TWI489113B - A probe card that switches the signal path - Google Patents

Description

可切換訊號路徑之探針卡

本發明係與探針卡之結構有關；特別是指一種可切換訊號路徑之探針卡。

按，用以檢測電子產品之各精密電子元件間的電性連接是否確實的方法，是以一探針卡作為一檢測裝置與待測電子裝置之間的測試訊號與電源訊號之傳輸介面。

而隨著數位科技的進步，待測電子裝置的運算速度與每秒的訊號傳輸量亦日益增大，而使得檢測裝置之處理器所產生之測試訊號之頻率，並無法滿足待測電子裝置所需之高頻測試訊號的訊號傳輸量需求。是以，為解決上述困擾，遂利用待測電子裝置本身來產生所需之高頻測試訊號，再透過探針卡傳送回待測電子裝置進行檢測，進而達到高頻測試之目的。

請參閱圖1，習用之探針卡係於其載板70上設置有繼電器(Relay)72，並透過載板上之線路控制該繼電器72切換檢測機300之直流測試訊號，以及待測電子裝置400自我檢測之高頻測試訊號之訊號路徑。而眾所皆知的是，當傳輸線路越長時，其附帶之微量電感越大。換言之，當高頻測試訊號之頻率越高時，習用之探針卡因其用以傳輸測試訊號路徑較長(由其中一探針80通過載板70、繼電器72、與電容74後，再由另一繼電器72回到載板70及另一探針80)，造成其微量電感較大，使得高頻訊號傳輸時，訊號路徑上之阻抗值較大，進而造成線路損耗提升，使得高頻的測試訊號無法順利通過，進而導致訊號不易被待測電子裝置所辨識， 而容易有測試誤判的情形產生。

是以，如何有效地減少高頻訊號傳輸時之訊號路徑長度以達高頻檢測之效，實為現今業者苦思改良之方向。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種可切換訊號路徑之探針卡，可有效地減少高頻訊號傳輸時之訊號路徑長度。

緣以達成上述目的，本發明所提供可切換訊號路徑之探針卡用以設置於一檢測裝置以及一待測電子裝置之間，且包含有一載板、一基板、二探針、二繼電器以及一電容。其中，該載板具有二訊號線路，且該等訊號線路一端用以與該檢測裝置電性連接；該基板具有二空間轉換線路；該二探針分別與該基板之該等空間轉換線路一端電性連接，用以點觸該待測電子裝置之受測部位；該二繼電器設於該基板上，且各具有一第一接點、一第二接點以及一第三接點，並可受控制地切換該第一接點與該第二接點導通、或該第一接點與該第三接點導通；另外，各該第一接點電性連接各該空間轉換線路之另一端；各該第二接點電性連接各該訊號線路之另一端；該電容兩端分別電性連接該二繼電器之第三接點。

依據上述構思，本發明更提供有另一供可切換訊號路徑之探針卡，其結構包含有一載板、一基板、二探針、二繼電器及一電容。其中，該載板具有二訊號線路，且該等訊號線路一端用以與該檢測裝置電性連接；該基板具有二空間轉換線路；該二探針分別與該基板之該等空間轉換線路一端電性連接，用以點觸該待測電子裝置之受測部位；該二繼電器設於該載板朝向該待測電子裝置之面上，且各具有一第 一接點、一第二接點以及一第三接點，並可受控制地切換該第一接點與該第二接點導通、或該第一接點與該第三接點導通；另外，各該第一接點電性連接各該空間轉換線路之另一端；各該第二接點電性連接各該訊號線路之另一端；該電容兩端分別電性連接該二繼電器之第三接點。

藉此，上述之設計進行高頻檢測時，高頻訊號便不會通過該載板中之電路佈局，除可有效地減少高頻訊號傳輸時之訊號路徑長度外，更能有效地避免高頻訊號受到該載板上之電子元件或是其他線路之干擾。

10‧‧‧載板

12‧‧‧訊號線路

20‧‧‧基板

22‧‧‧空間轉換線路

30‧‧‧針座

40‧‧‧探針

R‧‧‧繼電器

P1‧‧‧第一接點

P2‧‧‧第二接點

P3‧‧‧第三接點

C‧‧‧電容

50‧‧‧載板

52‧‧‧訊號線路

54‧‧‧連接線路

60‧‧‧基板

62‧‧‧空間轉換線路

64‧‧‧連接線路

70‧‧‧載板

72‧‧‧繼電器

80‧‧‧探針

100‧‧‧檢測裝置

110‧‧‧檢測端子

200‧‧‧待測電子裝置

300‧‧‧檢測機

400‧‧‧待測電子裝置

圖1係習用之探針卡的結構圖。

圖2係本發明第一實施例之探針卡的結構圖。

圖3係圖2之結構於直流或低頻訊號時的路徑圖。

圖4係圖2之結構於高頻訊號時的路徑圖。

圖5為本發明第二實施例之探針卡的結構圖。

圖6為本發明第三實施例之探針卡的結構圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如後。請參閱圖2所示，本發明第一較佳實施例可切換訊號路徑之探針卡係設置於一檢測裝置100以及一待測電子裝置200之間，且包含有一載板10、一基板20、一針座30、四探針40、四繼電器R以及二電容C。其中： 該載板10於本實施例中為一多層印刷電路板，且其中佈設有數條訊號線路12，且訊號線路12之一端用以供與該檢測機100之檢測端子110連接，另一端則於該載板10之底面各別形成接點。當然，除使用印刷電路板之外，在實際實施上，該載板10亦可利用其它可佈設電路之板體代替。

該基板20於本實施例中為一多層陶瓷板，並埋設有數條空間轉換線路22，且該等空間轉換線路22之一端於該基板20頂面各別形成接點，而另一端則於該基板20底面各別形成接點，以提供空間轉換的功能。意即，該基板基板20底面的接點間距小於該基板20頂面的接點間距。當然，除使用多層陶瓷板之外，在實際實施上，該基板20亦可利用其它可佈設電路之板體代替。

該針座30係設於該待測電子裝置200上方，用以供該等探針40設置，藉以達到固定探針40間距之效果，而該等探針40之頂端與底端則分別外露於該針座30之外，且該等探針40之頂端各別連接該基板底面之接點，以各別電性連接各該空間轉換線路，而該等探針40之底端用以點觸該待測電子裝置200之受測部位。

該等繼電器R焊設於該基板20朝向該檢測裝置100之面上，而位於該載板10與該基板20之間。當然在實務上，亦可焊設於該載板10朝向該待測電子裝置200之面上達到相同空間位置之效果。另外，且為達縮短路徑及薄型化設計之效，各該繼電器R之尺寸限定須小於125立方公釐，且較佳的是選用高度(即該檢測裝置100往該待測電子裝置200之方向的長度)小於5公釐之繼電器。於本實施例中，該繼電器R之尺寸係為3^＊ 3^＊ 3mm³ 。再者，各該繼電器R具有一第一接點P1、一第二接點P2以及一第三接點P3， 並可受連接至該檢測裝置100的導線或軟性電路板(圖未示)控制而切換該第一接點P1與該第二接點P2導通、或該第一接點P1與該第三接點P3導通，其中，各該第一接點P1連接該基板20頂面之接點，以電性連接各該空間轉換線路22，而各該第二接點P2則連接至該載板10底面之各接點，以電性連接各該訊號線路12。

其中一該電容C的兩端分別電性連接至其中二繼電器R之第三接點P3，而另外一該電容C的兩端則分別電性連接至另外二繼電器R之第三接點R3。

藉此，當該檢測裝置100之檢測端子110輸出直流或低頻測試訊號時，該等繼電器R將受控制而導通該第一接點P1與該第二接點P2，且阻斷該第一接點P1與該第三接點P3。此時，訊號傳輸路徑如圖3所示，測試訊號由檢測裝置100之檢測端子110輸出後，經過該載板10之訊號線路12、該繼電器R、該基板20之空間轉換線路22至探針40，流經該待測電子裝置200，再由另一探針40、空間轉換線路22、繼電器R、訊號線路12回流至該檢測裝置100之檢測端子100，使測試訊號之路徑形成迴路而達到檢測之目的。

另外，當該待測電子裝置200欲進行自我檢測而輸出高頻之測試訊號時，該等繼電器R將受控制而導通該第一接點P1與該第三接點P3，且阻斷該第一接點P1與該第二接點P2。此時，訊號傳輸路徑如圖4所示，測試訊號由該待測電子裝置200輸出後，經過該探針40、該基板20之空間轉換線路22、該繼電器R至該電容C後，再由另一繼電器R、空間轉換線路22以及探針40回流至該待測電子裝置200，使測試訊號之路徑形成迴路而達到自我檢測之目的。

如此一來，透過上述之設計，除能有效地縮短高頻傳輸時之傳輸路徑，使得線路阻抗大幅降低外，更能有效地避免高頻訊號受到該載板10上之電子元件或是其他線路之干擾，進而使回流至該待測電子裝置200的高頻測試訊號可輕易地被辨識，而不會有測試誤判的情形產生。

值得一提的是，除前述結構外，請參閱圖5，本發明第二較佳實施例之探針卡同樣包含有一載板50、一基板20、一針座30、四探針40、四繼電器R以及二電容C，其中之基板20、針座30、探針40、繼電器R以及電容C與第一實施例相同，於此容不贅述。而不同之處在於該等繼電器R係改焊設於該載板50朝向該待測電子裝置200之面上，且該載板50除訊號線路52外，更於其朝向該待測電子裝置200之面上佈設有數條連接線路54，且該等連接線路54一端各別連接該基板20之各該空間轉換線路22，另一端則各別連接各該繼電器R之第一接點P1，使各該第一接點P1透過各該連接線路54與對應之該空間轉換線路22電性連接，進而達到前述第一實施例之效果。

另外，請參閱圖6，本發明第三較佳實施例之探針卡同樣包含有一載板10、一基板60、一針座30、四探針40、四繼電器R以及二電容C，其中之載板10、針座30、探針40、繼電器R以及電容C與第一實施例相同，於此同樣不再贅述。而不同之處在於該等繼電器R係改焊設於該基板60朝向該待測電子裝置200之面上，且該基板60除空間轉換線路62外，同樣埋設有數條連接線路64，且該等連接線路64一端各別連接該載板10之各該訊號線路12，另一端則各別連接各該繼電器R之第二接點P2，使各該第二接點P2透過各該連接線路64與對應之該訊號線路12電性連接，除能更有效地使高頻傳輸時之傳輸路徑縮短外，更能 與該載板10之線路完全隔離，而可更有效地避免高頻訊號受到該載板10上之電子元件或是其他線路之干擾。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧載板

12‧‧‧訊號線路

20‧‧‧基板

22‧‧‧空間轉換線路

30‧‧‧針座

40‧‧‧探針

R‧‧‧繼電器

P1‧‧‧第一接點

P2‧‧‧第二接點

P3‧‧‧第三接點

C‧‧‧電容

100‧‧‧檢測裝置

110‧‧‧檢測端子

200‧‧‧待測電子裝置

Claims (10)

1. 一種可切換訊號路徑之探針卡，用以設置於一檢測裝置以及一待測電子裝置之間；該可切換訊號路徑之探針卡包含有：一載板，具有二訊號線路，且該等訊號線路一端用以與該檢測裝置電性連接；一基板，具有二空間轉換線路；二探針，分別與該基板之該等空間轉換線路一端電性連接，用以點觸該待測電子裝置之受測部位；二繼電器，設於該基板上，且各具有一第一接點、一第二接點以及一第三接點，並可受控制地切換該第一接點與該第二接點導通、或該第一接點與該第三接點導通；另外，各該第一接點電性連接各該空間轉換線路之另一端；各該第二接點電性連接各該訊號線路之另一端；以及一電容，其兩端分別電性連接該二繼電器之第三接點。
2. 如請求項1所述可切換訊號路徑之探針卡，其中，該基板更具有二連接線路，且該等連接線路一端各別連接該載板之各該訊號線路，另一端則各別連接各該繼電器之第二接點，使各該第二接點透過各該連接線路與對應之該訊號線路電性連接。
3. 如請求項1所述可切換訊號路徑之探針卡，其中該二繼電器係焊設於該基板朝向該待測電子裝置之面上。
4. 如請求項1所述可切換訊號路徑之探針卡，其中該二繼電器係焊設於該基板朝向該檢測裝置之面上，而位於該載板與該基板之間。
5. 如請求項1所述可切換訊號路徑之探針卡，其中各該繼電器之尺寸小於125立方公釐。
6. 如請求項5所述可切換訊號路徑之探針卡，其中各該繼電器之高度小於5公釐。
7. 一種可切換訊號路徑之探針卡，用以設置於一檢測裝置以及一待測電子裝置之間；該可切換訊號路徑之探針卡包含有：一載板，具有二訊號線路，且該等訊號線路一端用以與該檢測裝置電性連接；一基板，具有二空間轉換線路；二探針，分別與該基板之該等空間轉換線路一端電性連接，用以點觸該待測電子裝置之受測部位；二繼電器，設於該載板朝向該待測電子裝置之面上，且各具有一第一接點、一第二接點以及一第三接點，並可受控制地切換該第一接點與該第二接點導通、或該第一接點與該第三接點導通；另外，各該第一接點電性連接各該空間轉換線路之另一端；各該第二接點電性連接各該訊號線路之另一端；以及一電容，其兩端分別電性連接該二繼電器之第三接點。
8. 如請求項7所述可切換訊號路徑之探針卡，其中，該載板朝向該待測電子裝置之面上佈設有二連接線路，且該等連 接線路一端各別連接該基板之各該空間轉換線路，另一端則各別連接各該繼電器之第一接點，使各該第一接點透過各該連接線路與對應之該空間轉換線路電性連接。
9. 如請求項7所述可切換訊號路徑之探針卡，其中各該繼電器之尺寸小於125立方公釐。
10. 如請求項9所述可切換訊號路徑之探針卡，其中各該繼電器之高度小於5公釐。