TW201831909A - 供高頻應用的探針卡 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置的測試設備的探針卡（20）包括：測試頭（21），其容置接觸元件（22），沿著在第一端部（24A）及第二端部（24B）之間的長軸（H-H）延伸，適於第一端部（24A）鄰接的支撐板（23），及彈性膜（25）。適合地，測試頭（21）是設置在支撐板（23）及彈性膜（25）的第一部（25A）之間，其是以其第二部（25B）連接至支撐板（23），探針卡（20）更包括接觸尖端（27）設置於彈性膜（25）的第一面（F1）而位於其第一部（25A），各接觸元件（22）的第二端部（24B）是適於鄰接於彈性膜（25）的第二面（F2），相反於第一面（F1），接觸元件（22）的數目與分布是不同於接觸尖端（27）的數目與分布。

Description

供高頻應用的探針卡

本發明是關於一種探針卡，用於測試整合於半導體晶圓的電子裝置。

更特別是，本發明是關於一種探針卡，包括測試頭，其容置接觸元件，沿著第一端部及第二端部之間的長軸延伸，及適於第一端部鄰接的支撐板。

下述揭露是撰寫成關於此應用領域，只是為了簡化其描述。

已知測試卡又稱為探針卡，實際上是適於電性連接特別是整合於半導體晶圓的電子裝置的微結構的多個接觸墊的裝置，而具有測試設備的對應通道，以執行功能性測試，特別是其電性或普通測試。

執行於整合裝置的測試特別是有用於在製造階段儘早偵測並隔離有瑕疵的電路。通常，探針卡因此是用於在將整合於晶圓的裝置切割並組裝於晶片包覆封裝前，電性測試它們。

一種探針卡包括：測試頭，其進而實際上包括多個可移動接觸探針，是由實質上板狀且彼此平行的至少一對支座或導板所保持。板狀支座具備適合的孔，並設置成彼此相距特定距離，以便保留自由空間或空氣空隙，以供接觸探針移動及可能的變形，其等通常是由具有良好的電性及機械性質的特殊合金的導線所製成。

特別是，圖1示意地繪示探針卡15，包括測試頭1，進而包括至少一個板狀支座或上導板2，通常稱為「上模具」，及一個板狀支座或下導板3，通常稱為「下模具」，具有各自的導孔4及5，多個接觸探針6在其中滑動。

各接觸探針6結束於具有接觸尖端7的一端，用於鄰接於整合於晶圓9的待測裝置的接觸墊8，以實現在待測裝置及以探針卡作為其終端元件的測試設備（圖未顯示）之間的機械及電性接觸。

如圖1所示，上模具2及下模具3是適合地由空氣空隙10所隔開，以便接觸探針6變形。

將測試頭1按壓於裝置本身確保在接觸探針6及待測裝置的接觸墊8之間的良好的連接，在按壓接觸的期間，實現於導板而在導孔內可移動的接觸探針6在空氣空隙10中發生彎曲，並在導孔內滑動。這種測試頭通常稱為具有垂直探針的測試頭，英文名詞稱為「vertical probe head」。

在某些例子中，接觸探針是固定地緊固於頭本身而位於上板狀支座：這種測試頭稱為阻式測試頭。

然而，更常見的是，使用的測試頭是具有非固定地緊固阻式探針，但是保持成介於所謂的板，可能是透過微接觸板：這種測試頭稱為非阻式測試頭。微接觸板通常稱為「空間轉換器」，因為，除了接觸探針之外，它亦可基於在待測裝置上的接觸墊而在空間上重新分布形成在其上的接觸墊，特別是鬆綁在墊本身的中心之間的距離限制。

在此例中，繼續參考圖1，各接觸探針6具有額外的端區或端域，結束於所謂接觸頭11，朝向包括測試頭1的探針卡15的空間轉換器13的多個接觸墊的接觸墊12。接觸探針6的接觸頭11按壓－鄰接於空間轉換器13的接觸墊12，類似於在接觸尖端7及整合於晶圓9的待測裝置的接觸墊8之間的接觸，確保在接觸探針6及空間轉換器13之間的良好的電性連接。

此外，探針卡15包括支撐板14，通常是印刷電路板（PCB），其連接至空間轉換器13，以探針卡15是中介於測試設備的方式。

探針卡的正常運作是基本上連結至二個參數：接觸探針的垂直移動，或稱為超程（overtravel），及接觸探針的接觸尖端的水平移動，或稱為刮擦（scrub）。如同已知，很重要的是確保接觸尖端的刮擦，以便刮擦接觸墊的表面，據此移除例如具有薄層或氧化膜的形式的雜質，並改善探針卡所執行的接觸。

