KR20170044361A - The manufacturing method of probe pin for testing semiconductor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a probe manufacturing method for forming an insulation film by using an electrostatic plating method. A probe pin has an insulation film formed on the outer surface of a middle part of a body and has electrically conductive first and second contact units on upper and lower parts. The probe manufacturing method includes: a first process of fixing and supporting a spare probe pin having the coupled first contact unit on the upper part and coupling the spare probe pin protecting the first contact unit to a jig; a second process of forming an insulation layer on the outer surface of the second contact unit of the spare probe pin coupled to the jig; a third process of immersing the body unit and the second contact unit of the spare probe pin in an electroplating bath to form the insulation film on the outer surface of the body unit; a fourth process of sinter-curing the insulation film formed in the third process and removing the insulation layer formed on the outer surface of the second contact unit; and a fifth process of executing a post-treatment operation and separating the probe pin from the jig. The present invention forms the insulation film by using simple electrostatic plating to lower the manufacturing cost and defect rate, thereby improving productivity.

Description

반도체 검사용 프로브 핀 제조방법{The manufacturing method of probe pin for testing semiconductor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a probe pin for semiconductor inspection,

본 발명은 반도체 검사용 프로브 핀에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 프로브 핀의 절연부분을 전착도금으로 수행함으로써 보다 간단하고 절연내력이 강화된 프로브 핀 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a probe pin for semiconductor inspection, and more particularly, to a method of manufacturing a probe pin that is simpler and has improved dielectric strength by performing an electroplating process on an insulating portion of the probe pin.

일반적으로 실리콘 웨이퍼에 형성된 반도체 칩들, 반도체 칩을 포함하는 반도체 패키지, 액정표시장치(LCD) 또는 유기발광표시장치(OLED)의 단자들과 같이 다양한 전자 제품들을 전기적 테스트하기 위해서 다양한 검사 장치가 널리 사용되고 있다.Various inspection apparatuses are widely used for electrically testing various electronic products such as semiconductor chips formed on a silicon wafer, a semiconductor package including a semiconductor chip, a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting diode (OLED) have.

일반적으로 미세 피치를 갖는 단자들에 전기적 신호를 입력 또는 출력하기 위해서는 매우 작은 직경 및 매우 작은 피치를 갖는 프로브 핀(probe pin)을 포함하는 프로브 핀 소켓이 사용된다. 프로브 검사 장치에 사용되는 프로브 핀은 일반적으로 기둥 형상으로 형성되며 좁은 면적에 다수개가 밀집되어 배치되어 작은 사이즈의 단자들과 전기적으로 접촉된다. 그러나 최근 검사 대상의 단자들의 피치가 크게 감소되고 있어 일반적인 기둥 형상의 프로브 핀으로는 감소되는 검사 대상의 단자들의 피치에 대응하기 어렵고, 피치 감소를 극복하기 위해서는 기둥형상의 프로브 핀의 가격이 크게 상승되는 문제점을 갖는다. In general, a probe pin socket including a probe pin having a very small diameter and a very small pitch is used for inputting or outputting an electrical signal to terminals having fine pitches. The probe pins used in the probe inspecting apparatus are generally formed in a columnar shape, and a plurality of probe pins are arranged closely in a narrow area and are in electrical contact with small-sized terminals. However, since the pitches of the terminals to be inspected have been greatly reduced recently, it is difficult to cope with the pitches of the terminals to be inspected which are reduced by the general columnar probe pins. In order to overcome the decrease in pitches, .

또한, 최근 개발된 프로브 핀 소켓들은 프로브 핀 및 단자의 접촉 신뢰성을 향상시키고 단자 표면을 프로브 핀이 과도하게 가압하여 단자 표면 손상이 발생 되는 것을 방지하기 위해서 프로브 핀에 탄성을 발생시키는 스프링이 장착되고 있다. 그러나 매우 작은 사이즈를 갖는 프로브 핀 소켓에 스프링을 장착할 경우, 스프링을 정확하게 장착하기 어렵고, 조립 신뢰성이 감소되며 프로브 핀 소켓의 사이즈가 증가 되는 등 다양한 문제점이 발생 된다In addition, recently developed probe pin sockets are equipped with springs which generate elasticity to the probe pins in order to improve the contact reliability of the probe pins and the terminals and to prevent the terminal surfaces from being damaged by excessively pressing the probe pins have. However, when a spring is mounted on a probe pin socket having a very small size, various problems such as difficulty in mounting the spring accurately, reduced assembly reliability, and increased size of the probe pin socket are caused

이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 방법으로 스프링을 사용하지 않고 자체적으로 탄성력을 가지는 프로브가 개발되어 사용되고 있으며, 이러한 전기적 연결을 위하여 수직형 프로브에는 탄성을 가지는 탄성체로 이루어져 홀 가공이 된 세라믹 기판에 삽입 고정되는 형태의 프로브가 주로 이용되고 있으며 이는 통상적으로 코브라 핀으로 불리운다.As a method for solving such a problem, a probe having a self-elasticity without using a spring has been developed and used. In order to electrically connect the probe, a vertical probe is made of an elastic body having elasticity and inserted into a hole- Probes of fixed type are mainly used, which are commonly referred to as cobra pins.

