微机电探针及其制造方法以及探针组结构技术

本发明专利技术涉及一种微机电探针，探针的制造方法为先利用微机电制程成型，再通过切削加工在一针尖部形成一切削面，探针具有一上表面、一身部以及实质上自身部朝一点触方向延伸的针尖部，针尖部具有第一、二侧面以及一实质上朝向点触方向的点触端，切削面于上表面呈下倾状、与第一、二侧面及点触端邻接，且具有由切削加工所形成的至少一切痕，切痕实质上自第一侧面延伸至第二侧面且非平行于点触方向，且切削面自一边缘切痕下倾至点触端；由此，点触端面积小，因此探针针痕小、易划破待测物的钝化层，且影像辨识度高。

MEMS probe and method of manufacturing the same and probe group structure

The invention relates to a MEMS probe, probe manufacturing method for using MEMS forming, cutting through the formation of all surface in a needle tip, a probe has an upper surface, a body part and essence itself toward a contact extending in the direction of the tip of the needle, needle tip has first, second sides and a touch direction essentially a touch end cutting surface on the upper surface itsdrooping shape, and the first, second side and touch the end adjacent to, and has formed by cutting at least all the marks, cut substantially since the first side extends to the second side and non parallel to the direction of touch, and cut since the surface edge cut point contact end result, declinate; touch the end of the area is small, so small, easy to cut probe mark UUTs passivation layer, and a high degree of image recognition.

