KR20230049214A - 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 전도성 접촉핀의 단부에 탄성부를 구비함으로써 전기 전도성 접촉핀과 접촉되는 접속 대상물에 과도한 압력을 부여하는 것을 방지하는 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공한다.
Description
본 발명은 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 프로브 카드(1)를 개략적으로 도시한 도이다.
일반적으로 프로브 카드(1)는, 회로기판(2), 회로기판(2)의 하측에 구비되는 공간변환기(3) 및 공간변환기(3)의 하측에 구비되는 프로브 헤드(7)를 포함하여 구성된다.
프로브 헤드(7)는 다수의 프로브 핀(7)과 프로브 핀(7)이 삽입되는 가이드 구멍을 구비하는 가이드 플레이트(5,6)를 포함한다. 프로브 헤드(7)는 상부 가이드 플레이트(5) 및 하부 가이드 플레이트(6)를 포함하며, 상부 가이드 플레이트(5) 및 하부 가이드 플레이트(6)는 스페이서를 통해 고정 설치된다. 프로브 핀(7)은 상부 가이드 플레이트(5) 및 하부 가이드 플레이트(6)사이에서 탄성 변형하는 구조로서, 이러한 프로브 핀(7)을 채택하여 수직형 프로브 카드(1)를 구성한다.
반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 프로브 핀(7)을 형성한 프로브 카드(1)에 반도체 웨이퍼(W)를 접근해 각 프로브 핀(7)을 검사 대상물(반도체 웨이퍼(W))상의 대응하는 전극 패드(WP)에 접촉시킴으로써 수행된다.
한편, 최근의 LSI 칩의 검사 등에 있어서는 고전파 전류를 흐르게 할 경우가 발생한다. 그런데 프로브 핀(7)과 공간변환기(3) 사이 또는 프로브 핀(7)과 검사 대상물 사이에서 접속 대상물과의 간극이 발생하면 스파크가 발생하게 되고, 스파크에 의해 프로브 핀(7) 및 접속 대상물이 파손되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부가 접속 대상물에 항상 접촉 상태를 유지하도록 함으로써 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에 탄성부를 구비함으로써 전기 전도성 접촉핀과 접촉되는 접속 대상물에 과도한 압력을 부여하는 것을 방지하는 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 검사 장치는, 검사장치의 접속 패드에 일단부가 접촉되고 검사 대상물의 접속 패드에 타단부가 접촉되어 상기 검사 대상물을 검사하는 전기 전도성 접촉핀; 및 상기 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 가이드홀을 구비하는 가이드 플레이트;를 포함하되, 상기 가이드 플레이트를 상기 검사장치 측에 설치한 상태에서 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 의해 가압되어 압축변형되어 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 항상 접촉상태를 유지하도록 상기 일단부는 상기 가이드 플레이트와 상기 검사장치의 접속 패드 사이에 탄성부를 구비한다.
또한, 상기 가이드 플레이트는, 상부 가이드 플레이트; 및 상기 상부 가이드 플레이트와 이격되어 구비되는 하부 가이드 플레이트;를 포함하되, 상기 전기 전도성 접촉핀은 상기 상부 가이드 플레이트와 상기 하부 가이드 플레이트 사이에서 측 방향으로 탄성 변형된다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 종 방향으로 길이를 가지고, 횡 방향으로 폭을 가지고, 종 방향 및 횡 방향의 직각 방향으로 두께를 가지며, 상기 탄성부를 포함하는 일단부의 두께는 상기 탄성부를 제외한 상기 전기 전도성 접촉핀의 나머지의 두께와 동일하다.
또한, 상기 탄성부는 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 상기 내부 공간을 전체적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 밀폐형 탄성부이다.
