CN102272612B - 测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测试装置，是测试被测试器件的测试装置，包括：测试头，与被测试器件相向配置，设置有用于测试被测试器件的模块；探针组件，配置在测试头及被测试器件之间，进行信号传送。在探针组件中，设置有互相以规定的间隔配置的多个低电压引脚；和多个高电压引脚，其与多个低电压引脚的各个低电压引脚的距离比规定的间隔还大，传送比低电压引脚还高的电压的信号；在多个高电压引脚中的各个高电压引脚，只被配置在将探针组件的表面平分为2个区域的任意一方。

Description

测试装置

技术领域

本发明涉及测试装置。

背景技术

对于半导体器件等测试装置，比如公知的有：同时配有使用15V左右的低电压信号的测试功能和比如使用2kV左右的高电压信号的测试功能的双功能装置(比如，参照专利文献1)。这些信号通过探针基板被传送到半导体器件。

专利文献1：专利公开2007-205792号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

可是，在探针基板中，传送高电压的信号的引脚的设置必须离开传送低电压的信号的引脚规定的距离以上。因此，如果高电压用的引脚增大，则能配置低电压用的引脚的区域受到限制，因而不能确保在探针基板设置的引脚数量。

同时，可以认为在生成这样的高电压信号的测试装置中，能够离开半导体器件而设置生成信号的测试模块。比如，可以离开设置有测试模块的测试头和载置半导体器件的探测器而设置，用电缆连接测试头及探测器，并传送信号。

但如果用比较长的电缆连接测试头及探测器的话，则由于电缆中的电阻成分及电容成分等，而使采用低电压信号的测试精度劣化。特别是导致使用低电压高频信号的测试精度劣化。同时，在测试精度低的情况下，虽然可以通过反复多次测试，使之提高良否判定的精度，不过，将导致测试时间变长。

并且，如果用长电缆连接传输高电压信号，电缆或连接器上的绝缘电阻会使微量电流测量的精度恶化，或者，电缆及连接器的电阻成分、电容成分等会使波形劣化。由于这个缘故，而不能正确地进行测量。

解决技术问题的手段

为了解决上述问题，在本发明的第1方式中提供测试装置，是测试被测试器件的测试装置，包括：测试头，其与被测试器件相对配置，设置有用于测试被测试器件的模块；探针组件，配置在测试头及被测试器件之间，进行信号传送。在探针组件中，设置有互相以规定的间隔配置的多个低电压引脚；和多个高电压引脚，其与多个低电压引脚中的各个低电压引脚的距离比规定的间隔还大，传送比低电压引脚还高的电压信号；多个高电压引脚中的各个高电压引脚，只被配置在将探针组件的表面平分为2个区域的其中一方。

另外，上述发明的概要，并未列举出本发明的必要的技术特征的全部，这些特征群的次级组合也能构成本发明。

附图说明

【图1】是表示实施方式涉及的测试装置100的概要图。

【图2】是将从测试头22到探针卡50的构成放大后的放大图。

【图3】表示从被测试器件200一侧看的探针组件60的俯视图的一个例子。

【图4】是高电压引脚区域66的引脚配置例的示意图。

【图5】是说明确认从高电压模块80到探针卡50的连接构成的图。

【图6】表示从被测试器件200一侧看的转换部24的俯视图的一个例子。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式说明本发明。不过，以下的实施方式并非限定权利要求书涉及的发明。并且，并非在实施方式中说明的全部特征组合都是发明的解决手段所必须的。

图1，是表示实施方式涉及的测试装置100概要图。测试装置100，是测试半导体器件等的被测试器件200的装置，具有探测器10、主计算机12、电缆14、驱动部16、测试头22、框架部30、高电压模块80、功能板40、探针组件60及探针卡50。另外，被测试器件200可以是由晶片形成的器件。并且，被测试器件200还可以是SOC器件。

探测器10将被测试器件200载置于规定的位置。并且，探测器10可以载置多个被测试器件200。探针卡50与在探测器10上载置的被测试器件200相对配置，与被测试器件200电连接。探针卡50隔着探针组件60、功能板40、框架部30及转换部24被测试头22固定。同时，功能板40及框架部30用螺钉等固定成一体。以此，使功能板40的刚性提高。

驱动部16移动测试头22。比如，驱动部16在进行被测试器件200的测试时，如图1所示，通过让测试头22移动到与被测试器件200对着的位置，而让探针卡50连接于被测试器件200。

