专利名称：预清洁测试方法及测试卡的制作方法
技术领域：
本发明是与用以电性检测电子组件的前置作业及设备有关，更详而言之是指一种预清洁测试方法。
背景技术：
半导体晶粒、集成电路或其它电子电路的信号承载基板等电子组件的待测垫的电性检测是否确实，攸关该电子组件的生产良率、成本与品质好坏，由于被检测的待测垫的表面经常形成因氧化或污染构成的一隔离膜，或者为避免待测垫表面损伤，制造商会施加一层隔离膜加以保护，该隔离膜通常为不良导体，在测试时若未加去除或去除不干净，该隔离膜会阻碍测试探针与受测电子组件中间的接触通电效果，进而影响电性检测的精准度。为此，已知技术在使用探针卡进行通电测试时，会施以较大的接触压力令其测试探针的针尖以刮除方式破坏该隔离膜，以便测试探针的针尖能确实地与隔离膜下方的良好导电金属层接触通电，据以进行电性检测。然而，上述测试探针既为刮除工具，又为一测试信号传输结构，随着测试时间增加，其针尖部位将堆积该被刮除的隔离膜碎屑，造成测试探针与受测电子组件中间接触阻抗变动与增加，严重者更因高电阻通电发热导致碎屑烧熔 (fritting)固着于针尖，使测试作业被迫中断。为此，使用者必须经常性的清洁探针针尖， 因而大幅增加测试时数与生产成本；若有碎屑烧熔固着于针尖的情形发生时，更需要以研磨方式去除该烧熔物质，此时针尖将会因此磨耗缩短，造成探针卡使用寿命缩短。为改善上述缺点，中国台湾发明专利公告号第567313号“接触式探针及其制造方法与检测装置和检测方法”提供一种改良技术，请参阅图1所示，其于每一测试探针1附近增设一流动路径管2，各流动路径管2彼此相通且供还原气体3流通，由预先控制还原气体 3吹喷受测电子组件4表面的氧化物隔离膜如以产生化学反应并达清洁目的，以便于测试探针1确实点触受测电子组件4的良好导电金属表面4b。诚然前述技术虽无熔块固着于针尖所带来的问题与缺点，但实际执行上会产生下列问题，即配合该技术的化学管路结构复杂且制作不易；其次，于每次通电测试之前，皆需等待还原气体3反应完毕后方可使用测试探针1以进行测试，因而拉长测试时间与增加测试成本；再者，气体化学反应有均勻性分布与批次问题，测试环境温度也会影响化学反应速度，因而增加化学反应作业的变量；又，通电测试多于高温环境下进行，检测机内部电路长期暴露在高温化学反应环境下容易因此腐蚀损坏，且化学药剂也容易堆积在测试机内。综合以上缺点，此类检测机必须特别设计以避免电性作业与化学反应二者相互影响与干扰，对此，检测机结构势将更为复杂与提高制作成本，且不利维护。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种预清洁测试方法及测试卡，其有助于提升测试效率，及提高测试装置的电性测试稳定性。缘以达成上述目的，本发明所提供的预清洁测试方法包括先以一清洁装置与一待
3测电子组件定位与进行预清洁作业后，再以另一测试装置与该待测电子组件定位与进行电性测试作业。上述预清洁测试方法可以采用清洁作业在测试生产线上同步进行，或清洁作业进行完毕后再投入测试生产线进行测试两种。依据上述构想，该同步作业模式的装置结构包括一本体，及附设于该本体的至少一清洁单元与至少一测试单元，该清洁单元用以刮除该待测电子组件的待测垫表面的隔离膜，并使该待测垫露出一良好导电表面，再以该测试单元点触该良好导电表面进行电性测
试ο进一步地，前述同步作业模式中，该清洁单元可施加较测试单元更大的压力于该测试垫表面，不但使该清洁单元可提供足够压力以刮除该隔离膜外，同时该测试单元可适当轻触该测试垫表面，提供良好电性接触但不会刮损测试垫并污染该测试单元尖端。依据上述构想，本发明在离线作业模式方面，其表面预清洁作业可选自使用一具有多个清洁单元的预清洁装置去除该待测电子组件的隔离膜，再将该待测电子组件投入测试生产线上，以另一具备多个测试单元的测试装置进行电性测试。
为能更清楚地说明本发明，以下列举较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中图1为现有接触式探针的检测示意图。图2为本发明一较佳实施例的流程图。图3㈧至图3(D)为本发明上述较佳实施例使用的预清洁测试作业说明图标。图4为一立体图，为本发明使用的清洁单元结构。图5为一立体图，为本发明使用的另一种清洁单元结构。图6(A)至图6(D)说明清洁装置与测试装置的不同配置方式。图7㈧至图7(F)说明同步作业模式的预清洁测试实施方式。图8为本发明测试卡的一种实施结构。图9为本发明测试卡的另一种实施结构。图10(A)至图10(D)说明离线作业模式的预清洁测试实施方式。
