专利名称：显示面板驱动芯片的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是与探针卡有关，特别是指一种测试显示面板驱动芯片的悬臂式探针
装置。
背景技术：
—般半导体芯片上，供以电性连接的芯片焊垫往往依照芯片内的电路元件特性而 有多种不同的设置分布，故执行晶圆级测试工程所需的探针卡亦需有对应的电路传输结构 以及测试点触用探针；当电子产品越多功能应用的趋势下，芯片内整合的电路元件种类越 多，传递芯片输入、输出等控制信号所需的焊垫亦同时增加，相对使探针卡在对应一一点触 所述焊垫的探针需有高密度且相对应的设置分布。尤其为了可快速有效的执行晶圆级测试 以对各晶圆上大量芯片进行多晶粒的电性测试，探针卡需配合晶圆上的晶粒分布结构而有 对应的探针分布结构，使探针卡单次执行量测时尽可能对应量测到多个芯片，以减少晶圆 级测试的工时。 以日本公开专利的特开200401012212号及特开平4-318951号所提供的探针卡为 例，即具有可提供单次多晶粒测试的多个探针布设结构。然，对于显示器用的驱动芯片结构 而言，由于驱动芯片的焊垫在数量及空间布设上，用以接收输入、输出控制信号的控制焊垫 以及用以输出模拟或数字驱动信号的驱动焊垫皆须对应显示器面板上的影像像素所需，并 须配合显示器面板上传递影像驱动信号的走线设计，使驱动芯片的焊垫结构呈狭长形且仅 有细微间距以对应电性连接显示器面板的导电玻璃；因此测试驱动芯片用的探针卡尚需顾 及探针身部的延伸方向对应于驱动芯片的焊垫布设方式，亦即使探针的针尖在焊垫上的位 移需沿焊垫的长边方向；对于上述二日本专利所提供的探针卡而言，仅为适用于一般集成 电路芯片结构的晶圆测试，并未顾及探针点触时在芯片焊垫上的位移方向是否适合焊垫的 分布结构。 且随着显示器高画质以及大尺寸面板的成长，驱动芯片需要产生大量扫描及驱动
信号以对应驱动各影像像素，因此显示器面板设置的驱动芯片为更高密度的整合电路元
件；如此在驱动芯片与显示器面板的电性传导接口上，驱动芯片需有更高密度的狭长形焊
垫设置才可对应经由显示器面板的导电玻璃传递所有影像像素所需的驱动信号，甚至于芯
片周围转角处的空间亦利用以增设焊垫供更多的驱动信号传递，如此更提高了探针卡的探
针设置密度以及增加探针设置工程的困难度。以中国台湾专利公告为第M307752号的"多
晶粒测试用悬臂式探针卡"，即为本案创作人所提供的一种适用于显示器驱动芯片的晶圆
级测试，可测试如上述以高密度的狭长形焊垫结构分布的驱动芯片，并因应于驱动芯片周
围转角部位的驱动焊垫的测试所需，提供多芯片同时测试的晶圆级测试功能。 然，该悬臂式探针卡的探针布设方式对应于晶圆上的芯片位置是位于芯片长边方
向间隔有一个芯片的距离，使得以该悬臂式探针卡于一般自动化测试机台上进行晶圆测试
时，由人工调校使探针卡与晶圆初次对准后，测试机台对特定间距且呈矩阵分布的晶粒所
执行的量测，仅能对呈矩阵分布的奇数列(或偶数列)晶粒进行测试；若欲对其余未测试的偶数列(或奇数列)晶粒进行测试，尚须由人工调校先将探针卡与晶圆上未测试的偶数 列(或奇数列)晶粒重新对准，才能使探针对应点触待测的芯片以再次执行自动化对准测 试，如此的晶圆测试方式难以对单一晶圆达到完全自动化测试，徒增晶圆测试工程的操作 工时。 再者，由于该悬臂式探针卡的探针为对应于芯片长边方向相隔有一个芯片距离的 设计分布，使探针布设空间需占用可测试的芯片数量以外更多的芯片面积；举例而言，若探 针卡于晶圆测试时可针对各行上相隔一列的两组芯片逐次重复测试，则探针布设空间需占 去探针卡上相当于三组芯片的范围；同理，若探针卡可针对相邻二行上相隔一列的四组芯 片逐次重复测试，则探针布设空间需占去探针卡上相当于六组芯片的范围；故一旦探针卡 电路板尚有量测驱动芯片的高频特性或多种电气特性的电路布设考量，探针布设结构所额 外占去的空间相对压縮了电路板的电路布设空间。
