TWI539165B - 探針、探針頭及探針模組 - Google Patents

Description

探針、探針頭及探針模組

本發明是有關於一種探針，且特別是有關於一種探針、探針頭及探針模組。

晶圓進行測試時，測試機台透過探針卡（probe card）接觸晶圓，並傳送測試訊號以獲取晶圓的電氣訊號。探針卡通常包含若干個尺寸精密的探針。晶圓測試時，藉由探針接觸待測物（device under test, 簡稱DUT）上尺寸微小的接觸接點，例如：銲墊（pad）或凸塊（bump），傳遞來自於測試機台的測試訊號，並配合探針卡及測試機台的控制程序，達到量測晶圓的目的。隨著晶圓上的接觸接點間距越來越小，利用微機電技術製作出細微間距（Fine Pitch）應用的探針越來越風行。

目前市售的微機電探針（MEMS Probe）包括彈簧針（pogo pin）、垂直挫屈柱探針（Vertical buckling probe）或C形針等產品，主要是利用微機電技術可批次、大量生產的特性。在利用微機電技術的批次、大量生產過程中，可在形成探針的同時一併形成串接部及連接部，其中串接部更經由連接部連接到探針。因此，在移動這些探針時，可經由移動串接部來連帶地移動這些探針。

請參考圖1，在探針10的針尾11與串接部的連接部（未繪示）分離以後，針尾11的側面11a可能殘留有破斷痕11b，其略為突出自針尾11的側面11a。因此，當探針10組裝至上導板21與下導板22之間時，將探針10的針尖12向下穿設於下導板22的下貫孔22a，接著將探針10的針尾11向上穿設於上導板21的上貫孔21a。然而，殘留在針尾11的側面11a的破斷痕11b可能在結構上與上導板21相互干涉，使得針尾11無法順利穿過上貫孔21a或造成探針10的損壞，因而增加組裝工時或零件成本。

本發明提供一種探針，可以確保探針組裝至導板的流暢性。

本發明提供一種探針頭，其探針組裝至導板的流暢性可以確保。

本發明提供一種探針模組，其可以確保探針組裝至導板的流暢性。

本發明的探針適於組裝至一下導板及一上導板。探針包括一針尾、一針尖及一針身。針尾適於穿設於上導板的一上貫孔並具有一凹穴。凹穴凹陷自針尾的一側面，用以容納一破斷痕。針尖適於穿設於下導板的一下貫孔。針身的兩端分別連接至針尾及針尖。

本發明的探針頭包括至少一如上述的探針、一上導板及一下導板。上導板具有至少一上貫孔，至少一探針的針尾穿設於上貫孔。一下導板，具有至少一下貫孔，至少一探針的針尖穿設於下貫孔。

一種探針模組，包括至少一如上述的探針、至少一連接部及至少一串接部。連接部連接至探針的針尾的凹穴。串接部連接連接部。

基於上述，在本發明中，探針的針尾具有凹穴來容納破斷痕，使得破斷痕盡可能不會突出針尾的側面。因此，在將針尾穿設於上導板的上貫孔的過程中，破斷痕不會在結構上造成針尾與上導板之間的干涉，使得探針的針尾能順利穿過上導板的上貫孔，因而確保探針的針尾組裝至上導板的流暢性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參考圖2，為了批次、大量的生產，在本實施例中，可利用微機電技術來製作出探針模組50，其可包括一輔助部51、多個串接部52、多個連接部53及多根探針100。輔助部51連接這些串接部52，各串接部52連接對應的這些連接部53，而各連接部53連接至對應的探針100。在另一未繪示的實施例中，依照實際需求，探針模組50也可僅有一個串接部52，而沒有輔助部51。最後，將各探針100拆離自對應的連接部53。

請參考圖3及圖4，在本實施例中，探針100的針尾110具有一凹穴111，其凹陷自針尾110的一側面110a及一端面110b。換言之，凹穴111是針尾110的實體部分的一挖空區域。連接部53連接至對應的探針100的針尾110的凹穴111。因此，當連接部53分離自探針100的針尾110時，將連接部53分離自探針100的針尾110所形成的破斷痕112將殘留在針尾110的凹穴111內。換言之，針尾110的凹穴111容納上述的破斷痕112。因此，請參考圖4及圖5，在探針100的針尖120穿設於下導板220的下貫孔222以後，由於凹穴111容納了破斷痕112，所以探針100的針尾110在結構上不會與上導板210相互干涉，使得探針100的針尾110能順利穿設於上導板210的上貫孔212，因而確保探針100的針尾110組裝至上導板210的流暢性。

請再參考圖4，在本實施例中，凹穴111的深度d大於等於5微米。進一步而言，凹穴111的深度d小於針尾110的寬度w的二分之一。無論凹穴111的深度d如何設定，只要破斷痕112不要突出於針尾110的側面110a即可。

請參考圖6，不同於圖4的實施例，本實施例中，探針100的針尾110的凹穴111可以向下移動至僅凹陷於針尾110的側面110a，而不凹陷於或鄰接於針尾110的端面110b。這樣的凹穴111同樣可容納破斷痕112。此外，請參考圖7，不同於圖4的實施例，在本實施例中，凹穴111是個斜面，其傾斜於針尾110的側面110a及端面110b。這樣的凹穴111也同樣可容納破斷痕112。

請再參考圖3，探針100具有一針身130，而針身130的兩端分別連接於針尾110及針尖120。探針100的針尾110與針身130更形成一止擋部140。在本實施例中，針身130可呈彎曲狀，使得位於針身130的二端的針尾110及針尖120非位於同一軸線，且針身130的彎曲狀成為止擋部140，如圖3所示。止擋部140是探針100與上導板210的下表面接觸的部分，以避免針身130從上貫孔212脫出上導板210，使得針身130被保持在上導板210及下導板220之間而不致掉落。

請參考圖8A，不同於圖3的實施例，在本實施例中，探針100是直針類型，其中針身130的寬度W大於針尾110的寬度w，使得針身130與針尾110之間形成類似肩膀形狀的的止擋部140。請參考圖8B，相較於圖8A的實施例，在本實施例中，探針100的針身130的局部窄化，以弱化其結構強度。請參考圖8C，相較於圖8A的實施例，探針100是彈性針(pogo-pin)類型，其中針身130具有彎曲而可彈性變形的形狀。

請再參考圖5，本實施例的探針頭90包括多根探針100、上導板210及下導板220。探針頭90可應用於垂直式探針卡。垂直式探針卡還包括印刷電路板及空間轉換板，其中空間轉換板設置在印刷電路板與探針頭90之間，使得探針頭90可經由空間轉換板電性連接至印刷電路板。垂直式探針卡適於經由探針頭90電性連接至一待測物上，以對待測物進行電性測試。

綜上所述，在本發明中，探針的針尾具有凹穴來容納破斷痕，使得破斷痕盡可能不會突出針尾的側面。因此，在將針尾穿設於上導板的上貫孔的過程中，破斷痕不會在結構上造成針尾與上導板之間的干涉，使得探針的針尾能順利穿過上導板的上貫孔，因而確保探針的針尾組裝至上導板的流暢性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧探針
11‧‧‧針尾
11a‧‧‧側面
11b‧‧‧破斷痕
12‧‧‧針尖
21‧‧‧上導板
21a‧‧‧上貫孔
22‧‧‧下導板
22a‧‧‧下貫孔
50‧‧‧探針模組
51‧‧‧輔助部
52‧‧‧串接部
53‧‧‧連接部
90‧‧‧探針頭
100‧‧‧探針
110‧‧‧針尾
110a‧‧‧側面
110b‧‧‧端面
111‧‧‧凹穴
112‧‧‧破斷痕
120‧‧‧針尖
130‧‧‧針身
210‧‧‧上導板
212‧‧‧上貫孔
220‧‧‧下導板
222‧‧‧下貫孔
d‧‧‧凹穴深度
w‧‧‧針尾寬度
W‧‧‧針身寬度

圖1是習知的一種探針頭的示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例的探針模組的示意圖。 圖3是圖2的探針模組的連接部與探針的示意圖。 圖4是圖3的探針與連接部分離後的示意圖。 圖5是依照本發明的另一實施例的探針頭的示意圖。 圖6是依照本發明的另一實施例的探針與連接部分離後的示意圖。 圖7是依照本發明的另一實施例的探針與連接部分離後的示意圖。 圖8A至圖8C是依照本發明的多個實施例的連接部與探針的示意圖。

90‧‧‧探針頭

100‧‧‧探針

110‧‧‧針尾

112‧‧‧破斷痕

120‧‧‧針尖

130‧‧‧針身

210‧‧‧上導板

212‧‧‧上貫孔

220‧‧‧下導板

222‧‧‧下貫孔

Claims (10)

1. 一種探針，適於組裝至一下導板及一上導板，該探針包括： 一針尾，適於穿設於該上導板的一上貫孔並具有一凹穴，該凹穴凹陷自該針尾的一側面，用以容納一破斷痕； 一針尖，適於穿設於該下導板的一下貫孔；以及 一針身，該針身的兩端分別連接至該針尾及該針尖。
2. 如申請專利範圍第1項所述的探針，其中該針尾與該針身形成一止擋部，該止擋部與該上導板的下表面接觸，以避免該針身從該上貫孔脫出該上導板，使得該針身被保持在該上導板及該下導板之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的探針，其中該針身呈彎曲狀，使得位於該針身的二端的該針尾及該針尖非位於同一軸線，且該針身的彎曲狀成為止擋部。
4. 如申請專利範圍第2項所述的探針，其中該針身的寬度大於針尾的寬度，使得該針身與該針尾之間形成該止擋部。
5. 如申請專利範圍第1項所述的探針，其中該凹穴的深度大於等於5微米。
6. 如申請專利範圍第1項所述的探針，其中該凹穴的深度小於該針尾的寬度的二分之一。
7. 如申請專利範圍第1項所述的探針，其中該凹穴更凹陷自該針尾的一端面。
8. 一種探針頭，包括： 至少一如申請專利範圍第1項所述的探針； 一上導板，具有至少一上貫孔，該至少一探針的該針尾穿設於該上貫孔；以及 一下導板，具有至少一下貫孔，該至少一探針的該針尖穿設於該下貫孔。
9. 一種探針模組，包括： 至少一如申請專利範圍第1項所述的探針； 至少一連接部，連接至該至少一探針的該針尾的該凹穴；以及 至少一串接部，連接該至少一連接部。
10. 如申請專利範圍第9項所述的探針模組，更包括： 一輔助部，連接該至少一串接部。