探头和制造探头的方法

专利名称：探头和制造探头的方法
技术领域：
本发明涉及探头(探针)和制造探头的方法。
背景技术：
在制造半导体集成电路时，使用用于测量在晶片上制造的半导体集成电路的电 学特征的测量仪器。为了利用这种测量仪器进行电学测量，使得探头与形成在晶片上的 电极极板(electrode pad)或电极端子接触，以便在探头与电极极板或电极端子之间建立电 连接。通常使用螺旋弹簧探头作为这种类型的探头。螺旋弹簧探头包括设置于圆筒形 部分中的螺旋弹簧，并且螺旋弹簧的一端对应于探头的接触端子。使得螺旋弹簧探头中 的螺旋弹簧的该端(接触端子)与制造在晶片上的电极极板或电极端子接触。螺旋弹簧 探头中的螺旋弹簧的另一端电连接至测量仪器。在螺旋弹簧探头中，螺旋弹簧设置于其 圆筒形部分中，并且探头的接触端子可被弹性地收缩或膨胀以便保证探头与制造在晶片 上的电极极板或电极端子之间的电连接。例如，日本特开平专利公报No.2007-024664公开了一种上述类型的螺旋弹簧探 头。日本特开平专利公报No.2007-071699公开了一种上述类型的螺旋弹簧探头。根据现有技术的螺旋弹簧探头通常具有包括接触端子、螺旋弹簧和圆筒形部分 的结构。通常，螺旋弹簧探头的这些元件作为分离的元件分别地制造并且装配在一起， 从而制造螺旋弹簧探头。因为这个原因，制造过程复杂，可能增加制造时间和成本。

发明内容
根据一个方面，本发明提供了一种探头，所述探头具有弹簧功能并且用于电连 接，能以低成本快速地制造。在解决或减少了一个或多个上述问题的一个实施例中，本发明提供了一种探 头，所述探头用来接触电路或电子部件中的电极端子，以便对电路或电子部件进行电学 测量，所述探头包括端子部分，所述端子部分在探头的一端与电极端子形成接触；弹 簧部分，其中多个U形单元部分按照Z字形构造排列；以及壳体部分，所述壳体部分包 围弹簧部分，其中探头由一片被多次弯曲的金属片材板形成，所述金属片材板具有预定 构型，在所述预定构型中，与端子部分相对应的部分、与弹簧部分相对应的部分和与壳 体部分相对应的部分连续地连接在一起。在解决或减少了一个或多个上述问题的一个实施例中，本发明提供了一种制造 探头的方法，所述探头用来接触电路或电子部件中的电极端子，以便对电路或电子部件 进行电学测量，所述方法包括金属板成形步骤，成形具有预定构型的金属片材板；镀 敷步骤，镀敷具有预定构型的所述金属片材板的表面；和弯曲步骤，弯曲其表面被镀覆 的金属片材板，其中，在具有预定构型的金属片材板中，金属片材板的与同电极端子形 成接触的端子部分相对应的部分、金属片材板的与其中多个U形单元部分按照Z字形构造排列的弹簧部分相对应的部分和金属片材板的与包围弹簧部分的壳体部分相对应的部 分连续地连接在一起。通过结合附图阅读以下具体实施方式
部分，本发明的其它目的、特征和优点将
变得更清楚。


图1为本发明第一实施例的探头的透视图。图2为第一实施例的探头的内部结构的透视图。图3为用于描述一种制造第一实施例的探头的方法的流程图。图4为用于描述制造第一实施例的探头的方法的示意图。图5为用于描述制造第一实施例的探头的方法的示意图。图6为处于制造第一实施例的探头的方法当中的探头的侧视图。图7为处于制造第一实施例的探头的方法当中的探头的俯视图。图8为处于制造第一实施例的探头的方法当中的探头的前视图。图9为本发明第二实施例的探头的透视图。图10为第二实施例的探头的内部结构的透视图。图11为本发明第三实施例的探头的透视图。图12为第三实施例的探头的内部结构的透视图。图13为本发明第四实施例的探头的端子部分的透视图。图14为本发明第五实施例的探头的透视图。图15为第五实施例的探头的内部结构的透视图。图16为用于描述一种制造第五实施例的探头的方法的流程图。图17为用于描述制造第五实施例的探头的方法的示意图。图18为处于制造第五实施例的探头的方法当中的探头的侧视图。图19为处于制造第五实施例的探头的方法当中的探头的俯视图。图20为处于制造第五实施例的探头的方法当中的探头的前视图。图21为处于制造第五实施例的探头的方法当中的探头的透视图。图22为处于制造第五实施例的探头的方法当中的探头的透视图。图23为处于第五实施例的探头制造方法的步骤S210中的探头的透视图。图24为图23中的探头的主要部分的放大图。图25为第五实施例的另一个探头的透视图。图26为本发明的第六实施例的探头的透视图。图27为第六实施例的探头的内部结构的透视图。图28为第六实施例的探头的一种使用状态的透视图。图29为第六实施例的另一个探头的透视图。图30为第六实施例的另一个探头的内部结构的透视图。图31为用于描述一种制造第六实施例的探头的方法的流程图。图32为用于描述制造第六实施例的探头的方法的示意图。图33为用于描述制造第六实施例的另一个探头的方法的示意图。
图34为本发明的第七实施例的探头的透视图。图35为第七实施例的探头的俯视图。图36为第七实施例的探头的左视图。图37为第七实施例的探头的底视图。图38为第七实施例的探头的右视图。图39为示出第七实施例的探头的组成的示意图。图40为第七实施例的探头的主要部分的放大图。图41为第七实施例的探头的主要部分的放大图。图42为第七实施例的探头的主要部分的放大图。图43为第七实施例的探头的一种使用状态的透视图。图44为用于描述一种制造第七实施例的探头的方法的流程图。图45为用于描述制造第七实施例的探头的方法的示意图。图46为本发明的第八实施例的探头的透视图。图47为第八实施例的探头的俯视图。图48为第八实施例的探头的左视图。图49为第八实施例的探头的底视图。图50为第八实施例的探头的右视图。图51为示出第八实施例的探头的整个表面的示意图。图52为用于描述第八实施例的探头的示意图。图53为第八实施例的探头的主要部分的放大图。图54为用于描述第八实施例的探头的一种使用状态的示意图。
具体实施例方式下文将参考附图给出对本发明的实施例的说明。下文将描述本发明的第一实施例的探头。本实施例的探头用于检查电子部件、电路等等。本实施例的探头电连接至形成 在电子部件、电路等等上的电极极板或电极端子。特别是，如图1和图2中所示，本实施例的探头通过压制成形(冲压和弯曲)一 片金属片材板形成，所述金属片材板由铜或含铜合金制成。因此，本实施例的探头具有 统一构型，其中探头的各元件连续地连接在一起。本实施例的探头构成为包括端子部分10、弹簧部分20、壳体部分30和壳体连接 部分40。在本实施例中，端子部分10将与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极板或 电极端子接触，以便在探头与电路或电子部件之间建立电连接。端子部分10的一端弯曲 成L形构造以便形成端子接触部分11。端子接触部分11与作为检查对象的电路或电子 部件的电极极板或电极端子形成接触，以便建立探头与电极极板或电极端子的电连接。端子部分10的两侧上的侧部沿着端子部分10的纵向弯曲成L形构造以便形成头 端增强部分12。利用头端增强部分12(其通过将端子部分10的侧部弯曲成L形构造而 形成)，当使得端子部分10接触电极极板或电极端子从而引起外力施加于端子部分10上时，能在不使端子部分10变形的情况下可靠地使得端子接触部分11接触电极极板或电极端子。在本实施例中，通过将端子部分10的侧部弯曲成L形构造，头端增强部分12成 形为具有矩形横截面。替代地，头端增强部分12可通过弯曲其中央区域而成形为具有V 形横截面，或者可以通过在其上形成弯曲表面而成形为具有U形或半圆形横截面。弹簧部分20具有的构型通过沿着弹簧部分20的两条纵向线弯曲金属片材板以便 具有矩形横截面而形成，其中多个U形单元部分按照Z字形构造沿纵向排列，弹簧部分 20的由于弯曲而形成的一个侧部21和另一个侧部22基本上彼此平行。在本实施例中，弹簧部分20成形为具有矩形横截面。替代地，弹簧部分20可 成形为具有U形横截面。在本实施例中的弹簧部分20具有的构型中，这些U形单元部分按照Z字形构造 在其两侧排列，并且弹簧部分20具有弹性且用作能够弹性地变形的弹簧。通过弯曲金属片材板的与探头的壳体部分30相对应的部分，将壳体部分30成形 为包围整个弹簧部分20。特别是，将金属片材板的与壳体部分30相对应的部分沿着两条 弯曲线弯曲以便形成侧部31和上面部32。金属片材板的折回到端子部分10附近的部分 也沿着两条弯曲线弯曲以便形成包围端子部分10中的头端增强部分12的一部分的上面部 34和侧部33。