专利名称：导电探头支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以用来让电信号进出印刷电路板、电子设备等的导电探头支架。
背景技术：
如在日本UM公开公报No.60-154868中所披露的，在用于对印刷电路板和电子设备的导电图案进行电测试的探头中所使用的触头单元包括具有一对探针构件(其被设置为可以在任一轴向端部上沿着轴向方向运动)的触头单元。具有两个可动端部的这种导电触头单元通常用于为了测试的目的而临时连接在成品中最终永久连接的两个电路板。通过采用具有与在LCD板的电路图案中的电极数量相同数量的触头单元的探头来对LCD板和阵列电路板进行测试。通常在将LCD板最终连接到由显示板驱动器LSI和印刷电路板构成的TAB上之前进行对LCD板的测试。
如在由相同申请人提出的日本专利申请No.06-87337中所披露的，可以通过相互层叠多个绝缘塑料板来形成导电探头支架。在这种探头的各个触头单元中，将导电探针构件设置在压缩螺旋弹簧的任意一端上，并且通过贯穿这些绝缘板的厚度的孔来形成用于容纳该组件的支架孔。
在图9中示出了一具体示例，在上部和下部绝缘构件41和42中形成小直径孔41a、41b、42a和42b，而在层叠在上部和下部绝缘构件41和42之间的中间绝缘构件43中形成大直径孔43a和43b，以使螺旋弹簧44和45容纳在相应的大直径孔43a和43b中，并且探针构件46、47、48和49的探针部分由相应的小直径孔41a、41b、42a和42b支撑。每个探针构件46-49都设置有适合于容纳在相应的大直径孔43a或43b中的凸缘部分，并且形成有在相应的大直径孔43a或43b和小直径孔41a、41b、42a或42b之间限定的台肩，以防止相应的探针构件46-49脱落。
这些绝缘构件41到43共同形成叠层组件50，并且将分别包括螺旋弹簧44和一对探针构件46和48的多个触头单元51设置在该支架中，触头单元51的数量与LCD板53的端子的数量相对应。可以使用螺栓或粘接剂使绝缘构件41到43相互接合。在所示的示例中，各个触头单元51通过设置在上部绝缘构件41的上表面上的TAB 54的薄片部分54a与由螺旋弹簧45和探针构件47和49构成的另一触头单元52电连接，并且该触头单元52的探针构件49进而通过设置在下部绝缘构件42的下表面上的PCB 55与外部测试设备相连。
如上所述构造用于分别具有两个可动端部的触头单元的支架50，该支架50包括由大直径孔43a和43b以及小直径孔41a、41b、42a和42b构成的支架孔。例如，致动器的臂56通过一部分中间绝缘构件43支撑支架50。在测试过程中，移动臂56，并且探针构件48与LCD板53的多个端子弹性接合。
但是，根据该构造，由于形成支架的各个绝缘构件由用塑料材料制成的单件构件组成，所以由于在测试(在高温条件下进行的测试)过程中的温度变化、由机加工或其它加工工艺产生的残余应力以及水分的吸收，使得随着时间的过去在支架中会产生尺寸误差。这些尺寸误差会引起相邻支架孔之间的间距发生变化，并且会降低各个触头单元的触点位置(探针构件的端部位置)的定位精度。
发明内容
鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的在于提供一种能够确保触点位置的高定位精度同时简化制造工艺的探头支架。
本发明的第二目的在于提供可以减小厚度而不会损害其机械强度的探头支架。
本发明的第三目的在于提供一种在电性能和机械性能方面都令人满意的探头支架。
