專利名稱：探針組合體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種LSI等電子設備(device)制程中，用于檢測半導體晶圓所形成 的數個半導體芯片電路時，使用在探測器(prober)裝置的一種探針組合體；特別是 涉及，當排列在半導體芯片上的電路端子(焊墊(pad))在晶圓狀態下與探針垂直接 觸，以用來匯總測量半導體芯片在電氣導通探測(probing test)時，所使用于探測 器裝置的一種復數梁合成型探針組合體。
背景技術：
電子設備伴隨著半導體技術的進步而提升了積體度，并在半導體晶圓上所形成 的各半導體芯片中，增加了電路配線所能運用的區域，進而使各半導體芯片上的電 路端子(焊墊)量增加、繼而縮小焊墊面積及使焊墊間距狹小化，讓焊墊排列愈趨細 微化發展；同時，在半導體芯片未封裝前，即呈裸晶狀態時用以內置于電路板等的 芯片尺寸封裝(CSP)方式已漸成主流，其在分割半導體芯片前，會進行晶圓狀態特性 的確認及良否判定。特別是將焊墊排列做成細微化(狹隘間距化)的問題在于，對電子設備進行電氣 特性測試或檢査電路時，必須讓接觸半導體芯片的焊墊，獲得電氣導通的探針結構， 以符合焊墊排列的細微化，因此為了因應焊墊排列的細微化進步，便使用了各種測量手段。舉例來說，在被檢査的半導體芯片焊墊與檢査裝置之間，因應外力產生的彈性 變形而設有以區域排列數個針狀探針的探針組合體等技術手段；在此種以探針組合 體電氣連接半導體芯片測試電路的手段后，會再搭配使用一種稱為「探針卡」的印 刷配線電路板。一般而言，在探針卡上采用具單撐梁懸臂(cantilever)結構的針狀探針時，接 觸半導體芯片焊墊的探針前端部分會呈現狹隘間距；但連接探針卡的根部，是從前端部分將探針呈放射狀擴散配置而使間距加粗，再以焊錫等連接手段將探針黏合于 探針卡的電路端子；但在接觸焊墊時，此懸臂結構的前端會偏往水平方向滑移而傷 及焊墊，此外，也會從焊墊脫落而導致低測量成品率等問題；況且只能逐一測量每 一個芯片，因此在安裝每1只探針時便會出現精度上的誤差，進而難以將接觸壓控 制一定程度等問題。 此外，另有替代這種懸臂結構的垂直式探針，換言之，就是將探針垂直固定于 探針卡電路端子上的垂直式探針，需以同等間距間隔，構成半導體芯片上的焊墊間 距和探針卡上的電路端子間距；但在印刷配線電路板的探針卡上，將電路圖做成細 微化時，則具有制造技術上的瓶頸，因此難以符合電路端子所能運用的面積、配線 寬幅與焊墊間距等要求；再者，可焊錫的間距間隔也有瓶頸，即無法隨著細微化， 而讓垂直式探針對準半導體芯片的焊墊間距垂直固定于探針卡上。在探針卡上，其平面區域會因電路端子面積及其它電路配線寬幅而擴大占有比 率，并妨礙電路端子的狹隘間距化；于是在探針卡上使用多層印刷配線電路板，并 將電路端子排列成格子狀或2列千鳥型，再由通過通孔(through hole)電氣連接層 間配線，以維持垂直式探針只數的手段；但會擴大此通孔所占空間，且通孔的存在 也會形成妨礙電路端子排列狹隘間距的原因；若將垂直式探針固定于探針卡時，除 了難以將電路端子做成狹隘間距外，還需在焊錫作業上使用高度技術及龐大人力工 時，而使價格上揚；為了解決這些問題，本發明人等便提出垂直式探針組合體、及 利用垂直式探針組合體的探測器裝置(參閱專利文獻l及專利文獻2)。本發明人等所提出昔式的垂直式探針組合體，是將銅薄板貼在如專利文獻2的 圖22所示呈緞帶狀(長方形狀)的樹脂膠膜面上，并通過蝕刻(etching)技術，讓此 銅薄板在樹脂膠膜面上形成具有彎曲部的垂直式銅探針，再層迭數片附設于此探針 的樹脂膠膜后，即共構結成垂直式探針組合體。此垂直式探針組合體是屬于層迭樹脂膠膜的結構，可在極為狹隘的區域內配置 數只探針；此外，在樹脂膠膜上設有朝長方向細長展延的開口部，探針具有將端子 設置于前端、且在上下關系中具有以所定間隔隔開間距，讓垂直部中途沿著開口部 邊緣，對垂直部彎曲成交叉方向的彈性變形部，讓探針前端部形成，以樹脂膠膜的 開口部和探針的彈性變形部，吸收因接觸焊墊時的壓力所造成的變形結構。由此可知，針對撿測時如何將探針及施加于樹脂膠膜上的壓力疏導，本發明人 等已藉由樹脂膠膜開口部的大小、形狀及探針的彎曲形狀等技術手段提議出各種形 狀；此外，最近更提議將導電圖樣做成用復數梁合成型探針組合體所形成連結環 (link)結構的探針；但，即使得以提供適用于狹隘間距化的探針組合體，也會因樹 脂膠膜或探針加工工序的繁雜，進而面臨高成本的問題。專利文獻1:特開2000-338133號公報。