TWI704353B - 彈簧針連接器用的探針組件、其製造方法及包含其的彈簧針連接器 - Google Patents

Abstract

本發明是有關於一種彈簧針連接器用的探針組件、一種製造所述探針組件的方法及一種包括所述探針組件的彈簧針連接器。本發明的實施例提供一種包括第一本體部分及第二本體部分的探針組件，所述第一本體部分與所述第二本體部分以接觸部分的另一端為基準在高度方向上堆疊，其中所述探針組件是以探針組件的至少一部分插入具有內部空間的管中的狀態在測試插座中使用。

Description

彈簧針連接器用的探針組件、其製造方法及包含其的彈簧針連接器

本發明是有關於一種彈簧針連接器用的探針組件、一種製造所述探針組件的方法及一種包括所述探針組件的彈簧針連接器，且更具體而言是有關於一種具有改善的導電性及耐磨性的彈簧針連接器用的探針組件、一種製造所述探針組件的方法及一種包括所述探針組件的彈簧針連接器。

[相關申請案的交叉參考]

本申請案主張於2017年6月28日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2017-0081741號的權利，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。

在製造製程之後，對半導體裝置進行電性檢驗，以檢查半導體裝置是否可正常操作或者為可靠的。在此類檢驗過程中，使用包括接墊的測試裝置及測試插座。

測試插座用於將半導體裝置的端子連接至測試裝置的 接墊，使得可在半導體裝置的端子與測試裝置之間交換電性訊號。

為此，在此種測試插座中排列彈簧針連接器作為接觸器件。彈簧針連接器包括探針組件及彈性組件，以確保半導體裝置與測試裝置之間的平滑接觸並吸收當所述半導體裝置與測試裝置彼此接觸時可能發生的機械衝擊。

圖1為示意性地示出相關技術的彈簧針連接器的圖。如圖1所示，上部插棒1005及下部插棒1006自彈簧針連接器的本體1004的兩端突出，且彈簧1007插入本體1004中。上部插棒1005與下部插棒1006是藉由彈簧1007在遠離彼此的方向上偏置。在此種狀態下，上部插棒1005接觸半導體裝置1001的端子1002，且下部插棒1006接觸測試裝置1008的接墊1009，使得半導體裝置1001的端子1002可電性連接至測試裝置1008的接墊1009。

韓國專利第10-1439342號中揭露了相關技術的另一彈簧針連接器。具體而言，參照圖2及圖3，彈簧針連接器包括：探針組件1110；本體1120；彈性組件1130，位於本體1120中以在向上方向上對探針組件1110進行偏置；以及下部探針組件1140，經由本體1120的下部開口被至少局部地暴露出並由彈性組件1130支撐，其中探針組件1110包括多個探針板1112至探針板1116，所述多個探針板1112至探針板1116彼此整體地貼合且包括探針部分1112a至探針部分1114a以及耦合部分1112b至耦合部分1114b。

然而，相關技術的此類彈簧針連接器具有以下問題。

由於將與半導體裝置的端子直接接觸的探針部分具有板形式，因此半導體裝置的端子與探針部分之間的接觸面積受到限制。

另外，儘管需要探針部分具有高耐磨性以耐受由半導體裝置施加的集中載荷，且需要耦合部分具有高導電性以補償在耦合部分處的導電性損耗，然而由於相關技術的探針部分相對於接觸部分在水平方向上堆疊，因此探針部分及耦合部分即使在由不同的材料形成時亦無法充分地表現出其特有的電性質及機械性質。亦即，在相關技術中，無法充分地確保彈簧針連接器所需要的耐磨性及導電性。

本發明的技術問題是將提供一種彈簧針連接器用的探針組件、一種製造所述探針組件的方法及一種包括所述探針組件的彈簧針連接器，其中所述探針組件的接觸部分與本體部分以與端子的接觸區為基準在垂直方向上堆疊，以改善探針組件的耐磨性及導電性。

然而，本發明的態樣並非僅限於此。其他態樣將在以下說明中予以部分闡述，且該些態樣將藉由所述說明而對本發明所屬技術中具有通常知識者顯而易見。

其他態樣將在以下說明中予以部分闡述，且該些態樣將藉由所述說明而部分地顯而易見，抑或可藉由實踐所呈現的實施例而得知。

為解決所述技術問題，本發明的實施例提供一種探針組件，所述探針組件包括：至少一個接觸部分，在一個端上具有尖的末端，且被配置成接觸測試目標物件的端子；第一本體部分，具有多邊形柱或圓形柱形狀，所述接觸部分的另一端耦合至所述第一本體部分的一個端；以及第二本體部分，具有多邊形柱或圓形柱形狀，所述第一本體部分的另一端耦合至所述第二本體部分的一個端，其中所述第一本體部分與所述第二本體部分以所述至少一個接觸部分的所述另一端為基準在高度方向上堆疊，其中所述探針組件是以探針組件至少局部地插入具有內部空間的管中的狀態在測試插座中使用。

