TWI679424B - 檢測裝置及其製法 - Google Patents

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李振堃
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郭謹榕
Jin Rong Guo
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Abstract

一種檢測裝置，係包括：具有複數主通孔之金屬本體、形成於該複數主通孔壁面上之絕緣體以構成複數主穿孔以及穿設於該複數主穿孔中之複數導接元件，俾於該檢測裝置用於測試高密度I/O接腳的晶片時，該導接元件僅會接觸該絕緣體而不會接觸該主通孔之孔壁，因而可有效避免發生短路之問題。本發明復提供一種檢測裝置之製法。

Description

檢測裝置及其製法
本發明係關於一種檢測裝置，特別是關於一種具探針式接腳之檢測裝置及其製法。
由於傳統如探針卡結構之檢測裝置之接腳位置設計等因素，較不適合應用在具有高頻寬特性的電路量測，且由於探針卡本身的結構的尺寸限制，對於部分較為微小的電路而言，封裝後的探針卡結構亦不適用於量測尺寸較為微小的電路。
另外，由於各種電子產品的功能性不斷地提升，同時要求在體積上需微小化，致使單一晶片所具有的I/O接腳數目的密度更密集。
然而，習知檢測裝置之探針係穿設於金屬孔中，故於排列緊密之孔位設計下，該探針與該金屬孔易相碰觸而發生短路之問題，造成測試品質不佳。
因此，如何克服上述習知技術的問題，實已成目前亟欲解決的課題。
鑑於上述習知技術之缺失，本發明係提供一種檢測裝置，係包括：一本體，係具有相對之第一側、第二側及連通該第一側與第二側之複數主通孔，其中，該主通孔之孔壁呈平直狀，該本體係包含相疊合之基座與蓋件，以令該主通孔貫穿該基座與蓋件；一絕緣體，係形成於該主通孔之孔壁上，但未填滿該主通孔，以於該本體中形成複數主穿孔，其中，該主穿孔係具有連通該第一側及/或第二側之作用區段，且該主穿孔於該作用區段處之孔壁係呈階狀，並使該作用區段位於該基座及/或該蓋件上；以及複數導接元件，係穿設於該複數主穿孔中，且令該導接元件外露於該本體之第一側及/或第二側，其中，該作用區段之寬度係大於該導接元件之寬度。
本發明亦提供一種檢測裝置之製法，係包括：提供一本體，其具有相對之第一側、第二側及連通該第一側與第二側之複數主通孔，其中，該主通孔之孔壁呈平直狀；填塞絕緣材於該主通孔中；形成複數主穿孔於該絕緣材中，以令結合於該主通孔之孔壁上且未填滿該主通孔之絕緣材構成絕緣體，其中，該主穿孔係具有連通該第一側及/或第二側之作用區段，且該主穿孔於該作用區段處之孔壁係呈階狀；以及將複數導接元件穿設於該複數主穿孔中，且令該導接元件外露於該本體之第一側及/或第二側。
前述之檢測裝置及其製法中，該絕緣體之製程係包含：提供一具有第一通孔之基座及一具有第二通孔之蓋件；填塞絕緣材於該第一通孔及第二通孔中；形成第一穿孔於該第一通孔之絕緣材中，且形成第二穿孔於該第二通孔之絕緣材中，以令該第一通孔中之絕緣材形成第一絕緣 部，且該第二通孔中之絕緣材形成第二絕緣部；以及疊合該基座與該蓋件而形成該主體，以令該第一通孔與該第二通孔相連通而形成該主通孔，且該主通孔貫穿該基座與蓋件，並使該第一絕緣部與該第二絕緣部相連接而形成該絕緣體。例如，該基座或該蓋件係以導電材形成者。或者，該作用區段係位於該基座及/或該蓋件上。
前述之檢測裝置及其製法中，該作用區段係包含相連通之複數孔部，且連通該第一側及/或第二側之最外側之孔部之寬度係小於其它孔部之寬度。例如，該複數孔部之寬度係大於該導接元件之寬度。
前述之檢測裝置及其製法中，該主通孔與該主穿孔係為同軸配置。
前述之檢測裝置及其製法中，該導接元件係為探針。
前述之檢測裝置及其製法中，復包括容置該本體之承載件。
由上可知，本發明之檢測裝置及其製法中，主要藉由該絕緣體形成於該主通孔之孔壁上，以形成主穿孔，供穿設該導接元件，故相較於習知技術，當本發明之檢測裝置用於測試高密度I/O接腳的晶片時，該導接元件僅會接觸該絕緣體而不會接觸該主通孔之孔壁，因而可有效避免發生短路之問題，以利於提升測試品質，且間接提升產能。
