TW201923360A - 用於測試受測裝置的探針系統 - Google Patents

用於測試受測裝置的探針系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201923360A
TW201923360A TW107134696A TW107134696A TW201923360A TW 201923360 A TW201923360 A TW 201923360A TW 107134696 A TW107134696 A TW 107134696A TW 107134696 A TW107134696 A TW 107134696A TW 201923360 A TW201923360 A TW 201923360A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
probe
test head
probe system
platform
volume
Prior art date
Application number
TW107134696A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI666455B (zh
Inventor
克里斯多弗 史托姆
麥克 Ｅ 賽門斯
布萊恩 康瑞德 波爾特
格韋恩 尼爾 費席爾
安東尼 羅德
根岸一樹
Original Assignee
美商弗姆費特比佛頓公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商弗姆費特比佛頓公司 filed Critical 美商弗姆費特比佛頓公司
Publication of TW201923360A publication Critical patent/TW201923360A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI666455B publication Critical patent/TWI666455B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2863—Contacting devices, e.g. sockets, burn-in boards or mounting fixtures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0416—Connectors, terminals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06705—Apparatus for holding or moving single probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06794—Devices for sensing when probes are in contact, or in position to contact, with measured object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2865—Holding devices, e.g. chucks; Handlers or transport devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874—Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

用於測試一受測裝置的探針系統係在此加以揭示。該些探針系統係包含一平台，其係界定一上表面、一相對的下表面、以及一平台孔。該些探針系統亦包含一夾頭，其係界定一被配置以支承一受測裝置的支承表面。該些探針系統進一步包含一從該平台的該下表面延伸的下方的外殼、以及一從該平台的該上表面延伸的上方的外殼。該上方的外殼係包含一界定一側壁孔的側壁，並且該側壁以及該平台係界定一具有至少30度並且最多60度的交叉角度。該些探針系統亦包含一操縱器、一探針軸臂、一探針組件、一測試頭、以及一導電體。

Description

用於測試受測裝置的探針系統
本揭露內容係有關用於測試一受測裝置之探針系統。
探針系統可被利用以測試一受測裝置(DUT)的操作、功能、及/或效能。傳統上，隨著裝置效能的改善，該DUT的操作頻率係增高。在接近、類似及/或等於該DUT的一所要的操作頻率之頻率下測試該DUT可能是所期望的。然而，此種測試係呈現許多現實的挑戰。舉例而言，當該DUT被封裝及組裝在一電子裝置之內時，該DUT和該電子裝置的其它構件通訊所透過的距離可能是數毫米到數公分的數量級。相對地，空間上的限制係通常要求探針系統和該DUT通訊所透過的距離可能是數十、或甚至是數百公分的數量級。當該探針系統係利用一外殼來在電性、環境及/或光學上屏蔽該DUT與一圍繞該探針系統的環境時，這些空間上的限制尤其是具有挑戰性的。包含插入損失及功率損失的電性損失、及/或這些較大的通訊距離固有的漂移可能會使得在接近該DUT所要的操作頻率之頻率下測試該DUT是困難的、或甚至是不可能的。此外，被利用以延伸橫跨這些較大的通訊距離的彎曲及/或雙絞電纜線可能會產生非所要的模式。因此，對於改良的用於測試一受測裝置的探針系統係存在著需求。
用於測試一受測裝置的探針系統係在此加以揭示。該些探針系統係包含一平台，其係界定一上表面、一相對的下表面、以及一平台孔。該些探針系統亦包含一夾頭，其係界定一被配置以支承一受測裝置(DUT)的支承表面。該些探針系統進一步包含一從該平台的該下表面延伸的下方的外殼、以及一從該平台的該上表面延伸的上方的外殼。該下方的外殼以及該平台的該下表面係一起界定一下方的容積，並且該夾頭的該支承表面係在該下方的容積之內延伸。該上方的外殼以及該平台的該上表面係一起界定一上方的容積，並且該平台孔係延伸在該上方的容積以及該下方的容積之間。該上方的外殼係包含一側壁，其係界定一側壁孔，並且該側壁以及該平台係界定一具有至少30度並且最多60度的交叉角度。
該探針系統亦包含一操縱器、一探針軸臂、一探針組件、一測試頭、以及一導電體。該操縱器係在操作上附接至該平台的該上表面，並且包含一探針軸安裝座以及一測試頭安裝座。該操縱器係被配置以在操作上沿著至少兩個至少實質垂直的軸來平移一被操縱的組件。該被操縱的組件係包含該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座。該探針軸臂係界定一操縱器近端以及一操縱器遠端。該探針軸臂係從該探針軸安裝座延伸並且穿過該側壁孔。該探針軸臂的該操縱器遠端係界定一探針安裝座。
該探針組件係在操作上附接至該探針安裝座，並且包含一被配置以接觸該DUT的探針尖端。該探針組件係包含一探針電連接，並且該探針組件的至少一部分係延伸穿過該平台孔，以使得在該探針尖端以及該DUT之間的接觸變得容易。該測試頭係在操作上附接至該測試頭安裝座，並且界定一測試頭電連接。該測試頭係被配置以提供一測試信號至該測試頭電連接，且/或從該測試頭電連接接收一所產生的信號。該導電體係延伸穿過該側壁孔，並且延伸在該測試頭電連接以及該探針電連接之間。
圖1-5提供根據本揭露內容的探針系統10及/或其之構件的例子。作用為一類似或是至少實質類似的目的之元件係在圖1-5的每一圖中被標示為類似的元件符號，因而這些元件在此可能並未參考圖1-5的每一圖來詳細地論述。類似地，在圖1-5的每一圖中可能並未標示所有的元件，而是與其相關的元件符號在此可以為了一致性而被利用。在此參考圖1-5中的一或多圖所論述的元件、構件及/或特點可以內含在圖1-5的任一圖中且/或被任一圖所利用，而不脫離本揭露內容的範疇。一般而言，可能內含在一特定的實施例中的元件係用實線來加以描繪，而選配的元件則用虛線來加以描繪。然而，用實線所展示的元件可能不是重要的，因而在某些實施例中可被省略，而不脫離本揭露內容的範疇。
圖1是根據本揭露內容的探針系統10的例子的概要圖示。圖2-5是根據本揭露內容的探針系統10的部分的例子的較詳細圖示。如同藉由圖1-5所整體描繪的，探針系統10係包含一平台20，其係界定一上表面22、一下表面24、以及一延伸在該上表面與該下表面之間的平台孔26。探針系統10亦包含一夾頭30，其係界定一支承表面32。支承表面32係被配置以支承一基板40，該基板40係包含一受測裝置(DUT)42、或是具有被形成在其上的一受測裝置(DUT)42。