도 1에는 이러한 코브라 핀이라 불리우는 자체 탄성력을 가지는 프로브 핀이 도시되어 있으며, 도2는 프로브 핀들이 장착되어 있는 검사용 소켓의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 프로브 핀(10)은, 전기가 통하는 금속재질로써 전체적으로 직경이 70㎛ 내지 150㎛를 가지는 원통상이고 길이가 5mm 전후로 이루어지며, 상부부분의 제1접촉부(12), 탄성력을 제공하는 몸체부(14) 및 하부부분의 제2접촉부(16)로 크게 세부분으로 이루어진다. 여기서 제1접촉부(12) 및 제2접촉부(16)은 소켓의 전기적 접촉을 위한 부분이며, 몸체부(14)는 탄성력을 제공하도록 굽은 형태를 이루며, 외면은 전기적으로 절연피막(18)이 형성되어 있다.FIG. 1 shows a probe pin having a self-elasticity called a coplan pin, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a test socket on which probe pins are mounted. As shown in the figure, the probe pin 10 is made of a conductive metal material and has a cylindrical shape with a diameter of 70 mu m to 150 mu m and a length of about 5 mm. The first contact portion 12 of the upper portion, And the second contact portion 16 of the lower portion. Here, the first contact portion 12 and the second contact portion 16 are portions for electrical contact of the socket, and the body portion 14 has a curved shape to provide an elastic force, and an outer surface thereof is electrically formed with an insulating coating 18 .

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 소켓(20)에 장착된 프로브 핀(10)들은 서로 간격이 촘촘하게 형성되어 있으며, 검사시 몸체부(14)가 탄성적으로 휘어지며, 이때, 상기 몸체부(14)는 각각 독립적으로 검사를 수행하므로, 이웃한 몸체부와 접면시 전기적으로 절연이 되어야 함은 필수적이다. That is, as shown in FIG. 2, the probe pins 10 mounted on the socket 20 are closely spaced from each other, and the body portion 14 is elastically bent at the time of examination. At this time, (14) are independently inspected, it is essential that they are electrically isolated from each other when they are adjacent to each other.

이러한 프로브핀 (10)의 제작과정을 간단히 설명하면, 일직선상으로 이루어진 일정크기의 원통형을 준비한 다음, 원하는 형상으로 가공하고, 상,하단의 접촉부(12,16)을 제외한 몸체부(14)의 외면에 절연피막을 형성시킨다. 상기 몸체부(14)의 전기적 절연을 위한 절연피막(18) 형성은 습식공정 또는 화학적 진공증착을 통해 이루어진다. 여기서 습식공정은 피막형성을 위한 액이 담긴 수조에 몸체부(14)를 담가서 외면에 피막을 증착하고, 이를 건조 경화시켜 이루어지나, 이러한 습식공정은 핀홀 발생, 에지부분의 불균일한 피막형성, 균일한 피막형성의 어려움 등 많은 어려움이 발생하는 문제점이 있다.The process of fabricating the probe pin 10 will be briefly described. A cylindrical shape having a predetermined size is prepared and then processed into a desired shape. The cylindrical shape of the body portion 14 excluding the upper and lower contact portions 12, Thereby forming an insulating film on the outer surface. The formation of the insulating coating 18 for electrical insulation of the body portion 14 is accomplished through a wet process or chemical vacuum deposition. Here, in the wet process, the body 14 is immersed in a water bath containing a liquid for forming a film, and a film is deposited on the outer surface and the film is dried and cured. However, such a wet process may cause pinholes, And difficulty in forming a single film.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 화학적 진공증착법 또는 전착도금을 이용하여 몸체부(14)의 외면에 절연피막을 형성한다. 화학증착법의 경우, 이 역시 비용이 비싸고, 균일한 피막형성의 어려움, 공정의 까다로움 등 많은 문제점을 안고 있다. In recent years, an insulating film is formed on the outer surface of the body portion 14 by using a chemical vacuum deposition method or electrodeposition plating to solve this problem. In the case of the chemical vapor deposition method, this is also expensive, and there are many problems such as difficulty in formation of a uniform film and difficulty in the process.

전착도금의 방법시에는 몸체부(14)와 제2접촉부(16) 부분을 모두 전착도금하고, 그 이후, 제2접촉부(16) 부분을 레이저 가공하여 도금부분을 제거하는 방법으로 이루어지며, 이 경우 레이저의 가공에 따라 몸제부(14)와 제2접촉부(16)의 경계면 부분의 손상이 야기될 뿐 아니라 전체적으로 원활한 제거가 이루어지지 않아 많은 불량을 야기하는 문제점이 있다.In the electrodeposition plating method, both the body portion 14 and the second contact portion 16 are electroplated and then the second contact portion 16 is laser-processed to remove the plating portion. There is a problem in that the interface part between the body part 14 and the second contact part 16 is damaged according to the processing of the laser, and the whole is not smoothly removed, causing a lot of defects.

대한민국등록특허공보(10-1212945호, 등록일자 2012.12.11) 수직형 프로브를 갖는 검사용 소켓Korean Registered Patent Publication No. 10-1212945, filed on Dec. 12, 2012) Socket for inspection having a vertical probe 대한민국등록특허공보(10-1255110호, 등록일자 2013.04.10) 수직형 프로브 카드 및 그 제조방법Korean Registered Patent Publication (10-1255110, Registered on Apr. 20, 2013) Vertical Probe Card and Manufacturing Method Thereof

