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TW201917391A - 探針卡及訊號路徑切換模組總成 - Google Patents

探針卡及訊號路徑切換模組總成 Download PDF

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TW201917391A
TW201917391A TW106136354A TW106136354A TW201917391A TW 201917391 A TW201917391 A TW 201917391A TW 106136354 A TW106136354 A TW 106136354A TW 106136354 A TW106136354 A TW 106136354A TW 201917391 A TW201917391 A TW 201917391A
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Abstract

本發明揭露一種探針卡,包括佈線基板、電性連接佈線基板的連接載板、探針座,以及配置於連接載板的側周面或底面、並電性連接探針座的探針與連接載板的訊號路徑切換模組。訊號路徑切換模組包括配置有第一電感性元件的第一線路、配置有第二電感性元件的第二線路,以及電性連接於第一、二線路之間的電容。來自測試機的測試訊號係透過佈線基板、連接載板、第一、二線路以及探針傳遞於測試機與待測物之間,而來自待測物的回送測試訊號,經由探針、第一線路的一部份、電容及第二線路的一部份以及另一探針,傳輸回該待測物。本發明同時揭露用於探針卡的一種訊號路徑切換模組總成。

Description

探針卡及訊號路徑切換模組總成
本發明涉及一種探針卡,特別是有關於一種配置有訊號路徑切換模組的探針卡,以及使用於探針卡的訊號路徑切換模組總成。
探針卡(probe card)是測試機(prober)與待測電子物件(以下簡稱待測物(device under test, DUT))之間傳遞測試訊號的傳輸介面。就先前技術所知,利用探針卡上所配置的繼電器或者電容與電感的組合線路來切換訊號傳遞路徑,可以使探針卡所配置的同一根探針,傳遞來自測試機諸如直流或低頻的測試訊號,或者傳遞來自待測物的高頻回送測試訊號(high-frequency loopback test signal)。相關的先前技術,可以參照中華民國發明第TWI471570、I474008、I489113、I493194以及I529395等專利。
上述先前技術中,所使用的繼電器、電容、電感等電子元件往往是以焊接的方式一個一個佈設在佈線基板(printed circuit board)或者諸如空間轉換器(space transformer)之類的連接載板(connection substrate)的表面上或者表面的加工凹槽中,或採內埋式設計將前述元件配置在電路板中,因此加工、組裝較為繁雜費時成本較高。此外,目前電子產品設計日趨微小與多功能化,以致待測物的高頻回送測試電性接點大幅地增加,導致探針卡必須對應地提供更多數量的高頻回送測試通道(loopback test channel)。然而,現有探針卡的佈線基板以及連接載板的表面,已經相當擁擠地佈滿各種諸如跳線、插槽、被動元件之類的電子元件,很難再有適當的空間來容納因需要大幅增加高頻回送測試通道而必須配置的繼電器、電感、電容等電子元件,因此,如何利用現有探針卡的有限空間提供更多的測試通道,是業者亟待解決的課題。
有鑑於此,本發明的目的之一在於提供一種配置有訊號路徑切換模組的探針卡,可有效利用空間、組裝方便並可有效增加測試通道的數量。
為達成上述目的,本發明所提供之一種探針卡包含有一佈線基板、一連接載板、一探針座以及一訊號路徑切換模組。該連接載板配置於該佈線基板下方並設有電性連接於該佈線基板的複數訊號線路,所述複數訊號線路包含有一第一訊號線路及一第二訊號線路。該探針座配置於該連接載板的下方且具有電性連接於該第一、第二訊號線路的一第一探針及一第二探針。該訊號路徑切換模組係配置於該連接載板的側周面或底面,具有一測試通道組,該測試通道組包括一第一線路、一第二線路及一電容。前述第一線路具有一電性連接該連接載板的第一訊號線路的第一接點、一電性連接該第一探針的第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第一電感性元件。前述第二線路具有一電性連接該連接載板的第二訊號線路的第一接點、一電性連接該第二探針的第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第二電感性元件。該電容具有一第一接點及一第二接點,該電容的第一接點電性連接於該第一線路的第二接點與第一電感性元件之間,該電容的第二接點電性連接於該第二線路的第二接點與第二電感性元件之間。藉此,測試機的測試訊號可透過該佈線基板、該連接載板、該訊號路徑切換模組的第一、二線路,以及該第一、二探針傳遞,而來自待測物的回送測試訊號,經由該第一探針、該訊號路徑切換模組的第一線路的一部份、該電容及該第二線路的一部份,以及該第二探針,傳輸回該待測物。
