CN110824207A - 射频探针卡装置及其间距转换板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种射频探针卡装置及其间距转换板，所述间距转换板包含主板体及延伸板体。主板体包含有多个绝缘层及分别设置于多个绝缘层的多个导电层，并且主板体包含有第一板面、第二板面及位于第一板面与第二板面之间的环侧缘。延伸板体包含有呈长条状的隔离层与传输层，隔离层自多个绝缘层的其中一个绝缘层一体延伸出环侧缘而形成，传输层附着于隔离层并且自邻接于隔离层的导电层一体延伸出环侧缘而形成。其中，所述延伸板体为可弯折结构，并且所述传输层的自由端用来电性耦接于一测试机台。据此，间距转换板能够通过传输层直接将部分信号传输至测试机台、而无须经过电路板，令该部分信号的传输过程损失较少，并且测试结果较不易失真。

Description

射频探针卡装置及其间距转换板
技术领域
本发明涉及一种探针卡，尤其涉及一种射频探针卡装置及其间距转换板。
背景技术
现有的探针卡包含一柱塞(Plunger)、局部设置于上述柱塞端面的一软性电路板及固定于上述软性电路板的多个检测凸块。其中，所述每个检测凸块皆不具有弹性，上述检测凸块是用来抵接并电性耦接于一待测物，并且通过上述软性电路板传输相对应的信号。
然而，由于所述软性电路板的散失因子(dissipation factor，DF)较高，所以软性电路板于信号传输的过程中，容易产生较大的损失，且材料的吸水率也较高，故在微间距应用上较容易有漏电(leakage)的风险，所以现有探针卡构造并不适合用来进行射频信号的传输。
于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明实施例在于提供一种射频探针卡装置及其间距转换板，能有效地改善现有探针卡所可能产生的缺陷。
本发明实施例公开一种射频探针卡装置，包括一间距转换板，间距转换板包含一主板体及一延伸板体，主板体包含有多个绝缘层及分别设置于多个所述绝缘层内的多个导电层，并且所述主板体包含有位于相反侧的一第一板面与一第二板面及位于所述第一板面与所述第二板面之间的一环侧缘；一延伸板体包含有一隔离层及一传输层，隔离层呈长条状且自多个所述绝缘层的其中一个所述绝缘层一体延伸出所述环侧缘而形成；传输层呈长条状且附着于所述隔离层，并且所述传输层是自邻接于所述隔离层的所述导电层一体延伸出所述环侧缘而形成；其中，所述延伸板体为一可弯折结构，并且所述传输层的一自由端用来电性耦接于一测试机台；一电路板与一探针座，分别连接于所述间距转换板的所述第一板面与所述第二板面，并且远离所述电路板的所述探针座一端用来可分离地顶抵一待测物。
优选地，所述隔离层与所述传输层是分别由位置对应于所述第一板面的所述绝缘层与所述导电层一体延伸所形成。
优选地，位置对应于所述第一板面的所述导电层包含有多个接点，所述射频探针卡装置包含有一调谐电子组件，并且所述调谐电子组件电性耦接于所述传输层及其相邻的一个所述接点。
优选地，所述延伸板体包含有一可弯折板材，并且所述可弯折板材包含有埋置于所述主板体内的一埋置端部及自所述埋置端部延伸出所述环侧缘的一弯折端部，所述隔离层与所述传输层形成于所述可弯折板材的所述弯折端部上。
优选地，所述延伸板体包含有覆盖于所述传输层的一保护层，并且所述隔离层与所述传输层位于所述保护层与所述可弯折板材之间。
优选地，所述间距转换板包含有一同轴接头，远离所述主板体的所述延伸板体的一末端部位装配于所述同轴接头，并且所述同轴接头用来可分离地安装于所述测试机台。
优选地，位置对应于所述第一板面的所述导电层包含有多个接点，所述传输层电性耦接于多个所述接点的其中一个所述接点、并用来传输一射频信号至所述测试机台。
优选地，所述隔离层的散失因子(dissipation factor，DF)不大于0.003；所述传输层包含有间隔且平行设置的多条传输线路，并且多条所述传输线路共同配置成一共平面波导(Coplanar Waveguide，CPWG)结构。
