TWI626454B

TWI626454B - Probe device and method of manufacturing same

Info

Publication number: TWI626454B
Application number: TW106140169A
Authority: TW
Inventors: jun-qin Wang; yi-zheng Jiang
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-06-11
Also published as: TW201923354A

Abstract

本發明係包括一底板、一中板、一頂板及複數個第二探針。底板有複數個底板方形孔；中板具有複數個中板矩形孔；頂板具有複數個頂板方形孔。每一第二探針具有一第二頭部、一第二身部及一第二腳部，第二身部具有一矩形截面。第二腳部置入底板方形孔，中板矩形孔供第二頭部及第二身部通過，並暫時固定於第二身部。頂板方形孔供第二頭部通過固定。將中板水平橫移，透過中板矩形孔推動第二身部呈彎曲狀，使複數個第二探針變成複數個第三探針，進而構成探針裝置。故，本案兼具沖壓製作探針良率高、中板橫移彎曲探針保持彈性壽命較長，及相較蝕刻生產成本低等優點。

Description

探針裝置及其製造方法

本發明係有關一種探針裝置及其製造方法，尤指一種兼具沖壓製作探針良率高、中板橫移彎曲探針保持彈性壽命較長，及相較蝕刻生產成本低之探針裝置及其製造方法。

傳統之探針之製造，主要是採用蝕刻或電鑄方式，將金屬板狀結構製成預定之形狀，再與相關之固定板結合，而成為探針裝置。例如：某一探針裝置之上方有200x100個接點(檢測設備)，而探針裝置之下方也有200x100個接點(被檢測物)，則此探針裝置需要20000個探針。然而，由於探針裝置會不斷的重覆接觸通電及分離之動作，因此，此探針最好能具有彈性，以吸收撞擊接觸之衝擊力。否則，若20000個探針之中有一個斷裂，則整個探針裝置會失效。此外，傳統之蝕刻或電鑄方式製造所需之時間、設備較多，程序也較繁雜，因此有成本偏高、廢料多、設備貴、製程繁瑣等問題。有鑑於此，必須研發出可解決上述習用缺點之技術。

本發明之目的，在於提供一種探針裝置及其製造方法，其兼具沖壓製作探針良率高、中板橫移彎曲探針保持彈性壽命較長，及相較蝕刻生產成本低等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於傳統之探針採用蝕刻或電鑄之製造程序繁雜，設備複雜及成本高等問題。解決上述問題之技術手段係提供一種探針裝置及其製造方法，關於製造方法的部分，係包括下列步驟：一．準備步驟；二．沖壓步驟；三．裝入底板步驟；四．裝入中板步驟；五．裝入頂板步驟；六．探針彎曲步驟；及七．完成步驟。關於探針裝置的部分，係包括：一底板，係具有複數個底板方形孔；一中板，係具有複數個中板矩形孔；一頂板，係具有複數個頂板方形孔；複數個第二探針，係具有一第二頭部、一第二身部及一第二腳部，該第二頭部及該第二腳部均係具有相同之方形截面，該方形截面之單邊寬度係被定義為一第一寬度，該第二身部係具有一矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度，其中，該第二寬度係大於該第一寬度，該第三寬度小於該第一寬度；藉此，該複數個底板方形孔分別供相對應之該複數個第二腳部置入定位；該每一中板矩形孔係供該第二探針之該第二頭部及該第二身部通過，最後暫時固定於相對應之該第二身部之位置；該每一頂板方形孔係供相對應之該第二探針之該第二頭部通過，並固定於相對應之該第二頭部之位置；並將該中板水平橫移一距離，透過該每一中板矩形孔，推動相對應之該每一第二身部呈彎曲狀，使該第二探針變成一第三探針，進而由該複數個第三探針、該底板、該中板及頂板構成該探針裝置。本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

