CN104991097B - 一种探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探针卡，通过将第一面，即连至测试设备的正面上的两个连至不同第二面探针尖端的接触点组成接触点对，并通过信号线和开关件连接这两个接触点，改变了传统探针卡电源通道和芯片焊垫之间的一对一的对应方式，通过开关件可以切换至测试不同探针尖端对应芯片焊垫的独立的两条测试线路或切换至不同探针尖端对应芯片焊垫并联的测试线路，使用一张探针卡就可以同时实现多个芯片上功能模块单独功耗、模块总功耗的测试。本发明节省了测试用探针卡，也提升了测试效率。

Description

一种探针卡

技术领域

本发明涉及半导体集成电路的测试技术领域，尤其涉及一种用于测试半导体芯片的探针卡。

背景技术

在芯片的晶圆级测试(CP芯片功能测试)中，需要用到探针卡(Probe Card)，探针卡是一种测试接口，通过连接测试设备信号通道与被测芯片焊垫(pad)，以测试晶圆上芯片的功能和功耗等参数。探针卡是集成电路工艺领域的重要测试装置，其一端连接测试设备的信号通道，另外一端连接到被测芯片的焊垫上，探针卡起到两者的连通和测试资源重新分配的作用。

通过改变探针卡基板的走线布局，使得测试信号可以被分配到芯片的任意焊垫上，从而实现测试设备测试各种各样的芯片。图1显示了现有探针卡的正面结构示意图，如图所示，探针卡正面的多个接触点(焊盘凸点)即为连接测试设备信号通道的一端。图2显示了现有探针卡的反面结构示意图，如图所示，探针卡反面中央的探针尖端即为连接被测芯片焊垫的一端。该探针卡正面的接触点通过基板走线(信号线)布局，连接到反面的多个接触点，反面的多个接触点再通过信号线连接至反面中央的探针尖端，从而实现设备信号资源到探针尖端的连通和重新分配。

现有技术中，在设计评价阶段的芯片测试时，需要同时评估芯片同一电压电源的总功耗以及单个模块的功耗的情况，以评估不同模块电路是否满足其设计规格，因而需要将其电源分组分别进行测试。图3显示了一个现有待测晶圆的芯片模块分区以及电源供电示意图，根据电路模块功能，Vcore0/Vcore1(1.2V)和Vio(2.5V)需要分组分别进行功耗(工作电流)评估测试。以评价芯片核心功耗为例：当测试整个芯片的核心功耗时，需要把Vcore0/Vcore1将探针卡短接在一起，采用一个电源通道供电，测量出被测芯片的核心电压1.2V对应的工作电流；而当测试核心单个模块的功耗时，需要两个电源通道分开单独测量Vcore0/Vcore1的工作电流。为了实现总功耗和单独功耗的精确量测，通常需要设计两套探针卡对应这两个测试场景，因此，成本、测试效率、测试周期都会受到影响。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种探针卡，通过改变现有探针卡电源通道和芯片电源焊垫之间一对一的方式，使用一张探针卡就可以同时实现多个功能模块的单独功耗、总功耗的测试。

本发明提供的探针卡，其包括第一面以及第二面，所述第一面设有数个用于连至测试设备的接触点，所述第二面设有数个用于连至待测芯片焊垫的探针尖端，所述第二面还设有数个通过信号线分别与所述数个探针尖端相连的接触点，所述第一面的接触点通过探针卡的内部信号线分别连至第二面的接触点，以使得第一面的接触点分别与第二面的探针尖端相连，其中，所述第一面的接触点具有至少一组由两个连至不同探针尖端的接触点组成的接触点对，所述接触点对的两个接触点通过信号线和开关件相连，以切换测试所述不同探针尖端的独立的两条测试线路以及所述不同探针尖端并联的测试线路。

进一步地，所述第二面的每个接触点分别与第一面的一个或多个接触点相连。

进一步地，所述第二面的每个接触点分别与一个探针尖端相连。

进一步地，所述开关件与测试设备信号连接，以通过测试设备控制开关件的开闭。

进一步地，所述接触点对的两个接触点分别用于连至待测芯片的两个待测模块的焊垫，且该两个待测模块焊垫的电源通道的电压相同。

进一步地，所述开关件为继电器。

本发明提供的探针卡，通过将第一面，即连至测试设备的正面上的两个连至不同第二面探针尖端的接触点组成接触点对，并通过信号线和开关件连接这两个接触点，改变了传统探针卡电源通道和芯片焊垫之间的一对一的对应方式，通过开关件可以切换至测试不同探针尖端对应芯片焊垫的独立的两条测试线路或切换至不同探针尖端对应芯片焊垫并联的测试线路，使用一张探针卡就可以同时实现多个芯片上功能模块单独功耗、模块总功耗的测试。本发明节省了测试用探针卡，也提升了测试效率。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1显示了现有探针卡的正面结构示意图；

