TW201639056A

TW201639056A - 利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板及其製造方法

Info

Publication number: TW201639056A
Application number: TW105119299A
Authority: TW
Inventors: 尹璟燮
Original assignee: 硅谷股份公司
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-11-01
Also published as: WO2015147438A1; TW201546923A; TWI570825B; CN105122437A; KR101435459B1; JP2016536567A

Abstract

本發明涉及用於半導體檢測的半導體檢測板，更為詳細地，涉及一種在金屬薄板上粘貼膜，製造初級薄板，對所述初級薄板的金屬薄板進行蝕刻、層疊後，垂直切割從而製造的，利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板及其製造方法。而且，本發明包括：薄板製造步驟，在導電性金屬薄板上粘貼絕緣性膜，從而製造初級薄板；蝕刻步驟，對所述初級薄板的金屬薄板進行蝕刻，以形成多個線條，從而製造在各線條上的導電體相隔有規定間距的二級薄板；層疊步驟，層疊多個所述二級薄板，從而製造一個堆疊；切割步驟，以預定厚度切割所述層疊的堆疊。

Description

利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板及其製造方法

本發明涉及利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板及其製造方法，更為詳細地，涉及一種在金屬薄板上粘貼膜，製造初級薄板，對所述初級薄板的金屬薄板進行蝕刻、層疊後，垂直切割製造的，利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板及其製造方法。

半導體製造中，通常檢查半導體的電氣性能，從而對半導體製造上有無異常進行確認，在將為能夠與半導體元件的端子電接觸而形成的半導體測試插座插入於半導體元件與檢測電路板之間的狀態下，執行檢查。另外，半導體測試插座除了應用於半導體元件的檢測，還應用於半導體元件製造過程中的老化（Burn-In）測試。

隨著半導體元件的集成化技術的發達及小型化的趨勢，半導體元件的端子，即引線的大小及間隔也呈現微型化趨勢，從而有必要開發一種更加小巧地形成測試插座的導電圖案之間的間距的方法。因此，以現有彈針式（Pogo）半導體測試插座測試集成化半導體元件存在很多局限。

再者，半導體測試插座的用於電連接的端子或探頭直接與半導體接觸的過程中，具有致使微小、變薄的半導體從實體層面受損的問題，而目前為止使用的電極之間最小間隔是250㎛，因此具有更為縮小化的間隔。

為了解決上述問題而提出的技術，廣泛使用下述技術，即在以彈性材質的矽材料而所製造的矽本體上，以垂直方向形成沖孔圖案後，在被沖孔的圖案內部填充導電粉末，從而形成導電圖案的技術。

但是填充導電粉末的方法，由於半導體檢測板的耐久性低劣，使形成導電體的粉末脫離，致使具有可反復使用的次數低下的問題。

另外，為了製作半導體檢測板的微小間距，雖然研製出交叉層疊導電薄板與絕緣薄板後，以數十微米的微小厚度垂直切割，再次層疊後，垂直切割的方法，但如果以微小的厚度進行垂直切割，則會由於單薄厚度具有使導電體從本來的位置脫離的問題，很難進行切割的問題。

為了解決如上所述的問題而提出的本發明的目的在於提供一種利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板，由於不使用導電粉末，從而使耐久性提高。

本發明的另一目的在於提供一種利用黏合劑層疊合金屬薄板的半導體檢測板，其使各導電體之間的距離具有數十微米的間距。

本發明的另一目的在於提供一種利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法，其與借助現有的層疊方法的製造方法相比，以更加簡單的工序進行製造。

為實現上述的目的，提供根據本發明的一種利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法，其包括：薄板製造步驟S1，在絕緣性膜的一面粘貼導電性金屬薄板，從而製造初級薄板；蝕刻步驟S2，對所述初級薄板的金屬薄板進行蝕刻，以形成多個線條，從而製造在各線條上的導電體相隔有預定間距的二級薄板；層疊步驟S3，層疊多個所述二級薄板，從而製造一個堆疊；切割步驟S4，以預定厚度切割所述層疊的堆疊。

所述膜包括矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的至少任意一個。

所述層疊步驟，向形成有線條上的導電體的二級薄板上部塗覆黏合劑，利用以所述黏合劑構成的黏合層層疊多個二級薄板。

所述黏合層包括矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的至少任意一個。

還包括鍍敷步驟，在所述切割步驟之後，對檢測板表面進行化學鍍（electroless plating），從而防止導電體的氧化。

所述金屬薄板包括Cu、Au、Ag、Pt、Fe、Al、Ni、Mg、Pb、Zn、Sn、Co、Cr、Mn、C中的至少任意一個。

如上所述，根據本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板，具有由於利用金屬薄板的層疊，使導電體具有高耐久性的效果。

