TWI818486B - 導電接觸針、具有相同導電針之檢測裝置以及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種在積層多個金屬層形成的導電接觸針中提高在導電接觸針的側面處的耐磨性的導電接觸針、具有其之檢測裝置以及導電接觸針的製造方法。
Description
本發明是有關於一種導電接觸針、具有其之檢測裝置以及導電接觸針的製造方法。
導電接觸針是可在與接觸對象接觸來對檢測對象進行檢測的探針卡或測試插座中使用的接觸針。以下，作為一例，對探針卡的接觸針進行例示說明。
半導體元件的電特性試驗是藉由使半導體晶圓接近具有多個導電接觸針的探針卡並使導電接觸針接觸半導體晶圓上的對應的電極墊來執行。在使導電接觸針與半導體晶圓上的電極墊接觸時，在達到兩者開始接觸的狀態以後，進行使半導體晶圓進一步接近探針卡的處理。將此種處理稱為過驅動(over drive)。過驅動是使導電接觸針彈性變形的處理，藉由進行過驅動，即使電極
墊的高度或導電接觸針的高度存在偏差亦可使所有的導電接觸針切實地與電極墊接觸。另外，導電接觸針在過驅動時彈性變形且其尖端在電極墊上移動，藉此進行刮擦(scrub)。藉由此刮擦，可移除電極墊表面的氧化膜且降低接觸電阻。
此種導電接觸針可利用微機電系統(Micro Electro Mechanical System，MEMS)製程製作。對使用MEMS製程製作導電接觸針的過程進行闡述，首先在導電性基材表面塗佈光阻，之後對光阻進行圖案化。此後，將光阻用作模具，藉由電鍍法在開口內使金屬材料析出，移除光阻與導電性基材，得到導電接觸針。此處，多個金屬材料沿上、下積層形成導電接觸針。於耐磨性相對高的金屬材料的情況下，由於電導率相對低，因此在積層多個金屬材料來製作導電接觸針的情況下耐磨度與電導率處於權衡(trade off)關係。
此種導電接觸針插入至導引板的導引孔洞來構成探針卡的探針頭。在進行檢測時，導電接觸針與導引板的導引孔洞的內壁持續地進行滑動接觸。因此，產生以下問題：與導引孔洞的內壁接觸的導電接觸針的側面被磨損，耐久性降低，在長時間使用時側面一部分微細地凹陷。
[專利文獻1] 韓國註冊編號第10-0449308號 註冊專利公報
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在積層多個金屬層形成的導電接觸針中提高在導電接觸針的側面處的耐磨性的導電接觸針、具有其之檢測裝置以及導電接觸針的製造方法。
本發明為了達成上述目的，根據本發明的導電接觸針是包括多個金屬層積層形成的積層部的導電接觸針，包括配置於所述導電接觸針的側面的強化部。
另外，所述積層部包括第一金屬與第二金屬，所述第一金屬為與所述第二金屬相比耐磨性相對高的金屬，且所述第二金屬為與所述第一金屬相比電導率相對高的金屬，且所述強化部由所述第一金屬形成。
另外，所述第一金屬由選自以下中的金屬形成：銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，且所述第二金屬由選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)或其等的合金中的金屬形成。
另外，包括在所述導電接觸針的長度方向上區分形成的第一區域與第二區域，所述第一區域包括所述積層部，且所述第二區域包括所述積層部與所述強化部。
另外，所述第二區域在所述導電接觸針的長度方向上形成至少兩個以上。
另外，所述第一區域配置於所述第二區域之間。
另外，所述強化部由與構成所述積層部的金屬層中的至少任一者相同的材質形成。
另外，所述強化部由與構成所述積層部的金屬層不同的材質形成。
另外，所述強化部在所述導電接觸針的厚度方向上自下面部至上面部連續地形成於所述導電接觸針的側面。
另一方面，根據本發明的導電接觸針在導電接觸針中包括：在所述導電接觸針的長度方向上區分形成的第一區域與第二區域，所述第一區域包括多個金屬層積層配置的積層部，且所述第二區域包括所述積層部與強化部，所述強化部具有較所述積層部的平均耐磨性高的耐磨性且配置於所述積層部的至少一側面。
另外，所述積層部包括第一金屬與第二金屬，所述第一金屬為與所述第二金屬相比耐磨性相對高的金屬，所述第二金屬為與所述第一金屬相比電導率相對高的金屬，且所述強化部由所述第一金屬形成。
另外，所述第一金屬由選自以下中的金屬形成：銠
(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，且所述第二金屬由選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)或其等的合金中的金屬形成。
另一方面，根據本發明的檢測裝置是包括供多個導電接觸針插入的導引板的檢測裝置，所述導電接觸針包括多個金屬層積層形成的積層部，且包括配置於所述導電接觸針的側面的強化部，所述積層部包括第一金屬與第二金屬，所述第一金屬為與所述第二金屬相比耐磨性相對高的金屬，且所述第二金屬為與所述第一金屬相比電導率相對高的金屬，且所述強化部由所述第一金屬形成，所述強化部配置於與所述導引板的導引孔洞的位置對應的位置處。
另外，包括在所述導電接觸針的長度方向上區分形成的第一區域與第二區域，所述第一區域包括所述積層部，且所述第二區域包括所述積層部與所述強化部。
另一方面，根據本發明的導電接觸針的製造方法包括：第一鍍覆步驟，形成多個金屬層積層配置的積層部；以及第二鍍覆步驟，利用與所述第一鍍覆步驟分開的鍍覆製程在所述積層部的至少一側面由具有較所述積層部的平均耐磨性高的耐磨性的金屬形成強化部。
另外，所述第一鍍覆步驟為在模具的第一內部空間形成所述積層部的步驟，且所述第二鍍覆步驟為在所述積層部的側面方向上在形成於所述模具的第二內部空間形成強化部的步驟。
另外，所述模具由陽極氧化膜材質形成。
