探针及其制造方法

专利名称：探针及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于半导体检查设备的探针及其制造方法，且更具体地 涉及一种能够易于修理或用新的探针替换损坏或破碎的探针针尖的探针以 及其制造方法。
背景技术：
一般而言，包括多个探针针尖的探针板(probe card)是指一种这样的装 置，即，用于将半导体检查设备的测试信号输送到晶片或基板的接触位置上， 然后通过在晶片或基板与半导体检查设备之间建立电通讯而将返回的电信 号从晶片或基板输送至半导体检查设备，以在半导体装置的制造过程中或之 后测试该半导体装置例如半导体存储器、显示器等的性能。在今天的半导体技术中，用于使半导体装置微型化的技术越来越进步。 在这种背景下，晶片的芯片焊垫的尺寸也正在减小，且因此，用于微型化接 触焊垫的探针针尖的广泛研发正在进行之中。发明内容技术问题然而，传统的探针板的缺点在于，其破碎或损坏的探针针尖无法用新的 探针针尖来替换或用于修理破碎或损坏的探针针尖的成本相当昂贵。 技术方案因此，本发明的一个目的是提供一种探针及其制造方法，其通过在分成 上部件和下部件的探针中形成插座(socket)结构而能够容易地修理或替换探针针尖。本发明的另一个目的是提供一种制造探针的方法，其通过在探针内形成 插座结构而能够容易地修理或替换探针针尖。本发明的又一目的是提供一种接触结构(或探针板)，其能够简化制造 工艺，从而改善产率并使得易于制造。
根据本发明的 一个方面，提供了 一种用于形成与接触目标电接触的探针，包括第一部件，其包括第一基底部和形成在该第一基底部上的插座部；以及第二部件，其包括第二基底部和形成该第二基底部上的插头部，其中该 插头部可拆卸地耦合到该插座部。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于制造探针的方法，包括以下步骤在半导体基^^反上形成导电层；在该导电层上形成图案层，其中在该图 案层中形成第一组开口和第二组开口，其中该第一组开口的每一个形成为具 有插座部的第一部件的形状，而该第二组开口的每一个形成为具有插头部的 第二部件的形状，该第一组开口连接到第一树开口 (tree opening),该第二 组开口连接到第二树开口.；通过执行镀覆工艺在通过该图案层而露出的导电 层的上表面上形成探针结构；以及，去除该图案层、该半导体基板及该导电 层。根据本发明的又一方面，提供了一种用于制造探针的方法，包括以下步 骤在半导体基板上形成导电层；在该导电层上形成图案层，其中该图案层 具有第一组图案和第二组图案，该第一组图案的每一个形成为具有插座部的 第 一部件的形状，第二组图案的每一个形成为具有插头部的第二部件的形 状，该第一组图案连接到第一树图案，该第二组图案连接到第二树图案；通 过图案化该图案层覆盖的该导电层而形成探针结构；以及，去除该图案层和 该半导体基板，其中该图案层在图案化该导电层时作为蚀刻掩模。根据本发明的又一方面，提供了一种用于制造接触模块的方法，包括以 下步骤将该探针的第 一部件和该探针的第二部件分别插入到接触基板的接 触孔的上部件和下部件中，使得该第一部件可拆卸地耦合到该第二部件，其 中该探针的第一部件具有第一基底部、形成在该第一基底部上的插座部，且 该探针的第二部件具有第二基底部、形成在该第二基底部上的插头部以及形 成在该第二基底部上的连接销；以及，将通孔空间转换器(space transformer) 安装在该探针的连接销上。有益效果如上所述，根据本发明，该探针包括具有插座部的第一部件和具有插头 部的第二部件，使得第一部件可拆卸地连接到第二部件以形成探针。因此， 在探针的探针针尖被严重污染、损坏或破碎的情况下，可以修理具有这样的 探针针尖的部件，或者通过移除具有这样的坏探针的部件然后将新部件连接
