半导体测试治具的制作方法
【专利摘要】一种半导体测试治具，包括：基底；位于基底上的若干测试针头，每个测试针头包括第一测试针，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端以及位于第一本体另一端的第一连接端；覆盖所述第一测试针的第一本体表面的绝缘体；位于绝缘体表面环绕所述第一测试针的第二测试针，第二测试针与第一测试针同轴，第二测试针包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端以及位于第二本体另一端的第二连接端，所述第二测试端表面与第一测试端表面齐平；与所述第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接的检测单元。通过检测单元在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。
【专利说明】半导体测试治具
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体测试【技术领域】，特别涉及一种半导体测试治具。
【背景技术】
[0002]测试制程乃是于IC封装后，测试封装完成的产品的电性功能，以保证出厂IC功能上的完整性，并对已测试的产品依其电性功能作分类，作为IC不同等级产品的评价依据，最后并对产品作外观检验作业。
[0003]电性功能测试乃针对产品之各种电性参数进行测试以确定产品能正常运作。
[0004]传统的同一被测端子上两点接触的测试如开尔文测试等，多采用双顶针或双金手指平行并列分布的方式，其主要存在以下不足:
[0005]1、制造精度较低:随着半导体产品尺寸的不断缩小，被测端子的尺寸以及不同被测端子间的间距也在不断缩小，为了顺应这一趋势，传统平行并列分布的双顶针或双金手指测试方式在其密间距的问题上瓶颈日益突出，精度要求越来越高，有些甚至已无法实现了。
[0006]2、结构强度较弱:为了在被测端子上有限的空间内实现两点接触测试，顶针或金手指相应越来越细，其机械结构强度也越来越弱。
[0007]3、使用寿命较短:传统的顶针或金手指的测试接触头较易受磨损，尤其在精度提出更高要求、机械强度相对较低时，磨损程度更大，进而降低了测试治具的使用寿命。
[0008]4、测试精度较低:为顺应半导体轻薄短小的发展需求，越来越细的顶针或金手指所产生的电阻值不断增大，同时在进行大电流测试时，会产生较大的压降而影响测试数值的判断；另一方面，平行并列分布的双顶针或双金手指的也容易因两者间的位移偏差而产生测试数值的偏差；此外，传统并列分布的双顶针为了缩小两针间的距离而采用两个背对斜面的接触方式，接触头容易因其整体结构中弹簧伸缩的扭力而旋转出被测端子进而影响测试精度。
【发明内容】
[0009]本发明解决的问题是怎样提高现有的电学性能测试的精度和稳定性。
[0010]为解决上述问题，本发明提供一种测试针头，包括:基底；位于基底上的若干测试针头，每个测试针头包括第一测试针，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端以及位于第一本体另一端的第一连接端；覆盖所述第一测试针的第一本体表面的绝缘体；位于绝缘体表面环绕所述第一测试针的第二测试针，第二测试针与第一测试针同轴，第二测试针包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端以及位于第二本体另一端的第二连接端，所述第二测试端表面与第一测试端表面齐平；与所述第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接的检测单元，所述检测单元适于在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。
[0011]可选的，所述检测单元包括第一电极和第二电极，所述检测单元为发光二极管或指示灯。
[0012]可选的，所述检测单元的第一电极与第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接，所述检测单元的第二电极与外部测试电路连接。
[0013]可选的，所述检测单元的第一电极与第一测试针的第一连接端电连接时，所述基底内形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与检测单元的第二电极电连接，所述第二输出端与第二测试针的第二连接端电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
[0014]可选的，所述检测单元的第一电极与第二测试针的第二连接端电连接时，所述基底内形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与第一测试针的第一连接端电连接，所述第二输出端与检测单元的第二电极电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
