TWI525325B - Elastic probe and its manufacturing method - Google Patents
Elastic probe and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- TWI525325B TWI525325B TW103114873A TW103114873A TWI525325B TW I525325 B TWI525325 B TW I525325B TW 103114873 A TW103114873 A TW 103114873A TW 103114873 A TW103114873 A TW 103114873A TW I525325 B TWI525325 B TW I525325B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- elastic
- housing
- needle body
- needle
- side wall
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 35
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 32
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 32
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 32
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 27
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 claims 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Description
本發明係與用於探針卡之探針有關,特別是關於一種適用於高頻點測用之彈性探針及其製造方法。
半導體晶片進行測試時,測試機係透過一探針卡而與待測物電性連接,並藉由訊號傳輸及訊號分析,以獲得待測物的測試結果。習用之探針卡通常係由一電路板及一探針裝置組成,或者更包含有一設於該電路板及該探針裝置之間的空間轉換器,該探針裝置設有多數對應待測物之電性接點而排列的探針,以藉由該等探針同時點觸該等電性接點。
隨著電子元件愈趨高速、高頻的運作條件,探針卡之設計亦需對應地達到有效傳輸高頻測試訊號之功能,如此方能準確地反應出測試結果。習知高頻探針卡大多著重於電路板及空間轉換器之設計,以及使探針與測試機及待測物阻抗匹配之設計。然而,探針之長度亦為影響探針卡所能有效傳輸之訊號頻率的關鍵因素,若能藉由縮短探針進而縮短訊號傳輸路徑,即可提高探針可傳輸之訊號頻率。
目前市面上的探針中,薄膜式探針雖針長較短且可傳輸較高頻率之訊號,但其成本較高、製造過程複雜,且組裝時難以對位;懸臂式探針則因其應用方式而需具有相當之長度,因此難以藉由縮減其長度而提高其傳輸訊號頻率。此外,彈簧探針(POGO pin)及挫曲探針(Vertical buckling needle)為二種常用之垂直式探針,彈簧探針之特點在於其中段具有一彈簧,使得其點觸端可隨待測物之電性接點高度而上下移動,而挫曲探針則因其中段之針身可彈性彎曲,因此其點觸端亦可隨待測物之電性接點高度而上下移動。設有如前述之彈性探針的探針卡在同時對高度不同的電性接點進行測試時,該等彈性探針不但能與每一電性接點確實接觸並電性導通,更可避免接觸力過大而造成電性接點損壞或產生不當的測試針痕。
然而,前述之二種彈性探針進行點測時,接觸力傳輸路徑及訊號傳輸路徑係完全相同,因此接觸力及訊號之傳輸會相互影響;而且,為了具有足夠之彈性,彈簧探針內需設有具相當長度之彈簧,挫曲探針之針身亦需具有相當之長度,因此難以藉由縮短探針而提高其可傳輸之訊號頻率。
有鑑於上述缺失,本發明之主要目的在於提供一種彈性探針,以及其製造方法,其中,該彈性探針不但因具有彈性而可隨待測物之電性接點高度調整點觸部之位置並提供適當接觸力,且較習用之彈性探針更短,並將接觸力及訊號傳輸路徑分離,因此特別適用於高頻測試。
為達成上述目的,本發明所提供之彈性探針包含有一殼體、一針體,以及一高分子彈性體。該殼體具有一頂部、一底部、一位於該頂部及該底部之間的側壁、一設於該底部的穿孔,以及一與該穿孔連通的容置空間,該殼體能定義出一通過該穿孔的假想軸線。該針體係沿該假想軸線位移地穿設於該殼體,並與該殼體接觸而相互電性導通,該針體具有一設於該穿孔的身部、一位於該身部一端且被限位於該容置空間內的擋止部,以及一位於該身部另一端且位於該殼體外的點觸部。該高分子彈性體係能受該針體壓抵而彈性變形地設於該殼體之容置空間。
