本發(fā)明與探針卡有關(guān),特別是指一種可更換探針模塊的探針卡,以及所述探針卡的組裝方法與探針模塊更換方法。
背景技術(shù):
請(qǐng)參閱中國(guó)臺(tái)灣專利編號(hào)i425218,所述專利所提供的探針卡主要包含有一電路基板、一固定在所述電路基板上的加固物板、一設(shè)置于所述加固物板上的調(diào)整板,以及一固定在所述調(diào)整板下的探針頭模塊,所述探針頭模塊穿過(guò)所述電路基板的一中央穿孔與所述加固物板的一中央穿孔。所述探針頭模塊主要包含有一設(shè)有多個(gè)探針的探針頭,以及一承載所述探針頭且由螺絲鎖固的探針頭固定座。各探針位于電路基板下方,用于點(diǎn)觸待測(cè)物,并通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電銷及電線與所述電路基板上的連接器電性連接,進(jìn)而通過(guò)所述連接器與一測(cè)試機(jī)臺(tái)電性連接。
前述探針頭模塊通過(guò)多個(gè)螺栓及螺帽鎖固于所述調(diào)整板,所述調(diào)整板通過(guò)多個(gè)鎖固螺絲固定于所述加固物板,且多個(gè)調(diào)整螺絲穿過(guò)所述調(diào)整板并頂?shù)钟谒黾庸涛锇?。?dāng)各鎖固螺絲未將所述調(diào)整板緊抵于所述加固物板而使所述調(diào)整板與所述加固物板之間有空隙時(shí),各所述調(diào)整螺絲可供使用者轉(zhuǎn)動(dòng)以使該處的調(diào)整板部位接近或遠(yuǎn)離所述加固物板,如此以費(fèi)時(shí)地調(diào)整所述加固物板相對(duì)于所述電路基板的方位,以校正各所述探針相對(duì)于待測(cè)物的方位,使得各探針的針尖相對(duì)于待測(cè)物有可接受的平面度。
然而,前述的探針卡結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此組裝上較費(fèi)時(shí),且其平面度校正過(guò)程也相當(dāng)費(fèi)時(shí)。此外,當(dāng)探針損壞需更換探針頭時(shí),需將鎖固所述探針頭固定座的螺絲向下移除,以將所述探針頭固定座與所述探針頭拆卸下來(lái),再更換探針頭,此過(guò)程不易執(zhí)行,必要時(shí)更需使用治具輔助;或者,先將所述探針頭模塊整個(gè)拆卸下來(lái),再拆卸所述探針頭固定座進(jìn)而更換探針頭,此程序更為繁復(fù)費(fèi)時(shí)且對(duì)位不易。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明的主要目的在于提供一種可更換探針模塊的探針卡,其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)潔嚴(yán)謹(jǐn)且對(duì)位精準(zhǔn)而可節(jié)省組裝時(shí)間,并可避免費(fèi)時(shí)的探針?lè)轿恍U^(guò)程,且其探針模塊可快速更換以提高檢測(cè)效率并節(jié)省成本。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所提供的一種可更換探針模塊的探針卡,其特征在于包含有:一基板模塊,具有一安裝孔以及一位于所述安裝孔的一孔壁的第一階梯狀結(jié)構(gòu),所述第一階梯狀結(jié)構(gòu)具有一第一階部以及一第二階部,所述第一階部具有一第一接合面,所述第二階部具有一第一傳輸面,所述第一傳輸面設(shè)有一第一導(dǎo)電接點(diǎn);一探針模塊,具有一探針及一第二階梯狀結(jié)構(gòu),所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)具有一第一階部以及一第二階部,所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)的第一階部具有一第二接合面,所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)的第二階部具有一第二傳輸面,所述第二傳輸面設(shè)有一與所述探針電性連接的第二導(dǎo)電接點(diǎn),所述探針模塊以所述第一接合面與所述第二接合面相接且所述第一傳輸面與所述第二傳輸面相面對(duì)的方式設(shè)置于所述基板模塊的安裝孔;一壓制件,具有一壓制部,所述壓制部能離開(kāi)地抵壓于所述探針模塊而使所述第二接合面緊抵于所述第一接合面且所述第一導(dǎo)電接點(diǎn)與所述第二導(dǎo)電接點(diǎn)電性連接。
上述本發(fā)明的技術(shù)方案中,所述基板模塊具有一位于所述第一階梯狀結(jié)構(gòu)的所述第一階部的對(duì)位槽,所述探針模塊具有一自所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)的所述第一階部凸出的凸出部,所述凸出部嵌置于所述對(duì)位槽內(nèi),且其中當(dāng)所述探針模塊位于所述安裝孔內(nèi)且受所述壓制件抵壓時(shí),所述壓制件的壓制部抵壓于所述探針模塊對(duì)應(yīng)于所述凸出部的位置。
所述基板模塊具有非對(duì)稱地分布的多個(gè)所述對(duì)位槽,所述探針模塊具有非對(duì)稱地分布的多個(gè)所述凸出部,各所述凸出部為分別嵌置于各所述對(duì)位槽內(nèi)。
