TW202035995A

TW202035995A - 探針裝置

Info

Publication number: TW202035995A
Application number: TW108109066A
Authority: TW
Inventors: 鄭仰宏; 周嘉南; 魏豪; 鄧潔如; 謝尚融
Original assignee: 旺矽科技股份有限公司
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-10-01
Also published as: CN111707850A

Abstract

一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括一探針座、多個訊號探針、多個接地探針以及多個輔助探針。探針座具有一針身區以及一針尖區。探針座具有位於針尖區的多個輔助穿孔。各訊號探針及各接地探針包括一針體以及套設於針體的一彈簧套筒。輔助探針配置並電性連接於探針座，其中輔助穿孔與訊號探針的距離小於輔助探針與訊號探針的距離。輔助探針與訊號探針的距離小於接地探針與訊號探針的距離。訊號探針在針身區的等效電容值不等於訊號探針在針尖區的等效電容值，且訊號探針在針身區的阻抗值匹配於訊號探針在針尖區的阻抗值。

Description

探針裝置

本發明是有關於一種用於探針卡的探針裝置，且特別是有關於一種具有彈簧套筒式探針的探針裝置。

積體電路進行測試時，測試機台透過探針卡（probe card）接觸積體電路，並傳送測試訊號以測試其功能是否符合預期。探針卡通常包含若干個尺寸精密的探針。積體電路測試時，藉由探針接觸待測物（device under test，DUT）上尺寸微小的接觸接點，例如：銲墊（pad）或凸塊（bump），傳遞來自於測試機台的測試訊號，並配合探針卡及測試機台的控制程序，達到量測積體電路的目的。

然而，由於探針卡的針點皆根據待測物而設計，因此在高速的測試中，隨機排列的針點設計會造成阻抗不匹配而增加能量的損耗，進而影響整體測試品質。因此，如何設計出良好阻抗匹配以及電性效果的探針裝置，是本領域者需致力於行的。

本發明提供一種探針裝置，可提升電性效果及測量速度。

本發明一實施例提供一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括一探針座、多個訊號探針、多個接地探針以及多個輔助探針。探針座具有一針身區以及一針尖區。針身區位於電路裝置與針尖區之間。探針座具有多個輔助穿孔，位於針尖區。訊號探針電性連接電路裝置且延伸穿過探針座，各輔助穿孔內配置有一第一金屬層。各訊號探針包括一第一針體以及套設於第一針體的一第一彈簧套筒，第一針體具有一上端部及一下端部，第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第一彈簧套筒的下非彈簧段與第一針體固接。第一針體的下端部係自第一彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第一針體的上端部係位於第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的訊號探針的針徑大於位於針尖區的訊號探針的針徑。接地探針電性連接電路裝置及第一金屬層。接地探針延伸穿過探針座。各接地探針包括一第二針體以及套設於第二針體的一第二彈簧套筒，第二針體具有一上端部及一下端部，第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第二彈簧套筒的下非彈簧段與第二針體固接。第二針體的下端部係自第二彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第二針體的上端部係位於第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的接地探針的針徑大於位於針尖區的接地探針的針徑。輔助探針配置並電性連接於接地探針，其中輔助穿孔與訊號探針的距離小於輔助探針與訊號探針的距離。輔助探針與訊號探針的距離小於接地探針與訊號探針的距離。

在本發明的一實施例中，上述的各輔助探針包括一第三針體以及套設於第三針體的一第三彈簧套筒。第三針體具有一上端部及一下端部，第三彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第三彈簧套筒的下非彈簧段與第三針體固接。第三針體的下端部係自第三彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第三針體的上端部係位於第三彈簧套筒的上非彈簧段內。第三彈簧套筒僅位於針身區。

