CN117007840A - 悬臂式探针卡装置及其对焦型探针 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种悬臂式探针卡装置及其对焦型探针。所述对焦型探针包含一焊接段、一测试段、彼此间隔地设置的两个外弹性臂及一对焦部。所述测试段与所述焊接段在一配置方向上呈间隔地设置，并且所述测试段具有一针尖及分别位于所述针尖相反两侧的一外边缘与一内边缘。每个所述外弹性臂具有两个端部，其分别连接所述焊接段与所述测试段的所述内边缘。所述对焦部相连于所述测试段的所述内边缘、并位于所述针尖与两个所述外弹性臂之间。其中，所述对焦部于远离两个所述外弹性臂的一侧形成有多个对焦点。据此，所述对焦型探针能通过所述对焦部的配置，而能够有效地降低所述针尖的位置被误判的机率。

Description

悬臂式探针卡装置及其对焦型探针

技术领域

本发明涉及一种探针卡，尤其涉及一种悬臂式探针卡装置及其对焦型探针。

背景技术

现有悬臂式探针卡包含有一座体及固定于所述座体的多个悬臂探针，并且每个所述悬臂探针包含有一针身段及大致垂直相连于所述针身段的一测试段。然而，由于所述测试段的一针尖邻近于所述针身段，并且所述针尖的尺寸过小(如：小于5微米)，因而容易使得检测设备误判所述针尖的位置(如：靠近所述针尖的所述针身段部位产生反光，将影响所述针尖的对焦)。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种悬臂式探针卡装置及其对焦型探针，其能有效地改善现有悬臂式探针卡所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种悬臂式探针卡装置，其包括：一基板；以及多个对焦型探针，固定于基板，并且每个对焦型探针包含有：一焊接段，具有位于相反侧的一第一端与一第二端，并且第一端焊接于基板；一测试段，其与焊接段在一配置方向上呈间隔地设置，并且测试段具有一针尖及位于相反侧的一外边缘与一内边缘；两个外弹性臂，各具有两个端部，其分别连接焊接段的第二端与测试段的内边缘，并且两个外弹性臂彼此间隔地排列；及一对焦部，相连于内边缘、并位于针尖与两个外弹性臂之间；其中，对焦部于远离两个外弹性臂的一侧形成有多个对焦点；其中，于每个对焦型探针之中，针尖与多个对焦点能于一检测设备的观测作业中各形成有一观测点位，用以得知针尖的位置。

优选地，于每个对焦型探针之中，针尖于配置方向上具有不大于5微米的一宽度，并且针尖与相邻近的一个对焦点于配置方向上相隔有介于100微米～400微米的一预设距离。

优选地，于每个对焦型探针之中，对焦部的多个对焦点具有不同的外形，用以于检测设备的观测作业中形成有不同尺寸的观测点位。

优选地，针尖相较于内边缘更为邻近于外边缘，并且内边缘在针尖及相邻近的一个对焦点之间形成有一缺口。

优选地，每个对焦型探针进一步包含有位于两个外弹性臂之间的至少一个内弹性臂，并且至少一个内弹性臂的两端分别连接于焊接段的第二端与测试段的内边缘。

优选地，至少一个内弹性臂具有一预设厚度，其等同于每个外弹性臂的任一个端部的厚度。

优选地，两个外弹性臂的至少其中之一的厚度自两个端部朝彼此靠近的方向呈渐增状。

优选地，两个外弹性臂的至少其中之一的厚度自两个端部朝彼此靠近的方向呈渐缩状。

优选地，于每个对焦型探针之中，远离内边缘的对焦部的一端是相连于相邻近的一个外弹性臂，以共同包围形成有一封闭空间。

本发明实施例也公开一种悬臂式探针卡装置的对焦型探针，其包括：一焊接段，具有位于相反侧的一第一端与一第二端，并且第一端用于焊接在一基板；一测试段，其与焊接段在一配置方向上呈间隔地设置，并且测试段具有一针尖及位于相反侧的一外边缘与一内边缘；两个外弹性臂，各具有两个端部，其分别连接焊接段的第二端与测试段的内边缘，并且两个外弹性臂彼此间隔地排列；以及一对焦部，相连于内边缘、并位于针尖与两个外弹性臂之间；其中，对焦部于远离两个外弹性臂的一侧形成有多个对焦点。