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전착도금 방법으로 절연피막을 형성하되, 보다 간단하고 저렴한 비용 및 도막의 균일성, 우수한 부착성 등을 가지도록 하는 프로브 핀 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a probe pin manufacturing method for forming an insulating coating by an electrodeposition plating method and having simplicity and low cost, uniformity of coating film, The purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중간의 몸체부분의 외표면에 절연피막이 형성되고, 상, 하부의 제1, 제2접촉부는 전기전도성을 가지는 프로브 핀에 있어서, 상부의 제1접촉부 부분이 결합되어 예비 프로브 핀을 고정지지하고, 제1접촉부 부분을 보호하는 예비 프로브 핀을 치구에 결합하는 제1과정과; 치구에 결합된 예비 프로브 핀의 제2접촉부의 외면에 절연층을 형성하는 제2과정; 전착도금조에 예비 프로브 핀의 몸체부 및 제2접촉부가 담기도록 하여 몸체부의 외면에 절연피막이 형성되도록 하는 제3과정; 제3과정에서 형성된 절연피막을 소결경화시킴과 동시에 제2접촉부의 외면에 형성된 절연층이 제거하는 제4과정;그리고 후처리를 하고 치구에서 프로브 핀을 분리하는 제5과정;으로 이루어지는 프로브 핀 제조방법을 제공하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a probe pin in which an insulating film is formed on an outer surface of an intermediate body portion, and first and second contact portions of the upper and lower portions are electrically conductive, A first step of fixing a spare probe pin and coupling a spare probe pin for protecting the first contact part to the jig; A second step of forming an insulating layer on an outer surface of a second contact portion of the spare probe pin coupled to the jig; A third step of allowing the body of the spare probe pin and the second contact part to be contained in the electroplating bath so that an insulating film is formed on the outer surface of the body part; A fourth step of sintering and curing the insulating film formed in the third step and removing the insulating layer formed on the outer surface of the second contact part, and a fifth step of performing post-processing and separating the probe pin from the jig. Which is a technical feature.

그리고 바람직하기로는, 상기 제2과정은 치구에 결합된 예비 프로브 핀의 제2접촉부 부분을 절연용액에 담구고, 꺼내어서 냉각 시킴에 의해 절연층이 형성되도록 하고, 상기 절연용액은 전기적 절연성을 가지고, 온도변화에 따라 고,액상 변화가 이루어지는 열가소성 수지 또는 파라핀으로 이루어지며, 상기 절연층 형성은, 절연용액으로 파라핀을 이용하고, 50 내지 60℃를 유지하는 액상 파라핀 용액통에 제2접촉부를 담구고, 꺼내어 냉각시킴에 의해 고상으로 이루어지는 파라핀 절연층이 형성되도록 하되, 상기 절연층 형성은 2회 이상 반복하여 이루어지도록 한다.Preferably, in the second step, the second contact portion of the spare probe pin coupled to the jig is immersed in an insulating solution, and the insulating layer is formed by being taken out and cooled. The insulating solution has electrical insulation, Wherein the insulating layer is formed of a thermoplastic resin or paraffin which undergoes a high and liquid phase change in accordance with a temperature change. The insulating layer is formed by immersing a second contact portion in a liquid paraffin solution tank holding paraffin at 50 to 60 캜, The insulating layer is formed so as to be repeated twice or more.

보다 바람직하기로는, 상기 제3과정에서 형성되는 절연피막의 두께는 1 내지 3㎛의 두께로 이루어지도록 하고, 전착용액으로 폴리이미드수지를 사용하고, 30 내지 40℃의 온도를 유지하는 전착도금조내에서 교반하면서 이루어지며, 상기 제 4과정은, 180 내지 220℃ 온도로 소결공정을 수행함에 의해 절연피막은 경화되어 막을 형성하고, 절연층은 녹아 없어지도록 하고, 소결공정 이후, 잔존하는 절연층 물질을 제거하기 위하여 에테르 용매에 제2접촉부가 담겨져 파라핀을 녹여 없애도록 하는 공정을 더 포함하여 이루어지도록 한다.More preferably, the insulating film formed in the third step has a thickness of 1 to 3 탆, a polyimide resin is used as the electrodeposition solution, and an electrodeposition bath maintained at a temperature of 30 to 40 캜 And the fourth step is performed by performing a sintering process at a temperature of 180 to 220 ° C. to cure the insulating film to form a film and to dissolve the insulating layer so that the insulating layer material remaining after the sintering process So that the second contact portion is immersed in the ether solvent to dissolve the paraffin.

간단한 전착도금으로 절연피막을 형성함으로써 생산 비용이 저렴해지고, 불량률이 저하됨에 따라 생산성 향상의 효과가 있다.By forming the insulating film by simple electrodeposition plating, the production cost is lowered, and the defective rate is lowered, so that the productivity is improved.

도 1은 반도체 검사용 프로브 핀 사시도.
도 2는 프로브 핀들이 장착되어 있는 검사용 소켓의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 프로브 핀 제조과정을 나타낸 도.
도 4는 본 발명에 의한 제조과정의 프로브 핀 변화과정을 나타낸 도.
도 5는 본 발명에 의한 제조과정에 사용되는 복수개의 프로브 핀이 구비된 치구세트 개략도.
도 6은 전착도금을 위한 용액의 교반여부에 따른 전착용액의 상태를 보인도.
도 7은 전착도금시 전압-시간 변화에 따른 피막두께의 변화를 보인 도.1 is a perspective view of a probe pin for semiconductor inspection;
2 is a cross-sectional view of a test socket in which probe pins are mounted;
3 is a view illustrating a process of manufacturing a probe pin according to the present invention;
4 is a view illustrating a process of changing a probe pin in a manufacturing process according to the present invention.
5 is a schematic view of a set of jigs having a plurality of probe pins used in a manufacturing process according to the present invention.
6 is a view showing a state of an electrodeposition solution depending on whether or not a solution for electroplating is stirred.
FIG. 7 is a view showing a change in film thickness with voltage-time change in electrodeposition plating; FIG.

이하 도시한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 하기의 도면 및 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 이해하기 위한 하나의 실시예를 나타내며, 이러한 실시예 및 도면에 의해 본 발명의 기술적 사상이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention; FIG.

