探针卡装置及其矩形探针的制作方法

本发明涉及一种探针卡，尤其涉及一种探针卡装置及其矩形探针。

背景技术：

如图1，现有的探针卡装置100a通常在探针1a上设计有凸出式的卡榫11a，以限制探针1a相对于探针座2a的作动空间。然而，现有的探针卡装置100a在植针的过程中，常常会有探针1a无法顺畅地植入探针座2a中的情况发生(如：探针1a的卡榫11a会卡在导板21a的贯孔22a中的情况)，或者会有探针1a的卡榫11a刮伤探针座2a的导板21a的情况发生。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种探针卡装置及其矩形探针，能有效地改善现有探针卡装置所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种探针卡装置，包括：一第一导板及多个矩形探针，所述第一导板形成有多个第一贯孔；多个所述矩形探针分别穿设于所述第一导板的多个所述第一贯孔，并且每个所述矩形探针包含：分流段呈环状且形成有一穿孔，并且所述分流段包含有分别位于所述穿孔两侧的两个分流臂；第一接触段位于所述分流段的一侧且穿出相对应的所述第一贯孔；第二接触段位于所述分流段的另一侧；其中，于每个所述矩形探针中，所述分流段的一最大宽度处具有大于相对应的所述第一贯孔的孔径的一可变化宽度，并且所述分流段的两个所述分流臂能被压迫，以使所述可变化宽度小于或等于相对应的所述第一贯孔的孔径；并且两个所述分流臂的宽度的总和大于所述第一接触段的宽度、也大于所述第二接触段的宽度。

优选地，于每个所述矩形探针中，两个所述分流臂的宽度的总和为所述第一接触段的宽度的80％至175％、为所述第二接触段的宽度的80％至175％、且为相对应的所述第一贯孔的孔径的60％至85％。

优选地，所述探针卡装置进一步包括一第二导板，与所述第一导板呈间隔设置且平行于所述第一导板，所述第二导板形成有多个第二贯孔，并且多个所述矩形探针分别穿设于所述第二导板的多个所述第二贯孔；其中，多个所述第二贯孔的位置分别对应于多个所述第一贯孔的位置，并且每个所述第二贯孔的孔径小于相对应的所述第一贯孔的孔径；其中，于每个所述矩形探针中，所述分流段位于所述第一导板与所述第二导板间，并且所述第二接触段是穿出相对应的所述第二贯孔。

优选地，于每个所述矩形探针、相对应的所述第一贯孔及相对应的所述第二贯孔中，所述分流段的两个端部能分别抵顶于所述第一导板及所述第二导板，以使所述分流段被夹持于所述第一导板及所述第二导板间；其中，所述分流段的宽度是分别自两个所述端部往所述最大宽度处的方向渐增，并且当所述第一导板及所述第二导板各沿其法线方向正投影至一平面时，所述第二贯孔是位于第一贯孔的轮廓内侧。

优选地，所述探针卡装置进一步包括一第二导板，与所述第一导板呈间隔设置且平行于所述第一导板，所述第二导板形成有多个第二贯孔，并且多个所述矩形探针分别插设于所述第二导板的多个所述第二贯孔；其中，多个所述第二贯孔的位置分别对应于多个所述第一贯孔的位置；以及一转接板，包含有分别对应于多个所述矩形探针的所述第二接触段的多个电性接点；其中，于每个所述矩形探针中，所述分流段的一个端部能抵顶于所述第一导板，以使所述分流段位于所述第一导板的一侧；所述第一接触段是依序地穿出相对应的所述第一贯孔及相对应的所述第二贯孔、且所述第二导板是位于所述第一导板的另一侧；并且所述第二接触段的一末端能抵接于所述转接板的相对应的所述电性接点。

优选地，于每个所述矩形探针中，所述分流段的外表面形成有一限位部及一导引部，并且所述限位部是形成于所述最大宽度处与所述第一接触段间，而所述导引部是形成于所述最大宽度处与所述第二接触段间；其中，所述限位部为一外凸曲面，所述导引部为一外凸曲面、一平面及一内凹曲面的至少其中之一，并且所述导引部的曲率小于限位部的曲率。

