CN101109768A - 改进的模块化弹性探针结构 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种改进的模块化弹性探针结构，是于一模块本体外缘面形成若干贯穿的孔槽，用以供若干弹性电导探针分别穿设后定着固定，且并令弹性探针二端穿出容置的孔槽外，而各所述弹性电导探针是由线圈一体绕设成型，二端形成有一接导部，而中段则形成一作为与所述孔槽定位结合的固定部，藉此组成一结构精巧、弹性力量均匀、检测时并具自动调整定位，同时电子信号传导性佳的探针模块。

Description

改进的模块化弹性探针结构

技术领域

本发明涉及一种探针模块的技术范畴，特别涉及一种应用于IC、晶圆等半导体组件检试的探针模块的组成结构改良。

背景技术

目前探针已广泛应用于各种测试领域，如印刷电路板测试、晶圆测试、IC封装测试、通信产品及液晶面板测试等，皆须探针作为测试媒介。除此的外，现阶段探针亦逐渐朝精细的电子组件发展，主要是因为探针尺寸规格愈来愈精细且具有导电性、低电阻的优点，因此将赋予探针高频信号传输的功，而可作为手机等无线通信产品的收发天线及各类电子产品充电器、连接器的衔接接点。未来探针将不再只扮演测试功能的角色，亦将于电子组件的领域上占领不可或缺的位置。

另外，拜科技高度发展所赐，目前IC设计已能将多种影音功能加诸于一颗小小的IC芯片内，而大大提升了信息产品的实用性。随着IC芯片功能的增加，其芯片设计及封装测试的技术难度亦相对提高，如图1所示的多芯片封装MCP、是统单芯片SOC，或者是统级封装SIP等，然因为目前封装技术并无法跟上IC芯片轻薄、短小，以及具多层堆栈等设计趋势的脚步。不仅IC测试的良率低，且测试用的探针模块亦需视不同的封装技术，以及测试的芯片结构作对应的更换或调整，而甚为不便，同时成本负担较高。兹进一步将现有的探针模块结构举例说明于后。

请参阅图2所示，其是申请案第91207196模块化弹力针组装置结构专利案以下简称现有技术一，亦即本案申请人先前的发明，所述现有一是由一上盖、下盖，以及组设于所述上、下盖间的若干弹力针所组成，其中所述上盖是于轴向形成一个或一个以上中空的第一定位孔，而下盖则是结合于上盖下方，且于与第一定位孔的相对位置处亦轴向具有中空的第二定位孔，用以供所述弹力针组设，各所述弹力针是于上探针及下探针间具有一弹性压缩组件，且将所述上探针及下探针受到第一定位孔及第二定位孔的限制定位并凸伸于所述第一定位孔及第二定位孔外。藉此组成一专门应用于电性检测的探针模块。

又，另一现有发明是专利号US 2004/0147140的美国专利案以下简称现有技术二，请参阅图3、图4所示，所述现有技术二的探针模块主要组成结构与现有技术一略同，主要是于二上、下模板相对表面处形成若干容置孔槽，用以供探针容置后盖合，再利用螺杆螺锁固定。而现有二与现有一最大的不同在于探针90结构，现有技术二的探针90是由线圈绕设而成，二端与IC芯片及PCB板接触的线圈是绕设成密集结构的触接部91，且中段的身部92亦为线圈绕设成密集接触的结构，进一步再于所述身部92与二端的触接部91之间设一仅具一线圈段的弹性部93，应用时，藉所述探针90二端与IC芯片及PCB板接触，达到检测目的。

上述二现有技术在组成结构上，因为需利用上、下盖相对盖合而组套、定位所述弹力针探针，因此制造及成本上负担较大，同时组装亦较不便。再者现有一、二的弹力针探针应用于IC芯片检测时，因为其弹性力量较大且不均匀，故而容易对芯片造成破坏，尤其是多芯片堆栈IC芯片。且现有技术二其探针因为弹性力仅由弹性部提供，其结构又仅为一线圈段构态，不仅弹性差、容易产生弹性疲乏，同时其弹性力量无法稳定提供，对于讲更高求精密检测的新世代IC芯片而言，实非最佳的结构设计。

其次因为IC芯片检测是处于高温环境下，故IC板本身难免会产生翘曲情形，造成翘曲部位的锡球位置产生偏移，进而令弹力针的探针部无法准确且稳定的与锡球接触，对检测的良率造成影响。虽然现有技术二探针90其与锡球接触的触接部91可于受力时作偏摆弯曲，惟因为其上、下模板的设计无法让所述触接部作偏摆定位功能，同时其弹性部93的结构设计亦无法令所述触接部91作均匀且稳定性的偏摆弯曲，甚至会对弹性部93结构造成不良影响。

