专利名称：具同心圆探针座的半导体测试设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种具同心圆探针座的半导体测试设备，尤其是指一种适用于可扩 充探针座的半导体测试设备。
背景技术：
以现有技术而言，每一半导体测试设备的测试规格几乎都是固定的。举例说明，以 往常见的半导体测试设备有以256输入/输出个通道、及16组DPS进行测试的机台为主流 规格。然而，由于电子产品的日新月异、功能整合度愈来愈高，其所涉及的讯号种类日趋复
ο为因应目前产业需求以提高测试产能，测试机台的测试能力亦不断地提高，因此 其规格已逐渐从原先的256个输入/输出个通道、及16组DPS提升至512个输入/输出个 通道、及32组DPS。为此，测试厂商除了重新购入具有512个输入/输出个通道、及32组 DPS规格的新机台外。原有的256个输入/输出个通道、及16组DPS的旧机台，因受限于原 本软件上的设定或硬件上的限制，难以进一步扩充其测试规格。然而，目前虽有改装机台，以扩充其测试规格。但改装需要花费可观的成本，且若 能于改装后兼顾新、旧机台的功能，则能使改装的机台发挥其最大的功效。因此亟待一种能 兼容新旧机台测试规格的界面，以改善前述一种机台使用于单一规格测试的缺点，又能依 实际需求简易进行扩充测试规格的半导体测试设备，实在是半导体封测产业上的一种迫切需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具同心圆探针座的半导体测试设备，以改善公知技术 中存在的缺陷。为实现上述目的，本发明提供的具同心圆探针座的半导体测试设备，包括一 基座、一测试头(tester)、一外环针座、以及一内环针座。其中，基座上设有一承载台 (stage)，而承载台凹设有一容置槽(card holder)。另外，测试头可分离式地设置于基座的 承载台上方，测试头下方设有一测试载板(load board)。又，外环针座(outer pogo tower) 呈环形并于环内具有一内环面，而外环针座包括有一第一连结构件、及复数个外环探针。 且，内环针座(inner pogo tower)亦呈环形并于外环周具有一外环面，而内环针座同心圆 地套设于外环针座的内环面内。而内环针座包括有一第二连结构件、及复数个内环探针。其中，内环针座通过第二连结构件以对应连结于第一连结构件，并与外环针座组 合一起。而且，外环针座与内环针座一同组设于测试载板上并对应至基座的容置槽。而其复 数个外环探针与复数个内环探针分别与测试载板电性连接。因此，本发明由内环针座以第 二连结构件对应连结于第一连结构件，其并与外环针座组合而达到扩充测试规格的功效。较佳的是，本发明外环针座的第一连结构件可为可拆式地连结于内环针座的第二 连结构件，因而容易依据制程需求而拆装、扩充、或维修保养。当然，外环针座与内环针座的连结亦可以用固定式不可拆卸式的连结方式。再者，本发明内环针座的第二连结构件可包 括有至少一卡合凹槽，而至少一卡合凹槽可凹设于外环周面上。另外，至少一卡合凹槽的一 端可为封闭端、另一端可为开口端。其中，开口端是位于远离测试载板侧。另外，本发明外环针座的第一连结构件可包括有至少一径向凸柱，而至少一径向 凸柱可凸设于内环面上。其中，至少一径向凸柱可对应进入至少一卡合凹槽的开口端并滑 入卡抵于封闭端。因此，本发明的内环针座可通过第二连结构件的至少一卡合凹槽卡固于 第一连结构件的至少一径向凸柱而容设于外环针座内，以此方便拆卸组装。此外，前述第 一、二连结构件若将凹凸结构互换亦可，抑或直接使用嵌合、卡固、扣合、螺锁、或其它等效 连结方式彼此连结均可。再者，本发明内环针座的至少一卡合凹槽可包括有二以上的轴向短槽、或是改用L 形卡槽、螺旋凹槽、或其它形态凹槽亦可。此外，本发明外环针座的至少一径向凸柱可包括 有二以上的弹性凸柱、并以非等角度设置为较佳，因可具防呆组装功用。其中，外环针座内 环面可凹设有至少一容柱孔，每一弹性凸柱可包括有一弹簧、及一短柱。而至少一容柱孔内 容置有弹簧与短柱，且短柱的一端抵住弹簧，另一端凸露出内环面外。据此，弹性凸柱的短 柱由弹簧而具伸缩回复的功效，并由此可提供径向弹性定位的功效。再且，本发明的外环针座可还包括有一固定环，而外环针座可通过固定环以固定 于测试头的测试载板上，亦即固定环主要用以连结固定外环针座于测试头的测试载板上。 此外，外环针座可还包括有一验证卡固定环，其是组设于外环针座上远离测试载板的一侧。 其中，验证卡固定环主要用以固定验证卡于外环针座上。而验证卡主要用以于测试前先自 我进行验证。此外，本发明可还包括有一探针卡(probe card)，其可选择式容置于基座的容置 槽内。而探针卡可包括有复数个外环接点、及复数个内环接点。其中，复数个外环接点是分 别相应对合至测试头的外环针座的复数个外环探针而电性连接。而复数个内环接点是分别 相应对合至测试头的内环针座的复数个内环探针而电性连接。再且，本发明可还包括有另 外的一小探针卡，其可选择式容置于基座的容置槽内。而小探针卡可包括有复数个环形接 点，其是分别相应对合至测试头的内环针座的复数个内环探针而电性连接。因此，本发明的半导体测试设备可换用两种以上不同尺寸的探针卡进行测试，不 需拆换测试载板、及修改测试机台内部硬件，即能达到快速变换测试规格的目的，可降低产 品跨机测试时所需的成本，并能提升测试机台的竞争力。
