CN108279325A - 用以测试电路芯片的探针卡模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用以测试电路芯片的探针卡模块，该电路芯片包含一第一接地导电垫及一第二接地导电垫，该探针卡模块包括：一印刷电路板，包含一接地导电端；以及一放大电路，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端连接该接地导电端，该第二输入端通过一第一导电探针连接该第一接地导电垫，且该输出端通过一第二导电探针连接该第二接地导电垫。

Description

用以测试电路芯片的探针卡模块
技术领域
本发明涉及一种探针卡技术。
背景技术
在集成电路元件的制造过程中，晶粒切割或元件封装之前会进行电性测试，这通常通过探针卡将测试机(Tester)所提供的电源信号与测试信号传输给待测元件(DeviceUnder Testing，简称DUT)；其中，电源信号用以供给待测元件所需电源，测试信号用以检测待测元件。
由于集成电路元件通常包含模拟电路和数字电路，因此测试信号会包含模拟信号和数字信号，探针卡模块的印刷电路板上也会将模拟信号用的接地导电端(简称AGND)和数字信号用的接地导电端(简称DGND)分开，而二者最后会连接到测试机的同一个接地导电端，其等效电路可视为一个电感。以AGND为例，因为电感效应，AGND的接地回流无法立即流至测试机的接地导电端，从而会在AGND上感应出一漂移接地电压，从而影响测试信号的电压精准度。举例而言，假设待测元件的接地回流为100毫安(mA)，探针卡模块有十根探针连接到待测元件的AGND而形成大约0.1欧姆的并联电阻，则AGND上会有大约10毫伏(mV)的漂移电压，进而影响测试信号的准确度。
因此，有必要发展新的探针卡技术，以有效解决其接地导电端所出现的漂移电压的问题。相关的现有技术亦可参阅美国专利案US7005879、US7049835，其皆完全不同于本案的技术方案。
发明内容
本发明的目的之一在于解决探针卡电路板的接地导电端，在待测元件的电性测试过程中所出现的漂移电压的问题
根据本发明的一方面，一实施例提供一种用以测试电路芯片的探针卡模块，该电路芯片包含一第一接地导电垫及一第二接地导电垫，该探针卡模块包括：一印刷电路板，包含一接地导电端；以及一放大电路，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端连接该接地导电端，该第二输入端通过一第一导电探针连接该第一接地导电垫，且该输出端通过一第二导电探针连接该第二接地导电垫。
在一实施例中，该电路芯片进一步包含一第三接地导电垫，且该放大电路的该输出端通过一第三导电探针连接该第三接地导电垫，或该放大电路的该第二输入端通过一第三导电探针连接该第三接地导电垫。
在一实施例中，该放大电路包含一运算放大器，该第一输入端为一非反相输入端，该第二输入端为一反相输入端。
在一实施例中，该探针卡模块进一步包括一探针固定座；其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该下表面或该上表面上，或该放大电路设置于该多个导电探针上。
根据本发明的另一方面，另一实施例提供一种用以测试电路芯片的探针卡模块，该电路芯片包含一接地导电垫，该探针卡模块包括：一印刷电路板，包含一接地导电端；以及一放大电路，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端连接该接地导电端，该第二输入端及该输出端通过一导电探针连接该接地导电垫。
在一实施例中，该电路芯片进一步包含另一接地导电垫，且该放大电路的该输出端通过另一导电探针连接该另一接地导电垫，或该放大电路的该第二输入端通过另一导电探针连接该另一接地导电垫。
在一实施例中，该放大电路包含一运算放大器，该第一输入端为一非反相输入端，该第二输入端为一反相输入端。
在一实施例中，该探针卡模块进一步包括一探针固定座；其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该下表面或该上表面上，或该放大电路设置于该多个导电探针上。
附图说明
图1为根据本发明实施例探针卡模块的结构示意图。
图2为本实施例的探针卡模块测试待测电路芯片的电路示意图。
图3为根据本发明另一实施例探针卡模块的结构示意图。
图4为根据本发明另一实施例探针卡模块的结构示意图。