在本發明的一實施例中，上述的各輔助探針為實心柱體。

在本發明的一實施例中，上述的探針座由鄰近電路裝置的一側至遠離電路裝置的一側依序包括一上導板、一中導板以及一下導板，上導板及中導板位於針身區，下導板位於針尖區。

在本發明的一實施例中，上述的多個輔助探針中遠離電路裝置的一端未突出於下導板中遠離電路裝置的一面。

在本發明的一實施例中，上述的探針座還包括一第二金屬層，分佈於上導板、中導板，而第一金屬層延伸分佈於下導板中未鄰接訊號探針的表面上。

在本發明的一實施例中，上述的探針裝置還包括至少一電子元件，配置於探針座，且電性連接訊號探針。

本發明另一實施例提供一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括一探針座、多個訊號探針、多個接地探針以及多個輔助探針。探針座具有一針身區以及一針尖區。針身區位於電路裝置與針尖區之間。訊號探針電性連接電路裝置且延伸穿過探針座。各訊號探針包括一第一針體以及套設於第一針體的一第一彈簧套筒，第一針體具有一上端部及一下端部，第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第一彈簧套筒的下非彈簧段與第一針體固接。第一針體的下端部係自第一彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第一針體的上端部係位於第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的訊號探針的針徑大於位於針尖區的訊號探針的針徑。接地探針電性連接電路裝置及探針座。接地探針延伸穿過探針座。各接地探針包括一第二針體以及套設於第二針體的一第二彈簧套筒，第二針體具有一上端部及一下端部，第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第二彈簧套筒的下非彈簧段與第二針體固接。第二針體的下端部係自第二彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第二針體的上端部係位於第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的接地探針的針徑大於位於針尖區的接地探針的針徑。輔助探針配置並電性連接於探針座，其中輔助探針與訊號探針的距離小於接地探針與訊號探針的距離。

本發明另一實施例提供一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括一探針座、多個訊號探針以及多個接地探針。探針座具有一針身區以及一針尖區。針身區位於電路裝置與針尖區之間。探針座具有多個輔助穿孔，位於針尖區。訊號探針電性連接電路裝置且延伸穿過探針座。各訊號探針包括一第一針體以及套設於第一針體的一第一彈簧套筒，第一針體具有一上端部及一下端部，第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第一彈簧套筒的下非彈簧段與第一針體固接。第一針體的下端部係自第一彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第一針體的上端部係位於第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的訊號探針的針徑大於位於針尖區的訊號探針的針徑。接地探針延伸穿過探針座。各接地探針包括一第二針體以及套設於第二針體的一第二彈簧套筒，第二針體具有一上端部及一下端部，第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第二彈簧套筒的下非彈簧段與第二針體固接。第二針體的下端部係自第二彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第二針體的上端部係位於第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的接地探針的針徑大於位於針尖區的接地探針的針徑。輔助穿孔與訊號探針的距離小於接地探針與訊號探針的距離。

在本發明的一實施例中，上述的輔助穿孔分佈於上導板、中導板以及下導板中。

在本發明的一實施例中，上述的探針座還包括一金屬層，分佈於上導板、中導板以及下導板中未鄰接訊號探針的表面上，且，各輔助穿孔內配置有金屬層，金屬層電性連接至少一接地探針。

本發明另一實施例提供一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括一探針座、多個訊號探針、多個接地探針以及一絕緣層。探針座具有一針身區以及一針尖區。針身區位於電路裝置與針尖區之間。訊號探針電性連接電路裝置且延伸穿過探針座。各訊號探針包括一第一針體以及套設於第一針體的一第一彈簧套筒，第一針體具有一上端部及一下端部，第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第一彈簧套筒的下非彈簧段與第一針體固接。第一針體的下端部係自第一彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第一針體的上端部係位於第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的訊號探針的針徑大於位於針尖區的訊號探針的針徑。接地探針電性連接電路裝置及探針座。接地探針延伸穿過探針座。各接地探針包括一第二針體以及套設於第二針體的一第二彈簧套筒，第二針體具有一上端部及一下端部，第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於上非彈簧段與下非彈簧段之間的至少一彈簧段。第二彈簧套筒的下非彈簧段與第二針體固接。第二針體的下端部係自第二彈簧套筒的下非彈簧段凸伸而出。第二針體的上端部係位於第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於針身區的接地探針的針徑大於位於針尖區的接地探針的針徑。絕緣層配置於探針座的針尖區。探針座由鄰近電路裝置的一側至遠離電路裝置的一側依序包括一上導板、一中導板以及一下導板，上導板及中導板位於針身區，下導板位於針尖區，且由具放熱性及導電性的複合材料製作而成。絕緣層連接於下導板與訊號探針之間。

