集成化探针卡及组装方式制造技术

一种集成化探针卡及组装方式，其主要包含有：若干探针；一电路空间转换器，其内布设有多层的线路，并于二相对端面上，分别形成出与该线路导通的接点，该等探针接合于其一端面的接点上；一弹性电路沟通连接板，包含有一容置板及若干弹性件；该容置板内部形成有若干预定数量并通贯顶、底面的容室，该各弹性件分别置于该各容室内，并由其两端凸露于该容室顶、底端外，以其一端与该电路空间转换器上一端的接点导通；一电路板，布设有若干与该各弹性件另一端导接的线路及导接点；一水平调整机构；于此，由该水平调整机构依序将探针、电路空间转换器、弹性电路沟通连接板及该电路板固置于其中，以对该电路空间转换器的水平度进行调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与探针卡有关，具体地说是指一种集成化探针卡及组装方式。
技术介绍
按，以目前常使用于半导体工业中的多种探针卡型式而言，如美国专利第4027935、第4754256、第5090118、第5475318及第6072190号…等，虽然上述各种探针卡的结构、动作原理及制造方式皆不尽相同，然而却皆具有多项缺点，例如传统的探针卡中，其探针的型式可概分为悬臂梁式(cantilever type，如epoxy ring probe card)及垂直式(vertical type，如cobra probe card)两类，这两类探针卡型式，皆是将其探针(钨针、铅针或铜针)以人工组装方式逐根固定在印刷电路板(PCB)上，亦以人工的方式逐步调整探针的高度，此举不仅将造成制作时的费时耗工，亦将使得组装后的探针卡成品精密度不佳，而常因探针的平整度不佳而影响测试时的稳定性。况且，由于传统探针卡的探针裸露部份过多且无绝缘包覆，会产生寄生电容及电感，造成高频测试讯号减弱、串音增加等缺失。而探针的变形能力过小，当待测电路的平面度不佳时，即无法确保所有探针均能有效地接触测试点。另外，目前以人工组装传统探针卡的探针密度已近瓶颈，其悬臂式探针的最小间距(min pitch)约为50μm，而垂直式探针的间距则约在100μm，不仅脚数(pin counts，探针数量)的数量愈高其制造的成本愈高，况且以现有的探针密度瓶颈而言，必然无法满足未来电子元件的针测需求。其次，如美国专利公开第US2002/0080588A1号所揭露的构造而言，其中用以将探针所测得的讯号传导至电路板上的弹性构件，是由多数弯曲线体所构成，虽各线体间仍相距有一定的间隙，但彼此间仍会产生杂讯(cross talk)，使得传输至电路板上的讯号极易产生误差，此杂讯对精密度极高的探针卡而言，便有可能会造成测试结果不正确的后果。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种集成化探针卡及组装方式，可以集成化成型所有探针，大幅降低制作成本。本专利技术的另一目的在于提供一种集成化探针卡及组装方式，能调整探针卡的水平度。本专利技术的再一目的在于提供一种集成化探针卡及组装方式，可避免讯号于传导间产生杂讯。为实现上述目的，本专利技术提供的集成化探针卡及组装方式，其主要包含有若干数量的探针；一电路空间转换器，其内布设有多层线路，并于该电路空间转换器的二相对端面上，分别形成出密度不一而与该各线路导通的接点，该等探针的一端接合于密度较高的一端面接点上，使该等探针的电性可由线路而传导至密度较低的接点上；一弹性电路沟通连接板，包含有一容置板及若干弹性件；该容置板内部形成有若干预定数量并通贯顶、底面的容室，该各弹性件具有导电性及预定的压缩伸张弹性，分别置于该容置板的各容室内，并使该各弹性件的两端略为凸露出于该容室顶、底端之外，而以其一端与该电路空间转换器上密度较低的接点接触而导通；一电路板，于其一端面上布设有若干的线路及导接点，与该弹性电路沟通连接板的各弹性件另一端导接，以测试由探针所传输的电性讯号，并使该弹性件受该电路空间转换器及该电路板的抵压而产生一压缩弹性预力；一水平调整机构，依序将探针、电路空间转换器、弹性电路沟通连接板及该电路板固置于其中，以对该电路空间转换器的水平度进行调整，并由该弹性件的压缩预力加以补偿电路空间转换器与该弹性电路沟通连接板间的位置落差，以保持电性的导通。其中该各探针为悬臂式。其中该各探针的自由端为四角锥状。其中该等探针由镍钴合金所制成。其中该电路空间转换器包含有一多层陶瓷基板(MLC)，其内布有多层线路，并于该多层陶瓷基板顶、底面的预定位置分别形成出与该线路导通的接点，且该基板顶、底面上所形成的接点密度，并由多层线路布设，而使顶面上接点密度较高，而底面上接点密度则较低的重新排列，使顶面密度较高的接点与该各探针连接，而底面密度较低的接点与该弹性电路沟通连接板接通。