TWI585416B - 接觸測試裝置 - Google Patents

Description

接觸測試裝置

本發明係關於一種接觸測試裝置，其提供於測試半導體積體電路之電特性的探針卡，或測試半導體封裝印刷電路板之電特性的電性測試治具。

接觸測試裝置為一種與電子元件接觸並傳送電訊號到電子元件，以檢查電子元件(電子裝置)的裝置，電子元件例如根據精確規格製造的半導體積體電路或半導體封裝印刷電路板。

表面形成有電極的電子元件係為要歷經測試的測試物(待測件(DUT))，設置於接觸測試裝置之探針的一端與測試物的電極接觸，而探針的另一端與空間轉換器接觸。空間轉換器通過印刷電路板連接測試機台，並測試測試物。亦即，接觸測試裝置於測試期間係用作為電連接測試物及空間轉換器的媒介。

圖1為習知接觸測試裝置6之結構剖面示意圖。習知接觸測試裝置6包含複數探針40及導引板10、20，其中導引板10、20為非導體且具有讓探針插入的複數探針孔15及25。圖1繪示眼鏡蛇探針(cobra probe)作為探針40的例子，然而其他直線形探針亦可用作為探針40。各導引板10、20之中間部分具有凹槽，因此中間部分的厚度相當小，讓探針40插入的探針孔15及25精確地形成於導引板10、20之中間部分。探針40兩端的直線部分別插入形成 於導引板10、20之探針孔15及25。探針40可在探針孔15及25內垂直移動，探針40兩端的尖端分別與測試物及空間轉換器接觸。

典型地，接觸測試裝置與空間轉換器(未繪示)一體組裝及使用，增加電極之間的距離。當接觸測試裝置6與測試物(未繪示)緊密接觸時，探針40在測試物及空間轉換器之間被垂直壓迫。然後探針40的中間部會彈性變形，而測試物及空間轉換器通過探針40電連接。

當探針40與測試物接觸時，若探針40的中間部全朝相同方向彎曲且彎曲程度相同，則複數探針40之間可維持固定的距離，因此探針40之間不會發生電性短路。然而，探針40的長度或測試物的電極高度不一致時，各探針40受垂直壓迫的距離會不同。因此原由，相鄰探針彎曲的程度可能彼此不同，且因為此變形量的差異，探針的中間部會接觸另一個探針的鄰近中間部，而使探針之間發生短路。此問題在接觸測試裝置之探針以微小節距密集配置時尤其嚴重。

為解決測試過程中探針間發生的短路問題，探針40的中間部通常塗覆絕緣包覆41。然而，逐一塗覆絕緣材料於微小探針的方法會造成產量不佳的問題，且在塗覆絕緣材料於探針的過程中探針會變形。

習知接觸測試裝置6之另一問題在於探針40不易更換。在接觸測試裝置6組裝完成而有不良探針時，或當接觸測試裝置使用中探針損壞時，需要更換探針，然而探針的更換程序非常複雜又困難。習知接觸測試裝置6中，探針40的中間部具有厚的部分，而使探針40保持在組裝於接觸測試裝置的狀態。亦即，習知接觸測試裝置中，探針的厚部分卡在探針孔15及25而不會從探針孔15及25退出，因此使探針保持在組裝於接觸測試裝置的 狀態。

因此，為了更換探針40，接觸測試裝置6必須與空間轉換器分離，然後接觸測試裝置6的導引板10、20必須彼此分離。

本發明致力於提供一種接觸測試裝置，其能避免以微小節距配置的探針之間發生短路。

本發明亦致力於提供一種接觸測試裝置，其容許輕易地更換探針。

本發明亦致力於改善探針於探針孔中的位置精確度。

本發明亦致力於提供一種接觸測試裝置，其具有空間轉換功能以增加探針之間的空間。

本發明一例示實施例提供一種接觸測試裝置，其包含第一導引板、第二導引板、中介板及複數探針，其中第一導引板具有複數第一探針孔；第二導引板平行第一導引板設置，並具有複數第二探針孔；中介板設置於第一導引板及第二導引板之間，並具有複數中介孔；複數探針插入複數第一探針孔、複數第二探針孔及複數中介孔，其中中介板相對於第一導引板及第二導引板為可移動的。在這樣的狀況，探針之至少一部分可彎曲，且彎曲部分係鄰接中介孔的壁面。此外，中介板的相對移動可使探針變形，且探針可固定成於重力方向上不會因自身重量而移動。

以前述組態而言，當探針接觸測試物的電極且壓抵時，探針進一步彎曲於彎曲方向時可使中介板移動於彎曲方向。

形成於中介板的中介孔可具有長孔形狀，且長孔形式之中介 孔的長軸方可為相對於相鄰探針之中心連線傾斜預定角度的方向。

此外，探針最厚部分的直徑可小於第一探針孔或第二探針孔的內徑。

此外，探針之至少一部分可彎曲，且中介板更可於探針彎曲的方向上為可移動的。在這樣的狀況，第一柱孔可形成於第一導引板，或者第二柱孔可形成於第二導引板，且中介板的移動限制可由柱銷插入第一柱孔或第二柱孔來實現。此外，供柱銷插入的中介柱孔可形成於中介板，且中介柱孔的內徑可大於柱銷的直徑，而使中介板為可移動的。

