TWI812020B - 導電接觸針以及包括接觸針之組合 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種藉由在殼體內進行滑動移動的接觸尖部採用彈性接觸結構以在總是與殼體內表面接觸的同時進行滑動移動、從而將接觸阻力最小化的導電接觸針以及其組合。

Description

導電接觸針以及包括接觸針之組合
本發明是有關於一種導電接觸針以及其組合。
在用於半導體封裝或積體電路的晶圓的試驗裝置中使用在用於進行測試的半導體封裝或晶圓的連接端子與測試電路基板側的連接端子之間具有多個導電接觸針的試驗用裝置及檢測用插座。半導體元件的電特性試驗藉由在具有多個導電接觸針的檢測裝置中接近檢測對象(半導體晶圓或半導體封裝)並使導電接觸針與檢測對象上對應的電極墊(或焊球或凸塊)接觸來執行。於導電接觸針與檢測對象上的電極墊接觸時，到達兩者開始接觸的狀態後，進行進一步接近檢測對象的處理。
圖1示出根據先前技術的導電接觸針。如圖1所示的導電接觸針是藉由於兩端的尖部11之間設置彈簧部件12從而可賦予需要的接觸壓及吸收接觸位置的衝擊的滑動型導電接觸針。
為了導電接觸針於殼體內進行滑動移動，於導電接觸針的外表面與殼體內表面之間應存在縫隙。但由於先前滑動型導電接觸針在單獨製作殼體13與導電接觸針後將其等結合使用，因此 無法精密地執行導電接觸針的外表面與殼體13的內表面超過必要隔開等縫隙管理。因此，由於在電訊號經由尖部11傳遞至殼體的過程中產生電訊號的損失及失真，因而會產生檢測可靠性下降的問題。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]韓國註冊專利公報 註冊編號第10-0659944號
[專利文獻2]韓國註冊專利公報 註冊編號第10-0647131號
本發明是為了解決上述先前技術的問題點而提出，目的在於提供藉由在殼體內進行滑動移動的接觸尖部採用彈性接觸結構以在總是與殼體內表面接觸的同時進行滑動移動、從而將接觸阻力最小化的導電接觸針以及其組合。
為了達成此種本發明的目的，根據本發明的導電接觸針包括：第一接觸尖部；第二接觸尖部；主體部，連接所述第一接觸尖部與所述第二接觸尖部；以及彈性接觸部，形成於所述第一接觸尖部及所述第二接觸尖部中的至少任一者。
另外，所述彈性接觸部的一端連接至所述第一接觸尖部，所述彈性接觸部的另一端為自由端。
另外，所述彈性接觸部彎曲形成。
另一方面，根據本發明的導電接觸針組合是包括插入至殼體內部配置的導電接觸針的導電接觸針組合，包括：第一接觸尖部；第二接觸尖部；主體部，連接所述第一接觸尖部與所述第二接觸尖部；以及彈性接觸部，形成於所述第一接觸尖部及所述第二接觸尖部中的至少任一者，所述彈性接觸部與所述殼體的內部接觸並滑動。
另外，於所述殼體的內部塗佈有導電性高的材質的金屬層。
本發明提供藉由在殼體內進行滑動移動的接觸尖部採用彈性接觸結構以在總是與殼體內表面接觸的同時進行滑動移動、從而將接觸阻力最小化的導電接觸針以及其組合。
11:尖部
12:彈簧部件
13、500、600:殼體
100:導電接觸針
210:第一接觸尖部
230:第二接觸尖部
300:主體部
400:彈性接觸部
410:根部
510:填隙部
610:上部殼體
611:第一孔
613:第二孔
630:下部殼體
631:第三孔
633:第四孔
圖1是示出根據先前技術的導電接觸針的圖。
圖2是根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針的平面圖。
圖3是根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針的立體圖。
圖4是根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針組合的剖面圖。
圖5是根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針組合的剖 面圖。
圖6是示出根據本發明的較佳第一實施例、第二實施例的導電接觸針的變形例的平面圖。
