CN101122614A - 测试探针装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测试探针装置及其制造方法，尤其是一种构造简单、制作容易、检查时无接触抵抗，可以提高检查可靠性的测试探针装置及其制造方法，其特征在于：在前述探针装置的上侧安装了具有可以接触被测物的接触端子的探针部位，前述探针部位下端延伸出可以提供弹性力的弹簧部位并与其成为一体，使电流从被测物通到前述弹簧部位的下侧。本发明的探针部位的下侧与弹簧部位成为一体，构造简单，制作容易，量测电流从探针部位直接进入弹簧部位而消除接触抵抗，信号路径短而提高检查可靠性。

Description

测试探针装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种测试探针装置及其制造方法，前述测试探针装置的探针部位可以接触被测物的接触端子，前述探针部位的下端延伸有可提供弹性力的弹簧部位并成为一体。
背景技术
在繁杂多样的电子产品内部通常都会安装多个芯片，前述芯片是决定电子产品性能的重要因素。
芯片是一种凭借薄形小雕刻板表面上的逻辑元件而实现各种功能的集成电路，来自印刷电路板的电气信号之类的外部信号通过总线等元件进入后就能实现前述功能。
印刷电路板(PCB：printed circuit board)是在环氧树脂或胶木树脂等绝缘体所制成的薄基板上由导电体铜涂覆电路线而制成，集成电路、电阻或开关等电气元件被焊接到电路线上并安装到电路板上。
微芯片(Micro-chip)是前述电路板的电子回路以高密度方式集成后制成的芯片，把芯片安装到电子产品上并完成组装之前，为了确认前述芯片是否正常而必须使用检查装置进行测试。
其中一个检查方法为把芯片置于测试插座装置上进行测试，为了在前述插座装置里测试芯片时避免破坏芯片，需要安装测试探针装置后使用。
图1是通过现有测试探针装置对被测物进行检查的状态图。
如图所示，检查用电路板4上安装了测试插座3，前述插座3的上侧置放了需要检查的微芯片1并进行检查。
前述测试插座3上安装了多个测试探针装置5，探针装置的下端连接了接触销6。
当前述探针装置5上端接触到被测微芯片的各点时，微芯片的电流通过探针装置本体与探针装置下端的接触销进入电路板侧后开始检查被测芯片。
图2是现有测试探针装置的剖面图。
如图所示，前述探针装置包括外筒8及位于前述外筒8内部并可以滑动的测试探针7，前述外筒8下端配置接触销6，前述外筒8内部包含了可以弹性支持前述探针7的压缩圈状弹簧9。
具有前述结构的前述探针装置在检查微芯片时，把微芯片置于插座的上侧，插座上的加压单元往下压微芯片使微芯片接触探针装置的探针。
但是前述的现有技术由于进入探针的电流是通过接触外筒与弹簧间接输入的，增加了接触抵抗并降低了探针检查的可靠性。
日本专利厅公开专利公报特开平7-5200、韩国专利厅公开实用新型公报公开第1999-8144号等专利公开了减少接触抵抗的技术方案。
但是前述技术由于结构复杂而不易制作，而且通过外筒接触的方式输入电流，依然会增加接触抵抗，过电流还会减弱弹簧的弹性力。
而且，电流通过外筒与弹簧连接到电路板并进入探针装置的探针，信号路径太长而无法保证检查的可靠性。
发明内容
为了解决现有技术的前述缺点，本发明的目的是提供一种构造简单、制作容易、检查时无接触抵抗，可以提高检查可靠性的测试探针装置。
本发明的另一个目的是提供一种可以使弹簧部位与探针部位成为一体的测试探针装置制造方法。
为了实现前述目的，本发明提供一种测试探针装置及其制造方法，前述测试探针装置的探针部位可以接触被测物的接触端子，前述探针部位的下端延伸有可提供弹性力的弹簧部位并成为一体，使电流从被测物流向前述弹簧部位的下端。
前述弹簧部位的下端与下侧柱塞结合，电流则从被测物流向前述下侧柱塞的下端，为了使前述探针部位能够固定在探针装置的插座上，沿着前述探针部位的外柱面形成了轴阶。
前述弹簧部位是一种通过贯通前述圆柱形探针部位、或者在探针部位上侧或下侧钻孔形成中空部位后沿着一定导角切开外柱面而形成的圈状弹簧。
前述下侧柱塞的中心处具有朝上的导轴，前述圆柱形探针部位内部的中空部位上侧具有可以使前述导轴插入的结合孔。
