CN103376341B - 垂直式探针卡及应用其的检测模块 - Google Patents

Abstract

一种垂直式探针卡及应用其的检测模块，适于对具有多个对位标记以及多个测试垫的待测物进行电性检测。检测模块包括影像撷取装置、线路基板、探针座及光源装置。线路基板具有监测贯孔。探针座配置于线路基板上且具有对应监测贯孔的开口以及多个垂直式探针。其中垂直式探针相邻排列于开口的至少二相对侧，且垂直式探针适于与测试垫直接接触。光源装置配置于线路基板上，其中光源装置与影像撷取装置位于线路基板相对垂直式探针的一侧，而各光源装置分别提供一光束，且各光束分别穿过监测贯孔及开口以投影一对位图案于对位标记的其中之一内。

Description

垂直式探针卡及应用其的检测模块

技术领域

本发明是有关于一种探针卡及具有此探针卡的检测模块，且特别是有关于一种垂直式探针卡及具有此探针卡的检测模块。

背景技术

液晶显示装置的驱动芯片一般是采用卷带式封装技术进行芯片封装，其中包括有薄膜覆晶（ChipOnFilm,COF）封装、卷带承载封装（TapeCarrierPackage,TCP）等。卷带式封装是将半导体芯片电性连接于表面形成有配线构造（conductivetraces）的可挠性薄膜基材上，其中配线构造包含输入端引脚及输出端引脚，这些引脚的内端电性连接芯片的电性端点（例如：凸块），其外端向外延伸并形成有测试垫，以供电性测试之用。

目前对于卷带式封装的测试多使用垂直式探针卡以因应测试垫间距日益缩小的趋势。垂直式探针卡将多排探针垂直与密集地固设于探针卡的一探针头（probehead），以匹配高密度（finepitch）的电路测试。然而，在现行的测试机台中，因垂直式的探针影像会被探针座及线路基板所遮蔽，而无法透过影像撷取元件直接观察探针与测试垫的接触状况，因此现行的测试机台无法以垂直式探针与测试垫直接进行对位，以准确且有效率地判断探针与测试垫的接触情况。

为了于探针接触前先进行准确的对位，已有现有技术利用设置于探针卡上的对位凸出件或对位导针（alignmentguidepin），此对位凸出件或对位导针设置于影像撷取元件可判读的位置，其中对位导针例如为一悬臂式探针，斜向延伸至探针卡的监测贯孔内，利用对位凸出件或对位导针与探针的相对位置，将对位凸出件或对位导针对准卷带上的对位标记，此时，探针亦对准卷带上的测试垫。因对位作业需于探针正式接触测试垫前即完成，故对位导针的长度需小于探针的长度，对位凸出件的高度亦需高于探针的针尖。如此，对位凸出件或对位导针与对位标记完成对位时，对位凸出件或对位导针并未接触对位标记而存在一距离，此距离易造成对位时影像撷取元件的角度视差，因此，现行的测试机台仍无法使探针与测试垫准确定位。再者，对位凸出件或对位导针容易因外力而产生弯曲变形或位移的状况，进而影响其准确性。此外，对位导针亦可能会对待测封装体造成损害（例如刮伤薄膜或卷带）。因此，如何改善现有探针卡的上述缺点，实为此领域技术人员亟欲解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种垂直式探针卡，其可提高对位精准度。

本发明提供一种检测模块，其垂直式探针卡的对位精准度较高。

本发明提出一种垂直式探针卡，适于与一影像撷取装置搭配以对具有多个对位标记以及多个测试垫的一待测物进行电性检测。垂直式探针卡包括一线路基板、一探针座及多个光源装置。线路基板具有一监测贯孔。探针座配置于线路基板上，探针座具有一对应监测贯孔的开口以及多个垂直式探针，其中垂直式探针相邻排列于开口的至少二相对侧，且垂直式探针适于与测试垫直接接触。光源装置配置于线路基板上，其中光源装置与影像撷取装置位于线路基板相对垂直式探针的一侧，而各光源装置分别提供一光束，且各光束分别穿过监测贯孔及开口以投影一对位图案于对位标记的其中之一内。

