CN219201785U - 电性测量系统及电性测量插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电性测量系统及电性测量插座。该电性测量系统包括：翘曲测量单元，用于测量翘曲的基板的电性待测表面在多个位置处分别具有的不同高度；插座形成单元，连接于翘曲测量单元，插座形成单元根据对电性待测表面的测量形成用于插座的多个探针，多个探针的顶部高度不同并且分别对应于电性待测表面的多个位置处的不同高度；电性测量单元，通过插座的探针的顶部顶抵电性待测表面电性测量电性待测表面。上述技术方案，可以解决现有技术的电性测量过程中易发生探针与基板未接触而影响测量结果的问题。

Description

电性测量系统及电性测量插座

技术领域

本实用新型的实施例涉及电性测量系统及电性测量插座。

背景技术

参考图1A所示，电性测量单元20通过插座(socket)30与基板或面板(panel)40接触，来对面板40进行电性测量，例如进行开路/短路(open/short，O/S)测量。但是，现行的插座30针对的面板40一般最大为95mm×95mm。

如图1B所示，针对大型面板40(如600×600mm或300×300mm)进行电性测量时，因为面板40翘曲(warpage)过大且插座30上的探针32高度基本一致，易导致在电性测量过程中造成探针32与面板40未接触问题(non-contact issue)，如图1B中的区域42处所示出的探针32与面板40未接触，从而影响测量结果。虽然一些现有方法中，会在插座30的探针32上加装弹簧来补偿面板40的翘曲，但在翘曲较大的情况下，还是无法补偿面板40的翘曲程度。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提出一种电性测量系统及电性测量插座，可以解决现有技术的电性测量过程中易发生探针与基板未接触而影响测量结果的问题，进而还可以提高失效分析的精准性和效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电性测量系统，电性测量系统包括：翘曲测量单元，用于测量翘曲的基板的电性待测表面在多个位置处分别具有的不同高度；插座形成单元，连接于翘曲测量单元，插座形成单元根据对电性待测表面的测量形成用于插座的多个探针，多个探针的顶部高度不同并且分别对应于电性待测表面的多个位置处的不同高度；电性测量单元，通过插座的探针的顶部顶抵电性待测表面电性测量电性待测表面。

在一些实施例中，探针包括缓冲件。

在一些实施例中，多个位置包括基板的四个角。

在一些实施例中，翘曲测量单元包括模钉测量组件，模钉测量组件具有根据电性待测表面的翘曲变形量而移位的多个模钉，以测量多个位置处的不同高度。

在一些实施例中，插座还包括可挠式基板，多个探针设置于可挠式基板上，可挠式基板具有与电性待测表面匹配的翘曲。

在一些实施例中，翘曲测量单元包括扫描设备，扫描设备用于扫描多个位置处的不同高度。

在一些实施例中，多个探针包括由第一模塑料封装的第一多个探针和由第二模塑料封装的第二多个探针，第一多个探针和第二多个探针设置于同一个测试板上。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电性测量插座，电性测量插座包括多个探针，多个探针分别具有用于顶抵翘曲的电性待测表面的顶部，多个探针的顶部不共面，并且多个探针的顶部的高度分别对应于电性待测表面的对应多个位置处的不同高度。

在一些实施例中，电性测量插座还包括可挠式基板，多个探针设置于可挠式基板上，可挠式基板的翘曲与电性待测表面的翘曲相互匹配。

在一些实施例中，电性测量插座还包括测试板，多个探针包括由第一模塑料封装的第一多个探针和由第二模塑料封装的第二多个探针，第一多个探针和第二多个探针设置于同一个测试板上。

通过上述电性测量系统或电性测量插座，多个探针的顶部高度对应于翘曲基板的电性待测表面的对应位置处的不同高度，可以解决现有技术的电性测量过程中易发生探针与基板未接触而影响测量结果的问题。从而，可以提高失效分析的精准性和效率，也可以降低电性测量插座成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A是现有技术中通过插座对基板进行电性测量的截面示意图。

图1B是图1A的局部放大示意图。

图2是根据本申请的一些实施例的电性测量系统的框图。

图3A至图3C是根据本申请电性测量系统的一个实施例其各个阶段处的示意图。

图4A、图4C和图4D是根据本申请电性测量系统的另一个实施例其各个阶段处的示意图。

图4B示出了使用图4A中的模钉测量组件中的多个模钉测量翘曲的电性待测表面的截面示意图。

图5A示出了根据本申请的另一个实施例的插座的示意图。

图5B至图5C示出了通过图5A所示的插座进行电性测量的多个阶段处的示意图。

图6A至图6G示出了根据本申请的另一些实施例的形成插座和通过插座进行电性测量的过程的多个阶段处的示意图。

图7示出了根据本申请的另一些实施例的通过两个插座进行电性测量的示意图。

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，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对大型待测物(如基板、面板、封装结构等)进行电性测量，易因面板翘曲过大造成在电性测量过程中探针与待测物未接触而影响测量结果的问题，本申请的实施例提供了一种电性测量插座和电性测量系统。以下将接合附图对本申请的各个实施例进行说明。应理解，在以下说明中以基板为待测物进行说明，但是，本申请的实施例也可应用于其他适当类型的待测物。

