CN113777369A - 悬臂式薄膜探针卡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种悬臂式薄膜探针卡，包含载体、支撑层及薄膜片。所述载体形成有开孔；所述支撑层包含安装于载体的支撑段及自支撑段间隔地延伸且悬吊于开孔一侧的多个独立弹性段。所述薄膜片包含承载层、多条信号线路及多个导电凸块。所述承载层界定有外接段、分别形成于多个所述独立弹性段上的多个作动段及连接所述外接段与多个所述作动段的延伸段。所述延伸段的局部固定于所述支撑层。多条信号线路设置于所述承载层上且分别自多个作动段朝向外接段延伸所形成。多个所述导电凸块分别形成于位在多个所述作动段的多条信号线路的部位。据此，所述悬臂式薄膜探针卡具备现有悬臂式探针功能且利于生产及维护更换、并有效地降低生产与维修成本。

Description

悬臂式薄膜探针卡
技术领域
本发明涉及一种探针卡，尤其涉及一种悬臂式薄膜探针卡。
背景技术
现有的悬臂式探针卡主要是应用在周边型芯片的测试，但现有悬臂式探针卡的植针方式较为复杂(如：人工焊针)，并且还需进行线路扇出设计(fan-out)。据此，现有悬臂式探针卡并不易维护，进而使得生产与维修成本难以降低。
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悬臂式薄膜探针卡，其能有效地改善现有悬臂式探针卡所可能产生的缺陷。
本发明实施例公开一种悬臂式薄膜探针卡，其包括一载体、一支撑层及一薄膜片。载体包含有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，并且载体自第一表面凹设形成有一开孔；一支撑层包含有安装于第一表面的一支撑段及自支撑段间隔地延伸的多个独立弹性段；其中，多个独立弹性段悬吊于开孔的一侧；一薄膜片包含有一承载层、多条信号线路及多个导电凸块。承载层界定有一外接段、分别形成于多个独立弹性段上的多个作动段及连接外接段与多个作动段的一延伸段；其中，延伸段的局部固定于支撑层；多条信号线路设置于承载层上且分别自多个作动段朝向外接段延伸所形成；多个导电凸块分别形成于位在多个作动段的多条信号线路的部位；其中，当任一个导电凸块受压迫时，相对应的信号线路与相对应的作动段能通过相对应的独立弹性段而朝向开孔弹性地弯曲变形。
优选地，承载层包含有一绝缘层及形成于绝缘层的一导电层，绝缘层隔开导电层与多条信号线路，并且导电层电性耦接于多条信号线路的至少其中一条信号线路。
优选地，支撑段与多个独立弹性段呈共平面设置。
优选地，每个独立弹性段朝远离开孔的方向形成为一阶梯状结构，以使每个独立弹性段与支撑段在一高度方向上具有一段差。
优选地，每个导电凸块为一多层式结构，并且每个导电凸块的截面积朝远离开孔的方向逐渐地缩小。
优选地，支撑层在支撑段形成有一贯穿孔，悬臂式薄膜探针卡进一步包含有设置于贯穿孔内的一电子组件，并且电子组件电性耦接于多条信号线路的至少其中一条信号线路。
优选地，载体的开孔自第一表面贯穿至第二表面。
优选地，延伸段包含有固定于支撑层的一第一部位及越过载体的一第二部位，以使外接段设置于载体的第二表面。
优选地，悬臂式薄膜探针卡进一步包含有一电路板，并且对应于外接段的薄膜片的部位安装于电路板。
优选地，悬臂式薄膜探针卡进一步包含有一电路板与连接于电路板的一电连接结构，并且对应于外接段的薄膜片的部位通过电连接结构而电性耦接于电路板。
综上所述，本发明实施例所公开的悬臂式薄膜探针卡，其通过所述载体、所述支撑层及所述薄膜片的结构设计，以使得悬臂式薄膜探针卡具备现有的悬臂式探针功能，进而利于生产及维护更换、并有效地降低生产与维修成本。
再者，本发明实施例所公开的悬臂式薄膜探针卡，其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，所以所述悬臂式薄膜探针卡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(如：周边型芯片)的多个金属垫。
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悬臂式薄膜探针卡的立体示意图。
图2为图1另一视角的立体示意图(省略电路板)。
图3为图1的局部分解示意图。
图4为图3的另一方式示意图。
图5为图1的俯视示意图。
图6为图1沿剖线VI-VI的剖视示意图。
图7为图6的部位VII的放大示意图。
图8为图7的另一方式示意图。
图9为图7的又一方式示意图。
图10为图6的悬臂式薄膜探针卡于运作时的剖视示意图。
图11为本发明实施例二的悬臂式薄膜探针卡的局部示意图。
图12为本发明实施例三的悬臂式薄膜探针卡的局部示意图。
图13为图12沿剖线XIII-XIII的剖视示意图。
图14为本发明实施例四的悬臂式薄膜探针卡的剖视示意图。
图15为本发明实施例五的悬臂式薄膜探针卡的俯视示意图。
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“悬臂式薄膜探针卡”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10所示，本实施例公开一种悬臂式薄膜探针卡100，其所能检测的一待测物，例如是周边型芯片(图未示出)。如图1和图2所示，所述悬臂式薄膜探针卡100包含有一载体1、设置于所述载体1的多个支撑层2、安装于所述载体1与多个所述支撑层2的多个薄膜片3及电性耦接于多个所述薄膜片3的一电路板4。其中，所述悬臂式薄膜探针卡100于本实施例是以包含上述组件来说明，但本发明并不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述悬臂式薄膜探针卡100在运用(如：贩卖)时，也可以不包含所述电路板4；或者，所述悬臂式薄膜探针卡100的所述支撑层2的数量与所述薄膜片3的数量各可以是单个。
如图1至图3所示，所述载体1于本实施例中大致呈板状、且较佳为硬质材料(如：金属或塑料)；也就是说，所述载体1较佳是不具有弹性，但本发明不受限于此。所述载体1包含有位于相反侧的一第一表面11与一第二表面12，并且所述载体1自所述第一表面11凹设形成有一开孔13。其中，所述开孔13于本实施例中是自所述载体1的所述第一表面11(沿一高度方向H)贯穿至所述第二表面12而形成，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，所述开孔13也可以是呈盲孔状。
多个所述支撑层2是围绕地设置于所述载体1的所述第一表面11，并且多个所述支撑层2于本实施例中是彼此分离设置，但本发明不受限于此。举例来说，如图4所示，抵接于所述第一表面11的多个所述支撑层2部位(如：下述支撑段21)也可以是一体相连的环形构造，据以使图4所示的所述支撑层2数量为单个。此外，由于多个所述支撑层2于本实施例中的构造大致相同，所以为便于说明，以下仅介绍本实施例的单个所述支撑层2的构造。
如图3和图5所示，所述支撑层2包含有安装于所述第一表面11的一支撑段21及自所述支撑段21间隔地延伸的多个独立弹性段22。于本实施例中，所述支撑段21设置(或固定)在所述第一表面11上，而多个所述独立弹性段22自所述支撑段21的内缘延伸而形成，以使多个所述独立弹性段22悬吊于所述载体1的所述开孔13一侧。
更详细地说，如图6和图7所示，所述支撑段21与多个所述独立弹性段22可以是呈共平面设置，但本发明不受限于此。举例来说，如图8所示，每个所述独立弹性段22也可以朝远离所述开孔13(或载体1)的方向形成为一阶梯状结构，以使每个所述独立弹性段22与所述支撑段21在所述高度方向H上具有一段差。
另外，所述支撑层2在能使任一个所述独立弹性段22提供弹性的前提下，所述支撑层2的材质可依据设计需求而调整，例如：所述支撑层2可以是金属或是非金属，本发明在此不加以限制。
多个所述薄膜片3是分别设置于多个所述支撑层2上，并且多个所述薄膜片3于本实施例中是彼此分离设置，但本发明不受限于此。举例来说，如图4所示，分别抵接于多个所述支撑层2的多个所述薄膜片3部位(如：下述承载层31的第一部位3131)也可以是一体相连的环形构造，据以使图4所示的所述薄膜片3数量为单个。此外，由于多个所述薄膜片3于本实施例中的构造大致相同，所以为便于说明，以下仅介绍本实施例的单个所述薄膜片3的构造及其所对应的所述支撑层2之间的连接关系。
如图3和图6所示，所述薄膜片3包含有一承载层31、设置于所述承载层31上的多条信号线路32及分别连接于多条所述信号线路32的多个导电凸块33。其中，所述承载层31界定有一外接段311、分别形成于多个所述独立弹性段22上的多个作动段312(也就是，多个作动段312悬吊于所述开孔13的一侧)及局部固定于所述支撑层2且连接所述外接段311与多个所述作动段312的一延伸段313。
其中，所述延伸段313包含有固定于所述支撑层2的一第一部位3131及越过所述载体1的一第二部位3132，以使所述外接段311设置于所述载体1的所述第二表面12。进一步地说，所述延伸段313通过所述第二部位3132弯折相连于所述第一部位3131，以使所述延伸段313能够绕过所述载体1，而令所述外接段311与每个所述作动段312分别设置于所述载体1的相反两侧。
于本实施例中，所述第一部位3131与所述第二部位3132大致垂直地相连，并且所述第一部位3131是垂直所述高度方向H，所述第二部位3132则是平行所述高度方向H，而所述延伸段313的所述第一部位3131则是沿所述高度方向H与所述外接段311错开，但本发明不以此为限。
此外，多个所述作动段312彼此间隔地设置，并且每个所述作动段312的轮廓较佳是沿所述高度方向H切齐或内缩于相对应的所述独立弹性段22的轮廓，据以使每个所述作动段312能够被相对应的所述独立弹性段22所支撑，但本发明不以此为限。
多条所述信号线路32设置于所述承载层31上且分别自多个所述作动段312朝向所述外接段311延伸所形成。其中，所述信号线路32可以是由相对应的所述作动段312延伸至所述外接段311、或是由相对应的所述作动段312延伸至所述延伸段313，本发明在此不加以限制。需额外说明的是，所述承载层31与每条所述信号线路32于本实施例中各是以单层构造来说明，但于本发明未示出的其他实施例中，所述承载层31与每条所述信号线路32也可以是多层式构造，据以相互搭配而利于形成信号扇出(fan-out)结构。
多个所述导电凸块33分别形成于位在多个所述作动段312的多条所述信号线路32的部位；也就是说，多个所述导电凸块33是悬吊于所述开孔13的一侧。其中，任一个所述导电凸块33于本实施例的图7中是一体成形于相对应的所述信号线路32、并且为截锥状构造，但本发明不受限于此。举例来说，如图9所示，每个所述导电凸块33为一多层式结构(如：相互堆叠的两个截锥状构造所构成的多层式结构)，并且每个所述导电凸块33的截面积朝远离所述开孔13的方向逐渐地缩小。
另外，如图3和图6所示，对应于所述外接段311的所述薄膜片3的部位(如：位在所述外接段311上的任一条所述信号线路32部位)安装于所述电路板4。其中，所述薄膜片3(的部分所述信号线路32)与所述电路板4之间的安装方式可以例如是焊接或压制连接，据以使得所述薄膜片3与所述电路板4能够彼此电性耦接，但本发明在此不加以限制。
依上所述，如图10所示，当(所述悬臂式薄膜探针卡100用来检测周边型芯片，而使得)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与相对应的所述作动段312能通过相对应的所述独立弹性段22而朝向所述开孔13弹性地弯曲变形。据此，所述悬臂式薄膜探针卡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周边型芯片的多个金属垫(图中未示出)。进一步地说，所述悬臂式薄膜探针卡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。
[实施例二]
请参阅图11所示，其为本发明的实施例二，本实施例类似于上述实施例，所以多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的差异大致说明如下：
于本实施例中，所述承载层31以多层式构造来说明，其包含有一绝缘层31a及形成于所述绝缘层的一导电层31b。其中，所述绝缘层31a隔开所述导电层31b与多条所述信号线路32，并且所述导电层31b(可以通过埋置于所述绝缘层31a内的导电柱31c)电性耦接于多条所述信号线路32的至少其中一条所述信号线路32。
[实施例三]
请参阅图12和图13所示，其为本发明的实施例三，本实施例类似于上述实施例，所以多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的差异大致说明如下：
于本实施例中，所述支撑层2在所述支撑段21形成有一贯穿孔211，所述悬臂式薄膜探针卡100进一步包含有设置于所述贯穿孔211内的一电子组件6(如：阻抗调节组件)，并且所述电子组件6电性耦接于多条所述信号线路32的至少其中一条所述信号线路32。
进一步地说，电性耦接于所述电子组件6的任一条所述信号线路32，其可以是由相对应的所述作动段312延伸至所述延伸段313，并且位于所述延伸段313的所述信号线路32部位则是连接于所述电子组件6，但本发明不以此为限。
[实施例四]
请参阅图14所示，其为本发明的实施例四，本实施例类似于上述实施例，所以多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的差异大致说明如下：
于本实施例中，所述悬臂式薄膜探针卡100进一步包含有连接于所述电路板4的一电连接结构5，并且对应于所述外接段311的所述薄膜片3的部位(如：位在所述外接段311上的任一条所述信号线路32部位)通过所述电连接结构5而电性耦接于所述电路板4。其中，所述电连接结构5可以例如是连接器或簧片，据以使得所述薄膜片3与所述电路板4能够彼此电性耦接，但本发明在此不加以限制。
更详细地说，所述第一部位3131与所述第二部位3132大致垂直地相连，并且所述第一部位3131是垂直所述高度方向H，所述第二部位3132则是平行所述高度方向H，而所述延伸段313的所述第一部位3131则是沿所述高度方向H与所述外接段311相对应，据以缩小所述悬臂式薄膜探针卡100的整体尺寸，但本发明不以此为限。
[实施例五]
请参阅图15所示，其为本发明的实施例五，本实施例类似于上述实施例，所以多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的差异大致说明如下：
于本实施例中，所述悬臂式薄膜探针卡100可以采用彼此相向的两个所述薄膜片3，并且两个所述薄膜片3的多个所述作动段312彼此交叉，以使两个所述薄膜片3的多个所述导电凸块33沿着垂直所述高度方向的一直线方向排列。
[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悬臂式薄膜探针卡，其通过所述载体、所述支撑层及所述薄膜片的结构设计，以使得悬臂式薄膜探针卡具备现有的悬臂式探针的功能，进而利于生产及维护更换、并有效地降低生产与维修成本。
再者，本发明实施例所公开的悬臂式薄膜探针卡，其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，所以所述悬臂式薄膜探针卡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(如：周边型芯片)的多个金属垫。
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 (10)

1.一种悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述悬臂式薄膜探针卡包括：
一载体，包含有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，并且所述载体自所述第一表面凹设形成有一开孔；
一支撑层，包含有安装于所述第一表面的一支撑段及自所述支撑段间隔地延伸的多个独立弹性段；其中，多个所述独立弹性段悬吊于所述开孔的一侧；以及
一薄膜片，包含有：
一承载层，界定有一外接段、分别形成于多个所述独立弹性段上的多个作动段及连接所述外接段与多个所述作动段的一延伸段；其中，所述延伸段的局部固定于所述支撑层；
多条信号线路，设置于所述承载层上且分别自多个所述作动段朝向所述外接段延伸所形成；及
多个导电凸块，分别形成于位在多个所述作动段的多条所述信号线路的部位；其中，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相对应的所述作动段能通过相对应的所述独立弹性段而朝向所述开孔弹性地弯曲变形。
2.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述承载层包含有一绝缘层及形成于所述绝缘层的一导电层，所述绝缘层隔开所述导电层与多条所述信号线路，并且所述导电层电性耦接于多条所述信号线路的至少其中一条所述信号线路。
3.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述支撑段与多个所述独立弹性段呈共平面设置。
4.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，每个所述独立弹性段朝远离所述开孔的方向形成为一阶梯状结构，以使每个所述独立弹性段与所述支撑段在一高度方向上具有一段差。
5.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，每个所述导电凸块为一多层式结构，并且每个所述导电凸块的截面积朝远离所述开孔的方向逐渐地缩小。
6.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述支撑层在所述支撑段形成有一贯穿孔，所述悬臂式薄膜探针卡进一步包含有设置于所述贯穿孔内的一电子组件，并且所述电子组件电性耦接于多条所述信号线路的至少其中一条所述信号线路。
7.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述载体的所述开孔自所述第一表面贯穿至所述第二表面。
8.依据权利要求1所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述延伸段包含有固定于所述支撑层的一第一部位及越过所述载体的一第二部位，以使所述外接段设置于所述载体的所述第二表面。
9.依据权利要求8所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述悬臂式薄膜探针卡进一步包含有一电路板，并且对应于所述外接段的所述薄膜片的部位安装于所述电路板。
10.依据权利要求8所述的悬臂式薄膜探针卡，其特征在于，所述悬臂式薄膜探针卡进一步包含有一电路板与连接于所述电路板的一电连接结构，并且对应于所述外接段的所述薄膜片的部位通过所述电连接结构而电性耦接于所述电路板。
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