TWI801998B - Probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種探針卡,特別是指一種具有阻抗匹配探針與懸臂探針佈局的探針卡。 The present invention relates to a probe card, in particular to a probe card with layouts of impedance matching probes and cantilever probes.
由於電子元件的小型化,在半導體製程之後需要透過測試的方式測試訊號傳輸是否有問題,以確定電子元件的品質。一般而言,要測試電子產品中各個電子元件之間的電性連接是否確實,或者是訊號傳輸是否有問題,通常利用探針卡作為測試裝置與待測電子裝置之間的測試介面,藉由訊號傳輸以及電性訊號分析,來獲得待測電子裝置的測試結果。 Due to the miniaturization of electronic components, after the semiconductor manufacturing process, it is necessary to test whether there is any problem in signal transmission through testing to determine the quality of electronic components. Generally speaking, to test whether the electrical connection between the various electronic components in an electronic product is correct, or whether there is a problem with signal transmission, the probe card is usually used as the test interface between the test device and the electronic device under test, by Signal transmission and electrical signal analysis to obtain the test results of the electronic device under test.
隨著通訊技術的提升,習用探針卡測試電子元件單一電性特徵,例如:訊號特性,例如:直流或交流等,或射頻(RF)特性測試,已經不足以應付現在的通訊元件或射頻元件的測試需求。雖然習用技術中有測試通訊元件或射頻元件的設備,不過該設備針對通訊元件或射頻元件之電性測試仍是將訊號特性測試與射頻特性測試分開進行,例如進行訊號特性測試使用第一探針卡,進行射頻特性測試使用第二探針卡,所以必須兩張探針卡替換使用,如此一來測試時間增加,影響產線測試效率。 With the improvement of communication technology, conventional probe cards to test single electrical characteristics of electronic components, such as: signal characteristics, such as: DC or AC, etc., or radio frequency (RF) characteristic testing, are no longer sufficient to cope with current communication components or RF components testing needs. Although there is equipment for testing communication components or radio frequency components in the conventional technology, the electrical test of the equipment for communication components or radio frequency components still separates the signal characteristic test from the radio frequency characteristic test, for example, the first probe is used for the signal characteristic test The second probe card is used for RF characteristic testing, so two probe cards must be used interchangeably, which increases the test time and affects the test efficiency of the production line.
為了解決上述問題,本發明想到一種探針卡,同時具有測試射頻特性的阻抗匹配探針以及供應其他訊號的懸臂探針以對待測物進行射頻特性或同時進行射頻特性及訊號特性的測試。但是,如果要同時進行訊號特性測試與射頻特性測試,在探針卡對應測試電子元件的測試區域空間內,需同時擺放射頻特性測試的探針及訊號特性測試的探針。由於,一般射頻特性測試的探針,其尺寸大於訊號特性測試的探針,因此容易造成擺針密度下降,或者射頻特性測試的探針與訊號特性測試的探針,在擺放位置上互相干涉而無法擺針的問題。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention conceives a probe card, which has an impedance matching probe for testing radio frequency characteristics and a cantilever probe for supplying other signals to test the radio frequency characteristics of the object under test or simultaneously test the radio frequency characteristics and signal characteristics. However, if the signal characteristic test and the radio frequency characteristic test are to be performed at the same time, the probes for the radio frequency characteristic test and the signal characteristic test probes must be placed in the test area of the probe card corresponding to the electronic components. Because the size of probes for general radio frequency characteristic testing is larger than that of signal characteristic testing probes, it is easy to cause the density of pendulum needles to drop, or the probes for radio frequency characteristic testing and signal characteristic testing probes interfere with each other in the placement position And the problem of not being able to swing the needle.
本發明提供一種探針卡,同時具有測試射頻特性的阻抗匹配探針以及供應其他訊號的懸臂探針以對待測物進行射頻特性或同時進行射頻特性及訊號特性的測試。要說明的是,訊號特性測試可以為直流或交流訊號的測試,但不以此為限制。本發明之一實施例中,透過阻抗匹配探針中心軸與懸臂探針中心軸具有夾角或者是夾角與高度差的設置特徵,除了增加擺針密度之外,可以避免阻抗匹配探針及懸臂探針互相干涉無法擺針的問題。也使得本發明之探針卡可以針對待測物位於同一側的電性與射頻訊號接點進行測試,以加快測試的速度,提升測試待測物的效率。 The invention provides a probe card, which has impedance matching probes for testing radio frequency characteristics and cantilever probes for supplying other signals, so as to test the radio frequency characteristics of the object to be tested or simultaneously test the radio frequency characteristics and signal characteristics. It should be noted that the signal characteristic test can be a DC or AC signal test, but it is not limited thereto. In one embodiment of the present invention, the central axis of the impedance matching probe and the central axis of the cantilever probe have an included angle or the setting feature of the included angle and the height difference. The needles interfere with each other and cannot swing the needles. It also enables the probe card of the present invention to test the electrical and radio frequency signal contacts on the same side of the object under test, so as to speed up the test and improve the efficiency of testing the object under test.
在一實施例中,本發明提供一種探針卡,用以測試待測物之電性,探針卡包括有探針座、至少一阻抗匹配探針以及複數個第一探針。其中,探針座具有待測物側以及與待測物側相對應的測試機側。每一阻抗匹配探針具有探針部以及與探針部連接的訊號傳輸部。訊號傳輸部之一端設置於測試機側,訊號傳輸部穿過探針座上之通孔,使探針部設置在探針座的待測物側,訊號傳輸部具有探針中心軸。每一第一探針具有針尖段以及與針尖段連接的懸臂 段,每一第一探針之懸臂段之一端與探針座電性連接,針尖段設置在通孔的待測物側,懸臂段具有第一中心軸。其中,探針中心軸與至少一第一探針的第一中心軸具有大於零度的第一夾角。在一實施例中,每一阻抗匹配探針至少一側的第一探針所具有的懸臂段的高度係大於阻抗匹配探針的探針部,使得相鄰的懸臂探針可以跨過相應的阻抗匹配探針而斜向進針至通孔。 In one embodiment, the present invention provides a probe card for testing the electrical properties of the object under test. The probe card includes a probe base, at least one impedance matching probe and a plurality of first probes. Wherein, the probe base has a side of the object under test and a side of the testing machine corresponding to the side of the object under test. Each impedance matching probe has a probe part and a signal transmission part connected with the probe part. One end of the signal transmission part is arranged on the side of the testing machine, and the signal transmission part passes through the through hole on the probe base, so that the probe part is arranged on the side of the object to be tested on the probe base, and the signal transmission part has a central axis of the probe. Each first probe has a tip segment and a cantilever connected to the tip segment One end of the cantilever section of each first probe is electrically connected to the probe seat, the tip section is arranged on the side of the through hole to be tested, and the cantilever section has a first central axis. Wherein, the central axis of the probe and the first central axis of the at least one first probe have a first angle greater than zero. In one embodiment, the height of the cantilever section of the first probe on at least one side of each impedance-matching probe is greater than the probe portion of the impedance-matching probe, so that adjacent cantilever probes can straddle the corresponding Impedance-matched probes are inserted obliquely into the vias.
在另一實施例中,本發明提供一種探針卡,包括有探針座、第一探針模組以及第二探針模組。探針座具有待測物側以及與待測物側相對應的測試機側。第一探針模组設置於該探針座上。第一探針模组具有至少一阻抗匹配探針及複數個第一懸臂探針。每一阻抗匹配探針具有探針部及訊號傳輸部。每一阻抗匹配探針具有探針部及訊號傳輸部。訊號傳輸部與探針部連接。每一第一懸臂探針具有針尖段及懸臂段。第一懸臂探針的懸臂段與針尖段連接。其中,至少一阻抗匹配探針及複數個第一懸臂探針的針尖段形成一第一點測區域。第二探針模組設置於探針座上且位於第一探針模組之一側。第二探針模组具有複數個第二懸臂探針。每一第二懸臂探針具有針尖段及懸臂段。第二懸臂探針的懸臂段與針尖段連接。其中,複數個第二懸臂探針的針尖段形成一第二點測區域。第一點測區域與第二點測區域之間的距離大於任兩個第二懸臂探針的針尖段的距離。 In another embodiment, the present invention provides a probe card, including a probe base, a first probe module and a second probe module. The probe base has an object side to be tested and a testing machine side corresponding to the object side to be tested. The first probe module is arranged on the probe base. The first probe module has at least one impedance matching probe and a plurality of first cantilever probes. Each impedance matching probe has a probe part and a signal transmission part. Each impedance matching probe has a probe part and a signal transmission part. The signal transmission part is connected with the probe part. Each first cantilever probe has a tip section and a cantilever section. The cantilever section of the first cantilever probe is connected to the tip section. Wherein, at least one impedance matching probe and the tip segments of the plurality of first cantilever probes form a first survey area. The second probe module is arranged on the probe base and is located at one side of the first probe module. The second probe module has a plurality of second cantilever probes. Each second cantilever probe has a tip section and a cantilever section. The cantilever section of the second cantilever probe is connected to the tip section. Wherein, the tip segments of the plurality of second cantilever probes form a second survey area. The distance between the first survey area and the second survey area is greater than the distance between any two tip segments of the second cantilever probe.
