TWI392873B - 用於探測電子裝置的方法及用於與探針機械一起使用的程式產品 - Google Patents

用於探測電子裝置的方法及用於與探針機械一起使用的程式產品 Download PDF

Info

Publication number
TWI392873B
TWI392873B TW094104927A TW94104927A TWI392873B TW I392873 B TWI392873 B TW I392873B TW 094104927 A TW094104927 A TW 094104927A TW 94104927 A TW94104927 A TW 94104927A TW I392873 B TWI392873 B TW I392873B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electronic device
probes
terminals
probe
relative position
Prior art date
Application number
TW094104927A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200538741A (en
Inventor
Timothy E Cooper
Benjamin N Eldridge
Igor Y Khandros
Rod Martens
Gaetan L Mathieu
Original Assignee
Formfactor Inc
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 Formfactor Inc filed Critical Formfactor Inc
Publication of TW200538741A publication Critical patent/TW200538741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI392873B publication Critical patent/TWI392873B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26Testing of individual semiconductor devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Description

用於探測電子裝置的方法及用於與探針機械一起使用的程式產品
本發明一般關於探測一裝置。
雖然本發明一般可應用於探測一裝置,不過,本發明尤其適用於探測一積體電路,用來測試該電路。眾所熟知的係,積體電路通常係由一半導體晶圓上的複數個晶粒所製成。圖1便係一典型的測試系統100,用於測試此種半導體晶圓124。圖1中所示的示範測試系統包含一測試機102、一測試頭118、一探測卡106、以及一探針120。
一半導體晶圓124會被置放於一夾盤(亦通稱為晶圓平台)114之上,其通常能夠在「x」、「y」、以及「z」方向中移動。夾盤114亦能夠旋轉(例如在「θ」方向中旋轉)與傾斜,而且還進一步能夠產生其它運動。一旦該半導體晶圓124被置放於夾盤114之上,該夾盤通常會在「x」、「y」、及/或「θ」方向中移動,致使晶圓124的該等晶粒(未顯示)上的端子對齊探測卡106上的探針108。接著,夾盤114通常會於「z」方向中向上移動該晶圓124,讓該等端子接觸該等探針108。有一部或多部的相機122可幫助對齊該等端子與該等探針,並且判斷該等探針108與該等端子間的接觸情形。
一旦該等晶粒(未顯示)的該等端子接觸該等探針108之後,測試機102(其可能係一部電腦)便會產生測試資料。該測試資料會經由一條或多條的通信鏈路104被傳送至一測 試頭118。該測試資料會經由複數條互連線路116(例如彈簧針)從該測試頭118被傳送至該探測卡106,最後再經由複數根探針108被傳送至該等晶粒(未顯示)的該等端子。該等晶粒所產生的回應資料會於反方向中從該等探針108經由探測卡106、經由複數條互連線路116、經由探測頭118、經由一通信鏈路104被傳送至該測試機102。
圖2A-2C為移動該晶圓124以與探測卡106進行接觸的情形。如上述以及圖2A所示,晶圓124中一個或多個晶粒202a的端子220會對齊該探測卡106中的複數根探針108。接著,夾盤114便會向上移動該晶圓,讓晶粒202a的該等端子220接觸探針108,如圖2B所示。如圖2C所示,夾盤114通常會將晶圓124移至超過和該等端子220之第一接觸的位置以外。(超出第一接觸的移動通常稱為「過位移動」。)此動作通常會擠壓該等探針108。由該等探針108對該等端子220所產生的彈力有助於在該等探針與該等端子間產生一條適度的低電阻電連接。此外,當該等探針被擠壓時,該等探針108通常會擦淨該等端子220的表面。該擦淨動作會讓該等探針108的尖端有刺穿該等端子220上任何氧化物或其它構造的傾向,同樣地,其有助於在該等探針與該等端子間產生一條適度的低電阻電連接。
如預期般,擠壓探針108以及該擦淨動作會於該探針中誘發出作用力和應力,其可能會折斷、破壞、或是縮減某根探針108的可用壽命。此外,探針108對端子220所產生的作用力可能會破壞該端子220及/或該晶圓124。一由低「k」 介電係數材料所構成的晶圓124可能特別容易受到此種破壞。一般來說,探針108與端子220間的摩擦越大,此等作用力和應力便可能會越大。更確切地說,摩擦力可能會讓探針108的尖端提早停止擦淨該端子220。舉例來說,假使探針108尖端過度深入端子220之中或是該探針尖端以不規律的方式被卡在該端子的表面上時,便可能會發生此種情形。假使該探針108尖端提早停止其擦淨運動的話,該探針上所建立的該等作用力與應力便可能會變得特別大(所以便特別容易破壞該探針、端子、及/或晶圓)。雖然探針108可刺入任何類型的端子204之中,不過,探針108特別容易刺入由軟質材料所製成的端子之中(例如焊球或鋁質端子)或是具有粗糙表面的端子之中(例如銅質端子)。除此之外,本發明的具體實施例還可降低探針中的應力以及由某根探針所產生或產生於某根探針之上的作用力。本發明的其中一項非限制性優點係可於該探針與該端子藉由擦淨動作產生接觸時可減低或取代兩者間之相對移動中的垂直分量,如此便可降低作用於該探針之上的作用力以及該探針中的應力。
本發明一般關於探測一裝置,更明確地說,特別適用於探測一電子裝置(例如半導體裝置),用來測試該裝置。於其中一具體實施例中,一電子裝置會移入第一位置之中,以便讓該電子裝置的複數個端子靠近電接觸該等端子的複數根探針。接著,該電子裝置便會水平或對角移動,以便讓 該等端子接觸該等探針。
本發明係關於探測一裝置。雖然,此份說明書說明本發明的示範具體實施例與應用例;不過,本發明並不受限於該些示範具體實施例與應用例,亦不受限於本文中所述該等示範具體實施例與應用例的運作及呈現的方式。
