[發明專利]探針

在審

• 申請號: 201310175254.2
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN104155491A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 木本軍生
• 申請（專利權）人: 木本軍生
• 主分類號: G01R1/067
• 分類號: G01R1/067
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民

技術領域

本發明涉及一種在LSI等設備制程上，使用晶圓上所形成的多數芯片回路檢查的接觸子(探針)；特別是涉及一種，針對芯片上所排列的電極焊墊，而以晶圓狀態接觸探針，并藉由芯片電氣導通，實施構成晶圓的回路檢查的探針卡(probe?card)上所內置的相關探針結構。?

背景技術

隨著半導體技術日新月異的進步，提升了設備的集成度，也在半導體晶圓上所形成的各半導體芯片上，增加了回路接線所占區域，也因而增加了各半導體芯片上的焊墊(pad)數、縮小焊墊面積，并縮窄焊墊間距。?

此半導體晶圓上的半導體芯片檢查方式而言，是在受檢半導體芯片的焊墊與檢測設備之間，使用排列多數對外力具彈性變形部的針狀探針的探針卡。?

將焊墊排列做成細微化及窄間距化的問題在于，必須將半導體芯片接觸焊墊以獲得電氣導通的探針結構，做成符合焊墊排列細微化的小型、高密度狀。?

另外，縮小焊墊面積的問題在于，用鋁合金膜形成焊墊的Memory?LSI或Logic?LSI等上，必須藉由探針尖端的水平方向的擦凈(scrub)動作，而破壞存在于焊墊表面的氧化皮膜，以獲得電氣導通，這種擦凈動作不僅可防止探針尖端自焊墊脫落，還可藉由對焊墊面積擴大擦凈痕的面積，以防發生打線接合(wire?bonding)不良，因此務必細微控制擦凈量。?

一般的探針結構屬于，擁有懸臂(cantilever)結構的針狀探針；在既有的懸臂結構中，尖端垂直方向位移量(過量驅動(over?drive)量)與尖端水平位移量的擦凈量之間則具協調(trade-off)關系。?

換言之，要以不損及焊墊的方式確保適度的壓緊力，且為了同時對多數焊墊確實賦予一定程度的壓緊力，以吸收垂直方向尺寸的誤差，就需要較大的過?量驅動量；因此必須加大懸臂梁長，此時就會面臨到高密度化的問題。?

反之，若做成縮小梁長的小型化，便無法確保較大的過量驅動量，同時也會面臨到難以對多數焊墊確實賦予一定程度的壓緊力問題。?

另一方面，預測將朝更窄間距(20μm以下)發展的液晶(LCD)驅動用LSI焊墊，主要是由難以生成氧化皮膜的鍍金所形成；對這種LCD驅動LSI焊墊，使用上述擦凈設計而成的探針，反而會削掉焊墊材料「金」，如此一來不僅要定期清潔探針尖端，還會因附著金屬屑而造成探針破損或導通不良等問題。?

有鑒于上述背景，因而在探針的技術要求上采用可(1)因應焊墊排列窄間距化的高密度探針、(2)確保較大的過量驅動、(3)在包含擦凈功能的探針接觸部附近的舉動，同時進行細微控制(約為2μm以下)；因此本發明人等，便實施日本專利公開2008-122356號公報、及日本專利公開2009-036744號公報上所記載的提案。?

日本專利公開2008-122356號公報發明是藉由采用平行彈簧結構的探針結構，以取代傳統懸臂結構，并持續確保較大的過量驅動量，而得以在焊墊與探針的接觸部附近，進行水平方向舉動的細微控制；再者，可藉由在平行彈簧結構的尖端部連接旋轉變形部，實現細微控制擦凈動作量的結構。?

日本專利公開2009-036744號公報發明的特征在于，平行彈簧結構上至少有1對水平懸臂梁呈相對的平行梁距，沿著水平方向進行連續或不連續變化，而得以細微控制水平方向的舉動。?

但對于LCD驅動LSI上無須擦凈動作的LSI而言，使用既有擦凈設計的探針，不僅會產生擦凈動作而削掉焊墊材料「金」，還需定期清潔，因而造成導通不良等問題。?

另外，在以往需擦凈動作的鋁電極焊墊上，使用以往需進行擦凈動作而設計的探針，不僅會造成電極焊墊表面的氧化皮膜出現不必要的剝離，還會破壞電極焊墊材料，因而需定期清潔，此外也會造成打線接合不良的問題。?

發明內容

一、本發明的技術手段：?

本發明的目的在于解決這些問題，提供一種透過構成具有主要進行垂直移?動動作的平行彈簧變形結構部、及設置于垂直探針延長部分，能修正因平行彈簧結構部的舉動而產生的水平位移，讓水平位移盡可能接近零功能的小幅變形結構部，藉此得以極力排除探針尖端的水平擦凈動作，且透過最小限度的接觸力，而得以獲得電氣導通的探針。?