探针卡技术领域
本发明是有关于一种探针卡。
背景技术
探针卡的主要目的是通过其探针直接与待测物(如芯片)上的焊垫或凸块
直接接触，再配合周边测试机台与软体控制而达到自动化量测目的。借此，即
可确保待测物的电气特性与效能是依照设计规格制造出来的，并有效地将不良
品筛检出。实际的测试过程，通常是通过测试机台发送测试信号，并经由探针
卡而传递至待测物。接着，再由待测物回送测试结果信号，并经由探针卡而回
到测试仪器以进行分析。
探针卡上具有精密的接触机构，以对待测物上的电路执行电性测试的作
业，而此精密的接触机构即为探针(probe)。一般来说，电路针测(circuit probing,
CP)的高温设定通常超过摄氏80度，而夹头(chuck)会发散热辐射，因此会影响
夹头附近空间的金属行为。举例来说，探针的长度会受到影响而变长，进而影
响针尖的三维位置。
然而，热辐射的热流实际上是动态的，因此每个探针将会面临不同的热能
冲击，并造成针尖的三维位置无法确定，进而造成探针的探针印(probe mark)
位置在室温与高温时有不小差距，特别是对于具有大针测面积的探针卡，例如
多待测物(multi-DUT)探针卡。当探针的探针印位置不精准时，将可能在测试
待测物时，发生某些探针无法准确地接触待测物上的焊垫或凸块，这将严重影
响探针卡的电性检测功能。由于上述探针印偏移问题出现的频率不低，因此也
往往增加了不少调试与设定多晶粒探针印的时间。
发明内容
有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可有效解决上述问题的探针卡。
为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种探针卡包含电路板、
多个探针以及至少一偏差补偿件。每一探针的一端连接电路板。偏差补偿件固
定至电路板，并连接探针。探针具有第一热膨胀特性，偏差补偿件具有第二热
膨胀特性，且第一热膨胀特性与第二热膨胀特性相异。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的第一热膨胀特性为热胀冷缩，且
第二热膨胀特性为热缩冷胀。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的偏差补偿件的材料包含铋、锑、
镓、钨酸锆(ZrW2O8)、硅氧化物(Li2O-Al2O3-nSiO2)以及青铜。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的第一热膨胀特性为热缩冷胀，且
第二热膨胀特性为热胀冷缩。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的探针的材料包含铋、锑、镓、钨
酸锆、硅氧化物以及青铜。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的每一探针具有依序相连的针尖、
针身以及针尾。针尾连接电路板。偏差补偿件连接针身。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的探针卡还包含绝缘座体以及粘固
件。绝缘座体与电路板相固定，并连接偏差补偿件。偏差补偿件通过粘固件连
接探针。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的绝缘座体的材料包含陶瓷材料，
且粘固件的材料包含环氧树脂。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的粘固件具有至少一穿孔连通至偏
差补偿件。
于本发明的一或多个实施方式中，上述的至少一偏差补偿件的数量与至少
一穿孔的数量皆为多个。穿孔将粘固件分隔为多个粘固部。每一偏差补偿件是
通过对应的粘固部连接对应的探针。
综上所述，本发明的探针卡具有可减少针尖偏移的自动校正机制。具体来
说，本发明的探针卡是利用热膨胀特性与探针相异的偏差补偿件来补偿并减少
针尖在高温测试的冲击之下所产生的偏差问题。借此，在高温下的探针的探针
印位置将可与室温下的探针印位置一样精准。不仅如此，本发明的探针卡还可
减少生产异常以及调试的次数与频率。再者，即使在检测多待测物
(multi-DUT)，本发明的探针卡也可毫不费力地设定，并不需要为了各待测物
的位置而妥协。
以上所述仅是用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及
其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细
介绍。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附
附图的说明如下：
图1为绘示本发明一实施方式的探针卡的侧视剖面图；
图2为绘示本发明另一实施方式的探针卡的侧视剖面图。
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上
的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用
以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非
必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简
单示意的方式绘示。
请参照图1，其为绘示本发明一实施方式的探针卡1的侧视剖面图。图1
所示的探针卡1是以测试CIS(CMOS Image Sensor)的探针卡(即中央有可透光
的开孔)为示例，但本发明并不以此为限，各样式的探针卡皆可应用本发明的
核心概念。
如图1所示，于本实施方式中，探针卡1包含电路板10、绝缘座体11、
多个探针13以及至少一偏差补偿件12。每一探针13的一端连接电路板10。
详细来说，每一探针13具有依序相连的针尖130、针身131以及针尾132，而
针尾132连接电路板10(例如通过焊接方式)。绝缘座体11与电路板10相固定，
