TWI702402B - 特別用於減少間距應用的具有垂直探針的測試頭 - Google Patents

Abstract

一種具有用於測試待測裝置(24)運作的垂直探針的測試頭(20)，該測試 頭包括複數接觸探針(21)，各接觸探針(21)具有以預定長度延伸於第一端及第二端(21A,21B)的棒狀本體，且被安置在形成於彼此平行且由彎曲區域(29)所分隔開的至少一板狀下導板(22)及一板狀上導板(23)中的各導孔(22A,23A)中，適當地，至少一該下導板及該上導板具備至少一凹部(27)，其形成於複數導孔(22A,23A)且實現適於減少該複數導孔(22A,23A)的厚度的下部(26A,26B)。

Description

特別用於減少間距應用的具有垂直探針的測試頭

本發明係關於一種包括複數垂直探針的測試頭，特別是用於減少間距應用。

更特別地，本發明係關於一種具有用於測試待測裝置運作的垂直探針的測試頭，測試頭包括複數接觸探針，各接觸探針具有以預定長度延伸於第一端及第二端之間的棒狀本體，且被安置在形成於板狀、彼此平行且由彎曲區域所分隔開的至少一下導板及一上導板中的各導孔中。

特別但不限定地，本發明係關於一種用於測試整合於晶圓的電子裝置的測試頭，而以下描述僅係為了在本應用領域中簡化說明所為。

如一般所知，測試頭(探針頭)係一種裝置，其適於放置微結構的複數接觸襯墊以電性接觸於測試機械的對應通道，以進行運作測試，特別是電性或普通測試。

對於積體電路進行測試，特別有益於在製程步驟中偵測及隔離有瑕疵的電路。通常，在將整合於晶圓的電路切割及組裝至內含晶片封裝之前，測試頭被用於電性地測試該等電路。

測試頭基本上包括複數可動接觸元件或接觸探針，其由至少一對彼此平行的實質上板狀的支撐板或導板所固持。板狀支撐板提供有適合的孔且彼此以特定距離設置，以保留接觸探針移動及可變形的自由空間或間隔。特別地，該對板狀支撐板包括一上板狀支撐板及一下板狀支撐板，均提供有接觸探針軸向滑入的導孔，接觸探針通常由具有良好電性及機械性質的特殊核心導線所形成。

待測裝置的接觸探針及接觸襯墊之間的良好連接由測試頭至裝置的按壓所確保，在形成於上及下板狀支撐板中的導孔中可動的接觸探針會在二板狀支撐板之間的間隔發生彎曲，並在按壓接觸期間滑入導孔。此種測試頭通常稱為「垂直探針頭」。

實質上，具有垂直探針的測試頭具有間隔，使接觸探針發生彎曲，彎曲由探針或其支撐板的適當配置所誘發，如圖1所示，其中，為了簡化說明，僅繪示通常包括於測試頭的複數探針的一接觸探針。

特別地，圖1示意地顯示一測試頭1，其包括至少一下板狀支撐板，通常稱為「下模」或簡稱下導板2，及一上板狀支撐板，通常稱為「上模」或簡稱上導板3，該等支撐板具有使至少一接觸探針4滑入其中的各導孔2A及3A。

接觸探針4的一端為具有接觸尖端4A，用於鄰接至待測裝置5的接觸襯墊5A，以實現待測裝置5及以測試頭1作為終端元件的測試設備(圖未繪示)之間的電性及機械接觸。

此後，「接觸尖端」一詞係指用於接觸待測裝置或測試設備的接觸探針的端區或區域，端區或區域未必是尖銳的。

在某些例子中，接觸探針固定於上導板3的頭：此種測試頭稱為受制探針測試頭。

然而，更經常使用的測試頭具有非固定探針，但可由微接觸板接合於所謂的板：此種測試頭稱為非受制探針測試頭。微接觸板通常稱為「空間轉換器」，因為除了接觸探針之外，針對形成於待測裝置中的接觸襯墊，其在空間上可重新分配形成於其上的接觸襯墊，特別是舒緩襯墊的中心之間的距離限制。

