TWI784439B

TWI784439B - 應用於高頻量測之測試針座構造

Info

Publication number: TWI784439B
Application number: TW110108992A
Authority: TW
Inventors: 陳福全
Original assignee: 冠銓科技實業股份有限公司
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-11-21
Also published as: TW202235881A

Abstract

本發明為有關一種應用於高頻量測之測試針座構造，包括：一針座，其包括有一上板、一下板、複數探針槽，於該些探針槽中設有複數探針，於該上、下板之間具複數第一槽及複數第二槽；一可移動電路板，其設置於該上板之頂側處且該上板之間具有一伸縮間隙，而對應該些第二槽處設有供複數鎖固元件穿置之複數穿孔；一伸縮膜，其周緣貼合於該可移動電路板之下表面，且該伸縮膜包覆貼合於該下板底側且於對應該些探針處設有複數導電頂塊，而該伸縮膜底側相隔一推移間隙設有一待測物。

Description

應用於高頻量測之測試針座構造

本發明係提供一種應用於高頻量測之測試針座構造，尤指一種藉由複數探針與待測物的複數接點之間設有一伸縮膜及伸縮膜中所設置複數導電頂塊，以達到量測高頻率訊號之待測物時不會產生雜訊，同時確保探針與待測物之複數接點之接觸力量適中，以避免探針與待測物之複數接點之間因為硬力或快速磨損所造成損壞。

按，探針卡(Probe Card)是應用在積體電路(IC)尚未封裝前，對裸晶以探針(Probe)做測試點導通或斷路測試，進而篩選出不良品後再進行之後的封裝工程。因此，以探針卡進行積體電路測試，是積體電路的重要製程；此進行探針卡測試可使成品的良率由原來的70%提升至90%，其中提升20%的良率貢獻度對於良率錙銖必較的半導體廠而言，此一製程的影響甚鉅且為必要的。而探針卡是一測試機台與晶圓(Wafer)之間介面，每一種積體電路至少需要一相對應之探針卡來進行測試，而進行探針卡測試的目的是使晶圓切割後使通過測試良品進入下一封裝製程，並可避免不良品繼續加工造成更大浪費。

在目前業界所使用晶圓(Wafer)或印刷電路板(PCB)測試裝置中，其中測試治具係透過一探針卡中設置所複數探針，使該些探針與待測之晶圓或印刷電路板之複數測試點做一電性連接，並將測試點的電子訊號由探針獲取並透過複數導線傳送至一測試機台中，該測試機台顯示該待測之晶圓或印刷電路板該些測試點是否為導通或斷路的狀態，而探針之接觸端點與待測裝置之該些測試點之間按壓接觸力量不可太大，否則將造成探針或待測裝置之測試點破損，再者，為因應量測應用於高頻之待測裝置的需求，探針卡內部的探針長度需進行大幅縮短，以使測試訊號傳遞時無額外雜訊而維持量測的準確性，但探針長度縮減會造成探針的相對硬度增加，連帶形成待測裝置之測試點之施加力量增加，並造成待測裝置之測試點破損以及待測裝置之損壞。此外，探針之硬度增加後亦形成探針易於磨損之情事，前述為量測高頻待測裝置所遇到問題，而有待從事此行業加以解決。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種應用於高頻量測之測試針座構造之發明誕生。

本發明之主要目的在於提供一種應用於高頻量測之測試針座構造，包括：一針座，其包括有一上板、一下板、複數探針槽，於該些探針槽中設有複數探針，於該上、下板之間具複數第一槽及複數第二槽；一可移動電路板，其設置於該上板之頂側處且該上板之間具有一伸縮間隙，而對應該些第二槽處設有供複數鎖固元件穿置之複數穿孔；一伸縮膜，其周緣貼合於該可移動電路板之下表面，且該伸縮膜包覆貼合於該下板底側且於對應該些探針處設有複數導電頂塊，而該伸縮膜底側相隔一推移間隙設有一待測物，藉由前述複數探針與待測物的複數接點之間設有一伸縮膜及伸縮膜中所設置複數導電頂塊，以達到量測高頻率訊號之待測物時不會產生雜訊，同時確保探針與待測物之複數接點之接觸力量適中，以避免探針與待測物之複數接點之間因為硬力或快速磨損所造成損壞。

