TWI541511B - 探針卡 - Google Patents
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Description
本發明是關於一種探針卡,且特別是有關於一種懸臂式探針卡。
探針卡的主要目的是藉由其探針直接與待測物(如晶片)上的銲墊或是凸塊直接接觸,配合周邊測試機台與軟體控制而達到自動化量測目的,並進一步地篩選出不良品,通常是藉由測試機台發送測試訊號,經探針卡到待測物,再由待測物回送測試結果訊號,經探針卡到測試儀器進行分析。
探針卡上具有精密的接觸機構,以測試晶片上的電路,並執行電性測試的作業,以確保晶片的電氣特性與效能是依照設計規格製造出來。在測試時,探針卡上往往需要安裝一些電子電路,以確保送進晶片的訊號是正確的。然而,受限於探針卡上印刷電路板的空間,這些電子電路往往不能被充分安裝,或者增加探針卡電路佈局的困難度,而導致設計成本的增加,更甚至電路佈局的限制,導致電子電路的元件無法充分放置,使測試結果無法符合要求。
本發明之一技術態樣在於提供一種探針卡,其能提供足夠的空間,使電子電路能夠充分安裝,而不用受限於印刷電路板上有限的空間。
根據本發明的一實施方式,一種探針卡包含印刷電路板、至少一電源/訊號導體片、至少一接地導體片、至少一絕緣體、至少一電子電路、至少一電源/訊號探針與至少一接地探針。電源/訊號導體片電性連接電源或訊號。接地導體片電性連接接地電位。絕緣體位於電源/訊號導體片與接地導體片之間。電子電路之兩端分別電性連接電源/訊號導體片與接地導體片。電源/訊號探針電性連接電源/訊號導體片,且電源/訊號探針直接或間接連接印刷電路板,用以點觸至少一待測物之至少一電源/訊號接點。電源/訊號導體片位於印刷電路板與電源/訊號探針之間。接地探針電性連接接地導體片,且接地探針直接或間接連接印刷電路板,用以點觸待測物之至少一接地接點,接地導體片位於印刷電路板與接地探針之間。
本發明上述實施方式與已知先前技術相較,由於電源/訊號導體片與接地導體片提供足夠的空間,因此電子電路能夠充分安裝,而不用受限於印刷電路板上有限的空間。
100‧‧‧探針卡
110‧‧‧印刷電路板
113‧‧‧輸入區
115‧‧‧走線區
117‧‧‧探針區
117a‧‧‧金屬焊點
120、120a、120b、120c‧‧‧電源/訊號導體片
130、130a、130b、130c‧‧‧接地導體片
140、140a、140b、140c‧‧‧絕緣體
150、150a、150b、150c‧‧‧電子電路
160、160a、160b、160c‧‧‧電源/訊號探針
170、170a、170b、170c‧‧‧接地探針
160r、170r‧‧‧針尖
160s、170s‧‧‧針尾
160t、170t‧‧‧傾斜延伸部
160u、170u‧‧‧彎折部
200、200a、200b‧‧‧待測物
201、201a、201b‧‧‧電源/訊號接點
202、202a、202b‧‧‧接地接點
300‧‧‧連接件
M‧‧‧局部
W1‧‧‧第一寬度
W2‧‧‧第二寬度
W3‧‧‧第三寬度
第1圖繪示依照本發明一實施方式之探針卡的正視圖。
第2圖繪示第1圖之探針卡之局部M的正視圖。
第3圖繪示第1圖之局部M的側視圖。
第4圖繪示第2圖之電源/訊號探針以及接地探針點觸待測物的局部示意圖。
第5圖繪示第2圖之電源/訊號探針以及接地探針點觸待測物的局部示意圖。
第6圖繪示依照本發明另一實施方式之探針卡的正視圖。
第7圖繪示依照本發明再一實施方式之探針卡的正視圖。
第8圖繪示第7圖之探針卡的側視圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
除非另有定義,本文所使用的所有詞彙(包括技術和科學術語)具有其通常的意涵,其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說,上述之詞彙在普遍常用之
字典中之定義,在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義,這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。
