TW202405446A - 用於電子組件接觸的具有平面無偏彈簧元件的探針、這種探針的製造方法、及這種探針的使用方法 - Google Patents

Abstract

一種用於接觸電子組件的探針陣列，包括在兩個電子電路元件之間進行接觸的多個探針以及一陣列板安裝和保持配置。 探針可包括一個或多個安裝特徵，其從探針的一主體部分橫向延伸，以及下陣列板和上陣列板，結合為擷取：（1）至少一個安裝特徵以抑制探針主體相對於上下陣列板的過度向下垂直移動，（2）至少一個安裝特徵以抑制探針主體相對於上下陣列板過度向上垂直移動，以及（3）至少一個安裝特徵以抑制探針相對於上下陣列板的過度橫向移動，且其中至少一個下陣列板和至少一個下陣列板在一堆疊組合件中彼此縱向接觸。

Description

用於電子組件接觸的具有平面無偏彈簧元件的探針、這種探針的製造方法、及這種探針的使用方法

本發明的實施例涉及微探針（例如，用於集成電路的晶片級測試或插座測試，或者用於與PCB或其他電子元件進行電連接），並且更具體地涉及針狀微探針（即，垂直或縱向高度大於其寬度的微探針（例如，在一些實施例中大5倍，在其他實施例中大10倍，在還有其他實施例中大20倍）、或按鈕狀探針，其中彈簧元件在處於未偏置狀態時具有平面構造。在一些實施例中，微探針至少部分地通過電化學製造方法並且更具體地通過多層、多材料電化學製造方法來生產，並且其中，在一些實施例中，多個探針以陣列形式保持時投入使用，所述陣列形式包括一個或多個具有通孔的板，通孔接合探針和/或其他陣列保持結構的特徵。

探針：

許多電接觸探針和針配置已經在商業上使用或提出，其中一些可以符合現有技術，而另一些則不符合現有技術。這種針、探針和製造方法的示例在例如專利公開號US 2005-0104609、US 2006-0006888、US 2005-0184748、US 2006-0108678、US 2006-0238209和專利號US 7,640,651、US 7,265,565、US 7,412,767、US 7,273,812、US 10,215,775、US 11,262,383中闡述。

電化學製造

一種用於形成由多個黏合層形成的三維結構的電化學製造技術，已由（或正由）加利福尼亞州Van Nuys的Microfabrica®公司（原MEMGen公司）以製程名稱EFAB和MICA FREEFORM®進行商業開發。

2000年2月22日授予Adam Cohen的美國專利號6,027,630描述了各種電化學製造技術。

Henry Guckel的美國專利號5,190,637教導了另一種使用電化學製造技術形成微結構的方法，題目為“Formation of Microstructs by Multiple Level Deep X-ray Lithography with Sacrificial Metal Layers”。

電化學製造提供了以合理的成本和合理的時間形成原型和商業數量的微型物體、零件、結構、設備等的能力。事實上，電化學製造能夠形成許多迄今為止無法生產的結構。電化學製造為許多工業領域的新設計和產品開闢了新的領域。儘管電化學製造提供了這種新功能，並且應當理解，電化學製造技術可以與各個領域內已知的設計和結構相結合以產生新的結構，電化學製造的某些用途提供了鑑於現有技術而未知或顯而易見的設計、結構、能力和/或特徵。

各個領域都需要具有改進的特性、減少的製造時間、降低的製造成本、簡化的製造工藝、器件設計的更大通用性、改進的材料選擇、改進的材料特性、更具成本效益和更低風險的生產的微型器件此類設備的結構，及/或幾何配置和所選製造工藝之間的更多獨立性。

本發明一些實施例的目的是提供改進的探針陣列，其包括探針，所述探針包括由多個順應模塊形成的順應元件，所述順應模塊包括平面但非線性（即，非直的）彈簧構造（即，彈簧配置不是沒有彎曲或角度的直條，而是在至少一層提供彎曲或曲線的平面內具有某種二維配置），當偏置時，其中彈簧的平面垂直於探針的縱軸並且提供沿著探針的縱軸的順應性，其中順應模塊以連串的方式堆疊。具有非線性彈簧構造的探針可以在偏置時提供線性彈簧返迴力或非線性返迴力。

在本發明的再一方面，探針陣列包括：（1）多個探針用於在兩個電子電路元件之間進行接觸，每一探針包括：（a）至少一順應結構，包括：（i）至少一相對剛性支座，具有縱向分開的第一端和第二端；（ii）至少一第一順應元件，包括當未偏置時的一二維實質平面的彈簧，其中，在實質垂直於一平面配置的一方向上，該第一順應元件提供順從性，其中該第一順應元件的一第一部分功能性地結合該至少一支座，並且該第一順應元件的一第二部分功能性地結合一第一尖端臂，該第一尖端臂可相對於該至少一支座彈性移動，其中，當該第一順應元件未偏置時，該第一尖端臂直接或間接地保持一第一尖端縱向延伸超出該至少一支座的第一端；和（iii）至少一個第二順應元件，包括一彈簧，其中，在實質垂直於該平面配置的一方向上，該第二順應元件提供順從性，其中該第二順應元件的一第一部分功能性地結合該至少一支座，並且該第二順應元件的一第二部分功能性地結合一第二尖端臂，可以相對於至少一個支座彈性移動，其中第二尖端臂直接或間接地保持第二尖端端，當第二順應元件不偏置時，該第二尖端端縱向延伸到至少一個支座的第二端的末端之外，其中第一和第二順應元件的第一部分彼此縱向間隔，並且其中當至少一個第一和第二尖端端朝向另一者偏置時，第一和第二順應元件的第二部分以選擇自下列群組的方式縱向移動：（A）靠得更近，（B）相距更遠；（2）至少一個下陣列板具有多個下板探針孔；（3）至少一個具有多個上面板探針孔的上陣列板，其中探針包括一個或多個從探針主體部分橫向延伸的安裝特徵，並且其中至少一個下陣列板和至少一個上陣列板組合在一起，捕獲：（1）至少一個安裝特徵，以抑制探針主體相對於探針主體的過度向下垂直運動板，（2）至少一個安裝特徵，以抑制探針主體相對於板的過度向上垂直運動，以及（3）至少一個安裝特徵，以抑制探針相對於板的過度橫向移動，並且其中至少一個下陣列板和至少一個上部陣列板在堆疊元件中縱向相互接觸。

本發明的上述方面存在多種變化，並且本領域技術人員在審閱本文的教導後將顯而易見。

本領域技術人員在審閱本文的教導後將理解本發明的其他方面。本發明的其他方面可以涉及上述方面的組合。本發明的這些其他方面可以提供上述方面的各種組合，並提供上面未具體闡述但由本文闡述的其他具體教導所教示的其他配置、結構、功能關係和過程，經由整個說明書的教導，或通過引用並引入本文的教導。

