CN109696589A - 探针卡及讯号路径切换模块总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种探针卡及讯号路径切换模块总成，包括布线基板、电性连接布线基板的连接载板、探针座，以及配置于连接载板的侧周面或底面、并电性连接探针座的探针与连接载板的讯号路径切换模块。讯号路径切换模块包括配置有第一电感性元件的第一线路、配置有第二电感性元件的第二线路，以及电性连接于第一、二线路之间的电容。来自测试机的测试讯号通过布线基板、连接载板、第一、二线路以及探针传递于测试机与待测物之间，而来自待测物的回送测试讯号，经由探针、第一线路的一部份、电容及第二线路的一部份以及另一探针，传输回该待测物。

Description

探针卡及讯号路径切换模块总成
技术领域
本发明涉及一种探针卡，特别是指一种配置有讯号路径切换模块的探针卡，以及使用于探针卡的讯号路径切换模块总成。
背景技术
探针卡(probe card)是测试机(prober)与待测电子物件(以下简称待测物(device under test,DUT))之间传递测试讯号的传输界面。就先前技术所知，利用探针卡上所配置的继电器或者电容与电感的组合线路来切换讯号传递路径，可以使探针卡所配置的同一根探针，传递来自测试机诸如直流或低频的测试讯号，或者传递来自待测物的高频回送测试讯号(high-frequency loopback test signal)。相关的先前技术，可以参照中国台湾发明第TWI471570、I474008、I489113、I493194以及I529395等专利。
上述先前技术中，所使用的继电器、电容、电感等电子元件往往是以焊接的方式一个一个布设在布线基板(printed circuit board)或者诸如空间转换器(spacetransformer)之类的连接载板(connection substrate)的表面上或者表面的加工凹槽中，或采用内埋式设计将前述元件配置在电路板中，因此加工、组装较为繁杂费时成本较高。此外，目前电子产品设计日趋微小与多功能化，以致待测物的高频回送测试电性接点大幅地增加，导致探针卡必须对应地提供更多数量的高频回送测试通道(loopback testchannel)。然而，现有探针卡的布线基板以及连接载板的表面，已经相当拥挤地布满各种诸如跳线、插槽、被动元件之类的电子元件，很难再有适当的空间来容纳因需要大幅增加高频回送测试通道而必须配置的继电器、电感、电容等电子元件，因此，如何利用现有探针卡的有限空间提供更多的测试通道，是业者亟待解决的课题。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种配置有讯号路径切换模块的探针卡，可有效利用空间、组装方便并可有效增加测试通道的数量。
为达到上述目的，本发明所提供的一种探针卡，用于一测试机与一待测物之间，用于在所述测试机与所述待测物之间传输来自所述测试机的测试讯号，或者将来自所述待测物的回送测试讯号传输回所述待测物，其特征在于所述探针卡包括：一布线基板，具有一顶面、一底面以及延伸于所述顶、底面之间用于与所述测试机电性连接的多个讯号线路；一连接载板，配置于所述布线基板下方，具有一顶面、一底面、一连接所述顶、底面的侧周面以及延伸于所述连接载板顶、底面之间并且电性连接于所述布线基板的讯号线路的多个讯号线路，所述连接载板的讯号线路包含有至少一第一讯号线路以及至少一第二讯号线路；一探针座，配置于所述连接载板的下方并且具有电性连接于所述连接载板的第一、第二讯号线路的至少一第一探针及至少一第二探针；一讯号路径切换模块，配置于所述连接载板的侧周面或底面，具有至少一测试通道组，所述测试通道组包括：一第一线路，具有一电性连接所述连接载板的第一讯号线路的第一接点、一电性连接所述第一探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第一电感性元件；一第二线路，具有一电性连接所述连接载板的第二讯号线路的第一接点、一电性连接所述第二探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第二电感性元件；一电容，具有一第一接点及一第二接点，所述电容的第一接点电性连接于所述第一线路的第二接点与第一电感性元件之间，所述电容的第二接点电性连接于所述第二线路的第二接点与第二电感性元件之间；其中，所述测试机的测试讯号通过所述布线基板、所述连接载板、所述讯号路径切换模块的第一、二线路，以及所述第一、二探针传递，而来自所述待测物的回送测试讯号，经由所述第一探针、所述讯号路径切换模块的第一线路的一部份、所述电容及所述第二线路的一部份，以及所述第二探针，传输回所述待测物。
上述本发明的技术方案中，所述讯号路径切换模块配置于所述连接载板的底面，位于所述探针座的外围。
所述第一线路及所述第二线路，相对所述讯号路径切换模块的一中心线呈镜像对称地配置于所述讯号路径切换模块中。
所述讯号路径切换模块包含有二个所述的测试通道组，且所述二测试通道组中，分别用于传递所述回送测试讯号的线路长度为等长。
所述二测试通道组的电容配置在所述讯号路径切换模块的中央，所述二测试通道组的第一、二电感性元件配置在所述二测试通道组的电容周缘，所述二测试通道组的第一、二线路的第二接点配置在所述讯号路径切换模块的一侧边，而所述二测试通道组的第一、二线路的第一接点分别配置在所述讯号路径切换模块分别与前述侧边相邻的二相对侧边。
包含有二个所述的讯号路径切换模块，各所述讯号路径切换模块具有一顶面以及一底面，所述二讯号路径切换模块以顶面对底面、底面对底面或顶面对顶面且所有第一、二接点错开的方式相互堆叠。
