專利名稱：探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于在LSI等設(shè)備制程上，使用晶圓上所形成之多數(shù)芯片回路檢查的接觸子(探針)；特別是有關(guān)于針對芯片上所排列的電極焊墊，而以晶圓狀態(tài)接觸探針，并藉由芯片電氣導(dǎo)通，實施構(gòu)成晶圓之回路檢查的探針卡(probe card)上所內(nèi)置之相關(guān)探針結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)日新月異的進(jìn)步，提升了設(shè)備的集成度，也在半導(dǎo)體晶圓上所形成的各半導(dǎo)體芯片上，增加了回路接線所占區(qū)域，也因而增加了各半導(dǎo)體芯片上的焊墊 (pad)數(shù)、縮小焊墊面積，并縮窄焊墊間距。此半導(dǎo)體晶圓上的半導(dǎo)體芯片檢查方式而言，是在受檢半導(dǎo)體芯片的焊墊與檢測設(shè)備之間，使用排列多數(shù)對外力具彈性變形部之針狀探針的探針卡。將焊墊排列做成細(xì)微化及窄間距化的問題在于，必須將半導(dǎo)體芯片接觸焊墊以獲得電氣導(dǎo)通的探針結(jié)構(gòu)，做成符合焊墊排列細(xì)微化的小型、高密度狀。另外，縮小焊墊面積的問題在于，用鋁合金膜形成焊墊的Memory LSI或Logic LSI 等上，必須藉由探針尖端之水平方向的擦凈(scrub)動作，而破壞存在于焊墊表面的氧化皮膜，以獲得電氣導(dǎo)通，這種擦凈動作不僅可防止探針尖端自焊墊脫落，還可藉由對焊墊面積擴(kuò)大擦凈痕的面積，以防發(fā)生打線接合(wire bonding)不良，因此務(wù)必細(xì)微控制擦凈量。一般的探針結(jié)構(gòu)屬于，擁有懸臂(cantilever)結(jié)構(gòu)的針狀探針；在既有的懸臂結(jié)構(gòu)中，尖端垂直方向位移量(過量驅(qū)動(over drive)量)與尖端水平位移量的擦凈量之間則具協(xié)調(diào)(trade-off)關(guān)系。換言之，要以不損及焊墊的方式確保適度的壓緊力，且為了同時對多數(shù)焊墊確實賦予一定程度的壓緊力，以吸收垂直方向尺寸的誤差，就需要較大的過量驅(qū)動量；因此必須加大懸臂梁長，此時就會面臨到高密度化的問題。反之，若做成縮小梁長的小型化，便無法確保較大的過量驅(qū)動量，同時也會面臨到難以對多數(shù)焊墊確實賦予一定程度的壓緊力問題。另一方面，預(yù)測將朝更窄間距(20 μ m以下)發(fā)展的液晶(IXD)驅(qū)動用LSI焊墊， 主要是由難以生成氧化皮膜的鍍金所形成；對這種IXD驅(qū)動LSI焊墊，使用上述擦凈設(shè)計而成的探針，反而會削掉焊墊材料「金」，如此一來不僅要定期清潔探針尖端，還會因附著金屬屑而造成探針破損或?qū)ú涣嫉葐栴}。有鑒于上述背景，因而在探針的技術(shù)要求上采用可(1)因應(yīng)焊墊排列窄間距化的高密度探針、( 確保較大的過量驅(qū)動、( 在包含擦凈功能的探針接觸部附近的舉動，同時進(jìn)行細(xì)微控制(約為2 μ m以下)；因此本發(fā)明人等，便實施日本專利公開2008-122356號公報、及日本專利公開2009-036744號公報上所記載的提案。日本專利公開2008-122356號公報發(fā)明是藉由采用平行彈簧結(jié)構(gòu)的探針結(jié)構(gòu)，以取代傳統(tǒng)懸臂結(jié)構(gòu)，并持續(xù)確保較大的過量驅(qū)動量，而得以在焊墊與探針的接觸部附近，進(jìn)行水平方向舉動的細(xì)微控制；再者，可藉由在平行彈簧結(jié)構(gòu)的尖端部連接旋轉(zhuǎn)變形部，實現(xiàn)細(xì)微控制擦凈動作量的結(jié)構(gòu)。