TWI693409B - 具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡 - Google Patents

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Abstract

本發明係說明一種具提升過濾特性之用於電子裝置測試器探針卡(20)， 探針卡(20)包括有至少一測試頭(21)，收容複數接觸探針(22)，每一接觸探針(22)具有至少一接觸尖端(22A)適於抵靠到一待測元件之複數接觸墊，至少一空間轉換器(24)，適於提供構成於其相對兩側並藉由合適之複數導電軌道或平面(26)手段所連接之複數接觸墊(24A,24B)之間之距離空間轉換，複數濾波電容器(29)，設置於空間轉換器(24)及一PCB(25)之間，複數濾波電容器(29)包括有一本體(29c)及配置於本體(29c)側邊之複數導電部(29)，複數導電部(29r)與複數導電軌道或平面(26)接觸。適當地，PCB(25)包括有與複數濾波電容器(29)之複數導電部(29r)電接觸之複數導電軌道或平面(28’)。

Description

具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡
本發明係關於一種用於電子裝置測試器之探針卡，本發明尤指一種，但不排他，具有強化頻率表現之探針卡，以及後續說明係參照此應用領域且簡化其論述之唯一目的所構成。
眾所皆知，探針卡基本上是一設有複數接觸墊之微型結構之裝置，尤指一種集成於晶圓上之電子裝置，與執行工作測試之測試設備的相應通道電接觸，特別是電性的，或一般的測試。
測試在整合設備上進行，在檢測並隔離於製造步驟已經有缺陷的裝置上是特別有用的，通常，探針卡因此用於集成至晶圓上之裝置在晶圓切割或分離並黏附於晶片包覆封裝內之前的電性測試。
探針卡依序包括一測試頭或一探針頭，基本上包括用以對應一待測元件之複數接觸墊之具有至少一端部或接觸尖端之複數可動接觸元件或接觸探針，待測元件也被稱為DUT(Device Under Test)，在此及以下專業用語之端或尖端意指一端部，而不需要尖銳化。
特別是已知在量測測試之有效性及信賴性除了取決於其他因素外，是認知為裝置及測試設備之間良好的電性連接，也因此，是建立於一個最佳化電接觸探針/墊之上。
用於本技術領域之各種測試頭類型，此處考慮廣泛使用於積體電路之具有垂直探針之探針頭，此測試頭被稱為“垂直探針頭”，垂直探頭基本上包括由至少一對板或引導部所保持之複數接觸探針，大致為板狀並彼此平行，引導部具有合適的孔並配置在一定的相互距離，從而為接觸探頭之移動及可能形變留下一自由區或間隙，成對之引導部特別包括一上引導部或上模及一下引導部或下模，二者內皆具有引導孔使接觸探針軸向滑動，此種接觸探針通常由具有良好的電氣及機械性能之特殊合金導線所製成。
探針及待測元件之接觸墊之間的良好的連接也是此種情況下由測試頭於裝置上自身之壓力所確保，接觸探針可在導向孔內移動係由上引導部及下導部所實現，承受在按壓接觸時介於二引導部間隙內之彎曲，並於導向孔內滑動。
另外，位於間隙之接觸探針之彎曲可透過探針本身或其引導部之合適配置來獲得協助，特別是透過使用預變形之接觸探針或適當地透過橫向移動之引導部來支持。
且已知所使用之測試頭，其探針非固定地緊固但與電路板接合，再依序連接到測試設備：此種測試頭被稱為具非阻擋式探針(unblocked vertical probe type)之測試頭。
在此情況下，接觸探針也具有朝著此種電路板之複數接觸墊之另一端部或接觸頭，探針及電路板之間的良好的電性接觸，以類似的方式藉由按壓電路板之接觸墊上之探針與待測元件接觸來確保。
所謂具有懸臂探針之測試頭也為已知，該些測試頭具有如同釣竿般突出之探針在待測元件上。
