CN110531126A - 一种紧固组装式垂直探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧固组装式垂直探针卡，具体涉及紧固组装式探针卡领域，该探针卡设在被测器件接触进行测试的上方，包括下导引部、上导引部、间隔件、紧固部、间隙板部和接触探针；上导引部设置于下导引部上方，所述下导引部包括下导引体、下导孔和下紧固孔，所述下导孔均匀分布于下导引体上，且贯穿下导引体设置，所述下紧固孔设置于下导引体两侧。本发明通过上导引部和下导引部采用紧固连接方式进行组装，插入接触探针的上下通孔相互对应，插入探针后形成空隙，插设接触探针后可以将其紧固，从而最大限度地减少接触探针损坏，且容易组装，由此达到提高组装便利性和精确度且增加使用寿命的效果。

Description

一种紧固组装式垂直探针卡

技术领域

本发明涉及紧固组装式探针卡技术领域，更具体地说，本发明涉及一种紧固组装式垂直探针卡。

背景技术

通常，探针卡是与被测器件的多个接触垫上进行测试的测试设备相应通道进行电性连接的有效工具。

对被测器件的测试是指探测筛选出生产阶段出现不良或有缺陷的元件。因此，探针卡通常用于半导体、晶圆片的切割及芯片封装（chip package）前，通过接触集成于晶圆片上的电子元件来进行电性测试。

探针卡包括用于接触测试的多个移动接触元件(mobile contact elements)还包括至少一对相隔一定距离而设的平行板或板状支架，以保持空隙（air gap）。

在相关技术领域及下面的描述中，根据上下布置的位置，装在下面的板称为下导板，与下导板相对而装在上面的板称为上导板。上导板和下导板上各形成多个通孔式导孔。上导板的导孔与下导板的导孔一一对应，作为接触元件(contact element)的接触探针插入导孔内而被导引。

如图5所示，在用于放置被测器件（10）而上下移动的测试主体（20）和收发测试信号的印刷电路板（50）之间，采用现有技术的探针卡（30）通过接触来进行测试。

印刷电路板（50）下方设有空间转换器（40），空间转换器（40）上带有接触垫（41），当探针卡（30）上升时，通过接触来实现电性连接；上方设有支撑印刷电路板（50）的支撑部（60）。

从探针卡(30的结构来看，为确保两板之间上下相隔一定距离形成指定的空间，以垂直支撑部（33）支撑形成有多个通孔的上导板（31）和下导板（32）的状态下，接触探针（34）插入通孔内，使其得到支撑的同时在垂直方向上下移动，接触探针（34）向下移动的底端接触被测器件（10），随着向上移动，接触探针（34）的顶端与接触垫（41）接触连接，从而通过接触探针（34）连接被测器件（10）和接触垫（41），以传送电信号来进行测试。

特别是随着半导体集成电子元件的小型化，半导体元件的集成度越来越高，所以与其进行接触测试的接触探针必须制成更精致的尺寸和形状，以求减小尺寸的同时提高集成度。由于以这样精致的尺寸和形状制成的接触探针受外力作用或接触而容易出现磨损或损坏，因此需要开发一种确保接触探针的形状和位置且防止受损的导引结构。

另外，由于在零下40度至零上150度以上的恶劣条件下用探针卡测试半导体集成电子元件，所以要做好防止热变形的有效措施。

为此，用于导引接触探针的上导板和下导板应采用具有良好稳定性的材质，以防止热变形；同时，材料的刚性也要满足一定要求，以确保形成多个通孔的形状不变 。即，为了形成用于支撑以精致尺寸和形状制成的接触探针的通孔，有很多开发围绕导引构件的材质和结构进行。

由此，现有技术提出了一种用环氧树脂胶粘剂粘合固定的技术，用于粘结固定导板和垂直支撑部，构成垂直支撑部支撑上下导板的结构，并在上下导板之间形成空隙。

即，用于插入和支撑以精致尺寸和形状制成的接触探针的上导板和下导板不仅要减小尺寸，还要形成多个通孔，既要有空隙，又要固定于垂直支撑部，这样空间比较狭窄而难以适用其他固定方式，因而采用一种用胶粘剂固定的结构。

