CN113533805B - 分隔式薄膜探针卡及其弹性模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分隔式薄膜探针卡及其弹性模块，所述弹性模块包含有弹性垫及薄膜片。所述弹性垫形成有多个分隔槽，以界定出多个独立弹性段。所述薄膜片包含一载体、设置于所述载体上的多条信号线路及分别形成于多条所述信号线路的多个导电凸块。所述载体形成有多个沟槽，以构成分别设置于多个所述独立弹性段的多个作动段。多条所述信号线路分别位于多个所述作动段上。当任一个所述导电凸块受压迫时，相对应的所述信号线路与所述作动段仅使相对应的所述独立弹性段变形。据此，所述分隔式薄膜探针(或所述弹性模块)可以降低其多个所述导电凸块之间的连动，以使得多个所述导电凸块的受力较为均匀、且能较为稳定地顶抵于所述待测物的多个金属垫。

Description

分隔式薄膜探针卡及其弹性模块

技术领域

本发明涉及一种探针卡，尤其涉及一种分隔式薄膜探针卡及其弹性模块。

背景技术

现有的薄膜探针卡在以其多个导电凸块顶抵于一待测物(device undertest，DUT)以进行测试时，多个所述导电凸块大都会产生整体连动(如：面连动形式)，因而使得多个所述导电凸块可能会产生受力不均的情况。再者，现有薄膜探针卡还需考虑到多个所述导电凸块要能够维持共平面，所以现有薄膜探针卡的多个所述导电凸块分布范围(或测试面积)不能太大，进而使薄膜探针卡的发展受限制。

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分隔式薄膜探针卡及其弹性模块，能有效地改善现有薄膜探针卡所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种分隔式薄膜探针卡，其包括一支撑件、一弹性垫及一薄膜片。一弹性垫设置于支撑件上，并且弹性垫形成有多个分隔槽，以使多述弹性垫通过多个分隔槽而界定出多个独立弹性段；一薄膜片界定有一外区块、与外区块在一高度方向有段差的一内区块及连接外区块与内区块的一延伸区块；其中，薄膜片包含有一载体、多条信号线路及多个导电凸块。载体位于内区块的部位形成有多个沟槽，以使载体在内区块构成多个作动段；其中，多个作动段分别设置于多个独立弹性段；多条信号线路设置于载体上，并且位于内区块的多条信号线路的部位分别位于多个作动段上；多个导电凸块位于内区块且分别形成于多条信号线路；其中，当任一个导电凸块受压迫时，相对应的信号线路与作动段仅使相对应的独立弹性段变形。

优选地，支撑件进一步包含有至少一个同轴连接器，薄膜片的多条信号线路包含有至少一条高频信号线路，并且位于外区块的至少一条高频信号线路的部位连接于至少一个同轴连接器。

优选地，载体所形成的每个沟槽是自内区块延伸至延伸区块；每个导电凸块一体相连于相对应的信号线路、并且为一锥状金属结构。

优选地，每个导电凸块包含有电性耦接于相对应信号线路的一爪状金属结构及位于爪状金属结构内侧的一弹性体；其中，于每个导电凸块中，爪状金属结构能通过压迫于弹性体而弹性地变形。

优选地，弹性垫进一步限定为一硅胶垫，并且多个分隔槽沿高度方向分别位置对应且连通于多个沟槽，而多个作动段分别平坦地设置于多个独立弹性段。

优选地，分隔式薄膜探针卡进一步包括一电路板，其形成有一容置孔；支撑件固定于电路板，并且弹性垫与部分薄膜片位于容置孔内，而每个导电凸块突伸出容置孔；其中，多条信号线路中的至少部分信号线路电性耦接于电路板。

优选地，支撑件包含有一转接板及夹持于转接板与弹性垫之间的一承载单元，多条信号线路中的至少部分信号线路电性耦接于转接板，薄膜片的多个导电凸块呈一环状排列设置。

优选地，分隔式薄膜探针卡进一步包括定位于承载单元的多个垂直式探针，并且多个垂直式探针的一端位于多个导电凸块的内侧，而多个垂直式探针的另一端连接且电性耦接于转接板。