在本發明的實施例中，所述探針組件可更包括第三本體部分，所述第三本體部分具有多邊形柱或圓形柱形狀，所述第二本體部分的另一端耦合至所述第三本體部分的一個端。

在本發明的實施例中，所述第二本體部分可具有較所述第一本體部分及所述第三本體部分各自的外徑小的外徑，使得所述管的凹陷部分可固定至所述第二本體部分的外周邊表面的至少一部分或者使得位於所述管的所述內部空間中的彈性組件可固定至所述第二本體部分的至少一部分。

在本發明的實施例中，所述探針組件可更包括第四本體部分，所述第四本體部分具有多邊形柱或圓形柱形狀，所述第三本體部分的另一端耦合至所述第四本體部分的一個端。

在本發明的實施例中，所述第三本體部分可具有較所述 第二本體部分及所述第四本體部分各自的外徑小的外徑，使得所述管的凹陷部分可固定至所述第三本體部分的外周邊表面的至少一部分或者使得位於所述管的所述內部空間中的彈性組件可固定至所述第三本體部分的至少一部分。

在本發明的實施例中，所述探針組件可更包括位於所述第四本體部分的另一端上的至少一個額外本體部分。

在本發明的實施例中，所述至少一個接觸部分可具有在自所述至少一個接觸部分的所述一個端朝所述至少一個接觸部分的所述另一端的方向上逐漸增大的或恆定的橫截面積。

在本發明的實施例中，所述至少一個接觸部分的數目為兩個或更多個，且所述兩個或更多個接觸部分中的至少一者可具有與其他接觸部分的高度不同的高度。

在本發明的實施例中，所述至少一個接觸部分可具有四角錐形狀，且所述四角錐形狀的側表面可各自具有頂角為50°至90°的等邊三角形形狀。

在本發明的實施例中，所述至少一個接觸部分可具有650微米或小於650微米的高度。

在本發明的實施例中，所述至少一個接觸部分的數目可為兩個或更多個，且相鄰的接觸部分之間的距離可為15微米或大於15微米。

為解決所述技術問題，本發明的實施例提供一種製造在測試插座中使用的彈簧針連接器用的探針組件的方法，所述探針 組件被配置成至少局部地插入管中，所述管具有內部空間，所述方法包括：在犧牲基板中形成至少一個第一孔，所述至少一個第一孔在一個端上具有尖的末端；藉由在所述至少一個第一孔中填充第一堆疊材料並將所述第一堆疊材料平面化來形成接觸部分；將第一乾膜放置於所述犧牲基板的上表面上且在所述第一乾膜中形成第二孔以暴露出所述接觸部分，所述第二孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；藉由在所述第二孔中填充第二堆疊材料並將所述第二堆疊材料平面化來形成第一本體部分；將第二乾膜放置於所述第一乾膜的上表面上且在所述第二乾膜中形成第三孔以暴露出所述第一本體部分的至少一部分，所述第三孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；以及藉由在所述第三孔中填充第三堆疊材料並將所述第三堆疊材料平面化來形成第二本體部分，其中所述第一乾膜與所述第二乾膜以其中形成有所述至少一個第一孔的所述犧牲基板的所述上表面為基準在高度方向上堆疊。

在本發明的實施例中，所述方法可更包括：將第三乾膜放置於所述第二乾膜的上表面上且在所述第三乾膜中形成第四孔以暴露出所述第二本體部分，所述第四孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；以及藉由在所述第四孔中填充第四堆疊材料並將所述第四堆疊材料平面化來形成第三本體部分。

在本發明的實施例中，所述第三孔可具有較所述第二孔及所述第四孔各自的面積小的面積。

在本發明的實施例中，所述方法可更包括：將第四乾膜 放置於所述第三乾膜的上表面上且在所述第四乾膜中形成第五孔以暴露出所述第三本體部分，所述第五孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；以及藉由在所述第五孔中填充第五堆疊材料並將所述第五堆疊材料平面化來形成第四本體部分。

在本發明的實施例中，所述第四孔可具有較所述第三孔及所述第五孔各自的面積小的面積。

在本發明的實施例中，所述至少一個第一孔可具有四角錐形狀，且所述四角錐形狀的側表面可各自具有頂角為50°至90°的等邊三角形形狀。

為解決所述技術問題，本發明的實施例提供一種彈簧針連接器，所述彈簧針連接器被配置成接觸半導體裝置的端子以檢驗所述半導體裝置的電性特性，所述彈簧針連接器包括：探針組件；管，在所述管中形成內部空間以容置所述探針組件的一部分；插棒，所述插棒的一部分插入所述內部空間中且另一部分自所述管向外突出；以及彈性組件，所述彈性組件的一個端耦合至所述探針組件以將所述探針組件朝所述管的外部偏置，且另一端耦合至所述插棒。

