CN110412321A - 触点单元结构及其构成的矩阵探针卡 - Google Patents

触点单元结构及其构成的矩阵探针卡 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于硅片级可靠性测试的触点单元结构，包括：触点伸缩调节结构其底部设置至少一个触点，使触点电性连接或脱离被测试硅片；第一固定件设置在触点伸缩调节结构两侧；第一导电连接件其将触点电性引出；第二导电连接件其设置在第一导电连接件下方，其分别与触点伸缩调节结构两边外侧的第一固定件连接；第三导电连接件其设置在第二导电连接件下方，其将触点单元结构连接地；第二固定件其设置在第二导电连接件两边外侧，其用于将触点单元结构固定在其他外部连接结构上。本发明还公开了一种具有所述触点单元结构的矩阵探针卡。本发明能实现触点压力调整，能满足测试时的不同需求，能减少寄生电感，提高测试可用频率。

Description

触点单元结构及其构成的矩阵探针卡
技术领域
本发明涉及半导体测试领域，特别是涉及一种用于硅片测试的触点单元结构。本发 明还涉及一种具有所述触点单元结构的矩阵探针卡。
背景技术
目前硅片级探针往往采用悬臂针与垂直探针的方式，现有硅片级可靠性测试需要根 据被测对象进行摆针与调针的工作。对于部分同测数量较多,芯片PAD放置位置不规则、PAD比较多和或PAD间距比较小的芯片进行测试时，制作探针卡会碰到难度，耗时耗工。 而且由于有探针的存在将近20nH的寄生电感，所以一般探针卡的测试频率也就只能有50MHz。上述情况，造成现有探针卡摆针密度受限，为了提高测试频率需要提供探针卡 的摆针密度，需要一种新型探针卡满足上述技术需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种相对现有探针能提供更灵活出针位置，更良好 电性接触，具有更低寄生电感，用于硅片级可靠性测试能代替现有探针的触点单元结构。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种相对现有探针卡能提供更高摆针密度，更 灵活出针位置，更低寄生电感，制作探针卡耗时耗工更少的矩阵探针卡
为解决上述技术问题，本发明提供用于硅片级可靠性测试的触点单元结构包括：触 点伸缩调节结构、触点、第一固定件、第二固定件、第一导电连接件、第二导电连接件 和第三导电连接件；
触点伸缩调节结构，其底部设置至少一个触点，通过调节其自身的体积使其底部的 触点上下移动，接触或脱离被测试硅片；
触点，其用于电性连接被测试硅片；
第一固定件，设置在触点伸缩调节结构两侧；
第一导电连接件，其将触点电性引出；
第二导电连接件，其设置在第一导电连接件下方，其分别与触点伸缩调节结构两边 外侧的第一固定件连接，其能缓冲触点单元结构上下移动所产生的应力；
第三导电连接件，其设置在第二导电连接件下方，其将触点单元结构连接地；
第二固定件，其设置在第二导电连接件两边外侧，其分别与的第一固定件两边外侧 的第二导电连接件连接，其用于将触点单元结构固定在其他外部连接结构上。
进一步改进所述的触点单元结构，所述触点伸缩调节结构是调节气囊。
进一步改进所述的触点单元结构，所述触点是接触金属凸点。
进一步改进所述的触点单元结构，所述第一固定件是倒置的L形支架，该L形支架的长边与触点伸缩调节结构相连接，该L形支架的短边与第二导电连接件相连接。
进一步改进所述的触点单元结构，所述第二固定件是固定块。
进一步改进所述的触点单元结构，所述第一导电连接件是金属导线或键合线。
进一步改进所述的触点单元结构，所述第二导电连接件是柔性结构。
进一步改进所述的触点单元结构，所述第二导电连接件是导电薄膜。
进一步改进所述的触点单元结构，所述第三导电连接件是金属接地板。
本发明提供一种具有上述任意一项所述触点单元结构的矩阵探针卡：
各所述触点单元结构彼此之间通过PCB连接固定，各所述触点单元结构在所述PCB上形成触点矩阵，所述PCB上设有电性引出接口和测试配置端口。
进一步改进矩阵探针卡，触点伸缩调节结构施加到每个触点的压力为3克-5克。
进一步改进矩阵探针卡，各所述触点单元结构通过固定在PCB上的第二固定件实现 固定连接。
进一步改进矩阵探针卡，所述PCB的电性引出接口用于连接测试仪。
进一步改进矩阵探针卡，所述测试配置端口是用于配置测试的跳线柱。
目前硅片级测试使用的探针往往采用悬臂针与垂直探针的方式，这需要进行摆针与 调针的工作本发明的触点单元结构触点、触点伸缩调节结构和导电薄膜替代原有探针结 构，通过对薄膜后的伸缩调节结构(气囊充气/放气)下探和回缩的控制，实现对触点 压力(针压)调整，进而实现对探针卡摆针的自动控制。通过触点的下探和回缩能满足 芯片PAD放置位置不规则、PAD比较多和或PAD间距比较小的芯片进行测试时的不同需 求。同时通过PCB与芯片联动仿真缩短PAD间距离能减少寄生电感，使本发明的矩阵探 针卡能达到最佳的信号完整性性能，提高测试可用频率。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明触点单元结构的结构示意图一。
图2是本发明触点单元结构的结构示意图二。
图3是本发明矩阵探针卡的结构示意图。
图4是本发明触点矩阵示意图。
附图标记说明
触点伸缩调节结构1
接触金属凸点2
L形支架3