本發明之接觸測試裝置可更包含位置調整插銷，其相對於第一導引板及第二導引板移動中介板，其中探針之至少一部分藉由中介板的移動而彎曲，且彎曲的部分係鄰接中介孔的壁面。位置調整插銷可為可轉動地插入形成於第一導引板的第一位置調整孔或形成於第二導引板的第二位置調整孔，且位置調整插銷可具有偏心轉動之部分，當該部分於第一位置調整孔或第二位置調整孔中轉動時係推動中介板。在這樣的狀況，第一位置調整孔或第二位置調整孔之內徑可大於位置調整插銷之直徑，使得位置調整插銷在中介板移動後為可移除的。

此外，位置調整插銷可用於插入形成於接觸測試裝置之側面的位置調整孔，並用於移動中介板。

於本發明之接觸測試裝置中，第一探針孔之節距及/或配置與第二探針孔之節距及/或配置可彼此不同。

此外，於本發明之接觸測試裝置中，絕緣包覆可形成於複數探針之至少一探針上。

根據本發明之接觸測試裝置，藉由中介板，可避免以微小節距配置之探針間發生短路。

此外，根據本發明，探針彎曲時由第一探針孔及第二探針孔與中介孔支撐，因此，可使用不具有被探針孔卡住的部分的探針，因此探針容易更換。

此外，根據本發明，所有探針藉由中介板於預定方向上與探針孔緊密接觸，因此可改善探針於探針孔中的位置精確性。

此外，根據本發明，第一探針孔的節距及/或配置與第二探針孔的節距及/或配置彼此不同，因此可提供使探針間的空間增加的空間轉換功能。

1、2、3、4、5‧‧‧接觸測試裝置

6‧‧‧習知接觸測試裝置

10‧‧‧第一導引板

15‧‧‧第一探針孔

16‧‧‧第一柱孔

17‧‧‧第一位置調整孔

18‧‧‧位置固定孔

19‧‧‧對準孔

20‧‧‧第二導引板

25‧‧‧第二探針孔

26‧‧‧第二柱孔

27‧‧‧第二位置調整孔

28‧‧‧位置固定孔

29‧‧‧對準孔

30‧‧‧中介板

35‧‧‧中介孔

36‧‧‧中介柱孔

37‧‧‧中介位置調整孔

39‧‧‧對準孔

40‧‧‧探針

41‧‧‧絕緣包覆

50‧‧‧探針

55‧‧‧彎曲方向

58‧‧‧節距

59‧‧‧節距

60‧‧‧柱銷

70‧‧‧位置調整插銷

80‧‧‧位置固定插銷

圖1為習知接觸測試裝置之結構剖面示意圖。

圖2為本發明一例示實施例之接觸測試裝置之結構剖面示意圖。

圖3繪示本發明一例示實施例之接觸測試裝置之中介板固定探針的原理之剖面示意圖，其中圖3(a)繪示插入探針的步驟；圖3(b)繪示固定探針的步驟；且圖3(c)繪示測試步驟。

圖4繪示本發明一例示實施例之接觸測試裝置之第一導引板、第二導引板及中介板之截面上視平面圖及截面側視圖。

圖5為繪示探針及中介孔之配置上視平面圖。

圖6繪示本發明另一例示實施例之接觸測試裝置之剖面示意圖；其中圖6(a)繪示插入探針的步驟；且圖6(b)繪示固定探針的步驟。

圖7為本發明又一例示實施例之接觸測試裝置之剖面示意圖，其中位置調整插銷組態為可移除的。

圖8為本發明又另一例示實施例之接觸測試裝置之剖面示意圖，其中位置調整孔形成於接觸測試裝置的一側。

圖9為本發明又一例示實施例之接觸測試裝置之剖面示意圖，其中第一導引板及第二導引板之探針孔間的最小節距彼此不同。

圖10為接觸測試裝置之探針間增加距離的原理示意圖，其中圖10(a)繪示探針彼此平行的實例，且圖10(b)繪示探針的上端位置移動於x及y方向的實例。

圖11為例示第一探針孔及第二探針孔之較佳配置之上視平面圖。

於後，參考伴隨圖式詳細說明本發明例示實施例。於以下說中，將說明主要用於檢視半導體晶圓之接觸測試裝置，然而本發明不限於用以檢視半導體晶圓的接觸測試裝置，而可應用於具有複數垂直探針的所有接觸測試裝置。

圖2為本發明一例示實施例之接觸測試裝置1之結構剖面示意圖。參考圖2，本發明例示實施例之接觸測試裝置1的特徵在於包含第一導引板10、第二導引板20、中介板30及複數探針50，其中第一導引板10具有複數第一探針孔15；第二導引板20平行第一導引板10設置，並具有複數第二探針孔25；中介板30設置於第一導引板10及第二導引板20之間，並具有複數中介孔35；複數探針50分別插入複數第一探針孔15及複數第二探針孔25，且中間部插入複數中介孔35。

於測試期間，第一導引板10及第二導引板20可分別與測試物(未繪示)及空間轉換器(未繪示)接觸。此外，於測試期間，探針50可因在測試物及空間轉換器之間受壓迫而變形，且探針50之中間部可彎曲。在大部分實例中，探針50的變形係為彈性變形，但是並不排除塑性變形。

第一導引板10及第二導引板20之間的相對位置可藉由柱銷60固定。亦即，柱銷60插入分別形成於第一導引板10及第二導引板20之第一柱孔16及第二柱孔26，藉此固定第一導引板10及第二導引板20之間的相對位置。於此實例，長孔形式的中介柱孔36形成於中介板30，且柱銷60可接觸中介柱孔36一側的表面以支撐中介板30。以此組態，中介板30可不被柱銷60固定住，而可相對於第一導引板10及第二導引板20移動。

