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TWI512299B - 彈簧針用探針部材 - Google Patents

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TWI512299B TW103114222A TW103114222A TWI512299B TW I512299 B TWI512299 B TW I512299B TW 103114222 A TW103114222 A TW 103114222A TW 103114222 A TW103114222 A TW 103114222A TW I512299 B TWI512299 B TW I512299B
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Description

彈簧針用探針部材
本發明是有關於一種彈簧針用探針部材，且更特定而言，是有關於一種可靠地接觸半導體裝置的端子以便良好電連接的彈簧針用探針部材。
一般而言，為了測試半導體裝置的電特性，半導體裝置需要與測試裝置有穩定的電連接。一般而言，將測試插口用作用於半導體裝置與測試裝置之間的連接的裝置。
測試插口連接半導體裝置的端子與測試裝置的襯墊，以雙向交換電信號。為此，將彈簧針用作測試插口中的接觸單元。彈簧針包含彈簧，其用以容易地連接半導體裝置與測試裝置且吸收可能在連接期間發生的機械衝擊，且因此彈簧用於大部分測試插口中。
圖1示意性地說明通用彈簧針。
為受測試裝置的半導體裝置1包含外部連接端子2，且包含基板襯墊9的測試基板8經安置以對應於外部連接端子2。另外，彈簧針3位於半導體裝置1與測試基板8之間，以將半導體 裝置1與測試基板8電連接至彼此。在圖1中，省略了測試插口的主體。如圖1中所繪示，彈簧針3包含在主體4的對置末端上的上部柱塞5及下部柱塞6，且彈簧7插入至主體4中。因此，彈簧7在上部柱塞5與下部柱塞6彼此隔開之方向上將彈力施加至上部柱塞5及下部柱塞6。此處，上部柱塞5連接至半導體裝置1的外部連接端子2，且下部柱塞6連接至測試基板8的基板襯墊9。因此，外部連接端子2與基板襯墊9電連接至彼此。亦即，當上部柱塞5的末端接觸半導體裝置1的外部連接端子2且下部柱塞6的末端接觸測試基板8的基板襯墊9時，外部連接端子2與基板襯墊9電連接至彼此。
另一習知彈簧針揭露於韓國專利申請案第10-2011-0127010中。詳言之，圖2及圖3說明用於進行半導體測試的彈簧針，所述彈簧針將半導體裝置(未圖示)電連接至用以測試半導體的測試基板(未圖示)。彈簧針包含第一柱塞20、第二柱塞30以及彈性部材40。兩側上穿透的移動空間形成於第一柱塞20中。第二柱塞30是由導電材料形成。又，第二柱塞30插入至第一柱塞20的移動空間中，以使得第二柱塞30的末端選擇性地突出超出移動空間的一側上的接觸出口22'。彈性部材40插入於第一柱塞20與第二柱塞30之間，以在第一柱塞20與第二柱塞30彼此隔開的方向上施加彈力。第二柱塞30的一末端連接至測試基板的基板襯墊，且第二柱塞30的另一末端藉由第一柱塞20與第二柱塞30的相對移動而自形成於第一柱塞20的移動空間的一側上的接觸出口暴露至外部，以連接至半導體裝置的外部連接端子。
上述彈簧針具有以下問題。
一般而言，半導體裝置藉由在半導體裝置插入至接收插口中之狀態下下降來接觸彈簧針。然而，隨著插入件下降，半導體裝置的端子難以位於彈簧針的中心處。詳言之，半導體裝置的端子近來傾向於具有小的尺寸且彼此間具有窄距離，且因此，隨著半導體裝置下降，半導體裝置的端子的中心變得甚至更難以與彈簧針的中心形成相同軸線。
若半導體裝置1的端子2並不由於與第一柱塞20的中心形成相同軸線而下降，而是在於水平方向上與第一柱塞20的中心偏離預定距離P時下降(如圖4中所繪示)，則半導體裝置1的端子2可能無法可靠地接觸第一柱塞20的探針部分，如圖5中所繪示。亦即，甚至在端子2接觸探針部分時，端子2可能不接觸多個探針且可能僅接觸探針的一部分，以致接觸效能得到大大惡化。