具体实施例方式图2为本发明的预清洁测试方法步骤，请再配合图3(A)至图3(D)，其中步骤a、定位待测电子组件与清洁单元令一待测电子组件20与一清洁装置10相互定位，如图3(A)所示，使该待测电子组件20的多个待测垫22对准相应的清洁单元10a。该待测垫22的表面具有一因氧化或污染所形成的隔离膜24，或是为保护待测垫22所刻意施作的隔离膜M，对电性测试需求而言，该隔离膜M的导电性不佳。于本实施例中，该清洁装置10设置有多根清洁单元IOa各别与一待测垫22对应，但是实务上亦可以同一清洁单元IOa同时对应多个待测垫22进行清洁作业。步骤b、去除待测垫表面的隔离膜以露出良好导电表面图3 (B)揭示本实施例的清洁单元IOa接触待测垫22表面，并施以一定的接触压力F，造成该清洁针尖IOa往前推刮待测垫22表面的隔离膜24，使得隔离膜M下方的良好导电表面22a显露于外，此前置作业目的在于去除阻碍电性接触的隔离膜24，以便后续的通电测试能顺利进行。步骤C、定位待测电子组件与测试单元如图3(C)所示，令该待测电子组件20与一测试装置11相互定位，使该测试装置 11上的测试单元Ila各别与相应的待测垫22表面对准；更进一步地，该测试单元Ila必须与该良好导电表面2 对准，以便进行下一步骤的电性测试，该测试装置可为已知常用的测试探针卡。步骤d、点测良好导电表面进行电性测试如图3(D)所示，令该测试装置11与该待测电子组件20接触，使测试单元Ila以适当压力轻触待测垫22的良好导电表面22a以进行电性测试，以判别该待测电子组件20 是否功能正常。以上即为本发明较佳实施例的预清洁测试方法及其结构说明，以下再归纳该方法的优点如下1.测试单元1 Ia不需进行隔离膜M清洁作业，可轻压接触该良好导电表面2 即可完成电性测试，故该测试单元Ila不易沾粘因刮除隔离膜M所产生的碎屑，可避免测试单元Ila与待测垫22中间的接触阻抗不稳定影响电性测试品质，并可避免碎屑烧融问题； 更进一步的，该测试单元Ila的清洁频率降低，亦可延长测试装置11的使用寿命。2.清洁装置10可单独地被清洁或更换，以便有效维持良好的清洁与测试效果，同时避免测试装置11在剧烈的清洁过程中(例如砂纸研磨)受损。上述实施例中，该清洁单元不限定以一对一方式各别针对单一待测垫进行清洁作业，如图4所示，本发明使用的清洁单元具有一挠性身部30，该挠性身部30 —端固定于清洁装置上(图中未示)，另一端则设置有多个清洁尖端3 各别对应待测电子组件34的多个待测垫33，对于微针距的测试需求而言，简化挠性身部30的制作可节省制作生产成本；更进一步地，该挠性身部30并不限定为悬臂梁形式，凡具备弹性的微结构体均可作为挠性身部30，例如弹簧、多折式弹性结构、垂直式微探针部件等。图5进一步揭示本发明使用的另一清洁单元是以同一清洁尖端32b同时对多个待测垫33进行清洁作业，对于微针距的测试需求而言，可以更进一步简化清洁单元的结构复杂度，以降低制作成本。根据上述本发明的预清洁测试方法，依据测试生产线需求有两种
具体实施例方式
同步作业模式与离线模式。前述的同步作业模式乃指在同一测试机内，针对不同待测电子组件，可同时间进行去除隔离膜与电性测试作业；而离线模式则是指去除隔离膜的清洁作业在测试机外部进行后，再将待测电子组件送入测试机进行电性测试作业。图6 (A)为上述同步作业模式的一测试卡18的上视图，该测试卡18设置有多个清洁装置14与多个测试装置16，又该清洁装置14具备有多个清洁单元14a，该测试装置16 具备有多个测试单元16a。必须说明的是，图6(A)的清洁装置14与测试装置16以并排配置的型态并非唯一的排列方式，也可使用如图6(B)所示的交错排列，即测试卡18’的所述清洁单元14a’与测试单元16a’彼此呈交错安置，又如图6 (C)、(D)所示的测试卡18”是包括有多排清洁装置14”与测试装置16”。前述仅为例示，惟不以此为限，其配置方式端视测试需要而设计，需说明的是，待测电子组件17是被固定不动，而测试卡18则受操控变换位置，以达成清洁与测试作业。