基於上述本發明所揭露的技術特徵,可將組成一組或多組可切換地傳輸來自測試機的測試訊號或來自待測物的回送測試訊號的測試通道所需的電子元件封裝成一模組,亦即上述的訊號路徑切換模組,並將積體整合的模組配置在連接載板的側周面或底面上,如此,不須一一焊接電容、電感等被動元件,而達成有效利用空間、組裝方便並可有效增加測試通道數量的目的。
其次,本發明更提供一種探針卡,包括有一佈線基板、一配置於該佈線基板下方的連接載板、一配置於該連接載板下方的探針座,以及一訊號通道擴充載板。該訊號通道擴充載板具有一位於且電性連接於該連接載板與該探針座之間的基板,以及一配置且電性連接於所述基板上且結構如上所述的訊號路徑切換模組。藉由前述技術特徵,可在不影響現有探針卡測試接點佈局的前提下,利用夾置於連接載板與探針座之間的訊號通道擴充載板,在探針座的外周緣提供更多高頻回送測試通道,如此,不但組裝方便且有效提升測試通道數量,更可因應客戶需求而提供客製化且具有大量高頻回送測試通道的探針卡。
此外,本發明更提供一種用於探針卡的訊號路徑切換模組總成,包含有二個如上所述的訊號路徑切換模組,係以底面對底面、頂面對底面、或頂面對頂面且所有第一、二接點錯開的方式堆疊在一起。如此,可在小型化的體積中提供更多組可切換地傳輸來自測試機的測試訊號或來自待測物的回送測試訊號的測試通道,並將堆疊的模組總成配置在連接載板的側周面或底面上,或者前述訊號通道擴充載板的基板的頂面或底面上,而達成有效利用空間、組裝方便並可有效增加測試通道數量的目的。
為讓本發明的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。
首先必須說明的是,在以下將要介紹之實施例以及圖式中,相同或類似的參考號碼,表示相同或類似的元件或其結構特徵。需注意的是,圖式中的各元件及構造為例示方便並非依據真實比例及數量繪製,且若實施上為可能,不同實施例的特徵係可以交互應用。其次,在本發明的實施例以及申請專利範圍中,若提及一元件「電性連接」另一元件,代表元件與元件之間係透過(但不限於)諸如電接點(contact pad)、電接腳(lead)、佈線線路(circuit line)、電線(electric wire)、導線(electric cable)之類的電連接元件而直接電性導通,或者元件與元件之間除了前述電連接件之外還透過一個或多個其他元件而間接地電性導通。
如圖1至圖5所示,本發明第一實施例所提供之探針卡100主要包含有一佈線基板10、一連接載板20、一探針座30以及一訊號路徑切換模組40。探針卡100係配置於一測試機102與一待測物104之間,作為測試機102與待測物104之間傳遞測試訊號的連接介面,用以在測試機102與待測物104之間傳輸來自測試機102的測試訊號,例如直流或低頻訊號,或者將來自待測物104的回送測試訊號(loopback test signal),例如高頻訊號,傳輸回待測物104。
佈線基板10,在本實施例中係採用一般的印刷電路板,佈線基板10具有一頂面12、一底面14以及位於其內部的複數訊號線路16,並在頂面12與底面14上形成與訊號線路16電性連接的接點(contact pad),如圖1中所示意性繪製在頂面12的接點18。透過測試機102的頂針(pogo pin)102a頂觸接點18,測試機102的測試訊號可經由前述訊號線路16傳遞至佈線基板10的底面14。
連接載板20,在本實施例中,係為(但不限於)諸如多層有機(multilayer organic,MLO)載板、多層陶瓷(multilayer ceramic,MLC)載板之類的空間轉換器(space transformer),亦即,連接載板20內部具有複數訊號線路,並在頂面與底面上形成與其內部訊號線路電性連接的接點,且頂面接點之間的間距係大於底面接點之間的間距。連接載板20係機械性並電性連接的配置於佈線基板10的底面14而位於佈線基板10的下方,以使連接載板20頂面的接點電性連接於佈線基板10的底面14的接點,致使連接載板20內部的訊號線路與佈線基板10的訊號線路16電性連接。在此實施例中,連接載板20具有一頂面22、一底面24以及一連接該頂、底面22、24之側周面23,且內部的訊號線路包含有多組延伸在頂面22與側周面23之間以及側周面23與底面24之間的第一訊號線路26a及第二訊號線路26b。進一步言之,第一訊號線路26a及第二訊號線路26b具有延伸在頂面22與側周面23之間並在頂面22與側周面23的表面分別行形成電性接點的一分段,以及延伸在側周面23與底面24之間並在側周面23與底面24的表面分別形成電性接點的另一分段,透過以下將詳述的訊號路徑切換模組40,第一、二訊號線路26a、26b的分段將電性連接而形成完整的第一、二訊號線路26a、26b。
