TWI652486B - 探針卡裝置及其平板式轉接結構 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種探針卡裝置及其平板式信號轉接結構，所述平板式信號轉接結構包含一轉接載板及一定位蓋板。所述轉接載板自其板面凹設有一收容槽、並包含有多個信號線路，每個信號線路於收容槽的槽底形成有一信號接點。圍繞於收容槽的轉接載板部位定義為一支撐部。所述定位蓋板形成有多個穿孔，並且所述定位蓋板設置於所述支撐部上，以使所述定位蓋板及轉接載板的收容槽共同包圍界定出一收容空間。據此，本發明提供一種截然不同於現有構造的平板式信號轉接結構。

Description

探針卡裝置及其平板式轉接結構
本發明涉及一種探針卡，尤其涉及一種探針卡裝置及其平板式轉接結構。
現有探針卡包含有一探針座、穿設於上述探針座的多個探針、及與上述探針座分離並抵接於多個探針的一轉接載板。其中，所述探針座包含有兩個導板，並且每個探針的兩端部位分別穿出上述探針座的兩個導板，以使每個探針的一端部能夠抵接於所述轉接載板，而所述每個探針的另一端部則是用來偵測一待測物(如：晶圓)。
然而，上述現有探針卡的架構已經行之有年，而本領域的技術人員對於探針卡的研究也都未能脫離上述既有的架構，因而使得現有探針卡的研發方向被無形地侷限、並且難以使現有探針卡有顯著的發展與進步。
於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明實施例在於提供一種探針卡裝置及其平板式轉接結構，其能有效地改善現有探針卡所可能產生的缺陷。
本發明實施例公開一種探針卡裝置，包括：一平板式轉接結構，包含：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二 板面，所述轉接載板自所述第一板面凹設形成有一收容槽，並且所述轉接載板包含有多個信號線路，多個所述信號線路於所述收容槽的槽底各形成有一信號接點；其中，圍繞於所述收容槽的所述轉接載板部位定義為一支撐部；及一定位蓋板，形成有多個穿孔，並且所述定位蓋板設置於所述支撐部上；其中，所述定位蓋板以及所述轉接載板的所述收容槽共同包圍界定出一收容空間。多個導電探針，各具有一彈性段及位於所述彈性段相反兩側的一連接段與一測試段，多個所述導電探針分別穿過所述定位蓋板的多個所述穿孔，以使每個所述導電探針的所述彈性段與所述連接段位於所述收容空間內，而每個所述導電探針的所述測試段裸露於所述收容空間外、並突伸出所述第一板面，多個所述導電探針的所述連接段分別固定於所述轉接載板的多個所述信號接點。
本發明實施例也公開一種探針卡裝置的平板式轉接結構，包括：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述轉接載板自所述第一板面凹設形成有一收容槽，並且所述轉接載板包含有多個信號線路，多個所述信號線路於所述收容槽的槽底各形成有一信號接點；其中，圍繞於所述收容槽的所述轉接載板部位定義為一支撐部；以及一定位蓋板，形成有多個穿孔，並且所述定位蓋板設置於所述支撐部上；其中，所述定位蓋板及所述轉接載板的所述收容槽共同包圍界定出一收容空間。
綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置及其平板式轉接結構，其僅採用單個定位蓋板、並省略以往所使用的間隔板，此顯然有別於現有結構，據以有效地降低探針卡裝置的製造成本(如：降低結構複雜度與組裝流程)、並能提供一種新的研發方向。進一步地說，上述探針卡裝置所採用的立體式信號轉接結構能夠用來搭配較短的導電探針，據以使探針卡裝置能夠被應用在較為高頻的信號傳輸。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
100‧‧‧探針卡裝置
1‧‧‧平板式信號轉接結構
11‧‧‧轉接載板
111‧‧‧第一板面
112‧‧‧第二板面
113‧‧‧收容槽
1131‧‧‧槽底
114‧‧‧信號線路
1141‧‧‧信號接點
115‧‧‧凹槽狀構造
116‧‧‧阻抗匹配電路
117‧‧‧支撐部
12‧‧‧定位蓋板
121‧‧‧外表面
122‧‧‧穿孔
2‧‧‧導電探針
21‧‧‧彈性段
22‧‧‧連接段
23‧‧‧偵測段
200‧‧‧待測物
300‧‧‧電路板
H‧‧‧高度方向
S‧‧‧收容空間
圖1A為本發明實施例一的平板式信號轉接結構的示意圖。
圖1B為本發明實施例一的另一態樣平板式信號轉接結構的示意圖。
圖1C為本發明實施例一的又一態樣平板式信號轉接結構的示意圖。
圖2為本發明實施例一的平板式信號轉接結構於植針過程的示意圖。
圖3為圖2的Ⅲ區塊的局部放大示意圖。