2、2a:探針卡 2, 2a: probe card
20:探針座 20: Probe seat
200:固定基板 200: fixed substrate
200a:第一表面 200a: first surface
200b:第二表面 200b: second surface
200c:第一穿孔 200c: First piercing
200d~200f:承載座 200d~200f: bearing seat
200g~200i:定位板 200g~200i: Positioning plate
2001:第一固定通孔 2001: First fixed through hole
201:電路基板 201: circuit substrate
201a:第二穿孔 201a: Second perforation
201b~201d:凹口 201b~201d: notch
201e:第三表面 201e: Third Surface
201f:第四表面 201f: The Fourth Surface
202:定位結構 202: Positioning structure
202a:通孔 202a: through hole
202b:連接面 202b: connecting surface
202c:固定面 202c: fixed surface
21a~21c:阻抗匹配探針 21a~21c: impedance matching probe
210、210a:探針部 210, 210a: probe part
210a、210b、210c:子探針 210a, 210b, 210c: subprobes
2100、2100a:針尖段 2100, 2100a: needle tip segment
2101:連接段 2101: Connection section
211、211a:訊號傳輸部 211, 211a: Signal transmission department
2110:外導體 2110: Outer conductor
212:結構本體 212: Structural ontology
2120:第二固定通孔 2120: Second fixing through hole
2121:訊號連接接頭 2121: Signal connection connector
22~22g:第一探針 22~22g: the first probe
220:針尖段 220: needle point segment
;221:懸臂段 ;221: cantilever section
222:轉折段 222: Turning point
23~23f:第二探針 23~23f: the second probe
230:針尖段 230: needle point segment
231:懸臂段 231: Cantilever section
24:封膠層 24: Sealing layer
25a~25n:第三探針 25a~25n: the third probe
250:針尖段 250: needle point segment
251:懸臂段 251: Cantilever section
26a~26f:第四探針 26a~26f: the fourth probe
260:針尖段 260: needle point segment
261:懸臂段 261: Cantilever section
90:訊號線材 90:Signal wire
91:固定元件 91: fixed element
A:測試機側 A: Test machine side
B:待測物側 B: The side of the object to be tested
S0:待測物 S0: The object to be tested
PADRF:第一電性接點 PAD RF : the first electrical contact
PAD:第二電性接點 PAD: the second electrical contact
L1~L4:側邊 L1~L4: side
L5~L8:開槽 L5~L8: slotting
C1:第一探針组 C1: first probe set
C2:第二探針组 C2: second probe set
CL1:探針中心軸 CL1: Central axis of the probe
CL2:第一中心軸 CL2: the first central axis
CL3:第二中心軸 CL3: Second central axis
CL4:第三中心軸 CL4: Third central axis
CL5:第四中心軸 CL5: Fourth central axis
H1~H3:高度 H1~H3: Height
DA~DD:高度 DA~DD: Height
PC1:第一探針模組 PC1: The first probe module
PC2:第二探針模組 PC2: The second probe module
S1~Sn:待測物 S1~Sn: The object to be tested
θ1~θ9:夾角 θ1~θ9: included angle
圖1A為本發明之探針卡之一實施例立體分解示意圖。 FIG. 1A is an exploded perspective view of an embodiment of a probe card of the present invention.
圖1B為本發明之探針卡實施例俯視示意圖。 FIG. 1B is a schematic top view of an embodiment of the probe card of the present invention.
圖1C與圖1D為本發明之不同阻抗匹配探針實施例示意圖 Figure 1C and Figure 1D are schematic diagrams of different impedance matching probe embodiments of the present invention
圖2A為阻抗匹配探針與第一探針配置關係之俯視示意圖。 FIG. 2A is a schematic top view of the arrangement relationship between the impedance matching probe and the first probe.
圖2B為阻抗匹配探針與第一探針配置立體示意圖。 FIG. 2B is a perspective schematic diagram of the configuration of the impedance matching probe and the first probe.
圖2C為本發明之探針卡實施例從待測物側觀看的底視示意圖。 2C is a schematic bottom view of the probe card embodiment of the present invention viewed from the side of the object to be tested.
圖2D與2E為本發明第一與第二探針進行訊號測試之不同佈局實施例示意圖。 2D and 2E are schematic diagrams of different layout embodiments of the first and second probes for signal testing according to the present invention.
圖3A為本發明之第一探針的排針方式之一實施例示意圖。 FIG. 3A is a schematic diagram of an embodiment of the needle arrangement method of the first probe of the present invention.
圖3B為本發明之第二探針的排針方式之一實施例示意圖。 FIG. 3B is a schematic diagram of an embodiment of the needle arrangement method of the second probe of the present invention.
圖4A至圖4C為本發明之探針卡擺針之另一實施例示意圖。 4A to 4C are schematic diagrams of another embodiment of the probe card swing needle of the present invention.
圖4D為本發明之探針卡另一實施例俯視示意圖。 FIG. 4D is a schematic top view of another embodiment of the probe card of the present invention.
圖4E與圖4F為本發明之一個待測物進行射頻特性測試及另一個待測物進行訊號特性測試時,定位結構之第四側的懸臂探針針層佈設之一實施例示意圖。 FIG. 4E and FIG. 4F are schematic diagrams of an embodiment of the layout of the cantilever probe pin layer on the fourth side of the positioning structure when one object under test performs a radio frequency characteristic test and another object under test performs a signal characteristic test in the present invention.
圖5為本發明之待測物陣列之一實施例示意圖。 FIG. 5 is a schematic diagram of an embodiment of an array of objects to be tested according to the present invention.
在下文將參考隨附圖式,可更充分地描述各種例示性實施例,在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而,本發明概念可能以許多不同形式來體現,且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言,提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整,且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。類似數字始終指示類似元件。以下將以多種實施例配合圖式來說明本發明之探針卡,然而,下述實施例並非用以限制本發明。 Various exemplary embodiments will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which some exemplary embodiments are shown. However, inventive concepts may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the illustrative embodiments set forth herein. Rather, these exemplary embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the inventive concept to those skilled in the art. Like numbers indicate like elements throughout. The probe card of the present invention will be described below with various embodiments together with the drawings, however, the following embodiments are not intended to limit the present invention.