根据本发明，可以通过提供一种用于支撑用来接触物体的多个触头单元的导电探头支架来实现这些目的的至少大部分，该导电探头支架包括基板，由第一材料制成并且在其中设置有一开口；以及薄膜，由第二材料制成并且淀积在所述基板的表面上，以覆盖至少所述开口的内周面；支架孔形成构件，由第三材料制成并且填充在所述开口中，而基本上不延伸到所述开口外部；多个支架孔，其贯穿所述支架孔形成构件的厚度，用于在其中容纳触头单元。
第一材料可以选自金属材料、半导体材料、陶瓷材料和玻璃材料，而第二和第三材料可以包含相同或不同的塑料材料。
根据这种构造，支架的支承构件可以由高强度材料(例如，具有低热膨胀系数的金属材料)制成，并且因为与完全由塑料材料制成的支架相反该支架实际上基本上完全由高强度材料制成，所以可以有利地控制在测试(在高温条件下进行的测试)期间由于温度变化而引起的尺寸变化。可以避免由于由残余应力引起的老化而导致的尺寸变化。因此，即使在所要接通的芯片等的端子密集布置时，也可以在相应触头单元的间距方面保持足够高的位置精度，而不用考虑周围环境和维护周期。
具体地说，如果在开口的内周面上形成薄膜以提高基板和支架孔形成构件之间的接合力，则可以提高支架孔形成构件在开口中的附着力，并且可以改善探头的整体性。即使在该薄膜和基板之间的接合力不强的情况下，通过将薄膜基本上沉积在基板的整个表面上，可以将薄膜牢固地附着在基板上，并且可以很容易地提高支架孔形成构件和基板之间的接合力。
该薄膜可以形成在高强度基板的外表面和开口的内周面上，并且可以将适用于形成支架孔的材料层叠在薄膜上。由此，不需要在仅将适用于形成支架孔的材料填充到开口中时所需的掩模，从而可以提高工作效率。如果将由绝缘塑料材料构成的薄膜涂覆在基板的表面上，并且使适用于形成设置在薄膜之上的支架孔的材料电绝缘，则由于设置有两层绝缘材料，而使得可以提高总体绝缘性能。因此，可以减小薄膜和层的厚度，而不会降低绝缘性能，并且减小薄膜和层的厚度使得能够使支架的厚度最小。
支架孔形成构件的材料可以包括塑料材料(其产生的静电相对较小)，并且需要绝缘的高强度基板的至少一个表面可以设置有绝缘薄膜。由此，当由于要进行测试的芯片或其它对象的端子的高密度而需要考虑静电特性时，支架孔形成构件可以由具有理想静电特性的塑料材料制成，因为绝缘薄膜补偿了支架孔形成构件的材料在电绝缘方面可能具有的不足。
高强度基板可以设置有用于将支架与另一构件连接的螺纹孔，以使得与形成在塑料构件中的螺纹相比提高了螺纹的机械强度，并且可以提高螺栓的紧固力。因此，可以使支架牢固地与其它构件连接。此外，即使在反复装配和拆卸该支架的情况下，该螺纹也不会受损，并且便于对探头的维护。
根据本发明的优选实施例，在开口的内周面上形成有接合部分，以使得可以提高支架孔形成构件和基板之间的附着力。根据本发明的特别优选的实施例，基板由硅片制成，并且接合部分包括通过对开口的内周面进行各向异性蚀刻而形成的内向脊部(ridge)。
现将参照附图对本发明进行说明，其中图1为用于实施本发明的探头支架的示意性纵向剖视图；图2为沿着图1的II-II线截取的剖视图；图3a为包括形成有一开口的高强度基板的本发明第二实施例的部分纵向剖视图；图3b为与图3a类似的视图，表示具有形成在高强度基板之上的塑料层的支架；图3c为与图3a类似的视图，表示具有设置在开口中的支架孔形成构件的支架；
图3d为与图3a类似的视图，表示具有形成在支架孔形成构件中的支架孔的支架；图4a为与图3a类似的视图，表示包括作为第三实施例的设置有脊部的开口的支架；图4b为与图4a类似的视图，表示具有设置在开口中的支架孔形成构件的支架；图5为与图1类似的视图，表示本发明的第四实施例；图6a为一立体图，表示本发明第五实施例的设置有高度集中的触头单元的探头；图6b为设置有高度集中的触头单元的探头的部分纵向剖视图；图7a为一透视图，表示本发明第六实施例的插座；图7b为沿着图7a的线VIIb-VIIb截取的剖视图；图8a为本发明第七实施例的探头支架的部分纵向剖视图；图8b为与图8a类似的视图，表示具有形成在高强度基板之上的塑料层的支架；图8c为与图8a类似的视图，表示制造该支架的中间阶段；以及图9为传统探头支架的示意性纵向剖视图。