本发明提出一种检测模块，适于对具有多个对位标记以及多个测试垫的待测物进行电性检测。检测模块包括一影像撷取装置、一线路基板、一探针座及多个光源装置。线路基板具有监测贯孔。探针座配置于线路基板上且具有对应监测贯孔的一开口以及多个垂直式探针。其中垂直式探针相邻排列于开口的至少二相对侧，且垂直式探针适于与测试垫直接接触。光源装置配置于线路基板上，其中光源装置与影像撷取装置位于线路基板相对垂直式探针的一侧，而各光源装置分别提供一光束，且各光束分别穿过监测贯孔及开口以投影一对位图案于对位标记的其中之一内。

在本发明的一实施例中，上述的各光源装置包括一雷射光源。

在本发明的一实施例中，上述的对位图案于对位标记内的最小分布范围小于或等于各测试垫的一最小尺寸。

在本发明的一实施例中，上述的光束的传递方向与对位标记所在的平面正交。

在本发明的一实施例中，上述的对位标记所在的平面具有一法向量，而光束的传递方向与法向量的夹角不为0。

基于上述，本发明于检测模块的线路基板上设置一光源装置，使其通过监测贯孔投影一对位图案于待测物上，再藉由调整待测物与垂直式探针卡间的相对位置，使对位图案与待测物上的对位标记重迭，或对位图案的尺寸小于或等于对位标记的尺寸且两者符合预设的特定关系，即可完成垂直式探针卡与待测物间的对位，以进行后续的电性测试。如此配置，藉由光线的直线传递原理，可避免现有上对位导针可能弯曲变形或移位的问题，并且光线可直接投影于待测物的对位标记上，故对位导针与对位标记之间不会存在一距离，如此，即可避免对位导针与对位标记的距离造成对位时影像撷取元件的角度视差，进而避免对位时产生的误差。因此。本发明确实可提高检测模块与待测物间对位的精准度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的检测模块与待测物的配置示意图。

图2为检测模块与待测物于对位状态的侧视示意图。

图3为本发明一实施例的对位图案与对位标记的相对关系示意图。

图4至图6为本发明三种不同实施例的对位图案与对位标记的相对关系示意图。

图7为本发明另一实施例的检测模块的示意图。

【主要元件符号说明】

100、700：检测模块

110：影像撷取装置

120：垂直式探针卡

210、410、510、610、710：对位标记

220：测试垫

200：待测物

122：线路基板

124：探针座

126、726：光源装置

122a：监测贯孔

124a：开口

124b：垂直式探针

126a、726a：光束

128、428、528、628、728：对位图案

具体实施方式

图1为本发明一实施例的检测模块与待测物的配置示意图，而图2为检测模块与待测物于对位状态的侧视示意图。请同时参考图1及图2，本实施例的检测模块100包括一影像撷取装置110及一垂直式探针卡120。垂直式探针卡120适于与影像撷取装置110搭配以对具有多个对位标记210以及多个测试垫220的一待测物200进行电性检测。在本实施例中，待测物200例如为薄膜覆晶封装或卷带封装元件，而测试垫220为薄膜覆晶封装或卷带封装元件上的电性测试垫。影像撷取装置110例如是电荷耦合元件(ChargeCoupledDevice，CCD)摄影机。

在本实施例中，垂直式探针卡120包括一线路基板122、一探针座124及多个光源装置126。线路基板122具有监测贯孔122a，探针座124配置于线路基板122上且具有对应监测贯孔122a的开口124a以及多个垂直式探针124b。此外，垂直式探针124b相邻排列于开口124a的至少二相对侧，且垂直式探针124b适于与测试垫220直接接触。