請參閱圖1A與圖1B所示,其中圖1A為本發明之探針卡之一實施例立體分解示意圖,圖1B為本發明之探針卡實施例俯視示意圖。本實施例中,探針卡2包括有探針座20、複數個阻抗匹配探針21a~21c以及複數個第一探針22。
探針座20具有測試機側A以及一待測物側B,本實施例中,測試機側A位於探針座20的上方,待測物側B位於探針座20的下方。探針座20包括有固定基板200、電路基板201以及定位結構202。固定基板200在本實施例中為金屬材料所製成的基板,但不以金屬材料為限制。固定基板200位於待測物側B具有第一表面200a,位於測試機側A具有第二表面200b,以及貫通第一與第二表面200a與200b的第一穿孔200c。
Please refer to FIG. 1A and FIG. 1B , wherein FIG. 1A is an exploded perspective view of an embodiment of the probe card of the present invention, and FIG. 1B is a schematic top view of an embodiment of the probe card of the present invention. In this embodiment, the
在固定基板200的一實施例中,固定基板200更具有複數個承載座200d~200f,每一承載座200d~200f上具有第一固定通孔2001。每一承載座200d~200f的周圍具有複數個定位板200g~200i,在本實施例中,複數個定位板200g~200i設置在承載座200d~200f的兩側以及後側。電路基板201設置於第二表面200b上,電路基板201具有第二穿孔201a與第一穿孔200c相對應。本實施例中,第二穿孔201a的周圍具有複數個凹口201b~201d分別與承載座200d~200f相對應,當電路基板201組裝到固定基板200上時,承載座200d~200f以及對應的定位板200g~200i分別穿過對應的凹口201b~201d。
In an embodiment of the fixed
定位結構202設置在待測物側B且連接到固定基板200的第一表面200a上,定位結構202具有通孔202a。在本實施例中,定位結構202為絕緣材料所形成的結構,例如陶瓷材料。通孔202a為十字型的形狀,其係根據使用者之需求而定,並不以圖中所示的形狀為限制。當定位結構202組裝到固定基板200的第一表面200a上時,通孔202a與第二穿孔201a以及第一穿孔200c相互對應。複數個阻抗匹配探針21a~21c,分別設置在承載座200d~200f上,其中,阻抗匹配探針21a設置於承載座200f上,阻抗匹配探針21b設置於承載座200e上,阻抗匹配探針21c設置於承載座200d上。
The
本實施例中,每一阻抗匹配探針21a~21c具有探針部210、訊號傳輸部211以及結構本體212。以阻抗匹配探針21a為例說明,結構本體212上具有複數個與承載座200f上之第一固定通孔2001相對應的第二固定通孔2120。固定元件91,例如:螺絲或螺栓,可以穿過第一與第二固定通孔2001與2120,以將結構本體212鎖固在對應的承載座200f。結構本體212具有訊號連接接頭2121,與訊號傳輸部211電性連接。外接訊號線材90的一端與訊號連接接頭2121連接,訊號線材90的另一端用於連接測試機,用以進行單向傳輸,亦即從測試機到探針部210或從探針部210回傳給測試機。在進行測試時,測試機將測試訊號經由外接訊號線材90傳給訊號連接接頭2121,再經由訊號傳輸部211傳給探針部210,再由探針部210輸出給待測物。此外,其他實施例中,在進行測試時,測試機將訊號經由阻抗匹配探針21a~21c以外的探針(例如第一探針22)輸出給待測物,之後再將測試結果經由阻抗匹配探針21a~21c給測試機進行分析。
In this embodiment, each
探針部210為利用半導體製程所形成的結構,與訊號傳輸部211耦接。本實施例中,探針部210具有三個子探針210a、210b與210c。每一子探針210a、210b與210c具有針尖段2100以及連接段2101,其中,針尖段2100之一端用以和待測物的電性接點電性接觸,而針尖段2100的另一端與連接段2101連接,而連接段2101再與訊號傳輸部211耦接。針尖段2100為利用微機電(Microelectromechanical Systems,MEMS)的製程所形成的結構。訊號傳輸部211在本實施例中包括有內導體、包覆內導體的介電層以及包覆於介電層的外導體2110,其中訊號傳輸部211為半剛性的同軸纜線。內導體和外導體2110分別與連接段2101耦接。訊號傳輸部211由測試機側A,穿過電路基板201的第二穿孔201a、固定基板200的第一穿孔200c以及定位結構202的通孔202a,使該探針部
210設置在探針座20的待測物側B。針尖段2100可分為一訊號和一接地的SG針尖、一訊號和二接地的GSG針尖、二訊號和二接地的GSSG針尖或者二訊號和三接地的GSGSG針尖。
The
請參閱圖1C與圖1D所示,該圖為本發明之不同阻抗匹配探針示意圖。在圖1C中,與前述差異的是,訊號傳輸部211a並非同軸纜線的架構,而是具有阻抗匹配與傳輸訊號功能的電路基板(PCB)所構成的結構,其前端具有探針部210a。在圖1D中,與前述差異在於探針部210a包含複數探針,每一探針具有彎折角度θ,且每一探針之一端具有一針尖段2100a。探針部210a具有至少二針尖段2100a,在本實施例中,針尖段2100a的數目為17個,也就是說,可以比前述圖1A的阻抗匹配探針的針尖段2100的數目更多。訊號傳輸部211a具有探針中心軸CL1。
Please refer to FIG. 1C and FIG. 1D , which are schematic diagrams of different impedance matching probes of the present invention. In FIG. 1C , the difference from the above is that the
請參閱圖1A與圖1B所示,阻抗匹配探針21a~21c的訊號傳輸部211,以探針中心軸CL1為中心進行軸對稱。此外,如圖1C的阻抗匹配探針的訊號傳輸部211a,也會以探針中心軸CL1為中心進行兩側對稱。具體來說,在本實施例中,當圖1C的阻抗匹配探針的訊號傳輸部211a為一軸對稱形狀時,以其對稱軸作為探針中心軸CL1。
Please refer to FIG. 1A and FIG. 1B , the
請參閱圖1A與圖1B以及圖2A至圖2C所示,其中圖2A為阻抗匹配探針與第一探針配置關係之俯視示意圖;圖2B為阻抗匹配探針與第一探針配置立體示意圖;圖2C為本發明之探針卡實施例從待測物側觀看的底視示意圖。在本實施例中,阻抗匹配探針21a~21c的訊號傳輸部211為直向進針。以下說明阻抗匹配探針21a~21c直向進針的方式。在本實施例中,以XY平面的視角俯視觀之,定位結構202在第一軸X具有開槽L5以及開槽L7,而在第二軸Y具有開槽L6
以及開槽L8。阻抗匹配探針21a設置在固定基板200的第二表面200b,其訊號傳輸部211沿著Y軸向,由第二表面200b穿過電路基板201、固定基板200,再通過開槽L8,而在XY平面上沿著Y軸向直向進針。阻抗匹配探針21b設置在固定基板200的第二表面200b,其訊號傳輸部211由第二表面200b穿過電路基板201、固定基板200,再穿過開槽L6,而在XY平面上沿著-Y軸向直向進針。阻抗匹配探針21c設置在固定基板200的第二表面200b,其訊號傳輸部211由第二表面200b穿過電路基板201、固定基板200,再往開槽L5,而在XY平面上沿著-X軸向直向進針。要說明的是,對應阻抗匹配探針的開槽是根據阻抗匹配探針21a~21c的數量與位置而定,並不以本實施例中三個開槽為限制。需要注意的是,第一軸X具有正第一軸向(+X軸向)及負第一軸向(-X軸向)。第二軸Y具有正第二軸向(+Y軸向)及負第二軸向(-Y軸向)。
Please refer to Figure 1A and Figure 1B and Figure 2A to Figure 2C, wherein Figure 2A is a schematic top view of the configuration relationship between the impedance matching probe and the first probe; Figure 2B is a perspective schematic diagram of the configuration of the impedance matching probe and the first probe ; FIG. 2C is a schematic bottom view of the probe card embodiment of the present invention viewed from the side of the object to be tested. In this embodiment, the
阻抗匹配探針21a~21c的至少一側具有懸臂探針。在圖2A~2C的實施例中,阻抗匹配探針21a~21c的兩側分別具有第一探針22~22g。本實施例中,第一探針22~22g為懸臂探針。每一第一探針22~22g具有針尖段220以及與針尖段220連接的懸臂段221,每一第一探針22~22g之懸臂段221的一部份是設置在定位結構202上,並使懸臂段221的兩端分別朝電路基板201和針尖段方向延伸。本實施例中,每一第一探針22~22g更包含一轉折段(knee)222位於針尖段220與懸臂段221之間。針尖段220由轉折段(knee)222沿Z軸方向延伸。本實施例中,懸臂段221的一端與電路基板201的接點電性連接,而針尖段220是對應設置在通孔202a中。懸臂段221的一端與電路基板201的接點可以是藉由焊接方式電性連接,或者藉由中介物(例如同軸線)兩端分別焊接懸臂段221的一端及電路基板201的接點。請同時參照圖1A,進一步來說,電路基板201位於待測物側B具有第三表面
201e,位於測試機側A具有第四表面201f,懸臂段221的一端係與電路基板201的第三表面201e的接點電性連接。此外,固定基板200是設置在電路基板201的第三表面201e上。在一實施例中,由於阻抗匹配探針21a~21c具有一定的體積,會佔據通孔202a一定的空間,因此為了讓第一探針22~22g不會與阻抗匹配探針21a~21c相互干涉或者必須讓開阻抗匹配探針21a~21c的進針區域,第一探針22~22g並不會直接從對應每一阻抗匹配探針21a~21c的開槽L5~L7方向沿著X軸或Y軸方向進針,而是沿著與阻抗匹配探針21a~21c進針方向具有夾角的方向往通孔202a的下方方向斜向進針,以避開阻抗匹配探針21a~21c。
At least one side of the impedance matching probes 21a to 21c has a cantilever probe. In the embodiment shown in FIGS. 2A-2C , there are first probes 22 - 22g on both sides of the impedance matching probes 21 a - 21 c respectively. In this embodiment, the first probes 22-22g are cantilever probes. Each