实用新型内容因此，本实用新型的主要目的乃在于提供一种显示面板驱动芯片的测试装置，可 应用于显示器驱动芯片的多晶粒测试，并有效节省探针卡上的探针布设空间以及晶圆测试 的工时，达到快速且高精密度的晶圆级测试工程。 为达成前揭目的，本实用新型所提供一种显示面板驱动芯片的测试装置是具有一 探针座，该探针座具有至少一间隔固定部将该探针座中分割为多个分割区，相邻各该分割 区对应于待测集成电路晶圆上相邻的晶粒分布；多个第一探针环设该探针座周围并延伸至 相邻分割区之间，多个第二探针自该探针座外通过该探针座周围与该间隔固定部相邻之处 更延伸至该间隔固定部上以朝相邻二该分割区之间弯折有预定的角度，使所述第二探针的 针尖及力臂悬设于相邻二该分割区之间以相对并列分布。当应用于晶圆级电测时，所述第 一及第二探针可单次以所有针尖完全点触相邻二该晶粒上所有的测试焊垫；当所述探针持 续触压而施以应力于测试焊垫上时，各该探针沿其力臂的轴向位移方向皆为各该测试焊垫 的长边方向，不致使针尖部位离开所述测试焊垫而造成电性接触不良；对应于晶粒周围转 角处，该第二探针所悬设的力臂较邻近该第一探针的力臂贴近该探针座，使相邻的第一及 第二探针的力臂于铅垂方向上相隔有适当的距离不致相互接触造成电性短路。 本实用新型提供一种显示面板驱动芯片的测试装置，包括有 —电路板，具有相对的一上表面、一下表面、穿设该上、下表面的一测试窗口以及 设于该上、下表面的多个焊垫； —探针座，具有一周边固定部及至少一间隔固定部，该周边固定部环设于该电路
板的测试窗口且环绕该至少一间隔固定部，该周边固定部与该至少一间隔固定部之间形成
有多个分割区，相邻各该分割区与上述相邻的驱动芯片相对应分布；以及， 多个第一及第二探针，各该第一及第二探针具有一针尖、一连接部及一针尾，该连
接部位于该针尖及针尾之间且固定于该探针座，使该连接部与针尖之间形成一力臂以悬设
于该探针座，该针尾电性连接该电路板下表面的焊垫；该第一探针的连接部设于该周边固
定部，该第二探针的连接部设于该间隔固定部，该第二探针的针尖位于相邻二该分割区之
间，该第二探针的连接部以至针尾自该间隔固定部朝邻近该周边固定部方向弯折以延伸通
过该周边固定部至该探针座外围。
4[0013] 该至少一间隔固定部连接该周边固定部相对的两侧且位于相邻二该分割区之间， 该至少一间隔固定部上悬设有该第一探针且其力臂的延伸方向与该第二探针的力臂延伸 方向相交错。 所述分割区的数量为二，该探针座在相邻的二该分割区之间具有一开口 ，且各该 第二探针的针尖位于该开口中。 该开口中悬设有该第一探针且其力臂的延伸方向并列于该间隔固定部。 至少一该第二探针的力臂位于该第一探针的针尖及邻近的该周边固定部之间。 各该间隔固定部上悬设有该第一探针，各该第二探针自连接部以至延伸至该周边 固定部时是设于邻近该第一探针的力臂及该间隔固定部之间。 所述第一及第二探针以一绝缘胶固定于该探针座，该周边固定部上的绝缘胶厚度 大于该间隔固定部上的绝缘胶厚度。 该周边固定部上凹设有多个凹部，所述凹部与该间隔固定部相邻接，各该第二探 针通过该周边固定部时设于该凹部上。 各该凹部上还设有至少一第一探针，各该第二探针通过该周边固定部时位于相邻 该第一探针的连接部与该探针座之间。 该探针座所设置的该间隔固定部数量为一，该周边固定部与该间隔固定部相邻接 的两侧分别设有至少一该凹部。 该间隔固定部凸设有一凸部，各该第二探针的连接部设于该凸部上。 本实用新型的有益效果是提供一种显示面板驱动芯片的测试装置，可应用于显
示器驱动芯片的多晶粒测试，并有效节省探针卡上的探针布设空间以及晶圆测试的工时，
达到快速且高精密度的晶圆级测试工程。
