TWI708061B - 具有增進頻率性質之測試頭 - Google Patents

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義大利商探針科技公司
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Abstract

在此描述一種測試頭(10),適於檢驗整合於一半導體晶圓的一待測裝置(16)的功能性,該測試頭(10)包括至少一導板(14、13、24),其具備至少一第一組接觸探針(20A)及一第二組接觸探針(20B)的複數個容置導孔(14A、13A、24A),各該些接觸探針(20A、20B)包括一軀幹(12C),其延伸在一第一端區(12A)及一第二端區(12B)之間。適合地,該至少一導板(14、13、24)包括至少一導電部(22、23、24),其包括至少一組該些容置導孔(14A、13A、24A),該導電部(22、23、24)電性連接該第一組的該些接觸探針(20A),其等滑動於形成在其中的該些容置導孔(14A、13A、24A),並適於傳輸一相同訊號,而該第二組的各該些接觸探針(20B)包括一塗佈層(21),是由一絕緣材料所形成,並形成於該軀幹(12C),以便將該第二組的該些接觸探針(20B)絕緣於該導電部(22、23、24)。

Description

具有增進頻率性質之測試頭
本發明是關於一種用於測試整合於一半導體晶圓的多個電子裝置的測試頭,而下述揭露是撰寫成參考本應用領域,只是為了簡化其說明。
如同週知,一測試頭實質上是適於電性連接一微結構,特別是整合於晶圓的一電子裝置的複數個接觸墊的一裝置,而具有一測試設備的多個對應通道,以執行功能性測試,特別是其電性,或普通測試。
執行於多個積體裝置的測試,特別是有用於在製造階段中儘早偵測及隔離多個瑕疵電路。通常,測試頭因此是應用於,在切割或單一化及將它們組裝在一晶片封裝內之前,電性測試整合於晶圓的裝置。
一種測試頭實質上包括複數個可動接觸元件或接觸探針,具備至少一端區或一接觸尖端,以供一待測裝置,亦稱為DUT(「Device Under Test」的英文簡寫)的複數個對應接觸墊。端或尖端等詞,在此是指一端區,而不必然是尖銳的。
同樣已知,一測量測試的有效性及可靠性除了其他因素之外,亦取決於在裝置及測試設備之間形成一良好電性連接,而因此,取決於形成一最佳化電性接觸探針/墊子。
在用於此處所考慮的技術領域,以供測試積體電路的該些測試頭中,測試頭具有垂直探針,且通常使用英文用語「vertical probe head」稱呼它。
一種具有垂直探針的測試頭實質上包括複數個接觸探針,由至少一對板子或導板所保持,其等實質上為板狀且彼此平行。該些導板具備該些接觸探針的多個適合的容置導孔,且彼此放置成相距特定距離,以便保留一自由空間或空氣間隙,以供該些接觸探針的移動及可能的變形。一對導板包括特別是一上導板或上模板及一下導板或下模板,皆具備多個導孔,而該些接觸探針在其中軸向地滑動,其等通常是由具有良好電性及機械性質的特殊合金的導線所形成。
同樣在本例中,將測試頭按壓於裝置本身會確保在該些接觸探針及待測裝置的該些接觸墊的良好接觸,該些接觸探針可在形成於上及下導板的該些導孔內移動,在該按壓接觸期間,在二個導板之間的空氣間隙內發生一彎曲,及在該些導孔內發生一滑動。
同樣已知使用具有非固定侷限式探針,但保持介接於一介面,亦連接至測試設備的測試頭:它們稱為具有非阻塞式探針的測試頭。
在本例中,該些接觸探針亦具有一額外端區或接觸頭,朝向該介面的複數個墊子或接觸墊。確保在探針及介面之間的良好電性接觸,如同接觸於待測裝置,是透過將該些探針按壓於介面的該些接觸墊。
圖1示意地繪示一種具有非侷限式垂直探針的測試頭,通篇表示成元件符號1。
測試頭1因此包括複數個接觸探針2,容置於至少一上導板3,通常稱為「上模板」,及一下導板4,通常稱為「下模板」,為板狀且彼此平行,由 一空氣空隙7所分開。上導板3及下導板4包括各自的多個導孔3A及4A,而該些接觸探針2在其中滑動。
各接觸探針2具有一端領域或區域,結束於一接觸尖端2A,用於鄰接於整合至一半導體晶圓的一待測裝置6的複數個接觸墊的一各自的墊子或接觸墊6A,以便在待測裝置6及該測試頭是它的一終端元件的一測試設備(圖未顯示)之間形成一機械性及電性接觸。
在圖1的例子中,各接觸探針2亦具有一額外端領域或區域,結束於所謂的一接觸頭2B,朝向一空間轉換器5的複數個接觸墊的一各自的墊子或接觸墊5A。將該些接觸探針2的該些接觸頭2B按壓鄰接於空間轉換器5的該些接觸墊5A會確保在多個接觸探針2及空間轉換器5之間的良好電性連接,猶如該些接觸探針2的該些接觸尖端2A接觸於待測裝置6的該些接觸墊6A。
如同週知,測試頭包括許多接觸探針,更加靠近,以供傳輸操作訊號,特別是以供達成積體裝置的測試,亦以供傳輸電源及接地訊號。