該殼體之頂部係用以電性連接於一電路板或一空間轉換器,該針體之點觸部係用以點觸待測物之電性接點,該針體與該殼體之電性導通關係使得待測物之電性接點能與該電路板或空間轉換器相互傳輸訊號,該高分子彈性體則使得該針體可隨待測物之電性接點高度位移而調整點觸部之位置並提供適當接觸力。此外,該彈性探針之接觸力傳輸路徑係與訊號傳輸路徑分離,且可較習用之彈性探針更短,因此特別適用於高頻測試。
較佳地,該針體之身部係能滑移地接觸該殼體之穿孔的一內壁面,藉以相互電性導通。或者,該針體之擋止部的一側面係能滑移地接觸該殼體之側壁,藉以相互電性導通。或者,該針體更具有一自該擋止部延伸而出之延伸部,該延伸部係能滑移地接觸該殼體之側壁,藉以相互電性導通。前述三種電性導通方式可擇其一、擇其二,或三者兼具。
當該針體具有如前述之該延伸部,該高分子彈性體可抵接於該延伸部並將該延伸部壓抵於該側壁,如此可使該延伸部更確實地與該側壁接觸,以確保該殼體與該針體之電性導通關係。
該針體亦可具有一自該擋止部延伸而出但未接觸該側壁之延伸部,此時亦可使該高分子彈性體抵接於該延伸部並將該延伸部朝向該側壁推抵,使得該針體之身部更確實地接觸該殼體之穿孔的內壁面,且/或使得該針體之擋止部的側面更確實地接觸該殼體之側壁,以確保該殼體與該針體之電性導通關係。
本發明提供一種殼體由上殼件及下蓋組成之彈性探針的製造方法,包含有下列步驟:a.製造該上殼件、該下蓋及該針體,並將該高分子彈性體設於該上殼件之容置空間;b.將該針體穿過該下蓋之穿孔;以及c.將該上殼件與該下蓋相互固定。
本發明更提供另一種如前述之彈性探針的製造方法,包含有下列步驟:a.利用微影製程及電鍍製造出該殼體之頂部;b.利用微影製程及電鍍製造出與該殼體之頂部一體連接之該側壁的一第一部分,並形成該容置空間;c.將該高分子彈性體設於該容置空間;d.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁之第一部分一體連接之該側壁的一第二部分,以及位於該高分子彈性體上的該針體之擋止部;e.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁之第二部分一體連接之該側壁的一第三部分,以及與該針體之擋止部一體連接之該針體之身部的一第一區段;f.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁之第三部分一體連接之該殼體的底部,以及與該針體之身部的第一區段一體連接且位於該殼體底部之穿孔內的該針體之身部的一第二區段;以及g.利用微影製程及電鍍製造出與該針體之身部的第二區段一體連接且位於該殼體外的該針體之身部的一第三區段。
有關本發明所提供之彈性探針及其製造方法的詳細構造、特點、組裝或使用方式,將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而,在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解,該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例,僅係用於說明本發明,並非用以限制本發明之專利申請範圍。
11~19‧‧‧彈性探針
20‧‧‧殼體
21‧‧‧頂部
212‧‧‧連接端部
22‧‧‧底部
23‧‧‧側壁
232‧‧‧階部
234‧‧‧下表面
236‧‧‧側表面
23A‧‧‧第一部分
23B‧‧‧第二部分
23C‧‧‧第三部分
24‧‧‧容置空間
25‧‧‧穿孔
252‧‧‧內壁面
26‧‧‧上殼件
27‧‧‧下蓋
30‧‧‧針體
31‧‧‧身部
31A‧‧‧第一區段
31B‧‧‧第二區段
31C‧‧‧第三區段
32‧‧‧擋止部
322‧‧‧側面
324‧‧‧抵接面
33‧‧‧點觸部
34‧‧‧延伸部
35‧‧‧容置槽
36‧‧‧彈性部
37‧‧‧抵接部
40‧‧‧高分子彈性體
42‧‧‧頂側
44‧‧‧底側
51‧‧‧基板
52‧‧‧凹槽
53‧‧‧種子層
54‧‧‧光阻
55‧‧‧通孔
56‧‧‧結合層
61‧‧‧玻璃板
62‧‧‧基板
63‧‧‧穿孔
632‧‧‧大徑段
634‧‧‧小徑段
64‧‧‧種子層
65‧‧‧光阻
66‧‧‧通孔
67‧‧‧金屬層
71‧‧‧第一基板
711‧‧‧第一表面
712‧‧‧穿孔
713‧‧‧第二表面
714‧‧‧凹槽
72‧‧‧光阻
73‧‧‧第二基板
74‧‧‧種子層
75‧‧‧桿體
76‧‧‧光阻
762‧‧‧通孔
77‧‧‧第三基板
78‧‧‧光阻
80‧‧‧彈性探針
81‧‧‧基板
82‧‧‧犧牲層
83‧‧‧光阻
832‧‧‧通孔
84‧‧‧光阻
842‧‧‧通孔
85‧‧‧光阻
852‧‧‧通孔
854‧‧‧內側部
856‧‧‧外側部
D1‧‧‧探針長度
D2‧‧‧彈性體長度
L‧‧‧假想軸線
