CN107688107B - 测试装置与其探针连接器 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种测试装置与其探针连接器。探针连接器包含一探针本体、一可挠性套体、一切割缝以及一导电流体。可挠性套体连接探针本体。导电流体容置于可挠性套体内，电性连接该探针本体。切割缝形成于可挠性套体相对探针本体的一端以定义出多个相互紧闭的密闭部。当压迫切割缝以分离密闭部时，部分的导电流体自切割缝渗出，用以降低探针或/及接点上产生刮痕或压痕的机会，进而改良探针连接器的电讯传输品质及产品寿命。

Description

测试装置与其探针连接器

技术领域

本发明有关于一种探针连接器与测试装置，尤指一种透过导电流体接触导电接点的探针连接器与测试装置。

背景技术

为了测试半导体装置的电特性，半导体装置需要与测试装置有稳定的电连接。一般而言，每当测试装置对待测物(Device Under Test，DUT)进行测试时，测试装置的测试电路透过多个探针分别触压待测物(Device Under Test，DUT)的接点(例如接脚、焊垫或焊球)，以便测试电路与待测物进行测试的信号存取。

然而，由于探针需频繁地触压待测物的接点，使得探针或/及接点上常常会产生刮痕或压痕，所述刮痕或压痕将导致探针的导电性能降低，因而影响了电讯传输的品质以及降低产品寿命。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种测试装置与其探针连接器，用以解决以上先前技术所提到的不便与缺陷，意即，降低产生刮痕或压痕于探针或/及接点上的机会，进而维持探针连接器的电讯传输品质及产品寿命。

依据本发明的一实施方式，此种探针连接器包含一探针本体、一可挠性套体、至少一切割缝以及一导电流体。探针本体具有一触接部。可挠性套体连接于探针本体相对触接部的一端。导电流体容置于可挠性套体内，且电性连接探针本体。切割缝形成于可挠性套体相对触接部的一端，并于可挠性套体的这端定义出多个相互紧闭的密闭部。当压迫切割缝以分离这些密闭部时，部分的导电流体自切割缝渗出，反之，当不再压迫切割缝，这部分的导电流体自切割缝缩回可挠性套体内。

在本发明一或多个实施方式中，导电流体为在一常温下呈非固态状的液态金属。更进一步地，液态金属包含材质为一种或多种选自包括镓、铯、铟、汞、锡、铅、锌及铋所组成的群组。

在本发明一或多个实施方式中，导电流体的熔点小于可挠性套体的熔点。

在本发明一或多个实施方式中，可挠性套体包含一容纳导电流体的内腔管道，且探针本体封闭内腔管道的一端。

在本发明一或多个实施方式中，切割缝的呈现图案为“―”字型、“+”字型、“X”字型、“*”字型、“Y”字型或“米”字型。

在本发明一或多个实施方式中，可挠性套体相对触接部的这端还具有一贯孔。贯孔位于切割缝上，且接通切割缝并且露出导电流体。

在本发明一或多个实施方式中，探针本体包含一导电针管、一针轴与一弹性件。导电针管包含一筒状体、一开槽与一延伸柱。延伸柱与开槽分别位于筒状体的二相对端。针轴可伸缩地位于开槽内，且部分地伸出开槽之外。触接部位于针轴伸出开槽的一端。弹性件位于开槽内，且连接针轴与筒状体。

依据本发明的另一实施方式，此种测试装置包含一主机、一测试电路与上述的探针连接器。测试电路电性连接主机，包含一第一导电接点。第一导电接点电性连接上述探针连接器的探针本体的触接部。当一待测物的一第二导电接点压迫切割缝且分离这些密闭部时，部分的导电流体自切割缝渗出并电性连接第二导电接点；反之，当待测物不再压迫切割缝时，此部分的导电流体自切割缝缩回可挠性套体内。

