TW202322928A - 增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，包括有：一離型層、一清潔層及一基板；其中，該離型層位於該清潔層之一面上，該離型層可為一貼附於該清潔層一面上之離型膜，或是一塗佈在該清潔層一面上之矽膠塗層(silicone coating)；該基板位於該清潔層之另一面上，該清潔層中設置有一清潔材料，該清潔材料係由複數粒研磨粒組成，各該研磨粒係由複數粒清潔顆粒所組成，該清潔層係矽膠材質，該清潔層係在該基板上與該清潔材料經一體成型，或是在成型該清潔層後再藉由黏著方式與該基板接合；藉此，當探針穿刺該清潔層的過程，透過該清潔層的材質與該清潔層中之該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒，增加清潔力地將探針表面髒污刮落，並且利用矽膠本身自帶負電荷及親油的特性，將探針的髒污轉移到清潔層上。

Description

增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法
本發明係一種增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，尤指一種探針清潔片及該探針清潔片的製造方法。
按，在電子元件的測試中(如：最終測試(final test；FT)或晶圓針測(chip probing；CP)，但不限上述)，常需藉由探針(probe pin)進行電性的量測。然後，若探針上有雜質或刮痕(scratch)，可能會影響電子元件的測試結果。
透過將探頭尖端刺入諸如壓克力樹脂、聚氨酯樹脂之類的清潔部件來去除異物的方法是已知的。然而，該方法的缺點是：清潔部件的碎片會成新的異物粘附到探針的尖端，或者在穿刺時探針的尖端被損壞，往往導致探針的尖端過度磨損或是無法清潔。
為了解決上述問題，開發了一種用於清潔探針卡的清潔片並在市場上銷售(由Nihon Micro Coating Co.Ltd.製造，商品名稱“MIPOX”)，其結構為具有聚氨酯基層，良好的緩衝性能，在基層的一個表面上有含有細磨料粉末的拋光層和在另一表面上的粘合劑層。由於該粘合劑層，清潔片可以粘附在基板，例如：矽晶片上使用。具體而言，當清潔片粘附在基 板上並適合具有與半導體晶片相同的形狀和尺寸時，可以使探針與清潔片的拋光層表面因為下壓接觸以去除異物。
作為用於去除附著在探針尖端的異物的清潔片，例如，日本專利註冊號3072423和日本專利公開號11-238768公開了一種用於清潔探針尖端的清潔片。包括：表面固定有細磨粉的清潔薄膜、設置在清潔薄膜下方的彈性片和設置在彈性片下方的基板。這些參考文獻還公開了一種用於清潔探針尖端的清潔片，其結構包括：代替具有固定在表面上的細磨料粉末的清潔薄膜，用於清潔的硬質金屬薄膜，該硬質金屬薄膜使表面變得粗糙，彈性片材的材料有矽橡膠和聚氨酯橡膠。
然而，該等習用探針清潔片，無法在常溫、高溫環境下、或在低溫環境下使用，且無法緩衝性的半導體檢查，無法輕柔、高效地清潔探針的前端。
由此可見，上述習用物品仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。
有鑑於此，本案發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
本發明之目的，在提供一種增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，係用於透過與清潔層的接觸去除粘附到探針尖端及側邊的異物以進行清潔。不僅在常溫和高溫環境下也能在低溫環境下使用，表現出充分緩衝性的半導體檢查，能夠輕柔、高效地清潔探針的前端。
根據上述之目的，本發明之增加清潔力之探針清 潔片及該探針清潔片之製造方法，其主要係包括有：一離型層、一清潔層及一基板；其中，該離型層位於該清潔層之一面上，該離型層可為一貼附於該清潔層一面上之離型膜，或是一塗佈在該清潔層一面上之矽膠塗層(silicone coating)；該基板位於該清潔層之另一面上，該清潔層中設置有一清潔材料，該清潔材料係由複數粒研磨粒組成，各該研磨粒係由複數粒清潔顆粒所組成，該清潔層係矽膠材質，該清潔層係在該基板上與該清潔材料經一體成型，或是在成型該清潔層後再藉由黏著方式與該基板接合；藉此，當探針穿刺該清潔層的過程，透過該清潔層的材質與該清潔層中之該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒，增加清潔力地將探針表面髒污刮落，並且利用矽膠本身自帶負電荷及親油的特性，將探針的髒污轉移到清潔層上。
為便 貴審查委員能對本發明之目的、形狀、構造裝置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：
10:離型層
20:清潔層
21:研磨粒
211:清潔顆粒
30:基板
40:探針
41:髒污
第1圖為本發明增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法之剖面示意圖。
第2、3圖為本發明增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法之連續使用示意圖。
第4圖為本發明增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法之製造方塊示意圖。
