TW200908185A - Electrical test device for testing electrical test pieces - Google Patents

Description

200908185 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種用來測試最好是晶圓的電測試件之 電測試裝置，該電測試裝置包含至少一電接觸系統以及至 少一電連接裝置，該至少一電連接裝置設有至少一電氣/ 電子組件，且具有用來觸摸接觸可被該測試件接觸的該接 觸系統之接觸表面，並且具有一佈線基板及一連接元件。 【先前技術】 上述類型的電測試裝置被用來在電氣上接觸一測試件 ’以便測試該測試件之功能。該電測試裝置建立與該測試 件間之電連線；亦即，該電測試裝置一方面接觸該測試件 之電連線’且另一方面提供被連接到一測試系統之電接點 ’而該測試系統利用該測試裝置將電信號傳送到該測試件 ，以便執行諸如電阻値量測、電流及電壓量測等的功能測 試。因爲該電測試件通常是諸如一晶圓等的一相當小的電 子組件，所以該接觸系統具有對應尺寸的接觸元件。爲了 提供與所涉及測試系統間之電連線的機會，該接觸系統的 該等接觸元件係與一連接裝置接觸，因而尤其增加了接觸 距離’且在此種方式下能夠連接被通到該測試系統之電連 接纜線。在所謂的“有線測試卡，，中，導線自接觸表面引 出’且（或）被引到佈線基板上設置的電氣/電子組件。 這些電氣/電子組件確保該測試卡的功能；亦即，該等電 氣/電子組件提供了適當的電氣特性D該等電氣/電子組件 -5- 200908185 被銲接到尤其是被設計成印刷電路板之該佈線基 在某些測試條件下，例如，在極高頻下執行 可能會對習知的電測試裝置造成限制。 【發明內容】 因此，本發明之目的在於提供一種前文所提 之電測試裝置，該電測試裝置縱然在極端的測試 可以可靠地測試測試件。由於電氣/電子組件被 接元件中/上，而可根據本發明而達到該目的。 本發明的設計，所以將因電氣/電子組件被設置 件中/上，而大幅減少測試件與電氣/電子組件間 長度。該連接元件被放置在極接近該測試件之處 觸系統被設置在該測試件與該連接元件之間。由 /電子組件與該測試件間之極短的線路長度’所 加了電氣組件之有效性及功能。因此’尤其也可 下測試測試件。該連接元件中/上之該電氣組件 只是極接近該測試件’而且也最好是在基本上保 觸系統的各接點配置之一區域中提供該位置，因 方法而得到特殊功能。本發明之主題尤其係有關 線測試卡”。 該連接元件最好是被設計成一連接殼或連接 電氣/電子組件最好是被設置在該連接殼或連接板 根據本發明的一改良，尤其是被設計成一連 接板的該連接元件具有用來容納該組件之至少一 板。 測試時， 到的類型 條件下也 設置在連 由於根據 在連接元 之線路的 ;只有接 於該電氣 以大幅增 在極高頻 的位置不 留給該接 而將因該 一種“有 板，且該 中/上。 接殼或連 槽。最好 -6- 200908185 是可將該電氣/電子組件設計成表面黏著技術（Surface Mount Technology ；簡稱 SMT)組件。 根據本發明的一改良，尤其是被設計成一連接殼或連 接板的該連接元件包含接觸表面。因此，該至少一電氣/ 電子組件可被設置在該等接觸表面附近，因而該等接觸表 面可經由該接觸系統而接觸該測試件。 該佈線基板尤其被設計成一印刷電路板。 在本發明之一改良中，該佈線基板具有在用來將最好 是被設計成一連接殼或連接板的該連接元件至少設置在適 當位置之一開孔。該開孔被用來容納該連接元件；亦即， 該連接元件被該佈線基板（尤指印刷電路板）包封。該連 接元件最好是在該佈線基板的中央結構中；亦即，該開孔 被設置在該佈線基板之中央或本質上的中央。 根據本發明的一改良，該槽被設計成一凹處或切除部 分。係利用該凹處或切除部分而以受保護之方式容納該組 件，同時在諸如發生缺陷時，仍然可自外部接近該組件以 便更換該組件。 該接觸系統最好是被設計成一接觸頭。於接觸時，該 接觸系統最好是有尤其是彎針之接觸銷，而該等接觸銷之 一末纟而可接觸該寺接觸表面，且該等接觸銷之另一末端可 接觸該測試件。接些接觸最好是觸摸接觸（touch contact )° 可以使至少一接觸表面在電氣上被連接到該組件之方 式設計該配置。