如此，本实施方式的探针连接器是透过渗出可挠性套体的导电流体以接触待测物的导电接点，由于导电流体的硬度低于已知固态探针的硬度，不致产生刮痕或压痕于探针连接器或/与待测物的导电接点上，进而保护探针连接器或/与待测物的导电接点，而维持探针连接器的电讯传输品质及产品寿命。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示依照本发明一实施方式的探针连接器的分解图；

图2绘示图1的纵向剖视图；

图3绘示依照本发明一实施方式的测试装置的剖视示意图；

图4绘示图3的测试装置的操作示意图；以及

图5A～图5G绘示依照本发明的多个实施方式的可挠性套体的切割缝的示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

图1绘示依照本发明一实施方式的探针连接器10的分解图。图2绘示图1的纵向剖视图。如图1与图2所示，在本实施方式中，此种探针连接器10包含一探针本体100、一可挠性套体200(例如橡胶或塑胶套筒)以及一导电流体300。可挠性套体200连接于探针本体100的一端。导电流体300容置于可挠性套体200的内部，且电性连接探针本体100。可挠性套体200具有至少一个切割缝220。切割缝220形成于可挠性套体200背对探针本体100的一端，以便在接受外力压迫切割缝220时，导电流体300得以自可挠性套体200的内部经由切割缝220渗出可挠性套体200之外。

如图1与图2所示，在本实施方式中，具体来说，可挠性套体200包含一本体210与一端部开口250。端部开口250与切割缝220分别形成于本体210的二相对端部。本体210还内含一内腔管道260。内腔管道260用以容纳导电流体300。内腔管道260的长轴方向L等于本体210的长轴方向L，且内腔管道260分别连接端部开口250与切割缝220。本体210为可被按压以供压缩内腔管道260的软式套筒，例如为橡胶或塑胶套筒。

在本实施方式中，切割缝220的数量为多个，这些切割缝220彼此相交，并于本体210上定义出多个相互紧闭的密闭部230。在任何外力压迫之前，由于这些密闭部230彼此相互紧闭以关闭切割缝220，内腔管道260无法透过切割缝220接通可挠性套体200的外部，意即，此时，这些密闭部230得以阻绝导电流体300自切割缝220渗出。

此外，在本实施方式中，探针本体100包含一导电针管110、一针轴120与一弹性件130。导电针管110包含一筒状体111、一开槽112与一延伸柱113。延伸柱113与开槽112分别位于筒状体111的二相对端。针轴120可伸缩地位于开槽112内，且部分地伸出开槽112之外，具体地，针轴120伸出于开槽112之外，且背对可挠性套体200的一端具有触接部121。弹性件130，例如伸缩弹簧，位于开槽112内，且分别抵接针轴120与筒状体111于开槽112的内壁。此外，延伸柱113插入端部开口250内，并气密地封闭内腔管道260的一端，以阻挡导电流体300自端部开口250流出内腔管道260之外。由于导电针管110、针轴120与弹性件130(如伸缩弹簧)的长轴方向L彼此相同，故，当针轴120伸缩时，弹性件130(如伸缩弹簧)与针轴120沿相同方向运动。

导电流体300为呈非固态状且硬度低的液态金属，以降低产生刮痕或压痕于探针或/及接点上的机会。举例来说，导电流体300为在一常温下呈非固态状的液态金属。液态金属包含一种或多种以下的成分，这些成分例如为镓、铯、铟、汞、锡、铅、锌及铋及任何包含上述成分的合金，例如，镓铟合金(其熔点为16℃)与镓锡合金(其熔点为20℃)。例如，镓的熔点为29.8℃、铯的熔点为28℃、汞的熔点为-39℃；或者，又例如，镓铟合金的熔点为16℃、镓锡合金的熔点为20℃。