若探針50彎曲時探針50彎曲的部分向前移動的方向係定義為彎曲方向55，則圖2繪示中介板30為柱銷60所支撐的狀態，而使中介板30可能不會從中介板30已於彎曲方向55輕微移動的狀態回到原始狀態。亦即，參考同一探針50共同插入的孔之間的位置，中介孔35比第一探針孔15及第二探針孔25於彎曲方向稍微地移動更遠。因此，探針50的中間部藉由彈性回復力彎曲並接觸中介孔35的左表面(基於圖面所示)。

當探針50與測試物緊密接觸時，探針50進一步彎曲，而使探針50的中間部可推抵中介孔35的右表面(基於圖面所示)。由於中介板30並非被柱銷60固定住，所以探針50可使中介板30朝彎曲方向進一步移動。亦即，中介板30可移動於彎曲方向，然而中介板30於相反方向的移動係受插入形成於中介板30之長孔形式的中介柱孔36中之柱銷60限制。圖2雖繪示柱銷60插入形成於中介板30之長孔形式之中介柱孔36的組態，亦可實施柱銷60支撐中 介板30之外周邊部分的結構。即使在這樣的狀況，中介板30朝柱銷60方向的移動受到限制，但是中介板30可於相反方向(即彎曲方向55)移動。

基於探針的位置，柱孔36亦可形成於中介板30於探針彎曲方向的側邊。若柱孔的位置改變為上述的相反位置，發生在探針插入之中介孔及中介板之柱孔之間的應力係由壓縮應力改變為拉伸應力。複數柱孔可形成於單一中介板，藉此分散施加到柱孔的應力。於習知接觸測試裝置中，其中一個探針比其他探針具有較長的長度，或者與探針接觸的其中一個電極比其他電極具有較高的高度，於測試期間探針可能非一致性地變形，且可能與相鄰探針接觸。因此，絕緣包覆通常形成於探針彎曲的中間部。然而，於本發明之接觸測試裝置1的結構中，中介板30可容許全部的探針50同等地變形。在習知技術中僅施加於探針50的垂直力使探針變形，然而於本發明的結構中，中介板30產生的水平力可與垂直力一起使探針50變形。

因此，於本發明之接觸測試裝置1中，探針50係均勻地彎曲，且中介板30避免相鄰探針50彼此接觸，藉此有效地避免探針50之間的短路。於使用本發明結構的實例中，即使探針50以微小的節距配置，探針50可不需使用絕緣包覆，因此可更有效率地製造接觸測試裝置1。

圖3繪示本發明一例示實施例中之中介板30固定探針50的原理之剖面示意圖。圖3(a)繪示當組裝接觸測試裝置1時插入探針50的步驟。探針50假設為整體具有均勻厚度的探針，且在探針50組裝於接觸測試裝置之前中間部不彎曲並具有直線形狀。在第一探針孔15及第二探針孔25與中介孔35對準而使第一探針孔15、第二探針孔25及中介孔35全部定位成直線的狀態，直線形探針50插入並穿過這三個孔。

圖3(b)繪示接在圖3(a)之步驟後的組裝步驟，亦即藉由於彎曲方向移動中介板30而固定探針50的步驟。當在探針50插入的狀態下中介板30移動於與探針50之縱長方向垂直之方向時，探針50彎曲時探針50的中間部彈性變形。藉著推抵中介孔35內壁之彈性變形探針50一側的彈性回復力，探針50與中介孔35緊密接觸而固定。如上所述固定的探針50不會因為重力藉自身重量自孔中退出。於此狀態，當預定的或更高的力量垂直推抵探針50時，探針50可能垂直移動。

圖3(c)繪示使用接觸測試裝置1測試測試物的步驟，亦即探針50之一端與測試物緊密接觸且探針50變形的步驟。當力量施加於探針50一端時，探針50被推動朝上通過形成於第一導引板10的第一探針孔15，且探針50進一步在第一導引板10及第二導引板20之間彎曲。探針50的彎曲方向55可由中介板30於接觸測試裝置的組裝步驟中之移動方向所決定，即圖3(b)所示的步驟。

中介板30於圖3(b)之組裝步驟中的移動使探針50變形，但是在接觸測試裝置1的使用步驟中，探針50的變形可使中介板30移動。亦即，於接觸測試裝置1的組裝步驟中，中介孔35的內壁於彎曲方向推抵探針50的側表面，而於接觸測試裝置1的使用步驟中，探針50的彎曲部分於彎曲方向推抵中介孔35的相反內壁。因此，在這兩個步驟中，探針50側表面與中介孔35之內壁接觸的方向係彼此相反。

在習知的接觸測試裝置中，探針的中間形成厚的部分，或者探針的側表面形成有突出部，而使插入探針孔的探針被探針孔卡住而不會通過探針孔。相對地，在本發明中，探針50藉由彈性回復力與中介孔25的內 壁以及探針孔15及25的內壁緊密接觸而被固定。亦即，即使探針沒有可與探針孔卡住的厚的部分或突出部，探針也不會輕易退出。因此，在本發明的結構中，探針50的最厚部分的截面的直徑可小於第一探針孔15及第二探針孔25的內徑，而使探針50可通過探針孔15及25。亦即，在本發明的結構中，探針50可插入探針孔15及25或從探針孔15及25拉出，因此可從探針孔15及25便利地更換探針50，而不需要將導引板10及20分離。

