1250284 五、發明説明（i ) t明背景 ijg領域 本發明係關於-種接觸探針，諸如一種導電性微型接 觸探針、插座針（SCP)或薄探針（THP)，其係具有一柱塞可 做為針體構件，以與諸如液晶顯示器基板、TAB或封裝基 =KG)之接觸標的相接觸，以取得欲經由信號傳輸線（諸 如％線）而傳送至外部電路之電氣信號。本發明尚有關於一 裝 丨種電探針裝置，其係由複數個接觸探針所構成。 技術之説明 習知用於電氣檢測(諸如印刷電路板之導體 子裝置之檢測）之電探斜梦蓄 ^ 4. € 針係……採用接觸探針，該接觸探 /…、有做為針體構件之柱塞， — 使其可以軸向移進及移出之固定庙 乂固疋該柱塞以 訂 該螺旋彈菁係用以在一方向彈屬該柱塞，以使柱爽之= =從固定座之前端部(稱之為轴向端部)突伸：大 2柱塞之突伸端可以彈性地接觸—待測物件之接觸標的部 此類探針，已知有如第7圖所示之接觸探 接觸探針1GG係具有彈㈣| °该 3及4連結至蟬#强#9 諸如具有成對柱塞 件5係設計成可二:兩端部之柱塞組件， 成了以女裝在設於絕緣固定座6之立 而使得成對的柱塞3及4係可以 部分地朝外突伸而出，而不會滑脫出去復地移動’並且可 由中間絕緣體8及上方絕緣體9以及下 1 312756 1250284 A7 B7 (210x297 么、釐） 五、發明説明（2 方絕緣體10層疊而成，其中該中間絕緣體8係層疊在上方 及下方絕緣體之間。成對之柱塞3及4在主體階狀部分係 具有不同的直徑。該階狀部分係與上方及下方絕緣體9及 10相銜接，以避免柱塞3及4滑脫出去。 在使用接觸探針100時，上方柱塞3之突伸端係會與 固定在配線板（圖上未顯示）上之導線導體（圖上未顧示）形 錢性接觸，以形成電性連接，其中該配線板係層疊在固 疋座ό上，且該下方柱塞4之突伸端係與一待測物件之接 觸標的部位形成彈性接觸(圖上未顯示），以藉此檢測形成 在基板上之印刷電路是否短路或損壞。 在接觸探針100中，當柱塞3或4及固定座6之間有 外來物質時，便會妨礙柱塞3或4之向外或向内的彈性運 動或者田柱塞3或4係破損或損壞時，該柱塞組件$便 需要加以更換，以避免降低檢測之準確度，否則便有 會因為與一導線導體(lead _ — ί〇Γ)或一待測物件心 軲的部位之錯誤接觸，而使檢測準確度降低。 在接觸探針係相應於接觸標的部位的間距逐漸 趨勢（諸如先進之具有增強處理逮度或具有較小或 片之發展）而設計成具有小間距（例如〇二至Μ;毫米）之，班 況下，該接觸探針之更換便需要相當程度之技巧，龙^清 方絕緣體10)相對於中間絕緣體8來加以分解 s下 固定。 疋位及再 發明相 本紙張尺^ 312756 (請先閲讀背面之注意事^再塡寫本頁各攔) 訂. •線 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1250284 五、發明説明（ 因此，本發明之一目的係要提供一種接觸探針，其有 利於導電組件（conductive assembly)之更換，而不需要拆解 或重組固定座。 為了達到上述之目的，依照本發明之一樣態，提供一 種接觸探針，該接觸探針包含：形成有支撐孔之絕緣體； 暴露於支撐孔之一端之導線導體；以及具有第一導體部分 及第二導體部分之彈性導電組件，其中該第一導體部分係 外露於支撐孔之另一端部，該第二導體部分則係與導線導 體相接觸，該組件係可套入支撐孔中且不會掉落，其中該 絕緣體係可分離而得以進入支撐孔之内部。 圖式之簡單說明 本發明上述及其他的目的及新穎的特徵，係可以由以 下之詳細說明並配合所附之圖式，而獲得更深入之瞭解， 其中： 〃 第1圖係依照本發明之一實施例之電探針裝置之立 體透視圖； 第2圖係第丨圖之電探針裝置之接觸探針的截面視 S3 · 圖， 第3圖係第2圖之接觸探針之導線導體之立體透視 圖； 第4圖係依照本發明之另一實施例之電探針裝置之接 觸探’針主要部分之載面視圖； 第5圖係依照本發明之又一實施例之電探針裝置之接 觸探針之載面視圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -----------------^----------------------II--------------------^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔) 312756 A7 B7 1250284 五、發明説明（4 ) —^---1— 第6圖係依照本發明之再一實施例之雷摞 €保針裝置之桩 觸探針之截面視圖；以及 第7圖係習知電探針裝置之接觸探針 土要。