专利名称：探针座的制作方法
技术领域：
本发明涉及探针座，尤指一种适用于半导体测试装置的探针座。
背景技术：
请同时参阅图1、及图2，图1为半导体测试设备立体图，图2为测试头于A位置 时的示意图。图中显示有一半导体测试设备1，其具有一测试头(tester head)ll，且测 试头11上具有一测试载板(load board) 111，并于测试载板111上组设有一探针座(pogo tower) 10、或现有探针座90。其中，探针座10主要通过探针电性接触一探针卡12，并对基 座13上的待测晶圆、半导体元件、或其它电子元件进行测试(图中未示)。请同时参阅图3、图4、及图5，图3为现有探针座的剖视图，图4为现有探针座的局 部放大剖视图，图5为现有探针的立体图。由图中显示可知，现有探针9近二端处分别组设 有探针隔环91，而现有探针9便是透过探针隔环91而固定于现有探针座90内，使现有探针 91不致落出现有探针座90外。此外，现有探针座90为求其坚固及轻量化，整体包括上盖板 92、及下盖板93皆采用铝质材料。但又因铝具导电性质，故再通过探针隔环91采以绝缘材 料，以避免现有探针90产生短路的情况。然而，现有探针座90组装时，亦因具探针隔环91而相当费时费工。首先，于每一 支现有探针9近二端处先套上探针隔环91，接着，再将每一支现有探针9小心地分别置入已 锁附有其中一盖板的现有探针座90内，待数百支现有探针9全部置入后再锁附另一盖板。 值得注意的是，探针数量少则数百多则上千，因为探针隔环91仅套入现有探针9上，需逐一 小心地装配，以防止探针隔环91落出，因此相当费时费工。此外，因现有探针9固定于现有探针座90内，亦即现有探针9凸露出的二弹性端 亦固定，无法上下位移。此时，当现有探针座90进行组设于测试载板111时，因现有探针9 凸露出的二弹性端有预压力量，故需施予相当的外力(约莫数公斤重的力量)且平均于探 针座90整体，并朝向测试载板111的方向逼近，以便进行锁附固定。但，此时倘若所施予的 外力不平均，造成现有探针座90其中一侧翘起，将导致导引柱94弯曲或断裂，严重的还可 能破坏现有探针座90或测试载板111。其中，导引柱94主要用以提供探针座90与测试载 板111组装时定位之用。由此可知，如何达成一种构造简单、成本低廉、组装便利、省时省力，且又便于安装 或拆解的探针座，实在是产业上的一种迫切需要。
发明内容
本发明为一种探针座，包括一座体、一绝缘上盖、一绝缘下盖、及多支探针。其中， 座体包括有多个贯通孔，而多个贯通孔彼此轴向平行并分别延伸贯通于座体的上表面与下 表面之间。而绝缘上盖组设于座体的上表面上，绝缘上盖包括有多个上穿孔，其多个上穿孔 分别对应到座体的多个贯通孔，且每一上穿孔具有一孔径。又，绝缘下盖组设于座体的下表 面上，其绝缘下盖包括有多个下穿孔。且多个下穿孔分别对应到座体的多个贯通孔，每一下
3穿孔亦具有其孔径。再者，多支探针中每一探针包括有一外管、及二针头。而外管具有一外径其小于上 穿孔与下穿孔的孔径，且外管于邻近二端的管壁处分别径向凸设有一肩部，其肩部具有一 径向尺寸，其大于上穿孔与下穿孔的孔径。而二针头分别组设于该外管的二端内。其中，多支探针分别容设于座体的多个贯通孔内，且多支探针并分别透过其肩部， 因其径向尺寸大于上穿孔与下穿孔的孔径而卡止限位于绝缘上盖的上穿孔与绝缘下盖的 下穿孔之间。又，每一探针的外管二端与二针头，因外管的外径小于上穿孔与下穿孔的孔 径，故能分别轴向穿出其所对应的上穿孔与下穿孔而凸露于绝缘上盖与绝缘下盖外面。因 此，本发明的构造简单，又可俭省成本，更方便组装。较佳的是，本发明的绝缘上盖与绝缘下盖可分别包括有一聚醚酰亚胺板 (Polyetherimide, PEI)、或其它非导电或电绝缘的等效材质所构成的板材皆可，据此可避 免多支探针相互电性导通，而造成短路无法进行量测，甚至烧毁机台内部电路的情形发生。