[0015]本发明还提供一种半导体测试治具，包括:基底；位于基底上的若干测试针头，每个测试针头包括，绝缘体，所述绝缘体中具有贯通绝缘体两个端部的腔室；位于绝缘体的腔室中的第一测试针，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端以及位于第一本体另一端的第一连接端；位于腔室中的弹性元件，所述弹性元件与第一测试针连接，适于驱动所述第一测试针沿腔室上下移动；位于绝缘体侧壁表面环绕所述第一测试针的第二测试针，第二测试针与第一测试针同轴，第二测试针包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端以及位于第二本体另一端的第二连接端；与所述第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接的检测单元，所述检测单元适于在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。
[0016]可选的，所述检测单元包括第一电极和第二电极，所述检测单元为发光二极管或指示灯。
[0017]可选的，所述检测单元的第一电极与第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接，所述检测单元的第二电极与外部测试电路连接。
[0018]可选的，所述绝缘体中的腔室包括第一腔室、位于第一腔室上端的第二腔室、和位于第一腔室下端的第三腔室，所述第一腔室与第二腔室相互贯通，所述第三腔室与第一腔室相互贯通，且第二腔室的宽度和第三腔室的宽度均小于第一腔室的宽度，所述第一测试针穿过第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述弹性元件位于第一腔室内。
[0019]可选的，所述第一测试针的第一本体上具有限位凸起，所述限位凸起位于第一腔室内，弹性元件的一端与限位凸起接触，弹性元件的另一端与第一腔室的腔室壁底部接触。
[0020]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0021]本发明半导体测试治具中的测试针头将第一测试针和第二测试针集成在一个测试针头上，第二测试针环绕所述第一测试针，第二测试针和第一测试针之间用绝缘体隔离，从而在保证测试针的尺寸较小的同时，提升测试针的机械强度；另一方面，第一测试针和第二测试针是同轴分布，使得第一测试针和第二测试针之间间距的精度较高，提高了测试的精度；再一方面，相比于现有技术需要多个测试针(例如双顶针或金手指)才能进行电学性能测试，本发明的一个测试针头即可进行电学性能的测试；再一方面，半导体测试治具中包括检测单元，通过检测单元可以检测在测试过程中测试针头与被测试端子是否接触良好。
[0022]本发明的半导体测试治具能实现对待测试封装结构的多个被测试端子同时进行电学性能的测试。
[0023]进一步，所述基底中形成有信号传输电路，便于测试过程中测试信号的传输和获得，并且提高了半导体测试治具集成度。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1?图3为本发明一实施例半导体测试治具的结构示意图；
[0025]图4?图5为本发明另一实施例半导体测试治具的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]如【背景技术】所言，现有的顶针或金手指的性能仍有待提高。
[0027]为此，本发明提供了一种半导体测试治具，包括基底；位于基底上的若干测试针头，每个测试针头包括第一测试针，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端以及位于第一本体另一端的第一连接端；覆盖所述第一测试针的第一本体表面的绝缘体；位于绝缘体表面环绕所述第一测试针的第二测试针，第二测试针与第一测试针同轴，第二测试针包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端以及位于第二本体另一端的第二连接端，所述第二测试端表面与第一测试端表面齐平；与所述第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接的检测单元，所述检测单元适于在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。本发明半导体测试治具中的测试针头将第一测试针和第二测试针集成在一个测试针头上，第二测试针环绕所述第一测试针，第二测试针和第一测试针之间用绝缘体隔离，从而在保证测试针的尺寸较小的同时，提升测试针的机械强度；另一方面，第一测试针和第二测试针是同轴分布，使得第一测试针和第二测试针之间间距的精度较高，提高了测试的精度；再一方面，相比于现有技术需要多个测试针(例如双顶针或金手指)才能进行电学性能测试，本发明的一个测试针头即可进行电学性能的测试；再一方面，半导体测试治具中包括检测单元，通过检测单元可以检测在测试过程中测试针头与被测试端子是否接触良好。