探針系統10進一步包含一下方的外殼50以及一上方的外殼60。下方的外殼50係從平台20的下表面24延伸，並且下方的外殼50以及平台20係一起界定一下方的容積52，而夾頭30的支承表面32係延伸在該下方的容積52之內。上方的外殼60係從平台20的上表面22延伸，並且上方的外殼60以及平台20係一起界定一上方的容積62。上方的外殼60係包含至少一側壁70，其係界定一側壁孔72。側壁70以及平台20係在兩者之間界定一交叉角度74。如同或許最佳在圖1中所描繪的，平台孔26係延伸在下方的容積52與上方的容積62之間。換言之，平台孔26係提供或允許在下方的容積52與上方的容積62之間的流體及/或機械式的連通。
探針系統10亦包含至少一操縱器90、至少一探針軸臂100、至少一探針組件110、至少一測試頭120、以及至少一導電體130。如同或許最佳在圖1中描繪的，操縱器90係在操作上附接至平台20的上表面22，並且包含一探針軸安裝座92以及一測試頭安裝座94。操縱器90係被配置以在操作上相對於平台20平移一被操縱的組件96，該被操縱的組件96係包含探針軸安裝座92與測試頭安裝座94兩者、以及任何被附接至該兩者的結構。此操作上的平移可以是沿著至少兩個或三個至少實質垂直或至少實質正交的軸，例如是圖1的X、Y及/或Z軸。
探針軸臂100係界定一操縱器近端102以及一操縱器遠端104。探針軸臂100係在操作上附接至操縱器90的探針軸安裝座92，並且從該探針軸安裝座延伸穿過側壁70的側壁孔72，並且進入到上方的容積62之中。探針軸臂100的操縱器遠端104係界定一探針安裝座106。探針軸臂100在此亦可被稱為一細長的探針軸臂100及/或一圓的探針軸臂100。
探針組件110係在操作上附接至探針安裝座106，並且包含一探針尖端112，其係被配置以接觸、電性地接觸、及/或使得和DUT 42通訊變得容易。舉例而言，探針尖端112可被配置以電性地接觸DUT 42的一接觸墊。探針組件110亦包含一探針電連接114。如同所繪的，探針組件110的至少一部分可以延伸穿過平台孔26，以使得在該探針尖端與該DUT之間的接觸變得容易。額外或是替代地，至少探針組件110的探針尖端112可以延伸在下方的容積52之內。
測試頭120係在操作上附接至操縱器90的測試頭安裝座94，並且界定一測試頭電連接122。此外，測試頭120係被配置以透過該測試頭電連接來傳送一電性信號124。電性信號124可包含且/或是一可被提供至該DUT的測試信號、及/或一可以從該DUT接收到的所產生的信號。換言之，測試頭120可被配置以提供該測試信號至該測試頭電連接，且/或從該測試頭電連接接收該測試信號。
測試頭安裝座94可包含任何適當的結構，其可以在操作上將測試頭120附接至操縱器90。舉例而言，測試頭安裝座94可包含且/或是一固定的測試頭安裝座。此種固定的測試頭安裝座可以利用螺絲、螺栓、及/或其它緊固件以在操作上將該測試頭附接至該操縱器。作為另一例子的是，測試頭安裝座94可包含且/或是一快拆的測試頭安裝座。此種快拆的測試頭安裝座可以利用槓桿、凸輪、及/或其它快拆的機構，以在操作上將該測試頭附接至該操縱器。當快拆的測試頭安裝座被利用時，其可以容許及/或促進測試頭120到探針系統10之中的快速的移除及/或安裝，此可以容許及/或促進該測試頭的更快的替換及/或校準。
導電體130係延伸穿過側壁孔72，並且延伸在測試頭電連接122以及探針電連接114之間。換言之，導電體130係被配置以在測試頭120以及探針組件110之間傳送電性信號124。
在探針系統10的操作期間，包含DUT 42的基板40可被置放在夾頭30的支承表面32上及/或藉由該支承表面32來支承。接著，一或多個探針尖端112可以是在操作上與在DUT 42上的一或多個接觸位置44對準。此對準可以是在支承表面32(例如，圖1的X-Y平面)的一平面上，並且可以經由一或多個對應的操縱器90的致動來加以達成。此對準可以藉由在其中探針尖端112係與DUT 42對準的圖2、以及其中探針尖端112並未與DUT 42對準或是與DUT 42失準的圖3之間的比較來加以描繪。接著，探針尖端112可被帶往與DUT 42接觸。
每一個操縱器90可被配置以在操作上平移一對應的被操縱的組件96，並且該對應的被操縱的組件可包含一對應的探針軸安裝座92、一對應的探針軸臂100、一對應的探針組件110、一對應的測試頭120、以及一對應的導電體130。換言之，探針系統10可被配置成使得操縱器90以一單元來移動被附接至其的結構(亦即，被操縱的組件96)。又換言之，在被操縱的組件96的構件之間的相對的方位可以在該對準期間保持固定的、或是至少實質固定的。
此種配置可以在該對準製程期間及/或由於該對準製程，降低在該被操縱的組件的一或多個電性特徵上的改變的可能性。此外，探針系統10的整體配置(包含側壁70交叉平台20所在的交叉角度74)可以容許及/或促進該對準，同時在該對準期間亦容許及/或促進在測試頭電連接122與探針電連接114之間的短的距離、相當短的導電體130、導電體130在操縱器90的整個運動範圍的固定的(標稱線性的)方位、被操縱的組件96以一單元的運動、及/或在被操縱的組件96的構件之間的固定的相對方位。當相較於習知技術的探針系統時，該導電體的較短的長度和其之標稱固定的方位一起可以促進探針系統10的改善及/或更穩定的校準，且/或可以使得DUT 42在較高頻下的電性測試變得容易。
上方的外殼60可包含任何適當的結構，其可以至少部分地界定上方的容積62，且/或可包含一或多個側壁70。舉例而言，並且如同所描繪的，上方的外殼60可包含複數個側壁70。該複數個側壁70的例子係包含3、4、5、6、7、8個、或是超過8個的側壁70。該複數個側壁可以形成及/或界定一錐體的(或是至少部分錐體的)形狀。
當上方的外殼60包含該複數個側壁70時，至少2個側壁70可包含對應的側壁孔72。在這些狀況下，探針系統10針對於該至少兩個包含側壁孔72的側壁的每一個(或是可以和其相關的)可包含一對應的操縱器90、一對應的探針軸臂100、一對應的探針組件110、一對應的測試頭120、及/或一對應的導電體130。
如同所論述的，側壁70或是至少包含被配置以容許一對應的探針軸臂100以及一對應的導電體130通過其的側壁孔72的側壁70可以與平台20界定交叉角度74。一般而言，交叉角度74是一銳角；並且當相較於並不包含一銳角的交叉角度且/或在探針尖端112的對準期間撓曲及/或彎曲一對應的導電體的習知技術探針系統時，此銳角可以經由導電體130的較短的長度及/或針對於導電體130的固定的方位而容許及/或促進DUT 42的較高頻的測試。交叉角度74的更特定的例子係包含至少15度、至少20度、至少25度、至少30度、至少35度、至少40度、至少45度、至少50度、至少55度、至少60度、最多75度、最多70度、最多65度、最多60度、最多55度、最多50度、最多45度、及/或標稱45度的交叉角度。
交叉角度74可以用任何適當的方式來加以量測、判斷、及/或建立。舉例而言，交叉角度74可以是在平台20的上表面22以及上方的外殼60的一內部64及/或其之側壁70之間加以量測的。作為另一例子的是，平台20可以是一平面或至少實質平面的平台，其係在一平台平面之內延伸。類似地，側壁70可以是一平面或至少實質平面的側壁，其係在一側壁平面之內延伸。在這些狀況下，交叉角度74可以是在該平台平面以及該側壁平面之間加以量測的。
如同在圖1中用虛線所繪的，上方的外殼60可包含一觀看窗150。當觀看窗150存在時，其可被配置以容許探針系統10的使用者能夠透過其來觀看探針組件110及/或DUT 42。就此而論，觀看窗150可以是(或者在此可被稱為)一光學透明的觀看窗。觀看窗150可以是由任何適當的材料及/或多種材料所形成的。舉例而言，觀看窗150可包含一種耐高溫的窗材料、一種具有一低熱膨脹係數的窗材料、一玻璃及/或一硼矽玻璃、可以由其所形成的、且/或可以是藉由其所界定的。
在本揭露內容的範疇之內的是當觀看窗150存在時，其可包含一電磁的屏蔽結構152。該電磁的屏蔽結構的例子係包含一電磁的屏蔽塗層、一光學透明的塗層、及/或一導電的塗層。此種塗層的一個例子係包含一銦錫氧化物塗層。當該導電的塗層存在時，其可以塗覆該觀看窗的一內表面(亦即，該觀看窗的一面向或是至少部分地界定上方的容積62的表面)及/或該觀看窗的一外表面(亦即，該觀看窗的一背對上方的容積62及/或與該觀看窗的內表面相反的表面)，並且可以連接至一電性接地。此種配置可以容許及/或促進靜電從該觀看窗的消散。