优选地，于每个所述矩形探针及相对应的所述第一贯孔中，所述第一贯孔的孔径是自所述第一接触段往所述第二接触段的方向渐缩。

优选地，每个所述矩形探针包含有形成于所述第一接触段的一特征部，并且每个所述矩形探针的所述特征部与所述第一接触段的宽度的总和大于相对应所述第一贯孔的孔径。

本发明实施例另公开一种探针卡装置的矩形探针，其包括一分流段、一第一接触段及一第二接触段。分流段呈环状且形成有一穿孔，并且所述分流段包含有分别位于所述穿孔两侧的两个分流臂；第一接触段位于所述分流段的一侧且穿出一第一导板的一第一贯孔；第二接触段位于所述分流段的另一侧；其中，所述分流段的一最大宽度处具有大于所述第一贯孔的孔径的一可变化宽度，所述分流段的两个所述分流臂能被压缩，以使所述可变化宽度小于或等于所述第一贯孔的孔径；并且两个所述分流臂的宽度的总和大于所述第一接触段的宽度，也大于所述第二接触段的宽度。

优选地，两个所述分流臂的宽度的总和为所述第一接触段的宽度的80％至175％、为所述第二接触段的宽度的80％至175％、且为相对应所述第一贯孔的孔径的60％至85％。

综上所述，本发明实施例所公开的探针卡装置及其矩形探针，能通过所述分流段的两个分流臂能被压迫，以使所述可变化宽度小于或等于相对应的第一贯孔的孔径，而使得所述矩形探针的分流段能平顺地穿过第一贯孔且不会刮伤第一导板，进而提升植针过程的顺畅度。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为背景技术中现有的探针卡装置的示意图。

图2为本发明第一实施例的探针卡装置的植针过程示意图(一)。

图3为本发明第一实施例的探针卡装置的植针过程示意图(二)。

图4a为本发明第一实施例的探针卡装置的示意图(一)。

图4b为本发明第一实施例的探针卡装置的示意图(二)。

图5为本发明第一实施例的探针卡装置仅包含第一导板、且分流段位于第一导板下侧的示意图。

图6为本发明第一实施例的探针卡装置仅包含第一导板、且分流段位于第一导板上侧的示意图。

图7为本发明第一实施例的两个分流臂相对于矩形探针的中心线呈非对称设置的示意图。

图8为本发明第一实施例的分流臂的数量为三个的示意图。

图9为本发明第二实施例的探针卡装置的示意图。

图10为本发明第三实施例的探针卡装置的示意图。

图11为本发明第四实施例的探针卡装置的示意图。

图12为本发明第五实施例的探针卡装置的示意图。

图13为本发明第六实施例的探针卡装置的示意图。

具体实施方式

请参阅图2至图13所示，其为本发明的实施例，需先说明的是，各实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。需额外说明的是，下述多个实施例所公开的技术特征能够彼此相互参考与转用，以构成本发明所未绘示的其他实施例。

[第一实施例]

如图2至图8，其为本发明的第一实施例。请先参阅图2至图4b所示，本实施例公开一种探针卡装置100，包括一探针座1及多个矩形探针2。其中，所述探针座1包含有一第一导板11(upperdie)及一第二导板12(lowerdie)，所述第一导板11与第二导板12呈间隔设置且大致平行于第二导板12，并且多个所述矩形探针2的一端分别穿过第一导板11、而另一端分别穿过第二导板12(如图4a及图4b)。此外，所述探针座1也可以包含有设置在第一导板11及第二导板12间的一间隔板13，但本发明不受限于此。

需先说明的是，本实施例的矩形探针2虽然是以搭配于探针座1(包含：第一导板11、第二导板12及间隔板13)作说明，但所述矩形探针2的实际应用并不受限于此。也就是说，所述矩形探针2也可以单独贩卖或应用于其他构件(如：仅与第一导板11配合)。再者，为了便于理解本实施例，所以附图仅呈现探针卡装置100的局部构造，以便于清楚地呈现探针卡装置100的各个组件构造与连接关系。以下将分别说明本实施例探针卡装置100的各个组件构造及其连接关系。

