CN210514407U - 探针头及其导电探针 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种探针头及其导电探针，所述探针头包括上导板单元、与上导板单元间隔地设置的下导板单元、及多个导电探针。多个所述导电探针的一端穿设于所述上导板单元，且多个所述导电探针的另一端穿设于所述下导板单元。任一个所述导电探针定义有平行于其长度方向的一中心轴，并且任一个所述导电探针包含有金属针体及完整地包覆于所述金属针体的外表面的金属膜。金属针体包含有堆叠设置的多层针体，并且每层所述针体呈长形且平行于所述中心轴。所述金属膜的厚度小于所述金属针体的厚度的10％。据此，导电探针能在避免其厚度过大的前提下，有效地防止金属针体受到损伤或氧化，进而提高导电探针的稳定性。

Description

探针头及其导电探针

技术领域

本实用新型涉及一种探针，尤其涉及一种探针头及其导电探针。

背景技术

现有的探针头包含有多个导电探针，并且每个导电探针的一端部能够抵接于所述转接板，而所述每个导电探针的另一端部则是能用来检测一待测集成电路组件。然而，由于现有探针头经过多年的使用与改良后，已使其架构较难有大幅的改变，并且现有探针头所包含的导电探针的结构设计也无形局限在既定的框架之下。

于是，本实用新型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实用新型。

实用新型内容

本实用新型实施例在于提供一种探针头及其导电探针，能有效地改善现有导电探针所可能产生的缺陷。

本实用新型实施例公开一种探针头，用于集成电路测试，所述探针头包括：一上导板单元与一下导板单元，其彼此间隔地设置；以及多个导电探针，其一端穿设于所述上导板单元、且其另一端穿设于所述下导板单元；其中，任一个所述导电探针定义有平行于其长度方向的一中心轴，并且任一个所述导电探针包含有：一金属针体，其包含有堆叠设置的多层针体，并且每层所述针体呈长形且平行于所述中心轴；及一金属膜，完整地包覆于所述金属针体的外表面；其中，所述金属膜的厚度小于所述金属针体的厚度的10％。

优选地，于任一个所述导电探针中，所述金属膜包含有依序堆叠并位于所述金属针体外侧的N个金属层，并且N为大于1的正整数。

优选地，于任一个所述导电探针中，N为2，两个所述金属层的其中一个所述金属层完整地包覆于所述金属针体的所述外表面。

优选地，于任一个所述导电探针中，所述金属膜进一步包含有一结合层，并且所述结合层连接于所述金属针体的所述外表面与N个所述金属层之间。

优选地，于任一个所述导电探针中，所述金属膜的厚度介于0.1微米至5微米。

本实用新型实施例公开一种探针头的导电探针，其特征在于，定义有平行于其长度方向的一中心轴，所述导电探针包含有：一金属针体，其包含有堆叠设置的多层针体，并且每层所述针体呈长形且平行于所述中心轴；以及一金属膜，完整地包覆于所述金属针体的外表面；其中，所述金属膜的厚度小于所述金属针体的厚度的10％。

优选地，所述导电探针包含有分别位于相反两侧的一第一长侧缘与一第二长侧缘、及位于相反两侧的一第一长侧面与一第二长侧面，而所述中心轴位于所述第一长侧缘、所述第二长侧缘、所述第一长侧面、与所述第二长侧面之间，并且所述导电探针包含有：一中央段；一上连接段与一下连接段，其分别自所述中央段的相反两端沿所述中心轴朝彼此相反的方向延伸所形成；其中，所述上连接段包含有自所述第一长侧面朝远离所述中心轴方向延伸的一延展部；一上接触段，其自所述上连接段沿所述中心轴朝远离所述中央段的方向延伸所形成；其中，所述上接触段包含有自所述第一长侧面朝远离所述中心轴方向延伸的一突出部；以及一下接触段，其自所述下连接段沿所述中心轴朝远离所述中央段的方向延伸所形成；其中，所述下接触段包含有相较于所述中心轴呈偏移设置的一测试尖端以及连接所述测试尖端与所述第二长侧缘的一弯曲表面，并且所述测试尖端相较于所述第一长侧缘的一第一距离小于相较于所述第二长侧缘的一第二距离；其中，多层所述针体的其中之一形成有所述测试尖端，并且多层所述针体共同形成有所述延展部及所述突出部。