具体实施例方式
图1为采用了实施本发明的探头支架的探头的示意性纵向剖视图，图2为沿着图1的线II-II截取的剖视图。如图所示，所示的探头1包括板件形式的支架2；设置在支架2的两个位置中的多个触头单元3；以及用于将这些触头单元3与图中未示出的测试设备电连接的电路板4。所示的探头可以与传统探头的情况一样在完成之前用于对LCD板进行测试，并且为了进行测试，可以通过使用致动器的臂5来使其沿图面垂直运动以接通如图所示设置在下部的LCD板的多个端子(在图中未示出)，以将探头3施加在其上。
支架2包括由耐热且热膨胀系数较低的金属合金(例如，镍铁合金和柯伐合金)制成的高强度基板6，并将由塑料材料制成的支架孔形成构件7填充或者设置在位于一部分高强度基板6中的细长开口6a中。用于基板6的高强度材料也可以根据特定的需要而选自半导体材料、陶瓷材料和玻璃材料。该塑料材料可以选自高度电绝缘的那些塑料材料。在所示的高强度基板6中，将由与支架孔形成构件7相同的塑料材料制成的层9设置在高强度基板6的整个表面之上以及开口6a的内周面之上。这可以通过首先在基板6的整个表面上以薄膜的形式形成塑料层9，然后将由相同材料制成的支架孔形成构件7填充在开口6a中来实现。可以用于此目的的涂覆工艺可以选自砑光工艺(calender process)、挤压(extrusion)、浸渍(dipping)、喷涂(spraying)、散布(spreading)和电淀积。相反地，可以首先将支架孔形成构件7填充在开口6a中，然后以薄膜的形式在基板6的其它表面上形成塑料层9。在任一情况下，支架形成构件7和塑料层9相互结合成一体。另外，也可以在使用支架孔形成构件7填充开口6a的同时形成塑料层9。
在该探头1中的触头单元3可以具有多种可能结构中的任意一种。在所示的实施例中，位于开口6a中的支架孔形成构件7形成有以同轴的方式轴向贯通支架孔形成构件7的厚度的支架孔8的大直径孔8a和小直径孔8b。例如，将压缩螺旋弹簧10同轴地容纳在各个大直径孔8a中，并且将导电探针构件11和12通过焊接整体地连接到螺旋弹簧10的各个轴向端部。
参照图1，上部探针构件11具有可轴向滑动地容纳在大直径孔8a中的圆柱筒形部分8a和向上的尖端。下部探针构件12具有由小直径孔8b可轴向滑动地容纳的探针部分和向下的尖端。下部探针构件12还具有由大直径孔8a容纳的凸缘部分。螺旋弹簧10插入在凸缘部分和上部探针构件11之间，并且通过与在大直径孔8a和小直径孔8b之间限定的台肩部分接合的凸缘部分来防止下部探针构件12脱开。
参照图1，支架2的上表面连接在可以由柔性印刷电路板(FPC)构成的电路板4的端部。该FPC 4的相应端部的下表面具有与探针构件11相对应的端子部分。在远离由臂5支撑的端部的支架2的自由端上固定连接有由固定托架14构成的另一构件。FPC 4的相应端部固定地插入在固定托架14和支架2上表面的相应部分之间。
各个大直径孔8a的上开口端由印刷电路板4覆盖，并且探针构件11的尖端与和大直径孔8a相对的印刷电路板4的相应端子部分接合。通过适当调节各个大直径孔8a的长度，以使相应的螺旋弹簧10压缩，可以以适当量的弹性压力将探针构件11施加在电路板4的相应端子部分上。这确保了探针构件和电路板4的端子部分之间的理想接触。
因为可以在将支架孔形成构件7设置在适当位置之后，在支架孔形成构件7中形成支架孔8，所以可以根据特定的模型以所期望的构造形成支架孔8，并且与采用具有固定结构的高强度基板的情况相反，可以提高通用性。
