TWI598605B - 電性接觸設備 - Google Patents

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Description

電性接觸設備
本發明涉及一種用於電觸點接通的接觸設備，其作用是對電性試體(尤其是晶圓)進行電性檢驗。
前面提及的接觸設備屬於一種已知的設備。這種接觸設備的作用是對電性試體(尤其是晶圓)形成電觸點接通，以檢驗電性試體的電性作用能力。在許多情況中，對試體的接觸間隙非常的小。因此接觸設備需要將很小的接觸間隙放大，以使通常是透過電纜形成電連接的檢驗設備能夠在接觸設備的協助之下，檢驗試體的電性作用能力。檢驗設備經由接觸設備接通包括試體在內的檢驗電路，因此能夠測出試體的作用能力。困難的是，這樣的檢驗必須在很大的溫度區間進行，才能夠判定試體在所選擇的不同溫度下的作用能力。但是很大的溫度差異會造成接觸問題，尤其是由於不同的構件具有不同的溫度膨脹係數，因此各構件之間的相對位置會發生變化。此外，先前技術的另一個缺點是，由於接觸模具會隨著不同的試體而改變， 因此必須為每一個試體個別製造專用的接觸設備，才能進行檢驗。個別製造這種接觸設備不但費用昂貴，而且通常很費時。前面提及的已知的接觸設備具有需要人工製作及焊接的接線，此種接線“擴大”了試體側在檢驗設備方向上非常狹窄的觸點排列，因此有助於形成較大的接觸間隙，以使檢驗設備能夠形成電連接。如果已知的接觸設備已完成接線，就可以透過澆注(較佳是澆注塑膠樹脂)將接線固定。這些不同的工作步驟(尤其是人工步驟)不但非常費時，而且會隨時作業員的工作能力與工作方而有所有不同。由於存在這些差異，因此即使是相同型號的接觸設備(尤其是探針卡)，也會因為作業員的加工作品質而有不同的電氣特性。前面提及的人工焊接接線的工作需要由經過訓練且能夠執行金銀絲細工工作的作業員才能勝任。這種等級的作業員在市場上通常是供不應求。由於接線密度不斷升高，人工接線出錯的機率也會跟著升高，而且接線的速度也會變慢，這是因為接線密度變大導致作業員不易看清接線，而且也會對作業員的專注力造成不良影響。如果要在接線中加人電子元件(例如電容器)，還會使接線的工作變得更困難。
因此本發明的目的是提出一種用於電觸點接通的接觸設備，其作用是對電性試體(尤其是晶圓)進行電性檢驗，此種接觸設備需具備穩定的高品質(尤其是很好的電 氣特性)，而且要能夠在相當短的時間內被製造出來。此外，為了能夠以簡單及較不費事的方式配合個別配合不同試體的需求，至少需要將接觸設備的一部分標準化，這樣就可以先行製造出標準元件，並將之存放在庫房中，並在需要時能夠簡單且快速的製作出配合個別試體的接觸設備。此外，必要時接觸設備還要能夠以簡單的方式容納電子元件。
為達到上述目的，本發明提出一種用於電觸點接通的接觸設備，其作用是對電性試體(尤其是晶圓)進行電性檢驗，此種接觸設備具有一個接觸頭及至少一個線路板，其中接觸頭具有複數個導孔，在導孔內沿著縱向排列著複數個被試體的觸點接通從側向彈性彎曲且可以縱向移動的接觸元件，這些接觸元件的一個終端作為試體的觸點接通，另一個終端則與一按照規定樣式排列的第一接觸面形成觸點接通，這些接觸面位於線路板的一個面的第一區(尤其是中心區)上，在線路板的另一面的第二區(尤其是中心區)設有按照另一種規定樣式排列的第二接觸面，其中第二接觸面經由線路板與第一接觸面形成電連接，在線路板的另一面的至少一個第一段落(尤其是邊緣段落)上設有第三接觸面，至少有若干個第二接觸面經由焊接的焊線與至少若干個第三接觸面形成電連接，其中至少一部分的第一接觸面及/或一部分的第二接觸面分別經由可以切開的導體彼此形成電連接，而且其中至少有一個導體是被切開的。因此從試體看出去，本發明的接觸設備具有以 下的電觸點接通路徑：探針頭的接觸元件作為試體觸點的觸點接通，以及與線路板的第一接觸面觸點接通。第一接觸面與線路板的第二接觸面連接，其中第二接觸面位於線路板背對試體的那一面上，尤其是位於這個面的中心區，而且經由焊線與第三接觸面連接，其中第三接觸面位於線路板的至少一個段落(尤其是邊緣段落)上。