TW202223403A - 探針卡裝置及雙臂式探針 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種探針卡裝置及雙臂式探針，所述雙臂式探針具有一針長度，並包括分別位於兩端的一分叉端部及一測試端部。所述雙臂式探針的外表面包含分別位於相反側的兩個寬側面。所述雙臂式探針自所述分叉端部的分叉口朝向所述測試端部延伸形成有自兩個所述寬側面的其中之一貫穿至其中另一的一分隔槽，據以通過所述分隔槽而定義有彼此間隔一距離的兩個支臂。所述雙臂式探針的所述分隔槽的一槽長度是介於所述針長度的50%～90%。於所述雙臂式探針的兩個支臂的截面中，任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%。

Description

探針卡裝置及雙臂式探針
本發明涉及一種探針卡，尤其涉及一種探針卡裝置及雙臂式探針。
為了符合信號轉接板的線路佈局，所以現有探針卡裝置包含有多種不同類型的導電探針；然而，多種所述導電探針的截面積也都彼此不同且差異甚大，因而導致多種所述導電探針具備有不同的電傳導特性（如：電阻值）及不同的機械特性（如：接觸力）。
於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明實施例在於提供一種探針卡裝置及雙臂式探針，其能有效地改善現有導電探針所可能產生的缺陷。
本發明實施例公開一種探針卡裝置，其包括：一第一導板單元與一第二導板單元，其彼此間隔地設置；以及多個雙臂式探針，穿設於所述第一導板單元與所述第二導板單元；每個所述雙臂式探針定義有一長度方向且在所述長度方向上具有一針長度，並且每個所述雙臂式探針的外表面包含有平行所述長度方向且分別位於相反兩側的兩個寬側面；其中，每個所述雙臂式探針包含有：一分叉端部，位於遠離所述第二導板單元的所述第一導板單元的一外側，並且所述分叉端部具有一分叉口；及一測試端部，位於遠離所述第一導板單元的所述第二導板單元的一外側，並且所述測試端部用來可分離地頂抵於一待測物；其中，每個所述雙臂式探針自所述分叉口沿所述長度方向朝向所述測試端部延伸形成有自兩個所述寬側面的其中之一貫穿至其中另一的一分隔槽，以使每個所述雙臂式探針通過所述分隔槽而定義有彼此間隔一距離的兩個支臂；其中，每個所述雙臂式探針的所述分隔槽在所述長度方向上的一槽長度是介於所述針長度的50%～90%，而多個所述雙臂式探針的其中一個所述雙臂式探針的所述距離不同於其中另一個所述雙臂式探針的所述距離；其中，於垂直所述長度方向的每個所述雙臂式探針的兩個所述支臂的截面中，任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%。
本發明實施例也公開一種雙臂式探針，其定義有一長度方向且在所述長度方向上具有一針長度，並且所述雙臂式探針的外表面包含有平行所述長度方向且分別位於相反兩側的兩個寬側面；其中，所述雙臂式探針包括：一分叉端部，具有一分叉口；及一測試端部，用來可分離地頂抵於一待測物，並且所述分叉端部與所述測試端部分別位於所述雙臂式探針的兩端；其中，所述雙臂式探針自所述分叉口沿所述長度方向朝向所述測試端部延伸形成有自兩個所述寬側面的其中之一貫穿至其中另一的一分隔槽，以使所述雙臂式探針通過所述分隔槽而定義有彼此間隔一距離的兩個支臂；其中，所述雙臂式探針的所述分隔槽在所述長度方向上的一槽長度是介於所述針長度的50%～90%；其中，於垂直所述長度方向的所述雙臂式探針的兩個支臂的截面中，任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%。
綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置，其所包含的多個所述雙臂式探針可以在相同結構設計原理下，包含有不同結構（如：多個所述雙臂式探針的其中一個所述雙臂式探針的所述距離不同於其中另一個所述雙臂式探針的所述距離），據以符合所述信號轉接板上的線路佈局。
再者，本發明實施例所公開的所述雙臂式探針可以通過兩個所述支臂的結構設計（如：任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%），以使多個所述雙臂式探針可以具備有相近電傳導特性（如：電阻值）及相近的機械特性（如：接觸力）。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“探針卡裝置及雙臂式探針”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[實施例一]
