CN107959200B - 探针式电连接组件 - Google Patents

Abstract

一种探针式电连接组件，其包含一载板、多个探针以及多个定位部件，该多个探针分别装设于该载板的多个探针孔中，该多个定位部件分别固设于该载板中，且定位部件伸入探针孔内接触探针的探针基部，每一探针的探针基部藉由邻接定位部件接触的摩擦阻力而定位于载板的探针孔中。藉此，使探针式电连接组件相较于现有探针式电连接组件具有简化载板构造、增进组装便利性以及缩减载板厚度与探针长度等优点。

Description

探针式电连接组件

技术领域

本发明关于一种探针式电连接组件，尤指一种能够应用于晶圆检测的探针卡或是半导体组件检测装置等各式检测治具中，提供电性连接功能的探针式电连接组件。

背景技术

目前应用于晶圆检测的探针卡或是半导体组件检测装置等各式检测治具中，提供电性连接功能的探针式电连接组件组成构造，以现有半导体组件检测治具型式的探针式电连接组件为例，如图15所示，该探针式电连接组件主要包含一板体60、多个探针70以及一探针盖板61，该板体60中形成多个探针孔，每一探针孔一端(上端或下端)形成小孔端，该多个探针70分别装设于该板体60的探针孔中，每一探针70的基部藉由探针孔的小孔端的周缘支撑与限位，该探针盖板61中形成多个穿孔，穿孔的孔径小于探针孔孔径，探针盖板61盖合锁固于板体60远离探针孔的小孔端的一侧，其中，当探针孔的小孔端位于探针孔的底端时，探针盖板装设于板体的顶面(图未示)；当探针孔的小端位于探针孔的顶端时，探针盖板61则设于板体60的底面，藉由探针盖板61与板体60结合的载板构造，使该多个探针70定位于其中，且该多个探针70的上接触端部与下接触端部能分别伸出板体61与探针盖板61。

如图15所示，前述现有探针式电连接组件应用于检测治具中，以应用于半导体组件检测装置为例，其装设于一电路载板80上，使该探针式电连接组件的每一探针70电接触电路载板80相对应的接点，进而通过电路载板80电性连接检测系统；当待测半导体组件50被移置该探针式电连接组件上，且下压待测半导体组件50，使待测半导体组件50底部之每一接点分别电性接触相对应的探针70，进而由检测系统对待测半导体组件50进行开路、断路及功能性检测，以判断该待测半导体组件50的功能是否正常。

前述现有探针式电连接组件虽能应用于各式检测治具中提供待测晶圆或待测半导体组件等电性连接功能，但是，现有探针式电连接组件必须于安装探针的板体上加装探针盖板，藉由板体与探针盖板结合的组合式载板才能同时将全部的多数探针予以定位，故有载板构造复杂及成本高等问题。再者，由探针盖板与板体组合的载板构造于该多个探针对位的组装时，常因下压待测半导体组件时所产生的载板构造变形而有对位困难、组装不便的问题。

另一方面，现有探针式电连接组件必须利用板体与探针盖板结合的组合式载板才能使探针定位，使得现有探针式电连接组件的整体板厚偏大，探针长度相对较长，难以提供短小型的探针的组装使用，进而有通过探针的信号传递距离偏长，不利于晶圆或是半导体组件的检测性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探针式电连接组件，解决现有探针式电连接组件的组装不便、成本高，以及因组合式载板难以减缩厚度及使用短小型探针等问题。

为了达成前揭目的，本发明所提出的探针式电连接组件包含：

一载板，其具有多个间隔排列且上下贯通的探针孔，每一探针孔包含一孔部以及一位于该孔部一端的孔端部，所述孔端部的孔径小于所述孔部的孔径；

多个探针，分别装设于该载板的该多个探针孔中，所述探针内设有弹性部件而能长度伸缩变化的部件，所述探针各包含一探针基部、一位于探针基部上端的上接触端部以及一位于探针基部下端的下接触端部，所述探针基部位于所述探针孔的孔部中，所述上接触端部自所述探针孔的孔部伸出该载板的顶面，所述探针基部的一端为所述探针孔的孔端部限位；以及

多个定位部件，分别固设于该载板底部，且所述定位部件伸入所述探针孔内接触所述探针的探针基部，每一探针的探针基部藉由邻接的所述定位部件接触产生的摩擦阻力而定位于该载板的探针孔中。