또한, 상기 탄성부는 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 상부 또는 측부가 절개되어 상기 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부이다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 검사장치의 접속 패드에 일단부가 접촉되고 검사 대상물의 접속 패드에 타단부가 접촉되어 상기 검사 대상물을 검사하는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 전기 전도성 접촉핀을 상기 검사장치 측에 설치한 상태에서 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 의해 가압되어 압축변형되어 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 항상 접촉상태를 유지하도록 상기 일단부는 상기 가이드 플레이트와 상기 검사장치의 접속 패드 사이에 탄성부를 구비한다.
또한, 상기 일단부는, 내부 공간이 구비된 밀폐형 탄성부로 구성된다.
또한, 상기 일단부는, 내부 공간이 구비된 밀폐형 탄성부와 상기 탄성부의 상부에 평면으로 구성되는 접촉평면부로 구성된다.
또한, 상기 일단부는, 내부 공간이 구비되되 상부가 절개되어 적어도 2개 이상의 접촉부위를 구비하는 탄성부로 구성된다.
또한, 상기 일단부는, 내부 공간이 구비되되 상부가 절개되어 적어도 2개 이상의 접촉부위가 구비되는 탄성부와 상기 탄성부의 상부에 평면으로 구성되는 접촉평면부로 구성된다.
또한, 상기 일단부는, 내부 공간이 구비되되 측부가 절개된 탄성부로 구성된다.
또한, 상기 일단부는, 상기 일단부가 상기 가이드 플레이트의 가이드 구멍을 통과하지 못하도록 상기 가이드 구멍의 크기보다 크게 형성된 걸림턱을 포함하고, 상기 탄성부는 상기 걸림턱 상부에 위치한다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 상기 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향으로 적층되어 형성된다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은 그 측면에 구비되는 미세 트렌치를 포함한다.
본 발명은 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부가 접속 대상물에 항상 접촉 상태를 유지하도록 함으로써 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공한다.
또한 본 발명은 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에 탄성부를 구비함으로써 전기 전도성 접촉핀과 접촉되는 접속 대상물에 과도한 압력을 부여하는 것을 방지하는 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 구비된 프로브 헤드를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 탄성부의 변형례를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 탄성부의 변형례를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 측면을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 구비된 프로브 헤드를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 탄성부의 변형례를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 탄성부의 변형례를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 측면을 도시한 도면.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다. 이하에서 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
본 발명의 바람직한 각 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀들은, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀일 수 있다. 검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들은 프로브 카드에 구비되어 반도체 칩을 검사하는 프로브 핀일 수 있고, 패키징된 반도체 패키지를 검사하는 테스트 소켓에 구비되어 반도체 패키지를 검사하는 소켓 핀일 수 있다.
이하에서는 제1 내지 제6실시예를 구분하여 설명하나, 각각의 실시예의 구성들을 조합한 실시예들도 본 발명의 바람직한 실시예에 포함된다.
이하에서 설명하는 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향은 도면에 표기된 ±x방향이고, 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향은 도면에 표기된 ±y방향이고, 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향은 도면에 표기된 ±z방향이다. 전기 전도성 접촉핀은, 길이 방향(±y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 길이 방향의 수직한 두께 방향(±z 방향)으로 전체 두께 치수(H)를 가지며, 길이 방향의 수직한 폭 방향(±x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.
제1실시예
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드는, 반도체 제조 공정 중에서 웨이퍼 상에 제작된 칩을 검사하는 검사 공정에 사용되며 미세 미치 대응이 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, ASICs 등과 같은 비메모리 반도체 칩을 검사하는데 보다 유용하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드는, 접속 패드(CP)를 구비하는 공간변환기(ST); 공간변환기(ST) 하부에서 공간변환기(ST)와 이격되어 구비되는 가이드 플레이트(GP1, FP2); 및 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 구멍에 삽입되어 설치되는 프로브 핀(100);을 포함한다.
