TW201022681A - High frequency vertical type probe device and high speed test card applying the same - Google Patents

Description

201022681 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與垂直式探針卡有關，特別是指一種用以傳 ' 遞高頻訊號的垂直式探針裝置及其應用之高速測試卡。 【先前技術】 積體電路晶圓級測式過程中，探針卡的電路傳輸設s十 參 對電子元件的測試結果佔有很重要的影響，尤其隨著電子 科技越趨高速之運作，測試過程需操作於實際對應的高速 運作條件’因此電測探針卡在設計上同樣需著重高頻的測 試條件，以達測試訊號傳輸的完整性。 以應用於高密度元件測試之垂直式探針卡而言，高頻 測試訊號傳輸至用以點觸電子元件之探針之前，傳輸結構 同樣需有ifj密集度之訊说傳輸線路，若訊號傳輸過程為經 由多層印刷電路板，線路佈設則為由外至内且由上至下的 參 延伸穿設層疊之電路板後再電性連接探針，故相鄰線路之 間的電路板材質極容易造成漏電流的主因；加上因縱向穿 設電路板各層的導通孔結構易使訊號縱向傳遞時於層間電 . 路板發生介面反射的能量耗損’如此亦嚴重影響高頻訊號 • 的傳輸特性’而無法符合電子電路元件的高速測試需求。 再者，高頻訊號傳輸至探針時，探針周圍介電環境的寄生 電容效應或者測試訊號往返過程於相鄰探針之間的串音現 象，往往造成高頻訊號傳輸阻抗不匹配的情形，致使測試 元件實際接收之訊號損耗過高，亦即有效增益頻寬無法達 2〇l〇22681 到所需的高頻測試條件。

第一圆所示即為本案發明人於民國九十五年八月十八 所提出之—種垂直式探針卡1，於民國九十七年三月一 曰公開為第200811444號專利，係以設置於電路板1〇上方 二間之傳輪線100結構，配合探針11以及探針座12中導 層13之結構設計以符合高頻傳輸需求；由於該些探針 11中，用以點測晶圓上待測元件之訊號探針lu與接地探 針U3之針尖部位需與待測元件之間達最佳電性接觸效 果，因此該些探針11在探針座12内部為具有彈性之彎曲 伸縮結構，以順應所有待測元件之間的平面高度變化，故 各該探針11穿設該探針座12時並未完全與之相緊固結 合，而是當點觸待測元件時可於該下導板122之穿孔產生 縱向之位移；如此經長久測試下，難免於導電層13與接地 探針113之間造成不必要之磨損而降低接地探針113與導 電層13之間電性導通效果，甚至發生電性斷路現象，致使 高頻訊號藉由訊號探針lu傳遞至待測元件時，用以維持 鬲頻阻抗匹配之接地電流訊號因傳遞過程造成中斷，因而 改變待測元件所接收高頻測試訊號之電氣特性。 再者，於電路板10上方空間以跳線方式組裝製成之高 頻傳輸線結構由於為高密集度的設置，因此於使用或製造 過程中’電路板10上若需設置其他電子零件以辅助探針卡 之測試條件’傳輸線1〇〇所佔據之空間則增加了探針卡纽 裝工程上的複雜度及其製程可靠度風險。縱使有如美國專 利第5808475號所提供之『低電流量測用之半導體探針 201022681

二可將傳輪線設置於探針卡電路板下方之空間，然與傳 ^組所t應連接之探針為懸臂式探針結構，並無法以大量 ，=裴f佈適用於晶圓平面上高密集度的電子元件測試； 機纟下壓細於整麵針卡時，制試機台直接 接，之電路板則因下方之支撐結構有限而容易產生形變的 2題，同理，當探針點觸晶圓平面時，需不斷的承受來自 曰曰圓平面產生的反作用力，如此長時間的應力作用下，用 以設置探針的平面結構亦容易產生形變。 【發明内容】 因此，本發明之主要目的乃在於提供一種高頻垂直式 探針裝置及其制之高速測試卡，同時提供高強度與高品 質的冋頻測試結構，可使晶圓級電測工程具有穩定之測試 環境並能符合高頻電測訊號之傳輸條件。 本發明之另一目的乃在於提供一種高速測試卡，使高 頻測試訊號傳輸結構之佈設空間得以有效利用，可避免高 頻訊號之間不必要之干擾且可供高密集度之高頻測試需 求。 為達成前揭目的，本發明所提供一種高速測試卡，係 利用一支撐架之剛性結構，可於該支撐架上方支撐少層甚 或单一層厚之一電路層，以當該電路層接收測試機台所送 出之測試訊號時，提供該電路層承受來自測試機台之下壓 應力；並於該支撐架下方支撐少層甚或單一層厚之一轉接 板該轉接板内部供以穿設多數個訊號線以藉由該些訊號 5 201022681 詈連接减電路層’該轉接板底面用以設置-垂直式探 傳_==:::=::， =:::面該支撲架可提供酬裝置及該心= 構。再:=反作用f，因而可提供高強度之剩試結 號通過該電路層及轉接板時，有效維二以

