[go: up one dir, main page]

TW202403317A - 探針、探針卡及探針的製造方法 - Google Patents

探針、探針卡及探針的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202403317A
TW202403317A TW112112065A TW112112065A TW202403317A TW 202403317 A TW202403317 A TW 202403317A TW 112112065 A TW112112065 A TW 112112065A TW 112112065 A TW112112065 A TW 112112065A TW 202403317 A TW202403317 A TW 202403317A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
probe
metal
metal part
cross
contact
Prior art date
Application number
TW112112065A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI856591B (zh
Inventor
森親臣
Original Assignee
日商日本電子材料股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日本電子材料股份有限公司 filed Critical 日商日本電子材料股份有限公司
Publication of TW202403317A publication Critical patent/TW202403317A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI856591B publication Critical patent/TWI856591B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06727—Cantilever beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733—Geometry aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733—Geometry aspects
    • G01R1/06738—Geometry aspects related to tip portion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755—Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07357—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with flexible bodies, e.g. buckling beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2601—Apparatus or methods therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

本發明揭示一種探針、探針卡及探針的製造方法。本發明的探針係具備：第一金屬部(N)，係由具導電性的第一金屬構成；以及板狀的第二金屬部(K)，係由比第一金屬部(N)硬之具導電性的第二金屬構成，埋入於第一金屬部(N)，且在從第一金屬部(N)突出的前端具有要與檢查對象接觸的接觸部(20c)；接觸部(20c)係呈扁平且尖銳化的舌狀，且沿著第二金屬部(K)的突出方向的第一方向的剖面的輪廓呈第一拋物線狀，沿著突出方向之與第一方向的剖面交叉的第二方向的剖面的輪廓呈第二拋物線狀。

Description

探針、探針卡及探針的製造方法
本案係關於探針、探針卡及探針的製造方法。
探針卡係檢查半導體元件的電氣特性的檢查裝置的零件。探針卡係具備與半導體元件的電極分別接觸的多數個探針。半導體元件的特性檢查係使半導體晶圓靠近探針卡，使探針的接觸部與半導體元件上的電極接觸，經由探針使測試裝置與半導體元件導通而藉此進行者。