[0028]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0029]图1?图3为本发明一实施例半导体测试治具的结构示意图；图4?图5为本发明另一实施例半导体测试治具的结构示意图。
[0030]请参考图1，本发明一实施例中提供了一种半导体测试治具，包括:
[0031]基底200 ；
[0032]位于基底200上的若干测试针头20，每个测试针头20包括:第一测试针201，所述第一测试针201包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端21以及位于第一本体另一端的第一连接端22 ;覆盖所述第一测试针201的第一本体表面的绝缘体202 ;位于绝缘体202表面环绕所述第一测试针201的第二测试针203，第二测试针203与第一测试针201同轴，第二测试针203包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端23以及位于第二本体另一端的第二连接端24，所述第二测试端23表面与第一测试端31表面齐平；
[0033]与所述第一测试针201的第一连接端22或者第二测试针203的第二连接端24电连接的检测单元220，所述检测单元220适于在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。
[0034]所述第一测试针201的形状为圆柱体，相应的第一测试针201的剖面形状为圆形，所述绝缘体202的剖面形状为圆环形，所述第二测试针203的剖面形状为圆环形。需要说明的是，所述第一测试针的剖面形状可以为其他的形状，比如所述第一测试针的剖面形状可以为正多边形，比如正三角形、正方形。
[0035]在一实施例中，第一测试针201的直径可以较小，所述第一测试针201的直径为100纳米?500微米，可以为200纳米?50微米。相应的所述绝缘体202的宽度和第二测试针203的宽度也可以很小，在一实施例中，所述绝缘体202的宽度为80纳米?400微米，可以为100纳米?10微米，所述第二测试针203的宽度为60纳米?300微米，可以为90纳米?25微米。
[0036]需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述第一测试针201的直径、绝缘体202的厚度和第三测试针203的厚度可以为其他的数值。
[0037]所述第一测试针201和第二测试针203的材料为铜、金、钨或者合金材料、或者其他合适的金属材料或者金属化合物材料。
[0038]所述绝缘体202用于第一测试针201和第二测试针203之间的电学隔离，本实施例中，所述绝缘体202的顶部表面与第一测试针201的顶部表面(第一测试端21)和第二测试针203的顶部表面(第二测试端23)齐平，即使得第一测试针201的第一测试端21和第二测试针203的第二测试端23之间没有空隙，在测试时，防止第一测试针201的第一测试端21或者第二测试针203的第二测试端23因而之间存在间隙在外部的应力作用下发生变形，而使得第一测试针201的第一测试端21和第二测试针203的第二测试端23电接触，从而影响测试的精度。
[0039]所述绝缘体202可以为单层或多层(彡2层)堆叠结构。
[0040]所述绝缘体202的材料可以为绝缘介质材料，比如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氮碳化硅中的一种或几种，所述绝缘体的材料还可以为树脂材料，比如，环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯树脂、苯并环丁烯树脂或聚苯并恶唑树脂。
[0041]在一实施例中，从远离第二测试端23指向第二测试端23的方向，所述第二测试针203的部分本体的宽度逐渐减小。具体请参考图1，所述第二测试针203的部分本体的宽度，越靠近第二测试端23其宽度越小，在将多跟测试针20用于测试时，使得相邻测试针头20的测试端之间的距离增大。
[0042]所述检测单元220包括第一电极和第二电极，所述检测单元220可以为具有第一电极和第二电极的发光二极管或指示灯。在进行测试时，通过检测单元是否发光，可以判断测试针头20与被测试端子是否接触良好。
[0043]所述检测单元220的第一电极与第一测试针201的第一连接端22或者第二测试针203的第二连接端24电连接，所述检测单元220的第二电极与外部测试电路连接。
