TWI510788B - 探針結構及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種探針結構，特別是有關於一種具備導電、抗沾黏及耐磨性之探針結構及其製造方法。
半導體測試的主要目的是確保半導體產品在預定的使用環境條件下能完全實現設計規格書所規定的功能及性能標準。此一製程係經由自動測試設備進行，而測試設備的運作則由測試工程師所撰寫的測試程式來控制。因此，測試工程師必須清楚瞭解測試設備與IC之間的介面，懂得怎樣模擬IC將來的操作環境，例如：高溫、低溫、電壓不穩及電壓偏高或偏低等惡劣環境與一般正常使用狀況下，保證被測試的半導體產品於將來應用的環境可以正常的運作。
依照IC開發和製造階段、使用製程技術、以及待測IC的不同，測試技術可以分為很多種類。IC開發階段的測試包括：(1)特徵分析：保證設計的正確性，決定IC的性能參數；(2)產品測試：確保IC的規格和功能正確的前提下減少測試時間提高成本效率；(3)可靠性測試：保證IC在規定的年限之內能正確工作；(4)來料檢查：保證在系統生產過程中所有使用的IC都能滿足本身規格書要求，並能正確工作。
通常的測試項目包括：(1)功能測試：真值表、演算
法向量生成。(2)直流參數測試：開路/短路測試、輸出驅動電流測試、漏電電源測試、電源電流測試、轉換電平測試等。(3)交流參數測試：傳輸延遲測試、建立保持時間測試、功能速度測試、存取時間測試、刷新/等待時間測試、上升/下降時間測試。
進行半導體測試，除了測試機與測試程式外，測試
配件例如：探針卡、負載板、插座等則是不可或缺的配備。測試配件在測試過程中將直接接觸受測的半導體產品，例如：晶片或IC，在接觸的同時將測試的訊號準確的送至受測品中，而後，接收受測品的反應訊號將之傳送到測試機，測試機與測試程式再據以判別受測品的良窳。測試配件基本係由電路板與探針所組成，其中探針在測試過程中實際接觸受測品本身。
由於探針在測試過程中須實際接觸受測品本身，因
此，如何製作一種兼具導電、抗沾黏及耐磨性的探針持續為業界努力的目標。
本發明之一實施例，提供一種探針結構，包括：一探針，具有至少一尖端，且該尖端為一金屬氮化物層、一金屬氧化物層或一金屬氮氧化物層所包覆。
在一實施例中，該探針係由金、鎢、銅、鉑、鈀、銀、鎳、鉬、鎘、錸、鈹、鐵、鈦、鉻、鈷、銠、銥、釕、鋨、鋯、鉿、鋅、釩、鉭、鈮、錠、銦、鉈或其合金所構成。
在一實施例中，該探針包括眼鏡蛇探針(cobra pin)、懸臂式探針(cantilever pin)、微立方體探針(micro cube pin)、無管探針(tubeless pin)、VI探針(VI probe pin)、彈簧探針(pogo pin)或
微機電探針(MEMS pin)。
在一實施例中，該探針之該尖端包括錐狀、皇冠狀、
橢圓狀、平底或斜尖狀。
在一實施例中，該金屬氮化物層係由氮化鋁(AlN)、
氮化硼(BN)、氮化鉻(CrN)、氮化鎵(GaN)、氮化鈮(NbN)、氮化矽(SiN)、氮化鎳(NiN)、氮化鋅(ZnN)、氮化鋯(ZrN)、氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、氮化釩(VN)或其組合所構成。
在一實施例中，該金屬氧化物層係由氧化鋁(AlO)、
氧化硼(BO)、氧化鉻(CrO)、氧化鎵(GaO)、氧化鈮(NbO)、氧化矽(SiO)、氧化鎳(NiO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO)、氧化鈦(TiO)、氧化鉭(TaO)、氧化釩(VO)或其組合所構成。
在一實施例中，該金屬氮氧化物層係由氮氧化鋁
(AlON)、氮氧化硼(BON)、氮氧化鉻(CrON)、氮氧化鎵(GaON)、氮氧化鈮(NbON)、氮氧化矽(SiON)、氮氧化鎳(NiON)、氮氧化鋅(ZnON)、氮氧化鋯(ZrON)、氮氧化鈦(TiON)、氮氧化鉭(TaON)、氮氧化釩(VON)或其組合所構成。
在一實施例中，該金屬氮化物層、該金屬氧化物層
或該金屬氮氧化物層之厚度介於10~1,000nm，或10~500nm。
本發明之一實施例，提供一種探針結構之製造方
法，包括：提供一探針，該探針具有至少一尖端；以及形成一金屬氮化物層、一金屬氧化物層或一金屬氮氧化物層包覆該探針之該尖端。
在一實施例中，係藉由濺鍍法、浸泡法、水熱法、
化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、原子層沉積法
(ALD)、塗佈法、電鍍法或溶膠-凝膠法形成該金屬氮化物層、該金屬氧化物層或該金屬氮氧化物層包覆該探針之該尖端。
為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易
懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下。
100‧‧‧彈簧探針(pogo pin)
110、160、210‧‧‧探針本體
115‧‧‧套筒
120、120’、170、220、220’‧‧‧探針尖端部
130、180、230‧‧‧金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層
150‧‧‧懸臂式探針(cantilever pin)
200‧‧‧眼鏡蛇探針(cobra pin)
第1圖係根據本發明之一實施例，一種探針結構之剖面示意圖；第2圖係根據本發明之一實施例，一種探針結構之剖面示意圖；第3圖係根據本發明之一實施例，一種探針結構之剖面示意圖。
