半導體裝置的檢查設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種半導體裝置的檢查設備，其用于檢查具有多個電的檢查接觸點的檢查目標的電特性。檢查設備包括插槽組件，其中插槽組件包括在縱向方向上可縮回的多個探針、支撐彼此平行的所述探針的探針支撐器、和包括與所述探針的第一端部接觸的多個固定接觸點的插槽板；和檢查目標載體，其中檢查目標載體包括容納所述檢查目標從而使所述檢查接觸點面朝所述探針的第二端部的檢查目標容納部分，和被插入于所述檢查目標與所述探針支撐器之間并包括探針孔的底板元件，其中所述探針孔在與所述檢查接觸點對應的位置穿透底板元件并且所述探針的第二端部穿過所述探針孔。
【專利說明】半導體裝置的檢查設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體裝置的檢查設備，并且更特別地，涉及這樣一種半導體裝置的檢查設備，其中，當檢查半導體裝置的電特性時，探針和半導體裝置的檢查接觸點之間的接觸公差被降低。
【背景技術】
[0002]通常，諸如集成芯片(IC)的半導體裝置已經在制造過程中通過檢查半導體裝置的電特性而被進行與其缺陷有關的測試。半導體裝置的電特性是通過在半導體裝置的檢查接觸點(凸點(bump))與包括印刷電路板(PCB)的測試板的接觸點(焊盤(pad))之間插入探針而被檢查的。同樣，半導體裝置的電特性是在半導體裝置被插入檢查目標載體中的同時被檢查的。
[0003]圖17是示出了傳統的半導體裝置的檢查裝置的結構的視圖。半導體裝置的檢查設備I包括檢查目標載體30，其中，半導體裝置10被固定于該載體30上，位于檢查目標載體30上方并將固定的半導體裝置10向下推動以進行測試的推動器，被設置在檢查目標載體30下方的插槽引導件40，和具有用于與固定的半導體裝置的檢查接觸點相接觸的探針50的插槽組件60。
[0004]半導體裝置10的傳統的檢查是通過被安裝到檢測目標載體30上的半導體裝置10的球狀端點IOa與被支撐在插槽組件60中的探針50之間的電接觸執行的。此時，非常小的球狀端點IOa和探針50被以窄間距布置，并且因此在測試過程中需要非常高的精度。球狀端點IOa和探針50之間的對準是通過檢查目標載體30的定位孔32與插槽引導件40的定位銷42之間的對準實現的。
[0005]在測試過程中，檢查目標載體30在與插槽引導件40連接和分離之間交替，并且因此，通過不斷重復的連接與分離，定位銷42和定位孔之間的余量(margin)增大。結果，余量的增大導致球狀端點IOa與探針50之間的失配的問題。同樣，當插槽組件60被安裝到插槽引導件40中時，還可能導致額外的公差。
【發明內容】
[0006]本發明的一個方面在于提供一種半導體裝置的檢查設備，其能夠在測試過程中改進探針和檢查目標的檢查接觸點之間的精確的接觸。
[0007]本發明的另一方面在于提供一種半導體裝置的檢查設備，其能夠減小探針和檢查目標的檢查接觸點之間的接觸阻力。
[0008]本發明的又一方面在于提供一種半導體裝置的檢查設備，其能夠在檢查目標被檢查時減少探針接觸端部的污染。
[0009]本發明的再一方面在于提供一種半導體裝置的檢查設備，其能夠在插槽組件的引導突起與檢查目標載體的底板元件的引導槽彼此配合時防止被卡住。
[0010]本發明的前述和/或其他方面是通過提供一種半導體裝置的檢查設備實現的，其用于檢查具有多個電的檢查接觸點的檢查目標的電特性，該檢查設備包括:插槽組件，該插槽組件包括在縱向方向上可縮回的多個探針、支撐彼此平行的所述探針的探針支撐器、和包括與所述探針的第一端部接觸的多個固定接觸點的插槽板；和檢查目標載體，該檢查目標載體包括容納所述檢查目標從而使所述檢查接觸點面朝所述探針的第二端部的檢查目標容納部分，和被插入于所述檢查目標與所述探針支撐器之間并包括探針孔的底板元件，其中所述探針孔在與所述檢查接觸點對應的位置穿透底板元件并且所述探針的第二端部穿過所述探針孔。
