技术领域
[0001] 本发明属于探针技术领域，具体涉及一种弹片探针制备方法。
相关背景技术
[0002] 在液晶面板、集成电路等电子部件模块的制造工序中，往往需要进行导通检测，这通常需要使用探针将电子部件模块的PCB板与FPC(连接器)对应连接，进而完成相应的检测
工作。其中，多个探针集成形成探针卡，从而同时实现对多个测试点的测试。
[0003] 目前，探针卡中探针数量越来越多且越来越密集，其中，弹片探针的厚度不小于60um，其厚度及表面平整度均会直接影响其测试性能。然而，现有探针可以通过表面微加工
(即MEMS加工技术)制备得到，从而增大探针密度。但由于弹片探针的厚度较大，常规表面微
加工过程中匀胶的厚度最厚达到60um，且厚度均匀性差，同时无法满足弹片探针的厚度，易
导致电镀生长的弹片探针厚度不均，误差较大。
具体实施方式
[0039] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼
此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0040] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0041] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。
[0042] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0043] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0044] 实施例：
[0045] 图1是本发明实施例提供的一种弹片探针制备方法的流程示意图，图2是本发明实施例提供的一种弹片探针制备方法对应的结构示意图，结合图1和图2所示，制备方法包括：
[0046] S1、提供基板1(a)，在基板1的表面上沉积金属种子层2(b)。
[0047] S2、根据弹片探针4的厚度，在金属种子层2上进行高温压膜，使得金属种子层2上形成均匀粘接的干膜层3(c)，对干膜层3进行曝光，并通过显影液溶解对应干膜层3，从而在
干膜层3中光刻出多个弹片探针图形31(d)。
[0048] S3、在真空条件下通过高频振动对干膜层3进行润湿，并对润湿后的干膜层3通过电镀液电镀，使得干膜层3上各弹片探针图形31中形成对应的弹片探针4(e1)，依次去除干
膜层3(f)和金属种子层2(g)，使得多个弹片探针4从基板1上脱离。
[0049] 对于本发明实施例的一种弹片探针制备方法，在制备弹片探针4时，提供基板1，在基板1的表面上沉积金属种子层2，一方面，金属种子层2起到连接干膜层3的作用，另一方
面，便于后续在金属种子层2上生成弹片探针4。
[0050] 然后，根据弹片探针4的厚度，在金属种子层2上进行高温压膜，使得金属种子层2上形成均匀粘接的干膜层3。由于干膜的厚度较大，可以根据弹片探针4的厚度选择对应厚
度的干膜，并通过高温压膜保证了得到的干膜层3的厚度均匀性，不仅适应了后续电镀生长
的弹片探针4的厚度，同时干膜层3均匀性好，误差小，使得对应形成的弹片探针4厚度均匀，
误差小。接着，对干膜层3进行曝光，并通过显影液溶解对应干膜层3，从而在干膜层3中光刻
出多个弹片探针图形31(即为干膜层3中对应生长弹片探针4的槽路)。
[0051] 再接着，在真空条件下通过高频振动对干膜层3进行润湿，并对润湿后的干膜层3通过电镀液电镀，使得干膜层3中形成对应的弹片探针4。由于弹片探针4的线宽较小，因此
需要控制弹片探针图形31的线宽较小。而当弹片探针图形31的线宽较小时，电镀液往往难
以流入。通过高频振动对干膜层3进行润湿，即通过高压和高频振动能增大液体的流动性，
使之充分实现对干膜层3中弹片探针图形31进行润湿，增强其亲水性，便于电镀液完全流入
并生成金属，同时还能避免槽路的底部形成气泡而影响生长的弹片探针4的表面平整度。最
后，依次去除干膜层3和金属种子层2，使得多个弹片探针4从基板1上脱离，从而得到多个弹
片探针4，该弹片探针4的厚度误差在±1um，且表面平整，满足测试性能要求。
[0052] 也就是说，本发明提供的一种弹片探针制备方法，能够有效保证弹片探针4的厚度均匀性和表面平整度，满足测试性能要求。
[0053] 容易理解的是，电镀后形成的弹片探针4与基板1平行，即此时各弹片探针4均平放在基板1上方，且弹片探针4的具体形状根据设计要求而定。
[0054] 在本实施例中，干膜层3厚度的厚度为60‑120um，干膜层3为负性膜。其中，干膜层3的厚度能够适应弹片探针4的厚度，满足后续光刻后电镀。并且，干膜便于在高温压设下保
证其厚度均匀性。
[0055] 在本发明的一种实现方式中，弹片探针4的厚度为60um时，即为pu弹片弹针(见图3)，此时对应的干膜层厚度为60um。
[0056] 在本发明的另一种实现方式中，弹片探针4的厚度为120um时，即为blade pin弹片探针(见图4)，此时对应的干膜层厚度为120um。
[0057] 继续参见图2，在步骤b中，在基板1的表面上沉积金属种子层2，包括：
[0058] 在基板1上依次溅射第一金属种子层21和第二金属种子层22，第一金属种子层21用于粘接基板1和第二金属种子层22，从而避免在后续电镀过程中，由于电镀液会对基板1
边缘侧边第二金属种子层22进行侧向腐蚀，导致硅片与第二金属种子层22区域也会电镀上
一层金属，导致第二金属种子层22脱落的问题。
[0059] 也就是说，本发明通过设置第一金属种子层21，增加了第二金属种子层22与基板1的粘附性，解决了第二金属种子层22在电镀液粘附性差的问题。
[0060] 示例性地，第一金属种子层21为钛或者铬，第二金属种子层22为铜、铂或者金。优选地，第一金属种子层21为钛，粘接强度高。第二金属种子层22为铜，金属基底，成本低。
[0061] 在本实施例中，在步骤c中，在金属种子层2上进行高温压膜，包括：
[0062] 将基板1放置在载板上，并将干膜放置在金属种子层2上，通过压膜机上滚轮转动过程中产生的高温和高压均匀地将干膜压设在金属种子层2上。
[0063] 在上述实施方式中，载板对基板1起到支撑的作用。另外，压膜机在使用过程中，滚轮上可以产生高温高压，从而调节干膜厚度的均匀性，进而最终得到误差较小的干膜层3。
[0064] 需要说明的是，传统匀胶工艺得到的胶层厚度最大达到60um，误差为±5um，而本发明得到的干膜层3厚度为60‑120um，误差达到±1um。
[0065] 进一步地，压膜机采用如下工艺：滚轮温度为100‑150℃，滚轮压力0.5‑1KG，滚轮速度1‑2m/min。
[0066] 容易理解的是，在高温高压下，干膜易形变而调节其均匀性和厚度。而温度过高或者压力过大，则会破坏其性能。而滚轮速度可以控制干膜层3的均匀性高低。
[0067] 在本发明的一种实现方式中，步骤d中，对干膜层3进行曝光，包括：
[0068] 采用LD激光、能量密度为1000‑2000mj的光源对干燥后的干膜层3进行曝光。
[0069] 在上述实施方式中，通过高能量的激光光刻，使得弹片探针图形31的边缘更为垂直和平整，能够提高后续弹片探针4的垂直度和表面平整度。
[0070] 进一步地，步骤d中，通过显影液溶解对应干膜层3采用如下工艺：
[0071] 碳酸钠溶液为显影液，显影温度为20‑30°，显影时间为400s‑500s。
[0072] 其中，通过对显影温度和显影时间的控制，能够保证对应干膜层3溶解完全，还能避免显影时间过长会对曝光区域的光刻胶腐蚀而导致光刻胶垂直度不好的问题。
[0073] 示例性地，碳酸钠溶液可以为0.85％。
[0074] 进一步地，在本实施例中，电镀液包括氨基磺酸镍、硫酸铜、氨水、整平剂和去应力剂。其中，氨基磺酸镍则可以电镀出镍，而硫酸铜则可以电镀出铜，使得制备得到的弹片探
针4为镍铜合金。
[0075] 另外，氨水在镀液中能起配合剂和缓冲剂作用，而且能使镀液的pH值维持在7.0～8.0之间。由于氨水易于挥发，而且当氨水含量不足时镀液会产生沉淀，所以要随时补加氨
水，把它控制在工艺范围内7.5左右。或者，通过硼酸调节毒液的pH值。
[0076] 整平剂可以为丁炔二醇10g/L，使电镀后镀层更加平整，电镀过程中，镀件表面的微观高峰处比低谷处更易吸附整平剂，从而该处的沉积阻力较大，沉积速率较慢。添加整平
剂后，微观低谷处逐渐被镀层填满，使镀层得到整平。
[0077] 去应力剂可以为萘磺酸0.5g/L、对甲苯磺酰胺0.3g/L和糖精1.5g/L，可以改善电镀液的阴极极化，降低了镀层的内应力，随着应力消除剂浓度的变化，可以使镀层内应力由
张应力改变为压应力。
[0078] 容易理解的是，电镀镍时往往会产生应力，这是由于电镀层与基材的热膨胀系数不同，导致电镀层与基材之间有应力存在。当这种应力达到一定程度时，就会引发电镀层的
剥落、龟裂等问题。因此，通过去应力剂可以使得电镀后且弹片探针4脱离后期翘曲度在1°
以内，从而同样能够保证弹片探针4表面的平整度。
[0079] 另外，在去除干膜层3(f)之前，制备方法还包括：
[0080] 对各弹片探针4的表面通过化学机械抛光处理，使得各弹片探针4的表面平齐(步骤e2，见图5)。
[0081] 容易理解的是，电镀过程中，电镀液金属离子的浓度随着电镀时间的加长，浓度会不断地降低，负极处阴极2H﹢+2e﹣→H2，生成气体，导致电镀后的弹片探针4表面不平整，从
而导致弹片探针4的厚度不一致。为了解决这个问题，通过化学机械抛光处理一方面保证弹
片探针4外观的平整，另一方面进一步调控电镀后弹片探针4的厚度，保证厚度均匀性。
[0082] 针对步骤f，去除干膜层3包括：
[0083] 1、将产品置于N‑甲基吡咯烷酮溶液(NMP)中，并通过超声振动去除干膜层3。
[0084] 2、取出产品，对产品采用去离子水清洗。
[0085] 在上述实施方式中，N‑甲基吡咯烷酮溶液可以对剩余干膜层3进行溶解，而超声振动则会加速溶解的效率。另外，通过去离子清洗可以去除弹片探针4表面残留的化学试剂。
[0086] 在本实施例中，步骤g中，去除金属种子层2，即刻蚀金属种子层2。
[0087] 需要说明的是，刻蚀是用化学的、物理的或同时使用化学和物理方法，有选择性地把基片表面没有光刻胶掩蔽的待刻介质膜或金属膜去除，为后续工艺准备。刻蚀可分为干
法刻蚀技术和湿法刻蚀技术两类。干法刻蚀主要利用等离子体去掉暴露的表面材料，而湿
法刻蚀是利用液体化学试剂通过化学反应去除基片表面的材料。本发明中采取化学溶液湿
法刻蚀的方法，去除多余的第二金属种子层22(铜)和第一金属种子层21(钛)。
[0088] 在本实施例中，在依次去除干膜层3和金属种子层2之后，制备方法还包括如下步骤h：在弹片探针4表面采用化学镀的方式镀设一层金层41。
[0089] 在上述实施方式中，金层41不仅可以增强弹片探针4(见图4)的导电性，还能增大其散热效率。
[0090] 示例性地，化学镀采用如下工艺：化学镀温度为80‑95℃，化学镀时间为6‑8min，金层厚度控制为0.2‑0.3um，使得最终获取的弹片探针4性能最优，金层41稳定性最高。
[0091] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。
