CN113945741B - 探针卡装置及其栅栏状探针 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种探针卡装置及其栅栏状探针，所述栅栏状探针包含一行程段、一扇出段及一测试段。所述行程段呈长形且定义有一长度方向，并且所述行程段包含有两个末端部。所述行程段形成有沿着垂直所述长度方向的一扇出方向排列的多个贯穿槽，以使所述行程段能受力变形而蓄有一回弹力。所述扇出段与所述测试段分别相连于所述行程段的两个所述末端部，并且所述扇出段具有远离所述行程段的一转接点，而所述测试段具有远离所述行程段的一顶抵点。其中，所述转接点在所述扇出方向上，是与所述顶抵点相隔有一扇出距离。据此，每个所述栅栏状探针通过构造设计，以使得所述转接点之间的距离能够被拉开，进而有效地改善所述探针卡装置的生产成本与效率。

Description

探针卡装置及其栅栏状探针

技术领域

本发明涉及一种导电探针，尤其涉及一种探针卡装置及其栅栏状探针。

背景技术

在需要受力而弯曲才能提供行程的现有导电探针之中，其受力而弯曲的行程段呈直线状，并且现有导电探针的两端点是位于所述行程段的延伸方向上。现有导电探针的构造会导致其与电路板之间需要以线路密集且复杂的间距转换板来传递信号。

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探针卡装置及其栅栏状探针，其能有效地改善现有导电探针所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种探针卡装置，其包括一第一导板单元、一第二导板单元以及多个栅栏状探针。第一导板单元与一第二导板单元彼此间隔地设置；多个栅栏状探针穿设于第一导板单元与第二导板单元，并且每个栅栏状探针包含：一行程段，呈长形且定义有一长度方向，行程段的两个末端部分别对应于第一导板单元与第二导板单元；其中，行程段形成有沿着垂直长度方向的一扇出方向排列的多个贯穿槽；一扇出段，相连于行程段的其中一个末端部，并且扇出段具有远离行程段的一转接点；及一测试段，相连于行程段的其中另一个末端部，并且测试段穿出第二导板单元并具有远离行程段的一顶抵点；其中，转接点在扇出方向上，是与顶抵点相隔有一扇出距离；其中，任两个相邻栅栏状探针中的两个转接点的间距大于两个顶抵点的间距，并且第一导板单元与第二导板单元彼此不产生错位，而每个栅栏状探针的行程段能受力变形而蓄有一回弹力。

优选地，探针卡装置进一步包含有一电路板，并且多个栅栏状探针的转接点固定于电路板。

优选地，多个栅栏状探针的顶抵点排成一列，且其排列方向平行于垂直长度方向与扇出方向的一直线方向，多个栅栏状探针的转接点呈彼此交错排列。

优选地，多个栅栏状探针的顶抵点排成两列，并且每列顶抵点的排列方向平行于垂直长度方向与扇出方向的一直线方向；其中，分属不同列且相邻设置的两个顶抵点之间的距离，其小于相对应两个转接点之间的距离。

优选地，于每个栅栏状探针中，每个贯穿槽自其中一个末端部沿长度方向朝其中另一个末端部延伸所形成。

优选地，于每个栅栏状探针中，测试段朝扇出段正投影所经过的一投影区域，其仅覆盖一个贯穿槽的50％以下的区域。

优选地，多个栅栏状探针的扇出距离包含不同的至少两种数值。

优选地，每个栅栏状探针的扇出段包含有：一延伸部，自行程段的相对应末端部沿扇出方向延伸所形成；一转接部，自延伸部沿长度方向延伸所形成，并且转接部的末端为转接点；及两个侧翼部，分别自延伸部的相反两个末端沿扇出方向延伸所形成，并且两个侧翼部分别突伸出转接部与相对应的末端部。

本发明实施例也公开一种探针卡装置的栅栏状探针，其包括：一行程段，呈长形且定义有一长度方向，并且行程段包含有两个末端部；其中，行程段形成有沿着垂直长度方向的一扇出方向排列的多个贯穿槽，以使行程段能受力变形而蓄有一回弹力；一扇出段，相连于行程段的其中一个末端部，并且扇出段具有远离行程段的一转接点；以及一测试段，相连于行程段的其中另一个末端部，并且测试段具有远离行程段的一顶抵点；其中，转接点在扇出方向上，是与顶抵点相隔有一扇出距离。