例如:對於阻抗匹配探針21a而言,其相應的開槽L8在XY平面上對應訊號傳輸部211的兩側具有側壁W1與W2,阻抗匹配探針21b而言,其相應的開槽L6在XY平面上對應訊號傳輸部211的兩側具有側壁W3與W4,以及阻抗匹配探針21c而言,其相應的開槽L5在XY平面上對應訊號傳輸部211的兩側具有側壁W5與W6。如圖2A所示,本實施例中,阻抗匹配探針21a至少一側的第一探針22a或者是22b~22d,係從定位結構202的開槽L5與L7位於X軸之側壁W5與W8下方的封膠層24出針往通孔202a下方方向斜向進針。對於阻抗匹配探針21b而言,其至少一側的第一探針22或者是22e~22g,係從定位結構202的開槽L5與L7位於X軸之側壁W6與W7下方的封膠層24出針往通孔202a下方方向斜向進針。對於阻抗匹配探針21c而言,其至少一側的第一探針22d或者是22e,係從定位結構202的開槽L5位於X軸之側壁W5與W6下方的封膠層24出針往通孔202a下方方向斜向進針。
For example: for the
更進一步地說,在本實施例中,阻抗匹配探針21a旁側的第一探針22a其進針方向,是將懸臂段221沿著+X軸向與+Y軸向之間往通孔202a方向進
針,即懸臂段221的中心軸CL2向與阻抗匹配探針21a的中心軸CL1向之間具有大於零度的夾角θ1,進而使第一探針22a之懸臂段221從側壁W8下方的封膠層24往通孔202a斜向進針。阻抗匹配探針21a旁側的第一探針22b~22c其進針方向,是將懸臂段221沿著-X與+Y軸向之間往通孔202a方向斜向進針,第一探針22b與22c的懸臂段221的中心軸CL2與阻抗匹配探針21a的中心軸CL1向之間具有大於零度的夾角θ2與θ3,進而使第一探針22b~22c之懸臂段221從側壁W5下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針。
Furthermore, in this embodiment, the insertion direction of the
對於阻抗匹配探針21b而言,其兩側的第一探針22、22e~22g是將懸臂段221沿著+X軸向與-Y軸向之間往通孔202a下方方向進針,使第一探針22之懸臂段221從側壁W7下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針,第一探針22e~22g則是將懸臂段221沿著-X軸向與-Y軸向之間往通孔202a下方方向斜向進針,進而使第一探針22e~22g之懸臂段221從側壁W6下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針。對於阻抗匹配探針21c而言,其兩側的第一探針22e是將懸臂段221沿著-X軸向與-Y軸向之間往通孔202a下方方向進針,進而使第一探針22e之懸臂段221從側壁W6下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針,第一探針22d則是將懸臂段221沿著-X軸向與+Y軸向之間往通孔202a下方方向斜向進針,進而使第一探針22d之懸臂段221從側壁W5下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針。
For the impedance-matching
要說明的是,在一實施例中,因為阻抗匹配探針21a~21c的探針部210的針尖短小,考慮到角度和跨針的問題,因此第一探針22~22g除了斜向進針以外,在通孔202a下方投影區域內,-Z軸向高度比較為懸臂段221比相對應的訊號傳輸部211的至少一部分高,才能不與訊號傳輸部211干涉。進一步來說,可
以避免懸臂段221與訊號傳輸部211或者探針部210的接觸。在本實施例中,定位結構202具有一連接面202b以及一固定面202c,該連接面202b與第一表面200a相連接,固定面202c上更具有封膠層24,其中該複數個第一探針22~22g與固定面202c對應的懸臂段221上包覆有封膠層24。需要注意的是,第一探針22~22g的懸臂段221從封膠層24到針尖段220的部分是設置在待測物側B,也就是在通孔202a的下方並沒有設置在通孔202a內。
It should be noted that, in one embodiment, because the needle tips of the
請參閱圖2A所示,待測物S0為射頻元件,具有四個側邊L1~L4,在本實施例中,阻抗匹配探針21a~21c分別對應在側邊L1~L3,每一側邊L1~L3上具有複數個第一電性接點PadRF以及設置於第一電性接點至少一側上的複數個第二電性接點Pad,使得至少一側邊可以同時讓阻抗匹配探針以及第一探針同時對電性接點進行檢測。例如,本實施例中,每一阻抗匹配探針21a~21c中用以測試其中一側邊上的第一電性接點PadRF,第一電性接點PadRF的數目為至少兩個,在阻抗匹配探針21a~21c兩側的複數個第一探針22~22d用以測試同側上的第二電性接點Pad。在上述配合待測物電性接點佈局下,每一阻抗匹配探針21a~21c的探針中心軸CL1與其兩側的第一探針22~22g的第一中心軸CL2具有大於零度的夾角。此外,每一阻抗匹配探針21a~21c的探針中心軸CL1與兩側或同側的任兩個第一探針22~22g的第一中心軸CL2的夾角可為相同或不相同。例如,在圖2A中的位於阻抗匹配探針21a兩側的夾角θ1與夾角θ2可以為相同的夾角或不同的夾角,或者是位於阻抗匹配探針21a同一側的夾角θ2與夾角θ3可以為相同的夾角或不同的夾角。
Please refer to FIG. 2A , the object under test S0 is a radio frequency component and has four sides L1-L4. In this embodiment, the impedance matching probes 21a-21c correspond to the sides L1-L3 respectively, each side There are a plurality of first electrical contacts Pad RF on L1~L3 and a plurality of second electrical contacts Pad arranged on at least one side of the first electrical contacts, so that at least one side can simultaneously make the impedance matching probe The needle and the first probe simultaneously detect the electrical contact. For example, in this embodiment, each of the impedance matching probes 21a-21c is used to test the first electrical contact Pad RF on one side, and the number of the first electrical contact Pad RF is at least two, The plurality of first probes 22 - 22 d on both sides of the impedance matching probes 21 a - 21 c are used to test the second electrical contact Pad on the same side. Under the arrangement of the electrical contacts of the object under test, the central axis CL1 of each impedance-matching
除了阻抗匹配探針21a~21c與第一探針22~22g在開槽L5~L7的進針方式外,在通孔202a的開槽L8下方具有複數個之第二探針23~23f,在XY
平面上沿著+X往通孔202a直向進針。第二探針23~23f為懸臂式探針,同樣具有針尖段230以及懸臂段231。本實施例中,每一第二探針23~23f具有第二中心軸CL3,其係相互平行。在另一實施例中,任兩第二探針23~23f的第二中心軸CL3之間亦可以具有夾角,其係根據佈局設置而定,並不以圖示平行設置的方式為限制。在本實施例中,第二探針23~23f的兩側分別具有該第一探針22、22a,其中,因為第二探針23~23f在XY平面上沿+X方向進針,因此第二探針23f的第二中心軸CL3與相鄰的從+X軸向與+Y軸向之間進針的第一探針22a的第一中心軸CL2具有大於零度之夾角θ4。同樣地,因此第二探針23的第二中心軸CL3與相鄰的從+X軸向與-Y軸向之間進針的第一探針22的第一中心軸CL2具有大於零度之夾角。要說明的是,第二探針23係根據使用需求而配置,並非實現本發明的必要元件,因此不以有無第二探針23為限制。
In addition to the impedance matching probes 21a-21c and the first probes 22-22g in the slots L5-L7, there are a plurality of second probes 23-23f below the slot L8 of the through
要說明的是,第一探針22、22a以及第二探針23~23f之間的配置關係並不以前述之實施例為限制。主要是根據阻抗匹配探針21a與21b與開槽L7之間下方投影的待測物S0的第二電性接點Pad的佈設位置而定。例如,圖2A中的待測物S0對應在抗匹配探針21a與21b與開槽L7之間的第二電性接點Pad為沿著Y軸向設置在待測物S0側邊L4上的一排電性接點,因此在此佈局下,懸臂探針可以採用如圖2A的第一與第二探針並用的配置方式,或者是如圖2D所示,全部由第二探針23~23h來測試。此外,如圖2E所示,如果待測物S0對應位於阻抗匹配探針21a與21b與開槽L7之間除了沿側邊L4有一排第二電性接點Pad之外,還有沿著X軸向設置在待測物S0側邊L1與L3上的至少一第二電性接點Pad,那麼就會如圖2E所示,一定需要有第二與第三探針並存的探針佈局方式。
It should be noted that the configuration relationship between the
請參閱圖3A所示,該圖為本發明之第一探針的排針方式實施例示
意圖。本實施例所示的為每一第一探針的針尖段的高度分佈並不相同,例如:以第一探針22b~22d為例,其中第一探針22b的針尖段220具有高度H1,第一探針22c的針尖段220具有高度H2,第一探針22d的針尖段220具有高度H3,其中H2<H1<H3。同理,對於複數個第二探針23的針尖段230,也同樣具有不同的高度差。如圖3B所示的第二探針排針方式的一實施例中,以第一探針組C1的第二探針23與23a以及第二探針組C2的第二探針23b與23c為例,其中,第二探針23與23a之間的針尖段230的高度DA與DB具有高度差,而第二探針23b與23c之間的針尖段230的高度DC與DD具有高度差。此外,每一第二探針23~23c的懸臂段231與針尖段230分別具有夾角θ5~θ8,其中,在本實施例中,θ5等於θ6,θ7等於θ8,θ5不等於θ7,θ6不等於θ8。透過複數個第二探針23~23f角度與針尖段高度的差異,可以增加第二探針排列的密度,因應高密度電性連接點數量的待測物。要說明的是,本實施例中的第二探針不同針層的高度差是根據需求而定,並不以本實施例所舉的高度差與夾角為限制。
Please refer to FIG. 3A , which is an example of the arrangement of needles of the first probe of the present invention.