於習知的接觸測試裝置中，探針的厚的部分係用以避免探針從探針孔退出，但是於本發明的結構中，探針50是藉由作用在中介孔35與探針孔15及25的內壁上的摩擦力而固定。即使在本發明的結構中，塗覆有絕緣包覆的探針亦可用於探針密度高到須考慮探針之間可能發生短路的狀況。因為即使在極端的實例中接觸測試裝置用於測試且需要維持精確性能，可採用雙重或三重防止短路及漏電流的結構。即使在探針具有厚的部分的實例中，第一探針孔15及第二探針孔25至少其中之一係形成為大於探針的最厚部分，藉此可便利地更換探針。不像習知的接觸測試裝置，探針50係藉由彈性回復力固定，因此即使接觸測試裝置反轉，探針會固定在原始位置而不會在重力方向上移動。因為探針50的質量遠低於探針50之彈性回復力造成的摩擦力而可實施本結構。

此外，習知接觸測試裝置之探針孔內徑大於探針外徑的狀況中，探針會在探針孔中大幅移動，因此使探針的位置精確性不佳。然而，本發明之結構的優點在於：中介板30持續地於探針孔15及25的一個方向上推抵所有的探針50，且探針不會在探針孔中移動，即使是大的探針孔15及25，也可使探針50位置的精確性大大地增加。

於圖2及圖3所示的例示實施例中，已描述直線形且整體具有均勻厚度的探針作為實例，然而，只要探針的中間部可以彎曲，本發明之技術精神可應用於包含眼鏡蛇探針的所有探針。具有彎曲中間部的眼鏡蛇探針亦可藉由從探針插入位置稍微地移動探針孔及中介孔之間的相對位置，而使探針藉由彈性變形固定在預定位置。

此外，於相同原理下，波可探針(pogo probe)亦可藉由稍微彈性變形探針的中間部而固定。於波可探針的實例中，柱塞桿可與導引板之探針孔內壁緊密接觸，而套筒可與中介板之中介孔內壁緊密接觸。因為即使壓縮波可探針，波可探針仍保持直線形，所以幾乎不會發生因波可探針變形造成的中介板移動。

圖4繪示本發明例示實施例之接觸測試裝置1中第一導引板10、第二導引板20及中介板30之剖面上視圖及剖面側視圖。相較於定位在中介板30上下兩側之第一導引板10及第二導引板20，中介板30進一步移動於彎曲方向，因此，探針50彈性地變形且藉著與中介孔35及探針孔15及25之內部緊密接觸而固定。探針50之彈性回復力所產生的力及使中介板30回到與彎曲方向相反之方向的力，施加於已在彎曲方向移動的中介板30，但是中介板30係由柱銷60所支撐。柱銷60貫穿地插入形成於第一導引板10及第二導引板20之第一柱孔16及第二柱孔26以及形成於中介板的中介柱孔36，並用以決定第一導引板10及第二導引板20與中介板30之間的相對位置。因為第一導引板10及第二導引板20需要相對於彼此定位在精確位置，第一柱孔16及第二柱孔26可具有圓形平面形狀，而中介柱孔36可具有長孔形式的平面形狀，因為中介板30需要被支撐成可使中介板30移動於彎曲方向但在彎曲方向的相反 方向向不被推抵。

因為接觸測試裝置使用的實際狀況與理想狀況不同，所有探針的長度可能不是完全一致，且所有探針的彎曲程度可能不是彼此相等。中介孔35內徑減掉探針50外徑得到的距離定義為能吸收彎曲程度不均勻性的空間，因此，需要將中介孔35加大到某個程度。然而，因為密集中介孔35之間的距離很短，限制了中介孔35尺寸的增加。於中介孔35在彎曲方向上形成加長的實例中，可確保在彎曲方向55上能吸收探針彎曲不均勻性的空間，同時在密集中介孔35之間保有大的壁厚度。因此，中介孔35可具有長孔、橢圓或矩形形式之具有長軸的平面形狀。

於此實例中，中介孔25之長軸方向可為相對於相鄰探針50之中心連線具有預定傾斜之方向。原因在於中介孔25之長軸方向基本上是探針50彎曲的方向，且探針50彎曲時可能容易與其他相鄰探針接觸。亦即，探針彎曲的方向可為與相鄰探針50之中心的直線連線夾有預定角度之方向。

圖5為繪示探針50及中介孔35之配置上視平面圖，其繪示探針50密集配置在二維平面的狀態。如圖5所示，於中介孔35形成為長孔形式而使長軸方向與相鄰探針50之中心的直線連線夾有45度角的實例中，因為中介孔35可形成具有最大長度，所以空間效率最高。於探針50配置成直線的實例中，中介孔35可形成為使得中介孔35之長軸方向與相鄰探針50之中心的直線連線夾有90度角。相鄰探針50之中心的直線連線方向與中介孔35之長軸方向一致的狀態，在空間效率上可能最為不利。

本發明之技術精神亦可應用於具有讓探針插入之探針孔之 兩個或更多個導引板的組態。即使在這樣的狀況，具有穿過板件而容許探針彎曲之部分的板件即為中介板，而定位在中介板兩側以支撐插入的探針而使探針的中間部可彎曲的板件即為導引板。導引板中最靠近中介板及較靠近測試物的一個導引板可為第一導引板，而設置於上述那個導引板相對側且最靠近中介板的另一個導引板可為第二導引板。