邊緣段落能夠提供比中心區更大的容納空間，因此能夠經由焊線構成的接線產生接觸間隙放大的效果。邊緣段落的範圍可以延伸環繞中心區。焊接工作可以由自動化機具執行，無需人工處理。焊線的初出點座標及終點座標均可儲存在電腦中。焊接(尤其是自動化/機械化焊接)能夠使接觸設備達到完美的電氣特性及穩定的高品質。可以避免接線錯誤。製作接觸設備的作業員無需執行金銀絲細工工作。由於至少一部分的第一接觸面及/或一部分的第二接觸面是經由可以切開的導體彼此形成電連接，而且其中至少有一個導體是被切開的，因此可以透過被切開導體的位置及數量產生符合客戶需求的導體面及/或導體結構，及/或提供給相同的電位使用。相同的電信號以這種方式集合在一起。一種特別有利的情況是在這些導體面上設置電子/電氣元件(前提是這些導體面未另作它用)，例如設置電容器，由於這些元件的位置非常靠近試體，因此其運作幾乎不會受到干擾。起點是至少一部分彼此電連接的接觸面，然後切開一或多個導體，使各個接觸面符合個別需求。透過相應的切開導體，可以在線路板的一面上的第一接觸面 形成前面提及的導體面/導體結構，或是在線路板的另一面透過第二接觸面形成前面提及的導體面/導體結構，或是在線路板的兩個面上形成前面提及的導體面/導體結構。例如連在一起的導體面/導體結構對於引進電壓源的電位非常有利，及/或可應用於外殼電位。
根據本發明的一種改良方式，可切開的導體是作為線路或導線連接片。線路較佳是位於線路板一個面或另一個面的表面上或表面下(也就是位於線路板內部)。另一種一利的方式是以第一及/或第二接觸面作為如前所述的線路元件，且較佳是位於線路板的一個面或另一個面的表面上。導線連接片是一種分佈在線路板的第一面及/或第二面的表面上的導體。
該至少一個被切開的導體較佳是被雷射切開。為了將前面提及的導體面(也就是經由線路或導線連接片連接的接觸面)分開，需將使接觸面彼此連接的導體切開，而且最好是以雷射將導體切開。雷射切開的作業最好是以自動化的方式進行，也就是說，將相關的座標數據輸入執行切開作業的雷射機，使雷射機能夠以自動化的方式工作。
根據本發明的一種改良方式，至少有一個印刷電路板的第三接觸面與印刷電路板的線路電連接。該至少一個印刷電路板位於該至少一個線路板的上方、旁邊及/或下方。這樣可以進一步擴大接觸間隙，並提供接通到檢驗設備的可能性。較佳是在印刷電路板及檢驗設備之間設置電線連接及/或觸點接通。位於線路板的另一面上的第三接 觸面與印刷電路板上相應的線路電連接。在本專利登記中，和其他電連接一樣，第三接觸面及印刷電路板之間的電連接可以透過不同的方式形成。即使不是源自本專利登記的電連接方式，只要是熟習該項技術者習知的電連接方式，亦可應用。
根據本發明的一種改良方式，在線路板的一個面的至少一個第二段落(尤其是邊緣段落)上設有第一接觸元件，而且這些第一接觸元件穿過線路板與第三接觸面形成電連接，在印刷電路板面對線路板的那個面上設有第二接觸元件，其中第一接觸元件經由電接通(尤其是彈性觸點接通)與第二接觸元件形成電連接。印刷電路板的位置比線路板更靠近試體。從第三接觸面到線路板另一面上的第一接觸元件形成電連接，其中該等第一接觸元件與印刷電路板的第二接觸元件經由觸點接通以可彈性彎曲的方式與第二接觸元件形成電連接。此彈性彎曲性容許接觸設備可以在一個相應的大範圍內選擇由試體/製程/使用人決定的構造高度，其中這個構造高度是指接觸元件作用試體觸點接通用的終端及印刷電路板面對試體的那一個面之間的軸向距離。軸向距離的軸向方向是沿著縱向接觸元件的縱向延伸方向(此處不考慮接觸元件在觸點接通時的側向彈性彎曲)。即使前面提及的接觸元件的終端到印刷電路板的一個面的距離(也就是構造高度)會隨著待檢驗之試體的製造者/使用人而有不同的大小，也可以用同一個接觸設備檢驗每一個試體，這是因為觸點接通對第一及第二接觸 元件具有彈性彎曲性，因此能夠在接觸設備上調整不同的構造高度，使接觸設備成為一種通用設備。
根據本發明的另一種改良方式，在線路板的另一個面的至少一個第二段落(尤其是邊緣段落)上設有第一接觸元件，而且這些第一接觸元件穿過線路板與第三接觸面形成電連接，在印刷電路板面對線路板的那個面上設有第二接觸元件，其中第一接觸元件經由電接通(尤其是彈性觸點接通)與第二接觸元件形成電連接。
