CN112730925B - 交错式探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种交错式探针卡，所述交错式探针卡包含间隔地设置的上导板与下导板及排成多列且穿过上导板与下导板的多个导电探针。每个导电探针呈长形且定义有长度方向。每个导电探针包含有底面与分别相连于底面两个边缘的两个长侧面，两个长侧面之间的距离朝远离底面的渐缩方向逐渐地缩小。于多列导电探针的相邻两列之中，其中一列导电探针是与其中另一列导电探针呈间隔地交错设置并具有彼此反向的渐缩方向，并且彼此相邻但分属于不同列导电探针的任两个长侧面之间在非平行于每列导电探针的排列方向上具有侧向间距。据此，通过导电探针的结构设计，相邻两个导电探针所需维持的预定间距是以非平行于排列方向的侧向间距来实现。

Description

交错式探针卡

技术领域

本发明涉及一种探针卡，尤其涉及一种交错式探针卡及导电探针。

背景技术

现有探针卡包含有多列的导电探针，并且每列导电探针是平行于一排列方向、并用来顶抵于待测物上的一列金属垫。然而，于每列导电探针中，任两个相邻的所述导电探针于排列方向上需维持着一预定间距，所以现有探针卡的结构设计于无形中被局限住。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种交错式探针卡及导电探针，能有效地改善现有探针卡所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种交错式探针卡，包括一上导板与一下导板以及多个导电探针。上导板与一下导板彼此间隔地设置；多个导电探针各呈长形且定义有一长度方向，多个所述导电探针穿设于所述上导板与所述下导板；其中，多个所述导电探针排成多列，并且每列所述导电探针平行于一排列方向，并且每个所述导电探针包含有：一底面及两个长侧面，底面平行于所述长度方向、并穿过所述上导板与所述下导板；两个长侧面分别相连于所述底面的两个边缘，并且两个所述长侧面皆平行于所述长度方向、且穿过所述上导板与所述下导板；其中，两个所述长侧面之间的一距离朝远离所述底面的一渐缩方向逐渐地缩小；其中，于多列所述导电探针的相邻两列之中，其中一列所述导电探针是与其中另一列所述导电探针呈间隔地交错设置并具有彼此反向的所述渐缩方向，并且彼此相邻但分属于不同列所述导电探针的任两个所述长侧面之间在非平行于所述排列方向上具有一侧向间距。

优选地，每个所述导电探针包含有一测试端面，并且呈间隔地交错设置的两列所述导电探针的所述测试端面是用来可分离地顶抵于一待测物(device under test，DUT)的一列金属垫；其中，每个所述导电探针的任一部位包含有垂直于所述长度方向的一横截面，其形状等同于所述测试端面的形状。

优选地，所述上导板形成有多个上穿孔，所述下导板形成有多个下穿孔；多个所述导电探针分别可活动地穿过所述上导板的多个所述上穿孔、并分别可活动地穿过所述下导板的多个所述下穿孔；其中，每个所述下穿孔的形状对应于相对应所述导电探针的任一部位垂直于所述长度方向的一横截面。

优选地，每个所述导电探针包含有远离所述底面且相连于两个所述长侧面的一顶面，并且每个所述导电探针的两个所述长侧面为平面、内凹曲面(concave surface)、或外凸曲面(convex surface)。

优选地，于每个所述导电探针中，任一个所述长侧面与所述渐缩方向的一夹角介于95度～135度；于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针之中，其中一列的任一个所述导电探针的所述底面的两个所述边缘能沿平行于所述渐缩方向的一方向而分别面向其中另一列的两个相邻所述导电探针的所述底面。

优选地，于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针之中，多个所述底面之间定义有平行所述排列方向且与每个所述底面相隔等距的一中央面，并且每个所述导电探针的一顶端部落在所述中央面远离所述底面的一侧。

优选地，于每个所述导电探针中，所述顶端部于所述渐缩方向上的一厚度占所述导电探针于所述渐缩方向上的一厚度的3％～10％。

优选地，于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针之中，多个所述底面之间定义有平行所述排列方向且与每个所述底面相隔等距的的一中央面，并且每个所述导电探针未触及所述中央面。

优选地，于每个所述导电探针中，所述导电探针于所述渐缩方向上与所述中央面相隔的一间距小于所述导电探针于所述渐缩方向上的一厚度的5％。

本发明实施例也公开一种导电探针，呈长形且定义有一长度方向，所述导电探针包括：一底面及两个长侧面，底面平行于所述长度方向；两个长侧面分别相连于所述底面的两个边缘，并且两个所述长侧面皆平行于所述长度方向；其中，两个所述长侧面之间的一距离朝远离所述底面的一渐缩方向逐渐地缩小。

