TWI605254B - 測試裝置 - Google Patents

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TWI605254B TW105106435A TW105106435A TWI605254B TW I605254 B TWI605254 B TW I605254B TW 105106435 A TW105106435 A TW 105106435A TW 105106435 A TW105106435 A TW 105106435A TW I605254 B TWI605254 B TW I605254B
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Description

測試裝置
根據示例性實施例的設備及方法是有關於一種用於測試例如半導體等測試目標的電性特性的測試裝置。
其中高度密集地整合有精細電子電路的半導體晶片在製造製程期間會接受關於每一電子電路是否正常的測試。
此種半導體晶片是藉由測試裝置而接受測試，所述測試裝置包括：插座，支撐用於在半導體晶片的凸塊與用於施加測試訊號的測試板的墊之間進行電性連接的多個探針；插座引導件，用於引導插座；及嵌件，用於容置半導體晶片。
嵌件包括容置半導體晶片的空腔及將與插座引導件的第一對準銷嚙合的第一對準孔。
插座引導件包括將與嵌件的第一對準孔嚙合的第一對準銷及將與插座的第二對準孔嚙合的第二對準銷。
插座包括多個探針及將與插座引導件的第二對準銷嚙合的第二對準孔。
測試的可靠性相依於待測試接觸點與探針之間的對準精確度。然而，待測試接觸點與探針之間的對準受例如以下諸多因 素的影響：測試目標的容差，例如測試目標的外部尺寸、待測試接觸點的大小及位置；嵌件的容差，例如空腔的大小、第一對準孔的大小及位置；插座引導件的容差，例如第一對準銷的大小及位置及第二對準銷的大小及位置；以及插座的容差，例如第二對準孔的大小及位置、探針的大小及位置。
因而，由於需要慮及諸多因素以提高測試的可靠性，因此製造測試裝置是困難的。此外，即使慮及所有因素來製造測試裝置，要製造出具有滿意精確度的測試裝置仍十分困難。
一或多個示例性實施例意圖最小化待測試接觸點與探針之間的未對準因素。
另一示例性實施例意圖不僅提高測試裝置的測試可靠性而且降低製造成本。
根據第一示例性實施例的態樣，提供一種用於測試測試目標的電性特性的測試裝置，所述測試目標具有測試接觸點，所述測試裝置包括：嵌件，容置所述測試目標；插座，支撐多個探針，所述多個探針具有一個端部將接觸所述測試目標的所述測試接觸點；以及測試目標托盤，配置於所述插座上，其上安置在測試期間自所述嵌件轉移來的所述測試目標，且在所述測試目標托盤的底部上包括探針孔，所述探針孔對應於所述測試目標的所述測試接觸點。
在根據示例性實施例的測試裝置中，所述測試目標在容 置所述測試目標的所述嵌件下移的同時被轉移至所述測試目標托盤以用於測試，且因此所述測試接觸點與所述探針之間的對準實質上相依於所述測試目標托盤的容差及所述插座的容差。
所述測試目標托盤可浮動於所述插座上，藉此在測試中保護所述探針免受損壞。
所述嵌件及所述測試目標托盤之間可包括用於對準的凸部分及凹部分，進而使得所述測試目標可準確地自所述嵌件轉移至所述插座引導件的所述托盤，藉此減小所述測試目標托盤的容差。
所述測試目標托盤可局部地容置所述嵌件的底部且包括較所述測試目標托盤的所述底部低的凹槽，藉此在所述嵌件下移時有效地避免干擾。
所述測試目標托盤可包括朝所述測試目標托盤的內部傾斜的傾斜壁部分，進而使得來自所述嵌件的所述測試目標可準確地安置於所述插座引導件的所述托盤上。
所述插座可包括多個銷，所述多個銷用於保護自面向測試電路的測試接觸點的表面突出的探針端部部分，藉此在處理所述測試裝置時保護所述探針免受損壞。
所述探針可包括柱銷，所述柱銷將接觸測試電路的測試接觸點，且所述柱銷可包括在徑向方向上延伸的台階部分，藉此防止所述探針的所述端部部分過於突出。
1‧‧‧測試裝置
10‧‧‧測試目標
12‧‧‧測試接觸點
100‧‧‧嵌件
110‧‧‧空腔
112‧‧‧第一對準孔
114‧‧‧第二對準孔
115‧‧‧支撐件
117‧‧‧凹陷部分
200‧‧‧插座引導件
212‧‧‧第一對準銷
300‧‧‧插座
322‧‧‧銷
324‧‧‧緊固螺釘
330‧‧‧探針
332‧‧‧上柱銷
334‧‧‧下柱銷
335‧‧‧差異
336‧‧‧筒
400‧‧‧測試目標托盤
405‧‧‧傾斜表面
410‧‧‧測試目標安置空間
412‧‧‧第二對準銷
415‧‧‧探針孔
416‧‧‧引導孔
417‧‧‧壁部分
419‧‧‧凹槽
420‧‧‧彈性體
500‧‧‧測試電路板
502‧‧‧測試接觸點