本發明提供一種在積層多個金屬層形成的導電接觸針中提高在導電接觸針的側面處的耐磨性的導電接觸針、具有其之檢測裝置以及導電接觸針的製造方法。
10:導引板
11:導引孔洞
20:模具
21:第一內部空間
22:第二內部空間
100:導電接觸針
101:上表面
103:側面
110:積層部
111:第一金屬
112:第二金屬
120:強化部
210:第一區域
220:第二區域
圖1是示出根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針呈插入至導引板的狀態的圖。
圖2的(a)-圖2的(e)至圖6的(a)-圖6的(e)是示出根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針的製造方法的圖。
圖7的(a)是根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針呈插入至導引板的導引孔洞的狀態的正面圖，圖7的(b)是導電接觸針的側面圖。
圖8是示出根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針呈插入至導引板的狀態的圖。
圖9的(a)-圖的9(d)至圖13的(a)-圖13的(d)是示出根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針的製造方法的圖。
圖14的(a)是根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針呈插入至導引板的導引孔洞的狀態的正面圖，圖14的(b)是導電接觸針的側面圖。
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。另外，圖中所示的導電接觸針的個數在圖中僅例示性地示出一部分。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。
根據本發明的較佳一實施例的導電接觸針(100)配置於檢測裝置並用於與檢測對象進行電接觸、物理接觸以傳遞電訊號。檢測裝置可為用於半導體製造製程的檢測裝置，且作為一例可為探針卡，且可為測試插座。但根據本發明的較佳實施例的檢測裝置並不限定於此，包括任何施加電以確認檢測對象是否不良的裝置。但，以下作為檢測裝置的一例，對探針卡進行例示說明。
半導體元件的電特性試驗藉由使半導體晶圓接近形成多個導電接觸針(100)的探針卡並使各導電接觸針(100)與半導體晶圓上對應的電極墊接觸來執行。導電接觸針(100)到達與電極墊接觸的位置之後，可使晶圓向探針卡側額外上升規定高度。導電接觸針(100)是插入至導引板(10)的導引孔洞(11)彈性變形的結構，採用此種導電接觸針(100)而成為垂直型探針卡。
作為本發明的較佳實施例，導電接觸針(100)包括預變形(pre-deformed)結構、即具有蛇形(cobra)針的形態，或者亦包括使上部、下部或附加的導引板移動而使一字型針變形的結構。
於垂直型探針卡的情況下，至少兩個導引板(10)沿上、下彼此隔開配置。另外，各導引板可為多個薄板密接積層的積層型導引板。
導電接觸針(100)插入配置於導引板(10)的導引孔洞(11)，在進行檢測時，導電接觸針(100)與導引孔洞(11)的內壁滑動接觸。特別是在檢測中，由於導電接觸針(100)向側面(103)方向彎曲且對導引孔洞(11)的內壁帶來大的力，因此摩擦力變高。在此種狀況下，根據本發明的較佳實施例的導電接觸針(100)藉由在其側面(103)配置耐磨性高的強化部(120)，從而將由摩擦引起的磨損最小化。因此，導電接觸針(100)的耐久性得到提高。另外，可將由摩擦引起的異物的產生最小化。
根據本發明的較佳實施例的導電接觸針(100)的製造方法包括：第一鍍覆步驟，形成多個金屬層積層配置的積層部(110)；以及第二鍍覆步驟，利用與第一鍍覆步驟分開的鍍覆製程在積層部(110)的至少一側面由具有較積層部(110)的平均耐磨性高的耐磨性的金屬形成強化部(120)。
以下，參照圖1至圖的7(a)、圖7的(b)對根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)進行說明。圖1是示出根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)呈插入至導引
板(10)的狀態的圖，圖2的(a)-圖2的(e)至圖6的(a)-圖6的(e)是示出根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)的製造方法的圖，圖7的(a)是根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)呈插入至導引板(10)的導引孔洞(11)的狀態的正面圖，且圖7的(b)是導電接觸針(100)的側面圖。
參照圖1及圖7的(a)、圖7的(b)，根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)由上表面(101)、作為上表面(101)的相反面的下表面以及側面(103)形成。導電接觸針(100)包括多個金屬層積層形成的積層部(110)。另外，導電接觸針(100)包括配置於導電接觸針(100)的側面(103)的強化部(120)。強化部(120)在導電接觸針(100)的厚度方向上自下面部至上面部連續地形成於導電接觸針(100)的側面(103)。
雖然導引孔洞(11)為供導電接觸針(100)插入的孔洞的形態，但為了便於說明，在圖1中僅示出導引板(10)的一部分。
積層部(110)包括第一金屬(111)與第二金屬(112)。第一金屬(111)為與第二金屬(112)相比耐磨性相對高的金屬，且第二金屬(112)為與第一金屬(111)相比電導率相對高的金屬。