这时，还随着形成侧部31和侧部33同时形成下面部35，以使得整个弹簧部分 20可被具有基本上矩形横截面的壳体部分30包围。壳体部分30和弹簧部分20在与其间 的边界相对应的弯曲部36处弯曲大约180度，并且弹簧部分20容纳于壳体部分30中。 该弯曲部36电连接至测量仪器，例如探测器，在端子接触部分11与电极极板或电极端子 形成接触时获得的电极信号被经由弯曲部36传送至测量仪器。在本实施例中，壳体连接部分40与壳体部分30的侧部31的内壁接触，并且壳 体连接部分40和壳体部分30彼此电连接。特别是，壳体连接部分40和壳体部分30彼 此电连接，并且来自端子接触部分11的电信号被经由端子部分10、壳体连接部分40和壳 体部分30传送至弯曲部36。因为壳体部分30在电信号流过的部分中具有大横截面积， 可降低从端子接触部分11到弯曲部36的电阻。因此，来自端子接触部分11的电信号能 以低电阻传送至弯曲部36。下面，将参考图3描述制造本实施例的探头的方法。在开始制造本实施例的探头的方法时，在步骤S102中，成形具有预定构型的金 属片材板(金属板成形步骤)。具有预定构型的金属片材板可通过压制成形或蚀刻而形 成。在压制成形方法中，通过压制成形毛坯金属片材板而形成具有预定构型的金属片材 板。在蚀刻法中，在毛坯金属片材板的一部分上形成预定构型的掩模，蚀刻毛坯金属片 材板的上面并未形成掩模的剩余部分以便形成具有预定构型的金属片材板。金属片材板由铜或含铜合金制成，并且金属片材板的厚度处于30微米-150微米 的范围内。在本实施例中，具有预定构型的金属片材板通过压制成形具有60微米厚度的 铜毛坯金属片材板而形成。图4示出了成形为具有预定构型的金属片材板的一个实例。图4的金属片材板 包括主体部分1和制造辅助部分2，该主体部分1设置用于形成本实施例的探头。主体部分1包括端子部分10、弹簧部分20、壳体部分30和壳体连接部分40，它们在随后的弯曲 步骤之前形成为无弯曲状态。在下文中，处于无弯曲状态的端子部分10、弹簧部分20、壳体部分30和壳体连 接部分40将分别被称作金属片材板的与端子部分10相对应的部分、金属片材板的与弹簧 部分20相对应的部分、金属片材板的与壳体部分30相对应的部分和金属片材板的与壳体 连接部分40相对应的部分。制造辅助部分2成形为包围整个主体部分1。制造辅助部分2包括连接至端子部 分10的一对增强端子部分51、沿着主体部分1的纵向形成于主体部分1两侧上的一对侧 部52和连接至壳体部分30的端部的增强主部53。图5示出了通过压制成形获得的处于冲压状态的主体部分1的一个实例。主体 部分1构成为包括金属片材板的与端子部分10相对应的部分、金属片材板的与壳体连接 部分40相对应的部分、金属片材板的与弹簧部分20相对应的部分和金属片材板的与壳体 部分30相对应的部分，它们从主体部分1的一端(图5的左手侧)按照这种顺序连续地 连接。主体部分1设置用于形成本实施例的探头，本实施例的探头通过多次弯曲主体部 分1而制造。随后，在步骤S104中，镀覆主体部分1(镀敷步骤)。因为制造辅助部分2连 接至主体部分1，在镀覆主体部分1时也同时镀覆制造辅助部分2。这种镀敷步骤通过依 次执行镀敷Ni (镍)、镀敷Pd (钯)和镀敷Au (金)而按这种顺序进行。替代地，镀敷 步骤可通过依次地执行镀敷Ni和镀敷Au而按照这种顺序进行。随后，在步骤S106中，弯曲金属片材板的与弹簧部分20相对应的部分(第一弯 曲步骤)。特别是，将金属片材板的与弹簧部分20相对应的部分沿着图5中所示的虚线 A1-A2弯曲90度，并且沿相同方向沿着虚线A3-A4进一步弯曲90度。这样，将金属片 材板的与弹簧部分20相对应的部分弯曲成具有矩形横截面。图6、图7和图8示出了其中主体部分1在步骤S106中弯曲的探头的外观。图 6是探头的侧视图，图7是探头的俯视图，而图8是探头的前视图。如所示，金属片材板 的与弹簧部分20相对应的部分被弯曲成具有矩形横截面，并且由弹簧部分20的一个侧部 21形成的表面和由弹簧部分20的另一侧部22形成的表面基本上彼此并行。这时，端子 部分10的两侧上的侧部同时被弯曲90度以便形成头端增强部分12，并且金属片材板的 与壳体连接部分40相对应的部分具有与弹簧部分20的侧部21及侧部22的构型相符合的 构型。而且，金属片材板的与弹簧部分20相对应的部分被沿着图5中所示的虚线A5-A6 弯曲90度以便形成端子接触部分11。在步骤S106中，金属片材板的与壳体部分30相对应的部分的侧部沿与弹簧部分 20弯曲方向相反的方向弯曲90度，以便形成金属片材板的与上面部32及上面部34相对 应的部分。而且，壳体连接部分40稍微向外弯曲以便使得壳体连接部分40与壳体部分 30的内壁彼此接触。随后，在步骤S108中，弯曲主体部分1(第二弯曲步骤)。特别是，向着弯曲 弹簧部分20的那侧，将主体部分1沿着图5中所示的虚线B1-B2弯曲180度。沿着虚 线B1-B2弯曲的部分构成弯曲部36，并且当本实施例的探头连接至测量仪器时，该弯曲 部36与连接端子相对应。
这时，同时形成制造辅助部分2。特别是，如图4中所示，当沿着虚线B1-B2弯 曲主体部分1时，同时沿着虚线B3-B4和虚线B5-B6弯曲制造辅助部分2。虚线B3-B4 和虚线B5-B6存在于虚线B1-B2的延长线上。因此，同时弯曲主体部分1和制造辅助部 分2，并且能以足够的精度沿着虚线B1-B2可靠地弯曲主体部分1。本实施例的探头的 构型能得以保持，其中主体部分1沿着虚线B1-B2弯曲。随后，在步骤SllO中，弯曲金属片材板的与壳体部分30相对应的部分(第三弯 曲步骤)。特别是，沿与弹簧部分20弯曲方向相同的方向沿着图5中所示虚线C1-C2将 金属片材板的与壳体部分30相对应的部分弯曲90度，并且沿着虚线C3-C4弯曲90度， 以便形成壳体部分30的侧部31和侧部33。这时，还同时形成下面部35。在处于这种 状态中的探头具有的构型中，整个弹簧部分20被壳体部分30包围。壳体部分30的侧部 31的内壁与壳体连接部分40彼此接触，并且在其间建立电连接。随后，在步骤S112中，切断主体部分1和制造辅助部分2 (制造辅助部分切断步 骤)。特别是，分别沿着图4中所示的虚线D1-D2、虚线D3-D4和虚线D5-D6切断主 体部分1和制造辅助部分2。因此，能够制造本实施例的探头。如上所述，本实施例的探头能够通过压制成形一片金属片材板而制造。并不需 要执行将两个或更多元件装配在一起的装配工艺以便制造具有弹簧功能的探头。这种探 头制造方法仅包括压制成形金属片材板、镀敷金属片材板、弯曲金属片材板和切割金属 片材板。因此，能够使用简单的制造设备制造探头，并且探头制造方法自身比较简单。 可以以低成本快速地制造大量的探头。因此，能够以低成本制造具有弹簧功能的探头。下文将描述本发明的第二实施例的探头。本实施例的探头根据与第一实施例相同的方法制造，并且本实施例的金属片材 板的壳体部分成形为具有基本上正方形的横截面。如果以二维构造将本实施例的多个探 头设置于测量仪器例如探测器中，每个探头的壳体部分成形为具有基本上正方形的横截 面并且所述多个探头能够以高密度等间隔设置。下文将参考图9和图10描述本实施例的探头。与第一实施例的探头类似，本实 施例的探头通过弯曲一片具有预定构型的金属片材板而形成，该金属板通过冲压由铜或 含铜合金制成的毛坯金属片材板而形成。因此，本实施例的探头具有统一构型，其中探 头的各元件连续地连接在一起。本实施例的探头构成为包括端子部分110、弹簧部分120、壳体部分130和壳体 连接部分140。在本实施例中，端子部分110将与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极板 或电极端子接触，以便在探头与电路或电子部件之间建立电连接。端子部分110的一端 弯曲成L形构造以便形成端子接触部分111。该端子接触部分111与作为检查对象的电 路或电子部件的电极极板或电极端子形成接触，以便在探头与电极极板或电极端子之间 建立电连接。将端子部分110的侧部沿着端子部分110的纵向弯曲成L形构造以便形成头端增 强部分112。利用头端增强部分112(其通过将端子部分110的侧部弯曲成L形构造而形 成)，当使得端子部分110与电极极板或电极端子接触从而引起外力施加于端子部分110 上时，能在不使端子部分110变形的情况下可靠地使得端子部分110接触电极极板或电极端子。在本实施例中，通过将端子部分110的侧部弯曲成L形构造，头端增强部分112 成形为具有矩形横截面。