优选地，所述第一距离除以所述第二距离的一比值介于大于等于0、并小于1，并且所述第一距离介于0微米至40微米。

优选地，所述弯曲表面包含有相连于所述测试尖端的一第一曲面以及相连于所述第二长侧缘的一第二曲面，并且所述第一曲面与所述第二曲面呈彼此反向设置。

优选地，所述导电探针未形成有凸出所述第二长侧缘的任何结构；而于涵盖有任一个所述导电探针的所述测试尖端且垂直于所述第一长侧缘的一纵向剖面中，所述下接触段于所述测试尖端处构成有介于30度至150度的一夹角。

综上所述，本实用新型实施例所公开的探针头及其导电探针，通过在金属针体的外表面上形有完整包覆且薄形的金属膜，以使得导电探针能在避免其厚度过大的前提下，有效地防止金属针体受到损伤或氧化，进而提高导电探针的稳定性。

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

附图说明

图1为本实用新型实施例的探针头的平面示意图。

图2为图1的部位II的局部放大示意图。

图3为图2的变化态样示意图。

图4为图1的部位IV的局部放大示意图。

图5为图4沿剖线V-V的剖视示意图(省略金属膜)。

图6为图5的变化态样示意图(省略金属膜)。

图7为图1沿剖线VII-VII的剖视示意图。

图8为图7的部位VIII的局部放大示意图。

图9为图8的变化态样示意图。

图10为图8的另一变化态样示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图10所示，其为本实用新型的实施例，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实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例公开一种用于集成电路测试的探针头100，其适用于检测一待测集成电路组件(图中未示出，如：半导体晶圆)。其中，所述探针头100包含有一定位座体1以及穿设定位于上述定位座体1的多个导电探针2，并且所述多个导电探针2的两端分别穿出上述定位座体1，以使上述多个导电探针2的一端(如：图1中的导电探针2顶端)能用来固定且电性连接于一信号转接板(图中未示出，Space transformer)，而所述多个导电探针2的另一端(如：图1中的导电探针2底端)则能用来抵接并检测上述待测集成电路组件。

需先说明的是，本实施例是以所述多个导电探针2搭配定位座体1来说明，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述导电探针2也可以是单独地被应用(如：贩卖)或是搭配其他组件。再者，为了便于理解本实施例，所以图式仅呈现探针头100的局部构造，以便于清楚地呈现探针头100的各个组件构造与连接关系。以下将分别介绍所述定位座体1与导电探针2的构造及其连接关系。

所述定位座体1包含有一上导板单元11、与所述上导板单元11间隔地设置的一下导板单元12、及夹持于所述上导板单元11与下导板单元12之间的一间隔单元(图未示)。也就是说，所述上导板单元11与下导板单元12于本实施例中是通过上述间隔单元而隔开，并且本实施例的间隔单元可以是呈环状的一间隔板，但所述间隔单元的具体构造可以依据设计需求而加以调整变化，不受限于本实施例所记载。

再者，所述上导板单元11与下导板单元12于本实施例中彼此横向错位，以使每个导电探针2的两端部位分别受到上导板单元11与下导板单元12的压迫，而令每个导电探针2的中央部位产生形变，据以使每个导电探针2定位于所述上导板单元11与下导板单元12。

更详细地说，于本实施例中，所述上导板单元11为形成有多个上贯孔112的单个导板111，并且所述下导板单元12为形成有多个下贯孔122的单个导板121。其中，所述下导板单元12的多个下贯孔122分别在位置上对应于所述上导板单元11的多个上贯孔112，以使相互对应的上贯孔112与下贯孔122能够供一个所述导电探针2穿过。

