TWI428607B - 探針卡 - Google Patents

Description

探針卡

本發明是有關於一種探針卡，且特別是有關於一種用於測試捲帶式晶片封裝的探針卡。

隨著半導體技術的改良，使得液晶顯示器具有低的消耗電功率、薄型量輕、解析度高、色彩飽和度高、壽命長等優點，因而廣泛地應用在筆記型電腦或桌上型電腦的液晶螢幕及液晶電視等與生活息息相關之電子產品。其中，顯示器之驅動晶片(integrated circuit,IC)更是液晶顯示器不可或缺的重要元件。

因應液晶顯示裝置驅動晶片各種應用之需求，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懸臂式探針卡。圖1A是現有懸臂式探針卡的示意圖。圖1B是圖1A中A部分的放大示意圖。請同時參考圖1A與圖1B，探針卡10包括多個懸臂探針11，用於測試的捲帶式封裝20位在懸臂探針11之下，且懸臂探針11與捲帶式封裝20的測試墊21接觸，以藉此測試捲帶式封裝20。在此，懸臂探針11係斜向延伸並以一環狀固定座12排列固定住，使懸臂探針11的尖端向中央集中並位於一共平面。環狀固定座12設置於一電路板P上，且該些懸臂探針11的一端電性連接至該電路板P。環狀固定座12及電路板P皆具有一窗口，可供觀測懸臂探針11的尖端及測試墊21之位置。透過該窗口進行對位作業後，懸臂探針11的尖端即可正確探觸捲帶式封裝20之測試墊21。然而，懸臂探針11為人工擺針方式設置，其尖端無法密集排列，實難以因應測試墊21間距(pitch)日益縮小的趨勢，再者，懸臂探針11為斜向延伸設置，在實際操作時易產生探針隨懸臂彎曲變形，也會發生橫向位移(滑針)，因而容易造成探觸不穩定。

為改善懸臂式探針卡之限制，因此有垂直式探針卡的設計。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，以匹配高密度(fine pitch)之電路測試。垂直式探針卡雖能解決上述懸臂式探針卡的缺點，然而其探針頭並無設置窗口，視覺遮蔽下無法以CCD攝影機觀測到垂直探針之探觸位置，因此無法準確對位。因此，如何改善上述探針卡的相關缺點，便值得相關人員予以進一步探究。

本發明提供一種探針卡，其具有較佳的穩定度與較容易的製作工藝。

本發明的一實施例提出一種探針卡，適於與一捲帶封裝元件的多個測試墊接觸。探針卡包括一電路板、一探針固定座以及多個片狀探針。探針固定座配置於電路板上。探針固定座具有一透光窗口以及多個探針組裝槽。透光窗口未被電路板遮蔽，且探針組裝槽相鄰排列於透光窗口之至少二相對側之外。各片狀探針分別組裝於其中一探針組裝槽內，且至少部分片狀探針延伸至透光窗口上方。各片狀探針包括一組裝部、一垂直探測部與一水平延伸部。組裝部具有一水平底座及一弧形支撐。水平底座設置於對應之探針組裝槽內，弧形支撐連接於水平底座鄰近透光窗口之一端上。垂直探測部適於與測試墊接觸。水平延伸部連接弧形支撐並向透光窗口方向延伸而與垂直探測部連接。

在本發明之一實施例中，上述之探針組裝槽的延伸方向垂直透光窗口之二相對側，且各探針組裝槽之長度大於各水平底座之長度。

在本發明之一實施例中，上述之片狀探針區分為多個群組，每一群組中的片狀探針之水平底座係錯位設置於對應之探針組裝槽內，以使相應之垂直探測部之尖端適位於同一平面上並排列於至少二列上，且此至少二列係平行透光窗口之二相對側。