在本例中，如圖1所示，接觸探針4具有另一接觸尖端，標示為接觸頭4B，其朝向空間轉換器6的複數接觸襯墊的襯墊6A。探針4及空間轉換器6之間的良好電性接觸恆由接觸探針4的接觸頭4B對於空間轉換器6的接觸襯墊6A的按壓接觸所確保。

上導板2及下導板3適於由使接觸探針4變形的間隔7所分開。最後，導孔2A及3A被調整尺寸以使接觸探針4滑入其中。

在測試頭由所謂「移板技術」(shifted plate technology)所形成的情況下，亦稱為「挫屈柱」(buckling beams)的接觸探針4是形成為筆直的，導板的位移造成探針本體彎曲，並因其等滑入的導孔壁的摩擦力而造成探針所需的固持。在本例中，該等測試頭稱為具有移板或導板的測試頭。

探針發生彎曲的形狀及造成彎曲所需的力取決於許多因素，例如探針合金的物理特徵及上導板的導孔及下導板的對應導孔之間的偏移值。

測試頭的適當操作實質上有關於二參數：接觸探針的垂直移動或超程(overtravel)，及接觸探針的接觸尖端的水平移動或擦洗(scrub)。事實上已知重要的是，確保接觸尖端的擦洗，以在例如薄氧化層或膜的形成時，可刮擦接觸襯墊的表面，以移除雜質，因而增進由測試頭所執行的接觸。

此等特徵係以測試頭的製程步驟進行評估與校準，且必須恆確保探針及待測裝置之間，特別是探針的接觸尖端及待測裝置的接觸襯墊的良好電性連接。

同樣重要的是，在測試頭1的操作期間確保探針4在導板的導孔2A及3A中的適當滑入，因而重要的是確保探針4在間隔7中彎曲，間隔7亦標示為彎曲區域。

實際上，這表示接觸探針4及上導板2及下導板3的導孔2A及3A的橫向尺寸或直徑之間必須恆各確保間隙(clearance,play)或公差(tolerance)。

然而，此需求有悖於裝載於測試頭中的接觸探針的漸增的需要，以使對應接觸尖端更為接近，並可適當地測試上一代整合裝置，其包括極接近的接觸襯墊之分布，及因此非常小之值的所謂間距，亦即相鄰接觸襯墊的中心之間的距離，此等裝置稱為細間距裝置。

特別地，為了測試細間距裝置，除了探針及對應導孔的橫向尺寸減少之外，必須盡可能限制探針及孔之間的公差。

在可商業化的測試頭中，通常使用最小厚度等於250μm的陶瓷導板。相對於可商業化的裝置，細間距裝置需要在該等陶瓷導板中實現探針-孔公差減少20-40%的導孔。

然而，實驗證實減少公差值造成探針在導孔中不可克服的滑入問題，包括適當操作包括其等的測試頭。

美國專利申請案第US 2009/0224782號公開案揭露一種測試頭，包括二平行導板，其等具備複數單獨的下部，各下部是在安置接觸探針的導孔實現，藉此改進接觸探針的滑入性質。

本發明的技術問題係提供一種測試頭，具有功能及結構特徵，以使其用於細間距裝置的測試，同時透過簡單的方式確保接觸探針在形成於上導板及下導板中的導孔中的適當滑入，因而確保包括其等的測試頭的適當操作，並克服影響根據先前技術實現的測試頭的限制及缺點。

基於本發明的解決想法係減少接觸探針及各導孔之間的摩擦力，其透過凹部實現局域下部，其具有形成有導孔的導板的厚度，以減少摩擦力，進而防止探針阻塞在導孔中的問題，同時確保探針的高裝載及細間距裝置的測試可能性。以下說明將明確顯示，在測試混合間距裝置的情況下，本發明的解決方案特別有益。

基於上述解決想法，透過一種具有用於測試待測裝置運作的垂直探針的測試頭解決技術問題，測試頭包括複數接觸探針，各接觸探針具有以預定長度延伸於第一端及第二端的棒狀本體，且被安置在形成於彼此平行且由彎曲區域所分隔開的至少一板狀下導板及一板狀上導板中的各導孔中，其特徵在於：至少一下導板及上導板具備至少一凹部，其形成於複數導孔且實現適於減少複數導孔的厚度的下部。

