專利名稱：探針測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及探針測試裝置，特別是有關于一種可有效降低制造難度與 制造成本的探針測試裝置。
背景技術：
請參閱圖1所示的現有垂直式探針卡10，主要包含有一電路板12、 一設于電路板12的下表面12a的空間轉換板14與一設于空間轉換板14 的垂直式探針組16，其中垂直式探針組16具有一設于空間轉換板14的上 導板162、 一下導板164、 一分別連接上、下導板162, 164之間隔板166 與多個穿設于上、下導板162， 164的垂直式探針168。
由于電路板12的下表面12b至這些垂直式探針168的針尖的高度往 往受到測試機的使用環(huán)境影響而被限制住，此時即可針對上、下導板162， 164與間隔板166進行高度調整，同時，可再對各垂直式探針168的針頭 或針尖進行研磨，以方便進行高度的微調。但是不論是對上、下導板162， 164、間隔板166或垂直式探針168進行高度調整，所能獲得的調整結果 都相當有限。例如對微探針而言，增減lmm是有嚴重影響規(guī)格、具難度的。
另一方面，是利用增加空間轉換板14'的厚度以克服測試機的使用環(huán) 境所造成的高度限制。然而，若空間轉換板14'的材質為多層有機結構 (Multi-Layered Organic, ML0)，在制造時，多層有機基板內部的聚丙 烯層(Polypropylene, PP)會因經過多次的熱壓處理而導致其厚度改變， 進而造成多層有機基板的整體厚度難以掌控。如此一來，要制作出高厚度 的多層有機基板會有技術上的困難與成本。
再如圖2所示的另一現有探針卡10'，若空間轉換板14'使用多層 陶瓷結構(Multi-Layered Ceramic, MLC)，在制造時，是將多個陶瓷基 板的兩側面分別設置一聚丙烯層，再于相鄰的陶瓷基板中間設置一銅片， 最后再將多個陶瓷基板與銅片經一次燒結而成。但是經過燒結之后，聚丙烯層的厚度同樣會受熱而產生變化，使得多層陶瓷基板的整體厚度也會具 有難以掌控的問題。此外，每一個陶瓷基板具有多個貫孔，且每一個銅片 的表面都會具有與陶瓷基板的貫孔相對應的電路。為了讓多層陶瓷基板具 有空間轉換的功能，較靠近電路板的陶瓷基板所具有的貫孔間距會比較靠 近探針的陶瓷基板所具有的貫孔間距要來得大。然而，當陶瓷基板與銅片 經過燒結之后，各個陶瓷基板與各個銅片的尺寸難免會產生些微的變化， '使得各個陶瓷基板的貫孔與各個銅片的電路之間很難準確的對準，造成高 厚度的多層陶瓷基板無法提供良好的空間轉換功能。因此，要制造具有高 厚度的多層陶瓷基板在技術上同樣會具有相當的困難度與成本。
如中國臺灣第293938號專利案所提供的探針卡總成，其利用具有彈
性結構的中間插入物分別電性接觸間隔變換器與電路板。若要通過改變中 間插入物的高度來進行高度的調整時，中間插入物的彈性結構將會被改 變，使得壓縮產生向外推頂的彈力也會不一致，如此一來，與這些彈性結 構接觸的電路板將受到這些彈性結構的彈力作用而容易發(fā)生變形。而且， 此專利案的探針是直接焊接在間隔變換器，若探針受損，必須將間隔轉換 器與探針一同更換，成本相對就會提高。
再如中國臺灣第200718302公開案則揭露出一種探針卡的多階式印刷 電路板，主要是將多個印刷電路板堆棧成所需要的高度，再將部分的印刷 電路板加以切除作為空間轉換之用。但是被切除的印刷電路板將會造成材 料上的浪費，連帶提高整體的制造成本；另外，這些印刷電路板是經過一 次的壓合而成，使得這些印刷電路板僅具有一種高度而無法進行高度的調 整，在面對不同待測物的情況下，同樣沒有辦法有效克服測試機的使用環(huán) 境所造成的高度限制的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種探針測試裝置，其制作容易，并可克 服因測試機的使用環(huán)境所造成的高度限制的問題。
為達成上述目的，本發(fā)明所提供的探針測試裝置包含有一電路板、一 空間轉換板、 一墊高板與一垂直式探針組。該墊高板位于該電路板與該空 間轉換板之間，并分別與該電路板及該空間轉換板電性連接；該垂直式探
8針組具有多個與該空間轉換板電性連接的垂直式探針。
在本發(fā)明的實施例中，該墊高板的耐熱度大于該空間轉換板的耐熱 度，以便進行二次回焊作業(yè)；當然，亦可于該電路板設置一固定框，以固 定該墊高板，使該墊高板與該電路板保持良好的電性接觸。
通過此，本發(fā)明利用該墊高板的設計，不需要將該空間轉換板的厚度 加厚，亦不需要另外的調整機構，可有效降低制作上的困難度與制造成本， 只要將本發(fā)明的墊高板依照實際的需要而增加厚度，即可克服測試機的使