此外，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述上导板单元11与下导板单元12之中的至少一个也可以包含有平行设置的两个导板及夹持于上述两个导板之间的一间隔垫，用以通过两个所述导板的彼此错位来夹持任一个导电探针2。

如图1所示，上述多个导电探针2的一端穿设于所述上导板单元11(的相对应上贯孔112内)，并且多个导电探针2的另一端穿设于所述下导板单元12(的相对应下贯孔122内)。由于本实施例探针头100的多个导电探针2构造皆大致相同，所以图式及下述说明是以单个导电探针2及其对应的上贯孔112与下贯孔122为例，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的实施例中，所述探针头100的多个导电探针2也可以是具有彼此相异的构造。

如图1和图7所示，所述导电探针2包含有分别位于相反两侧的一第一长侧缘2a与一第二长侧缘2b、及位于相反两侧的一第一长侧面2c与一第二长侧面2d。换个角度来说，所述导电探针2于本实施例中是以横截面大致呈矩形的导电探针2来说明，并且上述导电探针2的第一长侧缘2a、第二长侧缘2b、第一长侧面2c、与第二长侧面2d能够共同包围构成一矩形管体，但本实用新型不受限于此。

再者，为便于说明本实施例的导电探针2构造，所述导电探针2于上述第一长侧缘2a与第二长侧缘2b之间(或第一长侧面2c与第二长侧面2d之间)定义有平行其长度方向的一中心轴C；也就是说，所述中心轴C位于上述第一长侧缘2a、第二长侧缘2b、第一长侧面2c、与第二长侧面2d之间，并且所述中心轴C是分别与第一长侧缘2a、第二长侧缘2b相隔有一样的距离，而所述中心轴C也分别与第一长侧面2c、第二长侧面2d相隔有一样的距离。

如图1和图2所示，所述导电探针2包含有一中央段21、分别自中央段21相反两端沿中心轴C朝彼此相反方向延伸的一上连接段22与一下连接段23、自所述上连接段22沿中心轴C朝远离中央段21方向延伸的一上接触段24、及自所述下连接段23沿中心轴C朝远离中央段21方向延伸的一下接触段25。也就是说，所述导电探针2沿上述中心轴C依序为上接触段24、上连接段22、中央段21、下连接段23、及下接触段25。

其中，所述中央段21位于上导板单元11与下导板单元12之间，所述上连接段22穿设于上导板单元11(的相对应上贯孔112)内，而所述下连接段23穿设于下导板单元12(的相对应下贯孔122)内。所述上接触段24自上连接段22延伸穿出所述上导板单元11所形成，并用来抵接于信号转接板。所述下接触段25自下连接段23延伸穿出所述下导板单元12所形成，并用来抵接于待测集成电路组件。

进一步地说，如图2所示，所述上连接段22包含有自第一长侧面2c朝远离中心轴C方向延伸的一延展部221，所述上接触段24包含有自所述第一长侧面2c朝远离所述中心轴C方向延伸的一突出部241，并且所述突出部241与延展部221呈彼此间隔设置。也就是说，在任何探针上的单个长形突起并不等同于本实施例中的突出部241与延展部221，并且分别在探针不同长侧面所形成有两个突起也不等同于本实施例中的突出部241与延展部221。

需说明的是，所述导电探针2于本实施例中优选是未形成有凸出所述第二长侧面2d的任何结构，也就是说，所述导电探针2于第一长侧面2c处形成有至少两个突起(如：延展部221与突出部241)，但所述导电探针2的第二长侧面2d是呈平面状或形成有至少一个凹陷，但本实用新型不以此为限。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述导电探针2也可以在导电探针2形成有至少一个突起。

再者，所述延展部221位于远离上述中央段21的上连接段22部位(如：图2中的上连接段22顶部)，以使所述上连接段22形成上宽下窄的构造。据此，所述上贯孔112的孔壁与未形成有延展部221的上连接段22的第一长侧面2c部位所相隔的一距离，是大于所述上贯孔112的孔壁是与第二长侧面2d所相隔的一距离。也就是说，所述导电探针2的中心轴C未落在上贯孔112的中心在线。