[0011]底板元件和探針支撐器可包括凸起連接部分，該凸起連接部分包括將沿探針的縱向方向連接和對準的位于一側的引導突起和位于另一側的引導槽。
[0012]所述凸起連接部分被形成為當探針支撐器接近底板元件時，引導突起與引導槽之間的連接早于探針與探針孔之間的連接。
[0013]當引導突起與引導槽連接時，突出部不與突出部容納部分相接觸。
[0014]所述凸起連接部分可包括至少兩對位于一側的引導突起和位于另一側的引導槽，并且所述至少兩對弓I導突起和弓I導槽在形狀上不同，以便不會彼此卡住。
[0015]所述不同形狀可包括圓形和橢圓形。
[0016]所述底板元件可包括排塵口。
[0017]發明效果
[0018]根據本發明，檢查目標的檢查接觸點與探針之間的接觸是通過底板元件中的探針孔實現的，從而不僅改進了接觸的精度，還減小了接觸阻力。
[0019]根據本發明，檢查目標載體的中心部被底板元件阻斷，從而具有防止探針下端部被外來異物污染的效果。
[0020]根據本發明，被改變的插槽位置被矯正，以防止探針錯位，并且與檢查目標的檢查接觸點的中心的精確的接觸保護探針和檢查接觸點不受來自插槽外部的沖擊，從而具有延長使用壽命的效果。
[0021 ] 根據本發明，即使在檢查目標被插入檢查目標載體中以進行電特性檢查的同時產生振動的情況下，檢查目標也不會從檢查目標載體上掉落，這是有利的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是根據實施例的半導體裝置的檢查設備的分解透視圖，
[0023]圖2是圖1的半導體裝置的檢查設備中的推動器200的橫截面視圖，
[0024]圖3-5分別是圖1的半導體裝置的檢查設備中的檢查目標載體300的平面圖、橫截面視圖和底視圖，
[0025]圖6是部分地示出了圖1的半導體裝置的檢查設備中的檢查目標載體300的底板元件320的平面視圖，
[0026]圖7是沿圖6中的線1-1看去的橫截面視圖，
[0027]圖8和9分別是圖1的半導體裝置的檢查設備中的插槽引導件400的平面圖和橫截面視圖，
[0028]圖10和11分別是圖1的半導體裝置的檢查設備中的插槽組件500的透視圖和局部橫截面視圖，[0029]圖12是示出了根據另一實施例的半導體裝置的檢查設備中的底板元件620的平面圖，
[0030]圖13是示出了根據另一實施例的半導體裝置的檢查設備中的探針支撐器710的透視圖，
[0031]圖14a是橫截面視圖，示出了這樣一種狀態，即，推動器200、檢查目標載體300、插槽引導件400和插槽組件500在圖1的半導體裝置的檢查設備中被首次對準，
[0032]圖14b是示出了圖14a的‘A’部分的局部放大的橫截面視圖，
[0033]圖15a是橫截面視圖，示出了這樣一種狀態，即，推動器200、檢查目標載體300、插槽引導件400和插槽組件500在圖1的半導體裝置的檢查設備中被二次對準，
[0034]圖15b是不出了圖15a的‘B’部分的局部放大的橫截面視圖，
[0035]圖16a是橫截面視圖，示出了這樣一種狀態，即，推動器200、檢查目標載體300、插槽引導件400和插槽組件500在圖1的半導體裝置的檢查設備中被最終對準，
[0036]圖16b是示出了圖16a的‘C’部分的局部放大的橫截面視圖，以及
[0037]圖17是示出了傳統的半導體裝置的檢查設備的橫截面視圖。
【具體實施方式】
[0038]這里，將參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例。為進行清楚的描述，與描述無關的內容將被省略。同樣，通篇文件中類似的附圖標記用于表示相同或類似的元件，并且上、下、左和右方向都是以附圖的正面作為參照加以設定的。
