CN105122437A

CN105122437A - 利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板及其制造方法

Info

Publication number: CN105122437A
Application number: CN201580000546.XA
Authority: CN
Inventors: 尹璟燮
Original assignee: Silicone Valley Co Ltd
Current assignee: Silicone Valley Co Ltd
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-12-02
Also published as: WO2015147438A1; JP2016536567A; TW201546923A; KR101435459B1; TWI570825B; TW201639056A

Abstract

本发明涉及一种用于半导体检测的半导体检测板，特别是涉及一种在金属薄板上粘贴膜而制造初级薄板，并对初级薄板进行蚀刻、层叠后垂直切割而制造的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板及其制造方法，包括薄板制造阶段，在绝缘性膜的一面粘贴导电性金属薄板而制造初级薄板；蚀刻阶段，对所述初级薄板的金属薄板进行蚀刻，以形成至少两个线条，从而制造各线条状导电体相隔所定距离的二级薄板；层叠阶段，层叠至少两个二级薄板，制造成一个堆叠；以及切割阶段，以所定厚度垂直切割层叠的堆叠。

Description

利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板及其制造方法，特别是涉及一种在金属薄板上粘贴膜而制造初级薄板，并对初级薄板进行蚀刻、层叠后垂直切割而制造的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板及其制造方法。

背景技术

通常，制造半导体时通过检查半导体电气性能来确认半导体的制造有无异常。进行检查时，将为了能够与半导体元件的端子电接触而形成的半导体测试插座插在半导体元件与检测电路板之间。另外，半导体测试插座除了应用于半导体元件的检测，还应用于半导体元件制造过程中的老化（Burn-In）试验。

随着半导体元件集成化技术的发展及趋于小型化，半导体元件的端子，即引线的大小及间隔也呈现微型化趋势，从而需要有一种测试插座的导电图形之间形成微小间距的方法。但是，以现有弹针式（Pogo）半导体测试插座测试集成化半导体元件则存在很大的局限性。

特别是，半导体测试插座上用于电连接的端子或探头因直接与半导体接触，从而会使变小、变薄的半导体发生物理损坏。到目前为止所使用的电极间最小间隔是250㎛，需要进一步缩小间隔。

为了解决上述问题，提出了在用弹性材质硅材料制造的硅本体上以垂直方向形成冲孔图形后，在冲孔图形的内部填充导电粉末，从而形成导电图形的技术，并广为使用。

但是，填充导电粉末的方法由于半导体检测板的耐久性低劣，形成导电体的粉末脱离，致使反复使用的次数降低。

另外，为了制作半导体检测板的微小间距，研制出了相间层叠导电薄板与绝缘薄板后，以数十微米的微小厚度垂直切割，再次层叠后垂直切割的方法。但是，当以微小的厚度进行垂直切割时，由于厚度单薄而易使导电体脱离原有位置，因此难以进行切割。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种不使用导电粉末而可提高耐久性的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板。

本发明的另一目的是提供一种各导电体之间的距离为数十微米的利用粘合剂层叠合金属薄板的半导体检测板。

本发明的又一目的是提供一种与采用现有层叠方法的制造方法相比工艺更加简单的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法。

为了达到上述目的本发明采用的技术方案如下：

本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法包括薄板制造阶段S1，在绝缘性膜的一面粘贴导电性金属薄板而制造初级薄板；蚀刻阶段S2，对所述初级薄板的金属薄板进行蚀刻，以形成至少两个线条，从而制造各线条状导电体相隔所定距离的二级薄板；层叠阶段S3，层叠至少两个二级薄板，制造成一个堆叠；以及切割阶段S4，以所定厚度垂直切割层叠的堆叠。