如同在圖1中用虛線所繪的，探針系統10進一步可包含一光學覆蓋154。當光學覆蓋154存在及/或被利用時，其可被配置以覆蓋觀看窗150，例如是用以限制光及/或電磁輻射而不從周圍環境通過該觀看窗。光學覆蓋154的例子係包含一不透明的覆蓋、一金屬的覆蓋、及/或一鋁覆蓋。
如同在圖1中用虛線並且在圖2-5中用實線所繪的，上方的外殼60進一步可包含一上方的壁80。上方的壁80在此亦可以被稱為一上方的覆蓋80，且/或被稱為一覆蓋80。當上方的壁80存在時，其可以是與平台20相對的、可以是平行於平台20的、及/或可以是至少實質平行於平台20的。換言之，上方的壁80可以劃界上方的容積62的一第一部分，該第一部分係與該上方的容積的一藉由平台20所劃界的第二部分相對的。如同或許最佳在圖1及4-5中所描繪的，上方的壁80可包含及/或界定一上方的孔82。上方的孔82可被成形及/或配置以容許一例如是顯微鏡的光學組件160能夠例如是經由及/或透過該上方的孔來觀看探針組件110及/或DUT 42。
如同或許最佳在圖5中所描繪的，當上方的壁80存在時，其可被配置以選擇性地及/或反覆地和側壁70分開，並且再結合到側壁70，例如是用以提供接達至探針組件110。在這些狀況下，並且如同在圖1中所繪的，上方的外殼60進一步可包含一密封結構84，其可被配置以在該上方的壁與該側壁之間形成一流體密封。密封結構84的例子係包含任何適當的撓性密封、彈性密封、箔密封、導電的密封、及/或聚合物密封。
具有受控制的環境的外殼的探針站的額外的例子係被揭示在美國專利號5,266,889；5,345,170；5,457,398；5,434,512；5,532,609；5,663,653；5,604,444；6,313,649；6,232,788；6,335,628；6,380,751；6,492,822；6,486,687；6,636,059；6,720,782；6,801,047；6,980,012；7,009,383；7,589,518；7,330,023；7,348,787；7,492,147；以及7,595,632中。這些專利文件的完整的揭露內容係藉此被納入作為參考。
如同在圖1中用虛線並且在圖2-3中用實線所繪的，探針系統10亦可包含一撓性的密封組件170。當撓性的密封組件170存在時，其可以至少部分地延伸在操縱器90與上方的外殼60之間，並且可以界定如同在圖1中所繪的一密封組件容積172。當探針系統10包含撓性的密封組件170時，探針軸臂100以及導電體130都可以至少部分地延伸在該密封組件容積之內。
當撓性的密封組件170存在時，其可被配置以限制光、電磁輻射、及/或環境氛圍經由側壁孔72到上方的容積62之中的進入。額外或是替代地，撓性的密封組件170可被配置以限制在該上方的容積以及該周圍環境之間經由該側壁孔的熱能的傳輸。
撓性的密封組件170可包含任何適當的一或多種材料，且/或是由其所形成的。舉例而言，撓性的密封組件170可包含且/或是一聚合物的撓性的密封組件、一金屬的撓性的密封組件、一織物的撓性的密封組件、及/或一風箱(或風箱狀)結構中的一或多個。作為另一例子的是，該撓性的密封組件可包含一撓性的主要密封178以及一與該撓性的主要密封不同及/或分開的撓性的群邊密封179。
作為一更特定的例子的是，撓性的密封組件170可包含複數個織物的片180，其係包含至少一第一織物的片以及一第二織物的片。該複數個織物的片可以用一層狀的方式來加以配置。該第一織物的片可被配置以吸收光、限制穿過其的透光、及/或限制穿過其的氣流。舉例而言，該第一織物的片可以具有緊密編織、可以是由一種吸收光的材料所形成的、及/或在色彩上可以是黑色的。該第二織物的片可被配置以提供電磁的屏蔽。舉例而言，該第二織物的片可以是導電的，且/或可以是金屬的。當相較於該第一織物的片時，該第二織物的片可以具有鬆散編織。
撓性的密封組件170可以是在操作上，用任何適當的方式被附接及/或黏貼至上方的外殼60及/或至操縱器90。舉例而言，上方的外殼60可以由一種磁性材料來加以形成，並且撓性的密封組件170可以是在操作上經由一磁性的撓性密封組件安裝座174來附接至該上方的外殼。作為另一例子的是，該撓性的密封組件可以是在操作上經由一撓性的密封組件安裝板176來附接至操縱器90，而該撓性的密封組件安裝板176係在操作上附接至該操縱器。
在本揭露內容的範疇之內的是，當撓性的密封組件170存在時，其可被成形及/或配置以在操縱器90的整個運動範圍上，與探針軸臂100以及導電體130兩者維持至少一臨界間隔或分開的距離。換言之，撓性的密封組件170可被配置成不碰觸或接觸到該探針軸臂及/或該導電體。又換言之，撓性的密封組件170可被配置以在操縱器90於其整個運動範圍被移動時，避免接觸到探針軸臂100及導電體130，且/或避免施加力到探針軸臂100及導電體130。此種配置可以避免該撓性的密封組件偏轉及/或彎曲該探針軸臂及/或該導電體。撓性的密封組件170可以額外或替代地被配置以容許操縱器90能夠在不施加顯著的對抗及/或抑制力至該操縱器下，在其整個運動範圍移動。此種配置可以降低在該操縱器的運動期間的非線性、偏轉、延遲、及/或磁滯的可能性。
撓性的密封組件的額外的例子係被揭示在美國專利申請案公開號2017/0205466中。此美國專利申請案公開的完整的揭露內容係藉此被納入作為參考。
平台20可包含任何可以界定上表面22、下表面24、及/或平台孔26的適當的結構。額外或是替代地，平台20可包含任何適當的結構，其可以至少部分地分開下方的容積52與上方的容積62、可以使得操縱器90附接至其、可以附接至下方的外殼50、及/或可以附接至上方的外殼60。舉例而言，平台20可包含單一的平台或是一包含複數個不同的平台構件28的平台組件。
夾頭30可包含任何適當的結構，其可以界定支承表面32、可被配置以支承基板40、及/或可被配置以在操作上相對於探針組件110來平移及/或旋轉基板40。舉例而言，夾頭30可包含及/或關聯到一平移台36，其可被配置以選擇性地沿著該X、Y及/或Z軸來平移夾頭30、及/或選擇性地繞著該Z軸來旋轉該夾頭。
在本揭露內容的範疇之內的是，探針系統10可被配置以在各種溫度及/或界定的溫度下測試DUT 42的操作，該些溫度可以是大於及/或小於在該探針系統周圍的一環境溫度。在這些狀況下，夾頭30可包含且/或是一熱夾頭，其係被配置以選擇性地調節該DUT的溫度。該熱夾頭可包含一溫度控制結構34，其可被配置以選擇性地加熱及/或冷卻該夾頭來選擇性地調節該DUT的溫度。
基板40可以包含任何可包含DUT 42的適當的結構。基板40的例子係包含一半導體基板、一矽基板、及/或一III-V族半導體基板。
DUT 42可包含任何適當的結構，其可被配置以被探針系統10所接觸及/或測試。DUT 42的例子係包含任何適當的半導體裝置、固態裝置、邏輯裝置、微機電系統(MEMS)裝置、及/或功率控制裝置。
下方的外殼50可包含任何適當的結構，其可以從平台20的下表面24延伸，且/或可以至少部分地界定下方的容積52，且/或至少部分地限制在該下方的容積以及該周圍環境之間的相互作用。舉例而言，下方的外殼50可包含熱屏蔽54，其可被配置以熱隔離該下方的容積與周圍的環境。作為另一例子的是，下方的外殼50可包含電磁的屏蔽56，其可被配置以電磁隔離該下方的容積與周圍的環境。作為又一例子的是，下方的外殼50可包含光學屏蔽58，其可被配置以光學地隔離該下方的容積與周圍的環境。作為另一例子的是，該下方的外殼可被配置以抵抗環境氣體從周圍的環境流入該下方的外殼之中。
下方的外殼50可以是由任何適當的材料及/或多種材料所形成的，且/或藉由其所界定的。舉例而言，下方的外殼50可以是由一種導電材料及/或一種金屬材料所形成的。當該下方的外殼係由該導電材料所形成時，該下方的外殼可以進一步加以電性接地。
如同在圖1中用虛線所繪的，探針系統10可包含一氣體供應組件140，其可被配置以提供一氣體流142至下方的容積52。此種配置可以限制環境氣體流動到該下方的外殼之內，且/或可被利用以在該下方的容積之內製造及/或產生一所要的環境。舉例而言，氣體流142可包含且/或是一乾燥氣體流，其係被配置以在該下方的容積之內產生一乾燥環境。此種配置可被利用以在該DUT在低溫下被測試時，降低水在DUT 42上的凝結及/或結冰的可能性。作為另一例子的是，氣體流142可包含且/或是一惰性氣體流，其係被配置以在該下方的容積之內產生一惰性的環境。此種配置可以降低在DUT 42的測試期間與該DUT 42反應及/或氧化的可能性。
操縱器90可包含任何適當的結構，其可以是在操作上附接至平台20的上表面22、可包含探針軸安裝座92、可包含測試頭安裝座94、及/或可被配置以在操作上平移該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座。如同所論述的，操縱器90可被配置以在其之操作上的平移期間，維持在探針軸臂100、探針組件110、測試頭120、以及導電體130之間的一固定或是至少實質固定的相對的方位。如同所繪的，操縱器90可以是在上方的容積62以及下方的容積52兩者的外部。操縱器90的例子係包含一人工的操縱器及/或一電性控制的操縱器。操縱器90可包含一滾珠螺桿及軸組件、一導螺桿及軸組件、一微米組件、一齒條及齒輪組件、一電動馬達、及/或一步進馬達。
探針軸臂100可包含任何適當的結構，其可以界定操縱器近端102、可以界定操縱器遠端104、及/或可以界定探針安裝座106。如同所繪的，探針軸臂100可以至少部分地延伸到上方的容積62的外部，並且至少部分地延伸在該上方的容積之內。亦如同所描繪的，探針軸臂100可以是在下方的容積52的外部。在本揭露內容的範疇之內的是，該探針軸臂可以是剛性或是至少實質剛性的，例如是用以抵抗在探針組件110與DUT 42之間的接觸之際的偏轉。
探針組件110可包含任何適當的結構，其可包含探針尖端112及/或探針電連接114。舉例而言，並且如同所論述的，探針組件110可包含且/或是一高頻的探針組件，其係被配置以傳遞高頻的電性信號往返DUT 42，且/或在高的信號頻率下測試該DUT的操作。舉例而言，該信號頻率可以是至少50十億赫(GHz)、至少75GHz、至少100GHz、至少110GHz、至少120GHz、至少130GHz、至少140GHz、至少150GHz、至少200GHz、至少250GHz、至少300GHz、至少350GHz、至少400GHz、至少450GHz、及/或至少500GHz。如同所繪的，探針組件110可以至少部分地延伸在平台孔26之內。額外或是替代地，探針組件110可以至少部分地延伸在上方的容積62以及下方的容積52兩者之內。
測試頭120可包含任何適當的結構，其可以是在操作上附接至測試頭安裝座94、可以界定測試頭電連接122、及/或可被配置以產生及/或接收電性信號124。舉例而言，測試頭120可包含且/或是一高頻的測試頭，其係被配置以產生在高的信號頻率下的測試信號、提供在高的信號頻率下的測試信號至該DUT、及/或從該DUT接收在高的信號頻率下的所產生的信號。該信號頻率的例子係被揭示在此。如同所繪的，測試頭120可以是在上方的容積62以及下方的容積52兩者的外部。
導電體130可包含任何適當的結構，其可被配置以延伸穿過側壁孔72、延伸在測試頭電連接122與探針電連接114之間、及/或在該探針組件與該測試頭之間傳遞電性信號124。導電體130的例子係包含一電纜線、一屏蔽的電纜線、以及一同軸電纜。
導電體130可以是一高頻導電體，其係被配置以在高的信號頻率下傳遞該些電性信號，其例子係在此被揭示。為了使得在高的信號頻率下的電性信號的運輸變得容易及/或提供一所要的信號雜訊比，導電體130可以是相當短的。舉例而言，導電體130的一最大長度可以是15公分(cm)、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、及/或5cm。如同在此論述的，導電體130的此種短的長度可能會對於探針系統10提供一重要的空間的限制；然而，探針系統10的整體配置(包含在側壁70與平台20之間的銳角的交叉角度74)可以容許及/或促進具有該相當短的最大長度的導電體130的利用。
在本揭露內容的範疇之內的是，導電體130可以是直的或是至少實質直的，因為該導電體係延伸在該探針電連接以及該測試頭電連接之間。換言之，該導電體可以是線性或是至少實質線性的，且/或可以在一線性軌跡上延伸在該測試頭電連接以及該探針電連接之間。此外，該導電體的形狀在操縱器90的整個運動範圍上可以是固定或是至少實質固定的。此種配置可以降低可能會由於該導電體的彎曲及/或偏轉而引起的在探針系統10的一校準上的改變的可能性。
如同在此所用的，被置放在一第一實體與一第二實體之間的術語"及/或"是表示以下的一個：(1)該第一實體、(2)該第二實體、以及(3)該第一實體與第二實體。多個利用"及/或"所表列的實體應該用相同的方式來加以解釋，亦即如此結合的實體中的"一或多個"。除了明確地藉由該"及/或"子句所指明的實體以外，其它的實體亦可以選配地存在，而不論其是否相關或是不相關那些明確所指明的實體。因此，作為一非限制性的例子，一對於"A及/或B"的參照當結合例如"包括"的開放式語言來加以使用時，其在一實施例中可以是指只有A(選配地包含除了B以外的實體)；在另一實施例中，可以是指只有B(選配地包含除了A以外的實體)；在又一實施例中，可以是指A及B兩者(選配地包含其它的實體)。這些實體可以是指元件、動作、結構、步驟、操作、值、與類似者。
如同在此所用的，關於一表列的一或多個實體的措辭"至少一個"應該被理解為表示從該表列的實體中的任一個或是多個實體所選的至少一實體，但是並不一定包含在該表列的實體內明確地被表列的每一個實體的至少一個，而且並不排除在該表列的實體中的實體的任意組合。除了在該措辭"至少一個"所參照的表列的實體內明確所指明的實體以外，此定義亦容許實體可以選配地存在，而不論其是否相關或是不相關那些明確所指明的實體。因此，作為一非限制性的例子，"A及B中的至少一個"(或等同的是"A或B中的至少一個"、或等同的是"A及/或B中的至少一個")在一實施例中可以是指至少一個(選配地包含超過一個)A，而沒有B存在(以及選配地包含除了B以外的實體)；在另一實施例中可以是指至少一個(選配地包含超過一個)B，而沒有A存在(以及選配地包含除了A以外的實體)；在又一實施例中可以是指至少一個(選配地包含超過一個)A、以及至少一個(選配地包含超過一個)B(以及選配地包含其它的實體)。換言之，該些措辭"至少一個"、"一或多個"以及"及/或"是開放式的表示式，其在操作上是既連結且分離的。例如，該些表示式"A、B及C中的至少一個"、"A、B或C中的至少一個"、"A、B及C中的一或多個"、"A、B或C中的一或多個"、以及"A、B及/或C"的每一表示式都可以表示只有A、只有B、只有C、A及B一起、A及C一起、B及C一起、A、B及C一起、以及選配地以上的任一種再結合至少一個其它實體。
在任何專利、專利申請案、或是其它參考資料被納入在此作為參考，而且(1)其係以一種和本揭露內容的非納入的部分或是其它被納入的參考資料的任一者不一致的方式來定義一術語，且/或(2)其係在其它方面不一致的情形中，本揭露內容的非納入的部分將為主宰的，因而該術語或是其中所納入的揭露內容應該只有主宰相關該術語被界定於其中的參考資料及/或原先存在的被納入的揭露內容而已。
如同在此所用的術語"被調適"以及"被配置"係表示該元件、構件、或是其它標的係被設計及/或打算執行一給定的功能。因此，該些術語"被調適"以及"被配置"的使用不應該被解釋為表示一給定的元件、構件、或是其它標的係只"能夠'執行一給定的功能，而是該元件、構件、及/或其它標的係為了執行該功能之目的而明確地加以選擇、產生、實施、利用、程式化、及/或設計。同樣在本揭露內容的範疇之內的是，被闡述為適配於執行一特定的功能之元件、構件、及/或其它所闡述的標的可以額外或替代地描述為被配置以執行該功能，並且反之亦然。
如同在此所用的，該措辭"例如"、該措辭"舉例而言"、及/或單純該術語"例子"當參考根據本揭露內容的一或多個構件、特點、細節、結構、實施例、及/或方法來加以利用時，其係欲傳達所述的構件、特點、細節、結構、實施例、及/或方法是根據本揭露內容的構件、特點、細節、結構、實施例、及/或方法的一舉例說明的非唯一的例子。因此，所述的構件、特點、細節、結構、實施例、及/或方法並不欲為限制性的、必要的、或是排它/窮舉的；並且其它構件、特點、細節、結構、實施例、及/或方法(包含結構及/或功能上類似及/或等同的構件、特點、細節、結構、實施例、及/或方法)亦在本揭露內容的範疇之內。
根據本揭露內容的探針系統的舉例說明的非唯一的例子係被呈現在以下列舉的段落中。在本揭露內容的範疇之內的是，在此所闡述的一種方法(包含在以下列舉的段落中)的一個別的步驟可以額外或替代地被稱為一用於執行所闡述的動作的"步驟"。
