针塔50与一针测卡53。运动平台52是用以承载一待测晶片54并提供其于X-Y-Z三轴的移动。针测卡53是提供与待测晶片54接触，并将待测晶片54上待测的电气信号接出，通过探针塔50接出信号后再进行相关的信号分析与处理。其中此探针塔50的技术特征与相关结构是如第一实施例的探针塔10说明。

(3)提供一测试头55(步骤53)，用以对应连接至探针塔50。

(4)提供一控制与运算装置56(步骤54)，接收测试头55的测试信号，加以运算统计成晶片的测试结果。

(5)提供一显示装置57(步骤55)，将晶片测试结果输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种探针塔，用于晶片测试，包含：

一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且该圆形本体具有一本体上座及一本体下座；

多数群探针孔，配置在该LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿该本体上座及本体下座；以及

多数群测试探针，配置在该等探针孔内，用以传递通过该圆形本体的测试信号；

其特征在于，

多数群接地孔，配置在该I/O测试区；

多数群接地针，以紧配方式嵌入于该本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至该圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；

多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于该等探针孔的端部，用以固定该等测试探针于该探针孔内，且提供该等测试探针及该圆形本体的电性绝缘。

2.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中该本体上座与该本体下座电性导通及同时嵌入有该等接地针，而该圆形本体为导电材质。

3.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中该LCD测试区与该I/O测试区分布在该圆形本体的四个象限区，而该LCD测试区相对该I/O测试区的分布面积比例为3∶1以及该I/O测试区的该测试探针及该接地针以互相交错方式排列。

4.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中该接地孔为该本体上座的盲孔以及该本体下座的盲孔。

5.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中每一群接地针的数量小于其邻近测试探针的数量。

6.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中该接地针的群数小于该I/O测试区的测试探针的群数，而该多数群接地针的长度短于该本体上座或本体下座的厚度。

7.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中该圆形本体还进一步包含一对盖板装置，分别配置在该本体上座上方及该本体下座的下方，用以挡卡对应的该间隔环。

8.依据权利要求1所述的探针塔，其特征在于，其中该测试探针的外径经由测试探针的阻抗计算而得到。

9.一种具有探针塔的晶片测试承座，至少具有一运动平台、一探针塔与一针测卡，该运动平台提供X-Y-Z三轴的移动用以承载一待测晶片，其中该探针塔包含：

一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且该圆形本体具有一本体上座及一本体下座；

多数群探针孔，配置在该LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿该本体上座及本体下座；以及

多数群测试探针，配置在该探针孔内，用以传递通过该圆形本体的测试信号；

其特征在于，

多数群接地孔，配置在该I/O测试区；

多数群接地针，以紧配方式嵌入于该本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至该圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；

多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于该探针孔的端部，用以固定该测试探针于该探针孔内，且提供该测试探针及该圆形本体的电性绝缘。

10.一种晶片测试系统，包含：

一晶片测试承座，至少具有一运动平台、一探针塔与一针测卡，该运动平台是提供X-Y-Z三轴的移动用以承载一待测晶片，其中该探针塔包含：

一圆形本体，配置有LCD测试区以及I/O测试区，且该圆形本体具有一本体上座及一本体下座；

多数群探针孔，配置在该LCD测试区及I/O测试区，同时垂直贯穿该本体上座及本体下座；以及

多数群测试探针，配置在该探针孔内，用以传递通过该圆形本体的测试信号；

其特征在于，

多数群接地孔，配置在该I/O测试区；

多数群接地针，以紧配方式嵌入于该本体上座及本体下座其中之一的多数群接地孔，并电性导通至该圆形本体，用以将邻近的测试探针的噪声及漏电流接地；

多数群间隔环，以绝缘材料制成，配置于该探针孔的端部，用以固定该测试探针于该探针孔内，且提供该测试探针及该圆形本体的电性绝缘；

一测试头，用以对应连接至该探针塔；

一控制与运算装置，接收该测试头的测试信号，加以运算统计成晶片的测试结果；以及

一显示装置，将晶片测试结果输出。

Images