專利文獻2:特開2004-274010號公報。如上述所示，本發明人等用已提議的膠膜層迭型垂直式探針組合體所做的探測 器裝置，屬于可測量狹隘間距化的焊墊間距，例如可是為針對45;im間距以下(舉例 來說20um間距)的半導體芯片進行測量的一種裝置；而且在組裝探針時，不需使 用焊錫或樹脂等固定手段便可自動組裝，進而可以低成本來進行量產；另于接觸芯 片焊墊時，可垂直涵蓋整體以具有對全體探針產生均等控制接觸壓的一大優點。然而，在構成前述現有的探針組合體中缺乏磁封(sealed)功能，因此在檢測高頻用設備時，會具有擴大靜電容量導致無法測量等適用問題。此外，在檢測具有矩形狀排列及焊墊的復數芯片時，由于鄰接芯片的焊墊間隔較小，以致于產生z方向(即垂直方向，以下說明內容皆相同)重迭時，較易因平行彈簧連結環等機構的設置而擴大垂直探針的身長、縱彎曲及變形等問題。發明內容本發明首要目的在于，將形成于樹脂膠膜的垂直探針形狀做成近似懸臂結構、 且表面積小的單純結構以形成單撐梁結構，其具有縮小靜電容量的電氣特性，再由 增設對靜電容量無影響的變形梁結構，使導電梁和變形梁之間會形成平行彈簧結構， 進而得以在垂直探針上進行并進動作，以擴大超速傳動(over drive)等機械特性的 一種探針組合體。本發明的第二個目的能提供減少形成樹脂膠膜開口部等制作工數及輕松加工的 復數梁合成型探針組合體。此外，本發明的第3個目的是在于使LSI等電子設備制程上，尤其是指在晶圓 狀態狀態下，可讓垂直式探針接觸排列在多芯片上的電路端子(焊墊)，以便作半導 體芯片的電氣導通的探測測試，及作為液晶亮燈檢測專用探針的探針組合體。本發明是采用以下技術手段實現的為達到本發明的目的，復數梁合成型探針組合體包含構成母材的樹脂膠膜、 形成于樹脂膠膜并由包含垂直探針的導電體所構成的導電圖樣、具有直線或曲線形 狀且能使一端為固定端而另端連接垂直探針的導電梁、以及與導電梁呈概略平行延 伸的l個或復數個變形梁，前述導電梁與變形梁以機械性加強固定于垂直探針附近， 形成具有平行彈簧結構的單撐梁；此外，前述導電梁與變形梁具有導電性及非導電 性的電氣特性，藉由層迭數張具有前述垂直探針的樹脂膠膜，得以讓前述垂直探針 的前端部匯總接觸半導體芯片的電極焊墊，用以檢測半導體芯片電路。本發明還可以采用以下技術手段實現復數梁合成型探針組合體，包含構成母材的樹脂膠膜、形成于樹脂膠膜上并由 包含垂直探針的導電體所構成的導電圖樣、形成具有平行四邊形形狀的平行彈簧連結環機構、與前述垂直探針相連接的導電梁、以及一體附設于此導電梁上的2個或2 個以上的變形梁，前述導電梁在電氣絕緣的狀態下，于前述平行彈簧連結環機構部 分設置仿真(dummy)部，層迭數張內含有垂直探針的樹脂膠膜后，得以讓前述垂直探 針的前端部匯總接觸半導體芯片的電極焊墊，以檢測半導體芯片電路。 本發明的另一種實現方式 復數梁合成型探針組合體，在上述發明上，以1條或數條接地線、及1條或數 條訊號線構成出導電圖樣。本發明與現有技術相比，具有以下明顯的優勢和有益效果本發明可由讓訊號線、和不同于訊號線的線(例如接地線、仿真線)及樹脂印刷 部等，形成出擬似平行彈簧的連結環機構，并獲得垂直探針略呈垂直的大超速傳動 效果。本發明只用訊號線，而不同于構成平行彈簧的連結環機構，且因訊號線的z向 空間會變小，因此應擴大鄰接z向的訊號線間隔，即使以位相差進行配置，也不會 擴大整體探針組合體的z方向長度，因此垂直探針不易發生縱彎曲，而得以獲得低靜電容量型探針組合體。此外，本發明可獲得較大的占有面積，而形成與接地圖樣的鄰接訊號線呈對向 配置，而得以獲得磁氣千涉較小的探針組合體效果。另外，本發明可由將仿真配置于垂直探針附近，以防該垂直探針發生縱彎曲或變形； 此外，可由配設接地部，以減少靜電容量；并由磁封功能而得以發揮適用于檢測高 頻用設備的效果。
圖1為本發明相關現有平行彈簧結構的說明圖；而圖l(a)、 (b)、 (c)為各垂直 探針前端部的動作說明圖；圖2為本發明第1實施例中垂直探針的放大圖；圖3為本發明第2實施例的復數梁合成型探針的概略側視圖；圖4為本發明第3實施例的復數梁合成型探針的側視圖；圖5為本發明第4實施例的復數梁合成型探針組裝結構的立體視圖；圖6為本發明第5實施例的復數梁合成型探針的組裝結構分解圖；圖7為圖6配置復數梁合成型探針的說明圖。
具體實施方式