用環(huán)境所造成的高度限制問題；而且，本發(fā)明的垂直式探針則可加以研磨， 以方便進行高度的微調；再者，若這些垂直式探針受到損壞，可直接更換 這些垂直式探針而完全不影響該電路板、該墊高板與該空間轉換板的狀 態(tài)，可有效降低成本。


圖1為現有探針測試裝置的結構示意圖2為另一現有探針測試裝置的結構示意圖3為本發(fā)明第一較佳實施例的結構示意圖4為本發(fā)明第二較佳實施例的局部結構示意圖，主要顯示墊高板與 空間轉換板經回焊而電性連接的狀態(tài)；
圖5為本發(fā)明第二較佳實施例的結構示意圖6為本發(fā)明第二較佳實施例的另一結構示意圖7為本發(fā)明第三較佳實施例的結構示意圖。
主要元件符號說明
『第一實施例』 探針測試裝置20電路板22空間轉換板24 電路242， 264墊高板26貫孔262 距Ll， L2垂直式探針組28上導板282 下導板284間隔板286 垂直式探針288
『第二實施例』 探針測試裝置30電路板32空間轉換板34墊高板36焊接凸塊362固定框38 基部381固定部382 探針40 拉力元件42
『第三實施例』 探針測試裝置50電路板52墊高板54 空間轉換板55支撐板56電性接觸子58
具體實施例方式
為了詳細說明本發(fā)明的結構、特征及功效所在，茲舉以下較佳實施例 并配合圖式說明如后。
請參閱圖3，為本發(fā)明第一較佳實施例所提供的探針測試裝置20，包 含有一電路板22、 一空間轉換板24、 一墊高板26與一垂直式探針組28。
空間轉換板24在本實施例中為多層有機結構(Multi-Layered Organic, ML0)，內部具有多條電路242。
墊高板26在本實施例中為多層陶瓷結構(Multi-Layered Ceramic, MLC)而具有較空間轉換板24為高的耐熱度。墊高板26先經過第一次回 焊與空間轉換板24電性連接，接著再經過第二次回焊與電路板22電性連 接。墊高板26內部具有多個垂直貫通的貫孔262，可供多條與電路板22 電性連接的電路264穿設。
垂直式探針組28具有一上導板282、 一下導板284、 一間隔板286與 多個垂直式探針288。上導板282固定于空間轉換板24;間隔板286分別 連接上導板282與下導板284;這些垂直式探針288的針頭穿過上導板282 而與空間轉換板24的電路242電性連接，這些垂直式探針288的針尖則 穿出下導板284。墊高板26的相鄰二電路264的最小間距Ll大于空間轉 換板24的相鄰二電路242與垂直式探針28電性連接的一端之間的間距 L2。
經由上述結構，因墊高板26為具有多個垂直貫孔262的多層陶瓷結 構，只作為增加高度之用，而非作為空間轉換之用，使得墊高板26可依 照實際的環(huán)境需求來增加厚度，可有效克服電路板22的表面與垂直式探 針28的針尖之間因測試機的使用環(huán)境影響而被限定的高度問題，以有效降低本發(fā)明于制造上的困難度與成本。而且，垂直式探針288的針頭與針
尖可同步進行研磨，以方便高度的微調；另外，若垂直式探針288損壞， 使用者可自行進行探針的更換，完全不會影響到電路板22、墊高板26與 空間轉換板24的狀態(tài)，可有效降低成本。
再者，由于本發(fā)明的墊高板26需經過二次回焊，才能分別與空間轉 換板24及電路板22電性連接，因此，墊高板26選用高耐熱度的多層陶 瓷基板為最佳化；當然，空間轉換板24并不限定使用多層有機基板，同 樣可采用多層陶瓷基板而具有與墊高板26相同的耐熱度。
請再參閱圖5，為本發(fā)明第二較佳實施例所提供的探針測試裝置30。 在制作時，先提供一電路板32;再提供一空間轉換板34與一墊高板36， 其中空間轉換板34使用多層有機基板，墊高板36使用多層陶瓷基板，將 墊高板36與空間轉換板34經過回焊而電性連接，并于墊高板36的頂側 面形成多個焊接凸塊362，如圖4所示；接著將墊高板36置于電路板32 與空間轉換板34之間，并提供一固定框38，固定框38具有一緊抵電路板 32的基部381與一連接基部381的固定部382，固定部382的頂端穿過電 路板32而與基部381連接，固定部382的底端則向內彎折而壓抵墊高板 36的底側面，使墊高板36的焊接凸塊362與電路板32電性接觸；最后將 多個探針40電性連接于空間轉換板34，以完成本實施例的制作，如圖5 所示。
經由上述可知，本實施例是利用固定框38將墊高板36與電路板32 保持良好的電性接觸，而減少了墊高板36與電路板32之間的回焊作業(yè)， 避免墊高板36經多次回焊造成結構損壞。因此，墊高板36也就不見得要 使用高耐熱度的多層陶瓷基板，亦可使用多層有機基板而與空間轉換板34 具有相同的耐熱度；當然，空間轉換板34與墊高板36可同樣使用多層陶 瓷基板；另外，墊高板36的頂側面形成多個焊接凸塊362后，可再進行 研磨作業(yè)，以增加這些焊接凸塊362與電路板32的接觸面積。
