TW201533451A - 電子元件測試接觸器 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種電子元件測試接觸件，主要係包括一固定座及多數組接觸探針，該固定座將此多數組接觸探針固定，使此多數組接觸探針可以在待測元件側與待測元件之接點接觸，另一側可以在測試板側與測試板之接點接觸，使得待測元件與測試板形成通路，得以測試。我們只看一組探針時，在測試下壓狀態下，每一組接觸探針之其中一支會與元件接點接觸。另一支則透過上述探針增加與元件接點的接觸力。

Description

電子元件測試接觸器

IC電性測試是為了了解IC製造的品質，在半導體元件製程上為不可或缺的一環。接觸器就是提供測試系統與待測IC之接點之導通連接。藉此導通來達成訊號量測之目的。但亦有用於其它電性連接之領域，如手機電池及手機天線之連接。

在量測電路特性時，經常使用探針連接，其線路圖如第一圖，簡單的說就是在元件接腳用探針來接通量測儀器來量測其電性，此時線路中會帶有如圖中的接觸阻抗R_contact，這個接觸阻抗會使量測產生誤差，所以降低或穩定這個接觸阻抗，可增加量測的精度。

此領域之習知技術亦可見於美國的專利案號7,255,576 B2，此接觸器之探針是由內部的彈性體提供彈力，使接觸點得到所需之接觸力。

另一習知技術之示意圖如第二圖，每一個待測試元件之接點由分別由兩支接觸探針接通，接觸力由探針的彈性變形來提供。

這些探針被稱為懸臂梁式探針，探針藉由絕緣材料之黏 貼或充填，使探針被維持在所需要的相對位置，並提供支撐懸臂的力量。但是這種探針之固定方式，時常發生探針與絕緣材料脫離或是探針位置偏移的現象，主要還是組裝之強度不足所致。

測試用接觸器最需要的是接觸品質與傳輸品質。接觸力越大接觸品質越好，但是接觸力大卻使應力變大，造成疲勞壽命縮短。傳輸路徑越短傳輸品質越好，但是探針長度縮短也造成應力變大的問題，也同樣減少了疲勞壽命。這就是接觸品質、傳輸品質與疲勞壽命無法兼顧的情形。

為了改進接觸品質、傳輸品質與疲勞壽命無法兼顧的情形。本發明的接觸器針對在電子元件接點的接觸方法加以改進，在不增加探針長度的情況下，增加測試時之接觸力。這也意味著在相同接觸力時，疲勞壽命得以延長。

本發明所運用的技術方法係在於提供一種電子元件測試接觸器，包括有一固定座及一複數組接觸探針，兩支接觸探針對應一電子元件之接觸點，上下兩排接觸探針利用中間之隔板隔開並利用膠合或是充填的方式使接觸探針得以固定在中間的隔板上，當待測元件下壓時下排接觸探針經由上排接觸探針與元件接點導通，同時提供額外的接觸力。接觸探針的另一側則與測試電路板的電路接觸。由於下排接觸探針亦是透過上排接觸探針與元件接點導通，故下排接觸探針對於待測元件位置 之偏差影響不大。上排接觸探針之接觸力藉下排針之支撐而增加。

另一種方式則是在懸臂梁式探針的元件接觸端下方增加一彈性元件，來提供額外之接觸力。探針之造型為一平面，且以傾斜的方式安裝，如此簡化了探針的造型，也使得組裝時的排列與對位更容易。

在接觸探針的結合強度改進上，中間的隔板使用印刷電路板，取代固定座。將印刷電路板上的銅箔分布與接觸探針之結合位置對應，使得接觸探針可以利用錫銲與此印刷電路板結合。為使銲錫可以有效充填於電路板與接觸探針之間，接觸探針的錫銲位置具一凹槽，此空間用以容納銲錫。

本發明之進步性在於：

1.因為上接觸探針在測試元件接觸端下方提供了額外的支撐力量，使得探針在長度沒有改變的情形下，具備了較大的接觸力，改善接觸品質。同理，在提供相同接觸力的條件下，探針所需提供的接觸力較小，因此可增加上接觸探針之疲勞壽命。

2.運用印刷電路板來當成中間的隔板，並將銅箔分布對應於接觸探針，然後利用銲錫來固定接觸探針。此固定方式比習知用耐溫膠帶或充填塑料來固定接觸探針的方法強度更佳。

3.平面形探針傾斜的安裝在保持座上，可簡化探針造型也可簡化組裝程序。如果再搭配與印刷電路板間的錫銲固定， 同樣也可得到較佳強度之組合。

4.平面形探針在元件接觸端下方安裝彈性體亦可增加探針與元件的接觸力。

第一圖 阻值量測之電路圖(習知)

第二圖(A) 電子元件、接觸器與測試系統之連接示意圖(習知)

第二圖(B) 電子元件接點與接觸器端點之放大圖(習知)