第一金屬(111)由選自以下中的金屬形成：銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳
(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，且第二金屬(112)由選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)或其等的合金中的金屬形成。
強化部(120)由第一金屬(111)形成。強化部(120)可由與構成積層部(110)的金屬層中的至少任一者相同的材質形成，或者由與構成積層部(110)的金屬層不同的材質形成。
例如，積層部(110)可藉由鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質的第一金屬(111)與銅(Cu)材質的第二金屬(112)交替積層來形成。於此情況，強化部(120)可為鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質的第一金屬(111)或者為銠(rhodium，Rh)材質的第一金屬(111)。
導電接觸針(100)包括在導電接觸針(100)的長度方向上區分形成的第一區域(210)與第二區域(220)。第一區域(210)包括積層部(110)，且第二區域(220)包括積層部(110)與強化部(120)。強化部(120)具有較積層部(110)的平均耐磨性高的耐磨性且配置於積層部(110)的至少一側面。強化部(120)為與導引板(10)的導引孔洞(11)的內壁滑動接觸的部位。藉由使作為導電接觸針(100)的耐磨性高的部位的強化部(120)與導引孔洞(11)的內壁接觸，從而可提高導電接觸針(100)的耐久性。
參照圖1，第二區域(220)在導電接觸針(100)的長度
方向上形成有兩個。此情形是考慮導引板(10)的個數為兩個的情形，於導引板的個數為兩個以上的情況下，第二區域(220)在導電接觸針(100)的長度方向上形成有兩個以上。
於兩個第二區域(220)之間配置第一區域(210)。由於第一區域(210)為包含電導率高的金屬的區域，因此藉由在與導引孔洞(11)的內壁滑動接觸之虞少的區域提高電導率高的金屬的含量，從而可提高導電接觸針(100)的整體的電流運載容量(Current Carrying Capacity)。
以下，參照圖2的(a)-圖2的(e)至圖6的(a)-圖6的(e)對根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)的製造方法進行說明。
根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)的製造方法包括：第一鍍覆步驟，形成多個金屬層積層配置的積層部(110)；以及第二鍍覆步驟，利用與第一鍍覆步驟分開的鍍覆製程在積層部(110)的側面(103)一部分由具有較積層部(110)的平均耐磨性高的耐磨性的金屬形成強化部(120)。以下具體地進行說明。
首先，參照圖2的(a)-圖2的(e)，圖2的(a)是具有第一內部空間(21)的模具(20)的平面圖，圖2的(b)是圖2的(a)的A-A'剖面圖，圖2的(c)是圖2的(a)的B-B'剖面圖，圖2的(d)是圖2的(a)的C-C'剖面圖，且圖2的(e)是圖2的(a)的D-D'剖面圖。
參照圖2的(a)-圖2的(e)，在模具(20)中形成第一內部空間(21)，且在模具(20)的下部配置晶種層。
模具(20)可由陽極氧化膜、光阻、矽晶圓或與其相似的材質形成。但，較佳為模具(20)可由陽極氧化膜材質形成。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鋁氧化物(Al2O3)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，則僅保留鋁氧化物(Al2O3)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2ppm/℃至3ppm/℃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針(100)而無熱變形。
在根據本發明的較佳實施例的導電接觸針(100)利用陽極氧化膜材質的模具(20)代替光阻模具來製造的方面，可發揮
出實現作為光阻模具實現時曾存在限制的形狀的精密度、微細形狀的效果。另外，於現存的光阻模具的情況下，可製作40μm厚度水準的導電接觸針，但於利用陽極氧化膜材質的模具的情況下，可製作具有100μm以上200μm以下的厚度的導電接觸針(100)。
於模具(20)的下表面配置晶種層。晶種層可於在模具(20)形成第一內部空間(21)之前配置於模具(20)的下表面。另一方面，在模具(20)的下部形成支撐基板(未圖示)，從而可提高模具(20)的可操作性。另外，於此情況，亦可在支撐基板(未圖示)的上表面形成晶種層並將形成有第一內部空間(21)的模具(20)結合至支撐基板(未圖示)來使用。晶種層可由銅(Cu)材質形成，且可利用沈積方法形成。在利用電鍍法形成積層部(110)與強化部(120)時，晶種層用於提高其等的鍍覆品質。
第一內部空間(21)可藉由對陽極氧化膜材質的模具(20)進行濕式蝕刻來形成。為此，可在模具(20)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，從而形成第一內部空間(21)。具體地進行說明，可在形成第一內部空間(21)之前在模具(20)的上表面配置感光性材料之後執行曝光製程及顯影製程。感光性材料可藉由曝光製程及顯影製程形成開口區域，且至少一部分被圖案化並移除。陽極氧化膜材質的模具(20)藉由利用圖案化過程移除感
光性材料的開口區域執行蝕刻製程，且利用蝕刻溶液移除與第一內部空間(21)對應的位置的陽極氧化膜，從而形成第一內部空間(21)。
