TWI619948B - 探針頭、探針模組及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種探針頭，包括一基材、複數個探針、一柱材以及一鎖固套。探針設於該基材之上。該基材固定於該柱材之一端。鎖固套固定於該柱材之另一端。

Description

探針頭、探針模組及其製作方法

本發明係有關於一種探針模組及其探針頭，特別係有關於一種可提升檢測效率之探針模組及其探針頭。

習知之探針模組係由菱形排列的探針單元所構成，該等探針單元係緊密排列。在習知技術中，基於走線配置的問題，探針模組至多僅能同時具有八個探針單元，即，僅能同時對八顆晶片進行檢測。

此外，在習知探針模組的製造過程中，該等探針單元係在玻璃光罩下進行對位，由於玻璃光罩與探針單元之間的間距有限，作業空間極小，因此僅能同時對整排探針單元進行對位調整，無法個別調整單一探針單元的位置。

本發明係為了欲解決習知技術之問題而提供之一種探針頭，包括一基材、複數個探針、一柱材以及一鎖固套。探針設於該基材之上。該基材固定於該柱材之一端。鎖固套固定於該柱材之另一端。

在一實施例中，該基材包括一矩形凹槽，該等探針係設於該矩形凹槽的四邊之上。

在一實施例中，該鎖固套包括一螺孔，該探針頭 適於被固定於一基板之上，一固定件穿過該基板，並鎖入該螺孔，以將該探針頭固定於該基板。

在一實施例中，該鎖固套係以緊配或膠合的方式嵌設於該柱材之中。

在一實施例中，該柱材包括一對位凹部，該基材嵌入於該對位凹部之中。

在一實施例中，該基材的材質包括環氧樹酯，該柱材為圓柱，該柱材的材質包括陶瓷。

在一實施例中，本發明亦提供一種探針模組，包括一基板、複數個固定件以及複數個探針頭。每一探針頭包括一基材、複數個探針、一柱材以及一鎖固套。探針設於該基材之上。該基材固定於該柱材之一端。鎖固套固定於該柱材之另一端。該固定件穿過該基板並鎖入該鎖固套，以將該探針頭固定於該基板之上。

在一實施例中，該探針模組更包括至少一鎖固座，該基板包括一第一表面以及一第二表面，該第一表面相反於該第二表面，該等探針頭設於該第一表面，該鎖固座對應設於該第二表面，該固定件穿過該基板以及該鎖固座，並鎖入該鎖固套，以將該探針頭固定於該基板之上。

在一實施例中，該探針模組更包括複數墊片，該墊片對應抵接該鎖固套，該固定件穿過該墊片。

在一實施例中，該等探針頭係以矩陣方式排列。

在一實施例中，本發明亦提供一種探針模組製作方法，包括下述步驟。首先，提供一基板以及複數個固定件。 接著，提供複數個探針頭，每一探針頭包括一基材、複數個探針、一柱材以及一鎖固套，複數個探針設於該基材之上，該基材固定於該柱材之一端，鎖固套固定於該柱材之另一端。再，提供一三次元光學量測儀。接著，透過該三次元光學量測儀，將該等探針頭定位於該基板之上。再，以該等固定件鎖固該等探針頭，以固定該等探針頭的位置。

在一實施例中，該三次元光學量測儀與該等探針頭之間的距離大於100mm~150mm。

在一實施例中，在將該等探針頭定位於該基板之上的步驟中，每一探針頭之其中之一該探針的一尖端，以手動的方式對準一定位記號。

在一實施例中，該探針模組製作方法更包括將該等探針分別焊接於該基板之上之步驟。

在本發明之實施例中，沒有採用玻璃光罩下進行對位進行對位，而是以三次元光學量測儀取代玻璃光罩進行對位調整，因此能不受作業空間的限制。由於採用了特殊設計的探針頭，因此可以先對個別探針頭(探針單元)的位置進行調整，然後再進行多組探針頭組裝。特別是，以三次元光學量測儀取代玻璃光罩進行對位調整，更增進的對位效率。此外，應用本發明實施例之探針頭，使得單一探針模組可同時具備數量較多的探針頭，因此可提升檢測效率。