도 3은 본 발명에 의한 프로브 핀 제조과정을 나타낸 도이고, 도 4는 본 발명에 의한 제조과정의 프로브 핀 변화과정을 나타낸 도이고, 도 5는 본 발명에 의한 제조과정에 사용되는 복수개의 프로브핀이 구비된 치구세트를 나타낸다.FIG. 3 is a view illustrating a process of manufacturing a probe pin according to the present invention. FIG. 4 is a view illustrating a process of changing a probe pin in the manufacturing process according to the present invention. Showing a set of jigs equipped with pins.

도시된 바와 같이, 본 발명은, 예비 프로핀의 치구 결합과정(Ⅰ), 예비 프로브 핀 하부의 절연층 형성과정(Ⅱ), 예비 프로브 핀 몸체부의 절연피막 형성과정(Ⅲ), 후처리 과정(Ⅳ) 예비프로브 핀의 하부 절연층 수세 과정(Ⅴ)으로 크게 이루어져 있음을 알 수 있다. 이하 이러한 각 과정을 보다 상세히 설명하기로 한다.As shown in the drawing, the present invention can be applied to a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises (i) a jig bonding process of a pre-pro pin, (ii) forming an insulating layer below a preliminary probe pin, (iii) forming an insulating film of a preliminary probe pin body, (V) of the lower insulating layer of the spare probe pin (V). Hereinafter, each of these processes will be described in detail.

1. 예비 프로브 핀의 치구 결합과정(Ⅰ)1. Jigging process of spare probe pin (I)

여기서 예비 프로브 핀은 기본적으로 금속재질을 가공하여 필요에 의한 프로브 핀의 형상을 가지는 것을 의미하며, 어떠한 처리가 이루어 지지 않은 것을 의미한다. 도4의 (1)에 도시된 바와 같이, 수직형 프로브(100)는 몸체부(120)가 굽은 형상을 이루는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니나, 이러한 수직형 프로브 핀을 실시예로 하여 설명하기로 한다.Here, the preliminary probe pin basically means that a metal material is processed to have a shape of a probe pin as needed, meaning that no treatment is performed. As shown in FIG. 4 (1), the vertical probe 100 will be described by way of example in which the body portion 120 has a curved shape, but the present invention is not limited thereto. Will be described below.

예비 프로브 핀(100)은 몸체부(120)가 굽은 형상을 이루고 있으며, 상부의 제1접촉부(110)과 하부의 제2접촉부(130)은 전기적 전도성을 가져야 하며, 중앙 부분의 몸체부(120)은 전기적 절연성을 가져야 한다. 이를 위해 적절한 치구를 이용하여 예비 프로브 핀(100)의 제1접촉부(110) 부분이 치구(200)에 고정되도록 하되, 제1접촉부(110)부분은 후술하는 전착도금이 이루어지지 않도록 일정한 높이를 맞추어야 한다. 일 예를 들어 치구(200)의 상단부분에 예비 프로브 핀(100)의 제1접촉부(110) 부분만 고정되도록 하는 홀 또는 소켓 결합부분을 설치하도록 할 수도 있다. 본 실시예에서는 치구(200) 에 복수개의 예비 프로브 핀을 고정시키고, 도전성 테이프(210)를 이용하여 제1접촉부(110) 부분을 치구(200)에 결합되도록 하고 있다. 여기서 도전성 테이프(210)을 사용한 것은 후술하는 전착도금시 전극의 역할을 수행하도록 하기 위함이다.The first probe contact 110 and the second probe contact 130 of the upper probe pin 100 have electrical conductivity and the body portion 120 of the center portion has a curved shape. ) Shall have electrical insulation. The first contact portion 110 of the preliminary probe pin 100 may be fixed to the jig 200 by using a suitable jig. The first contact portion 110 may have a predetermined height so as not to be electroplated You have to. For example, a hole or a socket coupling portion may be provided at an upper portion of the jig 200 so that only the first contact portion 110 of the spare probe pin 100 is fixed. A plurality of spare probe pins are fixed to the jig 200 and a portion of the first contact portion 110 is coupled to the jig 200 using the conductive tape 210. [ The use of the conductive tape 210 here serves to serve as an electrode in the electrodeposition plating described later.

2.예비 프로브 핀 하부의 절연층 형성과정(Ⅱ)2. Insulation layer formation process under the preliminary probe pin (II)

상술하다시피 하부측의 제2접촉부(130)는 전기전도성을 띄어야 하므로 몸체(120)부분을 전착도장하기에 앞서 제2접촉부(130) 부분을 절연층이 형성되도록 한다. 이러한 절연층 형성을 위해서는 다양한 방법들이 이용될 수 있으며, 기본적으로 치구(200)에 부착된 복수개의 예비프로브 핀(100)들의 제2접촉부(130) 부분들이 동시에 간단하게 절연층이 형성되도록 하는 것이 관건이다. Since the second contact part 130 on the lower side must be electrically conductive, the insulating layer is formed on the second contact part 130 before the body 120 is electrodeposited. Various methods can be used for forming such an insulating layer, and basically, the portions of the second contact portions 130 of the plurality of spare probe pins 100 attached to the jig 200 are formed simply by forming the insulating layer at the same time It is the key.

