CN102401846A - 多电源电路板及其应用探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多电源电路板及其应用探针卡，具有多个电源探针设于一多电源电路板上，多电源电路板具有一电路基板以及一电源分配模块，该电路基板设有多个第一电源电路分别用以传递不同电位的电源信号，各该第一电源电路自该电路基板的外围朝内围延伸布设；该电源分配模块布设有多个第二电源电路分别用以将各该第一电源电路所传递的电源信号等电位导通于至少一该电源探针，该些电源探针的数量大于该些第一电源电路的数量。

Description

多电源电路板及其应用探针卡

技术领域

本发明涉及半导体测试使用的弹性接触装置，特别是指一种多电源电路板及其应用探针卡。

背景技术

探针卡的主要目的是接收电测机台输出的测试信号，使测试信号通过探针卡的电路板与探针进行电路空间转换的作用即可传输至探针以至芯片上仅细微间距的测试焊垫，达到自动化的晶片级测试目的。随着集成电路日趋复杂，单一芯片即涵盖多种功能的电路元件，故不同电路元件所对应不同电压准位的多电源供应需求也随之增加；请参阅如图5所示，对集成电路晶片的多电源芯片4进行电性测试时，探针卡5所提供的多个电源电路5a、5b、5c、5d以分流输出至各探针5’，且各电源电路5a、5b、5c、5d的分流线路数量则因芯片4内部多种不同电子元件的电源需求而需配合扩增，更因芯片4四周任一边缘的测试焊垫皆可能设置为电源接点4a、4b、4c、4d的位置，为了使探针5’能对电源接点4a、4b、4c、4d有效点触进行测试，电源电路5a、5b、5c、5d延伸至探针卡5的内部邻近探针5’的分流线路布设则为以交错跳线的复杂结构。

请参阅如图6所示，就另一传统探针卡6而言，测试机自探针卡6周围供给的多种测试信号及不同电压准位的电源信号经探针卡6电路板6a内部电源平面朝中心传递，再于电路板6a表面通过导线6b跳接至特定位置与探针焊点所设置的纵向贯孔6c导通，即可由探针6d传递给待测的多电源芯片。然，由于跳线结构具有相当的线径大小，纵使紧邻设置的导线之间距仍远大于待测电路元件之间距；因此即使导线6b跳接至探针焊点上方与其电性连接，各探针6d焊接于电路板6a后大多需要转折有适当的角度才能使针尖部位与待测电路元件相对准，如此一旦面临高电流密度的测试条件下，探针转折处则容易产生高电流电场聚集的效应，进而对邻近测试信号造成电性干扰以及影响其传输特性。

而若将所有电源信号布设于探针卡电路板内部，通过多层电路印刷技术制成特定的电路布设，却因由于电源电路的布设条件完全异于小信号或高频信号的传输需求，只要一芯片有其特定的多电源电路布设，探针卡制造商便需针对个别晶片工艺而生产完全对应的测试专板；而只要制备电子元件的电路布局有所更改，使芯片电路中各电源信号的传输路径有所变更，探针卡制造商仍须重新设计制作与其电路布局相对应的测试电路板，为此探针卡制造业者皆须耗费相当的工时及制作成本，尤其当制备集成电路越复杂且待测试电路越繁多时，相对的专板制作则需花费更多的工时及成本。

因此探针卡制造业者在面临晶片厂下单订制探针卡时，如何能以最短的交期，降低制造成本，并兼顾高质量的测试线路传输结构，以供集成电路晶片进行精确的电测工程，实为现今探针卡制造者所面临的一大考验。

然只要工艺电子元件的电路布局有所更改，则须重新设计制作与晶片待测电路布局相对应的测试电路。

发明内容

因此，本发明的主要目的乃在于提供一种多电源电路板及其应用探针卡，多电源电路板具有电源路径分配的功能，可因应客制化需求制作，省去了探针卡以人工制作跳线结构的工艺繁杂度，满足客户使用上的弹性需求。