1‧‧‧基材

11‧‧‧矩形凹槽

2‧‧‧探針

21‧‧‧尖端

3‧‧‧柱材

31‧‧‧對位凹部

4‧‧‧鎖固套

41‧‧‧螺孔

5‧‧‧基板

51‧‧‧第一表面

52‧‧‧第二表面

6‧‧‧固定件

7‧‧‧鎖固座

71‧‧‧墊片

72‧‧‧螺絲

d1‧‧‧第一間距

d2‧‧‧第二間距

d3‧‧‧距離

C‧‧‧電子元件

L‧‧‧定位記號

M‧‧‧探針模組

O‧‧‧三次元光學量測儀

P‧‧‧探針頭

S1、S2、S3、S4、S5‧‧‧步驟

第1A圖係顯示本發明實施例之探針頭的立體圖。

第1B圖係顯示本發明實施例之探針頭的爆炸圖。

第2A圖係顯示本發明實施例之探針模組的爆炸圖。

第2B圖係顯示本發明實施例之探針模組的組合圖。

第2C圖係顯示本發明實施例之探針模組的背側結構。

第3A圖係顯示本發明另一實施例之探針模組的俯視圖。

第3B圖係顯示第3A圖之探針模組進行檢測的情形。

第4圖係顯示本發明實施例之探針模組製作方法。

第5A圖係顯示以三次元光學量測儀進行探針頭的對位工作。

第5B圖係顯示將探針頭對準定位記號的情形。

第5C圖係顯示將探針分別焊接於基板之上的情形。

第1A圖係顯示本發明實施例之探針頭的立體圖，第1B圖係顯示本發明實施例之探針頭的爆炸圖。參照第1A、1B圖，本發明實施例之探針頭P包括一基材1、複數個探針2、一柱材3以及一鎖固套4。探針2設於該基材1之上。該基材1固定於該柱材3之一端。鎖固套4固定於該柱材3之另一端。

參照第1A、1B圖，就細部結構而言，該基材1包括一矩形凹槽11，該等探針2係設於該矩形凹槽11的四邊之上。該鎖固套4包括一螺孔41，該探針頭P適於被固定於一基板之上，一固定件穿過該基板，並鎖入該螺孔41，以將該探針頭P固定於該基板。在一實施例中，該鎖固套4係以緊配或膠合的方式嵌設於該柱材3之中。

參照第1A、1B圖，在一實施例中，該柱材3包括一 對位凹部31，該基材1嵌入於該對位凹部31之中。該對位凹部31可提供對位效果，方便組裝。同樣的，該基材1亦可以緊配或膠合的方式嵌合該柱材3。

參照第1A、1B圖，在一實施例中，該基材1的材質包括環氧樹酯，該柱材3為圓柱，該柱材3的材質包括陶瓷。該柱材3採用陶瓷材料可降低溫度變化對檢測結果的影響。在一實施例中，該柱材3亦可採用玻璃等其他適當材料。

本發明實施例之探針頭P可以簡易的方式組裝成為一探針模組M。第2A圖係顯示本發明實施例之探針模組M的爆炸圖，第2B圖係顯示本發明實施例之探針模組M的組合圖。參照第2A、2B圖，本發明實施例之探針模組M包括一基板5、複數個固定件6以及複數個探針頭P。每一探針頭P包括前述之基材、探針、柱材以及鎖固套等元件。該固定件6穿過該基板5並鎖入該探針頭P之鎖固套，以將該探針頭P固定於該基板5之上。

參照第2A、2B圖，在一實施例中，該探針模組M更包括至少一鎖固座7，該基板5包括一第一表面51以及一第二表面52，該第一表面51相反於該第二表面52，該等探針頭P設於該第一表面51，該鎖固座7對應設於該第二表面52(搭配參照第2C圖)，該固定件6穿過該基板5以及該鎖固座7，並鎖入該探針頭P之鎖固套，以將該探針頭P固定於該基板5之上。在一實施例中，該探針模組M更包括複數墊片71，該墊片71對應抵接該鎖固座7以及鎖固套4，該固定件6穿過該墊片71。在一實施例中，墊片71為可撓材質，透過墊片71及鎖固座7的設置，該 探針頭P的鎖固角度可以被調整。參照第2A圖，在一實施例中，鎖固座7亦透過螺絲72被鎖附於該基板5之上。鎖固座7為增強結構，可避免因為高低溫差而發生的公差變化。

在此實施例中，單一個鎖固座7對應兩個探針頭P，然而，上述揭露並未限制本創作，在不同的實施例中，亦可能單一個鎖固座7對應單一個探針頭P，或單一個鎖固座7對應三個以上的探針頭P。

參照第3A圖，在一實施例中，該等探針頭P係以矩陣方式排列於該基板5之上。參照第3A、3B圖，該等探針頭P之間存在第一間距d1。待測晶圓W具有複數個等待測電子元件C。該等待測電子元件C之間存在第二間距d2。第一間距d1為第二間距d2的整數倍。藉此，如第3B圖所顯示的，在一實施例中，該等探針頭P可以順時鐘的方式移動以快速檢測大量的待測電子元件C。