電化學製造概述

圖1A-1I示出示例性多層、多材料電化學製造工藝中的各種狀態的側視圖。圖1A-1G示出了多層製造工藝的單層形成的各個階段，其中第二金屬沉積在第一金屬上以及第一金屬的開口中，使得第一和第二金屬形成該層的一部分。在圖1A中，示出了具有表面88的基底82的側視圖，可圖案化光阻劑（photeresist）84位於其上，如圖1B所示。在圖1C中，示出了由抗蝕劑（resist）的固化、曝光和顯影產生的抗蝕劑圖案。光阻劑84的圖案化產生從光阻劑的表面86穿過光阻劑的厚度延伸至基底82的表面88的開口或孔92（a）-92（c）。在圖1D中，金屬94（例如，鎳）被示出為已被電鍍到開口92（a）-92（c）中。在圖1E中，光阻劑已經從基底去除（即，化學地或以其他方式剝離）以暴露基底82的未被第一金屬94覆蓋的區域。在圖1F中，第二金屬96（例如，銀）被示為已被毯式電鍍在基底82的整個暴露部分（其是導電的）之上以及第一金屬94（其也是導電的）之上。圖1G描繪了結構的完成的第一層，其是由將第一金屬和第二金屬平坦化至暴露第一金屬並設定第一層的厚度的高度而產生的。在圖1H中，是顯示重複圖1B-1G所示的處理步驟多次的結果，以形成多層結構，其中每層由兩種材料組成。對於大多數應用，這些材料中的一種被去除，如圖1I所示，以產生期望的3-D結構98（例如，組件或裝置）或多個這樣的結構。

本發明各個方面的各個實施例涉及由材料形成三維結構，其中一些或全部可以是電沉積或化學沉積的（如圖1A-1I的示例中所示，並且在通過引用併入本文的各種專利申請中進行了討論）。這些結構中的一些可以由一種或由多種沉積材料形成的單個構建層形成，而其他結構由多個構建層形成，每個構建層包括至少兩種材料（例如，兩層或更多層，更優選五層或更多層），並且最優選十層或更多層）。在一些實施例中，層厚度可以小至一微米或大至五十微米。在其他實施例中，可以使用較薄的層，而在其他實施例中，可以使用較厚的層。在一些實施例中，微米級結構具有以0.1-10微米級精度定位的橫向特徵以及微米至數十微米量級的最小特徵尺寸。在其他實施例中，可以形成具有不太精確的特徵配置及/或更大的最小特徵的結構。在又一些實施例中，可能需要更高的精度和更小的最小特徵尺寸。在本申請中，介觀尺度（meso-scale）和毫米尺度具有相同的含義，並且指的是可具有可延伸至0.5-50毫米範圍或更大的一個或多個尺寸的裝置，並且特徵定位精度在微米到100微米範圍內，最小特徵尺寸在數十微米到數百微米的量級。

本文公開的各種實施例、替代方案和技術可以在所有層上使用單一圖案化技術或在不同層上使用不同圖案化技術來形成多層結構。例如，本發明的各種實施例可以執行選擇性圖案化操作，使用適形接觸掩模和掩模操作（即，使用接觸但不黏附到基底的掩模的操作）、接近掩模和掩模操作（即，使用掩模的操作，即使沒有進行接觸，掩模也通過接近基底而至少部分地選擇性地屏蔽基底）、非適形掩模和掩模操作（即掩模和基於接觸表面不明顯適形的掩模的操作），和/或粘附掩模和掩模操作（掩模和使用粘附到基底的掩模的操作，在該基底上將發生選擇性沉積或蝕刻，而不是僅與其接觸）。適形接觸掩模、接近掩模和非適形接觸掩模具有相同的特性，即它們被預先形成並帶到或接近待處理的表面（即，待處理的表面的暴露部分）。這些掩模通常可以在不損壞掩模或它們所接觸或位於附近的接受處理的表面的情況下被移除。粘附的掩模通常形成在待處理的表面（即，該表面的待被掩模的部分）上並粘合到該表面，使得它們不能與該表面分離，除非在任何再利用點之外被完全破壞或損壞。粘合掩模可以多種方式形成，包括：（1）通過施加光阻劑，選擇性曝光光阻劑，然後顯影光阻劑，（2）選擇性轉移預圖案化掩模材料，及/或（3）通過計算機控制的材料沉積直接形成掩模。在一些實施例中，粘附的掩模材料可以用作該層的犧牲物，或者可以僅用作掩模材料，在完成層的形成之前，該掩模材料被另一種材料（例如，電介質或導電材料）替換，其中替換材料將被視為相應層的犧牲材料。在將材料沉積到其中所包括的空隙或開口中之前或之後，掩模材料可以被平坦化或可以不被平坦化。

圖案化操作可以用於選擇性沉積材料及/或可以用於選擇性蝕刻材料。選擇性蝕刻的區域可以選擇性地填充或通過毯式沉積等用不同的期望材料填充。在一些實施例中，逐層構建可以涉及同時形成多個層的部分。在一些實施例中，與一些層水平相關聯地進行的沉積可以導致對與其他層水平相關聯的區域（即，位於限定不同層的幾何配置的頂部和底部邊界水平內的區域）的沉積。與多層相關的選擇性蝕刻及/或交錯材料沉積的這種使用在Smalley於2003年5月7日提交的美國專利申請No.10/434,519中有所描述，該專利申請現為美國專利7,252,861，並且其標題為“通過交錯層或通過選擇性蝕刻和填充空隙電化學製造結構的方法和裝置（Methods of and Apparatus for Electrochemically Fabricating Structures Via Interlaced Layers or Via Selective Etching and Filling of Voids）”。該參考申請通過引用併入本文。

其上可形成結構的臨時基底可以是犧牲型的（即，在沉積材料的分離過程中被破壞或損壞到不能再使用的程度）或非犧牲型的（即，沒有被破壞或過度破壞）損壞，即未損壞到不能重複使用的程度，例如，犧牲層或釋放層位於基底和所形成結構的初始層之間。非犧牲基底可以被認為是可重複使用的，幾乎不需要重工（例如，通過重新平坦化一個或多個選定的表面或施加釋放層等），儘管它們可能由於多種原因而可以或不可以重複使用。

可用於理解本發明的實施例的各種術語和概念的定義（對於裝置本身、用於製造裝置的某些方法、或用於使用裝置的某些方法）將被本領域技術人員理解。本文討論了一些這樣的術語和概念，而其他這樣的術語在本申請要求其優先權和/或通過引用併入本文的各種專利申請（例如，美國專利申請No.16/584,818）中闡述。

如本文所用，“縱向”是指探針的長尺寸、探針的端部到端部尺寸、或尖端到尖端尺寸。縱向可以指的是從探針的一端延伸到探針的另一端的大體直線，或者它可以指的是沿著探針的高度具有傾斜的或者甚至變化的方向的彎曲的或階梯狀的路徑。當提及探針陣列或將被加載到陣列配置中的探針時，縱向尺寸可以指陣列中的探針指向或延伸的特定方向，但它也可以簡單地指陣列的總高度，探針起始於包含多個探針的第一端、尖端或基部的平面，並垂直於包含探針的第二端、尖端或頂部的平面延伸。使用的上下文通常清楚地表明其含義，特別是對於本領域技術人員而言。旨在將應用於本文中的術語的解釋與所提供的描述的細節或使用該術語的上下文所保證的一樣狹窄。然而，如果不保證這種狹義解釋，則旨在適用最廣泛的合理解釋範圍。

