薄膜型探针卡及其制备方法与流程

本发明涉及探针卡，具体的是一种薄膜型探针卡及其制备方法。

背景技术：

1、随着5g技术、毫米波雷达技术在更高频率波段的应用与发展，为保证芯片测试信号的高保真度和完整性，对探针卡测试更高带宽信号提出了更高的要求。为此，第2代的薄膜型探针卡应运而生。它使用了一种带有光学光刻出的微传输线连接到接触凸点的柔性聚酰亚胺(pi)薄膜。两个探针之间距离可以缩小到100μm，提高了平面度，减小对焊垫的损害，改进了电学性能,同时具有了更复杂的多层金属或金属-薄膜结构。而叠层间结合力是现行技术方案的一大难题,铜(被加工于基础材料硅表面作为牺牲层，主要为后续电镀结构层提供种子层，同时也为结构层提供机械支持和保护)作为主要沉积金属更是首当其冲。

2、铜-薄膜叠层一般通过旋涂或热压结合，而二者间结合力与铜表面形貌息息相关。若铜表面形貌过于平整(如图2所示)，会导致铜层与涂覆于其表面的薄膜出现分离，进一步导致沉积针尖层时电镀液进入二者之间，针尖形貌受损，整片薄膜报废；若铜表面形貌过于粗糙，将影响探针与薄膜释放后形貌。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种薄膜型探针卡及其制备方法，其既能提高铜层与薄膜之间的结合力，又不影响探针卡及薄膜的形貌。

2、本申请实施例公开了：一种薄膜型探针卡的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1：提供衬底；

4、步骤2：在所述衬底表面依次涂胶、曝光、显影；

5、步骤3：对所述衬底进行电镀前预处理；

6、步骤4：在所述衬底上电镀出铜牺牲层；

7、步骤5：在所述铜牺牲层上电镀出铜界面层；

8、步骤6：在所述铜界面层上涂覆薄膜。

9、具体地，在步骤1中还包括以下步骤：

10、对所述衬底进行清洗，对清洗后的衬底进行烘烤脱水。

11、具体地，所述衬底的清洗方式具体包括：使用高压去离子水冲洗衬底40～200s；所述衬底的烘烤脱水方式具体包括：将所述衬底放入烘箱内，采用100～150℃的温度对所述衬底烘烤50～70min。

12、具体地，在步骤3中，所述电镀前预处理包括：

13、采用plasma设备以100～200w的功率对所述衬底进行预处理50～100s；

14、采用5wt％h2so4水溶液对衬底进行处理4～10min。

15、具体地，在步骤4中，制备所述铜牺牲层的具体方法包括：以1.5～3.5asd的电流密度电镀400～900s，搅拌转速介于50～200rpm之间。

16、具体地，在步骤5中，制备所述铜界面层的具体方法包括：以0.1～0.4asd的电流密度电镀100～200s，搅拌转速介于50～200rpm之间。

17、具体地，在步骤6中，在所述铜界面层上涂覆的薄膜为pi薄膜或lcp薄膜。

18、具体地，在步骤6中，所述薄膜的厚度介于12～18μm之间。

19、具体地，在步骤2中，所涂胶层的厚度介于7～15μm之间。

20、本申请实施例还公开了：一种薄膜型探针卡，其采用本实施例所述的方法制备。

21、本发明至少具有如下有益效果：本发明的制备方法通过对电镀电流密度、搅拌转速的改变和控制，可制备出表面粗糙度可控的铜界面层，该铜界面层的均一性良好(如图3所示)，铜界面层单位面积的粗糙度极差不超过10nm，四点弯曲分层法测出界面(铜-膜)结合力由0.9mpa提升至3mpa，薄膜分层不良率由10.4％减低为0。通过本方法制备的铜镀层，其与薄膜的结合力提升的同时，不影响其上的探针及薄膜形貌。

22、为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤1中还包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，所述衬底的清洗方式具体包括：使用高压去离子水冲洗衬底40～200s；所述衬底的烘烤脱水方式具体包括：将所述衬底放入烘箱内，采用100～150℃的温度对所述衬底烘烤50～70min。

4.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤3中，所述电镀前预处理包括：

5.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤4中，制备所述铜牺牲层的具体方法包括：以1.5～3.5asd的电流密度电镀400～900s，搅拌转速介于50～200rpm之间。

6.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤5中，制备所述铜界面层的具体方法包括：以0.1～0.4asd的电流密度电镀100～200s，搅拌转速介于50～200rpm之间。

7.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤6中，在所述铜界面层上涂覆的薄膜为pi薄膜或lcp薄膜。

8.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤6中，所述薄膜的厚度介于12～18μm之间。

9.根据权利要求1所述的薄膜型探针卡的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所涂胶层的厚度介于7～15μm之间。

10.一种薄膜型探针卡，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的方法制备。

技术总结本发明公开了一种薄膜型探针卡及其制备方法。所述方法包括以下步骤：步骤1：提供衬底；步骤2：在所述衬底表面依次涂胶、曝光、显影；步骤3：对所述衬底进行电镀前预处理；步骤4：在所述衬底上电镀出铜牺牲层；步骤5：在所述铜牺牲层上电镀出铜界面层；步骤6：在所述铜界面层上涂覆薄膜。本发明的方法既能提高铜层与薄膜之间的结合力，又不影响探针卡及薄膜的形貌。技术研发人员：师晋海受保护的技术使用者：强一半导体（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13