專利名稱：測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及測試裝置。
背景技術：
對于半導體器件等測試裝置，比如公知的有同時配有使用15V左右的低電壓信號的測試功能和比如使用2kV左右的高電壓信號的測試功能的雙功能裝置(比如，參照專利文獻1)。這些信號通過探針基板被傳送到半導體器件。專利文獻1 專利公開2007-205792號公報
發明內容
發明要解決的技術問題可是，在探針基板中，傳送高電壓的信號的引腳的設置必須離開傳送低電壓的信號的引腳規定的距離以上。因此，如果高電壓用的引腳增大，則能配置低電壓用的引腳的區域受到限制，因而不能確保在探針基板設置的引腳數量。同時，可以認為在生成這樣的高電壓信號的測試裝置中，能夠離開半導體器件而設置生成信號的測試模塊。比如，可以離開設置有測試模塊的測試頭和載置半導體器件的探測器而設置，用電纜連接測試頭及探測器，并傳送信號。但如果用比較長的電纜連接測試頭及探測器的話，則由于電纜中的電阻成分及電容成分等，而使采用低電壓信號的測試精度劣化。特別是導致使用低電壓高頻信號的測試精度劣化。同時，在測試精度低的情況下，雖然可以通過反復多次測試，使之提高良否判定的精度，不過，將導致測試時間變長。并且，如果用長電纜連接傳輸高電壓信號，電纜或連接器上的絕緣電阻會使微量電流測量的精度惡化，或者，電纜及連接器的電阻成分、電容成分等會使波形劣化。由于這個緣故，而不能正確地進行測量。解決技術問題的手段為了解決上述問題，在本發明的第1方式中提供測試裝置，是測試被測試器件的測試裝置，包括測試頭，其與被測試器件相對配置，設置有用于測試被測試器件的模塊； 探針組件，配置在測試頭及被測試器件之間，進行信號傳送。在探針組件中，設置有互相以規定的間隔配置的多個低電壓引腳；和多個高電壓引腳，其與多個低電壓引腳中的各個低電壓引腳的距離比規定的間隔還大，傳送比低電壓引腳還高的電壓信號；多個高電壓引腳中的各個高電壓引腳，只被配置在將探針組件的表面平分為2個區域的其中一方。另外，上述發明的概要，并未列舉出本發明的必要的技術特征的全部，這些特征群的次級組合也能構成本發明。
圖1是表示實施方式涉及的測試裝置100的概要圖。
圖2是將從測試頭22到探針卡50的構成放大后的放大圖。圖3表示從被測試器件200—側看的探針組件60的俯視圖的一個例子。圖4是高電壓引腳區域66的引腳配置例的示意圖。圖5是說明確認從高電壓模塊80到探針卡50的連接構成的圖。圖6表示從被測試器件200—側看的轉換部M的俯視圖的一個例子。
具體實施例方式以下，通過發明的實施方式說明本發明。不過，以下的實施方式并非限定權利要求書涉及的發明。并且，并非在實施方式中說明的全部特征組合都是發明的解決手段所必須的。圖1，是表示實施方式涉及的測試裝置100概要圖。測試裝置100，是測試半導體器件等的被測試器件200的裝置，具有探測器10、主計算機12、電纜14、驅動部16、測試頭 22、框架部30、高電壓模塊80、功能板40、探針組件60及探針卡50。另外，被測試器件200 可以是由晶片形成的器件。并且，被測試器件200還可以是SOC器件。探測器10將被測試器件200載置于規定的位置。并且，探測器10可以載置多個被測試器件200。探針卡50與在探測器10上載置的被測試器件200相對配置，與被測試器件200電連接。探針卡50隔著探針組件60、功能板40、框架部30及轉換部M被測試頭 22固定。同時，功能板40及框架部30用螺釘等固定成一體。