CN101051066A - 平板显示器测试用检测装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的平板显示器测试用检测装置具备基板、配置于基板上的主体、在主体的两侧面突出的多个探针、以及在探针之中的在主体的一侧面突出的探针的下端配置的探针芯片。

Description

平板显示器测试用检测装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及检测装置及其制造方法，特别涉及用于测试平板显示器的检测装置及其制造方法(Inspection apparatus of testing a flat paneldisplay and method of fabricating the same)。

背景技术

通常，液晶显示器(LCD；Liquid Crystal Display)、等离子显示器(PDP；Plasma Display Panel)、场致发射显示器(FED；Field EmissionDisplay)被称为平板显示器(FPD；Flat Panel Display)。如上述的平板显示器具备用于外加电信号的衬垫电极(pad electrode)，平板显示器测试是利用对如上述的衬垫电极外加电信号而判断不良与否的探针(probe)来完成的。

平板显示器测试用的探针有以下几种，即：仅由手工作业来制作的针式(needle type)探针；引进新技术而结合手工作业来制作而成的刀片式(blade type)探针和薄膜式(film type)探针；以及利用微机电系统(MEMS；Micro Electro Mechanical System)技术的微机电式(MEMStype)探针等。

针式探针是通过以下步骤制作而成的，即：将直线的钨丝弯曲的步骤；将其通过粘接剂粘接到加强板上的步骤；为了使与需要检测的衬垫电极接触的接触面、和与信号传送装置接触的接触面的坐标位置相一致而校正物理性位置的步骤；对被校正位置的检测用探针进行清洗的步骤。然而，这样的一连串的过程均是通过手工作业完成的，从而存在制作所需时间较长、合格率降低、工序变得复杂且生产率降低的缺陷。

刀片式探针是通过以下步骤制作而成的，即：制作用于插入刀片的框架的步骤；制作刀片的步骤；插入刀片的步骤；以及在插入有刀片的框架上覆盖罩的步骤。然而，这样的一连串的过程中的一部分仍需要通过手工作业来完成，而且特别是制造成本高。

微机电式探针是通过以下步骤制作而成的，即：在牺牲层上制作检测用探针束的步骤；除去牺牲层的步骤；在检测用探针上覆盖保护罩的步骤；校正检测用探针的位置的步骤；除去噪声产生原因的步骤。然而，存在机电特性较劣，且由噪声的产生而引起精确度下降，而且应被隔开的探针互相接触而产生短路的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术课题在于，提供一种对应于日趋微细化的平板显示器的衬垫电极的趋势而能够实现多种探针配置，且能够防止由邻接的探针之间的短路引起的误动作的平板显示器测试用检测装置。

本发明的另一技术课题在于，提供一种无需通过手工作业来制造如上述的平板显示器测试用检测装置的方法。

为达到上述技术课题，根据本发明的一实施例的平板显示器测试用检测装置的特征在于，具有：基板；在上述基板上配置的主体；在上述主体的两侧面突出的多个探针；在上述探针之中的在上述主体的一侧面突出的探针的下端配置的探针芯片。

上述基板可以是硅基板。

上述主体可以是由陶瓷材质形成的。

粘贴有上述探针芯片的探针优选被绝缘膜涂覆。

在本发明中，还可以具备突出销，该突出销配置于没有粘贴上述探针芯片的探针的上端。

为达到上述技术课题，根据本发明的另一实施例的平板显示器测试用检测装置的特征在于，具有：第一基板；在上述第一基板上配置的第一主体；在上述第一主体的两侧面突出的多个第一探针；在上述第一探针之中的在上述第一主体的一侧面突出的第一探针的下端配置的第一探针芯片；在上述第一基板的下侧粘贴的第二主体；在上述第二主体的下侧配置的第二基板；在上述第二主体的两侧面突出的多个第二探针；在上述第二探针之中的在上述第二主体的一侧面突出的第二探针的下端配置的第二探针芯片。

上述第一探针芯片及第二探针芯片优选被配置成在垂直方向上不重叠地互相错开。

为达到上述另一技术课题，根据本发明一实施例的平板显示器测试用检测装置的制造方法，包括：在基板上，利用第一掩模图案，来形成用于形成探针芯片的沟槽的步骤；在形成有上述沟槽的基板上形成种子层的步骤；在上述种子层上，形成具有露出上述沟槽的开口部的第一镀金框；在由上述第一镀金框限定的开口部内形成探针及探针芯片的步骤；除去上述第一镀金框的步骤；在因上述第一镀金框的除去而露出的种子层及探针的露出面上，形成绝缘膜的步骤；在形成有上述绝缘膜的最终产物之上，形成具有开口部的第二镀金框的步骤，通过该开口部露出涂覆有上述绝缘膜的探针的中央部；在由上述第二镀金框限定的开口部内形成主体的步骤；在上述基板的下侧，形成定位于上述主体上的第二掩模图案的步骤；通过以上述第二掩模图案为蚀刻掩模的蚀刻，来除去上述基板及绝缘膜的两露出部分，而露出上述探针及探针芯片的步骤；除去上述第二掩模图案的步骤。