综上所述，本发明实施例所公开的悬臂式探针卡装置及其对焦型探针，能通过所述对焦部的配置(如：所述对焦部相连于所述内边缘、并位于所述针尖与两个所述外弹性臂之间，所述对焦部于远离两个所述外弹性臂的一侧形成有多个所述对焦点)，进而能够有效地降低所述针尖的位置被所述检测设备误判的机率。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明实施例一的悬臂式探针卡装置的立体示意图。

图2为图1中的悬臂探针的平面示意图。

图3为图1中的悬臂探针另一方式的平面示意图。

图4为本发明实施例二的悬臂式探针卡装置的立体示意图。

图5为图4中的悬臂探针的平面示意图。

图6为图5中的悬臂探针抵压于待测物的平面示意图。

图7为本发明实施例二的悬臂探针另一方式的平面示意图。

图8为图7中的悬臂探针抵压于待测物的平面示意图。

图9为本发明实施例二的悬臂探针又一方式的平面示意图。

图10为本发明实施例三的聚焦型探针形成有增厚型外弹性臂的平面示意图。

图11为本发明实施例三的弹臂型探针形成有增厚型外弹性臂的平面示意图。

图12为本发明实施例三的聚焦型探针形成有薄型外弹性臂的平面示意图。

图13为本发明实施例三的弹臂型探针形成有薄型外弹性臂的平面示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“悬臂式探针卡装置及其对焦型探针”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[实施例一]

请参阅图1至图3所示，其为本发明的实施例一。本实施例公开一种悬臂式探针卡装置100，其包含有一基板2及固定于所述基板2的多个悬臂探针1。也就是说，非为悬臂式的任何探针都不同于本实施例所公开的所述悬臂探针1。

需先说明的是，所述悬臂探针1于本实施例中可以称为一对焦型探针1a，并且多个所述对焦型探针1a的构造大致相同，所以为便于理解，以下仅介绍单个所述对焦型探针1a的构造，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，多个所述对焦型探针1a的构造也可以略有差异。

再者，所述悬臂式探针卡装置100于本实施例中虽是以多个所述对焦型探针1a固定于所述基板2来说明，但不以此为限。例如，于本发明未示出的其他实施例中，所述对焦型探针1a也可以单独地被应用(如：贩卖)或搭配其他构件使用。

如图2所示，所述对焦型探针1a于本实施例中为一体成型的单件式构造，并且所述对焦型探针1a的横截面大都呈矩形。所述对焦型探针1a于本实施例中包含有一焊接段11、一测试段12、连接所述焊接段11与所述测试段12的两个外弹性臂13、位于两个所述外弹性臂13之间的至少一个内弹性臂14及相连于所述测试段12的一对焦部15，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述对焦型探针1a也可以省略至少一个所述内弹性臂14。

进一步地说，所述焊接段11具有位于相反侧的一第一端111与一第二端112，并且所述对焦型探针1a是以所述焊接段11的所述第一端111焊接于所述基板2。于本实施例中，所述第一端111与所述基板2之间的焊接方式可以依据设计需求而加以调整变化，例如：表面贴焊技术(surface mount technology，SMT)、引脚浸锡膏(pin-in-paste，PIP)形式、或是其他焊接形式，本发明在此不加以限制。

所述测试段12与所述焊接段11在一配置方向D上呈间隔地设置，并且所述配置方向D于本实施例中是平行于所述基板2的板面。其中，所述测试段12具有一针尖121及位于(所述针尖121)相反侧的一外边缘122与一内边缘123。其中，所述针尖121于所述配置方向D上具有不大于5微米(μm)的一宽度，并且所述针尖121可以如图2所示相较于所述内边缘123更为邻近于所述外边缘122；或者，所述针尖121也可以如图3所示位于所述内边缘123与所述外边缘122的大致中央处。也就是说，所述针尖121于本实施例中较佳是排除邻近于所述内边缘123。