所述突出部241位于上接触段24的末端，并且上述突出部241能用来抵接并固定于信号转接板。其中，本实施例的突出部241与延展部221构造可以依据设计需求而加以调整变化，并不受限于图2所记载。举例来说，如图3所示，所述上接触段24于对应突出部241的所述第二长侧面2d处凹设形成有一缺角N，并且所述缺角N的角度介于1度至80度(优选是15度至45度)。再者，所述突出部241与中心轴C之间的距离大于上述延展部221与中心轴C之间的距离、并大于上贯孔112的孔径的50％。

依上所述，本实施例的导电探针2通过在其同侧(如：第一长侧面2c)形成有上述延展部221与突出部241，以使所述上接触段24能够通过突出部241而稳固地连接于信号转接板，并且使得形成有延展部221的上连接段22部位能与上贯孔112的孔壁之间维持较小的间隙，进而有效地控制导电探针2的中心轴C与上导板单元11的相对位置。

如图4和图5所示，所述下接触段25包含有相较于中心轴C呈偏移设置的一测试尖端251以及连接上述测试尖端251一侧与第二长侧缘2b的一弯曲表面252。换个角度来说，仅通过平面连接测试尖端与长侧缘的任何导电探针是不同于本实施例所指的导电探针2。

需说明的是，为便于说明本实施例导电探针2的测试尖端251与弯曲表面252，下述是以图5来说明，并且图5为涵盖有导电探针2测试尖端251且垂直于所述第一长侧缘2a的一纵向剖面，并且该纵向剖面于本实施例也垂直于所述第二长侧缘2b，并且平行于第一长侧面2c以及第二长侧面2d。而于上述纵向剖面中，所述下接触段25于测试尖端251处构成有介于30度至150度的一夹角α，并且上述夹角α优选是介于45度至120度，但本实用新型不受限于此。

进一步地说，所述测试尖端251相较于所述第一长侧缘2a的一第一距离D1小于相较于所述第二长侧缘2b的一第二距离D2，并且所述第一距离D1除以第二距离D2的一比值优选是大于等于0、并小于1。于本实施例中，所述第一距离D1介于0微米(μm)至40微米，并且当第一距离D1非为0时，所述测试尖端251是通过一侧曲面253相连于第一长侧缘2a，但本实用新型不以此为限。据此，本实施例的导电探针2主要是通过弯曲表面252来支撑测试尖端251，以达到优选的支撑效果。

再者，所述弯曲表面252于本实施例中包含有相连于所述测试尖端251的一第一曲面2521以及相连于所述第二长侧缘2b的一第二曲面2522，并且所述第一曲面2521与第二曲面2522呈彼此反向设置(如图5所示，第一曲面2521的曲率中心位于测试尖端251的上侧，而第二曲面2522的曲率中心位于测试尖端251的下侧)，但本实用新型不以此为限。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述第一曲面2521与第二曲面2522也可以是同向设置，也就是说，第一曲面2521与第二曲面2522的曲率中心位于测试尖端251的同一侧。

此外，所述导电探针2于本实施例中为了使其测试尖端251能够有效地被弯曲表面252所支撑，所述测试尖端251相较于上述第一曲面2521与第二曲面2522之间的一交界处优选是突伸出3微米至15微米的一穿刺长度L，但本实用新型不受限于此。

需额外说明的是，本实施例导电探针2的上接触段24与下接触段25是分别依据不同要求而形成，所以两者不具有颠倒使用的可能性；也就是说，用来抵接于信号转接板的任何探针部位并不等同于本实施例导电探针2的下接触段25。此外，本实施例的下接触段25的具体构造也可依据设计需求而加以调整变化，并不受限于图5所记载。举例来说，所述下接触段25也可以是如图6所示的构造。