日本專利公開2009-036744號公報發(fā)明的特征在于，平行彈簧結(jié)構(gòu)上至少有1對水平懸臂梁呈相對的平行梁距，沿著水平方向進(jìn)行連續(xù)或不連續(xù)變化，而得以細(xì)微控制水平方向的舉動。但對于LCD驅(qū)動LSI上無須擦凈動作的LSI而言，使用既有擦凈設(shè)計的探針，不僅會產(chǎn)生擦凈動作而削掉焊墊材料「金」，還需定期清潔，因而造成導(dǎo)通不良等問題。另外，在以往需擦凈動作的鋁電極焊墊上，使用以往需進(jìn)行擦凈動作而設(shè)計的探針，不僅會造成電極焊墊表面的氧化皮膜出現(xiàn)不必要的剝離，還會破壞電極焊墊材料，因而需定期清潔，此外也會造成打線接合不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于解決這些問題，提供極力排除探針尖端的水平擦凈動作， 且透過最小限度的接觸力，而得以獲得電氣導(dǎo)通的探針。本發(fā)明的第二個目的在于，提供具有進(jìn)行主要垂直移動動作的平行彈簧變形結(jié)構(gòu)部、及設(shè)置于垂直探針延長部分，修正因前述平行彈簧變形結(jié)構(gòu)部的舉動而產(chǎn)生的水平位移，讓水平位移盡可能接近零功能的水平小幅變形結(jié)構(gòu)部的探針。本發(fā)明的特征為，在朝垂直方向延伸的垂直探針、及具有朝垂直方向交叉方向延伸之直線或曲線形狀的一端為固定端進(jìn)行連接，另一端則與前述垂直探針連接成多數(shù)水平懸臂梁，而構(gòu)成出包含連桿機(jī)構(gòu)第1變形部的探針上，從水平懸臂梁延長前述垂直探針的垂直延長部，是從前述垂直延長部垂直方向長度的大致呈中心位置，朝前述固定端方向形成具水平懸臂梁部的第2變形部，并朝向隨著過量驅(qū)動所伴隨之前述第1變形部的前述垂直探針上施加彎曲力矩的相抵方向，而在前述第2變形部的前述水平懸臂梁部同時發(fā)揮彎曲力矩作用，讓前述垂直探針尖端的水平位移(擦凈量)變得相當(dāng)微小。本發(fā)明的另一個特征為，第1變形部為懸臂，第2變形部則從前述懸臂的開口端， 被連接成大致呈垂直方向的探針，因此朝旋轉(zhuǎn)方向移動的懸臂開口端，會朝向隨著過量驅(qū)動所伴隨之前述第1變形部的懸臂開口端，施加彎曲力矩的相抵方向，而在前述第2變形部的水平懸臂梁部同時發(fā)揮彎曲力矩作用，讓垂直探針尖端的水平位移(擦凈量)變得相當(dāng)微小。本發(fā)明探針具有承如上述的構(gòu)成，且修正第1變形部的尖端，因第1變形部的舉動所產(chǎn)生之水平位移、或隨著旋轉(zhuǎn)移動所伴隨的水平位移；并藉由形成出具備可將水平位移 (換言之，擦凈量)細(xì)微控制到2 μ m以下等級功能的第2變形部小幅變形結(jié)構(gòu)，而對無須實施猶如LCD驅(qū)動LSI等般擦凈動作的LSI而言，不因傳統(tǒng)的擦凈動作而削除電極焊墊材料； 此外，在以往需實施擦凈動作的電極焊墊上，可藉由確保適當(dāng)?shù)牟羶袅?，而在不剝離電極焊墊表面氧化皮膜的情況下，即可與突破的電極焊墊之間進(jìn)行電氣導(dǎo)通，因此無須定期清理， 而得以獲得降低檢查成本的效果。


圖1 本發(fā)明第1實施態(tài)樣之探針基本結(jié)構(gòu)說明圖。