为达成前揭目的，本发明提供一种多电源电路板具有一电路基板以及一电源分配模块，该电路基板设有多个第一电源电路分别用以传递不同电位的电源信号，各该第一电源电路自该电路基板的外围朝内围延伸布设并终止于一第一电源接点，该些第一电源接点并环绕于多个第二电源接点的外围，该些第二电源接点的数量大于或等于该些第一电源接点的数量；该电源分配模块设于该电路基板，并布设有多个第二电源电路分别电性连接各该第一电源电路，各该第二电源电路用以将一该第一电源接点电性连接至少一该第二电源接点。

上述多电源电路板还包括有自该电路基板的外围朝内围依序贯设的多个测试导孔、多个第一转接导孔及多个第二转接导孔，各该第一电源电路包括有一该测试导孔、一该第一转接导孔及一第一电源线路，各该第一电源线路沿该电路基板的径向延伸分布且两端分别电性连接该测试导孔及第一转接导孔，各该第一转接导孔电性连接该第一电源接点，各该第二转接导孔电性连接该第二电源接点；该电路基板更可为以多层印刷电路板所制成，各该第一电源线路于该电路基板的其中一层印刷电路板上水平横向设置。

上述多电源电路板还可将该电源分配模块、该些第一电源接点及该些第二电源接点设于该电路基板的一上表面，各该第二电源电路用以将自该电路基板的各第一电源接点接收的电源信号等电位输出至一或多个第二电源接点，该些第二电源接点的数量大于该些第一电源接点的数量；该电源分配模块上更可设有多个电子元件，分别电性连接至少一该第二电源电路，用以调整第二电源电路所传递电源信号的电压；或者，该电源分配模块上更可设有一电源芯片以及布设有多个转接线路及探针线路，该些转接线路及探针线路分别与该电路基板的第一及第二电源接点电性连接，该电源芯片用以使一该转接线路与多个该探针线路对应导通形成一该第二电源电路。

上述多电源电路板的各该第二电源电路更具有一第二电源线路及一转接线路分别设于该电路基板的一上表面及一下表面，各该第二电源线路两端分别电性连接该第一及第二电源接点，该些转接线路设于一转接板并于该转接板的一上表面分别电性连接各该第二电源接点，各该转接线路于该转接板的一下表面设有至少一探针接点，各该转接线路用以将自该电路基板的各第二电源接点接收的电源信号等电位输出至一或多个该探针接点，该些探针接点的数量大于该些第一电源接点的数量；该电路基板更可贯设有多个第一转接导孔及多个第二转接导孔，该些第一转接导孔环绕于该些第二转接导孔的外围，各该第一转接导孔于该电路基板的上表面形成各该第一电源接点，各该些第二转接导孔于该电路基板的下表面形成各该第二电源接点，各该第二电源线路沿该电路基板的径向延伸分布且两端分别电性连接该第一及第二转接导孔，该些第二转接导孔的数量等于该些第一转接导孔的数量；各该第二电源线路更可设于一延伸板上，该些延伸板插设于该电路基板上且沿该电路基板径向分布，各该延伸板的板面与电路基板的板面垂直。

上述多电源电路板制成的探针卡还包括有一探针组，具有多个电源探针，分别电性连接该电路基板的各第二电源接点，该些第二电源接点的数量大于该些第一电源接点的数量；该电路基板具有相对的一上表面及一下表面，该电源分配模块设于该上表面，该探针组设于该下表面。

上述多电源电路板制成的探针卡更包括有一探针组，具有多个电源探针，该些电源探针的数量大于该些第一电源电路的数量；该电源分配模块的各该第二电源电路区分有一第二电源线路及一转接线路分别设于该电路基板相对的一上表面及一下表面，各该第二电源线路两端分别电性连接各该第一电源接点及第二电源接点，各该转接线路电性连接一该第二电源接点及至少一该电源探针。

