CN102033145A - 提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构 - Google Patents
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Abstract
一种提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，包括多个不同针径的探针，并对应于待测试芯片的同一测试点，而该测试点可为待测试芯片的焊垫或凸块，用以传送待测试芯片的输入电信号或输出电信号，相邻探针间具有间隙，用以间隔开，或每一探针被绝缘材料层包覆，用以形成电绝缘，借以避免相邻探针之间发生短路，由针径较大的探针传送高电流或高功率信号，而针径较小的探针传送低电流或低功率信号以进行精确的电压电位的测量，借以防止探针损坏，提高芯片测试的电流或功率范围并同时改善电压电位测量的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种悬臂式探针结构，尤其是涉及一种提供芯片进行大电流与电压电位的测量。
背景技术
探针卡(Probe card)是在集成电路(IC)进行封装(Package)前，提供测试机(Tester)对裸露的芯片进行电气测试的接口，借以将芯片所需的输入信号从测试机传送至芯片，并将芯片的输出信号传送至测试机，以检视芯片的电气功能，并借以剔除不良芯片而筛选出合格的芯片以进行后续的封装处理。
探针卡一般有悬臂式探针(cantilever probe)、垂直式探针卡(Vertical ProbeCard)或微机电探针卡(MEMS Probe Card)，其中悬臂式探针卡与垂直式探针卡为目前业界的主要商品化探针卡，比如属于悬臂式探针的环氧树脂环探针卡(Epoxy Ring Probe Card)与开尔文探针(Kelvin Probe)。
探针卡具有多个探针，每一探针对应芯片的一测试点，并用以接触或接近该测试点，比如输出/输入焊垫，而探针的电气特性直接影响探针卡的整体测量质量与测试能力，比如探针的阻抗特性会影响信号的阻抗匹配，且探针的针径大小直接影响可测量或可传送的信号的电流或功率大小，尤其是对于具供应电源功能的电源管理芯片或功率芯片，过高的电流或功率常常会损坏探针，但探针的针径太大会增加测量信号的干扰。
现有技术的缺点是，无法缩小探针的针径以降低信号干扰同时又具有较大针径以避免被高电流或功率信号损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，利用多个不同针径的探针以测量单一测试点的探针结构，借较大针径的探针传导大电流以降低损坏的机会，同时由较小针径的探针精确测量电压电位，以降低电干扰，进而提供对芯片的大电流与电压电位的测量。
为了实现上述目的，本发明提供一种悬臂式探针结构，包括多个探针，该些探针对应于待测试芯片的同一测试点，用以传送电信号，不同的探针具有相同或不同的针径，且由一外接的测试机控制该些探针为断路或导通。
而该测试点可为待测试芯片的焊垫或凸块，用以传送待测试芯片的输入电气信号或输出电气信号，相邻的探针间具有间隙，用以间隔开，或每一探针被绝缘材料层包覆，用以形成电气绝缘，藉以避免相邻探针之间发生短路，该等探针可包括至少一针径较大的探针与至少一针径较小的探针，由针径较大的探针传送高电流或高功率信号，如电源信号，以防止探针损坏，而针径较小的探针传送低电流或低功率信号，如电压准位量测(开尔文量测，Kelvin Test)，进而提高芯片测试的电流或功率范围。
为了实现上述目的，本发明还提供一种悬臂式探针结构，包括至少一探针群组，每一探针群组对应于待测试芯片的同一测试点，该探针群组包括多个探针，每个探针可具有不同的针径，且相邻的探针具有间隙或每一探针被绝缘材料层包覆，借以避免相邻探针之间发生短路，且由一外接的测试机控制该些探针群组的探针为断路或导通。
本发明的功效在于，利用多个不同针径的探针以测量单一测试点的探针结构，借较大针径的探针传导大电流以降低损坏的机会，同时由较小针径的探针精确测量电压电位，以降低电干扰，进而提高芯片测试的电流或功率范围并同时改善电压电位测量的精确度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明悬臂式探针结构的上视图；
图2为本发明悬臂式探针结构的剖示图；
图3为本发明第一实施例悬臂式探针结构的示意图；
图4为本发明第二实施例悬臂式探针结构的示意图；
图5A、图5B为本发明第三实施例悬臂式探针结构的示意图。
其中，附图标记
11 第一探针
12 第二探针
20 测试点
21 第一测试点
22 第二测试点
30 绝缘材料层
41 第一探针群组