此處強調，凹部可僅形成於用於測試細間距裝置的至少一區的直徑減少的接觸探針。

更特別地，本發明包括以下額外及選擇性的特徵，可視需要個別或結合採用。

根據本發明的另一觀點，凹部及下部的厚度可等於形成有下部的對應導板的厚度的20-80%。

特別地，凹部及下部的厚度值可適於減少接觸探針滑入其中的複數導孔的厚度值至介於80μm及150μm之間，較佳為100μm。

根據本發明的另一觀點，由於各凹部之故，上導板及下導板均可包括提供有各下部的導孔。

此外，測試頭可包括第一複數接觸探針，其用於測試待測裝置的第一信號區的接觸襯墊，及第二複數接觸探針，其用於測試待測裝置的第二電源區的接觸襯墊，第一區的接觸襯墊的間距小於第二區的接觸襯墊的間距。

根據本發明的另一觀點，第一區的接觸襯墊的直徑可小於第二區的接觸襯墊者。

此外，再根據本發明的另一觀點，第一複數接觸探針的探針直徑可小於第二複數接觸探針的探針直徑，直徑係指接觸探針的剖面的最大橫向尺寸，且非環形。

更特別地，第一複數接觸探針可傳輸信號，特別是輸入/輸出信號，其電流值小於由第二複數接觸探針所傳輸的信號，特別是電源信號者。

根據本發明的另一觀點，第二複數接觸探針可具有長度短於5000μm的本體，並可包括至少一開口或縱向地形成於本體中的一非貫穿槽。

此外，形成於凹部的複數導孔可安置用於測試待測裝置的一區的接觸襯墊的接觸探針，其間距小於安置在測試頭中的其餘接觸探針者，該區被標示為一細間距區。

測試頭可更包括連接於下導板或上導板的至少一中介導板；特別地，中介導板可為下中介導板，由置於下中介導板及下導板之間而作為導板之間的分隔件及連接件的適合的連接架連接至下導板，及/或可為上中介導板，由置於上導板及上中介導板之間而作為導板之間的分隔件及連接件的適合的額外連接架連接至上導板。

在該例中，中介導板可包括在中介導板的導孔實現下部的至少一凹部。

根據本發明的另一觀點，至少一導板可由至少一第一及一第二板狀件所形成，其等適於彼此整合且各厚度小於由其等所形成的至少一導板的厚 度，第一板狀件提供有開口，第二板狀件提供有導孔，開口對應至在導孔實現下部的凹部。

