TW202409588A - 用於測試高頻裝置的改善的測量系統 - Google Patents

Abstract

本文揭露一測量系統（20），用於電子裝置的一測試設備，系統具有一可撓膜（21），適合於傳遞來自/前往一待測裝置（DUT）的訊號，多個微接觸探針（22），包括一第一部分（22a）關聯於可撓膜（21），及一第二部分（22b）適合於接觸待測裝置（DUT）的接觸墊（DUTp），及一第一阻尼結構（24），接觸於可撓膜（21）。第一阻尼結構（24）包括一彈性體元件（24a），組態成減振該些微接觸探針（22）與待測裝置（DUT）的該些接觸墊（DUTp）的接觸，及彈性體元件（24a）的一容置結構（24b），容置結構（24b）為堅硬，並組態成保持彈性體元件（24a）於其所定義的一容置空間（S），並定義至少一第一開口（O1），其中，彈性體元件（24a）的一接觸表面（Sa）通過容置結構（24b）的第一開口（O1）而接觸於可撓膜（21）的一主動區域（A），主動區域（A）容納該些微接觸探針（22），且其中，容置結構（24b）進而包括一接觸表面（Sb）接觸於主動區域（A）的一邊緣（A’），其中，主動區域（A）的邊緣（A’）不容納該些微接觸探針（22）。

Description

用於測試高頻裝置的改善的測量系統

本發明是關於一測量系統，用於測試整合於一半導體晶圓的電子裝置，特別是一探針卡，用於測試高頻電子裝置，而下文描述是參考此應用領域而作成，唯一目的是簡化其說明。

眾所皆知，一探針卡基本上為一裝置，適合於電性連接一微結構的多個接觸墊，特別是整合於一半導體晶圓的一電子裝置，具有一設備的對應通道，以執行其測試。

執行於積體電路的測試特別是服務於在生產階段儘早偵測並隔離有缺陷之電路。正常來說，該些探針卡則用於電性測試整合於晶圓的該些電路，在將其等切割並組裝至一晶片封裝前。

例如，一探針卡為一測量系統，包括一探針頭，進而基本上包括多個可移動之接觸探針，由至少一對支撐件或引導件所保持，其等為實質上板狀，且彼此平行。該些板狀支撐件配備有適合的引導孔洞，且彼此位於一距離，以留下一自由區域或空氣間隙，以供該些接觸探針移動並可能變形，通常由特別合金的線所形成，具有良好電性及機械性質。

作為例子，圖1示意性繪示一已知類型之探針卡，通篇標示成元件符號15，並包括一探針頭1，進而包括至少一板狀支撐件或上引導件2、及一板狀支撐件或下引導件3，具有各自的引導孔洞4及5，多個接觸探針6滑動於其等中。

各接觸探針6結束於具有一接觸尖端7的一端，用於抵接於整合於一晶圓9的一待測裝置的一接觸墊8，以在此待測裝置與探針卡15形成它的一端元件的一測試設備（未顯示）之間執行機械及電性接觸。

如圖1所示，上引導件2與下引導件3由一空氣間隙10來適切分隔，以便該些接觸探針6變形。

確保該些接觸探針6與待測裝置的該些接觸墊8之間良好連接是透過將探針頭1按壓於裝置本身，該些接觸探針6可在形成於該些引導件2及3的該些引導孔洞4及5中移動，在按壓接觸期間經歷在空氣間隙10中彎曲，及在該些引導孔洞中滑動。這種探針頭通常稱為垂直探針頭，而在本領域中亦稱為「垂直探針頭」。

某些例子中，該些接觸探針固定地緊固於上板狀支撐件：在此例中，其等稱為阻塞式探針頭。

更頻繁使用的是，探針頭具有非固定阻塞之探針，但保持成介接至一所謂的板，可能藉由一微接觸板：其等稱為非阻塞式探針頭。微接觸板通常稱為「空間轉換器」，因為除了可接觸於該些探針之外，亦可相對於存在於待測裝置的該些接觸墊而在空間上重新分配形成於其上的該些接觸墊，特別是放寬該些墊本身的該些中心之間的該些距離限制。

