TWI574015B

TWI574015B - 檢測用探針部件

Info

Publication number: TWI574015B
Application number: TW105107163A
Authority: TW
Inventors: 鄭永倍
Original assignee: Isc股份有限公司
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-03-11
Also published as: TW201732297A

Description

檢測用探針部件

本發明是有關於一種檢測用探針部件，且更特定言之，是有關於一種經構形以在多個接觸點處與半導體裝置的端子接觸同時防止外來物質沈積的檢測用探針部件。

一般而言，當檢測半導體裝置的電特性時，應在半導體裝置與測試設備之間形成穩定電連接。一般而言，使用測試插口將半導體裝置連接至測試設備。

此類測試插口的作用為將半導體裝置的端子連接至測試設備的襯墊，以用於在半導體裝置與測試設備之間雙向傳輸電信號。為此目的，可在此類測試插口中包含彈簧式頂針作為接觸裝置。此類彈簧式頂針包含內部彈簧，以便將半導體裝置平穩地連接至測試設備且減少連接操作期間的機械衝擊。因此，在大部分測試插口中使用彈簧式頂針。

圖1為說明先前技術的常用彈簧式頂針的示意圖。

外部接觸端子2提供於待檢測的半導體裝置1上，且包含基板襯墊9的測試基板8置放於面向半導體裝置1的位置處。彈簧式頂針定位於半導體裝置1與測試基板8之間，以便電連接半導體裝置1與測試基板8。在圖1中，未說明測試插口本體。如在圖1中所顯示，彈簧式頂針包含在本體4的兩端上的上部柱塞5及下部柱塞6，且彈簧7定位於本體4內部。因此，彈簧7沿上部柱塞5與下部柱塞6遠離彼此移動的方向將彈力施加至所述上部柱塞5及下部柱塞6。因此，上部柱塞5可接觸半導體裝置1的外部接觸端子2，且下部柱塞6可接觸測試基板8的基板襯墊9。接著，外部接觸端子2與基板襯墊9可彼此電連接。亦即，若上部柱塞5的端部接觸半導體裝置1的外部接觸端子2，且下部柱塞6的端部接觸測試基板8的基板襯墊9，則外部接觸端子2與基板襯墊9彼此電連接。

先前技術的另一彈簧式頂針揭露於韓國專利申請早期公開公開案第10-2011-0127010號中。詳言之，參考圖2及圖3，所揭露的彈簧式頂針可定位於半導體裝置與測試基板之間，以便測試半導體裝置。彈簧式頂針包含：第一柱塞20，其具有貫通第一柱塞20的兩端形成的空通道；第二柱塞30，其由導電材料形成且插入至第一柱塞20的空通道中，以使得第二柱塞30的端部可選擇性地突出通過提供於空通道的端部上的接觸出口；以及彈性構件40，其定位於第一柱塞20與第二柱塞30之間，以沿第一柱塞20與第二柱塞30遠離彼此移動的方向將彈力施加至第一柱塞20及第二柱塞30，其中第二柱塞30的另一端可連接至測試基板的基板襯墊，且第二柱塞30的端部可通過提供於第一柱塞20的空通道的端部上的接觸出口暴露且可連接至半導體裝置的外部接觸端子。

然而，先前技術的此類彈簧式頂針具有以下問題。首先，在圖1中說明的彈簧式頂針在其中心區中具有凹入部分，且因此聚集於半導體裝置的端子上的外來物質可沈降於所述凹入部分上。在此情況下，彈簧式頂針的導電率可逐漸減低。