根據本發明的另一觀點，測試頭可包括厚度彼此不同的複數凹部。

測試頭可更包括在導板上適於覆蓋導孔的至少一鍍層。

特別地，鍍層可由具有低摩擦係數的材料所形成，例如可選自聚四氟乙烯及聚對二甲苯。

以下將透過描述附有圖式的非限定例的實施例，證實根據本發明的測試頭的特徵及優點。

1:測試頭

2、3:導板

2A、3A:導孔

4:接觸探針

4A:接觸尖端

4B:接觸頭

5:待測裝置

6:空間轉換器

5A、6A:接觸襯墊

7:間隔

20:測試頭

21:接觸探針

21A、21’A:接觸尖端

21B、21’B:接觸頭

21C:本體

22、23、220、230:導板

22A、23A、220、230:導孔

24:待測裝置

25:空間轉換器

24A、25A:接觸襯墊

26A、26B、260A、260B:下部

27、27B、270、270B:凹部

28、28’:連接架

29:彎曲區域

30:開口

31、32、33、34、310、320、330、340:板狀件

S1、S2、S3、S1’、S2’、S3’:厚度

關於圖式：圖1示意地顯示根據習知技術實現的測試頭。

圖2示意地顯示提供有至少一對導板及適合的導孔的測試頭，各導孔包括下部。

圖3A示意地顯示根據本發明的測試頭的實施例。

圖3B及4A-4B示意地顯示根據本發明的測試頭的其他實施例。

圖5A及5B示意地顯示圖3A的測試頭的導板的各剖面圖。

圖6A-6B及7A-7B示意地顯示根據本發明的測試頭的更多其他實施例。

在此參考圖式描述根據本發明實現的測試頭，測試頭通篇標示為20。

應注意，圖式為示意圖，且不依照尺寸繪製，但以強調本發明重要特徵的方式繪製。此外，在圖式中，不同部分係示意地顯示，其形狀可根據所需應用變化。

如圖2所示，測試頭20通常包括複數接觸探針，各具有適於鄰接至待測裝置的接觸襯墊的至少一接觸端。為了說明的簡化及明確，圖僅繪示一接觸探針21，探針包括具有預定長度的棒狀本體21C，長度一詞係指本體21C在非彎曲狀態下的縱向尺寸。

各接觸探針21亦包括至少一第一端及一第二端，特別是接觸尖端21A及接觸頭21B，其等連接至本體21C。

在圖2之例中，測試頭20係所謂移板型，並包括至少一下板狀支撐板或下導板(下模)22及至少一上板狀支撐板或上導板(上模)23，其等平坦且彼此平行且提供有各導孔22A及23A，以滑入安置複數接觸探針，為了簡化，圖僅繪示一探針。

特別地，在圖2之例中，測試頭20亦係非固定探針型，而接觸探針21具有接觸尖端21A，其鄰接至待測裝置24的至少一接觸襯墊24A，及接觸頭21B，其鄰接至空間轉換器25的至少一接觸襯墊25A。

上導板22及下導板23實質上平坦且彼此平行，亦平行於待測裝置24及空間轉換器25，其等被分隔開以定義間隔或彎曲區域29。

上導板22及下導板23提供有各導孔22A及23A，其等適於安置接觸探針21並使其等在測試頭20的操作期間滑入，例如各在接觸尖端21A及接觸頭21B至待測裝置24及空間轉換器25的接觸襯墊24A及25A的按壓接觸期間滑入。

再參考圖2，至少一導板在導孔具有下部26A。此處強調，下部26A適於減少接觸接觸探針21的導孔厚度，並進而減少關於先前技術所述的摩擦力問題。

實現對應至各導孔的下部26A明確表示使用精準且複雜的製程技術。

根據本發明的優點，如圖3A所示，測試頭20包括在安置特別是用於待測裝置的細間距區的各接觸探針21的複數導孔實現的凹部27，以下將詳細說明。如此，凹部27實現導孔的局域下部26A。在如圖3A所示的本實施例中，純粹舉例而言，凹部27係在下導板22中實現；顯然可在上導板23或二導板中實現凹部27，導板特別是在包括適於安置用於細間距區的接觸探針21的複數導孔者。

更特別地，各局域下部26A係因凹部27的存在而在形成於下導板22中的導孔22A實現。此外，考慮厚度S1的一導板，下部26A的厚度S2等於厚度S1的20-80%，造成接觸接觸探針21的導孔22A的厚度S3小於導板的厚度S1且特別是等於厚度S1的20-80%。

舉例而言，可考慮厚度S1的範圍為自150μm至500μm，較佳為250μm的導板，及下部26A的厚度S2的範圍為自30μm至400μm，較佳為150μm。如此，接觸接觸探針21的導孔22A的厚度S3的範圍亦為自30μm至400μm，較佳為100μm。

在一較佳實施例中，凹部27被實現以透過下部26的存在使接觸接觸探針21的導孔22A的厚度S3值介於80μm及150μm之間，較佳等於100μm。因此，凹部27及下部26A的厚度S2值係計算自實現凹部27的導板的厚度S3及厚度S1較佳值的差值。

如此，可證實可減少探針及孔之間的公差值至6-10μm，而不負面地影響測試頭20的功能及各導孔大摩擦力所致的其中接觸探針21的滑入，對於直徑範圍自20μm至50μm，較佳為自20μm至30μm的探針，亦即一般用於測試所謂細間距，亦即間距小於100μm，較佳為介於40μm及100μm之間的接觸襯墊，亦 用於全陣列配置，亦即襯墊設置為矩陣的裝置的探針亦然。此後，直徑一詞係指探針的最大橫向尺寸，且非環形者。