附图标记说明：100、200、300-探针卡模块；110、111～114-导电探针；120-印刷电路板；122-接地导电端；125-贯通孔；130-探针固定座；140-放大电路；141-非反相输入端；142-反相输入端；143-输出端；150-传输线；160-电路芯片；161～166-导电垫。
具体实施方式
为对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配合图式详细说明本发明的实施例如后。在所有的说明书及图示中，将采用相同的元件编号以指定相同或类似的元件。
在各个实施例的说明中，当一元素被描述是在另一元素的「上方/上」或「下方/下」，指直接地或间接地在该另一元素之上或之下的情况，其可能包含设置于其间的其他元素；所谓的「直接地」指其间并未设置其他中介元素。「上方/上」或「下方/下」等的描述以图式为基准进行说明，但亦包含其他可能的方向转变。所谓的「第一」、「第二」、及「第三」用以描述不同的元素，这些元素并不因为此类谓辞而受到限制。为了说明上的便利和明确，图式中各元素的厚度或尺寸以夸张或省略或概略的方式表示，且各元素的尺寸并未完全为其实际的尺寸。
图1为根据本发明实施例探针卡模块100的结构示意图。该探针卡模块100包含：多个导电探针110、一印刷电路板120、一探针固定座130、以及一放大电路140；其中，该探针固定座130设置于该印刷电路板120下方，用以固定该多个导电探针110，且该放大电路140设置于该印刷电路板120的下表面上，使得该放大电路140能尽可能地靠近待测元件。该多个导电探针110、该印刷电路板120及该探针固定座130组合成本技术领域所谓的「探针卡」，而此探针卡将置放于芯片针测机(Prober，未图示)中，以进行待测元件的电性测试。此外，该多个导电探针110可经由多个传输线150(例如同轴缆线或双绞线)连接该印刷电路板120与该多个导电探针110；或者，该多个导电探针110亦可直接连接于该印刷电路板120。
该探针卡模块100所测试的待测元件为电路芯片160，并将其主要的电路示意图绘制于图2；其中，该多个导电探针110包含导电探针111～114，该电路芯片160包含多个导电垫161～166，作为将该电路芯片160的内部电路连接到其外部的接口连接垫。在本实施例中，该导电垫161、163、164、165都连接到该电路芯片160的接地导电端(例如模拟信号用的接地导电端)，故可称之为接地导电垫(ground pad)。该放大电路140可以是运算放大器(Operational Amplifier或OP-Amp)，具有两个输入端(非反相输入端141与反相输入端142)及一输出端143；其中，该非反相输入端141连接该印刷电路板120的接地导电端122，该反相输入端142通过该导电探针111连接该接地导电垫161，且该输出端143可通过该导电探针112连接该接地导电垫163、通过该导电探针113连接该接地导电垫164、并通过该导电探针114连接该接地导电垫165，如图2所示。由于该多个导电探针111～114都直接连接到该电路芯片160的接地导电端，因此该放大电路140的输出端143与反相输入端142相当于是短路相接。此外，由于该放大电路140的反相输入端142连接该电路芯片160(待测元件)的接地导电端而形成一负回授回路，因而该放大电路140可推动该电路芯片160的接地导电端，以补偿该多个导电探针110所形成的等效阻抗，从而消除掉该印刷电路板120的接地导电端上可能产生的漂移电压。此外，该电路芯片160上的接地回流将会流入该放大电路140的电源端，而不会流入该印刷电路板120的接地导电端122，达成待测元件(电路芯片160)与探针卡模块100之间的接地隔离。
据此，本发明实施例探针卡模块100通过设置该放大电路140，可补偿导电探针110所形成的等效阻抗，同时隔离印刷电路板120的接地导电端122与电路芯片160的接地导电端，因此能够有效避免在接地导电端上可能产生的漂移电压，从而确保测试信号的电压精准度。
值得注意的是，图2仅为本发明实施例探针卡模块100与电路芯片160的其中一种实施态样。详言之，在本发明其他实施态样中，该放大电路140的输出端143与反相输入端142可以通过一导电探针连接于同一个接地导电垫；或者，该放大电路140的反相输入端142亦可通过数个导电探针连接于不同的接地导电垫，本发明并不以此为限。本发明实施例探针卡模块100实际实施时，可以视该放大电路140的输出能力、需要连接于导电探针的接地导电垫的数目、导电探针的长度与通过接地导电端的电流等因素决定需设置的放大电路140数量以及放大电路140和各接地导电垫的连接关系。
