CN102236036A - 探针块用探针薄膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供探针块用探针薄膜及其制造方法。探针块用探针薄膜的制造方法包括：探针部形成步骤，在该步骤中，使用光刻法在基板上按照设定的间隔来一并形成多个探针部，所述多个探针部各自分别包括信号线部和从信号线部突出形成的接触凸起；薄膜接合步骤，在该步骤中，将探针部的上部表面与薄膜部接合；以及基板除去步骤，在该步骤中，除去基板。

Description

探针块用探针薄膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及探针块用探针薄膜及其制造方法。

背景技术

LCD(液晶显示器)生产工艺大致分为：制作显示面板的面板成型(cell)工序；将驱动器(driver)、背照灯(back light)、导光板和偏光板与通过面板成型工序生产的显示面板组装而制作出完整产品的模块(module)组装工序。

在这里，显示面板是将分别形成有源电极和栅电极的面相对配置在基板上的图像显示装置，在基板间填入液晶物质之后，向两电极施加电压而产生电场，通过该产生的电场使液晶分子运动，使光的透射率变化，由此显示图像。

此时，显示器检查用探针单元(以下称为“探针单元”)通过对由面板成型工序生产的显示面板进行检查，来确认有没有在制造工序中可能产生的缺陷。

例如，探针单元向TFT(薄膜晶体管，Thin Film Transistor)、TN(扭曲向列，Twisted Nematic)、STN(超级扭曲向列，Super Twisted Nematic)、CSTN(彩色超级扭曲向列，Color Super Twisted Nematic)、有机EL(电致发光，Electro Luminescence)等显示面板的电极(或焊盘)施加测试用电信号，检查相应的显示器面板是否正常工作而不产生像素偏差(pixel error)。

图1是传统的用于检查显示面板的探针单元的整体结构图。

如图1所示，探针单元10位于显示面板20而检查各面板成型有无异常。此时，探针单元10向显示面板20的电极施加电信号，接受由此产生的输出信号，并传送到检查系统。

通过这样的过程来检测是否存在制造工序中可能产生的显示面板20的点缺陷、线缺陷、污渍缺陷等缺陷。

图2是传统的探针单元的立体图。

如图2所示，上述的探针单元10一般包括探针块12、PCB(印刷电路板)部16和顶块14。

探针块12使探针接触显示面板20的电极，并施加电信号，检测由此产生的输出信号，而进行检查工序。在此，探针块12可以与TCP(带载封装)块(未图示)形成为一体，这样的TCP块将从PCB部16接收到的电信号传送到探针块12。

顶块14使探针块12在上下方向上移动或者固定在固定位置上，以使得探针块12的探针以适当的物理压力接触显示面板20的电极。

PCB部16生成用于检查显示面板20的各面板成型(cell)的电信号，并以薄膜18为媒介传送到探针块12。

另一方面，近来，高画质的显示面板持续地增加，由此，具备用于检查高密度显示面板的探针的探针块的必要性变大。

然而，由于构成于上述传统探针块上的探针的直径至少为300微米左右，因此，在检查排列有高密度的细微电极的显示面板时存在极限。尤其是，因为加工探针的技术性极限而难以制作出具备均匀且准确排列的探针的高密度探针块。

另外，构成于上述传统的探针块上的探针存在以下的不方便之处：在探针的前端部接触显示面板时，探针产生磨损，从而不能准确地对显示面板进行检查，不得不及时地更换探针。而且，也会因探针的个别的上下运动而产生针落空(pin miss)。

发明内容

本发明的一个实施例的目的在于提供一种探针块用探针薄膜及其制造方法，所述探针块用探针薄膜被设置为：使用光刻法高密度且均匀地一并形成探针部；有效地检查排列有高密度的细微电极的显示面板；另外，由于探针部没有流动性，因此在检查过程中减少了针落空。

