TW535226B - Electrical device with needle electrodes and method for forming the same - Google Patents

Description

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【發明領域】係有= = 種表面接袈置，特別 種 >、有針狀電極之電子裝置及忒些針狀電極之 形成万法。 【先前 習 如銅塾 表面電 有較小 小化與 在 之半導 技術】 知電子 或ί呂墊 性接合 之結合 高密度 中華民 體元件 裝置所包含 ’焊墊上係 ，當電子裝 面積與較高 化之封裝結 國專利公報 」中’揭示 片、一介電層、一鈦層 銅層及 層係覆 層係形 層係依 且在第 焊（re 元件即 )，缺 有彈性 所產生 【發明 一金屬 蓋於該 成於該 序形成 二銅層 flow) 可藉由 而，在 ，無法 之熱應 目的及 凸塊，其中 基片，其係 介電層上， 於開孔處， 上形成金屬 之方式使金 金屬凸塊進 進行表面接 有效吸收表 力。 概要】 之基板表面係具有複數個焊墊， 形成有凸塊（或稱電極），以供 置以凸塊進行表面接合時，係具 之端子密度分佈’特別適用於微 構。 公告第449 81 3號「具有凸塊電極 一種半導體元件，係包含有一基 一第一銅層、一鎳/飢層、第二 該基片上係設有一銅接墊，介電 具有一開孔，以裸露銅接墊，鈦 而第一銅層、鎳/釩層及第二銅 第一銅層係直接接觸該銅接塾， 凸塊’如金或焊锡凸塊，並以迴 屬凸塊呈球狀，因此，該半導體 行表面接合（surface mounting 合時，呈球狀之金屬凸塊並不具 面接合界面因熱膨脹係數不匹配

535226 五、發明說明（2) |¥本1月之主要目的在於提供一種具有針狀電極 金屬厣乃一±捧政 基板之表面，其係包含一 好之i性J : ’該些支撐層係對該些金屬層提供1 外部電路板。 包位坪性接合至 二：明之次一目的在於提供一種在基板上 阻ί法’其係先在基板上形成犧牲光阻’再形ί ϊ電 將該厚光阻層圖案化，以在犧牲光阻 i:此並=覆=㈣之金制，再移除犧牲ΐ 狀電極。 基板上一次形成多個具有彈性支撐之針 板及：mi 電子裝置’係包含有-基 而^ r電極5亥些'針狀電極係形成於基板之一# ，以基板之表面係形成有複數個導 ^ ::=屬層及-支撑層，其中該些金屬：係 形成於：應之金屬層之-侧表面，以支擇該些；屬層係 ^入^之在基板上形成針狀電極之方法，其步驟係 二ί二1供一基板，*晶片、晶圓、印刷電路板、陶 竟基板=膜等，該基板之—表面係形成有複數個導接 ί數個犧牲光阻於該基板之表面，該些犧牲光 阻係不覆盍该些導接墊，且每—犧牲光阻係具有一侧面； C)形成一厚光阻層於該基板之該表面，其厚度係介於 2 5 2 5 0 # m，d)將该厚光阻層圖案化，以形成複數個支撐 535226 五、發明說明（3) 】，:形成於該些犧牲光阻之側面；e )形成複數個金屬 $ ’邊些金屬層係結合於該基板之導接墊並覆蓋對應之支 f層’及f)移除該些犧牲光阻，使該些支撐 該些金 屬層。 【發明详細說明】 明參閱所附圖式，本發明將列舉以下之實施例說明： 、“依本發明之一具體實施例，如第5圖所示，一具有針 狀電極之電子裝置係包含有一基板1 〇及複數個針狀電極 2〇，該些針狀電極2〇係形成於基板1〇之表面u，該基板“ 之表面11係具有複數個導接墊12 (c〇ntact pads )，如鋁 ，jAl pad)或銅墊（Cu pad)等等，每一針狀 =一金屬層21及-支撐層22，其中該些金屬層21係電^ 、、、口二於對應之導接墊1 2，並呈彎曲狀延伸至支撐層2 2， 本實施例中，其係呈弧形彎曲延伸，且金屬層2丨^ 金、銀、銅或鈀等金屬形成，而該些支撐層22係 於 應之金屬層21之一側表面23，以支撐該些金屬層= : 支撐層22係為聚亞醯胺（polyimide )、苯環丁烯 及二 (benezo cyclobutene)，或是厚光阻（tMck Photoresist )，在本實施例中，支撐層22係為 其厚度係介於25〜2 50 ，較佳地，該些支撐層22九阻， 部24係結合於該基板1 〇之表面1 1之非電極部（之/ ^ 導接墊1 2之部位）。 I形成有 關於本發明之在基板上形成針狀電極之方 呼述如