所述基板模塊包含有一電路基板及一補(bǔ)強(qiáng)板,所述第一接合面位于所述補(bǔ)強(qiáng)板,所述第一傳輸面位于所述電路基板,且其中所述探針模塊包含有一電路基板及一補(bǔ)強(qiáng)板,所述第二接合面位于所述探針模塊的補(bǔ)強(qiáng)板,所述第二傳輸面位于所述探針模塊的電路基板。
所述壓制件為一肘節(jié)夾鉗,包含有一固定于所述基板模塊的固定座,以及一能在所述肘節(jié)夾鉗受使用者操作時(shí)相對(duì)所述固定座擺動(dòng)的擺臂,所述壓制部位于所述擺臂。
本發(fā)明還提供了一種可更換探針模塊的探針卡的組裝方法,其特征在于包含有下列步驟:提供一基板模塊,所述基板模塊具有一安裝孔以及一位于所述安裝孔的一孔壁的第一階梯狀結(jié)構(gòu),所述第一階梯狀結(jié)構(gòu)具有一第一階部以及一第二階部,所述第一階部具有一第一接合面,所述第二階部具有一第一傳輸面,所述第一傳輸面設(shè)有一第一導(dǎo)電接點(diǎn);提供一探針模塊,所述探針模塊具有一探針及一第二階梯狀結(jié)構(gòu),所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)具有一第一階部以及一第二階部,所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)的第一階部具有一第二接合面,所述第二階梯狀結(jié)構(gòu)的第二階部具有一第二傳輸面,所述第二傳輸面設(shè)有一與所述探針電性連接的第二導(dǎo)電接點(diǎn);將所述探針模塊設(shè)置于所述基板模塊的安裝孔內(nèi),使得所述第一接合面與所述第二接合面相接,且所述第一傳輸面為面對(duì)所述第二傳輸面;施加一抵壓力量于所述探針模塊,使得所述第二接合面緊抵于所述第一接合面且所述第一導(dǎo)電接點(diǎn)與所述第二導(dǎo)電接點(diǎn)電性連接。
本發(fā)明還提供了一種采用上述可更換探針模塊的探針卡的組裝方法所組裝而成的探針卡的探針模塊更換方法,其特征在于包含有下列步驟:解除施于所述探針模塊的抵壓力量;將所述探針模塊自所述基板模塊的安裝孔取出;將另一探針模塊設(shè)置于所述基板模塊的安裝孔,使得所述基板模塊的第一接合面與所述另一探針模塊的一第二接合面相接,且所述基板模塊的第一傳輸面為面對(duì)所述另一探針模塊的一第二傳輸面;施加一抵壓力量于所述另一探針模塊,使得所述第二接合面緊抵于所述第一接合面且所述基板模塊的第一導(dǎo)電接點(diǎn)與所述另一探針模塊的一第二導(dǎo)電接點(diǎn)電性連接。
本發(fā)明所提供的可更換探針模塊的探針卡還可采用另一技術(shù)方案:一種可更換探針模塊的探針卡,其特征在于包含有:一基板模塊,具有一安裝孔、一第一電路基板以及一基板模塊補(bǔ)強(qiáng)板,所述基板模塊補(bǔ)強(qiáng)板具有一第一基板階部;一探針模塊,具有一探針、一第二電路基板以及一探針模塊補(bǔ)強(qiáng)板,所述探針模塊補(bǔ)強(qiáng)板具有一第一探針階部;一壓制件,具有一壓制部及一固設(shè)于所述基板模塊補(bǔ)強(qiáng)板的固定座,其中,通過(guò)所述固定座當(dāng)支點(diǎn)施力,所述壓制部能抵壓于所述第一探針階部而使所述第一探針階部緊抵所述第一基板階部,進(jìn)而使所述探針模塊能移除地設(shè)置于所述基板模塊的安裝孔并使所述第一電路基板經(jīng)所述第二電路基板電性耦接所述探針。
其中,所述基板模塊具有一位于所述第一基板階部的對(duì)位槽,所述探針模塊具有一自所述第一探針階部凸出的凸出部,所述凸出部能移除地嵌置于所述對(duì)位槽內(nèi),且其中當(dāng)所述探針模塊位于所述安裝孔內(nèi)且受所述壓制件抵壓時(shí),所述壓制部抵壓于對(duì)應(yīng)于所述凸出部的一容置槽的一底面。
所述凸出部的一下表面的水平高度高于所述第二電路基板的一下表面。
當(dāng)所述探針模塊位于所述安裝孔內(nèi)且受所述壓制件抵壓時(shí),所述第一探針階部的一第一探針接合面先壓抵所述第一基板階部的一第一基板接合面,所述凸出部的一下表面再接觸其對(duì)應(yīng)位置的所述第一電路基板。
所述第一電路基板具有一第二基板階部,所述第二電路基板具有一第二探針階部,且其中當(dāng)所述探針模塊位于所述安裝孔內(nèi)且受所述壓制件抵壓時(shí),所述第二基板階部的一第一基板傳輸面與所述第二探針階部的一第一探針傳輸面對(duì)位電性連接,以使所述第一電路基板經(jīng)所述第二電路基板電性耦接所述探針,且其中所述第一探針階部位于所述第二探針階部外圍的上方。
當(dāng)所述探針模塊位于所述安裝孔內(nèi)且受所述壓制件抵壓時(shí),所述壓制件為抵壓于所述探針模塊補(bǔ)強(qiáng)板的一容置槽的一底面,且所述容置槽的所述底面的水平高度低于所述第一探針階部的一上表面。
