專利名稱：探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在LSI等電子設(shè)備制造過程上，用于檢査形成于半導(dǎo)體晶圓上的數(shù)個 半導(dǎo)體芯片電路的探測器(prober)裝置的探針(probe;測點)；尤其是有關(guān)于針對排列于半導(dǎo)體芯片上的電路端子(焊墊(pad)),直接在晶圓狀態(tài)下垂直接觸探針，以 便用于探針測試(probing test)整體測量半導(dǎo)體芯片導(dǎo)電的探測器探針結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進步，提高了電子設(shè)備的積體度，而且在半導(dǎo)體晶圓上所形 成的各半導(dǎo)體芯片上，也增加了占電路接線的區(qū)域，因此也增加了各半導(dǎo)體芯片上 的電路端子(pad)數(shù)，并由縮小焊墊面積、及狹小的焊墊間距，以進行細微化的悍 墊排列；同時，以不將半導(dǎo)體芯片容納于封裝內(nèi)，而是直接以裸晶(barechip)狀態(tài)， 搭載于電路板等芯片尺寸構(gòu)裝(Chip size Package;簡稱CSP)方式為主流，因此在 分割半導(dǎo)體芯片前，必須檢查晶圓狀態(tài)特性與判定良否。此半導(dǎo)體芯片檢查方式，是在受檢半導(dǎo)體芯片的焊墊與檢査裝置之間，區(qū)域排 列對外力呈彈性變形，而形成彈性變形部的數(shù)個探針的組裝測點方式；電氣連接此 組裝測點與半導(dǎo)體晶測試電路的方式，則用被稱為探針卡(probe card)的印刷電路 板。細微化(間距狹小)焊墊排列的問題在于，進行電子設(shè)備電氣特性測試或檢査 電路時，必須讓接觸半導(dǎo)體芯片焊墊以獲得導(dǎo)電的探針結(jié)構(gòu)，配合細微化的焊墊排 列，為了因應(yīng)細微化焊墊排列的進步，而使用的各種測量方式。探針結(jié)構(gòu)呈具單支撐梁的懸臂梁(cantilever)結(jié)構(gòu)的探針；但此懸臂梁結(jié)構(gòu)接 觸焊墊時，前端會朝水平方向偏移而傷及焊墊；此外，從焊墊脫落后，會遇到降低 測量成品率等問題；再者，每一根探針都有安裝精度上的誤差，而難以控制一定的 接觸壓。用于取代這種懸臂梁結(jié)構(gòu)的垂直型探針，也就是將探針垂直固定于探針卡電路 端子上的垂直型探針上，必須以相同間距間隔，構(gòu)成出半導(dǎo)體芯片上的焊墊間距、 和探針卡上的電路端子間距；但在印刷電路板的探針卡上，要將電路圖樣做成細微 化，會面臨到制造技術(shù)上的瓶頸，因此電路端子所占面積或接線寬幅，都難以符合
配合焊墊間距的要求；再者，可焊錫的間距間隔也有極限，因此無法隨著細微化的 進展，配合半導(dǎo)體芯片間距，將垂直型探針垂直固定于探針卡上；此外，還有以下 將說明的不發(fā)揮研磨(scrub)功能作用的問題。一方面，受檢物的IC芯片焊墊， 一般都是由鋁合金膜或鍍金等所形成，表面則 覆蓋氧化皮膜等；讓此焊墊接觸探針前端時，則如后述圖14(a)所示，探針前端接觸 悍墊后，會以一定距離押往(過度驅(qū)動(overdrive))垂直方向，同時會因朝水平方 向研磨(scrub)焊墊表面，而破壞氧化皮膜等，而得以獲得確實導(dǎo)通探針與焊墊的功 能。以往為了實現(xiàn)對上述所示探針結(jié)構(gòu)的要求，也就是因應(yīng)細微的排列焊墊與狹隘 間距、及細膩控制包含過度驅(qū)動及研磨功能的探針接觸部附近的舉動，本發(fā)明人等 提出以下提案。以下將以圖14說明本發(fā)明人等所提議的傳統(tǒng)范例；圖14表示傳統(tǒng)發(fā)明相關(guān)懸臂 梁結(jié)構(gòu)及平行彈簧結(jié)構(gòu)上的探針示意圖；圖14(a) (b) (c)表示各探針前端部動作的動 作示意圖；再者，探針前端在接觸半導(dǎo)體芯片等焊墊部之前，皆維持垂直狀態(tài)。