其中该电路空间转换器还包含有若干的探针基座，形成于该多层陶瓷基板的顶面线路接点上，以供探针连结。其中该探针基座以LIGA技术分别以电铸的方式形成。其中该探针基座为镍钴合金(Ni-Co)所制成。其中该容置板由绝缘材质所制成。其中该弹性件为弹簧针。其中该弹性件为弹簧。其中该水平调整机构，包含有一弹性固定板、一背板、一调整板、一前固定板及若干数量的差动调整件；该背板与该调整板由若干锁接件精密定位叠接，并将该电路板锁置于该前固定板与该背板之间，再将该弹性电路沟通连接板，置放于该前固定板中央所形成的一容置区域内，该容置区域的周边并形成有凹陷预定深度且外廓与该电路空间转换器约略相同的定位槽，以供该电路空间转换器放置于其中，再将该弹性固定板锁置于该前固定板的自由端面上，该弹性固定板的中央形成一透空的测试区域，供该探针穿出，该测试区试的四周边缘并分别凸伸形成一抵接部，与该电路空间转换器抵撑。其中该等差动调整件为三组差动螺丝与圆球组合，该各圆球置入于该前固定板中，再由该各差动螺丝由该调整板锁入与该圆球抵触，使该圆球的两相对端分别抵触于该电路空间转换器与该差动螺丝间，以由各差动螺丝的旋紧或放松来促使圆球对电路空间转换器进行水平面的调整，以连动而调整探针的水平度。其中该弹性固定板，为一具有弹性的板片。其中该电路空间转换器包含有一多层式电路板，其内布有多层线路，并于该多层式电路板顶、底面的预定位置分别形成出与该线路导通的接点，且该基板顶、底面上所形成的接点密度，并由多层线路的布设，而使顶面上接点密度较高，而底面上的接点密度则较低的重新排列，使顶面密度较高的接点与该各探针连接，而底面密度较低的接点与该弹性电路沟通连接板接通。本专利技术提供的集成化探针卡的组装方式，其主要是将若干成型的探针连接于一内部布设有多层线路的电路空间转换器的一端面接点上，并由此一端面上的接点将该探针与该线路电性导通而传导至另一端面的接点上；取一由一绝缘容置板及若干弹性件所构成的弹性电路沟通连接板，且该容置板内部形成有若干预定数量并通贯顶、底面的容室，该各弹性件具有导电性及预定压缩伸张的弹性，并将各弹性件置于该各容室内，并使该各弹性件的两端略为凸露出于该容室的顶底端之外；取一电路板，并于其中一端面上印刷有用以测试探针所传入讯号的线路，且于该线路上形成有多数与该弹性件底端位置对应的导接点；取一水平调整机构，该水平调整机构包含有一弹性固定板、一背板、一调整板、一前固定板及若干数量的差动调整件；该弹性固定板的中央形成有一顶、底端透空的测试区域，并于该测试区域的四周边缘分别凸伸形成一互不连接的抵接部，该前固定板中央形成有一透空的容置区域及一与该容置区域贯通且面积较大的定位槽，该等差动调整件为三组差动螺丝与圆球的组合；首先，由若干锁接件将该水平调整机构的背板与调整板作一精密定位层叠锁接，并将该电路板利用若干锁接件锁置于该前固定板与该背板之间，且该电路板上的导接点裸露于该容置区域中，再将该容置板置放于该前固定板的容置区域内，并使该各弹性件的底端与该电路板上的导接点对应接触，再将该电路空间转换器放置于该定位槽中，使该各探针朝外，而另一端面的线路接点，则与该各弹性件的顶端抵按，使该各弹性件二端受该电路空间转换器与该电路板的抵压而产生一预定的压缩预力，再将该弹性固定板由若干锁接件锁置于该前固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成化探针卡，其特征在于，主要包含有：若干数量的探针；一电路空间转换器，其内布设有多层线路，并于该电路空间转换器的二相对端面上，分别形成出密度不一而与该各线路导通的接点，该等探针的一端接合于密度较高的一端面接点上，使该等 探针的电性可由线路而传导至密度较低的接点上；一弹性电路沟通连接板，包含有一容置板及若干弹性件；该容置板内部形成有若干预定数量并通贯顶、底面的容室，该各弹性件具有导电性及预定的压缩伸张弹性，分别置于该容置板的各容室内，并使该各弹性件的 两端略为凸露出于该容室顶、底端之外，而以其一端与该电路空间转换器上密度较低的接点接触而导通；一电路板，于其一端面上布设有若干的线路及导接点，与该弹性电路沟通连接板的各弹性件另一端导接，以测试由探针所传输的电性讯号，并使该弹性件受该电 路空间转换器及该电路板的抵压而产生一压缩弹性预力；一水平调整机构，依序将探针、电路空间转换器、弹性电路沟通连接板及该电路板固置于其中，以对该电路空间转换器的水平度进行调整，并由该弹性件的压缩预力加以补偿电路空间转换器与该弹性电路沟通 连接板间的位置落差，以保持电性的导通。...

