TWI672505B - 測試探針 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種測試探針,用於對欲測試物件的電特性
進行測試。所述測試探針包括:筒;柱塞,包括至少兩個分離式柱塞,所述至少兩個分離式柱塞被平行且局部地彼此面對地插入於所述筒中並且被安排成可沿探針軸線彼此獨立地移動;以及彈性體,被配置成提供彈性以使得所述柱塞可在所述筒內沿所述探針軸線有彈性地移動。根據本發明,所述測試探針在接觸上改良且在接觸電阻上減小,藉此增強測試可靠性。
Description
本發明是有關於一種用於對欲測試的半導體或類似物件的電特性進行測試的測試探針。
用於對欲測試的半導體或類似物件的電特性或適當性(adequacy)進行測試的測試裝置採用探針來在欲測試物件的欲測試接觸點(端子、凸塊)與測試電路的測試接觸點(接墊)之間進行電性連接。一般而言,探針包括:第一柱塞,用以與欲測試物件的欲測試接觸點(端子、凸塊)接觸;第二柱塞,用以與測試電路的測試接觸點(接墊)接觸;筒(barrel),用以在其兩個相對端處局部地容置第一柱塞及第二柱塞;以及彈簧,用以在筒中安排於第一柱塞與第二柱塞之間。第一柱塞及第二柱塞中的至少一者沿探針軸線被擠壓且對筒中的彈簧進行壓縮,藉此執行測試。在測試期間,探針充當欲測試物件的欲測試接觸點(端子、凸塊)與測試電路的測試接觸點(接墊)之間的電路徑。
在測試中所使用的探針插座(probe socket)採用很多的探針。在此種情形中,當諸多探針中的一者的柱塞出故障時,會造成接觸錯誤,藉此降低測試的可靠性。換言之,當很多次地執
行測試時,接觸電阻可能會變得非常大,或者在形成電路徑的柱塞中可能會發生接觸錯誤。
本發明的目標被設想成解決傳統的問題及提供一種能夠改良耐久性及測試可靠性的測試探針。
根據本發明的實施例,提供一種用於對欲測試物件的電特性進行測試的測試探針。所述測試探針包括:筒;柱塞,包括至少兩個分離式柱塞(divisional plunger),所述至少兩個分離式柱塞被平行且局部地彼此面對地插入於所述筒中並且被安排成可沿探針軸線彼此獨立地移動;以及彈性體,被配置成提供彈性以使得所述柱塞可在所述筒內沿所述探針軸線有彈性地移動。在本發明的測試探針中,彼此獨立地運作的二或更多個分離式柱塞同時與欲測試物件的欲測試接觸點(端子、凸塊)及/或測試電路的測試接觸點(接墊)接觸,且因此,即使分離式柱塞中的一者有缺陷,亦不會發生接觸錯誤。具體而言,當在測試中使用兩個分離式柱塞時,形成測試訊號的載流路徑(current carrying path),以藉此降低接觸電阻。
所述至少兩個分離式柱塞可相對於所述探針軸線等角地安排。
所述測試探針可更包括用於容置所述彈性體的筒,其中所述至少兩個分離式柱塞各自包括與所述筒內的所述彈性體接觸的內端部分(inner end portion)、以及自所述筒突出的接觸端部分
(contact end portion)。
所述內端部分可包括相對於所述接觸端部分凹陷的凹槽(concave groove)。
所述測試探針可更包括用於容置所述彈性體的筒,其中所述柱塞包括局部地插入於所述筒的一端中的第一柱塞、以及局部地插入於所述筒的另一端中的第二柱塞。
所述至少兩個分離式柱塞可包括不平坦的嚙合部分(uneven engaging portion),所述不平坦的嚙合部分在橫切於所述探針軸線的方向上彼此嚙合以沿所述探針軸線移動。
所述不平坦的嚙合部分可包括突起部(projection),所述突起部具有相對於所述探針軸線傾斜的斜坡表面。
所述至少兩個分離式柱塞可具有相同的形狀。
100‧‧‧測試探針
110‧‧‧筒
112‧‧‧窄端部分
120、220、320、420、520‧‧‧第一柱塞
120-1、120-2、220-1、220-2、320-1、320-2、420-1、420-2、520-1、520-2‧‧‧第一分離式柱塞
122-1、122-2、222-1、222-2、322-1、322-2、422-1、422-2、522-1、522-2‧‧‧接觸端部分
124-1、124-2、224-1、224-2、324-1、324-2、424-1、424-2、524-1、524-2‧‧‧外體
