CN101923105A - 用于测试图像感测芯片的探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试图像感测芯片的探针卡，包含有一电路板、一第一固定单元、多个探针、一第二固定单元、一镜头组、以及一灯光单元。该电路板具有一窗口。该第一固定单元结合于电路板下面，但未将该窗口遮蔽。前述多个探针被第一固定单元固定于电路板下方位置。该第二固定单元结合于电路板上面。该镜头组采用可调整方式被结合于第二固定单元处，并对应着前述窗口的所在位置。该灯光单元设置于第二固定单元顶面，灯光单元能产生适当的可见光。通过此，该光线能透过镜头组聚焦投射至电路板下方的测试区域，提供最能满足测试条件的光线予待测的图像感测芯片处，以提升测试的质量。

Description

用于测试图像感测芯片的探针卡

技术领域

本发明涉及探针卡技术，特别是指一种有镜头组且用于测试图像感测芯片的探针卡。

背景技术

一般测试半导体芯片的探针卡，主要是作为测试机台与半导体芯片之间的连接对象，由测试机台提供电压使半导体芯片产生相对电性信号而进行测试。但是若为图像感测芯片(例如CCD或CMOS)的测试，则须将测试光线照射到图像感测芯片的光学感应区，芯片因受光线的照射会产生电性变化，并产生电性信号至所连接的探针卡及测试机台处。由于与现有的一般探针卡的要求不同，于是就有人设计了专用于图像感测芯片的探针卡。

此类用于图像感测芯片的探针卡，主要特殊之处是在电路板上具有一开口，使得外部的光线能照射至内部，并提供待测的图像感测芯片所需的光线。目前外部光线的照射方式，是直接提供一光源于探针卡的上方位置，此光源内部具有特殊的结构，当光源发亮时光线呈似平行光照射，大部分光线除了会经预先设定路径由电路板的开口处进入，到达电路板下方的测试区，但乃有部分光线会照射至电路板表面后反射回去，干扰到原本正常路径的光线，形成干涉现象，影响到测试结果。另外图像感测芯片有时也会对测试光线有特殊须求，例如是否能对不可见光(红外线)感应，此部分为了确保图像感测芯片在夜间仍能正常运作。此时测试光源则必须进行更换或使用不同设备加以辅助，非常麻烦又不方便。因此本发明人则思考设计另一种结构，使得用于测试图像感测芯片的探针卡在使用上更为方便，质量更好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有镜头组且能用于测试图像感测芯片的探针卡，主要是探针卡内部具有镜头组能将光线作有效的处理与聚焦，让最后投射于测试图像感测芯片的光线最符合测试条件，通过此，让图像感测芯片测试的准确度更加提高。

本发明的次要目的是提供一种用于测试图像感测芯片的探针卡，由于本发明的探针卡具有一镜头组，该镜头组能将光线作有效的处理及聚焦，因此灯光单元产生光线后，即光线不须再经特殊的处理，如此能简化灯光单元的结构，使探针卡在设计上更为简单。

本发明的次要目的是提供一种用于测试图像感测芯片的垂直式探针卡，该探针卡内部可采用用弹簧式探针(spring probe)或垂直式可挠曲探针(Vertical Bending Probe)，配合本发明所使用的镜头组，与位于电路板的窗口，构成一组用于测试图像感测芯片的创新的垂直式探针卡。

为达成前述的目的，本发明包含有一电路板、一第一固定单元、多个探针、一第二固定单元、以及一灯光单元。该电路板具有一窗口，该第一固定单元结合于电路板下面，但未将该窗口遮蔽。前述多个探针是被第一固定单元定位于电路板下方位置。该第二固定单元结合于电路板上面。该镜头组则受该第二固定单元固定而位于电路板的上方位置，该镜头组对应着前述窗口的所在位置。另外该灯光单元设置于第二固定单元顶面，灯光单元能产生适当的光线。如此即为本发明用于测试图像感测芯片的探针卡。

另外本发明的探针卡所采用用的的探针并非单一型式，可依不同的须求选用合适的探针，而所使用的探针则可为弹簧式探针、垂直式可挠曲探针、悬臂式探针(cantilever probe)等，通过此增加本发明的适用范围。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的结构剖面示意图；