圖加 圖2d和圖加‘ 圖2c'本發(fā)明第1實施態(tài)樣之探針結(jié)構(gòu)動作說明圖， 其中，圖加 圖2d表示探針的變形動作圖，圖加‘ 圖2c'是表示另種探針的變形動作圖。圖3a 圖3d和圖3a‘ 圖3c'本發(fā)明第2實施態(tài)樣之探針結(jié)構(gòu)動作說明圖， 其中，圖3a 圖3d表示探針的變形動作圖，圖3a' 圖3c'是表示另種探針的變形動作圖。圖4a、圖4b 本發(fā)明第3實施態(tài)樣之探針結(jié)構(gòu)動作說明圖，其中，圖4a、圖4b分別表示2種不同探針的變形動作圖。圖5 本發(fā)明第3實施態(tài)樣之探針結(jié)構(gòu)探針動作關(guān)系說明圖。圖6 本發(fā)明第4實施態(tài)樣所示之探針尖端形狀說明圖。圖7a 圖7c 本發(fā)明第5實施態(tài)樣所示之探針動作說明圖，其中，圖7a 圖7c表示探針與焊墊的動作圖。
具體實施例方式以下將參閱檢附的圖面，詳細(xì)說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點。實施態(tài)樣1 以下將參考圖面，說明本發(fā)明第1實施態(tài)樣；圖1為本發(fā)明第1實施態(tài)樣相關(guān)探針結(jié)構(gòu)的基本說明圖；圖1上的11為垂直探針、12為固定端、13及14為水平懸臂梁，這是藉由垂直探針11、固定端12、水平懸臂梁13及水平懸臂梁14，形成以連桿機(jī)構(gòu)為原理之大致呈平行四邊形的彈簧；在此將本構(gòu)成稱為第1變形部1。垂直探針11的一端構(gòu)成出直列的第2變形部2 ；第2變形部2具有從垂直探針11 下端15，朝垂直方向形成出L21的長度垂直部21、及連續(xù)朝固定端12方向的L22長度的水平懸臂梁部22、及連續(xù)朝垂直方向的L23長度的垂直部23 ；圖1中的L21、L22、L23長度， 屬于L21 N L22 N L23的約略關(guān)系圖，但并未局限于此。以下將用圖加 圖2d和圖加‘ 圖2c'說明圖1例的探針動作；圖加 圖2d 和圖加‘ 圖2c'是將圖1所示梁形狀換成簡化形狀；另外，圖加 圖2d表示本發(fā)明型態(tài)的探針結(jié)構(gòu)，圖加‘ 圖2c'并未在相同的第1變形部1上設(shè)置第2變形部，而是同于第2變形部2 —樣，設(shè)置垂直方向長度的垂直延長部25，因而針對兩者的比較進(jìn)行說明。在后述的傳統(tǒng)型懸臂結(jié)構(gòu)上，對于隨著過量驅(qū)動所伴隨之+Z向負(fù)載P，而透過水平懸臂梁Y軸周圍的彎曲力矩主導(dǎo)彎曲變形；相對之下，在平行四邊形彈簧結(jié)構(gòu)中，因施加 2個水平懸臂梁13、14的剪力變形，因此彎曲變形較為微小，對于Z向的大型位移而言，垂直探針11的旋轉(zhuǎn)移動相當(dāng)?。灰虼私M裝多數(shù)探針后，為了吸收探針尖端位置的誤差，因而假設(shè)過量驅(qū)動量的合宜探針舉動后，以平行四邊形懸臂結(jié)構(gòu)較為合適。這些位移量取決于對水平懸臂梁13，14的長度L13、L14、及寬度D13、D14、水平懸臂梁對水平方向的初始精準(zhǔn)確度、水平懸臂梁距W等做成參數(shù)。圖加 圖2d和圖加‘ 圖2c'將說明第1變形部1的動作；焊墊6相對性的朝垂直方向(+Z向)移動，直到接觸垂直探針尖端部M之前，探針的水平懸臂梁13及14皆維持大致呈水平的狀態(tài)〔圖加及圖加‘〕。