❹ 及低犯置知耗之高頻訊號傳輸環境。 另’該高速測試卡所提供該垂直式探 斜 ==個訊號針、接地針以及與各該訊二 雷子-:，侦針，各該補償針非用以點觸待測晶圓之 疋，而為藉由至少-接地層電性連接該接地針 此該探針裝置^各該峨狀婦針分 測試訊蚊與高頻減伴隨之躺喊，储由== 及接地針相將高賴觀蚊減_連接 晶圓之電子it件，使高頻訊號傳遞過程中，維持訊號特性 阻抗所需伴隨之接地訊號得以保持電流迴路導通，確使各 該訊號針點觸之電子元件所餘之高頻錢轉其特性阻 抗。 另，該高速測試卡所提供該支撐架結構，可使該電路 層與該轉接板之間有足夠之空間以容置該些訊號線f使該 電路層之表面空間得以有效制，可設置各種輔助或調整 測试條件之電子零件，以符合更精密之測試規格。再者， 由於該轉接板為將該電路層所接收之測試訊轉至該探針 201022681 裝置而具有訊號轉接作用，當待測晶圓上僅有少數高頻測 試需求之電子元件時，傳遞高頻訊號之訊號線可佈設於該 轉接板之外圍空間，而不必與其餘較低頻段測試條件之訊 號傳輸結構一同密集分佈，可有效運用電路空間且降低高 頻測試訊號受干擾之機率。更甚者，該轉接板更可設計為 具空間轉換之作用，當應用在高密度的高頻測試需求時， 使該轉接板頂面接收高頻測試訊號之佈設間距遠比該轉接 板底面之間距大’則該些訊號線可為較寬之佈設間距與該 轉接板頂面電性連接，再藉由該轉接板經空間轉換以電性 連接該探針裝置上較為細微結構之探針，因此該高速測試 卡得以設置更多傳遞高頻訊號之訊號線以符合更多高頻測 試需求。 【實施方式】

以下，茲配合圖示列舉若干較佳實施例，用以對本發 月之、構與功效作詳細說明，其中所用圖示之簡要說明如 下： 第二圖係本發明所提供第一較佳實施例之結構示意 第二圖係上述第一較佳實施例之結構示意圖； 第四圖係上述第一較佳實施例所提供該支撐架之立體 置之結 -第五圖係上述第一較佳實施例所提供該探針裴 構示意圖； 201022681 圖 圖； 圖； 圖， 圖； 圖； 圖； ❹ 圖； 圖 第六圖係本發明所提供第二較佳實施例之結構示意 第七圖係本發明所提供第三較佳實施例之分解立體 第八圖係上述第三較佳實施例之結構示意圖； 第九圖係本發明所提供第四較佳實施例之結構示意 第十圖係本發明所提供第五較佳實施例之結構示意 第十一圖係本發明所提供第六較佳實施例之結構示意 第十二圖係本㈣所提供第七較佳實施例之結構示意第十一圖係本發明所提供第人較佳實施例之結構示意 第十四圖係本發明所提供第九較佳實施例之結構示意 第十五圖係本發明所提供第十較佳實施彳狀結構示意 =參閱如第一及第二圖所示，為本發明第一較佳實施 例之间速測射2 ’可連制試機台以傳送或接收高頻測 試訊號及接地職，以對频電路晶圓之電子元件做高頻 電性測試，該高速測試卡2係包含有-支撑架20、-電路 8 201022681 Ϊ :::個㈣線4G、-轉接座5。及-垂直式探針裝 強产:環及第四圖所示，該支撐架20為具有相當 = = 質-體成形製 習用多層印刷電路板之1^\圓之尺寸規格，厚度相當於 測試操作過程中所受3:可承受該高速咖 ^ ^ ^ 應力作用，且不會改變其剛體平面 度故不致產生形變。該支撐架2Q具有相對之—上、下側 ❹ 201、啦以及自外圍朝中心依序分佈之一第一環部21、多 數個第-徑部22、一第二環部23、多數個第二徑部24及 第U 25 ’其中該第—環部21、第二環部23及該些 第U 22形成該支撐架20之-第-支撐部26，可供以 B又置該電路層30以支撐自該支樓架2()上侧2〇1所承受之 應力，而該些第二徑部24及該第三環部25則形成支撑架 20之一第二支撐部27，當中該第三環部25供以設置該轉 接座50，由該第二支撐部27辅助該轉接座5〇以支撐該探 針裝置60所承受之應力作用。 