CN112020654B - 测试装置 - Google Patents

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Abstract

揭露一种用于测试高频高速半导体的测试装置。所述测试装置包括：探针支撑区块，沿测试方向形成有管容纳部；可导电的屏蔽管，容纳于所述管容纳部中；以及探针，以不接触的方式容纳并支撑于所述屏蔽管中，所述管容纳部包括用于将接地信号传输至所述屏蔽管的导电接触部。当测试高频高速半导体或类似受试者时，所述测试装置轻易地且廉价地防止相邻信号探针之间发生串扰并改善阻抗特性。

Description

测试装置
技术领域
本揭露涉及一种用于高频高速半导体的测试装置。
背景技术
已使用高频探针作为用于高频或高速半导体的测试装置。此种高频探针太昂贵而无法用于低价位的及中等价位的测试装置中。
用于高频或高速半导体的测试装置包括导电区块，导电区块以不接触的方式安装有欲被屏蔽以免受来自相邻信号探针的噪音影响的信号探针。在此种情形中，信号探针穿透导电区块而不接触探针孔的内壁，且单一探针的两端支撑于在导电区块的相对两侧处设置的绝缘板上。然而，此种传统测试装置的缺点在于应用一个导电区块来进行屏蔽导致其材料成本高，且当信号探针以精密节距进行配置时在加工方面存在困难。此外，导电区块的经加工孔具有低的精度及粗糙的内表面，且因此存在从中穿过的信号探针在阻抗特性方面劣化的问题。
发明内容
技术问题
本揭露的实施例旨在解决传统问题，并提供一种用于高频高速半导体的测试装置，其中相邻信号探针之间的噪音被简单的结构有效地阻挡。
本揭露的另一实施例欲提供一种用于高频高速半导体的测试装置，其在加工及装配方面有所改善并利用低价位材料降低了成本。
解决技术问题的手段
根据本揭露的实施例，提供一种测试装置。所述测试装置包括：探针支撑区块，沿测试方向形成有管容纳部；导电屏蔽管，容纳于所述管容纳部中；以及探针，以不接触的方式容纳并支撑于所述屏蔽管中，所述管容纳部包括用于将接地信号传输至所述屏蔽管的导电接触部。
所述探针支撑区块可包括：导电区块，包括与所述屏蔽管接触的导电接触部；绝缘区块，堆叠于所述导电区块的一侧上并支撑所述屏蔽管以及所述探针的第一端部；以及绝缘覆盖区块，覆盖所述导电区块的后侧并支撑所述探针的第二端部。
所述探针支撑区块可包括：导电区块，包括与所述屏蔽管接触的导电接触部；以及一对绝缘区块，所述一对绝缘区块之间配置有所述导电区块，并支撑所述屏蔽管的两端及所述探针的两端。
所述探针支撑区块可包括：导电区块，包括与所述屏蔽管接触的导电接触部；以及一对绝缘覆盖区块，所述一对绝缘覆盖区块之间配置有所述导电区块，并支撑所述探针的两端。
所述绝缘覆盖区块可包括：覆盖主体，所述覆盖主体的形状类似于板；以及探针固持器，自所述覆盖主体突出，插入所述屏蔽管中并在所述屏蔽管内支撑所述探针的两端。
发明技术效果
根据本发明的用于测试高频高速半导体的测试装置，能够以简单的结构有效地屏蔽相邻信号探针之间的噪音，改善加工及装配，并利用低价位材料降低了成本。
附图说明
结合附图阅读以下示例性实施例的说明，以上和/或其他实施例将变得显而易见且更易于理解，在附图中：
图1至3是根据本揭露第一实施例的测试装置的立体图、分解立体图及局部剖视图。
图4为图3所示探针支撑区块的局部剖视图。
图5是根据本揭露第二实施例的测试装置的局部剖视图。
图6是根据本揭露第三实施例的测试装置的局部剖视图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细阐述根据本揭露实施例的测试装置1。
图1至4是根据本揭露的测试装置的立体图、分解立体图及局部剖视图以及图3所示探针支撑区块的剖视图。如图中所示，测试装置1包括探针支撑区块100、屏蔽管200、探针300及用以容纳待测试的半导体或类似受试者的插入件400。探针300包括用于传输测试信号的信号探针310、用于传输接地信号的接地探针320以及用于供应电功率的功率探针330。