另如圖6所示，本實施例可再提供一拉力元件42，確保墊高板36的 焊接凸塊362與電路板32確實的電性接觸。拉力元件42可為一螺栓，將 螺栓穿過電路板32而與墊高板36螺接，使得墊高板36可受螺栓的帶動 而朝電路板32靠近，除了讓本實施例的結構更為穩(wěn)固的外，更可讓墊高
ii板36的焊接凸塊362與電路板32確實的電性接觸。若墊高板36為陶瓷 材料而不利于螺紋加工時，可改由一具內螺紋的金屬塊，焊接于墊高板36 的方式，供拉力元件42鎖固墊高板36。
再如圖7所示，為本發(fā)明第三較佳實施例所提供的探針測試裝置50， 本實施例提供一支撐板56與多個具有彈性的電性接觸子58，其中支撐板 56位于墊高板54與電路板52之間，這些電性接觸子58設于支撐板56， 并以其兩端分別與墊高板54及電路板52電性接觸。由于電性接觸子58 具有固定的長度，彈性范圍也就會受到限制，使得電路板52與空間轉換 板55若直接透過這些電性接觸子58電性連接時，很容易發(fā)生接觸不良的 狀況。因此，通過墊高板54的設置，可使墊高板54、電路板52與空間轉 換板55之間保持良好的電性接觸。
為了再詳細說明本發(fā)明第二較佳實施例的結構特征，以下就本發(fā)明第 二較佳實施例所提供的探針測試裝置30的制造方法進行詳述。
步驟a):先提供一電路板32;
步驟b):再提供一空間轉換板34與一墊高板36，其中空間轉換板 34使用多層有機基板，墊高板36使用多層陶瓷基板而具有高于空間轉換 板34的耐熱度。將墊高板36與空間轉換板34經過回焊而電性連接，并 于墊高板36的頂側面形成多個悍接凸塊362，如圖4所示。
步驟c):將該墊高板36置于電路板32與空間轉換板34之間，并提 供一固定框38,固定框38具有一緊抵電路板32的基部381與一連接基部 381的固定部382，固定部382的頂端穿過電路板32而與基部381連接， 固定部382的底端則向內彎折而壓抵墊高板36的底側面，使墊高板36的 焊接凸塊與電路板32電性接觸，如圖5所示。
步驟d):最后將多個探針40電性連接于空間轉換板34，以完成本實 施例的制作。
就上述步驟可知，本發(fā)明的制造方法是利用固定框38將墊高板36與 電路板32保持良好的電性接觸，而減少了墊高板36與電路板32之間的 回焊作業(yè)，避免墊高板36經多次回焊造成結構損壞。因此，墊高板36也
就不見得要使用高耐熱的多層陶瓷基板，亦可使用多層有機基板而與空間 轉換板34具有相同的耐熱度；當然，空間轉換板34與墊高板36可同樣
12使用多層陶瓷基板。
另外，在步驟b)中，墊高板36的頂側面形成多個焊接凸塊362后， 可再進行研磨作業(yè)，以增加該等焊接凸塊362與電路板32的接觸面積。 在步驟c)中，可再提供一拉力元件42 (如螺栓)，將拉力元件42穿過電 路板32而與該墊高板36螺接，使得墊高板36可受拉力元件42的帶動而 朝電路板32靠近，除了讓本實施例的結構更為穩(wěn)固之外，更可讓墊高板 36的焊接凸塊362與電路板32確實的電性接觸。若墊高板36為陶瓷材料 而不利于螺紋加工時，可改由一具內螺紋的金屬塊，焊接于墊高板36的 方式，供拉力元件42鎖固墊高板36。
再，在步驟c)中，亦可提供本發(fā)明第三較佳實施例的支撐板56與多 個電性接觸子58，如圖7所示。將支撐板56位于墊高板54與該電路板 52之間，這些電性接觸子58設于支撐板56，并以其兩端分別與墊高板54 及電路板52電性接觸。由于電性接觸子58具有固定的長度，彈性范圍也 就會受到限制，使得電路板52與空間轉換板55若直接透過這些電性接觸 子58電性連接時，很容易發(fā)生接觸不良的狀況。因此，通過墊高板54的 設置，可使墊高板54、電路板52與空間轉換板55之間保持良好的電性接 觸。
本發(fā)明于前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，并非用來 限制本案的范圍，其它等效元件的替代或變化，亦應為本案的申請專利范 圍所涵蓋。
權利要求
1、一種探針測試裝置，其特征在于包含有一電路板；一空間轉換板；一墊高板，位于該電路板與該空間轉換板之間，并分別與該電路板及該空間轉換板電性連接；以及一垂直式探針組，具有一設于該空間轉換板的上導板、一下導板、一連接該上導板與該下導板之間隔板，以及多個垂直式探針，其中這些垂直式探針穿設于該上、下導板而與該空間轉換板電性連接。
2、 如權利要求1所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換板 內部具有多條與這些垂直式探針電性連接的電路；該墊高板內部具有多條 與該電路板電性連接的電路；該墊高板的相鄰二電路與該電路板電性連接 的一端之間的間距大于該空間轉換板的相鄰二電路與這些垂直式探針電 性連接的一端之間的間距。