A1.一種探針系統，其係包括： 一平台，其係界定一上表面、一相對的下表面、以及一延伸在該上表面與該下表面之間的平台孔； 一夾頭，其係界定一支承表面，該支承表面係被配置以支承一包含一受測裝置(DUT)的基板； 一下方的外殼，其係從該平台的該下表面延伸，其中該下方的外殼以及該平台的該下表面係一起界定一下方的容積，並且進一步其中該夾頭的該支承表面係在該下方的容積之內延伸； 一上方的外殼，其係從該平台的該上表面延伸，其中該上方的外殼以及該平台的該上表面係一起界定一上方的容積，其中該平台孔係延伸在該上方的容積以及該下方的容積之間，並且進一步其中該上方的外殼係包含一界定一側壁孔的側壁，其中該側壁以及該平台係界定一具有至少10度並且最多80度的交叉角度； 一操縱器，其係在操作上附接至該平台的該上表面，並且包含一探針軸安裝座以及一測試頭安裝座，其中該操縱器係被配置以在操作上相對於該平台沿著兩個至少實質垂直的平移軸來平移一被操縱的組件，該被操縱的組件係包含該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座兩者； 一探針軸臂，其係界定一操縱器近端以及一操縱器遠端，其中該探針軸臂係從該探針軸安裝座延伸並且穿過該側壁孔，並且進一步其中該探針軸臂的該操縱器遠端係界定一探針安裝座； 一探針組件，其係在操作上附接至該探針安裝座，並且包含一被配置以接觸該DUT的探針尖端，其中該探針組件係包含一探針電連接，並且進一步其中該探針組件的至少一部分係延伸穿過該平台孔以使得在該探針尖端與該DUT之間的接觸變得容易； 一測試頭，其係在操作上附接至該測試頭安裝座，並且界定一測試頭電連接，其中該測試頭係被配置以進行以下的至少一個：提供一測試信號至該測試頭電連接、以及從該測試頭電連接接收一所產生的信號；以及 一導電體，其係延伸穿過該側壁孔，並且延伸在該測試頭電連接與該探針電連接之間。
A2.如段落A1所述之探針系統，其中該平台係包含以下的至少一個： (i)一單一的平台；以及 (ii)一平台組件，其係包含複數個不同的平台構件。
A3.如段落A1-A2的任一個所述之探針系統，其中該夾頭是一熱夾頭，其係被配置以選擇性地調節該DUT的一溫度。
A4.如段落A3所述之探針系統，其中該熱夾頭係包含一溫度控制結構，其係被配置以進行以下的至少一個： (i)選擇性地冷卻該夾頭以選擇性地調節該DUT的溫度；以及 (ii)選擇性地加熱該夾頭以選擇性地調節該DUT的溫度。
A5.如段落A1-A4的任一個所述之探針系統，其中該下方的外殼係具有以下的至少一個： (i)包含熱屏蔽，其係被配置以熱隔離該下方的容積與一圍繞該探針系統的周圍環境； (ii)包含電磁的屏蔽，其係被配置以電磁隔離該下方的容積與該周圍環境； (iii)包含光學屏蔽，其係被配置以光學地隔離該下方的容積與該周圍環境；以及 (iv)被配置以抵抗環境氣體從該周圍環境進入該下方的外殼的流動。
A6.如段落A1-A5的任一個所述之探針系統，其中該下方的外殼是以下的至少一個： (i)一導電的下方的外殼；以及 (ii)一電性接地的下方的外殼。
A7.如段落A1-A6的任一個所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一氣體供應組件，其係被配置以提供一氣體流至該下方的容積。
A8.如段落A7所述之探針系統，其中該氣體流係包含一乾燥氣體流以及一惰性氣體流中的至少一個。
A9.如段落A1-A8的任一個所述之探針系統，其中該上方的外殼係包含複數個側壁。
A10.如段落A9所述之探針系統，其中在該複數個側壁中的至少兩個側壁係包含對應的側壁孔，並且進一步其中該探針系統係包含一對應的操縱器、一對應的探針軸臂、一對應的探針組件、一對應的測試頭、以及和該至少兩個側壁的每一個相關的一對應的導電體。
A11.如段落A9-A10的任一個所述之探針系統，其中該複數個側壁係包含四個側壁。
A12.如段落A9-A11的任一個所述之探針系統，其中該複數個側壁係界定一至少部分錐體的形狀。
A13.如段落A1-A12的任一個所述之探針系統，其中該上方的外殼進一步包含一觀看窗，其係被配置以容許該探針系統的一使用者能夠透過該觀看窗來觀看該探針組件以及該DUT中的至少一個。
A14.如段落A13所述之探針系統，其中該窗是光學透明的。
A15.如段落A13-A14的任一個所述之探針系統，其中該觀看窗係由以下的至少一個來加以形成的： (i)一種耐高溫的窗材料； (ii)一種具有一低的熱膨脹係數的窗材料； (iii)一玻璃；以及 (iv)一硼矽玻璃。
A16.如段落A13-A15的任一個所述之探針系統，其中該觀看窗係包含一電磁的屏蔽結構。
A17.如段落A16所述之探針系統，其中該電磁的屏蔽結構係包含以下的至少一個： (i)一光學透明的塗層； (ii)一電磁的屏蔽塗層； (iii)一導電的塗層；以及 (iv)一銦錫氧化物塗層。
A18.如段落A13-A17的任一個所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一用於該觀看窗的光學覆蓋。
A19.如段落A18所述之探針系統，其中該光學覆蓋係包含以下的至少一個： (i)一不透明的覆蓋； (ii)一金屬的覆蓋；以及 (iii)一鋁覆蓋。
A20.如段落A1-A19的任一個所述之探針系統，其中該上方的外殼進一步包含一上方的壁。
A21.如段落A20所述之探針系統，其中該上方的壁是平行或至少實質平行於該平台。
A22.如段落A20-A21的任一個所述之探針系統，其中該上方的壁係包含一上方的孔，並且進一步其中該探針系統係被配置以容許一光學組件能夠經由該上方的孔來觀看該探針組件以及該DUT中的至少一個。
A23.如段落A22所述之探針系統，其中該探針系統係包含該光學組件。
A24.如段落A22-A23的任一個所述之探針系統，其中該光學組件係包含一光學顯微鏡。
A25.如段落A20-A24的任一個所述之探針系統，其中該上方的壁係被配置以選擇性且反覆地和該側壁分開以及再連結，以選配地提供接達至該探針組件。
A26.如段落A20-A25的任一個所述之探針系統，其中該上方的外殼進一步包含一密封結構，其係被配置以在該上方的壁與該側壁之間形成一流體密封。
A27.如段落A1-A26的任一個所述之探針系統，其中在該側壁與該平台之間的該交叉角度是以下的至少一個： (i)至少15度、至少20度、至少25度、至少30度、至少35度、至少40度、至少45度、至少50度、至少55度、或是至少60度； (ii)最多75度、最多70度、最多65度、最多60度、最多55度、最多50度、或是最多45度；以及 (iii)標稱45度。
A28.如段落A1-A27的任一個所述之探針系統，其中在該側壁與該平台之間的該交叉角度係在該平台的該上表面以及該上方的外殼的一內壁之間加以量測的，其係至少部分地界定該上方的容積。
A29.如段落A1-A28的任一個所述之探針系統，其中該平台是一平面或至少實質平面的平台，其係在一平台平面之內延伸，其中該側壁是一平面或至少實質平面的側壁，其係在一側壁平面之內延伸，並且進一步其中在該側壁與該平台之間的該交叉角度是在該平台平面以及該側壁平面之間加以量測的。
A30.如段落A1-A29的任一個所述之探針系統，其中該操縱器是以下的至少一個： (i)一人工的操縱器；以及 (ii)一電性控制的操縱器。
A31.如段落A1-A30的任一個所述之探針系統，其中該操縱器係被配置以在操作上，沿著三個正交或至少實質正交的軸來平移該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座兩者。
A32.如段落A1-A31的任一個所述之探針系統，其中該操縱器是在該上方的容積以及該下方的容積兩者的外部。
A33.如段落A1-A32的任一個所述之探針系統，其中該操縱器係被配置以在該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座的操作上的平移期間，在該探針軸臂、該探針組件、該測試頭、以及該導電體之間維持一固定或至少實質固定的相對的方位。
A34.如段落A1-A33的任一個所述之探針系統，其中該探針軸臂是一剛性探針軸臂。
A35.如段落A1-A34的任一個所述之探針系統，其中該探針軸臂係至少部分地延伸到該上方的容積的外部，並且至少部分地延伸在該上方的容積之內。
A36.如段落A1-A35的任一個所述之探針系統，其中該探針軸臂是在該下方的容積的外部。
A37.如段落A1-A36的任一個所述之探針系統，其中該探針組件是一高頻探針組件。
A38.如段落A1-A37的任一個所述之探針系統，其中該探針組件係被配置以傳送在一至少50十億赫(GHz)、至少75GHz、至少100GHz、至少110GHz、至少120GHz、至少130GHz、至少140GHz、至少150GHz、至少200GHz、至少250GHz、至少300GHz、至少350GHz、至少400GHz、至少450GHz、或是至少500GHz的頻率下的一電性信號，該電性信號係包含該測試信號以及該所產生的信號中的至少一個。