參閱第1及第2圖，本發明係為一探針裝置及其製造方法，關於製造方法的部分，其流程係包括下列步驟：一．準備步驟M1：預先準備複數個第一探針10A，該第一探針10A係具有一第一頭部11A、一第一身部12A及第一腳部13A(參閱第3A、第3B及第3C圖)；該第一頭部11A、該第一身部12A及該第一腳部13A均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為一第一寬度W1。二．沖壓步驟M2：對該第一探針10A進行沖壓(參閱第4圖)，使得該第一身部12A被擠壓變扁，而形成一第二探針10B；該第二探針10B係具有一第二頭部11B、一第二身部12B及一第二腳部13B(參閱第5、第6A、第6B及第6C圖)，該第二身部12B係具有一矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度W2，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度W3，其中，該第二寬度W2係大於該第一寬度W1，該第三寬度W3係小於該第一寬度W1。三．裝入底板步驟M3：準備一底板20，該底板20係具有複數個底板方形孔21(參閱第11圖)，該複數個底板方形孔21分別供相對應之該複數個第二腳部13B置入定位(參閱第7A、第7B、第8A、第8B及第8C圖)。四．裝入中板步驟M4：準備一中板30，該中板30係具有複數個中板矩形孔31(參閱第9A及第9B圖)，該每一中板矩形孔31係供該第二探針10B之該第二頭部11B及該第二身部12B通過，最後暫時固定於對應該第二身部12B之位置。五．裝入頂板步驟M5：準備一頂板40(參閱第11圖)，該頂板40係具有複數個頂板方形孔41，該每一頂板方形孔41係供該第二探針10B之第二頭部11B通過(參閱第10A圖)，並固定於對應該第二頭部11B之位置(參閱第10B圖)。六．探針彎曲步驟M6：參閱第10C圖，將該中板30水平橫移一距離(例如第10C圖之箭頭方向)，透過該每一中板矩形孔31，推動(例如第10C圖及第12圖之箭頭方向，將該每一第二身部12B施力弄彎)相對應之該每一第二身部12B呈彎曲狀(參閱第10D圖)，而變成一第三探針10C(參閱第12圖)。七．完成步驟M7：該複數個第三探針10C係與該底板20、該中板30及頂板40組合，而完成製造該探針裝置。實務上，該第一探針10A可為桿狀結構。該第二探針10B之該第二頭部11B及該第二腳部13B均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度W1。該中板30水平橫移，係透過該每一中板矩形孔31，推動相對應之該每一第二身部12B呈彎曲狀，且產生一偏移距離S。該第三探針10C係具有一第三頭部11C、一第三身部12C及一第三腳部13C。該第三身部12C係為彎曲狀且具有矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為該第二寬度W2，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為該第三寬度W3。其中，該第二寬度W2係大於該第一寬度W1，該第三寬度W3係小於該第一寬度W1；該第三頭部11C及該第三腳部13C均係具有相同之方形截面，該方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度W1。關於本發明之該探針裝置的部分，係包括一底板20(參閱第11圖)、一中板30、一頂板40及複數個第二探針10B(參閱第5、第6A、第6B及第6C圖)。關於該底板20，係具有複數個底板方形孔21。關於該中板30，係具有複數個中板矩形孔31(參閱第9A及第9B圖)。關於該頂板40，係具有複數個頂板方形孔41(參閱第10A圖)。關於該複數個第二探針10B，係具有一第二頭部11B、一第二身部12B及一第二腳部13B(參閱第5、第6A、第6B及第6C圖)，該第二頭部11B及該第二腳部13B均係具有相同之方形截面，該方形截面之單邊寬度係被定義為一第一寬度W1，該第二身部12B係具有一矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度W2，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度W3，其中，該第二寬度W2係大於該第一寬度W1，該第三寬度W3係小於該第一寬度W1。藉此，該複數個底板方形孔21分別供相對應之該複數個第二腳部13B置入定位(參閱第7A、第7B、第8A、第8B及第8C圖)。該每一中板矩形孔31係供該第二探針10B之該第二頭部11B及該第二身部12B通過，最後暫時固定於相對應之該第二身部12B之位置。該每一頂板方形孔41係供相對應之該第二探針10B之該第二頭部11B通過(參閱第10A圖)，並固定於相對應之該第二頭部11B之位置(參閱第10B圖)。並將該中板30水平橫移一距離，透過該每一中板矩形孔31，推動相對應之該每一第二身部12B呈彎曲狀(參閱第10D)，使該第二探針10B變成一第三探針10C(參閱第12圖)，進而由該複數個第三探針10C、該底板20、該中板30及頂板40構成該探針裝置。實務上，該第一探針10A可為桿狀結構。該第二探針10B之該第二頭部11B及該第二腳部13B均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度W1。該中板30水平橫移，係透過該每一中板矩形孔31，推動相對應之該每一第二身部12B呈彎曲狀，且產生一偏移距離S。該第三探針10C係具有一第三頭部11C、一第三身部12C及一第三腳部13C。該第三身部12C係為彎曲狀且具有矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為該第二寬度W2，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為該第三寬度W3。其中，該第二寬度W2係大於該第一寬度W1，該第三寬度W3係小於該第一寬度W1；該第三頭部11C及該第三腳部13C均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度W1。本發明之重點在於下列兩點： [a] 沖壓完成製針：本發明以公知的『沖壓技術』即可將該複數個第一探針10A沖壓成複數個第二探針10B。沖壓過程快速，成品良率高。 [b] 橫移彎曲探針：本發明先將複數個第二探針10B裝設於該底板20、該中板30及該上板40之間，接著，將該中板30橫移，即可控制該第二探針10B之該第二身部12B彎曲，而使該第二探針10B變成該第三探針10C，過程簡單，並可使該每一第二探針10B即時保持彈性，能吸收撞擊接觸之衝擊力，壽命較長。本發明之優點及功效係如下所述： [1] 沖壓製作探針良率高。本發明以沖壓方式，將第一探針製作成第二探針，沖壓過程快速，單次沖壓過程即可製成，良率高。故，沖壓製作探針良率高。 [2] 中板橫移彎曲探針保持彈性壽命較長。本發明係橫移中板，透過該中板矩形孔順勢彎曲該第二身部，即完成該第三探針，除可使第三探針保持在垂直方向產生彈性外，亦因是沿第二身部之矩形截面的長邊寬度，順勢推動第二身部，而非強勢壓迫，使得成形後的第三探針壽命較長。故，中板橫移彎曲探針保持彈性壽命較長。 [3] 相較蝕刻生產成本低。本發明以沖壓製作第二探針，沖壓設備簡單，且第一探針沖壓成第二探針的過程，並無廢料產生。相較於傳統蝕刻生產的缺點(製造時間長、設備較多較昂貴，產生廢料，以及程序繁瑣)，本發明成本低。故，相較蝕刻生產成本低。以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