而且，本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板，由於導電體之間的距離能夠具有數十微米的微小間距，具有可適用于更為集成化成的半導體的效果。

並且，本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法，能夠以比與借助現有層疊方法的製造方法，更加簡單的工序進行製造，因此具有提高生產率及品質的問題。

下面，結合附圖詳細說明本發明最佳實施例。

第1圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法的流程圖。第2圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中薄板製造步驟的立體圖。第3圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中蝕刻步驟的立體圖。第4圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中層疊步驟的塗覆黏合劑的立體圖。第5圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中層疊步驟的層疊的立體圖。第6圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中切割步驟的立體圖。第7圖是表示本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板的立體圖。

如第1圖所示，本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法分為薄板製造步驟S1、蝕刻步驟S2、層疊步驟S3、切割步驟S4進行，其包括：薄板製造步驟S1，在絕緣性膜粘貼導電性金屬薄板，從而製造初級薄板；蝕刻步驟S2，對所述初級薄板的金屬薄板進行蝕刻，以形成多個線條，從而製造在各線條上的導電體相隔有預定間距的二級薄板；層疊步驟S3，層疊多個所述二級薄板，從而製造一個堆疊；切割步驟S4，以預定厚度切割所述層疊的堆疊。

另外，還可以包括鍍敷步驟（未圖示），在切割步驟S4後，對導電體的露出面進行鍍敷處理。

另外，在所述薄板製造步驟S1中的粘貼及層疊步驟S3中，層疊係通過黏合劑或底漆進行粘貼及層疊，所述黏合劑或底漆只要硬化後呈現絕緣性即可，無特別限制。

如第2圖所示，本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中，薄板製造步驟S1在膜2的一面噴射黏合劑10或底漆（以下稱為黏合劑）後，通過所述黏合劑把金屬薄板1粘貼在膜2的一面。

作為優選實施例，所述黏合劑10的塗覆方法可適用塗覆、印刷、噴射中的任意一種方法進行塗覆，優選地，塗覆量滿足形成1~50㎛厚度的量。

而且，所述黏合劑應選擇硬化後呈現絕緣性的，為了得到更高的絕緣性，進一步包括矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的任意一個或將矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的任意一個作為黏合劑用途，以液狀進行塗覆。

並且，所述膜2可以適用包括矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的任意一個，所述金屬薄板1可適用包括Cu、Au、Ag、Pt、Fe、Al、Ni、Mg、Pb、Zn、Sn、Co、Cr、Mn、C中的至少任意一個。

如同上述的膜2及金屬薄板1通過黏合劑製造成為一個初級薄板60，為了調節所述初級薄板60的厚度或提高所述膜2與金屬薄板1之間的黏合力，可以利用軋輥30或壓力機（未圖示）對初級薄板60的上、下面施壓。

作為優選實施例，為了獲得更小的導電體之間的間距，優選地所述膜2使用具有1~100㎛厚度的膜，但也可以根據需要（使用用途及檢測端子間距）使用具有1~5000㎛的厚度的膜2。

此外，為了獲得更精細的導電體，優選地所述金屬薄板1使用具有1~100㎛厚度的膜，但也可以根據需要（使用用途及終端厚度）使用具有1~5000㎛的厚度的金屬薄板1。

另外，另一實施例中，除了用如上述利用黏合劑的粘貼外，而能夠通過如同PVD(Physical Vapor Deposition)和CVD(Chemical Vapor Deposition)等沉積方法，在膜2的一面沉積黏合金屬薄板1。

如第3圖所示，本發明的利用黏合劑層疊黏合金屬薄板的半導體檢測板製造方法中，蝕刻步驟S2在構成初級薄板60的膜2和金屬薄板1中，對金屬薄板1進行蝕刻，從而加工成二級薄板，更為詳細地，對位於初級薄板一面的金屬薄板1進行蝕刻，製造具有多個條線條（Line）形狀的導電體11，而具有線條形狀的多條導電體11以規定間距相互間隔。

作為優選實施例，優選地，對金屬薄板1進行蝕刻，讓所述導電體11之間的間距與膜2的厚度1~50 ㎛相同的長度形成間隔。即，使所述導電體11之間的距離與膜2的厚度相同，從而可隨著膜2的厚度而改變。

而且，優選地，以初期金屬薄板1的厚度大小進行蝕刻，以不讓各導電體11相互接觸，位於末端的金屬薄板1如同A，全部進行蝕刻，以讓末端的導電體11與下部的絕緣體21末端相隔規定距離、位於內側。

作為優選實施例，更為優選地，以利用鐳射50的方法說明了蝕刻方法，但也可以在將要形成導電體11的部分包覆光致抗蝕劑，利用化學腐蝕方法（蝕刻），去除導電體11形成部位之外的部分，從而提高生產率。如圖所示，可以利用鐳射50去除導形成電體11之外的部分的方法。

另外，通過調節蝕刻間距，可以調節導電體11之間的間隔(Pitch)，如果利用鐳射進行蝕刻，則通過根據鐳射的入射角度形成具有四邊形之外的梯形、平行四邊形、三角形截面的導電體11，並且可以利用多條鐳射50迅速地蝕刻更寬的範圍。

如第4圖或第5圖所示，利用本發明的黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中層疊步驟以塗覆黏合劑從而形成黏合層，之後進行層疊的順序構成。

更為詳細地，層疊步驟S3的黏合劑塗覆係如同在第4圖中的401部分中的圖示，在位於二級薄板61一面的導電體11上面塗覆黏合劑10，從而形成黏合層3，更詳細地，如第4圖中的402部分所示，能夠以形狀(A)或形狀(B)形成黏合層3。

作為優選實施例，所述黏合劑10的塗覆方法可適用塗覆、印刷、噴射中的任意一種。優選地，如果是402部分的形狀(A)的情況下，則黏合劑10的塗覆層量使形成與導電體11的厚度相同的塗覆黏合劑10，如果是第4圖的402部分的形狀(B)的情況下，則黏合劑10的塗覆層量使高於導電體11厚度的塗覆量塗覆黏合劑10。

如第5圖所示，本發明的利用黏合劑層疊黏合金屬薄板的半導體檢測板製造方法中層疊步驟S3的層疊如下。利用黏合層3，層疊多個二級薄板，使與二級薄板的上面形成平行，從而形成一個堆疊62，使得讓二級薄板達到規定的高度。

更為詳細地，層疊步驟S3，把由膜2與導電體11構成的多個二級薄板61作為黏合劑，利用該黏合劑構成的多個黏合層3，進行層疊，反覆在上述中與第4圖一併進行說明的，在膜2的一面中，在通過塗覆黏合劑而形成的黏合層3上部，粘貼其他膜2a，以在其他膜2a的上部形成黏合層3a的方法，將膜2a、黏合層3a、膜2b、黏合層3b…進行層疊之後，層疊在最上層再黏合一層膜2c，結束層疊作業。

另外，在上述中與第4圖一併進行說明的，也可以以層疊形成有黏合層3的多個二級薄板61後，再黏合一層膜2c，結束層疊作業。

另外，在所述層疊步驟中或層疊步驟後，可以進行黏合層的加壓或乾燥。

比如，可以次序性的方法進行乾燥，在一個二級薄板61的上面，形成黏合層3後，放置另一二級薄板進行層疊後加熱、加壓、使之硬化後，再次利用黏合劑層疊又一二級薄板，可通過上述方法進行乾燥。

如果舉出另一例，能夠製造一個堆疊62後，進行加熱、加壓，使之硬化。即為在一個二級薄板61的上面，形成黏合層3後，放置另一二級薄板進行層疊，在另一二級薄板的上面形成另一黏合層後，再放置又一二級薄板進行層疊的方式。

另外，加熱、加壓只是用於硬化的一種方法，可以只使用加熱、加壓中的任意一種或利用自然條件乾燥進行硬化。

另外，優選地，所述加熱溫度為30~120℃，但只要是能夠提高硬化速度的常溫以上的溫度，且滿足所使用膜的熱熔點以下溫度，則沒有特殊限制。

另外，加壓的壓力依據使用的絕緣體材料而有所不同，優選地，層疊的堆疊62的截面的寬幅施壓時，在變化率1~10%以內進行施壓。

因此，按所述層疊方法，多個二級薄板61通過多個黏合層3、黏合層3a、黏合層3b、…進行黏合，從而製造為一個堆疊62，堆層62具有多個導電體11按規定間隔以多個列及多個行而進行排列的形狀的截面。

如第6圖所示，本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中，切割步驟S4按橫向規定間隔進行垂直切割堆疊62，從而製造多個半導體檢測板5。

更為具體地，從堆疊62的形成有導電體11的一面開始，隔有規定間隔，進行垂直切割，以平行於一面，而切割方法可以利用鐳射或金屬絲、刀刃等切割工具中的任意一個進行切割。

另外，所述垂直切割，可在堆疊62的一側按規定間隔依次進行切割或在多個位置同時進行切割。

作為優選實施例，所述切割間距優選地，使半導體檢測板5厚度成為1~3mm的方式進行切割，但也可以考慮半導體檢測板5的使用條件等，也可以按各種條件調節切割間隔，從而進行製造。

如第7圖所示，本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板經切割步驟S4之後，製造成一個半導體檢測板5，對所述半導體檢測板5還可以補充進行鍍敷步驟（未圖示）。

另外，本發明提供一種利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板，其具有：第一層21a，在四邊形的截面，以沿著Y軸方向具有預定長度的絕緣體構成；第二層21b，以多個四邊形導電體11構成，其中所述四邊形導電體11在每個預定間隔，沿著Z軸方向貫通四邊形截面的絕緣體（以黏合劑構成的黏合層），而所述四邊形截面的絕緣體具有與第一層21a沿著Z軸方向相同的高度，與沿著Y軸方向相同的長度。

所述第一層21a與第二層21b按X軸方向形成交叉層疊，從而在整體上形成四邊形的板。

第一層21a位於所述板的X軸兩個末端部。

如同上述，通過切割步驟S4製造的半導體檢測板5的上面和下面的形狀相同，側面部均由絕緣體形成。

另外，如同第7圖之A1部分，形成有第一層21a及第二層21b，其中所述第一層21a，以四邊形的截面形狀、按Y軸方向具有規定長度、由絕緣體（膜）構成，而所述第二層21b，則以在所述第一層21a的X軸方向側面，具有與所述第一層21a的Z軸高度相同的高度的，由四邊形截面的絕緣體（黏合劑）而構成，並且所述第二層21b被具有同一Z軸高度的多個導電體11、按Y軸方向隔有規定間隔的方式按Z軸方向形成貫通。

沿著所述第一層21a的X軸方向上的側面，交叉層疊第二層21b與第一層21a，X軸兩個末端部形成有第一層21a。

如上所述，多個第一層21a與第二層21b交叉層疊，從而形成四邊形半導體檢測板5。

另外，所述第二層21b的Y軸方向的兩個末端部不形成導電體11，側面部總是由絕緣體構成。

另外，如第7圖之B3部分所示，形成於第二層21b的導電體11能夠具有傾向於第一層21a方向的形狀，這由半導體檢測板5製造過程中的層疊步驟S3的黏合劑塗覆方法而形成，即為塗覆了高度高於導電體11的絕緣體（黏合劑）。

另外，如第7圖之B3部分進行層疊，從而形成如第7圖之B2部分的一個薄板形狀時，與第7圖之A2部分相比，比X軸方向上的導電體11之間的間隔大，這是由於雖然導電體11的厚度H1相同、但黏合劑構成的黏合劑高度H2相互不同的原因。

作為優選實施例，優選地，各導電體之間的間隔為10~50㎛、導電體的厚度H1為5~30㎛，但可能因可按黏合層的厚度和金屬薄板的厚度而發生變化，也可以在蝕刻過程中，對導電體的上面進行部分蝕刻，形成厚度更微小的導電體。

另外，能夠在切割步驟S4之後進行的鍍敷步驟S5中，為了防止露出於半導體檢測板5的上面及下面的導電體11腐蝕，對各導電體11的上、下面進行鍍敷，進行鍍敷步驟S5後的半導體檢測板5在導電體11的上面和下面還包括有鍍層。

另外，所述鍍層步驟S5雖然對各半導體檢測板的整個外面進行鍍敷，但由於導電體11之外的絕緣體（膜及黏合劑）不黏合鍍敷材料，從而能夠形成鍍敷。

從而只會鍍敷露出的各導電體11的上、下面。

作為優選實施例，不接收從外部供應的電能，優選地，進行化學鍍，其利用還原劑的力量以自催化從而還原金屬鹽水溶液中的金屬，在被處理物的表面析出金屬。為了獲得更好的鍍敷品質，也可以分第一次鍍敷和第二次鍍敷分步進行。

另外，第一次鍍敷與第二次鍍敷的鍍敷材料可以相異，通過比較導電體11的反應性（金屬原子氧化，從而欲成為陽離子的傾向），來決定將要鍍敷的金屬，以導電體11的反應性最高、再來是第一次鍍敷金屬、第二次鍍敷金屬的順序，使用反應性低的金屬。

從而，按金屬的反應性，具有可以防止鍍敷後的導電體11表面腐蝕的效果。

比如，作為導電體11使用Cu，且只進行第一次鍍敷時，使用Au、Ag等反應性低於Cu的金屬進行鍍敷。

另外，作為導電體11使用Cu，且進行第一次鍍敷和第二次鍍敷時，第一次鍍敷使用Ni、Ag等反應性低於Cu的金屬進行第一次鍍敷後，第二次鍍敷使用Pt、Au等反應性低於第一次鍍敷的金屬進行鍍敷。

作為優選實施例，只進行第一次鍍敷時，優選地，鍍敷厚度為1~10㎛，如果進行第一次鍍敷和第二次鍍敷，則讓鍍敷的總厚度達到1~15㎛。

如同上述，本發明參照附圖，以優選實施例為中心進行了說明，對於所屬於本領域的普通技術人員而言，從上述說明在不脫離本發明的範圍的情況下，能夠進行各種變更是顯而易見的。因此本發明的範圍應借助敘述的權利要求書進行解釋，以包含如此的各種變形的例子。

1‧‧‧金屬薄板
2、2a、2b、2c‧‧‧膜
3、3a、3b‧‧‧黏合層
5‧‧‧半導體檢測板
10‧‧‧黏合劑
11‧‧‧導電體
30‧‧‧軋輥
50‧‧‧鐳射
60‧‧‧初級薄板
61‧‧‧二級薄板
62‧‧‧堆疊
S1～S4‧‧‧步驟
21a‧‧‧第一層
21b‧‧‧第二層
(A)、(B) ‧‧‧形狀
H1‧‧‧厚度
H2‧‧‧高度

第1圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法的流程圖。

第2圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中薄板製造步驟的立體圖。

第3圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中蝕刻步驟的立體圖。

第4圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中層疊步驟的塗覆黏合劑的立體圖。

第5圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中層疊步驟的層疊的立體圖。

第6圖是表示本發明利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板製造方法中切割步驟的立體圖。

第7圖是表示本發明的利用黏合劑層疊金屬薄板的半導體檢測板的立體圖。

S1~S4‧‧‧步驟

Claims

一種利用黏合劑層疊金屬薄板的一半導體檢測板製造方法，其中，包括：一薄板製造步驟S1，在絕緣性之一膜的一面粘貼導電性之一金屬薄板，從而製造一初級薄板；一蝕刻步驟S2，對該初級薄板的該金屬薄板進行蝕刻，以形成複數個線條，從而製造在各該複數個線條上的複數個導電體相隔有規定間距的一二級薄板；一層疊步驟S3，層疊複數個該二級薄板，從而製造一堆疊；以及一切割步驟S4，以預定厚度切割層疊的該堆疊。
如申請專利範圍第1項所述之利用黏合劑層疊金屬薄板的一半導體檢測板製造方法，其中該膜包括矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的至少任意一個。
如申請專利範圍第1項所述之利用黏合劑層疊金屬薄板的一半導體檢測板製造方法，其中該層疊步驟係為向形成有線條上的該複數個導電體的該二級薄板上部塗覆一黏合劑，以及利用以該黏合劑構成的一黏合層層疊複數個該二級薄板。
如申請專利範圍第3項所述之利用黏合劑層疊金屬薄板的一半導體檢測板製造方法，其中該黏合層包括矽、聚氨酯、PI、PET、PEN、PE、PP、PT、橡膠中的至少任意一個。
如申請專利範圍第1項所述之利用黏合劑層疊金屬薄板的一半導體檢測板製造方法，其進一步包括一鍍敷步驟，在該切割步驟之後，對該半導體檢測板表面進行化學鍍，從而防止該複數個導電體的氧化。
如申請專利範圍第1項所述之利用黏合劑層疊金屬薄板的一半導體檢測板製造方法，其中該金屬薄板包括Cu、Au、Ag、Pt、Fe、Al、Ni、Mg、Pb、Zn、Sn、Co、Cr、Mn、C中的至少任意一個。