圖4為圖2的Ⅲ區塊的另一態樣局部放大示意圖。
圖5A為本發明實施例一的探針卡裝置的示意圖。
圖5B為本發明實施例一的另一態樣探針卡裝置的示意圖。
圖6為本發明實施例一的探針卡裝置安裝於電路板並用來偵測待測物的示意圖。
圖7為本發明實施例二的平板式信號轉接結構於植針過程的示意圖(一)。
圖8為本發明實施例二的平板式信號轉接結構於植針過程的示意圖(二)。
圖9為本發明實施例二的探針卡裝置的示意圖。
請參閱圖1A至圖9，其為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本 發明的保護範圍。
[實施例一]
如圖1A至圖6所示，其為本發明的實施例一。本實施例公開一種探針卡裝置100，其能用來測試一待測物200(如：半導體晶圓)。所述探針卡裝置100包含有一平板式信號轉接結構1及安裝於上述平板式信號轉接結構1的多個導電探針2。其中，所述平板式信號轉接結構1於本實施例中是以搭配上述多個導電探針2來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述平板式信號轉接結構1也可以是單獨地應用(如：販賣)。
請參閱圖1A所示，所述平板式信號轉接結構1包含有一轉接載板11及設置於所述轉接載板11上的一定位蓋板12。需先說明的是，所述平板式信號轉接結構1於本實施例中的外形是類似於電路板，並且所述平板式信號轉接結構1較佳是排除任何非呈平板狀的信號轉接結構(如：任一個導電探針2的至少50%位於轉接載板11之外)。以下將分別就所述平板式信號轉接結構1的轉接載板11與定位蓋板12的構造及連接關係作一說明。
請參閱圖1A和圖2所示，所述轉接載板11於本實施例中大致呈平板狀、並且上述轉接載板11具有位於相反側的一第一板面111與一第二板面112。進一步地說，所述轉接載板11較佳是一多層式壓合板，但本發明不受限於此。
其中，所述轉接載板11自上述第一板面111凹設形成有一收容槽113，並且轉接載板11包含有多個信號線路114，上述多個信號線路114於收容槽113的槽底1131各形成有一信號接點1141。也就是說，所述轉接載板11的多個信號接點1141是位於上述收容槽113內。再者，所述轉接載板11的第二板面112是用 來安裝於一電路板300(如：圖6)。
進一步地說，請參閱圖2至圖4所示，所述轉接載板11於每個信號接點1141形成有位於所述收容槽113槽底1131的一凹槽狀構造115。其中，上述凹槽狀構造115可以是由信號接點1141與其旁的轉接載板11部位所構成(如：圖3所示)，或者所述凹槽狀構造115也可以是由信號接點1141所構成(如：圖4所示)，本發明在此不加以限制。
另，所述轉接載板11包含有埋置於其內的一阻抗匹配電路116，並且所述阻抗匹配電路116電性耦接於多個信號線路114中的至少部分信號線路114。而於本實施例的圖5A中，圍繞於收容槽113的所述轉接載板11部位定義為一支撐部117，而所述阻抗匹配電路116埋置於上述支撐部117內，並且上述阻抗匹配電路116較佳是鄰設於多個導電探針2，但本發明不受限於此。舉例來說，如圖5B所示，所述阻抗匹配電路116也可以是埋置於支撐部117以外的轉接載板11部位。據此，所述轉接載板11通過將阻抗匹配電路116埋置於轉接載板11(較佳是埋置於所述支撐部117)，以有效地縮短阻抗匹配電路116與其所電性耦接的信號接點1141的距離。
需說明的是，所述支撐部117呈環狀(如：方環狀)且較佳為上述轉接載板11的一部份、而非是另行安裝於所述轉接載板11的一獨立元件。也就是說，本實施例的支撐部117較佳是排除另行安裝(如：螺鎖、嵌合、黏合)於轉接載板11的任何獨立元件，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述轉接載板11可以形成有一凹槽，而後將一支撐架設置於凹槽內，上述支撐架內緣及凹槽的槽底共同定義出所述收容槽113，而該支撐架則可以視為上述轉接載板11的一部份並定義為所述支撐部117。
請參閱圖1A和圖2所示，所述定位蓋板12於本實施例中大致呈平板狀、且設置於上述轉接載板11的支撐部117上，並且所述定位蓋板12的外表面121較佳是大致與上述轉接載板11的第一板面111呈共平面設置，但本發明不受限於此。舉例來說，所述定位蓋板12的外表面121可以是低於上述轉接載板11的第一板面111(如：圖1B)；或者，所述定位蓋板12的外表面121也可以是突伸出上述轉接載板11的第一板面111(如：圖1C)。
進一步地說，所述定位蓋板12形成有多個穿孔122，而上述多個穿孔122是位於接觸支撐部117的定位蓋板12部位內側。其中，所述定位蓋板12以及轉接載板11的收容槽113共同包圍界定出一收容空間S，並且上述多個穿孔122分別連通於所述收容空間S。再者，所述平板式信號轉接結構1的收容空間S也可以是僅能由上述多個穿孔122而連通於外部空間，但本發明不受限於此。
再者，所述定位蓋板12於本實施例中能相對於上述支撐部117沿一錯位方向(平行第一板面111)而於一植針位置(如：圖1A或圖2所示)與一定位位置(如：圖5A所示)之間移動。其中，當所述定位蓋板12位於植針位置或定位位置時，上述定位蓋板12能以多個螺絲(圖未標示)鎖固於支撐部117上，以使定位蓋板12能被保持在植針位置或定位位置。此外，在本發明未繪示的其他實施例中，所述定位蓋板12也能以其他方式(如：嵌合)固定於支撐部117上，以使定位蓋板12被保持在植針位置或定位位置。
請參閱圖2和圖5A所示，每個導電探針2具有一彈性段21及位於上述彈性段21相反兩側的一偵測段23與一連接段22。需說明的是，所述導電探針2於本實施例中為可導電且具有可撓性的長條狀構造，並且上述導電探針2並不限制於矩形導電探針、 圓形導電探針、或其他構造的導電探針。
再者，多個導電探針2分別穿過上述定位蓋板12的多個穿孔122，以使每個導電探針2的彈性段21與連接段22大致位於上述收容空間S(或收容槽113)內，而每個導電探針2的偵測段23則是裸露於所述收容空間S外、並突伸出所述轉接載板11的第一板面111。也就是說，本實施例探針卡裝置100所採用的導電探針2僅以其一端部(如：偵測段23)裸露於上述平板式信號轉接結構1之外、並且突伸出所述轉接載板11的第一板面111，所以採用導電探針2兩端皆裸露於外的任何裝置則非為本實施例的探針卡裝置100。
進一步地說，所述多個導電探針2的連接段22是分別固定於上述轉接載板11的多個信號接點1141，據以使所述轉接載板11的阻抗匹配電路116可以電性耦接於上述至少部分信號線路114及其相對應的至少部分導電探針2。
於本實施例中，每個導電探針2(的連接段22)是以插設固定於相對應所述信號接點1141的凹槽狀構造115來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述導電探針2的連接段22也可以是形成有凹槽狀構造，而所述轉接載板11則於信號接點1141形成有幾何上對應凹槽狀構造的凸出狀構造，以使所述導電探針2的連接段22與上述轉接載板11的信號接點1141能通過凹槽狀構造與凸出狀構造的配合而保持彼此的連接關係。
另，當所述定位蓋板12位於上述植針位置(如：圖2所示)時，所述定位蓋板12的多個穿孔122分別沿一高度方向H(垂直第一板面111)對應於多個信號接點1141，用以供多個導電探針2(的彈性段21與連接段22)分別穿過多個穿孔122、並且多個連接段22分別抵接於上述多個信號接點1141。再者，當所述定位蓋板12位於上述定位位置(如：圖5A所示)時，多個導電探針2 的彈性段21受(上述定位蓋板12)壓迫而呈彎曲狀。
進一步地說，當所述定位蓋板12位於上述植針位置(如：圖2所示)時，所述多個穿孔122與多個信號接點1141沿上述高度方向H的對應關係於本實施例中是指：當所述轉接載板11沿高度方向H朝向上述定位蓋板12正投影時，所述多個信號接點1141所形成的多個投影區域較佳是分別位於上述多個穿孔122內，但本發明不以此為限。
依上所述，本實施例探針卡裝置100所採用的平板式信號轉接結構1僅具有單個定位蓋板12、並省略以往所使用的間隔板，此有別於現有結構，據以有效地降低探針卡裝置100的製造成本、並能提供一種新的研發方向。進一步地說，上述探針卡裝置100所採用的平板式信號轉接結構1能夠用來搭配較短的導電探針2，據以使探針卡裝置100能夠被應用在較為高頻的信號傳輸。
[實施例二]
請參閱圖7至圖9所示，其為本發明的實施例二，本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處則不在加以贅述，而本實施例與上述實施例一的差異主要如下所載：所述定位蓋板12於本實施例中是直接固定於所述支撐部117上，也就是說，上述定位蓋板12與支撐部117之間只有一個相對配合位置、並且兩者無法相對移動。其中，所述定位蓋板12的多個穿孔122分別沿高度方向H對應於多個信號接點1141，並且每個導電探針2的彈性段21通過彈性變形而穿過相對應穿孔122，並且多個導電探針2能通過位於收容空間S內的多個彈性段21分別頂抵於所述定位蓋板12、而保持彼此的相對位置。
進一步地說，本實施例的探針卡裝置100能通過導電探針2的結構設計，以使所述平板式信號轉接結構1的定位蓋板12無須 相對於支撐部117進行移動，據以進一步降低探針卡裝置100的結構複雜度與組裝流程。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置100，其所採用的平板式信號轉接結構1僅具有單個定位蓋板12、並省略以往所使用的間隔板，此有別於現有結構，據以有效地降低探針卡裝置100的製造成本(如：降低結構複雜度與組裝流程)、並能提供一種新的研發方向。進一步地說，上述探針卡裝置100所採用的平板式信號轉接結構1能夠用來搭配較短的導電探針2，據以使探針卡裝置100能夠被應用在較為高頻的信號傳輸。
再者，本發明實施例所公開的平板式信號轉接結構1，其外形是類似於電路板，因而使得所述平板式信號轉接結構1的使用及與其他元件的搭配更為方便。舉例來說，在所述平板式信號轉接結構1的輸送過程中，多個平板式信號轉接結構1能夠堆疊在一起，以達到最小的佔用空間。
以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非用來侷限本發明的保護範圍，凡依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的權利要求書的保護範圍。

Claims (7)

  1. 一種探針卡裝置，包括：一平板式轉接結構，包含：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述轉接載板自所述第一板面凹設形成有一收容槽，並且所述轉接載板包含有多個信號線路，多個所述信號線路於所述收容槽的槽底各形成有一信號接點；其中，圍繞於所述收容槽的所述轉接載板部位定義為一支撐部；及一定位蓋板，形成有多個穿孔，並且所述定位蓋板設置於所述支撐部上；其中，所述定位蓋板以及所述轉接載板的所述收容槽共同包圍界定出一收容空間；以及多個導電探針，各具有一彈性段及位於所述彈性段相反兩側的一連接段與一測試段，多個所述導電探針分別穿過所述定位蓋板的多個所述穿孔，以使每個所述導電探針的所述彈性段與所述連接段位於所述收容空間內，而每個所述導電探針的所述測試段裸露於所述收容空間外、並突伸出所述第一板面，多個所述導電探針的所述連接段分別固定於所述轉接載板的多個所述信號接點；其中，所述轉接載板包含有埋置於其內的一阻抗匹配電路，並且所述阻抗匹配電路電性耦接於多個所述信號線路中的至少部分所述信號線路及其相對應的至少部分所述導電探針。
  2. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述轉接載板為一多層式壓合板，並且所述定位蓋板的外表面大致與所述轉接載板的所述第一板面呈共平面設置。
  3. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述定位蓋板能相對於所述支撐部於一植針位置與一定位位置之間移動；當所述定位蓋板位於所述植針位置時，所述定位蓋板的多個所述穿孔分別沿一高度方向對應於多個所述信號接點，用以供多個所述導電探針分別穿過多個所述穿孔、並分別抵接於多個所述信號接點；當所述定位蓋板位於所述定位位置時，多個所述導電探針的所述彈性段受壓迫而呈彎曲狀。
  4. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述轉接載板於每個所述信號接點形成有位於所述收容槽的所述槽底的一凹槽狀構造，並且每個導電探針插設固定於相對應所述信號接點的所述凹槽狀構造。
  5. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述阻抗匹配電路埋置於所述支撐部內，並且所述阻抗匹配電路鄰設於多個所述導電探針。
  6. 一種探針卡裝置的平板式轉接結構，包括：一轉接載板，具有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述轉接載板自所述第一板面凹設形成有一收容槽，並且所述轉接載板包含有多個信號線路，多個所述信號線路於所述收容槽的槽底各形成有一信號接點；其中，圍繞於所述收容槽的所述轉接載板部位定義為一支撐部；以及一定位蓋板，形成有多個穿孔，並且所述定位蓋板設置於所述支撐部上；其中，所述定位蓋板及所述轉接載板的所述收容槽共同包圍界定出一收容空間；其中，所述轉接載板包含有埋置於所述支撐部內的一阻抗匹配電路，並且所述阻抗匹配電路電性耦接於多個所述信號線路中的至少部分所述信號線路。
  7. 如請求項6所述的探針卡裝置的平板式轉接結構，其中，所述轉接載板為一多層式壓合板，並且所述定位蓋板的外表面大致與所述轉接載板的所述第一板面呈共平面設置。
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