TWI564570B - 探針卡檢測裝置 - Google Patents

Description

探針卡檢測裝置

本發明有關於一種探針卡檢測裝置，尤指一種有助重複植針之探針卡檢測裝置。

傳統探針卡包含測試電路板與探針組。探針組耦合測試電路板，探針組之探針觸接待測物(Device Under Test，DUT)以便測試電路板與待測物進行測試的存取。

為了從測試電路板上更換探針卡之探針組，以便對這些探針重新植針時，使用者必須解耦(Desoldering)探針與測試電路板，才能讓探針組順利脫離測試電路板。然而，因為解耦探針與測試電路板所帶來之高溫常常不小心導致測試電路板的焊墊或內部電路或者探針組之探針造成損壞，進而無法將這些探針於測試電路板上重新植針。

為此，若能提供一種解決方案的設計，可解決上述需求，讓業者於競爭中脫穎而出，即成為亟待解決之一重要課題。

有鑑於此，本發明之一目的在於提供一種探針卡檢測裝置，用以解決以上先前技術所提到的困難。

依據本發明之一實施方式，此種探針卡檢測裝置包含一測試電路板、至少一彈性探針、至少一連接針架、至少一第一焊料部與至少一第二焊料部。測試電路板包含至少一導接墊。彈性探針之一端用以測試一待測物。連接針架電性連接彈性探針與測試電路板，特別是，連接針架之一端藉由第一焊料部耦合彈性探針之另端，連接針架之另端藉由第二焊料部耦合測試電路板之導接墊。第一焊料部具有第一熔點。第二焊料部不同第一焊料部，且具有大於第一熔點之第二熔點。

如此，由於測試電路板與彈性探針並非直接耦合在一起，是透過連接針架彼此間接連接，故，降低了彈性探針傷害測試電路板的導接墊或內部電路的機會。此外，為了將這些探針於測試電路板上重新植針，藉由解耦(Desoldering)工具的溫差控制，即解耦溫度控制在低於第二熔點的溫度，本實施方式便能夠只讓彈性探針順利脫離測試電路板，不致讓連接針架脫離測試電路板，進而降低測試電路板因過高的高溫造成內部損壞。

在本發明一或複數個實施方式中，探針卡檢測裝置更包含一探針組。探針組包含一探針基板與上述彈性探針。探針基板可分離地連接測試電路板，彈性探針固定於探針基板上。

在本發明一或複數個實施方式中，彈性探針之那 一端伸出探針基板相對測試電路板之一面，用以直接觸接待測物。

在本發明一或複數個實施方式中，探針組更包含至少一頂針。頂針插設於探針基板相對測試電路板之一面，且電性連接彈性探針之那一端，用以直接觸接待測物。

在本發明一或複數個實施方式中，導接墊具有一插孔。連接針架包含一架體、一第一連接部與一第二連接部。第一連接部位於架體之一端，用以固持彈性探針之另端，第二連接部位於架體之另端，用以插入插孔內。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架更包含一限位部。限位部位於架體上且介於第一連接部與第二連接部之間，用以將連接針架定位於導接墊上。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架之那一端具有一U字形連接部、一環狀連接部、一筒形連接部或一迴紋針形連接部。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架具有多個凸肋，凸肋分別橫向伸出且抵靠導接墊，用以將連接針架懸掛於插孔上。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架之另端具有一倒勾部或一彈性緊配部，用以固定於該導接墊之一插孔內。

在本發明一或複數個實施方式中，第一焊料部之第一熔點為攝氏130度~攝氏200度。

依據本發明之另一實施方式，此種探針卡檢測裝 置包含一測試電路板與多個連接針架。測試電路板包含多個導接墊。這些導接墊彼此間隔配置，每一導接墊中具有一插孔。每一連接針架之一端藉由一焊料部耦合至其中一導接墊，且插入導接墊之插孔內，其另端用以耦合至一彈性探針上。焊料部之熔點為攝氏220度~攝氏280度。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架包含一架體、一第一連接部與一第二連接部。第一連接部位於架體之一端，用以固持彈性探針，第二連接部位於架體之另端，用以伸入插孔內。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架更包含一限位部。限位部位於架體介於第一連接部與第二連接部之間，用以將連接針架定位於導接墊上。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架之另端具有一U字形連接部、一環狀連接部、一筒形連接部或一迴紋針形連接部。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架具有多個凸肋，凸肋分別橫向伸出且抵靠導接墊，用以將連接針架懸掛於插孔上。