本发明实施例也公开一种分隔式薄膜探针卡的弹性模块，其包括：一弹性垫，形成有多个分隔槽，以使多述弹性垫通过多个分隔槽而界定出多个独立弹性段；以及一薄膜片，界定有一外区块、与外区块在一高度方向有段差的一内区块及连接外区块与内区块的一延伸区块；其中，薄膜片包含有：一载体，其位于内区块的部位形成有多个沟槽，以使载体在内区块构成多个作动段；其中，多个作动段分别设置于多个独立弹性段；多条信号线路，设置于载体上，并且位于内区块的多条信号线路的部位分别位于多个作动段上；及

多个导电凸块，位于内区块且分别形成于多条信号线路；其中，当任一个导电凸块受压迫时，相对应的信号线路与作动段仅使相对应的独立弹性段变形。

优选地，每个导电凸块包含有电性耦接于相对应信号线路的一爪状金属结构及位于爪状金属结构内侧的一弹性体；其中，于每个导电凸块中，爪状金属结构能通过压迫于弹性体而弹性地变形；其中，弹性垫进一步限定为一硅胶垫，并且多个分隔槽沿高度方向分别位置对应且连通于多个沟槽，而多个作动段分别平坦地设置于多个独立弹性段。

综上所述，本发明实施例所公开的分隔式薄膜探针卡及其弹性模块，能在任一个所述导电凸块受压迫时，通过相对应的所述信号线路与所述作动段仅压迫相对应的所述独立弹性段，所以所述分隔式薄膜探针(或所述弹性模块)可以降低其多个所述导电凸块之间的连动，以使得多个所述导电凸块的受力较为均匀、且能较为稳定地顶抵于所述待测物的多个金属垫。进一步地说，所述分隔式薄膜探针还可以使其测试面积(或多个导电凸块的分布范围)能够较广。

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为本发明实施例一的分隔式薄膜探针卡的立体示意图。

图2为图1的仰视示意图。

图3为本发明实施例一的弹性模块的分解示意图。

图4为本发明实施例一的弹性模块的另一视角分解示意图。

图5为图1沿剖线V-V的剖视示意图。

图6为本发明实施例二的分隔式薄膜探针卡的局部薄膜片的立体示意图。

图7为本发明实施例三的分隔式薄膜探针卡的剖视示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“分隔式薄膜探针卡及其弹性模块”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[实施例一]

请参阅图1至图5所示，本实施例公开一种分隔式薄膜探针卡100，其包含有一支撑件1、设置于所述支撑件1上的一弹性垫2、局部设置于所述弹性垫2上的一薄膜片3及固定于所述支撑件1的一电路板4。其中，所述弹性垫2与所述薄膜片3于本实施例中也可以共同称为一弹性模块，并且所述弹性模块也可以单独地应用(如：贩卖)或搭配其他构件使用，本发明在此不加以限制。

所述支撑件1包含有一板体11、设置于所述板体11的一支撑体12、安装于所述板体11的至少一个同轴连接器13，但本发明不受限于此。在本发明未示出的其他实施例中，所述板体11与所述支撑体12也可以是一体成形的单件式构造，如：所述支撑体12为自一金属板冲压形成的一凸出部，而所述金属板的其他部位则为所述板体11。

进一步地说，所述支撑体12于本实施例中是设置于所述板体11的大致中央部位，而至少一个所述同轴连接器13则是位于所述支撑体12的外侧。其中，至少一个所述同轴连接器13可以依据设计需求而穿设于所述板体11、或是设置于所述板体11的表面。

所述弹性垫2的材质或构造可以使其在受压迫变形之后还能够回复原状，并且所述弹性垫2于本实施例中是以例如硅胶垫的一绝缘材质所制成，但本发明不受限于此。其中，所述弹性垫2设置于所述支撑件1的所述支撑体12上，并且所述弹性垫2的周缘于本实施例中是切齐于所述支撑体12的周缘；也就是说，所述支撑体12于本实施例中是夹持于所述板体11与所述弹性垫2之间。

更详细地说，所述弹性垫2形成有多个分隔槽21，以使多述弹性垫2通过多个所述分隔槽21而界定出多个独立弹性段22。其中，每个所述分隔槽21于本实施例中可以是自所述弹性垫2的周缘向内侧延伸所形成，并且多个所述分隔槽21呈环状分布于所述弹性垫2，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，所述分隔槽21可以是呈环状，而所述独立弹性段22则是由所述分隔槽21围绕所定义。

所述薄膜片3界定有一外区块3a、与所述外区块3a在一高度方向H有段差的一内区块3b及连接所述外区块3a与所述内区块3b的一延伸区块3c。于本实施例中，所述内区块3b的位置与尺寸对应于所述弹性垫2，而所述延伸区块3c则是倾斜地连接所述外区块3a与所述内区块3b。