가이드 플레이트는 상부 가이드 플레이트(GP1)와 상부 가이드 플레이트(GP1)와 이격되어 구비되는 하부 가이드 플레이트(GP2)를 포함한다. 전기 전도성 접촉핀(100)은 상부 가이드 플레이트(GP1)의 가이드 구멍과 하부 가이드 플레이트(GP2)의 가이드 구멍에 삽입된다. 전기 전도성 접촉핀(100)은 상부 가이드 플레이트(GP1)와 하부 가이드 플레이트(GP2) 사이에서 측 방향(x방향)으로 탄성 변형된다.
가이드 플레이트(GP1, GP2)에 설치되는 배치되는 프로브 핀(100)들 간의 피치 간격은 50㎛ 이상 150㎛이하일 수 있으며, 프로브 핀(100)의 좌우 폭은 40㎛이상 200㎛이하이고, 프로브 핀(100)의 두께는 40㎛이상 200㎛이하일 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 일단부는 검사장치(공간 변환기(ST))의 접속패드(CP)에 접속되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 타단부는 검사 대상물의 접속패드에 접속된다. 여기서 검사 대상물은 반도체 소자일 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)은, 종 방향으로 길이(L)를 가지고, 횡 방향으로 폭(W)을 가지고, 종 방향 및 횡 방향의 직각 방향으로 두께(H)를 가지며, 탄성부(110a)를 포함하는 일단부의 두께(H)는 탄성부(110a)를 제외한 전기 전도성 접촉핀(100)의 나머지의 두께(H)와 동일하다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 바디(150)를 포함하여 구성된다. 바디(150)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 측방향으로 탄성 변형되도록 하며, 접속대상물(검사장치와 검사대상물)간의 전류 패스를 형성하는 기능을 수행한다. 바디(150)는 적어도 하나 이상의 굴곡부(155)를 포함한다. 굴곡부(155)의 구성을 통해 바디(150)는 측방향으로 변형될 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 일단부는 탄성부(110a)를 구비한다. 보다 구체적으로 바디(150)의 일측에 탄성부(110a)가 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 일단부는 가이드 플레이트(GP1)와 검사 장치의 접속 패드(CP)사이에 탄성부(110a)를 구비함으로써, 검사 장치의 접속 패드(CP)와의 접촉시 이를 완충하고 전기 전도성 접촉핀(100)을 검사 장치 측에 설치한 상태에서 일단부가 검사 장치의 접속 패드(CP)에 의해 가압되어 압축변형되어 그 일단부가 검사 장치의 접속 패드(CP)에 항상 접촉상태를 유지하도록 한다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함한다. 제1금속층(160)은 제2금속층(180)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(180)은 제1금속층(160)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
제1금속층(160)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(160), 제2금속층(180), 제1금속층(160) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 탄성부(110a)에도 형성된다. 탄성부(110a)가 접속대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 바디(150)는 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 가이드 구멍을 통과할 수 있는 크기로 형성된다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디(150)는 단면 형상이 사각형으로 형성되고, 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 가이드 구멍 역시 사각 단면의 형상으로 구성된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)이 가이드 구멍에 삽입된 이후에, 가이드 구멍 내에서 전기 전도성 접촉핀(100)이 회전하지 않게 되어 복수개의 전기 전도성 접촉핀(100)들의 굴곡 방향이 일정하게 유지되도록 한다.
탄성부(110a)의 하부로는 전기 전도성 접촉핀(100)의 일단부가 가이드 플레이트(보다 구체적으로는 상부 가이드 플레이트(GP1))의 가이드 구멍을 통과하지 못하도록 가이드 구멍의 크기보다 크게 형성된 걸림턱(130)을 포함한다.
걸림턱(130)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디(150)의 양 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에서 폭 방향으로 돌출되어 구비된다. 걸림턱(130)이 가이드 플레이트(보다 구체적으로는 상부 가이드 플레이트(GP1))의 상면에 걸림으로써 전기 전도성 접촉핀(100)이 상부 가이드 플레이트(GP1)로부터 낙하되지 않도록 한다.