以此，使功能板40的剛性提尚ο驅動部16移動測試頭22。比如，驅動部16在進行被測試器件200的測試時，如圖 1所示，通過讓測試頭22移動到與被測試器件200對著的位置，而讓探針卡50連接于被測試器件200。測試頭22與被測試器件200對著配置。測試頭22進行被測試器件200的低電壓測試的測試模塊沈。另外，在測試頭22的表面上，設置圖2所示的轉換部M。在轉換部對上，由螺釘等固定進行比測試模塊26還高的高電壓測試的高電壓模塊80。這樣，高電壓模塊80相對于測試頭22被固定。比如，高電壓模塊80，可以是能夠生成比測試模塊沈還電壓還高的信號的模塊。 比如測試模塊沈可能生成0 20V左右的信號，高電壓模塊80可能生成0 2kV左右的信號。并且，高電壓模塊80可以生成為了測試被測試器件200的耐壓的、與被測試器件200 的耐壓規格對應的電壓。高電壓模塊80，可以在轉換部M中，在與被測試器件200對著的表面設置。主計算機12，通過電纜14控制這些模塊，使之測試被測試器件200。框架部30被固定在轉換部M中與被測試器件200對著的表面上。框架部30通過與功能板40 —體固定，將功能板40保持在與被測試器件200對著的位置。功能板40，被配置在被測試器件200及轉換部M之間。更具體地說，功能板40被配置在探針組件60及框架部30之間。探針組件60被配置在被測試器件200及功能板40之間。更具體地說，探針組件 60被設置在探針卡50及功能板40之間，將它們電連接。根據這樣的構成，測試頭22經探針卡50與被測試器件200電連接，能夠進行被測試器件200的低電壓測試及高電壓測試。并且，因為在被測試器件200附近配置了測試模塊沈，所以即使不重復進行低電壓測試，也能夠精度良好地對被測試器件200進行測試。由此，得以縮短測試時間。圖2是放大了從測試頭22到探針卡50的構成的放大圖。本例的測試裝置100， 在測試頭22與框架部30之間還具有轉換部M。將框架部30相對于轉換部M可裝拆地設置。并且，隔著轉換部M用螺釘等將高電壓模塊80固定在被測試頭22上。測試頭22 有多個測試模塊26。轉換部M通過轉換各個測試模塊沈在轉換部M內部傳送的傳輸路觀，來轉換將各個測試模塊26連接到被測試器件200的哪個引腳上。轉換部M可以具有設置有多個傳輸線觀和多個轉換開關的存儲部。高電壓模塊80在轉換部M中，被固定在與被測試器件200對著的表面。并且，框架部30可以是在轉換部M側形成一側的開口，在功能板40 —側形成另一側的開口的筒狀。如上所述，框架部30可以與功能板40 —體化。高電壓模塊80可以在轉換部M表面中配置在被框架部30包圍的區域中。另外，高電壓模塊80的外壁，優選具有比高電壓模塊 80生成的電壓高的耐壓。在測試模塊沈及在探針組件60間，經由傳輸線觀及功能板40中的圖案線路傳送低電壓信號。傳輸線觀，可以穿過框架部30壁內部，與功能板40電連接。同時，傳輸線觀可以是包含轉換部M及連接功能板40間的彈簧引腳的路徑。與此相對，在高電壓模塊80及探針組件60間，經由耐壓電纜32、耐壓連接器34、 及功能板40的通孔來傳送高電壓信號。優選耐壓電纜32及耐壓連接器34的耐壓具有比高電壓模塊80生成的電壓還高的耐壓。另外，低電壓信號及高電壓信號可以是模擬信號、 數字信號、或電源功率等。功能板40，通過圖案線路、通孔以及電極來傳送所接收的低電壓信號。同時，功能板40，通過通孔傳送接收到的高電壓信號。耐壓電纜32，可以被焊在功能板40的通孔電極上。再者，優選在功能板40中，不經由圖案線路傳送高電壓信號。