采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明的探針卡在制造時(shí),只要第一接合面與第二接合面進(jìn)行精密的平面加工,并通過(guò)第一階梯狀結(jié)構(gòu)及第二階梯狀結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)定位,即可在探針卡組裝完成后確保探針朝向正確的方位(例如針尖垂直于待測(cè)物),在設(shè)有多個(gè)探針的情況下,可確保各探針的針尖相對(duì)于待測(cè)物有良好的平面度。換言之,本發(fā)明的探針卡不需設(shè)置調(diào)整探針?lè)轿坏臋C(jī)制,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔嚴(yán)謹(jǐn)且對(duì)位精準(zhǔn)而可節(jié)省組裝時(shí)間,并可避免費(fèi)時(shí)的探針?lè)轿恍U^(guò)程。此外,當(dāng)探針損壞時(shí),只要解除所述壓制件的壓制力,即可快速地更換所述探針模塊。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明一第一較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡的立體組合圖;
圖2是沿圖1中剖線2-2的剖視圖;
圖3是本發(fā)明所述第一較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡的部分立體分解圖;
圖4類同于圖2,但顯示更換探針模塊的過(guò)程;
圖5是本發(fā)明所述第一較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡的探針模塊的立體分解圖;
圖6是本發(fā)明所述第一較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡的探針模塊的后視圖;
圖7是本發(fā)明一第二較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡的剖視示意圖;
圖8是本發(fā)明一第三較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)舉以下實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及功效進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
申請(qǐng)人首先在此說(shuō)明,在以下將要介紹的實(shí)施例以及圖式中,相同的參考號(hào)碼,表示相同或類似的元件或其結(jié)構(gòu)特征。需注意的是,圖式中的各元件及構(gòu)造為示例方便并不一定依真實(shí)比例繪制,且若實(shí)施上為可能,不同實(shí)施例的特征可以交互應(yīng)用。
請(qǐng)先參閱圖1至圖4,本發(fā)明一第一較佳實(shí)施例所提供的可更換探針模塊的探針卡10包含有一基板模塊20、一探針模塊30、一可選擇性地使用且呈薄片狀的異方性導(dǎo)電膠40,以及三壓制件50。
基板模塊20包含有一電路基板22(也稱為第一電路基板)及一補(bǔ)強(qiáng)板24(也稱為基板模塊補(bǔ)強(qiáng)板),補(bǔ)強(qiáng)板24為金屬或強(qiáng)化材料制成并通過(guò)多個(gè)螺絲(或固定銷)鎖固于電路基板22上,以補(bǔ)強(qiáng)電路基板22的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。前述各螺絲為對(duì)應(yīng)圖中所示的電路基板22及補(bǔ)強(qiáng)板24的圓孔,為簡(jiǎn)化圖式,各螺絲未顯示于圖式中。電路基板22可以是一般的樹(shù)脂電路基板、多層陶瓷電路基板(multi-layeredceramicsubstrate)、多層有機(jī)電路基板(multi-layeredorganicsubstrate)等,其中電路基板22頂面的外圍設(shè)置有多個(gè)用于與測(cè)試機(jī)電性連接的導(dǎo)電接點(diǎn)(圖中未示),并通過(guò)內(nèi)部走線、表面布線且/或外部跳線的方式,而電性連接至電路基板22內(nèi)圈的第一導(dǎo)電接點(diǎn)(以下詳述),電路基板22的導(dǎo)電接點(diǎn)、布線或其他導(dǎo)電或電子元件為簡(jiǎn)化圖式并未顯示于圖1及圖3,第一導(dǎo)電接點(diǎn)可見(jiàn)于圖2及圖4。
如圖3及圖4所示,電路基板22及補(bǔ)強(qiáng)板24的中央穿孔共同形成一用于安裝探針模塊30的安裝孔26,以及一位于安裝孔26的孔壁的第一階梯狀結(jié)構(gòu)28。電路基板22的中央穿孔可貫穿電路基板22的上表面及下表面。補(bǔ)強(qiáng)板24的中央穿孔可貫穿補(bǔ)強(qiáng)板24的上表面及下表面。本發(fā)明所述的階梯狀結(jié)構(gòu)如同樓梯一般有由上而下或由下而上地逐漸朝某一方向延伸而出的多個(gè)階部,例如,第一階梯狀結(jié)構(gòu)28的階部是由上而下地朝安裝孔26的中心延伸而出,第一階梯狀結(jié)構(gòu)28的一位于補(bǔ)強(qiáng)板24的階部282(也就是第一階部,也稱為第一基板階部)具有一第一接合面282a,第一階梯狀結(jié)構(gòu)28的另一位于電路基板22的階部284(也就是第二階部,也稱為第二基板階部)具有一第一傳輸面284a(也稱為第一基板傳輸面),且第一傳輸面284a設(shè)有多個(gè)第一導(dǎo)電接點(diǎn)284b(如圖2及圖4所示)。其中,第一階部282為補(bǔ)強(qiáng)板24的一部分,第二階部284為電路基板22的一部分。較佳地,第一階部282(第一接合面282a)位于第二階部284(第一傳輸面284a)外圍的上方,且第二階部284為一連續(xù)的環(huán)狀或多邊形外框結(jié)構(gòu)。
