低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種探針卡結(jié)構(gòu)用以將一檢測機(jī)的電源信號以及測試信號傳輸予一待測電子對象；該探針卡結(jié)構(gòu)包含有一針座、多根信號針、一信號線路以及至少一電源線路；其中，所述信號針以導(dǎo)電材料制成，且其一端用以點觸該待測電子對象；該信號線路具有一第一阻抗值，且與該檢測機(jī)以及其中至少一信號針的另一端電性連接，用以傳輸測試信號至該待測電子對象；該電源線路具有一第二阻抗值，且該第二阻抗值遠(yuǎn)小于該第一阻抗值，且與該檢測機(jī)以及另外至少一信號針的另一端電性連接，用以傳輸電源信號至該待測電子對象。
【專利說明】低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是與探針卡有關(guān)；特別是指一種低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]用以檢測電子產(chǎn)品的各精密電子元件間的電性連接是否確實的方法，是以一探針卡作為一檢測機(jī)與該待測電子對象之間的測試信號與電源信號的傳輸接口。而該待測電子元件通常是接收來自該檢測機(jī)的高頻電源信號，以供應(yīng)該待測電子元件所需的電源。
[0003]然而，現(xiàn)有探針卡的電源信號的傳送線路通常與測試信號的傳送線路是呈同樣的阻抗設(shè)計，換言之，當(dāng)檢測機(jī)傳送高頻的電源信號至該探針卡時，該探針卡的電源線路于高頻時所產(chǎn)生的高阻抗，通常會造成電源信號一定程度的衰減。如此一來，該待測電子元件便容易因為電源供給不足而停止作動或是產(chǎn)生測試信號的誤判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)可于傳輸高頻電源信號時，避免電源信號產(chǎn)生大幅衰減的情形。
[0005]緣以達(dá)成上述目的，本發(fā)明所提供低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)是用以將一檢測機(jī)的電源信號以及測試信號傳輸予一待測電子對象，以通過該電源信號供應(yīng)電源予該待測電子對象，以及通過該測試信號對該待測電子對象進(jìn)行電性檢測；該探針卡結(jié)構(gòu)包含有多根信號針、至少一信號線路以及至少一電源線路；其中，所述信號針以導(dǎo)電材料制成，且其一端用以點觸該待測電子對象；該信號線路具有一第一阻抗值，且與該檢測機(jī)以及其中至少一信號針的另一端電性連接，用以傳輸測試信號至該待測電子對象；該電源線路具有一第二阻抗值，且該第二阻抗值遠(yuǎn)小于該第一阻抗值，且與該檢測機(jī)以及另外至少一信號針的另一端電性連接，用以傳輸電源信號至該待測電子對象。
[0006]由此，通過上述該電源線路的低阻抗值設(shè)計，便可避免該探針卡結(jié)構(gòu)傳輸高頻電源信號時，產(chǎn)生大幅衰減的情形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]為能更清楚地說明本發(fā)明，以下結(jié)合較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后，其中:
[0008]圖1為本發(fā)明第一較佳實施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖2為圖1的A-A處的剖面圖；
[0010]圖3揭示多組電源傳導(dǎo)體并聯(lián)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；
[0011]圖4為本發(fā)明第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖5a和圖5b為信號同軸纜線與電源同軸纜線的剖面圖；
[0013]圖6揭示多組電源同軸纜線并聯(lián)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；
