TW201546463A - 半導體測試載具及其測試針頭模組 - Google Patents

Abstract

本發明係一種半導體測試載具及其測試針頭模組，主要係於一絕緣基座上設有一緩衝機構，緩衝機構上設有一測試針頭模組，該測試針頭模組主要係於一軟板上形成有複數線路，各線路的一端分設有一導電針頭，各導電針頭是佈設在軟板表面，該緩衝機構是由複數彈性元件組成，其分別對應測試針頭模組上的各個導電針頭；當一待測物置入前述測試載具，該待測物底部的接腳分別與軟板上的導電針頭電接觸，而透過軟板上的線路構成訊號傳輸路徑以進行測試，由於訊號傳輸路徑不經過緩衝機構，解決傳統測試針彈簧與針頭一體造成訊號傳輸路徑分散所造成的訊號失真問題。

Description

半導體測試載具及其測試針頭模組

本發明係一種半導體測試載具及其測試針頭模組，尤指一種具有訊號傳遞完整性的半導體測試載具及其測試針頭模組。

現在的半導體產業，當積體電路完成後，尚需經過測試才能出場販賣與使用。當測試該積體電路時，係將該積體電路放置於一半導體測試載具中，並透過該半導體測試載具電連接至一測試電路板來測試該積體電路。請參閱圖4及圖5所示，現有技術的半導體測試載具60係包含有一載板61及複數探針62。該複數探針62係間隔地呈矩陣形式設置於該載板61中，該複數探針62之兩端分別係一針頭621，且該複數探針62中係設置有一彈簧622。而該積體電路與該半導體測試載具60接觸面上的接腳通常不共平面，且該積體電路的各接腳必需與該複數探針62的針頭621接觸以電連接。為此，該複數探針62的針頭621內係透過該彈簧622的壓縮而與該積體電路的不共平面的接腳接觸以達到各接腳均能與該半導體測試載具60電連接來測試該積體電路的目的。

但現有技術的探針62係同時透過該探針62表面以及設置於其中的彈簧622來傳遞電子訊號，而該彈簧622於壓縮量不同時，其等效電容與等效電感會不相同。當傳遞高頻訊號時，不同的等效電容與等效電感所產生的頻率響應也會不同，導致測試訊號於傳遞時失真，與測試結果的誤差，而無法正確的測試該積體電路。為此，現有技術的半導體測試載具60勢必要做進一步之改良。

此外，當現有技術的半導體測試載具60中的部分探針62損壞而無法導電來傳遞訊號時，便需要花費時間與人力來檢測以及更換損壞的部分探針62。且因為該半導體測試載具60的造價不斐，若直接更換新的半導體測試載具60，則測試的花費勢必會大幅提升，對測試者而言也會是相當大得負擔。

有鑑於現有半導體測試載具的測試針因探針、彈簧同時傳輸訊號，當彈簧於壓縮量不同時，其等效電容與等效電感亦不同，而產生傳遞高頻訊號時會失真的缺點，本發明的主要目的係提供一種半導體測試載具，且於傳遞高頻訊號時亦不會失真，以達到正確傳遞訊號來正確測量一積體電路的目的。

為達上述目的，本發明所採用的技術手段係令該半導體測試載具包含有： 一絕緣基座； 一緩衝機構，係設於前述絕緣基座上，該緩衝機構係由複數彈性元件組成； 一測試針頭模組，係設於前述緩衝機構上並為其各彈性元件所支撐；該測試針頭模組主要係於一軟板上形成有複數線路，各線路的一端分設有一導電針頭，各導電針頭是佈設在軟板表面，且分別對應該緩衝機構的各個彈性元件。

本發明之另一目的係提供一測試針頭模組，該測試針頭模組可輕易替換，且製作成本低廉，而欲達上述目的本發明所採用的技術手段係令該測試針頭模組包含有： 一軟板，其上形成有複數線路； 複數導電針頭，係設置於軟板表面且分別與其上各線路的一端電連接；及 至少一連接部，係由該軟板周緣向外延伸。

