【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種探針卡，特別是關于一種薄膜探針卡及薄膜探針卡的制造方法。
技術介紹
1、現有薄膜探針卡包含有一薄膜電路板，以及自薄膜電路板表面凸伸而出的多根探針，相較于一般由印刷電路板與探針頭構成的探針卡，薄膜探針卡的探針長度(即自薄膜電路板表面凸出的高度，下文中也稱為探針高度)相當短，且薄膜探針卡的信號傳輸路徑相當短，因此薄膜探針卡特別適合用于高頻測試。
2、現有薄膜探針卡的探針的制造方法，是先利用濕蝕刻的方式在一絕緣基板形成出多個凹槽，凹槽的形狀對應欲成型出的探針的形狀，然后再利用電鍍的方式在凹槽內成型出探針，在探針與薄膜電路板結合之后，再將絕緣基板去除。然而，因制程的限制，此種探針之間會有一定的中心間距(pitch)，難以滿足細微間距(fine?pitch)的測試需求。
3、現有另一種薄膜探針卡的探針的制造方法，是與前述方式類同，但將絕緣基板更換為硅基板，硅基板在進行如前述的濕蝕刻時會形成出對應硅晶格方向的錐狀凹槽，故此制程所制造出的探針是呈方錐狀且其側面有特定的傾斜角度，所需的探針高度越大，其最寬處(連接于薄膜電路板之處)的寬度就要越大。因此，若要使此種薄膜探針卡滿足細微間距的測試需求，探針會很細，進而會有結構強度不足而容易斷裂的問題，而且探針也會很短，可能無法符合測試所需的探針高度。
4、此外，前述的制程若要制造出具有特定寬度變化的階梯狀的探針，需利用黃光制程分段地制造出不同寬度的區段，不但制造過程相當繁瑣費時，且分段堆疊出的探針結構強度也會較差而容易在接面處斷裂。再者，前述的制程
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種薄膜探針卡，以及一種薄膜探針卡的制造方法，可使得薄膜探針卡的探針間距小、結構強度高，且能達到測試所需的探針高度。
2、為達成上述目的，本專利技術所提供的薄膜探針卡包括一薄膜裝置，所述薄膜裝置包括：一薄膜線路結構，包括至少一線路，以及一探針凸出表面；以及多個探針，設置在所述薄膜線路結構上且自所述探針凸出表面凸伸而出，各所述探針能定義出相互垂直的一高度軸向、一長度軸向及一寬度軸向，各所述探針都包括：一基座，連接在所述薄膜線路結構的線路且自所述探針凸出表面沿所述高度軸向的凸出一第一高度，所述基座包括朝向相反方向的一第一側邊及一第二側邊、一自所述第一側邊沿所述長度軸向地朝向所述第二側邊延伸的針尖放置段，以及一自所述針尖放置段沿所述長度軸向地延伸至所述第二側邊的延伸段，所述針尖放置段能在所述寬度軸向上定義出一寬度；以及一針尖，由雷射加工電鍍而成型，所述針尖自所述基座沿所述高度軸向地凸出一第二高度且通過所述基座與所述薄膜線路結構的線路電連接，所述針尖位于所述基座的針尖放置段，所述針尖包括一連接于所述基座的固定端部，所述固定端部能在所述寬度軸向上定義出一寬度，所述針尖放置段的寬度大于所述針尖之固定端部的寬度；其中，各所述探針能在所述長度軸向上定義出一自所述針尖的一中心到所述基座的第一側邊的第一距離，以及一自所述針尖的中心到所述基座的第二側邊的第二距離，所述第一距離小于所述第二距離。
3、因此，本專利技術的薄膜探針卡的探針包括凸出于薄膜線路結構的基座，以及凸出于基座的針尖，因此探針高度為基座的第一高度與針尖的第二高度的總和，如此可在使探針達到細微間距的前提下，仍可達到測試所需的探針高度，也不會讓針尖過于細長而有結構強度不佳的問題。而且，在測試時，探針的針尖接觸待測物，針尖會受到反作用力，進而將反作用力傳遞至基座，基座寬度比針尖寬度大，可有效地將反作用力分散，使得探針不易因在測試時受力而斷裂。
4、然而，探針的結構強度高，也可能導致其彈性不佳，使得針尖不易刮破待測物的導電接點表面的氧化層，進而造成測試不穩定。在本專利技術的薄膜探針卡中，探針的針尖的中心與基座的第一側邊距離較近而與基座的第二側邊距離較遠，即針尖設置在基座上的位置是偏向基座一側，因為此特征可提升探針的彈性，進而避免了前述針尖不易刮破待測物的氧化層的問題，因此可提升測試穩定性。
5、較佳地，各所述探針的基座的延伸段包含有一漸縮區段，所述漸縮區段是自所述針尖放置段寬度漸縮地朝向所述第二側邊延伸。
6、由于探針的結構強度高也可能導致測試時的反作用力太大而破壞探針的基座所連接的線路，因此使探針的基座的延伸段包括漸縮區段，此特征會使得針尖傳遞到漸縮區段的反作用力較小，可避免薄膜線路結構的線路因在測試時受力而損壞。
7、更佳地，各所述探針的基座的延伸段具有位于所述第二側邊的兩圓角。
8、探針的基座的第二側邊較遠離針尖，測試時的反作用力會集中在薄膜線路結構的線路位于第二側邊的部分，可能導致此部分的線路斷裂。在本專利技術的薄膜探針卡中，前述的漸縮區段已降低了傳遞到延伸段的反作用力，而位于第二側邊的圓角可再進一步地均勻分散傳遞至第二側邊的反作用力，因此可避免位于第二側邊的線路斷裂。
9、較佳地，各所述探針的基座與針尖是連接處呈凹圓弧狀，或稱呈內圓角狀。
10、由于探針的基座與針尖的連接處若呈銳利的尖角，在測試時該處會有應力集中的問題，可能導致探針斷裂，因此使探針的基座與針尖的連接處呈凹圓弧狀，此特征可避免應力集中在所述連接處。由于探針的結構強度的設計，針尖的橫截面積小于探針基座的橫截面積，若探針基座與針尖利用黃光制程制作，探針基座會先圖案化，再進行針尖的圖案化，此過程無法控制基座與針尖的連接處，則一定會呈銳利的尖角，使得利用黃光制程制作的成品容易損壞，根據前述凹圓弧狀結構及后續制造方法的說明，使得探針的基座與針尖的連接處呈凹圓弧狀，可以進一步改善應力集中的問題。