接著參照圖3的(a)-圖3的(e)，圖3的(a)是在第一內部空間(21)形成積層部(110)的模具(20)的平面圖，圖3的(b)是圖3的(a)的A-A'剖面圖，圖3的(c)是圖3的(a)的B-B'剖面圖，圖3的(d)是圖3的(a)的C-C'剖面圖，且圖3的(e)是圖3的(a)的D-D'剖面圖。
執行在模具(20)的第一內部空間(21)執行電鍍製程來形成積層部(110)的步驟。執行多次電鍍製程，以在導電接觸針(100)的厚度方向上積層多個金屬層來形成。積層部(110)包括選自銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金中的第一金屬(111)、以及選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)中的第二金屬(112)來配置。例如，鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質的第一金屬(111)與銅(Cu)材質的第二金屬(112)可交替積層形成。此處，第一金屬(111)使導電接觸針(100)可進行彈性變形，且第二金屬(112)提高導電接觸針(100)的電流運載容量(CCC)。
在鍍覆製程完成時，可執行平坦化製程。藉由化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)製程移除向模具(20)的上表面突出的金屬並使其平坦化。
接著參照圖4的(a)-圖4的(e)，圖4的(a)為形成有第二內部空間(22)的模具(20)的平面圖，圖4的(b)是圖4的(a)的A-A'剖面圖，圖4的(c)是圖4的(a)的B-B'剖面圖，圖4的(d)是圖4的(a)的C-C'剖面圖，且圖4的(e)是圖4的(a)的D-D'剖面圖。
執行移除模具(20)的一部分的製程。移除模具(20)的一部分以在模具(20)形成第二內部空間(22)。具體地進行說明，可在模具(20)的上表面配置感光性材料之後執行曝光製程及顯影製程。感光性材料可藉由曝光製程及顯影製程形成開口區域，且至少一部分被圖案化並移除。藉由利用圖案化過程移除感光性材料的開口區域執行蝕刻製程，且利用蝕刻溶液移除模具(20)的一部分，從而形成第二內部空間(22)。
第二內部空間(22)與強化部(120)的位置對應，且與積層部(110)的側面相鄰並形成至少四個以上。在各第二內部空間(22)的三個側面暴露出由多個積層的積層部(110)，且在一個側面暴露出模具(20)。
接著參照圖5的(a)-圖5的(e)，圖5的(a)是在第二內部空間(22)形成強化部(120)的模具(20)的平面圖，圖5的(b)是圖5的(a)的A-A'剖面圖，圖5的(c)是圖5的(a)
的B-B'剖面圖，圖5的(d)是圖5的(a)的C-C'剖面圖，且圖5的(e)是圖5的(a)的D-D'剖面圖。
執行形成強化部(120)的步驟。在之前步驟中形成的第二內部空間(22)中利用電鍍製程形成強化部(120)。
強化部(120)與在之前步驟中製作的積層部(110)一體化。如上所說明，在第二內部空間(22)的三個側面中暴露出積層部(110)，且在該側面中強化部(120)與積層部(110)一體化。
強化部(120)可為選自以下中的金屬：銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，較佳為強化部(120)可由與構成積層部(110)的第一金屬(111)相同的材質形成。例如，於積層部(110)由第一金屬(111)中的鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質形成的情況下，強化部(120)亦可為鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質。與此不同，強化部(120)可由與構成積層部(110)的第一金屬(111)不同的材質形成。例如，於積層部(110)由第一金屬(111)中的鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質形成的情況下，強化部(120)可為銠(rhodium，Rh)材質。
接著參照圖6的(a)-圖6的(e)，圖6的(a)是導電接觸針(100)的平面圖，圖6的(b)是圖6的(a)的A-A'剖面圖，圖6的(c)是圖6的(a)的B-B'剖面圖，圖6的(d)是圖6的(a)的C-C'剖面圖，且圖6的(e)是圖6的(a)的D-D'剖面圖。
於之前步驟之後執行移除模具(20)與晶種層的製程。於模具(20)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(20)。另外，於晶種層為銅(Cu)材質的情況下，利用與銅(Cu)選擇性地反應的溶液移除晶種層。
在前文說明中說明了以下情形：首先執行利用形成有第一內部空間(21)的模具(20)對第一內部空間(21)進行鍍覆來形成積層部(110)的步驟，之後執行移除模具(20)的一部分來形成第二內部空間(22)、並對第二內部空間(22)進行鍍覆來形成強化部(120)的步驟，但根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針的製造方法亦包括以下情形：首先執行移除模具(20)的一部分來形成第二內部空間(22)、並對第二內部空間(22)進行鍍覆來形成強化部(120)的步驟，之後執行利用形成有第一內部空間(21)的模具(20)對第一內部空間(21)進行鍍覆來形成多個積層部(110)的步驟。
圖7的(a)是在正面觀察作為根據本發明的較佳第一實施例的檢測裝置的一部分、導電接觸針(100)呈插入至導引板(10)的導引孔洞(11)的狀態的圖，圖7的(b)是根據本發明的較佳
第一實施例的導電接觸針(100)的側面圖。