在本發明一或複數個實施方式中，連接針架之那一端具有一倒勾部或一彈性緊配部，用以固定於插孔內。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

10、11‧‧‧探針卡檢測裝置

100、101‧‧‧探針組

110‧‧‧探針基板

120‧‧‧彈性探針

121、122‧‧‧末端

130‧‧‧頂針

200、200A~200F‧‧‧連接針架

201‧‧‧第一端

202‧‧‧第二端

210‧‧‧架體

210L‧‧‧長軸方向

220‧‧‧第一連接部

221‧‧‧U字形連接部

222‧‧‧U字形凹槽

223‧‧‧環狀連接部

224‧‧‧封閉開口

224L‧‧‧開口軸向

225‧‧‧筒形連接部

226‧‧‧筒槽

226L‧‧‧長軸方向

227‧‧‧迴紋針形連接部

230‧‧‧第二連接部

231‧‧‧倒勾部

232‧‧‧傾斜肋

233‧‧‧銳角夾角

234‧‧‧彈性緊配部

240‧‧‧限位部

241‧‧‧第一凸肋

242‧‧‧第二凸肋

243‧‧‧夾角

300‧‧‧測試電路板

310‧‧‧導接墊

311‧‧‧插孔

400‧‧‧第一焊料部

500‧‧‧第二焊料部

D‧‧‧待測物

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示探針卡檢測裝置的使用方塊圖；第2圖繪示依照本發明一實施方式之探針卡檢測裝置的側視圖；第3圖繪示依照本發明另一實施方式之探針卡檢測裝置的側視圖；第4A圖~第4D圖繪示依照本發明多個實施方式之連接支架的示意圖；以及第5A圖~第5B圖繪示依照本發明多個實施方式之連接支架的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示探針卡檢測裝置10的使用方塊圖。第2圖繪示依照本發明一實施方式之探針卡檢測裝置10的側視圖。如第1圖與第2圖所示，在本實施方式中，探針卡檢測裝置10包含一探針組100、一測試電路板300、多個連接針架200、 第一焊料部400(如焊球或焊條)與第二焊料部500(如焊球或焊條)。測試電路板300包含多個導接墊310。這些導接墊310彼此間隔配置於測試電路板300之一面，且每一導接墊310開設有一插孔311。探針組100包含一探針基板110與多個彈性探針120。探針基板110可分離地連接測試電路板300。探針基板110例如透過機構(圖中未示)直接或間接耦合(如焊接)測試電路板300。這些彈性探針120固定地集中於探針基板110上，用以測試一待測物D(第1圖)(Device Under Test，DUT)。

在本實施方式中，彈性探針120相對測試電路板300之末端121分別伸出探針基板110相對測試電路板300之一面，以直接觸接上述待測物D(第1圖)之連接墊或連接端子(圖中未示)，然而，本發明不限於此。這些連接針架200介於探針組100與測試電路板300之間，且電性連接彈性探針120與測試電路板300，以便測試電路板300得以透過連接針架200及彈性探針120而對待測物D(第1圖)進行測試的存取。

具體來說，連接針架200包含相對之第一端201與第二端202。連接針架200之第一端201藉由第一焊料部400耦合(如焊接)彈性探針120之一端，連接針架200之第二端202藉由第二焊料部500耦合(如焊接)測試電路板300上之其中一導接墊310。

