CN207586276U - 探针测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种探针测试设备。由于探针测试设备中的承载台面能够以朝向重力方向向下，从而也可使固定在承载台面上的基板的测试面也相应的以朝向重力方向向下的方式进行探针测试，有效避免了基板在测试过程中承接到由重力作用而掉落的颗粒物等，确保了基板的清洁度。

Description

探针测试设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种探针测试设备。

背景技术

在半导体制造的过程中，在晶圆切割成封装芯片之前，需对晶圆中的芯片进行电学性能测试，并将晶圆中不合格的芯片进行标记，然后于后段的封装制程之前将这些标记的芯片舍弃。该测试环节至关重要，其可以确认芯片的性能以对芯片进行筛选，从而降低封装成本。

其中，探针测试设备是在半导体领域中，对晶圆上的器件进行特性分析而使用的检测设备。探针测试设备包括安装有探针卡(probe card)的探测头，以及承载有基板的探测台。目前，在利用探针测试设备测试基板时，所述探测台中的承载台面通常是背向重力方向，从而可基于重力作用向上承载基板，并将探测头中的探针卡移动至所述承载台面的上方，用于对承载台面上方的基板进行测试。

然而，在测试过程中，由于基板是背向重力方向而向上面对所述探测头，因此在测试过程中探测头中或者测试环境中的灰尘颗粒或污染物很容易在重力的作用下掉落并被所述基板承接，从而直接会对基板造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种探针测试设备，以解决现有的探针测试设备在对基板进行测试的过程中，基板上容易承接到灰尘颗粒的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种探针测试设备，包括：

一探测头，所述探测头中安装有一探针卡；以及，

一探测台，所述探测台包括一用于固定基板的承载台面；其中，

在利用所述探针测试设备对基板进行测试时，所述探测台的所述承载台面以朝向重力方向向下面对所述探测头中的所述探针卡，以使固定在所述承载台面上的所述基板的测试面以朝向重力方向向下进行探针测试。

可选的，所述探测台中的所述承载台面为可翻转台面，使所述承载台面在朝向重力方向向下和背向重力方向向上之间翻转；其中，

在将所述基板载入到所述承载台面上的过程中，所述承载台面背向重力方向朝上，用于承接并固定所述基板；在对所述基板进行测试时，所述承载台面垂直翻转，使所述承载台面以朝向重力方向向下并固定基板。

可选的，所述探测台还包括一壳体和一翻转力臂，所述承载台面设置在所述壳体的内部，所述翻转力臂设置在所述壳体的外部并与所述壳体连接，以利用所述翻转力臂带动所述壳体和设置在所述壳体内的所述承载台面翻转。

可选的，所述探测台中的所述承载台面为可移动台面，所述承载台面能够沿着垂直于所述承载台面的方向移动。

可选的，所述探测台还包括支撑组件和伸缩轴承；所述伸缩轴承与所述承载台面中远离其承载表面的一侧连接，所述伸缩轴承沿着垂直于所述承载台面的方向伸缩，以带动所述承载台面移动；所述支撑组件连接所述伸缩轴承，以用于支撑固定所述伸缩轴承和所述承载台面

可选的，所述探测台还包括一真空吸附单元，所述真空吸附单元连接于所述承载台面，以使所述承载台面通过真空吸附固定所述基板。

可选的，所述的探针测试设备还包括一对准装置，所述对准装置设置在所述探测台的所述承载台面上；在利用所述探针测试设备对基板进行测试时，通过所述对准装置使所述承载台面和所述探针卡的位置对准。

可选的，所述探针卡上设置有多个探针，在利用所述探针卡对所述基板进行测试时，所述探针与所述基板上的焊垫接触，以获取预定信号。

可选的，所述探针测试设备还包括一测试机，所述测试机与所述探测头连接，用于对所述探测头中的所述探针卡施加信号，并获取由所述探针卡反馈回的信号。

可选的，所述探测头包括一探针载板，所述探针卡安装在所述探针载板上，并且在所述探针载板中设置有内电路，所述探针卡通过所述内电路与所述测试机通讯连接。

可选的，所述基板为晶圆，利用所述探针测试设备对所述晶圆执行的测试为晶圆可靠性测试。

在本实用新型提供的探针测试设备中，由于探针测试设备中的承载台面能够以朝向重力方向向下，从而也可使固定在承载台面上的基板的测试面也相应的以朝向重力方向向下的方式进行探针测试，即，在测试过程中，基板的测试面以朝向重力方向向下面对探测头中的探针卡。如此一来，即可避免在测试时探测头中或者测试环境中的颗粒物等在重力的作用下掉落到基板上，使基板在执行测试时进一步确保其清洁度。

