CN218727772U - 一种半导体片材测试工装及测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种半导体片材测试工装及测试装置，测试工装包括承托板和探针组件；承托板开设有放置半导体片材的嵌槽，沿承托板的厚度方向，嵌槽包括至少两个层叠呈阶梯状的凹槽，每个凹槽的形状大小与相应半导体片材的形状大小相同；探针组件与承托板可拆卸地连接；在半导体片材放置于嵌槽内时，探针组件与半导体片材的导电部匹配抵接。因此，本实用新型实施例的半导体片材测试工装，可以对不同尺寸大小的半导体片材进行测试，具有良好的兼容性，可降低测试工装的制造成本。

Description

一种半导体片材测试工装及测试装置

技术领域

本实用新型涉及半导体产品测试技术领域，特别是涉及一种半导体片材测试工装及测试装置。

背景技术

在太阳能电池片制造过程中，一个工艺环节便是在硅片上通过丝网印刷或者电镀的工艺形成栅线，然后使用将测试仪器与栅线电连接，在测试光源的作用下进行量子效率的测试，来判断电池片的发电效率。类似地，集成电路芯片的制造过程与之类似，在硅片上通过蚀刻工艺加工出电路后，也许对电路的功能进行测试验证。

进行测试工作时，将芯片或者太阳能电池片这种半导体片材放置于测试工装上，测试工装上设置有探针，探针与测试仪器电连接。测试工装的探针对半导体片材进行夹持并实现电连接。

由于测试工装的装夹区域大小固定，当需要对较大尺寸的半导体片材进行测试时，需要对其进行裁切，影响其它测试工作及其完整性，当需要对较小尺寸的半导体片材进行测试时，又需更换测试工装。因此，现有的测试工装无法兼容不同尺寸大小的半导体片材。

实用新型内容

本实用新型提供一种半导体片材测试工装及测试装置，旨在解决半导体片材测试工作中，测试工装无法兼容不同尺寸大小的半导体片材的问题。

本实用新型实施例提供了一种半导体片材测试工装，所述测试工装包括承托板和探针组件；

所述承托板开设有放置所述半导体片材的嵌槽，沿所述承托板的厚度方向，所述嵌槽包括至少两个层叠呈阶梯状的凹槽，每个所述凹槽的形状大小与相应半导体片材的形状大小相同；

所述探针组件与所述承托板可拆卸地连接；

在所述半导体片材放置于所述嵌槽内时，所述探针组件与所述半导体片材的导电部匹配抵接。

可选地，所述探针组件包括探针、探针臂和探针底座；

所述探针底座与所述承托板可拆卸地连接，所述探针底座上线性间隔固定有多个所述探针臂，每个所述探针臂上设置有探针套，所述探针可拆卸地嵌装于至少部分所述探针套内。

可选地，所述承托板包括相对的第一表面和第二表面；

所述嵌槽开设于所述第一表面，所述探针组件连接于所述第二表面，其中，所述探针包括间隔交替布置的正极探针和负极探针；

所述承托板开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的通孔，所述正极探针和所述负极探针穿过所述通孔延伸至所述嵌槽内。

可选地，所述探针的轴线与所述承托板所在的平面倾斜相交，且所述探针的抵接端部朝向所述嵌槽的中部。

可选地，所述探针用于与所述半导体片材接触的端部为曲面造型。

可选地，所述探针与所述探针臂通过弹性件连接，或所述探针为弹性探针。

可选地，所述测试工装还包括盖板；

在所述半导体片材放置于所述嵌槽内时，所述盖板叠放于所述承托板上方，以与所述承托板共同夹持所述半导体片材。

可选地，所述盖板上与所述探针对应的区域设置有压条，所述压条以外的区域开设镂空的通光孔。

可选地，所述盖板与所述承托板铰接。

本实用新型实施例还提供了一种测试装置，所述测试装置包括前述的半导体片材测试工装。

在本实用新型实施例的半导体片材测试工装中，测试工装包括承托板和探针组件。承托板开设有嵌槽，沿承托板的厚度方向，嵌槽包括至少两个层叠呈阶梯状的凹槽，每个凹槽的形状大小与相应半导体片材的形状大小相同。探针组件与承托板可拆卸地连接。进行测试工作时，将半导体片材嵌装在相应的凹槽内即可被固定，在承托板上安装使用相应的探针组件即可实现与半导体片材的导电部电连接。因此，本实用新型实施例的半导体片材测试工装，可以对不同尺寸大小的半导体片材进行测试，具有良好的兼容性，可降低测试工装的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例中一种半导体片材测试工装的轴测示意图；