至其它部件而替换为新部件。因此，可以容易地且成本有效地进行探针针尖 的修理或替换。而且，根据本发明，探针针尖通过具有弹簧形状(springable-shape )的 弹性部和辅助图案而连接至探针的基底部。因此，当探针与晶片芯片焊垫接触时，可以通过弹性部緩冲施加于探针针尖上的压力。并且形成于弹性部和基底部之间的辅助图案可以防止探针针尖和弹性部中的应力集中。因此，可以避免由施加于探针针尖上的压力引起的探针的破碎或损坏。此外，根据本发明，第一部件和第二部件分别具有形成在其基底部上的 定位销。因此，第一和第二部件相对于接触基板可以精确并容易地对齐，而 无需使用任何用于在接触基板上对齐探针针尖的设备。因此，可以节约对齐 探针针尖所花费的成本和时间，并且可以实现探针针尖在进行测试的晶片芯 片焊垫上的精确设置。而且，根据本发明，可以调整插座部和定位销相对于弹性部即探针针尖 的位置，并且可以调整其它定位销相对于插头部的位置。因此，通过按照锯 齿形的方式在接触基板内形成用于容纳插座部和插头部的第一接触孔，从而 增加第一接触孔之间的间隙并减少其间的垂直距离，同时将探针针尖布置成 直线。另外，通过按照排列成锯齿形的方式在接触基板内形成用于容纳定位 销的第二接触孔，从而增加第二接触孔之间的间隙并减小其间的垂直距离。 因此，探针针尖之间的节距可以减小到这样的程度，即，接触结构可以应用 于需要精细节距的64个参数(para)以上的探针板。另外，根据本发明，将具有探针针尖的第一部件从接触基板的第一表面 插入到该接触基板内的接触孔中，将第二部件从接触基板的第二表面插入到 该接触基板内的接触孔中。并且，笫一部件可拆卸地连接到该接触孔中的第 二部件。因此，即使探针针尖在使用时破碎或损坏，通过仅移除具有该破碎 或损坏的探针针尖的上部件且随后插入新的上部件，可以容易地且成本有效 地进行修理。而且，根据本发明，可以调整连接销相对于插头部或插座部的位置。因 此，与探针的连接销接触的空间转换器的上焊垫使得它们在排列方面具有更 大的自由度。这允许空间转换器的上表面上的焊垫排列节距可以直接对应于 连接销的排列。因此，空间转换器的堆叠主体内的触点可以直线穿过主体。 结果，用于将探针的连接销与弹簧销连接的空间转换器可以容易地制造并且
具有良好的电学特性。


通过结合附图给出的下述对优选实施例的描述，本发明的上述和其它目的及特征将变得显而易见，附图中图1示出了根据本发明第一优选实施例的探针的俯视平面图；图2示出了根据本发明第二优选实施例的探针的俯视平面图；图3示出了根据本发明第三优选实施例的探针的俯视平面图；图4示出了根据变型实施例的插座部的俯视平面图；图5至图13示出了.根据本发明优选实施例执行的探针制造方法。图14示出了探针针尖的未加工端部的透视图；图15表示探针针尖的已加工端部的透视图；图16提供根据本发明优选实施例的接触基板的透视图；图17至图25描述了根据本发明优选实施例执行的接触基板制造工艺；图26至图29描述了根据本发明优选实施例的接触结构的透视图和局部截面图；图30示出了根据本发明优选实施例的通孔空间转换器的透视图； 图31至图33示出了根据本发明优选实施例的用于制造通孔空间转换器 的方法；以及图34提供了包括接触基板、通孔空间转换器和弹簧销块的接触模块的 分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例，使得本发明所 属技术领域的技术人员可以容易地实施本发明。参照图1,示出了根据本发明第一优选实施例的探针的俯视平面图。如 图1所示，探针1分为上部件10和下部件20，该上部件10和下部件20由 能够传导电流的导电材料如金属制成。探针1的上部件10包括上基底部15，形成为直悬臂形状以具有平坦 的上表面和平坦的下表面；弹性部13，在基底部的上表面上形成为弹簧形状； 探针针尖11,在弹性部13的自由端垂直地形成用于与作为接触目标的晶片
