专利名称：测试用探针的制作方法
技术领域：
本发明是与探针有关，特别是指一种可减少应力集中现象的测试用探针。
背景技术：
在半导体工业中，当集成电路晶片完成但尚未进行封装制程之前，必须先经过一检测程序测试晶片的电路功能；检测程序是利用一探针卡设于测试机台与晶片之间，探针卡具有若干悬臂式(Cantilever Type)探针，借由各探针分别抵接于晶片的焊垫，使测试机的测试讯号可来回传送于晶片与测试机之间。
一般探针卡的悬臂式探针90，如图19所示，包含有一本体91以及一杆件92，杆件92具有一呈直立状的固定部93，以及一悬臂部94，悬臂部94一端设于固定部93顶端，另一端具有一尖部96，悬臂部94是自固定部93沿水平方向延伸；如图20所示，当探针90的尖部96被以施加预定外力的方式抵接于一待测物95时，外力即会造成杆件92的悬臂部94变形，而借由变形的悬臂部94所产生的应力，探针90即可确实抵接于待测物95。
然而，当上述悬臂式探针90的结构受到外力作用时，在悬臂部94与固定部93相互连结的转角位置容易产生应力集中现象，在长时间进行待测物95的测试时，常会导致杆件92结构的疲劳破坏，而且，如果欲针对悬臂式探针90的刚性作结构改良设计时，则会增加各探针所占的空间，无法进行具有高脚数的集成电路，或是微间距等的测试工作。
发明内容
因此，本发明的主要目的乃在于提供一种测试用探针，可将测试过程中所产生的应力均匀地分布于一预定区域内，避免产生应力集中现象，减少探针发生破坏的情形。
为达成前揭目的，本发明所提供的测试用探针，包含有一本体以及一杆件；该本体具有至少一支撑部，该杆件一端设于该本体，另一端则朝该支撑部方向延伸，使该杆件抵于该等支撑部；借此，本发明利用杆件一端外伸出支撑部的设计，使整体探针呈悬挂式固定梁结构(Overhanging Beam)，相较于悬臂梁(Cantilever Beam)探针结构，本发明可将测试过程中所产生的应力均匀地分布在一预定区域内，避免产生应力集中现象，减少探针结构发生破坏的情况。
图1是本发明第一较佳实施例的正视图；图2是本发明第一较佳实施例的立体图；图3是本发明第一较佳实施例的制法示意图；图4是本发明第一较佳实施例的制法示意图；
图5是本发明第一较佳实施例的示意图；图6是本发明第二较佳实施例的正视图；图7是本发明第三较佳实施例的正视图；图8是本发明第四较佳实施例的正视图；图9是本发明第四较佳实施例的立体图；图10是本发明第五较佳实施例的立体图；图11是本发明第六较佳实施例的立体图；图12是本发明第七较佳实施例的立体分解图；图13是本发明第七较佳实施例的顶视图；图14是本发明第八较佳实施例的立体图；图15是本发明第九较佳实施例的正视图；图16是本发明第十较佳实施例的正视图；图17是本发明第十一较佳实施例的立体图；图18是本发明第十二较佳实施例的立体图；图19是常用探针的正视图；以及图20是常用探针的示意图。
具体实施例方式
以下，兹配合附图列举若干较佳实施例，用以对本发明的结构、制法及功效进行详细说明。
请参阅图1及图2所示，是为本发明第一较佳实施例所提供的测试用探针10，包含有一本体11以及一杆件12；本体11是呈板状，具有一凸出板面的长形支撑部13，杆件12具有一固定部14以及一悬臂部15，固定部14是与悬臂部15相互垂直，且固定部14的高度约与支撑部13凸出本体11的高度相同，而探针10的悬臂部15一端具有一尖部16；探针10的固定部14一端是焊设于本体11的板面，使悬臂部15概呈水平状地朝支撑部13的方向延伸，且尖部16外伸出支撑部13一预定距离，而悬臂部15则抵于支撑部13的顶面，探针10可借由一设于本体11的导线17，或是空间转换器(Space Transformer)电性连接于一探针卡的电路板18，用以测试集成电路。
本发明第一较佳实施例的测试用探针的制造方法，如图3所示，首先是制备一第一基座20，第一基座20的制造方式可为硅晶圆微制程(Silicon micromachining)方式、陶瓷加工方式，或是电化学制程(Electrochemical Fabrication，Efab)，第一基座20具有一板状本体11以及一凸出本体11的长形支撑部13；接着，制备一第二基座22，第二基座22的制造方式是为电化学制程(Electrochemical Fabrication，Efab)，第二基座22具有一牺牲层23，以及若干一体成形于牺牲层23的杆件12，杆件12具有一固定部14，以及一垂直于固定部14的悬臂部15，悬臂部15一端具有一尖部16；最后，如图4所示，以焊接方式(亦可以导电胶或其他粘接方式)结合第一基座20与第二基座22，使各杆件12的固定部14一端焊接于本体11，悬臂部15抵接于支撑部13，且尖部16外伸于支撑部13；最后，如图2及图5所示，以蚀刻加工方式将第一基座20的牺牲层23移除，即可形成若干测试用探针10的结构。
经由上述制法所完成的探针结构，如图5所示，由于杆件12的固定部14是焊固于本体11，悬臂部15抵于支撑部13，而尖部16外伸出支撑部13，当探针10被以施加预定外力的方式，使尖部16抵接于一待测物(图中未示)时，悬臂部15随即可对应变形，而由于悬臂部15所受的外力分别由支撑部13与固定部14所承受，使杆件12的应力是均匀地分布在悬臂部15抵于支撑部13位置与固定部14的区域内，杆件12呈非单点抗力状态，应力较小，避免常用探针所产生应力集中的情形。