A39.如段落A1-A38的任一個所述之探針系統，其中該探針組件係至少部分地延伸在該上方的容積以及該下方的容積兩者之內。
A40.如段落A1-A39的任一個所述之探針系統，其中該測試頭是一高頻測試頭。
A41.如段落A1-A40的任一個所述之探針系統，其中該測試頭係被配置以在一具有至少50十億赫(GHz)、至少75GHz、至少100GHz、至少110GHz、至少120GHz、至少130GHz、至少140GHz、至少150GHz、至少200GHz、至少250GHz、至少300GHz、至少350GHz、至少400GHz、至少450GHz、或是至少500GHz中之一的信號頻率下，進行產生該測試信號以及接收該所產生的信號中的至少一個。
A42.如段落A1-A41的任一個所述之探針系統，其中該測試頭是在該上方的容積以及該下方的容積兩者的外部。
A43.如段落A1-A42的任一個所述之探針系統，其中該導電體係包含一電性電纜線、一屏蔽的電性電纜線、以及一同軸電纜中的至少一個。
A44.如段落A1-A43的任一個所述之探針系統，其中該導電體是一高頻導電體，其係被配置以在一至少50十億赫(GHz)、至少75GHz、至少100GHz、至少110GHz、至少120GHz、至少130GHz、至少140GHz、至少150GHz、至少200GHz、至少250GHz、至少300GHz、至少350GHz、至少400GHz、至少450GHz、或是至少500GHz的頻率下傳遞一/該電性信號，該電性信號係包含該測試信號以及該所產生的信號中的至少一個。
A45.如段落A1-A44的任一個所述之探針系統，其中該導電體係具有一15公分(cm)、14cm、13cm、12cm、11cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、或是5cm中之一的最大長度。
A46.如段落A1-A45的任一個所述之探針系統，其中該導電體係為以下的至少一個： (i)是直的、或是至少實質直的； (ii)是線性、或是至少實質線性的；以及 (iii)沿著在該測試頭電連接與該探針電連接之間的一線性軌跡延伸。
A47.如段落A1-A46的任一個所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一延伸在該操縱器與該上方的外殼之間的撓性的密封組件，其中該撓性的密封組件係至少部分地界定一密封組件容積，並且進一步其中該探針軸臂以及該導電體兩者係至少部分地延伸在該密封組件容積之內。
A48.如段落A47所述之探針系統，其中該撓性的密封組件係被配置以進行以下的至少一個： (i)限制光經由該側壁孔進入到該上方的容積之中； (ii)限制電磁輻射經由該側壁孔進入到該上方的容積之中； (iii)限制環境氛圍經由該側壁孔進入到該上方的容積之中； (iv)限制熱能經由該側壁孔傳輸在該上方的容積與一/該周圍環境之間；以及 (v)吸收光。
A49.如段落A47-A48的任一個所述之探針系統，其中該撓性的密封組件係包含以下的至少一個： (i)一聚合物的撓性的密封組件； (ii)一金屬的撓性的密封組件； (iii)一織物的撓性的密封組件；以及 (iv)一風箱結構。
A50.如段落A47-A49的任一個所述之探針系統，其中該撓性的密封組件係選配地經由一磁性的撓性密封組件安裝座以在操作上附接至該上方的外殼。
A51.如段落A47-A50的任一個所述之探針系統，其中該撓性的密封組件係選配地經由一撓性的密封組件安裝板以在操作上附接至該操縱器，該撓性的密封組件安裝板係在操作上附接至該操縱器。
A52.如段落A47-A51的任一個所述之探針系統，其中該撓性的密封組件係被配置以在該操縱器的整個運動範圍維持與該探針軸臂以及該導電體兩者至少一臨界分開的距離。
A53.如段落A47-A52的任一個所述之探針系統，其中該撓性的密封組件係包含一撓性的主要密封以及一不同於該撓性的主要密封的撓性的群邊密封。
產業的可利用性
在此揭露的探針系統是可應用到半導體製造及測試的產業。
據信以上所闡述的本揭露內容係包含多個具有獨立的效用之顯著的發明。儘管這些發明的每一個都已經用其較佳形式來加以揭露，但是如同在此揭露及描繪的其之特定實施例並不欲以限制性的意思來看待，因為許多的變化都是可能的。本發明之標的係包含在此揭露的各種元件、特點、功能及/或性質之所有的新穎且非顯而易知的組合及次組合。類似地，當本揭露內容、先前編號的段落、或是接著所申請的請求項闡述"一"或是"一第一"元件或是其之等同物時，此種請求項應該被理解為包含一或多個此種元件的納入，其既不必須、也不排除兩個或多個此種元件。
據信以上所闡述的本揭露內容係包含多個具有獨立的效用之顯著的發明。儘管這些發明的每一個都已經用其較佳形式來加以揭露，但是如同在此揭露及描繪的其之特定實施例並不欲以限制性的意思來看待，因為許多的變化都是可能的。本發明之標的係包含在此揭露的各種元件、特點、功能及/或性質之所有的新穎且非顯而易知的組合及次組合。類似地，在其中請求項係闡述"一"或是"一第一"元件或是其之等同物的情形中，此種請求項應該被理解為包含一或多個此種元件的納入，其既不必須、也不排除兩個或多個此種元件。
據信以下的請求項係特別指出針對於所揭露的發明中之一而且是新穎且非顯而易知的某些組合及次組合。在特點、功能、元件及/或性質之其它的組合及次組合中被體現的發明可以透過本案請求項的修正或是在此申請案或一相關的申請案中的新請求項的提出來加以主張。此種修正或新的請求項不論它們是否針對於一不同的發明或是針對於相同的發明、不論是否在範疇上與原始的請求項相比較為不同的、較廣的、較窄的、或是等同的，亦都被視為內含在本揭露內容的發明之標的內。
10‧‧‧探針系統
20‧‧‧平台
22‧‧‧上表面
24‧‧‧下表面
26‧‧‧平台孔
28‧‧‧平台構件
30‧‧‧夾頭
32‧‧‧支承表面
34‧‧‧溫度控制結構
36‧‧‧平移台
40‧‧‧基板
42‧‧‧受測裝置(DUT)
44‧‧‧接觸位置
50‧‧‧下方的外殼
52‧‧‧下方的容積
54‧‧‧熱屏蔽
56‧‧‧電磁的屏蔽
58‧‧‧光學屏蔽
60‧‧‧上方的外殼
62‧‧‧上方的容積
64‧‧‧內部
70‧‧‧側壁
72‧‧‧側壁孔
74‧‧‧交叉角度
80‧‧‧上方的壁
82‧‧‧上方的孔
84‧‧‧密封結構
90‧‧‧操縱器
92‧‧‧探針軸安裝座
94‧‧‧測試頭安裝座
96‧‧‧被操縱的組件
100‧‧‧細長的探針軸臂
102‧‧‧操縱器近端
104‧‧‧操縱器遠端
106‧‧‧探針安裝座
110‧‧‧探針組件
112‧‧‧探針尖端
114‧‧‧探針電連接
120‧‧‧測試頭
122‧‧‧測試頭電連接
124‧‧‧電性信號
130‧‧‧導電體
140‧‧‧氣體供應組件
142‧‧‧氣體流
150‧‧‧觀看窗
152‧‧‧電磁的屏蔽結構
154‧‧‧光學覆蓋
160‧‧‧光學組件
170‧‧‧撓性的密封組件
172‧‧‧密封組件容積
174‧‧‧(磁性的)撓性密封組件安裝座
176‧‧‧安裝板
178‧‧‧撓性的主要密封
179‧‧‧撓性的群邊密封
180‧‧‧織物的片
圖1是根據本揭露內容的探針系統的例子的概要圖示。 圖2是根據本揭露內容的一種探針系統的一部分的一個例子的一較詳細的圖示。 圖3是根據本揭露內容的一種探針系統的一部分的一個例子的一較詳細的圖示。 圖4是根據本揭露內容的一種探針系統的一部分的一個例子的一較詳細的圖示。 圖5是根據本揭露內容的一種探針系統的一部分的一個例子的一較詳細的圖示。

Claims (20)

  1. 一種探針系統，其包括： 一平台，其界定一上表面、一相對的下表面、以及一延伸在該上表面與該下表面之間的平台孔； 一夾頭，其界定一支承表面，該支承表面係被配置以支承一包含一受測裝置(DUT)的基板； 一下方的外殼，其從該平台的該下表面延伸，其中該下方的外殼以及該平台的該下表面係一起界定一下方的容積，並且進一步其中該夾頭的該支承表面係在該下方的容積之內延伸； 一上方的外殼，其從該平台的該上表面延伸，其中該上方的外殼以及該平台的該上表面係一起界定一上方的容積，其中該平台孔係延伸在該上方的容積以及該下方的容積之間，並且進一步其中該上方的外殼係包含一界定一側壁孔的側壁，其中該側壁以及該平台係界定一具有至少30度並且最多60度的交叉角度； 一操縱器，其在操作上附接至該平台的該上表面，並且包含一探針軸安裝座以及一測試頭安裝座，其中該操縱器係被配置以在操作上相對於該平台沿著兩個至少實質垂直的平移軸來平移一被操縱的組件，該被操縱的組件係包含該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座兩者； 一探針軸臂，其界定一操縱器近端以及一操縱器遠端，其中該探針軸臂係從該探針軸安裝座延伸並且穿過該側壁孔，並且進一步其中該探針軸臂的該操縱器遠端係界定一探針安裝座； 一探針組件，其在操作上附接至該探針安裝座，並且包含一被配置以接觸該DUT的探針尖端，其中該探針組件係包含一探針電連接，並且進一步其中該探針組件的至少一部分係延伸穿過該平台孔以使得在該探針尖端與該DUT之間的接觸變得容易； 一測試頭，其在操作上附接至該測試頭安裝座，並且界定一測試頭電連接，其中該測試頭係被配置以進行以下的至少一個：提供一測試信號至該測試頭電連接以及從該測試頭電連接接收一所產生的信號；以及 一導電體，其延伸穿過該側壁孔，並且延伸在該測試頭電連接與該探針電連接之間。