本文使用的“橫向”與術語縱向相關。就層的堆疊而言，橫向是指每層內的方向，或每層內的兩個垂直方向（即，位於實質垂直於層堆疊方向的層的平面內的一個或多個方向）。當提及探針陣列時，橫向通常具有類似的含義，因為橫向尺寸通常是位於與陣列的頂部或底部的平面平行的平面中的尺寸（即，實質垂直於縱向尺寸）。當提及探針本身時，橫向尺寸可以是垂直於探針的整體縱軸、探針的局部縱軸（即局部橫向尺寸）的尺寸，或者簡單地是與針對陣列或層標註的尺寸類似的尺寸。使用的上下文通常清楚地表明其含義，特別是對於本領域技術人員而言。旨在將應用於本文中的術語的解釋與所提供的描述的細節或使用該術語的上下文所保證的一樣狹窄。如果沒有必要進行此類狹義解釋，則旨在適用最廣泛的合理解釋範圍。

如本文所用，“實質平行”是指平行或接近平行的事物，即，在平行的15°之內，更優選地在平行的10°之內，甚至更優選地在平行的5°之內，並且最優選地在平行的1°內。如果在沒有明確說明的情況下使用該術語，則應將其解釋為平行的15°以內。當與具體說明一起使用時，該術語應根據具體說明進行解釋。

如本文所用，“實質垂直”或“實質正交”是指垂直或接近垂直的物體，即，在垂直的15°內，更優選地在垂直的10°內，甚至更優選地在垂直的5°內，並且最優選地在垂直的1°之內。如果在沒有明確說明的情況下使用該術語，則應將其解釋為在垂直的15°以內。當與具體說明一起使用時，該術語應根據具體說明進行解釋。

當提及表面時，如本文所用，“實質平坦的”是指旨在為平坦的表面，儘管如本領域技術人員將理解的，可能存在一些缺陷（即，可能偏離平面度相差高達1-5微米，但當涉及毫米級和微米級裝置時，本質上通常是次微米，如本文所述的主要裝置實施例）。如果在沒有澄清的情況下使用該術語，則應將其解釋為具有偏離平面度不超過5微米的缺陷。當與具體說明一起使用時，該術語應根據具體說明進行解釋。當提及結構時，該術語並不是指無限薄的結構，而是指形成有實質平坦的頂表面和底表面的結構，例如，每一層或連續形成的組的頂表面和底表面。使用多材料、多層電化學製造方法形成的結構的各層，特別是當每個層經歷諸如研磨（lapping）、飛切（fly cutting）、化學機械平坦化、以旋轉鋪展（spreading by spinning）等平坦化操作時。在一些情況下，實質平面的結構還可以意味著該結構或該結構的元件與該結構在兩個垂直維度上的尺寸相比在高度或厚度上較小（即，垂直足跡與厚度的比率大於25，優選地大於50，更優選地大於100，並且最優選地大於200）。如果該術語在沒有澄清的情況下用於結構，則其應當被解釋為滿足上表面和下表面的基本平坦的表面標準。在一些情況下，比率要求也可適用，即至少25的比率。當用於具有具體說明的結構時，該術語應根據具體說明進行解釋。

本文所用的“相對剛性”是指當兩個結構元件承受工作負載或應力時兩個結構元件之間的剛性比較，其中相對剛性的結構元件與另一個結構元件相比應經受較小的偏轉或變形至少2倍，更優選5倍，最優選10倍。如果該術語在沒有澄清的情況下用於結構元件，則應解釋為滿足2倍的要求。當用於具有具體說明的結構元素時，該術語應根據具體說明進行解釋。

本文所用的“非線性配置”是指不是直條狀配置的配置，特別是當應用於實體結構或元件時。非線性配置是一種本質上是二維或三維的配置，其特徵包括一個或多個彎曲或曲線。例如，平面非線性結構可以是扁平螺旋結構。當提及彈簧時，如本文所使用的，非線性構造並不指代力-偏轉關係，除非具體且明確地指示這種關係。

具有平面彈簧模塊的探針：

本發明的平面彈簧或平面順應元件可以以多種不同的方式形成並且採用多種不同的構造。一般而言，順應元件包括平面彈簧，其具有以懸臂或橋接方式從支座延伸到尖端或尖端臂的部分（例如，兩個或更多個彈簧從不同的側向支座位置開始並接合到共同的尖端臂-本文通常稱為一個或多個懸臂），位於彈簧在正常操作期間可能偏轉的間隙或開放區域上。這些順應部分通常在橫向平面內具有二維非線性構造以及垂直於該平面（例如，在縱向方向上）延伸的厚度，其中二維構造可以是具有彎曲或彎曲的樑結構的形式。長度遠大於寬度的彎曲或成角度配置，例如，在一些變型中，至少5、10、20或甚至50倍或更多，其中厚度通常小於樑的長度，例如，在一些變型中，至少5、10、20或甚至50倍或更多，或在一些變型中，彈簧元件的橫向尺寸，例如，2、5、10或甚至20倍或更多。在一些實施例中，當探針或模塊由多個粘附層（例如，X-Y平面）形成時，這種配置的平面可以平行於層平面。彈簧的厚度（例如，在Z方向上）可以是單層的厚度或者可以是多層的厚度。在一些實施例中，順應元件包括多個間隔開的平面彈簧元件。

在一些實施例中，順應元件可包括平面彈簧元件，其不僅在支座或尖端結構處彼此連接，而且在此類端部元件中間的位置處連接。在一些這樣的實施例中，平面彈簧元件可以從一端（例如，支座或尖端臂）開始，作為具有相對高彈簧常數的一個或多個加厚彈簧，然後通過去除初始彈簧結構的頂部和底部之間的一些中間彈簧材料來提供減小的彈簧常數，使得開始時少量但厚的平面順應元件（例如1、2或3個元件）過渡到大量較薄的平面元件，其中有一些初始平面元件在到達另一端（例如支座的尖端臂）之前，分為2、3、4、5或更多個平面但較薄的元件，藉此，例如彈簧常數、力量需求、超程（overtravel）、應力、應變、載流容量、總體尺寸和其他操作參數可以定制以滿足給定應用的要求。