125-1、125-2‧‧‧台階部分
126-1、126-2、226-1、226-2、326-1、326-2、426-1、426-2、526-1、526-2‧‧‧內體
128-1、128-2、138-1、138-2、228-1、228-2、328-1、328-2、428-1、428-2、528-1、528-2‧‧‧內端部分
130‧‧‧第二柱塞
130-1、130-2‧‧‧第二分離式柱塞
140‧‧‧彈性體(彈簧)
221-1、221-2‧‧‧切開表面(接觸表面)
223‧‧‧不平坦的嚙合部分/導槽
227‧‧‧不平坦的嚙合部分/突起部
329-1、329-2‧‧‧凹槽
結合附圖閱讀以下對示例性實施例的說明,以上及/或其他態樣將變得顯而易見且更易於瞭解,附圖中:圖1是用於示出根據本發明第一實施例的測試探針的視圖。
圖2是用於示出根據本發明第二實施例的測試探針的柱塞的視圖。
圖3是用於示出根據本發明第三實施例的測試探針的柱塞的視圖。
圖4是用於示出根據本發明第四實施例的測試探針的柱塞的視圖。
圖5是用於示出根據本發明第五實施例的測試探針的柱塞的視圖。
以下,將參照附圖來闡述本發明的實施例。在所有圖式中,相同的編號指代相同的元件。
圖1是用於示出根據本發明第一實施例的測試探針100的視圖。測試探針100包括筒110、第一柱塞120、第二柱塞130、及彈性體140。
筒110由導電材料製成。筒110是藉由圓柱形管來具體化,所述圓柱形管的兩個相對側是開口的。
第一柱塞120包括由導電金屬製成的兩個第一分離式柱塞120-1及120-2。當然,兩個第一分離式柱塞120-1及120-2可由三或更多個分離式柱塞替換。可藉由在縱向方向上切割單個圓柱形柱塞在橫截面處的中心來製造兩個第一分離式柱塞120-1及120-2。當然,可視需要而使用模具來製造兩個第一分離式柱塞120-1及120-2。因此,兩個第一分離式柱塞120-1及120-2可被製造成具有相同的形狀。
兩個第一分離式柱塞120-1及120-2是相對於探針軸線等角地安排。此外,兩個第一分離式柱塞120-1及120-2被平行且局部地插入於筒110中,以使得兩個第一分離式柱塞120-1及120-2的切割表面可彼此面對。在此種情形中,兩個第一分離式柱塞120-1及120-2的切割表面彼此進行表面接觸、點接觸或局部接
觸。當然,兩個第一分離式柱塞120-1及120-2可被安排成在彼此間留下空間。然而,當兩個第一分離式柱塞120-1及120-2在筒110內被安排成彼此相鄰時,兩個第一分離式柱塞120-1及120-2無論如何均彼此接觸。兩個第一分離式柱塞120-1及120-2可在筒110內沿探針軸線彼此獨立地移動。
兩個第一分離式柱塞120-1及120-2包括:接觸端部分122-1及122-2,形成於一個尖端處;外體(outer body)124-1及124-2,自接觸端部分122-1及122-2延伸;內體(inner body)126-1及126-2,相對於外體124-1及124-2擴大且自外體124-1及124-2延伸;以及內端部分128-1及128-2,形成於另一尖端處且分別相對於內體126-1及126-2漸縮。另外,台階部分125-1及125-2形成於外體124-1及124-2與內體126-1及126-2之間。
接觸端部分122-1及122-2狀如半圓錐體且被配置成接觸欲測試的半導體或類似物件的凸塊或接墊。兩個半圓錐體形狀的接觸端部分122-1及122-2被平行安排且被接合以形成圓錐體形狀。
外體124-1及124-2狀如半圓柱體且在穿過筒110的一個端部分的同時被定位於外部。兩個圓柱形外體124-1及124-2被平行安排且被接合以形成圓柱體,進而被裝配至筒110的端部分中。
內體126-1及126-2狀如半圓柱體,被擴大成具有較外體124-1及124-2的直徑大的直徑且被定位於筒110內部。
台階部分125-1及125-2被配置成限制內體126-1及126-2以使其不能通過筒110的窄端部分112。
具有半圓錐體形狀的內端部分128-1及128-2被插入於彈性體(彈簧)140中。兩個半圓錐體形狀的內端部分128-1及128-2被彼此平行地安排且被接合以形成圓錐體形狀。
