探針及探針制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探針，特別是指一種可提升耐電流特性的探針及其制造方法。
【背景技術】
[0002]晶圓進行測試時，測試機臺通過探針卡(probe card)接觸晶圓，并傳送測試訊號以獲取晶圓的電氣訊號。探針卡通常包含若干個尺寸精密的探針。晶圓測試時，通過探針接觸待測物(device under test，簡稱DUT)上尺寸微小的接觸接點，例如:焊墊(pad)或凸塊(bump)，傳遞來自于測試機臺的測試訊號，并配合探針卡及測試機臺的控制程序，達到測量晶圓的目的。隨著晶圓上的接觸接點間距越來越小，利用微機電技術制作出細微間距(Fine Pitch)應用的探針越來越風行。目前市售的微機電探針(MEMS Probe)包括彈簧針(pogo pin)、垂直挫屈柱探針(Vertical buckling probe)或C形針等產(chǎn)品，主要是利用微機電技術可批次、大量生產(chǎn)的特性。
[0003]垂直挫屈柱探針結構簡單，并可提供探針測試時足夠的彈性以適應待測晶圓表面的不平坦。當同時使用多根微機電探針同時進行晶圓測試時，晶圓與探針之間的接觸力使微機電探針微微變形，確保多組微機電探針和多個接觸接點之間電性接觸良好。由于微機電探針具有足夠彈性，因此微機電探針受到外力擠壓時不會斷裂。在探針和晶圓表面上的接觸接點之間有穩(wěn)定的接觸電阻的情況下，晶圓測試結果會更加可靠。然而，挫屈柱探針為了提供足夠彈性，針身有部分的橫截面積較小，而此處的應力最大。在挫屈柱探針傳輸測試電流的時候，橫截面積較小處的熱最集中也最容易燒毀斷裂，挫屈柱探針的耐電流能力必須根據(jù)橫截面積較小處來決定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種垂直挫屈柱探針，其可提升探針的耐電流特性。
[0005]本發(fā)明提供一種探針頭，具有垂直挫屈柱探針，可提升探針的耐電流特性。
[0006]本發(fā)明提供一種探針，可提升探針的耐電流特性。
[0007]本發(fā)明提供一種探針制造方法，用于制造上述探針。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明所提供的一種探針，用于組裝一探針頭，所述探針頭包括一下導板及一上導板，其特征在于所述探針包括:一主體部；一導電部，疊合于所述主體部的至少一部分；一附著層，包覆所述主體部及所述導電部；一集膚效應層，包覆所述附著層，其中所述主體部的材質(zhì)包括一第一材料，所述導電部的材質(zhì)包括一第二材料，所述集膚效應層的材質(zhì)包括一第三材料，所述第三材料的導電性大于所述第二材料的導電性，所述第二材料的導電性大于所述第一材料的導電性，所述第一材料的硬度大于所述第二材料的硬度，且所述第一材料的硬度大于所述第三材料的硬度；一擋止部，用于擋止所述下導板或所述上導板。
[0009]其中，所述主體部具有一針尖、連接至所述針尖的一針身及連接至所述針身的一針尾，且所述導電部附著于所述針尖及所述針身的至少一部分，所述針尖用于穿設在所述下導板的一下開孔。
[0010]所述針尖的末端往針身方向延伸5 μπι?200 μm的范圍內(nèi)未附著所述導電部。
[0011]所述主體部的厚度范圍為15微米至40微米，所述導電部的厚度范圍為2微米至40微米，所述集膚效應層的厚度范圍為I微米至5微米，所述附著層的厚度范圍為0.1微米至3微米。
[0012]所述主體部具有一接觸端，且所述集膚效應層暴露出所述接觸端。
[0013]所述主體部具有一針尖、連接至所述針尖的一針身及連接至所述針身的一針尾，所述集膚效應層包覆所述主體部的至少一部分，且所述集膚效應層覆蓋所述主體部的所述針尖、所述針身及所述針尾。
[0014]更包括:多個所述主體部；多個所述導電部，與各所述主體部層狀地交替疊合，其中所述集膚效應層包覆各所述主體部及各所述導電部。