图3绘示依照本发明一实施方式的测试装置400的剖视示意图。请参阅图3所示，此测试装置400包含一主机410、一测试电路420、至少一个上述的探针连接器10与一支撑架(图中未示)。主机410例如测试电脑等其他类似装置。测试电路420包含一配线板421与至少一第一导电接点422。第一导电接点422，例如为焊垫，配置于配线板421的一面，且第一导电接点422透过配线板421电性连接主机410。支撑架连接探针连接器10，且将探针连接器10支撑于测试电路420上，使得探针连接器10的针轴120得以透过触接部121电性连接第一导电接点422。由于支撑架在所属领域中为已知常识，故，不在此加以赘述。

图4绘示图3的测试装置400的操作示意图。请参阅图3与图4所示，测试装置400用以对至少一待测物500(Device Under Test，DUT)进行测试。当待测物500的其中一第二导电接点510(例如接脚、焊垫或焊球)压迫探针连接器10(图3)的可挠性套体200的切割缝220以分离这些密闭部230时，导电流体300的一部分301得以经切割缝220渗出可挠性套体200之外，并电性连接第二导电接点510，以便主机410对待测物500进行测试。反之，当待测物500不再压迫切割缝220且在这些密闭部230恢复紧闭之前，导电流体300的这部分301大致可自切割缝220缩回可挠性套体200的内腔管道260内。

如此，由于探针连接器10是透过渗出可挠性套体200的导电流体300接触待测物500的导电接点，且因为导电流体300为液态、浆态或凝胶态，所以导电流体300的硬度低于已知固态探针的硬度，不仅可接触第二导电接点510较多的表面积，更不致产生刮痕或压痕于探针连接器10或/与待测物500的导电接点上，进而保护探针连接器10或/与待测物500的导电接点，而维持探针连接器10的电讯传输品质及产品寿命。

在本实施方式中，由于导电流体300为在一常温下呈非固态状的液态金属，使用者不须设置加热设备，即可让液态金属在一般环境中维持在非固态的状态，进而保持非固态状与低硬度的特性。

此外，由于上述液态金属具有高凝聚力/相对粘度(viscosity)，被局部挤出的导电流体300的那部分301在这些密闭部230恢复紧闭之前，导电流体300的那部分301被可挠性套体200内的其余导电流体300自切割缝220拉回可挠性套体200内。然而，本发明不仅限于上述种类。

然而，本发明不限于液态金属必须在常温下呈非固态状，其他实施方式中，其他液态金属虽然并非在常温下是呈非固态状，只要导电流体300的熔点小于可挠性套体200的熔点，意即，在不让可挠性套体200融化而损坏的前提下，液态金属亦可因受热而仍维持于非固态状。

然而，本发明不限于此，其他实施方式中，若不考量导电流体的部分可能沾黏于待测物的后果，导电流体也可为不导电液态胶体(例如凝胶)内包埋有高密度数量的金属颗粒。

图5A～图5G绘示依照本发明的多个实施方式的可挠性套体200的切割缝的示意图。对应着切割缝的数量为由一至多，如图5A，切割缝220A的数量为1个，其呈现图案为“―”字型；如图5B，切割缝220B的数量为2个，切割缝220B的呈现图案为“+”字型；如图5C，切割缝220C的数量为2个，切割缝220C的呈现图案也可以为“X”字型；如图5D，切割缝220D的数量为3个，切割缝220D的呈现图案为“Y”字型；如图5E，切割缝220E的数量为3个，切割缝220E的呈现图案也可以为“*”(asterisk)字型；或者，如图5F，切割缝220F的数量为4个，切割缝220F的呈现图案也可以为“米”(radial type)字型。

如此，由于切割缝220A～220F的数量也决定了密闭部230的数量，密闭部230的数量越高，也可决定送出更大量的导电流体300以接触第二导电接点510更多的表面积。

此外，除了密闭部230完全阻绝导电流体300的渗出之外，另外的实施方式中，如图5G所示，可挠性套体200的那端除了切割缝220G外，可挠性套体200还具有一接通内腔管道260(图3)的贯孔240。贯孔240位于切割缝220G上，且接通切割缝220，以露出可挠性套体200内的导电流体300(图3)。如此，无论是否有外力压迫切割缝220，导电流体300都可从贯孔240进/出内腔管道260，以控制导电流体300的基本进/出量。

最后，上述所揭露的各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，皆可被保护于本发明中。因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种探针连接器，其特征在于，包含：

一探针本体，具有一触接部；

一可挠性套体，连接于该探针本体相对该触接部的一端；

一导电流体，容置于该可挠性套体内，且电性连接该探针本体，该导电流体的熔点小于可挠性套体的熔点；以及

至少一切割缝，形成于该可挠性套体背对该探针本体的一端，并于该可挠性套体的该端定义出多个相互紧闭的密闭部，

其中，当压迫该切割缝以分离所述密闭部时，部分的该导电流体自该切割缝渗出，当不再压迫该切割缝，该部分的该导电流体自该切割缝缩回该可挠性套体内。

2.根据权利要求1所述的探针连接器，其特征在于，该导电流体为在一常温下呈非固态状的液态金属。

3.根据权利要求2所述的探针连接器，其特征在于，该液态金属包含材质为选自包括:镓、铯、铟、汞、锡、铅、锌及铋所组成的群组。

4.根据权利要求1所述的探针连接器，其特征在于，该可挠性套体包含一用以容纳该导电流体的内腔管道，其中该探针本体封闭该内腔管道的一端。

5.根据权利要求1所述的探针连接器，其特征在于，该至少一切割缝的呈现图案为“―”字型、“+”字型、“X”字型、“□”字型、“Y”字型或“米”字型。

6.根据权利要求1所述的探针连接器，其特征在于，该可挠性套体背对该探针本体的该端还具有一贯孔，该贯孔位于该切割缝上，且接通该切割缝，并且露出该导电流体。

7.根据权利要求1所述的探针连接器，其特征在于，该探针本体包含：

一导电针管，包含一筒状体、一开槽与一延伸柱，该延伸柱与该开槽分别位于该筒状体的二相对端；

一针轴，可伸缩地位于该开槽内，且部分地伸出该开槽之外，其中该触接部位于该针轴伸出该开槽的一端；以及

一弹性件，位于该开槽内，且连接该针轴与该筒状体。

8.一种测试装置，其特征在于，包含：

一主机；

一测试电路，电性连接该主机，包含一第一导电接点；以及

至少一探针连接器，包含：一探针本体，具有一触接部，该触接部电性连接该第一导电接点；一可挠性套体，连接于该探针本体相对该触接部的一端；一导电流体，容置于该可挠性套体内，且电性连接该探针本体，该导电流体的熔点小于该可挠性套体的熔点；以及至少一切割缝，形成于该可挠性套体背对该探针本体的一端，并于该可挠性套体的该端定义出多个相互紧闭的密闭部，

其中，当一待测物的一第二导电接点压迫该切割缝以分离所述密闭部时，部分的该导电流体自该切割缝渗出并电性连接该第二导电接点，

当该待测物不再压迫该切割缝，该部分的该导电流体自该切割缝缩回该可挠性套体内。

9.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，该导电流体为在一常温下呈非固态状的液态金属。

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，该液态金属包含材质为选自包括:镓、铯、铟、汞、锡、铅、锌及铋所组成的群组。

11.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，该可挠性套体包含一用以容纳该导电流体的内腔管道，其中该探针本体封闭该内腔管道的一端。

12.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，该至少一切割缝的呈现图案为“―”字型、“+”字型、“X”字型、“□”字型、“Y”字型或“米”字型。

13.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，该可挠性套体背对该探针本体的该端还具有一贯孔，该贯孔位于该切割缝上，且接通该切割缝，并且露出该导电流体。

14.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，该探针本体包含：

一导电针管，包含一筒状体、一开槽与一延伸柱，该延伸柱与该开槽分别位于该筒状体的二相对端；

一针轴，可伸缩地位于该开槽内，且部分地伸出该开槽之外；以及

一弹性件，位于该开槽内，且连接该针轴与该筒状体。