替代地，头端增强部分112可通过弯曲其中央区域而成形为具 有V形横截面，或者可以通过在其上形成弯曲表面而成形为具有U形或半圆形横截面。弹簧部分120具有的构型通过沿着弹簧部分120的两条纵向线弯曲金属片材板 以便具有基本上矩形的横截面而形成，其中多个U形单元部分按照Z字形构造沿纵向排 列，弹簧部分120的由于弯曲而形成的一个侧部121和另一个侧部122基本上彼此平行。在本实施例中，弹簧部分120成形为具有矩形横截面。替代地，弹簧部分120 可成形为具有U形横截面。在本实施例中的弹簧部分120具有的构型中，多个U形单元部分按照Z字形构 造在其两侧排列，并且弹簧部分120具有弹性且用作能够弹性地变形的弹簧。通过弯曲金属片材板的与壳体部分130相对应的部分，将壳体部分130成形为包 围整个弹簧部分120。特别是，将金属片材板的与壳体部分130相对应的部分沿着两条弯 曲线弯曲以便形成侧部131和上面部132。金属片材板的折回到端子部分110附近的部分 也沿着两条弯曲线弯曲以便形成包围端子部分中的头端增强部分112的一部分的上面部 134和侧部133。这时，还随着形成侧部131和侧部133同时形成下面部135，以使得整个弹簧部 分120可被具有基本上正方形的横截面的壳体部分130包围。壳体部分130和弹簧部分 120在与其间的边界相对应的弯曲部136处弯曲大约180度，并且弹簧部分120容纳于壳 体部分130中。该弯曲部136电连接至测量仪器，例如探测器，在端子接触部分111与 电极极板或电极端子形成接触时获得的电极信号被经由弯曲部136传送至测量仪器。在本实施例中，壳体端子部分140与壳体部分130的侧部131的内壁接触以便在 壳体连接部分140与壳体部分130之间建立电连接。特别是，壳体连接部分140和壳体 部分130彼此电连接，并且来自端子接触部分111的电信号被经由端子部分110、壳体连 接部分140和壳体部分130传送至弯曲部136。因为壳体部分130在电信号流过的部分中 具有大横截面积，可降低从端子接触部分111到弯曲部136的电阻。因此，来自端子接 触部分111的电信号能以低电阻传送至弯曲部136。在本实施例的探头中，壳体部分130成形为具有基本上正方形的横截面。特别 是，壳体部分130形成为使得如图9中所示的壳体部分130的宽度E和高度F基本上彼此 相等。因此，本实施例的多个探头能够按照二维构造等间隔设置。弯曲部136电连接至 测量仪器例如探测器。制造本实施例的探头的方法与第一实施例的方法基本上相同。下文将描述本发明的第三实施例的探头。在本实施例的探头中，与上述第一和 第二实施例不同，金属片材板的与弹簧部分相对应的部分并不被弯曲。下文将参考图11和图12描述本实施例的探头。本实施例的探头构成为包括端 子部分210、弹簧部分220和壳体部分230。在本实施例中，端子部分210将与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极板 或电极端子接触，以便在探头与电路或电子部件之间建立电连接。端子部分210的一端 被弯曲以形成端子接触部分211。在弹簧部分220具有的构型中，多个U形单元部分按线性构造排列。弹簧部分220具有弹性并且用作能够沿端子部分210延伸的纵向弹性地变形的弹簧。壳体部分230成形为包围弹簧部分220的侧面，并且构成为包括两个侧部231、 上面部232和下面部233。两个侧部231、上面部232和下面部233通过弯曲一片金属片 材板而形成。下文将描述本发明的第四实施例的探头。在本实施例的探头具有的构型中，端 子接触部分的构型不同于上述第一到第三实施例。特别是，第一至第三实施例中的端子 接触部分11、111和211每个都通过弯曲金属片材板而形成，但在本实施例中的端子接触 部分在不弯曲金属片材板的情况下形成。图13示出了本实施例的探头的端子部分310。在本实施例的探头的端子部分310 中，在端子接触部分311的头端处形成鸡冠状部分311a。鸡冠状部分311a可包括两个或 更多鸡冠形部分，如图13中所示。该鸡冠状部分311a可与具有预定构型的金属板的成 形同时形成，该具有预定构型的金属板的成形如第一实施例的金属片材板的成形步骤中 一样通过压制成形毛坯金属片材板而进行。在本实施例中，并不需要弯曲金属片材板来形成端子接触部分，并且能够减少 制造工艺的数目且能够快速地制造本实施例的探头。可以提供一种探头，所述探头具有 弹簧功能并且用于电连接，能以低成本快速地制造。除了端子接触部分311以外的本实施例的探头的构型基本上与上述第一实施例 至第三实施例相同。下文将描述本发明的第五实施例的探头。与第一实施例的探头类似，本实施例 的探头用于检查电子部件或电路，且本实施例的探头电连接至形成在电子部件或电路中 的电极极板或电极端子。特别是，如图14和图15中所示，本实施例的探头通过压制成形(冲压和弯曲) 一片金属片材板制造，所述金属片材板由铜或含铜合金制成。因此，本实施例的探头具 有统一构型，其中探头的各元件连续地连接在一起。本实施例的探头被构造成包括位于该探头的一端的第一端子部分410、弹簧部分 420和423、壳体部分430及位于该探头的另一端的第二端子部分440。在本实施例中，第一端子部分410与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极 板或电极端子接触，以便在探头与该电路或电子部件之间建立电连接。特别是，第一端 子部分410的端子部分411与电路或电子部件的电极极板或电极端子形成接触，以便在探 头与电极极板或电极端子之间建立电连接，其中所述电路或电子部件为检查的对象。第一端子部分410的两侧上的侧部沿着第一端子部分410的纵向弯曲成L形构造 以便形成端子增强部分412。利用端子增强部分412 (其通过将第一端子部分410的侧部 弯曲成L形构造而形成)，当使得第一端子部分410的端子部分411接触电极极板或电极 端子从而引起外力施加于第一端子部分410上时，能在不使第一端子部分410变形的情况 下可靠地使得第一端子部分410的端子部分411接触电极极板或电极端子。每个弹簧部分420和423具有通过沿着弹簧部分的两条纵向线弯曲金属片材板 以具有矩形横截面而形成的构型，其带有按照Z字形构造沿纵向排列的多个U形单元部 分。通过弯曲形成的弹簧部分420的一个侧部421和另一侧部422基本上彼此平行。通 过弯曲形成的弹簧部分423的一个侧部424和另一侧部425基本上彼此平行。
在本实施例中，弹簧部分420和423成形为具有矩形横截面。替代地，弹簧部 分420和423可成形为具有U形横截面。在本实施例中，在每个弹簧部分420和423具有的构型中，这些U形单元部分按 照Z字形构造在其两侧排列，并且每个弹簧部分420和423具有弹性且用作能够弹性地变 形的弹簧。通过弯曲金属片材板的与壳体部分430相对应的部分，将壳体部分430成形为包 围整个弹簧部分420和423。特别是，将金属片材板的与壳体部分430相对应的部分沿着 两条弯曲线弯曲以便形成侧部431和上面部432。这时，还与形成侧部431同时地形成下 面部435，以便使得整个弹簧部分420和423可被具有基本上矩形横截面的壳体部分430 包围。壳体部分430和弹簧部分420及423在与其间的边界相对应的中央部436处弯曲 大约180度，并且弹簧部分420及423容纳于壳体部分430中。在本实施例中，第二端子部分440电连接至测量仪器例如探测器，并且在第一 端子部分410与电极极板或电极端子形成接触时获得的电极信号被经由第二端子部分440 传送至测量仪器。特别是，第二端子部分440的端子部分441与设置用于与测量仪器例 如探测器连接的电极端子接触，以便使得第二端子部分440电连接至测量仪器。第二端子部分440的侧部沿着第二端子部分440的纵向弯曲成L形构造以便形成 端子增强部分442。利用端子增强部分442 (其通过将第二端子部分440的侧部弯曲成L 形构造而形成)，当使得第二部分440的端子部分441接触电极极板或电极端子从而引起 外力施加于端子部分441上时，能在不使第二端子部分440变形的情况下可靠地使得第二 端子部分440的端子部分441接触电极端子。在本实施例中，通过将第一端子部分410和第二端子部分440的侧部弯曲成L形 构造，端子增强部分412和442成形为具有矩形横截面。