CN105738662B - 悬臂式高频探针卡 - Google Patents
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Abstract
一种悬臂式高频探针卡，用以设置于一待测电子对象上方，且包含有一载板、一针座、二探针以及一电容。其中，该针座设于该载板上，且以绝缘材料制成。该二探针以导电材料制成；各该探针具有相连接一悬臂段与一针尖段，该悬臂段与该针座连接，而该针尖段则用以点触该待测电子对象的待测部位。该电容两端分别电性连接该二探针。此外，该悬臂式高频探针卡还包含有二电感性组件，且该些电感性组件一端分别电性连接该些探针的悬臂段，而另一端则电性连接至一检测机。
Description
技术领域
本发明与探针卡有关，特别是指一种悬臂式高频探针卡。
背景技术
按，用以检测电子产品的各精密电子组件间的电性连接是否确实的方法，部分是以使用悬臂式探针的探针卡作为一检测机与待测电子对象之间的测试讯号与电源讯号的传输接口。
悬臂式探针卡主要是由相互电性连接的探针与刚性的多层印刷电路板所构成，且探针用以点触待测电子对象的待测部位，多层印刷电路板则与检测机的讯号端子接触，而多层印刷电路板上为方便电路布局与设计，其上通常设置有许多贯孔，但随着数字科技的进步，待测电子对象的指令周期与每秒的讯号传输量日益增大，贯孔于高频时将产生贯孔效应(Viastub effect)造成整体的电感量提升，而测试讯号频率越高，其电感的阻抗值则会因高频的讯号通过而提高，造成高频的测试讯号无法顺利通过，而容易有测试误判的情形产生。
另外，随着待测电子对象的指令周期与每秒的讯号传输量亦日益增大，检测机的处理器所产生的测试讯号的频率，并无法满足待测电子对象所需的高频测试讯号的讯号传输量需求。为解决上述困扰，大多利用待测电子对象来产生所需的高频测试讯号，再通过探针卡传送回待测电子对象进行检测，进而达到高频测试的目的。但回授组件通常设至于多层印刷电路板的表层(即朝向检测机的面)上，而使得回授测试讯号上的电路路径较长，不仅使得测试讯号容易受到多层印刷电路板上的其他线路或组件影响，也会造成电路路径的具有较高的微量电感，使得电路的阻抗值会因为测试讯号频率越高而大幅提升，同样会造成高频的测试讯号无法顺利通过的情形，而容易有误判测试讯号的情形产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种悬臂式高频探针卡，可有效地传输高频测试讯号，且可依据测试讯号的频率自动地切换讯号路径。
为实现上述目的，本发明提供的悬臂式高频探针卡用以设置于一待测电子对象上方，且包含有一载板、一针座、二探针以及一电容。其中，该针座设于该载板上，且以绝缘材料制成。该二探针以导电材料制成；各该探针具有相连接一悬臂段与一针尖段，该悬臂段与该针座连接，而该针尖段则用以点触该待测电子对象的待测部位。该电容两端分别电性连接该二探针。
由此，当该待测电子对象产生高频的检测讯号而传导至其中一该探针时，高频的检测讯号经过该电容而传导至另一该探针，进而回流至该待测电子对象。
依据上述构思，该悬臂式高频探针卡还包含有二电感性组件，且该些电感性组件一端分别电性连接该些探针的悬臂段，而另一端则电性连接至一检测机；当该检测机产生低频或直流的检测讯号时，通过其中一该电感性组件而传导至其中一该探针，而输出至该待测电子对象，而后，由另一该探针接收并传导至另外一该电感性组件，进而回流至该检测机。
如此一来，通过上述的设计，该悬臂式高频探针卡不仅可有效地传输高频测试讯号，并可依据测试讯号的频率自动地切换讯号路径。
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的结构图。
图2用以揭示图1于传输低频讯号时的讯号流向。
图3用以揭示图1于传输高频讯号时的讯号流向。
图4用以揭示图1于传输讯号时的讯号衰减波形图。
图5是本发明第二较佳实施例的结构图。
图6是本发明第三较佳实施例的结构图。
图7是本发明第三较佳实施例的结构图。
附图中符号说明