圖3為一示範半導體測試系統400。測試系統400僅作為示範;其可使用其它的系統,其中可以任何類型的探針來接觸另一種裝置。此等系統的非唯一範例包含用於測試經封裝或未經封裝之半導體裝置的插槽,或是可於其中探測一半導體裝置(經封裝或未經封裝、單體化或未經單體化、晶粒或晶圓的形式)的任何類型的測試系統。以另一範例為例,亦可使用任何的系統,其中可以一探針來接觸特定類型的表面。當然,即使使用一半導體晶圓測試系統,仍可使用不同於圖3中所示之示範測試系統400的半導體測試系統。可被測試之非限制性電子裝置範例包含半導體晶圓、半導體裝置、某個半導體裝置的封裝、複數個半導體裝置的封裝、從一半導體晶圓中被單體化的一半導體晶粒、從一半導體晶圓中被單體化的複數個半導體晶粒、印刷電路板、以及佈線陶瓷基板(例如空間變壓器)。另一範例係含有下面部份的電子系統:印刷佈線層、半導體裝置、以及介於該等佈線層與該等半導體裝置之間的連接線。
圖3中所示的示範半導體測試系統400大體和圖1中所示的測試系統100雷同。也就是,示範測試系統400包含一測 試機402、一條或多條的通信鏈路404、一探針420、一測試頭418、一探測卡406、以及介於該探測卡與該測試頭之間的複數條互連線路416,全部均和參照圖1所述之類似元件大體雷同。探針420可能包含各種元件,例如一部或多部的相機422,其可能和圖1中所述之相機122大體雷同。
探測卡406可能係任何類型的探測卡,其包含但不限於美國專利案第5,974,662號或第6,509,751號中所闡述的探測卡406裝配件,本文以引用的方式將兩案完全併入。探針408可能任何類型的探針,其包含但不限於針狀探針、彎曲樑式探針(例如「COBRA」探針)、凸塊狀、柱狀、以及彈簧狀探針。彈簧狀探針的非唯一範例包含下面專利案中所述的彈簧接點:美國專利案第5,917,707號、第6,255,126號、第6,475,822號、以及第6,491,968號;以及美國專利申請案第2001/0044225 A1號與美國專利申請公開案第2001/0012739 A1號。本文以引用的方式將前面的專利案與專利申請案完全併入。
如圖3所示,測試系統400還包含一控制器430,用於控制夾盤414的移動。為方便起見(並非限制),圖3中的方向會以「x」、「y」、「z」、以及「θ」座標系統來表示,其中,「z」方向為圖3中的垂直方向(上或下);「x」方向為水平入出該頁面的方向;「y」方向同樣為水平方向,不過係圖3中的左右方向;而「θ」則為旋轉。
控制器430可能係任何合宜的控制器,用以控制夾盤414的移動。圖3中所示的控制器430係一以控制器為基礎的微 處理器。如圖所示,控制器430包含一數位記憶體432、一微處理器434、輸入/輸出電子元件436、以及輸入/輸出埠438。數位記憶體432可能係任何類型的記憶體,其包含電子記憶體、光學記憶體、磁性記憶體、或是前面三者的特定組合。以兩個範例為例,數位記憶體432可能係唯讀記憶體;或者數位記憶體432可能係磁碟或光碟與一隨機存取記憶體的組合。微處理器434會執行被儲存於數位記憶體432之中的指令(舉例來說,軟體或微碼),而輸入/輸出電子元件436則會控制電子信號被輸入控制器430之中以及從控制器430之中被輸出。輸入資料會透過埠438被接收,而輸出資料也會透過埠438被輸出。用於控制夾盤414之移動的控制信號係透過埠438被輸出的資料中其中一者。此軟體或微碼可能會被配置成用以控制本文所述的夾盤移動。
控制器430可能係如圖3中所示的獨立型實體。或者,控制器430亦可能係內含於探針420之中。更確切地說,典型的探針包含一以微處理器為主的控制系統,用於移動夾盤414,而控制器430則可能包括此種現成的控制系統,該控制系統會利用軟體或微碼被配置成用以執行本文所述之夾盤移動。當然,該控制器430亦可能位於系統400的其它元件之中,或是可能被分散於系統400的一個以上元件之中。
不過,控制器430則不必非係以微處理器為主的控制器。更確切地說,用於控制夾盤414之移動的任何系統均可使用。事實上,控制器430可能包括手動機制,操作者可藉由該等機制以手動方式來移動夾盤414。
圖4以及5A-5C圖解的係運用圖3所示之測試系統400來測試半導體晶圓424的示範過程。如圖4與5A所示,欲被測試的晶圓424會被置放於夾盤414之上(步驟502)。接著,如圖4與5B所示,該夾盤414便會移動該晶圓424,將晶圓424上的複數個端子620帶進和探針408之尖端636橫向相鄰的位置(例如一第一相對位置)中(步驟504)。舉例來說,如圖5B所示,該等端子620的位置可能不會讓探針408之尖端636碰觸到晶圓424,不過卻係位於端子620之頂表面的下方。當然,晶圓424亦可能被固定不動而係移動該等探針408,或是可同時移動晶圓424與該等探針408。於圖3所示的系統中,在控制器430中執行的軟體可能會透過I/O埠438發出命令,用以控制夾盤414的移動。
相機422可用來決定該等探針408之尖端636相對於晶圓424的位置。視情況,於探針408的葉片632上可能含有對齊特徵圖形634,用以輔助決定尖端636的位置與對齊情形。於美國專利申請公開案第2003/0013340 A1號中便有討論示範對齊特徵圖形的用法,本文以引用的方式將其完全併入。如圖4與5C中所示,接著探針408的該等尖端636便會以例如一第一有向性分量水平地移動以於例如一第二相對位置接觸端子620(步驟506)。該等端子620可能會擠壓於該等探針408之上,使得該等探針變形,如圖5C中所示。或者,該移動亦可能會讓探針408的該等尖端於端子620的表面跳躍。
應該注意的係,步驟506的水平運動後面可能是其它類型 的運動。舉例來說,可以一第二有向性分量實行垂直或是垂直上下運動,以確保於該等探針與晶圓之間建立非常高的作用力連接。亦可能有其它或額外的運動,包含進一步的水平運動在內。
繼續參考圖4與5A-5C,藉由讓該等探針408接觸端子620便可經由探測卡408將測試信號提供給該等端子,而該等探針408中特定的探針則會感測到該等端子所附著的該(等)晶粒所產生的回應資料(步驟508)。舉例來說,此等測試信號可能會由測試機402來產生。一旦完成測試,該等探針408與該等端子620便會彼此中止接觸(步驟510)。再次地,於如圖3中所示的系統中,夾盤414會移動晶圓424,而探測卡406則保持靜止不動。用於將探針408與端子620彼此移開接觸的移動的路徑或方向並不重要,而且可以使用任何的路徑或方向。合宜路徑的非限制範例包含用於讓晶圓424接觸該等探針408的移動的反向路徑;直接於「z」方向中將該晶圓移開遠離該等探針;以及和欲被測試之裝置及繼續使用該裝置之種類一致的移動。控制器430可能會被配置成用以利用該些或其它方式來將晶圓424移開遠離探針408,而控制器430則可藉由執行軟體且發出用於控制夾盤414之移動的控制信號來達成此目的。接著可反覆執行步驟502-510,直到已經測試晶圓424上所有的晶粒或是至少其中一部份為止。
端子620可能係任何類型的端子,其包含但不限於如圖5A-5C中所示的平面端子以及其它形狀的端子,例如圖 6A-6C中所示的球形端子(例如焊球)。圖6A-6C所示的係圖4中所示之過程的示範應用情形,其中晶圓424上的該等端子720為球狀。除此之外,圖6A-6C中所示的過程可能和圖5A-5C中所示的過程大體雷同。