需瞭解到，第一焊料部400具有第一熔點，使得第一焊料部400被加溫至第一熔點的溫度時，第一焊料部400會被熔化，並使連接針架200脫離彈性探針120。舉例來說，第一焊料部400之第一熔點為攝氏130度~攝氏200度，更具體 地，第一焊料部400之第一熔點為攝氏140度。第二焊料部500不同第一焊料部400，且具有大於第一熔點之第二熔點，使得第二焊料部500被加溫至第二熔點的溫度時，第二焊料部500才會被熔化，並使連接針架200脫離測試電路板300之導接墊310。舉例來說，第二焊料部500之熔點為攝氏220度~攝氏280度，更具體地，第二焊料部500之第二熔點為攝氏240度。然而，只要第一焊料部與第二焊料部的熔點不同，本發明不限於是否具有不同之材料、配方或添加物。

如此，為了將彈性探針120重新植針而必須更換或拆卸探針組100時，使用者只要藉由解耦(Desoldering)工具控制溫度至第一焊料部400之第一熔點，但不超過第二焊料部500之第二熔點，使用者便可只解除彈性探針120與連接針架200之結合，但不會解除連接針架200與測試電路板300之結合，以致彈性探針120順利脫離測試電路板300，而不致對測試電路板300造成內部損壞。此外，由於測試電路板300與彈性探針120透過連接針架200彼此間接連接，並非是直接耦合(如焊接)在一起，因此，也降低了彈性探針直接傷害測試電路板300的導接墊310或內部電路的機會。

更具體地，如第2圖所示，每個連接針架200包含一架體210、一第一連接部220與一第二連接部230。第一連接部220位於架體210之一端，固持彈性探針120之末端122，以便彈性探針120之末端122透過第一焊料部400耦合於第一連接部220上。第二連接部230位於架體210之另端，插入導接墊310之插孔311內，以便連接針架200透過第二焊料部500耦合 於導接墊310上。在本實施方式中，連接針架200更包含一限位部240。限位部240位於架體210上介於第一連接部220與第二連接部230之間，用以將連接針架200定位於導接墊310上。在本實施方式中，舉例來說，限位部240包含二個第一凸肋241。這些第一凸肋241處於同平面，且分別相對橫向伸出。

當連接針架200之第二連接部230伸入插孔311內時，這些第一凸肋241恰好抵靠於插孔311外圍之導接墊310上，使得連接針架200被懸掛於導接墊310(插孔311)上，不致繼續掉入插孔311內。此外，這些第一凸肋241所提供的較大的附著面積也有助第二焊料部500更穩固地將連接針架固定於導接墊310(插孔311)上。然而，本發明不限於此，其他實施方式中，連接針架並非必須具備這些部件。

第3圖繪示依照本發明另一實施方式之探針卡檢測裝置11的側視圖。本實施方式之探針卡檢測裝置11與上述實施方式之電路測試探針10大致相同，其差異為，如第3圖所示，在本實施方式中，探針組101更包含多個頂針130。這些頂針130間隔地插設於探針基板110相對測試電路板300之一面，且電性連接彈性探針120相對測試電路板300之末端121。舉例來說，頂針130為彈簧式頂針(pogo-pin connector)。彈簧式頂針之一端於探針基板110內部電性連接彈性探針120，且彈簧式頂針可伸縮地位於探針基板110上，用以吸收觸壓待測物D(第1圖)所回傳之壓力。如此，透過頂針130與待測物D(第1圖)之電性連接，測試電路板300藉此與待測物D(第1圖)交換測試信號。

第4A圖~第4D圖繪示依照本發明多個實施方式之連接支架200A~200D的示意圖。本實施方式之連接支架200A~200D與上述實施方式之連接支架200大致相同，其差異為，舉一例來說，如第4A圖與第2圖所示，連接針架200A具有一U字形連接部221，U字形連接部221具有一U字形凹槽222。U字形凹槽222用以接受彈性探針120之末端122(第2圖)。由於U字形連接部221提供較大的附著面積，有助第一焊料部400更穩固地將彈性探針120之末端122固持於U字形連接部221上。