借此，本发明利用杆件一端外伸出支撑部的设计，使整体探针呈悬挂式固定梁结构(Overhanging Beam)，相较于悬臂梁(CantileverBeam)探针结构，本发明可将测试过程中所产生的应力均匀地分布在探针本身的预定区域内，避免产生应力集中现象，减少探针结构发生破坏的情况。
此外，如图6所示，是为本发明所提供第二较佳实施例的测试用探针24，其特点在于支撑部25是与悬臂部26相距一预定距离；或者是，如图7所示，是为本发明所提供第三较佳实施例的测试用探针27，其特点在于支撑部28是抵顶于悬臂部29，使悬臂部29呈向上方仰起的倾斜状；上述第二及第三较佳实施例皆可同样达到本发明的发明目的。
利用本发明的制造方法，可依测试需要而弹性改变各探针具有的支撑部的数量、位置或结构，如图8及图9所示，是为本发明所提供第四较佳实施例的测试用探针30，其结构与第一较佳实施例大致相同，包含有一本体31以及一杆件32，杆件32具有一固定部33以及一悬臂部34，而特点在于本体31具有二相互平行的长形支撑部35，杆件32是抵于各支撑部35的顶侧，而本体31具有一用以电性连接电路板的空间转换器36，借此，当杆件32的悬臂部34受力而弯曲时，可借由二支撑部35的抵顶而使应力分布更为均匀，更可避免探针结构受到破坏。
如图10所示，是为本发明第五较佳实施例所提供的测试用探针40，特点在于支撑部41是呈柱状，且不同探针40可具有不同数量与位置的支撑部41，例如其中一探针40具有二支撑部41，而另一探针40’具有一支撑部41’，不同探针40、41’的支撑部41、41’位置亦相互交错，借以使各探针40、40’具有不同的结构强度，用以因测试时的不同需求；而再如图11所示，本发明第六较佳实施例所提供的测试用探针45，特点则在于探针45的支撑部46具有一凹槽47，且凹槽47位置对应于探针45的悬臂部48，当悬臂部48抵于支撑部46时，凹槽47即可定位悬臂部48，使悬臂部48不会受力而偏移。
综合上述的各实施例，依据相同的设计概念，本发明也可改将支撑部设于杆件的悬臂部，当固定部设于本体时，支撑部是抵于本体，悬臂部的尖部亦外伸出支撑部；而本体也可设一位置对应支撑部的凹槽，达到定位杆件的功用。
除此之外，如图12及图13所示，是为本发明第七较佳实施例的测试用探针60的应用示意图，其探针60的结构类同于第一较佳实施例，特点在于本体61具有若干相互连接的侧壁62，以及若干经由侧壁62所围成的容室63，容室63是呈矩阵状排列，而杆件64的固定部65是焊设于容室63内，使探针60可多数密集地排列于本体61，用以作为高脚数集成电路的测试。
本发明亦可将杆件以不同的结构形态取代，借以达到本发明的目的，如图14所示，是为本发明第八较佳实施例所提供的测试用探针50，包含有一本体51以及一杆件52；杆件52具有一固定部53以及一悬臂部54，固定部53具有呈直立状的一第一柱55、一第二柱56，与一一体成形于第一、第二柱55、56底端的横柱57，第一柱55顶端是一体成形于悬臂部54一端，第二柱56顶端则与悬臂部54相距一预定距离；杆件52是以固定部53的横柱57二端分别焊设于本体51，使悬臂部54的自由端外伸出第二柱56，当自由端受力时，杆件52即可借由第一柱55连结于本体51，以及悬臂部54抵于第二柱56的顶端，使悬臂部54受力弯曲后所产生的应力分布在第一柱55与第二柱56之间，借以可达到本发明的目的。
另如图15所示，本发明第九较佳实施例所提供的测试用探针70，包含有一本体71以及一长形杆件72；本体71表面设有一电性焊接点73，以及一球状支撑部74；杆件72一端是直接焊设于焊接点73，且杆件72受到支撑部74表面的抵顶而弯折变形，即可使杆件72的自由端外伸于支撑部74；而再如图16所示，是为本发明第十较佳实施例所提供的测试用探针75，特点则在于本体76的表面具有一呈凹陷状的容置部77，使本体76表面于容置部77的周缘形成一支撑部78，当杆件79一端焊设于容置部77内，杆件79即可因抵于支撑部78而弯折变形，同样使杆件79的自由端外伸出支撑部78，以达到本发明的目的。
再如图17所示，是为本发明第十一较佳实施例所提供的测试用探针80，其特点在于支撑部81具有二侧柱82以及一设于二侧柱82间的横杆83，使支撑部81概呈ㄇ形，各杆件84的悬臂部85是抵于横杆83，横杆83及侧柱82可利用不同的材质制成，借以使支撑部81具有弹性；或是如图18所示，是为本发明第十二较佳实施例所提供的测试用探针86，其特点则在于概呈ㄇ形的支撑部87另设有一板片88，悬臂部89即可抵于板片88，借以改变悬臂部89抵于待测物的弹性。
权利要求
1.一种测试用探针，其特征在于，包含有一本体，具有至少一支撑部；以及一杆件，一端设于该本体，另一端朝该支撑部的方向延伸，使该杆件抵于该等支撑部。
2.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，该杆件具有一固定部以及一悬臂部，该固定部是与该悬臂部相互垂直，该固定部设于该本体，使该悬臂部沿水平方向延伸并抵于该等支撑部。
3.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，该杆件具有一固定部以及一悬臂部，该固定部是与该悬臂部呈预定角度，该固定部设于该本体，该悬臂部则抵于该等支撑部。
