TWI616657B - 探針和接觸檢測裝置 - Google Patents

Abstract

提供一探針，其可穩定該探針及電路板間之電連接，以及提供配備有此探針的接觸檢測裝置。

探針，具有接觸及與測試物體分開之第一端部、及接觸電路板以施行該測試物體的檢測之第二端部，其中該第二端部係設有限制該探針繞著其軸向方向的旋轉之旋轉受限部份。可於該探針的軸向方向中自由地伸展及收縮且具有至少一螺旋狀裂口之可伸展部份，被提供於該第一端部與該第二端部之間。該第二端部係藉由管狀構件所形成。該等可伸展部份的至少二者亦被提供於該第一端部與該第二端部之間，且中介部份被形成於該等可伸展部份之間。

Description

探針和接觸檢測裝置

本發明有關探針及設有此一探針的接觸檢測裝置，供使用於半導體積體電路之通電測試等。

通電測試傳統上係在測試物體、諸如半導體積體電路上施行，以決定該等測試物體是否按照正確的規格被生產。此一通電測試係使用具有複數探針當作接觸件之接觸檢測裝置、諸如探針卡、探針單元、及探針塊件被施行，該等探針係個別地壓抵靠著測試物體的待檢測部份。藉由電連接測試物體的待檢測部份與測試器，此型式之接觸檢測裝置被使用於施行檢測。

藉由施加壓力至測試物體的待檢測部份，此型式的接觸檢測裝置建立電連接，而使複數個探針係與待測試物體接觸。然而，因該半導體積體電路變得更小及更複雜，用於檢測該測試物體之待檢測部份的探針之尺寸已據此變得如此小。其結果是，如果在檢測測試物體期間作用於該探針上之壓按力量係大的，該探針可屈曲，或該等附近之探 針可彼此接觸及造成短路，全部導致該測試物體的檢測不能被適當地施行之問題。

在此等情況之下，被提出有一接觸檢測裝置，其中每一探針係設有可伸展部份。該可伸展部份擴展及收縮，以吸收於測試物體的檢測期間作用在該探針上之壓按力量的一部份。據此，屈曲該探針及藉由附近探針所造成之短路可被控制(參考專利文獻1)。

[相關技術領域文件] [專利文獻]

[專利文獻1]JP 2010-281583A

此接觸檢測裝置包括：探針，由接觸測試物體的待檢測部份之圓柱形構件所製成；頭部，其將該探針的尖部導引至預定位置；夾持部份，其固持該探針之中介部份；基底部份，其導引該探針的後端部份；及電極部份，其電連接至藉由該基底部份所導引之探針的後端部份。

於此探針中，具有螺旋裂口之可伸展部份被提供於該探針的尖部與中介部份之間以及該探針的中介部份與後端部份之間。據此，當該探針被壓抵靠著測試物體的待檢測部份時，該可伸展部份在該探針之軸向方向中彎曲及吸收該壓按力量的一部份，使得作用於該探針及該待檢測部份 間之壓按力量可為具有適當的強度。

順便一提，此探針吸收藉由該可伸展部份在該探針之軸向方向中彎曲的壓按力量之一部份。在那時候，該壓按力量的一部份於該螺旋方向中作用在該螺旋形可伸展部份上，並給與該探針繞著該探針之軸向方向的旋轉力。這可造成該探針繞著該軸向方向旋轉。如果該探針繞著該軸向方向旋轉，該探針與該電極部份接觸之後端亦繞著該軸向方向旋轉。其結果是，磨損及損壞在與該探針的後端部份接觸之電極部份被產生。據此，該探針的後端部份及該電極部份之間的接觸變得不穩定，可能導致接觸故障。因此，該探針及該電極部份之間的電連接可變得不穩定，使得該接觸檢測裝置之可靠性係惡化。

本發明已由於該等前述缺點被製成，且如此，本發明之目的係提供可穩定該探針及電路板之間的電連接之探針、以及設有此探針的接觸檢測裝置。

為了達成該前述目的，根據本發明之第一態樣的探針係一探針，具有接觸及與測試物體分開之第一端部、及接觸電路板以施行該測試物體的檢測之第二端部，其中該第二端部係設有限制該探針繞著其軸向方向的旋轉之旋轉受限部份。

當該探針的第一端部被壓抵靠著測試物體而使該探針之第二端部係與該電路板接觸時、或當該探針係與該測試 物體分開時，旋轉力有時候繞著該探針的軸向方向被產生。該探針之第二端部側面被建構來將與該電路板(未固定)接觸。如此，當此旋轉力被產生時，對該接觸部份的磨損及損壞可為藉由該旋轉所造成。再者，如果該探針反覆地施行測試物體之檢測，此旋轉力被產生。如此，該探針的旋轉將於該探針及該電路板之間反覆地產生，可能導致較大的磨損或損壞。

依據此態樣，因為該旋轉受限部份限制該探針繞著該軸向方向之旋轉，在該第二端部及該電路板間之接觸部份所產生的磨損及損壞能被控制。因此，該探針及該電路板間之電連接能被穩定化，且如此該接觸檢測裝置的可靠性能被改善。

根據本發明之第二態樣的探針係根據該第一態樣之探針，其中可於該探針的軸向方向中伸展及收縮且具有至少一螺旋狀裂口之可伸展部份，被提供於該第一端部與該第二端部之間。

依據此態樣，當該探針的第一端部接觸該測試物體時，具有被提供於該第一端部與該第二端部間之螺旋狀裂口的可伸展部份在該軸向方向中收縮，且吸收該壓按力量之一部份。然後，該壓按力量的一部份作用於該探針上，以造成其繞著該軸向方向旋轉。然而，因為限制該探針繞著該軸向方向之旋轉的旋轉受限部份被設在該第二端部，該探針在其第二端部繞著該軸向方向之旋轉被限制。其結果是，在該第二端部及該電路板間之接觸部份所產生的磨 損及損壞能被控制。據此，該探針及該電路板間之電連接能被穩定化，且如此該接觸檢測裝置的可靠性能被改善。

