[发明专利]晶圆自动测试系统的开放式测试头

说明书

一种晶圆自动测试系统的开放式测试头，系由固定支架辅助，将弹簧针介面模组及仪器机箱设置于晶圆自动探针台上方，快速建构一种无机柜的晶圆自动测试系统，既可缩减晶圆自动测试系统的重量与体积，节省厂房空间使用，且仪器机箱可以近距离电连接弹簧针介面模组，这样能够缩短测试讯号线的长度，有助于提升测试仪器的性能表现。此开放式测试头，可以摆脱习知封闭式测试头的机壳束缚，改善自动测试系统的散热，并且可以降低晶圆自动测试系统的研发成本，也更容易进行自动测试系统的硬体维护与功能扩充升级。

技术领域

本发明为一种晶圆自动测试系统的开放式测试头，透过固定支架的辅助，将弹簧针介面模组及仪器机箱设置于晶圆自动探针台的上方，以开放式的组合方式，快速建构一种无机柜的晶圆自动测试系统，不但可以加快晶圆自动测试系统的研发速度，降低研发成本，也能够缩减晶圆自动测试系统的占地面积，提高厂房的空间使用效率。

背景技术

随着半导体与光电产业技术的持续不断进步，产品电路中的元件数量越来越多，在半导体或光电产业的元件参数或可靠度的测试分析领域，必须取得更大量的测试资料来进行更准确的分析，因此需要购置更大量的自动测试机，以获取足够的测试产能。但是工厂测试产线或实验室的空间有限，难以持续规划更多空间来设置自动测试机，因此如何能提升单位时间与有限空间内的测试产能，就是一个重要的课题。

参阅图13，关于晶圆自动测试系统的习用，主要有两种形式，其一是「封闭式测试头」，把重要的测试硬体资源全部放入一个封闭式的一测试头机壳701内，并且将该测试头机壳701安装设置于一晶圆自动探针台70上方。这种「封闭式测试头」所使用的测试硬体资源，通常为原厂独家研发的特殊硬体，因此容易成为封闭固化的系统，还必须受制于封闭式的该测试头机壳701的约束，因此「封闭式测试头」容易缺乏升级扩充的弹性，且成本与售价高昂。此外，由于所有测试硬体资源几乎全部放入一个封闭式机壳内，就必须设法解决大量硬体聚集在该测试头机壳701内的散热问题，于是需要增设强力的散热风扇，但是这容易导致噪音振动与耗能，甚至需要使用昂贵复杂的水冷式散热，造成更多的困扰不便。

参阅图14，另一种习用的晶圆自动测试是「仪器机柜」，可以在一仪器机柜711内部搭配各种厂牌的仪器设备，并将仪器设备电连接于一晶圆自动探针台71上方的一弹簧针介面72，此「仪器机柜」具有良好的组合弹性与扩充升级能力，而且其开放式架构也使得硬体设备比较容易进行调校与维修，但是其缺点在于该仪器机柜711占用空间较大，而且通常必须透过很长的讯号线，例如：讯号线总长度甚至需要4～5公尺，才能够电连接至晶圆待测物，因而造成某些测试性能方面的限制。虽然有仪器厂商已研发出小型化与模组化的仪器设备，例如：PXI模组化仪器，能够在仪器机柜的中放置更多的仪器设备，提升空间使用效率；但是仍然必须面临着电连接至晶圆待测物的讯号线太长这个很典型的问题。

为了能够克服两种习知的缺点，创作人经过积极思考，原型试验及改善，研发出晶圆自动测试系统的开放式测试头，可解决习用的诸多缺失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆自动测试系统的开放式测试头，其结构简单，操作方便，能克服现有技术的缺陷，可以加快晶圆自动测试系统的研发速度，降低研发成本，也能够缩减晶圆自动测试系统的占地面积，提高厂房的空间使用效率。

为实现上述目的，本发明公开了一种晶圆自动测试系统的开放式测试头，其特征在于包括：

一晶圆自动探针台，包含一升降机构并设置一固定支架；

一弹簧针介面模组，设置于该固定支架；及

至少一仪器机箱，设置于该固定支架，且该仪器机箱位于该弹簧针介面模组上方，该仪器机箱电连接该弹簧针介面模组。

其中，该弹簧针介面模组与该仪器机箱分别设置至少一转接支架连接该固定支架。

还公开了一种晶圆自动测试系统的开放式测试头，其特征在于包括：