如圖5所示,探針模塊30包含有一電路基板31(也稱為第二電路基板)、一通過(guò)多個(gè)螺絲鎖(或固定銷)固于電路基板31的補(bǔ)強(qiáng)板32(也稱為探針模塊補(bǔ)強(qiáng)板)、一可通過(guò)多個(gè)螺絲(或固定銷)鎖固于電路基板31的導(dǎo)電連接器33、一通過(guò)多個(gè)螺絲(或固定銷)鎖固于電路基板31及補(bǔ)強(qiáng)板32且位于導(dǎo)電連接器33外圍的固定座34、一通過(guò)多個(gè)螺絲(或固定銷)鎖固于固定座34的探針頭安裝座35、一設(shè)置于探針頭安裝座35內(nèi)的探針頭36,以及一通過(guò)多個(gè)螺絲(或固定銷)鎖固于補(bǔ)強(qiáng)板32的蓋板37,且蓋板37具有一把手372。補(bǔ)強(qiáng)板32為金屬或強(qiáng)化材料制成,用于補(bǔ)強(qiáng)電路基板31的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。電路基板31可采用與電路基板22相同或不同的材質(zhì)制成。此外,如圖2及圖4所示,導(dǎo)電連接器33包含有一導(dǎo)電銷安裝座331以及多個(gè)穿設(shè)于導(dǎo)電銷安裝座331的導(dǎo)電銷38,例如伸縮導(dǎo)電銷(pogopin),為簡(jiǎn)化圖式,各導(dǎo)電銷38及其穿過(guò)的穿孔并未顯示于圖5中。前述的螺絲對(duì)應(yīng)圖5中所示的圓孔,為簡(jiǎn)化圖式,各螺絲未顯示于圖式中,且電路基板31上的導(dǎo)電接點(diǎn)、布線或其他導(dǎo)電元件均未顯示于圖5中,但如下述的第二導(dǎo)電接點(diǎn)及第三導(dǎo)電接點(diǎn)顯示于圖2及圖4中。
如圖4所示,探針模塊30的外周緣具有一第二階梯狀結(jié)構(gòu)39,第二階梯狀結(jié)構(gòu)39具有由下而上地逐漸朝遠(yuǎn)離探針模塊30的中心的方向延伸而出的多個(gè)階部,第二階梯狀結(jié)構(gòu)39的一位于補(bǔ)強(qiáng)板32的階部392(也就是第一階部,也稱為第一探針階部)具有一第二接合面392a,第二階梯狀結(jié)構(gòu)39的另一位于電路基板31的階部394(也就是第二階部,也稱為第二探針階部)具有一第二傳輸面394a(也稱為第一探針傳輸面),且第二傳輸面394a設(shè)有多個(gè)第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b,并通過(guò)電路基板31的內(nèi)部布線,與設(shè)置電路基板31中心部位的第三導(dǎo)電接點(diǎn)312電性連接。其中,第一階部392為補(bǔ)強(qiáng)板32的一部分,第二階部394為電路基板31的一部分。較佳地,第一階部392位于固定座34及探針頭安裝座35外圍的上方,第一階部392(第二接合面392a)位于第二階部394(第二傳輸面394a)外圍的上方,補(bǔ)強(qiáng)板32(中間部分)位于電路基板31的上方。
導(dǎo)電連接器33作為電路基板31與探針頭36之間電性連接的橋梁。配合實(shí)際尺寸需要,倘若探針模塊30被配置成電路基板31與探針頭36直接電性連接的情況,可以不設(shè)置導(dǎo)電連接器33。在本實(shí)施例中,導(dǎo)電連接器33的導(dǎo)電銷安裝座331由三板體構(gòu)成,然而,導(dǎo)電連接器33的導(dǎo)電銷安裝座331也可一體成形(如圖7所示)。
探針頭36包含有一探針座362以及多個(gè)設(shè)于探針座362的探針364。在本實(shí)施例中,探針座362為一電路板,各探針364接設(shè)于探針座362底面或通過(guò)微機(jī)電制程成型于探針座362底面,并通過(guò)探針座362的內(nèi)部走線而與探針座362頂面的導(dǎo)電接點(diǎn)電性連接,為簡(jiǎn)化圖式,此處所述的導(dǎo)電接點(diǎn)及內(nèi)部走線未顯示于本實(shí)施例的圖式中,可參閱圖7及圖8。
導(dǎo)電連接器33的各個(gè)導(dǎo)電銷38的一端分別抵接于電路基板31的第三導(dǎo)電接點(diǎn)312,另一端則抵接于探針座362頂面的導(dǎo)電接點(diǎn)。由于各第三導(dǎo)電接點(diǎn)312通過(guò)電路基板31的內(nèi)部走線分別與各第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b電性連接,由此,各第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b通過(guò)電路基板31的內(nèi)部走線、各第三導(dǎo)電接點(diǎn)312、各導(dǎo)電銷38及探針座362的內(nèi)部走線分別與各探針364電性連接。