第1圖繪示依照本發明一實施方式之探針卡100的正視圖。第2圖繪示第1圖之探針卡100之局部M的正視圖。第3圖繪示第1圖之局部M的側視圖。如第1~3圖所示,探針卡100包含印刷電路板110、至少一電源/訊號導體片120、至少一接地導體片130、至少一絕緣體140、至少一電子電路150、至少一電源/訊號探針160與至少一接地探針170。電源/訊號導體片120電性連接電源或訊號。接地導體片130電性連接接地電位。絕緣體140位於電源/訊號導體片120與接地導體片130之間,進一步來說,電源/訊號導體片120、絕緣體140及接地導體片130是堆疊結構。電子電路150兩端分別電性連接電源/訊號導體片120與接地導體片130。電源/訊號探針160電性連接電源/訊號導體片120,且電源/訊號探針160直接或間接連接印刷電路板110,用以點觸至少一待測物(Device Under Test;DUT,第1~3圖未示)之至少一電源/訊號接點。電源/訊號導體片120位於印刷電路板110與電源/訊號探針160之間。接地探針170電性連接接地導體片130,且接地探針170直接或間接連接印刷電路板110,用以點觸待測物之至少一接地接點,接地導體片130位於印刷電路板110與接地探針170之間。如此一來,電源/訊號導體片120與接地導體片130將能夠提供足夠的空間,以安裝適當的電子電
路150。
在本實施方式中,探針卡100所具有的電源/訊號導體片120、接地導體片130、絕緣體140、電子電路150、電源/訊號探針160與接地探針170為三組。為避免圖式複雜,在部份圖式(例如第1、3圖)中,僅標示一組作為代表,而在部份需要區分各組的圖式(例如第2圖)中,則加上尾碼a、b、c以茲辨別。
在實務的應用中,電源/訊號導體片120可電性連接電源或訊號,一般來說訊號是指測試訊號,在電性連接電源時,電源/訊號導體片120可以進一步稱之為電源導體片,而電子電路150可為電容、穩壓電路或濾波電路,電源/訊號探針160為電源探針,電性連接電源導體片,用以點觸待測物之至少一電源接點。在電性連接訊號時,電源/訊號導體片120可以進一步稱之為訊號導體片,而電子電路150可為靜電放電(ESD)防護電路或阻抗匹配電路,電源/訊號探針160為訊號探針,電性連接訊號導體片,用以點觸待測物之至少一訊號接點。進一步來說,接地電位必須依照實際的狀況定義,即接地電位是否電性獨立,若接地電位沒有電性獨立,則表示電源或訊號都是使用共同的接地電位來當作參考基準。若接地電位是電性獨立的區分為電源及訊號使用,則當電源/訊號導體片120作為電源導體片時,接地導體片130需要電性連接電源使用的接地電位,當電源/訊號導體片120作為訊號導體片時,接地導體片130需要電性連接訊號使用的接地電位。電源/訊號導體
片120以電源導體片為例,電子電路150以電容為例,可以濾除電源中的雜訊。具體地說,當電源與測試訊號通過探針卡100而進入待測物時,由於電源為直流的,而測試訊號為交流的,因此電源會與測試訊號互相干擾產生雜訊,造成電源被干擾,導致供電表現(Power Performance)衰退。如上所述,電源導體片與接地導體片130能夠提供足夠的空間安裝電容,藉此濾除電源訊號中的雜訊。此外,由於電源導體片與接地導體片130設置在足夠靠近待測物的位置,因此電容也能夠安裝在足夠靠近待測物的位置,使得雜訊不容易在電容到待測物這段路徑中產生。
如第2、3圖所示,在本實施方式中,電子電路150的數量為複數個,並且均於電源/訊號導體片120與接地導體片130上排列。舉例來說,當電源/訊號導體片120為電源導體片,且電子電路150為電容時,複數個排列於電源導體片與接地導體片130上的電容,可以提高電源導體片與接地導體片130之間的電容值,能夠使濾除雜訊的效果進一步提升,但本發明並不以此為限。進一步來說,電源導體片與接地導體片130上的電容值可以依照排列的數目增加,因此可以有效將濾除雜訊的效果提升,但以先前的技術來說,電源探針的一端必須電性連接到印刷電路板110,所以空間上來說,無法設置很多的電容,因此,電容值不可能高過本案的實施方式。
應了解到,以上所舉電子電路150為電容的選擇僅為例示,並非用以限制本發明,本發明所屬技術領域中具
有通常知識者,應視實際需要,適當選擇電子電路150的種類。舉例而言,電子電路150除了可為電容外,亦可為穩壓電路、濾波電路、靜電放電防護電路或阻抗匹配電路,但本發明並不以此為限。
從結構上來說,電源/訊號探針160及接地探針170均分別具有針尖160r/170r與針尾160s/170s,電源/訊號探針160之針尖160r與針尾160s之間的部分連接並固定於連接件300,並且針尖160r用以點觸待測物上之電源/訊號接點,而針尾160s則用以與印刷電路板110作直接或間接的電性連接。相似地,接地探針170之針尖170r與針尾170s之間的部分亦連接並固定於連接件300,並且針尖170r用以點觸待測物上之接地接點,而針尾170s則用以與印刷電路板110作直接或間接的電性連接。電源/訊號探針160及接地探針170在連接件300到針尖160r/170r的部分,分別具有傾斜延伸部160t/170t及彎折部160u/170u,傾斜延伸部160t/170t分別是電源/訊號探針160及接地探針170由連接件300向針尖160r/170r方向延伸的部分,彎折部160u/170u分別在傾斜延伸部160t/170t與針尖160r/170r之間,以彎折的方式做為傾斜延伸部160t/170t與針尖160r/170r。電源/訊號導體片120及接地導體片130是位於連接件300及印刷電路板110之間。