通常,在一測試頭內,該些接觸探針是分成用於傳輸電源訊號的探針、用於傳輸訊號的探針及用於傳輸操作訊號,特別是在測試設備及待測裝置之間的輸入/輸出訊號的探針。
已知用於傳輸接地訊號的許多接觸探針的存在,及用於傳輸電源訊號的許多接觸探針的存在,會產生干擾,因此,對於傳輸電源及接地訊號的該些探針所鄰近的多個探針所傳輸的操作訊號,亦即用於測試待測裝置的輸入/輸出訊號,會造成一雜訊,而限制整體測試頭的頻率效能。如果接觸探針是用於傳輸接地訊號,不利的接地迴路亦可能出現。
此外,將待測裝置的二個或以上的接觸墊加以短路的需求出現。最常使用的已知方案,在本領域中稱為回看(look-back),是將待測裝置的二個接觸墊透過測試頭的二個探針加以短路,適合地連接於頭設備的層級;特別是,一第一探針是用於將一訊號自待測裝置的一第一接觸墊傳輸至測試設備,而該訊號是透過一第二接觸探針而將其本身再次靠近待測裝置的一第二接觸墊。
然而,發現到,訊號自待測裝置至測試設備所經歷的距離,或反向者,造成整體測試頭的頻率效能的一降低。
此外,本領域存在著增進一測試頭的頻率效能的需求。
本發明的技術問題是設想出一種測試頭以供測試多個電子裝置,其具有結構上及功能上特徵,而可克服至今仍然影響根據先前技術所形成的測試頭的限制及缺點,特別是若無法完全消除,亦可便於降低接地及電源接觸探針的存在所致的干擾及其噪音,即使多種電源訊號彼此不同,亦適用之,且如果多個接觸墊必須加以短路,則可減少訊號路徑。
基於本發明的方案思想是使用多個導板,其具有至少一導電區帶以將用於傳輸一相同訊號複數個探針加以短路,像是一共同導電平面,及用於傳輸多個其他訊號的多個接觸探針,至少部分地覆蓋有絕緣材料,以便絕緣於共同導電平面。
基於此方案思想,解決上述技術問題是透過一種測試頭,用於檢驗整合於一半導體晶圓的一待測裝置的功能性,該測試頭包括至少一導板具備至少一第一組接觸探針及一第二組接觸探針的複數個容置導孔,各該些接觸探 針包括一軀幹,延伸在一第一端區及一第二端區之間,測試頭的特徵在於,至少一導板包括至少一導電部,其包括至少一組容置導孔,導電部電性連接第一組的該些接觸探針,其等滑動於形成在其中的該些容置導孔,而適於傳輸一相同訊號,其中,第二組的各該些接觸探針包括一塗佈層,是由絕緣材料所形成,形成於軀幹,以便將第二組的該些接觸探針絕緣自導電部。
更特別是,本發明包括下述額外及選擇性的特徵,若需要,考慮單獨或結合使用。
根據本發明的另一觀點,導電部可連接至一共同訊號參考,是選自一接地參考、一電源參考、或一操作訊號參考。
特別是,該導電部可形成於軀幹的一面。
此外,該導電部可包括一垂直部,至少部分地在該些容置導孔中延伸。
根據本發明的另一觀點,導電部可覆蓋整個導板。
或者,導電部可由一完全導電導板所形成。
根據本發明的此觀點,完全導電板可選自測試頭的一上導板、一下導板或一額外導板。
根據本發明的另一觀點,塗佈層的形狀可為一薄膜,厚度小於2μm,較佳是小於0.2μm。
此外,塗佈層可由一絕緣材料所形成,是選自一有機或聚合物絕緣材料,較佳是一高硬度絕緣材料,是選自一氮化物、氧化鋁(或礬土)或所謂的DLC(金剛石發光碳)。
此外,塗佈層可延伸遍布於第二組接觸探針,除了該些端區之外。
或者,塗佈層可只延伸於第二組的該些接觸探針的軀幹的一部,該部在測試頭的運作期間,是用於容置於一對應容置導孔。
根據本發明的另一觀點,導電部可由導電材料所形成,較佳是一金屬材料,是選自銅、金、銀、鈀、銠及多個其等的合金。
根據本發明的再一觀點,導板可放置成靠近待測裝置。
最後,根據本發明的另一觀點,測試頭可包括多個額外電路元件,較佳是多個濾波元件,諸如多個電容器,電性連接至導電部。
根據本發明的測試頭的特徵及優點將顯示於下述說明,在此給予指示性而非限制性例子作為它的一實施例,並參考附圖。
1:測試頭
2:接觸探針
2A:接觸尖端
2B:接觸頭
2C:軀幹
3:上導板
3A:導孔
4:下導板
4A:導孔
5:空間轉換器
5A:接觸墊
6:待測裝置
6A:接觸墊
10:測試頭
12A:第一端區、接觸尖端、尖端區、尖端部
12B:第二端區、接觸頭、頭端區、頭部
12C:軀幹
12D:一部
13:上導板
13A:導孔
14:下導板
14A:導孔
15:空間轉換器
15A:接觸墊
16:待測裝置
16A:接觸墊
17:空氣區帶
20:接觸探針
20A:(第一組)接觸探針
20B:(第二組)接觸探針
21:塗佈層
22:導電部
22A:導電部
22B:導電部
22w:垂直部
23:導電部
24:導板、導電板
24A:導孔
25:濾波電容器(濾波元件)
25r:觸角
Fa:上面
Fb:下面
Vcom:共同訊號
在該些圖式中:圖1示意地顯示根據先前技術所形成的一種測試頭;圖2示意地顯示根據本發明所形成的一種測試頭;圖3A及3B示意地顯示根據本發明的一種測試頭所包括的一接觸探針;及圖4A至4D及5A至5B示意地顯示根據本發明的測試頭的多個替代實施例。
參考該些圖式,特別是圖2,元件符號10通篇是指一種測試頭,具備複數個接觸探針,用於測試多個電子裝置,特別是整合於晶圓者。