为达到上述目的，本发明还提供了一种探针卡，用于一测试机与一待测物之间，用于在所述测试机与所述待测物之间传输来自所述测试机的测试讯号，或者将来自所述待测物的回送测试讯号传输回所述待测物，其特征在于所述探针卡包括：一布线基板，具有一顶面、一底面以及延伸于所述顶、底面之间用于与所述测试机电性连接多个讯号线路；一连接载板，配置于所述布线基板下方并具有电性连接于所述布线基板的讯号线路的多个讯号线路；一探针座，配置于所述连接载板下方，具有至少一第一探针及至少一第二探针；一讯号通道扩充载板，具有一基板及一讯号路径切换模块，所述基板位于所述连接载板与所述探针座之间，并具有电性连接于所述连接载板的讯号线路与所述第一、二探针之间的多个讯号线路，所述讯号路径切换模块配置于所述基板上，并电性连接于所述基板的讯号线路，所述讯号路径切换模块具有至少一测试通道组，所述测试通道组包括：一第一线路，具有一电性连接于所述基板的讯号线路的第一接点、一电性连接于所述第一探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第一电感性元件；一第二线路，具有一电性连接于所述基板的讯号线路的第一接点、一电性连接于所述第二探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第二电感性元件；一电容，具有一第一接点及一第二接点，所述电容的第一接点电性连接于所述第一线路的第二接点与第一电感性元件之间，所述电容的第二接点电性连接于所述第二线路的第二接点与第二电感性元件之间；其中，所述测试机的测试讯号通过所述布线基板、所述连接载板、所述讯号通道扩充载板的讯号路径切换模块的第一、二线路，以及所述第一、二探针传递，而来自所述待测物的回送测试讯号，经由所述第一探针、所述讯号路径切换模块的第一线路的一部份、所述电容及所述第二线路的一部份，以及所述第二探针，传输回所述待测物。
其中，所述讯号通道扩充载板的基板具有一位于所述连接载板与所述探针座之间的中央区，以及一围绕所述中央区的外围区，所述中央区布设有与所述基板的多个讯号线路电性连接的多个接点，且所述第一、二探针电性接触前述多个接点，而所述讯号路径切换模块配置于所述外围区并位于所述探针座的外围。
所述探针座还包含多个第三探针，电性接触所述基板的中央区的多个接点，且经由所述基板的多个讯号线路但不经由所述讯号路径切换模块而与所述连接载板的多个讯号线路电性连接。
所述讯号通道扩充载板的基板具有一开孔，以及布设于所述开孔周缘且位于所述连接载板与所述探针座之间并与所述基板的多个讯号线路电性连接的多个接点；所述第一、二探针电性接触前述多个接点，而所述讯号路径切换模块配置于所述多个接点的外部而位于所述探针座的外围；其中所述探针座还包含多个第三探针，穿过所述基板的开孔而与所述连接载板的多个讯号线路电性连接。
所述讯号通道扩充载板的基板具有一内侧区以及一外侧区，所述内侧区位于所述连接载板与所述探针座之间并布设有与所述基板的多个讯号线路电性连接的多个接点；所述第一、二探针电性接触前述多个接点，而所述讯号路径切换模块配置于所述外侧区而位于所述探针座的外围；其中所述探针座还包含多个的第三探针，不通过所述讯号通道扩充载板而与所述连接载板的多个讯号线路电性连接。
所述讯号通道扩充载板的基板具有一面向所述连接载板的顶面以及一面向所述探针座的底面，而所述讯号路径切换模块配置于所述基板的顶面或底面。
所述第一线路及所述第二线路，相对所述讯号路径切换模块的一中心线呈镜像对称地配置于所述讯号路径切换模块中。
所述讯号路径切换模块包含有二个所述的测试通道组，且所述二测试通道组中，分别用于传递所述回送测试讯号的线路长度为等长。
包含有二个所述的讯号路径切换模块，各所述讯号路径切换模块具有一顶面以及一底面，所述二讯号路径切换模块以顶面对底面、底面对底面或顶面对顶面且所有第一、二接点错开的方式相互堆叠，并配置在所述基板的底面。
此外，本发明还提供一种讯号路径切换模块总成，用于一测试机与一待测物之间，用于在所述测试机与所述待测物之间传输来自所述测试机的测试讯号，以及将来自所述待测物的回送测试讯号传输回所述待测物，其特征在于：所述讯号路径切换模块总成包含有相互堆叠的一第一讯号路径切换模块及一第二讯号路径切换模块，各所述第一、二讯号路径切换模块包含至少一测试通道组，所述测试通道组包括：一第一线路，具有一第一接点、一第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第一电感性元件；一第二线路，具有一第一接点、一第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第二电感性元件；一电容，具有一第一接点及一第二接点，所述电容的第一接点电性连接于所述第一线路的第二接点与第一电感性元件之间，所述电容的第二接点电性连接于所述第二线路的第二接点与第二电感性元件之间；其中，所述测试机的测试讯号经各所述讯号路径切换模块的第一、二线路传输，而来自所述待测物的回送测试讯号，经各所述讯号路径切换模块的第一线路的第二接点、所述第一线路的一部分、所述电容、第二线路的一部分以及所述第二线路的第二接点，传输回所述待测物。
其中，各所述第一、二讯号路径切换模块具有一顶面、一底面以及一连接所述顶、底面的侧周面，且所述第一、二线路的第一、二接点突露于所述侧周面；所述第一、二讯号路径切换模块，以顶面对底面、底面对底面或顶面对顶面且所有第一、二接点错开的方式堆叠在一起。
各所述第一、二讯号路径切换模块的第一线路和一第二线路，相对各所述讯号路径切换模块的一中心线呈镜像对称地配置于各所述讯号路径切换模块中。