替代地，端子增强部分412和 442可通过弯曲其中央区域而成形为具有V形横截面，或者可以通过在其上形成弯曲表面 而成形为具有U形或半圆形横截面。在本实施例中，壳体连接部分413设置于第一端子部分410附近，该壳体连接部 分413与壳体部分430的侧部431的内壁接触，并且壳体连接部分413和壳体部分430彼 此电连接。壳体连接部分443设置于第二端子部分440附近，该壳体连接部分443与壳 体部分430的侧部431的内壁接触，并且壳体连接部分443和壳体部分430彼此电连接。因此，壳体连接部分413和壳体部分430彼此电连接，并且壳体连接部分443和 壳体部分430彼此电连接。来自第一端子部分410的端子部分411的电信号被经由壳体连 接部分413、壳体部分430和壳体连接部分443传送至第二端子部分440的端子部分441。 因为壳体部分430在电信号流过的部分中具有大横截面积，可降低从第一端子部分410到 第二端子部分440的电阻。因此，来自第一端子部分410的电信号能以低电阻传送至第 二端子部分440。本实施例的探头包括连接至第一端子部分410的弹簧部分420和连接至第二端 子部分440的弹簧部分423，并且第一端子部分410和第二端子部分440都能够弹性地变 形。在本实施例的探头中，弹簧部分420和423在中央部分436处物理地连接并固定至 壳体部分430。因此，能够可靠地使得第一端子部分410的端子部分接触电极极板或电极端子，并且能够可靠地使得第二端子部分440的端子部分接触电极极板或电极端子。下面，将参考图16描述制造本实施例的探头的方法。在开始制造本实施例的探头的方法时，在步骤S202中，成形具有预定构型的金 属片材板(金属板成形步骤)。具有预定构型的金属片材板可通过压制成形或蚀刻而成 形。金属片材板由铜或含铜合金制成，并且金属片材板的厚度处于30微米-150微米 的范围内。在本实施例中，具有预定构型的金属片材板通过压制成形具有60微米厚度的 铜毛坯金属片材板而形成。图17示出了成形为具有预定构型的金属片材板的一个实例。图17的金属片材 板包括设置用于形成本实施例的探头的主体部分。该主体部分包括第一端子部分410、弹 簧部分420及423、壳体部分430和第二端子部分440，它们在随后的弯曲步骤之前以无 弯曲状态形成。在下文中，处于无弯曲状态的第一端子部分410、弹簧部分420及423、壳体部 分430和第二端子部分440将分别被称作金属片材板的与第一端子部分410相对应的部 分、金属片材板的与弹簧部分420及423相对应的部分、金属片材板的与壳体部分430相 对应的部分和金属片材板的与第二端子部分440相对应的部分。图17的金属片材板的主 体部分构成为包括金属片材板的与第一端子部分410相对应的部分、金属片材板的与弹 簧部分423及420相对应的部分和金属片材板的与第二端子部分440相对应的部分，它们 从主体部分的一端(图17的右手侧)按照这种顺序排列。金属片材板的与壳体部分430 相对应的部分沿着金属片材板的与弹簧部分420及423相对应的部分形成并且沿主体部分 的纵向延伸。金属片材板的与壳体部分430相对应的部分连接至与位于金属片材板的与 弹簧部分420及423相对应的部分之间的边界相对应的中央部分436。本实施例的探头通 过多次弯曲主体部分而制造。随后，在步骤S204中，镀覆主体部分1(镀敷步骤)。这种镀敷步骤通过依次 执行镀敷Ni(镍)、镀敷Pd(钯)和镀敷Au(金)而按这种顺序进行。替代地，镀敷步 骤可通过依次地执行镀敷Ni和镀敷Au而按照这种顺序进行。随后，在步骤S206中，弯曲金属片材板的与弹簧部分420及423相对应的部分 (第一弯曲步骤)。特别是，将金属片材板的与弹簧部分420及423相对应的部分沿着图 17中所示的虚线G1-G2弯曲90度，并且沿相同方向沿着虚线G3-G4进一步弯曲90度。 因此，将金属片材板的与弹簧部分420及423相对应的部分弯曲成具有矩形横截面。通过弯曲金属片材板的与弹簧部分420及423相对应的部分以具有矩形横截面， 由弹簧部分420的一个侧部421形成的表面和由弹簧部分420的另一侧部422形成的表面 基本上彼此平行，并且由弹簧部分423的一个侧部424形成的表面和由弹簧部分423的另 一侧部425形成的表面基本上彼此平行。这时，第一端子部分410的侧部同时被弯曲90度以便形成头端增强部分412，并 且金属片材板的与壳体连接部分413相对应的部分被成形为具有与弹簧部分423的一个侧 部424及另一侧部425的构型相符合的构型。类似地，第二端子部分440的侧部被弯曲 90度以便形成头端增强部分442，并且金属片材板的与壳体连接部分443相对应的部分被 成形为具有与弹簧部分420的一个侧部421及另一侧部422的构型相符合的构型。
随后，在步骤S208中，弯曲主体部分(第二弯曲步骤)。特别是，向着弯曲弹 簧部分420及423的那侧，将主体部分在图17所示的中央部分436中沿着虚线H1-H2弯 曲180度。因此，壳体部分430被设置在弹簧部分420及423的背侧上。在步骤S208 中，金属片材板的与壳体部分430相对应的部分的侧部被沿弯曲弹簧部分420及423的方 向沿着虚线11-12和虚线13-14弯曲90度。成形金属片材板的与上面部432相对应的部 分，并且进一步，壳体连接部分413和443被稍微向外弯曲以便使得壳体连接部分413及 443与壳体部分430的内壁彼此接触。图18-22示出了处于步骤S208中的弯曲状态的主体部分的外观。图18为主体 部分的侧视图，图19为主体部分的俯视图，图20为主体部分的前视图，而图21和图22 为主体部分的透视图。随后，在步骤S210中，弯曲金属片材板的与壳体部分430相对应的部分(第三 弯曲步骤)。特别是，沿与弹簧部分420及423弯曲方向相同的方向沿着图17中所示虚 线J1-J2将金属片材板的与壳体部分430相对应的部分弯曲90度，并且沿着虚线J3-J4进 一步弯曲90度，以便形成壳体部分430的侧部431。这时，还与形成侧部431同时地形成下面部435，并且整个弹簧部分420被壳体 部分430包围。而且，壳体连接部分413与壳体部分430的侧部431的内壁接触并且彼此 电连接，并且壳体连接部分443与壳体部分430的侧部431的内壁接触并且彼此电连接。图23为探头的透视图，其中主体部分在本实施例的探头制造方法的步骤S210中 被弯曲。图24为图23中所示中央部分436附近的探头的主要部分的放大图。随后，在步骤S212中，弯曲中央部分436(中央部分弯曲步骤)。特别是，将 图23和图24中所示的中央部分436弯曲成与壳体部分430的侧面相符合。因此，能够 制造图15中所示的本实施例的探头，其中壳体部分430和弹簧部分420及423经由中央 部分436连接。在本实施例的探头中，壳体部分430和第一端子部分410在壳体连接部分413中 彼此接触，而壳体部分430和第二端子部分440在壳体连接部分413中彼此接触。替代地，可设置本实施例的探头制造方法的步骤S212以便使得图23和图24中 所示的中央部分436被切下，如图25中所示。在这种替代实施例的探头中，壳体部分 430和弹簧部分420及423物理地分离，但壳体部分430和弹簧部分420在壳体连接部分 443中连接在一起，而壳体部分430和弹簧部分423在壳体连接部分443中连接在一起。如上所述，本实施例的探头能够通过压制成形一片金属片材板而制造。并不需 要在装配工艺中装配两个或更多元件以便制造具有弹簧功能的探头。这种探头制造方法 仅包括压制成形金属片材板、镀敷金属片材板、弯曲金属片材板和如果需要的话切割金 属片材板。因此，能够使用简单的制造设备制造探头并且探头制造方法自身比较简单。 可以以低成本快速地制造大量的探头。因此，能够以低成本快速地制造具有弹簧功能的 探头。 下文将描述本发明的第六实施例的探头。本实施例的探头用于检查电子部件、 电路等等，并且使得探头用来接触电子部件、电路等等的电极极板或电极端子，以建立 电连接。 特别是，如图26和图27中所示，本实施例的探头通过压制成形(冲压和弯曲)一片金属片材板而形成，所述金属片材板由铜或含铜合金制成。因此，本实施例的探头 具有统一构型，其中探头的各元件连续地连接在一起。本实施例的探头构成为包括端子部分510、弹簧部分520、壳体部分530和壳体 连接部分540。在本实施例中，端子部分510将与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极板 或电极端子接触以便建立电连接。端子部分510的一端被设置成形成端子接触部分511。 该端子接触部分511与作为检查对象的电路或电子部件的电极极板或电极端子形成接触 以便建立电连接。将端子部分510的侧部沿着端子部分510的纵向弯曲成L形构造以便形成头端增 强部分512。利用头端增强部分512 (其通过将端子部分510的侧部弯曲成L形构造而形 成)，当使得端子部分510接触电极极板或电极端子从而引起外力施加于端子部分510上 时，能在不使端子部分510变形的情况下可靠地使得端子接触部分511接触电极极板或电 极端子。在本实施例中，通过将端子部分510的侧部弯曲成L形构造，头端增强部分512 成形为具有矩形横截面。替代地，头端增强部分512可通过弯曲其中央区域而成形为具 有V形横截面，或者可以通过在其上形成弯曲表面而成形为具有U形或半圆形横截面。弹簧部分520具有的构型通过沿着弹簧部分520的两条纵向线弯曲金属片材板 以便具有基本上矩形的横截面而形成，其中多个U形单元部分按照Z字形构造沿纵向排 列，并且弹簧部分520的由于弯曲而形成的一个侧部521和另一个侧部522基本上彼此平 行。在本实施例中，弹簧部分520成形为具有矩形横截面。替代地，弹簧部分520 可成形为具有U形横截面。在本实施例中的弹簧部分520具有的构型中，这些U形单元部分按照Z字形构 造在其两侧排列，并且弹簧部分520具有弹性且用作能够弹性地变形的弹簧。通过弯曲金属片材板的与壳体部分530相对应的部分，将壳体部分530成形为包 围整个弹簧部分520。特别是，将金属片材板的与壳体部分530相对应的部分沿着两条弯 曲线弯曲以便形成侧部531和上面部532。壳体部分530包括位于端子部分510附近的壳 体弹簧部分537，并且壳体弹簧部分537具有多个U形单元部分按照Z字形构造在其两侧 排列的构型。壳体弹簧部分537具有的构型通过与形成壳体部分530的侧部531和上面部532 同时地沿着在壳体部分530的弯曲线的延长线上的弯曲线弯曲金属片材板而形成，以便 具有矩形横截面，并且通过弯曲形成的壳体弹簧部分537的一个侧部538和另一侧部539 基本上彼此平行。在壳体弹簧部分537具有的构型中，这些U形单元部分按照Z字形构 造在其两侧排列，并且壳体弹簧部分537具有弹性且用作能够弹性地变形的弹簧。上面部532通过弯曲金属片材板的与壳体部分530相对应的部分的侧部而形成， 而下面部535也通过弯曲侧部531而形成，以便使得整个弹簧部分520能够被具有基本上 矩形横截面的壳体部分530包围。壳体前部533由壳体部分530的位于端子部分510附近的一端形成，壳体后部 534由壳体部分530的位于弯曲部536附近的另一端形成。壳体部分530和弹簧部分520在与其间的边界相对应的弯曲部536处弯曲大约180度，并且弹簧部分520容纳于壳体部 分530中。弯曲部536电连接至测量仪器例如探测器，并且在使得端子接触部分511与 电极极板或电极端子接触时获得的电极信号被经由弯曲部536传送至测量仪器。壳体端子部分540与壳体部分530的侧部531的内壁接触，并且壳体连接部分 540和壳体部分530彼此电连接。特别是，壳体连接部分540和壳体部分530彼此电连 接，并且来自端子接触部分511的电信号被经由端子部分510、壳体连接部分540和壳体 部分530传送至弯曲部536。因为壳体部分530在电信号流过的部分中具有大横截面积， 可降低从端子接触部分511到弯曲部536的电阻。因此，来自端子接触部分511的电信 号能以低电阻传送至弯曲部536。在本实施例的探头中，壳体部分530和壳体连接部分 540只在一个位置彼此电连接，并且可以减小接触电阻。下面，将描述使用本实施例的探头的方式。本实施例的多个探头被以基本上等间隔按照二维构造设置于绝缘框架560和570 中。特别是，在本实施例的探头中，如图26和27中所示，设置有两个弹簧部分，包括 连接至端子部分510的弹簧部分520和连接至壳体部分530的壳体弹簧部分537。因此， 如图28中所示，当本实施例的这些探头按照二维构造设置于绝缘框架560和570中时， 本实施例的每个探头的壳体前部533和绝缘框架560的保持部分561彼此接触，而本实施 例的每个探头的壳体后部534和绝缘框架570的保持部分571彼此接触。绝缘框架560 和绝缘框架570固定至彼此，外力通过保持部分561和保持部分571沿压缩壳体前部533 和壳体后部534的方向(即沿使探头的壳体部分530收缩的方向)施加于本实施例的每个 探头上。因为壳体弹簧部分537具有弹簧功能，本实施例的探头通过这种压缩力被固定 至绝缘框架560和570。在这种状态中，弹簧部分520并不有助于固定探头。因此，当 使得探头的端子部分510的端子接触部分511接触电极极板或电极端子时，能够利用弹簧 部分520的弹簧功能建立电连接。弯曲部536从绝缘框架570的开口 572凸出到外面， 并且弯曲部536和测量仪器的电极端子之间的电连接可以实现。在本实施例的探头中，当衬底固定至弯曲部536时，能够利用壳体弹簧部分537 的弹簧功能产生对衬底的接触力。不管由于端子接触部分511的位移引起的通过弯曲部 536产生的接触力如何，能够通过壳体弹簧部分537产生对衬底的接触力。在本实施例中，探头设置成使得壳体弹簧部分537置于设置端子部分510处的壳 体前部533附近。替代地，探头可设置成使得壳体弹簧部分537置于设置弯曲部536处 的壳体后部534附近，如图29和图30中所示。在图29和图30中，与图26和图27中的相应元件相同的元件标为相同的附图标 记，将省略对其的说明。下面，将参考图31描述制造本实施例的探头的方法。在开始制造本实施例的探头的方法时，在步骤S302中，成形具有预定构型的金 属片材板(金属板成形步骤)。具有预定构型的金属片材板可通过压制成形或蚀刻而形 成。金属片材板由铜或含铜合金制成，并且金属片材板的厚度处于30微米至150微米的 范围内。在本实施例中，具有预定构型的金属片材板通过压制成形具有60微米厚度的铜 毛坯金属片材板而形成。图32示出了成形为具有预定构型的金属片材板的一个实例。图32的金属片材板只包括主体部分。该主体部分包括第一端子部分510、弹簧部分520、壳体部分530和 壳体连接部分540，它们在随后的弯曲步骤之前以无弯曲状态形成。在下文中，处于无弯曲状态的端子部分510、弹簧部分520、壳体部分530和壳 体连接部分540将分别被称作金属片材板的与端子部分510相对应的部分、金属片材板的 与弹簧部分520相对应的部分、金属片材板的与壳体部分530相对应的部分和金属片材板 的与壳体连接部分540相对应的部分。图32中示出了通过压制成形得到的处于冲压状态中的主体部分。主体部分构成 为包括金属片材板的与端子部分510相对应的部分、金属片材板的与壳体连接部分540相 对应的部分、金属片材板的与弹簧部分520相对应的部分和金属片材板的与壳体部分530 相对应的部分，它们从主体部分的一端(图32的左手侧)按照这种顺序排列。主体部分 设置用于形成本实施例的探头，本实施例的探头通过多次弯曲主体部分而制造。随后，在步骤S304中，镀覆主体部分(镀敷步骤)。这种镀敷步骤通过依次执 行镀敷Ni(镍)、镀敷Pd(钯)和镀敷Au(金)而按这种顺序进行。替代地，镀敷步骤 可通过依次地执行镀敷Ni和镀敷Au而按照这种顺序进行。随后，在步骤S306中，弯曲金属片材板的与弹簧部分520相对应的部分(第一 弯曲步骤)。特别是，将金属片材板的与弹簧部分520相对应的部分沿着图32中所示的 虚线K1-K2弯曲90度，并且沿相同方向沿着虚线K3-K4进一步弯曲90度。这样，将 金属片材板的与弹簧部分520相对应的部分成形为具有矩形横截面。金属片材板的与弹簧部分520相对应的部分被成形为具有矩形横截面，并且由 弹簧部分520的一个侧部521形成的表面和由弹簧部分520的另一侧部522形成的表面基 本上彼此平行。这时，端子部分510两侧上的侧部也被弯曲90度以便形成头端增强部分 512，并且金属片材板的与壳体连接部分540相对应的部分具有与弹簧部分520的侧部521 及522的构型相符合的构型。在步骤S306中，金属片材板的与壳体部分530相对应的部分沿着虚线L1_L2和 虚线L3-L4沿与弹簧部分520的弯曲方向相反的方向弯曲90度，以便成形金属片材板的 与上面部532相对应的部分，并且进一步，壳体连接部分540被稍微向外弯曲以便使得壳 体连接部分540和壳体部分530的内壁接触。随后，在步骤S308中，弯曲主体部分(第二弯曲步骤)。特别是，将主体部分 沿与弹簧部分520的弯曲方向相同的方向沿着图32中所示的虚线M1-M2弯曲180度。 沿着虚线M1-M2弯曲的金属片材板的部分与弯曲部536相对应，并且该部在本实施例的 探头连接至测量仪器当用作连接端子。随后，在步骤S310中，弯曲金属片材板的与壳体部分530相对应的部分(第三 弯曲步骤)。特别是，沿与弹簧部分520的弯曲方向相同的方向沿着图32中所示虚线 N1-N2将金属片材板的与壳体部分530相对应的部分弯曲90度，并且沿着虚线N3-N4进 一步弯曲90度，以便形成壳体部分530的侧部531。这时，还同时形成下面部535。本 实施例的探头具有其中整个弹簧部分520被壳体部分530包围的构型。壳体弹簧部分537 成形为具有矩形横截面。由壳体弹簧部分537的一个侧部538形成的表面和由壳体弹簧 部分537的另一侧部539形成的表面基本上彼此平行。壳体连接部分540和壳体部分530 的侧部531的内壁彼此接触以便建立电连接。
