TWI509265B - 垂直式探針卡及應用其之檢測模組 - Google Patents

Description

垂直式探針卡及應用其之檢測模組

本發明是有關於一種探針卡及具有此探針卡之檢測模組，且特別是有關於一種垂直式探針卡及具有此探針卡之檢測模組。

液晶顯示裝置之驅動晶片一般是採用捲帶式封裝技術進行晶片封裝，其中包括有薄膜覆晶(Chip On Film,COF)封裝、捲帶承載封裝(Tape Carrier Package,TCP)等。捲帶式封裝係將半導體晶片電性連接於表面形成有配線構造(conductive traces)的可撓性薄膜基材上，其中配線構造包含輸入端引腳及輸出端引腳，這些引腳的內端電性連接晶片之電性端點(例如：凸塊)，其外端向外延伸並形成有測試墊，以供電性測試之用。

目前對於捲帶式封裝的測試多使用垂直式探針卡以因應測試墊間距日益縮小的趨勢。垂直式探針卡係將多排探針垂直與密集地固設於探針卡之一探針頭(probe head)，以匹配高密度(fine pitch)之電路測試。然而，在現行的測試機台中，因垂直式的探針影像會被探針座及線路基板所遮蔽，而無法透過影像擷取元件直接觀察探針與測試墊的接觸狀況，因此現行的測試機台無法以垂直式探針與測試墊直接進行對位，以準確且有效率地判斷探針與測試墊的接觸情況。

為了於探針接觸前先進行準確之對位，已有習知技術利用設置於探針卡上之對位凸出件或對位導針(alignment guide pin)，此對位凸出件或對位導針係設置於影像擷取元件可判讀之位置，其中對位導針例如為一懸臂式探針，斜向延伸至探針卡之監測貫孔內，利用對位凸出件或對位導針與探針之相對位置，將對位凸出件或對位導針對準捲帶上之對位標記，此時，探針亦對準捲帶上之測試墊。因對位作業需於探針正式接觸測試墊前即完成，故對位導針之長度需小於探針之長度，對位凸出件之高度亦需高於探針之針尖。如此，對位凸出件或對位導針與對位標記完成對位時，對位凸出件或對位導針並未接觸對位標記而存在一距離，此距離易造成對位時影像擷取元件之角度視差，因此，現行的測試機台仍無法使探針與測試墊準確定位。再者，對位凸出件或對位導針容易因外力而產生彎曲變形或位移的狀況，進而影響其準確性。此外，對位導針亦可能會對待測封裝體造成損害(例如刮傷薄膜或捲帶)。因此，如何改善習知探針卡之上述缺點，實為此領域技術人員亟欲解決的問題之一。

本發明提供一種垂直式探針卡，其可提高對位精準度。

本發明提供一種檢測模組，其垂直式探針卡之對位精準度較高。

本發明提出一種垂直式探針卡，適於與一影像擷取裝置搭配以對具有多個對位標記以及多個測試墊之一待測物進行電性檢測。垂直式探針卡包括一線路基板、一探針座及多個光源裝置。線路基板具有一監測貫孔。探針座配置於線路基板上，探針座具有一對應監測貫孔之開口以及多個垂直式探針，其中垂直式探針相鄰排列於開口之至少二相對側，且垂直式探針適於與測試墊直接接觸。光源裝置配置於線路基板上，其中光源裝置與影像擷取裝置位於線路基板相對垂直式探針的一側，而各光源裝置分別提供一光束，且各光束分別穿過監測貫孔及開口以投影一對位圖案於對位標記之其中之一內。

本發明提出一種檢測模組，適於對具有多個對位標記以及多個測試墊之待測物進行電性檢測。檢測模組包括一影像擷取裝置、一線路基板、一探針座及多個光源裝置。線路基板具有監測貫孔。探針座配置於線路基板上且具有對應監測貫孔之一開口以及多個垂直式探針。其中垂直式探針相鄰排列於開口之至少二相對側，且垂直式探針適於與測試墊直接接觸。光源裝置配置於線路基板上，其中光源裝置與影像擷取裝置位於線路基板相對垂直式探針的一側，而各光源裝置分別提供一光束，且各光束分別穿過監測貫孔及開口以投影一對位圖案於對位標記之其中之一內。