該電路層30為具有絕緣特性之單一層印刷電路板，具 有多數個測試接點31及對應貫設之導孔32，該些測試接 點31係區分有訊號接點311及接地接點312，且與各該訊 號接點3Π相鄰特定距離處設有該接地接點312，使該電 路層30以該訊號接點311接收測試機台所電性連接之高頻 測試訊號之同時，鄰近有該接地接點312接收接地訊號以 維持所接收高頻測試訊號之特性阻抗，因此該些測試接點 9 201022681 31及對應貫設之導孔32可為如圖式般相互並列設置之導 電電路，或可如同轴導線般以同轴傳輸線形式供傳輸高頻 測試訊號之導線對應於電路層30底部插接’皆可達成本發 - 明所欲提供之結構及功能特性；對應於各該訊號接點311 及接地接點312之導孔32分別為一訊號導孔321及一接地 導孔322，使該電路層30所接收之測試訊號及接地訊號可 分別藉由該訊號導孔321及接地導孔322於該電路層30 内縱向導通。 該些訊號線40係區分有用以傳輸高頻測試訊號之訊 號導線41及用以傳輸接地訊號之接地導線42，且以相鄰 並列之一該訊號導線41及一該接地導線42構成一高頻傳 輸線43，可有效維持該訊號導線41傳輸高頻測試訊號之 特性阻抗。 請參閱如第三及第五圖所示，該轉接座5〇由該支標架 20之第三環部25所環繞支撐，且底部具有一轉接板5〇〇 , φ 該轉接板為具絕緣特性的材質所製成，具有一頂面 501、一底面502、多數個通孔51〇及多數個銲塾520 ;該 些通孔510為自頂面5〇1貫穿至底面502並於底面5〇2分 別對應設有該些銲墊52〇,故各該訊號導線41穿過通孔51〇 射於底面502與該銲墊520電性連接因而對應形成為一 訊號銲塾52卜各該接地導線42穿過該通孔51〇後與該鲜 塾520電性連接以對應形成為-接地銲墊522。 該探針裴置60設於該轉接板5〇〇之底面5〇2，具有由 一上導板61及一下導板62所構成之一探針座63，該探針 201022681 座63上設有多數個探針64、一上接地層65及一下接地層 66，其中： 各該導板61、62分別對應佈設有該上、下接地層65、 66,該二接地層65、66為依據所需對應點觸之晶圓電子元 件之測試條件而有特定之佈設圖案，以本實施例所提供者 係為以銅箔片貼附方式或以薄膜製程方式將金屬薄膜附著 於該二導板61、62,且對應該轉接板5〇〇之各訊號銲墊521 位置處去除局部之金屬薄膜而分別形成有一開口 651、 鲁 661 ’使該些開口 651、661可對應供部分之探針64穿過而 不與該二接地層65、66電性連接。 該些探針64係穿設該探針座63以維持針立狀態，並 區分有訊號針641、接地針642、第一補償針643及第二補 償針644。各該訊號針641及接地針642分別用以電性連 接測試訊號及接地訊號，其各自一端之針尖部位凸出該下 導板62以點觸待測電子元件，另一端則分別電性連接該轉 _ 接板5〇〇上所設置之該訊號銲墊521及接地銲墊522 ;該 訊號針41在穿設該探針座30時為通過該二接地層65、66 之開口 651、661以保持與該二接地層65、66電性隔絕， • 能有效傳送來自訊號導線41之高頻測試訊號；至於本發明 . 所提供該接地針642主要為電性連接該上接地層65之功能 結構，因此本實施例所例舉該接地針642與接地銲墊522 相接設之結構僅為方便組裝固定該接地針642而為非必要 之連接結構，甚至若以針尾部位直接抵頂於該上接地層65 同樣具有固定該接地針642之功效。各該第一補償針643 201022681 為伴隨該訊號針641並列設置，复— ，下導板62所佈設之該下接地層 一％之針尾雜躲卿接板5()()電性連 522;各該第二補償針644與該第一補 ' 該下接地層66，顧定於該轉板643同為頂接於 地層65,藉㈣上接地層65以電 電性連接該上接 ^ 臀吐連接該接地針642 ;因