基於上述，在本發明的探針裝置中，可藉由輔助探針或探針座的設計，使訊號探針與接地探針在探針座中的針身區以及針尖區分別具有良好的匹配，進而提升探針裝置的電性效果及測量速度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例的探針卡示意圖。請參考圖1。在本實施例中，探針卡10包括一電路裝置20以及一探針裝置100，且電路裝置20包括一電路基板22以及一空間轉換裝置24。電路基板22電性連接空間轉換裝置24，空間轉換裝置24電性連接探針裝置100。探針卡10可藉由與空間轉換裝置24電性連接電路基板22，並由電路基板22遠離待測物30的一側（後稱測試機側）表面（頂面）電性連接測試機，由探針裝置100面朝一待測物30的一側（後稱待測物側）表面（底面）接觸待測物30以進行測試。詳細來說，是由測試機提供電訊號，經由探針卡10對一待測物30進行測試。待測物30例如是積體電路或半導體晶圓上的晶粒。空間轉換裝置24在頂面具有多個第一接點，兩相鄰的第一接點之間具有第一間距，在底面具有多個第二接點，兩相鄰的第二接點之間具有第二間距，第一間距大於第二間距。空間轉換裝置24可為多層陶瓷基板、多層有機基板、多層陶瓷基板及多層有機基板結合、兩塊多層有機基板結合等其中一種方式。

圖2為圖1的探針卡中探針裝置的局部剖視圖。圖3為圖2的局部放大示意圖。圖4為圖1的探針卡中探針裝置的立體示意圖。圖5為圖4的探針裝置的中導板的底面示意圖。圖6為圖4的探針裝置的下導板的底面示意圖。為了方便說明，圖2及圖3僅繪示出探針的示意結構，然而其繪示的形狀或長度並不等同於實際結構中的形狀或長度。請參考圖1至圖6。具體而言，探針裝置100包括一探針座110、多個訊號探針120以及多個接地探針130。在本實施例中，探針裝置100還包括多個輔助探針140。但在其他實施例中，亦可不包含，本發明並不限於此。圖2中所繪示的探針及導板的結構大小及位置僅為示意，並不代表實際具體的結構大小及位置。

探針座110具有一針身區E1以及一針尖區E2，針身區E1位於電路裝置20與針尖區E2之間。探針座110具有多個輔助穿孔V，位於針尖區E2。具體而言，在本實施例中，探針座110由鄰近電路裝置20的一側至遠離電路裝置20的一側依序包括一上導板112、一中導板114以及一下導板116。上導板112及中導板114位於針身區E1，下導板116位於針尖區E2，具有多個輔助穿孔V。具體而言，輔助穿孔V由下導板116由鄰近電路裝置20的一面延伸至遠離電路裝置20的一面，如圖4所繪示。在一些實施例中，探針座110可不配置有中導板114而僅有上導板112以及下導板116，本發明並不限於此。

在本實施例中，上導板112、中導板114以及下導板116各自具有多個穿孔，適於讓訊號探針120、接地探針130以及輔助探針140通過並藉由上導板112、中導板114以及下導板116的多層結構加以固定。此外，在本實施例中，探針座110還包括一金屬層150，分佈於上導板112、中導板114以及下導板116中未鄰接訊號探針120的表面上。具體而言，上導板112、中導板114各自的頂面與底面、下導板116的頂面配置有金屬層150，而未鄰接訊號探針120的多個側面，即上述放置接地探針130的穿孔以及輔助穿孔V配置有金屬層150，其中接地探針130的穿孔及輔助穿孔V可以在內壁配置金屬層150。金屬層150例如是以濺鍍方式形成於表面上。因此，可電性連接接地探針130以及輔助探針140，但本發明並不限於此。在一些實施例中，金屬層150可填滿輔助穿孔V，以使輔助穿孔V形成為金屬通道，但本發明並不限於此。