所述薄膜片3包含有呈片状的一载体31、设置于所述载体31上的多条信号线路32及分别设置于多条信号线路32的多个导电凸块33。其中，所述载体31较佳是由一绝缘材质所制成，并且所述载体31可以依据设计需求而形成单片状或多片状构造。位于所述内区块3b的所述载体31部位形成有多个沟槽312，以使所述载体31在所述内区块3b构成多个作动段311，并且多个所述作动段311分别设置于多个所述独立弹性段22。

而于本实施例中，所述载体31所形成的每个所述沟槽312是自所述内区块3b延伸至所述延伸区块3c；也就是说，每个所述作动段311是位于所述内区块3b与所述延伸区块3c，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，所述载体31所形成的每个所述沟槽312也可以是自所述内区块3b延伸至所述外区块3a，以使每个所述作动段311是位于所述内区块3b、所述延伸区块3c及所述外区块3a。

再者，多个所述分隔槽21沿所述高度方向H分别位置对应且连通于多个所述沟槽312，而多个所述作动段311分别平坦地设置于多个所述独立弹性段22。于本实施例中，多个所述分隔槽21是分别一对一地连通于多个所述沟槽312，以使多个所述作动段311也是分别一对一地设置于多个所述独立弹性段22，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，多个所述分隔槽21可以是分别多对一地连通于多个所述沟槽312，以使多个所述作动段311也是分别多对一地设置于多个所述独立弹性段22。

多条所述信号线路32形成于所述载体31上，并且每条所述信号线路32是自所述外区块3a延伸至所述内区块3b，而每条所述信号线路32可以是直线状或不规则状，本发明在此不加以限制。其中，位于所述内区块3b的多条所述信号线路32的部位分别位于多个所述作动段311上。

需说明的是，位于所述内区块3b的多条所述信号线路32的部位于本实施例中是分别一对一地位于多个所述作动段311上，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，位于所述内区块3b的多条所述信号线路32的部位可以是分别多对一地位于多个所述作动段311上。

此外，所述薄膜片3的多条所述信号线路32于本实施例中包含有至少一条高频信号线路321，并且位于所述外区块3a的至少一条所述高频信号线路321的部位连接于至少一个所述同轴连接器13，据以使所述分隔式薄膜探针卡100能过通过所述高频信号线路321与所述同轴连接器13之间的配合，而稳定且精确地传输高频信号。其中，所述高频信号线路321与所述同轴连接器13之间的连接方式可以依据设计需求而采用水平连接(图中未示出)、或垂直连接(如：图5)，本发明在此不加以限制。

多个所述导电凸块33皆位于所述内区块3b且呈一环状排列设置，并且多个所述导电凸块33分别形成于多条所述信号线路32。其中，每个所述导电凸块33于本实施例中是一体相连于相对应的所述信号线路32；也就是说，每个所述导电凸块33与相对应的所述信号线路32是以相同材质所制成。

更详细地说，每个所述导电凸块33于本实施例中为一锥状金属结构，并且所述锥状金属结构可以是呈圆锥状、角锥状、截圆锥状、或截角锥状，本发明在此不加以限制。再者，每个所述导电凸块33的位置于本实施例中沿所述高度方向H对应于一个所述信号线路32、一个所述作动段311及一个所述独立弹性段22。

据此，当任一个所述导电凸块33受压迫时，相对应的所述信号线路32与所述作动段311仅使相对应的所述独立弹性段22变形，所以所述分隔式薄膜探针卡100可以降低其多个所述导电凸块33之间的连动，以使得多个所述导电凸块33的受力较为均匀、且能较为稳定地顶抵于一待测物的多个金属垫(图中未示出)。进一步地说，所述分隔式薄膜探针卡100还可以使其测试面积(或多个导电凸块33的分布范围)能够较广。

所述电路板4形成有一容置孔41，并且所述容置孔41于本实施例中能用来容纳所述薄膜片3的所述内区块3b与所述延伸区块3c，但不以此为限。其中，所述支撑件1固定于所述电路板4，并且所述弹性垫2与部分所述薄膜片3(如：所述内区块3b与所述延伸区块3c)位于所述容置孔41内，而每个所述导电凸块33突伸出所述容置孔41，用以顶抵于所述待测物。