优选地，每个贯穿槽自其中一个末端部沿长度方向朝其中另一个末端部延伸所形成，并且测试段朝扇出段正投影所经过的一投影区域，其仅覆盖一个贯穿槽的50％以下的区域；扇出段包含有：一延伸部，自行程段的相对应末端部沿扇出方向延伸所形成；一转接部，自延伸部沿长度方向延伸所形成，并且转接部的末端为转接点；及两个侧翼部，分别自延伸部的相反两个末端沿扇出方向延伸所形成，并且两个侧翼部分别突伸出转接部与相对应的末端部。

综上所述，本发明实施例所公开的探针卡装置及其栅栏状探针，其通过所述栅栏状探针的构造设计(如：所述转接点与所述顶抵点相隔有所述扇出距离)，以使得多个所述栅栏状探针的所述转接点之间的距离能够被拉开，进而有效地改善所述探针卡装置的生产成本与效率(如：所述间距转换板的制造难度可以有效地被降低；或者，所述探针卡装置省略所述间距转换板)。

进一步地说，本发明实施例所公开的探针卡装置，其通过所述栅栏状探针的构造设计(如：所述行程段形成有沿着所述扇出方向排列的多个贯穿槽)，以使得所述第一导板单元与所述第二导板单元无须彼此斜向错位，并且能够有效地利于缩短所述栅栏状探针的整体长度。

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探针卡装置的立体示意图。

图2为图1的探针头俯视示意图。

图3为图1中的多个栅栏状探针的立体示意图。

图4为本发明实施例一的栅栏状探针的平面示意图。

图5A为图4的栅栏状探针另一形态的平面示意图。

图5B为图4的栅栏状探针又一形态的平面示意图。

图6为本发明实施例一栅栏状探针的比对类型的导电探针示意图。

图7为本发明实施例一的探针卡装置另一形态的立体示意图(仅呈现栅栏状探针)。

图8为图7的俯视示意图。

图9为本发明实施例二的探针卡装置的立体示意图。

图10为本发明实施例三的探针卡装置的探针头立体示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“探针卡装置及其栅栏状探针”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[实施例一]

请参阅图1至图8所示，其为本发明的实施例一。如图1所示，本实施例公开一种探针卡装置1000，包含有一探针头100以及抵接于所述探针头100一侧(如：图1的探针头100顶侧)的一电路板200，并且所述探针头100的另一侧(如：图1的探针头100底侧)用来顶抵测试一待测物(device under test，DUT)(图未示出，如：半导体晶片)。也就是说，本实施例的探针卡装置1000在所述探针头100与所述电路板200之间位设有任何间距转换板(spacetransformer)，并且所述探针卡装置1000是以所述探针头100直接连接所述电路板200。

需先说明的是，为了便于理解本实施例，所以附图仅呈现所述探针卡装置1000的局部构造，以便于清楚地呈现所述探针卡装置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和图2所示，所述探针头100包含有一第一导板单元1、与所述第一导板单元1间隔地设置的一第二导板单元2、夹持于所述第一导板单元1与第二导板单元2之间的一间隔板3及穿设于所述第一导板单元1与第二导板单元2的多个栅栏状探针4。

需说明的是，所述栅栏状探针4于本实施例中是以搭配所述第一导板单元1、所述第二导板单元2及所述间隔板3来说明，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，所述栅栏状探针4也可以是独立地被应用(如：贩卖)或搭配其他构件使用。

于本实施例中，所述第一导板单元1包含有一个第一导板，并且所述第二导板单元2包含有一个第二导板。然而，在本发明未示出的其他实施例中，所述第一导板单元1可以包含有多个第一导板(及夹持于相邻的两个所述第一导板之间的间隔片)，并且所述第二导板单元2也可以包含有多个第二导板(及夹持于相邻的两个所述第二导板之间的间隔片)，多个所述第一导板能够彼此错位设置，多个所述第二导板也能够彼此错位设置。

需说明的是，所述探针卡装置1000能够通过所述栅栏状探针4的结构设计，以使所述第一导板单元1于本实施例中是不相对于所述第二导板单元2彼此斜向错位设置，进而利于缩短所述栅栏状探针4的整体长度。也就是说，本实施例的探针卡装置1000是排除所述第一导板单元1与所述第二导板单元2彼此斜向错位设置的形态。

再者，所述间隔板3可以是一环形构造，并且间隔板3夹持于所述第一导板单元1与第二导板单元2的相对应外围部位，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，所述探针卡装置1000的间隔板3也可以省略或是其他构件取代。

需先说明的是，由于多个所述栅栏状探针4的构造于本实施例中大致相同，所以为了便于说明，以下仅介绍单个所述栅栏状探针4的构造，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，多个所述栅栏状探针4的构造也可以有所差异。

