[发明专利]以“一次多个”方式构建焊线探针卡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及弹性电接触元件，即用于在电部件之间形成压力接触的弹簧触件(spring contact)，更具体来说，本发明涉及弹簧触件以及用来将所述弹簧触件与基片相连以形成探针卡的结构，所述探针卡用来对晶片上的测试集成电路(IC)进行探测。

背景技术

弹性接触元件，即弹簧触件以各种形式制造。在Khandros名为“Method ofManufacturing Electrical Contacts，Using a Sacrificial Member”的美国专利第5,476,211号及其专利分案美国专利第5,852,871号和第6,049,976号中描述了一种用来对晶片上的IC进行探测的弹簧触件。这些专利揭示了制造弹性互连元件的方法，该方法是通过将挠性伸长芯元件(例如金属丝“芯柱”或“骨架”)安装于电子部件的端部，用一种或多种材料在此挠性芯材料上涂敷一个“壳”，以确保制得的弹簧触件的弹性。用于该芯元件的示例性的材料包括金。示例性的用于弹性涂层的材料包括镍和镍合金。制得的弹簧接触元件用来在两个或更多个电子部件之间形成压力连接，包括位于探针卡和晶片上的集成电路之间的压力连接。

Eldridge、Grube、Khandros和Mathieu在名为“Method of Planarizing末端s ofProbe Elements of a Probe Card Assembly”的美国专利第5,974,662号中描述了弹簧触件与基片连接形成探针卡，或者具有弹簧触件的其它结构。该专利描述了探针卡组件，该组件包括基片，基片上安装了伸长弹性弹簧接触元件，以形成“空间变换器(space transformer)”。空间变换器是多层互连基片，所述基片的一个表面上设置了具有第一节距(即终端之间的间距)的终端，在相对表面上设置了具有第二节距的对应的终端。通过在基片层中电路由线路(electrical routingline)，进行第一节距至第二节距的“节距扩展”，从而进行间隔变化。在使用时，所述伸长弹簧接触元件的自由端(尖端(tip))形成与被探测或测试的电子部件上相应的终端的压力连接。

Eldridge，Grube，Khandros和Mathieu在名为“Microelectronic Spring ContactElement and Electronic Component Having A Plurality Of Spring ContactElements”的美国专利第6,482,013号中描述了另一种弹簧接触元件，该专利参考结合入本文中。该专利描述了通过光蚀刻法而非机械法来制造弹性接触元件。与机械法形成的接触元件一样，使用光刻法形成的弹性接触元件包含弹性材料，例如镍和镍合金。为了使用光刻法制造探针卡或者其它具有弹性触件的基片，通过一系列如下步骤在基片表面上的金属互连焊盘(pad)上形成弹簧触件：对镀敷或沉积材料、施涂光刻胶、使用光刻金属进行掩蔽、以及蚀刻。对于空间变换器，其上形成了弹性触件的互连焊盘将弹性触件与空间变换器基片内的电路由线路相连。使用光刻技术，可以实现精密公差，以确保其上形成的弹簧触件与被测试集成电路上对应的接触焊盘对准。

发明内容

根据本发明，描述了弹性接触结构，可以制得具有极小节距且精密地设置于支承基片上的弹性接触结构。所述弹性接触结构适于在一端进行引线连接，从而与电路形成电接触，而另一端提供弹簧触件。具有这些弹簧触件的支承基片可以以“一次多个”的形式制造，从而降低了制造成本并且足以提高产量。

本发明的弹性接触结构是使用光刻法制造的。弹性接触结构形成于牺牲基片的释放层上，然后用粘合材料固定在支承基片上，然后除去所述牺牲基片。然后将现在支承着所述弹性接触结构的支承基片与包括传输线路的基底基片相连接。所述基底基片可使用粘合剂直接连接。或者基底基片是使用弹性弹簧连接的，使得支承基片提供柔性平台(compliant platform)。

在一个实施方式中，基底基片的传输线路通过焊线与弹性触件连接。在另一个实施方式中，当使用弹簧形成柔性平台的时候，使用挠性导线将弹性触件与基底基材相连。基底基片的传输线路从一个表面上的弹性触件向一组节距更小的触件发送信号，从而可以形成晶片探测中常用的“空间变换器”基片。为了简便起见，在下文中将基底基片成为空间变换器基片。