进一步地说，多条所述信号线路32中的至少部分所述信号线路32电性耦接于所述电路板4；而于本实施例中，所述高频信号线路321以外的其他信号线路32电性耦接于所述电路板4，并且所述信号线路32与所述电路板4之间的电性耦接方式可以是焊接、压制连接、连接器衔接、或簧片抵接，但本发明在此不加以限制。

[实施例二]

请参阅图6所示，其为本发明的实施例二，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异大致说明如下：

于本实施例中，每个所述导电凸块33包含有电性耦接于相对应所述信号线路32的一爪状金属结构331及位于所述爪状金属结构331内侧的一弹性体332(如：硅胶或泡棉)。其中，于每个所述导电凸块33中，所述爪状金属结构331能通过压迫于所述弹性体332而弹性地变形，据以使得所述导电凸块33能够更为稳定地抵接于所述待测物。

[实施例三]

请参阅图7所示，其为本发明的实施例三，本实施例类似于上述实施例一和二，所以上述三个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一和二的差异大致说明如下：

于本实施例中，所述分隔式薄膜探针卡100进一步包括多个垂直式探针5，但所述分隔式薄膜探针卡100未包含有所述电路板4。其中，所述支撑件1包含有一转接板14(spacetransformer)及夹持于所述转接板14与所述弹性垫2之间的一承载单元15；也就是说，所述转接板14取代实施例一的板体11，并使所述同轴连接器13安装于所述转接板14，而所述承载单元15则是取代实施例一的支撑体12。

再者，所述承载单元15于本实施例中是以一导板组件(如：所述导板组件包含上导板、下导板、夹持于所述上导板与所述下导板之间的间隔板)来说明，但本发明不受限于此。但需额外说明的是，所述垂直式探针5及所述承载单元15的具体构造可以依据设计需求而加以调整变化，本发明在此不加以限制。

多条所述信号线路32中的至少部分所述信号线路32电性耦接于所述转接板14。而于本实施例中，所述高频信号线路321以外的其他信号线路32电性耦接于所述转接板14，并且所述信号线路32与所述转接板14之间的电性耦接方式可以是焊接、压制连接、连接器衔接、或簧片抵接，但本发明在此不加以限制。

多个所述垂直式探针5定位于所述承载单元15，并且多个所述垂直式探针5的一端位于多个所述导电凸块33的内侧，而多个所述垂直式探针5的另一端连接且电性耦接于所述转接板14。其中，多个所述垂直式探针5的一端较佳是与多个所述导电凸块33的末端呈共平面设置，并且所述共平面设置是容许合理的公差范围。也就是说，所述薄膜片3的多个所述导电凸块33以及所述多个所述垂直式探针5能够共同构成一阵列式检测点，据以扩充所述分隔式薄膜探针卡100的应用与测试范围。

[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分隔式薄膜探针卡及其弹性模块，能在任一个所述导电凸块受压迫时，通过相对应的所述信号线路与所述作动段仅压迫相对应的所述独立弹性段，所以所述分隔式薄膜探针可以降低其多个所述导电凸块之间的连动，以使得多个所述导电凸块的受力较为均匀、且能较为稳定地顶抵于所述待测物的多个金属垫。进一步地说，所述分隔式薄膜探针还可以使其测试面积(或多个导电凸块的分布范围)能够较广。

再者，本发明实施例所公开的分隔式薄膜探针卡，其将所述高频信号线路连接于所述同轴连接器，据以使所述分隔式薄膜探针能过通过所述高频信号线路与所述同轴连接器之间的配合，而稳定且精确地传输高频信号。

另外，本发明实施例所公开的分隔式薄膜探针卡，其每个所述导电凸块中的所述爪状金属结构能通过压迫于所述弹性体而弹性地变形，据以使得所述导电凸块能够更为稳定地抵接于所述待测物。

另外，本发明实施例所公开的分隔式薄膜探针卡，其多个所述导电凸块以及所述多个所述垂直式探针能够共同构成一阵列式检测点，据以扩充所述分隔式薄膜探针卡的应用与测试范围。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述分隔式薄膜探针卡包括：

