TW201003078A - Probe testing device - Google Patents

Description

201003078 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與探針測試裝置有關，特別是有關於一種可有 效降低製造難度與製造成本之探針測試裝置。 5【先前技術】 請參閱第一圖所示之習用垂直式探針卡（1〇)，主要包含 有-電路板(12)、-設於電路板⑽之下表面（1如的空間轉 換板(14)與一設於空間轉換板〇4)之垂直式探針組，其 中垂直式探針組（16)具有一設於空間轉換板（14)之上導板 】〇 (162)、一下導板（164)、一分別連接上、下導板(i62，16句 之間隔板（166)與多數個穿設於上、下導板（162，164)之垂 直式探針(168)。 由於電路板（12)之下表面（12b)至該等垂直式探針（168) 之針尖的高度往往受到測試機之使用環境影響而被限制 is住，此時即可針對上、下導板(162，164)與間隔板(166)進 行高度調整，同時，可再對各垂直式探針(168)的針頭或針 尖進行研磨，以方便進行高度的微調。但是不論是對上、 下導板(162，164)、間隔板(166)或垂直式探針(168)進行高 度調整，所能獲得的調整結果都相當有限。例如對微探針 20而言’增減1mm是有嚴重影響規格、具難度的。 另一方面’係利用增加空間轉換板(14，）的厚度以克服 測试機之使用環境所造成的高度限制。然而，若空間轉換 板（14’）的材質為多層有機結構(Multi-Layered Organic， ML〇)，在製造時，多層有機基板内部的聚丙烯層 4 201003078 (Potypn)Pylene ’PP)會因經過彡次的熱壓處理而導致其 改支進*造成？層有機基板的整體厚度難以掌控。如此 了來’要製作出高厚度之多層有機基板會有技術上之困難 與成本。 ' 再如第 圓所示之另一習用探針卡（10，），若空間轉換 板（h)使用多層陶 ％結構(Multi_Layered Ceramic，MLC)， 15 在製造時，是將多數個陶兗基板的兩側面分別設置一聚丙 烯層，再於相鄰之陶究基板中間設置一銅片，最後再將多 數個陶曼基板與銅片經—次燒結而成。但錢過燒結之 後，聚丙稀層的厚度同樣會受熱而產生變化’使得多層陶 是基板的整體厚度也會具有難以掌控的問題。此外一 個陶变基板具有多數個貫孔，且每一個銅片的表面都合呈 有與陶竟基板之貫孔相對應之電路。為了讓多層陶究基板 具有空間轉換的雜，較靠近電路板之陶聽板所且有的 貫=間距會比較#近探狀喊基板所具㈣貫孔間距要 來仵大H當陶£基板躺#經過燒結之後，各個陶 瓷基板與各個銅片的尺寸難免會產生些微的變化，使得各 個陶究基板的貫孔與各侧$的f路之㈣難準確的對 準，造成高厚度的多層陶究基板無法提供良 功能。因此，残·有高厚度❹制“板在^與 同樣會具有相當的困難度與成本。 如中華民國第293938號專利案所提供之探針卡總成， 其利用具有彈性結構之十間插入物分別電性接觸間隔變換 器與電路板。若要藉由改變中間插入物的高度來進行高度 5 20 201003078 的肩整％，尹間插入 產生向外推_彈力也會不1°構將會被改變，使㈣縮 妾觸之電路板將受到該等彈性來’與該等彈性 各生變形。而且，此專利案的探：^的彈力作用而容易 若探針受損，必須將間隔焊接在間隔變換 本相對就會提高。 、态/、探針—同更換，成 再如蜱關第細_2 卡之夕階切與路板， 轉種探針 成所需要的高度，再將背㈣將硬數個印刷電路板堆疊 間轉換之用。但是被切除：印刷:::=以切除作為空 是經過-次的壓入='=本’另外’該等印刷電路板 高度而益法進行1 /，使侍該等印刷電路板僅具有-種 15 下，同樣沒有^待測物之情況 度限制的問題。 