TW201111790A - High-frequency vertical probe card structure - Google Patents

Description

201111790 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種高頻垂直式探針卡結構，尤其是具有用導 電材料與空氣(或真空）包圍探針本體並用絕緣材料支撐的結構。 【先前技術】 近年來，包含積體電路的晶片已具有越來越複雜功能，且隨 春著應用上的普及’許多晶片的使用數量相當魔大，往往在數百萬 或數千萬社，而為確保晶片㈣氣品f，⑸被封裝前先 • 進行晶片級量測，以避免浪費封裝資源。-般晶片級量測係使用 k針卡（pr〇be card) ’利用探針卡的探針接觸晶片的測試點，比 如焊塾’壯㈣卡的電路板將電氣㈣連制測試機 (Tester) ’使職機傳送職細號到晶片或接收晶片的輸出信 號’藉以量測晶片的電氣特性，同時剔除不良晶片而筛選出合格 籲的日日片’以進订後續的封裝處理。成熟的商品化探針卡有懸臂式 探針(⑽u· probe)與垂蚊探針卡(Vert —加以c㈣。 〃參閱第―®’㈣技術彈簧垂直式探針卡結構的示意圖。如 第圖所不’習用技術的彈簧探針卡結構包括電路板卜固定模組 2以及探針3 ’其中探針3具有探針尖端4，用以接觸晶片（圖中未 顯示）的測試點，探針3係電氣連接至電路板卜且電路板i進一 步連接至外部測試機（圖中未顯示），因此，外部測試機可藉由探 ’十3傳導電而對晶片進行電氣量測。固定模組2提供固定 201111790 探針3的功能’以加強探針3的機械強度與操作穩定性，避免探 針3接觸到晶片的職點時發生損壞。此外，探針3接觸到測試 點所承受的外力可藉與探針3連結的賴财未顯示）而緩衝， 確保探針3對測試點的施力不過大而壓壞測試點。 習用技術的缺點是，探針3中除探針尖端4外的其餘部分具 有相當大比縦裸露於空氣中’造成高頻電氣錢經探針3傳輸 時易受外在雜訊干擾且會改變探針3的高頻阻抗，使得量測的广 •號摻有外在雜訊，且使得阻抗匹配不易達成，因而影響量測的精 確度。因此，需要-種同時能提高對外在雜訊干擾之抵抗能力以 _及具有⑥娜祕配之概的高直式彈簧辆卡結構，藉以 - 解決上述習用技術的缺點。 曰 【發明内容】 本發明之主要目的在提供—種高麵直式探針卡結構，包括 至少-探針以及由上而下堆疊的電路板、第—絕緣材料、導電材 料本體、空氣以及第二絕緣材料，探針貫穿第—絕緣材料、導電 =體、空氣以及第二絕緣材料’並裸露出探針尖端用以接觸 =4^關試點’探針連接料触電顿，使龍針能在 2編则糊嶋錢，_物被導電材 ^本，圍’祕顺導電材料本體之間具有_，使探針本體 作為介質，提供探針本體具有低介電特性傳導，進而改 —頻電氣信號的傳輸品質’提高對待測試晶片的測試精確度。 201111790 本發明之另一目的在提供一種高頻垂直式探針卡結構，利用 探針本體的橫向尺寸大於棟針尖端的橫向尺寸，而以第二絕緣材 料支撐探針本體，以隔絕開待測試晶片的測試點與導電材料本 體’提供電氣絕緣而避免發生短路。 【實施方式】

以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說 明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。 參閱第二目’本發明高麵直式探針切_示意圖。如第 二圖所示’本發明的高頻垂直式探針卡結構包括至少一探針ι〇、 電路板20、第一絕緣材料30、導電材料本體40 u及第二絕緣材 料70 ’用以傳導待測試晶片9〇的測試點議的高頻電氣信號，藉 以進行量測，其中測試點副可為焊墊。為方便說明本發明的特 點，第二圖中只顯示出單—探針，不過要注意的是，本發 圍係包括一個或多個探針。 探針10具有採針尖端12、探針本體14與探針連接部^ 針尖端12連接至探針本體14的—端，比如圖中的下端，且細 連接部16連接至探針本體14的另—端，比如圖中的上端，探金 10内具有彈簧及可.f折材料等（圖中未顯示）的其中至少—種。 探針本體14的橫向尺寸大於探針尖端12的橫向尺寸，比如 ‘針賴14的寬度或餘大於探針尖端12的寬度或直徑。 弟一絕緣材料30位於電路板2〇底下，且具具有第—通孔， 201111790 板針連接部16貫穿第-通孔而連接至電路板2q。導電材料本體 —於第、，巴緣材料30底下，且具有一腔體5〇。腔體5〇位於第 一絕緣材料30的第-通孔底下與探針本體14係配置於腔體5〇 且腔㈣之賴探針本體14之間具咖，而該間隙為 具空或包含空氣。為進一步清楚 n 疋】解这特點，凊配合參閱第三圖， 一圖AA横截面的斷面示意圖，1巾 ，、針本體14是位於由導 噶材料本體40所形成之腔體5〇内， 铋針本體14與導電材料本 40係刀離開而不相互接觸。 假設探針本體14的直徑為d及腔體 外友认入 勹11汉股體50的内徑為D，且真空或 的，，電常數為er，則探針的阻抗2〇為： 、 60 d I r .... 1111 _ι 丨 % Λ —·ΐ?Ιι1Ι丨·眶屋 vsr d

Zo 其中Ln為自然對數(Natural L〇g)。 料真空)包圍或被作為介質的空氣(亦即間：4(亦即間 時’探針本體14具有低介電特性傳導。 1真滿）包圍 第二絕緣材料70位於導電材料本體4〇底下， :，探針尖端12貫穿第二通孔，用以接觸或接近待二有第二通 1〇0 ° 70 , ；； 5'^ 90 =針___。所產生的：： 本體14，亚由探針1Q内的彈簧及可f折材料等的叹幻木針 以緩衝該外力，以避免損壞測試點100。 /、至少-種， 201111790 第-絕緣材料30包括電氣絕緣性塑膠材料或陶究材料，比如 商品為密拉(Mylar)的聚醋材料。導電材料本體4〇包括導電金屬 或導電合金’比如銅或銅合金。第二絕緣材料7()包括電氣絕 娜材料或陶赌料，比如商品為密拉(Mylar)的聚醋材料。 上述本發_特點在於，_導電材料本體4()包圍探針本體 14 ’以提*騎對外界環境與電氣錢的干擾能力，同時利用探 針本體14的橫向尺寸大於探針尖端12的橫向尺寸而藉第二絕緣 材料7〇的機顧度讀探針本體14,並提供絕緣以隔絕開導 電材料本體40與測試點1〇〇。 以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據 以對本發明齡何形式上之_，是以，凡有在相同之發明精神 下所作有關本發明之任何修倚或變更，皆仍應包括在本發明 保護之範疇。 【圖式簡單說明】 第-圖為技術彈簧探針卡結構的示意圖。 第二圖為本發明高麵直式探針卡結構的示意圖。 第三圖為本發明高頻垂直式探針卡結構的斷面示意圖。 【主要元件符號說明】 1電路板 2固定模組 3探針 201111790 4探針尖端 10探針 12探針尖端 14探針本體 16探針連接部 20電路板 30第一絕緣材料 • 40導電材料本體 50腔體 ， 70第二絕緣材料 9 0待測試晶片 100測試點(焊墊)

Claims (1)

1. 201111790 七、申請專利範圍： h 一鶴麵直式探針卡結構，_料待職晶㈣測試點的 呵頻電^’該高麵直式探針卡結構包括： 至少一探針，具有—探針尖端、一探針本體與-探針連接部， 該探針尖端連接至該探針本體的一端，而該探針連接部連接至 的亥===另-端，雜針本_飾尺核賊探針尖端 一電路板； 一第一絕緣材料，位於該電路板底下，且具有-第-通孔，，亥 探針連接料穿該第—通孔域接麵電贿； 乂 ▲一導電材料本體，位於該第—絕緣材料底下，且具有—腔體， 該第一通孔底下且該腔體之側壁與該探針本體之 間具有間隙；以及 一第二絕緣材料’位於該導電材料本體底下，且具有—第二通 ^的針尖端貫穿該第二通孔，用以接觸或接近該待測試晶 針本體I點’且該第二絕緣材料具有機械強度，用以支撐該探 其中該探針内具有彈簧及可彎折材料等的其中至少-種，用以 控制緩衝由該探針尖端傳送的外力。 種用以 圍第^項所述之麵直式探針卡結構，其中 乂 &枓包括電氣絕緣性塑膠材料韻曼材料。 3·依射請專利範圍第1項所述之高頻垂直式探針卡結構，其中 201111790 該導電材料本體包括導電金屬或導電合金。 4.依據申。胃專概圍第3項所述之高_直式探針卡結構， 該導電金屬包括銅。 /、 其中 5·依據申請專概圍第3項所述之高触直式探針卡 該導電合金包括銅合金。 \依第據㈣專概M 1項所敎高_直式撕卡結構，㈠ 7 携磐包括魏絕雜轉材料或喊·。’、 7·依據申請專利範圍第1 φ ,, '处呵頻垂直式探針卡結構，中 4導電㈣本齡嫌針本^ 所填滿’使該探針本體被真 真工或由空氣 而具有低介簡性傳導。 μ為介質的^ Α包圍’因