各所述讯号路径切换模块包含有二个所述的测试通道组，且所述二测试通道组中，分别用于传递所述回送测试讯号的线路长度为等长。
采用上述技术方案，本发明可将组成一组或多组可切换地传输来自测试机的测试讯号或来自待测物的回送测试讯号的测试通道所需的电子元件封装成一模块，即上述的讯号路径切换模块，并将集成整合的模块配置在连接载板的侧周面或底面上，如此，不需一一焊接电容、电感等被动元件，达到有效利用空间、组装方便并可有效增加测试通道数量的目的。并可在不影响现有探针卡测试接点布局的前提下，利用夹置于连接载板与探针座之间的讯号通道扩充载板，在探针座的外周缘提供更多高频回送测试通道，如此，不但组装方便且有效提升测试通道数量，更可因应客户需求而提供客制化且具有大量高频回送测试通道的探针卡。而且，本发明所提供的讯号路径切换模块总成可在小型化的体积中提供更多组可切换地传输来自测试机的测试讯号或来自待测物的回送测试讯号的测试通道，并将堆叠的模块总成配置在连接载板的侧周面或底面上，或者前述讯号通道扩充载板的基板的顶面或底面上，从而达到有效利用空间、组装方便并可有效增加测试通道数量的目的。
附图说明
图1是本发明第一实施例所提供的探针卡的结构示意图；
图2是一示意图，显示用于前述探针卡的讯号路径切换模块的内部结构；
图3是图2所示的讯号路径切换模块的电路示意图；
图4类似于图3，其中以实线来显示讯号路径切换模块传递来自测试机的直流或低频讯号时的路径；
图5类似于图3，其中以实线来显示讯号路径切换模块传递来自待测物的高频回送测试讯号的路径；
图6是第二实施例所提供的探针卡的结构示意图；
图7是本发明第三实施例所提供的探针卡的结构示意图；
图8是用于图7所示的探针卡的讯号路径切换模块总成的顶视示意图；
图9是图8所示的讯号路径切换模块总成的侧视示意图；
图10是本发明第四实施例所提供的探针卡的结构示意图；
图11是图10所示的探针卡的讯号通道扩充载板的底视示意图；
图12是本发明第五实施例所提供的探针卡的结构示意图；
图13是图12所示的探针卡的讯号通道扩充载板以及连接载板的底视示意图；
图14是一底视示意图，显示讯号通道扩充载板的另一可行实施形态；
图15是一底视示意图，显示讯号通道扩充载板的又一可行实施形态；
图16是一底视示意图，显示讯号通道扩充载板的再一可行实施形态。
具体实施方式
现举以下实施例并结合附图对本发明的结构及功效进行详细说明。
首先必须说明的是，在以下将要介绍的实施例以及图式中，相同或类似的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。需注意的是，图式中的各元件及构造为示例方便并非依据真实比例及数量绘制，且若实施上为可能，不同实施例的特征可以交互应用。其次，在本发明的实施例以及权利要求范围中，若提及一元件“电性连接”另一元件，代表元件与元件之间是通过(但不限于)诸如电接点(contact pad)、电接脚(lead)、布线线路(circuit line)、电线(electric wire)、导线(electric cable)之类的电连接元件直接电性导通，或者元件与元件之间除了前述电连接件之外还通过一个或多个其他元件而间接地电性导通。
如图1至图5所示，本发明第一实施例所提供的探针卡100主要包含有一布线基板10、一连接载板20、一探针座30以及一讯号路径切换模块40。探针卡100配置于一测试机102与一待测物104之间，作为测试机102与待测物104之间传递测试讯号的连接接口，用于在测试机102与待测物104之间传输来自测试机102的测试讯号，例如直流或低频讯号，或者将来自待测物104的回送测试讯号(loopback test signal)，例如高频讯号，传输回待测物104。
布线基板10，在本实施例中采用一般的印刷电路板，布线基板10具有一顶面12、一底面14以及位于其内部的多个讯号线路16，并在顶面12与底面14上形成与讯号线路16电性连接的接点(contact pad)，如图1中所示意性绘制在顶面12的接点18。通过测试机102的顶针(pogo pin)102a顶触接点18，测试机102的测试讯号可经由讯号线路16传递至布线基板10的底面14。
连接载板20，在本实施例中，为(但不限于)诸如多层有机(multilayer organic，MLO)载板、多层陶瓷(multilayer ceramic，MLC)载板之类的空间转换器(spacetransformer)，即，连接载板20内部具有多个讯号线路，并在顶面与底面上形成与其内部讯号线路电性连接的接点，且顶面接点之间的间距大于底面接点之间的间距。连接载板20为机械性并电性连接的配置于布线基板10的底面14并位于布线基板10的下方，以使连接载板20顶面的接点电性连接于布线基板10的底面14的接点，致使连接载板20内部的讯号线路与布线基板10的讯号线路16电性连接。在此实施例中，连接载板20具有一顶面22、一底面24以及一连接顶、底面22、24的侧周面23，且内部的讯号线路包含有多组延伸在顶面22与侧周面23之间以及侧周面23与底面24之间的第一讯号线路26a及第二讯号线路26b。进一步言之，第一讯号线路26a及第二讯号线路26b具有延伸在顶面22与侧周面23之间并在顶面22与侧周面23的表面分别行形成电性接点的一分段，以及延伸在侧周面23与底面24之间并在侧周面23与底面24的表面分别形成电性接点的另一分段，通过以下将详述的讯号路径切换模块40，第一、二讯号线路26a、26b的分段将电性连接而形成完整的第一、二讯号线路26a、26b。