图2示出了本实用新型实施例中承托板的嵌槽结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中沿图1的B方向的轴测示意图；

图4示出了本实用新型实施例中沿图1的A方向的平视示意图；

图5示出了本实用新型实施例中承托板的嵌槽内放置有电池片时，沿图 1的B方向的平视示意图；

图6示出了本实用新型实施例中承托板沿图1的C方向的平视示意图；

图7示出了本实用新型实施例中盖板沿图1的C方向的平视示意图；

图8示出了本实用新型实施例中嵌槽和探针组件均布置于承托板的第一表面的示意图；

图9示出了本实用新型实施例中嵌槽和探针组件均布置于承托板的第二表面的示意图。

附图编号说明：

承托板-10，探针组件-11，盖板-12，嵌槽-101，通孔-102，第一表面-10a，第二表面-10b，探针-111、探针臂-112，探针底座-113，压条-121，正极探针 -1111，负极探针-1112。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1至图2，本实用新型实施例提供了一种半导体片材测试工装，所述测试工装包括承托板10和探针组件11；

所述承托板10开设有放置所述半导体片材的嵌槽101，沿所述承托板 10的厚度方向，所述嵌槽101包括至少两个层叠呈阶梯状的凹槽，每个所述凹槽的形状大小与相应半导体片材的形状大小相同；

所述探针组件11与所述承托板10可拆卸地连接；

在所述半导体片材放置于所述嵌槽101内时，所述探针组件11与所述半导体片材的导电部匹配抵接。

具体而言，芯片为在硅晶圆上通过蚀刻电路制成的产品，太阳能电池片为在硅片上通过丝网印刷或电镀栅线制成的产品，二者从结构上类似。因此，本实用新型实施例的半导体片材测试工装，作为一种测试夹具，可以适用于对芯片、太阳能电池片这类单面具有电路或双面具有电路的半导体片材进行测试。下述的实施例中以对太阳能电池片进行测试为例对测试工装介绍说明。

如图1所示，该测试工装包括承托板10和探针组件11。承托板10为承载支撑太阳能电池片的平板状零件。沿承托板10的厚度方向，凹陷开设有嵌槽101，在进行测试时，太阳能电池片嵌装在嵌槽101内。结合图2的示意，嵌槽101包括至少两个层叠呈阶梯状的凹槽，每个凹槽的形状大小与相应半导体片材的形状大小相同。示例性地，嵌槽101可以包括三个不同尺寸大小的正方形凹槽，第一凹槽的边长a为166mm，第二凹槽的边长b为 182mm，第三凹槽的边长c为210mm，第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽依次堆叠在一起，边缘形成阶梯状。当需要对166mm×166mm的太阳能电池片进行测试时，将其嵌于第一凹槽内即可，当需要对182mm×182mm的太阳能电池片进行测试时，将其嵌于第二凹槽内即可，当需要对210mm×210mm的太阳能电池片进行测试时，将其嵌于第三凹槽内即可。

同时，由于本实用新型实施例中在承托板10上还通过螺栓、螺钉或者卡扣结构对探针组件11进行连接，因此，当对不同尺寸大小的太阳能电池片进行测试时，可以通过拆卸替换对应的探针组件11，即可实现有效的电连接。可以理解的是，在实际应用中，上述的探针组件11可以沿承托板10的嵌槽101的任意一个侧边连接布置，可以对预先切割好的半片电池片进行测试。当然，也可以在嵌槽101相对的两边均连接布置探针组件11，从而可以对两个半片电池片集成在一起的整张电池片进行测试。需要说明的是，与太阳能电池片相应的探针组件11即指的是，探针组件11中探针的高度、粗细以及间距等参数与太阳能电池片相适配，可保证探针与太阳能电池片的焊盘或栅线等导电部准确接触，下述的实施例中将以导电部为焊盘为例进行举例说明。