【技术实现步骤摘要】
微机电探针及其制造方法以及探针组结构
本专利技术与设置于探针卡用于点触待测物的探针有关，特别是指一种微机电探针及其制造方法，以及一种探针组结构。
技术介绍
请参阅图1，图1所示为习知通过微机电制程(MEMSmanufacturingprocess)所制造的挫曲式探针10(Cobraprobe)，挫曲式探针10在制造的过程中以横躺的姿态在一基板(图中未示)上成型，详而言之，该基板上通过光微影技术(photolithography)形成出光阻层，该光阻层受光罩定义出对应探针10的前、后表面11、12的形状，探针10通过电镀成型于该光阻层内，探针10成型完成时以其前、后表面11、12平行于该基板而呈横躺的姿态。相较于传统的机械加工方式，前述的微机电制程可较快速地、整批大量制造地且精准地制造出探针10，然而，探针10的形状却也受限于微机电制程，其针尖部13仅有左、右侧面131、132可倾斜内缩，前、后侧面133、134则难以制成倾斜内缩状，因此针尖部13用于点触待侧物的点触端135呈长条形且具有相当面积(图式中点触端135以直线状示意，实际上会略有宽度而呈细长弧面)，如此不但有针痕较大的缺点，在进行针尖自动辨识时的影像辨识度也较差，此外，点触端135也因形状不够尖锐而恐有难以划破待测物上的钝化层进而造成检测失误的问题，而必需施加较大针压进行点触，如此，易加速探针磨耗影响探针寿命。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种微机电探针，其针尖部的点触端面积较小，可产生较小的针痕、易划破待测物的钝化层，且在进行针尖自动辨识时的辨识度较高。为达到上述目的，本专利技术所提供的一种微机电探针，具有一上表面、一身部以及一实质上自所述身部朝一点触方向延伸的针尖部，所述针尖部具有一第一侧面、一第二侧面以及一实质上朝向所述点触方向的点触端，所述微机电探针用于朝所述点触方向移动而以所述点触端点触一待测物；所述微机电探针的特征在于：所述针尖部具有一于所述上表面呈下倾状的切削面，所述切削面与所述第一侧面、所述第二侧面及所述点触端邻接且具有由切削加工所形成的至少一切痕，所述至少一切痕实质上自所述第一侧面延伸至所述第二侧面且非平行于所述点触方向，所述至少一切痕中包含有一形成所述切削面的一边缘的边缘切痕，所述切削面自所述边缘切痕下倾至所述点触端。其中，所述切削面能定义出一最小长度及一下倾高度，所述最小长度为所述边缘切痕与所述点触端在与所述点触方向平行的方向上的最小距离，所述下倾高度为所述边缘切痕与所述点触端在与所述点触方向垂直的方向上的最小距离，所述最小长度大于或等于所述下倾高度的1.5倍。所述切削面实质上呈一平面，且所述切削面相对于所述点触方向倾斜一小于33度的角度。所述切削面实质上呈一平面、一曲面及多个曲面三者其中之一。所述至少一切痕实质上垂直于所述点触方向。所述至少一切痕相对于所述点触方向倾斜一角度。所述角度大于或等于45度且小于或等于75度。换言之，本专利技术所提供的微机电探针在经由微机电制程成型后，更通过切削加工去除针尖部的一部分，进而形成出切削面，同时也切削掉原先成型出的点触端的一部分。由此，本专利技术的微机电探针的点触端面积较小，因此其针痕较小、易划破待测物的钝化层，且在进行针尖自动辨识时的辨识度较高。此外，切削加工自第一侧面切削至第二侧面，且加工方向非平行于点触方向，因而产生至少一切痕，如此的切削加工方式可在同一切削行程中对多数个探针进行如前述的切削加工，因此适用于整批大量制造的微机电探针。本专利技术的另一目的在于提供一种微机电探针的制造方法，其可制造出如前述的微机电探针。为达到上述目的，本专利技术所提供的其特征在于包含有下列步骤：a)利用微机电制程在一基板上制造出一针体，所述针体具有一朝向所述基板的下表面、一与所述下表面朝向相反方向的上表面、一身部以及一实质上自所述身部朝一点触方向延伸的针尖部，所述针尖部具有一第一侧面、一与所述第一侧面相对的第二侧面以及一实质上朝向所述点触方向的点触端；b)利用一切削工具沿一非平行于所述点触方向的加工方向而自所述针体的针尖部的第一侧面切削至第二侧面，以在所述针尖部切削出一于所述上表面呈下倾状的切削面并同时缩减所述接触端的面积，所述切削面具有一由切削加工形成于其一边缘的边缘切痕，所述切削面自所述边缘切痕下倾至所述点触端。如此的切削加工方式可于同一切削行程中对多数探针进行如前述的切削加工，因此适用于整批大量制造的微机电探针。上述本专利技术的微机电探针的制造方法中，所述步骤a)的微机电制程中形成一牺牲层，且所述针体受所述牺牲层固定于所述基板上，所述牺牲层在所述步骤b)之后去除而使得所述针体脱离所述基板。由此，所述牺牲层可在步骤b)进行的过程中将所述针体稳固地固定在所述基板上，避免所述针体在切削加工过程中产生位移、变形等问题，尤其在如前述的整批大量制造的切削加工过程中效果更为显著。所述步骤a)的微机电制程是在所述基板上制造出多个所述针体，各所述针体实质上以相同的姿态排列且其点触端沿所述加工方向排列；所述步骤b)中，所述切削工具在同一切削行程中切削过沿所述加工方向排列成一直线的多个所述针体。所述切削工具为一球铣刀、一砂轮、一成型磨轮、一单刃铣刀及一多刃铣刀其中之一。所述加工方向为实质上垂直于所述点触方向。所述加工方向相对于所述点触方向倾斜一角度。所述角度大于或等于45度且小于或等于75度。所述切削面实质上呈一平面、一曲面及多个曲面三者其中之一。所述切削面能定义出一最小长度及一下倾高度，所述最小长度为所述边缘切痕与所述点触端在与所述点触方向平行的方向上的最小距离，所述下倾高度为所述边缘切痕与所述点触端在与所述点触方向垂直的方向上的最小距离，所述最小长度大于或等于所述下倾高度的1.5倍。所述切削面实质上呈一平面，且所述切削面相对于所述点触方向倾斜一小于33度的角度。即，在前述的制造方法中，加工方向相对于点触方向倾斜一角度；换言之，至少一切痕为相对于点触方向倾斜角度；如此一来，在影像辨识时，光线平行于点触方向地朝针尖部入射后，可避免因受到切削面的切痕反射而产生也平行于点触方向的反射光，换言之，如前述的倾斜切痕可使反射光非平行于入射光，以产生消光作用而提高针尖自动辨识效果。更佳地，该角度为大于或等于45度且小于或等于75度。然而，本专利技术的微机电探针及其制造方法不限制有前述的特征，加工方向可实质上垂直于点触方向，即，至少一切痕可实质上垂直于点触方向。本专利技术的微机电探针可(但不限于)为呈直线状或挫曲状的垂直式探针(verticalprobe)或者悬臂式探针(cantileverprobe；又称N形探针)，并以横躺的姿态成型及进行切削加工。本专利技术还提供一种探针组结构，包含有二如前所述的微机电探针，各所述微机电探针的针尖部具有一实质上与所述切削面朝向相反方向的背面，所述二微机电探针的针尖部的背面为相面对。如此的探针组结构可使得相邻二探针的点触端距离较小，以达到微小针距(finepitch)的使用需求。附图说明图1是习用的微机电探针的立体示意图；图2是本专利技术一第一较佳实施例所提供的微机电探针的立体示意图；图3及图4是剖视示意图，分别显示本专利技术该第一较佳实施例所提供的微机电探针的制造方法的步骤a)及步骤b)；图5是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电探针，具有一上表面、一身部以及一实质上自所述身部朝一点触方向延伸的针尖部，所述针尖部具有一第一侧面、一第二侧面以及一实质上朝向所述点触方向的点触端，所述微机电探针用于朝所述点触方向移动而以所述点触端点触一待测物；所述微机电探针的特征在于：所述针尖部具有一于所述上表面呈下倾状的切削面，所述切削面与所述第一侧面、所述第二侧面及所述点触端邻接且具有由切削加工所形成的至少一切痕，所述至少一切痕实质上自所述第一侧面延伸至所述第二侧面且非平行于所述点触方向，所述至少一切痕中包含有一形成所述切削面的一边缘的边缘切痕，所述切削面自所述边缘切痕下倾至所述点触端。