根據本發明的較佳第一實施例的檢測裝置包括供多個導電接觸針(100)插入的導引板(10)。另外，配置於檢測裝置的導電接觸針(100)包括多個金屬層積層形成的積層部(110)，且包括配置於導電接觸針(100)的側面(103)的強化部(120)。另外，積層部(110)包括第一金屬(111)與第二金屬(112)，第一金屬(111)為與第二金屬(112)相比耐磨性相對高的金屬，且第二金屬(112)為與第一金屬(111)相比電導率相對高的金屬，且強化部(120)由第一金屬(111)形成，強化部(120)配置於與導引板(10)的導引孔洞(11)的位置對應的位置處。
根據本發明的較佳實施例的導電接觸針(100)與兩個導引板(10)的導引孔洞(11)的位置對應來配置強化部(120)。因此，在導電接觸針(100)的側面(103)配置兩個強化部(120)。於兩個強化部(120)之間配置積層部(110)。除僅配置有強化部(120)的區域之外，積層部(110)整體地形成於導電接觸針(100)。積層部(110)為多個金屬層積層形成的構成，且在此種金屬層中包括與構成強化部(120)的金屬相比電導率高的金屬。藉由配置於兩個強化部(120)之間的積層部(110)的構成，可防止導電接觸針(100)的電流運載容量(Current Carrying Capacity)降低。
根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)可藉由鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)與銅(Cu)
材質的第二金屬(112)交替積層來構成。例如，在導電接觸針(100)的厚度方向上按照鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)、銅(Cu)材質的第二金屬(112)、鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)、銅(Cu)材質的第二金屬(112)、鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)的順序交替積層五個層來構成。當然，可以相同的交替積層模式積層五個以上的積層數。但於此情況，導電接觸針(100)的最下層與最上層可定位鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)。於此情況，強化部(120)可由鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)形成。由於根據本發明的較佳第一實施例的導電接觸針(100)藉由鍍覆製程將鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)整體連接而形成為一體型，因此在導電接觸針(100)進行彈性變形活動時將層間剝離最小化，從而可提高耐久性。
另外，藉由多個金屬層積層的積層部(110)的構成，可提高導電性相對高的選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)中的第二金屬(112)的含量，因此可防止導電接觸針(100)的電流運載容量(Current Carrying Capacity)降低。
另外，由於構成強化部(120)的金屬與構成積層部(110)的選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)中的第二金屬(112)相比硬度高，因此在與導引孔洞(11)的內壁接觸時導電接觸針(100)的側面(103)塑性變形，從而可防止凹陷的現象。藉此，可固定
地保持導電接觸針(100)的活動模式。
以下，參照圖8至圖14的(a)、圖14的(b)對根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)進行說明。圖8是示出根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)呈插入至導引板(10)的狀態的圖，圖9的(a)-圖9的(d)至圖13的(a)-圖13的(d)是示出根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)的製造方法的圖，且圖14的(a)是根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)呈插入至導引板(10)的導引孔洞(11)的狀態的正面圖，圖14的(b)是導電接觸針(100)的側面圖。
參照圖8，根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)由上表面(101)、作為上表面(101)的相反面的下表面以及側面(103)形成。導電接觸針(100)包括多個金屬層積層形成的積層部(110)。另外，導電接觸針(100)包括配置於導電接觸針(100)的側面(103)的強化部(120)。強化部(120)在導電接觸針(100)的厚度方向上自下面部至上面部連續地形成於導電接觸針(100)的側面(103)。雖然導引孔洞(11)為供導電接觸針(100)插入的孔洞的形態，但為了便於說明，在圖8中僅示出導引板(10)的一部分。
根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)與根據第一實施例的導電接觸針(100)的構成不同，在強化部(120)配置於導電接觸針(100)的側面(103)整體的方面存在構成上
的差異。
積層部(110)包括第一金屬(111)與第二金屬(112)。第一金屬(111)為與第二金屬(112)相比耐磨性相對高的金屬，且第二金屬(112)為與第一金屬(111)相比電導率相對高的金屬。