但是，以现有技术的胶粘剂粘合导引结构的探针卡存在的问题是，由于用胶粘剂粘合固定上导板和下导板后插设探针，因此探针插设较难，而且在插入并穿过空隙时若不能对准通孔位置，探针很可能受损。

以现有技术的胶粘剂粘合导引结构的探针卡存在的第二个问题是，胶粘剂粘着后无法拆卸上下导引板，出现损坏或热变形的情况，则需要更换整个构件。

以现有技术的胶粘剂粘合导引结构的探针卡存在的第三个问题是，粘合上下板导引件时出现错位或粘合不当的，就要以不良件废弃。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种紧固组装式垂直探针卡，通过上导引部和下导引部采用紧固连接方式进行组装，插入接触探针的上下通孔相互对应，插入探针后形成空隙，插设接触探针后可以将其紧固，从而最大限度地减少接触探针损坏，且容易组装，由此达到提高组装便利性和精确度且增加使用寿命的效果，通过间隔件的设置，使上导引部和下导引部之间用间隔件保持空隙，并用螺栓加以紧固，且防止螺栓头外露，从而将安装干扰最小化，还可以拆装，便于更换和维修。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种紧固组装式垂直探针卡，该探针卡设在被测器件接触进行测试的上方，包括下导引部、上导引部、间隔件、紧固部、间隙板部和接触探针；

上导引部设置于下导引部上方，所述下导引部包括下导引体、下导孔和下紧固孔，所述下导孔均匀分布于下导引体上，且贯穿下导引体设置，所述下紧固孔设置于下导引体两侧；

上导引部包括上导引体、上导孔和上紧固孔，所述上导孔均匀分布于上导引体上，且贯穿上导引体设置，所述上紧固孔设置于上导引体两侧；

间隙板部包括下间隙板和上间隙板，所述下间隙板和上间隙板分别位于下导引部的下方以及上导引部的上方，所述下间隙板上均匀设置有下间隙导孔，所述下间隙板两侧设有下间隙紧固孔，所述上间隙板上均匀设置有上间隙导孔，所述上间隙板两侧设有上间隙紧固孔；

所述上间隙导孔、上导孔、下导孔和下间隙导孔一一对应设置，所述接触探针依次贯穿上间隙导孔、上导孔、下导孔和下间隙导孔；

间隔件设置为两个且分别设置于下导引部和上导引部之间两侧，两个所述间隔件关于下导引部和上导引部纵向中心线对称设置，所述间隔件包括间隔件主体，位于下导引部和上导引部之间一侧的间隔件主体上设有下紧固槽，所述下紧固槽设在间隔件主体的下表面；位于下导引部和上导引部之间另一侧的间隔件主体上设有上紧固槽，所述上紧固槽设在间隔件主体的上表面；

紧固部包括下紧固体、下紧固头、上紧固体和上紧固头，所述下紧固头设置于下紧固体底部且与下紧固体一体化设置，所述上紧固头设置于上紧固体底部且与上紧固体一体化设置，所述下紧固体外壁设有外螺纹且依次螺纹连接内壁设置有内螺纹的下间隙紧固孔、下紧固孔和下紧固槽，且下紧固头与下间隙紧固孔相配合，防止向下突出，用于固定间隔件主体、下导引部和下间隙板，所述上紧固体外壁设有外螺纹且依次螺纹连接内壁设置有内螺纹的下间隙紧固孔、下紧固孔和下紧固槽，且上紧固头与上间隙紧固孔相配合，防止向上突出，用于固定另一个间隔件主体、上导引部和上间隙板。

在一个优选地实施方式中，两个间隔件之间设有空隙，所述上间隙导孔、上导孔、下导孔和下间隙导孔均与空隙相对应。

在一个优选地实施方式中，所述接触探针设置为针状，插入并支撑于下导引体和上导引体，同时插设在空隙中，在插入并支撑于下导孔、下间隙导孔、上导孔及上间隙导孔的状态下向下导引体下方突出，并通过与被测器件接触来进行测试。