請參閱圖1至圖8所示，其為本發明的實施例一。如圖1和圖2所示，本實施例公開一種探針卡裝置1000，包含有一探針頭100以及抵接於所述探針頭100一側（如：圖1的探針頭100頂側）的一信號轉接板200，並且所述探針頭100的另一側（如：圖1的探針頭100底側）用來頂抵測試一待測物（device under test，DUT）（圖未繪示，如：半導體晶圓）。
需先說明的是，為了便於理解本實施例，所以圖式僅呈現所述探針卡裝置1000的局部構造，以便於清楚地呈現所述探針卡裝置1000的各個元件構造與連接關係，但本發明並不以圖式為限。以下將分別介紹所述探針頭100的各個元件構造及其連接關係。
如圖1所示，所述探針頭100包含有一第一導板單元1、與所述第一導板單元1間隔地設置的一第二導板單元2、夾持於所述第一導板單元1與第二導板單元2之間的一間隔板3、及穿設於所述第一導板單元1與所述第二導板單元2的多個雙臂式探針4。
需說明的是，所述雙臂式探針4於本實施例中是以搭配所述第一導板單元1、所述第二導板單元2、及所述間隔板3來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述雙臂式探針4也可以是獨立地被應用（如：販賣）或搭配其他構件使用。
於本實施例中，所述第一導板單元1包含有一個第一導板，並且所述第二導板單元2包含有一個第二導板。然而，在本發明未繪示的其他實施例中，所述第一導板單元1可以包含有多個第一導板（及夾持於相鄰的兩個所述第一導板之間的間隔片），並且所述第二導板單元2也可以包含有多個第二導板（及夾持於相鄰的兩個所述第二導板之間的間隔片），多個所述第一導板能夠彼此錯位設置，多個所述第二導板也能夠彼此錯位設置，而所述第一導板單元1能夠相對於所述第二導板單元2彼此錯位設置。
再者，所述間隔板3可以是一環形構造，並且所述間隔板3夾持於所述第一導板單元1與所述第二導板單元2的相對應外圍部位，但本發明不受限於此。舉例來說，於本發明未繪示的其他實施例中，所述探針卡裝置1000的所述間隔板3也可以省略或是其他構件取代。
需先說明的是，雖然多個所述雙臂式探針4於本實施例中包含有至少兩種不同的結構，但至少兩種所述雙臂式探針4的結構設計原理大致相同，所以為了便於說明，以下先介紹單個所述雙臂式探針4的結構設計原理相同的部分，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述探針頭100也可以包含有至少兩種所述雙臂式探針4及呈直線狀的至少一個現有導電探針。
再者，為便於理解所述雙臂式探針4的構造，以下將先所述第一導板單元1尚未相對於所述第二導板單元2錯位設置的情況來進行所述雙臂式探針4的構造說明。
如圖1和圖3所示，所述雙臂式探針4是一體成形的單件式構造， 並且所述雙臂式探針4大致呈直線狀且定義有一長度方向L。其中，所述雙臂式探針4在所述長度方向L上具有一針長度L4，並且所述雙臂式探針4的外表面包含有兩個寬側面4a與兩個窄側面4b。兩個所述寬側面4a與兩個所述窄側面4b皆平行所述長度方向L，並且兩個所述寬側面4a分別位於所述雙臂式探針4的相反兩側，而兩個所述窄側面4b則是分別位於所述雙臂式探針4的相反另兩側。
換個角度來看，所述雙臂式探針4包含有分別位於其兩端的一分叉端部41與一測試端部42、相連於所述分叉端部41的一第一連接部43、相連於所述測試端部42的一第二連接部44、及連接所述第一連接部43與所述第二連接部44的一行程部45。也就是說，所述雙臂式探針4沿所述長度方向L依序包含有所述分叉端部41、所述第一連接部43、所述行程部45、所述第二連接部44、及所述測試端部42，但本發明不以此為限。
其中，所述分叉端部41位於遠離所述第二導板單元2的所述第一導板單元1的一外側（如：所述第一導板單元1的上側）、並用來頂抵於鄰近所述第一導板單元1的所述信號轉接板200；所述測試端部42位於遠離所述第一導板單元1的所述第二導板單元2的一外側（如：所述第二導板單元2的下側）、並用來可分離地頂抵於鄰近所述第二導板單元2的所述待測物。再者，所述第一連接部43位於所述第一導板單元1內，所述第二連接部44位於所述第二導板單元2內，而所述行程部45則是位於所述第一導板單元1與所述第二導板單元2之間。