根據本發明之第三態樣的探針係根據該第二態樣之探針，其中該第二端部係藉由管狀構件所形成。

該探針的第二端部係藉由管狀構件所構成。因此，當旋轉反覆地發生於該探針及該電路板之間時，該電路板的接觸部份環狀地磨損。換句話說，磨損係集中在相同部份上。其結果是，接觸壓力中之波動發生於該探針及該電路板之間，且該探針及該電路板間之電連接變得不穩定。

然而，於此態樣中，該第二端部的旋轉被該旋轉受限部份所限制。據此，在該第二端部之旋轉被限制，甚至當該第二端部係藉由管狀構件所形成時。如此，該第二端部及該電路板間之磨損及損壞的產生可被甚至更有效地控制，且該探針及該電路板間之電連接能被穩定化。

根據本發明的第四態樣之探針係根據該第二或該第三態樣的探針，其中該等可伸展部份的至少二者被提供於該第一端部與該第二端部之間，且中介部份被形成於該等可伸展部份之間。

根據本發明的第五態樣之探針係根據該第一至第四態樣的任一態樣之探針，其中該旋轉受限部份被形成為切開部份，該切開部份藉由切開該第二端部的一部份所形成。

在本說明書中，“藉由切開該第二端部的一部份所形成之切開部份”不只包括藉由切開該第二端部的一部份來形成一切開部份，而且亦包括藉由異於切開之方法、諸如 藉由壓按及其他形成方法在該第二端部上形成該切開部份。

依據此態樣，因為該旋轉受限部份被形成為切開部份，該旋轉受限部份可被輕易地形成在該第二端部上。

根據本發明的第六態樣之探針係根據該第一至第四態樣的任一態樣之探針，其中該旋轉受限部份係藉由將該管狀構件的第二端部形成為多邊形之形狀所形成。

依據此態樣，該旋轉受限部份係藉由將由管狀構件所製成的第二端部形成為多邊形之形狀所形成。藉由在多邊形的形狀中形成該旋轉受限部份之形狀，作用於該旋轉受限部份上以限制繞著該軸向方向的旋轉之力量能被分散至該多邊形的形狀之每一表面。據此，較少的力量被需要，以控制在該探針之第二端部的旋轉。

再者，藉由將該第二端部形成為多邊形之形狀，該第二端部及該電路板之間的接觸面積增加，藉此增加該第二端部及該電路板間之摩擦力。如此，該探針的旋轉能被控制。此外，由於該接觸面積中之增加，該第二端部及該電路板間之每單位面積的接觸壓力能被減少。如此，磨損能被減少，且該探針及該電路板間之電連接能被穩定化。

再者，因為該旋轉受限部份係藉由冲壓成型由管狀構件所製成的第二端部所形成，該旋轉受限部份可被輕易地形成在該第二端部上。亦因為該管狀構件被形成為多邊形之形狀，該管狀構件的強度(剛性)可被改善。

根據本發明之第七態樣的探針係係根據該第一至第四 態樣的任一態樣之探針，其中該旋轉受限部份被形成為在該探針的徑向方向中由該探針突出之突出部份。

根據本發明的第八態樣之探針係根據該第一或該第二態樣的探針，其中該探針包含：第一接觸部份，其構成該探針的第一端部；及第二接觸部份，其構成該探針之第二端部，該第二接觸部份與該電路板造成線接觸，及該旋轉受限部份被形成為在該探針的徑向方向中由該探針突出之突出部份。

根據本發明的第九態樣之接觸檢測裝置係一施行測試物體的接觸檢測之接觸檢測裝置，包含：根據該第一至第八態樣的複數個探針；接觸該探針的第二端部之電路板；及探針頭，該複數個探針經過該探針頭被插入，且該探針頭係可分離地附接至該電路板，其中與該探針的旋轉受限部份嚙合之旋轉限制部份係在與該電路板相反的側面上被設在該探針頭上。

依據此態樣，因為與該探針之旋轉限制部份嚙合的旋轉受限部份係在與該電路板相反的側面上被設在該探針頭上，當該探針之第一端部被帶來與該測試物體造成接觸時，該第二端部繞著該軸向方向之旋轉被確實地限制，而允許繞著該軸向方向相對於該第一端部上之測試物體旋轉。據此，該探針及該電路板間之電連接能被穩定化，且如此該接觸檢測裝置的可靠性能被改善。

