[发明专利]用于微电路和晶圆级IC测试的测试装置和方法

说明书

测试系统设置有具有横杆的测试探针的阵列。探针穿过第一探针引导保持器或上探针引导保持器，该探针保持器具有多个槽，槽的尺寸被设计为以使探针不能转动的方式接纳探针。探针通过保持器被具有类似的槽的阵列的弹性体块向上偏压。弹性体继而被带有类似的槽的第二保持器或下保持器盖在弹性体的底部从而形成中间夹有弹性体的夹层结构。探针的底端根据探针高度而被分组。位于不同高度的多个柔性电路与位于其各自的高度水平的探针底端接合，并将电路续连到产生测试信号的探针卡。

发明人

John DeBauche，美国公民，居住地：WhiteBear Twp.,MN。

Dan Campion，美国公民，居住地：WhiteBear Chanhassen,MN。Michael Andres，美国公民，居住地：WhiteBear Inver Grove Heights,MN。

Steve Rott，美国公民，居住地：WhiteBear St.Cloud,MN。

Jeffrey Sherry，美国公民，居住地：WhiteBear Savage,MN。

Brian Halvorson，美国公民，居住地：St.Paul,MN。

Brian Eshult，美国公民，居住地：St.Paul,MN。

技术领域

本发明涉及用于测试微电路的设备。

背景技术

随着微电路持续演进得更小并且更加复杂，测试微电路的测试装备也在演进。现在正努力改进微电路测试装备，所述改进导致提高可靠性、增加处理量并且/或者减少开销。

把有缺陷的微电路安放到电路板上的代价相对较高。安装通常包括将微电路焊接到电路板上。一旦被安放在电路板上之后，移除微电路就成为问题，这是因为第二次熔化焊料的行为就会毁坏电路板。因此，如果微电路存在缺陷，则电路板本身也可能被毁坏，这意味着此时附加到电路板上的所有价值都已丧失。出于所有这些原因，通常在安装到电路板上之前对微电路进行测试。

必须测试每一个微电路，从而识别出所有存在缺陷的器件，但是不能错误地将良好的器件识别为存在缺陷。任何一种错误如果频繁发生的话都会大大增加电路板制造工艺的总体成本，并且可能会增加对于被错误地识别为有缺陷器件的器件的重新测试成本。

微电路测试装备本身非常复杂。首先，测试装备必须与每一个紧密间隔的微电路探针进行精确并且低电阻的非破坏性临时电接触。由于微电路探针及其之间的间隔尺寸较小，所以在进行探测时的即使很小的误差也将导致不正确的连接。而连接到失准的或者在其他方面不正确的微电路将会导致测试装备把待测管芯(DUT)识别为存在缺陷，尽管导致这一错误的原因是测试装备与DUT之间的存在缺陷的电连接，而不是DUT本身中的缺陷。

微电路测试装备中的另一个问题出现在自动化测试中。测试装备可以每分钟测试100个或者甚至更多的器件。测试的数目众多导致在测试期间与微电路端子进行电连接的测试器针上的磨损。这种磨损会导致从测试器针和DUT端子脱落导电碎片，导电碎片会污染测试装备以及DUT本身。

碎片最终导致测试期间的不良电连接和被测管芯缺陷的错误指示。除非从微电路中去除所述碎片，否则粘附到微电路上的碎片可能会导致套件故障。去除碎片又会增加成本并且在微电路本身当中引入另一个缺陷来源。

此外还存在其他考虑因素。性能良好又便宜的测试器针是有利的。使得更换测试器针所需的时间最小化也是合乎期望的，这是因为测试装备较为昂贵。如果测试装备长时间离线以进行延长周期的正常维护，则测试一个单独微电路的成本会增加。