另外，在圖2中說明的彈簧式頂針具有單個山體形狀，且因此可能難以藉由使用彈簧式頂針使沈積在端子上的外來物質破碎，藉此導致不佳導電率。

提出本發明以解決上述問題。具體而言，本發明的目標為提供一種經構形以防止外來物質沈積且改進導電性的檢測用探針部件。

額外態樣將部分地在以下描述中闡述，且部分地將自描述中顯而易見，或可藉由實踐所呈現的實施例來習得。

為達成上述目標，本發明提供一種檢測用探針部件，所述檢測用探針部件至少部分地插入至容器本體中且經構形以在其上端處與半導體裝置的端子接觸，所述檢測用探針部件包含：第一探針板，包含第一探針部分及第一耦接部分，第一探針部分呈山體形狀，第一尖端提供於所述第一探針部分的上端上以用於與半導體裝置的端子接觸，所述第一耦接部分自所述第一探針部分向下延伸且插入至所述容器本體中並耦接至所述容器本體；以及第二探針板，第二探針部分及第二耦接部分，第二探針部分呈山體形狀，第二尖端提供於所述第二探針部分的上端上以用於與所述半導體裝置的所述端子接觸，所述第二耦接部分自所述第二探針部分向下延伸且插入至所述容器本體中並耦接至所述容器本體，其中所述第一探針板與所述第二探針板以所述第一探針部分與所述第二探針部分彼此交錯的狀態耦接至彼此以形成整體。

在一實施例中，所述第一探針部分與所述第二探針部分可以組合方式形成多個凹入形狀及凸出形狀。

在一實施例中，所述第一探針部分可包含：第一個第一傾斜面，自所述第一尖端向下傾斜朝向所述第一探針部分的側延伸；以及第一個第二傾斜面，自所述第一尖端向下傾斜朝向所述第一探針部分的另一側延伸，其中所述第一個第一傾斜面可比所述第一個第二傾斜面長。

在一實施例中，所述第二探針部分可包含：第二個第一傾斜面，自所述第二尖端向下傾斜朝向所述第二探針部分的側延伸；以及第二個第二傾斜面，自所述第二尖端向下傾斜朝向所述第二探針部分的另一側延伸，其中所述第二個第一傾斜面可比所述第二個第二傾斜面長。

在一實施例中，所述第一個第一傾斜面與所述第二個第一傾斜面可以X形結構彼此交叉。

在一實施例中，所述第一探針部分與所述第二探針部分中的每一者可具有單一個山體形狀。

為達成上述目標，本發明提供一種檢測用探針部件，所述檢測用探針部件至少部分地插入至容器本體中且經構形以在其上端處與半導體裝置的端子接觸，所述檢測用探針部件包含：第一探針板，包含第一探針部分及第一耦接部分，第一探針部分呈山體形狀，第一尖端提供於所述第一探針部分的上端上以用於與半導體裝置的端子接觸，所述第一耦接部分自所述第一探針部分向下延伸且插入至所述容器本體中並耦接至所述容器本體；以及第二探針板，包含第二探針部分及第二耦接部分，第二探針部分呈山體形狀，第二尖端提供於所述第二探針部分的上端上以用於與所述半導體裝置的所述端子接觸，所述第二耦接部分自所述第二探針部分向下延伸且插入至所述容器本體中並耦接至所述容器本體，其中所述第一探針板與所述第二探針板中的每一者皆具有單一個山體形狀，且所述第一探針板與所述第二探針板以當自側面觀察時所述第一探針板與所述第二探針板形成多個山體形狀的方式耦接至彼此以形成整體。

在一實施例中，所述第一尖端與所述第二尖端可彼此分離，且所述半導體裝置的所述端子可插入於所述第一尖端與所述第二尖端之間且接觸所述第一尖端與所述第二尖端。

在一實施例中，所述第一尖端與所述第二尖端可定位於相同的高度處。

在一實施例中，所述第一探針板與所述第二探針板可具有相同的形狀且可彼此對稱地設置。

在本發明的檢測用探針部件中，所述第一探針板與所述第二探針板以所述第一探針部分與所述第二探針部分彼此交叉的方式耦接至彼此以形成整體。因此，所述檢測用探針部件可防止外來物質沈積且改進導電性。