51-參考標號包含在圖2至圖5E2的許多圖中，其中相同的標號用於表示不同實施例中相似的結構或特徵。

示例性彈簧模塊在圖2-3中示出。圖2描繪了示例性彈簧模塊200的等距視圖，其具有兩個未偏轉的彈簧元件221-1和221-2、與彈簧元件間隔開的一基座201、以及一連接支撐件（例如，支座或橋）211，其橋接彈簧元件和基座之間的縱向模塊間隙MG。在圖2的例子中，兩個彈簧元件中的每一個都採用平面徑向延伸螺旋的形式，該螺旋從徑向移位橋211經由尖端結構的向下延伸部分延伸到居中或軸向定位的尖端元件231。彈簧由間隙SG縱向分開。在該示例中，橋211將每個彈簧元件的一端連接在一起，而尖端元件231經由尖端結構的延伸部分將彈簧元件的另一端連接在一起。尖端元件231形成有在上彈簧上方延伸的期望寬度TW和期望尖端高度TH，並且每個彈簧元件形成有期望的材料、樑厚度或彈簧高度SH、樑寬度或彈簧寬度SW、彈簧線圈之間的間距CS和線圈樑長度，其允許彈簧偏轉期望量而不超過結構和形成彈簧的相關材料的彈性偏轉極限，同時在其偏轉範圍內提供期望的固定或可變彈簧力。特別地，尖端的長度可以使得模塊尖端朝向基座的所需壓縮能夠發生，而基座、橋接件和彈簧元件不會彼此干擾。在一些實施例中，例如，每個模塊的尖端的最大行進距離可以小至5um（um＝微米）或更小，或者多至500um（例如，25um、50um、100um或200um）或更多。例如，在一些實施例中，每個模塊的最大行進距離可以是25um至200um，而在其他示例實施例中，每個模塊的最大行進距離可以是50um至150um。在一些實施例中，尖端的最大行進距離可以通過硬止動（hard stop）來設定，例如通過與基座接觸的彈簧或尖端的偏轉部分、通過基座上的止動結構、或者可能通過接觸與橋的上部接觸的尖端（例如，相鄰模塊的表面）。在其他實施例中，最大行進距離可以通過與軟止動（soft stop）或順應減小結構接觸的順應彈簧或尖端部分逐漸施加。實現最大偏轉（或行程）的力可以小至0.1克力（gram force），大至20或更大克力。在一些實施例中，0.5克的力目標可能是合適的。在其他情況下，1克、2克、4克、8克或更多可能是合適的。在一些實施例中，可以採用50μm或更小的模塊高度MH（縱向尺寸）為目標，而在其他實施例中，可以採用500μm或更大的模塊高度為目標。在一些實施例中，總模塊徑向直徑或寬度MW可以是100um或更小或者400um或更大（例如，150um、200um或250um）。模塊的彈簧樑元件或多個樑元件可具有從1um或更小到100um或更大（例如，10、20、30或40um）的彈簧高度SH以及樑寬度或彈簧寬度SW從1微米或更小到100微米或更大（例如，10、20、30或40微米）。尖端可以具有統一的或變化的幾何形狀（例如，具有圓柱形、矩形、圓錐形、多尖頭或其他構造或構造的組合）。當連接到彈簧樑時，尖端通常具有比它們所連接的一個或多個樑的寬度SW更大的橫截面寬度TW。

圖3描繪了第二示例性彈簧模塊300的等距視圖，其類似於圖2的模，不同之處在於兩個彈簧元件更厚，因此提供比圖2的元件更大的彈簧常數。從另一個角度來看，圖3的例子對於給定的偏轉需要更大的力，因此，將以比圖2的示例更小的偏轉達到組合材料和結構幾何形狀的屈服強度（例如，達到彈性偏轉極限）。

在其他實施例中，彈簧模塊可以採用與圖2或圖3所示的不同的形式。例如：（1）模塊可以具有單個彈簧元件或兩個以上的彈簧元件；（2）每個彈簧元件可以在寬度、厚度、長度或旋轉程度中的一個或多個方面具有變化；（3）彈簧元件可以隨元件的長度變化；（4）彈簧元件可以具有歐拉（Euler）螺旋以外的結構，例如矩形螺旋、圓角矩形螺旋、S形結構或C形結構；（5）各個彈簧元件可以連接到一個以上的橋接點，例如橋接連接點位於模塊周圍180度、120度或90度；（6）橋接點可以位於不同的橋樑上；（7）基座元件可以具有比彈簧/橋接點更小的徑向範圍，使得當模塊堆疊時，當模塊尖端被充分壓縮時，較高模塊的基座可以延伸到下部相鄰模塊的上部範圍之下；（8）模塊基座可以用額外的彈簧代替，這些彈簧允許在偏轉時從兩個方向壓縮模塊彈簧，（9）探針尖端可能不會相對於模塊的整體橫向配置橫向居中（即，當逐層形成時，與壓縮主軸或主構建軸不重合或什至共線）。

圖4A-4D4提供了探針3400或這種探針的部分的各種視圖，其中探針由兩個背對背（或基座對基座）模塊形成，其中這兩個模塊共享一個具有環形配置的公共基座，並且具有許多不同的特徵：（1）環形基座或框架3401，其通過其最外側的橫向範圍固定上螺旋彈簧陣列3421-UC和下螺旋彈簧陣列3421-LC以提供基本間隔上彈簧陣列和下彈簧陣列之間的功能，其中基座或框架3401具有帶內部開口的圓形外部，其具有相對的弓形（arcuate）側面3401-A和較窄的相對平坦側面3401-F，其中連接平坦側面的上表面和下表面提供附接區域用於與上部和下支撐件或支座3411-1、3411-2、3412-1和3412-2連接，其依次支撐螺旋彈簧元件的端部，同時弓形區域提供間隙，彈簧的最外懸臂部分在該間隙上可以駐留（在變形之前），其中基座的厚度充當隔離墊片，其中螺旋彈簧的部分可以在探針尖端彼此壓縮期間偏轉；（2）上彈簧陣列和下彈簧陣列中的每一個從相對的支座對開始其向內路徑，作為兩對縱向分離的共面纏繞螺旋懸臂3421-1U和3421-2U位於基座上方，螺旋懸臂3421-1L和3421-2L位於基座下方，每個元件的每個懸臂在其向內的行程中途分為兩個縱向間隔的懸臂，使得四個上懸臂元件UC1-UC4連接上尖端臂3431-UA的每一側，而四個下懸臂元件LC1-LC4連接下尖端臂3431-LA的任一側，其進而分別支撐接觸或接合尖端3431-U和3431-L；（3）連接上接觸尖端的螺旋彈簧元件的旋轉方向相對於連接下接觸尖端的螺旋彈簧元件具有相反的旋轉方向；（4）支座3411-1、3411-2、3412-1和3412-2僅提供上螺旋陣列的多個樑之間以及下螺旋陣列的多個螺旋樑之間的中間支座功能，但不提供位於兩個彈簧組之間的支座功能，因為該功能由基座3401直接提供。

圖4A、4B1和4B2分別提供了探針3400的側視圖、上等距視圖和下等距視圖，其中可以看到探針的不同特徵。圖4B1提供了探針的上彈簧部分的最上面一對螺旋彈簧的視圖，而圖4B2提供了探針的下部彈簧部分的最下面一對螺旋彈簧的視圖。每一圖4A、4B1和4B2提供了上尖端3431-U和下尖端3431-L以及中心基座3401的視圖。圖4A、4B1和4B2還提供上支座3411-1和3411-2以及下支座3412-1和3412-2的視圖，以及縱向分離的上懸臂元件3421-1U和3421-1U的外部的視圖。還可以看到成對的共面懸臂元件的交錯路徑從它們各自的支座向內傳播以在它們各自的中心尖端處相遇。

圖4C1和4C2分別提供了從上透視圖和下透視圖來看的探針3400的分解等距視圖，使得不僅可以看到下懸臂元件的底部和上懸臂元件的頂部，而且還可以看到下懸臂元件的頂部和上懸臂元件的底部，以及包括平坦和弓形側壁3401-F和3401-A的環形基座3401的內部。在圖4C1和4C2中，探針的上彈簧部分或上順應元件3421-UC與中心框架或基座元件3401分離，中心框架或基座元件3401又與探針的下彈簧部分或下順應元件3421-LC分離。上尖端3431-U可以在圖4C1中看到，連同上彈簧部分和下彈簧部分的頂部以及中央框架元件的頂部。下尖端3431-L：可以在圖4C2中看到，連同上彈簧部分3421-UC和下彈簧部分3421-LC的底部以及中心框架元件3401的底部。如連接分解元件的虛線所示，中心框架元件3401支撐上彈簧部分和下彈簧部分的最外面橫向範圍，並且更具體地，支撐這些懸臂元件的支座3411-1、3411-2、3412-1和3412-2。