以下配合附图列举若干较佳实施例，用以对本实用新型的结构与功效作详细说 明，其中 图1是本实用新型所提供第一较佳实施例的底视图； 图2是图1的局部放大示意图； 图3是图2的3-3联机剖视图； 图4是上述第一较佳实施例所提供探针座的立体图； 图5是上述第一较佳实施例所提供探针卡于使用过程的局部放大顶视图，表示探 针座与待测驱动芯片的相对设置关系，以及探针的针尖点触于驱动芯片的测试焊垫时的相 对位置关系； 图6是本实用新型所提供第二较佳实施例的底视图； 图7是上述第二较佳实施例所提供探针座的立体图； 图8是图6的局部放大示意图； 图9是上述第二较佳实施例所提供探针卡于使用过程的局部放大顶视图，表示探 针座与待测驱动芯片的相对设置关系，以及探针的针尖点触于驱动芯片的测试焊垫时的相 对位置关系； 图10是本实用新型第三较佳实施例所提供探针座的立体图；[0035] 图11是上述第三较佳实施例所提供探针座应用于探针卡的局部放大底视图。
具体实施方式
请参阅如图1至图3所示本实用新型所提供第一较佳实施例的一探针卡l，可应用 于显示器驱动芯片的多晶粒测试，包括有一电路板10、一探针座20及多个探针30，其中 该电路板10具有一上表面11、一下表面12、布设于该二表面11、 12的多个焊垫13 以及穿设该二表面11、12的一测试窗口 14，该电路板10并布设有电子电路(图中未示)与 该二表面11、12的焊垫13电性连接；该上表面11的焊垫13可供测试机台(图中未示)电 性连接，该下表面12邻近该测试窗口 14周围用以设置该探针座20，该探针座20周围的焊 垫13可供电性连接所述探针30，使该电子电路于下表面12与所述探针30电性连接，因此 该电路板10可由该电子电路传递测试机台的测试信号由所述探针30送出至所点触的待测 电子元件；该测试窗口 14供晶圆测试过程进行调校对准所需的监测窗口，大小相当于待测 晶圆上每次欲同时测试晶粒数的范围。 请参阅如图4所示，该探针座20具有一周边固定部21以及横跨该周边固定部21 两侧的一间隔固定部22，因此将该探针座20内与该间隔固定部22的外侧均分为二分割区 24、25 ;该周边固定部21上对应于该间隔固定部22的两侧分别设有一凹部221、222，可增 加各该凹部221、222上对应于铅垂方向所设置探针30的布设空间。该探针座20可使用为 具有绝缘及抗震特性的材料所制成，以提供设置所述探针30使具有适当的稳定度并且维 持相邻探针30之间良好的电性隔绝效果，配合参照图3，本实施例所提供的为以陶瓷材料 制成，再配合以环氧树脂材料制成的一绝缘胶26即可将所述探针30附着于该探针座20，因 此可提供各该探针30绝缘、抗震及稳定的设置环境；由于以环氧树脂材料所制成的该绝缘 胶26已具有绝缘特性，当然该探针座20若欲以非绝缘材质甚或导电材质制成亦无不可，且 当各该探针30周围设置空间允许下，更可于各该探针30的金属裸针外额外包覆有绝缘材 质以达到特定的电性隔绝效果。 所述探针30可区分为弯针31及直针32，配合参照图2及图3，各该弯针31及直 针32具有一针尖310、320、一连接部311、321、一针尾312、322及延伸于针尖310、320与连 接部311、321间的一力臂313、323。各该探针30的针尾312、322为接设该电路板10下表 面12的焊垫13并朝该探针座20的周边固定部21延伸；所述弯针31为对应通过所述凹部 221、222并延伸至该间隔固定部22后朝该间隔固定部22的中间弯折有预定的角度，该弯 针31对应位于凹部221、222及间隔固定部22边缘的部位即为其连接部311，因此将该连 接部311以第一层绝缘胶261粘着固定，则使各该弯针31的力臂313悬设于该间隔固定部 22下方，且所述弯针31的针尖310位于该间隔固定部22下方正中间的两侧呈两排并列态 样；当固定所述弯针31后，所述直针32再于该探针座20四周以第二层绝缘胶262固定于 该周边固定部21，对应于所述凹部221、222之处即有部分的直针32与所述弯针31于铅垂 方向重叠；因此该周边固定部21的绝缘胶26厚度相对大于该间隔固定部22上所涂布的绝 缘胶261厚度，使所述直针32的力臂323延伸空间可与所述弯针31的力臂313相互错开， 故所述直针32的力臂323为沿该周边固定部21并列分布于各该分割区24、25内，且朝该 间隔固定部22延伸抵止于邻近该弯针31的针尖310部位。