更詳細地說，所述分叉端部41具有一分叉口411，並且所述雙臂式探針4自所述分叉口411沿所述長度方向L朝向所述測試端部42延伸形成有自兩個所述寬側面4a的其中之一貫穿至其中另一的一分隔槽4c，以使所述雙臂式探針4通過所述分隔槽4c而定義有彼此間隔一距離D4d的兩個支臂4d。
其中，多個所述雙臂式探針4的其中一個所述雙臂式探針4的所述距離D4d不同於其中另一個所述雙臂式探針4的所述距離D4d；也就是說，多個所述雙臂式探針4可以在相同結構設計原理下，包含有不同的結構，據以符合所述信號轉接板200上的線路佈局。
再者，所述分隔槽4c在所述長度方向L上的一槽長度L4c是介於所述針長度L4的50%～90%。再者，如圖1和圖4所示，於垂直所述長度方向L的每個所述雙臂式探針4的兩個所述支臂4d的截面中，任一個所述支臂4d的截面積為另一個所述支臂4d的截面積的90%～110%（如：100%），而任一個所述支臂4d在所述寬側面4a上的厚度T4d為任一個所述窄側面4b的寬度W4b的20%～100%。需說明的是，所述截面積於本實施例中未包含有下述間隔肋4d2與限位缺口4d3。
據此，形成有不同結構的多個所述雙臂式探針4可以通過每個所述雙臂式探針4的兩個所述支臂4d的截面積總合相近，而具備有相近電傳導特性（如：電阻值）及相近的機械特性（如：接觸力）。其中，每個所述雙臂式探針4的任一個所述支臂4d的截面積較佳是等於另一個所述支臂4d的截面積，據以使多個所述雙臂式探針4具有大致相同的電傳導特性與機械特性。
需額外說明的是，任一個所述雙臂式探針4可以在兩個所述支臂4d的細部構造上進行調整，據以符合不同的設計需求。舉例來說，至少一個所述雙臂式探針4可以包含有下述多個技術特徵的至少其中之一，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述雙臂式探針4也可以不包含下述任一個技術特徵。
如圖1和圖3所示，兩個所述支臂4d在所述長度方向L上具有相同的長度，並且兩個所述支臂4d一同頂抵於所述信號轉接板200。也就是說，所述分叉口411是凹設於所述分叉端部41的末端面，並且所述分叉口411大致沿所述長度方向L連通於所述分隔槽4c。
其中，所述分隔槽4c於本實施例中是自所述分叉口411延伸至所述第二連接部44；也就是說，所述分隔槽4c的末端是位於所述第二導板單元2內，但本發明不以此為限。舉例來說，如圖5所示，至少其中一個所述雙臂式探針4的所述分隔槽4c也可以是自所述分叉口411延伸至所述行程部45的大致中央處。
更詳細地說，如圖1、圖6、及圖7所示，所述雙臂式探針4在兩個所述支臂4d彼此相向的兩個內表面4d1的其中一個所述內表面4d1上形成有呈突出狀的至少一個間隔肋4d2，而其中另一個所述內表面4d1凹設形成有位置對應於至少一個所述間隔肋4d2的至少一個限位缺口4d3，並且至少一個所述限位缺口4d3的深度D4d3小於至少一個所述間隔肋4d2的高度H4d2。
於本實施例中，如圖1及圖6所示，所述雙臂式探針4於其中一個所述支臂4d的所述內表面4d1形成有沿所述長度方向L間隔排列的多個所述間隔肋4d2，並且其中另一個所述支臂4d則於其所述內表面4d1凹設形成有分別面向多個所述間隔肋4d2的多個所述限位缺口4d3，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述雙臂式探針4可以在每個所述支臂4d形成有至少一個所述間隔肋4d2與至少一個所述限位缺口4d3，並且任一個所述間隔肋4d2的位置對應於一個所述限位缺口4d3；或者，所述雙臂式探針4也可以僅在至少一個所述支臂4d形成有至少一個所述間隔肋4d2，但未形成有任何所述限位缺口4d3。
據此，如圖1和圖2所示，當所述第一導板單元1與所述第二導板單元2彼此斜向錯位時，具有至少一個所述間隔肋4d2的至少一個所述雙臂式探針4，其兩個所述支臂4d通過至少一個所述間隔肋4d2（或配合其所對應的至少一個所述限位缺口4d3）而保持彼此間隔。
此外，如圖1和圖8所示，於任一個所述雙臂式探針4中，所述行程部45的兩個末端部位451各在任一個所述寬側面4a上的寬度W451大於位於兩個所述末端部位451之間的所述行程部45的主體部位452在任一個所述寬側面4a上的寬度W452。
[實施例二]
請參閱圖9和圖10所示，其為本發明的實施例二。由於本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同特徵不再加以贅述，而本實施例相較於所述實施例一的差異大致說明如下：
於本實施例的至少一個所述雙臂式探針4中，兩個所述支臂4d在所述長度方向L上具有不同的長度，並且兩個所述支臂4d僅其中一個所述支臂4d頂抵於所述信號轉接板200。也就是說， 所述分叉端部41的所述分叉口411是凹設於其中一個所述窄側面4b，以使所述分叉口411是沿垂直所述長度方向L的另一方向連通於所述分隔槽4c。
[實施例三]
請參閱圖11和圖12所示，其為本發明的實施例三。由於本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同特徵不再加以贅述，而本實施例相較於所述實施例一的差異大致說明如下：
於本實施例的圖11中，所述雙臂式探針4在兩個所述支臂4d彼此相向的兩個內表面4d1的其中一個所述內表面4d1上形成有呈突出狀的至少一個間隔肋4d2，但所述雙臂式探針4不形成有任何限位缺口4d3。
此外，於本實施例的圖12中，所述雙臂式探針4在兩個所述支臂4d彼此相向的兩個內表面4d1上各形成有呈突出狀的至少一個間隔肋4d2，但所述雙臂式探針4也同樣不形成有任何限位缺口4d3。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置，其所包含的多個所述雙臂式探針可以在相同結構設計原理下，包含有不同結構（如：多個所述雙臂式探針的其中一個所述雙臂式探針的所述距離不同於其中另一個所述雙臂式探針的所述距離），據以符合所述信號轉接板上的線路佈局。
再者，本發明實施例所公開的所述雙臂式探針可以通過兩個所述支臂的結構設計（如：任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%），以使多個所述雙臂式探針可以具備有相近電傳導特性（如：電阻值）及相近的機械特性（如：接觸力）。
另外，在本發明實施例所公開的探針卡裝置中，所述雙臂式探針可以通過形成有至少一個所述間隔肋（或配合其所對應的至少一個所述限位缺口），而使得當所述第一導板單元與所述第二導板單元彼此斜向錯位時，所述雙臂式探針能夠保持彼此間隔，進而避免改變兩個所述支臂所提供的機械特性。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。
1000:探針卡裝置 100:探針頭 1:第一導板單元 2:第二導板單元 3:間隔板 4:雙臂式探針 4a:寬側面 4b:窄側面 4c:分隔槽 4d:支臂 4d1:內表面 4d2:間隔肋 4d3:限位缺口 41:分叉端部 411:分叉口 42:測試端部 43:第一連接部 44:第二連接部 45:行程部 451:末端部位 452:主體部位 200:信號轉接板 L:長度方向 L4:針長度 L4c:槽長度 D4d:距離 H4d2:高度 D4d3:深度 T4d:厚度 W4b:寬度 W451:寬度 W452:寬度
圖1為本發明實施例一的探針卡裝置的平面示意圖。
圖2為圖1的探針卡裝置於第一導板與第二導板相互錯位時的平面示意圖。
圖3為圖1中的雙臂式探針的立體示意圖。
圖4為圖1沿剖線IV-IV的剖視示意圖。
圖5為本發明實施例一的雙臂式探針的另一態樣立體示意圖。
圖6為圖1的部位VI的放大示意圖。
圖7為圖2部位VII的放大示意圖。
圖8為圖1的部位VIII的放大示意圖。
圖9為本發明實施例二的雙臂式探針的立體示意圖。
圖10為圖9的部位X的放大示意圖。
圖11為本發明實施例三的雙臂式探針的立體示意圖。
圖12為本發明實施例三的雙臂式探針的另一態樣的立體示意圖。
4:雙臂式探針
4a:寬側面
4b:窄側面
4c:分隔槽
4d:支臂
4d2:間隔肋
4d3:限位缺口
41:分叉端部
411:分叉口
42:測試端部
43:第一連接部
44:第二連接部
45:行程部
L:長度方向
D4d:距離

Claims (10)

  1. 一種探針卡裝置，其包括： 一第一導板單元與一第二導板單元，其彼此間隔地設置；以及 多個雙臂式探針，穿設於所述第一導板單元與所述第二導板單元；每個所述雙臂式探針定義有一長度方向且在所述長度方向上具有一針長度，並且每個所述雙臂式探針的外表面包含有平行所述長度方向且分別位於相反兩側的兩個寬側面；其中，每個所述雙臂式探針包含有： 一分叉端部，位於遠離所述第二導板單元的所述第一導板單元的一外側，並且所述分叉端部具有一分叉口；及 一測試端部，位於遠離所述第一導板單元的所述第二導板單元的一外側，並且所述測試端部用來可分離地頂抵於一待測物； 其中，每個所述雙臂式探針自所述分叉口沿所述長度方向朝向所述測試端部延伸形成有自兩個所述寬側面的其中之一貫穿至其中另一的一分隔槽，以使每個所述雙臂式探針通過所述分隔槽而定義有彼此間隔一距離的兩個支臂；其中，每個所述雙臂式探針的所述分隔槽在所述長度方向上的一槽長度是介於所述針長度的50%～90%，而多個所述雙臂式探針的其中一個所述雙臂式探針的所述距離不同於其中另一個所述雙臂式探針的所述距離； 其中，於垂直所述長度方向的每個所述雙臂式探針的兩個所述支臂的截面中，任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%。
