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1、(10)申请公布号 CN 102445572 A (43)申请公布日 2012.05.09 CN 102445572 A *CN102445572A* (21)申请号 201110424037.3 (22)申请日 2010.10.11 201010505837.3 2010.10.11 G01R 1/067(2006.01) G01R 3/00(2006.01) (71)申请人 旺矽科技股份有限公司 地址 中国台湾新竹县 (72)发明人 谢昭平 赖俊良 徐国萌 郑雅允 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 汤保平 (54) 发明名称 探针单元及其制作方法 (。
2、57) 摘要 一种探针单元及其制作方法， 包含至少一信 号针层与一接地电位层， 其是以分层方式设计。 其 中信号针层包括至少一信号针 ； 接地电位层设置 在该信号针层的上方或下方， 且包括至少一金属 线与一接地针， 该金属线邻设于该信号针。由此， 使得各信号针之间的距离得在不彼此干涉的情况 下， 更紧密地靠近， 且在具有良好阻抗匹配效果的 前提下， 使得该探针单元可应用于电子元件排列 更为紧密的场合中检测使用。 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 CN 102445591 。
3、A1/1 页 2 1. 一种探针单元， 包含 ： 一信号针层， 包括至少一信号针 ； 一接地电位层， 设置在该号针层的上方或下方， 且包括至少一金属线与一接地针， 其中 该金属线邻设于该信号针。 2. 如权利要求 1 所述的探针单元， 其中该接地电位层包括有一导电件， 该导电件电性 连接该金属线与该接地针。 3. 如权利要求 2 所述的探针单元， 包括有两层以上的信号针层， 而该接地电位层位于 该二信号针层之间， 且包括有两条以上的金属线。 4. 如权利要求 3 所述的探针单元， 其中该第二信号针层的信号针邻设于该接地电位层 的另一金属线。 5. 如权利要求 3 所述的探针单元， 其中该导电件。
4、摆设于该接地电位层与其中一信号针 层之间。 6. 如权利要求 1 所述的探针单元， 还包含一支撑座， 该信号针、 金属线与该接地针是由 黑胶固定于该支撑座上， 而一绝缘套筒加设于两相邻金属线与信号针的外侧， 且该绝缘套 筒对应位于信号针的针尾至黑胶之间的区段。 7. 如权利要求 1 所述的探针单元， 包括有一第一至一第四信号针层， 以及至少二接地 电位层， 其中一接地电位层位于第一及第二信号针层之间， 另一接地电位层位于第三及第 四信号针层之间。 8. 一种探针单元的制作方法， 包含下列步骤 ： a) 于一治具上涂布一具有绝缘特性的黑胶 ； b) 摆放至少一根信号针于黑胶上 ； c) 涂布具有。
5、绝缘特性的黑胶以覆盖信号针 ； d) 摆放至少一金属线与至少一接地针于步骤 c) 的黑胶表面， 且令金属线与接地针互 为电性连接， 以及金属线邻设于步骤 b) 的信号针 ； 以及 e) 涂布具有绝缘特性的黑胶以覆盖金属线与接地针。 9.如权利要求8所述探针单元的制作方法， 还包含一步骤f)摆放至少一根信号针于步 骤 e) 的黑胶表面， 且令步骤 f) 的信号针邻设于步骤 d) 的另一金属线， 在步骤 f) 之后， 涂 布具有绝缘特性的黑胶以覆盖步骤 f) 的信号针。 10. 如权利要求 9 所述探针单元的制作方法， 还包含一步骤 g) 将完成步骤 a) 至步骤 f) 的模块化探针结合于一电路板。
6、底面。 11.如权利要求10所述探针单元的制作方法， 其中步骤g)的电路板底面具有多个信号 接点与接地接点， 步骤b)的信号针一端连接对应的信号接点， 步骤d)的金属线一端连接对 应的接地接点。 12. 如权利要求 10 所述探针单元的制作方法， 还在步骤 g) 之后， 于两相邻金属线与信 号针的外侧加设一绝缘套筒， 且该绝缘套筒对应位于信号针的针尾至黑胶之间的区段。 13.如权利要求8所述探针单元的制作方法， 其中在步骤c)中还包括放置一导电件， 该 导电件电性连接该金属线与该接地针。 14.如权利要求8所述探针单元的制作方法， 其中在步骤d)中还包括放置一导电件， 该 导电件电性连接该金属。
7、线与该接地针。 权 利 要 求 书 CN 102445572 A CN 102445591 A1/3 页 3 探针单元及其制作方法 0001 本案为原申请号 201010505837.3、 申请人为 ：“旺矽科技股份有限公司” 的分案申 请， 申请名称为 ： 高频探针、 探针单元及探针卡 技术领域 0002 本发明是与用于检测电子产品电性的探针有关， 更详而言之是指一种探针单元及 其制作方法。 背景技术 0003 已知高频探针卡结构是在一电路板上布设许多探针， 前述探针包括有用于点触待 测电子对象表面， 以作为测试信号传输接口的信号针， 以及连接至接地电位的接地针。 所述 探针卡结构为确保检测。