圖14(a)中，被安裝于長度L的懸臂梁201前端部的垂直探針202a，是對半導(dǎo)體芯 片等焊墊203上面呈垂直對置狀態(tài)，另一端被安裝于支撐部204而呈水平狀態(tài)；接下 來，為了檢査而讓焊墊203上升、或讓支撐部204下降后，垂直探針202a前端部會接 觸焊墊203上面，并約以1/3L的計算位置為中心，旋轉(zhuǎn)長度L的懸臂梁201，垂直探針 202a前端部則接觸焊墊203上面，僅放大移動距離dO;其結(jié)果，尤其是細微化的焊墊， 會從焊墊203中脫離垂直探針202a的前端部，而陷入無法測量的情況；另外，垂直探 針前端上的壓力大時，會削除焊墊203上面而留下傷痕，因此有可能會降低后續(xù)工程 的打線等成品率。為了消弭這個弊害，而如圖14b所示，藉由平行彈簧讓懸臂梁201呈連結(jié)環(huán)(link) 結(jié)構(gòu)，連結(jié)環(huán)205的一端上設(shè)有垂直探針202b;根據(jù)此連結(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)，即使對垂直探針 202b施加同于圖14a垂直方向的接觸載重，也會因?qū)龠B結(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)，而讓垂直探針202b 的前端部移動量成為dKdO，而得以極少量的被壓住固定。該平行彈簧是指，平行配置數(shù)個形狀略同的梁，再將數(shù)個梁的兩端固定于不變 形的支撐體上，固定一端支撐體后，而移動另一端支撐體時，在一定范圍內(nèi)進行并 進運動。圖14c屬于事先讓構(gòu)成懸臂梁的平行彈簧205形狀變形所做的連結(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)，此時 垂直探針202c前端部移動量d2形成出d2〈d0，故可極少量的壓住固定。如上述說明所示，取代傳統(tǒng)懸臂梁結(jié)構(gòu)的是，采用平行彈簧結(jié)構(gòu)的探針結(jié)構(gòu)，
并可由選擇形狀尺寸及材質(zhì)等，以細膩控制焊墊與探針接觸部位附近的舉動。以下將以圖15，說明使用平行彈簧的傳統(tǒng)范例；圖15(a) (b) (c)各屬于使用平行 彈簧的探針前端部的動作、及表示焊墊關(guān)系的動作示意圖。圖15(a)上的相對性焊墊 213移往垂直方向，直到接觸垂直探針212前端部之前，探針平行梁皆維持水平狀態(tài)； 如圖15(b)所示，焊墊開始接觸垂直探針212前端部，且只有一定量進行押往垂直方 向的動作，換言之當過度驅(qū)動發(fā)揮作用時，探針的二個平行梁211a、 211b會呈略平 行旋轉(zhuǎn)移動，且伴隨著垂直探針212移往垂直方向；此時，垂直探針212進行垂直移 動的同時，沿著焊墊(213)的接觸表面，朝水平方向移動dl距離；相較于圖14(a)所 示的傳統(tǒng)懸臂梁結(jié)構(gòu)的垂直探針前端的移動距離，此移動距離可設(shè)定成極為小的距 離，探針前端不會從焊墊213中脫離；存在于焊墊213表面的氧化皮膜等，會因該探 針接觸端的水平移動而遭受破壞，而可以確實獲得探針212與焊墊213之間的導(dǎo)電； 完成檢查后，則如圖15(c)所示，會釋放焊墊及探針的固定而恢復(fù)原有狀態(tài)。發(fā)明內(nèi)容如上所述，由過度驅(qū)動及研磨動作，以取除焊墊表面的氧化皮膜等，因此可獲 得兩者的導(dǎo)電；但在圖15(c)上，當從焊墊表面剝離的氧化皮膜等， 一直處于附著在 垂直探針212前端部份212c的狀態(tài)后，會妨礙下一次檢查時的探針與焊墊間的導(dǎo)通， 而發(fā)生無法確實獲得兩者導(dǎo)電的問題；為了因應(yīng)這個問題，而藉由頻繁研磨探針前 端，以進行清理及去除前端的附著物，如此一來便會因清理而中斷檢查工程、或因 降低探針壽命而面臨擴大成本的問題。為解決前述的問題點，本發(fā)明的第一個目的在于，提供不需頻繁清理探針前端， 便可輕松維持性能的探針。