TWI735729B - 用於垂直探針頭的屏蔽 - Google Patents

用於垂直探針頭的屏蔽 Download PDF

Info

Publication number
TWI735729B
TWI735729B TW107101254A TW107101254A TWI735729B TW I735729 B TWI735729 B TW I735729B TW 107101254 A TW107101254 A TW 107101254A TW 107101254 A TW107101254 A TW 107101254A TW I735729 B TWI735729 B TW I735729B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
probes
vertical
probe
probe array
guide plates
Prior art date
Application number
TW107101254A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201830026A (zh
Inventor
班傑明 艾德理吉
Original Assignee
美商鋒法特股份有限公司
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 美商鋒法特股份有限公司 filed Critical 美商鋒法特股份有限公司
Publication of TW201830026A publication Critical patent/TW201830026A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI735729B publication Critical patent/TWI735729B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • 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
    • G01R1/18—Screening arrangements against electric or magnetic fields, e.g. against earth's field
    • 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
    • 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
    • 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
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • 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
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

垂直探針陣列的探針間的交擾(crosstalk)可藉由提供一設置在探針陣列的導板之間的接地金屬載體來予以降低。該金屬載體包括諸袋穴(pockets)，它們彼此被該金屬載體側向地隔開。在不同袋穴內的探針藉此彼此被電屏蔽。