进一步的，探针台中的承载台面可以为可翻转台面，即所述承载台面能够实现其台面在朝向重力方向向下和背向重力方向向上之间翻转，进而可简化基板的载入难度，并可在载入基板之后通过翻转使基板的测试面朝向重力方向向下。

附图说明

图1为一种探针测试设备在测试基板时的位置示意图；

图2为本实用新型一实施例中的探测测试设备；

图3a～3c为本实用新型一实施例中的探针测试设备在其测试过程中的步骤示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，目前在利用探针测试设备测试基板时，极易发生灰尘颗粒等掉落至基板上，而对基底造成污染的问题。

图1为一种探针测试设备在测试基板时的位置示意图，如图1所示，所述探测测试设备包括：

一探测头10，所述探测头10中安装有一探针卡11；以及，

一探测台20，所述探测台20包括一用于承载基板1的承载台面21。

其中，在利用所述探针测试设备对基板1进行测试时，所述探测台20的所述承载台面21以背向重力方向(此处背向重力方向即为，图1所示的-Y方向)向上承接基板1，并使所述基板1的测试面也相应地以背向重力方向(图1所示的-Y方向)向上面对所述探测头10中的所述探针卡11；以及，所述探测头10中的所述探针卡11在所述基板的上方面对所述基板1，以对所述基板1进行探针测试。

可见，在图1所示的探针测试设备中，由于基板1在测试过程中其测试面背向重力方向向上，从而使探测头10或测试环境中的灰尘颗粒或污染物很容易在重力的作用下掉落至基板1上并被所述基板1承接，从而对基板的品质造成影响。

为此，本实用新型实施例提供了一种探针测试设备，包括：

一探测头，所述探测头中安装有一探针卡；以及，

一探测台，所述探测台包括一用于固定基板的承载台面；

在利用所述探针测试设备对基板进行测试时，所述探测台的所述承载台面以朝向重力方向向下面对所述探测头中的所述探针卡，以使固定在所述承载台面上的所述基板的测试面以朝向重力方向向下进行探针测试。

在本实用新型实施例提供的探针测试设备中，由于固定在承载台面上的基板能够以朝向重力方向向下面对探测头中的所述探针卡，从而在测试过程中，可避免探测头中或者测试环境中的灰尘颗粒等由于重力作用而掉落在基板上，有利于保障了所述基板的清洁度，避免基板在测试过程中受到污染。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的探针测试设备作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型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、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

图2为本实用新型一实施例中的探测测试设备，如图2所示，所述探针测试设备包括：

一探测头100，所述探测头100中安装有一探针卡110；以及，

一探测台200，所述探测台200包括一用于固定基板1的承载台面210；

其中，在利用所述探针测试设备对基板1进行测试时，所述探测台200的所述承载台面210以朝向重力方向(图2所示的+Y方向)向下面对所述探测头100中的所述探针卡110，以使固定在所述承载台面210上的所述基板1的测试面以朝向重力方向(图2所示的+Y方向)向下进行探针测试。即，所述探测头100中的所述探针卡110是从基板1的下方以对所述基板1进行测试的。

进一步的，所述探测台200中的所述承载台面210为可翻转台面，从而使所述承载台面210能够在朝向重力方向向下和背向重力方向向上之间翻转。例如，在非测试状态下，所述探测台200中的所述承载台面210背对重力方向而呈现朝上的状态；以及，在测试状态下，所述承载台面210垂直翻转，而呈现面对重力方向朝下的状态。所述朝向重力方向亦可认为是与重力方向相同的方向，所述背向重力方向亦可认为是与重力方向相反的方向。

本实施例中，在执行探针测试之前，需将所述基板1载入到所述探测台200的所述承载台面210上，此时可使所述探测台200中的所述承载台面210背对重力方向而呈现朝上的状态，用于承接所述基板1，并在承接基板1之后固定所述基板，避免承载台面210在翻转之后所述基板1发生脱落的问题，如此即可简化基板1的载入难度。以及，在承载固定所述基板1之后，所述承载台面210垂直翻转，从而可使所述承载台面210能够以朝向重力方向向下固定基板1，并进行后续的测试过程。

可选的，所述探测台200可包括一真空吸附单元(图中未示出)，所述真空吸附单元连接于所述承载台面210，从而可利用所述真空吸附单元使所述承载台面210吸附固定所述基板1，确保所述承载台面210在面对重力方向朝下时，仍能够将基板1稳固地吸附固定在承载台面210上。

具体的，可通过在所述承载台面210上设置多个吸附孔(图中未示出)，所述吸附孔与所述真空吸附单元连接，例如所述吸附孔可通过一气体管道与所述真空吸附单元连接。在吸附固定基板时，真空吸附单元抽取所述气体管道和所述吸附孔中的气体，从而使位于承载台面210上的基板1被吸附固定在承载台面210上。