本發(fā)明的第二個目的在于，提供可因應(yīng)細微化的焊墊排列及狹隘間距的探針。本發(fā)明的第三個目的在于，提供可細微控制包含過度驅(qū)動及研磨功能的探針接 觸部附近舉動的探針。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實現(xiàn)的一種探針，至少具備彈簧朝垂直方向變形的z變形部、及與該z變形部直列連 接的旋轉(zhuǎn)動作、且至少彈簧朝垂直方向變形的z9變形部。 本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)手段實現(xiàn)一種探針，Z0變形部具有1個或數(shù)個旋轉(zhuǎn)中心，且于接觸焊墊以做檢査時，在 過度驅(qū)動中，該ze變形部會以前述旋轉(zhuǎn)中心為主以做旋轉(zhuǎn)；探針前端會在焊墊表面 與1點或受限范圍內(nèi)做接觸，而在焊墊表面與探針前端上產(chǎn)生相對性的偏位，當開
始接觸后即去除污垢，且于接觸后半可進行導(dǎo)電的曲面。 本發(fā)明的另一種實現(xiàn)方式一種探針，旋轉(zhuǎn)角e為e(i)、 0(2)、….e(n)的總和，且具有因應(yīng)各旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心O(l)、 0(2)、 ....O(n)，在因應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的z向位移z(l)、 z(2)、….z(n)、及e旋轉(zhuǎn)位移變形的探針上，焊墊接點的輪廓曲線，是由因應(yīng)各旋轉(zhuǎn)角e為e (1)、9 (2)、 .... 0 (n)的線分S(l)、 S(2)、….S(n)的頂點P(O)、 P(l)、….P(n)中的1 個接觸焊墊面，當包含接觸頂點的線分S(l)、 S(2)、….S(n)之一，與焊墊面略呈平 行時，則以連續(xù)平滑曲線連接前述頂點P(O)、 P(l)、….P(n)的凸起狀曲線，則包含 于探針前端形狀的一部份。所述的探針，只由z9變形部所構(gòu)成。所述的探針，z0變形部為單撐梁的懸臂梁。所述的探針，z9變形部為單撐梁的懸臂梁。所述的探針，z變形部是以2個略呈平行的曲線或直線、或曲線與直線所構(gòu)成的 導(dǎo)電材所構(gòu)成的梁、及該數(shù)個梁的兩端未呈共通變形的支撐體所固定，固定一端支 撐體后，當移動另一端支撐體時，會在一定范圍內(nèi)呈并行運動的2組平行彈簧、及 將該2組平行彈簧2段式配置成垂直方向，且具備以導(dǎo)電材的構(gòu)件結(jié)合前述2組平 行彈簧支撐體的手段，前述l組平行彈簧支撐體，被連接于受檢端焊墊的輸入端上， 另一組平行彈簧支撐體，則被連接于檢査電路的輸出端。上述構(gòu)成平行彈簧的梁、或部分支撐體是由絕緣材所構(gòu)成。上述探針輸出端則連接，具該探針輸出端間距的輸入端，而在第l水平方向上， 將間距比該輸入端間距寬的間距，視為輸出端的第1接線群；及具第1接線群輸出 端間距的輸入端，則在與第1水平方向呈直交的第2水平方向上，將間距比該輸入 端間距寬的間距，視為輸出端的第2接線群者。上述探針輸出端部屬于，當層迭數(shù)個探針時，各接線位置會朝概略等間距偏位， 并由規(guī)則性的選擇該輸出端子部，盡可能在各樹脂膠膜上形成出寬面排列。上述在樹脂膠膜上形成出第1及第2接線群的各接線，并自樹脂膠膜外圍，突 出該接線群的輸入端及輸出端。上述在直線上配置數(shù)個探針輸出端，以連接第l接線群。 上述在直線上配置數(shù)個第l接線群的輸出端，以連接第2接線群。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果 本發(fā)明探針，具備彈簧朝垂直方向變形的z變形部、及與該z變形部呈直列連接 的旋轉(zhuǎn)動作，且彈簧朝垂直方向變形的z0變形部；可由相關(guān)構(gòu)成，發(fā)揮讓探針旋轉(zhuǎn)