根據本發明的實施例，彈簧針連接器用的所述探針組件的所述至少一個接觸部分與所述本體部分可以與端子的接觸區為基準在垂直方向上堆疊，所述至少一個接觸部分可包含高硬度材料，且所述本體部分可包含高導電材料，藉此增加探針組件的效率並延長探針組件的壽命。

本發明的效果並非僅限於上述效果，而是包括可自本發明的詳細說明或由申請專利範圍所界定的本發明的構成推斷出的所有效果。

1:彈簧針連接器

10、11、1110:探針組件

20、21:管

30、1130:彈性組件

40:插棒

110、111:接觸部分

120:第一本體部分

121:第一本體部分/本體部分

130:第二本體部分

131:第二本體部分/本體部分

140:第三本體部分

141:第三本體部分/本體部分

151:第四本體部分/本體部分

210、211:內部空間

220、221:凹陷部分

1001、B:半導體裝置

1002、b:端子

1004、1120:本體

1005:上部插棒

1006:下部插棒

1007:彈簧

1008:測試裝置

1009:接墊

1112、1113、1114、1115、1116:探針板

1112a、1113a、1114a:探針部分

1112b、1113b、1114b:耦合部分

1140:下部探針組件

a:頂角

d:距離

h:高度

s:間隙

S100、S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170、S180、S190、S200:製程

藉由結合附圖閱讀以下對實施例的說明，該些及/或其他態樣將變得顯而易見且更易於理解，在附圖中：

圖1為示出相關技術的彈簧針連接器的示意圖。

圖2為示出相關技術的另一彈簧針連接器的立體圖。

圖3為示出圖2所示相關技術的彈簧針連接器的分解立體圖。

圖4為示出根據本發明第一實施例的包括探針組件的彈簧針連接器的分解立體圖。

圖5為示出根據本發明第一實施例的包括探針組件的彈簧針連接器的立體圖。

圖6為示出根據本發明第一實施例的插入管中的探針組件的剖視圖。

圖7為示出根據本發明第二實施例的彈簧針連接器用的探針組件的剖視圖，探針組件插入管中。

圖8(a)及圖8(b)示出本發明第一實施例的彈簧針連接器用的探針組件的正視圖及剖視圖，探針組件連接至彈性組件。

圖9(a)及圖9(b)示出本發明第二實施例的彈簧針連接器用的探針組件的正視圖及剖視圖，探針組件連接至彈性組件。

圖10(a)及圖10(b)示出根據本發明第一實施例的包括探針組 件的彈簧針連接器的操作圖。

圖11為示出根據本發明實施例的一種製造彈簧針連接器用的探針組件的方法的流程圖。

圖12為示出根據本發明第一實施例的彈簧針連接器用的探針組件的一部分的掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)影像。

圖13為示出根據本發明第二實施例的彈簧針連接器用的探針組件的一部分的SEM影像。

現將參照附圖闡述本發明。然而，本發明可以各種方式進行實作。因此，本發明不應被視為僅限於以下所闡述的實施例。在圖式中，為說明清晰起見，可省略與本發明不相關的零件，且相同的參考編號自始至終指代相同的元件。

在本說明書中，當稱一部分「連接至(connected to)(接合至(jointed to)、接觸或耦合至(coupled to))」另一部分時，所述部分可直接連接至另一部分，抑或可存在中間部分。另外，更應理解，除非上下文中清楚地另外指出，否則在本文中使用的用語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」是指明所述元件的存在，但不排除一或多個其他元件的存在或添加。

在以下說明中，技術用語僅用於闡釋具體實施例而非限制本發明的範圍及精神。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文中所使用的單數形式「一(a、an)」及「所述(the)」旨在亦包 括複數形式。「包括」或「包含」的含義詳細說明性質、固定數目、步驟、製程、元件、部件或其組合，但不排除其他性質、固定數目、步驟、製程、元件、部件或其組合。

在下文中，將參照附圖闡述本發明的實施例。

圖4為示出根據第一實施例的包括彈簧針連接器用的探針組件10的彈簧針連接器1的分解立體圖，且圖5為示出根據第一實施例的包括彈簧針連接器用的探針組件10的彈簧針連接器1的立體圖。

彈簧針連接器1是為測試插座(圖中未示出)提供的以將半導體裝置B(參照圖10(a)及圖10(b))連接至測試裝置(圖中未示出)的元件，且彈簧針連接器1的管20(隨後進行闡述)可耦合至測試插座。