探針座30係配置於連接載板20的底面24下方,而位於待測物104的上方。探針座30配置有大量的探針,探針的底端係用以點觸待測物104,頂端則抵接於連接載板20的底面24的接點,如此,透過探針、連接載板20內部的訊號線路以及佈線基板10內部的訊號線路,來自測試機102的測試訊號,可在測試機102與待測物104之間傳輸。在此實施例中,探針座30的眾多探針中包括一組或多組用以傳遞來自測試機102的測試訊號或者傳遞來自待測物104的回送測試訊號的第一探針30a及第二探針30b,以及其他諸如僅傳遞測試機102測試訊號的第三探針30c。其中,第一、二探針30a、30b的頂端係分別抵接於連接載板20之第一、二訊號線路26a、26b位於連接載板20底面24的接點,而第三探針30c的頂端則抵接於連接載板20內部其他訊號線路位於連接載板20底面24的接點。
訊號路徑切換模組40係為內部配置有特定被動元件的封裝模組,並有外露的接點,在此實施例中,訊號路徑切換模組40係配置在連接載板20的側周面23上,並以其接點電性連接於連接載板之第一、二訊號線路26a、26b的各個分段位於連接載板20側周面23上的接點,如此,測試機102的測試訊號可藉由佈線基板10、連接載板20的第一、二訊號線路26a、26b、訊號路徑切換模組40以及第一、二探針30a、30b而在測試機102與待測物104之間傳輸,或者藉由連接載板20、訊號路徑切換模組40以及第一、二探針30a、30b來傳輸高頻回送測試訊號。以下詳細說明訊號路徑切換模組40的內部結構以及與連接載板20和第一、二探針30a、30b的電性連接關係。
請參閱圖2及圖3,訊號路徑切換模組40包含有包覆於一絕緣封裝體中、由佈設有特定線路的電路板所構成的一基板42、配置在基板42中央部位上的二電容C1、C2以及對稱地配置在電容C1、C2周緣的四電感性元件L11、L12、L21、L22,如此可形成一第一以及一第二測試通道組P1、P2。其中第一、二測試通道組P1、P2分別具有一第一線路P11、P21、一第二線路P12、P22以及一電容C1、C2。
詳而言之,各該第一線路P11、P21,具有一突露於封裝體的第一側邊42a的第一接點P111、P211、一突露於封裝體與第一側邊42a相鄰的第二側邊42b的第二接點P112、P212,以及一位於該第一、二接點P111、P211、P112、P212之間的第一電感性元件L11、L21。其中第一接點P111、P211與第二接點P112、P212係分別電性連接該連接載板20的第一訊號線路26a位於連接載板20側周面23上的接點,如此,第一線路P11、P21可分別藉由第一訊號線路26a與第一探針30a電性連接。
而各該第二線路P12、P22,具有一突露於封裝體與第一側邊42a相對而與第二側邊42b相鄰的第三側邊42c的第一接點P121、P221、一突露於封裝體的第二側邊42b的第二接點P122、P222,以及一位於該第一、二接點P121、P221、P122、P222之間的第二電感性元件L12、L22。其中,第一接點P121、P221與第二接點P122、P222係分別電性連接該連接載板20的第二訊號線路26b位於連接載板20側周面23上的接點,如此,第二線路P12、P22可分別藉由第二訊號線路26b與第二探針30b電性連接。
其次,如圖2所示,在第一測試通道組P1中,由第一接點P111、基板42的部分佈設線路、第一電感性元件L11和第二接點P112所構成的第一線路P11,以及由第一接點P121、基板42的部分佈設線路、第二電感性元件L12和第二接點P122所構成的第二線路P12,係相對訊號路徑切換模組40的一中心線40C鏡像對稱地配置於該訊號路徑切換模組40中。同樣地,在第二測試通道組P2中,由第一接點P211、基板42的部分佈設線路、第一電感性元件L21和第二接點P212所構成的第一線路P21,以及由第一接點P221、基板42的部分佈設線路、第二電感性元件L22和第二接點P222所構成的第二線路P22,係相對前述中心線40C鏡像對稱地配置於該訊號路徑切換模組40中。
而電容C1、C2,分別具有一第一接點C11、C21及一第二接點C12、C22。電容C1的第一接點C11係電性連接於該第一測試通道組P1的第一線路P11的第二接點P112與第一電感性元件L11之間,而電容C1的第二接點C12電性連接於該第二線路P12的第二接點P122與第二電感性元件L12之間。而電容C2的第一接點C21係電性連接於該第二測試通道組P2的第一線路P21的第二接點P212與第一電感性元件L21之間,而電容C2的第二接點C22電性連接於該第二線路P22的第二接點P222與第二電感性元件L22之間。