在对某一种尺寸的太阳能电池片进行测试时，将太阳能电池片放入到嵌槽101中对应的凹槽位置后，太阳能电池片的焊盘与探针组件11接触，然后启动与之连接的测试仪器，即可进行测试工作。对另一尺寸的太阳能电池片进行测试的过程与之相同，替换相应的探针组件11即可。因此，本实用新型实施例的半导体片材测试工装，可以对不同尺寸大小的半导体片材进行测试，具有良好的兼容性，可降低测试工装的制造成本。

可选地，参照图3，所述探针组件11包括探针111、探针臂112和探针底座113；

所述探针底座113与所述承托板10可拆卸地连接，所述探针底座113 上线性间隔固定有多个所述探针臂112，每个所述探针臂112上设置有探针套，所述探针111可拆卸地嵌装于至少部分所述探针套内。

具体而言，一种实施方式中，在实际测试中，还可能存在不同太阳能电池片上栅线的间距不同的情况，也即栅线图案不完全一样。为了适配不同栅线图案的太阳能电池片，如图3所示，该测试工装中，探针组件11包括探针111、探针臂112和探针底座113。可在探针底座113和承托板10开设安装孔，通过螺钉或螺栓等紧固夹将二者可拆卸地连接。并且，在探针底座113 上线性间隔固定有多个探针臂112，每个探针臂112上设置有探针套，通过探针臂112以及探针套对探针111进行支撑。具体地，探针套可以为空心管状结构，探针套可通过焊接或者粘接的方式固定在探针臂112上。在进行测试时，可根据待测试的太阳能电池片上栅线的数量和间距，选择性地在相应的探针套内插装探针111，从而实现与太阳能电池片的适配。

可选地，参照图3至图6，所述承托板10包括相对的第一表面10a和第二表面10b；

所述嵌槽101开设于所述第一表面10a，所述探针组件11连接于所述第二表面10b，其中，所述探针111包括间隔交替布置的正极探针1111和负极探针1112；

所述承托板10开设有贯穿所述第一表面10a和所述第二表面10b的通孔102，所述正极探针1111和所述负极探针1112穿过所述通孔102延伸至所述嵌槽101内。

具体而言，一种实施方式中，当需要对交叉背接触电池片进行测试时，由于交叉背接触电池片的正负电极均位于电池片的背光面，因此，可将嵌槽 101和探针组件11布置在承托板10的不同表面上，相应地，如图3的示意，前述的探针111包括间隔交替布置的正极探针1111和负极探针1112，所有的正极探针1111使用一根汇流条导通，所有的负极探针1112使用另一根汇流条导通，两根汇流条可通过两根导线分别与测试仪器的电源正负极接通。如图3至图4所示，承托板10包括相对的第一表面10a和第二表面10b。嵌槽101开设于第一表面10a，探针组件11连接于第二表面10b。为便于理解本实施例的方案，图5还给出了电池片放置在承托板10的嵌槽101内的背部视图，视图方向即沿图1的B方向，图5中，所有的正极探针1111使用一根汇流条导通后与P区接线连接，所有的负极探针1112使用另一根汇流条导通后与N区接线连接，P区接线可与测试仪器的电源正极连接，N区接线可与测试仪器的电源负极连接。并且，为确保探针组件11能够接触到太阳能电池片，如图6的示意，承托板10开设有贯穿第一表面10a和第二表面10b的通孔102，正极探针1111和负极探针1112穿过通孔102延伸至嵌槽101中。在进行测试时，将太阳能电池片从第一表面10a一侧放入到嵌槽 101中，使太阳能电池片的背光面朝向探针组件11，即可使得太阳能电池片背面的正电极焊盘与正极探针1111抵接导通，负电极焊盘与负极探针1112 抵接导通。可将用于照射电池片的光源布置在承托板10的上方，光线从第一表面10a这侧照射向太阳能电池片的受光面，由背光面的电极将电信号通过正极探针1111与负极探针1112传输至测试仪器中。可以理解的是，由于正极探针1111和负极探针1112均连接于第二表面10b，为避免损坏探针组件11组件，还可在第二表面10b上连接固定支撑块，以将承托板10垫高，使探针组件11悬空，避免磨损。