亦可提供複數個中介板。當探針彎曲時可移動於探針彎曲方向的所有板件可為中介板。當中介板的數目增加時，探針更容易插入，且避免探針間的短路。彼此重疊的中介板可共享柱銷。中介板可藉由將整體區域分成兩個或更多個區域而分別形成，於此實例中，個別的中介板可個別具有柱銷。

再者，除了柱銷60，更可提供相對固定第一導引板10及第二導引板20的其他固定裝置。舉例而言，位置固定孔形成於第一導引板10及第二導引板20中，且位置固定插銷係插入位置固定孔，藉此固定第一導引板10及第二導引板20。在這樣的狀況，柱銷60不一定需要穿過第一導引板10及第二導引板20，且柱孔可僅形成於第一導引板10及第二導引板20其中任一個，而使柱銷60插入柱孔。

圖6係本發明另一例示實施例之接觸測試裝置2之剖面示意圖。本例示實施例之接觸測試裝置2之特徵在於包含位置調整插銷70，用以調整中介板30的位置。

參考圖6，接觸測試裝置2的結構包含第一導引板10、第二導引板20、中介板30及複數探針50，其中第一導引板10具有複數第一探針孔15；第二導引板20平行第一導引板10設置，並具有複數第二探針孔25；中介 板30設置於第一導引板10及第二導引板20之間，並具有複數中介孔35；複數探針50的兩側皆分別插入第一探針孔15及第二探針孔25，且中間部插入中介孔35。溝槽分別形成於第一導引板10及第二導20的表面，第一探針孔15及第二探針孔25精準地形成於溝槽中，且這些組態與圖2所示之接觸測試裝置1相同。

然而，圖6所示之接觸測試裝置2的特徵在於第一位置調整孔17設置於第一導引板10，第二位置調整孔27設置於第二導引板20，中介位置調整孔37設置於中介板30，且位置調整插銷70插入個別的位置調整孔17、27及37，藉此調整中介板30的位置。位置調整插銷70避免在中介板30移動於彎曲方向55後，中介板30藉由彎曲探針50的彈性回復力回到原始位置，因此位置調整插銷70亦可作用為圖2所示之接觸測試裝置1的柱銷60。

位置調整插銷70可轉動地提供於位置調整孔17、27及37中，且位置調整插銷70定位在中介位置調整孔37中之部分的厚度可不同於位置調整插銷70定位在第一位置調整孔17及第二位置調整孔27中之部分的厚度。雖然圖6繪示位置調整插銷定位在中介位置調整孔37之部分具有比位置調整插銷的其他部分還大的厚度，但是位置調整插銷定位在中介位置調整孔37之部分可具有比位置調整插銷的其他部分還小的厚度。當具有前述組態之位置調整插銷70繞轉軸轉動時，中介板30可藉由位置調整插銷70的推抵而移動於彎曲方向。基於探針插入之中介孔35的位置，中介位置調整孔37可形成於探針彎曲方向的部分，或中介位置調整孔可形成於相反部分。

中介位置調整孔37的內徑可大於位置調整插銷70的外徑，使得中介板30可以移動，且當測試期間探針50進一步彎曲時，中介板30可進一 步移動於彎曲方向。此外，位置調整插銷70可組態為支撐中介板30的外周邊部分，而不形成中介位置調整孔37。參考圖6將更詳細說明位置調整插銷70造成的中介板30移動。圖6(a)繪示組裝接觸測試裝置之中間程序中接觸測試裝置完全插入探針50。為使插入直線形探針50的程序變容易，第一探針孔15、第二探針孔25及中介孔35係直線對準，然後探針50插入共同的第一探針孔15、第二探針孔25及中介孔35。

於插入探針的步驟中，可提供未繪示的另外對準孔及未繪示的另外對準插銷，以精確地對準個別板件的位置，而使第一探針孔15及第二探針孔25與中介孔35定位成直線，或位置調整孔17、27及37與位置調整插銷70可執行前述功能。位置固定孔18及28形成於第一導引板10及第二導引板20，而位置固定插銷80插入位置固定孔18及28，藉此固定已對準的第一導引板10及第二導引板20之間的相對位置。

圖6(b)繪示接觸測試裝置完成組裝的狀態，亦即探針50插入後，中介板30移動於與探針50之縱軸方向垂直之方向，而探針50之中間部彎曲的狀態。當插入位置調整孔17、27及37之位置調整插銷70在探針50插入的狀態下轉動時，中介板30可藉由位置調整插銷70的推抵而水平移動到右側。藉由中介板30的移動，探針50在一個方向上持續與探針孔15、25及35緊密接觸，而使探針50固定於探針孔15、25及35中。

圖6所示之位置調整插銷70具有厚度不同的兩個部分，這兩個部分的截面中心彼此不一致。當如前所述部分具有偏心性之位置調整插銷70轉動時，第一導引板10及第二導引板20與中介板30之間的相對位置改變。再者，藉由中介板30的移動，探針50彈性變形，且藉著與中介板30之中 介孔35內壁緊密接觸而固定。圖6所示之位置調整插銷70在插入位置調整孔17、27及37的狀態保持在接觸測試裝置中，並作為支撐中介板30而使中介板30不可被移動於一個方向的柱銷。位置調整插銷70可整體具有圓形截面形狀而可適當地轉動，且具有厚度不同於其他部分厚度之部分的截面形狀可為圓形、長圓形或截頭圓形。

為了藉由轉動位置調整插銷70來改變第一導引板及中介板之間的相對位置，形成於第一導引板中的位置調整孔的中心與形成於中介板中的位置調整孔的中心並不一致，或者形成於第一導引板中的位置調整孔的形狀與形成於中介板中的位置調整孔的形狀並不相同。