請再次參閱圖2,必須加以說明的是,第一測試通道組P1的第一線路P11的第二接點P112到電容C1之間的線路長度,最好配置成與第二測試通道組P2的第一線路P21的第二接點P212到電容C2之間的線路長度等長,而第一測試通道組P1的第二線路P12的第二接點P122到電容C1之間的線路長度,亦最好配置成與第二測試通道組P2的第二線路P22的第二接點P222到電容C2之間的線路長度等長,如此一來,通過第二接點P122、電容C1和第二接點P112而用以傳遞來自待測物104的回送測試訊號的線路長度,將與通過第二接點P222、電容C2和第二接點P212而用以傳遞回送測試訊號的另一線路長度等長。其次,在本實施例中,第二接點P222、P122係設置在訊號路徑切換模組40的第二側邊42b上、介於第三側邊42c與第二電感性元件L12之間的位置,而第二接點P112、P212係設置在第二側邊42b上、介於第一側邊42a與第一電感性元件L11之間的位置,然而,第二接點P222、P122、P112、P212的設置位置並不以此實施例所揭露者為限,可以適當的調整其設置位置,以增加基板42線路佈設的彈性。
由於第一、二測試通道組P1、P2的結構及功能相同,以下將僅以第一測試通道組P1說明該訊號路經切換模組40如何運作。請參閱圖4,當第一測試通道組P1接收到測試機102輸出的直流或低頻測試訊號時,該等電感性元件L11、L12會呈現短路或低阻的狀態,而電容C1則會呈斷路或高阻之狀態。此時,如圖4以實線繪製的路徑所示,測試訊號將經由測試機102的頂針102a、佈線基板10、連接載板20、第一線路P11及第一探針30a傳輸至待測物104,再經由第二探針30b、第二線路P12、連接載板20、佈線基板10而回到測試機102以進行檢測。
其次,如圖5以實線繪製的路徑所示,當第一測試通道組P1接收到待測物104輸出的高頻回送測試訊號時,該等電感性元件L11、L12會呈現斷路或高阻的狀態,而電容C1則會呈短路或低阻之狀態。此時,來自待測物104的回送測試訊號,將經由該第一探針30a、該第一線路P11的一部份(亦即第一線路P11的第二接點P112與電容C1的第一接點C11之間的部分)、電容C1及該第二線路P12的一部份(亦即第二線路P12的第二接點P122與電容C1的第二接點C12之間的部分),以及第二探針30b,傳輸回待測物104以進行檢測。
須加以說明的是,本實施例中訊號路徑切換模組40的基板42不限於使用電路板,例如可採用導線架(lead frame)作為基板42,並可微小化到約4~8mm2 以符合實際空間的需要。而突露於訊號路徑切換模組40封裝體外部的接點,可以為(但不限於)諸如接腳(lead)、焊墊(solder pad)、凸塊(bump)之類用於與外部電性連接的元件,並可藉由焊接、回焊、打線等各種可行的方式,電性連接於位於連接載板20側周面23上的接點。此外,電感性元件採用(但不限於)諸如扼流圈(choke)、線圈(coil)、繞組(winding)之類具有電感特性的元件。
由以上陳述可知,本發明所提供的訊號路徑切換模組40,係將組成一組或多組可切換地傳輸來自測試機102的測試訊號或來自待測物104的回送測試訊號的訊號路徑所需的被動元件整合封裝成一模組,並且將積體整合的訊號路徑切換模組40配置在連接載板20的側周面23上,如此,組裝時,不須像習用探針卡一般將電容、電感等被動元件一一焊接在連接載板20或其他載板上,以致可提升連接載板20訊號線路佈設的設計彈性,以及組裝方便性。其次,藉由在一較小體積的模組中提供多組測試通道,並積極利用連接載板20一般不常使用到的側周面23的空間來配置訊號路徑切換模組40,而可達成有效利用空間並可有效增加測試通道數量的目的。此外,在訊號切換模組40中,利用基板42特定的佈線方式以及對稱配置在基板42上的電容C1、C2和電感性元件L11、L12、L21、L22等被動元件,使得用以傳遞回送測試訊號的所有路徑都得以配置成等長,如此,傳遞訊號時(特別在傳遞差動訊號時)可以避免因路經長度不同所造成的時間差,而影響檢測結果,藉此,更可解決習用探針卡直接將電容、電感等被動元件一一焊接在連接載板20或其他載板上而容易造成訊號傳遞路徑不等長的問題。當然,除了訊號切換模組40中用以傳遞回送測試訊號的所有路徑都配置成等長之外,連接載板20內部中用以傳遞回送測試訊號的訊號線路亦最好配置成等長,以避免影檢檢測結果。
當然,為有效且積極的利用空間,該訊號路徑切換模組40並不限於配置在連接載板20的側周面23上。例如,圖6繪製了本發明第二實施例所提供的探針卡200,其整體架構與第一實施所提供的探針卡100大體相同,其差異在於,本實施例中訊號路徑切換模組40係配置在連接載板20的底面24,並透過佈設在該連接載板20內部或表面的訊號線路26a、26b而與探針30a、30b電性連接。如此,可以在不大幅改變現有探針卡的連接載板的訊號線路佈設架構下,積極利用連接載板20的底面24的空間,同樣地達成有效利用空間、組裝方便並可有效增加測試通道數量的目的。
為了在有限的空間中提供夠多的測試通道,圖7繪製了本發明第三實施例所提供的探針卡300。探針卡300的整體架構與第一、二實施所提供的探針卡100、200大體相同,其差異在於本實施例中的探針卡300具有由二個相同的、如前述實施例所述的訊號路徑切換模組40所堆疊組成、並配置且電性連接於連接載板20的底面24的一訊號路徑切換模組總成40’。如圖8及圖9所示,各個訊號路徑切換模組40具有一頂面44、一底面46以及連接該頂、底面的側周面45,其中訊號路徑切換模組40的第一、二接點P111、P211、P121、P221、P112、P212、P122、P222係突露於前述側周面45,而且,在此實施例中,二個訊號路徑切換模組40係以底面46對底面46且平移錯位的方式堆疊在一起,使得所有第一、二接點都可相互錯開地電性連接於連接載板20的第一、二訊號線路26a、26b。如此一來,訊號路徑切換模組總成40’可在較小的垂直空間中提供四組測試通道組,而更可達成有效利用空間並可有效增加測試通道數量的目的。