如图7所示，改由所述导电探针2的另一角度来看，所述导电探针2包含有一金属针体201及完整地包覆于所述金属针体201外表面的一金属膜202；也就是说，所述金属针体201与金属膜202共同构成一个导电探针2。其中，所述金属膜202的厚度T202小于上述金属针体201的厚度T201的10％，并且所述金属膜202的厚度T202介于0.1微米(μm)至5微米，但本实用新型不受限于此。换个角度来说，任何探针的金属膜厚度大于其金属针体厚度的10％则非为本实施例所指的导电探针2。

据此，本实施例的导电探针2通过在金属针体201的外表面上形成有完整包覆且薄形的金属膜202，以使得上述导电探针2能在避免其厚度过大的前提下，有效地防止所述金属针体201受到损伤或氧化，进而提高导电探针2的稳定性。

进一步地说，如图7所示，上述金属针体201包含有堆叠设置的多层针体2011，并且每层针体2011呈长形且平行于所述中心轴C。而于本实施例中，在不考虑金属膜202的情况下，所述导电探针2的第一长侧缘2a与第二长侧缘2b是分别由多层堆叠设置的针体2011中的最外侧两个针体2011所构成，而所述第一长侧面2c与第二长侧面2d则是各由多层针体2011所构成，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述第一长侧缘2a与第二长侧缘2b可以各由多层针体2011所构成，而所述第一长侧面2c与第二长侧面2d则可以是分别由多层堆叠设置的针体2011中的最外侧两个针体2011所构成。

再者，上述多层针体2011的其中之一形成有导电探针2的测试尖端251(如：图5)，并且多层针体2011共同形成有上述延展部221与突出部241(如：图2和图7)，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述测试尖端251也可以是由多层针体2011所共同形成，而上述延展部221与突出部241可以是由单个针体2011所构成。

另，上述第一曲面2521与第二曲面2522之间的交界处于本实施例中是位在两层所述针体2011的交界处(如：图5)；也就是说，所述导电探针2的第一曲面2521与第二曲面2522于本实施例中是由不同的针体2011所构成，据以提升第一曲面2521与第二曲面2522的成形精准度。

更详细地说，如图7所示，所述导电探针2于本实施例中是以包含有三层针体2011来说明，并且任一层针体2011的材质与特性可以不同于其他层的针体2011(如：形成有测试尖端251的该针体2011具有大于其他层针体2011的硬度，具以提升导电探针2的耐用性)，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述导电探针2可以包含有两层针体2011或是四层以上的针体2011，或者上述多层针体2011的材质与特性皆相同。

本实用新型的金属膜202只要符合其厚度T202小于金属针体201厚度T201的10％的限制，金属膜202的具体构造可以依据设计需求而加以调整变化，不受限于本实施例所记载。举例来说，所述金属膜202于本实施例中可以是如图7和图8所示的单层构造，也可以是图9和图10所示的多层构造。其中，如图9和图10所示，所述金属膜202包含有依序堆叠并位于上述金属针体201外侧的N个金属层2021，并且N为大于1的正整数。就图9来看，N为2，并且上述两个金属层2021的其中一个金属层2021完整地包覆于所述金属针体201的外表面；就图10来看，所述金属膜202进一步包含有一结合层2022，并且所述结合层2022连接于上述金属针体201的外表面与所述N个金属层2021之间。

[本实用新型实施例的技术效果]

综上所述，本实用新型实施例所公开的探针头及其导电探针，通过在下接触段形成有偏移设置且相连于弯曲表面的测试尖端，以使导电探针能通过弯曲表面来支撑测试尖端，以达到优选的支撑效果。

再者，本实用新型实施例所公开的探针头及导电探针，通过在上连接段与上接触段的同侧(如：第一长侧面)分别形成有延展部与突出部，以使所述上接触段能够通过突出部而稳固地连接于信号转接板，并且使得形成有延展部的上连接段部位能与上导板单元(如：上贯孔的孔壁)之间维持较小的间隙，进而有效地控制导电探针的中心轴与上导板单元的相对位置。

另外，本实用新型实施例所公开的探针头及导电探针，通过在金属针体的外表面上形成有完整包覆且薄形的金属膜，以使得导电探针能在避免其厚度过大的前提下，有效地防止金属针体受到损伤或氧化，进而提高导电探针的稳定性。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的专利范围内。