圖4D1-4D4提供了探針3400的四個不同的剖視圖，其中探針側面的逐漸變大的部分被切除，以便揭示探針的內部結構，使得可以更容易地看到和理解懸臂變化。當螺旋元件朝橫向居中的尖端元件向內旋轉時，懸臂元件經歷轉變，由基座3401上方的兩個縱向分離的懸臂元件3421-2U和3421-1U以及基座3401下方的兩個縱向分離的懸臂元件3421-1L和3421-2L，到基座上方的四個縱向分離的懸臂元件UC1-UC4和基座下方的四個縱向分離的元件LC1-LC4，其依次連接或分別成為尖端3431-U和3431-L。

圖4E1提供類似於圖4A的探針3400的側視圖，但是具有17個樣本層級別L1至L17，其中每個層具有沿著探針的縱軸（即，如圖所示的Z軸）的所識別的厚度，可以通過例如多層製造來製造探針，例如使用單一或多種結構材料（連同犧牲材料）並使用對應於探針縱軸的構建軸或層堆疊軸的多層、多材料電化學製造過程。在這樣的形成實施例中，儘管可以一次形成一個探針，但是通常優選的是通過連續的層上層（layer-upon-layer）構建同時形成數百個甚至數千個探針來批量形成探針。

圖4E2-A和4E2-B示出了層L1和L17的視圖，其中可以看到尖端，該尖端是L1的下尖端3431-L和層L17的上尖端3431-U。

圖4E2-A和4E2-B示出了層L1和L17的視圖，其中可以看到尖端，該尖端是L1的下尖端3431-L和層L17的上尖端3431-U。

圖4E3-A和4E3-B示出了L2、L4、L6和L8的視圖，其提供了平面彈簧螺旋3421-1L、3421-2L的部分以及它們形成懸臂部分LC1至LC4（未標記）的最內部區域，下中央尖端臂3431-LA的部分以及下支座3412-1和3412-2的部分，其中可以看到雙交錯的螺旋構造。

圖4E4-A和4E4-B示出了L3和L7的視圖，其中不完整的螺旋元件3421-1L、3421-2L以及支座3412-1和3412-2（類似於圖4E3-A和4E3-B的特徵，但是LC1-LC4部分缺漏）。這些圖中反映的螺旋部分，結合圖4E3-A和圖4E3-B的覆蓋和下面部分，在彈簧的最外側部分形成加厚的螺旋部分，其中下順應元件3421-LC僅包括兩個加厚的懸臂元件，相反於將尖端臂連接到彈簧的最內側部分的四個更薄的懸臂元件LC1-LC4。

圖4E5-A和4E5-B示出L5的視圖，其包括下尖端臂3431-LA的一部分以及支座3412-1和3412-2的部分，提供了3421-1L和3421-2L懸臂彈簧部分之間的連接。

圖4E6-A和4E6-B示出了L9的視圖，其包括環形基座3401，該基座3401通過充當支座的基座的兩個部分來分隔和連接上部和下順應元件3421-UC和3421-LC，其中基座的一些橫向部分基座在其支座區域3411-1、3411-2、3412-1和3412-2中與彈簧對齊並接合。探針3400的向內旋轉螺旋的實際開始取決於L8的特徵如何與L9的特徵界接，以及同樣地，L9的特徵如何與L10的特徵界接。具體地，界面不垂直於纏繞螺旋的局部長度（例如，提供最小寬度界面），而是以一定角度形成，使得與基座界接的螺旋樑的外部部分是沿其長度的支撐量與內部部分的支撐量不同。在一些變型中，界面可以以這樣的方式提供，使得界面垂直於樑的局部長度提供，使得由基座（或其他支座區域）提供的支撐在受支撐樑和無支樑區域之間提供橫向垂直或實質垂直的過渡。具體地，在其他樑中提供垂直過渡以隔離區域，如可見於L4和L5、L5和L6、L12和L13以及L13和L14形成的界面以及其他樑分離區域，諸如L2到L3、L3至L4、L6至L7、L7至L8、L10至L11、L11至L12、L14至L15以及L15至L16，其中樑過渡沿實質垂直於樑的直接長度或局部長度的側線延伸。這種垂直界面和非垂直界面以及它們一致或變化的用途可以用於定制探針性能或操作特性。特別地，由於與基座的非垂直界面以及由於懸臂的其他樑提供的界面以及懸臂的其他樑之間的界面，懸臂的外部部分被提供為單個厚樑，而懸臂結構的內部部分開始為兩根中等厚度的樑，探針臂處的懸臂末端為四根較薄的樑。在一些變型中，初始懸臂結構（當它們橫向地離開基座時）可以開始為單個厚樑或遍及其寬度的多個樑。沿著樑長度的其他過渡也可以被設置為提供整齊的或垂直的過渡，或者可以被設置為提供可變的或非垂直的過渡。圖4E7-A和4E7-B示出L10、L12、L14和L16的視圖，其提供（1）上平面彈簧螺旋3421-1U和3421-2U的部分以及它們形成懸臂部分UC1至UC4（未標記）的最內延伸部，（2）上中心尖端臂3431-UA的部分，以及上支座3411-1和3411-2的部分，其中可以看到雙交錯的螺旋構造。這些是與圖4E3-A和4E3-B中所示的下順應元件特徵相對應的上順應元件。這些圖的比較表明，上順應元件和下順應元件的螺旋的旋轉方向具有相反的旋轉方向。這種方向的逆轉在某些情況下可能被認為是有益的，而在其他情況下則被認為是不必要的甚至是有害的。當壓縮彈簧元件時，尖端可能傾向於沿與螺旋元件向內旋轉相反的方向旋轉，這可能導致擦洗（scrubbing）或刮擦（scraping）效果，這可能有助於突破氧化物塗層或對所接觸的表面造成損壞。下探針尖端和上探針尖端之間的擦洗方向的反轉可能是期望的，也可能不是期望的，因此可以在初始探針設計期間予以考慮。類似地，分離的上彈簧元件的相對取向的反轉是可能的，並且分離的下彈簧元件的相對取向的反轉也是可能的。

圖4E8-A和4E8-B示出了層L11和L15的視圖，其中可以看到不完整的螺旋元件3421-1U和3421-2U以及支座3411-1和3411-2的連接區域，而圖4E7-A和4E7-B的螺旋的橋接部分在彈簧的最外側部分形成加厚的螺旋部分，其中上順應元件3421-UC僅包括兩個加厚元件，而不是四個較薄元件，其在螺旋的最內側區域處連接尖端臂3431-UA。圖4E8-A和圖4E8-B提供了與圖4E4-A和4E4-B所示的下順應元件相互補的上順應元件。

圖4E9-A和4E9-B示出了層L13的視圖，層L13包括上尖端臂3431-UA的一部分以及在懸臂3421-1U和3421-2U之間提供連接的支座3411-1和3411-2的部分。圖4E9-A和4E9-B提供了與圖4E5-A和4E5-B中發現的下順應元件互補物互補的上順應元件的部分的圖像。

