TWI409463B - 探針卡與其中之結構強化的測試插座 - Google Patents

Description

探針卡與其中之結構強化的測試插座

本發明係有關於一種探針卡與其中之測試插座，特別是有關於一種應用於晶圓測試的探針卡與其中之結構強化的測試插座。

現今為了使電子產品符合多功能性及外觀造型輕巧之消費趨勢，半導體封裝逐漸趨向晶圓級晶片尺寸封裝(Wafer Level Chip Size Package/WLCSP)之技術發展，晶圓級晶片尺寸封裝與傳統的晶片尺寸封裝不同在於，晶圓級晶片尺寸封裝是直接在晶圓上進行封裝製程，然後再切割，經過切割後即成為單一封裝完成的積體電路產品。晶圓級晶片尺寸封裝的優點在於，封裝完成之成品體積較小，可以省下填膠、導線架及基板的製作，省略黏晶以及打線等製程，因此大幅減少材料及人工成本外，也縮短封裝的製程時間並可提高生產良率及產能。但是，晶圓級晶片尺寸封裝係為一種尺寸微小化之封裝結構，其封裝尺寸係與晶片尺寸接近或相等，因此進行晶圓級晶片尺寸封裝測試時，晶片之尺寸及數量亦會造成測試之困難。

以同時測試晶圓級晶片尺寸封裝之128個測試區(Testing side)為例，其中每個測試區係可定義為晶圓級晶片尺寸封裝上之單一晶片(Chip)，而每個單一晶片上具有8個接點，故欲同時測試128個晶片的測試插座上需裝設有1024根彈簧探針，因每一個接點需使用8根彈簧探針進行測試。但因同時測試1024個接點，則勢必接點與接點間的間距會縮小，相對地測試插座上的1024根針之距離亦會縮小，但此時因為測試插座的面積與體積並無改變，故在相對地測試範圍之對角距離亦有縮減的情況下，測試插座上的1024根彈簧探針在進行測試時將因作用力的不平均，造成測試插座之彎折(socket housing bending)，除此之外，亦會導致操作人員進行測試之對位困難，花費時間在晶片與測試插座的對位上，而嚴重的時候會造成接觸不良，使測試無法順利進行，或造成測試結果不可靠，甚至必須重測，導致耗費時間與費用。對於重視時效及欲降低成本的業界而言，仍有待改善。

為了解決上述先前技術不盡理想之處，本發明提供一種結構強化的測試插座，主要包含複數個測試探針、扁平狀之殼體、蓋體與複數個第一鎖合組件。殼體具有第一面與第二面，第二面開設一凹陷部以供蓋體容設其中，複數個第一鎖合組件將殼體與蓋體互相連接鎖固。結構強化的測試插座進一步包含至少一個第一強化構件、至少一個第二強化構件與複數個第二鎖合組件，且第一強化構件與第二強化構件的楊氏係數高於殼體的楊氏係數。殼體之第一面凹設有至少一個第一容置空間，第一容置空間用以設置第一強化構件，並使第一強化構件不凸出於殼體之第一面。殼體與蓋體之間形成有至少一個第二容置空間，第二容置空間用以設置第二強化構件，並使第二強化構件對應於第一強化構件。上述之複數個第二鎖合組件穿透第一強化構件、殼體與第二強化構件，可使殼體穩固地夾持於第一強化構件與第二強化構件之間，且互相結合。此外，上述之複數個測試探針同時穿透殼體與蓋體，其一端用以接觸半導體裝置，另一端用以接觸電路板組成(PCB assembly)。

因此，本發明之主要目的在於提供一種結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，利用第二鎖合組件穿透第一強化構件、殼體與第二強化構件，可使殼體穩固地夾持於第一強化構件與第二強化構件之間，藉此可增加測試插座的強度，使測試插座不易造成彎折。

本發明之次要目的在於提供一種結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，且第一強化構件與第二強化構件的楊氏係數高於殼體的楊氏係數，因此測試插座可以在外觀、體積不變之下，增加測試插座的強度，使測試插座不易造成彎折，降低測試插座製作成本。