近年來，隨著半導體元件的細微化，其電極的尺寸亦變小。為了因應電極尺寸的細微化，必須盡可能細微地製造探針及探針的接觸部。而且，接觸部亦有耐磨損性的需求。
對此，提案了以下的技術：具備針主體部，係具有與探針基板的電路的連接端，且由具韌性的第一金屬材料形成；以及針頭部，係接連於前述針主體部，具有針頭，且由硬度高於前述針主體部的前述第一金屬材料的第二金屬材料構成；並且，在前述針主體部及前述針頭部形成從前述針頭到前述連接端由同一金屬材料構成的電流路徑。此技術中，於接觸部使用較硬的金屬以提高前端的耐久性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開公報特開2013-246116號
專利文獻1所揭示的探針係以所謂的微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems；MEMS)技術製造。此時，由於製造裝置的限制，要將相對於金屬膜的積層方向垂直方向的寬度狹小化自然有其極限，難以做到小於10μm，因而有亦難以形成更細微化的探針及其銳利的接觸部的前端形狀之課題。
本案係揭示為了解決如上所述的課題的技術，其目的在於提供一種探針、探針卡及探針的製造方法，可維持更進一步的探針的微細化以及即使反覆與半導體元件的電極接觸亦尖銳化的前端形狀，接觸性能高，耐久性能佳。
本案所揭示的探針係具備：第一金屬部，係由具導電性的第一金屬構成；以及板狀的第二金屬部，係由比前述第一金屬部硬之具導電性的第二金屬構成，埋入於前述第一金屬部，且在從前述第一金屬部突出的前端具有要與檢查對象接觸的接觸部；前述接觸部係呈扁平且尖銳化的舌狀，且沿著前述第二金屬部的突出方向的第一方向的剖面的輪廓呈第一 拋物線狀，沿著前述突出方向且與前述第一方向的剖面交叉的第二方向的剖面的輪廓呈第二拋物線狀。
又，本案所揭示的探針卡係具備複數個前述探針。
又，本案所揭示的探針的製造方法係具有：探針中間體形成步驟，係於由具導電性的第一金屬構成的第一金屬部的一端側，埋入板狀之由比前述第一金屬部硬之具導電性的第二金屬構成的第二金屬部，而形成探針中間體；以及研磨步驟，係將前述探針中間體的前述第一金屬部的一端側戳向研磨材，使前述第二金屬部從前述第一金屬部突出，並將突出的前端研磨成扁平且尖銳化的舌狀，且沿著前述第二金屬部的突出方向的第一方向的剖面的輪廓成為第一拋物線狀，沿著前述突出方向且與前述第一方向的剖面交叉的第二方向的剖面的輪廓成為第二拋物線狀。
根據本案揭示的探針、探針卡及探針的製造方法，可提供即使反覆與形成在半導體晶圓的半導體元件的電極接觸，亦可維持尖銳化的前端形狀，且與電極接觸時的接觸性能高，耐久性能佳的探針、探針卡及探針的製造方法。
10:框體
11:上部導件
11H:導通孔
12:下部導件
12H:導通孔
13:固定板
13H:開口部
14:配線基板
14P:探針連接墊
20:探針
20B:探針中間體
20c:接觸部
20m:彈性變形部
20t:端子部
30:研磨材
31:研磨片基材
32:研磨片
32K:硬質研磨材粒子
32N:黏合劑
50:基台
100:探針卡
C:電極
K:硬質部
L:範圍
M1:第一鍍覆層
M2:第二鍍覆層
M3:第三鍍覆層
N:軟質部
R1,R2:曲率半徑
RE1:第一阻劑層
RE2:第二阻劑層
RE3:第三阻劑層
TC:測試連接電極
W:半導體晶圓
Z:屈曲方向
圖1係概略顯示以實施型態1的探針卡進行半導體元件檢查的狀態的圖。
圖2係實施型態1的探針的包含接觸部的前端部的立體圖。
圖3(A)係圖2的A-A剖面圖。圖3(B)係圖2的B-B剖面圖。圖3(C)係圖3(A)的要點部分放大圖。圖3(D)係圖3(B)的要點部分放大圖。
圖4(A)係對於將成為探針的探針中間體，相對於長邊方向垂直地切開由硬質部及軟質部構成的部分時的剖面圖。圖4(B)係圖4(A)的D-D剖面圖。圖4(C)係圖4(A)的C-C剖面圖。
圖5(A)係顯示第一阻劑層的構成的剖面示意圖。圖5(B)係顯示第一鍍覆層形成步驟的剖面示意圖。圖5(C)係顯示第二阻劑層的構成的剖面示意圖。圖5(D)係第二阻劑層的平面示意圖。圖5(E)係顯示第二鍍覆層形成步驟的剖面示意圖。
圖6(A)係顯示去除了第一、第二阻劑層的狀態的剖面示意圖。圖6(B)係顯示第三阻劑層的構成的剖面示意圖。圖6(C)係顯示第三鍍覆層形成步驟的剖面示意圖。圖6(D)係去除第三阻劑層而完成的探針中間體的剖面示意圖。
圖7係顯示對於實施型態1的探針中間體的研磨步驟的圖。
實施型態1.