上述第一掩模图案及第二掩模图案可以是通过光刻形成的。

上述第一镀金框及上述第二镀金框可以是通过光刻形成的。

上述绝缘膜可以是由高分子绝缘物质形成的。

上述主体可以是由陶瓷形成的。

形成上述探针及探针芯片的步骤可以是通过电镀法进行的。

为达到上述又一技术课题，根据本发明的另一实施例的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，包括：在基板上，利用第一掩模图案来形成用于形成探针芯片的沟槽的步骤；在形成有上述沟槽的基板上形成种子层的步骤；在上述种子层上形成具有露出上述沟槽的开口部的第一镀金框的步骤；在由上述第一镀金框限定的开口部内形成探针及探针芯片的步骤；在上述第一镀金框及探针上形成第二掩模图案的步骤；利用上述第二掩模图案，在上述探针的一部分表面上形成突出销的步骤；依次除去上述第二掩模图案及第一镀金框的步骤；在因上述第一镀金框的除去而露出的种子层及探针的一部分上，形成覆盖上述突出销的第三掩模图案的步骤；在由上述第三掩模图案而露出的露出面上形成绝缘膜的步骤；在形成有上述绝缘膜的最终产物上，形成第二镀金框的步骤，该第二镀金框露出与上述第三掩模图案一同涂覆有上述绝缘膜的探针的中央部；在由上述第三掩模图案及第二镀金框限定的开口部内，形成主体的步骤；在上述基板的下侧形成排列于上述主体上的第四掩模图案的步骤；通过以上述第四掩模图案为蚀刻掩模的蚀刻，来除去上述基板及绝缘膜的两个露出部分，而露出上述探针及探针芯片的步骤；除去上述第四掩模图案的步骤。

上述第一至第四掩模图案可以是通过光刻形成的。

上述第一镀金框及第二镀金框可以是通过光刻形成的。

为达到上述又一技术课题，根据本发明的另一实施例的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，包括：形成第一结构体的步骤，该第一结构体为：在第一基板上配置第一主体，在上述第一主体的两侧面突出有多个第一探针，而且在上述第一探针之中的在上述第一主体的一侧面突出的第一探针的下端配置第一探针芯片；形成第二结构体的步骤，该第二结构体为：在第二基板上配置第二主体，在上述第二主体的两侧面突出有多个第二探针，而且在上述第二探针之中的在上述第二主体的一侧面突出的第二探针的下端配置第二探针芯片；对上述第一基板的底面和上述第二主体的上面进行粘贴的步骤。

上述第一探针及第二探针优选被配置成在垂直方向上不重叠地互相错开。

如上所述，根据本发明的平板显示器测试用检测装置及其制造方法，可提供如下优点。

第一，不是通过以往的手工作业，而是适用半导体制造工序来制造，因此，可以减少制造过程中发生的不合格率，可进行大量生产。

第二，由于探针芯片配置于探针的下侧表面，所以可以提高电特性及机械特性，且可以使检测时在平板显示器的衬垫上产生的标志(scrummark)变得最小。

第三，由于粘贴有探针芯片的探针被绝缘膜涂覆，所以也不会因邻接的探针的接触而产生信号短路，可以抑制检测时信号短路引起的误动作。

第四，通过采用有足够厚度的第一镀金框来形成探针，因此不需要以往的为确保探针厚度而追加实施的蚀刻。

第五，通过在探针的一端形成突出销，而可以一体地形成检测驱动用直接电路，因此，可有效地消除在后端发生的噪声，且可易于进行检测装置和信号传送装置之间的连接及分离。

附图说明

图1至图8是用于说明本发明的一实施例涉及的平板显示器测试用检测装置及其制造方法的图。

图9至图16是用于说明本发明的另一实施例涉及的平板显示器测试用检测装置及其制造方法的图。

图17是用于说明本发明的又一实施例涉及的平板显示器测试用检测装置及其制造方法的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的优选实施例。但是，本发明的实施例可变更为各种其它方式，且不能解释为本发明的范围仅限定于以下所述的实施例。