在此例中，仍參考圖1，各接觸探針6具有一額外端區域或區，結束於一所謂的接觸頭11，朝向包括探針頭1的探針卡15的一空間轉換器13的多個接觸墊的一接觸墊12。確保接觸探針6與空間轉換器13之間良好電性接觸是透過將該些接觸探針6的該些接觸頭11按壓抵接至空間轉換器13的該些接觸墊12，相似於該些接觸尖端7接觸於整合於晶圓9的待測裝置的該些接觸墊8。

此外，探針卡15包括一支撐板14，一般為一印刷電路板（PCB），連接至空間轉換器13，探針卡15透過它介接至測試設備。

正確操作一探針頭基本上連結至二個參數：該些接觸探針的垂直移動或超程，及該些接觸探針的該些接觸尖端在該些接觸墊上的水平移動或刮磨。

所有該些特徵須在一探針卡的製造步驟中評估及校準，因為應該總是確保該些接觸探針與待測裝置之間良好電性連接。

同樣重要的是確保該些探針的該些接觸尖端按壓接觸於待測裝置的該些接觸墊不至於高到導致破壞探針或墊本身。

此問題在短探針的例子中特別重要，亦即，探針具有一有限長度本體，特別是具有一長度小於5000 µm，甚至小於1000 µm。這種探針例如用於高頻應用，該些探針的長度減少限制相關自感現象。特別是，「用於高頻應用的探針」一詞是指探針可傳遞頻率超過1 GHz的訊號。

已知有需求製造探針卡可傳遞頻率愈來愈高直到射頻的訊號，而該些接觸探針的長度隨之大幅減少，使得傳遞該些訊號不增加雜訊，例如由於上述自感現象所致。

然而，在此例中，該些探針的本體的長度減少大幅增加探針本身的剛性，導致各自的接觸尖端所施加於待測裝置的該些接觸墊的力量增加，可能導致破壞該些墊，及導致無法修復的損害於待測裝置。此外，接觸探針因其本體的長度減少而剛性增加亦增加破壞該些探針本身的風險。

根據已知方案，極短探針關聯於一可撓膜連接至一PCB，導電軌跡形成於可撓膜，以將高頻訊號自該些探針傳遞至PCB。在這種探針卡中，存在問題是如何支撐可撓膜及其關聯的該些探針，可導致技術上及機械上複雜的方案。

根據某些已知方案，提供一可撓膜直接連接至一彈性體材料，具有阻尼性質。在後者的此例中，由於該些探針在接觸於待測裝置的期間的移動，特別是由於該些探針穿過彈性體材料，膜可經歷該些變形，進而影響待測裝置，隨之在測試期間產生問題。

本發明的技術問題是設計一測量系統，具有該些功能性及結構特徵，以便克服影響已知方案的該些限制及該些缺點，特別是可有效傳遞高頻訊號，而避免可撓膜意外接觸於待測裝置，特別是由於該些探針移動所致。

另一目的是提供一種測量系統，機械上不複雜，其中，可撓膜以簡易且有效方式來保持。

蘊含本發明的方案思想是提供一種測量系統，其中，執行接觸於一待測裝置是透過小尺寸探針（或微探針），連接至一可撓膜的一區（例如，它的一中央區），包括適合導電軌跡，以傳遞及路由來自該些微探針的該些訊號，可撓膜具有一面（特別是一上面）接觸於一阻尼結構，組態成減振該些微探針在接觸於待測裝置的期間的移動。阻尼結構包括一容置結構，實質上作為一堅硬框架給其中容置的一阻尼彈性體材料（可有效負責上述阻尼效應），且其中，可撓膜不存在接觸探針的一區（例如，中央區域的一外圍或邊緣區或更一般是它的一主動區域的一外圍或邊緣區）接觸於更堅硬容置結構。可撓膜因此由容置結構來有效保持，而可撓膜的受保持之區（亦即，其接觸於更堅硬容置結構的部分）確保在接觸於待測裝置的期間，可撓膜不過度變形，而因此避免接觸裝置本身的風險。再者，一預載探針頭可關聯於系統，探針頭具有一阻尼功能，並藉由彈性體材料而適切分隔自膜及該些微探針，在此例中亦作為一絕緣材料。