다수의 전기 전도성 접촉핀(100)들은 제조공정 상의 오차로 인해 길이 차이가 있고, 가이드 플레이트(GP1, GP2) 및 공간변환기(ST)의 평탄도가 미세하게 차이가 있고 접속 패드(CP)들 간에도 높이 차가 있기 마련이다. 따라서 모든 전기 전도성 접촉핀(100)들에 대해 양호한 전기적 및 기계적 접촉을 보장하도록 하기 위해서는 전기 전도성 접촉핀(100)들이 검사 장치 쪽으로 가압되면서 설치되어야 한다. 전기 전도성 접촉핀(100)들이 설치된 가이드 플레이트(GP1, GP2)를 검사 장치 측에 설치한 상태에서, 전기 전도성 접촉핀(100)의 탄성부(110a)는 검사 장치의 접속 패드(CP)에 밀착 및 가압되어 압축변형된다. 이를 통해 모든 전기 전도성 접촉핀(100)의 단부가 검사장치의 접속 패드(CP)에 항상 접촉 상태를 유지함으로써 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
탄성부(110a)는 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 내부 공간을 전체적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 밀폐형 탄성부이다. 밀폐형 탄성부는 접속 대상물과의 접촉압력이 있을 경우, 탄성 변형되는 구조이다.
탄성부(110a)는 그 단면 형상이 원형 또는 타원형의 형상을 가진다. 탄성부(110a)는 두께 방향으로 원 기둥의 형태로 구성되어 과도한 접촉 압력이 인가되더라도 탄성부(110a)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한 원 기둥의 기둥면에는 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 교번적으로 구비되어 탄성부(110a)의 높은 내마모성과 높은 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)을 구비하는 프로브 카드의 조립과정을 살펴보면, 먼저 전기 전도성 접촉핀(100)을 가이드 플레이트(GP1, GP2)에 삽입하여 프로브 헤드를 조립한다. 이때 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디(150)는 가이드 구멍보다 작기 때문에 가이드 구멍을 통과하고 걸림턱(130)이 상부 가이드 플레이트(GP1)의 상면에 걸리면서 전기 전도성 접촉핀(100)가 가이드 플레이트(GP1, GP2)로부터 탈락되지 않는다. 그 다음 프로브 헤드를 공간변환기(ST)측에 고정한다. 이때 전기 전도성 접촉핀(100)의 탄성부(110a)가 공간변환기(ST)의 접속 패드(CP)에 접촉이 되되 탄성부(110a)가 탄성 변형되도록 한다. 탄성부(110a)가 접속대상물과 접촉한 상태에서 탄력적으로 지지됨에 따라 복수개의 전기 전도성 접촉핀(100)들의 일단부는 공간변환기(ST)의 접속 패드에 항상 접촉 상태를 유지한다. 이상과 같은 조립과정이 완료된 상태에서 검사대상물을 전기 전도성 접촉핀(100)의 하단부에 위치시켜 검사대상물을 검사하게 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 탄성부(110a)의 변형례를 도시한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 도 4a에 도시된 탄성부(110b)는 탄성부(110b)의 내부 공간의 적어도 일부가 걸림턱(130)의 위치와 중첩되는 위치에 구비되도록 형성되는 구성이라는 점에서 도 3에 도시된 탄성부(110a)의 구성과 차이가 있다. 이를 통해 응력집중현상을 방지하여 탄성부(110d)의 변형에 따른 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 도 4b에 도시된 탄성부(110c)는 탄성부(110c)의 내부 공간의 적어도 일부가 걸림턱(130)의 위치와 중첩되는 위치에 구비되도록 형성되는 구성이라는 점과 탄성부(110c)의 측면을 보다 두껍게 하는 후육부를 구비하는 구성이라는 점에서 도 3에 도시된 탄성부(110a)의 구성과 차이가 있다. 이를 통해 응력집중현상을 방지하여 탄성부(110d)의 변형에 따른 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 도 4c에 도시된 탄성부(110d)는 복수개의 밀폐형 기둥부로 구성된다는 점에서 도 3에 도시된 탄성부(110a)의 구성과 차이가 있다. 복수개의 밀폐형 기둥부는 그 단면 형상이 서로 동일하거나 서로 다를 수 있다. 이를 통해 응력집중현상을 방지하여 탄성부(110d)의 변형에 따른 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 도 5a에 도시된 탄성부(110e)는 내부 공간이 삼각형의 형태로 되어 밀폐형 기둥부의 형상이 삼각형으로 구성된다는 점에서 도 3에 도시된 탄성부(110a)의 구성과 차이가 있다.