10‧‧‧探針卡

12‧‧‧探針基板

12a‧‧‧傳導性接觸部份

12b‧‧‧環狀接觸區域

12c‧‧‧環狀接觸區域

12d‧‧‧接觸區域

14‧‧‧強化板

14a‧‧‧平坦表面

16‧‧‧探針頭

18‧‧‧探針

18a‧‧‧第一端部

18b‧‧‧第二端部

20‧‧‧緊固構件

22‧‧‧上探針頭

22a‧‧‧孔洞

24‧‧‧下探針頭

24a‧‧‧孔洞

26‧‧‧中介夾持構件

26a‧‧‧孔洞

28‧‧‧檢測架台

30‧‧‧夾頭頂部

32‧‧‧安裝表面

34‧‧‧測試物體

34a‧‧‧電極

36‧‧‧定位構件

38‧‧‧定位構件

40‧‧‧緊固構件

42‧‧‧定位栓銷

44‧‧‧第一接觸部份

46‧‧‧第二接觸部份

46a‧‧‧尖部

48‧‧‧彈性部份

48a‧‧‧焊接部份

48b‧‧‧焊接部份

48c‧‧‧中介部份

50A‧‧‧可伸展部份

50B‧‧‧可伸展部份

52‧‧‧旋轉受限部份

54‧‧‧穿透孔

56‧‧‧旋轉限制部份

58‧‧‧旋轉限制部份

60A‧‧‧定位孔

60B‧‧‧定位孔

62A‧‧‧定位孔

62B‧‧‧定位孔

68‧‧‧探針

70‧‧‧第一接觸部份

72‧‧‧彈性部份

74A‧‧‧可伸展部份

74B‧‧‧可伸展部份

76‧‧‧接觸點部份

78‧‧‧旋轉受限部份

90‧‧‧探針卡

100‧‧‧探針

100a‧‧‧第一端部

100b‧‧‧第二端部

102‧‧‧旋轉限制部份

104‧‧‧第一接觸部份

106‧‧‧彈性部份

106a‧‧‧焊接部份

106b‧‧‧接觸點部份

108‧‧‧可伸展部份

108A‧‧‧可伸展部份

108B‧‧‧可伸展部份

110‧‧‧中介部份

112‧‧‧旋轉受限部份

114‧‧‧旋轉受限部份

116‧‧‧旋轉受限部份

118‧‧‧旋轉受限部份

圖1係設有根據本發明之第一實施例的探針之接觸檢測裝置的剖面側視圖。

圖2係圖1所示其探針基板側面上之接觸檢測裝置的放大視圖。

圖3係根據該第一實施例之探針的側視圖。

圖4係放大視圖，說明根據該第一實施例之探針的旋轉受限部份。

圖5係立體圖，說明根據該第一實施例之探針頭的上表面。

圖6係平面圖，說明於一狀態中之探針頭的上表面，在此探針經過該探針頭被插入。

圖7係立體圖，說明根據該第一實施例之一修改的旋轉受限部份。

圖8係立體圖，說明根據該第一實施例之另一修改的旋轉受限部份。

圖9係立體圖，說明根據該第一實施例之又另一修改的旋轉受限部份。

圖10(A)係概要視圖，說明當該探針基板上之接觸點部份的形狀係管狀時之接觸狀態，圖10(B)係概要視圖，說明當該探針基板上之接觸點部份的形狀係六角形時之接觸狀態，及圖10(C)係概要視圖，說明當該探針基板上之接觸點部份的形狀係星形時之接觸狀態。

圖11係根據第二實施例的探針之側視圖。

圖12係放大視圖，說明根據該第二實施例的探針之 旋轉受限部份。

圖13係根據第三實施例的探針之側視圖。

圖14係放大視圖，說明根據該第三實施例的探針之旋轉受限部份。

圖15係設有根據該第三實施例的探針之接觸檢測裝置的剖面側視圖。

圖16係根據該第三實施例之定位構件的立體圖。

圖17係平面圖，說明經過該探針頭及該定位構件插入的探針之狀態。

圖18係平面圖，說明一狀態，在此複數個定位構件係相對彼此運動，以便對齊經過該探針頭所插入的探針，藉此該等探針係由旋轉不受限制狀態切換至旋轉受限制狀態。

在下文基於該等圖面敘述本發明之實施例。在所有該等實施例中被標以相同參考數字的共同構成元件只在該第一實施例被敘述，且其敘述在隨後實施例之敘述中被省略。

<<<第一實施例中>>> <<<接觸檢測裝置的概要>>>

圖1及圖2說明探針卡90當作“接觸檢測裝置”之一實施例。該探針卡90包括當作“電路板”的探針基板 12、強化板14、探針頭16、及複數個探針100。該探針卡90被電連接至測試器(未示出)，且被附接至該測試器，用於相對該測試器可擺動的動作。

於此實施例中，該探針基板12具有像盤片之形狀，且係由包括雖然未示出的陶瓷基板及佈線基板之多層基板所構成。複數個傳導性接觸部份12a被提供在該探針基板12的-Z側表面上，如於圖1中所視(其在下文被稱為“下表面”)。於此實施例中，圖1中之Z軸指示該“直立方向”，且該“+Z側面”及“-Z側面”分別意指該“上側”及“下側”。

雖然未示出，複數個佈線路徑被提供於該探針基板12中。每一佈線路徑係在一端部經由設在該探針基板12的下表面上之傳導性接觸部份12a的其中一者電連接至該等探針100之其中一者；且其在該另一端部被連接至設在該探針基板12的+Z側表面(其在下文被稱為“上表面”)之複數傳導性部份(未示出)的其中一者。該探針基板12之上表面上的每一傳導性部份(未示出)被連接至測試器(未示出)。

該強化板14被附接至該探針基板12之上表面。該強化板14具有像盤片的形狀，且以金屬構件所形成。該強化板14之-Z側表面、換句話說面朝該探針基板12的上表面之強化板14的下表面被形成為平坦表面14a。該強化板14之平坦表面14a(參考圖1)被形成，以具有預定平坦度(譬如，30微米)或更好。因為附接至該強化板14的 探針基板12被強迫具有與該平坦表面14a相同之平坦度，該強化板14界定該探針基板12的平坦度。

該探針頭16係經由緊固構件20可分離地附接至該探針基板12之下表面。該探針頭16包括上探針頭22、下探針頭24、及中介夾持構件26。該上探針頭22及該下探針頭24係在該直立方向中被隔開。於此實施例中，在該直立方向中，該上探針頭22被放置在上方及該下探針頭24被放置在下方。於此實施例中，該上探針頭22及該下探針頭24係由非傳導性材料、諸如陶瓷所形成。

該中介夾持構件26係在該直立方向中介入於該上探針頭22及該下探針頭24之間。於此實施例中，該中介夾持構件26被構成為由非傳導性樹脂材料所製成的薄膜構件。

該上探針頭22具有複數個旋轉限制部份102(參考圖5)，而該下探針頭24及該中介夾持構件26分別具有複數個孔洞24a及26a。該複數個旋轉限制部份102及該複數個孔洞24a及26a在該直立方向中延伸，且具有在該直立方向中延伸之共同軸心。換句話說，每一旋轉限制部份102及其對應的孔洞24a及26a被同軸向地配置。該旋轉限制部份102將稍後被詳細地敘述。