继续参考图2所示，所述探测台200还包括一壳体220，所述承载台面210设置在所述壳体220的内部。所述壳体220可用于对承载台面210进行隔离保护，并且还可利用所述壳体220的翻转带动所述承载台面210翻转。即，所述承载台面210固定在所述壳体220中，在实现翻转时，使壳体220和所述承载台面210一并翻转。

进一步的，所述探测台200还包括一翻转力臂230，所述翻转力臂230设置在所述壳体220的外部并与所述壳体220连接，用于对所述壳体220施加翻转力，以利用所述翻转力臂230带动所述壳体220和设置在所述壳体内的所述承载台面210翻转。其中，所述翻转力臂230例如可通过一驱动机构(图中未示出)驱动翻转力臂230，所述驱动机构例如是本领域技术人员所熟知的驱动马达等，只要是能够驱动所述翻转力臂翻转均可，在此不做限。

优选的方案中，所述探测台200的所述承载台面210不仅可实现翻转，并且还能够沿着垂直于所述承载台面210的方向移动，即，所述承载台面210为可移动台面。应当说明的是，此处所述的“垂直于所述承载台面的方向”可以理解为“垂直于所述承载台面中用于接触固定基板的承载表面的方向”。在测试过程中，所述承载台面210能够沿着重力方向移动，以靠近或远离所述探测头100中探针卡110，确保承载台面210上的基板1能够和探针卡110之间具备较好的接触。

继续参考图2所示，所述探测台200还包括支撑组件240和伸缩轴承250。其中，所述伸缩轴承250与所述承载台面210中远离其承载表面的一侧连接，所述伸缩轴承250沿着垂直于所述承载台面210的方向伸缩，以带动所述承载台面210移动，即本实施例中是利用伸缩轴承250实现承载台面210的移动。所述支撑组件240连接所述伸缩轴承250，以用于支撑固定所述伸缩轴承250和所述承载台面210。

进一步的，所述支撑组件240和所述伸缩轴承250均设置在所述壳体220中。具体的，所述支撑组件240安装在所述壳体220的内部并连接所述伸缩轴承250，以及所述伸缩轴承250连接承载台面210，从而使所述伸缩轴承250和所述承载台面210相应地设置在所述壳体220中。基于此，本实施例中，在利用翻转力臂230实现壳体220的垂直翻转时，相应地带动所述支撑组件240、所述伸缩轴承250和所述承载台面210翻转。

其中，当所述承载台面210背离重力方向向上时，则所述支撑组件240位于所述承载台面210和所述伸缩轴承250的下方，以支撑承载台面210和伸缩轴承250；当所述壳体220翻转而使所述承载台面210朝向重力方向向下时，所述支撑组件240位于所述承载台面210和所述伸缩轴承250的上方，以固定承载台面210和伸缩轴承250。

继续参考图2所示，探针测试设备还包括一对准装置300，所述对准装置300设置在所述探测台200的所述承载台面210上；在利用所述探针测试设备对基板1进行测试时，通过所述对准装置300使所述承载台面210和所述探针卡110的位置对准，以确保探针卡110能够对基板1中的预定位置进行检测。所述对准装置300可以为激光对准装置等，例如，可通过设置至少一个激光器，以利用激光感应实现位置对准的目的。

具体的，所述探针卡110具有多个探针111，在利用探针卡110对基板1进行测试时，探针卡110上的探针111直接与基板1上的焊垫接触，以获取预定的信号。所述预定信号例如为电压信号或电流信号等。相应的，利用对准装置300，从而可实现探针111能够与基板中待测试的焊盘对准接触。

此外，所述探针测试设备还包括一测试机400，所述测试机400与所述探测头100连接，用于通过所述探测头100对所述探针卡110施加信号，并获取由所述探针卡110反馈回的信号。具体的，在利用探针卡110对基板进行测试时，探针卡110上的探针111直接与基板1上的焊垫接触，引出基板中的电信号并将电信号反馈至测试机400，测试机400对探针卡110回馈的信号进行分析，从而了解基板的电性特性。

进一步的，所述探测头100包括一探针载板120，所述探针卡110安装在所述探针载板120中，并且在所述探针载板120中可相应地设置有内电路，从而使探针卡110上的探针111可通过所述内电路与所述测试机400通讯连接。当然，所述探测头100也可包括一壳体130，并使所述探针载板120设置在所述壳体130中。

图3a～3c为本实用新型一实施例中的探针测试设备在其测试过程中的步骤示意图。以下结合附图对本实施例中的探针测试设备的测试过程进行解释说明。

首先，参考图3a所示，将所述基板1载入至所述探测台200的所述承载台面210上。其中，基板1例如可以为晶圆，所述晶圆例如从一卡槽中被载入到所述探测台200的承载台面210上。

