具备反馈测试功能的探针模块的制作方法

本发明与探针模块有关，特别涉及一种具备反馈测试功能的探针模块。

背景技术：

按，用于检测电子产品的各精密电子元件间的电性连接是否确实的方法，是以一探针卡作为一检测装置与待测电子装置之间的测试信号与电源信号的传输接口。

而随着数字科技的进步，待测电子装置的指令周期与每秒的信号传输量亦日益增大，而使得检测装置的处理器所产生的测试信号的频率，并无法满足待测电子装置所需的高频测试信号的信号传输量需求。因此，为解决上述困扰，遂利用待测电子装置本身来产生所需的高频测试信号，再通过探针卡传送回待测电子装置进行检测，进而达到高频测试的目的。

然而众所皆知的是，当信号线路越长时，会使得高频信号传输时，信号路径上的阻抗值较大，进而造成线路损耗提升，使得高频的测试信号无法顺利通过，进而导致信号不易被待测电子装置所辨识，而容易有测试误判的情形产生。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具备反馈测试功能的探针模块，以有效地减少高频信号传输时的信号路径长度。

为达成上述目的，本发明所提供的具备反馈测试功能的探针模块，设于一印刷电路板以及一待测电子装置之间；该探针模块包括有一转接件、二电感性元件、一第一走线、一第二走线、一第一探针以及一第二探针。该转接件，设置有二连接线路；该二电感性元件设置于该转接件，各该电感性元件具有两端，其中一端电性连接一该连接线路；该第一走线设置于该转接件，并与其中一该电感性元件的另一端连接；该第二走线，设置于 该转接件，并与另一该电感性元件的另一端连接；该第一探针一端与该第一走线电性连接，另一端供点触该待测电子装置的受测部位；该第二探针一端与该第二走线电性连接，另一端供点触该待测电子装置的受测部位；其中，该第一走线与该第二走线彼此靠近但不接触，且在一垂直投影方向上至少部分重叠。

本发明另一提供一回授测试功能的探针模块，设于一印刷电路板以及一待测电子装置之间；该探针模块包括有一转接件、一第一走线、一第二走线、一电容性元件、一第一探针以及一第二探针。该转接件设置有二连接线路；该第一走线具有一第一弯折段，该第一走线一端连接其中一该连接线路；该第二走线具有一第二弯折段，该第二走线一端连接另一该连接线路；该电容性元件具有一第一端以及一第二端，该第一端与该第一走线的另一端连接，该第二端与该第二走线的另一端连接；该第一探针一端与该电容性元件的第一端电性连接，另一端供点触该待测电子装置的受测部位；该第二探针一端与该电容性元件的第二端电性连接，另一端供点触该待测电子装置的受测部位。

据此，通过上述设计，探针模块进行信号测试时，不论是低频测试或高频测试，都能获得良好的信号检测效果与可靠度。

附图说明

图1是本发明第一实施例的探针模块的探针卡结构图；

图2是转接件第二面的俯视图，揭示电路布局的结构；

图3是图1的结构于传输直流或低频信号的信号传输路径示意图；

图4是图1的结构于传输高频信号的信号传输路径示意图；

图5是本发明第二实施例的探针模块的探针卡结构图；

图6是本发明第三实施例的探针模块的探针卡结构图；

图7是本发明第四实施例的探针模块的探针卡结构图；

图8是本发明第五实施例的探针模块的探针卡结构图；

图9是本发明第六实施例的探针模块的探针卡结构图；

图10是本发明第七实施例的探针模块的探针卡结构图；

图11是图10转接件第二面的俯视图，揭示第一走线与第二走线的结构；

图12是图10的结构于传输直流或低频信号的信号传输路径示意图；

图13是图10的结构于传输高频信号的信号传输路径示意图；

图14是本发明第八实施例的探针模块的探针卡结构图；

图15是本发明第九实施例的探针模块的探针卡结构图；

图16是本发明第十实施例的探针模块的探针卡结构图；

图17是本发明第十一实施例的探针模块的探针卡结构图；

图18是等效电路模型图。

【附图标记说明】

1检测装置 1a检测端子

2待测电子装置

10印刷电路板

12、14信号线路

20转接件

20a第一面 20b第二面

20b1、20b2凹槽 20c第三面

21～24连接线路 23a接点 24a接点

25、26线路

30针座

42第一探针 42a接点

44第二探针 44a接点

50电路布局

52第一走线 54第二走线

60转接件

61转接件

61a第一面 61a1、61a2凹槽

62转接件

62a第三面 62a1凹槽

62b第四面 62b1凹槽

63转接件

63a第一面 63a1、63a2凹槽

63b第二面 63c第三面

64转接件

64a第一面 64b第二面 64c第三面

64c1、64c2凹槽

70转接件

70a第一面 70b第二面 70b1凹槽

70c第三面

71～74连接线路

71a、72a接点

82第一走线 82a第一弯折段

84第二走线 84a第二弯折段

90转接件

91转接件

91a第一面 91a1凹槽

92转接件

92a第一面 92b第二面 92c第三面

92c1凹槽

93转接件

93a第一面 93a1凹槽

93b第二面 93c第三面

101、102线路

201、202匹配线路

C电容性元件

L1、L2电感性元件

P垂直投影

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举优选实施例并配合图示详细说明如后。请参图1所示，本发明第一优选实施例的探针卡设置于一检测装置1以及一待测电子装置2之间，且包含有一印刷电路板10以及一探针模块。该印刷电路板10中布设有数条信号线路，且该等信号线路的一端用以供与该检测装置1的检测端子1a连接，另一端则于该印刷电路板10的底面分别形成接点，其中，为便于说明，兹以两条信号线路12，14为主。而该探针模块则包含有一转接件20、一针座30、一第一探针42、一第二探针44、二电感性元件L1，L2、一电路布局50。其中：

该转接件20设置于印刷电路板10以及针座30之间，作为印刷电路板10的信号线路12，14与第一、第二探针42、44之间信号传输的转接之用。于本实施例中，该转接件20为一多层陶瓷板，但不以此为限，亦可为一多层有机载板。该转接件20具有相背对的一第一面20a与一第二面20b，以及位于该第一面20a与该第二面20b之间的一第三面20c，该第一面20a面对该印刷电路板10，该第二面20b面对该待测电子装置2，且该第二面20b凹入形成有二凹槽20b1、20b2。

该转接件20设有数条连接线路，而为便于说明，兹以四条连接线路21～24为主。该二连接线路21，22的一端分别与该印刷电路板10的各该信号线路12，14连接，另一端则在该二凹槽20b1、20b2的槽面分别形成一接点；另外二连接线路23，24一端于该二凹槽20b1、20b2的槽面分别形成一接点，另一端则在该转接件20的第二面20b附近处形成有接点23a，24a(图2参照)。

该针座30为一空心壳体，且设于该待测电子装置2的上方，用以供该第一探针42与该第二探针44设置，据以达到固定该些探针42，44的间距的效果。而该第一、第二探针42，44的顶端与底端则分别凸伸出该针座30之外，且该第一探针42的顶端连接该转接件20第二面20b的接点42a，而电性连接该连接线路22一端；该第二探针44的顶端连接该转接件20第二面20b的接点44a，而电性连接该连接线路24。且各该探针42，44的底端供点触该待测电子装置2的受测部位。

该二电感性元件L1，L2在本实施例中分别为一扼流圈(choke)，但亦可使用线圈(coil)、绕组(Winding)或磁珠(Bead)等具有电感特性的 元件代替。该电感性元件L1设置于该凹槽20b1中，且一端与连接线路21于槽面的接点连接，另一端与连接线路23于槽面的接点连接；另一电感性元件L2设置于另一凹槽20b2中，且一端与连接线路22于槽面的接点连接，另一端与连接线路24于槽面的接点连接。据此，该二电感性元件L1，L2通过连接线路而电性连接至该印刷电路板10。

