TWI677688B - 探針及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種探針及探針之製造方法，在將柱塞與管體予以接合時，可抑制管體朝外側膨出。本發明之探針係具備：棒形狀之柱塞11，係具有前端部111及插入部112；以及管形狀之管體12，係具有供插入部112插入之開口端；管體12係具有分別連結在開口端之一對開縫121，且在接近於開縫121中之任一開縫的區域，定義有隔著管體12之內部的空間而相對向之至少一對之接合部20，插入部112及接合部20係在管體12之內部的空間接合，管體12係在接合部20成為朝向柱塞11凹陷之形狀。

Description

探針及其製造方法

本發明係關於一種使用在被檢査體之特性測定的探針。

為了在不與晶圓分離之狀態下測定積體電路等被檢査體之特性，係採用接觸於被檢査體之探針。探針係具有接觸於被檢査體之小徑之柱塞及供柱塞之一部分插入之屬於大徑之圓筒形狀部的管體，且使用將柱塞插入之部分與管體予以接合之構造(例如參照專利文獻1)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

[專利文獻1]特開2011-89918號公報

柱塞及管體係使用點熔接等而接合。然而，點熔接時，會發生起因於加壓而造成管體朝外側膨出之問題。因此，為了防止探針彼此之接觸，必須擴大探針之間隔，而有阻礙探針之配置的窄間距化的問題。

本發明係鑑於上述問題點而研創者，目的在於提供一種探針及探針之製造方法，在將柱塞與管體予以接合時，可抑制管體朝外側膨出。

依據本發明之一態樣，提供一種探針，係具備：棒形狀之柱塞，係具有前端部及插入部；以及管形狀之管體，係具有供插入部插入之開口端；管體係具有分別連結在開口端之一對開縫，且在接近於開縫中之任一開縫的區域，定義有隔著管體之內部的空間而相對向之至少一對之接合部，插入部及接合部係在管體之內部的空間接合，管體係在接合部成為朝向柱塞凹陷之形狀。

依據本發明之其他態樣，提供一種探針之製造方法，係包含：將具有前端部及插入部之棒形狀的柱塞之插入部，從管形狀之管體的開口端插入之步驟，該管體係具有分別連結在開口端之一對開縫；以及在將至少一對之接合部推壓向插入部之狀態下，以使管體在接合部成為朝向柱塞凹陷之形狀之方式，將插入部與接合部予以接合之步驟，該至少一對之接合部係在接近於任一開縫的區域，定義於管體，且隔著管體之內部的空間而相對向。