本发明实施例也公开一种射频探针卡装置的间距转换板，包括一主板体及一延伸板体，主板体包含有多个绝缘层及设置于多个所述绝缘层的多个导电层，并且所述主板体包含有位于相反侧的一第一板面与一第二板面及位于所述第一板面与所述第二板面之间的一环侧缘；一延伸板体包含有一隔离层及一传输层，隔离层呈长条状且自多个所述绝缘层的其中一个所述绝缘层一体延伸出所述环侧缘而形成；传输层呈长条状且附着于所述隔离层，并且所述传输层是自邻接于所述隔离层的所述导电层一体延伸出所述环侧缘而形成；其中，所述延伸板体为一可弯折结构，并且所述传输层的一自由端用来电性耦接于一测试机台。
优选地，位置对应于所述第一板面的所述导电层包含有多个接点，所述传输层电性耦接于多个所述接点的其中一个所述接点、并用来传输一射频信号至所述测试机台；所述隔离层的散失因子不大于0.003。
综上所述，本发明实施例所公开的射频探针卡装置及其间距转换板，是采用延伸板体的至少局部由主板体一体延伸形成，并且上述延伸板体的传输层电性耦接于其中一个导电层，借以使得间距转换板能够通过传输层直接将部分信号传输至测试机台、而无须经过电路板，令该部分信号的传输过程损失较少，并且所述射频探针卡装置的测试结果较不易失真。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明射频探针卡装置的示意图。
图2为图1的射频探针卡装置在弯折延伸板体后的示意图。
图3为本发明射频探针卡装置另一方式的示意图。
图4为本发明射频探针卡装置的延伸板体局部立体示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4，其为本发明的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本实施例公开一种射频探针卡装置1000，其能用来测试一待测物(图未示，如：半导体晶片)。需先说明的是，为便于理解本实施例，附图是以上述射频探针卡装置1000的局部剖面示意图来说明。
所述射频探针卡装置1000包含一间距转换板100、一电路板200、一探针座300，并且上述电路板200与探针座300分别设置于间距转换板100的相反两侧(如：图1中的间距转换板100底侧与顶侧)。其中，所述电路板200与探针座300的构造于本实施例的附图中仅以示意方式呈现，其具体构造可依据设计需求而加以调整变化，本发明在此不加以限制。
再者，本实施例射频探针卡装置1000虽是以间距转换板100搭配于电路板200与探针座300来说明，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述间距转换板100也可以是单独地被应用(如：贩卖)或是搭配其他构件使用。以下将先说明本实施例间距转换板100的构造，而后在说明上述间距转换板100与其他构件之间的连接关系。
所述间距转换板100包含一主板体1、相连于上述主板体1侧缘的一延伸板体2、安装于上述延伸板体2的一调谐电子组件3及一同轴接头4。其中，所述延伸板体2的至少局部是由主板体1所一体延伸形成，并且所述主板体1与延伸板体2可以是同步进行制造且无法拆解的单件式构件；也就是说，本实施例较佳是排除所述延伸板体2被制造成形后，再将其安装于主板体1的方式，但本发明不以此为限。
再者，所述同轴接头4是装配于远离上述主板体1的延伸板体2的一末端部位，并且所述同轴接头4用来可分离地安装于一测试机台(图未示)，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述间距转换板100可以省略上述同轴接头4或是以其他构件取代同轴接头4。据此，由于所述延伸板体2的末端部位是以同轴接头4直接与测试机台相接，以有效地避免信号在板材上因板材损失导致信号失真或衰减的问题，进而确保信号传输的完整性。
