CN108226583B - 测试探针 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测试探针，其包括多根辅探针、压力信号转换装置以及控制系统。多根辅探针设于探针杆的杆腔内，且探针杆上开设有多个伸出孔，以分别供多根辅探针伸出探针杆。压力信号转换装置设于探针杆上端并通过压力传导件连接于主探针，以将主探针受到的压力转换为压力信号。控制系统连接于压力信号转换装置，以在接收到压力信号时通过驱动机构控制多根辅探针伸出于探针杆。本发明通过辅探针的设置，使得测试探针是以主探针和多根辅探针同时与被测物的多个位置接触，从而避免现有探针因主探针与被测物分离而导致测试电压未加载到被测物而使测试评价失准的问题。

Description

测试探针

技术领域

本发明涉及液晶显示器件测试技术领域，尤其涉及一种对液晶显示器件的半导体特性进行测试的测试探针。

背景技术

目前，用于测试液晶显示器件半导体特性的测试设备，通常采用将测试探针直接放置到对应信号探测导接点上的设计。据此，测试探针在施加驱动电压的同时探测相应电流的通过情况，最终得到电压电流关系，进而得出所需测试的半导体特性。为了验证产品在客户端长期使用后的寿命问题，通常会给TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)加偏置电压，温度，光照等条件来劣化TFT，从而验证TFT的寿命。由于下表面需要加光照，则上表面会使用风来进行加热。现有的探针结构会将探针扎到过孔中，在信赖性测试的过程中需要持续加电压，往往持续数个小时，然而，在加温的状况下玻璃及各膜层会出现受热变形，同时探针被风吹动而无法保证与器件保持接触，从而导致测试过程中电压断开而导致测试不准确甚至测试失败。

TFT产品在进行完Array制程后，为了验证TFT的寿命，通常会用TFT电学特性机台对其电学特性进行测试，在Gate向和Data向分别加Gate电压和Data电压，在Pixel(像素)位置加测试信号，然后给整个对应的TFT加温度与光照进行测试，为了验证TFT在长时间信赖性时的转移特性偏移情况，所以会在信号线上持续加电压，持续给TFT加温度及光照。具体而言，参阅图1和图2，其分别示出了一种现有测试探针的结构示意图以及使用该测试探针对TFT器件进行寿命验证的示意图。如图1和图2所示，该测试探针包括探针杆110与探针120两部分。在测试过程中，探针120会从PVX保护层220的过孔处扎入而与周边的ITO薄膜230接触。然而，上述现有测试探针的设计因加温度会持续数小时，使得周边的ITO薄膜230、PVX保护层220和SD层210(源/漏数据线)等出现受热变形，从而导致探针120在测试过程中与接触点分离，未加上测试信号，且可能在测试进行数小时后才发现上述问题，导致测试效率低下。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种与被测物的接触性较好且接触电阻较小的测试探针。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种测试探针，用以测试液晶显示器件的半导体特性，所述测试探针包括探针杆以及设于所述探针杆下端的主探针。其中，所述测试探针还包括多根辅探针、压力信号转换装置以及控制系统。多根所述辅探针设于所述探针杆的杆腔内，且所述探针杆上开设有多个伸出孔，以分别供多根所述辅探针伸出所述探针杆。所述压力信号转换装置设于所述探针杆上端并通过压力传导件连接于所述主探针，以将所述主探针受到的压力转换为压力信号。所述控制系统连接于所述压力信号转换装置，以在接收到所述压力信号时通过驱动机构控制所述多根辅探针伸出于所述探针杆。

根据本发明的其中一个实施方式，多根所述辅探针由所述探针杆的靠近下端的部分伸出。

根据本发明的其中一个实施方式，多根所述辅探针相对所述探针杆轴向朝向多个方向伸出于所述探针杆。

根据本发明的其中一个实施方式，多根所述辅探针的伸出方向至少包括相对于所述探针杆轴向的垂直方向、斜向上方向和斜向下方向。

根据本发明的其中一个实施方式，伸出方向相对于所述探针杆轴向为斜向上方向的所述辅探针为多根，且相对于所述探针杆轴向的倾斜角度不完全相同；和/或，伸出方向相对于所述探针杆轴向为斜向下方向的所述辅探针为多根，且相对于所述探针杆轴向的倾斜角度不完全相同。