該複數個探針100經過該探針頭16被插入。明確地是，每一探針100係經過一組同軸向配置之旋轉限制部份102及對應孔洞24a及26a插入。換句話說，該等探針100經過該上探針頭22、該下探針頭24、及該中介夾持 構件26被插入。在此，每一探針100具有第一端部(下端)100a(參考圖3)及第二端部(上端)100b(參考圖3)，其分別由該探針頭16直立地突出。

於該狀態中，在此該等探針100經過該等旋轉限制部份102及該等孔洞24a及26a被插入，該中介夾持構件26被強迫在相交該等探針100的軸向方向(圖1中之X軸方向或Y軸方向)的方向中運動。其結果是，每一探針100之中介部份110係藉由該中介夾持構件26於相交該軸向方向的方向中被壓按，使得該探針100之中介部份110主要在相交該軸向方向的方向中彎曲。換句話說，該等探針100於一拱形中在該探針頭16內彎曲，且該等探針100被該探針頭16所夾持。

再者，該複數個探針100係在相交該軸向方向之方向中彎曲及對齊，亦即，於該同一方向中，在該探針頭16內，藉由該中介夾持構件26。據此，該探針卡90被防止藉由該等附近探針於該彎曲狀態中要來彼此接觸所造成的短路，甚至當過度驅動於該測試物體之檢測期間作用在每一探針100上時，因為該等探針100的彎曲方向係藉由該中介夾持構件26所預先調節。

如圖1中所示，檢測架台28被設在該探針卡90下方。該檢測架台28係藉由組合X架台、Y架台、Z架台、及θ架台所構成。夾頭頂部30被安裝在該檢測架台28之頂部。如此，該夾頭頂部30係可於X軸方向、在水平面上正交於該X軸方向的Y軸方向、及正交於該水平 面(XY平面)之直立方向、亦即Z軸方向中調整位置。該夾頭頂部30係亦可於其繞著該Z軸的旋轉位置(θ方向)中調整。

測試物體34被安裝在其上之安裝表面32係設在該夾頭頂部30的頂部上。於此實施例中，該測試物體34係多數個積體電路已被併入之半導體晶圓。複數個電極34a被設在該測試物體34的上表面上。因為該複數個電極34a被帶入與該等探針100之第一端部100a造成接觸，使該等探針100的第二端部100b係與該探針基板12的接觸部份12a接觸，電連接被建立於該探針卡90與該測試物體34之間。

<<<關於探針之組構>>>

現在參考圖3及圖4，每一探針100的組構被詳細地敘述。每一探針100包括形成該探針100之第一端部100a的第一接觸部份104、及彈性部份106。於此實施例中，該彈性部份106被形成為管狀構件。該彈性部份106係設有可伸展部份108，於其軸向方向中具有至少一螺旋狀裂口。於此實施例中，二個可伸展部份108A及108B(參考圖3)被提供於該彈性部份106中。再者，該中介部份110被提供於該等可伸展部份108A及108B之間。

於此實施例中，該第一接觸部份104被連接至該彈性部份106的第一端部。明確地是，該第一接觸部份104被 焊接至該彈性部份106之第一端部(圖3中的“下端側面”)。該彈性部份106具有焊接部份106a，該彈性部份106係在該焊接部份106a被焊接至該第一接觸部份104。該焊接部份106a之直徑係比該彈性部份106的其他部份之直徑較大的。該探針頭16之孔洞24a及26a的直徑係大於該焊接部份106a之直徑、亦即該等探針100的最大直徑。

再者，於此實施例中，可伸展部份108A及108B沿著該彈性部份106之軸向方向(直立方向)被形成為螺旋狀裂口。該可伸展部份108A及108B係能夠沿著該彈性部份106的軸向方向擴展及收縮。亦於此實施例中，當該探針100係經過該探針頭16被插入時，對應於該中介夾持構件26的中介部份110被提供於該等可伸展部份108A及108B之間。

於此實施例中，接觸點部份106b及旋轉受限部份112被設在該彈性部份106的第二端部上(圖3中之“上端側面”)。該接觸點部份106b被設在該彈性部份106的第二端部上、亦即在該探針100之第二端部100b上。當該探針頭16被附接至該探針基板12，使該等探針100經過該探針頭16被插入時，該等接觸點部份106b被帶來與該探針基板12的接觸部份12a造成接觸。

此外，該第二端部之側面上的彈性部份106之一部份被切開，且被形成為一切開部份。於此實施例中，該旋轉受限部份112被形成為該切開部份。於此實施例中，應注 意的是雖然該彈性部份106之徑向方向中的切開部份之切開量被設定為小於該彈性部份106的半徑，該切開量亦可被設定至大於該彈性部份106之半徑的值。

該等探針100係由傳導性金屬材料所形成。當作一範例，該等探針100係由具有高剛性之傳導性金屬材料所形成，諸如鎳(Ni)、鎳磷合金(Ni-P)、鎳鎢合金(Ni-W)、磷青銅、鈀鈷合金(Pd-Co)及鈀鎳鈷合金(Pd-Ni-Co)。

現在參考圖5及圖6，該等旋轉限制部份102被敘述。於此實施例中，該複數個旋轉限制部份102被提供於該探針頭16的上探針頭22中。更明確地是，該等旋轉限制部份102被提供於該上探針頭22中，使得該等旋轉限制部份102面朝該探針基板12之接觸部份12a，使該探針頭16被附接至該探針基板12。此外，該等旋轉限制部份102被形成在該探針100的第二端部之形狀中、亦即在對應於該等旋轉受限部份112的形狀之形狀中。更明確地是，此實施例的旋轉限制部份102被形成在該探針100的第二端部之形狀中、亦即對應於該切開部份的形狀之字母D形狀。再者，該旋轉限制部份102貫穿該上探針頭22。

