用于测试探针卡的转换卡的制作方法
【专利摘要】一种用于测试探针卡的转换卡，包含有一板体及设于板体上的数第一传输单元、数第二传输单元及一直流/交流转换电路，第一传输单元电性连接于测试仪器，第二传输单元电性连接于探针卡接口，直流/交流转换电路电性连接于该第一传输单元、该第二传输单元；借第一传输单元传输交流信号，并将交流信号经由直流/交流转换电路、第二传输单元、探针卡接口接至直流探针卡，运用交流电路及传输线原理，以配合逻辑分析仪、示波器、时域反射仪、频域网络分析仪、误码产生器、眼图分析仪等交流信号测试仪器，利用交流方式可对直流电探针卡进行错误分析测试及改善，避免误判探针卡的错误率，达到降低换卡率及清针率，降低直流探针卡的库存率。
【专利说明】用于测试探针卡的转换卡
【技术领域】
[0001] 本实用新型有关于一种转换卡，特别是指其为一种用于测试探针卡的转换卡。
【背景技术】
[0002] 长久以来，半导体业界在晶圆可靠度测试（wafer acceptance test)时，都会先验 证直流探针卡（Probe Card)是否可用，因直流探针卡担负着最后段测试时，1C在被切割前 (WS :Wafer Sort)，功能测试是否正常的重要角色，当1C测试能正常工作后，1C即会被切割 包装（FT :Final Test ;IC has been packaged)并再作后续的分类（BIN)测试，由此可知，当 直流探针卡的错误率高时，会直接影响后面出货的速度与质量，但直流探针卡随着1C功能 越来越强，脚数越来越多，甚至高达几万根的脚数，其价格动辄千万，若直流探针卡被判为 错误率高，则须再作清针，甚至换卡的动作，这些动作非常耗费成本及时间，晶圆厂及测试 厂时常为了赶货给客户，经常以直接换卡的方式测到正确为止，而这些换下来的直流探针 卡的费用则是由晶圆厂及测试厂直接吸收掉，因此直流探针卡的库存率，常会达到台币几 千万至数亿的等级，造成成本大幅提商。
[0003] 由于半导体业界长期借由此直流测试方式来测试直流探针卡，其改善方式已达瓶 颈，爰是，本实用新型人今基于产品不断改良创新的理念，乃本着多年从事半导体及与电子 相关的测试产业产品设计开发的实务经验，以及积极潜心研发思考，而利用交流方式对直 流电探针卡的错误分析及改善，经由无数次的实际测试、实验，致有本实用新型的产生。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的，在于提供一种借第一传输单元传输交流信号，并将交流信号 经由直流/交流转换电路、第二传输单元接至直流探针卡，运用交流电路及传输线原理，以 配合交流信号仪器利用交流方式对直流电探针卡进行错误分析测试及改善的用于测试探 针卡的转换卡。
[0005] 为达上述的目的，本实用新型的解决方案是：
[0006] -种用于测试探针卡的转换卡，包含有：
[0007] -板体；
[0008] 至少一第一传输单兀，设于该板体，该第一传输单兀用以电性连接于测试仪器以 传输交流信号；
[0009] 至少一第二传输单元，设于该板体，该第二传输单元用以电性连接于探针卡接 Π ；
[0010] 一直流/交流转换电路，设于该板体，该直流/交流转换电路电性连接于该第一传 输单兀、该第二传输单兀。
[0011] 进一步，该板体具有一穿孔。
[0012] 进一步，该第一传输单元为数个排列成一区域的电性连接孔。
[0013] 进一步，该第二传输单元为电性连接孔。
[0014] 进一步，该板体、该第一传输单元、该第二传输单元及该直流/交流转换电路一体 制成为一印刷电路板（PCB，Printed circuit board)。
[0015] 进一步，该板体、该第一传输单元、该第二传输单元及该直流/交流转换电路压合 成一体。
[0016] 以借第一传输单元传输交流信号，并将交流信号经由直流/交流转换电路、第二 传输单元、探针卡接口接至直流探针卡，运用交流电路及传输线原理，以配合逻辑分析仪、 示波器、时域反射仪、频域网络分析仪、误码产生器、眼图分析仪等交流信号测试仪器，利用 交流方式可对直流电探针卡进行错误分析测试及改善，避免误判探针卡的错误率，达到降 低换卡率及清针率，降低直流探针卡的库存率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型的上视图；
[0018] 图2为本实用新型的上视局部放大图；
[0019] 图3为本实用新型测试实施例的立体分解图；
[0020] 图4为本实用新型测试实施例的剖面图；
[0021] 图5为本实用新型的构造方块示意图；
[0022] 图6为本实用新型配合逻辑分析仪、数字信号产生器的测试实施例图；
[0023] 图7为图6的测试结果图；
[0024] 图8本实用新型配合逻辑分析仪、示波器、数字信号产生器的测试实施例图；
[0025] 图9为图8的测试结果图；
[0026] 图10为本实用新型配合时域反射仪的测试实施例图；
[0027] 图11为图10的测试结果图；
[0028] 图12为本实用新型配合频域网络分析仪的测试实施例图；