藉由結合附圖閱讀對示例性實施例的以下說明，以上及/或其他態樣將變得顯而易見且更易於理解，在附圖中：圖1是根據示例性實施例的測試裝置的立體圖。
圖2是圖1中的嵌件的仰視圖。
圖3是圖1中的插座、插座引導件及測試目標托盤的總成的立體圖。
圖4是圖3所示總成的仰視立體圖。
圖5至圖7是用於闡釋根據示例性實施例的測試裝置的操作的局部剖視圖。
以下，將參照圖1至圖7來詳細闡述根據示例性實施例的測試裝置1。
如圖1所示，測試裝置1包括：嵌件100，容置測試目標10，例如半導體晶片；插座300，支撐多個探針；插座引導件200，支撐插座300；以及測試目標托盤400，其上安置自嵌件100接收的測試目標10。此時，插座引導件200及插座300可被形成為一體。
測試目標10包括將對電性特性進行測試的接觸點，例如，凸塊、引線端子、墊等。
嵌件100在容置測試目標10的同時移動以進行測試，且自動地或手動地與插座引導件200耦合。嵌件100在測試完成之後自插座引導件200分離，且接著移動。
嵌件100包括：空腔110，容置測試目標10；第一對準孔112，將與插座引導件200的第一對準銷212嚙合；支撐件115，用於防止容置於空腔110中的測試目標10跌落；第二對準孔114，將與測試目標托盤400的第二對準銷412嚙合；以及多個凹陷部分117，用以容納如圖3所示的多個壁部分417。
嵌件100包括適合容置例如半導體晶片等矩形測試目標10的形如矩形貫穿孔的空腔110。空腔110被形成為使支撐件115如圖2所示自矩形貫穿孔的底部水平地突出，以防止所容置的測試目標10跌落。如圖2所示，支撐件115被配置於空腔的四個隅角及相應側或中心部分處。朝空腔110的內部水平地突出的支撐件115的長度須短於自測試目標的外圓周至測試接觸點12的距離。支撐件115並非僅限於圖2中所示的結構，而是可具有任意替代結構，只要支撐件115可在防止測試目標10跌落的同時避免干擾測試接觸點12即可。
第一對準孔112與插座引導件200的第一對準銷212耦合，使得首先可配置測試目標10及測試目標托盤400。接著，測試目標托盤400的第二對準銷412與形成於嵌件100的底部上的第二對準孔114耦合，使得其次可配置測試目標10及測試目標托盤400。第二對準銷412與第二對準孔114之間的耦合使得測試目標10準確地置於測試目標托盤400上。
圖3及圖4說明插座引導件200、插座300及測試目標托盤400的總成。
插座引導件200包括位於其中心處的貫穿孔。插座引導件200在貫穿孔中容置插座300並藉由緊固螺釘324將其緊固。此外，插座引導件200包括用於將所支撐的插座300的探針330與測試目標10的測試接觸點12對準的第一對準銷212。
如圖4所示，第一對準銷212不僅自插座引導件200的頂部突出而且自插座引導件200的底部突出。自底部突出的第一對準銷212與測試電路板500的對準孔(圖中未示出)嚙合。
如圖5所示，插座300支撐所述多個探針330。
探針330包括：上柱銷332，自插座300的頂部局部地突出並接觸測試目標10的測試接觸點12；下柱銷334，自插座300的底部局部地突出並接觸測試接觸點502，例如測試電路板500的墊；筒336，局部地容置上柱銷332及下柱銷334；以及彈簧(圖中未示出)，容置於筒336中並彈性地支撐上柱銷332及下柱銷334中的至少一者。當然，探針330並非僅限於上述結構，而是可具有各種結構。
如圖5所示，下柱銷334包括橫截面減小而留有差異335的台階端部部分。下柱銷334的此種台階端部部分限制自插座300的底部突出的尺寸，且因此防止探針330的端部部分受到損壞。
插座300的底部上存在四個銷322，所述四個銷322較探針330的突出的端部部分(即，下柱銷334的端部部分)高。該些銷322可在處理插座300或測試裝置1時起到保護探針330的突出的端部部分的作用。
測試目標托盤400藉由例如彈簧等彈性體420而被配置成浮動於插座300上。
測試目標托盤400包括：引導孔416，在引導孔416底部上局部地容置測試目標10的測試接觸點12；以及探針孔415，與引導孔416連通並供探針330的上柱銷332自下方嵌入探針孔415中。
測試目標托盤400包括供測試目標10在其中放置的測試目標安置空間410。此時，測試目標安置空間410被形成為具有與測試目標10相似的形狀，例如形似矩形凹槽。測試目標安置空間410是由其中配置有引導孔416的底部及環繞所述底部的多個壁部分417形成。兩個壁部分417被分別設置成自測試目標安置空間410的每一側突出，且因此總共存在八個壁部分417。第二對準銷412形成於相對側的四個壁部分417的頂部上。此外，在突出壁部分417之間形成凹槽419，以容置嵌件100的下部部分。凹槽419須低於測試目標安置空間410的底部，以使容置於嵌件100中的測試目標10可被轉移至測試目標安置空間410。