以下使用圖式來說明實施型態1的探針、探針卡及探針的製造方法。在此，本說明書中，以圖1的紙面上方為「上」，以紙面下方為「下」來說明。亦即，從探針卡來觀察時，作為檢查對象的半導體元件側為「下」。
圖1係概略顯示以實施型態1的探針卡100進行半導體元件檢查的狀態的圖。
探針卡100係用來檢查形成在半導體晶圓W的半導體元件的電氣特性的裝置。探針卡100係具備分別與形成在半導體晶圓W上的半導體元件上的電極C接觸的多數個探針20。半導體元件的特性檢查係使探針卡100靠近半導體晶圓W，使探針20的前端與半導體元件上的電極C接觸，經由探針20使未圖示的測試裝置與探針卡100的配線基板14的測試連接電極TC導通而藉此進行。
探針卡100係具備：中空的框體10、安裝在框體10的上端的上部導件11、安裝在框體10的下端的下部導件12、固定上部導件11的固定板13、及配線基板14。
上部導件11係具有上下方向貫穿的複數個導通孔11H，設於上部導件11的下方的下部導件12亦具有上下方向貫穿的複數個導通孔12H。設於上部導件11的複數個導通孔11H之孔群的上方為設於固定板13的開口部13H。固定板13的上面配置有配線基板14。配線基板14係下面具備要與探針20的上端接觸的複數個探針連接墊14P。
而且，複數個探針20係分別插通導通孔12H及導通孔11H內而被引導。探針20係對於檢查對象物(半導體元件)垂直配置的垂直型探針。
圖2係探針20的包含接觸部20c的前端部的立體圖，且為從剖面側觀察相對於探針20的長邊方向X垂直切開的前端部的立體圖。
圖3(A)係圖2的A-A剖面圖，且為以通過探針20的中心軸的平面，沿著相對於屈曲方向Z(第一方向)垂直的方向Y(第二方向)切開探針20的 下部的剖面圖。圖3(B)係圖2的B-B剖面圖，且為以通過探針20的中心軸的平面，沿著屈曲方向Z切開探針20的下部的剖面圖。
圖3(A)、圖3(B)係描繪探針20的接觸部20c側的一部分。
圖3(C)係圖3(A)的要點部分放大圖。圖3(D)係圖3(B)的要點部分放大圖。
如圖1至圖3所示，探針20係由導電性金屬構成，除了下側前端的接觸部20c之外，相對於長邊方向X(亦為與電極C的接觸方向)垂直的剖面為細長形狀的矩形。中央部係呈彎曲狀，而上部及下部係直線狀地朝上下方向延伸。彎曲的中央部為彈性變形部20m。探針20係於下端(一端)具備朝向下方變尖銳的接觸部20c，而於上端(另一端)形成端子部20t。
接觸部20c係抵接於檢查對象物的抵接部。並且，端子部20t係設於探針20的上端部，於檢查時，壓接在配線基板14的探針連接墊14P。彈性變形部20m係在所謂的過度驅動時藉由沿著其長邊方向X施加的壓縮力而容易屈曲變形的部分。過度驅動時，彈性變形部20m係對應於來自檢查對象物的反作用力而沿屈曲方向Z屈曲變形，使得接觸部20c朝端子部20t側後退。圖1中，屈曲方向Z為紙面的左右方向。
探針20的下部前端起的預定的範圍L中，探針20係由具導電性的不同硬度的兩種金屬構成。圖2所示的硬質部K(第二金屬)係由硬質的金屬膜構成的部分，軟質部N(第一金屬)係由比硬質部K軟的金屬構成的部分。而且，如圖2所示，硬質部K係沿探針20的長邊方向X埋入於軟質部N之中，包含前端的接觸部20c的硬質部K係從軟質部N向下方突出而外露。範圍L以外的部分全部由軟質部N構成。
如圖3(A)至圖3(D)所示，各剖面中，接觸部20c的前端係呈拋物線狀。而且，接觸部20c的頂點的曲率半徑係沿著屈曲方向Z切開的剖面的曲率半徑R2大於沿著相對於屈曲方向Z垂直的方向Y切開的剖面的曲率半徑R1。R1：R2的比率以1：2至1：4左右為佳。
在此，半導體元件的電極C會有被氧化膜遮覆的情況。半導體元件的特性檢查中，探針20在過度驅動時會沿著屈曲方向Z屈曲，而接觸部20c係承受來自彈性變形部20m的反作用力。依據與屈曲方向Z的關係，探針20的接觸部20c係以屈曲方向Z與半導體元件上的電極C較長地接觸，而相對於屈曲方向Z垂直的方向Y與半導體元件上的電極C較短地接觸時，可易於刮除形成在電極C的氧化膜而充分確保電性接觸。由於此種理由，故將接觸部20c的形狀形成扁平且尖銳化的舌狀，且配置成沿著屈曲方向Z較長地且尖銳地與電極C接觸。
探針20係使用所謂的微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems；MEMS)技術來製作(探針中間體形成步驟)。MEMS技術係利用微影技術及犧牲層蝕刻技術做成細微的立體構造物。微影技術係使用半導體製程等所利用的光阻劑來加工細微圖案。而犧牲層蝕刻技術係形成稱為犧牲層的下層並在其上形成建構為構造物的層之後，藉由蝕刻僅去除犧牲層，藉此做成立體的構造物。