接下來，焊墊6開始接觸垂直探針尖端部24，當(dāng)發(fā)揮出某一定量朝垂直方向推升的過量驅(qū)動作用后，2個平行梁13、14即因剪力變形與-θ y向的微小彎曲力矩Mil的合成， 而朝大致呈平行方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動，讓垂直探針11朝垂直方向移動的同時，唯有微小角度 Δ θ l(i)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動〔圖2b〕；此時，圖2b'的垂直延長部25，則連同垂直探針共同旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，尖端部M僅有ASl' (i)朝+X向呈水平移動，換言之執(zhí)行擦凈動作。再者，在平行梁13、14的彈性極限內(nèi)，朝垂直方向?qū)⒋怪碧结樇舛瞬縈推升到最大過量驅(qū)動量ODmax時，垂直探針11還會進(jìn)行垂直移動與Δ θ 1( )角度的旋轉(zhuǎn)移動〔圖 2c)；此時，圖2c'中的垂直延長部25，則連同垂直探針一起旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，尖端部M僅有ASl' (ii)朝+X向進(jìn)行水平移動。此旋轉(zhuǎn)移動量Δ θ 1，可藉由將平行彈簧上的各梁長度L13、L14、各梁寬幅D13、 D14、金屬箔的厚度Τ、梁距W及材質(zhì)所伴隨之彈簧常數(shù)k做成參數(shù)，以隨意設(shè)定。再者，在此將說明圖加 圖2d的第2變形部2的動作；第2變形部2得以將垂直探針11的一端15視為固定端，將以水平懸臂梁部22視為梁的微小懸臂。如圖2d所示，將第2變形部2的一端視為固定部時的單獨動作，當(dāng)焊墊6開始接觸垂直探針尖端部24，而發(fā)揮過量驅(qū)動的作用后，梁部21、22、23即因+ θ y向的彎曲力矩M12 作用，進(jìn)行如實線所示的旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，垂直探針尖端部M即朝水平方向進(jìn)行微小距離 ASlr的移動；此水平方向距離ASlr取決于以各梁長度L21、L22、L23、梁寬D21、D22、D23 所定之參數(shù)。另一方面，第1變形部1則隨著垂直探針11的旋轉(zhuǎn)移動，而使第2變形部2產(chǎn)生既有旋轉(zhuǎn)角度Δ θ 1的旋轉(zhuǎn)移動；因此第2變形部2會產(chǎn)生整個旋轉(zhuǎn)移動的Δ θ 1，再者以微小懸臂而言，垂直探針尖端M則產(chǎn)生相對性的朝-χ向呈水平移動；在此，實際使用的探針動作范圍內(nèi)，因Δ θ 1較為微小，因此圖2d的水平方向移動距離ASlr即可視為，相當(dāng)于在圖2b及圖2c上進(jìn)行第2變形部2旋轉(zhuǎn)移動時，所產(chǎn)生之相對性水平移動距離Δ Si。因此在對第1變形部1施加彎曲力矩Mll所伴隨之第2變形部2的整體旋轉(zhuǎn)移動的相抵方向上，透過讓彎曲力矩Μ12第2變形部2的梁22、23上發(fā)揮作用，并藉由讓第2變形部2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動時所產(chǎn)生之相對性水平移動距離AS1，同于圖加‘ 圖2c'說明之未設(shè)置第2變形部時的尖端部M水平移動距離ASl' —樣決定各參數(shù)，而得以將垂直探針尖端部M的水平方向移動距離，精細(xì)控制在2 μ m以下的等級。