如图1、图3及图4所示，所述栅栏状探针4于本实施例中是以横截面呈矩形的构造来说明，但本发明不受限于此。其中，所述栅栏状探针4包含一行程段41及分别相连于所述行程段41相反两端的一扇出段42与一测试段43，并且所述栅栏状探针4于本实施例中是以一体成形的单件式构造来说明。

其中，所述行程段41呈长形且定义有一长度方向L，并且在垂直所述长度方向L的一扇出方向F上，所述行程段41的宽度是小于所述扇出段42的宽度、并大于所述测试段43的宽度。其中，所述行程段41包含有一形变部411及分别相连于所述形变部411两端的两个末端部412，而两个所述末端部412分别对应于所述第一导板单元1与所述第二导板单元2。例如：位于上方的所述末端部412容置于所述第一导板单元1，而位于下方的所述末端部412邻近或顶抵于所述第二导板单元2。

再者，所述行程段41形成有沿着所述扇出方向F排列的多个贯穿槽413，以使所述行程段41呈栅栏状，并且每个所述贯穿槽413较佳是自其中一个所述末端部412沿所述长度方向L朝其中另一个所述末端部412延伸所形成。也就是说，任一个所述贯穿槽413是位于所述形变部411及一个所述末端部412(如：相连于所述扇出段42的末端部412)，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，任一个所述贯穿槽413也可以是仅形成于所述形变部411。

据此，所述栅栏状探针4通过在行程段41形成有上述多个贯穿槽413，以使得所述行程段41能受力变形而蓄有一回弹力。换个角度来说，未沿着扇出方向形成有多个贯穿槽的任何导电探针(如：图6)不同于本实施例所指的栅栏状探针4。

所述扇出段42与所述测试段43则是分别相连于两个所述末端部412；于本实施例中，所述测试段43朝所述扇出段42正投影所经过的一投影区域，其仅覆盖一个所述贯穿槽413的50％以下的区域，以使得所述测试段43朝所述扇出段42之间能够被局部的所述行程段41所支撑，据以维持所述栅栏状探针4的整体结构强度，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述测试段43朝所述扇出段42正投影所经过的投影区域，其可以未经过任何所述贯穿槽413。

所述扇出段42穿出所述第一导板单元1并具有远离所述行程段41的一转接点424，而所述测试段43穿出所述第二导板单元2并具有远离所述行程段41的一顶抵点431。其中，所述转接点424在所述扇出方向F上，是与所述顶抵点431相隔有一扇出距离FD，而所述扇出距离FD的具体数值可以依据设计需求而加以调整变化，不以本实施例为限。

更详细地说，所述扇出段42于本实施例中包含有一延伸部421及相连于所述延伸部421的一转接部422与两个侧翼部423。其中，所述延伸部421自所述行程段41的相对应所述末端部412沿所述扇出方向F延伸所形成，并且所述延伸部421在扇出方向F上的宽度较佳是大于所述行程段41的所述宽度，但本发明不以此为限。所述转接部422自所述延伸部421沿所述长度方向L(朝远离所述行程段41的一侧)延伸所形成，并且所述转接部422的末端为所述转接点424。进一步地说，所述延伸部421在所述扇出方向F上的长度可以依据设计需求而加以调整变化，据以有效地改变所述转接点424与所述顶抵点431之间所相隔的所述扇出距离FD。

再者，所述转接部422是自远离所述行程段41的所述延伸部421一端(如：图4中的延伸部421右端)大致垂直地延伸所形成，但本发明不以此为限。举例来说，如图5A所示，所述转接部422也可以是自所述延伸部421的顶缘呈渐缩状地沿所述长度方向L延伸所形成，以使所述转接部422呈大致梯形。

另外，两个所述侧翼部423分别自所述延伸部421的相反两个末端沿所述扇出方向F(彼此远离地)延伸所形成，并且两个所述侧翼部423分别突伸出所述转接部422与相对应的所述末端部412。此外，所述扇出段42于本实施例中虽包含有两个所述侧翼部423，但本发明不以此为限。举例来说，如图5A和图5B所示，所述扇出段42可以省略两个所述侧翼部423；或者，在本发明未示出的其他实施例中，所述扇出段42也可以仅省略其中一个所述侧翼部423。

