TW202328690A - 導電接觸探針以及具有其之測試元件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種藉由在導電接觸探針的端部配置彈性部來防止對與導電接觸探針接觸的連接對象施加過大的壓力的導電接觸探針以及具有其之測試元件。

Description

導電接觸探針以及具有其之測試元件

本發明是有關於一種導電接觸探針以及具有其之測試元件。

圖1是概略性地示出根據先前技術的探針卡（1）的圖。

一般而言，探針卡（1）包括以下來構成：電路基板（2）、配置於電路基板（2）的下側的空間轉換器（3）以及配置於空間轉換器（3）的下側的探針頭（7）。

探針頭（7）包括多個探針（7）、以及配置有供探針（7）插入的導引孔洞的導引板（5、6）。探針頭（7）包括上部導引板（5）及下部導引板（6），且上部導引板（5）及下部導引板（6）藉由間隔件固定設置。探針（7）為在上部導引板（5）及下部導引板（6）之間進行彈性變形的結構，且採用此種探針（7）來構成垂直型探針卡（1）。

半導體元件的電特性試驗是藉由使半導體晶圓（W）接近形成有多個探針（7）的探針卡（1）並使各探針（7）與檢測對象（半導體晶圓（W））上的對應的電極墊（WP）接觸來執行。

另一方面，近來在對大型積體電路（large scale integration，LSI）晶片進行檢測等時，產生流通高頻率電流的情況。然而，若在探針（7）與空間轉換器（3）之間或探針（7）與檢測對象之間產生與連接對象的間隙，則會產生火花，從而產生探針（7）及連接對象被火花損壞的問題。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

（專利文獻1）註冊編號第10-1913355號 註冊專利公報

發明所欲解決之課題

本發明是為了解決上述先前技術的問題點而提出，本發明的目的在於提供一種藉由使導電接觸探針的至少一端部保持與連接對象始終接觸的狀態從而可防止產生火花的導電接觸探針以及具有其之測試元件。

另外，本發明的目的在於提供一種藉由在導電接觸探針的至少一端部配置彈性部從而防止對與導電接觸探針接觸的連接對象施加過大的壓力的導電接觸探針以及具有其之測試元件。

解決課題之手段

為了達成本發明的目的，根據本發明的測試元件包括：導電接觸探針，一端部與測試元件的連接墊接觸，且另一端部與檢測對象的連接墊接觸，以對所述檢測對象進行檢測；以及導引板，具有供所述導電接觸探針插入的導引孔，在將所述導引板設置在所述測試元件側的狀態下，所述一端部在所述導引板的連接墊與所述測試元件的連接墊之間具有彈性部，以使所述一端部被所述測試元件的連接墊加壓而壓縮變形，且使所述一端部保持與所述測試元件的連接墊始終接觸的狀態。

另外，所述導引板包括：上部導引板；以及下部導引板，與所述上部導引板隔開配置，所述導電接觸探針在所述上部導引板與所述下部導引板之間在側方向上彈性變形。

另外，所述導電接觸探針在縱方向上具有長度，在橫方向上具有寬度，且在縱方向及橫方向的直角方向上具有厚度，包括所述彈性部的一端部的厚度與所述導電接觸探針的除了所述彈性部之外的其餘厚度相同。

另外，所述彈性部為由在厚度方向上具有貫通的內部空間且在整體上包圍所述內部空間的柱部形成的密閉型彈性部。

另外，所述彈性部為由在厚度方向上具有貫通的內部空間且上部或側部被切開而部分地包圍所述內部空間的柱部形成的開放型彈性部。

另一方面，根據本發明的導電接觸探針是一端部與測試元件的連接墊接觸且另一端部與檢測對象的連接墊接觸以對所述檢測對象進行檢測的導電接觸探針，其中在將所述導電接觸探針設置在所述測試元件側的狀態下，所述一端部在所述導引板的連接墊與所述測試元件的連接墊之間具有彈性部，以使所述一端部被所述測試元件的連接墊加壓而壓縮變形，且使所述一端部保持與所述測試元件的連接墊始終接觸的狀態。

另外，所述一端部由具有內部空間的密閉型彈性部形成。

另外，所述一端部由具有內部空間的密閉型彈性部以及在所述彈性部的上部以平面構成的接觸平面部形成。

另外，所述一端部由具有內部空間且上部被切開而具有至少兩個以上的接觸部位的彈性部形成。

另外，所述一端部由具有內部空間且上部被切開而具有至少兩個以上的接觸部位的彈性部與在所述彈性部的上部以平面構成的接觸平面部形成。

另外，所述一端部由具有內部空間而側部被切開的彈性部形成。

另外，所述一端部包括較導引孔洞的大小形成得大以使所述一端部不能通過所述導引板的所述導引孔洞的止擋棱，且所述彈性部位於所述止擋棱上部。

另外，所述導電接觸探針藉由在所述導電接觸探針的厚度方向上積層多個金屬層來形成。

另外，所述導電接觸探針包括配置於其側面的微細溝槽。

發明的效果

本發明提供一種藉由使導電接觸探針的至少一端部保持與連接對象始終接觸的狀態從而可防止產生火花的導電接觸探針以及具有其之測試元件。

另外，本發明提供一種藉由在導電接觸探針的至少一端部配置彈性部從而防止對與導電接觸探針接觸的連接對象施加過大的壓力的導電接觸探針以及具有其之測試元件。

以下的內容僅例示發明的原理。因此即便未在本說明書中明確地進行說明或圖示，相應領域的技術人員亦可實現發明的原理並發明包含於發明的概念與範圍內的各種裝置。另外，本說明書所列舉的所有條件部用語及實施例在原則上應理解為僅是作為明確地用於理解發明的概念的目的，並不限制於如上所述特別列舉的實施例及狀態。

