一种探针安装结构及晶圆级可靠性测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种探针安装结构及晶圆级可靠性测试系统，属于圆晶级可靠性测试技术领域。该探针安装结构包括：探针安装板，设有多个贯通其厚度方向的安装孔，每一所述安装孔的体积均小于预设值且用于安装一个探针，每一所述探针的两端分别与测试电路板上的第一焊盘以及待测晶圆的每一晶粒相连；其中，所述探针安装板的两侧分别与所述测试电路板和所述待测晶圆接触，以使得每一所述安装孔形成封闭空间；所述安装孔内充有高压气体，以保证对所述待测晶圆进行高电压测试时不打火。本发明专利技术的探针安装结构结构简单、容易保压且安全性更高。容易保压且安全性更高。容易保压且安全性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种探针安装结构及晶圆级可靠性测试系统
[0001]本案是申请号CN202310054472.4，申请日是2023年2月3日，名称为“用于晶圆级可靠性测试的探针安装结构及可靠性测试系统”的分案申请。


[0002]本专利技术涉及圆晶级可靠性测试
，特别是涉及一种探针安装结构及晶圆级可靠性测试系统。

技术介绍

[0003]圆晶级可靠性测试是对圆晶直接进行的可靠性测试，包括高压测试。在进行高压测试时需要对圆晶上的各个晶粒进行加高压电。一般在上述测试过程中，需要把探针和测试芯片密封到一个腔体内，并在腔体内充入灭弧气体，腔体内气压需要保持一定的压强，保证在施加高电压时不打火(在正常的大气压的空气里，高电压会击穿空气，产生打火现象，可以通过升高环境里的气压压力来避免高压打火)。
[0004]上述过程一般是通过移动探针，使其依次抵接各个圆晶来实现测试的，这是由于如果将大批量的探针和测试芯片放在一个大腔体内，再充入高压气体，一方面难以实现保压，另一方面大腔体的高压气体在腔体结构强度不够时容易爆炸，存在安全隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术第一方面的一个目的是提供一种用于晶圆级可靠性测试的探针安装结构，结构简单、容易保压且安全性更高。
[0006]本专利技术进一步的一个目的是要保证每个安装孔内的气压。
[0007]本专利技术更进一步的一个目的是要通过简单的结构实现了高压气体向各个安装孔的批量充入和排放。
[0008]本专利技术第二方面的一个目的是提供一种包括上述探针安装结构的晶圆级可靠性测试系统。
[0009]本专利技术的另一个目的是要使得晶圆级可靠性测试系统的适用范围更广泛。
[0010]特别地，本专利技术提供了一种用于晶圆级可靠性测试的探针安装结构，包括：
[0011]探针安装板，设有多个贯通其厚度方向的安装孔，每一所述安装孔的体积均小于预设值且用于安装一个探针，每一所述探针的两端分别与测试电路板上的第一焊盘以及待测晶圆的每一晶粒相连；其中，
[0012]所述探针安装板的两侧分别与所述测试电路板和所述待测晶圆接触，以使得每一所述安装孔形成封闭空间；
[0013]所述安装孔内充有高压气体，以保证对所述待测晶圆进行高电压测试时不打火。
[0014]可选地，探针安装结构还包括：
[0015]软质的绝缘密封板，其两侧分别与所述待测晶圆以及所述探针安装板远离测试电路板的一侧贴合；
[0016]所述绝缘密封板设有与每一所述安装孔一一对应的多个通孔，以便所述探针的一端穿过所述通孔后与所述待测晶圆的晶粒对接。
[0017]可选地，所述绝缘密封板与所述探针安装板通过粘胶和紧固件相连。
[0018]特别地，本专利技术还提供了一种晶圆级可靠性测试系统，包括测试机、测试电路板、探针以及上述任一项所述的探针安装结构；
[0019]所述测试机用于提供测试用的高压电；
[0020]所述测试电路板还包括多个第二焊盘，每一所述第二焊盘通过所述电路板上的电路与每一所述第一焊盘相连，每一所述第二焊盘还与所述测试机相连，用于接收所述测试机的高压电；
[0021]所述待测晶圆还与所述测试机相连，以形成测试回路，所述测试机还用于根据所述测试回路中的电流确定所述待测晶圆的测试结果。
[0022]可选地，所述测试电路板还设有多个通气孔，每一所述通气孔与每一所述安装孔连通，以便通过所述通气孔向所述安装孔通入所述高压气体。
[0023]可选地，晶圆级可靠性测试系统还包括：
[0024]盖板，贴合于所述测试电路板远离所述探针安装板的一侧；
[0025]所述盖板靠近所述电路板的一侧还设有凹陷的沉台，所述沉台与所有所述通气孔均连通；
[0026]所述盖板还设有与所述沉台连通的进气孔和出气孔，分别用于引入或排出所述高压气体。