综上所述，本发明实施例所公开的交错式探针卡，其通过导电探针的结构设计，以使相邻的两列导电探针能够呈间隔地交错设置，并使相邻两个导电探针所需维持的预定间距是以非平行于排列方向的侧向间距来实现，据以提供有别于现有探针卡的新式架构。

再者，所述导电探针的结构设计能够用来增加所述上导板与下导板的使用空间，以使得导电探针的所述横截面的面积能够大于现有导电探针的横截面的面积，据以增加所述导电探针的单位面积载电量，进而提升导电探针与待测物之间的接触稳定性。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明实施例一的交错式探针卡的立体示意图。

图2为本发明实施例一的导电探针的立体示意图。

图3为图2沿剖线III-III的剖视示意图。

图4为图3的另一方式的剖视示意图。

图5为图3的又一方式的剖视示意图。

图6为图3的再一方式的剖视示意图。

图7为图1沿剖线VII-VII的剖视示意图。

图8为本发明实施例二的交错式探针卡的剖视示意图。

图9为本发明实施例三的交错式探针卡的剖视示意图。

图10为本发明实施例四的交错式探针卡的剖视示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图10所示，其为本发明的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。

[实施例一]

如图1至图7所示，其为本发明的实施例一。如图1所示，本实施例公开一种交错式探针卡1000，其包括有一探针头100(probe head)以及抵接于上述探针头100一侧(如：图1中的探针头100顶侧)的一转接板200(space transformer)，并且所述探针头100的另一侧(如：图1中的探针头100底侧)能用来顶抵测试一待测物300(如：半导体晶片)。

需先说明的是，为了便于理解本实施例，所以附图仅呈现交错式探针卡1000的局部构造，以便于清楚地呈现交错式探针卡1000的各个组件构造与连接关系，但本发明并不以附图为限。以下将分别介绍所述探针头100的各个组件构造及其连接关系。

如图1所示，所述探针头100包含有一上导板1(upper die)、与上导板1呈间隔地设置的一下导板2(lower die)、夹持于上导板1与下导板2之间的一间隔板(未示出)及穿设于所述上导板1与下导板2的多个导电探针3。其中，所述上导板1形成有多个上穿孔11，所述下导板2形成有多个下穿孔21，并且所述多个下穿孔21的位置分别对应于多个上穿孔11的位置。所述间隔板夹持于所述上导板1与下导板2之间，以使上导板1与下导板2能够彼此平行地间隔设置，但本发明不受限于此。

再者，所述间隔板可以是一环形构造，并且间隔板夹持于上导板1及下导板2的相对应外围部位，以使所述间隔板形成有连通于多个上穿孔11与多个下穿孔21的一容置空间，但本发明不受限于此。举例来说，于本发明未示出的其他实施例中，所述探针头100的间隔板也可以省略或是其他构件取代。

当所述上导板1与下导板2未进行错位设置时，多个所述导电探针3分别可活动地穿过所述上导板1的多个上穿孔11、并分别可活动地穿过所述下导板2的多个下穿孔21。也就是说，当所述上导板1与下导板2呈进行错位设置时(未示出)，每个所述导电探针3受到所述上导板1与下导板2定位而呈弯曲状。

每个导电探针3呈长形且定义有一长度方向L，多个所述导电探针3排成多列，并且每列所述导电探针3平行于一排列方向R。需说明的是，所述导电探针3于本实施例中是搭配于上导板1与下导板2，但于本发明未示出的其他实施例中，所述导电探针3也可以搭配于其他构件或是单独地应用。

由于本实施例探针头100的多个导电探针3构造皆大致相同，所以附图及下述说明是以单个导电探针3为例，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述探针头100的多个导电探针3也可以是具有彼此相异的构造。

如图1至图3、和图7所示，所述导电探针3于本实施例中为可导电且具有可挠性的直线状构造。所述导电探针3(的外表面)包含有分别位于两端的一固定端面31与一测试端面32及位于所述固定端面31与测试端面32之间的一底面33、一顶面34及两个长侧面35。其中，所述固定端面31与测试端面32大致垂直于所述长度方向L，而所述底面33、顶面34及两个长侧面35皆平行于所述长度方向L、并穿过所述上导板1与所述下导板2。

进一步地说，两个所述长侧面35分别相连于所述底面33的两个边缘、也分别相连于所述顶面34的两个边缘，并且两个所述长侧面35之间的一距离朝远离所述底面33的一渐缩方向Ta、Tb逐渐地缩小。其中，两个所述长侧面35为可以是平面，并且任一个所述长侧面35与所述渐缩方向Ta、Tb的一夹角α可以依据设计需求而加以调整变化，但于所述夹角α较佳是介于95度～135度。也就是说，所述导电探针3的任一部位于垂直长度方向L的一横截面是大致呈梯形(如：图3)，但本发明不受限于此。