為簡(jiǎn)化圖式,本實(shí)施例的圖式中所顯示的導(dǎo)電接點(diǎn)284b、394b、312嵌入電路基板22或電路基板31內(nèi),事實(shí)上導(dǎo)電接點(diǎn)284b、394b、312通常會(huì)稍微凸出電路基板22或電路基板31。此外,探針卡10通常設(shè)有多根探針364,第一、二、三導(dǎo)電接點(diǎn)284b、394b、312及導(dǎo)電銷38也會(huì)至少與探針364相同數(shù)量,但本發(fā)明的探針卡的探針、第一、二、三導(dǎo)電接點(diǎn)及導(dǎo)電銷的數(shù)量均無(wú)限制。
本發(fā)明的探針卡10的組裝方法,是先提供模塊化的基板模塊20及探針模塊30,也就是將基板模塊20及探針模塊30以前述的方式分別組裝完成。然后,如圖2所示,將探針模塊30對(duì)位設(shè)置于基板模塊20的安裝孔26內(nèi),使得第一接合面282a與第二接合面392a相接,且第一傳輸面284a為面對(duì)第二傳輸面394a。在本實(shí)施例中,在將探針模塊30設(shè)置于安裝孔26內(nèi)之前,先將一導(dǎo)電連接器,例如異方性導(dǎo)電膠40設(shè)于第一傳輸面284a上,使得第一傳輸面284a通過(guò)異方性導(dǎo)電膠40面對(duì)第二傳輸面394a。最后,將各壓制件50的一壓制部52壓制于探針模塊30,此時(shí),各壓制部52施加一壓制力于探針模塊30,使得第二接合面392a緊抵于第一接合面282a(也就是利用剛性材料第一階部392對(duì)位緊密接觸剛性材料第一階部282),且各第一導(dǎo)電接點(diǎn)284b分別與各第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b對(duì)位接觸并電性連接,由此,一測(cè)試機(jī)(圖中未示)可以經(jīng)電路基板22、第一階梯狀結(jié)構(gòu)28的第一傳輸面284a、第二階梯狀結(jié)構(gòu)39的第二傳輸面394a、及/或電路基板31,電性耦接至探針364,以提供測(cè)試信號(hào)來(lái)測(cè)試一待測(cè)物(圖中未示),如晶圓或晶粒。探針卡10也可不設(shè)置諸如異方性導(dǎo)電膠40的導(dǎo)電連接器(如圖7及圖8所示),在此情況下,第一導(dǎo)電接點(diǎn)284b分別與第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b直接電性連接;然而,異方性導(dǎo)電膠40可使第一、二導(dǎo)電接點(diǎn)284b、394b更確實(shí)地電性連接,并提供緩沖作用而可避免第一、二導(dǎo)電接點(diǎn)284b、394b損壞。事實(shí)上,各壓制件50壓制于探針模塊30之前,各第一導(dǎo)電接點(diǎn)284b與各第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b已直接相接或通過(guò)異方性導(dǎo)電膠40而間接地相接,因此可能已相互電性連接,但也可能因接觸不良而未確實(shí)電性連接,通過(guò)各壓制件50的壓制力即可確保各第一導(dǎo)電接點(diǎn)284b分別與各第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b電性連接。再者,也可利用諸如伸縮導(dǎo)電銷(pogopin)、彈簧針(springneedle)、或其他可撓性導(dǎo)體之類的導(dǎo)電連接器取代異方性導(dǎo)電膠40,也就是導(dǎo)電連接器的種類并不以異方性導(dǎo)電膠為限。
當(dāng)有探針損壞時(shí),使用者只要通過(guò)解除各壓制件50的壓制即可迅速將探針模塊30更換掉,即可快速繼續(xù)使用探針卡10,也就是基板模塊20可繼續(xù)使用,而不需整個(gè)探針卡10送修而中斷檢測(cè)工作或整個(gè)探針卡10報(bào)廢而造成浪費(fèi)。本發(fā)明的探針卡10的探針模塊更換方法,是先解除各壓制件50施加在探針模塊30上的壓制力,再將探針模塊30自基板模塊20的安裝孔26取出,然后將要更換上的另一探針模塊以如同前述探針模塊30的設(shè)置方式設(shè)置于安裝孔26,再將各壓制件50的壓制部52壓制于更換上的探針模塊即可。由此,本發(fā)明的探針卡10可供使用者快速地更換并隨即使用更換后的探針模塊30。
在本實(shí)施例中,各壓制件50為一肘節(jié)夾鉗,包含有一固定于補(bǔ)強(qiáng)板24的固定座54、一可供使用者操作而擺動(dòng)的操作桿56,以及一能在肘節(jié)夾鉗50受使用者操作時(shí)相對(duì)固定座54擺動(dòng)的擺臂58,壓制部52位于擺臂58。通過(guò)固定座54當(dāng)支點(diǎn)對(duì)操作桿56向下施力可使壓制部52抵壓于補(bǔ)強(qiáng)板32的容置槽322(詳述于下文)的底面322a,向上扳起則可解除抵壓。本實(shí)施例以肘節(jié)夾鉗作為壓制件50,可供使用者快速操作,以便快速地組裝探針卡10或更換探針模塊30,然而,壓制件50不限為肘節(jié)夾鉗,只要可提供壓制力將探針模塊30壓制于基板模塊20且壓制力能被使用者移除即可,例如,壓制件可為設(shè)置在基板模塊20的螺栓,并以螺拴頭作為壓制部,通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺栓使螺栓頭(壓制部)抵壓于探針模塊30以將探針模塊30固定于基板模塊20,或者使螺栓頭(壓制部)離開(kāi)探針模塊30,從而解除施加于探針模塊30的壓制力,使探針模塊30能夠抽離基板模塊20。又如,壓制件可為樞設(shè)于基板模塊20上的金屬?gòu)椘脧椘囊欢说謮夯螂x開(kāi)探針模塊30,而達(dá)到快速固定及拆卸探針模塊30的功效。換言之,本發(fā)明的壓制件50并不以本實(shí)施所提供的肘節(jié)夾鉗為限。