所述膜包括硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的至少一个。

在所述层叠阶段向形成有线条状导电体的二级薄板上面涂覆粘合剂，利用由所述粘合剂构成的粘合层层叠至少两个二级薄板。

所述粘合层包括硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的至少一个。

所述切割阶段之后还包括对检测板表面进行化学镀层以防止导电体氧化的镀敷阶段。

所述金属薄板包括Cu、Au、Ag、Pt、Fe、Al、Ni、Mg、Pb、Zn、Sn、Co、Cr、Mn、C中的至少一个。

本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板包括由截面呈四角形、沿Y轴方向具有所定长度的绝缘体构成的第一层和Z轴方向高度和Y轴方向长度分别与所述第一层的高度和长度相同、并由至少两个四角形导电体构成的第二层，所述四角形导电体每隔所定间隔便沿Z轴方向贯通有截面呈四角形的绝缘体；所述第一层和第二层沿X轴方向以相间排列方式层叠，以在整体上形成四角形的板，所述板的X轴向两个端部设有第一层。

所述四角形导电体的上面和下面还包括有用于防止腐蚀的镀层。

本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板由于采用层叠设置的金属薄板，而使导电体具有高耐久性。

而且，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板由于导电体之间的距离能够具有数十微米的微小间距，可适用于更为集成化的半导体。

另外，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法与采用现有层叠方法的制造方法相比其工艺更加简单，因此，可提高生产效率及质量。

附图说明

图1是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法流程图。

图2是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中薄板制造阶段示意图。

图3是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中蚀刻阶段示意图。

图4是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中层叠阶段涂覆粘合剂过程示意图。

图5是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中层叠阶段示意图。

图6是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中切割阶段示意图。

图7是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的结构示意图。

图中，1：金属薄板；2：膜；3：粘合层；5：半导体检测板；10：粘合剂；11：导电体；30：轧辊；50：激光；60：初级薄板；61：二级薄板；62：堆叠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法流程图，图2是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中薄板制造阶段示意图，图3是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中蚀刻阶段示意图，图4是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中层叠阶段涂覆粘合剂过程示意图，图5是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中层叠阶段示意图，图6是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中切割阶段示意图，图7是本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的结构示意图。

如图1所示，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法包括薄板制造阶段S1、蚀刻阶段S2、层叠阶段S3、切割阶段S4。所述薄板制造阶段S1，在绝缘性膜上粘贴导电性金属薄板而制造初级薄板；所述蚀刻阶段S2，对所述初级薄板的金属薄板进行蚀刻以形成多个线条，以此制造各线条状导电体相隔所定间距的二级薄板；所述层叠阶段S3，层叠多个二级薄板而制造一个堆叠；切割阶段S4，以所定的厚度切割所述层叠的堆叠。

另外，还可以包括切割阶段S4之后对导电体的露出面进行镀敷处理的镀敷阶段（未图示）。

在所述薄板制造阶段S1进行粘贴和在层叠阶段S3进行层叠时是通过粘合剂或底漆来实现的，所述粘合剂或底漆只要硬化后呈现绝缘性即可，没有特别的限制。

如图2所示，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法中，薄板制造阶段S1在膜2的一面喷射粘合剂10或底漆（以下称为粘合剂）后，通过所述粘合剂把金属薄板1粘贴在膜2的一面。

涂布所述粘合剂10的优选方法是涂覆、印刷、喷射中的任意一种方法，并且最好采用可形成1～50㎛厚度的涂布量。

而且，所选用的所述粘合剂硬化后应呈现绝缘性。为了提高绝缘性，可在粘合剂内增添硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的任意一种，或将硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的任意一种作为粘合剂以液状进行涂布。

并且，所述膜2可以使用包括硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的任意一种的膜，所述金属薄板1可使用包括Cu、Au、Ag、Pt、Fe、Al、Ni、Mg、Pb、Zn、Sn、Co、Cr、Mn、C中至少一种的金属薄板。

所述膜2及金属薄板1通过粘合剂制造成一个初级薄板60，为了调节所述初级薄板60的厚度或提高所述膜2与金属薄板1之间的粘合力，可以利用轧辊30或压力机（未图示）对初级薄板60的上、下面施压。

作为优先实施例，为了使导电体之间的距离更小，最好使用厚度为1～100㎛的膜2，但也可以根据需要（使用用途及检测端子间距）使用1～5000㎛厚度的膜2。

为了获得更微小的导电体，最好使用厚度为1～100㎛的金属薄板1，但也可以根据需要（使用用途及检测端子厚度）使用厚度为1～5000㎛的金属薄板1。

作为另一实施例，除了用如上所述的粘合剂进行粘贴外，也能通过PVD（Physical Vapor Deposition）和CVD（Chemical Vapor Deposition）等沉积方法，在膜2的一面沉积粘合金属薄板1。

如图3所示，在本发明的利用粘合剂层叠粘合金属薄板的半导体检测板的制造方法中蚀刻阶段S2，对构成初级薄板60的膜2和金属薄板1中的金属薄板1进行蚀刻而加工成二级薄板。即，对位于初级薄板一面的金属薄板1进行蚀刻，制造多个线条（Line）状导电体11，而多条线条状导电体11以所定间距相互间隔。

作为优选实施例，对金属薄板1进行蚀刻，使所述导电体11之间的间距与膜2的厚度1～50㎛相同。即，所述导电体11之间的距离可随膜2的厚度发生变化，以使其与膜2的厚度相一致。

并且，蚀刻的厚度要等于初期金属薄板1的厚度，以使各导电体11间不发生接触，位于绝缘体21末端的金属薄板1如同A，全部进行蚀刻，以使末端的导电体11与下部的绝缘体21末端相隔所定距离并位于内侧。

优选实施例中虽以利用激光50的方法对蚀刻方法进行了说明，但也可以利用化学腐蚀方法（蚀刻），在要形成导电体11的部分包覆光刻胶，去除形成导电体11部位以外的部分，以提高生产效率。如图所示，也可以利用激光50去除形成导电体11之外的部分。

另外，可通过调节蚀刻间距来调节导电体11之间的间距（Pitch）。如果利用激光进行蚀刻，可根据激光的入射角度形成截面呈四角形的导电体11，导电体截面也可呈梯形、平行四边形、三角形，并且可以利用多条激光50迅速蚀刻更宽的范围。

如图4或图5所示，利用本发明的粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中层叠阶段先通过涂覆粘合剂而形成粘合层，然后进行层叠。

具体而言，层叠阶段S3的粘合剂涂布工序如图4中的401所示，在位于二级薄板61一面的导电体11的上面涂覆粘合剂10，形成粘合层3，进一步说明，如图4中402所示，能够以形状A或形状B形成粘合层3。

作为优选实施例，所述粘合剂10的涂布方法可采用涂覆、印刷、喷射中的任意一种。涂布粘合剂10时，如果要形成如图4中 402所示的A形状，粘合剂10的涂布量最好使粘合剂10的厚度与导电体11的厚度相同，如果要形成如图4中402所示的B形状，粘合剂10的涂布层量最好使粘合剂10的厚度大于导电体11厚度。

如图5所示，本发明的利用粘合剂层叠粘合金属薄板的半导体检测板制造方法中层叠阶段S3的层叠工序，利用粘合层3在所述二级薄板的上面平行层叠多个二级薄板，从而形成一个堆叠62，以使二级薄板达到所定高度。

具体而言，在层叠阶段S3，利用由粘合剂构成的多个粘合层3把由膜2与导电体11构成的多个二级薄板61层叠在一起，在通过涂布粘合剂形成于上述结合图4说明的膜2的一面的粘合层3上部，粘贴其他膜2a，在其他膜2a的上部形成另一粘合层3a，以膜2a、粘合层3a、膜2b、粘合层3b、…，进行层叠之后，在最上层再粘合一层膜2c，结束层叠作业。

并且，将形成有结合图4进行说明的粘合层3的多个二级薄板61进行层叠后，再粘贴一层膜2c，然后结束层叠作业。

另外，在所述层叠阶段或层叠阶段之后，可以进行粘合层的加压或干燥。

比如，先在一个二级薄板61的上面形成粘合层3后，放置另一个二级薄板进行层叠后加热、加压使之硬化，然后再利用粘合剂层叠又一个二级薄板，可通过这种循序渐进的方式进行干燥。

再比如，也可以在一个二级薄板61的上面形成粘合层3后，放置另一个二级薄板进行层叠，在另一个二级薄板的上面形成另一粘合层后，再放置又一个二级薄板进行层叠。通过这种方法制造一个堆叠62后，进行加热、加压使之硬化。

加热、加压是用于硬化的一种方法，也可以只采用加热、加压中的一种或通过自然干燥进行硬化。

所述加热温度最好为30～120℃，但只要其温度在能够提高硬化速度的常温以上，且低于使用膜的熔点即可，没有特别的限制。

施加的压力根据使用的绝缘体材质不同而有所不同，加压时，最好使层叠的堆叠62截面宽度的变化率保持在1～10%。

因此，按所述层叠方法，多个二级薄板61通过多个粘合层3、粘合层3a、粘合层3b……粘合在一起，从而制造一个堆叠62，堆叠62的截面呈多个导电体11按所定间距以多个列及多个行排列的形状。

如图6所示，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板制造方法中，切割阶段S4沿横向以所定距离垂直切割堆叠62，从而制造多个半导体检测板5。

具体而言，从堆叠62的形成有导电体11的一面开始，以所定间距进行平行于一面的垂直切割，并且可以利用激光或金属丝、刀刃等切割工具中的一种进行切割。

并且，所述垂直切割可在堆叠62的一侧按所定间距依次进行切割或在多个位置同时进行切割。

所述切割间距最好使半导体检测板5的厚度达到1～3mm，但也可以根据半导体检测板5的使用条件等各种因素调节切割间距。

如图7所示，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板经过切割阶段S4之后形成一个半导体检测板5，对所述半导体检测板5还可以进行镀敷（未图示）。

另外，本发明利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板包括第一层21a和第二层21b，所述第一层21a由截面呈四角形、沿Y轴方向具有所定长度的绝缘体构成；所述第二层21b由多个四角形导电体11构成，所述四角形导电体11每间隔一定距离便沿Z轴方向贯通有截面呈四角形的绝缘体（以粘合剂构成的粘合层），所述第二层21b 的Z轴方向高度和Y轴方向长度分别与所述第一层21a的高度和长度相同。所述第一层21a和第二层21b沿X轴方向以相间排列方式层叠，从而在整体上形成四角形的板。所述板的X轴向两端设有第一层21a。

如上所述，通过切割阶段S4制造的半导体检测板5的上面和下面的形状相同，侧面均由绝缘体形成。

另外，如图7的A1所示，形成有第一层21a及第二层21b。所述第一层21a的截面呈四角形，沿Y轴方向具有所定长度，并由绝缘体（膜）构成；所述第二层21b位于所述第一层21a的X轴方向侧面，其高度与所述第一层21a的Z轴向高度相同的截面呈四角形的绝缘体（粘合剂）构成。所述第二层21b上沿Z轴方向贯通有多个Z轴向高度相同、沿Y轴方向相隔所定距离的半导体11。

在所述第一层21a的X轴方向的侧面，所述第二层21b与第一层21a以相间排列方式层叠，X轴向的两端部形成有第一层21a。

如上所述，多个第一层21a与第二层21b以相间排列方式层叠，从而形成四角形半导体检测板5。

并且，所述第二层21b Y轴方向的两端不设置导电体11，侧面部总是由绝缘体构成。

如图7 中B3所示，形成于第二层21b的导电体11有可能偏向第一层21a方向，这是在制造半导体检测板5时，层叠阶段S3的粘合剂涂覆方法不同而造成的，即此时涂覆后的绝缘体（粘合剂）高度大于导电体11的高度。

如果以图7 中B3所示的形状进行层叠，形成图7 中B2所示的一个薄板，那么，与图7中A2相比，X轴方向上的导电体11之间的距离更大，这是由于虽然导电体11的厚度H1相同，但由粘合剂构成的粘合层的高度H2不同。

作为优选实施例，各导电体之间的间隔以10～50㎛，导电体的厚度H1 以5～30㎛为佳，但也可根据粘合层的厚度和金属薄板的厚度而发生变化，也可以对通过蚀刻形成的导电体上面进行部分蚀刻，以形成厚度更小的导电体。

为了防止露出于半导体检测板5上面及下面的导电体11腐蚀，可在切割阶段S4之后再经过镀敷阶段S5，对各导电体11的上、下面进行镀敷，经过镀敷阶段S5的半导体检测板5，其导电体11的上面和下面还包括有镀层。

所述镀敷阶段S5虽然对各半导体检测板5的整个外面进行镀敷，但由于导电体11之外的绝缘体（膜及粘合剂）不粘合镀敷材料，因此，不能进行镀敷。

因此，只会镀敷向外露出的各导电体11的上面和下面。

作为优选实施例，不接收外供电能，最好通过化学镀方法，借助还原剂的作用以自催化方式还原金属盐水溶液中的金属离子，析出被处理物表面上的金属。为了提高镀敷质量，也可以分第一次镀敷和第二次镀敷。第一次镀敷与第二次镀敷的镀敷材料可以相异，通过比较导电体的反应性（金属原子氧化后成为阳离子的倾向）来决定要镀敷的金属，并按照导电体11的反应性最高，其后依次是第一次镀敷金属、第二次镀敷金属的顺序，选用金属。

从而，可以根据金属的反应性防止镀敷后的导电体11表面发生腐蚀。

比如，使用Cu作为导电体11，当只进行第一次镀敷时，使用Au、Ag等反应性低于Cu的金属进行镀敷。

另外，使用Cu作为导电体11，当进行第一次镀敷和第二次镀敷时，使用Ni、Ag等反应性低于Cu的金属进行第一次镀敷后，使用反应性低于第一次镀敷时使用的金属的Pt、Au等进行第二次镀敷。

作为优选实施例，只进行第一次镀敷时，镀敷厚度最好为1～10㎛，如果进行第一次镀敷和第二次镀敷时，镀敷总厚度最好达到1～15㎛。

上述的说明仅是根据附图对本发明优选实施例进行的详细描述，但本发明保护范围并不限定于上述实施方式。在权利要求书和说明书及其附图所示的范围之内通过一些修改，可实现不同的实施方式，而这种修改应属于本发明的范围。

Claims

1.一种利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法，其特征在于：包括薄板制造阶段（S1），在绝缘性膜的一面粘贴导电性金属薄板而制造初级薄板；蚀刻阶段（S2），对所述初级薄板的金属薄板进行蚀刻，以形成至少两个线条，从而制造各线条状导电体相隔所定距离的二级薄板；层叠阶段（S3），层叠至少两个二级薄板，制造成一个堆叠；以及切割阶段（S4），以所定厚度垂直切割层叠的堆叠。

2. 根据权利要求1所述的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法，其特征在于：所述膜包括硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的至少一个。

3. 根据权利要求1所述的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法，其特征在于：在所述层叠阶段向形成有线条状导电体的二级薄板上面涂覆粘合剂，利用由所述粘合剂构成的粘合层层叠至少两个二级薄板。

4. 根据权利要求3所述的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法，其特征在于：所述粘合层包括硅、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡胶中的至少一个。

5. 根据权利要求1所述的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法，其特征在于：所述切割阶段之后还包括对检测板表面进行化学镀层以防止导电体氧化的镀敷阶段。

6. 根据权利要求1所述的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板的制造方法，其特征在于：所述金属薄板包括Cu、Au、Ag、Pt、Fe、Al、Ni、Mg、Pb、Zn、Sn、Co、Cr、Mn、C中的至少一个。

7. 一种利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板，其特征在于：包括由截面呈四角形、沿Y轴方向具有所定长度的绝缘体构成的第一层和Z轴方向高度和Y轴方向长度分别与所述第一层的高度和长度相同、并由至少两个四角形导电体构成的第二层，所述四角形导电体每隔所定间隔便沿Z轴方向贯通有截面呈四角形的绝缘体；所述第一层和第二层沿X轴方向以相间排列方式层叠，以在整体上形成四角形的板，所述板的X轴向两个端部设有第一层。

8. 根据权利要求7所述的利用粘合剂层叠金属薄板的半导体检测板，其特征在于：所述四角形导电体的上面和下面还包括有用于防止腐蚀的镀层。