通过螺栓15将支架连接到另一构件或臂5。在所示实施例中，臂5具有螺栓通孔5a，并且高强度基板6的相应部分具有用于将螺栓15螺纹连接到其中的螺纹孔(内螺纹)，以使臂5和支架2可以相互连接。在这种情况下，因为高强度基板6由金属材料制成并且螺纹孔16由金属材料形成，所以可以提高由螺栓15获得的紧固力，并且可以以高度稳定的方式将支架2支撑在臂5上。此外，即使在反复装配和拆卸这两个部件之后这些螺纹也不会受到损坏，并且这有利于使维护方便和提高耐用性。
用于将固定托架14固定在支架2上的螺栓13的螺纹孔17也可以形成在高强度基板6中，并且这使得固定托架14能够牢固地固定在支架2上，以使得可以仅通过将电路板4插入在支架2和固定托架14之间来牢固地固定该电路板4。通过使用塑料材料形成固定托架14，可以通过利用塑料材料的弹性来弹性固定该电路板，以使电路板4可以牢固地固定且没有受损的危险。
如图2所示，高强度基板6在其适当的部分处具有用于容纳用来定位臂5和固定支架14的定位销的孔18和19。这些定位销孔18和19可以形成在销孔形成部分21和22中，销孔形成部分21和22位于设置在高强度基板6中的开口6b和6c中。定位销孔18和19容纳有在臂5和固定支架14之间延伸的定位销23和24。通过将开口6b和6c形成为如图所示的细长狭缝，可以沿着开口6b和6c的长度方向来调整定位销孔18和19的位置，以使该构造可以很容易地与设计中的变化相适应。
在上述导电探头支架2中，用作为高强度基板6的主要材料的金属材料通�？梢匝∽杂胫Ъ芸仔纬晒辜�7所采用的塑料材料相比热膨胀系数较小的那些材料。当所示实施例中的塑料层9与高强度基板6的厚度相比足够薄时，可以认为支架2实际上完全由金属材料制成。因此，与支架由单件塑料构件制成的情况相反，可以很容易地控制由于在使用期间的温度变化而引起的支架变形。此外，可以避免由于因支架的机加工而产生的残余应力引起的过早老化。因为支架2可以具有高的刚性，所以不需要在支架基本上完全由塑料材料制成时所需的各种加强措施(例如插入模制加强板)。当需要电绝缘时，可以设置绝缘塑料层9。通过这种方式，简化了结构，并且可以减少制造时间和降低成本。
当支架孔形成构件7和塑料层9都与高强度基板6形成为一体时，它们可以地连续相互拼接，以使得可以确保用于将支架孔形成构件7固定在开口6a中的力。如果塑料层9的厚度较�。虿荒芑竦谜庵止潭�。在这种情况下，可以通过对支架孔形成部件7和塑料层9采用不同的材料来获得所期望的结果。下面参照图3对这种示例进行说明。
参照图3a，通过蚀刻、激光、冲裁或其它机械工艺在高强度支撑构件6中形成开口6a，以与要进行测试的晶片上的各个芯片相对应。用于支撑构件6的高强度材料可以由热膨胀系数较低的金属材料(例如，镍铁合金和柯伐合金)构成。
参照图3b，将由诸如绝缘塑料材料的材料制成的相对较薄的塑料层9(几十或几百μm厚)涂覆在具有开口6a的高强度支撑构件6的表面上。可能的涂覆方法可以包括砑光工艺、挤压、浸渍、喷涂、散布和静电淀积。参照图3c，将由适于机加工或以其它方式形成探头支架孔的塑料材料等制成的支架孔形成构件7填充到各个开口6a中。塑料层9相对于支架孔形成构件7的塑料材料表现出高接合强度。通过在各个开口6a的内周面上设置该塑料层9，可以使高强度支撑构件6和填充在开口6a中的塑料支架孔形成构件7彼此牢固地接合。参照图3d，在支架孔形成构件7中形成其数量与各个单独芯片的触头单元的数量相对应的多个支架孔8(8a和8b)。
