CN111351970A - 一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第二支撑板设置于第一支撑板与第三支撑板之间，所述第一支撑板底部与第三支撑板顶部分别开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽相匹配，所述第一支撑板与第三支撑板四角均开设有第一螺纹孔。本发明通过多组探针组件的组装及探针组件的结构配合，使探针具有三位弹性支撑结构，当在被测器件上施加所需压力时，力传递到探针头，在探针组件与移动块配合下，第一弯曲部和第二弯曲部的收缩支撑作用提供均匀的弹性，探针突出部控制局部不必要的应力，防止探针偏离，使摩擦发生方向保持稳定，有效防止被测器件受损。

Description

一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡

技术领域

本发明涉及垂直探针卡领域，具体涉及一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡。

背景技术

通常，探针卡是用于与在被测器件的多个接触焊垫上进行测试的测试设备对应通道电性连接的有效工具。对被测器件的测试是指探测分拣出生产阶段出现不良或有缺陷的元件。因此，探针卡通常用于半导体、硅晶片的切割及芯片封装前，通过接触集成于半导体或硅晶片上的电子元件来进行电性测试。普通探针卡接触构成所述晶圆的各芯片实测对象的多个焊垫，以加载电信号。

目前，随着半导体设备的设计变化，构成晶圆的芯片焊垫的数量增加至数千单位以上，而且被测器件内焊垫布置形式多样，因此当测试设备增加必要的压力时，需要有相应的装置确保多个探针在被测器件上保持恒定摩擦。尤其随着半导体电子元件的小型化和多元化，半导体元件的集成度越来越高，所以要求垂直探针卡结构上无缺陷，不易变形，且不会引起因探针之间分离而引起的开短路问题，制成具有均等长度和形状的精巧产品。但是以这种形状制成的接触探针易受外力作用和接触而磨损或损坏。

因此，发明一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，通过多组探针组件的组装及探针组件的结构配合，使探针具有三位弹性支撑结构，作为半导体集成元件等被测对象，在晶圆焊垫上保持相同的摩擦现象，探针突出部控制局部不必要的应力，防止探针偏离，使摩擦发生方向保持稳定，有效防止被测器件受损，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，所述第二支撑板设置于第一支撑板与第三支撑板之间，所述第一支撑板底部与第三支撑板顶部分别开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽相匹配，所述第一支撑板与第三支撑板四角均开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设有第一螺丝，所述第一支撑板与第三支撑板通过第一螺丝固定连接，所述第一支撑板表面开设有若干矩形阵列分布的第一插孔，所述第二支撑板表面开设有若干矩形阵列分布的第二插孔，所述第三支撑板表面开设有若干矩形阵列分布的第三插孔，所述第一插孔、第二插孔和第三插孔之间插接有探针组件；

所述探针组件由上针体、第一弯曲部、探针中针体、第二弯曲部、下针体和探针头组成，且上针体、第一弯曲部、探针中针体、第二弯曲部、下针体和探针头自上而下依次固定连接，所述上针体、探针中针体和下针体分别与第一插孔、第二插孔和第三插孔插接，所述探针中针体一侧设置有探针突出部。

优选的，所述第一弯曲部和第二弯曲部的截面形状设置为弧形，且第一弯曲部和第二弯曲部呈中心对称分布。

优选的，所述第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板设置在同一竖直线上，多个所述探针组件平行分布，且相邻两个所述探针组件之间设有间隙。

优选的，所述第二支撑板在第一支撑板与第三支撑板之间滑动连接，所述第一支撑板表面一侧开设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内螺纹连接有第二螺丝，所述第二支撑板与第二螺纹孔相对应处开设有条形滑槽，所述第一支撑板与第二支撑板通过第二螺丝固定连接。