固定块4
金属导线或键合线5
导电薄膜6
金属接地板7
PCB 8
电性引出接口9
跳线柱10
触点单元结构A。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体 实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以 下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1结合图2所示，本发明提供用于硅片级可靠性测试的触点单元结构一可行实施例，包括：触点伸缩调节结构1、接触金属凸点2、L形支架3、固定块4、金属导线 或键合线5、导电薄膜6和金属接地板7；
触点伸缩调节结构1，其底部设置至少一个接触金属凸点2，通过调节其自身的体积使其底部的触点上下移动，接触或脱离被测试硅片；本实施例，触点伸缩调节结构1 采用气囊，气囊下方设置2个接触金属凸点2。
接触金属凸点2，其用于电性连接被测试硅片；
L形支架3，L形支架3倒置布置，其L形短边位于上方且向远离触点伸缩调节结构 1方向伸出，该L形支架的短边与导电薄膜6相连接且部分L形支架短边位于导电薄膜 6上方；其L形长边位于触点伸缩调节结构1两侧且相邻。
金属导线或键合线5，其将触点电性引出；
导电薄膜6，其设置在金属导线或键合线5下方，其分别与触点伸缩调节结构1两边外侧的L形支架3连接，其能缓冲触点单元结构上下移动所产生的应力；
金属接地板7，其设置在导电薄膜6下方，其将触点单元结构连接地；
固定块4，其设置在导电薄膜6两边外侧，其分别与的L形支架3两边外侧的导电 薄膜6连接，其用于将触点单元结构固定在其他外部连接结构上。
参考图3所示，本发明提供一种具有上述触点单元结构的矩阵探针卡一可行实施例， 包括：
各所述触点单元结构A彼此之间通过固定在PCB 8上的固定块4连接固定，各所述触点单元结构A在所述PCB 8上形成触点矩阵(矩阵参考图4所示)，所述PCB 8上设 有用于连接测试仪的电性引出接口9和用于配置测试的跳线柱10。
其中，触点伸缩调节结构施加到每个触点的压力为3克-5克。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本 发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种触点单元结构，用于硅片级可靠性测试，其特征在于，包括：触点伸缩调节结构、触点、第一固定件、第二固定件、第一导电连接件、第二导电连接件和第三导电连接件；
触点伸缩调节结构，其底部设置至少一个触点，通过调节其自身的体积使其底部的触点上下移动接触或脱离被测试硅片；
触点，其用于电性连接被测试硅片；
第一固定件，设置在触点伸缩调节结构两侧；
第一导电连接件，其将触点电性引出；
第二导电连接件，其设置在第一导电连接件下方，其分别与触点伸缩调节结构两边外侧的第一固定件连接，其能缓冲触点单元结构上下移动所产生的应力；
第三导电连接件，其设置在第二导电连接件下方，其将触点单元结构连接地；
第二固定件，其设置在第二导电连接件两边外侧，其分别与的第一固定件两边外侧的第二导电连接件连接，其用于将触点单元结构固定在其他外部连接结构上。
2.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述触点伸缩调节结构是调节气囊。
3.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述触点是接触金属凸点。
4.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述第一固定件是倒置的L形支架，该L形支架的长边与触点伸缩调节结构相连接，该L形支架的短边与第二导电连接件相连接。
5.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述第二固定件是固定块。
6.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述第一导电连接件是金属导线或键合线。
7.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述第二导电连接件是柔性结构。
8.如权利要求7所述的触点单元结构，其特征在于：所述第二导电连接件是导电薄膜。
9.如权利要求1所述的触点单元结构，其特征在于：所述第三导电连接件是金属接地板。
10.一种具有权利要求1-9任意一项所述触点单元结构的矩阵探针卡，其特征在于：
各所述触点单元结构彼此之间通过PCB连接固定，各所述触点单元结构在所述PCB上形成触点矩阵，所述PCB上设有电性引出接口和测试配置端口。
11.如权利要求10的矩阵探针卡，其特征在于：触点伸缩调节结构施加到每个触点的压力为3克-5克。
12.如权利要求10的矩阵探针卡，其特征在于：各所述触点单元结构通过固定在PCB上的第二固定件实现固定连接。
13.如权利要求10的矩阵探针卡，其特征在于：所述PCB的电性引出接口用于连接测试仪。
14.如权利要求10的矩阵探针卡，其特征在于：所述测试配置端口是用于配置测试的跳线柱。
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