第1圖為本發明一第一較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第2圖為本發明一第二較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第3圖為本發明一第三較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第4圖為本發明一第四較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第5圖為本發明一第五較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第6圖為本發明一第六較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第7圖為本發明一第七較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第8圖為本發明一第八較佳實施例所提供之彈性探針的剖視示意圖;第9圖為本發明一第九較佳實施例所提供之彈性探針的立體示意圖;第10圖為本發明該第九較佳實施例所提供之彈性探針的剖視組合圖;第11圖為本發明該第九較佳實施例所提供之彈性探針的剖視分解圖;第12圖至第14圖為本發明該第九較佳實施例所提供之彈性探針的製造方法之步驟a的剖視示意圖;以及第15圖至第25圖為本發明一第十較佳實施例所提供之彈性探針的製造方法之剖視示意圖。
申請人首先在此說明,在以下將要介紹之實施例以及圖式中,相同之參考號碼,表示相同或類似之元件或其結構特徵。
請先參閱第1圖,本發明一第一較佳實施例所提供之彈性
探針11包含有一殼體20、一針體30,以及一高分子彈性體40。該殼體20及該針體30可利用金屬材料或其他可導電之材料製成,該高分子彈性體40係由不導電之高分子複合材料(例如,但不限於,高分子有機矽化合物)製成。
該殼體20可概呈空心圓柱狀,具有一頂部21、一底部22、一位於該頂部21及該底部22之間的側壁23,該頂部21、該底部22及該側壁23定義出一容置空間24,該底部22設有一與該容置空間24連通的穿孔25,該殼體20能定義出一通過該穿孔25中心的假想軸線L。在本實施例中,該殼體20之頂部21具有一呈錐形之連接端部212,係用以電性連接一電路板或一空間轉換器(圖中未示);然而,該殼體20之連接端部212的形狀並無限制,例如亦可呈空心柱狀(如第10圖所示)或實心柱狀(如第25圖所示)。
該針體30具有一呈直桿狀的身部31、一位於該身部31一端且截面積較該身部31大的擋止部32,以及一位於該身部31另一端且係用以點觸待測物(圖中未示)的點觸部33,該身部31係可沿著前述假想軸線L滑移地穿設於該殼體20之穿孔25,該擋止部32係被限位於該容置空間24內,該點觸部33係位於該殼體20外。該點觸部33之形狀並不限制為本實施例所提供之錐形,且不一定要具有尖端,該點觸部33亦可呈圓柱狀(如第10圖及第25圖所示),並且能以呈平面狀之末端點觸待測物。該針體30係能沿該假想軸線L而相對該殼體20位移,且該針體30之身部31係能滑移地接觸該殼體20之穿孔25的內壁面252;藉此,該針體30係與該殼體20相互電性導通,因而可使該點觸部33所點觸之待測物與該殼體20頂部21所連接之電路板或空間轉換器相互傳輸訊號。
該高分子彈性體40係設於該容置空間24,可為如本實施例之橢圓體形狀,亦可為其他形狀,例如圓柱形、球形、管柱形等等。該高分子彈性體40具有實質上朝向相反方向之一頂側42及一底側44,該頂側42係抵接於該殼體20之頂部21,該底側44係抵接於該針體30之擋止部32。藉此,在該針體30未接觸待測物之狀態下,其擋止部32係受該高分子彈性體40壓抵於該殼體20之底部22,使得該針體30之縱向係沿著該假想軸線L;當該針體30之點觸部33接觸待測物之電性接點時,該針體30可
隨著該電性接點之高度而沿該假想軸線L位移,同時壓抵該高分子彈性體40而使得該高分子彈性體40彈性變形。
藉由該高分子彈性體40之彈力作用,該針體30之縱向不但能保持沿著該假想軸線L而不偏擺,且該針體30之點觸部33可隨待測物之電性接點高度調整位置,並提供待測物適當的接觸力。其次,高分子彈性體40所提供的彈性回復力,可藉由高分子彈性體之密度且/或形狀來控制,使針體30可以提供不同針壓給待測物。此外,該針體30之接觸力係由該高分子彈性體40提供,但訊號則是經由該殼體20傳輸,亦即,該彈性探針11之接觸力傳輸路徑係與訊號傳輸路徑分離,而且,相較於習用之具有前述彈性特徵及功效的彈性探針,該彈性探針11可製造得較短,因此特別適用於高頻測試。一般而言,習用之挫曲探針(Vertical buckling needle)及彈簧探針(POGO pin)長度分別大約為6mm及2.5mm,而本發明所提供之彈性探針11能定義出一探針長度D1為該殼體20之頂部21與該針體30之點觸部33的最大距離,且該探針長度D1可為2mm甚至小於2mm,因此相當適合於高頻探測之用。