如图2所示，每个所述外弹性臂13具有两个端部131，其分别连接所述焊接段11的所述第二端112与所述测试段12的所述内边缘123，并且两个所述外弹性臂13沿垂直所述配置方向D的一测试方向T彼此间隔地排列。更详细地说，每个所述外弹性臂13于本实施例中呈直条状且大致垂直地相连于所述测试段12及所述焊接段11，并且每个所述外弹性臂13的长度至少为所述测试段12的1.5倍长度，但本发明不以此为限。

至少一个所述内弹性臂14的数量于本实施例中是以一个来说明，但于本发明未示出的其他实施例中，所述内弹性臂14的数量可以是多个。其中，至少一个所述内弹性臂14的两端分别连接于所述焊接段11的所述第二端112与所述测试段12的所述内边缘123，并且至少一个所述内弹性臂14沿所述测试方向T而分别与两个所述外弹性臂13间隔地排列。再者，至少一个所述内弹性臂14于本实施例中也呈直条状且大致垂直地相连于所述测试段12及所述焊接段11，并且至少一个所述内弹性臂14的长度至少为所述测试段12的1.5倍长度，但本发明不以此为限。

所述对焦部15相连于所述测试段12的所述内边缘123、并位于所述针尖121与两个所述外弹性臂13之间。换个角度来说，所述对焦部15大致位于所述测试段12的所述内边缘123及邻近所述针尖121的一个所述外弹性臂13所共同包围的空间之内。

再者，于本实施例中，所述对焦部15是以其一端相连于所述内边缘123，而所述对焦部15的另一端则是一自由端，但本发明不以此为限。举例来说，如图3所示，远离所述内边缘123的所述对焦部15的一端(如：图3中的所述对焦部15右端)是相连于相邻近的一个所述外弹性臂13，以共同包围形成有一封闭空间，据以有效地降低所述对焦部15所可能产生的噪声。

更详细地说，如图2所示，所述对焦部15于远离两个所述外弹性臂13的一侧(如：图2的所述对焦部15下侧)形成有多个对焦点151，并且所述针尖121与相邻近的一个所述对焦点151于所述配置方向D上较佳是相隔有介于100微米～400微米的一预设距离D151，而任两个相邻的所述对焦点151的距离则是不同于所述预设距离D151。

依上所述，所述针尖121与多个所述对焦点151能于一检测设备200(如：摄像器)的观测作业中各形成有一观测点位，用以得知所述针尖121的位置(也就是，通过对应于多个所述对焦点151的多个所述观测点位来回推所述针尖121的实际位置)。据此，本发明实施例所公开的所述悬臂式探针卡装置100及所述对焦型探针1a，能通过所述对焦部15的配置，进而能够有效地降低所述针尖121的位置被所述检测设备200误判的机率。

进一步地说，所述对焦部15的多个所述对焦点151可以具有不同的外形(如：图2和图3)，用以于所述检测设备200的所述观测作业中形成有不同尺寸的所述观测点位，据以利于更为快速且准确地判断所述针尖121的实际位置。需说明的是，所述对焦部15的外形可以依据设计需求而加以调整变化，不以本实施例的图2和图3为限。

此外，当所述针尖121可以如图2所示相较于所述内边缘123更为邻近于所述外边缘122时，所述测试段12的所述内边缘123较佳是在所述针尖121及相邻近的一个所述对焦点151之间形成有一缺口124，据以分散所述测试段12所承受的应力，进而降低所述测试段12断裂的机率。

[实施例二]

请参阅图4至图9所示，其为本发明的实施例二。由于本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述(如：所述悬臂探针1的所述焊接段11与所述基板2之间的连接、所述悬臂探针1的组件之间的基本连接关系)，而本实施例相较于上述实施例一的差异主要在于：所述悬臂探针1的构造。

具体来说，如图5和图6所示，所述悬臂探针1于本实施例中也可称为一弹臂型探针1b，并且多个所述弹臂型探针1b的构造大致相同，所以为便于理解，以下仅介绍单个所述弹臂型探针1b的构造，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，多个所述弹臂型探针1b的构造也可以略有差异。

再者，所述悬臂式探针卡装置100于本实施例中虽是以多个所述弹臂型探针1b固定于所述基板2来说明，但不以此为限。例如，于本发明未示出的其他实施例中，所述弹臂型探针1b也可以单独地被应用(如：贩卖)或搭配其他构件使用。

