探针支撑板的制造方法以及探针支撑板

摘要

通过进行光刻处理，在金属薄板上形成预定的图案。将该图案作为掩模而蚀刻金属薄板，从而在金属薄板上形成多个直径比探针的直径大的贯穿孔。对多个金属薄板进行该蚀刻。在除去图案之后，将各金属薄板的各贯穿孔对准导向架的导向销，层叠多个金属薄板。通过扩散接合来接合被层叠的多个金属薄板。在金属薄板的表面以及各贯穿孔的内侧表面上形成绝缘膜。调整绝缘膜的厚度，以使得形成该绝缘膜后的贯穿孔的内径与探针的直径相匹配。

权利要求

1.一种探针支撑板的制造方法，该探针支撑板支撑用于检查被检查体的电气特性的多个探针，所述探针支撑板的制造方法包括：蚀刻工序，对金属板进行蚀刻，从而在该金属板上形成用于插入探针的多个贯穿孔，其中，所述金属板具有多个金属薄板，在所述蚀刻工序中，对所述多个金属薄板分别进行蚀刻，从而在多个金属薄板中的每一个上形成用于插入探针的多个贯穿孔；

接合工序，以使所述多个金属薄板的各贯穿孔在金属薄板的厚度方向上分别连结的方式层叠所述多个金属薄板，并接合该多个金属薄板；以及膜形成工序，在所述多个贯穿孔中的每一个贯穿孔的内侧表面上形成绝缘膜，在所述蚀刻工序中，形成被层叠在最上层和最下层之间的中间层的所述金属薄板的所述贯穿孔，以使该中间层的所述金属薄板的所述贯穿孔的直径大于最上层和最下层的所述金属薄板的所述贯穿孔的直径，以便扩大所述探针的水平方向的变形自由度。

2.如权利要求1所述的探针支撑板的制造方法，其中，

在所述蚀刻工序中，形成所述多个贯穿孔中的每一个贯穿孔，使得所述每一个贯穿孔的直径大于探针的直径，在所述膜形成工序中，调整所述绝缘膜的厚度，从而调整形成该绝缘膜后的贯穿孔的内径。

3.如权利要求1所述的探针支撑板的制造方法，其中，

在所述蚀刻工序中，在所述金属薄板上形成除所述贯穿孔之外的孔。

4.如权利要求1所述的探针支撑板的制造方法，其中，

在所述接合工序中，通过扩散接合来接合所述多个金属薄板。

5.一种探针支撑板，支撑用于检查被检查体的电气特性的多个探针，其中，所述探针支撑板包括金属板，在该金属板上形成有用于插入探针的多个贯穿孔，在所述多个贯穿孔中的每一个贯穿孔的内侧表面上形成有绝缘膜，所述金属板是层叠并接合了多个金属薄板的金属板，

在所述多个金属薄板中的每一个上形成有多个贯穿孔，

所述多个金属薄板中的每一个金属薄板的多个贯穿孔在金属薄板的厚度方向上分别被连结，形成在被层叠在最上层和最下层之间的中间层的所述金属薄板上的所述贯穿孔的直径大于形成在最上层和最下层的所述金属薄板上的所述贯穿孔的直径，以便扩大所述探针的水平方向的变形自由度。

6.如权利要求5所述的探针支撑板，其中，

在所述金属薄板上形成有除所述贯穿孔之外的孔。

说明书

探针支撑板的制造方法以及探针支撑板

技术领域

[0001] 本发明涉及探针支撑板的制造方法、存储了用于执行该制造方法的程序的计算机存储介质、以及探针支撑板，其中所述探针支撑板支撑多个用于检查被检查体的电气特性的探针。

背景技术

[0002] 通过使多个探针接触到电路的电极并从各探针向该电极施加用于检查的电信号，检查例如形成在半导体晶片(以下称为“晶片”)上的IC、LSI等电路的电气特性。这些多个探针是由例如镍钴等金属制成的，并且插入到探针支撑板中并被探针支撑板支撑。在探针支撑板上形成有多个贯穿孔，用于将多个探针插入该贯穿孔中。而且，为了正确地进行检查，支撑探针的探针支撑板使用不影响探针的电信号的绝缘材料(例如，陶瓷等)。 [0003] 当在这样的陶瓷等探针支撑板上形成多个贯穿孔时，以往，这些贯穿孔全部通过机械加工来形成(专利文献1)。