如图1至4中所示，探针支撑区块100包括管容纳部103及设置于管容纳部103中的导电接触部115。探针支撑区块100包括具有导电接触部115的导电区块110、耦合至导电区块110的顶部的绝缘区块120以及耦合至导电区块110的底部的绝缘覆盖区块130。
导电区块110由例如黄铜等导电金属制成。导电区块110可由表面镀覆有金属的绝缘体制成。导电区块110接触接地探针320并保持接地。
绝缘区块120由例如聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯酸、陶瓷等绝缘体制成。绝缘区块120耦合至导电区块110的顶部。绝缘区块120与导电区块110及绝缘覆盖区块130一起容纳并支撑屏蔽管200、信号探针310、接地探针320及功率探针330。
绝缘覆盖区块130由例如聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇等绝缘体制成。绝缘覆盖区块130与导电区块110及绝缘区块120一起容纳并支撑屏蔽管200、信号探针310、接地探针320及功率探针330。
探针支撑区块100包括多个信号探针孔102、多个接地探针孔104及多个功率探针孔106。
信号探针孔102包括遍及经耦合的导电区块110与绝缘区块120而形成且容纳屏蔽管200的管容纳部103以及第一信号探针支撑孔121及第二信号探针支撑孔131。此处，第一信号探针支撑孔121及第二信号探针支撑孔131用以支撑穿过容纳于管容纳部103中的屏蔽管200的内部中心的信号探针310。
管容纳部103自底部至顶部穿透导电区块110并朝绝缘区块120的顶部延伸。管容纳部103被形成为在不穿透绝缘区块120的条件下尽可能长。管容纳部103包括凸缘孔112及管主体孔114，凸缘孔112形成于导电区块110的下端部中且容纳屏蔽管200的凸缘210，管主体孔114容纳屏蔽管200的管主体220。凸缘孔112具有较管主体孔114大的直径。因此，在凸缘孔112与管主体孔114之间形成阶梯部113。容纳于管容纳部103中的屏蔽管200在其中以不接触的方式容纳信号探针310的筒312。
第一信号探针支撑孔121包括第一信号筒端支撑孔122及半径自第一信号筒端支撑孔122减小的第一信号柱塞通孔123，第一信号筒端支撑孔122与绝缘区块120中的管容纳部103连通并容纳信号探针310的筒312的第一端部，第一信号柱塞通孔123穿透绝缘区块120的顶部并在其中容纳信号探针310的上柱塞314。第一信号筒端支撑孔122倾斜地形成为半径自管主体孔114至第一信号柱塞通孔123减小。第一信号筒端支撑孔122容纳并支撑信号探针310的筒312。第一信号柱塞通孔123被形成为容许信号探针310的上柱塞314从中穿过并穿透绝缘区块120的顶部。
第二信号探针支撑孔131包括信号筒移动孔132及半径在信号筒移动孔132中减小的第二信号柱塞通孔133，信号筒移动孔132与绝缘覆盖区块130中的管容纳部103连通并容许信号探针310的筒312可在测试时上下移动，第二信号柱塞通孔133穿透绝缘覆盖区块130的底部并在其中容纳信号探针310的下柱塞316。第二信号柱塞通孔133被形成为容许信号探针310的下柱塞316从中穿过并穿透绝缘覆盖区块130的底部。
接地探针孔104包括遍及经耦合的导电区块110与绝缘区块120而形成且容纳接地探针320的筒322的接地筒孔105以及第一接地探针支撑孔124及第二接地探针支撑孔134。
接地筒孔105具有与接地探针320的筒322的外径对应的内径。接地筒孔105自底部至顶部穿透导电区块110并朝绝缘区块120的顶部延伸。接地筒孔105被形成为在不穿透绝缘区块120的条件下尽可能长。接地探针320插入接地筒孔105中，并接触导电区块110的接地筒孔105的内壁，藉此使导电区块110接地。