所述的目的、特徵及優點藉由與附圖相關的下文的詳細說明而進一步變明瞭，因此在發明所屬的技術領域內具有通常知識者可容易地實施發明的技術思想。

將參考作為本發明的理想例示圖的剖面圖及/或立體圖來說明本說明書中記述的實施例。為了有效地說明技術內容，對該些附圖所示的膜及區域的厚度等進行誇張表現。例示圖的形態可因製造技術及/或公差等變形。因此，本發明的實施例並不限於所示的特定形態，亦包括根據製造製程生成的形態的變化。在本說明書中使用的技術用語僅用於說明特定的實施例，不旨在限定本發明。除非上下文另有明確規定，否則單數的表達包括複數的表達。在本說明書中，應理解的是，「包括」或「具有」等用語欲指定存在本說明書所記載的特徵、數字、步驟、動作、構成要素、零部件或對其等進行組合，不預先排除一個或一個以上的其他特徵或數字、步驟、動作、構成要素、零部件或對其等進行組合的存在或附加可能性。

以下，參照附圖對本發明的較佳實施例具體地進行說明。以下在對各種實施例進行說明時，即使實施例不同，為了方便起見亦對執行相同功能的構成要素賦予相同的名稱及相同的參考編號。另外，為了方便起見，將省略已經在其他實施例中說明的構成及操作。

根據本發明較佳各實施例的導電接觸探針可為配置於施加電以確認檢測對象是否不良的測試元件並在與檢測對象進行電接觸、物理接觸以傳遞電性訊號時使用的導電接觸探針。測試元件可為用於半導體製造製程的測試元件，且作為一例可為探針卡，且可為測試插座。導電接觸探針可為配置於探針卡以對半導體晶片進行檢測的探針，且可為配置於對經封裝的半導體封裝進行檢測的測試插座以對半導體封裝進行檢測的插座針。

以下對第一實施例至第六實施例進行區分說明，但對各實施例的構成進行組合的實施例亦包含於本發明的較佳實施例中。

以下說明的導電接觸探針的寬度方向為圖中所標記的±x方向，導電接觸探針的長度方向為圖中所標記的±y方向，且導電接觸探針的厚度方向為圖中所標記的±z方向。導電接觸探針在長度方向（±y方向）上具有整體長度尺寸（L），在垂直於長度方向的厚度方向（±z方向）上具有整體厚度尺寸（H），且在垂直於長度方向的寬度方向（±x方向）上具有整體寬度尺寸（W）。

第一實施例

以下，參照圖2至圖3c對根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針（100）進行說明。

根據本發明較佳實施例的探針卡在半導體製造製程中用於對在晶圓上製作的晶片進行檢測的檢測製程且可對應微細節距。根據本發明較佳實施例的探針卡在對如微處理器、微控制器、應用專用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）等的非記憶體半導體晶片進行檢測方面更有用。

根據本發明較佳實施例的探針卡包括：空間轉換器（ST），配置有連接墊（CP）；導引板（GP1、FP2），在空間轉換器（ST）下部與空間轉換器（ST）隔開配置；以及探針（100），插入導引板（GP1、GP2）的孔洞進行設置。

導引板包括上部導引板（GP1）、以及與上部導引板（GP1）隔開配置的下部導引板（GP2）。導電接觸探針（100）插入至上部導引板（GP1）的導引孔洞與下部導引板（GP2）的導引孔洞。導電接觸探針（100）在上部導引板（GP1）與下部導引板（GP2）之間在側方向（x方向）上彈性變形。

在導引板（GP1、GP2）設置的探針（100）間的節距間隔可為50 μm以上且150 μm以下，探針（100）的左右寬度為40 μm以上且200 μm以下，且探針（100）的厚度可為40 μm以上且200 μm以下。

導電接觸探針（100）的一端部連接至測試元件（空間轉換器（ST））的連接墊（CP），且導電接觸探針（100）的另一端部連接至檢測對象的連接墊。此處，檢測對象可為半導體元件。

導電接觸探針（100）在縱方向上具有長度（L），在橫方向上具有寬度（W），在縱方向及橫方向的直角方向上具有厚度（H），且包括彈性部（110a）的一端部的厚度（H）與導電接觸探針（100）的除了彈性部（110a）之外的其餘厚度（H）相同。

導電接觸探針（100）包括主體（150）來構成。主體（150）執行以下功能：使導電接觸探針（100）在側方向上彈性變形，且在連接對象（測試元件與檢測對象）間形成電流通道。主體（150）包括至少一個以上的彎折部（155）。藉由彎折部（155）的構成，主體（150）可在側方向上進行變形。

導電接觸探針（100）的一端部具有彈性部（110a）。更具體而言，彈性部（110a）配置在主體（150）的一側。

藉由導電接觸探針（100）的一端部在導引板（GP1）與測試元件的連接墊（CP）之間配置彈性部（110a），從而在與測試元件的連接墊（CP）接觸時對其進行緩衝，且在將導電接觸探針（100）設置於測試元件側的狀態下，一端部被測試元件的連接墊（CP）加壓而壓縮變形，且使其一端部保持與測試元件的連接墊（CP）始終接觸的狀態。