芯片焊垫接触；以及插座部17，形成在上基底部15的下表面上用于充当电插座。此外，当探针针尖与晶片芯片焊垫接触时，缓冲施加于探针针尖11上的压力的弹性部13形成有弯曲部13b和条形部13a，其中弯曲部13b在上基 底部15的上表面上形成为S形，而条形部13a从弯曲部13b的自由端水平 或倾斜地延伸。并且，弹性部13通过在弯曲部13b和上基底部15的上表面 之间形成的辅助图案13c而另外连接到第一基底部15，这使得可以防止探针 针尖11和弹性部13中的应力集中。探针1的下部件20包括第二基底部25，其形成为直悬臂形以具有平 坦的上表面和平坦的下表面；插头部23，其在下基底部25的第一表面上形 成用于可拆卸地插入到上部件10的插座部17中；以及连接销27,其在第二 基底部25的下表面上垂直地形成用于接触空间转换器例如多层陶瓷(MLC)等。而且，插头部23在其末端设置有接合突起(engaging protrusion) 21, 而插座部17设置有耦合槽B,用于可拆卸地耦合至插头部23的接合突起21。 因此，上部件10可以通过将插头部23插入到插座部17中而与下部件20结 合或者从插座部17中抽出插头部23而与下部件20分离。因此，在半导体 检查过程中在晶片测试器或探测器中探针板的任何探针针尖11受污染、损 坏或破碎的情况下，仅具有这种探针针尖11的上部件IO可以被修理或替换 成新的上部件，而不是将整个探针板替换成新的探针板。此外，当探针针尖11与晶片芯片悍垫接触时，施加在探针针尖11上的 压力可以通过连接到探针针尖11的弹性部13来緩冲，并且探针针尖11和 弹性部13中的应力集中可以通过在上基底部15上表面和弹性部13之间形 成辅助图案13c而得以避免。因此，探针针尖11和/或弹性部13的塑性变形 可得以避免。图2示出了根据本发明第二优选实施例的探针的俯视平面图，其中与第 一优选实施例中相同的那些部件用相同的标号表示，并且为了简明将省略其 "i羊纟田4苗ii。参照图2,如第一优选实施例，根据第二优选实施例的探针la分为上部 件10a和下部件20a，该上部件10a和下部件20a由能够传导电流的导电材料例如金属制成。 探针la与第一优选实施例的探针1的区别在于上部件10a还包括在 上基底部15的下表面上垂直形成的定位销19,以及下部件20a还包括在下 基底部25的上表面上垂直形成的定位销29和在连接销27中形成的中间弹 性部28。定位销19和29有助于上部件10a和下部件20a在^妄触基板时的对齐(在 后面描述)。并且当与MLC等接触时，中间弹性部28緩沖施加于连接销27 上的压力。图3示出了根据本发明第三优选实施例的探针的俯视平面图，其中与第 二优选实施例中相同的那些部件用相同的标号表示，并且为了简明将省略其 i羊纟田;i苗述。参照闺3，如第二优选实施例，根据本发明第三优选实施例的探针lb 分为上部件10b和下部件20b,该上部件10b和下部件20b由能够传导电流 的导电材料例如金属制成。探针lb与第二优选实施例的探针la的不同在于上部件10b还包括在 上基底部15的下表面的后部上形成的附加插座部17',以及下部件20b还包 括在下基底部25的上表面的后部上形成的附加插头部23'。由于插座部17和17'分别设置在上基底部15的前部和后部，而插头部 23和23'i殳置在下基底部25的前部和后部，因此在上部件10b和下部件20b 之间形成牢固的连接。而且，在第一、第二和第三优选实施例中，可以调整相对于弹性部13 的插座部17和17'的位置W和W2以及定位销19的位置d2。另外，也可以 调整相对于插头部23的连接销27的位置dl、定位销29的位置d3以及附加 插头部23'的位置d4。此外，插座部17a可以用图4所示的插座部17a代替。 插座部17a设置有引导唇缘18,用于将插头部23的接合突起21引导到耦合 槽B中。而且，在第一、第二和第三优选实施例中，虽然上部件和下部件-陂分别 构造为具有插座部和插头部，但上部件和下部件也可以净皮构造为具有相反的 部件。换句话说，插头部和插座部分别形成于上基底部15和下基底部25上。在下文中，将参照图5至图13描述制造根据本发明优选实施例进行的 探针制造方法，该制造方法使用微机电系统(MEMS)技术。首先，如图5所示，通过使用物理气相沉积(PVD)工艺，在硅基板30