优选的，所述第二螺丝设置在条形滑槽内部，所述第一支撑板表面开设有多个第一定位销孔，多个所述第一定位销孔呈倾斜状线性阵列分布，所述第二支撑板表面开设有多个第二定位销孔，多个所述第二定位销孔呈竖直状线性阵列分布，所述第一定位销孔与第二定位销孔的数量和水平位置相匹配，所述第一定位销孔与第二定位销孔内部插接有销杆。

优选的，所述第一弯曲部和第二弯曲部均由弹性金属材料制成，所述第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板均由陶瓷材料制成。

优选的，所述探针突出部设置在第二支撑板底部，且探针突出部与探针中针体固定连接。

优选的，所述第三支撑板底部之间设有被测器件，所述探针头与被测器件上表面相匹配。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

1、通过多组探针组件的组装及探针组件的结构配合，使探针具有三位弹性支撑结构，当在被测器件上施加所需压力时，力传递到探针头，在探针组件与移动块配合下，第一弯曲部和第二弯曲部的收缩支撑作用提供均匀的弹性，探针突出部控制局部不必要的应力，防止探针偏离，使摩擦发生方向保持稳定，有效防止被测器件受损，与现有技术相比，探针头使用寿命长，且工作安全稳定；

2、通过拉动第二支撑板，第二螺丝和条形滑槽配合使第二支撑板在第一支撑板与第三支撑板之间滑动，从而调整探针组件位置使其微形变，并使用销杆从第一定位销孔穿过，并进入第二定位销孔中，实现第二支撑板位置的精准微调和固定，减少发生短路的风险，与现有技术相比，本装置安装方便且安全系数高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明探针组件的安装结构示意图；

图3为本发明第一插孔、第二插孔和第三插孔的结构示意图；

图4为本发明第一支撑板与第二支撑板的安装结构仰视图；

图5为本发明第二支撑板的结构示意图；

图6为本发明探针组件的结构示意图；

图7为本发明探针组件的剖视图。

附图标记说明：

1第一凹槽、2第二凹槽、3第一支撑板、4第二支撑板、5第三支撑板、6第一螺纹孔、7条形滑槽、8第一插孔、9第二插孔、10第三插孔、11探针组件、111上针体、112第一弯曲部、113探针中针体、114第二弯曲部、115下针体、116探针头、117探针突出部、12第二螺纹孔、13被测器件、14第一定位销孔、15第二定位销孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-7所示的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，包括第一支撑板3、第二支撑板4和第三支撑板5，所述第二支撑板4设置于第一支撑板3与第三支撑板5之间，所述第一支撑板3底部与第三支撑板5顶部分别开设有第一凹槽1和第二凹槽2，所述第一凹槽1与第二凹槽2相匹配，所述第一支撑板3与第三支撑板5四角均开设有第一螺纹孔6，所述第一螺纹孔6内设有第一螺丝，所述第一支撑板3与第三支撑板5通过第一螺丝固定连接，所述第一支撑板3表面开设有若干矩形阵列分布的第一插孔8，所述第二支撑板4表面开设有若干矩形阵列分布的第二插孔9，所述第三支撑板5表面开设有若干矩形阵列分布的第三插孔10，所述第一插孔8、第二插孔9和第三插孔10之间插接有探针组件11；

所述探针组件11由上针体111、第一弯曲部112、探针中针体113、第二弯曲部114、下针体115和探针头116组成，且上针体111、第一弯曲部112、探针中针体113、第二弯曲部114、下针体115和探针头116自上而下依次固定连接，所述上针体111、探针中针体113和下针体115分别与第一插孔8、第二插孔9和第三插孔10插接，所述探针中针体113一侧设置有探针突出部117。

进一步的，在上述技术方案中，所述第一弯曲部112和第二弯曲部114的截面形状设置为弧形，且第一弯曲部112和第二弯曲部114呈中心对称分布。

进一步的，在上述技术方案中，所述第一支撑板3、第二支撑板4和第三支撑板5设置在同一竖直线上，多个所述探针组件11平行分布，且相邻两个所述探针组件11之间设有间隙。