必須說明的是,前述二訊號路徑切換模組40不限於使用相同的模組,亦即,二模組40所能提供的測試通道數量以及接點的位置可以不同,而且二模組40的堆疊方式並不以底面對底面的方式為限,其可以頂面44對底面46或頂面46對頂面46且所有第一、二接點皆錯開的方式堆疊在一起。其次,前述第一、二接點亦不以本實施例中所示的接腳(lead)型態為限,其可為焊墊、凸塊之類用於與外部電性連接的元件,並可藉由焊接、回焊、打線等各種可行的方式,電性連接於位於連接載板20的底面24上的接點。再者,訊號路徑切換模組總成40’亦不限於配置在連接載板20的底面24,例如,亦可如第一實施例一般,配置在連接載板20的側周面23。
請再參閱圖10及圖11,圖10繪製了本發明第四實施例所提供之探針卡400,其主要包含有一佈線基板10、一連接載板20、一探針座30以及一訊號通道擴充載板60。本實施例中所使用的佈線基板10、連接載板20、探針座30與第一、二實施中所使用者具有相同或相仿的結構特徵,因此,其詳細結構可以參照前述實施例的說明。
簡言之,在本實施例中,佈線基板10具有一頂面12、一底面14以及佈設於頂、底面12、14之間的複數訊號線路16。連接載板20具有一頂面22、一底面24以及佈設於頂、底面20、24之間、與佈線基板10的訊號線路16電性連接、並且包含有第一訊號線路26a及第二訊號線路26b的複數訊號線路。探針座30則配置於連接載板20下方,同樣具有一組或多組用以傳遞來自測試機102的測試訊號或者傳遞來自待測物104的回送測試訊號的第一探針及第二探針30a、30b,以及其他諸如僅傳遞測試機測試102訊號的第三探針30c。
本實施例與前述實施例主要的差異在於,使用一訊號通道擴充載板60來提供所需的訊號路徑切換模組40。詳而言之,訊號通道擴充載板60主要包含有一基板61,以及搭載於基板61上的一個或多個、如前述實施例所述的訊號路徑切換模組40,或者訊號路徑切換模組總成40’。基板61,在此實施例中係為(但不限於)多層有機基板或多層陶瓷基板,基板61具有一頂面62、一底面64以及延伸在頂、底面62、64之間的內部訊號線路,基板61藉由一固定座63夾置且電性連接於連接載板20與探針座30之間。基板61內部訊號線路包含有多組延伸在頂面62與底面64之間的第一、二、三訊號線路61a、61b、61c,並於基板62的底面64形成多個供探針抵接的接點64a、64b、64c(參見圖11)。
進一步言之,如圖11訊號通道擴充載板60底視圖所示,基板61具有一以假想線61d圍繞表示、位於連接載板20與探針座30之間的中央區61e,以及一圍繞中央區61e的外圍區61f。中央區61e佈設有與基板61的第一、二、三訊號線路61a、61b、61c電性連接的接點64a、64b、64c。
本實施例中所使用的訊號路徑切換模組40與圖2至圖5所揭露者相同,訊號路徑切換模組40配置於基板61的底面64的外圍區61f而圍繞探針座30的外圍,訊號路徑切換模組40的第一、二線路,例如第一、二線路P11、P12,係電性連接基板61的第一、二訊號線路61a、61b。
探針座30的第一、二探針30a、30b的頂端係分別抵接於基板61底面64的接點64a、64b。如此,來自測試機102的測試訊號,將透過測試機102的頂針102a、佈線基板10、連接載板20、訊號通道擴充載板60的基板61的第一、二訊號線路61a、61b、訊號路徑切換模組40的第一、二線路P11、P12,以及第一、二探針30a、30b,在測試機102與待測物104之間傳遞。而來自待測物104的回送測試訊號,將經由該第一探針30a、基板61的第一訊號線路61a、訊號路徑切換模組40的第一線路P11的一部份、電容C1及第二線路P12的一部份,基板61的第二訊號線路61b、以及第二探針30b,傳輸回待測物104。
此外,探針座30的第三探針30c的頂端係分別抵接於基板61底面64的接點64c。如此,來自測試機102的測試訊號,將透過測試機102的頂針102a、佈線基板10、連接載板20、經過訊號通道擴充載板60的基板61的第三訊號線路61c但不經過訊號路徑切換模組40,以及第三探針30c,在測試機102與待測物104之間傳遞。
由以上陳述可知,本實施例所提供的探針卡400,係利用夾置於連接載板20與探針座30之間的訊號通道擴充載板60,而在探針座30的外周緣提供更多配置訊號路徑切換模組40的空間以提供更多的高頻回送測試通道,如此,不但可在不更動現有探針卡的針點佈局的情形下,更加容易的組裝訊號路徑切換模組40,更可藉由外加訊號通道擴充載板60而大幅增加高頻回送測試通道,以客製化製造符合客戶需求的探針卡。
