CN103858218A - 具有一探针装置的测试系统及转位机构 - Google Patents

Abstract

本发明的一种探针装置在一侧上具有带有接触结构的探针导线。该接触结构用于接触另一测试设备或组件（例如一电路板）上对应的接触结构。该探针导线具有探测期望接受测试的一器件的尖端。信号通过来自探针卡的该探针导线（例如，通过一电路板）被传输到其他诊断设备。该探针卡与该电路板的该接触允许信号通过该探针导线传送到该其他诊断设备。在该探针卡的另一侧上为一连接器结构。该连接器结构包括一固位体，该固持器可允许自一测试系统替换该探针卡，例如允许该探针卡自一固持器连接及断开连接。

Description

具有一探针装置的测试系统及转位机构

本申请要求2011年7月6日递交的申请名称为“具有探针卡和连接器机构的测试设备”的美国临时申请61/504907的权益，该美国临时申请案的全部内容以引用的方式包括到本申请中。本申请还要求于2012年1月31日提出申请名称为“具有探测设备和转位机构的测试设备”的美国临时申请61/592760的权益，该美国临时申请的全部内容以引用的方式包括到本申请中。

技术领域

通常地，本发明涉及测试设备及系统，具体地，用于测试半导体器件的测试设备及系统。更具体地，本申请揭示的内容涉及具有探针卡的系统及装置，该探针卡可与其他测试设备一起用于电探测半导体器件，例如半导体晶圆或微机电系统（MEMS）器件。

背景技术

在半导体工业中例如使用使晶圆探测及测试可能会更高效、准确。随着半导体工业发展且器件变得越来越小，测试晶圆所需的设备变得更加复杂、昂贵。为了使投资回报最大化，必须高效地利用复杂、昂贵的设备。测试要求的复杂性意味着该设备还必须高效地执行诊断测试。由于电以及机械使用，当探针磨损以及探针吸附微粒时，用于探测晶圆的探针卡也会磨损劣化。目前为了在探针卡磨损时对其进行替换，在替换探针卡时必须将探测器及测试器停止。替换探针卡需要花费数分钟，该时间可用于测试晶圆。替换晶圆的动作还可以改变晶圆/探针卡/探测器/测试头系统的机械配合，从而导致不同的电结果。主板诊断卡改变的验证则可以超过两倍于前述的停机时间。

发明内容

例如，减少对停止测试设备以替换探针卡的需求以改进晶圆测试的利用及电效能将是有益的。本申请描述了在系统中对测试半导体器件有用的测试系统、装置及设备。更具体地，本发明描述了可用于电探测半导体器件例如半导体晶圆或MEMS器件的一探针装置。

通常地，所述探针装置被构造为探针卡，所述探针卡在一侧上具有探针导线的一接触结构。在一些实施例中，这些探针导线可以被镀金。所述接触结构用于接触另一测试设备或组件例如一电路板上的各个接触结构。这些探针导线还包括尖端，所述尖端用于探测期望接受测试的器件，例如在半导体测试中的受测试器件（DUT）。信号通过来自探针卡的这些探针导线、通过插入的所述探针卡或核心与所述电路板的接触、进而通过所述电路板被传输到其他诊断设备。所述探针卡与所述电路板的所述接触允许信号通过这些探针导线被传送到所述其他诊断设备。

一连接器结构也位于所述探针卡上，例如，在所述装置的另一侧上。所述连接器结构允许所述探针卡自一固持器连接或断开连接。

在一实施例中，所述连接器结构包括一插座架座，所述插座架座例如可以与一固持器连接，例如可通过将所述连接器结构的插座架座连接到所述固持器的一连接器结构上，实现与所述固持器的连接。在一些实例中，所述固持器上的所述连接器结构为一配对连接器，例如球形架座，以允许所述探针卡的微小移动（例如倾斜移动）以便于例如与一电路板进行良好的接触。

在一实施例中，所述固持器允许用另一探针卡（例如，具有一不同接触结构的另一探针卡或用于替换磨损的或已使用的探针卡的替换卡）替换一探针卡。在一些实施例中，所述固持器具有连接到其自身的多个探针卡，且被配置以用于允许在连接到所述固持器的这些探针卡间互换（例如允许在测试间改变一探针卡）。在一些实施例中，所述固持器为用于测试装置的一组件系统的一部分，其中所述固持器能够根据需要操作及定位该探针卡。

进一步参考该探针卡，在一实施例中，一探针卡具有一导线导引器、与所述导线导引器连接的一探针块及由所述导线导引器以及由所述探针块支撑的多个探针导线。每根探针导线通过所述导线导引器以及该探针块被定位。每根导线包括延伸通过该探针块的探针尖端。这些探针尖端用于探测一装置，例如半导体晶圆。每根导线还可以包括自该导线导引器暴露的信号传输部分及防护部分。这些信号传输部分及这些防护部分形成一接触结构。所述接触结构用于接触另一设备（例如一电路板）上的一信号和防护接触结构。

在一实施例中，所述探针卡的这些探针尖端及所述接触结构位于所述探针卡的一侧上。在所述探针卡的另一侧上为一连接器结构。所述连接器结构用于允许所述探针卡连接到一固持器以及与所述固持器断开连接。在一实施例中，所述连接器结构为具有一保持槽的固位体部件。

在一实施例中，如上文描述的一探针卡可以被包括进来以作为一测试系统、装置或设备的一部分，其中所述探针卡具有匹配另一测试设备或组件（例如，一电路板或母板）上一接触结构的接触结构。本申请中描述的探针卡也可作为用于测试装置（例如半导体装置）的综合系统的一部分。例如，该探针卡的连接器结构允许其连接至一固持器，其中该固持器为用于测试装置的组件系统（例如，传统的晶圆探测机）的一部分，且能够根据需要操作及定位该探针卡。

在一实施例中，探测受测试装置的方法包括：将一固持器定位到一探针位置中；利用所述固持器将一探针阵列定位到一受测试装置上；使用所述探针阵列探测所述受测试装置，以及将信号通过所述探针阵列传输到一测试设备。

