探针卡装置及自对准探针的制作方法

1.本发明涉及一种导电探针，尤其涉及一种探针卡装置及自对准探针。


背景技术：

2.现有的探针卡装置包含有一第一导板单元、与所述第一导板单元间隔设置的一第二导板单元及穿设于所述第一导板单元与所述第二导板单元的多个导电探针。其中，所述第一导板单元内的现有导电探针的部位被局限在等宽的结构设计，所以现有导电探针与所述第一导板单元之间会形成较大的间隙(如：10微米以上)，进而不利于现有探针卡装置的进一步发展与应用。
3.于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。


技术实现要素：

4.本发明实施例在于提供一种探针卡装置及自对准探针，其能有效地改善现有导电探针所可能产生的缺陷。
5.本发明实施例公开一种探针卡装置，其包括一第一导板单元与一第二导板单元，其彼此间隔地设置；以及多个自对准探针，穿设于第一导板单元与第二导板单元，并且任两个相邻自对准探针相隔有一间距；其中，每个自对准探针包含有：一转接端部，位于远离第二导板单元的第一导板单元的一外侧；一测试端部，位于远离第一导板单元的第二导板单元的一外侧，并且测试端部用来可分离地顶抵于一待测物；其中，转接端部与测试端部共同定义有一基准轴线；一第一连接部，位于第一导板单元内；其中，第一连接部形成有一导正凸起，以使第一连接部能与第一导板单元之间形成不大于4微米(μm)的一间隙；一第二连接部，位于第二导板单元内；及一弧形部，连接第一连接部与第二连接部；其中，弧形部与基准轴线所相隔的一最大距离，其大于75微米并小于间距。
6.优选地，每个自对准探针在形成有最大距离的弧形部的位置定义为一狭窄区；于每个自对准探针中，弧形部的截面积自狭窄区朝向第一连接部与第二连接部逐渐递增。
7.优选地，于每个自对准探针中，狭窄区相对于第一连接部的距离等同于狭窄区相对于第二连接部的距离。
8.优选地，狭窄区与导正凸起分别位于基准轴线的相反两侧。
9.优选地，每个自对准探针于弧形部形成有邻近第一导板单元的一突肋；每个自对准探针的突肋与导正凸起分别位于基准轴线的相反两侧，并且每个自对准探针的突肋未接触第一导板单元。
10.优选地，于每个自对准探针中，第一连接部的一最大宽度大于第二连接部的一最大宽度。
11.优选地，探针卡装置进一步包含有邻近第一导板单元的一信号转接板；其中，当第一导板单元与第二导板单元彼此斜向错位时，每个自对准探针通过形成有导正凸起，以使
转接端部以介于85度～95度的角度顶抵于信号转接板。
12.本发明实施例也公开一种自对准探针，其包括：一转接端部，用来顶抵于一信号转接板；一测试端部，用来可分离地顶抵于一待测物；其中，转接端部与测试端部共同定义有一基准轴线；一第一连接部，相连于转接端部；其中，第一连接部形成有一导正凸起；一第二连接部，相连于测试端部；以及一弧形部，连接第一连接部与第二连接部；其中，弧形部与基准轴线所相隔的一最大距离，其大于75微米并小于150微米。
13.优选地，自对准探针在形成有最大距离的弧形部的位置定义为一狭窄区；弧形部的截面积自狭窄区朝向第一连接部与第二连接部逐渐递增。
14.优选地，狭窄区相对于第一连接部的距离等同于狭窄区相对于第二连接部的距离。
15.综上所述，本发明实施例所公开的探针卡装置及自对准探针，其通过所述第一连接部形成有所述导正凸起，使得所述自对准探针与所述第一导板单元之间的间隙能够被有效地控制，据以利于所述探针卡装置的发展与应用。
16.为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
17.图1为本发明实施例一的探针卡装置的剖视示意图。
18.图2为图1的探针卡装置在第一导板单元与第二导板单元呈错位设置时的剖视示意图。
19.图3为本发明实施例一的自对准探针的平面示意图。
20.图4为本发明实施例一的自对准探针的立体示意图。
21.图5为图1中的部位v的放大示意图。
22.图6为图2中的部位vi的放大示意图。
23.图7为图6的比较例的示意图。
具体实施方式
24.以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“探针卡装置及自对准探针”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
25.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
26.请参阅图1至图6所示，其为本发明的实施例。如图1和图2所示，本实施例公开一种探针卡装置1000(如：垂直式探针卡装置)，其包含有一探针头100以及抵接于所述探针头
