[发明专利]具电性遮蔽结构的探针卡

说明书

技术领域

本发明是与悬臂式探针卡有关，特别是指一种使探针之间具有完全电性遮蔽效果的探针卡。

背景技术

一般悬臂式探针卡的探针模块工程是设置为如图1所示的探针装置1，具有设于探针卡电路板上的一探针座10以及多数个探针20，该探针座10为具良好绝缘及避震特性的材质所制成，使该些探针20以包覆绝缘外层的结构自电路板上朝该探针座10拉设以固定于该探针座10上，然后继续朝该探针座10中心延伸，最后裸露悬设有特定的力臂长度及垂直的针尖部位，针尖部位为金属裸针结构以点触待测电子组件，悬设的力臂部位可使针尖在正向点触电子组件时提供各探针20获得有弹性缓冲的纵向位移空间。

为适应电子电路中组件的高密集度，该些探针20亦设计为以高密集度排列，而于该探针座10内为区分有上、中、下排探针21、22、23的多层分布结构，该探针座10亦对应区分有位于周围的固定部11及自周边向内延伸的支撑部12，各排探针21、22、23接设于该探针座10时最先由该固定部11所固定，且该固定部11内朝向电路板的铅垂方向上依序设置该些下、中、上排探针23、22、21，以于纵向空间上相互错开避免造成电性短路，其中，下排探针23穿设该固定部11后即直接裸露悬设特定长度的力臂，上、中排探针21、22继续沿该支撑部12延伸设置，并同样穿设该支撑部12后裸露悬设特定长度的力臂，使最终各排探针21、22、23的针尖末端210、220、230对齐于同一水平面上，以同时接触于集成电路晶圆上多个待测组件的测试接点；如图2所示为该些针尖末端210、220、230于同一水平面上的对应分布，可环绕形成三测试窗口20a、20b、20c，分别对应于以1×3矩阵分布的三电子电路组件2的测试接点，对第一(或第三)测试窗口20a(或20c)而言，右(或左)侧有自该探针座10右(或左)方延伸接设的下排探针23的针尖末端230，左(或右)侧有自该探针座10右(或左)方延伸接设的中排探针22的针尖末端220，对第二测试窗口20b而言，右侧有自该探针座10右方延伸接设的上排探针21的针尖末端210，左侧有自该探针座10左方延伸接设的上排探针21的针尖末端210。

虽然此种多层分布的探针结构可使各排探针21、22、23之间于纵向空间上不致有电性短路的情形，但除了下排探针23于探针座10内设有最短的长度，其余的上、中排探针21、22皆继续延伸穿设于探针座10的支撑部12中，使其整体长度较之下排探针23更为增加，加上该些探针20为以高密集度设置集中于探针座10内，因此往往在电性传递的过程发生在探针座10中相邻探针20之间的串音现象，即使该探针座10为以高绝缘特性的环氧树脂材料所制成，然在高速量测的过程中，自电测机台传至电子组件的测试条件讯号大多尚未完全结束，但自电子组件即已回传测试结果讯号，故当任一测试条件讯号与任一测试结果讯号若为分别通过相邻二探针20传递，则容易以类似差动讯号对的电气特性形成串音现象而使双向测试讯号皆严重失真。

以日本专利公开第H09-304436所提供的『探针卡』为例，其中继续朝中心延伸的上排探针之间虽然以空气作为电性隔绝，较之上述常用所提供的绝缘探针座有更加的绝缘效果，但由于空气本身并无法作为电性屏蔽的效果，因此在高速量测的过程中，同样将面临因探针过长而发生测试条件讯号与测试结果讯号之间的串音现象。

纵使有如台湾专利公告第I274164所提供的『高频电路测试的探针卡』，通过涂布导电胶将探针身部固定于金属探针座上，欲防止外界电磁干扰对探针传递讯号造成影响，然而当探针卡在实际测试过程中，自探针座上悬设的探针会受到来自待测晶圆的正向作用力，若仅以导电胶将探针黏附于探针座上则无法有效的稳固探针，很容易于受力瞬间产生些微的滑动，因此造成探针与待测集成电路组件之间的位移误差；且以金属探针座作为固定探针的底座，不但无法提供受力瞬间的避震效果，而容易使探针本身承受过大应力而损毁，更容易受到温度变化影响而发生金属热涨冷缩的现象，同样造成探针与待测集成电路组件之间的位移误差；再者，由于导电胶本身材质的导电性有限，亦即其介电特性较之一般做为电性传导的金属导体为大，若探针周围以导电胶间接与金属探针座的接地电位电性连接，相邻探针之间仍然存在一定的介电环境，则一旦应用于高速量测的高频条件下，不但无法有效维持高频讯号传输的阻抗匹配特性，同样无法避免相邻探针之间的电性干扰现象，因此使上述探针卡不具有高频电测的可靠性。

发明内容

本发明的主要目的乃在于提供一种具电性遮蔽结构的悬臂式探针卡，可提供高稳定度及精密度的测试环境，并有效避免相邻各探针之间的电性干扰现象。