在圖6所示的結構中，位置調整插銷70通過第一位置調整孔17及第二位置調整孔27裸露在外側，且在接觸測試裝置2組裝的狀態下，中介板30可藉由轉動裸露在外側的位置調整插銷70而移動。突出部可形成於位置調整插銷70的端部，以抓著突出部來轉動位置調整插銷70，為達此目的，位置調整插銷70的突出部可具有多邊形截面形狀，例如四邊形或六角形截面形狀。在位置調整插銷70的端部並未突出於導引板10及20外側的實例中，直線形或十字形凹槽可形成於位置調整插銷70裸露在外側的端部表面，以使用螺絲起子來轉動位置調整插銷70。為了穩定地固定位置調整插銷70，螺紋可形成於位置調整插銷70之一側。

使用位置調整插銷70移動中介板30，使探針50與中介板30之中介孔35內壁緊密接觸而固定，且於此程序期間，整體具有直線形狀的探針50彈性變形成具有曲率的曲線形狀。在探針原本具有曲線形狀的實例中，探針的曲率可藉由彈性變形而增加。具有直線形狀的探針更適合於將 探針插入探針孔的程序，但是為保持在探針之間的側向距離使彎曲探針時，探針具有預定曲率較為不利。若在探針彎曲處第一導引板之第一探針孔及第二導引板之第二探針孔之間的距離定義為屈曲長度(buckling length)，且彎曲時探針之中間部移動於彎曲方向的距離定義為彎曲距離，則使用位置調整插銷時彎曲距離可等於或大於屈曲長度的2%。在彎曲距離約為屈曲長度的2%的實例中，因為彎曲量太小，探針整體看起來像沒彎曲的直線，但即使是這樣小的彎曲量，亦可決定探針的彎曲方向，且探針與中介孔內壁接觸時可固定探針。

圖7繪示本發明又另一例示實施例之接觸測試裝置3，並繪示在中介板30移動後可移動位置調整插銷70的實例。相較於圖6所示之例示實施例，圖6之位置調整插銷70的中間部分比位置調整孔17及27還厚，但是圖7之位置調整插銷70整體形成為比第一位置調整孔17還薄。因此，在藉由位置調整插銷70使中介板30移動於彎曲方向後，位置調整插銷70可通過第一位置調整孔17移除。

當移除位置調整插銷70時，由於探針50的彈性回復力，中介板30可能回到原始位置，因此，使用柱銷60以免中介板30回到原始位置。亦即，第一柱孔16及第二柱孔26可形成於第一導引板10及第二導引板20，且柱銷60可插入第一柱孔16及第二柱孔26。於圖式中，柱銷60支撐中介板30而使中介板30可不向左移動。柱銷60可組態為支撐形成於中介板30之中介柱孔36的內壁，或者支撐中介板30的外周邊表面。在柱銷支撐中介板之外周邊表面的結構中，在中介板不需要形成另外的柱孔。在設置柱銷60的結構中，可移除位置調整插銷70，因此在接觸測試裝置完成組裝的狀態下，可僅保 留位置調整孔17、27及37而沒有位置調整插銷70。

如圖7所示，在柱銷60插入中介柱孔36的實例中，中介柱孔36的內徑可大於柱銷60的外徑，而使得探針彎曲時中介板30可向右移動。如圖7所示，中介柱孔36可形成為狹長孔形式。中介柱孔可形成為在探針彎曲方向加長的長孔形式，而非圓形孔，以允許中介板自由地移動於彎曲方向，並降低中介板在其他方向的移動。在探針之截面具有四邊形的實例中，探針的截面可具有在彎曲方向加長的矩形形狀。

在接觸測試裝置具有大面積的實例中，可裝設複數個小面積的中介板，且各中介板的位置可使用各中介板各自的位置調整插銷獨立地調整。在這樣的狀況，僅於組裝步驟使用位置調整插銷比較經濟，因位置調整插銷形狀複雜較又不易製造，並在接觸測試裝置組裝後讓柱銷留在實際產品中，因為柱銷形狀相對較簡單又較容易製造。在柱銷組態為在柱銷之一端形成螺紋之螺栓形式的實例中，這樣的組態有助於將柱銷固定到導引板。此外，相較於位置調整插銷安裝於導引板側表面的組態(如圖8所示，將於下說明)，在具有前述結構的接觸測試裝置中，將位置調整插銷安裝於頂表面(如圖7所示)在空間利用上更為有利。

此外，位置調整孔可形成於第一導引板10及第二導引板20之任一側。

雖然並未繪示於圖7，但是可提供另外的對準孔及另外的對準插銷，以於接觸測試裝置的初始安裝步驟中使第一導引板10及第二導引板20與中介板30之間的相對位置對準。此外，位置調整孔17、27及37與位置調整插銷70可執行對準孔及對準插銷的功能。

可提供位置固定插銷80，以固定第一導引板10及第二導引板20間的相對位置。供位置固定插銷80插入的位置固定孔18及28可形成於導引板10及20未形成凹槽的厚部分以具有耐久性。在使用對準插銷(未圖示)或位置調整插銷70對準第一導引板10及第二導引板20間的相對位置後，位置固定插銷80插入位置固定孔18及28以牢固地固定第一導引板10及第二導引板20。為了使用螺絲起子或類似者轉動位置固定插銷80以牢固地固定第一導引板10及第二導引板20，螺紋可形成於位置固定插銷80。雖然圖中僅繪示一個位置固定插銷80，但是可實際提供兩個或更多個位置固定插銷，且基於探針的配置而相對於垂直軸及水平軸成對稱設置。