基於此方案思想，解決上述技術問題是透過一種測量系統（例如，一探針卡），用於電子裝置的一測試設備，包括一可撓膜適合於傳遞來自/前往一待測裝置的訊號，多個微接觸探針，包括一第一部分關聯於（以任何適合方式來連接至）可撓膜，及一第二部分適合於接觸待測裝置的接觸墊，及一第一阻尼結構接觸於可撓膜，特別是用於初步控制該些微接觸探針在接觸於待測裝置的該些接觸墊的期間的移動，第一阻尼結構包括一彈性體元件，組態成減振該些微接觸探針與待測裝置的該些接觸墊的接觸，及彈性體元件的一容置結構，容置結構為堅硬（特別是比起彈性體元件更堅硬），並組態成保持彈性體元件於其所定義的一容置空間，並組態成定義至少一第一開口，其中，彈性體元件的一接觸表面通過容置結構的第一開口而接觸於可撓膜的一主動區域，主動區域容納該些微接觸探針，且其中，容置結構進而包括一接觸表面接觸於主動區域的一邊緣，特別是組態成剛性保持可撓膜，其中，主動區域的邊緣較佳是不容納該些微接觸探針。

更特別是，本發明包括下列額外及選擇性特徵，若需要，則單獨或結合採用。

根據本發明的一觀點，容置結構可包括一框架，定義一空洞空間，較佳是位於它的一中央區域，空洞空間對應於彈性體元件的容置空間。

根據本發明的一觀點，容置結構可更包括通孔，形成於框架，並填充有彈性體元件的材料，該些通孔組態成協助保持彈性體元件。

根據本發明的一觀點，該些微接觸探針可焊接至可撓膜。

根據本發明的一觀點，可撓膜可包括多個導電軌跡，延伸自一或多個微接觸探針所電性連接的一接觸區域，以傳遞來自/前往待測裝置的訊號。

根據本發明的一觀點，測量系統可包括一第二阻尼結構設置於第一阻尼結構的一部分（表面或面），相反於其面向可撓膜的主動區域的一部分（表面或面）。

根據本發明的一觀點，第二阻尼結構可為一探針頭，容納多個接觸元件（亦稱為預載探針），沿著一縱向軸延伸於一第一端與一第二端之間。特別是，第二阻尼結構可組態成進一步控制該些微接觸探針的移動，提供所需阻尼效應，特別是由於該些預載探針彎曲所致。

根據本發明的一觀點，該些接觸元件可設置於第二阻尼結構，以抵接於位置，其座標沿著縱向軸實質上對應於該些微接觸探針設置於可撓膜的位置的座標。

根據本發明的一觀點，測量系統可包括一層聚醯胺材料，例如，Kapton，設置於第一阻尼結構與第二阻尼結構之間。顯然，聚醯胺材料層亦可替代成其他材料（一般由一額外層來替代，以供絕緣，並提供一抵接表面給該些預載探針），例如，陶瓷材料，但較佳是一聚醯胺材料，以供保護，並提供絕緣效果。

根據本發明的一觀點，容置結構可由一陶瓷材料所形成。

根據本發明的一觀點，該些微接觸探針可具有一長度自10 µm至200 µm，是沿著一縱向軸來測量。

根據本發明的一觀點，可撓膜可黏著於彈性體元件及第一阻尼結構的容置結構。

根據本發明的一觀點，容置結構可包括一第二開口，相反於面向可撓膜的主動區域的第一開口。在此例中，彈性體元件可通過第二開口來接觸可能之聚醯胺材料層，因此設置於容置結構相反於可撓膜的主動區域的部分，且因此在使用時相反於待測裝置（例如，沿著探針頭的該些可能之預載探針的縱向軸）。

根據本發明的一觀點，主動區域可為可撓膜的一實質中央區域，可包括一外圍區域適合於接觸一支撐板，例如，一PCB板，或任何其他組件。

透過下文描述的本發明的一實施例，提供作為非限制性例子，並參考該些附圖，將更明白根據本發明的測量系統的該些特徵及優點。

參考該些圖式，特別是圖2的例子，根據本發明的一測量系統通篇並示意性標示成20。

應該注意的是，該些圖式為示意圖，並非按照比例繪製，其等反而是繪製成強調本發明的該些重要特徵。此外，在該些圖式中，不同元件為示意性顯示，其等形狀可取決於所需應用而變化。再者，應該注意的是，在該些圖式中，相同元件符號是指形狀或功能相同的元件。最後，針對繪示於一圖式的一實施例所描述的特別裝置亦可用於繪示於其他圖式的其他實施例。