訊號探針120電性連接電路裝置20且延伸穿過探針座110。在本實施例中，各訊號探針120包括一第一針體122以及套設於第一針體122的一第一彈簧套筒124，其中訊號探針120在針身區E1中的針徑d1大於訊號探針120在針尖區E2中的針徑d2，如圖5及圖6所繪示。詳細而言，第一針體122具有一上端部122_1及一下端部122_2，第一彈簧套筒124具有一上非彈簧段124_1、一下非彈簧段124_2以及位於上非彈簧段124_1與下非彈簧段124_2之間的至少一彈簧段124_3。第一彈簧套筒124的下非彈簧段124_2與第一針體122固接（故下非彈簧段124_2亦可視為結合部）。第一針體122的下端部122_2係自第一彈簧套筒124的下非彈簧段124_2凸伸而出。第一針體122的上端部122_1係位於第一彈簧套筒124的上非彈簧段124_1內，如圖3及圖4所繪示。此外，下非彈簧段124_2抵接於下導板116的頂面，因此可作為訊號探針120的擋止部，以避免第一針體122滑落出探針座110。換句話說，訊號探針120為彈簧套筒式探針，故訊號探針120在針身區E1中的針徑d1大於訊號探針120在針尖區E2中的針徑d2。在本實施例中，第一針體122由上導板112內延伸並通過下導板116至下導板116相對電路裝置20的一側，即分佈於針身區E1以及針尖區E2。第一彈簧套筒124則由電路裝置20延伸至下導板116中鄰近中導板114的一面，即僅分佈於針身區E1，如圖5及圖6所繪示的中導板114的底面114_2及下導板116的底面116_2。此外，第一針體122與探針座110電性隔離，如圖2所繪示。由於第一彈簧套筒124的下非彈簧段124_2與第一針體122固接，因此第一針體122在針尖區E2的長度不會改變，在使用訊號探針120組裝成的探針卡進行待測物點測時，第一針體122的下端部122_2會接觸待測物的接觸接點，而後第一針體122會朝第一針體122的上端部122_1方向位移，連帶使下非彈簧段124_2朝第一針體122的上端部122_1方向位移且帶動彈簧段124_3壓縮，以確保訊號探針120接觸電路裝置20，在完成待測物點測後，藉由彈簧段124_3的彈簧回覆力，會使第一針體122朝第一針體122的下端部122_2方向位移。

接地探針130電性連接電路裝置20以及探針座110，且延伸穿過探針座110，進一步來說，接地探針130是電性連接探針座110上的金屬層150。在本實施例中，各接地探針130包括一第二針體132以及套設於第二針體132的一第二彈簧套筒134，其中第二針體132的結構與第一針體122的結構相似，即接地探針130在針身區E1中的針徑大於接地探針130在針尖區E2中的針徑。詳細而言，第二針體132具有一上端部132_1及一下端部132_2，第二彈簧套筒134具有一上非彈簧段134_1、一下非彈簧段134_2以及位於上非彈簧段134_1與下非彈簧段134_2之間的至少一彈簧段134_3。第二彈簧套筒134的下非彈簧段134_2與第二針體132固接。第二針體132的下端部132_2係自第二彈簧套筒134的下非彈簧段134_2凸伸而出。第二針體132的上端部132_1係位於第二彈簧套筒134的上非彈簧段134_1內，如圖3及圖4所繪示。此外，下非彈簧段134_2抵接於下導板116的頂面，因此可作為接地探針130的擋止部，以避免第二針體132滑落出探針座110。換句話說，接地探針130為彈簧套筒式探針，故接地探針130在針身區E1中的針徑大於接地探針130在針尖區E2中的針徑。在本實施例中，第二針體132由上導板112內延伸並通過下導板116至下導板116相對電路裝置20的一側，即分佈於針身區E1以及針尖區E2。第二彈簧套筒134則由電路裝置20延伸至下導板116中鄰近中導板114的一面，即僅分佈於針身區E1，如圖5及圖6所繪示的中導板114的底面114_2及下導板116的底面116_2。此外，第二針體132與探針座110電性連接，如圖2所繪示。由於第二彈簧套筒134的下非彈簧段134_2與第二針體132固接，因此第二針體132在針尖區E2的長度不會改變，在使用接地探針130組裝成的探針卡進行待測物點測時，第二針體132的下端部132_2會接觸待測物的接觸接點，而後第二針體132會朝第二針體132的上端部132_1方向位移，連帶使下非彈簧段134_2朝第二針體132的上端部132_1方向位移且帶動彈簧段134_3壓縮，以確保接地探針130接觸電路裝置20，在完成待測物點測後，藉由彈簧段134_3的彈簧回覆力，會使第二針體132朝第二針體132的下端部132_2方向位移。