於使用本發明的半導體測試載具時，係將一積體電路放置於該測試針頭模組的軟板頂面，使該積體電路的各接腳與該軟板表面的各個導電針頭接觸以電連接，且該各導電針頭係對應各彈性元件，當該積體電路不共平面的各接腳與該各導電針頭接觸時，其對應的彈性元件係被壓縮，致使該各導電針頭與該各接腳皆能接觸且有效的電連接。而本發明的半導體測試載具於傳遞訊號時，係透過該軟板頂面的複數導電針頭以及該軟板內的複數線路傳遞，此一傳遞訊號的路徑與緩衝機構完全獨立而不會經過各彈性元件。因此，即便該各彈性元件的壓縮量不同，也不會因為其不同的等效電容與等效電感而導致訊號傳遞的失真，即可避免測試結果的誤差。

以下配合圖式及本發明較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定目的所採取的技術手段。

請參閱圖1、2所示，本發明之半導體測試載具的較佳實施例係包含有一絕緣基座10一緩衝機構20及一測試針頭模組30。此外，該半導體測試載具還進一步包含有一電路基板40及至少一連接單元50。在本較佳實施例中，係具有四連接單元50且該軟板31係一矩形。

該緩衝機構20係設於該絕緣基座10上，並係由複數彈性元件21所組成。該測試針頭模組30係設於該緩衝機構20上，並為其各彈性元件21所支撐。也就是說，該各彈性元件21之一端係設於該絕緣基座10頂面，而其另一端係設置於該測試針頭模組30底面。該測試針頭模組30係於一軟板31上形成有複數線路，各線路的一端分別設有一導電針頭311，且各導電針頭311係佈設於該軟板表面，且分別對應該緩衝機構20的各個彈性元件21。該絕緣基座10的設置，讓該複數彈性元件21與該電路基板40之間電性絕緣，使測試訊號不會透過該複數彈性元件21傳遞，避免測試訊號於傳遞時的失真與測試結果的誤差。該測試針頭模組20的設置，讓測試訊號得以藉由其軟板上得複數線路傳遞，以將測試訊號的傳遞路徑與緩衝機構分離，來避免測試結果的誤差。請一併參閱圖3所示，在本較佳實施例中，該軟板31上的複數線路係採用多層佈線設置。

進一步而言，該電路基板40上係設有該絕緣基座10，而該連接單元50亦係設於該電路基板40頂面，且與該電路基板40電連接。該軟板31四周周緣係設置該連接單元50，且其周緣分別向外延伸有一連接部312，並延伸至該連接單元50，使該軟板31的導電針頭311與設置於該軟板31周緣的該連接單元50透過該軟板31的複數線路電連接，並使該軟板31及該連接單元50透過該連接部312固接。在本較佳實施例中，該複數導電針頭311可直接由電鍍出一導電凸塊而形成，或係一金屬針頭採用表面黏著技術銲接在該軟板31頂面，而該金屬針頭係一鈀金屬針頭。該軟板31的連接部312係以卡合或夾合的方式與該連接單元50固接及電連接。

該複數彈性元件21係呈矩陣排列並設置於該軟板31底面與該電路基板40頂面之間，而各彈性元件21係分別對應各導電針頭311，且該複數彈性元件21的數量可與該複數導電針頭311的數量一致。在本較佳實施例中，該複數彈性元件21可為彈簧或矽膠陣列。

於使用本發明的半導體測試載具測試一待測物時，前述待測物可為一積體電路、封裝體或模組，在本較佳實施例中，係以一積體電路為例，像是球柵陣列封裝(BGA)或方形扁平無引腳封裝(QFN)的積體電路，係將該積體電路放置於該軟板31頂面，並將該積體電路的複數接腳對準該軟板31表面的複數導電針頭311，來透過該電路基板40進行測試。該電路基板40產生的測試訊號係經由該連接單元50、該軟板21及其連接部212中佈有的複數線路、以及該軟板31表面的複數導電針頭311傳遞至該積體電路來進行測試。而該測試訊號係經由此一傳遞路徑，並未經過該複數彈性元件21，為此，該複數彈性元件21因為該積體電路的接腳不同平面而產生壓縮量不同時，造成各彈性元件21的等效電容與等效電感不同，也不會影響該測試訊號的傳遞，也就不會造成該測試訊號的失真或產生測試結果的誤差。故，即便該傳遞訊號係高頻高速的訊號，也不會因為該彈性元件21的壓縮量差異而產生傳遞時的失真或是測試結果的誤差。