此外,在制造探針卡10時(shí),只要第一接合面282a與第二接合面392a進(jìn)行精密的水平與垂直平面加工,并通過(guò)第一階梯狀結(jié)構(gòu)28及第二階梯狀結(jié)構(gòu)39精準(zhǔn)定位,即可在探針卡10對(duì)位組裝完成后確保探針364朝向正確的方位(例如針尖垂直于待測(cè)物),在設(shè)有多個(gè)探針364的情況下,即可確保各探針364的針尖相對(duì)于待測(cè)物有良好的平面度與定位精準(zhǔn)度。特別是,在具有第一接合面282a的補(bǔ)強(qiáng)板24以及具有第二接合面392a的補(bǔ)強(qiáng)板32均為金屬制品或強(qiáng)化材料的情況下,前述精密平面加工可輕易地實(shí)現(xiàn)。換言之,本發(fā)明的探針卡10不需設(shè)置調(diào)整探針?lè)轿坏臋C(jī)制,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔嚴(yán)謹(jǐn)且組裝拆解容易而可節(jié)省組裝時(shí)間,并可避免費(fèi)時(shí)的探針?lè)轿恍U^(guò)程。
由于本發(fā)明的探針卡10可供使用者在探針損壞時(shí)將探針模塊30整體更換,因此探針頭36能以不可拆卸的方式固定,例如用黏膠固定或采取其他較為牢固的固定方式,以避免探針頭36位移而影響探針364的位置及方位,甚至,探針模塊30可在以前述的螺絲鎖固方式組裝完成后再整體以黏膠固定,因此更加強(qiáng)化精準(zhǔn)度。此外,本實(shí)施例的探針卡10可供使用者握持把手372而簡(jiǎn)單且快速地拆卸及安裝探針模塊30,以讓使用者更快速地更換探針模塊30。然而,探針模塊30也可不設(shè)有把手372,且也可不設(shè)有蓋板37。
實(shí)際上,基板模塊20可不包含有補(bǔ)強(qiáng)板24,也就是,電路基板22可通過(guò)單一板件或多個(gè)相疊的板件直接配置成具有第一階梯狀結(jié)構(gòu)28的形狀。然而,如前述的第一階梯狀結(jié)構(gòu)28由電路基板22及補(bǔ)強(qiáng)板24構(gòu)成的設(shè)計(jì),可讓補(bǔ)強(qiáng)板24由結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較佳的材質(zhì)(例如金屬板)制成,以提供較佳的可加工性、定位精準(zhǔn)度及機(jī)械強(qiáng)度,而避免基板模塊20因機(jī)械負(fù)載、熱梯度、應(yīng)力等等而變形或損壞,并可讓肘節(jié)夾鉗50的固定座54固定于補(bǔ)強(qiáng)板24,如此一來(lái),電路基板22在電性及機(jī)械特性上較不易損壞,第一接合面282a較不易變形而可更確實(shí)地與第二接合面392a相抵并以較強(qiáng)的材料特性承擔(dān)壓合的應(yīng)力及探針模塊30本身的重量,并可使肘節(jié)夾鉗50的穩(wěn)定性較佳而可確保提供正確方向的壓制力,以提高基板模塊20在經(jīng)不同探針模塊30重復(fù)裝拆使用下的耐用性。
同樣地,探針模塊30也可不包含有補(bǔ)強(qiáng)板32,即,電路基板31可通過(guò)單一板件或多個(gè)相疊的板件直接配置成具有第二階梯狀結(jié)構(gòu)39的形狀。然而,如前述的第二階梯狀結(jié)構(gòu)39由電路基板31及補(bǔ)強(qiáng)板32構(gòu)成的設(shè)計(jì),可讓補(bǔ)強(qiáng)板32由結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較佳的材質(zhì)(例如金屬板)制成,讓壓制件50的壓制部52壓制于補(bǔ)強(qiáng)板32,使得電路基板31或探針模塊30較不易損壞,并使第二接合面392a較不易變形進(jìn)而使第一、二接合面282a、392a更確實(shí)地相抵并以較強(qiáng)的材料特性承擔(dān)壓合的應(yīng)力。此外,探針模塊30主要的結(jié)構(gòu)特征在于第二階梯狀結(jié)構(gòu)39,其他部分的結(jié)構(gòu)不以前述實(shí)施例所提供的為限,只要探針364能與電路基板31的第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b電性連接即可。也就是,根據(jù)實(shí)際需要,導(dǎo)電連接器33可選擇性地配置,也不以本實(shí)施例所提供的具有導(dǎo)電銷安裝座331和導(dǎo)電銷38的結(jié)構(gòu)為限,例如,導(dǎo)電連接器33也可以是諸如伸縮導(dǎo)電銷(pogopin)、彈簧針(springneedle)、異方性導(dǎo)電膠此類的導(dǎo)電連接器。