本發明的實施例大致上可區分為兩大特征其l，復數梁合成型探針組合體的特征在于，使用具有銅箔黏著的樹脂膠膜，將 前述銅箔(鈹CU等)進行蝕刻加工后，于樹脂膠膜上會形成以垂直探針導電體所構 成的梁，而在層迭數片內含有垂直探針的樹脂膠膜后，可讓前述垂直探針的前端部 匯集以接觸半導體芯片的悍墊，且在檢測半導體芯片電路的探針組合體上，會形成 直線或曲線形狀使一端為固定端，另一端則是為連接垂直探針的導電梁、及具備與 該導電梁略呈平行的1個或復數個變形梁；該導電梁與變形梁是以機械式加強固定 于垂直探針附近，在電氣特性方面，各梁可分別具有導通性或非導通性以形成樹脂 膠膜上的垂直探針形狀，而在懸臂結構附近則會形成表面積小、結構單純、且具有 縮小靜電容量電氣特性的單撐梁；并藉由增設與靜電容量無關的變形梁，可使導電 梁與變形梁的間形成平行彈簧結構，通過并進動作來擴大超速傳動的機械特性，以 便在垂直探針上形成具有復數梁合成型探針組合體。
構成母材的樹脂膠膜；形成于樹脂膠膜上并由包含垂直探針的導電體所構成的 導電圖樣；呈平行四邊形的平行彈簧連結環機構；與前述垂直探針相連接的導電梁； 以及被一體附設于該導電梁上2個或2個以上的變形梁；前述導電梁在電氣絕緣狀 態下，具有設置于前述平行彈簧連結環機構部分的仿真部；由層迭數片內含有垂直 探針的樹脂膠膜，并讓前述垂直探針的前端部匯總接觸半導體芯片的電極焊墊，以 檢測半導體芯片電路；在于使用具有銅箔黏著的樹脂膠膜，將前述銅箔進行蝕刻加 工后，于樹脂膠膜上會形成含有垂直探針的導電圖樣，在層迭數片內含有垂直探針 的樹脂膠膜后，可讓前述垂直探針的前端部匯集以接觸半導體芯片的焊墊，而在檢 測半導體芯片電路的探針組合體上，含有前述垂直探針的導電圖樣會形成具平行彈 簧結構的平行彈簧連結環機構，使2個或2個以上前述垂直探針的導電圖樣參與及 合成平行彈簧機構，再加上請求項1所記載的探針組合體的特征在于，讓仿真部參 與平行彈簧機構構成上的探針組合體，除了在樹脂膠膜上的導電圖樣外，其余部分 由仿真部的形成而同時增加樹脂膠膜的強度，以防止因垂直探針縱彎曲所導致的變 形。
本發明的平行彈簧是指，以平行配置數根形狀略同的梁，讓該復數梁的兩端被 固定于尚未呈共通變形的支撐體上，在固定一端支撐體后、且移動另一端支撐體時， 會在一定的范圍內進行并進運動。
以下，可參閱本發明實施例的圖式及說明，則本發明并不因此而局限于下列實 施例中
第l實施例-
以下參閱圖式以說明本發明第l實施例；圖l為本發明說明用的圖式，而圖l(a)、 (b)、 (C)所示為本發明對現有探針的彈簧結構、及各垂直探針前端部的動作說明圖； 再者，探針的前端在接觸半導體芯片的焊墊部之前是維持在垂直狀態。
圖l(a)所示為單純懸臂結構的探針實施例；此探針是由長度L的懸臂11、以及 安裝于前端部的垂直探針12所構成；在此探針上，安裝于懸臂11前端部的垂直探 針12，是以前端部朝半導體芯片的焊墊部13上方垂直相對；使懸臂ll的另一端部
以水平狀態固定于支撐部14;接著于檢測時，將焊墊部13上升或是讓支撐部14下 降，可使垂直探針12的前端部接觸焊墊部13的上方，使具有長度L的懸臂ll于計 算上約(l/3)長度L的位置作為中心來進行旋轉，讓垂直探針12的前端部得以接觸 焊墊部13的上方，而形成距離dO較大的移動；結果會導致垂直探針12的前端部脫 離焊墊部13、或被焊墊部13的上方削傷。為了消弭弊害，如圖l(b)所示的探針實施例，通過平行彈簧15可將懸臂11結 構視為連結環結構，并于連結環16的一端上設置垂直探針12;即使該連結環結構在 垂直探針12上施加如同圖(a)中垂直方向的接觸荷重，在通過連結環結構后會讓垂 直探針12前端部的移動量dl為cU<dO，而因此得以略微穩定。圖l(c)所示的探針實施例，是屬于事先讓構成懸臂的平行彈簧15產生變形而形 成連結環結構，此時垂直探針12前端部的移動量d2則是為d2<d0，而因此得以略 微固定。圖l(d)所示為本發明關于探針結構及動作實施例所形成的形態原理說明圖；此圖所示的探針是以符號15(0)、15(1)、15(2)表示由3個懸臂所構成的平行彈簧結構； 構成此探針的懸臂15(0)，具有同于上述圖l(a)所示的結構，且將垂直探針12安裝 于前端部；垂直探針12的前端部朝半導體芯片的焊墊部13上方垂直相對；該懸臂 15(0)的另一端部則固定安裝于支撐部而呈水平狀態；懸臂15(1)及15(2)等則同于 上述圖l(b)中，兩構件被一體結合于前端部、且具有平行彈簧的連結環結構；然而， 懸臂15(1)及15(2)所構成的平行彈簧部分卻未安裝垂直探針；這是因為懸臂15(0) 及該前端部上所設置的垂直探針12具有導通的電氣訊號；但是，懸臂15(0)、懸臂 15(1)及15(2)所構成的平行彈簧部分，是通過將結合構件17接合于前端部分而形成 一體結構；因此，本實施例是由懸臂15(0)、 15(1)、 15(2)共構結合為一體，以實現 具有由3重平行彈簧結構所構成的復數梁合成型探針；在此3重平行彈簧結構中， 懸臂15(0)是由金屬所構成，而垂直探針12上設有能導通電氣訊號機能的導電梁； 另一方面，懸臂15(1)及懸臂15(2)也可由金屬、或非金屬中的任何一種材料所構成， 并藉由變形產生具有彈簧力機能的變形梁；再者，于圖l(d)的實施例中，可由增加 懸臂部分形成4重以上的平行彈簧結構；該結合構件17可由例如樹脂等其它絕緣材 料所構成，舉例來說由懸臂15(0)、懸臂15(1)及15(2)所構成平行彈簧部分的兩方， 即使是由金屬材料所構成，也不會在兩方構件之間產生通電。此種實施例的構成，是將懸臂15(0)、 15(1)、 15(2)的一端視為固定端，另一端 則是機械性結合3個梁以構成平行彈簧形態，可使3個彈簧發揮大致相同的力量， 而當3個梁的形狀相同時，便可獲得概略的垂直動作(略同于圖l(b)的動作)軌跡；
本實施例的懸臂15(1)及15(2)為金屬制，兩者的前端是用銅箔做成一體化；垂直探 針12和懸臂15(1)及15(2)的前端，則與結合構件17堅固共構連結；關于圖l(d) 更具體結構的實施例，將會在第2實施例的說明中，配合圖3、圖4(后述)進行詳述。接下來，以圖2的平面圖(放大圖)，說明圖1中本發明相關內含有垂直探針的 樹脂膠膜(以下稱為「復數梁合成型探針j )于第l實施例的應用原理；如圖2所示， 在樹脂膠膜面上所使用探針懸臂結構具有厚度20um的鈹銅薄板，再將此銅薄板黏 貼于厚度5y m的聚亞酰胺樹脂膠膜上來進行蝕刻加工。此復數梁合成型探針是由垂直探針12、 一端支撐垂直探針12的平行彈簧15、 及另一端側用以支撐平行彈簧15的支撐部14所組成；僅垂直探針12的前端部，略 突出于樹脂膠膜外；關于平行彈簧15的尺寸則如圖2所示，l只彈簧平寬a為20u m、連結環16的整體平寬b為0. 4 lmm;如以此例來說，當彈簧平寬較細時，在平 行彈簧15之間的樹脂膠膜尚未設有開口部，因而使樹脂膠膜本身具有耐變形強度， 所以僅靠加工銅箔板以補強平行彈簧15的結構。第2實施例圖3所示為本發明第2實施例中，涉及復數梁合成型探針的概略側視圖；然而， 圖3所示亦是圖l(d)上下關系倒置后的圖示說明；如圖3所示，l片探針50是為金 屬膜，例如使用具有銅箔黏著的樹脂膠膜21，將銅箔蝕刻加工后，會在樹脂膠膜21 上形成具有垂直探針22、變形梁23、 24、導電梁25、接地部28a、 28b、 28c、及訊 號線29的導電圖樣結構；且將此探針50隔開數片所定間隔，再藉由層迭以構成復 數梁合成型探針組合體。導電圖樣除了仿真部(后述)之外的可通電圖樣，亦可由訊號傳達部與接地作動 部所構成；訊號傳達部是由垂直探針22、前端部接連垂直探針22的懸臂結構圖樣所 形成的導電梁25、連接導電梁25底端部的訊號線29、設置于訊號線29末端的訊號 線端子部27所構成；另外，接地作動部具有懸臂結構，且由彼此之間呈平行配置的 變形梁23、 24、與變形梁23、 24連結而成的接地部28a、 28b、 28c、以及接連與變 形梁23、 24連系接地部28a、 28b、 28c的接地端子部26所構成；變形梁23及24 兩構件前端部通過一體結合而成的平行彈簧以形成連結環結構；在第2實施例中， 于變形梁23及24的前端部進行蝕刻加工時，藉由讓變形梁23及24的前端部留下 銅箔后再予以接連，以進行一體結合；此外，變形梁23及24與垂直探針22及導電 梁25之間，在蝕刻加工時，可通過去除銅箔、露出樹脂膠膜21等手段來實現絕緣 狀態。垂直探針22是對應圖l(d)的垂直探針12;而導電梁25則是對應圖l(d)的懸臂15(0);此外，變形梁23、 24各對應圖l(d)的懸臂15(2)、 15(1);變形梁23、 24 在第2實施例中，與接地部28a進行共通的電氣連接，但也可以獨立連接的手段形 成電氣配線圖樣，此屬可輕易推測范圍的技術手段，因而于此省略說明；訊號線部 29則包含訊號線端子部27、導電梁25、及垂直探針22。接地作動部具備將電荷釋放于外部導電部(電路板等)的接地端子部26，導電梁 25的一端是為接觸半導體芯片焊墊的垂直探針22,另一端側則是為用于接觸電路板 的訊號線端子部27，在垂直探針22和訊號線端子部27之間，是以導電梁25配線連 接而成；此外，接地作動部也形成接地部28a、 28b、 28c、且各以接地作動用配線進 行連接。垂直探針22的前端部從樹脂膠膜21的頂端面垂直突出，接地端子部26及訊號 線端子部27的前端部，則朝z方向呈相等高度并自樹脂膠膜21的底端面垂直突出； 在著重于變形梁23、 24及導電梁25時，各配線如第1實施例所示為具有細平寬梁 所構成的平行彈簧結構；而在接地配線方面，則是由2根變形梁23、 24形成具有平 行彈簧的連結環機構，針對變形梁23、 24所形成的平行配置，l根導電梁25可視為 訊號配線，以作任意選擇平行梁的支數與配置實施；換言之，在維持平行彈簧梁所 構成的位置關系下，平行彈簧構成梁的位置，可朝z方向進行復數配置；并可藉此 縮小構成平行彈簧的訊號配線剖面，以形成小靜電容量的探針50。而且本實施例的探針50，可分為具有垂直探針22、平行彈簧配線部的變形梁23、 24、以及包含導電梁25的支撐部30、含有接地端子部26與訊號線端子部27的固定 部31等二大機能；換言之，支撐部30為了在檢測半導體芯片電路時，能吸收施加 于垂直探針22垂直方向的加壓力，而利用平行彈簧的變形，可對固定部31呈上下 方向(箭頭)的并進運動(轉換/shift)。為了輕易進行轉換，在支撐部30與固定部31之間的境界部附近，即樹脂膠膜 21的頂邊部則設有缺口 32，也在樹脂膠膜21的底邊部同樣設有切口 33，以縮窄此 部分的樹脂膠膜平寬；此外，可針對朝向切口 33的水平方向來傾斜平行彈簧的配置 角度e;并以樹脂膠膜21的狹平寬部分作為支點，得以輕松轉換垂直探針22的z 方向，還可抑制垂直探針22發生縱彎曲；而變形梁23、 24及導電梁25所具有的平 行彈簧結構，也抑制了垂直探針22于x方向(即長方向；換言之，就是圖3中的左 右方向，以下本發明的內容亦同)的動作，并防止對半導體芯片的焊墊產生摩擦現 象。第3實施例圖4所示為本發明關于復數梁合成型探針于第3實施例的側視圖；再者，本實 施例的基本構成，等同于第2實施例的說明內容，在此僅對不同部分作說明；此外， 對于相同部分則采用相同的符號。第3實施例關于探針51的特征在于，在樹脂膠膜21上具有變形梁23、 24、導 電梁25及仿真部41a、 41b、 41c;變形梁23、 24、導電梁25是屬于與導電有關的 部分；而仿真部41則屬于與導電無關的部分；仿真部41a、 41b、 41c會在銅箔蝕刻 加工時，與變形梁23、 24及導電梁25等結構同時形成，以將變形梁23、 24及導電 梁25的電氣如同島嶼般孤立。仿真部41的形成位置，會選擇設置在不妨礙變形梁23、 24與導電梁25通電的 位置；如圖4所示的仿真部41a、 41b、 41c皆是如此設置于適當位置；而該仿真部 的厚度也等同于導電圖樣，但厚度卻比樹脂膠膜的厚度厚上4倍左右，所以具備的 剛性也大于探針51。所以本實施例的特征在于，在相近配置的變形梁23、 24和導電梁25、變形梁 23、 24和仿真部、以及導電梁25與仿真部之間的間隙中，填充有絕緣樹脂；所使用 的絕緣樹脂是具有聚亞酰胺樹脂的絕緣性黏著劑，藉由圖樣印刷技術來填入間隙中； 如圖4中絕緣樹脂42a、 42b、 42c、 42d所標示的形成位置；換言之，于導電梁垂直 部分的兩側配置(絕緣樹脂)42a、 42b;另于導電梁水平部分的兩側配置了(絕緣樹 脂)42c、 42d。特別是，導電梁的垂直部分朝z方向時較長，因此在垂直探針22的斷面較小時， 則容易發生縱彎曲的問題；如本實施例所示在導電梁的兩側配置絕緣樹脂42a、 42b， 并藉由在該外側設有接地部28b與仿真部41b，以便在垂直探針附近形成絕緣構件， 可具有強度補強的作用，以防止垂直探針發生縱彎曲的情形。此外，本實施例的垂直探針22附近有仿真部41a(定位仿真部)，且設有貫通此 仿真部41a與樹脂膠膜21的貫通孔43a，在仿真部41b(連結仿真部)的一端接近垂 直探針22時，得以輕松讓垂直探針、連結仿真部和定位仿真部形成相同平面；貫通 孔43a用于被支撐棒(可用構成探針組合體時的棒材、絕緣材所構成)貫通；藉此讓 連結仿真部面、與垂直探針面在相同面內進行動作，其它的探針51通過貫通孔及支 撐棒，是為較難以傳達力量的結構。用于構成此探針組合體的貫通孔43b、 43c，也被設置于接地部28a，在這些貫 通孔43a、 43b、 43c內插壓導入層迭棒(支撐棒)后，并用適當間隔層迭探針51;以 藉此將復數個探針51依所需間隔層迭設置來獲得探針組合體。此外，本實施例在構成平行彈簧結構的2對向導電部23(即接地線部24及導電 梁25)附近的樹脂膠膜21上，設有開口部44;由開口部44的設置使探針51具有平
行彈簧的機能而得以運用；換言之，也可輕松使垂直探針進行并進運動。此外，本實施例是在接地端子部26、以及訊號線端子部27附近的導電部上，設有彎曲部45;以此讓接地端子部26及訊號線端子部27在接觸檢測裝置等電路板的電極時，得以利用形變來吸收接觸壓力。 第4實施例其次，參閱圖5所示為說明本發明第4實施例關于復數梁合成型探針組合體的 結構；圖5是將圖4所示的復數梁合成型探針51，并列層迭數片以形成探針組合體 的立體視圖；圖5是舉10片(① ⑩)配置形狀幾乎相同的探針51為例，將片與片 之間的間距P1呈等間隔排列；其次，在各相同位置上所開通的貫通孔43a、 43b、43c 則是藉由壓入支撐棒46a、 46b、 46c后，得以固定所需間距位置；藉此將10個垂直 探針22朝圖5中的x方向匯集固定；而且，在垂直探針22接觸半導體芯片的悍墊 時，可憑借懸臂的彎曲變形，以朝z方向進行并進運動；此外，還可通過支撐棒， 將垂直探針于z方向的高度固定至一定高度。在此支撐棒46b、 46c插入探針51的固定部31、且使電路板的電極接觸探針51 后，便不會朝z方向移動；但在支撐棒46a插入垂直探針22的支撐部30時，藉由 垂直探針22與半導體芯片焊墊之間的接觸壓力，使垂直探針22朝z方向追蹤位移 而形成向此方向移動的結構。以下再進一步詳細說明上述所示的層迭探針51;如圖6所示，該層迭的探針51 是以6片(① ⑥)構成探針組合體的實施例；探針51基本上屬于同樣結構，但以個 別立場來看，探針51a、 51b、 51c、 51d、 51e于結構上則各具有些微差異；針對觀 察探針51a與探針51b的結構差異處后，如圖6所示，兩探針51a、 51b的接地端子 部26及訊號線端子部27之間會形成不同的間距；換言之，以探針51a而言，接地 端子部26與訊號線端子部27的間距為W;以探針51b而言，接地端子部26與訊號 線端子部27的間距為(W — P);探針51b相較于探針51a而言，探針51b的訊號線端 子部27朝接地端子部26偏移一距離P;再者，在各探針51a、 51b、 51c、 51d、 51e 中，接地端子部26的設置位置皆相同；同樣的，以探針51b和探針51c來看，如圖 6所示的探針51b，其接地端子部26與訊號線端子部27的間距為(W—P);以探針 51c而言，接地端子部26與訊號線端子部27的間距為(W — 2P);探針51c相較于探 針51b而言，探針51c的訊號線端子部27朝接地端子部26偏移一距離P;以致于在 探針51a和探針51c的比較下，探針51c比探針51a的訊號線端子部27朝接地端子 部26偏移二個距離2P;以下亦同理推論，探針51d相較于探針51c而言，探針51d 的訊號線端子部27朝接地端子部26偏移一距離P;以探針51e相較于探針51d而言， 探針51e的訊號線端子部27朝接地端子部26偏移一距離P;層迭于探針51e后方的 探針51a亦同；層迭的探針51a、 51b、 51c、 51d、 51e之間，是由訊號線端子部27 朝接地端子部26偏移一距離P的設置方式，讓訊號線端子部17的間距尺寸(視為 P2)，大于垂直探針22的間距尺寸(P1)。再者P2尺寸是以下列做計算P 2= (P 12+ P " 1/2因此，只要在半導體芯片檢測電路上，使用本發明的復數梁合成型探針組合體， 即使設置于電路板的電極間距尺寸，大于半導體芯片焊墊的間距尺寸(實際上是如 此)，仍可定位垂直探針22和半導體芯片的焊墊；另一方面，也可定位訊號線端子 部27和電路板的電極。根據本實施例，由于鄰接訊號線并未位于相同位置，因此可組裝靜電容量較小 的探針51，以構成出因應高頻的探針組合體；此外，可如同奇數群組及偶數群組一 般，由依序配置，以構成出復數間距偏離的鄰接訊號線，而具備磁封效果及縮小靜 電容量值的效果；此外，稀疏分布訊號線輸出端子部，可簡化端子間的收受訊號。本發明已基于圖式的最佳實施例進行說明，但只要是熟習該項技術者，也可在 不脫離本發明構想下，輕松進行各種變更與改變；因此本發明亦包含該變更的實施 例。
權利要求
1. 一種探針組合體，具復數梁合成型，其特征在于包括 構成母材的樹脂膠膜；形成于樹脂膠膜上并由包含垂直探針的導電體所構成的導電圖樣； 具有直線或曲線形狀且能使一端為固定端而另端為連接垂直探針的導電梁；以及與前述導電梁呈概略平行延伸的1個或復數個變形梁；前述導電梁與變形梁以機械性加強固定于垂直探針附近，形成具有平行彈簧結 構的單撐梁；前述導電梁與變形梁具有導電性及非導電性的電氣特性；由層迭數片前述內含垂直探針的樹脂膠膜，并讓前述垂直探針的前端部匯總接 觸半導體芯片的電極焊墊，以檢測半導體芯片電路。
2. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于所述導電圖樣是由1條或數 條接地線、以及1條或復條訊號線所構成。
3. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于在維持所述平行彈簧連結環 機構所形成的相關位置狀態下，以朝z方向設置復數個平行彈簧構成連結環位置。
4. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于在所述復數梁合成型探針組 合體上，以導電圖樣中面積較大的圖樣作為導電梁及變形梁的固定端。
5. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于將所述鄰接訊號線區分群組 后再加以配置。
6. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于由加入2個或2個以上的導 電圖樣加入平行彈簧結構，構成具有平行彈簧連結環機構的各平行彈簧型探針，使 一端上具有前述垂直探針，而另一端則朝水平方向延伸成懸臂結構，以作為支撐部。
7. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于2個或2個以上的導電圖樣所 加入的平行彈簧結構，是屬于彎曲變形的連結環機構。
8. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于在前述平行彈簧所構成的2 對向導電圖樣之間的樹脂膠膜上，設有開口部。
9. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于在平行彈簧支撐部附近的樹 脂膠膜上設有缺n，得以使平行彈簧進行并進運動。
10. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于通過連接前述垂直探針之間 的連結環機構及導電圖樣，可同時具有接觸電路板連接焊墊的端子部。
11. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于前述端子部在層迭內含有垂 直探針的樹脂膠膜時，是以等間距偏離各配置位置的方式實施，以便于各樹脂膠膜上形成配線部。
12. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于所述端子部附近的導電圖樣 上，設有彎曲部。
13. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于所述連結環機構及端子部附 近設有切口部，以作為懸臂結構。
14. 如權利要求l所述的探針組合體，其特征在于所述復數梁合成型探針組合體于水平方向傾斜角度e以形成連結環結構，并可由改變此角度e，以改變垂直探針及被檢查晶圓上的焊墊間的劃線量。
15. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于所述探針組合體內可插入不 同長度的導電圖樣、或導電配線和該探針組合體孔的支撐棒，及稀疏分布的電路板 電極、及可進行電氣連接的1列或2列并行的垂直探針。
16. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于所述探針組合體具有長度不同的導電圖樣或導電配線，及稀疏分布的輸出端子。
17. 如權利要求1所述的探針組合體，其特征在于所述探針組合體具有長度不 同的接地部輸出端子，及稀疏分布的接地部輸出端子。
18. 如權利要求l或5所述的探針組合體，其特征在于所述垂直探針附近具有 定位仿真部，并設有貫通該定位仿真部和樹脂膠膜的貫通孔，讓連結仿真部的一端， 通過近接垂直探針，而讓垂直探針和連結仿真部及定位仿真部，成相同平面。
19. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于所述連結仿真部面，是 在垂直探針面與正確的相同面內進行動作，其它探針組合體則通過拆入于孔與孔之 間的支撐棒，而不易發生力量的傳達。
20. 如權利要求l或5所述的探針組合體，其特征在于以直交方式配置前述探 針組合體。
21. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于以具電氣絕緣狀態之l 個或l個以上的樹脂材料，為固定平行彈簧的固定部。
22. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于在所述平行彈簧結構上 構成2個以上電氣絕緣的復數探針，在復數探針之間則具有以若干間隙進行連接的數個仿真部，而若干間隙部分則填充有絕緣性樹脂劑，由數個探針與數個仿真部構 成平行彈簧結構。
23. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于以所需間隔，朝x方向排列略同于前述數個探針所構成的層迭探針組合體的探針組合體。
24. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于以所需間隔，朝厚度方向層迭前述復數探針所構成的層迭探針組合體，以便與復數排列的焊墊上呈對向相 對。
25. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于使用前述具有銅箔黏著 的樹脂膠膜，在將前述銅箔進行蝕刻加工后，于樹脂膠膜上會形成含有垂直探針的 導電圖樣，藉由層迭數片內含有垂直探針的樹脂膠膜，使前述垂直探針的前端部匯 總接觸半導體芯片的電極焊墊，并在檢測半導體芯片電路的探針組合體上含有前述 垂直探針的導電圖樣，以形成具有平行彈簧結構的平行彈簧連結環機構，且于該平 行彈簧機構上合成2個或2個以上前述垂直探針的導電圖樣，再朝x方向配置數個 含有前述垂直探針的導電圖樣。
26. 如權利要求l或5所述的探針組合體，其特征在于在前述導電圖樣上形成 彎曲形狀，以縮短z方向的垂直移動距離。
27. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于在前述樹脂膠膜上使數 個端子部朝z向形成一定的高度。
28. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于為同時接觸鄰接半導體 芯片的電極焊墊，可設置2個或2個以上導通探針。
29. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于直交及排列前述探針組 合體，以因應多芯片或呈矩形千鳥排列的電極焊墊。
30. 如權利要求1或5所述的探針組合體，其特征在于所述探針組合體在完成 組裝的狀態下，具備配線于右方的探針組合體、及配線于左方的探針組合體。
31. —種探針組合體，具復數梁合成型，其特征在于包括 構成母材的樹脂膠膜；形成于樹脂膠膜上并由包含垂直探針的導電體所構成的導電圖樣； 呈平行四邊形的平行彈簧連結環機構； 與前述垂直探針相連接的導電梁；以及 被一體附設于該導電梁上2個或2個以上的變形梁；前述導電梁在電氣絕緣狀態下，具有設置于前述平行彈簧連結環機構部分的仿 真部；由層迭數片內含有垂直探針的樹脂膠膜，并讓前述垂直探針的前端部匯總接觸 半導體芯片的電極焊墊，以檢測半導體芯片電路。
32. 如權利要求31所述的探針組合體，其特征在于在蝕刻前述銅箔時，除去 導電圖樣以外的部分可形成仿真部，以作為樹脂膠膜的補強構件。
33. 如權利要求31所述的探針組合體，其特征在于所述導電圖樣與仿真部之 間的樹脂膠膜面，可填充絕緣性黏著劑。
34. 如權利要求31所述的探針組合體，其特征在于在所述樹脂膠膜上、以及 與銅箔所形成的導電圖樣之間形成電氣絕緣狀態的仿真部，并且至少在導電圖樣與 導電圖樣之間、或導電圖樣與仿真部之間，形成樹脂印刷部。
35. 如權利要求31所述的探針組合體，其特征在于所述鄰接于前述垂直探針處，設有仿真部和樹脂印刷部，以抑制垂直探針縱彎曲。
36. 如權利要求31所述的探針組合體，其特征在于所述仿真部及接地線部上的樹脂膠膜設有貫通孔。
全文摘要
本發明公開了一種探針組合體，具有構成母材的樹脂膠膜、形成于樹脂膠膜上并包含垂直探針的導電體所構成的導電圖樣、具有直線或曲線形狀且能使其一端為固定端而另端為連接垂直探針的導電梁、以及與導電梁呈概略平行延伸的變形梁，前述導電梁與變形梁以機械性加強固定于垂直探針附近，且由具有平行彈簧結構的單撐梁所構成；此外，前述導電梁與變形梁具有導電性或非導電性的電氣特性，使層迭數片前述內含垂直探針樹脂膠膜的復數梁合成型探針組合體得以實施。
文檔編號G01R31/28GK101122616SQ20071014312
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月6日 優先權日2006年8月7日
發明者木本軍生 申請人:木本軍生