圖8為本發明又另一例示實施例之接觸測試裝置4之剖面圖，其特徵在於位置調整孔17及位置調整插銷70設置於接觸測試裝置4的側表面。圖8所示之接觸測試裝置4具有位置調整孔17形成在側邊且中介板30藉由插入位置調整孔17之位置調整插銷70移動的結構。位置調整插銷70用於調整中介板30的位置，並可作為柱銷，其支撐中介板30而使中介板30不可移動於與探針50之彎曲方向相反的方向。螺紋可形成於位置調整插銷70，使得當位置調整插銷70轉動時，改變位置調整插銷70的位置，藉此推動中介板30，且位置調整插銷70可為螺栓形式。

在第一探針孔15及第二探針孔25與中介孔35的位置精確地對準後，插入探針50。於此實例中，板件10、20及30之間的相對位置可以對準孔19、29及39分別形成於第一導引板10、第二導引板20及中介板30，且未繪示的對準插銷插入對準孔19、29及39的方式而精確地對準。對準插銷具有圓形截面，且可形成為在縱軸方向整體具有均勻厚度的直線形式。

當探針50完成插入後，移除對準插銷，而使得中介板30移動。因此，如圖8所示，自完成組裝之接觸測試裝置4移除對準插銷，而僅留下對準孔19、29及39。可形成兩個或更多個對準孔，且複數個對準孔之至少其中之一可形成為長孔形式。

同時，在本發明之接觸測試裝置中，形成於第一導引板10之第一探針孔15之間的最小節距可不同於形成於第二導引板20之第二探針孔25之間的最小節距。圖9為應用前述技術之接觸測試裝置5之剖視圖。雖未繪示於圖9，可進一步選擇性提供例如用於移動中介板30之位置調整孔及位置調整插銷、用於支撐中介板之柱孔及柱銷以及用於對準各個板件之對準孔及對準插銷等組態。

參考圖9，在接觸測試裝置5中，第二探針孔25間之節距大於第一探針孔15間之節距。探針50從第一探針孔25突出的下端具有與測試物表面上形成之電極相同的配置。相對地，第二探針孔25配置有較大的間隔，藉此進一步確保探針50之間的距離。當接觸測試裝置5操作時，探針50彎曲時會有彼此接觸及發生短路的風險，但是這樣的風險可藉由進一步增加探針50之間的距離來降低。

圖10為繪示接觸測試裝置5中探針50間增加距離的原理示意圖。探針50整體由導電材料製成，且並無絕緣包覆。當接觸測試裝置5與測試物緊密接觸時，測試物的表面推抵探針50的下端，因此增加探針的彎曲量。圖10僅繪示探針50彎曲量增加狀態，省略所有的導引板10及20與中介板30。

圖10(a)繪示的狀態為第一探針孔15及第二探針孔25具有相 同配置，且所有的探針50在z軸方向維持彼此平行。探針50下端的節距與探針50上端的節距相同。於此結構中，會有因探針彎曲不一致而探針間發生短路的風險。具體而言，以100μm或更小的微小節距而言，會有探針間發生短路的風險。即使有中介板，可能因為探針非常嚴重的不一致彎曲，而造成在中介板及導引板間的探針間發生短路。

圖10(b)繪示的結構為藉由調整第一探針孔15及第二探針孔25的相對配置，而使得個別探針50之上端的位置較圖10(a)稍微移動於x軸方向及y軸方向，以增加探針50間之距離。根據此結構，探針50以預設的配置精確地與測試物表面接觸，且當探針50間的距離增加時，可避免探針50彼此接觸。當探針50的上端移動時，探針50間的距離增加，尤其是當探針50的上端移動於x軸方向時，相鄰探針50的變形曲部不會彼此重疊。探針50具有圓形截面，且探針50之中間部的最凸部容易與另一探針接觸，但是在本發明中，探針50的最凸部不會彼此重疊，藉此大幅降低探針彼此接觸及發生短路的可能性。

第一探針孔15的配置可能不行任意改變，因為第一探針孔15的配置係取決於測試物的電極配置，但是可改變第二導引板20之第二探針孔25間的間隔及第二探針孔25的配置。於此實例中，形成於空間轉換器的電極配置需要根據第二探針孔25的配置來改變。在探針密集配置的狀況中，如上所述藉由改變第二探針孔25的配置可大幅降低探針50間短路發生的可能性。在探針間的間距太短以及即使增加探針間的距離而探針間還會有發生短路的風險的狀態中，可使用中間部塗覆有絕緣材料的探針。即使在具有最小節距的兩個探針中僅一個探針塗覆有絕緣材料包覆的實例中，絕緣 材料包覆具有效果。

形成於中介板30之中介孔35之節距及配置亦須要根據第二探針孔25的節距及配置來改變。亦即，在插入直線形探針的實例中，孔的位置需要對準，而於插入探針的步驟中使所有的第一探針孔15、中介孔35及第二探針孔25放置成直線。若中介板30出現在第一導引板10及第二導引板20之間的中間點，形成於中介板30的中介孔35可移動的距離係第二探針孔25相對於第一探針孔15移動的距離的一半。

