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TWI801778B - 探針卡 - Google Patents

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TWI801778B
TWI801778B TW109141385A TW109141385A TWI801778B TW I801778 B TWI801778 B TW I801778B TW 109141385 A TW109141385 A TW 109141385A TW 109141385 A TW109141385 A TW 109141385A TW I801778 B TWI801778 B TW I801778B
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林丈棖
陳俊吉
李宗潤
盧彥宏
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新特系統股份有限公司
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Abstract

一種探針卡，其供耦接一測試機及數個導電探針，該探針卡包含：一電路板，該電路板於軸向兩側分別為一第一表面及一第二表面，該電路板具有數個第一接點及數個第二接點，該些第一接點供電性連接該測試機，該些第二接點供電性連接該些導電探針。其中，該第一表面係朝向該測試機，該第二表面係朝向該些導電探針，該電路板於該第二表面設置一容置空間，該容置空間中設置一電子元件。透過於電路板的第二表面設置容置空間有使電路板具有更大的可利用表面。

Description

探針卡
本發明關於一種探針卡，尤其是在電路板表面設有電子元件的探針卡。
在積體電路元件的製造過程中，晶粒切割或元件封裝之前會進行電性測試，這通常藉由探針卡(Probe Card)將測試機(Tester)所提供的電源訊號與測試訊號傳輸給待測元件(Device Under Testing，簡稱DUT)，以對待測元件進行檢測。
習知技術的探針卡可參閱第一圖，其結構主體為一印刷電路板9。該印刷電路板9具有數個第一接點91及數個第二接點92。該些第一接點91經由連接構造T電性連接測試機，該連接構造T常見為彈簧連接器/頂針(Pogo Pin)，以分別連接測試機和位於印刷電路板9外側的第一接點91。位於印刷電路板9內側的該些第二接點92電性連接導電探針P，導電探針P係藉由探針座固定於印刷電路板9上，且導電探針P可向下接觸一待測元件D的測試墊片(Testing pad)。
請一併參照第二圖所示，係該印刷電路板9的一局部區域9’放大圖。一般而言會需要在印刷電路板9上設置電子元件1，該電子元件1可能為電晶體、二極體等主動元件，也可能是電阻、電容等被動元件。印刷電路板9通常由多層電路板組成，且印刷電路板9設有電路線93或導通孔94以耦接各個元件。電路板9兩側分別為一第一表面9a及一第二表面9b，該第二表面9b係朝向晶圓上的待測元件，無法讓電子元件1設置，故該電子元件1係設置於朝向測試機的第一表面9a。然而，印刷電路板9位在該些第一接點91外側的區域A被第一接點91隔開，難以讓電子元件1設置；另一方面，印刷電路板9位在該些第二接點92內側的區域B通常供數量繁多的探針走線，也難以用來設置電子元件1。
也就是說，習知技術的探針卡真正可讓電子元件1設置的區域，只有印刷電路板9的第一表面9a位於該些第一接點91和該些第二接點92之間的狹小部分。更何況現有積體電路晶片越趨精密，探針卡為了滿足輸入/輸出訊號數量變多、運作速度提升或功能增加的晶片檢測需求，勢必需要設置數目更多且更複雜的電子元件。
綜上所述，在習知技術中印刷電路板9上可供設置電子元件1的區域面積不足，伴隨著半導體技術的演進已經到了不敷使用的地步，亟需提供一種進一步改良的探針卡以解決上述問題。
本發明之目的，在於提供一種探針卡，其供耦接一測試機及數個導電探針，該探針卡包含：一電路板，該電路板於軸向兩側分別為一第一表面及一第二表面，該電路板具有數個第一接點及數個第二接點，該些第一接點供電性連接該測試機，該些第二接點供電性連接該些導電探針。其中，該第一表面係朝向該測試機，該第二表面係朝向該些導電探針，該電路板於該第二表面設置一容置空間，該容置空間中設置一電子元件。
本發明之探針卡透過於電路板朝向導電探針的第二表面上設置容置空間，以供設置電子元件，可以有效解決習知技術供設置電子元件的區域面積不足之問題，進而得以容納更多或者更大的電子元件，並可同時避免電子元件過度占用電路板面積，使電路板具有更大的可利用表面。
在說明書及請求項當中使用了某些詞彙指稱特定的元件，然，所屬本發明技術領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞稱呼同一個元件，而且，本說明書及請求項並不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在整體技術上的差異作為區分的準則。在通篇說明書及請求項當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。再者，「耦接」一詞在此包含直接及間接的連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接一第二裝置，則代表第一裝置可直接連接第二裝置，或可透過其他裝置或其他連接手段間接地連接至第二裝置。