另外，本发明的绝缘上盖与绝缘下盖的轴向距离可大于每一支探针的外管相对应 二端肩部的轴向距离。据此，每一支探针可因重力、或施予些微外力而产生上下位移，如此 更方便探针座装配于测试载板上。详言之，当探针座进行安装至测试载板时，仅须于探针座 上施予些微朝向测试载板的外力，亦即稍微下压探针座，此时所有探针已产生远离测试载 板的方向的位移，接着保持微下压力便可轻松直接将探针座锁附于测试载板上。再且，本发明每一探针的肩部可包括有一整圈的肩凸环或半圈的肩凸环、或是一、 二、三个、或多个肩凸起亦可，其主要用以挡止以防止探针穿经绝缘上盖的上穿孔或绝缘下 盖的下穿孔而落出探针座外。此外，本发明的每一探针的二针头为可作轴向伸缩的二支弹 性针头。其中，每一探针2包括有一压缩弹簧容设于外管内，且二针头分别抵住压缩弹簧的 二端，并通过压缩弹簧以提供针头的轴向伸缩及复位的功能。此外，本发明可更包括有至少一定位柱，而座体的上表面、及下表面可各开设有至 少一第一定位孔，且绝缘上盖与绝缘下盖可各分别开设有至少一第二定位孔。其中，至少一 定位柱可穿设于至少一第一定位孔与至少一第二定位孔内。据此，定位柱可用以提供绝缘 上盖、及绝缘下盖定位于座体上，并同时可进一步定位于座体上，由此可方便组装。又，本发明可更包括有多个锁附螺丝，其中绝缘上盖与绝缘下盖可通过多个锁附 螺丝锁固于座体的上表面、及下表面上。并且，本发明可更包括有一探针座固定环，组设于 座体的一侧上。其中，探针座固定环主要用以固定座体于测试载板上。此外，本发明可更包 括有一验证卡固定环，组设于座体的另一侧上。其中，验证卡固定环主要用以固定验证卡于 探针座上，以便固定验证卡。而验证卡主要用以于测试前先自我进行验证。
图1为半导体测试设备立体图；图2为测试头于A位置时的示意图；图3为现有探针座的剖视图；图4为现有探针座的局部放大剖视图；图5为现有探针的立体图；图6为本发明一较佳实施例的分解图7为本发明一较佳实施例探针的示意图；图8A为本发明第二较佳实施例探针肩部的剖视图；图8B为本发明第三较佳实施例探针肩部的剖视图；图8C为本发明第四较佳实施例探针肩部的剖视图；图9为本发明一较佳实施例探针座的局部放大剖视图。主要元件符号说明1半导体测试设备10探针座11测试头
111测试载板12探针卡13基座
2探针21外管22肩部
25针头26弹性针头27压缩弹簧
3座体31贯通孔32上表面
321第一定位孔33下表面41绝缘上盖
410上穿孔421第二定位孔42绝缘下盖
420下穿孔5定位柱6锁附螺丝
71探针座固定环72验证卡固定环9现有探针
90现有探针座91探针隔环92上盖板
93下盖板94导引柱d孔径
D外径W径向尺寸1，L轴向距离
具体实施例方式请参阅图6，图6为本发明探针座10 —较佳实施例的分解图。图中显示有一座体 3，其材质以铝质为佳。其中，座体3开设有多个贯通孔31，而多个贯通孔31彼此轴向平行 并分别延伸贯通于座体3的上表面32与下表面33之间。另外，还显示有一绝缘上盖41，其 组设于座体3的上表面32上。其中，绝缘上盖41包括有多个上穿孔410，其是分别对应到 座体3的多个贯通孔31，每一上穿孔410具有一孔径d。另外，座体3下方有一绝缘下盖42，其组设于座体3的下表面33上。其中，绝缘 下盖42同样开设有多个下穿孔420。而多个下穿孔420分别对应到座体3的多个贯通孔 31。同样地，每一下穿孔420亦具有孔径d，其可相同于前述上穿孔410的孔径d、抑可设 成不同孔径皆可以。在本实施例中，绝缘上盖41与绝缘下盖42分别为一聚醚酰亚胺板 (Polyetherimide, PEI)，其当然亦可为其它非导电或电绝缘的等效材质所构成的板材。其 中，座体3上下二侧分别组设有一验证卡固定环72、及探针座固定环7。验证卡固定环72 主要用以固定验证卡(图中未示)于探针座10上，以便进行验证。而探针座固定环7主要 用以将探针座10固定于测试载板111上。此外，图中显示有多个锁附螺丝6，其中绝缘上盖41与绝缘下盖42通过多个锁附 螺丝6锁固于座体3的上表面32、及下表面33上。另外，座体3的上表面32、及下表面33 各开设有多个第一定位孔321。而绝缘上盖41与绝缘下盖42也各分别开设有多个第二定 位孔421。其中，透过定位柱5穿设于第一定位孔321与至少一第二定位孔421内，用以绝 缘上盖41与绝缘下盖42定位于座体3上，方便组装。并且，于探针座10装配至测试载板 111时，更提供探针座10与测试载板111导引定位的功能。
再请一并参阅图7，图7为本发明一较佳实施例探针的示意图。图中显示有多支探 针2，而每一探针2包括有一外管21、及二针头25。其中，外管21具有一外径D，其小于上穿 孔410与下穿孔420的孔径d，故外管21可活动自如地相对于上穿孔410与下穿孔420产 生位移。并且，于外管21于邻近二端的管壁处分别径向凸设有一肩部22。其肩部22具有 一径向尺寸W其大于上穿孔410与下穿孔420的孔径d，故受限于肩部22大于上穿孔410 与下穿孔420。据此，透过二端肩部22的卡止限位，使探针2不致脱落出探针座10外。再者，图中显示有二针头25，其分别组设于外管21的二端内。而且，在本实施例 中，针头25为可作轴向伸缩的弹性针头26。其中，弹性针头沈主要因每一探针2包括有一 压缩弹簧27容设于外管21内。而二针头25分别抵住压缩弹簧27的二端，以通过压缩弹 簧27的弹簧力以提供针头25的轴向伸缩及复位的功能。请参阅图8A、图8B、及图8C，图8A为本发明第二较佳实施例探针肩部的剖视图， 图8B为本发明第三较佳实施例探针肩部的剖视图，图8C为本发明第四较佳实施例探针肩 部的剖视图。在本实施例中，每一探针2的肩部22为一整圈的肩凸环。其当然亦可为半圈 的肩凸环，或是一、二或三个肩凸起亦可，分别如图8A、图8B、及图8C所示。请一并参阅图9，图9为本发明一较佳实施例探针座的局部放大剖视图。图中多支 探针2分别容设于座体3的多个贯通孔31内。并且，多支探针2并分别透过其肩部22，因 其径向尺寸W大于上穿孔410与下穿孔420的孔径d，而卡止限位于绝缘上盖41的上穿孔 410与绝缘下盖42的下穿孔420之间。另外，每一探针2的外管21 二端与二针头25，因外 管的外径D小于上穿孔410与下穿孔420的孔径d，故能分别轴向穿出其所对应的上穿孔 410与下穿孔420而凸露于绝缘上盖41与绝缘下盖42外面。然而，本实施例中，绝缘上盖41与绝缘下盖42的轴向距离L大于每一支探针2的 外管21相对应二端肩部22的轴向距离1。据此，每一支探针2可因重力、或施予些微外力 而产生上下相对于座体3的相对位移，如此更方便探针座10安装至测试载板111上。详言 之，当探针座10进行安装至测试载板111时，仅须施予探针座10些微朝向测试载板111的 外力，亦即轻微下压探针座10的力量，此时所有探针2已产生远离测试载板111的方向的 位移，接着仅需保持些微的下压力量，便可轻松直接将探针座固定环7锁附于测试载板111 上。故而，本发明于装设探针座10于测试载板111时，探针2可活动自如地位移于探 针座10内，故无须如现有技术般予相当的外力，并由此不会产生如现有般使定位柱5弯曲、 断裂，抑或破坏测试载板111、或探针座10。其中，在本实施例中，探针座10装设于测试载 板111时的浮动距离仅为0. 2mm，反观现有技术则为2mm，以此便可得知其中预压力量差异 之处。此外，本发明的探针2亦因以外管21 —体凸设的肩部22来取代现有的探针隔环。 故而本发明于装配探针2时，无须如现有技术般逐一小心地置入，仅需轻松撒针再稍微拨 入整理即可，省时省力。上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围 自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种探针座，其特征在于包括一座体，包括有多个贯通孔，该多个贯通孔彼此轴向平行并分别延伸贯通于该座体的 上表面与下表面之间；一绝缘上盖，组设于该座体的该上表面上，该绝缘上盖包括有多个上穿孔，该多个上穿 孔分别对应到该座体的该多个贯通孔，每一上穿孔具有一孔径；一绝缘下盖，组设于该座体的该下表面上，该绝缘下盖包括有多个下穿孔，该多个下穿 孔分别对应到该座体的该多个贯通孔，每一下穿孔亦具有其孔径；以及多支探针，每一探针包括有一外管、及二针头，该外管具有一外径其小于该上穿孔与该 下穿孔的孔径，该外管于邻近二端的管壁处分别径向凸设有一肩部，该肩部具有一径向尺 寸其大于该上穿孔与该下穿孔的孔径，该二针头分别组设于该外管的二端内；其中，该多支探针分别容设于该座体的该多个贯通孔内，该多支探针并分别透过其肩 部而卡止限位于该绝缘上盖的上穿孔与该绝缘下盖的下穿孔之间，每一探针的该二针头分 别轴向穿出其所对应的上穿孔与下穿孔而凸露于该绝缘上盖与该绝缘下盖外面。
2.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，该绝缘上盖与该绝缘下盖分别包括有一 聚醚酰亚胺板。
3.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，该绝缘上盖与该绝缘下盖的轴向距离大 于每一支探针的该外管相对应二端肩部的轴向距离。
4.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，每一探针的该肩部包括有一整圈的肩凸环。
5.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，每一探针的该二针头指可作轴向伸缩的 二支弹性针头。
6.如权利要求5所述的探针座，其特征在于，每一探针包括有一压缩弹簧容设于该外 管内，该二针头分别抵住该压缩弹簧的轴向二端。
7.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，还包括有至少一定位柱，该座体的该上表 面、及该下表面各开设有至少一第一定位孔，该绝缘上盖与该绝缘下盖各分别开设有至少 一第二定位孔，该至少一定位柱穿设于该至少一第一定位孔与该至少一第二定位孔内。
8.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，还包括有多个锁附螺丝，该绝缘上盖与该 绝缘下盖通过该多个锁附螺丝锁固于该座体的该上表面、及该下表面上。
9.如权利要求1所述的探针座，其特征在于，还包括有一探针座固定环，组设于该座体 的一侧上。
10.如权利要求9所述的探针座，其特征在于，还包括有一验证卡固定环，组设于该座 体的另一侧上。
全文摘要
本发明公开了一种探针座，包括有一座体、一绝缘上盖、一绝缘下盖、及多支探针。其中，多支探针分别容设于座体的多个贯通孔内，且绝缘上盖、及绝缘下盖分别组设于座体的上、下表面。而多支探针分别透过其径向扩大的肩部，而卡止限位于绝缘上盖的上穿孔与绝缘下盖的下穿孔之间。因此，本发明的构造简单，又可节省成本，更方便组装。又，绝缘上盖与绝缘下盖的轴向距离大于每一支探针二端肩部的轴向距离。据此，每一支探针可因重力或施予些微外力，即可产生轴向位移，如此更方便探针座装配于测试载板上。
文档编号G01R1/073GK102062791SQ200910206428
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者陈峰杰 申请人:京元电子股份有限公司