需补充说明的是，所述行程段41的多个所述贯穿槽413于本实施例中是位于邻近所述转接部422的所述测试段43一侧(如：图4中的所述测试段43右侧)，但本发明不以此为限。举例来说，于本发明未示出的其他实施例中，多个所述贯穿槽413可以是位于远离所述转接部422的所述测试段43一侧；或者，多个所述贯穿槽413也可以是位于所述测试段43的相反两侧。

以上为本实施例的单个所述栅栏状探针4的构造说明，以下接着介绍多个所述栅栏状探针4与其他构件之间的搭配关系。如图1、图3及图4所示，所述探针卡装置1000在通过所述栅栏状探针4的构造设计(如：所述转接点424与所述顶抵点431相隔有所述扇出距离FD)，以使得多个所述栅栏状探针4的所述转接点424之间的距离能够被拉开(如：任两个相邻所述栅栏状探针4中的两个所述转接点424的间距D424大于两个所述顶抵点431的间距D431)，进而利于直接固定于所述电路板200(也就是，所述探针卡装置1000可以省略间距转换板)，据以有效地改善所述探针卡装置1000的生产成本与效率。

更详细地说，多个所述栅栏状探针4的所述顶抵点431于本实施例中可以排成N列(N较佳为不大于三的正整数)，并且每列所述顶抵点431的排列方向平行于垂直所述长度方向L与所述扇出方向F的一直线方向S。也就是说，所述探针卡装置1000所测试的待测物，其类型较为适合是周边型的芯片，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，多个所述栅栏状探针4的所述顶抵点431也可以依据设计需求而沿任意路径排列。

再者，为便于理解本实施例的上述特征，以下以N为1和2的例子进行说明。其中，如图3所示，多个所述栅栏状探针4的所述顶抵点431排成一列，且其排列方向平行于所述直线方向S，多个所述栅栏状探针4的所述转接点424呈彼此交错排列。或者，如图7和图8所示，多个所述栅栏状探针4的所述顶抵点431排成两列，并且每列所述顶抵点431的排列方向平行于所述直线方向S；分属不同列且相邻设置的两个所述顶抵点431之间的距离D431a，其小于相对应两个所述转接点424之间的距离D424a。

[实施例二]

请参阅图9所示，其为本发明的实施例二。由于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，而本实施例相较于上述实施例一的差异大致说明如下：

于本实施例中，所述探针卡装置1000进一步包含有连接于所述电路板200以及多个所述栅栏状探针4的一间距转换板300，并且每个所述栅栏状探针4是以其所述转接点424固定于所述间距转换板300；也就是说，多个所述栅栏状探针4于本实施例中是通过所述间距转换板300而电性耦接于所述电路板200。

据此，所述探针卡装置1000在通过所述栅栏状探针4的构造设计(如：所述转接点424与所述顶抵点431相隔有所述扇出距离FD)，以使得多个所述栅栏状探针4的所述转接点424之间的距离能够被拉开，进而利于降低所述间距转换板300的制造难度。

[实施例三]

请参阅图10所示，其为本发明的实施例三。由于本实施例类似于上述实施例一和二，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一和二的差异大致说明如下：

于本实施例中，多个所述栅栏状探针4的所述扇出距离FD包含不同的至少两种数值；也就是说，所述探针头100可以采用具有不同所述扇出距离FD的多个所述栅栏状探针4，据以符合不同的设计需求，进而利于使多个所述栅栏状探针4的所述转接点424布局适合直接固定于所述电路板(图中未示出)；也就是说，本实施例所采用的多个所述栅栏状探针4可以通过具备不同数值的扇出距离FD，以取代间距转换板的功能。

[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探针卡装置，其通过所述栅栏状探针的构造设计(如：所述转接点与所述顶抵点相隔有所述扇出距离)，以使得多个所述栅栏状探针的所述转接点之间的距离能够被拉开，进而有效地改善所述探针卡装置的生产成本与效率(如：所述间距转换板的制造难度可以有效地被降低；或者，所述探针卡装置省略间距转换板)。

进一步地说，本发明实施例所公开的探针卡装置，其通过所述栅栏状探针的构造设计(如：所述行程段形成有沿着所述扇出方向排列的多个贯穿槽)，以使得所述第一导板单元与所述第二导板单元无须彼此斜向错位，并且能够有效地利于缩短所述栅栏状探针的整体长度。

再者，本发明实施例所公开的探针卡装置，其通过多个所述栅栏状探针的所述扇出距离包含不同的至少两种数值以符合不同的设计需求，进而利于使多个所述栅栏状探针的所述转接点布局适合直接固定于所述电路板(也就是，省略采用间距转换板)。