[0039]如圖1所示，根據示例性實施例的半導體裝置的檢查設備100包括:檢查目標載體300，其中，半導體裝置10固定于該檢查目標載體300上；推動器200，其被設置在檢查目標載體300上方并在測試過程中推動被固定的半導體裝置10 ;底板元件320，其被可拆卸地支撐在檢查目標載體300的底板上；插槽引導件400，其被設置在檢查目標載體300的下方；和插槽組件500，其與插槽引導件400連接并支撐多個探針522。
[0040]如圖2所示，推動器200包括按壓突起220和第一定位銷202，其中，按壓突起220將固定于檢查目標載體300上的半導體裝置10向上按壓，第一定位銷202插入被形成于檢查目標裝置300中的第一定位孔中，以精確地按壓半導體裝置10。
[0041]如圖3-5所示，檢查目標載體300包括在中央具有開口 312以容納半導體裝置10的檢查目標容納部310和被可拆卸地支撐在檢查目標容納部310的底板上的底板元件320。例如，底板元件320可通過螺釘325可拆卸地連接到檢查目標容納部分310。
[0042]檢查目標載體300包括第一定位孔302和303，推動器200的第一定位銷202被插入第一定位孔中。左和右第一定位孔302具有橢圓形形狀，中心第一定位孔303具有圓形形狀。左和右第一定位孔302的橢圓形形狀被用于減小定位公差。
[0043]檢查目標容納部分310可包括在中央具有開口 312的底座314，和被安裝到底座314的開口 312并且通過彈性連接部316在上、下、左和右方向上可以浮動的浮動元件318。當然，底座314和浮動元件318可以被制造成一個整體。
[0044]檢查目標載體300可包括被布置在開口 312的內壁上的鎖銷(未示出)，以緊固和支撐半導體裝置10。
[0045]檢查目標10可包括集成芯片(IC)或類似的半導體裝置，但不限于此。可選擇地，其他裝置也適于檢查電特性。
[0046]如圖6和7所述，底板元件320包括被設置成與插槽組件500 (其將在下文中加以描述)的探針522對應的多個探針孔322、被圓形地形成在與插槽組件500的引導突起(pro jection) 524相對應的位置上的引導槽324、將底板元件320可拆卸地緊固到檢查目標容納部分310的螺釘孔326、和被矩形地開在中心部位以用于在測試過程中排出灰塵或類似污染物的排塵口 328。底板元件320可包括第二定位孔329，第二定位孔329中插入檢查目標容納部分310的第二定位銷(未示出)以便底板元件320被精確地緊固到檢查目標容納部分310的浮動元件318。
[0047]引導槽324與插槽組件500的引導突起523 —同形成凸起(embossed)連接部分324，524。引導槽324可具有橢圓形形狀或除圓形之外的各種形狀。中心排塵口 328可依據半導體裝置10的形狀而被形成在外部，并且可具有圓形形狀或除矩形形狀之外的各種形狀。
[0048]如圖7和10所示，底板元件320在其底面上形成有突出部(protrusion)容納部分321，以容納插槽組件500 (其將在下文中描述)的突出部514。突出部容納部分321可包括從底部到頂部的錐形部323以便于容納突出部514。突出部容納部分321在中心形成有探針孔322。
[0049]與突出部容納部分321接觸的探針孔322的入口可以通過對邊緣進行倒圓而形成漸縮的部分，從而探針522能夠在測試過程中被安全地插入。同樣，探針孔322包括位于其頂部上的槽部327，半導體裝置20的球形端子IOa可以被放置在所述槽部327上。