此外,本發明所提供之彈性探針能定義出一彈性體長度D2為該高分子彈性體40未彈性變形時的長度,亦即該高分子彈性體40未彈性變形時其頂側42與底側44的最大距離,且該彈性體長度D2係以大於或等於0.3mm且小於或等於1mm為較佳之設計。
請參閱第2圖,本發明一第二較佳實施例所提供之彈性探針12與第一較佳實施例之彈性探針11之差異在於,在該彈性探針12中,該殼體20之側壁23具有一階部232,該階部232具有一下表面234及一側表面236,該針體30具有一自該擋止部32延伸而出之延伸部34,該高分子彈性體40係為空心圓柱體並設於該延伸部34與該側壁23之間,且其頂側42及底側44係分別抵接於該階部232的下表面234及該針體30的擋止部32。藉此,該高分子彈性體40亦可受沿該假想軸線L位移之該針體30壓抵而彈性變形,以達到與第一較佳實施例相同之功效。此外,該針體30之延伸部34係能滑移地接觸該階部232之側表面236,藉以相互電性導通,如此可更確保該殼體20與該針體30之電性導通關係。
請參閱第3圖,本發明一第三較佳實施例所提供之彈性探
針13中,該針體30亦具有一自該擋止部32延伸而出之延伸部34,該延伸部34雖未與該殼體20接觸,但可讓該高分子彈性體40藉由被壓縮變形時抵接於該延伸部34而提供該針體30垂直於該假想軸線L之側向力,使得該針體30之身部31更確實地接觸該穿孔25之內壁面252,進而更確保該針體30與該殼體20的電性導通關係。此外,該針體30之擋止部32的一側面322係能滑移地接觸該殼體20之側壁23,藉以相互電性導通,如此亦可更確保該殼體20與該針體30之電性導通關係。前述之第一、二較佳實施例中,該針體30亦可設計成其擋止部32之側面係能滑移地接觸該側壁23。
請參閱第4圖,本發明一第四較佳實施例所提供之彈性探針14係類同於第三較佳實施例之彈性探針13,惟該針體30之擋止部32及延伸部34形成出一容置槽35,該高分子彈性體40係設於該容置槽35內,且該延伸部34係能滑移地接觸該殼體20之側壁23,藉以相互電性導通。藉此,該高分子彈性體40藉由抵接於該延伸部34而提供該針體30垂直於該假想軸線L之側向力,該側向力不但可使該針體30之身部31更確實地與該穿孔25之內壁面252接觸,更將該延伸部34壓抵於該側壁23,如此之設計使得該針體30與該殼體20之電性導通關係更加確實。前述之第三較佳實施例中,該針體30亦可設計成其延伸部34係能滑移地接觸該側壁23,並藉由該高分子彈性體40將該延伸部34壓抵於該側壁23。
請參閱第5圖及第6圖,本發明第五及第六較佳實施例所提供之彈性探針15、16係分別類同於第一及第二較佳實施例之彈性探針11、12,惟該針體30之擋止部32的一側面322係能滑移地接觸該殼體20之側壁23,藉以相互電性導通,且該擋止部32之一抵接於該高分子彈性體40的抵接面324係非垂直於且非平行於該假想軸線L。藉此,該高分子彈性體40施予該抵接面324之彈性恢復力能分解出朝向該側壁23的分力,以使該身部31及該擋止部32之側面322分別更確實地接觸該內壁面252及該側壁23。如此一來,該針體30雖未設有供該高分子彈性體40推抵之延伸部,該高分子彈性體40仍可提供給該針體30垂直於該假想軸線L之側向力(亦即前述之分力),以確保該殼體20與該針體30之電性導通關係。
在前述之各實施例中,該殼體20係以其頂部21或側壁23之階部232直接抵接於該高分子彈性體40之頂側42,然而,該殼體20與
該高分子彈性體40之頂側42亦可間接地相互抵接,例如下述之第七、八較佳實施例所提供者。
請參閱第7圖,本發明之第七較佳實施例所提供的彈性探針17中,該針體30除了具有該身部31、該擋止部32及該點觸部33,更具有一自該擋止部32一體地延伸而出之彈性部36,以及一與該彈性部36一體連接之抵接部37,且該抵接部37係電性導通地抵接於該殼體20之頂部21,該針體30之擋止部32及抵接部37係分別抵接於該高分子彈性體40之底側44及頂側42。藉此,該針體30之彈性部36及該高分子彈性體40係能同時彈性變形,使得該針體30之點觸部33可隨待測物之電性接點高度位移並提供適當的接觸力,且該彈性部36及該高分子彈性體40更壓抵於該抵接部37而確保針體30與該殼體20之電性導通關係。
請參閱第8圖,本發明之第八較佳實施例所提供的彈性探針18係類同於第七較佳實施例之彈性探針17,惟該針體30之擋止部32、彈性部36及抵接部37係由一軟性電路板製成(flexible printed circuit board;簡稱FPCB),如此亦可達成與第七較佳實施例相同之功效。