當彈簧針與半導體裝置的端子之間的接觸並非實體接觸時，半導體裝置的測試結果的可靠性可變得降低。
[先前技術參照案] [專利參照案]
1.韓國專利申請案第10-2011-0127010號
本發明的一或多個實施例包含一種彈簧針用探針部材，其即使在半導體裝置的端子不在彈簧針的中心處下降時亦實現所述彈簧針與所述半導體裝置的所述端子之間的實體接觸。
根據本發明的一或多個實施例，一種彈簧針用探針部材，其用於測試半導體裝置，所述探針部材的至少一部分插入至圓柱形主體中且由彈性部材支撐，且所述探針部材的上端接觸所述半導體裝置的端子，所述彈簧針用探針部材包含：探針部分，其上端中形成有接觸所述半導體裝置的所述端子的多個探針；以及組合部分，其自所述探針部分向下延伸且插入至所述圓柱形主體中以與所述圓柱形主體組合，其中所述探針包含多個第一探針及第二探針，所述第一探針配置於中心處且接觸所述半導體裝置的所述端子，所述第二探針鄰近於所述第一探針而安置且包含導引表面以將接觸所述第二探針的所述半導體裝置的所述端子導向所述第一探針。
所述第二探針的突起高度可大於所述第一探針的突起高度。
所述第二探針面向彼此成對配置，其中所述第一探針處於所述對第二探針之間。
所述第二探針可安置於所述探針部分的上部邊緣中。
突起高度大於所述第一探針的突起高度且小於所述第二探針的突起高度的第三探針可配置於所述第一探針與所述第二探針之間。
所述第二探針可具有直角三角形的橫截面形狀。
根據本發明的一或多個實施例，一種彈簧針用探針部材，其用於測試半導體裝置，所述探針部材的至少一部分插入至圓柱形主體中，且所述探針部材的上端接觸所述半導體裝置的端 子，所述彈簧針用探針部材包含：探針部分，其上端中形成有接觸所述半導體裝置的所述端子的多個探針；以及組合部分，其自所述探針部分向下延伸且插入至所述圓柱形主體中以與所述圓柱形主體組合，其中所述探針包含多個第一探針及第二探針，所述第一探針配置於所述探針部分的上部中心處且接觸所述半導體裝置的所述端子，所述第二探針配置於所述探針部分的上部邊緣中且其突起高度大於所述第一探針的突起高度。
所述第二探針面向彼此成對配置，其中所述第一探針處於所述對第二探針之間。
突起高度大於所述第一探針的突起高度且小於所述第二探針的突起高度的第三探針可配置於所述第一探針與所述第二探針之間。
所述第二探針可具有直角三角形的橫截面形狀。
根據本發明的上述的一或多個實施例，所述彈簧針用探針部材包含所述第二探針，其將在配置於所述探針部分的中心的所述第一探針周圍下降的所述半導體裝置的所述端子導向所述第一探針。因此，所述半導體裝置的所述端子可可靠地接觸所述彈簧針。
1‧‧‧半導體裝置
2‧‧‧端子
3‧‧‧彈簧針
4‧‧‧主體
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
22'‧‧‧接觸出口
30‧‧‧第二柱塞
40‧‧‧彈性部材
100‧‧‧彈簧針
110‧‧‧探針部材
111‧‧‧探針部分
112‧‧‧第一探針
112'‧‧‧第一探針
113‧‧‧第二探針
圖1為通用彈簧針的示意圖。
圖2為通用彈簧針的分解透視圖。
圖3為圖2的橫截面圖。
圖4及圖5為用於解釋通用彈簧針的操作的圖。
圖6為根據本發明的實施例的包含彈簧針用探針部材的彈簧針的透視圖。
圖7為圖6的組合透視圖。
圖8至圖10為用於解釋圖6的彈簧針的操作的圖。
圖11為根據本發明的另一實施例的彈簧針用探針部材的視圖。
圖12(a)至圖12(h)為說明根據本發明的實施例的製造彈簧針用探針部材的方法的視圖。
在下文中，將參看隨附圖式詳細描述根據本發明的實施例的彈簧針用探針部材。
根據本發明實施例的彈簧針用探針部材110用於測試半導體裝置150。彈簧針用探針部材110的至少一部分插入至圓柱形主體120中以由彈性部材130支撐，且彈簧針用探針部材110的上端接觸半導體裝置150的端子151。
彈簧針用探針部材110是由探針部分111及組合部分115形成。