根據本發明的另一種改良方式，第一接觸元件經由至少一個導電的中間連接件(Interposer)與第二接觸元件形成電連接。這種中間連接件較佳是一個獨立的元件，及/或是由線路板及/或印刷電路板的零件構成或共同構成。
根據一種有利的實施方式，第一接觸元件及/或第二接觸元件是第四接觸面。因此這個第四接觸面位於線路板面對試體的那一面及/或印刷電路板胡對試體的那一面。
根據本發明一種改良方式，第一接觸元件及/或第二接觸元件是凸出的第一彈性觸點。因此這種實施方式沒有經由中間連接件彼此電連接的接觸面，而是第一接觸元件及/或第二接觸元件都是凸出的元件，也就是凸出的第一彈性觸點，因此是一種彈性彎曲的元件。第一及第二接觸元件的第一彈性觸點可以彼此直接接觸，或是在二者之間有一中間連接件。
根據一種有利的實施方式，在中間連接件的正反面均 設有構成第五接觸面及/或凸出的第二彈性觸點的接觸裝置。只要第一及第二接觸元件構成第四接觸面，同時位於第一及第二接觸元件之間的中間連接件的正反面上設有構成凸出的第二彈性觸點的接觸裝置，則凸出的第二彈性觸點會使線路板的第四接觸面與印刷電路板的第四接觸面觸點接通，其中這兩個第二彈性觸點彼此電連接。
根據本發明的一種改良方式，第一接觸面的規定的排列樣式及/或第二接觸面的另一種規定的排列樣式，都是一種二維的矩陣樣式。因此這些接觸面都是棋盤式的排列方式。在這樣的排列方式中，接觸元件背對試體的終端，因此在試體的檢驗過程中，可以在這些接觸元件之間形成完美的電觸點接通。另一種可能或附加的方式是，可以將第二接觸面排列成另一種二維樣式。
根據本發明的另一種改良方式，線路板範圍的導孔是按照規定的樣式排列，尤其是按照二維矩陣樣式排列。關於此部分在前文中已有說明。
一種有利的實施方式是將導孔設置在試體側一個相應於試體的個別樣式中。例如，如果導孔設置在背對試體的第一導向板上及與第一導向板相隔一段距離且靠近試體的第二導向板上，則導孔一方面是按照一個相應於第一接觸面的規定的樣式排列，另一方面是按照一個由試體的觸點排列規定的個別樣式排列。這使得縱向接觸元件不會全部在軸向方向上延伸，而是至少有若干縱向接觸元件是傾斜於軸向方向，以便能夠從個別樣式過渡到規定的樣式，尤 其是二維矩陣樣式。這種設計方式的優點是無需參考試體或客戶的個別要求，即可製造出多種本文描述的接觸設備的元件。由於能夠從個別樣式過渡到規定的樣式，因此本發明的接觸設備能夠配合客戶的個別需求。同樣的這也適用於前面提及的高度配合。
根據本發明的另一種改良方式，第一接觸面經由第一通孔鍍層與第二接觸面連接。由於線路板(亦稱為子板)--尤其是具有相當於印刷電路板之構造的線路板--被第一通孔鍍層穿過，因而使第一接觸面與第二接觸面形成電連接。線路板及/或印刷電路板可以是單層構造，也可以是多層構造。
一種有利的方式是，至少有若干個第一通孔鍍層是由多個第一通孔鍍層區組成，其中在這些第一通孔鍍層中，第一通孔鍍層區是排成一列及/或彼此錯開，但至少有一部分是重疊的。各個通孔鍍層區彼此排列成行，以形成電連接，其中如果通孔鍍層區是排成一列，則第一接觸面相對於所屬之第二接觸面的位置是軸向對齊。如果至少有若干個第一通孔鍍層是彼此錯開排列，但是有部分重疊，這會使電觸點軌道呈傾斜路線，因此可以擴大接觸間隙，也就是說，第一接觸面之間的觸點會大於第二接觸面之間接觸間隙。這不必適用於所有的接觸面，但至少要有若干個接觸面是這樣。由於接觸間隙變大，因此可以使需要在第二接觸面上進行的焊接焊線的工作變得較簡單。
根據本發明的另一種改良方式，第三接觸面經由第二 通孔鍍層與第一接觸元件連接。如前面所述，第二通孔鍍層可以用來擴大接觸間隙，也可以不用於擴大接觸間隙。
如果至少有若干第二通孔鍍層是由多個第二通孔鍍層區組成，則接觸間隙會擴大，其中在這些第二通孔鍍層中，第二通孔鍍層區是排成一列及/或彼此錯開，但至少有一部分是重疊的。可以將前面提及的第一通孔鍍層區及/或第二通孔鍍層區理解成線路板的一個層結構，也就是說，這是一種所謂的多層板，其中每一層都配置一個通孔鍍層區。