請參閱第9圖至第11圖,本發明一第九較佳實施例所提供之彈性探針19係類同於第一較佳實施例之彈性探針11,惟該彈性探針19之殼體20係由一上殼件26及一下蓋27相互固接而成,該殼體20之頂部21、側壁23及容置空間24係位於該上殼件26,該殼體20之底部22及穿孔25係位於該下蓋27。該彈性探針19的製造方法包含有下列步驟:
a.如第11圖所示,製造該上殼件26、該下蓋27及該針體30,並將該高分子彈性體40設於該上殼件26之容置空間24。
此步驟a可藉由如第12圖至第14圖所示之方式達成,為了簡化圖式,第12圖至第14圖並非完全對應第9圖至第11圖所示之形狀及比例而繪製,而僅概略地繪製出各元件之特徵,以便說明。
第12圖係顯示該上殼件26之製造過程,首先,如第12圖A所示,利用微影製程(photolithography)在一基板51(材質可為矽)上形成一對應該上殼件26之外型的凹槽52。然後,如第12圖B所示,在該基板51上覆蓋一金屬材質之種子層53,再利用微影製程在該種子層53上形成一光阻54,且該光阻54具有一對應該凹槽52之通孔55,再於該通孔55
及該凹槽52內電鍍出該上殼件26(材質可為鎳鈷合金)。然後,將高分子複合材料填充入該上殼件26之容置空間24而形成該高分子彈性體40,如第12圖C所示,此時,可利用該光阻54之通孔55在該上殼件26上沉積出一結合層56,以便後續與該下蓋27結合。最後,將該光阻54去除,再蝕刻部分之該種子層53,如第12圖D所示。
第13圖係顯示該下蓋27之製造過程,首先,如第13圖A所示,將一玻璃板61結合於一基板62(材質可為矽),並利用微影製程在該玻璃板61上形成一穿孔63,且該穿孔63具有一大徑段632及一小徑段634。然後,如第13圖B所示,在該玻璃板61上及該穿孔63內覆蓋一金屬材質之種子層64,再利用微影製程在該種子層64上形成一光阻65,且該光阻65具有一對應該穿孔63之通孔66,再藉由該通孔66而於該穿孔63內電鍍出一金屬層67(材質可為鎳鈷合金)。最後,將該光阻65去除,如第13圖C所示。
第14圖係顯示同時製造四該針體30之過程,首先,如第14圖A所示,利用微影製程在一第一基板71(材質可為矽)之第一表面711形成一具有四通孔的光阻72,再利用該光阻72而於該第一基板71蝕刻出四穿孔712,再將該第一基板71及該光阻72結合於一第二基板73(材質可為矽)上的一種子層74(材質可為金屬)。然後,如第14圖B所示,利用微影製程及蝕刻在該第一基板71之第二表面713上形成分別位於該等穿孔712一端之四凹槽714,再於該等穿孔712及凹槽714內電鍍出四桿體75(材質可為鎳鈷合金),並將該等桿體75研磨成與該第二表面713齊平。或者,如第14圖C所示,利用微影製程在該第一基板71之第二表面713形成一光阻76,且該光阻76具有分別位於該等穿孔712一端之四通孔762,再於該等穿孔712及通孔762內進行電鍍,如此亦可形成如前述之四桿體75。然後,將第14圖B或第14圖C所示之結構結合於一第三基板77上的一層光阻78,再利用蝕刻方式將該第二基板73及該種子層74去除,如第14圖D所示,最後,將各該桿體75自該光阻78取下即可作為該針體30。
b.請參閱第10圖及第11圖,將該針體30穿過該下蓋27之穿孔25。
c.將該上殼件26與該下蓋27相互固定,如此即完成該彈
性探針19。其中,固定的方法並無特別限制,可用黏結、燒結、外加固定套管或固定夾具等方式來達成。
本發明更提供另一種彈性探針之製造方法,係用以製造類同於前述之第一較佳實施例所提供之彈性探針,第15圖至第25圖係顯示利用該製造方法同時製造出四彈性探針80之過程,包含有下列步驟:
a.利用微影製程及電鍍製造出該殼體20之頂部21。詳而言之,先在一基板81上電鍍出一犧牲層82,如第15圖所示,再利用微影製程在該犧牲層82上形成一光阻83,且該光阻83具有四通孔832,如第16圖所示,再於該等通孔832內進行電鍍而形成出該殼體20的連接端部212。然後,利用乾蝕刻方式去除該光阻83,再利用電鍍而將該犧牲層82增高,並可進行平坦化而使該犧牲層82與該等連接端部212齊平,如第17圖所示,再利用微影製程在該犧牲層82上形成一光阻84,且該光阻84具有分別位於該等連接端部212一端之四通孔842,再於該等通孔842內進行電鍍而形成出完整之殼體20頂部21。
b.利用微影製程及電鍍製造出與該殼體20之頂部21一體連接之該側壁23的一第一部分23A,並形成該容置空間24。在進行此步驟b之前,先利用乾蝕刻方式去除該光阻84,再利用電鍍而將該犧牲層82增高,並可進行平坦化而使該犧牲層82與該等頂部21齊平,如第18圖所示。然後,此步驟b之進行係先利用微影製程在該犧牲層82上形成一光阻85,且該光阻85具有四環形通孔852,再於該等通孔852內進行電鍍而形成出該殼體20之側壁23的第一部分23A,此時,該光阻85可區分為分別位於該等第一部分23A內側之四內側部854,以及一位於該等第一部分23A外側之外側部856,可先在該等內側部854上分別設置一阻擋層(圖中未示),該等阻擋層亦可延伸覆蓋到該等第一部分23A,再利用乾蝕刻方式去除該光阻85之外側部856,再利用電鍍而將該犧牲層82增高,並可進行平坦化而使該犧牲層82與該等第一部分23A齊平且去除該等阻擋層,如第19圖所示,再利用乾蝕刻方式去除該光阻85之內側部854,以於該等第一部分23A內側分別形成一該容置空間24。
