CN212459794U - 一种具有通道测试功能的探针卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有通道测试功能的探针卡，包括电路板、至少两个探针、至少两个电路通道，转换电路、控制模块和至少两个测试元件；测试机通过控制模块向开关控制器件传输选择信号，以选择连通的开关器件，进而实现：控制所有开关器件B连通时，所述具有自测功能的探针卡能作为常规的探针卡使用，用于晶圆芯片测试；控制任意两个开关器件A连通时，能利用测试元件对这两个开关器件A所连接的电路通道进行测试。
Description
技术领域
本实用新型是关于半导体集成电路测试及其装置领域，特别涉及一种具有通道测试功能的探针卡。
背景技术
在半导体集成电路行业中，在测试机上进行晶圆级的可靠性测试时通常会使用到探针卡（probecard）来进行辅助测试，现有的探针卡（probecard）是将探针（probe）的一端固定在电路板（PCB）上，然后再通过电路板与测试机台连接，探针（probe）的另一端则与晶圆上的每一块测试单元（DUT：deviceundertest）的探点接触，从而形成一个完整的测试系统。探针卡的作用是通过扎针焊垫，从而使测试机台和被测试结构实现连通。
现有的探针卡除了测试晶圆为主要用途以外，在测试机生产领域还有一重要的用途，是通过对晶圆测试数据进行反复的对比，来验证我们新搭建的测试机台的精度及稳定性。在测试机的生产中，在测试机出厂前，需要进行精度和稳定性验证。现阶段测试机组装完成后，一般是采用探针卡对晶圆进行反复测试，最后对多组数据进行重复对比，以及与原始数据的对比，最终得出测试机的精度及测试稳定性是否达标及是否满足出厂标准的结论。但是这种验证方式存在很多不足之处：1）测试机最多有128个通道，如果是测试机的通道出现了问题，就不能快速有效的找出是哪个通道出了问题，需要对测出来的数据进行分析后才能确定问题所在；2）反复进行晶圆的测试，在时间上也不允许，设备及晶圆运行所占用的时间比较长，加上数据分析的时间，这样导致验证测试机的时间也较长；3）通过晶圆测试来进行验证，可能会出现一系列问题，比如测试程序和测试计划的不同，都会影响对结果的判定。
因此，提供一种既能进行晶圆测试，又直接能进行通道测试的探针卡，将能带来极大的便利以及减小测试机生成成本。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种既能进行晶圆测试，又直接能进行通道测试的探针卡。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：
提供一种具有通道测试功能的探针卡，包括电路板、至少两个探针和至少两个电路通道，所述具有通道测试功能的探针卡还包括转换电路、控制模块和至少两个测试元件；转换电路、测试元件和电路通道设置在电路板上；
所述转换电路包括开关控制器件和多个开关器件，开关控制器件的输出端连接到开关器件；每个电路通道各自连接有两个开关器件，设为开关器件A和开关器件B；每个电路通道的开关器件A各自与一个测试元件的一端连接，且所有测试元件的另一端连接到一起；每个电路通道的开关器件B各自与一个探针的一端电性连接，每个探针的另一端用于电性连接待测晶圆芯片；
所述控制模块集成有至少一个VCC端、至少一个GND端和多个控制信号端；每个开关器件分别连接到一对VCC端和GND端，开关控制器件分别连接到一对VCC端和GND端，用于对开关器件和开关控制器件供电；开关控制器件还连接到若干控制信号端，用于提供开关控制器件对开关器件的选择信号；控制模块通过控制总线连接到测试机，用于通过外部的测试机对控制模块进行控制；
测试机通过控制模块向开关控制器件传输选择信号，以选择连通的开关器件，进而实现：控制所有开关器件B连通时，所述具有通道测试功能的探针卡能作为常规的探针卡使用，用于晶圆芯片测试；控制任意两个开关器件A连通时，能利用测试元件对这两个开关器件A所连接的电路通道进行测试。
作为进一步的改进，所述开关器件采用干簧继电器、水银继电器或者传输门。
作为进一步的改进，所述开关控制器件包括译码器，译码器输出信号选择连通的开关器件。
作为进一步的改进，所述测试元件采用电阻或者三极管（满足精度要求的定值的电阻或者三极管）。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型在探针卡上设置测试元件，能直接利用测试元件进行通道测试，满足测试机等装置的通道精度和稳定性的测试要求。
2、本实用新型利用转换电路实现探针卡的功能扩充，使本实用新型的探针卡能在晶圆测试和通道测试之间转换。
3、利用本实用新型进行测试机的验证，可以快速找到测试机的问题所在，特别是当通道数较多时，单单从晶圆的测试数据就很难找到所对应通道的问题，但是利用本实用新型的探针卡进行通道两两之间的测试，可以很快发现是哪个通道出了问题，大大减少了通过晶圆测试进行数据分析来找问题的时间。
附图说明
图1为利用本实用新型进行通道测试的连接示意图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
请参阅图1与图2，本实用新型实施方式提供一种具有通道测试功能的探针卡，包括电路板、转换电路、至少两个探针、至少两个电路通道、控制模块和至少两个测试元件；转换电路、测试元件和电路通道设置在电路板上。
转换电路包括开关控制器件和多个开关器件，开关控制器件的输出端连接到开关器件；在本实施例中，开关控制器件采用译码器，开关器件采用干簧继电器，译码器输出信号选择连通的开关器件。
每个电路通道各自连接有两个开关器件，设为开关器件A和开关器件B。每个电路通道的开关器件A各自与一个测试元件的一端连接，且所有测试元件的另一端连接到一起；在本实施例中，测试元件采用满足所需精度的1000KΩ的电阻。每个电路通道的开关器件B各自与一个探针的一端电性连接，每个探针的另一端用于电性连接待测晶圆芯片。电路通道的连接关系电路原理图可参考图2。
