專利名稱：改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探針模塊的技術(shù)范疇，特別涉及一種應(yīng)用于IC、晶圓等半導(dǎo)
體組件檢試的探針模塊的組成結(jié)構(gòu)改良。
背景技術(shù)：
目前探針已廣泛應(yīng)用于各種測試領(lǐng)域，如印刷電路板測試、晶圓測試、IC封
裝測試、通信產(chǎn)品及液晶面板測試等，皆須探針作為測試媒介。除此的外，現(xiàn)階 段探針亦逐漸朝精細的電子組件發(fā)展，主要是因為探針尺寸規(guī)格愈來愈精細且具 有導(dǎo)電性、低電阻的優(yōu)點，因此將賦予探針高頻信號傳輸?shù)墓?，而可作為手機等 無線通信產(chǎn)品的收發(fā)天線及各類電子產(chǎn)品充電器、連接器的銜接接點。未來探針 將不再只扮演測試功能的角色，亦將于電子組件的領(lǐng)域上占領(lǐng)不可或缺的位置。
另外，拜科技高度發(fā)展所賜，目前ic設(shè)計已能將多種影音功能加諸于一顆小
小的IC芯片內(nèi)，而大大提升了信息產(chǎn)品的實用性。隨著IC芯片功能的增加，其 芯片設(shè)計及封裝測試的技術(shù)難度亦相對提高，如圖1所示的多芯片封裝MCP、是 統(tǒng)單芯片SOC，或者是統(tǒng)級封裝SIP等，然因為目前封裝技術(shù)并無法跟上IC芯 片輕薄、短小，以及具多層堆棧等設(shè)計趨勢的腳步。不僅IC測試的良率低，且測
試用的探針模塊亦需視不同的封裝技術(shù)，以及測試的芯片結(jié)構(gòu)作對應(yīng)的更換或調(diào) 整，而甚為不便，同時成本負擔較高。茲進一步將現(xiàn)有的探針模塊結(jié)構(gòu)舉例說明 于后。
請參閱圖2所示，其是申請案第91207196模塊化彈力針組裝置結(jié)構(gòu)專利案以 下簡稱現(xiàn)有技術(shù)一，亦即本案申請人先前的發(fā)明，所述現(xiàn)有一是由一上蓋、下蓋， 以及組設(shè)于所述上、下蓋間的若干彈力針所組成，其中所述上蓋是于軸向形成一 個或一個以上中空的第一定位孔，而下蓋則是結(jié)合于上蓋下方，且于與第一定位 孔的相對位置處亦軸向具有中空的第二定位孔，用以供所述彈力針組設(shè)，各所述 彈力針是于上探針及下探針間具有一彈性壓縮組件，且將所述上探針及下探針受 到第一定位孔及第二定位孔的限制定位并凸伸于所述第一定位孔及第二定位孔
外。藉此組成一專門應(yīng)用于電性檢測的探針模塊。
又，另一現(xiàn)有發(fā)明是專利號U S 2004/0147140的美國專利案以下簡稱現(xiàn)有技 術(shù)二，請參閱圖3、圖4所示，所述現(xiàn)有技術(shù)二的探針模塊主要組成結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有 技術(shù)一略同，主要是于二上、下模板相對表面處形成若干容置孔槽，用以供探針 容置后蓋合，再利用螺桿螺鎖固定。而現(xiàn)有二與現(xiàn)有一最大的不同在于探針90 結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)二的探針90是由線圈繞設(shè)而成，二端與IC芯片及PCB板接觸 的線圈是繞設(shè)成密集結(jié)構(gòu)的觸接部91，且中段的身部92亦為線圈繞設(shè)成密集接 觸的結(jié)構(gòu)，進一步再于所述身部92與二端的觸接部91之間設(shè)一僅具一線圈段的 彈性部93,應(yīng)用時，藉所述探針90二端與IC芯片及PCB板接觸，達到檢測目 的。
上述二現(xiàn)有技術(shù)在組成結(jié)構(gòu)上，因為需利用上、下蓋相對蓋合而組套、定位 所述彈力針探針，因此制造及成本上負擔較大，同時組裝亦較不便。再者現(xiàn)有一、 二的彈力針探針應(yīng)用于IC芯片檢測時，因為其彈性力量較大且不均勻，故而容易 對芯片造成破壞，尤其是多芯片堆棧IC芯片。且現(xiàn)有技術(shù)二其探針因為彈性力僅 由彈性部提供，其結(jié)構(gòu)又僅為一線圈段構(gòu)態(tài)，不僅彈性差、容易產(chǎn)生彈性疲乏， 同時其彈性力量無法穩(wěn)定提供，對于講更高求精密檢測的新世代IC芯片而言，實 非最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