圖7為圖4中所示之過程的示範變化例。如圖7所示,於將晶圓424置放於該夾盤上以後,便會移動該夾盤414用以將晶圓424置放於位置1290處,其中,晶圓424上的該等端子620剛開始被置放的位置1290會和該等探針408對角相鄰。同樣如圖7所示,該夾盤414會以對角線的方式來移動晶圓424,使其接觸探針408的該等尖端636。當然,端子620可能係任何端子,其包含但不限於球狀端子,例如圖6A-6C中所示的端子720。
圖8A與8B為圖4中所示之示範過程的另一變化例,如圖8A中所示,晶圓424的端子1020剛開始係位於探針408的下方。同樣如圖8A所示,某個探針尖端636的斜面或斜邊638會對齊某個端子1020的角邊1022。接著,如圖8B所示,夾盤414會例如以單一方向向上移動晶圓424,使其接觸探針尖端636。當端子的1020的角邊1022接觸到且沿著探針尖端636的斜面或斜邊638滑動時,探針408便會如圖8B所示般地偏移,從而會於探針尖端636以及端子1020之間產生壓迫接觸。視情況,可讓尖端636遠離葉片632的距離小於端子1020從晶圓424之表面起算的高度。如此一來,葉片632便可充當一止動器,用以防止尖端636接觸到晶圓424的表面。
圖9A與9B為圖8A與8B中所示之示範過程的一變化例。如 圖所示,圖9A與9B中的晶圓424具有圓形端子1120。如圖9A中所示,晶圓424的端子1120剛開始係位於探針408的下方。較佳的係,某根探針408的尖端636並未與某個端子1120的中心對齊。接著,如圖9B所示,夾盤414會向上移動晶圓424,使其接觸探針尖端636。於某個探針尖端636接觸到某個端子1120之後,該探針尖端便會沿著該端子的周圍滑動,使得該探針408如圖9B所示般地偏移,從而於探針尖端636及端子1120之間產生壓迫接觸。
圖10A與10B為使用具有兩個接觸尖端836a、836b的探針408,該等尖端係位於探針408的葉片832之上,此方式特別有利於圓形端子820。(圖10A為晶圓824之部份仰視圖,圖中被挖開的部份顯露出探針408的底部以及一部份的端子820。)兩個(以上)尖端836a、836b特別適用於「抓取」圓形端子820。
每根探針的每個尖端可能會具有複數個接觸特徵圖形,而此等接觸特徵圖形亦可用來接觸某個端子。舉例來說,圖11A與11B中所示的探針908具有截角錐狀尖端936,該尖端具有四個面940a-940d(參見圖11A)以及四個邊942a-942d(參見圖11B)。(於圖11A與11B中,已經挖開部份晶圓924,因而可看見探針尖端936以及部份端子920。)如圖11A中所示,該等面940a-940d中任一者均可接觸一端子920。於圖11A中所示的範例中,每個面940a-940d均係一接觸特徵圖形。視情況,面940a-940d可能係圓形。或者(甚至),如圖11B中所示,任何一邊942a-942d亦可接觸一端子 920。因此,於圖11B中,邊942a-942d均係接觸特徵圖形。當然,該等面940a-940d以及該等邊942a-942d均可產生接觸,因此,於如圖11A與11B中所示範例中,每根探針908均可能具有八個接觸特徵圖形。亦可使用其它形狀的尖端,其包含但不限於圓形尖端。
圖11C所示的過程中,清理探針間的時間可能會因為使用具有多個接觸特徵圖形的尖端(例如圖11A與11B中所示的尖端936)而延長。(眾所熟知的係,隨著端子接觸該等探針以及和該等探針分離,碎片便可能會累積於探針的該等尖端上。)如圖11C所示,於步驟992處會選擇某根探針之複數個接觸特徵圖形中其中一者。舉例來說,可選擇圖9B中尖端936的邊942a。接著便可如步驟994中般地繼續進行晶圓測試。該測試包含反覆地移動一連串的端子,使其接觸該等探針尖端936以及與該等探針尖端936分離。每當晶圓端子接觸探針時,於步驟992處所選出的接觸特徵圖形便會接觸該等端子。舉例來說,假使於步驟992處選出尖端936的邊942a,尖端936的邊942a便會於步驟994期間接觸某個端子。於該等端子接觸探針以及與探針分離預定次數之後,便會於步驟996處判斷是否已經使用該探針的所有該等接觸特徵圖形。該預定次數可能係任何次數,舉例來說,該預定次數可能係介於清理之間接觸此探針的次數。或者,亦可不必實施步驟994以於端子及該等探針之間進行預定次數的接觸,相反地,可實施步驟994直到該等探針尖端與該等端子的接觸阻值超過預設臨界值為止。假使步驟996 處的判斷結果為否的話,該項過程便會返回步驟992,於該處會選出該等複數個接觸特徵圖形中一不同的接觸特徵圖形。舉例來說,假使於步驟992處剛開始所選出的係邊942a的話,那麼此時便可選擇邊942b。而後,便可反覆執行步驟994,不過,此次新選出的接觸特徵圖形(舉例來說,邊942b)會於步驟994處接觸該等晶圓端子。於所上面討論和端子接觸預設次數之後,便可反覆執行步驟996。假使於步驟996處已經使用到該探針的所有接觸特徵圖形的話,那麼便可於步驟998中清理該等探針尖端。舉例來說,假使於步驟996處判斷出已經選擇且利用尖端936的所有四個邊942a-942d來接觸端子的話,那麼便可於步驟992處清理該尖端936。而後,當測試新的晶圓時便可反覆執行整個過程。
圖12所示的係一示範的測試系統1200,其中,探測卡406能夠於「x」、「y」、「z」以及「θ」方向中移動。當然,亦可僅允許於該些方向中其中一者中移動,或是僅允許於該些方向中其中兩者的組合方向中移動。(如上面圖3,圖12中的方向會以「x」、「y」、「z」、以及「θ」座標系統來表示,其中,「z」方向為圖12中的垂直方向(上或下);「x」方向為水平入出該頁面的方向;「y」方向同樣為水平方向,不過係圖12中的左右方向;而「θ」則為旋轉。不過,該些方向僅係供方便使用,而不具限制意義。)
圖12中所示的示範測試系統1200大體和圖3中所示的測試系統400雷同。不過,圖12中所示的示範測試系統1200包含一第一軌道1204,讓探測卡406附著滾輪1208,以便讓 該探測卡406可於圖12中所示的「y」方向中移動。軌道1202及滾輪1206可讓該探測卡406於「x」方向中移動,而套筒與旋轉驅動器1210則可讓該探測卡406於「z」及「θ」方向中移動。馬達(未顯示)或是其它驅動器(未顯示)可發揮讓該探測卡產生此等移動的作用。控制器1230大體和圖4中所示的控制器430雷同,不過已經過修改用以發出控制信號來同時移動夾盤414和探測卡406。(夾盤414可能和圖1的夾盤114雷同。)當然,該夾盤414亦可保持靜止不動,而僅移動探測卡406。經過修改以涵蓋探測卡406的移動,那麼,此處所述的該等示範過程便可設計成如圖12中所示系統。
圖13A-13C的示範過程中,探針1308上的兩個接觸特徵圖形1334、1338會被配置成用以依序接觸一晶圓424的某個端子422。也就是,探針1308包含一第一接觸特徵圖形1338及一第二接觸特徵圖形1334。該些接觸特徵圖形1334、1338會被配置且位於探針1308之上,使得夾盤414讓晶圓424所產生的特殊移動會讓第一接觸特徵圖形1338先接觸端子422,然後再讓第二接觸特徵圖形1334接觸端子422。