為方便說明，請參閱第三圖，其為本發明之探針卡第一實施例的剖面結構局部放大示意圖。如圖所示，在該第一實施例中包含一電路板2，電路板2兩側分別為一第一表面2a及一第二表面2b。該第一表面2a係朝向測試機，該第二表面2b係朝向導電探針(圖未示)。電路板2具有數個第一接點21及數個第二接點22，且電路板2設有電路線23或導通孔24以耦接各個元件。該些第一接點22位於電路板2的徑向外側，且該第一接點22裸露於該第一表面2a，以供經由連接構造T電性連接測試機，該連接構造T常見為彈簧連接器/頂針。該些第二接點22位於電路板2的徑向內側，且該些第二接點22至少裸露於該第二表面2b，以供電性連接導電探針。電路板2於該第二表面2b上設置一個或數個容置空間R，容置空間R係供設置電子元件1。
詳言之，在本實施例中，該電路板2可由多層印刷電路板組成，其可包含相互堆疊之一第一電路板25、一第二電路板26及一第三電路板27。該第一電路板25係朝向測試機而具有該第一表面2a，該第三電路板27係朝向導電探針而具有該第二表面2b。該第三電路板27可以開設一容置空間R以供設置一電子元件1。該容置空間R沿著該探針卡呈環狀凹槽，或者也可呈矩形、圓形或橢圓形的孔槽。此外，該容置空間R較佳於徑向上設置於該些第二接點22外側。
該容置空間R可以沿軸向貫穿該第三電路板27，故在本實施例中該電子元件1可以設置於該第二電路板26裸露於該容置空間R的一表面，惟本發明並不以此為限。該電子元件1係經由該電路板2的電路線23或導通孔24以耦接其他元件。
藉此，本發明之探針卡第一實施例透過於電路板2的第二表面2b上設置容置空間R以供設置電子元件1，可以有效解決習知技術的探針卡只有印刷電路板9局部的第一表面9a供設置電子元件的問題，進而得以容納更多或者更大的電子元件；本發明第一實施例並可同時減少電子元件1占用電路板2的面積，使電路板2具有更大的可利用表面。
請參閱第四圖，其為本發明之探針卡第二實施例的剖面結構局部放大示意圖。如圖所示，與前述第一實施例差異之處在於，該電路板2除了包含多層印刷電路板（例如相互堆疊之一第一電路板25及一第二電路板26）外，還可於該電路板2的第二表面2b設置一增高板28，該增高板28的材質和印刷電路板可以相同。增高板28係供墊高該電路板2的軸向高度，使其符合探針卡的預定規格。且該增高板28上可以預留孔位，使其結合於該第二表面2b後形成容置空間R。同樣地，容置空間R係供設置電子元件1。
請一併參照第四A圖所示，其係本發明探針卡第二實施例的元件關係示意圖。在本實施例中，該電路板2係設有數個容置空間R，且設置於不同容置空間R中的電子元件1係經由該電路板2（如該第二電路板26）的電路線23或導通孔24以相互耦接。或者，請參照第四B圖所示，其係本發明探針卡第二實施例的另一元件關係示意圖。設置於容置空間R中的電子元件1和設置於該電路板2之第一表面2a上的電子元件1可以經由該第一電路板25及該第二電路板26的電路線23或導通孔24以相互耦接。據此，本實施例的探針卡除了同樣設置容置空間R以供設置電子元件1外，還可有效提升電子元件1的擺放設計彈性。
請參閱第五圖，其為本發明之探針卡第三實施例的剖面結構局部放大示意圖。如圖所示，與前述二實施例差異之處在於，該電路板2在多層印刷電路板（例如相互堆疊之一第一電路板25及一第二電路板26）外，係於該電路板2的第二表面2b設置一增強板29，該增強板29的材質和印刷電路板不同。增強板29係供加固及強化電路板2的結構強度，且該增強板29上可以預留孔位，使其結合於該第二表面2b後形成容置空間R，以供設置電子元件1。值得注意的是，該增強板29還可以結合一蓋板291，以遮蔽該容置空間R進而保護該電子元件1和晶圓表面。
請參閱第六圖，其為本發明之探針卡第四實施例的剖面結構局部放大示意圖。如圖所示，與前述第三實施例差異之處在於，設置於容置空間R中的電子元件1可以耦接貫穿該電路板2的導通孔24’，該導通孔24’係電性連接至該電路板2之第一表面2a。藉此，原先設置於該電路板2之第一表面2a上的電子元件1均可直接移動至該容置空間R中而無須重新設計走線，大幅提升本發明實施例的實用性。
綜上所述，本發明提供一種探針卡，該探針卡之各個實施例透過於電路板朝向導電探針的第二表面上設置容置空間，以供設置電子元件，可以有效解決習知技術的探針卡只有印刷電路板局部的第一表面可供設置電子元件的問題，進而得以容納更多或者更大的電子元件；本發明各實施例並可同時減少電子元件占用電路板的面積，使電路板具有更大的可利用表面。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1:電子元件 2:電路板 2a:第一表面 2b:第二表面 21:第一接點 22:第二接點 23:電路線 24:導通孔 24’:導通孔 25:第一電路板 26:第二電路板 27:第三電路板 28:增高板 29:增強板 291:蓋板 T:連接構造 R:容置空間 P:導電探針 D:待測元件 9:印刷電路板 9’:局部區域 9a:第一表面 9b:第二表面 91:第一接點 92:第二接點 93:電路線 94:導通孔 A:區域 B:區域
第一圖：習知技術一探針卡的剖面結構示意圖； 第二圖：習知技術探針卡的剖面結構局部放大示意圖； 第三圖：本發明探針卡第一實施例的剖面結構局部放大示意圖； 第四圖：本發明探針卡第二實施例的剖面結構局部放大示意圖； 第四A圖：本發明探針卡第二實施例的元件關係示意圖； 第四B圖：本發明探針卡第二實施例的另一元件關係示意圖； 第五圖：本發明探針卡第三實施例的剖面結構局部放大示意圖；及 第六圖：本發明探針卡第四實施例的剖面結構局部放大示意圖。
1:電子元件
2:電路板
2a:第一表面
2b:第二表面
21:第一接點
22:第二接點
23:電路線
24:導通孔
25:第一電路板
26:第二電路板
27:第三電路板
T:連接構造
R:容置空間

Claims (8)

  1. 一種探針卡，供耦接一測試機及數個導電探針，該探針卡包含：一電路板，該電路板於軸向兩側分別為一第一表面及一第二表面，該電路板具有數個第一接點及數個第二接點，該些第一接點裸露於該第一表面，以供電性連接該測試機，該些第二接點裸露於該第二表面，以供電性連接該些導電探針；其中，該第一表面係朝向該測試機，該第二表面係朝向該些導電探針，該電路板由多層印刷電路板組成，其包含相互堆疊之數個印刷電路板，且其中一個印刷電路板朝向該些導電探針而具有該第二表面，該印刷電路板於該第二表面設置一容置空間，該容置空間為開設於該第二表面的凹槽或孔槽，該容置空間中設置一電子元件。
  2. 如請求項1所述之探針卡，其中，該電子元件經由該電路板的電路線或導通孔以耦接其他元件。
  3. 如請求項2所述之探針卡，其中，該電路板係設有數個容置空間，且設置於不同容置空間中的電子元件係經由該電路板的電路線或導通孔相互耦接。
  4. 如請求項2所述之探針卡，其中，設置於容置空間中的該電子元件和設置於該電路板之第一表面上的另一電子元件經由該電路板的電路線或導通孔相互耦接。
  5. 如請求項2所述之探針卡，其中，該電子元件耦接貫穿該電路板的一導通孔。
  6. 如請求項1所述之探針卡，其中，該些第一接點位於該電路板的徑向外側，該些第二接點位於該電路板的徑向內側。
  7. 如請求項6所述之探針卡，其中，該容置空間於徑向上設置於該些第二接點外側。
  8. 如請求項1所述之探針卡，其中，該些第一接點經由彈簧連接器電性連接該測試機。
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