Claims (10)

1.一种探针头，其特征在于，用于集成电路测试，所述探针头包括：

一上导板单元与一下导板单元，其彼此间隔地设置；以及

多个导电探针，其一端穿设于所述上导板单元、且其另一端穿设于所述下导板单元；其中，任一个所述导电探针定义有平行于其长度方向的一中心轴，并且任一个所述导电探针包含有：

一金属针体，其包含有堆叠设置的多层针体，并且每层所述针体呈长形且平行于所述中心轴；及

一金属膜，完整地包覆于所述金属针体的外表面；其中，所述金属膜的厚度小于所述金属针体的厚度的10％。

2.如权利要求1所述的探针头，其特征在于，于任一个所述导电探针中，所述金属膜包含有依序堆叠并位于所述金属针体外侧的N个金属层，并且N为大于1的正整数。

3.如权利要求2所述的探针头，其特征在于，于任一个所述导电探针中，N为2，两个所述金属层的其中一个所述金属层完整地包覆于所述金属针体的所述外表面。

4.如权利要求2所述的探针头，其特征在于，于任一个所述导电探针中，所述金属膜进一步包含有一结合层，并且所述结合层连接于所述金属针体的所述外表面与N个所述金属层之间。

5.如权利要求1所述的探针头，其特征在于，于任一个所述导电探针中，所述金属膜的厚度介于0.1微米至5微米。

6.一种探针头的导电探针，其特征在于，定义有平行于其长度方向的一中心轴，所述导电探针包含有：

一金属针体，其包含有堆叠设置的多层针体，并且每层所述针体呈长形且平行于所述中心轴；以及

一金属膜，完整地包覆于所述金属针体的外表面；其中，所述金属膜的厚度小于所述金属针体的厚度的10％。

7.如权利要求6所述的探针头的导电探针，其特征在于，所述导电探针包含有分别位于相反两侧的一第一长侧缘与一第二长侧缘、及位于相反两侧的一第一长侧面与一第二长侧面，而所述中心轴位于所述第一长侧缘、所述第二长侧缘、所述第一长侧面、与所述第二长侧面之间，并且所述导电探针包含有：

一中央段；

一上连接段与一下连接段，其分别自所述中央段的相反两端沿所述中心轴朝彼此相反的方向延伸所形成；其中，所述上连接段包含有自所述第一长侧面朝远离所述中心轴方向延伸的一延展部；

一上接触段，其自所述上连接段沿所述中心轴朝远离所述中央段的方向延伸所形成；其中，所述上接触段包含有自所述第一长侧面朝远离所述中心轴方向延伸的一突出部；以及

一下接触段，其自所述下连接段沿所述中心轴朝远离所述中央段的方向延伸所形成；其中，所述下接触段包含有相较于所述中心轴呈偏移设置的一测试尖端以及连接所述测试尖端与所述第二长侧缘的一弯曲表面，并且所述测试尖端相较于所述第一长侧缘的一第一距离小于相较于所述第二长侧缘的一第二距离；

其中，多层所述针体的其中之一形成有所述测试尖端，并且多层所述针体共同形成有所述延展部及所述突出部。

8.如权利要求7所述的探针头的导电探针，其特征在于，所述第一距离除以所述第二距离的一比值介于大于等于0、并小于1，并且所述第一距离介于0微米至40微米。

9.如权利要求7所述的探针头的导电探针，其特征在于，所述弯曲表面包含有相连于所述测试尖端的一第一曲面以及相连于所述第二长侧缘的一第二曲面，并且所述第一曲面与所述第二曲面呈彼此反向设置。

10.如权利要求7所述的探针头的导电探针，其特征在于，所述导电探针未形成有凸出所述第二长侧缘的任何结构；而于涵盖有任一个所述导电探针的所述测试尖端且垂直于所述第一长侧缘的一纵向剖面中，所述下接触段于所述测试尖端处构成有介于30度至150度的一夹角。

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