因此，即使塑料层9非常�。部梢栽诳�6a和支架孔形成构件7之间确保足够的粘接(接合或固定力)，以使得在高强度基板6和支架孔形成构件7之间缺乏足够的接合力不会产生问题。因此，高强度基板6的金属部分防止了支架2的整体尺寸的变化，同时用于支撑触头单元3的支架孔形成构件7可以由适于机加工并且具有所需润滑性能的材料构成。根据现有技术，即使在受到明显温度变化影响时也不会导致不期望有的尺寸变化的材料往往不适于机加工并且缺乏所需的润滑性能。但是，本发明消除了在材料选择方面的这种折中。
当将薄塑料层9涂覆在支架表面上时，可以使塑料层的厚度比在通过插入模制物来形成该层的情况下可能得到的厚度更薄。具体地说，即使当支架的厚度小到1mm时，支架的大部分厚度由高强度基板占据，因而即使支架较薄也能够确保高机械强度。因此，该构造非常适合用于采用薄基板的支架中，并且使得能够获得比使用传统构造可能获得的支架更薄且更大的支架。
上述探头被设计用来对LCD板进行测试，但是也可以用于其它应用。例如，要进行测试的物体可以由包括有高密度端子的芯片构成。在这种情况下，因为高密度地设置这些端子并且这些触头单元的相邻探针构件(螺旋弹簧)相互靠近地定位，所以在支架孔形成构件7中将相邻支撑孔8分开的壁的厚度变得非常薄。因此，要求支架孔形成构件7的材料具有理想的静电特性。但是，现有的具有理想静电性能的塑料材料往往在电绝缘方面较差。
但是，可以通过对塑料层使用高电绝缘材料来确保对支架2的所期望的电绝缘。在这种情况下，对于支架孔形成构件7可以采用具有理想静电性能的材料。这种构造使得能够实现满足高度集成设备的需要的静电特性。因此，可以将符合该特定需要的材料用于支架孔形成构件7，并且可以对该探头的应用进行扩展。
这也适用于晶片等级测试的探头，并且这种用途的支架的尺寸相当于晶片的尺寸(直径为200至300mm)。当减小这种支架的厚度以减小各个触头单元的总长度时，该支架需要具有相应的高机械强度。随着金属部分或其它高强度基板在总厚度中的比例增加，该机械强度变大，并且上述支架适于这种用途。
虽然在上述实施例中，在高强度基板6的表面上形成了绝缘塑料层9，但是如果该高强度基板6相对于与该支架连接的另一构件电绝缘，则可以省去该绝缘塑料层9。如果连接部分不需要绝缘，则可以不在高强度基板6的表面上形成该绝缘塑料层9。在这种情况下，可以直接将支架孔形成构件7填充到开口6a中。
如图4a所示，可以通过蚀刻并且通过从如图4a中的箭头所示的两个方向进行蚀刻来在高强度基板6中形成开口6a，可以很容易地形成脊部25，该脊部25沿着开口的轴向中部径向向内突出，并且可以用作为防止支架孔形成部分7移位的装置。这可以很容易地通过采用由硅晶片制成的基板并且各向异性地蚀刻所述开口的所述内周面来实现，并且不需要专门的加工。
通过将支架孔形成部分7填充到开口6a中，可以如图4b中所示在支架孔形成部分7中形成与脊部25相对应的凹槽7a。因此，即使当支架孔形成部分7随着时间而收缩时，在脊部25和凹槽7a之间的接合防止了支架孔形成部分7的移位运动(开口6a的轴向方向)，并且可以以可靠的方式固定该支架孔形成部分7。
虽然在上述实施例中，将塑料层9直接形成在高强度基板6的表面上，但是也可以如图5中所示通过绝缘薄膜26来将塑料层9形成在高强度基板6的表面上(这与图1类似)。在图5中，与前述实施例相对应的那些部分用相同的标号来表示，并且不再重复对这些部分的说明。
参照图5，将由诸如绝缘塑料材料的材料制成的相对较薄的薄膜26(几十或几百μm厚)涂覆在具有开口6a的高强度基板6的表面上。可能的涂覆方法可以包括砑光工艺、挤压、浸渍、喷涂、散布和静电淀积。将由适于通过机加工或以其它方式形成触头单元支架孔的塑料材料等制成的支架孔形成构件7填充到开口6a中。在与高强度基板6的表面相对应的部分薄膜26上设置由相同材料制成的层。