当然若考量各该弯针31自连 接部311以至针尾312为与该直针32有高密集度的分布，亦可将各该弯针31表面除针尖310部位披覆有特定的绝缘薄膜材质，以避免量测过程发生相邻探针30之间漏电或电性干 扰的不良现象。 配合参照图5，该探针座20的二分割区24、25为对应于一集成电路晶圆(图中未 示)上以多个晶粒2'阵列分布的相邻二电子元件2a、2b，如上述作为显示器驱动芯片的集 成电路元件；由于相邻各晶粒2'之间仅存封装切割所需的切割道，因而该电子元件2a、2b 周围邻近于切割道即布设与该电子元件2a、2b电性连接的测试焊垫20a、20b，用以作为电 性测试以及构装模块的连接接口 ；为了应用于显示器所需，使驱动芯片可对应经由显示器 面板的导电玻璃传递所有显示影像像素所需的驱动信号，所述测试焊垫20a、20b设计为高 密度的狭长形结构，以长边并排方式环绕晶粒2'周围甚至周围转角处空间；当然若晶圆制 程条件许可下，单一晶粒内并不限定仅布设有单一驱动芯片，只要有如相邻该二电子元件 2a、2b及所述测试焊垫20a、20b的分布结构，本实施例所提供的该探针座20即可与之相对 应，使该探针卡1可达到完全点触测试该二电子元件2a、2b的目的。 故以该探针座20的结构，所述探针30的设置方式可使所述弯针31及直针32的 针尖310、320对应所述测试焊垫20a、20b的位置，当该探针卡1应用于该集成电路晶圆的 晶圆级电性测试时，可单次以所述针尖310、320完全点触相邻的二该晶粒2'上所有的测试 焊垫20a、20b以量测该二电子元件2a、2b的电气特性；纵使于晶粒2'周围转角处位于该 二分割区24、25之间，邻近的弯针31及直针32的力臂313、323以不同方向点触测试焊垫 20a、20b使其力臂313、323部位看似于水平方向上为相互交错重叠，然由于该绝缘胶26为 先固定所述弯针31再于铅垂方向上相隔有适当的距离以固定邻近的该直针32，使所述弯 针31所悬设的力臂313较邻近直针32的力臂323贴近该探针座20，因而邻近的弯针31及 直针32实则于铅垂方向上有足够的间隔使针尖310、320部位点触测试焊垫20a、20b时力 臂313、323部位不致相互接触造成电性短路；况且以本实施例所提供该探针座20更对应所 述弯针31于该周边固定部21设有所述凹部221、222，使所述弯针31通过该周边固定部21 时与邻近的直针32于铅垂方向更有足够的间隔，不致发生相邻探针31、32间电性干扰的现 象。再者，当晶圆表面的制程平整度不够，以致该探针卡1单次可点触的所述测试焊垫20a、 20b的表面并非完全位于同一水平面，使该探针卡1需持续触压而施以应力于晶圆上较为 凸起的焊垫20a、20b，直至所有的针尖310、320与对应点触的测试焊垫20a、20b有最好的电 性接触效果，如此所述探针30的针尖310、320会沿其力臂313、323的轴向于焊垫20a、20b 上滑动；由于各该探针31、32的力臂313、323以至针尖310、320的延伸方向皆为各该焊垫 20a、20b的长边方向，因此各该探针30于轴向位移时有足够的空间，不致使针尖310、320部 位离开所述焊垫20a、20b而造成电性接触不良。 