一種有利的方式是，第二接觸面及第三接觸面位於相同的高度。這樣線路板面對試體的那一面就可以形成一個平面。由於這個平面及第二及第三接觸面伴隨此平面而來的位置，使焊接工作變得特別簡單及有效率。
一種有利的方式是，為了能夠對線路板及印刷電路板進行高度間隙調整，在線路板及印刷電路板之間至少裝有一個可更換及可選擇厚度的間隔件。視所選擇的間隔件而定，也就是根據間隔件的厚度，可以調整前面提及的接觸設備的構造高度，這樣就可以用同一個接觸設備滿足製造者/使用人對於檢驗試體的要求。
根據本發明的另一種改良方式，接觸元件是一種微系統技術的接觸元件。此處所謂的微系統技術的接觸元件是指尺寸極小(微米範圍)的接觸元件。微系統技術可縮寫為MEMS。
一種有利的方式是，第三接觸面、第一接觸元件、第二接觸元件及/或接觸裝置都是經由可切開(尤其是可雷 射切開)的導體彼此電連接，其中至少有一個導體是被切開的，尤其是被雷射切開。例如，為了形成具有相同電位的區域，例如在多個第三接觸面，以便可以經由導體使這些第三接觸面保持電連接。如果是要將特定的第三接觸面從其他特定的第三接觸面分開，或只是要將單獨一個第三接觸面分開，則在製造接觸設備時就可以將至少一個或至少複數個與這個/這些接觸面連接的導體切開，這樣就不會與相鄰的第三接觸面形成連接。可以用不同的技術執行切開的動作，但較佳是以雷射切開。雷射可以由機器控制或軟體控制，因此無人以人工操作。例如，以這種方式形成帶有外殼電位的較大的接觸區，及/或將一個彎曲的接觸元件不需要的接觸區分開(例如因此可用於容納電子/電氣元件)。同樣的，這也適用於第一接觸面、第二接觸面、第一接觸元件、第二接觸元件及/或接觸裝置。
一種有利的方式是將導體排列成矩陣樣式。如果前面提及的接觸面、接觸元件及/或接觸裝置是排列成一種規定的樣式或另一種規定的樣式，例如矩陣樣式，則這個樣式會產生相應的導體排列，也就是形成相同的樣式，尤其是矩陣樣式。例如一種可能的情況是，棋盤狀排列的接觸面、接觸元件及/或接觸裝置彼此連接的方式使導體在接觸面、接觸元件及/或接觸裝置所在的平面的X及Y方向上延伸。
使用本發明的接觸設備可以執行電觸點接通的程序，以以便對試體(尤其是晶圓)進行電性檢驗，其中接觸設 備具有一個接觸頭及至少一個線路板，其中接觸頭具有複數個導孔，在導孔內沿著縱向排列著複數個被試體的觸點接通從側向彈性彎曲且可以縱向移動的接觸元件，這些接觸元件的一個終端作為試體的觸點接通，另一個終端則與一按照規定樣式排列的第一接觸面形成觸點接通，這些接觸面位於印刷電路板的一個面的第一區(尤其是中心區)上，在線路板的另一面的第二區(尤其是中心區)設有按照另一種規定樣式排列的第二接觸面，其中第二接觸面經由線路板與第一接觸面形成電連接，在線路板的另一面的至少一個第一段落(尤其是邊緣段落)上設有第三接觸面，至少有若干個第二接觸面經由焊接的焊線與至少若干個第三接觸面形成電連接，其中至少一部分的第一接觸面及/或一部分的第二接觸面分別經由可以切開的導體彼此形成電連接，而且其中至少有一個導體是被切開的。
1‧‧‧接觸設備
2‧‧‧接觸頭
3‧‧‧導孔
4‧‧‧接觸元件
5‧‧‧導板
6‧‧‧終端
7‧‧‧終端
8‧‧‧第一接觸面
9‧‧‧面
10‧‧‧線路板
11‧‧‧面
12‧‧‧第二接觸面
13‧‧‧樣式
14‧‧‧樣式
15‧‧‧電接通
16‧‧‧中心區(第一區)
17‧‧‧中心區(第二區)
18‧‧‧第三接觸面
19‧‧‧邊緣段落(第一段落)
20‧‧‧焊線
21‧‧‧接觸裝置
22‧‧‧印刷電路板
23‧‧‧穿孔
24‧‧‧邊緣段落
25‧‧‧第一接觸元件
26‧‧‧電接通
27‧‧‧面
28‧‧‧第二接觸元件
29‧‧‧電接通
30‧‧‧觸點接通
31‧‧‧第三接觸面
32‧‧‧中間連接件
33‧‧‧彈性觸點
34‧‧‧電接通
35‧‧‧第五接觸面
36‧‧‧間隔件
37‧‧‧面
38‧‧‧矩陣樣式
39‧‧‧導體
40‧‧‧雷射切開
41‧‧‧第一通孔鍍層
42‧‧‧第一通孔鍍層區
43‧‧‧層
以下配合圖式及實施例對本發明做進一步的說明，其中：