域之使用環境所造成的高 【發明内容】 本么明之主要目的在於提ft 一種M 、、pil q^ 作容易，並可, 錄制社置，其製 的問題。 因測5議之使用環境所造成的高度限制 两連成上述目的 有一雷政：V，奉啦明所提供之探針測試裝置包玄 & 二間轉換板、一塾高板斑一垂直式探 該墊高板位於該電^ mU '私針組。 電路板及触j路板與轉_魏之^，並分別與該 轉換板電性連接；該垂直式探針組具有多 20 201003078 數個與該空畴換板電性連接之垂直式探針。 在本發明之實施例中，該塾高板 ，刚度，以便進行二次迴鮮作業7;=;: 框，以固定該墊高板，使該塾高板與 "亥電路板保持良好的電性接觸。 藉此，本發明利用該塾高板的設計，不 轉=板的厚度加厚，亦不需要另外的調整機構，可有 低衣作上的_度與製造成本，只要將本發明 照實際的需要而增加厚度，即可克服測 造成的高度限制題；而且，本剌之垂直式探 以研磨，以枝進行高度的難；再者，若料垂直 針又到損壞，可直接更換該等垂直式探針而完全不影塑該 ^路板、該墊高板與該空間轉換板的㈣，可有效降低成 15 【實施方式】 為了詳細說明本發明之結構、特徵及功效所在，兹舉 以下較佳實施例並配合圖式說明如後。 請參閱第三圖，為本發明[較佳實_所提供之探 2〇針測試裝置(20)，包含有一電路板(22)、一空間轉換板 一墊高板(26)與一垂直式探針組(28)。 空間轉換板（24)在本實施射為多層有機結構 (M秦L^ered 0rganie，ML〇)，内部具有多數條電路(搬）。 墊尚板（26)在本實施例中為多層陶瓷結構 7 201003078 (Multi-Layered Ceramic ’ MLC)而具有較空間轉換板(24)為 咼的耐熱度。墊高板(26)先經過第一次迴銲與空間轉換板 (24)電性連接，接著再經過第二次迴銲與電路板(22)電性連 接。塾高板(26)内部具有多數個垂直貫通之貫孔(262)，可 5供多數條與電路板(22)電性連接之電路(264)穿設。 垂直式探針組（28)具有一上導板（282)、一下導板 (284)、一間隔板(286)與多數個垂直式探針(288)。上導板 (282)固定於空間轉換板(24);間隔板(286)分別連接上導板 (282)與下導板(284) ’該等垂直式探針(288)的針頭穿過上導 1〇板(282)而與空間轉換板(24)之電路(242)電性連接，該等垂 直式探針(288)的針尖則穿出下導板(284)。墊高板(26)之相 鄰二電路(264)的最小間距(L1)大於空間轉換板(24)之相鄰 一电路(242)與垂直式探針(28)電性連接的一端之間的間距 (L2)。 15 經由上述結構，因墊高板(26)為具有多數個垂直貫孔 U (262)之多層陶瓷結構，只作為增加高度之用，而非作為空 間轉換之用，使得墊高板(26)可依照實際的環境需求來增加 厚度，可有效克服電路板(22)之表面與垂直式探針(28)^針 尖之間因測試機的使用環境影響而被限定的高度問題，以 20有效降低本發明於製造上的困難度與成本。而且，垂直式 探針()的針頭與針尖可同步進行研磨，以方便高度賴 調；另外，若垂直式探針(288)損壞，使用者可自行進行探 針的更換，完全不會影響到電路板(22)、墊高板(26)與空間 轉換板(24)的狀態，可有效降低成本。 8 201003078 再者，由於本發明之墊高板(26)需經過二次迴銲，才能 分別與空間轉換板(24)及電路板(22)電性連接，因此，墊= 板(26)選用高耐熱度的多層陶瓷基板為最佳化；當然，空= 轉換板(24)並不限定使用多層有機基板，同樣可^多二 '兗基板而具有與墊高板(26)相同之耐熱度。 ”明再參閱第五圖，為本發明第二較佳實施例所提供之 探針測試裝置(3G)。