[0004] 专利文献1：日本专利文献特开2007-33428号公报。

发明内容

[0005] 发明所要解决的问题

[0006] 可是，近年来，随着电子电路的图案变得更加精细，电极也变得微细，而且电极间隔也进一步变窄，因此需求与电极接触的、更微细、并间隔窄的探针。即，需要在探针支撑板上形成多个微细的贯穿孔。因而，如果如以往那样通过机械加工来形成所有的贯穿孔，则在探针支撑板的制造上会花费很多时间。另外，由于探针支撑板的制造工序变多，因此制造成本也上升。

[0007] 本发明是鉴于该方面而完成的，其目的在于以短的时间和低的成本来制造探针支撑板。

[0008] 用于解决问题的手段

[0009] 为了完成上述的目的，本发明提供一种探针支撑板的制造方法，该探针支撑板支撑用于检查被检查体的电气特性的多个探针，所述探针支撑板的制造方法包括：蚀刻工序，对金属板进行蚀刻，从而在该金属板上形成用于插入探针的多个贯穿孔；以及膜形成工序，在所述多个贯穿孔中的每一个贯穿孔的内侧表面上形成绝缘膜。

[0010] 根据本发明，在通过对金属板进行蚀刻来形成用于插入探针的多个贯穿孔，因此能够通过一次蚀刻，在一个金属板上同时形成多个贯穿孔。因而，由于不需要如以往那样通过机械加工来形成所有的贯穿孔，能够以极短的时间制造出探针支撑板。另外，由于制造工序少，能够以低成本制造出探针支撑板。而且，在各贯穿孔上形成绝缘膜，因此金属板与探针之间被绝缘，当检查被检查体的电气特性时，金属板不会影响探针的电信号。另外，例如可通过对金属板进行光刻处理，在该金属板上形成蚀刻金属板时的掩模。 [0011] 发明效果

[0012] 根据本发明，能够以比以往极短的时间和低的成本制造探针支撑板。 附图说明

[0013] 图1是示意性地简要示出适用本实施方式涉及的探针支撑板的探针装置结构的侧视图；

[0014] 图2是本实施方式涉及的探针支撑板的纵向剖面图；

[0015] 图3是本实施方式涉及的探针支撑板的横向剖面图；

[0016] 图4是示出本实施方式涉及的探针支撑板的制造工序的说明图，其中(a)示出在金属薄板上形成有预定的图案的状况，(b)示出金属薄板被蚀刻而形成有多个贯穿孔的状况，(c)示出层叠了多个金属薄板的状况，(d)多个金属薄板被接合了的状况，(e)示出在金属薄板的表面和各贯穿孔的内侧表面上形成有绝缘层的状况；

[0017] 图5是其他实施方式涉及的探针支撑板的纵向剖面图；

[0018] 图6是其他实施方式涉及的探针支撑板的纵向剖面图；

[0019] 图7是其他实施方式涉及的探针支撑板的纵向剖面图。

[0020] 标号说明

[0021] 10 探针

[0022] 11 探针支撑板

[0023] 20 金属薄板

[0024] 21 贯穿孔

[0025] 22 绝缘膜

[0026] 30 图案

[0027] 31 导向架

[0028] 40 孔

[0029] W 晶片

具体实施方式

[0030] 下面，说明本发明的实施方式。图1是简要示出适用本实施方式涉及的探针支撑板的探针装置1的结构的侧面的说明图。

[0031] 在探针装置1上设置有探针卡2和载放台3，在载放台3上载放作为被检查体的晶片W。

[0032] 探针卡2包括：探针支撑板11，支撑多个探针10，该探针10与晶片W的电极接触；以及印制电路板12，通过探针支撑板11的主体与探针10进行电信号的发送和接收。探针支撑板11设置成与载放台3相对，被探针支撑板11支撑的探针10设置在与晶片W的电极对应的位置处。印制电路板12配置在探针支撑板11的上表面一侧。

[0033] 探针10由例如镍钴等金属导电材料制成。如图2所示，探针10例如在探针支撑板11的厚度方向上贯穿探针支撑板11并被探针支撑板11支撑。探针10的顶端部10b从探针支撑板11的下表面突出，探针10的基端部10c与印制电路板12的接触端子(未图示)连接。

[0034] 如图2和图3所示，探针支撑板11具有例如方形的多个金属薄板 20。多个金属薄板20层叠接合。在各金属薄板20上分别形成有多个贯穿孔21，所述贯穿孔21用于插入探针10。这些贯穿孔21分别在多个金属薄板20的厚度方向上连结，被连结的贯穿孔21在厚度方向上贯穿多个金属薄板20。在各被连结的贯穿孔21的内侧表面和探针支撑板11的表面上形成有绝缘膜22。绝缘膜22被形成为形成该绝缘膜22后的贯穿孔21的内径与探针10的直径相匹配。因而，当探针10被插入到贯穿孔20中时，探针10可能会与绝缘膜22接触，但是不会与金属薄板20直接接触。另外，作为金属薄板20的材质，可使用后述的可扩散接合的材质，例如可使用不锈钢、FeNi合金等。另外，绝缘膜22的材质可使用具有绝缘性并具备预定的强度、紧贴性、耐药品性的材质，例如可使用聚酰亚胺、氟树脂等。 [0035] 如图1所示，载放台3被构成为可自由地左右以及上下移动，可使载放的晶片W三维移动，从而能够使探针卡2的探针10接触到晶片W上的所期望的位置上。 [0036] 当使用如上构成的探针装置1来检查晶片W的电路的电气特性时，可将晶片W载置在载放台3上，并通过载放台3来使晶片W上升到探针支撑板11侧。然后，晶片W的各电极接触到对应的探针10，从而在印制电路板12与晶片W之间经由探针支撑板11进行电信号的发送和接收。由此，可检查晶片W的电路的电气特性。

[0037] 下面，说明本实施方式涉及的探针支撑板11的制造方法。图4示出探针支撑板11的各制造工序。

[0038] 首先，如图4的(a)所示，在金属薄板20上进行光刻处理，从而在金属薄膜20上形成预定的图案30。形成图案30，以使图案30的凹坑部30a的位置与插入到金属薄板20中的探针10的位置相一致。另外，形成凹坑部30a，使得凹坑部30a的内径大于探针10的直径。

[0039] 其次，将图案30作为掩模对金属薄板20进行蚀刻。然后，除去图案30，如图4的(b)所示那样在金属薄板20上形成多个内径大于探针10的直径的贯穿孔21。对多个金属薄板20进行光刻处理和蚀刻，在各金属薄板20的预定位置处形成多个贯穿孔21。 [0040] 在此，通过上述的光刻处理来形成图4的(c)所示的导向架31。当形成导向架31时，用与形成图案30时的曝光图案相同的曝光图案进行曝光，并在进行正负(negative positive)反转后显影。这样，在导向架31上的与金属薄板20的多个贯穿孔21对应的位置处突出形成导向销31a。另外，导向销31a被形成为：其长度大于层叠了多个金属薄板20时的厚度。

[0041] 然后，如图4的(c)所示，将各金属薄板20的各贯穿孔21对准导向架31的导向销31a，层叠多个金属薄板20。

[0042] 在层叠多个金属薄板20之后，除去导向架31，如图4的(d)所示那样通过扩散接合来接合多个金属薄板20。在扩散接合中，例如在真空或惰性气体环境等被控制了的环境中，对层叠的多个金属薄板20进行加压加热，从而接合该多个金属薄板20。 [0043] 在接合多个金属薄板20之后，如图4的(e)所示，在金属薄板20的表面以及各贯穿孔21的内侧表面上形成绝缘膜22。绝缘膜22通过调整绝缘膜22的膜厚而形成，以使得形成该绝缘膜后的贯穿孔21的内径与探针10的直径相匹配。绝缘膜22既可以通过例如电镀绝缘材料来形成，也可以通过在绝缘材料中浸渍多个金属薄板20来形成。 [0044] 通过控制部(未图示)来进行以上的探针支撑板11的制造。控制部例如是计算机，并具有程序存储部(未图示)。在程序存储部中存储有控制探针支撑板11的制造的程序。另外，所述程序也可以被记录在例如硬盘、光盘(compact disc)、磁光盘、存储卡等计算机可读存储介质中，并且从该存储介质被安装到控制部中。

[0045] 根据以上的实施方式，通过蚀刻金属薄板20来形成用于插入探针10的多个贯穿孔21，因此能够通过一次蚀刻，在一个金属薄板20上同时形成多个贯穿孔21。然后，在对多个金属薄板20进行该蚀刻之后，以使多个金属薄板20的各贯穿孔21在金属薄板20的厚度方向上分别连结的方式层叠多个金属薄板20，并接合该多个金属薄板20，因此只进行与金属薄板20的张数相同次数的蚀刻并接合该多个金属薄板20，就能够在探针支撑板11上形成用于插入探针10的多个贯穿孔21。因而，由于不需要如以往那样通过机械加工来形成所有的贯穿孔，能够以极短的时间制造探针支 撑板11。另外，由于制造工序少，能够以低成本制造探针支撑板11。

[0046] 另外，在各金属薄板20的各贯穿孔21上形成有绝缘膜22，因此金属薄板20与探针10之间被绝缘，当检查晶片W的电气特性时，金属薄板20不会影响探针10的电信号。 [0047] 另外，通过对各金属薄板20进行蚀刻来形成各金属薄板20的多个贯穿孔21，因此能够高精度地形成微细的贯穿孔21。而且，预先形成导向架31，将各贯穿孔21与导向销31a对准并层叠多个金属薄板20，因此能够高精度地连结多个贯穿孔21。 [0048] 通过调整在贯穿孔21上形成的绝缘膜22的厚度，使得形成该绝缘膜22后的贯穿孔21的内径与探针10的直径相匹配，因此能够在探针支撑板11上将探针10插入到恰当的位置。

[0049] 通过扩散接合来进行多个金属薄板20的接合，因此能够面接合金属薄板20，从而可将接合面保持在高强度。

[0050] 在以上的实施方式的探针支撑板11中，也可以如图5所示那样，在任意的金属薄板20上形成除贯穿孔21之外的孔40。在形成孔40时，首先，当对金属薄板20进行光刻处理时，在金属薄板20上形成除具有用于形成贯穿孔21的凹坑部30a之外还在形成孔40的位置处具有凹坑部的图案。然后，将该图案作为掩模对金属薄板20进行蚀刻。这样，在金属薄板20上同时形成多个贯穿孔21和孔40。

[0051] 在该情况下，能够在形成于探针支撑板11的孔40内安装部件、传感器等。例如，可安装作为模块而安装在晶片W上的电子部件以及自诊断模块等部件、或者检测探针支撑板11的温度的温度传感器以及检测施加在探针支撑板11上的压力的压力传感器等的传感器等各种部件或传感器。另外，也可以通过连结孔40，形成从探针支撑板11的外部朝向内部的路径。由此，能够从外部直接操作上述的部件、传感器等，或者也可以通过使空气或冷却水在该流路中流动来冷却探针支撑板11。而且，通过形成孔40，可减轻探针支撑板11自身的重量，从而使得对该探针支撑板11的操作变得容易。

[0052] 在以上的实施方式中，在对多个金属薄板20分别进行蚀刻来形成多 个贯穿孔21之后，层叠并接合了各金属薄板20，但是也可以对一个金属板进行蚀刻，在该一个金属板上形成多个贯穿孔。作为金属板例如可使用厚度与层叠了多个金属薄板20时的厚度相同的金属板。在该情况下，可通过一次蚀刻而在金属板上形成多个预定的贯穿孔，然后，在金属板的表面以及各贯穿孔的内侧表面上形成绝缘膜。由此，能够以进一步短的时间以及低的成本来制造探针支撑板11。

[0053] 在以上的实施方式的探针支撑板11中，也可以形成一个金属薄板20的贯穿孔21，使得该一个金属薄板20的贯穿孔21的直径不同于其他金属薄板20的贯穿孔21的直径。 [0054] 例如，如图6所示，也可以使贯穿孔21c的直径大于贯穿孔21a、21b的直径，其中所述贯穿孔21c形成于被层叠在最上层的金属薄板20a与最下层的金属薄板20b之间的中间层的金属薄板20c，贯穿孔21a、21b形成于最上层的金属薄板20a和最下层的金属薄板20b。贯穿孔21a与贯穿孔21b的直径相同。当如在前面通过图4所示那样在各金属薄板
20上形成图案30时，通过调整该图案30的凹坑部30a的内径来形成这些贯穿孔21a、21b、
21c。在该情况下，当有水平方向的力施加在探针10上时，沿探针10的铅垂方向延伸的主体部10d可以在贯穿孔21c中向水平方向(图6中的箭头方向)移动。因而，可扩大被插入探针支撑板11中的探针10的变形自由度。

[0055] 另外，例如，如图7所示，当探针50的沿铅垂方向延伸的主体部50a的直径在铅垂方向上变化时，也可以依照该主体部50a的形状变更贯穿孔21的直径。在本实施方式中，主体部50a的上部直径小于下部直径。并且，最上层的金属薄板20a的贯穿孔21a的直径小于其下层的金属薄板20b、20c的贯穿孔21b、21c的直径，以与主体部50a的形状相匹配。如此，能够简单地变更在探针支撑板11上形成的贯穿孔21的直径，因此，可扩大被插入该探针支撑板11中的探针10的形状自由度。

[0056] 以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于该例子。本领域技术人员显然能够在权利要求书记载的技术构思范围内想到各种变更例或修改例，这些变更例或修改例也属于本发明的技术范 围。本发明不限于该例子，可采用各种方式。 [0057] 产业上的可利用性

[0058] 本发明适用于探针支撑板及其制造方法，其中所述探针支撑板支撑用于检查被检查体的电气特性的多个探针。