在此，另一方面，此處強調，不可使用整個厚度均減少至所需值的導板，例如厚度S1等於100μm的下導板22。事實上，除了在製程期間具有損壞問題之外，該導板將不可確保測試頭20整體足夠的機械強度。

導板的厚度僅在導孔中變小至值S3，其有益於減少接觸探針21的滑動摩擦力，而導板的總厚度S1則確保必要的機械強度。

導板亦可包括厚度S2不同的複數凹部27，因而實現厚度S3值不同的各導孔群。

亦可實現測試頭20的導板均具有凹部。

特別地，如圖3B所示，測試頭20可更包括在在上導板23中實現的導孔23A實現下部26B的凹部27B。

而在本例中，凹部27B及下部26B的厚度S’2均等於上導板23的厚度S’1的20-80%，導致接觸接觸探針21的導孔23A的厚度S’3值小於導板的厚度S’1，且特別是等於厚度S’1的20-80%。上導板23的厚度S’1、S’2及S’3值的範圍可相同於下導板22的對應厚度S1、S2及S3，二導板的對應厚度值相同或不同取決於應用。

可透過所示的說明實現測試頭20以測試整合裝置具有間距不同的區，如圖4A所示。

事實上可知，使用於實現積體電路的最新技術發展可在裝置上實現二維陣列的接觸襯墊，在裝置的不同區，其等相對距離或間距亦不同。更特別地，間距不同的區通常包括尺寸不同的接觸襯墊，專門處理不同信號。

在本例中，可在待測裝置中區分至少一第一區，稱為信號區，其中接觸襯墊的最大橫向尺寸或直徑及相關中心之間的距離小於第二區者，稱為 電源區，其中襯墊較大且彼此較遠。一般而言，在第一信號區中，處理的是電流值約0.5A的輸入/輸出信號，而在第二電源區中，處理的是電流值較高，約1A的電源供應信號。特別地，第一區可為細間距區。

如圖4A所示，在該例中，測試頭20包括第一複數接觸探針21，其用於測試第一信號區，及第二複數接觸探針21’其用於測試第二電源區，透過一非限定例，圖僅繪示三接觸探針21，其用於第一信號區，及一接觸探針21’，其用於第二電源區。特別地，各信號接觸探針21的橫剖面，特別是橫向直徑小於電源接觸探針21’者。

如上所示，測試頭20包括下導板22及上導板23，其等提供有各第一導孔22A、23A以安置信號接觸探針21，及第二導孔22B、23B以安置電源接觸探針21’。電源接觸探針21’亦包括至少一接觸尖端21’A及一接觸頭21’B，其等各適於鄰接至待測裝置24及空間轉換器25的接觸襯墊24B及25B。

根據本發明的優點，至少一導板，即示例中的下導板22，具有至少一凹部27，其僅在較小且用於測試最近的接觸襯墊且因接觸探針21及導孔22A之間的大摩擦力而最易於阻塞的信號接觸探針21的導孔22A實現複數下部26A。凹部27僅在最必要時實現，避免導板不必要的弱化，並維護加工。事實上，此處強調，局域下部26A係包括於凹部27，而導板如此厚度減少，相對於尺寸可為可觀的，特別是大於30mm x 30mm的導板延伸部分，僅影響有限延伸部分的一區。

此處亦強調，重要的是確保直徑大於信號接觸探針21的直徑電源接觸探針21’的接觸尖端至裝置的接觸襯墊的按壓接觸不至於大到造成探針或襯墊的損壞。

所謂短探針，亦即棒狀本體的長度有限且特別是尺寸小於5000μm的探針的議題係特別重要的。此種探針用於例如高頻應用，其中探針的減少長 度將限制相關自感現象。特別地，「高頻應用」一詞係指可傳輸具有大於100MHz頻率的信號的探針。

然而，在本例中，探針本體的減少長度大幅增加探針的剛性，導致施加於例如待測裝置的接觸襯墊上的各接觸尖端的力增加，其可導致襯墊的損壞，而不可彌補地損壞待測裝置，此狀況應加以避免。在更危險的情況下，本體的長度減少所致的接觸探針的剛性增加會增加探針損壞的危險。