在本發明之一實施例中，上述之各光源裝置包括一雷射光源。

在本發明之一實施例中，上述之對位圖案於對位標記內之最小分布範圍小於或等於各測試墊之一最小尺寸。

在本發明之一實施例中，上述之光束的傳遞方向與對位標記所在的平面正交。

在本發明之一實施例中，上述之對位標記所在的平面具有一法向量，而光束的傳遞方向與法向量之夾角不為0。

基於上述，本發明於檢測模組之線路基板上設置一光源裝置，使其通過監測貫孔投影一對位圖案於待測物上，再藉由調整待測物與垂直式探針卡間之相對位置，使對位圖案與待測物上之對位標記重疊，或對位圖案的尺寸小於或等於對位標記的尺寸且兩者符合預設之特定關係，即可完成垂直式探針卡與待測物間之對位，以進行後續之電性測試。如此配置，藉由光線之直線傳遞原理，可避免習知上對位導針可能彎曲變形或移位的問題，並且光線可直接投影於待測物之對位標記上，故對位導針與對位標記之間不會存在一距離，如此，即可避免對位導針與對位標記之距離造成對位時影像擷取元件之角度視差，進而避免對位時產生的誤差。因此。本發明確實可提高檢測模組與待測物間對位的精準度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之檢測模組與待測物的配置示意圖，而圖2為檢測模組與待測物於對位狀態的側視示意圖。請同時參考圖1及圖2，本實施例之檢測模組100包括一影像擷取裝置110及一垂直式探針卡120。垂直式探針卡120適於與影像擷取裝置110搭配以對具有多個對位標記210以及多個測試墊220之一待測物200進行電性檢測。在本實施例中，待測物200例如為薄膜覆晶封裝或捲帶封裝元件，而測試墊220為薄膜覆晶封裝或捲帶封裝元件上之電性測試墊。影像擷取裝置110例如是電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)攝影機。

在本實施例中，垂直式探針卡120包括一線路基板122、一探針座124及多個光源裝置126。線路基板122具有監測貫孔122a，探針座124配置於線路基板122上且具有對應監測貫孔122a之開口124a以及多個垂直式探針124b。此外，垂直式探針124b相鄰排列於開口124a之至少二相對側，且垂直式探針124b適於與測試墊220直接接觸。

圖3為本發明一實施例之對位圖案與對位標記之相對關係示意圖。請同時參考圖1及圖3，本實施例之光源裝置126配置於線路基板122上，舉例而言，光源裝置126為一雷射光源，但本發明並不侷限於此。光源裝置126與影像擷取裝置110位於線路基板122相對垂直式探針124b的一側。當檢測模組100欲對待測物200進行電性檢測時，其光源裝置126分別提供一光束126a，且各光束126a分別穿過監測貫孔122a及開口124a以投影一對位圖案128至其中一個對位標記210內。在本實施例中，光束126a的傳遞方向例如係與對位標記210所在的平面正交，意即，光束126a直線傳遞而垂直投影於對位標記210上。此外，由於待測物200上之測試墊220數量繁多，故各測試墊220的尺寸大小會依待測物200上之佈設空間而做調整，意即，待測物200上之測試墊220的尺寸並不完全相同。因此，為了對位的準確性，各對位圖案128於對位標記210內之最小分布範圍應小於或等於各測試墊220之最小尺寸。在此須特別說明的是，由於對位圖案128與對位標記210對位的過程，其待測物200與垂直式探針卡(如圖1所示之垂直式探針卡120)間的距離應是由遠至近做調整。因此，各對位圖案128投影於對位標記210內之分布範圍亦會隨著距離的拉近而逐漸變小。當對位圖案128與對位標記210完成對位時，對位圖案128於對位標記210內之分布範圍為最小，而各對位圖案128於對位標記210內之最小分布範圍應小於或等於各測試墊220之最小尺寸。

如此，藉由調整待測物200與垂直式探針卡120間之相對位置，使光束126a投影之對位圖案128與待測物200上之對位標記210重疊，即可完成待測物200與垂直式探針卡120間之對位，進而使垂直式探針124b與對應之測試墊220接觸，以進行後續相關的電性測試。

本實施例可透過光束126a所投影之對位圖案128與待測物200上之對位標記210的相對位置及/或形狀，以判斷待測物200上的測試墊220與垂直式探針卡120上之垂直式探針124b是否對準。此外，本實施例亦可透過光束126a所投影之對位圖案128的尺寸及/或形狀，以判斷待測物200上的測試墊220與垂直式探針卡120上之垂直式探針124b是否已經適當地接觸。

圖4至圖6為本發明三種不同實施例之對位圖案與對位標記之相對關係示意圖。如圖4所示，光源裝置126所投影之對位圖案428除了如圖3所示為一圓形光點外，亦可依實際需求而設計為其他形狀，在本實施例中，對位圖案428及其對應之對位標記410為五角型或可為其他形狀，換句話說，本發明並不限制對位圖案428及其對應之對位標記410之形狀，只要對位圖案428的尺寸小於或等於對位標記410的尺寸，使對位圖案428可完全位於對位標記410內即可。再者，本發明所提供之檢測模組的對位方式，除了如圖3所示之使光源裝置126所投影的對位圖案128與待測物200上之對位標記210重疊外，亦可將投影之對位圖案128調整至與對位標記210符合一預設之相對關係，以完成兩者間的對位。具體而言，如圖5所示，操作人員亦可藉由調整待測物200與垂直式探針卡(如圖1所示之垂直式探針卡120)間之相對位置，使光源裝置126所投影之對位圖案528與待測物200上之對位標記510大小相同並相隔一預設距離D，即完成待測物200與垂直式探針卡120間之對位。此外，更可如圖6所示，藉由調整待測物200與垂直式探針卡(如圖1所示之垂直式探針卡120)間之相對位置，使對位圖案628與對位標記610之面積大小呈一預定比例且對位圖案628的尺寸小於或等於對位標記610的尺寸，並彼此相隔一預定距離D，即完成待測物200與垂直式探針卡120間之對位。如上述之配置，待測物上之對位標記的大小、形狀及位置即可自行調整，並對應設計光源裝置所投影之對位圖案，以符合各種待測物之佈局限制或設計需求。

圖7為本發明另一實施例之檢測模組的示意圖。請參考圖7，在本發明之另一實施例中，為了符合特定的設計需求，光源裝置726所提供之光束726a的傳遞方向可不與對位標記710所在的平面正交。意即，對位標記710所在的平面具有一法向量N，而光束726a的傳遞方向與法向量N之夾角α不為0。如此配置，可避免在光源裝置726的視覺遮蔽下，影像擷取裝置110無法觀測對位圖案728與對位標記710之對位情況的問題，而檢測模組700之元件間的配置彈性也因此提高。其中，光源裝置726的固設方式並未繪示於圖7，任何所屬技術領域中具有通常知識者皆可自行做設計上的選擇，本發明並不對此多作侷限。然而，值得注意的是，由於光束726a的傳遞方向與對位標記710所在的平面非正交，投影於其上之對位圖案728的形狀與位置亦會因夾角α而改變，因此，如此配置之檢測模組700，其相關元件及對位標記710之設計需經過計算，且其精準度的需求亦較高。

綜上所述，本發明於檢測模組之線路基板上設置一光源裝置，使其通過監測貫孔投影一對位圖案於待測物上，再藉由調整待測物與垂直式探針卡間之相對位置，使對位圖案與對位標記重疊，或對位圖案的尺寸小於或等於對位標記的尺寸且兩者符合預設之特定關係，即可完成垂直式探針卡與待測物間之對位，以進行後續之電性測試。如此配置，藉由光線之直線傳遞原理，可避免習知上對位導針可能彎曲變形或移位的問題，並且光線可直接投影於待測物之對位標記上，故對位導針與對位標記之間不會存在一距離，如此，即可避免對位導針與對位標記之距離造成對位時影像擷取元件之角度視差，進而避免對位時產生的誤差。因此。本發明確實可提高檢測模組與待測物間對位的精準度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、700．．．檢測模組

110．．．影像擷取裝置

120．．．垂直式探針卡

210、410、510、610、710．．．對位標記

220‧‧‧測試墊

200‧‧‧待測物

122‧‧‧線路基板

124‧‧‧探針座

126、726‧‧‧光源裝置

122a‧‧‧監測貫孔

124a‧‧‧開口

124b‧‧‧垂直式探針

126a、726a‧‧‧光束

128、428、528、628、728‧‧‧對位圖案

圖1為本發明一實施例之檢測模組與待測物的配置示意圖。

圖2為檢測模組與待測物於對位狀態的側視示意圖。

圖3為本發明一實施例之對位圖案與對位標記之相對關係示意圖。

圖4至圖6為本發明三種不同實施例之對位圖案與對位標記之相對關係示意圖。

圖7為本發明另一實施例之檢測模組的示意圖。

100．．．檢測模組

110．．．影像擷取裝置

120．．．垂直式探針卡

210．．．對位標記

220．．．測試墊

200．．．待測物

122．．．線路基板

126．．．光源裝置

Claims (10)

1. 一種垂直式探針卡，適於與一影像擷取裝置搭配以對具有多個對位標記以及多個測試墊之一待測物進行電性檢測，該垂直式探針卡包括：一線路基板，具有一監測貫孔；一探針座，配置於該線路基板上，該探針座具有一對應該監測貫孔之開口以及多個垂直式探針，其中該些垂直式探針相鄰排列於該開口之至少二相對側，且該些垂直式探針適於與該些測試墊直接接觸；以及多個光源裝置，連接該線路基板且固定於該線路基板上，其中該些光源裝置與該影像擷取裝置位於該線路基板相對該些垂直式探針的一側，而各該光源裝置分別提供一光束，且各該光束分別穿過該監測貫孔及該開口以投影一對位圖案於該些對位標記之其中之一內，藉由調整該待測物與該垂直式探針卡間之相對位置，並透過各該光束所投影之該對位圖案與該待測物上之該些對位標記之其中之一的相對位置及/或形狀，以判斷該待測物上的該些測試墊與該垂直式探針卡上之該些垂直式探針是否對準。
2. 如申請專利範圍第1項所述之垂直式探針卡，其中各該光源裝置包括一雷射光源。
3. 如申請專利範圍第1項所述之垂直式探針卡，其中各該對位圖案於該對位標記內之一最小分布範圍小於或等於各該測試墊之一最小尺寸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之垂直式探針卡，其中該些光束的傳遞方向與該些對位標記所在的平面正交。
5. 如申請專利範圍第1項所述之垂直式探針卡，其中該些對位標記所在的平面具有一法向量，而該些光束的傳遞方向與該法向量之夾角不為0。
6. 一種檢測模組，適於對具有多個對位標記以及多個測試墊之一待測物進行電性檢測，該檢測模組包括：一影像擷取裝置；一線路基板，具有一監測貫孔；一探針座，配置於該線路基板上，該探針座具有一對應該監測貫孔之開口以及多個垂直式探針，其中該些垂直式探針相鄰排列於該開口之至少二相對側，且該些垂直式探針適於與該些測試墊直接接觸；以及多個光源裝置，連接該線路基板上且固定於該線路基板，其中該些光源裝置與該影像擷取裝置位於該線路基板相對該些垂直式探針的一側，而各該光源裝置分別提供一光束，且各該光束分別穿過該監測貫孔及該開口以投影一對位圖案於該些對位標記之其中之一內，藉由調整該待測物與該垂直式探針卡間之相對位置，並透過各該光束所投影之該對位圖案與該待測物上之該些對位標記之其中之一的相對位置及/或形狀，以判斷該待測物上的該些測試墊與該垂直式探針卡上之該些垂直式探針是否對準。
7. 如申請專利範圍第6項所述之檢測模組，其中各該光源裝置包括一雷射光源。
8. 如申請專利範圍第6項所述之檢測模組，其中各該對位圖案於該對位標記內之一最小分布範圍小於或等於各該測試墊之一最小尺寸。
9. 如申請專利範圍第6項所述之檢測模組，其中該些光束的傳遞方向與該些對位標記所在的平面正交。
10. 如申請專利範圍第6項所述之檢測模組，其中該些對位標記所在的平面具有一法向量，而該些光束的傳遞方向與該法向量之夾角不為0。