應該注意的是,該些圖式是根據本發明的測試頭的示意圖,並未按照比例繪製,反之,它們是繪製成強化本發明的重要特徵。此外,在該些圖式中,不同元件是示意地顯示,因為它們的形狀可根據所需的應用而變化。亦應該注意的是,在該些圖式中,相同元件符號是指相同形狀或功能的元件。最後,該些圖式的例子所示的本發明的不同觀點可彼此結合,且可彼此置換。
特別是,測試頭10是具有非侷限式垂直探針的種類,而更包括複數個接觸探針20,容置於至少一上導板13,通常稱為「上模板」,及一下導板14,通常稱為「下模板」,板狀且彼此平行,由一空氣區帶17所分開。上導板13及下導板14包括各自的多個容置導孔13A及14A,而該些接觸探針20在其中滑動。
各接觸探針20具有一端區帶或區域,結束於一接觸尖端12A,用於鄰接於整合至一半導體晶圓的一待測裝置16的複數個接觸墊的一各自的墊子或接觸墊16A,以便在待測裝置16及該測試頭是它的一終端元件的一測試設備(圖未顯示)之間形成機械性及電性接觸。
各接觸探針20亦具有一額外端區帶或區域,結束於所謂的一接觸頭12B,朝向一空間轉換器15的複數個接觸墊的一各自的墊子或接觸墊15A。
該些接觸探針20通常是由具有良好電性及機械性質的特殊合金的導線所形成,較佳是一金屬鎳合金,特別是一NiMn或NiCo合金。
適合地,根據本發明,測試頭10包括至少一第一組接觸探針,表示為20A,及一第二組接觸探針,表示為20B,該第二組的各接觸探針20B亦包括至少一塗佈層21,是由一絕緣材料所形成,較佳是堅硬者。特別是,塗佈層的絕緣材料具有一Vickers硬度高於2.000HV(19614MPa)。
此外,根據本發明的測試頭10包括至少一導電部22,覆蓋該些導板之一,例如下導板14的至少一區帶,較佳是整個表面,而位於它的一面,例如一上面Fa,以圖2的方位為準。實質上,下導板14的上面Fa是位於空氣區帶17,面向上導板13。
下導板14可由一非導電材料所形成,例如一陶瓷材料,諸如氮化矽或一玻璃或矽基材料、或一聚合物材料、或任何其他適合的介電材料,而導電部22可形成為例如形狀是一金屬化層,沉積於導板,且以光微影或雷射定義。 此外,該導電部22可由任何導電材料所形成,諸如一金屬材料,特別是選自銅、金、銀、鈀、銠及多個其等的合金,在此僅舉幾例。
更特別是,導電部22自下導板14延伸於一領域,包括該些接觸探針20的更多容置導孔14A;據此,包括該些容置導孔14A的導電部22可電性連接***其中的該些接觸探針20,而對於該些探針形成一共同導電平面,此平面可適合地連接至一相同訊號,諸如一共同電壓參考,是選自一電源或接地電壓參考或作為用於測試待測裝置16的一輸入/輸出訊號的一操作訊號。特別是,導電部22沿著該些容置導孔14A的輪緣延伸,而因此接觸在其中滑動的該些接觸探針20。
因此,可使用導電部22以連接複數個接觸探針20,而該相同訊號表示為Vcom共同訊號。Vcom亦表示連接至導電部22一共同訊號參考。
有利地,根據本發明,測試頭10更包括第一組接觸探針20A,其等彼此短路,並因導電部22而連接至Vcom共同訊號,及第二組接觸探針20B,其等因塗佈層21而隔離於此導電部22,而因此不連接至Vcom共同訊號。換句話說,塗佈層將第二組的該些接觸探針20B絕緣於導電部22。
更特別是,該塗佈層21可延伸遍布於接觸探針20B,除了各自的該些尖端區12A及該些頭端區12B之外,亦即,沿著該接觸探針20B的定義在該些端區之間的一棒狀軀幹12C,如圖3A所示。
或者,塗佈層21可只延伸於接觸探針20B的軀幹12C的一部12D,該部12D在測試頭10的運作期間,是用於容置於下導板14的對應容置導孔14A,無論是在靜止時,及在該些接觸探針20靜止於待測裝置16的該些接觸墊16A時皆然,而因此該些探針滑動於該些容置導孔14A。換句話說,覆蓋有塗佈層21的軀幹12C的該部12D即是在測試頭10的運作期間可產生接觸於導電部22者。據此,因塗佈層21的存在,確保接觸探針20B絕緣於該導電部22。
更特別是,塗佈層21的形狀可為一薄膜,具有一厚度小於2μm,較佳是小於0.2μm。可形成該一塗佈層21,是透過將絕緣材料在接觸探針20上進行所謂的一閃沈(flash deposition),而接著蝕刻其不需要絕緣的該些區域,特別是接觸探針20的多個尖端部12A及多個頭部12B,將絕緣材料的薄層或閃沈層只保留於軀幹12C或它的一部。
更特別是,塗佈層21是由一絕緣材料所形成,選自一聚合物或有機絕緣材料,較佳是一高硬度絕緣材料,選自氮化物、氧化鋁(或礬土)或所謂的DLC(金剛石發光碳)。特別是,塗佈層的絕緣材料具有一Vickers硬度介於2.000至10.000HV(介於19614至98070MPa)。
如上所述,測試頭10包括多個接觸探針,用於傳輸不同種類的訊號,特別是電源訊號、接地訊號及作為來自/前往一待測裝置的輸入/輸出訊號的操作訊號。