由於應該總是確保在探針及待測裝置之間的良好的電性連接，所有這些特徵應該在探針卡的製造步驟中評估及校準。

亦很重要的是確保探針的接觸尖端按壓接觸於裝置的接觸墊不至於太大力而導致探針或墊本身損壞。

在所謂的短探針的例子中，亦即探針具有有限主體高度，特別是尺寸少於5000 µm，此問題感覺更嚴重。這種探針例如是用於高頻應用，探針的減少的長度限制連接的自感現象。特別是，「供高頻應用的探針」一詞是指可傳輸頻率高於1 GHz的訊號的探針。

確實，近來的需求已知是製造探針卡，其可傳輸高達無線電頻率的非常高的頻率的訊號，接觸探針的長度因而遽減，以便在傳輸這些訊號時，不增加例如上述自感現象所導致的雜訊。

然而，在此例中，探針的主體的長度減少大幅增加探針本身的剛性，其表示各自的接觸尖端增加施力於待測裝置的接觸墊，可能導致墊的損壞，及待測裝置的不可修復的毀損，顯然必須避免這種情形。更危險的是，因其主體的長度減少所致的接觸探針的剛性增加亦增加破壞探針本身的風險。

因此，本發明的技術問題是設想一種探針卡，具有結構性及功能性特徵，可克服現今仍然影響根據先前技術所製成的探針卡的限制及缺點，特別是探針卡可傳輸高頻訊號，而對於訊號不增加雜訊，同時，在相關接觸探針接觸待測裝置的墊時，確保其正常運作，因此降低損壞接觸探針及墊本身的風險。

基於本發明的方案思想是製成一種探針卡，其接觸探針是塑造成極短接觸尖端，連接至彈性膜的一面，屬於探針卡的測試頭的接觸元件是設置於接觸尖端，在彈性膜的相反面上，接觸元件鄰接於彈性膜的相反面，以便在接觸尖端接觸於待測裝置的對應墊時加以減振。

基於此方案思想，上述技術問題主要是由電子裝置的測試設備的探針卡所解決，其包括測試頭，其容置多個接觸元件，沿著在第一端部及第二端部之間的長軸延伸，第一端部所適於鄰接的支撐板，及彈性膜，探針卡的特徵在於：測試頭是設置在支撐板及彈性膜的第一部之間，其是藉由其第二部連接至支撐板，探針卡更包括多個接觸尖端，設置於彈性膜的第一面而位於其第一部，各接觸元件的第二端部是適於鄰接於彈性膜的第二面，相反於第一面，接觸元件的數目與分布是不同於接觸尖端的數目與分布。

更特別是，如果需要，本發明包括下述額外及選擇性的特徵，以供單獨或結合採用。

根據本發明的一個觀點，接觸尖端可具有少於200 µm的高度，高度是沿著平行於長軸的方向測量。

根據本發明的另一個觀點，接觸尖端可為T形，並可由選自鉑、銠、鈀、銀、銅或其合金，較佳是鉑合金的導電材料所製成。

此外，彈性膜可包括導電軌跡，延伸自第一部而位於接觸尖端，朝向彈性膜的第二部。

另外，接觸尖端可焊接至導電軌跡或藉由導電膠膜而與其膠合。

根據本發明的一個觀點，導電軌跡可電性連接至支撐板的接觸墊。

特別是，彈性膜及支撐板可藉由按壓接觸、導電橡膠或藉由焊接而電性連接。

或者，導電軌跡可藉由無線電頻率連接手段而直接連接至測試設備。

亦應該指出的是，導電軌跡可沿著彈性膜的第一及／或第二面延伸及／或可在彈性膜內延伸。

此外，彈性膜可由聚醯胺所製成。

根據本發明的一個觀點，測試頭的接觸元件可包括接觸元件的一組，該組的各接觸元件是電性連接至對應的接觸尖端，不屬於該組的接觸元件是電性絕緣自接觸尖端及該組的接觸元件。在此例中，該組的各接觸元件可藉由形成於彈性膜的連接導電軌跡而電性連接至對應的接觸尖端，連接導電軌跡是延伸在彈性膜的第一面及第二面之間。此外，該組的接觸元件可適於傳輸多個電源訊號及／或多個接地訊號及／或低頻訊號。