535226 五、發明說明（4) 首先’如第1圖所示’提供一基板1〇，如晶圓（wafer )、晶片（chip)、印刷電路板（printed circuit board，PCB)、陶瓷基板（ceramic substrate)或薄膜 (thin fi lm )…等，在本實施例中，該基板1〇係為用以 製作記憶體、微處裡器或微控制器等之晶圓，基板丨〇之表 面11係形成有複數個導接塾12 (contact pads)，該些導 接墊1 2係可呈格狀陣列、中央或周邊排列，且在基板丨〇之 表面11形成有複數個犧牲光阻3 〇 (sacrificial photoresist) ’ 其係以網版印刷（screen prinHng)或 微影成像技術（photol i thography，係包含有曝光、顯影 等工程）形成，該些犧牲光阻3 〇係不覆蓋該些導接墊丨2， 且具有一侧面3 1，較佳地，該側面3 1係呈彎曲狀，且在本 實施例中，其係呈弧形彎曲。 之後’如第2圖所示’以印刷（p r丨n七丨n g )或噴塗 (spray coating)等方式在基板10之表面n上形成一厚 光阻層4 0，在本實施例中，厚光阻層4 〇之材料係選用 MicroChem公司之產品，產品型號係為讥―8 2〇〇〇，該厚光 阻層40之厚度係介於25〜250 //m (習知光阻厚度係介於 0·5〜10 //m) ’其係為一種負性光阻（negative t〇ne)， 且包含有咼介電係數之兩分子聚合物（如聚亞醯胺、苯環 丁烯或其它）與光感性物質。 再如第3圖所示，經由微影成像技術，將該厚光阻層 40圖案化，以形成複數個支撐層22，其係覆蓋於對應之犧 牲光阻30之侧面31，較佳地，該支撐層22之一端部以係結

第9頁 535226 五、發明說明（5) ----- 合於该基板1 〇之表面丨丨之非電極部。 然後，如第4圖所示，以電鍍（plating )、蒸鲈 (二aP〇rati〇n)、錢鍍（sputtering)或蝕刻（、、e=hin2 )等方式形成複數個金屬層21，該些金屬層21係結合於該 基板ίο之導接塾12，並覆蓋該些支撑層22， 21係呈弧形彎曲延伸，最後，再移除該些犧牲光 形成複數個針狀電極2〇 (如第5圖所示），而 22係支撐對應之金屬層21。 二又存增 因此，以犧牲光阻3〇之側面31之彎曲型態即 狀電極20之形&，而能輕易形成如弧形、波 等弯曲延伸之針狀電極，且由厚光阻層40所形成 22亦能支撐於金屬層21之一側表面23，此外，在形成針狀 電極20之步驟中，該犧牲光阻3〇亦可以聚亞醯胺或苯 稀等具彈性之高分子聚合物取代，並省略形成厚光阻層仙 之步驟，直接以電鍍等方式形成金屬層21，之後再蝕刻聚

亞醯胺或苯環丁烯，以形成支撐層，並對該些金屬層2丨提 供良好的彈性支撐。 S 如第5圖所示，本發明之針狀電極2〇之金屬層以之侧 表面23係形成有一支撐層22，以提供良好之彈性支撐，使 該些針狀電極20具有較佳之彈性，其亦可運用於探測卡 (probe card)等產品（即基板10係為陶瓷電路基板，並 與一印刷電路板組合成一探測卡），在探觸測試時，該些 具有彈性之針狀電極20係能降低接觸阻抗（c〇ntact 一 resistance )(即能穿刺測試電極上之氧化膜），另，在