图2是根据本申请的一些实施例的电性测量系统的框图。图3A至图3C是根据本申请电性测量系统的一个实施例其各个阶段处的示意图。

首先，参考图2和图3A所示，电性测量系统100包括翘曲测量单元110。电性测量系统100的翘曲测量单元110可以测量基板200的电性待测表面202在多个位置处分别具有的不同高度，如图3A示意性地示出了多个位置S1、S2、...、Sn处的对应高度H1、H2、...、Hn。应理解，电性待测表面202的多个位置S1、S2、...、Sn处的对应高度H1、H2、...、Hn是指：电性待测表面202在多个位置S1、S2、...、Sn处相对于电性待测表面202下方的同一水平平面的距离。如在图3A中所示的，当基板200的与电性待测表面202相对的另一表面201为平面时，多个位置S1、S2、...、Sn处的对应高度H1、H2、...、Hn可以分别是相对于表面201的距离，例如高度H1是从电性待测表面202的位置S1下方的平面201到位置S1测量的距离。在其他实施例中，例如在基板200的表面201为非平面(如具有翘曲)的实施例中，高度H1、H2、...、Hn可以是相对于电性待测表面202下方的任意其他水平平面的距离。

在一些实施例中，翘曲测量单元110是扫描设备115，如图3A所示。扫描设备115可以扫描基板200的电性待测表面202的多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn，其中n是大于2的整数。多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn可以表示基板200的电性待测表面202的翘曲程度和变形量。在一些实施例中，所测量的多个位置S1、S2、...、Sn包括基板200的四个角。在一些实施例中，所测量的多个位置S1、S2、...、Sn覆盖基板200的整个电性待测表面202。

扫描设备115可以将扫描的多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn发送至图2和图3B所示的插座形成单元120。插座形成单元120可以根据多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn，形成多个探针182。多个探针182用于形成插座180。插座180可以包括基层188和嵌入在基层188中的多个探针182。基层188的材料可以是绝缘材料，如模塑料等。

在一些实施例中，插座形成单元120是3D打印设备125。3D打印设备125用于根据扫描设备115扫描的不同高度H1、H2、...、Hn打印制作顶部高度不同的多个探针182。具体的，在图3A至图3B所示的实施例中，先使用扫描设备115针对基板200的不同高度H1、H2、...、Hn进行扫描，然后扫描设备115将扫描得到的多个位置S1、S2、...、Sn处的对应不同高度H1、H2、...、Hn导入3D打印设备125，以制作出相对应的插座180及其探针182。

根据对电性待测表面202的测量，3D打印设备125形成插座180的多个探针182。由于待测的基板200是翘曲的，所以基板200的电性待测表面202在多个位置处S1、S2、...、Sn分别具有的不同高度H1、H2、...、Hn。因此，基于不同高度H1、H2、...、Hn形成的多个探针182的顶部191不共面。也就是说，形成的多个探针182的顶部高度是不同的。探针182的顶部191是后续电性测量电性待测表面202时探针182与电性待测表面202接触的一端。应理解，在本申请中，探针182的顶部191的顶部高度是指顶部191相对于与探针182垂直的水平平面的距离，例如相对于基层188的上表面的距离。

在一些实施例中，形成多个探针182包括形成整体长度(从探针182的顶部191到相对的底部的延伸长度)不同的多个探针182。在一些实施例中，3D打印设备125可以根据电性待测表面202在多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn形成整体长度不同的多个探针182，以使得多个探针182的顶部高度对应于电性待测表面202的多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn。

然后，参考图2和图3C所示，电性测量单元130通过插座形成单元120形成的插座180对基板200的电性待测表面202进行电性测量。具体的，通过将插座180的探针182的顶部191顶抵电性待测表面202，来电性测量电性待测表面202。所形成的多个探针182的顶部高度与电性待测表面202的多个位置S1、S2、...、Sn处的不同高度H1、H2、...、Hn是相互匹配的。例如，位置S1处的高度H1高于位置S2处的高度H2，形成的位置S1处的探针182的顶部高度低于位置S2处的探针182的顶部高度。

因为多个探针182是根据电性待测表面202的不同高度H1、H2、...、Hn形成的，因此多个探针182的顶部高度可以与翘曲的电性待测表面202匹配，插座180的各个探针182的顶部191都可以顶抵(即接触)电性待测表面202，使得电性测量单元130(见图2)电性连接至电性待测表面202，以电性测量电性待测表面202。