Description

用於垂直探針頭的屏蔽
[0002] 本發明係關於一種檢測電子電路的探針陣列。
[0003] 被建構成探針陣列的垂直探針通常被用來檢測電子裝置和電路。用於此種探針陣列的一種常見的構造係使用用於探針的導板來決定每一探針的頂端及底端應位在何處。以此方式來控制探針的位置可提供探針位置的精準控制並藉以讓緊密配置的探針陣列能夠被使用。 　　[0004] 在一些例子中，受測的裝置係在夠高的頻率下操作，在此探針陣列中的探針與探針之間的交擾會變成一個很重大且所不想要的問題。藉由將探針間隔的更遠來降低交擾通常並不是一個選項，因為在探針陣列中的探針之間的間距典型地係被受測裝置上的接點之間的間距所限制。因此，降低此等探針陣列中的交擾在此技術領域中將會是有幫助的。
[0005] 在本發明中，垂直探針陣列中的探針間的交擾係藉由將一具有兩個或更多個袋穴(pockets)的金屬載體設置在導板之間來予以降低。該等袋穴是整個貫穿該金屬載體的孔，且該金屬載體本身被接地。因此，穿過不同的袋穴的探針被該金屬載體所提供之介於中間的接地平面進一步彼此隔離。該金屬載體的接地較佳地係儘量靠近需要被隔離的訊號探針來實施。 　　[0006] 在該金屬載體中該等袋穴的任何配置都可被使用。選項包括有：每一探針一個袋穴、或將該等探針集合成群組於該等袋穴內，其係由該等探針彼此間的接近程度及/或由真得必須被進一步彼此隔離的探針來主導。該等導板可以是金屬導板或它們可以是絕緣的導板。在使用金屬導板的例子中，某些探針可被允許與該導板電接觸(即，接地探針)。其它探針(如，訊號探針)將必須被有效地與導板絕緣。提供此絕緣的一個方式被本案發明人揭露在美國專利公開案第2015/0015289號中，該專利公開案的內容藉此參照被併於本文中。簡言之，其概念在於使用多路徑探針，其具有彼此絕緣的訊號路徑以及輔助導電路徑。在該訊號路徑保持與導板絕緣的同時，該探針的該輔助導電路徑可和導板電接觸。
[0013] 為了更好地瞭解本發明，認識圖1A-B所示之典型的先前技術的垂直探針陣列12是有幫助的。此處，圖1A是頂視圖且圖1B是沿著圖1A的線104所取的側視圖。此例子包括一上導板106、一下導板108、及一被建構來支撐該等導板的間隔件110。該等導板具有用於探針的孔116，且兩根探針112和114被置於該等孔的兩個孔內。如圖1B所見，一氣隙118在這兩個導板的大部分區域內將它們隔開。 　　[0014] 如上所述，在此種探針陣列中的電子交擾會是一個問題，尤其是在1GHz及更高的頻率下。在此例子中，彼此緊鄰的探針112及114會經歷所不想要的交擾。許多RF裝置對於檢測期的訊號之間有極為嚴格的規範，其對於接腳(pins)全都位在兩個導板之間的一共同的穴室內且相距數十至數百微米的典型的垂直探針頭而言是很難達到的。典型的交擾要求為-30dB或更大。探針之間的耦合(coupling)(電容性及電感性兩者)導致起因於此耦合的訊號出現在探針上，而不是該檢測所想要量化之經由該裝置本身的該交擾的測量。在有興趣的測量範圍內，此交擾典型地將把性能限制到-20dB。藉由在用來固持導板的金屬載體內形成袋穴、以及將敏感的訊號接腳設置成使得金屬壁介於這些訊號接腳之間，即可在訊號接腳之間獲得更好的隔離。此方法典型地提供10dB或更大的額外隔離，這可達成使用該探針頭的探針卡能否能符合客戶要求的差別。 　　[0015] 圖2A-B顯示依據本發明的實施例的探針陣列。在此處，垂直探針陣列202包括第一導板204、第二導板206、及兩個或更多個垂直探針(在此處被標示為220及222)。每一垂直探針被建構來穿過在第一及第二導板內的對應孔224。一金屬載體208被設置在第一及第二導板之間。該金屬載體包括兩個或更多個延伸於第一及第二導板之間的袋穴，其中該等垂直的探針被設置在該兩個或更多個袋穴之內。在此處，袋穴是介於彼此被該金屬載體側向地隔開的導板之間的氣隙。在此例子中，袋穴是212(在左邊的大的袋穴)、214(在右邊的大的袋穴)、216(在中央的小的袋穴)、及218(在袋穴216右邊的小的袋穴)。該等袋穴在圖2A中係以虛線來標示，因為它們在頂視圖中是看不到的。金屬載體208被接地(210)，這可藉由在探針之間產生一連續的接地屏蔽來改善在不同袋穴內的探針之間的電隔離。在此例子中，探針220和222之間的交擾被降低，因為它們在不同的袋穴內。 　　