所述主板体1包含有位于相反侧的一第一板面11与一第二板面12及位于所述第一板面11与第二板面12之间的一环侧缘13。其中，所述主板体1于本实施例是由多层陶瓷(multi-layer ceramic，MLC)或多层有机载板(multi-layer organic，MLO)往上增层或薄膜工艺(如：通过压合或涂布等方式)而构成，但本发明不以此为限。换个角度来看，所述主板体1包含有一第一结构层1a(如：MLC或MLO)及位于第一结构层1a上的一第二结构层1b。其中，所述第二结构层1b包含有多个绝缘层14及分别设置于上述多个绝缘层14内的多个导电层15，并且上述多个绝缘层14于本实施例中是沿一高度方向H依序堆叠设置而成，而多个导电层15能够彼此电性耦接。再者，位于所述主板体1最上方的绝缘层14及其相对应的导电层15于本实施例中定义出上述主板体1的第一板面11，而所述第一结构层1a最下层表面定义出上述主板体1的第二板面12。
更详细地说，所述每个导电层15包含有间隔设置的多个接点151，并且上述每个接点151的至少局部埋置于相对应的导电层15内。在位于第二结构层1b最上方的绝缘层14内的多个接点151之中，至少其中一个接点151是大致沿高度方向H依序连接其他绝缘层14内的相邻接点151、直到连接至位于第二结构层1b最下方的绝缘层14内的相对应接点151，进而搭配第一结构层1a以构成一信号传输路径，使得所述间距转换板100能在高度方向H上进行信号传递。
需说明的是，所述信号传输路径是大致沿着上述高度方向H，但并非限定于平行该高度方向H。于本实施例中，在相互堆叠的两个绝缘层14及其相对应的两导电层15中(如：图1或图2中的上方两层绝缘层14及其相对应的两导电层15)，位于下方的该导电层15中的两个相邻近接点151的距离D1可以是大于位在上方的该导电层15中的两个相邻近接点151的距离D2，据以构成一扇出(Fan-out)设计结构，使得所述间距转换板100能够适用于测试不同类型的待测物(如：周边型集成电路或阵列型集成电路)。
所述电路板200与探针座300是分别(结构地及电性地)连接于上述间距转换板100的第一板面11与第二板面12，并且远离所述电路板200的探针座300一端用来可分离地顶抵于待测物(如：半导体晶片)。其中，上述探针座300包含有一定位座体301与穿设于上述定位座体301的多个导电探针302，并且远离所述电路板200的导电探针302用来可分离地顶抵于待测物。需说明的是，所述电路板200与探针座300的具体构造可依据设计需求而加以调整变化，并不受限于本实施例的附图所载。
所述延伸板体2为一可弯折结构，并且上述延伸板体2包含有局部埋置于主板体1(如：第二结构层1b)内的一可弯折板材21、呈长条状且设置于可弯折板材21的一隔离层22、呈长条状且附着于上述隔离层22的一传输层23及覆盖于所述传输层23的一保护层24(如：防焊层)。其中，所述隔离层22与传输层23于本实施例中是位于上述保护层24与可弯折板材21之间。
然而，上述延伸板体2的各层结构与排布顺序也可以依据设计需求而加以调整，并不受限于图1和图2所载。举例来说，上述延伸板体2的保护层24与可弯折板材21也可以是实际需求而选择性地实施(如：图3)。
所述可弯折板材21包含有埋置于上述主板体1(如：第二结构层1b)内的一埋置端部211及自所述埋置端部211延伸出所述环侧缘13的一弯折端部212。其中，所述可弯折板材21于本实施例中为单个板材，并且上述可弯折板材21的埋置端部211是在制造主板体1(如：第二结构层1b)的过程中埋入相互堆叠的两个绝缘层14之间；也就是说，本发明的可弯折板材21较佳是排除以插入方式埋置于主板体1(如：第二结构层1b)的方式，但本发明不以此为限。此外，所述可弯折板材21在材质的选择上，主要是考虑其散失因子(dissipationfactor，DF)，并且所述可弯折板材21的散失因子于本实施例中观测是10GHz，介于0.01～0.0021(较佳是愈小愈好)；也就是说，于信号为10GHz的情况下，所述可弯折板材21的散失因子介于0.01～0.0021(较佳是愈小愈好)。