附图说明

后续附图对本申请描述的各个实施例以示例性的方式进行了描述，但这些附图并不一定是等比例绘制，也不用以限制本发明，其中：

图1为一实施例中一探针装置例如探针卡的一仰视立体图；

图2为图1中探针装置的一仰视图；

图2A为图1中探针装置的另一仰视图；

图2B为图1中探针装置的一剖面图；

图2C为图1中探针装置的一侧视图；

图3为一实施例中电路板的一俯视图；

图3A为图3中电路板的另一俯视图；

图3B为图3中电路板的一侧视图；

图3C为图3中电路板的另一俯视图；

图4为图1中探针装置的一分解图；

图5为图1的探针装置的一近视图；

图6为图1的探针装置的一剖面图；

图6A为图6的探针装置的另一剖面图；

图7为图1的探针装置的另一剖面图；

图8为一实施例中固持器的一立体图；

图9为与一探针卡连接之前图8中固持器的一立体图；

图10为与一探针卡连接的图8中固持器的一立体图；

图11为另一实施例中探针装置的一仰视立体图；

图12为图11的探针装置的另一立体图；

图13为图11的探针装置的另一立体图；

图14为图11的探针装置的局部分解图；

图15为一实施例中多个探针装置平移转位的一立体图；

图16为图15中所示平移转位的另一立体图；

图17为另一实施例中探针装置的一俯视立体图；

图18为图17的探针装置的一仰视立体图；

图19为图17的探针装置的一剖面图；

图20为图17的探针装置的另一剖面图；

图21为一实施例中一测试系统的一立体图；

图22为图21的测试系统的剖面图；

图23为图21的测试系统的一部分剖面图；

图24为图21的测试系统的另一剖面图；

图25为图21的测试系统的另一剖面图；

图26为图21的测试系统的另一部分剖面图；

图27为图21的测试系统的俯视平面剖面图；

图28为一实施例中装载工具的一等轴侧视图；

图29为一实施例中封装一测试系统的一立体图；

图30为另一实施例中多个探针装置平移转位的一俯视立体图；

图31为图30中所示多个探针装置的平移转位的一俯视图；

图32为图30中所示多个探针卡的平移转位的一仰视立体图；

图33为图30中所示探针的立体图；以及

图34为图30中所示探针的另一立体图。

具体实施方式

图1至图7示出了可在一系统中用于测试装置（例如包括但不限于半导体晶圆或其他MEMS装置的半导体装置）的测试设备实施例。具体地，描述了测试系统、测试装置以及测试设备。通常地，可使用一电路板以及一探针卡对半导体器件例如半导体晶圆进行电探测。所述探针卡接触所述电路板。所述探针卡具有可探测待测试器件且将信号自该探针卡传输到所述电路板的探针导线。所述电路板将来自所述探针卡的信号传输例如到其他测试设备。

图1、图2以及图2A到图2C示出了探针卡10的一实施例。探针卡10具有一导线导引器16。一探针块14与导线导引器16连接（如图6所示）。导线导引器16提供了一凹槽结构12，以探测被配置例如用来与电路板40一接触结构（下文进一步阐述）的探针导线接触。如图4到图6A所示，一夹具18用于将探针导线固定于导线导引器16的凹槽结构12内。夹具18具有与导线导引器16上结构12中每个凹槽相对应的凹槽37。如图所示，导线导引器16中的这些凹槽可以具有辐射状表面，该辐射状表面可进一步方便探针卡10与电路板40之间的接触对准以及接触不匹配的消除。

多个探针导线30由导线导引器16、夹具18及探针块14支撑。为便于说明，本发明实施例示出了一个探针导线30（见图6及图6A）。然而，应了解，探针导线30可安放在由导引器16提供的凹槽结构12的每个凹槽中以及夹具18的每个凹槽37中。

进一步参考图6及图6A，每根探针导线（参考探针导线30）将通过导线导引器16及夹具18的凹槽及探针块14的通道15被定位。如图所示，在一实施例中夹具18的凹槽37小于导线导引器的凹槽结构12，凹槽37可允许夹具18限制装配后的探针导线30的移动。通道15允许探针导线30插入到探针块14中进而通过探针块14到开口17。

探针导线30提供了探针卡10的探测功能。每根探针导线30将包括探针32，该探针32具有延伸通过探针块14的探针尖端33。例如，探针32及探针尖端33可以朝向探针块14中心被安装，其中，这些尖端自探针块14（一般在探针块14的中心处例如在开口17处）暴露出来。应了解，这些尖端可以以各种构造方式和各种针/尖端阵列被适当地排列以适应待测试装置。通道15为每根探针导线30提供一入口及出口，且允许探针导线30自导线导引器16延伸至探针块14中，然后自探针块14延伸出至探针卡10的暴露或敞开的中心区域。为便于描述，一个探针导线30被示出，该导线30通过探针块14的通道15（可参考例如图6及图6A）。然而，探针块14中可存在多个通道15，所述多个通道15例如可用于导线导引器16及夹具18的每个凹槽，使得多个探针导线30可通过探针块14。

每根探针导线30还包括自导线导引器16暴露的一信号传输部分30a及一可选的防护部分30b。信号传输部30a及防护部30b在导线导引器16凹槽结构12内的探针卡10一侧上形成接触结构。信号传输部30a及防护部30b的该接触结构与电路板40的接触结构（下文将进一步描述）相匹配。

进一步参考导线导引器16，凹槽结构12包括孔34。该导线导引器在每个凹槽处还包括空隙36，该空隙允许探针导线30例如足够弯曲以接触电路板40。孔34允许形成探针导线30例如在安装后与该电路板的接触，且允许查看探针导线30，这样可确认各根导线30处于正确的位置中且已形成适当接触。在一实施例中，孔34可允许对探针导线30进行操作，例如以使得可通过孔对探针导线30进行操作。在一些示例中，导线导引器16的每个凹槽可具有空隙36。

2011年1月20日提出的申请号为13/010234的美国申请对导线导引器、探针块及探针导线进行了进一步的描述和图示，该美国申请的全部内容以引用的方式被包括到本申请中。在一实施例中，探针块14由不同于导线导引器16、夹具18及固位体部件20（下文进一步阐述）的材料构成。例如，探针块14为介电材料且例如可由一陶瓷材料构成。在一些实施例中，所述固位体可由不锈钢或其他合适的刚性材料制成。应了解，例如，导线导引器及夹具可采用高温塑料制成。应进一步了解，例如，若测试在大约室温或不需要更耐抗材料的非高温下实施时，则可采用其他塑料或其他合适的刚性材料。

探针卡10在其另一侧还包括一连接器结构，在该另一侧导线导引器16的凹槽结构12被定位，且在该另一侧探针导线30的接触结构被形成。如图所示，该连接器结构为固位体部件20。在一实施例中，固位体部件20具有一观察口26及一保持槽28。观察口26允许一个例如测试操作员或装配工通过探针卡10观察探针导线30。这个开口也允许调整探针的校准。保持槽28允许将一组件置于槽28内并保持探针卡10。保持槽28允许探针卡10作为一测试系统的一部分，其中，该测试系统能够操作探针卡10的位置且当需要时也可以更换探针卡。如图5和图6最佳地显示，例如，保持槽28位于固位体部件20的两个相对较大部分之间（见槽28的上方及下方部分），这样，相对于这些较大部分保持槽28为一缺口。在一实施例中，槽28围绕固位体20延伸。在一些实施例中，固位体20的外部部分比靠近导线导引器16的内部部分相对更扁长（例如如图5所示）。这种形状差异例如有助于将探针设备互换为另一探针设备且还可以提供一关键特征，从而可防止不具备该形状差异的不正确探针卡用作探针卡的替换卡和/或防止与不正确探针卡互换。

