显示板光检查的整合探针模组及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种用于测试显示板的探针模组及其制造方法。该探针模组包括探针基座、设于该探针基座上的多个探针和将探针连接到测试装置的挠性电路板的高密度电路互连装置。各探针的尖端可以为尖的或斜的构形，或者是平头四角锥、半球状的构形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于测试显示板的整合的探针模组及其制造方法，该整合的探针模组具有由微机电系统(Micro Electrical Mechanical Systems，简称MEMS)技术所制成的单一主体。
技术介绍
传统上，接触探针模组已广泛使用于测试印刷电路板和各种电子装置的导电图样，并尝试将他们修正成更适合用来测试显示板的形式。于测试显示板情况中，希望能在非常接近实际最终产品的情况下来测试显示板。因此，希望藉由使用相同使用于最终产品的TAB(用来驱动液晶显示板(LCD)的LSI晶片)来测试LCD显示板。因为在LCD显示板和TAB之间必须连接大数量的导线，因此TAB必须并合入其本身的接触探针模组中。由于液晶面板的发展，其尺寸和所需的分析增加了使用于LCD显示板的探针模组必须要有较高的探针数和较精细的间距的需求。目前，LCD测试技术使用两种型式的探针模组针型(needle-type)和薄膜型(membranetype)。针型探针模组的例子通常如图1中的10所示，其包括有多个从探针基座12延伸出的探针14。各探针14接触设于LCD显示板16的显示板面板18上的个别的端子20。使用习知的针型探针模组10来测试LCD显示板16需要多个个别组装于基座12上，以及个别调整于探针表面水平的探针14。此种调整是很花时间和耗费人力的。再者，各针之间距限定为50微米(μm)。如此限制了能够设于探针基座上探针的数目。因为探针具有低的应力容差限制，因此需要有共同的水平表面以利探测。再者，当一个或多个探针损坏时，则必须将整个探针组合件送回到工厂以便修理。薄膜型探针模组使用电镀方法制造膜上的金属突块或各接触点。虽然薄膜型探针模组可避免针型探针模组的复杂的组装过程，但是电镀方法会引起薄膜的不均匀，在薄膜上造成金属突起而改变厚度。此种情况对于表面的水平性能会有不利的影响。而且，突起的高度一般受制造技术的限制，其必须要小于大约20μm。结果，膜型探针尖端的探测能力很容易由于探测环境中的微粒而造成不良的影响。另外关于膜型探针模组的缺点是在其上制成有突起的薄膜在整个单元的重复使用过程中因为重复地予以挠曲和放松，而造成薄膜有疲劳和裂开的倾向，或者从探针模组的底层金属基板上剥离。在发展具足够挠性的薄膜材料以抵抗探针测试的挠曲和弯曲压力方面，遭遇了相当大的困难。
技术实现思路
为了克服习知针形探针模组和薄膜形探针模组的缺点，本专利技术使用微机电系统(MEMS)技术来制造用于测试显示板和相关装置的探针模组。本专利技术的目的为提供一种适合用来探测显示板的新的和改良的探针模组及其制造方法。本专利技术的另一目的为提供一种使用MEMS技术制成的新的和改良的探针模组及其制造方法。本专利技术的又一目的为提供一种其特征为具有超精细探针间距调整和定位的新的和改良的探针模组及其制造方法。本专利技术的再一目的为提供一种使用MEMS技术制成的新的和改良的探针。本专利技术的又另一目的为提供一种对于环境微粒污染具有高容忍度的探针模组。本专利技术的再另一目的为提供一种其特征为具有低成本和高效率的探针模组。本专利技术的又一目的为提供一种其特征为具有高密度和高探针数目和高电气性能的探针模组。依照上述专利技术目的，本专利技术的探针模组包括探针基座，设于该探针基座上的多个探针和包含将探针连接到测试装置的挠性电路板的高密度电路互连部。各探针的尖端可以为尖的(pointed)或斜的(tapered)构形，或者是平头四角锥、半球状的构形。各探针使用微影术和蚀刻技术而制造在一典型的硅基板中。使用高密度接合方法将探针接合到探针基座。此接合方法提供极佳的精确度，并使各探针尖端具有共同的水平表面。