本发明的另一实施例的目的在于提供一种探针块用探针薄膜及其制造方法，所述探针块用探针薄膜被设置为：将多个接触凸起随着各个信号线一并形成在探针部，以使得接触位置从已磨损的相应的接触凸起变更为下一个接触凸起；使用下一个接触凸起持续地对显示面板进行检查工序，而不更换已磨损的接触凸起。

此外，本发明的又一实施例的目的在于提供一种探针块用探针薄膜及其制造方法，在所述探针块用探针薄膜中，按一定间隔交替排列彼此具有不同长度的多个信号线部，由此，能够使因高电压差而产生的电信号的干扰最小化。

作为用于实现上述技术课题的技术方案，本发明的第一方面提供一种探针块用探针薄膜的制造方法，所述探针块用探针薄膜用于检查显示面板，其中，该方法包括：探针部形成步骤，在该步骤中，使用光刻法(photolithography)在基板上按照设定的间隔一并形成多个探针部，所述多个探针部各自分别包括信号线部和从所述信号线部突出形成的接触凸起；薄膜接合步骤，在该步骤中，将所述探针部的上部表面与薄膜部接合；以及基板除去步骤，在该步骤中，除去所述基板。

本发明的第二方面提供一种探针块用探针薄膜，该探针块用探针薄膜用于检查显示面板，其中，其包括：多个探针部，所述多个探针部各自分别包括信号线部和从信号线部突出形成且与显示面板所具有的多个电极接触的接触凸起；以及薄膜部，其与所述探针部的上部表面接合。

根据前面所述的本发明的课题解决方案，可实现使用光刻法高密度且均匀地一并形成探针部，有效地检查排列有高密度的细微电极的显示面板，另外，由于探针部没有流动性，因此在检查过程中减少了针落空。

另外，根据前面所述的本发明的课题解决方案，可实现将多个接触凸起随着各个信号线一并形成在探针部，使得接触位置从已磨损的相应的接触凸起变更为下一个接触凸起，使用下一个接触凸起持续地对显示面板进行检查工序，而无需更换已磨损的接触凸起。

再者，根据前面所述的本发明的课题解决方案，按一定间隔交替排列彼此具有不同长度的多个信号线部，由此，能够使因高电压差而产生的电信号的干扰最小化。

附图说明

图1是传统的用于检查显示面板的探针单元的整体结构图。

图2是传统的探针单元的立体图。

图3是本发明的一个实施例的探针单元的立体图。

图4a～图4c是示出探针块的前端部的图。

图5是图3所示的探针单元的分解立体图。

图6是本发明的一个实施例的探针薄膜的立体图。

图7是图6的探针薄膜的俯视图。

图8是例示出本发明一个实施例的、被形成为一定图案的信号线部以及从所述信号线部突出形成的接触凸起的图。

图9是本发明一个实施例的探针块用探针薄膜的制造方法的整体流程图。

图10是本发明一个实施例的探针块用探针薄膜的制造方法的详细流程图。

图11a～图11k是用于说明本发明一个实施例的探针块用探针薄膜的制造方法而示出工艺过程的图。

图12是示出由所述图11a～图11k的工艺过程形成的信号线部以及从所述信号线部突出形成的多个接触凸起的图。

标号说明

100探针薄膜；150探针部；151信号线部；152接触凸起；170薄膜部；200探针单元；210顶块；220探针块；230压接块；241第一板；242第二板；250固定块。

具体实施方式

下面，参照添附的附图，详细说明本发明的实施例，以便具有本发明所属技术领域的通常知识的人员可容易地实施。但是，本发明可以体现为各种不同的方式，而并不被限定于这里所说明的实施例。另外，为了利用附图明确地说明本发明，在附图中省略了与说明无关的部分，对在整个说明书中相类似的部分标注了相同的附图标号。

在说明书整体中，在某一部分与其它部分“连接”的情况下，这不仅包括“直接地连接”的情况，也包括在它们中间放置其它元件而“电连接”的情况。另外，在某一部分“包括”某构成要素的情况下，只要没有特别地进行否定的记载，这就意味着还可以包括其它的构成要素，而并不排除其它的构成要素。