测试头22与被测试器件200对着配置。测试头22进行被测试器件200的低电压测试的测试模块26。另外，在测试头22的表面上，设置图2所示的转换部24。在转换部24上，由螺钉等固定进行比测试模块26还高的高电压测试的高电压模块80。这样，高电压模块80相对于测试头22被固定。

比如，高电压模块80，可以是能够生成比测试模块26还电压还高的信号的模块。比如测试模块26可能生成0～20V左右的信号，高电压模块80可能生成0～2kV左右的信号。并且，高电压模块80可以生成为了测试被测试器件200的耐压的、与被测试器件200的耐压规格对应的电压。

高电压模块80，可以在转换部24中，在与被测试器件200对着的表面设置。主计算机12，通过电缆14控制这些模块，使之测试被测试器件200。

框架部30被固定在转换部24中与被测试器件200对着的表面上。框架部30通过与功能板40一体固定，将功能板40保持在与被测试器件200对着的位置。

功能板40，被配置在被测试器件200及转换部24之间。更具体地说，功能板40被配置在探针组件60及框架部30之间。

探针组件60被配置在被测试器件200及功能板40之间。更具体地说，探针组件60被设置在探针卡50及功能板40之间，将它们电连接。根据这样的构成，测试头22经探针卡50与被测试器件200电连接，能够进行被测试器件200的低电压测试及高电压测试。并且，因为在被测试器件200附近配置了测试模块26，所以即使不重复进行低电压测试，也能够精度良好地对被测试器件200进行测试。由此，得以缩短测试时间。

图2是放大了从测试头22到探针卡50的构成的放大图。本例的测试装置100，在测试头22与框架部30之间还具有转换部24。将框架部30相对于转换部24可装拆地设置。并且，隔着转换部24用螺钉等将高电压模块80固定在被测试头22上。测试头22有多个测试模块26。转换部24通过转换各个测试模块26在转换部24内部传送的传输路28，来转换将各个测试模块26连接到被测试器件200的哪个引脚上。转换部24可以具有设置有多个传输线28和多个转换开关的存储部。

高电压模块80在转换部24中，被固定在与被测试器件200对着的表面。并且，框架部30可以是在转换部24侧形成一侧的开口，在功能板40一侧形成另一侧的开口的筒状。如上所述，框架部30可以与功能板40一体化。高电压模块80可以在转换部24表面中配置在被框架部30包围的区域中。另外，高电压模块80的外壁，优选具有比高电压模块80生成的电压高的耐压。

在测试模块26及在探针组件60间，经由传输线28及功能板40中的图案线路传送低电压信号。传输线28，可以穿过框架部30壁内部，与功能板40电连接。同时，传输线28可以是包含转换部24及连接功能板40间的弹簧引脚的路径。

与此相对，在高电压模块80及探针组件60间，经由耐压电缆32、耐压连接器34、及功能板40的通孔来传送高电压信号。优选耐压电缆32及耐压连接器34的耐压具有比高电压模块80生成的电压还高的耐压。另外，低电压信号及高电压信号可以是模拟信号、数字信号、或电源功率等。

功能板40，通过图案线路、通孔以及电极来传送所接收的低电压信号。同时，功能板40，通过通孔传送接收到的高电压信号。耐压电缆32，可以被焊在功能板40的通孔电极上。再者，优选在功能板40中，不经由图案线路传送高电压信号。

同时，在功能板40中，将与耐压电缆32连接的通孔电极，从传送低电压信号的通孔电极、图案线路及其他的元件离开与高电压模块80生成的最大电压电平对应的爬电距离而来设置。比如，高电压用的通孔电极，可以按高电压模块80生成的电压每100v，具有1mm左右的爬电距离来设置。即，当高电压模块80生成最大1500V时，将高电压用的通孔电极设置为相对于低电压信号用的电极、图案线路、元件等具有15～16mm左右的爬电距离。

探针组件60在与探针卡50和功能板40对着的各自表面设置与探针卡50及功能板40的多个电极接触的多个引脚62。引脚62比如可以是弹簧引脚。探针组件60与功能板40的低电压信号用的电极及高电压信号用的电极双方连接。