第1圖：一個接觸設備的部分斷面示意圖。
第2圖：如第1圖之接觸設備的一個線路板的俯視圖。
第3圖：第1圖的一部分的立體透視圖。
第4及第5圖：如第2圖之線路板的一部分的初始狀態及處過過的狀態。
第6圖：接觸設備的另一個實施例，部分斷面圖。
第7圖：穿過如第1圖及第6圖之線路板的一個區域的斷面圖。
第1圖顯示一個接觸設備1。接觸設備1的作用是對電性試體(尤其是晶圓)形成電觸點接通，以檢驗電性試體。接觸設備1具有一個接觸頭2，接觸頭2具有複數個導孔3，在導孔3內縱向排列著複數個接觸元件4。根據第1圖，接觸頭2具有兩個彼此相距一段距離並被前面提及的導孔3穿過的導板5。不過在其他的實施例中，導板5的數量也可以比兩個還要多。接觸元件4的一個終端6是作為一個未在第1圖中繪出的試體的電觸點接通。接觸元件4的另一個終端7與位於線路板10的一個面9上的接觸面8接觸。當試體形成電觸點接通，縱向的接觸元件4會產生側向彈性彎曲，也就是說，接觸元件4是由彈性導電材料構成。接觸元件4通常被稱為縱向彎曲導線。
位於接觸面8的面9上的線路板10在位於面9對面的另一個面11上也具有接觸面12。為區別起見，將接觸面8稱為第一接觸面，接觸面12稱為第二接觸面。第一接觸面8是按一個規定的樣式13被設置在線路板10的面9上。樣式13是一種位於平面上的樣式。位於線路板10的另一個面11上的第二接觸面12是按另一個規定的樣式14被設置。樣式14也是一種位於平面上的樣式。樣式14 和樣式13可以是相同的樣式，也可以是不同的樣式。每一個接觸面8都與一個對應的第二接觸面12電連接。為實現這個電連接，會形成穿過線路板10的電接通15。第一接觸面8位於線路板10的面9的第一區16上，其中第一區16構成線路板10的一個中心區。位於另一個面11上的第二接觸面12位於線路板10的第二區17上，其中第二區17也是構成線路板10的一個中心區。
在線路板10的面11上設有第三接觸面18。第三接觸面18位於面11的第一段落19上，其中第一段落19構成面11的一個邊緣段落19。如第2圖的俯視圖所示，第一段落19較佳是環繞第二區17。如第2圖所示，第一段落19可以區分成多個子段落。根據第2圖的實施例，有3個同心的環形子段落，其中第二區(也就是中心區)17位於環形子段落內。
至少有若干個第二接觸面12與至少若干個第三接觸面18經由焊接的焊線20形成電連接。如第1圖所示，焊線20較佳是以弧形方式延伸。從第2圖可以看出，焊線20從第二區(也就是中心區)17大致沿徑向方向出發，並延伸到第一段落(也就是邊緣段落)19。第3圖顯示一個細部圖。從第3圖可以看出，焊線20的尾端經由焊接與第二接觸面12電連接。
第三接觸面18經由電接觸裝置21與至少一個印刷電路板22連接。在第1圖的實施例中，印刷電路板22具有一個中心穿孔23，其中接觸頭2位於此穿孔內。在線路 板10的面9上的至少一個第二段落(也就是邊緣段落)24上設有第一接觸元件25，其中該等第一觸元件25與第三接觸面18電連接。這些電接通26穿過線路板10。在印刷電路板22面對線路電10的那一面27上設有第二接觸元件28。第一接觸元件25與第二接觸元件28經由電接通29--尤其是彈性彎曲觸點接通30--形成電連接。前面提及的電接觸裝置21使線路板10與印刷電路板22形成電連接。如第1圖所示，一種有利的方式是由第一接觸元件25及/或第二接觸元件28構成第四接觸面31。根據第1圖，電接觸裝置21經由至少一個電中間連接件32彼此連接。電中間連接件32的正反面上都設有由第二彈性觸點33構成的接觸裝置。因此這些彎曲的電彈性觸點33與第四接觸面31形成觸點接通。另一種可行的方式是中間連接件的正反面上都設有構成第五接觸面的接觸裝置。在這種情況下，線路板10及印刷電路板22的第一接觸元件25及第二接觸元件28構成凸出的第一彈性觸點。
第二接觸元件28--印刷電路板22的尤其是第4接觸面31一經由電接通34與印刷電路板22的第五接觸面35連接。第二接觸元件28--尤其是第四接觸面31--位於印刷電路板22的中心區，尤其是環繞穿孔23。第五接觸面35位於印刷電路板22的一個邊緣區。第五接觸面35經由未在圖式中繪出的電纜連接與一個未在圖式中繪出的檢驗裝置電連接。