一般而言，第一針體122及第二針體132在針尖區E2的長度不會改變，且長度大約在1500um~1650um。

輔助探針140配置於探針座110且電性連接接地探針130，詳細而言，輔助探針140可視為電性連接探針座110的金屬層150，進一步電性連接接地探針130。在本實施例中，各輔助探針140包括一第三針體142以及套設於第三針體142的一第三彈簧套筒144，第三彈簧套筒144僅位於針身區E1，其中第三針體142的結構與第一針體122的結構相似，唯兩者差別在於，第三針體142的針尖一端並未突出於下導板116，且第三針體142並未與電路裝置20電性連接。詳細而言，第三針體142具有一上端部142_1及一下端部142_2，第三彈簧套筒144具有一上非彈簧段144_1、一下非彈簧段144_2以及位於上非彈簧段144_1與下非彈簧段144_2之間的至少一彈簧段144_3。第三彈簧套筒144的下非彈簧段144_2與第三針體142固接。第三針體142的下端部142_2係自第三彈簧套筒144的下非彈簧段144_2凸伸而出。第三針體142的上端部142_1係位於第三彈簧套筒144的上非彈簧段144_1內，第三針體142由上導板112內延伸至下導板116中相對電路裝置20的一面，即分佈於針身區E1以及針尖區E2。第三彈簧套筒144則由上導板112內延伸至下導板116中相對電路裝置20的一面，即與第三針體142分佈相同。其中，第三針體142與探針座110電性連接。換句話說，輔助探針140中遠離電路裝置20的一端未突出於下導板116中遠離電路裝置20的一面，如圖2所繪示。

請繼續參考圖2。在本實施例中，輔助穿孔V與訊號探針120的距離L3小於輔助探針140與訊號探針120的距離L2。而輔助探針140與訊號探針120的距離L2小於接地探針130與訊號探針120的距離L1，如圖2、圖5以及圖6所繪示。舉例而言，本實施例的接地探針130與訊號探針120的距離L1為220微米。在本實施例中，訊號探針120在針身區E1的等效電容值不等於訊號探針120在針尖區E2的等效電容值，其中接地探針130與訊號探針120在針身區E1及針尖區E2的阻抗值可由下列公式(1)以及公式(2)所定義：

----------------------------------(1)

----------------------------------(2) 其中： Z：接地物件與訊號探針的阻抗值； L：接地物件與訊號探針的等效電感值； C：接地物件與訊號探針的等效電容值； ε：接地物件與訊號探針的等效電容的電容率參數； Ф：訊號探針的針徑； d：接地探針與訊號探針的距離。其中，在針身區E1中，所述接地物件即為輔助探針140。而在針尖區E2中，所述接地物件則為輔助穿孔V。換句話說，在針身區E1中，訊號探針120藉由輔助探針140進行阻抗匹配。在針尖區E2中，訊號探針120藉由輔助穿孔V進行阻抗匹配，以使得訊號探針120在針身區E1與針尖區E2中的阻抗值相互匹配，意即具有大致相同的阻抗值。但在其他實施例中，所述接地物件亦可為其他結構，本發明並不限於此。

因此，在本實施例中，可藉設計輔助探針140以及輔助穿孔V與訊號探針120的相對距離以調整訊號探針120與接地物件的等效電容值，進而調整訊號探針120與接地探針130的阻抗值。如此一來，可提升探針裝置100的電性效果及測量速度。在一些訊號探針120與接地探針130距離不同實施例中，亦可以選擇性地僅在探針座110配置訊號探針120與接地探針130而不在探針座110中配置輔助穿孔V。

在習知具有彎曲探針（cobra probe）的探針裝置中，由於彎曲探針會回縮且進行挫曲變形，故探針在接觸待測物以進行測試時，探針挫曲變形的部分會由於其變形而無法控制其阻抗。換句話說，若訊號探針與接地探針皆使用彎曲探針，將無法確定其在挫曲變形段的阻抗值是否符合要求，故無法進一步藉由結構的設計配置而進行阻抗匹配，進而達到高頻測試的需求。換句話說，本實施例具有彈簧套筒式訊號探針120的探針裝置100相較於習知具有彎曲探針的探針裝置，還可進行針身區E1與針尖區E2的阻抗匹配以達到高頻測試的需求。

圖7為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。請參考圖7。本實施例的探針裝置100A類似於本案圖2的探針裝置100。兩者不同之處在於，在本實施例中，各輔助探針140A為實心柱體。具體而言，在本實施例中輔助探針140A由鄰近電路裝置20的一端至遠離電路裝置20的一端皆為同一針徑，如圖7所繪示。因此，可同時提升探針裝置100A的電性效果及簡化其製程並減低成本。

圖8為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。請參考圖8。本實施例的探針裝置100B類似於本案圖2的探針裝置100。兩者不同之處在於，在本實施例中，探針裝置100B不配置有如同圖2的輔助探針140。因此，可應用於訊號探針120與接地探針130距離較大的實施例中，以符合訊號探針120的針身阻抗值符合需求，並提升探針裝置100B的電性效果。