c.將該高分子彈性體40設於該容置空間24。如第20圖所示,可利用高分子複合材料將該容置空間24填滿,藉以形成該高分子彈性
體40。
d.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁23之第一部分23A一體連接之該側壁23的一第二部分23B,以及位於該高分子彈性體40上的該針體30之擋止部32,如第21圖所示。詳而言之,先利用微影製程在如第20圖所示之犧牲層82上形成一光阻(圖中未示),再利用該光阻而電鍍出該等側壁23的第二部分23B及該等擋止部32,再利用乾蝕刻方式去除該光阻,再利用電鍍而將該犧牲層82增高,並可進行平坦化而使該犧牲層82與該等第二部分23B及擋止部32齊平。
e.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁23之第二部分23B一體連接之該側壁23的一第三部分23C,以及與該針體30之擋止部32一體連接之該針體30之身部31的一第一區段31A,如第22圖所示。詳而言之,先利用微影製程在如第21圖所示之犧牲層82上形成一光阻(圖中未示),再利用該光阻而電鍍出該等側壁23的第三部分23C及該等身部31的第一區段31A,再利用乾蝕刻方式去除該光阻,再利用電鍍而將該犧牲層82增高,並可進行平坦化而使該犧牲層82與該等第三部分23C及第一區段31A齊平。
f.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁23之第三部分23C一體連接之該殼體20的底部22,以及與該針體30之身部31的第一區段31A一體連接且位於該殼體20底部22之穿孔內的該針體30之身部31的一第二區段31B,如第23圖所示。詳而言之,先利用微影製程在如第22圖所示之犧牲層82上形成一光阻(圖中未示),再利用該光阻而電鍍出該等底部22及該等身部31的第二區段31B,再利用乾蝕刻方式去除該光阻,再利用電鍍而將該犧牲層82增高,並可進行平坦化而使該犧牲層82與該等底部22及第二區段31B齊平。
g.利用微影製程及電鍍製造出與該針體30之身部31的第二區段31B一體連接且位於該殼體20外的該針體30之身部31的一第三區段31C,如第24圖所示。詳而言之,先利用微影製程在如第23圖所示之犧牲層82上形成一光阻(圖中未示),再利用該光阻而電鍍出該等身部31的第三區段31C,再利用乾蝕刻方式去除該光阻。最後,只要將該犧牲層82利用蝕刻方式去除,即可完成四該彈性探針80,如第25圖所示。在本實施
例中,該針體30之點觸部33即為該身部31位於該殼體20外之末端,因而此步驟g亦形成出該針體30之點觸部33;或者,亦可於此步驟g之後,再利用微影製程及電鍍製造出該針體30之點觸部33。
最後,必須再次說明,本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件,僅為舉例說明,並非用來限制本案之範圍,其他等效元件的替代或變化,亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
11‧‧‧彈性探針
20‧‧‧殼體
21‧‧‧頂部
212‧‧‧連接端部
22‧‧‧底部
23‧‧‧側壁
24‧‧‧容置空間
25‧‧‧穿孔
252‧‧‧內壁面
30‧‧‧針體
31‧‧‧身部
32‧‧‧擋止部
33‧‧‧點觸部
40‧‧‧高分子彈性體
42‧‧‧頂側
44‧‧‧底側
L‧‧‧假想軸線
D1‧‧‧探針長度
D2‧‧‧彈性體長度
Claims (17)
- 一種彈性探針,包含有:一殼體,具有一頂部、一底部、一位於該頂部及該底部之間的側壁、一設於該底部的穿孔,以及一與該穿孔連通的容置空間,該殼體能定義出一通過該穿孔之假想軸線;一針體,係沿該假想軸線位移地穿設於該殼體,並與該殼體接觸而相互電性導通,該針體具有一設於該穿孔的身部、一位於該身部一端且被限位於該容置空間內的擋止部,以及一位於該身部另一端且位於該殼體外的點觸部;以及一高分子彈性體,係能受該針體壓抵而彈性變形地設於該殼體之容置空間;該彈性探針能定義出一探針長度為該殼體之頂部與該針體之點觸部的最大距離,且該探針長度係小於或等於2毫米。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該針體之身部係能滑移地接觸該殼體之穿孔的一內壁面,藉以相互電性導通。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該高分子彈性體具有實質上朝向相反方向之一頂側及一底側,該針體之擋止部係抵接於該高分子彈性體之底側,該殼體係抵接於該高分子彈性體之頂側。