도 5b를 참조하면, 도 5b에 도시된 탄성부(110f)는 내부 공간이 마름모형의 형태로 되어 밀폐형 기둥부의 형상이 마름모형으로 구성된다는 점에서 도 3에 도시된 탄성부(110a)의 구성과 차이가 있다.
도 5c를 참조하면, 도 5c에 도시된 탄성부(110g)는 내부 공간이 반원형의 형태로 되어 밀폐형 기둥부의 형상이 반원형으로 구성된다는 점에서 도 3에 도시된 탄성부(110a)의 구성과 차이가 있다.
제1실시예에 따른 탄성부(110a)의 변형례는, 이상에서 설명한 변형례의 탄성부(110b, 110c, 110d, 110e, 110f, 110g)에 한정되는 것은 아니고, 내부 공간이 구비된 밀폐형 탄성부의 구성이라면 모두 포함된다 할 것이다.
한편, 이상에서는 탄성부(110a)가 구비된 일단부가 검사 장치 측에 위치하는 것으로 설명하였으나, 그 변형례로서 탄성부(110a)가 검사 대상물 측에 위치하는 구성도 가능하며, 탄성부(110a)가 검사 장치 측 및 검사 대상물 측, 양 측에 모두 위치하는 구성도 가능하다.
또한 도 2에서는 프로브 카드를 예시하여 도시되어 있으나, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 프로브 카드뿐만 아니라 패키징된 반도체 패키지를 검사하는 테스트 소켓에 구비되어 반도체 패키지를 검사하는 전기 전도성 접촉핀(100)일 수 있다.
제2실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제2실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 6를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)은, 그 일단부가 내부 공간이 구비된 밀폐형 탄성부(210a)와 밀폐형 탄성부(210)의 상부에 평면으로 구성되는 접촉평면부(220)로 구성된다는 점에서, 접촉평면부(220)가 구비되지 않은 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 구성과 차이가 있다.
밀폐형 탄성부(210)의 상부에 구비되는 접촉평면부(220)는 접속 대상물인 검사장치의 접속 패드(CP)에 접촉되는 부분으로서, 평면으로 구성되어 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
밀폐형 탄성부(210)는 앞서 설명한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 탄성부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f, 110g)로 구성될 수 있다.
몇가지의 예로서, 도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)의 일단부의 변형례를 도시한 도면이다. 도 7a에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)의 일단부는 도 5a에 도시된 밀폐형 탄성부(110e)의 상부에 접촉평면부(220)가 구비된 구조이다. 도 7b에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)의 일단부는 도 5b에 도시된 밀폐형 탄성부(110f)의 상부에 접촉평면부(220)가 구비된 구조이다. 도 7c에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)의 일단부는 도 5c에 도시된 밀폐형 탄성부(110g)의 상부에 접촉평면부(220)가 구비된 구조이다.
한편, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 밀폐형 탄성부(210) 및 접촉평면부(220)에도 형성된다. 접촉평면부(220)가 접속대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
제3실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제3실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 8를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)은, 그 일단부가 내부 공간이 구비되되 상부가 절개되어 적어도 2개 이상의 접촉부위를 구비하는 개방형 탄성부(310)로 구성되는 된다는 점에서, 밀폐형 탄성부(110a)로 구성되는 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 구성과 차이가 있다.
개방형 탄성부(310)는 그 양측으로 단면이 호 형상을 가지는 2개의 탄성변형부를 구비함으로써, 탄성변형됨과 함께 적어도 2개 이상의 접촉 부위를 형성함으로써 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 개방형 탄성부(310) 및 접촉평면부(220)에도 형성된다. 개방형 탄성부(310)가 접속대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
제4실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제4실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)은, 그 일단부가 내부 공간이 구비되되 상부가 절개되어 적어도 2개 이상의 접촉부위를 구비하는 개방형 탄성부(410)와, 개방형 탄성부(410)의 상부에 평면으로 구성되는 접촉평면부(420)로 구성된다는 점에서, 밀폐형 탄성부(110a)로 구성되고 접촉평면부(420)가 구비되지 않은 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 구성과 차이가 있다.
개방형 탄성부(410)는 그 양측으로 단면이 호 형상을 가지는 2개의 탄성변형부를 구비하고 각각의 탄성 변형부의 상부에는 접촉평면부(420)가 구비된다. 이를 통해, 접속 대상물과의 접속의 신뢰성을 향상시킨다.
한편, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 개방형 탄성부(410) 및 접촉평면부(420)에도 형성된다. 접촉평면부(420)가 접속대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
제5실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제5실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(500)에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(500)을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(500)은, 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 측부가 절개되어 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부로 구성된다는 점에서, 밀폐형 탄성부(110a)로 구성되는 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 구성과 차이가 있다.
제5실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(500)은, 그 일단부가 접속대상물과 접촉되는 선단부(510)와, 전기 전도성 접촉핀(500)의 바디 상부에 구비되는 기단부(530)와, 선단부(510)와 기단부(530)를 서로 연결하여 선단부(510)가 접속대상물과 탄력적으로 접촉되도록 하는 연결부(520)를 포함하여 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부를 구성한다.
선단부(510)는 평면으로 구성되어 접속대상물과의 접촉의 신뢰성을 향상시킨다.
연결부(520)는 접속대상물이 선단부(510)를 가압할 때 탄성 변형될 수 있는 구조로 형성되며, 바람직하게는 곡률을 가지는 호 형태로 구비될 수 있다.
기단부(530)는 연결부(520)와 직접적으로 연결되는 제1기단부(530a)와, 연결부(520)의 반대측에 위치하며 연결부(520)와는 직접적으로 연결되지 않는 제2기단부(530b)를 포함하여 구성된다. 제1기단부(530a)는 연결부(520)와 연결되어 연결부(520)를 지지하는 기능을 수행하며 평면으로 구성될 수 있다. 제1기단부(530a)는 전기 전도성 접촉핀(500)의 바디(150) 우측으로 돌출되어 구성되고 제2기단부(530b)는 전기 전도성 접촉핀(500)의 바디(150) 좌측으로 돌출되어 구성되어 제1기단부(530a)와 제2기단부(530b)의 각각의 하면은 상부 가이드 플레이트(GP1)의 상면에 지지된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(500)이 상부 가이드 플레이트(GP1)에 지지되도록 함으로써 전기 전도성 접촉핀(500)이 상부 가이드 플레이트(GP1)로부터 낙하되지 않도록 한다.
한편, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 선단부(510), 연결부(520) 및 기단부(530)에도 형성된다. 선단부(510)가 접속대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
제6실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제6실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 11을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(600)에 대해 설명한다. 도 11은 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(600)을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(600)은, 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 측부가 절개되어 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부로 구성된다는 점에서, 밀폐형 탄성부(110a)로 구성되는 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 구성과 차이가 있다.
제6실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(600)은, 그 일단부가 바디(150)의 상부에 구비되는 기단부(630)와, 기단부(630)에 일단이 연결되고 타단은 자유단으로 구성되는 캔틸레버 빔(610)을 포함하여 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부를 구성한다.