中心位于探針前端附近的作用，以發(fā)揮所需過度驅(qū)動量、及需限定于焊墊表面的探 針前端微小水平方向的移動量、及可各自獨立設(shè)計焊墊表面上的研磨動作效果。上述探針構(gòu)成上，z e變形部具有i個或數(shù)個旋轉(zhuǎn)中心，且于接觸焊墊以做檢查 時，在過度驅(qū)動中，該z e變形部會以前述旋轉(zhuǎn)中心為主以做旋轉(zhuǎn)；此外，探針前端 會在焊墊表面與l點或受限范圍內(nèi)做接觸，而在焊墊表面與探針前端上產(chǎn)生相對性的偏位，當開始接觸后即去除污垢，且于接觸后半可進行導(dǎo)電的曲面；只要藉由本發(fā)明探針，便可在因應(yīng)半導(dǎo)體設(shè)備狹隘間距的電路檢査裝置(探測器)上，不需清理探針前端。另外，本發(fā)明具有直線配置數(shù)個探針輸出端，而連接第l接線群的構(gòu)成；此外， 也具備直線配置了數(shù)個第l接線群的輸出端，而連接第2接線群的構(gòu)成；因此只要各 接觸第1及第2接線群端子便可獲得導(dǎo)電，且可獲得不需焊錫便可輕松維護的效果。參閱圖式的同時進行說明，有助于更深一層了解本發(fā)明的上述效果及其它效果。


圖1為本發(fā)明實施例i的探針結(jié)構(gòu)示意圖，圖l(a) (b)表示各探針前端部動作的 動作示意圖；圖2為本發(fā)明實施例l的z0變形部示意圖，圖2(a) (b) (c)表示各探針前端部、及 中心線軌跡的動作示意圖；圖3為本發(fā)明實施例l的z e變形部探針接觸面形狀制法的概略側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明實施例2的膠膜(film)層迭型探針概略側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明實施例2的膠膜層迭型探針概略組裝圖；圖6為本發(fā)明實施例3示意圖；圖6(a) (b)表示各探針前端部動作的動作示意圖；圖7為本發(fā)明實施例4示意圖；圖7(a) (b)表示各探針前端部動作的動作示意圖；圖8為本發(fā)明實施例5示意圖，圖8(a) (b)表示各探針前端部動作的動作示意圖； 圖9為本發(fā)明實施例6示意圖，圖9(a) (b)表示各探針前端部動作的動作示意圖； 圖10為本發(fā)明實施例7示意圖，及膠膜層迭型探針概略側(cè)視圖； 圖11為在本發(fā)明實施例7上，針對圖10所示的膠膜層迭型探針、及以左右對稱結(jié) 構(gòu)所制作的另一個膠膜層迭型探針進行配置構(gòu)成的概略側(cè)視圖12為本發(fā)明實施例7上的膠膜層迭型探針概略側(cè)視圖； 圖13為本發(fā)明實施例8上的膠膜層迭型探針概略側(cè)視圖； 圖14為表示傳統(tǒng)實施例的懸臂梁結(jié)構(gòu)及平行彈簧結(jié)構(gòu)的基本示意圖；圖15為表示傳統(tǒng)平行彈簧結(jié)構(gòu)實施例的概略側(cè)視圖，圖15(a) (b) (c)表示各探針前端部動作的動作示意圖。
具體實施方式
以下將參閱圖式的同時，說明本發(fā)明實施例；再者，并未因本實施例而限定本發(fā)明。(實施例l)以下將參閱圖式的同時，說明本發(fā)明實施例；圖l表示本發(fā)明實施例相關(guān)探針結(jié) 構(gòu)示意圖，圖l(a)(b)表示各探針動作的動作示意圖；再者，垂直探針前端直到接觸 半導(dǎo)體芯片等焊墊部之前，都維持垂直狀態(tài)；圖2表示z0變形部詳細動作的概略動 作示意圖。以圖l(a)而言，由平行彈簧ll將探針做成連結(jié)環(huán)結(jié)構(gòu)，并將單側(cè)13視為固定端， 以構(gòu)成z變形部；與連結(jié)環(huán)11垂直探針部12呈直列，并連接具旋轉(zhuǎn)中心14的z0變形 部15， z6變形部15單側(cè)則由連接焊墊16表面，以獲得與焊墊之間的導(dǎo)電；本實施例 中，是將z9變形部15做成U字形。