TWI783074B - 用於測試高頻裝置的測試頭的接觸探針 - Google Patents

Abstract

用於測試電子裝置的測試頭的一接觸探針(10)包括一主體(10’)，該主體(10’)沿著在一第一端部(10a)與一第二端部(10b)之間的一縱軸(H-H)而延伸，該第二端部(10b)是用於一受測裝置的多個接觸墊(11)。適當地，該接觸探針(10)包括一第一區段(S1)，沿該縱軸(H-H)而自該第一端部(10a)延伸，並由一非導電材料所構成；及一第二區段(S2)，沿該縱軸(H-H)而自該第二端部(10b)延伸至該第一區段(S1)，且該第二區段(S2)具有導電性且延伸的距離小於1000μm。

Description

用於測試高頻裝置的測試頭的接觸探針

本發明是有關於整合在半導體晶圓上的用於測試電子裝置的測試頭的接觸探針，以下揭示係參照此領域的應用，並且主要目標在於簡化其描述。

眾所皆知，探針頭或測試頭本質上是一種電子裝置用於電性地連結多個微結構的接觸墊，特別是整合在半導體晶圓上的電子裝置，以測試設備所對應的通道來執行測試功能，特別是電性測試或一般的測試。

在積體電路裝置上的測試，特別地有助於盡早在製程階段檢測並隔離有缺陷的元件。正常而言，探針頭通常因此用於晶圓上的積體電路裝置在切割及封裝前的電性測試。

一般而言，探針頭包括高數量的接觸件或接觸探針，其以具有良好電性與機械性性質的特別的合金所形成，並提供至少一接觸部用於對應的受測裝置的多個接觸墊。

所謂的「垂直探針頭」特別地包括置留於至少一對實質上為平板狀且彼此平行的平板件或引導件的多個接觸探針。以合適的多個孔來提供該些引導件，並且為了該些接觸探針的移動或可能的形變而留下自由空間或空氣間隙，則該些引導件設置成與彼此之間為相距某一距離。特別而言，一對引導件 包括一上引導件與一下引導件，兩者均以該些接觸探針的軸向滑動的各自的引導孔所提供，且通常由具良好電性及機械性的特殊合金的導線所構成。

該些接觸探針與受測裝置的多個接觸墊之間的良好連接，是由在該裝置本身上按壓探針頭、由該些上引導件與該些下引導件所構成並在按壓過程中可移動於該些引導孔之中的該些接觸探針、在兩該引導件之間的空氣間隙之中的一彎曲處，以及在多個此引導孔之中的滑動來確保。

此外，可藉由適當的該些探針本身或其多個引導件的組態來減少該些接觸探針在空氣間隙中的彎曲，如圖1所示，其中，為了簡化說明，多個接觸探針中的特別的一接觸探針通常包括如圖顯示之一探針頭，所示之該探針頭是所謂的平移板狀的型態。

特別而言，圖1示意性地顯示一探針頭1包括至少一上平板件或引導件2及一下平板件或引導件3，其具有在至少一接觸探針4滑動之中各自的多個上引導孔2a及多個下引導孔3a。

該接觸探針4具有至少一端點部位或接觸尖端4a，端或尖端措詞於此或下文係指一端點部位，其不必然為尖銳的。特別而言，該接觸尖端4a接合在一受測裝置5的接觸件5a之上，並執行在該裝置與一測試設備(未顯示)之間的機械性與電性接觸，其中該探針頭形成一端點元件。

在一些示例中，該些接觸探針是固定地扣緊在該上引導件的頭部本身：此等探針頭稱之為「阻式探針頭」。或者，該些探針頭是與非阻式探針來使用，意即探針非為固定地扣緊，而是通過一微接觸板介接支撐於一板件：此等探針頭稱之為「非阻式探針頭」。該微接觸板通常稱為「空間轉換器」，因為，除了接觸該些探針之外，其亦允許關於受測裝置上並形成於此的該些接 觸墊在空間上的重新分布，特別是放寬了該些墊件本身的中心位置之間的距離限制。