針641在傳遞高頻錢過財，維持訊號特性阻 ^戶斤需伴狀接地減可#由兩路㈣轉通 ί經由該接地針⑷、上接地層&第二補償針644、_； 接:層66及第-補償針643，第二路徑為經由該接地針 642、下接地層66及第一補償針⑷，一旦該第二路徑上 該接地針642與下接地層66相互磨損而發生電性斷路現象 時H顺機台及該制電子元件之間，可藉由該第一 路控保持該接地訊號之電流迴路導通。 綜合上述可知，本發明所提供該高速測試卡2係利用 該支撺架20之剛性結構支撐單一層厚之該電路層3〇與該 轉接座50，使該轉接座50具有較先前技術中US58〇8475 所提及設置探針的結構更高之強度以支撐該探針裝置 60 ’可提供高強度之測試結構；且配合單一層厚之該電路 層30與轉接板500’更能有效維持低漏電以及低能量損耗 之鬲頻訊號傳輸環境，當然，在能量耗損問題許可的範圍 内電路層30與轉接板500的結構並不用偈限在單一層 厚，亦可製作二層厚，以增加電路層3〇與轉接板5〇〇的 結構強度。再者，由於該些訊號線40設置於該電路層3〇 12 201022681 下方，以將測試訊號自該電路層30傳輸至該探針裝置6〇， 使該電路層30之表面空間得以有效應用，可設置各種輔助 或調整測試條件之電子零件，以符合更精密之測試規格。 更甚者，高頻測試訊號由該電路層30之訊號接點311接收 後，經該訊號導孔32卜訊號導線41以至訊號針641之傳 輸過程，沿途分別有該接地導孔322、接地導線42以及第 一補償針643以相鄰特定之間距並列設置以維持高頻訊號

傳輸之特性阻抗；更藉由該下接地層66、第二補償針655、 上接地層65以及接地針642之設置使接地訊號之電流迴路 至該第-補償針⑷後不致巾斷，*可有效導通至該接地 針642點觸之高頻電子元件所設置之接觸塾，確保使該訊 號針641 _之高頻電子元制接收之高頻訊號維持其特 性阻抗。 叫麥閲第六圖所示為本發明第二較佳實施例所 提供之-高速測試卡3，相較於上述實施例所提供者之差 異在於’係於該電路層3G與轉接板之間設置一膝體 28娜體28不但為具有良好絕緣特性，且可順應該支撐 架20之結構形狀成為具有適當之強度結構，以加強該支標 架2〇的支律強度，同時可將該些訊號線40封閉於其中， 用2阻絕外界的7从與訊號線4G接觸；以本實施例所提供 之:氧日材料為例，先填充於該電路層Μ與轉接板_ 以口烤成形’可與該電路層％與轉接板颁達到很 效果而更加強該切架2()的支㈣度，因而可使 〇 H的材質翻上具有較大的選擇空間，可以成本 201022681 及相對強度較低之結構材質即達成等效之功能。 請參閱如第七及第八圖所示，為本發明第三較佳實施 例所提供之一高速測試卡4，係包含有一支撐架2〇’、一電 路層30’、多數個訊號線4〇’一轉接座5〇’及一探針裝置 . 60’ ’與上述第一較佳實施例之差異在於： "亥支樓架20’係區分有内、外圈之兩件式剛體結構， 亦即外圈之一第一支撐部21’及内圈之一第二支撐部22,， 分別供以設置該電路層3〇,及該轉接座5〇,；該第一支撐部 ❹ 21没有多數個穿孔211，、一内環部212,以及位於該内環部 212’之數個鎖設部213’，該第二支撐部22,具有一内環部 221’、一外環部222’以及位於該外環部222,之數個鎖設部 223’ ；該第一支撐部21，之穿孔211’係供該些訊號線4〇，自 該第一支撐部21’下方對應穿過後與該電路層3〇’電性連 接，該第一支撐部21，之内環部212,係與該第二支撐部22, 之外環部222’藉由該些鎖設部213’、223,相互結合，因此 φ 該二支撐部21’、22’之相鄰該些鎖設部213,、223,之間形 成有多數個空隙可供該些訊號線40’自該第一支撐部21’下 方延伸穿過以至該第二支撐部22’之内環部221，，該第二 支樓部22’之内環部221’係用以設置該轉接座5〇’ ；該支撐 架20’、電路層3〇,、轉接座5〇，及探針裝置6〇，組裝後， 則於該支撐架20’之上、下兩側分別鎖設一上、下蓋2〇1，、 202，上蓋201，覆蓋該第二支撐部22,並與該第一支撐部 21’相互鎖設’下蓋202與該電路層30,相對並環設該第二 支撐部22’ ’因此可避免該電路層30’與該些訊號線40,之 201022681 電性連接部位外露，可防止異物污染而影響該高速測試卡 4之電性品質。 值知·一提的是，本發明上述各實施例所提供之探針裝 置60、60’主要以維持接地電流迴路的完整，並不限定該 . 