11、較佳地，所述薄膜線路結構包括一表面介電層，所述表面介電層包括所述探針凸出表面，各所述探針的基座包括一嵌入所述表面介電層的內嵌部，以及一凸露于所述表面介電層外的外露部，所述內嵌部在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積大于所述外露部在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積，相鄰的探針的內嵌部由受所述表面介電層分隔開。
12、因此，探針的基座是局部嵌入薄膜線路結構，此特征可讓探針與薄膜線路結構連接得更為穩固。而且，相鄰的探針的內嵌部受薄膜線路結構的表面介電層分隔開，此特征可保持相鄰探針的間距，避免探針的針尖位置因制造過程中的問題而產生偏移。此外，基座局部嵌入薄膜線路結構可以進一步加強基座以及薄膜線路結構的強度，避免基座及薄膜線路結構連接處的應力太大而導致線路斷裂。
13、較佳地，各所述探針的針尖具有一距離所述基座最遠的接觸端面，所述接觸端面呈平坦狀。
14、本專利技術中的探針可通過在一金屬基板的穿孔中電鍍而制成，在穿孔中進行電鍍可使電鍍液的交換率高，以避免探針的內部及表面有電鍍液的氣泡所形成的孔洞，因此可使得探針有實心均質的特性，進本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種薄膜探針卡，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座的延伸段包含有一漸縮區段，所述漸縮區段是自所述針尖放置段寬度漸縮地朝向所述第二側邊延伸。
3.如權利要求2所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座的延伸段具有位于所述第二側邊的兩圓角。
4.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座與針尖是連接處呈凹圓弧狀；各所述探針的基座包括多個基座層，各所述基座層在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積不同，各所述基座層的連接處呈凹圓弧狀。
5.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，所述薄膜線路結構包括一表面介電層，所述表面介電層包括所述探針凸出表面，各所述探針的基座包括一嵌入所述表面介電層的內嵌部，以及一凸露于所述表面介電層外的外露部，所述內嵌部在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積大于所述外露部在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積，相鄰的探針的內嵌部由受所述表面介電層分隔開。
6.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的針尖具有一距離
7.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座所連接的線路是從所述基座的第二側邊延伸出去，所述基座的第一側邊及所述線路能分別在所述寬度軸向上定義出一寬度，所述第一側邊的寬度大于所述線路的寬度；各所述探針的基座的第二側邊能在所述寬度軸向上定義出一寬度，所述第二側邊的寬度小于所述第一側邊的寬度且大于所述線路的寬度；所述針尖的固定端部的寬度大于所述線路的寬度。
8.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針包括一顯露在外的外層，以及受所述外層遮蔽的至少一內層，各所述外層及內層是由不同的金屬制成，各所述外層及內層都分別由所述針尖延伸至所述基座，各所述內層為實心結構，或者還包括一位于一所述內層內部的空間。
9.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的針尖是分別在一金屬基板上利用雷射加工而形成的多個穿孔中成型，各所述相鄰針尖的間距在50μm以下，各所述針尖高度大于50μm以上。
10.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，薄膜探針卡還包括一電路板，以及一固定在所述電路板上的探針座，所述探針座內部設有一彈性機構，所述薄膜線路結構固定在所述探針座上并與所述電路板電性連接。
11.一種薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
12.如權利要求11所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟b)之后，先對各所述穿孔進行微蝕加工，然后再進行步驟c)。
13.如權利要求11所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟a)之后，先利用黃光制程及電鍍的方式在所述金屬基板的上表面形成至少一金屬層，所述至少一金屬層設有多個貫穿槽，使得所述金屬基板的上表面通過各所述貫穿槽而顯露出來；