[0027]可选地，晶圆级可靠性测试系统还包括：
[0028]加热模块，用于提供热量；和
[0029]热沉，设置于所述待测晶圆远离绝缘密封板的一侧以及所述加热模块之间，用于将加热模块的热量传导至所述待测晶圆处。
[0030]可选地，所述热沉与所述测试机相连，用于形成所述测试回路。
[0031]可选地，所述探针为弹簧探针。
[0032]根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于晶圆级可靠性测试的探针安装结构，可以一次性安装多个探针，实现对待测晶圆上所有晶粒的一次性批量测试。此过程中由于每个探针单独设置在一个安装孔内，每个安装孔都充入高压气体实现小腔体单独保压，不需要将整个晶圆和所有探针都放在一个密封腔体内，这种方式结构简单、容易保压且安全性更高。
[0033]根据本专利技术的一个实施例，在探针安装结构的一侧设置了软质的绝缘密封板，由于该绝缘密封板是软质的且一侧与待测晶圆接触，因此不会压伤待测晶圆，并能够吸收待测晶圆的不平整度，保证每个安装孔内的气压。
[0034]根据本专利技术的一个实施例，通过盖板上的沉台、进气孔和出气孔的设置可以实现高压气体向各个安装孔的通入和排出，通过简单的结构实现了高压气体向各个安装孔的批量充入和排放。
[0035]根据本专利技术的一个实施例，通过加热模块和热沉的设置可以为待测晶圆提供热量，使得高压测试时晶圆处于合理的温度范围内。
[0036]根据本专利技术的一个实施例，通过选用弹簧探针进行测试，由于弹簧探针沿其长度
方向有一定的伸缩量，因此能够兼容不同的待测晶圆的厚度，也能够兼容待测晶圆的一定程度的翘曲，因此适用范围更广泛。
[0037]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0038]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0039]图1是根据本专利技术一个实施例的探针安装结构的探针安装板的结构示意图；
[0040]图2是根据本专利技术一个实施例的探针安装结构、电路板和待测晶圆的结构剖视图；
[0041]图3是图2中A处的局部放大图；
[0042]图4是根据本专利技术另一个实施例的探针安装结构、电路板和待测晶圆的结构剖视图；
[0043]图5是图4中B处的局部放大图；
[0044]图6是根据本专利技术一个实施例的探针安装结构的绝缘密封板的结构示意图；
[0045]图7是根据本专利技术一个实施例的晶圆级可靠性测试系统的连接示意图；
[0046]图8是根据本专利技术一个实施例的晶圆级可靠性测试系统的测试电路板的结构示意图；
[0047]图9是根据本专利技术一个实施例的晶圆级可靠性测试系统的剖视结构示意图；
[0048]图10是根据本专利技术一个实施例的晶圆级可靠性测试系统的分解结构示意图。
[0049]附图标记：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探针安装结构，用于晶圆级可靠性测试，其特征在于，包括：探针安装板，设有多个贯通其厚度方向的安装孔，每一所述安装孔的体积均小于预设值且用于安装一个探针，每一所述探针的两端分别与测试电路板上的第一焊盘以及待测晶圆的每一晶粒相连；其中，所述探针安装板的两侧分别与所述测试电路板和所述待测晶圆接触，以使得每一所述安装孔形成封闭空间；所述安装孔内充有高压气体，以保证对所述待测晶圆进行高电压测试时不打火。2.根据权利要求1所述的探针安装结构，其特征在于，还包括：软质的绝缘密封板，其两侧分别与所述待测晶圆以及所述探针安装板远离测试电路板的一侧贴合；所述绝缘密封板设有与每一所述安装孔一一对应的多个通孔，以便所述探针的一端穿过所述通孔后与所述待测晶圆的晶粒对接。3.根据权利要求2所述的探针安装结构，其特征在于，所述绝缘密封板与所述探针安装板通过粘胶和紧固件相连。4.一种晶圆级可靠性测试系统，其特征在于，包括测试机、测试电路板、探针以及权利要求1
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3中任一项所述的探针安装结构；所述测试机用于提供测试用的高压电；所述测试电路板还包括多个第二焊盘，每一所述第二焊盘通过所述电路板上的电路与每一所述第一焊盘相连，每一所述第二焊盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉哲，徐鹏嵩，赵山，郭孝明，黄建军，
申请(专利权)人：苏州联讯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：