该电路布局50设置于该转接件20的第二面20b。请参照图2所示，其包含有一第一走线52以及一第二走线54。该第一走线52与该第二走线54是以铜片印制在转接件20的表面而形成，而在其他实施例中，亦可由其他方式，如其他金属材料、具导电特性材料以转印、压印或薄膜工艺方式而形成。该第一走线52呈薄片状，一端通过线路25而与接点23a以及接点42a电性连接：该第二走线54一端通过线路26而与接点24a以及接点44a电性连接。其中，该第一走线52与该第二走线54彼此靠近但不接触，且该第二走线54的部分部位位于该第一走线52的垂直投影P范围内。

值得一提的是，在其他应用上，该第一走线52以及该第二走线54亦可不需通过线路25，26才与接点连接，而可分别直接与连接线路23电性连接、与连接线路24电性连接。据此，可减少信号在传递经线路时的损耗。

据此，当该检测装置1的检测端子1a输出直流或低频测试信号时，该二电感性元件L1，L2呈短路或低阻值的状态，信号可直接通过；而该第一走线52与该第二走线54因为并未电性连接，因此对信号呈段路或高阻抗状态。是以，信号传输路径如图3所示，测试信号由检测装置1的检测端子1a经过该印刷电路板10的信号线路12、该转接件20的连接线路21、电感性元件L1、连接线路23至第一探针42，流经该待测电子装置2再回流经过第二探针44、连接线路24、电感性元件L2、连接线路22以及印刷电路板10的信号线路14回到该检测装置1的检测端子1a，使测试信号的路径形成回路而达到检测的目的。

另外，当该待测电子装置2欲进行自我检测而输出高频的测试信号时，对于高频信号来说，该二电感性元件L1，L2会呈现断路或高阻抗的状态。而由于该电路布局50中的第一走线52与第二走线54彼此非常靠近但不接触，且在垂直投影方向P上有重叠，因此，在高频时，该第一走线522与该第二走线54会产生类似电容的特性，对于高频信号来说，该电路布 局50呈短路或是低阻抗的状态。是以，信号传输路径如图4所示，当测试信号由待测电子装置2输出后，经过第一探针42以及电路布局50后，再由第二探针44回流至该待测电子装置2，而使得测试信号可通过极短的路径形成测试回路，进而达到自我检测的目的。

图5所示为本发明第二实施例的探针卡，其具有大致相同于前述第一实施例的结构。不同的是，其电感性元件L1，L2埋设于该转接件60的内。其中，各电感性元件L1，L2与电路布局50的连接关与第一实施例相同，于此容不赘述。

图6所示为本发明第三实施例的探针卡，其具有大致相同于前述第一实施例的结构。不同的是，其转接件61的第一面61a凹入形成有二凹槽61a1、61a2，而其电感性元件L1，L2分别设置于各该凹槽61a1、61a2内。其中，各电感性元件L1，L2与电路布局50的连接关系与第一实施例相同，于此容不赘述。此外，于转接件61的第一面上，亦可仅凹入形成有一凹槽，而该电感性元件L1，L2皆设置于同一凹槽内，而具有节省布线空间的效果。

图7所示为本发明第四实施例的探针卡，其具有大致相同于前述第一实施例的结构。不同的是，转接件62介于面对印刷电路板的第一面与面对待测电子装置的第二面之间的第三面62a上，以及与第三面62a相背对的第四面62b上，分别凹入形成有一凹槽62a1、62b1。而各电感性元件L1，L2分别设置于各该凹槽62a1、62b1内。其中，各电感性元件L1，L2与电路布局50的连接关系与第一实施例相同，于此容不赘述。此外，该电感性元件L1，L2亦可设置于同一侧面上，甚至是同一凹槽内，而可有效减少占用该转接件的空间。

