CN202837349U - 用于晶圆级探针卡的高速模块及使用该高速模块的探针卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于晶圆级探针卡的高速模块及使用该高速模块的探针卡，该探针卡包含有一具有相对的上、下表面的电路基板；该高速模块包含有一软性电路板及一支撑座，该软性电路板具有分别位于其二端的第一、二连接部，该两连接部分别具有一高速讯号传递部位及一接地部位，该软性电路板穿设于该电路基板，并自该电路基板的上表面延伸至下表面，该支撑座具有一承载部，以及一自该承载部顶面凸伸而出并焊接固接于该电路基板下表面的支撑部，该软性电路板固接于该承载部的底面。由此，可避免现有技术利用黏着剂将高速模块固定于探针卡的电路基板所衍生的缺点，并可方便地设定软性电路板架设于电路基板上的高度与角度。

Description

用于晶圆级探针卡的高速模块及使用该高速模块的探针卡

技术领域

本实用新型与具有高频测试功能的晶圆级探针卡有关，特别是指一种用于晶圆级探针卡的高速模块，以及使用该高速模块的探针卡。

背景技术

随着电子产品渐趋高速运行的需求，电子产品内部的集成电路元件在晶圆测试时，测试用的探针卡需针对个别电子元件的测试特性而在探针卡电路板上设计有能配合其操作条件的高速测试电路，以对集成电路晶圆进行完整的测试，确保产品质量。

然而，探针卡制造商普遍可快速量产制作的测试公板仅适用于一般中、低频段的讯号传输测试，除非所有传输结构完全针对特定的高频测试条件而设计，包括顾及高频测试中特定的讯号传输阻抗或特定的传输路径等条件，否则以测试公板组装的探针卡通常无法提供为混合有一般中、低频段及高频测试需求的待测物所用。

为解决上述问题，中国台湾申请案号第101108901号专利案所提供的探针卡，除了包含有一可传输中、低频讯号的电路基板及一用于点触待测电子元件的探针组，还包含有一高速模块。该电路基板的上表面具有多个用于接收一测试机台提供的讯号的测试接点，该探针组设于该电路基板的下表面。该高速模块是以一软性电路板所制成，并电连接于该电路基板上表面的测试接点，且从该上表面穿过该电路基板延伸至该电路基板下表面的探针组边缘的位置，进而与探针电连接。

前述专利所提供的探针卡中，高速模块延伸至该电路基板下表面的部分，一般是通过诸如环氧树脂之类的快干胶黏贴固定于该电路基板下表面，一旦固定完成之后，即可进行高速模块与探针的焊接作业。前述利用黏胶固定软性电路板的方法虽然看起来较为快速简单，然而，此种方式将伴随着若干缺点，例如黏胶的用量及施用位置必须精准，否则容易造成溢胶进而发生污染电路基板电性接点的情形；其次，探针焊接完成进行整个探针卡最后的清洗作业时，清洗溶剂可能造成固化的黏胶溶出，以致造成二次污染或增加清洗作业的困难；再者，该高速模块与探针焊接的部分必须有一定的高度与角度以利焊接作业或衔接探针，而为调整高速模块探针焊接部分的高度与角度，往往需在该高速模块与该电路基板之间多次填充快干胶，以获得所需的高度及角度，此种调整方式可谓相当不便。换言之，前述利用黏着剂将高速模块（软性电路板）固定于探针卡的电路基板的现行技术，仍有其不足之处，而有待改进。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种用于晶圆级探针卡的高速模块，其可避免现有技术利用黏着剂将高速模块固定于探针卡的电路基板所衍生的缺点。

本实用新型的又一目的在于提供一种用于晶圆级探针卡的高速模块，其可方便地设定软性电路板架设于探针卡的电路基板上的高度与角度。

为达到上述目的，本实用新型所提供的一种用于晶圆级探针卡的高速模块，所述晶圆级探针卡包含有一电路基板，所述电路基板具有相对的一上表面及一下表面；其特征在于所述高速模块包含有：一软性电路板，具有分别位于其二端的一第一连接部及一第二连接部，所述第一连接部及所述第二连接部分别具有一高速讯号传递部位及一接地部位，所述软性电路板用于穿设于所述电路基板，并自所述电路基板的上表面延伸至下表面；一支撑座，具有一承载部及一支撑部，所述支撑部自所述承载部凸伸而出，用于焊接固定于所述电路基板的下表面，所述软性电路板固定于所述承载部上。

其中，所述承载部具有相对的一顶面及一底面，所述支撑部自所述承载部的顶面凸伸而出，所述软性电路板固接于所述承载部的底面。

所述支撑座还具有凸伸出所述承载部底面的二侧壁，以形成一容置有所述软性电路板的容置空间。

还包含有一盖板，所述盖板固定地设于所述支撑座的所述二侧壁，以遮盖所述容置空间。

所述盖板通过黏胶与所述软性电路板相互黏贴固定，且所述软性电路板通过黏胶固定于所述承载部。

所述支撑座的支撑部为金属制成并能被裁切以调整其凸伸出所述承载部的高度。

所述支撑座的支撑部具有位于不同高度位置的凹缺，以利于所述支撑部被裁切。

位于所述软性电路板的第二连接部的高速讯号传递部位及接地部位呈长条状，并能被裁切以调整其长度，且所述高速讯号传递部位及接地部位至少有一部分固定于所述支撑座的承载部。

本实用新型的再一目的在于提供一种使用上述高速模块的探针卡，以解决习用探针卡利用黏着剂固定高速模块所衍生的缺点。为此，本实用新型提供了一种使用上述高速模块的探针卡，其特征在于包含有：一电路基板，具有相对的一上表面及一下表面，以及一贯穿所述上、下表面的狭缝；一探针装置，设置于所述电路基板，并具有多个位于所述下表面下方的探针；一高速模块，包含有：一软性电路板，具有分别位于其二端的一第一连接部及一第二连接部，所述第一连接部及所述第二连接部分别具有一高速讯号传递部位及一接地部位，所述软性电路板穿过所述电路基板的狭缝，且所述第一连接部固接于所述电路基板的上表面，而所述第二连接部与所述探针装置的探针电连接；一支撑座，具有一承载部及一支撑部，所述支撑部自所述承载部凸伸而出并焊接固定于所述电路基板的下表面，而所述软性电路板固定于所述承载部上。

其中，所述支撑座的承载部具有相对的一顶面及一底面，所述支撑部自所述承载部的顶面凸伸而出，所述软性电路板固接于所述承载部的底面。

所述支撑座还具有凸伸出所述承载部底面的二侧壁，以形成一容置有所述软性电路板的容置空间。

所述高速模块还包含有一盖板，所述盖板固定地设于所述支撑座的所述二侧壁，以遮盖所述容置空间。

所述盖板通过黏胶与所述软性电路板相互黏贴固定，且所述软性电路板为通过黏胶固定于所述支撑座的承载部。

所述支撑座的支撑部为金属制成并能被裁切以调整其凸伸出所述承载部的高度。

所述支撑座的支撑部具有位于不同高度位置的凹缺，以利于所述支撑部被裁切。

位于所述软性电路板的第二连接部的高速讯号传递部位及接地部位为呈长条状，并能被裁切以调整其长度，且所述高速讯号传递部位及接地部位至少有一部分固定于所述支撑座的承载部。

所述高速模块的支撑座的支撑部焊接于所述电路基板的下表面的至少一接地接点上。

所述高速模块的支撑座的支撑部通过一连接线焊接于所述电路基板的下表面。

所述电路基板的上表面设有多个测试接点，所述软性电路板的第一连接部的高速讯号传递部位为位于其中一所述测试接点上方并遮盖所述测试接点，且与所述测试接点绝缘。

所述电路基板的上表面设有多个测试接点，其中一所述测试接点用于接地，所述软性电路板的第一连接部的接地部位位于所述用于接地的测试接点上方并相互电连接。

采用上述技术方案，测试机台的同一测试头既可与本实用新型的电路基板相互传递中、低频讯号，也可与本实用新型的软性电路板相互传递高频讯号。并能避免现有技术利用黏着剂将高速模块固定于探针卡的电路基板所衍生的缺点，以及通过可裁切的支撑座的支撑部，达到方便地设定软性电路板架设于探针卡的电路基板上的高度与角度的目的。

附图说明

图1是本实用新型一第一较佳实施例所提供的探针卡的俯视示意图；

图2是本实用新型该第一较佳实施例所提供的探针卡的剖视示意图，显示高速模块的软性电路板穿过探针卡的电路基板；

图3是本实用新型该第一较佳实施例所提供的探针卡的高速模块的平面示意图，显示其未固定于电路基板的形态；

图4是本实用新型该第一较佳实施例所提供的探针卡的另一剖视示意图；

图5类同于图4，显示该高速模块以不同于图4的方式与探针卡的电路基板连接；

图6至图9是本实用新型第二、三、四、五较佳实施例所提供的高速模块的一支撑座的示意图。

具体实施方式

以下将直接以装设有本实用新型所提供的高速模块的探针卡为例子，一并说明本实用新型所提供的高速模块以及使用该高速模块的探针卡的结构特征及其技术优点。

如图1至图4所示，本实用新型一第一较佳实施例所提供的探针卡10包含有一电路基板20、一探针装置30，以及一高速模块40。

电路基板20为一圆形的印刷电路板（printed circuit board；简称PCB），具有一位于中央的探针区21及一环绕该探针区21的测试区22，并具有相对的一上表面23及一下表面24，上表面23在测试区22布设有多个测试接点25，下表面24在探针区21布设有多个探针接点，各测试接点25用于与一测试机台（图中未示）相互传递中、低频讯号，并可外接一导线26或通过内部走线与探针接点电连接。此外，探针区21设有一贯穿上表面23及下表面24的狭缝27。必须说明的是，凡是本领域具有通常知识的人士都可了解，前述下表面24在探针区21所布设的探针接点包含有作为传递讯号的讯号接点以及用以连接接地电位的接地接点，而图中仅显示其中二个接地接点28（如图4所示）。

探针装置30包含有一固设于电路基板20的探针区21的探针座32，以及多个设置于探针座32并位于电路基板20的下表面24下方的探针34（图中仅显示其中之一）。探针装置30的部分探针34与电路基板20的探针接点电连接，并可用于点触受测物（图中未示），以与受测物相互传递中、低频讯号。换言之，测试机台能通过电路基板20与探针装置30的探针34将中、低频测试讯号传输至受测物，以及接收受测物回传的讯号。

高速模块40主要包含有一软性电路板50（flexible printed circuit board；简称FPCB），以及一支撑座61。

如图3所示，在此实施例中，软性电路板50为适应空间配置关系而被设计成具有特定的弯折角度，实际上，软性电路板50的形状并不以此为限。软性电路板50可区分为一前段51、一中段52及一后段53，软性电路板50的二端分别具有一位于前段51的第一连接部54及一位于后段53的第二连接部55。软性电路板50显露在外的导电部位位于两连接部54、55，其中包含有位于第一连接部54且呈圆形的六个高速讯号传递部位(pad)542及四个呈环形的接地部位544（即接地部位544中央有穿孔），以及位于第二连接部55且呈长条状的六个高速讯号传递部位552及六个接地部位554，第一连接部54的高速讯号传递部位542通过分布于软性电路板50内部的走线分别与第二连接部55的高速讯号传递部位552电连接，各接地部位544、554则通过布设于软性电路板50内部的接地面而相互电连接。在此必须说明的是，此处所公开的高速讯号传递部位542、552以及接地部位544、554的数量及形状仅为一种示例，其数量与形状可按实际需求而变更，并不以此处所公开的数量与形状为限。

如图4所示，支撑座61的剖面大致上呈H形，具有一横向的承载部611、二自承载部611一顶面611a凸伸而出的支撑部612，以及二自承载部611一底面611b凸伸而出的侧壁613。其次，二支撑部612为金属制成而可以以焊接的方式固接于电路基板20的下表面24，并且，二支撑部612在焊接固定作业之前，更可通过裁切方式来调整本身凸伸出承载部611的高度。

如图1及图2所示，软性电路板50的后段53穿设于电路基板20的狭缝27，且后段53被弯曲而使其位于电路基板20的下表面24下方的区段朝探针装置30延伸，并使中段52及前段51朝向电路基板20的测试区22延伸，换言之，软性电路板50是自电路基板20的上表面23穿过狭缝27而延伸至下表面24。

如图1至图3所示，第一连接部54可通过焊接、黏着或其他合适的方式固接于电路基板20的上表面23，各高速讯号传递部位542与各测试接点25相互绝缘，各接地部位544至少其中之一，与各测试接点25中用于电连接测试机台的接地电位的测试接点25通过焊接的方式电连接；前述第一连接部54与电路基板20的连接关系的实现方式为习知技术，容申请人在此不详加叙述。

在本实施例中，软性电路板50的第一连接部54的接地部位544分别位于一测试接点25的上方，其中，用于接地的测试接点25与其上方的接地部位544可通过在接地部位544中央的穿孔填设焊料而相互电连接，使得电路基板20的接地面与软性电路板50的接地面可通过各焊料实现电连接从而具有等电位，进而使电路基板20的接地接点与软性电路板50的接地部位544、554均为相互电连接。而且，软性电路板50的第一连接部54的高速讯号传递部位542也分别位于一测试接点25的正上方并遮盖测试接点25且与之电性绝缘。由此，对测试机台而言，讯号传输探针空间位置安排原本对应电路基板20测试接点25的空间安排的测试头，其讯号传输探针同样可对准软性电路板50的第一连接部54的导电部位542、544。换言之，同一测试头可用于与电路基板20相互传递中、低频讯号，也可用于与软性电路板50相互传递高频讯号。

如图2及图4所示，软性电路板50位于电路基板20下表面24下方的区段的一部分，位于支撑座61的二侧壁613与承载部611底面611b所形成的一容置空间614中，并通过黏胶71黏贴固定于底面611b，且包含有长条状的高速讯号传递部位552及接地部位554的第二连接部55的一部分，位于容置空间614中。其次，在整个高速模块40与电路基板20的组装作业中，可将支撑座61的二支撑部612先行抵靠在电路基板20下表面24预定固定的位置，并检查软性电路板50的第二连接部55的姿态是否处于方便与探针34进一步焊接或衔接的高度与角度，若有必要，可通过裁切二支撑部612来调整支撑部612的凸伸高度，进而调整前述高度与角度。一旦确认前述高度与角度符合所需，即可将各支撑部612焊接于电路基板20下表面24所提供的备用接地接点28，使支撑座61固定于电路基板20的下表面24。

由此，软性电路板50的后段53的一部分通过支撑座61固定于电路基板20，且第二连接部55的高速讯号传递部位552及接地部位554可供探针装置30的部分探针34焊接而电性导通，如此一来，第一连接部54的导电部位542、544可与测试机台相互传递高频测试讯号，而焊接于第二连接部55的高速讯号传递部位552及接地部位554的探针34则可与受测物相互传递高频测试讯号。因此，探针卡10可用于测试一同时具有在一般中、低频段运作的电子元件及以更高频段运作的高速电子元件的集成电路晶圆。其次，必须说明的是，位于第二连接部55且呈长条状的高速讯号传递部位552及接地部位554，必要时，可被裁切调整其长度，以配合探针34的空间配置，使高速讯号传递部位552及接地部位554与探针34之间能以优化的空间配置关系而相互焊接。

更重要的是，在探针卡10的制造过程中，支撑座61并不是通过黏着剂（例如环氧树脂；epoxy）的方式固接于电路基板20的下表面24上，而是将支撑部612直接焊接于电路基板20未被使用到的备用接地接点28，因而可以避免习用使用黏着剂将软性电路板固定于探针卡的电路基板上所衍生的缺点。而且，业者可方便地通过裁切支撑部612的方式，来设定软性电路板50与探针34焊接部位所需的高度与角度，以配合探针34与电路基板20的相对距离或角度关系。另外，制造者也可通过少量地调整设于软性电路板50与承载部612之间的黏胶70，来进一步微幅调整软性电路板50与电路基板20的相对角度，以配合探针34与电路基板20的相对角度。由此，相较于习用的高速模块，本实用新型所提供的高速模块40也有黏胶使用量较少的优点。

如图5所示，若在电路基板20的下表面24预定固定支撑座61的位置附近并无适当的接地接点28可供支撑座61的支撑部612直接焊接，或可供焊接的接地接点28不足，此时，可在各支撑部612缠绑且/或焊接一连接线80（例如漆包导线或金属线），再将连接线80的另一端焊接于电路基板20下表面24上、位于前述预定固定位置周边的备用接地接点28上，如此，即可将支撑座61固定或辅助固定于电路基板20上。

如图4及图5所示，高速模块40可进一步包含有一固定地设于支撑座61的二侧壁613的盖板90，以遮盖容置空间614，进而避免软性电路板50因自承载部611的底面611b脱落而与支撑座61分离，且业者更可将其商标、产品规格或其他标语设在盖板90外侧。盖板90与支撑座61的固接方式，可先将黏胶72填充到容置空间614剩余的部分，再盖上盖板90，使得盖板90通过黏胶72与软性电路板50相互黏贴固定，如此更可避免软性电路板50自承载部611的底面611b脱落。

如图6至图9所示，本实用新型第二、三、四、五较佳实施例还分别提供一高速模块的支撑座62、63、64、65，其支撑部622、632、642、652的形状不同于第一较佳实施例所提供的，且支撑座64、65的支撑部642、652的数量更与第一较佳实施例所提供的不同。事实上，本实用新型所提供的高速模块的支撑座，其支撑部的形状及数量并没有限制，而且，支撑座也可不具有自其承载部底面凸伸而出的侧壁，例如图9所示的支撑座65。此外，如图6所示，支撑座62的支撑部622上，沿着支撑部622高度方向也可设置位于不同高度位置的凹缺624，以利裁切甚至折断支撑部622而调整支撑部622的高度。

由上述说明可知，本实用新型的重点在于提供一用于晶圆级探针卡的高速模块及使用该高速模块的探针卡，其中包含有一具有承载部及支撑部的支撑座，可供高速模块的软性电路板固接于该承载部，并可将该支撑部利用焊接方式固接于探针卡的电路基板，以避免现有技术利用黏着剂将高速模块固定于探针卡的电路基板所衍生的缺点，并通过该可裁切的支撑座的支撑部，达到方便地设定前述软性电路板架设于探针卡的电路基板上的高度与角度的目的。

最后，必须再次说明，本实用新型在前述实施例中所揭示的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的专利保护范围，其他等效元件的替代或变化，也应被本案的专利保护范围所涵盖。

Claims (14)

1.一种用于晶圆级探针卡的高速模块，所述晶圆级探针卡包含有一电路基板，所述电路基板具有相对的一上表面及一下表面；其特征在于所述高速模块包含有：

一软性电路板，具有分别位于其二端的一第一连接部及一第二连接部，所述第一连接部及所述第二连接部分别具有一高速讯号传递部位及一接地部位，所述软性电路板用于穿设于所述电路基板，并自所述电路基板的上表面延伸至下表面；

一支撑座，具有一承载部及一支撑部，所述支撑部自所述承载部凸伸而出，用于焊接固定于所述电路基板的下表面，所述软性电路板固定于所述承载部上。

2.如权利要求1所述的用于晶圆级探针卡的高速模块，其特征在于：所述承载部具有相对的一顶面及一底面，所述支撑部自所述承载部的顶面凸伸而出，所述软性电路板固接于所述承载部的底面。

3.如权利要求2所述的用于晶圆级探针卡的高速模块，其特征在于：所述支撑座还具有凸伸出所述承载部底面的二侧壁，以形成一容置有所述软性电路板的容置空间；所述高速模块还包含有一盖板，所述盖板固定地设于所述支撑座的所述二侧壁，以遮盖所述容置空间；所述盖板通过黏胶与所述软性电路板相互黏贴固定，且所述软性电路板通过黏胶固定于所述承载部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于晶圆级探针卡的高速模块，其特征在于：所述支撑座的支撑部为金属制成并能被裁切以调整其凸伸出所述承载部的高度；所述支撑座的支撑部具有位于不同高度位置的凹缺，以利于所述支撑部被裁切。

5.如权利要求1至3中任一项所述的用于晶圆级探针卡的高速模块，其特征在于：位于所述软性电路板的第二连接部的高速讯号传递部位及接地部位呈长条状，并能被裁切以调整其长度，且所述高速讯号传递部位及接地部位至少有一部分固定于所述支撑座的承载部。

6.一种探针卡，其特征在于包含有：

一电路基板，具有相对的一上表面及一下表面，以及一贯穿所述上、下表面的狭缝；

一探针装置，设置于所述电路基板，并具有多个位于所述下表面下方的探针；

一高速模块，包含有：

一软性电路板，具有分别位于其二端的一第一连接部及一第二连接部，所述第一连接部及所述第二连接部分别具有一高速讯号传递部位及一接地部位，所述软性电路板穿过所述电路基板的狭缝，且所述第一连接部固接于所述电路基板的上表面，而所述第二连接部与所述探针装置的探针电连接；

一支撑座，具有一承载部及一支撑部，所述支撑部自所述承载部凸伸而出并焊接固定于所述电路基板的下表面，而所述软性电路板固定于所述承载部上。

7.如权利要求6所述的探针卡，其特征在于：所述支撑座的承载部具有相对的一顶面及一底面，所述支撑部自所述承载部的顶面凸伸而出，所述软性电路板固接于所述承载部的底面。

8.如权利要求7所述的探针卡，其特征在于：所述支撑座还具有凸伸出所述承载部底面的二侧壁，以形成一容置有所述软性电路板的容置空间；所述高速模块还包含有一盖板，所述盖板固定地设于所述支撑座的所述二侧壁，以遮盖所述容置空间；所述盖板通过黏胶与所述软性电路板相互黏贴固定，且所述软性电路板为通过黏胶固定于所述支撑座的承载部。

9.如权利要求6至8中任一项所述的探针卡，其特征在于：所述支撑座的支撑部为金属制成并能被裁切以调整其凸伸出所述承载部的高度；所述支撑座的支撑部具有位于不同高度位置的凹缺，以利于所述支撑部被裁切。

10.如权利要求6至8中任一项所述的探针卡，其特征在于：位于所述软性电路板的第二连接部的高速讯号传递部位及接地部位为呈长条状，并能被裁切以调整其长度，且所述高速讯号传递部位及接地部位至少有一部分固定于所述支撑座的承载部。

11.如权利要求6至8中任一项所述的探针卡，其特征在于：所述高速模块的支撑座的支撑部焊接于所述电路基板的下表面的至少一接地接点上。

12.如权利要求6至8中任一项所述的探针卡，其特征在于：所述高速模块的支撑座的支撑部通过一连接线焊接于所述电路基板的下表面。

13.如权利要求6至8中任一项所述的探针卡，其特征在于：所述电路基板的上表面设有多个测试接点，所述软性电路板的第一连接部的高速讯号传递部位为位于其中一所述测试接点上方并遮盖所述测试接点，且与所述测试接点绝缘。

14.如权利要求6至8中任一项所述的探针卡，其特征在于：所述电路基板的上表面设有多个测试接点，其中一所述测试接点用于接地，所述软性电路板的第一连接部的接地部位位于所述用于接地的测试接点上方并相互电连接。

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