在此示例中，如圖1所示，該接觸探針4具有一接觸尖端4b，實際上稱之為「接觸頭」，並面向該空間轉換器6的多個接觸墊6a。探針與空間轉換器之間的良好電性接觸的確保，是類似於藉由在該空間轉換器6的該些接觸墊6a之上按壓該些接觸探針4的該些接觸頭來與該受測裝置接觸。

該上引導件2及該下引導件3是由一空氣間隙7所間隔，進而允許該些接觸探針4在該空氣間隙7中發生形變，並分別地以該受測裝置5的該些接觸墊及該空間轉換器6，來確保尖端與該些接觸探針4的接觸頭的接觸。

一探針頭之正確的運作基本上是聯繫於兩個參數：垂直移動(或稱之為overtravel)及在接觸墊上的接觸探針的接觸尖端的水平移動(或稱之為scrub)。這些特徵在探針頭製造階段會經過評估與校正，因為探針與待測裝置間良好的電性連接需要不斷地確保。

同樣重要的是，確保該些接觸尖端在該受測裝置的該些接觸墊上的按壓接觸不能過大，而導致該探針或該墊件自身的裂損。

此問題強烈地反映出所謂短探針的情形，即探針具有受限的體形高度，特別是尺寸少於5000μm。此類探針係用於高頻率應用的一個範例，長度縮減的探針限制了相關的自感現象。特別而言，「用於高頻率應用之探針」一詞係指探針能夠承載頻率大於1GHz的訊號。

生產能夠承載高達無線電波頻率之更高頻率的探針頭是現今的需求。因為該些接觸探針的長度劇烈的縮減，而使其能承載這些高頻訊號而不增加雜訊，例如上述之自感現象。

然而，在此示例中，該些探針主體的長度縮減，顯著地增加探針本身的韌性，此意味著各自的接觸尖端在受測裝置的該些接觸墊上的施力增加，進而因為對受測裝置的無法修補的損害而導致該些墊件的裂損，此情形是需要避免的。顯而易見地，接觸探針因其體形長度的縮減而韌性的增加，亦增加了探針本身裂損的風險。

本發明之技術研究係提供一測試頭，其多個接觸探針具有結構性與功能性的多項特徵，以允許該些接觸探針能在高頻應用中使用，並同時維恃充份的彈性，而因此同時降低該些接觸探針以及該些接觸探針所接觸的一受測裝置的多個接觸墊的裂損的風險，而不對承載的訊號增加雜訊，進而克服仍影響著習知技術解決方案的限制與缺點。

根據本發明之解決概念，是提供一接觸探針，其中，僅一區段包括與一受測裝置接觸的一接觸尖端，其係為導電性的，此導電區段具有一長度小於1000μm，較佳地是小於500μm，並用來接觸在該探針設置之處的多個導電軌或一測試頭的一引導件的多個部位，而該探針其餘部位為非導電性，且包括一接觸頭接合在一支撐板之上，此接觸頭因此實現了與該支撐板的恰一機械性的接觸。

基於此解決之概念，上述技術問題可藉由用於測試電子裝置的測試頭的一接觸探針來解決；其中，該接觸探針包括一主體，該主體沿著在一第一端部與一第二端部之間的一縱軸而延伸，該第二端部是用於一受測裝置的多個接觸墊，該接觸探針之特徵在於，包括一第一區段，沿該縱軸而自該第一端 部延伸，並由一非導電材料所構成；一第二區段，沿該縱軸而自該第二端部上延伸至該第一區段的，且該第二區段具有導電性且延伸的距離小於1000μm。

更特別而言，本發明包括以下附帶的多項特徵，依需求可單獨或組合實施。

根據本發明之一觀點，該接觸探針的整體具有介於3mm與10mm之間的一長度，該長度是沿著該縱軸所量測的。

根據本發明之另一觀點，該第二區段整體是由一導電材料所構成，並連接至非導電性的該第一區段；或者，該第二區段是由與該第一區段(S1)相同的非導電性材料所構成，且以一導電塗佈材料來塗佈。