探针组件60的各引脚62-1，经由通孔64与在相反面设置的对应的引脚62-2连接。采用这样的构成，探针组件60并列传送测试模块26及探针卡50间的低电压信号、以及高电压模块80及探针卡50间的高电压信号。在探针组件60中，也按从用于传送低电压信号的引脚62离开与高电压模块80所生成的最大电压电平对应的爬电距离来设置用于传送高电压信号的引脚62。

根据这样的构成，能够在高电压模块80和探针卡50之间确保耐压的传送高电压信号。因此，在使用探针组件60及探针卡50被测试器件200近旁配置测试头22的构成的测试装置中，也能在测试头22上设置高电压模块80。从而，既能进行高电压测试也能进行高精度的低电压测试。

另外，探针卡50被设置在探针组件60和被测试器件200之间，并行传送低电压信号及高电压信号。探针卡50具有与测试器件200的端子电连接的探针引脚52。在探针卡50中，最好也与功能板40及探针组件60同样地，确保传送高电压信号的路径的耐压。

另外，测试装置100优选能够更换功能板40、探针组件60及探针卡50。不宜比如在探针组件60的高电压信号用的引脚62周围，如上所述地设置低电压信号用的引脚62。为此，在与高电压测试及低电压测试的双方对应的探针组件60中，有时不能充分地确保用于配置低电压信号用的引脚62的区域，并且，功能板40也同样。在这样的情况下，可以考虑更换成低电压测试专用的功能板40等。

本例的测试装置100经由耐压连接器34连接高电压模块80及功能板40。因此，能够通过断离耐压连接器34更换功能板40等。并且，在功能板40中，耐压连接器34被固定在与探针组件60对着的面上。

并且，耐压电缆32包括模块侧电缆32-1及板侧电缆32-2。模块侧电缆32-1，与高电压模块80电连接。板侧电缆32-2，经由功能板40与探针组件60电连接。

同时，耐压连接器34具有模块侧连接器34-1及板侧连接器34-2。设置模块侧连接器34-1不固定于被框架部30，与模块侧电缆32-1电连接，与板侧连接器34-2嵌合。板侧连接器34-2被功能板40固定，与板侧电缆32-2电连接。根据这样的构成，能够将耐压连接器34固定于功能板40，而且使功能板40可装拆。

并且，因为被框架部30围着的区域狭窄，所以优选耐压连接器34被固定在功能板40中的探针组件60一侧的面上。该情况下，模块侧电缆32-1可穿过在框架部30侧面形成的贯通孔，与高电压模块电连接。

并且，板侧电缆32-2，可穿过在功能板40形成的贯通孔48，与功能板40的测试头22一侧的表面的通孔电极直接连接。这样，在功能板40中，不用图案线路就能够传送高电压信号。

并且，如图2所示，探针组件60及探针卡50可以偏于功能板40的中心而配置。耐压电缆32、耐压连接器34、及贯通孔48可以被设置在功能板40的面中没有配置探针组件60及探针卡50的位置上。

图3表示从被测试器件200一侧看探针组件60的俯视图的一个例子。在探针组件60中，设置多个低电压引脚区域65及多个高电压引脚区域66。在各个低电压引脚区域65配置用于传送低电压信号的低电压引脚。低电压信号，比如是15V左右的信号，可以是测试模块26生成的信号。也就是说，低电压引脚区域65中的低电压引脚，可在与测试模块26之间传送信号。

并且，在各个高电压引脚区域66中，配置传送高电压信号的高电压引脚。高电压信号，比如是1500V左右的信号，可以是高电压模块80生成的信号。即，高电压引脚区域66中的高电压引脚，可以在与高电压模块80之间传送信号。并且，在低电压引脚区域65中不配置传送高电压信号的高电压引脚。可以在高电压引脚区域66上同时配置低电压引脚及高电压引脚。

如图3所示，在将探针组件60分割成两个区域时，优选将全部的低电压引脚区域65配置在其中一侧的区域A中，而全部的高电压引脚区域66只被配置在另一侧区域B中。也就是，高电压引脚只被配置在区域A和区域B其中一个中。在本例中，区域A和区域B，是指将探针组件60的面平分为2个后得到的区域。

如上所述，高电压引脚，因为优选从低电压引脚起具有规定的爬电距离而配置，所以通过在一侧的区域聚集高电压引脚，而得以高效率地配置引脚。并且，低电压引脚区域65及高电压引脚区域66，可以按照同时测试的被测试器件200的个数来设置。

