TW202338364A - 複合探針、探針之安裝方法及探針卡之製造方法 - Google Patents

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横山和男
井上雅也
宮川祐輔
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日商日本電子材料股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於使探針對於2個以上之引導板之插通容易化。包括:探針本體600,收納於由分離而配置之第1引導板301及第2引導板302組成之探針卡1用之引導單元30中,且由第1引導板301之第1引導孔311及第2引導板302之第2引導孔312來支持;以及導桿610,由一端連結於探針本體600之大致直線形狀形成,較探針本體600先插通於第1引導孔301中,進一步地通過第2引導孔302後可自探針本體600上切離。

Description

複合探針、探針之安裝方法及探針卡之製造方法
本發明係關於複合探針、探針之安裝方法及探針卡之製造方法,更詳細而言,係關於用以於由2個以上之引導板構成之引導單元上安裝探針之複合探針、使用該複合探針之探針之安裝方法以及包含該安裝方法之探針卡之製造方法。
探針卡係對形成於半導體晶圓上之半導體元件之電特性進行檢査時所使用之檢査裝置,與半導體晶圓上之電極端子分別接觸之多數個探針設置於配線基板上。
探針卡由:支持探針之引導單元、以及安裝有該引導單元之配線基板所構成。引導單元包括以既定之距離而平行配置之2個以上之引導板構成,探針依序插通於該等引導板之引導孔中,可上下移動地支持。探針卡係藉由將收納有探針之引導單元安裝於配線基板上來製造。
於將探針依序插通於2個以上之引導板之引導孔中之情形時,比較容易於第一片之引導板之引導孔中插通探針,但有著不容易於第2片以後之引導板之引導孔中插通探針之問題。尤其,於探針具有彎曲部之情形時,有著不容易於2個以上之引導板中插通探針之問題。
圖14係表示將探針50安裝於引導單元30中之狀態之圖。引導單元30包括相互分離而配置之上部引導板301及下部引導板302,於上部引導板301上設置上部引導孔311,於下部引導板302上設置下部引導孔312。
於依序插通於上部引導孔311及下部引導孔312中之探針50具有彎曲部503之情形時,於彎曲部503通過上部引導孔311時探針50之姿勢變化,產生探針50之前端之位置偏移。因此,不容易將探針50之前端插通於下部引導孔312中,若欲勉強插通,則有著產生探針之破損或變形之顧慮。此外,不僅於探針50具有彎曲部503之情形時,於在探針50之製造過程中產生翹曲之情形時亦產生同樣之問題。
作為習知技術,提出有將可去除之標籤連結於探針,使用握持具來握持標籤之方法(例如專利文獻1),但並未解決將探針插通於2個以上之引導板中時由於探針之姿勢變化而產生之問題。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-16205號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係鑒於上述情況而形成,目的在於使探針對於2個以上之引導板之插通容易化。尤其以提供能夠容易安裝於引導單元上之複合探針為目的。又,目的在於提供使用複合探針於引導單元上安裝探針之探針之安裝方法。進一步地,目的在於提供使用複合探針來製造探針卡之探針卡之製造方法。 [解決問題之手段]
第1本發明之實施方式之複合探針包括:探針本體,收納於由分離而配置之第1引導板及第2引導板組成之探針卡用之引導單元中,且由上述第1引導板之第1引導孔及上述第2引導板之第2引導孔來支持;以及導桿,由一端連結於上述探針本體之大致直線形狀形成,且較上述探針本體先插通於上述第1引導孔中,進一步地於通過上述第2引導孔後可從上述探針本體切離;其構成為:上述探針本體包括:支持於上述第1引導孔中之大致直線形狀之第1桿、支持於上述第2引導孔中之大致直線形狀之第2桿、以及配置於上述第1引導板及上述第2引導板之間且將上述第1桿及上述第2桿連結之彎曲部;上述導桿與上述第2桿同軸地連接於上述第2桿之前端,上述導桿及上述第2桿之合計長度較上述第1引導板及上述第2引導板之非相向面之距離更長。藉由採用此種構成,具有彎曲部之探針作為與導桿一併構成複合探針之探針本體來提供,於彎曲部插通於第1引導孔中之前,可將導桿插通於第2引導孔中,可使具有彎曲部之探針於引導單元上之安裝作業容易化。
第2本發明之實施方式之複合探針除了上述構成以外,還構成為:上述導桿較上述第1引導板及上述第2引導板之非相向面之距離更長。藉由採用如上所述之構成,於將探針本體及導桿連結之連結部到達第1引導孔之前,可將導桿插通於第2引導孔中。因此,可抑制在導桿於第2引導孔中之插通前連結部斷裂,能夠使探針於引導單元上之安裝進一步容易化。
第3本發明之實施方式之複合探針除了上述構成以外,還構成為:上述導桿之長度成為上述探針本體之長度以上。藉由採用此種構成,只要為可安裝探針本體之引導單元,則不論第1引導板及第2引導板之間隔如何,均於將探針本體及導桿連結之連結部到達第1引導孔之前,可將導桿插通於第2引導孔中。
第4本發明之實施方式之複合探針除了上述構成以外,上述導桿及上述第2桿為利用鍍敷法而依序積層之金屬層,且在與積層方向大致平行之界面上接合。藉由採用此種構成,可將導桿自探針本體上容易切離。
第5本發明之實施方式之複合探針除了上述構成以外,還構成為:包括將上述導桿及上述第2桿連結之連結部,上述連結部為利用鍍敷法來積層之金屬層,且積層方向之厚度較上述導桿及上述第2桿更小。
第6本發明之實施方式之探針之安裝方法係對由分離而配置之第1引導板及第2引導板組成之探針卡用之引導單元安裝探針之方法,其包括以下步驟:使用由探針本體及連結於上述探針本體之前端之導桿構成的複合探針,將上述導桿較上述探針本體先插通於上述第1引導板之上述第1引導孔中之步驟,上述探針本體包括:支持於上述第1引導板之第1引導孔中之第1桿及支持於上述第2引導板之第2引導孔中之第2桿、以及配置於上述第1引導板及上述第2引導板之間且將上述第1桿及上述第2桿連結之彎曲部;於上述彎曲部插通於上述第1引導孔中之前,將插通於上述第1引導孔中之上述導桿進一步地插通於上述第2引導板之上述第2引導孔中之步驟;以及於上述探針本體由上述第1引導孔及上述第2引導孔來支持之狀態下,將上述導桿從上述探針本體上切離之步驟。藉由採用此種構成,具有彎曲部之探針作為與導桿一併構成複合探針之探針本體被提供,於彎曲部插通於第1引導孔中之前,可將導桿插通於第2引導孔中,可使具有彎曲部之探針於引導單元上之安裝作業容易化。
第7本發明之實施方式之探針卡之製造方法包括:使用上述探針之安裝方法,於上述引導單元上安裝探針之步驟;以及將安裝有上述探針之上述引導單元安裝於配線基板上之步驟。藉由採用此種構成,可使探針卡之製造容易化。 [發明效果]
根據本發明,可使探針對於2個以上之引導板之插通容易化。尤其能夠提供可容易安裝於引導單元上之複合探針。又,能夠提供容易將探針安裝於引導單元上之探針之安裝方法。進一步地,目的在於提供可容易製造探針卡之探針卡之製造方法。
實施方式1. (1)複合探針60 圖1為表示本發明之實施方式1之複合探針60之一構成例的圖,示出使用複合探針60而於引導單元30上安裝探針50之狀態之一例。
複合探針60係於探針本體600之一端連結導桿610而構成。探針本體600相當於安裝於引導單元30上之探針50。導桿610係對於引導單元30之引導孔311、312,較探針本體600先行插通之導件。繼導桿610之後將探針本體600插通於引導孔311、312中後,將導桿610自探針本體600切離,藉此獲得安裝於引導單元30上之探針50。
(2)引導單元30 引導單元30包括:支持探針50之2個引導板301、302;以及將該等引導板301、302相互連結之連結間隔件303。
上部引導板301為形成有2個以上之上部引導孔311之板狀構件,例如陶瓷板。上部引導孔311為於板厚方向上貫穿上部引導板301之孔,插通有探針50,且支持探針50之上端近旁。
下部引導板302為形成有2個以上之下部引導孔312之板狀構件,例如陶瓷板,利用連結間隔件303而配置為與上部引導板301之下表面相向。下部引導板302係以相對於上部引導板301,隔開既定之距離而平行之方式配置於上部引導板301之下方。下部引導孔312為於板厚方向上貫穿下部引導板302之孔,插通有探針50,且可上下移動地支持探針50之下端近旁。此外,同一探針50所插通之上部引導孔311以及下部引導孔312為了使導桿610之插通容易,而較佳為在與引導板301、302正交之方向上相向而配置,但本發明並非僅限定於如上所述之構成。
(3)探針50(探針本體600) 探針50為在與引導板301、302大致正交之方向上延伸之垂直型探針。探針50由具有細長形狀之導電性材料形成。探針50之材料中使用鎳(Ni)合金、鈀(Pd)合金等彈性特性及導電特性均良好之金屬材料。探針50可僅由單一之導電性材料所構成,但亦可包括2種以上之導電性材料。例如,亦可將具有特別高之導電特性之金(Au)、銅(Cu)等用於一部分。
探針50包括上部桿501、下部桿502、彎曲部503以及止動器510。上部桿501及下部桿502經由彎曲部503而連結。又,止動器510設置於上部桿501上。
上部桿501由大致直線形狀形成,插通於上部引導孔311中,且由上部引導板301所支持。上部桿501之上端從引導單元30向上方突出,另一方面,上部桿501之下端於引導單元30內與彎曲部503連結。
下部桿502由大致直線形狀形成,插通於下部引導孔312中,且由下部引導板302所支持。下部桿502之下端從引導單元30向下方突出,另一方面,下部桿502之上端於引導單元30內與彎曲部503連結。此外,圖中雖示出下部桿502與上部桿501為同軸之例,但本發明並非僅限定於如上所述之構成。
彎曲部503形成彎曲形狀,於檢査時由於從檢査對象物受到之壓力而彈性變形。藉由彎曲部503由於從檢査對象物受到之外力而屈曲變形,可使探針50彈性地接觸檢査對象物。又,藉由設置彎曲部503,可預先規定探針50之變形之部分或方向,因此可抑制鄰接配置之探針50間之接觸。
止動器510為設置於上部桿501之側面之突出部,可藉由止動器510卡止於上部引導板301之上表面,來防止探針50從引導單元30脫落。此外,探針本體600與探針50相同,因此對所對應之構成標註相同符號,省略重複之說明。
(4)導桿610 導桿610係較探針本體600先行插通於引導孔311、312中,使探針本體600於引導孔311、312中之插通容易化之機構。導桿610由大致直線形狀形成,導桿610之上端連結於探針本體600之下端,即,下部桿502之下端。
導桿610之最大截面積較佳為小於下部桿502之最大截面積。又,導桿610較佳為與下部桿502為同軸。即,於從軸方向來看之情形時,導桿610之剖面較佳為位於下部桿502之剖面之輪廓內。此外,導桿610之材料可為與探針本體600相同之材料,亦可為不同之材料。
導桿610之前端部620由朝向前端而截面積減小之錐形狀形成。藉由將導桿610之下端設為錐形狀,可使導桿610於引導孔311、312中之插通容易化。
導桿610於連結部630中與探針本體600連結。連結部630較佳為於複合探針60於引導單元30中之插通時不斷裂,另一方面,導桿610之整體通過引導單元30,於從引導單元30突出之狀態下可容易斷裂。例如,藉由設置適當之切口部,可於複合探針60之插通時不斷裂,且於導桿610之通過後可容易斷裂。
(5)探針50之安裝方法 圖2為表示探針50之安裝方法之一例的圖,圖中之(a)~(c)中,以時間序列來示出使用複合探針60而將探針50安裝於引導單元30上之步驟。圖中所示之探針之安裝步驟為探針卡之製造步驟之一部分,又,亦為將破損之探針50進行交換之探針卡之修理步驟之一部分。
圖中之(a)係將與圖1相同之狀態著眼於複合探針60而示出之圖,示出將導桿610插通於上部引導孔311中後,進一步地插通於下部引導孔312中之狀態。
圖中之(b)表示於導桿610之整體向較下部引導板302更下方突出之狀態下將導桿610切離之狀態。導桿610例如藉由被施加彎折方向之外力而切離,或者藉由照射雷射光而切離。
若導桿610之長度L1、與下部桿502之長度L2之和較引導板301、302之非相向面之距離L3更長,則在彎曲部503插通於上部引導孔311中,於複合探針60之姿勢變化之前,導桿610之前端部620插通於下部引導孔312中。因此,不會受到彎曲部503之影響,可將導桿610之前端部620插通於下部引導孔312中。此外,引導板301、302之非相向面之距離L3係指上部引導板301之上表面、與下部引導板302之下表面之距離。
圖中之(c)示出將導桿610切離後之狀態。於引導單元30上僅殘留探針本體600,止動器510卡止於上部引導板301上,上部桿501支持於上部引導板301上,並且下部桿502支持於下部引導板302上。即,獲得安裝於引導單元30上之探針50。
(6)探針卡1 圖3為表示安裝有必要之全部探針50之引導單元30的圖。圖4為表示安裝有圖3之引導單元30之探針卡1的圖,示出將於晶圓探測器內水平配置之探針卡1以鉛直面來切斷時之剖面。
探針卡1係以探針50之設置面與平台21上之半導體晶圓211相向之方式安裝於卡保持器20上,藉由使平台21上下移動,可使探針50與半導體晶圓211上之電極端子212接觸。探針卡1包括:主基板10、增強板103、引導單元30以及2個以上之探針50。
主基板10為可拆裝地安裝於晶圓探測器上之配線基板,下表面之外周緣部由晶圓探測器之卡保持器20來支持,且水平配置。於主基板10之上表面之中央部安裝增強板103,於外周緣部設置有測試裝置(不圖示)之訊號端子所連接之2個以上之外部端子101。又,於下表面之中央部設置有用以將探針50連接之2個以上之探針電極102,探針電極102及外部端子101經由主基板10而相互導通。
引導單元30係以可上下移動之方式支持2個以上之探針50,來進行水平面內之定位之探針50之支持構件,以經由安裝間隔件40而與主基板10之下表面相向之方式來安裝。即,上部引導板301相對於主基板10,以隔開既定之距離而平行之方式配置於主基板10之下方。
探針50具有向與主基板10交叉之方向延伸之形狀,其上端及下端均從引導單元30突出,探針50之上端連接於探針電極102,探針50之下端可與檢査對象物上之電極端子212接觸。
(7)連結部630 圖5為表示複合探針60之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。圖中之(a)為連結部630之立體圖,(b)為與積層面正對時之前視圖,(c)為複合探針60之寬度方向之側視圖。
於連結部630形成一對切口部631,較探針本體600及導桿610而言寬度窄,截面積減小。一對切口部631例如由相互使頂點相向之楔形狀構成,形成於具有矩形剖面之複合探針60之相向之側面。
複合探針60係利用鍍敷法將金屬材料積層而形成。積層方向D與複合探針60之軸方向A正交,積層面相對於積層方向D而垂直。本說明書中,將複合探針60之積層方向D之尺寸稱為厚度,將與積層方向D及軸方向A之任一者均交叉之方向之尺寸稱為寬度。一對切口部631係形成於複合探針60之寬度方向上相向之一對側面的凹部,可作為積層面上之圖案來實現。此外,導桿610之前端部620之錐形狀亦可作為同樣之圖案而實現。
探針本體600及導桿610於同一積層步驟中同時積層形成。即,探針本體600及導桿610由相同材料構成,且一體地形成。於該情形時,探針本體600及導桿610雖連結牢固,但藉由設置形狀及大小適當之切口部631,可實現於複合探針60之插通時不斷裂,然後,於導桿610之整體通過引導單元30之狀態下中可容易斷裂之連結部630。
此外,本實施方式中,已對探針本體600及導桿610由相同材料構成,且一體地形成之情形之例進行說明,但本發明之複合探針60並非進行限定於如上所述之構成。例如,即便為探針本體600及導桿610由不同之材料,或者於不同之積層步驟中依序積層之情形,於兩者連結牢固之情形時,亦可採用設置切口部631之構成。
又,本實施方式中,已對切口部631為楔形之情形之例進行說明,但本發明之切口部631並非僅限定於如上所述之構成,可設為任意之形狀。
實施方式2. 圖6為表示本發明之實施方式2之複合探針61之一構成例的圖。複合探針61若與圖2之複合探針60(實施方式1)相比,則導桿610之長度不同。其他構成與複合探針60相同,因此省略重複之說明。
導桿610之長度L1係以較引導板301、302之非相向面之距離L3更長之方式構成。藉由採用此種構成,於連結部630插通於上部引導孔311中之前,前端部620插通於下部引導孔312中。因此,可抑制於導桿610插通於下部引導孔312中之前連結部630斷裂。又,於下部桿502彎曲之情形、或導桿610與下部桿502不為同軸之情形時,若導桿610為直線形狀,則亦可使複合探針61之插通容易化。
進一步地,導桿610之長度L1更佳為探針本體600之長度L4以上。由於探針本體600之長度L4較引導板301、302之非相向面之距離L3更長,故而若導桿610之長度L1為探針本體600之長度L4以上,則不論實際使用之引導板301、302之非相向面之距離L3如何,均可使導桿610之長度L1較引導板301、302之非相向面之距離L3更長,可使複合探針61之插通容易化。此外,探針本體600之長度L4係指兩端之直線距離。
實施方式3. 實施方式1中,已對從上部引導板301側插入至引導單元30中之複合探針60之例進行說明,但於本實施方式中,對從下部引導板302側插入至引導單元30中之複合探針62進行說明。
圖7為表示本發明之實施方式3之複合探針62之一構成例的圖,圖中之(a)~(c)以時間序列來示出使用複合探針62將探針50安裝於引導單元30上之步驟。此外,圖中所示之探針之安裝步驟為探針卡之製造步驟之一部分,又,亦為將破損之探針50進行交換之探針卡之修理步驟之一部分。
複合探針62若與複合探針60(實施方式1)比較,則不同之處為,導桿610連結於探針本體600之上端,又,止動器510可從下側向上側通過引導孔311、312。其他構成與複合探針60相同,因此省略重複之說明。
導桿610連結於上部桿501之上端。導桿610之最大截面積較佳為小於除止動器510之外的上部桿501之最大截面積。又,導桿610較佳為與上部桿501同軸。即,於從軸方向來看之情形時,導桿610之剖面較佳為位於上部桿501之剖面之輪廓內。
止動器510構成為可向上通過引導孔311、312,另一方面無法向下通過。例如,止動器510包括從上部桿501之側面向斜下方向延伸之可彈性變形之構件,若從下側對引導孔311、312插入,則可一面以突出量減少之方式彈性變形,一面通過引導孔311、312,另一方面,若欲從上側對引導孔311、312插入,則以突出量增大之方式彈性變形,無法通過引導孔311、312。因此,向上通過上部引導孔311之止動器510卡止於上部引導板301之上表面。
圖中之(a)表示將導桿610插通於下部引導孔312中後,進一步地插通於上部引導孔311中之狀態。
圖中之(b)表示於導桿610之整體向較上部引導板301更上方突出之狀態下,將導桿610切離之狀態。導桿610例如藉由被施加彎折方向之外力而切離,或者藉由照射雷射光而切離。
此外,本實施方式中,已對止動器510設置於上部桿501上,且卡止於上部引導板301之上表面之情形之例進行說明,但本發明並非僅限定於如上所述之構成。例如,亦可採用如下構成:止動器510設置於下部桿502上,向上僅通過下部引導孔312,且卡止於下部引導板302之上表面。
圖中之(c)表示將導桿610切離後之狀態。於引導單元30中僅殘留探針本體600,止動器510卡止於上部引導板301,上部桿501支持於上部引導板301上,並且下部桿502支持於下部引導板302上。即,獲得安裝於引導單元30上之探針50。
實施方式4. 實施方式1中,已對在連結部630上設置切口部631之情形之例進行說明。與此相對,於本實施方式中,對在連結部630中探針本體600及導桿610進行界面接合之情形進行說明。
圖8為表示本發明之實施方式4之複合探針63之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。圖中之(a)為連結部630之立體圖,(b)為與積層面正對時之前視圖,(c)為複合探針63之寬度方向之側視圖。
複合探針63若與圖5之複合探針60(實施方式1)相比,則僅連結部630之構成不同。由於其他構成相同,故而省略重複之說明。
於連結部630形成有探針本體600及導桿610之接合面632。探針本體600及導桿610均為利用鍍敷法來形成之金屬層,但於相互不同之積層步驟中依序形成,在與導桿610之軸方向A正交之界面(接合面632)上相互接合。
於未同時積層之2個金屬層之接合面632與積層方向D平行之情形時,與平行於積層面之情形相比,接合面中之接合力更脆弱。因此,藉由依序形成探針本體600及導桿610,在與積層方向D平行之界面接合,則於施加有外力時,於接合面632上斷裂,容易從探針本體600上將導桿610切離。
圖9為表示複合探針63之製造方法之一例的圖,圖中之(a)~(e)中,以時間序列來示出構成複合探針63之製造製程之主要步驟。複合探針63係使用電鍍法來製造。首先,於探針形成用之基板700上,藉由電鍍而形成探針本體600(圖9(a))。探針本體600係以包括上部桿501、下部桿502及彎曲部503之方式來圖案化。
其次,形成光阻701。光阻701於形成於基板700之整個面上後進行選擇性曝光及顯影,在與導桿610對應之區域形成開口702(圖9(b))。藉由形成開口702,探針本體600之端面與基板700露出。
其次,於開口702內,藉由電鍍而形成金屬層703(圖9(c))。然後,進行使積層面平坦化之研磨處理,獲得具有與探針本體600相同之厚度且接合於探針本體600之端面的金屬層703。該金屬層703成為導桿610(圖9(d))。然後,去除光阻,並進一步地從基板700上分離,藉此獲得複合探針63(圖9(e))。
此外,本實施方式中,對探針本體600之形成後形成導桿610之複合探針之製造方法進行說明,但本發明並非僅限定於如上所述之製造方法。例如,亦可採用於導桿610之形成後形成探針本體600之構成。
實施方式5. 實施方式1中,已對在寬度方向之側面設置有切口部631之連結部630之例進行說明。與此相對,本實施方式中,對進一步在積層面上亦設置有切口部635之連結部630進行說明。
圖10為表示本發明之實施方式5之複合探針64之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。圖中之(a)及(b)為從不同方向來看之連結部630之立體圖,(c)為表示寬度方向之側面的側視圖。
複合探針64若與圖5之複合探針60(實施方式1)相比,則僅連結部630之構成不同。由於其他構成相同,故而省略重複之說明。
連結部630由將探針本體600及導桿610連結之連結片633構成。探針本體600及導桿610於軸方向A上分離而配置,連結片633之一端連結於探針本體600,另一端連結於導桿610。連結片633與探針本體600及導桿610在與積層面平行之界面上接合,因此於該界面上不容易斷裂地牢固連接。
連結片633之寬度與探針本體600及導桿610之寬度相同,但於在連結片633之寬度方向上相向之一對側面上形成有一對切口部634。切口部634之形狀或形成方法與圖5之切口部631(實施方式1)相同。
又,連結片633之厚度較探針本體600及導桿610之厚度更薄。因此,於探針本體600及導桿610間之積層面上亦形成切口部635。切口部635係藉由連結片633與探針本體600及導桿610之階差而形成之積層面上之凹部。
藉由採用此種構成,連結部630之截面積不僅藉由切口部634而於寬度方向上狹小化,並且藉由切口部635而於厚度方向上狹小化,可容易斷裂。
連結片633對於探針本體600及導桿610牢固地連結,另一方面,藉由設置形狀及大小適當之切口部634、635,可實現於複合探針60之插通時不斷裂,且於導桿610之整體通過引導單元30之後可容易斷裂之連結部630。
圖11為表示複合探針64之製造方法之一例的圖,圖中之(a)~(e)中,以時間序列來示出構成複合探針64之製造製程之主要步驟。複合探針64係使用電鍍法來製造。首先,於探針形成用之基板700上,藉由電鍍來形成連結片633(圖11(a))。連結片633係以具有一對切口部634之方式圖案化。
其次,形成光阻711。光阻711於形成於基板700之整個面上後進行選擇性曝光及顯影,在與探針本體600及導桿610對應之區域形成開口712(圖11(b))。藉由形成開口712,連結片633之兩端之上表面與基板700露出。
其次,於開口712內藉由電鍍而形成金屬層713(圖11(c))。然後,進行使積層面平坦化之研磨處理,獲得具有較連結片633更大之厚度且與連結片633之兩端之上表面分別接合之2個金屬層713。該金屬層713成為探針本體600及導桿610(圖11(d))。然後,去除光阻711,並進一步從基板700上分離,藉此獲得複合探針64(圖11(e))。
本實施方式中,已對具有寬度方向之側面之切口部634、以及積層面之切口部635之連結部630之例進行說明,但本發明並非僅限定於如上所述之構成。例如,連結部630亦可構成為僅具有積層面之切口部635。
又,本實施方式中,已對連結片633之寬度與探針本體600及導桿610之寬度相同之例進行說明,但本發明並非僅限定於如上所述之構成。例如,連結片633之寬度亦可小於探針本體600及導桿610之寬度。
實施方式6. 實施方式4中,已對探針本體600及導桿610進行界面接合之連結部630之例進行說明。又,實施方式5中,已對探針本體600及導桿610由連結片633來連結之連結部630之例進行說明。本實施方式中,對將該等組合而成之連結部630進行說明。
圖12為表示本發明之實施方式6之複合探針65之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。圖中之(a)及(b)為從不同方向來看之連結部630之立體圖,(c)為表示寬度方向之側面之側視圖。
複合探針65若與圖5之複合探針60(實施方式1)相比,則僅連結部630之構成不同。由於其他構成相同,故而省略重複之說明。
連結部630包括:探針本體600及導桿610之接合面632、以及將探針本體600及導桿610連結之連結片633。接合面632與連結片633形成於連結部630中之厚度方向之不同位置。圖中之(a)及(c)中,於上側設置接合面632,且於下側設置連結片633。
探針本體600及導桿610均為利用鍍敷法來形成之金屬層,但於相互不同之積層步驟中依序形成,且在與積層面正交之界面(接合面632)中相互接合。因此,與平行於積層面之接合面相比,接合力更脆弱。因此,於施加外力時,於接合面632斷裂,容易從探針本體600上切離導桿610。
又,探針本體600及導桿610經由連結片633而連結。連結片633與探針本體600及導桿610在與積層面平行之界面中接合,因此不容易斷裂地牢固連接。
連結片633之寬度與探針本體600及導桿610之寬度相同,但於在連結片633之寬度方向上相向之一對側面形成有一對切口部634。切口部634之形狀或形成方法與圖5之切口部631(實施方式1)相同。又,連結片633之厚度較探針本體600及導桿610之厚度更薄。因此,連結片633之截面積小於探針本體600及導桿610之截面積。進一步地,藉由切口部634而寬度狹小化,最小截面積進一步地減小,可容易斷裂。
因此,藉由使接合面632及切口部634之軸方向A之位置一致,而於施加外力時,可於該位置斷裂。複合探針65由於在連結部630上設置有接合面632及連結片633,故而可實現於複合探針65對引導單元30之插通時不斷裂,且於導桿610之整體通過後可容易斷裂之連結部630。
圖13為表示複合探針65之製造方法之一例的圖,圖中之(a)~(f)中,以時間序列來示出構成複合探針65之製造製程之主要步驟。複合探針65係使用電鍍法來製造。首先,於探針形成用之基板700上,藉由電鍍而形成連結片633(圖13(a))。連結片633係以具有一對切口部634之方式圖案化。
其次,形成光阻721。光阻721於形成於基板700之整個面上後進行選擇性曝光及顯影,在與探針本體600對應之區域形成開口722。於開口722內,連結片633之上表面之左半部分以及基板700之一部分露出。然後,於開口722內,藉由電鍍而形成金屬層723(圖13(b))。
其次,進行使積層面平坦化之研磨處理,獲得與連結片633之上表面之左半部分接合之金屬層723(圖13(c))。該金屬層723藉由光阻721之圖案化,而成為包括上部桿501、下部桿502及彎曲部503之探針本體600。
然後,去除光阻721後,進一步地形成光阻724。光阻724於形成於基板700之整個面上後進行選擇性曝光及顯影,在與導桿610對應之區域形成開口725。於開口725內,連結片633之上表面之右半部分及基板700之一部分露出。然後,於開口725內,藉由電鍍而形成金屬層726(圖13(d))。
其次,進行使積層面平坦化之研磨處理,獲得與連結片633之上表面之右半部分接合,並且於接合面632上與探針本體600亦接合之金屬層726(圖13(e))。該金屬層726成為導桿610。
然後,去除光阻724,並進一步自基板700上分離,藉此獲得複合探針65(圖13(f))。
此外,本實施方式中,已對連結片633之寬度與探針本體600及導桿610之寬度相同之例進行說明,但連結片633之寬度亦可小於探針本體600及導桿610之寬度。又,已對在探針本體600之形成後形成導桿610之複合探針之製造方法之例進行說明,但亦可於導桿610之形成後形成探針本體600。
又,本發明之探針之安裝方法不僅可應用於探針卡1之製造,亦可應用於將破損之探針50進行交換之探針卡1之修理。於探針卡1之修理時,有著探針50之長度藉由磨耗而減少之情形。因此,較佳為測定修理時之探針50之長度,將與測定探針本體600之長度L4而得之長度一致之複合探針60用於探針卡1之修理。
於該情形時,較佳為使用由探針本體600之長度L4不同之2個以上之複合探針60構成的複合探針組。若測定探針50之長度,自複合探針組中選擇適當之複合探針60,則可迅速進行探針卡1之修理。
構成複合探針組之複合探針60較佳為其全長,例如探針本體600之長度L4與導桿610之長度L1之和相互一致。藉由使複合探針60之全長一致,複合探針組之保管及搬運變得容易,並且可抑制製造成本。例如,於採用圖9所示之製造方法之情形時,若探針本體600之長度不同,則(a)之製造步驟中使用之遮罩圖案亦不同,但藉由將複合探針60之全長設為相同,可於(b)以後之製造步驟中使用同一遮罩圖案,可抑制製造成本。
1:探針卡 10:主基板 20:卡保持器 21:平台 30:引導單元 40:安裝間隔件 50:探針 60~65:複合探針 101:外部端子 102:探針電極 103:增強板 211:半導體晶圓 212:電極端子 301:上部引導板 302:下部引導板 303:連結間隔件 311:上部引導孔 312:下部引導孔 501:上部桿 502:下部桿 503:彎曲部 510:止動器 600:探針本體 610:導桿 620:前端部 630:連結部 631、634、635:切口部 632:接合面 633:連結片 700:基板 701、711、721、724:光阻 702、712、722、725:開口 703、713、723、726:金屬層 A:軸方向 D:積層方向 L1:導桿之長度 L2:下部桿之長度 L3:引導板之非相向面之距離 L4:探針本體之長度
[圖1]為表示本發明之實施方式1之複合探針60之一構成例的圖。 [圖2]為表示使用複合探針60,將探針50安裝於引導單元30上之方法之一例的圖。 [圖3]為表示安裝有必要之所有探針50之引導單元30的圖。 [圖4]為表示安裝有引導單元30之探針卡1的圖。 [圖5]為表示複合探針60之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。 [圖6]為表示本發明之實施方式2之複合探針61之一構成例的圖。 [圖7]為表示本發明之實施方式3之複合探針62之一構成例的圖。 [圖8]為表示本發明之實施方式4之複合探針63之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。 [圖9]為表示複合探針63之製造方法之一例的圖。 [圖10]為表示本發明之實施方式5之複合探針64之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。 [圖11]為表示複合探針64之製造方法之一例的圖。 [圖12]為表示本發明之實施方式6之複合探針65之詳細構成之一例的圖,示出連結部630之外觀。 [圖13]為表示複合探針65之製造方法之一例的圖。 [圖14]為表示利用現有方法將探針50安裝於引導單元30上之狀態的圖。
30:引導單元
50:探針
60:複合探針
301:上部引導板
302:下部引導板
303:連結間隔件
311:上部引導孔
312:下部引導孔
501:上部桿
502:下部桿
503:彎曲部
510:止動器
600:探針本體
610:導桿
620:前端部
630:連結部

Claims (7)

  1. 一種複合探針,包括: 探針本體,收納於由分離而配置之第1引導板及第2引導板組成之探針卡用之引導單元中,且由上述第1引導板之第1引導孔及上述第2引導板之第2引導孔來支持;以及 導桿,由一端連結於上述探針本體之大致直線形狀形成,較上述探針本體先插通於上述第1引導孔中,進一步地通過上述第2引導孔後可自上述探針本體切離;其特徵在於:上述探針本體包括: 大致直線形狀之第1桿,支持於上述第1引導孔中; 大致直線形狀之第2桿,支持於上述第2引導孔中;以及 彎曲部,配置於上述第1引導板及上述第2引導板之間,將上述第1桿及上述第2桿連結;並且 上述導桿與上述第2桿同軸地連結於上述第2桿之前端; 上述導桿及上述第2桿之合計長度較上述第1引導板及上述第2引導板之非相向面之距離更長。
  2. 如請求項1之複合探針,其中, 上述導桿較上述第1引導板及上述第2引導板之非相向面之距離更長。
  3. 如請求項1之複合探針,其中, 上述導桿之長度為上述探針本體之長度以上。
  4. 如請求項1至3中任一項之複合探針,其中, 上述導桿及上述第2桿為利用鍍敷法而依序積層之金屬層,且在與積層方向大致平行之界面上接合。
  5. 如請求項1至3中任一項之複合探針,其中, 包括將上述導桿及上述第2桿連結之連結部,並且 上述連結部為利用鍍敷法而積層之金屬層,且積層方向之厚度小於上述導桿及上述第2桿。
  6. 一種探針之安裝方法,其係對由分離而配置之第1引導板及第2引導板組成之探針卡用之引導單元安裝探針之方法;其特徵在於包括以下步驟: 使用由探針本體及導桿構成之複合探針,上述探針本體包括支持於上述第1引導板之第1引導孔中之第1桿以及支持於上述第2引導板之第2引導孔中之第2桿、以及配置於上述第1引導板及上述第2引導板之間且將上述第1桿及上述第2桿連結之彎曲部, 上述導桿連結於上述探針本體之前端, 將上述導桿較上述探針本體先插通於上述第1引導板之上述第1引導孔中之步驟; 於上述彎曲部插通於上述第1引導孔中之前,將插通於上述第1引導孔中之上述導桿進一步地插通於上述第2引導板之上述第2引導孔中之步驟;以及 於上述探針本體由上述第1引導孔及上述第2引導孔來支持之狀態下,將上述導桿自上述探針本體切離之步驟。
  7. 一種探針卡之製造方法,包括: 使用如請求項6之探針之安裝方法,於上述引導單元上安裝探針之步驟;以及 將安裝有上述探針之上述引導單元安裝於配線基板上之步驟。
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