請參閱第1圖，根據本發明之一實施例，說明一種彈簧探針(pogo pin)的結構。一彈簧探針100包括一探針本體110以及兩尖端部120、120’。探針本體110為一套筒115所包覆。兩尖端部120、120’彼此以彈簧(未圖示)連接。值得注意的是，一金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層130進一步包覆彈簧探針100中作為接觸受測品的尖端部120’。
在一實施例中，彈簧探針100可由金屬或其合金所構成，例如，可由金、鎢、銅、鉑、鈀、銀、鎳、鉬、鎘、錸、鈹、鐵、鈦、鉻、鈷、銠、銥、釕、鋨、鋯、鉿、鋅、釩、鉭、鈮、錠、銦、鉈或其合金所構成。
在此實施例中，彈簧探針100的尖端部120為錐狀，
另一尖端部120’為皇冠狀。在其他實施例中，彈簧探針100的尖端部120或120’亦可為橢圓狀、平底或斜尖狀。
在一實施例中，金屬氮化物層130可包括氮化鋁
(AlN)、氮化硼(BN)、氮化鉻(CrN)、氮化鎵(GaN)、氮化鈮(NbN)、氮化矽(SiN)、氮化鎳(NiN)、氮化鋅(ZnN)、氮化鋯(ZrN)、氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、氮化釩(VN)或其組合。
在一實施例中，金屬氧化物層130可包括氧化鋁
(AlO)、氧化硼(BO)、氧化鉻(CrO)、氧化鎵(GaO)、氧化鈮(NbO)、氧化矽(SiO)、氧化鎳(NiO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO)、氧化鈦(TiO)、氧化鉭(TaO)、氧化釩(VO)或其組合。
在一實施例中，金屬氮氧化物層130可包括氮氧化鋁
(AlON)、氮氧化硼(BON)、氮氧化鉻(CrON)、氮氧化鎵(GaON)、氮氧化鈮(NbON)、氮氧化矽(SiON)、氮氧化鎳(NiON)、氮氧化鋅(ZnON)、氮氧化鋯(ZrON)、氮氧化鈦(TiON)、氮氧化鉭(TaON)、氮氧化釩(VON)或其組合。
在一實施例中，金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層130的厚度大體介於10~1,000nm，或10~500nm。
在一實施例中，可藉由濺鍍法、浸泡法、水熱法、化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、原子層沉積法(ALD)、塗佈法、電鍍法或溶膠-凝膠法形成金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層130包覆彈簧探針100的尖端部120、120’。
在一實施例中，將一金屬探針置於一濺鍍機之腔體
中，之後，利用金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物靶材沉積金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：Ti+N2
→TiN
在一實施例中，將一金屬探針置於一化學反應槽中，之後，利用特定金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物溶劑形成金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiCl4
+NH3
→TiN
在一實施例中，將一金屬探針置於一旋塗機中，之後，利用特定金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物溶劑形成金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiO2
+2C+1/2N2
→TiN+2CO
在一實施例中，上述物理氣相沉積法(PVD)，例如濺鍍、蒸鍍或離子束蒸鍍，上述化學氣相沉積法(CVD)，例如電感耦合電漿化學氣相沈積(Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition；ICP-CVD)或熱化學氣相沈積(Thermal Chemical Vapor Deposition；T-CVD)。
在一實施例中，將一金屬探針置於一化學氣相沉積機台之腔體中，之後，利用金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物反應氣體沉積金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiCl4
+NH3
→TiN
請參閱第2圖，根據本發明之一實施例，說明一種懸
臂式探針(cantilever pin)的結構。一懸臂式探針150包括一探針本體160以及一尖端部170。探針本體160與尖端部170之間呈一彎曲角度。值得注意的是，一金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層180進一步包覆懸臂式探針150中作為接觸受測品的尖端部170。
在一實施例中，懸臂式探針150可由金屬或其合金所
構成，例如，可由金、鎢、銅、鉑、鈀、銀、鎳、鉬、鎘、錸、鈹、鐵、鈦、鉻、鈷、銠、銥、釕、鋨、鋯、鉿、鋅、釩、鉭、鈮、錠、銦、鉈或其合金所構成。
在此實施例中，懸臂式探針150的尖端部170為錐