图3是本发明一个实施例的探针单元的立体图。图4a～图4c示出探针块的前端部。而且，图5是图3的探针单元的分解立体图。

如图3～图5所示，本发明的探针单元200包括顶块210、探针块220以及压接块230。

顶块210与探针块220的上部接合，使探针块220在上下方向上移动和固定，以使得探针块220的探针部以适当的物理压力接触显示面板的电极。

探针块220包括：包括倾斜突出部224的探针块主体部222；探针薄膜100，其与倾斜突出部224的下侧面接合，在倾斜突出部224的纵剖侧突出且被延长，接触显示面板的电极并施加信号；以及第二板242，其与倾斜突出部224的上侧面接合，并与突出且被延长的探针薄膜100的上部表面接触而支撑探针薄膜100。在这里，探针块220还可以包括固定块250，该固定块250与第二板242的上部表面接合，固定并支撑第二板242。

更具体地说，如图4a所示，探针块220的前端部A可以包括：与倾斜突出部224的下侧面接合的第一板241；探针薄膜100，其与第一板241的下侧面接合，并接触显示面板的电极，施加信号；以及第二板242，其与倾斜突出部224的上侧面接合，并与第一板241的上部表面接触，而支撑第一板的前端部241-1。此时，第二板242的前端部242-1能够以倾斜的角度接触第一板241的前端部241-1。

而且，如图4b所示，在其它实施例中，探针块220的前端部A’可以被构造成如下形态：上述第一板241并不介于倾斜突出部224的下侧面和探针薄膜100之间，探针薄膜100与倾斜突出部224的下侧面接合，在倾斜突出部224的纵剖侧突出且被延长，第二板242的前端部242-2被延长为排列在突出且被延长的探针薄膜100的上部表面而与其接触。

另外，如图4c所示，在其它实施例中，探针块220的前端部A”也可以被构造成如下形态：第一板241与第二板242被形成为一体，探针薄膜100与第一板241的下侧面接合。

压接块230被可装卸地接合于探针块220的下部。压接块230包括：压接块主体部231，其被收纳于形成在探针块220下部的凹陷部；接合突出部232，其是向主体部231的一侧突出而形成的；连接薄膜233，其从压接块主体部231的下部延长到接合突出部232的周围，在接合突出部232的上部表面压接在探针薄膜100侧而连接。

在这里，连接薄膜233安装有检查显示面板的驱动IC(驱动集成电路)(未图示)。这种驱动IC向显示面板的各电极施加电信号并且检测输出，由此进行检查显示面板有无缺陷的检查工序。连接薄膜233可以体现为覆晶薄膜(Chip On Film)。

下面，通过图6和图7，更具体地对上述的探针薄膜100进行说明。

图6是本发明的一个实施例的探针薄膜的立体图。图7是图6的探针薄膜的俯视图。

如图6和图7所示，被安装在显示面板检查用探针块上的探针薄膜100是如下所述的形态：薄膜170与多个探针部150的上部表面接合，所述多个探针部150各自分别包括：信号线部151；以及接触凸起152，其从所述信号线部151突出形成，且与显示面板所具有的多个电极接触。

在这里，使用光刻法(photolithography)按照一定间隔一并形成探针部150。

而且，探针部150的接触凸起152是与显示面板所具有的多个电极接触的部分。在这里，接触突起152可以是如下所述的非对称的菱形：前端部153的宽度(a’)被形成为比其它部分的宽度宽且高度(b’)沿纵向减少。即，接触凸起152可以是如下所述的形状：纵向的线(c’)与前端部153的宽度方向的线(a’)会合的点的高度(b’)最大，随着沿纵向远离该点，高度减小。

而且，探针部150的信号线部151通过与显示面板接触的接触凸起152向显示面板施加电信号，并将由此产生的输出信号传递到检查系统。这样的接触凸起152和信号线部151可以被排列成后面所叙述的图8的形态。

图8是例示出本发明一个实施例的、被形成为一定图案的信号线部以及从所述信号线部突出形成的接触凸起的图。

如图8所示，多个接触凸起152可以在彼此具有不同长度的多个信号线部151a、151b上突出而形成。在这里可以是，信号线部151a、151b包括：被形成为第一长度的第一信号线部151a；被形成为比所述第一信号线部151a退后且比第一信号线部151a短的第二长度的第二信号线部151b，第一信号线部151a和第二信号线部151b交替排列。

在这里可以是，相同信号被传递到相同长度的信号线部，被形成为第一长度的信号线部151a和被形成为第二长度的信号线部151b的电压差为20V～40V。这样，各个信号线部151a、151b以一定间隔交替排列，由此，可以将因该电压差而可能产生的电信号的干扰最小化。

而且，由于多个接触凸起152在信号线部突出形成，因此，不需要更换已被磨损的接触凸起，而可以使用下一个接触凸起来有效地对显示面板进行检查工序。

更具体地说，接触凸起152被形成为上述的非对称的菱形，接触位置可以从已被磨损的相应的接触凸起变更为下一个接触凸起，由此，可以使用下一个接触凸起来持续地对显示面板进行检查工序，而无需更换已被磨损的接触凸起。

此外，使用光刻法按照一定间隔一并形成上述的探针部150，接触凸起和信号线部被均匀且准确地排列而不流动，因此，在对显示面板进行检查的时候，可以减少针落空。下面，通过图9来更具体地说明探针块用探针薄膜的制造方法。

图9是本发明一个实施例的探针块用探针薄膜的制造方法的整体流程图。

如图9所示，为了制造本发明的探针块用探针薄膜，首先，使用光刻法按照设定在基板上的间隔来一并形成多个探针部150(步骤S1001)，所述多个探针部150各自分别包括信号线部以及从所述信号线部突出而形成的接触凸起。该步骤S1001可以与后面叙述的步骤S1101～S1108对应。

接着，将探针部150的上部表面与薄膜部接合(步骤S1002)。该步骤S1002可以与后面叙述的步骤S1109～S1110对应。

然后，除去所述基板(步骤S1003)。该步骤S1003可以与后面叙述的步骤S1111对应。

关于针对上述图9的探针薄膜制造方法的更具体的工艺过程和详细的制造顺序，在下面，通过图10和图11a～图11k来在后面叙述。

图10是本发明一个实施例的探针块用探针薄膜的制造方法的详细流程图。而图11a～图11k是用于说明本发明一个实施例的探针块用探针薄膜的制造方法而示出工艺过程的图。

如图11a所示，对形成在硅(Si)基板110(在下面称为“基板”)上的第一光致抗蚀层120进行构图(patterning)，形成一定宽度(c’)的图案(步骤S1101)。在这里，相应的宽度(c’)可以被形成为与接触凸起152的长度对应。具体地说，可以使用预先定义的掩模层通过紫外线曝光装置等进行曝光，在经曝光的光致抗蚀层上进行显影工序，利用掩模的图案，对第一光致抗蚀层120进行构图。

接着，如图11b所示，将第一光致抗蚀层120作为掩模，对基板110进行蚀刻，而形成接触凸起区域122(S1102)。更具体地说，可以采用DRIE(Deep siliconReactiveIon Etching，深反应硅离子蚀刻)工艺将第一光致抗蚀层120作为掩模、以预先设定的深度对基板110进行蚀刻，而形成接触凸起区域122。

在这里，DRIE工艺例如可按聚合物蒸镀阶段、聚合物蚀刻阶段以及硅蚀刻阶段的顺序来进行。而且，关于所述设定的深度，存在其程度根据接触凸起152的非对称菱形的不同而不同的情况。即，可以被蚀刻成纵向的线(c’)与前端部的宽度方向的线(a’)会合的点最深。对于该点，希望参照上述的图6和图7。