在其最一般的形式中，探針卡以探針卡10整體示意於圖1，包括有一測試頭或探針頭1，此探針頭1具有如圖中所例之非阻擋式垂直探針，探針頭1包括有容納於一本體3之複數接觸探針2，尤其是包括分別具有用於以滑動方式收容之至少一對板形支撐體或引導部，接觸探針2為常規類型並未示出。
每一接觸探針2具有一端或接觸針端2A抵靠到一待測元件之接觸墊(未示出)，藉此進行待測元件及測試裝置(未示出)之間之機械及電接觸，此測試頭1是一終端元件。
另外，每一接觸探頭2更具有一端，在實際上如接觸頭2B所示，朝向複數接合基板4之接觸墊4A，探針及電路板之間的良好電接觸以類似方式藉由按壓探針與待測元件接觸來確保，尤其是分別在接合基板4之接觸墊4A上之接觸頭2B。
更特別的是，接合基板4還用於進行接觸墊4A配置在接合基板4之第一面F4a之分佈間之空間轉換，也稱為“探針側”，在其上之抵靠接觸探針2之接觸頭2B，並對應接觸墊配置在第二及相對面F4b，也表示為接合基板4之“測試器側”，特別是用於與印刷電路板5或PCB(Printed Circuit Board)連接之測試裝置之連接。
根據其主要功能進行接觸墊的空間轉換，特別是有關接觸墊之間距離的尺寸約束之緩和，表示為間距，最新的技術中接合基板4通常也表示為空間轉換器，換句話說，由於接合基板4的使用，測試器側之接觸墊4B之間距具有大於探針側之接觸墊4A之間距之實現成為可能。
接合基板4可透過使用印刷電路的技術來實現，其允許實現具有作用區之電路板可以大尺寸來實現，但在有關用於待測元件上之接觸墊之間的間距上具有很大的限制。
已知的是在陶瓷基礎技術或多層陶瓷(MLC：Multilayer Ceramic)，此技術在有關電路板技術上，使其達到非常小的間距及更高的密度，但也因而得知可用於測試及可放置於卡上之作用區之最大尺寸之信號最大數量限制。
接合基板4使用多層有機技術或多層有機(MLO：Multilayer Organic)或與矽或玻璃技術是可能實現的。
接合基板4內之空間轉換操作是透過利用複數導電軌道6來進行，尤其是金屬的，適合進行從探針側接觸墊4A到測試器側接觸墊4B及其後之信號路由，透過合適的電接觸結構7，如導電球、銷或柱(僅列舉數例)，即可連接電路板5，電路板5內所進行之信號路由，更進一步透過導電軌道8，特別是金屬的導電軌道8，以便帶出信號至探針卡10外部，然後到達測試裝置，導電軌道6及8實際中可以是一個整體的導電平面。
已知探針卡還包括適當的濾波電容器9，更具體地，已知的是使用陶瓷之濾波電容器9的類型，包括一絕緣陶瓷本體9c及合適的金屬導線9r配置在其兩側，以便形成電容板本身。
這些濾波電容器通常設置在接合基板4之探針側第一面F4a，位於測試頭1的外部。
為了確保濾波電容器9的較佳運行，其必須被定位在盡可能靠近接觸探針2，特別是承載電源供應及接地信號的探針，濾波必須作用至探針，更特別是其接觸尖端2A。
在最近的技術，有些濾波電容器9因而也配置在測試器側第二面F4b，使部分對應測試頭1之區域Aph中之電接觸結構7無法合宜佔據。
通過這種方式，濾波電容器9更接近接觸探針2，然而，這種結構導致接合基板4內用以驅動電源及接地供應至電路板之側邊(對應於測試頭1的區域Aph之外部)之平行路由。
接合基板內之電源及接地供應之路由導致了導電軌或平面6從區域Aph到一外部或周邊區域或接合基板4之實現，除了配置於不同層之承載電源及接地供應之導電軌或平面到過濾電容器9，所有一切都導致了需要以龐大數量之層來實施接合基板4，增加其厚度Sp4，隨著從對應之電源及接地接觸探針2移動濾波電容器9(設置於測試器側)本身直接及明顯之後果，為相對過濾能力之減少。
因此即使對測試器側之濾波電容器9在對應於測試頭1之區域Aph配置位置之最新解決方案，也必須處理衝突需求，並能夠僅在其性能改善方面獲得妥協。