如圖6中所示，當該探針100的第二端部100b、亦即該彈性部份106之第二端部經過該上探針頭22的旋轉限制部份102被插入，在該彈性部份106之第二端部上形成該旋轉受限部份112的切開部份與面朝該切開部份之旋轉限制部份102的一部份嚙合。如此，當該探針100之第二端部100b嘗試繞著該探針100的軸向方向旋轉時，該 旋轉受限部份112繞著該探針100之軸向方向的旋轉被該旋轉限制部份102所限制。換句話說，該探針100之第二端部100b的旋轉被限制。

據此，在該探針基板12之接觸部份12a及該探針100的第二端部100b間之接觸部份、亦即該接觸點部份106b所產生的磨損及損壞能被控制。其結果是，該探針100及該探針基板12間之電連接能被穩定化，且如此該探針卡90的可靠性能被改善。應注意的是該等旋轉限制部份102及該等探針100之尺寸係在圖6中被誇大，為著要敘述之目的。

扼要之，該旋轉受限部份112與該探針頭16之旋轉限制部份102嚙合，以於一狀態中限制該探針100繞著該探針100的軸向方向之旋轉，在此該探針100的第二端部100b、亦即該接觸點部份106b係與該探針基板12之接觸部份12a接觸。如此，該接觸點部份106b及該探針基板12的接觸部份12a間之接觸部份的磨損及損壞之產生能被控制。其結果是，該探針100及該探針基板12間之電連接能被穩定化，且如此該探針卡90的可靠性能被改善。

再者，於此實施例中，當作為該探針100之第一端部100a的第一接觸部份104被帶來與該測試物體34之電極34a造成接觸時，具有被提供於該第一接觸部份104及該接觸點部份106b間之螺旋狀裂口的可伸展部份108在該軸向方向中收縮，且吸收該壓按力量之一部份。然後，雖 然該壓按力量的一部份作用在該探針100上，以繞著該軸向方向旋轉該探針100，由於在該探針100之第二端部100b上限制該探針100繞著該探針100的軸向方向之旋轉的旋轉受限部份112之提供，該探針在其第二端部100b繞著該軸向方向的旋轉被控制。如此，該接觸點部份106b及該探針基板12的接觸部份12a間之接觸部份的磨損及損壞之產生能被控制。其結果是，該探針100及該探針基板12間之電連接能被穩定化，且如此該探針卡90的可靠性能被改善。

該探針100之彈性部份106係由管狀構件所形成。因此，當旋轉反覆地發生於該探針100的彈性部份106之接觸點部份106b及該探針基板12的接觸部份12a之間時，該探針基板12的接觸部份12a環狀地磨損。換句話說，磨損係集中在相同部份上。其結果是，接觸壓力中之波動發生於該探針100及該探針基板12之間，且該探針100及該探針基板12間之電連接變得不穩定。

然而，於此實施例中，繞著該探針100的軸向方向之接觸點部份106b的旋轉被該旋轉受限部份112所限制。據此，在該接觸點部份106b之旋轉被限制，甚至當該彈性部份106係藉由管狀構件所形成時。如此，該接觸點部份106b及該探針基板12的接觸部份12a間之磨損及損壞的產生能被甚至更有效地控制，且該探針100及該探針基板12間之電連接能被穩定化。

於此實施例中，因為該旋轉受限部份112被形成為切 開部份，該旋轉受限部份112可被輕易地形成在該彈性部份106的第二端部上。

<<<第一實施例之改進>>>

(1)雖然該旋轉受限部份112被形成為該探針100之第二端部100b、亦即該彈性部份106的第二端部上之切開部份，作為替代，呈裂口形式的旋轉受限部份114可被形成在該探針100之第二端部100b，如於圖7中所示。再者，如圖8及圖9中所示，由管狀構件所製成的彈性部份106之第二端部(該探針100的第二端部100b)可藉由壓製成形等被形成為多邊形的形狀，以獲得旋轉受限部份116及118。當作一範例，於圖8中，該旋轉受限部份116被形成在六角形之形狀中，反之於圖9中，該旋轉受限部份118被形成在星星形狀中。應注意的是於此案例中，設在該上探針頭22之旋轉限制部份102的形狀被形成，以便對應於該彈性部份106之第二端部上所提供的旋轉受限部份114、116、及118之形狀。

再者，藉由在該彈性部份106上於多邊形的形狀中形成該等旋轉受限部份116及118，作用於該等旋轉受限部份116及118上以限制繞著該軸向方向之旋轉的力量可被分散至該多邊形之形狀的每一表面。據此，較少之力量被需要，以控制該探針100的第二端部100b之旋轉。

此外，如圖10(A)中所示，如果該彈性部份106的接觸點部份106b具有管狀形狀，當該接觸點部份106b相對 該探針基板12之接觸部份12a旋轉時，環狀接觸區域12b被形成。在另一方面，如圖10(B)中所示，如果該六角形旋轉受限部份116被形成在該彈性部份106的第二端部(該探針100之第二端部100b)上，當該接觸點部份106b相對該探針基板12的接觸部份12a旋轉時，環狀接觸區域12c被形成。

此接觸區域12c係一被形成於通過該六角形的外周邊側面上之頂點的外接圓與通過該六角形的內周邊側面上之頂點的內接圓間之區域。再者，該接觸區域12c的面積係大於該接觸區域12b之面積。其結果是，該接觸部份12a及該接觸點部份106b間之摩擦力增加，且此摩擦力作用來防止該彈性部份106的旋轉。如此，該彈性部份106之旋轉能被控制。此外，由於該接觸點部份106b及該接觸部份12a間之接觸面積中的增加，該接觸點部份106b及該接觸部份12a間之每單位面積的接觸壓力能被減少。如此，該接觸部份12a之磨損被減少。

