[发明专利]探针卡结构

说明书

技术领域

本发明为一探针卡的技术领域，特别指一种运用于探针数目多且间距小的探针卡中，利用真空吸力的原理将探针卡各构件紧密地固定在一起。

背景技术

随着科技技术的成熟与提升，芯片功能逐渐增加，设计逐渐复杂，芯片输入/输出针脚数也持续增加。为了降低生产成本，晶圆尺寸也不断提升(如12时晶圆)，因此大面积侦测用的探针卡需求逐渐增多。此类大面积的探针卡，由于探针接触点的间距小，结构中通常会利用具有线路的多层式基板设置于多个探针与电路板间，作为线路的空间转换装置。基板上下两平面具有大间距垫盘(又称接触垫，contact pad)与小间距垫盘，内部分布着连接上下各垫盘的线路，其中大间距离垫盘的平面是与电路板相接，垫盘间距较小的平面则是供多个微小探针各别与垫盘相电性连接。利用此多个微小探针与被测物接触即可达成电子测试的目的。多层式基板可为陶瓷基板、玻璃基板或铜箔(FR-4)基板等，例如在工业上容易获得的多层陶瓷基板(multi-layer ceramics substrate，MLC)或低温共烧陶瓷基板(low temperature co-fired ceramics substrate，LTCC)。

大面积的探针卡不仅本身所具备的微小探针数目众多(可达数千根)，各构件如电路板、基板的线路复杂程更高，成本也更为昂贵，因此就使用者(如测试厂商)的立场，是希望探针卡的使用寿命能够延长，在各构件拆解维修时，如电路板或基板的损伤情形能降低，以减少重新更换零件的成本。

就现有探针卡的结构作分析，电路板与基板的固定方式是利用焊锡粘固于电路板与基板上的线路垫盘处。当电路板或基板欲维修时，较为困难所需时间也较长，如欲分开两构件，则须要经过高温回焊炉，此过程中容易造成电路板及基板同时损坏，增加维修保养的成本。此外若拆解后的电路板及基板未损坏，将两者重新利用进行焊锡连接时良率也会降低，造成使用者相当的困扰。虽然有些厂商开始采用锁固方式各将电路板与基板相固定，两者间再以可导电的弹性探针作为电性连接。但夹持于基板周围的锁固元件，容易使基板产生轻微的弯曲，若再加上位置中央区域弹性探针的反作用力，基板很容易变形或损坏，面积愈大的基板此问题更为严重；此外，产生弯曲的基板平坦度不佳，也会影响弹性探针的接触状态，压力与反作用力不均，会造成弹性探针损害程度的不同；因此，本发明人针对上述的问题，借着多年的经验，设计了此一探针卡结构。

发明内容

本发明主要目的是提供一种采用真空吸力的原理以确保探针卡各构件能紧紧接触固定的设计，主要是于探针卡的基板周围与电路板相邻处以一密封胶垫来密闭，接着将电路板与基板间的空间内压力转换为呈真空或负压状态，使得电路板、电性连接装置与基板能靠紧在一起而被固定，除此以外空间各处压力平均，确保各构件能紧密确实的接触，能适用于大面积的探针卡。

本发明另一目的是提供一种便于维修的探针卡结构，由于主要构件间是利用真空吸力原理使各构件紧靠而固定，并未利用焊锡作连接，当欲分离各构件时仅须调整空间内部的压力，即能让如电路板或基板等构件分离，方便进行维修保养作业，能延续探针卡的使用寿命，减少更换零件的费用。

为达上述目的，本发明主要包括有一电路板、一电性连接装置、一基板、至少一探针单元以及一密封胶垫。探针单元安装于具有线路分布其上的基板处，探针单元具有多个探针能与待测件相接触，电性连接装置设置于电路板与基板间，整体结构能使电路板讯号传递至探针单元处，本发明改良的地方是利用密封胶垫设置于电路板与基板间，将基板周围与电路板相邻处封闭，并使电路板与基板间的空间压力呈真空或负压状态，让电路板、电性连接装置与基板相互靠紧而固定在一起。

以下配合图式及元件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在阅读本说明书后能加以实施。

附图说明

图1为本发明的第一种实施例的剖面图。

图2为本发明的密封胶垫的立体示意图。

图3为本发明的第二种实施例的剖面图。

图4A为本发明密封胶垫的另一种型式的平面图。

图4B为本发明密封胶垫的另一种型式的平面图。

图4C为本发明密封胶垫的另一种型式的平面图。

其中，附图标记说明如下：

4     探针卡        32    弹性接触件

5     电路板        4     基板

22    真空管        5     探针单元

6     电性连接装置  51    探针