进一步的，在上述技术方案中，所述第一弯曲部112和第二弯曲部114均由弹性金属材料制成，所述第一支撑板3、第二支撑板4和第三支撑板5均由陶瓷材料制成。

进一步的，在上述技术方案中，所述探针突出部117设置在第二支撑板4底部，且探针突出部117与探针中针体113固定连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述第三支撑板5底部之间设有被测器件13，所述探针头116与被测器件13上表面相匹配。

实施方式具体为：本装置组装时，首先将探针组件11插接在第二插孔9内部，并将其顶端***第一插孔8内，使用第二螺丝将第一支撑板3、第二支撑板4固定连接，之后将探针组件11底端穿过第三插孔10，使用第一螺丝固定连接第一支撑板3与第三支撑板5，多组探针组件11均匀分布在第一支撑板3、第二支撑板4和第三支撑板5之间，使探针具有三位弹性支撑结构，当在被测器件13上施加所需压力时，力传递到探针头116，在探针组件11与移动块12配合下，第一弯曲部112和第二弯曲部114的收缩支撑作用提供均匀的弹性，该均匀弹性通过探针头116与被测器件13均匀接触，且设置探针突出部117控制局部不必要的应力，受到中间第二板底面的支撑作用，防止探针偏离，使摩擦发生方向保持稳定，被测器件13的压力在第二弯曲部114弹性收缩过程中，随着垂直上升，自身形状角度变形后，与其对应的第二支撑板4一侧水平面紧密接触，从而起到局部控制多个探针组件11垂直上升范围的作用，由此产生一定的弹性，可以防止被测器件受损，该实施方式具体解决了现有技术中存在的探针头116磨损严重的问题。

如图1-5所示，所述第二支撑板4在第一支撑板3与第三支撑板5之间滑动连接，所述第一支撑板3表面一侧开设有第二螺纹孔12，所述第二螺纹孔12内螺纹连接有第二螺丝，所述第二支撑板4与第二螺纹孔12相对应处开设有条形滑槽7，所述第一支撑板3与第二支撑板4通过第二螺丝固定连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述第二螺丝设置在条形滑槽7内部，所述第一支撑板3表面开设有多个第一定位销孔14，多个所述第一定位销孔14呈倾斜状线性阵列分布，所述第二支撑板4表面开设有多个第二定位销孔15，多个所述第二定位销孔15呈竖直状线性阵列分布，所述第一定位销孔14与第二定位销孔15的数量和水平位置相匹配，所述第一定位销孔14与第二定位销孔15内部插接有销杆。

实施方式具体为：在对本装置进行组装时，通过拉动第二支撑板4，第二螺丝和条形滑槽7配合使第二支撑板4在第一支撑板3与第三支撑板5之间滑动，从而调整探针组件11位置使其微形变，并使用销杆从第一定位销孔14穿过，并进入第二定位销孔15中，实现第二支撑板4位置的精准微调和固定，减少发生短路的风险，该实施方式具体解决了现有技术中存在的探针结构易短路和安装不便的问题。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-7，将探针组件11插接在第二插孔9内部，并将其顶端***第一插孔8内，使用第二螺丝将第一支撑板3、第二支撑板4固定连接，之后将探针组件11底端穿过第三插孔10，使用第一螺丝固定连接第一支撑板3与第三支撑板5，多组探针组件11均匀分布在第一支撑板3、第二支撑板4和第三支撑板5之间，使探针具有三位弹性支撑结构，当在被测器件13上施加所需压力时，力传递到探针头116，在探针组件11与移动块12配合下，第一弯曲部112和第二弯曲部114的收缩支撑作用提供均匀的弹性，该均匀弹性通过探针头116与被测器件13均匀接触，且设置探针突出部117控制局部不必要的应力，受到中间第二板底面的支撑作用，防止探针偏离，使摩擦发生方向保持稳定，被测器件13的压力在第二弯曲部114弹性收缩过程中，随着垂直上升，自身形状角度变形后，与其对应的第二支撑板4一侧水平面紧密接触，从而起到局部控制多个探针组件11垂直上升范围的作用；