依據本發明，可提供一種探針及探針之製造方法，在將柱塞及管體予以接合時，可抑制管體朝外側膨出。

1‧‧‧探針

2‧‧‧探針保持件

11‧‧‧柱塞

12、12A‧‧‧管體

20、201、201a至201d、202、202a至202d‧‧‧接合部

101、101a至101d‧‧‧第一電極

102、102a至102d‧‧‧第二電極

111‧‧‧前端部

112‧‧‧插入部

121‧‧‧開縫

D‧‧‧直徑

L‧‧‧長度

S‧‧‧寬度

W‧‧‧間隔

第1圖係顯示本發明實施形態之探針之構成的示意俯視圖。

第2圖係顯示本發明實施形態之探針之構成的示意剖視圖。

第3圖係顯示保持本發明實施形態之探針之例的示意圖。

第4圖係用以說明本發明實施形態之探針之製造方法的示意圖。

第5圖係顯示本發明實施形態之探針之柱塞與管體相接合之狀態的示意剖視圖。

第6圖係顯示本發明實施形態之探針之構成的示意側視圖。

第7圖係用以說明比較例之探針之製造方法的示意剖視圖。

第8圖係顯示比較例之探針之形狀的示意圖。

第9圖係顯示本發明實施形態之第一變形例之探針之構成的示意圖。

第10圖係沿著第9圖之X-X方向的剖視圖。

第11圖係用以說明本發明實施形態之第一變形例之探針之製造方法的示意圖(其一)。

第12圖係用以說明本發明實施形態之第一變形例之探針之製造方法的示意圖(其二)。

第13圖係顯示本發明實施形態之第二變形例之探針 之構成的示意圖。

第14圖係係顯示本發明實施形態之第二變形例之探針之其他構成的示意圖。

第15圖係用以說明本發明其他實施形態之第二變形例之探針之製造方法的示意圖。

第16圖係用以說明本發明其他實施形態之第二變形例之探針之製造方法的示意圖。

接著，參照圖式來說明本發明之實施形態。在以下圖式之記載中，對於相同或類似之部分係標記相同或類似之符號。另外，圖式係示意性者，需留意各部之厚度的比率等係與實物不同。再者，圖式彼此間亦包含彼此之尺寸關係或比率不同之部分。以下所示之實施形態係例示用以將本發明之技術思想予以具體化之裝置、方法，本發明之實施形態並非將構成零件之材質、形狀、構造、配置等特定在下述者。

本發明實施形態之探針1係如第1圖所示，具備：棒形狀之柱塞11，係具有前端部111及連結在前端部111之插入部112；以及管形狀之管體12，係相鄰形成有分別連結在開口端之一對開縫121。管體12中，在接近於開縫121之區域定義有接合部201。例如，如第1圖所示，將接合部201定義在一對開縫121之中間。

如第2圖所示，與接合部201成對之接合部202係與定義在第1圖所示之管體12之上表面的接合部 201相對向而定義在形成於管體12之下表面的一對開縫121之中間。以下，將定義在管體12之接合部統稱為「接合部20」。

如上所述，管體12係具有隔著管形狀之內部空間使接合部20相對向之接合部對組。如第2圖所示，插入管體12之內部的柱塞11之插入部112與定義在管體12之接合部20係呈接合狀態。

開縫121係沿著管體12之軸方向延伸之直線形狀。管體12中，將接合部20定義在由於為相鄰形成之開縫121的中間而在當施加外力時容易變形之區域。因此，當接合柱塞11與管體12時接合部20被推壓向柱塞11的插入部112，則接合部20容易變形。因此，管體12係在接合部20成為朝向柱塞11凹陷之形狀。

開縫121之寬度S、包夾接合部20之二個開縫121之間隔W，可依據管體12之材料、外徑等，以接合部20容易受到外力而變形之方式，適當地設定。例如，探針1之直徑D為105μm時，開縫121之寬度S係5μm至70μm左右，開縫121之間隔W係5μm至90μm左右。寬度S之最大值係取決於開縫121之間隔W。此外，上述尺寸並非圓弧尺寸，而是平行尺寸。並且，開縫之長度L係5至700μm左右。

再者，探針1之直徑D為95μm時，開縫121之寬度S係5μm至65μm左右，開縫121之間隔W係5μm至90μm左右。探針1之直徑為70μm時，開縫121 之寬度S係5μm至45μm左右，開縫121之間隔W係5μm至70μm左右。探針1之直徑為60μm時，開縫121之寬度S係5μm至40μm左右，開縫121之間隔W係5μm至50μm左右。開縫121之長度L係5至700μm左右。

如第1圖所示，管體12之兩端分別設有開口端，在一方之開口端插入有一個柱塞11，在另一方之開口端插入有另一個柱塞11。探針1係使用在例如判斷被檢査體之電氣特性之際。此時，一方之柱塞11之前端部111接觸於被檢査體。另一方之柱塞11之前端部111與配線基板等之端子接觸，經由配線基板與測試器等測定機器電性連接。

因此，柱塞11及管體12係使用導電性材料。例如，柱塞11係使用Ag、Pd、Cu材等，管體12係使用Ni材等。

如第1圖所示，形成有貫通管體12之側面之螺旋狀的缺口，使得管體12之一部分係成為彈簧狀。藉此，管體12係沿軸方向伸縮自如。因此，在適當之按壓之下，可使柱塞11接觸於被檢査體、配線基板。此外，缺口不形成於內部未配置柱塞11之區域。