因此，这种测试工装尤其适用于交叉背接触电池片，而且，这种结构中，太阳能电池片的放置操作只需在测试工装的一面即可完成，操作较为简便。

当然，除了如上所述，将嵌槽101和探针组件11布置在承托板10的不同表面以实现对交叉背接触电池片的测试，另一种测试工装中，也可以将嵌槽101和探针组件11布置在承托板10的同一个表面。例如，承托板10水平放置时，其上表面为第一表面10a，下表面为第二表面10b。一种结构中，如图8的示意，可将嵌槽101和探针组件11同时设置于第一表面10a，可先卸下或移开探针组件11，将交叉背接触电池片的背面朝上嵌入到嵌槽101 中，再装上探针组件11，通过探针组件11从上方对电池片的背部进行压紧并实现抵接导电，这种测试工装中，可将测试光源布置在承托板10的下方，光线从下向上照射至交叉背接触电池片的正面进行测试。另一种结构中，如图9的示意，可将嵌槽101和探针组件11同时设置于第二表面10b，可先卸下或移开探针组件11，将交叉背接触电池片的背面朝下嵌入到嵌槽101中，再装上探针组件11，通过探针组件11从下方托住电池片的背部并实现抵接导电，这种测试工装中，可将测试光源布置在承托板10的上方，光线从上向下照射至交叉背接触电池片的正面进行测试。可以理解的是，第二种结构也可视为将前述的第一种结构翻转倒置放置即可。并且，光源的布置位置取决于电池片的类型及其需要测试的表面是哪一面，确保光线射向电池片需要进行测试的表面即可，本实用新型实施例中对光源位置不作特别限定。

可选地，参照图3和图4，所述探针111的轴线与所述承托板10所在的平面倾斜相交，且所述探针111的抵接端部朝向所述嵌槽101的中部。

具体而言，一种实施方式中，为避免光线照射在探针111上形成的阴影遮挡太阳能电池片，结合图3和图4的示意，探针111的轴线与承托板10 所在的平面倾斜相交，且探针111的抵接端部朝向嵌槽101的中部。探针111 这种倾斜的安装方式，有助于减小探针111在太阳能电池片表面形成的阴影，可以减小受光面的遮挡区域，有助于提升测试结果的准确性。

可选地，所述探针111用于与所述半导体片材接触的端部为曲面造型。

具体而言，一种实施方式中，由于太阳能电池片的厚度较薄，为了避免探针111刺破或者划伤太阳能电池片表面，可将探针111用于与太阳能电池片接触的端部设计为曲面造型，例如，凸起的半球状。探针111端部这种曲面造型可以减小探针111与太阳能电池片之间的接触应力，从而有助于改善太阳能电池片的表面质量。

可选地，所述探针111与所述探针臂112通过弹性件连接，或所述探针 111为弹性探针。

具体而言，一种实施方式中，为了消除探针111与太阳能电池片焊盘之间的间隙，降低虚接断路的风险，可利用弹簧等弹性件将探针111与探针臂 112连接，或者使用具有弹性的金属条制成探针111。从而，在弹性件或者探针111自身的弹力作用下，探针111的抵接端部能够与太阳能电池片焊盘紧密接触，实现可靠的电连接，确保测试正常进行。

可选地，参照图1和图4，所述测试工装还包括盖板12；

在所述半导体片材放置于所述嵌槽101内时，所述盖板12叠放于所述承托板10上方，以与所述承托板10共同夹持所述半导体片材。

具体而言，一种实施方式中，如图1和图4所示，上述的测试工装还包括盖板12，盖板12与承托板10之间连接或者不连接均可。在进行测试时，太阳能电池片放置于嵌槽101内，盖板12叠放于承托板10上方，可将太阳能电池片压住，防止受到光照时因温升而翘曲变形，避免引起探针组件11 的虚接。