第一接地探针支撑孔124包括第一接地筒端支撑孔125及半径在第一接地筒端支撑孔125中减小的第一接地柱塞通孔126，第一接地筒端支撑孔125与绝缘区块120中的接地筒孔105连通并容纳接地探针320的筒322的第一端部，第一接地柱塞通孔126穿透绝缘区块120的顶部并容纳接地探针320的上柱塞324。第一接地筒端支撑孔125倾斜地形成为半径自接地筒孔105至第一接地柱塞通孔126减小。第一接地筒端支撑孔125容纳并支撑接地探针320的筒322的第一端部。第一接地柱塞通孔126被形成为容许接地探针320的上柱塞324从中穿过并穿透绝缘区块120的顶部。
第二接地探针支撑孔134包括接地筒移动孔135及半径在接地筒移动孔135中减小的第二接地柱塞通孔136，接地筒移动孔135与绝缘覆盖区块130中的接地筒孔105连通并容许接地探针320的筒322可在测试时上下移动，第二接地柱塞通孔136穿透绝缘覆盖区块130的底部并容纳接地探针320的下柱塞326。第二接地柱塞通孔136被形成为容许接地探针320的下柱塞326从中穿过并穿透绝缘覆盖区块130的底部。
功率探针孔106包括形成于导电区块110中的功率筒通孔107、形成于绝缘区块120中的功率筒容纳孔108、以及第一功率探针支撑孔127及第二功率探针支撑孔137。
功率筒通孔107具有较功率探针330的筒332的外径大的直径。功率探针330的筒332以不接触的方式穿过功率筒通孔107。功率筒通孔107自底部至顶部穿过导电区块110。
功率筒容纳孔108具有与功率探针330的筒332的外径对应的内径。功率筒容纳孔108与功率筒通孔107连通，且被形成为在不穿透绝缘区块120的底部的条件下尽可能长。
第一功率探针支撑孔127包括第一功率筒端支撑孔128及半径在第一功率筒端支撑孔128中减小的第一功率柱塞通孔129，第一功率筒端支撑孔128与绝缘区块120中的功率筒容纳孔108连通并容纳功率探针330的筒332的第一端部，第一功率柱塞通孔129穿透绝缘区块120的顶部并容纳功率探针330的上柱塞334。第一功率筒端支撑孔128倾斜地形成为半径自功率筒容纳孔108至第一功率柱塞通孔129减小。第一功率筒端支撑孔128容纳并支撑功率探针330的筒332的第一端部。第一功率柱塞通孔129被形成为容许功率探针330的上柱塞334从中穿过并穿透绝缘区块120的顶部。
第二功率探针支撑孔137包括功率筒移动孔138及半径在功率筒移动孔138中减小的第二功率柱塞通孔139，功率筒移动孔138与绝缘覆盖区块130中的功率筒通孔107连通并容许功率探针330的筒332可在测试时移动，第二功率柱塞通孔139穿透绝缘覆盖区块130的底部并容纳功率探针330的下柱塞336。第二功率柱塞通孔139被形成为容许功率探针330的下柱塞336从中穿过并穿透绝缘覆盖区块130的底部。
信号探针310包括：筒312，筒312为弹针型(pogo pin type)，形状类似于圆柱形管道；上柱塞314，局部地插入筒312的第一侧端部中；下柱塞316，局部地插入筒312的第二侧端部中；以及弹簧318，在筒312内夹置于上柱塞314与下柱塞316之间，以使上柱塞314及下柱塞316中的至少一者可在筒312内弹性滑动。信号探针310不限于弹针型，而是可采用任何探针，只要其可为可弹性伸缩的即可。信号探针310以与屏蔽管200的内壁间隔开的方式容纳于探针支撑区块100中并支撑于探针支撑区块100中。
接地探针320包括：筒322，筒322如信号探针310一样为弹针型，形状类似于圆柱形管道；上柱塞324，局部地插入筒322的第一侧端部中；下柱塞326，局部地插入筒322的第二侧端部中；以及弹簧328，在筒322内夹置于上柱塞324与下柱塞326之间，以使上柱塞324及下柱塞326中的至少一者可在筒322内弹性滑动。接地探针320不限于弹针型，而是可采用任何探针，只要其可为可弹性伸缩的即可。接地探针320在接触导电区块110的同时支撑于探针支撑区块100中。