需進一步說明的是,前述實施例中所使用訊號通道擴充載板60可以有多種變化,例如,圖12及圖13分別示例性的繪製了本發明第五實施例所提供之探針卡500及其訊號通道擴充載板60。其中,如圖13所示,訊號通道擴充載板60之基板61具有一具有一以假想線61d圍繞表示、位於連接載板20與探針座30之間的中央區61e,以及一圍繞中央區61e的外圍區61f。中央區61e具有一貫穿頂、底面的開孔61h,以及佈設於開孔61h周緣用以供探針座30的第一、二探針30a、30b抵接的複數接點64a、64b。訊號路徑切換模組40則配置於外圍區61f而圍繞探針座30的外圍,並透過基板61內部或表面佈設的訊號線路而與接點64a、64b連接。組裝時,探針座30的第一、二探針30a、30b係分別抵接於前述接點64a、64b,如此,第一、二探針30a、30b可透過訊號路徑切換模組40傳輸來自測試機102的測試訊號或者來自待測物104的高頻回送測試訊號。其次,透過該開孔61h,連接載板20底面的接點20a暴露出來,而供探針座30的第三探針30c抵接,換言之,在此實施例中,探針座的第三探針30c係穿過基板61的開孔61h而與連接載板20內部的複數訊號線路電性連接,藉此,第三探針30c不經過訊號路徑切換模組40而傳輸來自測試機102的測試訊號。
圖14、15、16分別示例性的繪製了訊號通道擴充載板60其他可行的實施態樣。在這些態樣中,訊號通道擴充載板60係配置在連接載板20或探針座30的側邊或角落位置。進一步言之,訊號通道擴充載板60之基板61具有一夾置於連接載板20與探針座30之間的內側區61i,以及一位於載板20或探針座30外部的外側區61j,其中,內側區61i佈設有供探針座30的第一、二探針30a、30b抵接的複數接點64a、64b,而訊號路徑切換模組40則配置於外側區61j並透過基板61內部或表面佈設的訊號線路而與接點64a、64b連接。組裝時,探針座30的第一、二探針30a、30b係分別抵接於前述接點64a、64b,如此,第一、二探針30a、30b可透過訊號路徑切換模組40傳輸來自測試機102的測試訊號或者來自待測物104的高頻回送測試訊號。其次,探針座30的第三探針30c的頂端則直接抵接在連接載板20底面的接點20a,藉此,第三探針30c不經過訊號路徑切換模組40而傳輸來自測試機102的測試訊號。
需特別說明的是,在圖10至圖16的實施例中,訊號路徑切換模組配置40係配置在基板61具有面向探針座30的底面64,然而為達到更佳的空間利用效果,訊號路徑切換模組配置40亦可同時或者僅配置在基板61面向連接載板20的頂面62上。同樣的,亦可將前述實施中所使用的訊號路徑切換模組總成40’配置在基板61的頂面62且/或底面64上。
綜上所陳,本發明藉由將構成一組或多組訊號測試通道所需的電子元件封裝成一模組40,並直接將前述模組40或堆疊的模組總成40’配置在連接載板20的特定位置,或者利用夾置於連接載板20與探針座30之間的訊號通道擴充載板60搭載前述模組40或模組總成40’,如此,可在有限的空間中提供更多數量的測試通道,且不須在連接載板20或其他構件上一一焊接電容、電感等被動元件,而達成本發明有效利用空間、組裝方便並可有效增加測試通道數量的目的。
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,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500‧‧‧探針卡
102‧‧‧測試機
102a‧‧‧頂針
104‧‧‧待測物
10‧‧‧佈線基板
12‧‧‧頂面
14‧‧‧底面
16‧‧‧訊號線路
18‧‧‧接點
20‧‧‧連接載板
20a‧‧‧接點
22‧‧‧頂面
23‧‧‧側周面
24‧‧‧底面
26a、26b‧‧‧第一、二訊號線路
30‧‧‧探針座
30a‧‧‧第一探針
30b‧‧‧第二探針
30c‧‧‧第三探針
40‧‧‧訊號路徑切換模組
40’‧‧‧訊號路徑切換模組總成
42‧‧‧基板
42a‧‧‧第一側邊
42b‧‧‧第二側邊
42c‧‧‧第三側邊
44‧‧‧頂面
46‧‧‧底面
45‧‧‧側周面
60‧‧‧訊號通道擴充載板
61‧‧‧基板
61a、61b、61c‧‧‧第一、二、三訊號線路
61d‧‧‧假想線
61e‧‧‧中央區
61f‧‧‧外圍區
61h‧‧‧開孔
61i‧‧‧內側區
61j‧‧‧外側區
62‧‧‧頂面
63‧‧‧固定座
64‧‧‧底面
64a、64b、64c‧‧‧接點
C1、C2‧‧‧電容
C11、C21‧‧‧第一接點
C12、C22‧‧‧第二接點
L11、L21‧‧‧第一電感性元件
L12、L22‧‧‧第二電感性元件
P1、P2‧‧‧第一、二測試通道組
P11、P21‧‧‧第一線路
P111、P211‧‧‧第一接點
P112、P212‧‧‧第二接點
P12、P22‧‧‧第二線路
P121、P221‧‧‧第一接點
P122、P222‧‧‧第二接點
圖1是本發明第一實施例所提供之探針卡的結構示意圖。 圖2是一示意圖,顯示用於前述探針卡的訊號路徑切換模組的內部結構。 圖3是圖2所示的訊號路徑切換模組的電路示意圖。 圖4類似於圖3,其中以實線來顯示訊號路徑切換模組傳遞來自測試機的直流或低頻訊號時的路徑。 圖5類似於圖3,其中以實線來顯示訊號路徑切換模組傳遞來自待測物的高頻回送測試訊號的路徑。 圖6是本發明第二實施例所提供之探針卡的結構示意圖。 圖7是本發明第三實施例所提供之探針卡的結構示意圖。 圖8是用於圖7所示的探針卡的訊號路徑切換模組總成的頂視示意圖。 圖9是圖8所示的訊號路徑切換模組總成的側視示意圖。 圖10是本發明第四實施例所提供之探針卡的結構示意圖。 圖11是圖10所示的探針卡的訊號通道擴充載板的底視示意圖。 圖12是本發明第五實施例所提供之探針卡的結構示意圖。 圖13是圖12所示的探針卡的訊號通道擴充載板以及連接載板的底視示意圖。 圖14是一底視示意圖,顯示訊號通道擴充載板的另一可行實施態樣。 圖15是一底視示意圖,顯示訊號通道擴充載板的又一可行實施態樣。 圖16是一底視示意圖,顯示訊號通道擴充載板的再一可行實施態樣。

Claims (19)

  1. 一種探針卡,用於一測試機與一待測物之間,用以在該測試機與該待測物之間傳輸來自該測試機的測試訊號,或者將來自該待測物的回送測試訊號傳輸回該待測物,該探針卡包括: 一佈線基板,具有一頂面、一底面以及延伸於該頂、底面之間用以與該測試機電性連接的複數訊號線路; 一連接載板,配置於該佈線基板下方,具有一頂面、一底面、一連接該頂、底面之側周面以及延伸於該連接載板頂、底面之間並且電性連接於該佈線基板的訊號線路的複數訊號線路,該連接載板的訊號線路包含有至少一第一訊號線路以及至少一第二訊號線路; 一探針座,配置於該連接載板的下方並且具有電性連接於該連接載板的第一、第二訊號線路的至少一第一探針及至少一第二探針;以及 一訊號路徑切換模組,配置於該連接載板的側周面或底面,具有至少一測試通道組,該測試通道組包括: 一第一線路,具有一電性連接該連接載板的第一訊號線路的第一接點、一電性連接該第一探針的第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第一電感性元件; 一第二線路,具有一電性連接該連接載板的第二訊號線路的第一接點、一電性連接該第二探針的第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第二電感性元件;以及 一電容,具有一第一接點及一第二接點,該電容的第一接點電性連接於該第一線路的第二接點與第一電感性元件之間,該電容的第二接點電性連接於該第二線路的第二接點與第二電感性元件之間; 其中,該測試機的測試訊號係透過該佈線基板、該連接載板、該訊號路徑切換模組的第一、二線路,以及該第一、二探針傳遞,而來自該待測物的回送測試訊號,經由該第一探針、該訊號路徑切換模組的第一線路的一部份、該電容及該第二線路的一部份,以及該第二探針,傳輸回該待測物。
  2. 如請求項1所述的探針卡,其中該訊號路徑切換模組配置於該連接載板的底面,位於該探針座的外圍。
  3. 如請求項1所述的探針卡,其中該第一線路及該第二線路,係相對該訊號路徑切換模組的一中心線而呈鏡像對稱地配置於該訊號路徑切換模組中。
  4. 如請求項1所述的探針卡,其中該訊號路徑切換模組包含有二個所述的測試通道組,且該二測試通道組中,分別用以傳遞該回送測試訊號的線路長度係等長。
  5. 如請求項4所述的探針卡,其中該二測試通道組的電容配置在該訊號路徑切換模組的中央,該二測試通道組的第一、二電感性元件配置在該二測試通道組的電容周緣,該二測試通道組的第一、二線路的第二接點配置在該訊號路徑切換模組的一側邊,而該二測試通道組的第一、二線路的第一接點分別配置在該訊號路徑切換模組分別與前述側邊相鄰的二相對側邊。
  6. 如請求項1至5其中任一項所述的探針卡,包含有二個所述的訊號路徑切換模組,各該訊號路徑切換模組具有一頂面以及一底面,該二訊號路徑切換模組係以頂面對底面、底面對底面或頂面對頂面且所有第一、二接點錯開的方式相互堆疊。
  7. 一種探針卡,用於一測試機與一待測物之間,用以在該測試機與該待測物之間傳輸來自該測試機的測試訊號,或者將來自該待測物的回送測試訊號傳輸回該待測物,該探針卡包括: 一佈線基板,具有一頂面、一底面以及延伸於該頂、底面之間用以與該測試機電性連接複數訊號線路; 一連接載板,配置於該佈線基板下方並具有電性連接於該佈線基板的訊號線路的複數訊號線路; 一探針座,配置於該連接載板下方,具有至少一第一探針及至少一第二探針; 一訊號通道擴充載板,具有一基板及一訊號路徑切換模組,該基板位於該連接載板與該探針座之間,並具有電性連接於該連接載板的訊號線路與該第一、二探針之間的複數訊號線路,該訊號路徑切換模組配置於該基板上,並電性連接於該基板的訊號線路,該訊號路徑切換模組具有至少一測試通道組,該測試通道組包括: 一第一線路,具有一電性連接於該基板的訊號線路的第一接點、一電性連接於該第一探針的第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第一電感性元件; 