在一实施例中，探针卡10具有底座24。例如如图4至图6A所示，底座24将探针块14连接到导线导引器16、夹具18及固持器部件20。如图所示，底座24具有从主体开始延伸的螺丝支撑件，其中这些螺丝支撑件可延伸通过夹具18及导线导引器16的孔且朝向固位体部件20。可将螺丝22插入到固位体部件20的孔中，并且螺丝22可以被紧固在底座24的这些螺丝支撑件中。应了解，该底座、其特定结构（包括螺丝支撑件及螺丝）仅为示例性的，其他结构也可用于将导线导引器、夹具、探针块及探针导线装配及连接在一起。

参考电路板40，图3只示出了电路板40的一俯视平面图。在一实施例中，电路板40被设置为一板片，该板片具有一顶部侧、一底部侧（未示出）及通过顶部侧与底部侧的一开口44。在一实施例中，电路板40为接触或迹线的母板，该母板帮助将信号自探针卡10传送到（例如）在一综合电诊断系统中使用的附加测试/测量设备，其中，所述综合电诊断系统例如可用于测试半导体装置或其他MEMS装置，这些诊断及测量系统可以为大家所熟知且适合与本申请中所描述的探针卡及电路板一起使用。

在所示的示例中，该板片具有圆形形状且开口44一般通过该圆形板片的中心。应了解，可采用其他形状配置以及该开口的其他布局。电路板40的开口44允许将一探针卡例如探针卡10置于电路板40上，且允许将探针卡互换至电路板40的开口中。

图3仅示出了电路板40的一俯视图，但进一步示出了信号接触部42与防护接触部46的一布局实施例。在所示示例中，该布局为许多信号接触部42的接触结构和许多防护接触部46的接触结构，在电路板40上以接触迹线的形式示出。如图3所示，信号接触部42及防护接触部46的一布局实施例为自该板片中心的一轮辐状排列及布局，例如，自开口44朝向该板片的外部边缘延伸。信号接触部42及防护接触部46的内部端允许与探针导线30的信号传输部分30a及防护部分30b分别接触，以允许将信号从探针卡10传输到附加测试及测量设备。也就是说，探针卡10中探针导线30的接触结构与电路板40上的信号接触部42及防护接触部46的接触结构匹配。导线导引器16及夹具18的结构有助于固定探针卡10与电路板40的接触及对准。

例如，通过用于测试半导体装置的探针卡10的探针导线30传输的信号可通过信号接触部42以及防护接触部46的接触结构进行传输。例如，通过该防护接触部的信号将尽可能匹配中心导体例如信号接触部的电压以使漏电最小化。众所周知，（例如）通过连续至探针的一测试器施加电压使得防护信号横穿探针卡10与电路板40之间的接口。在一些实施例中，例如，当探针导线受防护例如利用导电聚合物驱动防护覆盖时，受防护探针可从其在电路板处的接触开始连续到探针的端部。应了解，信号迹线可在没有对非敏感信号进行防护的情形下起作用。

图3A至图3C示出了图3中电路板40的附加的视图，其中图3C示出的接触结构细节较少。2011年1月20日提出的申请号为13/010234的美国申请还对电路板进行了进一步的描述和图示，该美国申请的全部内容以引用的方式被包括到本申请中。

在操作中，每根探针导线30包括用于探测一装置例如一半导体晶圆的一端部（例如尖端33）。参考信号传输部分30a及防护部分30b，每根探针导线30的信号传输部分30a可用来与电路板40上信号接触结构中与电路板40和开口44中心接近的各个信号接触部42接触。同样，每根导线30的防护部分30b用于与防护接触部中与电路板40以及开口44中心接近的各个防护接触部46接触，如图1和图2的指向电路板40开口44的箭头所示。如上文所述，在一些实施例中，任何一根或多根探针导线30可在防护部分30b上具有导电聚合物。应了解，探针导线可按比例调整以适应附加层，例如，三同轴（triax)及四同轴（quadrax）型连接器。

进一步参考探测导线30，其中，探测导线的特性及构造可进行变化。之前的专利对探测特性以及构造进行了描述，包括专利号为6,975,128、6,963,207、6,992,495、6,586,954以及6,201,402的美国专利。这些专利的所有内容在这里通过引用的方式都被包括在本申请中，对于本领域技术人员来说，可以使用这些专利中描述的技术主题，并将所述技术主题应用到本申请描述的任何探测核心的探针导线、探针、尖端等上面。

本申请可具有许多的结构优点及其他优点，例如如下的任何一个或多个优点：

1、探针槽的辐射状底部有助于将探针集中到一中心以消除可替换的探针核心与母板间的不匹配。

2、框架中的孔允许接触探针的最终形成以及在使探针卡与母板配对后检测接触位置。

3、探针的远端可形成为消除附加零件的一接触机构。例如，在探针导线30接触母板的情况下，无需为分离的结构产生接触部，例如无需为弹簧销提供接触部。因此，例如在一些配置中，探针导线通过特定的弯曲被构造成接触部。例如，特定弯曲必需形成具有几何形状的探针导线，这样，以适当力度和表面积与母板进行接触，以确保探针导线与母板间的低的接触电阻。该接触力度例如可由探针导线的无支撑长度来确定。该接触表面积例如可由接触部上的半径来确定。在一些示例中，期望在该接触力度和接触表面积之间寻求平衡，以使得接触不具有高电阻，从而可保护母板避免过早磨损。

从功能上来讲，已观察到本申请中包括（例如）探针卡及母板的所述测试系统、装置以及设备具有以下概述的益处中一种或多种。

1、探针卡具有相对小的尺寸，这样可节省空间及成本，从而易于制造及重建。

2、探针卡（例如，通过使用前述通过引用包括进来的较早专利的悬臂式设计）可提供较好的接触和撞击抵抗以及耐用性。

3、探针卡的这些探针（即：探针导线）可以被构造及设置以便提供低噪声、低漏电及低电容，还可以在宽温度范围内操作。例如，当在25℃及200℃的温度下将100V施加到一个探针/引脚时且所有其他引脚接地时，已观察到低漏电效能（例如fA/V）。结果已表明，已可获得探针的低漏电效能，例如，在约25℃的温度下可得到约5fA/V和约1fA/V，且在约200℃的温度下也可以得到约0.5pA/V和约2fA/V。差异可取决于探针配置，例如，这些探针上的涂层或防护的结构及配置。

4、探针卡的探针可允许高电流及电压测试，同时维持容错。

5、这些探针可具有统一的梁长度。

6、母板可用于以在一宽温度范围执行，例如，介于-65℃至220℃之间。

进一步参考探针卡10，识别功能可以被使用以确保合适的探针卡及电路板正应用于测试。

这种情形的实施例需要使用连接到探针卡10上独特的识别电阻器。图5及图7进行了最好地显示，其中电阻器52安置于导线导引器16上。在一实施例中，导线导引器16包括腔体38，电阻器52则位于腔体38中。通过导线56和电路板40的接触，通道35允许导线56将电阻器52电连接到电路板，例如电路板40。例如，图中示出了与电阻器52连接的一导线56，该导线通过一通道35进行延伸且形成一接触部58。接触部58与电路板40的一信号接触迹线接触。即：若采用识别电阻器（例如电阻器52），则这些接触部58可以在导线导引器16的特定位置处以其他方式代替探针导线30的接触部以及电路板40的各个探针迹线。

标准测试设备可用于通过导线56与电路板40的接触部58读取电阻器。

在其他实施例中，电路板40可包括其自身拥有的识别电阻器。如图3所示，位置50指的是在板40上可放置电阻器的位置。在其它实施例中，电阻结构R可能大约位于图3c的3:00位置。电路板40上的识别电阻器可用于确定是否正使用正确的电路板。如探针卡上的电阻器一样，应了解，标准的测试设备可用于读取例如位置50处电路板40上的电阻器。在一些实施例中，电路板40可包括用于温度反馈的迹线。例如，这些迹线可位于引线44例如短迹线的任一侧上。在其它实施例中，迹线T可大约位于图3c中的9:00位置，这些迹线可用于包括温度电阻器/反馈的能力。

如上所述，通常地，一探针设备被构造为在一侧上具有一接触结构的探针卡。该接触结构用于接触另一测试设备或组件例如一电路板上的各个接触结构。探针卡的接触结构包括具有尖端的探针导线，这些尖端用于探测被期望测试的装置。信号通过来自探针卡的这些探针导线例如通过一电路板传输到其他诊断设备。该探针卡与该电路板的该接触允许将信号通过这些探针导线传送到所述其他诊断设备。

在所述探针卡的另一侧上为一连接器结构。该连接器结构允许所述探针卡从一固持器被连接或被断开连接。

图8至图10示出了固持器70的一实施例。通常地，固持器70允许用另一探针卡替换一探针卡（例如探针卡10）。另一探针卡例如可以为具有不同接触结构的另一探针卡或可以为已使用的探针卡的替换卡。在一些实施例中，固持器70具有与其连接的多个探针卡，所述固持器70被配置以允许在连接至固持器70的这些探针卡间互换，例如，以允许在测试之间改变一探针卡。在一些实施例中，该固持器可以为用于测试装置的一系统的一部分，其中固持器70能够根据需要操作及固定该探针卡。

在所示实施例中，固持器70具有允许支撑多个探针卡的结构。固持器70允许互换探针卡，例如，当测试需要，例如若一待测试装置需要不同探针尖端结构或探针阵列以进行测试。应了解，探针卡的探针尖端结构可以不同例如以适应正接受测试的装置。固持器70也可以允许交换探针卡，以用于例如需要用与已使用探针卡相同的新探针卡来替换一旧探针卡或不能再根据需要提供功能的探针卡。应了解，关于固持器的描述仅为示例性的，因为也可以用其他诊断工具替换探针卡。例如，一个、多个或全部的探针接触部可一起被短路以测试电路板处的接触电阻。

如图8至图10所示，固持器70包括具有多个表面74的主体72。每一表面74表示可保持一探针卡（例如探针卡10）的一个位置。在所示的实施例中，固持器70具有五个表面74且主体72呈五边形轮形状。一连接器孔或轴孔78允许固持器70连接到另一设备，以便自一个探针卡切换到另一探针卡，所述另一设备可通过孔78使固持器70绕轴A旋转或转动。所述另一设备可具有插入到孔78且借此使固持器70旋转的主轴（未示出）。应了解，自一探针切换至另一探针可设置为一自动化过程，其中可根据需要采用适当控制、处理及机械硬件以操作该固持器。还应了解，可采用该固持器的气动操作以便消除或至少减少对该探针卡操作的电干扰。

应了解，固持器的五边形轮结构并非用于限制其形状，该固持器可视情况构造为其他多边形形状的一轮，例如正方形、三角形、六边形或诸如此类。还应了解，固持器不一定需要旋转或转动以自一个探针卡切换至另一探针卡，可采用其它用于切换探针卡的实施方式。例如，对固持器进行配置以在探针卡之间平移，从而使得探针卡移入或移出探测位置（例如如图15及下文进一步的描述所示）。

参考固持器70的细节，包括通过每个表面74的开口76。开口76允许将固位体部件的一部分通过开口76（例如探针卡10的固位体部件20）插入。

一滑动夹80将探针卡10连接到固持器70。滑动夹80可沿着固持器的表面74滑动且可保持在主体72上。滑动夹80具有例如呈U形状的弯曲边缘82，以与探针卡10上的槽28啮合，如图9指向探针核心槽以及滑动夹80弯曲边缘82的B所示。在一实施例中，弯曲边缘82的半径小于开口76的半径及曲率，使得滑动夹80与探针卡10的槽28啮合但将不允许探针卡10脱离开口76。也就是说，固位体部件20的一部分能够插入至开口76中，其中可以移动滑动夹80以啮合槽28，但不允许固位体部件20的插入部脱离固持器70。因此，固位体部件20的相对较大部分位于滑动夹80的相对侧上，以允许固持器70保持探针卡。图8示出了固持器的一立体图，其中一个夹位于非保持位置中，且该夹打开并准备接纳探针卡，且另一夹位于保持位置中。图9示出了恰巧在与一探针卡连接之前的固持器70。图10示出了由固持器70连接且保持的探针卡。图10还示出了可含有滑动夹80的一板片。例如，该板片可自固持器70延伸且可安置于探针卡10与固持器70之间。也可以参考图9的固持器70的顶部。该板片（例如）可在将探针卡安放到固持器70上之前在夹80的顶部上提供另一平台。