所述隔离层22自上述多个绝缘层14的其中一个绝缘层14一体延伸出主板体1的环侧缘13而形成。进一步地说，本实施例的隔离层22是在制造相对应绝缘层14的过程中，同步延伸于所述可弯折板材21的弯折端部212上而制成，以使该绝缘层14与隔离层22为一体式单层构造。此外，所述隔离层22在材质的选择上，主要是考虑其散失因子，并且所述隔离层22的散失因子于本实施例中不大于0.003，并且较佳是0.0021，但本发明不受限于此。
所述传输层23是自邻接于上述隔离层22的导电层15一体延伸出主板体1的环侧缘13而形成。进一步地说，本实施例的传输层23是在形成相对应导电层15的过程中，自其中一个接点151(如：邻近于环侧缘13的接点151)同步延伸于所述隔离层22上而制成，以使该接点151与传输层23为一体式单层构造。也就是说，本实施例的隔离层22与传输层23是形成于所述可弯折板材21的弯折端部212上。
依上所述，上述传输层23的一自由端(如：远离主板体1的传输层23末端)能用来电性耦接于测试机台；也就是说，本实施例传输层23的自由端可通过安装于上述同轴接头4而电性耦接于测试机台。
再者，如图4所示，所述传输层23于本实施例中较佳是包含有间隔且平行地设置的多条传输线路231，并且上述多条传输线路231共同配置成一共平面波导(CoplanarWaveguide，CPWG)结构。据此，所述延伸板体2能通过上述多条传输线路231的特性阻抗控制(如：调整上述多条传输线路231的厚度、宽度、或间距)，以使所述传输层23中并无阻抗不连续点，进而有效地避免信号反射问题。
更详细地说，如图1和图2所示，所述隔离层22与传输层23是分别由位置对应于上述第一板面11的绝缘层14与导电层15(如：图1中最上方的绝缘层14与导电层15)一体延伸所形成，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述隔离层22与传输层23也可以是由位于第一板面11与第二板面12之间的任一绝缘层14及其对应的导电层15所一体延伸形成。
再者，所述调谐电子组件3于本实施例中是局部穿过上述保护层24而安装于对应第一板面11的该导电层15(如：图2中最上方的导电层15)上，以使调谐电子组件3电性耦接于上述延伸板体2的传输层23及其相邻的一个接点151(如：图2中最上方导电层15的外侧接点151)，但本发明的调谐电子组件3安装方式并不受限于此。
进一步地说，所述传输层23电性耦接于上述主板体1(如：第二结构层1b)的其中一个接点151(如：图1中最上方导电层15的外侧接点151)、并用来传输一射频信号至所述测试机台。而其他类型的信号(如：电源信号或接地信号)则可以通过所述主板体1(如：上述第一结构层1a以及第二结构1b的多个导电层15的接点151所构成的多条信号传输路径)及所述电路板200来传输至所述测试机台。
据此，所述间距转换板100能以延伸板体2来传递射频信号(或高频信号)，而以主板体1来传输其他类型的信号，借以达到信号分流的效果。再者，由于所述射频信号是通过延伸板体2来直接传输至测试机台，因而不需再经过电路板200，所以对于上述射频信号的传输过程损失也较少，使得所述射频探针卡装置1000的测试结果较不易失真。
[本发明实施例的技术效果]
综上所述，本发明实施例所公开的射频探针卡装置1000及其间距转换板100，是采用延伸板体2的至少局部由主板体1(如：第二结构层1b)一体延伸形成，并且上述延伸板体2的传输层23电性耦接于其中一个导电层15，借以使得间距转换板100能够通过传输层23直接将部分信号(如：射频信号)传输至测试机台、而无须经过电路板200，令该部分信号的传输过程损失较少，并且所述射频探针卡装置1000的测试结果较不易失真。
