TWI598595B - 改良式同軸探針結構 - Google Patents

Description

改良式同軸探針結構

本發明係有關一種同軸探針結構，尤指一種用於高頻元件測試的改良式同軸探針結構。

半導體元件的製造流程可概分為晶圓製造、晶圓測試及封裝程序。晶圓測試程序中包括以探針接觸晶片上的焊墊，再將測試機台的測試訊號透過探針輸入晶片，以測試晶片的各種性能。晶圓測試所用的探針結構應具有彈性，以在測試時能下壓而維持與焊墊的接觸，其中懸臂式探針結構為目前最常見的彈性探針結構。

隨著行動裝置產業的發展，近年來對高頻元件的需求與日俱增，在進行高頻元件晶圓測試時，為了降低雜訊的干擾，常會使用具有較佳雜訊遮蔽性的探針，例如由同軸電纜(coaxial cable)製成的懸臂式探針。在實際的生產線上，測試機台一天可能需要進行數十萬次的測試，也就是說，探針在一天之內需要經歷數十萬次的下壓動作，市場上目前有多種用於高頻晶片測試的同軸探針，然而，這些探針的共同問題是，在長時間的循環使用後，由於探針的的金屬疲勞而產生垂直變形，此一變形將導致探針標記(probe mark)偏移以及和焊墊的接觸不良。

有鑑於此，為解決上述的問題，本發明提供一種改良式同軸探針結構，能有效改進同軸探針結構在長時間循環使用後的變形問題，進 而延長同軸探針的使用壽命，且其構造簡單，可輕易應用於現有的同軸探針上。

為達上述目的，本發明提供一種同軸探針結構，其包括：一座體、一連接器、一同軸探針以及一彈性件，所述座體具有一第一連接部，所述連接器具有一第二連接部，供連接至該座體的第一連接部，所述同軸探針係以一連接端連接至所述連接器之一底部，並從該底部向下延伸至一探測端，且該連接端和該探測端之間具有至少一夾角，所述彈性件係連接所述座體與所述同軸探針的連接端和探測端之間。

於實施時，前述夾角大於90度且小於180度。

於實施時，前述彈性件係連接於前述夾角處。

於實施時，前述彈性件係為一彈簧。

於實施時，前述彈性件由一具有彈性的聚合物所構成。

為對於本發明之特點與作用能有更深入之瞭解，茲藉實施例配合圖式詳述於後。

10‧‧‧座體

11‧‧‧第一連接部

20‧‧‧連接器

21‧‧‧第二連接部

30‧‧‧同軸探針

31‧‧‧連接端

32‧‧‧探測端

33‧‧‧第一段

34‧‧‧第二段

40‧‧‧彈性件

θ‧‧‧夾角

Y‧‧‧距離

△Y‧‧‧變化量

第1圖為本發明一種同軸探針結構之一實施例之示意圖。

第2A及2B圖為對本發明的同軸探針結構之一實施例實施一針測行程的結果。

第3圖為對本發明的同軸探針結構之一實施例實施一針測行程的結果。

第1圖所示為本發明所提供的一種同軸探針結構之一實施例，其包括：一座體10、一連接器20、一同軸探針30以及一彈性件40，座體10具有一第一連接部11，連接器20具有一第二連接部21，供連接至 座體10的第一連接部11，同軸探針30係以一連接端31連接至連接器20之一底部，並從該底部向下延伸至一探測端32，且連接端31和探測端32之間具有至少一夾角θ，彈性件40係連接座體10與同軸探針30的連接端31和探測端32之間。

在本發明所提供的同軸探針結構中，連接器20的第二連接部21與座體10的第一連接部11可以多種方式互相連接，以將連接器20固定於座體。在一個實施例中，第二連接部21與第一連接部11互相卡合連接。在另一個實施例中，第二連接部21與第一連接部11互相螺合連接。