在此強調,用於傳輸不同種類的訊號多個接觸探針亦可基於不同物理及機械特徵而彼此區別,考慮例如電源訊號亦可能表現出高電流值,通常數量級是1A或以上,而作為輸入/輸出訊號的操作訊號通常表現出低電流值,例如數量級是0.5A或以下。如果接觸探針的形狀是金屬導線,例如可使用具有不同直徑的導線,以供用於傳輸不同種類的訊號的探針;特別是可以導線形成用於高電流電源訊號的探針,其直徑大於形成用於傳輸作為輸入/輸出訊號的操作訊號的該些探針的導線者;亦可將不同材料用於傳輸不同種類的訊號的探針。
如同關於先前技術所述,用於傳輸多個接地訊號及多個電源訊號的許多接觸探針的存在,造成干擾,在用於檢驗待測裝置的輸入/輸出訊號的操作訊號中導致一雜訊,而限制整體測試頭的效能,特別是頻率效能。
有利地,根據本發明,導電部22的存在可電性連接至少一組接觸探針20A,例如用於傳輸接地訊號者,而因此形成一共同(接地)導電平面,可完全消除在訊號中的雜訊,在測試頭10內的其他接觸探針所傳輸者,特別是用於傳輸作為輸入/輸出訊號的操作訊號的探針,該些探針適合地具備一塗佈層21,像是圖2的該些探針20B。
據此,測試頭10可包括多個接觸探針用於傳輸接地及電源訊號,及多個接觸探針用於傳輸輸入/輸出訊號,其等是容置於以任何結合方式的該些導板,必須不接觸導電部22的該些探針適合地具備塗佈層21。
有利地,根據本發明,導電部22可完全覆蓋下導板14,而不應該形塑成只將涉及輸送相同種類的訊號,例如一電源訊號的該些探針加以短路,顯著地有助於形成此一導電部22及整體測試頭10,且如同整合於晶圓的電路的最近的布局所呈現的,如果用於傳輸此一訊號,例如電源訊號的多個探針彼此不相鄰,亦適用之。
在此強調,可考慮一種測試頭10,其中,所有傳輸相同訊號,例如電源訊號的該些接觸探針20A是由導電部22而電性連接,或一種測試頭10,其中,只有它們的一些是由該導電部22而加以短路。
此外,導電部22可形成為包括多個導孔,以供鄰接於多個接觸墊的多個接觸探針,是必須彼此加以短路者,實際上,該短路恰好是透過該些接觸探針及導電部22而形成。
在此強調,在該例中,有利地,根據本發明,導電部22所連接的該些接觸探針所傳輸的訊號不傳輸至測試設備進而至待測裝置,但由於比起已知方案的一較短路徑,其本身則靠近具備導電部22的導板;特別是有利於下述例子,即導電部22是形成於下導板,也就是說,靠近待測裝置,以便強化據此所形成的短路的電性效能。
有利地,根據本發明,亦可使測試頭10具備多個額外電路元件,連接至形成一共同導電平面的導電部22。
例如可***多個適合的濾波元件,特別是多個濾波電容器25,具有至少一觸角25r,連接至形成一共同導電平面的導電部22,如圖4A示意地所示。同理,可將多個其他電路元件連接至此一共同導電平面,諸如一電阻器或一電感器,例如適合地連接至導電部22。
在此強調,圖4A的實施例可最佳化該些濾波電容器25的濾波效果,而因此最小化傳輸接地及電源訊號的該些接觸探針所造成的干擾,因為該些濾波電容器25是放置在盡可能靠近該些接觸探針的該些接觸尖端12A,導電部22是形成於下導板14,也就是說,靠近包括待測裝置16的晶圓。
適合地,導電部22亦可在該些接觸探針20的該些容置導孔14A內延伸,特別是亦具有一垂直部22w,覆蓋至少部分地該些容置導孔14A的一內牆,如圖4B示意地所示。
然而,在此強調,即使導電部22不覆蓋該些導孔的內牆,該些探針在其上滑動的導電部22本身的厚度仍然確保接觸於該些接觸探針20A。
亦可將導電部22形成於下導板14的一第二及相反面,如圖4C示意地所示,例如一下面Fb,以該圖的方位為準。實質上,下導板14的下面Fb是面向待測裝置16。
亦可考慮是否分別形成導電部於下導板14的兩面Fa及Fb。
此外,如圖4D示意地所示,可形成測試頭10,以便包括一導電部23,形成於上導板13。同樣在該例中,導電部23自上導板13延伸於一領域,包括該些接觸探針20的若干容置導孔13A;據此,包括該些容置導孔13A的導電部23可電性連接***其中的該些接觸探針20,而形成一共同導電平面,其可連接至一Vcc共同訊號,特別是選自一供應電壓參考、一接地參考或作為一輸入/輸出 訊號的一操作訊號,以便連接複數個接觸探針20及該Vcc共同訊號。同樣在該例中,導電部23實質上可延伸於上導板13的整個表面,而因此連接所有形成在其中的該些容置導孔13A,該些接觸探針20B必須是絕緣於該導電部23,而不連接至該Vcom共同訊號,因為它們具備塗佈層21。
如上所述,該塗佈層21可延伸遍布於接觸探針20B,除了各自的該些尖端區12A及頭端區12B之外,也就是說,沿著其棒狀軀幹12C或只延伸於該軀幹12C的一部,以在測試頭10的運作期間,用於容置於上導板13的對應容置導孔13A,無論是在靜止時,及在該些接觸探針20靜止於待測裝置16的該些接觸墊16A時皆然,以便確保接觸探針20B因塗佈層21的存在而絕緣於該導電部23。