探针座30配置于连接载板20的底面24下方，而位于待测物104的上方。探针座30配置有大量的探针，探针的底端用于点触待测物104，顶端则抵接于连接载板20的底面24的接点，这样，通过探针、连接载板20内部的讯号线路以及布线基板10内部的讯号线路，来自测试机102的测试讯号，可在测试机102与待测物104之间传输。在此实施例中，探针座30的众多探针中包括一组或多组用于传递来自测试机102的测试讯号或者传递来自待测物104的回送测试讯号的第一探针30a及第二探针30b，以及其他诸如仅传递测试机102测试讯号的第三探针30c。其中，第一、二探针30a、30b的顶端分别抵接于连接载板20的第一、二讯号线路26a、26b位于连接载板20底面24的接点，而第三探针30c的顶端则抵接于连接载板20内部其他讯号线路位于连接载板20底面24的接点。
讯号路径切换模块40为内部配置有特定被动元件的封装模块，并有外露的接点，在此实施例中，讯号路径切换模块40配置在连接载板20的侧周面23上，并以其接点电性连接于连接载板的第一、二讯号线路26a、26b的各个分段位于连接载板20侧周面23上的接点，如此，测试机102的测试讯号可通过布线基板10、连接载板20的第一、二讯号线路26a、26b、讯号路径切换模块40以及第一、二探针30a、30b而在测试机102与待测物104之间传输，或者通过连接载板20、讯号路径切换模块40以及第一、二探针30a、30b来传输高频回送测试讯号。以下详细说明讯号路径切换模块40的内部结构以及与连接载板20和第一、二探针30a、30b的电性连接关系。
请参阅图2及图3，讯号路径切换模块40包含有包覆于一绝缘封装体中、由布设有特定线路的电路板所构成的一基板42、配置在基板42中央部位上的二电容C1、C2以及对称地配置在电容C1、C2周缘的四电感性元件L11、L12、L21、L22，如此可形成一第一以及一第二测试通道组P1、P2。其中第一、二测试通道组P1、P2分别具有一第一线路P11、P21、一第二线路P12、P22以及一电容C1、C2。
详而言之，各第一线路P11、P21，具有一突露于封装体的第一侧边42a的第一接点P111、P211、一突露于封装体与第一侧边42a相邻的第二侧边42b的第二接点P112、P212，以及一位于第一、二接点P111、P211、P112、P212之间的第一电感性元件L11、L21。其中第一接点P111、P211与第二接点P112、P212分别电性连接连接载板20的第一讯号线路26a位于连接载板20侧周面23上的接点，如此，第一线路P11、P21可分别通过第一讯号线路26a与第一探针30a电性连接。
而各第二线路P12、P22，具有一突露于封装体与第一侧边42a相对而与第二侧边42b相邻的第三侧边42c的第一接点P121、P221、一突露于封装体的第二侧边42b的第二接点P122、P222，以及一位于第一、二接点P121、P221、P122、P222之间的第二电感性元件L12、L22。其中，第一接点P121、P221与第二接点P122、P222分别电性连接连接载板20的第二讯号线路26b位于连接载板20侧周面23上的接点，如此，第二线路P12、P22可分别通过第二讯号线路26b与第二探针30b电性连接。
其次，如图2所示，在第一测试通道组P1中，由第一接点P111、基板42的部分布设线路、第一电感性元件L11和第二接点P112所构成的第一线路P11，以及由第一接点P121、基板42的部分布设线路、第二电感性元件L12和第二接点P122所构成的第二线路P12，相对讯号路径切换模块40的一中心线40C镜像对称地配置于讯号路径切换模块40中。同样地，在第二测试通道组P2中，由第一接点P211、基板42的部分布设线路、第一电感性元件L21和第二接点P212所构成的第一线路P21，以及由第一接点P221、基板42的部分布设线路、第二电感性元件L22和第二接点P222所构成的第二线路P22，相对中心线40C镜像对称地配置于讯号路径切换模块40中。
而电容C1、C2，分别具有一第一接点C11、C21及一第二接点C12、C22。电容C1的第一接点C11电性连接于第一测试通道组P1的第一线路P11的第二接点P112与第一电感性元件L11之间，而电容C1的第二接点C12电性连接于第二线路P12的第二接点P122与第二电感性元件L12之间。而电容C2的第一接点C21电性连接于第二测试通道组P2的第一线路P21的第二接点P212与第一电感性元件L21之间，而电容C2的第二接点C22电性连接于第二线路P22的第二接点P222与第二电感性元件L22之间。
请再次参阅图2，必须加以说明的是，第一测试通道组P1的第一线路P11的第二接点P112到电容C1之间的线路长度，最好配置成与第二测试通道组P2的第一线路P21的第二接点P212到电容C2之间的线路长度等长，而第一测试通道组P1的第二线路P12的第二接点P122到电容C1之间的线路长度，也最好配置成与第二测试通道组P2的第二线路P22的第二接点P222到电容C2之间的线路长度等长，如此一来，通过第二接点P122、电容C1和第二接点P112用于传递来自待测物104的回送测试讯号的线路长度，将与通过第二接点P222、电容C2和第二接点P212而用于传递回送测试讯号的另一线路长度等长。其次，在本实施例中，第二接点P222、P122设置在讯号路径切换模块40的第二侧边42b上、介于第三侧边42c与第二电感性元件L12之间的位置，而第二接点P112、P212设置在第二侧边42b上、介于第一侧边42a与第一电感性元件L11之间的位置，然而，第二接点P222、P122、P112、P212的设置位置并不以此实施例所揭示的为限，可以适当的调整其设置位置，以增加基板42线路布设的弹性。