当然本实用新型所提供的该探针座20并不限定以单一该间隔固定部22横跨该周 边固定部21，另请参阅如图6所示本实用新型第二较佳实施例所提供的一探针卡2，具有同 于上述实施例所提供的该电路板10、所述探针30以及如图7所示的一探针座40，该探针座 40同样设于该电路板10底部12以及固定所述探针30维持同样的布设空间，其中差异在 于 该探针座40具有一周边固定部41以及二间隔固定部42、43，该二间隔固定部42、 43相邻并列且横跨该周边固定部41的两侧，因此将该探针座40内该二间隔固定部42、43 的外侧同样均分为与上述实施例相同的二分割区44、45，该二间隔固定部42、43之间形成为一开口 46 ;该周边固定部41上对应于各该间隔固定部42、43的两侧同样设有与上述实 施例相同的二凹部421 、431，以增加各该凹部421 、431上对应于铅垂方向所设置探针30的 布设空间。配合参照图8，所述探针30的设置方式亦同于上述实施例所提供的，将该弯针 31的连接部311以第一层绝缘胶261粘着固定后，所述直针32再于该探针座40四周以第 二层绝缘胶262固定于该周边固定部41，使对应于所述凹部421、431之处有部分的直针32 与所述弯针31于铅垂方向重叠，且该周边固定部41的绝缘胶26厚度相对大于各该间隔固 定部42、43上所涂布的绝缘胶261厚度，使设于该二间隔固定部42、43下方的所述直针32 的力臂323延伸空间可与所述弯针31的力臂313相互错开。 因此该探针座40的结构形同将上述实施例所提供该探针座20的间隔固定部22 近中央部位去除，仅留该二间隔固定部42、43设置所述弯针31，配合参照图9，使测试过程 中可通过该电路板10的测试窗口 14同时监视该二分割区44、45内及该二间隔固定部42、 43之间的探针30对位情形，确保所述探针30有效对应点触电子元件2a、2b的焊垫20a、 20b。 请参阅如图10所示，为本实用新型第三较佳实施例所提供的一探针座50，是具有 一周边固定部51以及横跨该周边固定部51的二间隔固定部52、53，使该二间隔固定部52、 53的外侧形成有均分的二分割区54、55，且在二间隔固定部52、53之间形成为一开口 56， 该周边固定部51的两侧相邻于该二间隔固定部52、53分别设有一凹部521、531，各该间隔 固定部52、53相对凸设有一凸部522、532。该探针座50可设置为如图11所示的探针卡结 构，同于上述实施例所提供者设置于该电路板10上，然差异在于仅设置部分的所述弯针31 与直针32，使该探针座50所应用量测的驱动芯片可为较少的驱动信号传输接口，亦即驱动 芯片周围不同于上述实施例所提供的应用量测般有高密度分布的测试焊垫；因此仅需少数 的弯针31设置于该二凹部521、531与其邻近的间隔固定部52、53上，再于该周边固定部51 设置该直针32，对应于所述凹部521、531之处为部分的直针32与所述弯针31于铅垂方向 重叠，且该弯针31于对应的该间隔固定部52、53上为经弯折后延伸固定于该凸部522、532 再悬设于该二凸部522、532之间，使该探针座50的制作上不需耗费太多的材料成本即能有 效的达成应用量测的目的。 以上所述的，仅为本实用新型的较佳可行实施例而已，故凡是应用本实用新型说 明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本实用新型的权利要求范围内。
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权利要求一种显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，包括有一电路板，具有相对的一上表面、一下表面、穿设该上、下表面的一测试窗口以及设于该上、下表面的多个焊垫；一探针座，具有一周边固定部及至少一间隔固定部，该周边固定部环设于该电路板的测试窗口且环绕该至少一间隔固定部，该周边固定部与该至少一间隔固定部之间形成有多个分割区，相邻各该分割区与上述相邻的驱动芯片相对应分布；以及，多个第一及第二探针，各该第一及第二探针具有一针尖、一连接部及一针尾，该连接部位于该针尖及针尾之间且固定于该探针座，使该连接部与针尖之间形成一力臂以悬设于该探针座，该针尾电性连接该电路板下表面的焊垫；该第一探针的连接部设于该周边固定部，该第二探针的连接部设于该间隔固定部，该第二探针的针尖位于相邻二该分割区之间，该第二探针的连接部以至针尾自该间隔固定部朝邻近该周边固定部方向弯折以延伸通过该周边固定部至该探针座外围。