[0044]本实施例中，所述检测单元220的第一电极与第二测试针203的第二连接端24，在具体的实施例中，检测单元220的第一电极可以通过位于基底200中的一金属互连线与第二测试针203的第二连接端24电连接，所述基底200内形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与第一测试针的第一连接端电连接，所述第二输出端与检测单元的第二电极电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
[0045]所述测试电路用于提供测试信号，所述信号传输电路用于将测试电路产生的测试信号传输至第一测试针201和第二测试针203，并将测试过程中获得的电信号传输至测试电路，测试电路对接收的电信号进行处理，获得测试参数。
[0046]所述基底200的材料PCB树脂等，所述第一输入端和第一输出端通过位于基底内的第一金属线电连接，所述第二输入端和第二输出端通过位于基底200内的第二金属线电连接。
[0047]在一实施例中，所述基底200包括正面和与正面相对的背面，所述基底的背面包括接口区域，若干第一输出端和第二输出端位于基底200的正面,第一输出端与第一测试针201的第一连接端电连接，第二输出端与检测单元220的第二电极电连接，若干第一输入端和第二输入端可以集中在基底200背面的接口区域，使得若干第一输入端和第二输入端可以通过一个或多个接口与外部的测试电路相连，简化了半导体测试治具与外部的测试电路之间的接口电路。在一具体的实施例中，所述基底200可以通过多层PCB树脂基板压合形成，每一层PCB树脂基板均包括若干互连结构，每个互连结构包括贯穿该PCB树脂基板的通孔互连结构以及位于PCB树脂基板表面上与通孔互连结构相连的金属层，多层PCB树脂基板压合时，多个互连结构电连接构成所述第一金属线或第二金属线，因而使得若干第一输入端和第二输入端可以集中在基底200背面的接口区域。
[0048]在另一实施例中，所述基底200包括正面和与正面相对的背面，所述基底的背面包括接口区域，若干第一输出端和第二输出端位于基底200的正面,第一输出端与第一测试针201的第一连接端电连接，第二输出端与检测单元220的第二电极电连接，若干第一输入端和第二输入端位于基底200的背面，所述基底200中可以形成贯穿基底200的第一通孔互连结构和第二通孔互连结构，所述第一输入端和第一输出端通过位于基底200内的第一通孔互连结构电连接，所述第二输入端和第二输出端通过位于基底200内的第二通孔互连结构电连接；所述基底200的背面上还具有若干第一再布线金属层和第二再布线金属层，所述第一再布线金属层的一端与第一输入端电连接，第一再布线金属层的另一端位于接口区域内，所述第二再布线金属层的一端与第二输入端电连接，所述第二再布线金属层的另一端位于接口区域内，接口区域内的第一再布线金属层和第二再布线金属层通过一个或多个接口与外部的测试电路相连。
[0049]在另一实施例中，请参考图2，所述检测单元220的第一电极与第一测试针201的第一连接端22电连接时，在一具体的实施例中，所述检测单元220的第一电极通过位于基底200中的一金属线与第一测试针201的第一连接端22电连接，所述基底内还形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与检测单元的第二电极电连接，所述第二输出端与第二测试针的第二连接端电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
[0050]关于信号传输电路的具体介绍或描述请参考前述实施例，在此不再赘述。
[0051]在本发明的其他实施例中，所述信号传输电路的第一输出端直接与第一测试针的第一连接端电连接，信号传输电路的第二输出端直接与第二测试针的第二连接端电连接，所述检测单元串联在信号传输电路的第一输出端与外部的测试电路之间，或者所述检测单元串联在信号传输电路的第二输出端与外部的测试电路之间。
[0052]本发明半导体测试治具中的测试针头20将第一测试针201和第二测试针203集成在一个测试针头上，第二测试针203环绕所述第一测试针201，第二测试针203和第一测试针201之间用绝缘体202隔离，从而在保证测试针的尺寸较小的同时，提升测试针的机械强度；另一方面，第一测试针201和第二测试针203是同轴分布，使得第一测试针201和第二测试针203之间间距的精度较高，并且在测试过程中第一测试针201和第二测试针203之间的间距不会发生改变，提高了测试的精度；再一方面，相比于现有技术需要多个测试针(例如双顶针或金手指)才能进行电学性能测试，本发明实施例由于第一测试针201和第二测试针203集成在一个测试针头上，采用因为本发明实施例一个测试针头即可进行电学性能的测试，再一方面，半导体测试治具中具有与测试针头20中的第一测试针201或第二测试针203电连接的检测单元220，在将半导体测试治具应用在进行电学性能的测试时，每个检测单元220等效于是串联在第一测试针201和第二测试针203构成的测试电路回路上，通过检测单元220可以判断每个测试针头20是否与对应的被测试端子是否接触良好，比如当测试单元220的指示灯亮时，表示测试针头20与被测试端子接触良好；当测试单元220的指示灯闪烁时，表示测试针头与被测试端子接触不佳；当测试单元220的指示灯不亮时，表示测试针头中的第一测试针201和第二测试针203中的至少一个与被测试端子未接触、或是是信号传输电路或外部测试电路存在问题。
