探针卡及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种可在更高温度下使用的探针卡及其制造方法。用相同的金属材料形成接触探针及电极垫的各接合界面，在真空中向各接合界面照射离子以去除杂质，然后在真空状态下直接以使各接合界面会合的方式进行对位。由此，通过各接合界面的结合键的彼此结合而在常温下使接合界面彼此接合，因此，不必如经由熔融层接合的情形那样，须于接触探针及电极垫之间形成熔点低的熔融层。因此，如果以熔点高的金属材料形成接触探针及电极垫，则接触探针及电极垫直到高温都不会熔融，因此可提供在更高温度下使用的探针卡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更详细地，涉及接触探针与基 板的接合方法的改良。
技术介绍
公知有一种探针卡，其通过使接触探针(contact probe)与半导体集 成电路等检查对象物接触，以进行检査对象物与测试(tester)装置的电连 接(例如专利文献l、 2)。测试装置用以检查经由探针卡连接的检查对象 物的电特性。探针卡是例如通过将具有弹性的金属制接触探针排列配置于 形成有配线图案的基板上而形成。接触探针的一端部经由熔融层与基板接合，而在另一端部侧形成有 用以与检査对象物接触的接触部。在基板的配线图案上粘附有金属制的电 极垫，在该电极垫与接触探针的一端部的间形成有熔点低的金属材料作为 熔融层。当将接触探针接合于基板之际，通过加热使瑢融层熔融之后再予 以冷却凝固，由此使接触探针及电极垫粘接，使接触探针固定于基板上。专利文献1日本特开2005-140677号公报；专利文献2日本特开2005-140678号公报。
技术实现思路
然而，当在高温下使用经由熔融层将接触探针接合于基板上的探针 卡时，会有熔点低的熔融层被加热到熔点而熔融的问题。此外，在经由熔融层将接触探针接合于基板上时，会增加该接合部 的电阻，同时会有因为加热而在接触探针产生扭曲或变形，或产生各接合 部的安装误差的情形。当接触探针产生扭曲或变形时，或产生各接合部的 安装误差时，接触探针与检查对象物的接触位置就会偏移。由于这种电阻的增加及接触探针与对检查对象物的接触位置的偏移等，有对检查对象物 的电特性的检查造成不良影响之虞。本专利技术是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种可在更高温 度下使用的。此外，本专利技术的目的在于提供一种可降 低接触探针与基板之间的电阻的。此外，本专利技术的目 的在于提供一种可防止接触探针与检査对象物的接触位置偏移的探针卡 及其制造方法。本专利技术的第一方式为一种探针卡，包括接触探针，用以接触检查 对象物；和基板，表面形成有与上述接触探针接合的电极垫，上述接触探 针及上述电极垫的各接合界面由相同的金属材料形成，上述接触探针及上 述电极垫通过使相互的接合界面在真空中会合而接合。根据该结构，能够在常温下接合接触探针及电极垫。即，通过在真 空中会合接触探针及电极垫的各接合界面，能够使形成各接合界面的金属 原子的结合键相互结合，因此，即使不通过加热，也可将接触探针及电极 垫牢固地接合。尤其，由于接触探针及电极垫的各接合界面由相同的金属材料形成， 因此，各接合界面的金属原子的原子间距离相等，各金属原子的结合键间 的距离亦相等。因此，接触探针及电极垫的各接合界面的结合键密度大致 相等，故可将结合键彼此以高密度结合，能够将接触探针及电极垫更牢固 地接合。这样，只要是在结合键之间结合接触探针及电极垫的结构，则不必 如经由熔融层接合的情形那样，须于接触探针及电极垫之间形成熔点低的 熔融层。因此，只要以熔点高的金属材料形成接触探针及电极垫，则接触 探针及电极垫直到高温都不会熔融，因此可提供能够在更高温度下使用的 探针卡。此外，与经由熔融层将接触探针接合于接触基板上的结构相比较， 由于可减小接合部的电阻，因此可降低接触探针与基板之间的电阻。此外，通过在常温下接合接触探针及电极垫，与经由熔融层将接触 探针接合于基板上的结构比较，可防止因为加热而在接触探针上产生扭曲 或变形，同时可防止各接合部产生安装误差。由此，可防止接触探针与检查对象物的接触位置的偏移。