TWI472770B - 用於薄膜封裝測試之探針卡 - Google Patents

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TWI472770B
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Description

用於薄膜封裝測試之探針卡
本發明是有關於一種探針卡,且特別是有關於一種結構改良的探針卡,用於測試薄膜封裝。
一般而言,薄膜封裝或薄膜半導體封裝(例如是薄膜覆晶(chip on film,COF))將顯示器驅動器輸出之訊號傳送至顯示面板。
在製造薄膜封裝的過程中,會執行數次測試。經由提供測試訊號至薄膜封裝之輸入端並測試薄膜封裝經由其輸出接腳輸出之訊號,以達到是否完成組裝操作之測試。亦即,檢測施加至薄膜封裝的測試訊號是否相同於自薄膜封裝輸出之訊號。
第1圖繪示用於測試薄膜封裝之普遍的探針卡100。
第2圖係放大繪示第1圖中圈選部分A。
參考第1圖和第2圖,探針卡100包括探針PRB,透過承載於印刷電路板(PCB) P上的主體區塊(body block) B連接至PCB P。用於測試的薄膜封裝FPKG位於探針PRB之下,探針PRB與薄膜封裝FPKG的輸入端之導線(leads)接觸,探針PRB也與薄膜封裝FPKG的輸出端之測試銲墊TP接觸,藉此測試薄膜封裝FPKG。
參考第2圖中放大的圈選部分A,一半導體晶片放於薄膜封裝FPKG的中心處上,而安排有銲墊和導線連接至半導體晶片的輸入和輸出端。特別是,安排於輸出端的銲墊包括外引腳壓著(out lead bonding,OLB)銲墊OLBP及測試銲墊TP,其中外引腳壓著銲墊OLBP在被承載時係連接到一面板,測試銲墊TP連接到OLB銲墊OLBP並與探針卡100的探針PRB接觸。當使用探針PRB直接測試OLB銲墊OLBP時,OLB銲墊OLBP因為探針PRB的尖端而造成刮傷。因此,形成連接到OLB銲墊OLBP之測試銲墊TP,使用探針PRB來測試測試銲墊TP。測試過後,測試銲墊TP被切斷並從薄膜封裝FPKG分離。
第3圖係放大繪示第2圖中的測試銲墊TP。
參考第3圖,測試銲墊TP如第3圖所示之安排,有效率地利用狹小的薄膜封裝FPKG之空間,並安排數量盡可能多的測試銲墊TP。
然而,測試過後將安排有測試銲墊TP的部分從薄膜封裝分離時,在OLB銲墊OLBP之間因為外來物體,例如分離當中所產生之導線的微粒,而可能發生短路。
而且,安排有測試銲墊TP的部分佔了薄膜封裝FPKG整體薄膜的長度大約10%。然而,由於薄膜封裝FPKG的薄膜相較於其他元件而言較昂貴,而增加了薄膜封裝FPKG之成本,約薄膜的10%用作僅安排測試和移除的部分。
因此,需要發展能解決上述缺陷之測試方法,且在測試中無任何問題。
本發明係提出一種探針卡,不需使用薄膜封裝的測試銲墊而可測試薄膜封裝。
根據本發明之一方面,提出一種探針卡用於測試薄膜封裝,此探針卡包括主體區塊和薄膜探針。
主體區塊承載於印刷電路板(PCB)上。薄膜探針承載於主體區塊上,薄膜探針上形成有導線,導線的間距與薄膜封裝之外引腳壓著(OLB)銲墊的間距相同。
薄膜探針的導線與對應的薄膜封裝之OLB銲墊接觸,並測試薄膜封裝。
薄膜探針承載於主體區塊的底部上,藉由捲起薄膜探針的一末端所形成的圓弧部分係與OLB銲墊接觸,藉此提供彈力給薄膜探針。
一非導電性的緩衝物插入薄膜探針的圓弧末端之內部空間。緩衝物係由橡膠和矽膠其中之一所形成。
薄膜探針包括一第一層、一第二層,以及形成於此第一層和此第二層間的導線,其中第一層和第二層係非導電性,且第二層被移除而使導線被暴露出。
薄膜探針包括一第一層、一第二層,以及形成於此第一層和此第二層間的導線,其中第一層和第二層係非導電性,且第一層和第二層被移除,且在與OLB銲墊接觸之部分僅有導線被暴露出。
根據本發明之另一方面,提出一種探針卡用於測試薄膜封裝,此探針卡包括主體區塊和薄膜探針。主體區塊承載於PCB上。薄膜探針圍繞主體區塊中除了主體區塊與PCB接觸的部分以外之部分,薄膜探針上形成有導線,導線的間距與薄膜封裝之OLB銲墊的間距相同。
圍繞主體區塊的一邊緣之薄膜探針的導線與對應的薄膜封裝之OLB銲墊接觸,並用以測試薄膜封裝。一非導電性的緩衝物附加至主體區塊的此邊緣,且薄膜探針圍繞緩衝物的一外部表面,由此當薄膜探針與OLB銲墊接觸時提供彈力給薄膜探針。緩衝物由橡膠和矽膠其中之一所形成。
薄膜探針包括一第一層、一第二層,以及形成於此第一層和此第二層間的導線,其中第一層和第二層係非導電性,且第一層與主體區塊接觸並承載於主體區塊上,第二層被移除藉此暴露出導線。
根據本發明之再一方面,提出一種探針卡用於測試薄膜封裝,此探針卡包括PCB和主體區塊。
承載於此PCB上的主體區塊包括薄膜探針,薄膜探針上形成有導線與測試薄膜封裝的OLB銲墊直接接觸,薄膜探針從主體區塊之底部連接至形成於PCB之一頂部之電路圖。
薄膜探針係運用與測試薄膜封裝相同的薄膜。
主體區塊的底部向下傾斜,一緩衝區塊所插入的嵌入槽係形成於主體區塊的一末端部分,此末端部分與測試薄膜封裝接觸,其中緩衝區塊被擠壓並插入嵌入槽內,且緩衝區塊的末端向外突出於嵌入槽。
緩衝區塊的末端,向外突出於嵌入槽,係被削尖而平行於主體區塊之底部。
薄膜探針之承載更向外突出於緩衝區塊的末端,以與測試薄膜封裝的OLB銲墊更容易對準。
PCB包括一中心孔洞,使支撐主體區塊的支撐物插入PCB的中心孔洞,且支撐板的頂部之兩側安排有第一板,藉由第一板固定至PCB。
薄膜探針被插入於第一板和PCB之間,並連接至PCB的電路圖。探針卡包括第二板,第二板位於第一板和薄膜探針之間,並安排有元件使第一板和PCB彼此擠壓,以施加一作用力至第二板,以這樣的方式使薄膜探針穩定地連接至電路圖。
如上所述,根據本發明實施例之探針卡可使用薄膜的導線,此導線的尺寸與用於測試薄膜封裝之薄膜相同,取代了探針接腳(探針接腳直接接觸測試薄膜封裝的外引腳壓著(OLB)銲墊),藉此測試薄膜封裝而不使用薄膜封裝的測試銲墊。
因此,可預防當從薄膜封裝分離測試銲墊時可能產生的短路,並減少用於薄膜封裝的薄膜數量,藉此減少薄膜封裝的成本。
此外,雖然在薄膜封裝的OLB銲墊之間的間距很小,由於使用一薄膜探針其間距與OLB銲墊之間距相同,使得可準確地測試薄膜封裝。由於薄膜的導線,扮演探針接腳的角色而與測試薄膜封裝的OLB銲墊表面接觸,使OLB銲墊在測試當中不會受損害。
為藉由本發明實施例來完全瞭解本發明操作之優點及目的,請參考繪示有本發明較佳實施例之附加圖式及圖式中之內容。
以下,本發明較佳實施例參考附圖將作詳細的說明。各圖式中相同的參照標號標示相同的元件。
第一實施例
第4圖繪示依照本發明一實施例之探針卡300的結構。
第5圖係放大繪示第4圖中圈選部分C。
特別是,第5圖之右側描繪圈選部分C的正視圖,第5圖之左側描繪圈選部分C的左側視圖。
參考第4圖和第5圖,探針卡300包括主體區塊B和薄膜探針FPRB。
主體區塊B承載於印刷電路板P上,且薄膜探針FPRB承載於主體區塊B上,薄膜探針FPRB上形成有導線LD,導線LD的間距與薄膜封裝FPKG之外引腳壓著(OLB)銲墊OLBP的間距相同。
薄膜探針FPRB的導線LD與對應的薄膜封裝FPKG之OLB銲墊OLBP接觸,並測試薄膜封裝FPKG。
在此例中,薄膜探針FPRB係運用與測試薄膜封裝FPKG相同的薄膜。相同的薄膜意指具有相同間距的薄膜。因此,薄膜探針FPRB包括具有與薄膜封裝FPKG的OLB銲墊OLBP相同間距的導線LD,且導線LD與薄膜封裝FPKG的OLB銲墊OLBP如第5圖左側所示一對一地直接接觸。
特別是,一般的懸臂探針(cantilever probe)具有非常尖銳之一端,如此而造成測試銲墊的刮傷。然而,根據本發明,由於係利用在薄膜上形成的導線LD來測試對應的薄膜封裝FPKG的OLB銲墊OLBP,無損害OLB銲墊OLBP之虞。亦即,導線LD與OLB銲墊OLBP是表面接觸。
第4圖中,薄膜探針FPRB承載於主體區塊B的一底部上,但不限於此。薄膜探針FPRB可圍繞整個主體區塊B,如以下將描述,且可以是各種其他形狀。
如薄膜探針FPRB的一種形狀為,薄膜探針FPRB可承載於主體區塊B的底部上,且薄膜探針FPRB的一末端可捲成圓弧如第4圖和第5圖所示。當此圓弧的部分與OLB銲墊OLBP接觸時,提供有彈力給薄膜探針FPRB。捲成的此末端附著且固定至薄膜探針FPRB之主體的一底部。
一緩衝物310插入薄膜探針FPRB的圓弧末端之內部空間。緩衝物310由橡膠和矽膠其中之一所形成。非導電性物質例如塑料樹脂也可用作緩衝物310。薄膜探針FPRB的圓弧末端之內部空間也可保持空缺,而沒有緩衝物310。
第6圖繪示薄膜探針FPRB之結構。
參考第6圖,薄膜探針FPRB包括第一層L1、第二層L2,及形成於第一層L1和第二層L2間的導線LD,其中第一層L1和第二層L2係非導電性。一般而言,第一層L1係由聚醯亞胺(polyimide)所形成,第二層L2係由焊錫電阻(solder resister)所形成。如第4圖和第5圖所示,一部分的薄膜探針FPRB之圓弧末端之導線LD(即與薄膜封裝的OLB銲墊OLBP接觸之部分),藉由移除第二層L2而使導線LD被暴露出。參考第5圖之左側,第二層L2被移除,導線LD被暴露出並與OLB銲墊OLBP接觸。因此,如第5圖所示之結構,當第二層L2,亦即以焊錫電阻所形成的層,與主體區塊B接觸的同時,與薄膜封裝的OLB銲墊OLBP接觸之部分的第二層L2被移除並暴露出導線LD。
薄膜探針FPRB可具有一結構,其與OLB銲墊OLBP接觸之部分當中,第一層L1和第二層L2皆被移除,僅有導線LD被暴露出。如第6圖所示,第一層L1和第二層L2皆被移除,且導線LD暴露出的部分與對應的OLB銲墊OLBP接觸。在此例中,緩衝物310可插入此內部空間。
第二實施例
第7圖繪示依照本發明另一實施例之探針卡之探針區塊。
根據本發明另一實施例,用於測試薄膜封裝FPKG的探針卡(未標示),亦包括主體區塊B和薄膜探針FPRB。在第7圖中並未繪示整個探針卡。為了描述方便,僅繪示了主體區塊B和薄膜探針FPRB。
主體區塊B承載於印刷電路板(PCB)上。薄膜探針FPRB圍繞主體區塊B中除了主體區塊B與PCB接觸的部分以外之部分,薄膜探針FPRB上形成有導線LD,導線LD的間距與薄膜封裝FPKG之OLB銲墊的間距相同。
圍繞主體區塊B的一邊緣之薄膜探針FPRB的導線LD係與對應的薄膜封裝FPKG之OLB銲墊接觸,並用以測試薄膜封裝FPKG。
如第7圖所示,薄膜探針FPRB圍繞主體區塊B的一底部和此邊緣,且形成在一邊緣部分的導線LD係與OLB銲墊OLBP接觸。非導電性的緩衝物310附加至主體區塊B的此邊緣,且薄膜探針FPRB圍繞緩衝物310的一外部表面,由此當薄膜探針FPRB與OLB銲墊OLBP接觸時提供彈力給薄膜探針FPRB。
緩衝物310由橡膠和矽膠其中之一所形成。非導電性物質例如塑料樹脂也可用作緩衝物310。亦可沒有緩衝物310,使薄膜探針FPRB可與主體區塊B的此邊緣完全接觸。
相似於第6圖所示的薄膜探針FPRB,第7圖所示的薄膜探針FPRB包括第一層L1、第二層L2,及形成於第一層L1和第二層L2間的導線LD,其中第一層L1和第二層L2係非導電性。如第7圖所示的薄膜探針FPRB這個例子中,第一層L1與主體區塊B接觸並承載於主體區塊B上,第二層L2被移除以暴露出導線LD。
主體區塊B的此邊緣之底部可相較於此邊緣的頂部突出地形成,藉此在測試薄膜封裝FPKG時更容易地與對應的OLB銲墊OLBP對準。
第三實施例
第8圖繪示依照本發明再一實施例之探針卡600的結構。
第9圖繪示第8圖所示之結構的細節。
特別是,第9圖之右側描繪第8圖的主體區塊B之正視圖,第9圖之左側描繪主體區塊B的左側視圖。
不同於第4圖的探針卡300之薄膜探針FPRB承載於主體區塊B的底部上,第8圖的薄膜探針FPRB圍繞主體區塊B。主體區塊B係承載於探針卡600之PCBP的一頂部上。
除了如此結構上的差異之外,插入之緩衝物310的形狀特徵以及薄膜探針FPRB的結構與探針卡300之皆相同。因此,在此將省略詳細的描述。
第四實施例
第10圖繪示依照本發明再另一實施例之探針卡700的結構側視圖。
第11圖繪示第10圖之探針卡700的分解透視圖。
參考第10圖和第11圖,用於測試薄膜封裝FPKG之探針卡700包括PCB和主體區塊B。
主體區塊B係承載於PCB上。精確地說,主體區塊B的底部BTM插入於PCB的中心孔洞821同時固定至支撐物720。此將於後作描述。主體區塊B包括薄膜探針FPRB,薄膜探針FPRB上形成有導線LD與測試薄膜封裝FPKG的OLB銲墊(未標示)直接接觸,薄膜探針從主體區塊B的底部BTM連接至形成於PCB的一頂部之電路圖(未標示)。
薄膜探針FPRB係運用與測試薄膜封裝FPKG相同的薄膜。相同的薄膜意指具有相同間距的薄膜。
亦即,並非使用一般的尖端探針腳來測試薄膜封裝FPKG,而是具有與薄膜封裝FPKG相同間距的薄膜,且薄膜承載於探針卡700的主體區塊B上,取代探針腳,此薄膜封裝FPKG稱為薄膜探針,且與薄膜封裝FPKG接觸來測試薄膜封裝FPKG。由於薄膜探針FPRB和薄膜封裝FPKG皆有相同的結構,在進行測試時導線與形成於薄膜封裝FPKG上的OLB銲墊一對一地直接接觸。
主體區塊B的底部BTM向下傾斜,緩衝區塊710所插入的嵌入槽740係形成於與測試薄膜封裝FPKG接觸的一末端部分,且緩衝區塊710被擠壓並插入嵌入槽740內,其中緩衝區塊710的末端向外突出於嵌入槽740。緩衝區塊的此末端,向外突出於嵌入槽740,係被削尖而平行於主體區塊B的底部BTM。
主體區塊B的底部BTM有一斜面結構,如此一來薄膜探針FPRB的一末端與測試薄膜封裝FPKG係輕易地接觸。
緩衝區塊710可被擠壓並插入嵌入槽740內,然而,一螺絲洞可形成於主體區塊B之一側並與一組裝元件耦合,組裝元件例如一組裝螺絲,來固定緩衝區塊710至嵌入槽740。在這個例子中,一螺絲洞亦應形成於緩衝區塊710上,使組裝元件可通過螺絲洞。
緩衝區塊710可由一彈性物質例如橡膠和矽膠所形成,如此可免於對薄膜探針FPRB和薄膜封裝FPKG造成衝撞。
如第11圖所示,形成的緩衝區塊710為方塊形狀,其長度相同於或大於薄膜探針FPRB安排之導線(未標示)的寬度,且緩衝區塊710的末端被削尖。因此,主體區塊B之傾斜的底部BTM平行於緩衝區塊710的末端,藉此使薄膜探針FPRB與主體區塊B之底部BTM輕易地接觸。嵌入槽740的角度可為各種角度。
薄膜探針FPRB更向外突出於緩衝區塊710的末端,以與測試薄膜封裝FPKG的OLB銲墊更容易對準。
由於薄膜探針FPRB的末端更向外突出於緩衝區塊710的末端,使薄膜探針FPRB的導線與測試薄膜封裝FPKG的OLB銲墊容易對準以一對一地表面接觸。
薄膜探針FPRB藉由粘合劑來附著且固定至底部BTM和主體區塊B的側邊。然而,除了粘合劑之外,也可形成一螺絲孔藉由旋擰栓住來固定薄膜探針FPRB至主體區塊B。
在PCB的中心處形成有中心孔洞821,使支撐主體區塊B的支撐物720插入。支撐物720的一頂部之兩側安排有第一板PL1,藉由第一板PL1固定至PCB。一貫穿洞831形成於支撐物720的中心處,使薄膜探針FPRB穿過而與薄膜封裝FPKG接觸。承載於主體區塊B的底部BTM之薄膜探針FPRB穿過主體區塊B之側邊,並透過PCB的中心孔洞821連接至PCB的電路圖。
亦即,薄膜探針FPRB係插入於第一板PL1和PCB之間,並連接至PCB的電路圖。
主體區塊B經由組裝元件725固定至支撐物720。組裝元件725可為一螺絲,且有一螺絲孔在支撐物720和主體區塊B上使組裝元件725插入並固定。
第一板PL1藉由組裝元件730與支撐物720組裝。組裝元件730和組裝元件725安排為不互相重疊並可為複數。第一板PL1藉由組裝元件811固定至PCB。亦即,組裝元件811自PCB的底部穿過薄膜探針FPRB,到達第一板PL1,並固定第一板PL1和薄膜探針FPRB至PCB。當然,在PCB、第一板PL1和薄膜探針FPRB上形成有螺絲孔使組裝元件811插入。
第二板PL2形成於第一板PL1和薄膜探針FPRB之間。第二板PL2可由一彈性物質例如橡膠和矽膠所形成。當僅使用第一板PL1來使薄膜探針FPRB被擠壓時,薄膜探針FPRB和電路圖之間的接觸可能因為時間流逝或施加於上的衝擊而產生缺陷。因為第一板PL1之底部為不平的表面,擠壓薄膜探針FPRB的一作用力可能並非平均地傳送到薄膜探針FPRB,因此可能無法確切地保證薄膜探針FPRB和電路圖之間的接觸。
為了預防接觸時如此的缺陷,而使用具有彈性的第二板PL2。第一板PL1和PCB藉由組裝元件811被互相擠壓,藉此施加一作用力給第二板PL2,以這樣的方式使薄膜探針FPRB穩定地連接至電路圖。亦即,第二板PL2可由薄的有彈性之橡膠板所形成。當第二板PL2位於第一板PL1和薄膜探針FPRB之間,且藉由組裝元件811使第一板PL1被強烈地擠壓至PCB,由於第一板PL1用一平均的作用力擠壓第二板PL2的整個表面,經由第二板PL2之擠壓使薄膜探針FPRB與PCB的電路圖確切地接觸。
具有如此結構之探針卡700可不損害測試薄膜封裝FPKG之OLB銲墊,同時與OLB銲墊直接接觸。
如上所述,多個實施例已演示並描述於上。雖然其中使用特定的術語,但這些術語係用於描述本發明而並非用以限定揭露於申請專利範圍內的本發明之意義和範圍。因此,本領域具有通常知識者,在不脫離發明之原理和精神範圍內,當可對實施例作更動。因此,本發明之技術範圍當視後附之申請專利範圍和其均等範圍所界定者為準。
100、300、600、700‧‧‧探針卡
310‧‧‧緩衝物
710‧‧‧緩衝區塊
720‧‧‧支撐物
725、730、811‧‧‧組裝元件
740‧‧‧嵌入槽
821‧‧‧中心孔洞
B‧‧‧主體區塊
BTM‧‧‧主體區塊的底部
FPKG‧‧‧薄膜封裝
FPRB‧‧‧薄膜探針
L1‧‧‧第一層
L2‧‧‧第二層
LD‧‧‧導線
OLBP‧‧‧外引腳壓著銲墊
P、PCB‧‧‧印刷電路板
PRB‧‧‧探針
PL1‧‧‧第一板
PL2‧‧‧第二板
TP‧‧‧測試銲墊
第1圖繪示用於測試薄膜封裝之普遍的探針卡。
第2圖係放大繪示第1圖中圈選部分A。
第3圖係放大繪示第2圖中之測試銲墊。
第4圖繪示依照本發明第一實施例之探針卡的結構。
第5圖係放大繪示第4圖中圈選部分C
第6圖繪示一薄膜探針的結構。
第7圖繪示依照本發明第二實施例之探針卡之探針區塊。
第8圖繪示依照本發明第三實施例之探針卡的結構。
第9圖繪示第8圖所示之結構的細節。
第10圖繪示依照本發明第四實施例之探針卡的結構側視圖。
第11圖繪示第10圖之探針卡的分解透視圖。
310...緩衝物
B...主體區塊
FPKG...薄膜封裝
FPRB...薄膜探針
L2...第二層
LD...導線
OLBP...外引腳壓著銲墊

Claims (6)

  1. 一種探針卡,用於測試一薄膜封裝,該探針卡包括:一主體區塊,承載於一PCB上;以及一薄膜探針,圍繞該主體區塊中除了該主體區塊與該PCB接觸之部分以外之部分,該薄膜探針上形成有複數條導線,該些導線之間距相同於該薄膜封裝之OLB銲墊之間距;其中該薄膜探針之該些導線與對應之該薄膜封裝之OLB銲墊接觸,其中該薄膜探針之該些導線係圍繞該主體區塊之一邊緣,來用以測試該薄膜封裝;以及一非導電性之緩衝物附加至該主體區塊之該邊緣,該薄膜探針圍繞該緩衝物之一外部表面,由此當該薄膜探針與該薄膜封裝之OLB銲墊接觸時提供彈力給該薄膜探針。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡,其中該緩衝物係由橡膠和矽膠之一所形成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡,其中該薄膜探針包括一第一層、一第二層,以及形成於該第一層和該第二層間之該些導線,其中該第一層和該第二層係非導電性,其中該第一層係與該主體區塊接觸並承載於該主體區塊上,該第二層係被移除藉此暴露出該些導線。
  4. 一種探針卡,用於測試一薄膜封裝,該探針卡包括:一PCB;以及一主體區塊,承載於該PCB上,該主體區塊包括一 薄膜探針,該薄膜探針上形成有複數條導線與測試之該薄膜封裝之OLB銲墊直接接觸,該薄膜探針從該主體區塊之一底部連接至形成於該PCB之一頂部之一電路圖;其中該薄膜探針係運用與測試之該薄膜封裝相同之薄膜;該主體區塊之該底部係向下傾斜,一緩衝區塊所插入之一嵌入槽係形成於該主體區塊之一末端部分,該末端部分與測試之該薄膜封裝接觸,其中該緩衝區塊被擠壓並插入該嵌入槽內,且該緩衝區塊之一末端係向外突出於該嵌入槽;該緩衝區塊之該末端,向外突出於該嵌入槽,係被削尖而平行於該主體區塊之該底部;以及該薄膜探針之承載更向外突出於該緩衝區塊之該末端,以與測試之該薄膜封裝之OLB銲墊更容易對準。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之探針卡,其中該PCB包括一中心孔洞,使支撐該主體區塊之一支撐物插入該PCB之中心孔洞。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之探針卡,其中該薄膜探針係插入於該第一板和該PCB之間,並連接至該PCB之該電路圖,該探針卡包括:一第二板,位於該第一板和該薄膜探針之間;以及一安排之元件,使該第一板和該PCB彼此擠壓,以施加一作用力至該第二板,如此使該薄膜探針穩定地連接至該電路圖。
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