[0016] 第一及第二導板可以是電絕緣或它們可以是導電的。在導板是導電的例子中，須要下文中所詳細描述的其它手段來提供該探針陣列中的訊號傳輸。 　　[0017] 圖3顯示傳統探針陣列的模型化(modeled)交擾結果。圖4顯示在其它方面與圖3的探針陣列相似之依據本發明的實施例的探針陣列的模型化交擾結果。當比較圖4與圖3時可以看出來的是，袋穴的使用可交擾方面對相同的接腳配置提供介於10至15dB的降低。雖然簡單的狹縫被示出，但當接腳配置主宰時，可使用更為複雜的幾何形狀，該等袋穴的形狀應會是彎角式、狗腿式、或其它多面體式的形狀。雖然兩個狹縫被示出，但如果有需要時亦可使用多個袋穴。雖然以一般的探針及金屬導板為例顯示，但相同的方式亦適用於非金屬導板結構及不是彈簧探針的垂直探針接腳，譬如其它MEMS(微機電系統)接腳或用於典型的CobraÒ卡上的壓印式電線接腳。較佳地，從該金屬載體的一個袋穴到該金屬載體的另一個袋穴的探針對探針的交擾在一預設的頻率範圍內被降低了10dB或更多。 　　[0018] 圖5顯示本發明的第二實施例。此例子與圖2B的例子類似，不同處在於接地連接514被明確地顯示在導板206上，該導板在此例中是導電的。用於屏蔽的正確操作需要的是，該載體被儘可能靠近該等必需被隔離的訊號探針地附接至用於訊號返回電流的接地(ground)。一、二或更多個接地連接可被使用，它們和該等訊號接腳與該待檢測的裝置相接觸的地方係以緊鄰的方式相間隔開。毛鈕扣(fuzzbuttons)是一種可被使用的可鬆脫式連接。亦可用於此的是專屬於此功能的MEMS接腳或彈簧接腳(pogo pins)。較佳地，該金屬載體的一接地連接被設置在一離訊號探針(它被該金屬載體將其與其它探針隔離開)1mm內。 　　[0019] 如圖5的例子般地使用導電的導板可改善屏蔽和接地，但需要特殊的手段來防止該探針陣列內的探針全部被短路在一起。該探針陣列內的一些探針是接地探針，且被允許和導板電接觸。圖5中的502是接地探針的一個例子。該探針陣列內的其它探針為訊號探針，它們必須為與該第一及第二導電板絕緣的電子訊號提供訊號路徑。此等訊號探針可以是多路徑探針，其亦提供一與該第一及第二導板電連接的接地路徑。圖5中左邊的探針是多路徑探針的一個例子。在此處，504是訊號路徑，506及508是電絕緣體，且510及512是接地路徑。和此等多路徑探針有關的進一步細節被描述在上文中提到的本案發明人的美國專利公開案第2015/0015289號中。 　　[0020] 在一些例子中，藉由結合金屬和絕緣基板來提供導電導板是較佳的。圖6A顯示提供此一結構的第一種選擇，其中絕緣基板602和金屬層604被分開來製造，然後結合在一起。圖6B顯示提供此一結構的第二種選擇，其中金屬層608被沉積在絕緣基板606上。 　　[0021] 一種用於具有如上文所述的袋穴的探章陣列的金屬載體的製造可用傳統的微製造技術或用傳統的機械加工技術來達成金屬載體和導電導板間的電連接可用傳統的黏劑或類此者來達成。
[0022]102‧‧‧先前技術垂直探針陣列104‧‧‧線106‧‧‧上導板108‧‧‧下導板110‧‧‧間隔件112‧‧‧探針114‧‧‧探針116‧‧‧孔118‧‧‧氣隙202‧‧‧垂直探針陣列204‧‧‧第一導板206‧‧‧第二導板208‧‧‧金屬載體210‧‧‧接地212‧‧‧袋穴214‧‧‧袋穴216‧‧‧袋穴218‧‧‧袋穴220‧‧‧垂直探針222‧‧‧垂直探針514‧‧‧接地連接502‧‧‧接地探針504‧‧‧訊號路徑506‧‧‧電絕緣體508‧‧‧電絕緣體510‧‧‧接地路徑512‧‧‧接地路徑602‧‧‧絕緣基板604‧‧‧金屬層606‧‧‧絕緣基板608‧‧‧金屬層
[0007] 圖1A-B顯示先前技術的探針陣列。 　　[0008] 圖2A-B顯示依據本發明的實施例的探針陣列。 　　[0009] 圖3顯示傳統探針陣列的模型化(modeled)交擾結果。 　　[0010] 圖4顯示依據本發明的實施例的探針陣列的模型化交擾結果。 　　[0011] 圖5顯示本發明的第二實施例。 　　[0012] 圖6A-B顯示提供導電導板的兩種選擇。
202‧‧‧垂直探針陣列
204‧‧‧第一導板
208‧‧‧金屬載體
210‧‧‧接地
212‧‧‧袋穴
214‧‧‧袋穴
216‧‧‧袋穴
218‧‧‧袋穴
220‧‧‧垂直探針
222‧‧‧垂直探針
224‧‧‧對應孔