其次因為IC芯片檢測是處于高溫環(huán)境下，故IC板本身難免會產(chǎn)生翹曲情形， 造成翹曲部位的錫球位置產(chǎn)生偏移，進而令彈力針的探針部無法準確且穩(wěn)定的與 錫球接觸，對檢測的良率造成影響。雖然現(xiàn)有技術(shù)二探針90其與錫球接觸的觸接 部91可于受力時作偏擺彎曲，惟因為其上、下模板的設(shè)計無法讓所述觸接部作偏 擺定位功能，同時其彈性部93的結(jié)構(gòu)設(shè)計亦無法令所述觸接部91作均勻且穩(wěn)定 性的偏擺彎曲，甚至?xí)椥圆?3結(jié)構(gòu)造成不良影響。
另外現(xiàn)有技術(shù)一彈力針其中段處類似彈簧的線圈結(jié)構(gòu)呈寬松結(jié)構(gòu)，故檢測時 電子信號通過時會循著線圈的螺旋結(jié)構(gòu)路徑流動，不僅電阻值與路徑長度呈正比， 且亦因電感效應(yīng)大而影響信號的傳輸效率與質(zhì)量。雖然現(xiàn)有技術(shù)二探針是由線圈 一體繞設(shè)而成，惟因為當進行檢測時，其身部92與二端的觸接部91間的彈性部 93并無法壓縮成整個密集接觸的結(jié)構(gòu)型態(tài)，因此在對于電性檢測的信號傳輸，仍 有造成些許影響，實有進一步改善的必要。
有鑒于此，本發(fā)明人為改善上述現(xiàn)有發(fā)明的缺失，乃決心憑其從事相關(guān)行業(yè)
制造、研發(fā)的多年經(jīng)驗，遂終日苦思力索、潛心研發(fā)，終研創(chuàng)出本發(fā)明改進的模 塊化彈性探針結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，其是令模塊化的探針 結(jié)構(gòu)更為精巧、實用，以提升產(chǎn)業(yè)競爭性，以及電子信號傳輸?shù)男逝c穩(wěn)定性。
為了達成上述的目的，本發(fā)明改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)是由模塊本體，以 及若干穿套、結(jié)合于所述模塊本體內(nèi)緣的彈性電導(dǎo)探針等構(gòu)件組成。其中所述模 塊本體沿其外緣面形成有若干貫穿的孔槽，用以供所述彈性電導(dǎo)探針分別穿設(shè)后
固定，且所述孔槽其二端對近外側(cè)形成有沉孔部。而所述彈性電導(dǎo)探針固置于所 述模塊本體的孔槽中時，其二端是穿出容置的孔槽外，各所述彈性電導(dǎo)探針是由
線圈一體繞設(shè)成型，二端形成有一接導(dǎo)部，而中段則形成一作為與所述孔槽定位 結(jié)合的固定部，且所述二接導(dǎo)部，以及固定部是將線圈繞設(shè)形成密集接觸的結(jié)構(gòu)， 同時所述二接導(dǎo)部與固定部間的線圈結(jié)構(gòu)，是繞設(shè)形成寬松構(gòu)態(tài)而具有彈性壓縮 特性的彈簧部。欲結(jié)合固定時，可利用迫抵方式令各所述電導(dǎo)探針的固定部卡迫 于對應(yīng)的孔槽內(nèi)壁而固定。或者于所述模塊本體對應(yīng)所述孔槽的外緣處貫設(shè)垂直 連通的注膠孔，進一步將樹脂等黏著劑注入孔槽內(nèi)，用以將彈性電導(dǎo)探針黏固于
孔槽處。藉此組成一組裝簡便、結(jié)構(gòu)精巧的探針模塊，應(yīng)用于IC芯片的檢測時， 不僅各所述彈性電導(dǎo)探針的接導(dǎo)部與IC板的錫球接觸時，可視情況作自動偏擺、
彎曲的調(diào)整定位效果，同時所述彈性電導(dǎo)探針的彈簧部經(jīng)施壓而壓縮呈密集接觸 型態(tài)供電子信號通過，得降低電阻、消除電感效應(yīng)，達到穩(wěn)提升檢測時電子信號 傳輸?shù)男始胺€(wěn)定性。
本發(fā)明的上述及其它目的與優(yōu)點，不難從下述所選用實施例的詳細說明與附 圖中，獲得深入了解。


圖1為目前業(yè)界IC芯片封裝種類的舉例圖標；