由于第一、二测试通道组P1、P2的结构及功能相同，以下将仅以第一测试通道组P1说明讯号路经切换模块40如何运作。请参阅图4，当第一测试通道组P1接收到测试机102输出的直流或低频测试讯号时，各电感性元件L11、L12会呈现短路或低阻的状态，而电容C1则会呈断路或高阻的状态。此时，如图4以实线绘制的路径所示，测试讯号将经由测试机102的顶针102a、布线基板10、连接载板20、第一线路P11及第一探针30a传输至待测物104，再经由第二探针30b、第二线路P12、连接载板20、布线基板10而回到测试机102以进行检测。
其次，如图5以实线绘制的路径所示，当第一测试通道组P1接收到待测物104输出的高频回送测试讯号时，各电感性元件L11、L12会呈现断路或高阻的状态，而电容C1则会呈短路或低阻的状态。此时，来自待测物104的回送测试讯号，将经由第一探针30a、第一线路P11的一部份(即第一线路P11的第二接点P112与电容C1的第一接点C11之间的部分)、电容C1及第二线路P12的一部份(即第二线路P12的第二接点P122与电容C1的第二接点C12之间的部分)，以及第二探针30b，传输回待测物104以进行检测。
须加以说明的是，本实施例中讯号路径切换模块40的基板42不限于使用电路板，例如可采用导线架(lead frame)作为基板42，并可微小化到约4～8mm2以符合实际空间的需要。而突露于讯号路径切换模块40封装体外部的接点，可以是(但不限于)诸如接脚(lead)、焊垫(solder pad)、凸块(bump)之类用于与外部电性连接的元件，并可采用焊接、回焊、打线等各种可行的方式，电性连接于位于连接载板20侧周面23上的接点。此外，电感性元件采用(但不限于)诸如扼流圈(choke)、线圈(coil)、绕组(winding)之类具有电感特性的元件。
由以上陈述可知，本发明所提供的讯号路径切换模块40，是将组成一组或多组可切换地传输来自测试机102的测试讯号或来自待测物104的回送测试讯号的讯号路径所需的被动元件整合封装成一模块，并且将集成整合的讯号路径切换模块40配置在连接载板20的侧周面23上，如此，组装时，不需像习用探针卡一样将电容、电感等被动元件一一焊接在连接载板20或其他载板上，这样可提升连接载板20讯号线路布设的设计弹性，以及组装方便性。其次，通过在一较小体积的模块中提供多组测试通道，并积极利用连接载板20一般不常使用到的侧周面23的空间来配置讯号路径切换模块40，达成有效利用空间并可有效增加测试通道数量的目的。此外，在讯号切换模块40中，利用基板42特定的布线方式以及对称配置在基板42上的电容C1、C2和电感性元件L11、L12、L21、L22等被动元件，使得用于传递回送测试讯号的所有路径都能够配置成等长，如此，传递讯号时(特别在传递差动讯号时)可以避免因路经长度不同所造成的时间差，而影响检测结果，由此，更可解决习用探针卡直接将电容、电感等被动元件一一焊接在连接载板20或其他载板上而容易造成讯号传递路径不等长的问题。当然，除了讯号切换模块40中用于传递回送测试讯号的所有路径都配置成等长之外，连接载板20内部中用于传递回送测试讯号的讯号线路也最好配置成等长，以避免影检检测结果。
当然，为有效且积极的利用空间，讯号路径切换模块40并不限于配置在连接载板20的侧周面23上。例如，图6绘制了本发明第二实施例所提供的探针卡200，其整体架构与第一实施所提供的探针卡100大体相同，其差异在于，本实施例中讯号路径切换模块40配置在连接载板20的底面24，并通过布设在连接载板20内部或表面的讯号线路26a、26b而与探针30a、30b电性连接。如此，可以在不大幅改变现有探针卡的连接载板的讯号线路布设架构下，积极利用连接载板20的底面24的空间，同样达到有效利用空间、组装方便并可有效增加测试通道数量的目的。
为了在有限的空间中提供够多的测试通道，图7绘制了本发明第三实施例所提供的探针卡300。探针卡300的整体架构与第一、二实施所提供的探针卡100、200大体相同，其差异在于本实施例中的探针卡300具有由二个相同的、如前述实施例所述的讯号路径切换模块40所堆叠组成、并配置且电性连接于连接载板20的底面24的一讯号路径切换模块总成40’，换句话说，讯号路径切换模块总成40’包含有相同的、相互堆叠的一第一讯号路径切换模块及一第二讯号路径切换模块。如图8及图9所示，各个讯号路径切换模块40具有一顶面44、一底面46以及连接顶、底面的侧周面45，其中讯号路径切换模块40的第一、二接点P111、P211、P121、P221、P112、P212、P122、P222突露于侧周面45，而且，在此实施例中，二个讯号路径切换模块40以底面46对底面46且平移错位的方式堆叠在一起，使得所有第一、二接点都可相互错开地电性连接于连接载板20的第一、二讯号线路26a、26b。如此一来，讯号路径切换模块总成40’可在较小的垂直空间中提供四组测试通道组，而更可达到有效利用空间并可有效增加测试通道数量的目的。
必须说明的是，二讯号路径切换模块40不限于使用相同的模块，即，二模块40所能提供的测试通道数量以及接点的位置可以不同，而且二模块40的堆叠方式并不以底面对底面的方式为限，其可以顶面44对底面46或顶面46对顶面46且所有第一、二接点都错开的方式堆叠在一起。其次，前述第一、二接点也不以本实施例中所示的接脚(lead)型态为限，其可为焊垫、凸块之类用于与外部电性连接的元件，并可采用焊接、回焊、打线等各种可行的方式，电性连接于位于连接载板20的底面24上的接点。再者，讯号路径切换模块总成40’也不限于配置在连接载板20的底面24，例如，也可如第一实施例一般，配置在连接载板20的侧周面23。