即半导体基板上形成金属(例如，Ni、 Au等)或金属合金层作为导电层32。 然后，例如，通过旋涂工艺将光致抗蚀剂层34涂敷在导电层32上，如图6 所示。接着，如图7所示，掩模36沿硅基板30的100晶向排列在光致抗蚀剂 层34上，且然后，光致抗蚀剂层34通过使用紫外线曝光单元曝光。在掩模 36中定义多个第一图案37a和多个第二图案37b。每一个第一图案37a具有 树图案37c和多个具有上部件10、 10a或10b的形状并连接至树图案37c的 上部图案37d,而每一个第二图案37b具有树图案37c和多个具有下部件20、 20a或20b的形状并连接至树图案37c的下部图案37e。此后，在曝光的光致抗蚀剂层34上执行显影工艺，使得形成图案化的 光致抗蚀剂层34a，如图8所示。在图9所示的随后步骤中，通过执行镀覆工艺，在通过图案化的光致抗 蚀剂层34a露出的导电层32的上表面上形成多个探针结构38。在镀覆工艺 之后，探针结构38的上表面通过化学机械抛光(CMP)工艺被平坦化。接着，如图10所示，通过灰化工艺或湿型除去工艺除去图案化的光致 抗蚀剂层34a，且然后通过第一湿法蚀刻工艺除去硅基板30，使得仅剩下探 针结构38和形成于该探针结构38下的导电层32,如图11所示。接着，如图12所示，通过第二蚀刻工艺除去导电层32,使得探针结构 38彼此分开，其中每一个探针结构38由例如多个连接到树结构38a的上部 件或下部件(或子结构)10或20构成。然后，通过执行湿法蚀刻工艺、机 械研磨工艺等，将相同探针结构38中具有如图14所示二维梯形端部b的上 部件10、 10a或10b的探针针尖的端部加工成具有截顶金字塔形状的端部c, 如图15所示。最后，如图13所示，通过使用切割器等将上部件和下部件10和20与 它们的树结构38a分开，完成探针的制造。而且，可以在导电层上反向地形成图案化的光致抗蚀剂层之后，通过蚀 刻工艺来图案化该导电层32 (即，通过使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模), 由此形成该探针结构。此外，可以改变硅基板30和导电层32的除去顺序。 也就是说，在除去导电层32之后，除去硅基板30，同时保留未除去探针结 构38下面的部分。
牲层如氧化硅(Si02)膜等的步骤，因此在除去牺牲层工艺期间在探针针尖 出现的蚀刻损失可以被最小化，其中在用于制造探针的传统牺牲层除去期 间，由于探针针尖的导电层材料(例如，Ni等)和用于除去牺牲层的蚀刻溶 液之间的反应而S1起该蚀刻损失。在现有技术中，每一个探针在基板上分离地制造，然后单个探针通过使 用胶粘带与基板分离。此后，探针的探针针尖的端部逐个加工。因此，当探 针与胶粘带分离时，出现诸如污染、变形的问题，并且加工^t笨针针尖的端部 耗费太长的时间周期。另一方面，在本发明中，将上部件组和下部件组分别 连接到树，并且将连接到相同树的上部件的探针针尖同时加工成具有截顶金 字塔形状的端部。并且，然后，将下部件与树分离。因此，与其中探针针尖 逐个加工并使用胶粘带的现有技术不同，可以减少制造时间并提高制造产量。在下文中，将参照图16描述其中安装有多个探针1、 la或lb的接触基板。参照图16，示出了根据本发明优选实施例的接触基板的透视图。用于在 其中安装多个探针的接触基板51包括其中形成有多个接触孔46的单层硅基 板40,以及用于增强硅基板40的支撑基板50。接触孔46设置有用于容纳 该探针的插座部和插头部的第一接触孔46a和用于容纳探针的定位销的第二 接触孔46b。第一接触孔46a和第二接触孔46b以锯齿形的方式排列。而且， 例如氧化硅(Si02)膜等的绝缘薄膜沉积在硅基板40的上表面上和接触孔 46的内表面上(参见图21)。其中通过例如研磨等的机械加工形成有多个细长开口 52的支撑基板50 设置在硅基板40下，其中在本优选实施例中每一个开口 52覆盖接触孔46 的一个阵列。而且，支撑基板50用来增强硅基板40,并且支撑基板50的开 口 52具有例如环形或矩形形状。此外，支撑基板50由硅、玻璃、陶资或金 属等制成，而单层硅基板40和支撑基板50通过直接结合、阳极结合、中间 层结合等彼此结合。在下文中，将参照图17至图25描述用于制造具有上述构造的接触基板 的方法。