8、精准度， 必须有效控制其与测试机及待测电子元件之间的阻抗匹配 情形， 而已知达成前述目的的方法与结构有多种， 包括通过改变探针卡上的导电焊接点设 置数量或利用更换具有不同阻抗的电子元件等， 又如一种同轴探针， 是以降低存在于同轴 探针的寄生电容的方式来提升电性传输能力。 0004 诚然上述各种方式虽能达成目的， 却也因为探针卡在应用于检测更趋精致细微化 且排列缜密(fine pitch)的待测电子元件时， 若所述为数众多的信号针与接地针的摆设方 式仍维持在相同平面处或谓相同高度 )， 则将发生各探针难以对准待测电子元件的情形， 尤 其是在外径偏大的同轴探针结构中， 其更显难以应付技术快速发展的。
9、趋势。 0005 为此， 若能在兼顾阻抗匹配的前提下， 有效改变探针的摆设方式， 相信可使得探针 卡的应用范围更为广泛。 发明内容 0006 有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种探针单元及其制作方法， 不仅具有良 好阻抗匹配效果， 更可应用于电子元件排列更为紧密的场合中以进行电性检测用。 0007 缘以达成上述目的， 本发明所提供的探针单元包含一信号针层与一接地电位层。 其中信号针层包括至少一信号针 ； 接地电位层设置在该信号针层的上方或下方， 且包括至 少一金属线与一接地针， 其中该金属线邻设于该信号针。 0008 在一实施例中， 该接地电位层包括有一导电件， 该导电件电性连接该金属线与。
10、该 接地针。 具体地说， 本发明所提供的探针单元包含两层以上的信号针层， 而该接地电位层位 于该二信号针层之间， 且包括有两条以上的金属线， 该导电件摆设于该接地电位层与其中 一信号针层之间。 0009 依据上述构思， 本发明的探针单元可包括有一第一至一第四信号针层， 以及至少 二接地电位层， 其中一接地电位层系位于第一及第二信号针层之间， 另一接地电位层系位 于第三及第四信号针层之间。 0010 依据上述构思， 本发明的探针单元还包含一支撑座， 该信号针、 金属线与该接地针 系通过黑胶固定于该支撑座上， 而一绝缘套筒加设于两相邻金属线与信号针的外侧， 且该 说 明 书 CN 10244557。
11、2 A CN 102445591 A2/3 页 4 绝缘套筒对应位于信号针的针尾至黑胶之间的区段。 0011 另， 本发明提供该探针单元制作方法如下， 包括 ： a) 于一治具上涂布一具有绝缘 特性的黑胶 ； b) 摆放至少一根信号针于黑胶上 ； c) 涂布具有绝缘特性的黑胶以覆盖信号 针 ； d) 摆放至少一金属线与至少一接地针于步骤 c) 的黑胶表面， 且令金属线与接地针互为 电性连接， 以及金属线邻设于步骤 b) 的信号针 ； e) 涂布具有绝缘特性的黑胶以覆盖金属线 与接地针。 0012 依据上述构思， 本发明还包含一步骤 f) 摆放至少一根信号针于步骤 e) 的黑胶表 面， 且令步骤。
12、 f) 的信号针邻设于步骤 d) 的另一金属线， 在步骤 f) 之后， 涂布具有绝缘特性 的黑胶以覆盖步骤 f) 的信号针。以及一步骤 g) 将完成步骤 a) 至步骤 f) 的模块化探针结 合于一电路板底面。 0013 另， 在步骤 c) 中可包括放置一导电件， 该导电件电性连接该金属线与该接地针。 且， 可在步骤 g) 之后， 再于两相邻金属线与信号针的外侧加设一绝缘套筒， 该绝缘套筒对 应位于信号针的针尾至黑胶之间的区段。 0014 又， 步骤g)的电路板底面具有多个个信号接点与接地接点， 步骤b)的信号针一端 连接对应的信号接点， 步骤 d) 的金属线一端连接对应的接地接点。 附图说明 。
13、0015 为能更清楚地说明本发明， 以下列举较佳实施例并配合附图详细说明如后， 其 中 ： 0016 图 1 为一剖视图， 揭示本发明一较佳实施例的探针单元 ； 0017 图 2 为一俯视图， 揭示上述较佳实施例的探针单元 ； 0018 图 3 为图 2 的 3-3 方向剖视图 ； 0019 图 4 为一流程图， 说明制作本实施例探针单元的方法 ； 0020 图 5 为一剖视图， 揭示本发明另一较佳实施例的探针单元 ； 0021 图 6 为一剖视图， 揭示探针单元包括复数层信号针层及接地电位层。 具体实施方式 0022 图 1 至图 3 所示为本发明一较佳实施例的探针单元 1， 揭示在一电路板。
14、 10 底面布 设有多个信号接点 10a 与多个接地接点 10b， 以及多个信号针 12 一端与对应的信号接点 10a 连接， 接地针 14 再电性连接至接地接点 10b。特别的是， 为达成应用于更精致细微化电 子元件的检测使用， 本实施例的探针单元 1 的所述信号针 12 与接地针 14 是以分层方式设 计， 亦即， 该探针单元 1 区分有传输高频信号的信号针层与接地电位层。 0023 以下请配合图 4 来说明用以制作该探针单元 1 的方法 ： 0024 首先， 于一治具(图未示)上涂布一具有绝缘特性的黑胶16， 上述信号针层是由多 根信号针 12 摆放于该黑胶 16 上所构成， 且所述信号。