  2. 如請求項1所述之探針系統，其中該上方的外殼係包含複數個側壁。
  3. 如請求項2所述之探針系統，其中在該複數個側壁中的至少兩個側壁係包含對應的側壁孔，並且進一步其中該探針系統係包含一對應的操縱器、一對應的探針軸臂、一對應的探針組件、一對應的測試頭、以及和該至少兩個側壁的每一個相關的一對應的導電體。
  4. 如請求項2所述之探針系統，其中該複數個側壁係界定一至少部分錐體的形狀。
  5. 如請求項1所述之探針系統，其中該上方的外殼進一步包含一觀看窗，其係被配置以容許該探針系統的一使用者能夠透過該觀看窗來觀看該探針組件以及該DUT中的至少一個。
  6. 如請求項5所述之探針系統，其中該觀看窗係包含一電磁的屏蔽結構。
  7. 如請求項5所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一用於該觀看窗的光學覆蓋。
  8. 如請求項1所述之探針系統，其中該上方的外殼進一步包含一上方的壁。
  9. 如請求項8所述之探針系統，其中該上方的壁係包含一上方的孔，其中該探針系統係被配置以容許一光學組件能夠經由該上方的孔來觀看該探針組件以及該DUT中的至少一個，並且進一步其中該探針系統係包含該光學組件。
  10. 如請求項8所述之探針系統，其中該上方的外殼進一步包含一密封結構，其係被配置以在該上方的壁與該側壁之間形成一流體密封。
  11. 如請求項1所述之探針系統，其中在該側壁與該平台之間的該交叉角度係至少40度並且最多50度。
  12. 如請求項1所述之探針系統，其中該操縱器係被配置以在操作上沿著三個至少實質正交的軸來平移該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座兩者。
  13. 如請求項1所述之探針系統，其中該操縱器係被配置以在該探針軸安裝座以及該測試頭安裝座的操作上的平移期間，在該探針軸臂、該探針組件、該測試頭、以及該導電體之間維持一至少實質固定的相對的方位。
  14. 如請求項1所述之探針系統，其中該探針軸臂係至少部分地延伸到該上方的容積的外部，並且至少部分地延伸在該上方的容積之內。
  15. 如請求項1所述之探針系統，其中： (i)該探針組件係被配置以傳送在一至少50十億赫(GHz)的頻率下的一電性信號，該電性信號係包含該測試信號以及該所產生的信號中的至少一個； (ii)該測試頭係被配置以在一具有至少50GHz中之一的信號頻率下進行產生該測試信號以及接收該所產生的信號中的至少一個；以及 (iii)該導電體是一高頻導電體，其係被配置以在具有至少50GHz的該頻率下傳遞該電性信號。
  16. 如請求項1所述之探針系統，其中該探針組件係至少部分地延伸在該上方的容積以及該下方的容積兩者之內。
  17. 如請求項1所述之探針系統，其中該測試頭是在該上方的容積以及該下方的容積兩者的外部。
  18. 如請求項1所述之探針系統，其中該導電體係具有一15公分的最大長度。
  19. 如請求項1所述之探針系統，其中該導電體係沿著一線性軌跡而延伸在該測試頭電連接與該探針電連接之間。
  20. 如請求項1所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一延伸在該操縱器與該上方的外殼之間的撓性的密封組件，其中該撓性的密封組件係至少部分地界定一密封組件容積，並且進一步其中該探針軸臂以及該導電體兩者係至少部分地延伸在該密封組件容積之內。
TW107134696A 2017-10-02 2018-10-01 用於測試受測裝置的探針系統 TWI666455B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762566641P 2017-10-02 2017-10-02
US62/566,641 2017-10-02
US16/143,856 US10698002B2 (en) 2017-10-02 2018-09-27 Probe systems for testing a device under test
US16/143,856 2018-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201923360A true TW201923360A (zh) 2019-06-16
TWI666455B TWI666455B (zh) 2019-07-21

Family

ID=65896007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107134696A TWI666455B (zh) 2017-10-02 2018-10-01 用於測試受測裝置的探針系統

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10698002B2 (zh)
JP (1) JP6926330B2 (zh)
DE (1) DE112018004391T5 (zh)
TW (1) TWI666455B (zh)
WO (1) WO2019070518A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI778468B (zh) * 2019-12-18 2022-09-21 美商豐菲克特公司 具有熱控制系統的雙側探針系統以及相關方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11204383B2 (en) * 2019-09-30 2021-12-21 Formfactor, Inc. Methods for maintaining gap spacing between an optical probe of a probe system and an optical device of a device under test, and probe systems that perform the methods
US11874301B2 (en) * 2019-11-06 2024-01-16 Formfactor, Inc. Probe systems including imaging devices with objective lens isolators, and related methods
CN113125811B (zh) * 2021-03-05 2024-03-26 深圳市福浪电子有限公司 一种晶振测试装置
TWI814491B (zh) * 2022-07-18 2023-09-01 財團法人國家實驗研究院 檢測裝置之可拆卸保護結構

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710251A (en) 1971-04-07 1973-01-09 Collins Radio Co Microelectric heat exchanger pedestal
US4115736A (en) 1977-03-09 1978-09-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Probe station
US4856904A (en) 1985-01-21 1989-08-15 Nikon Corporation Wafer inspecting apparatus
US5077523A (en) 1989-11-03 1991-12-31 John H. Blanz Company, Inc. Cryogenic probe station having movable chuck accomodating variable thickness probe cards