第二柱塞130例如與測試電路板的接觸點(接墊)接觸。第二柱塞130包括由導電金屬製成的兩個第二分離式柱塞130-1及130-2。當然,兩個第二分離式柱塞130-1及130-2可由三或更多個分離式柱塞替換。由於第二柱塞130具有與第一柱塞120相同的結構,因此將視需要避免對其進行贅述。
第一柱塞120及第二柱塞130中的一者可被製造成並非具有多個分離式柱塞而是具有單個柱塞。
彈性體140作為彈簧被插入於筒110中,且提供彈性以使得第一柱塞120及第二柱塞130中的至少一者可沿探針軸線有彈性地移動。彈性體140的兩個端被配置成容置第一柱塞120及第二柱塞130的內端部分128-1、128-2、138-1及138-2。
圖2示出根據本發明第二實施例的測試探針的第一柱塞220。第一柱塞220包括兩個第一分離式柱塞220-1及220-2。以下,將避免關於第一實施例的第一柱塞120進行贅述。
兩個第一分離式柱塞220-1及220-2包括:接觸端部分222-1及222-2,形成於一個尖端處;外體224-1及224-2,自接觸端部分222-1及222-2延伸;內體226-1及226-2,相對於外體224-1
及224-2擴大且自外體224-1及224-2延伸;以及內端部分228-1及228-2,形成於另一尖端處且分別相對於內體226-1及226-2漸縮。
兩個第一分離式柱塞220-1及220-2在其切開表面(接觸表面)221-1及221-2上包括不平坦的嚙合部分223及227。不平坦的嚙合部分223及227包括形成於兩個第一分離式柱塞220-1及220-2中的一者中的導槽223、以及形成於兩個第一分離式柱塞220-1及220-2中的另一者中且插入於導槽223中的突起部227。導槽223沿探針軸線伸長且凹陷。突起部227突出成可在容置於導槽223中時移動。突起部227可相對於探針軸線成斜坡。當兩個第一分離式柱塞220-1及220-2藉由不同的力運作時,斜坡式突起部227使兩個第一分離式柱塞220-1及220-2彼此抵靠筒110的內壁而推擠,藉此降低接觸電阻。
不同於第一實施例的內端部分128-1及128-2,內端部分228-1及228-2被配置成具有平整表面。內端部分228-1及228-2的平整表面與彈性體(彈簧)(參照圖1中的「140」)的端部分接觸。在此種情形中,彈性體(彈簧)(參照圖1中的「140」)具有傾斜端部分,以在接觸內端部分228-1及228-2時相對於探針軸線偏斜地推擠兩個第一分離式柱塞220-1及220-2。選擇性地,內端部分228-1及228-2可具有斜坡表面。
圖3示出根據本發明第三實施例的測試探針的第一柱塞320。第一柱塞320包括兩個第一分離式柱塞320-1及320-2。以
下,將避免關於第一實施例的第一柱塞120進行贅述。
兩個第一分離式柱塞320-1及320-2包括:接觸端部分322-1及322-2,形成於一個尖端處;外體324-1及324-2,自接觸端部分322-1及322-2延伸;內體326-1及326-2,相對於外體324-1及324-2擴大且自外體324-1及324-2延伸;以及內端部分328-1及328-2,形成於另一尖端處且分別相對於內體326-1及326-2漸縮。
不同於第一實施例的內端部分128-1及128-2,內端部分328-1及328-2被配置成形成凹槽329。內端部分328-1及328-2的凹槽329-1及329-2具有斜坡表面,所述斜坡表面逐漸變窄且容置彈性體(彈簧)(參照圖1中的「140」)的端部分。在此種情形中,彈性體(彈簧)(參照圖1中的「140」)在由凹槽329-1及329-2的斜坡表面容置且接觸內端部分328-1及328-2時相對於探針軸線偏斜地推擠兩個第一分離式柱塞320-1及320-2。
圖4示出根據本發明第四實施例的測試探針的第一柱塞420。第一柱塞420包括兩個第一分離式柱塞420-1及420-2。根據第四實施例,藉由對圓柱體的平整端部分進行V形切割且然後進行深度方向切割以使圓柱體成為兩個第一分離式柱塞420-1及420-2來製造第一柱塞420。以下,將避免關於第二實施例的第一柱塞220進行贅述。