535226 五、發明說明（6) 電子裝置以該些針狀電極2〇表面接合至一 該些針狀電極20係提供彈性接合，:一外部電路板時， 熱膨脹係數不匹配所產生之熱應力。有效吸收接合界面因 故本發明之保護範圍當視後附之 者為準，任何熟知此項技藝者，在 T叫專利範圍所界定 範圍内所作之任何變化與修 ^脫離本發明之精神和 圍。 均屬於本發明之保護範

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圖式簡單說明 【圖式說 明】 第1 圖· 依本 發 明 9 形成犧牲 光 阻 之 基 板 截 面 圖 第2 圖： 依本 發 明 5 形成厚光 阻 層 之 基 板 截 面 圖 第3 圖： 依本 發 明 形成支撐 層 之 基 板 截 面 圖 ， 第4 圖： 依本 發 明 5 形成金屬 層 之 基 板 截 面 圖 9 第5 圖： 依本 發 明 5 具有針狀 電 極 之 電 子 裝 置 之 【圖號說 ‘明】 10 基板 11 表面 12 導接墊 20 針狀‘ 電極 21 金屬> f 22 支撐層 23 側表1 面 24 端部 30 犧牲: 光阻 31 側面 40 厚光1 阻層 及 第12頁

Claims (1)

1. 535226 六、申請專利範圍 【申請專利 1、 一種具 一基板 複數個 一支撐層 呈彎曲狀 金屬層之 2、 如申請 置，其中 非電極部 3、 如申請 置，其中 4、 置 環 5、 置 置 板 有 之方法， 範圍】 有針狀電極之電子裝 δ亥基板之一表面係 針狀電極，每一針狀 ’其中該些金屬層係 延伸至支撐層，而該 一側表面，以支撐該 專利範圍第1項所述 該些支撐層之一端部 〇 專利範圍第1項所述 該些支撐層係為厚光 如申請專利範圍第1項所述 ，其中該些支撐層係為聚亞 丁細（benezo cyclobutene 如申請專利範圍第1項所述 ’其中該些金屬層係為鎳、 如申請專利範圍第1項所述 ’其中該基板係為晶片、晶 或薄膜。 種在基板上形成針狀電極 置’係包含有： 形成有複數個導接墊；及 電極係包含有一金屬層及 結合於對應之導接墊，並 些支撐層係形成於對應之 些金屬層。 之具有針狀電極之電子裝 係結合於該基板之表面之 之具有針狀電極之電子裝 阻（thick photoresist 之具有針狀電極之電子裝 ，胺（Polyimide )或苯 之具有針狀電極之電子裝 金、銀、銅或鈀。 之具有針狀電極之電子裝 圓、印刷電路板、陶兗基 其步驟係包含 a)提供-基板’該基板之—表面係形成有複數個導接 535226

   、b)形成複數個犧牲光阻於該基板之該表面，該些犧牲 光阻係不覆蓋該些導接墊，且每一犧牲光阻係具有一側 面； c) 形成一厚光阻層於該基板之該表面； d) 將該厚光阻層圖案化，以形成複數個支撐層，其係 形成於該些犧牲光阻之側面；

   e) 形成複數個金屬層，該些金屬層係結合於該基板之 導接墊並覆蓋對應之支撐層；及 f) 移除讀些犧牲光阻，使該些支撐層係支撐該些金屬 層。 8如申研專利範圍第7項所述之在基板上形成針狀電極 之方法其中在將该厚光阻層圖案化之（d)步驟中， 該些支撐層之一端部係結合於該基板表面之非電極部。 9、如申請專利範圍第7項所述之在基板上形成針狀電極 之方法，其中形成該些犧牲光阻之方式係為網版印刷 (screen printing)或微影成像技術 (photolithography) 〇

   1 〇、如申請專利範圍第7項所述之在基板上形成針狀電 極之方法，其中形成厚光阻層之方式係為印刷 (printing)或喷塗（spray ^⑽衍叫）。 11、如申請專利範圍第7項所述之在基板上形成針狀電 極之方法，其中形成該些金屬層之方式係為電鍍 (plating)、条鍍（evap〇rati〇ri)、濺鍍

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