由此，可以确保在高强度基板6由金属材料制成时所需的绝缘，并且支架孔形成构件7的材料可以选自那些具有所需特性但是在电绝缘方面不是特别优异的材料。例如，支架孔形成构件7的材料可以具有理想的静电特性。薄膜26可以由相对于塑料材料表现出强接合力的材料构成，并且在开口6a的内周面上设置由这种材料制成的薄膜26确保了在填充在开口6a中的塑料支架孔形成构件7和高强度基板6之间的强连接。
本发明不限于如上结合附图所述的在完成之前对LCD板进行测试的应用，还可以用于采用触头单元的其它测试和其它设备中。例如，本发明可以应用于用于测试设备的插座、用于安装半导体芯片的封装基板以及用于晶片等级测试的高密度探针。在这些应用中，也要求支架具有高机械强度，并且要求长时间保持触点的位置精度。本发明在这些应用中具有各种优点。
图6a和6b表示高密集探头27形式的这种示例。图6a是该探头的总体立体图，图6b为其部分纵向剖视图。该探头27被设计用来对用于安装半导体芯片的封装基板进行电测试。与前面实施例相对应的部分用相同的标号来表示，并且不再重复对这些部分的说明。
用于接触在芯片侧的相应焊盘部分(land portion)的探针构件12集中在探头27的中心部分，并且沿着探头27的周边设置多个推杆28。例如，通过压缩弹簧将各个推杆28向上推，并且对在测试期间由于在来自探头27的压力的作用下弹性推压设置在上方的封装基板(在图中未示出)的周边部分，而使该封装基板可能发生的卷曲进行控制。
如图所示，探头27具有由四层支撑构件29、30、31和32构成的支架。上部支撑构件29具有以与图5所示示例类似的方式通过绝缘薄膜26设置在高强度基板6的表面上的塑料层9。该实施例提供了与前面实施例相类似的优点。其它支撑构件30、31和32也可以由塑料基板构成。在两个中间支撑构件30和31中形成有用于容纳螺旋弹簧10和另一探针构件11的大直径孔8a，并且最下面的基板32具有外部引线33，这些外部引线被压配合到形成在支撑构件32中的孔中，以与大直径孔8a相对应。探针构件11与外部引线33的端面相接。
图7a和7b表示插座形式的另一实施例。图7a为插座的总体立体图，而图7b为其部分纵向剖视图。该插座包括插座主体34和框架形式的并且用作为固定器的底座35，例如，该插座用于将IC芯片安装在印刷电路板上。插座主体34在结构上可以与在图6中所示的探头相类似。
参照图7b，插座主体34在该情况下通过底座35固定地安装在由检测器板36构成的电路板上。在检测器板36上形成有与插座主体的探针构件11相对应的电路图案36a，以使这些探针构件11可以与电路图案36a的相应端子部分相接。
底座35具有倒L形的截面，并且如图所示可以包围并且覆盖插座主体34的周边部分。该底座35通过定位销(图中未示出)相对于检测器板36定位，并且通过螺栓(在图中示出)固定连接到检测器板36上。插座主体34的周边部分通过螺栓38连接到底座35的内向凸缘部分35a上，该内向凸缘部分35a覆盖插座主体34的周边部分。
与前述实施例相类似，通过经绝缘薄膜26将塑料层9设置在高强度基板6的表面上来形成底座35，并通过塑料层9的塑料材料来限定底座35的总体形状。该实施例提供了与前述实施例相似的优点。
在所示实施例中，用于通过采用螺栓将底座35与检测器板36相连的螺纹孔35b和用于通过采用螺栓将底座35与插座主体34相连的螺纹孔35c都形成在高强度基板6中。这确保了强的连接力，并且使得插座主体34能够高精度地并且以高刚度的方式安装在检测器板36上。当不需要这种强连接力时，在高强度基板6中可以不设置这些螺纹孔35b和35c。
图8a和8b表示与图1和3中所示实施例相类似的适合在用于测试LCD板的探头中使用的支架。与前面实施例相对应的部分用相同的标号来表示，并且不再重复对这些部分的说明。
