CN202256409U - 一种探针卡和使用它的多芯片测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微电子技术设备领域，特别是涉及一种探针卡和使用它的多芯片测试***，探针卡包括印刷电路板、以及设置在印刷电路板上的摆针区、输入输出接口区和弹簧针接口区，可用于匹配多芯片测试***，实现测试***和晶圆上的多个芯片之间的物理连接和电气连接，从而实现对晶圆的测试；使用该探针卡的多芯片测试***，包括控制台、探针台、探针卡、自动测试设备、接口电路板、万用表和显示设备，具有既方便晶圆的测试，又能提高测试效率、降低测试成本的特点。

Description

一种探针卡和使用它的多芯片测试***

技术领域

本实用新型涉及微电子技术设备领域，特别是涉及一种探针卡和使用它的多芯片测试***。

背景技术

半导体组件的制造过程，大致上可分为晶圆制造、晶圆测试、封装及最后的测试，在晶圆上制作电路及电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关等），制作完成之后，晶圆变成一格格的芯片，接着对芯片进行相关测试，通常包括电压、电流、时序和功能等，不合格的芯片被淘汰，并将晶圆切割成若干个独立的芯片，合格的芯片进行封装并进行最后测试。

随着集成电路复杂度的提高，其测试的复杂度也随着提高，部分大规模集成电路要求进行几百次的电压、电流和时序测试，以及百万次的功能测试来确保器件完全符合使用标准。

对晶圆的测试需要专业的测试***，并且匹配合适的探针卡。由于以往的晶圆测试***一般只适合单芯片测试或者双芯片测试，测试效率极低，并且操作复杂、测试成本高。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种可用于匹配多芯片测试***，实现测试***和晶圆上的多个芯片之间的物理连接和电气连接的探针卡，也亟需提供一种高效率、方便操作以及测试成本低的多芯片测试***。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种探针卡和使用它的多芯片测试***，该探针卡可用于匹配多芯片测试***，实现测试***和晶圆上的多个芯片之间的物理连接和电气连接，从而实现对晶圆的测试，该多芯片测试***既方便晶圆的测试，又能提高测试效率、降低测试成本。

本实用新型的目的通过以下技术措施实现。

提供一种探针卡和使用它的多芯片测试***，

一种探针卡，包括印刷电路板、以及设置在印刷电路板上的摆针区、输入输出接口区和弹簧针接口区，所述印刷电路板为多层印刷电路板；所述摆针区设置在印刷电路板的底层，所述摆针区的尺寸为至少放置两个芯片的探针；所述输入输出接口区和弹簧针接口区均设置在所述印刷电路板的顶层；

所述弹簧针接口区设置有弹簧针接口，所述输入输出接口区设置有输入输出信号的针脚，所述摆针区设置有接触待测芯片的探针；所述弹簧针接口的输出端与所述输入输出接口的输入接口电连接，所述输入输出接口的输出接口与所述探针的输入端电连接。

优选的，所述探针设置为352个针，所述输入输出接口设置为16个，每个所述输入输出接口设置为32个针脚，所述输入输出接口共设置为512个针脚，所述弹簧针接口区设置有弹簧针接口352个；所述352个弹簧针接口分别与输入输出接口的512个针脚中的352个针脚连接，所述352个针脚分别与所述352个探针连接。

优选的，所述印刷电路板底层设置有探针固定座，所述探针凸出于所述探针固定座。

一种使用以上探针卡的多芯片测试***，包括控制台、探针台、探针卡、自动测试设备、接口电路板、万用表和显示设备，所述探针卡设置于所述探针台的台面上，所述接口电路板设置于所述自动测试设备底面，所述自动测试设备位于探针卡的正上方，所述接口电路板与所述探针卡电连接，所述探针台和所述自动测试设备均与万用表电连接，所述控制台与所述自动测试设备电连接，所述接口电路板设置有弹簧针，所述弹簧针的一端连接接口电路板，弹簧针的另一端连接所述探针卡的弹簧针接口。

优选的，所述探针台和所述自动测试设备均与万用表通过通用接口总线电连接。

优选的，所述控制台为电脑。

优选的，所述控制台通过通讯接口与自动测试设备进行电连接。

优选的，所述显示设备包括有显示屏幕和键盘，所述键盘位于所述显示屏幕下方。

优选的，所述探针台位于探针卡的正下方设置有晶圆置放位。

优选的，所述探针台设置有控制开关，所述自动测试设备设置有控制开关。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的一种探针卡，包括印刷电路板、以及设置在印刷电路板上的摆针区、输入输出接口区和弹簧针接口区，印刷电路板为多层印刷电路板；摆针区设置在印刷电路板的底层，摆针区的尺寸为至少放置两个芯片的探针；输入输出接口区和弹簧针接口区均设置在印刷电路板的顶层；弹簧针接口区设置有弹簧针接口，输入输出接口区设置有输入输出信号的针脚，摆针区设置有接触待测芯片的探针；弹簧针接口的输出端与输入输出接口的输入接口电连接，输入输出接口的输出接口与探针的输入端电连接。