所述探针座1的第一导板11形成有多个第一贯孔111，并且所述探针座1的第二导板12形成有多个第二贯孔121。其中，上述多个第二贯孔121的位置分别对应于多个第一贯孔111的位置，并且每个所述第二贯孔121的孔径r121小于相对应的第一贯孔111的孔径r111(如图4b)。

多个所述矩形探针2大致呈矩阵状排列，并且每个所述矩形探针2是依序穿设于上述第一导板11的相对应第一贯孔111、间隔板13及第二导板12的相对应第二贯孔121。其中，由于上述间隔板13与本发明的改良重点的相关性较低，所以以下不详加说明间隔板13的构造。

由于本实施例的多个矩形探针2的构造皆大致相同，所以附图及下述说明是以单个矩形探针2为例，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的实施例中，多个所述矩形探针2也可以是具有彼此相异的构造。

所述矩形探针2于本实施例中为可导电且具有可挠性的构造。再者，所述矩形探针2的材质可以例如是金(au)、银(ag)、铜(cu)、镍(ni)、钴(co)或其合金，并且所述矩形探针2的材质较佳是铜、铜合金、镍钴合金、钯镍合金、镍锰合金、镍钨合金、镍磷合金及钯钴合金的至少其中之一，但本发明的矩形探针2不以上述材质为限。

请继续参阅图4a及图4b，具体来说，所述矩形探针2包含有一分流段21、位于所述分流段21一侧的一第一接触段22(如图4a中的分流段21上侧)及位于所述分流段21另一侧的一第二接触段23(如图4a中的分流段21下侧)。其中，所述分流段21大致位于第一导板11及第二导板12间；所述第一接触段22穿出第一导板11的相对应的第一贯孔111且能用来抵接于一转接板(图未绘示)；所述第二接触段23穿出第二导板12的相对应的第二贯孔121且能用来抵接并测试一待测物(图未绘示，如：半导体晶片)。

更详细地说，所述矩形探针2的分流段21呈环状且形成有一穿孔211，并且所述分流段21包含有分别位于穿孔211两侧的两个分流臂212(如图4a中的穿孔211左右两侧)。需先说明的是，上述”环状”可以是圆环状、椭圆环状、半圆环状、菱形环状或不规则环状，本发明在此不加以限制。

其中，所述分流段21的一最大宽度处213具有大于相对应的第一贯孔111的孔径r111的一可变化宽度wvar(如图4a及图4b)，并且所述分流段21的两个分流臂212能被压迫，以使所述可变化宽度wvar小于或等于相对应的第一贯孔111的孔径r111(如图3)。更详细地说，两个所述分流臂212的宽度w212的总和为相对应的第一贯孔111的孔径r111的60％至85％(如图4b)，以使所述分流段21的两个分流臂212被压迫时，两个分流臂212能朝向彼此的方向靠近且使所述可变化宽度wvar小于或等于相对应的第一贯孔111的孔径r111(如图3)。

根据上述配置，本实施例的探针卡装置100能在一植针的过程中，让所述矩形探针2的分流段21从第一导板11的上侧(如图2)穿越过第一导板11的第一贯孔111(如图3)而位于第一导板11及第二导板12间(如图4a及图4b)。其中，当所述矩形探针2的分流段21穿越过第一导板11的第一贯孔111时，所述分流段21的两个分流臂212能被压迫，以使所述可变化宽度wvar小于或等于相对应的第一贯孔111的孔径r111(如图3)，借此，所述矩形探针2的分流段21能平顺地穿过第一贯孔111且不会刮伤第一导板11，进而提升植针过程的顺畅度。再者，由于所述分流段21的最大宽度处213具有大于相对应的第一贯孔111的孔径r111的可变化宽度wvar，因此当所述分流段21位于第一导板11及第二导板12间时(如图4a及图4b)，所述分流段21能在探针座1的第一导板11及第二导板12间弹性作动且不会脱离探针座1。