可选地，参照图7，所述盖板12上与所述探针111对应的区域设置有压条121，所述压条121以外的区域开设镂空的通光孔。

具体而言，一种实施方式中，如图7的示意，本实用新型实施例中，当承托板10的一侧表面连接有探针组件11时，探针组件11的探针111从该侧与太阳能电池片抵接，承托板10的另一侧表面可通过放置盖板12，并在盖板12上与探针111对应的区域设置压条121，通过压条121与探针111从两侧对太阳能电池片进行夹持固定，可使得探针111与焊盘的接触更为牢靠。并且，压条121以外的区域开设镂空的通光孔可以保证太阳能电池片接受到充足的光照。

可选地，所述盖板12与所述承托板10铰接。

具体而言，一种实施方式中，为提升该测试工装的一体性以及操作便利性，可将盖板12与承托板10利用合页等铰链结构进行铰接。当转动盖板12 使测试工装处于打开状态时，即可进行太阳能电池片的装卸，当扣下盖板12 使测试工装处于闭合状态时，即可对装入的太阳能电池片进行测试。此外，可以理解的是，当该需要对太阳能电池片的另一表面进行测试时，可在承托板10上开设通光孔，使太阳能电池片的另一表面能够受到光照，然后，只需将测试工装翻转后平放即可。

本实用新型实施例还提供了一种测试装置，所述测试装置包括前述的半导体片材测试工装。

此外，本实用新型实施例还提供了一种测试装置，该测试装置包括前述的半导体片材测试工装，这种测试工装作为放置待测试的产品的夹具，可通过导线与独立的测试仪器连接。导线的一端与探针组件11电连接，导线的另一端与测试仪器的测试端口电连接。测试仪器所提供的功能不限于进行量子效率测试、电流电压性能测试，可根据待测试的产品的类型选择相应的仪器。因此，在测试装置中通过应用上述的半导体片材测试工装，可满足对不同尺寸大小的半导体片材进行测试，有助于实现测试装置的通用性，有利于降低测试成本。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种半导体片材测试工装，其特征在于，所述测试工装包括承托板和探针组件；

所述承托板开设有放置所述半导体片材的嵌槽，沿所述承托板的厚度方向，所述嵌槽包括至少两个层叠呈阶梯状的凹槽，每个所述凹槽的形状大小与相应半导体片材的形状大小相同；

所述探针组件与所述承托板可拆卸地连接；

在所述半导体片材放置于所述嵌槽内时，所述探针组件与所述半导体片材的导电部匹配抵接。

2.根据权利要求1所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述探针组件包括探针、探针臂和探针底座；

所述探针底座与所述承托板可拆卸地连接，所述探针底座上线性间隔固定有多个所述探针臂，每个所述探针臂上设置有探针套，所述探针可拆卸地嵌装于至少部分所述探针套内。

3.根据权利要求2所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述承托板包括相对的第一表面和第二表面；

所述嵌槽开设于所述第一表面，所述探针组件连接于所述第二表面，其中，所述探针包括间隔交替布置的正极探针和负极探针；

所述承托板开设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的通孔，所述正极探针和所述负极探针穿过所述通孔延伸至所述嵌槽内。

4.根据权利要求2所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述探针的轴线与所述承托板所在的平面倾斜相交，且所述探针的抵接端部朝向所述嵌槽的中部。

5.根据权利要求2所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述探针用于与所述半导体片材接触的端部为曲面造型。

6.根据权利要求2所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述探针与所述探针臂通过弹性件连接，或所述探针为弹性探针。

7.根据权利要求2所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述测试工装还包括盖板；

在所述半导体片材放置于所述嵌槽内时，所述盖板叠放于所述承托板上方，以与所述承托板共同夹持所述半导体片材。

8.根据权利要求7所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述盖板上与所述探针对应的区域设置有压条，所述压条以外的区域开设镂空的通光孔。

9.根据权利要求7所述的半导体片材测试工装，其特征在于，所述盖板与所述承托板铰接。

10.一种测试装置，其特征在于，所述测试装置包括权利要求1至9任一项所述的半导体片材测试工装。

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