[0053]在将应用本发明的半导体测试治具进行电学性能测试时，在一实施例中，可以将本发明的测试针头应用于电阻测试或大电流测试，将测试针头20的一端与被测试端子接触，使第一测试针201的第一测试端21和第二测试针203的第二测试端23表面与被测试端子的表面接触，并在第一测试针201和第二测试针202之间施加测试电压，测量通过第一测试针201、第二测试针203、以及被测试端子上的电流，以及通过测试电压除以电流获得测试电阻。
[0054]应用本发明的测试针头20进行电阻的测试时，由于第一测试针201和第二测试针203是同轴的，因而测试电流通过第一测试针201均匀的向四周扩散，流向第二测试针203，即使得第一测试针201和第二测试针203之间的待测试端子的环形区域(与绝缘体202接触的部分)上不同方向流过的电流是平均的，提高了测试的精度。
[0055]在本发明的其他实施例中，可以将本发明的测试针头应用于其他形式的电学性能测试，比如可以应用多个测试针头进行电学性能的测试，比如测试电流可以从一个测试针头的第一测试针或第二测试针流向另一个测试针头的第一测试针或第二测试针，或者测试电路可以从一个测试针头的第二测试针和第二测试针流向另一个测试针头的第一测试针和第二测试针。
[0056]参考图3，图3为本发明的半导体测试治具进行电学性能测试时的结构示意图，首先将半导体测试治具置于测试机台中；然后将待测试封装结构300置于半导体测试治具上，所述待测试封装结构300上具有若干被测试端子31，所述被测试端子31可以为引脚或者焊盘等，所述被测试端子31的部分表面与对应的测试针头20的测试端(测试端为第一测试针201的第一测试端和第二测试针203的第二测试端)电连接；然后在第一测试针201和第二测试针203之间施加测试信号，进行电学性能的测试。
[0057]在进行电学性能的测试时，通过检测单元220可以判断每个测试针头20是否与对应的被测试端子是否接触良好。
[0058]通过本发明的半导体测试治具可以对封装结构300的多个被测试端子同时进行电学性能测试，提高了测试的效率和测试的准确度。
[0059]需要说明的是，本发明的半导体测试治具可以应用于手动测试(人工加载待测试封装结构)也可以应用于自动测试(机器手自动加载待测试封装结构)。
[0060]本发明另一实施例还提供了一种治具半导体测试治具，具体请参考图4，所述半导体测试治具，包括:
[0061]基底200 ；
[0062]位于基底上的若干测试针头20,每个测试针头20包括:绝缘体202,所述绝缘体202中具有贯通绝缘体202的两个端部的腔室；位于绝缘体202的腔室中的第一测试针201，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端21以及位于第一本体另一端的第一连接端22 ;位于腔室中的弹性元件213，所述弹性元件213与第一测试针201连接，适于驱动所述第一测试针201沿腔室上下移动；位于绝缘体202侧壁(外侧壁)表面环绕所述第一测试针201的第二测试针203，第二测试针203与第一测试针201同轴，第二测试针203包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端23以及位于第二本体另一端的弟~■连接端24 ；
[0063]与所述第一测试针201的第一连接端22或者第二测试针203的第二连接端24电连接的检测单元220，所述检测单元220适于在进行电学性能的测试时检测测试针头20与被测试端子接触是否良好。
[0064]所述绝缘体202中的腔室包括第一腔室、位于第一腔室上端的第二腔室、和位于第一腔室下端的第三腔室，所述第一腔室与第二腔室相互贯通，所述第三腔室与第一腔室相互贯通，且第二腔室的宽度和第三腔室的宽度(或尺寸)均小于第一腔室的宽度(或尺寸)，所述第一测试针201穿过第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述弹性元件213位于第一腔室内。
[0065]相应的所述绝缘体202厚度也可以很小，所述绝缘体202的厚度为80纳米?400微米，在一具体实施例中绝缘体202的厚度可以为100纳米?10微米。
[0066]所述绝缘体202的材料还可以为树脂材料，比如，环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯树脂、苯并环丁烯树脂或聚苯并恶唑树脂等。所述绝缘体202的材料还可以为绝缘介质材料，比如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氮碳化硅中的一种或几种。
[0067]所述绝缘体202可以为单层或多层堆叠结构。