包括彈簧針連接器用的探針組件10(以下被稱為探針組件10)的彈簧針連接器1包括：管20，具有多邊形柱或圓形柱形狀，在管20中縱向地形成有內部空間210，內部空間210在一個端及另一端處具有與內部空間210連通的開口以接納探針組件10；探針組件10，探針組件10的至少一部分放置於管20的內部空間210中且另一部分穿過所述一個端處的開口向外突出；插棒40，插棒40的至少一部分放置於管20的內部空間210中且另一部分穿過所述另一端處的開口向外突出；以及彈性組件30，放置於管20的內部空間210中以在向外方向上對探針組件10或插棒40進行偏置。在此種情形中，管20形成探針組件10的基本外部 形狀，且可被稱為筒或殼體，並且內部空間210可具有圓形柱形狀。

探針組件10可用於檢驗半導體裝置B(參照圖10(a)及圖10(b))的電性特性。如上所述，探針組件10的至少一部分可插入管20的內部空間210中，且探針組件10的另一部分可穿過所述一個端處的開口向外突出以接觸半導體裝置B的端子b(參照圖10(a)及圖10(b))。

探針組件10包括：多個接觸部分110，各自在一個端上具有尖的末端且能夠接觸半導體裝置B的端子b；第一本體部分120，具有多邊形柱或圓形柱形狀，第一本體部分120的一個端耦合至所述多個接觸部分110各自的另一端；以及第二本體部分130，具有多邊形柱或圓形柱形狀，第二本體部分130的一個端耦合至第一本體部分120的另一端。亦即，第一本體部分120及第二本體部分130在高度方向上依序堆疊於接觸部分110各自的另一端上。換言之，接觸部分110、第一本體部分120及第二本體部分130以將與半導體裝置B的端子b接觸的區為基準在垂直方向上堆疊。此處，高度方向是指離開接觸部分110各自的另一端的方向，且垂直方向是指與形成有端子b的半導體裝置B的表面垂直的方向。

由於接觸部分110以及第一本體部分120及第二本體部分130在垂直方向上堆疊於本發明的探針組件10中，因此相較於圖2所示具有板形狀的相關技術的探針組件1110而言，探針組件 10可具有改善的結構穩定性及接觸特性。

接觸部分110可具有在自接觸部分110各自的一個端朝接觸部分110各自的另一端的方向上逐漸增大的橫截面積。圖4及圖5示出具有四角錐形狀的接觸部分110。具有四角錐形狀的接觸部分110可在接觸部分110的中央頂點處接觸半導體裝置B的端子b，且接觸部分110的底表面可耦合至第一本體部分120的所述一個端。

另外，兩個或更多個接觸部分110中的至少一者可具有與其他接觸部分110的高度不同的高度。舉例而言，至少一個接觸部分110可包含硬度高於其他接觸部分110的材料，且可高於其他接觸部分110。當具有更高硬度的所述至少一個接觸部分110相較於其他接觸部分110而言更早地接觸半導體裝置B的端子b時，所述至少一個接觸部分110會移除端子b上的異物或破壞形成於端子b的表面上的氧化物層，然後其他接觸部分110接觸端子b，藉此確保有效的電傳導。

另外，如上所述，接觸部分110中的至少一者可包含與其他接觸部分110中所包含的材料不同的材料。舉例而言，至少一個接觸部分110可具有包含鎳合金的高硬度材料，且其他接觸部分110可具有例如金或銀等具有高導電性的金屬材料。含有高硬度材料的至少一個接觸部分110可具有破壞形成於端子b的表面上的氧化物層的功能，且其他接觸部分110可提供高導電性。

圖4及圖5示出在探針組件10具有四(2×2)個接觸部 分110的情形中的探針組件10。然而，探針組件10可具有九(3×3)個接觸部分110或另一數目的接觸部分110而不受限制。

在本發明的實施例中，探針組件10可更包括第三本體部分140。第三本體部分140可具有多邊形柱或圓形柱形狀，且第二本體部分130的另一端可耦合至第三本體部分140的一個端。第三本體部分140可以接觸部分110各自的另一端為基準在高度方向上與第一本體部分120及第二本體部分130一起堆疊。

圖6為示出根據本發明第一實施例的插入管20中的探針組件10的剖視圖。

根據本發明的實施例，接觸部分110的包括接觸部分110各自的與半導體裝置B的端子b直接接觸的所述一個端的區可具有在自接觸部分110各自的所述一個端朝接觸部分110各自的所述另一端的方向上增大的橫截面積，且接觸部分110的包括接觸部分110各自的與第一本體部分120的所述一個端直接接觸的另一端的其他區可具有多邊形柱或圓形柱形狀。

在圖6所示接觸部分110中，包括接觸部分110各自的與端子b直接接觸的所述一個端的區具有四角錐形狀，且接觸部分110的包括與第一本體部分120的所述一個端接觸的各自的另一端的其他區具有六面體形狀。

第一本體部分120可具有較內部空間210的橫截面積大的橫截面積。在此種情形中，探針組件10可因第一本體部分120而不完全插入管20中。

另外，第二本體部分130可具有較第一本體部分120的橫截面積、第三本體部分140的橫截面積及內部空間210的橫截面積小的橫截面積。在此種情形中，管20的與第二本體部分130對應的區可被壓下以形成凹陷部分220，且因此藉由凹陷部分220將探針組件10固定至管20。