并连接偏差补偿件12。具体来说，绝缘座体11与电路板10两者分别固定至
加强件15(见图1)，借以相互固定。绝缘座体11、电路板10与加强件15之间
的详细固定方式将于下文说明。
于多个实施方式中，绝缘座体11的材料包含陶瓷材料，因此绝缘座体11
的热膨胀系数非常低。借此，当探针卡1在高温的测试环境之下，绝缘座体
11对于探针13的针尖130之间发生偏差的影响微乎其微。然而，本发明并不
以此为限，其他可达到相同功能与目的的类似材料皆可应用于本发明的绝缘座
体11。
特别来说，探针13具有第一热膨胀特性，偏差补偿件12具有第二热膨胀
特性，且第一热膨胀特性与第二热膨胀特性相异。在偏差补偿件12本身的热
膨胀系数的基础之下，通过适当地调整偏差补偿件12的厚度，即可有效地补
偿探针13的针尖130之间在高温下的偏差现象。具体而言，于一实施方式中，
探针13的第一热膨胀特性为热胀冷缩(即热膨胀系数为正值)，且偏差补偿件
12的第二热膨胀特性为热缩冷胀(即热膨胀系数为负值)。举例来说，在高温的
测试环境之下，当探针13因热膨胀现象而伸长时，探针13的针尖130在垂直
于电路板10的方向(即图1中的铅直方向V)上会产生向下偏移20微米的位移
分量时，而通过适当地调整偏差补偿件12的厚度，偏差补偿件12可因热收缩
现象而拉着针身131向上摆动，进而使针尖130在前述方向上产生向上移动
20微米的位移分量。最后，偏差补偿件12即可使针尖130在垂直于电路板10
的方向上的理想偏移量为零或近乎零。
于多个实施方式中，为了检测多待测物，探针卡1所包含的探针13的数
量可多于两千个。在上述的偏差补偿件12的补偿作用下，即使外部热流是不
规则、动态且可即时变化的，所有探针13的共平面性(coplanarity)将可被最佳
化，不论是在室温还是高温下皆可维持均匀。
于多个实施方式中，偏差补偿件12的材料可以是，但不限于，铋、锑、
镓、钨酸锆(ZrW2O8)、硅氧化物(Li2O-Al2O3-nSiO2)或青铜，或者以上材料的至
少其一的组合。
于另一实施方式中，探针13的第一热膨胀特性为热缩冷胀(即热膨胀系数
为负值)，且偏差补偿件12的第二热膨胀特性为热胀冷缩(即热膨胀系数为正
值)。借此，在高温的测试环境之下，当探针13因热收缩现象而缩短时，探针
13的针尖130在垂直于电路板10的方向(即图1中的铅直方向V)上会产生向
上偏移20微米的位移分量，而通过适当地调整偏差补偿件12的厚度，偏差补
偿件12可因热膨胀现象而推着针身131向下摆动，进而使针尖130在前述方
向上产生向下移动20微米的位移分量。最后，偏差补偿件12同样可使针尖
130在垂直于电路板10的方向上的理想偏移量为零或近乎零。
于多个实施方式中，探针13的材料包含，但不限于，铋、锑、镓、钨酸
锆、硅氧化物或青铜，或者以上材料的至少其一的组合。
如图1所示，于本实施方式中，探针卡1还包含粘固件14。偏差补偿件
12通过粘固件14连接探针13。粘固件14具有多个穿孔140。每一穿孔140
皆闪过探针13而连通至偏差补偿件12。通过在粘固件14上开设这些连通至
偏差补偿件12的穿孔140，不论探针卡1是在室温或高温进行检测程序，外
界环境的热辐射将可更迅速地传递至偏差补偿件12，使得偏差补偿件12与探
针13的膨胀或收缩现象能同步进行而确实发挥补偿效果。
于多个实施方式中，粘固件14的材料包含环氧树脂(epoxy)，但本发明并
不以此为限。
同样示于图1，于本实施方式中，探针卡1还包含加强件15以及锁固件
16。加强件15设置于电路板10与绝缘座体11背对探针13的一侧。锁固件
16是穿过加强件15并锁固至绝缘座体11，借以将加强件15固定至绝缘座体
11，使得电路板10可抵靠加强件15。借此，加强件15即可提升探针卡1的
整体结构强度，并防止在探针卡1下压至待测物上时可能对电路板10所造成
的损坏。
图2为绘示本发明另一实施方式的探针卡3的侧视剖面图。如图所示，于
本实施方式中，探针卡3同样包含电路板10、绝缘座体11、多个探针13、偏
差补偿件32、粘固件34、加强件15以及锁固件16，其中电路板10、绝缘座
体11、探针13、加强件15与锁固件16的结构、功能以及各元件之间的实际
连接关系可参考图1所示的实施方式及以上相关段落的说明。要特别说明的
是，本实施方式的探针卡3与图1所示的实施方式的探针卡1的差异处，在于
本实施方式的探针卡3中的偏差补偿件32的数量为多个，粘固件34所具有的
穿孔340是将粘固件34分隔为多个各自独立的粘固部342，且每一偏差补偿
件32是通过对应的粘固部342连接对应的探针13。换言之，粘固件34的每
一穿孔340皆对齐两相邻的偏差补偿件32之间的间隙。
根据以上结构配置，在不规则、动态且可即时变化的外部热流的影响之下，
本实施方式中的每一偏差补偿件32对于其所对应的探针13的针尖130在垂直
于电路板10的方向上的偏移量能够更精准地补偿。也就是说，每一探针13
的针尖130的偏移量皆可由所对应的偏差补偿件32独立地补偿，且任两相邻
的探针13及各自对应的偏差补偿件32在膨胀或收缩时并不会发生相互影响的
问题。
由以上对于本发明的具体实施方式的详述，可以明显地看出，本发明的探
针卡具有可减少针尖偏移的自动校正机制。具体来说，本发明的探针卡是利用
热膨胀特性与探针相异的偏差补偿件来补偿并减少针尖之间在高温测试的冲
击之下所产生的偏差问题。借此，在高温下的探针的探针印位置将可与室温下
的探针印位置一样精准。不仅如此，本发明的探针卡还可减少生产异常以及调
试的次数与频率。再者，即使在检测多待测物(multi-DUT)，本发明的探针卡
也可毫不费力地设定，并不需要为了各待测物的位置而妥协。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本发明，任何熟悉
此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此
本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。