1‧‧‧半導體裝置

2‧‧‧外部接觸端子

4‧‧‧本體

5‧‧‧上部柱塞

6‧‧‧下部柱塞

7‧‧‧彈簧

8‧‧‧測試基板

9‧‧‧基板襯墊

20‧‧‧第一柱塞

30‧‧‧第二柱塞

40‧‧‧彈性構件

100‧‧‧彈簧式頂針

110‧‧‧檢測用探針部件

120‧‧‧第一探針板

121‧‧‧第一探針部分

121a‧‧‧第一尖端

121b‧‧‧第一個第一傾斜面

121c‧‧‧第一個第二傾斜面

121d‧‧‧第一側向表面

122‧‧‧第一耦接部分

122a‧‧‧第一耦接上部部分

122b‧‧‧第一凹槽部分

122c‧‧‧第一耦接下部部分

123‧‧‧第一鎖定爪部分

130‧‧‧第二探針板

131‧‧‧第二探針部分

131a‧‧‧第二尖端

131b‧‧‧第二個第一傾斜面

131c‧‧‧第二個第二傾斜面

131d‧‧‧第二側向表面

132‧‧‧第二耦接部分

132a‧‧‧第二耦接上部部分

132b‧‧‧第二凹槽部分

132c‧‧‧第二耦接下部部分

133‧‧‧第二鎖定爪部分

140‧‧‧容器本體

150‧‧‧彈性構件

160‧‧‧下部探針構件

170‧‧‧半導體裝置

171‧‧‧端子

此等及/或其他態樣自結合隨附圖式進行的實施例的以下描述將變得顯而易見且更易於瞭解，在隨附圖式中：

圖1為說明先前技術的彈簧式頂針的示意圖。

圖2為說明先前技術的彈簧式頂針的分解透視圖。

圖3為說明圖2中所描繪的彈簧式頂針的橫截面圖。

圖4為說明包含根據本發明的實施例的檢測用探針部件的彈簧式頂針的透視圖。

圖5為圖4中所描繪的彈簧式頂針的裝配視圖。

圖6及圖7為說明圖4中所描繪的彈簧式頂針的操作的視圖。

本發明的檢測用探針部件110用於檢測半導體裝置170。檢測用探針部件110的至少一部分插入至容器本體140中且由彈簧150支撐，且檢測用探針部件110的上端接觸半導體裝置170的端子171。

檢測用探針部件110的特徵為包含藉由探針部分及耦接部分附接至彼此以形成整體的多個探針板。詳言之，探針板中的每一者皆包含探針部分及耦接部分，且所述探針板整體地附接至彼此。所述探針板具有大致薄板形狀。

現將詳細地描述所述探針板中的每一者。

首先，第一探針板120包含第一探針部分121及第一耦接部分122，其中第一尖端121a提供於第一探針部分121的上端上以用於與半導體裝置170的端子171接觸，且第一耦接部分122自第一探針部分121向下延伸且接著插入至容器本體140中並耦接至容器本體140。

第一探針部分121具有薄板形狀，且第一探針部分121的上部部分具有單一個山體形狀。第一探針部分121包含第一尖端121a、第一個第一傾斜面121b、第一個第二傾斜面121c以及第一側向表面121d。

第一個第一傾斜面121b自第一尖端121a向下傾斜朝向第一探針部分121的側延伸，且第一個第二傾斜面121c自第一尖端121a向下傾斜朝向第一探針部分121的另一側延伸。第一個第一傾斜面121b比第一個第二傾斜面121c長。

第一側向表面121d是指自第一個第一傾斜面121b及第一個第二傾斜面121c向下垂直地延伸的部分。如上文所描述，由於第一個第一傾斜面121b及第一個第二傾斜面121c連接至第一側向表面121d，因此聚集於半導體裝置170的端子171上的外來物質可沿著第一個第一傾斜面121b及第一個第二傾斜面121c向下移動。亦即，外來物質可能不會沈降於第一個第一傾斜面121b及第一個第二傾斜面121c上，而是可沿著第一側向表面121d掉落。