於圖13A-13C中所示的範例中,第一接觸特徵圖形1338略微細長,而第二接觸特徵圖形1334則成尖頭狀。如圖13A中所示,夾盤414剛開始會將探針1308定位於靠近晶圓424的端子422處。如圖13B中所示,接著,夾盤414便會移動晶圓424,以便讓每根探針1308的第一接觸特徵圖形1338接觸某個端子422。如圖13C中所示,該夾盤414會繼續移動晶圓424,讓探針1308(其可能係可彎曲及/或有彈性)折彎並且讓 第二接觸特徵圖形1334接觸該端子422。於圖13C中所示的範例中,第二接觸1334係尖頭狀且會刺穿端子422,因此會滲透該端子表面上的任何氧化物或其它污染物。
圖13A-13C中所示的接觸特徵圖形1334、1338的特殊組態以及晶圓424的移動方式均僅作為示範。可於一探針上使用任何數量、形狀、以及擺放位置的接觸特徵圖形,而且可設計任何的移動圖案,以便讓一探針上的該等接觸特徵圖形以預期的方式依序接觸某個端子。
應該明白的係,於本文所述之讓端子接觸探針尖端的所有示範過程中,於接觸之後,該等端子仍有可能作進一步的移動。舉例來說,該等端子接觸探針之後,讓該等端子相對於該等探針尖端作進一步的上下運動及/或進一步的前後運動可減低該等探針尖端與該等端子的接觸電阻。視情況,可監視該等探針和該等端子間的接觸電阻並且自動控制該夾盤的移動,致使該接觸電阻總是低於一預設臨界值。
本文所述的任何該等過程均可實現於一測試系統之中,例如圖3或12中所示的示範測試系統。如本文所提及,本文所述的該等過程亦可實現於讓某根探針接觸某個物件的其它系統之中。再者,於任何此等系統中,該探針及/或該物件的該等移動可設計在某個記憶體之中所儲存且於某個處理器(舉例來說,如圖3中所示)中來執行的軟體之中。或者,亦可利用電子電路系統或軟體與電路系統的組合來實行此等移動的控制。
雖然已經於特定示範具體實施例的內文中闡述及解釋本發明的原理,不過,仍可對該等已揭示的具體實施例進行各種變化。舉例來說,前面的說明提及合成運動中的「垂直」以及「水平」移動分量;該等「垂直」以及「水平」詞語均係相對的,亦可使用其它有向性的分量來替代。以另一範例為例,該水平移動可能包含線性移動以外的移動。舉例來說,該水平移動可能包含水平(也就是,「x、y」)面中的旋轉。再以另一範例為例,雖然本文所述的該等示範具體實施例為探測一半導體裝置,不過,本發明並不受限於此。更確切地說,本發明可使用於某根探針接觸某個物件的任何系統之中。而且亦可對其作許多其它的變化。
100‧‧‧測試系統
102‧‧‧測試機
104‧‧‧通信鏈路
106‧‧‧探測卡
108‧‧‧探針
114‧‧‧夾盤
116‧‧‧互連線路
118‧‧‧測試頭
120‧‧‧探針
122‧‧‧相機
124‧‧‧半導體晶圓
202a‧‧‧晶粒
220‧‧‧端子
400‧‧‧測試系統
402‧‧‧測試機
404‧‧‧通信鏈路
406‧‧‧探測卡
408‧‧‧探針
414‧‧‧夾盤
416‧‧‧互連線路
418‧‧‧測試頭
420‧‧‧探針
422‧‧‧相機
424‧‧‧半導體晶圓
430‧‧‧控制器
432‧‧‧數位記憶體
434‧‧‧微處理器
436‧‧‧輸入/輸出電子元件
438‧‧‧輸入/輸出埠
620‧‧‧端子
632‧‧‧葉片
634‧‧‧對齊特徵圖形
636‧‧‧探針尖端
638‧‧‧探針尖端636的斜面或斜邊
720‧‧‧端子
820‧‧‧圓形端子
824‧‧‧晶圓
832‧‧‧葉片
836a‧‧‧尖端
836b‧‧‧尖端
908‧‧‧探針
920‧‧‧端子
924‧‧‧晶圓
936‧‧‧探針尖端
940a‧‧‧尖端的面
940b‧‧‧尖端的面
940c‧‧‧尖端的面
940d‧‧‧尖端的面
942a‧‧‧尖端的邊
942b‧‧‧尖端的邊
942c‧‧‧尖端的邊
942d‧‧‧尖端的邊
1020‧‧‧端子
1022‧‧‧端子1020的角邊
1120‧‧‧圓形端子
1200‧‧‧測試系統
1202‧‧‧軌道
1204‧‧‧軌道
1206‧‧‧滾輪
1208‧‧‧滾輪
1210‧‧‧套筒與旋轉驅動器
1230‧‧‧控制器
1290‧‧‧晶圓置放位置
1308‧‧‧探針
1334‧‧‧接觸特徵圖形
1338‧‧‧接觸特徵圖形
圖1說明一示範先前技術的半導體測試系統。
圖2A-2C說明圖1中所示之示範測試系統中一部份的運作情形。
圖3說明一示範測試系統。
圖4說明用於探測一半導體裝置的示範過程。
圖5A-5C說明圖4之過程的示範應用情形。
圖6A-6C說明圖4之過程的另一示範應用情形。
圖7說明圖4之過程的修正示範應用情形。
圖8A與8B說明用於探測一半導體裝置的另一示範過程。
圖9A與9B說明用於探測一半導體裝置的另一示範過程。
圖10A與10B說明一具有多個尖端的示範探針。
圖11A-11C說明一探針相對於多個端子的示範定位與移 動情形。
圖12說明另一示範測試系統。
圖13A-13C說明用於探測一半導體裝置的另一示範過程。
400‧‧‧測試系統
402‧‧‧測試機
404‧‧‧通信鏈路
406‧‧‧探測卡
408‧‧‧探針
414‧‧‧夾盤
416‧‧‧互連線路
418‧‧‧測試頭
420‧‧‧探針
422‧‧‧相機
424‧‧‧半導體晶圓
430‧‧‧控制器
432‧‧‧數位記憶體
434‧‧‧微處理器
436‧‧‧輸入/輸出電子元件
438‧‧‧輸入/輸出埠

Claims (27)

  1. 一種探測一電子裝置的方法,該電子裝置具有一表面及該表面之複數個端子,該方法包括:定位該電子裝置與複數根探針於一第一相對位置,其中該等探針係與該電子裝置相間隔;以及讓該電子裝置和該等探針進行相對移動,該相對移動致使該電子裝置與該等探針位於一第二相對位置,其中該等探針中之數個探針物理性接觸該等端子中之數個端子,其中該相對移動包括一平行該電子裝置之該表面的第一有向性分量;及該進行相對移動包含移動該等探針或該電子裝置之至少一者,而不使該等探針或該電子裝置之該至少一者的移動方向轉為反向;其中該等端子中該等數個端子會從該電子裝置之該表面處延伸一距離「d」,而該定位該電子裝置與複數根探針包括將該等尖端的複數個接觸部份定位在小於該和該電子裝置之該表面相隔的距離「d」處。
  2. 如請求項1之方法,其中該等端子包括隆起於該電子裝置之該表面上方的複數個元件。
  3. 如請求項1之方法,其中該等端子包括平面觸點。
  4. 如請求項1之方法,其中該等端子包括部份球體。
  5. 如請求項1之方法,其中每根該等探針包括複數個尖端。
  6. 如請求項1之方法,其中該相對移動進一步包括一垂直該電子裝置之該表面的第二有向性分量。
  7. 如請求項1之方法,其進一步包括於該等探針中的該等數個探針接觸該等端子中該等數個端子時來測試該電子裝置。
  8. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括一半導體裝置。
  9. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括一半導體晶圓。
  10. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括一半導體裝置之封裝。
  11. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括複數個半導體裝置之封裝。
  12. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括一半導體晶粒。