1,2‧‧‧檢測裝置
1a‧‧‧本體
1b,34‧‧‧絕緣體
1c‧‧‧導接元件
10‧‧‧基座
100‧‧‧第一通孔
11‧‧‧蓋件
110‧‧‧第二通孔
12‧‧‧主通孔
12’,32’‧‧‧輔助通孔
12a,130a,33a‧‧‧孔壁
13‧‧‧主穿孔
130,130’‧‧‧作用區段
131,331‧‧‧第一孔部
132,332‧‧‧第二孔部
133‧‧‧第三孔部
14a‧‧‧第一絕緣部
14b‧‧‧第二絕緣部
20‧‧‧承載件
200‧‧‧導孔
201‧‧‧凹槽
21‧‧‧定位件
22‧‧‧固定件
3,4,5‧‧‧基板
30‧‧‧導電板體
30a,30a’‧‧‧第一表面
30b‧‧‧第二表面
300,400‧‧‧開口
31‧‧‧絕緣材
32‧‧‧通孔
33‧‧‧穿孔
9‧‧‧目標物
90‧‧‧導電凸塊
A‧‧‧測試面
D1,D2,d1,d2‧‧‧寬度
S‧‧‧容置空間
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側
第1圖係為本發明之檢測裝置之剖面示意圖。
第2圖係為第1圖之另一實施例之示意圖。
第3A至3D圖係為本發明之檢測裝置之製法之第一實施例之剖面示意圖。
第3B’至3D’圖係為第3B至3D圖之上視示意圖。
第4A至4D圖係為本發明之檢測裝置之製法之第二實施例之剖面示意圖。
第4B’至4D’圖係為第4B至4D圖之上視示意圖。
第5A至5C圖係為本發明之檢測裝置之製法之第三實施例之剖面示意圖。
第5C’圖係為第5C圖之上視示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“第一”、“第二”、“上”、“下”及“一”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
第1圖係為本發明之檢測裝置1及其應用之剖面示意圖。如第1圖所示，所述之檢測裝置1係包括：一本體1a、一絕緣體1b以及複數導接元件1c。
所述之本體1a係具有相對之第一側S1與第二側S2、及連通該第一側S1與第二側S2之主通孔12，且該主通孔12之孔壁12a呈平直狀。
於本實施例中，該本體1a係包含相疊合之基座10與蓋件11，且令該主通孔12貫穿該基座10與蓋件11。例如，該基座10具有第一通孔100，該蓋件11具有第二通孔110，且令該第一通孔100與該第二通孔110相連通而形成該主通孔12。
再者，該基座10係以導電材(如鋁合金)形成者，且該蓋件11係以導電材(如鋁合金)形成者。
所述之絕緣體1b係形成於該主通孔12之孔壁12a上而未填滿該主通孔12，以形成一主穿孔13，其中，該主穿孔13係具有連通該第一側S1及/或第二側S2之作用區段130，且該主穿孔13於該作用區段130處之孔壁130a係呈階狀。
於本實施例中，該絕緣體1b係包含有位於該第一通孔100中(或該基座10中)之第一絕緣部14a及位於該第二通孔110中(或該蓋件11中)之第二絕緣部14b。
再者，該作用區段130係依需求可位於該基座10及/或該蓋件11，且該作用區段130之階數可依需求設計。例如，該作用區段130呈現一階狀，其包含相連通之第一孔部131與第二孔部132，且該第二孔部132係為最外側孔部，其連通該第一側S1及/或第二側S2，其中，該第二孔部132之寬度d2係小於該第一孔部131之寬度d1。或者，該作用區段130’呈現二階狀，其包含依序相連通之第一孔部131、第二孔部132與第三孔部133， 且該第三孔部133係為最外側孔部，其連通該第一側S1及/或第二側S2，而該第三孔部133之寬度係小於該第二孔部132之寬度。
又，該主穿孔13之其它區段之寬度係大致等於該作用區段130之最大寬度，如等於該第一孔部131之寬度d1。
另外，該主通孔12與該主穿孔13係為同軸配置。例如，該主通孔12與該作用區段130,130’係為同軸配置。