[0014]圖7揭示利用多條電源同軸纜線形成多芯線的結(jié)構(gòu)；[0015]圖8為本發(fā)明第三較佳實施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0016]請參閱圖1，本發(fā)明第一較佳實施例的探針卡結(jié)構(gòu)用以將一檢測機(jī)100的電源端子110與信號端子120所輸出的電源信號以及測試信號傳輸予一待測電子對象200，以通過該電源信號供應(yīng)電源予該待測電子對象200，以及通過該測試信號對該待測電子對象200進(jìn)行電性檢測。該探針卡結(jié)構(gòu)包含有多根信號針10、一基板20以及一載板30。其中:
[0017]所述信號針10是以金屬制成，當(dāng)然亦可以其他導(dǎo)電材料，其一端用以點觸該待測電子對象200的待受測部位或是待供電部位。
[0018]該基板20其中一面用以供與該檢測機(jī)100連接。于本實施例中，該基板20為一多層印刷電路板，且形成有以導(dǎo)體制成的一第一信號傳導(dǎo)體21、一第一電源傳導(dǎo)體22以及數(shù)個圍繞該第一電源傳導(dǎo)體22的第一接地傳導(dǎo)體23埋設(shè)于其中。該第一信號傳導(dǎo)體21用以與該信號端子120連接。該第一電源傳導(dǎo)體22用以與該電源端子110連接。請參閱圖2，該第一信號傳導(dǎo)體21與該第一電源傳導(dǎo)體22是依據(jù)以下條件進(jìn)行設(shè)計:
[0019]1.Rpi ≤ Rsi ；2.Hp≥ Hs ；
[0020]3.Epi ≥ Esi ；4.Tp ≤ Ts ；
[0021]5.Hp/Tp ≥ Hs/Ts ；6.Tp-Hp ≤Ts-Hs ；
[0022]其中，Rpi為該第一電源傳導(dǎo)體22的電阻系數(shù)；RS1為該第一信號傳導(dǎo)體21的電阻系數(shù)；HP為該第一電源傳導(dǎo)體22的厚度；HS為該第一信號傳導(dǎo)體21的厚度；EP1S該基板20于該第一電源傳導(dǎo)體22周圍所用的介質(zhì)材料的介質(zhì)常數(shù)；ES1為該基板20于該第一信號傳導(dǎo)體21周圍所用的介質(zhì)材料的介質(zhì)常數(shù)；TP為該基板20于該第一電源傳導(dǎo)體22周圍所用的介質(zhì)材料的厚度；ΗΡ為該基板20于該第一信號傳導(dǎo)體21周圍所用的介質(zhì)材料的厚度。
[0023]如此一來，通過低電阻系數(shù)、以及高厚度的設(shè)計，便可使該第一電源傳導(dǎo)體22具有遠(yuǎn)低于該第一信號傳導(dǎo)體21的極低電阻值。而通過高介質(zhì)常數(shù)的設(shè)計，便可使得該第一電源傳導(dǎo)體22具有較高的電容值，使其于高頻時則具有極低的電抗值，進(jìn)而使該第一電源傳導(dǎo)體22于傳輸高頻信號時，具有遠(yuǎn)低于該第一信號傳導(dǎo)體21的極低阻抗值。
[0024]該載板30與該基板20的另外一面連接。于本實施例中，該載板30為多層陶瓷板(Mult1-Layer Ceramic ;MLC),且形成有以導(dǎo)體制成的一第二信號傳導(dǎo)體31、一第二電源傳導(dǎo)體32、以及數(shù)個環(huán)繞該第二電源傳導(dǎo)體32的第二接地傳導(dǎo)體33埋設(shè)于其中。該第二信號傳導(dǎo)體31 —端與該第一信號傳導(dǎo)體21連接，而另一端則連接于用以點觸該待測電子對象200的待受測部位的信號針10。該第二電源傳導(dǎo)體32 —端與該第一電源傳導(dǎo)體22連接，而另一端則連接于用以點觸該待測電子對象200的待供電部位的信號針100。于本實施例中，該第二信號傳導(dǎo)體31與該第二電源傳導(dǎo)體32的設(shè)計，是參照上述該第一信號傳導(dǎo)體21與該第一電源傳導(dǎo)體32的設(shè)計方式設(shè)計，而使該第二電源傳導(dǎo)體32的阻抗值遠(yuǎn)小于該第二信號傳導(dǎo)體31。