本發明之技術問題是提供一種探針卡，其易於支援裝備有用於與電子裝置之測試裝置連接之複數接觸探針之測試頭，特別是集成在晶圓上之電子裝置，具有結構及功能特徵，克服了仍然受根據已知技術影響所製造之探針 卡之限制及缺點，尤其是允許提高了在特定用於承載供應信號之接觸探針之濾波電容器之性能，免除了卡本身的過度結構複雜化。
本發明解決方案之基礎為使用配置在接合基板上之濾波電容器之導電部，作為與PCB電連接之元件，歸功於其合適尺寸，同時為PCB自身實現機械支援。
基於此解決方案，該技術問題係藉由一種用於電子裝置測試器之探針卡，探針卡包括有至少一測試頭，收容複數接觸探針，每一接觸探針具有至少一接觸尖端適於抵靠到一待測元件之接觸墊，至少一空間轉換器，適於提供構成於其相對兩側並藉由合適之複數導電軌道或平面所連接之接觸墊之間之距離空間轉換，複數濾波電容器，設置於空間轉換器及一PCB之間，複數濾波電容器包括有一本體及配置於本體側邊之複數導電部，複數導電部與複數導電軌道或平面接觸，探針卡之特徵在於，PCB包括有與複數濾波電容器之複數導電部電接觸之複數直接導電軌道或平面。
更具體地說，本發明包括下列附加及可選特徵，若有必要可單獨或組合使用。
根據本發明之另一態樣，複數導電軌道或平面、複數直接導電軌道或平面及複數導電部之組合允許一介於測試頭及PCB之間之信號傳輸。
特別是，介於空間轉換器及PCB之間之複數濾波電容器之高度可為實質上彼此相等。
另外，探針卡更可包括複數配置於空間轉換器及PCB之間之電接觸結構，複數濾波電容器之高度等同於複數電接觸結構之高度。
根據本發明之另一態樣，複數導電部可為複數濾波電容器之金屬導線。
此外，複數濾波電容器可對應承載電源信號之複數接觸探針。
根據本發明之另一態樣，複數濾波電容器可在一面向測試頭之空間轉換器之區域之內部。
根據本發明之再一態樣，探針卡更可包括在區域之外部並面向探針頭一側之複數濾波電容器。
特別是，複數濾波電容器可為陶瓷或矽之電容器。
根據本發明之另一態樣，複數濾波電容器可焊接於空間轉換器，對應面向PCB之空間轉換器之接觸墊。
根據本發明之再另一態樣，探針卡更可包括一導電彈性介面，較佳為導電矽橡膠，藉由介於空間轉換器及PCB之間之壓力提供一電性互連。
特別是，導電彈性介面可形成用以補償包括於該空間轉換器及PCB之間之複數濾波電容器及複數電接觸結構之間之高度差。
更進一步，介於空間轉換器及PCB之間之複數濾波電容器及複數電接觸結構可包括複數表面部，複數表面部具有一改良電接觸，尤指鍍金
根據本發明之另一態樣，探針卡可包括複數空間轉換器，適於提供複數空間轉換階層，係藉由複數互連階層之手段彼此互連並配置於測試頭及PCB之間，每一互連階層包括有相應複數濾波電容器及相應複數電接觸結構。
最後，每一空間轉換器可包括相應複數導電軌道或平面，其連接複數濾波電容器之相應複數金屬部。
由下文所述透過參照隨附圖式之非限定實施例的方式給出的實施態樣，本發明之測試頭之特徵及優點是顯而易見的。
10:探針卡
1:探針頭
2:接觸探針
2A:接觸尖端
2B:接觸頭
3:本體
4:接合基板
4A:接觸墊
4B:接觸墊
5:印刷電路板
6:導電軌道
7:電接觸結構
8:導電軌道
9:濾波電容器
9c:本體
9r:金屬導線
20:探針卡
21:探針頭
22:接觸探針
22A:接觸尖端
22B:接觸頭
23:容納體或容器
24:空間轉換器
24A:接觸墊
24B:接觸墊
25:PCB
26:導電軌道或平面
27:電接觸結構
28:導電軌道或平面
28’:導電軌道或平面
29:濾波電容器
29’:濾波電容器
29c:本體
29r:導電部
30:導電彈性介面
31A:表面部
31B:表面部
33A:第一互連階層
33B:第二互連階層
34:空間轉換器
34A:接觸墊
34B:接觸墊
35A:接觸墊
36:導電軌道或平面
37:電接觸結構
38:導電軌道或平面