[0050]如圖8和9所示，插槽引導件400包括與插槽組件500 (其將在下文中描述)相連接的連接孔412，和具有中空的圓柱形形狀并且與檢查目標載體300的第三定位孔304可拆卸地連接的第三定位銷414。第三定位銷414的內部空間形成第四定位孔415，推動器200的第一定位銷202被插入到第四定位孔中。在測試過程中，插槽引導件400的第三定位銷414被插入到檢查目標載體300的第三定位孔304中，并且用于半導體裝置10的球形端子IOa與探針522的首次對準。即，推動器200的第一定位銷202穿透檢查目標載體300的第一定位孔302并且經由第三定位孔304插入到座位插槽引導件400 (其將在下文中描述)的第三定位銷414的內部空間的第四定位孔415中。插槽引導件400可包括在第三定位銷下方突出的突起416，以便與下文中將加以描述的插槽板530相連接。
[0051]圖10和11是示出了根據示例性實施例的插槽組件500的視圖。插槽組件500包括支撐多個探針522的探針支撐器510、被裝配到底板元件320的引導槽324中的引導突起524、和用于安裝探針支撐器510的插槽板530。如上文所述，引導突起524與底板元件320的引導槽324 —同形成凸起連接部分324，524。探針支撐器510可以被連接到插槽板530 (其將在下文中加以描述)。
[0052]如果需要，也可以通過在底板元件320中形成引導突起520并且在探針支撐器510中形成引導槽324的方式提供所述凸起連接部分324，524。在該實施例中，凸起連接部分324，524包括布置在探針支撐器510中的四個引導突起524，和布置在底板元件320中的四個引導槽324，但其并不僅限于此。可選擇地，可以布置三個或更少、或五個或更多的引導突起和引導槽以獲得相同的效果。當然，如果僅布置一個引導突起524和一個引導槽324，則他們必須被設計成具有橢圓形、三角形、矩形或具有預定尺寸的其他形狀，因為當引導突起524和引導槽324的每個橫截面都具有圓形形狀時，將不具有定位效果。
[0053]插槽板530可包括印刷電路板(PCB)，印刷電路板具有固定的接觸點焊盤532和電連接到測試儀(未示出)的電路圖案(未示出)。如圖11所示，探針522的第一端部523從探針支撐器510的底部突出。探針522的該突出的第一端部523在測試過程中與插槽板530的固定的接觸點焊盤532接觸。
[0054]探針支撐器510包括突出部514，突出部514的一部分被突出的探針522支撐。突出部514被布置在與底板元件320的突出部容納部分321相對應的位置處并在測試過程中被容納在形成于檢查目標載體300的底板元件320的底部上的突出部容納部分321中。探針522的第二端部525從突出部容納部分321的頂部突出。探針522的第二端部525在測試過程中被插入到檢查目標載體的底板元件320的探針孔322中。
[0055]探針522可由任意部件實現，只要它能夠通過彈性體在縱向方向上可縮回。例如，可使用彈性針(pogo pin)，其中諸如彈簧的彈性體被插入到中空的筒中，并且上和下柱塞分別部分地從所述筒突出并在上和下柱塞之間設有彈性體。在圖8中，探針522的兩個突出的端部523，525被認為是所述上和下柱塞。
[0056]圖12是示出了根據另一示例性實施例的底板元件620的結構的平面圖。這里，除引導突起之外，與底板元件620對應的插槽組件的結構是相同的，因此為方便起見，關于它的描述將被省略。當然，引導突起的形狀必須與圖12中所示的底板元件620的引導槽624a、624b、624c、624d的形狀相對應。例如，如果引導槽具有圓形形狀，則相應的引導突起必須具有橫截面為圓形的銷形狀。如果引導槽具有橢圓形形狀，則相應的引導突起必須具有橫截面為橢圓形的銷形狀。