更詳言之，由於位於形成有凹陷部分220的區中的內部空間210的橫截面積小於第一本體部分120的橫截面積及第三本體部分140的橫截面積，因此凹陷部分220被捕獲在第一本體部分120與第三本體部分140之間，且因此可抑制或限制探針組件10與管20之間的相對運動。

在此種情形中，第三本體部分140的橫截面積可小於或等於內部空間210的橫截面積，使得第三本體部分140可插入內部空間210中。若第三本體部分140的橫截面積等於內部空間210的橫截面積，則第三本體部分140可裝配至內部空間210中。

亦即，探針組件10與管20可藉由裝配第三本體部分140而彼此主要地耦合，且可藉由形成凹陷部分220而彼此另外地耦合。

具有四角錐形狀的接觸部分110或接觸部分110的區可具有為等邊三角形形狀的側表面，且等邊三角形的頂角a可處於50°至90°的範圍內。若等邊三角形的頂角a小於50°，則接觸部分110可具有不佳的耐久性且結構上不穩定。相反，若等邊三角形的頂角a大於90°，則接觸部分110可不良地接觸端子b。

另外，接觸部分110可自接觸部分110各自的所述一個端至各自的所述另一端具有650微米或小於650微米的高度h。若接觸部分110的高度h大於650微米，則可在接觸部分110中發生過度的電流損耗。

圖7為示出根據本發明第二實施例的插入管21中的探針組件11的剖視圖。

第二實施例可採用第一實施例的技術特徵，且現將主要闡述與第一實施例的特徵不同的特徵。

與第一實施例的探針組件10不同，第二實施例的探針組件11具有一個接觸部分111，且接觸部分111可具有在自接觸部分111的一個端朝接觸部分111的另一端的方向上逐漸增大的橫截面積。在本發明中，接觸部分111的數目可根據使用者的設計來變化。

根據本發明的第二實施例，探針組件11可更包括第四本體部分151。第四本體部分151可具有多邊形柱或圓形柱形狀，且第三本體部分141的另一端可耦合至第四本體部分151的一個端。第四本體部分151可以接觸部分111的另一端為基準在高度方向上與其他本體部分121、本體部分131及本體部分141一起依序堆疊。

第三本體部分141可具有較第二本體部分131的橫截面積、第四本體部分151的橫截面積及內部空間211的橫截面積小的橫截面積。在此種情形中，管21的與第三本體部分141對應的 區可被壓下以形成凹陷部分221，且因此藉由凹陷部分221將探針組件11固定至管21。更詳言之，由於位於形成有凹陷部分221的區中的內部空間211的橫截面積小於第二本體部分131的橫截面積及第四本體部分151的橫截面積，因此管21的凹陷部分221被捕獲在第二本體部分131與第四本體部分151之間，且因此可抑制或限制探針組件11與管21之間的相對運動。在此種情形中，第四本體部分151的橫截面積可小於或等於內部空間211的橫截面積，使得第四本體部分151可插入內部空間211中。在本發明的實施例中，第二本體部分131的橫截面積亦可小於或等於內部空間211的橫截面積，使得第二本體部分131可插入管21中。

另外，若第二本體部分131或第四本體部分151的橫截面積等於內部空間211的橫截面積，則第二本體部分131或第四本體部分151可裝配至內部空間211中。亦即，探針組件11與管21可藉由裝配第二本體部分131或第四本體部分151而彼此主要地耦合，且可藉由形成凹陷部分221而彼此另外地耦合。

探針組件11除第一本體部分121至第四本體部分151以外可更包括額外本體部分。額外本體部分亦可以接觸部分111的另一端為基準在高度方向上與其他本體部分121至本體部分151一起依序堆疊。

如上所述，在探針組件10及探針組件11中，本體部分可具有不同的橫截面積以易於形成多台階結構，且因此探針組件10及探針組件11可易於耦合至管20及管21。

另外，將插入管20及管21中的探針組件10及探針組件11的本體部分可具有圓形柱形狀，且因此可易於插入具有圓形柱形狀的管20及管21中。

圖8(a)及圖8(b)示出根據本發明第一實施例的耦合至彈性組件30的探針組件10的正視圖及剖視圖。圖8(a)示出探針組件10的正視圖。

在本發明第一實施例的探針組件10中，四個接觸部分110以此種方式耦合至第一本體部分120的所述一個端，使得四個接觸部分110彼此間隔開。在此種情形中，相鄰的接觸部分110之間的距離d可為15微米或大於15微米。若相鄰的接觸部分110之間的距離d小於15微米，則相鄰的接觸部分110可彼此干涉。