如圖3所示,基板模塊20具有位于第一階部282的三對(duì)位槽282b,其中三對(duì)位槽282b與第一階部282共同形成一(多邊形)環(huán)狀結(jié)構(gòu),對(duì)位槽282b位于中斷的第一階部282的中斷處(或第一階部282之中)及/或電路基板22的上方,在本實(shí)施例中,各對(duì)位槽282b貫穿補(bǔ)強(qiáng)板24而直接位于電路基板22上,但不以此為限,在其他實(shí)施例中,第一階部282也可在與對(duì)位槽282b位置對(duì)應(yīng)的部分保留水平高度低于第一接合面282a的薄層,而使第一階部282不中斷成如圖3所示的三個(gè)區(qū)段。此外,探針模塊30的補(bǔ)強(qiáng)板32的第一階部392具有自第二接合面392a(或第一階部392)凸出的三凸出部392b(如圖6所示),各凸出部392b可分別精準(zhǔn)對(duì)位嵌卡于各對(duì)位槽282b內(nèi)。由此,組裝人員可快速地將探針模塊30以正確的方位設(shè)置于安裝孔26內(nèi),以確保壓制件50壓制于預(yù)定位置。此外,如圖1所示,基板模塊20的補(bǔ)強(qiáng)板24的上表面設(shè)有二呈三角形的對(duì)位標(biāo)志242,且探針模塊30的補(bǔ)強(qiáng)板32的上表面也設(shè)有二呈三角形的對(duì)位標(biāo)志326,如此也可供組裝人員以各對(duì)位標(biāo)志242、326朝向同一方向的方式而快速地將探針模塊30以正確的方位設(shè)置于安裝孔26內(nèi)。
如本實(shí)施例所提供的,各對(duì)位槽282b及凸出部392b的位置可(但不限于)剛好設(shè)定于壓制件50壓制于探針模塊30的位置,即,當(dāng)探針模塊30位于安裝孔26內(nèi)且受壓制件50的壓制力作用時(shí),壓制件50的壓制部52位置對(duì)應(yīng)于凸出部392b,也就是,如圖2所示,位置相對(duì)應(yīng)的壓制部52與凸出部392b位于同一垂直假想線l。在此狀況下,探針模塊30的補(bǔ)強(qiáng)板32可(但不限于)具有位置分別對(duì)應(yīng)于各凸出部392b的三容置槽322,即,如圖2所示,位置相對(duì)應(yīng)的容置槽322與凸出部392b位于同一垂直假想線l,各容置槽322具有一位置對(duì)應(yīng)于第二接合面392a與第二傳輸面394a之間的底面322a,也就是,在圖2中,底面322a的水平高度高于第二傳輸面394a且低于第二接合面392a(低于補(bǔ)強(qiáng)板32或第一階部392的上表面);當(dāng)探針模塊30位于安裝孔26內(nèi)且受壓制件50的壓制力作用時(shí),各壓制件50的壓制部52分別位于各容置槽322內(nèi)且分別抵壓于各容置槽322的底面322a,如此一來(lái),雖然壓制件50的壓制力非直接施加于第一、二接合面282a、392a相接的位置,仍可通過(guò)前述的設(shè)計(jì)提高壓制件50的壓制力對(duì)第一、二接合面282a、392a的壓制效果,以使第一、二接合面282a、392a更確實(shí)地相抵,更加確保探針364朝向正確的方位。此外,如圖4、圖6所示,凸出部392b的下表面392c的水平高度略高于第二傳輸面394a或電路基板31的下表面314,但不以此為限;由此,壓制部52進(jìn)行抵壓于容置槽322的底面322a時(shí),補(bǔ)強(qiáng)板32的第一階部392的第二接合面392a為先接觸壓制補(bǔ)強(qiáng)板24的第一階部282的第一接合面282a,補(bǔ)強(qiáng)板32的第一階部392的凸出部392b的下表面392c再直接或間接以較小的應(yīng)力接觸其對(duì)應(yīng)位置(或下方)的電路基板22,以通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)板32的第二接合面392a與補(bǔ)強(qiáng)板24的第一接合面282a的較大接觸范圍承擔(dān)絕大部分的壓制應(yīng)力及探針模塊30本身的重量以保護(hù)電路基板22或其他部件;此外,若凸出部392b的下表面392c的水平高度高出電路基板31的下表面314一默認(rèn)值,壓制部52進(jìn)行抵壓于容置槽322的底面322a時(shí),補(bǔ)強(qiáng)板32的凸出部392b的下表面可不接觸其下方的電路基板22。
在本實(shí)施例中,對(duì)位槽282b、凸出部392b及容置槽322均為多個(gè)并與壓制件50的數(shù)量相同,且對(duì)位槽282b、凸出部392b及容置槽322分別以位置非對(duì)稱的方式分布,本發(fā)明所述的非對(duì)稱地分布是針對(duì)全部的對(duì)位槽282b、凸出部392b或容置槽322而言,以對(duì)位槽282b為例,雖然本實(shí)施例的三對(duì)位槽282b中有二個(gè)相互對(duì)稱,但另一個(gè)并無(wú)與其對(duì)稱的對(duì)位槽,因此,根據(jù)本發(fā)明的定義,各對(duì)位槽282b為非對(duì)稱地分布,當(dāng)探針模塊30與其預(yù)定方位相差90度、180度或270度而設(shè)置于安裝孔26時(shí),都會(huì)因各凸出部392b無(wú)法對(duì)準(zhǔn)各對(duì)位槽282b而無(wú)法設(shè)置。因此,如前述的多個(gè)對(duì)位槽282b及多個(gè)凸出部392b非對(duì)稱地分布的設(shè)計(jì),可提升探針模塊30與基板模塊20的對(duì)位效果,讓組裝人員可快速地將探針模塊30以正確的方位設(shè)置于安裝孔26內(nèi)。再配合數(shù)量相同的壓制件50壓制于對(duì)應(yīng)各凸出部392b之處,可通過(guò)多個(gè)壓制位置的分布設(shè)計(jì)而使探針模塊30較平均地受到壓制力以提高水平精度。然而,對(duì)位槽282b、凸出部392b及容置槽322以及壓制件50的數(shù)量并無(wú)限制。此外,補(bǔ)強(qiáng)板32可具有多個(gè)定位孔324,補(bǔ)強(qiáng)板24的第一階部282可具有多個(gè)定位孔286,并可利用位于定位孔324或定位孔286的定位銷(圖中未示)進(jìn)一步彼此對(duì)應(yīng)精準(zhǔn)定位,在其他實(shí)施例中,定位銷(圖中未示)也可由外部插入。