功率探针330包括：筒332，筒332如信号探针310或接地探针320一样为弹针型，形状类似于圆柱形管道；上柱塞334，局部地插入筒332的第一侧端部中；下柱塞336，局部地插入筒332的第二侧端部中；以及弹簧338，在筒332内夹置于上柱塞334与下柱塞336之间，以使上柱塞334及下柱塞336中的至少一者可在筒332内弹性滑动。功率探针330不限于弹针型，而是可采用任何探针，只要其可为可弹性伸缩的即可。功率探针330在与导电区块110间隔开的同时支撑于探针支撑区块100中。
屏蔽管200是作为具有良好导电性的金属管道而提供且被制造成具有较信号探针310的筒312足够大的直径。屏蔽管200接触用于经由导电区块110自接地探针320传输接地信号的导电接触部115，藉此保持接地状态。因此，屏蔽管200使穿过导电区块110及绝缘区块120的所述多个信号探针310被屏蔽而免受其之间的噪音影响。
此时，通过将导电区块110形成为最小尺寸且将绝缘区块120形成为最大尺寸，穿过绝缘区块120的经接地屏蔽管200屏蔽相邻信号探针310以使其免受其之间的串扰影响，藉此降低材料成本并降低制造成本。
以上所阐述的信号探针310、接地探针320及功率探针330中的所有者是通过通用弹针型探针而非通过传统特定高频专用探针测试待测试的高频高速半导体或类似受试者来实施，藉此降低制造成本。
图5是根据本揭露第二实施例的测试装置2的局部剖视图。如图中所示，测试装置2包括探针支撑区块100、屏蔽管200、信号探针310、接地探针320及功率探针330。
探针支撑区块100包括导电区块110、耦合至导电区块110的顶部的第一绝缘覆盖区块130-1以及耦合至导电区块110的底部的第二绝缘覆盖区块130-2。
导电区块110由例如黄铜等导电金属制成。导电区块110可由表面镀覆有金属的绝缘体制成。导电区块110接触接地探针320并保持接地。
第一绝缘覆盖区块130-1及第二绝缘覆盖区块130-2由例如聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇等绝缘体制成。其之间配置有导电区块110的第一绝缘覆盖区块130-1与第二绝缘覆盖区块130-2支撑信号探针310的两端、接地探针320的两端及功率探针330的两端。
屏蔽管200、信号探针310、接地探针320及功率探针330等同于根据第一实施例的测试装置1的屏蔽管200、信号探针310、接地探针320及功率探针330，因此将不再对其予以赘述。
在根据第二实施例的前述测试装置2中，屏蔽管200插入遍及导电区块110的信号探针孔102中，且信号探针310以不接触的方式穿过屏蔽管200的中心。屏蔽管200具有均匀的内壁表面，以使信号探针310可与屏蔽管200均匀地间隔开，藉此表现出良好的阻抗特性。
图6是根据本揭露第三实施例的测试装置3的局部放大剖视图。以下，与根据图3中所示第二实施例的测试装置2的元件相同的元件将被赋予相同的参考编号，且将不再对其予以赘述。
如图中所示，测试装置3包括探针支撑区块100、屏蔽管200、信号探针310、接地探针320及功率探针330。测试装置3可包括插入件以容纳待测试的半导体或类似受试者。
探针支撑区块100包括导电区块110、耦合至导电区块110的顶部的第一绝缘覆盖区块130-1以及耦合至导电区块110的底部的第二绝缘覆盖区块130-2。
导电区块110由例如黄铜等导电金属制成。导电区块110可由表面镀覆有金属的绝缘体制成。导电区块110接触接地探针320并保持接地。
第一绝缘覆盖区块130-1及第二绝缘覆盖区块130-2由例如聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇等绝缘体制成。其之间配置有导电区块110的第一绝缘覆盖区块130-1与第二绝缘覆盖区块130-2支撑信号探针310的两端、接地探针320的两端及功率探针330的两端。