因此，通过上述电性测量系统100，根据翘曲基板200的电性待测表面202的不同高度(即翘曲程度)对应地形成顶部高度不同的探针182，可以解决现有技术的电性测量过程中易发生探针与基板未接触而影响测量结果的问题。从而，可以提高失效分析的精准性和效率，也可以降低电性测量插座成本。

在一些实施例中，每个探针182可以包括缓冲件，通过设置缓冲件可以使顶部191的顶部高度发生变化。在一些实施例中，缓冲件可以包括弹簧。例如，探针182的一部分可以构造为弹簧，使得可以在弹簧的伸缩范围内调整探针182的顶部高度。这样，可以进一步确保各个探针182可以在电性测量过程中均与电性待测表面接触。

图4A、图4C和图4D是根据本申请电性测量系统的另一个实施例其各个阶段处的示意图。首先参考图2和图4A所示，翘曲测量单元110可以包括模钉测量组件415。模钉测量组件415具有矩阵排列的多个模钉419，多个模钉419是可以移位的。

图4B示出了使用图4A中的模钉测量组件415中的多个模钉419测量翘曲的电性待测表面202的截面示意图。为了简明，图4B中仅示意性地示出了模钉测量组件415的模钉419。参考图4B所示，多个模钉419可以根据电性待测表面202的翘曲而移位。例如，电性待测表面202的较高位置S41处的模钉419会向上移位较大的距离，使得模钉419的端部419e移位至较高高度。同样的，电性待测表面202的较底位置S42处的模钉419会移位较小的距离，使得模钉419的端部419e移位至较低高度。因此，移位后的多个模钉419的端部419e的高度可以对应于电性待测表面202的多个位置处的不同高度，从而可以通过模钉测量组件415的多个模钉419将电性待测表面202的多个位置处的不同高度复刻出来。

然后参考图4C所示，插座形成单元120可以根据多个模钉419复刻出的电性待测表面202的多个位置处的不同高度来形成插座180的多个探针182。在一些实施例中，插座形成单元120是3D打印设备125。

参考图2和图4D所示，电性测量单元130通过插座180及其探针182电性测量基板200的电性待测表面202。因为多个探针182是根据模钉测量组件415复刻的电性待测表面202的不同高度形成的，因此形成的多个探针182的顶部高度可以与翘曲的电性待测表面202匹配，插座180的各个探针182的顶部191都可以顶抵(接触)电性待测表面202，以电性测量电性待测表面202。从而，即使对于大型的基板，也可以避免探针与基板未接触的问题。

图4A至图4D所示实施例中的其他方面，可以与关于图3A至图3C所描述的相同或类似，此处不再重复描述。

图5A示出了根据本申请的另一个实施例的插座的示意图。图5B至图5C示出了通过图5A所示的插座进行电性测量的多个阶段处的示意图。参考图5A示，插座580可以包括可挠式基板588，多个探针582设置于可挠式基板588上。可挠式基板588是由软性材料形成。可挠式基板588是柔性的，并且是可弯曲的。

在一些实施例中，参考图5B所示，可挠式基板588具有与电性待测表面202匹配的翘曲。在一些实施例中，在图5B所示的阶段之前，可以利用图3A或图4A所示的翘曲测量单元110来测量电性待测表面202的不同位置的不同高度，然后通过插座形成单元120根据测量的不同位置的不同高度来形成可挠式基板588，使得可挠式基板588具有与电性待测表面202匹配的翘曲。在本实施例中，多个探针582的整体长度可以是相同的。

参考图5C所示，电性测量单元130(见图2)可以通过插座580及其探针582电性测量电性待测表面202。因为可挠式基板588具有与电性待测表面202匹配的翘曲，并且多个探针582的顶部高度可以与翘曲的电性待测表面202匹配，所以插座580的各个探针582都可以顶抵电性待测表面202。在一些实施例中，由于可挠式基板588是柔性的，因此在电性测量电性待测表面202时，可挠式基板588可以随着电性待测表面202的翘曲而进一步发生变形，这可以进一步使得可挠式基板588与电性待测表面202的翘曲匹配，保证了插座580的各个探针582都可以顶抵电性待测表面202。从而，即使对于大型的基板，也可以避免探针与基板未接触的问题。

图6A至图6G示出了根据本申请的另一些实施例的形成插座和通过插座进行电性测量的过程的多个阶段处的示意图。参考图6A所示，在第一载板661上形成多个探针682。应理解，虽然在图6A至图6G中未明显示出多个探针682的顶部高度不同，但是多个探针682可以具有不同的整体长度，以使得多个探针682的顶部高度不同。