同時，在功能板40中，將與耐壓電纜32連接的通孔電極，從傳送低電壓信號的通孔電極、圖案線路及其他的元件離開與高電壓模塊80生成的最大電壓電平對應的爬電距離而來設置。比如，高電壓用的通孔電極，可以按高電壓模塊80生成的電壓每ΙΟΟν，具有 Imm左右的爬電距離來設置。即，當高電壓模塊80生成最大1500V時，將高電壓用的通孔電極設置為相對于低電壓信號用的電極、圖案線路、元件等具有15 16mm左右的爬電距離。探針組件60在與探針卡50和功能板40對著的各自表面設置與探針卡50及功能板40的多個電極接觸的多個引腳62。引腳62比如可以是彈簧引腳。探針組件60與功能板40的低電壓信號用的電極及高電壓信號用的電極雙方連接。探針組件60的各引腳62-1，經由通孔64與在相反面設置的對應的引腳62_2連接。采用這樣的構成，探針組件60并列傳送測試模塊沈及探針卡50間的低電壓信號、以及高電壓模塊80及探針卡50間的高電壓信號。在探針組件60中，也按從用于傳送低電壓信號的引腳62離開與高電壓模塊80所生成的最大電壓電平對應的爬電距離來設置用于傳送高電壓信號的引腳62。根據這樣的構成，能夠在高電壓模塊80和探針卡50之間確保耐壓的傳送高電壓信號。因此，在使用探針組件60及探針卡50被測試器件200近旁配置測試頭22的構成的測試裝置中，也能在測試頭22上設置高電壓模塊80。從而，既能進行高電壓測試也能進行
6高精度的低電壓測試。另外，探針卡50被設置在探針組件60和被測試器件200之間，并行傳送低電壓信號及高電壓信號。探針卡50具有與測試器件200的端子電連接的探針引腳52。在探針卡 50中，最好也與功能板40及探針組件60同樣地，確保傳送高電壓信號的路徑的耐壓。另外，測試裝置100優選能夠更換功能板40、探針組件60及探針卡50。不宜比如在探針組件60的高電壓信號用的引腳62周圍，如上所述地設置低電壓信號用的引腳62。 為此，在與高電壓測試及低電壓測試的雙方對應的探針組件60中，有時不能充分地確保用于配置低電壓信號用的引腳62的區域，并且，功能板40也同樣。在這樣的情況下，可以考慮更換成低電壓測試專用的功能板40等。本例的測試裝置100經由耐壓連接器34連接高電壓模塊80及功能板40。因此， 能夠通過斷離耐壓連接器34更換功能板40等。并且，在功能板40中，耐壓連接器34被固定在與探針組件60對著的面上。并且，耐壓電纜32包括模塊側電纜32-1及板側電纜32_2。模塊側電纜32_1，與高電壓模塊80電連接。板側電纜32-2，經由功能板40與探針組件60電連接。同時，耐壓連接器34具有模塊側連接器34-1及板側連接器34_2。設置模塊側連接器34-1不固定于被框架部30，與模塊側電纜32-1電連接，與板側連接器34-2嵌合。板側連接器34-2被功能板40固定，與板側電纜32-2電連接。根據這樣的構成，能夠將耐壓連接器34固定于功能板40，而且使功能板40可裝拆。并且，因為被框架部30圍著的區域狹窄，所以優選耐壓連接器34被固定在功能板 40中的探針組件60 —側的面上。該情況下，模塊側電纜32-1可穿過在框架部30側面形成的貫通孔，與高電壓模塊電連接。并且，板側電纜32-2，可穿過在功能板40形成的貫通孔48，與功能板40的測試頭 22 一側的表面的通孔電極直接連接。這樣，在功能板40中，不用圖案線路就能夠傳送高電