圖4A~4E9-B的探針的許多其他變體是可能的，並且在審閱本文的教導後對於本領域技術人員來說將是顯而易見的，並且包括例如：（1）材料的變化；（2）配置的變化，包括每個彈簧元件所包含的旋轉或部分旋轉的數量、在每個縱向水平處使用的交錯彈簧的數量、使用的縱向間隔彈簧的數量（例如偶數、奇數等）、沿螺旋長度發生的縱向樑過渡的數量和位置、連續螺旋所採取的旋轉方向（例如CW-CCW-CW-CCW-CW、CW-CCW-CCW-CCW-CW等）、尖端形狀、懸臂樑的寬度和厚度；（3）使用將上彈簧模塊和下彈簧模塊之一或兩者與環形框架隔開的支座；（4）使用更靠近探針中心部分而不是探針外周的支座；（5）使用不同類型的框架或基礎結構及/或此類框架和基礎結構中的開口；（6）使用的彈簧結構不是由不同支座支撐的成對共面交錯螺旋，而是在給定縱向水平上為單個螺旋或在給定縱向水平上為兩個以上交錯螺旋；以及（7）從本文闡述的其他實施例和方面的特徵以及它們的變型中獲得的變型。

圖5A1–5A4提供了具有探針主體3504和保持環3501的探針3500的各種視圖，包括兩個完整的探針等軸測視圖（圖5A1和5A4），一個側視圖（圖5A3）和一個剖視圖（圖5A2），顯示探針的後半部分（即探針的前部已被移除），包括上下順應元件的後半部分是彈簧元件3521-U和3521-L，上下探針臂3531-UA和3531-LA，上下探針尖端3531-U和3531-L，具有一右側支座移除及一上左側支座3511-2位於切割線後面。

更具體地說，第一順應元件3521-U在實質上垂直於平面配置的方向上提供順應性，其中第一順應元件的第一部分在功能上連接至少一個支座，並且第一順應元件的第二部分在功能上連接第一尖端臂或上探針臂3531-UA，末端為第一尖端或上探針尖端3531-U，其可以相對於至少一個支座彈性的移動，其中當第一順應元件3531-U不偏置時，第一尖端臂3531-UA直接或間接地保持第一尖端端縱向延伸到至少一個支座的第一端之外。

此外，第二順應元件3521-L在實質上垂直於平面配置的方向上提供順應性，其中第二順應元件的第一部分在功能上連接至少一個支座，第二順應元件的第二部分在功能上連接第二尖端臂或下探針臂3531-LA，末端為第二尖端或下探針尖端3531-L，其可以相對於至少一個支座彈性移動，其中當第二順從元件3521-L不偏置時，第二尖端臂3531-LA直接或間接地保持第二尖端端縱向延伸到該至少一個支座的第二端之外。

根據一實施例，當不偏置時，第一順應元件3521-U包括一個二維實質平面彈簧，使得第一順應元件在實質垂直於平面配置的方向上提供順應性，並且第二順應元件3521-L包括彈簧。

或者，第一順應元件3521-U和第二順應元件3521-L分別包含二維實質平面彈簧。

圖5B提供了上陣列板部分（即單孔部分）3540-U的部分透明等軸視圖，其上通孔3541-U為恆定直徑通孔，其尺寸為通過探針體3504，但不通過保持環3501。

圖5C提供了下陣列板部分（即，單孔部分）3540-L的部分透明等軸視圖，其中階梯式下通孔3541-L的上部分3541-L1為較大直徑的上部分，下部分3541-L2為較小直徑的下部，其中直徑較小的下部分3541-L2的尺寸為通過探針主體3504，但不通過保持環3501，而較大直徑的上部分3541-L2的尺寸（橫向和縱向兩者）又用於接收保持環3501。

圖5D1至5D3示出了將探針3500載入包括上陣列板3540-U和下陣列板3540-L的陣列元件中的第一過程，使用圖5B和5C的探針陣列部分以及圖5A1的探針3500，其中探針3500首先位於下陣列板3540-L中，然後加入上陣列板3540-U，其中圖5D1示出了與探針3500分離的兩個陣列板以及載入方向箭頭3545，圖5D2示出了將探針3500載入到下陣列板3540-L的階梯式下通孔3541-L的上及下部分3541-L1和3541-L2後將上陣列板3540-U載入到探針3500和下陣列板3540-L部分組件的過程，及圖5D3示出了完成組件。板上通孔的開口尺寸，特別是下陣列板3540-L中階梯式下通孔3541-L的上和下部分3541-L1和3541-L2，取決於捕獲和固定探針3500的需要以及所需的定位公差和對準公差。

圖5E1至5E3示出了將探針3500載入包括上陣列板3540-U和下陣列板3540-L的陣列板組件中的第二過程，其使用圖5B和5C的陣列部分以及圖5A1的探針3500，其中探針3500置入上板3540-U中相應的上通孔3541-U的開口中，然後進入下陣列板3540-L中相對應的階梯下通孔3541-L的上和下部分3541-L1和3541-L2開口，其中圖5E1示出了兩個上和下陣列板3540-U和3540-L自探針3500沿著載入箭頭3545分離，圖5E2示出了先將探針3500載入到上陣列板3540-U後再將探針3500和上陣列板3540-U的部分組件載入下陣列板3540-L中的過程，而圖5E3示出了完成的堆疊組件。

圖5A1–5E3實施例的許多替代方案是可能的，並且包括，例如：（1）在兩個板上圖案化多個孔，無論陣列中的所有探針尺寸相同還是不同尺寸，其位置和尺寸都適合將位於每個孔中的探針，（2）板中的孔和探針主體的配置以及相關的安裝特徵可以是非圓形的和/或專門定製的用於選定的方向插入或甚至單方向插入，以及僅用於右側向上插入；（3）安裝結構如環形基座，可以用一個或多個替代結構如多個單獨的凸片代替；（4）不是只有一個板具有肩部或沉頭開口，而是兩個板可以具有肩部深度相似或不同的開口，以及通孔部分的深度相似或不同；（5）任一或兩個板可以保持通孔、盲孔、通道、圖案壓痕和/或從平面板表面延伸的特徵形式的對齊特徵，其圖案與配合板上的孔互補；（6）探針配接孔或對準孔可包括錐形側壁，以協助探針放置或板配合；（7）板延伸件可以包括錐形表面以幫助板配合；及（8）關於本文提出的其他實施例或通過引用併入本文而注意到的其它變化。在大多數實際實現中，每個陣列板都將在所需的陣列模式中包含多個通孔。在某些變體中，陣列板可能僅限於電介質，而探針可能僅限於導電材料。在其他變化形式中，陣列板可以包括提供與部分或全部探針電接觸的導電元件（例如跡線）和包括介電元件的探針，這些介電元件提供單個探針中或相鄰探針之間的不同元件的電氣隔離。