本發明係有關一種「增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法」，請參閱第1、2、3圖所示，本發明之增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，其中增加清潔力之探針清潔片主要係包括有：一離型層10、一清潔層20及一基板30。
其中，該離型層10位於該清潔層20之一面上，該離型層10可為一貼附於該清潔層20一面上之離型膜，或是一塗佈在該清潔層20一面上之矽膠塗層(silicone coating)，主要用途在於出貨時保護產品表面。
該基板30位於該清潔層20之另一面上，該清潔層20中設置有一清潔材料，該清潔材料係由複數粒研磨粒21組成，各該研磨粒21係由複數粒清潔顆粒211所組成，該清潔層20係矽膠(矽氧樹脂)材質，該清潔層20係在該基板30上與該清潔材料經一體成型，藉以節省客戶黏貼時間及防止高溫條件下黏著層產生氣泡及剝離問題，或是在成型該清潔層20後再藉由黏著方式與該基板30接合。
藉上述構件之組成，當探針40穿刺該清潔層20的過程，透過該清潔層20的材質與該清潔層20中之該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒211，增加清潔力地將探針40表面髒污41刮落，並且利用矽膠本身自帶負電荷及親油的特性，將探針40的髒污41轉移到清潔層20上。
復請參閱第1、2、3圖所示，該基板30可為一玻璃纖維板、一塑膠板、一石無鉛板、或一金屬板。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒211經過表面處理，藉以增加研磨材料與矽膠之間的交聯力，以避免研磨材料在清潔過程中發生剝離而掉落。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒211的粒徑為2μm至5μm的細磨 料粉末。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒211，其材質可為一氧化鋁、一氮化矽、一氮化硼、一碳化矽、一碳化硼或一金剛石組成，其中至少一種無機細粉。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔層20可為一矽膠材質，其矽氧樹脂可為一環氧樹脂、一聚氨酯樹脂或一壓克力樹脂。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔層20之矽膠材質，可為一泛用型、一高反撥型、一高強度型、一泛用型及高壽命型混合，或一泛用型、高壽命型及高強度型三種混合，不同款矽膠對於探針40穿刺的耐受及包覆程度皆有不同，因此需要利用不同材質的特性，採用複合式設計而非使用單一材料。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔層20之矽膠材質，該泛用型與高壽命型混合比例分別從0：1到1：1，最佳條件是1：1，此比例在成本與清潔次數之間能達到平衡。
復請參閱第1、2、3圖所示，該清潔層20之各該研磨粒21之矽膠與該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒211之比例可為1：2~1：4，以提高清潔效率。
復請參閱第1、2、3圖所示，該離型層10貼附於該清潔層20一面上之離型膜，可為一優質紙、一玻璃紙等紙基材料、一塗有矽酮等離型劑的紙基材料、一聚乙烯層壓的紙質、一聚乙烯薄膜或一聚丙烯薄膜。
復請參閱第1、2、3圖所示，若在150~200℃環境使用時，該清潔層20與該基板30採用黏貼方式，背膠容易因為高溫而產生氣泡或位移，當產生氣泡時將會造成清潔片表面不平整，因此採用一體成形的方式，也就是將該清潔層20直接在該基板30上成型，藉以解決黏貼所造成的問題。
原理：因為矽膠可被穿刺，當探針40穿刺過矽膠 表面時，含有研磨材料的矽膠會包覆住探針40，藉由兩者之間的摩擦將探針40表面的髒污41從探針40分離，此摩擦力來自於矽膠及研磨材料的複合體，然後利用矽膠本身帶有負電荷及親油的特性，將髒污41或是油漬轉移到矽膠表面及跟探針40接觸面上，而因為研磨材料是填充在彈性體中，直接對於探針40的研磨力則需要依靠研磨材料的填充比例來做控制，若填充比例高，矽膠硬度及研磨力會增加，但也會產生探針40尖端磨損及掉粉的風險；反之，則會造成清潔力的不足。
復請參閱第1、2、3圖所示，混合使用不同型號的矽膠在於：
1.調整探針40穿刺的阻力。
2.增加矽膠穿刺後的回復力，當回復力提升時，同一位置可被穿刺多次，相對其它產品每穿刺一次後需要位移一次，可因此降低客戶的成本。
請參閱第1、4圖所示，本發明之增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，其中探針清潔片之製造方法包括：
1、將矽膠與研磨細粉透過專用機進行混練形成混煉膠，以形成高密度清潔層。
2、使該混煉膠成型一高密度清潔層。
3、將高密度清潔層粉碎及研磨成粉末，其中研磨粉末粒徑係為0.05~0.2mm。
4、將矽膠與研磨細粉透過專用機進行混練形成混煉膠，以形成清潔層。
5、將混煉膠裁切合適的尺寸置放在基板30上，然後放入模具內成型，使該清潔層20一體成型於該基板30上。
6、於矽膠表面上塗佈離型層10。
本發明所提供之增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，與前述習用技術相互比較時，更具有下 列之優點：
1、目前市售清潔片大多以高分子聚合材料內添加研磨材料為主，為了增加清潔效果而需要將研磨材料增加，但是隨著高分子聚合材料內的填料(研磨材料)增加時，分子間的聚合力將會下降，當探針在同一位置反覆穿刺時，會因為分子斷鍵而造成掉屑的問題。由於矽膠本身帶有負電荷、親油性、彈性及可被壓縮性，但是不耐穿刺，因而利用這些特性來作為本發明的基礎，也就是如何讓探針可以穿刺過清潔層，然後將探針表面髒污轉移到矽膠。
2、增加清潔力：研磨粒21被純矽膠所包覆，當探針40穿刺過研磨粒21時，受到研磨粒21外圍矽膠壓縮的限制，會讓研磨粒21不會繼續外擴，而增加對探針的包覆性。
3、減少清潔層厚度：當填充比例增加時，需要採用結構二&三的設計，因此需要有一定的厚度。
4、降低掉粉的風險：因為使用純矽膠包覆研磨粒21，可以降低研磨粒21掉落的風險。
綜合上所述，本發明之增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，確實具有前所未有之創新構造，其既未見於任何刊物，且市面上亦未見有任何類似的產品，是以，其具有新穎性應無疑慮。另外，本發明所具有之獨特特徵以及功能遠非習用所可比擬，所以其確實比習用更具有其進步性，而符合我國專利法有關發明專利之申請要件之規定，乃依法提起專利申請。
以上所述，僅為本發明最佳具體實施例，惟本發明之構造特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在本發明領域內，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
10:離型層
20:清潔層
21:研磨粒
211:清潔顆粒
30:基板

Claims (11)

  1. 一種增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，其增加清潔力之探針清潔片包括：
    一清潔層，該清潔層中設置有一清潔材料，該清潔材料係由複數粒研磨粒組成，各該研磨粒係由複數粒清潔顆粒所組成，該清潔層係矽膠材質(矽氧樹脂)；
    一離型層，該離型層位於該清潔層之一面上，該離型層係為一貼附於該清潔層一面上之離型膜，或是一塗佈在該清潔層一面上之矽膠塗層(silicone coating)；及
    一基板，該基板位於該清潔層之另一面上，該清潔層係在該基板上與該清潔材料經一體成型，或是在成型該清潔層後再藉由黏著方式與該基板接合；
    其中，當探針穿刺該清潔層的過程，透過該清潔層的材質與該清潔層中之該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒，增加清潔力地將探針表面髒污刮落，並且利用矽膠本身自帶負電荷及親油的特性，將探針的髒污轉移到清潔層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該基板係選自一玻璃纖維板、一塑膠板、一石無鉛板、及一金屬板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒經過表面處理。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒的粒徑為2μm至5μm的細磨料粉末。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之增加清潔力之探針清潔 片，其中該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒，其材質係選自一氧化鋁、一氮化矽、一氮化硼、一碳化矽、一碳化硼及一金剛石組成，其中至少一種無機細粉。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該清潔層之矽膠材質係選自一環氧樹脂、一聚氨酯樹脂及一壓克力樹脂。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該清潔層之矽膠材質，係選自一泛用型、一高反撥型、一高強度型、一泛用型及高壽命型混合，及一泛用型、高壽命型及高強度型三種混合。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該清潔層之矽膠材質，該泛用型與高壽命型混合比例分別從0：1到1：1。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之增加清潔力之探針清潔片，其中該清潔層之各該研磨粒之矽膠與該清潔材料內含之研磨材料的複數粒清潔顆粒之比例係為1：2~1：4。
  10. 一種增加清潔力之探針清潔片及該探針清潔片之製造方法，其該探針清潔片之製造方法包括：
    1、將矽膠與研磨細粉透過專用機進行混練形成混煉膠，以形成高密度清潔層；
    2、使該混煉膠成型一高密度清潔層；
    3、將高密度清潔層粉碎及研磨成粉末；
    4、將矽膠與研磨細粉透過專用機進行混練形成混煉膠，以形成清潔層；
    5、將混煉膠裁切合適的尺寸置放在基板上，然後放入模具內成型，使該清潔層一體成型於該基板上；
    6、於矽膠表面上塗佈離型層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之該探針清潔片之製造方法，其中研磨粉末之粒徑係為0.05~0.2mm。
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