CN220438425U - 一体式刀片探针及半导体测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种一体式刀片探针及半导体测试装置，载片组件可移动设置在针卡下方，载片组件用于放置待测件；刀片的一端设置在针卡上，另一端朝向载片组件一侧延伸且呈渐缩设置，以形成探针结构；载片组件移动时带动待测件移动，以使待测件与探针结构对齐；载片组件靠近针卡时，以使待测件与探针结构抵接；载片组件远离针卡时，以使待测件脱离探针结构。本实用新型技术方案中刀片采用渐缩设置的方式，直至在朝向载片组件的一侧形成探针结构，从而提高刀片的整体结构强度。当载片组件移动使探针结构抵接在待测件上时，避免探针结构在测试过程中发生形变，减少磨损。提高测试的可靠性，保证测试效率，提高测试精度。

Description

一体式刀片探针及半导体测试装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种一体式刀片探针及半导体测试装置。

背景技术

在半导体或SMT测试时，通常利用刀片探针对测试单元进行通电测试。测试采用探针接触测试单元的测试点(压焊点PAD)，通过探针给测试单元进行通电实现电或其他参数测量。

然而，目前现有技术中，由于测试单元越来越小，就要求测试探针针尖也越来越小，过细的探针在扎针过程变形也相应的会增加，针痕也相应变大。过大变形甚至超出测试点区域，导致针痕不良或测试不合格。从而影响测试结果不准确，测试效率低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种一体式刀片探针及半导体测试装置，旨在解决现有技术中探针过细，导致形变接触点发生变化，从而影响测试结果不准确、测试效率降低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种一体式刀片探针，所述一体式刀片探针包括：

针卡；

载片组件，所述载片组件可移动设置在所述针卡下方，所述载片组件用于放置待测件；

刀片，所述刀片的一端设置在所述针卡上，另一端朝向所述载片组件一侧延伸且呈渐缩设置，以形成探针结构；

所述载片组件移动时带动所述待测件移动，以使所述待测件与所述探针结构对齐；所述载片组件靠近所述针卡时，以使所述待测件与所述探针结构抵接；所述载片组件远离所述针卡时，以使所述待测件脱离所述探针结构。

可选地，所述刀片包括：

焊接部，所述焊接部与所述针卡焊接；

连接部，所述连接部的一端与所述连接部连接，另一端向所述载片组件一侧延伸，

导向部，所述导向部的第一端与所述连接部靠近所述载片组件的一端连接，所述导向部的第二端向所述载片组件延伸，其中，所述导向部由所述第一端至所述第二端的方向上呈渐缩设置，以形成所述探针结构。

可选地，所述导向部包括第一端面、第二端面以及第三端面，所述第一端面与所述连接部连接，所述第二端面背离所述载片组件，所述第三端面朝向所述载片组件；

其中，所述连接部相对所述载片组件倾斜设置，所述第二端面与所述连接部平行，所述第三端面与所述第二端面之间的间距沿所述第一端至所述第二端的方向逐渐缩小，直至所述第二端面与所述第三端面连接，以形成针尖状的所述探针结构。

可选地，所述焊接部、所述连接部以及所述导向部一体成型设置。

可选地，所述焊接部的底面与所述针卡焊接，所述焊接部的顶部设有夹持孔。

可选地，所述刀片由光刻工艺和/或蚀刻工艺制成。

可选地，所述一体式刀片探针还包括夹紧组件，所述夹紧组件的一端与所述针卡的边缘连接，另一端用于固定在外部支撑件上。

可选地，所述夹紧组件包括：

两个夹紧块，所述夹紧块的上均设有夹紧槽；两个所述夹紧块相对设置在所述针卡的两侧，所述针卡相对两侧的边缘分别与两个所述夹紧槽卡接；

连接件，所述连接件的一端与所述夹紧块连接，另一端用于固定在外部支撑件上。

可选地，所述载片组件包括：

载片台，所述载片台用于放置所述待测件；

三轴驱动平台，所述三轴驱动平台设置在所述载片台底部，所述三轴驱动平台用于驱动所述载片台移动，并带动所述待测件移动。

此外，为解决上述问题，本实用新型还提出了一种半导体测试装置，所述半导体测试装置包括测试模块以及如上述的一体式刀片探针，所述一体式刀片探针与所述测试模块电连接。

本实用新型技术方案中所述刀片采用渐缩设置的方式，直至在朝向所述载片组件的一侧形成所述探针结构，从而提高所述刀片的整体结构强度。当所述载片组件移动使所述探针结构抵接在待测件上时，避免所述探针结构在测试过程中发生形变，减少磨损。提高测试的可靠性，保证测试效率，提高测试精度。