[0057]底板元件620包括被設置成與插槽組件的探針相對應的探針孔622，被形成在與插槽組件的引導突起的相對應的位置上的引導槽624a、624b、624c和624d，將底板元件620可拆卸地連接到檢測目標容納部的螺釘孔626，和形成在中心部以在測試過程中排出諸如灰塵的污染物的開口為矩形的排塵口 628。底板元件620可包括插有檢查目標容納部的第二定位銷(未示出)的第二定位孔629，以便被精確地固定到檢查目標容納部。
[0058]引導槽624與插槽組件的引導突起(未示出)一同形成凸起連接部分。如圖12所示，底板元件320的四個引導槽624a、624b、624c和624d在形狀上彼此可不同。在圖6所示的底板元件320中，四個引導槽324具有圓形形狀，而圖9示出了橢圓形引導槽624a、624b、624c與圓形引導槽624d的混合。
[0059]四個引導槽624a、624b、624c和624d在形狀上彼此不同的原因是具有上述橫截面的四個引導槽624a、624b、624c和624d和插槽組件的四個引導突起(未示出)在被連接形成每個對時可防止被卡住。即，如果四個對的形狀都類似于圓形并且如果只有很少的公差，則它們可能彼此連接得太緊或太松，從而損壞探針或球形端子。然而，如果在不同的方向上提供橢圓形形狀，則當存在位置公差時，它們將不會彼此匹配，從而不會導致探針或球形端子的損壞。
[0060]底板元件620在中央部形成有開口為菱形的排塵口 628。
[0061]如圖13所示，根據另一示例性實施例的探針支撐器710設有突出部714，突出部714包括位于四個角附近的四個引導突起725和在其中心部突出的探針522。當半導體裝置10的球形端子IOa被布置在中心時，可以使用這種探針支撐器710。[0062]下面將結合圖14a至16b描述半導體裝置的檢查設備100的操作。
[0063]圖14a至16b示出了被檢查的半導體裝置10，其中，插槽組件500、插槽引導件400、檢查目標載體300和推動器200在半導體裝置的檢查設備中被依次地對準。
[0064]首先，如圖14a所示，推動器200的第一定位銷202被依次插入檢查目標載體的第一定位孔303和第三定位孔304，以及插槽引導件400的第四定位孔415。隨后，固定于檢查目標載體300上的半導體裝置10的球形端子IOa與插槽組件500的探針522被首次對準。此時，如圖14b所示，探針支撐器510的引導突起524未插入檢查目標載體300的底板元件320的引導槽324中。
[0065]隨后，如果檢查目標載體300與插槽引導件400完全地連接，則探針支撐器510的弓I導突起524被少許地裝配到檢查目標載體300的底板元件320的引導槽324中，如圖15a和15b所示，使得固定于檢查目標載體300上的半導體裝置10的球形端子IOa與插槽組件500的探針522可以被二次對準。此時，插槽組件500的探針522未被插入到檢查目標載體300的底板元件320的探針孔322中。
[0066]最后，如果推動器200被按壓以進行測試，則浮動元件318被彈性連接部分316向下推動并因此固定的半導體裝置10也被向下移動，如圖16a所示，從而固定于檢查目標載體300上的半導體裝置10的球形端子IOa與插槽組件500的探針522可以被第三次對準。此時，探針支撐器510的引導突起524被完全地插入到檢查目標載體300的底板元件320的引導槽324中，并且同時，探針522被插入底板元件320的探針孔322中，如圖16b所示。結果，被插入探針孔322中的探針522與半導體裝置的球形端子IOa相接觸。
[0067]如圖15a和15b所示，插槽組件500的引導突起524可以被設計成在檢查目標載體300被完全連接到插槽引導件400時不插入檢查目標載體300的引導槽324中。在這種情況下，插槽組件500的引導突起524和檢查目標載體300的引導槽324在推動器200的推動下連接。