所述之導接元件1c係穿設於該主穿孔13中，且令該導接元件1c外露於該本體1a之第一側S1與第二側S2，其中，該主穿孔13之各區段之寬度(或該作用區段130之各孔部之寬度d1,d2)均大於該導接元件1c之寬度。
於本實施例中，該複數導接元件1c係為金屬探針，如銅材，其分為電源腳、訊號腳及接地腳。例如，該本體1a復形成有輔助通孔12’(該輔助通孔12’內未設置絕緣體)，以供穿設用於接地腳之導接元件1c，而用於電源腳及訊號腳之導接元件1c係穿設於該主穿孔13中。
所述之檢測裝置1復包括一承載件20，其具有一容置空間S，以供容置該本體1a及/或該基座10。
於本實施例中，該承載件20係為金屬座體，其表面覆蓋陽極絕緣電鍍層，且該容置空間S設於其下側，而其上側係具有測試面A，以令該導接元件1c之一部分位於該容置空間S，而一部分外露於該測試面A。例如，該承載件20係具有至少一導孔200，且該承載件20之上側形成有一凹槽201，並使該導孔200連通及外露於該凹槽201，以令該導接元件1c經由該導孔200外露於該凹槽201。
再者，於組裝作業中，可藉由定位件21(如插銷)定位該基座10與該承載件20，且藉由固定件22(如螺絲)固定該基座10與該蓋件11。
於使用該檢測裝置1時，係將一目標物9設於該凹槽201中，且令該目標物9電性連接該導接元件1c，以進行檢測作業。
於本實施例中，該目標物9係為電子元件，如主動元件、被動元件或其二者組合等，其中，該主動元件係例如半導體晶片，且該被動元件係例如電阻、電容及電感。具體地，該電子元件係藉由複數如銲錫材料之導電凸塊90對應接觸及電性連接該導接元件1c。
又，於另一實施例中，如第2圖所示之檢測裝置2，該該承載件20無需形成凹槽201，且該導接元件1c經由該導孔200凸出該承載件20。因此，於使用該檢測裝置2時，係將該導接元件1c朝下，使該目標物9以其導電凸塊90接置於該本體1a之第二側S2，以令該目標物9電性連接該導接元件1c，俾供進行檢測作業。
第3A至3D圖係為本發明之檢測裝置之製法之第一實施例之剖面示意圖。
如第3A圖所示，提供一導電板體30，其具有相對之第一表面30a與第二表面30b，再形成複數連通該第一與第二表面30a,30b之通孔32。
於本實施例中，採用鋁合金板材進行加工作業，且於陽極電鍍後進行第一次成孔加工作業，以形成該通孔32。
再者，該導電板體30之第一表面30a可形成有連通該通孔32之開口300，該開口300例如為矩形。
如第3B圖所示，填塞絕緣材31於該通孔32中，以令該通孔32中塞滿該絕緣材31。
於本實施例中，採用真空印刷方式進行塞孔樹酯填孔(Permanent hole plugging ink)作業，以形成該絕緣材31，再烘烤該絕緣材31以進行固化加工作業。
再者，該開口300中亦可填滿該絕緣材31，如第3B’圖所示。
如第3C圖所示，形成穿孔33於該絕緣材31中，以令構結合於該通孔32之孔壁上且未填滿該通孔32之絕緣材31構成絕緣體34。
於本實施例中，採用二次成孔加工作業，使該穿孔33形成有複數寬度不同之孔部，以形成階狀孔壁33a。例如，該穿孔33係包含相連通之第一孔部331與第二孔部332，且該第一孔部331係連通該導電板體30之第一表面30a，而該第二孔部332係連通該導電板體30之第二表面30b，並使該第二孔部332之寬度D2小於該第一孔部331之寬度D1。
再者，如第3C及3C’圖所示，復可形成有貫穿設於該開口300之絕緣材31及導電板體30以形成一連通該第一與第二表面30a,30b之輔助通孔32’，且該輔助通孔32’係形成有複數寬度不同之孔部，以形成階狀孔壁。
又，藉由該開口300的設計，可防止該絕緣材31於該二次成孔加工作業時發生旋轉。
如第3D及3D’圖所示，移除該開口300中之絕緣材31，以形成一基板3，供作為該基座10或該蓋件11。之後，將兩基板3(一做為該基座10，另一作為該蓋件11)之穿孔33對接，以令該兩穿孔33形成該主穿孔13而形成所需之本體1a之態樣，俾供設置該導接元件1c於該主穿孔13中。