在本發明之一實施例中，上述之群組係分別沿透光窗口之二相對側重複設置。

在本發明之一實施例中，上述之各群組包含至少一第一片狀探針及一第二片狀探針。第一片狀探針及第二片狀探針之垂直探測部係位於透光窗口上方並且分別排列於第一列及第二列，其中第二列較第一列遠離透光窗口之中心。

在本發明之一實施例中，上述之各水平延伸部具有至少一槽孔，以增加各片狀探針之彈性。

在本發明之一實施例中，更包括一強化板，配置於電路板上。探針固定座與強化板分別配置於電路板的二相對表面上。

在本發明之一實施例中，上述之強化板未遮蔽透光窗口。

在本發明之一實施例中，上述之各片狀探針的厚度介於0.015毫米與0.027毫米之間。

基於上述，在本發明的上述實施例中，探針卡藉由長度大於片狀探針之水平底座的探針組裝槽，使插置於其中的片狀探針可調整位置而彼此呈水平錯位配置，以適應捲帶之測試墊的各種排列方式，增加彈性配置探針之可行性，有效地降低探針卡製作或維修的成本及困難度。並且，探針之垂直探測部可避免懸臂式探針變形及橫向滑移的問題，在測試時具有較佳的穩定性。再者，探針固定座及電路板設置有透光窗口，而上述片狀探針係延伸至透光窗口的上方，使CCD攝影機可觀測到探針及待測捲帶封裝元件之測試墊的相應位置，而在探觸測試之前能達到確實對位的效果。

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2是依照本發明一實施例的一種探針卡的示意圖。圖3是圖2的探針卡對捲帶封裝元件進行測試的示意圖。圖4是圖3的探針卡與捲帶封裝元件的局部放大圖，在此將圖4中探針卡沿透光窗口的中心繪製其剖面，並將捲帶封裝元件的局部以俯視視角繪示，以能清楚辨識探針卡的片狀探針與捲帶封裝元件的測試墊之間的相對位置。請同時參考圖2至圖4，探針卡100包括一電路板110、一探針固定座120、多個片狀探針130以及一強化板140，其中探針固定座120配置於電路板110的一表面上，而強化板140配置在電路板110背對探針固定座120的另一表面上。在本實施例中，探針卡100適於與一捲帶封裝元件200的多個測試墊210接觸，以對捲帶封裝元件200進行相關的電性測試。

圖5是圖2的探針卡的局部放大圖，在此並將片狀探針的其中之一移離探針組裝槽，以清楚辨識兩者之間的配置關係。請同時參考圖3至圖5，在本實施例中，探針固定座120還具有一透光窗口122，其例如是在探針固定座120上的一開孔中嵌合一透光板而製成。再者，電路板110亦具有一開口112以對應此透光窗口122，而強化板140實質上為一環狀構件，其用以增加電路板110結構強度以避免電路板110翹曲，強化板140亦具有一開口(圖未繪示)對應透光窗口122。據此，由於透光窗口122並未被電路板110及強化板140所遮蔽，故而當探針卡100對捲帶封裝元件200進行測試時，光源300所產生之光線可透過透光窗口122傳遞，使CCD攝影機可辨識探針130及待測捲帶封裝元件200之測試墊210的位置，進行對位後再將探針130接觸相應之測試墊210以進行電性測試。

此外，探針固定座120還具有多個探針組裝槽124，而這些探針組裝槽124相鄰地排列在透光窗口122之二相對側之外(圖4及圖5僅繪示其中一側作為代表)。各個片狀探針130分別對應地組裝於探針組裝槽124內，且部分片狀探針130延伸至透光窗口122的上方，以使光線能照射到部分片狀探針130與捲帶封裝元件200的測試墊210，讓CCD攝影機可觀測到兩者的相應位置進行對位。

在此並未限定透光窗口122或開口112的大小，以及片狀探針130朝向透光窗口122的延伸量，其可依據光源300、透光窗口122、捲帶封裝元件200的測試墊210與片狀探針130的相關配置而予以適當地調整。此外，本實施例亦未限定片狀探針130配置在透光窗口122旁的位置，於另一未繪示的實施例中，片狀探針130亦可環繞地配置在透光窗口122的四周，其端賴捲帶封裝元件200的測試墊210配置而定。

請再參考圖4及圖5，在本實施例中，片狀探針130包括一組裝部132、一垂直探測部134以及一水平延伸部136。組裝部132具有一水平底座132a及一弧形支撐132b，其中片狀探針130係以水平底座132a插持固定於對應的探針組裝槽124內，而弧形支撐132b連接於水平底座132a鄰近透光窗口122的一端上。水平延伸部136連接弧形支撐132b並朝向透光窗口122方向延伸。垂直探測部134的基部連接水平延伸部136，而其尖端則適於與捲帶封裝元件200的測試墊210接觸。

換句話說，在本實施例中，片狀探針130的水平延伸部136是從組裝部132水平橫向延伸，而垂直探測部134則是基於水平延伸部136而朝上垂直延伸。此外，水平延伸部136具有一槽孔136a，用以增加片狀探針130之彈性以緩衝垂直探測部134與測試墊210接觸時的壓力。如此一來，當片狀探針130與捲帶封裝元件200的測試墊210接觸時，上述組裝部132的弧形支撐132b與水平延伸部136便能作為垂直探測部134抵壓於測試墊210時的緩衝結構。

此外，在本實施例中，片狀探針130的厚度介於0.015毫米與0.027毫米之間，而其較佳的厚度為0.02±0.002毫米。

詳細而言，在本實施例中，探針組裝槽124的延伸方向彼此平行且垂直於透光窗口122之二相對側，而各探針組裝槽124的長度大於水平底座132a的長度。如此，片狀探針130之水平底座132a便能在探針組裝槽124的延伸方向上插置在不同位置，以讓片狀探針130依據對應的測試墊210而調整位置。另外，片狀探針130通常係區分成多個群組，且這些群組分別沿透光窗口的二相對側重複設置。請參考圖5，片狀探針130在此僅繪示出兩個群組130A、130B為例。在每一群組中，片狀探針130的水平底座132a係錯位地插持固定於對應的探針組裝槽124內，亦即每一群組中的多個片狀探針130與透光窗口122的中心線之間具有不同直線距離，而呈不對齊的排列。

上述的配置方式使每一群組的片狀探針130的垂直探測部134尖端適位於同一平面上並排列成至少二列，此至少二列係平行透光窗口122的二相對側。舉例來說，群組130A的片狀探針130A1與另一群組130B的片狀探針130B1皆延伸至透光窗口122內，使兩者的垂直探測部134皆位於透光窗口122上方並且排列在第一列R1。相對地，群組130A的的片狀探針130A2與另一群組130B的片狀探針130B2亦延伸至透光窗口122內，使兩者的垂直探測部134位於透光窗口122上方並且排列在第二列R2，其中第二列R2較第一列R1遠離透光窗口122之中心。於本實施例中，共有位於第一列R1及第二列R2的垂直探測部134位於透光窗口122上方，然而在本發明中並未限制每一群組中垂直探測部134位於透光窗口122上方的片狀探針130的數量，位於一側的片狀探針130僅需至少二列的垂直探測部134位於透光窗口122上方，使光線能透過透光窗口122照射到，讓CCD攝影機可捕捉到該二列之垂直探測部134及捲帶封裝元件200之測試墊210的相應位置，以於探觸之前先確實對位。更具體而言，CCD攝影機僅需補捉到該二列中各一個垂直探測部134及對應的二個測試墊210的相應位置，即可進行對位。在此並未限制探針組裝槽124的長度、群組的數量與群組內片狀探針的數量。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，利用長度大於片狀探針之水平底座的探針組裝槽，使插置於其中的片狀探針可調整位置而彼此呈水平錯位配置，以適應捲帶之測試墊的各種排列方式，增加彈性配置探針之可行性，有效地降低探針卡製作或維修的成本及困難度。並且，探針之垂直探測部可避免懸臂式探針變形及橫向滑移的問題，在測試時具有較佳的穩定度。再者，探針固定座及電路板設置有透光窗口，使光源的光線能照射到待測元件，而讓CCD攝影機可觀測到探針及待測捲帶封裝元件之測試墊的相應位置，以在探觸測試之前能達到確實對位的效果。

