CN111751691A - 检测装置及其探针座 - Google Patents

Abstract

一种检测装置及其探针座。探针座包含一承座、一配线板、一电容元件与二相邻的探针。承座的顶面具有一晶片容置部。配线板位于承座内部。此二探针分别位于卧于承座内部，且穿过配线板。电容元件焊设于配线板上，位于此二探针的一侧，且透过配线板电连接此二探针。此二探针分别为电源探针与接地探针。如此，通过上述架构，不仅可提供可靠的信号完整性，更能够降低电容元件的维修困难度。

Description

检测装置及其探针座

技术领域

本发明有关于一种检测装置，尤指一种能够改善电容元件与待测元件之间距的检测装置。

背景技术

一般而言，半导体晶片在制作完成后，会对半导体晶片进行最终测试(FT，FinalTest)，以确保半导体晶片在出货时的品质。在进行电性检测时，会通过一测试装置的多数个探针分别触压每个半导体晶片的导电接点，以便将不良的半导体晶片筛选出来。

在上述最终测试中，为了维持电源与信号的完整性，测试装置的载板上通常会设置电容元件，例如去耦电容(decoupling capacitor)或旁路电容(bypass capacitor)，以补偿瞬态压降且保持电压水平。

故，如何让电容元件能够表现出最大功效，以确保获得良好的电源完整性质量，是现在半导体测试技术需要突破的课题。

发明内容

本发明的一实施例提供了一种检测装置。检测装置包含一载板、一晶片容置部、一配线板、多个伸缩探针与多个电容元件。晶片容置部用以固持一半导体晶片。配线板位于载板与晶片容置部之间。这些伸缩探针平行地穿过配线板。每个伸缩探针用以连接半导体晶片与载板。这些电容元件分布于配线板上。每个电容元件透过配线板电连接任二个相邻的伸缩探针，且此二个伸缩探针分别用以连接半导体晶片的一电源接点与一接地接点。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，检测装置还包含一探针座。探针座包含一顶面与一底面。顶面与底面相对配置。底面位于载板上，晶片容置部为顶面上形成的一晶片槽。配线板位于探针座内，较探针座的底面更接近探针座的顶面，且伸缩探针平行地位于探针座内。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，配线板包含一板体、多个贯孔与多个导电垫。板体具有相对的第一面与第二面。第一面面向晶片容置部。每个贯孔贯穿板体，且连接第一面与第二面，以容置其中一伸缩探针。这些导电垫位于板体的第一面。每个导电垫围绕其中之一贯孔，且电连接其中一伸缩探针。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，配线板还包含多个导电耐磨层。这些导电耐磨层分别位于这些贯孔内，且每个导电耐磨层围绕并接触其中一伸缩探针。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，每个导电耐磨层更伸出对应的贯孔，且覆盖于对应的导电垫上。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，配线板还包含多个导电胶。每个导电胶将其中一导电耐磨层附着于板体上，且电连接其中一导电垫以及其中一导电耐磨层。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，每个伸缩探针包含一静止针体、一活动针体及一弹簧。静止针体的一端伸至载板，另端具有一凹槽。活动针体可伸缩地位于凹槽以及其中一贯孔内，且接触其中一导电耐磨层。弹簧位于凹槽内，连接静止针体与活动针体。其中一电容元件位于任二相邻的活动针体之间。

依据本发明一或多个实施例，在上述的检测装置中，每个电容元件介于上述二个伸缩探针之间。

本发明的另一实施例提供了一种探针座。探针座包含一承座、一配线板、一电容元件、一电源探针与一接地探针。承座包含相对配置的一顶面与一底面。顶面具有一晶片容置部。配线板位于承座内部。电源探针位于承座内部，且穿过配线板。接地探针位于承座内部，穿过配线板，且为最邻近电源探针的探针。电容元件焊设于配线板上，位于电源探针与接地探针的一侧，且透过配线板电连接电源探针与接地探针。