第一金屬(111)由選自以下中的金屬形成：銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，且第二金屬(112)由選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)或其等的合金中的金屬形成。
強化部(120)由第一金屬(111)形成。強化部(120)可由與構成積層部(110)的金屬層中的至少任一者相同的材質形成，或者由與構成積層部(110)的金屬層不同的材質形成。
例如，積層部(110)可藉由鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質的第一金屬(111)與銅(Cu)材質的第二金屬(112)交替積層來形成。於此情況，強化部(120)可為鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質的第一金屬(111)或者為銠(rhodium，Rh)材質的第一金屬(111)。
以下，參照圖9的(a)-圖9的(d)至圖13的(a)-圖13的(d)對根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)
的製造方法進行說明。
根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)的製造方法包括：第一鍍覆步驟，形成多個金屬層積層配置的積層部(110)；以及第二鍍覆步驟，利用與第一鍍覆步驟分開的鍍覆製程在積層部(110)的側面整體由具有較積層部(110)的平均耐磨性高的耐磨性的金屬形成強化部(120)。以下具體地進行說明。
首先，參照圖9的(a)-圖9的(d)，圖9的(a)是具有第一內部空間(21)的模具(20)的平面圖，圖9的(b)是圖9的(a)的A-A'剖面圖，圖9的(c)是圖9的(a)的B-B'剖面圖，且圖9的(d)是圖9的(a)的C-C'剖面圖。
參照圖9的(a)-圖9的(d)，在模具(20)中形成第一內部空間(21)，且在模具(20)的下部配置晶種層。
模具(20)可由陽極氧化膜、光阻、矽晶圓或與其相似的材質形成。但，較佳為模具(20)可由陽極氧化膜材質形成。
在根據本發明的較佳實施例的導電接觸針(100)利用陽極氧化膜材質的模具(20)代替光阻模具來製造的方面，可發揮出實現作為光阻模具實現時曾存在限制的形狀的精密度、微細形狀的效果。
於模具(20)的下表面配置晶種層。晶種層可於在模具(20)形成第一內部空間(21)之前配置於模具(20)的下表面。另一方面，在模具(20)的下部形成支撐基板(未圖示)，從而可提高模具(20)的可操作性。另外，於此情況，亦可在支撐基板
(未圖示)的上表面形成晶種層並將形成有第一內部空間(21)的模具(20)結合至支撐基板(未圖示)來使用。晶種層可由銅(Cu)材質形成，且可利用沈積方法形成。在利用電鍍法形成積層部(110)與強化部(120)時，晶種層用於提高其等的鍍覆品質。
第一內部空間(21)可藉由對陽極氧化膜材質的模具(20)進行濕式蝕刻來形成。為此，可在模具(20)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，從而形成第一內部空間(21)。具體地進行說明，可在形成第一內部空間(21)之前在模具(20)的上表面配置感光性材料之後執行曝光製程及顯影製程。感光性材料可藉由曝光製程及顯影製程形成開口區域，且至少一部分被圖案化並移除。陽極氧化膜材質的模具(20)藉由利用圖案化過程移除感光性材料的開口區域執行蝕刻製程，且利用蝕刻溶液移除與第一內部空間(21)對應的位置的陽極氧化膜，從而形成第一內部空間(21)。
接著參照圖10的(a)-圖10的(d)，圖10的(a)是在第一內部空間(21)形成有積層部(110)的模具(20)的平面圖，圖10的(b)是圖10的(a)的A-A'剖面圖，圖10的(c)是圖10的(a)的B-B'剖面圖，且圖10的(d)是圖10的(a)的C-C'剖面圖。
執行在模具(20)的第一內部空間(21)執行電鍍製程
來形成積層部(110)的步驟。執行多次電鍍製程，以在導電接觸針(100)的厚度方向上積層多個金屬層來形成。積層部(110)包括選自銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金中的第一金屬(111)、以及選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)中的第二金屬(112)來配置。例如，鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質的第一金屬(111)與銅(Cu)材質的第二金屬(112)可交替積層形成。此處，第一金屬(111)使導電接觸針(100)可進行彈性變形，且第二金屬(112)提高導電接觸針(100)的電流運載容量(CCC)。
在鍍覆製程完成時，可執行平坦化製程。藉由化學機械研磨(CMP)製程移除向模具(20)的上表面突出的金屬並使其平坦化。
接著參照圖11的(a)-圖11的(d)，圖11的(a)為形成有第二內部空間(22)的模具(20)的平面圖，圖11的(b)是圖11的(a)的A-A'剖面圖，圖11的(c)是圖11的(a)的B-B'剖面圖，且圖11的(d)是圖11的(a)的C-C'剖面圖。
執行移除模具(20)的一部分的製程。移除模具(20)的一部分以在模具(20)形成第二內部空間(22)。具體地進行說
明，可在模具(20)的上表面配置感光性材料之後執行曝光製程及顯影製程。感光性材料可藉由曝光製程及顯影製程形成開口區域，且至少一部分被圖案化並移除。藉由利用圖案化過程移除感光性材料的開口區域執行蝕刻製程，且利用蝕刻溶液移除模具(20)的一部分，從而形成第二內部空間(22)。