該導電部23可形成於上導板13的一上面Fa或一下面Fb,仍然以該圖的方位為準,或可設置於兩面Fa及Fb。
在一替代實施例中,如圖5A示意地所示,測試頭10包括至少一導板或模板,例如下模板,完全由導電材料所形成,而通常表示成24。該導電板24包括該些接觸探針20的複數個容置導孔24A。顯然,可形成上導板13,完全由導電材料所形成。
類似於導電部22,導電板24電性連接***於形成在其中的該些容置導孔24A的該些接觸探針20,以形成一共同導電平面,而可連接至一Vcom共同訊號,是選自一電源電壓參考或一接地電壓參考或作為一輸入/輸出訊號的一操作訊號,以便連接複數個接觸探針20及該Vcom共同訊號。
如上所述,測試頭10包括一第一組接觸探針20A,由該導電板24加以短路,及一第二組接觸探針20B,適合地覆蓋有一塗佈層21,而因此絕緣於導電板24。
同樣在該例中,塗佈層21可完全覆蓋接觸探針20B的軀幹12C,或它的一部,是容置於形成在導電板24上的一對應容置導孔24A者,以便確保該接觸探針20B正確絕緣於導電板24及該導電板24可能連接的共同電壓參考。
或者,如圖5B所示,測試頭10可包括一上導板13及一下導板14,其等為板狀並彼此平行,由一空氣區帶17所分開,並具備多個各自的容置導孔13A及14A,而該些接觸探針在其中滑動,及一額外導板,其完全是由導電材料所形成,且通常表示成24。該導電板24包括該些接觸探針20的複數個容置導孔24A。
結論是,根據本發明的測試頭可電性連接複數個接觸探針,以傳輸一相同訊號,特別是一電源訊號、一接地訊號或作為一輸入/輸出訊號的一操作訊號,因一導電部實質上延伸遍布於一導板,或其是由可導電的導板本身所形成,且其是連接至該共同訊號,同時確保將測試頭所包括的其他接觸探針加以絕緣,而適合地具備一非導電塗佈層。
據此,若無法完全消除,可大幅減少在訊號中不同電源或接地參考所致的雜訊,因為導板的導電部或導板本身,對於所有傳輸此一電源或接地參考的該些導電探針,形成一導電平面共同。
亦可使用導板的導電部或導板本身以將一待測裝置的二個接觸墊加以短路,使在它們之間的訊號的路徑最小化,而因此強化整體測試頭的頻率效能。
此外,將該些接地接觸探針及該些電源接觸探針加以短路的機會可強化本發明的測試頭的現行效能,亦避免可能燒毀該些接觸元件。
再者,測試頭不需要複雜的導電部的配置,其可覆蓋一整個導板,而如果探針是用於傳輸不同訊號,特別是電源、接地或操作訊號,亦不必移除,換成相對複雜的圖案,亦適用之。
最後,可獲得一種測試頭,就濾除特別是接地及電源參考的該些訊號而言,具有增進效能,而其本身可強化電性連接至該部或導電板的容置適合的電容器的頻率效能。
顯然,本領域的技術人員,為了滿足偶然或特定需求,可對於上述測試頭製作多種修飾及變化,皆屬於本發明的範圍,由下述申請專利範圍所界定者。
10:測試頭
12A:第一端區
12B:第二端區
12C:軀幹
13:上導板
13A:導孔
14:下導板
14A:導孔
15:空間轉換器
15A:接觸墊
16:待測裝置
16A:接觸墊
17:空氣區帶
20:接觸探針
20A:(第一組)接觸探針
20B:(第二組)接觸探針
21:塗佈層
22:導電部
Fa:上面
Vcom:共同訊號

Claims (14)

  1. 一種測試頭(10),適於檢驗整合於一半導體晶圓的一待測裝置(16)的功能性,該測試頭(10)包括至少一導板(14、13、24),具備複數個導孔(14A、13A、24A)及至少一第一組接觸探針(20A)及一第二組接觸探針(20B),容置於該些導孔(14A、13A、24A),各該些接觸探針(20A、20B)包括一軀幹(12C),其延伸在一第一端區(12A)及一第二端區(12B)之間,該測試頭(10)的特徵在於,該至少一導板(14、13、24)包括至少一導電部(22、23、24),其包括至少一組該些容置導孔(14A、13A、24A),該導電部(22、23、24)電性連接該第一組的該些接觸探針(20A),其等滑動於形成在其中的該些容置導孔(14A、13A、24A),並適於傳輸一相同訊號,其中,該第二組的各該些接觸探針(20B)具有被一塗佈層(21)覆蓋之一軀幹(12C),該塗佈層(21)是由一絕緣材料所形成,以便將該第二組的該些接觸探針(20B)絕緣於該導電部(22、23、24)。
  2. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導電部(22、23、24)是連接至一共同訊號參考(Vcom),其是選自一接地參考、一電源參考、或一操作訊號參考。
  3. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導電部(22、23)是形成於該導板(14、13)的一面(Fa、Fb)。
  4. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導電部(22)包括一垂直部(22w),其至少部分地在該些容置導孔(14A)內延伸。