在图6A所示的阶段之前，可以利用图3A或图4A所示的翘曲测量单元110来测量电性待测表面602(见图6G)的不同位置的不同高度，然后根据测量的不同位置的不同高度来形成具有不同的整体长度的多个探针682，使得多个探针682的顶部689的顶部高度不同。

参考图6B所示，在多个探针682上放置第二载板662，以将多个探针682夹在第一载板661和第二载板662之间。

参考图6C所示，在第一载板661和第二载板662之间形成模塑料688，以利用模塑料688封装多个探针682。

参考图6D所示，去除第一载板661和第二载板662。在去除第一载板661和第二载板662之后，多个探针682的顶部589和相对的底部均可以由模塑料688暴露。

参考图6E所示，将由模塑料688封装的多个探针682接合至测试板690。多个探针682的底部可以与测试板690电性连接。

参考图6F所示，将测试板690电性连接至电性测量单元130，以通过测试板690将多个探针682与电性测量单元130电性连接。如图6F所示，测试板690可以通过连接部件692连接至电性测量单元130。

参考图6G所示，通过将多个探针682的顶部689顶抵基板600的电性待测表面602，可以将基板600与电性测量单元130电性连接，以电性测量基板600的电性待测表面602。电性测量单元130可以例如对基板600进行开路/短路(open/short，O/S)测量。

图6G中示出了单个测试板690上设置有单个模塑料688封装的多个探针682。图7示出了根据本申请的另一些实施例的通过两个插座进行电性测量的示意图。

参考图7所示，多个探针可以包括由第一模塑料7881封装的第一多个探针7821和由第二模塑料7882封装的第二多个探针7822。第一多个探针7821和第二多个探针7822设置于同一个测试板790上。可以使用以上描述的方法形成第一多个探针7821和第二多个探针7822。

第一模塑料7881和第一多个探针7821可以形成第一插座781。第二模塑料7882和第二多个探针7822可以形成第二插座782。第一插座781和第二插座782使用同一个测试板790。第一插座781和第二插座782在测试板790上间隔放置。并且，第一插座781和第二插座782可以用于电性测量同一个基板700。在一些实施例中，第一插座781可以用于电性测量基板700的第一器件720所在区域对应的电性待测表面702。第二插座782可以用于电性测量基板700的第二器件730所在区域对应的电性待测表面702。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电性测量系统，其特征在于，包括：

翘曲测量单元，用于测量翘曲的基板的电性待测表面在多个位置处分别具有的不同高度；

插座形成单元，连接于所述翘曲测量单元，所述插座形成单元用于根据对所述电性待测表面的测量形成用于插座的多个探针，所述多个探针的顶部高度不同并且分别对应于所述电性待测表面的所述多个位置处的所述不同高度；

电性测量单元，通过所述插座的所述探针的顶部顶抵所述电性待测表面电性测量所述电性待测表面。

2.根据权利要求1所述的电性测量系统，其特征在于，

所述探针包括缓冲件。

3.根据权利要求1所述的电性测量系统，其特征在于，

所述多个位置包括所述基板的四个角。

4.根据权利要求1所述的电性测量系统，其特征在于，

翘曲测量单元包括模钉测量组件，所述模钉测量组件具有根据所述电性待测表面的翘曲变形量而移位的多个模钉，以测量所述多个位置处的所述不同高度。

5.根据权利要求1所述的电性测量系统，其特征在于，

所述插座还包括可挠式基板，所述多个探针设置于所述可挠式基板上，所述可挠式基板具有与所述电性待测表面匹配的翘曲。

6.根据权利要求1所述的电性测量系统，其特征在于，所述翘曲测量单元包括：

扫描设备，用于扫描所述多个位置处的所述不同高度。

7.根据权利要求1所述的电性测量系统，其特征在于，

所述多个探针包括由第一模塑料封装的第一多个探针和由第二模塑料封装的第二多个探针，所述第一多个探针和所述第二多个探针设置于同一个测试板上。

8.一种电性测量插座，其特征在于，包括：

多个探针，所述多个探针分别具有用于顶抵翘曲的电性待测表面的顶部，所述多个探针的所述顶部不共面，并且所述多个探针的所述顶部的高度分别对应于所述电性待测表面的对应多个位置处的不同高度。

9.根据权利要求8所述的电性测量插座，其特征在于，还包括：

可挠式基板，所述多个探针设置于所述可挠式基板上，所述可挠式基板的翘曲与所述电性待测表面的翘曲相互匹配。

10.根据权利要求8所述的电性测量插座，其特征在于，还包括：

测试板，所述多个探针包括由第一模塑料封装的第一多个探针和由第二模塑料封装的第二多个探针，所述第一多个探针和所述第二多个探针设置于同一个所述测试板上。

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