[0025]如此一來，該基板20的第一信號傳導(dǎo)體21、與該載板30的第二信號傳導(dǎo)體31將連接形成一具有一第一阻抗值的信號線路，而可傳輸該檢測機(jī)100輸出的測試信號至該待測電子對象200。而該基板20的第一電源傳導(dǎo)體22與該載板30的第二電源傳導(dǎo)體32則連接形成一具有一第二阻抗值的電源線路，且該第二阻抗值將遠(yuǎn)小于該第一阻抗值，而可傳輸該檢測機(jī)100輸出的高頻電源信號至該待測電子對象200，且其極低的阻抗值更可避免傳輸該電源信號，該電源信號因線路阻抗過大而產(chǎn)生衰減的情形。如此一來，該待測電子對象200便不會因為電源供給不足而停止作動或是產(chǎn)生測試信號誤判的情形。
[0026]另外，除上述設(shè)計外，亦可如圖3，于該基板20中設(shè)計形成多個第一電源傳導(dǎo)體24，且將所述第一電源傳導(dǎo)體24以并聯(lián)方式連接，并于該載板30中設(shè)計形成多個第二電源傳導(dǎo)體34，且將所述第二電源傳導(dǎo)體34以并聯(lián)方式連接，以通過并聯(lián)線路的方式來達(dá)到更佳地低化電源線路阻抗的效果。當(dāng)然，在實際實施上，亦可是僅于該基板20中設(shè)計形成多個第一電源傳導(dǎo)體24、或是僅于該載板30中設(shè)計形成多個第二電源傳導(dǎo)體34來達(dá)到相同的目的。
[0027]再者，除上述的線路設(shè)計外，請參閱圖4，本發(fā)明第二較佳實施例的探針卡結(jié)構(gòu)包含有多根信號針40、一基板50、一載板60、一信號同軸纜線70以及一電源同軸纜線80,而與上述實施例不同之處在于該基板50中的第一信號傳導(dǎo)體51以及第一電源傳導(dǎo)體52、以及該載板60中的第二信號傳導(dǎo)體61以及第二電源傳導(dǎo)體62是以直接貫穿該基板50與該載板60的方式形成于該基板50與該載板60中。另外,該信號同軸纜線70則是與該第一信號傳導(dǎo)體51連接，而該電源同軸纜線80則與該第一電源傳導(dǎo)體52連接。
[0028]是以，用以傳輸測試信號的信號線路則包含有該信號同軸纜線70、該基板50的第一信號傳導(dǎo)體51與該載板60的第二信號傳導(dǎo)體61,而由于貫通該基板50與該載板60的第一信號傳導(dǎo)體51與第二信號傳導(dǎo)體61，并不會與該基板50與該載板60產(chǎn)生足以影響阻抗值的電場反應(yīng)，所以該信號線路 的阻抗值則主要由該信號同軸纜線70的阻抗設(shè)計進(jìn)行控制與調(diào)整。另外，用以傳輸電源信號的電源線路則包含有該電源同軸纜線80、該基板50的第一電源傳導(dǎo)體52與該載板60的第二電源傳導(dǎo)體62，而同前述說明，該電源線路的阻抗值則主要由該電源同軸纜線80的阻抗設(shè)計進(jìn)行控制與調(diào)整。
[0029]請參閱圖5a和圖5b，同軸纜線70、80主要包含有一位于中心的信號線71、81、包裹該信號線71、81的介質(zhì)層72、82、以及包覆于該介質(zhì)層72、82外的接地線73、83。是以，為有效降低該電源同軸纜線80的阻抗，該信號同軸纜線70與該電源同軸纜線80便可依據(jù)以下條件進(jìn)行設(shè)計:
[0030]1.Rp2 ≤Rs2 ；
[0031]2.Ep2 ≥ Es2 ；
[0032]3.ΦΡ1 ≥ Φ51 ；
[0033]4.Φρ1—Φρ2 ≤ ① S1_S2 ;
[0034]5.ΦΡ1/ΦΡ2 ≥Φ5ι/Φ52 ；
[0035]其中，Rp2為該電源同軸纜線80的信號線81的電阻系數(shù)；RS1為該信號同軸纜線70的信號線71的電阻系數(shù)；EP2為該電源同軸纜線80的介質(zhì)層82的介質(zhì)常數(shù)；ES1為該信號同軸纜線70的介質(zhì)層72的介質(zhì)常數(shù)；ΦΡ1為該電源同軸纜線80的信號線81的線徑；Osi為該信號同軸纜線70的信號線71的線徑；ΦΡ2為該電源同軸纜線80的介質(zhì)層82的徑長；O52為該信號同軸纜線70的介質(zhì)層72的徑長。
[0036]如此一來，該電源同軸纜線80通過低電阻系數(shù)的設(shè)計，便可使其具有遠(yuǎn)低于該信號同軸纜線70的低電阻值，而通過高介電系數(shù)、以及信號線81線徑與介質(zhì)層82直徑的比值設(shè)計，更可使該電源同軸纜線80具有較高的電容值，使其于高頻時則具有極低的電抗值，進(jìn)而使該電源同軸纜線80于傳輸高頻信號時，具有遠(yuǎn)低于該信號同軸纜線70的極低阻抗值，而使得傳輸該檢測機(jī)100輸出的高頻電源信號至該待測電子對象200時，可避免電源信號產(chǎn)生大幅衰減的情形。