根據如圖4B所示的一其他實施例，各電源接觸探針21’適於包括開口30，其沿著其本體縱向地延伸，實質上遍及其整個長度，實質上呈現沿著電源接觸探針21’的本體位在接觸頭21’B及接觸尖端21’A的各端之間延伸的切口狀。

如此，電源接觸探針21’的剛性大幅減少，以減少甚或消除損壞其本體的危險，對於適於高頻應用的尺寸減少的本體亦然。此外，證實比起習知的尺寸相同而無開口30的接觸探針，電源接觸探針21’施加較小力於待測裝置的接觸襯墊。

適當地，電源接觸探針21’亦包括至少一填充材料，特別是聚合物材料，其可在開口30實現接觸探針21’的本體的強化結構以減少甚或消除破裂或損壞的發生在開口30的端部，大幅增加接觸探針21’及包括其的測試頭20的運作壽命。

或者，填充材料可被實現以填充開口30並鍍於整個接觸探針21’。根據電源接觸探針21’的一其他實施例，亦可實現複數開口，其等實質上彼此平行。

根據再一實施例，各電源接觸探針21’或者可包括非貫穿槽，以取代開口30，該槽無論如何可減少探針的剛性，及損壞的危險。非貫穿槽亦可填充填充及強化材料，特別是聚合物材料，亦可實現為鍍於整個接觸探針21’。

顯然，可具有一些應用，其中在安置電源接觸探針21’的導孔亦提供凹部及對應下部是有用的，特別是在大厚度的導板中。在本例中，可在信號接觸探針21的導孔提供下部，其厚度大於在電源接觸探針21’的導孔的下部的厚度，以限制由下部所引起的導板弱化。

此外，可僅提供凹部於待測裝置24的細間距區，該區例如可僅對應至信號接觸探針21的部分。

如圖5A及5B所示，根據各上剖面圖及橫剖面圖，下導板22包括凹部27，其更包括複數導孔22A，特別是用於安置在細間距區中使用的接觸探針21，如上所述。如此，凹部27在其中的各導孔22A實現下部26A。下導板22可更包括在凹部27外的導孔，例如導孔22B，以安置在細間距區外使用的電源接觸探針21’。

顯然，可實現更具有無論如何適於安置信號接觸探針21的導孔的下導板22。

亦可知利用複數導板以實現下導板22及/或上導板23。在本例中，該測試頭稱為具有雙下導板及/或雙上導板，及稱為中介或中間導板的額外導板的測試頭20。

特別地，如圖6A所示，測試頭20可包括下中介導板220，其由適合的連接架28連接至下導板22，該架可設置於下中介導板220及下導板22之間，以作為導板之間的分隔件及連接件。

在本例中，下中介導板220亦可包括在各導孔220A實現下部260A的凹部270。

同樣地，測試頭20可包括上中介導板230，其由適合的額外連接架28’連接至上導板23，該架可設置於上導板23及上中介導板230之間，以作為導板之間的分隔件及連接件。

同樣地，上中介導板230亦可包括在各導孔230A實現下部260B的凹部270B。

測試頭20亦可同時包括提供有凹部270B的上中介導板230及提供有凹部270的下中介導板220，如圖6B所示。

根據本發明的再一其他實施例，亦可透過用於實現導板的多層結構實現提供有安置接觸探針21的導板22及/或23中的凹部的測試頭20。

特別地，如圖7A所示，測試頭20包括至少一導板，例如下導板22，其由至少一第一及一第二板狀件31及32所形成，其等適於彼此整合，特別是彼此重疊且附著，且各厚度S2及S3小於由其等所形成的下導板22的厚度S1。

此外，第一板狀件31包括大小大於在第二板狀件32中實現的導孔22A的直徑的開口，當第一及第二板狀件31及32重疊而形成下導板22時，開口對應至凹部27，導孔22A因而提供有基於凹部27的下部26A，如上所述，凹部27及下部26A的尺寸等於下導板22的第一板狀件31的厚度S2。

同樣地，上導板23可更由至少一第一及一第二板狀件33及34所形成，其等適於彼此整合，特別是彼此重疊且附著，且各厚度S’2及S’3小於由其等所形成的上導板23厚度S’1。