藉由前揭探针式电连接组件发明，其主要利用多个探针分别装设于载板的多个探针孔中，利用多个定位部件分别固设于载板中，且定位部件伸入探针孔内接触探针的探针基部，使每一探针的探针基部藉由邻接定位部件接触的摩擦阻力而定位于该载板的探针孔中。本发明探针式电连接组件利用定位部件分别将少量探针定位于载板中的方式，可以免除现有探针式电连接组件必须于安装探针的板体顶部或底部加装具有多数穿孔的探针盖板，探针盖板必须同时与全部的多数探针对位的组装不便问题。

再者，本发明探针式电连接组件因能省略现有探针式电连接组件的探针盖板，简化载板的构造，而能简化制作及节省成本，且相对于现有探针式电连接组件利用板体与盖板的组合使探针定位的组合构造，本发明能够缩减载板厚度与探针长度，有利于短小型探针的组装与使用，进而缩短信号通过探针的传递距离，使本发明应用于各式检测治具中，可以提升其检测性能。

此外，本发明探针式电连接组件能省略现有探针式电连接组件的探针盖板，在探针的组装与拆换的过程中，即能直接以工具取置探针，且少量探针进行个别更换，且能准确操作。

附图说明

图1为本发明探针式电连接组件的第一较佳实施例的俯视平面示意图。

图2为图1所示探针式电连接组件第一较佳实施例的局部放大示意图。

图3为图1所示探针式电连接组件第一较佳实施例割面线A-A位置的剖面示意图。

图4为本发明探针式电连接组件的第二较佳实施例的仰视平面示意图。

图5为图4所示探针式电连接组件第二较佳实施例的局部放大示意图。

图6为图4所示探针式电连接组件第二较佳实施例割面线B-B位置的剖面示意图。

图7为本发明探针式电连接组件的第三较佳实施例局部剖面示意图。

图8为本发明探针式电连接组件的第四较佳实施例的仰视立体示意图。

图9为图7所示探针式电连接组件第四较佳实施例的局部立体分解示意图。

图10为图7所示探针式电连接组件第四较佳实施例的局部仰视平面示意图。

图11为图10所示割面线C-C位置的剖面示意图。

图12为本发明探针式电连接组件的第五较佳实施例的局部侧视剖面示意图。

图13为本发明探针式电连接组件选用长条状定位部件的第六较佳实施例的局部仰视平面示意图。

图14为图8所示探针式电连接组件第四较佳实施例安装在电路载板上提供待测半导体组件检测的使用状态参考图。

图15为现有探针式电连接组件装设于电路载板上进行半导体组件检测的剖面示意图。

其中附图标记为：

10载板 11探针孔

111孔部 112孔端部

12定位凹部

20探针 21探针基部

22上接触端部 23下接触端部

30定位部件

具体实施方式

如图1、图4、图7、图8、图12及图13所示，揭示本发明探针式电连接组件的多种较佳实施例，该探针式电连接组件包含有一载板10、10A、10B、10C、10D、10E、多个探针20、20A、20B、20C、20D、20E以及多个定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E。

如图2及图3，或图5及图6，或图7，或图9至图11，或图12或图13所示，所述载板10、10A、10B、10C、10D、10E可为绝缘材料所制成，该载板10、10A、10B、10C、10D、10E中形成多个探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E，该多个探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E间隔排列地由上而下贯通的穿孔，该多个探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E的孔径、分布位置以及间隔尺寸等依产品而设定。如图3、图11及图12所示，每一探针孔11、11C、11D包含一孔部111、111C、111D以及一连接于孔部111、111C、111D一端的孔端部112、112C、112D，孔端部112、112C、112D的孔径小于孔部111、111C、111D的孔径，如图3所示，所述孔端部112可位于孔部111的下端，或者，如图11或图12所示，所述的孔端部112C、112D可位于孔部111C、111D的上端。

如图1、图4、图7、图8、图12及图13所示，所述载板10、10A、10B、10C、10D、10E可依据该探针式电连接组件的产品用途而制成一能承载半导体组件的座板(如图1至图3所示、或图4至图6、图7所示者)，或是一平板(如图8、图11、图12及图13所示者)。如图1至图3，或图4至图6，或图7所示，当载板10、10A、10B为能承载半导体组件的座板时，如图1所示，该载板10顶面可形成一组件置放槽13，该多个探针孔11分布设置于该组件置放槽13的槽底板中。