參照第4圖，以下描述本發明實施例之探針模組製作方法。首先，提供一基板以及複數個固定件(S1)。接著，提供複數個探針頭，每一探針頭包括一基材、複數個探針、一柱材以及一鎖固套，複數個探針設於該基材之上，該基材固定於該柱材之一端，鎖固套固定於該柱材之另一端(S2)。再，提供一三次元光學量測儀(S3)。接著，透過該三次元光學量測儀，將該等探針頭定位於該基板之上(S4)。再，以該等固定件鎖固該等探針頭，以固定該等探針頭的位置(S5)。

參照第5A圖，在此實施例中，採用了三次元光學量測儀O進行探針頭P的對位工作，在進行對位時，該三次元光 學量測儀O與該等探針頭P之間的距離d3大於100mm~150mm。因此可以手動的方式對單一探針頭P的位置進行調整。參照第5B圖，三次元光學量測儀O可預設定位記號L，操作者只僅需要調整探針頭P的位置，使探針2之尖端21對準定位記號L，即可完成探針頭P的定位。接下來，以該等固定件鎖固該等探針頭，便可固定該等探針頭的位置。參照第5C圖，在該等探針頭的鎖固之後，再將該等探針2分別焊接於該基板5之上，便完成了探針模組的製作。

在本發明之實施例中，沒有採用玻璃光罩下進行對位進行對位，而是以三次元光學量測儀取代玻璃光罩進行對位調整，因此能不受作業空間的限制。由於採用了特殊設計的探針頭，因此可以先對個別探針頭(探針單元)的位置進行調整，然後再進行多組探針頭組裝。特別是，以三次元光學量測儀取代玻璃光罩進行對位調整，更增進的對位效率。此外，應用本發明實施例之探針頭，使得單一探針模組可同時具備數量較多的探針頭，因此可提升檢測效率。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

1. 一種探針頭，包括：一基材；複數個探針，設於該基材之上；一柱材，該基材固定於該柱材之一端；以及一鎖固套，固定於該柱材之另一端，該鎖固套係嵌設於該柱材之中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，該基材包括一矩形凹槽，該等探針係設於該矩形凹槽的四邊之上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之探針頭，其中，該鎖固套包括一螺孔，該探針頭適於被固定於一基板之上，一固定件穿過該基板，並鎖入該螺孔，以將該探針頭固定於該基板。
4. 如申請專利範圍第3項所述之探針頭，其中，該鎖固套係以緊配或膠合的方式嵌設於該柱材之中。
5. 如申請專利範圍第2項所述之探針頭，其中，該柱材包括一對位凹部，該基材嵌入於該對位凹部之中。
6. 如申請專利範圍第2項所述之探針頭，其中，該基材的材質包括環氧樹酯，該柱材為圓柱，該柱材的材質包括陶瓷。
7. 一種探針模組，包括：一基板；複數個固定件；以及複數個探針頭，每一探針頭包括：一基材；複數個探針，設於該基材之上； 一柱材，該基材固定於該柱材之一端；以及一鎖固套，固定於該柱材之另一端，其中，該固定件穿過該基板並鎖入該鎖固套，以將該探針頭固定於該基板之上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之探針模組，其更包括至少一鎖固座，該基板包括一第一表面以及一第二表面，該第一表面相反於該第二表面，該等探針頭設於該第一表面，該鎖固座對應設於該第二表面，該固定件穿過該基板以及該鎖固座，並鎖入該鎖固套，以將該探針頭固定於該基板之上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之探針模組，其更包括複數墊片，該墊片對應抵接該鎖固套，該固定件穿過該墊片。
10. 如申請專利範圍第7項所述之探針模組，其中，該等探針頭係以矩陣方式排列。
11. 一種探針模組製作方法，包括：提供一基板以及複數個固定件；提供複數個探針頭，每一探針頭包括一基材、複數個探針、一柱材以及一鎖固套，複數個探針設於該基材之上，該基材固定於該柱材之一端，鎖固套固定於該柱材之另一端；提供一三次元光學量測儀；透過該三次元光學量測儀，將該等探針頭定位於該基板之上；以及以該等固定件鎖固該等探針頭，以固定該等探針頭的位置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之探針模組製作方法，其中，該三次元光學量測儀與該等探針頭之間的距離大於100mm ~150mm。
13. 如申請專利範圍第11項所述之探針模組製作方法，其中，在將該等探針頭定位於該基板之上的步驟中，每一探針頭之其中之一該探針的一尖端，以手動的方式對準一定位記號。
14. 如申請專利範圍第11項所述之探針模組製作方法，其更包括：將該等探針分別焊接於該基板之上。