TW201209419A - Probe card structure - Google Patents

Description

201209419 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為-探針卡的技術躺，尤其指—種於探針數目 夕且間距小的&針卡之中，利用真空吸力的原理將探針卡各構件 緊密地固定在一起。 【先前技術】 隨著科技技術的成熟與提昇，晶片功能日益增加，設計曰趨 複雜，晶片輸入/出腳數也持續增加，為了降低生產成本，晶圓尺 寸也不斷提升(如12时晶圓），因此大面積針測用的探針卡需求日 漸。此類大面積的探針卡’由於探針接觸點的間距小，結構中通 常會利用具有線路的乡層式絲設置於複探針與電路板之間，作 為線路的空間轉換裝置’絲板上τ兩平面具有大陳接觸塾與 小間距接觸塾’内部分佈著連接上下各接觸㈣線路，其中大間 距離接觸：!^的平面疋與電路板相接，該接觸距較小的平面則 是供複數微小探針個別與接觸塾相t氣連接，利用此複數個微小 探針與被測物接觸即可達成電子測試的目的。該多層式基板可為 陶究基板、玻璃基板或銅箔（FR—4)基板等，例如在工業上容易獲 得的多層陶究基板(multi —layer ceramics substrate，MLC)或低 /皿共燒陶竞基板（low temperature ⑺ _ fired substrate, LTCC) 〇 大面積的探針卡不僅本身所具備的微小探針數目眾多（可達數 201209419 ^根=各構件如電路板、基板的線路複雜程更高，成本也更為昂 =因此就使財(切職_)社場，是希望練針卡的使用 =:長在各構件拆解雉修時’如電路板或基板的損傷情 心會降低’減少重新更換零件的成本。 «赌針卡的結構作分析，電路板與基板_定方式是利用 f黏固於電路板與基板上⑽路接觸墊處，當電路板或基板欲 雜時，較為困難所需時間也較長，如欲分開兩構件，則須要經 #過高溫迴焊爐，此過和中容易造成電路板及基板同時損壞，增加 維修保養的成本。再者若拆解後的電路板及基板未損壞，將兩者 重新利用進行焊錫連接時良率也會降低，造成使用者相當的困 ^。顧之後有些顧開始採細方式各將電路板與基板相固 定’兩者間再以可導電的彈性探針作為電性連接。但夾持於基板 周圍的鎖固件，料使基板產生輕微的彎曲，若再加位置中央區 域祕探針的反仙力，基板很跡變職損壞，當面積愈大的 籲基板關題更為嚴重；再者，產生料的基板平坦衫佳:也會 影響彈性探針的接觸狀態，壓力與反作用力不均，會造成彈性探 針才貝害程度的不同；有鑑於此，本發明人針對上述之問題，憑藉 著多年的經驗，設計了此一探針卡結構。 【發明内容】 本發明之主要目的是提供一種採用真空吸力的原理，確保探 針卡各構件能緊緊接觸固定的設計，主要是於探針卡的基板周圍 201209419 7路板相鄰處以1封雜來賴，接著職電路躺 間的空間内勤轉換為呈真空或負綠態，使得招1 連接裝置與魏能絲在—料姻定，除狀 平均，確保各構件能緊密確實的接觸，能適用於大面積的。 本發明之次要目的是提供一種便於維修的探針卡結構，由於 主雜件之間是_真•力顧使各構件緊靠賴定，並未利 用焊錫作連接’ 分離各構件龍綱整郎内部之壓力，即

=讓如電路板或基板等構件分離，枝進行祕料作業，能延 續探針卡的使用壽命，減少更換零件的費用。 士為達上述之目的，本發明主要包括有一電路板、一電性連接 、置基板至y 針單元、以及一密封膠墊。該探針單元 女裝於八有線路》佈其上的該基板處’該探針單元具有數探針能 與待測件相制’該紐連接裝置設置於·板與紐之間，整 體結構能使電路板滅能傳遞至雜針單元處，本發明改良之處 疋利用η亥费封膠墊設置於電路板與基板之間，將基板周圍與電路 板相郴處封閉，並使該電路板與基板之間的空間壓力呈真空或負 壓狀悲，讓該電路板、電性連接裝置與基板相互靠緊而固定在一 起。 以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說 明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。 【實施方式】 201209419 々第圖所不，為本發明之剖面圖。本發明之探針卡1，主 要包括有·^板2、、-電性連接裝置3 一基板4、至少—探 針單元5、以及一密封膠墊6。 忒电路板2上下表面形成有接觸塾(⑽㈣祕，上表面 的接觸塾是供電性連接至—測試裝置的測試頭處，而下表面的接 觸塾位置職絲4她合。該魏板2處設村穿主體的至少 -真空管21’該真蜂21的位置是_或位於縣板㈣在位置

的正上方。該真空管21頂端是經—管路則連接著—真空栗浦處， 但圖中並未晝出。 忒電性連接裝置3是設置與該基板4與電路板2之間，作為 兩者之_喊傳輸介質。該電性連難置3具有數彈性探針 31(SpringProbe) ’並利用彈性探針幻分別將基板4之上表面的 接觸墊與電路板2下表面的接觸_雜連接。針該彈性探針 31僅為本實施财射—實麵，財因此限繼能仙此方式。 該絲4為具有線路的多層式基板，例如為多層陶究基板 (mum-iayer ceramics substrate，MLC)或低溫共燒陶板 (low temperature c〇-fired ceramics substrate, LTCC)等，該 基板4上下絲㈣成有複數接觸墊，可視為—線路的㈣轉換 裝置’具備有將接難重佈、_放大...等魏。在本實施例中 该基板4上表面為大間距的接觸墊（财未晝出），位置是與電路 板2相對應’而下表面為小間距的接觸墊(圖中未畫出）’該小間 距的接觸_與探針單元5之數探針51相電性連接 201209419 ' 在本實施例中’鎌針單元5是結合於基板4的下表面處， 利用分佈與其上的數探針61與測待物(如⑼）直接接觸。圖中該 採針早兀5與探針51皆僅以示意方式表示，並不因此限制探針5ι 的形狀’也不限制該探針單元5的結構。當然該探針單元5之探 針51也能採模組化方式直接與結合於基板4，方便組裝與使用。 該密封膠塾6是設置於基板4周圍與電路板2下表面之間， 能將基板4周圍與電路板2相鄰處_。如第二圖所示，該密封 _膠墊6為貼附性佳的大面積密封塾，中間位置形成有-孔6卜孔 61的形狀對應於該基板4的外型，但尺寸須小於基板4。組農時 邊松封膠塾5接近周圍邊緣的内表面是貼附於該電路板2的下表 面’而接近孔51的内表面則貼附於基板4的下表面，利用該電路 板2的真空官21將基板4與電路板2之間的空間抽真空或形成負 壓狀態，即.能使該電板2、電性連接裝置4及基板4靠緊而固定在 —起0 • 如第三圖所示，為本發明第二種實施例圖，在本實施例主要 是改良該電性連接裝置3A與密封料6A的結構。如上述内容所 I »亥電f生連接裝置3A可為各種不同的型式，在本實施例中，該 電性連接裝置3A具有數環形金屬的彈性接觸件32，糊該彈性接 觸件32的上下兩端分別與電路板2及基板4相誠的接觸勢相 接。另外該密封膠墊6A則為-環形的密封墊，位置設置於該電路 板2與基板4之中’如第四四c圖所示，該獅的密封塾形狀 並不限為關’也可為方型❹邊型。因此本發明中之密封勝墊 201209419 是指能將基板2周圍與電路板2相鄰處封_結構體，並不限定 為單一種型式。 综合以上所述，本發明是利用一密封膠墊密封於基板周圍與 電路板之間在基板與電路板之間的空間被抽真空時，即能使各 構件結合在，，此為探針卡創新的組裝方式，此架構在使用上 具有下列幾項優點：

1. 知用抽真空方式，能使電路板與基板内部_力的，基板不 會產生輕微f曲的現象，該電性連接裝置㈣雌針與各構件 間也月b維持良好的接觸狀態，確保探針卡的品質。 2. 適用於大面積的探針卡結構。 隹4保養令易’過程中構件也不易損壞：當基板、電路板或電 改連接裝置欲分離檢料，經電路板的真空管將内部空間壓力 就此輕易使各構件分解，分解過程中構件不容易損壞， 右=過&巾發現構件損壞，只須更鮮—構件即可，方便容 易又即省成本’與習用結構採焊鍚與電路板及基板作連接的方 式，本發明能節省更多的費用。 以對2所杨僅為用崎釋本發明之健實施例，並非企圖據 皆仍應包括在本發明意圖 下=:任何形式上之限制’是以，凡有在相同之發明精神 斤作有關本發明之任何修飾或變更， 保護之範_。 201209419 - 【圖式簡單說明】 第一圖為本發明之第一種實施例之剖面圖； 第二圖為本發明之密封膠墊的立體示意圖； 第二圖為本發明之第二種實施例之剖面圖； 第四A為本發明密封膠墊的另一種型式的平面圖（一）； 第四B為本發明密封膠墊的另一種型式的平面圖（二）； 第四C為本發明密封膠墊的另一種型式的平面圖（三）。 【主要元件符號說明】 • 4探針卡 5電路板 22真空管 6電性連接裝置 3A電性連接裝置 31彈性探針 32彈性接觸件 鲁4基板 5探針單元 51探針 6密封膠墊 6A密封膠墊

Claims (1)

1. 201209419 七、申睛專利範圍： 1. -種探針卡轉’主要包括有―電路板、1性連接裝置、一 基板、至少-探針單元、以及一密封，該探針單元安装於具 有線路》佈其上的該基板處，該電性連接裝置設置於電路板盘該 基板之間’其特徵在於：該密娜墊是將基板周圍與電路板ϋ ，封閉，該電路板與基板之_空間_相呈真空或負壓狀 態’使得該電路板、電性連接裝置與基板的位置能靠緊而固定在 —起0

   2. 如申請專利範圍第丨項所述之探針卡結構，其中該電路板處具 有至少-真空管，該真空管並貫穿電路板延伸至電路板與基板之 間被密封膠墊封閉的空間内，以便進行抽真空的作業。 3. 如申請專機圍第丨項所述之探針卡結構，其中該密封膠塾為 貼附性佳的大面積密封塾，中間位置形成有—孔，密封時該密封 膠墊接近周圍邊緣的内表面是貼附於該電路板的下表面，而接近 孔的内表關細於基板的下表面’並在電路板與基板之間的空 間被抽真空或為負餘態時，具備良好的密封效果。 4. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡結構，其找密封膠塾為 -環形的密難’設置於該域基板之間，並在電路板盥基 板之間的空抽真空絲狀_，良好職、封效果。 5. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡結構，其中該密封膠塾為〇 型環、多邊型環等其中任少一種。 6.如申請專利範圍第1項所述之探針卡結構，其中該電性連接裝 201209419 置^有數彈性探針’轉性探針將電路板與基板的訊號作連接。 ，嫩躲連接裝 位 4性接觸件將電路板與基板的訊號作連 其中該探針單元具 8.如申請專利細第1項所述之探針卡結構 有數探針，該探針是負責與待測件相接觸。