該佈線基板之至少一導體進一步最好是在 200908185 電氣上被連接到該組件。視設計而定，該組件可直接或經 由一連接線而在電氣上被連接到該至少一接觸表面。此外 ，該佈線基板之該導體可直接或經由一連接線而被連接到 該組件。 在本發明之一改良中，係在該連接元件的面向該接觸 系統之一端（尤指該連接殼或連接板）上、及（或）該連 接元件的遠離該接觸系統之一端上提供該槽或至少一該槽 。因而可在該連接元件的面向該測試件之一端上、或該連 接元件的遠離該測試件之一端上提供用於該組件之槽。係 將該配置設計成：在任何狀況下，都可在需要時接近該組 件以便更換。 根據本發明的一改良，係在沒有鄰近至少一接觸表面 的接觸表面之一區域中提供該槽。雖然該組件所在的該區 域基本上是保留給該接觸系統之各接點，但是本發明作了 變更，且在最好是在該接觸系統的該等接點之間的該位置 上提供該組件，使該組件不會有令人不愉快的外觀。 最好是使一支承裝置與該連接元件相關聯。因爲對於 將要被測試的該測試件之觸摸接觸而言，係在該測試件的 一末端上以及將要被接觸的該連接元件的接觸表面的另一 末端上支承該接觸系統之每一接點，所以在每一次接觸時 ，發生一接觸力，且該複數個接點之接觸力相加，而產生 了一大的總接觸力。提供該支承裝置，以便可吸收該大接 觸力，而不會使該測試裝置的模組產生不容許的變形。該 支承裝置是一種用來支承該連接元件的較堅硬的（剛性較 -8 - 200908185 大的）組件。 該支承裝置最好是有一接近開孔，以便接近該至少一 組件。因而該支承裝置被設計成：該接近開孔可用來接近 該組件’因而在需要時’可諸如更換該組件。 【實施方式】 圖式以不意圖方式示出用來在電氣上觸摸接觸一電測 試件（2 )的一電測試裝置（1 )之一縱斷面。測試裝置（ 1 )係經由電纜連線（圖中未示出）而被連接到—測試系 統（圖中同樣未示出），以便使測試件（2 )接受電測試 。尤其可被設計成一晶圓（3 )之測試件（2 )被設置在一 支承底座（4 )上。測試件（2 )具有一些連接點（圖中未 較詳細地示出）’該等連接點可被觸摸接觸，以便利用電 測試裝置（1 )進行測試。爲達到此一目的，相對地移動 測試件（2 )及電測試裝置（〗）^ 測試裝置（1)具有被設計成一接觸頭（6)之一接觸 系統（5 )。測試裝置（1 )也具有一連接裝置（7 )，該 連接裝置（7)具有一連接元件（8)及一佈線基板（9) 。佈線基板（9 )被設計成尤其是一多層印刷電路板（i 〇 )之一印刷電路板（1 〇 )。該印刷電路板具有一些導體（ 1 1 )’這些導體（1 1 )最好是被設計成印刷導體（1 2 )， 且這些導體（11)在遠離接觸頭（6)的末端具有接觸表 面（1 3 ) ’而這些接觸表面（1 3 )經由電連接線（14 )而 通到接觸表面（1 5 )或電氣/電子組件（1 6 )。尤其係以 200908185 取好是被設|十成導線連線的電連接線（i 4 )的末端面形成 接觸表面（1 5 ) °也提供了自該等組件（i 6 )通到接觸表 面（15)的些連接線（17)。導體（11)的徑向向外的 另一末端上有電連接表面（18)，且可經由前文中提及之 電續連線（圖中未示出）而將該等電連接表面（18)連接 到該測試系統（圖中未示出）。該配置被設計成：使該連 接裝置形成一轉換裝置；亦即，利用連接線（i 4 )及導體 (1 1 )將該等極小接觸表面（i 5 )間之極小距離（具有諸 如50至3〇〇微米的直徑）轉換爲該等電連接表面（18 )間之較大距離。在每一例子中之該等連接表面的尺寸可 易於與該等電纜連線（圖中未示出）建立接觸。接觸頭（ 6 )設有複數個矩形接點（1 9 )，該複數個矩形接點（i 9 )被安裝成可縱向位移，且最好是可將該複數個矩形接點 (1 9 )設計成接觸針，尤其最好是設計成彎針，而該複數 個矩形接點（1 9 )的一末端區域係與測試件（2 )相關聯 ’且其另一末端區域係與連接裝置（7)相關聯。 在測試測試件（2 )期間，測試裝置（1 )沿著測試件 (2 )之方向而移動，且（或）測試件（2 )沿著測試裝置 (1 )之方向而移動，使接點（1 9 )的末端面接觸測試件 (2)及接觸表面（15)。