CN109270299A - 整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板 - Google Patents

Abstract

一种整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板，其包含薄膜电路板、弹簧针板以及填充材，薄膜电路板一侧的较低密度分布的接点以单元导体焊接弹簧针板的弹簧针的电连接部，填充材填充于薄膜电路板的膜片本体与弹簧针板的板体之间的间隙且固化定形，并藉由固化的填充材使薄膜电路板呈现平垣的状态。藉此，应用于晶圆检测用探针卡时，本发明电路转板的弹簧针板的弹簧针部能直接与探针卡的较低密度电路板对接，使探针卡无需通过中介连接器，便能直接应用于探针卡的较低密度电路板与较高密度探针头之间的电路转换。

Description

整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板

技术领域

本发明涉及一种应用于晶圆检测用探针卡(probe card)，尤指该探针卡中连接于探针头(probe head)，使探针头中呈高密度分布的探针能够与晶圆检测用探针卡的电路板中呈低密度分布的接点电性连接用途的整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板。

背景技术

目前应用于晶圆检测的探针卡(probe card)主要利用其探针头中形成高密度分布的多数探针对晶圆中的一个或多个芯片单元进行功能测试，由于探针头(probe head)中呈高密度分布的探针必须电性连接晶圆检测探针卡的电路板中呈低密度分布的接点，因此，现有探针卡中，除了探针头外，还包含一高密度转换低密度电路转换组件作为探针头与探针卡的电路板之间的电性连接媒介。

关于前述高密度转换低密度电路转换组件的组成构造，一般而言，其包含有一电路转接板与一中介连接器(interposer)，其中，利用电路转接板线路重布的特性，以该电路转接板一侧呈高密度分布的接点与探针头中的探针电性连接，该电路转接板另一侧呈低密度分布的接点则与中介连接器相对应的导体作电性连接。如此，使该探针卡的探针头的探针能够利用中介连接器的导体电性连接探针卡的电路板中相对应接点。在晶圆检测作业中，利用探针头中的探针作为接触待测晶圆的媒介。

前述应用于晶圆检测的探针卡组成构造中，虽能利用由电路转接板与中介连接器(interposer)组成的高密度转换低密度电路转换组件，使探针头中呈微小间距分布的探针能够与晶圆检测探针卡的电路板中呈较大间距分布的接点对应连接，而达到电性连接及线路匹配的功能及目的。但是，由电路转接板与中介连接器组成的高密度转换低密度的电路转换组件的整体构造，因电路转接板为多层式硬质印刷电路板，其板厚偏大，加上独立的中介连接器(interposer)所组成的探针卡整体高度偏高，晶圆检测探针卡的电路板相对于待测晶圆之间的距离偏长，导致电路板与待测晶圆之间的信号传输路径偏长，阻抗偏高，信号传输损耗偏大，对晶圆的高频测试环境有不利的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板，解决连接于探针头与电路板之间现有高密度转换低密度电路转换组件的信号传输路径偏长、阻抗偏高及信号传输损耗偏大等问题。

为了达成前揭目的，本发明所提出的整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板包含：

一薄膜电路板，其包含一膜片本体以及多个单元导体，该膜片本体包含一第一表层、一第二表层，以及一位于该第一表层与该第二表层之间且内含线路的内层，该第一表层包含多个显露于外的第一接点，该第二表层包含多个显露于外的第二接点，该多个第二接点的分布密度大于该多个第一接点的分布密度，且每一所述第二接点通过该内层中的线路连接相对应的所述第一接点，该多个单元导体系分布设置于该膜片本体的第一表层且分别连接相对应的第一接点；

一弹簧针板，系设置于该薄膜电路板的第一表层外侧，该弹簧针板包含一绝缘且硬质的板体以及多个弹簧针，该板体中形成多个弹簧针孔，该多个弹簧针系分别设置于该板体中的该多个弹簧针孔中，每一弹簧针包含一弹簧针基部、一电连接部以及一能伸缩活动的电接触部，所述电连接部与所述电接触部分别位于该弹簧针基部的两端，所述弹簧针组设定位于所述弹簧针孔中，每一所述弹簧针以所述电连接部焊接该薄膜电路板相对应的单元导体，该薄膜电路板的膜片本体与该弹簧针板的板体之间具有一空间；以及

一填充材，系填充于该薄膜电路板的膜片本体与该弹簧针板的板体之间的空间且固化定形。

藉由前揭整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板的组成构造发明，其至少具备以下优点：

1、降低厚度：本发明主要系利用薄膜电路板与弹簧针板结合的组成构造，使其能够应用于晶圆检测探针卡中连接于探针头与电路板之间，兼具电性连接与高密度转换低密度的电路转换等功能，让探针头的每一晶圆探针能够直接通过该整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板与晶圆检测用探针卡的电路板线路相匹配。而且本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板利用其薄膜电路板与弹簧针板结合的组成构造，其中，薄膜电路板厚度薄，相较于现有高密度转换低密度电路转换组件中的多层式硬质印刷电路板型式的电路转接板，具有降低厚度的功用。