此外，如图1、图4、图7、图8、图12及图13所示所述载板10、10A、10B、10C、10D、10E中的多个探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E的分布形态，依据该探针式电连接组件应用于检测的晶圆或半导体组件产品(例如：已知的BGA型半导体组件、QFP型半导体组件或QFN型半导体组件等)的接点分布形态而设定，如图1、图4、图7、图8、图12及图13所示，例如：该多个探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E可于载板10、10A、10B、10C、10D、10E中形成矩阵排列；或者，该多个探针孔可于载板中形成圈绕为一矩形的四直列形态排列等(图未示)。

如图3、图6、图7、图9、图10、图11、图12或图13所示，所述探针20、20A、20B、20C、20D、20E包含有弹性部件(图未示)而能长度伸缩变化的导电性部件，如图3、图6、图7、图9、图10、图11或图12所示，所述探针20、20A、20B、20C、20D包含一探针基部21、21A、21B、21C、21D，一位于探针基部21、21A、21B、21C、21D上端的上接触端部22、22A、22B、22C、22D，以及一位于探针基部21、21A、21B、21C、21D下端的下接触端部23、23A、23B、23C、23D，每一探针20、20A、20B、20C、20D分别装设于该载板10、10A、10B、10C、10D的探针孔11、11A、11B、11C、11D中，所述探针基部21、21A、21B、21C、21D位于探针孔11、11A、11B、11C、11D的孔部111、111A、111B、111C、111D中，所述上接触端部22、22A、22B、22C、22D、22E由探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E的孔部111、111A、111B、111C、111D、111E上端伸出载板10、10A、10B、10C、10D、10E顶面，所述下接触端部22、22A、22B、22C、22D、22E可由探针孔11、11A、11B、11C、11D的孔部111、111C、111D下端向下伸出载板10、10A、10B、10C、10D底面，或者，所述下接触端部22、22A、22B、22C、22D底缘也可与载板10、10A、10B、10C、10D底面实质平齐，即下接触端部21、21A、21B、21C、21D底缘接近载板10、10A、10B、10C、10D底面高度或与载板10、10A、10B、10C、10D底面等高。

所述探针可为单动伸缩式探针或双动伸缩式探针，其中，所述探针为单动伸缩式探针时，上接触端部能相对于探针基部伸缩，下接触端部固定于探针基部底端；所述探针为双动伸缩式探针时，上接触端部与下接触端部能分别相对于探针基部伸缩。如图3、图6、图7或图11所示，所述下接触端部23、23A、23B、23C于探针基部21、21A、21B、21C下端呈可伸缩的型式，或者，如图12所示，所述下接触端部23D可固定于探针基部21D下端。

前述中，所述上接触端部结合设于探针基部内部的弹性部件而能于探针基部上端伸缩，所述下接触端部也可以结合设于探针基部内部的该弹性部件或另一弹性部件，而能于探针基部下端伸缩，或者，所述下接触端部可一体成形于探针基部下端，所述弹性部件可为弹簧或弹片。

如图2及图3、图5及图6、图7、图11、图12或图13所示，所述定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E为绝缘材质所制成的部件，该多个定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E分别固设于该载板10、10A、10B、10C、10D、10E中，亦即所述定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E与载板10、10A、10B、10C、10D、10E呈紧配合，且所述定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E伸入探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E内接触探针20、20A、20B、20C、20D、20E的探针基部21、21A、21B、21C、21D，每一探针20、20A、20B、20C、20D、20E的探针基部21、21A、21B、21C、21D一端抵靠于载板10、10A、10B、10C、10D的探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E的孔部111、111A、111B、111C、111D与孔端部112、112A、112B、112C、112D间的侧壁，且每一探针20、20A、20B、20C、20D、20E的探针基部21、21A、21B、21C、21D、21E藉由邻接的所述定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E接触产生的摩擦阻力而定位于载板10、10A、10B、10C、10D、10E的探针孔11、11A、11B、11C、11D、11E中。

如图2及图3所示，于本较佳实施例中，该载板10、顶部还形成多个定位凹部12，每一定位凹部12连通侧邻近的探针孔11顶端，且每一探针孔11皆与多个定位凹部12连通。该多个定位部件30分别装设于该多个定位凹部12中，且所述定位部件30的一部分伸入探针孔11内接触探针20的探针基部21上段，使每一探针20的探针基部21上段藉由侧接的多个所述定位部件30接触产生的摩擦阻力而定位于载板10的探针孔11中。

如图4至图6、图7、图11、图12或图13所示，于本较佳实施例中，该载板10A、10B、10C、10D、10E底部还形成多个定位凹部12A、12B、12C、12D、12E，每一定位凹部12A、12B、12C、12D、12E连通侧邻近的探针孔11A、11B、11C、11D、11E底端，且每一探针孔11A、11B、11C、11D、11E皆与多个定位凹部12A、12B、12C、12D、12E连通。该多个定位部件30A、30B、30C、30D、30E分别装设于该多个定位凹部12A、12B、12C、12D、12E中，且所述定位部件30A、30B、30C、30D、30E的一部分伸入探针孔11A、11B、11C、11D、11E内接触探针20A、20B、20C、20D、20E的探针基部21A、21B、21C、21D中段或下段，使每一探针20A、20B、20C、20D、20E的探针基部21、21A、21B、21C、21D中段或下段藉由侧接的多个所述定位部件30A、30B、30C、30D、30E接触产生的摩擦阻力而定位于载板10A、10B、10C、10D、10E的探针孔11A、11B、11C、11D、11E中。

如图1至图3、图至图6或图7、图11、图12及图13所示，于本较佳实施例中，该载板10、10A、10B、10C、10D的该多个探针孔11、11A、11B、11C、11D形成矩阵状排列，每一探针孔11、11A、11B、11C、11D周缘与至少二个定位凹部12、12A、12A、12B、12C、12D连通。其中，所述定位凹部12、12A、12A、12B、12C可为孔洞或为长孔，如图3、图6、图11及图12所示，当定位凹部12、12A、12B、12C为孔洞时，每一探针孔11、11A、11B、11C与四个孔洞状的定位凹部12、12A、12B、12C连通；如图13所示，当定位凹部12D为长孔时，每一列探针孔11E与二个长孔状定位凹部12E连通。如图11及图12所示，该载板10C、10D顶部还可形成一凹槽，该多个探针孔11C、11D分布设置于该凹槽的槽底。

如图2及图3，或图5及图6，或图7，或图9至图11或图12或图13所示，所示，所述定位部件30、30A、30B、30C、30D、30E可为绝缘的块体、球体或条状体等如图2及图3，或图5及图6，或图7，或图9至图11或图12所示，当所述载板10、10A、10B、10C、10D顶部或底部的定位凹部12、12A、12B、12C、12D为孔洞，所述定位部件30、30A、30B、30C、30D为相对应的块体或球体，使每一探针20、20A、20B、20C、20D的探针基部21、21A、21B、21C、21D上段或下段为四个所述定位部件30、30A、30B、30C、30D提供摩擦阻力而定位于载板10、10A、10B、10C、10D的探针孔11中。如图13所示的较佳实施例，当所述载板10E底部的定位凹部12E为长孔时，所述定位部件30E为相对应的条状体，使每一列探针20E的探针基部下段为二条所述定位部件30E提供摩擦阻力而定位于载板10E的探针孔11E中。

此外，所述定位部件还可以是环形体(图未示)，每一定位部件分别固定于载板的探针孔内或是载板底部形成连通探针孔的多个环形定位凹部中，使每一探针的探针基部为一所述定位部件提供摩擦阻力而定位于载板的探针孔中。

本发明探针式电连接组件可应用于晶圆检测的探针卡或是半导体组件检测装置等各式检测治具中，以应用于半导体组件检测装置为例，如图14所示，该探针式电连接组件结合一承载座组设于一半导体组件检测装置的一电路载板40上(或是该电路载板增设的线路转换接口上)，该探针式电连接组件的每一探针20C的下接触端部23C与电路载板10C上相对应的接点电性连接。当待测半导体组件50被移置承载座中的探针式电连接组件上，待测半导体组件50被施以一下压力量，待测半导体组件50底部的每一接点分别电性接触相对应的探针20C的上接触端部22C，使待测半导体组件50通过该探针式连接组件的多个探针20C电性连接检测装置的电路载板10C，再由半导体组件检测装置对待测半导体组件50进行检测，判断该待测半导体组件50的功能是否正常。

综上所述，本发明探针式电连接组件利用多个探针分别装设于载板的多个探针孔中，利用多个定位部件分别固设于载板中，且每一定位部件伸入探针孔内接触探针的探针基部，每一探针的探针基部藉由邻接定位部件接触的摩擦阻力而定位于该载板的探针孔中，藉此，使本发明探针式电连接组件利用每一定位部件仅将少量探针定位于载板中的方式，能简化载板的构造，并可以免除现有探针式电连接组件必须于安装探针的板体上加装探针盖板，盖板必须同时与全部的多数探针对位的组装不便及高成本的问题。