第1圖以示意方式顯示第二接觸面12與第三接觸面 18處於同一高度，因此焊接焊線20的工作是在一個平面上進行。此外，從第1圖可以看出，為了調整線路板10及印刷電路板22的高度，在線路板10及印刷電路22之間至少設有一個可更換且可選擇厚度的間隔件36。因此在接觸元件4的終端6及印刷電路板22面對試體的那一面37之間的構造高度b也會調整到相對應的尺寸。構造高度b會隨著所選擇的間隔件36的厚度而相應改變，以便滿足接觸設備1的不同的使用者的特定需求。由於在線路板10及印刷電路板22之間設有彈性彎曲的電接觸裝置21，即使構造高度b改變，線路板10及印刷電路板22始終可以保持良好的電接觸。
第4圖及第5圖顯示第一接觸面8按規定的樣式13排列的情況。第二接觸面12較佳是能夠按照與樣式13相同的另一個規定的樣式14排列。但是以下將只說明第一接觸面8的情況，因為這些說明亦適用於第二接觸面12，因此無需重複說明。
根據第4圖，規定的樣式13是一個二維的矩陣樣式38，也就是說，第一接觸面8排列成棋盤狀，但是接觸面8並未彼此碰觸，而是經由電導體39彼此電連接。在第4圖顯示的狀態中，所有的第一接觸面8是經由在x及y方向上延伸的電導體39彼此電連接。因此電導體39也是換列成矩陣狀。第4圖的狀態是初始狀態，也就是說，這種狀態並不適於對試體進行電性檢驗，因為此時所有的第一接觸面8彼此處於短路。為了配合試體的電路，至少有一 個導體39是被切開的，尤其是被雷射切開。第5圖中的矩形格代表相應的導體39被切開，尤其是雷射切開。透過這種方式，會在試體及檢驗裝置之間形成相應的電路；根據第5圖也可以保留更大的彼此電連接的導體面，也就是沒有被切開的導體39。例如，這些導體面可以被用來承載連接到相應之第一接觸面8的電子/電氣元件。此外第5圖還顯示接觸設備1的準備操作狀態，也就是第一接觸面8已準備就緒的狀態。電導體39可以是線路或導線連接片。切開--尤其是雷射切開40--的目的是將一個第一接觸面8或多個第一接觸面8與相鄰的第一接觸面8分開。透過這種方式可以為電源電壓的饋入形成電路，及/或形成外殼電位區。
焊線20的焊接及/或導體39的切開(尤其是雷射切開)較佳都是以全自動方式進行，也就是說利用受軟體控制並能夠自動執行工作的機器。
第7圖顯示電接通15及/或電接通26。從第7圖可以看到線路板10的電接通15。以下說明的配置方式亦適用於電接通26。原則上電接通15可以用直線方式貫穿線路板10，也就是沿著接觸元件4(不考慮接觸元件4的側向彈出及/或傾斜位置)的縱向長度貫穿線路板10。但是為了擴大第一接觸面8及第二接觸面12之間的接觸間隙，也可以像第7圖一樣，電接通15是以傾斜向外的方式貫穿線路板10。特別是第一接觸面8經由第一通孔鍍層41與第二接觸面12連接。第7圖中的通孔鍍層是由複 數個第一通孔鍍層區42組成。每一個第一通孔鍍層區42都穿過由多層板子構成之線路板10的一層43。第一通孔鍍層區42彼此錯開，但至少有一部分是重疊的，因而形成前面描述的“傾斜路線”，進而達到擴大接觸間隙的效果。
如同以上關於第7圖的說明，第三接觸面18可以經由第二通孔鍍層與第一接觸元件25連接，其中至少有若干個第二通孔鍍層是由複數個第二通孔鍍層區組成，而且這些第二通孔鍍層的第二通孔鍍層區排成一列及/或彼此錯開，但至少有一部分是重疊的。
一種有利的方式是，規定的樣式13，尤其是二維的矩陣樣式38，相當於導孔3在線路板10區域的配置。緊鄰線路板10的導板5具有這樣的配置方式。至於靠近接觸元件4之終端6的導板5，也就是位於試體側的導板5，較佳是按照一個相應於試體的個別樣式來配置導孔3。這個個別樣式實現了相應於在試體上要接觸的電接通，因此能夠使接觸元件4的縱向長度不是彼此平行，而是彼此傾斜。
接觸元件4(尤其是由彎折電線構成的接觸元件)可以是一種微系統技術的接觸元件4，因此其具有非常微小的尺寸。
原則上第三接觸面18、第一接觸元件25、第二接觸元件28及/或接觸裝置也都可以配備可切開的導體39，尤其是可雷射切開的導體39，也就是說，可以在上述元件之間設置導體39，而且其中至少有一個導體39被切 開，尤其是被雷射切開。