圖l(a)是讓相對性的焊墊16朝垂直方向移動，且直到接觸垂直探針12前端部之 前，探針平行梁部ll皆維持水平狀態(tài)；如以下圖l(b)所示，焊墊16開始接觸垂直探 針12前端部，且發(fā)揮以一定量押往垂直方向的過度驅(qū)動作用后，探針的二個平行梁 lla、 llb便朝略平行旋轉(zhuǎn)移動，并伴隨著垂直探針12朝垂直方向移動；此時，垂直 探針12朝垂直移動的同時，也朝水平方向移動微小距離；此移動距離可藉由選擇平 行彈簧上的梁長度、厚度、開口面積及材質(zhì)所伴隨的彈簧常數(shù)，以任意設(shè)定。另一方面，z0變形部15會隨著垂直探針12的動作，朝垂直及水平方向移動的同 時，隨著過度驅(qū)動的進行而以旋轉(zhuǎn)中心14為主，開始朝順時鐘方向進行旋轉(zhuǎn)動作； 以下將以圖2，詳細說明此時的z6變形部15動作。圖2(a) (b) (c)是以3階段表示隨著過度驅(qū)動進行的z 0變形部15的焊墊接觸部 附近、及ze變形部15中心線的軌跡；在此，z變形部的動作呈固定(未出示于圖式 中)；圖2中的22表示探針前端焊墊表面21的接觸部附近的部分形狀、23表示z6變 形部15的中心線；圖2(a)表示開始接觸焊墊21時的圖式，在焊墊21與22a位置上銜接 探針前端22;當進行過度驅(qū)動，且焊墊21推起探針22以呈圖2(b)狀態(tài)后，z6變形部
15前端部則以旋轉(zhuǎn)中心24為主，施加旋轉(zhuǎn)動作，探針前端與焊墊的觸點則從22a移往 22b;再進一步進行過度驅(qū)動，且焊墊21推起探針22以呈圖2(c)狀態(tài)后，也會進行相 同的旋轉(zhuǎn)動作，而讓探針之間的觸點從22b移往22c;此時，旋轉(zhuǎn)中心會隨著過度驅(qū) 動，而呈現(xiàn)24a—24b —24c的變化；再者，未出示于本圖式中的z變形部，則施加位 移。這一連貫的動作中，是由研磨動作(scrub)，而在焊墊表面21與探針前端22 上產(chǎn)生相對性的偏位，因此開始接觸后，則在例如呈22a—22b的移動時，去除氧化 皮膜；接觸后半，則在例如呈22b —22c移動時，可進行導(dǎo)電的效果；藉由此動作完 成檢査，并釋放焊墊及探針壓固性而恢復(fù)原狀下，即使在探針前端附著氧化皮膜等 污垢，下一次檢査時也會因重復(fù)相同的研磨動作，而得以隨時去除氧化皮膜等污垢， 因此可實現(xiàn)不需清理的探針結(jié)構(gòu)。圖3用于說明，為了有效發(fā)揮上述焊墊表面21與探針前端22之間的研磨作用，而 制作探針接觸面形狀的方法；圖3的探針前端22，則對焊墊表面21開始進行研磨動作， 并將直到結(jié)束研磨動作為止的旋轉(zhuǎn)角0 ，分割成n個微小角度0 (1)、 9(2)…….、 0 (n);并將因應(yīng)各旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心分割成O(O)、 0(1)….、O(n);將因應(yīng)各旋轉(zhuǎn)的z 向位移(也就是過度驅(qū)動要素)分割成Z(l)、 Z(2)….、Z(n)。將探針接觸焊墊，而開始研磨的觸點視為P(O)，且隨著第一過度驅(qū)動Z(1)位移 的旋轉(zhuǎn)中心，則從0(0)移往0(1)，并將其間的第一微轉(zhuǎn)角度0 (l)的旋轉(zhuǎn)后觸點視為p(i)、將連結(jié)觸點p(o)與p(i)的第一線段視為s(i);針對第一微轉(zhuǎn)角度e (i)，將第一線段S(l)傾斜Ad(l)設(shè)定略O(shè)度，也就是S(l)對焊墊表面設(shè)定略呈平行的P(l)，并 從探針與焊墊觸點軌道，也就是通過接點P(O)的垂直線C，將開始研磨時的旋轉(zhuǎn)中心o(o)充分設(shè)置于右側(cè)，當焊墊只相對性移動相當于第一微轉(zhuǎn)角度e (i)的第一過度驅(qū)動z(l)時，會在探針前端發(fā)揮旋轉(zhuǎn)動作，而從P(0)朝P(1)摩擦移動探針與焊墊的接點。