探針部分111包含多個探針，所述多個探針在其上端中接觸半導體裝置150的端子151。此處，探針包含第一探針112及第二探針113。
第一探針112配置於探針部分111的上端的中心處。第 一探針112是在水平方向上配置，第一探針112中的每一者具有實質上相同的高度。需要第一探針112中的每一者具有大致為三角形的形狀。然而，其並不限於此情形，且第一探針112中的每一者可具有各種形狀，諸如梯形或四邊形形狀。第一探針112在水平方向上延伸，第一探針112中的每一者具有三角形的橫截面形狀。
第一探針112可由固體的且具有極佳電導率的鎳合金材料形成。亦即，第一探針112可由鎳鈷合金形成，然而，其並不限於此情形。根據必要性，第一探針112可由各種材料形成。
第二探針113鄰近於第一探針112而配置。第二探針113包含導引表面113a，其可將接觸第二探針113的半導體裝置150的端子151導向第一探針112。導引表面113a可具有朝向第一探針112成錐形的斜坡形狀。
此處，第二探針113的突起高度S2大於第一探針112的突起高度S1。又，第二探針113可經配置以使得一對第二探針113安置成面向彼此，其中第一探針112處於所述對第二探針113之間。所述對第二探針113配置於探針部分111的上部邊緣中。
由於傾斜的導引表面113a經配置以面向第一探針112且外表面具有豎直形狀，因此第二探針113可具有直角三角形的橫截面形狀。第二探針113在水平方向上延伸。亦即，第二探針113在與第一探針112相同的方向上延伸。
此外，具有大於第一探針112的突起高度S1且小於第二探針113的突起高度S2的突起高度S3的第三探針114可安置於第一探針112與第二探針113之間。
組合部分115自探針部分111向下延伸，且插入至圓柱形主體120中以與圓柱形主體120組合。
組合部分115包含向內凹入的凹入部分115a，且，圓柱形主體120的一部分對應於凹入部分115a而向內縮回，以便將組合部分115固定地組合至圓柱形主體120。
此外，如下描述根據本發明實施例的包含彈簧針用探針部材110的彈簧針100的結構。彈簧針100包含彈簧針用探針部材110、圓柱形主體120、安置於圓柱形主體120內且朝向上側對彈簧針用探針部材110加彈性偏壓的彈性部材130，以及下部探針部分140，其至少一部分突出穿過圓柱形主體120的下部開口且由彈性部材130支撐。此處，彈簧針100在向上以及向下方向上插入至包含開口的外殼(未圖示)中。
現將描述根據本發明實施例的彈簧針100用探針部材的操作效應。
首先，當半導體裝置150的端子151在半導體裝置150的端子151的中心不對應於彈簧針用探針部材110的中心而是在水平方向上偏離彈簧針用探針部材110的中心的狀態下下降(如圖8中所繪示)時，半導體裝置150的端子151首先接觸第二探針113，如圖9中所繪示。此處，當半導體裝置150的端子151進一步下降時，半導體裝置150的端子151沿著第二探針113的導引表面113a經導向探針部分111的中心，且，因此，半導體裝置150的端子151可可靠地接觸安置於探針部分111的上部中心處的第一探針112，如圖10中所繪示。此處，第一探針112包含複數個突出物，以使得半導體裝置150的端子151可靠地接觸多個探 針。
如上文所描述，依據根據本發明實施例的彈簧針用探針部材110，甚至在半導體裝置150的端子151在半導體裝置150的端子151於水平方向上偏離彈簧針100的中心的狀態下下降時，半導體裝置150的端子151亦經導向彈簧針100的中心以接觸多個第一探針112。因此，半導體裝置150的端子151可可靠地接觸多個接觸點，藉此確保測試的可靠性。
可如圖12(a)至圖12(h)中所說明來製造根據本發明實施例的彈簧針用探針部材110。