另外现有技术一弹力针其中段处类似弹簧的线圈结构呈宽松结构，故检测时电子信号通过时会循着线圈的螺旋结构路径流动，不仅电阻值与路径长度呈正比，且亦因电感效应大而影响信号的传输效率与质量。虽然现有技术二探针是由线圈一体绕设而成，惟因为当进行检测时，其身部92与二端的触接部91间的弹性部93并无法压缩成整个密集接触的结构型态，因此在对于电性检测的信号传输，仍有造成些许影响，实有进一步改善的必要。

有鉴于此，本发明人为改善上述现有发明的缺失，乃决心凭其从事相关行业制造、研发的多年经验，遂终日苦思力索、潜心研发，终研创出本发明改进的模块化弹性探针结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的模块化弹性探针结构，其是令模块化的探针结构更为精巧、实用，以提升产业竞争性，以及电子信号传输的效率与稳定性。

为了达成上述的目的，本发明改进的模块化弹性探针结构是由模块本体，以及若干穿套、结合于所述模块本体内缘的弹性电导探针等构件组成。其中所述模块本体沿其外缘面形成有若干贯穿的孔槽，用以供所述弹性电导探针分别穿设后固定，且所述孔槽其二端对近外侧形成有沉孔部。而所述弹性电导探针固置于所述模块本体的孔槽中时，其二端是穿出容置的孔槽外，各所述弹性电导探针是由线圈一体绕设成型，二端形成有一接导部，而中段则形成一作为与所述孔槽定位结合的固定部，且所述二接导部，以及固定部是将线圈绕设形成密集接触的结构，同时所述二接导部与固定部间的线圈结构，是绕设形成宽松构态而具有弹性压缩特性的弹簧部。欲结合固定时，可利用迫抵方式令各所述电导探针的固定部卡迫于对应的孔槽内壁而固定。或者于所述模块本体对应所述孔槽的外缘处贯设垂直连通的注胶孔，进一步将树脂等黏着剂注入孔槽内，用以将弹性电导探针黏固于孔槽处。藉此组成一组装简便、结构精巧的探针模块，应用于IC芯片的检测时，不仅各所述弹性电导探针的接导部与IC板的锡球接触时，可视情况作自动偏摆、弯曲的调整定位效果，同时所述弹性电导探针的弹簧部经施压而压缩呈密集接触型态供电子信号通过，得降低电阻、消除电感效应，达到稳提升检测时电子信号传输的效率及稳定性。

本发明的上述及其它目的与优点，不难从下述所选用实施例的详细说明与附图中，获得深入了解。

附图说明

图1为目前业界IC芯片封装种类的举例图标；

图2为第一种现有发明的组合剖面图；

图3为第二种现有发明的组合剖面图；

图4为第二种现有发明的探针立体外观图；

图5为本发明分解示意图；

图6为本发明应用于检测时的组合剖面图；

图7为本发明应用于检测的另一状态组合剖面图；

图8为本发明进行电子信号检测的状态示意图；

图9为本发明第二种弹性电导探针与模块本体结合的组剖面示意图；

图10为本发明模块本体第二种设计结构的组合剖面图；

图11为本发明弹性电导探针自动调整定位示意图；

图12为本发明弹性电导探针第二种实施例设计的组装剖面暨自动定位的应用实施例示意图；

图13为本发明弹性电导探针第三种实施例设计的组装剖面图；

图14为本发明弹性电导探针第三种实施例设计的组装暨应用实施例剖面示意图。

附图标记说明：模块本体-10；孔槽-11；沉孔部-111；注胶孔-12；定位凹缘-13；弹性电导探针-20；接导部-21；碗形定位端-211；固定部-22；弹簧部-23；PCB板-30；接端部-31；IC板-40；锡球-41。

具体实施方式

请参阅图5～图8所示，本发明改进的模块化弹性探针结构，是由一模块本体10，以及若干弹性电导探针20等构件组成，其中：

所述模块本体10为一般几何形状的板块，其上依设计需求贯设形成有若干呈矩阵或非矩隔阵排列的孔槽11，用以供所述弹性电导探针20分别组设。又所述孔槽11其内缘孔径与弹性电导探针20外径相等，可利用迫抵定位方式令各所述电导探针20迫于、固定于孔槽11内，或者于所述模块本体10对应所述孔槽11的外缘处贯设垂直连通的注胶孔12，进一步将树脂等黏着剂注入孔槽11内，用以将弹性电导探针20黏固于孔槽11处，如图9所示。再者所述孔槽11其二端靠外缘是形成沉孔部111，作为所述弹性电导探针20一端与IC板40的锡球41接触时，可视情况作自动偏摆、弯曲的调整定位效果详细内容，于后再述，同时亦可避免相邻的弹性电导探针20间有相接触而造成短路的情形发生。