前述下侧柱塞包括结合在前述弹簧部位的圆柱形本体与位于前述圆柱形本体下侧的一个以上的半球形或逆圆锥形接触块。
本发明提供一种由上侧安装了具有可以接触被测物的接触端子的探针部位以及从前述探针部位下端延伸并与其成为一体的弹簧部位所组成的测试探针装置的制造方法，其特征为：弹簧部位的制造过程包括在圆柱形探针部位下端延伸出来的实体轴上形成中空部位的中空轴成型步骤；以及沿着一定导角切开前述中空轴的外柱面而使前述中空轴的外柱面加工成圈状弹簧的加工步骤。
本发明的另一特征为，还包括了在前述圈状弹簧的下端结合下侧柱塞的结合步骤。
本发明的另一特征为，中空轴成型步骤是贯通前述圆柱形探针部位后形成中空部位的步骤、或者是在前述探针部位的上侧或下侧形成中空部位的成型步骤。
如前所述，本发明测试探针装置及其制造方法的探针部位下侧与弹簧部位成为一体，构造简单，制作容易，量测电流从探针部位直接进入弹簧部位而消除接触抵抗，信号路径短而提高检查可靠性。
附图说明
图1是通过现有测试探针装置对被测物进行检查的状态图；
图2是现有测试探针装置的剖面图；
图3是本发明一实施例中测试探针装置的主视图；
图4是本发明一实施例中测试探针装置被安装在测试插座时的剖面图；
图5是本发明一实施例中结合了下侧柱塞的测试探针装置的主视图；
图6是本发明一实施例中弹簧部位的形状主视图；
图7是本发明一实施例中弹簧部位与弹性件结合时的主视图；
图8是本发明一实施例中下侧柱塞上形成接触块时的主视图。
附图标记
1：微芯片                        3：插座
100：探针部位                    102：突块
104：轴阶                        200：弹簧部位
204：切开部位                    206：弹簧底部
300：下侧柱塞(Plunger)           302：接触块
304：导轴                        400：弹性件
500：中空部位                    502：结合孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明测试探针装置作进一步说明。
图3是本发明一实施例中测试探针装置的主视图，
如图所示，本发明测试探针装置由上侧安装了具有可以接触被测物的接触端子的探针部位100以及从前述探针部位100下端延伸出来提供弹性力并与其成为一体的弹簧部位200组成。
本发明与现有探针装置之间的差异点之一为，探针部位100与弹簧部位200形成一体，当测试电流经过时将从微芯片通过前述探针部位100直接进入弹簧部位200并连接到位于探针装置下端的接触销后进行检查，因此可以避免探针装置本身的接触抵抗。
本发明与现有探针装置之间的差异点之一为，本发明采取单一结构，可以降低探针装置的高度，进而缩短检查用电流的信号路径(SignalPass)。
虽然附图没有标示，经过前述圈状弹簧的电流可以通过电路板的检查装置(未图示)检查微芯片。
前述探针部位100可以接触微芯片，由于很多现有现有资料与现有技术公开了前述探针部位100的突块102，因此本发明省略了对这部分的详细说明。
下面对弹簧部位作进一步说明。
如图所示，前述弹簧部位200是一种通过贯通前述圆柱形探针部位100、或者在探针部位上侧或下侧钻孔形成中空部位500后沿着一定导角切开外柱面而形成的圈状弹簧。
只要对前述切开部位204的导角、切开部位的宽度、弹簧部位的材料、热处理程度及弹簧部位的整体长度进行适当调整，就能得到探针装置所需要的弹性力。
如图3(a)所示，属于前述圈状弹簧尾端的弹簧底部206应该把底面磨成平坦的开放型(open end)或者通过调节弹簧底部的圈数的方式防止其因为承受垂直荷重而弯曲。如图3(b)所示，弹簧部位200的下侧也可以不形成切开部位204以使整个下侧截面承受垂直荷重。
下面对轴阶作进一步说明。
位于前述探针部位100外柱面的轴阶104可以使其固定在探针装置的插座上。
为了防止探针装置在压缩后被反弹到外部，前述轴阶100沿着前述探针部位100的外柱面形成并由前述检查装置的插座加以拘束。
图4是本发明一实施例中测试探针装置被安装在测试插座时的剖面图。