  5. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導電部(22、23)覆蓋整個該導板(14、13)。
  6. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導電部(24)是由一完全導電板(24)所形成。
  7. 如請求項6所述的測試頭(10),其中,該完全導電板(24)是在該測試頭(10)的一上導板(13)、一下導板(14)或一額外導板之間作選擇。
  8. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該塗佈層(21)的形狀是一薄膜,具有一厚度小於2μm。
  9. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該塗佈層(21)是由一絕緣材料所形成,選自一聚合物或一有機絕緣材料,較佳是具有一高硬度的一絕緣材料,選自一氮化物、氧化鋁(或礬土)或DLC(金剛石發光碳)。
  10. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該第二組的該些接觸探針(20B)的該軀幹(12C)被該塗佈層(21)完全覆蓋,該塗佈層(21)沿著該第二組的整個該接觸探針(20B)延伸,除了該些端區(12A、12B)之外。
  11. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該第二組的該些接觸探針(20B)的該軀幹(12C)只有一區段(12D)被該塗佈層(21)完全覆蓋,該區段(12D)在該測試頭(10)運作期間即將容置於該導板(14、13)的一對應容置導孔(14A、13A)者。
  12. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導電部(22、23、24)是由一導電材料所形成,較佳是一金屬材料,選自銅、金、銀、鈀、銠及多個其等的合金。
  13. 如請求項1所述的測試頭(10),其中,該導板(14、24)是位於靠近該待測裝置(16)。
  14. 如請求項1所述的測試頭(10),其更包括多個電路元件,較佳是多個濾波元件(25),諸如多個電容器,電性連接至該導電部(22、23、24)。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI783074B (zh) * 2017-11-09 2022-11-11 義大利商探針科技公司 用於測試高頻裝置的測試頭的接觸探針
EP3650872B1 (en) 2018-11-08 2021-06-09 ABB Power Grids Switzerland AG Relative bushing parameter method to avoid temperature influence in transformer absolute bushing parameter monitoring
TWI678540B (zh) * 2019-01-18 2019-12-01 佳思科技有限公司 半導體元件測試載具
JP7381209B2 (ja) * 2019-03-06 2023-11-15 株式会社日本マイクロニクス 電気的接続装置
TWI763506B (zh) * 2021-01-07 2022-05-01 旺矽科技股份有限公司 可避免探針短路之探針頭及探針頭組裝方法
TWI831328B (zh) * 2022-08-15 2024-02-01 思達科技股份有限公司 探針陣列及探針結構
WO2024133066A1 (en) * 2022-12-21 2024-06-27 Technoprobe S.P.A. Probe head with improved cooling system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101467383B1 (ko) * 2014-02-07 2014-12-02 윌테크놀러지(주) 커패시터가 구비된 반도체 검사 장치
US8994393B2 (en) * 2012-09-06 2015-03-31 International Business Machines Corporation High-frequency cobra probe
US20150309074A1 (en) * 2014-04-29 2015-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Probe card