在一个优选地实施方式中，所述下紧固头和上紧固头的端面上均设有用于拆卸的旋转螺栓槽。

在一个优选地实施方式中，所述下紧固头与下间隙紧固孔相配合，且厚度相同，所述上紧固头与上间隙紧固孔相配合，且厚度相同。

在一个优选地实施方式中，所述上紧固头的直径大于上紧固体直径，所述下紧固头的直径大于下紧固体直径。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过上导引部和下导引部采用紧固连接方式进行组装，插入接触探针的上下通孔相互对应，插入探针后形成空隙，插设接触探针后可以将其紧固，从而最大限度地减少接触探针损坏，且容易组装，由此达到提高组装便利性和精确度且增加使用寿命的效果；

2、本发明通过间隔件的设置，使上导引部和下导引部之间用间隔件保持空隙，并用螺栓加以紧固，且防止螺栓头外露，从而将安装干扰最小化，还可以拆装，便于更换和维修。

附图说明

图1为本发明的紧固组装式探针卡安装状态示意图。

图2为本发明的紧固组装式探针卡主要部分的分解斜视图。

图3为本发明的紧固组装式探针卡组装流程图。

图4为本发明的紧固部结构示意图。

图5为本发明的现有技术中普通探针卡剖面图。

附图标记为：110下导引部、111下导引体、112下导孔、113下紧固孔、120上导引部、121上导引体、122空隙、123上导孔、124上紧固孔、130间隔件、131间隔件主体、132下紧固槽、133上紧固槽、140紧固部、141下紧固部、142下紧固头、143上紧固部、144上紧固头、150间隙板部、151下间隙板、152下间隙导孔、153下间隙紧固孔、154上间隙板、155上间隙导孔、156上间隙紧固孔、160接触探针。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-3所示的一种紧固组装式垂直探针卡，该探针卡设在被测器件接触进行测试的上方，包括下导引部110、上导引部120、间隔件130、紧固部140、间隙板部150和接触探针160；

上导引部120设置于下导引部110上方，所述下导引部110包括下导引体111、下导孔112和下紧固孔113，所述下导孔112均匀分布于下导引体111上，且贯穿下导引体111设置，所述下紧固孔113设置于下导引体111两侧；

上导引部120包括上导引体121、上导孔123和上紧固孔124，所述上导孔123均匀分布于上导引体121上，且贯穿上导引体121设置，所述上紧固孔124设置于上导引体121两侧；

间隙板部150包括下间隙板151和上间隙板154，所述下间隙板151和上间隙板154分别位于下导引部110的下方以及上导引部120的上方，所述下间隙板151上均匀设置有下间隙导孔152，所述下间隙板151两侧设有下间隙紧固孔153，所述上间隙板154上均匀设置有上间隙导孔155，所述上间隙板154两侧设有上间隙紧固孔156；

所述上间隙导孔155、上导孔123、下导孔112和下间隙导孔152一一对应设置，所述接触探针160依次贯穿上间隙导孔155、上导孔123、下导孔112和下间隙导孔152；

间隔件130设置为两个且分别设置于下导引部110和上导引部120之间两侧，两个所述间隔件130关于下导引部110和上导引部120纵向中心线对称设置，两个间隔件130两侧相隔构成一对，以封闭空隙的两侧，通过紧固部140分别紧固到上导引体121和下导引体111，以保持上下间隔；所述间隔件130包括间隔件主体131，位于下导引部110和上导引部120之间一侧的间隔件主体131上设有下紧固槽132，所述下紧固槽132设在间隔件主体131的下表面；位于下导引部110和上导引部120之间另一侧的间隔件主体131上设有上紧固槽133，所述上紧固槽133设在间隔件主体131的上表面；