每一壁部分417均具有朝測試目標安置空間410的內部傾斜的傾斜表面405。壁部分417的傾斜表面405使得即使在測試目標10無法準確地置於測試目標安置空間410中時所轉移的測試目標10亦能夠滑動並穩定於測試目標安置空間410中。
以下，將參照圖5至圖7來闡述根據示例性實施例的測試裝置1的測試操作。
首先，使嵌件100的第一對準孔112與插座引導件200的第一對準銷212彼此耦合。作為結果，嵌件100的底部朝測試目標托盤400移動。圖5至圖7並未說明第一對準孔112與第一對準銷212之間的耦合狀態。
接著，將測試目標托盤400的第二對準銷412嵌入至嵌件100的底部上的第二對準孔114中。如圖6所示，嵌件100的底部，具體而言，支撐件115下移至較測試目標托盤400的底部低的凹槽419，進而使得測試目標10可置於測試目標托盤400的安置空間410的底部上。
接下來，若測試目標10是藉由機械手的推桿(圖中未示出)而進行按壓，則浮動的測試目標托盤400如圖7所示受到按壓，進而使得探針330的上柱銷332的端部部分可接觸測試目標10的測試接觸點12，藉此執行測試。
當測試完成時，以相反次序上提推桿(圖中未示出)，且接著上提嵌件100，藉此藉由嵌件100的支撐件115而將置於測試目標托盤400上的測試目標10再次轉移至嵌件100。
如上所述，根據示例性實施例的測試裝置1實際上是對置於測試目標托盤400及插座300的探針330上的測試目標10執行測試，且因此測試的可靠性僅相依於插座300的容差、測試目標托盤400的容差及測試目標10的容差。換言之，可排除嵌件100的及插座引導件200的容差。
在根據示例性實施例的測試裝置中，測試目標在測試期 間自嵌件轉移至測試目標托盤，且因此測試接觸點與探針之間的準確對準的實質因素被限制於僅測試目標托盤的容差及插座的容差。作為結果，容許嵌件與插座引導件之間的對準的容差具有寬的邊限，因而有利於所述測試裝置的製造及降低其製造成本。
此外，易於對例如在凸塊與外邊緣之間具有短的距離的半導體晶片等測試目標進行測試。
此外，當處理測試裝置時，有效地保護自插座突出的探針的端部部分。
儘管已示出並闡述了少數幾個示例性實施例，然而熟習此項技術者將知，可在該些示例性實施例中作出改變，此並不背離本發明的原理及精神。因此，上述內容應被視作僅為說明性的。本發明的範圍在隨附申請專利範圍及其等效範圍中界定。因此，所有適合的潤飾及等效設置可落於本發明的範圍內。
1‧‧‧測試裝置
100‧‧‧嵌件
110‧‧‧空腔
112‧‧‧第一對準孔
200‧‧‧插座引導件
212‧‧‧第一對準銷
400‧‧‧測試目標托盤
410‧‧‧測試目標安置空間
412‧‧‧第二對準銷
416‧‧‧引導孔
419‧‧‧凹槽

Claims (7)

  1. 一種用於測試測試目標的電性特性的測試裝置，所述測試目標具有測試接觸點，所述測試裝置包括：嵌件，容置所述測試目標；插座，支撐多個探針，所述多個探針具有一個端部用於接觸所述測試目標的所述測試接觸點；以及測試目標托盤，配置於所述插座上，其上安置在測試期間自所述嵌件轉移來的所述測試目標，且在所述測試目標托盤的底部上包括探針孔，所述探針孔對應於所述測試目標的所述測試接觸點，其中所述測試目標托盤與所述嵌件分離，使得所述測試目標在所述嵌件下降期間被傳遞至所述測試目標托盤上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述測試目標托盤浮動於所述插座上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述嵌件及所述測試目標托盤之間設置有用於對準的對準構件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述測試目標托盤局部地容置所述嵌件的底部且包括較所述測試目標托盤的所述底部低的凹槽。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述測試目標托盤包括朝所述測試目標托盤的內部傾斜的傾斜壁部分。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述插座包括多個銷，所述多個銷用於保護自面向測試電路的測試接觸點的表面突出的探針端部部分。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中所述探針包括柱銷，所述柱銷將接觸測試電路的測試接觸點，且所述柱銷包括在徑向方向上延伸的台階部分。
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