以下的內容僅例示發明的原理。因此即便未在本說明書中明確地進行說明或圖示，相應領域的技術人員亦可實現發明的原理並發明包含於發明的概念與範圍內的各種裝置。另外，本說明書所列舉的所有條件部用語及實施例在原則上應理解為僅是作為明確地用於理解發明的概念的目的，並不限制於如上所述特別列舉的實施例及狀態。
所述的目的、特徵及優點藉由與附圖相關的下文的詳細說明而進一步變明瞭，因此在發明所屬的技術領域內的具有通常知識者可容易地實施發明的技術思想。
將參考作為本發明的理想例示圖的剖面圖及/或立體圖來說明本說明書中記述的實施例。為了有效地說明技術內容，對該些附圖所示的膜及區域的厚度等進行誇張表現。例示圖的形態可因製造技術及/或公差等變形。因此，本發明的實施例並不限於所示的特定形態，亦包括根據製造製程生成的形態的變化。
在對各種實施例進行說明時，即使實施例不同，為了方便起見亦對執行相同功能的構成要素賦予相同的名稱及相同的參考編號。另外，為了方便起見，將省略已經在其他實施例中說明的構成及操作。
根據本發明的較佳實施例的導電接觸針可藉由微機電系統(Micro Electro Mechanical System，MEMS)技術來製作，且根據其用途應用領域可不同。根據本發明的較佳實施例的導電接觸針配置於檢測裝置並用於與檢測對象進行電接觸、物理接觸以傳遞電訊號。檢測裝置可為用於半導體製造製程的檢測裝置，且作為一例根據檢測對象可為探針卡，且可為測試插座。根據本發明的較佳實施例的檢測裝置並不限定於此，包括任何施加電以確認檢測對象是否不良的裝置。
根據本發明的較佳實施例的導電接觸針組合包括導電接觸針與收容導電接觸針的殼體來構成。
以下，基於附圖對本發明的較佳實施例進行說明。
圖2至圖4是用於說明根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針100以及其組合的圖，圖2是根據第一實施例的導電接觸針100的平面圖，圖3是根據第一實施例的導電接觸針100的立體圖，圖4是根據第一實施例的導電接觸針組合的平面圖。
參照圖2至圖4，根據本發明的較佳實施例的導電接觸針100包括第一接觸尖部210、第二接觸尖部230、連接第一接觸尖部210與第二接觸尖部230的主體部300。於第一接觸尖部210及第二接觸尖部230中的至少任一者形成彈性接觸部400。
導電接觸針100可藉由MEMS技術將第一接觸尖部210、第二接觸尖部230及主體部300製作成一體型。
主體部300可形成為鋸齒狀，且可以在導電接觸針100 的長度方向上進行彈性伸縮的方式製作。主體部300的形狀可製作成除鋸齒形狀之外可進行彈性變形的任何其他形狀。
導電接觸針100可由導電材料形成。此處，導電材料可選自鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、銥(Ir)或其等的合金、或者鎳-鈷(NiCo)合金、鈀-鈷(PdCo)合金、鈀-鎳(PdNi)合金或鎳-磷(NiP)合金中的至少一種。導電接觸針100的主體部可具有多個導電材料積層的多層結構。由彼此不同材質形成的各導電層可自鉑(Pt)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、銥(Ir)或其等的合金、或者鈀-鈷(PdCo)合金、鈀-鎳(PdNi)合金或鎳-磷(NiP)合金中選擇。
第一接觸尖部210是與檢測裝置的接墊實質接觸的部位，第二接觸尖部230是與檢測對象實質接觸的部位，藉由對導電接觸針100的兩端施加的壓縮力，使主體部300在長度方向上進行彈性壓縮，若解除對兩端施加的壓縮力，則主體部300重新恢復至原來的狀態。
導電接觸針100可藉由陽極氧化膜材質的模具來製作。更具體而言，可藉由於陽極氧化膜材質的模具形成開口部，利用配置於陽極氧化膜材質的模具下部的晶種層進行電鍍，從而製作導電接觸針100。
陽極氧化膜材質的模具意指對作為母材的金屬進行陽極氧化形成的膜，氣孔意指於對金屬進行陽極氧化形成陽極氧化膜的過程中形成的孔洞。例如，於作為母材的金屬為鋁(Al)或鋁 合金的情況，若對母材進行陽極氧化，則於母材的表面形成鋁氧化物(Al2O3)材質的陽極氧化膜。如上所述形成的陽極氧化膜在垂直方向上區分為在內部未形成氣孔(pore)的阻擋層，與在內部形成有氣孔的多孔層。在具有阻擋層與多孔層的陽極氧化膜形成於表面的母材中，若移除母材，則僅保留鋁氧化物(Al2O3)材質的陽極氧化膜。陽極氧化膜可由移除在進行陽極氧化時形成的阻擋層且氣孔沿上、下貫通的結構形成，或者由在進行陽極氧化時形成的阻擋層照原樣保留並將氣孔的上、下中的一端部密閉的結構形成。陽極氧化膜具有2ppm/℃至3ppm/℃的熱膨脹係數。因此，於在高溫的環境下暴露出的情況，由溫度引起的熱變形小。因此，於導電接觸針100的製作環境即使為高溫環境，亦可製作精密的導電接觸針100而無熱變形。
彈性接觸部400形成於第一接觸尖部210及第二接觸尖部230中的至少任一者。於圖2及圖3中示出彈性接觸部400為配置於第一接觸尖部210的構成。
彈性接觸部400的一端連接至第一接觸尖部210，彈性接觸部400的另一端為自由端。藉此，彈性接觸部400可藉由第一接觸尖部210進行支撐及固定並進行彈性變形。
配置於導電接觸針100的左側的彈性接觸部400以如英語字母表「C」字形狀般的形狀彎曲形成，配置於導電接觸針100的右側的彈性接觸部400以如「反C」字形狀般的形狀彎曲形成。
彈性接觸部400的一端是連接至第一接觸尖部210的根 部，導電接觸針100的厚度自另一端越向根部靠近形成地越厚。藉此，在進行變形時應力集中至導電接觸針100的根部，從而具有防止損壞的效果。
彈性接觸部400的另一端構成自由端。於彈性接觸部400的另一端不構成自由端且採用連接至導電接觸針100的某處的構成的情況下，在第一接觸尖部210進行滑動移動時彈性接觸部400的變形量不大，反而可使摩擦阻力起到大的作用。與此不同，由於根據本發明的較佳實施例的彈性接觸部400的另一端構成自由端，因此在第一接觸尖部210進行滑動移動時容易產生彈性接觸部400的變形，從而具有可相對減少摩擦阻力的效果。
彈性接觸部400配置於第一接觸尖部210的兩側。配置於第一接觸尖部210的兩側的彈性接觸部400的變形前寬度的長度較殼體500的內表面間的長度小地形成。藉此，第一接觸尖部210可保持總是與殼體500的內表面接觸的狀態。
另外，由於彈性接觸部400具有彎曲的形狀，因此即使在第一接觸尖部210沿殼體500的內表面進行滑動移動時，作用於彈性接觸部400的摩擦力的正向力亦沿第一接觸尖部210方向發揮作用。因此，即使在第一接觸尖部210進行滑動移動時，亦可保持總是與殼體500的內表面接觸的狀態。
殼體500包括導電材料而構成。殼體500自身可由導電材料形成。或者殼體500的內表面可塗佈導電材料而形成。
由於彈性接觸部400與導電材質的殼體500的內表面接 觸，從而形成經過第一接觸尖部210、殼體500及第二接觸尖部230的電流路徑。因此，藉由主體部300負責導電接觸針100的彈性變形，第一接觸尖部210、殼體500及第二接觸尖部230負責導電接觸針100的電流路徑，從而可更短地形成流經導電接觸針100的電流的路徑。
殼體500的剖面可製作成矩形形狀。藉由導電接觸針100的剖面形狀為矩形形狀且將殼體500的剖面形狀製作成矩形形狀，從而具有以下優點：防止在殼體500內導電接觸針100傾斜(tilting)，且可以更窄的節距間隔排列導電接觸針組合。於將殼體500的剖面製作成圓形形狀的情況下，在以窄節距排列導電接觸針組合時產生限制。另外，可能產生矩形剖面的導電接觸針100在殼體500內傾斜的問題。但根據本發明的較佳實施例，藉由矩形剖面的導電接觸針100配置於矩形剖面的殼體500內的構成可同時達成防止傾斜及實現窄節距。
於殼體500的兩端部構成填隙(caulking)部510。藉由填隙部510形成的孔洞的大小具有使導電接觸針100不容易脫出的程度的大小。藉由填隙部510形成的孔洞的大小較第一接觸尖部210的寬度大且較兩個彈性接觸部400間的最長距離小。在主體部300伸長至最大長度時，填隙部510支撐彈性接觸部400的根部410。藉此，於製作過程中可使殼體500與填隙部510之間的縫隙寬裕，且可保障第一接觸尖部210的順暢的滑動移動。
另外，由於彈性接觸部400保持總是與殼體500的內表 面接觸的狀態，從而防止異物浸透至殼體500內部。而且，由於在彈性接觸部400的根部側在填隙部510與第一接觸尖部210之間存在足夠的間隔空間，因此可容易將在滑動過程中產生的異物排出至外部。
圖5是用於說明根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針100以及其組合的圖。由於導電接觸針100的構成與根據前文說明的第一實施例的導電接觸針100的構成相同，因此省略具體的說明。
根據本發明的第二實施例的導電接觸針組合僅在第一實施例的導電接觸針組合的殼體的構成方面存在差異。
在以下方面存在差異：根據第一實施例的殼體500以1：1一個個地配置每個導電接觸針100，而根據第二實施例的殼體600在一個殼體600中配置多個導電接觸針100。在圖5中，僅示出一個導電接觸針100，但配置有多個導電接觸針100。
在以下方面存在差異：根據第一實施例的殼體500為構成填隙部510以防止第一接觸尖部210、第二接觸尖部230的脫落的構成，而根據第二實施例的殼體600為藉由結合上部殼體610與下部殼體630來防止第一接觸尖部210、第二接觸尖部230的脫落的構成。於上部殼體610中在內部配置有第一孔611及具有較第一孔611大的內部寬度的第二孔613，於下部殼體630中配置有具有與第二孔613相同的內部寬度的第三孔631、以及具有較第三孔631小的內部寬度的第四孔633。
第一孔611的大小較第一接觸尖部210的寬度大且較兩個彈性接觸部400間的最長距離小。在主體部300伸長至最大長度時，第一孔611支撐彈性接觸部400的根部410。藉此，於製作過程中可使殼體500與填隙部510之間的縫隙寬裕，且可保障第一接觸尖部210的順暢的滑動移動。
殼體600的內表面可塗佈導電性優異的金屬層來配置。由於彈性接觸部400與導電材質的殼體600內表面接觸，從而形成經過第一接觸尖部210、殼體600及第二接觸尖部230的電流路徑。因此，藉由主體部300負責導電接觸針100的彈性變形，第一接觸尖部210、殼體600及第二接觸尖部230負責導電接觸針100的電流路徑，從而可更短地形成流經導電接觸針100的電流的路徑。
以上實施例的結構對彈性接觸部400僅配置於第一接觸尖部210的情況進行了說明，但參照圖6，彈性接觸部400亦可配置於第一接觸尖部210及第二接觸尖部230。由於配置於第二接觸尖部230的彈性接觸部400的構成及效果與前文配置於第一接觸尖部210的彈性接觸部400的構成及效果相同，因此省略具體的說明。
如上所述，儘管參照本發明的較佳實施例進行說明，但相應技術領域的普通技術人員可在不脫離下述申請專利範圍所記載的本發明的思想及領域的範圍內對本發明實施各種修改或變形。
100:導電接觸針
210:第一接觸尖部
230:第二接觸尖部
300:主體部
400:彈性接觸部
410:根部

Claims (5)

  1. 一種導電接觸針，包括：第一接觸尖部；第二接觸尖部；主體部，連接所述第一接觸尖部與所述第二接觸尖部；以及彈性接觸部，形成於所述第一接觸尖部及所述第二接觸尖部中的至少任一者上，所述彈性接觸部的一端是連接至所述第一接觸尖部的根部，所述根部支撐在殼體的端部。
  2. 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述彈性接觸部的另一端為自由端。
  3. 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述彈性接觸部彎曲形成。
  4. 一種導電接觸針組合，是包括插入至殼體的內部配置的導電接觸針的導電接觸針組合，包括：第一接觸尖部；第二接觸尖部；主體部，連接所述第一接觸尖部與所述第二接觸尖部；以及彈性接觸部，形成於所述第一接觸尖部及所述第二接觸尖部中的至少任一者上，所述彈性接觸部與所述殼體的所述內部接觸並滑動，所述彈性接觸部的一端是連接至所述第一接觸尖部的根部， 所述根部支撐在所述殼體的填隙部或第一孔上。
  5. 如請求項4所述的導電接觸針組合，其中所述殼體的內壁塗佈有導電性高的材質的金屬層。
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