如图所示，前述探针装置被拘束在插座3上，安装在插座里的加压部(未图示)等部件往下施压微芯片并使微芯片接触探针装置的探针部位。
前述探针部位100接触微芯片后，探针装置的弹簧部位200将往下弹性地移动；检查完毕后，探针装置受到弹性力的作用而往上移动。此时，位于前述探针部位外柱面的轴阶可以使前述探针装置被拘束在插座3上。
下面结合实施例对结合了下侧柱塞的测试探针装置作进一步说明。
图5是本发明一实施例中结合了下侧柱塞的测试探针装置的主视图
如图所示，前述弹簧部位200的下侧与下侧柱塞300结合，使电流从被测物进入前述下侧柱塞300的下侧，前述下侧柱塞300包括结合在前述弹簧部位的圆柱形本体与位于前述圆柱形本体下侧的一个以上的接触块302。
如图所示，前述接触块302可以是半球形或逆圆锥形，可以形成多个接触块，也可以采取各种形态。
图6是本发明一实施例中弹簧部位的形状主视图。
与前述弹簧部位不同的是，本实施例可以如图6(a)所示贯通圆柱形探针部位而形成中空部位500或者如图6(b)所示从上侧往下侧形成中空部位500。
弹簧部位的成型过程与前述说明相同，切开具有中空部位的外柱面后制成圈状弹簧。
图7是本发明一实施例中弹簧部位与弹性件结合时的主视图。
如图所示，弹性件400位于中空部位500的内部，可以在前述探针部位接触芯片时提供弹性力。前述弹性件400可以补充前述弹簧部位的弹性力，可以使用一般的压缩圈状弹簧(Coil Spring)。
可以如图7(a)所示安装到探针部位100的中空部位500并由下侧柱塞300加以拘束，也可以如图7(b)所示其上侧位于中空部位500内部而其下侧突出到探针部位的外部。
图8是本发明一实施例中下侧柱塞上形成接触块时的主视图。
如图所示，位于前述下侧柱塞300中心处的导轴304朝上安装，位于前述圆柱形探针部位内部的中空部位400上侧具有可以使前述导轴插入的结合孔502。
前述导轴304可以防止延伸有前述弹簧部位200的探针部位100在上下移动时出现扭曲现象，应该如图(b)所示位于弹性件的内部。
如图所示，前述导轴304的外观可以是圆形或多角形，为了使前述探针部位100在接触半导体芯片时可以上下移动，应该在结合时与结合孔502的上表面维持一定间隔。
下面对本发明的测试探针装置制造方法作进一步说明。
本发明的由上侧安装了具有可以接触被测物的接触端子的探针部位以及从前述探针部位下端延伸并与其成为一体的弹簧部位所组成的测试探针装置的制造方法，其特征为：弹簧部位的制造过程包括了在圆柱形探针部位下端延伸出来的实体轴上形成中空部位的中空轴成型步骤；以及沿着一定导角切开前述中空轴的外柱面而使前述中空轴的外柱面加工成圈状弹簧的加工步骤。
本发明的另一特征为，还包括了在前述圈状弹簧的下端结合下侧柱塞的结合步骤。
本发明的另一特征为，中空轴成型步骤是贯通前述圆柱形探针部位后形成中空部位的步骤、或者是在前述探针部位的上侧或下侧形成中空部位的成型步骤。
目前已经有很多现有技术公开了前述探针部位的加工及制造方法，因此本说明书将省略这部分的说明。
在前述中空轴的成型步骤中，首先使用钻孔加工等方式在已加工成一定长度的实体轴探针部位100内形成中空部位。此时形成的中空轴厚度可以影响弹簧部位的弹性力，因此应该根据所需弹性力而调整前述中空轴的厚度。如图6所示，贯通探针部位100或者在上侧形成中空部位时，可能使探针部位上侧的突块102受损，因此更需要调整其厚度。
在前述中空轴的成型步骤中，在圆柱形探针部位下端延伸出来的实体轴上形成中空部位，在前述中空部位的上表面形成可以插入从下侧柱塞往上延伸的导轴的结合孔。
为了形成可以与前述下侧柱塞300的导轴304结合的结合孔502，首先在探针部位100的下侧加工出一个中空部位500，然后使用钻孔加工结合孔是一个较好的方法。
然后是沿着一定导角在中空轴形成切开部位的步骤。切开部位204在中空轴的外柱面沿着一定导角加工，调节切开部位的宽度即可调整弹簧部位的弹性力。
最后是结合下侧柱塞的结合步骤，也就是在前述弹簧部位200的下侧表面结合下侧柱塞的步骤，如果下侧柱塞包含导轴304则与中空部位500的上表面的结合孔502进行结合。
此时，前述导轴304与结合孔502的上侧应维持一定间隔，当检查芯片时生成的垂直荷重使探针部位上下移动时，导轴将沿着前述结合孔502进行上下移动。