  2. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，至少一個所述雙臂式探針在兩個所述支臂彼此相向的兩個內表面的其中一個所述內表面上形成有呈突出狀的至少一個間隔肋；其中，當所述第一導板單元與所述第二導板單元彼此斜向錯位時，具有至少一個所述間隔肋的至少一個所述雙臂式探針，其兩個所述支臂通過至少一個所述間隔肋而保持彼此間隔。
  3. 如請求項2所述的探針卡裝置，其中，在具有至少一個所述間隔肋的至少一個所述雙臂式探針中，兩個所述內表面的其中另一個所述內表面凹設形成有位置對應於至少一個所述間隔肋的至少一個限位缺口，並且至少一個所述限位缺口的深度小於至少一個所述間隔肋的高度。
  4. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，位於所述第一導板單元內的每個所述雙臂式探針的部位定義為一第一連接部，並且位於所述第二導板單元內的每個所述雙臂式探針的部位定義為一第二連接部；於至少一個所述雙臂式探針中，所述分隔槽是自所述分叉口延伸至所述第二連接部。
  5. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，位於所述第一導板單元與所述第二導板單元之間的每個所述雙臂式探針的部位定義為一行程部；於每個所述雙臂式探針中，所述行程部的兩個末端部位各在任一個所述寬側面上的寬度大於位於兩個所述末端部位之間的所述行程部的主體部位在任一個所述寬側面上的寬度。
  6. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述探針卡裝置進一步包含有鄰近所述第一導板單元的一信號轉接板；在至少一個所述雙臂式探針中，兩個所述支臂在所述長度方向上具有不同的長度，並且兩個所述支臂僅其中一個所述支臂頂抵於所述信號轉接板。
  7. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，所述探針卡裝置進一步包含有鄰近所述第一導板單元的一信號轉接板；在至少一個所述雙臂式探針中，兩個所述支臂在所述長度方向上具有相同的長度，並且兩個所述支臂一同頂抵於所述信號轉接板。
  8. 如請求項1所述的探針卡裝置，其中，每個所述雙臂式探針的所述外表面包含平行所述長度方向且分別位於相反兩側的兩個窄側面；於每個所述雙臂式探針中，任一個所述支臂在所述寬側面上的厚度為任一個所述窄側面的寬度的20%～100%。
  9. 一種雙臂式探針，其定義有一長度方向且在所述長度方向上具有一針長度，並且所述雙臂式探針的外表面包含有平行所述長度方向且分別位於相反兩側的兩個寬側面；其中，所述雙臂式探針包括： 一分叉端部，具有一分叉口；及 一測試端部，用來可分離地頂抵於一待測物，並且所述分叉端部與所述測試端部分別位於所述雙臂式探針的兩端； 其中，所述雙臂式探針自所述分叉口沿所述長度方向朝向所述測試端部延伸形成有自兩個所述寬側面的其中之一貫穿至其中另一的一分隔槽，以使所述雙臂式探針通過所述分隔槽而定義有彼此間隔一距離的兩個支臂；其中，所述雙臂式探針的所述分隔槽在所述長度方向上的一槽長度是介於所述針長度的50%～90%； 其中，於垂直所述長度方向的所述雙臂式探針的兩個支臂的截面中，任一個所述支臂的截面積為另一個所述支臂的截面積的90%～110%。
  10. 如請求項9所述的雙臂式探針，其中，所述雙臂式探針在兩個所述支臂彼此相向的兩個內表面的其中一個所述內表面上形成有呈突出狀的至少一個間隔肋，其中另一個所述內表面凹設形成有位置對應於至少一個所述間隔肋的至少一個限位缺口，並且至少一個所述限位缺口的深度小於至少一個所述間隔肋的高度。
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