M1‧‧‧準備步驟
M2‧‧‧沖壓步驟
M3‧‧‧裝入底板步驟
M4‧‧‧裝入中板步驟
M5‧‧‧裝入頂板步驟
M6‧‧‧探針彎曲步驟
M7‧‧‧完成步驟
10A‧‧‧第一探針
10B‧‧‧第二探針
10C‧‧‧第三探針
11A‧‧‧第一頭部
11B‧‧‧第二頭部
11C‧‧‧第三頭部
12A‧‧‧第一身部
12B‧‧‧第二身部
12C‧‧‧第三身部
13A‧‧‧第一腳部
13B‧‧‧第二腳部
13C‧‧‧第三腳部
20‧‧‧底板
21‧‧‧底板方形孔
30‧‧‧中板
31‧‧‧中板矩形孔
40‧‧‧頂板
41‧‧‧頂板方形孔
W1‧‧‧第一寬度
W2‧‧‧第二寬度
W3‧‧‧第三寬度
S‧‧‧偏移距離

第1圖係本發明之製造方法之流程圖第2圖係本發明之第一探針之示意圖第3A、第3B及第3C圖係分別為第2圖之ⅢA-ⅢA、ⅢB-ⅢB及ⅢC-ⅢC之剖視圖第4圖係本發明之第一探針沖壓成第二探針之過程之示意圖第5圖係本發明之第二探針之示意圖第6A、第6B及第6C圖係分別為第5圖之ⅥA-ⅥA、ⅥB-ⅥB及ⅥC-ⅥC之剖視圖第7A圖係本發明之第二探針裝設於底板前之示意圖第7B圖係第7A圖之剖視圖第8A圖係本發明之第二探針裝設於底板後之示意圖第8B及第8C圖係分別為第8A圖之ⅧB-ⅧB及ⅧC-ⅧC之剖視圖第9A圖係本發明之中板裝設於第二探針前之示意圖第9B圖係第9A圖之中板裝設於第二探針後之剖視圖第10A圖係本發明之頂板裝設於第二探針前之示意圖第10B圖係第10A圖之頂板裝設於第二探針後之剖視圖第10C圖係第10B圖之中板水平橫移之剖視圖第10D圖係第10C圖之第二探針彎曲成第三探針之剖視圖第11圖係本發明之底板(及頂板)具有複數個方形孔之示意圖第12圖係本發明之第三探針之示意圖