導電接觸探針（100）藉由在導電接觸探針（100）的厚度方向上積層多個金屬層來配置。多個金屬層包括第一金屬層（160）與第二金屬層（180）。第一金屬層（160）作為與第二金屬層（180）相比耐磨性相對高的金屬，較佳為可由選自以下中的金屬形成：銠（Rd）、鉑（Pt）、銥（Ir）、鈀（Pd）、鎳（Ni）、錳（Mn）、鎢（W）、磷（Ph）或其等的合金、或鈀鈷（PdCo）合金、鈀鎳（PdNi）合金或鎳磷（NiPh）合金、鎳錳（NiMn）、鎳鈷（NiCo）或鎳鎢（NiW）合金。第二金屬層（180）作為與第一金屬層（160）相比電導率相對高的金屬，較佳為可由選自銅（Cu）、銀（Ag）、金（Au）或其等的合金中的金屬形成。

第一金屬層（160）在導電接觸探針（100）的厚度方向上配置於下表面與上表面，且第二金屬層（180）配置於第一金屬層（160）之間。例如，導電接觸探針（100）藉由按照第一金屬層（160）、第二金屬層（180）、第一金屬層（160）的順序交替積層第一金屬層（160）、第二金屬層（180）來配置，且積層的層數可由三層以上組成。

第一金屬層（160）與第二金屬層（180）不僅形成在主體（150），亦形成在彈性部（110a）。在彈性部（110a）與連接對象接觸時，第一金屬層（160）及第二金屬層（180）與連接對象同時接觸，從而可確保在接觸部位處的高的耐磨性與電導率。

導電接觸探針（100）的主體（150）以可通過導引板（GP1、GP2）的導引孔洞的大小形成。導電接觸探針（100）的主體（150）的剖面形狀形成為四邊形，且導引板（GP1、GP2）的導引孔洞亦以四邊剖面的形狀構成。藉此，在導電接觸探針（100）插入至導引孔洞之後，在導引孔洞內不使導電接觸探針（100）旋轉，從而使多個導電接觸探針（100）的彎折方向保持固定。

在彈性部（110a）的下部包括止擋棱（130），所述止擋棱（130）較導引孔洞的大小形成得大，以使導電接觸探針（100）的一端部不能通過導引板（更具體而言，上部導引板（GP1））的導引孔洞。

止擋棱（130）在導電接觸探針（100）的主體（150）的兩個側面中的至少任一側面中在寬度方向上突出配置。藉由止擋棱（130）卡在導引板（更具體而言，上部導引板（GP1））的上表面，從而使導電接觸探針（100）不會自上部導引板（GP1）下落。

多個導電接觸探針（100）因製造製程上的誤差而存在長度差異，導引板（GP1、GP2）及空間轉換器（ST）的平坦度存在微細的差異，且在連接墊（CP）間亦會存在差異。因此，為了對所有的導電接觸探針（100）保障良好的電性接觸及機械接觸，應將導電接觸探針（100）向測試元件側加壓設置。在將設置有導電接觸探針（100）的導引板（GP1、GP2）設置在測試元件側的狀態下，導電接觸探針（100）的彈性部（110a）與測試元件的連接墊（CP）密接及被連接墊（CP）加壓而壓縮變形。藉此，藉由所有的導電接觸探針（100）的端部保持與測試元件的連接墊（CP）始終接觸的狀態，從而可防止產生火花。

彈性部（110a）為由在厚度方向上具有貫通的內部空間且在整體上包圍內部空間的柱部形成的密閉型彈性部。密閉型彈性部為在存在與連接對象的接觸壓力時彈性變形的結構。

彈性部（110a）的剖面形狀具有圓形或橢圓形的形狀。彈性部（110a）在厚度方向上以圓柱的形態構成，從而即使施加過大的接觸壓力，亦可防止彈性部（110a）損壞。另外，在圓柱的柱面交替配置第一金屬層（160）與第二金屬層（180），從而可確保彈性部（110a）的高耐磨性與高電導率。

對具有根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針（100）的探針卡的裝配過程進行闡述，首先將導電接觸探針（100）插入至導引板（GP1、GP2）來裝配探針頭。此時，導電接觸探針（100）的主體（150）由於較導引孔洞小而通過導引孔洞，且止擋棱（130）卡在上部導引板（GP1）的上表面，從而導電接觸探針（100）不會自導引板（GP1、GP2）脫落。接著，將探針頭固定在空間轉換器（ST）側。此時，導電接觸探針（100）的彈性部（110a）與空間轉換器（ST）的連接墊（CP）接觸並使彈性部（110a）彈性變形。由於彈性部（110a）與連接對象接觸的狀態下被彈性支撐，因此多個導電接觸探針（100）的一端部與空間轉換器（ST）的連接墊保持始終接觸的狀態。在完成如上所述般的裝配過程的狀態下，將檢測對象定位在導電接觸探針（100）的下端部以對檢測對象進行檢測。

圖4的(a)至圖5的(c)是示出根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針（100）的彈性部（110a）的變形例的圖。

參照圖4的(a)，圖4的(a)中所示的彈性部（110b）在以下方面與圖3a至圖3c中所示的彈性部（110a）的構成存在差異：彈性部（110b）是以彈性部（110b）的內部空間的至少一部分配置於與止擋棱（130）的位置重疊的位置的方式形成的構成。藉此防止應力集中現象，從而可發揮出防止由彈性部（110d）的變形帶來的損壞的效果。