Claims (9)

  1. 一種被建構來檢測電子裝置的垂直探針陣列，該垂直探針陣列包含：第一導板；第二導板；兩個或更多個垂直探針，該等垂直探針的每一者係被建構來通過在該第一及第二導板內的相對應孔，其中該等垂直探針被可滑動地設置在該第一導板和該第二導板的該等孔內，藉此，該等垂直探針沒有被固定至該第一導板且該等垂直探針沒有被固定至該第二導板；金屬載體，其被設置在該第一及第二導板之間；其中該金屬載體包括兩個或更多個延伸在該第一和第二導板之間的袋穴，其中該等垂直探針被設置在該兩個或更多個袋穴內；其中該金屬載體被接地，藉以改善不同袋穴內探針間的電隔離。
  2. 如申請專利範圍第1項之垂直探針陣列，其中該第一及第二導板是電絕緣的。
  3. 如申請專利範圍第1項之垂直探針陣列，其中該第一及第二導板是導電的。
  4. 如申請專利範圍第3項之垂直探針陣列，其中該第一及第二導板包括被沉積在一絕緣基板上的金屬層。
  5. 如申請專利範圍第3項之垂直探針陣列，其中該第一及第二導板包括被黏合至一絕緣基板的金屬層。
  6. 如申請專利範圍第3項之垂直探針陣列，其中該等垂直探針的至少一者是與該第一及第二導板電絕緣的一或多個訊號探針。
  7. 如申請專利範圍第6項之垂直探針陣列，其中該等訊號探針包括至少一多路徑探針，其具有一與該第一及第二導板絕緣之用於電子訊號的訊號路徑，及一與該第一及第二導板電連接的接地路徑，其中該訊號路徑和該接地路徑這兩者都是該多路徑探針的一部分。
  8. 如申請專利範圍第1項之垂直探針陣列，其中該金屬載體的一接地連接被設置在一訊號探針的1mm內，該訊號探針與其它探針被該金屬載體隔離。
  9. 如申請專利範圍第1項之垂直探針陣列，其中從該金屬載體的一個袋穴到該金屬載體的另一個袋穴的探針對探針的交擾在一預定的頻率範圍內被降低了10dB或更多。
TW107101254A 2017-01-12 2018-01-12 用於垂直探針頭的屏蔽 TWI735729B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762445607P 2017-01-12 2017-01-12
US62/445,607 2017-01-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201830026A TW201830026A (zh) 2018-08-16
TWI735729B true TWI735729B (zh) 2021-08-11

Family

ID=62782922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107101254A TWI735729B (zh) 2017-01-12 2018-01-12 用於垂直探針頭的屏蔽

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10598697B2 (zh)
EP (1) EP3568705A4 (zh)
JP (1) JP2020504309A (zh)
TW (1) TWI735729B (zh)
WO (1) WO2018132599A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7346026B2 (ja) * 2018-12-26 2023-09-19 株式会社日本マイクロニクス 電気的接続装置
TWI732326B (zh) 2019-10-29 2021-07-01 華邦電子股份有限公司 短路探針卡、晶圓測試系統以及晶圓測試系統的故障原因檢測方法
CN117491836A (zh) * 2022-07-26 2024-02-02 迪科特测试科技(苏州)有限公司 测试装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW526328B (en) * 1998-07-30 2003-04-01 Intest Ip Corp Apparatus for coupling a test head and probe card in a wafer testing system
US20150280345A1 (en) * 2012-12-04 2015-10-01 Japan Electronic Materials Corporation Electrical Contact