兩個第一分離式柱塞420-1及420-2包括:接觸端部分422-1及422-2,形成於一個尖端處;外體424-1及424-2,自接觸
端部分422-1及422-2延伸;內體426-1及426-2,相對於外體424-1及424-2擴大且自外體424-1及424-2延伸;以及內端部分428-1及428-2,形成於另一尖端處且分別相對於內體426-1及426-2漸縮。
接觸端部分422-1及422-2中的每一者基於藉由偏斜地切割半圓柱體而形成的斜坡表面而具有一個尖端。兩個斜坡表面的接觸端部分422-1及422-2被平行安排且被接合以藉此具有由V形槽形成的兩個尖端。
圖5示出根據本發明第五實施例的測試探針的第一柱塞520。第一柱塞520包括兩個第一分離式柱塞520-1及520-2。根據第五實施例,藉由對圓柱體的平整端部分進行十字形(「+」)V形切割且然後在橫向方向及縱向方向中的一者上進行深度方向切割以使圓柱體成為兩個第一分離式柱塞520-1及520-2來製造第一柱塞520。以下,將避免關於第二實施例的第一柱塞220進行贅述。
兩個第一分離式柱塞520-1及520-2包括:接觸端部分522-1及522-2,形成於一個尖端處;外體524-1及524-2,自接觸端部分522-1及522-2延伸;內體526-1及526-2,相對於外體524-1及524-2擴大且自外體524-1及524-2延伸;以及內端部分528-1及528-2,形成於另一尖端處且分別相對於內體526-1及526-2漸縮。
接觸端部分522-1及522-2中的每一者基於藉由偏斜地切割半圓柱體而在切割表面的中間形成的V形槽而具有兩個尖
端。兩個接觸端部分522-1及522-2被平行安排且被接合以藉此具有由十字形(「+」)V形槽形成的四個尖端。
在前述說明中,圖1至圖5中所示的多個分離式柱塞被配置成具有相同的形狀,但可被製造成具有彼此不同的形狀。
在根據本發明的測試探針中,多個分離式柱塞被平行於測試方向而安排以彼此獨立地運作且被施加至接觸目標,以使得一個分離式柱塞即使在另一分離式柱塞出問題時亦可正常地執行測試,藉此顯著地降低測試錯誤的可能性。此外,二或更多個分離式柱塞在測試期間與筒接觸,且因此,預期接觸點的增加會對降低接觸電阻具有效果。
前述說明並非旨在將本發明限制於具體實施例,且應瞭解,可在該些實施例中作出各種潤飾、等效方案及/或替代方案。
Claims (7)
- 一種測試探針,用於對欲測試物件的電特性進行測試,包括:筒;柱塞,包括至少兩個分離式柱塞,所述至少兩個分離式柱塞被平行且局部地彼此面對地插入於所述筒中並且被安排成可沿探針軸線彼此獨立地移動;以及彈性體,被配置成提供彈性以使得所述柱塞可在所述筒內沿所述探針軸線有彈性地移動,其中所述至少兩個分離式柱塞各自包括具有至少一個尖端處的接觸端部分、半柱形外體自所述接觸端部分延伸、半柱形內體自所述半柱形外體延伸並插入於所述筒、內端部分自所述半柱形內體延伸並插入於所述筒,所述至少兩個分離式柱塞各自以所述半柱形內體的平整部分彼此面對,且所述至少兩個分離式柱塞共同插入於所述筒的一端。
- 如申請專利範圍第1項所述的測試探針,其中所述至少兩個分離式柱塞是相對於所述探針軸線等角地安排。
- 如申請專利範圍第1項所述的測試探針,其中所述柱塞包括局部地插入於所述筒的一端中的第一柱塞、以及局部地插入於所述筒的另一端中的第二柱塞。
- 如申請專利範圍第1項所述的測試探針,其中所述至少兩個分離式柱塞包括不平坦的嚙合部分,所述不平坦的嚙合部分 在橫切於所述探針軸線的方向上彼此嚙合以沿所述探針軸線移動。
- 如申請專利範圍第4項所述的測試探針,其中所述不平坦的嚙合部分包括突起部,所述突起部具有相對於所述探針軸線傾斜的斜坡表面。
- 如申請專利範圍第1項所述的測試探針,其中所述至少兩個分離式柱塞具有相同的形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述的測試探針,其中所述內端部分包括相對於所述接觸端部分凹陷的凹槽。
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