[发明专利]直接针测式的探针测试装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种探针测试装置，特别是关于一种寿命较长且其空间转换板较不易变形的探针测试装置。

背景技术

请参照图1A与图1B，图1A所绘示为习知的一种探针系统的示意图，图1B所绘示为图1A中的探针测试装置。此探针系统1000包括一测试头1100(test head)、一探针测试装置1200、及一晶圆测试机1400(Prober)，而探针测试装置1200则包括一探针接口板1210(Probe Interface Board)、一弹力针塔1220(pogo tower)、与一探针卡1230(probe card)所构成。其中，探针测试装置1200是安装在测试头1100上。测试头1100所发出的测试讯号会传送到探针接口板1210，之后讯号经由弹力针塔1220与探针卡1230后，再经由探针卡1230上的垂直式探针1231传输到待测装置1300(device under test)。由于测试讯号需经过较长的传输路径，故当传输较高频的测试讯号时会发生讯号衰竭的现象。

为了改善上述的缺陷，本领域的部分技术人员提出另一种探针系统与探针测试装置。请参照图2，图2所绘示为习知的另一种探针测试装置。此探针测试装置10包括一探针接口板12、一空间转换板14、与一垂直式探针组19。其中，探针接口板12与空间转换板14是藉由焊锡而进行电连接。另外，垂直式探针组19则包括一导板192与多个垂直式探针194，导板192是固定在空间转换板14的下表面，而垂直式探针194则是贯穿导板192并与空间转换板14进行电连接。

上述的探针测试装置10属于直接针测式(direct-ducking type)，亦即未使用到垂直式探针卡，故其讯号传输的途径较短，较适用在高频讯号的检测。在直接针测式的探针测试装置10中，是使用探针接口板12来取代探针卡中电路板的功能。由于探针接口板12的面积大小约为探针卡中电路板的数倍，也因此探针接口板12上可布署较多的电子零件。这样一来，可使探针接口板12有较佳的测试效能，且探针接口板12所能测试的待测装置的种类也较多。另外，由于探针接口板12的面积较大，故可同时测试较多组的待测装置。

而且，不论是图2的直接针测式的探针测试装置10或者是图1B的探针测试装置1200，都需要一个承靠面以作为平面度的标准，所谓的平面度是指探针针尖相对于承靠面距离最大跟最小的差异值。

然而，由于探针接口板12与空间转换板14间是藉由回焊而相连在一起，而在进行回焊作业时，探针接口板12需承受较高的温度，这样容易造成探针接口板12的损坏。而且，探针接口板12上的电子零件较多，故单位成本较高，这也造成了使用者的负担。

为了解决上述的问题，本领域的部分技术人员提出如图3所绘示的探针测试装置，此探针测试装置20包括：一探针接口板22、一空间转换板24、一固定框25、一支撑板26、多个电触头28、与一垂直式探针组29。其中，支撑板26位在探针接口板22与空间转换板24间，且电触头28设在支撑板26上。此外，固定框25是固定在探针接口板22上，且固定框25的抵压部251是抵压在空间转换板24上，以确保电触头28与空间转换板24有良好的电性接触。由于电触头28与探针接口板22间并不需使用回焊而连接在一起，故探针接口板22无需承受较高的温度，从而有较长的使用寿命。目前，市面上的空间转换板24是使用半导体制造的后段制程(即：封装制程)所制造而成的，故其厚度有愈来愈薄的趋势。然而，探针接口板22的下表面到垂直式探针组29的针尖的高度往往受到使用环境影响而被限制住，故当空间转换板24的厚度较薄时，便有整体高度难以进行调整的问题。在中华民国专利公开号201003078中，其揭露了一垫高板，此垫高板是介于电触头与空间转换板间，可克服空间转换板较薄的问题。但是，此垫高板主要是应用在传统的垂直式探针卡上，而非应用在直接针测式的探针测试装置上。

而且，由于探针接口板22的面积较大，空间转换板24的面积也会随着加大。在空间转换板24的厚度较薄且面积较大的情况下，电触头28所施加的弹力会使空间转换板24产生较大的变形量，从而使垂直式探针组29上的探针无法与待测装置(未绘示)做精确的接触。另外，当垂直式探针组29与待测装置作接触时，其待测装置会施加一反作用力在垂直式探针组29上，并使空间转换板24往探针接口板22的方向弯折，而使电触头28受到挤压，从而对电触头28产生伤害。

因此，如何在探针接口板设置出一种能避免空间转换板产生弯曲的问题的探针测试装置，便成为所属技术领域的技术人员值得思考的问题。

发明内容