图1至图8是用于说明本发明的一实施例涉及的平板显示器测试用检测装置及其制造方法的立体图。

首先，如图1所示，在基板100上形成第一掩模图案102。基板100可以是硅基板。第一掩模图案102可以利用通过光刻的曝光、及显影工序来形成。第一掩模图案102具有开口部104，通过该开口部104，而露出基板100的一部分表面、即用于形成沟槽的部分的表面。其次，以第一掩模图案102作为蚀刻掩模来进行蚀刻。从而，如图2所示，在基板100的露出部分形成有一定深度的沟槽106。虽然图中仅示出两个沟槽106，但沟槽106的个数与检测装置的探针的个数相同。形成沟槽106之后，除去第一掩模图案102。

其次，如图3所示，在具有沟槽106的基板100上，形成金属种子层108。然后，在其上面形成第一镀金框110。第一镀金框110可以利用通过光刻的曝光、及显影工序来形成。第一镀金框110是用于形成探针的，且具有露出用于形成探针的区域的开口部112。开口部112的个数也与探针的个数相同，且各个开口部112与一个沟槽106重叠。通过光刻形成的第一镀金框110的高度形成为探针厚度程度的足够的高度。因此，不需要以往的用于确保探针厚度而追加的蚀刻。

其次，如图4所示，通过利用因第一镀金框110的开口部(图3的112)而露出的种子层108的电镀法来形成探针114。这时，在沟槽(图2的106)内一同形成探针芯片(未图示)。与探针芯片一同形成探针114以后，除去第一镀金框110。然后，如图5所示，将基板100上的结构整个面用绝缘膜109涂覆。绝缘膜109可以采用氧化膜或氮化膜，也可以采用高分子绝缘物质膜。

其次，如图6所示，在绝缘膜109上形成第二镀金框116。第二镀金框116也可以利用通过光刻的曝光、及显影工序来形成。第二镀金框116是用于形成主体(body)118的，且具有露出用于形成主体118的区域的开口部。然后，用形成主体的物质，例如陶瓷来填充由第二镀金框116形成的开口部，由此形成主体118。

其次，如图7所示，除去第二镀金框(图6的116)。随着除去第二镀金框116，而在上侧露出绝缘膜109及由绝缘膜覆盖的探针115。之后，在基板100的背面形成第二掩模图案120。该第二掩模图案120与主体118重叠地被配置，从而露出基板100背面的一部分。

其次，如图8所示，通过以第二掩模图案120为蚀刻掩模的蚀刻来除去基板100的露出部分，接着也除去随着基板100的除去而露出的绝缘膜109的露出部分。然后，除去第二掩模图案120。这样，如图所示，制作成基板100、绝缘膜109、及主体118依次被层叠的结构的探针，由绝缘膜109覆盖的探针115在框架的两侧向外突出。而且，探针芯片122配置于在框架的两侧突出的探针115之中任意一个探针115的底面，即配置有基板100的方向。没有配置探针芯片122的探针115，与测试平板显示器时用于外加检测用电信号的电信号传送装置(未图示)连接。

根据如上构成的检测装置，由于探针芯片122配置于探针115的底面端部，所以即使是想要检测的平板显示器的衬垫配置得微细，也可以可靠地完成连接。而且，由于探针115被绝缘膜涂覆，所以即使邻接的探针115接触，也不会发生电短路，可以确保可靠性。

图9至图16是用于说明本发明的又一实施例涉及的平板显示器测试用检测装置及其制造方法的立体图。

根据本实施例的检测装置，如图16所示，与上述实施例的不同点在于，除了探针芯片122之外，在导电性的探针114端部上，配置有突出销206。具体地讲，通过进行图1至图4所示的步骤，其结果，形成由第一镀金框110的开口部(图3的112)限定的探针114，在这过程中，在沟槽(图2的106)内形成探针芯片(未图示)。

其次，如图9所示，在图4所示的最终产物之上形成第二掩模图案202。第二掩模图案202也可以利用通过光刻的曝光、及显影工序来形成。第二掩模图案202具有开口部204，通过该开口部204露出探针114的一部分表面，即用于形成突出销的部分的表面。然后，如图10所示，利用以通过开口部204而露出的探针114的露出表面为种子层的电镀法，来形成填充开口部204的突出销206。

其次，依次除去第二掩模图案202及第一镀金框110。由此，如图11所示，在基板100上配置种子层108，且在种子层108上配置探针114。在探针114的一端部上表面配置突出销206，虽然没有图示，但在探针114的另一端部下表面配置探针芯片(未图示)。

其次，如图12所示，除去种子层108而露出基板100的一部分表面。然后，形成覆盖基板100的露出表面及探针114的一部分的第三掩模图案208。该第三掩模图案208也可以利用通过光刻的曝光、及显影工序来形成。探针114的突出销(图11的206)被第三掩模图案208所覆盖。