然后，如图11c所示，在形成接触凸起区域122而露出的基板110的上部表面和第一光致抗蚀层120的上部表面上形成籽晶层(步骤S1103)。在这里，通过溅射Ti(例如50nm)和Cu(例如100nm)的籽晶金属来形成籽晶层130，但是，也可以通过溅射Ti之后再溅射Cu的工序来形成籽晶层130。

接着，如图11d所示，在籽晶层130的上部对第二光致抗蚀层140进行构图，形成信号线部区域142(步骤S1104)。在这里，关于第二光致抗蚀层140，可以为了形成信号线部区域142，使用预先定义的掩模层利用紫外线曝光装置等进行曝光，在经曝光的光抗蚀层上执行显影工序，利用掩模的图案来构图。

然后，如图11e所示，使用导电性物质144来填满所述接触凸起区域122和信号线部区域142(步骤S1105)。在这里，通过镀Ni、NiCo、NiFe和NiW中的至少一种金属的工序来进行该步骤S1105。

接着，如图11f所示，将被导电性物质144填满的区域122、142的上部表面平坦化，而形成探针部150(步骤S1106)。在这里，可以通过化学机械研磨(CMP，ChemicalMechanical Polishing)工艺将被导电性物质144填满的区域122、142的上部表面平坦化。此时，探针部150的一端部151被用于信号线部，从一端部151突出形成的另一端部152被用于接触凸起。

然后，如图11g所示，除去上述的第二光致抗蚀层140(步骤S1107)。在这里，可以采用灰化(ashing)工艺、湿式除去工艺和O₂等离子法中的任一种工艺来除去第二光致抗蚀层140。

接着，如图11h所示，除去因除去了第二光致抗蚀层140而露出的籽晶层131(步骤S1108)。在这里，可以通过干式蚀刻或湿式蚀刻工艺来除去相应的籽晶层131。

然后，如图11i所示，在探针部150的上部表面上涂敷粘接剂160(步骤S1109)。这时，可通过进行环氧树脂散布(epoxy spreading)来涂敷粘接剂160，按照工艺方法，也可以在第一光致抗蚀层120的上部表面上一并涂敷粘接剂160。

接着，如图11j所示，将薄膜部170接合在粘接剂上(步骤S1110)。

随后，如图11k所示，除去基板110，完成探针薄膜的制作(步骤S1111)。在这里，可以同时除去第一光致抗蚀层120。此时，能够采用湿式蚀刻工艺除去基板110和第一光致抗蚀层120。湿式蚀刻工艺可采用KOH溶液或TMAH(tetramethylammonium hydroxide，四甲基氢氧化铵)溶液来进行，所述KOH溶液或TMAH溶液是满足能对硅进行蚀刻的条件的碱溶液。而且，例如可在65℃的温度下使用44wt％的KOH(potassium hydroxide，氢氧化钾)溶液来进行湿式蚀刻。此外，可以将异丙醇添加到用于湿式蚀刻工艺的KOH溶液中。

与此不同，也可以采用DRIE等干式蚀刻工艺来除去基板110和第一光致抗蚀层120。

在该实施例中，在基板110上形成第一光致抗蚀层120并进行构图之后，以此为掩模，对基板110进行蚀刻，由此形成接触凸起区域，但是，也可以与此不同，在基板110上堆积多个光致抗蚀层之后，不对基板110进行蚀刻，而是通过只对多个光致抗蚀层进行蚀刻，来形成接触凸起区域。

这样，以不对刚性的基板110进行蚀刻的方式来形成接触凸起区域，由此，能够实现工艺的简单化和制造成本的降低。

图12是示出由所述图11a～图11k的工艺过程形成的信号线部以及从所述信号线部突出而形成的多个接触凸起的图。

如图12所示，通过上述的图11a～图11k的工艺过程，可以一并形成信号线部151和从所述信号线部151突出而形成的多个接触凸起152。此时，也可以是一个接触凸起152从信号线部151突出而形成。

另一方面，前面所述的本发明的说明是用于例示的说明，具有本发明所属技术领域的通常知识的人员即使不变更本发明的技术思想和必要特征，也可以容易地变化成其它的具体实施方式。因此，应该理解为，在所有的方面，所述实施例是例示性而并不是限定性的方式。例如，被说明为单一型的各结构要素也可以分散地实施，与此相同，被说明为分散型的结构要素也能够以结合的方式来实施。

此外，后面叙述的权利要求书应该比前面所述的详细说明更能表现本发明的范围，应该解释为，从权利要求书的意思和范围或其等同概念导出的所有变更或变形的方式包含于本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种探针块用探针薄膜的制造方法，所述探针块用探针薄膜用于检查显示面板，其中，该制造方法包括：

探针部形成步骤，在该步骤中，使用光刻法在基板上按照设定的间隔一并形成多个探针部，所述多个探针部各自分别包括信号线部和从所述信号线部突出形成的接触凸起；

薄膜接合步骤，在该步骤中，将所述探针部的上部表面与薄膜部接合；以及

基板除去步骤，在该步骤中，除去所述基板。

2.根据权利要求1所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，所述探针部形成步骤包括：

在所述基板上对经构图的第一光致抗蚀层进行蚀刻，而形成接触凸起区域的步骤；

在形成所述接触凸起区域而露出的所述基板的上部表面和所述第一光致抗蚀层的上部表面上形成籽晶层的步骤；

在所述籽晶层的上部表面上对第二光致抗蚀层进行构图而形成信号线部区域的步骤；

使用导电性物质来填满所述接触凸起区域和信号线部区域的步骤；以及

将已被所述导电性物质填满的区域的上部表面平坦化而形成所述探针部的步骤。

3.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

所述接触凸起区域的形状为，前端部的宽度比其它部分的宽度宽，高度沿纵向减小。

4.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

使用深反应硅离子蚀刻工艺形成所述接触凸起区域。

5.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

所述籽晶层是在所述接触凸起区域和所述第一光致抗蚀层的上部表面上溅射Ti之后再溅射Cu而形成的。

6.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

采用化学机械研磨工艺，将被所述导电性物质填满的区域的上部表面平坦化。

7.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

采用镀工艺来进行使用导电性物质来填满所述接触凸起区域和信号线部区域的步骤。

8.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

所述薄膜接合步骤包括：

除去所述第二光致抗蚀层的步骤；

除去因除去了所述第二光致抗蚀层而露出的籽晶层的步骤；以及

在所述探针部的上部表面上涂敷粘接剂而接合所述薄膜部的步骤。

9.根据权利要求2所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

该制造方法还包括除去所述第一光致抗蚀层的步骤。

10.根据权利要求9所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

采用湿式蚀刻工艺除去所述第一光致抗蚀层。

11.根据权利要求8所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

采用灰化工艺、湿式除去工艺和O₂等离子法中的任一种工艺除去所述第二光致抗蚀层。

12.根据权利要求8所述的探针块用探针薄膜的制造方法，其中，

采用干式蚀刻工艺或湿式蚀刻工艺除去所述籽晶层。

13.一种探针块用探针薄膜，该探针块用探针薄膜用于检查显示面板，其中，该探针块用探针薄膜包括：

多个探针部，所述多个探针部各自分别包括信号线部和从所述信号线部突出形成且与所述显示面板所具有的多个电极接触的接触凸起；以及

薄膜部，其与所述探针部的上部表面接合。

14.根据权利要求13所述的探针块用探针薄膜，其中，

所述探针部是采用光刻法在基板上按照设定的间隔一并形成的。

15.根据权利要求13所述的探针块用探针薄膜，其中，

所述信号线部包括：

形成为第一长度的第一信号线部；以及

形成为比所述第一信号线部退后且比所述第一信号线部短的第二长度的第二信号线部，

所述第一信号线部和第二信号线部交替排列。

16.根据权利要求13所述的探针块用探针薄膜，其中，

所述接触凸起的形状为，前端部的宽度比其它部分的宽度宽，高度沿纵向减小。

Images