狀。在其他實施例中，懸臂式探針150的尖端部170亦可為皇冠狀、橢圓狀、平底或斜尖狀。
在一實施例中，金屬氮化物層180可包括氮化鋁
(AlN)、氮化硼(BN)、氮化鉻(CrN)、氮化鎵(GaN)、氮化鈮(NbN)、氮化矽(SiN)、氮化鎳(NiN)、氮化鋅(ZnN)、氮化鋯(ZrN)、氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、氮化釩(VN)或其組合。
在一實施例中，金屬氧化物層180可包括氧化鋁
(AlO)、氧化硼(BO)、氧化鉻(CrO)、氧化鎵(GaO)、氧化鈮(NbO)、氧化矽(SiO)、氧化鎳(NiO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO)、氧化鈦(TiO)、氧化鉭(TaO)、氧化釩(VO)或其組合。
在一實施例中，金屬氮氧化物層180可包括氮氧化鋁
(AlON)、氮氧化硼(BON)、氮氧化鉻(CrON)、氮氧化鎵(GaON)、氮氧化鈮(NbON)、氮氧化矽(SiON)、氮氧化鎳(NiON)、氮氧化鋅
(ZnON)、氮氧化鋯(ZrON)、氮氧化鈦(TiON)、氮氧化鉭(TaON)、氮氧化釩(VON)或其組合。
在一實施例中，金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層180的厚度大體介於10~1,000nm，或10~500nm。
在一實施例中，可藉由濺鍍法、浸泡法、水熱法、化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、原子層沉積法(ALD)、塗佈法、電鍍法或溶膠-凝膠法形成金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層180包覆懸臂式探針150的尖端部170。
在一實施例中，將一金屬探針置於一濺鍍機之腔體中，之後，利用金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物靶材沉積金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：Ti+N2
→TiN
在一實施例中，將一金屬探針置於一化學反應槽中，之後，利用特定金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物溶劑形成金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiCl4
+NH3
→TiN
在一實施例中，將一金屬探針置於一旋塗機中，之後，利用特定金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物溶劑形成金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiO2
+2C+1/2N2
→TiN+2CO
在一實施例中，上述物理氣相沉積法(PVD)，例如濺
鍍、蒸鍍或離子束蒸鍍，上述化學氣相沉積法(CVD)，例如電感耦合電漿化學氣相沈積(Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition；ICP-CVD)或熱化學氣相沈積(Thermal Chemical Vapor Deposition；T-CVD)。
在一實施例中，將一金屬探針置於一化學氣相沉積機台之腔體中，之後，利用金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物反應氣體沉積金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiCl4
+NH3
→TiN
請參閱第3圖，根據本發明之一實施例，說明一種眼鏡蛇探針(cobra pin)的結構。一眼鏡蛇探針200包括一探針本體210以及兩尖端部220、220’。探針本體210呈一彎曲態樣。值得注意的是，一金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層230進一步包覆眼鏡蛇探針200中作為接觸受測品的尖端部220。
在一實施例中，眼鏡蛇探針200可由金屬或其合金所構成，例如，可由金、鎢、銅、鉑、鈀、銀、鎳、鉬、鎘、錸、鈹、鐵、鈦、鉻、鈷、銠、銥、釕、鋨、鋯、鉿、鋅、釩、鉭、鈮、錠、銦、鉈或其合金所構成。
在此實施例中，眼鏡蛇探針200的尖端部220、220’為錐狀。在其他實施例中，眼鏡蛇探針200的尖端部220、220’亦可為皇冠狀、橢圓狀、平底或斜尖狀。
在一實施例中，金屬氮化物層230可包括氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氮化鉻(CrN)、氮化鎵(GaN)、氮化鈮(NbN)、氮化矽(SiN)、氮化鎳(NiN)、氮化鋅(ZnN)、氮化鋯(ZrN)、氮化
鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、氮化釩(VN)或其組合。
在一實施例中，金屬氧化物層230可包括氧化鋁(AlO)、氧化硼(BO)、氧化鉻(CrO)、氧化鎵(GaO)、氧化鈮(NbO)、氧化矽(SiO)、氧化鎳(NiO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO)、氧化鈦(TiO)、氧化鉭(TaO)、氧化釩(VO)或其組合。
在一實施例中，金屬氮氧化物層230可包括氮氧化鋁(AlON)、氮氧化硼(BON)、氮氧化鉻(CrON)、氮氧化鎵(GaON)、氮氧化鈮(NbON)、氮氧化矽(SiON)、氮氧化鎳(NiON)、氮氧化鋅(ZnON)、氮氧化鋯(ZrON)、氮氧化鈦(TiON)、氮氧化鉭(TaON)、氮氧化釩(VON)或其組合。
在一實施例中，金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層230的厚度大體介於10~1,000nm，或10~500nm。
在一實施例中，可藉由濺鍍法、浸泡法、水熱法、化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、原子層沉積法(ALD)、塗佈法、電鍍法或溶膠-凝膠法形成金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層230包覆眼鏡蛇探針200的尖端部220、220’。
在一實施例中，將一金屬探針置於一濺鍍機之腔體中，之後，利用金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物靶材沉積金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：Ti+N2
→TiN
在一實施例中，將一金屬探針置於一化學反應槽中，之後，利用特定金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物溶
劑形成金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiCl4
+NH3
→TiN
在一實施例中，將一金屬探針置於一旋塗機中，之後，利用特定金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物溶劑形成金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiO2
+2C+1/2N2
→TiN+2CO
在一實施例中，上述物理氣相沉積法(PVD)，例如濺鍍、蒸鍍或離子束蒸鍍，上述化學氣相沉積法(CVD)，例如電感耦合電漿化學氣相沈積(Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition；ICP-CVD)或熱化學氣相沈積(Thermal Chemical Vapor Deposition；T-CVD)。
在一實施例中，將一金屬探針置於一化學氣相沉積機台之腔體中，之後，利用金屬氮化物、金屬氧化物或金屬氮氧化物反應氣體沉積金屬氮化物薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮氧化物薄膜於探針的尖端。其化學反應式如下：TiCl4
+NH3
→TiN
實施例1
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層)之製備
請參閱第1圖，首先，提供一彈簧探針(pogo pin)100，具有兩尖端120、120’。彈簧探針100的材質為鈀、銅、鎳、銀與金的合金。彈簧探針100的兩尖端120、120’分別為錐狀及皇
冠狀。之後，以濺鍍製程形成一氮化鈦層130包覆彈簧探針100的尖端120。氮化鈦層130的厚度為200nm。
濺鍍製程參數如下：腔體真空度：底壓5x10-6
torr，製程壓力1x10-3
torr
靶材：鈦(Ti)
氬氣(Ar)流量：30sccm
氮氣(N2
)流量：2sccm
實施例2
本發明懸臂式探針(cantilever pin)(尖端包覆氮化鈦層)之製備
請參閱第2圖，首先，提供一懸臂式探針(cantilever pin)150，具有一尖端170。懸臂式探針150的材質為錸鎢合金。懸臂式探針150的尖端170為錐狀。之後，以濺鍍製程形成一氮化鈦層180包覆懸臂式探針150的尖端170。氮化鈦層180的厚度為200nm。
濺鍍製程參數如下：腔體真空度：底壓5x10-6
torr，製程壓力1x10-3
torr
靶材：鈦(Ti)
氬氣(Ar)流量：30sccm
氮氣(N2
)流量：2sccm
實施例3
本發明眼鏡蛇探針(cobra pin)(尖端包覆氮化鈦層)
之製備
請參閱第3圖，首先，提供一眼鏡蛇探針(cobra pin)200，具有兩尖端220、220’。眼鏡蛇探針200的材質為鈹銅合金。眼鏡蛇探針200的兩尖端220、220’為錐狀。之後，以濺鍍製程形成一氮化鈦層230包覆眼鏡蛇探針200的尖端220。氮化鈦層230的厚度為200nm。
濺鍍製程參數如下：腔體真空度：底壓5x10-6
torr，製程壓力1x10-3
torr
靶材：鈦(Ti)
氬氣(Ar)流量：30sccm
氮氣(N2
)流量：2sccm
實施例4
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氧化鋁-氧化鋅層)之製備
請參閱第1圖，首先，提供一彈簧探針(pogo pin)100，具有兩尖端120、120’。彈簧探針100的材質為鈀、銅、銀與金的合金。彈簧探針100的兩尖端120、120’分別為錐狀及皇冠狀。之後，以濺鍍製程形成一氧化鋁-氧化鋅層130包覆彈簧探針100的尖端120。氧化鋁-氧化鋅層130的厚度為200nm。
濺鍍製程參數如下：腔體真空度：底壓5x10-6
torr，製程壓力1x10-3
torr
靶材：鋁(Al)、鋅(Zn)
氬氣(Ar)流量：10sccm
氧氣(O2
)流量：5sccm
實施例5
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層(厚度206nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鈦層(厚度206nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表1。
實施例6
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層(厚度438nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鈦層(厚度438nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表1。
實施例7
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鋯層(厚度560nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鋯層(厚度560nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT
Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表1。
實施例8
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鋯層(厚度750nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鋯層(厚度750nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表1。
實施例9
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層(厚度200nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鈦層(厚度200nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT
Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表2。
實施例10
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層(厚度2000nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鈦層(厚度2000nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表2。
實施例11
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氧化鋁-氧化鋅層(厚度50nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆氧化鋁-氧化鋅層(厚度50nm，由原子層沉積法(ALD)所製備)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表2。
比較實施例1
傳統彈簧探針(pogo pin)(尖端未包覆膜層)之導電性測試
首先，提供一尖端未包覆膜層的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement
Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表2。
比較實施例2
傳統彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆碳化鎢層(厚度2000nm))之導電性測試
首先，提供一尖端包覆碳化鎢層(厚度2000nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，以一電阻量測儀器(Socket FDR(Force Displacement Resistivity)Test and Cleaning System 200CT)(IMT Co.,LTD)對此彈簧探針尖端進行電阻量測，結果載於下表2。
由表1可看出，在膜層厚度相當(約2000nm)的情況下(例如實施例10與比較例2)，本發明尖端包覆氮化鈦層的彈簧探針(實施例10)的電阻值(小於30.5mΩ)較傳統尖端包覆碳化鎢層的彈簧探針(比較例2)的電阻值(242.2mΩ)低，即本發明尖端
包覆氮化鈦層的彈簧探針較傳統尖端包覆碳化鎢層的彈簧探針具備較佳導電性。
實施例12
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層)之抗沾黏測試
首先，提供一尖端包覆氮化鈦層(厚度200nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，對此彈簧探針尖端進行抗沾黏(沾錫)測試。於10萬次沾錫測試後，觀察此彈簧探針尖端的沾錫量。
比較實施例3
傳統彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆碳化鎢層)之抗沾黏測試
首先，提供一尖端包覆碳化鎢層(厚度2000nm)的彈簧探針(pogo pin)。接著，對此彈簧探針尖端進行抗沾黏(沾錫)測試。於2萬次沾錫測試後，觀察此彈簧探針尖端的沾錫量。
於上述沾錫測試後，觀察實施例11與比較實施例3各別彈簧探針尖端的沾錫量可看出，比較實施例3的彈簧探針雖僅經歷2萬次的沾錫測試，然，其尖端沾錫量卻已高於實施例11經歷10萬次沾錫測試的彈簧探針的尖端沾錫量，因此，本發明尖端包覆氮化鈦層的彈簧探針其抗沾黏效果明顯優於傳統尖端包覆碳化鎢層的彈簧探針的抗沾黏效果。此外，即便本發明尖端包覆氮化鈦層的彈簧探針經歷30萬次以上的沾錫測試，其電阻值仍可控制低於例如419.6mΩ。
實施例13
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層)之耐磨性測試
首先，提供一尖端包覆氮化鈦層的彈簧探針(pogo pin)。接著，以Teledyne Taber Model 503 Standard Abrasion Tester(Abrasion Wheels：CS-10，Load 250g，1000cycles)對此彈簧探針尖端進行耐磨性測試，其耐磨值達0.001g/1000cycles。
實施例14
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層)與傳統彈簧探針(尖端未包覆膜層)之效益比較
本發明彈簧探針(pogo pin)(尖端包覆氮化鈦層)與傳統彈簧探針(pogo pin)(尖端未包覆膜層)之各項效益比較，請參閱下表3。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧彈簧探針
110‧‧‧探針本體
115‧‧‧套筒
120、120’‧‧‧探針尖端部
130‧‧‧金屬氮化物層、金屬氧化物層或金屬氮氧化物層
Claims (11)
- 一種探針結構，包括：一探針，具有至少一尖端，且該尖端為一金屬氮化物層、一金屬氧化物層或一金屬氮氧化物層所包覆。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該探針係由金、鎢、銅、鉑、鈀、銀、鎳、鉬、鎘、錸、鈹、鐵、鈦、鉻、鈷、銠、銥、釕、鋨、鋯、鉿、鋅、釩、鉭、鈮、錠、銦、鉈或其合金所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該探針包括眼鏡蛇探針(cobra pin)、懸臂式探針(cantilever pin)、微立方體探針(micro cube pin)、無管探針(tubeless pin)、VI探針(VI probe pin)、彈簧探針(pogo pin)或微機電探針(MEMS pin)。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該探針之該尖端包括錐狀、皇冠狀、橢圓狀、平底或斜尖狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該金屬氮化物層係由氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氮化鉻(CrN)、氮化鎵(GaN)、氮化鈮(NbN)、氮化矽(SiN)、氮化鎳(NiN)、氮化鋅(ZnN)、氮化鋯(ZrN)、氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、氮化釩(VN)或其組合所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該金屬氧化物層係由氧化鋁(AlO)、氧化硼(BO)、氧化鉻(CrO)、氧化鎵(GaO)、氧化鈮(NbO)、氧化矽(SiO)、氧化鎳(NiO)、氧化鋅 (ZnO)、氧化鋯(ZrO)、氧化鈦(TiO)、氧化鉭(TaO)、氧化釩(VO)或其組合所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該金屬氮氧化物層係由氮氧化鋁(AlON)、氮氧化硼(BON)、氮氧化鉻(CrON)、氮氧化鎵(GaON)、氮氧化鈮(NbON)、氮氧化矽(SiON)、氮氧化鎳(NiON)、氮氧化鋅(ZnON)、氮氧化鋯(ZrON)、氮氧化鈦(TiON)、氮氧化鉭(TaON)、氮氧化釩(VON)或其組合所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該金屬氮化物層、該金屬氧化物層或該金屬氮氧化物層之厚度介於10~1,000nm。
- 如申請專利範圍第1項所述之探針結構，其中該金屬氮化物層、該金屬氧化物層或該金屬氮氧化物層之厚度介於10~500nm。
- 一種探針結構之製造方法，包括：提供一探針，該探針具有至少一尖端；以及形成一金屬氮化物層、一金屬氧化物層或一金屬氮氧化物層包覆該探針之該尖端。
- 如申請專利範圍第10項所述之探針結構之製造方法，其中係藉由濺鍍法、浸泡法、水熱法、化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、原子層沉積法(ALD)、塗佈法、電鍍法或溶膠-凝膠法形成該金屬氮化物層、該金屬氧化 物層或該金屬氮氧化物層包覆該探針之該尖端。
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