如上所述，本实施例的探头能够通过压制成形一片金属片材板而制造。并不需 要执行将两个或更多元件装配在一起的装配工艺以便制造具有弹簧功能的探头。这种探 头制造方法仅包括压制成形金属片材板、镀敷金属片材板和弯曲金属片材板。因此，能 够使用简单的制造设备制造探头并且探头制造方法自身比较简单。可以以低成本快速地 制造大量的探头。因此，能够以低成本制造具有弹簧功能的探头。类似地，图29和图30中所示的探头能够通过弯曲图33中所示的金属片材板而 制造。在制造上述探头的方法中，图33中所示的金属片材板在步骤S302中成形，而金 属片材板的弯曲在步骤S306至S310中进行，以使得能够制造图29和图30中所示的探 头。在图33中，示出了在步骤S306至S310中弯曲金属片材板所沿的弯曲线。下文将描述本发明的第七实施例的探头。本实施例的探头用于检查电子部件、电路等等。本实施例的探头电连接至形成 在电子部件、电路等等上的电极极板或电极端子。特别是，如图34至42中所示，本实施例的探头通过压制成形(冲压和弯曲)一 片金属片材板而形成，所述金属片材板由铍青铜制成，所述铍青铜为时效硬化型合金。 因此，本实施例的探头具有统一构型，其中探头的各元件连续地连接在一起。本实施例的探头构成为包括端子部分610、弹簧部分620、壳体部分630、壳体 连接部分640和弯曲部650。图34为本实施例的探头的透视图，图35本实施例的探头的俯视图，图36本实 施例的探头的左视图，图37为本实施例的探头的底视图，38为本实施例的探头的右视 图，而图39为本实施例的探头的前视图。图40为图34中的虚线所示部分34A的放大 图，图41为图35中的虚线所示部分35A的放大图，而图42为图36中的虚线所示部分 36A的放大图。在本实施例中，端子部分610将与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极板 或电极端子接触以便建立电连接。端子部分610的一端被设置成形成端子接触部分611。 该端子接触部分611与作为检查对象的电路或电子部件的电极极板或电极端子形成接触 以便建立电连接。弹簧部分620具有的构型通过沿着弹簧部分620的两条纵向线弯曲金属片材板 以便具有基本上矩形的横截面而形成，其中多个U形单元部分按照Z字形构造沿纵向排 列，并且弹簧部分620的一个侧部和另一个侧部基本上彼此平行。在本实施例中，弹簧部分620成形为具有矩形横截面。替代地，弹簧部分620 可成形为具有U形横截面。在本实施例中的弹簧部分620具有的构型中，这些U形单元 部分按照Z字形构造在其两侧排列，并且弹簧部分620具有弹性且用作能够弹性地变形的 弹簧。通过弯曲金属片材板的与壳体部分630相对应的部分，将壳体部分630成形为包 围整个弹簧部分620。特别是，侧部631和上面部632通过弯曲金属片材板的与壳体部分 630相对应的部分而形成。上面部632通过弯曲金属片材板的与壳体部分630相对应的部分的侧部而形成， 而下面部635也通过弯曲侧部631而形成，以便使得整个弹簧部分620能够被具有基本上 矩形横截面的壳体部分630包围。
开口 636形成于壳体部分630中，并且在外力不施加于本实施例的探头上的状态 中，接触部分641位于壳体部分630的开口中。壳体部分630和弹簧部分620在与其间的边界相对应的弯曲部650处弯曲大约 180度，并且弹簧部分620容纳于壳体部分630中。弯曲部650电连接至测量仪器例如探 测器，并且在使得端子接触部分611与电极极板或电极端子接触时获得的电极信号被经 由弯曲部650传送至测量仪器。在本实施例中，弯曲部650包括弯部分651和电极接触部分652，电极接触部分 652与测量仪器的电极端子形成接触，并且电极信号被经由电极接触部分652传送至测量 仪器。壳体连接部分640包括接触部分641，当探头安装于绝缘框架660和670中时， 如图43中所示，所述接触部分641与壳体部分630的侧部631的内壁接触。就是说，如 图40中所示，接触部分641以鸡冠状构造形成并且具有弹簧功能。因此，当探头安装在绝缘框架660和670中时，壳体连接部分640和壳体部分 630经由接触部分641电连接。因此，壳体连接部分640和壳体部分630经由接触部分 641彼此电连接，并且来自端子接触部分611的电信号被经由端子部分610、壳体连接部 分640和壳体部分630传送至弯曲部650。因为壳体部分630在电信号流过的部分中具有大横截面积，可降低从端子接触 部分611到弯曲部650的电阻。因此，来自端子接触部分611的电信号能以低电阻传送 至弯曲部650。S卩，在本实施例的探头中，与探头电连接的部分只有壳体部分630和壳体 连接部分640的接触部分641，因而能够减小接触电阻。下面，将描述使用本实施例的探头的方式。本实施例中的探头安装在绝缘框架660和670中并且按照二维构造基本上等间隔 地设置。连接后部634设置于近端，在该处，连接前部633设置于端子部分610通过其设 置于本实施例的探头中的侧部中，而弯曲部650在端子部分610与弹簧部分620之间形成 于壳体部分630中。因此，如图43中所示，当安装两个或更多探头(在本实施例中，所述探头可按 二维方向设置于绝缘框架660和670中)时，本实施例的探头的连接前部633和绝缘框架 660中的保持部分661接触，连接后部634和绝缘框架670中的保持部分671接触，绝缘 框架660和绝缘框架670相连。因此，沿压缩连接前部633和连接后部634的方向，即沿探头的弹簧部分620收 缩的方向，经由保持部分661和保持部分671加力。因为弹簧部分620具有弹簧功能，本实施例的探头被该力固定至绝缘框架660和 670。当在这种状态中探头的端子部分610中的端子接触部分611接触电极极板或电极端 子时，可以利用弹簧部分620中的弹簧功能使其接触。弯曲部650处于在外部开口 672中凸出的状态，该开口 672设置于绝缘框架670 中，并且可以电连接电极接触部分652和弯曲部650中的电极端子。当探头并不安装在绝缘框架660和670中时，或者当探头处于外力并不施加于接 触前部633上的状态中时，本实施例的探头的壳体连接部分640的接触部分641位于壳体部分630的开口 636中，并且壳体部分630和壳体连接部分640的接触部分641并不接 触。这种结构源于后文将描述的制造本实施例的探头的方法。在这种状态下，接触部分 641朝向开口 636凸出。如上所述，当本实施例的探头安装于绝缘框架660和670中时，壳体部分630和 壳体连接部分640的接触部分641接触。就是说，当本实施例的探头安装于绝缘框架660 和670中时，如图42中所示，连接前部633被绝缘框架660的保持部分661沿箭头A所 示的方向推动。因此，弹簧部分620收缩，因为连接前部633在壳体部分630侧部上受到推动， 壳体连接部分640移动以便使得其可从开口 636进入壳体部分630的内部，并且壳体连接 部分640的接触部分641接触壳体部分630。下面，将参考图44描述制造本实施例的探头的方法。在开始制造本实施例的探头的方法时，在步骤S402中，成形具有预定构型的金 属片材板(金属板成形步骤)。这种金属片材板可通过压制成形(冲压和弯曲)而形成。 这种金属片材板由铍青铜或含铍青铜材料制成，并且金属片材板的厚度处于30微米-150 微米的范围内。在本实施例中，具有预定构型的金属片材板通过压制成形具有60微米厚度的铍 青铜毛坯金属片材板而形成。图45示出了成形为具有预定构型的金属片材板680的一个实例。图45的金属 片材板680处于进行冲压以后的冲压状态。这种金属片材板680的主体部分包括端子部 分610、弹簧部分620、壳体部分630、壳体连接部分640和弯曲部650，它们在随后的弯 曲步骤之前以无弯曲状态形成。本实施例的探头通过弯曲在这种状态下的金属片材板680 而制造。随后，在步骤S404中，进行金属片材板680的弯曲。特别是，金属片材板680 的弯曲通过与上述第一实施例相同的方法进行。通过进行弯曲，金属片材板680成形为 具有如图34-42中所示的构型。随后，在步骤S406中，进行金属片材板680的热处理(热处理步骤)。特别是， 热处理在270摄氏度的温度下进行大约2小时。本实施例的探头由铍青铜制成，所述铍 青铜为时效硬化型合金。铍青铜(时效硬化型合金)可通过热处理而硬化。因此，能够 制造具有良好强度的探头。在本实施例中，热处理步骤在进行弯曲步骤之后进行。这是因为进行热处理之 前的铍青铜金属片材板是软的因而能够容易地压制成形。在进行热处理之后，铍青铜金 属片材板变硬因而难以进行弯曲步骤。热处理的优化温度和时间可根据时效硬化型合金的类型和成分适当地确定。本 实施例中的热处理温度优选地在250摄氏度至400摄氏度的范围内，更优选在250摄氏度 至315摄氏度的范围内。本实施例中的热处理时间优选地在1小时至5小时的范围内， 更优选在1小时至3小时的范围内。随后，在步骤S408中，进行金属片材板680的镀敷(镀敷步骤)。镀敷步骤通 过依次执行镀敷Ni (镍)、镀敷Pd(钯)和镀敷Au(金)而进行。替代地，镀敷步骤可 通过依次地执行镀敷Ni和镀敷Au而按照这种顺序进行。
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在步骤S404中弯曲的金属片材板680处于如下状态其中壳体连接部分640的 接触部分641位于壳体部分630的开口 636中。由铍青铜制成的金属片材板680具有如下特征构型通过热处理固定。就是 说，当铍青铜热经加热处理时，构型固定，但探头的弹簧功能保持。如果热处理步骤在 壳体部分630与壳体连接部分640的接触部分641接触的状态下进行，则探头的构型将被 固定于这种状态，并且将难以制造具有弹簧功能的壳体连接部分640。如果镀敷步骤在壳 体部分630与壳体连接部分640的接触部分641接触的状态下进行，则接触部分641和壳 体部分630将通过镀敷结合在一起，并且端子部分610到壳体部分630的弹性将会失去。因为这个原因，在本实施例的探头中优选的是，当并不施加外力时，接触部分 641位于开口 636中，并且热处理步骤和镀敷步骤在进行弯曲步骤之后进行。如上所述，本实施例的探头能够通过压制成形一片铍青铜合金金属片材板而制 造。并不需要执行将两个或更多元件装配在一起的装配工艺以便制造具有弹簧功能的探 头。这种探头制造方法仅包括压制成形金属片材板、镀敷金属片材板、弯曲金属片材板 和热处理金属片材板。因此，能够使用简单的制造设备制造探头并且探头制造方法自身 比较简单。因此，能够以低成本大量地快速制造具有弹簧功能的探头。下文将描述本发明的第八实施例的探头。本实施例的探头用于检查电子部件、电路等等。本实施例的探头与形成在电子 部件、电路等等上的电极极板或电极端子电连接。特别是，如图46-53中所示，本实施例的探头通过弯曲一片金属片材板而形 成。因此，本实施例的探头具有统一构型，其中探头的各元件连续地连接在一起。本实施例的探头构成为包括端子部分710、弹簧部分720、壳体部分730和弯曲 部750。图46为本实施例的探头的透视图，图47为本实施例的探头的俯视图，图48为 本实施例的探头的左视图，图49为本实施例的探头的底视图，50为本实施例的探头的右 视图，而图51为本实施例的探头的前视图。图52示出了在弯曲壳体部分730之前的探 头的状态，图53为图52中虚线所示的探头的部分52A的放大图。在本实施例中，端子部分710将与制造在晶片上的电路或电子部件的电极极板 或电极端子接触以便建立电连接。端子部分710的一端被设置成形成端子接触部分711。 该端子接触部分711与作为检查对象的电路或电子部件的电极极板或电极端子形成接触 以便建立电连接。弹簧部分720具有的构型通过沿着弹簧部分720的中央区域中的两条纵向线弯曲 金属片材板以便具有矩形横截面而形成，其中多个U形单元部分按照Z字形构造沿纵向 排列，并且弹簧部分720的由于弯曲而形成的一个侧部和另一个侧部基本上彼此平行。在本实施例中，弹簧部分720成形为具有矩形横截面。替代地，弹簧部分720 可成形为具有U形横截面。在本实施例中的弹簧部分720具有的构型中，多个U形单元 部分按照Z字形构造在其两侧排列，并且弹簧部分720具有弹性且用作能够弹性地变形的 弹簧。通过弯曲金属片材板的与壳体部分730相对应的部分，将壳体部分730成形为包 围整个弹簧部分720。特别是，将金属片材板的与壳体部分730相对应的部分沿着两条弯 曲线弯曲以便形成侧部731和上面部732。
在壳体部分730中，上面部732通过弯曲金属片材板的与壳体部分730相对应的 部分的侧部而形成，而下面部735也通过弯曲侧部731而形成，以便使得整个弹簧部分 720能够被具有基本上矩形横截面的壳体部分730包围。壳体部分730和弹簧部分720在与其间的边界相对应的弯曲部750处弯曲大约 180度，并且弹簧部分720容纳于壳体部分730中。弯曲部750电连接至测量仪器例如探 测器，并且在使得端子接触部分711与电极极板或电极端子接触时获得的电极信号被经 由弯曲部750传送至测量仪器。在本实施例中，弯曲部750包括弯部751和电极接触部 分752，电极接触部分752与测量仪器的电极端子形成接触，并且电极信号被经由电极接 触部分752传送至测量仪器。在本实施例中，构置成向壳体部分730凸出的凸起部分740在端子部分710附近 形成于弹簧部分740中。凸起部分740通过在弹簧部分720的多个预定位置处沿从内向 外的方向施加力而形成。当处于如图52中所示状态的壳体部分730弯曲成图46中所示状态时，形成凸起 部分740以便使得凸起部分740与壳体部分730的侧部731的内壁彼此接触。壳体部分 730的内壁与凸起部分740接触，它们彼此电连接。因为壳体部分730的内壁与凸起部分740彼此电连接，来自端子部分710的端子 接触部分711的电信号被经由设置于弹簧部分720侧面上的凸起部分740和经由壳体部分 730传送至弯曲部750。壳体部分730在电信号流过的部分中具有大横截面积，可降低从端子接触部分 711到弯曲部750的电阻。因此，来自端子接触部分711的电信号能以低电阻传送至弯 曲部750。S卩，在本实施例的探头中，与探头电连接的部分只有壳体部分730的侧部731 的内壁和设置在弹簧部分720上的凸起部分740，因而能够降低探头的接触电阻。优选的是，凸起部分740在端子部分710附近设置于弹簧部分720上。壳体部分 730在电信号流过的部分中具有大横截面积，因而能够以低电阻供应电流。优选的是，来 自接触端子部分711的电信号通过壳体部分730传送，以便以低电阻传送电信号。优选的是，凸起部分740设置于弹簧部分720的两侧上。特别是，凸起部分740 中的一个形成于处于弯曲状态的弹簧部分720的一个侧部上，而另一个凸起部分740形成 于弹簧部分720的另一个侧部上。位于弹簧部分720的一个侧部上的前一个凸起部分740 与壳体部分730的一个侧部731的内壁接触，而弹簧部分720的另一个侧部上的后一个凸 起部分740与壳体部分730的另一个侧部731的内壁接触。按照这种方式，凸起部分740形成于弹簧部分720的两侧上，能够可靠地使得凸 起部分740和壳体部分730彼此接触。这时，如图53中所示，优选的是，凸起部分740 在对称位置处设置于弹簧部分720中。在这种情况下，能够更可靠地使得凸起部分740 于和壳体部分730的侧部731的内壁彼此接触。而且，在弯曲弹簧部分720之前，本实施例的探头于板状状态。当通过弯曲而 形成弹簧部分720时，本实施例的探头沿弯曲方向具有弹簧功能。因此，当弹簧部分720 通过弯曲形成预定构型时，在施加外力的情况下能够可靠地使得凸起部分740接触壳体 部分730的侧部731的内壁。因为这个原因，甚至当使得端子部分710的端子接触部分 711接触设置于衬底中的电极或端子时，弹簧部分720也能够在保持凸起部分740与壳体部分730的侧部731的内壁接触的状态的情况下弹性地变形。如上所述，本实施例的探头具有使得凸起部分740接触壳体部分730的侧部731 的内壁的构型，并且可以实现探头的小型化。下面，将参考图54描述本实施例的探头的使用状态。当使用本实施例的探头 时，探头被安装于绝缘框架760和770中。特别是，连接后部734设置于本实施例的探 头的壳体部分730中而连接前部733设置于端子部分710与弹簧部分720之间。当将本 实施例的探头安装于绝缘框架760和770中时，使得连接后部734接触绝缘框架770的内 壁，使得连接前部733接触绝缘框架760的内壁，并且绝缘框架770和绝缘框架连接在一 起。于是，本实施例的探头被安装于绝缘框架760和770中。在上述实施例中，壳体部分具有基本上矩形的横截面。替代地，壳体部分可成 形为具有圆形横截面、椭圆形横截面、三角形横截面或多边形横截面。上述实施例的探头可用于存储电路测试器中，测试液晶面板，测试衬底，等 等，并且可用作称为伸缩探针(“pogo-pin” )的探头针的替代方案。如上文所述，根据本发明的探针能够通过压制成形一片金属片材板来制造，并 且这种制造不需要进行装配工艺。可以提供一种用于电连接的探头，所述探头具有弹簧 功能并且能以低成本快速地制造。本发明不限于上述实施例，但在不背离本发明的范围的情况下可以进行许多变 化和改进。本申请基于2009年9月3日提交的日本专利申请No.2009-203849、2009年9 月30日提交的日本专利申请No.2009-228696、2010年3月31日提交的日本专利申请 No.2010-082699和2010年7月14日提交的日本专利申请No.2010_160069，其全部内容
在此全部引入作为参考。
权利要求
1.一种探头，所述探头用来接触电路或电子部件中的电极端子以用于对电路或电子 部件进行电学测量，所述探头包括端子部分，所述端子部分在探头的一端与电极端子形成接触；弹簧部分，其中多个U形单元部分按照Z字形构造排列；和壳体部分，所述壳体部分包围弹簧部分，其中所述探头由一片被多次弯曲的金属片材板形成，所述金属片材板具有预定构 型，在所述预定构型中，与端子部分相对应的部分、与弹簧部分相对应的部分和与壳体 部分相对应的部分连续地连接在一起。
2.根据权利要求1所述的探头，其中金属片材板中的与壳体部分相对应的部分包括与 一壳体弹簧部分相对应的部分，在所述壳体弹簧部分中，多个U形单元部分按照Z字形 构造排列，并且所述探头还包括置于弹簧部分与端子部分之间的所述壳体弹簧部分。
3.根据权利要求1所述的探头，还包括连接至端子部分的壳体连接部分，并且从被使 得接触电极端子的端子部分获得的电信号被经由壳体连接部分传送至壳体部分。
4.根据权利要求1所述的探头，其中所述探头被设置成包括在探头的一端与电极端子 形成接触的第一端子部分、所述弹簧部分、置于探头的另一端的第二端子部分和所述壳 体部分，并且其中，在具有预定构型的所述金属片材板中，与第一端子部分相对应的部分、与弹 簧部分相对应的部分和与第二端子部分相对应的部分连续地连接在一起，与壳体部分相 对应的部分沿着与弹簧部分相对应的部分设置并且沿金属片材板的纵向延伸。
5.根据权利要求1所述的探头，其中弹簧部分被设置成包括朝向壳体部分凸出的凸起 部分，所述凸起部分与壳体部分的内壁接触。
6.根据权利要求5所述的探头，其中所述凸起部分被设置成包括第一凸起部分和第二 凸起部分，所述第一凸起部分和第二凸起部分形成于弹簧部分的U形单元部分中的两相 对U形单元部分上，并且第一凸起部分的位置和第二凸起部分的位置相对于探头的中心 线对称。
7.根据权利要求5所述的探头，其中所述凸起部分设置在弹簧部分的位于端子部分附 近的位置。
8.—种制造探头的方法，所述探头用来接触电路或电子部件中的电极端子以用于对 电路或电子部件进行电学测量，所述方法包括金属板成形步骤，其成形具有预定构型的金属片材板；镀敷步骤，其镀敷具有预定构型的金属片材板的表面；和弯曲步骤，其弯曲表面被镀覆的金属片材板，其中，在具有预定构型的金属片材板中，金属片材板的与同电极端子形成接触的端 子部分相对应的部分、金属片材板的与其中多个U形单元部分按照Z字形构造排列的弹 簧部分相对应的部分和金属片材板的与包围弹簧部分的壳体部分相对应的部分连续地连接在一起。
9.根据权利要求8所述的制造探头的方法，其中所述探头被设置成包括在探头的一端 与电极端子形成接触的第一端子部分、所述弹簧部分、置于探头的另一端的第二端子部 分和所述壳体部分，并且其中，在具有预定构型的所述金属片材板中，与第一端子部分相对应的部分、与弹 簧部分相对应的部分和与第二端子部分相对应的部分连续地连接在一起，与壳体部分相 对应的部分沿着与弹簧部分相对应的部分设置并且沿金属片材板的纵向延伸。
10.根据权利要求8所述的制造探头的方法，其中弯曲步骤包括第一弯曲步骤，其弯曲金属片材板的与弹簧部分相对应的部分以形成弹簧部分；第二弯曲步骤，其在第一弯曲步骤之后在与弹簧部分相对应的部分和与壳体部分相 对应的部分的边界处弯曲金属片材板大约180度；和第三弯曲步骤，其在第二弯曲步骤之后弯曲与壳体部分相对应的部分，以便使得弹 簧部分被所弯曲的壳体部分包围。
11.根据权利要求10所述的制造探头的方法，其中金属片材板包括主体部分和制造辅 助部分，所述制造辅助部分设置成包围主体部分并连接至主体部分，并且，在第二弯曲 步骤中，制造辅助部分被弯曲大约180度，其中所述方法还包括切割步骤，其从制造辅助部分切下主体部分。
12.根据权利要求10所述的制造探头的方法，其中金属片材板的与壳体部分相对应的 部分包括与一壳体弹簧部分相对应的部分，并且，在第三弯曲步骤中，弯曲与壳体部分 相对应的部分和与壳体弹簧部分相对应的部分以便使得弹簧部分被所弯曲的壳体部分包 围。
13.根据权利要求10所述的制造探头的方法，其中在第一弯曲步骤中，同时地弯曲与 弹簧部分相对应的部分和与端子部分相对应的部分。
14.根据权利要求10所述的制造探头的方法，其中所述探头包括设置于端子部分与弹 簧部分之间的壳体连接部分，并且，在第三弯曲步骤中，弯曲壳体连接部分以便使得壳 体连接部分与壳体部分的内壁接触。
15.根据权利要求8所述的制造探头的方法，其中所述金属片材板由时效硬化型合金 制成。
16.根据权利要求15所述的制造探头的方法，其中所述探头还包括设置于端子部分与 弹簧部分之间的壳体连接部分，并且所述壳体连接部分在壳体部分的开口处与壳体部分 接触。
17.根据权利要求16所述的制造探头的方法，其中所述探头安装于绝缘框架中，并且 安装于绝缘框架中的所述探头中的壳体连接部分和壳体部分彼此接触。
18.根据权利要求15所述的制造探头的方法，其中弯曲步骤包括第一弯曲步骤，其弯曲金属片材板的与弹簧部分相对应的部分以形成弹簧部分；第二弯曲步骤，其在第一弯曲步骤之后在与弹簧部分相对应的部分和与壳体部分相 对应的部分的边界处弯曲金属片材板大约180度；和第三弯曲步骤，其在第二弯曲步骤之后弯曲与壳体部分相对应的部分，以便使得弹 簧部分被所弯曲的壳体部分包围。
19.根据权利要求8所述的制造探头的方法，其中金属片材板的厚度处于30微米至 150微米的范围内。
20.根据权利要求8所述的制造探头的方法，其中成形具有预定构型的金属片材板的 金属片材板成形步骤通过压制成形或者蚀刻进行。
全文摘要
本发明公开了一种探头，所述探头用来接触电路或电子部件中的电极端子以用于对电路或电子部件进行电学测量。所述探头包括端子部分，所述端子部分在探头的一端与电极端子形成接触；弹簧部分，其中多个U形单元部分按照Z字形构造排列；和壳体部分，所述壳体部分包围弹簧部分。所述探头由一片被多次弯曲的金属片材板形成，所述金属片材板具有预定构型，在这种预定构型中，与端子部分相对应的部分、与弹簧部分相对应的部分和与壳体部分相对应的部分连续地连接在一起。
文档编号G01R3/00GK102012441SQ201010273920
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者三木康幸, 佐藤公纪, 原田启太, 宫泽英夫, 小林满, 高桥幸纪 申请人:富士通电子零件有限公司