控制模块集成有至少一个VCC端、至少一个GND端和多个控制信号端；每个开关器件分别连接到一对VCC端和GND端，开关控制器件分别连接到一对VCC端和GND端，用于对开关器件和开关控制器件供电；开关控制器件还连接到若干控制信号端，用于提供开关控制器件对开关器件的选择信号。控制模块通过控制总线连接到测试机，用于通过外部的测试机对控制模块进行控制。
测试机通过控制模块向开关控制器件传输选择信号，以选择连通的开关器件，进而实现：控制所有开关器件B连通时，所述具有通道测试功能的探针卡能作为常规的探针卡使用，用于晶圆芯片测试；控制任意两个开关器件A连通时，能利用测试元件对这两个开关器件A所连接的电路通道进行测试。
利用上述具有通道测试功能的探针卡来验证测试机的精度及测试稳定性，具体步骤如下：
1）提前创建对测试机所有通道两两之间进行电阻测试的测试程序和测试计划，进行测试时，将上述具有通道测试功能的探针卡水平放置在探针台上固定住，通过测试机的通道线引到探针台的测试头上，再将测试头压在探针卡上，这时测试头上的触点接触到探针卡的各个通道的信号点，再打开测试机的测试软件，如图1所示在不使用晶圆芯片的情况下，运行测试程序及测试计划，利用探针卡的通道测试模式，将探针卡上两两通道连通测试的电阻值输出。
根据测得的电阻值，可以判断出测试机的各个通道连接是否正常，如果每个通道都测出对应的阻值，那么说明测试机的连接没有问题。另外，可以通过阻值来判断各个通道是否有较大的差异，一般来讲，1000KΩ的电阻，每个通道测出来的阻值差异在千分之2左右判定为正常，然后反复多测几组阻值，对重复的结果进行对比来判断测试机的稳定性及可靠性。
需要说明的是，本实施例中测试元件使用了电阻，但是同理，除了用电阻进行验证外，也可用其它器件进行验证，比如也可使用三极管等来作为测试元件，原理也和电阻相同。
2）初步判定正常后，再将上述具有通道测试功能的探针卡切换到晶圆测试模式，探针台在联机的状态下，运行测试软件进行晶圆的自动测试，测试结束后会自动输出测试数据，此验证方案需要对比两组数据，第一组是数据的重复性，第二组是与原始数据的对比，一般不同的测试机测试的结果差异在千分之2左右可判定为合格，如果对比下来结果正常及重复性也比较好，那么我们就可判定这台测试机是符合出厂标准的。
通过上述验证过程可知，利用该种具有通道测试功能的探针卡，能通过转换电路来切换两种验证方式，这样既可以节约探针卡的成本，也可以节省更换探针卡以及进行测试机验证的时间。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种具有通道测试功能的探针卡，包括电路板、至少两个探针和至少两个电路通道，其特征在于，所述具有通道测试功能的探针卡还包括转换电路、控制模块和至少两个测试元件；转换电路、测试元件和电路通道设置在电路板上；
所述转换电路包括开关控制器件和多个开关器件，开关控制器件的输出端连接到开关器件；每个电路通道各自连接有两个开关器件，设为开关器件A和开关器件B；每个电路通道的开关器件A各自与一个测试元件的一端连接，且所有测试元件的另一端连接到一起；每个电路通道的开关器件B各自与一个探针的一端电性连接，每个探针的另一端用于电性连接待测晶圆芯片；
所述控制模块集成有至少一个VCC端、至少一个GND端和多个控制信号端；每个开关器件分别连接到一对VCC端和GND端，开关控制器件分别连接到一对VCC端和GND端，用于对开关器件和开关控制器件供电；开关控制器件还连接到若干控制信号端，用于提供开关控制器件对开关器件的选择信号；控制模块通过控制总线连接到测试机，用于通过外部的测试机对控制模块进行控制；
测试机通过控制模块向开关控制器件传输选择信号，以选择连通的开关器件，进而实现：控制所有开关器件B连通时，所述具有通道测试功能的探针卡能作为探针卡使用，用于晶圆芯片测试；控制任意两个开关器件A连通时，能利用测试元件对这两个开关器件A所连接的电路通道进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种具有通道测试功能的探针卡，其特征在于，所述开关器件采用干簧继电器、水银继电器或者传输门。
3.根据权利要求1所述的一种具有通道测试功能的探针卡，其特征在于，所述开关控制器件包括译码器，译码器输出信号选择连通的开关器件。
4.根据权利要求1所述的一种具有通道测试功能的探针卡，其特征在于，所述测试元件采用电阻或者三极管。
Priority Applications (1)
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| CN202020140748.2U CN212459794U (zh) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 一种具有通道测试功能的探针卡 |
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Publications (1)
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| CN202020140748.2U Active CN212459794U (zh) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 一种具有通道测试功能的探针卡 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212459794U (zh) |
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2020
- 2020-01-21 CN CN202020140748.2U patent/CN212459794U/zh active Active
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