举例来说，所述导电探针3的两个长侧面35可以是如图4所示的内凹曲面(concavesurface)或是如图5所示的外凸曲面(convex surface)；又或者，所述导电探针3的任一部位于垂直长度方向L的一横截面是大致呈三角形(如：图6)；也就是说，所述导电探针3可以省略顶面34，并且其两个长侧面35彼此相交。此外，在本发明未示出的其他实施例中，所述顶面34也可以是呈曲面状。

如图1至图3所示，所述导电探针3的固定端面31是固定在上述转接板200，而所述导电探针3的测试端面32则是用来可分离地顶抵于待测物300的相对应金属垫301。其中，所述固定端面31的形状及/或所述测试端面32的形状较佳是等同于上述导电探针3任一部位的所述横截面形状，但本发明不受限于此。举例来说，所述测试端面32的形状也可以是不同于导电探针3任一部位的所述横截面形状。

此外，所述下导板2的每个下穿孔21形状较佳是对应于相对应所述导电探针3任一部位的所述横截面，据以利于所述上导板1与下导板2呈进行错位设置时(未示出)，多个所述导电探针3朝向同侧弯曲，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述下穿孔21形状未对应于导电探针3任一部位的所述横截面，但上述多个导电探针3同样能实现朝向同侧弯曲的动作。另外，本实施例的上穿孔11形状也可以是对应于相对应所述导电探针3的任一部位的所述横截面。

以上为本实施例的导电探针3构造说明，以下接着介绍所述交错式探针卡1000的组件间连接关系。如图1和图7所示，于多列所述导电探针3的相邻两列之中(如：图7的上面两列导电探针3)，其中一列所述导电探针3是与其中另一列所述导电探针3呈间隔地交错设置并具有彼此反向的所述渐缩方向Ta、Tb，并且彼此相邻但分属于不同列所述导电探针3的任两个所述长侧面35之间在非平行于所述排列方向R上具有一侧向间距G。

其中，上述呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3的所述测试端面32于本实施例中是用来可分离地顶抵于所述待测物300(device under test，DUT)的一列金属垫301。也就是说，并非顶抵于待测物同一列金属垫的任两列导电探针，其不同于本实施例所指的呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3。

据此，所述交错式探针卡1000通过其导电探针3的结构设计，以使相邻的两列导电探针3能够呈间隔地交错设置，并使相邻两个导电探针3所需维持的预定间距是以非平行于排列方向R的侧向间距G来实现，据以提供有别于现有探针卡的新式架构。

再者，所述导电探针3的结构设计能够有效地增加所述上导板1与下导板2的使用空间，以使得导电探针3的所述横截面的面积能够大于现有导电探针的横截面的面积，据以增加所述导电探针3的单位面积载电量，进而提升导电探针3与待测物300之间的接触稳定性。

另外，于上述呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3之中，多个所述底面33之间定义有平行所述排列方向R且与每个所述底面33相隔等距的一中央面P，并且每个所述导电探针3的一顶端部3a落在所述中央面P远离所述底面33的一侧。也就是说，上述呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3，其局部沿着所述排列方向R彼此相向(或重叠)。进一步地说，于每个所述导电探针3中，所述顶端部3a于所述渐缩方向Ta、Tb上的一厚度T3a较佳是占所述导电探针3于所述渐缩方向Ta、Tb上的一厚度T3的3％～10％，但本发明不受限于此。

据此，所述交错式探针卡1000通过上述呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3以其局部沿着所述排列方向R彼此相向(或重叠)，而能提升交错式探针卡1000的导电探针3密度。

[实施例二]

如图8所示，其为本发明的实施例二，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例与上述实施例一的差异大致说明如下：

于本实施例中，于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3之中，多个所述底面33之间定义有平行所述排列方向R且与每个所述底面33相隔等距的的一中央面P，并且每个所述导电探针3未触及所述中央面P。也就是说，上述呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3，其顶端部3a沿着所述排列方向R未能重叠。

进一步地说，于每个所述导电探针3中，所述导电探针3于所述渐缩方向Ta、Tb上与所述中央面P相隔的一间距GP小于所述导电探针3于所述渐缩方向Ta、Tb上的一厚度T3的5％，但本发明不受限于此。

[实施例三]

如图9所示，其为本发明的实施例三，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例与上述实施例一的差异大致说明如下：