3、 如權利要求1所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐 熱度大于或等于該空間轉換板的耐熱度。
4、 如權利要求3所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐 熱度等于該空間轉換板的耐熱度。
5、 如權利要求4所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換板 與該墊高板皆為多層陶瓷結構。
6、 如權利要求3所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐熱度大于該空間轉換板的耐熱度。
7、 如權利要求6所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換板 為多層有機結構，該墊高板為多層陶瓷結構。
8、 如權利要求1所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一固 定框，設于該電路板，并具有一固定部，可壓抵該墊高板的表面。
9、 如權利要求1所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板具有 多個垂直貫通的貫孔。
10、 如權利要求l所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一拉力元件，該拉力元件穿過該電路板而與該墊高板連接。
11、 如權利要求l所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一支 撐板與多個具有彈性的電性接觸子，該支撐板位于該墊高板與該電路板之 間，這些電性接觸子設于該支撐板，并以其兩端分別與該墊高板及該電路 板電性接觸。
12、 一種探針測試裝置，其特征在于包含有 一電路板；一空間轉換板；一墊高板，位于該電路板與該空間轉換板之間，并分別與該電路板及 該空間轉換板電性連接，該墊高板的耐熱度大于或等于該空間轉換板的耐熱度；以及多個探針，電性連接該空間轉換板。
13、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的 耐熱度等于該空間轉換板的耐熱度。
14、 如權利要求13所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換 板與該墊高板皆為多層陶瓷結構。
15、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐熱度大于該空間轉換板的耐熱度。
16、 如權利要求15所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換板為多層有機結構，該墊高板為多層陶瓷結構。
17、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一 固定框，設于該電路板，并具有一固定部，可壓抵該墊高板。
18、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換 板內部具有多條與這些探針電性連接的電路；該墊高板內部具有多條與該 電路板電性連接的電路；該墊高板的相鄰二電路與該電路板電性連接的一 端之間的間距大于該空間轉換板的相鄰二電路與這些探針電性連接的一 端之間的間距。
19、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板具 有多個垂直貫通的貫孔。
20、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一拉力元件，該拉力元件穿過該電路板而與該墊高板連接。
21、 如權利要求12所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一 支撐板與多個具有彈性的電性接觸子，該支撐板位于該墊高板與該電路板 之間，這些電性接觸子設于該支撐板，并以其兩端分別與該墊高板及該電 路板電性接觸。
22、 一種探針測試裝置，其特征在于包含有-一電路板；一空間轉換板；一墊高板，電性連接該空間轉換板，并位于該電路板與該空間轉換板 之間；一固定框，設于該電路板，并固定該墊高板，使該墊高板與該電路板 電性接觸；以及一探針組，具有多個電性連接該空間轉換板的探針。