【技术特征摘要】
2015.12.16 TW 1041423121.一种微机电探针，具有一上表面、一身部以及一实质上自所述身部朝一点触方向延伸的针尖部，所述针尖部具有一第一侧面、一第二侧面以及一实质上朝向所述点触方向的点触端，所述微机电探针用于朝所述点触方向移动而以所述点触端点触一待测物；所述微机电探针的特征在于：所述针尖部具有一于所述上表面呈下倾状的切削面，所述切削面与所述第一侧面、所述第二侧面及所述点触端邻接且具有由切削加工所形成的至少一切痕，所述至少一切痕实质上自所述第一侧面延伸至所述第二侧面且非平行于所述点触方向，所述至少一切痕中包含有一形成所述切削面的一边缘的边缘切痕，所述切削面自所述边缘切痕下倾至所述点触端。2.如权利要求1所述的微机电探针，其特征在于：所述切削面能定义出一最小长度及一下倾高度，所述最小长度为所述边缘切痕与所述点触端在与所述点触方向平行的方向上的最小距离，所述下倾高度为所述边缘切痕与所述点触端在与所述点触方向垂直的方向上的最小距离，所述最小长度大于或等于所述下倾高度的1.5倍。3.如权利要求1所述的微机电探针，其特征在于：所述切削面实质上呈一平面，且所述切削面相对于所述点触方向倾斜一小于33度的角度。4.如权利要求1所述的微机电探针，其特征在于：所述切削面实质上呈一平面、一曲面及多个曲面三者其中之一。5.如权利要求1所述的微机电探针，其特征在于：所述至少一切痕实质上垂直于所述点触方向。6.如权利要求1所述的微机电探针，其特征在于：所述至少一切痕相对于所述点触方向倾斜一角度。7.如权利要求6所述的微机电探针，其特征在于：所述角度大于或等于45度且小于或等于75度。8.一种探针组结构，其特征在于包含有至少二如权利要求1至7中任一项所述的微机电探针，各所述微机电探针的针尖部具有一实质上与所述切削面朝向相反方向的背面，所述二微机电探针的针尖部的背面为相面对。9.一种微机电探针的制造方法，其特征在于包含有下列步骤：a)利用微机电制程在一基板上制造出一针体，所述针体具有一朝向所述基板的下表面、一与所述下表面朝向相反方向的上表面、一身部以及一实质上自所述身部朝一点触...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏绍伦，许育祯，沈茂发，许志豪，
申请(专利权)人：旺矽科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71