圖2為第一種現(xiàn)有發(fā)明的組合剖面圖3為第二種現(xiàn)有發(fā)明的組合剖面圖4為第二種現(xiàn)有發(fā)明的探針立體外觀圖5為本發(fā)明分解示意圖6為本發(fā)明應(yīng)用于檢測時的組合剖面圖7為本發(fā)明應(yīng)用于檢測的另一狀態(tài)組合剖面圖8為本發(fā)明進行電子信號檢測的狀態(tài)示意圖9為本發(fā)明第二種彈性電導(dǎo)探針與模塊本體結(jié)合的組剖面示意圖； 圖IO為本發(fā)明模塊本體第二種設(shè)計結(jié)構(gòu)的組合剖面圖； 圖11為本發(fā)明彈性電導(dǎo)探針自動調(diào)整定位示意圖12為本發(fā)明彈性電導(dǎo)探針第二種實施例設(shè)計的組裝剖面暨自動定位的應(yīng) 用實施例示意圖13為本發(fā)明彈性電導(dǎo)探針第三種實施例設(shè)計的組裝剖面圖14為本發(fā)明彈性電導(dǎo)探針第三種實施例設(shè)計的組裝暨應(yīng)用實施例剖面示意圖。
附圖標記說明模塊本體-10;孔槽-ll;沉孔部-lll;注膠孔-12;定位凹緣 -13;彈性電導(dǎo)探針-20;接導(dǎo)部-21;碗形定位端-211;固定部-22;彈簧部-23; PCB板-30;接端部-31; IC板-40;錫球-41。
具體實施例方式
請參閱圖5 圖8所示，本發(fā)明改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，是由一模塊本 體10，以及若干彈性電導(dǎo)探針20等構(gòu)件組成，其中
所述模塊本體10為一般幾何形狀的板塊，其上依設(shè)計需求貫設(shè)形成有若干呈 矩陣或非矩隔陣排列的孔槽11，用以供所述彈性電導(dǎo)探針20分別組設(shè)。又所述 孔槽11其內(nèi)緣孔徑與彈性電導(dǎo)探針20外徑相等，可利用迫抵定位方式令各所述 電導(dǎo)探針20迫于、固定于孔槽ll內(nèi)，或者于所述模塊本體IO對應(yīng)所述孔槽11 的外緣處貫設(shè)垂直連通的注膠孔12，進一步將樹脂等黏著劑注入孔槽11內(nèi)，用 以將彈性電導(dǎo)探針20黏固于孔槽11處，如圖9所示。再者所述孔槽11其二端靠 外緣是形成沉孔部111，作為所述彈性電導(dǎo)探針20 —端與IC板40的錫球41接 觸時，可視情況作自動偏擺、彎曲的調(diào)整定位效果詳細內(nèi)容，于后再述，同時亦 可避免相鄰的彈性電導(dǎo)探針20間有相接觸而造成短路的情形發(fā)生。
所述彈性電導(dǎo)探針20是依序組設(shè)于所述模塊本體10的孔槽11中，且二端的 接導(dǎo)部21并穿出所述孔槽11夕卜。各所述彈性電導(dǎo)探針20是由線圈一體繞設(shè)成型，
除二端形成有與PCB板30及IC板40接觸的接導(dǎo)部21夕卜，中段形成有一作為與 所述孔槽11定位結(jié)合的固定部22，同時所述二接導(dǎo)部21與固定部22間另繞設(shè) 形成一彈簧部23，所述二接導(dǎo)部21及固定部22結(jié)構(gòu)上是將線圈繞設(shè)形成密集接 觸的構(gòu)態(tài)，而所述彈簧部23則是線圈繞設(shè)形成寬松結(jié)構(gòu)，而具有彈性壓縮特性。 再者，請再參閱圖IO所示，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計的變化上，亦可于所述模塊本體 IO相對成型所述孔槽11外緣，另凸設(shè)形成一定位凹緣13，用以供IC板40檢測 時定位之用。
據(jù)此，藉上述的構(gòu)件組成一結(jié)構(gòu)精巧、彈性力量均勻，且檢測時具有與錫球 作自動微調(diào)定位的探針模塊，不僅可降低成本，同時當應(yīng)用于檢測電子信號傳輸 作業(yè)時，可通過降低電阻、消除電感效應(yīng)，達到穩(wěn)提升檢測時電子信號傳輸?shù)男?率及穩(wěn)定性。再進一步說明于下。
請再參閱圖6所示，本發(fā)明應(yīng)用于檢測作業(yè)時，是將探針模塊置于PCB板 30與IC板40之間，令各所述彈性電導(dǎo)探針20二端接導(dǎo)部21分別與P C B板30 上的接端部31，以及IC板40上的錫球41靠抵接觸，當進行信號傳輸?shù)臋z測時， 彈性電導(dǎo)探針20的彈簧部23經(jīng)施壓而壓縮呈密集接觸型態(tài)，進一步與接導(dǎo)部21 及固定部22呈現(xiàn)完全密集的一體式型態(tài)，故可供電子信號穩(wěn)定且迅速通過，如圖 8所示，確實具有降低電阻、消除電感效應(yīng)的效用，且因為所述接導(dǎo)部21為線圈 結(jié)構(gòu)，與錫球41接觸時可緩和并減輕壓迫力道，降低長時間高溫測試時對錫球 41造成的不良影響。其次在某些特定場合中，例如測試的IC為低階產(chǎn)品時，則 可允許彈性電導(dǎo)探針20于測試過程中呈現(xiàn)非完全壓縮的結(jié)構(gòu)型態(tài)，如圖7所示。