图2显示了现有探针卡的反面结构示意图；

图3显示了一个现有待测晶圆的芯片模块分区以及电源供电示意图；

图4显示了本发明探针卡的正面结构示意图；

图5显示了本发明探针卡的反面结构示意图；

图6显示了本发明中开关件的一个实施例示意图。

具体实施方式

本实施例的探针卡，用于测试晶圆上芯片功能和功耗等参数，本实施例的探针卡包括第一面以及第二面，形成圆盘状测试卡。

如图4和图5所示，图4是本实施例探针卡第一面10，即正面的结构示意图，图5是本实施例探针卡第二面20，即反面的结构示意图。具体地，第一面10上设有数个用于连至测试设备(未图示)的第一接触点11，第二面20上设有数个用于连至待测芯片焊垫(如图3所示)的探针尖端22，第二面20上还设有数个通过信号线23分别与数个探针尖端22相连的第二接触点21，第一面10的第一接触点11通过探针卡的内部信号线(未图示)分别连至第二面20的第二接触点21，以使得第一面的第一接触点11分别与第二面的探针尖端22相连，多个探针尖端22可通过支架24固定、支撑，用于连至图3中的芯片焊垫上。

其中，第一面的第一接触点具有至少一组由两个连至不同探针尖端的接触点组成的接触点对，如图4所示，本实施例以两组为例，第一面的第一接触点中接触点Vdd2、接触点Vdd0和接触点Vdd1分别连至不同的第二面探针尖端，接触点Vdd2与接触点Vdd0通过信号线和开关件12组成一个接触点对，接触点Vdd0和接触点Vdd1通过信号线和开关件12组成另一个接触点对，从而实现切换测试不同探针尖端的独立的两条测试线路以及不同探针尖端并联的测试线路。

具体地，当需要单独测试芯片Vdd0、Vdd1和Vdd2对应的三个模块的功耗等参数时，保持开关件12断开状态，就可以测得三个模块单独的功耗等参数；当需要测试芯片Vdd0与Vdd2的总功耗、Vdd0与Vdd1的总功耗、甚至三者的总功耗等参数时，通过测试设备的测试程序发出闭合的信号，开关件12闭合，使这些电源通道短接，就可以方便地测得这些需要得总功耗等参数，使用一张探针卡就可以同时实现多个芯片上功能模块单独功耗、模块总功耗的测试，省了测试用探针卡，也提升了测试效率。

在一个较佳实施例中，第一面的接触点比第二面的接触点多，第二面的每个接触点分别与第一面的一个或多个接触点相连，且每个第一面的接触点只能与一个第二面的接触点相连，以适应不同的芯片测试模块。更佳地，第二面的每个接触点还分别与一个探针尖端相连。

在一个较佳实施例中，开关件可以与测试设备信号连接，以通过测试设备控制其开闭，在实际应用中，开关件可以通过其他现有方式控制其开闭。

在一个较佳实施例中，接触点对的两个接触点分别用于连至待测芯片的两个待测模块的焊垫，且这两个待测模块焊垫的电源通道的电压相同，以在并联后获得准确数据。

在一个较佳实施例中，开关件可以是继电器(Relay)等现有的带有开启、闭合以实现电路通路和短路的器件。图6显示了本发明一个实施例所用的继电器电气信号图。

Claims (5)

1.一种探针卡，其特征在于：其包括第一面以及第二面，所述第一面设有数个用于连至测试设备的接触点，所述第二面设有数个用于连至待测芯片焊垫的探针尖端，所述第二面还设有数个通过信号线分别与所述数个探针尖端相连的接触点，所述第一面的接触点通过探针卡的内部信号线分别连至第二面的接触点，以使得第一面的接触点分别与第二面的探针尖端相连，其中，所述第一面的接触点具有至少一组由两个连至不同探针尖端的接触点组成的接触点对，所述接触点对的两个接触点通过信号线和开关件相连，以切换测试所述不同探针尖端的独立的两条测试线路以及所述不同探针尖端并联的测试线路,所述接触点对的两个接触点分别用于连至待测芯片的两个待测模块的焊垫，且该两个待测模块焊垫的电源通道的电压相同。

2.根据权利要求1所述的探针卡，其特征在于：所述第二面的每个接触点分别与第一面的一个或多个接触点相连。

3.根据权利要求2所述的探针卡，其特征在于：所述第二面的每个接触点分别与一个探针尖端相连。

4.根据权利要求1至3任一项所述的探针卡，其特征在于：所述开关件与测试设备信号连接，以通过测试设备控制开关件的开闭。

5.根据权利要求4所述的探针卡，其特征在于：所述开关件为继电器。