1導板61、62上接地金屬的佈設方式，請參閱如第九圖所 示本發明第四較佳實施例所提供之一探針裝置7〇，較之於 上述實施例之差異在於，該二導板61、62上所對應製成之 上、下接地層71、72為針對該些接地針及補償針、 響 644穿設於該探針座幻之位置而佈設特定之電性連接結 構；因此該上接地層71可為電性連接各該第二補償針料4 與接地針642之導線佈設結構，或者為電性連接相鄰該些 第二補償針644與接地針642之薄膜金屬片佈設結構；同 理’該下接地層72可為電性連接各該第一補償針643與第 二補償針644之導線佈設結構，或者為電性連接相鄰^些 第-補償針643與第二補償針644之薄膜金屬片佈設結 ❹ 構；如此可避免如上述實施例之該二接地層65、66在製作 過程中因蝕刻等製程缺失使該接地層65、66與該些訊號針 641電性短路的可能。 另，為使該些補償針643、644於該探針座63中有最 佳之固定效果，以確保接地電流迴路不中斷，請參閱如第 十圖所示本發明第五較佳實施例所提供之一探針裝置 73，與上述第一較佳實施例所提供者之差異在於，係於一 下導板74上對應於該些補償針643、644之位置挖鑿有多 數個凹部741’當附著金屬薄膜於該下導板74以^成一下 15 201022681 接地層75時，該些凹部741估姑·，„ 1使該下接地層75對應形成有 多數個凹部751;因此該探針裝置73可使該些補償針643、 644對應頂抵於該下接地層75之凹部π日夺具有更佳之電 性接觸效果，避免該些補償針43、44發生侧滑等橫向位移 之狀況。 請參閱如第十-圖所示本發明所提供第六較佳實施例 之-探針裝置76,較之於上述第—較佳實施例之差異在 於，係具有數個以金屬材質製成之鎖設元件77貫穿該上、 下導板61、62之邊緣，不但可藉以固定該二導板61、&， 且各該鎖設兀件77直接作為將接地電流迴路導通於該 上、下接地層65、66之間，可因此省去如上述第一較佳實 ，施例所需設置之該些第二補償針644。 請參閱如第十二圖所示本發明所提供第七較佳實施例 之一探針裝置80，與上述第一較佳實施例所提供者之差異 在於，係以金屬材質製成之上、下導板81、82，供該些訊 號針41穿設並與該些訊號針641電性絕緣，因而不影響該 些訊號針641傳輸高頻訊號之特性，至於達成將該二導板 81、82與該些訊號針641電性絕緣之技術手段已為從事該 項技術領域者所熟知，本實施例所提供者係為於各該導板 81、82上對應供該些訊號針41穿設處分別具有一通孔 811、 821 ’各該通孔811、821之孔壁上環設有一絕緣層 812、 822 ’藉以保持該些訊號針641與該二導板81、82 電性隔絕’且該上導板81通孔811之内徑大於該訊號針 641所對應電性連接該轉接板500之訊號銲墊521之外 201022681 徑，避免該上導板81與該些訊號銲墊521電性導通；因此 該二導板81、82即同樣具有接地層之作用，將接地電流迴 路導通於該第一補償針643及接地針6幻之間，可省略如 上述第較佳實&例所提供之該些接地層65、66及第二補 • 償針644之設置。當,然若為更節省製作方便，亦可在訊號 針641周圍套設絕緣套筒，再直接穿過如上述般以金屬材 質製成之導板’同樣具有等同之功效。 ❿ 請參閱如第十三圖所示本發明所提供第八較佳實施例 之一探針裝置90，相較於上述第一較佳實施例所提供者之 差異在於，該轉接板500之底面502佈設有一上接地層 85，可於該轉接板500之電路佈設時一同配置形成，省略 原本需另於該上導板61佈設金屬薄膜之製作工時及成 本；至於該上接地層8 5之電路佈設結構同樣不限定為全面 的薄膜金屬層或者局部的導線、金屬片等，主要為確使該 些第二補償針644及接地針642電性連接該上接地層幻， φ 則接地訊號可藉由該第一補償針643、該下接地層66、該 第二補償針644、該上接地層85及該接地針642維持完整 之電流迴路。 ： 此外’本發明上述各實施例所提供之電路層與探針裝 置之間電性連接的方式，除了使用訊號線穿過轉接板直接 連接，以達到南頻訊號傳輸的效果，但是實際上轉接板可 供訊號線穿設的空間有限，在高密度的佈設需求時則影響 穿設轉接板的困難及線路組裝的複雜度；請參閱如第十四 圖所示本發明第九較佳實施例所提供之一高速測試卡5， 17 201022681 係具有一支撐架20”、一電路層30”、多數個訊號線40”、 一轉接座50”及一探針裝置60” ’與上述第一較佳實施例 所提供者之差異在於： • 該轉接座50”底部所設置之一轉接板500”可以一般之 • 印刷電路板（PCB )、有機多層板（Multi-Layer