图4是表示高电压引脚区域66的引脚配置例的图。本例的高电压引脚区域66配置多个低电压引脚68及多个高电压引脚67。互相以规定的固定间隔d配置多个低电压引脚68。另外，在低电压引脚区域65中也以该间隔配置低电压引脚68。因为在高电压引脚区域66中也配置有低电压引脚68，所以在区域A和区域B的两个区域配置低电压引脚68。

如图4所示，最好将高电压引脚67配置在高电压引脚区域66的大致中央，以使确保相对于低电压引脚68的规定的爬电距离D。所谓高电压引脚区域66的大致中央是指各高电压引脚67和各低电压引脚68之间的距离为大于等于所规定的爬电距离D的位置。该爬电距离D比配置多个低电压引脚68的固定的间隔还大。比如，在高电压引脚区域66的周边部，在确保从高电压引脚区域66起的爬电距离D的条件下配置低电压引脚68。比如作为低电压引脚68，也可设置接地引脚、连接确认用引脚等。

同时，爬电距离D，可以是按高电压模块80生成的最大电压每100v为1mm左右。也就是，如果高电压模块80生成最大1500V的电压时，则爬电距离D为15～16mm左右。与此相对，低电压引脚68的配置间隔d，比如可以是1mm左右。

并且，可以将各个高电压引脚67配置为至少与1个其他的高电压引脚67的距离为d。也就是，高电压引脚67的彼此之间，可以按与低电压引脚68彼此之间同样的间隔来配置。这样，通过集中配置高电压引脚67，能够在规定面积的探针组件上高效率地配置引脚。

图5是说明确认从高电压模块80到探针卡50的连接的构成的图。如上所述，在功能板40上设置与多个耐压电缆32连接的多个电极42。各个电极42，经由探针组件60电连接至在探针卡50上设置的对应的电极54。具体而言，各个电极42，经由通孔46被连接到功能板40的另一面的电极44上。电极44与探针组件60的连接确认用引脚69-1连接。连接确认用引脚69-1可以设置在高电压引脚区域66的周边部。

连接确认用引脚69-1，经由通孔64与探针组件60的另一面的连接确认用引脚69-2连接。

连接确认用引脚69-2与探针卡50的电极54连接。电极54，经由通孔55与探针卡50的另一面的电极56连接。

在探针卡50上设置图案线路58，用于将2个电极56彼此电连接。通过将两个电极56彼此电性地连接，形成经由探针组件60以及探针卡50，将从功能板40接收到的信号再回送给功能板40的回送路径。

高电压模块80以从功能板40的规定的电极42向回送路径输出连接确认用信号，以对应的电极42已经回送了连接确认用信号作为条件，开始高电压的测试。根据这样的构成，能够安全地进行高电压测试。

图6表示从被测试器件200一侧看转换部24的俯视图的一个例子。如上所述，在转换部24的上表面上固定一体化了的框架部30及功能板40。框架部30可以沿着转换部24的周边而设置。高电压模块80配置在被框架部30包围的区域内。

在这里，优选在转换部24的表面上，在设置高电压模块80的区域形成塌陷82。这样，能设置更大的高电压模块80。并且，上述的传输线28可穿过框架部30的壁内部的区域27。

以上通过实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不受以上的实施方式记载的范围所限定。本领域技术人员很明显能够对上述实施例加以多种多样的变更或改良。根据权利要求的记载可以明确，实施了这样的变更或改良的实施方式也包含在本发明的技术范围之内。

需要注意的是，在权利要求书、说明书和附图中表示的装置、系统、程序，以及在方法中的动作、次序、步骤和阶段等的各处理的执行顺序，只要没有特别注明“比…先”、“在…之前”等，或者只要不是后边的处理必须使用前面的处理的输出，就可以以任意的顺序实施。有关权利要求书、说明书和附图中的动作流程，为了说明上的方便，说明中使用了“首先”、“其次”等字样，但即使这样也不意味着必须以这个顺序来实施。

附图标记说明

10···探测器，12···主计算机，14···电缆，16···驱动部，22···测试头，24···转换部，26···测试模块，27···区域，28···传输线，30···框架部，32···耐压电缆，34···耐压连接器，40···功能板，42，44，54，56···电极，46，55，64···通孔，48···贯通孔，50···探针卡，52···探针引脚，58···图案线路，60···探针组件，62，68···引脚，65···低电压引脚区域，66···高电压引脚区域，67···高电压引脚，69···连接确认用引脚，80···高电压模块，100···测试装置，200···被测试器件。