Claims

一種探針裝置之製造方法，係包括下列步驟：一．準備步驟：預先準備複數個第一探針，該第一探針係具有一第一頭部、一第一身部及第一腳部；該第一頭部、該第一身部及該第一腳部均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為一第一寬度；　二．沖壓步驟：對該第一探針進行沖壓，使得該第一身部被擠壓變扁，而形成一第二探針；該第二探針係具有一第二頭部、一第二身部及一第二腳部，該第二身部係具有一矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度，其中，該第二寬度係大於該第一寬度，該第三寬度係小於該第一寬度；　三．裝入底板步驟：準備一底板，該底板係具有複數個底板方形孔，該複數個底板方形孔分別供相對應之該複數個第二腳部置入定位；　四．裝入中板步驟：準備一中板，該中板係具有複數個中板矩形孔，該每一中板矩形孔係供該第二探針之該第二頭部及該第二身部通過，最後暫時固定於對應該第二身部之位置；　五．裝入頂板步驟：準備一頂板，該頂板係具有複數個頂板方形孔，該每一頂板方形孔係供該第二探針之第二頭部通過，並固定於對應該第二頭部之位置；　六．探針彎曲步驟：將該中板水平橫移一距離，透過該每一中板矩形孔，推動相對應之該每一第二身部呈彎曲狀，而變成一第三探針；　七．完成步驟：該複數個第三探針係與該底板、該中板及頂板組合，而完成製造該探針裝置。
如申請專利範圍第１項所述之探針裝置之製造方法，其中，該第一探針係為桿狀結構。
如申請專利範圍第１項所述之探針裝置之製造方法，其中，該第二探針之該第二頭部及該第二腳部均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度。
如申請專利範圍第３項所述之探針裝置之製造方法，其中，該中板水平橫移，係透過該每一中板矩形孔，推動相對應之該每一第二身部呈彎曲狀，且產生一偏移距離。
如申請專利範圍第１項所述之探針裝置之製造方法，其中，該第三探針係具有一第三頭部、一第三身部及一第三腳部；該第三身部係為彎曲狀且具有矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度；其中，該第二寬度係大於該第一寬度，該第三寬度係小於該第一寬度；該第三頭部及該第三腳部均係具有相同之方形截面，該方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度。
一種探針裝置，係包括：　一底板，係具有複數個底板方形孔；　一中板，係具有複數個中板矩形孔；　一頂板，係具有複數個頂板方形孔；　複數個第二探針，係具有一第二頭部、一第二身部及一第二腳部，該第二頭部及該第二腳部均係具有相同之方形截面，該方形截面之單邊寬度係被定義為一第一寬度，該第二身部係具有一矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度，其中，該第二寬度係大於該第一寬度，該第三寬度小於該第一寬度；　藉此，該複數個底板方形孔分別供相對應之該複數個第二腳部置入定位；該每一中板矩形孔係供該第二探針之該第二頭部及該第二身部通過，最後暫時固定於相對應之該第二身部之位置；該每一頂板方形孔係供相對應之該第二探針之該第二頭部通過，並固定於相對應之該第二頭部之位置；並將該中板水平橫移一距離，透過該每一中板矩形孔，推動相對應之該每一第二身部呈彎曲狀，使該第二探針變成一第三探針，進而由該複數個第三探針、該底板、該中板及頂板構成該探針裝置。
如申請專利範圍第６項所述之探針裝置，其中：　該第一探針係為桿狀結構；　該第二探針之該第二頭部及該第二腳部均係具有相同之方形截面，其方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度。
如申請專利範圍第７項所述之探針裝置，其中，該中板水平橫移，係透過該每一中板矩形孔，推動相對應之該每一第二身部呈彎曲狀，且產生一偏移距離。
如申請專利範圍第８項所述之探針裝置，其中，該第三探針係具有一第三頭部、一第三身部及一第三腳部；該第三身部係為彎曲狀且具有矩形截面，該矩形截面之長邊寬度係被定義為一第二寬度，而該矩形截面之短邊寬度係被定義為一第三寬度；其中，該第二寬度係大於該第一寬度，該第三寬度係小於該第一寬度；該第三頭部及該第三腳部均係具有相同之方形截面，該方形截面之單邊寬度係被定義為該第一寬度。