第一耦接部分122自第一探針部分121向下延伸且包含：第一耦接上部部分122a，其寬度與第一探針部分121的下端的寬度相同；第一凹槽部分122b，其寬度小於第一耦接上部部分122a的寬度；以及第一耦接下部部分122c，其寬度大於第一凹槽部分122b的寬度。彈性構件(彈簧)150圍繞第一耦接下部部分122c配裝且插入至第一凹槽部分122b中並鉤掛在第一凹槽部分122b上。

第一鎖定爪部分123提供於第一探針部分121與第一耦接部分122之間，且第一鎖定爪部分123具有大於容器本體140的內徑的寬度。由於第一鎖定爪部分123，第一探針部分121不可插入至容器本體140中。

第二探針板130包含第二探針部分131及第二耦接部分132，其中第二探針部分131呈山體形狀，而第二尖端131a提供於第二探針部分131的上端上以用於與半導體裝置170的端子171接觸，第二耦接部分132自第二探針部分131向下延伸且接著插入至容器本體140中並耦接至容器本體140。

第二探針部分131具有薄板形狀，且第二探針部分131的上部部分具有單個山體形狀。第二探針部分131包含第二尖端131a、第二個第一傾斜面131b、第二個第二傾斜面131c以及第二側向表面131d。

第二個第一傾斜面131b自第二尖端131a向下傾斜朝向第二探針部分131的一側延伸，且第二個第二傾斜面131c自第二尖端131a向下傾斜朝向第二探針部分131的另一側延伸。第二個第一傾斜面131b比第二個第二傾斜面131c長。

第二側向表面131d是指自第二個第一傾斜面131b及第二個第二傾斜面131c向下垂直延伸的部分。如上文所描述，由於第二個第一傾斜面131b及第二個第二傾斜面131c連接至第二側向表面131d，因此聚集於半導體裝置170的端子171上的外來物質可沿著第二個第一傾斜面131b及第二個第二傾斜面131c向下移動。亦即，外來物質不可沈積於第二個第一傾斜面131b及第二個第二傾斜面131c上，而會沿著第二側向表面131d掉落。

第二耦接部分132自第二探針部分131向下延伸且包含：第二耦接上部部分132a，其寬度與第二探針部分131的下端的寬度相同；第二凹槽部分132b，其寬度小於第二耦接上部部分132a的寬度；以及第二耦接下部部分132c，其寬度大於第二凹槽部分132b的寬度。彈性構件(彈簧)150插入至第二凹槽部分132b中且鉤掛於第二凹槽部分132b上，同時圍繞第二耦接下部部分132c配裝。

第二鎖定爪部分133提供於第二探針部分131與第二耦接部分132之間，且第二鎖定爪部分133具有大於容器本體140的內徑的寬度。由於第二鎖定爪部分133，第二探針部分131不可插入至容器本體140中。

第一探針板120與第二探針板130以第一探針部分121與第二探針部分131彼此交叉的方式耦接以形成整體。詳言之，當自前側觀察時，第一個第一傾斜面121b與第二個第一傾斜面131b以X形結構彼此交叉，且第一尖端121a與第二尖端131a彼此分離，使得半導體裝置170的端子171可插入於第一尖端121a與第二尖端131a之間且接觸第一尖端121a及第二尖端131a。

第一探針板120與第二探針板130具有相同的形狀且彼此對稱地設置。第一探針板120與第二探針板130以當自側面觀察時第一探針板120與第二探針板130形成多個山體形狀的方式耦接至彼此以形成整體。另外，第一尖端121a與第二尖端131a定位於相同的高度處。如上文所描述，由於第一尖端121a與第二尖端131a定位於相同的高度處，因此第一尖端121a與第二尖端131a可同時接觸半導體裝置170的端子171。