[0068]所述第一测试针201的第一本体上具有限位凸起211，所述限位凸起211位于第一腔室内，弹性元件213的一端与限位凸起211接触，弹性元件213的另一端与第一腔室底部的腔室壁接触。
[0069]所述限定凸起211用于在非测试状态时(弹性元件213处于伸张状态时)，限定第一测试针201的位置，使得第一测试针201的位置相对于第二测试针203的位置保持固定，特别是后续实施例中，将若干测试针头应用于半导体测试治具时，在非测试状态下，若干测试针头20的第一测试针201都是限定在同一位置(第一测试针201的第一测试端21高度保持一致)，在将待测试封装结构置于半导体测试治具上时，防止若干第一测试针201的第一测试端21的高度不一致对测试过程和测试结构的影响。
[0070]本实施例中，所述弹性元件213为弹簧，所述第一测试针213穿过弹簧中间的孔洞，弹簧的一端与限位凸起211接触，弹簧的另一端与第一腔室底部的腔室壁接触。在非测试状态时，所述弹性元件(弹簧)213对限位凸起211产生向上的张力，使得限位凸起211与第一腔室顶部的腔室壁接触，第一测试针201的第一测试端21表面高于第二测试针203的第二测试端23表面；在进行测试时，待测试封装结构置于测试针头上，第一测试针21在外部压力的作用下向下移动，此时弹性元件(弹簧)213被压缩，直至第一测试针201的第一测试端21表面与第二测试针203的第二测试端23表面齐平时，第一测试针201停止向下移动，此时，第一测试针201的第一测试端21表面和第二测试针203的第二测试端23表面均与待测试封装结构上的被测试端子表面接触。
[0071]所述第一测试针201的尺寸小于第二腔室和第三腔室的尺寸，以使第一测试针201能够沿腔室内上下移动。
[0072]在其他实施例中，所述弹性元件可以为金属弹片，金属弹片一端与限位凸起211接触，金属弹片的另一端与第一腔室底部的腔室壁接触。
[0073]所述金属弹片的材料为铜、钨等金属或合金。
[0074]在非测试状态时，所述弹性元件(金属弹片)处于伸直状态，此时限位凸起211与第一腔室顶部的腔室壁接触；在测试状态时，所述第一测试针201在外力的作用下向下移动，所述弹性元件(金属弹片)处于弯曲状态。
[0075]在一实施例中，所述弹性元件(金属弹片)处于伸直状态时，所述弹性元件(金属弹片)距离第一测试针201的侧壁以及与第一腔室的侧壁具有第一距离，此时第一测试针201的第一测试端21表面突出第二测试针202的第二测试端23表面的距离为第二距离。为了使得在进行电学性能测试时，第一测试针201在受到压力向下移动时，第一测试针201的第一测试端21表面与第二测试端203的第二测试端23表面平齐，所述第一距离大于第二距离。
[0076]所述金属弹片可以为单根的金属条，金属条的数量> 2跟，若干金属条对称的或等角度的分布在第一测试针周围，使得第一测试针201各个方向的受到金属弹片的作用力是均匀性的，第一测试针201上下移动不会受到影响。
[0077]在一实施例中，所述限位凸起211的底部以及第一腔室的顶部的腔室壁内具有若干凹槽或通孔，金属弹片的两端分别位于对应的凹槽或通孔内，使得金属弹片两端位置固定，防止金属弹片产生不必要的位移。
[0078]所述第二测试针203位于绝缘体202的侧壁(外侧壁)表面，第二测试针203相对于绝缘体202是固定不动的，且第二测试针203的第二测试端23表面与绝缘体203的顶部表面齐平，本实施例中，第一腔室、第二腔室和第三腔室的腔室壁厚度保持一致，第二腔室的宽度和第三腔室的宽度(或尺寸)均小于第一腔室的宽度(或尺寸)，使得绝缘体202的部分外侧壁(对应第一腔室的部分)具有向外的突起，相应的第二测试针上具有与凸起对应的凹槽，第二测试针203固定在绝缘体202的侧壁(外侧壁)表面时，两者的接触面积和黏附力均增加，使得第二测试针203不容易从绝缘体202的侧壁上脱落，增加了测试针的使用寿命。
[0079]所述第一测试针201和第二测试针203的材料为铜、金、钨或者合金材料、或者其他合适的金属材料或者金属化合物材料。第一测试针201的材料和第二测试针203的材料可以相同或不相同。
[0080]在一实施例中，从远离第二测试端23指向第二测试端23的方向，所述第二测试针203的部分本体的宽度逐渐减小，即越靠近第二测试端23第二测试针的宽度越小，在将多跟测试针20用于测试时，使得相邻测试针头20的测试端之间的距离增大。
[0081]所述测试针头20的数量大于等于两个，在一具体的实施例中，所述测试针头20在基底200上呈行列排布。
[0082]所述第二测试针203的第二连接端24固定在基底200的表面。在一实施例中，可以通过焊接工艺将第二测试针203的第二连接端24固定在基底200的表面。在本发明的其他实施例中，所述第二测试针203可以通过其它的方式与基底200表面连接。
[0083]所述基底200内具有若干通孔216，所述通孔216作为第一测试针201沿腔室上下移动时，第一测试针201的第一连接端22的移动通道。