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，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一体式刀片探针的主视图；

图2为本实用新型一体式刀片探针的俯视图；

图3为本实用新型一体式刀片探针中刀片的具体结构示意图；

图4为本实用新型一体式刀片探针制作过程中第一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型一体式刀片探针制作过程中第二实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供了一种一体式刀片20探针，请参照图1，所述一体式刀片20探针包括针卡10、载片组件及刀片20，所述载片组件可移动设置在所述针卡10下方，所述载片组件用于放置待测件；所述刀片20的一端设置在所述针卡10上，另一端朝向所述载片组件一侧延伸且呈渐缩设置，以形成探针结构26；所述载片组件移动时带动所述待测件移动，以使所述待测件与所述探针结构26对齐；所述载片组件靠近所述针卡10时，以使所述待测件与所述探针结构26抵接；所述载片组件远离所述针卡10时，以使所述待测件脱离所述探针结构26。

待测件可以是例如电路板等元器件，待测件上具有多个测试点(压焊点PAD)。

所述针卡10呈板状结构，所述刀片20穿设在所述针卡10上。

请参照图2，在所述针卡10上还可以设置通孔11，一方面，所述刀片20的顶部可安装在该通孔11的边缘，所述刀片20的底部则穿过该通孔11，延伸至所述针卡10的底部。进而实现与能够与所述载片组件上的待测件抵接的效果。另一方面，通过调节该通孔11的孔径大小，还能够通过该通孔11观察底部所述载片组件上待测件的状态，以及测试点位置是否准确。

其中，观察方式可以采用人眼观察或者设置相机拍摄的方式观察。

所述刀片20采用细长片状结构，从而当所述刀片20朝向所述载片组件的一端呈渐缩设置时，能够形成针尖状的所述探针结构26。

采用渐缩设置的方式，所述探针结构26的靠近所述针卡10的一端尺寸较宽，从而结构强度较高，不容易发生形变。

在测试过程中，通过移动所述载片组件，将需要进行测试的测试点与所述刀片20的探针结构26对齐。所述载片组件相对所述探针结构26相向移动，直至测试点与所述探针结构26抵接。对所述探针结构26进行通电，或通过信号线电连接等方式，实现数据采集与测量。

完成测量后，所述载片组件相对所述探针结构26相背移动，所述探针结构26脱离测试点，随后再次移动所述载片组件，使下一个测试点与所述探针结构26对齐，往复测试直至待测件上所有待测点均测试完成。

本实用新型技术方案中所述刀片20采用渐缩设置的方式，直至在朝向所述载片组件的一侧形成所述探针结构26，从而提高所述刀片20的整体结构强度。当所述载片组件移动使所述探针结构26抵接在待测件上时，避免所述探针结构26在测试过程中发生形变，减少磨损。提高测试的可靠性，保证测试效率，提高测试精度。

进一步地，请参照图3，所述刀片20包括焊接部21、连接部22及导向部23，所述焊接部21与所述针卡10焊接；所述连接部22的一端与所述连接部22连接，另一端向所述载片组件一侧延伸，所述导向部23的第一端24与所述连接部22靠近所述载片组件的一端连接，所述导向部23的第二端25向所述载片组件延伸，其中，所述导向部23由所述第一端24至所述第二端25的方向上呈渐缩设置，以形成所述探针结构26。

为加强所述刀片20的安装强度，所述焊接部21采用焊接的方式，固定在所述针卡10上，避免由于受外力影响发生偏移。所述焊接部21具有一定高度，其顶部由所述针卡10的上表面凸起，从而便于抓取，提高焊接时的便捷程度；同时也能够加强连接刚性。

此外，在所述焊接部21凸起的部分可开设夹持孔211，由于所述刀片20较小，在焊接时则能够通过镊子等工具夹紧所述夹持孔211，从而起到辅助固定的作用。

所述连接部22顶部与所述焊接部21连接，另一端则朝向所述载片组件一侧延伸出去，从而便于与待测件抵接。

所述导向部23作为与待测件直接连接的部分，采用渐缩设置的方式，从而保证所述第一端24与所述连接部22之间的连接强度，所述第二端25又能够形成测试接触的所述探针结构26。