intention. What is shown in this embodiment is that the height distribution of the tip segments of each first probe is different. For example, taking the
再回到圖2A所示,本實施例的探針佈局設置的方式是針對單一待測物S0進行單獨的射頻特性測試或者同時進行射頻特性測試以及訊號特性測試,在阻抗匹配探針的至少一側具有與該阻抗匹配探針不同進針方向的懸臂探針以同時對待測物同一側邊上的電性接點進行點觸後測試。在另一實施例中,本發明之擺針方式並不以單一待測物為限制,例如,如圖4A至圖4D所示,在本實施例中的擺針佈局可以同時測試複數個待測物。其中,探針卡2a基本上與前述單一待測物時的探針卡2相類似,差異的是擺針佈局設置。本實施例中的擺針設置,可以同時測試複數個待測物,例如同時測試待測物S1與S4。探針卡2a具有第一探針模組PC1以及第二探針模組PC2,其中,第一探針模組PC1可以包括
有以阻抗匹配探針進行射頻特性測試或者同時以阻抗匹配探針與懸臂探針進行射頻特性測試以及訊號特性測試,例如:交流或直流訊號特性測試,但不以此為限制,而第二探針模組PC2則以懸臂探針進行訊號特性測試。
Returning back to FIG. 2A , the probe layout setting method of this embodiment is to perform a separate radio frequency characteristic test for a single object under test S0 or perform a radio frequency characteristic test and a signal characteristic test at the same time, and at least one of the impedance matching probes A cantilever probe with a needle-entry direction different from that of the impedance-matching probe on one side is used to perform a post-contact test on electrical contacts on the same side of the object under test at the same time. In another embodiment, the pendulum method of the present invention is not limited to a single DUT. For example, as shown in FIG. 4A to FIG. 4D , the pendulum layout in this embodiment can simultaneously test a plurality of DUTs. thing. Wherein, the
本實施例中,待測物為複數個,例如,具有複數個待測物的晶圓,為了方便說明,以下以四個待測物S1~S4來作說明。待測物依序由第二探針模組PC2側,往第一探針模組PC1側移動,對於每一待測物S1~S4而言,先由第二探針模组PC2進行訊號特性測試,再由第一探針模组進行射頻特性測試。在進行測試的過程中,如圖4A所示,此時待測物S1進入到第二探針模组PC2進行訊號特性測試。而待測物S2~S3排列在後,尚未進入第二探針模組PC2的測試區域。此時第一探針模组PC1也尚未有待測物進入相應的測試區域。當待測物S1進行測試結束後,第二探針模组PC2相對移動到待測物S2進行訊號特性測試。本實施例中,探針卡2a對應待測物的測試區域,第一探針模组PC1與第二探針模组PC2之間具有兩個待測物的間隔,當待測物S4相對移動到第二探針模組PC2的測試區域時,待測物S1會相對移動至第一探針模组PC1的測試區域,如圖4B所示,此時,第一探針模組PC1與第二探針模組PC2之間對應待測物的測試區域為間隔待測物S2及S3。雖然本實施例中,第一探針模組PC1與第二探針模組PC2之間間隔有兩個待測物S2~S3,但數量並不以圖示兩個為限制,一個以上皆可。在另一實施例中,第一探針模組與第二探針模組之間對應待測物的測試區域為該第一待測物與第二待測物相鄰,而沒有待測物存在於兩者之間。在本實施例中,第一探針模組PC1為複數個阻抗匹配探針21a~21c以及第一與第二探針22~22g以及23~23f的組合,其特徵係如前所述,在此不做贅述。
In this embodiment, there are multiple objects under test, for example, a wafer with multiple objects under test. For the convenience of description, four objects under test S1 - S4 are used for illustration below. The object to be measured moves from the side of the second probe module PC2 to the side of the first probe module PC1. For each object to be tested S1~S4, the signal characteristics of the second probe module PC2 are performed first. test, and then the radio frequency characteristic test is performed by the first probe module. During the testing process, as shown in FIG. 4A , the object under test S1 enters the second probe module PC2 for signal characteristic testing. However, the objects under test S2-S3 are arranged behind and have not yet entered the testing area of the second probe module PC2. At this time, the first probe module PC1 has no object under test entering the corresponding testing area. After the test of the object under test S1 is completed, the second probe module PC2 relatively moves to the object under test S2 for signal characteristic testing. In this embodiment, the
本實施例中的第二探針模組PC2係由複數個第三探針25a~25i以及
複數個第四探針26~26f所組成。第三探針25a~25i在XY平面上沿著+X軸向從開槽L7側壁W9下方的封膠層24往通孔202a下方方向直向進針。本實施例中,每一第三探針25a~25i為懸臂探針,每一第三探針25a~25i具有針尖段250以及懸臂段251,其中針尖段250對應設置在通孔202a下方,而懸臂段251的一端與電路基板201電性連接。如圖4B與4D所示,第四探針26a~26f可以位於第三探針的至少一側或兩側,本實施例為兩側的實施方式。第四探針26a~26f是懸臂探針,其中第四探針26a~26c設置在第三探針25a的一側,第四探針26d~26f設置在探針25i的一側。本實施例中,第四探針26a~26c的懸臂段261沿著X軸向與-Y軸向之間往通孔202a方向斜向進針,更進一步地,第四探針26a~26c之懸臂段221從側壁W7下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針,使得第三中心軸CL4與第四中心軸CL5之間具有夾角θ9,同理,第四探針26d~26f則是將懸臂段261沿著X軸向與Y軸向之間往通孔202a下方方向斜向進針,更進一步地,第四探針26d~26f之懸臂段261從側壁W8下方的封膠層24往通孔202a下方方向斜向進針,使得第三中心軸CL4與第四探針26d~26f的第四中心軸CL5之間具有夾角。需要注意的是,第三探針25a~25i的懸臂段251從封膠層24到針尖段250的部分與第四探針26~26f的懸臂段261從封膠層24到針尖段260是設置在待測物側B,也就是在通孔202a的下方並沒有設置在通孔202a內。
The second probe module PC2 in this embodiment is composed of a plurality of
請參閱圖4E與圖4F所示,本實施例中基本上與圖4A至圖4C相似,差異的是,本實施例的待測物S4的兩側邊SL1與SL2同時透過直向進針的第三探針進行訊號檢測。在圖4E中,第一探針模組PC1用於點觸待測物S1,第二探針模組PC2用於點觸待測物S4。從側視圖可以看出第二探針23~23f與第三探針25a~25n之間的佈設關係,第二探針23~23f的針尖段230具有高度H4,第三探針
25j~25n用以點觸待測物S4靠近待測物S3的第一側邊SL1上電性接點,且其針尖段250具有高度H5,而第三探針25a~25i的針尖段250用以偵測待測物S4與第一側邊SL1相對的一第二側邊SL2上電性接點,且其具有高度H6,為了探針之間不相互干涉,因此針尖段的高度具有H4>H5>H6。此外,第二探針23~23f從封膠層24的端面沿著X軸向至針尖段的懸臂段具有長度LC1,第三探針25j~25n從封膠層24的端面沿著X軸向至針尖段的懸臂段具有長度LC2,第三探針25a~25i從封膠層24的端面沿著X軸向至針尖段的懸臂段具有長度LC3,其中LC1>LC2>LC3。第二探針23~23f、第三探針25j~25n及第三探針25a~25i從封膠層24的端面沿著X軸向至針尖段的懸臂是由測試機側A到待測物側B的層疊排列。
Please refer to FIG. 4E and FIG. 4F. This embodiment is basically similar to FIG. 4A to FIG. The third probe performs signal detection. In FIG. 4E , the first probe module PC1 is used to touch the object under test S1 , and the second probe module PC2 is used to touch the object under test S4 . From the side view, it can be seen that the layout relationship between the
綜合上述,本發明之探針卡可以提供待測物的射頻特性測試,透過懸臂探針斜向進針的方式,實現同時有阻抗匹配探針和懸臂探針的擺針架構。除了透過懸臂探針斜向進針之外,更進一步以懸臂探針的針尖段高度大於阻抗匹配探針的方式,可以避免阻抗匹配探針與懸臂探針互相干涉的問題。此外,本發明更可以透過同時偵測兩個待測物,例如:一個待測物進行訊號特性測試,另一待測物進行射頻特性測試或者射頻特性加上訊號特性測試,以加快測試的速度,提升測試待測物的效率。 To sum up the above, the probe card of the present invention can provide the radio frequency characteristic test of the object to be tested, and realize the pendulum structure with the impedance matching probe and the cantilever probe at the same time through the oblique insertion of the cantilever probe. In addition to inserting the needle obliquely through the cantilever probe, further, the tip section height of the cantilever probe is greater than that of the impedance matching probe, which can avoid the problem of mutual interference between the impedance matching probe and the cantilever probe. In addition, the present invention can detect two DUTs at the same time, for example: one DUT is tested for signal characteristics, and the other DUT is tested for RF characteristics or RF characteristics plus signal characteristics test, so as to speed up the test. , to improve the efficiency of testing the analytes.
需要注意的是,本發明所述的「進針」是指阻抗匹配探針的訊號傳輸部朝向探針部的針尖段的方向,或者第一探針到第四探針等懸臂探針的懸臂段從封膠層24朝針尖段的方向,並非是指動作。而阻抗匹配探針及懸臂探針針尖段都設置在探針座的待測物側。
It should be noted that the "needle entry" in the present invention refers to the direction of the signal transmission part of the impedance matching probe towards the tip section of the probe part, or the cantilever of the cantilever probe such as the first probe to the fourth probe. The direction of the segment from the
如圖2A~圖2E所示,本發明之探針卡2,用以測試待測物之電性,探針卡2包括探針座20、至少一阻抗匹配探針21a~21c、複數個第一探針22~22g。
探針座20具有待測物側B以及與待測物側B相對應的測試機側A。每一阻抗匹配探針21a~21c具有探針部210以及與探針部210連接的訊號傳輸部211。訊號傳輸部211之一端設置於測試機側A,訊號傳輸部211穿過探針座20上之通孔202a,使探針部210設置在探針座20的待測物側B。訊號傳輸部211具有探針中心軸CL1。複數個第一探針22~22g分別具有針尖段220以及與針尖段220連接的懸臂段221。每一第一探針22~22g之懸臂段221之一端與探針座20電性連接。請同時參照圖2C,進一步來說,每一第一探針22~22g之懸臂段221之一端與探針座20的電路基板201的第三表面201e的接點電性連接。針尖段220設置在通孔202a的待測物側B。懸臂段221具有第一中心軸CL2。其中,每一阻抗匹配探針21a~21c之至少一側具有至少一第一探針22~22g,探針中心軸CL1與至少一第一探針22~22g的第一中心軸CL2具有大於零度的第一夾角(夾角θ1~θ3、阻抗匹配探針21c的探針中心軸CL1與至少一第一探針22b~22g的第一中心軸CL2的夾角),且第一夾角小於90度。進一步具體而言,第一夾角(夾角θ1~θ3、阻抗匹配探針21c的探針中心軸CL1與至少一第一探針22b~22g的第一中心軸CL2的夾角)較佳為在35度~55度之間。
As shown in Figures 2A-2E, the
探針座20更具有固定基板200、電路基板201、複數個承載座200d~200f以及定位結構202。其中,固定基板200具有朝待測物側B的第一表面200a,朝測試機側A的第二表面200b,以及貫通第一與第二表面200a與200c的第一穿孔200c,使通孔202a與第一穿孔200c相對應。電路基板201設置於第二表面200b上,電路基板201具有第二穿孔201a與第一穿孔200c相對應,複數個第一探針22~22g之懸臂段221的一端與電路基板201電性連接。複數個承載座200d~200f,設置在第二穿孔201a內,且固定於第二表面200b上,每一承載座
200d~200f對應其中之一阻抗匹配探針21a~21c,每一阻抗匹配探針21a~21c上具有訊號連接接頭2121與對應之阻抗匹配探針21a~21c之訊號傳輸部211的一端電性連接。每一承載座200d~200f的周圍具有複數個定位板200g~200i,至少一定位板200g~200i用以限制承載座200d~200f位置。定位結構202設置於固定基板200的第一表面200a上,定位結構202具有通孔202a以提供訊號傳輸部211穿過。
The
每一阻抗匹配探針21a~21c的探針部210更具有針尖段2100,以及與針尖段2100相連接的連接段2101。連接段2101與訊號傳輸部211耦接,每一阻抗匹配探針21a~21c之針尖段2100的高度小於相鄰的第一探針22~22g所具有的針尖段220的高度。
The
通孔202a具有複數個開槽L5~L8,其中每一阻抗匹配探針21a~21c分別對應其中之一開槽L5、L6、L8,每一阻抗匹配探針21a~21c的訊號傳輸部211分別穿過通孔202a相對應的其中之一開槽L5、L6、L8,而於其中之一開槽L5、L6、L8中沿著第一軸X或第二軸Y直向進針。其中之一開槽L5、L6、L8具有兩平行於第一軸X之側壁W5、W6,其中至少一第一探針22b~22g,係從沿著第一軸X之側壁W5、W6,且與側壁W5、W6具有一大於零度之夾角的方向,往通孔202a的待測物側方向斜向進針。
The through
此外,探針卡2更具有複數個第二探針23~23f對應其中之另一開槽L7,複數個第二探針23~23f係沿第一軸X往通孔202a的待測物側方向直向進針,其中,與複數個第二探針23~23f對應之另一開槽L7相對向的開槽L5內的阻抗匹配探針21c的探針中心軸CL1與複數個第二探針23~23f之第二中心軸CL3相平行。
In addition, the
開槽L7具有兩平行於第一軸X之側壁W7、W8。其中之一開槽L6、L8具有兩平行於第二軸Y之側壁,使其中之一阻抗匹配探針21a、21b的訊號傳輸部211穿過通孔202a相對應的開槽L6、L8。其中之至少一第一探針22、22a,係從沿著第一軸X之側壁W7、W8往通孔202a的待測物側方向斜向進針。進一步來說,至少一第一探針22、22a從封膠層24的端面至針尖段220的懸臂段221是往鄰近的阻抗匹配探針21a、21b方向斜向進針。例如第一探針22從封膠層24的端面至針尖段220的懸臂段221是往鄰近的阻抗匹配探針21b方向斜向進針。第一探針22a從封膠層24的端面至針尖段220的懸臂段221是往鄰近的阻抗匹配探針21a方向斜向進針。
The slot L7 has two sidewalls W7 and W8 parallel to the first axis X. As shown in FIG. One of the slots L6, L8 has two sidewalls parallel to the second axis Y, so that the
此外,開槽L7更具有位於兩側壁W7、W8之間,且垂直於第一軸X之側壁。開槽L7垂直於第一軸X之側壁為第二探針23~23f進針側壁。 In addition, the slot L7 further has a sidewall located between the two sidewalls W7 and W8 and perpendicular to the first axis X. As shown in FIG. The side wall of the slot L7 perpendicular to the first axis X is the side wall of the needle insertion of the second probes 23-23f.