另舉一例來說，如第4B圖與第2圖所示，連接針架200具有一環狀連接部223。環狀連接部223具有一封閉開口224。封閉開口224之開口軸向224L與架體210之長軸方向210L相互正交。封閉開口224用以接受彈性探針120之末端122(第2圖)。由於封閉開口224可降低彈性探針120之末端122輕易脫離環狀連接部223的機會，有助第一焊料部400更穩固地將彈性探針120之末端122固持於環狀連接部223上。

又舉一例來說，如第4C圖與第2圖所示，連接針架200C具有一筒形連接部225。筒形連接部225具有一筒槽226。筒槽226之長軸方向226L與平行架體210之長軸方向210L共軸。筒槽226用以接受彈性探針120之末端122(第2圖)。由於筒槽226底部可避免第一焊料部流出筒形連接部225，有助第一焊料部400更穩固地將彈性探針120之末端122固持於筒形連接部225上。

又舉一例來說，如第4D圖與第2圖所示，連接針 架200D具有一迴紋針形連接部227。彈性探針120之末端122(第2圖)受夾合於迴紋針形連接部227上，以便第一焊料部將受固持於迴紋針形連接部227上之彈性探針耦合於迴紋針形連接部227上。

然而，本發明不限於此，其他實施方式中，第一連接部並非必須為這些種類之第一連接部。

又舉一例來說，如第4A圖所示，限位部240包含三個分別相對橫向伸出之第二凸肋242。這些第二凸肋242處於同平面，任二相鄰之這些第二凸肋242之間相隔有一120度的夾角243。如此，參考第2圖，當連接針架200之第二連接部230伸入插孔311內時，若限位部240包含這些第二凸肋242時，這些第二凸肋242恰好均勻地分布於插孔311外圍之導接墊310上，使得連接針架200被懸掛於導接墊310(插孔311)上，不致繼續掉入插孔311內。如此，第二焊料部500得以將受定位於導接墊310上之連接支架耦合於測試電路板300上。此外，這些第二凸肋242所提供的較大的附著面積也有助第二焊料部500更穩固地將連接針架固定於導接墊310(插孔311)上。然而，本發明不限於此，其他實施方式中，限位部並非必須為這種第二連接部。

第5A圖~第5B圖繪示依照本發明多個實施方式之連接支架200E~200F的示意圖。如第5A圖所示，其他本實施方式之探針卡檢測裝置10與上述實施方式之電路測試探針大致相同，其差異為，如第5A圖所示，連接針架200不具限位部240，只靠第二連接部230將連接針架200定位於導接墊310 上。第二連接部230例如具有一倒勾部231。倒勾部231具有多個傾斜肋232。這些傾斜肋232環繞地連接架體210，且每一傾斜肋232與架體210之間具有一銳角夾角233。如此，當倒勾部231伸入插孔311內時，這些傾斜肋232恰好抵靠插孔311內壁，使得連接針架200不致輕易從插孔311內移出，進而將連接針架200定位於導接墊310上，不致繼續掉入插孔311內。如此，第二焊料部500得以將受定位於導接墊310上之連接支架200耦合於測試電路板300上。

另舉一例來說，如第5B圖所示，第二連接部230具有一彈性緊配部234。彈性緊配部234之體積略大於插孔311。如此，當彈性緊配部234伸入插孔311內時，彈性緊配部234恰好緊配於插孔311內壁，使得連接針架200不致輕易從插孔311內移出，進而將連接針架200定位於導接墊310上，不致繼續掉入插孔311內。如此，第二焊料部500得以將受定位於導接墊310上之連接支架耦合於測試電路板300上。然而，本發明不限於此，其他實施方式中，限位部240並非必須為這些種類之第二連接部230。

最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此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‧‧‧探針卡檢測裝置

100‧‧‧探針組

110‧‧‧探針基板

120‧‧‧彈性探針

121、122‧‧‧末端

200‧‧‧連接針架

201‧‧‧第一端

202‧‧‧第二端

210‧‧‧架體

220‧‧‧第一連接部

230‧‧‧第二連接部

240‧‧‧限位部

241‧‧‧第一凸肋

300‧‧‧測試電路板

310‧‧‧導接墊

311‧‧‧插孔

400‧‧‧第一焊料部

500‧‧‧第二焊料部

Claims (16)