15、针 12 位处相同水平高度处， 于此定义 其为第一信号针层 ； 接着， 涂布具有绝缘特性的黑胶 18 以覆盖所述信号针 12， 并在黑胶 18 定型且于固化前仍具黏着性时再摆放一以铜箔20为例但不以此为限的导电件于黑胶18表 面 ； 之后， 将本实施例结构中共同构成接地电位层的接地针14与金属线22一同摆放于铜箔 20 上， 以使彼此互为电性连接， 而特别的是， 为使信号针 12 获得良好的阻抗匹配效果， 前述 说 明 书 CN 102445572 A CN 102445591 A3/3 页 5 金属线 22 是被摆放在邻近信号针 12 处。 0025 于完成接地针14及金属线22的排列作业后。
16、， 复以流质黑胶24再涂布于接地针14 与金属线 22 上。之后， 再将多根信号针 12 摆放于已定型但在固化前的黏着状态的黑胶 24 上， 于此定义此程序中的所有信号针 12 共同构成第二信号针层， 且此程序中的每一信号针 12 亦以邻近金属线 22 为佳。 0026 必须说明的是， 不论信号针 12 是属于第一信号针层或是第二信号针层， 本实施例 中的每一金属线 22 皆以维持对应一根信号针 12 为佳， 如此方能确保阻抗匹配效果。又， 值 得一提的是， 在信号针 12 是用于传输高频信号时， 为确保传输信号质量良好， 所述金属线 22 以电性隔离的方式平行信号针 12， 且金属线 22 。
17、一端连接至电路板 10 下表面的接地接点 10b， 另一端再延伸至铜箔 20 且与铜箔 20 接触， 如此， 将可确保信号针 12 在对应金属线 22 的部分可获得良好阻抗匹配效果， 据此以使信号针 12 能传输良好质量的高频信号。 0027 之后， 选择涂布黑胶 26 以覆盖属于第二信号针层的信号针 12， 待黑胶 26 完全固 化后即获得模块化的探针结构 A。而在完成前述模块化制作过程中， 需将绝缘支撑座 11 摆 放于已定型但在固化前的黏着状态的黑胶26上， 待黑胶26完全固化后， 即可使模块化的探 针结构 A 结合于绝缘支撑座 11 上， 之后复将绝缘支撑座 11 结合于电路板 10 。
18、底面， 且令信 号针 12 一端连接信号接点 10a、 金属线 22 一端连接对应的接地接点 10b， 以及， 于两两相邻 的金属线 22 与信号针 12 的外侧加设一绝缘套筒 30 以维持信号针 12 与金属线 22 之间之 间距， 且绝缘套筒 30 对应位于信号针 12 的针尾至黑胶之间的区段， 如此即告完成图 1 至图 3 所示的探针单元 1， 另特别说明的是， 前述区段中的金属线 22 可预先包覆一绝缘膜 ( 图未 示 ) 以确保信号针 12 与金属线 22 彼此间不会有接触的情形发生。 0028 由于该探针单元 1 对用于传输高频信号的信号针层， 及将包含有作为阻抗匹配用 的金属线 。
19、22 的接地电位层， 采分层制作， 不仅能维持良好阻抗匹配效果， 更因巧妙运用空 间， 使得各信号针 12 之间的距离得在不彼此干涉的情况下， 更紧密地靠近， 进一步地可应 用于电子元件排列更为紧密的场合中以进行电性检测使用。 0029 图 5 为本发明另一较佳实施例的探针单元 2， 与上述实施例不同处在于 ： 本实施例 中的导电件(即铜箔28)是改在该接地电位层制作之后始摆放于接地针14与金属线22上。 该探针单元 2 的功效同上述， 容不赘述。依照图 5 的结构， 对照图 1 至图 3 以及图 4 的方法 中， 将铜箔 20 的导电件置于黑胶 18 表面的步骤将不会存在， 因此接地针 14。
20、 及金属线 22 是 摆放于黑胶 18 表面上， 在摆放接地针 14 及金属线 22 完成后， 才会放置导电件 28 于接地针 14 及金属线 22 上。 0030 另一提的是， 所述信号针层及接地电位层的层数不以上述为限， 其等得视需求而 予以适当地增减， 以达符合实际使用需求为止， 如图 6 所示， 即表示探针单元 3 共包括有第 一至第四信号针层 31-34， 且于第一及第二信号针层、 第三及第四信号针层之间分别具有一 个由金属线及接地针构成的接地电位层35、 36。 以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已， 凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构及制作方法的变化， 理应包含在本 发明的权利要求范围内。 说 明 书 CN 102445572 A CN 102445591 A1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102445572 A CN 102445591 A2/4 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102445572 A CN 102445591 A3/4 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 102445572 A CN 102445591 A4/4 页 9 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102445572 A 。