Organic， ML0)或多層陶瓷板（Multi-Layer Ceramic，MLC)等結 構所製成之具電路空間轉換功能之空間轉換器，具有相對 之一頂面501”、一底面502”以及自頂面50Γ，延伸佈設至 ❿ 底面502”之多數個訊號導線51”及接地導線52”，各該訊 號導線51”相鄰特定之間距上並列設有至少一該接地導線 52”，因此可將電路傳輸結構自該轉接板5〇〇”頂面5〇1 ” 經空間轉換至該轉接板500”底面502”，各該訊號導線51 ” 及與之相鄰並列之該接地導線52”於該轉接板500”的底面 502”分別對應電性連接各該訊號針641及該第一補償針 643’因此有效藉由該些訊號針641及接地針642傳遞高頻 參 測試訊號及接地訊號，以維持在測試機台及待測電子元件 之間傳遞高頻測試訊號及接地訊號之完整性。 藉由本實施例所提供之該高速測試卡5，部分之該訊 號線40”可設於該探針裝置6〇，’之外圍再透過該轉接板 蕭’·連接所對狀聰針64，不需全部密集於該探針 裝置60”上方；因此當待測晶圓上僅有少數高頻測試需求 之電子元件時，由各該訊號導線51，’及相鄰並列之至少一 該接地導線52”所構成之高頻傳輸線結構可佈設於該轉接 板500”之外圍空間，而不必與其餘較低頻段測試條件之訊 201022681 號傳輸結構一同密集分佈，可有效運用電路空間且降低高 頻測試訊號受干擾之機率。再者，相較於上述第一較佳實 施例所提供者，不但該轉接板500”頂面501”可以較大之 面積接受大量的由該些訊號線40”所傳遞之測試訊號，且 對於由各該訊號導線51”及相鄰並列之至少一該接地導線 52所構成之尚頻傳輸線結構而言，可於越接近該探針裝 置60”時佈設線路間距越小之高頻傳輸線結構，亦即經由 該轉接板500”之空間轉換功能後，在該頂面501，，上各該 訊號導線51”之間距可遠比該底面502”上各該訊號導線 51”之間距大，因此可供以設置更多的高頻傳輸線結構以 執行更多高頻測試；當然亦可使該轉接板500”、頂面5〇1，， 或底面502”有足夠之電路空間設置辅助測試之電子元 件，使測試訊號傳遞至該轉接板5〇〇”時，可視測試條件需 求而先經電子元件處理後再傳遞至該探針裝置60”。 至於若考量順應多種待測晶圓的不同電路佈局使該些 探針64可有不同對應的待測電子元件種類，則可以如第十 五圖所示本發明第十較佳實施例所提供之—高速測試卡 6 ’，與上述第九較佳實施例所提供者之差異在於—轉接座 53”，該轉接座53’，底部設有一第一轉接板531，，及同於上 =具有電路空間轉換功能之第二轉接板532”，該第-轉接 531 _分別與該些訊號線40”及該第二轉接板532” r斜，接因，此备該第二轉接板532，，之内部導線佈設與該 二之探針64可替換為不同位置分佈以順應不同 之十測電子元件特性，僅需使該第一轉接板531，，與線 201022681 路重新佈設之第二轉接板重紱， 绩40”啟而不需另行更動該些訊號 線4〇與該第一轉接板531，，之煌 at女从^ 焊接組裝’使該高速測試卡 6可有效順應多種待測晶圓之測 唯，以上所述者，僅為本發明之較佳可行實施例而已， 故舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之 變化，理應包含在本發明之專利範圍内。 效結構 20 201022681 【圖式簡單說明】 第一圖係習用垂直式探針卡之結構示意圖； 第二圖係本發明所提供第一較佳實施例之分解立體 H ; 第二圖係上述第一較佳實施例之結構示意圖； 第四圖係上述第-較佳實施例所提供該支標架之立體

-第五圖係上述第-較佳實施例所提供該探針裝置之、结 構意圖； 圖；第六圖係本發明所提供第二較佳實施例之結構示意 圖；第七_、本發日辑提供第三較佳實_之分解立禮 第八圖係上述第三較佳實施例之結構示意圖； 圖；第九圖係本發明所提供第四較佳實施例之結構示意 圖 圖 si · 圃， 圖 :第十圖係本發日辑提供第五較佳實施狀結構示意 :第十圖係本發明所提供第六較佳實施例之結構示意 十-圖係本發明所提供第七較佳實施狀結構示意 ;第十三圖係本發明所提供第八較佳實施例之結構示意 21 201022681 第十四圖係本發明所提供第九較佳實施例之結構示意 圖； 第十玉圖係本發明所提供第十較佳實施例之結構示意 圖。 【主要元许符號說明】 2、3、4、5、6高速測試卡