圖10(C)說明一案例，其中該彈性部份106的旋轉受限部份118之形狀被形成為星形。接觸區域12d係一被形成於通過該星形的外周邊側面上之頂點的外接圓與通過該星形的內周邊側面上之頂點的內接圓間之區域。以此組構，該接觸區域12d的面積係大於該等接觸區域12b及12c之面積。如此，更多該上述效果能藉由該接觸區域12d比藉由該接觸區域12c被獲得。

換句話說，藉由在該彈性部份106的第二端部上將該 等旋轉受限部份116及118形成為多邊形之形狀，該第二端部上所提供之接觸點部份106b及該探針基板12的接觸部份12a間之接觸面積增加，藉此增加該接觸點部份106b及該接觸部份12a間之摩擦力。如此，該探針100的旋轉能被控制。此外，當藉由壓製成形來形成該等旋轉受限部份116及118時，複雜的形狀可被輕易地形成在該彈性部份106之第二端部(該探針100的第二端部100b)上。再者，因為管狀構件被形成為多邊形之形狀，該管狀構件的強度(剛性)能被增加。

(2)於此實施例中，雖然每一探針100具有二個可伸展部份108，每一探針100可代替地具有一或三或更多個可伸展部份108。

(3)於此實施例中，雖然每一探針100之二個可伸展部份108A及108B係在同一方向中盤旋，該二個可伸展部份108A及108B可代替地在相反方向中盤旋。

(4)於此實施例中，該旋轉限制部份102的形狀被形成在字母D之形狀中，以對應於該旋轉受限部份112的形狀。然而，該旋轉限制部份102可被形成於譬如長方形之形狀中，使得該長方形的一邊緣與該旋轉受限部份112嚙合，以限制該旋轉。

(5)再者，此實施例之探針100可被建構，使得可伸展及收縮的接觸部份被提供在該彈性部份106之兩端上，亦即，該探針100可被建構為多少類似於Pogo栓銷(JP 2014-025761A等)。

<<<第二實施例>>>

參考圖11及圖12，第二實施例現在將被敘述。參考圖11，根據該第二實施例的探針68包括第一接觸部份70及彈性部份72。該彈性部份72係在圖11中之-Z側面上於一端部連接至該第一接觸部份70。該彈性部份72具有二個可伸展部份74A及74B，並設有螺旋狀裂口(參考圖11)，該等螺旋狀裂口係於該探針68的軸向方向(圖11中之Z軸方向)中在一間隔被提供。應注意的是圖11中之+Z側面上的彈性部份72之端部將被稱為接觸點部份76。具有該接觸點部份76的彈性部份72之端部係設有該旋轉受限部份78(參考圖12)。

於此實施例中，如在圖12中所示，該旋轉受限部份78被形成為突出部份，其在該彈性部份72的徑向方向中由該彈性部份72突出。於此實施例中，該旋轉受限部份78亦被形成在長方形之形狀中。再者，雖然在此實施例中未示出，設在該探針頭16的上探針頭22上之旋轉限制部份102經過對應於該長方形旋轉受限部份78的尺寸之孔洞被形成為長方形。換句話說，當該探針68係經過該探針頭16被插入時，探針68的旋轉受限部份78係與該探針頭16之長方形旋轉限制部份102嚙合。其結果是，該旋轉限制部份102限制該旋轉受限部份78的旋轉，且如此該探針68繞著其軸向方向之旋轉被限制。

<<<第三實施例>>>

其次，第三實施例將參考圖13至18被敘述。此實施例的探針卡10係與該第一實施例不同，其中複數個定位構件36及38被提供於該探針頭16及該探針基板12之間，且旋轉限制部份56及58被形成在該等定位構件36及38上。

<<<探針卡的概要>>>

如圖15中所示，在此實施例之探針卡10中，複數個孔洞22a被形成在該探針頭16的上探針頭22中，代替該旋轉限制部份102。該複數個孔洞22a在該直立方向(Z軸)中延伸，及與該等孔洞24a及26a具有在該直立方向中延伸之共同軸心。換句話說，一組孔洞22a、24a、及26a的軸心被同軸向地配置。

該複數個探針18經過該探針頭16被插入。明確地是，每一探針18經過一組同軸向地配置之孔洞22a、24a、及26a被插入。換句話說，該等探針18經過該上探針頭22、該下探針頭24、及該中介夾持構件26被插入。在此，每一探針18具有第一端部18a(參考圖13)及第二端部18b(參考圖13)，其分別由該探針頭16直立地突出。

如圖15中所示，複數個定位構件36及38經由緊固構件40及定位栓銷42被附接至該探針頭16的上表面、亦即該上探針頭22之上表面。於此實施例中，該等定位構件36及38包括第一定位構件36及第二定位構件38。該等定位構件36及38稍後被詳細地敘述。該等探針18 的第二端部18b(參考圖13)經過該等定位構件36及38被插入，且由該等定位構件36及38突出朝該探針基板12。

<<<關於探針之組構>>>

現在參考圖13及圖14，每一探針18的組構被詳細地敘述。每一探針18包括形成該探針18之第一端部18a的第一接觸部份44、形成該探針18之第二端部18b的第二接觸部份46、及彈性部份48。該第一接觸部份44及該第二接觸部份46被連接至該彈性部份48之相反端部。

於此實施例中，該第一接觸部份44及該第二接觸部份46被焊接至該彈性部份48的相反端部。該彈性部份48具有焊接部份48a及48b，彈性部份48係在該等焊接部份焊接至該第一接觸部份44及該第二接觸部份46。該等焊接部份48a及48b之直徑係大於該彈性部份48的其他部份之直徑。該探針頭16之孔洞22a、24a、及26a的直徑係大於該等焊接部份48a及48b之直徑、亦即該等探針18的最大直徑。