附图说明

图1为本发明所提供第一较佳实施例的分解立体图；

图2为上述第一较佳实施例的结构示意图；

图3为本发明所提供第二较佳实施例的结构示意图；

图4为本发明所提供第三较佳实施例的结构示意图；

图5为以现有探针卡测试多电源的集成电路芯片的操作示意图；

图6为上述现有探针卡的立体示意图。

【主要元件符号说明】

1、2、3探针卡           102、502测试区

104、504转接区          106、506探针区

10、40、50多电源电路板

100、500电路基板

120、520上表面          140、540下表面

160、560第一电源电路    162、562测试导孔

164、564第一电源线路    166、566第一转接导孔

168、568第一电源接点    180、580第二转接导孔

182、582第二电源接点    184、662探针接点

200、400、600电源分配模块

220、642上表面          240、644下表面

260、480、680第二电源电路

280、624电子元件        420、660转接线路

440探针线路             460电源芯片

620延伸板               622第二电源线路

640转接板               30探针组

300电源探针             320探针固定装置

具体实施方式

以下，兹配合图示列举若干较佳实施例，用以对本发明的结构与功效作详细说明，其中所用图示的简要说明如下：

图1是本发明所提供第一较佳实施例的分解立体图；

图2是上述第一较佳实施例的结构示意图；

图3是本发明所提供第二较佳实施例的结构示意图；

图4是本发明所提供第三较佳实施例的结构示意图。

请参阅如图1及图2所示本发明所提供第一较佳实施例的一多电源电路板10以及由该多电源电路板10所制成的一探针卡1，该探针卡1可对如图5所示的具有多个电源运作需求的集成电路芯片进行电性测试；该探针卡1具有自周围向中心依序分布的一测试区102、一转接区104及一探针区106，该测试102可供电测机台的点触头点触以接收测试信号，该探针区106用以设置一探针组30可输出测试信号至上述集成电路芯片，该多电源电路板10包括有一电路基板100以及一电源分配模块200，其中：

该电路基板100为以多层印刷电路板所制成，具有相对的一上表面120及一下表面140，该电路基板100中对应于该测试区102以至该转接区104布设有多个第一电源电路160，各该第一电源电路160具有对应位于该测试区102的测试导孔162、于电路基板100的任一层印刷电路板水平横向延伸的第一电源线路164以及对应位于该转接区104的第一转接导孔166；该电路基板对应于该探针区106贯设有多个第二转接导孔180，该些第二转接导孔180的数量大于该些第一转接导孔166。该些测试导孔162分别用以接收电测机台所提供的不同电位的电源信号，使第一电源电路160传递不同电位的电源信号，各该第一转接导孔166于该上表面120形成一第一电源接点168，各该第二转接导孔180于该上、下表面120、140分别形成一第二电源接点182及一探针接点184，由于第二转接导孔180的数量大于该些第一转接导孔166，故第二电源接点182或探针接点184的数量亦大于第一电源接点168的数量。在电路基板100中，第一电源接点168及第二电源接点182之间为电性独立，即第一电源接点168及第二电源接点182在电路基板100中没有设置任何电路，使两者可以电性连接，亦可以说是各第一电源电路160自电路基板100的外围朝内围延伸布设并终止于第一电源接点168。

该电源分配模块200设于该电路基板100的上表面120，且具有相对的一上表面220及一下表面240，该电源分配模块200中对应于该转接区104以至该探针区106布设有多个第二电源电路260，各该第二电源电路260于该下表面240对应于该转接区104电性连接该电路基板100的第一电源接点168且对应于该探针区106电性连接该电路基板100的第二电源接点182，用以将自第一电源接点168输入接收的电源信号等电位输出至一或多个第二电源接点182，因此所有电源信号可经由该电路基板100的第二转接导孔180导通至该些探针接点184。该些第二电源电路260的设计除了因应特定集成电路芯片的测试条件位置而有特定的布线结构，较佳可如本实施例所提供者于该上表面220设置电子元件280以电性连接至少一第二电源电路260，因而得以进一步调整第二电源电路260所传递电源信号的电压条件。电源分配模块200可以使用多层印刷电路板、软性电路板或者其它电路板制成。

该探针组30具有多个电源探针300及一探针固定装置320，设于该探针卡1的探针区106，探针固定装置320与电路基板100及电源分配模块200组装固定后即可将该些电源探针300固定至探针固定装置320，并分别对应与该电路基板100的探针接点184电性连接。