各層的形成處理可利用眾所周知的鍍覆技術。例如，將作為陰極的基板以及作為陽極的金屬片浸於電解液，並在兩電極間施加電壓，藉此可使電解液中的金屬離子附著在基板表面。此種處理稱為電鍍處理，且為將基板浸於電解液的濕式處理，故在鍍覆處理後進行乾燥處理而得到 探針中間體。而且，在此乾燥處理之後，藉由後述研磨處理對成為下部前端的部分進行研磨(研磨步驟)而形成接觸部20c。
圖4(A)至圖4(C)分別為研磨處理前的探針中間體20B的剖面圖。探針中間體20B係利用上述MEMS技術而製造。探針中間體20B係接觸部20c的研磨處理前的金屬積層體。
圖4(A)係對於將成為探針20的探針中間體20B，相對於長邊方向垂直地切開由硬質部K及軟質部N構成的部分時的剖面圖。
圖4(B)係圖4(A)的D-D剖面圖。圖4(C)係圖4(A)的C-C剖面圖。
使用上述MEMS技術在探針20的一端形成以預定長度的硬質部K沿長邊方向X埋入軟質部N之中的兩種導電性金屬的積層體之探針中間體20B。此時，探針中間體20B的外觀係細長的立方體，相對於長邊方向X垂直的剖面，不論是在任何部位皆為矩形。硬質部K的端面的形狀亦同樣為矩形，該矩形的屈曲方向Z的邊的長度係大於相對於屈曲方向Z垂直的邊的長度。長邊與短邊的比率為2：1左右，本實施型態中，長邊為10μm，短邊為5μm。
探針中間體20B之中，硬質部K的材料係使用銠(Rh)。而軟質部N的材料係使用鎳合金等。
圖5、圖6係探針中間體20B的製程的剖面示意圖。
圖5(A)係顯示第一阻劑層RE1的配置的圖。
探針中間體20B的製程的說明中述及阻劑層時，指藉由顯像處理使其硬化而去除多餘部分的阻劑層。而且，探針中間體20B的製程中，金屬鍍覆的積層方向為相對於上述屈曲方向Z垂直的方向Y。
首先，如圖5(A)所示，在不鏽鋼製之具有平坦表面的基台50之上以如同圖4(C)所示的探針中間體20B的外周形狀包圍形成第一阻劑層RE1(第一阻劑層形成步驟)。接著，在第一阻劑層RE1的開口部藉由成為軟質部N的第一金屬形成第一鍍覆層M1(第一鍍覆層形成步驟)。
圖5(C)係顯示第二阻劑層RE2的構成的剖面示意圖。圖5(D)係第二阻劑層RE2的平面示意圖。接著，在第一鍍覆層M1上形成第二阻劑層RE2(第二阻劑層形成步驟)，該第二阻劑層僅在成為硬質部K的第二鍍覆層M2的形成範圍開口而覆於第一鍍覆層M1的其餘部分。
圖5(E)係顯示形成有第二鍍覆層M2的狀態的圖。接著，如圖5(E)所示，在第二阻劑層RE2的開口部藉由成為硬質部K的第二金屬形成第二鍍覆層M2(第二鍍覆層形成步驟)。第二鍍覆層M2的膜厚為5μm左右，上述屈曲方向Z的寬度為10μm左右。
接著，如圖6(A)所示，去除第一阻劑層RE1及第二阻劑層(第一、第二阻劑層去除步驟)。接著，如圖6(B)所示，形成包圍第一鍍覆層M1的周圍且與探針中間體20B的積層厚度相同高度的第三阻劑層RE3(第三阻劑層形成步驟)。接著，如圖6(C)所示，在第三阻劑層RE3的開口部藉由第一金屬形成第三鍍覆層M3(第三鍍覆層形成步驟)。此時，第一鍍覆層M1與第三鍍覆層M3成為一體。接著，如圖6(D)所示，去除第三阻劑層。結果，可獲得在軟質部N的一端埋入有剖面為5μm×10μm的矩形的薄板狀硬質部K的探針中間體20B。
接著說明探針20的研磨步驟。
圖7係顯示對探針中間體20B的研磨步驟的概念圖。為了方便說明，圖7中亦顯示與圖4(C)相同的剖面。
探針中間體20B係使用研磨材30對埋入有硬質部K的端部進行研磨。
研磨材30係具備研磨片基材31以及形成在其上的研磨片32。研磨片32係使金剛石等的硬質研磨材粒子32K均勻地分散在軟質的黏合劑32N內。將探針中間體20B之埋入有硬質部K的端部反覆戳向此研磨材30來進行研磨，藉此得到研磨成為接觸部20c從軟質部N沿長邊方向X突出成扁平且尖銳化的舌狀的探針20。在此，接觸部20c的長邊方向X的相反側的硬質部K的端部之相對於長邊方向X垂直的剖面仍為矩形。
如圖7所示，將探針中間體20B戳向研磨材30時，由於其研磨行程，靠近前端之成為接觸部20c的部分的軟質部N的部分將會較長時間地被研磨材30研磨。結果，探針中間體20B的前端的軟質部N係藉由研磨完全去除，使得原本埋入的硬質部K露出。持續研磨時，軟質部N及露出的硬質部K將同時被研磨。結果，成為被研磨成扁平且尖銳化的舌狀的硬質部K從研磨剩下的軟質部N突出的形狀。