第一绝缘覆盖区块130-1及第二绝缘覆盖区块130-2分别包括形状类似于板的第一覆盖主体140-1及第二覆盖主体140-2，以及自第一覆盖主体140-1及第二覆盖主体140-2一体地突出的第一探针固持器142-1及第二探针固持器142-2。第一探针固持器142-1及第二探针固持器142-2插入屏蔽管200中并固持信号探针310的两端，而不接触屏蔽管200的内壁。
形状类似于板的第一覆盖主体140-1及第二覆盖主体140-2可薄于根据第二实施例的测试装置2的第一绝缘覆盖区块130-1及第二绝缘覆盖区块130-2。此是可能的，乃因信号探针310的两端由插入屏蔽管200中的第一探针固持器142-1及第二探针固持器142-2支撑。因此，屏蔽管200被形成为相对于探针支撑区块100的整个厚度而言尽可能长，藉此使相邻信号探针310之间的串扰最小化。
此外，第一探针固持器142-1及第二探针固持器142-2被强制地配合至屏蔽管200的两端并用于将第一绝缘覆盖区块130-1及第二绝缘覆盖区块130-2固持并支撑于导电区块110的顶部及底部上。当然，第一绝缘覆盖区块130-1及第二绝缘覆盖区块130-2可通过螺钉、黏合剂等附接至导电区块110的顶部及底部。尽管未示出，然而在图3至5中所示绝缘覆盖区块130中可形成有第一探针固持器142-1及第二探针固持器142-2。
在根据本揭露的测试装置中，例如弹针等通用信号探针以不接触的方式穿过形状类似于管道的导电屏蔽管的内部，藉此提供以下优点。
第一，信号探针与导电屏蔽管的内壁均匀地间隔开，藉此表现出良好的阻抗特性。
第二，在导电区块变薄且绝缘区块变厚的状态下，通过向上延伸至绝缘区块的导电屏蔽管达成屏蔽，藉此降低制造成本。
第三，导电屏蔽管被设置成遍及支撑区块的整个厚度，藉此完美地减小相邻信号探针之间的串扰。
第四，所述高频高速半导体专用测试装置中使用通用弹针，藉此降低制造成本并改善测试装置的装配特性。
尽管通过几个示例性实施例及附图阐述了本揭露，然而本发明不限于前述示例性实施例，且此项技术中技术人员将理解，可相对于该些实施例作出各种润饰及改变。
因此，本揭露的范围必须由所附权利要求及其等效范围而非示例性实施例来界定。

Claims (3)

1.一种测试装置，包括：
探针支撑区块，沿测试方向形成有管容纳部；
可导电的屏蔽管，容纳于所述管容纳部中；以及
探针，以不接触的方式容纳并支撑于所述屏蔽管中，
其中所述探针支撑区块包括导电区块、绝缘区块和覆盖所述导电区块的后侧并支撑所述探针的第二端部的绝缘覆盖区块，
其中所述管容纳部形成为在所述测试方向上从底部到顶部穿透所述导电区块并且仅延伸到所述绝缘区块中在所述测试方向上的位置，
其中所述屏蔽管的一部分容纳在形成于所述导电区块中的所述管容纳部的一部分中，而所述屏蔽管的其余部分容纳于形成于所述绝缘区块中的所述管容纳部的其余部分中，
其中所述管容纳部包括位于所述导电区块和所述屏蔽管之间，用于将接地信号传输至所述屏蔽管的导电接触部，
其中所述绝缘区块在所述测试方向上的厚度不同于所述导电区块的厚度，也不同于所述绝缘覆盖区块的厚度。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其中所述探针支撑区块包括：
所述导电区块包括与所述屏蔽管接触的所述导电接触部；以及
一对所述绝缘区块之间配置有所述导电区块，并支撑所述屏蔽管的两端及所述探针的两端。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其中所述绝缘覆盖区块包括：
覆盖主体，所述覆盖主体的形状类似于板；以及
探针固持器，自所述覆盖主体突出，插入所述屏蔽管中并在所述屏蔽管内支撑所述探针的两端。
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