卩分的載 面視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件符號莖di· 卜20 > 21、22接觸探針 2 螺旋彈簧 3、4 柱塞 5 柱塞組件 6 固定座 7 支撐孔 8 > 15、 1 6中間絕緣體 9 上方絕緣體 10 下方絕緣體 11 配線板 12 導線導體 8a - 9a 、l〇a通孔 3a、4a 主體部分 3b、 4b 突起部分 3c、4c 針體部分 3d 柱塞主體 3e 突起部分 3f 針體部分 11 a 固定？L 11b 導線導體插入孔 12a 扁平部分 12b 端面 13 外部電路 14 半導體晶片安裝基板 14a 電極 15a 、16a、16b 通孔 25 基板 26 電路導體 26a 外露表面 26b 電路導體之另一端部 PU 電探針裝置 HI 變壓器 H2 工作板 PM 電探針模組 ^ PB 電探針塊 MH 模組外殼 f施例之詳細說明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意再填寫本頁各攔) 裝 •訂· -線 312756 1250284 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 五、發明説明 以下將參考附圖來詳細說明本發明之實施例。其中， 相同的構件係以相同的元件標號來加以標示。 第1圖係顯示依照本發明之第一實施例之電探針裝置 PU該電探針裝置PU係設計成一種探針卡（probe card)， 其包括做為較大基板之雙面工作板（both-sided paf0rmance b〇ard)H2，以及做為較小之重複基板且藉由螺 4而固疋至工作板H2之大致為扁平之變壓器Η丨，且具有 •至^個藉由螺絲而固定至變壓器H1之底面之電探針模 組PM。該電探針裝置Pu係藉由一種所謂”測試機，，（圖上 未顯示）之電腦輔助多軸定位機器臂所支撐，使得該電探針 模2 PM可以設定在指定之空間區域中之任意位置，使其 以最佳化姿態來檢測一標的（圖上未顯示），諸如印刷電路 板、微晶片或半導體晶圓，藉此可藉由電性接觸來加以探 測，以獲得或採樣電流資料或信號，諸如電流傳導性或性 月&檢查。 電探針模組PM係由大致扁平的絕緣模組外殼MH所 構成，其係固定至變壓器H1，以及複數個電探針塊pB(在 此例中為四個）之標的專用陣列，每一電探針塊係分別由合 併在模組外殼MH中之數百或數千接觸探針】之矩陣所組 成，且其接觸下端係暴露在外面，舉例來說，其設計之露 出距離係大約為0J5毫米。每一探針】係連接至層疊於變 壓器m中之配線板（wlnngplate)上之對應的導線導體，。 第2圖係顯示第i圖之電探針裝置即之任一接觸探 針1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297^7^7" 312756 ^----------------------1T--------------------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各襴) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1250284 五、發明説明 該電探針裝置PU係具有探針固定座6以及配線板 11，該探針固定座6係固定在模組外殼MH中之絕緣板體 構件，該配線板1 i係做為層疊在該固定座6且形成有該導 線導體12之絕緣基板。 該接觸楝針1具有柱塞組件5，該柱塞組件5’係具有 連接至螺旋彈簧2之兩端之一對上方及下方柱塞3及4。 該柱塞組件5係設計成可以安裝在形成於絕緣固定座6之 支撐孔7中，而使得成對的柱塞3及4係可以往復地移動， 並使得在一端之柱塞4可朝外突伸而出而不會滑脫出去， 而在另一端之柱塞3則係與層疊在固定座6上之配線板^ 之導線導體12形成彈性接觸，藉以形成電氣導通。