专利名称：微型探针导向装置的制造方法以及微型探针单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配置有尺寸较小的微型探针导向装置、以及将微型探针配置于微型探针导向装置的微型探针单元。特别是涉及一种微型探针导向装置的制造方法、使用微型探针导向装置的微型探针单元以及曲折状配置型微型探针单元。
背景技术：
为了使探针接触到半导体晶片或者液晶显示元件上的电极端子，以检查在该半导体晶片上所制作的IC芯片或液晶显示元件的电路特性，通常使用所谓的探针卡。
例如，日本特开平6-222079号公报中阐述了这样一种结构在中央设有开口部的盘状探针卡上进行印刷布线，并分别将探针的基端与印刷布线的各端子连接固定。该些各探针的前端分别朝向半导体晶片的电极台或液晶显示元件的电极台而延伸。并且，在半导体晶片的电极台的配置或液晶显示元件等电极台的配置形成高密度的同时，由多个探针构成的探针组自身也必须实现细致的高精度配置，从各探针前端向基端呈扇型展开。另外，使构成探针组的各个探针的高度不一致，以采用多层构造配置。除此之外，将邻近的探针的前端位置配置成曲折状，这也是众所周知的。
此外，在日本特开2002-257859号公报中，公开了嵌入探针的方法利用硅基板的(100)面比(111)面更快地被蚀刻，使用K OH溶液等在硅基板上形成凹槽，并采用无电解电镀法将探针嵌入该凹槽。
发明内容
如上所述，关于探针卡上所配置的探针的间距密集，已提出各种方案。但是，在日本特开平6-222079号公报所介绍的曲折状配置或多层构造配置中，作为以保持密集的间距固定探针的具体方法，采用对探针卡的印刷布线粘结固定的方式。因此，为了高精度的配置各探针的前端位置，需要用于精确地保护各探针配置的精密夹具。另外，在日本特开2002-257859号公报中，阐述了在硅基板上嵌入探针的方法，但是该方法对探针的材料、形状等有限制。
本发明的目的在于提供一种微型探针导向装置的制造方法，该装置可以高精度地保护配置各探针，以使各探针的前端配置的间距密集化成为可能。另外，本发明还提供了一种微型探针单元，该微型探针单元使用了按照上述方法制造的微型探针导向装置。此外，又提供了一种微型探针单元，该微型探针单元呈曲折状配置，并应用了按照上述方法制造的微型探针导向装置。
本发明通过应用半导体制造工艺流程中所使用的蚀刻技术和膜堆积技术等，可实现将微小的机构嵌入硅等技术应用在探针卡上。该种嵌入微小机构的技术，作为所谓的MEMS(Micro Electro MechanicalSystems微小电气机械系统)技术或微型机械技术已被公开。具体而言，在半导体工艺流程技术所适用的材料上，例如在硅基板等基板上实施非均质蚀刻等技术，使之形成深且细长的凹槽，并以此作为微型探针的导向机构。在此，所谓的非均质蚀刻指的是相对于蚀刻罩幕的尺寸来说，几乎没有侧面蚀刻，而是以与罩幕尺寸相同的形状来形成深孔或凹槽的蚀刻。这样，在以深且细长的凹槽为导向的情况下，微型探针便能够采用通常的材料、并采用众所周知的机械加工技术或蚀刻技术来制作。另外，用于微型探针定位的定位孔或开口也可以通过微型机械技术来完成。
这样，本发明所述的微型探针导向装置的制造方法，为一种保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法，其特征在于，包括通过非均质蚀刻在基板上形成微型探针导向凹槽的工序，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。
另外，本发明所述的微型探针导向装置的制造方法，其特征在于包括第一项工序和第二项工序。作为第一项工序，在轴部的某一部位具有定位用凸部的保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法中，通过非均质蚀刻在基板上形成微型探针导向凹槽，其中，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。并且，作为第二项工序，在金属板的微型探针导向槽槽底的某一部位，形成与微型探针用凸部相对应的凹陷或开口。
此外，本发明所述的微型探针导向装置的制造方法，为一种保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法，其特征在于包括通过非均质蚀刻在硅基板上形成微型探针导向凹槽的工序，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。另外，本发明所述的微型探针导向装置的制造方法，其特征在于包括第一项工序和第二项工序。作为第一项工序，在轴部的某一部位具有定位用凸部的保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法中，通过非均质蚀刻在硅基板上形成微型探针导向凹槽，其中，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。并且，作为第二项工序，在基板的微型探针导向槽槽底的某一部位，形成与微型探针用凸部相对应的凹陷或开口。
再者，本发明所述的微型探针单元，具有微型探针和微型探针导向装置。并且，微型探针呈细长状，且具有高度是宽度2倍以上的矩形剖面的轴部。另外，微型探针导向装置整列配置有多个微型探针导向槽；该种微型探针导向槽具有与微型探针的轴部矩形剖面宽度相对应的槽宽、以及与轴部矩形剖面高度相对应的槽深。并且，微型探针单元分别将微型探针导入各个微型探针导向槽。
另外，在本发明所述的微型探针单元中，微型探针应进一步在其轴部的某一部位设有定位用凸部。并且，微型探针单元也进一步在微型探针导向槽槽底的某一部位设有与微型探针的定位用凸部相对应的凹陷或开口。
此外，在本发明所述的微型探针单元中，优选为，微型探针为一种两端弯曲型的微型探针。该微型探针的一侧端相对于轴部倾斜并延伸，而形成一侧端部；另一侧端相对于轴部朝向与上述一侧端倾斜方向相反的方向倾斜并延伸，从而其前端形成另一侧端部。微型探针导向装置具有与两端弯曲型微型探针的轴部长度相对应的凹槽长度。由凹槽的一侧端相对于槽底，在下侧露出微型探针的弯曲的一侧端部；由凹槽的另一端相对于槽底，在上侧露出微型探针的弯曲的另一侧端部。
另外，在本发明所述的微型探针单元中，相对于微型探针的轴部一侧端部的前端高度与相对于轴部的另一侧端部的高度相比，只是因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同。
再者，在本发明的微型探针单元中，微型探针导向装置优选为一种具有多个微型探针导向凹槽的硅基板。
另外，本发明所述的曲折状配置型微型探针单元，其特征在于将两端弯曲的微型探针分别配置到拥有多个微型探针导向凹槽的微型探针导向装置的各导向凹槽上；微型探针单元的两端弯曲型微型探针的两端从凹槽的两端突出来，把具有该种构造的微型探针单元两两背对组合，并用托架固定。并且，相邻的两端弯曲型微型探针的前端分别在微型探针导向装置两端互相呈曲折状配置。在这里，两端弯曲型微型探针具有细长的轴部、以及其一侧端部和另一侧端部；其中细长的轴部具有高度是宽度2倍以上的矩形剖面。其一侧端部为轴部的一端相对于轴部而倾斜延伸的端部，其另一侧端部为轴部的另一端相对于轴部朝向与上述一端的倾斜相反的方向倾斜并延伸，相对于其前端的轴部的高度与相对于一侧端部的前端的轴部的高度相比，只因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同。另外，各个微型探针导向凹槽具有与轴部两段弯曲型的微型探针的轴部矩形剖面的宽度相对应的槽宽、与轴部矩形剖面的高度相对应的槽深、以及与轴部的长度相对应的槽长。并且，该槽深，可由凹槽的一侧端相对于槽底，在下侧露出两端弯曲型微型探针的一侧端部；由凹槽的另一端相对于槽底，在上侧露出两端弯曲型微型探针的另一侧端部。另外，利用托架将一侧的微型探针单元与另一侧的探针单元相互背对组合，以进行固定。此时，可在微型探针导向凹槽的间隔方向相互错开任意距离，在微型探针导向凹槽的长度方向，相邻的微型探针的前端错开间隔的任意距离进行配置，并进行固定。并且，通过该固定，相邻的微型探针的前端分别在微型探针导向装置两端互相呈曲折状配置。
此外，在本发明所述的曲折状配置型微型探针单元中，微型探针导向装置应为一种具有多个微型探针导向凹槽的硅基板。
根据上述构成，微型探针导向装置的制造方法为，通过非均质蚀刻，在基板上形成微型探针导向凹槽，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及槽宽2倍以上的槽深。这样，因为采用了在半导体工艺流程中所使用的非均质蚀刻，便可以在基板上以微小的尺寸精度精确地制作出细长的凹槽。
另外，根据上述构成，微型探针导向装置的制造方法为，可进一步地在金属板的微小探针导向槽槽底的某一部位形成与微型探针的定位用凸部相对应的凹陷或开口。该工序与凹槽形成的工序相同，也可以通过非均质蚀刻法来进行。另外，根据凹陷或开口的尺寸，也可以使用均质蚀刻。
此外，根据上述构成，微型探针导向装置的制造方法为，由于在硅基板上采用了非均质干蚀刻，因此可采用众所周知的微型机械技术，即可精确地嵌入微型探针导向装置的深槽内。可以使用例如SiCl4，Cl2，CBrF3等的蚀刻气体。另外，同样地在微型探针导向凹槽的槽底的某一部位可嵌入与微型探针定位用凸部相对应的凹陷或开口。
另外，根据上述构成，微型探针单元中，作为微型探针可采用具有高度是宽度两倍以上的矩形剖面轴部的细长物；并且使用微型探针导向装置，该微型探针导向装置具有微型探针导向凹槽，其中，该微型探针导向凹槽具有与该矩形剖面的宽度相对应的槽宽、以及与其高度相对应的槽深。例如可通过由基板制作出具有纵长剖面的微型探针，并利用具有与纵长剖面相对应的凹槽的微型探针导向装置，可以精确地对微型探针进行导向。具有深槽的微型探针导向装置，可以通过微型机械技术等而得到。
同样地，根据上述构成，微型探针单元在微型探针上设计定位用凸部时，对此，在微型探针导向装置中，在微型探针导向凹槽槽底的某一部位设计凹陷或开口。由此，便可以精确地定位、保护微型探针。
另外，根据上述构成，在微型探针单元中，作为微型探针在使用两端弯曲型微型探针时，将微型探针导向装置的槽长设为两端弯曲型微型探针的轴部长度，由凹槽的一侧端相对于槽底，在下侧露出微型探针的弯曲的一侧端部；由凹槽的另一端相对于槽底，在上侧露出微型探针的弯曲的另一侧端部。由此，可以可将面对测定对象的测定用端部、以及连接测定部的连接用端部上下分开，可实现精确地导向。此外，根据上述构成，在微型探针单元中，与两端弯曲型微型探针的轴部相对应的一侧端部的前端的高度与对应于轴部的另一侧端部的前端高度相比，只因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同。因此，将配置有该种形态的两端弯曲型微型探针的微型探针单元背对着进行组合，并在微型探针单元的两端，分别使从上侧微型探针单元露出的微型探针的前端与从下侧微型探针单元的前端的高度保持一致。由此，通过将该种形状的微型探针单元背对着叠加组合，可将由轴部到测定对象的高度不同微型探针层叠配置。由此，可便于将多列的探针在较窄的间隔内配置，或将相邻的探针的前端配置成曲折状。
根据上述构成，在曲折状配置型微型探针单元中，采用了两端弯曲型微型探针，该微型探针的与另一侧端部的前端的轴部相对应的高度与对应于一侧端的前端的轴部的高度相比，只因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同。并且，将微型探针单元背对着进行安装组合，其中，该微型探针单元中已将所述形状的两端弯曲型微型探针配置于微型探针导向装置。此时，将一侧的微型探针单元与另一侧的探针单元相互背对组合，并在微型探针导向凹槽的间隔方向相互错开任意距离，在微型探针导向凹槽的长度方向，相邻的微型探针的前端错开间隔的任意距离进行配置。通过该种结构，在微型探针导向装置的两端，分别将相邻的微型探针的前端互相成曲折状配置。这样，多个探针的相邻的前端呈曲折状，以便能够精确的引导各微型探针。由此，可精确地引导探针、也可使各探针的前端配置形成间距密集化。
图1是表示适用于本发明所述的实施例的微型探针单元的液晶显示面板点灯检查装置的结构示意图。
图2是本发明所述的实施例中接触式探针的斜视图。
图3a是本发明所述的实施例中接触式探针的详细侧面图。
图3b是与图3a相对应的平面图。
图3c是与图3a相对应的剖面图。
图4是表示在本发明所述的实施例中，构成曲折状配置型微型探针单元的两个微型探针单元背对着进行安装组合的示意图。
图5a是表示在本发明所述的实施例中、上侧微型探针单元和下侧微型探针单元背对着安装组合以形成曲折状配置型微型探针单元的详细平面图。
图5b是与图5a相对应的侧面图。
图5c是与图5a相对应的底面图。
图6a是本发明所述的实施例中微型探针的详细俯视图。
图6b是与图6a相对应的侧面图以及其两侧的立体图。
图6c是与图6a相对应的仰视图。
图7a是表示本发明所述的实施例中微型探针导向装置的俯视图。
图7b是与图7a相对应的侧面图。
图7c是与图7a相对应的仰视图。
图8是表示本发明所述的实施例中将微型探针导向装置背对组合时的示意图。
图9a是表示在本发明所述的实施例中，说明微型探针导向装置的制造方法的用于形成凹槽的罩幕工序的示意图。
图9b接着图9a，是说明凹槽形成工序的示意图。
图9c接着图9b，是说明用于形成开口的罩幕工序的示意图。
图9d接着图9c，是说明开口形成工序的示意图。
图10是表示本发明所述的实施例中，在液晶显示面板侧形成间距S2、在带状线缆侧形成间距S4的示意图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明所述的实施例进行详细说明。下面以液晶显示面板的点灯检查装置来说明微型探针单元所适用的装置。当然，其他装置也可，只要是以多个探针接触测定对象来进行测定等的装置即可。例如即可以是液晶显示装置的测定装置，也可以是半导体晶片的检查装置。另外，也可以是使测定对象对于多个探针产生相对移动的所谓探针装置此外，下面所述的尺寸只是用于说明的一个例子，其他的尺寸也可以。
图1是液晶显示面板的点灯检查装置示意图。在这里，不是液晶显示面板点灯检查装置10的构成要素，而是检查对象即液晶显示面板8及其端子延伸部9的示意图。液晶显示面板点灯检查装置10由以下部件构成载物台12，用于承载液晶显示面板8并使其在任意位置移动；探针保护部14，其相对载物台12位于固定位置；点灯检查器16；机械手18，其安装于探针保护部14；接触式探针20，其安装于机械手18前端；以及带状数据线22等，其连接在接触式探针20和点灯检查器16之间。
图2是接触式探针20的斜视图。接触式探针20具有将多个微型探针50、51整列配置、固定的功能，相当于广义上的探针卡。接触式探针20包含曲折状配置型微型探针单元40。曲折状配置型微型探针单元40将多个微型探针以双层构造的方式进行整列配置，分别在朝向液晶显示面板8的一端侧A以及与带状数据线22相连接的另一端侧B中，相邻的微型探针50、51的前端部呈曲折状配置。即，无论在一端侧A还是另一侧B中，相邻的微型探针50、51的前端在沿着微型探针50、51较长的方向以S1的间距，沿着微型探针50、51的列间距方向以S2的间隔，呈曲折状进行配置。
图3a、图3b、图3c是接触式探针20的详图。图3a为侧面图，图3b为平面图，图3c为剖面图。剖面图表示连通定位销30和固定螺栓32的平面的剖面。接触式探针20由以下部件构成曲折状配置型微型探针单元40；用于固定曲折状配置型微型探针单元40的机械手底座24；支承台26；以及压板28。压板28和支承台26通过定位销30进行定位并固定。组合之后，作为保护曲折状配置型微型探针单元40的门型部件而形成一体。与压板28已形成一体化的支承台26和机械手底座24通过固定螺栓32进行适当紧固，同时在相对面之间夹持曲折状配置型微型探针单元40，从而固定曲折状配置型微型探针单元40。之所以采用定位销30而不使用固定螺栓，是为了使接触式探针20的小型化。即，因为固定螺栓的头部尺寸相对较大，若把它放在定位销30的位置，接触式探针20的宽度将会增大。
曲折状配置型微型探针单元40是将两个相同构造的微型探针单元背对组合在一起。图4是构成曲折状配置型微型探针单元40的两个微型探针单元背对组合的示意图。在这里，上侧微型探针单元42与下侧微型探针单元44以背对的方式配置。在上侧微型探针单元42中，将微型探针50配置到微型探针导向装置70所设的凹槽中；在下侧微型探针单元44中，将微型探针51配置到微型探针导向装置71所设的凹槽中。微型探针50、51是一种两端弯曲型的微型探针，其一端相对于轴部倾斜并延伸形成一侧端部，另一端相对于轴部朝向与上述一端倾斜方向相反侧倾斜并延伸，形成另一侧端部。图4表示一侧端部的前端54、55与另一侧端部的前端56、57。关于微型探针导向装置70、71及微型探针50、51的详细结构将在后文中阐述。在这里，上侧微型探针单元42和下侧微型探针单元44背对组合时，在图4的下侧，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54与下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57进行配置。同样地，在图4的上侧，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55进行配置。
这样一来，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54和下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57，便被设定在相同的高度。并且，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55也同样设定在相同的高度，微型探针50、51的一侧端部的高度和另一侧端部的高度便由此设定。即，如图4所示，基于微型探针50、51轴部的一侧端部的高度h1、与基于轴部的另一侧端部的高度h2相比，只高出微型探针导向装置50，51的厚度t部分。因此，上侧微型探针单元42和下侧微型探针单元44背对组合时，在图4的下侧，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54和下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57，便形成相同的高度。并且，在图4的上侧，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55也同样地形成相同的高度。
此外，对上侧微型探针单元42和下侧微型探针单元44进行定位，以使相邻的微型探针50、51的前端部相互呈曲折状配置。例如，在图4的下侧，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54和下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57，沿着微型探针50、51的较长的方向形成S1的间隔进行定位配置；此外，沿着微型探针50、51的整列间距方向形成S2的间隔进行定位配置。由于上侧微型探针单元42和下侧微型探针单元44是同一构造，此时，在图4的上侧，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55，沿着微型探针50、51的较长的方向形成S1的间隔，沿着微型探针50、51的整列间距方向形成S2的间隔。
图5a、图5b、图5c是上侧微型探针单元42与下侧微型探针单元44以背对的方式组合在一起，而形成曲折状配置型微型探针单元40的示意图。图5a是从上侧微型探针单元42侧所见的平面图，图5b是侧面图，图5c是从下侧微型探针单元44侧所见的仰视图。
如这些图所示，上侧微型探针单元42由具有的多个凹槽72的微型探针导向装置70和分别配置在各凹槽72内的微型探针50构成。此外，下侧微型探针单元44由具有的多个凹槽72的微型探针导向装置71和分别配置在各凹槽72内的微型探针51所构成。在这里，微型探针导向装置70和微型探针导向装置71是相同的构造，微型探针50和微型探针51是相同的构造。但是，上侧微型探针单元42与下侧微型探针单元44以背对的方式组合时，左右关系相反。
在此，基于微型探针50，51轴部的一侧端部的高度h1、基于轴部的另一侧端部的高度h2、以及微型探针导向装置70、71的厚度之间，存在h1＝h2+t的这种关系。因此，在图5b下侧，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54和下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57位于相同高度上。同样，在图5b上侧，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55位于相同高度。
此外，如图5b所示，在图的下侧，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54和下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57沿着微型探针50、51的较长的方向形成S1的间隔进行定位配置。同样的，在图的上侧，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55，沿着微型探针50、51的较长的方向形成S1的间隔进行定位配置。间隔S1能把相邻的微型探针的前端设定在充分间隔的任意距离。例如可以设定到0.1mm左右。
此外，在图5a的俯视图中，上侧微型探针单元42的另一侧端部的前端56和下侧微型探针单元44的一侧端部的前端55沿着微型探针50、51的配置间距方向形成S2的间隔而配置。同样的，在图5c的底面图中，上侧微型探针单元42的一侧端部的前端54和下侧微型探针单元44的另一侧端部的前端57沿着微型探针50、51的配置间距方向形成S2的间隔而配置。由图可以了解，该种情况下的间隔S2是微型探针50、51的配置间距p的1/2。即，上侧微型探针单元42与下侧微型探针单元44相互错开位置配置，以将微型探针51配置在微型探针50的配置中间。在使间隔S2形成为微型探针50、51配置间距p的1/2时，前端54、57便可在微型探针50、51的配置间距方向以互相等间距的关系顺次配置。当然，也可以不等间距。即，可以把前端54、57的间隔在微型探针50、51的配置间距的方向上设定为任意距离。此时，从前端54到相邻的两个前端57的间隔便可以分别不同。或者说，从前端57到相邻的两个前端54的间隔可以分别不同。
因为微型探针50、51均是同样的构造，作为代表，在图6a、图6b、图6c上表示微型探针50的详图。在这里，图6a表示俯视图，图6b表示正视图及其两侧的侧视图，图6c表示仰视图。微型探针50、51是具有细长轴部52的两端弯曲型微型探针。轴部52的一端对应轴部52倾斜并延伸而形成一侧端部；另一端相对于轴部52朝向与上述一侧端倾斜方向相反的方向倾斜并延伸，从而其前端形成另一侧端部。轴部52具有高H、宽W的矩形剖面形状。如前所述，基于一侧端部的前端54的轴部52的高度h1与基于另一侧端部的前端56轴部的高度h2相比，仅高出微型探针导向装置70、71的厚度t部分。即，设定h1、h2，以使h1＝h2+t。
微型探针50、51在细长轴部中间的某一部位设有定位用的用凸部64。该凸部64，在微型探针50、51配置到微型探针导向装置70、71上时，不会在轴向上产生错位。因此，微型探针导向装置70、71对应该凸部64而设有凹陷或开口。另外，在本例中，凸部的数量是一个，凸部的数量是两个也可以。在这种情况下，与该凸部相对应，微型探针导向装置70、71上也设有多个凹陷或开口。
图6b中，在从轴部52向下方弯曲并延伸的一端的前端54偏上部所设置的突起60是一个位置标记突起。该标记是用于了解微型探针50、51配置到微型探针导向装置70、71上时的位置。
此外，在从轴部52朝向一侧端部弯曲之前，设有高度H稍低的锥度58。同样，在从轴部52朝向另一侧端部弯曲之前，设有高度H稍低的锥度62。该锥度58、62是为了使微型探针50、51具有弹性而能够变形。即，由于配置在微型探针导向装置70、71，并通过在图3a等中所说明的机械手底部24和支承台26夹持时，在轴部52的更高的位置上，微型探针50、51朝向微型探针导向装置底部被压制并受约束。这时，通过锥度58，62，确保了在机械手底部24的受压面或者是支承台26的受压面与微型探针50、51之间存有间隙。在该间隙范围内，微型探针50、51可弹性变形，由此，可在微型探针50、51的前端和测定对象之间进行适当的押压。
所述的微型探针50、51可采用通过冲压加工或蚀刻加工将钨、铜、磷青铜等探针用导体材料形成特定的形状。作为尺寸的一个例子，针对于轴部52，可以将高度H设为250μm，把宽度W设为约25μm。在此，应为高度H/宽度W＝10，至少H/W值在2以上。此外，例如可以把微型探针导向装置70，71的厚度t设定为约400μm、把基于一侧端部的前端54的轴部52的高度h1设定为约800μm、把基于另一侧端部的前端56的轴部的高度h2设定为约400μm。
因为微型探针导向装置70、71均是相同的构造，作为代表，将微型探针导向装置70表示在图7a，图7b，图7c上。在这里，图7a表示俯视图，，图7b表示侧视图，图7c表示仰视图。微型探针导向装置70、71将微型探针50、51以指定的配置间距P进行配置，其为一种具有进行定位引导功能的部件。因此，可采用将多个凹槽以间距P配置在平板状基板上、且在该槽底设定定位用凹陷或开口的部件。即，将具有与两端弯曲型的微型探针50、51的轴部52的矩形剖面的宽度W相对应的槽宽、与轴部52的矩形剖面的高度H相对应的槽深、与轴部52的长度相对应的槽长的凹槽72，以间距P配置。并且，在凹槽底部，与微型探针50、51的定位用凸部64相对应，设有开口84。此外，在凹槽72的一端，为了突出两端弯曲型的微型探针50、51的一侧端部，在凹槽底部设有开口，也就是缺口部74。此外，凹槽72的另一端端相对于槽底，在上侧设置有竖直壁76，其用于对突出于两端弯曲型的微型探针的另一侧端部进行保护。
图8是将微型探针导向装置70、71背对组合时的示意图。并且，图8是图7b中从C方向所见的图，将纵横的比例正确的进行组合。在该例子中，使微型探针导向装置70的厚度稍小于400μm，针对于凹槽72而言，由于凹槽间距P是50μm，因此可使槽宽稍稍大于25μm，例如可以设为28μm。此外，将凹槽深度设定为稍大于250μm，开口84的宽度也稍大于25μm，例如，可以设定为28μm。开口84中，微型探针导向装置70的底部完全脱离。在微型探针导向装置71中，凹槽73、开口85等的各部分的尺寸也相同。并且，微型探针导向装置70和微型探针导向装置71沿着凹槽配置间距的方向以S2＝P/2的间距相互错开配置。此外，在沿着凹槽的较长的方向上，如图4、图5b所说明的那样，只以S1的间距错开配置。
曲折状配置型微型探针单元40如图8所示，微型探针导向装置70、71背对组合并进行定位后安装，之后，微型探针50、51插入凹槽72，73中，各微型探针导向装置70、71的定位用凸部分别定位于开口84，85，即可得到。
图9a、图9b、图9c、图9d是用于说明微型探针导向装置70、71的制造方法的流程图。在图9a、图9b、图9c、图9d的各图中，分别表示各工程的平面图和剖面图。另外，图9c中的剖面图表示沿该平面图D D线的剖面图，图9d中的剖面图表示沿该平面图E-E线的剖面图。
制作最初设定厚度的硅基板90(硅基板制作工程)。例如，将硅晶片加工为厚度约400μm。对加工后的硅晶片进行充分的清洗。此后，在硅基板90上设计适当的罩幕，在罩幕上除去凹槽形状的部分(用于凹槽形成的罩幕工序)，作为罩幕，可以采用适当的无机绝缘膜或有机绝缘膜。采用无机绝缘膜时，可例如使硅酸化膜，硅氮化膜堆积，通过光蚀刻技术，蚀刻成指定的形状，便可以形成用于凹槽形成的罩幕。使用有机绝缘膜时，涂上光刻胶膜，通过使用适当的露光罩幕的露光-显像技术，便可以形成用于凹槽形成的罩幕92。图9a是在硅基板90上形成用于凹槽形成的罩幕92的示意图。罩幕的开口可设定为与所希望形成的槽宽、槽长相同的尺寸。
其次，通过干蚀法形成凹槽72(凹槽形成工序)。作为侧面蚀刻法，可以采用反应性离子蚀刻法。或者可以采用称之为离子束蚀刻法或者是溅射蚀刻法。这些方法主要是通过物理性冲击除去硅基板90而形成设定形状的非均质蚀刻法。与采用通过蚀刻液等发生化学反应的均质性蚀刻法相比，侧面蚀刻相对较少。因此，可以大致按照罩幕的形状以形成较深的凹槽或开口。作为反应气体，可以使用SiCl4、Cl2、CBrF3等。凹槽深度的调整例如可以通过反应时间来进行。图9b是表示凹槽72形成后的示意图。
然后，将已形成凹槽72的硅基板反过来，在里面设计适当的罩幕，并除去罩幕中开口形状的部分(用于开口形成的罩幕工序)。罩幕形成的详细内容与用于凹槽形成的罩幕工序是相同的。但是，开口形成的罩幕需要进行相对于凹槽72的定位。这种定位可以采用适当的匹配模式等来进行。图9c表示用于在凹槽72所形成的硅基板的内侧制作开口的罩幕94在形成后的状态。
使用该罩幕，通过干蚀刻法形成开口(开口形成工序)。在此，也可以采用与凹槽形成工序相同的非均质蚀刻法。在对开口尺寸没严格要求的情况，也可以采用使用蚀刻液的湿蚀刻。图9d是在凹槽72的底部形成开口84、74的示意图。这样，由硅基板90，通过非均质的干蚀刻法，便可以得到微型探针导向装置。
如上所述，将在上侧微型探针单元42上所采用的微型探针导向装置70、以及在下侧微型探针单元44上所采用的微型探针导向装置71作为相同的部件进行说明。在这里，微型探针导向装置70、71背对组合时，各凹槽72以P/2＝S2的间距平行配置。也就是说，作为曲折状配置型微型探针单元40进行组合时，各微型探针50、51以P/2＝S2的间距平行配置。图10为各微型探针50、51不平行，而是使液晶显示面板8侧间距为S2、带状数据线22侧间距为S4，从而斜行配置的微型探针单元102、104的示意图。此时，微型探针导向装置106、108并非为同一种部件，各凹槽以相反的关系设置，微型探针50、51可以选用相同的部件。
液晶显示面板8侧形成间距S2，带状数据线22侧形成间距S4，在两端形成不同间距的理由为如下所述。即，液晶显示面板8在电灯检查之后，在端子延伸部9上进行薄膜封装(TCP)而形成产品化。液晶显示面板8经由该TCP输入输出信号，所以在该液晶显示面板8的制造工序的检查中，使用该TCP即可。从此观点来看，带状数据线22可采用TCP用的带状数据线。TCP通过热压法而接合在液晶显示面板8的端子延伸部9上。因为由于热压时所产生的热量会使尺寸有所延伸，因此在热压连接时的温度下所形成的样式，应适合于液晶显示面板8的端子延伸部9的间距。由此，常温时的TCP的端子间距S4比液晶显示面板8的端子延伸部9的间距S2短。因此，带状数据线22侧的间距S4比液晶显示面板8的端子延伸部9的间距S2短。
这样，在将TCP用的带状数据线22应用于液晶显示面板8时，需要将微型探针50、51的间距在液晶显示面板8侧和带状数据线22侧设为不同。此时，通过将干蚀刻工序中的罩幕采用该种方法，因此可采用该种方法很容易制作出微型探针导向装置106、108。
权利要求
1.本发明提供一种微型探针导向装置的制造方法，其为一种保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法，其特征在于，包括通过非均质蚀刻在基板上形成微型探针导向凹槽的工序，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。
2.本发明提供一种微型探针导向装置的制造方法，在轴部的某一部位具有定位用凸部的保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法中，其特征在于包括第一项工序和第二项工序。第一项工序，通过非均质蚀刻在基板上形成微型探针导向凹槽，其中，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深；第二项工序，在金属板的微型探针导向槽槽底的某一部位，形成与微型探针用凸部相对应的凹陷或开口。
3.本发明提供一种微型探针导向装置的制造方法，其为一种保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法，其特征在于包括通过非均质蚀刻在硅基板上形成微型探针导向凹槽的工序，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。
4.本发明提供一种微型探针导向装置的制造方法，在轴部的某一部位具有定位用凸部的保护细长微型探针的微型探针导向装置的制造方法中，其特征在于包括第一项工序和第二项工序。第一项工序，通过非均质蚀刻在硅基板上形成微型探针导向凹槽，其中，该微型探针导向凹槽具有与微型探针宽度相对应的槽宽、以及为该槽宽2倍以上的槽深。第二项工序，在基板的微型探针导向槽槽底的某一部位，形成与微型探针用凸部相对应的凹陷或开口。
5.本发明提供一种微型探针单元，其具有微型探针和微型探针导向装置，并且，微型探针单元分别将微型探针导入各个微型探针导向槽；微型探针呈细长状，且具有高度是宽度2倍以上的矩形剖面的轴部；微型探针导向装置整列配置有多个微型探针导向槽，该种微型探针导向槽具有与微型探针的轴部矩形剖面宽度相对应的槽宽、以及与轴部矩形剖面高度相对应的槽深。
6.根据权利要求5所述的微型探针单元，其特征在于，微型探针进一步在其轴部的某一部位设有定位用凸部；微型探针导向装置也进一步在微型探针导向槽槽底的某一部位，设有与微型探针的定位用凸部相对应的凹陷或开口。
7.根据权利要求5所述的微型探针单元，其特征在于，微型探针为一种两端弯曲型的微型探针，该微型探针的一侧端相对于轴部倾斜并延伸，从而形成一侧端部；另一侧端相对于轴部朝向与上述一侧端倾斜方向相反的方向倾斜并延伸，从而其前端形成另一侧端部；微型探针导向装置具有与两端弯曲型微型探针的轴部长度相对应的凹槽长度；由凹槽的一侧端相对于槽底，在下侧露出微型探针的弯曲的一侧端部；由凹槽的另一端相对于槽底，在上侧露出微型探针的弯曲的另一侧端部。
8.根据权利要求6所述的微型探针单元，其特征在于，微型探针为一种两端弯曲型的微型探针，该微型探针的一侧端相对于轴部倾斜并延伸，而形成一侧端部；另一侧端相对于轴部朝向与上述一侧端倾斜方向相反的方向倾斜并延伸，从而其前端形成另一侧端部；微型探针导向装置具有与两端弯曲型微型探针的轴部长度相对应的凹槽长度；由凹槽的一侧端相对于槽底，在下侧露出微型探针的弯曲的一侧端部；由凹槽的另一端相对于槽底，在上侧露出微型探针的弯曲的另一侧端部。
9.根据权利要求7所述的微型探针单元，其特征在于，相对于微型探针的轴部一侧端部的前端高度与相对于轴部的另一侧端部的高度相比，只因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同。
10.根据权利要求8所述的微型探针单元，其特征在于，相对于微型探针的轴部一侧端部的前端高度与相对于轴部的另一侧端部的高度相比，只因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同。
11.根据权利要求5所述的微型探针单元，其特征在于，微型探针导向装置为一种具有多个微型探针导向凹槽的硅基板。
12.本发明提供一种曲折状配置型微型探针单元，其特征在于将两端弯曲的微型探针分别配置到拥有多个微型探针导向凹槽的微型探针导向装置的各导向凹槽上；微型探针单元的两端弯曲型微型探针的两端从凹槽的两端突出来，把具有该种构造的微型探针单元两两背对组合，并用托架固定。并且，相邻的两端弯曲型微型探针的前端分别在微型探针导向装置两端互相呈曲折状配置；两端弯曲型微型探针具有细长的轴部、以及其一侧端部和另一侧端部；其中，细长的轴部具有高度是宽度2倍以上的矩形剖面；其一侧端部为轴部的一端相对于轴部而倾斜延伸的端部；其另一侧端部为轴部的另一端相对于轴部朝向与上述一端的倾斜相反的方向倾斜并延伸，相对于其前端的轴部的高度与相对于一侧端部的前端的轴部的高度相比，只因微型探针导向装置的厚度部分而有所不同；各个微型探针导向凹槽具有与轴部两段弯曲型的微型探针的轴部矩形剖面的宽度相对应的槽宽、与轴部矩形剖面的高度相对应的槽深、以及与轴部的长度相对应的槽长。并且，该槽长可由凹槽的一侧端相对于槽底，在下侧露出两端弯曲型微型探针的一侧端部；由凹槽的另一端相对于槽底，在上侧露出两端弯曲型微型探针的另一侧端部。利用托架将一侧的微型探针单元与另一侧的探针单元相互背对组合，并在微型探针导向凹槽的间隔方向相互错开任意距离，在微型探针导向凹槽的长度方向，相邻的微型探针的前端错开间隔的任意距离进行配置，并进行固定；相邻的微型探针的前端分别在微型探针导向装置两端互相呈曲折状配置。
全文摘要
曲折状配置型微型探针单元(40)由上侧微型探针单元(42)和下侧微型探针单元(44)背对组合构成；上侧微型探针单元(42)由具有多个凹槽(72)的微型探针导向装置(70)、以及分别配置于各凹槽(72)的微型探针(50)所构成，下侧微型探针单元(44)也为同样的结构。具有多个凹槽(72)的微型探针导向装置(70)、(71)采用非均质蚀刻的方法，在硅板上以与微型探针(50)、(51)的轴部高度和宽度相对应的槽深、槽宽，形成细长的深槽。
文档编号G01R1/073GK101051056SQ20071009582
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月5日 优先权日2006年4月5日
发明者渊山正毅, 大贝努, 卞秀龙, 李芝弘 申请人:株式会社东京阴极研究所