当然，改以将测试卡固定不动，而改变操控待测电子组件相对测试卡于两个位置中间移动时，亦得完成清洁与测试作业。此外，上述实施例中的清洁单元 14a图标采用单一探针型态作为说明，但实际运用上不受此限制，亦可使用本发明中所提到所有其它形式的清洁单元。接下来将具体说明上述两种作业模式的实施方式。图7(A)_(F)为本发明预清洁测试方法的步骤a_d在同步作业模式下的实施例，以下选以图6(A)所示测试卡18为例，其中图7(A)揭示先将清洁单元Ha与待测电子组件17A定位，此步骤对应图2所示的步骤a;至于图2所示步骤b则对应图7(B)、(C)，其中图7(B)揭示待测电子组件17A上移使该清洁单元Ha得以接触并刮除该待测垫13表面的隔离膜15，图7 (C)则揭示经过刮除的待测垫13表面露出良好导电表面13a，并移动该待测电子组件17A至下一作业位置；图2所示步骤c对应图7(D)描绘的动作，即揭示完成清洁作业的待测电子组件 17A被移动至测试单元16a下方，另一待测电子组件17B同时被移动至清洁单元14a，此时完成该清洁单元14a、该测试单元16a与待测电子组件17A、17B中间的定位；图2所示步骤d则对应图7(E)所描绘的状态，其揭示再次上移待测电子组件17A、 17B，同时利用测试单元16a的针尖以点触方式进行待测电子组件17A的电性测试作业，以及待测电子组件17B的预清洁作业(隔离膜去除)；图7(F)即显示待测电子组件17A已完成完整的预清洁测试作业，且待测电子组件17B亦完成清洁作业并将进行测试作业。依上述图7(A)_(F)的操作原则可持续进行多个待测电子组件的同步作业模式； 利用此一同步作业模式，预清洁作业并不会占用额外的生产作业时间，对既有的测试作业不会造成额外负担；更进一步地，清洁作业阶段至测试作业阶段中间的切换时间极短，于待测垫13表面氧化物大幅生成之前即已完成通电测试，有助于提高测试卡的测试稳定性。另外，在图2步骤d中，上述实施例的清洁单元更可进一步分别设定清洁单元与测试单元接触待测电子组件的压力，使清洁单元有足够的能力完成预清洁作业(刮除隔离膜)，同时避免测试单元(探针)施加过大压力再次刮损待测垫并污染该测试单元尖端(探针针尖)；由此，将以下列两种设计方式达成上述目的。如图8所示，本发明的清洁单元与测试单元的进一步实施说明，图中显示一可实施同步作业模式的一测试卡33，该测试卡33具备一本体21与一基准面21c，该本体21表面配置有多个清洁单元25与测试单元23，该清洁单元25的尖端2 至该基准面21c为一第一距离Li，该测试单元23尖端23a至该基准面21c为一第二距离L2，该第一距离Ll大于该第二距离L2，当该待测电子组件27上移使该清洁单元25与该测试单元23皆与其下方的待测垫四接触时，该清洁单元25相较于该测试单元23将至少被额外压缩L1-L2的距离，此时该清洁单元25将可更容易提供相较该测试单元23更大的压力与其尖端侧向滑移量给该待测垫四，使该隔离膜31可收刮除确实的效，而此时该测试单元23仍以轻压方式接触待测垫四的良好导电表面四⑴使该测试单元23不易再度沾粘污染。此外，图8结构的优点在于以该基准面21c为准，由于该清洁单元25的尖端突出于该测试单元23的尖端，因此在进行该清洁单元25的清洁维护时，可以使现有的具沾粘性或研磨性的清针垫仅接触该清洁单元25的尖端进行清理，而较低下的该测试单元23的尖端不会被碰触或刮伤，造成清洁维护前后的测试品质差异。利用类似图8结构的设计原理，图9结构则设计一清洁单元35的弹性常数大于一测试单元37，意即当该待测电子组件39与该清洁单元35与测试单元37接触时，该清洁单元35将可提供相较该测试单元37更大的压力给该待测垫36，使该隔离膜38可收刮除确实之效，且该测试单元37仍以轻压方式接触待测垫36，使该测试单元37不易再度沾粘污染。上述各实施例皆在说明本发明的预清洁测试方法的同步作业模式，以下实施例将另行说明本发明的预清洁测试方法的另一作业模式离线作业模式。如图IO(A)-(D)所示，离线作业模式包括两部分，其一为预清洁作业，其二为电性测试作业，换言之，亦即在电性测试作业环境外先行将待测电子组件表面的隔离膜去除后， 马上进入测试生产线进行测试。