TWI788461B - 探針頭 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠減低接地探針的電感值之探針頭。於探針頭1中，銷板40、銷塊件50及阻焊膜60係從測定器側依序堆疊而一體化，而構成支撐訊號探針10及第一接地探針20之支撐體。銷板40為絕緣體。銷塊件50為導電體，並與第一接地探針20及測定器側接地導通，而不與訊號探針10導通。阻焊膜60設於銷塊件50的被檢查裝置側之表面，並存在於銷塊件50與被檢查裝置之間。

Description

探針頭
本發明係關於例如用於形成於晶圓上的IC之電性檢查之探針頭。
一般而言，探針頭係由訊號探針、接地探針與支撐各探針之銷塊件及銷板等所構成。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2013-134982號公報
在專利文獻1所示之習知的探針頭中，由於銷塊件為樹脂所製，因此接地探針的電感值較高，而有訊號的傳遞特性不佳之課題。
本發明係有鑑於上述狀況而研創者，目的在於提供一種探針頭能夠減低接地探針的電感值。
本發明之其中一種態樣係探針頭。該探針 頭係包括：訊號探針；第一接地探針；以及前述訊號探針及前述第一接地探針所貫穿之銷塊件；前述銷塊件係至少一部分具有導電性，且與前述第一接地探針導通，而不與前述訊號探針導通；在前述銷塊件的被檢查裝置側之表面設有絕緣性膜。
前述絕緣性膜可為片材或薄膜。
前述絕緣性膜可為塗覆於前述銷塊件的前述表面之絕緣性物質。
前述絕緣性膜可緊固附著於前述銷塊件。
前述銷塊件可為金屬。
前述銷塊件可為表面經過金屬塗覆處理之絕緣體。
前述探針頭可具備使前述銷塊件與測定器側接地導通的第二接地探針。
前述第二接地探針可具有比前述第一接地探針的長度更短的長度，且具有比前述第一接地探針的直徑更大的直徑，並接觸於前述銷塊件的測定器側之表面而與前述銷塊件導通。
另外，以上構成要素之任意組合，或將本發明的表現方式在方法或系統等之間轉換而成者，亦可有效作為本發明之態樣。
依據本發明，可提供能夠減低接地探針的電感值之探針頭。
1、2、3、4‧‧‧探針頭
10‧‧‧訊號探針
11、21、31‧‧‧第一柱塞
12、22、32‧‧‧第二柱塞
13、23、33‧‧‧導電性管
20‧‧‧第一接地探針
30‧‧‧第二接地探針
40、840‧‧‧銷板
41、42、51、52、61、62‧‧‧貫穿孔
41a、42a‧‧‧縮徑部
45‧‧‧中間層
50、850‧‧‧銷塊件
60‧‧‧阻焊膜(絕緣性膜)
第1圖係本發明實施形態1之探針頭1的概略剖面圖。
第2圖係本發明實施形態2之探針頭2的概略剖面圖。
第3圖係於實施形態2之構成中，第一接地探針20的兩端間的電感值為0.059nH之實施例之探針頭的概略剖面圖。
第4圖係第一接地探針20的兩端間的電感值為0.54nH之比較例之探針頭的概略剖面圖。
第5圖係本發明實施形態3之探針頭3的概略剖面圖。
第6圖係本發明實施形態4之探針頭4的概略剖面圖。
以下一面參閱圖式一面詳細說明本發明較佳之實施形態。另外，各圖式所示之相同或等同之構成要素、構件等係附加相同符號，並適當省略重複之說明。再者，實施形態並非限定發明而僅為例示，實施形態所記載之所有特徵或其組合亦並非一定為本發明的本質。
實施形態1
第1圖係本發明實施形態1之探針頭1的概略剖面圖。探針頭1係具備訊號探針10、第一接地探針20、銷板40、 銷塊件50及阻焊膜60。
訊號探針10係用以在未圖示之測定器側的檢查用基板與未圖示之被檢查裝置之間傳遞訊號之探針。第一接地探針20係用以將檢查用基板的接地(測定器側接地)與被檢查裝置的接地(被檢查裝置側接地)互相電性連接之探針。訊號探針10及第一接地探針20皆可使用包含銅或銅合金等金屬之公知的探針(例如彈簧探針)。