图1是本发明一较佳实施例的设备立体图。图2是本发明一较佳实施例的测试头于A位置时的示意图。图3是本发明一较佳实施例的内、外环针座分解图。图4是本发明一较佳实施例的内、外环针座局部剖视图。图5是本发明另一较佳实施例针座的分解图。附图中主要组件符号说明1基座；11承载台；111容置槽；2测试头；21测试载板；31内环针座；310外环面； 311第二连结构件；312内环面；317卡合凹槽；318封闭端；319开口端；32外环针座；320内环面；321第一连结构件；322外环面；323验证卡固定环；325容柱孔；326弹簧；327径向 凸柱；328短柱；33扩充针座；341内环探针；342外环探针；4固定环；5探针卡；50小探针 卡；501环形接点；51外环接点；52内环接点；6旋转臂；A位置。
具体实施例方式请同时参阅图1及图2，图1是本发明具同心圆探针座的半导体测试设备一较佳 实施例的设备立体图，图2是本发明一较佳实施例的测试头于A位置时的示意图。图中显 示有一基座1，其上设有一承载台11，该承载台11凹设有一容置槽111，其主要用以放置探 针卡5、小探针卡50、以及待测圆片、或其它待测的半导体或电子组件。另外，还有一测试头 2，其可通过一旋转臂6旋转以趋近或远离基座1。亦即，测试头2可分离式地设置于基座1 的承载台11上方，而测试头2下方设有一测试载板21，其为一具电路接点的载板。再请一并参阅图3，是本发明具同心圆探针座的半导体测试设备一较佳实施例的 内、外环针座分解图。图中显示有一外环针座32，是呈环形并于环内具有一内环面320。而 外环针座32包括有一第一连结构件321、复数个外环探针342、一固定环4、及一验证卡固定 环323。在本实施例中，外环针座32的第一连结构件321具有二径向凸柱327，且其凸设于 内环面320上。而固定环4主要用以连结固定外环针座32于测试头2的测试载板21上。 至于，验证卡固定环323是组设于外环针座32上远离测试载板21的一侧其主要用以固定 验证卡于外环针座32上，以便于测试前先自我进行验证。再者，图中另显示的内环针座31，亦呈环形并于外环周具有一外环面310。而内 环针座31同心圆地套设于外环针座32的内环面320内。且内环针座31包括有一第二连 结构件311、及复数个内环探针341。在本实施例中，第二连结构件311是具有二卡合凹槽 317，其凹设于外环周面310上。且每一卡合凹槽317的一端为封闭端318、另一端为开口 端319，其中开口端319是位于远离测试载板21侧。据上所述，内环针座31通过第二连结 构件311以对应连结于第一连结构件321并与外环针座32组合一起。而外环针座32与内 环针座31 —同组设于测试载板21上并对应至基座1的容置槽11。据此，复数个外环探针 342与复数个内环探针341分别与测试载板21电性连接。进一步说明，外环针座32的二径向凸柱327是分别对应进入内环针座31的卡合 凹槽317的开口端319，并滑入卡抵于封闭端318，以达可拆式地组合、连结、并固定的功效。 当然，第一连结构件321、与第二连结构件311若将凹凸结构互换亦可。且其连结方式除前 述凹凸结构相互配合外，尚可直接使用嵌合、卡固、扣合、或螺锁等方式彼此连结均可。又请一并参阅图4，图4是本发明具同心圆探针座的半导体测试设备一较佳实施 例的内、外环针座局部剖视图。图中显示本实施例的第二连结构件311的卡合凹槽317为轴 向短槽，其亦可改用L形卡槽、或螺旋凹槽。另外，第一连结构件321的径向凸柱327为弹 性凸柱，并以非等角度设置，因此可具防呆组装功用。其中，本实施例的径向凸柱327以下 述方式构成。于外环针座32的内环面320凹设有二容柱孔325，且每一径向凸柱327包括 有一弹簧326、及一短柱328。其中，容柱孔325内容置有弹簧326、及短柱328，其短柱328 的一端抵住弹簧326，另一端凸露出内环面320外。据此，径向凸柱327的短柱328由弹簧 326可伸缩回复，并由此可提供径向弹性定位的功效，更方便拆装组合。再请参阅图2，图中显示有一探针卡5、以及一小探针卡50，其主要用意在于本发明可随时换用两种以上不同尺寸的探针卡进行测试，不需拆换测试载板、及修改测试机台 内部硬件，即能达到快速变换测试规格的目的，可降低产品跨机测试时所需的成本，并能提 升测试机台的竞争力。亦即，当仅需要使用测试规格为256个输入/输出个通道、及16组 DPS时，选择配置小探针卡50。若当需要使用测试规格为512个输入/输出个通道、及32 组DPS时，则选择配置探针卡5。详细地说，探针卡5是选择式容置于基座1的容置槽111内。而探针卡5包括有 复数个外环接点51、及复数个内环接点52。其中，复数个外环接点51是分别相应对合至测 试头2的外环针座32的复数个外环探针342而电性连接。另外，复数个内环接点52是分 别相应对合至测试头2的内环针座31的复数个内环探针341而电性连接。另一方面，小探 针卡50因其所需测试的通道数较少，故其仅包括有复数个环形接点501，且复数个环形接 点501是分别相应对合至测试头2的内环针座31的复数个内环探针341而电性连接。