或者，該第一區段是由一半導體材料所構成，且該第二區段是由與該第一區段相同的半導體材料所構成，該第二區段摻雜有該半導體材料使得該第二區段具有導電性。

本發明亦關於用於測試電子裝置的設備的一測試頭，包括以多個引導孔所提供的至少一引導件，來設置各自的多個接觸探針；該測試頭的特徵在於，根據前述而構成該等接觸探針，至少一引導件包括電性連接之裝置，適用於以該等接觸探針的第二區段的來電性接觸。

根據本發明之一觀點，該至少一引導件是設置於該接觸探針的該第二區段的一下引導件。

根據本發明之另一觀點，該電性連接裝置可包括延伸自該引導孔的多個導電軌。

特別地，該些導電軌可設置於至少一個該引導件的一面上，及/或是嵌入於至少一個該引導件中。

此外，該些導電軌可連接至構成於至少一個該引導件的各自的多個墊件。

根據本發明之一觀點，至少二接觸探針可藉由至少該些導電軌之一及/或藉由一電路構件來電性連接。

根據本發明之另一觀點，該電性連接裝置包括至少一導電部，其具有並電性連接至少一組該些引導孔的多個孔至彼此，該組容置對應的一組該些接觸探針。

根據本發明之另一觀點，至少一個該導電部可設置於至少一個該引導件的一面上，或嵌入於至少一個該引導件中。

此外，該導電部是以多個導電層而成形，每一該些導電層具有並電性連接各組的該些引導孔的多個孔至彼此，每一該些導電層是用於接觸對應的該些接觸探針組的該第二區段，其中，每一對應組的多個接觸探針是用於承載一相同型態的訊號。

根據本發明之一觀點，至少一個該些引導孔的內表面部可由一導電部所覆蓋，並連接至該電性連接裝置，該些接觸探針的該第二區段是用於電性接觸該些引導孔的該導電部。

最後，本發明的該測試頭，可更包括多個接觸探針，其用於承載自一受測裝置直接至與該測試頭相關聯的一支撐板的一訊號；該些接觸探針是用於承載在該受測裝置與該支撐板之間的功率訊號及/或接地訊號及/或低頻訊號。

本發明之接觸探針及其測試頭之多項特徵與多項優勢將配合圖式詳述於以下實施例，但實施例僅為示例而非為限制。

10、10bis:接觸探針

10’:主體

10a:第一端部

10b:第二端部

13:支撐板

H-H:縱軸

S1:第一區段

S2:第二區段

20:測試頭

21:引導件

22、22bis:引導孔

22’、22a-22n:組

23:導電軌

24、22w:導電部

24a-24n:導電層

25:墊件

Fa、Fb:面

圖1示意性地顯示根據先前技術之一接觸探針的一測試頭；圖2示意性地顯示根據本發明之一接觸探針；圖3示意性地顯示包括圖2的該接觸探針的一測試頭；圖4及圖5示意性地顯示根據本發明之替代性的實施例的一測試頭；圖6示意性地顯示根據本發明之一測試頭的截面圖，其中的一引導件包括多個嵌入於此的表面導電軌；圖7及圖8示意性地顯示根據本發明之實施例的一測試頭，其中的一引導件包括多個導電部；以及圖9示意性地顯示根據本發明之一實施例之一測試頭。

參照這些圖式，尤其是圖2，參考編號10全文示意地指示整合在半導體晶圓上的用於測試電子裝置的測試頭的一接觸探針。

應當注意的是，為了凸顯本發明的重要技術特徵，圖式僅表示示意圖而非以比例繪製。此外，圖式示意地顯示不同元件，其外型可依據應用需求而改變。另應注意的是，圖式中相同元件編號指涉相同外型或功能之元件。最後，關於圖式所繪示的實施例之特定技術特徵亦可用於其他圖式中的實施例。

該接觸探針10是用於設置在用於高頻電子裝置的一測試頭之中，下文將以更詳盡之細節指示之。

該接觸探針10包括一主體10’，其沿著一第一端部或接觸頭10a與一第二端部或接觸尖端10b之間的一縱軸H-H延伸，在此與下文所提及之接觸頭與接觸尖端之用詞並無必然地為尖銳的。該第一端部10a是用於接合在一支撐板之上，其中該第二端部10b是用於接觸一受測裝置的多個墊。