實施態(tài)樣2 在此將用圖3a 圖3d和圖3a' 圖3c'，說明本發(fā)明第2實施態(tài)樣圖3a 圖 3d和圖3a' 圖3c'是以第1變形部1為傳統(tǒng)型懸臂，第2變形部2則自前述懸臂開口端，朝-Z向進(jìn)行大致呈垂直連接為特征的探針；另外，圖3a 圖3c表示本發(fā)明型態(tài)的探針結(jié)構(gòu)；圖3a' 圖3c'未在相同第1變形部設(shè)置第2變形部，而同于第2變形部一樣，設(shè)置垂直方向長度的垂直延長部25，因而透過兩者的比較以作說明。在傳統(tǒng)型懸臂結(jié)構(gòu)中，對于隨著過量驅(qū)動的+Z向負(fù)載而言，是以藉由水平懸臂梁 Y軸周圍力矩而彎曲變形為主導(dǎo)，因此會隨著增加Z向位移，而增加接觸部垂直探針尖端的旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)確度Δ θ 2 ；當(dāng)?shù)?變形部2的垂直方向長度變長，或水平懸臂梁33長度L33明顯變短，便容易預(yù)測增加。圖3a 圖3d和圖3a' 圖3c'將說明第1變形部1的動作；焊墊6相對性的朝垂直方向(+Z向)移動，直到接觸垂直探針尖端部M之前，懸臂的水平懸臂梁33皆處于維持大致呈水平的狀態(tài)〔圖3a及圖3a ‘〕。接下來，焊墊6開始接觸垂直探針尖端部M ；再者，當(dāng)某一定量朝垂直方向推升而發(fā)揮過量驅(qū)動作用后，懸臂水平懸臂梁33即因-θ y向的彎曲力矩M21而旋轉(zhuǎn)移動，懸臂開口端31僅有微小角度Δ θ l(i)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動〔圖北〕；此時，圖北‘的垂直延長部25，則連同懸臂開口端31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，尖端部M僅有AS2' (i)則+X向水平移動，換言之就是執(zhí)行擦凈動作。再者，在水平懸臂梁33的彈性極限內(nèi)，推升到最大過量驅(qū)動量ODmax時，再度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，懸臂開口端31僅有旋轉(zhuǎn)角度Δ Θ2( )進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動〔圖3c〕；此時，圖 3c ‘垂直延長部25則連同懸臂開口端31進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，尖端部對僅有ASl' (ii) 朝+X向進(jìn)行水平移動。此旋轉(zhuǎn)方向移動量Δ θ 2，可將懸臂上的水平懸臂梁長度L33、梁寬D33、材料厚度 Τ、及材質(zhì)所伴隨的彈簧常數(shù)k視為參數(shù)，以隨意設(shè)定。圖3a 圖3d將說明第2變形部2的動作；第2變形部得以將懸臂開口端31視為固定端，將以水平懸臂梁部22視為梁的微小懸臂。如圖3d所示，將第2變形部2的一端視為固定部時的單獨動作，當(dāng)焊墊6開始接觸垂直探針尖端部24，而發(fā)揮過量驅(qū)動的作用后，梁部21、22、23即因+ θ y向的彎曲力矩 M12，而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動的結(jié)果，垂直探針尖端部M即朝水平方向進(jìn)行微小距離△ S2r的移動；此水平方向距離Δ S2r取決于以各梁長度L21、L22、L23、梁寬D21、D22、D23所定之參數(shù)。