同樣的，隨著第二過度驅(qū)動Z(2)位移的旋轉(zhuǎn)中心，則從0(1)移往0(2)(未出示圖式)，并將其間的第二微轉(zhuǎn)角度e (2)的旋轉(zhuǎn)后觸點視為P(2)、將連結(jié)觸點P(i)與P(2)的第二線段視為S(2)，將第二線段S(2)傾斜Ad(2)設(shè)定略0度的P(2)后，當焊墊 只相對性移動相當于第二微轉(zhuǎn)角度0 (2)的第二過度驅(qū)動z(2)時，會在探針前端進一 步發(fā)揮旋轉(zhuǎn)動作，而從P(1)朝P(2)移動探針與焊墊的接點。以一般標示說明將此分割成n個時的情況后可得知，會隨著第n個過度驅(qū)動要素 Z(n)位移的旋轉(zhuǎn)中心，而從O(n-l)移往O(n)，并將其間的第n個微轉(zhuǎn)角度6 (n)的旋 轉(zhuǎn)后觸點視為P(n)、將連結(jié)觸點P(n-l)與P(n)的第n個線段視為S(n)，將第n個線段S(n)傾斜Ad(n)設(shè)定略O(shè)度的P(n)后，當焊墊只相對性移動相當于第n個微轉(zhuǎn)角度6 (n)的第n個過度驅(qū)動z(n)時，會在探針前端發(fā)揮旋轉(zhuǎn)動作，而從P (n-l)朝P (n)移動 探針與焊墊的接點。以這種方式，對于因應(yīng)過度驅(qū)動要素Z(l)、 Z(2)、….Z(n)的所有n個接點P(1) P(n)，決定應(yīng)發(fā)揮作用的接點P(l) P(n)位置，并可藉由連續(xù)平滑曲線連接接點 P(O)、 P(l)….P(n)所形成的凸狀曲線，決定應(yīng)接觸焊墊的探針前端形狀；并可通過 本形狀，在焊墊表面與l點、或在受限于焊墊表面范圍內(nèi)接觸探針前端，在焊墊表面 與探針前端發(fā)生相對性的偏位，及去除開始接觸時的污垢后，在接觸后半發(fā)揮導(dǎo)電 效果。(實施例2)實施例2表示，由本發(fā)明人等所提案的膠膜層迭，讓本發(fā)明適用于探針結(jié)構(gòu)的 型態(tài)；本發(fā)明人等所提案的膠膜層迭的探針結(jié)構(gòu)，正如特開2004-274010號公報的圖 24、或特開2005-300545號公報的圖l等所示，在緞帶狀(長方形)樹脂膠膜面上黏 貼銅箔板，通過蝕刻此銅箔板，以便在樹脂膠膜面上形成具彎曲部的銅制探針，并 層迭數(shù)片此探針所形成的樹脂膠膜，以構(gòu)成出組裝探針。圖4表示膠膜層迭型探針結(jié)構(gòu)實施例；在圖4上的樹脂膠膜(例如聚亞醯胺 (polymide)) 31上，黏著銅箔(例如鈹(beryllium)銅)，并藉由蝕刻加工銅箔， 以形成z0變形部32、導(dǎo)電部33、訊號線端子部34、強化導(dǎo)電性仿真部(dummy) 35a、 35b、 35c、 35d;再者，導(dǎo)電部33與強化導(dǎo)電性仿真部35a、 35b、 35c、 35d的間隙上， 則由印刷絕緣性樹脂，以形成出絕緣性仿真部35a、 35b、 35c、 35d;另一方面，樹 脂膠膜31上，事先設(shè)置了開口部36、缺口37、 38。以下將依據(jù)圖式，說明上述構(gòu)成的膠膜層迭型探針30上的功能及動作；傳達檢 查訊號的導(dǎo)電部33的一端，是通過探針前端部32a及彎曲部32b，構(gòu)成出z 0變形部32; 并由設(shè)置缺口37，在開始接觸焊墊43時，則隨著壓固而讓探針前端部32a，以旋轉(zhuǎn)中 心32c為主開始進行旋轉(zhuǎn)；另外，導(dǎo)電部平行梁33a、強化導(dǎo)電性仿真部35a、 35b及 絕緣性仿真部39a，則由設(shè)置開口部36及缺口38，以構(gòu)成平行彈簧部(也就是z變形 部40);隨著焊墊43的壓固，而將以強化導(dǎo)電性仿真部35c、 35d為主的剛性部視為 固定端后，開始進行z向變形；另一方面，導(dǎo)電部33的另一端，則設(shè)有訊號線端子部 34，以便對檢査裝置的印刷電路板等輸出檢査訊號。在膠膜層迭型探針30上，強化導(dǎo)電性仿真部35a、 35b、 35c、 35d，是由電氣連 接接地，以減少訊號導(dǎo)電部的靜電容量，還可通過具備的磁氣隔離(shield)功能， 而得以適用于檢査高頻用設(shè)備；另外，同時提高了己印刷絕緣性樹脂的絕緣性仿真11