一第二線路,具有一電性連接於該基板的訊號線路的第一接點、一電性連接於該第二探針的第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第二電感性元件;以及 一電容,具有一第一接點及一第二接點,該電容的第一接點電性連接於該第一線路的第二接點與第一電感性元件之間,該電容的第二接點電性連接於該第二線路的第二接點與第二電感性元件之間; 其中,該測試機的測試訊號係透過該佈線基板、該連接載板、該訊號通道擴充載板的訊號路徑切換模組的第一、二線路,以及該第一、二探針傳遞,而來自該待測物的回送測試訊號,經由該第一探針、該訊號路徑切換模組的第一線路的一部份、該電容及該第二線路的一部份,以及該第二探針,傳輸回該待測物。
  8. 如請求項7所述的探針卡,其中該訊號通道擴充載板之基板具有一位於該連接載板與該探針座之間的中央區,以及一圍繞該中央區的外圍區,該中央區佈設有與該基板的複數訊號線路電性連接的複數接點,且該第一、二探針係電性接觸前述複數接點,而該訊號路徑切換模組配置於該外圍區並位於該探針座的外圍。
  9. 如請求項8所述的探針卡,其中該探針座更包含複數第三探針,係電性接觸所述基板的中央區的複數接點,且經由該基板的複數訊號線路但不經由該訊號路徑切換模組而與該連接載板的複數訊號線路電性連接。
  10. 如請求項7所述的探針卡,其中該訊號通道擴充載板之基板具有一開孔,以及佈設於該開孔周緣且位於該連接載板與該探針座之間並與該基板的複數訊號線路電性連接的複數接點;該第一、二探針係電性接觸前述複數接點,而該訊號路徑切換模組配置於所述複數接點的外部而位於該探針座的外圍;其中該探針座更包含複數第三探針,係穿過該基板的開孔而與該連接載板的複數訊號線路電性連接。
  11. 如請求項7所述的探針卡,其中該訊號通道擴充載板之基板具有一內側區以及一外側區,該內側區位於該連接載板與該探針座之間並佈設有與該基板的複數訊號線路電性連接的複數接點;該第一、二探針係電性接觸前述複數接點,而該訊號路徑切換模組配置於該外側區而位於該探針座的外圍;其中該探針座更包含複數的第三探針,係不透該訊號通道擴充載板而與該連接載板的複數訊號線路電性連接。
  12. 如請求項7至11其中任一項所述的探針卡,其中該訊號通道擴充載板之基板具有一面向該連接載板的頂面以及一面向該探針座的底面,而該訊號路徑切換模組配置於該基板的頂面或底面。
  13. 如請求項12所述的探針卡,其中該第一線路及該第二線路,係相對該訊號路徑切換模組的一中心線而呈鏡像對稱地配置於該訊號路徑切換模組中。
  14. 如請求項12所述的探針卡,其中該訊號路徑切換模組包含有二個所述的測試通道組,且該二測試通道組中,分別用以傳遞該回送測試訊號的線路長度係等長。
  15. 如請求項12所述的探針卡,包含有二個所述的訊號路徑切換模組,各該訊號路徑切換模組具有一頂面以及一底面,該二訊號路徑切換模組係以頂面對底面、底面對底面或頂面對頂面且所有第一、二接點錯開的方式相互堆疊,並配置在該基板的底面。
  16. 一種訊號路徑切換模組總成,用於一測試機與一待測物之間,用以在該測試機與該待測物之間傳輸來自該測試機的測試訊號,以及將來自該待測物的回送測試訊號傳輸回該待測物,該訊號路徑切換模組總成包含有相互堆疊的一第一訊號路徑切換模組及一第二訊號路徑切換模組,各該第一、二訊號路徑切換模組包含至少一線路單元,該線路單元包括: 一第一線路,具有一第一接點、一第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第一電感性元件; 一第二線路,具有一第一接點、一第二接點,以及一位於該第一、二接點之間的第二電感性元件;以及 一電容,具有一第一接點及一第二接點,該電容的第一接點電性連接於該第一線路的第二接點與第一電感性元件之間,該電容的第二接點電性連接於該第二線路的第二接點與第二電感性元件之間; 其中,該測試機的測試訊號係經由各該訊號路徑切換模組的第一、二線路傳輸,而來自該待測物的回送測試訊號,係經由各該訊號路徑切換模組的第一線路的第二接點、該第一線路的一部分、該電容、第二線路的一部分以及該第二線路的第二接點,傳輸回該待測物。
  17. 如請求項16所述之訊號路徑切換模組總成,其中各該第一、二訊號路徑切換模組具有一頂面、一底面以及一連接該頂、底面的側周面,且該第一、二線路的第一、二接點係突露於該側周面;該第一、二訊號路徑切換模組,係以頂面對底面、底面對底面或頂面對頂面且所有第一、二接點錯開的方式堆疊在一起。
  18. 如請求項16所述之訊號路徑切換模組總成,其中各該第一、二訊號路徑切換模組的第一線路和一第二線路,係相對各該訊號路徑切換模組的一中心線而呈鏡像對稱地配置於各該訊號路徑切換模組中。
  19. 如請求項16所述之訊號路徑切換模組總成,其中各該訊號路徑切換模組包含有二個所述的測試通道組,且該二測試通道組中,分別用以傳遞該回送測試訊號的線路長度係等長。
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