該柱塞 J及4係由工具鋼（sk)製成具有〇1毫米之外徑者，其係 先鐘鎳然後再鍍金而成。該螺旋彈簧2係由一種螺旋捲繞 之彈性細鋼絲（SWPA)所製成，其係先鍍〇·3毫米厚度之 鎳’然後再鍍0.3至0.5微米厚度之金而成。 柱塞組件5係經由在配線板11之層疊面上之支撐孔7 之開口 9a，而可拆除地安裝在支撐孔7中。 該固定座6係由中間絕緣體8及上方絕緣體9以及不 方絕緣體1 0層疊而成，其中該中間絕緣體8係層疊在上方 及下方絕緣體之間。該支撐孔7係包括相互連通之通孔 8a、9a及1 〇a，這些通孔係分別同心地形成在絕緣體8、9 及10上。 詳言之，支撐孔7係具有分別與上方及下方之通孔9a 及l〇a相連通之通孔8a。該通孔8a及9a具有大致相同的 -----------------裝------------ (請先閲讀背面之注意塡寫本頁各攔) •訂- •線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 6 312756 1250284 五、發明説明（ 直徑。通孔10a具有設計成比通孔8a之直徑還小之直徑。 在此-實施例中’通孔9a因此便可構成在配線板U側之 支撐孔7之柱塞組件容置區域之一端部。 柱塞3及4係具有：較大直徑主體部分3a及钧，其 所具有之直徑係可使該柱塞3及4能夠沿著通孔如及^ 而被導引滑動；突起部分31)及4b，其係由較大直獲主體 部分3a及4a的軸向朝内延伸而出，且其所具有之直徑係 可使該螺旋彈簧2能夠壓入配合於其上；以及針體部分％ 及4c，其係由較大直徑主體部分&及钧分別沿著相反於 突起部分3b及4b之方向而軸向朝外延伸而出。該針體部 分4c係具有縮減之直徑，以使其可以被導引通過該下方絕 緣體10之通孔l〇a而垂直移動。 柱塞組件5具有壓入配合於該螺旋彈簧2之兩端部之 突起部分3b及4b，藉此使該柱塞3及4可以固定於螺旋 彈η 2。柱塞3及4之連接方式亦可以藉由硬焊、軟焊或 丨利用黏膠來達成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔) 柱塞組件5係經由開口 9a而插入支撐孔7中，且該柱 塞4之突起部分仆係位在上方，而以主體部分化之端面 與下方絕緣體1〇之上表面相銜接之方式容置於支撐孔7 中，藉此而不會掉落，且該針體部分4c係經由通孔1〇习 而犬伸至下方絕緣體1 〇外面。在柱塞組件5之此一容置狀 2中，該配線板11係，尚未安置於其上，使得連接至螺旋彈 簧2之另一端之柱塞3係可突伸至支撐孔7之開口 外 面，而達到自由伸展之程度，並且可以移除。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f) 7 312756 Α7 Β7 !25〇284 五、發明説明（8 (請先閲讀背面之注意再填寫本頁各攔) 構成固定座6之可分離部分之配線板丨丨係層疊在上方 絕緣體9的上表面。該配線板丨〗在相對於支撐孔7之開口 9a的位置具有大直徑且預定深度之固定孔丨丨a。該固定孔 Ua係容置一形成在導線導體12之一末端處之大致為圓形 的扁平部分12a，其中該導線導體12係由單一導線，諸如 做為信號傳輸線之琺瑯質導線所構成。扁平部分12a係可 以错由加壓該導線導體12之一端部以使其在與軸向垂直 之方向上變形而形成，藉此其便可以具有大致為圓形之形 狀，且其直徑（d+α)係比導線導體12之外徑（或琺瑯線之 外徑）還大，如第3圖所示。 該導線導體12係經由導線導體插入孔〗lb而延伸至外 界，其中該導線導體插入孔11 b係與配線板丨丨中之固定孔 11a相連通之小直徑開孔，且該導線導體12係連接至外部 電路13,諸如測量儀器。該導線導體插入孔ub所具有i 開口直徑係可以避免該導線導體12滑脫出來，且使該導線 導體12可以插入於其中。容置在固定孔Ua中之扁平部分 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 1 2a係藉由形成在固定孔11 a與導線導體插入孔11 b之門 之階狀部分，而避免在導線導體1 2之延柚古a 、1甲万向上滑脫出 來。該固定孔係可視為支撐孔之一部分。 沿著導線導體12之軸長方向而與該扁平部分一起 容置在固定孔lla中之端面12b ’係定位成可以由固定孔 11a内部面向該支撐孔7之開口 9 a。宾q ^， 狂暴3之針體部分3c 便可因此與該端面12b形成彈性接觸。 複數個接觸探針1係配置成具有預定間距之矩陣，