进一步地，所述导向部23包括第一端面231、第二端面232以及第三端面233，所述第一端面231与所述连接部22连接，所述第二端面232背离所述载片组件，所述第三端面233朝向所述载片组件；其中，所述连接部22相对所述载片组件倾斜设置，所述第二端面232与所述连接部22平行，所述第三端面233与所述第二端面232之间的间距沿所述第一端24至所述第二端25的方向逐渐缩小，直至所述第二端面232与所述第三端面233连接，以形成针尖状的所述探针结构26。

本实施例中所述导向部23采稳定性高、连接强度高的三角形状。共具有三个端面，其中所述第一端面231用于与所述连接部22连接，其尺寸与所述连接部22尺寸一致。

所述第二端面232为背离待测件的一端面，其延伸方向与所述连接部22延伸方向一致；所述第三端面233与所述第二端面232之间的间距逐渐缩小，从而最终形成尖状的所述探针结构26。

采用渐缩设置的方式，所述第三端面233则相对所述第二端面232倾斜，从而在底部形成避让空间，保证能够与待测件贴合，不会相互干涉。

为进一步保证所述刀片20的结构强度，所述焊接部21、所述连接部22以及所述导向部23之间可采用一体成型设置。

具体的，请参照图4，所述刀片20可以采用光刻工艺和/或蚀刻工艺制成。首先，挑选合适金属材质薄片，按照需求切割为合适尺寸的方片100。并标注好蚀刻区及非蚀刻区，使用光刻工艺技术对非蚀刻区域进行保护。对蚀刻区进行蚀刻，蚀刻后的板具有所述刀片20的外形。

将蚀刻好的方片100进行切割，并切割为单条，请参照图5。切割好的整条所述刀片20统一在一个方向。将分条后的整条刀片20的针尖位置再次进行蚀刻，使所述探针结构26更尖。对已完成针尖蚀刻的成条的所述刀片20进行分割，分割为单个所述刀片20结构。最后，对单个的所述刀片20进行检查，确保所述探针结构26的一致性。

进一步地，所述一体式刀片20探针还包括夹紧组件，所述夹紧组件的一端与所述针卡10的边缘连接，另一端用于固定在外部支撑件上。

所述夹紧组件夹紧所述针卡10的边缘，实现将所述针卡10固定在其他外部支撑件上，针对不同的测试环境可调整安装位置等。提高结构的兼容性。

具体的，所述夹紧组件包括连接件及两个夹紧块，所述夹紧块的上均设有夹紧槽41；两个所述夹紧块相对设置在所述针卡10的两侧，所述针卡10相对两侧的边缘分别与两个所述夹紧槽41卡接；所述连接件的一端与所述夹紧块连接，另一端用于固定在外部支撑件上。

所述连接件可以采用胶水、螺钉等，从而实现将所述固定块40固定在外部支撑件上。外部支撑件可以是测试装置的支架、墙壁等等。

进一步地，所述载片组件包括载片台30及三轴驱动平台，所述载片台30用于放置所述待测件；所述三轴驱动平台设置在所述载片台30底部，所述三轴驱动平台用于驱动所述载片台30移动，并带动所述待测件移动。

所述三轴驱动平台可以由多个驱动元件组成，所述驱动元件采用步进电机、伺服电机或直线电机以及丝杆滑块等附件组成，通过调节各轴驱动，从而实现带动所述载片台30三轴移动。例如设置X轴平台，将Y轴平台设置在X轴平台的驱动端上，再将Z轴平台设置在Y轴平台的驱动端上，再将所述载片台30设置在Z轴平台的驱动端上，以带动所述载片台30三轴移动。

需要说明的是，X轴平台、Y轴平台、Z轴平台可安装为一体，也可以分体安装，例如单独将Z轴平台分离，使Z轴平台的驱动端与所述针卡10连接，从而驱动所述针卡10相对所述载片台30移动即可。

此外，为解决上述问题，本实用新型还提供了一种半导体测试装置，所述半导体测试装置包括测试模块以及如上述的一体式刀片20探针，所述一体式刀片20探针与所述测试模块电连接。

待测件可以是例如电路板等元器件，待测件上具有多个测试点(压焊点PAD)。

所述针卡10呈板状结构，所述刀片20穿设在所述针卡10上。

请参照图2，在所述针卡10上还可以设置通孔11，一方面，所述刀片20的顶部可安装在该通孔11的边缘，所述刀片20的底部则穿过该通孔11，延伸至所述针卡10的底部。进而实现与能够与所述载片组件上的待测件抵接的效果。另一方面，通过调节该通孔11的孔径大小，还能够通过该通孔11观察底部所述载片组件上待测件的状态，以及测试点位置是否准确。

