[發明專利]垂直式探針及其制法和使用垂直式探針的探針頭與探針卡

有效

• 申請號: 201710523677.7
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107796966B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 許育禎;魏紹倫;范宏光
• 申請（專利權）人: 旺矽科技股份有限公司
• 主分類號: G01R1/073
• 分類號: G01R1/073;G01R1/067;G01R31/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王燕秋

本發明涉及一種垂直式探針，具有一針尾、一針身及一用于點觸待測物的針頭，且包含有相互固定的一結構件、一絕緣層及一導電件，絕緣層將導電件完全與結構件分隔開而使導電件與結構件相互絕緣；結構件包含有針尾及至少部分的針身，導電件包含有至少部分的針頭；或者，結構件對應針尾、針身及針頭的形狀，絕緣層包覆至少部分的結構件且至少位于針頭，導電件為一包覆至少部分的絕緣層的導電層且位于針頭，用于接觸待測物。由此，垂直式探針可符合高頻測試需求且容易安裝。本發明更提供垂直式探針的制造方法，以及使用垂直式探針的探針頭及探針卡。

技術領域

本發明與垂直式探針(vertical probe)有關，特別是指一種具有絕緣層的垂直式探針及其制造方法，以及使用垂直式探針的探針頭(probe head)及探針卡(probe card)。

背景技術

請參閱圖1所示，習用的使用垂直式探針的探針卡10通常包含有一電路板11、一探針頭12，以及一設于電路板11與探針頭12之間的空間轉換器13。探針頭12包含有一上導板14、一下導板15，以及多個垂直式探針16。各垂直式探針16包含有一穿設于上導板14的針尾161、一呈挫曲狀的針身163，以及一穿設于下導板15的針頭165。針尾161通過空間轉換器13與電路板11電性連接，針頭165用于點觸一待測物(圖中未示)，使得待測物能通過垂直式探針16、空間轉換器13及電路板11與一電性連接電路板11的測試機(圖中未示)互相傳輸訊號，以達到檢測待測物的目的。此外，針身163因呈挫曲狀而可彈性變形，使得垂直式探針16與待測物彈性地接觸，即針頭165點觸待測物時可彈性地向上移動，由此，垂直式探針16及待測物可避免因受到彼此之間的作用力而損壞。

雖然使用垂直式探針的探針卡有可更換單針、容易維修的優點，但卻因探針較長造成訊號傳輸路徑較長、干擾大或匹配不易而不利于頻率提升，因此難以應用于高頻測試。此外，探針卡10通常在空間轉換器13內部的布線空間有限，在受到待測物尺寸規格限縮之下，兩垂直式探針16之間的間距(Pitch)要符合微小尺寸(Fine Pitch)以對應待測物上的接點距離，空間轉換器13內部的布線空間不足會使得將匹配電路設置于空間轉換器13的難度隨待測物尺寸限縮而增加。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種垂直式探針及其制造方法，其中垂直式探針可符合高頻測試需求且容易安裝。

為達到上述目的，本發明所提供的一種垂直式探針，具有一用于穿設于一上導板的針尾、一用于穿設于一下導板且用于點觸一待測物的針頭，以及一位于所述針尾與所述針頭之間的針身；所述垂直式探針的特征在于：所述垂直式探針包含有相互固定的一結構件、一絕緣層及一導電件，所述結構件包含有所述針尾及至少部分的所述針身，所述導電件包含有至少部分的所述針頭，所述絕緣層將所述導電件完全與所述結構件分隔開而使所述導電件與所述結構件相互絕緣。

上述的垂直式探針，所述結構件及所述導電件其中之一為一母構件，所述母構件具有一凹槽，所述結構件及所述導電件其中的另一為一公構件，所述公構件具有一本體，以及一自所述本體凸伸而出的凸塊，所述凸塊及所述絕緣層鑲嵌于所述凹槽內。

上述的垂直式探針能定義出相互垂直的一縱軸及一橫軸，所述針頭點觸所述待測物時沿所述縱軸移動；所述凸塊具有一與所述本體連接的連接段，以及一與所述連接段連接的嵌卡段，至少部分的所述嵌卡段的平行于所述橫軸的寬度大于所述連接段的平行于所述橫軸的寬度。

所述絕緣層具有一位于所述凸塊與所述母構件之間的主區段，以及一自所述主區段延伸而出且位于所述本體與所述母構件之間的倒勾段。

上述的垂直式探針還具有一位于所述針身與所述針頭之間的擋止部，所述絕緣層位于所述擋止部、所述針身鄰接于所述擋止部之處以及所述針頭三者其中之一。

所述絕緣層位于所述針頭且對應所述針頭的外輪廓形狀地延伸成U字形。

所述導電件體積占所述針頭體積的比例為小于2/3。