综合上述可知，本发明所提供探针卡1主要以多电源电路板10替代现有探针卡电路板传输电源信号时以跳线连接的结构，故不但具有电源路径分配的功能，更省去了探针卡以人工制作跳线结构的工艺繁杂度。而可因应客制化需求，满足客户使用上弹性的需求；另一方面，现有以人工跳线方式无法对重复制作的产品维持一致性的质量可靠度，故本发明所提供探针卡1可降低客户端所购得的不同探针卡发生电性测试不一致性的问题。再者，本发明所提供探针卡1在将电源路径转接至其它适合接设探针的角度时皆于电源分配模块200中传输，因而可避免如现有电源路径与其它非电源测试条件的信号传输路径太过密集致使转折处高电流电场聚集的电性干扰问题。

请参阅如图3所示，为本发明第二较佳实施例所提供的一多电源电路板40，以及由该多电源电路板40与同于上述实施例所提供的探针组30所制成的一探针卡2，该多电源电路板40与上述实施例所提供的差异仅在于具有一电源分配模块400设于如同上述实施例所提供的电路基板100的上表面120。该电源分配模块400布设多个转接线路420、探针线路440以及一电源芯片460，该电源芯片460可为以多个主动式开关电路元件或以数组式交错线路所制成，各该转接线路420两端分别电性连接该电路基板100的第一电源接点168及该电源芯片460，各该探针线路440两端分别电性连接该电路基板100的第二电源接点182及该电源芯片460；因此可透过外部计算机装置(图中未式)利用驱动程序控制该电源芯片460产生特定的多个电流路径，例如切换主动式开关电路元件的部分导通及部分截止，或烧断数组式交错线路的特定节点，即可使该电源芯片460将特定的一该转接线路420及多个该探针线路440对应导通以构成一第二电源电路480，具有同于上述实施例所提供者的各该第二电源电路480将电路基板100的第一电源接点168对应与多个第二电源接点182等电位导通。

请参阅如图4所示，为本发明第三较佳实施例所提供的一多电源电路板50，以及由该多电源电路板50与同于上述实施例所提供的探针组30所制成的一探针卡3；该探针卡3具有自周围向中心沿径向依序分布的一测试区502、一转接区504及一探针区506，该测试区502可供电测机台的点触头点触以接收测试信号，该探针区506用以设置该探针组30可输出测试信号至上述集成电路芯片，该多电源电路板50包括有一电路基板500以及一电源分配模块600，与上述实施例所提供者的差异在于该电路基板500的一上表面520设有该电源分配模块600的多个延伸板620，以及该电路基板500的一下表面540设有该电源分配模块600的一转接板640，该探针组30设于该转接板640的下方，其中：

该电路基板500对应自该测试区502以至该转接区504周缘布设有多个第一电源电路560，各该第一电源电路560具有对应位于该测试区502的测试导孔562、于电路基板500内部沿径向水平横向延伸的第一电源线路564以及对应位于该转接区504周缘的第一转接导孔566；该些测试导孔562分别用以接收电测机台所提供的不同电位的电源信号，使第一电源电路560传递不同电位的电源信号。该电路基板500对应于该转接区504的内缘贯设有多个第二转接导孔580，该些第二转接导孔580的数量等于该些第一转接导孔566，各该第一转接导孔566于该上表面520形成一第一电源接点568，各该第二转接导孔580于该下表面540形成一第二电源接点582。

该电源分配模块600的各该延伸板620沿径向延伸于该转接区504，且延伸方向布设有一第二电源线路622，其两端分别与该电路基板500的第一及第二转接导孔566、580电性连接；各该延伸板620的板面可与电路基板500的板面垂直而插设其上，该延伸板620更可设置多个电子元件624，因而可有效利用该电路基板500上的电路空间；再者，将电子元件624电性连接该第二电源线路622，即可进一步调整第一电源电路560所传递电源信号的条件。