壓信號。并且，如圖2所示，探針組件60及探針卡50可以偏于功能板40的中心而配置。耐壓電纜32、耐壓連接器34、及貫通孔48可以被設置在功能板40的面中沒有配置探針組件 60及探針卡50的位置上。圖3表示從被測試器件200 —側看探針組件60的俯視圖的一個例子。在探針組件60中，設置多個低電壓引腳區域65及多個高電壓引腳區域66。在各個低電壓引腳區域 65配置用于傳送低電壓信號的低電壓引腳。低電壓信號，比如是15V左右的信號，可以是測試模塊26生成的信號。也就是說，低電壓引腳區域65中的低電壓引腳，可在與測試模塊沈之間傳送信號。并且，在各個高電壓引腳區域66中，配置傳送高電壓信號的高電壓引腳。高電壓信號，比如是1500V左右的信號，可以是高電壓模塊80生成的信號。即，高電壓引腳區域66 中的高電壓引腳，可以在與高電壓模塊80之間傳送信號。并且，在低電壓引腳區域65中不配置傳送高電壓信號的高電壓引腳。可以在高電壓引腳區域66上同時配置低電壓引腳及高電壓引腳。如圖3所示，在將探針組件60分割成兩個區域時，優選將全部的低電壓引腳區域 65配置在其中一側的區域A中，而全部的高電壓引腳區域66只被配置在另一側區域B中。也就是，高電壓引腳只被配置在區域A和區域B其中一個中。在本例中，區域A和區域B，是指將探針組件60的面平分為2個后得到的區域。如上所述，高電壓引腳，因為優選從低電壓引腳起具有規定的爬電距離而配置，所以通過在一側的區域聚集高電壓引腳，而得以高效率地配置引腳。并且，低電壓引腳區域65 及高電壓引腳區域66，可以按照同時測試的被測試器件200的個數來設置。圖4是表示高電壓引腳區域66的引腳配置例的圖。本例的高電壓引腳區域66配置多個低電壓引腳68及多個高電壓引腳67。互相以規定的固定間隔d配置多個低電壓引腳68。另外，在低電壓引腳區域65中也以該間隔配置低電壓引腳68。因為在高電壓引腳區域66中也配置有低電壓引腳68，所以在區域A和區域B的兩個區域配置低電壓引腳68。如圖4所示，最好將高電壓引腳67配置在高電壓引腳區域66的大致中央，以使確保相對于低電壓引腳68的規定的爬電距離D。所謂高電壓引腳區域66的大致中央是指各高電壓引腳67和各低電壓引腳68之間的距離為大于等于所規定的爬電距離D的位置。該爬電距離D比配置多個低電壓引腳68的固定的間隔還大。比如，在高電壓引腳區域66的周邊部，在確保從高電壓引腳區域66起的爬電距離D的條件下配置低電壓引腳68。比如作為低電壓引腳68，也可設置接地引腳、連接確認用引腳等。 同時，爬電距離D，可以是按高電壓模塊80生成的最大電壓每IOOv為Imm左右。 也就是，如果高電壓模塊80生成最大1500V的電壓時，則爬電距離D為15 16mm左右。與此相對，低電壓引腳68的配置間隔d，比如可以是Imm左右。并且，可以將各個高電壓引腳67配置為至少與1個其他的高電壓引腳67的距離為d。也就是，高電壓引腳67的彼此之間，可以按與低電壓引腳68彼此之間同樣的間隔來配置。這樣，通過集中配置高電壓引腳67，能夠在規定面積的探針組件上高效率地配置引腳。圖5是說明確認從高電壓模塊80到探針卡50的連接的構成的圖。如上所述，在功能板40上設置與多個耐壓電纜32連接的多個電極42。各個電極42，經由探針組件60 電連接至在探針卡50上設置的對應的電極M。具體而言，各個電極42，經由通孔46被連接到功能板40的另一面的電極44上。電極44與探針組件60的連接確認用引腳69_1連接。連接確認用引腳69-1可以設置在高電壓引腳區域66的周邊部。連接確認用引腳69-1，經由通孔64與探針組件60的另一面的連接確認用引腳 69-2連接。