依据本发明一或多个实施例，在上述的探针座中，配线板包含一板体、一第一贯孔、一第二贯孔、一第一导电垫与一第二导电垫。板体具有相对的第一面与第二面。第一面面向容置部。第一贯孔贯穿板体，且连接第一面与第二面，以容置电源探针。第一导电垫位于第一面，围绕第一贯孔，且电连接电源探针。第二贯孔贯穿板体，且连接第一面与第二面，以容置接地探针。第二导电垫位于第一面，围绕第二贯孔，且电连接接地探针。

依据本发明一或多个实施例，在上述的探针座中，配线板还包含一第一导电耐磨层与一第二导电耐磨层。第一导电耐磨层位于第一贯孔内，围绕且接触电源探针。第二导电耐磨层位于第二贯孔内，围绕且接触接地探针。

依据本发明一或多个实施例，在上述的探针座中，第一导电耐磨层位于第一导电垫及第一贯孔的内壁上，第二导电耐磨层位于第二导电垫及第二贯孔的内壁上。

依据本发明一或多个实施例，在上述的探针座中，配线板还包含一第一导电胶及一第二导电胶。第一导电胶将第一导电耐磨层附着于板体上，且电连接第一导电垫及第一导电耐磨层。第二导电胶将第二导电耐磨层附着于板体上，且电连接第二导电垫及第二导电耐磨层。

依据本发明一或多个实施例，在上述的探针座中，电源探针包含一第一静止针体、一第一活动针体及一第一弹簧。第一静止针体的一端具有一第一凹槽。第一活动针体可伸缩地位于第一凹槽及第一贯孔内，且接触第一导电耐磨层。第一弹簧位于第一凹槽内，连接第一静止针体与第一活动针体。

依据本发明一或多个实施例，接地探针包含一第二静止针体、一第二活动针体及一第二弹簧。第二静止针体的一端具有一第二凹槽。第二活动针体可伸缩地位于第二凹槽及第二贯孔内，且接触第二导电耐磨层。第二弹簧位于第二凹槽内，连接第二静止针体与第二活动针体。电容元件位于第一活动针体与第二活动针体之间。

依据本发明一或多个实施例，电容元件较承座的底面更接近承座的顶面。

如此，通过上述将电容元件整合至探针层内的架构，缩短了电容元件与半导体晶片的间距，不仅提供可靠的信号完整性，更能够降低电容元件的维修困难度。

以上所述仅系用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施例及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为本发明一实施例的检测装置的示意图；

图2为本发明一实施例的配线板的上视图；

图3为图2沿线段AA所制成的剖视图；以及

图4为图3的使用操作图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1为本发明一实施例的检测装置10的示意图。如图1所示，检测装置10用以对一待测物进行检测，且待测物例如为半导体晶片600。检测装置10包含一载板100、一晶片容置部240、一配线板300、多个伸缩探针400与多个电容元件500。晶片容置部240用以固持一半导体晶片600。配线板300位于载板100与晶片容置部240之间。这些伸缩探针400平行地穿过配线板300。每个伸缩探针400的一端连接载板100的一接点110，另端连接晶片容置部240，用以抵接半导体晶片600的一接点610(如焊球或焊垫)。这些电容元件500分布于配线板300上，且每个电容元件500透过配线板300的走线电连接任二个相邻的伸缩探针400。例如，电容元件500位于任二个相邻的伸缩探针400之间。

须了解到，上述此二相邻的伸缩探针400分别用以抵接半导体晶片600的其中一电源接点610A与其中一接地接点610B，以分别传输电源信号与接地信号。故，以下将这些相邻的伸缩探针400分别称为电源探针400A与接地探针400B。

如此，由于本实施例将作为去耦合电容(Decoupling Capacitor)的电容元件500整合至探针层(即探针位置处)，借此缩短了电容元件500与半导体晶片600的间距，从而减小电源干扰的现象，不仅提供更可靠的信号完整性，更能够降低电容元件500的维修困难度。