於本實施例中，藉由整平製程，如研磨或切割方式，移除該導電板體30之第一表面30a之部分材質及絕緣材31，以令該通孔32(或穿孔33)之兩端面分別齊平經整平製程之第一表面30a’與第二表面30b。例 如，切削0.2mm膠厚的絕緣材31，且所有穿孔33進行倒角作業以清除孔毛邊。
再者，兩基板3之穿孔33係基於「較大開孔尺寸朝向較大開孔尺寸」之方式或基於「第一表面30a’接合第一表面30a’」之方式對接。
第4A至4D圖係為本發明之檢測裝置之製法之第二實施例之剖面示意圖。本實施例與第一實施例之差異在於開口之形狀，其它製程大致相同，故以下不再贅述相同處。
如第4A圖所示，提供一導電板體30，其具有相對之第一表面30a與第二表面30b，再形成複數連通該第一與第二表面30a,30b之通孔32。
於本實施例中，該導電板體30之第一表面30a可形成有連通該通孔32之開口400，如以倒角製程形成之圓弧狀開口。
如第4B及4B’圖所示，填塞絕緣材31於該通孔32中，以令該通孔32中塞滿該絕緣材31，且亦可於該開口400中填滿該絕緣材31。
如第4C及4C’圖所示，形成穿孔33於該絕緣材31中，以構成絕緣體34。藉由該開口400的倒角設計，可防止該絕緣材31於該二次成孔加工作業時發生旋轉及脫落。
如第4D及4D’圖所示，先對第4C圖所示之結構進行陽極電鍍作業，再進行接地孔加工作業，以形成一連通該第一與第二表面30a,30b之輔助通孔32’，進而形成一基板4，供作為該基座10或該蓋件11。之後，將兩基板4(一做為該基座10，另一作為該蓋件11)之穿孔33對接，以形成所需之本體1a及主穿孔13之態樣，俾供設置該導接元件1c於該主穿孔13中。
第5A至5C圖係為本發明之檢測裝置之製法之第三實施例之剖面示意圖。本實施例與上述實施例之差異在於省略開口之製作，其它製程大致相同，故以下不再贅述相同處。
如第5A圖所示，提供一導電板體30，其具有相對之第一表面30a與第二表面30b，再形成複數連通該第一與第二表面30a,30b之通孔32。
如第5B圖所示，填塞絕緣材31於該通孔32中，以令該通孔32中塞滿該絕緣材31。
如第5C及5C’圖所示，形成穿孔33於該絕緣材31中，以令結合於該通孔32之孔壁上且未填滿該通孔32之絕緣材31構成絕緣體34，另可貫穿該導電板體30以形成一連通該第一與第二表面30a,30b之輔助通孔32’，進而形成一基板5，供作為該基座10或該蓋件11。之後，將兩基板5(一做為該基座10，另一作為該蓋件11)之穿孔33對接，以形成所需之本體1a及主穿孔13之態樣，俾供設置該導接元件1c於該主穿孔13中。
應可理解地，該穿孔33之孔部之數量及尺寸可依需求設計，並不限於上述。
綜上所述，本發明之檢測裝置1,2及其製法，係藉由該絕緣體1b形成於該主通孔12之孔壁12a上以構成主穿孔13，俾供穿設該導接元件1c，故相較於習知技術，當本發明之檢測裝置1,2用於測試一具有高密度排設之導電凸塊90的電子元件9時，該導接元件1c僅會接觸該絕緣體1b(絕緣材31)而不會接觸該主通孔12之孔壁12a(如該導電板體30之金屬材)，因而能有效避免發生短路之問題，以利於提升測試品質。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及 範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (18)

  1. 一種檢測裝置，係包括：一本體，係具有相對之第一側、第二側及連通該第一側與第二側之複數主通孔，其中，各該主通孔之孔壁呈平直狀，該本體係包含相疊合之基座與蓋件，以令該主通孔貫穿該基座與蓋件；一絕緣體，係形成於該主通孔之孔壁上，但未填滿該主通孔，以於該本體中形成複數主穿孔，其中，該主穿孔係具有連通該第一側及/或第二側之作用區段，且該主穿孔於該作用區段處之孔壁係呈階狀，並使該作用區段位於該基座及/或該蓋件上；以及複數導接元件，係穿設於該複數主穿孔中，且令該導接元件外露於該本體之第一側及/或第二側，其中，該作用區段之寬度係大於該導接元件之寬度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中，構成該基座之材質係為導電材。