  13. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括複數個半導體晶粒。
  14. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括一印刷電路板。
  15. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括一陶瓷空間變壓器。
  16. 如請求項1之方法,其中該電子裝置包括:一佈線板;以及和該佈線板電連接的複數個半導體裝置。
  17. 如請求項1之方法,其中該進行相對移動包含於單一方向上移動該等探針或該電子裝置之至少一者,且不至於改變該單一方向。
  18. 如請求項1之方法,其中該進行相對移動包含於單一方向 上移動該電子裝置,且不至於改變該單一方向。
  19. 如請求項1之方法,其中該進行相對移動包含於一直線上移動該等探針或該電子裝置之至少一者從該第一相對位置到該第二相對位置。
  20. 如請求項1之方法,其中該進行相對移動包含於一直線上移動該電子裝置從該第一相對位置到該第二相對位置。
  21. 一種用於與一探針機械一起使用的程式產品,該程式產品包括一可讀儲存媒體與一嵌入其上之程式機制,該程式機制包括:產生第一信號來定位一電子裝置與複數根探針於一第一相對位置上之指令,其中該等探針係與該電子裝置相間隔;以及產生第二信號來讓該電子裝置和該等探針進行相對移動之指令,用以讓該電子裝置與該等探針位於一第二相對位置,其中該等探針中之數個探針物理性接觸該等端子中之數個端子,該等端子構作該電子裝置之一表面,其中該相對移動包括一平行該電子裝置之該表面的有向性分量;及該進行相對移動包含移動該等探針或該電子裝置之至少一者,而不使該等探針或該電子裝置之該至少一者的移動方向轉為反向;其中該等端子會從該電子裝置之一表面處延伸一距離「d」,而該產生第一信號包括將該等尖端的複數個接觸部份定位在小於該和該電子裝置之該表面相隔的距離「d 」處。
  22. 如請求項21之程式產品,其中每根該等探針包括複數個尖端。
  23. 如請求項21之程式產品,其中該等第二信號係使該等探針或該電子裝置之至少一者於單一方向上移動,且不至於改變該單一方向。
  24. 如請求項21之程式產品,其中該等第二信號係使該電子裝置於單一方向上移動,且不至於改變該單一方向。
  25. 如請求項21之程式產品,其中該等第二信號使該等探針或該電子裝置之至少一者於一直線上移動從該第一相對位置到該第二相對位置。
  26. 如請求項21之程式產品,其中該等第二信號使該電子裝置於一直線上移動從該第一相對位置到該第二相對位置。
  27. 如請求項21之程式產品,其中該等第一信號與該等第二信號控制一夾盤之移動,該電子裝置放置於該夾盤之上,且該等探針不至移動。
TW094104927A 2004-02-18 2005-02-18 用於探測電子裝置的方法及用於與探針機械一起使用的程式產品 TWI392873B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/781,369 US7218127B2 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Method and apparatus for probing an electronic device in which movement of probes and/or the electronic device includes a lateral component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200538741A TW200538741A (en) 2005-12-01
TWI392873B true TWI392873B (zh) 2013-04-11

Family

ID=34838722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094104927A TWI392873B (zh) 2004-02-18 2005-02-18 用於探測電子裝置的方法及用於與探針機械一起使用的程式產品

Country Status (7)

Country Link
US (3) US7218127B2 (zh)
EP (1) EP1716422A4 (zh)
JP (1) JP2007523350A (zh)
KR (1) KR20070007101A (zh)
CN (1) CN1950709B (zh)
TW (1) TWI392873B (zh)
WO (1) WO2005081001A1 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525555B1 (en) * 1993-11-16 2003-02-25 Formfactor, Inc. Wafer-level burn-in and test
US7202682B2 (en) * 2002-12-20 2007-04-10 Formfactor, Inc. Composite motion probing
US7342402B2 (en) * 2003-04-10 2008-03-11 Formfactor, Inc. Method of probing a device using captured image of probe structure in which probe tips comprise alignment features
US7218127B2 (en) * 2004-02-18 2007-05-15 Formfactor, Inc. Method and apparatus for probing an electronic device in which movement of probes and/or the electronic device includes a lateral component
US9476911B2 (en) 2004-05-21 2016-10-25 Microprobe, Inc. Probes with high current carrying capability and laser machining methods
USRE43503E1 (en) 2006-06-29 2012-07-10 Microprobe, Inc. Probe skates for electrical testing of convex pad topologies
US7659739B2 (en) * 2006-09-14 2010-02-09 Micro Porbe, Inc. Knee probe having reduced thickness section for control of scrub motion
US7759949B2 (en) * 2004-05-21 2010-07-20 Microprobe, Inc. Probes with self-cleaning blunt skates for contacting conductive pads