[0029] 图13为图12的测试结果图；
[0030] 图14为本实用新型配合眼图分析仪、误码产生器的测试实施例图；
[0031] 图15为图14的测试结果图；
[0032] 图16为本实用新型配合眼图分析仪与误码产生器整合机型的测试实施例图；
[0033] 图17为本实用新型的测试程序流程图。
[0034] 【符号说明】
[0035] 用于测试探针卡的转换卡10板体11
[0036] 第一传输单元12 连接线121
[0037] 第二传输单元13 直流/交流转换电路14
[0038] 穿孔15 探针卡接口 20
[0039] 直流探针卡30 测试设备31
[0040] 逻辑分析仪40 数字信号产生器41
[0041] 不波器50 时域反射仪60
[0042] 频域网络分析仪70 误码产生器80
[0043] 眼图分析仪90 误码产生器与眼图分析仪整合机型91。
【具体实施方式】
[0044] 为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进 行详细阐述。
[0045] 请参阅图1至图16所示，本实用新型用于测试探针卡（Probe Card)的转换卡10构 造包含有一板体11、数第一传输单元12、数第二传输单元13及一直流/交流转换电路14， 其中：
[0046] 该板体11于一实施例具有一穿孔15,用以减轻重量、节省材料，进而降低制造成 本。
[0047] 该第一传输单元12设于板体11，第一传输单元12用以电性连接于预定的测试仪 器以传输交流信号，于本实施例第一传输单元12可与测试仪器的连接线121电性连接，而 第一传输单元12以八个状平均设于板体11，使数个连接线121也可同时电性连接于数个第 一传输单元12,据此，测试仪器能借由一条连接线121连接于不同位置的第一传输单元12 而分区测试直流探针卡30,或者测试仪器能借由数条连接线121连接于不同位置的第一传 输单元12而同时分区测试直流探针卡30。
[0048] 该第一传输单元12于一实施例为数个排列成一区域的电性连接孔。
[0049] 该第二传输单元13设于板体11，第二传输单元13用以电性连接于探针卡接口 (P0G0 tower) 20。
[0050] 该第一传输单元12于一实施例为电性连接孔，于本实施例探针卡接口 20上侧的 数探针穿设于第二传输单元13中。
[0051] 该直流/交流转换电路14设于板体11，直流/交流转换电路14电性连接于该第 一传输单兀12、第二传输单兀13。
[0052] 于一构造实施例，该板体11、第一传输单元12、第二传输单元13及直流/交流转 换电路14 一体制成为一印刷电路板（PCB，Printed circuit board);或者是该板体11、第一 传输单元12、第二传输单元13及直流/交流转换电路14压合成一体。
[0053] 以借第一传输单元12传输交流信号，并将交流信号经由直流/交流转换电路14、 第二传输单元13、探针卡接口 20接至直流探针卡（Probe Card)30,运用交流电路及传输线 原理，以配合逻辑分析仪40、示波器50、时域反射仪60、频域网络分析仪70、误码产生器80、 眼图分析仪90等交流信号测试仪器，利用交流方式可对直流探针卡30进行错误分析测试 及改善，避免误判探针卡的错误率，达到降低换卡率及清针率，降低直流探针卡的库存率。.
[0054] 请参阅图3、图4所示，本实用新型测试时的样态通常为设于探针卡接口 20上，而 探针卡接口 20设于直流探针卡30上，直流探针卡30设于测试设备31上。
[0055] 请参阅图6至图17所示，本实用新型的测试实施例，板体11的第一传输单元12 可借由连接线121电性连接于逻辑分析仪40、示波器50、时域反射仪60、频域网络分析仪 70、误码产生器80、眼图分析仪90、误码产生器与眼图分析仪整合机型91等交流信号测试 仪器，另外，数字信号产生器41配合逻辑分析仪40或同时配合逻辑分析仪40、示波器50 而电性连接于直流探针卡30,以借上述交流信号测试仪器依照预定测试程序对直流探针卡 30进行错误分析测试及改善，而测试及改善结果可由上述该些交流信号测试仪器显示。
[0056] 另外，当然也可以依照实际须要选择上述部份的交流信号测试仪器来对直流探针 卡30进行错误分析测试及改善。
[0057] 由于原直流方式仅能测试一定准位的电压电流值，并且是给电压量电流，或是给 电流量电压，此会造成当一些有问题的讯号不在此位准时，根本量不到而被忽略，故而也会 造成对直流探针卡30的误判，若以交流的方式，由于准位会随具有周期性，若配合逻辑分 析仪40的不同位准调整方式，就能抓出隐藏在直流标准位准下的关键错误信号，进而判别 错误是由哪一个脚位产生，进而针对该脚位做改善，又逻辑分析仪40 -次能同时判别2000 根以上的脚位，故当直流探针卡30的脚位超过万根时，经由分区测试，就能在最快时间内 测完所有脚位，现有的探针卡分析仪每个脚位平均2秒，若1万根就要2万秒，下表即可表 示其差别：