圖8(b)示出探針組件10的剖視圖。提供彈性組件30是為了抵抗壓縮力。亦即，彈性組件30包括彼此連接的多個圓形轉動件(circular)，且在無載荷狀態下，彼此連接的圓形轉動件之間具有間隙s。

第二本體部分130可具有較彈性組件30的內圓周橫截面積小或與彈性組件30的內圓周橫截面積相等的橫截面積，且因此可插入彈性組件30中，並且第一本體部分120可具有較彈性組件30的內圓周橫截面積大的橫截面積，使得彈性組件30的一個端可由第一本體部分120支撐。另外，第三本體部分140可具有較彈性組件30的內圓周橫截面積大的橫截面積，使得第三本體部分140可插入圓形轉動件與連接至所述圓形轉動件的下一個圓形 轉動件之間的間隙s之間。因此，探針組件10與彈性組件30無需使用額外耦合組件即可彼此耦合。在此種情形中，第三本體部分140的厚度可小於或等於圓形轉動件與連接至所述圓形轉動件的下一個圓形轉動件之間的間隙s。

圖9(a)及圖9(b)示出根據本發明第二實施例的耦合至彈性組件31的探針組件11的正視圖及剖視圖。圖9(a)示出探針組件11的正視圖。

在本發明的第二實施例的探針組件11中，一個接觸部分111耦合至第一本體部分121的所述一個端。在此種情形中，接觸部分111可具有較第一本體部分121的橫截面積小的橫截面積，使得接觸部分111可完全由第一本體部分121支撐。

圖9(b)示出探針組件11的剖視圖。第三本體部分141可具有較彈性組件31的內圓周橫截面積小或與彈性組件31的內圓周橫截面積相等的橫截面積，且因此可插入彈性組件31中，並且第二本體部分131可具有較彈性組件31的內圓周橫截面積大的橫截面積，使得彈性組件31的一個端可由第二本體部分131支撐。另外，第四本體部分151可具有較彈性組件31的內圓周橫截面積大的橫截面積，使得第四本體部分151可插入圓形轉動件與連接至所述圓形轉動件的下一個圓形轉動件之間的間隙s之間。因此，探針組件11與彈性組件31無需使用額外耦合組件即可彼此耦合。在此種情形中，第四本體部分151的厚度可小於或等於圓形轉動件與連接至所述圓形轉動件的下一個圓形轉動件之間的 間隙s。

如上所述，在探針組件10及探針組件11中，本體部分可具有不同的橫截面積以易於形成多台階結構，且因此探針組件10及探針組件11可易於耦合至彈性組件30及彈性組件31。

圖10(a)及圖10(b)示出根據本發明第一實施例的包括探針組件10的彈簧針連接器1的操作圖。

首先，如圖10(a)所示，將半導體裝置B的端子b放置於與彈簧針連接器1對應的位置處，然後如圖10(b)所示，降下半導體裝置B或者升高彈簧針連接器1以使半導體裝置B的端子b接觸探針組件10的接觸部分110。

根據本發明，探針組件10的所述多個接觸部分110的形狀、位置及高度可根據設計者的目的自由選擇，且因此可提供適合於半導體裝置B的端子b的最佳接觸類型。

圖11為示出根據本發明實施例的一種製造探針組件的方法的流程圖。根據本發明的實施例，製造探針組件的方法包括：製程S100，在犧牲基板中形成至少一個第一孔；製程S110，在第一孔中填充第一堆疊材料；製程S120，將填充於第一孔中的第一堆疊材料平面化；製程S130，將第一乾膜放置於犧牲基板的上表面上；製程S140，在第一乾膜中形成第二孔以暴露出第一堆疊材料；製程S150，在第二孔中填充第二堆疊材料；製程S160，將填充於第二孔中的第二堆疊材料平面化；製程S170，將第二乾膜放置於第一乾膜的上表面上；製程S180，在第二乾膜中形成第三孔 以暴露出第二堆疊材料的至少一部分；製程S190，在第三孔中填充第三堆疊材料；以及製程S200，將填充於第三孔中的第三堆疊材料平面化，從而藉由所述製程製造包括接觸部分、第一本體部分及第二本體部分的探針組件。然後，可藉由移除所有乾膜並將探針組件自犧牲基板分離來完成探針組件的製造。如此，本發明的探針組件即可藉由微機電系統(micro electro mechanical system，MEMS)製程製造而成。

在犧牲基板中形成所述至少一個第一孔的製程S100至將填充於第一孔中的第一堆疊材料平面化的製程S120可用於形成探針組件的接觸部分，將第一乾膜放置於犧牲基板的上表面上的製程S130至將填充於第二孔中的第二堆疊材料平面化的製程S160可用於形成探針組件的第一本體部分，將第二乾膜放置於第一乾膜上的製程S170至將填充於第三孔中的第三堆疊材料平面化的製程S200可用於形成第二本體部分。