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6180067A (ja) * 1984-09-21 1986-04-23 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション テスト・プロ−ブ装置
KR100503996B1 (ko) * 1997-07-09 2005-10-06 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 번인테스트용소켓장치
EP0915342B1 (de) * 1997-11-05 2004-03-03 Feinmetall GmbH Prüfkopf für Mikrostrukturen mit Schnittstelle
ATE260470T1 (de) * 1997-11-05 2004-03-15 Feinmetall Gmbh Prüfkopf für mikrostrukturen mit schnittstelle
US7220295B2 (en) * 2003-05-14 2007-05-22 Sharper Image Corporation Electrode self-cleaning mechanisms with anti-arc guard for electro-kinetic air transporter-conditioner devices
JP2004138452A (ja) 2002-10-16 2004-05-13 Japan Electronic Materials Corp プローブカード
JP2006084450A (ja) 2004-09-17 2006-03-30 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブおよびプローブカード
TWI279548B (en) * 2005-08-04 2007-04-21 Mjc Probe Inc High frequency cantilever type probe card
JP2007171138A (ja) 2005-12-26 2007-07-05 Apex Inc プローブ、プローブカード、プローブの製造方法およびプローブ支持基板の製造方法
JP2007178165A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Yokowo Co Ltd 検査ユニット
US7368928B2 (en) * 2006-08-29 2008-05-06 Mjc Probe Incorporation Vertical type high frequency probe card
JP2008070146A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Yokowo Co Ltd 検査用ソケット
JP2008145238A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Micronics Japan Co Ltd 電気接続器及びこれを用いた電気的接続装置
JPWO2008072699A1 (ja) * 2006-12-15 2010-04-02 日本発條株式会社 導電性接触子ホルダおよび導電性接触子ユニット
US7724009B2 (en) * 2007-02-09 2010-05-25 Mpi Corporation Method of making high-frequency probe, probe card using the high-frequency probe
JP2010139479A (ja) 2008-12-15 2010-06-24 Renesas Electronics Corp プローブカード
JP2010237133A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Yokowo Co Ltd 検査ソケットおよびその製法
TW201111796A (en) * 2009-09-16 2011-04-01 Probeleader Co Ltd High-frequency cantilever probe structure
CN102384991A (zh) * 2010-09-01 2012-03-21 陈建宏 晶圆探针卡的同轴探针以及使用该同轴探针的测试头
JP6157047B2 (ja) 2011-02-01 2017-07-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Icデバイス用ソケット
TW201239365A (en) * 2011-03-22 2012-10-01 Mpi Corp High frequency coupling signal adjustment manner and test device thereof