如圖7所示的本發(fā)明一第二較佳實(shí)施例,以及圖8所示的本發(fā)明一第三較佳實(shí)施例,本發(fā)明的探針卡也可無(wú)如前述第一實(shí)施例所揭示的對(duì)位槽282b、凸出部392b及容置槽322(但也具前述的其他第一階梯狀結(jié)構(gòu)28及第二階梯狀結(jié)構(gòu)39的特征以精準(zhǔn)對(duì)位),而讓壓制件50的壓制部52位置對(duì)應(yīng)于第一接合面282a與第二接合面392a,也就是,壓制件50的壓制力為直接施于探針模塊30的補(bǔ)強(qiáng)板32頂面、相對(duì)第一、二接合面282a、392a相接的位置,如此也可更確實(shí)地使第一、二接合面282a、392a相抵,也就是說(shuō)壓制部52通過(guò)固定座54當(dāng)支點(diǎn)壓抵時(shí)下方具有對(duì)應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)板32的第一階部392及補(bǔ)強(qiáng)板24的第一階部282以直接承接壓合的應(yīng)力并保護(hù)電路基板22或其他部件,并確保探針364朝向正確的方位,且第一階部392及第一階部282可為一連續(xù)的環(huán)狀或多邊形外框結(jié)構(gòu)。且在其他實(shí)施例中,本發(fā)明的探針卡可以不具有對(duì)位槽282b及凸出部392b,但具有容置槽322以容置壓制部52,也就是壓制部52進(jìn)行壓合時(shí)將壓抵于補(bǔ)強(qiáng)板32(第一階部392)上的容置槽322的一底面,底面的水平高度低于補(bǔ)強(qiáng)板32(第一階部392)的上表面,且第一階部392的下表面實(shí)質(zhì)上為一連續(xù)的環(huán)狀或多邊形外框的平面。此外,在其他實(shí)施例中,本發(fā)明的探針卡可以具有凸出部392b及對(duì)位槽282b以讓第一階部392及第一階部282對(duì)位嵌卡,但其壓制部52可以壓制在第一階部392的凸出部392b對(duì)應(yīng)位置以外的其他位置上。
在前述的第一較佳實(shí)施例中未特別詳細(xì)說(shuō)明的是,電路基板22上更設(shè)有位于補(bǔ)強(qiáng)板24外圍的多個(gè)外接點(diǎn)292(如圖7、圖8所示),各外接點(diǎn)292可為導(dǎo)電墊或端子,以供由一測(cè)試機(jī)(圖中未示)伸出的導(dǎo)電桿(圖中未示)頂?shù)?,或者,多個(gè)外接點(diǎn)292可整合于一電連接器,以通過(guò)插接于電連接器的傳輸線而與測(cè)試機(jī)電性連接。各外接點(diǎn)292可通過(guò)接設(shè)于電路基板22的導(dǎo)線294(即跳線)且/或布設(shè)于電路基板22頂面、底面或內(nèi)層的導(dǎo)線296(即布線)而分別與各第一導(dǎo)電接點(diǎn)284b電性連接,進(jìn)而使各探針364與測(cè)試機(jī)電性連接。
本發(fā)明的探針卡的探針形式無(wú)任何限制,可采用各種探針,例如,圖2所示的第一較佳實(shí)施例及圖8所示的第三較佳實(shí)施例為采用垂直式探針,圖7所示的第二較佳實(shí)施例為采用懸臂式探針。再舉例而言,探針可利用機(jī)械加工制成具彈性的形狀,并接設(shè)于電路板底面;探針也可為微積電探針,利用微機(jī)電制程成形于電路板底面;此外,探針也可為如先前技術(shù)中所述中國(guó)臺(tái)灣專利i425218的圖25所示的同軸線;再者,探針也可為伸縮導(dǎo)電銷(pogopin)、凸塊(bump)、短釘(stud)、沖壓彈簧、短針(needle)、挫曲針(bucklingprobe)等等。
如圖7所示,探針座362可為電路板,探針364通過(guò)探針座362的內(nèi)部走線與探針座362頂面的導(dǎo)電接點(diǎn)362a電性連接,再通過(guò)導(dǎo)電銷38與電路基板31底面的第三導(dǎo)電接點(diǎn)312電性連接,再通過(guò)電路基板31的內(nèi)部走線與第二導(dǎo)電接點(diǎn)394b電性連接。然而,探針座362也可非電路板,例如,在圖8中,探針座362由三個(gè)絕緣的探針導(dǎo)板(非電路板)構(gòu)成,并供探針364穿設(shè)于其中。
最后,必須再次說(shuō)明,本發(fā)明在前述實(shí)施例中所揭示的構(gòu)成元件,僅為舉例說(shuō)明,并非用來(lái)限制本案的專利保護(hù)范圍,其他等效元件的替代或變化,也應(yīng)被本案的專利保護(hù)范圍所涵蓋。