本發明之另一目的在於提供一種結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，且第一強化構件與第二強化構件的楊氏係數高於殼體的楊氏係數，當測試插座上的測試探針的數量增加時，仍可維持測試插座的強度，使測試插座不易造成彎折，進而提昇測試產能。

本發明之再一目的在於提供一種結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，當進行高溫或低溫測試時，例如，測試溫度介於-40℃至120℃之間，此結構強化的測試插座可避免因溫度變化產生變形的問題，使待測晶片與測試插座的對位上，保持良好的電性接觸，提高測試結果的可靠度。

此外，本發明進一步提供一種探針卡，主要包含有一電路板組成、以及鎖固於電路板組成中央部位的結構強化的測試插座。其中結構強化的測試插座主要包含複數個測試探針、扁平狀之殼體、蓋體與複數個第一鎖合組件。殼體具有第一面與第二面，第二面開設一凹陷部以供蓋體容設其中，複數個第一鎖合組件將殼體與蓋體互相連接鎖固。結構強化的測試插座進一步包含至少一個第一強化構件、至少一個第二強化構件與複數個第二鎖合組件，且第一強化構件與第二強化構件的楊氏係數高於殼體的楊氏係數。殼體之第一面凹設有至少一個第一容置空間，第一容置空間用以設置第一強化構件，並使第一強化構件不凸出於殼體之第一面。殼體與蓋體之間形成有至少一個第二容置空間，第二容置空間用以設置第二強化構件，並使第二強化構件對應於第一強化構件。上述之複數個第二鎖合組件穿透第一強化構件、殼體與第二強化構件，可使殼體穩固地夾持於第一強化構件與第二強化構件之間，且互相結合。

因此，本發明之再一目的在於提供一種探針卡，其中所使用的結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，利用第二鎖合組件穿透第一強化構件、殼體與第二強化構件，可使殼體穩固地夾持於第一強化構件與第二強化構件之間，藉此可增加測試插座的強度，使測試插座不易造成彎折。

本發明之再一目的在於提供一種探針卡，其中所使用的結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，且第一強化構件與第二強化構件的楊氏係數高於殼體的楊氏係數之特性，因此測試插座可以在外觀、體積不變之下，可增加測試插座的強度，使測試插座不易造成彎折，降低測試插座製作成本。

本發明之再一目的在於提供一種探針卡，其中所使用的結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，且第一強化構件與第二強化構件的楊氏係數高於殼體的楊氏係數之特性，當測試插座上的測試探針的數量增加時，仍可維持測試插座的強度，使測試插座不易造成彎折，進而提昇測試產能。

本發明之再一目的在於提供一種探針卡，其中所使用的結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，當進行高溫或低溫測試時，例如，測試溫度介於-40℃至120℃之間，此結構強化的測試插座可避免因溫度變化產生變形的問題，使待測晶片與測試插座的對位上，保持良好的電性接觸，提高測試結果的可靠度。

由於本發明係揭露一種晶圓測試所需的探針卡與其中之結構強化的測試插座，其中所利用之探針卡與測試插座的使用原理與基本功能，已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，不再完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本發明特徵有關之結構示意，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，盍先敘明。

首先請參考第1圖，係根據本發明所提供之第一較佳實施例，為一種結構強化的測試插座100的爆炸圖，主要包含複數個測試探針1、扁平狀之殼體2、蓋體3與複數個第一鎖合組件4，殼體2具有第一面21與第二面22。請參考第2圖，係為殼體2之第二面22，其中殼體2之第二面22的中央部位開設一長條狀凹槽之凹陷部221以供蓋體3容設其中。請繼續參考第1圖，上述之複數個第一鎖合組件4係將殼體2與蓋體3互相連接鎖固，而殼體2與蓋體3的材質均是以絕緣塑膠為佳。複數個測試探針1同時穿透殼體2與蓋體3，其一端用以接觸半導體裝置(未圖示)，另一端用以接觸一電路板組成9(PCB assembly)。

為了避免測試插座鎖附於電路板(PCB)上時，測試探針上的彈簧探針之作用力將導致測試插座產生彎折(Bending)，使得對位困難、接觸不良。本發明之結構強化的測試插座100進一步包含至少一個第一強化構件5、至少一個第二強化構件6與複數個第二鎖合組件7，其中第一強化構件5與第二強化構件6的楊氏係數高於殼體2的楊氏係數，且第一強化構件5與第二強化構件6的材質、構型與尺寸均相同為佳。在此較佳實施例中，第一強化構件5與第二強化構件6的材質均為金屬且均為2個。殼體2之第一面21凹設有至少一個第一容置空間211，此第一容置空間211為長條狀之凹槽，用以設置第一強化構件5，並使得第一強化構件5不凸出於殼體2之第一面21，藉此可維持且不增加結構強化的測試插座100的外型尺寸。請繼續參考第2圖，殼體2與蓋體3之間形成有至少一個第二容置空間8用以設置第二強化構件6，第二容置空間8係凹設於蓋體3面對殼體2之一面(如第2圖所示)，當然此第二容置空間8亦可凹設於殼體2面對蓋體3之一面(未圖示)，此第二容置空間8用以設置第二強化構件6。

在此要特別留意的是，設置於第二容置空間8之第二強化構件6將會對應於設置於第一容置空間211之第一強化構件5。在此較佳實施例中，第一容置空間211與第二容置空間8的數量均為2個，且均為水平狀排列，並且2個第一容置空間211相對於殼體2的第一面21係呈對稱狀設置，2個第二容置空間8相對於蓋體3亦係呈對稱狀之設置，2個第一容置空間211與第二容置空間8皆係設置於複數個測試探針1之外圍。

請參考第3圖，係第2圖沿A至A之剖視圖，本發明的重要特徵在於，利用複數個第二鎖合組件7穿透第一強化構件5、殼體2與第二強化構件6，藉此可使殼體2穩固地夾持於第一強化構件5與第二強化構件6之間，並且互相結合。於一較佳之實施例中，第二強化構件6與殼體2上均設有通孔61與23，第一強化構件5上設有螺孔51，第二鎖合組件7可為螺栓，可穿過第二強化構件6與殼體2進而鎖固在第一強化構件5上，藉此可增加本發明之結構強化的測試插座100的強度，使測試插座不易造成彎折。並且因為利用第一強化構件5與第二強化構件6的楊氏係數高於殼體的楊氏係數之特性，因此本發明之結構強化的測試插座100可以在外觀、體積不變之下，可增加測試插座的強度，達到測試插座不易造成彎折，進而降低測試插座之製作成本。倘若進一步若要增加測試插座上的測試探針的數量而使測試插座的殼體2體積變大時，本發明之結構強化的測試插座100仍舊可以利用複數個第二鎖合組件7穿透第一強化構件5、殼體2與第二強化構件6，而維持相當的強度，進而提昇測試產能。

本發明進一步提供第二較佳實施例，為一種探針卡，主要包含有一電路板組成9、以及鎖固於電路板組成9中央部位之結構強化的測試插座100，其中結構強化的測試插座100主要包含複數個測試探針1、扁平狀之殼體2、蓋體3與複數個第一鎖合組件4。殼體2具有第一面21與第二面22，第二面22開設一凹陷部221以供蓋體3容設其中，並且複數個第一鎖合組件4係將殼體2與蓋體3互相連接鎖固。其中，結構強化的測試插座100之其他特徵如前述第一較佳實施例所述。

再者，本發明之探針卡與其中之結構強化的測試插座，其第一容置空間及第二容置空間，更可依需求環設於殼體之第一面與第二面的週緣，藉此第一強化構件及第二強化構件能框設於殼體之四週；或第一容置空間及第二容置空間可形成I字形或井字形或及其組合之幾何形狀，以分別容置第一強化構件及第二強化構件，如此第一強化構件及第二強化構件能以I字形或井字形或及其組合之幾何形狀分佈設置於殼體上，以適當配置第一強化構件及第二強化構件於不同型號或尺寸之探針卡與其中之測試插座，減少探針卡與其中之測試插座產生形變之機會。

另一方面，本發明探針卡與其中之結構強化的測試插座，具有第一強化構件與第二強化構件，當進行高溫或低溫測試時，例如，測試溫度介於-40℃至120℃之間，此結構強化的測試插座可避免因溫度變化產生變形的問題，使待測晶片與測試插座的對位上，保持良好的電性接觸，提高測試結果的可靠度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之權利範圍。同時以上的描述，對於熟知本技術領域之專門人士應可明瞭及實施，因此其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在申請專利範圍中。

100．．．結構強化的測試插座

1．．．測試探針

2．．．殼體

21．．．第一面

211‧‧‧第一容置空間

22‧‧‧第二面

221‧‧‧凹陷部

23‧‧‧通孔

3‧‧‧蓋體

4‧‧‧第一鎖合組件

5‧‧‧第一強化構件

51‧‧‧螺孔

6‧‧‧第二強化構件

61‧‧‧通孔

7‧‧‧第二鎖合組件

8‧‧‧第二容置空間

9‧‧‧電路板組成

第1圖為一爆炸圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種結構強化的測試插座。

第2圖為一示意圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種結構強化的測試插座的第二面圖示。

第3圖為一剖視圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種結構強化的測試插座。

100．．．結構強化的測試插座

1．．．測試探針

2．．．殼體

21．．．第一面

211．．．第一容置空間

23．．．通孔

3．．．蓋體

4．．．第一鎖合組件

5．．．第一強化構件

51．．．螺孔

6．．．第二強化構件

61．．．通孔

7．．．第二鎖合組件

9．．．電路板組成

Claims (30)

1. 一種結構強化的測試插座，主要包含複數個測試探針、一扁平狀之殼體、一蓋體與複數個第一鎖合組件，該殼體具有第一面與第二面，該第二面開設一凹陷部以供該蓋體容設其中，該等第一鎖合組件係將該殼體與該蓋體互相連接鎖固，其特徵在於：該結構強化的測試插座進一步包含至少一個第一強化構件、至少一個第二強化構件與複數個第二鎖合組件，其中該第一強化構件與該第二強化構件的楊氏係數高於該殼體的楊氏係數；該殼體之第一面凹設有至少一個第一容置空間，該第一容置空間用以設置該第一強化構件，並使該第一強化構件不凸出於該殼體之第一面；該殼體與該蓋體之間形成有至少一個第二容置空間，該第二容置空間用以設置該第二強化構件，並使該第二強化構件對應於該第一強化構件；該複數個第二鎖合組件係穿透該第一強化構件、該殼體與該第二強化構件，使該殼體穩固地夾持於該第一強化構件與該第二強化構件之間，且互相結合；以及該等測試探針同時穿透該殼體與該蓋體，其一端用以接觸一半導體裝置，另一端用以接觸一電路板組成。
2. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該凹陷部係設於該殼體之該第二面的中央部位。
3. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該第一容置空間係為長條狀之凹槽。
4. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該第二容置空間係凹設於該蓋體面對該殼體之一面。
5. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該第二容置空間係凹設於該殼體面對該蓋體之一面。
6. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該第一容置 空間與該第二容置空間的數量均為2個。
7. 依據申請專利範圍第6項的結構強化的測試插座，其中，該等第一容置空間與該等第二容置空間均為水平狀排列。
8. 依據申請專利範圍第6項的結構強化的測試插座，其中，該等第一容置空間相對於該殼體的第一面係呈對稱狀之設置，該等第二容置空間相對於該蓋體係呈對稱狀之設置。
9. 依據申請專利範圍第6項的結構強化的測試插座，其中，該等第一容置空間與該等第二容置空間係設置於該等測試探針的外圍。
10. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該第一強化構件與該第二強化構件均為金屬。
11. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該第一強化構件與該第二強化構件的材質、構型與尺寸均相同。
12. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該殼體與該蓋體均為絕緣塑膠。
13. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該等第二鎖合組件為螺栓，該第一強化構件上設有螺孔，該第二強化構件與該殼體均設有通孔，該等螺栓係穿過該第二強化構件與該殼體而鎖固在該第一強化構件。
14. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該殼體之第一面與該第二面之週緣，係分別凹陷以形成該第一容置空間及該第二容置空間，以分別容置該第一強化構件與該第二強化構件。
15. 依據申請專利範圍第1項的結構強化的測試插座，其中，該殼體之第一面與該第二面，係分別凹陷以形成形成該第一容置空間及該第二容置空間，並具有I字形或井字形或及其組合之幾何形狀，以分別容置該第一強化構件與該第二強化構件。
16. 一種探針卡，主要包含有一電路板組成、以及鎖固於該電路板組成中 央部位的結構強化的測試插座，該結構強化的測試插座主要包含複數個測試探針、一扁平狀之殼體、一蓋體與複數個第一鎖合組件，該殼體具有第一面與第二面，該第二面開設一凹陷部以供該蓋體容設其中，該等第一鎖合組件係將該殼體與該蓋體互相連接鎖固，其特徵在於：該結構強化的測試插座進一步包含至少一個第一強化構件、至少一個第二強化構件與複數個第二鎖合組件，其中該第一強化構件與該第二強化構件的楊氏係數高於該殼體的楊氏係數；該殼體之第一面凹設有至少一個第一容置空間，該第一容置空間用以設置該第一強化構件，並使該第一強化構件不凸出於該殼體之第一面；該殼體與該蓋體之間形成有至少一個第二容置空間，該第二容置空間用以設置該第二強化構件，並使該第二強化構件對應於該第一強化構件；該複數個第二鎖合組件係穿透該第一強化構件、該殼體與該第二強化構件，使該殼體穩固地夾持於該第一強化構件與該第二強化構件之間，且互相結合；以及該等測試探針同時穿透該殼體與該蓋體，其一端用以接觸一半導體裝置，另一端用以接觸該電路板組成。
17. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該凹陷部係設於該殼體第二面的中央部位。
18. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第一容置空間係為長條狀之凹槽。
19. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第二容置空間係凹設於該蓋體面對該殼體之一面。
20. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第二容置空間係凹設於該殼體面對該蓋體之一面。
21. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第一容置空間與該第二容置空間的數量均為2個。
22. 依據申請專利範圍第21項的探針卡，其中，該等第一容置空間與該等第二容置空間均為水平狀排列。
23. 依據申請專利範圍第21項的探針卡，其中，該等第一容置空間相對於該殼體的第一表面係呈對稱狀之設置，該等第二容置空間相對於該蓋體係呈對稱狀之設置。
24. 依據申請專利範圍第21項的探針卡，其中，該等第一容置空間與該等第二容置空間係設置於該等測試探針的外圍。
25. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第一強化構件與該第二強化構件均為金屬。
26. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第一強化構件與該第二強化構件的材質、構型與尺寸均相同。
27. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該殼體與該蓋體均為絕緣塑膠。
28. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該等第二鎖合組件為螺栓，該第一強化構件上設有螺孔，該第二強化構件與該殼體均設有通孔，該等螺栓係穿過該第二強化構件與該殼體而鎖固在該第一強化構件。
29. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第一容置空間及該第二容置空間係凹設於該殼體之週緣，以分別容置該第一強化構件與該第二強化構件。
30. 依據申請專利範圍第16項的探針卡，其中，該第一容置空間及該第二容置空間係凹設形成具有I字形或井字形或及其組合之幾何形狀於該殼體之該第一面及該第二面，以分別容置該第一強化構件與該第二強化構件。