如圖4(A)所示，研磨前的探針中間體20B的前端部之相對於長邊方向X垂直的剖面係屈曲方向Z比相對於屈曲方向Z垂直的方向Y長的矩形，硬質部K亦相同，因此，研磨後的探針20的接觸部20c側的前端形狀，不論是從屈曲方向Z觀察或是從相對於屈曲方向Z垂直的方向Y觀察，其輪廓皆為拋物線狀，如上所述，成為屈曲方向Z扁平且尖銳化的舌狀。
根據實施型態1的探針20、探針卡100及探針20的製造方法，使用MEMS技術，將利用MEMS的細微化的極限幅度之由較硬的第二金屬構成的剖面呈矩形的薄板(硬質部K、第二金屬部)埋入由比第二金屬軟的第一金屬構成的第一金屬部(軟質部N)來製造探針中間體。如此，藉由對埋入有第二金屬部的一側進行研磨，可提供具有尖銳化，且比利用MEMS技術的細微化的極限幅度10μm更細微化的由第二金屬構成的接觸部20c的探針、探針卡及探針的製造方法。
又，由於可用軟質部N包圍細微的硬質部K來進行研磨，因此可利用軟質部N作為硬質部K的支持構件且同時研磨雙方，而形成尖銳化且由硬質部K構成的接觸部20c。
又，接觸部20c相對於長邊方向X垂直的剖面並非矩形，而為前端扁平且尖銳化的舌狀(相對於長邊方向X垂直的剖面為橢圓形)，因此可提供即使反覆與半導體元件的電極C接觸，亦可維持尖銳化的前端形狀，且與半導體元件的電極C接觸時的接觸性能高，耐久性能佳的探針。
又，由於可使屈曲方向Z的接觸距離比相對於屈曲方向Z垂直的方向Y長且尖銳化的接觸部20c與半導體元件的電極C接觸，因此在探針20的過度驅動時，可藉由接觸部20c刮除電極C的氧化膜，確保與電極C的接觸面之間適當的單位面積的壓力。
又，由於接觸部20c為尖銳化的舌狀，因此即使前端磨損，兩側尖銳化的部分的接觸範圍會擴大，因此耐久性高。
又，由於可藉由軟質部N確保探針20之相對於長邊方向X垂直的剖面的剖面積至尖銳化的接觸部20c附近而可確保耐電流性能，因 此可同時確保耐電流性能及接觸部20c的強度，且由於接觸範圍大，因此耐久性高。
又，彈性變形部20m僅由比硬質部K軟的軟質部N構成，因此可確保屈曲變形所需的彈性。
又，根據實施型態1的探針20的製造方法，可藉由MEMS技術容易地調整硬質部的屈曲方向Z的寬度、相對於屈曲方向Z垂直的方向Y的寬度，因此可自由調整接觸部20c的強度及上述剖面積。
又，藉由調整研磨時的上下方向的行程距離、行程次數，可從探針中間體20B正確地形成同一形狀的接觸部20c的舌狀形狀而不影響研磨材30的品質，因此可提供高精度的探針20。
在此，本實施型態所說明的探針的前端形狀、製造方法亦可適用於懸臂式探針、探針卡。此時，至此說明的長邊方向X重新解讀為探針的接觸部的接觸方向即可。
本發明已揭示了例示性的實施型態，但實施型態所記載的各種特徵、樣態及功能不僅限於適用在特定的實施型態，而可單獨或以各種組合適用於實施型態。
因此，可理解未例示的無數個變形例亦包含於本發明所揭示的技術範圍內。例如，可包含變形、追加或省略至少一個構成要件的情況。
20:探針
20c:接觸部
K:硬質部
L:範圍
N:軟質部

Claims (8)

  1. 一種探針，係具備：第一金屬部，係由具導電性的第一金屬構成；以及板狀的第二金屬部，係由比前述第一金屬部硬之具導電性的第二金屬構成，埋入於前述第一金屬部，且在從前述第一金屬部突出的前端具有要與檢查對象接觸的接觸部；前述接觸部係呈扁平且尖銳化的舌狀，且沿著前述第二金屬部的突出方向的第一方向的剖面的輪廓呈第一拋物線狀，沿著前述突出方向之與前述第一方向的剖面交叉的第二方向的剖面的輪廓呈第二拋物線狀。
  2. 如請求項1所述之探針，其中，埋入於前述第一金屬部的前述第二金屬部的端部相對於前述突出方向垂直的剖面的輪廓為矩形。
  3. 如請求項2所述之探針，其中，前述矩形的長邊為10μm以下，短邊為5μm以下。
  4. 如請求項1所述之探針，其中，前述接觸部的前述第一拋物線狀的頂點的第一曲率半徑大於前述第二拋物線狀的頂點的第二曲率半徑。
  5. 如請求項4所述之探針，其中，前述第二曲率半徑與前述第一曲率半徑的比率係於1：2至1：4的範圍內。
  6. 一種探針卡，係具備複數個請求項1至5中任一項所述之探針。
  7. 如請求項6所述之探針卡，其中，前述第一方向係前述探針的屈曲方向。
  8. 一種探針的製造方法，係具有：
    探針中間體形成步驟，係於由具導電性的第一金屬構成的第一金屬部的一端側，埋入板狀之由比前述第一金屬部硬之具導電性的第二金屬構成的第二金屬部，而形成探針中間體；以及
    研磨步驟，係將前述探針中間體的前述第一金屬部的一端側戳向研磨材，使前述第二金屬部從前述第一金屬部突出，並將突出的前端研磨成扁平且尖銳化的舌狀，且沿著前述第二金屬部的突出方向的第一方向的剖面的輪廓成為第一拋物線狀，沿著前述突出方向且與前述第一方向的剖面交叉的第二方向的剖面的輪廓成為第二拋物線狀。