此外，當該半導體測試載具的軟板31表面的複數導電針頭311有損壞而無法導電來傳遞該測試訊號時，只需將該測試針頭模組30的軟板31的連接部312卸下，使其與該連接單元50分離，直接替換新的測試針頭模組30，便可繼續正常使用該半導體測試載具來檢測該積體電路。此外，該測試針頭模組30的製作成本對於現有技術的半導體測試載具而言係相對低廉。故，無須花費時間與人力成本在一個一個檢測現有技術的半導體測試載具的複數探針，直接更換新的測試針頭模組30，亦不會有整體更換而產生高費用的情事發生。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧絕緣基座
20‧‧‧緩衝機構
21‧‧‧彈性元件
30‧‧‧測試針頭模組
31‧‧‧軟板
311‧‧‧導電針頭
312‧‧‧連接部
40‧‧‧電路基板
50‧‧‧連接單元
60‧‧‧半導體測試載具
61‧‧‧載板
62‧‧‧探針
621‧‧‧針頭
622‧‧‧彈簧

圖1係本發明較佳實施例的軟板之立體示意圖。 圖2係本發明較佳實施例之剖面示意圖。 圖3係本發明較佳實施例之軟板局部剖面示意圖。 圖4係現有半導體測試載具之立體示意圖。 圖5係現有半導體測試載具的探針之剖面示意圖。

10‧‧‧絕緣基座

20‧‧‧緩衝機構

21‧‧‧彈性元件

30‧‧‧測試針頭模組

31‧‧‧軟板

311‧‧‧導電針頭

312‧‧‧連接部

40‧‧‧電路基板

50‧‧‧連接單元

Claims (10)

1. 一種半導體測試載具，係包含有： 一絕緣基座； 一緩衝機構，係設於前述絕緣基座上，該緩衝機構係由複數彈性元件組成； 一測試針頭模組，係設於前述緩衝機構上並為其各彈性元件所支撐；該測試針頭模組主要係於一軟板上形成有複數線路，各線路的一端分設有一導電針頭，各導電針頭是佈設在軟板表面，且分別對應該緩衝機構的各個彈性元件。
2. 如請求項1所述之半導體測試載具，係進一步包含有： 至少一連接單元；及 一電路基板，其上係設有該絕緣基座及該至少一連接單元，並與該至少一連接單元電連接； 其中該測試針頭模組之軟板周緣係向外延伸有一連接部，且該連接部係延伸至該連接單元與其固接，並透過該軟板上的複數線路使該導電針頭與該連接單元電連接。
3. 如請求項1或2所述之半導體測試載具，其中該軟板的複數導電針頭係電鍍出的導電凸塊或銲接在該軟板頂面的金屬針頭。
4. 如請求項3所述之半導體測試載具，其中該金屬針頭係鈀金屬針頭。
5. 如請求項1或2所述之半導體測試載具，其中該複數彈性元件係彈簧或矽膠陣列。
6. 如請求項3所述之半導體測試載具，其中該複數彈性元件係彈簧或矽膠陣列。
7. 如請求項4所述之半導體測試載具，其中該複數彈性元件係彈簧或矽膠陣列。
8. 一種測試針頭模組，係包含有： 一軟板，其上形成有複數線路； 複數導電針頭，係設置於軟板表面且分別與其上各線路的一端電連接；及 至少一連接部，係由該軟板周緣向外延伸。
9. 如請求項8所述之測試針頭模組，其中該複數導電針頭係電鍍出的導電凸塊或銲接在該軟板頂面的金屬針頭。
10. 如請求項9所述之測試針頭模組，其中該金屬針頭係鈀金屬針頭。