1. 一種探針卡檢測裝置，包含：至少一彈性探針，該彈性探針之一端用以測試一待測物；一測試電路板，包含至少一導接墊；至少一第一焊料部，具有第一熔點；至少一第二焊料部，不同於該第一焊料部，且具有大於該第一熔點之第二熔點；以及至少一連接針架，電性連接該彈性探針與該測試電路板，其中該連接針架之一端藉由該第一焊料部耦合至該彈性探針之另端，該連接針架之另端藉由該第二焊料部耦合至該導接墊上。
2. 如請求項1所述之探針卡檢測裝置，更包含：一探針組，包含一探針基板與該彈性探針，該探針基板可分離地連接該測試電路板，該彈性探針固定於該探針基板上。
3. 如請求項2所述之探針卡檢測裝置，其中該彈性探針之該端伸出該探針基板相對該測試電路板之一面，用以直接觸接該待測物。
4. 如請求項2所述之探針卡檢測裝置，其中該探針組更包含至少一頂針，該頂針插設於該探針基板相對該測試電路板之一面，且電性連接該彈性探針之該端，用以直接觸接該待測物。
5. 如請求項1所述之探針卡檢測裝置，其中該導接墊具有一插孔；以及該連接針架包含一架體、一第一連接部與一第二連接部，該第一連接部位於該架體之一端，用以固持該彈性探針之該另端，該第二連接部位於該架體之另端，用以插入該插孔內。
6. 如請求項5所述之探針卡檢測裝置，其中該連接針架更包含一限位部，該限位部位於該架體上且介於該第一連接部與該第二連接部之間，用以將該連接針架定位於該導接墊上。
7. 如請求項1所述之探針卡檢測裝置，其中該連接針架之該端具有一U字形連接部、一環狀連接部、一筒形連接部或一迴紋針形連接部。
8. 如請求項1所述之探針卡檢測裝置，其中該連接針架具有多個分別橫向伸出之凸肋，該些凸肋用以抵靠於該導接墊上。
9. 如請求項1所述之探針卡檢測裝置，其中該連接針架之該另端具有一倒勾部或一彈性緊配部，用以固定於該導接墊之一插孔內。
10. 如請求項1所述之探針卡檢測裝置，其中該第一焊料部之該第一熔點為攝氏130度~攝氏200度。
11. 一種探針卡檢測裝置，包含：一測試電路板，包含多個導接墊，該些導接墊彼此間隔配置，每一該些導接墊中具有一插孔；以及多個連接針架，每一該些連接針架之一端藉由一焊料部耦合至該些導接墊其中之一，且插入該導接墊之該插孔內，其另端用以耦合至一彈性探針上，其中該焊料部之熔點為攝氏220度~攝氏280度。
12. 如請求項11所述之探針卡檢測裝置，其中每一該些連接針架包含一架體、一第一連接部與一第二連接部，該第一連接部位於該架體之一端，用以固持該彈性探針，該第二連接部位於該架體之另端，用以插入該插孔內。
13. 如請求項12所述之探針卡檢測裝置，其中每一該些連接針架更包含一限位部，該限位部位於該架體介於該第一連接部與該第二連接部之間，用以將該連接針架定位於該導接墊上。
14. 如請求項11所述之探針卡檢測裝置，其中每一該些連接針架之該另端具有一U字形連接部、一環狀連接部、一筒形連接部或一迴紋針形連接部。
15. 如請求項11所述之探針卡檢測裝置，其中每一該些連接針架包含多個凸肋，該些凸肋分別橫向伸出且抵靠該導接墊，用以將該連接針架懸掛於該插孔上。
16. 如請求項11所述之探針卡檢測裝置，其中每一該些連接針架之該端具有一倒勾部或一彈性緊配部，用以固定於該些插孔其中之一內。