如圖4A~圖4E與圖5所示,本發明之探針卡2a,包括探針座20、第一探針模组PC1及第二探針模组PC2。探針座20具有待測物側B以及與待測物側B相對應的測試機側A。第一探針模组PC1設置於探針座20上。第一探針模组PC1具有至少一阻抗匹配探針21a~21c及複數個第一懸臂探針(例如複數個第一探針22~22g)。每一阻抗匹配探針21a~21c具有探針部210及訊號傳輸部211。探針部210具有至少二針尖段2100。於本實施例中,如圖4C所示,探針部210具有三針尖段2100,其分別為一訊號和二接地的GSG針尖。但針尖段2100也可為一訊號和一接地的SG針尖、二訊號和二接地的GSSG針尖或者二訊號和三接地的GSGSG針尖。因此,探針部210的針尖段數量最少為二,係用以進行例如射頻(RF)特性測試。訊號傳輸部211與探針部210連接。每一第一懸臂探針具有針尖段220及懸臂段221。懸臂段221與針尖段220連接。至少一
阻抗匹配探針21a~21c的這些針尖段2100及複數個第一懸臂探針的這些針尖段220形成第一點測區域。於本實施例中,如圖4B及圖4C所示,第一點測區域為第一探針模组PC1的阻抗匹配探針21a~21c的針尖段2100以及第一懸臂探針的針尖段220相對應於待測物S1的電性接點(Pad)所圍繞成的區域。第二探針模組PC2設置於探針座20上且位於第一探針模組PC1之一側。於本實施例中,如圖4A所示,在XY平面上第二探針模組PC2位於第一探針模組PC1的-X軸方向側。第二探針模组PC2具有複數個第二懸臂探針(例如第三探針25a~25i、第四探針26a~26f)。每一第二懸臂探針分別具有針尖段250、260及懸臂段251、261。懸臂段251、261與針尖段250、260連接。複數個第二懸臂探針的這些針尖段250、260形成第二點測區域。於本實施例中,如圖4B及圖4C所示,第二點測區域為第二探針模组PC2的第三探針25a~25i的針尖段250及第四探針26a~26f的針尖段260相對應於待測物S4的電性接點(Pad)所圍繞成的區域。第一點測區域與第二點測區域之間的距離大於任兩個第二懸臂探針的針尖段250、260的距離。更具體來說,在XY平面上,第一點測區域與第二點測區域在X軸上的距離大於任兩個第二懸臂探針(例如第四探針26a與第四探針26f)的針尖段260的距離。
As shown in FIGS. 4A-4E and FIG. 5 , the
第一探針模组PC1的至少一阻抗匹配探針21a~21c及複數個第一懸臂探針的針尖段2100、220,是用以點測一待測物的電性接點,如圖4B、圖4C所示,在此實施例中,是用以點測待測物S1的電性接點。第二探針模组PC2的複數個第二懸臂探針的針尖段250、260,是用以點測另一待測物的電性接點,如圖4B、圖4C所示,在此實施例中,是用以點測待測物S4的電性接點。第一點測區域與第二點測區域之間的距離的定義,如圖4B、圖4C所示,在此實施例中,
係指在第一軸X上,第一點測區域鄰近第二點測區域的側邊(即第一點測區域靠近-X軸向的側邊)與第二點測區域鄰近第一點測區域的側邊(即第二點測區域靠近X軸向的側邊)之間的距離。更具體來說,在本實施例中,探針卡2a用於測試在晶圓上的多個待測物(例如晶粒),如圖4B、圖4C所示,僅以待測物S1~S4作為代表。各待測物的尺寸及電性接點的相對位置是相同的,在進行探針卡2a點測待測物時,第一點測區域或者第二點測區域內的各針尖段都要能夠點測到對應待測物的電性接點。因此,第一點測區域大致上等同於第二點測區域。這邊的「大致上等同」是指考慮第一點測區域及第二點測區域中各探針可能的加工精度誤差、探針卡2a進行維修調整針尖段的位置等狀況的結構。在本實施例中,第一點測區域與第二點測區域之間的距離大於一個待測物在第一軸X上的寬度距離。如圖4B、圖4C、圖4E所示,第一點測區域與第二點測區域之間的距離大於待測物S2及待測物S3在第一軸X上的寬度距離,即第一點測區域與第二點測區域之間的距離大於二個待測物在第一軸X上的寬度距離。以待測物S4為例,待測物在第一軸X上的寬度距離,係指在第一軸X上,待測物S4的第一側邊SL1、第二側邊SL2之間的寬度距離。各待測物S1~S4之間會有切割道(圖未繪視)。在本實施例中,如圖4B、圖4C、圖4E所示,第二點測區域的寬度距離會小於或者等於對應待測物S4在第一軸X上的寬度距離。因此,第一點測區域與第二點測區域之間的距離大於一個第二點測區域在第一軸X上的寬度距離。第二點測區域在第一軸X上的寬度距離,係指在第一軸X上,第二點測區域的兩相對向側邊的寬度距離,即第二點測區域鄰近第一點測區域的側邊與遠離第一點測區域的側邊的寬度距離。如圖4B、圖4C、圖4E所示,第二點測區域的兩相對向側邊分別鄰近待測物S4的第一側邊SL1、第二側邊SL2。
At least one impedance-matching
在圖4B~4E的實施例中,訊號傳輸部211之一端設置於測試機側A,訊號傳輸部211穿過探針座20上之通孔202a,使探針部210設置在探針座20的待測物側B,請一併參照圖2A~2E,對應阻抗匹配探針21a~21c及第一探針22~22g的部分,訊號傳輸部211具有探針中心軸CL1,複數個第一懸臂探針包括複數個第一探針22~22g,每一第一探針22~22g之懸臂段221之一端與探針座20電性連接。請同時參照圖1A,進一步來說,每一第一探針22~22g之懸臂段221之一端與探針座20的電路基板201的第三表面201e的接點電性連接。每一第一探針22~22g之針尖段220設置在通孔202a的待測物側B,每一第一探針22~22g之懸臂段221具有第一中心軸CL2,其中,每一阻抗匹配探針21a~21c之至少一側具有至少一第一探針22~22g,探針中心軸CL1與至少一第一探針22~22g的第一中心軸CL2具有大於零度的第一夾角(夾角θ1~θ3、阻抗匹配探針21c的探針中心軸CL1與至少一第一探針22b~22g的第一中心軸CL2的夾角),且第一夾角小於90度。進一步具體而言,第一夾角(夾角θ1~θ3、阻抗匹配探針21c的探針中心軸CL1與至少一第一探針22b~22g的第一中心軸CL2的夾角)較佳為在35度~55度之間。
In the embodiment shown in FIGS. 4B-4E , one end of the
在圖4B~4E的實施例中,通孔202a具有複數個開槽L5~L8,其中每一阻抗匹配探針21a~21c分別對應其中之一開槽L5、L6、L8,每一阻抗匹配探針21a~21c的訊號傳輸部211分別穿過通孔202a相對應的其中之一開槽L5、L6、L8,而於其中之一開槽L5、L6、L8中沿著第一軸X或第二軸Y直向進針。其中之一開槽L5具有兩平行於第一軸X之側壁W5、W6,其中至少一第一探針22b~22g,係從沿著第一軸X之側壁W5、W6往通孔202a的待測物側B方向斜向進針。
4B~4E, the through
此外,在一實施例中,探針卡2a的複數個第一懸臂探針包括複數
個第二探針23~23f對應其中之另一開槽L7,複數個第二探針23~23f,係由第一軸X往通孔202a的待測物側B方向直向進針,每一第二探針23~23f之懸臂段231之一端與探針座20電性連接。請同時參照圖1A,進一步來說,每一第二探針23~23f之懸臂段231之一端與探針座20的電路基板201的第三表面201e的接點電性連接。其中,與複數個第二探針23~23f對應之另一開槽L7相對向的開槽L5內的阻抗匹配探針21c的探針中心軸CL1與複數個第二探針23~23f之第二中心軸CL3相平行。
In addition, in one embodiment, the plurality of first cantilever probes of the
探針卡2a的複數個第二懸臂探針具有複數個第三探針25a~25n,沿第一軸X往通孔202a的待測物側方向進針,於複數個第三探針25a~25n的兩側分別設置有複數個第四探針26a~26f,每一第三探針25a~25n之懸臂段251具有第三中心軸CL4,每一第四探針26a~26f之懸臂段261具有第四中心軸CL5,其中至少一第三中心軸CL4與至少一第四中心軸CL5具有一大於零度之第二夾角(夾角θ9),且第二夾角小於90度。進一步具體而言,第二夾角(夾角θ9)較佳為在35度~55度之間。
The plurality of second cantilever probes of the
在圖4B~4E的實施例中,探針座如圖1A與圖1B所示之探針座20,探針座20更具有固定基板200、電路基板201、複數個承載座200d~200f以及定位結構202。其中,固定基板200具有朝待測物側B的第一表面200a,朝測試機側A的第二表面200b,以及貫通第一與第二表面200a與200b的第一穿孔200c,使通孔202a與第一穿孔200c相對應。電路基板201設置於第二表面200b上,電路基板201具有第二穿孔201a與第一穿孔200c相對應,複數個第一探針22~22g之懸臂段221的一端與電路基板201電性連接。複數個承載座200d~200f,設置在第二穿孔201a內,且固定於第二表面200b上,每一承載座200d~200f對應其中之一阻抗匹
配探針21a~21c,每一阻抗匹配探針21a~21c上具有訊號連接接頭2121與對應之該阻抗匹配探針21a~21c之訊號傳輸部211的一端電性連接。定位結構202設置於固定基板200的第一表面200a上,定位結構202具有通孔202a以提供該訊號傳輸部211穿過。請一併參照圖2C所示,對應定位結構202及第一探針22~22g的部分,在一實施例中,定位結構202具有連接面202b以及固定面202c,連接面202b與第一表面200a相連接,固定面202c上更具有封膠層24,其中複數個第一探針22~22g的懸臂段221的一部分被封膠層24所包覆。
In the embodiment of Figures 4B-4E, the
本發明所述的第一中心軸CL2是以第一探針22~22g從封膠層24的端面至針尖段220的懸臂段221作為判斷依據。第二中心軸CL3是以第二探針23~23f從封膠層24的端面至針尖段230的懸臂段231作為判斷依據。第三中心軸CL4是以第三探針25a~25n從封膠層24的端面至針尖段250的懸臂段251作為判斷依據。第四中心軸CL5是以第四探針26a~26f從封膠層24的端面至針尖段260的懸臂段261作為判斷依據。
The first central axis CL2 described in the present invention is based on the
在一實施例中,每一承載座200d~200f的周圍具有複數個定位板200g~200i,至少一定位板200g~200i用以限制該承載座200d~200f位置,將該承載座200d~200f固定於該第二表面200b上。
In one embodiment, there are a plurality of