US9097740B2 (en) * 2004-05-21 2015-08-04 Formfactor, Inc. Layered probes with core
US7733101B2 (en) * 2004-05-21 2010-06-08 Microprobe, Inc. Knee probe having increased scrub motion
US8988091B2 (en) * 2004-05-21 2015-03-24 Microprobe, Inc. Multiple contact probes
US7271606B1 (en) * 2005-08-04 2007-09-18 National Semiconductor Corporation Spring-based probe pin that allows kelvin testing
US7378734B2 (en) * 2006-05-30 2008-05-27 Touchdown Technologies, Inc. Stacked contact bump
US20070075717A1 (en) * 2005-09-14 2007-04-05 Touchdown Technologies, Inc. Lateral interposer contact design and probe card assembly
US20070057685A1 (en) * 2005-09-14 2007-03-15 Touchdown Technologies, Inc. Lateral interposer contact design and probe card assembly
US7649367B2 (en) * 2005-12-07 2010-01-19 Microprobe, Inc. Low profile probe having improved mechanical scrub and reduced contact inductance
JP2007183193A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Micronics Japan Co Ltd プロービング装置
US20070205269A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Lindon Mark L Method and system for the resale of prepaid cards and paper gift certificates
US7312617B2 (en) 2006-03-20 2007-12-25 Microprobe, Inc. Space transformers employing wire bonds for interconnections with fine pitch contacts
US8436636B2 (en) * 2006-10-10 2013-05-07 Apple Inc. Methods and apparatuses for testing circuit boards
US8907689B2 (en) 2006-10-11 2014-12-09 Microprobe, Inc. Probe retention arrangement
US7786740B2 (en) * 2006-10-11 2010-08-31 Astria Semiconductor Holdings, Inc. Probe cards employing probes having retaining portions for potting in a potting region
US8362793B2 (en) * 2006-11-07 2013-01-29 Apple Inc. Circuit boards including removable test point portions and configurable testing platforms
US7514948B2 (en) * 2007-04-10 2009-04-07 Microprobe, Inc. Vertical probe array arranged to provide space transformation
US8723546B2 (en) * 2007-10-19 2014-05-13 Microprobe, Inc. Vertical guided layered probe
US7671610B2 (en) * 2007-10-19 2010-03-02 Microprobe, Inc. Vertical guided probe array providing sideways scrub motion
US8230593B2 (en) * 2008-05-29 2012-07-31 Microprobe, Inc. Probe bonding method having improved control of bonding material
DE202008013982U1 (de) * 2008-10-20 2009-01-08 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Messsystem zum Bestimmen von Streuparametern
US8073019B2 (en) * 2009-03-02 2011-12-06 Jian Liu 810 nm ultra-short pulsed fiber laser
JP5384170B2 (ja) * 2009-03-31 2014-01-08 東京エレクトロン株式会社 コンタクトパラメータの設定方法、コンタクトパラメータの設定用プログラム及びコンタクトパラメータの設定用プログラムが記録された記録媒体
US9329204B2 (en) 2009-04-21 2016-05-03 Johnstech International Corporation Electrically conductive Kelvin contacts for microcircuit tester
JP5695637B2 (ja) 2009-04-21 2015-04-08 ジョンステック インターナショナル コーポレーションJohnstech International Corporation 超小型回路試験器の導電ケルビン接点
US9229029B2 (en) 2011-11-29 2016-01-05 Formfactor, Inc. Hybrid electrical contactor
US20130271172A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Texas Instruments Incorporated Probe apparatus and method
