TWI832384B - 測試裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種測試裝置，用以針測一待測物件。測試裝置包括多個探針組件、一下基板、一上基板、多個間隔部以及多個屏蔽結構。每個探針組件包含一第一接觸端及一第二接觸端。下基板用以耦接多個探針組件的第一接觸端。上基板具有多個貫穿孔。多個探針組件的第二接觸端穿過些貫穿孔而凸出於上基板，以電性連接於待測物件。每一間隔部設置於相鄰的兩個貫穿孔之間。多個屏蔽結構設置在下基板及上基板之間。多個屏蔽結構具有彈性。上基板、下基板與屏蔽結構定義出多個容置區域，且每一容置區域用以容納多個探針組件中的至少其中之一。

Description

測試裝置
本發明涉及一種測試裝置，特別是涉及一種具有屏蔽結構的測試裝置。
晶圓在經過積體電路的製造及封裝等製程後而形成晶片後皆需進行探針檢測，檢測的目的是要過濾電性功能不良之晶片，避免增加後續製造或報廢成本。在檢測過程中，檢測機台透過探針卡傳送測試信號到晶片，以及透過探針卡接收由晶片回傳的結果訊號。然而，在高頻測試環境中，探針卡的多個探針之間於傳遞測試信號及結果訊號時有互相干擾的現象，致使信號失真或耗損。
故，如何通過結構設計的改良，減少晶片測試時容易產生訊號之間互相干擾而造成信號失真的問題，來克服上述的缺陷，已成為該領域所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種測試裝置，以減少現有技術中晶片在測試時多個探針之間容易產生訊號互相干擾而造成信號失真的技術問題。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是 提供一種測試裝置，用以針測一待測物件。測試裝置包括多個探針組件、一下基板、一上基板、多個間隔部以及多個屏蔽結構。每個探針組件包含一第一接觸端及一第二接觸端。下基板用以耦接多個探針組件的第一接觸端。上基板具有多個貫穿孔。多個探針組件的第二接觸端穿過些貫穿孔而凸出於上基板，以電性連接於待測物件。每一間隔部設置於相鄰的兩個貫穿孔之間。多個屏蔽結構設置在下基板及上基板之間。多個屏蔽結構具有彈性。上基板、下基板與屏蔽結構定義出多個容置區域，且每一容置區域用以容納多個探針組件中的至少其中之一。
本發明的有益效果在於，本發明所提供的測試裝置，其能通過“多個屏蔽結構設置在下基板及上基板之間”以及“多個屏蔽結構具有彈性”的技術方案，藉以透過屏蔽結構的設置來減少晶片測試時高頻訊號之間的干擾。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
D:測試裝置
1:探針組件
11:第一接觸端
12:第二接觸端
2:下基板
20:溝槽
21:上表面
20A:第一溝槽
20B:第二溝槽
3:上基板
30:貫穿孔
4:間隔部
5:屏蔽結構
51:屏蔽體
51A:第一屏蔽體
51B:第二屏蔽體
511:第一端
512:第二端
52:延伸部
53:彈性結構
531:彈性結構的一端
54A:第一卡接槽
54B:第二卡接槽
S:容置區域
T:待測物件
H1:高度
H2:深度
W1、W2:寬度
圖1為本發明第一實施例的測試裝置在XZ平面的示意圖。
圖2為本發明第二實施例的測試裝置在XZ平面的示意圖。
圖3為圖2的III-III剖面示意圖。
圖4為本發明的測試裝置的溝槽的其中一實施型態的示意圖。
圖5為本發明的測試裝置的屏蔽結構的其中一實施型態的示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“測試裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
