TWI384225B - Method of manufacturing probe contacts - Google Patents

Description

探針接觸點之製造方法

本發明係關於一種用以對半導體裝置或顯示面板等進行通電檢查之探針接觸點之製造方法，特別係關於對通電檢查之檢體之微距化電極可簡便且有效對應之探針接觸點之製造方法。

近年來，半導體積體電路、平面顯示器(FPD)等之電子裝置基板或電路配線基板等之檢體所配設之端子用電極，存在日益微距化之傾向。又，該等電子裝置或電路配線板之通電檢查上，於通電檢查裝置側，需要與該等之電極間距對應之微距之探針接觸點。

因此，作為製造微距之探針接觸點之方法，有人揭示有以下方法，即：藉由使用光微影術之微細加工技術，於接觸點用基板之平坦表面形成配設至基板端部之細長導電層之導線，之後，切除基板端部之特定區域，使導線之前端從基板之緣端突出，以製造探針接觸點(例如參照專利文獻1)。該專利文獻1所揭示之切除之一方法中，提出有為使導線之前端成為從接觸點用基板之緣端突出之彈性接片，於前述基板之端部之背面形成切入溝，之後從該切入溝破斷基板之端部。但，該方法存在於破斷時對導線造成變形等損傷之憂慮。

因此，有人提出有一種防止破壞接觸點用基板時之導線損傷之探針接觸點之製造方法(例如參照專利文獻2)。該方法，係於基板之平坦表面之端部區域形成犧牲層，藉由使用光微影術之微細加工技術，形成前端位於前述犧牲層上之導線，並於基板之背面形成通過導線之形成於犧牲層上之部位之正下方之溝。然後，於形成前述導線後除去犧牲層，之後從前述溝破斷基板。

但，前述接觸點用基板之破斷方法，於破斷後之基板端部，於其表面側之破斷位置易產生偏差。此係因為，於基板之背面之溝形成步驟中，必須配合基板表面之導線位置或犧牲層之位置進行溝之定位，但該定位中偏差將不可避免地產生。另，基板之破斷位置之偏差亦受到破斷時之加壓方式之影響。又，根據情形，前述破斷位置亦可能不沿於基板背面之特定範圍內直線狀延伸形成之溝方向，而產生曲折。

前述表面側之破斷位置之偏差，與導線之彈性接片之長度偏差直接關聯，對其彈性彎曲量及彈簧彈性帶來很大影響。又，使與前述檢體之端子用電極之接觸壓產生變化。另，破斷位置之曲折成為複數個導線間之接觸壓之不均一性之主要原因。又，探針接觸點之製造中，破斷位置偏離適當範圍、不滿足製品規格時，該探針接觸點製品成為不良品，而降低製造成品率。包含該曲折之破斷位置之偏差，係隨前述電極之微距化推進、導線微細化而逐漸顯現之問題。

另，作為解決前述問題之方法，雖可考慮將基板厚度變薄，但該情形，將來基板之起伏或翹曲引起之複數個導線間之接觸壓之不均一性將逐漸顯露。

[專利文獻1]日本特開平8-15318號公報

[專利文獻2]日本特開2007-3263號公報

本發明係鑒於前述情況而完成者，其主要目的在於，於探針接觸點用之基板端部之背面形成溝後、從該溝破斷切除基板端部之步驟中，為使導線前端從基板之緣端穩定突出適當長度，以作為探針接觸點之彈性接片，可高精度且簡便地控制該破斷位置。又，其目的在於提供一種探針接觸點之製造方法，其可簡便地降低接觸點用基板之表面側之破斷位置之偏差，可有效對應通電檢查之檢體之微距化電極。

為達成前述目的，本發明之探針接觸點之製造方法，其構成係於基板表面，以前端位於局部形成之犧牲層上之方式並列配設複數個導線，並於前述基板背面，形成通過前述犧牲層之正下方之切入溝，於除去前述犧牲層後從前述切入溝破斷前述基板，切除前述基板之一部分，使前述導線之前端從殘餘之前述基板之端部突出者；其特徵在於：於前述基板之表面、即將前述複數個導線從兩側夾持之位置，形成對前述基板之表面局部性施加應力之破斷控制構造體，該破斷控制構造體控制前述基板之破斷位置。

前述發明中，前述破斷控制構造體，於前述基板之表面上形成特定之圖案形狀，該圖案之一邊與前述犧牲層對準。又，本發明之較佳實施態樣中，前述破斷控制構造體與前述導線之配設同時形成，與前述導線由同一材料構成。

藉由本發明之構成，於破斷切除探針接觸點之基板端部之情形，可高精度且簡便地控制該破斷位置，可使該導線前端成為穩定適當之彈性接片。又，可簡便地以低成本製造與通電檢查之檢體之微距化端子用電極有效對應之探針接觸點。

以下，對本發明之實施形態參照圖式進行說明。另，彼此同一或類似之部分標以相同符號，省略一部分重複說明。但，圖式為模式地顯示，各尺寸之比率等與現實構件不同。圖1至圖6係顯示本實施形態之探針接觸點之製造方法之一例之各製造步驟俯視圖及其剖面圖。此處，該剖面圖係各俯視圖所示之X-X向視或Y-Y向視剖面圖。

首先，如圖1所示，於1片製作複數個探針接觸點製品之基板11之平坦表面12上形成犧牲層13。此處，基板11由其厚度為數百μm之例如氧化鋯、氧化鋁、玻璃、矽等可脆性破壞之材料構成。另，犧牲層13由膜厚數十nm以上，最好為100nm以上之膜厚之例如銅(Cu)膜等構成，例如使用銅薄膜之成膜後之光微影術之蝕刻加工，或藉由舉離法進行所要圖案之選擇性成膜等，雖未圖示但於基板11上之特定區域形成所期望數量。

另，以舉離法形成犧牲層13之情形，於基板11之表面12上藉由光微影術形成剖面形狀具有倒錐形開口之光阻圖案後，於該開口內之基板11表面及光阻圖案表面濺鍍成膜犧牲層，將前述光阻圖案與其上之犧牲層一同除去。

之後，如圖2所示，於基板11a之表面12上圖案形成以對應檢體之端子用電極之間距排列之所要數量(本實施形態為5根)之導線14。此處，導線14由例如鎳(Ni)合金形成，於被著於基板11a之表面12之密著層15上積層形成即可。作為密著層15宜使用例如鈦(Ti)、鉻(Cr)等對基板11a具有大接著力之金屬材料。又，各密著層15上積層之所要數之導線14，其前端部14a比基端部14b之間距窄，並以對應檢體之端子用電極之微距位於犧牲層13上，呈束狀配設。

此處，導線14其厚度為數十μm左右(例如20μm)，前端部14a之寬度為數十μm(例如10μm)。另，基端部14b，其寬度為數十μm(例如20μm)左右，經由焊料、異方性導電薄膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)、凸塊等接合部連接於例如軟性配線板，與通電檢查裝置電性連接。

與前述導線14一起，例如將2個破斷控制構造體16配設於將前述束狀之前端部14a群從兩側夾持之特定位置。其詳細說明容後述，但於基板11a之表面12上，如圖所示，方形之破斷控制構造體16之直線狀一邊之應力集中端16a，對準配置成位於例如犧牲層13之圖案邊13a之延長線上。

具體而言，首先如圖1所說明之於基板11之表面12上濺鍍形成之後作為密著層15之密著膜，之後藉由光微影術於密著膜上形成所期望之鍍敷用光阻圖案。此處，光阻圖案具有與前述導線14分別對應之開口圖案及破斷控制構造體16之開口圖案。又，該等開口圖案，藉由光微影術中公知之不同層間之對準手法，與犧牲層13之圖案對準形成。如此形成之破斷控制構造體16之開口圖案，以高精度定位於犧牲層13之位置。

之後，該等光阻圖案之開口內之密著膜上藉由電鍍使鍍敷層成長。此處，密著膜作為電鍍之給電層發揮機能。之後，除去鍍敷後之光阻圖案，將密著膜之露出部分例如蝕刻除去。如此之後，藉由切割、噴砂、雷射加工等，從前述基板11切出圖2所示之複數個所要形狀之基板11a。

前述導線14及破斷控制構造體16之形成，可使用犧牲層13之形成步驟所說明之舉離法。另，藉由前述各種金屬材料膜之成膜與使用光微影術之該等金屬材料膜之加工，亦可形成導線14及破斷控制構造體16。

無論採用何種方法，如此形成之破斷控制構造體16，與先前技術所說明之配合基板表面之導線位置或犧牲層之位置之溝之定位相比，為超高精度、極小偏差，可配置於基板11a之所期望位置。

之後，如圖3所示，於基板11a之背面之特定範圍形成直線狀延伸之切入溝17。該切入溝17，其線寬為數十~數百μm左右，考慮到基板11a之厚度，其深度為數十μm。此處，切入溝17之深度方向之溝前端17a，位於2個破斷控制構造體16之應力集中端16a之間，於例如與導線14之配設方向大致垂直之方向上延伸。又，宜形成為位於犧牲層13之圖案邊13a之大致正下方。

具體而言，該切入溝17，係藉由與基板11a之表面側之犧牲層13或破斷控制構造體16對準之基板11a背面之切割、噴砂、雷射加工等而形成。或者，例如可使用如ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)之HDP(High Density Plasma，高密度電漿)之DRIE(Deep Reactive Ion Etching，深反應離子蝕刻)方法，藉由基板11a背面之高異方性之乾蝕刻而形成。

之後，如圖4所示，使用將犧牲層13選擇性溶解之例如氯化鐵之蝕刻液除去銅薄膜所形成之犧牲層13。藉由除去犧牲層13，使導線14之形成於犧牲層13上之前端14a成為從基板11a之表面12浮離之狀態。

之後，如圖5及圖6所示，沿切入溝17將基板11a破斷，將基板端部11b從基板11a切除。具體而言，如圖5所示，例如藉由壓入構件18加壓基板端部11b表面使之脆性破斷。或，亦可相反藉由加壓基板端部11b之背面使基板11a脆性破斷。

藉由如此破斷，基板端部11b，沿著位於2個破斷控制構造體16之一邊之應力集中端16a之延長線上之破斷位置19從基板11a切除。又，如圖6所示，形成從作為基板11a之緣端之破斷位置19突出例如數百μm長之前端14a所構成之彈性接片群。

前述基板11a之破斷方法，可大幅降低其表面側之破斷位置19之偏差，沿目標線進行正確且高精度之破斷及切除。雖前述實施形態中，破斷之目標線為犧牲層13之圖案邊13a，但該目標線，可根據前述2個破斷控制構造體16之應力集中端16a之配置位置而隨意改變。另，可使破斷位置19成為導線14之從基板11a表面浮離之區域，可於該破斷時對導線14不造成變形等損傷。

下面，對基板11a之破斷中之破斷控制構造體16之應力集中端16a所發揮之作用與效果，參照圖7及圖8進行說明。圖7(A)係藉由基板11a之破斷切除基板端部11b後之探針接觸點之俯視圖，圖7(B)及(C)係圖7(A)之X-X向視之剖面圖。另，圖8係用以說明基板11a之破斷中之基板表面之破斷控制構造體16之作用之模式性剖面圖。

如圖7(A)所示，切入溝17之定位中，切入溝17之溝前端17a從犧牲層13之圖案邊13a偏向圖之紙面左方向之情形，基板11a之表面之破斷位置19，藉由2個破斷控制構造體16之應力集中端16a強制性成為沿前述實施形態之圖案邊13a。另，如圖7(B)所示，前述定位中，即使切入溝17之溝前端17a此次相反地偏向圖之紙面右方向之情形，基板11a之表面之破斷位置19亦藉由2個破斷控制構造體16之應力集中端16a強制成為沿前述實施形態之圖案邊13a。如此，2個破斷控制構造體16之應力集中端16a，即使切入溝17之定位產生偏差，亦可控制破斷位置19至適當位置。

如圖7所示之破斷控制構造體16之破斷位置之控制，藉由破斷控制構造體16之應力集中端16a施加於基板11a表面之局部性應力而產生。例如，如圖8所示，破斷控制構造體16對基板11a表面施加壓縮應力之情形，形成破斷控制構造體16之表面區域受到該壓縮應力，未形成破斷控制構造體16之基板11a表面之特別是應力集中端16a之附近，相反受到大之拉伸應力F1。

此處，如圖5說明藉由壓入構件18增加對基板端部11b表面之加壓力時，由此增加對前述基板11a表面之大拉伸應力F2。又，藉由該彼此相反方向之拉伸應力F1與拉伸應力F2，應力集中端16a與切入溝17之特別是溝前端17a之間產生基板材料之破斷降伏，脆性之破斷面20易於形成。

雖未圖示，但相反地，破斷控制構造體16對基板11a表面施加拉伸應力之情形，形成破斷控制構造體16之表面區域受到該拉伸應力，未形成破斷控制構造體16之基板11a表面之特別是應力集中端16a之附近，受到大之壓縮應力。因此，此回若相反地加壓基板端部11b之背面，則於基板端部11b表面之前述應力集中端16a之附近相乘該加壓所產生之壓縮應力，將增大背面側之切入溝17之拉伸應力。然後，應力集中端16a與切入溝17之特別是溝前端17a之間，易於形成脆性之破斷面。

無論前述何種情形，破斷控制構造體16之應力集中端16a，因藉由對基板11a表面施加之應力集中決定破斷面，故可將破斷位置強制控制為應力集中之處。另從表面側加壓之情形，破斷之基板端部11b可避開導線前端部14a，避免損傷。

如此，於朝基板11a背面形成切入溝17之步驟中，即使配合基板11a表面之導線14位置或犧牲層13位置進行切入溝17之定位上不可避免地產生偏差，破斷位置19亦可藉由破斷控制構造體16之應力集中端16a控制於一定之適當位置。另，藉由該應力集中端16a之控制，先前技術所產生之因破斷時之加壓方法所產生之破斷位置之偏差將大幅減少。另，藉由該應力集中端16a之控制，亦不會有先前技術所產生之破斷位置曲折之情況。

本實施形態中，藉由基板之破斷之切除中，因前述表面側之破斷位置可簡便地控制至適當位置，故可穩定並高精度地控制從彈性接片之基板緣端突出之長度。又，可以高成品率製造由接觸壓之穩定性及接觸之反覆耐久性優良之彈性接片群所構成之探針接觸點。如此，可提高彈性接片群之導線間之接觸壓之均一性，可簡便地對應通電檢查之檢體之端子用電極之微距化及多電極化。

本實施形態中，雖然作為破斷控制構造體16之一邊之應力集中端16a，高精度對準配置於例如犧牲層13之位置，但並不局限於該圖案邊13a之延長線上。犧牲層13之圖案中該對準位置可任意改變。

另，前述破斷控制構造體16之應力集中端16a，根據基板11a表面之配置位置，控制探針接觸點之緣端形狀之情形亦可使用。關於其中一例參照圖9進行說明。圖9係破斷切除基板11a之基板端部後之探針接觸點之俯視圖。

例如，圖9(A)所示之情形，破斷控制構造體16之應力集中端16a，配置於犧牲層13之圖案邊13a之圖之紙面左側。此處，使前述切入溝17之溝前端17a例如大致位於圖案邊13a之正下方。該狀態下進行基板11a之破斷時，因破斷位置於導線14從基板11a表面浮離之圖案邊13a之位置，發生與應力集中端16a所說明者相同之導線14之應力集中，故基板11a表面之圖案邊13a成為破斷位置，該破斷位置連接2個應力集中端16a之位置。如此，可簡便地製作如圖9(A)所示之束狀彈性接片群突出之緣端為從周圍向外突出形狀之探針接觸點。

又，如圖9(B)所示之情形，破斷控制構造體16之應力集中端16a，配置於犧牲層13之圖案邊13a之圖之紙面右側。該情形，亦使切入溝17之溝前端17a例如大致位於圖案邊13a之正下方。該狀態下進行基板11a之破斷時，同樣，破斷位置為導線14從基板11a表面浮離之端部、即基板11a表面之圖案邊13a成為破斷位置，而該破斷位置連接2個應力集中端16a之位置。如此，可簡便地製作如圖9(B)所示之束狀彈性接片群突出之緣端為從周圍向內凹陷形狀之探針接觸點。

下面，對本實施形態之變形例參照圖10進行說明。圖10係將前述破斷控制構造體16於基板11a上進行不同配置之情形之與圖3所說明者相同之俯視圖。

例如，圖10(A)所示之情形，破斷控制構造體16配置於基板端部11b側。此處，切入溝17之深度方向之溝前端17a，係於2個破斷控制構造體16之應力集中端16a之間，宜位於犧牲層13之圖案邊13a之大致正下方般配置。又，破斷切除基板11a後，與前述實施形態不同，破斷控制構造體16與基板端部11b一起被切除而不殘存於基板11a。

又，圖10(B)所示之情形，2種破斷控制構造體為相對配置。即，具有與如實施形態所說明之破斷控制構造體16之應力集中端16a相對之一邊之另一破斷控制構造體161，夾持例如切入溝17之溝前端17a地相對配置。若為此配置，則可進一步提高基板11a表面上之破斷位置之控制性，可進行基板11a之穩定破斷之切除。

此外，前述破斷控制構造體16亦可配置於鄰接導線14之間。

以上，對本發明之較佳實施形態進行了說明，但前述實施形態並不用於限定本發明。對於同行而言，於具體實施態樣中可在不脫離本發明之技術思想及技術範圍內進行各種各樣之變形、變更。

例如，破斷控制構造體16，雖於前述實施形態中為與導線14於同一步驟中以同一材料形成，但亦可於與導線14不同之製作步驟中以不同材料形成。該情形，雖將增加製造步驟，但導線14及破斷控制構造體16之材料之選擇範圍亦將擴大。又，可對應基板11a之材質，適當地選擇生成大應力之材料。例如，除金屬材料以外可選擇絕緣材料。如此，可進一步提高本實施形態所說明之基板之切除中破斷位置之控制能力。

另，基板11a之背面所形成之切入溝17，並非必須位於基板表面所形成之犧牲層13之圖案邊13a之正下方。其位置亦可適當選擇。但，考慮到基板11a之破斷中之導線14之變形等之損傷防止，以導線14從基板11a表面浮離之犧牲層13配置之下部為佳。

另，朝基板11a之切入溝17之形成，並不局限於前述實施形態，可於犧牲層13之形成前至其蝕刻除去後之間適當地進行。

另，導線14及破斷控制構造體16與基板11a之間之密著層15，並不局限於前述實施形態，亦可形成為多層構造，或者若導線14及破斷控制構造體16與基板11a之密著性上並無問題時，則不具有密著層15亦可。

11、11a．．．基板

11b．．．基板端部

12．．．表面

13．．．犧牲層

13a．．．圖案邊

14．．．導線

14a．．．前端部

14b．．．基端部

15．．．密著層

16．．．破斷控制構造體

16a．．．應力集中端

17．．．切入溝

17a．．．溝前端

18．．．壓入構件

19．．．破斷位置

20．．．破斷面

161．．．其他破斷控制構造體

圖1係說明本發明之實施形態之探針接觸點之製造方法之第一步驟圖，(A)係俯視圖，(B)係其X-X向視剖面圖。

圖2係說明本發明之實施形態之探針接觸點之製造方法之第二步驟圖，(A)係俯視圖，(B)係其X-X向視剖面圖，(C)係其Y-Y向視剖面圖。

圖3係說明本發明之實施形態之探針接觸點之製造方法之第三步驟圖，(A)係俯視圖，(B)係其X-X向視剖面圖。

圖4係說明本發明之實施形態之探針接觸點之製造方法之第四步驟圖，(A)係俯視圖，(B)係其X-X向視剖面圖。

圖5係說明本發明之實施形態之探針接觸點之製造方法之第五步驟圖，(A)係俯視圖，(B)係其X-X向視剖面圖。

圖6係說明本發明之實施形態之探針接觸點之製造方法之第六步驟圖，(A)係俯視圖，(B)係其X-X向視剖面圖。

圖7係說明本發明之實施形態中之效果之探針接觸點之圖，(A)係俯視圖，(B)及(C)係其X-X向視剖面圖。

圖8係用以說明本發明之實施形態中之基板表面之破斷控制構造體之作用之模式性剖面圖。

圖9(A)、9(B)係說明本發明之實施形態中之其他效果之探針接觸點之俯視圖。

圖10(A)、10(B)係顯示本發明之實施形態中之變形例之探針接觸點之俯視圖。

11a．．．基板

11b．．．基板端部

14．．．導線

14a．．．前端部

15．．．密著層

16．．．破斷控制構造體

16a．．．應力集中端

17．．．切入溝

18．．．壓入構件

19．．．破斷位置

Claims (12)

1. 一種探針接觸點之製造方法，其步驟包含：於基板表面，以前端位於該基板表面之局部所形成之犧牲層上之方式並列配設複數個導線；於前述基板背面，形成通過前述犧牲層之正下方之切入溝；於除去前述犧牲層後從前述切入溝破斷前述基板，切除前述基板之移除部分，使前述導線之前端從殘餘之前述基板之端部突出；於前述基板之表面形成一金屬或絕緣材質之破斷控制構造體，以在前述基板之表面之將前述複數個導線從兩側夾持之位置對前述基板之表面局部性施加應力，並控制前述基板之破斷位置；及自前述基板表面側推壓前述移除部份以破斷前述基板，其中該破斷動作不使前述破斷控制構造體斷裂。
2. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體，於前述基板之表面上形成特定之圖案形狀，該圖案之一邊側與前述犧牲層對準。
3. 如請求項1或2之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體與前述導線之配設同時形成，與前述導線由同一材料構成。
4. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體之應力集中端位於比前述犧牲層之圖案邊更遠離前述導線之前端之方向之位置。
5. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體之應力集中端形成於比前述犧牲層之圖案邊更靠近前述導線之前端側。
6. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體包含具有應力集中端之第1破斷控制構造體及具有與前述應力集中端相向之一邊之第2破斷控制構造體，並夾持前述切入溝地彼此相向配置。
7. 如請求項6之探針接觸點之製造方法，其中前述切入溝之溝前端位於前述第1破斷控制構造體及前述第2破斷控制構造體之間，位於前述犧牲層之圖案邊之正下方。
8. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述基板之破斷係利用加壓於前述基板表面之方式進行。
9. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體包括一與前述切入溝之內側部分平行且重疊之應力集中端。
10. 如請求項9之探針接觸點之製造方法，其中破斷位置之控制係包括產生一沿前述破斷控制構造體之前述應力集中端之破斷，且不使前述破斷控制構造體產生斷裂。
11. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中於沿前述切入溝之軸方向之剖面視圖中，前述破斷控制構造體僅與前述切入溝部份重疊，而非完全橫跨前述切入溝。
12. 如請求項1之探針接觸點之製造方法，其中前述破斷控制構造體包括於前述複數個導線之相反側之部分，且更進一步藉由前述破斷控制構造體，沿一於前述破斷控制 構造體之兩部分間延伸之線引導生成破斷之方式，利用前述破斷控制構造體控制前述基板上之破斷位置。