根据本发明的其中一个实施方式，多根所述辅探针包括多根第一辅探针。多根所述第一辅探针分别沿垂直于所述探针杆轴向的方向伸出于所述探针杆。

根据本发明的其中一个实施方式，所述探针杆的一轴向高度位置上环绕所述探针杆开设有多个第一伸出孔，以分别供多根所述第一辅探针伸出。

根据本发明的其中一个实施方式，多根所述辅探针包括多根第二辅探针。多根所述第二辅探针分别沿相对所述探针杆轴向斜向下的方向伸出于所述探针杆。

根据本发明的其中一个实施方式，所述探针杆的下端面呈向下凸出的圆锥形，且所述主探针设于所述探针杆的下端面的顶点位置；其中，所述探针杆下端面的一轴向高度位置上环绕所述主探针开设有多个第二伸出孔，以分别供多根所述第二辅探针伸出。

根据本发明的其中一个实施方式，所述压力传导件为压力传感弹簧，所述压力传感弹簧绕设于所述探针杆，且连接于所述主探针与所述压力信号转换装置之间；和/或，所述驱动机构为微型气缸，所述微型气缸设于所述探针杆内，以由所述控制系统控制而驱动多根所述辅探针伸出于所述探针杆。

由上述技术方案可知，本发明提出的测试探针的优点和积极效果在于：

本发明提出的测试探针，通过辅探针的设置，使得测试探针是以主探针和多根辅探针同时与被测物的多个位置接触，从而避免现有探针因主探针与被测物分离而导致测试电压未加载到被测物而使测试评价失准的问题。同时，由于本发明提出的测试探针增设多根辅探针，进一步减小测试探针与被测物之间的接触电阻，使得测试更加准确可靠。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是一种现有测试探针的结构示意图；

图2是图1示出的测试探针对TFT器件进行寿命验证时的示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种测试探针的结构示意图；

图4是图3示出的测试探针的另一结构示意图。

附图标记说明如下：

110.探针杆；

120.探针；

210.SD层；

220.PVX保护层；

230.ITO薄膜；

310.探针杆；

311.上端；

312.下端；

313.第一伸出孔；

320.主探针；

331.第一辅探针；

332.第二辅探针；

340.压力信号转换装置；

350.压力传感弹簧。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“上”、“下”、“之间”、“内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图3，其代表性地示出了本发明提出的测试探针的结构示意图。在该示例性实施方式中，本发明提出的测试探针是以TFT器件的寿命验证时，用于对TFT器件进行劣化和测试的测试探针为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的液晶显示器件的半导体特性测试或其他测试中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的测试探针的原理的范围内。

本发明提出的测试探针针对TFT器件的测试环境与背景技术中体积的现有探针的测试环境基本相同。如图3所示，在本实施方式中，本发明提出的测试探针主要包括探针杆、主探针、多根辅探针、压力信号转换装置以及控制系统。其中，图3具体地示出了测试探针的多根辅探针处于未伸出状态时的结构，配合参阅图4，图4中代表性地示出了能够体现本发明的原理的测试探针的另一结构示意图，且具体地示出了测试探针的多根辅探针处于伸出状态时的结构。以下结合上述附图，对本发明提出的测试探针的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图3所示，在本实施方式中，探针杆310呈杆状结构，且内部具有杆腔(未示出)，该内腔用以容置多根辅探针、驱动多根辅探针伸缩的驱动机构以及其他相关连接结构。除此之外，探针杆310的结构与图1和图2中示出的现有探针的探针杆110结构基本相同，在此不予赘述。

另外，为了便于说明和理解，本实施方式中是以测试探针(即探针杆310)竖直设置时的状态进行说明，则此时探针杆310的两端分别为图3中的上端311和下端312。容易理解的是，本发明提出的探针杆310在其他实施方式中，针对TFT器件的不同结构，其在实际测试是的放置状态并不限于竖直方式。

如图3所示，在本实施方式中，主探针320设置在探针杆310的下端312，且优选地连接于探针杆310下端312的中心位置，并沿探针杆310的轴向向下延伸。除此之外，主探针320的结构与图1和图2中示出的现有测试探针的探针120结构基本相同，在此不予赘述。

如图3和图4所示，在本实施方式中，多根辅探针设置在探针杆310的杆腔内，且探针杆310上开设有多个伸出孔，以分别供多根辅探针由多个伸出孔伸出或缩回探针杆310。同时，压力信号转换装置340能够接收主探针320接触TFT器件时收到的压力信号，并由控制系统根据压力信号控制多根辅探针沿多个伸出孔由探针杆310的杆腔伸出，并分别接触于TFT器件的多个位置。据此，本发明提出的测试探针能够同时与TFT器件的多个位置接触，在TFT器件的劣化过程中，即使TFT器件的某些结构因加温度而产生形变，或即使测试探针因热风而产生晃动，测试探针仍可通过主探针320或部分辅探针与TFT器件相接触，从而避免现有探针因主探针320与被测物分离而导致测试电压未加载到被测物而使测试评价失准的问题。同时，多根辅探针的设计能够减小测试探针与被测物之间的接触电阻。