图17至图25是示出了根据本发明优选实施例进行的接触基板的制造工 艺的截面图和透视图。 首先，光致抗蚀剂层42通过旋涂工艺涂敷在单层硅基板40上，如图17所示。接着，如图18所示，光致抗蚀剂层42通过使用紫外线曝光单元、X射 线曝光单元或电子束曝光单元，通过多个设置在光致抗蚀剂层42的上表面 上的掩模44的接触孔图案而曝光。此后，通过对露出的光致抗蚀剂层42执行显影工艺，形成图案化的光 致抗蚀剂层42a,如图19所示。接着，如图20所示，对通过图案化的光致抗蚀剂层42a露出的硅基板 40执行用于MEMS应用的深硅干法蚀刻，由此形成穿过硅基板40的接触孔 46的多个阵列。同时，对于用于深硅干法蚀刻的掩模，除了图案化的光致抗 蚀剂层42a外，还可以使用如金属、氧化硅膜等的硬掩模。在如图21所示的随后工艺中，通过实施灰化工艺除去图案化的光致抗 蚀剂层42a。此外，通过使用CVD工艺等，在硅基板40的整个上表面上和 接触孔46的多个阵列的内表面上沉积例如氧化硅膜、氮化硅膜等的绝缘膜 48。而且，如图22和图23所示，由硅、玻璃、陶瓷或金属形成的支撑基板 50通过研磨等才几械地加工，由此形成具有椭圆形、矩形或其它形状的开口 52。另外，开口 52以穿透支撑基板50的方式形成。此后，如图24和图25所示，具有多个接触孔46的硅基板40和具有开 口 52的支撑基板50被对齐，然后通过使用直接结合、阳极结合、中间层结 合等结合，由此制造接触基板51。在用于制造根据本优选实施例执行的接触基板制造方法中，具有精细节 距的接触孔46在用于MEMS应用的硅基板40的深硅蚀刻工艺中形成。然 后，通过研磨等机械加工的支撑基板50结合在其下，以便增强硅基板40。 因此，当与其中接触孔通过机械加工形成的现有技术相比时，易于形成具有 更精细节距的接触孔。而且，由于在本发明中接触孔形成于单层硅基板40 内，因此与使用多个硅基板的现有技术相比，制造工艺变得简单。例如，可 以解决现有技术的问题，例如在堆叠多个其中形成有相同尺寸的孔的硅基板 中出现的对齐问题。而且，由于其中形成有接触孔46的单层硅基板40通过支撑基板50增 强，因此可以制造要求具有精细节距的接触孔的64个参数(或DUT (被测
试的装置))以上的探针板。而且，接触孔46可以以预定节距排列成直线，或者排列成锯齿形。在如图16所示接触孔46排列成锯齿形的情况下，与排列成直线的接触孔相比， 接触孔46的间隙可以变得更大，同时减小接触孔46之间的垂直距离dv。因 此，可以制造具有小于例如80pm精细节距的探针板。在下文中，将参照图26至图29描述接触结构及其制造方法。图26至图29是根据本发明优选实施例的接触结构(或探针板)的透视 图和局部截面图。接触结构由接触基板51和多个例如安装于接触基板51内 的探针la构造。下部件20a从接触基板40的下表面插入到第一接触孔46 中。更具体地i兌，下部件20a的插座部23插入到第一4妄触孔46a中，而定 位销29插入到第二接触孔46b中。然后，通过将例如UV或热固化环氧树 脂等结合至下基底部25的侧面，将下部件20a固定至接触基板40。此后， 如图27所示，将插座部17和定位销19从接触基板40的上表面分别插入到 第一接触孔46a和第二接触孔46b，使得下部件20a的插头部23和上部件 20b的插座部17可拆卸地彼此耦合。同时，导电环氧树脂可以应用于上部件 10a的插座部17，以便在插座部17和插头部23之间获得更牢固的连接。然 而，通过拉动上部件10a，可以从下部件20a中取出该上部件10a,且没有 对下部件20a带来任何损坏。而且，其中插入有插座部17和插头部23的第一接触孔46a以这样的方 式形成，使得其在探针la的长度方向上的宽度比插头部23的宽度大10pm 以上，而其中插入有定位销19和29的第二接触孔46b以这样的方式形成， 使得其在探针的长度方向上的宽度比探针定位销19或29的宽度大3至 10拜。因此，探针针尖的位置误差可以在几微米的范围内。备选地，如图28所示，硅基板40可以还具有第三接触孔46c。并且插 座部17和定位销19之间的距离(d2-W)不同于插头部23和定位销29之间 的距离d3，定位销19和29插入到不同的接触孔中。在该实施例中，定位销 19插入到第二接触孔46b中，而定位销29插入到第三接触孔46c中。而且，在根据本发明第三优选实施例的探针lb用于接触结构的情况下， 硅基板40还具有第四接触孔46d，用于容纳附加的插头部23'和附加的插座 部17',如图29所示。在下文中，将参照图30描述根据本发明优选实施例的用于将由接触基