訊號探針10係包括第一柱塞11、第二柱塞12及導電性管13。第一柱塞11及第二柱塞12的基端部係收容於導電性管13內。於導電性管13內設有未圖示之彈簧(例如線圈彈簧)，該彈簧係將第一柱塞11及第二柱塞12往互相遠離之方向彈推，而對第一柱塞11及第二柱塞12賦予對於被檢查裝置及檢查用基板之接觸力。第一接地探針20於此係與訊號探針10為相同構成，包括第一柱塞21、第二柱塞22及導電性管23。於導電性管23設有未圖示之彈簧(例如線圈彈簧)，該彈簧係將第一柱塞21及第二柱塞22往互相遠離之方向彈推，而對第一柱塞21及第二柱塞22賦予對於被檢查裝置及檢查用基板之接觸力。另外，訊號探針10及第一接地探針20亦可為互相不同之構成。
銷板40、銷塊件50及阻焊膜60係從測定側開始依序堆疊而一體化，構成支撐訊號探針10及第一接地探針20之支撐體。銷板40係絕緣體(絕緣層)，例如為陶瓷。銷板40係構成支撐體中最靠近測定器側之層。銷板40可分割為複數層。銷塊件50為導電體(導電層)，例如為 經過鍍覆金之黃銅。銷塊件50係設於銷板40的被檢查裝置側之表面上。銷塊件50藉由未圖示之導通部與測定器側接地導通。該導通部的電感值(銷塊件50與測定器側接地之間的電感值)係比第一接地探針20中從第二柱塞22的前端至第一柱塞21與銷塊件50之接觸部為止之部分的電感值更低。阻焊膜60係絕緣性膜之例示，設於銷塊件50的被檢查裝置側之表面。阻焊膜60可緊固附著於銷塊件50的被檢查裝置側之表面。阻焊膜60係構成支撐體中最靠近被檢查裝置側之層，並存在於銷塊件50與被檢查裝置之間。
以貫穿互相連通之銷板40的貫穿孔41、銷塊件50的貫穿孔51及阻焊膜的貫穿孔61之方式插入訊號探針10。訊號探針10係插入貫穿孔41、貫穿孔51及貫穿孔61而被支撐。同樣地，以貫穿互相連通之銷板40的貫穿孔42、銷塊件50的貫穿孔52及阻焊膜的貫穿孔62之方式插入第一接地探針20。第一接地探針20係插入貫穿孔42、貫穿孔52及貫穿孔62而被支撐。銷板40的貫穿孔41、42分別為付有段差之孔，以使導電性管13、23各自不會從銷板40脫落。
銷塊件50的貫穿孔51的內部尺寸(內徑)係比銷板40的銷塊件50側之縮徑部41a的內部尺寸(內徑)及阻焊膜60的貫穿孔61的內部尺寸(內徑)更大。因此訊號探針10的第一柱塞11係被銷板40及阻焊膜60支撐，第一柱塞11的外周面與銷塊件50的貫穿孔51的內周面為 非接觸。第一柱塞11的外周面與銷塊件50的貫穿孔51的內周面之間存在有空氣層而互相絕緣。因此，第一柱塞11及銷塊件50係互相不導通。
另一方面，銷塊件50的貫穿孔52的內部尺寸(內徑)係比銷板40的銷塊件50側之縮徑部42a的內部尺寸(內徑)及阻焊膜60的貫穿孔62的內部尺寸(內徑)更小。因此第一接地探針20的第一柱塞21係與銷塊件50的貫穿孔52的內周面接觸而被支撐。第一柱塞21與銷塊件50係互相導通。
依據本實施形態，可發揮下述功效。
(1)使隔著阻焊膜60與被檢查裝置相對向之銷塊件50作為藉由低電感的導通部而與測定器側接地導通之金屬，而使與銷塊件50導通之第一接地探針20與被檢查側接地側接觸。銷塊件50實質上作為測定器側接地而發揮功能，而可使測定器側接地與被檢查裝置側接地間的距離縮小，可減低測定器側接地與被檢查裝置側接地之間的電感值(第一接地探針20的兩端間的電感值)，可使藉由訊號探針10傳遞之訊號的傳遞特性良好。藉此，能夠良好地對應於為了訊號探針10與第一接地探針20之間的狹窄節距(pitch)之需求等而無法使用電感值較低之大徑的探針作為第一接地探針20之情形。
(2)訊號探針10與銷塊件50之間的絕緣由於藉由使兩者之間存在有空氣層即可充分達成，因此無須另外使用絕緣環或絕緣性管。由於零件數量少即可完成， 故在組裝性及成本方面有利。