4.依据权利要求3所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体具有若干侧壁，以及一经由该等侧壁所围成的容室，该杆件的固定部是设于该容室内。
5.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，其中至少一该支撑部具有一凹槽，该凹槽的位置是对应于该杆件的位置。
6.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件外伸于该等支撑部的一端设有一尖部。
7.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体的表面具有一呈凹陷状的容置部，使该本体于该容置部的周缘形成一该支撑部，该杆件一端是设于该容置部内。
8.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一导线电性连接于一电路板。
9.依据权利要求1所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一空间转换器电性连接于一电路板。
10.一种测试用探针，其特征在于，包含有一本体，具有至少一支撑部；以及一杆件，具有一固定部，以及一与该固定部呈预定角度的悬臂部，该固定部是设于该本体，使该悬臂部朝该支撑部方向延伸，且与该支撑部相距一预定距离。
11.依据权利要求10所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体具有若干侧壁，以及一经由该等侧壁所围成的容室，该杆件的固定部是设于该容室内。
12.依据权利要求10所述的测试用探针，其特征在于，其中一该支撑部具有一凹槽，该凹槽的位置是对应于该杆件的悬臂部位置。
13.依据权利要求10所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件的悬臂部外伸于该等支撑部的一端设有一尖部。
14.依据权利要求10所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体的表面具有一呈凹陷状的容置部，使该本体于该容置部的周缘形成一该支撑部，该杆件一端是设于该容置部内。
15.依据权利要求10所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一导线电性连接于一电路板。
16.依据权利要求10所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一空间转换器电性连接于一电路板。
17.一种测试用探针，其特征在于，包含有一本体；以及一杆件，具有至少一支撑部；该杆件一端是设于该本体，使该等支撑部抵于该本体。
18.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，该杆件具有一固定部，以及一与该固定部呈预定角度的悬臂部，该等支撑部设于该悬臂部，该固定部是设于该本体，使该等支撑部抵于该本体。
19.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体具有若干侧壁，以及一经由该等侧壁所围成的容室，该杆件的固定部是设于该容室内。
20.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体具有一凹槽，该凹槽的位置是对应于该等支撑部的位置。
21.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件外伸于该等支撑部的一端设有一尖部。
22.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体的表面具有一呈凹陷状的容置部，该杆件一端是设于该容置部内，使该等支撑部抵于该本体。
23.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一导线电性连接于一电路板。
24.依据权利要求17所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一空间转换器电性连接于一电路板。
25.一种测试用探针，其特征在于，包含有一本体；以及一杆件，具有至少一支撑部；该杆件一端是设于该本体，且该等支撑部与该本体相距一预定距离。
26.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，该杆件具有一固定部，以及一与该固定部呈预定角度的悬臂部，该等支撑部设于该悬臂部，而该固定部是设于该本体。
27.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体具有若干侧壁，以及一经由该等侧壁所围成的容室，该杆件的固定部是设于该容室内。
28.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体具有一凹槽，该凹槽的位置是对应于该等支撑部的位置。
29.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件外伸于该等支撑部的一端设有一尖部。