如图3和图4所示，在本实施方式中，多根辅探针根据伸出于探针杆310的不同位置，大致可分为多根第一辅探针331和多根第二辅探针332，相应地，探针杆310上开设有多个第一伸出孔313和多个第二伸出孔，以分别供多根第一辅探针331和多根第二辅探针332伸出或缩回。

具体而言，如图3和图4所示，在本实施方式中，多根第一辅探针331分别沿垂直于探针杆310轴向的方向伸出于探针杆310，即以图中示出的探针杆310轴向为竖直方向为例，则第一辅探针331是沿水平方向延伸。并且，多个第一伸出孔313环绕开设在探针杆310的一轴向高度位置上，即多个第一伸出孔313开设于探针杆310的某一高度位置上的外周。

进一步地，在本实施方式中，多个第一伸出孔313在探针杆310的周向间隔均匀地分布。

再者，在本实施方式中，如图4所示，多根第二辅探针332分别沿相对探针杆310轴向斜向下的方向伸出于探针杆310。其中，探针杆310的下端面优选地呈向下凸出的圆锥形，且主探针320设于探针杆310的下端面的顶点位置。在此设计的基础上，多个第二伸出孔是在探针杆310下端面的一轴向高度位置上环绕主探针320开设，即多个第二伸出孔开设于探针杆310的下端锥面的环绕主探针320(顶点)的圆周路径上。

进一步地，在本实施方式中，多个第一伸出孔313在探针杆310的下端锥面上围绕主探针320间隔均匀地分布。

进一步地，如图3和图4所示，在本实施方式中，多个第一伸出孔313进一步地位于探针杆310的靠近其下端312的部分的外周。并且，当不区分第一辅探针331与第二辅探针332时，多根辅探针的伸出探针杆310的位置，即多个伸出孔的开设位置，在探针杆310的轴向(高度方向)上优选为靠近探针杆310的下端312布置。

需说明的是，辅探针的布置并不限于本实施方式中的一部分水平伸出且另一部分斜向下伸出的设计，亦不限于伸出方向相同的多根辅探针位于探针杆310的相同的轴向高度位置。

较佳地，当多根辅探针在探针杆310轴向上朝向多个方向伸出于探针杆310时，可以进一步提升测试探针与TFT器件的多个接触位置在空间上的多样性。其中，多根辅探针的伸出方向至少可以包括相对于探针杆310轴向的垂直方向、斜向上方向和斜向下方向。

另外，当伸出方向相对于探针杆310轴向为斜向上方向的辅探针为多根时，其相对于探针杆310轴向的倾斜角度可以不完全相同。并且，当伸出方向相对于探针杆310轴向为斜向下方向的辅探针为多根时，其相对于探针杆310轴向的倾斜角度亦可不完全相同。

以上对多根辅探针的布置形式进行了几种示例性说明。然而，即使不考虑辅探针的具体布置形式，即辅探针的布置形式或伸出方向无具体规律时，本发明提出的测试探针至少可通过增设多根辅探针的设计而达成增加与TFT器件接触位置的目的，从而实现减少测试探针与TFT器件脱离接触可能的目的。

如图3和图4所示，在本实施方式中，压力信号转换装置340设置在探针杆310的上端311，并通过压力传导件连接于主探针320，以将主探针320受到的压力转换为压力信号并传递至控制系统。

进一步地，如图3和图4所示，在本实施方式中，压力传导件可以优选为压力传感弹簧350。其中，压力传感弹簧350绕设在探针杆310上，且连接于主探针320与压力信号转换装置340之间，以供压力信号转换装置340经压力传感弹簧350实时感知主探针320是否接触到TFT器件的接触位置。

在本实施方式中，控制系统连接于压力信号转换装置340，其能够在接收到压力信号转换装置340给出的压力信号时，通过驱动机构控制多根辅探针由探针杆310的杆腔经多个伸出孔伸出于探针杆310。