- 如申請專利範圍第3項所述之彈性探針,其中該殼體之頂部係抵接於該高分子彈性體之頂側。
- 如申請專利範圍第3項所述之彈性探針,其中該殼體之側壁具有一階部,該階部具有一下表面及一側表面;該針 體更具有一自該擋止部延伸而出之延伸部,該延伸部係滑移地接觸該階部之側表面,藉以相互電性導通;該高分子彈性體係設於該針體之延伸部與該殼體之側壁之間,該殼體之階部的下表面係抵接於該高分子彈性體之頂側。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該針體之擋止部的一側面係能滑移地接觸該殼體之側壁,藉以相互電性導通。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該針體更具有一自該擋止部延伸而出之延伸部,該高分子彈性體抵接於該延伸部並將該延伸部朝向該側壁推抵。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該針體更具有一自該擋止部延伸而出之延伸部,該延伸部係能滑移地接觸該殼體之側壁,藉以相互電性導通。
- 如申請專利範圍第8項所述之彈性探針,其中該高分子彈性體抵接於該延伸部並將該延伸部壓抵於該側壁。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之彈性探針,其中該針體之擋止部及延伸部形成出一容置槽,該高分子彈性體係設於該容置槽內。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該針體之擋止部具有一抵接該高分子彈性體的抵接面,且該抵接面係非垂直於且非平行於該假想軸線。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該針體更具有一自該擋止部延伸而出之彈性部,以及一與該彈性部連接且電性導通地抵接於該殼體頂部之抵接部;該高分子彈 性體具有實質上朝向相反方向之一頂側及一底側,該針體之擋止部及抵接部係分別抵接於該高分子彈性體之底側及頂側。
- 如申請專利範圍第12項所述之彈性探針,其中該針體之擋止部、彈性部及抵接部係由一軟性電路板製成。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,其中該殼體係由一上殼件及一下蓋相互固接而成,該殼體之頂部、側壁及容置空間係位於該上殼件,該殼體之底部及穿孔係位於該下蓋。
- 如申請專利範圍第1項所述之彈性探針,能定義出一彈性體長度為該高分子彈性體未彈性變形時的長度,且該彈性體長度係大於或等於0.3毫米且小於或等於1毫米。
- 一種如申請專利範圍第14項所述之彈性探針的製造方法,包含有下列步驟:a.製造該上殼件、該下蓋及該針體,並將該高分子彈性體設於該上殼件之容置空間;b.將該針體穿過該下蓋之穿孔;以及c.將該上殼件與該下蓋相互固定。
- 一種如申請專利範圍第1項所述之彈性探針的製造方法,包含有下列步驟:a.利用微影製程及電鍍製造出該殼體之頂部;b.利用微影製程及電鍍製造出與該殼體之頂部一體連接之該側壁的一第一部分,並形成該容置空間;c.將該高分子彈性體設於該容置空間; d.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁之第一部分一體連接之該側壁的一第二部分,以及位於該高分子彈性體上的該針體之擋止部;e.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁之第二部分一體連接之該側壁的一第三部分,以及與該針體之擋止部一體連接之該針體之身部的一第一區段;f.利用微影製程及電鍍製造出與該側壁之第三部分一體連接之該殼體的底部,以及與該針體之身部的第一區段一體連接且位於該殼體底部之穿孔內的該針體之身部的一第二區段;以及g.利用微影製程及電鍍製造出與該針體之身部的第二區段一體連接且位於該殼體外的該針體之身部的一第三區段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103114873A TWI525325B (zh) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Elastic probe and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103114873A TWI525325B (zh) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Elastic probe and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201541088A TW201541088A (zh) | 2015-11-01 |