參閱圖1所示，圖1為本發明第一實施例的測試裝置在XZ平面的示意圖。本發明第一實施例提供一種測試裝置D，用以針測一待測物件T。測試裝置D包括：多個探針組件1、下基板2、上基板3、多個間隔部4以及多個屏蔽結構5。
承上述，每個探針組件1包含一第一接觸端11及一第二接觸端12。本發明不以探針組件1的結構為限，探針組件1可以是彈性探針結構(例如彈簧針Pogo Pin或其他彈性探針)。下基板2用以耦接多個探針組件1的第一接觸端11。上基板3具有多個貫穿孔30。舉例來說，上基板3可為一探頭結構(probe head)，或是一導引板(guide plate)，本發明不以為限。多個探 針組件1的第二接觸端12穿過該些貫穿孔30而凸出於上基板3，以電性連接於待測物件T。每一間隔部4設置於相鄰的兩個貫穿孔30之間。間隔部4為一絕緣材料，設置於該些探針組件1與該些屏蔽結構5之間。屏蔽結構5至少一部分設置在下基板2及上基板3之間。上基板3、下基板2與屏蔽結構5定義出多個容置區域S，且每一容置區域S用以容納多個探針組件1中的至少其中之一。
在本發明中，多個屏蔽結構5具有彈性。如圖1所示，每一屏蔽結構5包括具有彈性的一屏蔽體51與一延伸部52。屏蔽體51具有彈性。延伸部52形成於屏蔽體的一端511，屏蔽體51的另一端512抵接於下基板2。上基板3進一步形成分別對應多個屏蔽結構5的多個貫穿孔30，延伸部52穿過相對應的貫穿孔30而凸出於上基板3，並且延伸部52朝待測物件T的方向延伸。在本發明中，屏蔽體51與延伸部52可為一體成形的結構。於一實施例中，屏蔽體51與延伸部52都具有電訊號屏蔽的功能。於一實施例中，屏蔽體51與延伸部52可以是由不同材料組成。
參閱圖1與圖4所示，圖4為本發明的測試裝置的溝槽的其中一實施型態的示意圖。下基板2包括多個溝槽20，多個溝槽20分別容置多個屏蔽結構5。每一溝槽20不貫通下基板2。每一屏蔽體51抵接於下基板2的一端512伸入相對應的溝槽20，使多個屏蔽結構5卡設在該些溝槽20中。進一步來說，多個溝槽20包括多個第一溝槽20A與多個第二溝槽20B，該些第一溝槽20A相互平行，該些第二溝槽20B相互平行。舉例來說，該些第一溝槽20A可與該些第二溝槽20B彼此交錯排列，或者，該些第一溝槽20A可與該些第二溝槽彼此正交排列，本發明不以為限。
參閱圖1與圖5所示，圖5為本發明的測試裝置的屏蔽結構的其中一實施型態的示意圖。多個屏蔽體51分別對應多個溝槽20。因此，多個屏 蔽體51可包括第一屏蔽體51A、第二屏蔽體51B。該些第一屏蔽體51A相互平行，該些第二屏蔽體51B相互平行。該些第一屏蔽體51A可與該些第二屏蔽體51B彼此交錯排列，或者，該些第一屏蔽體51A可與該些第二屏蔽體51B彼此正交排列。
如圖5所示，每一第一屏蔽導體51A具有多個第一卡接槽54A，每一第二屏蔽導體51B具有多個第二卡接槽54B。多個第一卡接槽54A分別對應多個第二卡接槽54B。多個第一屏蔽導體51A與多個第二屏蔽導體51B之間用於透過多個第一卡接槽54A分別卡合於多個第二卡接槽54B而相互固定。藉由多個第一卡接槽54A與多個第二卡接槽54B的設計，使得多個第一屏蔽導體51A與多個第二屏蔽導體51B能夠穩固地設置在下基板2上。
繼續參閱圖1所示，當多個探針組件1與待測物件T電性連結時，屏蔽體51與延伸部52的總長度等於每一探針組件的長度。更確切來說，屏蔽體51與延伸部52的總長度等於下基板2的上表面21至待測物件T的距離。
[第二實施例]
參閱圖2與圖3所示，圖2為本發明第二實施例的測試裝置在XZ平面的示意圖，圖3為圖2的III-III剖面示意圖。本實施例的測試裝置與第一實施例相比具有相仿的結構，其相同之處不再贅述。具體來說，在本實施例中，每一屏蔽結構5包括一屏蔽體51以及多個彈性結構53，多個彈性結構53連接於屏蔽體51的底部，且每一彈性結構53遠離屏蔽體51底部的一端531抵接於下基板2。下基板2包括多個溝槽20，用於分別容置多個屏蔽結構5，且每一溝槽20不貫通下基板2。每一彈性結構53抵接於下基板2的一端531伸入相對應的溝槽20，使多個屏蔽結構5卡設在該些溝槽20中。