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中，構成該蓋件之材質係為導電材。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中，該作用區段係包含相連通之複數孔部，其中，連通該第一側及/或第二側之最外側之孔部之寬度係小於其它孔部之寬度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之檢測裝置，其中，該複數孔部之寬度係大於該導接元件之寬度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中，該主通孔與該主穿孔係為同軸配置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中，該導接元件係為探針。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，復包括容置該本體之承載件。
  9. 一種檢測裝置之製法，係包括：提供一本體，其具有相對之第一側、第二側及連通該第一側與第二側之複數主通孔，且該主通孔之孔壁呈平直狀；填塞絕緣材於該複數主通孔中；形成複數主穿孔於該絕緣材中，以令結合於該主通孔之孔壁上且未填滿該主通孔之絕緣材構成絕緣體，其中，該主穿孔係具有連通該第一側及/或第二側之作用區段，且該主穿孔於該作用區段處之孔壁係呈階狀；以及將複數導接元件穿設於該複數主穿孔中，且令該複數導接元件外露於該本體之第一側及/或第二側。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之檢測裝置之製法，其中，該絕緣體之製程係包含：提供一具有第一通孔之基座及一具有第二通孔之蓋件；填塞絕緣材於該第一通孔及第二通孔中；形成第一穿孔於該第一通孔之絕緣材中，且形成第二穿孔於該第二通孔之絕緣材中，以令該第一通孔中之絕緣材形成第一絕緣部，且該第二通孔中之絕緣材形成第二絕緣部；以及疊合該基座與該蓋件而形成該主體，以令該第一通孔與該第二通孔相連通而形成該主通孔，且該主通孔貫穿該基座與蓋件，並使該第一絕緣部與該第二絕緣部相連接而形成該絕緣體。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之檢測裝置之製法，其中，構成該基座之材質係為導電材。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之檢測裝置之製法，其中，構成該蓋件之材質係為導電材。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之檢測裝置之製法，其中，該作用區段係位於該基座及/或該蓋件上。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之檢測裝置之製法，其中，該作用區段係包含相連通之複數孔部，且連通該第一側及/或第二側之最外側之孔部之寬度係小於其它孔部之寬度。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之檢測裝置之製法，其中，該複數孔部之寬度係大於該導接元件之寬度。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之檢測裝置之製法，其中，該主通孔與該主穿孔係為同軸配置。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之檢測裝置之製法，其中，該導接元件係為探針。
  18. 如申請專利範圍第9項所述之檢測裝置之製法，復包括將該本體容置於一承載件上。
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