| TWI525325B true TWI525325B (zh) | 2016-03-11 |
Family
ID=55220457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW103114873A TWI525325B (zh) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Elastic probe and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI525325B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106841999B (zh) * | 2017-03-24 | 2023-05-30 | 深圳市斯纳达科技有限公司 | 集成电路测试装置及其测试探针 |
| US10698002B2 (en) * | 2017-10-02 | 2020-06-30 | Formfactor Beaverton, Inc. | Probe systems for testing a device under test |
| JP2024082419A (ja) * | 2022-12-08 | 2024-06-20 | 株式会社日本マイクロニクス | プローブ |
-
2014
- 2014-04-24 TW TW103114873A patent/TWI525325B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201541088A (zh) | 2015-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107783024B (zh) | 垂直式探针卡之探针装置 | |
| TWI421504B (zh) | 測試用的測試探針以及其製造方法 | |
| TWI512299B (zh) | 彈簧針用探針部材 | |
| JP6818764B2 (ja) | テストソケット組立体 | |
| KR101439342B1 (ko) | 포고핀용 탐침부재 | |
| TWI548879B (zh) | Spring sleeve probe | |
| TWI603090B (zh) | A vertical probe, a method of manufacturing the same, and a probe head and a probe card using the same | |
| US20070145990A1 (en) | Inspection unit | |
| JP6084592B2 (ja) | ポゴピン用プローブ部材 | |
| TWI525325B (zh) | Elastic probe and its manufacturing method | |
| KR102007268B1 (ko) | 양방향 도전성 모듈 | |
| CN102713643A (zh) | 接触构造体和接触构造体的制造方法 | |
| KR101919881B1 (ko) | 양방향 도전성 패턴 모듈 | |
| CN101614755A (zh) | 一体成形的微型拉伸式弹簧针 | |
| CN114902056A (zh) | 高性能外筒型弹簧针 | |
| CN104714057B (zh) | 测试治具 | |
| CN111721978A (zh) | 探针卡 | |
| CN111474391B (zh) | 高速探针卡装置及其矩形探针 | |
| KR101311752B1 (ko) | 반도체 테스트용 콘텍터 및 그 제조방법 | |
| KR100744735B1 (ko) | 탐침 카드의 전기 접촉 장치와 그 제조 방법 | |
| CN109581006B (zh) | 探针装置及其矩形探针 | |
| JP6084591B2 (ja) | ポゴピン用プローブ部材 | |
| KR101904166B1 (ko) | 가이드몰드의 내측에 경사 탄성전도판을 구비한 센서용 신호전달 조립체 | |
| KR101339168B1 (ko) | 검사용 소켓의 제조방법 | |
| CN109839521B (zh) | 探针卡装置及其信号传输模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |