CN1971288A - 薄膜式探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明是一种薄膜式探针卡，是于一板体表面设有复数条导线，且于每一导线上设置至少一与该导线电性导通的薄膜探针，另于各该探针的附近以相隔一间距的方式，设置有复数个弹性体，该弹性体用以吸收探针卡于检测时所承受的接触力道，据此以降低探针被磨耗的程度而延长探针卡的使用寿命。

Description

薄膜式探针卡

技术领域

本发明是与电性装置的电路检测有关，特别是指一种具有弹性缓冲结构的薄膜式探针卡。

背景技术

图1及图2所示为一用以检测光学显示器面板(如液晶面板)的电性使用的现有薄膜式探针卡1(probe card)。探针卡1组成包括有一板体2、多数条导线3、多数探针4与一绝缘膜5。板体2被区分有一接触区2a与一非接触区2b。各条导线3是以对应待测面板6的各导电线路6a(图3参照)的方式布设于板体2表面。探针4的材质为具有导电性的金属薄膜，且完全覆盖位于接触区2a的各该导线3。该绝缘膜5则覆盖位于非接触区2b的导线3。

请配合图3，探针卡1透过探针4与待测面板6导电线路6a(如ITO导电膜)相接触，据以驱动待测面板6，再从待测面板6的光信号显示效果而为判断待测面板6的线路6a的好坏；然而，在实际的操作检测过程中，因探针卡1的探针4是直接与待测面板6的线路6a接触，亦即探针4完全承受接触作用力，在探针卡1经多次检测使用后，探针4很容易发生接触磨损，甚者破裂，遂有造成导电接触不良的虞，不仅不利于尔后的检测使用，更将降低探针卡1的使用寿命。

另外，在探针卡1的探针4与待测面板6的线路6a直接接触的情形下，亦可能对线路6a造成破坏，使得探针4上残留有线路6a的碎片，如此，不但影响后续的检测准确性，亦将对后续的待测面板造成磨损或是破坏。

发明内容

因此，本发明的主要目的乃在于提供一种薄膜式探针卡，是可降低检测时的接触作用力对探针造成的磨损程度，有助于延长探针卡的使用寿命。

为达成上述的目的，本发明所提供之一种探针卡包含有一板体，板体表面设置复数条导线，每一导线上设置至少一个与导线电性连接的探针，各探针具有一导电接触面，用以与一待测电性装置的受测试部位电性连接，复数个第一弹性体设于该板体表面且分布于该探针附近，各第一弹性体具有一第一顶面，用以与待测电性装置接触，另，更可于各导线表面增设复数个第二弹性体，且各第二弹性体具有一第二顶面可与待测电性装置接触。

附图说明

图1为现有薄膜式探针卡的剖视图；

图2为现有薄膜式探针卡的俯视图；

图3为现有薄膜式探针卡与待测面板接触的示意图；

图4为本发明第一实施例的俯视图；

图5为图4的5-5方向剖视图；

图6为图4的6-6方向剖视图；

图7为本发明第一实施例的探针卡用以检测待测电性装置的示意图；

图8为本发明第一实施例探针卡的第一弹性体变形的示意图；

图9揭示本发明的探针直接与导线电性连接；

图10为本发明第二实施例的俯视图；

图11为图10的11-11方向剖视图，揭示第二弹性体变形；

图12为本发明第三实施例的俯视图。

图13为本发明第四实施例的俯视图；

图14为图13的14-14方向剖视图；

图15为图13的15-15方向剖视图；

图16为本发明第五实施例的俯视图；

图17为图16的17-17方向剖视图；

图18为图16的18-18方向剖视图；

图19揭示本发明的弹性体顶面与探针导电接触面等高设置；

图20与图21揭示本发明的弹性体顶面低于探针导电接触面；

图22揭示本发明缓冲物位于探针与导线之间。

图23与图24揭示本发明的探针迭置于导电体上方。

具体实施方式

请参阅图4、图5及图6所示，是本发明第一实施例的探针卡10，该探针卡10被用做为检测电性装置的电路使用，图7即揭示该探针卡10与一具液晶面板100的待测电性装置相接触的示意图。

以下兹就本发明的探针卡10结构叙述，其包括由一板体12与复数条导线14所构成的基板15、复数个探针16、复数导电体18、一绝缘膜20与复数个第一弹性体22，其中：

该板体12被区分有一接触区121与一非接触区122。

该导线14是平行地设于该板体12表面，且各导线14延伸于该接触区121与该非接触区122，该导线14做为探针卡10于检测过程中的电测信号传输使用。

该探针16是为镍或是镍合金材料制成的导电薄膜，且于板体12的接触区121的每一导线14上设有一个或是一个以上的探针16，先叙明，探针16的设置数目是依待测电性装置的受测部位而决定，于图4所揭示，是以一导线14表面电性连接有一个探针16为例，又，各该探针16具有一导电接触面161及于内部形成有一第一空间162。

该导电体18是以具备良好导电性的材质制成，如本实施例是选用铜材料，各该导电体18设置于各该探针16的第一空间162，且为探针16完全包覆，通过此以避免与空气或水气发生反应而产生氧化现象，该导电体18主要用以强化导线14与探针16之间的电性传导效果。

该绝缘膜20覆盖位于非接触区122的导线14，用以保护该处的导线14免于遭受破坏。

该第一弹性体22设于该板体12接触区121的表面，且于每一探针16的两旁分别设置有一个第一弹性体22，各第一弹性体22并具有一第一顶面221，图5所示的探针卡10是处于尚未用于检测的状态，此时的各第一弹性体22与邻近探针16相间隔有一第一间距S1，且第一弹性体22的第一顶面221相对探针16的导电接触面161略为高出一些。本发明用以制作第一弹性体22的材料是从环氧树脂、酚醛树脂、PAC树脂、压克力树脂、t-BOC树脂、PHS树脂、COMA树脂、Cyclic Olefin树脂及橡胶所构成的族群中所选出之一者，因而使得第一弹性体22具备受压变形能力。

以上即为本发明的探针卡10各部构件及其相关位置的叙述，接着说明探针卡10用于检测使用的情形：

请配合图7所示，各第一弹性体22的第一顶面221率先与液晶面板100表面接触，随着探针卡10朝液晶面板100靠近，将促使各第一弹性体22因受压而产生变形，在各探针16的导电接触面161与设于液晶面板100表面的受测ITO导电膜101接触并产生电性导通时，即可进行检测ITO导电膜101是否良好无损。

在上述检测过程中，因各第一弹性体22先行吸收部分的接触作用力，转变成热能施放，因此减缓了各探针16触及ITO导电膜101的力道，也因此得以降低各探针16发生接触磨损或是破裂的程度，俾有助于延长探针卡10的使用寿命。同样的情形，亦避免ITO导电膜101被破坏，相对减少探针16上残留ITO导电膜101碎片、玻璃碎片、灰尘等外来异物(颗粒粒径大于S1)的机会，如此得以维持检测准确性。再者，由于各第一弹性体22是位于探针16的外侧，因此可隔绝外来异物由侧边对探针16造成伤害。

另外请再参考图8，是本发明第一实施例探针卡10的第一弹性体22变形示意图。为避免变形的第一弹性体22对邻近的探针16造成推挤破坏，特于制作第一弹性体22时，即经过缜密的计算与测试，求得第一弹性体22在遭受一定的作用力F作用时，具有一容许的垂直向压缩变化量V与一容许的水平向变形量。由于受触压的第一弹性体22在水平向的变形是呈放射状往外延伸，为便于说明变形的第一弹性体22与邻近探针16的关系，于后所述的水平向变形量是单指第一弹性体22朝向邻近探针16水平变形的第一变形量H1。前述第一弹性体22的压缩变化量V以小于或是等于第一变形量H1为佳，然而，若构成第一弹性体22的材质密度结构松散而呈极度柔软，其压缩变化量V亦有可能是大于第一变形量H1。

本发明最主要的技术特征，在于第一变形量H1必须是小于或是等于第一间距S1，如此方能有效避免变形后的第一弹性体22对邻近的探针16造成推挤破坏。

在上述第一实施例说明中，探针卡10的探针16包覆有导电体18以强化与导线14之间的电性传导效果，当然，吾人可视实际需求而将导电体18予以省略，如图9所示，径使探针16直接与导线14电性连接即可。

以下兹再就本发明的探针卡结构可能衍生的变化整理如后：

图10、图11所示为本发明第二实施例的探针卡30，其与上述第一实施例的探针卡10不同处在于：

该探针卡30不仅于板体31上设置复数个第一弹性体32，及于每一导线33上设置有二个各别包藏导电体34的探针35的外，更增设有多数个第二弹性体36。此些第二弹性体36分别设于各个导线33表面，且与邻近的探针35相间隔有一第二间距S2。各第二弹性体36具有一第二顶面361，且此第二顶面361与第一弹性体32的第一顶面321位于同一水平高度。制作第二弹性体36的材料同样可从环氧树脂、酚醛树脂、PAC树脂、压克力树脂、t-BOC树脂、PHS树脂、COMA树脂、Cyclic Olefin树脂及橡胶所构成的族群中所选出之一。第二弹性体36与第一弹性体32可以是如图10所示，为一体成型相连的结构，也可以是分开的结构，并不受图式所限制。

当第二弹性体36承受作用力F而产生压缩变形时，在朝向邻近探针35的水平方向亦具有一经过缜密的计算与测试而求得的容许的第二变形量H2，该第二变形量H2同样必须是小于或是等于该第二间距S2，如此方能在变形时不致于对邻近的探针35造成推挤破坏。

图12所示为本发明第三实施例的探针卡40，其揭示探针卡40的各该探针41为该纵向设置的第一弹性体42与该横向设置的第二弹性体43共同包围。第一弹性体42与邻近的探针41维持着第一间距S1的距离，第二弹性体43与邻近的探针41同样维持着第二间距S2的距离。

图13至图15所示为本发明第四实施例的探针卡45，该探针卡45与上述第三实施例的探针卡40结构近似，不同处在于探针卡45的该纵设的第一弹性体46与该横设的第二弹性体47分别具有一基部461、471与一顶部462、472，其中第一弹性体46的基部461底面与板体48及邻近导线49表面接触，基部461的侧面461a与邻近探针50接触，而其顶部462则与相邻探针50之间隔有第一间距S1，该顶部462受压产生变形；第二弹性体47的基部471底面与邻近导线49表面接触，基部471的侧面471a与邻近探针50接触，其顶部472与相邻探针50之间隔有第二间距S2，顶部472同样受压产生变形。

图16至图18所示为本发明第五实施例的探针卡51，其揭示于板体52上的各该导线53表面，是同时设置有探针54与第二弹性体55，探针54内部亦包藏有导电体56，而第二弹性体55的第二顶面551位置仍略高于探针54的导电接触面541，且第二弹性体55与邻近的探针54之间维持相间隔有第二间距S2。

在上述第一至第五实施例中，主要揭示探针卡的探针与第一弹性体及第二弹性体之间的各种搭配关系，另，第二至第四实施例中的第一弹性体与第二弹性体可为一体成形。

上述各实施例中所揭示的弹性体(包括第一弹性体与第二弹性体)的顶面(包括第一顶面与第二顶面)位置是以略高于探针的导电接触面的方式制作，通过以于检测过程中有效地吸收与待测电性装置接触时所产生的力道，然而，由于本发明的探针为导电金属材料制成薄膜状，因此，当探针受到外力触压时，仍会有些许变形发生，且为因应不同的待测电性装置检测需求，弹性体的顶面可以选择与探针的导电接触面等高或是相对偏低的方式制作，如图19所示的探针卡57即是将其各弹性体58的顶面581与探针59的导电接触面591以等高制作，图20所揭示的探针卡60则是将各弹性体61的顶面611以略低于探针62导电接触面621的方式呈现，只要当探针62受压缩产生的变形量大于弹性体61顶面611与探针62导电接触面621的高度差时，弹性体61即可适时发挥吸收接触力道的功效。

承上揭图20所示，导电体63内部形成有一第二空间631，且增设一缓冲物64于该第二空间631，缓冲物64底面与导线65表面接触。此目的是为了降低外力直接作用于探针62所造成的冲击，也就是通过由缓冲物64吸收外力以避免对探针62造成破坏。

图21的探针卡67同样具有一缓冲物68，与图20所示结构不同处在于，该缓冲物68底面是与板体69表面接触。此类将缓冲物68底面直接与板体69表面接触的结构，有助于一次的成膜制作即同时获得导电体70与导线71结构者。

图22的探针卡73进一步揭示省去导电体的制作，而直接于探针74内部形成的空间741与导线75之间设置有缓冲物76；当然，于探针内部设置有缓冲物者，亦适用于上述各实施例的结构中。

以上所述具有弹性体结构的探针卡，其探针是以完全包覆导电体的方式制作，然而，探针亦可如图23与图24所示的态样制作，亦即探针80、90是分别迭置于导电体82、92上方，且探针80、90透过导电体82、92而与导线84、94电性连接，当然，在导电体82、92与导线84、94之间，亦可设置有缓冲物86、96。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，故举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (23)

1.一种探针卡，其特征在于，包含：

一基板；

复数个探针，是分布于该基板表面；

复数个弹性体，分布于该基板表面，该弹性体相邻于该探针且与邻近的探针之间隔有一间距。

2.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，：

该基板包括：

一板体；

复数条设于该板体表面的导线，每一导线上设置至少一个与导线电性连接的探针；

该弹性体包括复数个第一弹性体，该第一弹性体分布于该板体表面，且与相邻的探针之间隔有一第一间距，各该第一弹性体具有朝邻近探针沿水平向变形之一第一变形量，该第一间距不小于该第一变形量。

3.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，所述该第一弹性体的材料是从环氧树脂、酚醛树脂、PAC树脂、压克力树脂、t-BOC树脂、PHS树脂、COMA树脂、Cyclic Olefin树脂及橡胶所构成的族群中所选出之一。

4.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，所述该弹性体包括复数个第二弹性体，该第二弹性体设于该等导线表面，且与相邻的探针之间隔有一第二间距，各该第二弹性体具有朝邻近探针沿水平向变形之一第二变形量，该第二间距不小于该第二变形量。

5.如权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述该第二弹性体的材料是从环氧树脂、酚醛树脂、PAC树脂、压克力树脂、t-BOC树脂、PHS树脂、COMA树脂、Cyclic Olefin树脂及橡胶所构成的族群中所选出之一。

6.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，包括有复数导电体，该导电体分别位于各该探针与各该导线之间，用以电性连接对应的探针与对应的导线。

7.如权利要求6所述的探针卡，其特征在于，所述各该探针内部分别形成一第一空间供各该导电体设置。

8.如权利要求6所述的探针卡，其特征在于，所述各该导电体内部分别形成一第二空间，该探针卡更包括复数个缓冲物，该缓冲物分别容设于对应导电体的第二空间。

9.如权利要求8所述的探针卡，其特征在于，所述各该缓冲物底面与该板体接触，各该导电体与对应的导线是一体成形。

10.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，包括有复数个缓冲物，各该探针分别具有一空间供各该缓冲物设置。

11.如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，所述该第一弹性体具有一基部与一顶部，该基部底面与该板体及邻近导线表面接触，且基部的至少一侧面与邻近的探针接触，该顶部与相邻探针之间隔有该第一间距。

12.如权利要求4所述的探针卡，其特征在于，所述该第二弹性体具有一基部与一顶部，该基部底面与对应导线表面接触，且基部的至少一侧面与邻近的探针接触，该顶部与相邻探针之间隔有该第二间距。

13.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于：

该基板包括：

一板体；

复数条设于该板体表面的导线，每一导线上设置至少一个与导线电性连接的探针；

该弹性体包括复数个第二弹性体，该第二弹性体设于该等导线表面，且与相邻的探针之间隔有一第二间距，各该第二弹性体具有朝邻近探针沿水平向变形之一第二变形量，该第二间距不小于该第二变形量。

14.如权利要求13所述的探针卡，其特征在于，所述该第二弹性体的材料是从环氧树脂、酚醛树脂、PAC树脂、压克力树脂、t-BOC树脂、PHS树脂、COMA树脂、Cyclic Olefin树脂及橡胶所构成的族群中所选出之一。

15.如权利要求13所述的探针卡，其特征在于，所述该弹性体包括复数个第一弹性体，该第一弹性体分布于该板体表面，且与相邻的探针之间隔有一第一间距，各该第一弹性体具有朝邻近探针沿水平向变形之一第一变形量，该第一间距不小于该第一变形量。

16.如权利要求15所述的探针卡，其特征在于，所述该第一弹性体的材料是从环氧树脂、酚醛树脂、PAC树脂、压克力树脂、t-BOC树脂、PHS树脂、COMA树脂、Cyclic Olefin树脂及橡胶所构成的族群中所选出之一。

17.如权利要求13所述的探针卡，其特征在于，包括有复数导电体，该导电体分别位于各该探针与各该导线之间，用以电性连接对应的探针与对应的导线。

18.如权利要求17所述的探针卡，其特征在于，所述各该探针内部分别形成一第一空间供各该导电体设置。

19.如权利要求17所述的探针卡，其特征在于，所述各该导电体内部分别形成一第二空间，该探针卡更包括复数个缓冲物，该缓冲物分别容设于对应导电体的第二空间。

20.如权利要求19所述的探针卡，其特征在于，各该缓冲物底面与该板体接触，各该导电体与对应的导线是一体成形。

21.如权利要求13所述的探针卡，其特征在于，包括有复数个缓冲物，各该探针分别具有一空间供各该缓冲物设置。

22.如权利要求13所述的探针卡，其特征在于，所述该第二弹性体具有一基部与一顶部，该基部底面与邻近导线表面接触，且基部的至少一侧面与邻近的探针接触，该顶部与相邻探针之间隔有该第二间距。

23.如权利要求15所述的探针卡，其特征在于，所述该第一弹性体具有一基部与一顶部，该基部底面与该板体及邻近导线表面接触，且基部的至少一侧面与邻近的探针接触，该顶部与相邻探针之间隔有该第一间距。

Images