板和多个探针构成的接触结构连接至安装于弹簧块70的弹簧销(参见图34 ) 的通孔空间转换器。参见图30,示出了根据本发明优选实施例的通孔空间转换器的透视图。 该通孔空间转换器包括堆叠主体61，由多个陶瓷(例如，A1203 )片或硅 基板形成；顶焊垫62,形成于堆叠主体61的上表面上，用于与安装于接触 基板51的探针的连接销27接触；底焊垫64,形成于堆叠主体61的下表面 上，用于与安装于弹簧块的弹簧销接触；多个触点64,从相应的顶焊垫62 至堆叠主体61的下表面用导电材料垂直地形成；以及多根连接线68，形成 于堆叠主体61的下表面上，用于将底焊垫66电连接到在堆叠主体61的下 表面上露出的触点64的相应下端。而且，顶焊垫62以相对精细节距设置在堆叠主体61的上表面上，而底 焊垫66以相对粗节距设置在堆叠主体61的下表面上。然而，由于探针的连 接销27的位置可以根据上焊垫62的位置调整，因此顶焊垫62可以以使得 触点64垂直形成于堆叠主体61的节距来设置在堆叠主体61的上表面上。而且，由于触点64从相应顶焊垫62到堆叠主体61的下表面垂直地形 成于堆叠主体61中，因此通孔空间转换器具有良好的电学特性。在下文中，将参照图31至图33描述根据本发明优选实施例进行的通孔 空间转换器60的制造方法。首先，多个例如4个陶瓷片61a至61d通过砑光辊、刮刀、挤压模制等 方法形成，如图31所示。然后，多个通孔形成于单个陶瓷片61a至61d的 预定位置。接着，使用Ag膏对单个陶瓷片61a至61d执行焊膏工艺，使得 通孔纟皮该膏填充。此后，多个陶瓷片6la至61d被堆叠并烧结，以形成烧结体，如國32所示。在如图33所示的随后步骤中，导电层(未示出)形成于烧结体61的上 表面上，且图案化的光致抗蚀剂层(未示出)通过执行光刻工艺而形成于导 电层上。然后，顶焊垫62通过使用Au、 Cu等的镀覆工艺而形成于图案化 的光致抗蚀剂层的开口。在镀覆工艺之后，除去图案化的光致抗蚀剂层。在 必要的情况下，在上焊垫62形成时，用于将顶焊垫62电连接至触点64的 连接线(未示出)可以在烧结体的上表面上形成。接着，导电层(未示出)在烧结体的下表面上形成，然后通过执行光刻
工艺，其中形成有用于底焊垫66和连接线68的开口的图案化光致抗蚀剂层 (未示出)在导电层上形成。此后，通过镀覆工艺形成底焊垫66和连接线 68，然后除去图案化的光致抗蚀剂层。备选地，底焊垫66和连接线68可以 通过剥离工艺和金属膏印刷代替使用光刻和镀覆工艺来形成。在下文中，将参照图34详细地描述根据本发明优选实施例的接触模块。 参照图34,示出了包括接触基板51、通孔空间转换器60和弹簧销块70 的接触模块的分解透视图。安装于接触基板51的探针1的连接销27与通孔 空间转换器60的顶焊垫62接触。并且顶焊垫62通过触点64和连接线68 连接到底焊垫66。底焊垫66与安装于弹簧块70的弹簧销72接触，其中弹 簧销72将通孔空间转换器60的底焊垫66连接至印刷电路板(PCB ) 80。虽然已经参照优选实施例示出并描述了本发明，但本领域的普通技术人 员将理解到，在不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况 下，可以进行各种变化和更改。
权利要求
1.一种用于电接触接触目标的探针，包括第一部件，包括第一基底部和形成于所述第一基底部上的插座部；以及第二部件，包括第二基底部和形成于所述第二基底部上的插头部，其中，所述插头部可拆卸地耦合到所述插座部。
2. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第一部件还包括形成于所述第 一基底部上并具有弹簧形状的弹性部，以及形成于所述弹性部的自由端的探 针针尖。
3. 根据权利要求2所述的探针，其中所述弹性部设置有在所述第一基底 部上形成为S形的弯曲部，和从所述弯曲部的自由端水平或倾斜地延伸的条 形部。
4. 根据权利要求3所述的探针，其中所述第一部件还包括设置在所述第 一基底部和所述弯曲部之间并连接所述第一基底部和所述弹性部的辅助图案。
5. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第一部件还包括形成在所述第 一基底部上的定位销。
6. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第二部件还包括形成在所述第 二基底部上的连接销。
7. 根据权利要求6所述的探针，其中所述第二部件还包括形成在所述第 二基底部上的定位销。
8. 根据权利要求6所述的探针，其中所述连接销具有形成于其中部的连 接弹性部。
9. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第一部件还包括形成在所述第 一基底部上的另外的插座部，且所述第二部件还包括形成在所述第二基底部 上的另外的插头部，其中所述另外的插头部可拆卸地连接到所述另外的插座部。
10. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第二部件还包括形成于所 述第二基底部上并具有弹簧形状的弹性部，以及形成于所述弹性部的自由端 的探针针尖。
11. 根据权利要求10所述的探针，其中所述弹性部设置有在所述第二 基底部上形成为S形的弯曲部，以及从所述弯曲部的自由端水平地延伸的条 形部。
12. 根据权利要求11所述的探针，其中所述第二部件还包括设置在所 述第二基底部和所述弯曲部之间并连接所述第二基底部和所述弹性部的辅 助图案。
13. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第二部件还包括形成于所述第二基底部上的定位销。
14. 根据权利要求1所述的探针，其中所述第一部件还包括形成于所 述第一基底部上的连接销。
15. 根据权利要求14所述的探针，其中所述第一部件还包括形成于所 述第 一基底部上的定位销。
16. 根据权利要求14所述的探针，其中所述连接销具有形成于其中部 的连4娄弹性部。
17. 根据权利要求2或10所述的探针，其中所述探针针尖的端部形成 为截顶金字塔形状。
18. 根据权利要求2或10所述的探针，其中所述插座部相对于所述探 针针尖的相对位置按照当多个所述探针安装于具有排列成锯齿形的接触孔 的接触结构时所述探针针尖排列成直线的方式被调整，由此所述探针与具有 精细节距的接触目标相兼容。
19. 根据权利要求6或14所述的探针，其中所述连接销相对于所述插 头部的相对位置按照当其中安装有多个所述探针的接触结构与空间转换器 组合时所述连接销允许所述空间转换器的触点在其中直线地形成的方式被 调整。
20. —种用于制造#1针的方法，包括以下步骤 在半导体基板上形成导电层；在所述导电层上形成图案层，在所述图案层中形成第一组开口和第二组开口，所述第一组开口的每一个形成为具有插座部的第一部件的形状，而所 述第二组开口的每一个形成为具有插头部的第二部件的形状，所述第一组开口连接到第 一树开口 ，所述第二组开口连接到第二树开口 ；通过执行镀覆工艺在通过所述图案层露出的所述导电层的上表面上形 成探针结构；以及 除去所述图案层、所述半导体基板以及所述导电层。
21. —种用于制造揮:针的方法，包括以下步骤 在半导体基板上形成导电层；在所述导电层上形成图案层，所述图案层具有第一组图案和第二组图 案，所述第一组图案的每一个形成为具有插座部的第一部件的形状，而所述 第二组图案的每一个形成为具有插头部的第二部件的形状，所述第 一组图案 连接到第 一树图案，所述第二组图案连接到第二树图案；通过图案化被所述图案层覆盖的所述导电层而形成探针结构；以及除去所述图案层和所述半导体基板，其中当所述导电层被图案化时所述图案层作为蚀刻掩模。
22. 根据权利要求20或21所述的方法，还包括以下步骤在除去所述半导体基板之后，从第 一和第二树结构分离第 一组子图案和 第二组子图案，其中所述探针结构具有所述第一组子结构和所述第二组子结构，其中所 述第一组子结构的每一个形成为具有插座部的所述第一部件的形状，而所述 第二组子结构的每一个形成为具有插头部的第二部件的形状，所述第一和第 二组子结构分别连接到所述第一和第二树结构。
23. 根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤在从所述第一和 第二树结构分离所述第 一组子图案和所述第二组子图案之前，将所述第一组 子图案的探针针尖的端部加工成截顶金字塔形。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述加工采用湿法蚀刻工艺或 机械研磨工艺。
25. —种用于制造接触模块的方法，包括以下步骤将探针的第一部件和探针的第二部件分别插入到接触基板的接触孔的 上部和下部中，以使所述第一部件可拆卸地耦合到所述第二部件，其中所述第一部件具有第一基底部、形成在所述第一基底部上的插座部，而所述第二 部件具有第二基底部、形成在所述第二基底部上的插头部以及形成在所述第 二基底部上的连接销；以及将通孔空间转换器安装在所述探针的连接销上。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中所述接触基板通过结合半导体 基板和支撑基板而形成。
27. 根据权利要求26所述的方法，其中所述半导体基板和所述支撑基 板按照形成于所述半导体基板的一组接触孔与形成于所述支撑基板的开口 交叠的方式来结合。
28. 根据权利要求27所述的方法，还包括以下步骤在形成所述接触孔 之后，将绝缘薄膜沉积在所述半导体基板的上表面和所述接触孔的内表面上。
29. 根据权利要求27所述的方法，其中所述支撑基板的开口形成为椭 圆形或矩形形状。
30. 根据权利要求27或28所述的方法，其中所述接触孔以在其之间 的预定节距规则地排列，或排列成锯齿形。
31. 根据权利要求26到28所述的方法，其中所述半导体基板由单层 硅基板构成。
32. 根据权利要求26或27所述的方法，其中所述支撑基板由硅、玻 璃、陶瓷或金属制成。
33. 根据权利要求25所述的方法，其中当将所述插座部和所述插头部 插入到所述接触基板的所述接触孔中时，将形成于所述第 一或第二基底部上 的定位销插入到邻近所述接触孔的另 一个接触孔中。
34. 根据权利要求25所述的方法，其中用于制造所述通孔空间转换器 的方法包括以下步骤在多个基板的预定位置形成多个通孔，从而当所述基板与另外的基板交 叠时，形成于所述基板的通孔交叠形成于所述另外的基板的通孔； 通过用金属填充所述通孔形成触点； 堆叠所述多个基板； 烧结所述堆叠的基板；在所述烧结基板的最上表面上形成用于与所述^J笨针的连接销接触的顶 焊垫；以及在所述烧结基板的最下表面上形成用于与弹簧销接触的底焊垫， 其中所述顶焊垫的位置对应于所述探针的连接销。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中所述顶焊垫和底焊垫通过使用 光刻和镀覆工艺而形成。
36. 根据权利要求34所述的方法，其中所述顶焊垫和底焊垫通过使用 剥离工艺和金属膏印刷而形成。
全文摘要
一种用于与接触目标电接触的探针，包括第一部件(10)和第二部件(20)，其中第一部件(10)包括第一基底部(15)和形成在该第一基底部上的插座部(17)，而第二部件包括第二基底部(25)和形成在该第二基底部上的插头部(23)。并且插头部可拆卸地耦合到插座部。
文档编号H01L21/66GK101128741SQ200580048585
公开日2008年2月20日 申请日期2005年3月31日 优先权日2005年2月22日
发明者朴永根, 李鹤周, 洪锜弼, 蔡钟炫 申请人:株式会社M2N;Secron株式会社