更具体地，在本实施例中，检测装置10还包含一探针座200。探针座200包含一承座210。承座210具有相对配置的一顶面211与一底面212。底面212位于载板100上，且晶片容置部240例如为顶面211上所凹设的晶片槽241，用以放置上述的半导体晶片600。配线板300位于探针座200内，且位于承座210内部。相较于探针座200的底面212，配线板300(即电容元件500)的位置更接近探针座200的顶面211。这些伸缩探针400并排地位于承座210内部，且彼此平行地穿过配线板300。然而，本发明不限于配线板300与之伸缩探针400位置。举例来说，探针座200内具有一内部空间220以及多个柱状槽230。柱状槽230彼此平行，且连接内部空间220。配线板300固定于内部空间220内，且这些伸缩探针400分别固定于柱状槽230内。

然而，本发明不限于此，在其他实施例中，检测装置10亦可能省略探针座200，使得任意框架作为承载半导体晶片600的晶片容置部240；或者，配线板300也可以在射出成型程序时埋设于探针座200内。

图2为本发明一实施例的配线板300的上视图。图3为图2沿线段AA所制成的剖视图。如图2所示，电容元件500不位于上述电源探针400A与接地探针400B之间，而是位于上述电源探针400A与接地探针400B的同侧。具体来说，如图2的四个伸缩探针400可以围绕且定义出一间隔区Z时，电容元件500至少位于邻近上述电源探针400A与接地探针400B的间隔区Z内。

如图2与图3所示，配线板300包含一板体310、多个贯孔(例如第一贯孔321与第二贯孔331，图3)与多个导电垫(例如第一导电垫322与第二导电垫332，图2与图3)。板体310具有相对的第一面311与第二面312。第一面311面向晶片容置部240(图1)。举例来说，板体310为薄型板，其厚度例如为0.15至0.25毫米的范围内。第一贯孔321贯穿板体310，且连接第一面311与第二面312，以容置电源探针400A。第一导电垫322位于第一面311，围绕第一贯孔321，且电连接电源探针400A。第二贯孔331贯穿板体310，且连接第一面311与第二面312，以容置接地探针400B。第二导电垫332位于第一面311，围绕第二贯孔331，且电连接接地探针400B。举例来说，第一导电垫322与第二导电垫332分别呈环状，且包含银、铜或其合金，或者，铜、镍或金等常见高导电材料。

如图3所示，电源探针400A位于第一贯孔321内，且电连接第一导电垫322。电源探针400A例如为一可伸缩同轴弹性针。接地探针400B位于第二贯孔331内，且电连接第二导电垫332。接地探针400B例如为一可伸缩同轴弹性针。故，其中一电容元件500透过对应的第一导电垫322、第二导电垫332、第一走线325与第二走线335分别电连接电源探针400A与接地探针400B。

更具体地，电源探针400A包含一第一静止针体410、一第一活动针体420及一第一弹簧430。第一静止针体410的一端具有一第一凹槽411，其另端具有一第一下针端412。第一活动针体420的一端可伸缩地位于第一凹槽411及第一贯孔321内，且电连接第一导电垫322，其另端具有一第一上针端421。第一上针端421用以抵接半导体晶片600的所述电源接点610A。第一弹簧430位于第一凹槽411内，且连接第一静止针体410与第一活动针体420。接地探针400B包含一第二静止针体440、一第二活动针体450及一第二弹簧460。第二静止针体440的一端具有一第二凹槽441，其另端具有一第二下针端442。第二活动针体450的一端可伸缩地位于第二凹槽441及第二贯孔331内，且电连接第二导电垫332，其另端具有一第二上针端451。第二上针端451用以抵接半导体晶片600的所述接地接点610B。第二弹簧460位于第二凹槽441内，且连接第二静止针体440与第二活动针体450。

图4为图3的使用操作图。如此，如图4所示，当半导体晶片600放入晶片容置部240，且朝下压迫所述电源探针400A与接地探针400B时，半导体晶片600的所述电源接点610A与接地接点610B分别压下所述第一活动针体420与第二活动针体450，使得所述第一活动针体420能够于第一贯孔321内朝下方缩入第一凹槽411内、所述第二活动针体450能够于第二贯孔331内朝下方缩入第二凹槽441内，以便进行对应的测试行为。反之，待半导体晶片600离开晶片容置部240时，第一弹簧430将所述第一活动针体420于第一贯孔321内朝上方推回原位，且第二弹簧460将所述第二活动针体450于第二贯孔331内朝上方推回原位。