14.如權利要求13所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，步驟b)還包括在所述至少一金屬層上形成一圖案化介電層，所述圖案化介電層設有多個開口，各所述開口與各所述貫穿槽是一對一地連通，各所述開口的橫截面積大于各所述貫穿槽的橫截面積；所述步驟c)是在各所述穿孔及其所連通的貫穿槽及開口中成型出所述導電體。
15.如權利要求13所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，所述金屬基板與所述至少一金屬層為相同材料制成。
16.如權利要求11所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，所述金屬基板的材料為鈹銅合金、銀銅合金及鎳鐵合金其中之一。
17.如權利要求11所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，在步驟b)中，先在所述金屬基板的上表面形成出多個凹槽，然后再利用雷射加工在各所述凹槽內分別形成出各所述穿孔，各所述凹槽與各所述穿孔是一對一地連通，各所述凹槽的橫截面積大于各所述穿孔的橫截面積；所述步驟c)是在各所述穿孔及其所連通的凹槽中成型出所述導電體，使得各所述導電體包括一位于所述穿孔內的針尖部及一位于所述凹槽內的基座部，各所述凹槽是利用微蝕刻加工及雷射加工其中之一方式形成。
18.如權利要求11所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，所述步驟b)還包括在所述金屬基板的上表面形成一圖案化介電層，所述圖案化介電層設有多個開口，各所述開口與各所述穿孔是一對一地連通，各所述開口的橫截面積大于各所述穿孔的橫截面積；所述步驟c)是在各所述穿孔及其所連通的開口中成型出所述導電體。
19.如權利要求11所述的薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，在所述步驟b)中，先在所述金屬基板...
【技術特征摘要】
1.一種薄膜探針卡，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座的延伸段包含有一漸縮區段，所述漸縮區段是自所述針尖放置段寬度漸縮地朝向所述第二側邊延伸。
3.如權利要求2所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座的延伸段具有位于所述第二側邊的兩圓角。
4.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座與針尖是連接處呈凹圓弧狀；各所述探針的基座包括多個基座層，各所述基座層在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積不同，各所述基座層的連接處呈凹圓弧狀。
5.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，所述薄膜線路結構包括一表面介電層，所述表面介電層包括所述探針凸出表面，各所述探針的基座包括一嵌入所述表面介電層的內嵌部，以及一凸露于所述表面介電層外的外露部，所述內嵌部在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積大于所述外露部在所述長度軸向與所述寬度軸向上的橫截面積，相鄰的探針的內嵌部由受所述表面介電層分隔開。
6.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的針尖具有一距離所述基座最遠的接觸端面，所述接觸端面呈平坦狀。
7.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的基座所連接的線路是從所述基座的第二側邊延伸出去，所述基座的第一側邊及所述線路能分別在所述寬度軸向上定義出一寬度，所述第一側邊的寬度大于所述線路的寬度；各所述探針的基座的第二側邊能在所述寬度軸向上定義出一寬度，所述第二側邊的寬度小于所述第一側邊的寬度且大于所述線路的寬度；所述針尖的固定端部的寬度大于所述線路的寬度。
8.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針包括一顯露在外的外層，以及受所述外層遮蔽的至少一內層，各所述外層及內層是由不同的金屬制成，各所述外層及內層都分別由所述針尖延伸至所述基座，各所述內層為實心結構，或者還包括一位于一所述內層內部的空間。
9.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，各所述探針的針尖是分別在一金屬基板上利用雷射加工而形成的多個穿孔中成型，各所述相鄰針尖的間距在50μm以下，各所述針尖高度大于50μm以上。
10.如權利要求1所述的薄膜探針卡，其特征在于，薄膜探針卡還包括一電路板，以及一固定在所述電路板上的探針座，所述探針座內部設有一彈性機構，所述薄膜線路結構固定在所述探針座上并與所述電路板電性連接。
11.一種薄膜探針卡的制造方法，其特征在于，包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡玉山，魏紹倫，王裕文，鐘皓宇，
申請(專利權)人：旺矽科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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