2. 依据权利要求1所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，该至少一间隔 固定部连接该周边固定部相对的两侧且位于相邻二该分割区之间，该至少一间隔固定部上 悬设有该第一探针且其力臂的延伸方向与该第二探针的力臂延伸方向相交错。
3. 依据权利要求1所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，所述分割区的数量 为二，该探针座在相邻的二该分割区之间具有一开口 ，且各该第二探针的针尖位于该开口中。
4. 依据权利要求3所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，该开口中悬设 有该第一探针且其力臂的延伸方向并列于该间隔固定部。
5. 依据权利要求1或4所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，至少一该第 二探针的力臂位于该第一探针的针尖及邻近的该周边固定部之间。
6. 依据权利要求1或4所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，各该间隔固 定部上悬设有该第一探针，各该第二探针自连接部以至延伸至该周边固定部时是设于邻近 该第一探针的力臂及该间隔固定部之间。
7. 依据权利要求6所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，所述第一及第 二探针以一绝缘胶固定于该探针座，该周边固定部上的绝缘胶厚度大于该间隔固定部上的 绝缘胶厚度。
8. 依据权利要求2所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，该周边固定部 上凹设有多个凹部，所述凹部与该间隔固定部相邻接，各该第二探针通过该周边固定部时 设于该凹部上。
9. 依据权利要求8所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，各该凹部上还 设有至少一第一探针，各该第二探针通过该周边固定部时位于相邻该第一探针的连接部与 该探针座之间。
10. 依据权利要求8所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，该探针座所设 置的该间隔固定部数量为一，该周边固定部与该间隔固定部相邻接的两侧分别设有至少一 该凹部。
11. 依据权利要求1所述的显示面板驱动芯片的测试装置，其特征在于，该间隔固定部 凸设有一凸部，各该第二探针的连接部设于该凸部上。
专利摘要一种显示面板驱动芯片的测试装置，设有一探针座，该探针座具有至少一间隔固定部将该探针座中分割为多个分割区，相邻的分割区对应于待测集成电路晶圆上相邻的晶粒分布；多个第一探针环设该探针座周围并延伸至相邻分割区之间，多个第二探针自该探针座外通过该探针座周围与该间隔固定部相邻之处更延伸至该间隔固定部上以朝相邻二该分割区之间弯折有预定的角度，使所述第二探针的针尖及力臂悬设于相邻二该分割区之间以相对并列分布。
文档编号G01R31/00GK201548623SQ20092016869
公开日2010年8月11日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者张嘉泰 申请人:旺矽科技股份有限公司