TWI736361B

TWI736361B - 探針卡裝置及其柵欄狀探針

Info

Publication number: TWI736361B
Application number: TW109123884A
Authority: TW
Inventors: 李文聰; 魏遜泰; 謝開傑; 蘇偉誌
Original assignee: 中華精測科技股份有限公司
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-08-11
Also published as: JP7105841B2; US20220018876A1; JP2022019493A; US11226354B1; TW202204901A

Abstract

本發明公開一種探針卡裝置及其柵欄狀探針，所述柵欄狀探針包含一行程段、一扇出段、及一測試段。所述行程段呈長形且定義有一長度方向，並且所述行程段包含有兩個末端部。所述行程段形成有沿著垂直所述長度方向的一扇出方向排列的多個貫穿槽，以使所述行程段能受力變形而蓄有一回彈力。所述扇出段與所述測試段分別相連於所述行程段的兩個所述末端部，並且所述扇出段具有遠離所述行程段的一轉接點，而所述測試段具有遠離所述行程段的一頂抵點。其中，所述轉接點在所述扇出方向上，是與所述頂抵點相隔有一扇出距離。

Description

探針卡裝置及其柵欄狀探針

本發明涉及一種導電探針，尤其涉及一種探針卡裝置及其柵欄狀探針。

在需要受力而彎曲才能提供行程的現有導電探針之中，其受力而彎曲的行程段呈直線狀，並且現有導電探針的兩端點是位於所述行程段的延伸方向上。現有導電探針的構造會導致其與電路板之間需要以線路密集且複雜的間距轉換板來傳遞信號。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種探針卡裝置及其柵欄狀探針，其能有效地改善現有導電探針所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種探針卡裝置，其包括：一第一導板單元與一第二導板單元，其彼此間隔地設置；以及多個柵欄狀探針，穿設於所述第一導板單元與所述第二導板單元，並且每個所述柵欄狀探針包含：一行程段，呈長形且定義有一長度方向，所述行程段的兩個末端部分別對應於所述第一導板單元與所述第二導板單元；其中，所述行程段形成有沿著垂直所述長度方向的一扇出方向排列的多個貫穿槽；一扇出段，相連於所述行程段的其中一個所述末端部，並且所述扇出段具有遠離所述行程段的一轉接點；及一測試段，相連於所述行程段的其中另一個所述末端部，並且所述測試段穿出所述第二導板單元並具有遠離所述行程段的一頂抵點；其中，所述轉接點在所述扇出方向上，是與所述頂抵點相隔有一扇出距離；其中，任兩個相鄰所述柵欄狀探針中的兩個所述轉接點的間距大於兩個所述頂抵點的間距，並且所述第一導板單元與所述第二導板單元彼此不產生錯位，而每個所述柵欄狀探針的所述行程段能受力變形而蓄有一回彈力。

本發明實施例也公開一種探針卡裝置的柵欄狀探針，其包括：一行程段，呈長形且定義有一長度方向，並且所述行程段包含有兩個末端部；其中，所述行程段形成有沿著垂直所述長度方向的一扇出方向排列的多個貫穿槽，以使所述行程段能受力變形而蓄有一回彈力；一扇出段，相連於所述行程段的其中一個所述末端部，並且所述扇出段具有遠離所述行程段的一轉接點；以及一測試段，相連於所述行程段的其中另一個所述末端部，並且所述測試段具有遠離所述行程段的一頂抵點；其中，所述轉接點在所述扇出方向上，是與所述頂抵點相隔有一扇出距離。

綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置及其柵欄狀探針，其通過所述柵欄狀探針的構造設計（如：所述轉接點與所述頂抵點相隔有所述扇出距離），以使得多個所述柵欄狀探針的所述轉接點之間的距離能夠被拉開，進而有效地改善所述探針卡裝置的生產成本與效率（如：所述間距轉換板的製造難度可以有效地被降低；或者，所述探針卡裝置省略所述間距轉換板）。

進一步地說，本發明實施例所公開的探針卡裝置，其通過所述柵欄狀探針的構造設計（如：所述行程段形成有沿著所述扇出方向排列的多個貫穿槽），以使得所述第一導板單元與所述第二導板單元無須彼此斜向錯位，並且能夠有效地利於縮短所述柵欄狀探針的整體長度。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“探針卡裝置及其柵欄狀探針”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[實施例一]

請參閱圖1至圖8所示，其為本發明的實施例一。如圖1所示，本實施例公開一種探針卡裝置1000，包含有一探針頭100以及抵接於所述探針頭100一側（如：圖1的探針頭100頂側）的一電路板200，並且所述探針頭100的另一側（如：圖1的探針頭100底側）用來頂抵測試一待測物（device under test，DUT）（圖未繪示，如：半導體晶圓）。也就是說，本實施例的探針卡裝置1000在所述探針頭100與所述電路板200之間位設有任何間距轉換板（space transformer），並且所述探針卡裝置1000是以所述探針頭100直接連接所述電路板200。

需先說明的是，為了便於理解本實施例，所以圖式僅呈現所述探針卡裝置1000的局部構造，以便於清楚地呈現所述探針卡裝置1000的各個元件構造與連接關係，但本發明並不以圖式為限。以下將分別介紹所述探針頭100的各個元件構造及其連接關係。

如圖1和圖2所示，所述探針頭100包含有一第一導板單元1、與所述第一導板單元1間隔地設置的一第二導板單元2、夾持於所述第一導板單元1與第二導板單元2之間的一間隔板3、及穿設於所述第一導板單元1與第二導板單元2的多個柵欄狀探針4。

需說明的是，所述柵欄狀探針4於本實施例中是以搭配所述第一導板單元1、所述第二導板單元2、及所述間隔板3來說明，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述柵欄狀探針4也可以是獨立地被應用（如：販賣）或搭配其他構件使用。

於本實施例中，所述第一導板單元1包含有一個第一導板，並且所述第二導板單元2包含有一個第二導板。然而，在本發明未繪示的其他實施例中，所述第一導板單元1可以包含有多個第一導板（及夾持於相鄰的兩個所述第一導板之間的間隔片），並且所述第二導板單元2也可以包含有多個第二導板（及夾持於相鄰的兩個所述第二導板之間的間隔片），多個所述第一導板能夠彼此錯位設置，多個所述第二導板也能夠彼此錯位設置。

需說明的是，所述探針卡裝置1000能夠通過所述柵欄狀探針4的結構設計，以使所述第一導板單元1於本實施例中是不相對於所述第二導板單元2彼此斜向錯位設置，進而利於縮短所述柵欄狀探針4的整體長度。也就是說，本實施例的探針卡裝置1000是排除所述第一導板單元1與所述第二導板單元2彼此斜向錯位設置的形態。

再者，所述間隔板3可以是一環形構造，並且間隔板3夾持於所述第一導板單元1與第二導板單元2的相對應外圍部位，但本發明不受限於此。舉例來說，於本發明未繪示的其他實施例中，所述探針卡裝置1000的間隔板3也可以省略或是其他構件取代。

需先說明的是，由於多個所述柵欄狀探針4的構造於本實施例中大致相同，所以為了便於說明，以下僅介紹單個所述柵欄狀探針4的構造，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，多個所述柵欄狀探針4的構造也可以有所差異。

如圖1、圖3、及圖4所示，所述柵欄狀探針4於本實施例中是以橫截面呈矩形的構造來說明，但本發明不受限於此。其中，所述柵欄狀探針4包含一行程段41、及分別相連於所述行程段41相反兩端的一扇出段42與一測試段43，並且所述柵欄狀探針4於本實施例中是以一體成形的單件式構造來說明。

其中，所述行程段41呈長形且定義有一長度方向L，並且在垂直所述長度方向L的一扇出方向F上，所述行程段41的寬度是小於所述扇出段42的寬度、並大於所述測試段43的寬度。其中，所述行程段41包含有一形變部411及分別相連於所述形變部411兩端的兩個末端部412，而兩個所述末端部412分別對應於所述第一導板單元1與所述第二導板單元2。例如：位於上方的所述末端部412容置於所述第一導板單元1，而位於下方的所述末端部412鄰近或頂抵於所述第二導板單元2。

再者，所述行程段41形成有沿著所述扇出方向F排列的多個貫穿槽413，以使所述行程段41呈柵欄狀，並且每個所述貫穿槽413較佳是自其中一個所述末端部412沿所述長度方向L朝其中另一個所述末端部412延伸所形成。也就是說，任一個所述貫穿槽413是位於所述形變部411及一個所述末端部412（如：相連於所述扇出段42的末端部412），但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，任一個所述貫穿槽413也可以是僅形成於所述形變部411。

據此，所述柵欄狀探針4通過在行程段41形成有上述多個貫穿槽413，以使得所述行程段41能受力變形而蓄有一回彈力。換個角度來說，未沿著扇出方向形成有多個貫穿槽的任何導電探針（如：圖6）不同於本實施例所指的柵欄狀探針4。

所述扇出段42與所述測試段43則是分別相連於兩個所述末端部412；於本實施例中，所述測試段43朝所述扇出段42正投影所經過的一投影區域，其僅覆蓋一個所述貫穿槽413的50%以下的區域，以使得所述測試段43朝所述扇出段42之間能夠被局部的所述行程段41所支撐，據以維持所述柵欄狀探針4的整體結構強度，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述測試段43朝所述扇出段42正投影所經過的投影區域，其可以未經過任何所述貫穿槽413。

所述扇出段42穿出所述第一導板單元1並具有遠離所述行程段41的一轉接點424，而所述測試段43穿出所述第二導板單元2並具有遠離所述行程段41的一頂抵點431。其中，所述轉接點424在所述扇出方向F上，是與所述頂抵點431相隔有一扇出距離FD，而所述扇出距離FD的具體數值可以依據設計需求而加以調整變化，不以本實施例為限。

更詳細地說，所述扇出段42於本實施例中包含有一延伸部421、及相連於所述延伸部421的一轉接部422與兩個側翼部423。其中，所述延伸部421自所述行程段41的相對應所述末端部412沿所述扇出方向F延伸所形成，並且所述延伸部421在扇出方向F上的寬度較佳是大於所述行程段41的所述寬度，但本發明不以此為限。所述轉接部422自所述延伸部421沿所述長度方向L（朝遠離所述行程段41的一側）延伸所形成，並且所述轉接部422的末端為所述轉接點424。進一步地說，所述延伸部421在所述扇出方向F上的長度可以依據設計需求而加以調整變化，據以有效地改變所述轉接點424與所述頂抵點431之間所相隔的所述扇出距離FD。

再者，所述轉接部422是自遠離所述行程段41的所述延伸部421一端（如：圖4中的延伸部421右端）大致垂直地延伸所形成，但本發明不以此為限。舉例來說，如圖5A所示，所述轉接部422也可以是自所述延伸部421的頂緣呈漸縮狀地沿所述長度方向L延伸所形成，以使所述轉接部422呈大致梯形。

另，兩個所述側翼部423分別自所述延伸部421的相反兩個末端沿所述扇出方向F（彼此遠離地）延伸所形成，並且兩個所述側翼部423分別突伸出所述轉接部422與相對應的所述末端部412。此外，所述扇出段42於本實施例中雖包含有兩個所述側翼部423，但本發明不以此為限。舉例來說，如圖5A和圖5B所示，所述扇出段42可以省略兩個所述側翼部423；或者，在本發明未繪示的其他實施例中，所述扇出段42也可以僅省略其中一個所述側翼部423。

需補充說明的是，所述行程段41的多個所述貫穿槽413於本實施例中是位於鄰近所述轉接部422的所述測試段43一側（如：圖4中的所述測試段43右側），但本發明不以此為限。舉例來說，於本發明未繪示的其他實施例中，多個所述貫穿槽413可以是位於遠離所述轉接部422的所述測試段43一側；或者，多個所述貫穿槽413也可以是位於所述測試段43的相反兩側。

以上為本實施例的單個所述柵欄狀探針4的構造說明，以下接著介紹多個所述柵欄狀探針4與其他構件之間的搭配關係。如圖1、圖3、及圖4所示，所述探針卡裝置1000在通過所述柵欄狀探針4的構造設計（如：所述轉接點424與所述頂抵點431相隔有所述扇出距離FD），以使得多個所述柵欄狀探針4的所述轉接點424之間的距離能夠被拉開（如：任兩個相鄰所述柵欄狀探針4中的兩個所述轉接點424的間距D424大於兩個所述頂抵點431的間距D431），進而利於直接固定於所述電路板200（也就是，所述探針卡裝置1000可以省略間距轉換板），據以有效地改善所述探針卡裝置1000的生產成本與效率。

更詳細地說，多個所述柵欄狀探針4的所述頂抵點431於本實施例中可以排成N列（N較佳為不大於三的正整數），並且每列所述頂抵點431的排列方向平行於垂直所述長度方向L與所述扇出方向F的一直線方向S。也就是說，所述探針卡裝置1000所測試的待測物，其類型較為適合是周邊型的晶片，但本發明不以此為限。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，多個所述柵欄狀探針4的所述頂抵點431也可以依據設計需求而沿任意路徑排列。

再者，為便於理解本實施例的上述特徵，以下以N為1和2的例子進行說明。其中，如圖3所示，多個所述柵欄狀探針4的所述頂抵點431排成一列，且其排列方向平行於所述直線方向S，多個所述柵欄狀探針4的所述轉接點424呈彼此交錯排列。或者，如圖7和圖8所示，多個所述柵欄狀探針4的所述頂抵點431排成兩列，並且每列所述頂抵點431的排列方向平行於所述直線方向S；分屬不同列且相鄰設置的兩個所述頂抵點431之間的距離D431a，其小於相對應兩個所述轉接點424之間的距離D424a。

[實施例二]

請參閱圖9所示，其為本發明的實施例二。由於本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例相較於上述實施例一的差異大致說明如下：

於本實施例中，所述探針卡裝置1000進一步包含有連接於所述電路板200以及多個所述柵欄狀探針4的一間距轉換板300，並且每個所述柵欄狀探針4是以其所述轉接點424固定於所述間距轉換板300；也就是說，多個所述柵欄狀探針4於本實施例中是通過所述間距轉換板300而電性耦接於所述電路板200。

據此，所述探針卡裝置1000在通過所述柵欄狀探針4的構造設計（如：所述轉接點424與所述頂抵點431相隔有所述扇出距離FD），以使得多個所述柵欄狀探針4的所述轉接點424之間的距離能夠被拉開，進而利於降低所述間距轉換板300的製造難度。

[實施例三]

請參閱圖10所示，其為本發明的實施例三。由於本實施例類似於上述實施例一和二，所以兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例相較於上述實施例一和二的差異大致說明如下：

於本實施例中，多個所述柵欄狀探針4的所述扇出距離FD包含不同的至少兩種數值；也就是說，所述探針頭100可以採用具有不同所述扇出距離FD的多個所述柵欄狀探針4，據以符合不同的設計需求，進而利於使多個所述柵欄狀探針4的所述轉接點424佈局適合直接固定於所述電路板（圖中未繪示）；也就是說，本實施例所採用的多個所述柵欄狀探針4可以通過具備不同數值的扇出距離FD，以取代間距轉換板的功能。

[本發明實施例的技術效果]

綜上所述，本發明實施例所公開的探針卡裝置，其通過所述柵欄狀探針的構造設計（如：所述轉接點與所述頂抵點相隔有所述扇出距離），以使得多個所述柵欄狀探針的所述轉接點之間的距離能夠被拉開，進而有效地改善所述探針卡裝置的生產成本與效率（如：所述間距轉換板的製造難度可以有效地被降低；或者，所述探針卡裝置省略間距轉換板）。

再者，本發明實施例所公開的探針卡裝置，其通過多個所述柵欄狀探針的所述扇出距離包含不同的至少兩種數值以符合不同的設計需求，進而利於使多個所述柵欄狀探針的所述轉接點佈局適合直接固定於所述電路板（也就是，省略採用間距轉換板）。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的專利範圍內。

1000:探針卡裝置

100:探針頭

1:第一導板單元

2:第二導板單元

3:間隔板

4:柵欄狀探針

41:行程段

411:形變部

412:末端部

413:貫穿槽

42:扇出段

421:延伸部

422:轉接部

423:側翼部

424:轉接點

43:測試段

431:頂抵點

200:電路板

300:間距轉換板

L:長度方向

F:扇出方向

S:直線方向

FD:扇出距離

D424、D431:間距

D424a、D431a:距離

P:導電探針

圖1為本發明實施例一的探針卡裝置的立體示意圖。

圖2為圖1的探針頭上視示意圖。

圖3為圖1中的多個柵欄狀探針的立體示意圖。

圖4為本發明實施例一的柵欄狀探針的平面示意圖。

圖5A為圖4的柵欄狀探針另一形態的平面示意圖。

圖5B為圖4的柵欄狀探針又一形態的平面示意圖。

圖6為本發明實施例一柵欄狀探針的比對類型的導電探針示意圖。

圖7為本發明實施例一的探針卡裝置另一形態的立體示意圖（僅呈現柵欄狀探針）。

圖8為圖7的上視示意圖。

圖9為本發明實施例二的探針卡裝置的立體示意圖。

圖10為本發明實施例三的探針卡裝置的探針頭立體示意圖。