[0015]本發(fā)明所提供的一種探針制造方法，其特征在于包括:形成一主體部及一導電部，所述導電部疊合于所述主體部的至少一部分；形成一附著層，所述附著層包覆所述主體部及所述導電部；形成一集膚效應層，所述集膚效應層包覆所述附著層，其中所述主體部的材質(zhì)包括一第一材料，所述導電部的材質(zhì)包括一第二材料，所述集膚效應層的材質(zhì)包括一第三材料，所述第三材料的導電性大于所述第二材料的導電性，所述第二材料的導電性大于所述第一材料的導電性，所述第一材料的硬度大于所述第二材料的硬度，且所述第一材料的硬度大于所述第三材料的硬度。
[0016]其中，形成所述主體部及所述導電部的步驟包括:將所述主體部形成在一基板上的一犧牲層上；將所述導電部形成在所述主體部上；移除所述犧牲層，以使所述主體部及所述導電部脫離所述基板。
[0017]形成所述主體部的步驟包括:形成一第一圖案化罩幕于所述基板上；電鍍以在所述第一圖案化罩幕的一第一開口內(nèi)形成所述主體部；平坦化所述第一圖案化罩幕及所述主體部。
[0018]形成所述導電部的步驟包括:形成一第二圖案化罩幕于所述第一圖案化罩幕上；電鍍以在所述第二圖案化罩幕的一第二開口內(nèi)形成所述導電部；平坦化所述第二圖案化罩幕及所述導電部。
[0019]在形成所述集膚效應層以后，移除所述集膚效應層的一部分，以暴露出所述主體部的一針尖的一接觸端。
[0020]在形成所述主體部及所述導電部的步驟中，形成多個所述主體部、多個所述導電部、多個串接部及一輔助部，各所述導電部疊合于對應的所述主體部的所述至少一部分，各所述主體部分別連接對應的所述串接部，各所述串接部分別連接對應的所述輔助部，在形成所述集膚效應層的步驟中，形成多個所述集膚效應層，各所述集膚效應層包覆對應的所述導電部的至少一部分。
[0021]在形成各所述主體部的步驟中，同時形成各所述主體部、各所述串接部及所述輔助部。
[0022]采用上述技術方案，本發(fā)明的挫屈柱探針的主體部為能探針提供足夠的機械強度，使探針在測試過程中不易產(chǎn)生永久變形。再者，利用導電部增加針身的耐電流能力，使探針在測試過程中不易因大電流而燒毀。最后，以強化層包覆導電部的一部分，一方面可以減少導電部的氧化以維持良好的導電性，另一方面可以再強化探針結構，使探針耐磨耗的能力更好及機械強度更大以增長探針的使用壽命。再者，就本發(fā)明的探針及其制造方法而言，探針具有集膚效應層可局部地或全部地包覆導電部或局部地或全部地包覆主體部及導電部，用于提供額外的電流路徑。此外，可在主體部及導電部制作完成以后，在主體部及導電部的外圍形成集膚效應層，以減少制造步驟。
【附圖說明】
[0023]圖1A是依照本發(fā)明的一實施例的一種垂直挫屈柱探針的爆炸圖；
[0024]圖1B是圖1A的組合圖；
[0025]圖2是依照本發(fā)明的另一實施例的一種垂直挫屈柱探針的示意圖；
[0026]圖3A至圖3B是依照本發(fā)明的多個其他實施例的一種垂直挫屈柱探針的示意圖；
[0027]圖4是依照本發(fā)明的一實施例的一種探針頭的示意圖；
[0028]圖5A是依照本發(fā)明的一實施例的一種探針的示意圖；
[0029]圖5B是圖5A的探針沿線12B-12B的斷面圖；
[0030]圖5C是圖5A的探針沿線12C-12C的斷面放大圖；
[0031]圖6是依照本發(fā)明的一實施例的一種探針的斷面放大圖；
[0032]圖7A是依照本發(fā)明的一實施例的一種探針的示意圖；
[0033]圖7B是圖7A的探針沿線14B-14B的斷面圖；
[0034]圖7C是圖7A的探針沿線14C-14C的斷面放大圖；
[0035]圖8A是依照本發(fā)明的一實施例的一種探針的示意圖；
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