专利名称：一体成型电导探针的讯号传输方法及其成品的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种测试用探针的技术领域，特别是指一种利用一体成型的探针作讯号传输的方法及其结构。
背景技术：
目前探针已广泛应用于各种测试领域，如印刷电路板测试、晶圆测试、IC封装测试、通讯产品及液晶面板测试等，皆须探针做为测试媒介。除此之外，现阶段探针亦逐渐朝精细的电子组件发展，主要是因为探针尺寸规格愈来愈精细且具有导电性、低电阻的优点，因此将赋予探针高频讯号传输之功，而可做为手机等无线通讯产品的收发天线及各类电子产品充电器、连接器的衔接接点。未来探针将不再只扮演测试功能的角色，亦将于电子组件的领域上占领不可或缺的位置。
只是就目前测试用探针的技术领域而言，其产品结构普遍存在构件组成繁杂、外形体积大，以及电阻值较大等缺点，兹例举二案例说明于后首先请参阅图1，一种低阻抗的探针结构(以下简称现有技术一)，该现有技术一主要的构成要件包括一镀金套筒91，其一端为一内缩的内缩侧，另一端设有一止挡侧，以及介于该止挡侧及内缩侧之间的一运作空间911；一镀金针部92，由该镀金套筒的止挡侧置入至该运作空间中911，并露出该镀金针部于该镀金套筒91的内缩侧；一镀金弹簧93由该止挡侧置入该运作空间911内，并接触至该镀金针部；及一镀锡的座体94，其具有一底槽，并于该底槽焊锡，由该镀金套筒91的止挡侧置入该运作空间911，使该镀金弹簧93与该座体94的底槽接触，经该座体94的底槽的焊锡熔融而与该镀金弹簧93结合，以及座体94所镀的锡熔融与镀金套筒91结合，以构成一低阻抗的探针结构。
上述现有技术一结构主要是于探针的各组成要件外层镀上一具低阻抗值的贵金属层，此外再利用该镀金针部上设一凹槽，令该凹槽内的焊锡熔融而与该镀金弹簧结合等手段，进一步令该等组成构件结合为一体式构造，达到降低阻抗值的目的。如此不仅组成构件繁多而形成制造、组装成本的增加，同时各构件外缘镀一金属层，及以锡焊方式固定结构件的手段，亦徒劳增加不必要的加工成本，当然探针的外形体积亦相对较大，而不利于精密测试的所需。再者现有技术一利用焊接方式将座体、镀金套筒等构件熔接为一体，达到降低电阻值的目的，惟其结构设计仍存在电感效应大的缺点，此缺点原因后面再述。
其次如图2所示，另一现有技术案测试用或接触用的探针结构(以下简称现有技术二)，该现有技术二组成包含一接触端针头单元81，其具有同心圆的双筒身，用以与待测物做接触或用以量测接触装置做连接，一终端针头单元82是位于该接触端针头单元81的相对端，用以与待测物做接触或用以量测接触装置做连接；以及一弹性单元83，位于接触端针头单元81内壁及终端针头单元82间，用以缓冲测试时探针压缩及提供弹力之用；其中该探针是以铸造方式制作。
上述现有技术二的组成构件虽然较少，且应用时所占用的组装空间较小，惟仍非最佳的结构设计。其组成构件的制造、组装及镀属层等加工成本扔所费不斐，且当探针进行电子讯号传输时，因讯号经过的组件越多，则产生的电阻值也相对较高，而现有技术二即有此缺点存在。另外现有技术二使用时亦具有电感效应大的缺点，其原因略述于后。
请再参阅图3所示，探针测试过程中，其传输的电子讯号必然会通过弹簧构件，而一般探针内的弹簧经压缩时，其线圈间仍是呈宽松型态，故电子讯号通过时会循着线圈的螺旋结构路径流动，不仅电阻值与路径长度呈正比，且亦因电感效应大而影响讯号的传输效率与质量，实有进一步改善的必要。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种一体成型电导探针的讯号传输方法及其成品，令测试时用以传输电子讯号的探针能以一体成型方式制成，以大幅降低制造、加工成本，并缩减其测试组装时占用的空间。
本发明的另一目的，是以最简易的手段达到降低探针测试时产生的电阻值，并确实消除电感效应。
图1为第一种现有技术探针的组合剖面图；图2为第二种现有技术探针的组合剖面图；图3为现有技术探针传输电子讯号时弹簧呈现的状态示意图；图4为本发明第一实施例的外观示意图；图5为本发明第一实施例压缩后的外观示意图；图6为本发明由第一实施例衍生变化的第二实施例外观示意图；图7为本发明第三实施例的成品外观示意图；图8为本发明实际使用于探针卡上的实施例剖示图；图9为本发明传输电子讯号呈现的状态示意图；图10为本发明第四实施例的成品外观示意图；图11为本发明由第四实施例衍生变化的第五实施例外观示意图；图12为本发明第五实施例压缩后的外观示意图；图13为本发明第六实施例的成品外观示意图；图14为本发明第六实施例压缩后的外观示意图。
附图标号说明线材1；弹性体10；接导部11、11’；衔接段111；弹性段12；簧结段13、13’；讯号起始端21；讯号终端22。
具体实施例方式
