[发明专利]一种测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路及微机电系统测试领域，特别涉及一种测试装置及其测试方法。

背景技术

在半导体集成电路设备的制造过程中，在对该集成电路设备进行封装之前，为了检验该设备的整体或部分的电气特性是否精确，通常需要对该设备进行测试。测试设备通常包括测试仪和探针卡。探针卡是测试仪与待测设备之间的接口，电连接测试仪内的电信号探测部件和待测设备上的测试压焊点。传统的探针卡为带有很多细的探针的印刷电路板，探针通常由钨制成，通过探针与待测设备进行的物理和电学接触，将待测设备测试压焊点的电流传递给测试仪。但微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)的迅速发展对精密检测技术提出了新的要求。

微机电系统是一种体积非常小、质量非常轻的机电一体化产品，其量度以微米为单位。主要包含微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分。它源于硅微细加工技术，是微电子、材料、机械、化学、传感器、自动控制等多学科交叉的产物。微机电系统的测试技术和方法已经成为了MEMS设计、仿真、制造及质量控制和评价的关键环节之一。由于MEMS具有结构尺寸小、集成度高等特点，采用传统的探针卡对MEMS产品进行电测试时，对于测试压焊点处于产品中间层而非表面的MEMS产品，探针卡有可能无法深入到其测试压焊点上完成有效的电测试。同时，对于内部还集成了微小的机械部件的MEMS产品而言，在对其进行电测试的同时还需要对其机械部件进行功能性测试以确定其机械部件是否有效运作，传统的测试装置是无法既实现电测试又实现功能性测试的。因而，研制精度高、简单便捷、成本低的新的测试手段已经成为MEMS发展的迫切需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测试方法及装置，以解决现有的测试装置和方法可能无法适用于微机电系统产品，并且无法既实现电测试又实现功能性测试的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种测试装置，包括基座，电测试部件，显微镜固定器以及显微镜，所述电测试部件设置于所述基座之上，所述显微镜固定器固定于所述基座上，所述显微镜通过所述显微镜固定器固定于所述电测试部件的上方，所述电测试部件包括载物台和探针，所述载物台用于固定被测器件，所述探针固定于所述载物台内，对所述被测器件的电气特性进行测试。

可选的，所述探针包括套筒和针头，所述针头的一端突出于所述套筒，所述针头的另一端连接弹簧，所述弹簧固定于所述套筒内。

可选的，所述载物台包括承载层、探针固定层及信号传输层，所述各层之间通过螺母固定，所述承载层的表面具有卡槽，用以放置被测器件，所述卡槽的底部具有贯通的第一真空沟道以及第一探针孔，所述探针固定层内具有垂直贯通的第二探针孔，所述第二探针孔与所述承载层的第一探针孔对齐贯通，所述探针插入至所述第二探针孔及第一探针孔中，所述探针的针头向上突出于所述卡槽的底面，所述信号传输层内具有信号线接口，所述信号线接口的一端连接所述探针，所述信号线接口的另一端连接测试仪。

可选的，所述信号线接口为多个，包括正极信号线接口和负极信号线接口。

可选的，所述卡槽的底部还有具有贯通的第一真空沟道，所述探针固定层内具有真空接口及第二真空沟道，所述第二真空沟道的一端连接所述真空接口，所述真空接口连接抽真空装置，所述第二真空沟道的另一端与所述承载层的第一真空沟道对齐贯通。

可选的，所述第二探针孔及与其对齐贯通的第一探针孔为多个，其数量和位置根据所述被测器件的测试压焊点的数量和位置进行设置。

可选的，所述第一真空沟道及与其对齐贯通的第二真空沟道的个数为多个，其数量和位置可根据所述被测器件的尺寸和形状进行设置。

可选的，所述承载层、探针固定层及信号传输层采用金属材质。

可选的，所述承载层、探针固定层及信号传输层采用的材质为铝。

可选的，所述针头为镀金材质。

可选的，所述针头为圆头材质。

可选的，将所述探针插入所述第二探针孔及第一探针孔时在所述探针外增加一绝缘管套，所述绝缘管套使所述探针置于所述载物台中的部分与所述载物台间完全绝缘。

可选的，所述承载层、探针固定层及信号传输层的表面具有散热沟道。

可选的，所述显微镜为红外显微镜或电荷耦合器显微镜。

本发明还提供一种使用上述测试装置的微机电系统产品测试方法，包括以下步骤：

将被测器件固定于载物台上；

使用探针对所述被测器件进行电测试；