图3为本发明一实施例的对位图案与对位标记的相对关系示意图。请同时参考图1及图3，本实施例的光源装置126配置于线路基板122上，举例而言，光源装置126为一雷射光源，但本发明并不局限于此。光源装置126与影像撷取装置110位于线路基板122相对垂直式探针124b的一侧。当检测模块100欲对待测物200进行电性检测时，其光源装置126分别提供一光束126a，且各光束126a分别穿过监测贯孔122a及开口124a以投影一对位图案128至其中一个对位标记210内。在本实施例中，光束126a的传递方向例如与对位标记210所在的平面正交，意即，光束126a直线传递而垂直投影于对位标记210上。此外，由于待测物200上的测试垫220数量繁多，故各测试垫220的尺寸大小会依待测物200上的布设空间而做调整，意即，待测物200上的测试垫220的尺寸并不完全相同。因此，为了对位的准确性，各对位图案128于对位标记210内的最小分布范围应小于或等于各测试垫220的最小尺寸。在此须特别说明的是，由于对位图案128与对位标记210对位的过程，其待测物200与垂直式探针卡（如图1所示的垂直式探针卡120）间的距离应是由远至近做调整。因此，各对位图案128投影于对位标记210内的分布范围亦会随着距离的拉近而逐渐变小。当对位图案128与对位标记210完成对位时，对位图案128于对位标记210内的分布范围为最小，而各对位图案128于对位标记210内的最小分布范围应小于或等于各测试垫220的最小尺寸。

如此，藉由调整待测物200与垂直式探针卡120间的相对位置，使光束126a投影的对位图案128与待测物200上的对位标记210重迭，即可完成待测物200与垂直式探针卡120间的对位，进而使垂直式探针124b与对应的测试垫220接触，以进行后续相关的电性测试。

本实施例可透过光束126a所投影的对位图案128与待测物200上的对位标记210的相对位置及/或形状，以判断待测物200上的测试垫220与垂直式探针卡120上的垂直式探针124b是否对准。此外，本实施例亦可透过光束126a所投影的对位图案128的尺寸及/或形状，以判断待测物200上的测试垫220与垂直式探针卡120上的垂直式探针124b是否已经适当地接触。

图4至图6为本发明三种不同实施例的对位图案与对位标记的相对关系示意图。如图4所示，光源装置126所投影的对位图案428除了如图3所示为一圆形光点外，亦可依实际需求而设计为其他形状，在本实施例中，对位图案428及其对应的对位标记410为五角型或可为其他形状，换句话说，本发明并不限制对位图案428及其对应的对位标记410的形状，只要对位图案428的尺寸小于或等于对位标记410的尺寸，使对位图案428可完全位于对位标记410内即可。再者，本发明所提供的检测模块的对位方式，除了如图3所示的使光源装置126所投影的对位图案128与待测物200上的对位标记210重迭外，亦可将投影的对位图案128调整至与对位标记210符合一预设的相对关系，以完成两者间的对位。具体而言，如图5所示，操作人员亦可藉由调整待测物200与垂直式探针卡（如图1所示的垂直式探针卡120）间的相对位置，使光源装置126所投影的对位图案528与待测物200上的对位标记510大小相同并相隔一预设距离D，即完成待测物200与垂直式探针卡120间的对位。此外，更可如图6所示，藉由调整待测物200与垂直式探针卡（如图1所示的垂直式探针卡120）间的相对位置，使对位图案628与对位标记610的面积大小呈一预定比例且对位图案628的尺寸小于或等于对位标记610的尺寸，并彼此相隔一预定距离D，即完成待测物200与垂直式探针卡120间的对位。如上述的配置，待测物上的对位标记的大小、形状及位置即可自行调整，并对应设计光源装置所投影的对位图案，以符合各种待测物的布局限制或设计需求。