(3)受到訊號探針10與第一接地探針20的預載荷重(將第二柱塞12、22的前端壓往檢查用基板的電極而使導電性管13、23內的彈簧被壓縮而導致的荷重)，銷板40往被檢查裝置側彎曲。由於該彎曲由屬於金屬之銷塊件50承受，故相較於銷塊件50為樹脂之情形，銷塊件50即便較薄也能夠抑制預載荷重所造成之彎曲。因此，能使構成支撐體之銷板40、銷塊件50及阻焊膜60的整體薄型化(低高度化)，可將訊號探針10與第一接地探針20短形化來使訊號的傳遞特性變得良好。
(4)由於以屬於金屬之銷塊件50來抑制預載荷重所造成之探針頭1的彎曲，因此阻焊膜60無須具有對於預載荷重之彎曲抑制功能，而可使其作成被檢查裝置與銷塊件50之間的絕緣所需之最低限度之厚度。因此，有利於支撐體的薄型化，並且可縮小作為測定器側接地而發揮功能之銷塊件50與被檢查裝置之間的距離，而可減低測定器側接地與被檢查裝置側接地之間的電感值，而可使訊號探針10所傳達之訊號的傳達特性變得良好。
實施形態2
第2圖係本發明實施形態2之探針頭2的概略剖面圖。探針頭2係與實施形態1之探針頭1不同，在銷板40與銷塊件50之間設有中間層45。中間層45係絕緣體(絕緣層)，例如為樹脂。本實施形態之銷板40及中間層45係分別對應於實施形態1之銷板40的測定器側部分與銷塊件50側 部分。本實施形態之其他部分與實施形態1相同。本實施形態亦可發揮與實施形態1相同之功效。
第3圖係於實施形態2之構成中，第一接地探針20的兩端間的電感值為0.059nH之實施例之探針頭的概略剖面圖。如第3圖所示，銷板40的厚度為0.5mm，中間層45的厚度為1.15mm，銷塊件50的厚度為0.3mm，阻焊層60的厚度為0.05mm，訊號探針10與第一接地探針20的配置節距為0.15mm。訊號探針10及第一接地探針20為鈹銅。銷板40為可加工陶瓷。中間層45為聚酯。銷塊件50為表面經過金鍍覆之黃銅。結果，使第一接地探針20的兩端間的電感值可減低至0.059nH。
第4圖係第一接地探針20的兩端間的電感值為0.54nH之比較例之探針頭的概略剖面圖。在本比較例中，支撐訊號探針10及第一接地探針20之支撐體係銷板840及銷塊件850之二層。如第4圖所示，銷板840之厚度為0.5mm，銷塊件850的厚度為1.5mm。銷板840為可加工陶瓷，銷塊件850為聚酯。其他條件與第3圖相同。在本比較例中，由於銷塊件850為樹脂製成，因此第一接地探針20的兩端間的電感值為較高之0.54nH。由上述比較例，可明瞭如第3圖之實施例之銷塊件50為金屬之情形的電感值的減低效果。
實施形態3
第5圖係本發明實施形態3之探針頭3的概略剖面圖。探針頭3與實施形態1之探針頭1不同，銷塊件50為表面 經過金屬塗覆處理之絕緣體(例如陶瓷)。但是，銷塊件50的表面中，收容訊號探針10的第一柱塞11及導電性管13之貫穿孔51的內面未進行金屬塗覆處理，而藉此確保訊號探針10與銷塊件50之間的絕緣。本實施形態之其他部分與實施形態1相同。就抑制預載荷重所造成之銷塊件50的彎曲的觀點而言雖實施形態1之銷塊件較為優越，惟在其他部分則本實施形態亦可達成與實施形態1相同之功效。
實施形態4
第6圖係本發明實施形態4之探針頭4的概略剖面圖。探針頭4係具有實施形態1之探針頭1的構成，並更具備第二接地探針30。第二接地探針30係相當於實施形態1中省略圖示之導通部(將銷塊件50與測定器側接地導通的導通部)的一例。第二接地探針30係與訊號探針10及第一接地探針20同樣地，能夠應用包含銅或銅合金等金屬之公知的探針(例如彈簧探針)。第二接地探針30係由第一柱塞31、第二柱塞32及導電性管33所構成。第一柱塞31的直徑係比第一接地探針20的第一柱塞21的直徑更大。第二柱塞32的直徑係比第一接地探針20的第二柱塞22的直徑更大。導電性管33的直徑係比第一接地探針20的導電性管23的直徑更大。第二接地探針30的長度係比第一接地探針20的長度更短。第二接地探針30並未貫穿銷塊件50，而接觸於銷塊件50的測定器側的面並與銷塊件50導通。本實施形態之其他部分與實施形態1相同。依據本實施形 態，藉由直徑較大且長度較短之第二接地探針30，而於接近於第一接地探針20之位置使測定器側接地與銷塊件50導通，因此可進一步提高減低第一接地探針20的電感值之功效。
以上雖舉例實施形態說明了本發明，惟本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠理解於實施形態之各構成要素或各處理程序中能夠在申請專利範圍所記載之範疇內進行各種變形。以下舉例說明變形例。
絕緣性膜並不限定於將屬於片材或薄膜之絕緣體緊固附著於銷塊件50的被檢查裝置側的表面，亦可為塗覆於銷塊件50的被檢查裝置側的表面而緊固附著之絕緣性物質。各探針並不限定於實施形態所舉例之構成，而可使用各種形態的彈簧探針。
1‧‧‧探針頭
10‧‧‧訊號探針
11、21‧‧‧第一柱塞
12、22‧‧‧第二柱塞
13、23‧‧‧導電性管
20‧‧‧第一接地探針
40‧‧‧銷板
41、42、51、52、61、62‧‧‧貫穿孔
41a、42a‧‧‧縮徑部
50‧‧‧銷塊件
60‧‧‧阻焊膜(絕緣性膜)

Claims (9)

  1. 一種探針頭，係包括：訊號探針；第一接地探針；以及前述訊號探針及前述第一接地探針所貫穿且堆疊構成之絕緣支持體、銷塊件及絕緣性膜；前述絕緣支持體係位於最靠近測定器側的位置；前述銷塊件係至少一部分具有導電性，且與前述第一接地探針接觸並導通，而不與前述訊號探針導通；前述銷塊件與測定器側接地之間的電感值係比前述第一接地探針之前述測定器側之前端與前述接觸部分之間的電感值更低；在前述銷塊件的被檢查裝置側之表面設有前述絕緣性膜；前述絕緣性膜僅支撐前述訊號探針和前述第一接地探針中的前述訊號探針。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，前述絕緣性膜為片材或薄膜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，前述絕緣性膜為塗覆於前述銷塊件的前述表面之絕緣性物質。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，前述絕緣性膜係緊固附著於前述銷塊件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，前述銷塊件為金屬。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，前述銷塊件為表面經過金屬塗覆處理之絕緣體。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之探針頭，更具備使前述銷塊件與測定器側接地導通的第二接地探針。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之探針頭，其中，前述第二接地探針具有比前述第一接地探針的長度更短的長度，且具有比前述第一接地探針的直徑更大的直徑，並接觸於前述銷塊件的測定器側之表面而與前述銷塊件導通。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之探針頭，其中，在前述訊號探針及前述第一接地探針貫穿之方向上，前述絕緣支持體較前述銷塊件長。
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