图2为本发明的探针卡用于测试图像感测芯片的较佳实施例图；

图3为本发明的第二种实施例的结构剖面示意图；

图4为本发明的第三种实施例的结构剖面示意图。

【主要元件符号说明】

A探针卡

10电路板                11第一表面

12第二表面              13窗口

20第一固定单元

21第一固定件            211第一定位孔

22第二固定件            221第二定位孔

23第三固定件            231第三定位孔

20A第一固定单元

21A第一固定件           211A第一定位孔

22A第二固定件

23A第三固定件           231A第三定位孔

20B第一固定单元

24斜面

30探针

31第一接触件            32第二接触件

30A探针

30B探针

40第二固定单元

41结合区块              411内螺纹孔

42间隙                  43间隙

50镜头组                51外螺纹

60灯光单元              61灯源

90图像感测芯片          91光学感应区

具体实施方式

兹配合下列的图示说明本发明的详细结构及其连结关系，以便使熟习该项技术领域者在研读本说明书后能据以实施。

请参阅图1所示，为本发明的结构剖面示意图。本发明的探针卡A主要包含有一电路板10、一第一固定单元20、多根探针30、一第二固定单元40、一镜头组50、以及一灯光单元60所构成。在图中镜头组50与灯光单元60并未以剖面图表示。该电路板10具有一第一表面11、一第二表面12及一窗口13，该第一表面11与第二表面12分别为电路板10上下呈相对的表面，该窗口13则贯穿该电路板10。该第一固定单元20结合于电路板10的第二表面12处。该第一固定单元20邻近窗口13且未将窗口13遮蔽。多个探针30被第一固定单元20固定于电路板10的下方位置，但该探针30的一端(顶端)须与电路板10的第二表面12的电路相电性连接，另一端(底端)则须延伸至第一固定单元20的下方位置。该第二固定单元40设置于电路板10的第一表面11处。该镜头组50采用可调整方式被结合固定于第二固定单元40处，位于电路板10的上方位置。该镜头组50的位置并与窗口13相互对应。该灯光单元60设置于第二固定单元40顶面，该灯光单元60能产生适当的光线，该光线为一可见光。通过此，当本发明探针卡A用于图像感测芯片的测试时，光线能透过镜头组50聚焦投射于图像感测芯片处，使得图像感测芯片获得最佳的测试光线，提升芯片的测试质量。

以下就部分构件作更详细的说明：

该第一固定单元20用以将多个探针30固定电路板10下方位置，但随着探针30的结构不同，该第一固定单元20也为不同的结构。在图1实施例中，该探针30为一弹簧式探针(spring probe)。该弹簧式探针30两端分别具有外径较小的一第一接触件31及一第二接触件32，该第一接触件31与第二接触件32其中至少一个具有可伸缩的弹性。在本实施中该第一接触件31具有可伸缩的弹性。该第一固定单元20呈一环状，在本实施例中为似四方形中空的环形。该第一固定单元20则是由一第一固定件21、一第二固定件22、以及一第三固定件23所构成，前述三构件采用堆叠方式结合在一起。该第一固定件21具有多个第一定位孔211，该第一定位孔211小于前述弹簧式探针30身部的外径但大于第一接触件31的外径。第二固定件22也具有多个第二定位孔221，该第二定位孔221对应于前述弹簧式探针30身部的外径。该第三固定件23也具有多个第三定位孔231，该第三定位孔231小于探针30身部的外径但略大于第二接触件32的外径。该弹簧式探针30虽固定于与第一固定单元20处，但两者之间无任何粘着剂辅助固定，正确说明是被弹簧式探针30被定位第一固定单元20的各定位孔内。当在第一固定单元20各构件被堆叠组装在一起时，该弹簧式探针30身部、第一接触件31、以及第二接触件32则分别位于相对应的第二定位孔221、第一定位孔211及第三定位孔231内，如此弹簧式探针30虽被固定于第一固定单元20处，第一接触件21仍具可伸缩的弹性。

该镜头组50内部具有多片透镜，能将光线聚焦投射于电路板下方的测试区域，提供待测的图像感测芯片最适当的光线。另外该镜头组50内部也能设置有许多功能不同的镜片，以过滤不必要的光波或使光波作适当的处理。该第二固定单元40则用以将镜头组50采用可调整高度的方式设置于电路板10的上方位置。该第二固定单元40固定于电路板10的第一表面11处。该第二固定单元40具有一调整区块41。在本实施例中，该调整区块41是在第二固定单元40接近中心区域的上下表面皆呈凹陷状，形成一个厚度较薄的区块。该调整区块41的厚度较第二固定单元40的最大厚度薄。该调整区块41与上方的发光单元60及下方的第二表面12之间各存在一间隙42、43。前述镜头组50则采用螺纹方式结合于调整区块41处。该调整区块41中心区域具有一内螺纹孔411，该镜头组50圆周外围具有外螺纹51，该镜头组50是以外螺纹51与内螺纹孔411相螺合。当欲调整镜头组50的光线成像焦距时，转动该镜头组50即可产生上下的位移。