由於接點（19)尤其是被設計 成彎線（亦即，該等接點具有因彎曲而沿著軸向方向支輕 微彈性設計），而使適當的接觸是可能的。接觸頭（6 ) 具有兩個被間隔開的平行陶瓷板（2 0 )、（ 2 1 )，該等陶 瓷板（2 0 ) 、（ 2 1 )設有用來容納接點（1 9 )之軸承孔（ -10- 20 ) 200908185 2 2 )。係利用一間隔物（2 3 )實現該等兩個陶瓷板（ 與（2 1 )間之平行隔離距離。 連接線（1 4 )至少沿著斷面延伸通過連接元件！ ’且被固定到適當的位置。根據所示之實施例，連接 (8 )可被設計成一連接殼（24 )。該連接殼被實施 如一鑄塊，且連接線（1 4 )被鑄造在固定的位置。佈 板（9 )具有用來設置連接元件（8 )的斷面之一開孔 )。連接元件（8)具有被支承在一支承裝置（27) 一上面（26)。支承裝置（27)被設計成一堅固的組 因而自接點（19)發出的接觸力可被吸收，而不會使 試裝置（1 )的組件變形。佈線基板（9 )具有同樣被 在支承裝置（27)上之一上面（28)。 根據一進一步的實施例（圖中未示出），連接元 8)亦可具有一平坦的設計，使該連接元件（8 )構成 接板，而非構成一連接殼（24)。 連接元件（8)不論是被設計成一連接殻（24 ) 連接板，都包含被連接到連接線（14)或（17)之接 面（15)，或者係以這些連接線（14) 、（17)的末 形成該等接觸表面（15)。此外，諸如一電容等的至 電氣/電子組件（1 6 )係與連接元件（8 )相關聯；亦 組件（1 6 )被設置在連接元件（8 )中/上。如該圖的 例所示，該組件可位於一槽（2 9 )的位置上。槽（2 9 連接元件（8)的下面（31)之一凹處（30) °在所 施例中，提供了被設計成凹處（3〇)之諸如兩個槽（ 元件 爲諸 線基 (25 上之 件， 電測 支承 件（ 一連 或一 觸表 端面 少一 即， 實施 )是 示實 -11 - 29 ) 200908185 ，每一槽（29 )容納一組件（1 6 )。由於該連接元 組件（1 6 )的配置，所以連接線（1 7 )是極短的； 組件（1 6 )被定位在極接近測試件（2 )之處，使 1 6 )與測試件（2 )間之電連接路徑短到可在極高 行特定的量測。因此，總是確保了組件（1 6 )的電 。此外，可實現經由較長連線而被連接的電氣/電 完全無法實現的外部測試條件。 由於連接元件（8)的一外面（尤指下面（31 面（26))的區域中之被設置在一凹處（30)或一 位置中之電氣/電子組件（1 6 )的配置，所以總是 對組件（16)的外部接近，因而可在需要時更換該 可將該電氣/電子組件設計（1 6 )成表面黏著技術（ 組件。或者，亦可將組件（16 )設計成：使組件（ 其本身的連接導線，而具有足夠長度的該等連接導 要時可被直接連接到接觸表面（13)，或者該等連 可形成接觸表面（1 5 )。 如果電氣/電子組件（1 6 )被設置在連接元件 上面（26)，或被設置在諸如一凹處（30)等的上 )附近，則支承裝置（27 )最好是設有可供外部接 (16)之一接近開孔。圖式中並未示出該實施例。 在本說明書中提及一或多個電氣/電子組件時 限制組件的數目，這是因爲本發明並不依賴設有一 組件（1 6 )，而是尤其依賴組件（1 6 )或一些組件 的特殊定位。 件中之 亦即， 組件（ 頻下執 氣功能 子組件 )或上 非凹處 提供了 組件。 SMT ) 16)有 線於需 接導線 〔8 )的 面（26 近組件 ，並非 或多個 (16 ) -12- 200908185 【圖式簡單說明】 圖式示出參照一實施例之本發明；該圖式示出一電測 試裝置之一縱斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 :電測試裝置 2 :電測試件 3 :晶圓 4 :支承底座 5 :接觸系統 6 :接觸頭 7 :連接裝置 8 :連接元件 9 :佈線基板 1 0 :印刷電路板 1 1 :導體 1 2 :印刷導體 1 3，1 5 :接觸表面 1 4，1 7 :連接線 16 :電氣/電子組件 1 8 :電連接表面 1 9 :矩形接點 2 0，21 :陶瓷板 -13- 200908185 22 :軸承孔 23 :間隔物 24 :連接殼 2 5 :開孔 27 :支承裝置 26 ， 28 :上面 29 :槽 31 :下面 30 :凹處 -14