其次，如图13所示，在通过第三掩模图案208露出的部分，即基板100的一部分表面和探针114的一部分表面上，涂覆绝缘膜。这样，在基板100上形成绝缘膜109，并在绝缘膜109上形成被绝缘的探针210。绝缘膜109可以采用氧化膜或氮化膜，也可以采用高分子绝缘物质膜。

其次，如图14所示，在绝缘膜109上形成第二镀金框116。第二镀金框116也可以利用通过光刻的曝光、及显影工序来形成。第二镀金框116与第三掩模图案208是用于形成主体118的，且具有露出用于形成主体118的区域的开口部。在此，通过开口部，露出探针(图13的210)的中央部分。然后，在由第二镀金框116形成的开口部中填充用于形成主体的物质，例如陶瓷来形成主体118。

其次，如图15所示，除去第二镀金框(图14的116)及第三掩模图案(图14的208)。第二镀金框116及第三掩模图案208是通过光刻来形成的，因此可以通过通常的剥离工序来同时除去。随着第二镀金框116及第三掩模图案208被除去，在上侧露出向主体118的两侧突出的探针114、210。探针114具有导电性，探针115被绝缘膜覆盖。在导电性的探针114的上侧表面配置有突出销206，在相反面上，虽然未图示，但在被绝缘膜覆盖的探针115的下侧表面上配置有探针芯片(未图示)。然后，在基板100的背面形成第四掩模图案120。该第四掩模图案120与主体118重叠地被配置，从而露出一部分基板100的背面。

其次，如图16所示，通过以第四掩模图案120为蚀刻掩模的蚀刻来除去基板100的露出部分，接着除去随着基板100的被除去而露出的绝缘膜109的露出部分。然后，除去第二掩模图案120。这样，如图所示，制作成基板100、绝缘膜109、及主体118依次被层叠的结构的框架，且在主体118的两侧分别突出有导电性的探针和被绝缘的探针210。探针芯片122配置于被绝缘的探针210的下侧表面，即配置基板100的方向。相反，突出销206配置于导电性的探针114的上侧表面，即与配置基板100的方向相反的方向。该突出销206，与测试平板显示器时用于外加检测用电信号的电信号传送装置(未图示)连接。

图17是用于说明本发明的又一实施例涉及的平板显示器测试用检测装置及其制造方法的图。

参照图17，根据本实施例的检测装置，与上述实施例的不同点在于，其具有多层结构，而不是单层结构。具体地讲，上侧的第一检测装置300和下侧的第二检测装置400相互粘贴。第一检测装置300构成为，在第一基板100a上插装第一绝缘膜109a并依次层叠第一主体118a。在第一主体118a的一侧面突出有被绝缘的第一探针210a，且在第一主体118a的相反一侧的面突出有导电性的第一探针114a。在被绝缘的第一探针210a的下侧表面配置第一探针芯片122a，且在导电性的第一探针114a的上侧表面配置第一突出销206a。同样，在第二主体118b的一侧面突出有被绝缘的第二探针210b，且在第二主体118b的相反一侧的面突出有导电性的第二探针114b。在被绝缘的第二探针210b的下侧表面配置有第二探针芯片122b，且在导电性的第二探针114b的上侧表面配置有第二突出销206b。

第一检测装置300及第二检测装置400的粘贴是通过介于第一基板100a的下侧表面及第二主体118b的上侧表面之间的粘接剂500来完成的。此时，第一探针芯片122a及第二探针芯片122b被配置成在垂直方向上不重叠的结构，即互相错开的结构。由这种多层结构构成的第一探针芯片122a及第二探针芯片122b被配置成互相错开，因此可以减少探针芯片的数量及可检测的间距。

以上，举出优选实施例来说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施例，在本发明的技术思想内，具有本领域通常知识的技术人员可施加各种变更。

Claims (18)

