TW201544816A - 使用微機電製程所製作之探針模組及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種使用微機電製程所製作之探針模組包括多根探針及至少一導線架。這些探針排列在同一平面上。至少一導線架具有至少一框架及多個握持部，這些握持部位在至少一框架上並握持這些探針。上述之導線架與這些探針在同一微機電製程中同時被製作完成，以利大量的探針進行後處理製程及出貨時可整齊排列。另外，移除上述之框架或者破壞上述之握持部，可取出探針。此種取針方法可以避免損傷探針，使探針在後續晶圓測試中避免影響測試結果。此外，一種探針模組的製作方法亦被提及。

Description

使用微機電製程所製作之探針模組及其製作方法

本發明是有關於一種探針模組及其製作方法，且特別是有關於一種使用微機電製程所製作之探針模組及其製作方法。

晶圓進行測試時，測試機台透過探針卡(probe card)接觸晶圓，並傳送測試訊號以獲取晶圓的電氣訊號。探針卡通常包含若干個尺寸精密的探針。晶圓測試時，藉由探針接觸待測物(device under test，簡稱DUT)上尺寸微小的銲墊(pad)或凸塊(bump)，傳遞來自於測試機台的測試訊號，並配合探針卡及測試機台的控制程序，達到量測晶圓的目的。隨著晶圓上的銲墊或凸塊間距越來越小，利用微機電技術製作出細微間距(Fine Pitch)應用的探針越來越風行。目前市售的微機電探針(MEMS Probe)包括彈簧針(pogo pin)、垂直挫屈針(Vertical buckling probe，又稱Cobra針)或C形針...等產品，主要是利用微機電技術可批次、大量生產的特性。

上述之細微間距探針，在探針製作完成後或者在探針電鍍外層合金的後處理過程中，或者在取針過程中，有時會傷害或遺失針體。再者，上述之細微間距探針在製作完成之後，進行探針產品的出貨及如何便於客戶取用探針...等都應是製作探針時的考量。美國專利第20080184559號、第6906540號及日本專利第2009-068966號中揭露，探針會隨著一輔助部分一起出貨。輔助部分與探針的本體相連，可避免各探針散落且不需耗費人工挑揀排列。然而，由於取用探針時需施加一外力以折斷輔助部分。故探針易因折斷輔助部分時的應力而變形或者損傷探針。

本發明提供一種以微機電製程所製作之探針模組，此探針模組可便於進行後處理製程(例如電鍍探針外層合金或電拋探針結構表面...等)、取針、檢視、出貨；且進行後處理製程、取針、檢視或出貨時，皆可以避免損傷探針。

本發明提供一種使用微機電製程所製作之探針模組的製作方法，利用上述之方法所製作出的探針模組可便於進行後處理製程(例如電鍍探針表面外層合金或電拋探針結構表面...等)、取針、檢視、出貨；且進行後處理製程、取針、檢視或出貨時，皆皆可以避免損傷探針。

本發明的一種以微機電製程所製作之探針模組包括多根探針及至少一導線架。這些探針排列在同一平面上。至少一導線 架具有至少一框架及多個握持部。這些握持部位在至少一框架上並握持這些探針。這些探針與至少一導線架在同一微機電製程中同時被製作完成。

本發明的一種使用微機電製程所製作之探針模組的製作方法包括：提供一基板。形成一第一圖案化犧牲層在基板上。電鑄形成多個下擋板於基板上，上述之下擋板和上述之第一圖案化犧牲層的圖案互補。形成一第二圖案化犧牲層在上述之第一圖案化犧牲層上。電鑄形成多個下間隔板於上述之下擋板上，上述之下間隔板和上述之第二圖案化犧牲層的圖案互補，上述之下間隔板連接上述之下擋板。形成一第三圖案化犧牲層在上述之第二圖案化犧牲層上。電鑄形成多個中間擋板於上述之下間隔板上，上述之中間擋板和上述之第三圖案化犧牲層的圖案互補，上述之中間擋板連接上述之下間隔板。形成一第四圖案化犧牲層在上述之第三圖案化犧牲層上。電鑄形成多個上間隔板於上述之中間擋板上，上述之上間隔板和上述之第四圖案化犧牲層的圖案互補，上述之上間隔板連接上述之中間擋板。形成一第五圖案化犧牲層在上述之第四圖案化犧牲層上。電鑄形成多個上擋板於上述之上間隔板上，上述之上擋板和上述之第五圖案化犧牲層的圖案互補，上述之上擋板連接上述之上間隔板。移除上述之第一圖案化犧牲層、第二圖案化犧牲層、第三圖案化犧牲層、第四圖案化犧牲層及第五圖案化犧牲層，其中上述之下擋板、下間隔板、中間擋板、上間隔板及上擋板形成多個握持部。其中於形成上述之中間擋板 的上述電鑄步驟中，同時形成上述之中間擋板及多根單層結構的探針，或者於所有上述電鑄步驟中，分別形成多根多層結構的探針的至少一部分，以構成完整的多層結構的探針，其中上述之握持部握持上述之探針。

基於上述，本發明的探針模組及其製作方法由於具有多層堆疊結構，在探針模組製作完成後，可同時完成導線架及多根探針，不需額外製程，非常便利。此外，可藉由導線架的握持部握持探針。且探針可以整齊排列在導線架上，不需耗費人工挑揀、亦可以縮短工時，也便於出貨檢視。再者，本發明之探針模組製作完成後，若欲進行後處理製程(例如電鍍探針表面外層合金或電拋探針結構表面...等)也便於批次處理。另外，本發明之探針模組於客戶端使用時，不需如同傳統模型片式需折斷輔助部取針，而是可以利用探針自體的彈性取出，或者是破壞導線架上的框架、或者是破壞導線架上的握持部，或是將導線架上的握持部設計為活門...等以取出探針。因此，使用本發明之探針模組，在取針時可以避免破壞、損傷探針本身，使探針在後續進行晶圓測試時，可保持探針的品質及可靠度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100a~100k、100-1~100-4‧‧‧探針模組

110、110a、110b‧‧‧探針

114、114a、114b‧‧‧彈性部

115‧‧‧針尖

116、116a‧‧‧針身

117‧‧‧針尾

120、120a~120k、120-1~120-4‧‧‧導線架

122、122a~122k、122-1~122-4‧‧‧框架

1221g‧‧‧窄化部

124、124a~124k、124-1~124-4‧‧‧握持部

1240、1240a、1240d~e、1240g~h、1240k‧‧‧下擋板

1242、1242a、1242d~e、1242g~h、1242k‧‧‧下間隔板

1244、1244a、1244d~e、1244g~h、1244k‧‧‧中間擋板

1246、1246a、1246d~e、1246g~h、1246k‧‧‧上間隔板

1248、1248a、1248d~e、1248g、1248h1~h2、1248k‧‧‧上擋板

12441、12441a、12441g、12441h‧‧‧側擋部

112、112a、112b‧‧‧末端

126c、126g、126h、126f‧‧‧導電夾持端

L1~L5‧‧‧第一圖案化犧牲層~第五圖案化犧牲層

d‧‧‧間距

g‧‧‧間隙

S‧‧‧基板

w‧‧‧厚度

圖1A是依照本發明的第一實施例的一種探針模組的示意圖。

圖1B是圖1A的A區域的放大圖。

圖1C繪示圖1B的探針兩末端之一與對應的握持部的位置關係。

圖1D繪示圖1B的探針兩末端與對應的兩握持部的位置關係。

圖1E至圖1H繪示探針模組框架具有多種開放式框架。

圖2A是依照本發明的第二實施例的一種探針模組的示意圖。

圖2B是依照本發明的第三實施例的一種探針模組的示意圖。

圖3是依照本發明的第四實施例的一種探針模組的示意圖。

圖4A是依照本發明的第五實施例的一種探針模組的框架與握持部連接關係的示意圖。

圖4B是依照本發明的第六實施例的一種探針模組的框架與握持部連接關係的示意圖。

圖5是依照本發明的第七實施例的一種探針模組的示意圖。

圖6A是依照本發明的第八實施例的一種探針模組的示意圖。

圖6B是一種破壞圖6A的框架以取出探針的示意圖。

圖6C是圖6A的探針模組沿線II-II的剖面圖。

圖6D是圖6A的探針模組沿線III-III的剖面圖。

圖7A是依照本發明的第九實施例的一種探針模組的示意圖。

圖7B是一種破壞圖7A的擋板以取出探針的示意圖。

圖7C是圖7A的探針模組沿線IV-IV的剖面圖。

圖7D是圖7A的探針模組沿線V-V的剖面圖。

圖8A是依照本發明的第十實施例的一種利用開口式活門取出探針的探針模組示意圖。

圖8B是圖8A的B區域的放大圖。

圖8C是依照本發明的第十一實施例的另一種利用開口式活門取出探針的探針模組示意圖。

圖9A至圖9D是依照本發明的一實施例的一種探針模組製造方法的剖面圖。

圖10A至圖10E是依照本發明的一實施例的一種探針模組製造方法的各電鑄層的立體圖。

圖11A至圖11E是依照本發明的另一實施例的一種探針模組製造方法的各電鑄層的立體圖。

圖1A是依照本發明的第一實施例的一種探針模組100的示意圖。圖1B是圖1A的A區域的放大圖。本發明的探針模組皆是以微機電製程(Micro electro mechanical systems；MEMS)所製作之，其中探針模組中之探針為可彈性變形之金屬結構(例如垂直挫屈針或彈簧針...等)，且相鄰的探針排列在同一平面上，合先述明。請同時參考圖1A及圖1B，本實施例的探針模組100包括多根探針110及至少一導線架120。這些探針110與導線架120可在同一微機電製程中同時被製作完成。導線架120具有至少一框架122 及多個握持部124。握持部124位在框架122上並握持對應的探針110。框架122可為導電材質，便於進行電化學處理時對探針110進行通電。此外，毎一根探針110僅與對應的握持部124接觸且可以在對應的握持部124內移動，但不會與對應的握持部124固定之。請繼續參考圖1A，毎一根探針110具有一針尖115及相對方向的一針尾117，這些握持部124分別對應並握持每一根探針110的針尖115及針尾117，使得每一根探針110可以被握持在導線架120上而不會脫落。每一根探針110被握持在導線架120上使得在後處理製程時，例如是進行電鍍、化學鍍、蝕刻電解、絕緣等處理...等，可以便於整個探針模組100一起被處理。也因此整個探針模組100便於取用、檢視、或出貨。此外，導線架120可為矩形，亦可為其他形狀，例如圓形或橢圓形。而這些探針110擺放在導線架120上可被設計成特定方式，例如平行排列、併排排列或輻射狀排列；此外，這些探針110的擺放方向亦可以被設計，例如探針可以錯位擺放。不以限制本發明。

要再說明的是，倘若圖1A的探針模組100是處於靜置狀態時，探針110的兩末端112有可能會與對應的握持部124之間均留有間距(如圖1C所示)；亦有可能探針110的兩末端112不會與對應的握持部124之間均留有間距，應視實際情況而定。圖1C繪示圖1B的探針兩末端之一與對應的握持部的位置關係。請繼續參考圖1C，握持部124內的間距d的距離可以是相同、或者間距d的距離亦可以是不同，可視實際設計需求而定，只要讓探針110 可以在對應的握持部124內移動，且不會自對應的握持部124脫落即可。更詳細而言，請繼續參考圖1B及圖1C，握持部124包括下擋板1240、下間隔板1242、中間擋板1244、上間隔板1246及上擋板1248。下間隔板1242疊設在下擋板1240上。中間擋板1244疊設在下間隔板1242上，在本實施例中，中間擋板1244並具有兩側擋部12441。上間隔板1246疊設在中間擋板1244上。上擋板1248疊設在上間隔板1246上。其中下擋板1240、下間隔板1242、中間擋板1244(包含兩側擋部12441)、上間隔板1246及上擋板1248限制對應的探針110的末端112的移動。也就是說，探針110的兩末端112會分別接觸握持部124，但不會分別固定在握持部124中。更詳細而言，請繼續參考圖1C，在X-Y平面上，探針110的每個末端112與對應的下擋板1248、對應的兩個側擋部12441及對應的上擋板1240之間均留有間距d，以保持探針110的兩末端112僅接觸握持部124而非與握持部124結構連接的狀態，所以探針110的兩末端112可在握持部124內的空間裡於前後左右及上下的方向略微移動，且握持部124可以防止探針110脫落。

圖1D繪示圖1B的探針兩末端與對應的兩握持部的位置關係。請再參考圖1A至圖1D，在X-Y平面上，由於探針110的兩末端112四周有上擋板1248、下擋板1240及兩對側擋部12441所限制，故探針110可以在握持部124中略微移動，且探針124不會自對應的握持部124中脫落。請繼續參考圖1D，探針110的 兩末端112與對應的中間擋板1244及對應的兩個側擋部12441之間均留有間距d(Z軸方向)，而預留的這些間距d(Z軸方向)，主要是讓探針110利用自體彈性自導線架120取出時，讓探針110兩末端112在握持部124中有間距d可以移動。

本發明的探針模組可以有幾種不同的取針方式；一種是利用探針自體彈性取出探針；一種是破壞導線架上的握持部或框架，使得探針脫離握持部以取出探針；一種是將導線架上的握持部設計為活門，使得探針脫離握持部以取出探針。

請繼續參考圖1A至圖1D，探針模組100中的探針110是一種利用微機電製程所製作的垂直挫屈針，為單層結構。探針110的針身116更具有一彈性部(挫屈結構)114。實際操作，當要自探針模組100中取出探針110時，例如可以利用探針110自體彈性取出探針。首先可以夾取探針110兩末端112的其中一端不論是夾取針尾117或針尖115皆可(在圖1A中是夾取針尾117)，接著，將探針110沿箭頭方向，即是朝針尖115的方向移動，使探針110沉入握持部124預留如圖1C與圖1D的間距d內，接著施力使探針110自體彈性收縮變形，便可使探針110兩末端112的其中一端脫離握持部124(在圖1A中是針尾117先脫離握持部124)，接著再將探針110相對的另一末端112自對應的握持部124中取出(在圖1A中是再將針尖115自握持部124中取出)，便可完成取針的動作。由於是利用探針110本身的彈性取針，因此可以避免破壞、損傷探針110本身。故可保持在後續晶圓測試時探針 110本身的可靠度。需留意的是，探針110並不限於圖1A的箭頭方向取出，特此說明。要特別說明的是，在本實施例中，亦可以破壞導線架120上的握持部124或框架122，使得探針110脫離握持部124以取出探針110，例如可以將框架122的至少兩部分在製造時可以設計成結構強度較低，可以方便斷開的部位(如圖6B的窄化部1221g所示)，不以限制本發明。

本發明的框架可以為開放式框架或封閉式框架，不以限制本發明。在圖1A中，探針模組100的框架122是封閉式框架，例如四邊形框架，框架122之內側相對的兩側具有這些握持部124，這些握持部124分別對應並握持每一根探針110的針尖115及針尾117。相較於圖1A的框架122是封閉式框架，圖1E至圖1H繪示探針模組的多種開放式框架。請參考圖1E，探針模組100-1的框架122-1可以為C字形框架。請參考圖1F，探針模組100-2的框架122-2可以為I字形框架。請參考圖1G，探針模組100-3的框架122-3可以為多個水平I字形框架。請參考圖1H，探針模組100-4的框架122-4可以為多個垂直I字形框架。當然地，上述之探針模組100-1~100-4、探針110(包含末端112與彈性部114)、導線架120-1~120-4、框架122-1~122-4與握持部124-1~124-4之發明特徵、探針110之取出方式，皆如上述第一實施例所揭露者，在此容不贅述。要說明的是，後續所揭露之實施例，亦可以使用開放式框架，不以限制本發明。

圖2A是依照本發明的第二實施例的一種探針模組100a 的示意圖。圖2A類似於圖1A的實施例，不同的地方在於圖2A的探針110a是一種利用微機電製程所製作的彈簧針，為單層結構。在本第二實施例中，探針模組100a、探針110a(包含末端112a與彈性部114a)、導線架120a、框架122a與握持部124a之發明特徵、探針110a之取出方式，皆如上述第一實施例所揭露者，在此容不贅述。

圖2B是依照本發明的第三實施例的一種探針模組100b的示意圖。圖2B類似於圖1A、圖2A的實施例，不同的地方在於圖2B的探針110b是一種利用微機電製程所製作的彈簧針，為多層結構。在本第三實施例中，探針模組100b、探針110b(包含末端112b與彈性部114b)、導線架120b、框架122b與握持部124b之發明特徵、探針110b之取出方式，皆如上述第一與第二實施例所揭露者，在此容不贅述。

圖3是依照本發明的第四實施例的一種探針模組的示意圖。圖3類似於圖1A的實施例，不同的地方在於圖3的探針模組100c具有多層的框架122c與多層的導電挾持端126c。請參考圖3，在本實施例中，探針模組100c的導線架120c具有兩層的框架122c，進一步，導線架120c更具有兩層的導電夾持端126c，上述之導電夾持端126c分別與對應的一個框架122c互相連接。要說明的是，導電夾持端126c進一步可以適於在後處理製程，例如在探針110表面上電鍍合金時夾持或者是在移動探針模組100c時夾持，不以限制本發明。當然地，如第6A圖所示，導電夾持端126g 亦可為單層結構，可以視實際需求而定。在本第四實施例中，探針模組100c、探針110(包含末端112與彈性部114)、導線架120c、框架122c與握持部124c之發明特徵、探針110之取出方式，皆如上述第一至第三實施例所揭露者，在此容不贅述。

圖4A是依照本發明的第五實施例的一種探針模組的框架與握持部連接關係的示意圖。圖4B是依照本發明的第六實施例的一種探針模組的框架與握持部連接關係的示意圖。請參考圖4A與圖4B，在第五實施例與第六實施例的探針模組100d、100e的導線架120d、120e中，握持部124d、124e包括多個結構層，握持部124d、124e分別包括下擋板1240d、1240e與下間隔板1242d、1242e與中間擋板1244d、1244e與上間隔板1246d、1246e與上擋板1248d、1248e。由於本發明的框架可以與握持部的結構層中的至少一層是一體成型完成的。因此，如圖4A所示，框架122d可與下擋板1240d是一體成型製成的；或是如圖4B所示，框架122e可與中間擋板1244e是一體成型製成的。也就是說，使用者可依需求厚度或材料選擇，決定框架要與握持部的任一結構層一體成型製成之，本發明對此不加以限制。需要特別說明的是，也因為如此，本發明的探針模組及其製作方法由於具有多層堆疊結構，所以本發明之探針模組製作完成後，探針與導線架(包括框架及握持部)也同時被完成，其中探針為可彈性變形之金屬結構，例如可以為垂直挫屈針(如圖1A所示)或彈簧針(如圖2A或圖2B所示)...等，不以限制本發明。

圖5是依照本發明的第七實施例的一種探針模組的示意圖。圖5類似於圖2A、圖3的實施例，不同的地方在於圖5的探針模組100f的導電夾持端126f更可以同時連接多個框架122f，在本實施例中的兩個導電夾持端126f的兩端分別連接兩個獨立的框架122f，藉以便於處理更大量的探針110a。在本第七實施例中，探針模組100f、探針110a(包含末端112a與彈性部114a)、導線架120f、框架122f與握持部124f之發明特徵、探針110a之取出方式，皆如上述第一至第四實施例所揭露者，在此容不贅述。

在以下敘述中，將說明其他型式之破壞探針模組的導線架上的至少一框架或多個握持部，藉此取出探針的實施例。

圖6A是依照本發明的第八實施例的一種探針模組的示意圖。圖6B是一種破壞圖6A的框架以取出探針的示意圖。圖6C是圖6A的探針模組沿線II-II的剖面圖。圖6D是圖6A的探針模組沿線III-III的剖面圖。請同時參考圖6A至圖6D，在本實施例中，探針模組100g具有多根探針110a及一導線架120g。導線架120g具有一框架122g、一導電挾持端126g及多個握持部124g。在此實施例中，毎一根探針110a也是分別被兩個握持部124g握持住，使得每一根探針110a可以被握持在導線架120g上而不會脫落。更詳細而言，對應同一根探針110a的兩握持部124g，每一個握持部124g包括下擋板1240g(其大小等同於上擋板1248g且位於對應的上擋板1248g的下方)、下間隔板1242g、中間擋板 1244g、上間隔板1246g及上擋板1248g。下間隔板1242g疊設在下擋板1240g上。中間擋板1244g疊設在下間隔板1242g上並具有多個側擋部12441g，其中兩相鄰的側擋部12441g從探針110a的左右兩側限制探針110a相對於框架122g的位置。上間隔板1246g疊設在中間擋板1244g上。上擋板1248g疊設在上間隔板1246g上，其中下擋板1240g、下間隔板1242g、兩相鄰的側擋部12441g、上間隔板1246g、及上擋板1248g限制對應的探針110a相對於框架122g的移動。在此要特別說明的是，在本實施例中的上擋板1248g及下擋板1240g的位置及形狀不同於前述實施例。在前述如圖1A的實施例中，上擋板1248及下擋板1240位於框架122的邊上，且多個握持部124之間彼此分離。然而，在本實施例中，這些上擋板1248g及這些下擋板1240g(位於對應的上擋板1248g的下方)為複數個長條狀，以適當距離彼此分離，也可以有效地將探針110a握持在導線架120g上。此外，在本實施例中，框架122g更可以具有一窄化部1221g，可由窄化部1221g破壞框架122g使得探針110a可以脫離所對應的兩個握持部124g。也就是說，框架122g的窄化部1221g結構強度較低，故可將探針模組100g由框架122g的窄化部1221g斷開，即可解除了原本由握持部124g限制探針110a的移動。此時，探針110a可自由取用。由於是在框架122g施力斷開，因此也可以避免使探針110a損傷而影響探針110a的品質。要說明的是，在圖6A的實施例中，由於握持部124g的設計是可暴露出探針110a的兩末端112a，故在探針 110a未於探針模組100g中取出時，即可以在探針模組100g上方便地檢查探針110a的兩末端112a。

圖7A是依照本發明的第九實施例的一種探針模組的示意圖。圖7B是一種破壞圖7A的擋板以取出探針的示意圖。圖7C是圖7A的探針模組沿線IV-IV的剖面圖。圖7D是圖7A的探針模組沿線V-V的剖面圖。請同時參考圖7A至圖7D，在本實施例中，探針模組100h具有多根探針110a及一導線架120h。導線架120h具有一框架122h、一導電挾持端126h及多個握持部124h。在本實施例中，是由兩個不同尺寸的上擋板1248h1、1248h2、多個下擋板1240h、多個側擋部12441h、多個上間隔板1246h及多個下間隔板1242h，藉以構成這些握持部124h。這些探針110a被這些上擋板1248h1、1248h2、這些下擋板1240(位於上擋板1248h1、1248h2下方)、這些側擋部12441h、這些上間隔板1246h及這些下間隔板1242h握持在框架122h上，所以探針110a不會掉落或脫離框架122h。在本實施例中，上擋板1248h1及上擋板1248h2的寬度不同。下間隔板1242h疊設在下擋板1240h上。中間擋板1244h疊設在下間隔板1242h上並具有上述的側擋部12441h。上間隔板1246h疊設在中間擋板1244h上。上擋板1248h疊設在上間隔板1246h上。當然地，上擋板及下擋板的設計不以限制本發明。當使用者要取出探針110a時，只要移除位於探針110a上的上擋板1248h1及1248h2即可取出探針110a。由於是破壞上擋板1248h1及1248h2取針，因此可以避免損傷探針110a，故不 會影響探針110a的品質。當然地，本實施例也可以在探針110a未於探針模組100h中取出時，即可以在探針模組100h上方便地檢查探針110a的兩末端112a。

圖8A是依照本發明的第十實施例的一種利用開口式活門取出探針的探針模組示意圖。圖8B是圖8A的B區域的放大圖。圖8C是依照本發明的第十一實施例的另一種利用開口式活門取出探針的探針模組示意圖。請參考圖8A，在本實施例中，探針模組100i具有多根探針110及一個導線架120i。導線架120i具有一個框架122i及多個握持部124i。毎一探針110的兩末端112分別被一個握持部124i握持住，使得每一探針110可以被握持在導線架120i上而不會脫落。握持部124i可設計為開口式的活門。握持部124i環繞探針110，且握持部124i具有一間隙g，施力使間隙g變形而使得探針110移出握持部124i。也就是說，握持部124i側面略呈C字型，C字型處的間隙g小於探針110的厚度w，使得握持部124i可限制對應的探針110移動。如圖8A所示，握持部124i可握持在探針110的兩端。相較於圖8A及圖8B的實施例的探針模組100i，如圖8C所示的實施例的探針模組100j，導線架120j具有框架122j及多個握持部124j，而握持部124j也可握持在探針110的中段(即針身116)。當使用者欲取針時，只要施力使活門變形。當活門的間隙g比探針110的厚度w大時，探針110即可脫離活門的限制而可自由移動。由於是利用活門變形取針，故也可以避免傷害探針110本體，因此也不會影響探針110的品 質，更可以方便檢視探針。要說明的是，由上述之實施例可以瞭解到除了利用探針本身彈性取針或是破壞導線架之框架、握持部取針之外、亦可以使用開口式活門取出探針，且利用開口式活門取出探針，亦可以依照需求將具有一間隙之握持部，設計握持在探針的不同部位上，只要上述之具有一間隙之握持部可以握持住探針，讓探針可以在對應的握持部內移動，且不會自對應的握持部脫落即可。

本發明的探針模組製作方法由於具有多層堆疊結構，在探針模組製作完成後，可同時完成導線架及多根探針。以及要特別說明的是，上述之探針可為單層結構或多層結構的探針，其中單層結構的探針是和中間擋板同時形成的，而在探針模組完成後，即同時完成導線架及多根單層結構的探針；其中多層結構的探針則是在製作探針模組的每一步驟時，形成至少一部分，而在探針模組完成後，即同時完成導線架及多根多層結構的探針。

圖9A至圖9D是依照本發明的一實施例的一種探針模組製造方法的剖面圖，為沿著圖2A中的線I-I的剖面。圖10A至圖10E是依照本發明的一實施例的一種探針模組製造方法的各電鑄層的立體圖，以單層的彈簧針為例。請同時參考圖9A至圖9D及圖10A至圖10E。本發明單層結構探針的探針模組製作方法如下。首先，提供基板S。形成一第一圖案化犧牲層L1在基板S上，如圖9A所示。舉例來說，犧牲層可以為光阻，光阻利用微影製程加以圖案化。或者，犧牲層可以為高分子材料，高分子材料利用熱 壓、雷射加工或機械加工加以圖案化。或者，犧牲層可以為金屬，金屬利用微影與電鑄或是微影與蝕刻加以圖案化。接著，電鑄形成多個下擋板1240a於基板S上，這些下擋板1240a和第一圖案化犧牲層L1的圖案互補，如圖9B所示。這裡所描述的圖案互補是指，在基板S上形成第一圖案化犧牲層L1後，接著經由電鑄將材料填入第一圖案化犧牲層L1的多個開口(即是填入第一圖案化犧牲層L1以外的區域)，以形成這些下擋板1240a，使得這些下擋板1240a的形狀分別與第一圖案化犧牲層L1的這些開口的形狀相同，也因此這些下擋板1240a和第一圖案化犧牲層L1的圖案互補。圖10A為第一個電鑄步驟，為電鑄的多個下擋板1240a的立體圖。舉例來說，電鑄的這些下擋板1240a及第一圖案化犧牲層L1在必要時可以進行研磨，使這些下擋板1240a及第一圖案化犧牲層L1的厚度調整到所需的精密尺寸。要再特別說明的是，本發明所說的電鑄需要使用金屬基板或在非導體基板上先製作一金屬層。

本發明的探針模組的製造方法的重點即是，接下來重複上述形成犧牲層及電鑄的製程，即可完成所需之探針模組。如圖9C所示，繼續形成一第二圖案化犧牲層L2在第一圖案化犧牲層L1上。電鑄形成多個下間隔板1242a於這些下擋板1240a上，這些下間隔板1242a和第二圖案化犧牲層L2的圖案互補，且這些下間隔板1242a連接這些下擋板1240a。圖10B為第二個電鑄步驟，是電鑄多個下間隔板1242a連接於這些下擋板1240a上的立體 圖。請繼續參考圖9C，形成一第三圖案化犧牲層L3在第二圖案化犧牲層L2上。電鑄形成多個中間擋板1244a在這些下間隔板1242a上，這些中間擋板1244a和第三圖案化犧牲層L3的圖案互補，這些中間擋板1244a連接這些下間隔板1242a。圖10C為第三個電鑄步驟，是電鑄多個中間擋板1244a連接於這些下間隔板1242a上的立體圖。在此要特別說明的是，在此實施例中，框架122和這些中間擋板1244a及這些單層結構的探針110a是同時在此步驟形成的。

請繼續參考圖9C，形成一第四圖案化犧牲層L4在第三圖案化犧牲層L3上。電鑄形成多個上間隔板1246a於這些中間擋板1244a上，這些上間隔板1246a和第四圖案化犧牲層L4的圖案互補，這些上間隔板1246a連接這些中間擋板1244a。圖10D為第四個電鑄步驟，是電鑄這些上間隔板1246a連接於這些中間擋板1244a上的立體圖。請繼續參考圖9C，形成一第五圖案化犧牲層L5在第四圖案化犧牲層L4上。電鑄形成多個上擋板1248a於這些上間隔板1246a上，這些上擋板1248a和第五圖案化犧牲層L5的圖案互補，這些上擋板1248a連接這些上間隔板1246a。圖10E為第五個電鑄步驟，是電鑄這些上擋板1248a連接於這些上間隔板1246a上的立體圖。

請參考圖9D，移除第一圖案化犧牲層L1、第二圖案化犧牲層L2、第三圖案化犧牲層L3、第四圖案化犧牲層L4及第五圖案化犧牲層L5，其中下擋板1240a、下間隔板1242a、中間擋板 1244a、上間隔板1246a及上擋板1248a形成握持部124a，接著移除基板S，完成探針模組的製作。此時，探針模組的成品如圖10E的探針模組100a。在本實施例中，是以單層的彈簧針為例，且可同時完成單層的彈簧針和導線架(包括框架122a及握持部124a)的製作。

更詳細而言，可於探針模組製作方法中任一電鑄步驟時，同時形成至少一框架122a，其中至少一框架122a及這些握持部124a形成至少一導線架120a。也就是說，由於本發明的握持部124a具有多個結構層，所以框架122a可選擇性地與握持部124a的任一個或多個結構層一體成型之。同樣地，也可於任一電鑄步驟時，同時形成至少一導電夾持端，例如圖3的多層(兩個)導電夾持端126c、例如圖5的單層(兩個)導電夾持端126f或例如圖6A的單層(一個)導電夾持端126g。上述之框架或導電挾持端之實施方式，不以限制本發明。

圖11A至圖11E是依照本發明的另一實施例的一種探針模組製造方法的各電鑄層的立體圖。請參考圖11A至圖11E，在本實施例中，探針110b為多層的彈簧針且框架122k為多層結構。如圖11A所示，電鑄形成下擋板1240k時，同時形成多層結構探針110b的一部分。如圖11B所示，電鑄形成下間隔板1242k時，同時形成多層結構探針110b的另一部分及框架122k的一部分。如圖11C所示，電鑄形成中間擋板1244k時，同時形成多層結構探針110b的另一部分及框架122k的另一部分。如圖11D所示， 電鑄形成上間隔板1246k時，同時形成多層結構探針110b的另一部分及框架122k的另一部分。如圖11E所示，電鑄形成上擋板1248k時，同時形成多層結構探針110b的另一部分。至此，完成探針模組100k的製作。其中，下擋板1240k、下間隔板1242k、中間擋板1244k、上間隔板1246k及上擋板1248k形成握持部124k。在本實施例中，探針110b為五層結構的彈簧針，且框架122k為三層結構。本發明的探針模組100k製作方法由於具有多層堆疊結構，因此可將探針110b和導線架120k(包括框架122k及握持部124k)的製程整合在一起，同時完成製作。

綜上所述，本發明的探針模組製作完成後，可藉由導線架上的握持部握持各探針，使得探針不會由導線架脫落。探針整齊排列在導線架上，不但不需耗費人工挑揀排列，故可縮短工時，也便於出貨檢視。再者，在探針製作完成後，若欲進行後處理製程(例如在探針表面上鍍合金時)也便於批次處理。導線架更具有導電夾持端，導電夾持端連接至框架。導電夾持端適於在後處理製程(例如在探針表面上鍍合金時)夾持或者在移動整批探針時夾持。導電夾持端更可以同時連接多個導線架的框架，使進行後處理製程時便於處理更大量的探針。另外，於客戶端使用時，不需如同傳統模型片式需折斷取針。可以利用探針本身的彈性取出，或者破壞導線架的框架(或握持部)以取針或者將握持部設計為活門以取針。因此，可以避免破壞、損傷探針本身。使探針在後續進行晶圓測試時，可保持探針的品質及可靠度。本發明探 針模組的導線架和多根探針是利用同一製程同時製作完成，不需額外製程，非常便利。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧探針模組

110‧‧‧探針

112‧‧‧末端

114‧‧‧彈性部

115‧‧‧針尖

116‧‧‧針身

117‧‧‧針尾

120‧‧‧導線架

122‧‧‧框架

124‧‧‧握持部

Claims (19)

1. 一種以微機電製程所製作之探針模組，包括：多根探針，排列在同一平面上；以及至少一導線架，具有至少一框架及多個握持部，其中該些握持部位在該至少一框架上並握持該些探針，並且該些探針與該至少一導線架在同一微機電製程中同時被製作完成。
2. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中該至少一框架為開放式框架或封閉式框架。
3. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些探針為可彈性變形之金屬結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些探針僅與對應的該握持部接觸且可在對應的該握持部內移動。
5. 如申請專利範圍第4項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些探針具有一針尖及相對方向的一針尾，該些握持部分別對應並握持每一該些探針的該針尖及該針尾。
6. 如申請專利範圍第5項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中該至少一框架為一四邊形框架，該至少一框架之內側相對的兩側具有該些握持部，該些握持部分別對應並握持每一該些探針的該針尖及該針尾。
7. 如申請專利範圍第4項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些握持部環繞對應的該探針，且每一該些握持 部具有一間隙，而施力使該間隙變形以允許每一該些探針移出被環繞對應的該握持部。
8. 如申請專利範圍第4項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中破壞該些握持部或該至少一框架使得該些探針脫離該些握持部。
9. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些握持部包括：至少一下擋板；至少一下間隔板，疊設在該至少一下擋板上；至少一中間擋板，疊設在該至少一下間隔板上，並具有至少一側擋部；至少一上間隔板，疊設在該至少一中間擋板上；以及至少一上擋板，疊設在該至少一上間隔板上，其中該至少一下擋板、該至少一下間隔板、該至少一中間擋板、該至少一上間隔板及該至少一上擋板限制對應的該探針的移動。
10. 如申請專利範圍第9項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些探針的厚度係等同於該至少一中間擋板的厚度。
11. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些握持部握持對應該探針的至少一部分。
12. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些握持部包括多個結構層，且該至少一框架 與該些結構層之至少一層是一體成型。
13. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中該至少一導線架更具有至少一導電夾持端，且該至少一導電夾持端連接至該至少一框架。
14. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中該至少一框架為單層結構或多層結構。
15. 如申請專利範圍第1項所述之以微機電製程所製作之探針模組，其中每一該些探針為單層結構或多層結構。
16. 一種使用微機電製程所製作之探針模組的製作方法，包括：提供一基板；形成一第一圖案化犧牲層在該基板上；電鑄形成多個下擋板於該基板上，該些下擋板和該第一圖案化犧牲層的圖案互補；形成一第二圖案化犧牲層在該第一圖案化犧牲層上；電鑄形成多個下間隔板於該些下擋板上，該些下間隔板和該第二圖案化犧牲層的圖案互補，該些下間隔板連接該些下擋板；形成一第三圖案化犧牲層在該第二圖案化犧牲層上；電鑄形成多個中間擋板於該些下間隔板上，該些中間擋板和該第三圖案化犧牲層的圖案互補，該些中間擋板連接該些下間隔板；形成一第四圖案化犧牲層在該第三圖案化犧牲層上； 電鑄形成多個上間隔板於該些中間擋板上，該些上間隔板和該第四圖案化犧牲層的圖案互補，該些上間隔板連接該些中間擋板；形成一第五圖案化犧牲層在該第四圖案化犧牲層上；電鑄形成多個上擋板於該些上間隔板上，該些上擋板和該第五圖案化犧牲層的圖案互補，該些上擋板連接該些上間隔板；以及移除該第一圖案化犧牲層、該第二圖案化犧牲層、該第三圖案化犧牲層、該第四圖案化犧牲層及該第五圖案化犧牲層，其中該些下擋板、該些下間隔板、該些中間擋板、該些上間隔板及該些上擋板形成多個握持部，其中於形成該些中間擋板的上述電鑄步驟中，同時形成該些中間擋板及多根單層結構的探針，或者於所有上述電鑄步驟中，分別形成多根多層結構的探針的至少一部分，以構成完整的該些多層結構的探針，其中該些握持部握持該些探針。
17. 如申請專利範圍第16項所述之使用微機電製程所製作之探針模組的製作方法，其中於任一電鑄步驟時，同時形成至少一框架，其中該至少一框架及該些握持部形成至少一導線架。
18. 如申請專利範圍第16項所述之使用微機電製程所製作之探針模組的製作方法，其中於任一電鑄步驟時，同時形成至少一導電夾持端。
19. 如申請專利範圍第16項所述之使用微機電製程所製作之 探針模組的製作方法，其中該第一圖案化犧牲層、該第二圖案化犧牲層、該第三圖案化犧牲層、該第四圖案化犧牲層及該第五圖案化犧牲層為光阻、高分子材料或金屬。