第三圖(A) 電子元件、接觸器與測試系統之連接示意圖

第三圖(B) 電子元件接點與接觸器端點之放大圖

第四圖(A) 接觸器之內部結構示意圖

第四圖(B) 接觸器之內部結構爆炸示意圖

第五圖 接觸器之內部結構爆炸側視圖

第六圖(A) 接觸器之整體結構示意圖

第六圖(B) 接觸器之整體結構爆炸示意圖

第七圖(A) 平面型接觸器之整體結構爆炸示意圖

第七圖(B) 平面型接觸器之整體結構示意圖

為能詳細瞭解本發明的特徵及功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：第三圖為此測試接觸器1000安裝於測試電路板100，並與 待測元件之電路接點301接觸的相關位置圖。圖中接觸器上之接觸探針A、B 1001、1002，與測試電路板100上之測試載板之接點A、B 101、102接觸導通。接觸探針端點B 1004在待測元件下壓時與電路接點301接觸，接觸探針端點A 1003則經過接觸探針B 1002與與電路接點301導通。上述待測元件即可與測試電路完成接觸。

第四圖為接觸器之內部結構示意圖，接觸探針A、B 1001、1002利用錫銲方式與印刷電路板上之銅箔層銲接固定。第五圖中之接觸探針A、B 1001、1002具一錫銲區1005、1006使銲錫可以充填在此凹陷區中。

第六圖為接觸器內部結構加上上下絕緣層1008、1009，並在接觸探針A、B 1001、1002兩側黏貼間隔片1010，此疊合之結構較容易與外部結構件在機構上固定，在電氣上隔離。

第七圖為平面接觸器裝在測試電路板之示意圖。平探針2003被固定在支持塊上，形成一接觸單元2002。此接處單元2002所安裝的探針2003一端與待測物電路接點301導通，另一端則與測試電路板接通。探針2003在待測物端下方裝置一彈性體2005，來增加探針的接觸力。此彈性體2005被安裝在彈性體支撐塊2004。彈性體支撐塊2004具有引導溝槽2006，來導引平探針2003的運動。

100‧‧‧測試電路板

101‧‧‧測試載板上與接觸器之接點A

102‧‧‧測試載板上與接觸器之接點B

200‧‧‧測試接觸器

201‧‧‧接觸器上之接觸探針A

202‧‧‧接觸器上之接觸探針B

203‧‧‧與待測元件端之接觸探針端點A

204‧‧‧與待測元件端之接觸探針端點B

301‧‧‧待測元件之電路接點

1000‧‧‧本發明之測試接觸器

1001‧‧‧接觸器上之接觸探針A

1002‧‧‧接觸器上之接觸探針B

1003‧‧‧與待測元件端之接觸探針端點A

1004‧‧‧與待測元件端之接觸探針端點B

1005‧‧‧接觸探針A的錫銲區

1006‧‧‧接觸探針B的錫銲區

1007‧‧‧印刷電路板上之銅箔層

1008‧‧‧接觸器之上絕緣層

1009‧‧‧接觸器之下絕緣層

1010‧‧‧接觸器之間隔片

1011‧‧‧印刷電路板

2001‧‧‧連接器之對位導引塊

2002‧‧‧平探針之接觸單元

2003‧‧‧平探針

2004‧‧‧彈性體之支撐塊

2005‧‧‧彈性體

2006‧‧‧平探針之引導溝槽

Claims (10)

1. 一種電子元件測試接觸器，包括：一固定座：用來將測試探針固定；複數個接觸探針：排列於固定座上，上排探針的一端用於接觸測試電路板，另一端用於接觸待測試元件之接點，下排探針不接觸待測試元件，排列在上排探針下方；其中待測試元件下壓接觸探針時，上、下排探針在待測試元件端都會被下壓。
2. 如請求項1所述之電子元件測試接觸器，其中這兩支探針在元件尚未下壓時沒有相互接觸。
3. 如請求項1所述之電子元件測試接觸器，其中上排接觸探針之上方或下排接觸探針下方具一絕緣材料將探針暴露處局部包覆。
4. 一種電子元件測試接觸器，包括：一隔離板：用來將測試探針固定；複數個接觸探針：排列於隔離板上，上排探針的一端用於接觸測試電路板，另一端用於接觸待測試元件之接點，下排探針排列在隔離板下方；其中其中隔離板為印刷電路板，接觸探針以軟銲方式與隔離板結合。
5. 如請求項4所述之電子元件測試接觸器，其中之接觸探針具凹槽用以容納軟銲用之銲料。
6. 如請求項4所述之電子元件測試接觸器，其中上排接觸探針之上方或下排接觸探針下方具一絕緣材料將探針暴露處局部包覆。
7. 一種電子元件測試接觸器，包括： 一固定座：用來將測試探針固定；複數個接觸探針：排列於固定座上，探針的一端用於接觸測試電路板，另一端用於接觸待測試元件之接點；其中接觸探針以傾斜方式安裝於固定座上，探針的接觸測試電路板端和接觸待測試元件之接點端分別位於固定座的兩側。
8. 如請求項7所述之電子元件測試接觸器，其中之固定座為印刷電路板，接觸探針以銲錫與印刷電路接合。
9. 一種電子元件測試接觸器，包括：一固定座：用來將測試探針固定；複數個接觸探針：排列於固定座上，探針的一端用於接觸測試電路板，另一端用於接觸待測試元件之接點；彈性體：置於接觸探針待測試元件端下方；彈性體保持器：用以裝置彈性體；其中待測試元件下壓接觸探針時，探針和彈性體在待測試元件端都會被下壓。
10. 如請求項9所述之電子元件測試接觸器，其中彈性體保持器具有和探針位置對應之溝槽。