10载板，10a第一面，10b第二面；
12穿孔；
20针座；
30探针，31针尖段，32悬臂段，321第一区段，322第二区段；
40电传输件；
50电容；
60电感性组件；
70探针，72悬臂段；
100检测机，110检测端子；
200待测电子对象。
具体实施方式
为能更清楚地说明本发明，举较佳实施例并配合附图详细说明如后。
请参阅图1所示，本发明第一较佳实施例的悬臂式高频探针卡设置于一检测机100以及一待测电子对象200之间，用以将该检测机100的检测讯号传输予该待测电子对象200。该悬臂式高频探针卡包含有一载板10、一针座20、二探针30、一电传输件40、一电容以及二电感，其中：
该载板10为一刚性的印刷电路板，且布设有电路布局(图未示)。该载板10具有一第一面10a以及一第二面10b，该第一面10a朝向该检测机100，而该第二面10b则朝向该待测电子对象200，且该载板10上具有一个贯穿该第一面10a与该第二面10b的穿孔12。
该针座20设于该载板10的第二面10b上，且位于该穿孔12的附近。另外，该针座20是以环氧树脂(Epoxy)制成而具有绝缘及吸震的特性。当然，在其他实施态样中，亦可选用其他绝缘材料。
该二探针30以导电材料制成，且各该探针30具有相连接一针尖段31与一悬臂段32，该针尖段31用以点触该待测电子对象200的待测部位(图未示)。该悬臂段32具有相连接的一第一区段321及一第二区段322，该第一区段321与该针尖段31连接，且外露于该针座20外部，而该第二区段322则埋设于该针座20中。
该电传输件40具可挠性，而于本实施例中，该电传输件40选用单层软性电传输件(Flexible Printed Circuit，FPC)制成，并布设有复数讯号传输电路(图未示)，且设于该载板10上并穿过该穿孔12，使该电传输件40上的讯号传输电路的其中一端位于该第一面10a所在侧，而该些讯号传输电路的另一端则位于该第二面10b的所在侧，并埋设于该针座20中而各别电性连接各该悬臂段32的第二区段322。
该电容50是焊设于该电传输件40上而与该电传输件40上的讯号传输电路电性连接，且埋设于该针座20中，以通过该针座20固定而达到增加稳固性与可靠度的效果。
该二电感性组件60是焊设于该电传输件40上而位于该载板10的第一面10a上，且一端与该电传输件40上的讯号传输电路电性连接，并通过该电传输件40分别与该二探针30电性连接，而另一端则用以供与该检测机100的检测端子110电性连接。而于本实施例中，该电感性组件60为一扼流圈(choke)，但亦可使用线圈(coil)、绕组(Winding)或磁珠(Bead)等具有电感特性的组件代替，但使用扼流圈的好处在于其体积较小，而可轻易地设于该载板10上，亦不会增加整体的体积，而可有效地使整体结构达到薄型化的目的。
如此一来，请参阅图2，当该检测机100的检测端子110输出低频或直流的检测讯号时，该二电感性组件60呈短路或低阻抗的状态，而该电容50则呈现断路或是高阻抗的状态，使得该检测端子110输出的低频或直流检测讯号将通过其中一该电感性组件60而经由该电传输件40传导至其中一该探针30并输出至该待测电子对象200，而后，由另一该探针30接收并传导待测电子对象200回传的低频或直流检测讯号，并通过该电传输件40传导至另外一该电感性组件60，进而回流至该检测机100。
另外，请参阅图3，当该待测电子对象200欲执行自我检测的程序而输出的高频(如12Gbps)测试讯号时，该电容50将呈短路或低阻抗的状态，而该二电感性组件60则呈现断路或是高阻抗的状态，使得高频测试讯号传输至其中一探针30后，便通过该电传输件40上的讯号传输电路与该电容50传导至另一探针30，以通过较短的传输路径快速地回传至该待测电子对象200，进而达到自我检测的目的。
如此一来，通过上述的设计，除可达到避免电性干扰、以及不会有贯孔效应产生的优点外，更可有效地缩短讯号回授时的传导路径，进而有效地缩减路径上的微量电阻与电感，而由图4可看出本发明的设计可有效地降低高频的测试讯号传输时的损耗(传输12Gbps的讯号约损耗-2dB而已)，进而使高频的测试讯号能顺利地回授回该待测电子对象200，而不会有讯号误判的情形产生。
另外，请参阅图5，本发明第二实施例不同之处，在于其探针70具有较长的悬臂段72而外露凸出至该针座20的另一侧，并直接于该针座20外与该电传输件40连接，且将该电容50改置放于该载板10处，而此设计的好处在于方便组装与拆卸该电传输件40与该电容50，而使得当该电传输件40或该电容50损坏时方便更换，进而可提升维修与组装的工作效率。
再者，亦可如图6所示，该电传输件40亦可不穿过该穿孔12，而自该载板10的第一面10a绕外侧而延第二面10b与该针座20连接设置后，再与该些探针30连接，且此设计同样可达到避免电性干扰以及不会有贯孔效应产生的优点。此外，该电容50则焊设于该电传输件40并位于该针座20上，除可方便更换外，亦可增加该电容50的支撑性，而可增加整个悬臂式高频探针卡于测试时的可靠度，而该些电感性组件60亦可改置放于该载板10的第二面10b上，并通过该电传输件40上的讯号传输电路分别与该些探针30以及该检测机100的检测端子110电性连接，且设置于第二面10b的目的在于可有效地降低该第一面10a处的组件厚度，且不会影响位于第二面10b处的组件(如针座20、探针30)的设置，进而达到降低整体厚度而有效小型化的效果。
此外，除上述设置位置外，亦可如图7所示，将该电容50与该些电感性组件60一同设置于该电传输件40上后，再与该电传输件40的部分部位一同埋设于该针座20之中，而上述的位置设计除可达到有效地缩短讯号回授时的传导路径而缩减路径上的微量电阻与电感外、亦不会有贯孔效应的产生，且更可利用该针座阻隔测试环境中的外在干扰，进而增加检测时的可靠度。
必须说明的是，以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，并不以此为限，举例而言，上述各实施例中所述的电传输件40除使用软性电路板外，在其他实际实施中，亦可选用复数条同轴电缆做为电传输件，并将同轴电缆的中心导线做为讯号传输电路，或是利用多芯绞线做为电传输件，且该多芯绞线包含有复数条讯号导线以及复数条接地导线用来做为测试讯号的传递与返还的电气路径，且该些讯号导线与该些接地导线的比例介于60％比40％至40％比60％之间，而其又以于50％比50％为最佳的比例。当然，实际实施上更可利用该些多芯绞线相互并联连接来达到降低线路阻抗的效果。此外，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的专利范围内。
Claims (16)
1.一种悬臂式高频探针卡，用以设置于一待测电子对象上方，且包含有：
一载板，该载板具有一朝向一检测机的第一面，以及一朝向该待测电子对象的第二面；
一针座，设于该载板上，且以绝缘材料制成；
二探针，以导电材料制成；各该探针具有相连接一悬臂段与一针尖段，该悬臂段与该针座连接，而该针尖段则用以点触该待测电子对象的待测部位；以及
一电容，其两端分别电性连接该二探针；
当该待测电子对象产生高频的检测讯号而传导至其中一该探针时，高频的检测讯号经过该电容而传导至另一该探针，进而回流至该待测电子对象；
二电感性组件，位于该载板的第二面上，且该些电感性组件一端分别电性连接该些探针的悬臂段，而另一端则电性连接至该检测机；当该检测机产生低频或直流的检测讯号时，通过其中一该电感性组件而传导至其中一该探针，而输出至该待测电子对象，而后，由另一该探针接收并传导至另外一该电感性组件，进而回流至该检测机。
2.根据权利要求1所述的悬臂式高频探针卡，其中，各该电感性组件为扼流圈、线圈、绕组或磁珠。
3.根据权利要求1所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电容是位于该载板上、位于该针座上或是埋设于该针座中。
4.根据权利要求1所述的悬臂式高频探针卡，其中，包含有一电传输件，且该电传输件具有复数讯号传输电路电性连接各该探针与该电容，而使该电容两端分别通过该些讯号传输电路电性连接该二探针。
5.根据权利要求4所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电传输件为软性电路板，且该软性电路板上布设有该些复数讯号传输电路。
6.根据权利要求4所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电传输件包含有复数同轴电缆，且该些同轴电缆的中心导线各别形成各该讯号传输电路。
7.根据权利要求4所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电传输件的部分部位与该电容埋设于该针座中。
8.根据权利要求4所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电传输件与该针座连接，且该电容设置于该电传输件上并位于该针座上。
9.根据权利要求4所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电传输件与该载板连接，且该电容设置于该电传输件上并位于该载板上。
10.根据权利要求4所述悬臂式高频探针卡，其中，该些电感性组件一端分别电性连接该电传输件的讯号传输电路，而使该些电感性分别通过该些讯号传输电路电性连接该二探针。
11.根据权利要求10所述的悬臂式高频探针卡，其中，该些电感性组件设置于该电传输件上并位于该载板上，且该载板具有一朝向该检测机的第一面，以及一朝向该待测电子对象的第二面，而该些电感性组件位于该载板的第一面上。
12.根据权利要求10所述的悬臂式高频探针卡，其中，该电传输件的部分部位与该些电感性组件埋设于该针座中。
13.根据权利要求10所述的悬臂式高频探针卡，其中，各该电感性组件为扼流圈、线圈、绕组或磁珠。
14.一种悬臂式高频探针卡，用以设置于一待测电子对象上方，且包含有：
一载板；
一针座，设于该载板上，且以绝缘材料制成；
二探针，以导电材料制成；各该探针具有相连接一悬臂段与一针尖段，该悬臂段与该针座连接，而该针尖段则用以点触该待测电子对象的待测部位；以及
一电容，其两端分别电性连接该二探针；
当该待测电子对象产生高频的检测讯号而传导至其中一该探针时，高频的检测讯号经过该电容而传导至另一该探针，进而回流至该待测电子对象；一电传输件，且该电传输件具有复数讯号传输电路电性连接各该探针与该电容，而使该电容两端分别通过该些讯号传输电路电性连接该二探针；
其中，该电传输件包含有至少一多芯绞线，且该多芯绞线包含有复数条讯号导线以及复数条接地导线以分别形成各该讯号传输电路。
15.根据权利要求14所述的悬臂式高频探针卡，其中，该些讯号导线与该些接地导线的比例介于60％比40％至40％比60％之间。
16.一种悬臂式高频探针卡，用以设置于一待测电子对象上方，且包含有：
一载板，该载板具有一朝向一检测机的第一面，以及一朝向该待测电子对象的第二面；
一针座，设于该载板上，且以绝缘材料制成；
二探针，以导电材料制成；各该探针具有相连接一悬臂段与一针尖段，该悬臂段与该针座连接，而该针尖段则用以点触该待测电子对象的待测部位；以及
一电容，其两端分别电性连接该二探针；
当该待测电子对象产生高频的检测讯号而传导至其中一该探针时，高频的检测讯号经过该电容而传导至另一该探针，进而回流至该待测电子对象；
一电传输件，且该电传输件具有复数讯号传输电路电性连接各该探针与该电容，而使该电容两端分别通过该些讯号传输电路电性连接该二探针；
二电感性组件，设置于该电传输件上并位于该载板的第二面上，且该些电感性组件一端分别电性连接该电传输件的讯号传输电路，而使该些电感性分别通过该些讯号传输电路电性连接该二探针；而该些电感性组件的另一端则电性连接至该检测机；当该检测机产生低频或直流的检测讯号时，通过其中一该电感性组件而传导至其中一该探针，而输出至该待测电子对象，而后，由另一该探针接收并传导至另外一该电感性组件，进而回流至该检测机。
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