同时，本发明探针式连接组件因可省略现有探针式电连接组件的探针盖板，相对于现有探针式电连接组件利用板体与探针盖板的组合将多个探针定位的组合构造，使本发明能够缩减载板厚度与探针长度，进而缩短信号通过探针的传递距离，且本发明应用于各式检测治具中，可以提升其检测性能。

除此之外，本发明探针式电连接组件能够省略现有探针式电连接组件的探针盖板，在探针的组装与拆换的过程中，本发明探针式电连接组件能够直接以工具取置探针，且能对少量探针准确的个别更换，便于探针的组装与拆换，为一具有产业利用价值的探针式电连接组件的产品发明。

Claims (8)

1.一种探针式电连接组件，其特征在于，包含：

一载板，其具有多个间隔排列且上下贯通的探针孔，每一探针孔包含一孔部以及一位于该孔部一端的孔端部，所述孔端部的孔径小于所述孔部的孔径，该载板远离所述探针孔的孔端部的一侧形成多个定位凹部，且每一探针孔与多个所述定位凹部连通；

多个探针，分别装设于该载板的该多个探针孔中，所述探针是包含有弹性部件且能长度伸缩变化的导电部件，所述探针各包含一探针基部、一位于探针基部上端的上接触端部以及一位于探针基部下端的下接触端部，所述探针基部位于所述探针孔的孔部中，所述上接触端部自所述探针孔的孔部伸出该载板的顶面，所述探针基部的一端为所述探针孔的孔端部限位；以及

多个定位部件，分别固设于该载板底部，该多个定位部件分别装设于该多个定位凹部中，且所述定位部件的一部分伸入所述探针孔内接触所述探针的探针基部，每一探针的探针基部藉由邻接的多个所述定位部件接触产生的摩擦阻力而定位于该载板的探针孔中。

2.如权利要求1所述的探针式电连接组件，其特征在于，该载板的该多个探针孔形成矩阵状排列，所述定位凹部为孔洞状，每一探针孔与四个所述孔洞状的定位凹部连通；所述定位部件为块体或球体，每一所述探针的探针基部为四个所述定位部件提供摩擦阻力而定位于载板的探针孔中。

3.如权利要求1所述的探针式电连接组件，其特征在于，该载板的该多个探针孔形成矩阵状排列，所述定位凹部为长孔状，每一列所述探针孔与二个所述长孔状的定位凹部连通；所述定位部件为对应于长孔状定位凹部的条状体，使每一列所述探针的探针基部为二条所述定位部件提供摩擦阻力而定位于载板的探针孔中。

4.如权利要求1至3中任一项所述的探针式电连接组件，其特征在于，所述探针的上接触端部与下接触端部皆为可伸缩的型式，所述下接触端部由所述探针孔的孔部下端向下伸出该载板底面或与载板底面实质平齐。

5.如权利要求1至3中任一项所述的探针式电连接组件，其特征在于，所述探针的上接触端部为可伸缩的型式，所述下接触端部为固定于所述探针基部下端，所述下接触端部底缘与该载板底面实质平齐。

6.一种探针式电连接组件，其特征在于，包含：

一载板，其具有多个间隔排列且上下贯通的探针孔，每一探针孔包含一孔部以及一位于该孔部一端的孔端部，所述孔端部的孔径小于所述孔部的孔径，该多个探针孔形成矩阵状排列，该载板远离所述探针孔的孔端部的一侧形成多个连通探针孔的环形定位凹部；

多个探针，分别装设于该载板的该多个探针孔中，所述探针是包含有弹性部件且能长度伸缩变化的导电部件，所述探针各包含一探针基部、一位于探针基部上端的上接触端部以及一位于探针基部下端的下接触端部，所述探针基部位于所述探针孔的孔部中，所述上接触端部自所述探针孔的孔部伸出该载板的顶面，所述探针基部的一端为所述探针孔的孔端部限位；以及

多个定位部件，所述定位部件为环形体，每一定位部件装设于该载板的所述环形定位凹部中，且所述定位部件伸入所述探针孔内接触所述探针的探针基部，每一所述探针的探针基部为邻接的一所述定位部件接触产生的摩擦阻力而定位于该载板的探针孔中。

7.如权利要求6所述的探针式电连接组件，其特征在于，所述探针的上接触端部与下接触端部皆为可伸缩的型式，所述下接触端部由所述探针孔的孔部下端向下伸出该载板底面或与载板底面实质平齐。

8.如权利要求6中任一项所述的探针式电连接组件，其特征在于，所述探针的上接触端部为可伸缩的型式，所述下接触端部为固定于所述探针基部下端，所述下接触端部底缘与该载板底面实质平齐。