2、减少阻抗与信号传输损耗：承上所述，本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板利用其薄膜电路板与弹簧针板结合的组成构造，使其结合探针头成为探针卡后，能够降低探针卡的整体高度，缩短待测晶圆与晶圆检测探针卡的电路板间的距离，且缩短信号传输的路径。当应用于晶圆测试作业中，尤其是高频测试环境，本发明因能缩短信号传输的路径，降低阻抗，减少信号传输损耗，故能有效提升测试性能。

3、本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板是填充材填充于该薄膜电路板的膜片本体底面与该弹簧针板的板体顶面之间的空间且固化定形，对薄膜电路板提供良好的固定效果与支撑性，同时藉由填充材将焊接于薄膜电路板与弹簧针板之间的多个单元导体予以包覆固定，并使薄膜电路板能够呈现平整状态，让薄膜电路板一侧高密度分布的接点均能与探针头中相对应的晶圆探针电性连接，弹簧针板中的每一弹簧针均能与晶圆检测探针卡的电路板中相对应的接点电性连接，使探针头通过该整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板与电路板之间维持良好的电性连接关系。

本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板中，还可进一步利用所述弹簧针为组合式构造，其中，电连接部为一独立的套筒状部件，电接触部与弹簧针基部的组合为一独立的弹簧针部件，弹簧针装设于弹簧针板的板体时，电连接部预先行固定于板体的弹簧针孔中，弹簧针部件则能拆组地装设于电连接部中，藉此组合式弹簧针构造，当弹簧针部件损坏时，能将损坏的弹簧针部件自弹簧针板的板体中取出，重新装入新的弹簧针部件，使弹簧针部件与电连接部结合一体，让弹簧针的更换作业，具有良好的简便性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板的一较佳实施例的平面示意图；

图2为图1所示整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板较佳实施例中的薄膜电路板的局部剖面示意图；

图3图1所示整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板较佳实施例中的弹簧针局部分解示意图；

图4本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板的另一较佳实施例的平面示意图；

图5为图1所示整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板较佳实施例应用于晶圆检测的使用状态参考图。

其中，附图标记

1 整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板

2 电路板

3 探针头

4 待测晶圆

10 薄膜电路板 11 膜片本体

111 第一表层 112 第二表层

113 内层 114 第一接点

115 第二接点 116 线路

12 单元导体

20、20A 弹簧针板 200 弹簧针部件

21 板体 211 弹簧针孔

22、22A 弹簧针 221、221A 弹簧针基部

222、222A 电连接部 223、223A 电接触部

30 填充材

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

如图1所示，揭示本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板的一较佳实施例，该整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板1包含一薄膜电路板10、一弹簧针板20以及一填充材30。

如图1及图2所示，该薄膜电路板10包含一膜片本体11以及多个单元导体12，该膜片本体11具有薄片状部件，其包含一第一表层111、一第二表层112以及一具有线路的内层113，该第一表层111与第二表层112位于该膜片本体11相对的两侧，该内层113位于第一表层111与第二表层112之间，该第一表层111包含多个显露于外表面的第一接点114，所述第二表层112包含有多个显露于外表面的第二接点115，该多个第二接点115的分布密度大于该多个第一接点114的分布密度，亦即每二相邻第二接点之间的间距小于每二相邻第一接点114之间的间距，且每一第二接点115通过该内层113中的线路连接相对应的第一接点114，通过内层113的线路116重布，使第二接点115间的微小间距转变成第一接点114间的较大间距。该多个单元导体12为微小形球体或块体状等导电颗粒，该多个单元导体12分布设置于该膜片本体11的第一表层111且分别连接相对应的第一接点114。

如图1及图3所示，该弹簧针板20设置于该薄膜电路板10的第一表层111外侧，该弹簧针板20包含一板体21以及多个弹簧针22，该板体21为硬质的绝缘板体，该板体21中形成多个弹簧针孔211，该多个弹簧针22分别设置于该板体21中的该多个弹簧针孔211中，每一弹簧针22系内有弹簧的针体，所述弹簧针22包含一弹簧针基部221、一电连接部222以及一能伸缩活动的电接触部223，所述电连接部222与所述电接触部221位该弹簧针基部221相对两端，所述弹簧针22系藉由紧配合或黏合等方式组设定位于所述弹簧针孔211中，所述电接触部223能伸出该板体21外侧。每一弹簧针22以电连接部222焊接薄膜电路板10相对应的单元导体12，薄膜电路板10的膜片本体11与弹簧针板20A的板体21之间具有一空间。

前述弹簧针板20中的弹簧针22构造中，如图1及图3所示，所述电连接部222为一套筒状部件，且所述电连接部222相对两端分别为一封闭端与一开口端，所述电接触部223与所述弹簧针基部221的组合为一弹簧针部件200，所述电连接部222通过紧配合、卡接等方式可拆组地套设于弹簧针基部221外侧，所述弹簧针22装设于弹簧针板20的板体21中，藉由电连接部222固定于的弹簧针孔211中，所述电连接部222的封闭端面向该薄膜电路板10且焊接该薄膜电路板10相对应的单元导体12，所述电连接部222的开口端朝向板体21背向薄膜电路板10的一侧，藉此，于弹簧针部件200损坏时，能将损坏的弹簧针部件200单独自弹簧针板20的板体21中取出，再重新装入新的弹簧针部件200。

如图4所示，揭示所述弹簧针板20中的弹簧针22A的另一种构造，其中，所述电连接部222A为一体成形于所述弹簧针基部221A一端，所述弹簧针22A藉由电连接部222A或弹簧针基部221A以紧配合或黏合方式固定于板体21的弹簧针孔211中。

如图1所示，所述填充材30以流体状态填充于该薄膜电路板10的膜片本体11底面与弹簧针板20的板体21顶面之间的空间后固化定形，且固化后的填充材30固接于薄膜电路板10与弹簧针板20之间，并固结支撑该薄膜电路板10的膜片本体11，使薄膜电路板10维持平坦的状态，且藉由填充材30包覆该多个单元导体12固定于膜片本体11与弹簧针板20的板体21之间，使该多个单元导体12稳固地位于膜片本体11与弹簧针板20之间维持良好的电连接状态。

本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板应用于晶圆检测用探针卡(probecard)时，如图5结合图1所示，该整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板1结合具有多数晶圆探针的探针头(probe head)3，并以该弹簧针板20与晶圆检测的电路板2电性连接，以探针头3的晶圆探针作为电接触待测晶圆4的媒介。其中，该整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板1藉由穿设于探针头3的锁固元件锁固于锁固于电路板2底面，并使薄膜电路板10第二表层112中呈高密度分布第二接点分别与探针头3中相对应的晶圆探针电性连接，并利用弹簧针板20的每一弹簧针22的电接触部223接触电路板2表面相对应的接点，使探针头3中的每一晶圆探针通过该整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板1电连接电路板2，使晶圆检测系统能够通过电路板2、整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板1以及探针头3对该待测晶圆4进行功能检测。

由前述说明可知，本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板是利用其薄膜电路板与弹簧针板结合的组成构造，薄膜电路板一侧的较低密度分布的接点以单元导体焊接弹簧针板的弹簧针的电连接部，填充材填充于薄膜电路板的膜片本体与弹簧针板的板体之间的间隙且固化定形，并藉由固化的填充材使薄膜电路板呈现平垣的状态。藉此，应用于晶圆检测用探针卡时，本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板的弹簧针板的弹簧针部能直接与探针卡的较低密度电路板对接，使探针卡无需通过中介连接器(interposer)，便能直接应用于探针卡的较低密度电路板与较高密度探针头之间的电路转换。

而且，本发明整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板结合探针头成为探针卡后，能够降低探针卡的整体高度，缩短待测晶圆与晶圆检测探针卡的电路板间的距离，且缩短信号传输的路径，应用于晶圆测试作业中，尤其是高频测试环境，本发明因能缩短信号传输的路径，降低阻抗，减少信号传输损耗，有效提升测试性能。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板，其特征在于，包含：

一薄膜电路板，其包含一膜片本体以及多个单元导体，该膜片本体包含一第一表层、一第二表层，以及一位于该第一表层与该第二表层之间且内含线路的内层，该第一表层包含多个显露于外且的第一接点，该第二表层包含多个显露于外的第二接点，该多个第二接点的分布密度大于该多个第一接点的分布密度，且每一所述第二接点通过该内层中的线路连接相对应的所述第一接点，该多个单元导体分布设置于该膜片本体的第一表层且分别连接相对应的第一接点；

一弹簧针板，设置于该薄膜电路板的第一表层外侧，该弹簧针板包含一绝缘且硬质的板体以及多个弹簧针，该板体中形成多个弹簧针孔，该多个弹簧针系分别设置于该板体中的该多个弹簧针孔中，每一弹簧针包含一弹簧针基部、一电连接部以及一能伸缩活动的电接触部，所述电连接部与所述电接触部分别位于该弹簧针基部的两端，所述弹簧针组设定位于所述弹簧针孔中，每一所述弹簧针以所述电连接部焊接该薄膜电路板相对应的单元导体，该薄膜电路板的膜片本体与该弹簧针板的板体之间具有一空间；以及

一填充材，填充于该薄膜电路板的膜片本体与该弹簧针板的板体之间的空间且固化定形。

2.根据权利要求1所述的整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板，其特征在于，所述电连接部为一套筒状部件，所述电接触部与所述弹簧针基部的组合为一弹簧针部件，所述电连接部相对两端分别为一封闭端与一开口端，所述电连接部固定于所述板体的弹簧针孔中，所述电连接部的封闭端焊接该薄膜电路板相对应的单元导体，所述弹簧针部件的弹簧针基部能够拆组地装设于所述电连接部中。

3.根据权利要求1所述的整合薄膜电路板与弹簧针的电路转板，其特征在于，所述电连接部一体成形于所述弹簧针基部上端，并以所述电连接部或所述弹簧针基部固定于所述板体的弹簧针孔中。