KR101410991B1 (ko) * 2012-11-20 2014-06-23 리노정밀(주) 지그 장치
JP6155725B2 (ja) * 2013-03-19 2017-07-05 富士電機株式会社 半導体装置の検査方法及びその方法を用いた半導体装置の製造方法
US10302677B2 (en) * 2015-04-29 2019-05-28 Kla-Tencor Corporation Multiple pin probes with support for performing parallel measurements
CN106935524B (zh) * 2015-12-24 2020-04-21 台湾积体电路制造股份有限公司 探针卡和晶圆测试系统及晶圆测试方法
JP6877025B2 (ja) * 2016-03-23 2021-05-26 ヤマハファインテック株式会社 回路基板の検査方法、検査装置、及びプログラム
TWI637177B (zh) * 2016-12-23 2018-10-01 台灣福雷電子股份有限公司 用於測試半導體元件之系統及方法
KR20190021101A (ko) 2017-08-22 2019-03-05 삼성전자주식회사 프로브 카드, 프로브 카드를 포함한 테스트 장치, 그 프로브 카드를 이용한 테스트 방법 및 반도체 소자 제조방법
CN107942222A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 德淮半导体有限公司 测试机台及测试方法
TWI794990B (zh) * 2021-09-23 2023-03-01 牧德科技股份有限公司 電測治具扎針位置估算方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773987A (en) * 1996-02-26 1998-06-30 Motorola, Inc. Method for probing a semiconductor wafer using a motor controlled scrub process
US6250933B1 (en) * 2000-01-20 2001-06-26 Advantest Corp. Contact structure and production method thereof
TW460703B (en) * 1998-07-07 2001-10-21 Advantest Corp Probe card applied for integrated circuit testing apparatus

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2487098A1 (fr) 1980-07-18 1982-01-22 Vandeputte Fils & Cie Dispositif de visualisation de donnees
US4506215A (en) * 1981-06-30 1985-03-19 International Business Machines Corporation Modular test probe
US4780836A (en) * 1985-08-14 1988-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of testing semiconductor devices using a probe card
US5012186A (en) 1990-06-08 1991-04-30 Cascade Microtech, Inc. Electrical probe with contact force protection
JP3208734B2 (ja) * 1990-08-20 2001-09-17 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
US5207585A (en) * 1990-10-31 1993-05-04 International Business Machines Corporation Thin interface pellicle for dense arrays of electrical interconnects
US5974662A (en) * 1993-11-16 1999-11-02 Formfactor, Inc. Method of planarizing tips of probe elements of a probe card assembly
JPH08153761A (ja) * 1994-11-25 1996-06-11 Shikahama Seisakusho:Kk プローブヘッドおよびプローブヘッドの支持機構
US6140828A (en) * 1997-05-08 2000-10-31 Tokyo Electron Limited Prober and probe method
JP3423979B2 (ja) * 1997-07-11 2003-07-07 東京エレクトロン株式会社 プローブ方法及びプローブ装置
DE19733861A1 (de) 1997-08-05 1999-02-25 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Kontaktierung einer Meß-Sonde
JPH1174322A (ja) 1997-08-28 1999-03-16 Mitsubishi Electric Corp ウエハプローバー
JP3484365B2 (ja) 1999-01-19 2004-01-06 シャープ株式会社 半導体装置用パッケージ、この半導体装置用パッケージのテスト時に使用するプローブカード、および、このプローブカードを用いたパッケージのテスト方法
JP3745184B2 (ja) 1999-03-25 2006-02-15 株式会社東京カソード研究所 プローブカード用探針及びその製造方法
KR100350513B1 (ko) * 2000-04-03 2002-08-28 박태욱 피디피 전극 검사 프로브장치
JP2001356134A (ja) * 2000-04-13 2001-12-26 Innotech Corp プローブカード装置およびそれに用いられるプローブ
DE10039336C2 (de) 2000-08-04 2003-12-11 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Testen von Halbleiterschaltungen und Testvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN2444311Y (zh) * 2000-08-15 2001-08-22 陈文杰 晶片测试装置
US6507207B2 (en) 2001-02-20 2003-01-14 Vinh T. Nguyen Contact probe pin for wafer probing apparatus
