CN106896242B - 探针测试连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种探针测试连接装置。所述探针测试连接装置包括：晶圆探针接板，连接部件及转接板；所述晶圆探针接板一端连接在一测试头上，另一端通过所述连接部件与所述转接板的一端相连接，所述转接板的另一端连接探针。从而在进行不同的测试时，不需要更换晶圆探针接板，使得探针测试连接装置更为方便灵活，提高了探针测试连接装置的兼容性，保护了测试头的稳定性，预防损坏；并且，还能够节约成本。

Description

探针测试连接装置

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，特别是涉及一种探针测试连接装置。

背景技术

随着集成电路制造工艺的不断发展和进步，制得的元器件的精密度也越来越高，因而，测试工艺也就愈发重要。

目前，常用的测试包括晶圆针测(Chip Probing，CP)，如图1-3示出了现有技术中的常用探针测试形式。

如图1所示，包括测试头(test head)1，探针卡(probe card)2插在测试头1上，探针卡2引出探针3，可以在待测产品4(例如晶圆)上进行测试过程。这是一种直接将探针卡连接(docking)在测试头上的做法，大多应用在先进制程的产品或者对测试信号频率要求很高的场合，但由于探针卡的制作成本较高，限制了大规模的应用。

如图2所示，包括测试头1，晶圆探针接板(Wafer Prober Interface，WPI)5插在测试头1上，然后通过一个弹簧针连接器(pogo tower)6实现与探针卡2的连接，探针卡2引出探针3，可以在待测产品4上进行测试过程。这种情况对探针卡2有着一定的限制，例如一般采用12寸或者9.5寸圆形的探针卡。

如图3所示，包括测试头1，晶圆探针接板5插在测试头1上，然后通过一导线7实现与探针卡2的连接，探针卡2引出探针3，可以在待测产品4上进行测试过程。这种情况则是需要探针卡2与晶圆探针接板5上具有导线端子。

上述探针卡2也可以根据需要换成测试夹具(socket)。

于是，可见上述三种情况有着各自的特点，硬件配置存在差异，并且所对应的测试头的尺寸和Docking的方式也不一样，搭配使用的WPI也就不一样，同时选用的探针卡也就不一样。因此在实际的使用过程中，测试不同类型的产品，选用不同类型的WPI，配合不同尺寸的探针卡，形成了多种组合。尤其是在工程测试的条件下，需要根据实际的需求，准备多种类型的WPI、探针卡或者测试夹具，造成硬件资源的多重配置，同时造成管理上的不便。正由于类别众多，频繁的切换及调整测试头或者WPI等，就容易导致这些部件的损坏率较高，增加成本。此外，也容易影响测试效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探针测试连接装置，解决现有技术中容易出现的硬件(尤其是测试头)损坏的问题，并实现成本控制。

为解决上述技术问题，本发明提供一种探针测试连接装置，包括晶圆探针接板，连接部件及转接板；所述晶圆探针接板一端连接在一测试头上，所述晶圆探针接板的另一端通过所述连接部件与所述转接板的一端相连接，所述转接板的另一端连接探针。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述晶圆探针接板包括一主体及固定在所述主体上的线路板，所述测试头及连接部件分别连接在所述线路板上。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，还包括位于所述主体的中间区域的支撑件，所述支撑件可拆卸的固定在所述主体的中间区域上，或者与所述主体一体成型。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述连接部件通过一穿透所述线路板的螺栓固定在所述支撑件上。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述转接板通过一穿透所述连接部件及线路板的螺栓固定在所述支撑件上。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述转接板的另一端依次通过一弹簧针连接器和一探针卡连接所述探针。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述转接板的另一端与所述探针直接相连接。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述转接板的另一端通过一导线连接一探针卡，所述探针位于所述探针卡中。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述转接板的另一端通过一测试夹具连接所述探针。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述测试夹具通过螺栓或卡槽固定在所述转接板上。

可选的，对于所述的探针测试连接装置，所述转接板上端固定一平板，所述测试夹具通过一穿透所述转接板的螺栓固定在所述平板上。

本发明提供的探针测试连接装置，包括晶圆探针接板，连接部件及转接板；所述晶圆探针接板一端连接在一测试头上，所述晶圆探针接板的另一端通过所述连接部件与所述转接板的一端相连接，所述转接板的另一端连接探针。与现有技术相比，引入了转接板，所述转接板通过连接部件与晶圆探针接板相连接，从而在进行不同的测试时，不需要更换晶圆探针接板，仅更换合适的转接板即可，从而可以仅使用一个晶圆探针接板，只需设计不同的转接板即可匹配不同的探针卡或测试夹具在探针测试连接装置上工作，使得探针测试连接装置更为方便灵活，提高了探针测试连接装置的兼容性；不需要频繁调整测试头，有效的保护了测试头的稳定性，预防损坏；并且，还能够有效的节约成本。进一步的，通过使得探针测试连接装置的各个模块固定在主体及支撑件上，有效避免了由于重力所致的形变，提高了探针测试连接装置的平稳度和稳定性。

附图说明

图1-图3为现有技术中的探针测试形式的示意图；

图4为本发明第一实施例中的探针测试连接装置的结构示意图；

图5为图4中的晶圆探针接板的结构示意图；

图6为本发明第二实施例中的探针测试连接装置的结构示意图；

图7为图6中的转接板的结构示意图；

图8为本发明第三实施例中的探针测试连接装置的结构示意图；

图9a和图9b为图8中的转接板和测试夹具的连接示意图；

图10为本发明第四实施例中的探针测试连接装置的结构示意图

图11为图10中的转接板的结构示意图；

图12和图13为本发明中探针测试连接装置的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的探针测试连接装置进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

发明人在长期的生产工作中发现，由于现有技术在进行探针测试时，基于不同的类别需求，会需要经常拆卸晶圆探针接板，于是发明人研究了一种探针测试连接装置，包括晶圆探针接板，连接部件及转接板；所述晶圆探针接板一端连接在一测试头上，所述晶圆探针接板的另一端通过所述连接部件与所述转接板的一端相连接，所述转接板的另一端连接探针。通过引入转接板，从而在进行不同的测试时，不需要更换晶圆探针接板，仅更换合适的转接板即可，这就降低了转接板和测试头的损坏程度，保护了测试头的稳定性。

基于此，本发明提供一种探针测试连接装置，下面对其进行详细介绍。

实施例一

请参考图4，图4为本发明第一实施例中的探针测试连接装置的结构示意图。如图4所示，所述探针测试连接装置包括测试头100，晶圆探针接板(WPI)200，连接部件210及转接板220；所述晶圆探针接板200一端连接在所述测试头100上，另一端通过所述连接部件210与转接板220的一端相连接，所述转接板的另一端连接探针110，所述探针110可以对待测样品120进行测试。所述待测样品120例如为晶圆。

如图5示出了本发明第一实施例中晶圆探针接板200的结构示意图，优选的，所述晶圆探针接板200呈矩形，当然，晶圆探针接板200的形状并不会对测试过程产生太大影响，以能够匹配测试头100即可。在所述晶圆探针接板200的一端具有多个插口201，用于与测试头100插接，在所述晶圆探针接板200的另一端具有多个插口202，该插口202用于与连接部件210插接。那么，如此便可通过连接部件210，将测试头100的资源引出，从而转接板220就能够采用不同类别的测试模块，实现对待测样品的测试。

在本实施例中，所述转接板220采取直接与探针110相连接的形式，这样可以实现硬件数量的优化。

实施例二

请参考图6，图6为本发明第二实施例中的探针测试连接装置的结构示意图。本实施例与第一实施例中的测试头100、晶圆探针接板200及连接部件210结构相同，在此省略描述。区别在于，转接板220的另一端连接一弹簧针连接器(pogo tower)400，然后所述弹簧针连接器400连接一探针卡300，从而探针110从探针卡300引出。

参考图7可知，所述转接板220呈矩形，一端具有用于匹配连接部件210的插口202，另一端则具有用于匹配弹簧针连接器的插口221。考虑到连接部件210仅是起到连接作用，因而其连接上下两个部件(晶圆探针接板200和转接板220)的上下两个插口可以是一致的，从而降低制作难度，故本发明中对匹配连接部件210的插口202(包括晶圆探针接板200、转接板220以及连接部件210本身的插口)采用相同的标号，如此也便于理解各部件的连接关系。

所述弹簧针连接器400通常是适用在特定的测试类别中，如在本技术中描述需要的专门的晶圆探针接板，而本实施例通过转接板220的存在，可以采用与第一实施例相同的晶圆探针接板200，于是提高了探针测试连接装置的兼容性。所述弹簧针连接器400可以选择现有技术中的任意种类，只需使得转接板220与之匹配即可。

