TW201925788A - 半導體元件測試連接介面 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種半導體元件測試連接介面，包括有：一支撐總成、一基板總成、複數緩衝構件及一卡扣環構件。支撐總成包括一支撐板及複數懸臂桿，每一懸臂桿之兩端連接一測試頭及支撐板，基板總成包括有一浮動板、一第二電路板、一連接裝置及一套環構件，第二電路板固設於浮動板上，並與測試頭及連接裝置電連接，套環構件具有複數滑動槽，複數緩衝構件固設於浮動板上並穿設支撐板，基板總成藉由複數緩衝構件而相對於支撐板在垂直方向上為可移動的，卡扣環構件可轉動地設置於一針測機上並具有複數卡扣部，其分別對應複數滑動槽。

Description

半導體元件測試連接介面

本發明係關於一種半導體元件測試連接介面，尤指一種利用套環構件及卡扣環構件使連接裝置垂直移動壓觸探針卡，避免滑針現象產生之半導體元件測試連接介面。

日常生活中充斥著各種電子產品，每一種電子產品皆利用半導體元件來達到特定之功能，例如以發光二極體來照明，以溫度感應器及壓力感應器來測量外界環境變化等，而在半導體元件搭載於產品前，需要經過信賴性測試及功能性測試等來確保半導體元件之功能可以正常發揮。

在電子元件的功能測試方面，一般來說，半導體元件在經過射出成形、切割及取放至料盤等半導體封裝製程後而製得，而在進行半導體封裝製程之後，會先對晶圓進行測試，檢測晶圓上之複數晶片之功能是否正常。

在習知技術中，晶圓上複數晶片之測試是利用翻轉測試頭並移動至針測機上方，在測試頭移動行程完成的同時，使測試頭上之連接裝置可以接觸針測機上之探針卡，從而進行晶圓上複數晶片之測試。

然而，由於測試頭是以翻轉方式移動至針測機上方，因此測試頭上之連接裝置接觸針測機上之探針卡時，容易因接觸角度產生滑針現象而刮損探針卡，長期大量測試下會造成探針卡損壞，加上目前晶片之功能不斷多樣化，使得晶片上之輸入接點及輸出接點的數量不斷增加，探針卡上相對應輸入接點及輸出接點之接點數量也因而增加，因此除了前述滑針現象需要改善之外，連接裝置與探針卡上接點的對位準確度也需要提高。

因此，為了解決上述問題，本發明人基於積極發明創作之精神，構思出一種半導體元件測試連接介面，利用半導體元件測試連接介面上之緩衝構件、套環構件及卡扣環構件等結構設計，使連接裝置以垂直移動方式壓觸探針卡，避免滑針現象的產生，改善測試過程之效率，幾經研究實驗終至完成本發明。

本發明之主要目的在於解決上述問題，提供一種半導體元件測試連接介面，利用套環構件及卡扣環構件使連接裝置垂直移動壓觸探針卡，避免滑針現象的產生。

本發明之另一主要目的，提供一種半導體元件測試連接介面，第三電路板設有散熱鰭片並於測試頭及針測機之間環設有散熱風扇，可將第三電路板的積熱排出，而延長第三電路板的使用壽命並避免影響測試訊號的精準度之功效。

為達成上述目的，本發明之半導體元件測試連接介面，用以連接一測試頭及一針測機，測試頭具有一第一電路板，半導體元件測試連接介面包括有：一支撐總成、一基板總成、複數緩衝構件及一卡扣環構件。支撐總成包括一支撐板及複數懸臂桿，每一懸臂桿之兩端連接測試頭及支撐板，基板總成包括有一浮動板、一第二電路板、一連接裝置及一套環構件，第二電路板固設於浮動板上，並與第一電路板及連接裝置電連接，套環構件具有複數滑動槽，每一緩衝構件固設於浮動板上並穿設支撐板，基板總成藉由每一緩衝構件而相對於支撐板在垂直方向上為可移動的，卡扣環構件可轉動地設置於針測機上並具有複數卡扣部，其分別對應複數滑動槽。

本發明更可包括一設置於測試頭與支撐板之間之第三電路板，第三電路板可與第一電路板電連接。

本發明更可包括一設置於第三電路板上之散熱鰭片。

本發明更可包括複數散熱風扇環設於測試頭及針測機之間。

上述基板總成更可包括有複數定位孔，卡扣環構件更可包括有複數分別對應複數定位孔之定位柱。

上述第二電路板可為一承載電路板(Load Board)，第三電路板可為一行動產業處理器介面(MIPI：Mobile Industry Processor Interface)電路板。