100一侧(如：图1的探针头100顶侧)的一信号转接板200，并且所述探针头100的另一侧(如：图1的探针头100底侧)用来顶抵测试一待测物(device under test，dut)(图未示出，如：半导体晶片)。
27.需先说明的是，为了便于理解本实施例，所以附图仅呈现所述探针卡装置1000的局部构造，以便于清楚地呈现所述探针卡装置1000的各个组件构造与连接关系，但本发明并不以附图为限。以下将分别介绍所述探针头100的各个组件构造及其连接关系。
28.如图1所示，所述探针头100包含有一第一导板单元1、与所述第一导板单元1间隔地设置的一第二导板单元2、夹持于所述第一导板单元1与第二导板单元2之间的一间隔板3及穿设于所述第一导板单元1与所述第二导板单元2的多个自对准探针4。其中，任两个相邻所述自对准探针4相隔有一间距d4。
29.需说明的是，所述自对准探针4于本实施例中是以搭配所述第一导板单元1、所述第二导板单元2及所述间隔板3来说明，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述自对准探针4也可以是独立地被应用(如：贩卖)或搭配其他构件使用。
30.于本实施例中，所述第一导板单元1包含有一个第一导板，并且所述第二导板单元2包含有一个第二导板。然而，在本发明未示出的其他实施例中，所述第一导板单元1可以包含有多个第一导板(及夹持于相邻的两个所述第一导板之间的间隔片)，并且所述第二导板单元2也可以包含有多个第二导板(及夹持于相邻的两个所述第二导板之间的间隔片)，多个所述第一导板能够彼此错位设置，多个所述第二导板也能够彼此错位设置，而所述第一导板单元1能够相对于所述第二导板单元2彼此错位设置。
31.再者，所述间隔板3可以是一环形构造，并且所述间隔板3夹持于所述第一导板单元1与所述第二导板单元2的相对应外围部位，但本发明不受限于此。举例来说，于本发明未示出的其他实施例中，所述探针卡装置1000的所述间隔板3也可以省略或是其他构件取代。
32.需先说明的是，多个所述自对准探针4于本实施例中具有大致相同的构造，所以为了便于说明，以下先介绍单个所述自对准探针4，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述探针头100所包含的多个所述自对准探针4的构造也可以略有差异；或者，所述自对准探针4也可以仅包含下述说明中的部分构造。
33.再者，为便于理解所述自对准探针4的构造，以下将先所述第一导板单元1尚未相对于所述第二导板单元2错位设置的情况来进行所述自对准探针4的构造说明。
34.如图1及图3至图5所示，所述自对准探针4是一体成形的单件式构造，并且所述自对准探针4包含有分别位于其两端的一转接端部41与一测试端部42、相连于所述转接端部41的一第一连接部43、相连于所述测试端部42的一第二连接部44及连接所述第一连接部43与所述第二连接部44的一弧形部45。也就是说，所述自对准探针4依序包含有所述转接端部41、所述第一连接部43、所述弧形部45、所述第二连接部44及所述测试端部42，但本发明不以此为限。
35.其中，所述转接端部41位于远离所述第二导板单元2的所述第一导板单元1的一外侧(如：所述第一导板单元1的上侧)、并用来顶抵于邻近所述第一导板单元1的所述信号转接板200；所述测试端部42位于远离所述第一导板单元1的所述第二导板单元2的一外侧(如：所述第二导板单元2的下侧)、并用来可分离地顶抵于邻近所述第二导板单元2的所述待测物。再者，所述第一连接部43位于所述第一导板单元1内，所述第二连接部44位于所述
第二导板单元2内，而所述弧形部45则是位于所述第一导板单元1与所述第二导板单元2之间。
36.更详细地说，所述转接端部41与所述测试端部42共同定义有一基准轴线l；而于本实施例中，所述基准轴线l穿过所述转接端部41的中心与所述测试端部42的中心，但本发明不以此为限。其中，所述弧形部45与所述基准轴线l所相隔的一最大距离d，其大于75微米(μm)并小于所述间距d4(或150微米)，并且所述间距d4于本实施例中可以是150微米，但本发明不以此为限。换个角度来说，不具有所述弧形部45的任何导电探针(如：直线状的导电探针)则非为本实施例所指的所述自对准探针4。
37.于本实施例中，所述自对准探针4在形成有所述最大距离d的所述弧形部45的位置定义为一狭窄区451，而所述弧形部45的截面积是自所述狭窄区451朝向所述第一连接部43与所述第二连接部44逐渐递增，并且所述狭窄区451相对于所述第一连接部43的距离等同于所述狭窄区451相对于所述第二连接部44的距离。
38.据此，所述自对准探针4于本实施例中通过所述弧形部45的结构设计，以使得所述弧形部45于形变时，应力能够较为分散地分散在所述弧形部45的各个部位，而不会集中在所述弧形部45的特定区块，进而能有效地延长所述自对准探针4的使用寿命。
39.所述第一连接部43形成有一导正凸起431，并且所述导正凸起431可以是至少局部位于所述第一导板单元1内；也就是说，所述导正凸起431可以有部分位于所述第一导板单元1之外，但仅有位于所述第一导板单元1内的所述导正凸起431的部位可以实现导正的功能。
40.再者，所述自对准探针4通过形成有所述导正凸起431，以使所述第一连接部43能与所述第一导板单元1之间形成不大于4微米(μm)的一间隙g，并且所述间隙g于本实施例中是指所述第一连接部43与所述第一导板单元1之间的最小距离。也就是说，当所述第一连接部43位于所述第一导板单元1的一穿孔(未标示)内时，所述第一连接部43通过形成有所述导正凸起431，使得所述第一连接部43与所述穿孔的内壁面之间的间隙g可以被控制在不大于4微米。
41.换个角度来说，所述第一连接部43通过形成有所述导正凸起431，以使得所述第一连接部43的一最大宽度w43可以是大于所述第二连接部44的一最大宽度w44，而上述宽度条件能够有效的避免提高所述自对准探针4植入所述第一导板单元1与所述第二导板单元2的难度。此外，所述自对准探针4的截面积可以是自所述狭窄区451朝向所述导正凸起431逐渐递增，据以使得所述第一连接部43也能够用来协助所述弧形部45分担应力。
42.再者，所述导正凸起431于本实施例中是与所述狭窄区451分别位于所述基准轴线l的相反两侧，据以利于所述自对准探针4植入所述第一导板单元1与所述第二导板单元2，并有助于维持所述探针卡装置1000的整体结构稳定度，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述导正凸起431与所述狭窄区451可以是位于所述基准轴线l的同侧。
43.此外，每个所述自对准探针4可以于所述弧形部45形成有邻近所述第一导板单元1的一突肋46，并且所述突肋46与所述导正凸起431分别位于所述基准轴线l的相反两侧，而每个所述自对准探针4的所述突肋46未接触所述第一导板单元1。也就是说，与所述导正凸起431同侧或是接触于所述第一导板单元1的任何突起皆不同于本实施例所指的所述突肋
46。
44.依上所述，如图2和图6所示，当所述第一导板单元1与所述第二导板单元2彼此斜向错位时，多个所述自对准探针4的所述弧形部45朝向同侧设置，并且每个所述自对准探针4通过形成有所述导正凸起431，以使所述转接端部41以介于85度～95度的角度σ顶抵于所述信号转接板200。其中，所述转接端部41较佳是以大致90度的角度σ(如：88度～92度)顶抵于所述信号转接板200，但本发明不受限于此。换个角度来看，当所述自对准探针4以未形成任何导正凸起431的一导电探针4a来取代时(如：图7)，所述导电探针4a将以小于85度的角度α(如：70度)顶抵于所述信号转接板200。
45.据此，所述探针卡装置1000于本实施例中能通过所述自对准探针4的结构设计(如：所述第一连接部43形成有所述导正凸起431)，使得所述自对准探针4与所述第一导板单元1之间的间隙g能够被有效地控制，据以利于所述探针卡装置1000的发展与应用。其中，所述自对准探针4还能通过所述导正凸起431与所述狭窄区451分别位于所述基准轴线l的相反两侧，以使得所述第一连接部43能以所述导正凸起431抵接于所述第一导板单元1，进而分担部分应力，以提升所述自对准探针4的使用寿命。
46.再者，所述探针卡装置通过所述自对准探针4与所述第一导板单元1之间的所述间隙g被控制在小于4微米，因而能够降低所述第一导板单元1与所述第二导板单元2因错位设置而对所述转接端部41所造成的偏移；也就是说，使得所述转接端部41能够通过所述导正凸起431而被导正，进而以介于85度～95度的角度σ顶抵于所述信号转接板200。
47.另外，基于所述自对准探针4能够通过所述导正凸起431而对所述转接端部41进行导正，因而使得所述自对准探针4的所述转接端部41可以被进一步的缩短，据以令所述自对准探针4适用于更多的测试应用。
48.[本发明实施例的技术效果]
[0049]
综上所述，本发明实施例所公开的探针卡装置及自对准探针，其通过所述第一连接部形成有所述导正凸起，使得所述自对准探针与所述第一导板单元之间的间隙能够被有效地控制，据以利于所述探针卡装置的发展与应用。
[0050]
再者，本发明实施例所公开的探针卡装置及自对准探针，其通过所述弧形部的结构设计，以使得所述弧形部于形变时，应力能够较为分散地分散在所述弧形部的各个部位，而不会集中在所述弧形部的特定区块，进而能有效地延长所述自对准探针的使用寿命。
[0051]
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。