在本發明的實施例中，可藉由如上所述的放置乾膜、形成孔、在孔中填充堆疊材料及將堆疊材料平面化的製程來形成額外本體部分。亦即，依序堆疊的本體部分的數目可根據使用者的設計來變化。

根據本發明的實施例，在第一孔中填充第一堆疊材料的製程S110之前，所述方法可更包括在形成有第一孔的犧牲基板的上表面上形成導電層的製程。在此種情形中，導電層可增大探針組件的電導率。

根據本發明的實施例，在將第一乾膜放置於犧牲基板上的製程S130之前，所述方法可更包括在犧牲基板的上表面上形成導電層的製程。在所述情形中，導電層可增大探針組件的電導率。

另外，根據第一乾膜(負性膜或正性膜)的特性，形成第二孔的製程S140可藉由使將形成第二孔的區或將不形成第二孔的區暴露於光來執行。在此種情形中，第二孔具有與將形成的第一本體部分的形狀相同的形狀。

根據本發明的實施例，在將第二乾膜放置於第一乾膜上的製程S170之前，所述方法可更包括在第一乾膜的上表面上形成導電層的製程。在所述情形中，導電層可增大探針組件的電導率。

另外，根據第二乾膜(負性膜或正性膜)的特性，形成第三孔的製程S140可藉由使將形成第三孔的區或將不形成第三孔的區暴露於光來執行。在此種情形中，第三孔具有與將形成的第二本體部分的形狀相同的形狀。

探針組件可藉由MEMS製程被製造成具有多台階結構，且由於所述多台階結構，探針組件可易於耦合至管或彈性組件。在藉由上述製程形成接觸部分及所述多個本體部分之後，可藉由移除所有乾膜並將探針組件自犧牲基板分離來完成探針組件的製造。

圖12為示出本發明第一實施例的探針組件的一部分的掃描電子顯微鏡(SEM)影像。參照影像，在一端式(one-end)區中形成有具有四角錐形狀的四個接觸部分，且在接觸部分各自 的另一端上堆疊有支撐接觸部分的本體部分。

圖13為示出本發明第二實施例的探針組件的一部分的SEM影像。參照影像，形成有具有四角錐形狀的接觸部分，且在接觸部分的另一端上堆疊有支撐所述接觸部分的本體部分。

在根據本發明的探針組件中，接觸部分與耦合至接觸部分的另一端的本體部分可包含不同的材料。在此種情形中，接觸部分可包含具有高耐磨性的高硬度材料，且因此即使在多次使用之後仍可不容易磨損。

因此，探針組件可甚至在多次使用之後仍可靠地接觸端子。

另外，本體部分可包含高導電材料以將探針組件中的電流損耗最小化。亦即，由於根據本發明，探針組件的接觸部分與本體部分包含不同的材料，因此可改善探針組件的效率及壽命。

本發明的說明僅出於說明性目的，且在此項技術中具有通常知識者將理解，可在不背離本發明的技術觀點及重要特徵的條件下，在形式方面作出各種修改及改變。

因此，上述實施例應僅被視為具有說明性意義而並非用於限制目的。舉例而言，上述每一元件可以分佈方式提供，且上述分佈的元件可以組合形式提供。

本發明的範圍由以下申請專利範圍界定，且應理解，在本發明及本發明的等效形式的意義及範圍內作出的所有修改或改變皆處於本發明的範圍內。

1‧‧‧彈簧針連接器

10‧‧‧探針組件

20‧‧‧管

30‧‧‧彈性組件

40‧‧‧插棒

110‧‧‧接觸部分

120‧‧‧第一本體部分

130‧‧‧第二本體部分

140‧‧‧第三本體部分

210‧‧‧內部空間

Claims (16)

1. 一種彈簧針連接器用的探針組件，用於測試插座中，所述探針組件被配置成至少局部地插入管中，所述管具有內部空間，所述探針組件包括：至少一個接觸部分，在一個端上具有尖的末端，且被配置成接觸測試目標物件的端子；第一本體部分，具有多邊形柱或圓形柱形狀，且所述第一本體部分為一體成型，所述至少一個接觸部分的另一端耦合至所述第一本體部分的一個端；第二本體部分，具有多邊形柱或圓形柱形狀，且所述第二本體部分為一體成型，所述第一本體部分的另一端耦合至所述第二本體部分的一個端；以及第三本體部分，所述第三本體部分具有多邊形柱或圓形柱形狀，所述第二本體部分的另一端耦合至所述第三本體部分的一個端，其中所述第一本體部分與所述第二本體部分以所述至少一個接觸部分的所述另一端為基準在高度方向上堆疊，所述第二本體部分具有較所述第一本體部分及所述第三本體部分各自的外徑小的外徑，使得所述管的凹陷部分固定至所述第二本體部分的外周邊表面的至少一部分或者使得位於所述管的所述內部空間中的彈性組件固定至所述第二本體部分的至少一部分。
2. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針連接器用的探針 組件，更包括第四本體部分，所述第四本體部分具有多邊形柱或圓形柱形狀，所述第三本體部分的另一端連接至所述第四本體部分的一個端。
3. 如申請專利範圍第2項所述的彈簧針連接器用的探針組件，其中所述第三本體部分具有較所述第二本體部分及所述第四本體部分各自的外徑小的外徑，使得所述管的凹陷部分固定至所述第三本體部分的外周邊表面的至少一部分或者使得所述管的所述內部空間中的所述彈性組件固定至所述第三本體部分的至少一部分。
4. 如申請專利範圍第2項所述的彈簧針連接器用的探針組件，更包括位於所述第四本體部分的另一端上的至少一個額外本體部分。
5. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針連接器用的探針組件，其中所述至少一個接觸部分具有在自所述至少一個接觸部分的所述一個端朝所述至少一個接觸部分的所述另一端的方向上逐漸增大的橫截面積。
6. 如申請專利範圍第5項所述的彈簧針連接器用的探針組件，其中所述至少一個接觸部分的數目為兩個或更多個，且所述兩個或更多個接觸部分中的至少一者具有與所述兩個或更多個接觸部分中的其他接觸部分的高度不同的高度。
7. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針連接器用的探針組件，其中所述至少一個接觸部分具有四角錐形狀，且所述四角 錐形狀的側表面各自具有頂角為50°至90°的等邊三角形形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針連接器用的探針組件，其中所述至少一個接觸部分具有650微米或小於650微米的高度。
9. 如申請專利範圍第1項所述的彈簧針連接器用的探針組件，其中所述至少一個接觸部分的數目為兩個或更多個，且所述兩個或更多個接觸部分中的相鄰的接觸部分之間的距離為15微米或大於15微米。
10. 一種彈簧針連接器用的探針組件的製造方法，所述彈簧針連接器用的探針組件用於測試插座中，所述探針組件被配置成至少局部地插入管中，所述管具有內部空間，所述方法包括：在犧牲基板中形成至少一個第一孔，所述至少一個第一孔在一個端上具有尖的末端；藉由在所述至少一個第一孔中填充第一堆疊材料並將所述第一堆疊材料平面化來形成接觸部分；將第一乾膜放置於所述犧牲基板的上表面上且在所述第一乾膜中形成第二孔以暴露出所述接觸部分，所述第二孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；藉由在所述第二孔中填充第二堆疊材料並將所述第二堆疊材料平面化來形成第一本體部分；將第二乾膜放置於所述第一乾膜的上表面上且在所述第二乾膜中形成第三孔以暴露出所述第一本體部分的至少一部分，所述 第三孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；以及藉由在所述第三孔中填充第三堆疊材料並將所述第三堆疊材料平面化來形成第二本體部分，其中所述第一乾膜與所述第二乾膜以其中形成有所述至少一個第一孔的所述犧牲基板的所述上表面為基準在高度方向上堆疊。
11. 如申請專利範圍第10項所述的彈簧針連接器用的探針組件的製造方法，更包括：將第三乾膜放置於所述第二乾膜的上表面上且在所述第三乾膜中形成第四孔以暴露出所述第二本體部分，所述第四孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；以及藉由在所述第四孔中填充第四堆疊材料並將所述第四堆疊材料平面化來形成第三本體部分。
12. 如申請專利範圍第11項所述的彈簧針連接器用的探針組件的製造方法，其中所述第三孔具有較所述第二孔及所述第四孔各自的面積小的面積。
13. 如申請專利範圍第11項所述的彈簧針連接器用的探針組件的製造方法，更包括：將第四乾膜放置於所述第三乾膜的上表面上且在所述第四乾膜中形成第五孔以暴露出所述第三本體部分，所述第五孔具有多邊形柱或圓形柱形狀；以及藉由在所述第五孔中填充第五堆疊材料並將所述第五堆疊材 料平面化來形成第四本體部分。
14. 如申請專利範圍第13項所述的彈簧針連接器用的探針組件的製造方法，其中所述第四孔具有較所述第三孔及所述第五孔各自的面積小的面積。
15. 如申請專利範圍第10項所述的彈簧針連接器用的探針組件的製造方法，其中所述至少一個第一孔具有四角錐形狀，且所述四角錐形狀的側表面各自具有頂角為50°至90°的等邊三角形形狀。
16. 一種彈簧針連接器，被配置成接觸半導體裝置的端子以檢驗所述半導體裝置的電性特性，所述彈簧針連接器包括：如申請專利範圍第1項所述的探針組件；管，在所述管中形成內部空間以容置所述探針組件的一部分；插棒，所述插棒的一部分插入所述內部空間中且另一部分自所述管向外突出；以及彈性組件，所述彈性組件的一個端耦合至所述探針組件以將所述探針組件朝所述管的外部偏置，且另一端耦合至所述插棒。

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