上述連接裝置可為一彈簧探針(Pogo tower)裝置。

上述複數卡扣部分別對應扣卡複數滑動槽後，複數卡扣部於複數滑動槽內滑動時，基板總成及複數緩衝構件可於垂直方向上移動。

上述針測機更可包括一設置於卡扣環構件內並對應連接裝置之探針卡(Probe card)。

上述複數卡扣部位於複數滑動槽內並上行滑動至行程終點時，連接裝置可壓觸探針卡而與其成為電連結狀態。

上述每一緩衝構件包括有一拉桿及一壓縮彈簧，每一拉桿固設於浮動板上並穿設支撐板，每一壓縮彈簧套設於每一拉桿上，並設置於每一拉桿遠離浮動板之一端與支撐板之間。

上述複數緩衝構件可為一緩衝氣缸或一彈性橡膠。

以上概述與接下來的詳細說明，皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍，為使本發明之上述目的、特性與優點能更淺顯易懂，將在後續的說明與圖示加以闡述。

參閱圖1至圖5，其分別為半導體元件測試連接介面之結構接合狀態示意圖、結構開啟狀態示意圖、部分結構剖面示意圖、圖1之A-A剖面之結構示意圖及圖4之部分結構放大示意圖。

本發明之半導體元件測試連接介面1，用以連接一測試頭2及一針測機3，測試頭2具有一第一電路板21，針測機3上具有一探針卡31(Probe card)，測試頭2藉由一樞轉機4翻轉移動至針測機3上方，樞轉機4包括有一樞轉軸41及一連接測試頭2之支撐臂42，半導體元件測試連接介面1包括有：一支撐總成11、一基板總成12、複數緩衝構件13、一卡扣環構件14、一第三電路板15、一散熱鰭片16、複數散熱風扇17及一驅動桿件18。

支撐總成11包括一支撐板111及複數懸臂桿112，每一懸臂桿112之兩端連接測試頭2及支撐板111，基板總成12包括有一浮動板121、一第二電路板122、一連接裝置123、一套環構件124及複數定位孔125，第二電路板122固設於浮動板121上，並與第一電路板21及連接裝置123電連接，套環構件124具有四滑動槽1241，每一緩衝構件13固設於浮動板121上並穿設支撐板111，基板總成12藉由每一緩衝構件13而相對於支撐板111在垂直方向上為可移動的，詳細而言，每一緩衝構件13包括有一拉桿131及一壓縮彈簧132，每一拉桿131固設於浮動板121上並穿設支撐板111，每一壓縮彈簧132套設於每一拉桿131上，並設置於每一拉桿131遠離浮動板121之一端與支撐板111之間，但上述緩衝構件13並不僅限於此，可視實際情況更換具有等效功能之構件，如緩衝氣缸、彈性橡膠等構件。

卡扣環構件14可轉動地設置於針測機3上，包括有四卡扣部141及複數定位柱142，四卡扣部141分別對應四滑動槽1241，複數定位柱142分別對應複數定位孔125，探針卡31設置於卡扣環構件14內並對應連接裝置123，第三電路板15設置於測試頭2與支撐板111之間，並與第一電路板21電連接，散熱鰭片16設置於第三電路板15上，配合環設於測試頭2及針測機3之間的複數散熱風扇17，使第三電路板15獲得更佳的散熱效果，改善第三電路板15的使用壽命，同時亦避免影響測試訊號的精準度之功效。

在本發明中，第二電路板122為一承載電路板(Load Board)，連接裝置123為一彈簧探針(Pogo tower)裝置，第三電路板15為一行動產業處理器介面(MIPI：Mobile Industry Processor Interface)電路板，但並不拘限於此，可視實際情況更換具有等效功能之裝置。

有關本發明之半導體元件測試連接介面1的作動方式，首先，參閱圖2，套環構件124之滑動槽1241包括一開口部1241a及一斜面部1241b，當翻轉測試頭2至針測機3上方並與針測機3接合時，卡扣部141對應開口部1241a進入滑動槽1241並扣卡，同時定位柱142對應插入定位孔125使連接裝置123上的測試探針能夠準確與探針卡31上的測試接點。

接下來，利用驅動桿件18轉動卡扣環構件14，使卡扣部141於滑動槽1241滑動，帶動套環構件124在垂直於針測機3的方向上向下移動，詳細而言，開口部1241a為滑動行程之起點，滑行經過斜面部1241b時，由於斜面部1241b之結構設計，滑動槽1241從滑動行程起點之開口部1241a位置到滑動行程終點位置會形成漸縮之空間，使滑動行程終點之高度高於滑動行程起點之高度，因此，當轉動卡扣環構件14使卡扣部141於滑動槽1241內滑動時，會帶動套環構件124之於垂直方向上向下移動，而基板總成12也受到連動於垂直方向上向下移動，另外，本發明雖利用驅動桿件18來轉動卡扣環構件14，但並不僅限於此，可驅動卡扣環構件14轉動之機構皆可應用。

參閱圖6至圖7，其分別為本發明之半導體元件測試連接介面之緩衝構件未作動示意圖及緩衝構件作動示意圖。當翻轉測試頭2至針測機3上方，測試頭2與針測機3接合並處於未測試狀態時，如圖6所示，連接裝置123與探針卡31之間保持一間距G，而要進行測試時，卡扣部141於滑動槽1241內上行滑動至滑動行程終點處，基板總成12之連接裝置123會受到連動並在垂直方向上向下移動，如圖7所示，連接裝置123壓觸探針卡31而與其成為電連結狀態，因而可以進行測試作業。