图3为根据本发明另一实施例探针卡模块200的结构示意图。如图所示，本实施例基本上与图1的探针卡模块100相同，其差异处在于：该放大电路140设置于该印刷电路板120的上表面上，使得该放大电路140能尽可能地配合该印刷电路板120的电路布局。由于该放大电路140与该多个导电探针110是设置于该印刷电路板120上下不同的两侧，因此需要在该印刷电路板120中形成一贯通孔125，该贯通孔125贯穿该印刷电路板120的上、下表面，藉以将该放大电路140连接到该多个导电探针110。
图4为根据本发明另一实施例探针卡模块300的结构示意图。如图所示，本实施例基本上与图1的探针卡模块100相同，其差异处在于：该多个导电探针110直接连接于该印刷电路板120。另外，该放大电路140可以直接设置于该多个导电探针110上，以进一步缩短该放大电路140与一待测元件(电路芯片)的距离，能够缩小该多个导电探针110所形成的等效阻抗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，当不能以之限制本发明的范围。即大凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (14)

1.一种用以测试电路芯片的探针卡模块，该电路芯片包含一第一接地导电垫及一第二接地导电垫，其特征在于，该探针卡模块包括：
一印刷电路板，包含一接地导电端；以及
一放大电路，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端连接该接地导电端，该第二输入端通过一第一导电探针连接该第一接地导电垫，且该输出端通过一第二导电探针连接该第二接地导电垫。
2.如权利要求1所述的探针卡模块，其特征在于，该电路芯片进一步包含一第三接地导电垫，且该放大电路的该输出端通过一第三导电探针连接该第三接地导电垫。
3.如权利要求1所述的探针卡模块，其特征在于，该电路芯片进一步包含一第三接地导电垫，且该放大电路的该第二输入端通过一第三导电探针连接该第三接地导电垫。
4.如权利要求1、2或3所述的探针卡模块，其特征在于，该放大电路包含一运算放大器，该第一输入端为一非反相输入端，该第二输入端为一反相输入端。
5.如权利要求1、2或3所述的探针卡模块，其特征在于，进一步包括一探针固定座；
其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该下表面上。
6.如权利要求1、2或3所述的探针卡模块，其特征在于，进一步包括一探针固定座；
其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该上表面上。
7.如权利要求1、2或3所述的探针卡模块，其特征在于，进一步包括一探针固定座；
其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该多个导电探针上。
8.一种用以测试电路芯片的探针卡模块，其特征在于，该电路芯片包含一接地导电垫，该探针卡模块包括：
一印刷电路板，包含一接地导电端；以及
一放大电路，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端连接该接地导电端，该第二输入端及该输出端通过一导电探针连接该接地导电垫。
9.如权利要求8所述的探针卡模块，其特征在于，该电路芯片进一步包含另一接地导电垫，且该放大电路的该输出端通过另一导电探针连接该另一接地导电垫。
10.如权利要求8所述的探针卡模块，其特征在于，该电路芯片进一步包含另一接地导电垫，且该放大电路的该第二输入端通过另一导电探针连接该另一接地导电垫。
11.如权利要求8、9或10所述的探针卡模块，其特征在于，该放大电路包含一运算放大器，该第一输入端为一非反相输入端，该第二输入端为一反相输入端。
12.如权利要求8、9或10所述的探针卡模块，其特征在于，进一步包括一探针固定座；
其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该下表面上。
13.如权利要求8、9或10所述的探针卡模块，其特征在于，进一步包括一探针固定座；
其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该上表面上。
14.如权利要求8、9或10所述的探针卡模块，其特征在于，进一步包括一探针固定座；
其中，该印刷电路板具有一上表面与一下表面，该探针固定座设置于该下表面，用以固定该多个导电探针，该放大电路设置于该多个导电探针上。
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