而在本例中，第一板狀件33包括大小大於在第二板狀件34中實現的導孔23A的直徑的開口，當第一及第二板狀件33及34重疊而形成上導板23時，開口對應至凹部27B，上導板23的導孔23A因而提供有基於凹部27B的下部26B，如上所述，凹部27B及下部26B的尺寸等於上導板23的第一板狀件33的厚度S’2。

在圖7A之例中，下導板22及上導板23均由各板狀件所形成，如上所述。

亦可實現測試頭20以包括下中介導板220及/或上中介導板230，其一或二者由各板狀件所形成。

在圖7B之例中，透過一非限定例，測試頭20包括下導板22，其由板狀件31及32所形成，其等彼此附著，並提供有對應至凹部27的開口，及各導孔22A，下導板22連接至下中介導板220，其更由板狀件310及320所形成，其等彼此附著並提供有對應至凹部270的開口，及各導孔220A，亦包括上導板23，其由板狀件33及34所形成，其等彼此附著且提供有對應至凹部27B的開口，及各導孔23A，上導板23連接至上中介導板230，其更由板狀件330及340所形成，其等彼此附著並提供有對應至凹部270B的開口，及各導孔230A，凹部27、27B、270、270B因而各在導孔22A、23A、220A、230A實現下部26A、26B、260A。

圖未繪示的一實施例中，測試頭20更包括在導板上適於鍍於在其中實現的導孔的至少一鍍層。

特別地，可考慮由具有低摩擦係數的材料所形成且厚度範圍自0.5μm至3μm的鍍層，較佳地，該材料係選自聚四氟乙烯及聚對二甲苯等所謂的自潤滑材料，亦即不必潤滑而具有一低摩擦係數的材料。

綜之，根據本發明實現的測試頭顯示為具有特別進行而適於在細間距或混合間距應用中使用的操作性質。

使用僅在尺寸較小且彼此更接近的探針的導孔實現下部的凹部，可減少探針在導孔中太多摩擦力所致的滑入問題。探針及導孔之間的摩擦力減少實質上有關於探針及各導孔之間發生接觸的減少厚度。

適當地，用於測試多間距裝置的測試頭包括尺寸較大的接觸探針，例如用於電源區，其中該區具有尺寸及間距較大的接觸襯墊，及尺寸較小的接觸探針，其被安置在由於在裝置的信號區中的凹部之故而提供有局域下部的導孔中，其中該區具有尺寸及間距較大的接觸襯墊，所有探針的長度均相同。

局域下部不至於嚴重負面地影響實現其等的導板強度。

使用具有局域下孔的導板亦有益於經濟因素。然而，或者可使用厚度減少的至少一對板狀件以實現提供有對應至凹部的下部的導孔，該等厚度減少的板狀件不幸地在加工期間具有損壞問題，將增加成本，其等本來成本就大於厚度較大的導板者。

此處亦強調，在導孔提供局域下部的導板的凹部可用於任何導板層(上模、下模、中介者)。

此外，由使用提供有開口或非貫穿槽的探針，由於該等探針的本體尺寸減少至小於5000μm的長度，可使包括其等的測試頭適於高頻應用，特別是於大於100MHz的頻率。

特別地，在接觸探針的本體中的切口狀(cut-shaped)開口的存在可減少探針的剛性，徹底減少探針損壞的可能性，並同時確保施加於各接觸尖端的壓力的適當減少，避免待測裝置的接觸襯墊可能的損壞。

此處應強調，在測試頭中的摩擦力減少導致其增強操作，及個別元件延長的運作壽命，伴隨著成本節省。

此外，根據本發明的優點，由於實現凹部比實現單獨的下部簡單，測試頭的製程步驟被大幅簡化。

上述考慮亦適用於此處未解釋但仍屬本發明目標的不同實施例，例如，測試頭僅包括提供有凹部的上導板，或不連接至下導板及/或上導板而提供有凹部的中介導板。此外，適用於一實施例的措施亦可適用於其他實施例，並可隨意彼此結合二者以上。