其中一個實施例中，彈性結構53的高度H1(Z軸方向)小於溝槽20的深度H2，而彈性結構53的寬度W1(X軸方向)小於溝槽20的寬度W2。其中一個實施例中，彈性結構53的高度H1(Z軸方向)等於溝槽20的深度H2。藉由溝槽20的設計，使得每一屏蔽結構5能夠穩固地設置在下基板2上。在一些實施例中，屏蔽體51與下基板2之距離(或與溝槽20底部之距離)，取決於彈性結構53之高度。另外，屏蔽體51與彈性結構53可為一體成形，或是分別製成後再耦接在一起，本發明不以為限。於一實施例中，彈性結構53同樣由導電材料製成，屏蔽結構5與彈性結構53可為相同材料或不同材料製成，本發明不以為限。於一實施例中，彈性結構53由非導電材料製成，例如可以是多孔彈性材料、蜂巢狀彈性體等。
由於本發明的測試裝置是應用在高頻訊號傳輸的測試環境下，多個探針之間於傳遞訊號的過程中會互相干擾。此外，測試裝置也必須承受高頻的信號傳輸，也難免有信號干擾現象產生。因此，本發明利用屏蔽結構5的設置對多個探針組件1進行區隔。屏蔽結構5能夠電連接一接地電位，使得屏蔽結構5能夠防止多個探針組件1之間的信號干擾，並且使多個探針組件1與多個屏蔽結構5之間達到阻抗匹配的效果。藉由屏蔽結構5的設置，多個探針組件1能夠維持傳遞高頻信號的特性阻抗，因此可以使本發明的測試裝置能夠在高頻的測試環境下使用。
舉例來說，相鄰兩個屏蔽結構5之間的容置區域S可具有至少一個探針組件1，本發明不以探針組件1的數量為限。當容置區域S容納一個探針組件1時，探針組件1與左右鄰近的兩個屏蔽結構5形成一用於進行單端信號傳輸(Single-ended signaling)的探針結構。即是說，該相鄰的兩個屏蔽結構5用來傳輸接地信號，而該一個探針組用來傳輸該單端信號。另一方面，當容置區域S容納兩個探針組件1時，兩個探針組件1與左右鄰 近的兩個屏蔽結構5形成一用於進行差分信號傳輸(Differential signaling)的探針結構。即是說，由於差分信號傳輸需要兩路信號線，因此相鄰兩個屏蔽結構5之間的容置區域S可設置兩個探針組件1，亦即該相鄰的兩個屏蔽結構5用來傳輸接地信號，而該兩個探針組件1用來傳輸該差分信號。
在一些實施例中，於探針組件1接觸該待測物件T時，每一屏蔽結構5遠離下基板2的一端或者延伸部52，抵接於待測物件T，如此在針測時屏蔽結構5可以完整的對於探針組件1發揮電訊號屏蔽的效果，由於屏蔽結構5本身具有彈性，因此在針測的過程中，同時可以確保測試裝置D的正常運作，以及電訊號的屏蔽效果。
[實施例的有益效果]
本發明的有益效果在於，本發明所提供的測試裝置D，其能通過“多個屏蔽結構5設置在下基板2及上基板3之間”以及“多個屏蔽結構5具有彈性”的技術方案，藉以透過屏蔽結構5的設置來減少晶片測試時高頻訊號之間的干擾。
更進一步來說，本發明藉由溝槽20的設計，使得每一屏蔽結構5能夠穩固地設置在下基板2上。此外，屏蔽結構5可利用本身的彈性，或是利用彈性結構53的設計來加強整體彈性，避免屏蔽結構5與待測物件T之間相互碰觸而產生刮傷。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
D:測試裝置 1:探針組件 11:第一接觸端 12:第二接觸端 2:下基板 20:溝槽 21:上表面 20A:第一溝槽 20B:第二溝槽 3:上基板 30:貫穿孔 4:間隔部 5:屏蔽結構 51:屏蔽體 511:第一端 512:第二端 52:延伸部 53:彈性結構 S:容置區域 T:待測物件 H1:高度 H2:深度

Claims (20)