[0037]另外，除上述設(shè)計外，亦可如圖6，設(shè)計使用多個該電源同軸纜線80并聯(lián)連接，或是如圖7，將該電源同軸纜線80等比縮小制成另一電源同軸導(dǎo)線80’，并將多條電源同軸導(dǎo)線80’連接形成一條較粗的多芯線，且該多芯線中的所述該電源同軸纜線80’之間是呈并聯(lián)連接，進(jìn)而通過并聯(lián)線路的方式來達(dá)到更佳地低化電源線路阻抗的效果。
[0038]除上述各實施例的結(jié)構(gòu)外，亦可如圖8所示通過軟性電路板90來輔助傳導(dǎo)該檢測機(jī)100輸出的電源信號與測試信號至該待測電子對象200，意即，該軟性電路板90的基板上形成有一信號傳導(dǎo)體91、一電源傳導(dǎo)體92以及數(shù)個圍繞該電源傳導(dǎo)體92的接地傳導(dǎo)體93，且該信號傳導(dǎo)體91、該電源傳導(dǎo)體92以及所述接地傳導(dǎo)體93是參照前述該第一信號傳導(dǎo)體21、該第一電源傳導(dǎo)體32以及所述第一接地傳導(dǎo)體23的設(shè)計方式進(jìn)行設(shè)置，而使該電源傳導(dǎo)體92形成的電源傳導(dǎo)線路的阻抗值遠(yuǎn)小于該信號傳導(dǎo)體92形成的信號傳導(dǎo)線路的阻抗值，進(jìn)而使得傳輸該檢測機(jī)100輸出的高頻電源信號至該待測電子對象200時，可避免電源信號產(chǎn)生大幅衰減的情形。當(dāng)然，實際實施上更可于該軟性電路板90的基板上設(shè)計形成多個電源傳導(dǎo)體92并聯(lián)連接達(dá)到更佳地低化電源線路阻抗的效果。
[0039]除此之外，本發(fā)明的電源傳導(dǎo)線路亦可使用多芯絞線來電性連接該檢測機(jī)100與對應(yīng)的信號針100，且該多芯絞線包含有多條電源導(dǎo)線以及多條接地導(dǎo)線用來做為電源信號的傳遞與返還的電氣路徑，且所述電源導(dǎo)線與所述接地導(dǎo)線的比例介于60%比40%至40 %比60 %之間，而其又以于50 %比50 %為最佳的比例。當(dāng)然，實際實施上更可利用所述多芯絞線相互并聯(lián)連接來達(dá)到更佳地低化電源線路阻抗的效果。
[0040]當(dāng)然，在實際實施上，可依該待測電子對象200待測試區(qū)域的間隙，設(shè)計僅使用該基板20、50而已，且亦可同時或交互將第一實施例的所述電源傳導(dǎo)體22、32的設(shè)計、與該第二實施例的電源同軸纜線80、第三實施例的軟性電路板90、電源同軸纜線80’形成的多芯線或是多芯絞線的設(shè)計并聯(lián)或是單獨使用，來達(dá)到降低電源線路阻抗的效果。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明較佳可行實施例而已，凡是應(yīng)用本發(fā)明說明書及申請專利范圍所為的等效變化，理應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，用以將一檢測機(jī)的電源信號以及測試信號傳輸予一待測電子對象，以通過該電源信號供應(yīng)電源予該待測電子對象，以及通過該測試信號對該待測電子對象進(jìn)行電性檢測；該探針卡結(jié)構(gòu)包含有: 多根信號針，以導(dǎo)電材料制成，且其一端用以點觸該待測電子對象； 至少一信號線路，具有一第一阻抗值，且與該檢測機(jī)以及其中至少一信號針的另一端電性連接，用以傳輸測試信號至該待測電子對象；以及 至少一電源線路，具有一第二阻抗值，且該第二阻抗值遠(yuǎn)小于該第一阻抗值，且與該檢測機(jī)以及另外至少一信號針的另一端電性連接，用以傳輸電源信號至該待測電子對象。
2.如權(quán)利要求1所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，還包含有一基板，用以與該檢測機(jī)連接；該電源線路包含有至少一第一電源傳導(dǎo)體，形成于該基板上。