依据图2所示的预清洁测试方法流程，其中步骤a对应图10(A)所描绘结构，其显示待测电子组件42与一仅具备一清洁单元41的一预清洁装置40定位；步骤b对应图10(B)描绘的状态，即，控制预清洁装置40下移，造成清洁单元41 的针尖部位接触并刮除待测电子组件42的待测垫4 表面的隔离膜43 ；步骤c对应图10 (C)描绘的状态，即，已刮除隔离膜43的待测电子组件42被一输送带输送至测试生产线，并完成测试装置50的测试单元51与待测电子组件42的定位动作；步骤d对应图10(D)描绘的状态，即，控制测试装置50的测试单元51下移，并令测试单元51的尖端点触该待测垫4 表面，据以进行电性测试，并于完成电性测试再控制该测试装置50上移即告完成。此外，本发明中所提及的各类清洁单元皆可适用于本实施例使用，并不限定为图中所示的探针形式。以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构及制作方法变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种预清洁测试方法，包含下列步骤定位一清洁单元与一待测电子组件，该待测电子组件具备一待测垫，且该待测垫表面形成一隔离膜；利用该清洁单元以接触方式去除该隔离膜，使该待测垫露出一良好导电表面；定位该待测电子组件与一测试单元，使该待测垫的良好导电表面与该测试单元对准；以该测试单元点触待测垫的良好导电表面，据以构成电性连接，并进行电性测试。
2.如权利要求1所述的预清洁测试方法，其中该测试单元电性连接一测试机电路。
3.如权利要求1所述的预清洁测试方法，其中该清洁单元具有至少一清洁尖端以侧向滑移方式刮除待测垫的隔离膜。
4.如权利要求1所述的预清洁测试方法，其中该测试单元点触待测垫的良好导电表面的方式为移动测试单元接近该待测电子组件。
5.如权利要求1所述的预清洁测试方法，其中该测试单元点触待测垫的良好导电表面的方式为移动待测电子组件接近该测试单元。
6.一种预清洁测试方法，包含下列步骤定位一测试卡与一待测电子组件，该测试卡具有清洁装置与测试装置，该待测电子组件具备一待测垫，且该待测垫表面形成一隔离膜；利用该测试卡的清洁装置以接触方式预先去除部分待测垫上的隔离膜；利用该测试卡的测试装置以点触方式接触该已去除隔离膜的待测垫的良好导电表面以进行电性测试，同时该测试卡的清洁装置以接触方式继续去除其它待测垫上的隔离膜。
7.如权利要求1所述的预清洁测试方法，其中该测试卡电性连接一测试机电路。
8 如权利要求1所述的预清洁测试方法，是移动该测试卡接近该待测电子组件以进行清洁与电性测试。
9.如权利要求1所述的预清洁测试方法，是移动该待测电子组件接近该测试卡以进行清洁与电性测试。
10.一种测试卡，用以对表面形成一隔离膜的待测电子组件进行清洁与检测，该测试卡包含一本体；一清洁单元，附设于该本体且包括至少一清洁针尖，该清洁针尖用以刮除该待测电子组件表面的隔离膜；以及一测试单元，附设于该本体且包括至少一针尖，该针尖用以点触该已刮除隔离膜的待测电子组件的表面。
11.如权利要求10所述的测试卡，其中该本体具有一基准面，该基准面至该清洁单元的清洁针尖顶缘为一第一距离，该基准面至该测试单元的针尖顶缘为一第二距离，其中该第一距离大于该第二距离。
12.如权利要求10所述的测试卡，其中该清洁单元具有一挠性身部，该挠性身部一端连接于该本体，另一端设置有该清洁针尖。
全文摘要
一种预清洁测试方法及测试卡，是用于确保探针卡在长时间电性测试期间与待测电子组件维持良好电性接触，不因探针针尖累积污染物造成电性测试不稳定，该预清洁测试方法是于进行电性测试前先以一清洁装置刮除待测电子组件的待测垫表面的不良导电的隔离膜，使之露出一良好导电表面后，在良好导电表面严重氧化或受到污染之前，再以另一测试装置点测该良好导电表面进行电性测试，以维持测试装置的洁净与测试稳定度；以测试生产线作为区分基准，该预清洁测试方法实施方式分为同步作业模式与离线作业模式两种。
文档编号G01R31/00GK102486501SQ20101057776
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者陈志忠 申请人:旺矽科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
