CN104422863B - 半导体测试装置 - Google Patents

Abstract

一种半导体测试装置，用以测试待测芯片。半导体测试装置包含机壳、测量功能板、第一基板、弹性支撑模块、第二基板、探针模块、传输线组、测试载板及插座。测量功能板设置于机壳中。第一基板固定至机壳的外壁上。弹性支撑模块设置于第一基板上。第二基板连接弹性支撑模块。弹性支撑模块位于第一基板与第二基板之间。探针模块设置于第二基板上。传输线组经由第一基板以电性连接测量功能板，并经由第二基板以电性连接探针模块。测试载板电性连接探针模块。探针模块位于第二基板与测试载板之间。插座设置于测试载板上，用以电性连接待测芯片。

Description

半导体测试装置

技术领域

本发明是有关于一种半导体测试装置。

背景技术

在半导体测试装置对待测芯片进行测试期间，待测芯片需连接IC测试载板，一般使用探针（Pogo pin）做接触，而探针直接安装于测量功能板上。当自动测试程序执行时，机械手臂会先将待测芯片装载于IC测试载板上。然而，机械手臂移动时往往会产生微小的振动，这微小的振动将会影响半导体测试装置与IC测试载板之间的接触状态。不仅如此，半导体测试装置内的做动件（例如，散热风扇）也会有微小的振动，同样会影响两者的接触状态。

另外，一般的半导体测试装置在与IC测试载板结合时通常有两种方式：(1)直接连接；以及(2)使用线组连接(Cable Mount)。然而，对于直接连接的方式来说，其缺点为自动化测试时的振动会影响测试稳定度。对于使用线组连接的方式来说，其缺点为IC测试载板的安装较费时，且IC测试载板每次安装都需动到线组，使得线组很容易发生损坏的状况。

因此，如何提供一种可消减自动化测试时所产生的振动，并有助于提升测试时的稳定性的半导体测试装置，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

发明内容

因此，本发明是提供一种半导体测试装置，以解决上述的问题。

本发明是提供一种半导体测试装置，其是用以测试待测芯片。半导体测试装置包含机壳、至少一测量功能板、第一基板、至少一弹性支撑模块、第二基板、至少一探针模块、至少一传输线组、测试载板以及插座。测量功能板设置于机壳中。第一基板固定至机壳的外壁上。弹性支撑模块设置于第一基板上。第二基板连接弹性支撑模块。弹性支撑模块位于第一基板与第二基板之间。探针模块设置于第二基板上。传输线组经由第一基板以电性连接测量功能板，并经由第二基板以电性连接探针模块。测试载板电性连接探针模块。探针模块位于第二基板与测试载板之间。插座设置于测试载板上，用以电性连接待测芯片。

附图说明

图1为绘示本发明一实施方式的半导体测试装置的示意图；

图2为绘示图1中的弹性支撑模块的立体分解图；

图3为绘示图1中的弹性支撑模块的立体组合图；

图4为绘示图1中的第一基板、第二基板与传输线组的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其为绘示本发明一实施方式的半导体测试装置1的示意图。如图1所示，于本实施方式中，半导体测试装置1是用以测试待测芯片2。半导体测试装置1包含机壳10、多个测量功能板11、第一基板12、两弹性支撑模块13、第二基板14、多个探针模块15、多个传输线组16、测试载板17以及插座18，其中机壳10以剖面示的。以下将详细说明上述各元件的结构、功能以及各元件之间的连接关系。

如图1所示，测量功能板11并排地设置于机壳10中。第一基板12固定至机壳10的外壁上。两弹性支撑模块13设置于第一基板12上，并连接第二基板14。两弹性支撑模块13连接于第一基板12与第二基板14之间，并位于第一基板12与第二基板14的两侧。探针模块15设置于第二基板14上，并分别对应机壳10中的测量功能板11。每一传输线组16经由第一基板12以电性连接对应的测量功能板11，并经由第二基板14以电性连接对应的探针模块15。测试载板17的背面（亦即，图1中测试载板17的底面）电性连接探针模块15。探针模块15位于第二基板14与测试载板17的背面之间，借以支撑起测试载板17。插座18设置于测试载板17的正面（亦即，图1中测试载板17的顶面）上。当自动测试程序执行时，机械手臂3会抓取待测芯片2，并在移动至定点对位的后，将待测芯片2装载于插座18上，使得待测芯片2电性连接插座18。