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0462706A1 (en) * 1990-06-11 1991-12-27 ITT INDUSTRIES, INC. (a Delaware corporation) Contact assembly
JPH1130630A (ja) 1997-07-10 1999-02-02 Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk 探針用プローブ及びプローブカード
TWI278631B (en) * 2002-02-07 2007-04-11 Yokowo Seisakusho Kk Probe equipped with capacitor and inspection jig using the same
US6784679B2 (en) * 2002-09-30 2004-08-31 Teradyne, Inc. Differential coaxial contact array for high-density, high-speed signals
JP4251855B2 (ja) 2002-11-19 2009-04-08 株式会社ヨコオ 高周波・高速用デバイスの検査治具の製法
KR101499047B1 (ko) 2007-04-03 2015-03-05 스캐니메트릭스 인크. 활성 프로브 집적 회로를 이용한 전자 회로 테스팅
US8723546B2 (en) * 2007-10-19 2014-05-13 Microprobe, Inc. Vertical guided layered probe
US7936177B2 (en) 2008-03-07 2011-05-03 Formfactor, Inc. Providing an electrically conductive wall structure adjacent a contact structure of an electronic device
JP2010175371A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Yokowo Co Ltd 検査ソケット
IT1395368B1 (it) 2009-08-28 2012-09-14 St Microelectronics Srl Schermatura elettromagnetica per il collaudo di circuiti integrati
JP5597108B2 (ja) * 2010-11-29 2014-10-01 株式会社精研 接触検査用治具
US9423424B2 (en) * 2013-01-11 2016-08-23 Mpi Corporation Current-diverting guide plate for probe module and probe module using the same
JP6475238B2 (ja) * 2013-07-09 2019-02-27 フォームファクター， インコーポレイテッド 導電性ガイド板を通る信号経路及び導電性ガイド板の間の２次経路を備えるマルチパス電気プローブ並びにプローブ・アセンブリ
JP6339345B2 (ja) 2013-10-31 2018-06-06 三菱電機株式会社 半導体評価装置および半導体評価方法
US9678109B2 (en) * 2014-01-09 2017-06-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Probe card
JP6654061B2 (ja) * 2016-02-23 2020-02-26 日本電子材料株式会社 プローブガイド、プローブカード及びプローブガイドの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW526328B (en) * 1998-07-30 2003-04-01 Intest Ip Corp Apparatus for coupling a test head and probe card in a wafer testing system
US20150280345A1 (en) * 2012-12-04 2015-10-01 Japan Electronic Materials Corporation Electrical Contact

Also Published As

Publication number Publication date
TW201830026A (zh) 2018-08-16
US20180196086A1 (en) 2018-07-12
JP2020504309A (ja) 2020-02-06
WO2018132599A1 (en) 2018-07-19
US10598697B2 (en) 2020-03-24
EP3568705A4 (en) 2020-12-02
EP3568705A1 (en) 2019-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI735729B (zh) 用於垂直探針頭的屏蔽
JP6818764B2 (ja) テストソケット組立体
US11971449B2 (en) Probe head for a testing apparatus of electronic devices with enhanced filtering properties
EP1113274B1 (en) Conductive contact
US20040017214A1 (en) Low-current pogo probe card
US20160054385A1 (en) Capacitive opens testing of low profile components
US20230324438A1 (en) Testing head with improved frequency property
KR20160030536A (ko) 전기적 도전성 가이드 플레이트들 사이의, 신호 통과 경로들 및 이차 경로들을 갖는 다경로 전기적 프로브 및 프로브 어셈블리들
CN102759701A (zh) 整合式高速测试模块
US10527647B2 (en) Probe head with inductance reducing structure
CN111344578B (zh) 用于测试高频装置的测试头的接触探针
TWI684305B (zh) 中繼連接器以及基板檢查裝置
KR101980865B1 (ko) 프로브 카드
TWI430411B (zh) 堆式防護結構
KR102677699B1 (ko) 임피던스 제어형 금속화된 플라스틱 소켓
TWI620940B (zh) 探針卡及其多重訊號傳輸板
CN109557444A (zh) 晶圆级电子组件的测试方法
JP6199010B2 (ja) プローブカード
CN106443079A (zh) 整合式高速测试模块
KR102509641B1 (ko) 플라즈마 챔버의 rf 센싱 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 챔버
KR20190061647A (ko) 프로브 카드용 공간 변환기 및 그 제조방법
JP2008226880A (ja) 回路基板およびこれを用いた電気的接続装置
KR20150146293A (ko) 회로 기판 및 회로 기판을 이용한 전자 부품의 배치 상태 검사 방법
TW201418718A (zh) 探針卡結構（三）
JP2013250142A (ja) プローブカード