Claims (1)

1. 200908185 十、申請專利範圍 1 _ —種用來測試最好是晶圓的電測試件之電測試裝 置’包s至少一電接觸系統及設有至少一電氣/電子組件 之至少一電連接裝置，且該電連接裝置具有用來觸摸接觸 可被該測試件接觸的該接觸系統之接觸表面，且該電連接 裝置具有一佈線基板及一連接元件，該電測試裝置之特徵 在於：該電氣/電子組件（16)被設置在該連接元件（8) 中/上。 2 ·如申請專利範圍第1項之測試裝置，其中該連接 元件（8)被設計成一連接殼（24)或連接板，且該電氣/ 電子組件（16)被設置在該連接殼（24)中/上，或被設 置在該連接板中/上。 3. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該連 接元件（8 )具有用來容納該組件（1 6 )之至少一槽（29 )0 4. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該連 接元件（8)包含接觸表面（15)。 5. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該佈 線基板（9 )被設計成一印刷電路板（1 〇 )。 6 ·如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該佈 線基板（9 )具有用來將該連接元件（8 )至少設置在適當 位置之一開孔（2 5 )。 7.如申請專利範圍第1項之測試裝置’其中該槽 (29)被設計成一凹處（30)或一切除部分。 -15- 200908185 8. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該接 觸系統（5 )是一接觸頭（6 )。 9. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該接 觸系統（5 )之接點（1 9 )具有尤其是彎針之接觸銷，該 等接點（1 9 )之一末端可觸摸接觸該等接觸表面（1 5 )， 且該等接點（1 9 )之另一末端可觸摸接觸該測試件（2 ) 〇 10. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中至少 一接觸表面（1 5 )在電氣上被連接到該組件（1 6 )。 11. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該佈 線基板（9 )之至少一導體（11 )在電氣上被連接到該組 件（1 6 )。 1 2 .如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該組 件（1 6 )被連接到尤其是電導線之至少一電連接線（1 4, 17) ° 1 3 .如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中係在 該連接元件（8 )的朝向該接觸系統（5 )的一面上及（或 )該連接元件（8 )的離開該接觸系統（5 )的一面上提供 該槽（29)或該至少一槽（29)。 14. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中係在 並無鄰近該至少一接觸表面（15)的接觸表面之一區域中 提供該槽（29 )。 15. 如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中係使 一支承裝置（2 7 )與該連接元件（8 )相關聯。 -16- 200908185 16.如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中係在 該連接元件（8 )的離開該接觸系統（5 )之一面上提供該 支承裝置（27 )。 1 7 .如申請專利範圍第 1項之測試裝置，其中該支 承裝置（27 )具有用來接近該組件（1 6 )之至少一接近開 孔。 -17-