该灯光单元60结合于第二固定单元40的顶部，提供测试时所须的光线。该光线以平行光及可见光为佳。在本实施例中，该灯光单元60内部具有至少一个以上的灯源61，该灯源61为发光二极管或其它光源，提供测试时亮度的光线。

如图2所示，本实施例的探针卡A用于测试图像感测芯片的较佳实施例图。本发明的探针卡A用于测试图像感测芯片90时，该弹簧式探针30是以第二接触件32与图像感测芯片90上表面的线路相接触。该灯光单元60由电路板10上方照射时，光线先经镜头组50聚焦后，能使光线会经窗口13投射到图像感测芯片90的光学感应区91，光线的亮度与质量最接近图像感测芯片90使用时的状态，最后图像感测芯片90因受光线的照射而产生电性变化，提供电性信号予探针30、电路板10、最后至测试机台，由测试机台进行相关的测试及数据处理。

如图3所示，为本发明的第二种实施例图。在本实施例中该探针30A改为垂直式可挠曲探针(Vertical Bending Probe)。因此该第一固定单元20A也有些改变。其余构件如电路板10、第二固定单元40、镜头组50及灯光单元60乃与前述实施例相同。该第一固定单元20A形状呈一环状，在本实施例中为似四方形中空的环形。该第一固定单元20A是由一第一固定件21A、一第二固定件22A、以及一第三固定件23A所构成，该第一固定件21A具有多个第一定位孔211A，而第三固定件23A则具有多个第三定位孔231A，该第一定位孔211A与第三定位孔231A的孔径及孔型分别与探针31A(垂直式可挠曲探针)接近两端的区段外形相对应。该第一定位孔211A与第三定位孔231A并不在同一中心线上。组装时前述探针31A接近两端的区段外壁分别设置于该第一定位孔211A与第三定位孔231A内。使该探针31A的一端与该电路板10第二表面12的电路作电性连接，另一端则延伸出该第一固定单元20A的下方位置。

图4所示，为本发明第三种实施例图。在本实施例中该探针30B为悬臂式探针(cantilever probe)，因此该第一固定件20B也为不同的型态。在本实施例中第一固定单元20B呈环状且底部为斜面24，前述探针30B则被固定于第一固定单元20B的斜面24处。悬臂式探针30B一端与该电路板10的第二表面12的电路作电性连接，另一端延伸至该第一固定单元20B的下方位置。在本实施例中，该电路板10仍具有一窗口13，该窗口13上方位置乃具有镜头组50及灯光单元60。

综合以上所述，本发明的用于测试图像感测芯片的探针卡，主要是在电路板处具有一窗口，窗口上方不同高度位置分别具有一可调整高度的镜头组、与能提供光源的灯光单元。如此一来，探针卡除了可进行图像感测芯片的测试外，光线经镜头组内部处理及聚焦后，光线能投射于图像感测芯片最适当范围内，提供最佳测试的光线亮度与质量。另外探针卡也能由弹簧式探针、垂直式可挠曲探针或悬臂式探针所构成，以满足不同使用者的需求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以之限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。

Claims (13)

1.一种用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于包括：

一电路板，该电路板具有一第一表面、一第二表面及一窗口，该第一表面与第二表面呈相对面设置，该窗口则贯穿于电路板；

一第一固定单元，结合于前述电路板的第二表面；

多个探针，被前述第一固定单元固定于电路板下方位置，该探针一端与电路板第二表面的电路相连接，另一端延伸至第一固定单元下方位置；

一第二固定单元，设置于电路板的第一表面；

一镜头组，被前述第二固定单元固定位电路板上方位置，该镜头组对应着前述窗口的所在位置；

一灯光单元，设置于第二固定单元顶面，该灯光单元能产生光线，该光线能经镜头组聚焦投射至电路板下方的测试区域。

2.如权利要求1所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该镜头组采用可调整方式结合于第二固定单元处。