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。

10、100．．．探針卡

11．．．懸臂探針

12．．．環狀固定座

20．．．捲帶式封裝

110、P．．．電路板

112．．．開口

120．．．探針固定座

122．．．透光窗口

124．．．探針組裝槽

130、130A1、130A2、130B1、130B2．．．片狀探針

130A、130B．．．群組

132．．．組裝部

132a．．．水平底座

132b．．．弧形支撐

134．．．垂直探測部

136．．．水平延伸部

136a．．．槽孔

140．．．強化板

200．．．捲帶封裝元件

21、210．．．測試墊

300．．．光源

R1．．．第一列

R2．．．第二列

圖1A是現有懸臂式探針卡的示意圖。

圖1B是圖1A中A部分的放大示意圖。

圖2是依照本發明一實施例的一種探針卡的示意圖。

圖3是圖2的探針卡對捲帶封裝元件進行測試的示意圖。

圖4是圖3的探針卡與捲帶封裝元件的局部放大圖。

圖5是圖2的探針卡的局部放大圖。

100．．．探針卡

120．．．探針固定座

122．．．透光窗口

124．．．探針組裝槽

130．．．片狀探針

132．．．組裝部

132a．．．水平底座

132b．．．弧形支撐

134．．．垂直探測部

136．．．水平延伸部

136a．．．槽孔

200．．．捲帶封裝元件

210．．．測試墊

Claims (8)

1. 一種探針卡，適於與一捲帶封裝元件的多個測試墊接觸，該探針卡包括：一電路板；一探針固定座，配置於該電路板上，該探針固定座具有一透光窗口以及多個探針組裝槽，該透光窗口未被該電路板遮蔽，且該些探針組裝槽相鄰排列於該透光窗口之至少二相對側之外；多個片狀探針，各該片狀探針分別組裝於其中一探針組裝槽內，且至少部分該些片狀探針延伸至該透光窗口上方，而各該片狀探針包括：一組裝部，具有一水平底座及一弧形支撐，該水平底座設置於對應之探針組裝槽內，該弧形支撐連接於該水平底座鄰近該透光窗口之一端上，其中該些探針組裝槽的延伸方向垂直該透光窗口之該二相對側，且各該探針組裝槽之長度大於各該水平底座之長度；一垂直探測部，適於與該些測試墊接觸；以及一水平延伸部，連接該弧形支撐並向該透光窗口方向延伸而與該垂直探測部連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中該些片狀探針區分為多個群組，每一群組中的該些片狀探針之水平底座係錯位設置於對應之該些探針組裝槽內，以使相應之該些垂直探測部之尖端適位於同一平面上並排列於至少二列上，該至少二列係平行該透光窗口之該二相對側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之探針卡，其中該些群組係分別沿該透光窗口之該二相對側重複設置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之探針卡，其中各該群組包含至少一第一片狀探針及一第二片狀探針，該些第一片狀探針及該些第二片狀探針之垂直探測部係位於該透光窗口上方並且分別排列於一第一列及一第二列，其中該第二列較該第一列遠離該透光窗口之中心。
5. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中各該水平延伸部具有至少一槽孔，以增加各該片狀探針之彈性。
6. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，更包括一強化板，其中該強化板配置於該電路板上，且該探針固定座與該強化板分別配置於該電路板的二相對表面上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之探針卡，其中該強化板未遮蔽該透光窗口。
8. 如申請專利範圍第1項所述之探針卡，其中各該片狀探針的厚度介於0.015毫米與0.027毫米之間。