3.如權(quán)利要求2所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，還包含有一載板與該基板連接；該電源線路還包含有至少一第二電源傳導(dǎo)體，形成于該載板上，且與該第一電源傳導(dǎo)體串聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求2所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有多個第一電源傳導(dǎo)體，且所述第一電源傳導(dǎo)體以并聯(lián)連接的方式形成于該基板上。
5.如權(quán)利要求3所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有多個第二電源傳導(dǎo)體，且所述第二電源傳導(dǎo)體以并聯(lián)連接的方式形成于該載板上。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有至少一電源同軸纜線，其一端電性連接該檢測機(jī)，另一段則電性連接對應(yīng)的信號針。
7.如權(quán)利要求6所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有多個電源同軸纜線，且所述電源同軸纜線相互并聯(lián)連接。
8.如權(quán)利要求1所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，還包含有一基板，用以與該檢測機(jī)連接；該信號線路包含有一第一信號傳導(dǎo)體，且該第一信號傳導(dǎo)體形成于該基板上。
9.如權(quán)利要求8所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，還包含有一載板與該基板連接；該信號線路還包含有至少一第二信號傳導(dǎo)體，形成于該載板上，且與該第一信號傳導(dǎo)體串聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求1所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該信號線路包含有一信號同軸纜線，其一端電性連接該檢測機(jī)，另一段則電性連接對應(yīng)的信號針。
11.如權(quán)利要求1、2或3所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，還包含有至少一軟性電路板，且該電源線路包含有至少一電源傳導(dǎo)體，形成于該軟性電路板上。
12.如權(quán)利要求11所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有多個電源傳導(dǎo)體，且所述第一電源傳導(dǎo)體以并聯(lián)連接的方式形成于該軟性電路板上。
13.如權(quán)利要求1所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，還包含有一軟性電路板，且該信號線路包含有一信號傳導(dǎo)體，形成于該軟性電路板上。
14.如權(quán)利要求1、2或3所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有至少一多芯絞線，其一端電性連接該檢測機(jī)，另一段則電性連接對應(yīng)的信號針。
15.如權(quán)利要求14所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該電源線路包含有多個多芯絞線，且所述多芯絞線相互并聯(lián)連接。
16.如權(quán)利要求14所述的低電源損耗的探針卡結(jié)構(gòu)，其中，該多芯絞線包含有多條電源導(dǎo)線以及多條接地導(dǎo)線，且所述電源導(dǎo)線與所述接地導(dǎo)線的比例介于60%比40%至40%比60%之間。
【文檔編號】G01R1/073GK103808992SQ201310561229
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】顧偉正, 賴俊良 申請人:旺矽科技股份有限公司