另一方面，第1變形部1則隨著水平懸臂梁33的旋轉(zhuǎn)移動，而使第2變形部2產(chǎn)生既有旋轉(zhuǎn)角度Δ θ 2的旋轉(zhuǎn)移動；因此第2變形部2會產(chǎn)生整個旋轉(zhuǎn)移動的Δ θ 2，再者以微小懸臂而言，垂直探針尖端M則產(chǎn)生相對性的朝-χ向呈水平移動；在此，實際使用的探針動作范圍內(nèi)，因Δ θ 2較為微小，因此圖3d的水平方向移動距離AS2d即可視為，相當(dāng)于在圖北及圖3c上進(jìn)行第2變形部2旋轉(zhuǎn)移動時，所產(chǎn)生之相對性水平移動距離Δ S2。因此在對第1變形部1施加彎曲力矩Μ21所伴隨之第2變形部2的整體旋轉(zhuǎn)移動的相抵方向上，透過讓彎曲力矩Μ22在第2變形部2的梁22、23上發(fā)揮作用，并藉由讓第2 變形部2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動時所產(chǎn)生之相對性水平移動距離Δ S2，同于圖3a' 圖3c'說明之未設(shè)置第2變形部時的尖端部M水平移動距離AS2' —樣決定各參數(shù)，而得以將垂直探針尖端部M的水平方向移動距離，精細(xì)控制在2μπι以下的等級。實施態(tài)樣3 在此將用圖如和圖4b，說明本發(fā)明第3實施態(tài)樣；圖如之41為垂直探針、42為固定端、43及44為水平懸臂梁、45為探針尖端部、6為受檢電極焊墊，并藉由垂直探針41、 固定端42、水平懸臂梁43及44，形成出以連桿機(jī)構(gòu)為原理的平行彈簧；本實施例表示，水平懸臂梁43與水平懸臂梁44之間的距離W，是沿著水平方向的不同案例。此外，本實施態(tài)樣在第1實施態(tài)樣的前述平行四邊形彈簧結(jié)構(gòu)中，是在水平懸臂梁43上設(shè)置初始角度eh的實施例。在此將說明圖如例的動作；讓焊墊6相對的朝垂直方向(+Z向)移動，直到接觸垂直探針尖端部45之前，探針的水平懸臂梁43及44皆維持大致呈水平(圖式實線)的狀態(tài)；接下來，焊墊6開始接觸垂直探針尖端部45后，當(dāng)某一定量再度朝垂直方向推升而發(fā)揮過量驅(qū)動作用后，即各旋轉(zhuǎn)移動探針的二個水平懸臂梁43、44，并移動垂直探針41 ；此時的水平懸臂梁43及44并不是平行，而是具有初始角度，因此旋轉(zhuǎn)移動的軌跡也不同，其結(jié)果則如圖式虛線所示，垂直探針41則遵循不同于水平懸臂梁43、44呈平行時的軌跡。接下來，將以具體數(shù)值說明第3實施態(tài)樣的動作；在圖如中，水平方向全長為 1. 3mm、垂直探針41寬度0. 07mm、水平懸臂梁43及44寬度0. 03mm、垂直探針41水平懸臂梁距0. 17mm，材質(zhì)為0. 02mm板厚的鈹銅；其它尺寸值則如圖式所示；另外，將水平懸臂梁 44的水平方向角度定為0°，且可改變水平懸臂梁43的水平方向角度θ h。關(guān)于承如前述說明的模式，在探針尖端部45上負(fù)載接觸圖Z向的負(fù)載P，再依有限要素法計算角度θ h對水平懸臂梁43水平方向，呈現(xiàn)變化的探針尖端部45的擦凈量結(jié)果， 則如圖5所示；承如圖5所示，無論接觸負(fù)載P的大小為何，eh值在-2°附近的擦凈量幾乎為0。換言之，如圖4b所示，由位于垂直探針尖端(受檢電極焊墊側(cè))相反端的水平懸臂梁形成垂直探針與銳角，只要對前述水平懸臂梁的水平方向角度約在1度乃至3度范圍內(nèi)，便可于未設(shè)置第2變形部的情況下，在過量驅(qū)動的所有動作范圍內(nèi)，精細(xì)控制前述垂直探針尖端的水平位移。