该电源分配模块600的转接板640具有相对的一上表面642及一下表面644，且自该上表面642对应该转接区504以至该下表面644对应该探针区506布设有多个转接线路660；各该转接线路660于上表面642电性连接该电路基板500下表面540的第二电源接点582，可透过该第二转接导孔580与该延伸板620的第二电源线路622电性连接，因此该些转接线路660与对应导通的第二电源线路622构成该电源分配模块600的第二电源电路680；各该转接线路660于下表面644设有至少一探针接点662，且该些探针接点662的数量大于该电路基板500的第一或第二电源接点568、582的数量，因此各该第二电源电路680用以将来自电路基板500的电源信号等电位输出至一或多个探针接点662，各该探针接点662用以设置且电性连接该探针组30的各电源探针300。

因此本实施例所提供该探针卡3可因应客制化需求，仅需将该电源分配模块600的转接板640布设为特定布线结构的转接线路660，即可配合客户特定集成电路芯片的多电源测试条件而满足使用上弹性的需求。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，故举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (18)

1.一种多电源电路板的探针卡，具有自周围向中心沿径向上依序分布的一测试区、一转接区及一探针区，该探针区设有多个探针接点分别用以电性连接多个电源探针，其特征在于该探针卡包括有：

一电路基板，具有相对的一上表面及一下表面，且该电路基板布设有多个第一电源电路、多个第一电源接点及多个第二电源接点，该些第一电源接点位于该转接区且环绕该些第二电源接点，该些第一电源电路分别用以传递不同电位的电源信号，且自该测试区延伸至该转接区并于该电路基板的上表面分别电性连接各该第一电源接点，该些第二电源接点的数量大于或等于该些第一电源接点的数量；以及，

一电源分配模块，设有多个第二电源电路，分别用以将该电路基板的各该第一电源接点与至少一该第二电源接点电性导通，各该第二电源电路自该转接区延伸至该探针区且电性连接至少一该探针接点，该些探针接点的数量大于该些第一电源电路的数量。

2.依据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，该电路基板对应于该转接区贯设有多个第一转接导孔，各该第一转接导孔于该电路基板的上表面形成该第一电源接点，各该第一电源电路具有一第一电源线路及该第一转接导孔，该电路基板为以多层印刷电路板所制成，各该第一电源线路于该电路基板的其中一层印刷电路板上水平横向设置，且自该测试区至转接区沿径向延伸分布。

3.依据权利要求1或2所述的探针卡，其特征在于，该电路基板对应于该探针区贯设有多个第二转接导孔，各该第二转接导孔于该电路基板的上、下表面分别形成该第二电源接点及该探针接点，该些第二电源接点的数量大于该些第一电源接点的数量。

4.依据权利要求3所述的探针卡，其特征在于，该电源分配模块设于该电路基板的上表面，各该第二电源电路用以将自该电路基板的各第一电源接点输入接收的电源信号等电位输出至一或多个第二电源接点。

5.依据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，该电源分配模块上设有多个电子元件，分别电性连接至少一该第二电源电路，用以调整第二电源电路所传递电源信号的电压。

6.依据权利要求4所述的探针卡，其特征在于，该电源分配模块上设有一电源芯片以及布设有多个转接线路及探针线路，该些转接线路及探针线路分别与该电路基板的第一及第二电源接点电性连接，该电源芯片用以使一该转接线路与多个该探针线路对应导通形成一该第二电源电路。

7.依据权利要求1所述的探针卡，其特征在于，该电路基板对应于该转接区贯设有多个第一及第二转接导孔，该些第一转接导孔环设于该些第二转接导孔的周围，各该第一转接导孔于该电路基板的上表面形成该第一电源接点，各该第二转接导孔于该电路基板的下表面形成该第二电源接点，该些第二电源接点的数量等于该些第一电源接点的数量。

8.依据权利要求7所述的探针卡，其特征在于，该电源分配模块具有一转接板，该转接板的一上表面对应该转接区以至一下表面对应该探针区布设有多个转接线路，该转接板的上、下表面分别设置该电路基板及该些探针接点，各该转接线路于该转接板的上表面电性连接各该第二电源接点，各该转接线路用以将自该电路基板的各第二电源接点输入接收的电源信号等电位输出至一或多个该探针接点。

9.依据权利要求7所述的探针卡，其特征在于，各该第二电源电路具有一第二电源线路及一转接线路分别设于该电路基板的上、下表面，各该第二电源线路两端分别电性连接该第一及第二转接导孔，各该转接线路两端分别电性连接该第二转接导孔及至少一该探针接点。