參照圖4的(b)，圖4的(b)中所示的彈性部（110c）在以下方面與圖3a至圖3c中所示的彈性部（110a）的構成存在差異：彈性部（110c）是以彈性部（110c）的內部空間的至少一部分配置於與止擋棱（130）的位置重疊的位置的方式形成的構成、以及是配置有使彈性部（110c）的側面變得更厚的厚肉部的構成。藉此防止應力集中現象，從而可發揮出防止由彈性部（110d）的變形帶來的損壞的效果。

參照圖4的(c)，圖4的(c)中所示的彈性部（110d）在由多個密閉型柱部形成的方面與圖3a至圖3c中所示的彈性部（110a）的構成存在差異。多個密閉型柱部的剖面形狀可彼此相同或彼此不同。藉此防止應力集中現象，從而可發揮出防止由彈性部（110d）的變形帶來的損壞的效果。

參照圖5的(a)，圖5的(a)中所示的彈性部（110e）在內部空間呈三角形的形態且密閉型柱部的形狀由三角形形成的方面與圖3a至圖3c中所示的彈性部（110a）的構成存在差異。

參照圖5的(b)，圖5的(b)中所示的彈性部（110f）在內部空間呈菱形的形態且密閉型柱部的形狀由菱形形成的方面與圖3a至圖3c中所示的彈性部（110a）的構成存在差異。

參照圖5的(c)，圖5的(c)中所示的彈性部（110g）在內部空間呈半圓形的形態且密閉型柱部的形狀由半圓形形成的方面與圖3a至圖3c中所示的彈性部（110a）的構成存在差異。

根據第一實施例的彈性部（110a）的變形例不限定於以上說明的變形例的彈性部（110b、110c、110d、110e、110f、110g），且只要是具有內部空間的密閉型彈性部的構成則均可包括。

另一方面，以上說明了具有彈性部（110a）的一端部位於測試元件側的情形，但作為其變形例，彈性部（110a）亦可為位於檢測對象側的構成，且彈性部（110a）亦可為位於測試元件側及檢測對象側兩側的構成。

另外，在圖2中對探針卡進行例示並示出，但根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針（100）可為不僅配置於探針卡，而且配置於對經封裝的半導體封裝進行檢測的測試插座以對半導體封裝進行檢測的導電接觸探針（100）。

第二實施例

接著，對根據本發明的第二實施例進行闡述。但，以下說明的實施例與所述第一實施例相比以特徵性的構成要素為中心進行說明，且盡可能省略對與第一實施例相同或相似的構成要素的說明。

以下，參照圖6a至圖6c對根據本發明較佳第二實施例的導電接觸探針（200）進行說明。圖6a至圖6c是示出根據本發明較佳第二實施例的導電接觸探針（200）的圖。

根據本發明較佳第二實施例的導電接觸探針（200）在以下方面與不具有接觸平面部（220）的第一實施例的導電接觸探針（100）的構成存在差異：導電接觸探針（200）的一端部由具有內部空間的密閉型彈性部（210a）、以及在密閉型彈性部（210）的上部以平面構成的接觸平面部（220）形成。

配置於密閉型彈性部（210）的上部的接觸平面部（220）是與連接對象、即測試元件的連接墊（CP）接觸的部位，以平面構成從而可提高連接的可靠性。

密閉型彈性部（210）可由前文說明的根據本發明較佳第一實施例的彈性部（110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g）形成。

作為幾個例子，圖7的(a)至圖7的(c)是示出根據本發明較佳第二實施例的導電接觸探針（200）的一端部的變形例的圖。圖7的(a)中所示的導電接觸探針（200）的一端部為在圖5的(a)中所示的密閉型彈性部（110e）的上部配置接觸平面部（220）的結構。圖7的(b)中所示的導電接觸探針（200）的一端部為在圖5的(b)中所示的密閉型彈性部（110f）的上部配置接觸平面部（220）的結構。圖7的(c)中所示的導電接觸探針（200）的一端部為在圖5的(c)中所示的密閉型彈性部（110g）的上部配置接觸平面部（220）的結構。

另一方面，第一金屬層（160）與第二金屬層（180）不僅形成在主體（150），亦形成在密閉型彈性部（210）及接觸平面部（220）。在接觸平面部（220）與連接對象接觸時，第一金屬層（160）及第二金屬層（180）與連接對象同時接觸，從而可確保在接觸部位處的高的耐磨性與電導率。

第三實施例

接著，對根據本發明的第三實施例進行闡述。但，以下說明的實施例與所述第一實施例相比以特徵性的構成要素為中心進行說明，且盡可能省略對與第一實施例相同或相似的構成要素的說明。

以下，參照圖8a至圖8c對根據本發明較佳第三實施例的導電接觸探針（300）進行說明。圖8a至圖8c是示出根據本發明較佳第三實施例的導電接觸探針（300）的圖。

根據本發明較佳第三實施例的導電接觸探針（300）在以下方面與由密閉型彈性部（110a）形成的第一實施例的導電接觸探針（100）的構成存在差異：導電接觸探針（300）的一端部由具有內部空間且上部被切開而具有至少兩個以上的接觸部位的開放型彈性部（310）形成。

藉由開放型彈性部（310）在其兩側配置有剖面具有弧形狀的兩個彈性變形部，且藉由在彈性變形的同時形成至少兩個以上的接觸部位，從而可提高連接的可靠性。

另一方面，第一金屬層（160）與第二金屬層（180）不僅形成在主體（150），亦形成在開放型彈性部（310）及接觸平面部（220）。在開放型彈性部（310）與連接對象接觸時，第一金屬層（160）及第二金屬層（180）與連接對象同時接觸，從而可確保在接觸部位處的高的耐磨性與電導率。

第四實施例

接著，對根據本發明的第四實施例進行闡述。但，以下說明的實施例與所述第一實施例相比以特徵性的構成要素為中心進行說明，且盡可能省略對與第一實施例相同或相似的構成要素的說明。

以下，參照圖9a至圖9c對根據本發明較佳第四實施例的導電接觸探針（400）進行說明。圖9a至圖9c是示出根據本發明較佳第四實施例的導電接觸探針（400）的圖。

根據本發明較佳第四實施例的導電接觸探針（400）在以下方面與由密閉型彈性部（110a）形成且不具有接觸平面部（420）的第一實施例的導電接觸探針（100）的構成存在差異：導電接觸探針（400）的一端部由具有內部空間且上部被切開而具有至少兩個以上的接觸部位的開放型彈性部（410）、以及在開放型彈性部（410）的上部以平面構成的接觸平面部（420）形成。

開放型彈性部（410）在其兩側配置有剖面具有弧形狀的兩個彈性變形部，且在各個彈性變形部的上部配置有接觸平面部（420）。藉此，提高與連接對象的連接的可靠性。

另一方面，第一金屬層（160）與第二金屬層（180）不僅形成在主體（150），亦形成在開放型彈性部（410）及接觸平面部（420）。在接觸平面部（420）與連接對象接觸時，第一金屬層（160）及第二金屬層（180）與連接對象同時接觸，從而可確保在接觸部位處的高的耐磨性與電導率。

第五實施例

接著，對根據本發明的第五實施例進行闡述。但，以下說明的實施例與所述第一實施例相比以特徵性的構成要素為中心進行說明，且盡可能省略對與第一實施例相同或相似的構成要素的說明。

以下，參照圖10對根據本發明較佳第五實施例的導電接觸探針（500）進行說明。圖10是示出根據本發明較佳第五實施例的導電接觸探針（500）的圖。

根據本發明較佳第五實施例的導電接觸探針（500）在以下方面與由密閉型彈性部（110a）形成的第一實施例的導電接觸探針（100）的構成存在差異：導電接觸探針（500）由開放型彈性部形成，所述開放型彈性部由在厚度方向上具有貫通的內部空間且側部被切開而部分地包圍內部空間的柱部形成。

根據第五實施例的導電接觸探針（500）的一端部包括：前端部（510），與連接對象接觸；基端部（530），配置於導電接觸探針（500）的主體上部；以及連結部（520），將前端部（510）與基端部（530）彼此連結以使前端部（510）與連接對象彈性接觸，從而構成由部分地包圍內部空間的柱部形成的開放型彈性部。

前端部（510）以平面構成，從而提高與連接對象的接觸的可靠性。

連結部（520）由在連接對象對前端部（510）進行加壓時可彈性變形的結構形成，且較佳為可配置成具有曲率的弧形態。

基端部（530）包括以下來構成：第一基端部（530a），與連結部（520）直接連結；以及第二基端部（530b），位於連結部（520）的相反側且不與連結部（520）直接連結。第一基端部（530a）與連結部（520）連結來執行支撐連結部（520）的功能且可以平面構成。第一基端部（530a）在導電接觸探針（500）的主體（150）右側突出構成，且第二基端部（530b）向導電接觸探針（500）的主體（150）左側突出構成，從而第一基端部（530a）與第二基端部（530b）各自的下表面被上部導引板（GP1）的上表面支撐。藉此，藉由使導電接觸探針（500）被上部導引板（GP1）支撐，從而使導電接觸探針（500）不會自上部導引板（GP1）下落。

另一方面，第一金屬層（160）與第二金屬層（180）不僅形成在主體（150），亦形成在前端部（510）、連結部（520）及基端部（530）。在前端部（510）與連接對象接觸時，第一金屬層（160）及第二金屬層（180）與連接對象同時接觸，從而可確保在接觸部位處的高的耐磨性與電導率。

第六實施例

接著，對根據本發明的第六實施例進行闡述。但，以下說明的實施例與所述第一實施例相比以特徵性的構成要素為中心進行說明，且盡可能省略對與第一實施例相同或相似的構成要素的說明。

以下，參照圖11a至圖11c對根據本發明較佳第六實施例的導電接觸探針（600）進行說明。圖11a至圖11c是示出根據本發明較佳第六實施例的導電接觸探針（600）的圖。

根據本發明較佳第六實施例的導電接觸探針（600）在以下方面與由密閉型彈性部（110a）形成的第一實施例的導電接觸探針（100）的構成存在差異：導電接觸探針（600）由開放型彈性部形成，所述開放型彈性部由在厚度方向上具有貫通的內部空間且側部被切開而部分地包圍內部空間的柱部形成。

根據第六實施例的導電接觸探針（600）的一端部包括：基端部（630），配置於主體（150）的上部；以及懸臂柱（beam）（610），一端連結至基端部（630）且另一端構成為自由端，從而構成由部分地包圍內部空間的柱部形成的開放型彈性部。

基端部（630）包括向主體（150）的一側側面突出的部分，且突出的部分被上部導引板（GP1）的上表面支撐，從而執行使導電接觸探針（600）不會自上部導引板（GP1）脫落的止擋棱功能。

懸臂柱（610）為在與連接對象接觸時彈性變形的結構，且以如下形態構成：以基端部（630）的寬度方向為基準，一端在基端部（630）的一側與基端部（630）連接，且另一端朝向基端部（630）的另一側延伸。

另一方面，第一金屬層（160）與第二金屬層（180）不僅形成在主體（150），亦形成在基端部（630）及懸臂柱（610）。在懸臂柱（610）與連接對象接觸時，第一金屬層（160）及第二金屬層（180）與連接對象同時接觸，從而可確保在接觸部位處的高的耐磨性與電導率。

製造方法

以下，參照圖12的(a)至圖12的(d)對根據本發明較佳實施例的導電接觸探針（100、200、300、400、500、600）的製造方法進行說明。但圖12的(a)至圖12的(d)中所示的導電接觸探針（100）是對第一實施例的導電接觸探針（100）進行例示來示出，其他實施例的導電接觸探針（200、300、400、500、600）亦藉由與以下說明的製造方法相同的製造方法製造而成。

參照圖12的(a)至圖12的(d)，對根據本發明較佳實施例的導電接觸探針（100）的製造方法進行闡述。

圖12的(a)是形成有蝕刻空間（IH）的模具（M）的平面圖，且圖12的(b)是圖8的(a)的A-A'剖面圖。模具（M）可由陽極氧化膜、光阻、矽晶圓或與其相似的材質形成。但，根據本發明更佳的實施例的模具（M）可由陽極氧化膜材質形成。因此，根據本發明較佳實施例的導電接觸探針（100）除了藉由結構上的優點發揮出的效果之外，亦具有由於利用陽極氧化膜材質的模具（M）來製作而發揮出的效果。以下，作為較佳的模具（M），以陽極氧化膜材質的模具（M）為基準進行說明。

陽極氧化膜意指對作為母材的金屬進行陽極氧化形成的膜，氣孔意指於對金屬進行陽極氧化形成陽極氧化膜的過程中形成的孔洞。例如，於作為母材的金屬為鋁（Al）或鋁合金的情況，若對母材進行陽極氧化，則於母材的表面形成氧化鋁（Al ₂O ₃）材質的陽極氧化膜。但母材金屬並非限定於此，包括Ta、Nb、Ti、Zr、Hf、Zn、W、Sb或其等的合金。如上所述形成的陽極氧化膜在垂直方向上區分為在內部未形成氣孔的阻擋層、與在內部形成有氣孔的多孔層。在具有阻擋層與多孔層的陽極氧化膜形成於表面的母材中，若移除母材，則僅保留氧化鋁（Al ₂O ₃）材質的陽極氧化膜。陽極氧化膜可由移除在進行陽極氧化時形成的阻擋層且氣孔沿上、下貫通的結構形成，或者由在進行陽極氧化時形成的阻擋層照原樣保留並將氣孔的上、下中的一端部密閉的結構形成。

陽極氧化膜具有2 ppm/℃至3 ppm/℃的熱膨脹係數。因此，於在高溫的環境下暴露出的情況，由溫度引起的熱變形小。因此，於導電接觸探針（100）的製作環境即使為高溫環境，亦可製作精密的導電接觸探針（100）而無熱變形。

在根據本發明較佳實施例的導電接觸探針（100）利用陽極氧化膜材質的模具（M）代替光阻材質的模具（M）來製造的方面，可發揮出實現作為光阻材質的模具（M）實現時曾存在限制的形狀的精密度、微細形狀的效果。另外，於現存的光阻材質的模具（M）的情況下，可製作40 μm厚度水準的導電接觸探針，但於利用陽極氧化膜材質的模具（M）的情況下，可製作具有40 μm以上且200 μm以下的厚度的導電接觸探針（100）。

於模具（M）的下表面配置晶種層（SL）。晶種層（SL）可於在模具（M）形成蝕刻空間（IH）之前配置於模具（M）的下表面。另一方面，在模具（M）的下部形成支撐基板（未圖示），從而可提高模具（M）的可操作性。另外，於此情況，亦可在支撐基板的上表面形成晶種層（SL）並將形成有蝕刻空間（IH）的模具（M）結合至支撐基板來使用。晶種層（SL）可由銅（Cu）材質形成，且可利用沈積方法形成。

蝕刻空間（IH）可藉由對陽極氧化膜材質的模具（M）的一部分區域進行濕式蝕刻來形成。為此，可在模具（M）的上表面配置光阻並對其進行圖案化，然後經圖案化而被開口的區域的陽極氧化膜與蝕刻溶液進行反應，從而形成蝕刻空間（IH）。

接著，對模具（M）的蝕刻空間（IH）執行電鍍製程來形成導電接觸探針（100）。圖12的(c)是示出對蝕刻空間（IH）執行電鍍製程的情形的平面圖，且圖12的(d)是圖12的(c)的A-A'剖面圖。

由於金屬層在模具（M）的厚度方向上生長並形成，因此在導電接觸探針（100）的厚度方向上的各剖面中的形狀是相同的。另外，在導電接觸探針（100）的厚度方向上積層多個金屬層來配置。多個金屬層包括第一金屬層（160）與第二金屬層（180）。第一金屬層（160）作為與第二金屬層（180）相比耐磨性相對高的金屬，較佳為可由選自以下中的金屬形成：銠（Rd）、鉑（Pt）、銥（Ir）、鈀（Pd）、鎳（Ni）、錳（Mn）、鎢（W）、磷（Ph）或其等的合金、或鈀鈷（PdCo）合金、鈀鎳（PdNi）合金或鎳磷（NiPh）合金、鎳錳（NiMn）、鎳鈷（NiCo）或鎳鎢（NiW）合金。第二金屬層（180）作為與第一金屬層（160）相比電導率相對高的金屬，較佳為可由選自銅（Cu）、銀（Ag）、金（Au）或其等的合金中的金屬形成。

第一金屬層（160）在導電接觸探針（100）的厚度方向上配置於下表面與上表面，且第二金屬層（180）配置於第一金屬層（160）之間。例如，導電接觸探針（100）藉由按照第一金屬層（160）、第二金屬層（180）、第一金屬層（160）的順序交替積層第一金屬層（160）、第二金屬層（180）來配置，且積層的層數可由三層以上組成。

另一方面，在完成鍍覆製程之後，藉由在升溫至高溫後施加壓力對完成鍍覆製程的金屬層進行按壓，從而可使第一金屬層（160）及第二金屬層（180）更高密度化。於將光阻材質用作模具（M）的情況，由於在完成鍍覆製程之後的金屬層周邊存在光阻，因此不能執行升溫至高溫並施加壓力的製程。與此不同，根據本發明的較佳實施例，由於在完成鍍覆製程的金屬層的周邊配置有陽極氧化膜材質的模具（M），因此即便升溫至高溫，亦因陽極氧化膜的低熱膨脹係數而可將變形最小化且使第一金屬層（160）及第二金屬層（180）高密度化。因此，與將光阻用作模具（M）的技術相比，可獲得更加高密度化的第一金屬層（160）及第二金屬層（180）。

在電鍍製程完成時，執行移除模具（M）與晶種層（SL）的製程。於模具（M）為陽極氧化膜材質的情況下，利用與陽極氧化膜材質選擇性地反應的溶液移除模具（M）。另外，於晶種層（SL）為銅（Cu）材質的情況下，利用與銅（Cu）選擇性地反應的溶液來移除晶種層（SL）。

根據將光阻用作模具（M）進行電鍍來製造針的技術，僅利用單層的光阻難以將模具（M）的高度變得足夠高。因此，導電接觸探針（100）的厚度亦無法變得足夠厚。考慮到導電性、復原力及脆性破壞等，需要將導電接觸探針（100）製作成規定的厚度以上。為了使導電接觸探針（100）的厚度變厚，可使用以多步驟積層光阻的模具（M）。但於此情況下，會產生以下問題點：光阻各層出現微細的階差，使導電接觸探針（100）的側面並未垂直形成而微細地保留有階差區域。另外，於以多步驟積層光阻的情況下，會產生難以精確地重現具有數微米至數十微米以下的尺寸範圍的導電接觸探針（100）的形狀的問題點。特別是光阻材質的模具（M）在其內部空間與內部空間之間具有光阻時，在配置於內部空間之間的光阻的寬度為15 μm以下的情況下，光阻不能順利地形成，特別是在寬度相對於高度大的情況下，會產生相應位置的光阻無法順利地保持立起狀態的問題。

參照圖13，根據本發明較佳實施例的導電接觸探針（100）包括形成於其側面的微細溝槽（88）。在導電接觸探針（100）的側面形成有微細溝槽（88），所述微細溝槽（88）呈在垂直於導電接觸探針（100）的厚度方向的方向上沿導電接觸探針（100）的側面山與谷重複的褶皺形態，所述微細溝槽（88）的深度為20 nm以上且1 μm以下。

微細溝槽（88）在導電接觸探針（100）的側面中在導電接觸探針（100）的厚度方向上長長地延伸形成。換言之，微細溝槽（88）的山與谷的延伸方向為導電接觸探針（100）的厚度方向。此處，導電接觸探針（100）的厚度方向意指在進行電鍍時金屬填充物生長的方向。

在構成導電接觸探針（100）的板狀板的側面中，微細溝槽（88）以在垂直於板狀板的厚度方向的方向上山與谷重複的褶皺形態形成。

微細溝槽（88）的深度具有20 nm以上且1 μm以下的範圍，其寬度亦具有20 nm以上且1 μm以下的範圍。此處，由於微細溝槽（88）源於在製造陽極氧化膜模具（M）時形成的氣孔，因此微細溝槽（88）的寬度與深度具有陽極氧化膜模具（M）的氣孔的直徑範圍以下的值。另一方面，於在陽極氧化膜模具（M）形成蝕刻空間（IH）的過程中，可藉由蝕刻溶液使陽極氧化膜模具（M）的氣孔的一部分彼此破碎，且至少部分形成具有較在進行陽極氧化時形成的氣孔的直徑範圍更大範圍的深度的微細溝槽（88）。

由於陽極氧化膜模具（M）包括大量氣孔，對此種陽極氧化膜模具（M）的至少一部分進行蝕刻形成蝕刻空間（IH），且利用電鍍在蝕刻空間（IH）內部製作導電接觸探針（100），因此在導電接觸探針（100）的側面配置有與陽極氧化膜模具（M）的氣孔接觸的同時形成的微細溝槽（88）。

由於如上所述般的微細溝槽（88）呈在垂直於厚度方向的方向上深度為20 nm以上且1 μm以下的山與谷重複的褶皺形態，因此對於導電接觸探針（100）的側面而言具有可使表面積變大的效果。藉由在導電接觸探針（100）的側面形成的微細溝槽（88）的構成，增大藉由集膚效應（skin effect）使電流流通的表面積，從而可增大沿導電接觸探針（100）流動的電流的密度並提高導電接觸探針（100）的電特性（特別是高頻率特性）。另外，藉由微細溝槽（88）的構成，可快速釋放在導電接觸探針（100）中產生的熱，因此可抑制導電接觸探針（100）的溫度上升。

如上所述，雖然參照本發明的較佳實施例進行說明，但相應技術領域的普通技術人員可在不脫離下述申請專利範圍所記載的本發明的思想及領域的範圍內對本發明實施各種修改或變形。

1:垂直型探針卡/探針卡 2:電路基板 3、ST:空間轉換器 4:探針頭 5、GP1:上部導引板/導引板 6、GP2:下部導引板/導引板 7:探針 88:微細溝槽 100、200、300、400、500、600:導電接觸探針 110a、110e、110f、110g:密閉型彈性部/彈性部 110b、110c、110d:彈性部 130:止擋棱 150:主體 155:彎折部 160:第一金屬層 180:第二金屬層 210:密閉型彈性部 220、420:接觸平面部 310、410:開放型彈性部 510:前端部 520:連結部 530、630:基端部 530a:第一基端部 530b:第二基端部 610:懸臂柱 CP:連接墊 H:整體厚度尺寸/厚度 IH:蝕刻空間 L:整體長度尺寸/長度 M:模具/陽極氧化膜模具 SL:晶種層 W:半導體晶圓/整體寬度尺寸/寬度 x、y、z:方向

圖1是概略性地示出根據先前技術的探針卡的圖。 圖2是示出配置有根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針的探針頭的圖。 圖3a至圖3c是示出根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針的圖。 圖4的(a)至圖5的(c)是示出根據本發明較佳第一實施例的導電接觸探針的彈性部的變形例的圖。 圖6a至圖6c是示出根據本發明較佳第二實施例的導電接觸探針的圖。 圖7的(a)至圖7的(c)是示出根據本發明較佳第二實施例的導電接觸探針的彈性部的變形例的圖。 圖8a至圖8c是示出根據本發明較佳第三實施例的導電接觸探針的圖。 圖9a至圖9c是示出根據本發明較佳第四實施例的導電接觸探針的圖。 圖10是示出根據本發明較佳第五實施例的導電接觸探針的圖。 圖11a至圖11c是示出根據本發明較佳第六實施例的導電接觸探針的圖。 圖12的(a)至圖12的(d)是用於對根據本發明較佳實施例的導電接觸探針的製造方法進行說明的圖。 圖13是示出根據本發明較佳實施例的導電接觸探針的側面的圖。

100:導電接觸探針

CP:連接墊

GP1:上部導引板/導引板

GP2:下部導引板/導引板

ST:空間轉換器

Claims (14)

1. 一種測試元件，包括： 導電接觸探針，一端部與測試元件的連接墊接觸，且另一端部與檢測對象的連接墊接觸，以對所述檢測對象進行檢測；以及 導引板，具有供所述導電接觸探針插入的導引孔， 在將所述導引板設置在所述測試元件側的狀態下，所述一端部在所述導引板的連接墊與所述測試元件的連接墊之間配置彈性部，以使所述一端部被所述測試元件的連接墊加壓而壓縮變形，且使所述一端部保持與所述測試元件的連接墊始終接觸的狀態。
2. 如請求項1所述的測試元件，其中 所述導引板包括： 上部導引板；以及 下部導引板，與所述上部導引板隔開配置， 所述導電接觸探針在所述上部導引板與所述下部導引板之間在側方向上彈性變形。
3. 如請求項1所述的測試元件，其中 所述導電接觸探針在縱方向上具有長度，在橫方向上具有寬度，且在縱方向及橫方向的直角方向上具有厚度， 包括所述彈性部的一端部的厚度與所述導電接觸探針的除了所述彈性部之外的其餘厚度相同。
4. 如請求項3所述的測試元件，其中 所述彈性部為由在厚度方向上具有貫通的內部空間且在整體上包圍所述內部空間的柱部形成的密閉型彈性部。
5. 如請求項3所述的測試元件，其中 所述彈性部為由在厚度方向上具有貫通的內部空間且上部或側部被切開而部分地包圍所述內部空間的柱部形成的開放型彈性部。
6. 一種導電接觸探針，是一端部與測試元件的連接墊接觸且另一端部與檢測對象的連接墊接觸以對所述檢測對象進行檢測的導電接觸探針，其中 在將所述導電接觸探針設置在所述測試元件側的狀態下，所述一端部在所述導引板的連接墊與所述測試元件的連接墊之間配置彈性部，以使所述一端部被所述測試元件的連接墊加壓而壓縮變形，且使所述一端部保持與所述測試元件的連接墊始終接觸的狀態。
7. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述一端部由具有內部空間的密閉型彈性部形成。
8. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述一端部由具有內部空間的密閉型彈性部、以及在所述彈性部的上部以平面構成的接觸平面部形成。
9. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述一端部由具有內部空間且上部被切開而具有至少兩個以上的接觸部位的彈性部形成。
10. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述一端部由具有內部空間且上部被切開而具有至少兩個以上的接觸部位的彈性部與在所述彈性部的上部以平面構成的接觸平面部形成。
11. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述一端部由具有內部空間且側部被切開的彈性部形成。
12. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述一端部包括較導引孔洞的大小形成得大以使所述一端部不能通過所述導引板的所述導引孔洞的止擋棱，且所述彈性部位於所述止擋棱上部。
13. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述導電接觸探針藉由在所述導電接觸探針的厚度方向上積層多個金屬層來形成。
14. 如請求項6所述的導電接觸探針，其中 所述導電接觸探針包括配置於其側面的微細溝槽。

Images