TW112112065A 2022-03-30 2023-03-29 探針、探針卡及探針的製造方法 TWI856591B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/016176 WO2023188166A1 (ja) 2022-03-30 2022-03-30 プローブ、プローブカード、およびプローブの製造方法
WOPCT/JP2022/016176 2022-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202403317A true TW202403317A (zh) 2024-01-16
TWI856591B TWI856591B (zh) 2024-09-21

Family

ID=88199717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112112065A TWI856591B (zh) 2022-03-30 2023-03-29 探針、探針卡及探針的製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250189559A1 (zh)
JP (1) JP7439338B1 (zh)
KR (1) KR102899497B1 (zh)
CN (1) CN118871794A (zh)
TW (1) TWI856591B (zh)
WO (1) WO2023188166A1 (zh)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58162045A (ja) * 1982-03-23 1983-09-26 Telmec Co Ltd ウエハ−プロ−ビング用探針ユニツトの構造
JPS6080772A (ja) * 1983-10-08 1985-05-08 Rohm Co Ltd プロ−ブニ−ドル
JP3099947B2 (ja) * 1997-02-03 2000-10-16 日本電子材料株式会社 垂直作動型プローブカード
JPH1133762A (ja) * 1997-07-23 1999-02-09 Hitachi Cable Ltd フィルムのレーザ加工方法
JPH11337621A (ja) * 1998-05-25 1999-12-10 Micronics Japan Co Ltd プローブ先端のクリーニング部材及びクリーニング方法
JP3888390B2 (ja) * 2001-06-13 2007-02-28 三菱電機株式会社 プローブ先端付着異物のクリーニング方法およびプロービング装置
JP3641609B2 (ja) 2001-12-13 2005-04-27 日本電子材料株式会社 プローブカード用鉛筆型プローブの製造方法
US7759949B2 (en) * 2004-05-21 2010-07-20 Microprobe, Inc. Probes with self-cleaning blunt skates for contacting conductive pads
US7436192B2 (en) 2006-06-29 2008-10-14 Microprobe, Inc. Probe skates for electrical testing of convex pad topologies
JP2006317412A (ja) 2005-05-16 2006-11-24 Totoku Electric Co Ltd 絶縁被膜付きプローブ針及びその製造方法
JP4823617B2 (ja) * 2005-09-09 2011-11-24 日本発條株式会社 導電性接触子および導電性接触子の製造方法
TW200815763A (en) * 2006-09-26 2008-04-01 Nihon Micronics Kabushiki Kaisha Electrical test probe and electrical test probe assembly
CN101650375B (zh) * 2008-08-12 2012-07-25 和舰科技(苏州)有限公司 一种用于窄测试键的垂直探针卡
JP2010286252A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブの製造方法およびコンタクトプローブ