本实用新型的一种探针卡具有以下特点：通过在印刷电路板上设置摆针区、输入输出接口区和弹簧针接口区，摆针区的尺寸为至少放置两个芯片的探针，可用于匹配多芯片测试***，实现测试***和晶圆上的多个芯片之间的物理连接和电气连接。

一种使用以上探针卡的多芯片测试***，包括控制台、探针台、探针卡、自动测试设备、接口电路板、万用表和显示设备，探针卡设置于探针台的台面上，接口电路板设置于自动测试设备底面，自动测试设备位于探针卡的正上方，接口电路板与探针卡电连接，探针台和自动测试设备均与万用表电连接，接口电路板设置有弹簧针，弹簧针的一端连接接口电路板，弹簧针的另一端连接探针卡的弹簧针接口。

本实用新型的一种使用以上探针卡的多芯片测试***具有以下特点：通过控制台的自动控制，探针台可自动更换被测试芯片，方便晶圆的测试，通过设计可同时测试多芯片的探针卡，又能提高测试效率、降低测试成本。

附图说明

利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的一种探针卡的底层结构示意图。

图2是本实用新型的一种探针卡的顶层结构示意图。

图3是本实用新型的一种使用图1和图2的探针卡的多芯片测试***的结构示意图。

在图1、图2和图3中包括有：

控制台1、探针台2、探针卡3、自动测试设备4、接口电路板5、摆针区6、探针7、第一输入输出接口IO0、第二输入输出接口IO1、第三输入输出接口IO2、第四输入输出接口IO4、第五输入输出接口IO5、第六输入输出接口IO6、第七输入输出接口IO7、第八输入输出接口IO9、第九输入输出接口IO10、第十输入输出接口IO11、第十一输入输出接口IO12、第十二输入输出接口IO13、第十三输入输出接口IO14、第十四输入输出接口IO15、第十五输入输出接口IO16、第十六输入输出接口IO17、继电器控制接口U1、继电器控制接口U3、继电器控制接口U5、继电器控制接口U7、继电器控制接口U9、继电器控制接口U11、继电器控制接口U13、继电器控制接口U19、继电器控制接口U20、继电器控制接口U21、继电器控制接口U22、继电器控制接口U23、继电器控制接口U24、继电器控制接口U25、继电器控制接口U26、继电器控制接口U31、跳线焊接点REF15、跳线焊接点REF14、跳线焊接点REF13、跳线焊接点REF12、跳线焊接点REF11、跳线焊接点REF10、跳线焊接点REF19、跳线焊接点REF18、跳线焊接点SPARE、跳线焊接点DPS4。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1。

本实施例的一种探针卡3如图2和图3所示，

包括印刷电路板、以及设置在印刷电路板上的摆针区6、输入输出接口区和弹簧针接口区，印刷电路板为多层印刷电路板；摆针区6设置在印刷电路板的底层，摆针区6的尺寸为至少放置两个芯片的探针；输入输出接口区和弹簧针接口区均设置在印刷电路板的顶层；弹簧针接口区设置有弹簧针接口，输入输出接口区设置有输入输出信号的针脚，摆针区6设置有接触待测芯片的探针7；弹簧针接口的输出端与输入输出接口的输入接口电连接，输入输出接口的输出接口与探针7的输入端电连接。

本实施例的一种探针卡3具有以下特点：通过在印刷电路板上设置摆针区6、输入输出接口区和弹簧针接口区，摆针区6的尺寸为至少放置两个芯片的探针，可用于匹配多芯片测试***，实现测试***和晶圆上的多个芯片之间的物理连接和电气连接。

本实施例的一种使用以上探针卡3的多芯片测试***如图1所示，

一种使用以上探针卡3的多芯片测试***，包括控制台1、探针台2、探针卡3、自动测试设备4、接口电路板5、万用表和显示设备，探针卡3设置于探针台2的台面上，接口电路板5设置于自动测试设备4底面，自动测试设备4位于探针卡3的正上方，接口电路板5与探针卡3电连接，探针台2和自动测试设备4均与万用表电连接，控制台1与自动测试设备4电连接，接口电路板5设置有弹簧针，弹簧针的一端连接接口电路板5，弹簧针的另一端连接探针卡3的弹簧针接口。

本实施例的一种使用以上探针卡3的多芯片测试***具有以下特点：

通过控制台1的自动控制，探针台2可自动更换被测试芯片以取代人工更换被测试芯片，方便使用，通过设计可同时测试多芯片的探针卡3，又能提高测试效率、降低测试成本。

本实施例的一种使用以上探针卡3的多芯片测试***，其工作原理如下：

对晶圆上的芯片进行测试时，将探针卡3设置在探针台2上，利用探针7接触芯片的每个管脚，自动测试设备44会根据控制台11所设定的程序产生讯号给待测芯片，同时也会量测待测芯片所产生的响应，并且与预设的值进行比较，若比较结果相同则通过测试，在显示屏幕上显示PASS，若比较结果不同则不通过测试，在显示屏幕上显示FAIL，并且通过墨点将不通过测试的芯片标示出来，从而将不符合产品规格书要求的芯片筛选出来。探针台2可自动更换被测试芯片。显示设备可通过键盘设置测试结果的其他显示模式。多芯片测试***可对芯片的电压、电流、时序和功能等进行验证，并且可同时测试多个芯片。