探針1係如第3圖所示，藉由探針保持件2所保持。被檢査體之測定所需之個數的探針1係貫穿探針保持件2而配置。從探針保持件2之一方的表面露出之柱塞11係接觸於被檢査體。從探針保持件2之另一方的表面 露出之柱塞11係與測定機器電性連接。

以下，說明藉由點熔接來接合柱塞11與管體12之探針1的製造方法之例。

準備由導電性材料所構成之柱塞11及管體12。將隔著管體12之內部空間而相對向之至少一對的接合部20，在由於被開縫121夾持而容易因外力而變形之區域，定義於管體12。

並且，將柱塞11之插入部112從開口端插入管體12之內部。接著，在將管體12之接合部201及接合部202壓抵於柱塞11之插入部112之狀態下，以使管體12在接合部20成為朝向柱塞11凹陷之形狀之方式，將插入部112與接合部20予以接合。

亦即，如第4圖所示，藉由沿著管體12之直徑方向配置之第一電極101及第二電極102朝箭頭方向加壓(施壓)，並同時使電流流經管體12與柱塞11之間。亦即，在將隔著管體12之內部的空間而相對向之接合部201及接合部202分別壓抵於柱塞11之狀態下，使電流流通於接合部201與接合部202之間。藉此，使電阻熱產生在柱塞11與管體12之接觸面。藉由此電阻熱而在柱塞11、管體12之內部產生金屬之熔解凝固而接合柱塞11及管體12。此外，接近於接合部201之開縫121及接近於接合部202之開縫121，係與接觸於接合部20之第一電極101與第二電極102的連結虛擬線平行地配置。

藉由上述之點熔接，如第5圖所示，管體12 之內壁面係在接合部20接合在柱塞11之表面。由於在管體12之側面定義有一對接合部20，因此在柱塞11之插入部112插入管體12之內部的狀態下，接合部201與接合部202係隔著柱塞11相對向。

由於在將定義在由開縫121包夾而容易變形之區域的接合部20壓抵於插入部112的情況下，將柱塞11與管體12予以接合，藉此，如第6圖所示，管體12係在接合部20成為朝向柱塞11凹陷之形狀。此外，第6圖係圖示接合部20位於上表面與下表面的探針1側視圖，由於起因於加壓所致之變形集中在接合部20，接合部20以外之管體12的形狀係維持在柱塞11與管體12接合前的狀態。

相對於此，第7圖係顯示將未設置開縫121之管體12A及柱塞11予以點熔接之比較例。比較例中，藉由第一電極101及第二電極102將柱塞11及管體12A朝箭頭方向加壓且同時使電流流通，藉此將柱塞11及管體12A接合。藉由此時之加壓，如第8圖所示，管體12A之表面係因形狀變化而產生膨出。

探針之表面產生膨出時，為了防止探針彼此之接觸，必須使探針之間隔擴寬。因此，妨礙了探針之配置的窄間距化。

另一方面，第1圖所示之探針1中，在分別連結在開口端而相鄰之一對開縫121的中間定義有管體12之接合部20。如此，藉由以在接合時施加之外力而容易變 形之方式刻意地預先形成接合部20，如第6圖所示，可獲得管體12之側面在接合部20凹陷之形狀的探針1。

如以上說明，依據本發明之實施形態之探針1，由於僅管體12之預定部位以朝內側凹陷之方式變形，因而抑制接合部20以外之管體12的表面朝外側膨出。亦即，接合部20之部位的外徑、及接合部20以外之管體12的外徑係不會變得比柱塞11與管體12接合之前更大。因此，可實現探針1之配置的窄間距化。