再者，值得注意的是，當示範過程步驟的順序時，其等不必然依照指示之順序，該些步驟為可逆，除非明確表示不可。

在其最一般的形式中，測量系統20適合於連接至一測試設備（未顯示於該些圖式），以執行測試整合於一半導體晶圓的電子裝置，特別是高頻裝置，亦即，裝置適合於傳遞訊號具有一高頻，特別是甚至超過1 GHz。

測量系統20則可為一探針卡，或一般是一套組件，以供一探針卡關聯於一測試設備，可有利用於測試高頻裝置。因此，在本發明的脈絡下，「測量系統」一詞不限於存在之組件的類型及/或數目，但表示一組組件用於測試裝置，例如，但不必然關聯於額外組件。

測量系統20包括一可撓膜21，適合於傳遞來自/前往整合於一半導體晶圓W的一待測裝置DUT的訊號。

可撓膜21例如由介電材料所形成，較佳是聚醯胺，可提供所需可撓性及所需電性絕緣給其傳遞的該些訊號。

測量系統20包括多個微接觸探針22，包括一第一部分22a關聯於（亦即，以任何適合方式來連接至）可撓膜21，及一第二部分22b適合於接觸待測裝置DUT的接觸墊DUTp。

在本發明的一實施例，該些微接觸探針22焊接至可撓膜21，但其等可以任何其他適合方式來連接至可撓膜21。

更詳細如圖3所示，可撓膜21進而包括多個導電軌跡23，延伸自一或多個微接觸探針22所電性連接的一接觸區域23c，以傳遞來自/前往待測裝置DUT的訊號。該些導電軌跡23則允許該些微接觸探針22的該些訊號在可撓膜21中傳遞及路由。

可撓膜21包括一第一面Fa（根據該些圖式的局部參考系，為它的一下面）及相反之一第二面Fb（根據該些圖式的局部參考系，為它的一下面）；換句話說，第一面Fa為可撓膜21在使用時面向半導體晶圓W的該些待測裝置DUT之面。

該些導電軌跡23可形成於可撓膜21的兩面Fa及Fb，但應該注意的是，本發明的該些導電軌跡23的設置不限於此。該些導電軌跡23由一導電金屬材料所形成，較佳是銅，但本發明所使用的材料類型不限於此。

此外，在本發明的一實施例中，可撓膜21塑造於該些接觸區域23c，以形成襟翼（或條體）21s，以協助接觸於待測裝置DUT，如示意性顯示成圖3的該些加黑輪廓。如此，可撓膜21存在某些區域切割成形成該些襟翼21s（例如，透過雷射切割），具有一端可自由移動（釋放）於該些微接觸探針，以最佳化測量系統20的該些機械性質。

仍參考圖2，根據本發明的優點，測量系統20包括一第一阻尼結構24接觸於可撓膜21，第一阻尼結構24適合於執行初步減振該些微接觸探針22在接觸於待測裝置DUT的期間的移動。

特別是，第一阻尼結構24包括一彈性體元件24a組態成減振該些微接觸探針22與待測裝置DUT的該些接觸墊DUTp的接觸，該些微接觸探針22在測試期間至少部分穿過之，並包括彈性體元件24a的一容置結構24b。適合地，容置結構24b為堅硬，並因此塑造成保持彈性體元件24a於其所定義的一容置空間（標示成元件符號S）。換句話說，容置結構24b實質上作為一堅硬邊框或框架給彈性體元件24a，及一保持元件給可撓膜21，詳述如下。

如該些圖式所示，容置結構24b則構造成定義至少一第一開口O1（特別是根據該些圖式的局部參考系，為一下開口，亦即，面向可撓膜21），其中容置的彈性體元件24a自其暴露（亦即，顯現或當膜不存在時暴露），特別是彈性體元件24a的一接觸表面Sa透過其而暴露（亦即，顯現或當膜不存在時暴露）。更特別是，彈性體元件24a的接觸表面Sa通過第一開口O1而接觸於可撓膜21的一主動區域（標示成元件符號A）。在本文中可撓膜21的「主要區域A」一詞是指可撓膜21容納該些微接觸探針22的一區（其中包括該些探針，亦即，其等於該區域以任何適合方式來關聯），例如，（但不必然為）一中央區或其中央區的部分。例如，參考圖3，可撓膜21的主動區域A為中央區域，其中，該些接觸區域23c（及該些微接觸探針22）設置於主動區域A的一邊框或框架區域。然而，值得注意的是，該些圖式只是作為本發明的範圍的非限制性例子而給予。

適合地，容置結構24b進而包括一接觸表面Sb，接觸於主動區域A的一邊緣A’，其中，在本文中，「主動區域A的邊緣A’」一詞是指可撓膜21不容納該些微接觸探針22的一區域，並表示主動區域A的外圍（或更準確而言是邊緣）。邊緣A’的範圍可取決於該些需求及/或條件來變化，且其實質上由容置結構24b的尺寸所定義。

換句話說，彈性體元件24a及容置結構24b包括各自的接觸表面Sa及Sb，分別面向並接觸於主動區域A及可撓膜21的主動區域A的一邊緣A’。可撓膜21的一第一部分（亦即，主動區域A）因此接觸於彈性體元件24a的接觸表面Sa，而可撓膜21的一第二部分（亦即，主動區域A的邊緣A’）接觸於容置結構24b的接觸表面Sb。

根據本發明，可撓膜21如今連接至支撐其的第一阻尼結構24，因此保持它的一引導件（例如，一陶瓷引導件）不再需要存在；因此獲得一新結構，更簡易，同時可使用甚至更短微接觸探針，事實上不再需要插入至支撐引導件的孔洞，允許在甚至更高頻下執行測試。

現在參考圖4，容置結構24b包括一框架F，具有一空洞空間於它的一區（例如，於它的一中央區），空洞空間對應於彈性體元件24a的容置空間S。

在本發明的一有利實施例中，容置結構24b更包括通孔26，形成於框架F，並填充有彈性體元件24a的材料，該些通孔26組態成協助保持彈性體元件24a。該些通孔26則允許彈性體元件24a穩定保持於容置結構24b，並防止其脫落。值得注意的是，在生產階段，形成彈性體元件24a的材料可鑄造於容置結構24b，在此例中作為一模具，以將材料牢固保持。

為了獲得一最佳阻尼效應，並有效減振該些微接觸探針22與待測裝置DUT的該些接觸墊DUTp的接觸，測量系統20亦包括一第二阻尼結構30，設置於第一阻尼結構24上方。特別是，第二阻尼結構30（直接，甚或更佳是間接）關聯於第一阻尼結構24於後者的一面，相反於其面向可撓膜21的主動區域A的一面，如圖1的實施例所示。

更特別是，在本發明的一實施例中，詳見圖5，第二阻尼結構30為一探針頭，容納多個接觸元件31，沿著一縱向軸H-H延伸於一第一端31a與一第二端31b之間。在一實施例中，該些接觸元件31由一導電金屬材料所形成（儘管其等一般不是用於傳遞訊號），以確保所需彎曲。在接觸於該些待測裝置DUT的期間，該些接觸元件31因此彎曲，確保所需阻尼效應。在本文中，該些接觸元件31亦稱為「預載探針」，由於其等阻尼功能，確保一力量以控制該些微接觸探針22的移動，並提供一有效阻尼結構。

換句話說，第二阻尼結構30包括該些接觸元件31，作為一預載給該些微接觸探針22，實際上在接觸於待測裝置DUT的期間執行減振。

該些接觸元件31容納於一容納結構32，可包括一或多個引導件（未繪示）配備有引導孔洞，該些接觸元件31可在其等中滑動。然而，值得注意的是，本發明不限於第二阻尼結構30的此特別構造，可具有任何形狀及任何數目及類型的適合組件，而重點是其可提供適當預載，以減振穿過彈性體元件24a的該些微接觸探針22在接觸於待測裝置DUT的期間的移動。

如上所述，在一實施例中，該些接觸元件31由一金屬材料所形成，以確保所需彎曲，但可使用任何適合材料。

適合地，第一阻尼結構24包括電性絕緣材料，允許第二阻尼結構30（包括該些導電預載探針）分隔自該些微接觸探針22及可撓膜21的該些導電軌跡23，以避免在該些傳遞之訊號中產生干擾及雜訊。事實上，值得注意的是，由於存在高頻訊號，根據本發明，產生於可撓膜21的主動區域A的場形分散於彈性體元件24a的材料（具有不同於一金屬的電性及磁性特徵，該些預載探針改成由其所組成），因此避免在該些訊號中產生雜訊。

為了獲得一額外絕緣，在本發明的一實施例中，測量系統20包括一聚醯胺材料層35設置於第一阻尼結構24與第二阻尼結構30之間。此聚醯胺材料層35，可例如為一Kapton薄片，除了提供支撐以供抵接該些接觸元件31（特別是該些端31a）之外，亦在該些預載接觸元件31與傳遞高頻訊號的該些元件之間確保額外絕緣。在一實施例中，聚醯胺材料層35可具有一厚度自20 µm至30 µm。

值得注意的是，在本發明的一替代實施例，聚醯胺材料層35可由一層陶瓷材料或一般由一額外層來替代。再者，值得注意的是，為了提供一額外絕緣及雜訊移除，一額外絕緣層亦可提供於該些接觸元件31的端31b，而不只於其等端31a。

在本發明的一實施例中，該些接觸元件31設置於第二阻尼結構30，以抵接於位置P，其座標沿著縱向軸H-H實質上對應於該些微接觸探針22設置於可撓膜21的位置的座標。換句話說，具有一阻尼功能的一預載接觸元件31，實質上設置於（參考垂直軸）相同於對應微接觸探針22的位置，對應於各微接觸探針22。

顯然，亦可進行其他組態，其中，在該些接觸元件31與該些微接觸探針22之間不存在一對一對應，本發明不限於該些預載探針的此特別設置。

彈性體元件24a的材料不限於一特別材料，而可使用適合於確保上述效果的任何材料（例如，一矽膠）。

容置結構改成由一適合陶瓷材料所形成，特徵在於一適當剛性。

此外，該些微接觸探針22具有一長度自10 µm至200 µm，例如，100 µm（甚至更佳為120 µm），亦即，其等極短，且特別是適合於在極高頻（甚至超過100 GHz）下測試裝置。然而，值得注意的是，本發明的該些微接觸探針22的長度不限於此。

再者，值得強調的是，第二阻尼結構30的該些接觸元件31可具有一長度介於1.5 mm與10 mm之間，為一長度遠大於該些微接觸探針22的高度，如上所述，小於200 µm，而因此其等具有一更大彎曲能力。適合地，該些接觸元件31亦由適合於最大化阻尼效應的材料所形成。適合地，如上所述，該些微接觸探針22具有一極度減少之高度，例如沿著H-H軸來測量。

在本發明的一實施例中，可撓膜21黏著於彈性體元件24a及第一阻尼結構24的容置結構24b，但不排除其他適合關聯模式。

此外，容置結構24b亦可包括一第二開口O2，相反於第一開口O1，故相反於可撓膜21的主動區域A，彈性體元件24a可接觸聚醯胺材料層35的一表面自其暴露。

仍參考圖1，在本發明的一實施例，提供一額外聚醯胺材料層，設置成相鄰於聚醯胺材料層35，並具有一更大厚度，例如，介於40與60 µm之間。

如上所述，可撓膜21的主動區域A可為它的一實質中央區域，而可撓膜21的一外圍區域21p適合於接觸額外組件，來自該些微接觸探針22的該些訊號傳遞至它。

此外，測量系統20包括一框架40，具有一很高厚度以供其機械支撐。

總而言之，本發明提供一測量系統，其中，執行接觸於一待測裝置置是透過小尺寸探針（或微探針），連接至一可撓膜的一區（例如，它的一中央區），包括適合導電軌跡，以傳遞及路由來自該些微探針的該些訊號，可撓膜具有一面（特別是一上面）接觸於一阻尼結構，可減振該些微探針在接觸於待測裝置的期間的移動。阻尼結構包括一容置結構，實質上作為一堅硬邊框或框架給其中容置的一阻尼彈性體材料（可有效負責上述阻尼效應），且其中，可撓膜不存在接觸探針的一區（例如，中央區域的一外圍或邊緣區或更一般是它的一主動區域）接觸於更堅硬容置結構。可撓膜因此由容置結構來有效保持，而可撓膜的受保持之區（亦即，其接觸於更堅硬容置結構的部分）確保在接觸於待測裝置的期間，可撓膜不過度變形而造成接觸裝置本身的風險，成功解決本發明的技術問題。再者，系統亦可關聯於一預載探針頭，具有一阻尼功能，藉由彈性體材料而適切分隔自膜及該些微探針，在此例中亦作為一絕緣體。

根據本發明的優點，第一阻尼結構接觸於可撓膜，構造成彈性體材料，適切由容置結構所包圍，亦保持其所連接的可撓膜的一部分，因此只有在該些微接觸探針存在的區域實質上彎曲並變形。換句話說，在接觸於待測裝置的期間，只有可撓膜的主動區域遭受變形，而剩餘部分因接觸於容置結構而維持更堅硬。

本發明的測量系統的結構特別是簡易，而其不具有複雜機械組態，提供一可容易關聯套件給一探針卡，以測試高頻電子裝置。

再者，根據本發明，用於可撓膜的一陶瓷支撐引導件不再需要存在，因此可額外減少該些微接觸探針的長度。由於缺少膜的一支撐引導件，該些微接觸探針的長度可變成極小，允許在一愈來愈高頻下執行測試裝置。揭露之測量系統因此特別是亦執行射頻應用。

第一阻尼結構，亦即，系統的組件包括由容置結構所包圍的彈性體材料，可稍微減振該些微接觸探針與待測裝置的接觸，其等本體具有一很高剛性。同理，第二阻尼結構，亦即，探針頭包括該些預載探針，提供額外控制該些微接觸探針的移動，進一步減振接觸，特別是當該些微接觸探針穿過彈性體材料時。特別是，第二阻尼結構的阻尼效應確保大幅增加測量系統的該些機械效能。

此外，值得注意的是，第一阻尼結構允許可撓膜及該些微探針的該些訊號適切分隔自第二阻尼結構（一般包括不傳遞訊號，但由一導電材料所形成的探針），故形成於可撓膜的該些場形分散於一金屬材料之外的一材料（亦即，在具有一不同介電及磁導率常數的彈性體材料中），避免在該些訊號中產生干擾及雜訊。因此，若存在該些預載探針，第一阻尼結構的彈性體材料可減少在該些訊號中產生該些干擾，除了提供一第一阻尼效應之外，亦使得其等遠離該些預載探針。

聚醯胺材料層（例如，Kapton薄片）亦協助提供一額外絕緣，除了提供一抵接表面給該些預載探針。

最終，例如，就該些接觸微探針與可撓膜的關聯而言，本發明的測量系統容易組裝。

顯然，本領域技術人員為了滿足個案及特定需求可為上述測量系統帶來許多修飾及替代，皆包括於本發明的保護範圍，如下文申請專利範圍所界定。

1:探針頭 2:上引導件 3:下引導件 4:引導孔洞 5:引導孔洞 6:接觸探針 7:接觸尖端 8:接觸墊 9:晶圓 10:空氣間隙 11:接觸頭 12:接觸墊 13:空間轉換器 14:支撐板 15:探針卡 20:測量系統 21:可撓膜 21p:外圍區域 21s:襟翼 22:微接觸探針 22a:第一部分 22b:第二部分 23:導電軌跡 23c:接觸區域 24:第一阻尼結構 24a:彈性體元件 24b:容置結構 26:通孔 30:第二阻尼結構 31:接觸元件 31a:第一端 31b:第二端 32:容納結構 35:聚醯胺材料層 40:框架 A:主動區域 A’:邊緣 DUT:待測裝置 DUTp:接觸墊 F:框架 Fa:第一面 Fb:第二面 O1:第一開口 O2:第二開口 P:位置 S:容置空間 Sa:接觸表面 Sb:接觸表面 W:半導體晶圓

在該些圖式中： 圖1示意性顯示根據先前技術的一探針卡； 圖2示意性顯示根據本發明的一測量系統； 圖3顯示根據本發明的一實施例的測量系統的一部分的一俯視示意圖，其中可觀察到它的一可撓膜的細節； 圖4顯示根據本發明的一實施例的測量系統的一第一阻尼結構的一容置結構的一俯視示意圖；及 圖5示意性顯示根據本發明的一實施例的測量系統的一第二阻尼結構。

20:測量系統

21:可撓膜

21p:外圍區域

21s:襟翼

22:微接觸探針

22a:第一部分

22b:第二部分

24:第一阻尼結構

24a:彈性體元件

24b:容置結構

26:通孔

30:第二阻尼結構

35:聚醯胺材料層

40:框架

A:主動區域

A’:邊緣

DUT:待測裝置

DUTp:接觸墊

F:框架

Fa:第一面

Fb:第二面

O1:第一開口

O2:第二開口

S:容置空間

Sa:接觸表面

Sb:接觸表面

W:半導體晶圓

Claims (11)

1. 一種測量系統（20），用於多個電子裝置的一測試設備，包括： 一可撓膜（21），適合於傳遞來自/前往一待測裝置（DUT）的多個訊號； 多個微接觸探針（22），包括一第一部分（22a）關聯於該可撓膜（21），及一第二部分（22b）適合於接觸該待測裝置（DUT）的多個接觸墊（DUTp）；及 一第一阻尼結構（24），接觸於該可撓膜（21），該第一阻尼結構（24）包括： 一彈性體元件（24a），組態成減振該些微接觸探針（22）與該待測裝置（DUT）的該些接觸墊（DUTp）的接觸；及 該彈性體元件（24a）的一容置結構（24b），該容置結構（24b）為堅硬，並組態成保持該彈性體元件（24a）於其所定義的一容置空間（S），並組態成定義至少一第一開口（O1）， 其中，該彈性體元件（24a）的一接觸表面（Sa）通過該容置結構（24b）的該第一開口（O1）而接觸於該可撓膜（21）的一主動區域（A），該主動區域（A）包括該些微接觸探針（22），且 其中，該容置結構（24b）進而包括一接觸表面（Sb）接觸於該主動區域（A）的一邊緣（A’），其中，該主動區域（A）的該邊緣（A’）不包括該些微接觸探針（22）。
2. 如請求項1所述的測量系統（20），其中，該容置結構（24b）包括一框架（F），定義一空洞空間，該空洞空間對應於該彈性體元件（24a）的該容置空間（S），且其中，該容置結構（24b）更包括多個通孔（26），形成於該框架（F），並填充有該彈性體元件（24a）的材料，該些通孔（26）組態成協助保持該彈性體元件（24a）。
3. 如請求項1或2所述的測量系統（20），其中，該些微接觸探針（22）焊接至該可撓膜（21）。
4. 如前述請求項任一項所述的測量系統（20）其中，該可撓膜（21）包括多個導電軌跡（23），延伸自一或多個微接觸探針（22）所電性連接的一接觸區域（23c），以傳遞來自/前往該待測裝置（DUT）的多個訊號。
5. 如前述請求項任一項所述的測量系統（20），包括一第二阻尼結構（30），設置於該第一阻尼結構（24）的一面，該面相反於其面向該可撓膜（21）的該主動區域（A）的一面，其中，該第二阻尼結構（30）為一探針頭，容納多個接觸元件（31），其等沿著一縱向軸（H-H）延伸於一第一端（31a）與一第二端（31b）之間。
6. 如請求項5所述的測量系統（20），其中，該些接觸元件（31）設置於該第二阻尼結構（30），以抵接於位置（P），其座標沿著該縱向軸（H-H）實質上對應於該些微接觸探針（22）設置於該可撓膜（21）的位置的座標。
7. 如請求項5或6所述的測量系統（20），包括一聚醯胺材料層（35），設置於該第一阻尼結構（24）與該第二阻尼結構（30）之間。
8. 如前述請求項任一項所述的測量系統（20）其中，該些微接觸探針（22）具有一長度自10 µm至200 µm。
9. 如前述請求項任一項所述的測量系統（20）其中，該可撓膜（21）黏著於該彈性體元件（24a）及該第一阻尼結構（24）的該容置結構（24b）。
10. 如前述請求項任一項所述的測量系統（20）其中，該容置結構（24b）包括一第二開口（O2），相反於該第一開口（O1），該第一開口（O1）面向該可撓膜（21）的該主動區域（A）。
11. 如前述請求項任一項所述的測量系統（20）其中，該可撓膜（21）的該主動區域（A）為該可撓膜（21）的一實質中央區域，亦包括一外圍區域（21p）適合於接觸多個額外組件。