38’:導電軌道或平面
39:濾波電容器
Aph:區域
Fa,F4a:第一面
Fb,F4b:第二面
H:高度
Sp:厚度
圖1係習知用以支撐具有垂直探針之測試頭之探針卡示意圖。
圖2、圖3及圖4係本發明之根據不同實施例之探針卡示意圖。
參照附圖，特別是圖2，探針卡包括有設置用於測試電子裝置之具有複數接觸探針之至少一個測試頭或探針頭21，特別是集成在晶圓上之測試電子裝置，係整體表示為20。
應當指出的是，附圖表示根據本發明之該卡之示意圖，並無按比例繪製，而是以強調本發明之重要特徵所繪製。
此外，以舉例方式在附圖中表示的本發明之不同態樣，明顯地可以從一個實施例到另一個實施例相互組合並整合。
特別是，如圖2所示，探針卡20包括一探針頭21，其收容複數接觸探針22於容納體或容器23內。
如已陳述之習知技術圖1，示出之探針頭21為非阻擋式探針之測試頭，其中探針藉由具有對應引導孔之至少一對板形支撐體或引導部所握持，對應引導孔係以滑動方式容納探針。
另外，也可以使用微機械類型之探針頭，如所謂的微懸臂梁探針頭，其具有直接焊接到支撐體之探針，本發明並不限於特定類型之探針頭。
在示出例中，每一接觸探頭22包括一端部或接觸尖端22A抵靠到待測元件(未示出)之對應接觸墊，實現了對裝置及測試設備(也未示出)之間之機械及電接觸，以及另一端部或接觸頭22B抵靠到一接合基板之相應接觸墊24A。接合基板特別適合於進行配置於一第一面Fa之複數接觸墊24A分佈之間之空間轉換，也稱為“探針側”，接觸探針22之接觸頭22B抵靠於接合基板上，且複數接觸墊24B配置於相對面之一第二面Fb，也表示為“測試器側”，由此原因，接合基板在此處及後述文中係指空間轉換器24，其根據在該領域中所使用之公知術語。
測試器側接觸墊24B為特定用於與印刷電路板或PCB25之連接，並因此與測試裝置連接。
複數導電軌道或平面26，特別是金屬，設置在空間轉換器24內，複數導電軌道或平面26適於進行探針側接觸墊24A及測試器側接觸墊24B之間之信號重新定向或路由，然後導向到PCB25，透過電接觸結構27，諸如導電球、銷或柱之手段合適地配置於空間轉換器24及PCB25之間並與空間轉換器24及PCB25兩者接觸，如先前所述，作為電接觸結構可以提供導電球、銷或柱。
另一導電軌道或平面28，特別是金屬的，都在PCB25內提供用於路由信號到其外部，特別是朝印刷電路板25所連接之測試裝置。
探針卡20還包括配置在空間轉換器24之測試器側第二面Fb，並對應區域Aph之合適濾波電容器29，其下方配置探針頭21，根據圖之局部參考系統。
濾波電容器29特別包括一主體29c，例如陶瓷型，並且導電部或金屬導線29r設置在本體29c之側邊以實現濾波電容器29之板，可選擇地，可使用矽電容(silicon-based capacitor)。
本發明之優點在於，濾波電容器29之尺寸以此方式，金屬導線29r與測試器側接觸墊24B及PCB25兩者接觸。
特別是，濾波電容器29被用來以相等之相互高度排列且類似在空間轉換器24及PCB25之間相連接之電接觸結構27，此高度在圖中示出為H，其中，術語“等同高度”是指具有偏差值小於20%之高度。
應當注意的是，由於採用了濾波電容29之合適尺寸及連接，濾波電容器29同時被作為信號之濾波元件，具有改良之效率，這將在下面更詳細地說明，並作為兩個基板之間的連接元件，特別是空間轉換器24及PCB25，以電接觸結構27的方式。
另外，探針卡20包括合適之直接導電軌或平面28'與金屬部接觸，尤其是金屬導線29r，直接導電軌或平面28'實現一側及其他每一電容器之間之導電路徑，並且特別適合於進行信號的路由，尤其是接觸探針22已經連接到濾波電容器29，這些接觸探針22是作為電壓基準之特定探針，特別是承載電源及接地供應信號，其中探針，如同眾所皆知，大多是遭受頻率性能問題，因此需要濾波電容器29的作動。
基本上，濾波電容器29之金屬導線29r在這種情況下，也適當地扮演電接觸結構27之功能，並發送信號至PCB25。
本發明之優點在於，藉此可以減少層的數量並用以在空間轉換器24內進行從測試器側接觸墊24B到PCB25之信號路由，路由本身也於空間轉換 器24內簡化，因為沒有必要在對應探針頭21之區域Aph之外部承載電源及接地供應信號
對於空間轉換器24內路由信號所需層數之降低有減小其厚度之立即結果，其厚度在圖2中示為Sp，然後濾波電容器29因而更靠近接觸探針22及待測元件，因此增加尤其是在高頻率之性能。
由申請人本身進行之測試已證明，由於使用了濾波電容器29作為電連接元件，所以可以減少空間轉換器24之厚度高達70%，例如由2毫米減少至600-700微米，從而使得濾波電容器29更靠近接觸探針22之接觸尖端22A，並更靠近待測元件，特別是接近三倍相比於目前已知解決方案之可達距離。
且已獲證實，根據本發明之探針卡20所允許之頻率性能相對於已知解決方案為兩倍，如同圖1中所示例子之探針卡，本發明改善了頻率性能，特別是降低在高頻之阻抗。
也可以減少電接觸結構27的數量，因為其不再需要使用，在已知探針卡中，是為了進行用於電源及接地供應之連接。
探針卡20還可以包括額外濾波電容器29'，例如陶瓷型或由矽製成的，位於空間轉換器24之探針側第一面Fa，在對應探針頭21之區域Aph之外部區域，這些額外濾波電容器29'，因為其從接觸探針22相對於濾波電容器29為更分隔開的，可以使用於例如過濾低頻信號及供應、限制信號數量，而濾波電容器29必須過濾從而增強探針卡20之整體效率。
顯而易見地，所建議之解決方案涉及到實施PCB25內之信號路由，用以允許正確出口之供應，然而，這種額外路由位於濾波電容器29的下游，因此，它不會影響他們的性能。
空間轉換器24，如同已知探針卡，可使用印刷電路，基於陶瓷技術或MLC，多層有機技術或MLO或矽或玻璃技術之技術所實現。
在一般情況下，金屬導線29r由電容器之陶瓷或矽本體29c之外部金屬化(Metallization)手段所實現，隨後，例如透過焊接手段，直接導電軌道或平面28'用來連接重要信號。
特別是，在圖2所示實施例中，濾波電容器29皆被焊接於空間轉換器24，其對應測試器側接觸墊24B並至PCB25，在PCB25對應處也有可能實現接觸墊，未示出。
應當注意的是，由於焊接材料通常是錫合金或低熔點合金，其高度可被控制，就有可能以此種焊接材料之合適平面層來彌補濾波電容器29及電接觸結構27之間在高度之微小差異，在與PCB25連接之前。
在圖3中所示一可選實施例，探針卡20包括，作為焊接的替代，導電彈性介面30，例如一導電矽橡膠，適於藉由壓力以提供電互連，這種導電彈性介面30實質上實現了與PCB25之彈性接觸系統。
更特別是，導電彈性介面，例如具有導電矽橡膠的形狀，配置在濾波電容器29及電接觸結構27及PCB25之間，且經按壓後，其進行與PCB25之直接導電軌道或平面28'之連結。
需要強調的是，在這種情況下，並如在圖3所示，濾波電容器29及電接觸結構27不必一定具有相同的高度，或等同高度，任何高度差以簡單方式透過合適地成形的導電彈性介面30來補償，諸如導電矽橡膠。
換句話說，使用一個已成形之導電彈性介面30的，作為一個已成形導電矽橡膠，其使得使用彼此之間具有不同高度之濾波電容器29及相對於電 接觸結構27成為可能，也使得具有不同於另一個高度之電接觸結構27之使用成為可能，從而消除了探針卡20設計中的另一個約束。
此外，可以改善與導電彈性介面30之連接，例如導電矽橡膠，透過暴露於同一導電彈性介面30之表面之合適電鍍手段，例如導電矽橡膠，濾波電容29及電接觸結構27之導電矽橡膠，透過實現相應表面部31A及31B具有改良電接觸，更具體地說，表面部31A及3113是適當地鍍金，並能夠確保適當且連續接觸且有壓力系統如同導電彈性介面30，例如，於一導電矽橡膠之形狀。
即使在這種情況下，提供對應表面部31A及31B之印刷電路板25上之複數接觸墊(未示出)之實現為可能。
根據另一可選實施例，示於圖4中，探針卡20可以透過複數空間轉換階層之手段來實現，例如在圖中示出之二階層，在這種情況下，探針卡20因此包括空間轉換器24及至少一另一空間轉換器34，其相互互連並配置在探針頭21及PCB25之間，另一空間轉換器34也稱為中介器(interposer)。
更具體而言，探針卡20包括至少一第一互連階層33A，由濾波電容器29及電接觸結構27，並配置在空間轉換器24及另一空間轉換器34之間之手段來實現，以及一第二互連階層33B，藉由濾波電容器30及電接觸結構37，並配置在另一空間轉換器34及PCB25之間之手段來實現，更進一步地，如先前所述，空間轉換器24包括複數探針側接觸墊24A用以與探針頭21連接，此外，空間轉換器24包括複數對應濾波電容器29及第一互連階層33A之電接觸結構27之測試器側接觸墊24B，濾波電容器39也有相應導電部39r，特別是金屬導線，電容器則是優選陶瓷或矽所製。
在圖4示出之實施例中，另一空間轉換器34依序具有複數面向空間轉換器24之接觸墊34A並表示為探針側，複數面向PCB25之接觸墊34B並表示為測試器側，此外，PCB25可依序包括複數接觸墊35A，其對應第二互連階層33B之濾波電容器39及電接觸結構37。
如前所述，空間轉換器24內具有複數導電軌道或平面26，導電軌道或平面26適於進行介於探針側接觸墊24A及測試器側接觸墊24B及另一空間轉換器34之間之信號重新導向或路由，由於第一互連階層33A之濾波電容器29及電接觸結構27。
另一導電軌道或平面38，特別是金屬的，都在PCB25內用以路由信號到其外部，尤其是朝向PCB25所連接之測試設備。
合適地，根據可選實施例，探針卡20還包括為了導電軌道或平面36，特別是金屬的，於另一空間變換器34內進行介於另一空間轉換器34之探針側接觸墊34A及測試器側接觸墊34B之間之信號重新導向或路由，導電軌道或平面36用來連接第一互連階層33A之濾波電容器29及第二互連階層33B之濾波電容器39，且連接第一互連階層33A之電接觸結構27及第二互連階層33B之電接觸結構37。
最後，探針卡20包括合適地與濾波電容器39連接之直接導電軌道或平面38'，特別是以其金屬導線，以便進行透過濾波電容器29連接至其之接觸探針22之信號路由。
以此方式，將有可能更進一步改善探針卡20之性能，藉由使用濾波電容器29更接近探針頭21或“探針側”以過濾較高頻率信號成分，並藉由使用濾波電容器39更接近PCB25或“測試器側”以過濾較低頻率信號成分。
通過非限制性實施例之方式示出了數種情況，被考慮為可在空間轉換器24提供一第一空間轉換用於一電源供應，基本上為達到濾波電容器29之間距，從500個接觸探針到80個電容器，且在另一空間轉換器34之一第二空間轉換，其可提供使用較大的濾波電容器39。
如前所述，可使用一或複數導電矽橡膠透過不同空間轉換器及PCB25之間之壓力以提供電互連，不同的空間轉換器相互電互連，以及暴露於同一導電彈性介面30之表面之合適電鍍，例如濾波電容器29,39及電接觸結構27,37之導電矽橡膠，使相應表面部具有改良電接觸實現，尤其是鍍金。
藉由另外之互連階層之手段來使複數空間轉換器適於彼此互連顯然是可能的，至少一轉換器24連接至探針頭21。
需要強調的是，由於在複數階層上空間轉換器之細分及複數空間轉換器之使用，減少空間轉換器之高度或厚度成為可能，這種減少，特別是在對應連接於探針頭21之空間轉換器24，允許更進一步改善更加接近供應接觸探針22及待測元件之濾波電容器29之過濾效果， 僅使用二空間轉換器，如圖4所示，允許空間轉換器24之厚度減半並接近濾波電容器29到供應之接觸探針22之70%。
最後，本發明之優點在於，獲得了具有在信號過濾方面改善性能之探針卡，尤其是電源及接地供應信號，並因此能提高卡的頻率性能，透過降低其高頻阻抗。
應當注意的是，藉由使用由濾波電容器之導線所進行電連接，可以減小橫向電接觸結構，如導電球，先前用於信號驅動之路也至濾波電容器， 實現減少層數量之空間轉換器(複數)，拜路由之簡化實施所賜，並且也減少所使用電容器之數量，拜靠近探針頭所賜。
尤其是，空間轉換器內簡化之路由允許減少透過空間轉換器所需層的數量及其厚度，濾波電容器因此更接近電源供應之接觸探針及待測元件，增加之探針卡之頻率性能如此獲得。
此外，拜濾波電容器之適當尺寸及連接所賜，同時其作為信號之過濾元件，由於接近供應之接觸探針及探針頭而具有著改良效率，並作為連接元件於二基板之間，別是空間轉換器及PCB，以電接觸結構如導電球的方式。
特別是，濾波電容器的金屬導線，適當地透過直接導電軌道或平面連接，在這樣的情況下也可以進行以前由電接觸結構所進行之連接，並傳送信號到PCB。
且已獲證實，根據本發明之探針卡所允許之頻率性能相對於已知解決方案為兩倍。
在導電彈性介面使用之情況下，如導電矽橡膠之型態，可藉由壓力做電互連，可實現一種彈性接觸系統於PCB，適於簡單地補償任何凹凸藉由適當成形的彈性介面本身，可藉由濾波電容器之暴露表面之合適電鍍手段來改善及電接觸結構朝向導電彈性介面之手段。
最後，本發明之優點在於，探針卡可以包括複數實現複數空間轉換階層之空間轉換器，以便更進一步改善探針之效能，藉由使用濾波電容器29更接近探針頭21或“探針側”以過濾較高頻率信號成分，並藉由使用濾波電容器39更接近PCB25或“測試器側”以過濾較低頻率信號成分，在這種情況下，使 用具有減少厚度或高度之空間轉換器使得“探針側”濾波電容器更接近供應之接觸探針及待測元件。
顯而易見地，對上述的測試頭，具有滿足具體和特定需求的目的，所屬技術領域中具有通常知識者將能夠作出若干修改和變化，都被包括在由以下權利要求所限定的本發明的保護範疇中。
20:探針卡
21:探針頭
22:接觸探針
22A:接觸尖端
22B:接觸頭
23:容納體或容器
24:空間轉換器
24A:接觸墊
24B:接觸墊
25:PCB
26:導電軌道或平面
27:電接觸結構
28:導電軌道或平面
28’:導電軌道或平面
29:濾波電容器
29’:濾波電容器
29c:本體
29r:導電部
Aph:區域
Fa:第一面
Fb:第二面
H:高度
Sp:厚度

Claims (14)

  1. 一種具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，該探針卡(20)包括有：至少一測試頭(21)，係收容複數接觸探針(22)，該每一接觸探針(22)具有至少一接觸尖端(22A)適於抵靠到一待測元件(DUT：Device Under Test)之複數接觸墊，至少一空間轉換器(24)，適於提供構成於其相對兩側並藉由合適之複數導電軌道或平面(26)手段所連接之複數接觸墊(24A,24B)之間之距離空間轉換，一PCB(25)，複數電接觸結構(27)，設置在該空間轉換器(24)及該PCB(25)之間，複數濾波電容器(29)，係設置於該空間轉換器(24)及該PCB(25)(PCB：Printed Circuit Board)之間，該複數濾波電容器(29)包括有一本體(29c)及配置於該本體(29c)側邊之複數導電部(29r)，該複數導電部(29r)係與該複數導電軌道或平面(26)接觸，該探針卡(20)之特徵在於，該PCB(25)包括有適於與該複數濾波電容器(29)之該複數導電部(29r)直接接觸之複數導電軌道或平面(28’)，或者，特徵在於，其更包括一導電彈性介面(30)，設置在該複數濾波電容器(29)、該複數電接觸結構(27)、及該PCB(25)之間，並適於透過該空間轉換器(24)與該PCB(25)之間的壓力來提供一電性互連，其中，該複數導電軌道或平面(26)、該複數導電軌道或平面(28’)、該複數導電部(29r)、及該導電彈性介面(30)之任意組合，允許介於該測試頭(21)及該PCB(25)之間的信號傳輸及路由。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，介於該空間轉換器(24)及該PCB(25)之間之該複數濾波電容器(29)之高度係為彼此相等。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該複數濾波電容器(29)之高度係等同於該複數電接觸結構(27)之高度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該複數導電部(29r)係為該複數濾波電容器(29)之金屬導線(29r)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該複數濾波電容器(29)係對應承載供應信號(電源，接地)之複數接觸探針(22)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該複數濾波電容器(29)係在一面向該測試頭(21)之該空間轉換器(24)之區域(Aph)之內部。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其更包括在該區域(Aph)之外部並面向該測試頭(21)一側(Fa)之複數濾波電容器(29’)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該複數濾波電容器(29)係為陶瓷或矽所製之電容器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該複數濾波電容器(29)係焊接於該空間轉換器(24)，對應面向該PCB(25)之該空間轉換器(24)之複數接觸墊(24B)。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該導電彈性介面(30)為導電矽橡膠。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該導電彈性介面(30)係形成用以補償包括於該空間轉換器(24)及該PCB(25)之間之該複數濾波電容器(29)及該複數電接觸結構(27)之間之高度差。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，介於該空間轉換器(24)及該PCB(25)之間之該複數濾波電容器(29)及該複數電接觸結構(27)包括複數表面部(31A,31B)，其具有一改良電接觸，尤指鍍金。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其包括複數空間轉換器(24,34)，適於提供複數空間轉換階層，係藉由複數互連階層(33A,33B)之手段彼此互連且配置於該測試頭(21)及該PCB(25)之間，該每一互連階層(33A,33B)分別包括有相應複數濾波電容器(29,39)及相應複數電接觸結構(27,37)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之具提升過濾特性之用於電子裝置測試器之探針卡(20)，其中，該每一空間轉換器(24,34)包括相應複數導電軌道或平面(26,36)，其連接該複數濾波電容器(29,39)之相應複數金屬部(29r,39r)。
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