實施態(tài)樣4 在此將以圖6說明本發(fā)明第4實施態(tài)樣；圖6中的51為垂直探針尖端部、52為垂直探針尖端面、53為垂直探針的一端；垂直探針尖端面52為大致呈平面，電極焊墊6則與具有接觸面61與θ ρ角度的電極焊墊相接觸的案例；另一方面，開始接觸電極焊墊6的垂直探針尖端面的一端53，則具有曲率半徑Rp。檢查探針卡時，與電極焊墊之間的接觸次數(shù)約達(dá)10萬次，因此會面臨探針尖端部磨損或變形的疑慮；承如第1實施態(tài)樣乃至第3實施態(tài)樣所述，本發(fā)明之探針結(jié)構(gòu)可無限排除擦凈動作；因此垂直探針尖端51與電極焊墊6之間的接觸部，隨時接呈相同部位。因此垂直探針尖端面52隨時維持與電極焊墊接觸面61呈θ ρ角度，且藉由極力縮小開始接觸電極焊墊6垂直探針尖端面一端53的曲率半徑Rp，即便探針接觸部53磨損， 也可隨時在微小范圍內(nèi)接觸電極焊墊；依據(jù)實驗所得之具體數(shù)值則以θρ = 8°附近、曲率半徑Rp = 2μπι以下為佳。實施態(tài)樣5 在此將用圖7a 圖7c說明本發(fā)明第5實施態(tài)樣；圖7a 圖7c中的53表示垂直探針尖端部、62為電極焊墊6表面所生成之氧化皮膜、63為電極焊墊材料(例如鋁)。藉由實施態(tài)樣1乃至4的說明方法屬于無限排除擦凈動作，而得以只讓探針尖端部的微小部分接觸電極焊墊。在圖7a 圖7c中，一般的電極焊墊氧化皮膜(氧化鋁等)62,是約以20nm的薄膜所形成；垂直探針尖端部5突破此氧化皮膜62，即可透過垂直探針尖端部53與電極焊墊材料63的接觸，而獲得電氣導(dǎo)通。此時，當(dāng)發(fā)揮較大的擦凈、或超乎需求以上的大負(fù)載P發(fā)揮作用時，氧化皮膜62即剝離而附著于探針尖端，而需隨時清理探針尖端部；因此負(fù)載P必須為所需之最低限值。在此將用圖7a 圖7c說明此時的動作；圖7a表示焊墊6相對的移往垂直方向 (+Z向)后，直到接觸垂直探針尖端部53為止的狀態(tài)；接下來，焊墊6開始接觸垂直探針尖端部53后過量驅(qū)動即發(fā)揮作用；承如圖7b所示，當(dāng)已負(fù)載最佳的最大負(fù)載Pmax時，即破壞焊墊表面的氧化皮膜62，接觸垂直探針尖端部53與焊墊材料63，而得以獲得電氣導(dǎo)通。結(jié)束檢查后即解除負(fù)載P，當(dāng)垂直探針尖端部53離開焊墊6時，若屬最佳的最大負(fù)載，即如圖7c所示，被破壞的氧化皮膜64不會附著于垂直探針尖端部53，即可結(jié)束檢查； 透過實驗得知，此負(fù)載P的最佳值以20mN以下，也就是IOmN乃至20mN為佳。本發(fā)明之探針在于提供，修正第1變形部的尖端，因第1變形部的舉動所產(chǎn)生之水平位移、或隨著旋轉(zhuǎn)移動所伴隨的水平位移；并藉由形成出具備可將水平位移(換言之，擦凈量)細(xì)微控制到2 μ m以下等級功能的第2變形部小幅變形結(jié)構(gòu)，而對無須實施猶如LCD 驅(qū)動LSI等般擦凈動作的LSI而言，不因傳統(tǒng)的擦凈動作而削除電極焊墊材料；此外，在以往需實施擦凈動作的電極焊墊上，可藉由確保適當(dāng)?shù)牟羶袅?，而在不剝離電極焊墊表面氧化皮膜的情況下，即可與突破的電極焊墊之間進(jìn)行電氣導(dǎo)通，因此無需定期清理，而得以降低檢查成本的探針卡。本發(fā)明已基于圖面所示之最佳實施態(tài)樣進(jìn)行說明，但只要是熟習(xí)該項技術(shù)人士， 亦可在不脫離本發(fā)明思想的情況下輕易獲得各種變更與改變；因此本發(fā)明亦包含了變更例。