参照说明书附图1-5，通过拉动第二支撑板4，第二螺丝和条形滑槽7配合使第二支撑板4在第一支撑板3与第三支撑板5之间滑动，从而调整探针组件11位置使其微形变，并使用销杆从第一定位销孔14穿过，并进入第二定位销孔15中，实现第二支撑板4位置的精准微调和固定。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，包括第一支撑板（3）、第二支撑板（4）和第三支撑板（5），其特征在于：所述第二支撑板（4）设置于第一支撑板（3）与第三支撑板（5）之间，所述第一支撑板（3）底部与第三支撑板（5）顶部分别开设有第一凹槽（1）和第二凹槽（2），所述第一凹槽（1）与第二凹槽（2）相匹配，所述第一支撑板（3）与第三支撑板（5）四角均开设有第一螺纹孔（6），所述第一螺纹孔（6）内设有第一螺丝，所述第一支撑板（3）与第三支撑板（5）通过第一螺丝固定连接，所述第一支撑板（3）表面开设有若干矩形阵列分布的第一插孔（8），所述第二支撑板（4）表面开设有若干矩形阵列分布的第二插孔（9），所述第三支撑板（5）表面开设有若干矩形阵列分布的第三插孔（10），所述第一插孔（8）、第二插孔（9）和第三插孔（10）之间插接有探针组件（11）；

所述探针组件（11）由上针体（111）、第一弯曲部（112）、探针中针体（113）、第二弯曲部（114）、下针体（115）和探针头（116）组成，且上针体（111）、第一弯曲部（112）、探针中针体（113）、第二弯曲部（114）、下针体（115）和探针头（116）自上而下依次固定连接，所述上针体（111）、探针中针体（113）和下针体（115）分别与第一插孔（8）、第二插孔（9）和第三插孔（10）插接，所述探针中针体（113）一侧设置有探针突出部（117）。

2.根据权利要求1所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述第一弯曲部（112）和第二弯曲部（114）的截面形状设置为弧形，且第一弯曲部（112）和第二弯曲部（114）呈中心对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述第一支撑板（3）、第二支撑板（4）和第三支撑板（5）设置在同一竖直线上，多个所述探针组件（11）平行分布，且相邻两个所述探针组件（11）之间设有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述第二支撑板（4）在第一支撑板（3）与第三支撑板（5）之间滑动连接，所述第一支撑板（3）表面一侧开设有第二螺纹孔（12），所述第二螺纹孔（12）内螺纹连接有第二螺丝，所述第二支撑板（4）与第二螺纹孔（12）相对应处开设有条形滑槽（7），所述第一支撑板（3）与第二支撑板（4）通过第二螺丝固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述第二螺丝设置在条形滑槽（7）内部，所述第一支撑板（3）表面开设有多个第一定位销孔（14），多个所述第一定位销孔（14）呈倾斜状线性阵列分布，所述第二支撑板（4）表面开设有多个第二定位销孔（15），多个所述第二定位销孔（15）呈竖直状线性阵列分布，所述第一定位销孔（14）与第二定位销孔（15）的数量和水平位置相匹配，所述第一定位销孔（14）与第二定位销孔（15）内部插接有销杆。

6.根据权利要求1所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述第一弯曲部（112）和第二弯曲部（114）均由弹性金属材料制成，所述第一支撑板（3）、第二支撑板（4）和第三支撑板（5）均由陶瓷材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述探针突出部（117）设置在第二支撑板（4）底部，且探针突出部（117）与探针中针体（113）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种使多个探针具有均匀弹性的垂直探针卡，其特征在于：所述第三支撑板（5）底部之间设有被测器件（13），所述探针头（116）与被测器件（13）上表面相匹配。

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