1.一种平板显示器测试用检测装置，其特征在于，具有：

基板；

在上述基板上配置的主体；

在上述主体的两侧面突出的多个探针；

在上述探针之中的在上述主体的一侧面突出的探针的下端配置的探针芯片。

2.根据权利要求1所述的平板显示器测试用检测装置，其特征在于，上述基板是硅基板。

3.根据权利要求1所述的平板显示器测试用检测装置，其特征在于，上述主体是由陶瓷材质形成的。

4.根据权利要求1所述的平板显示器测试用检测装置，其特征在于，粘贴有上述探针芯片的探针被绝缘膜涂覆。

5.根据权利要求1所述的平板显示器测试用检测装置，其特征在于，还具备突出销，该突出销配置于没有粘贴上述探针芯片的探针的上端。

6.一种平板显示器测试用检测装置，其特征在于，具有：

第一基板；

在上述第一基板上配置的第一主体；

在上述第一主体的两侧面突出的多个第一探针；

在上述第一探针之中的在上述第一主体的一侧面突出的第一探针的下端配置的第一探针芯片；

在上述第一基板的下侧粘贴的第二主体；

在上述第二主体的下侧配置的第二基板；

在上述第二主体的两侧面突出的多个第二探针；

在上述第二探针之中的在上述第二主体的一侧面突出的第二探针的下端配置的第二探针芯片。

7.根据权利要求6所述的平板显示器测试用检测装置，其特征在于，上述第一探针芯片和第二探针芯片被配置成在垂直方向上不重叠地互相错开。

8.一种平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上，利用第一掩模图案，来形成用于形成探针芯片的沟槽的步骤；

在形成有上述沟槽的基板上形成种子层的步骤；

在上述种子层上，形成具有露出上述沟槽的开口部的第一镀金框；

在由上述第一镀金框限定的开口部内形成探针及探针芯片的步骤；

除去上述第一镀金框的步骤；

在因上述第一镀金框的除去而露出的种子层及探针的露出面上，形成绝缘膜的步骤；

在形成有上述绝缘膜的最终产物之上，形成具有开口部的第二镀金框的步骤，通过该开口部露出涂覆有上述绝缘膜的探针的中央部；

在由上述第二镀金框限定的开口部内形成主体的步骤；

在上述基板的下侧，形成定位于上述主体上的第二掩模图案的步骤；

通过以上述第二掩模图案为蚀刻掩模的蚀刻，来除去上述基板及绝缘膜的两露出部分，而露出上述探针及探针芯片的步骤；

除去上述第二掩模图案的步骤。

9.根据权利要求8所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述第一掩模图案及第二掩模图案是通过光刻形成的。

10.根据权利要求8所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述第一镀金框及上述第二镀金框是通过光刻形成的。

11.根据权利要求8所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述绝缘膜是由高分子绝缘物质形成的。

12.根据权利要求8所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述主体是由陶瓷形成的。

13.根据权利要求8所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，形成上述探针及探针芯片的步骤是通过电镀法进行的。

14.一种平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上，利用第一掩模图案来形成用于形成探针芯片的沟槽的步骤；

在形成有上述沟槽的基板上形成种子层的步骤；

在上述种子层上形成具有露出上述沟槽的开口部的第一镀金框的步骤；

在由上述第一镀金框限定的开口部内形成探针及探针芯片的步骤；

在上述第一镀金框及探针上形成第二掩模图案的步骤；

利用上述第二掩模图案，在上述探针的一部分表面上形成突出销的步骤；

依次除去上述第二掩模图案及第一镀金框的步骤；

在因上述第一镀金框的除去而露出的种子层及探针的一部分上，形成覆盖上述突出销的第三掩模图案的步骤；

在由上述第三掩模图案而露出的露出面上形成绝缘膜的步骤；

在形成有上述绝缘膜的最终产物上，形成第二镀金框的步骤，该第二镀金框露出与上述第三掩模图案一同涂覆有上述绝缘膜的探针的中央部；

在由上述第三掩模图案及第二镀金框限定的开口部内，形成主体的步骤；

在上述基板的下侧形成排列于上述主体上的第四掩模图案的步骤；

通过以上述第四掩模图案为蚀刻掩模的蚀刻，来除去上述基板及绝缘膜的两个露出部分，而露出上述探针及探针芯片的步骤；

除去上述第四掩模图案的步骤。

15.根据权利要求14所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述第一至第四掩模图案是通过光刻形成的。

16.根据权利要求14所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述第一镀金框及第二镀金框是通过光刻形成的。

17.一种平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一结构体的步骤，该第一结构体为：在第一基板上配置第一主体，在上述第一主体的两侧面突出有多个第一探针，而且在上述第一探针之中的在上述第一主体的一侧面突出的第一探针的下端配置第一探针芯片；

形成第二结构体的步骤，该第二结构体为：在第二基板上配置第二主体，在上述第二主体的两侧面突出有多个第二探针，而且在上述第二探针之中的在上述第二主体的一侧面突出的第二探针的下端配置第二探针芯片；

对上述第一基板的底面和上述第二主体的上面进行粘贴的步骤。

18.根据权利要求17所述的平板显示器测试用检测装置的制造方法，其特征在于，上述第一探针及第二探针被配置成在垂直方向上不重叠地互相错开。

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