43傳輸線 、53”轉接座500、500”轉接板 532”第二轉接板 502、502”底面 2〇、2〇’、20”支撐架 202下侧 202,下蓋 22第一徑部 24第二徑部 26、 21’第一支撐部 212’、221’内環部 27、 22’第二支撐部 28膠體 31測試接點 312接地接點 321訊號導孔 40、40’、40”訊號線 42、52”接地導線 50、50’、50 531”第一轉接板 501、501”頂面 201上側 201’上蓋 21第一環部 23第二環部 25第三環部 211’穿孔 213’、223’鎖設部 222’外環部 30、30’、30”電路層 311訊號接點 32導孔 322接地導孔 41、51”訊號導線 22 201022681

510通孔 521訊號銲墊 60、60’、60”、73、 61、81上導板 63探針座 641訊號針 643第一補償針 65、71、85上接地層 651、661 開口 77鎖設元件 812、822絕緣層 520銲墊 522接地銲墊 76、80、90探針裝置 62、74、82下導板 64探針 642接地針 644第二補償針 66、72、75下接地層 741、751 凹部 811、821 通孔

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Claims (1)

1. 201022681 七、申請專利範圍： 1 · 一種高速測試卡，用以電性連接一測試機台，可 傳送或接收測試訊號及接地訊號以對一積體電路晶圓之待 測電子元件做高頻電性測試，係包括有： 一支撐架，具有一第一及一第二支撐部，該第二支撐 部為該第一支撐部所環繞； 一電路層，設於該支撐架之第一支撐部，該電路層設 有多數個測試接點供上述測試機台電性連接，該些測試接 點係區分有訊號接點及接地接點分別用以接收上述之測試 訊號及接地訊號，相鄰各該訊號接點具有至少一該接地接 點； 一轉接板，設於該支撐架之第二支撐部’該轉接板佈 設有多數個銲墊，該些銲墊係區分有訊號銲墊及接地銲 墊’分別電性連接該電路層之訊號接點及接地接點； 一垂直式探針裝置，設於該轉接板，具有一接地層、 多數個訊號針、多數個第一補償針及至少一接地針，各該 訊號針及接地針用以點觸上述待測電子元件，該接地針電 性連接該接地層，各該訊號針電性連接該轉接板之訊號銲 墊，各該訊號針相鄰並列設有該第一補償針，各該第一補 償針具有一針尖及一針尾，該針尖設於該接地層，該針尾 電性連接該轉接板之接地銲墊。 2 ·依據申請專利範圍第1項所述之高速測試卡，該 垂直式探針裝置設有一探針座，該探針座具有相對之一上 導板及一下導板，各該訊號針及接地針凸設該下導板，該 24 201022681 接地層佈設於該下導板。 3.依據申請專利範圍第2項所述之高速測試卡，該 下導板係凹設有預定深度之多數個凹部，該些凹部上具有 ' 該接地層，各該第—補償針之針尖置於該凹部。 • 4·依據申請專利範圍第2項所述之高速測試卡，該 接地層係以金屬薄膜材質附著於該探針座後穿設多數個開 口所製成，該些開口對應供該些訊號針穿過使該些訊號針 與接地層電性絕緣。 鲁 5·依據申請專利範圍第2項所述之高速測試卡，該 接地層係為一下接地層，該垂直式探針裝置更包含一上接 地層，係與該下接地層相互電性導通，該上接地層設於該 上導板，該接地針透過該上接地層電性連接該下接地層。 6 ·依據申請專利範圍第5項所述之高速測試卡，更 具有多數個以金屬材質製成之鎖設元件，穿設該上導板及 下導板且電性連接該上接地層及下接地層。 参 7 .依據申請專利範圍第2項所述之高速測試卡，該 接地層係為一下接地廣，該垂直式探針裝置更包含一上接 地層，係與該下接地層相互電性導通，該上接地層設於該 轉接板，該接地針透過該上接地層電性連接該下接地層。 8.依據申請專利範圍第5或第7項所述之高速測試 卡該垂直式探針裝置更設有至少一第二補償針，該至少 一第二補償針電性連接該上、下接地層。 + 9 ·依據申請專利範圍第8項所述之高逮測試卡，該 垂直式探針裝置設有多數個第二補償針及多數個接地針， 25 201022681 該I接地層為電性連接各該第一補償針與各該第二補償針 上接地層為電性連接各該第二補償針與各該接 地針之導線。 • 1Q _巾請專難圍第8項所述之高速測試 + ’該垂直式探針裝置設有多數個第二補償針及多數個接 地針’該下接地層為電性連接該些第一補償針與該些第二 補償針之金屬片’該上接地層為電性連接該些第二補償針 與該些接地針之金屬片。 11.依據申請專利範圍第i項所述之高速測試 卡’該垂直式探針裝置設有以金屬材質所製成之一探針 座，該探針座係以相對之一上導板及一下導板組合製成， 該接地層為該下導板，該些訊號針與該探針座電性隔絕。 12 依據申凊專利範圍第11項所述之高速測試 卡，該上導板及下導板穿設有多數個通孔，分別對應設置 該些訊號針，且該上導板所設置通孔之内徑大於該訊號針 Ο 所對應電性連接之該訊號銲墊之外徑，各該訊號針與該通 孔之間係具有絕緣材質使相隔有特定之間距。 1 3 ·依據申請專利範圍第1 2項所述之高速測試 : 卡’各該通孔之孔壁上環設有一絕緣層，該絕緣層之厚度 為該訊號針與通孔之間距。 14·依據申請專利範圍第1項所述之高速測試 卡5亥轉接板具有相對之一頂面及一底面，該底面設有該 些銲塾’該轉接板貫穿有多數個訊號導線及接地導線，分 別對應電性連接該些訊號銲墊及接地銲墊，與各該訊號導 26 201022681 線相鄰特定間距設有至少一該接地導線，各該訊號導線與 相鄰之至少一該接地導線係構成一高頻傳輸線。 1 5 _依據申請專利範圍第14項所述之高速測試 卡’各該高頻傳輸線係於該電路層與該訊號接點及相鄰之 至少一該接地接點電性連接，經延伸穿過該支撐架之第一 及第二支撐部後穿設該轉接板與該訊號銲墊及接地銲墊電 性連接。 ^ 1 6 ·依據申請專利範圍第1 4項所述之高速測試 響 上 卞’各該訊號導線與接地導線之兩端係分別位於該轉接板 之頂面及底面。 1 7 ·依據申請專利範圍第1 6項所述之高速測試 卡’相鄰各該訊號導線之間距係自該轉接板之頂面至底面 逐漸縮減。 1 8 ·依據申請專利範圍第1 6項所述之高速測試 卡’該轉接板為以印刷電路板、多層有機結構或多層陶瓷 • 、结構所擇一製成。 19 ·依據申請專利範圍第1項所述之高速測試 卡’該支撐架之第一支撐部具有一第一環部、多數個第一 ’· 傻部及一第二環部，該些第一徑部連接該第一及第二環 部’該電路層係與該第一環部及該些第一徑部相接觸。 2 0 ·依據申請專利範圍第19項所述之高速測試 卡’該支撐架之第二支撐部具有多數個第二徑部及一第三 環部’該些第二徑部連接該第二及第三環部，該第三環部 環繞支撐一轉接座，該轉接板設於該轉接座之底部。 27 201022681 21 .依據申請專利範圍第2〇項所述之高速測試 卡’該支撐架為一體成形之剛性結構所製成。 2 2 ·依據申請專利範圍第1 9項所述之高速測試 卡，該支撐架之第二支撐部具有一内環部及一外環部，該 • 外環部係與該第一支撲部之第二環部相鎖設，該内環部環 繞支樓一轉接座，該轉接板設於該轉接座之底部。 2 3 .依據申請專利範圍第1項所述之高速測試 卡，更包含一膠體，灌注於該支撐架之第一及第二支撐部 ® 之間’以及位於該電路層及轉接板之間。 24·依據申請專利範圍第19或第23項所述之 高速測試卡’該電路層為以單一層印刷電路板結構所製成。 2 5 ·依據申請專利範圍第1項所述之高速測試 卡’更設有多數個訊號線，位於該電路層與轉接板之間， 該些訊號線係區分有訊號導線及接地導線，各該訊號導線 將該電路層之訊號接點與該轉接板之訊號銲墊電性連接， φ 各該接地導線將該電路層之接地接點與該轉接板之接地銲 墊電性連接。 26·依據申請專利範圍第25項所述之高速測試 卡，該轉接板為以單一層印刷電路板結構所製成。 27 ·依據申請專利範圍第25項所述之高速測試 卡’各該訊號導線與相鄰之至少一該接地導線係構成一高 頻傳輸線，該轉接板具有相對之一頂面及一底面，該些訊 號銲墊及接地銲墊設於該底面，各該高頻傳輸線係於該轉 接板之頂面電性連接該訊號銲墊及接地銲墊。 28 201022681

   28 ·依據申請專利範圍第27項所述之高速測試 卡，該轉接板更佈設有多數個訊號導線與接地導線係自該 頂面延伸佈設至該底面，該轉接板之各該訊號導線及接地 導線於該底面分別對應設有該訊號銲墊及接地銲墊。 29