图7为本发明另一实施例的检测模块的示意图。请参考图7，在本发明的另一实施例中，为了符合特定的设计需求，光源装置726所提供的光束726a的传递方向可不与对位标记710所在的平面正交。意即，对位标记710所在的平面具有一法向量N，而光束726a的传递方向与法向量N的夹角α不为0。如此配置，可避免在光源装置726的视觉遮蔽下，影像撷取装置110无法观测对位图案728与对位标记710的对位情况的问题，而检测模块700的元件间的配置弹性也因此提高。其中，光源装置726的固设方式并未绘示于图7，任何所属技术领域中具有通常知识者皆可自行做设计上的选择，本发明并不对此多作局限。然而，值得注意的是，由于光束726a的传递方向与对位标记710所在的平面非正交，投影于其上的对位图案728的形状与位置亦会因夹角α而改变，因此，如此配置的检测模块700，其相关元件及对位标记710的设计需经过计算，且其精准度的需求亦较高。

综上所述，本发明于检测模块的线路基板上设置一光源装置，使其通过监测贯孔投影一对位图案于待测物上，再藉由调整待测物与垂直式探针卡间的相对位置，使对位图案与对位标记重迭，或对位图案的尺寸小于或等于对位标记的尺寸且两者符合预设的特定关系，即可完成垂直式探针卡与待测物间的对位，以进行后续的电性测试。如此配置，藉由光线的直线传递原理，可避免现有上对位导针可能弯曲变形或移位的问题，并且光线可直接投影于待测物的对位标记上，故对位导针与对位标记之间不会存在一距离，如此，即可避免对位导针与对位标记的距离造成对位时影像撷取元件的角度视差，进而避免对位时产生的误差。因此。本发明确实可提高检测模块与待测物间对位的精准度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种垂直式探针卡，适于与一影像撷取装置搭配以对具有多个对位标记以及多个测试垫的一待测物进行电性检测，所述垂直式探针卡包括：

一线路基板，具有一监测贯孔；

一探针座，配置于所述线路基板上，所述探针座具有一对应所述监测贯孔的开口以及多个垂直式探针，其中所述多个垂直式探针相邻排列于所述开口的至少二相对侧，且所述多个垂直式探针适于与所述多个测试垫直接接触；以及

多个光源装置，连接该线路基板，且固定于该线路基板上，其中所述多个光源装置与所述影像撷取装置位于所述线路基板相对所述多个垂直式探针的一侧，而所述各个光源装置分别提供一光束，且所述各个光束分别穿过所述监测贯孔及所述开口以投影一对位图案于所述多个对位标记的其中之一内。

2.如权利要求1所述的垂直式探针卡，其特征在于，所述各个光源装置包括一雷射光源。

3.如权利要求1所述的垂直式探针卡，其特征在于，所述各个对位图案于所述对位标记内的一最小分布范围小于或等于所述各个测试垫的一最小尺寸。

4.如权利要求1所述的垂直式探针卡，其特征在于，所述多个光束的传递方向与所述多个对位标记所在的平面正交。

5.如权利要求1所述的垂直式探针卡，其特征在于，所述多个对位标记所在的平面具有一法向量，而所述多个光束的传递方向与所述法向量的夹角不为0。

6.一种检测模块，适于对具有多个对位标记以及多个测试垫的一待测物进行电性检测，所述检测模块包括：

一影像撷取装置；

一线路基板，具有一监测贯孔；

一探针座，配置于所述线路基板上，所述探针座具有一对应所述监测贯孔的开口以及多个垂直式探针，其中所述多个垂直式探针相邻排列于所述开口的至少二相对侧，且所述多个垂直式探针适于与所述多个测试垫直接接触；以及

多个光源装置，连接该线路基板，且固定于该线路基板上，其中所述多个光源装置与所述影像撷取装置位于所述线路基板相对所述多个垂直式探针的一侧，而所述各个光源装置分别提供一光束，且所述各个光束分别穿过所述监测贯孔及所述开口以投影一对位图案于所述多个对位标记的其中之一内。

7.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，所述各个光源装置包括一雷射光源。

8.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，所述各个对位图案于所述对位标记内的一最小分布范围小于或等于所述各个测试垫的一最小尺寸。

9.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，所述多个光束的传递方向与所述多个对位标记所在的平面正交。

10.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，所述多个对位标记所在的平面具有一法向量，而所述多个光束的传递方向与所述法向量的夹角不为0。