第6圖顯示本發明的另一個實施例，這個實施例基本上與第1圖的實施例相同，因此前面關於第1圖的實施例的描述基本上亦適用於第6圖的實施例。唯一的區別是，印刷電路板22不是配屬於線路板10的面9，而是配屬於線路板10的另一面11。此外，第二接觸元件28及第五接觸面35並非位於印刷電路板22的同一個面上(第1圖)，而是分別位於印刷電路板22的正反面上(第6圖)。
所有的實施例都是以一個升降台將試體升高，以接受電性檢驗，並被推向接觸元件4的終端6，因而形成觸點接通。然後就可以利用前面提及的檢驗裝置經由接觸設備接通電路，以檢驗電性試體(尤其是晶圓)的電性功能。
1‧‧‧接觸設備
2‧‧‧接觸頭
3‧‧‧導孔
4‧‧‧接觸元件
5‧‧‧導板
6‧‧‧終端
7‧‧‧終端
8‧‧‧第一接觸面
9‧‧‧面
10‧‧‧線路板
11‧‧‧面
12‧‧‧第二接觸面
13‧‧‧樣式
14‧‧‧樣式
15‧‧‧電接通
16‧‧‧中心區(第一區)
17‧‧‧中心區(第二區)
18‧‧‧第三接觸面
19‧‧‧邊緣段落(第一段落)
20‧‧‧焊線
21‧‧‧接觸裝置
22‧‧‧印刷電路板
23‧‧‧穿孔
24‧‧‧邊緣段落
25‧‧‧第一接觸元件
26‧‧‧電接通
27‧‧‧面
28‧‧‧第二接觸元件
29‧‧‧電接通
30‧‧‧觸點接通
31‧‧‧第三接觸面
32‧‧‧中間連接件
33‧‧‧彈性觸點
34‧‧‧電接通
35‧‧‧第五接觸面
36‧‧‧間隔件
37‧‧‧面
38‧‧‧矩陣樣式

Claims (19)

  1. 一種用於電觸點接通的接觸設備，其作用是對電性試體--尤其是晶圓--進行電性檢驗，其特徵為：具有一個接觸頭(2)及至少一個線路板(10)，其中該接觸頭(2)具有複數個導孔(3)，在該等導孔(3)內沿著縱向排列著複數個被試體的觸點接通從側向彈性彎曲且可以縱向移動的接觸元件(4)，該等接觸元件(4)的一個終端(6)作為試體的觸點接通，另一個終端(7)則與一按照規定樣式(13)排列的第一接觸面(8)形成觸點接通，該等接觸面位於該線路板(10)的一個面(9)的第一區--尤其是中心區(16)--上，在該線路板(10)的另一面(11)的第二區--尤其是中心區(17)--設有按照另一種規定樣式(14)排列的第二接觸面(12)，其中該等第二接觸面(12)經由該線路板(10)與該等第一接觸面(8)形成電連接，在該線路板(10)的另一面(11)的至少一個第一段落--尤其是邊緣段落(19)--上設有第三接觸面(18)，至少有若干個該等第二接觸面(12)經由焊接的焊線(20)與至少若干個該等第三接觸面(18)形成電連接，其中至少一部分的該等第一接觸面(8)及/或一部分的該等第二接觸面(12)分別經由可以切開的導體(39)彼此形成電連接，而且其中至少有一個該導體(39)是被切開的，其中，該等第一接觸面(8)經由第一通孔鍍層(41)與該等第二接觸面連接， 其中，該等第一接觸面(8)的該規定的排列樣式(13)及/或該等第二接觸面(12)的該另一種規定的排列樣式(14)，都是一種二維的矩陣樣式(38)，和其中，可切開的該導體(39)排列成矩陣樣式。
  2. 如申請專利範圍第1項的接觸設備，其中，以可切開的導體(39)作為線路或導線連接片。
  3. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該至少一個被切開的該導體(39)是被雷射切開。
  4. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，至少有一個印刷電路板(22)的該等第三接觸面(18)與印刷電路板(22)的線路電連接。
  5. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，在該線路板(10)的該一個面(9)的至少一個第二段落--尤其是邊緣段落(24)--上設有第一接觸元件(25)，而且該等第一接觸元件穿過該線路板(10)與該等第三接觸面(18)形成電連接，在該印刷電路板(22)面對該線路板(10)的那個面(27)上設有第二接觸元件(28)，其中該第一接觸元件(25)經由電接通(29)--尤其是彈性觸點接通(30)--與該第二接觸元件(28)形成電連接。