第二探針孔25間的節距大於第一探針孔15間的節距，使得探針50偏離垂直軸傾斜，且相較於第一探針孔15及第二探針孔25具有相同節距的實例，進一步增加第一探針孔15及第二探針孔25間的距離。然而，第二探針孔25於第二導引板20實質移動的距離非常短，亦即約第一導引板10及第二導引板20間之距離的1%，因此可忽略因第二探針孔25移動造成的兩個探針孔15及25間的距離改變。亦即，不需要分別改變探針50的長度，整個接觸測試裝置可使用具有相同長度的單一類型探針來製造。探針50可傾斜於x軸方向及y軸方向，基於兩個方向的總和，探針的長度受到探針相對於垂直探針傾斜的角度影響，因此，第二導引板20之第二探針孔25的位置可在探針長度不會被嚴重影響的範圍內做改變。藉由改變第二探針25間的節距來改變探針間之間隔的技術同樣可應用於所有的垂直探針，包含眼鏡蛇探針、線路探針及波可探針。

圖11為例示第一探針孔15及第二探針孔25之較佳配置之上視平面圖。圖11(a)繪示第一導引板10之第一探針孔15形成直線。圖11(b)繪示第二導引板20之第二探針孔25中的某些第二探針孔25移動於x軸方向的結 構。

相較於第一探針孔15間的節距58，第二探針孔25間的節距59增加，且第二探針孔25的配置亦改變。當第二探針孔25的配置變更寬時，有利於形成與第二探針孔25對應之空間轉換器的電極。在如圖11所示探針50的彎曲方向為x軸方向的實例中，相鄰探針50的變形曲部不會重疊。若變形曲部彼此不會重疊，相鄰探針50彼此就不會重疊，因此，即使探針50的中間部在y方向晃動，亦大幅降低相鄰探針50彼此接觸的可能性。

雖然已說明有限的例示實施例及圖式，但是例示實施例及圖式意欲為說明性，熟此技藝者可知在不悖離本發明之技術精神及範疇內，例示實施例及圖式可有各種修飾及變化。參考個別例示實施例已說明的接觸測試裝置不意欲排除額外或其他的組態，例如不同例示實施例可選擇性組合及實施。因此，本發明保護的範疇係由申請專利範圍及其均等所決定。

1‧‧‧接觸測試裝置

10‧‧‧第一導引板

15‧‧‧第一探針孔

16‧‧‧第一柱孔

20‧‧‧第二導引板

25‧‧‧第二探針孔

26‧‧‧第二柱孔

30‧‧‧中介板

35‧‧‧中介孔

36‧‧‧中介柱孔

50‧‧‧探針

55‧‧‧彎曲方向

60‧‧‧柱銷

Claims (17)

1. 一種接觸測試裝置，包含：一第一導引板，具有複數第一探針孔；一第二導引板，平行該第一導引板設置，並具有複數第二探針孔；一中介板，設置於該第一導引板及該第二導引板之間，並具有複數中介孔；以及複數探針，插入該複數第一探針孔、該複數第二探針孔及該複數中介孔，其中該中介板相對於該第一導引板及該第二導引板為可移動的，以及其中當該探針接觸該測試物之一電極並壓迫時，該探針係變形；以及該探針的變形使該中介板移動。
2. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該探針之至少一部分係彎曲，且該彎曲部分鄰接該中介孔之一壁面。
3. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該探針之一最厚部分之直徑係小於該第一探針孔或該第二探針孔之內徑。
4. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該探針之至少一部分係彎曲，且該中介板更可移動於該探針彎曲的方向，且該中介板在與該探針之該彎曲方向相反的方向上的移動係被限制。
5. 如請求項4所述之接觸測試裝置，其中一第一柱孔形成於該第一導引板，或一第二柱孔形成於該第二導引板，且一柱銷插入該第一柱孔或該第二柱孔以限制該中介板之移動。
6. 如請求項5所述之接觸測試裝置，其中讓該柱銷插入之一中介柱孔形成於該中介板，且該中介柱孔之內徑係大於該柱銷之直徑，而使該中介板為 可移動的。
7. 如請求項2所述之接觸測試裝置，更包含：一位置調整插銷，相對於該第一導引板及該第二導引板移動該中介板；其中該探針之至少一部分係藉由該中介板的移動彎曲，且該彎曲部分鄰接該中介孔之一壁面。
8. 如請求項7所述之接觸測試裝置，其中該位置調整插銷可轉動地插入形成於該第一導引板之一第一位置調整孔或形成於該第二導引板之一第二位置調整孔，且該位置調整插銷具有偏心轉動之部分，當該部分於該第一位置調整孔或該第二位置調整孔中轉動時係推動該中介板。
9. 如請求項8所述之接觸測試裝置，其中該第一位置調整孔或該第二位置調整孔之內徑係大於該位置調整插銷之直徑，使得該位置調整插銷在該中介板移動後為可移除的。
10. 如請求項7所述之接觸測試裝置，其中該位置調整插銷用於插入形成於該接觸測試裝置之一側面的一位置調整孔，並用於移動該中介板。
11. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該複數第一探針孔間之節距及該複數第二探針孔間之節距係彼此不同。
12. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該複數第一探針孔之配置及該複數第二探針孔之配置係彼此不同。
13. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該中介孔具有長孔形狀。
14. 如請求項13所述之接觸測試裝置，其中長孔形式之該中介孔之一長軸方向係為相對於兩相鄰探針之中心連線傾斜一預定角度之方向。
15. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中一絕緣包覆係形成於該複數探針 之至少一探針上。
16. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該中介板的移動使該探針變形。
17. 如請求項1所述之接觸測試裝置，其中該探針固定成在重力方向上不會因會自身重量而移動。