<第一變形例>

第9圖及第10圖所示之第一變形例之探針1的管體12中，由隔著管體12之內部之空間相對向之一對接合部20所構成的接合部對組，係沿著與管體12之軸方向垂直的周方向定義複數個。

如第10圖所示，定義在管體12之接合部201a與接合部202a係構成接合部對組。並且，接合部201b與接合部202b係構成接合部對組，接合部201c與接合部202c係構成接合部對組，接合部201d與接合部202d係構成接合部對組。以下，將接合部201a、接合部201b、接合部201c及接合部201d統稱為「第一接合部群」。並且，將接合部202a、接合部202b、接合部202c及接合部202d統稱為「第二接合部群」。

於第11圖及第12圖顯示藉由點熔接來接合第一變形例之探針1的管體12與柱塞11之例。首先，如 第11圖所示，將柱塞11之插入部112從定義有複數個接合部對組之管體12的開口端插入管體12之內部。

接著，如第12圖所示，使接觸面為圓弧形狀之複數構件所構成之第一電極101接觸於第一接合部群。同樣地，使接觸面為圓弧形狀之複數構件所構成之第二電極102接觸於第二接合部群。設在第一電極101及第二電極102之各構件之端部的接觸面之突起部係與接合部20接觸。如第12圖所示，二個構件之突起部係分別接觸在接合部20之各者。然後，以將第一接合部群及第二接合部群壓抵於柱塞11之方式，藉由第一電極101及第二電極102對管體12加壓，並且使電流流通於管體12與柱塞11之間。藉此，將柱塞11與管體12予以接合。之後，使第一電極101及第二電極102從管體12分離。

依據上述之接合方法，在接合柱塞11與管體12時，將分別包含在接合部對組的接合部20同時地壓抵於插入部112。因此，可在複數個部位同時抑制管體12之膨出。此外，不必使電流流經所有之接合部對組來使柱塞11與管體12進行點熔接。亦即，可僅使電流流經複數個接合部對組中之一部分，例如一組之接合部對組，使柱塞11與管體12點熔接。此外，亦可將複數個接合部對組同時點熔接於插入部112。

並且，依據第12圖所示之管體12的構成，接合柱塞11與管體12時，可使第一電極101及第二電極102與管體12對位之步驟簡單化。例如，使用一組之第一 電極101及第二電極102之情形時，若接合部對組為一組，必須使管體12以軸方向作為旋轉軸旋轉，將接合部20與第一電極101及第二電極102進行對位。然而，第12圖所示之管體12中，由於複數個接合部對組之任一組與第一電極101及第二電極102相對向即可，因此可省略使管體12旋轉之步驟。因而可縮短探針1之製程。

<第二變形例>

第1圖所示之管體12中，定義為接合部20之由開縫121所包夾的區域之端部的位置與開縫121之外側的區域之端部的位置，係在管體12之開口端齊平。然而，定義為接合部20的區域與該區域以外的區域，亦可使端部之位置偏離。藉此，藉由在接合時施加之外力，可使接合部20更容易變形。

例如，第13圖所示之管體12中，一對開縫121之間的定義為接合部20的區域之端部的位置，係比一對開縫121之外側的區域之端部的位置，更從開口端起沿著管體12之軸方向後退。此外，第14圖所示之管體12中，一對開縫121之外側的區域之端部的位置，係比一對開縫121之間的區域之端部的位置，更從開口端起沿著管體12之軸方向後退。

藉由使用第13圖、第14圖所示之管體12，可使接合部20更容易地變形。因此，可更進一步抑制管體12之接合部20朝外側膨出之情形。

此外，與參照第9圖所說明之第一變形例同樣地，亦可將如第13圖、第14圖所示之使定義為接合部20的區域之端部的位置沿著管體12之軸方向變化之構成的接合部對組，沿著管體12之周方向定義複數個。藉由使分別包含在接合部對組之接合部20同時地壓抵於插入部112，而可在複數個部位同時地抑制管體12之膨出。