其中，观察方式可以采用人眼观察或者设置相机拍摄的方式观察。

所述刀片20采用细长片状结构，从而当所述刀片20朝向所述载片组件的一端呈渐缩设置时，能够形成针尖状的所述探针结构26。

采用渐缩设置的方式，所述探针结构26的靠近所述针卡10的一端尺寸较宽，从而结构强度较高，不容易发生形变。

在测试过程中，通过移动所述载片组件，将需要进行测试的测试点与所述刀片20的探针结构26对齐。所述载片组件相对所述探针结构26相向移动，直至测试点与所述探针结构26抵接。对所述探针结构26进行通电，或通过信号线电连接等方式，实现数据采集与测量。

完成测量后，所述载片组件相对所述探针结构26相背移动，所述探针结构26脱离测试点，随后再次移动所述载片组件，使下一个测试点与所述探针结构26对齐，往复测试直至待测件上所有待测点均测试完成。

本实用新型技术方案中所述刀片20采用渐缩设置的方式，直至在朝向所述载片组件的一侧形成所述探针结构26，从而提高所述刀片20的整体结构强度。当所述载片组件移动使所述探针结构26抵接在待测件上时，避免所述探针结构26在测试过程中发生形变，减少磨损。提高测试的可靠性，保证测试效率，提高测试精度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种一体式刀片探针，其特征在于，所述一体式刀片探针包括：

针卡；

载片组件，所述载片组件可移动设置在所述针卡下方，所述载片组件用于放置待测件；

刀片，所述刀片的一端设置在所述针卡上，另一端朝向所述载片组件一侧延伸且呈渐缩设置，以形成探针结构；

所述载片组件移动时带动所述待测件移动，以使所述待测件与所述探针结构对齐；所述载片组件靠近所述针卡时，以使所述待测件与所述探针结构抵接；所述载片组件远离所述针卡时，以使所述待测件脱离所述探针结构。

2.根据权利要求1所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述刀片包括：

焊接部，所述焊接部与所述针卡焊接；

连接部，所述连接部的一端与所述连接部连接，另一端向所述载片组件一侧延伸，

导向部，所述导向部的第一端与所述连接部靠近所述载片组件的一端连接，所述导向部的第二端向所述载片组件延伸，其中，所述导向部由所述第一端至所述第二端的方向上呈渐缩设置，以形成所述探针结构。

3.根据权利要求2所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述导向部包括第一端面、第二端面以及第三端面，所述第一端面与所述连接部连接，所述第二端面背离所述载片组件，所述第三端面朝向所述载片组件；

其中，所述连接部相对所述载片组件倾斜设置，所述第二端面与所述连接部平行，所述第三端面与所述第二端面之间的间距沿所述第一端至所述第二端的方向逐渐缩小，直至所述第二端面与所述第三端面连接，以形成针尖状的所述探针结构。

4.根据权利要求2所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述焊接部、所述连接部以及所述导向部一体成型设置。

5.根据权利要求2所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述焊接部的底面与所述针卡焊接，所述焊接部的顶部设有夹持孔。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述刀片由光刻工艺和/或蚀刻工艺制成。

7.根据权利要求1所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述一体式刀片探针还包括夹紧组件，所述夹紧组件的一端与所述针卡的边缘连接，另一端用于固定在外部支撑件上。

8.根据权利要求7所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述夹紧组件包括：

两个夹紧块，所述夹紧块的上均设有夹紧槽；两个所述夹紧块相对设置在所述针卡的两侧，所述针卡相对两侧的边缘分别与两个所述夹紧槽卡接；

连接件，所述连接件的一端与所述夹紧块连接，另一端用于固定在外部支撑件上。

9.根据权利要求1所述的一体式刀片探针，其特征在于，所述载片组件包括：

载片台，所述载片台用于放置所述待测件；

三轴驱动平台，所述三轴驱动平台设置在所述载片台底部，所述三轴驱动平台用于驱动所述载片台移动，并带动所述待测件移动。

10.一种半导体测试装置，其特征在于，所述半导体测试装置包括测试模块以及如权利要求1～9中任一项所述的一体式刀片探针，所述一体式刀片探针与所述测试模块电连接。