另外，如圖11所示，在檢測過程中，若IC板40產(chǎn)生翹曲情形而令錫球41 位置偏移時，因為本發(fā)明所述模塊本體10其孔槽11 二端的沉孔部111是呈較大 的孔徑，故可令所述彈性電導(dǎo)探針20的接導(dǎo)部21與錫球41接觸時，作自動偏擺、 彎曲的調(diào)整定位效果，避免產(chǎn)生接觸不良的情形。再者，如圖12所示，本發(fā)明所 述彈性電導(dǎo)探針20其二端的接導(dǎo)部21亦可呈錐形狀的漸縮狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，而增加 所述接導(dǎo)部21自動偏擺、彎曲調(diào)整定位的順暢度。又，承上述，請再參閱圖13、 圖14所示，本發(fā)明所述彈性電導(dǎo)探針20在結(jié)構(gòu)設(shè)計的變化上，其與IC板40的 錫球41接觸一端的接導(dǎo)部21外端緣，亦可再形成外擴狀的碗形定位端211，用 以增加所述接導(dǎo)部21與錫球41作自動定位時接觸的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，包括一模塊本體，以及若干彈性電導(dǎo)探針，其特征在于所述模塊本體沿其外緣面形成有若干貫穿的孔槽，所述彈性電導(dǎo)探針分別穿設(shè)所述孔槽后固定；所述彈性電導(dǎo)探針是固置于所述模塊本體的孔槽中，且二端穿出容置的孔槽外，各所述彈性電導(dǎo)探針是由線圈一體繞設(shè)成型，二端形成有接導(dǎo)部，而中段則形成作為與所述孔槽定位結(jié)合的固定部，所述接導(dǎo)部及固定部是將線圈繞設(shè)形成密集接觸的結(jié)構(gòu)，同時所述二接導(dǎo)部與固定部間的線圈結(jié)構(gòu)，是繞設(shè)形成寬松構(gòu)態(tài)而具有彈性壓縮特性的彈簧部。
2. 依權(quán)利要求1所述的改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，其中成型于所述模塊本 體上的孔槽，其二端對應(yīng)所述彈簧部的外端，是形成有沉孔部。
3. 依權(quán)利要求1或2所述的改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，其中各所述彈性電 導(dǎo)探針與IC板的錫球接觸的一端的接導(dǎo)部外端緣，形成外擴狀的用以增加所述接 導(dǎo)部作自動定位時接觸穩(wěn)定性的碗形定位端。
4. 依權(quán)利要求1所述的改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，其中所述彈性電導(dǎo)探針 的固定部外徑等于各所述孔槽內(nèi)緣的孔徑，利用迫抵方式令各所述電導(dǎo)探針的固 定部卡迫于對應(yīng)的孔槽內(nèi)壁；或者于所述模塊本體對應(yīng)所述孔槽的外緣處貫設(shè)垂 直連通的注膠孔，進一步將黏著劑注入孔槽內(nèi)，將彈性電導(dǎo)探針黏固于孔槽處。
5. 依權(quán)利要求1所述的改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，其中所述模塊本體于相 對成型所述孔槽外緣，形成一供IC板檢測時定位用的定位凹緣。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種改進的模塊化彈性探針結(jié)構(gòu)，是于一模塊本體外緣面形成若干貫穿的孔槽，用以供若干彈性電導(dǎo)探針分別穿設(shè)后定著固定，且并令彈性探針二端穿出容置的孔槽外，而各所述彈性電導(dǎo)探針是由線圈一體繞設(shè)成型，二端形成有一接導(dǎo)部，而中段則形成一作為與所述孔槽定位結(jié)合的固定部，藉此組成一結(jié)構(gòu)精巧、彈性力量均勻、檢測時并具自動調(diào)整定位，同時電子信號傳導(dǎo)性佳的探針模塊。
文檔編號H01L21/66GK101109768SQ200610098880
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者范偉芳 申請人:范偉芳