所述弹性电导探针20是依序组设于所述模块本体10的孔槽11中，且二端的接导部21并穿出所述孔槽11外。各所述弹性电导探针20是由线圈一体绕设成型，除二端形成有与PCB板30及IC板40接触的接导部21外，中段形成有一作为与所述孔槽11定位结合的固定部22，同时所述二接导部21与固定部22间另绕设形成一弹簧部23，所述二接导部21及固定部22结构上是将线圈绕设形成密集接触的构态，而所述弹簧部23则是线圈绕设形成宽松结构，而具有弹性压缩特性。

再者，请再参阅图10所示，本发明结构设计的变化上，亦可于所述模块本体10相对成型所述孔槽11外缘，另凸设形成一定位凹缘13，用以供IC板40检测时定位之用。

据此，藉上述的构件组成一结构精巧、弹性力量均匀，且检测时具有与锡球作自动微调定位的探针模块，不仅可降低成本，同时当应用于检测电子信号传输作业时，可通过降低电阻、消除电感效应，达到稳提升检测时电子信号传输的效率及稳定性。再进一步说明于下。

请再参阅图6所示，本发明应用于检测作业时，是将探针模块置于PCB板30与IC板40之间，令各所述弹性电导探针20二端接导部21分别与PCB板30上的接端部31，以及IC板40上的锡球41靠抵接触，当进行信号传输的检测时，弹性电导探针20的弹簧部23经施压而压缩呈密集接触型态，进一步与接导部21及固定部22呈现完全密集的一体式型态，故可供电子信号稳定且迅速通过，如图8所示，确实具有降低电阻、消除电感效应的效用，且因为所述接导部21为线圈结构，与锡球41接触时可缓和并减轻压迫力道，降低长时间高温测试时对锡球41造成的不良影响。其次在某些特定场合中，例如测试的IC为低阶产品时，则可允许弹性电导探针20于测试过程中呈现非完全压缩的结构型态，如图7所示。

另外，如图11所示，在检测过程中，若IC板40产生翘曲情形而令锡球41位置偏移时，因为本发明所述模块本体10其孔槽11二端的沉孔部111是呈较大的孔径，故可令所述弹性电导探针20的接导部21与锡球41接触时，作自动偏摆、弯曲的调整定位效果，避免产生接触不良的情形。再者，如图12所示，本发明所述弹性电导探针20其二端的接导部21亦可呈锥形状的渐缩状结构设计，而增加所述接导部21自动偏摆、弯曲调整定位的顺畅度。又，承上述，请再参阅图13、图14所示，本发明所述弹性电导探针20在结构设计的变化上，其与IC板40的锡球41接触一端的接导部21外端缘，亦可再形成外扩状的碗形定位端211，用以增加所述接导部21与锡球41作自动定位时接触的稳定性。

Claims (5)

1.一种改进的模块化弹性探针结构，包括一模块本体，以及若干弹性电导探针，其特征在于：

所述模块本体沿其外缘面形成有若干贯穿的孔槽，所述弹性电导探针分别穿设所述孔槽后固定；

所述弹性电导探针是固置于所述模块本体的孔槽中，且二端穿出容置的孔槽外，各所述弹性电导探针是由线圈一体绕设成型，二端形成有接导部，而中段则形成作为与所述孔槽定位结合的固定部，所述接导部及固定部是将线圈绕设形成密集接触的结构，同时所述二接导部与固定部间的线圈结构，是绕设形成宽松构态而具有弹性压缩特性的弹簧部。

2.依权利要求1所述的改进的模块化弹性探针结构，其中成型于所述模块本体上的孔槽，其二端对应所述弹簧部的外端，是形成有沉孔部。

3.依权利要求1或2所述的改进的模块化弹性探针结构，其中各所述弹性电导探针与IC板的锡球接触的一端的接导部外端缘，形成外扩状的用以增加所述接导部作自动定位时接触稳定性的碗形定位端。

4.依权利要求1所述的改进的模块化弹性探针结构，其中所述弹性电导探针的固定部外径等于各所述孔槽内缘的孔径，利用迫抵方式令各所述电导探针的固定部卡迫于对应的孔槽内壁；或者于所述模块本体对应所述孔槽的外缘处贯设垂直连通的注胶孔，进一步将黏着剂注入孔槽内，将弹性电导探针黏固于孔槽处。

5.依权利要求1所述的改进的模块化弹性探针结构，其中所述模块本体于相对成型所述孔槽外缘，形成一供IC板检测时定位用的定位凹缘。

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