此外，上述的配线板300还包含多个导电耐磨层(例如第一导电耐磨层323与第二导电耐磨层333，图3)。第一导电耐磨层323位于第一贯孔321的内壁上，且第一导电耐磨层323围绕及接触电源探针400A。更具体地，第一导电耐磨层323接触电源探针400A的第一活动针体420。第一导电耐磨层323位于第一导电垫322及第一贯孔321的内壁上，意即，第一导电耐磨层323不只位于第一导电垫322，且第一导电耐磨层323从第一贯孔321内延伸至第一导电垫322，且覆盖于第一导电垫322上。举例来说，第一导电胶324将第一导电耐磨层323附着于板体310上，且电连接第一导电垫322及第一导电耐磨层323，使得第一导电耐磨层323透过第一导电胶324形成于第一贯孔321的内壁与第一导电垫322上。第一导电胶324例如为导电银胶。

第二导电耐磨层333位于第二贯孔331的内壁上，且第二导电耐磨层333围绕及接触接地探针400B。更具体地，第二导电耐磨层333接触接地探针400B的第二活动针体450。第二导电耐磨层333位于第二导电垫332及第二贯孔331的内壁上，意即，第二导电耐磨层333不只位于第二导电垫332，且第二导电耐磨层333从第二贯孔331内延伸至第二导电垫332，且覆盖于第二导电垫332上。举例来说，第二导电胶334将第二导电耐磨层333附着于板体310上，且电连接第二导电垫332及第二导电耐磨层333，使得第二导电耐磨层333透过第二导电胶334形成于第二贯孔331的内壁与第二导电垫332上。第二导电胶334例如为导电银胶。

举例来说，第一导电耐磨层323与第二导电耐磨层333分别呈环状，且第一导电耐磨层323与第二导电耐磨层333分别包含例如银石墨合金。银石墨合金为银基含有石墨成分的二元合金，具有良好的导电性、优良的耐磨性和自润滑性、接触电阻低且高稳定性。银石墨合金例如是由银粉和石墨粉均匀混合后，经压制成型和烧结而成。

如此，如图4所示，由于第一贯孔321与第二贯孔331内分别设置有第一导电耐磨层323与第二导电耐磨层333，即便多次压放第一活动针体420与第二活动针体450，仍不致损害配线板300，进而必避免缩短配线板300的使用寿命。

此外，上述各实施例中，这些电容元件500分别为多层陶瓷电容(MultilayerCeramic Capacitor，MLCC)，且其体积为0.25x0.125x0.125毫米，或是，0.4x0.2x0.2毫米，且其额定电压为6.3至25伏(V)的范围内。电容值为0.2至10000皮法拉的范围内。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，电容元件500也可以为寄生电容、具有交叉指形(interdigitated)电极的电容或是任何其他以具图案化的至少一导电电极形成的电容。

最后，上述所揭露的各实施例中，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，皆可被保护于本发明中。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 (16)

1.一种检测装置，其特征在于，包含：

一载板；

一晶片容置部，用以固持一半导体晶片；

一配线板，位于该载板与该晶片容置部之间；

多个伸缩探针，平行地穿过该配线板，每一所述伸缩探针用以连接该半导体晶片与该载板；以及

多个电容元件，分布于该配线板上，

其中每一所述电容元件透过该配线板电连接任二个相邻的所述伸缩探针，且该二个相邻的伸缩探针分别用以连接该半导体晶片的一电源接点与一接地接点。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包含：

一探针座，包含一顶面与一底面，该顶面与该底面相对配置，该底面位于该载板上，该晶片容置部为该顶面上形成的一晶片槽，

其中该配线板位于该探针座内，较该探针座的该底面更接近该探针座的该顶面，且所述多个伸缩探针平行地位于该探针座内。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，该配线板包含：