第二內部空間(22)與強化部(120)的位置對應且沿積層部(110)的側面長長地形成兩個。在各第二內部空間(22)的一個側面暴露出由多個積層的積層部(110)，且在三個側面暴露出模具(20)。
接著參照圖12的(a)-圖12的(d)，圖12的(a)是在第二內部空間(22)形成強化部(120)的模具(20)的平面圖，圖12的(b)是圖12的(a)的A-A'剖面圖，圖12的(c)是圖12的(a)的B-B'剖面圖，且圖12的(d)是圖12的(a)的C-C'剖面圖。
執行形成強化部(120)的步驟。在之前步驟中形成的第二內部空間(22)中利用電鍍製程形成強化部(120)。
強化部(120)與在之前步驟中製作的積層部(110)一體化。如上所說明，在第二內部空間(22)的一個側面中暴露出積層部(110)，且在該側面中強化部(120)與積層部(110)一體化。
強化部(120)可為選自以下中的金屬：銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或
其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo)或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，且較佳為強化部(120)可由與構成積層部(110)的第一金屬(111)相同的材質形成。例如，於積層部(110)由第一金屬(111)中的鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質形成的情況下，強化部(120)亦可為鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質。與此不同，強化部(120)可由與構成積層部(110)的第一金屬(111)不同的材質形成。例如，於積層部(110)由第一金屬(111)中的鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金材質形成的情況下，強化部(120)可為銠(rhodium，Rh)材質。
接著參照圖13的(a)-圖13的(d)，圖13的(a)是導電接觸針(100)的平面圖，圖13的(b)是圖13的(a)的A-A'剖面圖，圖13的(c)是圖13的(a)的B-B'剖面圖，且圖13的(d)是圖13的(a)的C-C'剖面圖。
於之前步驟之後執行移除模具(20)與晶種層的製程。於模具(20)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(20)。另外，於晶種層為銅(Cu)材質的情況下，利用與銅(Cu)選擇性地反應的溶液移除晶種層。
在前文說明中說明了以下情形：首先執行利用形成有第一內部空間(21)的模具(20)對第一內部空間(21)進行鍍覆
來形成積層部(110)的步驟，之後執行移除模具(20)的一部分來形成第二內部空間(22)、並對第二內部空間(22)進行鍍覆來形成強化部(120)的步驟，但根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針的製造方法亦包括以下情形：首先執行移除模具(20)的一部分來形成第二內部空間(22)、並對第二內部空間(22)進行鍍覆來形成強化部(120)的步驟，之後執行利用形成有第一內部空間(21)的模具(20)對第一內部空間(21)進行鍍覆來形成多個積層部(110)的步驟。
圖14的(a)是在正面觀察作為根據本發明的較佳第二實施例的檢測裝置的一部分、導電接觸針(100)呈插入至導引板(10)的導引孔洞(11)的狀態的圖，圖14的(b)是根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)的側面圖。
根據本發明的較佳第二實施例的檢測裝置包括供多個導電接觸針(100)插入的導引板(10)。另外，配置於檢測裝置的導電接觸針(100)包括多個金屬層積層形成的積層部(110)，且包括配置於導電接觸針(100)的側面(103)的強化部(120)。另外，積層部(110)包括第一金屬(111)與第二金屬(112)，第一金屬(111)為與第二金屬(112)相比耐磨性相對高的金屬，且第二金屬(112)為與第一金屬(111)相比電導率相對高的金屬，且強化部(120)由第一金屬(111)形成，強化部(120)配置於與導引板(10)的導引孔洞(11)的位置對應的位置處。
更具體而言，根據本發明的較佳第二實施例的強化部
(120)配置於導電接觸針(100)的側面(103)整體。
導電接觸針(100)插入配置於導引板(10)的導引孔洞(11)，在進行檢測時，導電接觸針(100)與導引孔洞(11)的內壁滑動接觸。特別是在檢測中，由於導電接觸針(100)向側面方向彎曲且對導引孔洞(11)的內壁帶來大的力，因此摩擦力變高。在此種狀況下，根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)藉由在其側面(103)整體配置耐磨性高的強化部(120)，從而將由摩擦引起的磨損最小化。因此，導電接觸針(100)的耐久性得到提高。另外，可將由摩擦引起的異物的產生最小化。