42 第二探针群组
51 第一探针
52 第二探针
53 第三探针
54 第四探针
55 第五探针
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
本发明揭示一种新颖的悬臂式探针结构，用以提供大电流与电压电位的测量，借以提高测量的精确度并避免探针损坏。参阅图1，本发明悬臂式探针结构的俯视图。如图1所示，本发明的悬臂式探针结构包括多个探针1，电连接至电路板3，且相邻探针之间具有间隙，或每个探针由绝缘材料层5包覆以避免发生短路，或由绝缘材料层5包覆多个探针而结合成一体以形成一探针群组，提高机械强度与操作稳定性，且该探针群组为对应于待测试芯片的同一测试点(图中未显示)，因此可借由不同探针群组测量相对应的测试点。
为更清楚说明本发明的特点，请参阅图2，本发明悬臂式探针结构的剖示图。如图2所示，多个探针1悬垂于电路板3下方并电连接至电路板3，相邻探针1以间隙分隔开而不接触，或用绝缘材料层5包覆探针1而露出探针1的前缘部分，用以接触或靠近测试点。
此外，可利用固定环7将探针1的本体固定于电路板3，借以进一步加强探针1的操作稳定性，如图1与图2所示。
以下将进一步配合详细的图式，以说明本发明不同实施例的特点。
参阅图3，本发明第一实施例悬臂式探针结构的详细示意图。如图3所示，第一实施例的悬臂式探针结构包括多个探针，本实施例以第一探针11与第二探针12为实例做说明，该些探针对应于待测试芯片的同一测试点20，用以传送待测试芯片的电信号，而该测试点20可为待测试芯片的焊垫或凸块，且相邻的探针之间具有间隙，用以间隔开，以避免相邻探针之间发生短路。
不同探针可具有不同的针径，如图3中第一探针11的针径大于第二探针12的针径，但本发明的不同探针也可具有相同的针径。对于高电流或高功率信号，可选用针径较大的探针进行传送，如电源信号，以避免探针损坏，而低电流或低功率信号可用针径较小的探针，比如进行电压电位测量(Kelvin Test)，以降低探针对信号的干扰，进而确保传送质量，获得精确的测量，提高芯片的测试电流或功率范围。
上述不同探针的选用可由外接的测试机(图中未显示)控制为导通或断路，比如在传送高电流信号时，使至少一较小针径的探针为断路而至少一较大针径的探针为导通，或使部分相同针径的探针为导通而其余相同针径的探针为断路，或使所有不同针径或相同针径的探针为导通，或在传送低电流信号以进行电压电位测量时，使至少一较小针径的探针为导通而至少一较大针径的探针为断路，或使部分相同针径的探针为导通而其余相同针径的探针为断路。
参阅图4，本发明第二实施例悬臂式探针结构的详细示意图。如图4所示，第二实施例的悬臂式探针结构包括多个探针，如图中的第一探针11与第二探针12，是对应于待测试芯片的同一测试点20，且每一探针被绝缘材料层30包覆，用以形成电绝缘，避免相邻探针之间发生短路。此外，可进一步利用绝缘材料层30包覆并固定该些探针而形成一体，且露出该些探针中用以接触或靠近测试点的前缘部分，如图中的尖端部分，同时绝缘材料层30可加强该些探针的机械稳定性以方便操作。绝缘材料层30可包括环氧树脂，或具电绝缘的塑料材料或陶瓷材料。
参阅图5A、图5B，本发明第三实施例悬臂式探针结构的详细示意图。如图5A、图5B所示，第三实施例的悬臂式探针结构包括至少一探针群组，比如第一探针群组41及第二探针群组42，其中不同的探针群组分别对应于待测试芯片的不同测试点，比如第一探针群组41对应第一测试点21，而第二探针群组42对应第二测试点22。
每一探针群组包括多个探针，比如第一探针群组41具有二探针，分别为第一探针51与第二探针52，而第二探针群组42具有三探针，分别为第三探针53、第四探针54与第五探针55。不同的探针具有相同或不同的针径，且相邻的探针具有间隙，比如第一探针群组41的第一探针51与第二探针52，或者每一探针被绝缘材料层30包覆，比如第二探针群组42的第三探针53、第四探针54与第五探针55，借以避免相邻的探针之间发生短路。
此外，可进一步利用绝缘材料层30包覆并固定同一探针群组的所有探针而形成一体，且露出该些探针中用以接触或靠近测试点的前缘部分，如图中的尖端部分，同时绝缘材料层30可加强探针群组的机械稳定性以方便操作。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (16)
1.一种提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，包括：多个探针，该些探针对应于待测试芯片的同一测试点，用以传送电信号，不同的探针具有相同或不同的针径，且由一外接的测试机控制该些探针为断路或导通。