本专利技术的第二方式是一种探针卡的制造方法，通过接合用以接触检 査对象物的接触探针和形成于基板表面的电极垫而制造探针卡，包括界 面形成步骤，用相同的金属材料形成上述接触探针及上述电极垫的各接合 界面；界面活化步骤，在真空中将附着在上述接触探针及上述电极垫的各 接合界面上的杂质予以去除，使各接合界面活化；以及界面接合步骤，在 上述界面活化步骤后亦仍维持真空状态，通过使上述接触探针及上述电极 垫的各接合界面会合而予以接合。根据该构成，能够制造可达成与本专利技术第一方式的探针卡同样功效 的探针卡。尤其，由于在真空中将附着于各接合界面上的杂质予以去除， 因此大气中的杂质及从各接合界面去除的杂质难以附着到经过活化的各 接合界面上，通过在该状态下使各接合界面会合，可使接合界面彼此良好 地接合。本专利技术的第三方式为一种探针卡的制造方法，其中，上述界面活化 步骤通过离子照射上述接触探针及上述电极垫的各接合界面，在真空中将 附着于各接合界面的杂质予以去除，从而使各接合界面活化。根据该结构， 通过在真空中仅向接触探针及电极垫的各接合界面照射离子的简单作业， 即可将附着于各接合界面的杂质去除，从而使各接合界面活化。本专利技术的第四方式为一种探针卡的制造方法，包括将上述接触探针及 上述电极垫的各接合界面予以平滑化的界面平滑化步骤，上述界面活化步 骤是在上述界面平滑化步骤后使各接合界面活化。根据该结构，通过对接 触探针及电极垫的各接合界面进行平滑化，即可将该等接合界面的接合面 积确保为较大的面积。 (专利技术效果)根据本专利技术，通过以熔点高的金属材料形成接触探针及电极垫，可提 供能够在更高温度下使用的探针卡。此外，与经由熔融层将接触探针接合 于接触基板上的结构相比较，由于可将接合部的电阻减小，因此可降低接 触探针与基板之间的电阻。此外，通过在常温下将接触探针及电极垫予以 接合，与经由熔融层将接触探针接合于接触基板上的结构相比较，可防止接触探针与检查对象物的接触位置的偏移。附图说明图1是示出本专利技术实施方式的探针卡的制造方法的示意立体图，(a) 示出接触探针接合于接触基板之前的状态，(b)示出接触探针接合于接 触基板之后的状态；图2是用于对图1的探针卡的制造方法进行说明的图，其用示意剖 面图示出探针卡制造装置；图3是示出作为图1的探针卡的制造方法的常温接合处理的一例的 流程图；图4是用于对常温接合处理的原理进行说明的示意图。符号说明1探针卡 10接触探针 11接触部 12接合部 13接合界面 20接触基板 21配线图案 22电极垫 23接合界面 30块体 31对置面 40探针卡制造装置 41真空腔体 42操纵器 43离子照射装置 44排气口 50金属原子 51结合键具体实施方式图1是示出本专利技术的实施方式的探针卡1的制造方法的示意立体图，(a)是示出接触探针10接合于接触基板20之前的状态，(b)是示出接 触探针10接合于接触基板20之后的状态。该探针卡1包括用以接触半导 体集成电路等检查对象物的多个接触探针10、以及支承这些接触探针10 的接触基板20。接触基板20为将硅形成板状的基板，在其表面形成有配线图案21。 在接触基板20的表面排列配置有两行与接触探针IO接合的平板状的电极 垫22，这些电极垫22连接于配线图案21。各电极垫22的表面是与接触 探针接合的接合界面23，形成为平坦面。电极垫22是由镍钴(Ni-Co)、钯镍(Pd-Ni)、钯钴(Pd-Co)、 钨(W)、镍钨(Ni-W)等金属材料而形成。配线图案21延伸至接触基 板20的周缘部，通过安装在接触基板20的周缘部的配线构件而与测试装 置连接。例如，接触基板20从由玻璃环氧制的多层配线基板构成的主基板通 过柔性基板而悬吊着。主基板通过安装在探针装置上而与用以检査检查对 象物的电特性的测试装置连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针卡，其特征在于，包括：接触探针，用以接触检查对象物；和基板，表面形成有与上述接触探针接合的电极垫，上述接触探针及上述电极垫的各接合界面由相同的金属材料形成，上述接触探针及上述电极垫通过使相互的接合界面在真空中会合而接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田一道，
申请(专利权)人：日本电子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]