較佳地，第一探針板120與第二探針板130可由相同的材料形成。然而，有可能使用不同材料形成第一探針板120與第二探針板130。舉例而言，第一探針部分121可由含有鎳合金的高硬度材料製作，且第二探針部分131可由包含諸如金或銀或類似的高導電率材料製作。如上文所描述，第一探針板120與第二探針板130可包含不同材料。在此情況下，若在半導體裝置170的端子171上存在諸如氧化層的外來物質，則第一探針部分121可使氧化層破碎，且第二探針部分131可提供高導電率。在此情況下，第一探針板120亦可傳導電流。

根據本發明，包含檢測用探針部件110的彈簧式頂針100可如下經構形。彈簧式頂針100包含：檢測用探針部件110；容器本體140；配置於容器本體140中且使檢測用探針部件110沿向上方向彈性地偏置的彈性構件150；以及至少部分地通過容器本體140的下部開口暴露且由彈性構件150支撐的下部探針構件160。彈簧式頂針100插入至殼體(未示出)中，穿過所述殼體垂直地形成開口。

本發明的檢測用探針部件110可提供如下操作效果。

首先，若半導體裝置170的端子171如圖6中所顯示向下移動且如圖7中所顯示接觸檢測用探針部件110，則在半導體裝置170的端子171與檢測用探針部件110的多個探針部分之間形成有效接觸。

詳言之，在半導體裝置170的端子171接觸彼此交叉的第一尖端121a與第二尖端131a時，可有效地移除形成於半導體裝置170的端子171上的氧化層。在此狀態中，半導體裝置170的端子171可插入於第一尖端121a與第二尖端131a之間。亦即，在半導體裝置170的端子171接觸多個接觸點的同時，可有效地移除形成於半導體裝置170的端子171上的氧化層。

與半導體裝置170的端子171分離的外來物質可沿著傾斜面移動遠離第一尖端121a及第二尖端131a。亦即，外來物質可不沈降於檢測用探針部件110上而是可掉落，且因此即使長時間重複檢測程序，仍不會發生由外來物質沈積導致的導電率減低。

另外，與具有相同內徑的先前技術的探針相比，本發明的檢測用探針部件110具有相對較小接觸面積。因此，每個單位面積的按壓壓力可增加，且因此可有效地移除聚集於半導體裝置170的端子171上的外來物質。

若與半導體裝置170的端子171接觸的探針板由不同材料形成，則探針板的一尖端的主要功能可為自端子171移除外來物質，且探針板的另一尖端的主要功能可為與端子171接觸以確保高度導電性。以此方式，可獲得較佳效果。舉例而言，若所有探針由相同的材料形成，亦即，所有探針由具有高硬度的材料形成，則探針的導電率可為低的，且因此此構形在導電率方面可並非較佳的。在另一實例中，若所有探針由具有高度導電性的材料形成，則探針可在頻繁地接觸端子的情況下易於磨損。然而，根據本發明，由具有高硬度的材料形成的探針板與由具有低硬度及高度導電性的材料形成的探針板可交替地配置且可互補。

可根據本發明的實施例如下文所描述地製造檢測用探針部件110。首先，在基板上形成導電層，且在導電層上配置乾膜。接著，使用光阻劑在乾膜中形成預定凹槽，且用鍍覆材料填充凹槽以形成第一探針板120。此後，在乾膜上配置另一乾膜，且在所述另一乾膜中形成具有預期形狀的凹槽。接著，用鍍覆材料填充具有預期形狀的凹槽以形成第二探針板130。此後，移除乾膜，且使如上文所描述地製造的檢測用探針部件與基板分離。

應理解，本文中所描述的實施例應僅按描述性意義來考慮，且並非出於限制的目的。各實施例內之特徵或態樣的描述應通常被認為可用於其他實施例中的其他類似特徵或態樣。

儘管已經根據本發明的各種實施例描述了檢測用探針部件，但本發明不限於此，且可在其中做出形式及細節上的各種改變而不背離本發明的精神及範疇。