[0058] |每脚位| 一次可|量10000根脚位|量20000根脚位 测量时量脚数所需时间（秒）含所需时间（秒）含 间（秒） overhead时间 overhead时间 探针卡 2 ?~ 21000(约6小时）43000 (约12小 分析仪 时） 本实用新型 2 2000 20 60
[0059] 由探针卡的探针一直到载板间共有4?5层的不同载体以构成整个测试系统，然 而，每个载体都有其不同的电路特性与阻抗匹配的问题，因此，在每根脚位都有其不同的阻 抗特性（即使在同样制程下也是如此)，若以时域反射仪60来对有问题的脚位做分析，因其 输出的是非常高频的步阶波，上升时间在7?12ps (pico second)的内，若反推回距离即为 nm(naro meter)的分辨率，由于现有的1C设计与应用都在GHz等级(如DDR3, HDMI，PCI-e. 等等)，再加上产品必须轻薄短小，又要功能强大，1C越来越小，功能越来越多，相对的1C内 部线路更复杂，其传输线效应也越明显，亦即各个不同的频率会因为一些小的制程缺陷，就 会产生不同的感应或寄生电容电感电阻(统称感应电路)，造成原本应有的特性都被感应电 路影响，这在直流的世界是完全无法量测到的，本实用新型利用时域反射仪60的步阶波， 不但可分析出这些感应电路发生的地方，并能换算该地方感应电路的特性，进而再针对该 部分进行改善，由于分辨率是到nm等级，因而能了解到底是哪一层载体造成错误，而非全 归错于探针卡。
[0060] 当数字信号在1C内部流动时，如何正确的在适当时间输出或输入应有的数字信 号，关系着此颗1C在真正产品上是否能达到所需的功能（Function)，如前所述，现有应用 都在GHz等级，故频率的准确度及信号输出入的精准控制非常重要，因为GHz等级时，频率 常会被抖动（Jitter)及系统及各高频频率造成的噪声（noise)干扰，故须利用误码产生器 (Bit Error Rate Tester) 80 及眼图分析仪（eye-diagram analyzer) 90 来了解信号传输质 量的好坏，并分析造成抖动（如 TJ(total jitter)，PJ (periodic jitter), DO) (Duty-cycle jitter)等等）或噪声（如 RN (random noise)，DN (deterministic noise)，DDN (data dependent noise)等等）的原因。
[0061] 如前所述，现有应用都在GHz等级，亦即所谓的射频（RF)等级，故而我们必须 要用射频网络分析仪来分析该载体系统在射频底下的频域行为，如输入损耗（Insertion loss),反射损耗（Return Loss)及传输损耗（Transitions Loss)等，如此配合前述的状况， 就能了解各层载体在时域（Time domain)及频域（Frequency domain)的行为，达到以不同 手段及方法来做改善。
[0062] 由上述可知，本实用新型借由板体、第一传输单元、第二传输单元及直流/交流 转换电路的设置，将整个测试直流探针卡的构造接口整合在一起，运用交流电路及传输线 原理，能一次测出所有非常的关键参数及造成错误原因的因素，不但可降低探针卡的高库 存率，也能为后续的功能测试（functional test)排除更多的错误，加快产品上市的速度， 克服直流测试探针卡的瓶颈，且不光是针对直流探针卡，对整个原有每个测试层，如载卡 (load board),载卡与探针卡接口（P0G0 tower),探针头（probe head)及探针（needle)等， 都能测出其特性及错误，如此便能针对真正的问题层作解决，而非一再清针与换卡。
[〇〇63] 以上为本案所举的实施例，仅为便于说明而设，当不能以此限制本案的意义，即大 凡依所列申请专利范围所为的各种变换设计，均应包含在本案的专利范围中。
【权利要求】
1. 一种用于测试探针卡的转换卡，其特征在于，包含有： 一板体； 至少一用以电性连接于测试仪器以传输交流信号的第一传输单元，设于该板体； 至少一用以电性连接于探针卡接口的第二传输单元，设于该板体； 一直流/交流转换电路，设于该板体，该直流/交流转换电路电性连接于该第一传输单 元、该第二传输单元。
2. 如权利要求1所述的用于测试探针卡的转换卡，其特征在于：该板体具有一穿孔。
3. 如权利要求1所述的用于测试探针卡的转换卡，其特征在于：该第一传输单元为数 个排列成一区域的电性连接孔。
4. 如权利要求1所述的用于测试探针卡的转换卡，其特征在于：该第二传输单元为电 性连接孔。
5. 如权利要求1所述的用于测试探针卡的转换卡，其特征在于：该板体、该第一传输单 元、该第二传输单元及该直流/交流转换电路一体制成为一印刷电路板。
6. 如权利要求1所述的用于测试探针卡的转换卡，其特征在于：该板体、该第一传输单 元、该第二传输单元及该直流/交流转换电路压合成一体。
【文档编号】G01R35/02GK203894399SQ201420261910
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】詹定叡 申请人:詹定叡