이를 위해 딥코팅 방식으로 이루어지도록 한다. 즉, 절연층을 형성할 수 있는 액체 또는 겔 상태의 용액이 담긴 수조통에 제2접촉부(130) 부분만 담기도록 하여 제2접촉부(130) 외면에 절연층이 형성되도록 하면 족할 것이다. 이러한 절연층 형성을 위한 용액은 다양하게 이루어 질 수 있다. 일예를 들어 일정한 온도가 유지되는 수지통에 폴리에틸렌 등과 같은 열가소성 수지가 녹아 있는 수조통에 담군 후, 꺼내고 이를 냉각시키면 절연층이 형성되게 할 수 있다. 본 실시예에서는 비교적 낮은 온도에서도 사용할 수 있는 물질로 파라핀을 이용하여 절연층을 형성하도록 한다. 수조통의 온도를 50 내지 60℃로 정도로 유지하면 파라핀이 액상으로 존재하게 된다. 50℃ 이하이면 파라핀이 완전히 액상으로 존재하지 않게 되며, 60℃ 이상이 되면 후술하는 몸체부(120) 외면의 절연피막(150) 형성시 녹아 흘러내려 불량품이 양산됨을 알 수 있었다. 따라서 적정 온도를 유지한 상태에서 최소한 2회 이상 반복 디핑과정으로 이루어져야 함을 알 수 있었다. 즉, 후술하는 전착도금 공정상에서 절연층이 벗겨지지 않도록 적정두께가 이루어져야 하며, 이를 위해 반복 디핑을 수행하게 된다. 본 발명자들의 실험에 따르면, 최초 디핑후 1 내지 2초 경과한 후, 꺼내었다가 최초 디핑층이 약간의 고화가 이루어지도록 2 내지 5초 정도 후 다시 재차 디핑하는 과정을 반복하여 실행하는 것이 균일하게 코팅됨을 알 수 있었으며, 이러한 반복 디핑과정은 2 내지 5회 정도가 적당함을 알 수 있었다. For this purpose, a dip coating method is used. That is, only the portion of the second contact portion 130 may be contained in the water tank containing the liquid or gel-like solution capable of forming the insulating layer so that the insulating layer is formed on the outer surface of the second contact portion 130. The solution for forming the insulating layer may be variously formed. For example, an insulating layer may be formed by immersing in a water tub containing a thermoplastic resin such as polyethylene, etc., in a resin tub having a predetermined temperature maintained, and then removing the plastic tub. In this embodiment, an insulating layer is formed using paraffin as a material which can be used even at a relatively low temperature. When the temperature of the water tub is maintained at about 50 to 60 캜, paraffin is present in a liquid phase. When the temperature is below 50 ° C, the paraffin is completely not present in the liquid phase. When the temperature exceeds 60 ° C, it is dissolved when the insulating film 150 is formed on the outer surface of the body 120 described later. Therefore, the dipping process should be repeated at least twice while maintaining the proper temperature. That is, an adequate thickness should be provided so that the insulating layer is not peeled off in the electrodepositing process to be described later, and the repeated dipping is performed for this. According to the experiment of the present inventors, it is preferable to repeatedly perform dipping again after about 1 to 2 seconds elapses after the first dipping and then again after about 2 to 5 seconds so that the initial dipping layer is slightly solidified And it was found that the repetitive dipping process is suitable for about 2 to 5 times.

디핑 방법을 좀 더 상세히 설명하면, 상기 수조통에 지그(200)에 결합된 예비 프로브 핀(100)들의 제2접촉부(130) 부분만 담기도록 한 상태에서 1 내지 2초 지속하고, 이를 꺼내어 2 내지 5초 정도 자연 냉각시키고 다시 재차 디핑을 반복 시킴으로써 제2접촉부(130) 부분의 외면에 파라핀층이 형성되도록 하여 절연층이 형성되도록 한다. The dipping method will be described in more detail. The dipping method is continued for 1 to 2 seconds in a state where only the portion of the second contact portion 130 of the spare probe pins 100 coupled to the jig 200 is contained in the water tub, And the dipping is repeated again so that the paraffin layer is formed on the outer surface of the second contact portion 130 to form the insulating layer.

3. 예비 프로브 핀 몸체부의 절연피막 형성과정(Ⅲ)3. Process of Insulating Film Formation of Spare Probe Pin Body (III)

상기와 같은 과정을 끝낸 상태에서는 제1접촉부(110)는 치구(200)에 의해 보호되고, 제2접촉부(130)은 파라핀에 의해 절연층이 형성되어 있으며, 몸체부(120)은 그대로 외면이 노출된 상태를 이루고 있다. 상기의 상태에서 프로브 핀(100)에서 필요로 하는 몸체부(120)의 외면에 절연피막을 형성하도록 한다. 이러한 절연피막은 전체가 고른 피막형성, 적절한 두께 및 부착력 등의 제반 조건들을 만족하여야 한다. 상기의 조건들을 고려하여 본 발명에서는 전착도금 공정을 이용하여 달성하도록 한다. 이러한 전착도금의 일반원리는 이미 공지된 기술이나, 본 발명에서와 같이, 아주 적은 사이즈 (직경이 0.1 내지 0.3mm 정도를 가지는 내부가 빈 원통상이고 길이가 5mm 전후로 이루어 짐)의 특정 부위의 외표면에 적절한 두께의 절연피막이 고르고 단단하게 이루어지도록 하기 위해서는 제반 조건들을 엄격하게 적용하여야 한다.The first contact portion 110 is protected by the jig 200 and the second contact portion 130 is formed of an insulating layer by paraffin and the body portion 120 is directly exposed to the outside It is exposed. In this state, the insulating film is formed on the outer surface of the body part 120 required by the probe pin 100. Such an insulation film should satisfy all conditions such as uniform film formation, proper thickness and adhesion. Considering the above conditions, the present invention is achieved by using an electrodeposition plating process. The general principle of the electrodeposition plating is a well-known technique, but as in the present invention, the general principle of the electrodeposition plating is not limited to a specific region of a specific region of a very small size (inner diameter of about 0.1 to 0.3 mm is hollow cylindrical and length is about 5 mm) All conditions must be strictly applied in order to ensure that the insulation film of appropriate thickness on the surface is uniform and hard.

사용 용액 :Solution used:

먼저, 본 발명에서 언급되는 프로브 핀은 반도체 검사용이며, 반도체는 고집적화 하고 있으므로 핀간의 간격이 매우 짧아지고 있으며 동시에 핀 헤드와 기판사이에 여러 차례 접촉되어 사용되므로 이에 견딜 수 있도록 기계적(보호막의 유연성 및 부착력) 및 전기적(절연내력)의 확보가 필요하며, 이러한 물성을 확보할 수 있는 용액으로써 폴리이미드계 수지를 사용하도록 한다. 이러한 폴리이미드계 수지는 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 및 전기적 활성을 위한 실록산처리가 된 폴리이미드수지 등 다양한 형태가 현재 시중에 나와 있으므로 이중 어느 것이나 사용 가능하다.First, the probe pin referred to in the present invention is used for semiconductor inspection. Since the semiconductor is highly integrated, the distance between the pins is extremely shortened. At the same time, since the pin pin is used in contact with the substrate several times, And adhesive force) and electrical (dielectric strength), and a polyimide resin is used as a solution capable of securing such physical properties. Such polyimide-based resins are available in various forms such as polyimide resins, polyamide-imide resins, and polyimide resins treated with siloxane for electrical activation, and any of them can be used.

절연피막 두께 : Insulation film thickness:

보호막의 적정 두께는 프로브 핀의 전기 절연내력과 밀접하게 연동되어 있으며, 실지 사용을 위한 전기 절연 내력은 50V 이상이어야 한다. 이러한 제반 조건을 만족하기 위해서는 본 프로브 핀의 시험 결과 1㎛이상이면 충분함을 알 수 있었다. 다양한 실험을 통해 프로브 핀의 절연피막의 적정 두께는 1~3㎛의 값을 가지는 것이 생산성 및 반복 사용성 등의 조건을 고려할 때 최적이며, 1㎛ 이하의 두께에서는 충분한 절연내력을 확보할 수 없었으며, 3㎛ 이상의 두께에서는 필요 이상의 절연두께로 생산성 저하가 일어남을 알 수 있었다.The proper thickness of the protective film is closely related to the electric insulation strength of the probe pin, and the electric insulation strength for actual use is not less than 50V. In order to satisfy all of these conditions, it was found that a test result of the probe pin of 1 mu m or more is sufficient. Through various experiments, it has been found that the optimum thickness of the insulating film of the probe pin is 1 to 3 탆, which is optimal considering the conditions such as productivity and repeated usability, and insufficient insulating strength can not be secured when the thickness is 1 탆 or less , And it was found that when the thickness is 3 탆 or more, the productivity is deteriorated due to an insufficient thickness.

온도 및 교반 :Temperature and stirring:

전착용액의 적정 온도는 30 내지 40℃ 범위를 유지해야 하며, 30℃이하이면 전착두께에 영향을 미치며 40℃이상의 경우는 용액의 증발량 증가 등의 문제가 발생함을 알 수 있었으며, 또한, 전착 용액은 전착과정 중 전착두께의 균일화를 위해 용액을 교반해야 함을 알 수 있었다. 즉, 전착도금에 사용되는 도료는 도 6에 나타난 바와 같이 폴리이미드 에멀젼이 수용액 내에 포함되어 있으며 밀도가 높기 때문에 완전하게 침강을 막는 것은 불가능하다. 그 때문에 침강이 일어나지 않도록 교반에 의해 폴리이미드 에멀젼을 균일하게 재분산시켜야 균일한 박막두께를 얻을 수 있다. 특히 반도체 검사용 프로브핀의 경우에는 피막의 두께가 매우 얇기 때문에 적정교반은 필수적이다.The optimum temperature of the electrodeposition solution should be kept in the range of 30 to 40 ° C. If the temperature is below 30 ° C, the electrodeposition thickness is affected. If the temperature is more than 40 ° C, the problem of increased evaporation of the solution occurs. It was found that the solution had to be stirred in order to equalize the electrodeposition thickness during the electrodeposition process. That is, as shown in Fig. 6, the coating material used for electrodeposition plating is incapable of completely preventing sedimentation because the polyimide emulsion is contained in the aqueous solution and has a high density. Therefore, the polyimide emulsion should be uniformly redispersed by stirring so as to prevent sedimentation, so that a uniform thin film thickness can be obtained. In particular, in the case of probe pins for semiconductor inspection, proper stirring is indispensable since the coating thickness is very thin.

전압 및 시간 조건 :Voltage and time conditions:

직류전압원에 의한 인가전압 및 전착시간에 따라 전착두께가 변화하므로, 보호막의 적정 두께에 따라 조건을 설정할 필요가 있다. 즉, 도 7은 일반적으로 폴리이미드계 수지를 사용하여 전착도금을 통한 절연피막을 입힐시 전압-시간에 따른 변화를 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 인가전압이 높을수록 피막두께의 급격한 증가가 이루어짐을 알 수 있다. 50 내지 150V의 인가전압하에서 수초 내지 수십초면 원하는 절연피막의 두께 1 내지 3㎛를 이룰 수 있음을 알 수 있다. 이러한 절연피막의 두께 조절은 전착도금의 업계에서 공지된 기술이므로 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.The electrodeposition thickness varies depending on the voltage applied by the DC voltage source and the electrodeposition time, and therefore it is necessary to set the conditions according to the appropriate thickness of the protective film. That is, FIG. 7 is a graph showing a voltage-time-dependent change when an insulating coating is applied by electrodeposition plating using a polyimide resin. As shown in the figure, the film thickness is drastically increased as the applied voltage is increased. It can be understood that the thickness of the desired insulating film can be set to 1 to 3 占 퐉 under a voltage of 50 to 150 V for several seconds to several tens of seconds. The thickness control of the insulating coating is a technique known in the art of electrodeposition plating, and a detailed description thereof will be omitted.