部39a、 39b、 39c及樹脂膠膜的剛性，以防因壓曲而變形的功能。圖5表示將膠膜層迭型探針30，層迭成n張后的探針組裝；膠膜層迭型探針30上 所設(shè)置的孔41a、 41b上，則貫通支撐棒42a、 42b，以由層迭固定n張膠膜層迭型探針 30，而得以同時檢査相當于膠膜厚度(數(shù)十um)的間距n個焊墊；另外，通過個別 設(shè)定膠膜層迭型探針30的接線模式、探針前端部32a位置、及訊號線端子部34的位置， 而得以適用曲折排列焊墊等上，且可配合檢査裝置印刷電路板訊號輸出入端的位置， 設(shè)定訊號線的端子位置。 (實施例3)圖6表示實施例3的探針結(jié)構(gòu)示意圖；圖6上的51表示圖1上僅由0 z變形部所構(gòu)成 的探針；9 z變形部的一端被固定端53所支撐，探針本身不朝z向移動；圖6(a)表示 開始接觸焊墊54時的狀態(tài)圖，探針51前端則接觸焊墊54;進行中的過度驅(qū)動，直到 形成圖6(b)狀態(tài)之前，當焊墊54推高探針51后，0 z變形部的探針前端部上，便會以 旋轉(zhuǎn)中心52為主施加旋轉(zhuǎn)動作，并由圖2所示動作，摩擦焊墊54表面，以獲得與焊墊 之間的導(dǎo)電性。(實施例4)圖7表示實施例4的探針結(jié)構(gòu)示意圖；圖7上的61表示，與圖l平行彈簧ll的垂直 探針部12直列連接的9 z變形部；0 z變形部61是由垂直探針部12以支撐一端的懸臂 梁結(jié)構(gòu)；圖7(a)表示開始接觸焊墊64時的圖式，探針前端則連接焊墊64;進行過度 驅(qū)動，在圖7(b)狀態(tài)下當焊墊64推高探針后，會在平行彈簧ll的z向位移及e z變形 部61上，以旋轉(zhuǎn)中心62為主施加旋轉(zhuǎn)動作，并由圖2所示動作，摩擦焊墊64表面，以 獲得與焊墊之間的導(dǎo)電性。 (實施例5)圖8表示實施例5的探針結(jié)構(gòu)示意圖；圖8上的探針73，是由固定端75以支撐一 端，而僅以第l旋轉(zhuǎn)中心72a為旋轉(zhuǎn)中心的懸臂梁結(jié)構(gòu)所構(gòu)成；在探針73前端部上， 具有以第2旋轉(zhuǎn)中心72b為旋轉(zhuǎn)中心的6 z變形部；圖8(a)表示開始接觸焊墊74時的圖 式，9z變形部71前端則接觸焊墊74;進行過度驅(qū)動，在圖8(b)狀態(tài)下當焊墊74推高 探針73后，探針73便以旋轉(zhuǎn)中心72a為主施加旋轉(zhuǎn)動作，同時9 z變形部71則以旋轉(zhuǎn) 中心72b為主以進行旋轉(zhuǎn)動作；因此可由圖2所示的動作，以獲得與焊墊之間的導(dǎo)電 性。本實施例屬于懸臂梁長度較長時的實施例，當梁長較短時，旋轉(zhuǎn)中心72a及72b 也可位于相同位置。
權(quán)利要求
1.一種探針，其特征在于至少具備彈簧朝垂直方向變形的z變形部、及與該z變形部直列連接的旋轉(zhuǎn)動作、且至少彈簧朝垂直方向變形的zθ變形部。
2. —種探針，其特征在于ze變形部具有一個或數(shù)個旋轉(zhuǎn)中心，且于接觸焊墊 以做檢查時，在過度驅(qū)動中，該Z9變形部會以前述旋轉(zhuǎn)中心為主以做旋轉(zhuǎn)；探針前 端會在焊墊表面與1點或受限范圍內(nèi)做接觸，而在焊墊表面與探針前端上產(chǎn)生相對 性的偏位，當開始接觸后即去除污垢，且于接觸后半可進行導(dǎo)電的曲面。