기단부(630)는 바디(150)의 일측 측면으로 돌출되는 부분을 포함하며 돌출된 부분은 상부 가이드 플레이트(GP1)의 상면에 지지되어 전기 전도성 접촉핀(600)이 상부 가이드 플레이트(GP1)로부터 탈락되지 않도록 하는 걸림턱 기능을 수행한다.
캔틸레버 빔(610)은 접속대상물과의 접촉 시 탄성 변형되는 구조로서, 기단부(630)의 폭 방향을 기준으로 기단부(630)의 일측에서 일단이 기단부(630)와 연결되고 타단이 기단부(630)의 타측을 향해 연장되는 형태로 구성된다.
한편, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 기단부(630) 및 캔틸레버 빔(610)에도 형성된다. 캔틸레버 빔(610)이 접속대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
제조방법
이하에서는, 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀(100, 200, 300, 400, 500, 600)의 제조방법에 대해 설명한다. 다만 도 12에 도시된 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 예시하여 도시하는 것이며, 다른 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀들(200, 300, 400, 500, 600)도 이하에서 설명하는 제조방법과 동일한 제조방법에 의해 제조된다.
도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조 방법에 대해 살펴본다.
도 12a는 에칭 공간(IH)이 형성된 몰드(M)의 평면도이고, 도 12b는 도 8a의 A-A’단면도이다. 몰드(M)는 양극산화막, 포토레지스트, 실리콘 웨이퍼 또는 이와 유사한 재질로 구성될 있다. 다만, 본 발명의 보다 바람직한 실시예에 따른 몰드(M)는 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 구조상의 이점에 의해 발휘되는 효과이외에 양극산화막 재질의 몰드(M)를 이용하여 제작됨에 따라 발휘되는 효과도 가지게 된다. 이하에서는 바람직한 몰드(M)로서 양극산화막 재질의 몰드(M)를 기준으로 설명한다.
양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 포어는 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막이 형성된다. 다만 모재 금속은 이에 한정되는 것은 아니며, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb 또는 이들의 합금을 포함한다, 위와 같이 형성된 양극산화막은 수직적으로 내부에 포어가 형성되지 않은 배리어층과, 내부에 포어가 형성된 다공층으로 구분된다. 배리어층과 다공층을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. 양극산화막은 양극산화시 형성된 배리어층이 제거되어 포어의 상, 하로 관통되는 구조로 형성되거나 양극산화시 형성된 배리어층이 그대로 남아 포어의 상, 하 중 일단부를 밀폐하는 구조로 형성될 수 있다.
양극산화막은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 고온의 환경에 노출될 경우, 온도에 의한 열변형이 적다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)의 제작 환경에 비록 고온 환경이라 하더라도 열 변형없이 정밀한 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 재질의 몰드(M) 대신에 양극산화막 재질의 몰드(M)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 재질의 몰드(M)로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다. 또한 기존의 포토 레지스트 재질의 몰드(M)의 경우에는 40㎛ 두께 수준의 전기 전도성 접촉핀을 제작할 수 있으나 양극산화막 재질의 몰드(M)를 이용할 경우에는 40㎛ 이상에서 200㎛ 이하의 두께를 가지는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있게 된다.
몰드(M)의 하면에는 시드층(SL)이 구비된다. 시드층(SL)은 몰드(M)에 에칭 공간(IH)을 형성하기 이전에 몰드(M)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(M)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(M)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판의 상면에 시드층(SL)을 형성하고 에칭 공간(IH)이 형성된 몰드(M)를 지지기판에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(SL)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
에칭 공간(IH)은 양극산화막 재질의 몰드(M)의 일부 영역을 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(M)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 에칭 공간(IH)이 형성될 수 있다.
그 다음, 몰드(M)의 에칭 공간(IH)에 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)를 형성한다. 도 12c는 에칭 공간(IH)에 전기 도금 공정을 수행하여 것을 도시한 평면도이고, 도 12d는 도 12c의 A-A’단면도이다.