US6773987B1 (en) * 2001-11-17 2004-08-10 Altera Corporation Method and apparatus for reducing charge loss in a nonvolatile memory cell
KR20040069259A (ko) * 2001-12-25 2004-08-05 스미토모덴키고교가부시키가이샤 컨택트 프로브
JP2003254995A (ja) * 2001-12-25 2003-09-10 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブ
JP2003194847A (ja) * 2001-12-26 2003-07-09 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブ
US6668628B2 (en) * 2002-03-29 2003-12-30 Xerox Corporation Scanning probe system with spring probe
US7202682B2 (en) * 2002-12-20 2007-04-10 Formfactor, Inc. Composite motion probing
JP4099412B2 (ja) 2003-03-19 2008-06-11 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
US7342402B2 (en) * 2003-04-10 2008-03-11 Formfactor, Inc. Method of probing a device using captured image of probe structure in which probe tips comprise alignment features
JP2005072143A (ja) 2003-08-21 2005-03-17 Tokyo Seimitsu Co Ltd プローブ装置
US7218127B2 (en) 2004-02-18 2007-05-15 Formfactor, Inc. Method and apparatus for probing an electronic device in which movement of probes and/or the electronic device includes a lateral component
US7068056B1 (en) 2005-07-18 2006-06-27 Texas Instruments Incorporated System and method for the probing of a wafer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5773987A (en) * 1996-02-26 1998-06-30 Motorola, Inc. Method for probing a semiconductor wafer using a motor controlled scrub process
TW460703B (en) * 1998-07-07 2001-10-21 Advantest Corp Probe card applied for integrated circuit testing apparatus
US6250933B1 (en) * 2000-01-20 2001-06-26 Advantest Corp. Contact structure and production method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN1950709A (zh) 2007-04-18
US7463043B2 (en) 2008-12-09
WO2005081001A1 (en) 2005-09-01
EP1716422A1 (en) 2006-11-02
EP1716422A4 (en) 2012-01-04
US7218127B2 (en) 2007-05-15
US20070262767A1 (en) 2007-11-15
KR20070007101A (ko) 2007-01-12
JP2007523350A (ja) 2007-08-16
TW200538741A (en) 2005-12-01
CN1950709B (zh) 2010-10-06
US20050179455A1 (en) 2005-08-18
US7701243B2 (en) 2010-04-20
US20090085592A1 (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI392873B (zh) 用於探測電子裝置的方法及用於與探針機械一起使用的程式產品
TWI410634B (zh) 使半導體裝置之端子和探測結構之探針相接觸的方法
TWI432734B (zh) 於用以測試半導體裝置之系統中分享資源之技術
JP4795940B2 (ja) プロービングデバイス中における配列特徴
TWI483327B (zh) 半導體裝置及其測試方法
JPH02224259A (ja) 集積回路用プローブカードを検査する方法及び装置
JP5034614B2 (ja) プロービング方法、プローブ装置及び記憶媒体
JP4283269B2 (ja) 半導体装置用接続装置、半導体装置キャリア、半導体装置用ソケット、および、プローブカード
US7701232B2 (en) Rotational positioner and methods for semiconductor wafer test systems
KR100850274B1 (ko) 반도체 칩 테스트를 위한 프로브 카드 및 이를 이용한반도체 칩 테스트 방법
JPH0417347A (ja) プローブ装置
JP7032167B2 (ja) プローブピン、プローブユニットおよび検査装置
JP2007155663A (ja) Esd試験装置
JP2008039639A (ja) 接触式計測用プローブ
JP2004342676A (ja) 半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置
WO2023238652A1 (ja) 情報処理装置、表示入力装置およびプログラム
CN107403769A (zh) 组件薄片及单个化方法
JP5560946B2 (ja) プローブ装置及びプローブ装置の制御方法
JP2001085478A (ja) プローブ方法及びプローブシステム
JP2000055970A (ja) 検査治具の接続方法及び装置
JPH11243262A (ja) 表裏判別用パターンを有する基板及びその検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees