本发明属于微电子工程，具体涉及mems制造过程中的一种高密度垂直探针卡探针及其加工方法。
背景技术：
1、探针卡(probe card)是晶圆测试(wafer test)中被测芯片(chip)和测试机之间的接口，主要用于芯片封装前对芯片的电学性能进行初步测试，并筛选出不良芯片后，再进行之后的封装工程，因此，探针卡的作用至关重要，属于半导体核心检测耗材。
2、垂直式探针卡，vertical-probe，由于探针的针与基材垂直而命名，是一种用于多管芯测试的探针卡。垂直探针卡一般由以下三部分组成：pcb(和测试机配套的印刷线路板)、space transformer(空间转换器,mlo或者mlc或者wst)和probe head(探针和引导板)。
3、在探针卡的测试中，探针网络分为i/o、power、gnd等，其中一组power下含几根到几百根探针，并且一根探针还可能属于多组power，如果一根或几根探针发生短路，那么瞬时的高电流可能将相关的几组power的探针全部烧毁，一旦大面积探针烧毁则探针卡无法修复，则探针卡报废。
4、为减少探针卡探针短路的情况发生，往往会在探针表面增加绝缘层，当探针处于高密度区域时，其探针即便发生碰撞也不会造成短路，可大幅降低探针因变形而造成的短路从而发生的断针和烧针现象，减小探针卡的故障率。
5、绝缘材料覆盖探针中间区域，与封装基板接触的探针针尾，以及与待测单位接触的探针针尖为导电区域，普通探针为铜制，其稳定性和抗腐蚀性不甚理想，因此需在两端导电区域局部电镀性能更好的金属材料。由于探针尺寸小，目前还没有仅在探针两端部进行局部电镀的方法。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高密度垂直探针卡探针及其加工方法，用以解决目前高密度垂直探针卡探针分区域设置保护层的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述高密度垂直探针卡探针，其包括针体、从针体一端延伸出的针尾和从针体另一端延伸出的针尖，所述针体外表面为绝缘层，所述针尾外表面为au(金)镀层，所述针尖外表面为pd-ni(钯-镍)合金层。
3、可选地，所述针尾长度为60-80μm，针尖长度为250-350μm。
4、可选地，所述针体从内到外依次包括基体、pd-ni合金层、sio2薄膜层和绝缘层。
5、可选地，所述pd-ni合金层厚度为180-220nm，所述sio2薄膜层厚度为280-320nm，所述绝缘层的厚度为2-2.5μm，所述au镀层厚度为0.8-1.5μm。
6、可选地，所述绝缘层的材料为聚对二甲苯。聚对二甲苯可通过cvd蒸发沉积，并且其绝缘性好。
7、本发明还提供了上述高密度垂直探针卡探针的加工方法，其包括如下步骤：
8、s1:探针本体成型；
9、s2:对本体进行前处理；
10、s3:电镀pd-ni合金层；
11、s4:沉积sio2薄膜层；
12、s5:沉积绝缘层；
13、s6:刻蚀去除针尾处绝缘层，并腐蚀去除针尾处的sio2薄膜层。
14、s7:在针尾表面电镀金镀层；
15、s8:刻蚀去除针尖绝缘层，并腐蚀去除针尖处的sio2薄膜层。
16、在后续需要去除绝缘膜时，可以通过作为牺牲层的sio2薄膜层，将绝缘膜完全清除干净，不发生残留，如存在残留会影响探针的接触性能。sio2成膜的附着力和均匀性好，并且可通过hf酸去除，不会对基体产生损伤。
17、可选地，所述s1步骤具体包括如下步骤：
18、s11:在晶圆上进行涂敷光刻胶；
19、s12:使用烘板固化，得到厚度为50-80μm的胶膜层；
20、s13:使用光刻机、掩模版和显影液实施光刻工艺，得到厚度为50-80μm,长度5000-8000μm的探针胶膜结构；
21、s14:在探针胶膜结构区域电镀cu-au(铜-金)合金，获得探针本体；
22、s15:使用koh(氢氧化钾)水溶液使探针剥离释放。
23、可选地，所述s2步骤中前处理是指分别在无水乙醇、除锈剂和异丙醇中超声振动进行至少一次清洗，最后将本体表面吹干。
24、可选地，所述s2步骤具体包括如下步骤：
25、s21:在无水乙醇中超声清洗后在纯水中超声清洗；
26、s22:在除锈剂中超声清洗后在纯水中清洗；
27、s23:在异丙醇中超声清洗后在纯水中超声清洗；
28、s24:使用n2吹干本体表面。
29、可选地，所述s3步骤中pd-ni合金层的电镀工艺参数如下：镀液温度为50-60℃，电流密度为1.2-1.3a/dm2，电镀时间为20-40s。
30、可选地，所述s4步骤中sio2薄膜层采用pecvd(等离子增强化学气相淀积)工艺沉积形成。
31、可选地，所述s5步骤中绝缘层采用cvd(气相沉积)工艺沉积形成。
32、可选地，所述s6步骤和/或s8步骤中所述绝缘层刻蚀采用rie(反应离子)或icp(电感耦合等离子体)刻蚀工艺；所述sio2薄膜层的腐蚀采用hf(氢氟)酸。
33、可选地，所述s7步骤中电镀金镀层的工艺参数如下：挂镀，双阳极电镀，直流电流，电流密度为1-5asd和电镀温度为45-55℃。
34、可选地，所述s3和/或s7步骤中电镀前，先进行清洗，具体为：臭氧处理样品20min，在稀硫酸中清洗5min，在纯水中清洗30s，其中稀硫酸浓度为5％wt，温度为25℃。
35、本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优势：
36、1.针尾镀金，有利于增加针卡的信号传输，减少故障率；
37、2.电镀pd-ni层作为阻挡层，减少探针中的铜扩散到探针表面，影响针尾镀金处的探针接触；
38、3.针臂的绝缘层可大幅减少pitch距离在80μm区域的探针出现短路的现象；
39、4：针尖处裸露pd-ni合金层，可防止探针的cu元素扩散至探针表面从而出现氧化等问题，而相较金镀层来说，又不会在清针过程中出现延展物导致探针卡短路。
1.一种高密度垂直探针卡探针，其特征在于，包括针体、从针体一端延伸出的针尾和从针体另一端延伸出的针尖，所述针体外表面为绝缘层，所述针尾外表面为au镀层，所述针尖外表面为pd-ni合金层。
2.根据权利要求1所述高密度垂直探针卡探针，其特征在于，所述针体从内到外依次包括基体、pd-ni合金层、sio2薄膜层和绝缘层。
3.根据权利要求2所述高密度垂直探针卡探针，其特征在于，所述pd-ni合金层厚度为180-220nm，所述sio2薄膜层厚度为280-320nm，所述绝缘层的厚度为2-2.5μm，所述au镀层厚度为0.8-1.5μm。
4.根据权利要求1所述高密度垂直探针卡探针，其特征在于，所述绝缘层的材料为聚对二甲苯。
5.权利要求1-4任一所述高密度垂直探针卡探针的加工方法，其包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述加工方法，其特征在于，所述s1步骤具体包括如下步骤：
7.根据权利要求5所述加工方法，其特征在于，所述s2步骤中前处理是指分别在无水乙醇、除锈剂和异丙醇中超声振动进行至少一次清洗，最后将本体表面吹干。
8.根据权利要求5所述加工方法，其特征在于，所述s4步骤中sio2薄膜层采用pecvd工艺沉积形成。
9.根据权利要求5所述加工方法，其特征在于，所述s5步骤中绝缘层采用cvd工艺沉积形成。
10.根据权利要求5所述加工方法，其特征在于，所述s6步骤和/或s8步骤中所述绝缘层刻蚀采用rie或icp刻蚀工艺；所述sio2薄膜层的腐蚀采用hf酸。