请参阅图8所示，为本发明第五实施例的探针卡，其与前述实施例不同之处在于，其电路布局50设置于转接件63面对该印刷电路板10的第一面63a上；且于第一面凹入形成有二凹槽63a1、63a2，而电感性元件L1，L2则分别设置于各该凹槽63a1、63a2内。其中该二电感性元件L1，L2同样是通过转接件上的连接线路而与印刷电路板的信号线路连接，以及与该电路布局50电性连接，最后再分别与第一探针42、第二探针44电性连接。另外，该二电感性元件L1，L2亦可设置于转接件63面对待测电子装 置2的第二面63b，或是设置于介于第一面63a与第二面63b之间的第三面63c上，于此容不赘述。

请参阅图9所示，为本发明第六实施例的探针卡，其具有大致相同于前述实施例的结构。转接件64具有相背对的一第一面64a与一第二面64b，以及位于该第一面20a与该第二面64b之间的一第三面64c，该第一面20a面对该印刷电路板10，该第二面20b面对该待测电子装置2。于前述实施例不同之处在于，其电路布局50设置于该第三面64c上；且于第三面64c凹入形成有二凹槽64c1、64c2，电感性元件L1，L2分别设置于各该凹槽64c1、64c2内。其中，各电感性元件L1，L2与电路布局50的连接关系同样是通过转接件上的连接线路电性连接，而与前述实施例大致相同，于此不再赘述。另外一提的是，该二电感性元件L1，L2亦可分别或同时设置于该转接件64的第一面64a、第二面64b及第三面64c的其中一者，而不以此为限。

请参阅图10所示，为本发明第七实施例的的探针卡，设置于一检测装置1以及一待测电子装置2之间，且包含有一印刷电路板10以及一探针模块。该印刷电路板与前述实施例相同，于此不再赘述。而该探针模块具有一针座30、一第一探针42以及一第二探针44、一转接件70、一电容性元件C、一第一走线82以及一第二走线84，其中：

该转接件70设置于印刷电路板10以及针座30之间，作为印刷电路板10的信号线路12，14与第一、第二探针42、44之间信号传输的转接之用。于本实施例中，该转接件70为一多层陶瓷板，但不以此为限，亦可为一多层有机载板。该转接件70具有相背对的一第一面70a与一第二面70b，以及位于该第一面70a与该第二面70b之间的一第三面70c，该第一面70a面对该印刷电路板10，该第二面70b面对该待测电子装置2，且该第二面70b凹入形成有凹槽70b1。

该转接件70设有数条连接线路，而为便于说明，兹以四条连接线路71～74为主。该二连接线路71，72的一端分别与该印刷电路板10的各该信号线路12，14连接，另一端则分别于第二面70b附近处形成有接点71a、72a。另外二连接线路73，74的一端分别与转接件70的第二面70b的接点42a，44a连接，另一端于凹槽70b1的槽面分别形成有一接点。

该针座30结构与前述实施例相同，同样用以供第一探针42与第二探针44设置。该第一探针42的顶端连接该接点42a；第二探针44的顶端连接该接点44a，且各该探针42，44的底端供点触该待测电子装置2的受测部位。

该电容性元件C设置于凹槽70b1内，其两端分别电性连接相邻的该二连接线路73，74。

该第一走线82与该第二走线84接设置于该转接件70的第二面70b上，在本实施例中，该第一走线82与第二走线84以铜片印制在转接件70的表面而形成，而在其他实施例中，亦可由其他方式，如其他金属材料、具导电特性材料以转印、压印或薄膜工艺方式而形成。

请参照图11所示，该第一走线82的一端连接至该接点71a，以与该连接线路71以及印刷电路板10的信号线路12电性连接，该第一走线82具有一第一弯折段82a，呈连续弯折的弓字形态。该第二走线84的一端连接至该接点72a，以与该连接线路72以及该印刷电路板10上的信号线路14电性连接，该第二走线84具有一第二弯折段84a，该第二弯折段84a同样呈连续弯折的弓字形态。