顯然，對上述測試頭，為了滿足具體特定需求，本領域具有技能者可進行各種修飾及變化，均包括於由以下請求項所定義的發明的保護範圍。

21:接觸探針

21A:接觸尖端

21B:接觸頭

22、23:導板

22A、23A:導孔

24:待測裝置

25:空間轉換器

24A、25A:接觸襯墊

26A:下部

27:凹部

S1、S2、S3:厚度

Claims (18)

1. 一種具有用於測試一待測裝置運作的複數垂直探針的測試頭，該測試頭包括複數接觸探針，各接觸探針具有以一長度延伸於一第一端及一第二端之間的一棒狀本體，且被安置在形成於彼此平行且由一彎曲區域所分隔開的一板狀下導板及一板狀上導板中的各導孔中，其特徵在於：至少一該下導板及該上導板具備至少一凹部，其包括第一複數導孔且實現對應的複數下部，適於減少該複數導孔的厚度，及第二複數導孔容納第二複數接觸探針且在至少一凹部之外的該下導板和該上導板中的至少一個中實現。
2. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：該凹部及該等下部的厚度等於形成有該等下部的一對應導板的厚度的20-80%。
3. 如請求項2所述的測試頭，其特徵在於：該凹部及該等下部的厚度值係適於減少該等接觸探針滑入其中的該複數導孔的厚度值至介於80μm及150μm之間。
4. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：該上導板及該下導板均具備各自的凹部，其等包括提供有各下部的各自的複數導孔。
5. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：該第一複數接觸探針適合用於測試該待測裝置的一第一信號區的複數接觸襯墊，及該第二複數接觸探針適合用於測試該待測裝置的一第二電源區的複數接觸襯墊，其中該第一信號區的該等接觸襯墊的間距小於該第二電源區的該等接觸襯墊的間距。
6. 如請求項5所述的測試頭，其特徵在於：該第一信號區的該等接觸襯墊的直徑小於該第二電源區的該等接觸襯墊者。
7. 如請求項5所述的測試頭，其特徵在於：該第一複數接觸探針的探針直徑或最大橫向尺寸小於該第二複數接觸探針的探針直徑或最大橫向尺寸。
8. 如請求項5所述的測試頭，其特徵在於：該第一複數接觸探針傳輸信號，特別是輸入/輸出信號，其電流值小於由該第二複數接觸探針所傳輸的信號，特別是電源信號者。
9. 如請求項5所述的測試頭，其特徵在於：該第二複數接觸探針具有長度短於5000μm的一本體，並包括至少一開口或一縱向地形成於該本體中的非貫穿槽。
10. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：形成於該凹部的該複數導孔安置用於測試該待測裝置的一區的複數接觸襯墊的複數接觸探針，其間距小於安置在該測試頭中的其餘接觸探針者，該區被標示為一細間距區。
11. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：其包括連接於該下導板或該上導板的至少一中介導板。
12. 如請求項11所述的測試頭，其特徵在於：該中介導板為一下中介導板，由置於該下中介導板及該下導板之間而作為該等導板之間的一分隔件及一連接件的一適合連接架連接至該下導板，及/或一上中介導板，由置於該上導板及該中介上導板之間而作為該等導板之間的一分隔件及一連接件的一適合額外連接架連接至該上導板。
13. 如請求項11所述的測試頭，其特徵在於：該中介導板包括至少一凹部，其包括該中介導板的複數導孔且實現對應的複數下部。
14. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：至少一該等導板由至少一第一及一第二板狀件所形成，其等適於彼此整合且各厚度小於由其等所形成的至少一該等導板的厚度，該第一板狀件提供有複數開口，該第二板狀件提供有複數導孔，該等開口對應至在該等導孔實現複數下部的複數凹部。
15. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：至少一該導板包括厚度彼此不同的複數凹部。
16. 如請求項1所述的測試頭，其特徵在於：其更包括在該等導板上適於覆蓋該等導孔的至少一鍍層。
17. 如請求項16所述的測試頭，其特徵在於：該鍍層由具有一低摩擦係數的一材料所形成。
18. 如請求項17所述的測試頭，其特徵在於：該材料係選自聚四氟乙烯及聚對二甲苯。

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