实施例2。

一种探针卡3，本实施例的其他结构与实施例1相同,不同之处在于：探针7设置为352个针，输入输出接口设置为16个，每个输入输出接口设置为32个针脚，输入输出接口共设置为512个针脚，弹簧针接口区设置有弹簧针接口352个；352个弹簧针接口分别与输入输出接口的512个针脚中的352个针脚连接，352个针脚分别与352个探针7连接。

探针7设置为352个，可同时测试8个具备44个管脚的芯片。

印刷电路板底层设置有探针固定座，探针7凸出于探针固定座。方便探针7接触芯片的管脚。

针对不同规格的芯片测试，可设计不同的探针卡3与测试***进行匹配，探针7的数量不同，***电路不同，能同时测试的芯片数量也不同，可根据实际需要设计探针卡3。

实施例3。

一种使用实施例1的探针卡3或使用实施例2的探针卡3的多芯片测试***，本实施例的其他结构与实施例1相同,不同之处在于：探针台2和自动测试设备4均与万用表通过通用接口总线电连接。可将万用表测试到的电压值传送给自动测试设备4。

控制台1为工控电脑，通过在工控电脑里设置控制程序，实现对测试***的全自动控制。

控制台1通过通讯接口与自动测试设备4进行电连接。可实现控制台1与自动测试设备4之间的通讯。

显示设备包括有显示屏幕和键盘，键盘位于显示屏幕下方。通过键盘可设置显示屏幕上的测试结果的显示模式。

探针台2位于探针卡3的正下方设置有晶圆置放位。将晶圆放置在探针卡3的正下方，通过控制晶圆向上运动，可实现晶圆与探针卡3上的探针7接触的目的。

探针台2设置有控制开关，自动测试设备4设置有控制开关。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种探针卡，其特征在于：包括印刷电路板、以及设置在印刷电路板上的摆针区、输入输出接口区和弹簧针接口区，所述印刷电路板为多层印刷电路板；所述摆针区设置在印刷电路板的底层，所述摆针区的尺寸为至少放置两个芯片的探针；所述输入输出接口区和弹簧针接口区均设置在所述印刷电路板的顶层；

所述弹簧针接口区设置有弹簧针接口，所述输入输出接口区设置有输入输出信号的针脚，所述摆针区设置有接触待测芯片的探针；所述弹簧针接口的输出端与所述输入输出接口的输入接口电连接，所述输入输出接口的输出接口与所述探针的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种探针卡，其特征在于：所述探针设置为352个针，所述输入输出接口设置为16个，每个所述输入输出接口设置为32个针脚，所述输入输出接口共设置为512个针脚，所述弹簧针接口区设置有弹簧针接口352个；所述352个弹簧针接口分别与输入输出接口的512个针脚中的352个针脚连接，所述352个针脚分别与所述352个探针连接。

3.根据权利要求2所述的一种探针卡，其特征在于：所述印刷电路板底层设置有探针固定座，所述探针凸出于所述探针固定座。

4.一种使用如权利要求1－3所述的探针卡的多芯片测试***，其特征在于：包括控制台、探针台、探针卡、自动测试设备、接口电路板、万用表和显示设备，所述探针卡设置于所述探针台的台面上，所述接口电路板设置于所述自动测试设备底面，所述自动测试设备位于探针卡的正上方，所述接口电路板与所述探针卡电连接，所述探针台和所述自动测试设备均与万用表电连接，所述控制台与所述自动测试设备电连接，所述接口电路板设置有弹簧针，所述弹簧针的一端连接接口电路板，弹簧针的另一端连接所述探针卡的弹簧针接口。

5.根据权利要求4所述的一种多芯片测试***，其特征在于：所述探针台和所述自动测试设备均与万用表通过通用接口总线电连接。

6.根据权利要求4所述的一种多芯片测试***，其特征在于：所述控制台为电脑。

7.根据权利要求6所述的一种多芯片测试***，其特征在于：所述控制台通过通讯接口与自动测试设备进行电连接。

8.根据权利要求4所述的一种多芯片测试***，其特征在于：所述显示设备包括有显示屏幕和键盘，所述键盘位于所述显示屏幕下方。

9.根据权利要求4所述的一种多芯片测试***，其特征在于：所述探针台位于探针卡的正下方设置有晶圆置放位。

10.根据权利要求4所述的一种多芯片测试***，其特征在于：所述探针台设置有控制开关，所述自动测试设备设置有控制开关。

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