进一步地说，两个所述外弹性臂13的其中之一邻近于所述针尖121且定义为一第一外弹性臂13a，而两个所述外弹性臂13的其中另一定义为一第二外弹性臂13b，并且所述第一外弹性臂13a的长度大于所述第二外弹性臂13b的长度。其中，所述第一外弹性臂13a的所述长度以及所述第二外弹性臂13b的所述长度之间较佳是具有介于10微米～200微米的一长度差值，但本发明不以此为限。

更详细地说，所述焊接段11的所述第二端112具有非平行于所述配置方向D(或非平行于所述基板2)的一布局边1121，以使所述内边缘123与所述布局边1121于所述配置方向D上间隔有不同的多个距离。其中，所述布局边1121于本实施例中呈倾斜状且与平行所述基板2板面的所述配置方向D相夹有介于的10度～85度的一布局角度σ1121，但本发明不受限于此。

再者，任一个所述外弹性臂13非平行于所述配置方向D(或非平行于所述基板2)，并且所述测试段12的所述针尖121非垂直于所述配置方向D(或非垂直于所述基板2)。于本实施例中，任一个所述外弹性臂13与所述配置方向D之间相夹有介于0度～75度的一第一夹角σ1，并且所述测试段12与任一个所述外弹性臂13之间相夹有介于45度～150度的一第二夹角σ2，但本发明不受限于此。

依上所述，当每个所述弹臂型探针1b的所述针尖121压抵于一待测物300时，两个所述外弹性臂13的至少其中之一产生弹性地形变，据以有效地吸收反作用力，并能有效地促使所述针尖121于所述配置方向D上的位移D121小于20微米。

需说明的是，所述针尖121压抵于所述待测物300时，所述弹臂型探针1b沿所述测试方向T朝向所述待测物300移动的距离较佳是介于80微米～200微米。而在所述弹臂型探针1b朝向所述待测物300移动的过程中，所述测试段12能朝向所述针尖121垂直所述配置方向D的位置转动，据以有效地吸收(或降低)两个所述外弹性臂13所需产生的形变量，进而有助于降低所述针尖121的所述位移D121。

此外，上述虽是以图5和图6来说明所述弹臂型探针1b的构造，据以能够在较大程度上地实现缩小上述位移D121的效果，本发明不以此为限。也就是说，所述弹臂型探针1b的构造是可以依据设计需求而加以调整变化；如图7和图8所示，任一个所述外弹性臂13与至少一个所述内弹性臂14可以是平行于所述配置方向D(或所述基板2)，所述测试段12的所述针尖121则可以是垂直于所述配置方向D(或所述基板2)，并且所述对焦部15可以被省略；或者，如图9所示，所述布局边1121可以非为倾斜状(如：阶梯状)。另外，于本实施例中，形成有所述对焦部15的任何所述悬臂探针1也可称为对焦型探针。

[实施例三]

请参阅图10至图13所示，其为本发明的实施例三。由于本实施例类似于上述实施例一和二，所以上述实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一和二的差异大致说明如下：

于本实施例的图10和图11中，两个所述外弹性臂13的至少其中之一(如：所述第一外弹性臂13a)的厚度自两个所述端部131朝彼此靠近的方向呈渐增状。其中，至少一个所述内弹性臂14具有一预设厚度T14，其等同于每个所述外弹性臂13的任一个所述端部131的厚度。

于本实施例的图12和图13中，两个所述外弹性臂13的至少其中之一(如：所述第一外弹性臂13a)的厚度自两个所述端部131朝彼此靠近的方向呈渐缩状。其中，至少一个所述内弹性臂14具有一预设厚度T14，其等同于每个所述外弹性臂13的任一个所述端部131的厚度。

也就是说，在两个所述外弹性臂13的至少其中之一的所述厚度有所变化的情况下，至少一个所述内弹性臂14的厚度与任一个所述端部131的所述厚度尽可能维持不变(如：保持在所述预设厚度T14)，据以降低任一个所述外弹性臂13的所述厚度变化对整体操作性产生过大的影响。

据此，所述悬臂式探针卡装置100的所述悬臂探针1(如：所述对焦型探针1a或所述弹臂型探针1b)可以通过至少一个所述外弹性臂13的所述厚度变化，来调整其结构特性，以符合不同的测试要求。

[本发明实施例的技术效果]