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保护范围，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，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种探针卡装置，其特征在于，所述探针卡装置包括：

一第一导板单元与一第二导板单元，其彼此间隔地设置；以及

多个栅栏状探针，穿设于所述第一导板单元与所述第二导板单元，并且每个所述栅栏状探针包含：

一行程段，呈长形且定义有一长度方向，所述行程段的两个末端部分别对应于所述第一导板单元与所述第二导板单元；其中，所述行程段形成有沿着垂直所述长度方向的一扇出方向排列的多个贯穿槽；

一扇出段，相连于所述行程段的其中一个所述末端部，并且所述扇出段具有远离所述行程段的一转接点；及

一测试段，相连于所述行程段的其中另一个所述末端部，并且所述测试段穿出所述第二导板单元并具有远离所述行程段的一顶抵点；其中，所述转接点在所述扇出方向上，是与所述顶抵点相隔有一扇出距离；其中，任两个相邻所述栅栏状探针中的两个所述转接点的间距大于两个所述顶抵点的间距，并且所述第一导板单元与所述第二导板单元彼此不产生错位，而每个所述栅栏状探针的所述行程段能受力变形而蓄有一回弹力；

于每个所述栅栏状探针中，所述测试段朝所述扇出段正投影所经过的一投影区域，其仅覆盖一个所述贯穿槽的50％以下的区域。

2.依据权利要求1所述的探针卡装置，其特征在于，所述探针卡装置进一步包含有一电路板，并且多个所述栅栏状探针的所述转接点固定于所述电路板。

3.依据权利要求1所述的探针卡装置，其特征在于，多个所述栅栏状探针的所述顶抵点排成一列，且其排列方向平行于垂直所述长度方向与所述扇出方向的一直线方向，多个所述栅栏状探针的所述转接点呈彼此交错排列。

4.依据权利要求1所述的探针卡装置，其特征在于，多个所述栅栏状探针的所述顶抵点排成两列，并且每列所述顶抵点的排列方向平行于垂直所述长度方向与所述扇出方向的一直线方向；其中，分属不同列且相邻设置的两个所述顶抵点之间的距离，其小于相对应两个所述转接点之间的距离。

5.依据权利要求1所述的探针卡装置，其特征在于，于每个所述栅栏状探针中，每个所述贯穿槽自其中一个所述末端部沿所述长度方向朝其中另一个所述末端部延伸所形成。

6.依据权利要求1所述的探针卡装置，其特征在于，多个所述栅栏状探针的所述扇出距离包含不同的至少两种数值。

7.依据权利要求1所述的探针卡装置，其特征在于，每个所述栅栏状探针的所述扇出段包含有：

一延伸部，自所述行程段的相对应所述末端部沿所述扇出方向延伸所形成；

一转接部，自所述延伸部沿所述长度方向延伸所形成，并且所述转接部的末端为所述转接点；及

两个侧翼部，分别自所述延伸部的相反两个末端沿所述扇出方向延伸所形成，并且两个所述侧翼部分别突伸出所述转接部与相对应的所述末端部。

8.一种探针卡装置的栅栏状探针，其特征在于，所述探针卡装置的栅栏状探针包括：

一行程段，呈长形且定义有一长度方向，并且所述行程段包含有两个末端部；其中，所述行程段形成有沿着垂直所述长度方向的一扇出方向排列的多个贯穿槽，以使所述行程段能受力变形而蓄有一回弹力；

一扇出段，相连于所述行程段的其中一个所述末端部，并且所述扇出段具有远离所述行程段的一转接点；以及

一测试段，相连于所述行程段的其中另一个所述末端部，并且所述测试段具有远离所述行程段的一顶抵点；其中，所述转接点在所述扇出方向上，是与所述顶抵点相隔有一扇出距离；

其中，所述测试段朝所述扇出段正投影所经过的一投影区域，其仅覆盖一个所述贯穿槽的50％以下的区域。

9.依据权利要求8所述的探针卡装置的栅栏状探针，其特征在于，每个所述贯穿槽自其中一个所述末端部沿所述长度方向朝其中另一个所述末端部延伸所形成，所述扇出段包含有：

一延伸部，自所述行程段的相对应所述末端部沿所述扇出方向延伸所形成；

一转接部，自所述延伸部沿所述长度方向延伸所形成，并且所述转接部的末端为所述转接点；及

两个侧翼部，分别自所述延伸部的相反两个末端沿所述扇出方向延伸所形成，并且两个所述侧翼部分别突伸出所述转接部与相对应的所述末端部。