根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)可藉由鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)與銅(Cu)材質的第二金屬(112)交替積層來構成。例如，在導電接觸針(100)的厚度方向上按照鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)、銅(Cu)材質的第二金屬(112)、鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)、銅(Cu)材質的第二金屬(112)、鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)的順序交替積層五個層來構成。當然，可以相同的交替積層模式積層五個以上的積層數。但於此情況，導電接觸針(100)的最下層與最上層可定位鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)。於此情況，強化部(120)可由鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)形成。由於根據本發明的較佳第二實施例的導電接觸針(100)藉由鍍覆製程將
鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)材質的第一金屬(111)整體連接而形成為一體型，因此在導電接觸針(100)進行彈性變形活動時將層間剝離最小化，從而可提高耐久性。
另外，由於構成強化部(120)的金屬與構成積層部(110)的選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)中的第二金屬(112)相比硬度高，因此在與導引孔洞(11)的內壁接觸時導電接觸針(100)的側面(103)塑性變形，從而可防止凹陷的現象。藉此，可固定地保持導電接觸針(100)的活動模式。
為了在根據以上所說明的第一實施例、第二實施例的導電接觸針(100)的表面進一步提高電流運載容量(Current Carrying Capacity)，可額外形成金(Au)材質的鍍覆膜。於此情況下，對強化部(120)的耐磨性方面而言可能有些不利，但藉由強化部(120)的構成可照原樣發揮出防止導電接觸針(100)的側面塑性變形而凹陷的現象的效果。
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。
10:導引板
11:導引孔洞
100:導電接觸針
101:上表面
103:側面
110:積層部
120:強化部
210:第一區域
220:第二區域
Claims (11)
- 一種導電接觸針，包括：第一區域與第二區域，在所述導電接觸針的長度方向上區分形成，多個金屬層積層形成的積層部，強化部，由金屬形成，配置於所述積層部的側面，其中所述強化部僅設置於所述第一區域和所述第二區域中的所述第二區域，其中所述強化部具有較所述積層部的平均耐磨性高的耐磨性，且所述強化部配置於與導引板的導引孔洞的位置對應的位置處。
- 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述積層部包括第一金屬與第二金屬，所述第一金屬為與所述第二金屬相比耐磨性相對高的金屬，且所述第二金屬為與所述第一金屬相比電導率相對高的金屬，所述強化部由所述第一金屬形成。
- 如請求項2所述的導電接觸針，其中所述第一金屬由選自以下中的金屬形成：銠(rhodium，Rh)、鉑(platinum，Pt)、銥(iridium，Ir)、鈀(palladium)或其等的合金、或鈀鈷(palladium-cobalt，PdCo)合金、鈀鎳(palladium-nickel，PdNi)合金或鎳磷(nickel-phosphor，NiP)合金、鎳錳(nickel-manganese，NiMn)、鎳鈷(nickel-cobalt，NiCo) 或鎳鎢(nickel-tungsten，NiW)合金，所述第二金屬由選自銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)或其等的合金中的金屬形成。
- 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述第二區域在所述導電接觸針的長度方向上形成至少兩個以上。
- 如請求項4所述的導電接觸針，其中所述第一區域配置於所述第二區域之間。
- 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述強化部由與構成所述積層部的金屬層中的至少任一者相同的材質形成。
- 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述強化部由與構成所述積層部的金屬層不同的材質形成。
- 如請求項1所述的導電接觸針，其中所述強化部在所述導電接觸針的厚度方向上自下面部至上面部連續地形成於所述導電接觸針的側面。
- 一種檢測裝置，是包括供多個導電接觸針插入的導引板的檢測裝置，其中所述導電接觸針包括第一區域與第二區域，所述第一區域與所述第二區域在所述導電接觸針的長度方向上區分形成，所述導電接觸針包括多個金屬層積層形成的積層部，且包括配置於所述積層部的側面的由金屬形成的強化部， 所述強化部僅設置於所述第一區域和所述第二區域中的所述第二區域，所述積層部包括第一金屬與第二金屬，所述第一金屬為與所述第二金屬相比耐磨性相對高的金屬，且所述第二金屬為與所述第一金屬相比電導率相對高的金屬，所述強化部由所述第一金屬形成，所述強化部配置於與所述導引板的導引孔洞的位置對應的位置處。
- 一種導電接觸針的製造方法，包括：第一鍍覆步驟，在模具的第一內部空間形成多個金屬層積層配置的積層部；以及第二鍍覆步驟，利用與所述第一鍍覆步驟分開的鍍覆製程在與所述模具的第二內部空間相鄰的所述積層部的至少一側面由具有較所述積層部的平均耐磨性高的耐磨性的金屬形成強化部，且在所述第二鍍覆步驟中，在所述導電接觸針的厚度方向上自下面部至上面部連續地形成所述強化部於所述導電接觸針的側面。
- 如請求項10所述的導電接觸針的製造方法，其中所述模具由陽極氧化膜材質形成。
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