[0068]根據前文描述的半導體裝置的檢查設備的操作，被檢查的半導體裝置10的球形端子與探針522的第二端部525接觸，同時至少部分地插入探針孔322中，從而將探針522的第二端部525與球形端子IOa之間的接觸空間限制到探針孔322的內側。結果，半導體裝置10的球形端子IOa和插槽組件500的探針522不僅精確地彼此接觸，而且減小了接觸阻力。
[0069]同樣，引導突起524與引導槽324之間的連接早于探針522與探針孔322之間的連接，藉此引導探針522與探針孔322的精確的連接，并保護微細的探針522防止其可能因為沖擊或碰撞而損壞。
[0070]為了使引導突起524與引導槽324之間的連接早于探針522與探針孔322之間的連接，底板元件320需要突出部容納部分321容納探針支撐器510的突出部514。同樣，當突出部容納部分321容納突出部514時，它們可能不會彼此接觸。當突出部514碰撞突出部容納部分321時，探針522可能改變位置，并且因為探針522未被精確地插入探針孔322中而被損壞。
[0071]在根據本發明的檢查設備100中，檢查目標載體300的開口 312未完全打開，而是被底板元件320阻斷，從而防止檢查目標10掉落，并防止探針522的尖端部在測試過程中被從檢查目標載體300的頂部掉落的外來異物污染。[0072]盡管已經示出和描述了幾個示例性的實施例，但本領域的技術人員將會意識到，在不脫離本發明的原理和實質的前提下可以在這些示例性實施例中作出各種改變，因此本發明的范圍被定義在所附權利要求及其等同技術方案中。
【權利要求】
1.一種半導體裝置的檢查設備，其用于檢查具有多個電的檢查接觸點的檢查目標的電特性，該檢查設備包括: 插槽組件，該插槽組件包括在縱向方向上可縮回的多個探針、支撐彼此平行的所述探針的探針支撐器、和包括與所述探針的第一端部接觸的多個固定接觸點的插槽板；和 檢查目標載體，該檢查目標載體包括容納所述檢查目標從而使所述檢查接觸點面朝所述探針的第二端部的檢查目標容納部分，和被插入于所述檢查目標與所述探針支撐器之間并包括探針孔的底板元件，其中所述探針孔在與所述檢查接觸點對應的位置穿透底板元件并且所述探針的第二端部穿過所述探針孔。
2.根據權利要求1所述的檢查設備，其中，所述底板元件和所述探針支撐器包括凸起連接部分，該凸起連接部分包括將沿探針的縱向方向連接和對準的位于一側的引導突起和位于另一側的引導槽。
3.根據權利要求2所述的檢查設備，其中，所述凸起連接部分被形成為當探針支撐器接近底板元件時，引導突起與引導槽之間的連接早于探針與探針孔之間的連接。
4.根據權利要求1所述的檢查設備，其中，所述探針孔沿探針的所述縱向方向容納所述檢查接觸點的至少一部分。
5.根據權利要求3所述的檢查設備，其中，所述探針支撐器包括在所述探針的區域中的、朝向所述底板元件突出的突出部，并且所述底板元件包括用于容納所述突出部的突出部容納部分。
6.根據權利要求5所述的檢查設備，其中，當引導突起與引導槽連接時，所述突出部不與所述突出部容納部分相接觸。
7.根據權利要求2所述的檢查設備，其中，所述凸起連接部分包括至少兩對位于一側的引導突起和位于另一側的引導槽，并且所述至少兩對引導突起和引導槽在形狀上不同，以便不會彼此卡住。
8.根據權利要求7所述的檢查設備，其中，所述不同形狀包括圓形和橢圓形。
9.根據權利要求1所述的檢查設備，其中，所述底板元件包括排塵口。
【文檔編號】G01R31/26GK103430031SQ201180069246
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年9月16日 優先權日:2011年3月14日
【發明者】李彩允 申請人:李諾工業有限公司
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