TWI422828B - 接觸探針 - Google Patents

Description

接觸探針

本發明係有關一種作為測量端子之使用於用以將設置有電極的IC晶片等被檢查基板電性導通連接於設置有電性連接測量機器等電極之檢查基板之IC測試用套筒等之接觸探針。

作為此種接觸探針的習知技術的一例係如日本特開2000-46867號公報(以下稱為專利文獻1)所示。簡單地說明專利文獻1所揭示的技術。首先，於檢查基板的表面設置有電性連接於測量機器等之平板狀的電極，以螺絲固定等方式於該檢查基板的表面適當地固定設置由絕緣材質所構成的外罩。於該外罩穿設貫通孔，該貫通孔係面向電極，且於離開電極相反側的位置的外罩表面側具有狹窄部。接著，於該貫通孔內設置有可朝軸方向移動自如之由導電材質所構成的柱塞。該柱塞係由通過狹窄部而從外罩突出之細徑的端子部、無法通過狹窄部之粗徑的擴寬部、以及設置在比擴寬部還靠近電極側之細徑的軸部所形成。接著，在貫通孔內，於擴寬部與電極之間設置有可為軸部插入之由導電材質所構成的螺旋彈簧。該螺旋彈簧係作成於擴寬部側的至少一部分形成疏繞部分而能壓縮變形，且於電極側形成密繞部分。因此，當柱塞的端子部前端扺接於被檢查基板的電極，螺旋彈簧抵抗彈力而使疏繞部分壓縮變形時，螺旋彈簧就會藉由該彈力而彈接至檢查基板的電極。如此，被檢查基板的電極係經由柱塞與螺旋彈簧而與檢查基板的電極呈電性導通狀態。

在這種接觸探針的習知技術的另一例中，已刪減零件數目者係揭示於日本特許第2655802號公報(以下稱為專利文獻2)。簡單地說明專利文獻2所揭示的技術。首先，由導電材質所構成的螺旋彈簧係作成螺旋狀的各節距環圈朝螺旋彈簧的軸方向傾斜，且整體作成密繞狀態。接著，該螺旋彈簧係適當地設置在穿設於由絕緣材質所構成的外罩的貫通孔內，且螺旋彈簧的兩端係形成為分別扺接於檢查基板的電極與被檢查基板的電極。在該構成中，由於螺旋彈簧整體作成密繞，因此一邊可為螺旋狀一邊可縮短實際的導電路徑長度被縮短，而能減少電感成分與電阻成分。

專利文獻1：日本特開2000-46867號公報

專利文獻2：日本特許第2655802號公報

在專利文獻1所記載的技術中，係在檢查基板的電極側將螺旋彈簧形成密繞部分，使柱塞的軸部滑接於螺旋彈簧的密繞部分，藉此將被檢查基板的電極從柱塞經由螺旋彈簧的密繞部分而與檢查基板的電極呈電性導通狀態。藉由該構成的導電路徑，電感成分與電阻成分小。然而，當因為來自外部的一點撞擊等使柱塞的軸部從螺旋彈簧的密繞部分瞬間離開時，此期間將使螺旋彈簧的疏繞部分被夾設於導電路徑。結果，導電路徑的電感成分與電阻成分急遽變大，而有瞬間斷裂之虞。

此外，在專利文獻2所記載的技術中，係達成零件數目非常少的特別作用效果。然而，設置於檢查基板與被檢查基板的電極並未限定於平板狀。這是由於當電極為錫球時，即使使螺旋彈簧的端部扺接於錫球亦無法確切地嵌入錫球，會因偏移而無法確實扺接。因此將錫球作為電極會有無法檢查被檢查基板之缺失。

本發明乃有鑑於上述問題而研創者，其目的在提供一種能確切地扺接於錫球等電極，且不會有瞬間斷裂之虞的接觸探針。

為了達成目的，本發明的接觸探針係使檢查基板的電極與被檢查基板的電極電性導通者，其構成如下：於前述檢查基板設置有平板狀電極之面設置由絕緣材質所構成的外罩，在該外罩穿設貫通孔，該貫通孔係面向前述檢查基板的電極且在離開該電極之側具有狹窄部，於該貫通孔內將由導電材質所構成的柱塞設置成朝軸方向移動自如，前述柱塞係由通過前述狹窄部且從前述外罩突出至前述被檢查基板側之細徑的端子部、無法通過前述狹窄部之擴寬部、以及設置在比該擴寬部還靠近前述檢查基板的電極側之細徑的軸部所形成，在前述貫通孔內於前述擴寬部與前述檢查基板的電極之間的前述軸部插入由導電材質所構成的螺旋彈簧，該螺旋彈簧係將其螺旋狀的各節距環圈朝前述軸方向傾斜密繞且將扺接於前述檢查基板的電極之側的終端部分在螺旋狀內側彎曲以離開前述檢查基板的電極之方式形成，前述柱塞的端子部前端係扺接於前述被檢查基板的電極，當前述螺旋彈簧抵抗彈力而被壓縮時，前述柱塞的前述軸部的端面會抵接於前述螺旋彈簧的前述終端部分。

前述被檢查基板的電極係為錫球，前述柱塞的前述端子部前端係可構成為冠狀。

在申請專利範圍第1項所記載的接觸探針中，將從外罩的狹窄部突出的端子部前端作成確切地使其抵接至設置在被檢查基板的電極之形狀，藉此能對應具有任何形狀的電極的被檢查基板。此外，螺旋彈簧為密繞，不會有疏繞部分夾設於導電路徑，能實質地縮短導電路徑，且降低電感成分與電阻成分。此外，在螺旋彈簧彈性變形的狀態下，由於螺旋彈簧的兩端彈性地抵接於擴寬部與檢查基板的電極，且柱塞的軸部端面抵接於螺旋彈簧的終端部分而將螺旋彈簧的端部彈性地推壓至檢查基板的電極側，因此即使從外部發生某些撞擊亦不會有瞬間斷裂之虞。再者，由於成為從柱塞的軸部僅經由螺旋彈簧的終端部分而與檢查基板的電極呈電性導通狀態，因此相比於經由螺旋彈簧的密繞部分，能進一步地減少電感成分與電阻成分。

在申請專利範圍第2項所記載的接觸探針中，由於將柱塞的端子部前端作成冠狀，因此能確實地抵接於作為被檢查基板的電極之錫球。

以下參照第1圖與第2圖說明本發明的實施例。第1圖係顯示在本發明的接觸探針的實施例中，將外罩等剖面所示之未使柱塞抵接於被檢查基板的電極之狀態的構造，(a)為正面圖，(b)為左側面圖。第2圖係顯示在第1圖的本發明的接觸探針的實施例中，將外罩等剖面所示之使柱塞抵接於被檢查基板的電極之狀態的構造，(a)為正面圖，(b)為左側面圖。

在第1圖與第2圖中，本發明的接觸探針首先係於檢查基板10的表面設置電性連接於測量機器等之平板狀電極10a，於該檢查基板10的表面以螺絲固定等方式適當地固定設置由絕緣材質所構成的外罩12。於該外罩12係穿設有貫通孔12b，該貫通孔12b係面向電極10a，且於離開與電極10a相反側之位置的外罩12的表面側具有狹窄部12a。接著，於該貫通孔12b內將由導電材質所構成的柱塞14設置成朝軸方向移動自如。該柱塞14係由通過狹窄部12a而從外罩12突出之細徑的端子部14a、無法通過狹窄部12a之粗徑的擴寬部14b、以及設置於比該擴寬部14b還靠近電極10a側之細徑的軸部14c所形成。接著，於貫通孔12b內，在擴寬部14b與電極10a之間設置可為軸部14c插入之由導電材質所構成的螺旋彈簧16。該螺旋彈簧16係作成螺旋狀的各節距環圈朝螺旋彈簧16的軸方向傾斜，且整體為密繞狀態。接著，在螺旋狀的內側以離開電極10a之方式將抵接於電極10a之側的終端部分16a予以彎曲形成。此外，柱塞14的端子部14a的前端係以能確實地抵接於被檢查基板20的錫球20a之方式將前端分割成四個而形成為具有四支大致錐狀的尖端(爪)之冠狀。