1250284 A7 五、發明説明（9 ) 成探針塊舉例來說，藉由使做為探針之下方柱塞4 j針體部分4c之突伸端與該做為接觸標的之電極14a形成 彈性接觸’該探針i便可定位在做為待測標的之半導體晶 片女裝基板14上。電氣信號係由柱塞4所攜出，並且經由 柱塞組件5而傳導至導線導體12之端面12b，然後再經由 導線導體12而傳送至外部電路13。 在此一接觸探針丨中，若該柱塞3或4無法彈性地往 >復移動時，或者係該柱塞3或4破裂或受損時，則此一損 壞的柱塞便需要加以更換。該層疊在固定I 6上之配線板 1係先移除，以露出該支撐孔7之開口 9a而方便進入其 内部，然後，經由開口 9a，便可將具有損壞之柱塞之柱塞 組件5向外拉出而移除。接著，便可將一新的柱塞組件$ 插入至空的支撐孔7中，然後再將配線板11放置在固定座 6上，而元成柱塞組件5之更換。此一更換並不需要拆卸 及重，、且該固疋座6本身，如此便可不需要技術純熟之人員 >來進行更換。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁各攔) 該接觸探針1並不需要太細的導線導體。因此，可以 採用具有0.08毫米或以上之直徑的導線，而不需要採用具 有〇,07 *米或更小直徑而具有較高阻抗之導線。在具有 〇·〇8亳米至0·09毫米之直徑的例子中，該扁平部分12&所 具有之寬度（d+a)係在0‘10至〇 u毫米之範圍内。因此， 相鄰之探針便可以形成其各自之支撐孔11a,而不會相互 干擾’甚至由於較小間距之先進技術趨勢而使其間距必須 精細到0 · 1 5毫米時亦然。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 9 312756 1250284 A7 五、發明説明（10 ) θ系”、員不依照本發明之第二實施例《接觸探針 20，其中該配線板η τ 係加以省略而未顯示於圖中。該 20與接觸探針1 木針 不同處係在於，其中該柱塞組件5係 由一柱塞3所構成。 請 先 閲 讀 背 面 意 事 項 再 填 寫 本 頁 各 此一實施例之衽金2 Λ丄 塞3係具有一針體部分3f來做為柱塞 體之頂端，而可以與導線導體U形成電性連接。在 此一實施例中’該針體部分3f係在柱塞主體3(1之前端部 形成一圓錐端部。該钻科# /針體部为3f亦可以呈扁平狀或其他適 當的形狀。 柱塞3係具有由柱塞主體3d之後面延伸而出之突起部 刀3e該大起部分3e係可壓入配合至螺旋彈簧2之一端 部，以形成連接。在該螺旋彈菁2之另一端部，亦可如第 一實施例之方式連接一柱塞4。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該接觸探針20係具有固定座6，其係由層疊成雙層體 之中間絕緣體15 ' 16，以及上方絕緣體9與下方絕緣體1〇 所構成/、中該中間絕緣體1 5 ' 1 6係被夾置在上方絕緣體 9與下方絕緣體1〇之間。支撐孔7包括同心地形成在絕緣 體9、10、15及16中之通孔9a、l〇a' 15a及16a，且各 個通孔係彼此相連通。該通孔9a、i5a及16a係具有大致 相同之直徑，而通孔1 〇 a則係具有較小之直徑。 在此一實施例中，同樣地，該通孔9a係在配線板11 側之構成該支撐孔7之一開口，且該柱塞3之主體3d之尺 寸係設計成具有可以移動地導引通過該通孔9a、15a及16a 之直徑。因此，柱塞組件5係可經由在配線板11側之開口 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 10 312756 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1250284 A7 A7 B7 五、發明説明（u ) 9a而可移除地安裝在支撐孔7中。 接觸揼針2 0係具有相同於第一實施例之功效。此外， 由於柱塞3在主體上未提供階狀部，因此其便能以較低之 成本來加以製造。 