  6. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，在該線路板(10)的該另一個面(11)的至少一個第二段落--尤其是邊緣段落(24)--上設有第一接觸元件(25)，而且該等第一接觸元件穿過該線路板(10)與該 第三接觸面(18)形成電連接，在該印刷電路板(22)面對該線路板(10)的那個面(27)上設有第二接觸元件(28)，其中該第一接觸元件(25)經由電接通(29)--尤其是彈性觸點接通(30)--與該第二接觸元件(28)形成電連接。
  7. 如前述申請專利範圍第5項的接觸設備，其中，該第一接觸元件(25)經由至少一個導電的中間連接件(32)(Interposer)與該第二接觸元件(28)形成電連接。
  8. 如前述申請專利範圍第5項的接觸設備，其中，該第一接觸元件(25)及/或該第二接觸元件(28)是第四接觸面(31)。
  9. 如前述申請專利範圍第5項的接觸設備，其中，該第一接觸元件(25)及/或該第二接觸元件(28)是凸出的第一彈性觸點。
  10. 如前述申請專利範圍第7項的接觸設備，其中，在該中間連接件(32)的正反面均設有構成第五接觸面及/或凸出的第二彈性觸點(33)的接觸裝置(21)。
  11. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該線路板(10)範圍的該等導孔(3)是按照規定的該樣式(13)排列，尤其是按照二維矩陣樣式(38)排列。
  12. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該等導孔(3)位於試體側一個相應於試體的個別樣 式中。
  13. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，至少有若干個該等第一通孔鍍層(41)是由多個第一通孔鍍層區(42)組成，其中在該等第一通孔鍍層(41)中，該等第一通孔鍍層區(42)排成一列及/或彼此錯開，但至少有一部分是重疊的。
  14. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該第三接觸面(18)經由第二通孔鍍層與該第一接觸元件(25)連接。
  15. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，至少有若干第二通孔鍍層是由多個第二通孔鍍層區組成，其中在該等第二通孔鍍層中，第二通孔鍍層區排成一列及/或彼此錯開，但至少有一部分是重疊的。
  16. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該第二接觸面(12)及該第三接觸面(18)位於相同的高度。
  17. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，在該線路板(10)及該印刷電路板(22)之間至少裝有一個可更換及可選擇厚度的間隔件(36)，作為對該線路板(10)及該印刷電路板(22)進行高度間隙調整之用。
  18. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該接觸元件(4)是一種微系統技術的接觸元件(4)。
  19. 如前述申請專利範圍第1或2項的接觸設備，其中，該第三接觸面(18)、該第一接觸元件(25)、該第二接觸元件(28)及/或接觸裝置(21)都是經由可切開--尤其是可雷射切開--的該導體(39)彼此電連接，其中至少有一個該導體(39)是被切開的，尤其是被雷射切開。
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