两个间隔件130之间设有空隙122，所述上间隙导孔155、上导孔123、下导孔112和下间隙导孔152均与空隙122相对应；

紧固部140包括下紧固体141、下紧固头142、上紧固体143和上紧固头144，所述下紧固头142设置于下紧固体141底部且与下紧固体141一体化设置，所述上紧固头144设置于上紧固体143底部且与上紧固体143一体化设置，所述下紧固体141外壁设有外螺纹且依次螺纹连接内壁设置有内螺纹的下间隙紧固孔153、下紧固孔113和下紧固槽132，且下紧固头142与下间隙紧固孔153相配合，防止向下突出，用于固定间隔件主体131、下导引部110和下间隙板151，所述上紧固体143外壁设有外螺纹且依次螺纹连接内壁设置有内螺纹的下间隙紧固孔153、下紧固孔113和下紧固槽132，且上紧固头144与上间隙紧固孔156相配合，防止向上突出，用于固定另一个间隔件主体131、上导引部120和上间隙板154；

下紧固槽132设在间隔件主体131的下表面，在下导引体111紧固到紧固部140的位置形成凹槽，并带有内螺纹，用于紧固紧固部140；

上紧固槽133设在间隔件主体131的上表面，在上导引体121紧固到紧固部140的位置形成凹槽， 并带有内螺纹，用于紧固紧固部140。

实施方式具体为：具体安装时，首先，下导引体111和下间隙板151重叠，上导引体121和上间隙板154重叠，这样，使下导孔112和下间隙导孔152重合，下紧固孔113和下间隙紧固孔153重合。同样，使上导孔123和上间隙导孔152重合，上紧固孔124和上间隙紧固孔156重合；

将下引导体111和下间隙板151的结合体与上导引体121和上间隙板154的结合体上下重叠放置，然后将接触探针160依次插入上间隙导孔155、上引孔123、下导孔112和下间隙导孔152；

插设所述接触探针160后，将上导引体121和下导引体111隔开，以形成空隙122，并且在空隙122的两侧各插入间隔件130；

插入间隔件130后，上下拧紧紧固部140以完成探针卡组装。在预先插入接触探针160的状态下形成空隙122，由此接触探针160的安装非常方便，而且可以拆装，从而提高其维修和更换的便利性；解决了现有技术采用胶粘剂粘合导引结构导致的后插设探针时，探针插设较难，而且在插入并穿过空隙时若不能对准通孔位置，探针很可能受损的问题。

如图1所示，所述接触探针160设置为针状，插入并支撑于下导引体111和上导引体121，同时插设在空隙122中，在插入并支撑于下导孔112、下间隙导孔152、上导孔123及上间隙导孔155的状态下向下导引体111下方突出，并通过与被测器件接触来进行测试，具体见图3。

如图4所示，所述下紧固头142和上紧固头144的端面上均设有用于拆卸的旋转螺栓槽。

实施方式具体为：上紧固头144和下紧固头142端面以螺栓头形状构成，可以用螺丝刀等旋转工具旋转下紧固头142和上紧固头144，将下紧固体141和上紧固体143分别拧入下紧固槽132和上紧固槽133内，之后还可以拆卸，便于下导引部110、上导引部120、间隔件130和紧固部140的可拆卸，当接触探针160出现损坏或热变形的情况，方便更换，也解决了现有技术中采用粘接方式粘接上下板导引件时出现错位或粘合不当的，就要以不良件废弃的问题。

如图1所示，所述上紧固头144的直径大于上紧固体143直径，所述下紧固头142的直径大于下紧固体141直径；

实施方式具体为：下紧固头142的尺寸大于下紧固体141，因此紧固时被卡在下导引体111上，通过面接触提高其固定效果，并且在紧固时向下导引体111下方突出。

所述下紧固头142与下间隙紧固孔153相配合，且厚度相同，所述上紧固头144与上间隙紧固孔156相配合，且厚度相同。

实施方式具体为：通过下紧固头142与下间隙紧固孔153厚度相同，上紧固头144与上间隙紧固孔156厚度相同，因此加设间隙板部150能够防止突出的部分外露，进而避免对测试产生干扰。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种紧固组装式垂直探针卡，该探针卡设在被测器件接触进行测试的上方，其特征在于：包括下导引部（110）、上导引部（120）、间隔件（130）、紧固部（140）、间隙板部（150）和接触探针(160；