連接確認用引腳69-2與探針卡50的電極M連接。電極M，經由通孔55與探針卡50的另一面的電極56連接。在探針卡50上設置圖案線路58，用于將2個電極56彼此電連接。通過將兩個電極56彼此電性地連接，形成經由探針組件60以及探針卡50，將從功能板40接收到的信號再回送給功能板40的回送路徑。高電壓模塊80以從功能板40的規定的電極42向回送路徑輸出連接確認用信號， 以對應的電極42已經回送了連接確認用信號作為條件，開始高電壓的測試。根據這樣的構成，能夠安全地進行高電壓測試。圖6表示從被測試器件200 —側看轉換部M的俯視圖的一個例子。如上所述，在轉換部M的上表面上固定一體化了的框架部30及功能板40。框架部30可以沿著轉換部24的周邊而設置。高電壓模塊80配置在被框架部30包圍的區域內。在這里，優選在轉換部M的表面上，在設置高電壓模塊80的區域形成塌陷82。這樣，能設置更大的高電壓模塊80。并且，上述的傳輸線觀可穿過框架部30的壁內部的區域 27。以上通過實施方式說明了本發明，但本發明的技術范圍不受以上的實施方式記載的范圍所限定。本領域技術人員很明顯能夠對上述實施例加以多種多樣的變更或改良。根據權利要求的記載可以明確，實施了這樣的變更或改良的實施方式也包含在本發明的技術范圍之內。需要注意的是，在權利要求書、說明書和附圖中表示的裝置、系統、程序，以及在方法中的動作、次序、步驟和階段等的各處理的執行順序，只要沒有特別注明“比…先”、“在… 之前”等，或者只要不是后邊的處理必須使用前面的處理的輸出，就可以以任意的順序實施。有關權利要求書、說明書和附圖中的動作流程，為了說明上的方便，說明中使用了“首先”、“其次”等字樣，但即使這樣也不意味著必須以這個順序來實施。附圖標記說明10 · · ·探測器，12 · · ·主計算機，14 · · ·電纜，16 · · ·驅動部，22 · · ·測
試頭，24· · 轉換部，26· · 測試模塊，27· · 區域，28· · 傳輸線，30· · 框架部，32· · 耐壓電纜，34· · 耐壓連接器，40· · 功能板，42，44，54，56 · · 電極，46， 55,64 · · 通孔，48· · 貫通孔，50· · 探針卡，52· · 探針引腳，58· · 圖案線路，60· · 探針組件，62，68· · 引腳，65· · 低電壓引腳區域，66· · 高電壓引腳區域，67· · 高電壓引腳，69· · 連接確認用引腳，80· · 高電壓模塊，100· · 測試裝置，200 · · 被測試器件。
權利要求
1.一種測試裝置，是測試被測試器件的測試裝置，包括測試頭，其與所述被測試器件相向配置，設置有用于測試所述被測試器件的模塊；探針組件，其被配置在所述測試頭及所述被測試器件之間，進行信號傳送；在所述探針組件中，設置有多個低電壓引腳，相互以規定的間隔配置；以及多個高電壓引腳，被配置成與所述多個低電壓引腳中的各個低電壓引腳的距離比所述規定的間隔還大的狀態，傳送比所述低電壓引腳還高的電壓信號；在所述多個高電壓引腳中的各個高電壓引腳，只被配置在將所述探針組件的表面平分為2個區域后的其中一方。
2.根據權利要求1所述的測試裝置，其中，將各個所述高電壓引腳配置成與至少1個其它的所述高電壓引腳的距離為所述規定的間隔的狀態。
3.根據權利要求1所述的測試裝置，所述低電壓引腳被配置在將所述探針組件的表面平分為2個區域后的雙方。