有利地，根據本發明，該接觸探針10分成兩個區段，沿著縱軸H-H彼此跟隨，且此兩區段具有相異的電性傳導性質。

特別而言，該接觸探針10包括一第一區段S1，沿該縱軸H-H而自該第一端部延伸，並由一非導電材料所構成；以及該第二區段，沿該縱軸H-H而自該第二端部延伸至該第一區段的，且該第二區段具有導電性。

換言之，該接觸探針10的該第一端部10a僅包含於該第一區段S1，其不包含該第二端部10b；而後者僅含包於該第二區段S2，其因此不包含該第一端部10a。

該接觸探針10具有介於3mm與10mm之間的一總長度，該長度在此所指為沿著該縱軸H-H所量測的尺寸。

適當地，該第二區段S2延伸自該第二端部10b的距離小於1000μm，較佳地小於500μm，使得該接觸探針10及設置該接觸探針10的該測試頭特別地適合用於測試高頻裝置。事實上，該接觸探針10的該第二端部10b實現和該受測裝置的該些接觸墊的電性與機械性的接觸，其中該第一端部10a是用於僅實現與該支撐板機械性的接觸。如此一來，該第一區段S1則非用於承載訊號，該訊 號僅於該第二區段S2中所承載，且該第二區段S2具有小於1000μm的一長度，其更小於接觸探針10的相對的整體長度。

如此一來，該第一區段S1具有的長度大於該第二區段S2具有的長度，來確保在與該受測裝置的該些接觸墊相接觸時，該接觸探針10有一良好的彎曲容許度，因此避免了接觸探針及/或該裝置的接觸墊的裂損。適當地，對於第一區段S1，使用了適於在與該受測裝置接觸時最大化所述阻尼效應的材料。

根據本發明之一實施例，該第二區段S2整體上是由一導體材料所構成，且適當地連接至非導體的該第一區段S1，例如藉由黏接，即黏接層或一局部的可焊接的金屬層(例如，雷射焊接)，或其他適合的方式。

或者，該接觸探針10的該第二區段S2是由與該第一區段S1相同的非導體材料所構成，並以一導電塗佈材料來塗佈。如此一來，該接觸探針10包括一核心是由一非導體材料所構成，並僅該第二區段S2是由一導電塗佈材料所塗佈。

應注意的是，非導電性的該第一區段S1的材料是由半導體材料中所選擇而構成，較佳而言是矽(silicon)，或一般而是一非金屬絕緣材料(例如，一增強的聚合材料)，其中，導電性的該第二區段S2的導體材料是由金屬材料中所選擇而構成，較佳地是銅(copper)或鈀(palladium)合金，或摻雜的半導體。

因此，本文中用語「非導體材料」，指的是絕緣材料與半導體材料。

根據本發明之再一實施例，該接觸探針10整體是由一半導體材料所構成，且僅其中一個與該第二區段S2相對應的部位，是由摻雜來形成所述的導電區段S2。換言之，該第一區段S1是由一半導體材料所構成，且該第二區段S2是由相同的該半導體材料所構成並以導電材料摻雜，而使該第二區段S2具導電性。在此實施例中，為了增加該接觸探針10的接觸電阻，亦能以一層導電材料來覆蓋該第二區段S2。

在此示例中，如先前所述，該半導體材料較佳地是矽(silicon)，其中該摻雜的材料是由，例如，磷(phosphorus)或硼(boron)來選擇。

如先前所述，上述型態的多個接觸探針10是設置於整合於半導體晶圓上的用於測試電子裝置一測試頭，在此所指之該測試頭參考編號20，如圖3示意性地顯示。

可指出的是，為了簡化說明，即使依需求及/或情況，該測試頭20可包括任何數量的接觸探針，然而如該些圖式所示，其包括有限的多個接觸探針10，該些圖式僅提供參考，非本發明限制之示例。

每一接觸探針10的該第二端部10b是用於接合於整合至半導體晶圓12的一受測裝置的多個接觸墊11之上，其中該第一端部10a是用於接合於與該測試頭20相關聯的一支撐板13之上，其中，該支撐板可例如為一印刷電路板(PCB)。

該測試頭20包括以多個引導孔22所提供的至少一引導件21，來設置相對應的多個接觸探針10。

有利地，根據本發明，該引導件21是一下引導件，設置於每一接觸探針10的該第二區段S2，使得該引導件21的該些引導孔22的多個內壁能夠接觸該第二區段S2，特別是通過該引導件21中包括的電性連接裝置。

就此方面而言，仍參照圖3，該引導件21的該電性連接裝置包括多個合適的導電軌23，該些導電軌23由該些引導孔22延伸並用於擷取及承載該些接觸探針10所承載的訊號，特別是該第二區段S2所承載的訊號；該些導電軌23用於與該第二區段S2電性接觸。

因此，藉著該些導電軌23在該引導件21中延伸，該引導件21提供訊號的傳遞路徑(例如，傳向與該測試頭20相關聯的PCB板)，因此亦執行一般由習知測試頭相關聯的該些空間轉換器所執行的功能。

在圖3實施例中，該些導電軌23用於與該接觸探針10的該第二區段S2直接接觸，即，該接觸探針10的該第二區段S2與該導電軌23之間的接觸是一滑動接觸，且該滑動接觸是由嵌入於該引導件21及在該引導孔22露出的該導電軌23本身的厚度來確保。

如圖4所示，該導電軌23亦可為一表面導電軌，即，其可設置於該引導件21的一面之上(如圖中示例的Fa面)，且該導電軌23在任何情形下是在該引導孔22露出。

顯而易見地，儘管圖4顯示一表面導電軌23設置在該引導件21的Fa面上(即根據本文參考圖式，在上方的面)，該導電軌23亦可設置在該引導件21的Fb面上，Fb面是Fa面的相反側(即根據本文參考圖式，在下方的面)，更亦可在該引導件21的任何其他的面上。

根據本發明之一較佳實施例，如圖5所示，該些引導孔22的至少一內表面部是由一導電部22w所覆蓋。更佳地，該些引導孔22的內表面部是完全地由該導電部22w所覆蓋。如此一來，導電的該第二區段S2能在通過一滑動接觸時接觸該些引導孔22的該導電部22w，使得該接觸探針10所承載的訊號，特別是該第二區段S2所承載的訊號，能在該些引導孔22中透過該些導電軌23來被擷取；該些導電軌23是連接至該些導電部22w，特別地，該些導電部22w是自該些導電軌23延伸的。

此外，應指出的是，該引導件21可具有表面導電軌及嵌入於引導件中的導電軌兩者，示意性地如圖6顯示。

一般而言，當多個導電軌23延伸於該引導件21的面Fa及/或面Fb之上或之內時，該些導電軌23是設置在該引導件21的表面上不同的位階。該些導電軌23所設置的該引導件21的位階根據需求及/或情況來變化，特別而言，是根據所承載的訊號數量，及根據該引導件21中所執行的路徑形態的複雜度來變化。例如，於一組態中，可提供一第一位階，包括多個軌道來用於承載一第一型態的訊號；及一第二位階，包括多個軌道來用於承載一第二型態的訊號。

如先前所述，介於該接觸探針10，特別是其第二區段S2，與該些引導孔22的側壁之間的接觸，較佳地以該導電部22w所提供的接觸，是一滑動接觸，其確保該第二區段S2與該導電部22w(或可直接與該導電軌23)之間的電性連接。

合適地，參照圖6，該些導電軌23(特別是其端點，為該些引導孔22端相反的端點)連接至各自的多個接觸墊25，設置在該引導件21的一個 面上(如圖6示例的面Fa)。如此一來，可各自由該測試頭20來擷取訊號並將之承載至一例如連接至該測試頭20的PCB板。

此外，在多個導電軌23嵌入於該引導件21中的示例中，該些導電軌23的端點部在該引導件21的一面上露出，使得允許介於該些導電軌23與該些各自的接觸墊25之間電性連接。

參照圖7，根據本發明之一實施例，該測試頭20包括作為電性連接裝置的一導電部24，包含及電性連接一組22’該些引導孔22容置對應的一組接觸探針10，其中，該導電部24可附加或替代該些導電軌23而使用。