該彈性部份48係設有可伸展部份50A及50B(參考圖13)，具有於該彈性部份48之軸向方向中(在該直立方向中)產生彈性力的螺旋狀裂口。該等可伸展部份50A及50B係於該軸向方向中設在二隔開之位置。當該探針18經過該探針頭16被插入時，對應於該中介夾持構件26的中介部份48c被提供於該等可伸展部份50A及50B之 間。

該第二接觸部份46具有多邊形的旋轉受限部份52。如圖14中所示，於此實施例中，該旋轉受限部份52具有長方形之形狀。於此實施例中，該旋轉受限部份52於該軸向方向中的厚度係至少大於該第一定位構件36之厚度。換句話說，該旋轉受限部份52具有充分的厚度，以當該探針18經過該第一定位構件36及該第二定位構件38被插入時，嚙合該第一定位構件36及該第二定位構件38。

該旋轉受限部份52具有大於該探針頭16之孔洞22a、24a、及26a的直徑之尺寸。換句話說，當該探針18經過該探針頭16被插入時，該旋轉受限部份52不能通過該孔洞22a，且該旋轉受限部份52的下表面緊靠著該上探針頭22之上表面。如此，當該探針18的第一接觸部份44係通過其探針頭16之對應孔洞22a、24a、及26a直至其由該下探針頭24突出時，該旋轉受限部份52被該上探針頭22所支撐。

於此實施例中，該第二接觸部份46具有尖部46a，該尖部具有在正交於該軸向方向的方向(直立方向)中、亦即於該X軸方向或Y軸方向中延伸之三稜柱的形狀。在其軸向方向中延伸之三稜柱的一邊緣係於該直立方向中位在該尖部46a之頂部，換句話說，形成一背脊。如此，因為該尖部46a的此邊緣將被帶來與該探針基板12之接觸部份12a的其中一者造成接觸，該探針18及該探針基板 12之接觸部份12a將彼此造成線接觸。該等探針18係由類似於該等探針100的傳導性金屬材料所形成。

<<<關於定位構件>>>

其次參考圖16，該第一定位構件36及該第二定位構件38被敘述。於此實施例中，該第一定位構件36及該第二定位構件38被形成為板狀構件，且由諸如陶瓷之非傳導性材料所製成。應注意的是用於敘述之目的，該第一定位構件36被顯示在圖16中，並使用該第一定位構件36作敘述。

該第一定位構件36在其四角落具有穿透孔54(參考圖16)，用於緊固被使用於可分離地附接該第一定位構件36及該第二定位構件38至該上探針頭22之構件40。如圖16中所示，該等穿透孔54被形成為在該第一定位構件36及該第二定位構件38的對角線方向中延伸之槽孔。於圖17及圖18中，該等穿透孔54的說明被省略。

該第一定位構件36具有在適當間隔於該X軸方向及Y軸方向中對齊之複數個旋轉限制部份56。該等旋轉限制部份56具有多邊形的形狀。於此實施例中，該等旋轉限制部份56具有長方形之形狀。該等旋轉限制部份56具有一尺寸，其係大到足以使該等探針18的旋轉受限部份52能通過它們。該第二定位構件38亦具有旋轉限制部份58，其係類似於該第一定位構件36之旋轉限制部份56。

該第一定位構件36具有用於承納該等定位栓銷42的 複數個定位孔60A及60B。該第二定位構件38亦具有複數個定位孔62A及62B。該第一定位構件36之定位孔60A及60B及該第二定位構件38的定位孔62A及62B被形成，使得當該第一定位構件36及該第二定位構件38係相對彼此運動時，該等定位孔60A及60B之軸心係與該等定位孔62A及62B的軸心重合，如稍後被敘述。

<<<關於探針在旋轉不受限制狀態及旋轉受限制狀態之間的切換>>>

參考圖17，該第一定位構件36之長方形旋轉限制部份56及該第二定位構件38的長方形限制部份58係在該X軸方向及Y軸方向中位於相同位置，且在該上探針頭22之上部中彼此重疊。應注意的是於此狀態中，該第一定位構件36之定位孔60A及60B與該第二定位構件38的定位孔62A及62B係在該X軸方向及Y軸方向中彼此偏置。

如圖17中所示，該等探針18被由該第一定位構件36及該第二定位構件38上方經過該等旋轉限制部份56及58插入該探針頭16。換句話說，圖17顯示該等探針18之旋轉受限部份52被承納在該等旋轉限制部份56及58中。於此狀態中，因為該等旋轉限制部份56及58的尺寸係大於該等旋轉受限部份52之尺寸，該等旋轉受限部份52係仍然不對齊，換句話說，該等第二接觸部份46的尖部46a之背脊被引導於該等旋轉限制部份56中的不 同方向中。

於此狀態中，該等緊固構件40被鬆開。然後，該第一定位構件36及該第二定位構件38係在該上探針頭22上相對彼此運動，而不會被由該處移去。明確地是，該第一定位構件36及該第二定位構件38係沿著該等長方形旋轉限制部份56及58之對角線運動。

當該第一定位構件36及該第二定位構件38係沿著該等長方形旋轉限制部份56及58的對角線相對彼此進一步運動時，被插入該等旋轉限制部份56及58內側之探針18的旋轉受限部份52係壓抵靠著該等旋轉限制部份56及58之側壁，且繞著該等探針18的軸心旋轉。如此，該等探針18之長方形旋轉彼此限制部份52的四側面嚙合該等旋轉限制部份56及58之側壁。