如第1圖所示,印刷電路板110由外而內具有輸入區113、走線區115與探針區117。輸入區113具有複數個接點,用以供測試機輸入訊號,一般而言,輸入區113的
複數個接點是設置在印刷電路板110的一側面,例如印刷電路板110的上表面。這些訊號經由走線區115中的佈線,最後由探針區117中的探針供應至待測物,走線區115的佈線一端會連接到輸入區113的接點,另一端則是連接到探針區117的接點,一般而言,探針區117的複數個接點是設置在印刷電路板110的另一側面,例如印刷電路板110的下表面,而探針區117中的探針一端與探針區117的接點電性連接,另一端則是作為點測待測物的接點。更具體地說,印刷電路板110更包含複數個金屬焊點117a。金屬焊點117a位於探針區117,電源/訊號探針160與接地探針170均位於探針區117,且電源/訊號導體片120兩端分別連接金屬焊點117a及電源/訊號探針160的針尾160s,接地導體片130兩端分別連接金屬焊點117a及接地探針170的針尾170s,電源/訊號探針160及接地探針170在連接件300到針尾160s/170s的部分,是以傾斜方式分別朝電源/訊號導體片120及接地導體片130延伸。電源/訊號導體片120及接地導體片130是以傾斜方式由連接件300(或者稱電源/訊號探針160及接地探針170的針尾160s/170s部分)朝印刷電路板110的金屬焊點117a延伸。
此外,電源/訊號導體片120與接地導體片130更可作為替代的訊號線路或接地線路,讓使用者可以跳過印刷電路板110內部的訊號線路或接地線路,而藉由電源/訊號導體片120或接地導體片130電性連接訊號或接地電位。
另外,在本實施方式中,電源/訊號導體片120與
接地導體片130均可為撓性覆導體板中的導體層。更具體地說,電源/訊號導體片120與接地導體片130均可為撓性覆銅箔板中的銅箔,但本發明並不以此為限。在本發明部份實施方式中,電源/訊號導體片120與接地導體片130亦可均為銅片。
在本發明部份實施方式中,接地導體片130可位於電源/訊號導體片120與印刷電路板110之間。藉此,接地導體片130可以起屏蔽的作用,避免電源/訊號導體片120中的電源訊號受到干擾,同時也避免電源/訊號導體片120中的電源或訊號干擾到其他訊號。此外,在實務的應用中,根據測試的需要,電源/訊號導體片120亦可設置成位於接地導體片130與印刷電路板110之間。
接地導體片130與印刷電路板110之間可以採用例如雙面膠、點膠或焊接等固定方式,以將至少部分的接地導體片130設置在印刷電路板110上。
在本發明部份實施方式中,絕緣體140實際上可以是雙面膠。如此一來,絕緣體140除了可以起絕緣的作用外,更可以黏合電源/訊號導體片120與接地導體片130。
在本發明部份實施方式中,上述之電源/訊號探針160與接地探針170可藉由連接件300而與印刷電路板110連接。上述之連接件300例如可為黑膠。
如第2圖所示,電源/訊號導體片120a、接地導體片130a與絕緣體140a分別具有第一寬度W1、第二寬度W2與第三寬度W3。在本實施方式中,第一寬度W1、第二
寬度W2與第三寬度W3可分別為4毫米、2毫米及3毫米,但本發明並不以此為限。
第4圖繪示第2圖之電源/訊號探針160a、160b以及接地探針170a、170b點觸待測物200的局部示意圖。如第4圖所示,在本實施方式中,待測物200具有複數個功能區塊,每一個功能區塊都具有各自的電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b,因此一個待測物200上就會具有複數個電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b。在某些測試規範中,每一個功能區塊的電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b都要電性獨立。為了滿足這些測試規範,本實施方式提供多組電源/訊號導體片120a、120b、120c、接地導體片130a、130b、130c、絕緣體140a、140b、140c、電子電路150a、150b、150c、電源/訊號探針160a、160b、160c與接地探針170a、170b、170c,而各組的電源/訊號探針160a、160b與接地探針170a、170b分別對應點觸各功能區塊的電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b。如第4圖所繪示,電源/訊號探針160a點觸電源/訊號接點201a,電源/訊號探針160b點觸電源/訊號接點201b,接地探針170a點觸接地接點202a,接地探針170b點觸接地接點202b。藉此,各功能區塊所獲得的電源/訊號與接地電位將會電性獨立,以避免影響測試結果。進一步來說,若電源/訊號接點201a、201b均是指電源接點,則接地接點202a是指相對應電源接點201a使用的接地接點,接地接點202b是指相對應電源接點
201b使用的接地接點,表示各功能區塊所獲得的電源與接地電位將會電性獨立,訊號與訊號使用的接地電位亦同。
第5圖繪示第2圖之電源/訊號探針160a、160b以及接地探針170a、170b點觸待測物200a、200b的局部示意圖。如第5圖所示,當應用第1圖之探針卡100來同時測試多個待測物200a、200b時,由於每一個待測物200a、200b都具有各自的電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b,且在某些測試規範中,每一個待測物200a、200b的電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b都要電性獨立,因此為了滿足這些測試規範,本實施方式之探針卡100提供多組電源/訊號導體片120a、120b、120c、接地導體片130a、130b、130c、絕緣體140a、140b、140c、電子電路150a、150b、150c、電源/訊號探針160a、160b、160c與接地探針170a、170b、170c。各組的電源/訊號探針160a、160b與接地探針170a、170b分別對應點觸各待測物200a、200b的電源/訊號接點201a、201b與接地接點202a、202b。如第5圖所示,電源/訊號探針160a點觸電源/訊號接點201a,電源/訊號探針160b點觸電源/訊號接點201b,接地探針170a點觸接地接點202a,接地探針170b點觸接地接點202b。藉此,各待測物200a、200b所獲得的電源/訊號與接地電位將會電性獨立,以避免影響測試結果。
請參照第6圖,其繪示依照本發明另一實施方式之探針卡100的正視圖。本實施方式與上一實施方式的不同點在於,由於部份測試規範對於接地電位是否電性獨立沒
有要求,因此製造者也可以選擇以單一接地導體片130來搭配複數個電源/訊號導體片120a、120b、120c,而複數個接地探針170a、170b、170c則共同電性連接同一張接地導體片130,藉此讓空間的配置更為靈活。
第7圖繪示依照本發明再一實施方式之探針卡100的正視圖。第8圖繪示第7圖之探針卡100的側視圖。如第7~8圖所示,多組電源/訊號導體片120a、120b、120c與接地導體片130a、130b、130c可相互堆疊,使得探針卡100在使用時能夠更節省空間。
此外,由於電源/訊號導體片120a、120b、120c與接地導體片130a、130b、130c可相互交叉堆疊,因此,接地導體片130a、130b、130c可以起屏蔽的作用,避免電源/訊號導體片120a、120b、120c中的電源/訊號相互干擾。
本發明所使用電源/訊號導體片與接地導體片可以非常容易的取得,相較於軟性電路板的結構,無疑節省許多成本,此外,電源/訊號導體片與接地導體片幾是兩片導體,並不需要軟性電路板作電路佈局的先前設計,工時的製作上也會縮短很多,也不需要多餘的時間設計電路佈局,可以大量節省工時及成本。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110‧‧‧印刷電路板
117‧‧‧探針區
117a‧‧‧金屬焊點
120‧‧‧電源/訊號導體片
130‧‧‧接地導體片
140‧‧‧絕緣體
150‧‧‧電子電路
160‧‧‧電源/訊號探針
160r、170r‧‧‧針尖
160s、170s‧‧‧針尾
160t、170t‧‧‧傾斜延伸部
160u、170u‧‧‧彎折部
170‧‧‧接地探針
300‧‧‧連接件
M‧‧‧局部
Claims (15)