如前所述，本发明测试探针装置的基本技术手段是采取了探针部位的下侧与弹簧部位成为一体的简单构造，但是在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，这对于本领域技术人员来说是非常明显的，因此该变形及修改属于本发明的权利要求保护的范围是理所当然的。

Claims (16)

1.一种测试探针装置，其特征为：
在前述探针装置的上侧安装了具有可以接触被测物的接触端子的探针部位，前述探针部位下端延伸出可以提供弹性力的弹簧部位并与其成为一体，使电流从被测物通到前述弹簧部位的下侧。
2.根据权利要求1所述的测试探针装置，其特征为：
前述弹簧部位下端结合下侧柱塞，使电流从被测物进入前述下侧柱塞的下侧。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
沿着前述探针部位的外柱面成型的轴阶可以使前述探针部位固定在探针装置的插座上。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
前述弹簧部位是在前述圆柱形探针部位的下侧形成中空部位后沿着一定导角切开外柱面而形成的圈状弹簧。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
前述弹簧部位是贯通前述圆柱形探针部位形成中空部位后沿着一定导角切开外柱面而形成的圈状弹簧。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
前述弹簧部位是在前述圆柱形探针部位的上侧钻孔形成中空部位后沿着一定导角切开外柱面而形成的圈状弹簧。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
前述弹簧部位的内部结合了可以提供弹性力的弹性件。
8.根据权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
位于前述下侧柱塞中心处的导轴(304)朝上安装，位于前述圆柱形探针部位内部的中空部位上侧具有可以使前述导轴插入的结合孔。
9.根据权利要求2所述的测试探针装置，其特征为：
前述下侧柱塞包括结合在前述弹簧部位的圆柱形本体与位于前述圆柱形本体下侧的一个以上的接触块。
10.根据权利要求9所述的测试探针装置，其特征为：
前述接触块具有逆圆锥形状。
11.根据权利要求9所述的测试探针装置，其特征为：
前述接触块具有半球形状。
12.一种由上侧安装了具有可以接触被测物的多个突块的探针部位以及从前述探针部位下端延伸并与其成为一体的弹簧部位所组成的测试探针装置的制造方法，其特征为：
弹簧部位的制造过程包括了在圆柱形探针部位下端延伸出来的实体轴上形成中空部位的中空轴成型步骤；以及沿着一定导角切开前述中空轴的外柱面而使前述中空轴的外柱面加工成圈状弹簧的加工步骤。
13.一种由上侧安装了具有可以接触被测物的多个突块的探针部位以及从前述探针部位下端延伸并与其成为一体的弹簧部位所组成的测试探针装置的制造方法，其特征为包括下列步骤：
在圆柱形探针部位下端延伸出来的实体轴上形成中空部位的中空轴成型步骤；
沿着一定导角切开前述中空轴的外柱面而使前述中空轴的外柱面加工成圈状弹簧的加工步骤；以及
在前述圈状弹簧的下端结合下侧柱塞的结合步骤。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的测试探针装置制造方法，其特征为：
中空轴成型步骤是贯通前述圆柱形探针部位后形成中空部位的步骤。
15.根据权利要求12或权利要求13所述的测试探针装置制造方法，其特征为：
中空轴成型步骤是从前述探针部位的上侧钻孔形成中空部位的成型步骤。
16.根据权利要求12或权利要求13所述的测试探针装置制造方法，其特征为：
在前述中空轴的成型步骤中，在圆柱形探针部位下端延伸出来的实体轴上形成中空部位，在前述中空部位的上表面形成可以插入从下侧柱塞往上延伸的导轴的结合孔。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication