[发明专利]探针组件及其探针结构

说明书

本发明公开一种探针组件及其探针结构。探针结构包括一金属主体部、一披覆结构层及一绝缘层。金属主体部具有一第一端部、一对应于第一端部的第二端部、一连接在第一端部与第二端部之间的连接部以及一围绕第一端部、第二端部以及连接部的环绕表面。披覆结构层包括一设置在位于第一端部的环绕表面上的第一披覆层、一设置在位于第二端部的环绕表面上的第二披覆层以及一设置在位于连接部的环绕表面上的第三披覆层。绝缘层设置在第三披覆层上，以裸露出第一披覆层以及第二披覆层。借此，本发明能避免相邻的探针结构之间电性接触所造成的短路现象。

技术领域

本发明涉及一种探针组件及其探针结构，特别是涉及一种应用于晶片探针卡的探针组件及其探针结构。

背景技术

首先，现行主要的圆形测试探针与微机电(Microelectromechanical Systems，MEMS)矩形测试探针均有机械特性不佳或耐电流性不佳的问题，而探针本身的特性不佳则会降低半导体工艺良率与测试准确度。以现有技术而言，现有的晶片探针卡的测试探针在测量寿命上会受到环境温度、机械作动与耐电流的影响，单一结构的测试探针并无法克服上述影响所造成的测量误差。

另外，现有测试探针在晶片测试时，探针卡会提供一下压力以使得测试探针能划破锡球表面的氧化层而达到测试目的。但是，由于现有测试探针本身的硬度仍然不足，在连续的机械作动下很容易造成机械疲乏，进而导致测试探针弯曲后无法回复到原本的针型。此外，现有测试探针也容易因为持续的弯曲作动与通电流后所产生的焦耳热而造成金属探针损毁。再者，当测试探针下压划破锡球表面氧化层时，阵列排列的测试探针会同时有弯曲作动，但因单位阵列中的探针数目多，可能会造成测试探针在作动时出现短路现象而影响测量甚至损坏电路功能。

再者，由于目前待侧物的尺寸日益缩小，但现行测试探针的主要材质为金属材料，所以当每一个测试探针之间的间距太近，将会导致测试探针在弯曲时产生短路现象，使得探针卡的可靠性不彰。同时，现有测试探针的散热性、导电性与机械特性三者也无法同时兼具。因此，如何提出一种能提升可靠性、导电性、散热性及/或机械强度的探针组件及其探针结构，以克服上述的缺陷，已然成为该项所属技术领域人士所欲解决的重要课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种探针组件及其探针结构。

为了解决上述的技术问题，本发明提供的一技术方案是，提供一种探针结构，其包括一金属主体部、一披覆结构层以及一绝缘层。所述金属主体部具有一第一端部、一对应于所述第一端部的第二端部、一连接在所述第一端部与所述第二端部之间的连接部以及一围绕所述第一端部、所述第二端部以及所述连接部的环绕表面。所述披覆结构层包括一设置在位于所述第一端部的所述环绕表面上的第一披覆层、一设置在位于所述第二端部的所述环绕表面上的第二披覆层以及一设置在位于所述连接部的所述环绕表面上的第三披覆层。所述绝缘层设置在所述第三披覆层上，以裸露出所述第一披覆层以及所述第二披覆层。

更进一步地，所述绝缘层的电阻率大于或等于10⁸Ωm。

更进一步地，所述金属主体部具有导电性，且所述金属主体部的电阻率小于5×10²Ωm。

更进一步地，所述第一披覆层、所述第二披覆层或所述第三披覆层分别为一强化层、一抗氧化层、一散热层或一石墨烯层，其中，所述强化层的杨氏模量为100GPa以上，所述抗氧化层的氧化还原电位大于或等于-1.66V，所述散热层的热导率大于200W/mK。

更进一步地，所述第一披覆层、所述第二披覆层或所述第三披覆层分别为选自一强化层、一抗氧化层、一散热层以及一石墨烯层之中的其中两者以上所组成的多层结构，其中，所述强化层的杨氏模量为100GPa以上，所述抗氧化层的氧化还原电位大于或等于-1.66V，所述散热层的热导率大于200W/mK。

更进一步地，所述第一披覆层、所述第二披覆层以及所述第三披覆层中的其中两个披覆层的结构相异。