再请参阅图5，图5是本发明具同心圆探针座的半导体测试设备另一较佳实施例 针座的分解图。本实施例主要用以说明本发明的扩充性，亦即除前述实施例以内环针座31 通过第二连结构件311以对应连结于第一连结构件321并与外环针座32组合一起外，另外 附加一扩充针座33，其以相同方式组合于内环针座31的内环面312内，以更进一步扩充测 试。当然，扩充方式不以组合于内环针座31的内环面312内为限，其亦可另外挂附方式附 加于外环针座32的外环面322外。上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的 权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
一种具同心圆探针座的半导体测试设备，包括一基座，其上设有一承载台，该承载台凹设有一容置槽；一测试头，可分离式地设置于该基座的该承载台上方，该测试头下方设有一测试载板；一外环针座，呈环形并于环内具有一内环面，该外环针座包括有一第一连结构件、及复数个外环探针；以及一内环针座，亦呈环形并于外环周具有一外环面，该内环针座同心圆地套设于该外环针座的该内环面内，该内环针座包括有一第二连结构件、及复数个内环探针；其中，该内环针座通过该第二连结构件以对应连结于该第一连结构件并与该外环针座组合一起，该外环针座与该内环针座一同组设于该测试载板上并对应至该基座的该容置槽，该复数个外环探针与该复数个内环探针分别与该测试载板电性连接。
2.如权利要求1所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该外环针座的该第一 连结构件是可拆式地连结于该内环针座的该第二连结构件。
3.如权利要求1所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该内环针座的该第二 连结构件包括有至少一卡合凹槽，该至少一卡合凹槽凹设于该外环周面上，该至少一卡合 凹槽的一端为封闭端、另一端为开口端，该开口端是位于远离该测试载板侧；该外环针座的 该第一连结构件包括有至少一径向凸柱，该至少一径向凸柱凸设于该内环面上，该至少一 径向凸柱对应进入该至少一卡合凹槽的该开口端并滑入卡抵于该封闭端。
4.如权利要求3所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该内环针座的该至少 一卡合凹槽包括有二以上的轴向短槽。
5.如权利要求3所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该外环针座的该至少 一径向凸柱包括有二以上的弹性凸柱。
6.如权利要求5所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该外环针座的该内环 面凹设有至少一容柱孔，每一弹性凸柱包括有一弹簧、及一短柱，该至少一容柱孔内容置有 该弹簧与该短柱，该短柱的一端抵住该弹簧，另一端凸露出该内环面外。
7.如权利要求1所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该外环针座包括有一 固定环，该外环针座通过该固定环以固定于该测试头的该测试载板上。
8.如权利要求1所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，该外环针座包括有一 验证卡固定环，该验证卡固定环是组设于该外环针座上远离该测试载板的一侧。
9.如权利要求1所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，包括有一探针卡，容置 于该基座的该容置槽内，该探针卡包括有复数个外环接点、及复数个内环接点，该复数个外 环接点是分别相应对合至该外环针座的该复数个外环探针而电性连接，该复数个内环接点 是分别相应对合至该内环针座的该复数个内环探针而电性连接。
10.如权利要求1所述具同心圆探针座的半导体测试设备，其中，包括有一小探针卡， 容置于该基座的该容置槽内，该小探针卡包括有复数个环形接点，该复数个环形接点是分 别相应对合至该内环针座的该复数个内环探针而电性连接。
全文摘要
一种具同心圆探针座的半导体测试设备，包括有一基座、一测试头、一外环针座、以及一内环针座。其中，内环针座先套设于外环针座的内环面内，内环针座的卡合凹槽对应连结至外环针座的径向凸柱，外环针座与内环针座一同组设于测试头的测试载板上，外环针座的复数个外环探针与内环针座的复数个内环探针分别与测试载板电性连接。因此，本发明由内环针座与外环针座组合或分离，而达到扩充测试的功效，故可选用两种不同规格的探针卡进行测试，无须更改其它硬件，即能达到快速变换测试规格的目的，以能提升测试机台的竞争力。
文档编号G01R1/073GK101968518SQ20091016465
公开日2011年2月9日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者陈峰杰 申请人:京元电子股份有限公司