图11至图14示出了探针设备100的另一实施例。探针设备100类似于探针设备10，但但其不同点中包括：探针设备100具有不同于探针设备10的保持部件及槽配置的一连接器结构。类似于探针设备10，探针设备100包括具有凹槽结构102的导线导引器106、夹具108以及探针块104。探针块104可以具有例如用于与一电路板（例如40）配对的一凸片与凹口结构104a。探针块104可例如通过一底座124与导线导引器106及夹具108装配在一起。如同探针设备10，探针设备100也包括用于接触半导体装置（例如半导体晶圆或MEMS装置）的、具有探针132及探针尖端133的探针导线130。探针块104也可以包括一或多个通道（未示出，例如如设备10一样的通道15）。探针块104中的开口107允许探针尖端133自探针块104延伸出并从探针块104暴露出来。每根探针导线130包括一信号传输部分130a及一防护部分130b。在这里不再进一步对类似于探针设备10的其他结构、配置及材料进行描述。应了解，探针设备100也可具有识别功能，例如以与上文关于探针设备10所描述的方式相同或类似的方式使用识别电阻器。

具体参考图12至图14，探针设备100示出了不同于例如探针设备10的一连接器结构。探针设备100的连接器结构被配置为一球形的插座型架座，其中一固位体部件120包括一插座区125。在一实施例中，例如，固位体部件120被构造为主体，该主体通过螺丝122（例如）连接到导线导引器106。在一实施例中，插座区125被配置用于接纳一球形架座部件128。

在一实施例中，该球形的插座架座可允许探针卡微小的移动，例如倾斜移动，以方便例如与一电路板进行良好的匹配。如图所示，固位体部件120被配置以包括探针设备100一侧上的插座区125或开口。一或多个支撑件126可经定位而朝向插座区125的外部部分。插座区125被配置用于接纳球形的架座部件128，同时支撑件126允许将球形架座部件128安装在插座区125内。球形架座部件128及插座区125因此可提供另一架座配置。在所示的示例中，描述了四个支撑件126，但应了解，可视情况和/或需要采用更多或更少的支撑件。应了解，每个支撑件126可在该支撑件啮合球形架座部件128的另一侧上具有空隙区域，该空隙区域可允许支撑件移动以允许将球形架座部件128安装在插座区125中。

参考球形架座部件128，应了解，球形架座部件128可以为另一固持器设备的一部分和/或与所述另一固持器设备以可移除方式连接。例如，一孔129可允许将球形架座部件128连接到用于允许互换和/或替换一探针设备（例如探针设备100）的一固持器设备。例如，如上文所述的固持器可经修改以连接到球形架座部件128而不使用固持器槽及夹配置。例如，可将固持器上的一部件插入至球形架座部件128的开口129中以保持球形架座部件128，从而当将球形架座部件128连接到插座区125的支撑件126时保持探针设备100。应了解，取决于所采用的固持器，探针设备100可与球形架座部件128一起被替换或独立于球形架座部件128被替换（例如断开球形及插座啮合）。应了解，在一些实施例中，球形架座可以被互换，例如，所述球形架座部件可以位于固持器上的所述探针卡和插座上，其中，该固持器可与探针卡连接。

图17至图20示出探针装置300或探针卡的另一实施例。探针装置300类似于探针装置100以及探针装置10，但具有不同于保持部件及槽配置的一连接器结构。类似于探针装置100，探针装置300包括一导线导引器306，该一导线导引器306具有一凹槽结构302、一夹具308以及一探针块304。探针块304可以包括一凸片和凹口结构304a、304b，以用于例如与一电路板（例如40）匹配，以及用于探针卡的连接/断开。探针块304可以例如通过一底座324与导线导引器306及夹具308被装配在一起。如同探针装置100，探针装置300还包括具有探针（例如来自探针卡100的探针132）以及探针尖端（例如来自探针卡100的探针尖端133）的探针导线（例如来自探针卡100的探针导线130），以用于与半导体器件例如半导体晶圆或MEMS器件接触。探针块304还可以包括一或多个通道（未示出，但例如装置10的通道15）。探针卡300也可以在探针块304中具有一开口（例如来自探针卡100的开口107）以允许探针尖端（例如133）自探针块304延伸出并被暴露。每根探针导线（例如130）可包括一信号传输部分及一防护部分（例如来自探针卡100的信号传输部分130a及防护部分130b）。在这里不再进一步对与探针装置100及10类似的其他结构、配置及材料进行描述。应了解，探针装置300也可以包括识别功能，例如以与上文中探针装置100及10所描述的方式相同或类似的方式使用识别电阻器。在一实施例中，可使用类似于探针装置10的52的电阻器350，也可以采用电阻器350来监测探针卡的功能，例如操作温度。应了解，还可采用一个二极管。

进一步参考导线导引器306，在一些实施例中，导线导引器306可在导线导引器306周边的部分处采用一斜面边缘310。当斜面边缘310被使用，并与例如一电路板（例如40）以及受测试器件（例如一半导体器件）接触时，斜面边缘310可方便地被用于放置及安装探针卡300。在一些实施例中，也如探针卡100中所示，导线导引器306也可以具有一凹口结构312，当使用该凹口结构时可进一步有助于探针卡300的对准及放置。

如同探针卡100，探针装置300示出了不同于（例如）探针装置10的一连接器结构。探针装置300的连接器结构被配置为用于球形及插座型连接的一插座型架座，其中一固位体部件320包括一插座325。在一实施例中，例如，固位体部件320由一主体构造而成，该主体可通过螺丝322连接（例如）到导线导引器306。在一实施例中，插座325被配置以接纳一球形架座部件328，该球形架座部件可为下文进一步描述的一转位机构的一部分。

在一实施例中，插座架座可允许探针卡微小的移动（例如倾斜移动），以方便例如与一电路板的良好匹配。如图所示，固位体部件320被配置以包括探针装置300一侧上的插座325或开口。一个或多个支撑件326可朝向插座325的外部部分被固定。插座325被配置以接纳一球形架座部件328，同时支撑件326允许（例如通过一压入配合或干涉配合）将球形架座部件328安装在插座325内。球形架座部件328及插座325因此可提供另一架座配置。在所示的实例中，示出了四个支撑件326，但应了解，可视情况和/或需要采用更多或更少的支撑件。应了解，每个支撑件326可在该支撑件啮合球形架座部件328的另一侧上具有空隙区域，该空隙区域可允许支撑件移动以允许将球形架座部件328安装在插座325中。

参考球形架座部件328，应了解，球形架座部件328可以为另一固持器设备的一部分和/或与所述另一固持器设备以可移除方式连接。例如，一孔329可允许将球形架座部件328连接到用于允许互换和/或替换一探针设备（例如探针设备100）的一固持器设备。例如，如上文所述的固持器可经修改以连接到球形架座部件328而不使用固持器槽及夹配置。例如，可将固持器上的一部件插入至球形架座部件328的开口329中以保持球形架座部件328，从而当将球形架座部件328连接到插座325时保持探针设备300。应了解，取决于所采用的固持器，探针设备300可与球形架座部件328一起被替换或独立于球形架座部件328被替换（例如断开连接球形及插座啮合）。

图15及图16为多个探针设备的平移转位200的一实施例的立体图。如上文所述，可以对固持器进行配置以使其在探针卡之间平移。图15示出所述平移转位的一实施例。不同于旋转转位器例如固持器70，图15示出了用于互换探针卡的电路板400。例如，可采用探针设备100作为所述平移转位实施方式中的探针卡。图中示出了四个可互换的探针卡100，但应了解，可采用多于或少于四个的探针卡。

在一实施例中，位于电路板400中心的探针卡100可经选择、移动、然后落入到探测位置中。在一实施例中，一推移器或其他可移动组件可选择一探针卡100，然后移动该探针卡并使其落入到探测位置中。同样，可将探测位置中的一探针卡100抬升并移出该探测位置再（例如）用一不同的探针卡替换。图16示出了用于移动探针卡100的一推移器或一结构的示例。在一实施例中，该结构可配置为例如臂部210，该臂部210可根据需要选择一探针卡100并使其移入及移出该探测位置以替换一探针卡100。

应了解，自一探针切换至另一探针可设置为一自动化过程，其中视需要采用适当控制、处理及机械硬件以操作该固持器。还应了解，可采用该固持器的气动操作以便消除或至少减少对该探针卡的操作的电干扰。

图21到图27示出了测试系统400的一实施例，该实施例包括系统400的多个剖面图。通常地，一固持器结构470与一托架及转位组件一起被示出。在所示的实施例中，固持器470具有允许支撑多个探针卡的一结构，例如，固持器470可构造为一五边形轮，其中在该五边形的每一侧476上可安装一探针卡（例如探针卡100、300）。该托架为一框架上的一装配，该装配移动固持器以便使安装于其上的一探针卡与一受测试器件（例如半导体晶圆）以及一电路板440（或例如40）该两者接触。该托架（例如）上下移动固持器470，以使一探针卡与电路板440接触。该托架还可使固持器470旋转以便自固持器470（例如，如图所示的五边形）的一侧移动到固持器470的另一侧，这样，可允许使用固持器470上一不同的探针卡、允许安装另一探针卡和/或允许替换/移除固持器任何一侧上的一探针卡。

系统400可包括电路板440、固持器470以及托架装配，该托架装配包括一框架结构及转位组件，下文将进一步描述托架装配的细节。

在一实施例中，所述框架包括例如通过一导线通道419连接到下部板411的顶部板401，该导线通道可用作一导线导引器，以用于沿着导线凹槽420延伸的导线。一托架中间框架412位于顶部板401及下部板411之间，并使用延伸通过固持器470一开口478的轴件480与固持器470连接，该轴件还允许该托架上的固持器进行旋转（例如如图23所示）。托架中间框架412与顶部板401连接，并可通过使用气动控制相对于顶部板401进行上下移动。例如具体可参考图24，示出的一气压提升缸408与托架中间框架412连接，并被用于相对一受测试器件及电路板440上下移动框架412。气压提升缸408可连接到一空气源。所述托架可以被弹簧加压，所述托架可包括例如一压紧弹簧405，压紧弹簧405围绕上升导引轴衬414及上升导引轴件416以引导框架412。压紧弹簧405可对探针卡提供一向下力，同时气缸408可帮助将该托架固定在适当位置。气动上升可消除或至少避免进行测量处附近的电噪声。在一些实施例中，可采用一上升停止器415来限制框架412沿上下方向的移动。

进一步参考固持器470，固持器470的每一侧476可包括上文所述的球形架座328，这样，可将探针卡（例如探针卡100、300）上的一插座安装到固持器470上。如图22及图23所示，例如，一探针卡300被安装并位于探测位置中。作为一示例，通过一螺丝，球形架座329可与所述固持器470连接，而探针卡的插座（例如325）可与球形架座328搭扣配合。

参考转位组件，系统400可采用（例如）一转位滑动件及转位驱动结构以移动固持器470，其中转位滑动件406自一个位置移动至另一位置以啮合固持器470且使其围绕轴件480旋转。例如如图25及图26所示。转位滑动件406可通过转位驱动器404驱动，该转位驱动器可例如通过一转位气缸417以气动方式启动且与一空气源连接。在一实施例中，固持器470在其上具有转位传动销418，该转位传动销可通过连接到转位滑动件406的一钩或掣子422被啮合。例如，固持器470可被旋转以自该探测位置将一探针卡（例如探针卡300）切换出来，并还允许替换/移除自固持器470任一侧的探针卡。该托架向上移动固持器470以允许转位驱动器404啮合转位滑动件406，例如通过转位驱动器404及转位滑动件406的一凸出部与凹部啮合。然后，可以移动转位驱动器404以带动转位滑动件移动。例如，如图26所示，转位滑动件406可移动到左边使得掣子422可啮合固持器470上的转位传动销418中的一个，并使固持器470旋转。在一些实施例中，转位滑动件406可连接到一转位复原弹簧413，以允许当转位驱动器404自转位滑动件406解啮合时，转位滑动件406移动回到未转位位置（例如，回至右边）。参考掣子422，掣子422可围绕一枢轴425移动且与一复原弹簧423连接，该复原弹簧允许掣子422枢转或以其他方式移动到一未转位位置，以不与转位传动销418中的一个啮合。

系统400还可以包括一对接部分，例如对接块402及具有密封件（例如O形环密封件）的埠。对接块402提供系统400（例如）与测试/测量设备的一气动/压力及电接口。在所示的实施例中，对接块402在顶部板401的顶部上且可具有一空隙或凹入区域以允许对接设备（例如杆或其他夹具结构）的空隙。可在各侧上夹紧对接块402，以实现压力及电连接。O形环403允许对欲进入到系统（例如，气压提升缸408及转位驱动404的气缸417）的空气进行密封。例如当一夹具啮合或夹紧对接块402时，对接设备将经加压的空气递送到气缸，对接设备也可以具有用以电接触对接块402的电接触部。该电连接可用于例如读取ID电阻器。

在一些实施例中，可采用进一步的对准结构以帮助将探针卡安放到探测位置中。例如，如图23及图27中所示的例如一附加板421可安置于电路板440与下部板411之间。当将板421定位到电路板440及待测试器件上时，板421可以具有一定的韧性以允许与探针卡配合。在一些实施例中，板421可包括具有一定韧性的止动凸块427，并允许例如探针卡300的凹口结构312在正确位置中对准及啮合。图27示出了系统400的一俯视平面图，该图移除了大多数的托架及框架结构，从而可以观察到板421。

应了解，电路板440上的系统400还可以具有识别功能及电阻测量功能，例如以上文中电路板40及探针装置100及10中所使用的相同或类似的方法使用识别电阻器。在一实施例中，可使用电阻器452。电路板440上的识别电阻器可确定例如电路板是否正被正确的使用。如同探针卡上的电阻器，应了解，标准测试设备可用于读取电路板440上的电阻器。在一些实施例中，可以与上文描述的电路板40类似，电路板440包括用于温度反馈的迹线。这些迹线可用于包括一温度电阻器/反馈功能。

图28为一装载工具500的一实施例。装载工具500可有助于从一固持器（例如固持器470）装载及移除一探针卡（例如100、300），并可避免与探针卡上的探针尖端接触以及避免微粒进入至探针阵列中的风险。装载工具500包括一致动器502（例如一按钮），并包括一探针卡啮合端部。该探针卡啮合端部具有一内置杆504、凹口506及一啮合部件508（例如一滚珠）。装载工具包括一主体，该主体可以为手柄510。在一实施例中，当按钮或致动器502向上时杆504向上，以使得所述滚珠旋转到槽（例如探针卡300的槽304b）中，从而保持探针卡，以使探针卡可装载到一固持器上或自一固持器（例如固持器470）移除。当按钮或致动器502被向下推动时杆504向下推动，其使所述滚珠自槽（例如探针卡300的槽304b）旋转出以使探针卡脱离。因此，通过启动致动器502，例如向下推动按钮或推动按钮以释放杆504，装载工具500可与探针卡解啮合/啮合。在一些实施例中，当推动按钮来移动啮合部件508时，探针卡啮合端部可旋转。

图29为一实施例中用于一测试系统的封装600的一立体图。在一些实施例中，封装600为塑料，且具有与类特百惠（Tupperwar）容器形式的罩602及基底604。封装600可被配置以容纳作为单一单元的（例如）一测试系统400，该封装600包括例如电路板（例如40）以及托架、固持器及托底架座，且可作为多个单元装运。

图15及图16为多个探针设备的平移转位200的一实施例的立体图。如上文所述，可以对固持器进行配置以使其在探针卡之间平移。图15示出所述平移转位的一实施例。不同于旋转转位器例如固持器70，图15示出了用于互换探针卡的电路板400。例如，可采用探针设备100作为所述平移转位实施方式中的探针卡。图中示出了四个可互换的探针卡100，但应了解，可采用多于或少于四个的探针卡。

在一实施例中，位于电路板400中心的探针卡100可经选择、移动、然后落入到探测位置中。在一实施例中，一推移器或其他可移动组件可选择一探针卡100，然后移动该探针卡并使其落入到探测位置中。同样，可将探测位置中的一探针卡100抬升并移出该探测位置再（例如）用一不同的探针卡替换。图16示出了用于移动探针卡100的一推移器或致动结构的示例。在一实施例中，该结构可配置为例如臂部210，该臂部210可根据需要选择一探针卡100并使其移入及移出该探测位置以替换一探针卡100。

应了解，自一探针切换至另一探针可设置为一自动化过程，其中视需要采用适当控制、处理及机械硬件以操作该固持器。还应了解，可采用该固持器的气动操作以便消除或至少减少对该探针卡的操作的电干扰。

图30至图34示出了多个探针装置的平移转位的另一实施例。如上文所述，一固持器可被配置以在探针卡之间平移。图30到图32示出了平移转位的一实施例。不同于一旋转转位器，图30到图32示出了一平移转位器800，其中托架结构被配置为具有用于在一中心固定板804内互换探针卡的多位置板802。多位置板802包括带有槽806的位置，以用于将一探针卡700配置到槽806中。中心板804具有一探针位置808，在该探针位置处可定位这些探针700中的一个。中心板804具有可与槽806连通（见箭头）以允许例如一探针卡700朝向且向下滑动到中心板804探针位置808中的一入口。在一些实施例中，多位置板802可相对于中心板804旋转，或反之亦然，以允许这些槽中任何一个同时与到中心板804探针位置808的入口对准。应了解，中心板804及多位置板802的任一个可相对于另一个静止，或两个都可以旋转以连通槽806与到探针位置808中的入口。应了解，可采用适合机械结构以根据需要啮合探针卡700以使其沿着槽806滑动到探针位置808中或自探针位置808滑动出。

图33及图34示出了探针卡另一实施例的一单个探针卡700。如同早期所述的探针卡，探针卡700具有由底座724固持在一起的一导线导引器702以及一探针块704。探针卡700例如在底座724上还可以具有一固位体结构706以允许其他测试组件（例如一合适的固持器）啮合探针卡700，并根据需要对探针卡700进行定位。在一些实施例中，固位体706可以在底座724的环形表面上呈一扭转锁定结构，该固持器可与被合适地构造的一固持器啮合。应了解，此配置仅为示例。

应了解，自一探针切换至另一探针可设置为一自动化过程，其中视需要采用适当控制、处理及机械硬件以操作该固持器。还应了解，可采用该固持器的气动操作以便消除或至少减少对该探针卡的操作的电干扰。

前面已具体参考示出的优选示例性实施例对本发明多个创造启示进行了描述，其中，有益地，可将这些启示应用在例如一探针的特定问题上，以用于在探测半导体装置中测量具有宽操作温度范围的低电流。然而，应理解这些实施例仅为本申请创造启示的多个有利使用的示例。一般而言，本申请说明书的描述不用于限制任一各种主张的发明。此外，一些描述可适用于一些发明特征但不适用于其他特征。一般而言，除非另外指明，单个组件可以为复数形式且反之亦然而不失一般性。

下面对整个说明中的术语进行了具体描述，但不具有限制性：

不具限制性的半导体装置

本发明特别适用于探测半导体装置，但本发明的启示使用并不限于探测半导体装置。其他装置也可适用于本发明的启示。因此，尽管本说明书以探测“半导体”装置进行描述，但该术语应广义地解释为包括探测任一合适的装置。

不具限制性的低电流

本发明可解决测量低于100fA的电流的问题，但本发明启示的电流范围并不限于低于100fA。例如，本发明可适用于在一半导体装置中测量达100fA或以上的电流。因此，尽管本说明书以“低电流”或“测量低于100fA的电流”进行描述，但这些术语应广义地解释为包括可达100fA处或以上的流过半导体装置的任何电流。在一接地防护控制阻抗配置中，本发明也可解决测量高温下高频率信号的问题。

不具限制性的宽温度

本发明可解决在一窄或有限操作温度范围内测量半导体装置电流的问题。本发明启示并不限制于一特定操作温度范围。本申请允许一测试器在一宽操作温度范围内（不但在一低操作温度下而且也可在一高操作温度例如高至300℃及超过300℃的操作温度下）电探测半导体装置。因此，尽管本说明书以“宽温度范围”或“在一宽操作温度范围中测量电流”进行描述，但这些术语应广义地解释为包括一半导体装置的任何适合操作或测试温度范围。

不具限制性的探针

本发明可解决使用一屏蔽探针（例如共轴屏蔽探针）测量半导体装置的电流问题。然而，本发明启示中任何内容都不用以限制本发明启示对视情况和/或视需要具有更多或更少层的探针的应用。本申请中的启示优点在于可与具有任何数量层的探针一起使用。

不具限制性的信号接触部/缆线及防护接触部/缆线

本发明可解决使用共轴或三轴信号缆线测量一半导体装置的电流问题。然而，本申请中启示的任何内容都不用以限制本发明启示对具有更多或更少层的信号缆线的应用。本申请启示的优点在于可与具有任何数量层的信号缆线一起使用。

不具限制性的金属

在本申请中的整个论述中已提及关于探针及驱动防护的金属。本发明并未认识到何种类型的金属可影响本申请启示的任何限制。对于本领域技术人员来说，通常地，任何导电材料都可不失一般性地用于实施本发明的启示。

不具限制性的介电质

在本申请中的整个论述中已参考术语介电质。本发明并未认识到关于何种类型的介电质可用于影响本申请启示的任何限制。对于本领域技术人员来说，将意识到任何非导电、高耐热材料可不失一般性地用于实施本发明启示。

本申请中公开的实施例在所有方面都应视为仅为说明性而非限制性。本发明的范围由随附的权利要求表明而不由前述的描述来表明；且本发明意欲涵盖属于权利要求等效内容的含义及范围内的所有改变。

Claims (15)

1.一种用于测试一半导体装置的系统，包括：

一电路板，所述电路板具有一信号接触结构及一防护接触结构，所述电路板被配置为一板片，所述板片具有一顶部侧、一底部侧以及通过所述顶部侧和底部侧的一开口；

一探针卡，所述探针卡包括一导线导引器、与该导线导引器连接的一探针块、由所述导线导引器及探针块支撑的多个探针导线，所述探针导线通过所述导线导引器以及所述探针块被定位，所述探针导线包括延伸通过所述探针块的一探针尖端，所述探针尖端形成一阵列以探测一受测试器件，每根探针导线包括自所述导线导引器暴露的一信号传输部分以及一防护部分，所述信号传输部分以及所述防护部分形成一接触结构，并通过所述阵列被安置于所述探针卡的一侧上，一固位体部件安置于所述探针卡的另一侧上；

一固持器，所述固持器具有多个探针卡站，所述探针卡站具有一连接器结构，以连接到所述探针卡的所述固位体部件以及断开自所述探针卡的所述固位体部件的连接，并允许所述探针卡与所述电路板和一受测试器件两者接触；以及

一托架机构，所述托架机构被配置用于将所述探针卡定位到所述电路板上，所述托架机构被配置用于定位所述探针站中的任何一个探针站以允许连接到其他探针卡以及与其他探针卡断开连接，以及用于定位所述其他探针卡中的一个或多个以接触所述电路板；

其中，所述探针块可插入到所述电路板的所述开口中以允许所述阵列探测一受测试器件，所述探针卡的所述接触结构可与所述电路板上的所述信号接触结构以及防护接触结构接触，所述探针卡与所述电路板的所述接触允许信号通过所述探针导线以及电路板而被传送。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固位体部件包括一插座，其中所述插座被配置用于接纳一球形架座。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固持器包括至少五个位置，所述探针卡和其他探针卡可安装于所述至少五个位置上。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述固持器为具有五个面的一五边形轮，其中，每个面可用于安装一探针卡，所述五边形轮被配置以执行所述探针卡的旋转转位。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固持器被配置用于通过一气动操作以及一自动化控制自一个探针卡切换到另一探针卡。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固持器被配置用于执行所述探针卡的平移转位。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述托架机构包括一框架及转位组件。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括用于自所述固持器装载及移除探针卡的一装载工具。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括一封装，以用于容纳所述电路板、固持器及托架机构以作为一单一单元。

10.一种探针卡，包括：

一导线导引器，所述导线导引器在其周界的一部分上具有一斜面边缘；

一探针块，所述探针块与所述导线导引器连接；

多个探针导线，所述多个探针导线由所述导线导引器及探针块支撑，每根探针导线经通过所述导线导引器以及所述探针块被定位，每根探针导线包括延伸通过所述探针块的一探针尖端，所述探针尖端形成一阵列以探测一受测试器件，每根探针导线包括自所述导线导引器暴露的一信号传输部分以及一防护部分，所述信号传输部分及所述防护部分形成一接触结构，并通过所述阵列被安置于所述探针卡的一侧上；以及

一固位体部件，所述固位体部件安置于所述探针卡的另一侧上。

11.如权利要求10所述的探针卡，其特征在于，所述固位体部件包括一插座，其中所述插座被配置用于接纳一球形架座。

12.一种探测受测试器件的方法，包括：

将一固持器定位到一探测位置中，包括将一探针卡保持在所述固持器的一侧上；

使用连接到一托架机构的所述固持器，将所述探针卡定位到一电路板以及一受测试器件上，所述电路板具有一信号接触结构及一防护接触结构，所述探针卡包括多个探针导线，每根探针导线包括延伸通过所述探针块的一探针尖端，所述探针尖端形成一阵列以探测所述受测试器件，每根探针导线包括自所述导线导引器暴露的一信号传输部分以及一防护部分，所述信号传输部分以及所述防护部分形成一接触结构，并通过所述阵列被安置于所述探针卡的一侧上，该侧与保持所述固持器的一侧不同；

使用所述托架机构转位所述探针卡，以用于将所述探针卡的所述接触结构与所述信号接触结构以及所述防护接触结构对准接触，以及用于将所述阵列与所述受测试器件接触；

使用所述阵列探测所述受测试器件；以及

通过所述探针卡与所述电路板的接触以及所述探针卡与所述受测试器件的接触，将信号通过所述阵列传输到一测试设备，从而允许信号通过所述探针导线及电路板被传送。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括：使用另一探针卡替换所述探针卡。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括：旋转所述固持器以切换到至少四个其他探针卡中的一个。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，通过一气动操作以及一自动化控制执行定位所述固持器、定位所述探针卡以及转位所述探针卡的所述步骤中的一个或多个步骤。

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