此時，可僅將管體12之一對之接合部對組推壓向柱塞11並進行點熔接。或者，亦可使複數個接合部對組與柱塞11進行點熔接。

(其他實施形態)

如上所述，已依實施形態而記載了本發明，但應理解構成此等揭示之一部分的論述及圖並非用以限定本發明者。相關業者當可由此等揭示思及各種替代實施形態、實施例及運用技術。

例如，上述說明中係顯示探針1之剖面形狀為圓形狀之情形，但剖面形狀亦可為四角形等多角形狀。此外，上述說明中係例示開縫121沿著與管體12之軸方向垂直地延伸之例，但亦可使開縫121之延伸方向與管體12之軸方向以預定角度交叉。

再者，即使是利用點熔接以外之接合方法，使柱塞11與管體12壓接並且進行接合之情形時，亦可藉由應用本發明來抑制管體12朝外側膨出。

再者，第9圖及第10圖所示之第一變形例之 探針1的製造中，亦可使用與第12圖所示之分割成具有突起部的複數個構件之電極不同的第15圖所示之一體化的圓弧狀之第一電極101及第二電極102。由開縫121包夾之接合部20，即使藉由第15圖所示之第一電極101及第二電極102來壓迫管體12之外周，亦被壓抵於柱塞11。或者，如第16圖所示，亦可針對分別包含在第一接合部群及第二接合部群之接合部20之各者，藉由第一電極101a至101d及第二電極102a至102d進行加壓且同時使電流流通。

如此，本發明亦包含未記載於此之各種實施形態等。因此，本發明之技術範囲係僅界定於依據上述說明之適當的申請專利範圍之發明特定事項。

Claims (8)

1. 一種探針，係具備：棒形狀之柱塞，係具有前端部及插入部；以及管形狀之管體，係具有供前述插入部插入之開口端；前述管體係具有分別連結在前述開口端之一對開縫，且在接近於前述開縫中之任一開縫的區域，定義有隔著前述管體之內部的空間而相對向之至少一對之接合部，前述插入部及前述接合部係在前述管體之內部的空間接合，前述管體係在前述接合部成為朝向前述柱塞凹陷之形狀。
2. 如申請專利範圍第1項所述之探針，其中，前述接合部係沿著與前述管體之軸方向垂直之周方向定義有複數個。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之探針，其中，前述一對開縫之間的區域之端部的位置，係比前述一對開縫之外側的區域之端部的位置，更從前述開口端起沿著前述管體之軸方向後退。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之探針，其中，前述一對開縫之外側的區域之端部的位置，係比前述一對開縫之間的區域之端部的位置，更從前述開口端起沿著前述管體之軸方向後退。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之探針，其中，在前述管體之兩端分別設有前述開口端，在一方之前述開口端插入有一個前述柱塞，在另一方之前述開口端插入有另一個前述柱塞。
6. 一種探針之製造方法，係包含：將具有前端部及插入部之棒形狀的柱塞之前述插入部，從管形狀之管體的前述開口端插入之步驟，該管體係具有分別連結在開口端之一對開縫；以及在將至少一對之接合部壓抵於前述插入部之狀態下，以使前述管體在前述接合部成為朝向前述柱塞凹陷之形狀之方式，將前述插入部與前述接合部予以接合之步驟，該至少一對之接合部係在接近於前述開縫中之任一開縫的區域，定義於前述管體，且隔著管體之內部的空間而相對向。
7. 如申請專利範圍第6項所述之探針之製造方法，其中，在將前述一對之接合部壓抵於前述柱塞之狀態下，藉由使電流流通於前述一對之接合部之間之點熔接，將前述柱塞與前述管體予以接合。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之探針之製造方法，其中，準備具有沿著與前述管體之軸方向垂直的周方向配置之前述一對之接合部之前述管體，並且將分別包含在複數個前述一對之接合部之前述接合部同時壓抵於前述插入部。