FR2981741B1 (fr) * 2011-10-20 2013-11-29 Messier Bugatti Dowty Procede de mesure d'epaisseur d'une couche de revetement par induction de champs magnetiques
KR101423376B1 (ko) * 2012-06-28 2014-07-25 송원호 정열편이 형성된 프로브핀을 포함하는 프로브헤드.
JP2014112046A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Micronics Japan Co Ltd プローブ、プローブ組立体及びプローブカード
US9423424B2 (en) * 2013-01-11 2016-08-23 Mpi Corporation Current-diverting guide plate for probe module and probe module using the same
KR101384714B1 (ko) 2014-01-14 2014-04-15 윌테크놀러지(주) 반도체 검사장치
KR101421051B1 (ko) * 2014-01-27 2014-07-22 윌테크놀러지(주) 반도체 검사장치
EP3130040B1 (en) * 2014-04-11 2019-06-12 Koninklijke Philips N.V. Connector for needle with piezoelectric polymer sensors
US20160178663A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-23 Intel Corporation Formed wire probe interconnect for test die contactor
CN107257928B (zh) * 2014-12-30 2020-12-01 泰克诺探头公司 用于测试头的接触探针
US9535091B2 (en) * 2015-03-16 2017-01-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Probe head, probe card assembly using the same, and manufacturing method thereof
JP2016205906A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 株式会社東芝 プローブ、半導体検査装置、プローブの製造方法、半導体検査装置の製造方法、半導体検査方法および半導体製造方法
MY186784A (en) * 2015-05-07 2021-08-20 Technoprobe Spa Testing head having vertical probes, in particular for reduced pitch applications
JP2018048838A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 横河電機株式会社 プローブ装置
CN212514719U (zh) * 2020-05-20 2021-02-09 沈阳圣仁电子科技有限公司 一种用于晶圆测试的射频大电流高频探针卡

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8994393B2 (en) * 2012-09-06 2015-03-31 International Business Machines Corporation High-frequency cobra probe
KR101467383B1 (ko) * 2014-02-07 2014-12-02 윌테크놀러지(주) 커패시터가 구비된 반도체 검사 장치
US20150309074A1 (en) * 2014-04-29 2015-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Probe card

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
l *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110337592A (zh) 2019-10-15
JP7512039B2 (ja) 2024-07-08
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