  1. 一種測試裝置，用以針測一待測物件，該測試裝置包括：多個探針組件，每個探針組件包含一第一接觸端及一第二接觸端；一下基板，用以耦接多個該探針組件的該第一接觸端；一上基板，具有多個貫穿孔，多個該探針組件的該第二接觸端穿過該些貫穿孔而凸出於該上基板，以電性連接於該待測物件；多個間隔部，每一該間隔部設置於相鄰的兩個該貫穿孔之間；以及多個屏蔽結構，該屏蔽結構至少設置在該下基板及該上基板之間，且多個該屏蔽結構具有彈性；其中，該上基板、該下基板與該屏蔽結構定義出多個容置區域，且每一容置區域用以容納多個該探針組件中的至少其中之一。
  2. 如請求項1所述的測試裝置，其中，每一該屏蔽結構包括具有彈性的一屏蔽體，該屏蔽體的一端抵接於該下基板。
  3. 如請求項2所述的測試裝置，其中，每一該屏蔽結構還包括具有一延伸部，該延伸部形成於該屏蔽體的另一端；其中，該上基板進一步形成分別對應多個該屏蔽結構的多個貫穿孔，該延伸部穿過相對應的該貫穿孔而凸出於該上基板，並且該延伸部朝該待測物件的方向延伸。
  4. 如請求項2所述的測試裝置，其中，該下基板包括多個溝槽，用於分別容置多個該屏蔽結構，且每一該溝槽不貫通該下基板。
  5. 如請求項4所述的測試裝置，其中，每一該屏蔽體抵接於該下基板的該端伸入相對應的該溝槽，使多個該屏蔽結構卡設 在該些溝槽中。
  6. 如請求項4所述的測試裝置，其中，多個該溝槽包括多個第一溝槽與多個該第二溝槽，該些第一溝槽相互平行，該些第二溝槽相互平行，該些第一溝槽與該些第二溝槽彼此交錯排列。
  7. 如請求項4所述的測試裝置，其中，多個該溝槽包括多個第一溝槽與多個該第二溝槽，該些第一溝槽相互平行，該些第二溝槽相互平行，該些第一溝槽與該些第二溝槽彼此正交排列。
  8. 如請求項3或4所述的測試裝置，其中，當多個該探針組件與該待測物件電性連結時，該屏蔽體與該延伸部的總長度等於每一該探針組件的長度。
  9. 如請求項8所述的測試裝置，其中，該屏蔽體與該延伸部的總長度等於該下基板的上表面至該待測物件的距離。
  10. 如請求項2所述的測試裝置，其中，當該探針組件接觸該待測物件時，每一該延伸部抵接於該待測物件。
  11. 如請求項1所述的測試裝置，其中，每一該屏蔽結構包括一屏蔽體以及多個彈性結構，多個該彈性結構連接於該屏蔽體的底部，且每一該彈性結構遠離該屏蔽體底部的一端抵接於該下基板。
  12. 如請求項11所述的測試裝置，其中，該下基板包括多個溝槽，用於分別容置多個該屏蔽結構，且每一該溝槽不貫通該下基板。
  13. 如請求項12所述的測試裝置，其中，每一該彈性結構抵接於該下基板的該端伸入相對應的該溝槽，使多個該屏蔽結構卡設在該些溝槽中。
  14. 如請求項12所述的測試裝置，其中，每一該彈性結構的高度 小於或等於每一該溝槽的深度。
  15. 如請求項11所述的測試裝置，其中，多個該溝槽包括多個第一溝槽與多個該第二溝槽，該些第一溝槽相互平行，該些第二溝槽相互平行，該些第一溝槽與該些第二溝槽彼此交錯排列。
  16. 如請求項11所述的測試裝置，其中，多個該溝槽包括多個第一溝槽與多個該第二溝槽，該些第一溝槽相互平行，該些第二溝槽相互平行，該些第一溝槽與該些第二溝槽彼此正交排列。
  17. 如請求項1所述的測試裝置，其中，當該容置區域容納一個該探針組件時，該探針組件與左右鄰近的兩個該屏蔽結構形成一用於進行單端信號傳輸的探針結構。
  18. 如請求項1所述的測試裝置，其中，當容置區域容納兩個該探針組件時，兩個該探針組件與左右鄰近的兩個該屏蔽結構形成一用於進行差分信號傳輸的探針結構。
  19. 如請求項1所述的測試裝置，其中，該下基板包括多個溝槽，用於分別容置多個該屏蔽結構，且每一該溝槽不貫通該下基板。
  20. 如請求項1所述的測試裝置，其中，當該探針組件接觸該待測物件時，每一該屏蔽結構遠離下基板的一端抵接於該待測物件。
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