一板体，具有相对的一第一面与一第二面，该第一面面向该晶片容置部；

多个贯孔，每一所述贯孔贯穿该板体，且连接该第一面与该第二面，以容置所述多个伸缩探针其中之一；以及

多个导电垫，位于该板体的该第一面，每一所述导电垫围绕所述多个贯孔其中之一，且电连接所述多个伸缩探针其中之一。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，该配线板还包含：

多个导电耐磨层，分别位于所述多个贯孔内，且围绕并接触所述多个伸缩探针。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，每一所述导电耐磨层更伸出对应的该贯孔，且覆盖于对应的该导电垫上。

6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，该配线板还包含：

多个导电胶，每一所述导电胶将所述多个导电耐磨层其中之一附着于该板体上，且电连接所述多个导电垫其中之一以及所述多个导电耐磨层其中之一。

7.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，每一所述伸缩探针包含：

一静止针体，该静止针体的一端伸至该载板，其另端具有一凹槽；

一活动针体，可伸缩地位于该凹槽以及所述多个贯孔其中之一内，且接触所述多个导电耐磨层其中之一；以及

一弹簧，位于该凹槽内，连接该静止针体与该活动针体，其中所述多个电容元件其中之一位于任二相邻的所述活动针体之间。

8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，每一所述电容元件介于该二个相邻的伸缩探针之间。

9.一种探针座，其特征在于，包含：

一承座，包含相对配置的一顶面与一底面，该顶面具有一晶片容置部；

一配线板，位于该承座内部；

一电源探针，位于该承座内部，且穿过该配线板；

一接地探针，位于该承座内部，穿过该配线板，且为最邻近该电源探针的探针；以及

一电容元件，焊设于该配线板上，位于该电源探针与该接地探针的一侧，且透过该配线板电连接该电源探针与该接地探针。

10.根据权利要求9所述的探针座，其特征在于，该配线板包含：

一板体，具有相对的一第一面与一第二面，该第一面面向该晶片容置部；

一第一贯孔，贯穿该板体，且连接该第一面与该第二面，以容置该电源探针；

一第二贯孔，贯穿该板体，且连接该第一面与该第二面，以容置该接地探针；

一第一导电垫，位于该第一面，围绕该第一贯孔，且电连接该电源探针；以及

一第二导电垫，位于该第一面，围绕该第二贯孔，且电连接该接地探针。

11.根据权利要求10所述的探针座，其特征在于，该配线板还包含：

一第一导电耐磨层，位于该第一贯孔内，围绕且接触该电源探针；以及

一第二导电耐磨层，位于该第二贯孔内，围绕且接触该接地探针。

12.根据权利要求11所述的探针座，其特征在于，该第一导电耐磨层位于该第一导电垫及该第一贯孔的内壁上，该第二导电耐磨层位于该第二导电垫及该第二贯孔的内壁上。

13.根据权利要求11所述的探针座，其特征在于，该配线板还包含：

一第一导电胶，将该第一导电耐磨层附着于该板体上，且电连接该第一导电垫及该第一导电耐磨层；以及

一第二导电胶，将该第二导电耐磨层附着于该板体上，且电连接该第二导电垫及该第二导电耐磨层。

14.根据权利要求11所述的探针座，其特征在于，该电源探针包含：

一第一静止针体，该第一静止针体的一端具有一第一凹槽；

一第一活动针体，可伸缩地位于该第一凹槽及该第一贯孔内，且接触该第一导电耐磨层；以及

一第一弹簧，位于该第一凹槽内，连接该第一静止针体与该第一活动针体。

15.根据权利要求14所述的探针座，其特征在于，该接地探针包含：

一第二静止针体，该第二静止针体的一端具有一第二凹槽；

一第二活动针体，可伸缩地位于该第二凹槽及该第二贯孔内，且接触该第二导电耐磨层；以及

一第二弹簧，位于该第二凹槽内，连接该第二静止针体与该第二活动针体，

其中该电容元件位于该第一活动针体与该第二活动针体之间。

16.根据权利要求9所述的探针座，其特征在于，该电容元件较该承座的该底面更接近该承座的该顶面。

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