实施例三

请参考图8，图8为本发明第三实施例中的探针测试连接装置的结构示意图。本实施例与第一实施例中的测试头100、晶圆探针接板200及连接部件210结构相同，在此省略描述。区别在于，转接板220的另一端连接一测试夹具(socket)500，从而探针110从测试夹具500引出。

请参考图9a，图9a示出了转接板220与测试夹具500的连接情况的俯视图，其中测试夹具500优选的位于转接板220中间，可以通过螺栓或卡槽(未图示)实现测试夹具500和转接板220的连接。测试夹具500中间为弹簧针(pogo pin)501，从而便于与探针110相连接。

在本实施例中，虽然多出了测试夹具500，但这并没有成为限制，反而提高了探针测试连接装置的灵活性，例如使得处于封装过程的芯片(package)也能够被进行测试。

实施例四

请参考图10，图10为本发明第四实施例中的探针测试连接装置的结构示意图。本实施例与第一实施例中的测试头100、晶圆探针接板200及连接部件210结构相同，在此省略描述。区别在于，转接板220的另一端连接一导线600，通过所述导线600实现与探针卡300的连接，从而探针110从探针卡300引出。

请参考图11，图11为本实施例的转接板220的结构示意图；可见，优选的，在转接板朝向导线600的一侧设置有4个导线端子222，4个导线端子222能够有效提高适配性，当然，导线端子222的数量并不限于4个，其他数量也都是可以的。利用导线600可以实现探针的位移，从而使得测试更为便捷。

下面请参考图12和图13，对本发明中的探针测试连接装置的连接方式进行介绍。

如图12所示，所述晶圆探针接板200包括一主体203及固定在所述主体203上的线路板205(在正常放置时，所述线路板205位于所述主体203下方)，例如采用螺栓固定，所述测试头100及连接部件210分别连接在所述线路板205上。其中所述主体203中设置有多个开口206，以实现线路板与测试头100的插接。

进一步的，还包括位于所述主体203的中间区域的支撑件204，较佳的，所述支撑件204可拆卸的固定在所述主体203的中间区域，当然，所述支撑件204也可以是与所述主体203一体成型。

所述主体203及支撑件204以刚性材料为佳，从而有着较强的抗变形能力。为了降低重量，所述主体203及支撑件204采取镂空形式。

请参考图13，可见线路板205通过螺栓500实现与主体103的固定。而所述连接部件210通过一穿透所述线路板205的螺栓500固定在所述支撑件204上。所述转接板220同样通过一穿透所述连接部件210及线路板205的螺栓500固定在所述支撑件204上。由此，尽可能的使得探针测试连接装置的的各个模块的重量都由主体和支撑件204承受，相邻模块之间的连接主要就是电导通，从而避免了重力压片导致各模块的变形，有效改善了系统的平整度和稳定性。

进一步的，例如对于图6所示结构，为了防止转接板220的变形，也可以在转接板220上端固定一平板(未图示)，所述探针卡300通过一穿透所述转接板220的螺栓固定在所述平板上。同样的，对于如图8所示的结构，所述测试夹具500也可以同样固定在所述平板上。这可以根据实际需要进行灵活变动。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种探针测试连接装置，包括晶圆探针接板，连接部件及转接板；所述晶圆探针接板一端连接在一测试头上，所述晶圆探针接板的另一端通过所述连接部件与所述转接板的一端相连接，所述转接板的另一端连接探针；

所述晶圆探针接板包括一主体及固定在所述主体上的线路板，所述测试头及连接部件分别连接在所述线路板上；还包括位于所述主体的中间区域的支撑件，所述连接部件通过一穿透所述线路板的螺栓固定在所述支撑件上，所述转接板通过一穿透所述连接部件及线路板的螺栓固定在所述支撑件上。

2.如权利要求1所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述支撑件可拆卸的固定在所述主体的中间区域上，或者与所述主体一体成型。

3.如权利要求1所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述转接板的另一端依次通过一弹簧针连接器和一探针卡连接所述探针。

4.如权利要求1所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述转接板的另一端与所述探针直接连接。

5.如权利要求1所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述转接板的另一端通过一导线连接一探针卡，所述探针位于所述探针卡中。

6.如权利要求1所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述转接板的另一端通过一测试夹具连接所述探针。

7.如权利要求6所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述测试夹具通过螺栓或卡槽固定在所述转接板上。

8.如权利要求6所述的探针测试连接装置，其特征在于，所述转接板上端固定一平板，所述测试夹具通过一穿透所述转接板的螺栓固定在所述平板上。

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