在製作時，先提供—電路板(32);再提 仏ι間轉換板(34)與一墊高板(36)，其中空間轉換板(3句 使用夕層有機基板’墊高板(36)使用多層陶兗基板，將塾高 板(36)與空間轉換板(34)經過迴銲而電性 古 15 20 (3_彳面形成多數個焊接凸塊⑽)，如第四^ 接=將塾向板(36)置於電路板(32)與空間馳板(34)之間， f提供-固定框(38) ’固幻_)具有—緊抵電路板㈤之 土部(381)與一連接基部(381)之固定部(382)，固定部(搬） ^頁端穿過電路板(32)而與基部(381)連接，固定部(382)的 底，則向内f折而壓抵塾高板(36)之底側面，使墊高板⑽ 析鬼⑽说電路板(32)電性接觸；最後將多數個探 作（）=性連接於空間轉換板(34)，以完成本實施例的製 作，如苐五圖所示。 上述可知’本實施例是利用固定框(38)將塾高板 路板(32)保持良好的雜接觸，而減少了塾高板(36) 之間的迴鲜作業，避免塾高板(36)經多次迴銲 純。因此，塾高板(36)也就不見得要使用高耐熱 夕層陶竞基板’亦可使用多層有機基板而與空間轉換 9 201003078 板(34)具有相同之财熱度；當然，空間轉換板㈤與塾高板 P6)可同樣使用多層陶絲板；另外，塾高板⑽之頂側面 幵y成夕數個焊接凸塊(362後，可再進行研磨作業，以增加 該等焊接凸塊(362)與電路板㈤的接觸面積。 另=第六圖所示，本實施例可再提供一拉力元件(42)， 確保塾问板(36)之焊接凸塊⑽)與電路板P幻確實的電性 ，觸。拉力讀㈣可為—螺栓，將螺栓穿過電路板(32)而 ^墊高板^36)螺接’使得墊高板(36)可受驗的帶動而朝電 10 15 /板(^2)罪近，除了讓本實施例的結構更為穩固之外，更可 $塾=板(36)之焊接凸塊(362)與電路板(32)確冑的電性接 觸。若墊高板(36)為喊材料而不利於螺紋加卫時，可改由 =内螺紋之金屬塊’銲接於墊高板⑽的方式，供拉力元 件(42)鎖固墊高板(36)。 再如第七圖所717 ’為本發明第三較佳實施朗提供之 裝置⑽’本實施例提供'支撐板(56)與複數個具 盘带的電性接觸子(58)，其中支撐板(56)位於塾高板⑻ ’拍包板(52)之間’該等電性接觸子(58)設於支撐板⑽， 雷^其兩&分別與墊高板(54)及電路板(52)電性接觸。由於 性接，子(π)具有固定的錢，雜範圍也就會受到限 接魅使㈣路板(52)與空間轉換板(55)若直接透過該等電性 妾觸邦8)電性連接時，很容易發生接觸不良的狀況。因 與* t墊而板(54)的設置，可使塾高板(54)、電路板(52) 二曰轉換板(55)之間保持I好的電性接觸。 本無明於則揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例 20 201003078 說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或 變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。 11 201003078 【圖式簡單說明】 第一圖為習用探針測試裝置之結構示意圖。 第=圖為另-習用探針測試裝置之結^示意圖。 第三圖為本發明第-較佳實闕之結構示意圖。 第四圖為本發明第二較佳實關之局部結構示意圖 主要顯示墊高板與空間魏板經迴糾連接之狀態 第五圖為本發明第二較佳實施例之結構示意圖。 第六圖為本發明第二較佳實施例之另—結構示意圖 第七圖為本發明第三較佳實施例之結構示意圖。 【主要元件符號說明】 『第一實施例』 探針測試裝置(20) 電路(242，264) 距(LI，L2) 下導板(284) 『第二實施例』 探針測試裝置(30) 墊高板(36) 基部(381) 拉力元件(42) 『第三實施例』 探針測試裝置(5 0) 空間轉換板(55) 15 電路板(22) 空間轉換板(24) 塾高板(26) 貫孔(262) 垂直式探針組(28)上導板(282) 間隔板(286) 垂直式探針(288) 電路板(32) 空間轉換板(34) 焊接凸塊(362)固定框(38) 固定部(382) 探針(40) 電路板(52) 墊高板(54) 支撐板(56) 電性接觸子(58) 12 20

Claims (1)

1. 201003078 十、申請專利範圍： 1. 一種探針測試裝置，包含有： 一電路板； 一空間轉換板； -塾而板’位於該電路板與該 5別與該電路板及該空間轉換板電性連接以1間’亚分 板、具有-設於該空間轉換板之上導 扳 下導板、一連接該上導板盥該 及多數個垂直々蕊朴甘I Λ ¥板之間隔板’以 及夕數财直式㈣，其中該等垂 下導板而與該空間轉換板電性連接。亥上、 0 2.如請求項1戶斤述之探針測試裝置，盆中P門鏟拖 板内部具有多數條與該等垂直式探針電性連接 具有多數條與該電路板電性連接之=該Ξ 向板之相鄰二電路與該電路板電性連接的-端之門的門= 大於該空間轉換板之相鄰- 3的間距 5接的-端之間的間距。電路與该專垂直式探針電性連 1所述之探針測試裝置，其中該塾高板的 耐熱度大於或等於該空間轉換板的财熱度。 4·如請求項3所述之探針測試裝置，其中該塾高板的 耐熱度等於該空間轉換板的耐熱度。 々明求項4所述之探針測試裝置’其中該空間轉換 板與該塾高板皆為多層陶究結構_ki_Lay_，、 MLC)。 6.如請求項3所述之探針測試裝置，其中該塾高板的 耐熱度大於該空間轉換板的耐熱度。 13 201003078 7.如請求項6所述之探針測試裝置，其中該空間轉換 板為夕層有機結構(Muhi-Layered Organic，MLO)，該整高 板為夕層陶瓷結構(Multi-Layered Ceramic，MLC)。 —8· &如睛求項1所述之探針測試裝置，其更包含有一固 5疋，’ °又於该電路板，並具有-固定部，可壓抵該勢高板 之表面。 右夕L田求項1所述之探針測試裝置，其中該墊高板具 有夕數個垂直貫通之貫孔。 H)力元求項1所述之探針測試裝置，其更包含有一拉 Μ拉力7L件穿過該電路板而與該墊高板連接。 如請求項1所述之探針測試裝置，其 == 具有彈性的電性接觸子，該切板心 间板與该電路板之間，該等電性接 以其兩端分別與該墊高板及該電路板電性又接觸/。撐板’亚 5 12·—種探針測試裝置，包含有： i 一電路板； 一空間轉換板； 墊巧板，位於該電路板與該空間轉換 別與該電路板及該空間轉換板電兮曰= 〕度大於或等於該空間轉換板的耐熱m及亥塾向板的耐熱 多數個探針，電性連接該㈣轉換板。 如請求項12所述之探針測試 二 的耐熱度等於該空間轉換板的耐熱度。、，、中該塾高板 14.如請求項13所述之探針測^置，其中該空間轉 14 201003078 (Multi-Layered 換板與該墊高板皆為多層陶兗結構 Ceramic，MLC)。 15. 如請求項12所述之探針測試裝置，其中該墊高板 的耐熱度大於該空間轉換板的耐熱度。 其中該空間轉 ，MLO)，該塾 ，MLC) ° 其更包含有一 可壓抵該墊高 16. 如凊求項15所述之探針測試裝置， 換板為多層有機結構(M秦Layered 〇柳化 高板為多層陶莞結構(M應切咖C_ic Π.如明求項12所述之探針測試裝置， 固定框’設於該電路板，並具有—固定部， 板0 換板«置，射該空間轉 15 20 板内部具有多數條與：== =路;:塾高 之相鄰二電路與該電路板 二：二邊塾而板 相鄰二-與二 具有賴置，㈣㈣ 20.如請求項12所述 拉力元件，該拉力元件穿裝置，其更包含有- 塾高板與該電路板::性:s接觸子，該 其兩端分物㈣板及4=::切板， 201003078 22. —種探針測試裝置，包含有. 一電路板； 一空間轉換板； 5與該空^車^板間轉換板’並位於該電路板 一固定框，設於該電路板， > 高板與該電路板電性接觸；以及、’疋^墊向板，使該墊 23 =項探針。 0具有1定部，該固定部壓抵於該墊、。，、中_定框 2—4:請求項22所述之探針測試;置。 :紅件’該拉力元件穿設於該電路板，並與ΐ二 15 20 25·如請求項22所述之探針 ==__子，該切板位於該== =路板之間’該等電性接觸子設於該 與该 为別電性接觸該電路板與該塾高板。&’並以其兩端 接觸之探針測試襄置，射各該電性 的：測試裝置，其中難高板 2 ^ 予於3亥工間轉換板的耐熱度。 的耐埶&1^ί27所述之探針_裝置，其中該墊高板 ”、、度寺於该空間轉換板的耐熱度。 愀 29.如請求項28所述之探針測試裝置，射該空間轉 16 201003078 換板與該墊高板皆為多層陶瓷結構（Multi-Layered Ceramic，MLC)。 30.如請求項27所述之探針測試裝置，其中該墊高板 的耐熱度大於該空間轉換板的耐熱度。 5 31.如請求項30所述之探針測試裝置，其中該空間轉 換板為多層有機結構(Mu丨ti-Layered Organic，MLO)，該塾 高板為多層陶竞結構(Multi-Layered Ceramic，MLC)。 32.如請求項22所述之探針測試裝置，其中該空間轉 換板内部具有多數條與該等探針電性連接之電路；該墊高 10板内部具有多數條與該電路板電性連接之電路；該塾高板 之相鄰二電路與該電路板電性連接的一端之間的間距大於 该空間轉換板之相鄰二電路與該等探針電性連接的一端之 間的間距。 15 33, 如請求項22所述之探針測試裝置，其中該等探 為垂直式探針。 34. -種用以製造如請求項22所述之探針測試裝置 方法，包含有下列步驟： a)提供一電路板； 今塾轉/奐板與—墊高板’將該空間轉換板盘 塾=板如购，魏空間轉換板與該麵㈣性連接: c) 將錄肖板胁該空_換板鱗 ， 該塾高板與該電路板電性接觸；以及〃 &之間’使 d) 提供多數個探針 連接。 、μ專探針與該空間轉換板電性 20 201003078 35. 如請求項34所述之製造方法，其中步驟b)的該墊 高板的耐熱度大於或等於該空間轉換板的耐熱度。 36. 如請求項35所述之製造方法，其中該墊高板的耐 熱度等於該空間轉換板的耐熱度。 5 37.如請求項36所述之製造方法，其中該墊高板與該 空間轉換板皆為多層陶瓷結構(Multi-Layered Ceramic， MLC)。 38.如請求項35所述之製造方法，其中該墊高板的耐 熱度大於該空間轉換板的耐熱度。 ίο 39·如請求項38所述之製造方法，其中該墊高板為多 層陶兗結構(Multi-Layered Ceramic，MLC)，該空間轉換板 為多層有機結構(Multi-Layered Organic，MLO)。 40. 如請求項34所述之製造方法，其中步驟c)的該固 定框具有一固定部，該固定部壓抵於該墊高板，使該墊高 15板與該電路板電性接觸。 41. 如請求項34所述之製造方法，其中步驟c)可再提 供一拉力元件，將該拉力元件穿過該電路板而與該墊高板 連接。 42. 如請求項34所述之製造方法，其中步驟c)可再提 2〇供一支撐板與複數個電性接觸子，將該等電性接觸子設於 该支撐板後，再將該支撐板與該等電性接觸子設置於該墊 尚板與該電路板之間，接著利用該固定框壓抵該墊高板， 使該墊高板透過該等電性接觸子與該電路板電性連接。 43. 如請求項42所述之製造方法，其中各該電性接觸 18 201003078 子由彈性材質所製成。 44.如請求項34所述之製造方法，其中步驟b)係於該 墊高板的頂侧面形成多數個焊接凸塊；在步驟c)中，該固 - 定框將該墊高板之焊接凸塊與該電路板電性接觸。 售 5 45.如請求項44所述之製造方法，其中該等焊接凸塊 可經過研磨作業。 46.如請求項34所述之製造方法，其中該等探針為垂 直式探針。 19