如此一來，至少二接觸探針10能以至少一導電軌23或該引導件21的該導電部24來電性連接，該導電部24覆蓋該引導件21的一區域，該區域包括容置將為短路的該些接觸探針的該組22’引導孔。

在僅二接觸探針10需為短路的情況，較佳地是使用一導電軌23作為在此二接觸探針10之中的電性連接裝置；然而，在多個接觸探針10需為短路的情況，較佳地是使用一導電部24作為在此二接觸探針10之中的電性連接裝置，該導電部24形成該些用於接觸探針10的一共同導電平面。

電性連接不同的多個接觸探針的可行性，特別是能夠電性連接不同的多個接觸探針的該第二區段S2的可行性，是特別有優勢的，在二個或多個該受測裝置的接觸墊需為短路的情況，因為回歸(loop-back)形態的組態的實施可行，其相當程度地縮短訊號的傳遞路徑，使訊號不由整體的接觸探針通過並傳向該測試設備，而是停留在該導電軌或該共同導電平面上，因此以整體測試頭20的頻率性能而言是具備優勢的。

再次參照圖7，該導電部24是嵌入於該引導件21中，並形成於該引導件21內形成一導電平面，如圖所示，作為本發明的非限制性的示例，一測試頭20包括嵌入的導電部24及一表面導電軌23。

或者，根據一實施例(未顯示於圖式中)，該導電部24可設置在該引導件21的一表面部，特別是，在該引導件21的面Fa上或其相對的面Fb，或可設置於面Fb及面Fb兩者。

此外，根據圖8顯示之一實施例，該導電部24為多個導電層24a-24n重疊的形式，每一層包括並且電性連接該些引導孔22的相對應的一組22a-22n。如此一來，根據本發明，每一個導電層24a-24n是用於接觸相對應的一組的該些接觸探針10，特別是該些接觸探針10的第二區段S2，其中，相對應的每一組的該些接觸探針是用於承載相同型態的訊號。

如此一來，該引導件21是包括多個非導電層的多層，較佳地是一陶瓷的多層，該些導電層24a-24n是設置於該些非導電層上，該些非導電層與下層的導電層電性絕緣。

特別而言，每一該些導電層24a-24n是設置在該引導件21相對應的非導電層的一面上，並具有低於該面下方的一區域。

或者，每一個該些導電層24a-24n覆蓋相對應的非導電層的一面，除了必不形成短路的設有多個接觸探針的多個引導孔的區域。

顯而易見地，該些導電層24a-24n亦可包括多個面表層是設置於該引導件21的露出的面Fa與面Fb的至少一個面之上，或是僅嵌入於該引導件21之內，圖8所示。

在短路的該些接觸探針與非短路的該些接觸探針相近(例如，交錯式)的情況，該導電部24(或者每一層導電層24a-24n)是局部地以多個非導電區域來區隔，使得承載不同訊號為目的之多個接觸探針為非電連接。因此，該些非導電區局部地防止承載不同訊號為目的之相鄰的多個接觸探針間的電性連接。

例如，在多個導電層24a-24n的示例中，特定的導電層的該些非導電區域是形成在具有以該特定的導電層必不為短路的接觸元件的該些引導孔中，然而，此特定的導電層覆蓋在以該特定的導電層必為短路的該些引導孔的側壁的至少部分。

此外，根據一實施例(未顯示於圖式)，與該些探針10的該第二區段S2相接觸的二引導孔或二導電部24的金屬化，能藉由一電路構件來電性連接，例如一濾波電容器，來最佳化回歸技術，因為該濾波電容器是位在盡可能鄰近的該些探針的該些接觸尖端。

顯而易見地，該電路構件亦可為其他任何用於特別需求的電路，例如，一電感器或一電阻器或一繼電器。

更應注意的是，除了該下引導件21，該測試頭20亦可包括超過一個的引導件，例如，一中間引導件及/或一上引導件(未顯示於圖式)，根據技術領域中所知之解決方案。

該探針頭20，根據本發明，除了該些接觸探針10以外，亦可包括以習知技術所製造之多個接觸探針10bis(即，全以導體材料來製造)，該些接觸探針10bis是設置在相對應的多個引導孔22bis中，如圖9所示。因此，該 測試頭20一般而言包括根據本發明的第一組的多個接觸探針10，與根據習知技術的第二組的多個接觸探針10bis。

由於具導電性的第二區段S2的長度縮減，該些接觸探針10較佳而言用於承載高頻訊號，而該些接觸探針10bis一般而言用於承載接地或功率訊號或低頻的輸入/輸出訊號，即，訊號能夠以習知型態的多個探針所承載，而不受自感問題影響，在任何情況下藉由該引導件21來大幅地簡化訊號傳遞的路徑。

在此示例中，該些接觸探針10bis因此是用於承載自該受測裝置直接至該支撐板13的訊號，其中，該些接觸探針10bis包括合適的多個導電件14來抵抗用於接合的該些接觸頭的該些探針10bis。

最後，應指出的是，根據本發明之接觸探針10有關的特徵已如上所述，此對於習知技術的接觸探針10bis亦為有效，換言之，本發明能提供使該些習知技術的接觸探針10bis短路的導電部。

總而言之，本發明提供一接觸探針，其中，其僅一區段包括與一受測裝置連接的一接觸尖端，係為導電性的，該導電的區段具有小於1000μm的長度，較佳地是小於500μm，並用於在該探針所設置之處來接觸導電軌或測試頭的引導件的部份；該探針其餘部位是非導電性，且包括接合至一支撐板的一接觸頭，該接觸頭因此僅實現機械性地與該支撐板連接。

根據本發明優勢而言，由於該些接觸探針的區段的減少的尺寸，測試頭特別地是執行於高頻應用中，該區段用途是承載訊號並具有小於1000μm的一長度，而因此更小於根據習知技術的該些接觸探針的長度。

本發明之區別特徵因此是具有僅透過導電的區段並傳向製造於該探針頭的下引導件之上的多個導電軌而承載訊號的可行性，該探針的其餘部分為非導電性的且僅作為一機械性的支撐，來確保與一支撐板(即，一PCB板或其他任何之支撐件)的接觸；以及作為該接觸探針所需的彎曲，來同時避免該探針其餘的非導電部作為天線或短截線使用，因在其之中並無訊號承載。

換言之，根據本發明，該接觸探針的導電的區段作為一非常短探針使用，並因此消除習知技術型態之探針不利的自感問題；由於該第二非導電部的存在，該接觸探針較佳地以機械性的觀點來運作，因此解決本發明的技術問題。

因此，本文所提出的解決方案有效地允許高頻裝置的測試，並消除該短探針的硬性，大幅降低該些接觸探針本身裂損的可能性，並同時確保一合適的降低其所施加的壓力，來避免該些接觸探針所抵靠之該些受測裝置的該些接觸墊的任何裂損。

由於存在合適的電路構件，特別是將兩接觸探針彼此連接的電容元件，而亦能取得在過濾訊號方面改良性能的一測試頭。

最後，使用混合型組態的可行性，其中，多個接觸探針用於承載特定的訊號，以該引導件來大幅簡化訊號傳遞路徑，根據本發明該引導件是作為一空間轉換器。此主要適用於透過該測試頭來承載各種不同訊號的情形中。例如，藉由多個接觸探針，可承載功率訊號及/或接地訊號，即，不需特別地使用短探針來承載的訊號，然而，高頻訊號為了避免自感問題而需要短探針，並承載於根據本發明的該些探針的導電的區段。

顯而易見地，本領域技術人員為了滿足特定的需求或規格，能對 上述接觸探針及測試頭實現多種修改和變化，所有這些修改和變化都包括在由以下申請專利範圍所界定的本發明的範圍內。

10:接觸探針

10’:主體

10a:第一端部

10b:第二端部

H-H:縱軸

S1:第一區段

S2:第二區段

Claims (15)

1. 一種用於測試一電子裝置的一測試頭的接觸探針(10)，該接觸探針(10)包括一主體(10’)，該主體(10’)沿著在一第一端部(10a)與一第二端部(10b)之間的一縱軸(H-H)而延伸，該第二端部(10b)是用於一受測裝置的多個接觸墊(11)，其特徵在於，該接觸探針(10)包括：一第一區段(S1)，沿該縱軸(H-H)而自該第一端部(10a)延伸，並由一非導電材料所構成；以及一第二區段(S2)，沿該縱軸(H-H)而自該第二端部(10b)上延伸至該第一區段(S1)，且該第二區段(S2)具有導電性且延伸的距離小於1000μm。
2. 如請求項1所述之接觸探針(10)，其特徵在於，該接觸探針(10)的整體具有介於3mm與10mm之間的一長度，該長度是沿著該縱軸(H-H)所量測的。
3. 如請求項1所述之接觸探針(10)，其特徵在於，該第二區段(S2)整體是由一導電材料所構成，並連接至非導電性的該第一區段(S1)；或者，該第二區段(S2)是由與該第一區段(S1)相同的非導電性材料所構成，且以一導電塗佈材料來塗佈。
4. 如請求項1所述之接觸探針(10)，其特徵在於，該第一區段(S1)是由一半導體材料所構成，且該第二區段(S2)是由與該第一區段(S1)相同的半導體材料所構成，該第二區段(S2)摻雜有該半導體材料使得該第二區段(S2)具有導電性。
5. 一種用於測試電子裝置的一設備的測試頭(20)，包括至少一引導件(21)，其具有多個引導孔(22)，來容置各自的多個接觸探針(10)；該 測試頭(20)的特徵在於，該等接觸探針(10)是根據請求項1至4中任一項而作成，該至少一引導件(21)包括電性連接裝置，用於以該第二區段(S2)的該接觸探針(10)來電性接觸。
6. 如請求項5所述之測試頭(20)，其特徵在於，該至少一引導件(21)是設置於該接觸探針(10)的該第二區段(S2)的一下引導件。
7. 如請求項5所述之測試頭(20)，其特徵在於，該電性連接裝置包括延伸自該引導孔(22)的多個導電軌(23)。
8. 如請求項7所述之測試頭(20)，其特徵在於，該些導電軌(23)是設置於該至少一引導件(21)的一面(Fa、Fb)上，及/或是嵌入於該至少一引導件(21)中。
9. 如請求項7所述之測試頭(20)，其特徵在於，該些導電軌(23)是連接至構成於該至少一引導件(21)的各自的多個墊件(25)。
10. 如請求項7所述之測試頭(20)，其特徵在於，至少二接觸探針(10)是藉由至少該些導電軌(23)之一及/或是藉由一電路構件來電性連接。
11. 如請求項5所述之測試頭(20)，其特徵在於，該電性連接裝置包括至少一導電部(24)，其具有並電性連接至少一組(22’)該些引導孔(22)的多個孔至彼此，該組(22’)容置對應的一組該些接觸探針(10)。
12. 如請求項11所述之測試頭(20)，其特徵在於，該至少一導電部(24)是設置於該至少一引導件(21)的一面(Fa、Fb)上，或嵌入於該至少一引導件(21)中。
13. 如請求項11所述之測試頭(20)，其特徵在於，該導電部(24)是以多個導電層(24a-24n)而成形，每一該些導電層(24a-24n)具有並電性連 接各組(22a-22n)的該些引導孔(22)的多個孔至彼此，每一該些導電層(24a-24n)是用於接觸該些接觸探針(10)的一對應組的該第二區段(S2)，其中，每一對應組的接觸探針是用於承載一相同型態的訊號。
14. 如請求項5所述之測試頭(20)，其特徵在於，該些引導孔(22)的內表面的至少一部份是由一連接至該電性連接裝置的導電部(22w)所覆蓋，該些接觸探針(10)的該第二區段(S2)是用於電性接觸該些引導孔(22)的該導電部(22w)。
15. 如請求項5所述之測試頭(20)，包括另外的接觸探針(10bis)，其用於承載一訊號，自一受測裝置直接至與該測試頭(20)相關聯的一支撐板(13)；該些另外的接觸探針(10bis)是用於承載在該受測裝置與該支撐板(13)之間的功率訊號及/或接地訊號及/或低頻訊號。

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