第5圖係顯示依照本發明之第三實施例之接觸探針 2 1，其中該接觸探針2 1係第二實施例之一種修飾。探針 21係具有結構不同於接觸探針2〇之固定座6。 > 探針21之固定座6係僅由兩個彼此層疊在一起之中間 絕緣體15、16所構成。支撐孔7係由同心地貫穿該中間絕 緣體15、16之通孔15a、i6a及i6b所構成，且各個通孔 係彼此相連通。該通孔1 6 b係一個較細的開孔，其係用以 滑動式導引柱塞4之針體部分4c，且該通孔16a在絕緣體 1 6之下方部分係具有縮減之直徑。 在此一實施例中，該通孔i 5a係在配線板u側之構成 該支撐孔7之一開口，且柱塞組件5係經由在配線板n |層：μ:側之支撐孔7的開口 1 5 a而可拆卸式地安裝在支撐孔 7中。 接觸探針2 1並未採用上方絕緣體9及下方絕緣體 1〇，因此其具有較少的零件數量，因此可增進其組裝性， 且在構成支撐孔的通孔16 a與通孔1 6 b之間可以維持較精 確的相對位置關係。 第6圖係顯示依照第四實施例之接觸探針22，其中該 接觸探針22係第三實施例之一修飾。該探針22係具有結 構不同於接觸探針2 1之配線板丨i。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 312756 -----------------^---------------------— $ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔) 11 A7 B7 !25〇284 五、發明説明（u 示了具有導線導體12之導線導體結構以外，亦可使用 電路板（CirCUlt board)或FPC(可撓性印刷電路）做為該配線 板11。此一修飾係顯示使用電路板之實例。 (請先閲讀背面之注意再填寫本頁各攔) 更詳細地說，此一修飾係採用具有埋設在基板中之 電路導體26之電路板。柱塞組件5之柱塞3係具有針體部 分3f，此針體部分3f係可以與外露於基板以表面之外^ 電路導體26之外露表面26a形成彈性接觸，以與電路導體 26形成電氣接觸。該電路導體26係具有另一端部，此 端部26b可適當地經由一導線導體（圖上未顯示）連接至例 如測量儀器之外部電路13(參照第1圖）。 接觸探針22係具有相同於接觸探針2 1之功效。 依照上述之實施例，在一接觸探針中，具有成對柱塞 連接至螺旋彈簧兩端之柱塞組件，係容置在一支撐孔中， 其中該支撐孔係貫穿由絕緣體所製成之固定座，而使得該 成對柱塞係可往復式地移動，且在一側之柱塞係安裝成可 以向外犬伸，同時不會滑脫出去，而在另一側之柱塞則係 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與層疊在固定座上之配線板形成電性連接。柱塞組件係可 經由在配線板層疊側之支撐孔之開口而可拆卸式地安裝在 支撐孔中。 該層疊在固定座上之配線板係可以移開，以使得在配 線板層疊侧之支撐孔之開口可以外露出來。經由該開口， 該柱塞組件便可以插入支撐孔或由支撐孔中移出。 因此’當接觸探針受損時，並不需要拆解及重新組裝 "亥固疋座本身’只需要將層疊在固定座上之配線板移開， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 12 312756 1250284 五、發明説明（13) --- 便可以將受損之柱塞組件由支撐孔中取出，然後再將新的 柱塞組件插入至空的支撐孔中’接著再將配線板層疊在固 定座上，如此便可以完成柱塞組件之更換。 在柱塞組件另一側之柱塞係具有一針體部分，其係可 以電性連接至配線板，而做為柱塞主體之前端部。 因此，在另一側之柱塞並未具有階狀主體，此一事實 係使得其在製造上更為容易，進而可以降低成本。 、 • 雖然本發明之實施例已藉由特定的文字描述說明如 上’然而此類說明僅係做為闡述之用。應瞭解的是，在不 脫離以下申請專利範圍之情況下，本發明仍可以具有各種 不同的變化及修飾。 裝----------------------訂 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁各攔)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13 312756