据此，当该检测装置1的检测端子1a输出直流或低频测试信号时，该第一走线82与该第二走线84对信号呈短路或低阻值的状态，信号可直接通过；而该电荣幸元件C对信号呈断路或高阻抗状态。是以，信号传输路径如图12所示，测试信号由检测装置1的检测端子1a经过该印刷电路板10的信号线路12、该连接线路71、第一走线82至第一探针42，流经该待测电子装置2再回流经过第二探针44、第二走线84、连接线路72以及信号线路14回到该检测装置1的检测端子1a，使测试信号的路径形成回路而达到检测的目的。

另外，当该待测电子装置2欲进行自我检测而输出高频的测试信号时，由于该第一走线82与该第二走线84呈连续弯折弓字形态的设计，因此，对于高频信号来说，第一走线82与第二走线84会呈现断路或高阻抗的状态。而该电容性元件C呈短路或是低阻抗的状态。是以，信号传输路径如图13所示，当测试信号由待测电子装置2输出后，经过第一探针42以及 电容性元件C后，再由第二探针44回流至该待测电子装置2，而使得测试信号可通过极短的路径形成测试回路，进而达到自我检测的目的。

图14所示为本发明第八实施例的探针卡，其具有大致相同于第七实施例的结构。不同的是，其电容性元件C埋设于转接件90内。其中，该第一走线82与第二走线84与电容性元件C的连接关系与第七实施例大致相同，于此容不赘述。

图15所示为本发明第九实施例的探针卡，其具有大致相同于前述第七实施例的结构。不同的是，其电容性元件C设置于转接件91面对印刷电路板10的第一面91a所凹入形成的凹槽91a1中。其中，该第一走线82与第二走线84与电容性元件C同样是以转接件上的连接线路电性连接，于此容不赘述。

图16所示，为本发明第十实施例的探针卡，与前述实施例不同之处在于，其第一走线82与第二走线84形成于转接件92介于第一面92a与第二面92b之间的第三面92c上，且在第三面92c凹入形成有一凹槽92c1，供容置其电容性元件C。其中，该第一走线82与第二走线84与电容性元件C同样是以转接件上的连接线路电性连接，于此容不赘述。另外，于实务上，该电容性元件C亦可改设置在第一面92a、第二面92b上，或设置于第一面92a或第二面92b的凹槽内，而不以此为限。

图17所示，为本发明第十一实施例的探针卡，与前述实施例不同之处在于，其第一走线82与第二走线84形成于该转接件93面对印刷电路板10的第一面93a上，且于第一面93a凹入形成有一凹槽93a1，其电容性元件C设置于该凹槽93a1内。其中，该第一走线82与第二走线84与电容性元件C同样是以转接件上的连接线路电性连接，于此容不赘述。另外，于实务上，该电容性元件C亦可改设置于该转接件93朝向该待测电子装置的第二面93b，或设置于介在第一面93a与第二面93b之间的第三面93c，抑或是设置于第二面93b、第三面93c的其中一凹槽内，而不以此为限。

值得一提的是，请参阅图18所示等效电路模型图。其中，在第一实施例至第六实施例之中，在电路布局50分别与第一探针42及第二探针44连接的线路101、102上，还可分别并联一匹配线路201，202，以降低电路 布局50各端至第一探针42、第二探针44之间的线路阻抗，进而提升传输信号的效能。在同样的原理之下，在第七实施例至第十一实施例之中，亦可在电容性元件C分别与第一探针42及第二探针44连接的线路101、102上，还可分别并联一匹配线路201，202，以降低电容性元件C各端至第一探针42、第二探针44之间的线路阻抗，进而提升传输信号的效能。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，本发明的转接件除了以多层陶瓷板的形式实现之外，亦可由软性电路板甚至是薄膜电路来实现；本发明的技术理念除适用于上述各实施例的垂直式探针的架构，亦可应用于微机电探针、悬臂式探针或其它型态的探针。举凡应用本发明说明书及权利要求所为的等效变化，理应包含在本发明的保护范围内。