请继续参阅图4b，两个所述分流臂212的宽度w212的总和大于第一接触段22的宽度w22也大于第二接触段23的宽度w23。较佳地，两个所述分流臂212的宽度w212的总和为第一接触段22的宽度w22的80％至175％且为第二接触段23的宽度w23的80％至175％，但本发明不受限于此。

据此，由于所述矩形探针2的分流段21包含有两个分流臂212，因此当所述探针卡装置100在检测待测物(如：半导体晶片)时，两个所述分流臂212能分散检测装置所提供的电流(如：检测电流)且能缓冲检测装置所施予的压力(如：下压力)，从而提升所述矩形探针2的可靠性及使用寿命。

需额外说明的是，本实施例虽然是以所述第一导板11为上导板(upperdie)及第二导板12为下导板(lowerdie)作说明，但于实际应用时，所述第一导板11也可以为下导板(lowerdie)，而所述第二导板12也可以为上导板(upperdie)。

再者，本实施例虽然是以所述探针卡装置100包含有第一导板11及第二导板12作说明，但于实际应用时，所述探针卡装置100也可以仅包含有第一导板11(如图5及图6)而不包含有第二导板12，并且所述矩形探针2的分流段21可以是位于第一导板11的下侧(如图5)或第一导板11的上侧(如图6)。

此外，本实施例虽然是以所述分流段21的两个分流臂212相对于矩形探针2的中心线l呈对称设置(如图4a)作说明，但于实际应用时，所述分流段21的两个分流臂212也可以相对于矩形探针2的中心线l呈非对称设置(如图7)。另外，本实施例虽然是以所述分流段21的分流臂212的数量为两个(如图4a)作说明，但于实际应用时，所述分流段21的分流臂212的数量也可以为三个(如图8)或四个以上，本发明并不予以限制。

[第二实施例]

如图9，其为本发明的第二实施例。本实施例与上述第一实施例大致相同，两者的差异处大致如下所述。于每个矩形探针2、相对应的第一贯孔111及相对应的第二贯孔121中，所述分流段21的分别靠近第一导板11及第二导板12的两个端部214能分别抵顶于第一导板11及第二导板12，以使所述分流段21被夹持于第一导板11及第二导板12间。

其中，所述分流段21的宽度是分别自两个端部214往最大宽度处213的方向渐增，并且当所述探针卡装置100在检测待测物时，所述第一贯孔111是正对于第二贯孔121(所述第一贯孔111与第二贯孔121非彼此错位)。换句话说，当所述第一导板11及第二导板12各沿其法线方向正投影至一平面时，所述第二贯孔121是位于第一贯孔111的轮廓内侧(图未绘示)。

借此，所述矩形探针2能更稳定地固定于第一导板11及第二导板12间，并且所述第一贯孔111不需要与第二贯孔121呈错位设置(矩形探针2仍不会脱离第一导板11及第二导板12)。

进一步地说，由于本实施例的矩形探针2的分流段21可以具有缓冲的功能(如：缓冲检测装置所施予的压力)，因此可以取代现有的探针卡装置100a在检测待测物时，探针1a于探针座2a中的部分须弯曲且上下导板21a的贯孔22a须彼此呈错位配置的设计(图未绘示)。

[第三实施例]

如图10，其为本发明的第三实施例。本实施例与上述第一实施例大致相同，两者的差异处为所述矩形探针2的分流段21并非位于第一导板11及第二导板12间，而是位于所述探针座1的一侧(如图10中探针座1的上侧)。再者，本实施例的第一接触段22及第二接触段23的位置配置关系与第一实施例相反(如图4a，第一实施例的第一接触段22是位于第二接触段23的上侧；如图10，本实施例的第一接触段22是位于第二接触段23的下侧)。