由热膨胀系数较低的耐热金属材料(例如镍铁合金和柯伐合金)制成的高强度基板6具有狭缝形式的开口6a，并且将由高绝缘塑料材料制成的塑料层9以薄膜形式淀积在基板的表面上。该开口6a中容纳有支架孔形成构件60。基板6的薄壁部分6b沿开口6a的侧面延伸，并且支架孔形成构件60的相应薄壁部分60a位于基板6的薄壁部分6b之上。螺栓16穿过形成在支架孔形成构件60的薄壁部分60a中的通孔，并且螺纹连接到形成在基板6的薄壁部分6b中的相应螺纹孔中以将这两个部分牢固地连接在一起。
支架孔形成构件60和塑料层9由不同的塑料材料制成，并且塑料层9有助于在支架孔形成构件60和基板6之间的牢固连接，并且表现出高度的绝缘。基板6具有螺纹孔64和用于将固定托架等牢固地固定在支架上的定位孔63。
图8c表示制造图8a和8b中所示支架的中间阶段。首先，通过使用螺栓16将支架孔形成构件60固定在具有形成在其上的塑料层9的基板6的开口6a内部位置中。为此，在两个薄壁部分60a和6b中设置多个定位孔，并且在图8a中只示出了形成在支架孔形成构件60的薄壁部分60a中的定位孔62。此后，将与塑料层9相同的材料淀积在支架的整个表面上，不仅覆盖基板6和支架孔形成构件60的表面，而且还填充它们之间的间隙。对目前厚度增加的塑料层9的表面进行机加工或磨削直到暴露出支架孔形成构件60(如由图8c中的虚线70所示)。
因此，根据本发明，支架的基板可以由热膨胀系数较低的金属材料制成。在这种情况下，因为可以认为支架基本上由金属材料制成，所以与支架完全由塑料材料制成的情况相比可以很容易地控制由于在测试(在高温条件下进行的测试)期间的温度变化而导致的尺寸变化。可以避免由于因残余应力导致的老化而引起的尺寸变化。因此，即使在要接通的芯片等的端子密集布置时，也可以在对应触头单元的间距方面保持足够级别的位置精度，而不用考虑周围环境和维护周期，并且可以以可靠的方式长时间进行测试。
通过在开口的内周面上形成薄膜以确保相对于支架孔形成构件具有强接合力，从而在支架孔形成构件和开口之间提供高接合力，并且可以将该探头形成为高度集成单元。
当在高强度基板中设置用于将支架连接到另一构件的螺纹孔时，与在塑料构件中形成螺纹孔相比可以提高螺纹的机械强度，并且可以提高螺栓的紧固力。因此，可以使支架与其它构件牢固连接。此外，即使反复装配和拆卸支架，该螺纹也不会受损，并且便于对该探头进行维护。
支架孔形成构件可以由不容易产生静电的塑料材料构成，并且高强度基板的需要绝缘的部分表面可以具有绝缘薄膜。通过这种方式，即使当由于要进行测试的芯片或其它对象的端子的高密度群集而使得需要考虑静电特性时，该支架孔形成构件也可以由具有理想静电特性的塑料材料制成，因为绝缘薄膜弥补了支架孔形成构件的材料在电绝缘方面可能存在的不足。
利用包括薄膜和适用于形成支架孔的材料的叠层结构，从而不需要在仅将适用于形成支架孔的材料填充到开口中时所需的掩模，并且可以提高工作效率。如果将由绝缘塑料材料构成的薄膜涂覆在基板的表面上，并且适用于形成设置在薄膜之上的支架孔的材料是电绝缘的，则由于提供了两层绝缘材料，所以可以提高总体绝缘性能。因此，可以减小薄膜和层的厚度，而不会降低绝缘性能，并且薄膜和层的厚度的减小使得支架的厚度能够最小。
虽然已经对本发明的优选实施例进行了说明，但是本领域的普通技术人员很容易想到，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下可以作出各种变化和修改。
权利要求