4. 후처리공정(Ⅳ)4. Post-treatment process (IV)

상기에서와 같이 몸체부(14)의 외면에 원하는 두께로 절연피막이 형성되도록 한후, 후처리 공정을 수행한다. 이러한 후 처리 공정은 세척, 건조, 소결의 세가지 과정으로 이루어지며, 먼저, 세척공정은 몸체부(14) 외면에 묻은 이물질 등을 제거하기 위하여 수세하게 된다. As described above, after the insulating film is formed to a desired thickness on the outer surface of the body portion 14, a post-treatment process is performed. The post-treatment process includes washing, drying, and sintering. First, the washing process is performed to remove foreign substances and the like on the outer surface of the body portion 14.

다음, 건조공정은 이전의 세척공정에서 남아 있는 수분을 완전히 제거하여, 다음 공정인 소결공정 시 분자 간 가교를 원활하게 하기 위한 공정으로 통상 80 내지 100℃의 온도로 30분 내지 1시간 정도 수행하면 족할 것이다. 100℃ 이상의 온도에서는 폴리이미드 절연막의 손상을 일으킬 수 있으므로 바람직하지 않으며, 80℃ 이하의 온도에서는 건조시간이 오래 걸리는 단점이 있다. Next, the drying step is a step for completely removing the remaining water in the previous washing step to smooth the intermolecular crosslinking in the subsequent step of sintering, which is usually carried out at a temperature of 80 to 100 ° C for 30 minutes to 1 hour It will suffice. It is undesirable because it may damage the polyimide insulating film at a temperature of 100 ° C or higher, and it takes a long drying time at a temperature of 80 ° C or lower.

소결공정은 전착된 폴리이미드 피막은 완전히 분자간 결합이 되지 있지 않은 상태이므로 이를 소결시킴에 의해 경화시켜 완전히 성형된 막을 형성하기 위함이다. 이러한 소결을 위해서는 약 180 내지 220℃의 온도로 1시간 내지 2시간 정도 수행하면 족할 것이다. 그리고 이러한 건조공정 및 소결공정에서 필요로 하는 온도는 제2접촉부(130)의 외면에 형성된 절연층(140)을 이루는 파라핀의 녹는점보다는 월등히 높은 온도이므로 몸체부(120)의 절연피막의 건조 및 경화형성과 동시에 제2접촉부(130)의 절연층(140) 역시 제거되게 된다. 특히, 파라핀이 고화되어 이루어진 절연층(140)은 경화공정에서 사용되는 180 내지 220℃의 온도하에서는 녹게 되며, 이에 따라 절연층(140)을 이루는 파라핀이 녹아 없어지게 된다. 따라서 단순히 가해지는 열에 의해 절연층(140)은 손쉽게 녹아 제거되는 반면에 몸체부(120)의 절연피막(150)은 경화되어 단단한 피막을 형성하므로 이중의 효과를 동시에 달성할 수있게 된다. 종래에서는 별도의 레이저 가공에 의해 절연층(140)을 제거하므로 몸체부(120)와 제2접촉부(130)의 경계면에 파손이 일어나지 않아 불량률이 발생되나, 본 발명은 단순히 소결공정을 통해 이루어지는 열전달에 의해 절연층(140)이 제거되므로 아무런 손상이 일어나지 않게 된다. In the sintering process, the electrodeposited polyimide film is not completely intermolecularly bonded, so it is sintered to form a fully formed film. For this sintering, it is sufficient to perform the sintering at a temperature of about 180 to 220 DEG C for about 1 to 2 hours. Since the temperature required for the drying and sintering processes is much higher than the melting point of paraffin forming the insulating layer 140 formed on the outer surface of the second contact portion 130, The insulating layer 140 of the second contact portion 130 is also removed. Particularly, the insulating layer 140 in which paraffin is solidified is melted at a temperature of 180 to 220 ° C, which is used in the curing process, so that paraffin constituting the insulating layer 140 is dissolved. Therefore, the insulating layer 140 is easily melted and removed by the applied heat while the insulating coating 150 of the body part 120 is cured to form a hard coating, so that the double effect can be achieved at the same time. In the prior art, since the insulating layer 140 is removed by a separate laser processing, the interface between the body part 120 and the second contact part 130 is not broken and the defect rate is generated. However, The insulating layer 140 is removed by the insulating layer 140, so that no damage occurs.

5, 예비 프로브핀의 하부 절연층 수세 과정(Ⅴ)5, washing process of the lower insulating layer of the spare probe pin (V)

제2접촉부(130)의 외면에 형성된 절연층들은 기본적으로 상술한 전착공정의 소결과정에서 거의 다 녹아 제거가 된다. 즉, 소결공정의 180 내지 220℃의 온도에서는 파라핀이 액체상태로 변하고, 이는 흘러내려 제거가 되나, 완전히 제거되지 않은 잔여 파라핀을 완전히 제거하기 위하여 제2접촉부(130) 부분을 파라핀을 녹여 없애는 에테르 등과 같은 용매를 이용하여 제거하게 된다. 상술한 바와 같이 파라핀이 아닌 타 절연층 형성 물질(열가소성 수지 등) 역시 용매 등을 이용하여 완전히 제거할 수 있게 된다. 상기와 같이 제2접촉부(130)의 외면에 형성된 절연층(140)을 완전히 제거한 후, 건조시키고, 치구(200)에서 분리시킴으로써 몸체부(120) 외면에 절연피막(140)이 구비된 프로브 핀(100)을 완성하게 된다.The insulating layers formed on the outer surface of the second contact portion 130 are substantially melted and removed in the sintering process of the electrodeposition process described above. That is, at a temperature of 180 to 220 ° C. in the sintering process, the paraffin is changed into a liquid state, which is removed by flowing down. However, in order to completely remove the remaining paraffins which have not completely been removed, And the like. As described above, other insulating layer forming materials (such as thermoplastic resin) other than paraffin can be completely removed by using a solvent or the like. The insulating layer 140 formed on the outer surface of the second contact portion 130 is completely removed and then dried and separated from the jig 200 to form a probe pin 140 having an insulating coating 140 on the outer surface of the body portion 120. [ (100).

이상에서와 같이 본 발명은 전착도금을 이용하되, 보다 간단한 방법으로 프로브 핀의 몸체부에 절연피막을 형성할 수 있으므로 효과적임을 알 수 있다. As described above, it can be seen that the present invention is effective because it can form an insulating coating on the body of the probe pin using electroplated plating, but in a simpler manner.

100 : 프로브 핀 110 : 제1접촉부
120 : 몸체 130 : 제2접촉부
140 : 절연층 150 : 절연피막
200 : 치구 210 : 도전성 테이프100: probe pin 110: first contact
120: body 130: second contact portion
140: insulating layer 150: insulating coating
200: fixture 210: conductive tape

Claims (9)

중간의 몸체부분의 외표면에 절연피막이 형성되고, 상, 하부의 제1, 제2접촉부는 전기전도성을 가지는 프로브 핀에 있어서,
상부의 제1접촉부 부분이 결합되어 예비 프로브 핀을 고정지지하고, 제1접촉부 부분을 보호하는 예비 프로브 핀을 치구에 결합하는 제1과정;
치구에 결합된 예비 프로브 핀의 제2접촉부의 외면에 절연층을 형성하는 제2과정;
전착도금조에 예비 프로브 핀의 몸체부 및 제2접촉부가 담기도록 하여 몸체부의 외면에 절연피막이 형성되도록 하는 제3과정;
제3과정에서 형성된 절연피막을 소결경화시킴과 동시에 제2접촉부의 외면에 형성된 절연층이 제거하는 제4과정;그리고
후처리를 하고 치구에서 프로브 핀을 분리하는 제5과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.Wherein an insulating film is formed on an outer surface of an intermediate body portion and the first and second contact portions of the upper and lower portions are electrically conductive,
A first process of fixing a spare probe pin by engaging a first contact portion of the upper portion and coupling a spare probe pin to the jig to protect the first contact portion;
A second step of forming an insulating layer on an outer surface of a second contact portion of the spare probe pin coupled to the jig;
A third step of allowing the body of the spare probe pin and the second contact part to be contained in the electroplating bath so that an insulating film is formed on the outer surface of the body part;
A fourth process in which the insulating film formed in the third process is sintered and cured and the insulating layer formed on the outer surface of the second contact portion is removed;
And a fifth step of separating the probe pin from the jig after the post-processing. 제 1항에 있어서,
상기 제2과정은 치구에 결합된 예비 프로브 핀의 제2접촉부 부분을 절연용액에 담구고, 꺼내어서 냉각시킴에 의해 절연층이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the second step comprises immersing the second contact portion of the spare probe pin coupled to the jig into the insulating solution, and removing the second contact portion so that the insulating layer is formed by cooling. 제 2항에 있어서,
상기 절연용액은 전기적 절연성을 가지고, 온도변화에 따라 고,액상 변화가 이루어지는 열가소성 수지 또는 파라핀으로 이루어짐을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the insulating solution is made of a thermoplastic resin or paraffin which has electrical insulation properties and changes in liquid phase with temperature change. 제 3항에 있어서, 상기 절연층 형성은,
절연용액으로 파라핀을 이용하고, 50 내지 60℃를 유지하는 액상 파라핀 용액통에 제2접촉부를 담구고, 꺼내어 냉각시킴에 의해 고상으로 이루어지는 파라핀 절연층이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.The method according to claim 3,
Wherein a paraffin is used as an insulating solution, a second contact portion is immersed in a liquid paraffin solution tank maintained at 50 to 60 캜, and the paraffin insulating layer is cooled to form a solid paraffin insulating layer. 제 4항에 있어서,
상기 절연층 형성은 2회 이상 반복하여 이루어짐을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.5. The method of claim 4,
Wherein the formation of the insulating layer is repeated two or more times. 제1항에 있어서,
상기 제3과정에서 형성되는 절연피막의 두께는 1 내지 3㎛의 두께로 이루어짐을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the insulating film formed in the third step has a thickness of 1 to 3 占 퐉. 제 6항에 있어서, 상기 제3과정은,
전착용액으로 폴리이미드수지를 사용하고, 30 내지 40℃의 온도를 유지하는 전착도금조내에서 교반하면서 이루어짐을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.7. The method of claim 6,
Wherein the polyimide resin is used as an electrodeposition solution while stirring in an electrodeposition bath maintaining a temperature of 30 to 40 占 폚. 제 1항내지 제 6항중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제 4과정은, 180 내지 220℃ 온도로 소결공정을 수행함에 의해 절연피막은 경화되어 막을 형성하고, 절연층은 녹아 없어지도록 하는 것을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the fourth step comprises curing the insulating film by performing a sintering process at a temperature of 180 to 220 캜 to form a film and to dissolve the insulating layer. 제 8항에 있어서, 제4과정은,
소결공정이후, 잔존하는 절연층 물질을 제거하기 위하여 에테르 용매에 제2접촉부가 담겨져 파라핀을 녹여 없애도록 하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 핀 제조방법.9. The method according to claim 8,
Further comprising, after the sintering process, dissolving the paraffin in the ether solvent so as to remove the remaining insulating material, thereby removing the paraffin.
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