综上所述，本发明实施例所公开的悬臂式探针卡装置及对焦型探针，能通过所述对焦部的配置(如：所述对焦部相连于所述内边缘、并位于所述针尖与两个所述外弹性臂之间，所述对焦部于远离两个所述外弹性臂的一侧形成有多个所述对焦点)，进而能够有效地降低所述针尖的位置被所述检测设备误判的机率。

再者，本发明实施例所公开的悬臂式探针卡装置及弹臂型探针，能通过所述弹臂型探针的结构设计(如：所述第一外弹性臂的长度大于所述第二外弹性臂的长度)，以使得当所述针尖压抵于所述待测物时，两个所述外弹性臂的至少其中之一产生弹性地形变，以有效地吸收反作用力，并能有效地促使所述针尖于所述配置方向上的所述位移小于20微米。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种悬臂式探针卡装置，其特征在于，所述悬臂式探针卡装置包括：

一基板；以及

多个对焦型探针，固定于所述基板，并且每个所述对焦型探针包含有：

一焊接段，具有位于相反侧的一第一端与一第二端，并且所述第一端焊接于所述基板；

一测试段，其与所述焊接段在一配置方向上呈间隔地设置，并且所述测试段具有一针尖及位于相反侧的一外边缘与一内边缘；

两个外弹性臂，各具有两个端部，其分别连接所述焊接段的所述第二端与所述测试段的所述内边缘，并且两个所述外弹性臂彼此间隔地排列；及

一对焦部，相连于所述内边缘、并位于所述针尖与两个所述外弹性臂之间；其中，所述对焦部于远离两个所述外弹性臂的一侧形成有多个对焦点；

其中，于每个所述对焦型探针之中，所述针尖与多个所述对焦点能于一检测设备的观测作业中各形成有一观测点位，用以得知所述针尖的位置。

2.依据权利要求1所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，于每个所述对焦型探针之中，所述针尖于所述配置方向上具有不大于5微米的一宽度，并且所述针尖与相邻近的一个所述对焦点于所述配置方向上相隔有介于100微米～400微米的一预设距离。

3.依据权利要求2所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，于每个所述对焦型探针之中，所述对焦部的多个所述对焦点具有不同的外形，用以于所述检测设备的所述观测作业中形成有不同尺寸的所述观测点位。

4.依据权利要求1所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，所述针尖相较于所述内边缘更为邻近于所述外边缘，并且所述内边缘在所述针尖及相邻近的一个所述对焦点之间形成有一缺口。

5.依据权利要求1所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，每个所述对焦型探针进一步包含有位于两个所述外弹性臂之间的至少一个内弹性臂，并且至少一个所述内弹性臂的两端分别连接于所述焊接段的所述第二端与所述测试段的所述内边缘。

6.依据权利要求5所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，至少一个所述内弹性臂具有一预设厚度，其等同于每个所述外弹性臂的任一个所述端部的厚度。

7.依据权利要求6所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，两个所述外弹性臂的至少其中之一的厚度自两个所述端部朝彼此靠近的方向呈渐增状。

8.依据权利要求6所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，两个所述外弹性臂的至少其中之一的厚度自两个所述端部朝彼此靠近的方向呈渐缩状。

9.依据权利要求1所述的悬臂式探针卡装置，其特征在于，于每个所述对焦型探针之中，远离所述内边缘的所述对焦部的一端是相连于相邻近的一个所述外弹性臂，以共同包围形成有一封闭空间。

10.一种悬臂式探针卡装置的对焦型探针，其特征在于，所述悬臂式探针卡装置的对焦型探针包括：

一焊接段，具有位于相反侧的一第一端与一第二端，并且所述第一端用于焊接在一基板；

一测试段，其与所述焊接段在一配置方向上呈间隔地设置，并且所述测试段具有一针尖及位于相反侧的一外边缘与一内边缘；

两个外弹性臂，各具有两个端部，其分别连接所述焊接段的所述第二端与所述测试段的所述内边缘，并且两个所述外弹性臂彼此间隔地排列；以及

一对焦部，相连于所述内边缘、并位于所述针尖与两个所述外弹性臂之间；其中，所述对焦部于远离两个所述外弹性臂的一侧形成有多个对焦点。