10.依据权利要求9所述的探针卡，其特征在于，各该第二电源线路设于一延伸板上，该些延伸板插设于该电路基板上且自邻近该测试区沿径向朝邻近该探针区分布，各该延伸板的板面与电路基板的板面垂直。

11.依据权利要求9所述的探针卡，其特征在于，该些转接线路设于一转接板上，该些转接线路于该转接板的一上表面分别电性连接各该第二电源接点，该些转接线路于该转接板的一下表面电性连接该些探针接点，该些转接线路用以将自该电路基板的各第二电源接点输入接收的电源信号等电位输出至一或多个探针接点。

12.一种多电源电路板，其特征在于具有：

一电路基板，设有多个第一电源电路，分别用以传递不同电位的电源信号，各该第一电源电路自该电路基板的外围朝内围延伸布设并终止于一第一电源接点，该些第一电源接点并环绕于多个第二电源接点的外围，该些第二电源接点的数量大于或等于该些第一电源接点的数量；以及

一电源分配模块，设于该电路基板，并布设有多个第二电源电路分别电性连接各该第一电源电路，各该第二电源电路用以将一该第一电源接点电性连接至少一该第二电源接点。

13.依据权利要求12所述的多电源电路板，其特征在于，自该电路基板的外围朝内围依序贯设有多个测试导孔、多个第一转接导孔及多个第二转接导孔，各该第一电源电路包括有一该测试导孔、一该第一转接导孔及一第一电源线路，各该第一电源线路沿该电路基板的径向延伸分布且两端分别电性连接该测试导孔及第一转接导孔，各该第一转接导孔电性连接该第一电源接点，各该第二转接导孔电性连接该第二电源接点。

14.依据权利要求12所述的多电源电路板，其特征在于，该电源分配模块、该些第一电源接点及该些第二电源接点设于该电路基板的一上表面，各该第二电源电路用以将自该电路基板的各第一电源接点接收的电源信号等电位输出至一或多个第二电源接点，该些第二电源接点的数量大于该些第一电源接点的数量。

15.依据权利要求12所述的多电源电路板，其特征在于，各该第二电源电路具有一第二电源线路及一转接线路分别设于该电路基板的一上表面及一下表面，各该第二电源线路两端分别电性连接该第一及第二电源接点，该些转接线路设于一转接板并于该转接板的一上表面分别电性连接各该第二电源接点，各该转接线路于该转接板的一下表面设有至少一探针接点，各该转接线路用以将自该电路基板的各第二电源接点接收的电源信号等电位输出至一或多个该探针接点，该些探针接点的数量大于该些第一电源接点的数量。

16.依据权利要求15所述的多电源电路板，其特征在于，该电路基板贯设有多个第一转接导孔及多个第二转接导孔，该些第一转接导孔环绕于该些第二转接导孔的外围，各该第一转接导孔于该电路基板的上表面形成各该第一电源接点，各该些第二转接导孔于该电路基板的下表面形成各该第二电源接点，各该第二电源线路沿该电路基板的径向延伸分布且两端分别电性连接该第一及第二转接导孔，该些第二转接导孔的数量等于该些第一转接导孔的数量。

17.一种依据权利要求12所述多电源电路板制成的探针卡，其特征在于，还包括有：

一探针组，具有多个电源探针，分别电性连接该电路基板的各第二电源接点，该些第二电源接点的数量大于该些第一电源接点的数量；以及，

该电路基板具有相对的一上表面及一下表面，该电源分配模块设于该上表面，该探针组设于该下表面。

18.一种依据权利要求12所述多电源电路板制成的探针卡，其特征在于，还包括有：

一探针组，具有多个电源探针，该些电源探针的数量大于该些第一电源电路的数量；以及，

该电源分配模块的各该第二电源电路区分有一第二电源线路及一转接线路分别设于该电路基板相对的一上表面及一下表面，各该第二电源线路两端分别电性连接各该第一电源接点及第二电源接点，各该转接线路电性连接一该第二电源接点及至少一该电源探针。

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