在該構成中，在柱塞14的端子部14a的前端未抵接於作為被檢查基板20的電極20a之錫球的狀態下，如第1圖所示，柱塞14會藉由螺旋彈簧16的彈力而彈性地彈壓至外罩12的表面側，並藉由擴寬部14b防止柱塞14朝外罩12的表面側脫離。柱塞14的軸部14c的端面係未抵接於螺旋彈簧16的終端部分16a。接著，在柱塞14的端子部14a的冠狀前端抵接於作為被檢查基板20的電極20a之錫球的狀態下，如第2圖所示，螺旋彈簧16會壓縮變形而使柱塞14從外罩12的表面側朝檢查基板10側移動，作為電極20a之錫球則會經由所抵接之柱塞14的端子部14a、擴寬部14b及螺旋彈簧16而與檢查基板10的電極10a電性導通連接。在此，由於螺旋彈簧16係將螺旋狀的各節距環圈朝軸方向傾斜，所以藉由壓縮變形的彈力，螺旋彈簧16其中一方端部的斜面上端會抵接於擴寬部14b，另一方的端部斜面下端會抵接於電極10a而形成導電路徑，但由於螺旋彈簧16為密繞，因此實質上不會形成螺旋狀的路徑，而是形成依序經過鄰接的線之直線性路徑，故能縮短導電路徑，且能降低電感成分與電阻成分。再者，柱塞14的軸部14c的端面係抵接於螺旋彈簧16的終端部分16a使終端部分16a彈性變形，而彈性地將螺旋彈簧16的端部斜面下端推壓至檢查基板10的電極10a側，因此亦形成從柱塞14的軸部14c僅經由螺旋彈簧16的終端部分16a而與檢查基板10的電極10a呈電性導通狀態之導電路徑，而能進一步地降低電感成分與電阻成分。當比較從該軸部14c僅經由終端部分16a而與電極10a呈電性導通狀態之導電路徑、以及從柱塞14的擴寬部14b經由密繞的螺旋彈簧16整體而與檢查基板10的電極10a呈電性導通狀態之導電路徑時，由於前者係以具有比螺旋彈簧16的導電性還佳的軸部14c構成路徑的大部分，因此電感成分與電阻成分變得非常小。接著，在柱塞14的端子部14a的前端抵接於作為被檢查基板20的電極20a之錫球而使螺旋彈簧16壓縮變形的狀態下，由於螺旋彈簧16的兩端部斜面的上端與下端彈性地抵接於擴寬部14b與電極10a，且軸部14c的端面抵接於終端部分16a使終端部分16a彈性變形，藉此將螺旋彈簧16的端部斜面下端彈性地推壓至電極10a，因此即使從外部發生一點撞擊，亦不會改變導電路徑，且不會有瞬間斷裂之虞。此外，由於將柱塞14的端子部14a的前端作成冠狀，因此能確實地抵接於作為被檢查基板20的電極20a之錫球。

此外，在上述實施例中，被檢查基板20的電極20a雖為錫球，但並未限定於此，亦可於被檢查基板20設置平板狀的電極20a。當該被檢查基板20的電極20a為平板狀時，柱塞14的端子部14a的前端並未限定於冠狀，亦可為前端尖的圓錐狀或半圓狀。此外，將從外罩12的狹窄部12a突出的柱塞14的端子部14a的前端作成適合抵接於設置在被檢查基板20的電極20a之形狀，藉此亦可對應具有任何形狀的電極20a之被檢查基板20。

10．．．檢查基板

10a、20a．．．電極

12．．．外罩

12a．．．狹窄部

12b．．．貫穿孔

14．．．柱塞

14a．．．端子部

14b．．．擴寬部

14c．．．軸部

16．．．螺旋彈簧

16a．．．終端部分

20．．．被檢查基板

第1圖係顯示在本發明的接觸探針的實施例中，將外罩等剖面所示之未使柱塞抵接於被檢查基板的電極之狀態的構造，(a)為正面圖，(b)為左側面圖。

第2圖係顯示在第1圖的本發明的接觸探針的實施例中，將外罩等剖面所示之使柱塞抵接於被檢查基板的電極之狀態的構造，(a)為正面圖，(b)為左側面圖。

10．．．檢查基板

10a、20a．．．電極

12．．．外罩

12a．．．狹窄部

12b．．．貫穿孔

14．．．柱塞

14a．．．端子部

14b．．．擴寬部

14c．．．軸部

16．．．螺旋彈簧

16a．．．終端部分

20．．．被檢查基板

Claims (2)

1. 一種接觸探針，係用以使檢查基板的電極與被檢查基板的電極電性導通者，其特徵在於：於前述檢查基板設置有平板狀電極之面設置由絕緣材質所構成的外罩，在該外罩穿設貫通孔，該貫通孔係面向前述檢查基板的電極且在離開該電極之側具有狹窄部，於該貫通孔內將由導電材質所構成的柱塞設置成朝軸方向移動自如，前述柱塞係由通過前述狹窄部且從前述外罩突出至前述被檢查基板側之細徑的端子部、無法通過前述狹窄部之擴寬部、以及設置在比該擴寬部還靠近前述檢查基板的電極側之細徑的軸部所形成，在前述貫通孔內於前述擴寬部與前述檢查基板的電極之間的前述軸部插入由導電材質所構成的螺旋彈簧，該螺旋彈簧係將其螺旋狀的各節距環圈朝前述軸方向傾斜密繞且將扺接於前述檢查基板的電極之側的終端部分在螺旋狀內側彎曲以離開前述檢查基板的電極之方式形成，前述柱塞的端子部前端係扺接於前述被檢查基板的電極，當前述螺旋彈簧抵抗彈力而被壓縮時，前述柱塞的前述軸部的端面會抵接於前述螺旋彈簧的前述終端部分。
2. 如申請專利範圍第1項之接觸探針，其中，前述被檢查基板的電極係為錫球，前述柱塞的前述端子部前端係構成為冠狀。