[發明專利]微機電探針及其制造方法以及探針組結構

在審

• 申請號: 201611113046.X
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106990271A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 魏紹倫;許育禎;沈茂發;許志豪
• 申請（專利權）人: 旺矽科技股份有限公司
• 主分類號: G01R1/067
• 分類號: G01R1/067
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢,王燕秋

技術領域

本發明與設置于探針卡用于點觸待測物的探針有關，特別是指一種微機電探針及其制造方法，以及一種探針組結構。

背景技術

請參閱圖1，圖1所示為習知通過微機電制程(MEMS manufacturing process)所制造的挫曲式探針10(Cobra probe)，挫曲式探針10在制造的過程中以橫躺的姿態在一基板(圖中未示)上成型，詳而言之，該基板上通過光微影技術(photolithography)形成出光阻層，該光阻層受光罩定義出對應探針10的前、后表面11、12的形狀，探針10通過電鍍成型于該光阻層內，探針10成型完成時以其前、后表面11、12平行于該基板而呈橫躺的姿態。

相較于傳統的機械加工方式，前述的微機電制程可較快速地、整批大量制造地且精準地制造出探針10，然而，探針10的形狀卻也受限于微機電制程，其針尖部13僅有左、右側面131、132可傾斜內縮，前、后側面133、134則難以制成傾斜內縮狀，因此針尖部13用于點觸待側物的點觸端135呈長條形且具有相當面積(圖式中點觸端135以直線狀示意，實際上會略有寬度而呈細長弧面)，如此不但有針痕較大的缺點，在進行針尖自動辨識時的影像辨識度也較差，此外，點觸端135也因形狀不夠尖銳而恐有難以劃破待測物上的鈍化層進而造成檢測失誤的問題，而必需施加較大針壓進行點觸，如此，易加速探針磨耗影響探針壽命。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種微機電探針，其針尖部的點觸端面積較小，可產生較小的針痕、易劃破待測物的鈍化層，且在進行針尖自動辨識時的辨識度較高。

為達到上述目的，本發明所提供的一種微機電探針，具有一上表面、一身部以及一實質上自所述身部朝一點觸方向延伸的針尖部，所述針尖部具有一第一側面、一第二側面以及一實質上朝向所述點觸方向的點觸端，所述微機電探針用于朝所述點觸方向移動而以所述點觸端點觸一待測物；所述微機電探針的特征在于：所述針尖部具有一于所述上表面呈下傾狀的切削面，所述切削面與所述第一側面、所述第二側面及所述點觸端鄰接且具有由切削加工所形成的至少一切痕，所述至少一切痕實質上自所述第一側面延伸至所述第二側面且非平行于所述點觸方向，所述至少一切痕中包含有一形成所述切削面的一邊緣的邊緣切痕，所述切削面自所述邊緣切痕下傾至所述點觸端。

其中，所述切削面能定義出一最小長度及一下傾高度，所述最小長度為所述邊緣切痕與所述點觸端在與所述點觸方向平行的方向上的最小距離，所述下傾高度為所述邊緣切痕與所述點觸端在與所述點觸方向垂直的方向上的最小距離，所述最小長度大于或等于所述下傾高度的1.5倍。

所述切削面實質上呈一平面，且所述切削面相對于所述點觸方向傾斜一小于33度的角度。

所述切削面實質上呈一平面、一曲面及多個曲面三者其中之一。

所述至少一切痕實質上垂直于所述點觸方向。

所述至少一切痕相對于所述點觸方向傾斜一角度。

所述角度大于或等于45度且小于或等于75度。

換言之，本發明所提供的微機電探針在經由微機電制程成型后，更通過切削加工去除針尖部的一部分，進而形成出切削面，同時也切削掉原先成型出的點觸端的一部分。由此，本發明的微機電探針的點觸端面積較小，因此其針痕較小、易劃破待測物的鈍化層，且在進行針尖自動辨識時的辨識度較高。此外，切削加工自第一側面切削至第二側面，且加工方向非平行于點觸方向，因而產生至少一切痕，如此的切削加工方式可在同一切削行程中對多數個探針進行如前述的切削加工，因此適用于整批大量制造的微機電探針。

本發明的另一目的在于提供一種微機電探針的制造方法，其可制造出如前述的微機電探針。

為達到上述目的，本發明所提供的其特征在于包含有下列步驟：

a)利用微機電制程在一基板上制造出一針體，所述針體具有一朝向所述基板的下表面、一與所述下表面朝向相反方向的上表面、一身部以及一實質上自所述身部朝一點觸方向延伸的針尖部，所述針尖部具有一第一側面、一與所述第一側面相對的第二側面以及一實質上朝向所述點觸方向的點觸端；

b)利用一切削工具沿一非平行于所述點觸方向的加工方向而自所述針體的針尖部的第一側面切削至第二側面，以在所述針尖部切削出一于所述上表面呈下傾狀的切削面并同時縮減所述接觸端的面積，所述切削面具有一由切削加工形成于其一邊緣的邊緣切痕，所述切削面自所述邊緣切痕下傾至所述點觸端。如此的切削加工方式可于同一切削行程中對多數探針進行如前述的切削加工，因此適用于整批大量制造的微機電探針。