请再参阅图10及图11，图10绘制了本发明第四实施例所提供的探针卡400，其主要包含有一布线基板10、一连接载板20、一探针座30以及一讯号通道扩充载板60。本实施例中所使用的布线基板10、连接载板20、探针座30与第一、二实施中所使用的具有相同或相仿的结构特征，因此，其详细结构可以参照前述实施例的说明。
简言之，在本实施例中，布线基板10具有一顶面12、一底面14以及布设于顶、底面12、14之间的多个讯号线路16。连接载板20具有一顶面22、一底面24以及布设于顶、底面20、24之间、与布线基板10的讯号线路16电性连接、并且包含有第一讯号线路26a及第二讯号线路26b的多个讯号线路。探针座30则配置于连接载板20下方，同样具有一组或多组用于传递来自测试机102的测试讯号或者传递来自待测物104的回送测试讯号的第一探针及第二探针30a、30b，以及其他诸如仅传递测试机测试102讯号的第三探针30c。
本实施例与前述实施例主要的差异在于，使用一讯号通道扩充载板60来提供所需的讯号路径切换模块40。详而言之，讯号通道扩充载板60主要包含有一基板61，以及搭载于基板61上的一个或多个、如前述实施例所述的讯号路径切换模块40，或者讯号路径切换模块总成40’。基板61，在此实施例中为(但不限于)多层有机基板或多层陶瓷基板，基板61具有一顶面62、一底面64以及延伸在顶、底面62、64之间的内部讯号线路，基板61通过一固定座63夹置且电性连接于连接载板20与探针座30之间。基板61内部讯号线路包含有多组延伸在顶面62与底面64之间的第一、二、三讯号线路61a、61b、61c，并在基板62的底面64形成多个供探针抵接的接点64a、64b、64c(参见图11)。
进一步言之，如图11讯号通道扩充载板60底视图所示，基板61具有一以假想线61d围绕表示、位于连接载板20与探针座30之间的中央区61e，以及一围绕中央区61e的外围区61f。中央区61e布设有与基板61的第一、二、三讯号线路61a、61b、61c电性连接的接点64a、64b、64c。
本实施例中所使用的讯号路径切换模块40与图2至图5所揭示的相同，讯号路径切换模块40配置于基板61的底面64的外围区61f而围绕探针座30的外围，讯号路径切换模块40的第一、二线路，例如第一、二线路P11、P12，电性连接基板61的第一、二讯号线路61a、61b。
探针座30的第一、二探针30a、30b的顶端分别抵接于基板61底面64的接点64a、64b。这样，来自测试机102的测试讯号，将通过测试机102的顶针102a、布线基板10、连接载板20、讯号通道扩充载板60的基板61的第一、二讯号线路61a、61b、讯号路径切换模块40的第一、二线路P11、P12，以及第一、二探针30a、30b，在测试机102与待测物104之间传递。而来自待测物104的回送测试讯号，将经由第一探针30a、基板61的第一讯号线路61a、讯号路径切换模块40的第一线路P11的一部份、电容C1及第二线路P12的一部份，基板61的第二讯号线路61b、以及第二探针30b，传输回待测物104。
此外，探针座30的第三探针30c的顶端分别抵接于基板61底面64的接点64c。如此，来自测试机102的测试讯号，将通过测试机102的顶针102a、布线基板10、连接载板20、经过讯号通道扩充载板60的基板61的第三讯号线路61c但不经过讯号路径切换模块40，以及第三探针30c，在测试机102与待测物104之间传递。
由以上陈述可知，本实施例所提供的探针卡400，利用夹置于连接载板20与探针座30之间的讯号通道扩充载板60，而在探针座30的外周缘提供更多配置讯号路径切换模块40的空间以提供更多的高频回送测试通道，如此，不但可在不改动现有探针卡的针点布局的情形下，更加容易的组装讯号路径切换模块40，更可通过外加讯号通道扩充载板60而大幅增加高频回送测试通道，以客制化制造符合客户需求的探针卡。
需进一步说明的是，前述实施例中所使用讯号通道扩充载板60可以有多种变化，例如，图12及图13分别示例性的绘制了本发明第五实施例所提供的探针卡500及其讯号通道扩充载板60。其中，如图13所示，讯号通道扩充载板60的基板61具有一以假想线61d围绕表示、位于连接载板20与探针座30之间的中央区61e，以及一围绕中央区61e的外围区61f。中央区61e具有一贯穿顶、底面的开孔61h，以及布设于开孔61h周缘用于供探针座30的第一、二探针30a、30b抵接的多个接点64a、64b。讯号路径切换模块40则配置于外围区61f而围绕探针座30的外围，并通过基板61内部或表面布设的讯号线路而与接点64a、64b连接。组装时，探针座30的第一、二探针30a、30b分别抵接于接点64a、64b，如此，第一、二探针30a、30b可通过讯号路径切换模块40传输来自测试机102的测试讯号或者来自待测物104的高频回送测试讯号。其次，通过开孔61h，连接载板20底面的接点20a暴露出来，供探针座30的第三探针30c抵接，换言之，在此实施例中，探针座的第三探针30c穿过基板61的开孔61h而与连接载板20内部的多个讯号线路电性连接，由此，第三探针30c不经过讯号路径切换模块40而传输来自测试机102的测试讯号。
图14、图15、图16分别示例性的绘制了讯号通道扩充载板60其他可行的实施形态。在这些实施形态中，讯号通道扩充载板60配置在连接载板20或探针座30的侧边或角落位置。进一步言之，讯号通道扩充载板60的基板61具有一夹置于连接载板20与探针座30之间的内侧区61i，以及一位于载板20或探针座30外部的外侧区61j，其中，内侧区61i布设有供探针座30的第一、二探针30a、30b抵接的多个接点64a、64b，而讯号路径切换模块40则配置于外侧区61j并通过基板61内部或表面布设的讯号线路而与接点64a、64b连接。组装时，探针座30的第一、二探针30a、30b分别抵接于接点64a、64b，如此，第一、二探针30a、30b可通过讯号路径切换模块40传输来自测试机102的测试讯号或者来自待测物104的高频回送测试讯号。其次，探针座30的第三探针30c的顶端则直接抵接在连接载板20底面的接点20a，由此，第三探针30c不经过讯号路径切换模块40而传输来自测试机102的测试讯号。
需特别说明的是，在图10至图16的实施例中，讯号路径切换模块配置40配置在基板61具有面向探针座30的底面64，然而为达到更佳的空间利用效果，讯号路径切换模块配置40也可同时或者仅配置在基板61面向连接载板20的顶面62上。同样的，也可将前述实施中所使用的讯号路径切换模块总成40’配置在基板61的顶面62且/或底面64上。
综上所述，本发明通过将构成一组或多组讯号测试通道所需的电子元件封装成一模块40，并直接将模块40或堆叠的模块总成40’配置在连接载板20的特定位置，或者利用夹置于连接载板20与探针座30之间的讯号通道扩充载板60搭载模块40或模块总成40’，这样，可在有限的空间中提供更多数量的测试通道，且不需在连接载板20或其他构件上一一焊接电容、电感等被动元件，从而达到本发明有效利用空间、组装方便并可有效增加测试通道数量的目的。
虽然本发明已通过实施例揭示如上，然其并非用于限定本发明，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，故本发明的专利保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。

Claims (19)

1.一种探针卡，用于一测试机与一待测物之间，用于在所述测试机与所述待测物之间传输来自所述测试机的测试讯号，或者将来自所述待测物的回送测试讯号传输回所述待测物，其特征在于所述探针卡包括：
一布线基板，具有一顶面、一底面以及延伸于所述顶、底面之间用于与所述测试机电性连接的多个讯号线路；
一连接载板，配置于所述布线基板下方，具有一顶面、一底面、一连接所述顶、底面的侧周面以及延伸于所述连接载板顶、底面之间并且电性连接于所述布线基板的讯号线路的多个讯号线路，所述连接载板的讯号线路包含有至少一第一讯号线路以及至少一第二讯号线路；
一探针座，配置于所述连接载板的下方并且具有电性连接于所述连接载板的第一、第二讯号线路的至少一第一探针及至少一第二探针；
一讯号路径切换模块，配置于所述连接载板的侧周面或底面，具有至少一测试通道组，所述测试通道组包括：
一第一线路，具有一电性连接所述连接载板的第一讯号线路的第一接点、一电性连接所述第一探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第一电感性元件；
一第二线路，具有一电性连接所述连接载板的第二讯号线路的第一接点、一电性连接所述第二探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第二电感性元件；
一电容，具有一第一接点及一第二接点，所述电容的第一接点电性连接于所述第一线路的第二接点与第一电感性元件之间，所述电容的第二接点电性连接于所述第二线路的第二接点与第二电感性元件之间；
其中，所述测试机的测试讯号通过所述布线基板、所述连接载板、所述讯号路径切换模块的第一、二线路，以及所述第一、二探针传递，而来自所述待测物的回送测试讯号，经由所述第一探针、所述讯号路径切换模块的第一线路的一部份、所述电容及所述第二线路的一部份，以及所述第二探针，传输回所述待测物。
2.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于：所述讯号路径切换模块配置于所述连接载板的底面，位于所述探针座的外围。
3.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于：所述第一线路及所述第二线路，相对所述讯号路径切换模块的一中心线呈镜像对称地配置于所述讯号路径切换模块中。
4.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于：所述讯号路径切换模块包含有二个所述的测试通道组，且所述二测试通道组中，分别用于传递所述回送测试讯号的线路长度为等长。
5.如权利要求4所述的探针卡，其特征在于：所述二测试通道组的电容配置在所述讯号路径切换模块的中央，所述二测试通道组的第一、二电感性元件配置在所述二测试通道组的电容周缘，所述二测试通道组的第一、二线路的第二接点配置在所述讯号路径切换模块的一侧边，而所述二测试通道组的第一、二线路的第一接点分别配置在所述讯号路径切换模块分别与前述侧边相邻的二相对侧边。
6.如权利要求1至5其中任一项所述的探针卡，其特征在于：包含有二个所述的讯号路径切换模块，各所述讯号路径切换模块具有一顶面以及一底面，所述二讯号路径切换模块以顶面对底面、底面对底面或顶面对顶面且所有第一、二接点错开的方式相互堆叠。
7.一种探针卡，用于一测试机与一待测物之间，用于在所述测试机与所述待测物之间传输来自所述测试机的测试讯号，或者将来自所述待测物的回送测试讯号传输回所述待测物，其特征在于所述探针卡包括：
一布线基板，具有一顶面、一底面以及延伸于所述顶、底面之间用于与所述测试机电性连接多个讯号线路；
一连接载板，配置于所述布线基板下方并具有电性连接于所述布线基板的讯号线路的多个讯号线路；
一探针座，配置于所述连接载板下方，具有至少一第一探针及至少一第二探针；
一讯号通道扩充载板，具有一基板及一讯号路径切换模块，所述基板位于所述连接载板与所述探针座之间，并具有电性连接于所述连接载板的讯号线路与所述第一、二探针之间的多个讯号线路，所述讯号路径切换模块配置于所述基板上，并电性连接于所述基板的讯号线路，所述讯号路径切换模块具有至少一测试通道组，所述测试通道组包括：
一第一线路，具有一电性连接于所述基板的讯号线路的第一接点、一电性连接于所述第一探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第一电感性元件；
一第二线路，具有一电性连接于所述基板的讯号线路的第一接点、一电性连接于所述第二探针的第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第二电感性元件；
一电容，具有一第一接点及一第二接点，所述电容的第一接点电性连接于所述第一线路的第二接点与第一电感性元件之间，所述电容的第二接点电性连接于所述第二线路的第二接点与第二电感性元件之间；
其中，所述测试机的测试讯号通过所述布线基板、所述连接载板、所述讯号通道扩充载板的讯号路径切换模块的第一、二线路，以及所述第一、二探针传递，而来自所述待测物的回送测试讯号，经由所述第一探针、所述讯号路径切换模块的第一线路的一部份、所述电容及所述第二线路的一部份，以及所述第二探针，传输回所述待测物。
8.如权利要求7所述的探针卡，其特征在于：所述讯号通道扩充载板的基板具有一位于所述连接载板与所述探针座之间的中央区，以及一围绕所述中央区的外围区，所述中央区布设有与所述基板的多个讯号线路电性连接的多个接点，且所述第一、二探针电性接触前述多个接点，而所述讯号路径切换模块配置于所述外围区并位于所述探针座的外围。
9.如权利要求8所述的探针卡，其特征在于：所述探针座还包含多个第三探针，电性接触所述基板的中央区的多个接点，且经由所述基板的多个讯号线路但不经由所述讯号路径切换模块而与所述连接载板的多个讯号线路电性连接。
10.如权利要求7所述的探针卡，其特征在于：所述讯号通道扩充载板的基板具有一开孔，以及布设于所述开孔周缘且位于所述连接载板与所述探针座之间并与所述基板的多个讯号线路电性连接的多个接点；所述第一、二探针电性接触前述多个接点，而所述讯号路径切换模块配置于所述多个接点的外部而位于所述探针座的外围；其中所述探针座还包含多个第三探针，穿过所述基板的开孔而与所述连接载板的多个讯号线路电性连接。
11.如权利要求7所述的探针卡，其特征在于：所述讯号通道扩充载板的基板具有一内侧区以及一外侧区，所述内侧区位于所述连接载板与所述探针座之间并布设有与所述基板的多个讯号线路电性连接的多个接点；所述第一、二探针电性接触前述多个接点，而所述讯号路径切换模块配置于所述外侧区而位于所述探针座的外围；其中所述探针座还包含多个的第三探针，不通过所述讯号通道扩充载板而与所述连接载板的多个讯号线路电性连接。
12.如权利要求7至11其中任一项所述的探针卡，其特征在于：所述讯号通道扩充载板的基板具有一面向所述连接载板的顶面以及一面向所述探针座的底面，而所述讯号路径切换模块配置于所述基板的顶面或底面。
13.如权利要求12所述的探针卡，其特征在于：所述第一线路及所述第二线路，相对所述讯号路径切换模块的一中心线呈镜像对称地配置于所述讯号路径切换模块中。
14.如权利要求12所述的探针卡，其特征在于：所述讯号路径切换模块包含有二个所述的测试通道组，且所述二测试通道组中，分别用于传递所述回送测试讯号的线路长度为等长。
15.如权利要求12所述的探针卡，其特征在于：包含有二个所述的讯号路径切换模块，各所述讯号路径切换模块具有一顶面以及一底面，所述二讯号路径切换模块以顶面对底面、底面对底面或顶面对顶面且所有第一、二接点错开的方式相互堆叠，并配置在所述基板的底面。
16.一种讯号路径切换模块总成，用于一测试机与一待测物之间，用于在所述测试机与所述待测物之间传输来自所述测试机的测试讯号，以及将来自所述待测物的回送测试讯号传输回所述待测物，其特征在于：所述讯号路径切换模块总成包含有相互堆叠的一第一讯号路径切换模块及一第二讯号路径切换模块，各所述第一、二讯号路径切换模块包含至少一测试通道组，所述测试通道组包括：
一第一线路，具有一第一接点、一第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第一电感性元件；
一第二线路，具有一第一接点、一第二接点，以及一位于所述第一、二接点之间的第二电感性元件；
一电容，具有一第一接点及一第二接点，所述电容的第一接点电性连接于所述第一线路的第二接点与第一电感性元件之间，所述电容的第二接点电性连接于所述第二线路的第二接点与第二电感性元件之间；
其中，所述测试机的测试讯号经各所述讯号路径切换模块的第一、二线路传输，而来自所述待测物的回送测试讯号，经各所述讯号路径切换模块的第一线路的第二接点、所述第一线路的一部分、所述电容、第二线路的一部分以及所述第二线路的第二接点，传输回所述待测物。
17.如权利要求16所述的讯号路径切换模块总成，其特征在于：各所述第一、二讯号路径切换模块具有一顶面、一底面以及一连接所述顶、底面的侧周面，且所述第一、二线路的第一、二接点突露于所述侧周面；所述第一、二讯号路径切换模块，以顶面对底面、底面对底面或顶面对顶面且所有第一、二接点错开的方式堆叠在一起。
18.如权利要求16所述的讯号路径切换模块总成，其特征在于：各所述第一、二讯号路径切换模块的第一线路和一第二线路，相对各所述讯号路径切换模块的一中心线呈镜像对称地配置于各所述讯号路径切换模块中。
19.如权利要求16所述的讯号路径切换模块总成，其特征在于：各所述讯号路径切换模块包含有二个所述的测试通道组，且所述二测试通道组中，分别用于传递所述回送测试讯号的线路长度为等长。
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