圖9為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。請參考圖9。本實施例的探針裝置100C類似於本案圖8的探針裝置100B。兩者不同之處在於，在本實施例中，輔助穿孔V分佈於上導板112A、中導板114A以及下導板116中。具體而言，相較於前述說明的實施例，輔助穿孔V除了分佈於下導板116中，在本實施例更進一步分佈於上導板112A以及中導板114A。此外，在本實施例中，探針座110不具有金屬層，並且可進一步將上導板112A、中導板114A或下導板116設計薄化，或使用介電常數為5的材料製作上述導板。值得一提的是，本實施例較於前述說明的實施例，本實施例是透過改變電容率參數（即上述公式(2)中的ε係數）以改變等效電容值。如此一來，本實施例以藉由改變ε係數而達到調整訊號探針120等效電容的目的，可進一步應用於訊號探針120與接地探針130距離為100微米以下的實施例中，提升探針裝置100C的電性效果及測量速度，並且簡化其製程及減低成本。在一些實施例中，若位在針尖區E2的訊號探針120的阻抗值與位在針身區E1的訊號探針120的阻抗值尚未匹配時，可進一步以前述的各實施例的調整方式調整位在針尖區E2的訊號探針120的阻抗值，以達成阻抗匹配，但本發明並不限於此。

圖10為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。請參考圖10。本實施例的探針裝置100D類似於本案圖8的探針裝置100B。兩者不同之處在於，在本實施例中，探針裝置100D不具有輔助穿孔及金屬層，且探針裝置100D還包括一絕緣層160，配置於探針座110的針尖區E2。此外，下導板116由具放熱性及導電性的複合材料製作而成，而絕緣層160連接於下導板116與訊號探針120之間。因此，可藉由配置絕緣層160的設計而改變訊號探針120與接地物件（即與接地探針130導通的下導板116A）的距離進而達到與位在針身區E1的訊號探針120阻抗匹配的效果。在一些實施例中，若位在針尖區E2的訊號探針120的阻抗值與位在針身區E1的訊號探針120的阻抗值尚未匹配時，可進一步以前述的各實施例的調整方式調整位在針身區E1的訊號探針120的阻抗值，以達成阻抗匹配，但本發明並不限於此。

此外，上導板112和中導板114也可以使用具放熱性及導電性的複合材料製作而成，並使用絕緣層160連接於上導板112（中導板114）與訊號探針120之間。在本實施例中，也可以加入圖2及圖7的輔助探針140或140A，輔助探針可直接導通上導板112、中導板114及下導板116。

圖11為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。請參考圖11。本實施例的探針裝置100E類似於本案圖2的探針裝置100。兩者不同之處在於，在本實施例中，探針裝置100E還包括至少一電子元件170，配置於探針座110，且電性連接訊號探針120。詳細而言，在本實施例中，可在導板配置線路以連接電子元件170，例如電容。因此，可進一步縮短信號的傳輸路徑或重新放大信號而應用於一些較特殊的實施例中，進而降低探針裝置100E的信號錯誤率並提升其電性效果。

綜上所述，在本發明的探針裝置中，可藉由輔助探針或探針座的設計，使訊號探針與接地探針在探針座中的針身區以及針尖區分別具有良好的匹配，進而提升探針裝置的電性效果及測量速度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:探針卡 20:電路裝置 22:電路基板 24:空間轉換裝置 100、100A、100B、100C、100D、100E:探針裝置 110:探針座 112、112A:上導板 114、114A:中導板 114_2、116_2:底面 116:下導板 120:訊號探針 122:第一針體 122_1、132_1、142_1:上端部 122_2、132_2、142_2:下端部 124:第一彈簧套筒 124_1、134_1、144_1:上非彈簧段 124_2、134_2、144_2:下非彈簧段 124_3、134_3、144_3:彈簧段 130:接地探針 132:第二針體 134:第二彈簧套筒 140、140A:輔助探針 142:第三針體 144:第三彈簧套筒 150:金屬層 160:絕緣層 170:電子元件 d1、d2:針徑 E1:針身區 E2:針尖區 L1、L2、L3:距離 V:輔助穿孔

圖1為本發明一實施例的探針卡示意圖。圖2為圖1的探針卡中探針裝置的局部剖視圖。圖3為圖2的局部放大示意圖。圖4為圖1的探針卡中探針裝置的立體示意圖。圖5為圖4的探針裝置的中導板的底面示意圖。圖6為圖4的探針裝置的下導板的底面示意圖。圖7為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。圖8為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。圖9為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。圖10為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。圖11為本發明另一實施例的探針裝置的局部剖視圖。

20:電路裝置

100:探針裝置

110:探針座

112:上導板

114:中導板

116:下導板

120:訊號探針

122:第一針體

124:第一彈簧套筒

130:接地探針

132:第二針體

134:第二彈簧套筒

140:輔助探針

142:第三針體

144:第三彈簧套筒

150:金屬層

E1:針身區

E2:針尖區

L1、L2、L3:距離

V:輔助穿孔

Claims

一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括：一探針座，具有一針身區以及一針尖區，該針身區位於該電路裝置與該針尖區之間，該探針座具有多個輔助穿孔，位於該針尖區，該些輔助穿孔內配置有一第一金屬層；多個訊號探針，電性連接該電路裝置且延伸穿過該探針座，各該訊號探針包括一第一針體以及套設於該第一針體的一第一彈簧套筒，該第一針體具有一上端部及一下端部，該第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第一彈簧套筒的該下非彈簧段與該第一針體固接，該第一針體的該下端部係自該第一彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第一針體的該上端部係位於該第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些訊號探針的針徑大於位於該針尖區的該些訊號探針的針徑；多個接地探針，電性連接該電路裝置及該第一金屬層，該些接地探針延伸穿過該探針座，各該接地探針包括一第二針體以及套設於該第二針體的一第二彈簧套筒，該第二針體具有一上端部及一下端部，該第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第二彈簧套筒的該下非彈簧段與該第二針體固接，該第二針體的該下端部係自該第二彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第二針體的該上端部係位於該第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些接地探針的針徑大於位於該針尖區的該些接地探針的針徑；以及多個輔助探針，配置並電性連接於該接地探針，其中該些輔助穿孔與該些訊號探針的距離小於該些輔助探針與該些訊號探針的距離，該些輔助探針與該些訊號探針的距離小於該些接地探針與該些訊號探針的距離。
如申請專利範圍第1項所述的探針裝置，其中各該輔助探針包括一第三針體以及套設於該第三針體的一第三彈簧套筒，該第三針體具有一上端部及一下端部，該第三彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第三彈簧套筒的該下非彈簧段與該第三針體固接，該第三針體的該下端部係自該第三彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第三針體的該上端部係位於該第三彈簧套筒的上非彈簧段內，該第三彈簧套筒僅位於該針身區。
如申請專利範圍第1項所述的探針裝置，其中各該輔助探針為實心柱體。
如申請專利範圍第1項所述的探針裝置，其中該探針座由鄰近該電路裝置的一側至遠離該電路裝置的一側依序包括一上導板、一中導板以及一下導板，該上導板及該中導板位於該針身區，該下導板位於該針尖區。
如申請專利範圍第4項所述的探針裝置，其中該多個輔助探針中遠離該電路裝置的一端未突出於該下導板中遠離該電路裝置的一面。
如申請專利範圍第4項所述的探針裝置，其中該探針座還包括一第二金屬層，分佈於該上導板、該中導板，而該第一金屬層延伸分佈於該下導板中未鄰接該些訊號探針的表面上。
如申請專利範圍第1項所述的探針裝置，還包括：至少一電子元件，配置於該探針座，且電性連接該些訊號探針。
一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括：一探針座，具有一針身區以及一針尖區，該針身區位於該電路裝置與該針尖區之間；多個訊號探針，電性連接該電路裝置且延伸穿過該探針座，各該訊號探針包括一第一針體以及套設於該第一針體的一第一彈簧套筒，該第一針體具有一上端部及一下端部，該第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第一彈簧套筒的該下非彈簧段與該第一針體固接，該第一針體的該下端部係自該第一彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第一針體的該上端部係位於該第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些訊號探針的針徑大於位於該針尖區的該些訊號探針的針徑；多個接地探針，電性連接該電路裝置及該探針座，該些接地探針延伸穿過該探針座，各該接地探針包括一第二針體以及套設於該第二針體的一第二彈簧套筒，該第二針體具有一上端部及一下端部，該第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第二彈簧套筒的該下非彈簧段與該第二針體固接，該第二針體的該下端部係自該第二彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第二針體的該上端部係位於該第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些接地探針的針徑大於位於該針尖區的該些接地探針的針徑；以及多個輔助探針，配置並電性連接於該探針座，其中該些輔助探針與該些訊號探針的距離小於該些接地探針與該些訊號探針的距離。
如申請專利範圍第8項所述的探針裝置，其中各該輔助探針包括一第三針體以及套設於該第三針體的一第三彈簧套筒，該第三針體具有一上端部及一下端部，該第三彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第三彈簧套筒的該下非彈簧段與該第三針體固接，該第三針體的該下端部係自該第三彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第三針體的該上端部係位於該第三彈簧套筒的上非彈簧段內，該第三彈簧套筒僅位於該針身區。
如申請專利範圍第8項所述的探針裝置，其中該探針座由鄰近該電路裝置的一側至遠離該電路裝置的一側依序包括一上導板、一中導板以及一下導板，該上導板及該中導板位於該針身區，該下導板位於該針尖區。
如申請專利範圍第10項所述的探針裝置，其中該多個輔助探針中遠離該電路裝置的一端未突出於該下導板中遠離該電路裝置的一面。
一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括：一探針座，具有一針身區以及一針尖區，該針身區位於該電路裝置與該針尖區之間，該探針座具有多個輔助穿孔，位於該針尖區；多個訊號探針，電性連接該電路裝置且延伸穿過該探針座，各該訊號探針包括一第一針體以及套設於該第一針體的一第一彈簧套筒，該第一針體具有一上端部及一下端部，該第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第一彈簧套筒的該下非彈簧段與該第一針體固接，該第一針體的該下端部係自該第一彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第一針體的該上端部係位於該第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些訊號探針的針徑大於位於該針尖區的該些訊號探針的針徑；以及多個接地探針，延伸穿過該探針座，各該接地探針包括一第二針體以及套設於該第二針體的一第二彈簧套筒，該第二針體具有一上端部及一下端部，該第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第二彈簧套筒的該下非彈簧段與該第二針體固接，該第二針體的該下端部係自該第二彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第二針體的該上端部係位於該第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些接地探針的針徑大於位於該針尖區的該些接地探針的針徑，其中該些輔助穿孔與該些訊號探針的距離小於該些接地探針與該些訊號探針的距離。
如申請專利範圍第12項所述的探針裝置，其中該探針座由鄰近該電路裝置的一側至遠離該電路裝置的一側依序包括一上導板、一中導板以及一下導板，該上導板及該中導板位於該針身區，該下導板位於該針尖區。
如申請專利範圍第13項所述的探針裝置，其中該些輔助穿孔分佈於該上導板、該中導板以及該下導板中。
如申請專利範圍第13項所述的探針裝置，其中該探針座還包括一金屬層，分佈於該上導板、該中導板以及該下導板中未鄰接該些訊號探針的表面上，且，該些輔助穿孔內配置有該金屬層，該金屬層電性連接至少一該接地探針。
一種探針裝置，適於配置在一電路裝置上，包括：一探針座，具有一針身區以及一針尖區，該針身區位於該電路裝置與該針尖區之間；多個訊號探針，電性連接該電路裝置且延伸穿過該探針座，各該訊號探針包括一第一針體以及套設於該第一針體的一第一彈簧套筒，該第一針體具有一上端部及一下端部，該第一彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第一彈簧套筒的該下非彈簧段與該第一針體固接，該第一針體的該下端部係自該第一彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第一針體的該上端部係位於該第一彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些訊號探針的針徑大於位於該針尖區的該些訊號探針的針徑；多個接地探針，電性連接該電路裝置及該探針座，該些接地探針延伸穿過該探針座，各該接地探針包括一第二針體以及套設於該第二針體的一第二彈簧套筒，該第二針體具有一上端部及一下端部，該第二彈簧套筒具有一上非彈簧段、一下非彈簧段以及位於該上非彈簧段與該下非彈簧段之間的至少一彈簧段，該第二彈簧套筒的該下非彈簧段與該第二針體固接，該第二針體的該下端部係自該第二彈簧套筒的該下非彈簧段凸伸而出，該第二針體的該上端部係位於該第二彈簧套筒的上非彈簧段內，且位於該針身區的該些接地探針的針徑大於位於該針尖區的該些接地探針的針徑；以及一絕緣層，配置於該探針座的該針尖區，該探針座由鄰近該電路裝置的一側至遠離該電路裝置的一側依序包括一上導板、一中導板以及一下導板，該上導板及該中導板位於該針身區，該下導板位於該針尖區，且由具放熱性及導電性的複合材料製作而成，絕緣層連接於該下導板與該些訊號探針之間。