TW201350866A - 電子裝置之測試設備之探針卡 - Google Patents

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Abstract

此處描述一種電子裝置之測試設備之探針卡，其中包括至少一探針頭(21)，其容設複數個接觸式探針(22)，每一接觸探針(22)具有至少一接觸尖端，適合抵靠接觸於一待測試裝置之接觸墊，以及該探針頭(21)之一支撐板(23)係經由一介面板(25)與一強化件(24,24')相結合，合適地，該探針卡(20)包括有複數個連結件(27)於該支撐板(23)及該介面板(25)間具有間隙，且以一浮動方式容置製作在該支撐板(23)中之複數個對應座(28)，及複數個另外連結件(27')於該介面板(25)及該強化件(24)間不具有間隙。

Description

電子裝置之測試設備之探針卡
本發明係關於一種電子裝置之測試設備之探針卡，尤指，但不侷限於，一種探針卡應用於高溫以及如下之說明提供關於此應用領域具有簡化其描述之唯一目的。
眾所周知，探針卡基本上是適用於微結構之複數個接觸墊之電性連結裝置，尤指集成在晶圓上之一電子裝置，與相應的測試設備之通道執行其功能驗證，尤指電性，或一般測試。
執行於集成裝置上之測試尤指用於製造階段提供偵測和隔離已故障裝置。通常，探針卡用於電性測試集成於晶圓上之裝置，在將其切割或分隔出之前、以及在其組裝於一個含有晶片的封裝內之前。
探針卡接著包括一探針頭基本上包括複數個行動接觸元件或設有至少一接觸部或尖端之接觸探針，用以對應一待測裝置之複數個接觸墊。於下文稱為末端或尖端用來表明一端部，其並不一定是尖銳地突出。
因此，可以知道，於其他因素中，量測測試的有效性和可靠性也取決獲得於裝置和測試設備間良好的電連接，從而，於一個理想的電探針/墊接觸。
這裡考慮到用於測試積體電路的技術領域中被廣泛使用的的探針頭類型包括所謂具有懸臂式探針的探針頭，也稱為懸臂式探針頭，其具有類似釣竿突出於待測試裝置之探針頭。
特別的是，一個已知類型的懸臂式探針頭通常支撐複數個可彎曲的且通常為線狀的探針頭，具有預設的電氣和機械性能。從懸臂探針頭懸臂突出的探針實質上成型以形成一個卡扣，此係由於存在有實質上肘部彎曲之端子部具有通常為鈍角的內部角度。
於懸臂式探針頭的探針和待測試裝置接觸墊間良好的連接，可藉由裝置本身上的探頭壓力而予以保證，從而在探針頭受到的垂直彎曲(相對於待測試裝置所定義的平面)相對於朝向探針頭移動裝置的相反方向。
探針卡扣的形狀是這樣的，在與待測試裝置接觸墊接觸過程中，探針頭位移向上超出預先建立的接觸點，通常稱為“超程(overtravel)”，探針頭接觸點滑動於接觸墊超出一長度通常稱為“擦洗(scrub)”。
此外本領域中已知的探針頭設有垂直探針和所提到的名稱“垂直探針頭”。垂直探針頭大體上包括複數個接觸式探針頭藉由至少一對大致呈板狀且相互平行的平板或導板所固定。這些導板設有特殊的孔且它們安排在一個相對 於彼此所給定的距離以留下自由區或空氣間隙用於接觸式探針可能的移動和變形。特別是成對導板包括一上導板[上模]和一下導板[下模]，二者設有導引孔於其內接觸式探針係軸向滑動，通常由具有良好的電氣和機械特性的特殊合金線所製成。
接觸式探針和待測試裝置的接觸墊間的良好連接也是在這種情況下藉由裝置本身上探針頭的壓力所予以保證，在製作於上部和下部的導板之導引孔內是可移動的接觸式探針，於兩個導板之間的空氣區域內之壓力接觸過程中受到彎曲，且於孔內導引滑動。
此外，透過一合適的探針頭結構或其中合適的導板結構，可協助在空氣間隙中接觸式探針的彎曲，特別是使用預變形的接觸式探針或適當地轉移組成它們的板。
圖1A中示意性地說明探針頭1包括至少一板或上導板2及一板或下導板3，具有各自的上導引孔2A和下導引孔3A，至少一接觸式探針4於其內滑動。
接觸式探針4具有至少一個端部或接觸尖端4A。特別是，接觸尖端4A抵接於待測試裝置5上之接觸墊5A，執行該裝置和一測試設備(圖中未示出)關於其探針頭形成的端部元件間的機械和電性接觸。
一般來說，用於探針頭之探針沒有固定限制，但保持介面與卡相連，依次連接到測試設備：這是接觸式探針在非鎖定的情況下。
在這種情況下，如圖1A中所示，接觸式探針4 具有另一接觸尖端4B，實際表示為接觸頭，朝向卡6之複數個接觸墊6A。藉由按壓卡上接觸墊之探針，探針和卡之間良好的電性接觸是類似地保證於與待測試裝置之接觸。
此外，該卡6藉由強化件8被保持在適當位置。探針頭之組件、卡和強化件形成探針卡，其全部表示在圖1B的10中。
因此，在垂直探針技術中，保證接觸探針與測試設備良好的連接也是很重要，特別是在其接觸頭及卡的接觸頭。