具体的，在载入基板的过程中，所述承载台面210背向重力方向(-Y方向)而呈现朝上的状态；以及，基板1被运输至所述承载台面210的上方，所述承载台面210承接所述基板1并可通过真空吸附单元(图中未示出)，进一步吸附固定所述基板1。

接着，参考图3b所示，利用翻转力臂230使所述承载台面210垂直翻转，从而使固定在所述承载台面210上的所述基板1的测试面以朝向重力方向(+Y方向)而呈现朝下的状态。

接着，继续参考图3b所示，在探测头100的探针载板120中安装探针卡110，并以探针卡110面向所述基板1的测试面方向放置所述探测头100。即，所述探针头100设置在基板1的下方。其中，所述探针头100中的所述探针卡110通过探针载板120中内电路与测试机400通讯连接。

接着，参考图3c所示，调整探测头100和承载台面210的相对位置，并利用伸缩轴承250，使所述承载装置200中的承载台面210沿着重力方向移动，以靠近所述探针卡110，并使探针卡110上的探针111接触到所述基板1。

具体的，在移动所述承载台面210的过程中，设置在所述承载台面210上的对准装置300执行对准过程，以减小基板1和探针卡110的位置偏差。

接着，即可利用所述探针卡110对基板1进行测试，例如晶圆可靠性测试。具体的，所述探针卡110将检测到的基板1中的信号传输至测试机400，以通过所述测试机400对基板的性能进行评估。

综上所述，本实用新型提供的探针测试设备，由于探测台中的承载台面能够将基板以朝向重力方向向下的方式被固定，从而在对基板进行测试时，可避免基板承接到由于重力作用而掉落的灰尘颗粒物，避免基板受到污染。

可选的方案中，所述承载台面采用可翻转台面，当需要将基板载入到承载台面上时，可使所述承载台面以背向重力方向向上承接基板，并在承接和固定基板之后，翻转承载台面以使基板的测试面朝向重力方向向下。如此，即可简化基板的载入难度，并确保基板在测试过程中的清洁度。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种探针测试设备，其特征在于，包括：

一探测头，所述探测头中安装有一探针卡；以及，

一探测台，所述探测台包括一用于固定基板的承载台面；其中，

在利用所述探针测试设备对基板进行测试时，所述探测台的所述承载台面以朝向重力方向向下面对所述探测头中的所述探针卡，以使固定在所述承载台面上的所述基板的测试面以朝向重力方向向下进行探针测试。

2.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述探测台中的所述承载台面为可翻转台面，使所述承载台面在朝向重力方向向下和背向重力方向向上之间翻转；其中，

在将所述基板载入到所述承载台面上的过程中，所述承载台面背向重力方向朝上，用于承接并固定所述基板；在对所述基板进行测试时，所述承载台面垂直翻转，使所述承载台面以朝向重力方向向下并固定基板。

3.如权利要求2所述的探针测试设备，其特征在于，所述探测台还包括一壳体和一翻转力臂，所述承载台面设置在所述壳体的内部，所述翻转力臂设置在所述壳体的外部并与所述壳体连接，以利用所述翻转力臂带动所述壳体和设置在所述壳体内的所述承载台面翻转。

4.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述探测台中的所述承载台面为可移动台面，所述承载台面能够沿着垂直于所述承载台面的方向移动。

5.如权利要求4所述的探针测试设备，其特征在于，所述探测台还包括支撑组件和伸缩轴承；所述伸缩轴承与所述承载台面中远离其承载表面的一侧连接，所述伸缩轴承沿着垂直于所述承载台面的方向伸缩，以带动所述承载台面移动；所述支撑组件连接所述伸缩轴承，以用于支撑固定所述伸缩轴承和所述承载台面。

6.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述探测台还包括一真空吸附单元，所述真空吸附单元连接于所述承载台面，以使所述承载台面通过真空吸附固定所述基板。

7.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述的探针测试设备还包括一对准装置，所述对准装置设置在所述探测台的所述承载台面上；在利用所述探针测试设备对基板进行测试时，通过所述对准装置使所述承载台面和所述探针卡的位置对准。

8.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述探针卡上设置有多个探针，在利用所述探针卡对所述基板进行测试时，所述探针与所述基板上的焊垫接触，以获取预定信号。

9.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述探针测试设备还包括一测试机，所述测试机与所述探测头连接，用于对所述探测头中的所述探针卡施加信号，并获取由所述探针卡反馈回的信号。

10.如权利要求9所述的探针测试设备，其特征在于，所述探测头包括一探针载板，所述探针卡安装在所述探针载板上，并且在所述探针载板中设置有内电路，所述探针卡通过所述内电路与所述测试机通讯连接。

11.如权利要求1所述的探针测试设备，其特征在于，所述基板为晶圆，利用所述探针测试设备对所述晶圆执行的测试为晶圆可靠性测试。