2.根据权利要求1所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该测试点为待测试芯片的焊垫或凸块。
3.根据权利要求1所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，当该电信号为高电流或高功率信号时，该些探针中至少一较小针径的探针为断路而至少一较大针径的探针为导通，或该些探针中部分相同针径的探针为导通而其余相同针径的探针为断路，或所有不同针径或相同针径的该些探针为导通，而当该电信号为低电流或低功率信号时，该些探针中至少一较小针径的探针为导通而至少一较大针径的探针为断路，或部分相同针径的该些探针为导通而其余相同针径的探针为断路。
4.根据权利要求1所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针中相邻的探针之间具有间隙，用以间隔开，以避免发生短路。
5.根据权利要求1所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针中的每一探针被绝缘材料层包覆，露出该些探针的前缘部分，以避免发生短路。
6.根据权利要求1所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针被绝缘材料层包覆并固定而形成一体，露出该些探针的前缘部分。
7.根据权利要求1所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针中至少二相邻的探针之间具有间隙，或该些探针中的至少一探针被绝缘材料层包覆，以避免发生短路。
8.根据权利要求5、6或7所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该绝缘材料层包括环氧树脂。
9.一种提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，包括：至少一探针群组，其中不同的探针群组分别对应于待测试芯片的不同测试点，用以传送相对应的电信号，每一探针群组包括多个探针，不同的探针具有相同或不同的针径，且相邻的探针具有间隙或每一探针被绝缘材料层包覆，借以避免相邻的探针之间发生短路，且由一外接的测试机控制该些探针群组的探针为断路或导通。
10.根据权利要求9所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该测试点为待测试芯片的焊垫或凸块。
11.根据权利要求9所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，当该电信号为高电流或高功率信号时，该些探针中至少一较小针径的探针为断路而至少一较大针径的探针为导通，或该些探针中部分相同针径的探针为导通而其余相同针径的探针为断路，或所有不同针径或相同针径的该些探针为导通，而当该电信号为低电流或低功率信号时，该些探针中至少一较小针径的探针为导通而至少一较大针径的探针为断路，或部分相同针径的该些探针为导通而其余相同针径的探针为断路。
12.根据权利要求9所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针中相邻的探针之间具有间隙，用以间隔开，以避免发生短路。
13.根据权利要求9所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针中的每一探针被绝缘材料层包覆，露出该些探针的前缘部分，以避免发生短路。
14.根据权利要求9所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针被绝缘材料层包覆并固定而形成一体，露出该些探针的前缘部分。
15.根据权利要求9所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该些探针中至少二相邻的探针之间具有间隙，或该些探针中的至少一探针被绝缘材料层包覆，以避免发生短路。
16.根据权利要求12、13或14所述的提供大电流与电压电位测量的悬臂式探针结构，其特征在于，该绝缘材料层包括环氧树脂。
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| CN104009715A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-08-27 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种用于太阳能电池标定的测试夹 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110427 |