用可调整的压力臂来安装探针基座，该可调整的压力臂用来调整探针尖端抵着显示板上接合点的压力。本专利技术制造该探针模组的一种方法，系使用光学微影技术来精确界定探针在基板中的位置和几何构形，而制成各探针尖端。然后蚀刻基板以在基板中界定一对应着探针构形的浅探针凹穴，然后使用譬如铜、镍、和镍合金的高导电性金属来填满该探针凹穴，以在探针凹穴内形成探针。使用光学微影技术将用于各探针的高密度导电电路建立在玻璃探针基座上。用保留在基板内安装于玻璃探针基座上的各探针与其导电电路相接触。用异方性导电薄膜(ACF)置放于该电路与探针之间，以提供各探针和对应的导电电路之间的独立导电性。如此可防止在探针基座上的各邻接探针之间的电气短路。于探针接合至玻璃探针基座后，使用电浆蚀刻技术将硅基板蚀离探针。如此完全暴露出探针和探针尖端，以方便探针尖端与在显示板上将要测试的诸测试点之间的电接触。然后使用异方性导电薄膜(ACF)来将挠性电路板的一端接合到于探针基座上个别的导电电路。如此有助于各导电电路与该电路板之间的独立导电性。挠性电路板的相对端电连接至检查装置。本专利技术替代复杂的传统手工组装过程，除了增加探针尖端对环境微粒污染的容忍度之外，并提供超细微间距和精确定位器高硬度探针构造。本专利技术增进探针尖端的容易维修和替换性，因此降低了成本和增加产率。附图说明图1为习知用于测试LCD显示板(仅部分显示)的针形探针模组(仅部分显示)的透视图；图2A-2D为硅基板的横剖面视图，显示依照本专利技术的一个实施例在基板中制造具有尖的或斜的探针尖端的探针的序列步骤；图2E为硅基板的横剖面视图，显示依照本专利技术的一个实施例制造具有半球状探针尖端的探针；图3A-3G为硅基板的横剖面视图，显示依照本专利技术的一个实施例在基板中制造探针的序列步骤；图4A-4C为显示依照本专利技术的一个实施例，分别将基板接合到探针基座、从探针蚀刻掉基板和将挠性电路板接合到探针基座的序列步骤的侧视图；图5A-5C为显示依照本专利技术的另一个实施例，基板接合、基板蚀刻和挠性电路板接合的序列步骤的侧视图；图6A-6C为显示依照本专利技术的又另一个实施例，基板接合、基板蚀刻和挠性电路板蚀刻的步骤的侧视图；图7A-7C为显示依照本专利技术的又另一个实施例，基板接合、基板蚀刻和挠性电路板蚀刻的步骤的侧视图；图8为依照本专利技术的探针模组的底部透视图；图9为依照本专利技术的探针模组的上透视图；图10为显示使用探针模组测试显示板典型的方式，显示板部分剖面的前视图。图号说明10针型探针模组 12探针基座 14探针 16显示板18显示板面板20端子24基板 26探针凹穴28探针主体凹穴 30探针头凹穴32、32a探针尖端凹穴 34金属晶种层36、36a探针 38探针主体40探针头42、42a探针尖端44间距 46硅基板48探针主体凹穴 50金属晶种层52探针 54探针主体56光阻 58头部凹穴60探针头66探针模组67探针基座 68导电电路(电路迹线)69电路板73导电薄膜82压力臂83调整螺86显示板89显示板面板90端子具体实施方式本专利技术关于一种新的和改良的探针模组，用于测试显示板。该探针模组的特征为具有极优越的电气性能和包括具有超越习知处理间距限制的多个探针。该等探针为整合微探结构的精细间距的部分，该整合的微探结构系藉由机电系统(MEMS)技术而构造在单一主体中。首先参照图8和图9，探针模组66包括典型的玻璃探针基座67。导电电路68的多条金属迹线设在探针基座67的底面。由譬如铜的具有高导电性的金属所制成的各探针36系接合到个别的电路迹线68。具挠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针模组，其特征在于包括有：　　　　探针基座；　　　　多个探针，设置于该探针基座之上；以及　　　　藉以将该多个探针连接到检查装置的电路互连装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周敏杰，蔡居恕，王宏杰，黄雅如，潘昆志，陈智伟，张智崇，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]