Claims (15)

1.一种测试装置，是测试被测试器件的测试装置，包括：

测试头，其与所述被测试器件相向配置，设置有用于测试所述被测试器件的模块；

探针组件，其被配置在所述测试头及所述被测试器件之间，进行信号传送；

在所述探针组件中，设置有：

多个低电压引脚，相互以规定的间隔配置；以及

多个高电压引脚，被配置成与所述多个低电压引脚中的各个低电压引脚的距离比所述规定的间隔还大的状态，传送比所述低电压引脚还高的电压信号；

在所述多个高电压引脚中的各个高电压引脚，只被配置在将所述探针组件的表面平分为2个区域后的其中一方。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其中，将各个所述高电压引脚配置成与至少1个其它的所述高电压引脚的距离为所述规定的间隔的状态。

3.根据权利要求1所述的测试装置，所述低电压引脚被配置在将所述探针组件的表面平分为2个区域后的双方。

4.根据权利要求2所述的测试装置，在所述探针组件的表面，设置高电压引脚区域，用于配置所述高电压引脚及所述低电压引脚；

在所述高电压引脚区域中，所述高电压引脚被配置在大致中央部，所述低电压引脚被配置在周边部。

5.根据权利要求4所述的测试装置，在将所述探针组件的表面平分为2个区域后的其中一方，设置多个所述高电压引脚区域。

6.根据权利要求2所述的测试装置，其中，所述测试头，设置输出低电压信号进行所述被测试器件的低电压测试的测试模块，以及输出比所述低电压信号电压高的高电压信号进行所述被测试器件的高电压测试的高电压模块，所述高电压引脚连接在所述高电压模块上。

7.根据权利要求6所述的测试装置，还包括被配置在所述被测试器件及所述测试头之间，用于传送所述测试模块及所述被测试器件之间的信号的功能板；

所述探针组件，被配置在所述被测试器件及所述功能板之间。

8.根据权利要求7所述的测试装置，其中，所述高电压模块及所述探针组件，通过耐压电缆电连接；

所述测试模块及所述探针组件，通过在所述功能板中的图案线路电连接。

9.根据权利要求8所述的测试装置，其中，所述耐压电缆，通过被固定在所述功能板上的耐压连接器，将所述高电压模块和所述探针组件电连接。

10.根据权利要求9所述的测试装置，其中，

所述耐压电缆具有电连接于所述功能板的板一侧的电缆；

和电连接于所述高电压模块的模块一侧的电缆；

所述耐压连接器具有，被所述功能板固定，与所述板一侧的电缆电连接的板一侧连接器；以及

设置为不固定在所述功能板上，与所述模块侧电缆电连接，并与所述板一侧连接器嵌合的模块侧的连接器。

11.根据权利要求10所述的测试装置，其中，所述模块侧电缆，穿过被设置在与所述功能板一体形成的框架部的侧面的贯通孔，与所述高电压模块电连接。

12.根据权利要求11所述的测试装置，其中，所述高电压模块，被设置在与所述功能板对着的所述测试头的表面。

13.根据权利要求12所述的测试装置，还具有框架部，其被设置在所述测试头的所述表面，用于载置所述功能板；

所述高电压模块，配置在被所述框架部包围的区域中。

14.根据权利要求13所述的测试装置，在所述测试头的所述表面上，在设置所述高电压模块的区域形成洼坑。

15.根据权利要求10所述的测试装置，还具有探针卡，其设置有与所述被测试器件接触的探针引脚，在所述探针组件及所述被测试器件之间传送信号；

在所述功能板上，设置与多个所述耐压电缆连接的多个电极；

所述功能板的各个电极，通过所述探针组件与被设置在所述探针卡上的对应的电极电连接；

在所述探针卡中，设置形成回送路径的图案线路，所述回送路径是通过将所述探针卡的2个电极彼此电性地连接，而将所述功能板给与的信号经由所述探针组件及所述探针卡，回送给所述功能板的回送路径；

所述高电压模块，以从所述功能板对所述回送路径输出连接确认用信号，所述连接确认用信号被回送为条件，开始高电压的测试。

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