在圖4B~4F的實施例中,每一第二探針23~23f的針尖段230具有第一高度H4。一部份的複數個第三探針25a~25n的針尖段250具有第二高度H5,例如第三探針25j~25n的針尖段250具有第二高度H5。另一部分的複數個第三探針25a~25n的針尖段250具有第三高度H6,例如第三探針25a~25i的針尖段250具有第三高度H6。具有第二高度H5的每一針尖段250用以點觸待測物的第一側邊上電性接點。在圖4B~4F的實施例中,具有第二高度H5的第三探針25j~25n的每一
針尖段250用以點觸待測物S4的第一側邊SL1上電性接點。具有第三高度H6的每一針尖段250用以點觸待測物上與第一側邊相對的一第二側邊上電性接點。在圖4B~4F的實施例中,具有第三高度H6的第三探針25a~25i的每一針尖段250用以點觸待測物S4上與第一側邊SL1相對的第二側邊SL2上的電性接點。其中第一高度H4大於第二高度H5大於第三高度H6。
In the embodiment shown in FIGS. 4B-4F , the
在圖4B~4F的實施例中,並參照圖2A對應定位結構202的部分,探針座20位於待測物側B更具有封膠層24。複數個第一探針22~22g的懸臂段221的一部分被封膠層24所包覆。此外,複數個第二探針23~23f的懸臂段231的一部分、複數個第三探針25a~25n的懸臂段251的一部分以及複數個第四探針26a~26f的懸臂段261的一部分均被封膠層24所包覆。每一第二探針23~23f從封膠層24的端面沿著第一軸X至針尖段230的懸臂段231具有第一長度LC1。一部份的複數個第三探針25a~25n從封膠層24的端面沿第一軸X的懸臂段251具有第二長度LC2,例如第三探針25j~25n從封膠層24的端面沿第一軸X的懸臂段251具有第二長度LC2。另一部分的複數個第三探針25a~25n從封膠層24的端面沿第一軸X的懸臂段251具有第三長度LC3。例如第三探針25a~25i從封膠層24的端面沿第一軸X的懸臂段251具有第三長度LC3。具有第二長度LC2的每一懸臂段251分別連接具有第二高度H5的每一針尖段250,用以點觸一待測物的第一側邊上電性接點。例如在圖4B~4F的實施例中,具有第二長度LC2的第三探針25j~25n的每一懸臂段251分別連接具有第二高度H5的每一針尖段250,用以點觸待測物S4上的第一側邊SL1上電性接點。具有第三長度LC3的每一懸臂段251連接具有第三高度H6的每一針尖段250,用以點觸待測物上與第一側邊相對的第二側邊上電性接點。例如在圖4B~4F的實施例中,具有第三高度H6的第三探針25a~25i的每一
懸臂段251連接一具有第三高度H6的每一針尖段250,用以點觸待測物S4上與第一側邊SL1相對的第二側邊SL2上的電性接點。其中第一長度LC1大於第二長度LC2大於第三長度LC3。
In the embodiment shown in FIGS. 4B-4F , referring to the part corresponding to the
本發明所述的第一夾角、第二夾角為大於0度且小於90度,較佳為在35度~55度之間。主要是針對第一探針22b~22g的第一中心軸CL2對應待測物的電性接點的形狀及空間排列,使第一探針22b~22g的針尖段220接觸待測物的電性接點造成的針痕可以在電性接點的預設範圍中。
The first included angle and the second included angle in the present invention are greater than 0 degrees and less than 90 degrees, preferably between 35 degrees and 55 degrees. Mainly for the first central axis CL2 of the
以上所述,乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已,並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符,或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾,皆為本發明專利範圍所涵蓋。在本發明中,待測物並非用以定義第一點測區域與第二點測區域之間的距離的必要條件,亦可在無待測物(S1~S4)的情況進行下定義第一點測區域與第二點測區域之間的距離。例如在本實施例中,第一點測區域與第二點測區域之間的距離,亦可為第一探針模組PC1的任一針尖段(例如第二探針23的針尖段230)與第二探針模組PC2的任一針尖段(例如第四探針26的針尖段260)之間的距離。
The above description is only a description of the preferred implementation or examples of the technical means used to solve the problems in the present invention, and is not intended to limit the scope of the patent implementation of the present invention. That is, all equivalent changes and modifications that are consistent with the scope of the patent application of the present invention, or made according to the scope of the patent of the present invention, are covered by the scope of the patent of the present invention. In the present invention, the object to be tested is not a necessary condition for defining the distance between the first survey area and the second survey area, and the first survey area can also be defined without the test object (S1-S4). The distance between the hit area and the second hit area. For example, in this embodiment, the distance between the first survey area and the second survey area can also be any tip section of the first probe module PC1 (such as the
200:固定基板 200: fixed substrate
21a~21c:阻抗匹配探針 21a~21c: Impedance matching probe
210:探針部 210: Probe Department
210a、210b、210c:子探針 210a, 210b, 210c: subprobes
2101:連接段 2101: Connection segment
211:訊號傳輸部 211: Signal transmission department
2110:外導體 2110: Outer conductor
22~22g:第一探針 22~22g: the first probe
23~23f:第二探針 23~23f: the second probe
S0:待測物 S0: The object to be tested
PADRF:第一電性接點 PAD RF : the first electrical contact
PAD:第二電性接點 PAD: the second electrical contact
L1~L4:側邊 L1~L4: side
L5~L8:開槽 L5~L8: slotting
CL1:探針中心軸 CL1: Central axis of the probe
CL2:第一中心軸 CL2: the first central axis
θ1~θ4:夾角 θ1~θ4: included angle
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110133473A TWI801998B (en) | 2020-10-14 | 2021-09-08 | Probe card |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI801998B (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWM259163U (en) * | 2004-05-14 | 2005-03-11 | Via Tech Inc | Covering structure of probe card |
TW201116834A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-16 | Mjc Probe Inc | Probe card |
US20140103948A1 (en) * | 2010-03-11 | 2014-04-17 | Mpi Corporation | Probe card having configurable structure for exchanging or swapping electronic components for impedance matching |
US20200158756A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-21 | Chunghwa Precision Test Tech. Co., Ltd. | Probe card device and matching probe thereof |
-
2021
- 2021-09-08 TW TW110133473A patent/TWI801998B/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWM259163U (en) * | 2004-05-14 | 2005-03-11 | Via Tech Inc | Covering structure of probe card |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202215057A (en) | 2022-04-16 |
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