TW202001251A - 探針卡裝置及其立體式信號轉接結構 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種探針卡裝置及其立體式信號轉接結構，所述立體式信號轉接結構包含一轉接載板、抵接且固定於所述轉接載板的一支撐架、及設置於所述支撐架上的一導板。所述轉接載板包含有多個信號線路，並且每個信號線路於轉接載板的板面形成有一信號接點。所述支撐架所抵接的轉接載板部位是位於多個信號接點的外側。所述導板形成有多個穿孔，並且上述導板、支撐架、及轉接載板共同包圍界定出一收容空間，而所述轉接載板的多個信號接點位於所述收容空間內。據此，本發明提供一種截然不同於現有構造的立體式信號轉接結構。

Description

探針卡裝置及其立體式信號轉接結構
本發明涉及一種探針卡，尤其涉及一種探針卡裝置及其立體式信號轉接結構。
現有探針卡包含有一探針座、穿設於上述探針座的多個探針、及與上述探針座分離並抵接於多個探針的一轉接板。其中，所述探針座包含有兩個導板，並且每個探針的兩端部位分別穿出上述探針座的兩個導板，以使每個探針的一端部能夠抵接於所述轉接板，而所述每個探針的另一端部則是用來偵測一待測物(如：晶圓)。
然而，上述現有探針卡的架構已經行之有年，而本領域的技術人員對於探針卡的研究也都未能脫離上述既有的架構，因而使得現有探針卡的研發方向被無形地侷限、並且難以使現有探針卡有顯著的發展與進步。
於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明實施例在於提供一種探針卡裝置及其立體式信號轉接結構，其能有效地改善現有探針卡所可能產生的缺陷。
本發明實施例公開一種探針卡裝置，包括：一立體式信號轉接結構，包含有：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與 一第二板面，所述轉接載板包含有多個信號線路，並且多個所述信號線路於所述第一板面各形成有一信號接點；一支撐架，抵接且固定於所述轉接載板的所述第一板面，並且所述支撐架所抵接的所述第一板面部位是位於多個所述信號接點的外側；及一導板，形成有多個穿孔，並且所述導板設置於所述支撐架上；其中，所述導板、所述支撐架、及所述轉接載板共同包圍界定出一收容空間，並且所述轉接載板的多個所述信號接點位於所述收容空間內；以及多個導電探針，各具有一彈性段及位於所述彈性段相反兩側的一偵測段與一連接段，多個所述導電探針分別穿過所述導板的多個所述穿孔，以使每個所述導電探針的所述彈性段與所述連接段位於所述收容空間內，而每個所述導電探針的所述偵測段裸露於所述收容空間外，並且多個所述導電探針的所述連接段分別固定於所述轉接載板的多個所述信號接點。
本發明實施例也公開一種探針卡裝置的立體式信號轉接結構，包括：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述轉接載板包含有多個信號線路，並且多個所述信號線路於所述第一板面各形成有一信號接點；一支撐架，抵接且固定於所述轉接載板的所述第一板面，並且所述支撐架所抵接的所述第一板面部位是位於多個所述信號接點的外側；以及一導板，形成有多個穿孔，並且所述導板設置於所述支撐架上；其中，所述導板、所述支撐架、及所述轉接載板共同包圍界定出一收容空間，並且所述轉接載板的多個所述信號接點位於所述收容空間內。
綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置及其立體式信號轉接結構，其僅採用單個導板，此有別於現有結構，據以有效地降低探針卡裝置的製造成本(如：降低結構複雜度與組裝流程)、並能提供一種新的研發方向。進一步地說，上述探針卡裝置所採用的立體式信號轉接結構能夠用來搭配較短的導電探針，據以使探針卡裝置能夠被應用在較為高頻的信號傳輸。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
100‧‧‧探針卡裝置
1‧‧‧立體式信號轉接結構
11‧‧‧轉接載板
111‧‧‧第一板面
112‧‧‧第二板面
113‧‧‧信號線路
1131‧‧‧信號接點
114‧‧‧凹槽狀構造
12‧‧‧支撐架
121‧‧‧第一支架
122‧‧‧第二支架
123‧‧‧調整墊片
124‧‧‧固定件
13‧‧‧導板
131‧‧‧穿孔
14‧‧‧阻抗匹配電路
2‧‧‧導電探針
21‧‧‧彈性段
22‧‧‧連接段
23‧‧‧偵測段
200‧‧‧待測物
300‧‧‧電路板
H‧‧‧高度方向
S‧‧‧收容空間
圖1為本發明實施例一的立體式信號轉接結構的示意圖。
圖2為本發明實施例一的立體式信號轉接結構於植針過程的示意圖。
圖3為圖2的Ⅲ區塊的局部放大示意圖。
圖4為圖2的Ⅲ區塊的另一態樣局部放大示意圖。
圖5為本發明實施例一的探針卡裝置的示意圖。
圖6為本發明實施例一的探針卡裝置安裝於電路板並用來偵測待測物的示意圖。
圖7為本發明實施例二的立體式信號轉接結構於植針過程的示意圖(一)。
圖8為本發明實施例二的立體式信號轉接結構於植針過程的示意圖(二)。
圖9為本發明實施例二的探針卡裝置的示意圖。
圖10為本發明實施例三的探針卡裝置的示意圖(一)。
圖11為本發明實施例三的探針卡裝置的示意圖(二)。
請參閱圖1至圖11，其為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本發明的保護範圍。
[實施例一]
如圖1至圖6所示，其為本發明的實施例一。本實施例公開一種探針卡裝置100，其能用來測試一待測物200(如：半導體晶圓)。所述探針卡裝置100包含有一立體式信號轉接結構1及安裝於上述立體式信號轉接結構1的多個導電探針2。其中，所述立體式信號轉接結構1於本實施例中是以搭配上述多個導電探針2來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述立體式信號轉接結構1也可以是單獨地應用(如：販賣)。
請參閱圖1所示，所述立體式信號轉接結構1包含有一轉接載板11、安裝於所述轉接載板11上的一支撐架12、及設置於所述支撐架12上的一導板13。其中，所述立體式信號轉接結構1於本實施例中是以支撐架12直接固定於轉接載板11、並且導板13直接固定於支撐架12，而組裝構成的單件式構造，以使所述轉接載板11、支撐架12、及導板13共同包圍界定出一收容空間S。也就是說，支撐架12未直接固定於轉接載板11的構造，則非為本實施例的立體式信號轉接結構1。以下將分別就所述立體式信號轉接結構1的各個元件的構造與連接關係作一說明。
請參閱圖1和圖2所示，所述轉接載板11於本實施例中大致呈平板狀、並且上述轉接載板11具有位於相反側的一第一板面111與一第二板面112。其中，所述轉接載板11包含有多個信號線路113，並且上述多個信號線路113於其第一板面111各形成有一信號接點1131，而所述轉接載板11的多個信號接點1131是位於上述收容空間S內。再者，所述轉接載板11的第二板面112是用來安裝於一電路板300(如：圖6)。
進一步地說，請參閱圖2至圖4所示，所述轉接載板11於每個信號接點1131形成有位於所述收容空間S內的一凹槽狀構造 114。其中，上述凹槽狀構造114可以是由信號接點1131與其旁的轉接載板11部位所構成(如：圖3所示)，或者所述凹槽狀構造114也可以是由信號接點1131所構成(如：圖4所示)，本發明在此不加以限制。
另，所述轉接載板11包含有位於上述收容空間S外側的一阻抗匹配電路14，並且所述阻抗匹配電路14電性耦接於多個信號線路113中的至少部分信號線路113。據此，所述阻抗匹配電路14較佳是鄰近於支撐架12，以縮短阻抗匹配電路14與其所電性耦接的信號接點1131的距離。
請參閱圖1和圖2所示，所述支撐架12於本實施例中為一體成形的單件式構件，並且上述支撐架12的截面大致呈方環狀，但本發明不受限於此。其中，所述支撐架12抵接且固定於所述轉接載板11的第一板面111，而上述支撐架12與轉接載板11之間的固定方式於本實施例中可以是通過多個螺絲(圖未標示)穿過上述支撐架12、進而鎖固於轉接載板11。然而，在本發明未繪示的其他實施例中，所述支撐架12與轉接載板11之間的固定也可以是通過其他方式所達成(例如：插接方式、嵌合方式、黏合方式、一體成形方式、或超音波熔接方式)。
再者，所述支撐架12所抵接的第一板面111部位是位於多個信號接點1131的外側，以使上述多個信號接點1131坐落於所述收容空間S內。其中，所述支撐架12所抵接的第一板面111部位於本實施例中是呈方環形、並圍繞於多個信號接點1131的外圍，但本發明不以此為限。
請參閱圖1和圖2所示，所述導板13設置於所述支撐架12上，也就是說，所述支撐架12的兩端分別抵接於上述轉接載板11與導板13。其中，所述導板13形成有多個穿孔131，而上述多個 穿孔131是位於接觸所述支撐架12的導板13部位內側，並且上述多個穿孔131分別連通於所述收容空間S。進一步地說，所述立體式信號轉接結構1收容空間S也可以是僅能由上述多個穿孔131而連通於外部空間，但本發明不受限於此。
再者，所述導板13於本實施例中能相對於上述支撐架12沿一錯位方向(平行第一板面111)而於一植針位置(如：圖1或圖2所示)與一定位位置(如：圖5所示)之間移動。其中，當所述導板13位於植針位置或定位位置時，上述導板13能以多個螺絲(圖未標示)鎖固於支撐架12上，以使導板13能被保持在植針位置或定位位置。此外，在本發明未繪示的其他實施例中，所述導板13也能以其他方式(如：嵌合)固定於支撐架12上，以使導板13被保持在植針位置或定位位置。
請參閱圖2和圖5所示，每個導電探針2具有一彈性段21及位於上述彈性段21相反兩側的一偵測段23與一連接段22。需說明的是，所述導電探針2於本實施例中為可導電且具有可撓性的長條狀構造，並且上述導電探針2並不限制於矩形導電探針、圓形導電探針、或其他構造的導電探針。
再者，多個導電探針2分別穿過上述導板13的多個穿孔131，以使每個導電探針2的彈性段21與連接段22位於上述收容空間S內，而每個導電探針2的偵測段23裸露於所述收容空間S外。也就是說，本實施例探針卡裝置100是採用導電探針2僅以其一端部(如：偵測段23)裸露於上述立體式信號轉接結構1外，所以採用導電探針2的兩端裸露於外的任何裝置則非為本實施例的探針卡裝置100。
進一步地說，所述多個導電探針2的連接段22是分別固定於上述轉接載板11的多個信號接點1131，據以使所述轉接載板11的阻抗匹配電路14可以電性耦接於上述至少部分信號線路113及 其相對應的至少部分導電探針2。
於本實施例中，每個導電探針2(的連接段22)是以插設固定於相對應所述信號接點1131的凹槽狀構造114來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述導電探針2的連接段22也可以是形成有凹槽狀構造，而所述轉接載板11則於信號接點1131形成有幾何上對應凹槽狀構造的凸出狀構造，以使所述導電探針2的連接段22與上述轉接載板11的信號接點1131能通過凹槽狀構造與凸出狀構造的配合而保持彼此的連接關係。
另，當所述導板13位於上述植針位置(如：圖2所示)時，所述導板13的多個穿孔131分別沿一高度方向H(垂直第一板面111)對應於多個信號接點1131，用以供多個導電探針2(的彈性段21與連接段22)分別穿過多個穿孔131、並且多個連接段22分別抵接於上述多個信號接點1131。再者，當所述導板13位於上述定位位置(如：圖5所示)時，多個導電探針2的彈性段21受(上述導板13)壓迫而呈彎曲狀。
進一步地說，當所述導板13位於上述植針位置(如：圖2所示)時，上述多個穿孔131與多個信號接點1131沿高度方向H的對應關係於本實施例中是指：當所述轉接載板11沿高度方向H朝向上述導板13正投影時，所述多個信號接點1131所形成的多個投影區域較佳是分別位於上述多個穿孔131內，但本發明不以此為限。
依上所述，本實施例探針卡裝置100所採用的立體式信號轉接結構1僅具有單個導板13，此有別於現有結構，據以有效地降低探針卡裝置100的製造成本、並能提供一種新的研發方向。進一步地說，上述探針卡裝置100所採用的立體式信號轉接結構1能夠用來搭配較短的導電探針2，據以使探針卡裝置100能夠被應 用在較為高頻的信號傳輸。
[實施例二]
請參閱圖7至圖9所示，其為本發明的實施例二，本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處則不在加以贅述，而本實施例與上述實施例一的差異主要如下所載：所述導板13於本實施例中是直接固定於所述支撐架12上，也就是說，上述導板13與支撐架12之間只有一個相對配合位置、並且兩者無法相對移動。其中，所述導板13的多個穿孔131分別沿高度方向H對應於多個信號接點1131，並且每個導電探針2的彈性段21通過彈性變形而穿過相對應穿孔131，並且多個導電探針2能通過位於收容空間S內的多個彈性段21分別頂抵於所述導板13、而保持彼此的相對位置。
進一步地說，本實施例的探針卡裝置100能通過導電探針2的結構設計，以使所述立體式信號轉接結構1的導板13無須相對於支撐架12進行移動，據以進一步降低探針卡裝置100的結構複雜度與組裝流程。
[實施例三]
請參閱圖10和圖11所示，其為本發明的實施例三，本實施例類似於上述實施例一或實施例二，所以本實施例與上述實施例一或實施例二的相同處則不在加以贅述，而本實施例與上述實施例一或實施例二的差異主要如下所載：所述支撐架12於本實施中包含有一第一支架121、一第二支架122、一調整墊片123、及多個固定件124(如：螺絲)。其中，所述第一支架121抵接於上述轉接載板11的第一板面111，所述第二支架122抵接於上述導板13，所述調整墊片123夾設於上述第一支架121與第二支架122之間，而所述多個固定件124各穿過上述第一支架121與第二支架122而固定於所述轉接載板11。 此外，所述調整墊片123的數量可以依據設計需求而加以調整變化，並不受限於一個。也就是說，所述調整墊片123的數量可以是一個或多個。
再者，所述調整墊片123於本實施例中是可選擇性地被移除，以縮短所述轉接載板11的第一板面111與所述導板13之間的距離，進而提升每個導電探針2與相對應信號接點1131之間的連接效果。也就是說，所述探針卡裝置100在組裝完成之後，可以是實際需求而移除上述調整墊片123。其中，所述實際需求例如是為了提升每個導電探針2與相對應信號接點1131之間的連接效果，或者是在探針卡裝置100使用一段時間、而令導電探針2的偵測段23產生磨耗之後，通過移除調整墊片123以增加裸露於所述導板13外的導電探針2部位長度。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置100，其所採用的立體式信號轉接結構1僅具有單個導板13，此有別於現有結構，據以有效地降低探針卡裝置100的製造成本(如：降低結構複雜度與組裝流程)、並能提供一種新的研發方向。進一步地說，上述探針卡裝置100所採用的立體式信號轉接結構1能夠用來搭配較短的導電探針2，據以使探針卡裝置100能夠被應用在較為高頻的信號傳輸。
再者，本發明實施例所公開的探針卡裝置100，其所採用的支撐架12可以設有夾持於其第一支架121與第二支架122之間的調整墊片123，以使所述支撐架12能通過移除調整墊片123，而縮短所述轉接載板11的第一板面111與導板13之間的距離，據以提升每個導電探針2與相對應信號接點1131之間的連接效果。
以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非用來侷限本發明的保護範圍，凡依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆 應屬本發明的權利要求書的保護範圍。
1‧‧‧立體式信號轉接結構
11‧‧‧轉接載板
111‧‧‧第一板面
112‧‧‧第二板面
113‧‧‧信號線路
1131‧‧‧信號接點
114‧‧‧凹槽狀構造
12‧‧‧支撐架
13‧‧‧導板
131‧‧‧穿孔
14‧‧‧阻抗匹配電路
H‧‧‧高度方向
S‧‧‧收容空間

Claims (10)

  1. 一種探針卡裝置，包括：一立體式信號轉接結構，包含有：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述轉接載板包含有多個信號線路，並且多個所述信號線路於所述第一板面各形成有一信號接點；一支撐架，抵接且固定於所述轉接載板的所述第一板面，並且所述支撐架所抵接的所述第一板面部位是位於多個所述信號接點的外側；及一導板，形成有多個穿孔，並且所述導板設置於所述支撐架上；其中，所述導板、所述支撐架、及所述轉接載板共同包圍界定出一收容空間，並且所述轉接載板的多個所述信號接點位於所述收容空間內；以及多個導電探針，各具有一彈性段及位於所述彈性段相反兩側的一偵測段與一連接段，多個所述導電探針分別穿過所述導板的多個所述穿孔，以使每個所述導電探針的所述彈性段與所述連接段位於所述收容空間內，而每個所述導電探針的所述偵測段裸露於所述收容空間外，並且多個所述導電探針的所述連接段分別固定於所述轉接載板的多個所述信號接點。
  2. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述導板能相對於所述支撐架於一植針位置與一定位位置之間移動；當所述導板位於所述植針位置時，所述導板的多個所述穿孔分別沿一高度方向對應於多個所述信號接點，用以供多個所述導電探針分別穿過多個所述穿孔、並分別抵接於多個所述信號接點；當所述導板位於所述定位位置時，多個所述導電探針的所述彈性段受壓迫而呈彎曲狀。
  3. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述導板固定於所述支 撐架上，並且所述導板的多個所述穿孔分別沿一高度方向對應於多個所述信號接點，每個所述導電探針的所述彈性段通過彈性變形而穿過相對應所述穿孔，並且多個所述導電探針能通過位於所述收容空間內的多個所述彈性段分別頂抵於所述導板、而保持彼此的相對位置。
  4. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述轉接載板於每個所述信號接點形成有位於所述收容空間內的一凹槽狀構造，並且每個導電探針插設固定於相對應所述信號接點的所述凹槽狀構造。
  5. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述轉接載板包含有位於所述收容空間外側的一阻抗匹配電路，並且所述阻抗匹配電路電性耦接於多個所述信號線路中的至少部分所述信號線路及其相對應的至少部分所述導電探針。
  6. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述支撐架包含有：一第一支架，抵接於所述轉接載板的所述第一板面；一第二支架，抵接於所述導板；一調整墊片，夾設於所述第一支架與所述第二支架之間；及多個固定件，各穿過所述第一支架與所述第二支架而固定於所述轉接載板；其中，所述調整墊片可選擇性地被移除，以縮短所述轉接載板的所述第一板面與所述導板之間的距離。
  7. 一種探針卡裝置的立體式信號轉接結構，包括：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述轉接載板包含有多個信號線路，並且多個所述信號線路於所述第一板面各形成有一信號接點；一支撐架，抵接且固定於所述轉接載板的所述第一板面，並且所述支撐架所抵接的所述第一板面部位是位於多個所述信號接點的外側；以及 一導板，形成有多個穿孔，並且所述導板設置於所述支撐架上；其中，所述導板、所述支撐架、及所述轉接載板共同包圍界定出一收容空間，並且所述轉接載板的多個所述信號接點位於所述收容空間內。
  8. 如請求項7所述的探針卡裝置的立體式信號轉接結構，其中，所述導板能相對於所述支撐架於一植針位置與一定位位置之間移動，並且當所述導板位於所述植針位置時，所述導板的多個所述穿孔分別沿一高度方向對應於多個所述信號接點。
  9. 如請求項7所述的探針卡裝置的立體式信號轉接結構，其中，所述轉接載板包含有位於所述收容空間外側的一阻抗匹配電路，並且所述阻抗匹配電路電性耦接於多個所述信號線路中的至少部分所述信號線路。
  10. 如請求項7所述的探針卡裝置的立體式信號轉接結構，其中，所述支撐架包含有：一第一支架，抵接於所述轉接載板的所述第一板面；一第二支架，抵接於所述導板；一調整墊片，夾設於所述第一支架與所述第二支架之間；及多個固定件，各穿過所述第一支架與所述第二支架而固定於所述轉接載板；其中，所述調整墊片可選擇性地被移除，以縮短所述轉接載板的所述第一板面與所述導板之間的距離。
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