本發明所提供的同軸探針30主要由一同軸電纜(coaxial cable)構成。同軸探針30以連接端31連接至連接器20之底部，並從該底部向下延伸至探測端32，從而構成一個以連接端31為支點的懸臂式同軸探針體。同軸探針30在結構上可包括數個區段，其中較佳為包括兩個區段。第1圖所示實施例中的同軸探針30即包括一第一段33和一第二段34，其中第一段33包含連接端31，第二段34包含探測端32，第一段33和第二段34之間具有一夾角θ，夾角θ的角度範圍較佳為大於90度且小於180度。在另一個實施例中，同軸探針30的第一段33和第二段34之間可更包含一第三段，其分別與第一段33和第二段34形成夾角。

本發明所提供的彈性件40可由多種具有彈性的物體構成，在一個實施例中，彈性件40由一具有彈性的聚合物所構成。在另一個實施例中，彈性件40為一彈簧。彈性件40的一端係與座體10連接，另一端則與同軸探針30連接，連接處位於連接端31和探測端32之間，其中連接處較佳為連接端31和探測端32之間的夾角θ處。如在第1圖所示的實施例中，彈性件40為一彈簧，彈簧的一端連接於座體10連接，另一端連接於第一段33和第二段34之間的夾角θ處，其中彈簧與同軸探針30的連接較佳為大 致垂直於第一段33。

本發明所提供的改良式同軸探針結構對同軸探針體變形問題的改善效果可以一針測行程(over drive，OD)進行測試。第2A和2B圖顯示對第1圖所示實施例實施一針測行程造成同軸探針體在垂直方向上的暫時變形量，如第1圖所示，同軸探針體在垂直方向上的變形量定義為探測端32相對於連接端31在垂直方向上的距離(Y)的變化量(△Y)。在此實施例中，彈性體為一彈簧，第2A和2B圖顯示了在有彈簧和無彈簧的情況下的△Y，從圖中可明顯看出，△Y在有彈簧的情況下明顯小於無彈簧的情況。第3圖顯示OD為20μm時實施10萬次針測次數(touch down)之後同軸探針體在垂直方向上的變形量(△Y)在有彈簧和無彈簧情況下的區別，在此條件下可將此垂直方向上的變形量視為一永久變形量，如圖所示，在無彈簧的情況下永久變形量為0.183mm，而在有彈簧的情況下永久變形量為-0.05mm，在此實施例中，在有彈簧的情況下永久變形量縮減超過70%。

本發明具有以下優點：

1.本發明所提供的改良式同軸探針結構，其構造簡單且易於實施，可輕易應用於現有的同軸探針上。

2.本發明所提供的改良式同軸探針結構能有效改進同軸探針結構在長時間循環使用後的變形問題，因此能提昇晶片測試的準確度，並能延長同軸探針的使用壽命，如此一來可以降低更換同軸探針的頻率，藉此提升測試效率並節省測試成本。

綜上所述，本發明提供的改良式同軸探針結構確實可達到預期之目的，能有效改進同軸探針結構在長時間循環使用後的變形問題，進而延長同軸探針的使用壽命，且其構造簡單，可輕易應用於現有的同軸探針上。其確具產業利用之價值，爰依法提出發明專利申請。

又上述說明與圖示僅是用以說明本發明之實施例，凡熟於此業技藝之人士，仍可做等效的局部變化與修飾，其並未脫離本發明之技術與精神。

10‧‧‧座體

11‧‧‧第一連接部

20‧‧‧連接器

21‧‧‧第二連接部

30‧‧‧同軸探針

31‧‧‧連接端

32‧‧‧探測端

33‧‧‧第一段

34‧‧‧第二段

40‧‧‧彈性件

Claims (3)

1. 一種同軸探針結構，其包括：一座體，具有一第一連接部；一連接器，具有一第二連接部，供連接至該座體的該第一連接部；一同軸探針，該同軸探針係以一連接端連接至該連接器之一底部，並從該底部向下延伸至一探測端，且該連接端和該探測端之間具有一夾角；以及一彈性件，係連接該座體與該同軸探針的該連接端和該探測端之間，其中該夾角大於90度且小於180度，且該彈性件係連接於該夾角處。
2. 如申請專利範圍第1項所述之同軸探針結構，其中該彈性件係為一彈簧。
3. 如申請專利範圍第1項所述之同軸探針結構，其中該彈性件由一具有彈性的聚合物所構成。