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權(quán)利要求
1.一種探針，包括在具有朝垂直方向延伸的垂直探針、及朝垂直方向與交叉方向延伸的直線或曲線形狀，一端連接固定端，另一端則與上述垂直探針連接成多數(shù)水平懸臂梁所構(gòu)成之含連桿機(jī)構(gòu)的一第1變形部探針；自水平懸臂梁延伸之上述垂直探針的垂直延長部，是從上述垂直延長部之垂直方向長度而大致呈中心的位置，朝上述固定端方向形成出具備水平懸臂梁部的一第2變形部；其特征在于藉由讓隨著過量驅(qū)動，而在上述第1變形部的上述垂直探針上，施加負(fù)載的彎曲力矩，朝相抵方向而在以上述第2變形部為主的上述水平懸臂梁部上，同時發(fā)揮彎曲力矩作用，讓上述垂直探針尖端的水平位移即擦凈變得相當(dāng)微小。
2.如權(quán)利要求1所述之探針，其特征在于上述第1變形部為懸臂，上述第2變形部則自上述懸臂開口端，朝向大致呈垂直方向所連接。
3.一種探針，包括在具有朝垂直方向延伸的垂直探針、及朝垂直方向與交叉方向延伸的直線或曲線形狀，一端連接固定端，另一端則與上述垂直探針連接成1對水平懸臂梁而構(gòu)成之含連桿機(jī)構(gòu)探針，上述1對水平懸臂梁的相對間距呈連續(xù)或不連續(xù)變化的探針；其特征在于位于上述垂直探針尖端即受檢電極焊墊側(cè)相反端的水平懸臂梁，與垂直探針呈銳角，且對上述水平懸臂梁水平方向的角度范圍在1度乃至3度。
4.如權(quán)利要求1所述之探針，其特征在于接觸受檢焊墊的垂直探針尖端為大致呈平面，對上述尖端平面水平方向即受檢電極焊墊面方向的角度范圍是5度乃至10度，且接觸受檢焊墊的銳角側(cè)曲率半徑為2 μ m以下。
5.如權(quán)利要求1所述之探針，其特征在于上述垂直探針尖端的水平位移即擦凈在 2μ 以下。
6.如權(quán)利要求1所述之探針，其特征在于在過量驅(qū)動的所有動作范圍內(nèi)，對于1個上述垂直探針的受檢焊墊接觸力在20mN以下。
7.如權(quán)利要求2所述之探針，其特征在于上述垂直探針開始接觸受檢電極焊墊，而在過量驅(qū)動的所有動作范圍內(nèi)負(fù)載接觸力，且于結(jié)束接觸后而解除接觸力的過程中，使受檢電極焊墊表面的氧化皮膜或電極焊墊材料并未剝離。
8.如權(quán)利要求2所述之探針，其特征在于上述第1變形部及前述第2變形部，是由使用金屬箔如鈹銅等黏著的樹脂薄膜，蝕刻加工上述金屬箔，而形成于樹脂薄膜上的導(dǎo)電體。
9.如權(quán)利要求2所述之探針，其特征在于上述第1變形部及上述第2變形部，是由蝕刻加工金屬箔如鈹銅等所形成之導(dǎo)電體構(gòu)成。
全文摘要
一種在于提供確保過量驅(qū)動、且可細(xì)微控制擦凈量的探針；因此在朝垂直方向延伸的垂直探針、及朝垂直方向交叉方向延伸之一端為固定端，另一端則與上述垂直探針連接成多數(shù)水平懸臂梁，而構(gòu)成出包含連桿機(jī)構(gòu)第1變形部的探針上，從水平懸臂梁延長上述垂直探針的垂直延長部，是從上述垂直延長部垂直方向長度的大致中心位置，朝上述固定端方向形成具水平懸臂梁部的第2變形部，并朝向隨著過量驅(qū)動所伴隨之上述第1變形部的上述垂直探針上施加彎曲力矩的相抵方向，而在上述第2變形部的上述水平懸臂梁部同時發(fā)揮彎曲力矩作用，而得以在過量驅(qū)動的所有動作范圍，細(xì)微控制上述垂直探針的擦凈量。
文檔編號G01R1/067GK102313827SQ20111012928
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者木本軍生 申請人:木本軍生