進一步的評論和結論：

上面已經給出了許多實施例，但是在不背離本發明的精神的情況下，許多另外的實施例也是可能的。這些附加實施例中的一些可以基於本文的教導與通過引用併入本文的各種教導的組合。一些製造實施例可以使用多層電化學沉積工藝，而其他製造實施例則可以不使用。一些實施例可以使用選擇性沉積和毯式沉積工藝的組合，而其他實施例可以兩者都不使用，而還有一些實施例可以使用不同工藝的組合。例如，一些實施例可以不使用任何毯式沉積工藝及/或它們在連續層的形成中可以不使用平坦化工藝。一些實施例可以在不是電沉積工藝的一些層上使用選擇性沉積工藝或毯式沉積工藝。例如，一些實施例可以使用鎳（Ni）、鎳-磷（Ni-P）、鎳-鈷（NiCo）、金（Au）、銅（Cu）、錫（Sn）、銀（Ag）、鋅（Zn）、焊料、銠（Rh）、錸（Re）、鈹銅（BeCu）、鎢（W）、錸鎢（ReW）、鋁銅（AlCu）、鈀（Pd）、鈀鈷（PdCo）、鉑（Pt）、鉬（Mo）、錳（Mn）、鋼、P7合金、黃銅、鉻（Cr）、鉻、鉻銅（CrCu）、其他鈀合金、銅銀合金，作為結構材料或犧牲材料，而其他實施例可以使用不同的材料。例如，上述材料中的一些材料可因其彈簧特性而被優先使用，而其他材料可因其增強的導電性、其耐磨性、其阻隔特性、其熱特性（例如在高溫或高熱導率的屈服強度）而被使用。而有些材料可以根據其粘合特性、與其他材料的可分離性、甚至在所需應用或用途中感興趣的其他特性來選擇。其他實施例可以使用不同的材料或不同的材料組合，包括電介質（例如陶瓷、塑料、光阻劑、聚酰亞胺、玻璃、陶瓷或其他聚合物）、其他金屬、半導體、如犧牲材料或圖案化材料等相似物作為結構材料。例如，一些實施例可以使用銅、錫、鋅、焊料、光阻劑或其他材料作為犧牲材料。一些實施例可以在不同層上或在單層的不同部分上使用不同的結構材料。一些實施例可以去除犧牲材料，而其他實施例則不能。一些實施例可以形成探針結構，而其他實施例可以使用本發明的彈簧模塊用於非探測目的（例如，以期望的彈簧力或順應性接合來偏壓其他操作裝置）。

還應當理解，本發明的一些方面的探針元件可以用與本文闡述的工藝非常不同的工藝來形成，並且並不意味著本發明的結構方面需要僅通過本文教導的那些過程來形成，或通過本文教導的人員而變得顯而易見的過程。

雖然本說明書的各個部分已經提供有標題，但並不旨在使用標題來限制在本說明書的一個部分中發現的教導的應用以應用於本說明書的其他部分。例如，與一個實施例相關的承認的替代方案旨在應用於所有實施例，只要不同實施例的特徵使這種應用發揮作用並且不會以其他方式反駁或消除所採用的實施例的所有優點。

本文闡述的本發明的任何方面旨在代表獨立的發明描述，申請人將其視為充分且完整的發明描述，申請人認為可以將其闡述為獨立申請專利範圍，而不需要從其他實施例引入額外的限製或要素或本文闡述的方面，以用於解釋或澄清，除非在此類獨立申請專利範圍一旦書面明確闡述時。還應當理解，本文闡述的方面的任何變體代表可以形成單獨的獨立申請專利範圍、單獨地添加到獨立申請專利範圍、或者作為從屬申請專利範圍添加以進一步限定由那些相應的從屬申請專利範圍要求保護的發明的單獨的和分開的特徵，並且其被寫下來。

鑑於本文的教導，本發明的實施例的許多進一步的實施例、設計的替代方案和用途對於本領域技術人士來說將是顯而易見的。因此，本發明並非限於上述特定說明性實施例、替代方案和用途，而是僅由下文提出的申請專利範圍所限制。

82:基底 84:光阻劑 86、88:表面 92（a）-92（c）:開口或孔 94、96:金屬 98:3D結構 200:彈簧模塊 221-1、221-2:彈簧元件 201:基座 211:連接支撐件（或支座或橋） 231:尖端元件 300:彈簧模塊 3400:探針 3401:基座（或框架或基座元件或框架元件） 3401-A、3401-F:側面 3411-1、3411-2、3412-1、3412-2:支座 3421-UC、3421-LC:螺旋彈簧陣列 3421-1U、3421-2U、3421-1L、3421-2L:螺旋懸臂 3421-UC、3421-LC、3500-L:順應元件 3421-UC、3421-LC:上彈簧部分 3431-U、3431-L:尖端 3431-UA、3431-LA:尖端臂 3500:探針 3500-U:第一順應元件 3500-L:第二順應元件 3501:保持環（或底座） 3502:滑動夾（或卡舌） 3501:下保持特徵 3502:上保持特徵（突片狀特徵） 3503:突片狀特徵 3504:探針主體 3521-U、3521-L:彈簧（順應元件） 3531-UA、3531-LA:探針臂 3531-U、3531-L:探針尖端 3511-2U:上左側支座 3540:陣列板 3540-U:上陣列板部分（即單孔部分） 3540-L:下陣列板部分（即單孔部分） 3541:板探針孔 3541-U:上通孔 3541-L:下通孔 3541-L1:（下通孔的）上部分 3541-L2:（下通孔的）下部分 3545:箭頭 UC1-UC4、LC1-LC4:懸臂元件 L1-L17:層

圖1A-1F示意性地描繪了使用黏附遮蔽鍍層形成結構的第一層，其中第二材料的毯式沉積覆蓋第一材料的沉積位置之間的開口和第一材料本身。

圖1G描繪了由於將沉積的材料平坦化至期望水平而完成的第一層的形成。

圖1H和1I分別描繪了在形成多層結構之後以及在從犧牲材料釋放該結構之後的處理狀態。

圖2描繪了示例性彈簧模塊或順應模塊的等距視圖，其具有兩個連接的彈簧元件、基座以及可在探針中使用或用作探針的連接支撐件或支座。

圖3描繪了可用於探針中或用作探針的第二示例性彈簧模塊或順應模塊的等距視圖，類似於圖2的模塊，不同之處在於兩個彈簧元件更厚，因此提供比圖2的元件更大的彈簧常數。

圖4A-4D4提供了根據本發明另一實施例的探針的各種視圖，其中探針由兩個背靠背模組組成，並且兩個模組共用一個公共基座，該基座也用作支座並具有環形配置。

26-圖4E1提供了圖4A-4D4的探針的側視圖，示出了可以製造探針的17個樣品層級別，其中並非所有層都具有獨特的配置。

圖4E2-A至4E9-B示出了層L1-L17的獨特配置的俯視圖（-A圖）和等角視圖（-B圖）中所示的橫截面配置，以圖4E2-A和4E2-B所示的層L1和L17的視圖；圖4E3-A和4E3-B示出了層L2、L4、L6和L8的視圖；圖4E4-A和4E4-B示出了層L3和L7的視圖；圖4E5-A和4E5-B示出了層L5的視圖；圖4E6-A和4E6-B示出了層L9的視圖；圖4E7-A和4E7-B示出了層L10、L12、L14和L16的視圖；圖4E8-A和4E8-B示出了層L11和L15的視圖；和圖4E9-A和4E9-B示出了層L13的視圖。

圖5A1–5A4提供了兩個完整的探針等軸視圖（圖5A1和5A4），一個側視圖（圖5A3）和一個剖視圖（圖5A2），顯示探針的後半部分（即探針的前部已被移除），包括上下彈簧元件的後半部分，上下探針臂，上下探針尖端，右側支座被移除，左側支座位於切割線後面。