23、 如權利要求22所述的探針測試裝置，其特征在于，該固定框具 有一固定部，該固定部壓抵于該墊高板。
24、 如權利要求22所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一 拉力元件，該拉力元件穿設于該電路板，并與該墊高板連接。
25、 如權利要求22所述的探針測試裝置，其特征在于，還包含有一 支撐板與多個電性接觸子，該支撐板位于該墊高板與該電路板之間，這些 電性接觸子設于該支撐板，并以其兩端分別電性接觸該電路板與該墊高 板。
26、 如權利要求25所述的探針測試裝置，其特征在于，各該電性接 觸子由彈性材質所制成。
27、 如權利要求22所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐熱度大于或等于該空間轉換板的耐熱度。
28、 如權利要求27所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐熱度等于該空間轉換板的耐熱度。
29、 如權利要求28所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換板與該墊高板皆為多層陶瓷結構。
30、 如權利要求27所述的探針測試裝置，其特征在于，該墊高板的耐熱度大于該空間轉換板的耐熱度。
31、 如權利要求30所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換 板為多層有機結構，該墊高板為多層陶瓷結構。
32、 如權利要求22所述的探針測試裝置，其特征在于，該空間轉換 板內部具有多條與這些探針電性連接的電路；該墊高板內部具有多條與該 電路板電性連接的電路；該墊高板的相鄰二電路與該電路板電性連接的一 端之間的間距大于該空間轉換板的相鄰二電路與這些探針電性連接的一 端之間的間距。
33、 如權利要求22所述的探針測試裝置，其特征在于，這些探針為 垂直式探針。
34、 一種用以制造如權利要求22所述的探針測試裝置的方法，其特 征在于，包含有下列步驟a )提供一電路板；b)提供一空間轉換板與一墊高板，將該空間轉換板與該墊高板進行 回焊，使該空間轉換板與該墊高板電性連接；c )將該墊高板置于該空間轉換板與該電路板之間，使該墊高板與該 電路板電性接觸；以及d )提供多個探針，將這些探針與該空間轉換板電性連接。
35、 如權利要求34所述的制造方法，其特征在于，步驟b)的該墊高板的耐熱度大于或等于該空間轉換板的耐熱度。
36、 如權利要求35所述的制造方法，其特征在于，該墊高板的耐熱度等于該空間轉換板的耐熱度。
37、 如權利要求36所述的制造方法，其特征在于，該墊高板與該空間轉換板皆為多層陶瓷結構。
38、 如權利要求35所述的制造方法，其特征在于，該墊高板的耐熱 度大于該空間轉換板的耐熱度。
39、 如權利要求38所述的制造方法，其特征在于，該墊高板為多層 陶瓷結構，該空間轉換板為多層有機結構。
40、 如權利要求34所述的制造方法，其特征在于，步驟c)的該固定 框具有一固定部，該固定部壓抵于該墊高板，使該墊高板與該電路板電性接觸。
41、 如權利要求34所述的制造方法，其特征在于，步驟c)再提供一 拉力元件，將該拉力元件穿過該電路板而與該墊高板連接。
42、 如權利要求34所述的制造方法，其特征在于，步驟c)可再提供 一支撐板與多個電性接觸子，將這些電性接觸子設于該支撐板后，再將該 支撐板與這些電性接觸子設置于該墊高板與該電路板之間，接著利用該固 定框壓抵該墊高板，使該墊高板透過這些電性接觸子與該電路板電性連 接。
43、 如權利要求42所述的制造方法，其特征在于，各該電性接觸子由彈性材質所制成。
44、 如權利要求34所述的制造方法，其特征在于，步驟b)是于該墊 高板的頂側面形成多個焊接凸塊；在步驟c)中，該固定框將該墊高板的 焊接凸塊與該電路板電性接觸。
45、 如權利要求44所述的制造方法，其特征在于，這些焊接凸塊經 過研磨作業(yè)。
46、 如權利要求34所述的制造方法，其特征在于，這些探針為垂直 式探針。
全文摘要
本發(fā)明一種探針測試裝置，主要于一電路板與一空間轉換板之間設置一墊高板，再設置多個探針于空間轉換板，使得電路板的表面與這些探針的針尖之間所具有的固定高度可透過墊高板加以克服，而不需要再另外制作高厚度的空間轉換板，可有效降低本發(fā)明于制造上的困難度與成本。
文檔編號G01R1/067GK101644724SQ20081014517
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權日2008年8月4日
發(fā)明者吳堅州, 孫宏川, 施伯宗, 楊惠彬, 簡志忠, 黃朝敬 申請人:旺矽科技股份有限公司