本發明之次要目的在於該可移動電路板之上表面更貼覆有一強化墊，該強化墊可使該可移動電路板被貼覆處形成結構性強化。

本發明之另一目的在於該伸縮膜與該下板底側之間，更塗佈有無黏性但具有高摩擦力之一止滑膠，該止滑膠係由一丙烯酸類乳液樹酯所構成。

本發明之再一目的在於該探針受到該可移動電路板推移距離範圍係為0.08mm~0.12mm(公釐)。

本發明之再一目的在於該探針之該針體於遠離該抵持頭部處形成有呈圓弧狀之一抵持圓點。

本發明之再一目的在於該導電頂塊外觀概呈一『T』字型，於該導電頂塊與該探針接觸處具有平整之一推壓面，由該推壓面向一側窄縮延伸有呈圓弧狀且與該待測物之該接點形成電性連接之一對接點。

1:針座

10:探針槽

11:上板

12:下板

13:探針

131:抵持頭部

132:針體

133:抵持圓點

14:彈性件

15:第一槽

16:第二槽

2:可移動電路板

20:伸縮間隙

21:穿孔

3:鎖固元件

31:頭部

32:桿身

33:鎖合部

331:外螺紋

4:伸縮膜

41:周緣

42:導電頂塊

421:推壓面

422:對接點

5:待測物

50:推移間隙

51:接點

6:強化墊

〔第1圖〕係為本發明測試針座於量測前之側視剖面圖。

〔第2圖〕係為第1圖之局部放大圖。

〔第3圖〕係為本發明測試針座於量測時之側視剖面圖。

〔第4圖〕係為第2圖之局部放大圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第1至4圖所示，各為本發明測試針座於量測前之側視剖面圖、第1圖之局部放大圖、測試針座於量測時之側視剖面圖及第2圖之局部放大圖，由圖中可清楚看出，本發明應用於高頻量測之測試針座包括有：一針座1、一可移動電路板2、一鎖固元件3、一伸縮膜4、一強化墊6，其主要構件及特徵詳述如下：

該針座1包括有一上板11及一下板12，而於該上板11與該下板12之間貫通設有供複數探針13定位之複數探針槽10，該些探針13包括有直徑較大且定位於該上板11頂側之一抵持頭部131，該抵持頭部131向一側延伸有直徑較小且定位於下板12底側之一針體132，而該上板11中更係具有供複數彈性件14容置之複數第一槽15，於該些第一槽15之一側設有由該上板11延伸至該下板12的複數第二槽16。

該可移動電路板2設置於該上板11之頂側處且該上板11之間具有一伸縮間隙20，而對應該些第二槽16處設有供複數鎖固元件3穿置之複數穿孔21，該鎖固元件3係指具有光滑桿身32之一等高螺絲，且該鎖固元件3之桿身32穿置於該第二槽16的該上板11處，且該鎖固元件3末端具外螺紋331之鎖合部33則鎖固於該第二槽16的該下板12處，而該鎖固元件3之頭部31則定位於該可移動電路板2之上表面處。

該伸縮膜4周緣貼合於該可移動電路板2之下表面，且該伸縮膜4包覆貼合於該下板12底側且於對應該些探針13處設有複數導電頂塊42，該導電頂塊42係為一鎳鈀合金(Ni-Pd)所構成，而該伸縮膜4底側相隔一推移間隙50設有一待測物5，於該待測物5中更設有對應該些導電頂塊42且可形成電性連接之複數接點51，而該可移動電路板2朝向該針座1方向移動且致使該些彈性件14被壓縮，且該可移動電路板2底面推移該些探針13朝向該待測物5方向移動，而該些探針13抵持且推移該些導電頂塊42且使該伸縮膜4擴張，且該些探針13受到該可移動電路板2之推擠及該伸縮膜4的彈性回復力而形成側彎的變形狀態，並使該些導電頂塊42與該待測物5之該些接點51形成電性連接，並獲取該待測物5之該些接點51的導通狀態信號後，再使該可移動電路板2朝向該針座1反向方向移動且該些彈性件14恢復原狀，而該些探針13受到該伸縮膜4的彈性回復力推移且朝向該可移動電路板2方向移動，且該些探針13由側彎狀態回復至直立狀態。

上述該可移動電路板2之上表面更貼覆有一強化墊6，該強化墊6可使該可移動電路板2被貼覆處形成結構性強化，以避免該可移動電路板2受到外界應力產生斷裂損毀之情況。

上述該伸縮膜4與該下板12底側之間，更塗佈有無黏性但具有高摩擦力之一止滑膠(圖中未示)，該止滑膠係由一丙烯酸類乳液樹酯(Acrylic acid Polymers)所構成，藉由該止滑膠之塗佈以使該伸縮膜4可緊貼於該下板12之底側，以利於複數探針13與該導電頂塊42之精確對位，且伸縮膜受到複數探針13抵持後不會產生任何沾黏，而可順利將伸縮膜4推移形成擴張狀態。

上述該探針13受到該可移動電路板2推移距離範圍係為0.08 mm~0.12mm(公釐)，該探針13之該針體132於遠離該抵持頭部131處形成有呈圓弧狀之一抵持圓點133。

上述該導電頂塊42外觀概呈一『T』字型，於該導電頂塊42與該探針13接觸處具有平整之一推壓面421，由該推壓面421向一側窄縮延伸有呈圓弧狀且與該待測物5之該接點51形成電性連接之一對接點422。

上述該伸縮間隙20距離大於該推移間隙50距離，以使該些探針13被推移至該可移動電路板2與該伸縮膜4之間時形成側彎的變形狀態，而呈側彎之探針13可確保該探針13已確實抵接於導電頂塊42之推壓面421上。

上述該彈性件14係由一彈簧所構成，而該彈性件14一端為伸入該伸縮間隙20且其另一端抵持於該下板12之頂面。

本發明之測試針座進行高頻待測物檢測時，施以由上往下之一機械力至可移動電路板2或強化墊6之上表面，可移動電路板2受力後朝向針座1方向移動且致使複數彈性件14被壓縮，此時可移動電路板2底面抵持於上板11之頂面，且可移動電路板2底面推移複數探針13之抵持頭部131朝向待測物5方向移動，而該些探針13之抵持圓點133抵持且推移該些導電頂塊42且使伸縮膜4擴張及凸伸延展，且該些探針13受到可移動電路板2之推擠及伸縮膜4的彈性回復力而形成側彎的變形狀態(如第3、4圖所示)，而特別要說明的是，由於伸縮間隙20距離大於推移間隙50距離，該些探針13向下推移過程先抵持於伸縮膜4後，可移動電路板2仍進行推移動作，而該些探針13形成側彎狀態以順應推移力，並使複數導電頂塊42與待測物5之複數接點51形成電性連接，並獲取待測物5之該些接點51的導通狀態信號後，該些接點51的導通狀態信號經由導電頂塊42、探針13傳送至可移動電路板2底側之預設複數預設焊墊(圖中未示)，該些預設焊墊透過複數導線(圖中未示)傳送至一預設測試機台(圖中未示)中，該測試機台顯示待測物5之該些接點51是否為導通或斷路的狀態。

承上述，待該測試機台量測待測物5並獲得量測數據後，再使可移動電路板2朝向針座1反向方向移動且該些彈性件14恢復原狀，而該些探針13受到伸縮膜4的彈性回復力推移且朝向可移動電路板2方向移動，且該些探針13由側彎狀態回復至直立狀態，藉由前述量測過程中複數探針13與待測物5的複數接點51之間設有一伸縮膜4及伸縮膜4中所設置複數導電頂塊42，以達到量測高頻率訊號之待測物5時不會產生雜訊，同時確保探針13與待測物5之複數接點51之接觸力量適中，以避免探針13與待測物5之複數接點51之間因為硬力或快速磨損所造成損壞。

藉由上述第1至4圖揭露，即可瞭解本發明為一種應用於高頻量測之測試針座構造，包括：一針座，其包括有一上板、一下板、複數探針槽，於該些探針槽中設有複數探針，於該上、下板之間具複數第一槽及複數第二槽；一可移動電路板，其設置於該上板之頂側處且該上板之間具有一伸縮間隙，而對應該些第二槽處設有供複數鎖固元件穿置之複數穿孔；一伸縮膜，其周緣貼合於該可移動電路板之下表面，且該伸縮膜包覆貼合於該下板底側且於對應該些探針處設有複數導電頂塊，而該伸縮膜底側相隔一推移間隙設有一待測物，藉由前述複數探針與待測物的複數接點之間設有一伸縮膜及伸縮膜中所設置複數導電頂塊，以達到量測高頻率訊號之待測物時不會產生雜訊，同時確保探針與待測物之複數接點之接觸力量適中，以避免探針與待測物之複數接點之間因為硬力或快速磨損所造成損壞。本發明測試針座應用於高頻量測時具有極佳的實用性，故提出專利申請以尋求專利權之保護。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述應用於高頻量測之測試針座構造於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。