圖5B提供了上陣列板部分（即單孔部分）的部分透明等軸視圖，該上陣列板部分具有恆定直徑的通孔，其尺寸為通過探針主體，但不是從探針主體橫向延伸的保持環。

圖5C提供了具有階梯通孔的下陣列板部分（即單孔部分）的部分透明等軸視圖，其中較小直徑的下部尺寸為通過探針主體，但不通過保持環，而較大直徑的上陣尺寸（橫向和縱向）以接收保持環。

圖5D1至5D3示出了使用圖5B和5C的探針陣列部分以及圖5A1的探針將探針載入到上陣列板和下陣列板中的第一個過程，其中探針首先位於下陣列板中，然後添加上陣列板，其中圖5D1顯示了與探針分離的兩個陣列板以及載入箭頭，圖5D2示出了將探針載入到下陣列板上之前將上陣列板載入下陣列板上和下陣列板部分組裝的過程，圖5D3示出了完成的堆疊元件。

圖5E1至5E3示出了使用圖5B和5C的探針陣列部分以及圖5A1的探針將探針載入到上陣列板和下陣列板中的第二種過程，其中探針首先位於上陣列板中，然後添加下陣列板，其中圖5E1顯示了上下陣列板沿著載入箭頭與探針分開，圖5E2示出了在將部分組件載入到下陣列板之前，先將探針載入到上陣列板後的過程，圖5E3顯示了完成的堆疊組件。

3500:探針

3540-L:下陣列板

3540-U:上陣列板

3541-L1:(下通孔的)上部分

3541-L2:(下通孔的)下部分

3545:載入箭頭

Claims (16)

1. 一種探針陣列，包括： （1）多個探針（3500）用於在兩個電子電路元件之間進行接觸，每一探針包括： （a）至少一順應結構，包括： （i）至少一支架，具有縱向分開的第一端和第二端； （ii）至少一第一順應元件，提供順從性在實質垂直於一平面配置的一方向上，其中該第一順應元件的一第一部分功能性地結合該至少一支架，並且該第一順應元件的一第二部分功能性地結合一第一尖端臂（3531-U），該第一尖端臂可相對於該至少一支架彈性移動，其中，當該第一順應元件未偏置時，該第一尖端臂（3531-U）直接或間接地保持一第一尖端縱向延伸超出該至少一支架的該第一端；和 （iii）至少一第二順應元件，提供順從性在實質垂直於該平面配置的一方向上，其中該第二順應元件的一第一部分功能性地結合該至少一支架，並且該第二順應元件的一第二部分功能性地結合一第二尖端臂（3531-L），該第二尖端臂可以相對於該至少一支架彈性移動，其中，當該第二順應元件未偏置時，該第二尖端臂（3531-L）直接或間接地保持一第二尖端縱向延伸超出該至少一支架的該第二端， 其中該第一和第二順應元件的該第一部分經由該至少一支架彼此縱向間隔開，且其中，當該第一和第二尖端中的至少一個朝向另一個偏置時，該第一和第二順應元件的該第二部分以選自於由以下方式所組成的群組的一方式縱向移動：（A）一起移動得更近，和（B）更遠； （2）具有多個下板探針孔（3541-L）的至少一下陣列板（3540-L），用以接受及保持探針， （3）具有多個上板探針孔（3541-U）的至少一上陣列板（3540-U），用以接受及保持探針， 其中每一該多個探針（3500）包括一個或多個安裝特徵，其從該探針（3500）的一主體部分（3504）橫向延伸，且其中該至少一下陣列板（3540-L）和該至少一上陣列板（3540-U），結合為擷取：（1）至少一個安裝特徵以抑制該探針主體（3504）相對於該上及下陣列板（3540-U、3540-L）的過度向下垂直移動，（2）至少一個安裝特徵以抑制該探針主體（3504）相對於該上及下陣列板（3540-U、3540-L）的過度向上垂直移動，以及（3）至少一個安裝特徵以抑制該探針主體（3504）相對於該上及下陣列板（3540-U、3540-L）的過度橫向移動，且其中該至少一下陣列板（3540-L）和該至少一下陣列板（3540-L）在一堆疊組合件中彼此縱向接觸。
2. 如請求項1所述的探針陣列，其中，多個探針（3500）中的每一個包括至少一個下保持特徵（3501），該特徵被配置為至少嚙合下陣列板（3540-L），並且包括至少一個橫向延伸特徵，該特徵從相應探針（3500）的主體（3504）突出，其尺寸和結構限制了相應探針（3500）可以插入下板的縱向程度。探針孔（3541-L）為下陣列板，至少一個下保持特徵（3501）作為安裝特徵之一。
3. 如請求項2所述的探針陣列，其中下陣列板（3540-L）包括多個階梯式下通孔（3541-L），其上部為較大直徑的上部分（3541-L1），下部為直徑較小的下部分（3541-L2），其中較小直徑的下部分（3541-L2）的尺寸為通過相應探針（3500）的主體（3504）而不是下保持特徵（3501），而較大直徑的上部分（3541-L1）的尺寸用於接收作為安裝特徵之一的下保持特徵（3501）。
4. 如請求項2所述的探針陣列，其中該上陣列板（3540-U）包括多個尺寸恆定直徑的通孔，其尺寸為通過相應探針（3500）的主體（3504）而不是下保持特徵（3501），作為安裝特徵之一。
5. 如請求項3所述的探針陣列，其中該階梯下通孔（3541-L）包括錐形表面。
6. 如請求項4所述的探針陣列，其中該上通孔（3541-U）包括錐形表面。
7. 如請求項2所述的探針陣列，其中該上陣列板（3540-U）包括多個階梯式上通孔（3541-U），其下部分為較大直徑的下部分，上部為較小直徑的上部分，其中較小直徑的下部分的尺寸為通過相應探針（3500）的主體（3504）而不是下保持特徵（3501），而較大直徑的下部分尺寸以接收作為安裝特徵之一的下保持特徵（3501）。
8. 如請求項1所述的探針陣列，其中該探針（3500）由導電材料製成。
9. 如請求項1所述的探針陣列，其中該下陣列板（3540-L）和上陣列板（3540-U）均由介電材料製成。
10. 如請求項9所述的探針陣列，其中該下陣列板和上陣列板（3540-L、3540-U）更包括導電元件，以向至少一個探針提供電接觸。
11. 如請求項8所述的探針陣列，其中該探針（3500）包括介電元件，其提供對單個探針中或相鄰探針之間的不同元件的電隔離。
12. 如請求項2所述的探針陣列，其中，該下保持特徵（3501）具有環形結構。
13. 如請求項2所述的探針陣列，其中該下保持特徵（3501）包括多個單獨的凸片。
14. 如請求項1所述的探針陣列，其中該上陣列板（3540-U）和所述下陣列板（3540-L）更包括保持對齊特徵係選自由下列組成的群組：（A）通孔、（B）盲孔、（C）通道、（D）圖案壓痕、或（E）從板的平面表面延伸的特徵，以互補於另一板中相應孔的圖案。
15. 如請求項1所述的探針陣列，其中第一順應元件當不偏置時包括有一二維實質平面彈簧，使得第一順應元件在實質垂直於平面配置的方向上提供順應性。
16. 如請求項1所述的探針陣列，其中該第二順應元件選自由下列組成之族群：（A）二維實質平面彈簧，或（B）彈簧。