【技术特征摘要】
1.一种集成化探针卡，其特征在于，主要包含有若干数量的探针；一电路空间转换器，其内布设有多层线路，并于该电路空间转换器的二相对端面上，分别形成出密度不一而与该各线路导通的接点，该等探针的一端接合于密度较高的一端面接点上，使该等探针的电性可由线路而传导至密度较低的接点上；一弹性电路沟通连接板，包含有一容置板及若干弹性件；该容置板内部形成有若干预定数量并通贯顶、底面的容室，该各弹性件具有导电性及预定的压缩伸张弹性，分别置于该容置板的各容室内，并使该各弹性件的两端略为凸露出于该容室顶、底端之外，而以其一端与该电路空间转换器上密度较低的接点接触而导通；一电路板，于其一端面上布设有若干的线路及导接点，与该弹性电路沟通连接板的各弹性件另一端导接，以测试由探针所传输的电性讯号，并使该弹性件受该电路空间转换器及该电路板的抵压而产生一压缩弹性预力；一水平调整机构，依序将探针、电路空间转换器、弹性电路沟通连接板及该电路板固置于其中，以对该电路空间转换器的水平度进行调整，并由该弹性件的压缩预力加以补偿电路空间转换器与该弹性电路沟通连接板间的位置落差，以保持电性的导通。2.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该各探针为悬臂式。3.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该各探针的自由端为四角锥状。4.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该等探针由镍钴合金所制成。5.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该电路空间转换器包含有一多层陶瓷基板，其内布有多层线路，并于该多层陶瓷基板顶、底面的预定位置分别形成出与该线路导通的接点，且该基板顶、底面上所形成的接点密度，并由多层线路布设，而使顶面上接点密度较高，而底面上接点密度则较低的重新排列，使顶面密度较高的接点与该各探针连接，而底面密度较低的接点与该弹性电路沟通连接板接通。6.依据权利要求5所述集成化探针卡，其特征在于，其中该电路空间转换器还包含有若干的探针基座，形成于该多层陶瓷基板的顶面线路接点上，以供探针连结。7.依据权利要求6所述集成化探针卡，其特征在于，其中该探针基座以微影制程技术分别以电铸的方式形成。8.依据权利要求6所述集成化探针卡，其特征在于，其中该探针基座为镍钴合金所制成。9.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该容置板由绝缘材质所制成。10.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该弹性件为弹簧针。11.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该弹性件为弹簧。12.依据权利要求1所述集成化探针卡，其特征在于，其中该水平调整机构，包含有一弹性固定板、一背板、一调整板、一前固定板及若干数量的差动调整件；该背板与该调整板由若干锁接件精密定位叠接，并将该电路板锁置于该前固定板与该背板之间，再将该弹性电路沟通连接板，置放于该前固定板中央所形成的一容置区域内，该容置区域的周边并形成有凹陷预定深度且外廓与该电路空间转换器约略相同的定位槽，以供该电路空间转换器放置于其中，再将该弹性固定板锁置于该前固定板的自由端面上，该弹性固定板的中央形成一透空的测试区域，供该探针穿出，该测试区试的四周边缘并分别凸伸形成一抵接部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智崇，王宏杰，周敏傑，潘昆志，黄雅如，蔡居恕，陈智伟，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]