首先，如圖12(a)中所說明，製備由矽材料形成的基板160。如圖12(b)中所說明，在基板160的上表面上形成導電層161。如圖12(c)中所說明，在導電層161上安置乾膜162。如圖12(d)中所說明，在乾膜162中形成預定溝槽162a。此處，溝槽162a的形狀對應於正製造的彈簧針用探針部材110的形狀。接下來，如圖12(e)中所說明，藉由在由乾膜162形成的溝槽162a中採用電鍍材料來形成電鍍層163。接著，如圖12(f)中所說明，執行平坦化操作。此後，如圖12(g)中所說明，移除形成於基板160上的乾膜162。最後，如圖12(h)中所說明，將所製造的探針部材110自基板160移除。
彈簧針用探針部材110不限於上述形狀，而是可實現為具有各種形狀。詳言之，安置於第一探針112'周圍的第二探針113'可形成為具有等腰三角形而非直角三角形的形狀。
雖然已參看諸圖描述了本發明的一或多個實施例，但一般熟習此項技術者應理解，可在不偏離如藉由以下申請專利範圍 界定的本發明的精神以及範疇的情況下在本發明中作出形式以及細節的各種改變。
100‧‧‧彈簧針
110‧‧‧探針部材
111‧‧‧探針部分
112‧‧‧第一探針
113‧‧‧第二探針
113a‧‧‧導引表面
114‧‧‧第三探針
115‧‧‧組合部分
115a‧‧‧凹入部分
120‧‧‧圓柱形主體
130‧‧‧彈性部材
140‧‧‧下部探針部分

Claims (8)

  1. 一種彈簧針用探針部材，其用於測試半導體裝置，所述探針部材的至少一部分插入至圓柱形主體中且由彈性部材支撐，且所述探針部材的上端接觸所述半導體裝置的端子，所述探針部材包括：探針部分，其上端中形成有接觸所述半導體裝置的所述端子的多個探針；以及組合部分，其自所述探針部分向下延伸且插入至所述圓柱形主體中以與所述圓柱形主體組合，其中所述探針包括多個第一探針及第二探針，其中所述第二探針的突起高度大於所述第一探針的突起高度，所述第一探針配置於中心處且接觸所述半導體裝置的所述端子，所述第二探針鄰近於所述第一探針而安置且包括導引表面以將接觸所述第二探針的所述半導體裝置的所述端子導向所述第一探針。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針用探針部材，其中所述第二探針面向彼此成對配置，且所述第一探針處於所述對第二探針之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針用探針部材，其中所述第二探針安置於所述探針部分的上部邊緣中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針用探針部材，其中突起高度大於所述第一探針的突起高度且小於所述第二探針的突起高度的第三探針配置於所述第一探針與所述第二探針之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針用探針部材，其中所述第二探針具有直角三角形的橫截面形狀。
  6. 一種彈簧針用探針部材，其用於測試半導體裝置，所述探針部材的至少一部分插入至圓柱形主體中，且所述探針部材的上端接觸所述半導體裝置的端子，所述探針部材包括：探針部分，其上端中形成有接觸所述半導體裝置的所述端子的多個探針；以及組合部分，其自所述探針部分向下延伸且插入至所述圓柱形主體中以與所述圓柱形主體組合，其中所述探針包括多個第一探針及一第二探針，所述多個第一探針配置於所述探針部分的上部中心處且接觸所述半導體裝置的所述端子，所述第二探針配置於所述探針部分的上部邊緣中且具有大於所述第一探針的突起高度的突起高度，而突起高度大於所述第一探針的所述突起高度且小於所述第二探針的所述突起高度的第三探針配置於所述第一探針與所述第二探針之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的彈簧針用探針部材，其中所述第二探針面向彼此成對配置，且所述第一探針處於所述對第二探針之間。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的彈簧針用探針部材，其中所述第二探針具有直角三角形的橫截面形狀。
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