更详细地说，在本实施例中，所述探针卡装置100进一步包含有一转接板3，并且所述转接板3包含有分别对应于多个矩形探针2的第二接触段23的多个电性接点31。再者，于每个所述矩形探针2中，所述分流段21的靠近第一导板11的一个端部214能抵顶于第一导板11，以使所述分流段21位于第一导板11的一侧(如图10中第一导板11的上侧)。所述第一接触段22是依序地穿出相对应的第一贯孔111及相对应的第二贯孔121，并且所述第二导板12是位于第一导板11的另一侧(如图10中第一导板11的下侧)。所述第二接触段23的一末端能抵接于转接板3的相对应的电性接点31。较佳地，本实施例的第二接触段23的长度是短于第一接触段22的长度，但本发明不受限于此。

借此，所述探针卡装置100能通过矩形探针2的分流段21抵顶于探针座1的上方(并非位于第一导板11及第二导板12间)及所述第一接触段22依序地穿出相对应的第一贯孔111及相对应的第二贯孔121，而使得所述矩形探针2能被稳定地固定在探针座1上。

[第四实施例]

如图11，其为本发明的第四实施例。本实施例与上述第一实施例大致相同，两者的差异处为所述矩形探针2的分流段21的外型设计。更详细地说，于每个所述矩形探针2中，所述分流段21的外表面形成有一限位部215及一导引部216，并且所述限位部215是形成于最大宽度处213与第一接触段22间，而所述导引部216是形成于最大宽度处213与第二接触段23间。其中，所述导引部216的宽度小于限位部215的宽度(如图11中的分流段21为上宽下窄的设计)，并且所述分流段21能通过导引部216的导引而更平顺地穿过相对应的第一贯孔111，而所述限位部215能限制分流段21从第一贯孔111的位置穿出。

具体来说，所述限位部215为一外凸曲面，并且所述限位部215的宽度是自所述矩形探针2的第一接触段22往第二接触段23的方向渐增。再者，所述导引部216为一外凸曲面、一平面或一内凹曲面(本实施例为一外凸曲面)，并且所述导引部216的宽度是自所述矩形探针2的第一接触段22往第二接触段23的方向渐减。其中，所述导引部216的曲率是小于限位部215的曲率，但本发明不受限于此。

[第五实施例]

如图12，其为本发明的第五实施例。本实施例与上述第一实施例大致相同，两者的差异处为所述第一贯孔111的孔形设计。更详细地说，于每个所述矩形探针2及相对应的第一贯孔111中，所述第一贯孔111的孔径r111是自所述矩形探针2的第一接触段22往第二接触段23的方向渐缩。也就是说，本实施例的第一贯孔111为一缩孔设计(第一实施例的第一贯孔111为一直孔设计)。借此，所述矩形探针2的分流段21能通过第一贯孔111的导引而更平顺地穿过第一贯孔111。

值得一提的是，本实施例的第一贯孔111的形状较佳地是可以与第四实施例中导引部216的形状相互对应，从而大幅提升植针过程的顺畅度。

再者，本实施例的两个所述分流臂212的宽度w212的总和为相对应的第一贯孔111的最小孔径r111m的60％至70％。

[第六实施例]

如图13，其为本发明的第六实施例。本实施例与上述第一实施例大致相同，两者的差异处大致如下所述。每个所述矩形探针2包含有形成于第一接触段22的一特征部217，并且每个所述矩形探针2的特征部217与第一接触段22的宽度的总和大于相对应第一贯孔111的孔径r111。借此，所述探针卡装置100可以避免第一接触段22完全地陷入于探针座1中(第一导板11及第二导板12间)的情况发生。

[本发明实施例的技术效果]

综上所述，本发明实施例所公开的探针卡装置100及其矩形探针2，能通过所述分流段21的两个分流臂212能被压迫，以使所述可变化宽度wvar小于或等于相对应的第一贯孔111的孔径r111，而使得所述矩形探针2的分流段21能平顺地穿过第一贯孔111且不会刮伤第一导板11，进而提升植针过程的顺畅度。

再者，由于所述矩形探针2的分流段21包含有两个分流臂212，因此当所述探针卡装置100在检测待测物(如：半导体晶片)时，两个所述分流臂212能分散检测装置所提供的电流(如：检测电流)且能缓冲检测装置所施予的压力(如：下压力)，从而提升所述矩形探针2的可靠性及使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。