US5266889A (en) 1992-05-29 1993-11-30 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station with integrated environment control enclosure
US6313649B2 (en) 1992-06-11 2001-11-06 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having environment control enclosure
US6380751B2 (en) 1992-06-11 2002-04-30 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having environment control enclosure
US5345170A (en) 1992-06-11 1994-09-06 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having integrated guarding, Kelvin connection and shielding systems
US6700397B2 (en) 2000-07-13 2004-03-02 The Micromanipulator Company, Inc. Triaxial probe assembly
US7589512B2 (en) * 2006-06-12 2009-09-15 Yazaki Corporation Load control device
DE102008047337B4 (de) * 2008-09-15 2010-11-25 Suss Microtec Test Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung eines Testsubstrats in einem Prober unter definierten thermischen Bedingungen
JP5970218B2 (ja) * 2012-03-26 2016-08-17 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
TWM438631U (en) * 2012-03-30 2012-10-01 Mpi Corp Probe, probe and probe seat assembly, and edge finder using the same
TWM453850U (zh) * 2012-08-22 2013-05-21 Mpi Corp 探針、探針與針座之總成以及使用該總成之尋邊器
TWM472849U (zh) * 2013-10-03 2014-02-21 Chips Best Technology Co Ltd 晶片自動檢測系統
TWI525325B (zh) * 2014-04-24 2016-03-11 Elastic probe and its manufacturing method
US10060950B2 (en) 2016-01-15 2018-08-28 Formfactor Beaverton, Inc. Shielded probe systems
CN205373641U (zh) * 2016-03-07 2016-07-06 安徽电气工程职业技术学院 三维微纳米触发式探头
US9784763B1 (en) * 2016-04-08 2017-10-10 Cascade Microtech, Inc. Shielded probe systems with controlled testing environments
CN106405167B (zh) * 2016-08-23 2018-11-02 南安市弈诚机械科技有限公司 一种用于测试集成电路的探针卡

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI778468B (zh) * 2019-12-18 2022-09-21 美商豐菲克特公司 具有熱控制系統的雙側探針系統以及相關方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020536242A (ja) 2020-12-10
US10698002B2 (en) 2020-06-30
DE112018004391T5 (de) 2020-05-14
US20190101567A1 (en) 2019-04-04
WO2019070518A1 (en) 2019-04-11
TWI666455B (zh) 2019-07-21
JP6926330B2 (ja) 2021-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI666455B (zh) 用於測試受測裝置的探針系統
US10281492B2 (en) Shielded probe systems with controlled testing environments
US10060950B2 (en) Shielded probe systems
US5796066A (en) Cable actuated drive assembly for vacuum chamber
JP2011501403A (ja) 所定の温度条件下で試験基板を検査する方法及び温度条件を設定可能な検査装置
TW202138822A (zh) 具有熱控制系統的雙側探針系統以及相關方法
JP2018206975A (ja) プラズマ処理装置及びガスシャワーヘッド
CA3079000A1 (en) Testing device for integrated circuits on a wafer
Geraldes et al. The design of Exactly-constrained X-ray mirror Systems for Sirius
Sun et al. Design and analysis of a large-range precision micromanipulator
US20150206783A1 (en) System amd method for substrate holding
KR20150087133A (ko) 기판 홀딩 시스템 및 방법
WO2021118729A1 (en) Customizable probe cards, probe systems including the same, and related methods
US11282669B2 (en) Carrier device and carrier kit
EP3734303B1 (en) Cryogenic probe station with loading assembly
US11639957B2 (en) Planar ring radiation barrier for cryogenic wafer test system
US11598790B1 (en) Hermetic load and source pull wafer probe station
CN214627402U (zh) 一种用于双轴力学试验机的微型局部加热装置
Wu et al. Development of a novel plasma scanning technique for high-quality anodic bonding
Sun et al. An exchangeable end effector for multi-part-assembly system
WO2022164489A2 (en) Probe systems configured to test a device under test and methods of operating the probe systems
CN108644826A (zh) 线圈盘安装结构及电磁炉
JP2019129211A (ja) ステージ機構、及び該ステージ機構を備えた処理装置
JP2005203490A (ja) プラズマ処理装置及び電極