4.根據權利要求2所述的測試裝置，在所述探針組件的表面，設置高電壓引腳區域，用于配置所述高電壓引腳及所述低電壓引腳；在所述高電壓引腳區域中，所述高電壓引腳被配置在大致中央，所述低電壓引腳被配置在周邊部。
5.根據權利要求4所述的測試裝置，在將所述探針組件的表面平分為2個區域后的其中一方，設置多個所述高電壓引腳區域。
6.根據權利要求2所述的測試裝置，其中，所述測試頭，設置輸出低電壓信號進行所述被測試器件的低電壓測試的測試模塊，以及輸出比所述低電壓信號電壓高的高電壓信號進行所述被測試器件的高電壓測試的高電壓模塊，所述高電壓引腳連接在所述高電壓模塊上。
7.根據權利要求6所述的測試裝置，還包括被配置在所述被測試器件及所述測試頭之間，用于傳送所述測試模塊及所述被測試器件之間的信號的功能板；所述探針組件，被配置在所述被測試器件及所述功能板之間。
8.根據權利要求7所述的測試裝置，其中，所述高電壓模塊及所述探針組件，通過耐壓電纜被電連接；所述測試模塊及所述探針組件，通過在所述功能板中的圖案線路被電連接。
9.根據權利要求8所述的測試裝置，其中，所述耐壓電纜，通過被固定在所述功能板上的耐壓連接器，將所述高電壓模塊和所述探針組件電連接。
10.根據權利要求9所述的測試裝置，其中，所述耐壓電纜具有電連接于所述功能板的板一側的電纜；和電連接于所述高電壓模塊的模塊一側的電纜；所述耐壓連接器具有，被所述功能板固定，與所述板一側的電纜電連接的板一側連接器；以及設置為不固定在所述功能板上，與所述模塊側電纜電連接，并與所述板一側連接器嵌合的模塊側的連接器。
11.根據權利要求10所述的測試裝置，其中，所述模塊側電纜，穿過被設置在與所述功能板一體形成的框架部的側面的貫通孔，與所述高電壓模塊電連接。
12.根據權利要求11所述的測試裝置，其中，所述高電壓模塊，被設置在與所述功能板對著的所述測試頭的表面。
13.根據權利要求12所述的測試裝置，還具有框架部，其被設置在所述測試頭的所述表面，用于載置所述功能板；所述高電壓模塊，在所述測試頭的所述表面上設置被所述框架部包圍的區域。
14.根據權利要求13所述的測試裝置，在所述測試頭的所述表面上，在設置所述高電壓模塊的區域形成洼坑。
15.根據權利要求10所述的測試裝置，還具有探針卡，其設置有與所述被測試器件接觸的探針引腳，在所述探針組件及所述被測試器件之間傳送信號；在所述功能板上，設置與多個所述耐壓電纜連接的多個電極；所述功能板的各個電極，通過所述探針組件與被設置在所述探針卡上的對應的電極電連接；在所述探針卡中，設置形成回送路徑的圖案線路，所述回送路徑是通過將所述探針卡的2個電極彼此電性地連接，而將所述功能板給與的信號經由所述探針組件及所述探針卡，回送給所述功能板的回送路徑；所述高電壓模塊，以從所述功能板對所述回送路徑輸出連接確認用信號，所述連接確認用信號被回送為條件，開始高電壓的測試。
全文摘要
提供一種測試裝置，是測試被測試器件的測試裝置，包括測試頭，與被測試器件相向配置，設置有用于測試被測試器件的模塊；探針組件，配置在測試頭及被測試器件之間，進行信號傳送。在探針組件中，設置有互相以規定的間隔配置的多個低電壓引腳；和多個高電壓引腳，其與多個低電壓引腳的各個低電壓引腳的距離比規定的間隔還大，傳送比低電壓引腳還高的電壓的信號；在多個高電壓引腳中的各個高電壓引腳，只被配置在將探針組件的表面平分為2個區域的任意一方。
文檔編號H01L21/66GK102272612SQ20108000419
公開日2011年12月7日 申請日期2010年1月6日 優先權日2009年1月8日
發明者佐藤周作 申請人:愛德萬測試株式會社