根據本發明的一個觀點，彈性膜可包括多個接觸墊，形成於其第二面，是適於測試頭的接觸元件的第二端部鄰接者。

根據本發明的另一個觀點，彈性膜的接觸墊的至少一組可由導電材料所製成，接觸元件的該組的接觸元件的第二端部是電性連接至對應的接觸尖端，鄰接於該組的接觸墊。

亦應該注意的是，支撐板可為印刷電路板，適於連接至測試設備。

根據本發明的另一個觀點，探針卡可更包括空間轉換器，連接至支撐板。

根據本發明的再一個觀點，測試頭可包括至少一個上導板及至少一個下導板，具有各自的導孔，接觸元件滑動地容置在其等中，上導板及下導板是由空氣空隙而彼此分開。

接觸元件的數目可小於接觸尖端的數目。

此外，接觸元件所鄰接的接觸墊可延伸成覆蓋彈性膜對應於一個以上的接觸尖端的區域，一個以上的接觸尖端對應於鄰接於接觸墊的各接觸元件。

最後，應該注意的是，彈性膜的第一部可為其中央部，而彈性膜的第二部可為其外圍部。

根據本發明的探針卡的特徵及優點將顯明於下列說明書，以表示性及非限制的例子所呈現的它的一個實施例，並參考附圖。

參考圖式，特別是圖2A及2B，元件符號20通篇且示意地是指根據本發明所製成的探針卡。

應該注意的是，圖式是示意圖，並未按照比例繪製，但它們是繪製成強調本發明的重要特徵。

此外，在圖式中，不同元件是示意地顯示，而其等形狀可根據需要的應用變化。亦應該注意的是，在圖式中，相同元件符號是指相同形狀或功能的元件。最後，關於繪示於圖式的一個實施例所描述的特別特徵亦可用於繪示於其他圖式的其他實施例。

就其更廣義的形式來說，探針卡20是適於連接至用於測試整合於半導體晶圓的電子裝置的設備（圖未顯示）。

探針卡20包括測試頭21，其容置接觸元件22，圖2A顯示六個接觸元件22及圖2B顯示八個接觸元件22，只是作為例子。

廣義來說，測試頭21包括本體21’，用於容置接觸元件22，本體21’因此實現接觸元件22的支撐結構。

探針卡20更包括支撐板23，較佳是印刷電路板（PCB）以確保在探針卡20及測試設備之間的連接。

接觸元件22包括主體22b，其沿著在第一端部24A及第二端部24B之間的長軸H-H延伸，第一端部24A是適於鄰接於支撐板23。

探針卡20亦包括彈性膜25，測試頭21是適合地插入在彈性膜25及支撐板23之間。

具體而言，彈性膜25包括第一部或中央部25A及第二部或外圍部25B，其是用於分別接觸測試頭21及支撐板23。

特別是，彈性膜25是藉由其外圍部25B而電性連接至支撐板23，電性連接是例如藉由支撐板23的適合的導電接觸墊26及形成於彈性膜25而位於其外圍部25B的適合的接觸墊或導電部（圖未顯示）而產生。

如圖2A及2B所示，支撐板23的接觸墊26是形成於其面F，面對測試頭21，面F是根據圖2的局部參考的下面。

在圖未顯示的一個實施例中，支撐板23可包括適合的開口，以便彈性膜25通過它，在此例中，彈性膜25是連接至接觸墊（圖未顯示），形成於支撐板23的面F的相反面，亦即根據圖2的局部參考的其上面。

在本發明的一個較佳實施例中，彈性膜25的導電部是藉由按壓接觸而連接至支撐板23的接觸墊26。或者，彈性膜25及支撐板23可藉由導電橡膠或藉由焊接而連接。

如果支撐板23具有開口以供彈性膜25通過，亦可使彈性膜25藉由來自測試設備的無線電頻率連接手段，例如同軸電纜或SMA連接器而直接連接至測試設備。換句話說，在膜中的導電軌跡可藉由無線電頻率連接手段而直接連接至測試設備。

有利的是，根據本發明，探針卡20更包括多個接觸尖端27，設置於彈性膜25的第一面F1，特別是形成於其中央部25A，第一面F1是根據圖2的局部參考彈性膜25的下面。

接觸尖端27是適於鄰接於整合於半導體晶圓29的待測裝置的接觸墊28，而由例如選自鉑、銠、鈀、銀、銅或其合金，較佳是鉑合金的導電材料所製成。

接觸尖端27較佳是T形（或形狀像是顛倒的蘑菇），其中，T的莖部是連接至彈性膜25，而T的頭部適於接觸待測裝置的接觸墊28。或者，接觸尖端27可形狀像是導電凸塊，其可進而包括凸出接觸部，由銠所製成，用於接觸待測裝置的接觸墊28。顯然，上述所揭露的例子不應該視為限制本發明，因為接觸尖端27可具有適於連接待測裝置的接觸墊28的任何形狀。

適合地，接觸尖端27所具有的高度更低於已知方案所使用的接觸探針的高度，特別是它們具有低於至少200 µm的高度，廣義來說，介於10 µm及200 µm之間。

應該指出的是，在本說明書中，高度一詞意思是沿著平行於接觸元件22的長軸H-H的方向測量的接觸尖端27的尺寸，亦即對應於接觸元件22的長度的方向。

因此，顯然，本發明的探針卡20的接觸尖端27是適於測試高頻裝置，其等高度是為了避免不利的自感現象。

此外，測試頭21的接觸元件22鄰接於彈性膜25的第二面F2，相反於第一面F1。特別是，各接觸元件22藉由其第二端部24B而鄰接於彈性膜25的第二面F2，第二面F2是根據圖2的局部參考的上面，亦即面向測試頭21的面。

在本發明繪示於圖2B的一個較佳實施例中，接觸元件的數目22不對應於接觸尖端27的數目；特別是，雖然接觸尖端27的分布應該鏡像於待測裝置的接觸墊28的分布，接觸元件22的分布仍然可設置成其他方式，特別是隨著不同標準或為了符合探針卡20整體的不同需要。

例如，接觸元件22在彈性膜25的中央部25A內是相等間隔的，或它們在彈性膜25的強化區段中，比起在其更脆弱區段中，具有更多數目。接觸元件22的數目與分布亦可配置成根據針對彈性膜25的力分布，特別是基於接觸尖端27的施力。

亦應該指出的是，接觸元件22是電性絕緣自接觸尖端27，特別是因插入在其等之間的彈性膜25所致。

據此，接觸元件22整體對於接觸尖端27是作為阻尼元件，調整其在整合於半導體晶圓29的待測裝置的接觸墊28上的接觸力。

確實，應該指出的是，測試頭21的接觸元件22具有介於1.5 mm及10 mm之間的長度，亦即更大於相關接觸尖端27的高度的長度，如上所述，是低於200 µm，而因此它們具有更大的彎曲能力。適合地，接觸元件22亦是由適於最大化接觸尖端27的阻尼效果的材料所製成。

此外，應該指出的是，在接觸待測裝置的接觸墊28時，各接觸元件22獨立於相鄰者移動，使各接觸尖端27亦獨立於相鄰者移動。此觀點，隨著插入的彈性膜25的彈性，可有效補償待測裝置，特別是其接觸墊28的層的可能的差異。

現在，參考圖3A，彈性膜25進而包括接觸墊30，形成於其第二面F2，是適於接觸元件22的第二端部24B鄰接者。接觸墊30特別是適於在接觸元件22的第二端部24B鄰接於彈性膜25時加以減振，實質上作為彈性膜25的保護結構。

彈性膜25更包括導電軌跡31，適於將訊號自接觸尖端27傳輸至支撐板23，特別是其接觸墊26。

接觸尖端27，特別是其端部，是適於連接至彈性膜25的導電軌跡31，導電軌跡31是延伸自彈性膜25的中央部25A，由它們所連接到的相關接觸尖端27，朝向彈性膜25的外圍部25B，使它們可焊接至支撐板23的接觸墊26。

在一個較佳實施例中，接觸尖端27是焊接至導電軌跡31。或者，可藉由導電膠膜將接觸尖端27膠合至導電軌跡31。

據此，亦是彈性的導電軌跡31將訊號自接觸尖端27執行需要的改向至支撐板23的墊26。

結果，彈性膜25更提供支撐表面給測試頭21的接觸元件22，藉由導電軌跡31而將訊號改向至PCB板，而因此亦執行通常由已知探針卡的空間轉換器所執行的功能。

顯然，探針卡20可更包括額外的卡，具有空間轉換器的功能，使訊號的改向可由彈性膜25的導電軌跡31及空間轉換器一起執行。

在圖3A所示的實施例中，導電軌跡31延伸於彈性膜25的第一面F1，起始自相關接觸尖端27。

導電軌跡31亦可延伸於彈性膜25的第二面F2，如果配置需要。

此外，在本發明圖3B所示的一個實施例中，導電軌跡31亦延伸在彈性膜25內（亦即它們可嵌入其中）而因此它們可不只延伸於其第一面F1。

在此例中，可製成彈性膜25，其中導電軌跡31是形成於不同層，起始自第一面F1。形成有導電軌跡31的彈性膜25的層的數目可根據需要及／或環境而變化，特別是根據欲傳輸的訊號的數目及因此根據欲形成於彈性膜25的改向圖案的複雜度。例如，可提供配置，其中第一層包括適於傳輸電源訊號的軌跡，及第二層包括適於傳輸接地訊號的軌跡。

如果導電軌跡31是嵌入在彈性膜25中，導電軌跡31就必須突出自彈性膜25的第一面F1，以便電性連接導電軌跡31及相關接觸凹部27，其是連接至導電軌跡31，特別是端部，如同繪示於圖3B。

彈性膜25是由介電材料所製成，較佳是聚醯胺，可提供需要的彈性及需要的電性絕緣，而彈性膜25的導電軌跡31較佳是由銅所製成。

廣義來說，包括導電軌跡31的彈性膜25可藉由已知類型的光刻處理所製成。此技術是有利的，如果導電軌跡31是嵌入在彈性膜25中，可將彈性膜25製成多層的形狀，其中包括導電軌跡31的層是形成在至少二個介電層31之間。

此外，應該指出的是，支撐板23具有類似於先前技術的PCB板的配置，差異在於其接觸墊26較佳是形成於其外圍部，使其等可於彈性膜25的外圍部25B電性接觸導電軌跡31（或膜的可能的墊）。

圖4顯示圖3A及3B的探針卡的彈性膜25自上方的示意圖，特別是面向測試頭21的其第二面F2。

更特別是，接觸元件22所鄰接的彈性膜25的接觸墊30是形成於其中央部25A，而因此定義彈性膜25的接觸區域，接觸區域對應於整合於晶圓29的待測裝置的包括接觸墊28的區域。換句話說，彈性膜25的接觸元件22及各自的接觸墊30只位於彈性膜25的接觸區域，彈性膜25的外圍部25B是接觸區域之外的部分。

反之，圖5顯示圖3A的探針卡的彈性膜25自上方的示意圖，特別是接觸尖端27所連接的其第一面F1。

該圖顯示，導電軌跡31延伸於第一面F1，起始自接觸尖端27，朝向彈性膜25的外圍部25B，以便連接至PCB板。

即使只是範例圖的圖4及5並未顯示，值得注意的是接觸元件22的數目不對應於接觸尖端27的數目，而在二個相鄰接觸元件22之間的距離是不同於在相鄰接觸尖端之間的距離。

例如，在繪示於圖6A的一個實施例中，接觸尖端27可相鄰於接觸尖端27，而共用共同接觸元件22，接觸元件所實現的支撐是足以支撐膜，並對於二個相鄰接觸尖端取得需要的阻尼效果。顯然，相同情況可發生於二個以上的接觸尖端及單一接觸元件。

此外，在繪示於圖6B的另一個實施例中，接觸元件22是鄰接於彈性膜25的第二面F2的區域而位於一個以上的接觸尖端27，接觸元件22所鄰接的接觸墊30是延伸成覆蓋對應於一個以上的接觸尖端27的彈性膜25的區域，（圖6B顯示三個接觸尖端），使對應於各接觸元件22的一個以上的接觸尖端27是鄰接於接觸墊30。換句話說，彈性膜25的各接觸墊30是對應於鄰接在其上的相關接觸元件22，但接觸元件22是對應於一個以上的接觸尖端27，亦即那些接觸尖端27是在相關接觸墊30之下。

圖6A及6B的實施例特別是有利於待測電子裝置具有大幅減少的間距的例子。

可設想一種探針卡20的雙重情況，包括接觸元件22的數目是多於接觸尖端27，如圖2B所示。

在圖2A、2B、3A、3B、4、5及6A、6B所繪示的實施例中，接觸元件22並不適於傳輸訊號，但只屬於探針卡20的阻尼元件，以便克服接觸尖端27的剛性所導致的問題，並在它們接觸待測裝置的墊28時，避免損壞它們。或者，在本發明繪示於圖7的一個實施例中，接觸元件22的一組22’同樣是適於在測試裝置及測試設備之間傳輸訊號。該組22’的各接觸元件因此是藉由在彈性膜25中的連接導電軌跡31’而電性連接至對應接觸尖端27，連接導電軌跡31’延伸在彈性膜25的第一面F1及第二面F2之間。換句話說，連接導電軌跡31’是適於連接彈性膜25的相反面F1及F2，軌跡是例如由將導將電材料填充至形成於彈性膜25的適合的通孔或路徑而製成。

該組22’的接觸元件因此執行雙重功能，亦即在一方面，它們，特別是其接觸尖端27，對於探針卡20是作為阻尼元件，在另一方面它們傳輸訊號至支撐板23。在此實施例中，不屬於該組22’的接觸元件是電性絕緣自接觸尖端27及其他接觸元件，只維持阻尼元件的功能。

在此實施例中，支撐板23包括額外的導電接觸墊（圖未顯示），位於該組22’的接觸元件的第一端部，並鄰接端部，以實際上將訊號傳輸至測試設備。

此外，在此實施例中，彈性膜25的接觸墊30的至少一組30’是由導電材料所製成，而該組22’的接觸元件的第二端部24B鄰接於該組30’的接觸墊，其是連接至連接導電軌跡31’。

亦可使該組30’的接觸墊通過彈性膜25而出現於其二面F1及F2，接著凸出自第二面F2。

圖7的實施例特別是有利於用於傳輸多種訊號的探針卡的例子，因為，據此，不必由短探針所傳輸的訊號，亦即低頻訊號，可由該組22’的接觸元件所傳輸，至於高頻訊號則可由連接至彈性膜25的導電軌跡31的接觸尖端27所傳輸，以由彈性膜25大幅簡化訊號的路由。結果，該組22’的接觸元件較佳是適於傳輸電源及／或大型訊號，而它們亦適於傳輸低頻輸入／輸出訊號，亦即，訊號亦可由非短探針所傳輸，而不產生自感問題。

在本發明繪示於圖8的一個實施例中，測試頭21的本體21’包括上板或導板21A及下板或導板21B，具有各自的導孔，接觸元件22是滑動地容置在其等中，上導板21A及下導板21B是由空氣空隙32而彼此分開。在測試頭21的本體21’的形狀是一對平行導板時，空氣空隙32允許接觸元件22在接觸支撐板23及彈性膜25時變形。

結論是，本發明提供一種探針卡，其接觸探針是塑造成極短接觸尖端，連接至彈性膜的一面，屬於探針卡的測試頭的接觸元件是設置於接觸尖端，而在彈性膜的相反面上，接觸元件鄰接於彈性膜的相反面，以便在接觸尖端接觸於待測裝置的對應墊時加以減振。

有利的是，根據本發明，建議的探針卡特別是執行在無線電頻率應用中，由於介於接觸尖端之間的減少的尺寸，具有少於200 µm的高度。

插入在膜及PCB之間的測試頭的接觸元件的存在，其整體對於接觸尖端實質上操作成阻尼元件（亦即，其等適於對於接觸尖端及測試裝置的接觸墊之間的接觸加以減振），可避免尖端的剛性，大幅減少損壞尖端本身的可能性，同時確保正常減少它們所施加的壓力，避免尖端所鄰接的待測裝置的接觸墊的任何損壞。

確實，應該注意的是，測試頭的接觸元件具有大於相關接觸尖端的高度的長度，而因此它們具有更大的彎曲能力。

有利的是，接觸元件的分布可配置成其他方式，特別是隨著不同標準或為了符合探針卡整體的不同需要，以取代接觸尖端的分布是受制於待測裝置的接觸墊的分布者。特別是，接觸元件整體對於接觸尖端是作為阻尼元件，如同針氈，但接觸元件可彼此獨立移動。

本方案之所以比起已知方案特別有吸引力，是因為鄰接於彈性膜的分散的接觸元件的存在，這些元件獨立於其他接觸元件而提供接觸尖端的支撐，因此，可就層、高度及對於墊的施力而補償探針卡的一致性的任何缺少。

據此，至少在局部上，接觸尖端完全獨立移動於相鄰者，正因為獨立移動於對於這些尖端作為阻尼元件的接觸元件。

結果，本發明的探針卡一方面可測試高頻電子裝置，而另一方面可避免損壞其接觸尖端及／或待測裝置的接觸墊，因此解決本發明的技術問題。

因此，即使構成晶圓及包括在其中的待測裝置的元件有平坦化問題，本發明的探針卡仍然正常運作。

換句話說，一方面，測試頭的接觸元件將接觸尖端支撐在彈性膜的中央區，因此避免膜彎曲，而另一方面透過在尖端接觸待測裝置的墊時，彎曲成彈簧，作為阻尼元件，而解決探針的剛性問題。

此外，可採用混合配置，其中，某些接觸元件亦適於傳輸特定訊號，由彈性膜大幅簡化訊號路由，尤其是在藉由探針卡傳輸多種訊號的例子中。例如，藉由接觸元件可傳輸多個電源訊號及／或多個接地訊號，亦即不需要特別短接觸探針的訊號，而需要短探針以避免自感問題的高頻訊號只由與彈性膜有關聯的接觸尖端傳輸。

應該注意的是，本發明的探針卡的多種優點可透過開發垂直探針測試頭的技術而達成，並不因此過度複雜化其實施過程。

最後，應該注意的是，根據本發明探針卡的結構確保低接觸電阻。

顯然，本領域的技術人員，為了滿足條件及特定需要，可對於上述探針卡進行多種修飾及變化，都屬於本發明的範圍，如申請專利範圍所定義者。

1‧‧‧測試頭

2‧‧‧上導板（上模具）

3‧‧‧下導板（下模具）

4‧‧‧導孔

5‧‧‧導孔

6‧‧‧接觸探針

7‧‧‧接觸尖端

8‧‧‧接觸墊

9‧‧‧晶圓

10‧‧‧空氣空隙

11‧‧‧接觸頭

12‧‧‧接觸墊

13‧‧‧空間轉換器

14‧‧‧支撐板

15‧‧‧探針卡

20‧‧‧探針卡

21‧‧‧測試頭

21'‧‧‧本體

21A‧‧‧上導板

21B‧‧‧下導板

22‧‧‧接觸元件

22'‧‧‧一組（接觸元件）

22b‧‧‧主體

23‧‧‧支撐板

24A‧‧‧第一端部

24B‧‧‧第二端部

25‧‧‧彈性膜

25A‧‧‧第一部

25B‧‧‧第二部

26‧‧‧接觸墊

27‧‧‧接觸尖端

28‧‧‧接觸墊

29‧‧‧晶圓

30‧‧‧接觸墊

30'‧‧‧一組（接觸墊）

31‧‧‧導電軌跡

31'‧‧‧導電軌跡

32‧‧‧空隙

F1‧‧‧第一面

F2‧‧‧第二面

H-H‧‧‧長軸

在圖式中： 圖1示意地顯示根據先前技術所製成的探針卡； 圖2A及2B示意地顯示根據本發明所製成的探針卡； 圖3A顯示根據本發明的探針卡的細節； 圖3B顯示根據本發明的替代實施例的探針卡的細節； 圖4顯示圖3A或3B的探針卡的彈性膜自上方的示意圖，特別是其面對測試頭的面； 圖5顯示圖3A的探針卡的彈性膜自上方的示意圖，特別是其如圖4所示的面的相反面； 圖6A及6B顯示根據本發明的替代實施例的探針卡的細節； 圖7顯示根據本發明的另一個替代實施例的探針卡的細節；及 圖8示意地顯示根據本發明的再一個替代實施例所製成的探針卡。

Claims (23)

1. 一種電子裝置的測試設備的探針卡（20），包括：一測試頭（21），其容置多個接觸元件（22），沿著在一第一端部（24A）及一第二端部（24B）之間的一長軸（H-H）延伸，一支撐板（23），是該第一端部（24A）適於鄰接者，及一彈性膜（25），該探針卡（20）的特徵在於：該測試頭（21）是設置在該支撐板（23）及該彈性膜（25）的一第一部（25A）之間，其是以它的一第二部（25B）連接至該支撐板（23），該探針卡（20）更包括多個接觸尖端（27），設置於該彈性膜（25）的一第一面（F1）而位於該第一部（25A），各接觸元件（22）的該第二端部（24B）是適於鄰接於該彈性膜（25）的一第二面（F2），相反於該第一面（F1），該些接觸元件（22）的數目與分布是不同於該些接觸尖端（27）的數目與分布。
2. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該些接觸尖端（27）具有少於200 µm的一高度，該高度是沿著該長軸（H-H）測量。
3. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該些接觸尖端（27）是T形。
4. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該些接觸尖端（27）是由選自鉑、銠、鈀、銀、銅或它的一合金，較佳是一鉑合金的一導電材料所製成。
5. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該彈性膜（25）包括多個導電軌跡（31），延伸自該第一部（25A）而位於各接觸尖端（27），朝向該彈性膜（25）的該第二部（25B）。
6. 如請求項5所述的探針卡（20），其中，該些接觸尖端（27）是焊接至該些導電軌跡（31）或藉由一導電膠膜而與其膠合。
7. 如請求項5所述的探針卡（20），其中，該些導電軌跡（31）是電性連接至該支撐板（23）的多個接觸墊（26）。
8. 如請求項7所述的探針卡（20），其中，該彈性膜（25）及該支撐板（23）是藉由一按壓接觸、一導電橡膠或藉由焊接而彼此電性連接。
9. 如請求項5所述的探針卡（20），其中，該些導電軌跡（31）是藉由多個無線電頻率連接手段而直接連接至該測試設備。
10. 如請求項5所述的探針卡（20），其中，該些導電軌跡（31）沿著該彈性膜（25）的該第一及／或第二面（F1, F2）延伸及／或在該彈性膜（25）內延伸。
11. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該彈性膜（25）是由聚醯胺所製成。
12. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該測試頭（21）的該些接觸元件（22）包括多個接觸元件的一組（22’），該組（22’）的各接觸元件是電性連接至一對應的接觸尖端（27），不屬於該組（22’）的該些接觸元件是電性絕緣自該些接觸尖端（27）及該組（22’）的該些接觸元件。
13. 如請求項12所述的探針卡（20），其中，該組（22’）的各接觸元件是藉由形成於該彈性膜（25）的多個連接導電軌跡（31’）而電性連接至一對應的接觸尖端（27），該些連接導電軌跡（31’）是在該彈性膜（25）的該第一面（F1）及該第二面（F2）之間延伸。
14. 如請求項12所述的探針卡（20），其中，該組（22’）的該些接觸元件適於傳輸多個電源訊號及／或多個接地訊號及／或多個低頻訊號。
15. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該彈性膜（25）包括在該第二面（F2）上的多個接觸墊（30），該些接觸元件（22）的該第二端部（24B）是適於鄰接於該些接觸墊（30）。
16. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該測試頭（21）的該些接觸元件（22）包括多個接觸元件的一組（22’），該組（22’）的各接觸元件是電性連接至一對應的接觸尖端（27），不屬於該組（22’）的該些接觸元件是電性絕緣自該些接觸尖端（27）及該組（22’）的該些接觸元件，其中，該彈性膜（25）包括在該第二面（F2）上的多個接觸墊（30），該些接觸元件（22）的該第二端部（24B）是適於鄰接於該些接觸墊（30）。
17. 如請求項16所述的探針卡（20），其中，該彈性膜（25）的該些接觸墊（30）的至少一組（30’）是由一導電材料所製成，該組（22’）的該些接觸元件（22）的該些第二端部（24B）鄰接於該組（30’）的該些接觸墊。
18. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該支撐板（23）是一印刷電路板，適於連接至該測試設備。
19. 如請求項1所述的探針卡（20），其更包括一空間轉換器，連接至該支撐板（23）。
20. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該測試頭（21）包括至少一個上導板（21A）及至少一個下導板（21B），具備各自的多個導孔，該些接觸元件（22）滑動地容置在其等中，該上導板（21A）及該下導板（21B）是由一空隙（32）分開。
21. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該些接觸元件（22）的數目小於該些接觸尖端（27）的數目。
22. 如請求項15所述的探針卡（20），其中，該些接觸元件（22）所鄰接的該些接觸墊（30）是延伸成覆蓋該彈性膜（25）對應於至少一個以上的接觸尖端（27）的一區域，至少一個以上的接觸尖端（27）對應於鄰接於該些接觸墊（30）的各該些接觸元件（22）。
23. 如請求項1所述的探針卡（20），其中，該彈性膜（25）的該第一部（25A）是它的一中央部，而該彈性膜（25）的該第二部（25B）是它的一外圍部。