30.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，其中该本体的表面具有一呈凹陷状的容置部，该杆件一端是设于该容置部内。
31.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一导线电性连接于一电路板。
32.依据权利要求25所述的测试用探针，其特征在于，其中该杆件是借由一空间转换器电性连接于一电路板。
33.一种探针卡，具有一电路板以及若干探针；其特征在于，各该探针包含有一本体，具有至少一支撑部；以及一杆件，一端设于该本体，另一端朝该支撑部的方向延伸，使该杆件抵于该等支撑部。
34.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，各该探针的杆件具有一固定部以及一悬臂部，该固定部是与该悬臂部相互垂直，该固定部设于该本体，使该悬臂部沿水平方向延伸并抵于该等支撑部。
35.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，各该探针的杆件具有一固定部以及一悬臂部，该固定部是与该悬臂部呈预定角度，该固定部设于该本体，该悬臂部则抵于该等支撑部。
36.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，各该探针的本体具有若干侧壁，以及一经由该等侧壁所围成的容室，该杆件的固定部是设于该容室内。
37.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，其中至少一该支撑部具有一凹槽，该凹槽的位置是对应于该杆件的位置。
38.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，各该探针的杆件外伸于该等支撑部的一端设有一尖部。
39.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，其中该本体的表面具有一呈凹陷状的容置部，使该本体于该容置部的周缘形成一该支撑部，该杆件一端是设于该容置部内。
40.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，各该探针的杆件是借由一导线电性连接于一电路板。
41.依据权利要求33所述的探针卡，其特征在于，各该探针的杆件是借由一空间转换器电性连接于一电路板。
42.一种探针的制法，其特征在于，包含有a.制备一第一基座，该第一基座具有一本体以及至少一支撑部；b.制备一第二基座，该第二基座具有至少一杆件；以及c.结合该第一基座与该第二基座，使各该杆件一端设于该本体，另一端外伸于其中一该支撑部，且各该杆件抵接于该支撑部。
43.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该第一基座是以硅晶圆微制程(Silicon micromachining)方式制成。
44.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该第一基座是以陶瓷加工方式制成。
45.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该第一基座是以电化学制程(Electrochemical Fabrication，EFAB)方式制成。
46.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该第二基座是以镀造(Plating)方式制成。
47.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该第二基座是以电化学制程(Electrochemical Fabrication，Efab)方式制成。
48.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其个该步骤c中，该第一基座与该第二基座是以粘接方式相互结合。
49.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该步骤c中，该第一基座与该第二基座是以焊接方式相互结合。
50.依据权利要求42所述探针的制法，其特征在于，其中该步骤c中，该第一基座与该第二基座是以导电胶(Conductive adhesive)相互结合。
51.一种测试用探针，其特征在于，是以权利要求42所述的制法制成。
52.依据权利要求51所述的测试用探针，其特征在于，包含有一本体，具有至少一支撑部；以及一杆件，一端设于该本体，另一端朝该支撑部的方向延伸，使该杆件抵于该等支撑部。
53.依据权利要求51所述的测试用探针，其特征在于，该杆件具有一固定部以及一悬臂部，该固定部是与该悬臂部呈预定角度，该固定部设于该本体，该悬臂部则抵于该等支撑部。
全文摘要
一种测试用探针，包含有一本体以及一杆件，本体具有至少一支撑部，而杆件一端设于本体，另一端朝支撑部的方向延伸，使杆件抵于该等支撑部。
文档编号G01R1/067GK1822342SQ20051000905
公开日2006年8月23日 申请日期2005年2月17日 优先权日2005年2月17日
发明者洪文兴 申请人:旺矽科技股份有限公司