探針頭生產的另一個關鍵參數是待測試設備上的接觸墊中心間的距離(所謂的間距)。隨著製造技術的進展，集成電子裝置的間距已變得越來越小，導致在探針頭1內的接觸探針4之高度封裝，及隨後關於定位問題以避免其相互接觸。相關於卡6上的接觸墊，這樣的距離限制卻稍顯不嚴格，鑑於這種接觸墊適合於間隔更遠及更自由地安排，特別是於一個更有秩序的方式，相比於那些待測試的裝置。
存在已知的各種技術用以獲得測試設備的探針卡10。
特別地，一個優先的解決方案利用印刷電路技術用以獲得卡10，其也通常被稱為“印刷電路板(PCB)”。該技術允許獲得具有活躍區的卡甚至是在大尺寸，但也具有重大的限制，係相關於在待測試設備上接觸墊之高密度的條件下來達成用於節距之一最小值。
另外習知為陶瓷基礎技術或MLC(多層陶瓷)。與 印刷電路板技術相比，這項技術允許實現極小節距和更高的密度，但它必須限制關於信號的最大數量其可用於測試及可容納活躍區的最大尺寸於卡上。
最後，可以使用所謂的混合技術，其中探頭連接的中間板，通常表示為插板，依次連接到機械支座，通常表示為一個插頭及藉由焊接橋樑連結到卡。該技術提供了很大的靈活性在表面、節距和信號密度，但它限定關於可以處理信號的最大數量，也顯示較差電磁性能。最後但同樣重要的，其難以自動化之能力也代表了一種混合技術的缺點。
元件相互位置形成的頭端也是一個關鍵的參數。特別的是，各種測試方法要求其探針頭能夠承受高溫。然而，在這種情況下這樣元件形成的探針卡的熱膨脹可能會阻礙其正確操作。事實上，元件構成習知類型的探針卡通常是藉由螺絲緊固。因此，在高溫下的測試，由於這些元件製成的材料並藉由螺絲緊固所獲得的不同熱膨脹係數，元件傾向於彎曲，造成整體探針卡故障，甚至導致缺少待測試裝置的接觸墊之接觸。
基於本發明的技術問題係提供一種探針卡，其適用於支撐具有複數個接觸探針的探針頭，以連接於一用於測試電子裝置的連接設備，尤其是集成在晶片之上，具有的功能和結構上的特點而能夠允許克服仍然影響藉由習知的技術所獲得之探針卡的限制和缺點，特別是允許管理於高溫下之測試。
根據本發明解決方案的想法是以一個浮動的方式相關聯於探針頭及強化件，以便補償經受到測試步驟期間探針卡形成之元件關於熱膨脹尺寸變化及消除變形的可能性，特別是彎曲的，機械耦合探針卡中的元件但製成的材料具有不同的熱膨脹係數，特別是支撐板和卡本身的介面板。
根據如此解決方案的構想，藉由電子裝置之測試設備之探針卡克服技術問題，以及包括至少一個容納複數個接觸式探針的探針頭，每一接觸探針具有至少一接觸尖端適合於抵靠待測裝置之接觸墊，以及一探針之支撐板經由一個介面板與強化件連結，其特徵在於其包括有複數個連結件於該支撐板及該介面板間具有間隙，且以一浮動方式容置設於該支撐板之複數個對應座，及複數個連結件於介面板及強化件間不具有間隙。
更特別地，本發明包括下面附加和可選擇之特徵，如果需要考慮個別的或結合的。
根據本發明之一態樣，該複數個具有間隙之連結件之每一具有間隙之連結件可包括相互連結之一本體及一頭端，該頭端具有至少一橫向尺寸大於該本體之一橫向尺寸以形成一實質具有T截面結構之一肩部，且於該複數個對應座之一對應座可具有一對應結構並配對於實質上為T截面構造之具有間隙之該連結件，以及相對大尺寸以允許該具有間隙之連結件之殼體浮動。
根據本發明之一態樣，該複數個對應座之每一對 應座可包括有一相互連結之本體及一頭端，該頭端具有至少一橫向尺寸大於該本體之一橫向尺寸以形成一肩部，適合抵靠該複數個具有間隙之連結件之一具有間隙之對應連結件。
此外，根據本發明之一態樣，該複數個具有間隙之連結件之至少一具有間隙之連結件，及該複數個對應座之至少一對應座可具有實質為管狀本體和頭端。
特別是，根據本發明之此態樣，該至少一具有間隙之連結件及至少一對應座可包含具有於3mm及5mm間之直徑的對應本體及具有於5mm及10mm間之直徑的對應頭端。
根據本發明之另一態樣，該複數個對應座之每一對應座可包括有一本體及一頭端，其具有尺寸大於至少10%相較於該複數個具有間隙之連結件之一具有間隙之對應連結件之一本體及一頭端之對應尺寸以容納於內部之浮動。
根據本發明之此態樣，於每一具有間隙之連結件之該本體與對應座之間可定義有一第一間隙，於該具有間隙之連結件之該頭端與該對應座之間可定義有一第二間隙，且於該具有間隙之該連結件之該肩部與該對應座間可定義有一第三間隙。
特別的是，此第一、第二及第三間隙之值可於50μm及350μm間，較佳的為100μm。
根據本發明之另一態樣，該第一間隙在橫向上大致上為零，及另一間隙可定義於該具有間隙之連結件之該頭端與一對應座之間，以對應於該支撐板之一面朝向該探針卡 之一整體支座，該另一間隙之值大於該第三間隙。
根據本發明之此態樣，預定厚度的間隔可以定義於介面板和支撐板的另一面之間。
再者，根據本發明之一態樣，該複數個具有間隙之連結件之該具有間隙之連結件可根據徑向設置對齊方向而排列，且與該複數對應座之該對應座一起，它們可具有一明確的間隙僅根據該對齊方向，並建立一於徑向上大致為零之間隙。
根據本發明之此態樣，該複數個具有間隙之連結件可包括至少三個具有間隙之連結件，係安排於對齊方向且於它們之間形成一60度角。
仍根據本發明之此態樣，該具有間隙之連結件可具有一實質為圓形截面之預定直徑及對應座可具有一對應該預定直徑之小尺寸拉長截面，及大尺寸對應於預定直徑和兩倍間隙之總和。
此外，根據本發明之另一態樣，藉由該複數個具有間隙之連結件之至少一具有間隙之連結件，該介面板包括接觸部可與支撐板結合。
根據本發明之一態樣，藉由該複數個不具有間隙之連結件之至少一不具有間隙之連結件，該介面板包括另一接觸部可與強化件結合。
再者，該探針卡可包括於探針頭和強化件間不具間隙之連結件。
根據本發明之另一態樣，藉由該具有間隙之連結 件，該介面板包括第一分離接觸部可與該支撐板結合。
根據本發明之此態樣，藉由該複數個不具有間隙之連結件之各別不具有間隙之連結件，該介面板包括第二接觸部可與強化件及第一接觸部結合。
再者，藉由該複數個不具有間隙之另外連結件之各別不具有間隙之另外連結件，該介面板包括另一接觸部可於探針頭和強化件間。
根據本發明之一態樣，該具有間隙之連結件可由一具有一低熱膨脹係數之一材料所製成，相較於一實作該支撐板之材料。
最後，該具有間隙之連結件可由鋼材所製成。
根據本發明探針卡之特徵和優點，由下述提供之說明中應是顯而易見的，參照附圖及實施例中所提供的非限制性的例子。
1,21‧‧‧探針頭
2‧‧‧上導板
20‧‧‧探針卡
2A‧‧‧上導引孔
21a‧‧‧部分
22‧‧‧接觸探針
23‧‧‧支撐板
8,24,24'‧‧‧強化件
24A‧‧‧橫向臂
25,25'‧‧‧介面板
25A,25B,25'A,25'B,25'C‧‧‧接觸部
26‧‧‧支座
27,27'‧‧‧連結件
27A,28A‧‧‧肩部
27B‧‧‧本體
27C,28B,28C‧‧‧頭端
28‧‧‧對應座
29‧‧‧間隔
3‧‧‧下導板
3A‧‧‧下導引孔
30‧‧‧推動元件
4‧‧‧接觸試探針
4A,4B‧‧‧接觸尖端
5‧‧‧待測試裝置
5A,6A‧‧‧接觸墊
6,10‧‧‧卡
A1,A2‧‧‧尺寸
D,D1,D2‧‧‧直徑
F‧‧‧箭頭
G1,G2,G3,G4,G5‧‧‧間隙
HD‧‧‧長度
L1,L2,Tk‧‧‧厚度
X1,X2,X3‧‧‧對齊方向
圖1A示意性表示根據習知技術得到的垂直探針頭之接觸探針。
圖1B示意性表示根據習知技術得到的適於支撐垂直探針頭之探針卡。
圖2示意性表示根據本發明探針卡之一實施例。
圖2A-2C示意性表示圖2探針卡的連結件在不同的操作條件之放大圖。
圖3示意性表示根據本發明探針卡之替代實施例。
圖3A-3B示意性表示圖3探針卡的連結件在不同的操作條件之放大圖。
圖4示意性表示圖3A-3B之連結件安排。
參照這些圖面，尤其是圖2，探針卡包括至少一具有複數個接觸探針之探針頭用以測試電子裝置，尤其是集成在晶圓上，以整體標號20表示。
根據本發明應當注意到系統的示意圖沒有按比例畫出，但在某種程度上強調本發明的主要特點。
另外，本發明呈現的各種態樣，例如在圖中表示的方式可以明顯地從一個實施例中彼此組合和互換至其他實施例。
特別是，如圖2之說明，該探針卡20包括一容納複數個接觸探針22的探針頭21，及一個支撐元件，尤指一支撐板23，通常簡稱為印刷電路板(PCB)，經由一介面元件，尤指一介面板25，關聯至強化件24及適合於連接於測試設備(圖未示)。特別的，如圖所示的例子中，該探針頭21是垂直類型的，並且包括至少一個板或上導板或一個板或下導板，具有相應的孔其內有接觸探針22滑動，僅通過舉例的方式說明。也可以用懸臂式探針頭，本發明不限制到特定類型的探針頭。
在任何情況下，該接觸探針22包括適於抵靠待 測試設備對應的接觸墊的接觸端部或尖端以便獲得所需的接觸，尤指電氣，於它和該探針卡20間，進而測試設備與其連結。
一般而言，待測試設備是在由半導體材料製成的晶圓上之集成電路，其在測試階段係安排在該支座26上，通常稱為卡盤且一個系統的部分其通常也稱為探針，該探針卡20亦抵接於其上。
根據本發明，有利的是，該探針卡20亦包括有至少一連結件27於該支撐板23及該介面板25間，這些連結件27具有間隙地容置存在於該支撐板23之一適合的對應座28。另外該不具間隙連結件27'設置於該介面板25及該強化件24間及於該探針頭21和該強化件24間。
特別是，該探針卡20具有複數個具有間隙之連結件27連結於該介面板25之該接觸部25A，其也具有另一接觸部25B連結於該強化件24，適當地提供橫向臂24A其確實連接它至此介面板25之另一接觸部25B。
更具體地，該具有間隙之連結件27包括一本體27B和連接到該本體27B之一頭端27C，及具有至少一個橫向尺寸大於本體27B的橫向尺寸，以便該具有間隙之連結件27具有適合的肩部27A適合緊靠著相對應該對應座28之肩部28A，如進一步詳細地但仍示意地在不動作情況下顯示於圖2A的放大圖中，即不存在其機械應力和/或熱膨脹。合適地，在這樣的圖示說明，該對應座28具有相對應的結構和配合於該具有間隙之連結件27，及各自大尺寸的元件，以允許 該具有間隙之連結件27浮動容置於其內。此外，至少一具有間隙的連結件27的本體部分可以穿透到該介面板25，並與其成為一體，特別是在相應的接觸部25A，以確實獲得所需的整合於該具有間隙之連結件27與介面板25間。應當觀察到橫截面，如圖2A-2C所示，該具有間隙之連結件27及具有一倒T型之對應座。
在大致管狀元件的情況下，其可設置為該本體27B具有一包括於3mm及5mm間之直徑D1及該頭端27C具有一包括於5mm及10mm間之直徑D2，這樣的值被視為該探針卡20在不動作條件下，亦即其不存在機械應力和/或熱膨脹。
有利地，該對應座28具有的元件，特別指該本體28B和該頭端28C，對應於該具有間隙之連結件27之元件，特別指該本體27B和該頭端27C，分別具有至少10%的放大尺寸，進而允許該支撐板23隨著探針卡20增加的操作溫度而膨脹，同時避免探針頭21之任何移動，這會影響相關測試進行的良好結果。
特別的是，該對應座28包括管狀元件，其具有本體28B及頭端28C之直徑與厚度被放大，相對於具有間隙連結件27之本體27B及頭端27C之對應直徑與厚度。
因此，容設在該對應座28之該具有間隙之連結件27係具有第一間隙G1位於其本體27B相對於該對應座28的該本體28B，第二間隙G2位於該頭端27C相對於該對應座28的該頭端28C，及第三間隙G3位於其肩部27A相對於該 對應座28之肩部28A。這些間隙G1,G2,G3之合適值係於50μm及350μm間，較佳為100μm；再者，這樣的間隙G1,G2和G3的值根據需要，相對於彼此可以相同或不同。明顯地，該間隙G1,G2和G3之值應依賴於探針卡20的應用程序。
在操作過程中，當介面板25放置在支座26上，該具有間隙之連結件27之肩部27A壓力接觸於該對應座28之肩部28A上，示意性地表示於圖2B的放大圖中。在這樣情況下，第三間隙G3變成無效的，及厚度Tk之間隔29具有與第三間隙G3相同的尺寸，建立於該支撐板23及介面板25間，如在圖2中所表示的。間隔29的厚度Tk是藉由具有間隙的連結件27之適當尺寸所決定，特別是其頭端27C，而具有厚度L1小於該對應座28之頭端28C的厚度L2。更具體的是，該厚度L1小於該厚度L2之10%。此外，在這種情況下，L1和L2厚度值應取決於探針卡20之應用程序。
具體而言，由於該具有間隙之連結件27容置浮動元件於該對應座28之存在，該支撐板23以浮動方式連結於該介面板25。
因此，在操作條件下，其暗示著溫度造成製成探針卡20元件之材料的熱膨脹，該支撐板23因而擴大，例如依據圖2中所示的箭頭F的方向。有利的是，根據本發明，使用該具有間隙之連結件27其允許連同間隙連接該支撐板23及該介面板25，而允許該支撐板23根據這樣的熱膨脹而變形，但不會影響的探針卡20內探針頭21的定位及進而卡本身的正確操作。另外，即使是一個可能的介面板25之熱膨 脹不影響不限制固定於介面板25之該支撐板23的定位，尤其避免此支撐板23之彎曲及探針頭21之位移，克服了根據習知技術所得到之卡的缺點。還應當觀察任何支撐板23的彎曲，由於其中漸變溫度之存在，基於晶圓和測試設備不同的溫度圍繞著它，係藉由以具有間隙的連結件27所得到之浮動耦合而予以補償，從而降低破壞了該支撐板23本身的風險，特別地，間隔29之存在允許消除破壞該支撐板23之風險，其係由於其中的漸變溫度而致之彎曲。
相關於每一具有間隙之連結件27及該對應座28之間的間隙之機制係示意性顯示於圖2C之放大中，其中，很顯然具有間隙的連結件27仍然正確地安置在其對應座28上，即使在此對應座28的該支撐板23之熱膨脹的存在，此熱膨脹如圖2C箭頭F指示。
合適地，相對於該支撐板23的製成的材料，該具有間隙的連結件27是由使用具有低熱膨脹係數的材料而製成。更具體地，在一個較佳的實施方案中，該支撐板23是由使用適合用於製造印刷電路板的材料製成，如FR4(縮寫為“阻燃”)，而該具有間隙之連結件27係由鋼材所製成，其尺寸的變化，尤指直徑D1及D2，相對於該支撐板23的膨脹，因此可以忽略不計。此外，介面板25的接觸部25A和強化件24可能由相同的材料製成，特別是鋼，以減少移動，於高溫應用的情況下及，無論如何，當有一個能夠確定該支撐板23整體之熱膨脹的溫度。
由該支撐板23和該探針頭21組成的組件係特別 容納在該探針系統的一個合適的孔內，具有尺寸至少等於指示於圖2之長度HD，此長度HD依靠測試器設備關聯至該探針卡20。
根據本發明的一替代實施例，示意地顯示於圖3，該探針卡20設有複數個具有間隙之連結件27浮動容置於實作該支撐版23之對應座28。
進一步詳細地如圖3A中所示，每一具有間隙之連結件27包括一本體27B和一頭端27C，該對應座28被尺寸化以分別具有一本體28B其尺寸實質上對應於容置於其中的具有間隙之連結件27之本體27B，及一頭端27C具有大尺寸，以類似前述實施例允許一個間具有間隙的連結件27浮動容置於對應座28。關於前述實施例，於本體27B及28B之該第一間隙G1於橫向上實質上是無效的，而於頭端27C和28C的第二間隙G2和於肩部27A和28A的第三間隙G3的則依然存在。此外，獲得該具有間隙之連結件27之頭端27C，以建立另一間隙G4相對於該支撐板23的一面。
此另一間隙G4藉由該具有間隙之連結件27及該對應座28之適合結合尺寸而決定。特別是，該具有間隙之連結件27之該頭端27C之厚度及該第三間隙G3總和係大於該對應座28的該頭端28C之厚度。該另一間隙G4因大於該第三間隙G3。
因此，已將該探針卡20定位於該支座26上，該具有間隙之連結件27之該頭端27C，從該支撐板23突出，最終直接接觸和壓力接觸抵靠於該支座26，如圖3B所示。
再者，於該支撐板23及位於該具有間隙之對應連結件27之該介面板25的一接觸部25A間，具有一厚度Tk之一間隔29，也表示於圖3。該間隔29之厚度Tk是由該具有間隙的連結件27之適當的尺寸所決定，且特別是該頭端27C，其具有的厚度L1大於該對應座28的該頭端28C的厚度L2。更具體的，該厚度L1大於10%之該厚度L2。此外，在這種情況下，該厚度L1和L2的值將依靠於該探針卡20之應用程序。
應當觀察到的是，圖示於圖3A及3B之該具有間隙之連結件27及該對應座28之構造，以及於該支撐板23及該介面板於不動作條件下之間存在的厚度29，也可使用於如圖2所示之該探針卡。
根據如圖3所示之實施例，該介面板25'特別包括對應於具有間隙之連結件27之複數個第一接觸部25'A。關於前述之實施例，該第一接觸部25'A在這種情況下是分離的部分，而非製成該實際的介面板之一層的部分。
再者，該介面板25'包括一另一接觸部25'B，係於該探針頭21，尤指其中一部分21A，通常所說的作為間隔物，合併於該支撐板23，及該強化件24之間，以及於該具有間隙之連結件27之該接觸部25A以及該強化件24之間的複數個第二接觸部25'C，即使是這樣的第二接觸部25'C可能是分開的部分。
不具有間隙之另外複數個連結件27'被設置於該探針頭21及該介面板25'之間，及於該介面板25'及該強化件 24間。特別是，該另外不具間隙之連結件27'連結該接觸部25'B及該探針頭21，該另一接觸部25C'及該接觸部25'A，及該另一該接觸部25'C及該強化件24。藉由簡易螺絲可獲得另外不具間隙之連結件27'。
因此，由於該另外不具間隙之連結件27'，該探針卡20機構整體實質上被提高。
由於連結件及對應座28合適的定位，可保證如圖3所示之探針卡20之正確定位。
根據本發明之一態樣，示意說明於圖4，該支撐板23包括至少三個具有間隙之連結件27安排於由該支撐板23所定義之一平面π，使該具有間隙之連結件27之對齊方向X1-X1,X2-X2,X3-X3於其間形成為120°的角度α，這樣的角度α相當於360°/元件數。
因此，應被觀察的是，該對應座28具有一間隙G5，正面的和徑向的，僅沿著這些對齊方向X1-X1,X2-X2,X3-X3，而它們在橫向上具有一大致為零之間隙，以允許該支撐板23之膨脹但同時保證正確之定位。
更具體的，根據一實施例，該具有間隙之連結件27具有直徑為D之實質圓形截面以及對應座28具有一拉長截面，其具有對應此直徑D之較小尺寸A1及相當於D+2G4之一較大尺寸A2，如這樣圖示所表示。因此，其允許該具有間隙之連結件27僅沿著對齊方向X1-X1,X2-X2,X3-X3移動於該對應座28內，最多只能縮小該對應座28至一相當於該連結件27之直徑的尺寸。
這種配置允許在該介面板25上的該支撐板23一個準確的裝配，及甚至保證在高溫下操作過程中維持對齊，特別是存在有該支撐板23之熱膨脹。
顯然地，可以提供該具有間隙的複數個連結件27，特別是超過三個，根據其對齊方向之徑向發展而單獨沿此方向分佈具有間隙之對應座。
實際上，應當觀察出，相反於習知的卡包括藉由支撐板置於支座上的探針頭，從而無法由探針頭或介面板釋放以保證其硬化，根據本發明之該探針卡20包括一介面板25完整地由該支撐板23釋放，由於使用該具有間隙之連結件27浮動容置於支座之對應座28。這樣具有間隙之連結件27的合適的安排，舉例說明如圖4，可保證探針頭21之對齊，即使探針系統之機構移動而導致震動的存在，故而防止任何並非卡擴展之移動。
應被觀察的是，該探針卡20為接觸於適於推動該支撐板23之測試設備(圖未示)的推動元件30，其壓抵於該連結件27，其接著結束於接觸該支座26。特別是，透過所謂的頂針塔(pogo towers)獲得推動元件，設置有複數個針頭或頂針引腳，其係直接位於該支撐板23上，表示於圖中30A。
於推動元件30存在下，特別是允許大幅降低及甚至消除該探針頭21在Z方向的移動，如圖4所示為垂直於平面π。
於操作期間，當該支撐板23位於該支座26上，該具有間隙之連結件27之該肩部27A為壓力接觸於該對應座 28之該肩部28A，如示意地表示於圖3B之放大圖中。於此情況下，該第三間隙是無效的及該間隔29加大至一厚度，此厚度具有尺寸相當於初始厚度Tk及該第三間隙G3之總和。
應被觀察的是，於操作期間，即使在消除該第三間隙G3之情況，在該支撐板23和該支座26之間仍然存在一空間，只要另一間隙G4是大於該第三間隙G3，該支撐板23被保持在原位甚至是因為推動元件30。實際上，該空間，由另一間隙G4所保證，係允許該探針卡20繼續正確的操作，即使是存在有其構成元件之尺寸改變，例如相關於熱膨脹。
結論是，根據本發明有益的，可得到能夠正確操作的該探針卡，即使存在有暗示使該元件形成熱膨脹的操作溫度，從而克服當前存在市場上之卡的缺點
使用連結件與間隙容置在合適的對應座中，該支撐板可能跟隨探針卡操作溫度的增加而膨脹但不會引起的探針頭的移動，故能保證該探針卡正確的操作於會影響習知卡的良好操作之高溫操作條件下。
有利地，根據本發明，該支撐板的定位不會被該介面板的可能熱膨脹所影響，其非固定地限制該支撐板。
特別是，該探針卡結構防止該支撐板的彎曲，由於其漸變溫度的存在，由於環繞其之測試設備及晶圓的不同溫度，其藉由因為連結件所獲得之浮動耦合而得到補償，進而減少破壞支撐板的風險，也由於有一空間存在於該支撐板及該介面板之連結部之間。
明顯地，上述所描述之該探針卡可能會受到本領 域之技術人士為符合附帶及特定之需要而作各樣之修改及變化，其全部應落在本發明申請專利範圍所定義的保護範圍內。
20‧‧‧探針卡
21‧‧‧探針頭
22‧‧‧接觸探針
23‧‧‧支撐板
24‧‧‧強化件
24A‧‧‧橫向臂
25‧‧‧介面版
25A,25B‧‧‧接觸部
26‧‧‧支座
27‧‧‧連結件
28‧‧‧對應座
29‧‧‧間隔
F‧‧‧箭頭
HD‧‧‧長度

Claims (15)

  1. 一種電子裝置之測試設備之探針卡(20)，包括至少一探針頭(21)，其容設有複數個接觸探針(22)，每一接觸探針(22)具有至少一接觸尖端，適合抵靠接觸於一待測試裝置之接觸墊，以及該探針頭(21)之一支撐板(23)係經由一介面板(25,25')與一強化件(24)相結合，其特徵在於包括有複數個連結件(27)於該支撐板(23)及該介面板(25,25')間具有間隙，以一浮動方式容置設於製作在該支撐板(23)中之複數個對應座(28)，及複數個連結件(27')於該介面板(25,25')及該強化件(24)間不具有間隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡(20)，其中，該複數個具有間隙之連結件(27)之每一具有間隙之連結件(27)包括相互連結之一本體(27B)及一頭端(27C)，該頭端(27C)具有至少一橫向尺寸大於該本體(27B)之一橫向尺寸以形成一實質具有T截面結構之一肩部(27A)，且於該複數個對應座(28)之一對應座(28)具有一對應結構並配對於實質上為T截面構造之具有間隙之該連結件(27)，以及相對大尺寸以允許該具有間隙之連結件(27)之殼體浮動。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之探針卡(20)，其中，該複數個對應座(28)之每一對應座(28)包括有一本體及一頭端(28B,28C)，其具有尺寸大於至少10%相較於該複數個具有間隙之連結件(27)之一具有間隙之對應連結件(27)之一本體及一頭端(27B,27C)之對應尺寸，以容納於內部之浮動。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之探針卡(20)，其中，於每一具有間隙之連結件(27)之該本體(27B,28B)與對應座(28)之間定義有一第一間隙(G1)，於該具有間隙之連結件(27)之該頭端(27C,28C)與該對應座(28)之間定義有一第二間隙(G2)，且於該具有間隙之該連結件(27)之該肩部(27A,28A)與該對應座(28)之間定義有一第三間隙(G3)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡(20)，其中，該第一間隙(G1)在橫向上大致上為零，及另一間隙(G4)定義於該具有間隙之連結件(27)之該頭端(27C,28C)與一對應座(28)之間，以對應於該支撐板(23)之一面朝向該探針卡(20)之一整體支座(26)，該另外間隙(G4)之值大於該第三間隙(G3)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之探針卡(20)，其中，一預設厚度(Tk)之間隔(29)定義於該介面板(25)及該支撐板(23)之另一面間。
  7. 如前述申請專利範圍任一項所述之探針卡(20)，其中，該複數個具有間隙之連結件(27)之該具有間隙之連結件(27)係根據徑向設置對齊方向(X1-X1,X2-X2,X3-X3)而排列，且該具有間隙之連結件(27)與該複數個對應座之該對應座(28)具有一明確的間隙(G4)，僅沿著對齊方向(X1-X1,X2-X2,X3-X3)，並建立一於徑向大致為零之間隙。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之探針卡(20)，其中，該複數個具有間隙之連結件(27)包括至少三個具有間隙之連結件(27)，安排於對齊方向(X1-X1,X2-X2,X3-X3)以於其間形成於一角度等於360°/元件數量。
  9. 如前述申請專利範圍任一項所述之探針卡(20)，其中，藉由該複數個具有間隙之連結件(27)之至少一具有間隙之連結件(27)，該介面板(25)包括接觸部(25A)與該支撐板(23)結合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之探針卡(20)，其中，藉由該複數個不具有間隙之連結件(27')之至少一不具有間隙之連結件(27')，該介面板(25)包括另一接觸部(25B)與該強化件(24)結合。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之探針卡(20)，其中，於該探針頭(21)及該強化件(24)間包括該不具有間隙之連結件(27')。
  12. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之探針卡(20)，其中，藉由該具有間隙之連結件(27)，該介面板(25')包括第一分離接觸部(25'A)與該支撐板(23)結合。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之探針卡(20)，其中，藉由該複數個不具有間隙之連結件(27')之各別不具有間隙之連結件(27')，該包括另一接觸部(25'B)之介面板(25')於該探針頭(21)及該強化件(24)間。
  14. 如前述申請專利範圍任一項所述之探針卡(20)，其中，該具有間隙之連結件(27)由一具有一低熱膨脹係數之一材料所製成，相較於一實作該支撐板(23)之材料。
  15. 如申請專利範圍第2項至第14項之任一項所述之探針卡(20)，其中，該具有間隙之連結件(27)之該頭端(27C)從該支 撐板(23)突出，以便直接抵靠接觸於一置放有該探針卡(20)之該支座(26)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106338626A (zh) * 2015-07-06 2017-01-18 旺矽科技股份有限公司 探针模块
TWI632375B (zh) * 2016-07-27 2018-08-11 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics 電連接裝置
TWI684011B (zh) * 2016-07-28 2020-02-01 義大利商探針科技公司 電子裝置用探針卡

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700017061A1 (it) * 2017-02-15 2018-08-15 Technoprobe Spa Scheda di misura perfezionata per applicazioni ad alta frequenza
IT201700046645A1 (it) 2017-04-28 2018-10-28 Technoprobe Spa Scheda di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici
CN113140477B (zh) * 2020-01-20 2022-09-16 创意电子股份有限公司 探针卡模块
KR20230152314A (ko) * 2022-04-27 2023-11-03 (주)티에스이 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8575954B2 (en) * 2002-06-24 2013-11-05 Advantest (Singapore) Pte Ltd Structures and processes for fabrication of probe card assemblies with multi-layer interconnect
US7285968B2 (en) * 2005-04-19 2007-10-23 Formfactor, Inc. Apparatus and method for managing thermally induced motion of a probe card assembly
US7622935B2 (en) * 2005-12-02 2009-11-24 Formfactor, Inc. Probe card assembly with a mechanically decoupled wiring substrate
JP5289771B2 (ja) * 2005-12-05 2013-09-11 日本発條株式会社 プローブカード
US7692433B2 (en) * 2006-06-16 2010-04-06 Formfactor, Inc. Sawing tile corners on probe card substrates
US7471078B2 (en) * 2006-12-29 2008-12-30 Formfactor, Inc. Stiffener assembly for use with testing devices
US8134381B2 (en) * 2007-03-26 2012-03-13 Advantest Corporation Connection board, probe card, and electronic device test apparatus comprising same
US7791361B2 (en) * 2007-12-10 2010-09-07 Touchdown Technologies, Inc. Planarizing probe card
US7733104B2 (en) * 2008-04-21 2010-06-08 Sv Probe Pte. Ltd. Low force interconnects for probe cards
US7772863B2 (en) * 2008-12-03 2010-08-10 Formfactor, Inc. Mechanical decoupling of a probe card assembly to improve thermal response

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106338626A (zh) * 2015-07-06 2017-01-18 旺矽科技股份有限公司 探针模块
TWI580970B (zh) * 2015-07-06 2017-05-01 Mpi Corp Probe module (1)
TWI632375B (zh) * 2016-07-27 2018-08-11 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics 電連接裝置
TWI684011B (zh) * 2016-07-28 2020-02-01 義大利商探針科技公司 電子裝置用探針卡

Also Published As

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