1.一种导电探头支架，用于支承用来接触物体的多个触头单元，该导电探头支架包括基板，由第一材料制成，并且其中设置有开口；薄膜，由第二材料制成，并且淀积在所述基板的表面上，以覆盖所述开口的至少内周面；支架孔形成构件，由第三材料制成，并且填充在所述开口中，而且基本上没有延伸到所述开口的外部；以及多个支架孔，贯穿所述支架孔形成构件的厚度，分别用来在其中容纳触头单元。
2.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述第一材料选自金属材料、半导体材料、陶瓷材料和玻璃材料。
3.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述第二和第三材料包括相同或不同的塑料材料。
4.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述薄膜基本上形成在所述基板的整个表面上。
5.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述薄膜由有助于所述支架孔形成构件和所述基板之间的接合的材料制成。
6.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述薄膜由有助于所述支架孔形成构件和所述基板之间的电绝缘的材料制成。
7.如权利要求6所述的导电探头支架，其中所述第二材料比所述第三材料更为电绝缘，而所述第三材料比所述第二材料产生更少的静电。
8.如权利要求1所述的导电探头支架，其中在所述开口的内周面上形成有接合部分。
9.如权利要求8所述的导电探头支架，其中所述基板由硅晶片制成，并且所述接合部分包括通过对所述开口的所述内周面进行各向异性蚀刻而形成的内向脊部。
10.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述基板具有用于连接所述支架与另一构件的螺纹孔。
11.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述基板具有用于使所述支架相对于另一构件定位的定位孔。
12.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述支架孔形成构件具有用于使所述支架相对于另一构件定位的定位孔。
13.如权利要求1所述的导电探头支架，其中所述薄膜基本上只形成在所述开口的内周面上。
14.如权利要求1所述的导电探头支架，其中使用螺栓将所述支架孔形成构件牢固地固定在所述开口中。
15.如权利要求14所述的导电探头支架，其中将所述薄膜淀积在所述基板上，并且所述支架孔形成构件位于所述开口中。
16.如权利要求15所述的导电探头支架，其中对所述薄膜的表面进行机加工/研磨。
全文摘要
一种由臂支承的支架，其包括金属加强构件和填充在形成在该加强构件中的开口内的塑料支架孔形成构件。在支架孔形成构件中形成多个支架孔，并且将螺旋弹簧和导电探针构件安装在各个支架孔中，以由此提供具有两个可动端部的探头。因为支架基本上由金属构件制成，所以与完全由塑料材料构成的支架相比可以提高该支架的机械强度。因此，探头支架不会由于因测试(在高温条件下进行的测试)的温度变化和残余应力引起的老化而导致尺寸发生变化，从而可以避免支架孔的间距发生变化，并且可以确保高精度。因此，该探头使得能够以可靠的方式长时间进行测试。
文档编号G01R1/073GK1646924SQ0380853
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者风间俊男, 长屋光浩, 外间�？� 申请人:日本发条株式会社
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