上导引部（120）设置于下导引部（110）上方，所述下导引部(110包括下导引体（111）、下导孔（112）和下紧固孔（113），所述下导孔（112）均匀分布于下导引体（111）上，且贯穿下导引体（111）设置，所述下紧固孔（113）设置于下导引体（111）两侧；

上导引部(120包括上导引体（121）、上导孔（123）和上紧固孔（124），所述上导孔（123）均匀分布于上导引体（121）上，且贯穿上导引体（121）设置，所述上紧固孔（124）设置于上导引体（121）两侧；

间隙板部（150）包括下间隙板（151）和上间隙板（154），所述下间隙板（151）和上间隙板（154）分别位于下导引部（110）的下方以及上导引部（120）的上方，所述下间隙板（151）上均匀设置有下间隙导孔（152），所述下间隙板（151）两侧设有下间隙紧固孔（153），所述上间隙板（154）上均匀设置有上间隙导孔（155），所述上间隙板（154）两侧设有上间隙紧固孔（156）；

所述上间隙导孔（155）、上导孔（123）、下导孔（112）和下间隙导孔（152）一一对应设置，所述接触探针(160依次贯穿上间隙导孔（155）、上导孔（123）、下导孔（112）和下间隙导孔（152）；

间隔件（130）设置为两个且分别设置于下导引部（110）和上导引部（120）之间两侧，两个所述间隔件（130）关于下导引部（110）和上导引部（120）纵向中心线对称设置，所述间隔件（130）包括间隔件主体（131），位于下导引部（110）和上导引部（120）之间一侧的间隔件主体（131）上设有下紧固槽（132），所述下紧固槽（132）设在间隔件主体（131）的下表面；位于下导引部（110）和上导引部（120）之间另一侧的间隔件主体（131）上设有上紧固槽（133），所述上紧固槽（133）设在间隔件主体（131）的上表面；

紧固部（140）包括下紧固体（141）、下紧固头（142）、上紧固体（143）和上紧固头（144），所述下紧固头（142）设置于下紧固体（141）底部且与下紧固体（141）一体化设置，所述上紧固头（144）设置于上紧固体（143）底部且与上紧固体（143）一体化设置，所述下紧固体（141）外壁设有外螺纹且依次螺纹连接内壁设置有内螺纹的下间隙紧固孔（153）、下紧固孔（113）和下紧固槽（132），且下紧固头（142）与下间隙紧固孔（153）相配合，用于固定间隔件主体（131）、下导引部（110）和下间隙板（151），所述上紧固体（143）外壁设有外螺纹且依次螺纹连接内壁设置有内螺纹的下间隙紧固孔（153）、下紧固孔（113）和下紧固槽（132），且上紧固头（144）与上间隙紧固孔（156）相配合，用于固定另一个间隔件主体（131）、上导引部(120和上间隙板（154）。

2.根据权利要求1所述的一种紧固组装式垂直探针卡，其特征在于：两个间隔件（130）之间设有空隙（122），所述上间隙导孔（155）、上导孔（123）、下导孔（112）和下间隙导孔（152）均与空隙（122）相对应。

3.根据权利要求2所述的一种紧固组装式垂直探针卡，其特征在于：所述接触探针(160设置为针状，插入并支撑于下导引体（111）和上导引体（121），同时插设在空隙（122）中，在插入并支撑于下导孔（112）、下间隙导孔（152）、上导孔（123）及上间隙导孔（155）的状态下向下导引体（111）下方突出，并通过与被测器件接触来进行测试。

4.根据权利要求1所述的一种紧固组装式垂直探针卡，其特征在于：所述下紧固头（142）和上紧固头（144）的端面上均设有用于拆卸的旋转螺栓槽。

5.根据权利要求1所述的一种紧固组装式垂直探针卡，其特征在于：所述下紧固头（142）与下间隙紧固孔（153）相配合，且厚度相同，所述上紧固头（144）与上间隙紧固孔（156）相配合，且厚度相同。

6.根据权利要求1所述的一种紧固组装式垂直探针卡，其特征在于：所述上紧固头（144）的直径大于上紧固体（143）直径，所述下紧固头（142）的直径大于下紧固体（141）直径。