进一步来说，当待测芯片2电性接触插座18时，每一测量功能板11依序经由第一基板12、对应的传输线组16、第二基板14、对应的探针模块15、测试载板17与插座18以电性连接待测芯片2。

基于上述的结构配置，本发明的半导体测试装置1即可通过两弹性支撑模块13吸收第一基板12与第二基板14之间的振动。换句话说，机械手臂3将待测芯片2装载于测试载板17上的期间所产生的微小振动，就不会由第二基板14传递至第一基板12，而且机壳10内的做动件（图未示，例如散热风扇）所产生的有微小振动，同样也不会由第一基板12传递至第二基板14。由此可知，半导体测试装置1的两弹性支撑模块13可作为测量功能板11与探针模块15之间的软性接合元件，进而可达到提高测试时的稳定度的功效。

请参照图2以及图3。图2为绘示图1中的弹性支撑模块13的立体分解图。图3为绘示图1中的弹性支撑模块13的立体组合图。

如图2与图3所示，于本实施方式中，弹性支撑模块13包含防震件130、固定件132（于图2中以透视图表示）、定位件134以及弹簧136。弹性支撑模块13的防震件130连接第一基板12。弹性支撑模块13的固定件132连接防震件130，并具有容置槽132a。弹性支撑模块13的定位件134连接第二基板14，并套设于固定件132的容置槽132a中，借以沿方向A相对固定件132移动。弹性支撑模块13的弹簧136容置于固定件132的容置槽132a中，并压缩于固定件132与定位件134之间。

进一步来说，弹性支撑模块13的固定件132具有通孔132b。固定件132的通孔132b贯穿容置槽132a的底部。弹性支撑模块13的定位件134包含抵靠部134a以及柱体134b。定位件134的抵靠部134a连接第二基板14，并受固定件132的容置槽132a限位。定位件134的柱体134b连接抵靠部134a，穿过固定件132的通孔132b，并受通孔132b限位。弹性支撑模块13的弹簧136套设于定位件134的柱体134b外，并压缩于固定件132与定位件134的抵靠部134a之间。

借此，本发明的半导体测试装置1即可通过两弹性支撑模块13中的固定件132与定位件134之间的限位配合，达到防止第一基板12与第二基板14之间的水平相对位移（因为定位件134仅能沿着方向A相对固定件132移动），并可通过压缩于固定件132与定位件134之间的弹簧136，达到吸收第一基板12与第二基板14之间的振动的功能。

于本实施方式中，为了制造方便，弹性支撑模块13的固定件132可由两部件组合而成，如图2所示，但本发明并不以此为限。于另一实施方式中，弹性支撑模块13的固定件132以一体成型的方式制造。

请参照图4，其为绘示图1中的第一基板12、第二基板14与传输线组16的示意图。如图1与图4所示，于本实施方式中，第一基板12包含多个第一电路板120。每一第一电路板120电性连接对应的测量功能板11，并具有多个第一接脚120a。第二基板14包含多个第二电路板140，分别对应第一基板12上的第一电路板120。每一第二电路板140电性连接对应的探针模块15，并具有多个第二接脚140a。每一传输线组16包含多个线材160。每一线材160的两端分别焊接至对应的第一接脚120a与对应的第二接脚140a。借此，每一传输线组16即可电性连接于对应的第一电路板120与对应的第二电路板140之间。

在半导体测试期间，为了使本发明的半导体测试装置1中所传输的测试信号具有高频宽与低杂讯的特性，传输线组16中的线材160的选用与加工方式必须特别注意。于本实施方式中，传输线组16中的每一线材160为同轴缆线(coaxial cable)，但本发明并不以此为限。于另一实施方式中，传输线组16中的每一线材160为三轴缆线(triaxial cable)。

进一步来说，在同一传输线组16中，每一线材160包含隔离金属层160a。每一线材160的隔离金属层160a位于第一电路板120上的部分是部分地焊接至第一电路板120上，隔离金属层160a位于第二电路板140上的部分是部分地焊接至第二电路板140上。并且，在同一传输线组16中，所有线材160的隔离金属层160a位于第一电路板120上的部分是相互焊接，所有线材160的隔离金属层160a位于该第二电路板140上的部分是相互焊接。对于同一传输线组16来说，由于有许多线材160的隔离金属层160a平焊至对应的第一电路板120与对应的第二电路板140上，因此可加强传输线组16在第一电路板与第二电路板140之间的抗拉强度。

由以上对于本发明的具体实施例的详述，可以明显地看出，本发明的半导体测试装置是通过弹性支撑模块以及传输线组来连接测量功能板与探针模块，进而于测量功能板与探针模块之间达到软性接触。因此，本发明的半导体测试装置可通过弹性支撑模块以及传输线组消减自动化测试时所产生的振动，有助于提高测试时的稳定度。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种半导体测试装置，其特征在于，用以测试一待测芯片，该半导体测试装置包含：

一机壳；

至少一测量功能板，设置于该机壳中；

一第一基板，固定至该机壳的外壁上；

至少一弹性支撑模块，设置于该第一基板上；

一第二基板，连接该弹性支撑模块，其中该弹性支撑模块位于该第一基板与该第二基板之间；

至少一探针模块，设置于该第二基板上；

至少一传输线组，经由该第一基板以电性连接该测量功能板，并经由该第二基板以电性连接该探针模块；

一测试载板，电性连接该探针模块，其中该探针模块位于该第二基板与该测试载板之间；以及

一插座，设置于该测试载板上，用以电性连接该待测芯片。

2.根据权利要求1所述的半导体测试装置，其特征在于，当该待测芯片电性接触该插座时，该测量功能板依序经由该第一基板、该传输线组、该第二基板、该探针模块、该测试载板与该插座以电性连接该待测芯片，并且该弹性支撑模块吸收该第一基板与该第二基板之间的振动。

3.根据权利要求1所述的半导体测试装置，其特征在于，该弹性支撑模块包含：

一防震件，连接该第一基板；

一固定件，连接该防震件，并具有一容置槽；

一定位件，连接该第二基板，并套设于该容置槽中，借以沿一方向相对该固定件移动；以及

一弹簧，容置于该容置槽中，并压缩于该固定件与该定位件之间。

4.根据权利要求3所述的半导体测试装置，其特征在于，该固定件具有一通孔，该通孔贯穿该容置槽的底部，该定位件包含一抵靠部以及一柱体，该抵靠部连接该第二基板，并受该容置槽限位，该柱体连接该抵靠部，穿过该通孔，并受该通孔限位，该弹簧套设于该柱体外，并压缩于该固定件与该抵靠部之间。

5.根据权利要求1所述的半导体测试装置，其特征在于，该第一基板包含至少一第一电路板，该第一电路板电性连接该测量功能板，并具有多个第一接脚，该第二基板包含至少一第二电路板，该第二电路板电性连接该探针模块，并具有多个第二接脚，该传输线组包含多个线材，每一所述线材的两端分别焊接至对应的该第一接脚与对应的该第二接脚。

6.根据权利要求5所述的半导体测试装置，其特征在于，每一所述线材为一同轴缆线。

7.根据权利要求6所述的半导体测试装置，其特征在于，每一所述线材包含一隔离金属层，该隔离金属层位于该第一电路板上的部分是部分地焊接至该第一电路板上，并且该隔离金属层位于该第二电路板上的部分是部分地焊接至该第二电路板上。

8.根据权利要求7所述的半导体测试装置，其特征在于，所述线材的所述隔离金属层位于该第一电路板上的部分是相互焊接，并且所述线材的所述隔离金属层位于该第二电路板上的部分是相互焊接。