3. —種探針，其特征在于旋轉(zhuǎn)角e為e(i)、 e(2)、….e(n)的總和，且具有因應(yīng)各旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)中心0(1)、 0(2)、….0(n)，在因應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的z向位移z(l)、 z(2)、….z(n)、及e旋轉(zhuǎn)位移變形的探針上，焊墊接點的輪廓曲線，是由因應(yīng)各旋 轉(zhuǎn)角0為6 (1)、 9 (2)、 0 (n)的線分S(l)、 S(2)、….S(n)的頂點P(O)、 P(l)、….P(n)中的1個接觸焊墊面，當包含接觸頂點的線分S(l)、 S(2)、 ....S(n) 之一，與焊墊面略呈平行時，則以連續(xù)平滑曲線連接前述頂點P(O)、 P(l)、….P(n) 的凸起狀曲線，則包含于探針前端形狀的一部份。
4. 根據(jù)權(quán)力要求2所述的探針，其特征在于只由z0變形部所構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的探針，其特征在于z0變形部為單撐梁的懸臂梁。
6. 根據(jù)權(quán)力要求4所述的探針，其特征在于ze變形部為單撐梁的懸臂梁。
7. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的探針，其特征在于z變形部是以2個略呈平行的曲線 或直線、或曲線與直線所構(gòu)成的導(dǎo)電材所構(gòu)成的梁、及該數(shù)個梁的兩端未呈共通變 形的支撐體所固定，固定一端支撐體后，當移動另一端支撐體時，會在一定范圍內(nèi) 呈并行運動的二組平行彈簧、及將該二組平行彈簧2段式配置成垂直方向，且具備 以導(dǎo)電材的構(gòu)件結(jié)合前述二組平行彈簧支撐體的手段，前述一組平行彈簧支撐體， 被連接于受檢端焊墊的輸入端上，另一組平行彈簧支撐體，則被連接于檢査電路的 輸出端。
8. 根據(jù)權(quán)力要求7所述的探針，其特征在于構(gòu)成平行彈簧的梁、或部分支撐體是由絕緣材所構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)力要求7所述的探針，其特征在于探針輸出端則連接，具該探針輸出端間距的輸入端，而在第1水平方向上，將間距比該輸入端間距寬的間距，視為輸出端的第1接線群；及具第1接線群輸出端間距的輸入端，則在與第1水平方向 呈直交的第2水平方向上，將間距比該輸入端間距寬的間距，視為輸出端的第2接 線群者。
10. 根據(jù)權(quán)力要求7所述的探針，其特征在于探針輸出端部屬于，當層迭數(shù)個 探針時，各接線位置會朝概略等間距偏位，并由規(guī)則性的選擇該輸出端子部，盡可 能在各樹脂膠膜上形成出寬面排列。
11. 根據(jù)權(quán)力要求9所述的探針，其特征在于在樹脂膠膜上形成出第1及第2 接線群的各接線，并自樹脂膠膜外圍，突出該接線群的輸入端及輸出端。
12. 根據(jù)權(quán)力要求9所述的探針，其特征在于在直線上配置數(shù)個探針輸出端， 以連接第l接線群。
13. 根據(jù)權(quán)力要求9所述的探針，其特征在于在直線上配置數(shù)個第1接線群的 輸出端，以連接第2接線群。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種探針，至少具備彈簧朝垂直方向變形的z變形部、及與該z變形部直列連接的旋轉(zhuǎn)動作、且至少彈簧朝垂直方向變形的zθ變形部，并于該zθ變形部上設(shè)置一個或數(shù)個旋轉(zhuǎn)中心；而且在探針前端上設(shè)置了，讓zθ變形部接觸焊墊以便在檢查時的過度驅(qū)動中，以前述旋轉(zhuǎn)中心為主，以轉(zhuǎn)動前述zθ變形部，讓探針前端得以在焊墊表面與1點或受限范圍內(nèi)進行接觸，且于焊墊表面與探針前端產(chǎn)生相對性的偏移，當開始接觸后即去除污垢，且于接觸后半可進行導(dǎo)電的曲面。該探針可因應(yīng)狹隘間距的焊墊，且不需清理。
文檔編號G01R1/067GK101165494SQ20071016366
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者木本軍生 申請人:木本軍生