请先参阅图4～图9所示，本发明的一体成型电导探针的讯号传输方法及其成品，其是将导电性的金属线材缠绕成若干螺旋状线圈的弹性体10，该弹性体10二端各绕结一接导部11、11’，该二接导部11、11’的线圈为圆径由小至大变化，而于一端形成大致喇叭口之状的衔接段111，使其具有微弹力的功能，或者线圈呈等径的结构，又各该接导部11、11’绕设时线圈可呈密集接触的结构型态，或呈弹松状的构造，而其弹松或密集接触的结构变化，是视使用需求而定。其次该二接导部11、11’之间圈绕一具有弹性回复力的弹性段12，该弹性段12为一般弹簧结构，可经压缩后产生一弹性回复力。
当利用上述的探针结构应用于电子讯号的传输作业时，如图8所示，将探针置于需传输电子讯号的接口机构中，例如晶圆测试用探针卡等装置内，令该探针二端的接导部11、11’分别与讯号起始端21(如探针卡的基板适处)，以及讯号终端22(如IC板背面焊接的锡球)接触。当进行电子讯号传输程序时，因为该弹性体10整体线圈结构经压缩后呈现完全密集的一体式型态，故可供电子讯号迅速通过(如图9所示)，确实具有降低电阻、消除电感效应的效用，且因为其与讯号终端22接触的接导部11为线圈构部，而该接导部11结构本身亦具有微弹力特性，故能缓和并减轻与锡球等构部接触时的压迫力道，降低长时间高温测试时对锡球造成的不良影响。
承上述，请再参阅图10～图14所示，本发明设计制造的实施例结构变化，可视使用需求作适当改变，即当探针因尺寸较大使其弹性段12所提供的弹性回复力足够应付使用需求时，该弹性段12结构为单一长形状，结构上并不作任何改变，惟若探针因尺寸较精密细小时，其弹性段12所产生的弹性回复力不足以应付使用需求时，则可于该弹性段12间绕结若干段数的簧结段13、13’，以借由该簧结段13、13’产生的微弹力辅助，避免探针弹性力不足的情形。而所谓的簧结段13、13’是线圈外径呈由大至小再由小而大结构变化的局部弹性体结构，该簧结段13缠绕时线圈可呈密集接触的结构型态，或呈弹松状的构造，其弹松或密集接触的结构变化，亦视使用需求而定，而不论是接导部11、11’、弹性段12或簧结段13、13’，其绕设时线圈数的变化视探针使用的场合经计算压缩后的总长作适当的增减调整。
承上述，本发明一体成型式的探针不仅大幅降低探针制造成本，并能提高探针本身的弹性力，同时亦可降低电阻，消除电感效应。完全跳脱传统探针需由若干构件组成，且使用时产生的电阻及电感效应较大，或者需透过繁复电镀成作业，以降低电阻、电感效应的领域层次，而能确实大幅提高产业技术。
权利要求
1.一种一体成型电导探针的讯号传输方法，其特征在于其是将探针置于需传输电子讯号的接口机构中，该探针为一体成型的弹性体，具有若干呈螺旋状的线圈，其二端凸伸的接导部分别与讯号起始端及讯号终端接触，当进行电子讯号传输程序时，经施压将该探针的线圈压缩呈密集接触型态，令该探针以一体式的构态供电子讯号通过，借此不仅可降低电阻，更能消除电感效应。
2.根据权利要求1所述的一体成型电导探针的讯号传输方法，其特征在于该探针二端的接导部线圈的圆径以由小至大型态绕设大致呈喇叭口的结构，并使其具有微弹力功能。
3.根据权利要求1或2所述的一体成型电导探针的讯号传输方法，其特征在于该接导部线圈的构造，可呈密集接触的型态，或弹松状构态的变化。
4.根据权利要求1所述的一体成型电导探针的讯号传输方法，其特征在于该探针中段适当处，另可再以线圈外径由大至小再由小至大的结构变化，缠绕一段或若干段数的簧结段，以改善精密型探针其弹性力不足的缺点。
5.依权利要求4所述的一体成型电导探针的讯号传输方法，其特征在于该簧结段可呈密集接触的集结型态，或弹松状的结构变化。
6.一种一体成型的电导探针，其特征在于其构成包含一弹性体，该弹性体二外端绕设有一线圈其圆径由小至大变化，而概呈喇叭口构态并具有微弹力的接导部，该二接导部间形成具有弹性回复力的弹性段，且该弹性段适当处，另以线圈外径由大至小再由小至大的结构变化，缠绕一段或若干段数的簧结段，借此可一体成型完成作为传输电子讯号用的探针，不仅大幅降低探针制造成本，并能提高探针本身的弹性力，同时亦可降低电阻，消除电感效应。
7.依权利要求6所述的一体成型的电导探针，其特征在于该接导部线圈的构造，可呈密集接触的型态，或弹松状的变化。
8.依权利要求6所述的一体成型的电导探针，其特征在于该簧结段可呈密集接触的集结型态，或弹松状的结构变化。
全文摘要
本发明是有关于一种一体成型电导探针的讯号传输方法及其成品，其是以一体成型的弹性体作为传输电子讯号的探针，该探针二端各绕设一线圈圆径呈由小至大变化而具有微弹力的接导部，该二接导部间形成具弹性回复力的弹性段，而该弹性段适当处另以线圈外径由大至小再由小至大的结构变化式缠绕一簧结段，借此该探针应用于传输电子讯号时，借由压缩该探针的线圈呈密集接触型态，得令探针以一体式的构态供电子讯号通过，不仅可大幅降低探针制造成本，并能提高探针本身的弹性力，同时亦可降低电阻，消除电感效应。
文档编号G01R31/00GK1866032SQ20051007071
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者周万全, 范伟芳, 刘荣灿 申请人:周万全, 范伟芳, 刘荣灿