- 一種探針卡,包含:一印刷電路板;至少一電源/訊號導體片,電性連接一電源或訊號;至少一接地導體片,電性連接一接地電位;至少一絕緣體,位於該電源/訊號導體片與該接地導體片之間;至少一電子電路,於該電源/訊號導體片與該接地導體片上排列,兩端分別電性連接該電源/訊號導體片與該接地導體片;至少一電源/訊號探針,電性連接該電源/訊號導體片,且該電源/訊號探針直接或間接連接該印刷電路板,用以點觸至少一待測物之至少一電源/訊號接點,該電源/訊號導體片位於該印刷電路板與該電源/訊號探針之間;以及至少一接地探針,電性連接該接地導體片,且該接地探針直接或間接連接該印刷電路板,用以點觸該待測物之至少一接地接點,該接地導體片位於該印刷電路板與該接地探針之間。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該電子電路的數量為複數個。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該電源/訊號導體片為一撓性覆導體板中的導體層。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該接地導體片為一撓性覆導體板中的導體層。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該接地導體片位於該電源/訊號導體片與該印刷電路板之間。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該電子電路可為一電容、一穩壓電路、一濾波電路、一靜電放電防護電路或一阻抗匹配電路。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該待測物之該電源/訊號接點的數量為複數個,該電源/訊號探針的數量為複數個,該電源/訊號導體片的數量為複數個,該些電源/訊號探針分別電性連接該些電源/訊號導體片,並分別用以點觸該待測物之該些電源/訊號接點。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該待測物之該接地接點的數量為複數個,該接地探針的數量為複數個,該接地導體片的數量為複數個,該些接地探針分別電性連接該些接地導體片,並分別用以點觸該待測物之該些接地接點。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該待測物之該接地接點的數量為複數個,該接地探針的數量為複數個,該些接地探針共同電性連接該接地導體片,並分別用以點觸該 待測物之該些接地接點。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該待測物的數量為複數個,該電源/訊號探針的數量為複數個,該電源/訊號導體片的數量為複數個,該些電源/訊號探針分別電性連接該些電源/訊號導體片,並分別用以點觸該些待測物之該些電源/訊號接點。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該待測物的數量為複數個,該接地探針的數量為複數個,該接地導體片的數量為複數個,該些接地探針分別電性連接該些接地導體片,並分別用以點觸該些待測物之該些接地接點。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該電源/訊號導體片與該接地導體片的數量為複數個,且該些電源/訊號導體片與該些接地導體片相互交叉堆疊。
- 如請求項1所述之探針卡,其中該印刷電路板具有一探針區,該印刷電路板包含複數個金屬焊點位於該探針區,該電源/訊號探針與該接地探針均位於該探針區,且該電源/訊號導體片與該接地導體片分別連接該些金屬焊點。
- 如請求項1所述之探針卡,更包含一連接件,該 電源/訊號探針及該接地探針均分別具有一針尖與一針尾,該電源/訊號探針及該接地探針之對應之該針尖與對應之該針尾之間的部分連接並固定於該連接件,該電源/訊號探針及該接地探針在該連接件到對應之該針尖的部分,分別具有一傾斜延伸部及一彎折部,每一該些傾斜延伸部是對應之該電源/訊號探針或對應之該接地探針由該連接件向對應之該針尖方向延伸的部分,每一該些彎折部在對應之該傾斜延伸部與對應之該針尖之間,以彎折的方式做為對應之該傾斜延伸部與對應之該針尖的連結。
- 如請求項14所述之探針卡,其中該印刷電路板具有一探針區,該印刷電路板包含複數個金屬焊點位於該探針區,該電源/訊號探針與該接地探針均位於該探針區,且該電源/訊號導體片兩端分別連接該些金屬焊點及該電源/訊號探針的該針尾,該接地導體片兩端分別連接該些金屬焊點及該接地探針的該針尾,該電源/訊號探針及該接地探針在該連接件到對應之該針尾的部分,是以傾斜方式分別朝該電源/訊號導體片及該接地導體片延伸。
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