再者，本发明实施例所公开的间距转换板100，其隔离层22(及可弯折板材21)的材质选用是依据散失因子(如：不大于0.003，并且所述传输层23可以通过多条传输线路231共同配置成共平面波导结构，据以使上述多条传输线路231的特性阻抗可以被调整控制，进而所述传输层23中并无阻抗不连续点、并有效地避免信号反射问题。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频探针卡装置，其特征在于，所述射频探针卡装置包括：
一间距转换板，包含：
一主板体，包含有多个绝缘层及分别设置于多个所述绝缘层内的多个导电层，并且所述主板体包含有位于相反侧的一第一板面与一第二板面及位于所述第一板面与所述第二板面之间的一环侧缘；及
一延伸板体，包含有：
一隔离层，呈长条状且自多个所述绝缘层的其中一个所述绝缘层一体延伸出所述环侧缘而形成；及
一传输层，呈长条状且附着于所述隔离层，并且所述传输层是自邻接于所述隔离层的所述导电层一体延伸出所述环侧缘而形成；
其中，所述延伸板体为一可弯折结构，并且所述传输层的一自由端用来电性耦接于一测试机台；以及
一电路板与一探针座，分别连接于所述间距转换板的所述第一板面与所述第二板面，并且远离所述电路板的所述探针座一端用来可分离地顶抵一待测物。
2.依据权利要求1所述的射频探针卡装置，其特征在于，所述隔离层与所述传输层是分别由位置对应于所述第一板面的所述绝缘层与所述导电层一体延伸所形成。
3.依据权利要求2所述的射频探针卡装置，其特征在于，位置对应于所述第一板面的所述导电层包含有多个接点，所述射频探针卡装置包含有一调谐电子组件，并且所述调谐电子组件电性耦接于所述传输层及其相邻的一个所述接点。
4.依据权利要求1所述的射频探针卡装置，其特征在于，所述延伸板体包含有一可弯折板材，并且所述可弯折板材包含有埋置于所述主板体内的一埋置端部及自所述埋置端部延伸出所述环侧缘的一弯折端部，所述隔离层与所述传输层形成于所述可弯折板材的所述弯折端部上。
5.依据权利要求4所述的射频探针卡装置，其特征在于，所述延伸板体包含有覆盖于所述传输层的一保护层，并且所述隔离层与所述传输层位于所述保护层与所述可弯折板材之间。
6.依据权利要求5所述的射频探针卡装置，其特征在于，所述间距转换板包含有一同轴接头，远离所述主板体的所述延伸板体的一末端部位装配于所述同轴接头，并且所述同轴接头用来可分离地安装于所述测试机台。
7.依据权利要求1所述的射频探针卡装置，其特征在于，位置对应于所述第一板面的所述导电层包含有多个接点，所述传输层电性耦接于多个所述接点的其中一个所述接点、并用来传输一射频信号至所述测试机台。
8.依据权利要求1所述的射频探针卡装置，其特征在于，所述隔离层的散失因子不大于0.003；所述传输层包含有间隔且平行设置的多条传输线路，并且多条所述传输线路共同配置成一共平面波导结构。
9.一种射频探针卡装置的间距转换板，其特征在于，所述间距转换板包括：
一主板体，包含有多个绝缘层及设置于多个所述绝缘层的多个导电层，并且所述主板体包含有位于相反侧的一第一板面与一第二板面及位于所述第一板面与所述第二板面之间的一环侧缘；以及
一延伸板体，包含有：
一隔离层，呈长条状且自多个所述绝缘层的其中一个所述绝缘层一体延伸出所述环侧缘而形成；及
一传输层，呈长条状且附着于所述隔离层，并且所述传输层是自邻接于所述隔离层的所述导电层一体延伸出所述环侧缘而形成；
其中，所述延伸板体为一可弯折结构，并且所述传输层的一自由端用来电性耦接于一测试机台。
10.依据权利要求9所述的射频探针卡装置的间距转换板，其特征在于，位置对应于所述第一板面的所述导电层包含有多个接点，所述传输层电性耦接于多个所述接点的其中一个所述接点、并用来传输一射频信号至所述测试机台；所述隔离层的散失因子不大于0.003。
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