3.如权利要求1所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该第二固定单元的中心区域具有一调整区块，该调整区块的厚度较第二固定单元的最大厚度薄，该镜头组则采用螺纹方式结合于调整区块处。

4.如权利要求1所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该灯光单元具有至少一灯源。

5.如权利要求1所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该探针为弹簧式探针，该弹簧式探针两端分别具有外径小的一第一接触件及一第二接触件，该第一接触件与第二接触件其中至少一个具有可伸缩的弹性。

6.如权利要求5所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该第一固定单元由一第一固定件、一第二固定件、以及一第三固定件所采用堆叠方式结合在一起，该第一固定件具有多个第一定位孔，该第一定位孔小于前述弹簧式探针身部的外径且大于第一接触件的外径，第二固定件则具有多个第二定位孔，该第二定位孔对应于前述弹簧式探针身部的外径，该第三固定件则具有多个第三定位孔，该第三定位孔小于探针身部的外径且大于第二接触件的外径，该弹簧式探针身部、第一接触件、以及第二接触件则分于位于相对应的第二定位孔、第一定位孔及第三位孔内，使该弹簧探针则被定位于第一固定单元处。

7.一种用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于包括：

一电路板，该电路板具有一第一表面、一第二表面及一窗口，该第一表面与第二表面呈相对面设置，该窗口则贯穿于电路板；

一第一固定单元，结合于前述电路板的第二表面；

多个弹簧式探针，被前述第一固定单元固定于电路板下方位置，该弹簧式探针两端分别具有一外径较小的第一接触件及第二接触件，第一接触件是与该电路板第二表面的电路作电性连接，第二接触件则是延伸出该固定单元的下方位置，该弹簧式探针是采用垂直于窗口的方向设置；

一第二固定单元，设置于电路板的第一表面；

一镜头组，被前述第二固定单元固定位电路板上方位置，该镜头组对应着前述窗口的所在位置；

一灯光单元，设置于第二固定单元顶面，该灯光单元能产生适当光线，该光线并能经镜头组聚焦投射至电路板下方的测试区域。

8.如权利要求1所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该探针为垂直式可挠曲探针。

9.如权利要求8所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该第一固定单元由一第一固定件、一第二固定件、以及一第三固定件所构成，该第一固定件具有多个第一定位孔，而第三固定件则具有多个第三定位孔，该第一定位孔与第三定位孔的孔径及孔型分别与垂直式可挠曲探针接近两端的区段外形相对应，该垂直式可挠曲探针接近两端的区段外壁并分别设置于该第一定位孔与第三定位孔内。

10.一种用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于包括：

一电路板，该电路板具有一第一表面、一第二表面及一窗口，该第一表面与第二表面呈相对面设置，该窗口则贯穿于电路板；

一第一固定单元，结合于前述电路板的第二表面；

多个垂直式可挠曲探针，被前述第一固定单元固定于电路板下方位置，该垂直式可挠曲探针一端与该电路板第二表面的电路作电性连接，另一端延伸出该第一固定单元的下方位置；

一第二固定单元，设置于电路板的第一表面；

一镜头组，被前述第二固定单元固定位电路板上方位置，该镜头组并对应着前述窗口的所在位置；

一灯光单元，设置于第二固定单元顶面，该灯光单元能产生光线，该光线并能经镜头组聚焦投射至电路板下方的测试区域。

11.如权利要求1所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该探针为悬臂式探针。

12.如权利要求11所述的用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于，该第一固定单元为一环状且底部具有斜面，前述悬臂式探针则被固定于第一固定单元底部。

13.一用于测试图像感测芯片的探针卡，其特征在于包括：

一电路板，该电路板具有一第一表面、一第二表面及一窗口，该第一表面与第二表面呈相对面设置，该窗口则贯穿于电路板；

一第一固定单元，结合于前述电路板的第二表面；

多个悬臂式探针，被固定于前述第一固定单元底部，该悬臂式探针一端与该电路板第二表面的电路作电性连接，另一端延伸出该第一固定单元的下方位置；

一第二固定单元，设置于电路板的第一表面；

一镜头组，被前述第二固定单元固定位电路板上方位置，该镜头组并对应着前述窗口的所在位置；

一灯光单元，设置于第二固定单元顶面，该灯光单元能产生光线，该光线并能经镜头组聚焦投射至电路板下方的测试区域。

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