US9229031B2 (en) 2010-05-12 2016-01-05 Stmicroelectronics S.R.L. Probes for testing integrated electronic circuits and corresponding production method
JP5631131B2 (ja) * 2010-09-17 2014-11-26 株式会社日本マイクロニクス 通電試験用プローブ及びプローブ組立体
TWI704352B (zh) * 2015-03-13 2020-09-11 義大利商探針科技公司 測試頭之接觸探針
JP6704733B2 (ja) 2016-01-08 2020-06-03 株式会社日本マイクロニクス プローブ、プローブカード及び接触検査装置
TWM557828U (zh) * 2017-11-01 2018-04-01 Chunghwa Precision Test Tech Co Ltd 探針卡裝置及其信號傳輸模組與矩形探針
JP2024080772A (ja) * 2022-12-05 2024-06-17 ライオン株式会社 製函治具及び製函方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240153361A (ko) 2024-10-22
JPWO2023188166A1 (zh) 2023-10-05
WO2023188166A1 (ja) 2023-10-05
JP7439338B1 (ja) 2024-02-27
US20250189559A1 (en) 2025-06-12
TWI856591B (zh) 2024-09-21
CN118871794A (zh) 2024-10-29
KR102899497B1 (ko) 2025-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100687027B1 (ko) 프로브와 프로브 카드 구조 및 그 제조 방법
KR20010092660A (ko) 반도체 장치 시험용 콘택터 및 그 제조 방법
KR20050013051A (ko) 스파이럴 콘택터용 접촉자, 및 스파이럴 콘택터
JP2005265720A (ja) 電気接点構造及びその形成方法と素子検査方法
WO2005057734A1 (ja) 微細端子、その製造方法およびコンタクトシート
JP2013007700A (ja) 電気的接触子
KR100670999B1 (ko) 프로브 구조, 프로브 콘택 기판 및 그 제조 방법
KR101638228B1 (ko) 파인 피치에 대응되는 프로브 핀의 제조 방법
TW202403317A (zh) 探針、探針卡及探針的製造方法
JP5643477B2 (ja) コンタクトプローブ
JP2010002391A (ja) コンタクトプローブ及びその形成方法
KR100515235B1 (ko) 마이크로 제조기술을 이용한 프로브 카드의 니들, 그제조방법 및 이 니들로 구현된 프로브 카드
WO2000079293A1 (en) Probe device using superelastic probe elements
WO2000079293A9 (en) Probe device using superelastic probe elements
KR102519285B1 (ko) 전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법
JP2012233861A (ja) プローブ
JP5058032B2 (ja) コンタクトプローブの製造方法
JP2006010588A (ja) コンタクトプローブおよびその製造方法
TW202422077A (zh) 用於探針卡之懸臂型探針
TWI866465B (zh) 用於探針卡之探針
KR100827994B1 (ko) 이종 도금 결합방식을 이용한 하이브리드형 고강도 탐침 구조물 및 그 제작 방법
JP2014016371A (ja) コンタクトプローブ
KR100842395B1 (ko) 무전해도금법을 이용한 프로브카드용 탐침구조물 제조 방법
KR101097147B1 (ko) 프로브 카드의 프로브 구조물 제조방법
CN119895273A (zh) 探针卡用探针