于本实施例中，于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3之中，其中一列的任一个所述导电探针3的底面33的两个所述边缘能沿平行于所述渐缩方向Ta、Tb的一方向而分别面向(或重叠于)其中另一列的两个相邻所述导电探针3的底面33，据以有效地提升所述交错式探针卡1000的导电探针3密度。

[实施例四]

如图10所示，其为本发明的实施例四，本实施例类似于上述实施例二，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例与上述实施例二的差异大致说明如下：

于本实施例中，于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针3之中，其中一列的任一个所述导电探针3的底面33的两个所述边缘能沿平行于所述渐缩方向Ta、Tb的一方向而分别面向(或重叠于)其中另一列的两个相邻所述导电探针3的底面33，据以有效地提升所述交错式探针卡1000的导电探针3密度。

[本发明实施例的技术效果]

综上所述，本发明实施例所公开的交错式探针卡，其通过导电探针的结构设计，以使相邻的两列导电探针能够呈间隔地交错设置，并使相邻两个导电探针所需维持的预定间距是以非平行于排列方向的侧向间距来实现，据以提供有别于现有探针卡的新式架构。

再者，所述导电探针的结构设计能够用来增加所述上导板与下导板的使用空间，以使得导电探针的所述横截面的面积能够大于现有导电探针的横截面的面积，据以增加所述导电探针的单位面积载电量，进而提升导电探针与待测物之间的接触稳定性。

另外，所述交错式探针卡能通过上述呈间隔地交错设置的两列所述导电探针以其局部沿着所述排列方向彼此相向(或者，其中一列的任一个所述导电探针的底面的两个所述边缘能沿平行于所述渐缩方向的一方向而分别面向其中另一列的两个相邻所述导电探针的底面)，据以有效地提升交错式探针卡的导电探针密度。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (6)

1.一种交错式探针卡，其特征在于，所述交错式探针卡包括：

一上导板与一下导板，彼此间隔地设置；以及

多个导电探针，各呈长形且定义有一长度方向，多个所述导电探针穿设于所述上导板与所述下导板；其中，多个所述导电探针排成多列，并且每列所述导电探针平行于一排列方向，并且每个所述导电探针包含有：

一底面，平行于所述长度方向、并穿过所述上导板与所述下导板；及

两个长侧面，分别相连于所述底面的两个边缘，并且两个所述长侧面皆平行于所述长度方向、且穿过所述上导板与所述下导板；其中，两个所述长侧面之间的一距离朝远离所述底面的一渐缩方向逐渐地缩小；其中，于多列所述导电探针的相邻两列之中，其中一列所述导电探针是与其中另一列所述导电探针呈间隔地交错设置并具有彼此反向的所述渐缩方向，并且彼此相邻但分属于不同列所述导电探针的任两个所述长侧面之间在非平行于所述排列方向上具有一侧向间距；

其中，每个所述导电探针包含有一测试端面，并且呈间隔地交错设置的两列所述导电探针的所述测试端面是用来可分离地顶抵于一待测物的一列金属垫；

其中，于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针之中，多个所述底面之间定义有平行所述排列方向且与每个所述底面相隔等距的一中央面，并且每个所述导电探针的一顶端部落在所述中央面远离所述底面的一侧。

2.依据权利要求1所述的交错式探针卡，其特征在于，其中，每个所述导电探针的任一部位包含有垂直于所述长度方向的一横截面，所述横截面形状等同于所述测试端面的形状。

3.依据权利要求1所述的交错式探针卡，其特征在于，所述上导板形成有多个上穿孔，所述下导板形成有多个下穿孔；多个所述导电探针分别可活动地穿过所述上导板的多个所述上穿孔、并分别可活动地穿过所述下导板的多个所述下穿孔；其中，每个所述下穿孔的形状对应于相对应所述导电探针的任一部位垂直于所述长度方向的一横截面。

4.依据权利要求1所述的交错式探针卡，其特征在于，每个所述导电探针包含有远离所述底面且相连于两个所述长侧面的一顶面，并且每个所述导电探针的两个所述长侧面为平面、内凹曲面、或外凸曲面。

5.依据权利要求1所述的交错式探针卡，其特征在于，于每个所述导电探针中，任一个所述长侧面与所述渐缩方向的一夹角介于95度～135度；于呈间隔地交错设置的两列所述导电探针之中，其中一列的任一个所述导电探针的所述底面的两个所述边缘能沿平行于所述渐缩方向的一方向而分别面向其中另一列的两个相邻所述导电探针的所述底面。

6.依据权利要求1所述的交错式探针卡，其特征在于，于每个所述导电探针中，所述顶端部落于所述渐缩方向上的一厚度占所述导电探针于所述渐缩方向上的一厚度的3％～10％。