TWI390209B - A cantilever probe card for high frequency testing of image sensing wafers - Google Patents

Description

運用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡

本發明係有關探針卡之技術領域，特別是指一種用於測試影像感測晶片之懸臂式探針測試裝置，並能在電路板有限的面積下形成更多的測試作業區。

一般測試半導體晶片之探針卡，主要是作為測試機台與半導體晶片之間的連接物件，由測試機台提供電壓使半導體晶片產生相對電性訊號而進行測試。但是若為影像感測晶片(例如CCD或CMOS)的測試，則須將測試光線照射到影像感測晶片之光學感應區，晶片因受光線之照射會產生電性變化，並產生電性訊號至所連接的探針卡及測試機台處。由於與習用一般探針卡的要求不同，於是就有人設計了專用於影像感測晶片之探針卡。

就測試效率而言，在探針卡上如果僅具有一組測試作業區，代表著一次僅能進行單一晶片的測試，效率自然較差。如果能在探針卡上形成複數組測試作業區，相對地測試效率自然提昇數倍。但是探針卡上每一組測試作業區，皆是由複數探針所構成，當採用懸臂式探針時，如果加上探針所配合的固定結構及連接導線的限制，每一組測試作業區所需的面積較大，基本上即無法有效將面積減少。因此本發明人即思考設計另一種型式，以克服此項缺點。

本發明之主要目的是提供一種能於懸臂式探針卡上形成數目最多的測試作業區，該測試作業區更能以陣列方式分佈於懸臂式探針卡上，藉此提昇單一測試業中所能進行測試晶片的數目，提高整體的測試效率。

本發明之次要目的提供一種能用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡，主要是利用導電布與改良式探針的配合，就能與電路板相電性連接，免除傳統懸臂式探針須焊接導線的缺點，讓組裝的方便性大幅提昇，且讓整個測試作業區的面積減少。

為達成上述目的，本發明主要是由電路板、導電布、固定模組、至少為一之鏡頭組、以及複數根改良式探針所構成。該電路板上所形成的每一個測試作業區是由一組鏡頭組與複數根改良式探針所構成。該電路板下面依序結合該導電布及固定模組，該固定模組另外固定著該鏡頭組與複數根改良式探針。該改良式探針是由一接觸件與至少為一之延伸件所構成，該接觸件大部份區段是由該固定模組下方裸露出來，而該延伸件則由接觸件的另一端區段處呈向上延伸，該延伸件大部份是被隱藏而固定於該固定模組內，但該延伸件頂端會伸出固定模組外與導電布相接觸。

茲配合下列之圖示說明本發明之詳細結構及其連結關係，俾使熟習該項技術領域者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱第一、二圖所示，係為本發明之分解圖及結構剖面示意圖。本發明探針測試卡A主要是由電路板1、導電布2、固定模組3、至少為一之鏡頭組4、以及複數根改良式探針組5所構成。

以下就各構件之結構作一詳細的描述，該電路板1的上下表面皆具有相關線路。該電路板1上所形成的測試作業區是由一個鏡頭組4及複數根相對數目的改良式探針5所構成。該電路板1的形狀必須不會遮蔽到該鏡頭組4，目的是在測試時，能使電路板1上方光源的光線能經鏡頭組4聚焦投射電路板1下方的待測之晶片處。

該導電布2在組裝時被夾緊固定於電路板1與固定模組3之間。該導電布2為目前已存在的商品，如第三A及三B圖所示。該導電布2主要是在布料的縱向分佈著複數個鄰近但相互不接觸的導電體21，導電體21周圍並形成有絶緣物22。圖中是以放大數拾倍的方式呈現，實際上該導電體21的直徑僅0.03mm，相鄰的兩導電體21之間的間距也僅0.025mm。本創作使用該導電布2的目的，是利用導電布2的導電體21使該電路板1底面相對的線路能與位於導電布2下面的改良式探針5作電性連接。

該固定模組3組裝時是結合於該電路板1的下面，兩者的結合方式可採用螺絲鎖固(圖中並未將螺絲畫出)。該固定模組3主要目的是負責固定著該鏡頭組4及改良式探針5的位置。在本實施例中該固定模組3具有複數個定位孔31及至少為一之鏡頭結合孔32。該鏡頭結合孔32是供鏡頭組4結合於此，該鏡頭結合孔32可為內螺紋(圖中未示)，使鏡頭組4能作縱向距離的調整。該定位孔31是供改良式探針5設置，該定位孔21接近該固定模組3頂面及底面處的孔徑及形狀皆較大，目的是在組裝時以黏著劑(如環氧樹脂6)塗佈孔內，固定該改良式探針5於固定模組3處的位置。

在本實施例的圖式之中，該鏡頭組4並未以剖面方式畫出，該鏡頭組僅以簡單的方塊表示。該鏡頭組4是由複數鏡片組裝而成，具有能將光線聚焦的效果。

該改良式探針5形狀似一抽象的ㄣ字型，是由一接觸件51及至少為一之延伸件52所構成。該接觸件51底端具有一向下延伸的尖端511，該尖端511負責在測試過程中與待測晶片相接觸。該接觸件51的另一端的區段則是由該延伸件52向上延伸。組裝時該接觸件51大部份結構是裸露出來，並具有適當的彈性。該延伸件52大部份則是被隱藏而固定於該固定模組3內，頂端會伸出固定模組3頂面而與導電布2相接觸。

如第二圖所示，當組裝時，該鏡頭組4是以螺紋方式(圖中未畫出)結合於該固定模組3之鏡頭結合孔32處，使該鏡頭組4能作軸向焦距的調整。該改良式探針5是被固定於該固定模組3之定位孔31內，兩者的結合方式可用固化膠、環氧樹脂6、或其他方式黏著固定。當該固定模組3被鎖固於該電路板1下面的同時，也會將該導電布2夾緊固定於該固定模組3與電路板1之間，該導電布2的位置須對應該改良式探針5之延伸件52頂端與電路板1底面上的線路位置。由於導電布2上分佈著密集細微的導電體21，因此每個延伸件52都會有至少數個導電體21與之接觸，該導電體21另一端則與電路板1相對的線路接觸，確保電路板1至改良式探針5之的訊號傳輸通暢，在進行高頻的影像感測器的測試過程中也不會短路。

如第四圖所示，本發明電路板上形成有複數測試作業區之示意圖。該電路板1上之每一測試作業區是由一鏡頭組4與複數根改良式探針5所構成。由於圖中改良式探針5是位於電路板1下方所以無法看到。因此圖中一鏡頭組4即可代表一測試作業區。由於本發明懸臂式之改良式探針5的巧妙改良設計，能使電路板1上的測試作業區的面積縮小，故能以陣列方式於電路板1上形成複數個測試作業區，藉此提昇測試作業的效率。

如第五、六圖所示，為本發明之第二種實施例圖。在本實例中主要是改變該改良式探針5A的部份形狀，目的在使該改良式探針5A在組裝定位作業上更為快速與方便。在本實施例中，該改良式探針5A是由一接觸件51及至少為兩個之延伸件52所構成，在本實施例中該延伸件52的數量為兩個。兩個該延伸件52仍是由該接觸件51一端後段向上延伸，但兩延伸件52之間具有一空隙，並未緊密貼合。另外於該固定模組3A的定位孔31皆採兩個為一組，分別對應著該改良式探針5A的兩延伸件52。

組裝時，該改良式探針5A之兩延伸件52分別固定於固定模組3之兩定位孔31內，如此一來，該改良式探針5A除了X軸與Y軸位置同時被定位外，並能有效防止該改良式探針5A產生以Z軸(圖中的縱向)為中心的偏轉。因此當複數根改良式探針5A組裝於固定模組3後，代表著該改良式探針5A的位置皆被定位完成，組裝後即不必進行校正的動作，讓探針的組裝作業更為方便及快速。

綜合以上所述，本發明是利用懸臂式的改良式探針配合一鏡頭組結合於電路板，在測試時仍能讓光線經鏡頭組聚焦後投射於最佳的區域，以對影像感測晶片進行測試。而改良式探針與導電布更能使電路板上的測試作業區的面積縮小，方便設計者採陣列式於電路板上形成更多的測試作業區，藉以提高測試的效率。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內。

A．．．探針卡

1．．．電路板

2．．．導電布

21．．．導電體

22．．．絶緣體

3．．．固定模組

3A．．．固定模組

31．．．定位孔

32．．．鏡頭結合孔

4．．．鏡頭組

5．．．改良式探針

5A．．．改良式探針

51．．．接觸件

511．．．尖端

52．．．延伸件

6．．．環氧樹脂

第一圖係為本發明之第一種實施例的分解圖；

第二圖係為本發明之第一種實施例的剖面示意圖；

第三A圖係為本發明所使用之導電布橫向局部放大的剖面示意圖；

第三B圖係為本發明所使用之導電布縱向局部放大的剖面示意圖；

第四圖係為本發明之電路板上形成有複數測試作業區之俯視圖；

第五圖係為本發明之第二種實施例的分解圖；

第六圖係為本發明之第二種實施例的剖面示意圖。

A．．．探針卡

1．．．電路板

2．．．導電布

3．．．固定模組

31．．．定位孔

32．．．鏡頭結合孔

4．．．鏡頭組

5．．．改良式探針

51．．．接觸件

52．．．延伸件

511．．．尖端

6．．．環氧樹脂

Claims (5)

1. 一種運用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡，包括：一電路板；一導電布，布的縱向分佈著複數個鄰近但相互不接觸的導電體；一固定模組，結合於前述電路板下面，並將該導電布固定於該電路板與該固定模組之間，該固定模組上另外固定著至少一鏡頭組與複數根改良式探針；至少為一之鏡頭組，被該固定模組固定於該電路板的下方位置；複數根改良式探針，每一根改良式探針具有一接觸件及至少為一延伸件，該接觸件的部份區段裸露於該固定模組下方，而該延伸件則由該接觸件的另一端區段處呈向上延伸，該延伸件是被隱藏而固定於該固定模組內，該延伸件頂端伸出固定模組頂面與導電布相接觸，該改良式探針是經該導電布之導電體與該電路板相電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之運用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡，其中該改良式探針是由一接觸件及一延伸件所構成，該改良式探針的形狀似ㄣ字型。
3. 如申請專利範圍第1項所述之運用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡，其中該改良式探針是由一接觸件及至少為二個之延伸件所構成，該至少為二個之延伸件是由該接觸件一端向上延伸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之運用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡，其中該固定模組具有複數個定位孔，該改良式探針之延伸件則設置於該定位孔內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之運用於影像感測晶片的高頻測試之懸臂式探針卡，其中該改良式探針之延伸件是以環氧樹脂黏固於該固定模組之定位孔處。