此時，緩衝構件13之拉桿131被基板總成12之浮動板121拉動，拉桿131向下移動等同間距G之距離，位於拉桿131之遠離浮動板121之一端與支撐板111之間的壓縮彈簧132受到壓縮，因而壓縮彈簧132可提供力量維持連接裝置123與探針卡31之間的接觸壓力，使測試作業的進行能夠更加穩定。

由上述內容可知，本發明之半導體元件測試連接介面1利用套環構件124之滑動槽1241及卡扣環構件14之卡扣部141之結構設計，使連接裝置123可以在垂直方向上移動並壓觸探針卡31，避免滑針現象的產生，同時利用拉桿131之壓縮彈簧132之設計，穩定連接裝置123與探針卡31之間的接觸壓力，使測試作業的進行能夠更加順利，改善測試過程之效率。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧半導體元件測試連接介面

11‧‧‧支撐總成

111‧‧‧支撐板

112‧‧‧懸臂桿

12‧‧‧基板總成

121‧‧‧浮動板

122‧‧‧第二電路板

123‧‧‧連接裝置

124‧‧‧套環構件

1241‧‧‧滑動槽

1241a‧‧‧開口部

1241b‧‧‧斜面部

125‧‧‧定位孔

13‧‧‧緩衝構件

131‧‧‧拉桿

132‧‧‧壓縮彈簧

14‧‧‧卡扣環構件

141‧‧‧卡扣部

142‧‧‧定位柱

15‧‧‧第三電路板

16‧‧‧散熱鰭片

17‧‧‧散熱風扇

18‧‧‧驅動桿件

2‧‧‧測試頭

21‧‧‧第一電路板

3‧‧‧針測機

31‧‧‧探針卡

4‧‧‧樞轉機

41‧‧‧樞轉軸

42‧‧‧支撐臂

G‧‧‧間距

圖1係本發明之半導體元件測試連接介面之結構接合狀態示意圖。 圖2係本發明之半導體元件測試連接介面之結構開啟狀態示意圖。 圖3係本發明之半導體元件測試連接介面之部分結構剖面示意圖。 圖4係圖1之A-A剖面之結構示意圖。 圖5係圖4之部分結構放大示意圖。 圖6係本發明之半導體元件測試連接介面之緩衝構件未作動示意圖。 圖7係本發明之半導體元件測試連接介面之緩衝構件作動示意圖。

Claims (12)

1. 一種半導體元件測試連接介面，用以連接一測試頭及一針測機，該測試頭具有一第一電路板，該半導體元件測試連接介面包括有： 一支撐總成，係包括一支撐板及複數懸臂桿，該每一懸臂桿之兩端係連接該測試頭及該支撐板； 一基板總成，係包括有一浮動板、一第二電路板、一連接裝置及一套環構件，該第二電路板係固設於該浮動板上，並與該第一電路板及該連接裝置電連接，該套環構件具有複數滑動槽； 複數緩衝構件，係固設於該浮動板上並穿設該支撐板，該基板總成藉由該複數緩衝構件而相對於該支撐板在垂直方向上係為可移動的；以及 一卡扣環構件，係可轉動地設置於該針測機上並具有複數卡扣部，其分別對應該複數滑動槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其中，該基板總成更包括有複數定位孔，該卡扣環構件更包括有複數分別對應該複數定位孔之定位柱。
3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其更包括一設置於該測試頭與該支撐板之間之第三電路板，該第三電路板係與該第一電路板電連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之半導體元件測試連接介面，其更包括一設置於該第三電路板上之散熱鰭片。
5. 如申請專利範圍第3項所述之半導體元件測試連接介面，其中，該第二電路板係為一承載電路板(Load Board)，該第三電路板係為一行動產業處理器介面(MIPI：Mobile Industry Processor Interface)電路板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其更包括複數散熱風扇環設於該測試頭及該針測機之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其中，該連接裝置係為一彈簧探針(Pogo tower)裝置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其中，當該複數卡扣部分別對應扣卡該複數滑動槽後，該複數卡扣部於該複數滑動槽內滑動時，該基板總成及該複數緩衝構件係於垂直方向上移動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其中，該針測機更包括一設置於該卡扣環構件內並對應該連接裝置之探針卡(Probe card)。
10. 如申請專利範圍第9項所述之半導體元件測試連接介面，其中，當該複數卡扣部位於該複數滑動槽內並上行滑動至行程終點時，該連接裝置係壓觸該探針卡而與其成為電連結狀態。
11. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其中，該每一緩衝構件包括有一拉桿及一壓縮彈簧，該每一拉桿係固設於該浮動板上並穿設該支撐板，該每一壓縮彈簧套設於該每一拉桿上，並設置於該每一拉桿遠離該浮動板之一端與該支撐板之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試連接介面，其中，該複數緩衝構件係為一緩衝氣缸或一彈性橡膠。