[0084]所述基底200的背面具有金属连接端215，第一测试针201的第一连接端22通过一金属线217与金属连接端215电连接，所述金属线216部分位于通孔216内。
[0085]本实施例中，所述检测单元220的第一电极与第二测试针203的第二连接端24，在具体的实施例中，检测单元220的第一电极可以通过位于基底200中的一金属互连线与第二测试针203的第二连接端24电连接，所述基底200内形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与第一测试针的第一连接端电连接，所述第二输出端与检测单元的第二电极电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
[0086]在另一实施例中，所述检测单元220的第一电极与第一测试针201的第一连接端22电连接，在一具体的实施例中，所述检测单元220的第一电极与金属线217电连接，检测单元220的第二电极与金属连接端215电连接，所述基底内还形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与金属连接端215电连接，所述第二输出端与第二测试针的第二连接端电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
[0087]关于信号传输电路的具体介绍或描述请参考前述实施例，在此不再赘述。
[0088]参考图5，图5为本发明的半导体测试治具进行电学性能测试时的结构示意图，首先将半导体测试治具置于测试机台中；然后装载待测试封装结构300，所述待测试封装结构300上具有若干被测试端子31，所述被测试端子31可以为引脚或焊盘，将待测试封装结构300置于半导体测试治具上，待测试封装结构300的被测试端子31先与第一测试针201的第一测试端表面接触，然后待测试封装结构300在一定的压力下下移,相应的第一测试针201也在压力的作用下下移，直至第一测试针201的第一测试端21表面与第二测试针203的第二测试端23表面齐平，此时所述被测试端子31的部分表面与对应的测试针头20的测试端(测试端为第一测试针201的第一测试端和第二测试针203的第二测试端)电连接；然后在第一测试针201和第二测试针203之间施加测试信号，进行电学性能的测试。
[0089]在本发明的其他实施例中，也可以在装载待测试封装结构300后，待测试封装结构300保持固定，而半导体测试治具在测试设备的机械手臂的作用下，使得半导体测试治具上的测试针头20与待测试封装结构300的被测试端子30接触，进行电学性能侧测试。
[0090]本实施例中，所述检测单元220包括第一电极和第二电极，所述检测单元220可以为具有第一电极和第二电极的发光二极管或指示灯。在进行测试时，第一测试针201的第一测试端21和第二测试针203的第二测试端203与被测试端子31的表面接触，检测单元220、第一测试针201、第二测试端203和被测试端子31之间构成回路，通过检测单元220是否发光，可以判断测试针头20与被测试端子31是否接触良好。
[0091]在电学性能的测试过程中，由于第一测试针201需要在外部压力的作用下才能上下移动，但是在装载待测试封装结构300时，难以判断待测试封装结构300是否装载到位以及测试针头20与被测试端子是否接触良好，过装载(装载待测试封装结构300的实际位置超过目标位置)则容易引起测试针头20的折断或弯曲，欠装载(装载待测试封装结构300的实际位置未到目标位置)则容易带来接触不良等影响。在本发明的其他实施例中，所述检测单元还可以用于检测待测试封装结构是否装载到位，所述待测试检测单元包括发光单元和光敏单元，所述发光单元适于在有电流流过是向外发射光，所述发光单元包括第一电极和第二电极，在具体的实施例中所述发光单元可以为具有第一电极和第二电极的发光二极管(比如能发射红光的发光二极管)，所述发光单元的第一电极与第二电极与测试针头第一电极与第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接，所述检测单元的第二电极与外部测试电路连接(具体的连接方式，请参考前述实施例中关于检测单元的第一电极和第二电极与测试针头和信号传输电路的连接)，所述光敏单元位于发光单元一侦U，适于接收发光单元发射的光，并产生电信号，并根据电信号电平的突变来判断待测试封装结构300是否装载到位。具体过程为:在待测试封装结构装载之前，由于测试针头没有与待测试封装结构上的被测试端子接触，光敏单元中产生的电信号为低电平或零电平；然后进行待测试封装结构300的装载，待测试封装结构300的被测试端子31先与第一测试针201的第一测试端21表面接触,然后待测试封装结构300在一定的压力下下移,相应的第一测试针201也在压力的作用下下移，直至第一测试针201的第一测试端21表面与第二测试针203的第二测试端23表面齐平，第一测试针201的第一测试端21表面与第二测试针203的第二测试端23表面均与被测试端子的表面接触，此时检测单元220、第一测试针201、第二测试端203和被测试端子31之间构成的回路导通，发光单元向外发射光，光敏单元同时接收发光单元发射的光，并产生电信号，电信号的电平由低电平变为高电平，电信号电平的发生突变，判断待测试封装结构300装载到位，停止待测试封装结构300的装载或移动。