換句話說，因為該第一定位構件36及該第二定位構件38的每一者在長方形旋轉受限部份52嚙合面朝彼此之二組雙側面，該等旋轉受限部份52被限制免於在該X軸方向及Y軸方向中運動。換句話說，該等旋轉受限部份52係藉由該第一定位構件36及該第二定位構件38所定位。此外，因為該等旋轉限制部份56及58嚙合該旋轉受限部份52的四側面，該等旋轉限制部份56及58能限制該等旋轉受限部份52免於繞著該等探針18之軸心旋轉。

其結果是，如在圖18中所示，當該第一定位構件36及該第二定位構件38係沿著該等長方形旋轉限制部份56及58的對角線相對彼此運動時，當被承納在該等旋轉限 制部份56及58中時不對齊之旋轉受限部份52被定位，且該等探針18被限制免於繞著該等軸心旋轉。

然後，於該X軸方向及Y軸方向中，因為該第一定位構件36的定位孔60A及60B與該第二定位構件38之定位孔62A及62B在位置中彼此對應，該等定位栓銷42分別被插入對應於該定位孔60A的定位孔62A及插入對應於該定位孔60B之定位孔62B。然後，藉由鎖緊該複數個緊固構件40，該第一定位構件36及該第二定位構件38的相對位置可被固定，且每一旋轉受限部份52之位置及旋轉限制狀態能被維持。換句話說，藉由相對彼此運動該第一定位構件36及該第二定位構件38，該等探針18能被由旋轉不受限制狀態切換至旋轉受限制狀態。

此外，當被插入該等定位孔62A(60A)及62B(60B)的定位栓銷42被由該等定位孔62A(60A)及62B(60B)拔出，且該複數個緊固構件40被由該狀態鬆開時，在此該等探針18被限制免於旋轉，如在圖18中所示，該第一定位構件36及該第二定位構件38能相對彼此被運動。然後，該等探針18能被由該旋轉受限制狀態切換至該旋轉不受限制狀態。然後，因為該等探針18能被分別由該探針頭16拔出，於該探針頭16中損壞之任何探針18可被輕易地替換。

此外，因為該等探針18可僅只藉由將該等探針18插入該探針頭16及相對彼此運動該第一定位構件36與該第二定位構件38被定位及限制免於旋轉，該探針頭16可被 輕易地組裝。

<<<第三實施例之改進>>>

(1)該第二實施例中的探針68可被使用來代替此實施例中之探針18。

(2)於此實施例中，雖然該第一定位構件36及該第二定位構件38被設在該上探針頭22的上部，只該第一定位構件36可被設在該上探針頭22之上部。於此組構中，藉由造成該第一定位構件36的旋轉限制部份56之尺寸對應於該探針18的旋轉受限部份52之尺寸，該探針18繞著其軸向方向的旋轉可僅只藉由用該旋轉限制部份56承納該探針18的旋轉受限部份52所限制。

不言而喻，本發明不被限制於該等上面實施例，且各種修改係可能在該等申請專利中所提出之本發明的範圍內，且此等修改亦被涵括於本發明之範圍中。

100‧‧‧探針

100a‧‧‧第一端部

100b‧‧‧第二端部

104‧‧‧第一接觸部份

106‧‧‧彈性部份

106a‧‧‧焊接部份

106b‧‧‧接觸點部份

108A‧‧‧可伸展部份

108B‧‧‧可伸展部份

110‧‧‧中介部份

112‧‧‧旋轉受限部份

Claims (8)

1. 一種探針，具有接觸及從測試物體分開之第一端部、及接觸電路板以施行該測試物體的檢測之第二端部，該第二端部係由管狀構件所形成，其中該第二端部係設有限制該探針繞著其軸向旋轉之旋轉受限部份，和該旋轉受限部份被設置在該管狀構件之該軸向中的末端部份，且該旋轉受限部份被形成一形狀，該形狀在該管狀構件之外周圍的徑向中不向外突出。
2. 如申請專利範圍第1項之探針，其中可於該探針的軸向中伸展及收縮且具有至少一螺旋狀裂口之可伸展部份，被提供於該第一端部與該第二端部之間。
3. 如申請專利範圍第2項之探針，其中至少兩個該可伸展部份被設置於該第一端部與該第二端部之間，及中介部份被形成於該等可伸展部份之間。
4. 如申請專利範圍第1或2項之探針，其中該旋轉受限部份被形成為切開部份，該切開部份藉由切開該第二端部的一部份所形成。
5. 如申請專利範圍第1或2項之探針，其中該旋轉受限部份係藉由將該管狀構件的該第二端部形成為多邊形之形狀所形成。
6. 一種探針，具有接觸及從測試物體分開之第一端 部、及接觸電路板以施行該測試物體的檢測之第二端部，該第二端部係由管狀構件所形成，其中該第二端部係設有限制該探針繞著其軸向旋轉之旋轉受限部份，和該旋轉受限部份被設置在該管狀構件的一部份，且被形成為一凸部，該凸部在該管狀構件之外周圍的徑向中向外突出，且該凸部被形成為大於該管狀構件的多邊形。
7. 一種探針，具有接觸及從測試物體分開之第一端部的第一接觸部份、及接觸電路板以施行該測試物體之檢測的第二端部之第二接觸部份，其中該第一接觸部份和該第二接觸部份被連接至形成有管狀構件之彈性部份的相反端，該第二接觸部份設有旋轉受限部份，該旋轉受限部份限制該探針繞著其軸向旋轉，和該旋轉受限部份被形成為一凸部，該凸部在具有該第二接觸部份之該彈性部份的連接部份之外周圍的徑向中向外突出，和該凸部被形成為大於該連接部份的多邊形。
8. 一種施行測試物體之接觸檢測的接觸檢測裝置，包含：如申請專利範圍第1、6或7項之複數個探針；接觸該探針的該第二端部之電路板；及探針頭，該複數個探針經過該探針頭被插入，且該探針頭係可分離地附接至該電路板，其中 與該探針的該旋轉受限部份嚙合之旋轉限制部份係在與該電路板相反的側面上被設在該探針頭上。