一支撑件；

一弹性垫，设置于所述支撑件上，并且所述弹性垫形成有多个分隔槽，以使多述弹性垫通过多个所述分隔槽而界定出多个独立弹性段；以及

一薄膜片，界定有一外区块、与所述外区块在一高度方向有段差的一内区块及连接所述外区块与所述内区块的一延伸区块；其中，所述薄膜片包含有：

一载体，其位于所述内区块的部位形成有多个沟槽，以使所述载体在所述内区块构成多个作动段；其中，多个所述作动段分别设置于多个所述独立弹性段；

多条信号线路，设置于所述载体上，并且位于所述内区块的多条所述信号线路的部位分别位于多个所述作动段上；及

多个导电凸块，位于所述内区块且分别形成于多条所述信号线路；其中，当任一个所述导电凸块用以顶抵于一待测物而受压迫时，相对应的所述信号线路与所述作动段仅使相对应的所述独立弹性段变形；

其中，每个所述导电凸块包含有电性耦接于相对应所述信号线路的一爪状金属结构及位于所述爪状金属结构内侧的一弹性体，并且所述爪状金属结构位于所述导电凸块与所述待测物接触的一面；其中，于每个所述导电凸块中，所述爪状金属结构能通过压迫于所述弹性体而弹性地变形。

2.依据权利要求1所述的分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述支撑件进一步包含有至少一个同轴连接器，所述薄膜片的多条所述信号线路包含有至少一条高频信号线路，并且位于所述外区块的至少一条所述高频信号线路的部位连接于至少一个所述同轴连接器。

3.依据权利要求1所述的分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述载体所形成的每个所述沟槽是自所述内区块延伸至所述延伸区块；每个所述导电凸块一体相连于相对应的所述信号线路、并且为一锥状金属结构。

4.依据权利要求1所述的分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述弹性垫进一步限定为一硅胶垫，并且多个所述分隔槽沿所述高度方向分别位置对应且连通于多个所述沟槽，而多个所述作动段分别平坦地设置于多个所述独立弹性段。

5.依据权利要求1所述的分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述分隔式薄膜探针卡进一步包括一电路板，其形成有一容置孔；所述支撑件固定于所述电路板，并且所述弹性垫与部分所述薄膜片位于所述容置孔内，而每个所述导电凸块突伸出所述容置孔；其中，多条所述信号线路中的至少部分所述信号线路电性耦接于所述电路板。

6.依据权利要求1所述的分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述支撑件包含有一转接板及夹持于所述转接板与所述弹性垫之间的一承载单元，多条所述信号线路中的至少部分所述信号线路电性耦接于所述转接板，所述薄膜片的多个所述导电凸块呈一环状排列设置。

7.依据权利要求6所述的分隔式薄膜探针卡，其特征在于，所述分隔式薄膜探针卡进一步包括定位于所述承载单元的多个垂直式探针，并且多个所述垂直式探针的一端位于多个所述导电凸块的内侧，而多个所述垂直式探针的另一端连接且电性耦接于所述转接板。

8.一种分隔式薄膜探针卡的弹性模块，其特征在于，所述分隔式薄膜探针卡的弹性模块包括：

一弹性垫，形成有多个分隔槽，以使多述弹性垫通过多个所述分隔槽而界定出多个独立弹性段；以及

一薄膜片，界定有一外区块、与所述外区块在一高度方向有段差的一内区块及连接所述外区块与所述内区块的一延伸区块；其中，所述薄膜片包含有：

一载体，其位于所述内区块的部位形成有多个沟槽，以使所述载体在所述内区块构成多个作动段；其中，多个所述作动段分别设置于多个所述独立弹性段；

多条信号线路，设置于所述载体上，并且位于所述内区块的多条所述信号线路的部位分别位于多个所述作动段上；及

多个导电凸块，位于所述内区块且分别形成于多条所述信号线路；其中，当任一个所述导电凸块用以顶抵于一待测物而受压迫时，相对应的所述信号线路与所述作动段仅使相对应的所述独立弹性段变形；

其中，每个所述导电凸块包含有电性耦接于相对应所述信号线路的一爪状金属结构及位于所述爪状金属结构内侧的一弹性体，并且所述爪状金属结构位于所述导电凸块与所述待测物接触的一面；其中，于每个所述导电凸块中，所述爪状金属结构能通过压迫于所述弹性体而弹性地变形。

9.依据权利要求8所述的分隔式薄膜探针卡的弹性模块，其特征在于，所述弹性垫进一步限定为一硅胶垫，并且多个所述分隔槽沿所述高度方向分别位置对应且连通于多个所述沟槽，而多个所述作动段分别平坦地设置于多个所述独立弹性段。