[0092]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种半导体测试治具，其特征在于，包括: 基底；位于基底上的若干测试针头，每个测试针头包括第一测试针，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端以及位于第一本体另一端的第一连接端；覆盖所述第一测试针的第一本体表面的绝缘体；位于绝缘体表面环绕所述第一测试针的第二测试针，第二测试针与第一测试针同轴，第二测试针包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端以及位于第二本体另一端的第二连接端，所述第二测试端表面与第一测试端表面齐平； 与所述第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接的检测单元，所述检测单元适于在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。
2.如权利要求1所述的半导体测试治具，其特征在于，所述检测单元包括第一电极和第二电极，所述检测单元为发光二极管或指示灯。
3.如权利要求2所述的半导体测试治具，其特征在于，所述检测单元的第一电极与第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接，所述检测单元的第二电极与外部测试电路连接。
4.如权利要求3所述的半导体测试治具，其特征在于，所述检测单元的第一电极与第一测试针的第一连接端电连接时，所述基底内形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与检测单兀的第二电极电连接，所述第二输出端与第二测试针的第二连接端电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
5.如权利要求3所述的半导体测试治具，其特征在于，所述检测单元的第一电极与第二测试针的第二连接端电连接时，所述基底内形成有信号传输电路，所述信号传输电路包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述第一输出端与第一测试针的第一连接端电连接，所述第二输出端与检测单元的第二电极电连接，所述第一输入端和第二输入端分别与外部的测试电路电连接。
6.一种半导体测试治具，其特征在于，包括: 基底；位于基底上的若干测试针头，每个测试针头包括，绝缘体，所述绝缘体中具有贯通绝缘体两个端部的腔室；位于绝缘体的腔室中的第一测试针，所述第一测试针包括第一本体、位于第一本体一端的第一测试端以及位于第一本体另一端的第一连接端；位于腔室中的弹性元件，所述弹性元件与第一测试针连接，适于驱动所述第一测试针沿腔室上下移动；位于绝缘体侧壁表面环绕所述第一测试针的第二测试针，第二测试针与第一测试针同轴，第二测试针包括第二本体、位于第二本体一端的第二测试端以及位于第二本体另一端的第二连接端； 与所述第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接的检测单元，所述检测单元适于在进行电学性能的测试时检测测试针头与被测试端子接触是否良好。
7.如权利要求6所述的半导体测试治具，其特征在于，所述检测单元包括第一电极和第二电极，所述检测单元为发光二极管或指示灯。
8.如权利要求7所述的半导体测试治具，其特征在于，所述检测单元的第一电极与第一测试针的第一连接端或者第二测试针的第二连接端电连接，所述检测单元的第二电极与外部测试电路连接。
9.如权利要求6所述的半导体测试治具，其特征在于，所述绝缘体中的腔室包括第一腔室、位于第一腔室上端的第二腔室、和位于第一腔室下端的第三腔室，所述第一腔室与第二腔室相互贯通，所述第三腔室与第一腔室相互贯通，且第二腔室的宽度和第三腔室的宽度均小于第一腔室的宽度，所述第一测试针穿过第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述弹性兀件位于第一腔室内。
10.如权利要求9所述的半导体测试治具，其特征在于，所述第一测试针的第一本体上具有限位凸起，所述限位凸起位于第一腔室内，弹性元件的一端与限位凸起接触，弹性元件的另一端与第一腔室的腔室壁底部接触。
【文档编号】G01R1/073GK104316864SQ201410606182
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】石磊 申请人:南通富士通微电子股份有限公司