进一步地，在本实施方式中，驱动机构优选为微型气缸。其中，微型气缸设置在探针杆310的杆腔内，并可由控制系统控制而驱动多根辅探针分别经多个伸出孔伸缩。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的测试探针仅仅是能够采用本发明原理的许多种测试探针中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的测试探针的任何细节或测试探针任何步骤。

通过上述对本发明提出的测试探针的示例性说明，以下对该测试探针在TFT器件寿命验证(信赖性评价)过程中的工作原理进行对应说明：

其中，对TFT器件的寿命验证试验可参考背景技术中介绍的部分试验方法和环境，在此不予赘述。

在测试评价过程中，主探针会从PVX保护层的过孔处扎入而与ITO薄膜接触，压力信号转换装置通过压力传导件感测到主探针与ITO薄膜之间产生的压力，并转换为压力信号传递至控制系统，控制系统据此给出伸出指令，控制驱动机构驱动各辅探针分别由各伸出孔伸出于探针杆，使多根辅探针与周边的ITO薄膜分别接触。在加温度的数小时内，ITO薄膜、PVX保护层和SD层等均可能不同程度地出现受热变形，当ITO薄膜因上述变形而与测试探针的主探针或某些辅探针的接触脱离时，测试探针的其余辅探针仍可保持与ITO薄膜的接触，从而保证测试探针在测试过程中始终保持与TFT器件的有效接触。

在测试评价结束后，控制系统给出收回指令，控制驱动机构驱动各辅探针分别由各伸出孔收回于探针杆的杆腔内，然后则可将主探针由PVX保护层的过孔拔出。

综上所述，本发明提出的测试探针，通过辅探针的设置，使得测试探针是以主探针和多根辅探针同时与被测物的多个位置接触，从而避免现有探针因主探针与被测物分离而导致测试电压未加载到被测物而使测试评价失准的问题。同时，由于本发明提出的测试探针增设多根辅探针，进一步减小测试探针与被测物之间的接触电阻，使得测试更加准确可靠。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的测试探针的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的测试探针进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。

Claims (8)

1.一种测试探针，用以测试液晶显示器件的半导体特性，所述测试探针包括探针杆以及设于所述探针杆下端的主探针，其特征在于，所述测试探针还包括：

多根辅探针，可伸缩地设于所述探针杆的杆腔内，且所述探针杆上开设有多个伸出孔，以分别供多根所述辅探针伸出所述探针杆，多根所述辅探针包括：

多根第一辅探针，分别沿垂直于所述探针杆轴向的方向伸出于所述探针杆；及

多根第二辅探针，分别沿相对所述探针杆轴向斜向下的方向伸出于所述探针杆；

驱动机构，设于所述杆腔内并被配置为驱动所述多根辅探针伸缩；

压力信号转换装置，设于所述探针杆上端并通过压力传导件连接于所述主探针，以将所述主探针受到的压力转换为压力信号；以及

控制系统，连接于所述压力信号转换装置，以在接收到所述压力信号时通过驱动机构控制所述多根辅探针伸出于所述探针杆。

2.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，多根所述辅探针由所述探针杆的靠近下端的部分伸出。

3.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，多根所述辅探针相对所述探针杆轴向朝向多个方向伸出于所述探针杆。

4.根据权利要求3所述的测试探针，其特征在于，多根所述辅探针的伸出方向至少包括相对于所述探针杆轴向的垂直方向、斜向上方向和斜向下方向。

5.根据权利要求4所述的测试探针，其特征在于，伸出方向相对于所述探针杆轴向为斜向上方向的所述辅探针为多根，且相对于所述探针杆轴向的倾斜角度不完全相同；和/或，伸出方向相对于所述探针杆轴向为斜向下方向的所述辅探针为多根，且相对于所述探针杆轴向的倾斜角度不完全相同。

6.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述探针杆的一轴向高度位置上环绕所述探针杆开设有多个第一伸出孔，以分别供多根所述第一辅探针伸出。

7.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述探针杆的下端面呈向下凸出的圆锥形，且所述主探针设于所述探针杆的下端面的顶点位置；其中，所述探针杆下端面的一轴向高度位置上环绕所述主探针开设有多个第二伸出孔，以分别供多根所述第二辅探针伸出。

8.根据权利要求1所述的测试探针，其特征在于，所述压力传导件为压力传感弹簧，所述压力传感弹簧绕设于所述探针杆，且连接于所述主探针与所述压力信号转换装置之间；和/或，所述驱动机构为微型气缸，所述微型气缸设于所述探针杆内，以由所述控制系统控制而驱动多根所述辅探针伸出于所述探针杆。

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