몰드(M)의 두께 방향으로 금속층이 성장하면서 형성되기 때문에, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로의 각 단면에서의 형상이 동일하다. 또한, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함한다. 제1금속층(160)은 제2금속층(180)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(180)은 제1금속층(160)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
제1금속층(160)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(160), 제2금속층(180), 제1금속층(160) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
한편, 도금 공정이 완료된 이후에, 고온으로 승온한 후 압력을 가해 도금 공정이 완료된 금속층을 눌러줌으로써 제1금속층(160) 및 제2금속층(180)이 보다 고밀화되도록 할 수 있다. 포토레지스트 재질을 몰드(M)로 이용할 경우, 도금 공정이 완료된 이후의 금속층 주변에는 포토레지스트가 존재하므로 고온으로 승온하여 압력을 가하는 공정을 수행할 수 없다. 이와는 다르게, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 도금 공정이 완료된 금속층의 주변으로는 양극산화막 재질의 몰드(M)가 구비되어 있기 때문에 고온으로 승온하더라도 양극산화막의 낮은 열 팽창계수로 인해 변형을 최소화하면서 제1금속층(160) 및 제2금속층(180)을 고밀화시키는 것이 가능하다. 따라서 포토레지스트를 몰드(M)로 이용하는 기술에 비해 보다 고밀화된 제1금속층(160) 및 제2금속층(180)을 얻는 것이 가능하게 된다.
전기 도금 공정이 완료가 되면, 몰드(M)와 시드층(SL)을 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(M)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(M)를 제거한다. 또한 시드층(SL)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(SL)을 제거한다.
포토 레지스트를 몰드(M)로 이용하여 전기 도금하여 핀을 제조하는 기술에 따르면, 단일층의 포토 레지스트 만으로 몰드(M)의 높이를 충분히 높게 하는 것이 어렵다. 그로 인해 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 역시 충분히 두껍게 할 수 없게 된다. 전기전도성, 복원력 및 취성 파괴 등을 고려하여 전기 전도성 접촉핀(100)은 소정의 두께 이상으로 제작될 필요가 있다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께를 두껍게 하기 위해 포토 레지스트를 다단으로 적층한 몰드(M)를 이용할 수 있다. 하지만 이 경우에는 포토 레지시트 각 층별로 미세하게 단차지게 되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면이 수직하게 형성되지 않고 단차진 영역이 미세하게 남는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 포토 레지스트를 다단으로 적층할 경우에는, 수 내지 수십 ㎛ 이하의 치수 범위를 가지는 전기 전도성 접촉핀(100)의 형상을 정밀하게 재현하는 것이 어렵다는 문제점이 발생하게 된다. 특히 포토 레지스트 재질의 몰드(M)는 그 내부 공간과 내부 공간 사이에 포토 레지스트가 구비되는데, 내부 공간들 사이에 구비되는 포토 레지스트의 폭이 15㎛이하인 경우에는, 포토 레지스트가 제대로 형성되지 않으며, 특히 폭 대비 높이가 큰 경우에는 해당 위치의 포토 레지스트의 기립 상태가 제대로 유지되지 못하는 문제가 발생하게 된다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 그 측면에 형성된 미세 트렌치(88)를 포함한다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 산과 골이 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향에 수직한 방향으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면을 따라 반복되는 주름진 형태의 미세 트렌치(88)가 형성된다.
미세 트렌치(88)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 길게 연장되어 형성된다. 다시 말해 미세 트렌치(88)의 산과 골의 연장 방향이 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향이 된다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향은 전기 도금 시 금속 충진물이 성장하는 방향을 의미한다.
전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 판상 플레이트의 측면에서, 미세 트렌치(88)는 판상 플레이트의 두께 방향에 수직한 방향으로 산과 골이 반복되는 주름진 형태로 구성된다.
미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가지며, 그 폭 역시 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가진다. 여기서 미세 트렌치(88)는 양극산화막 몰드(M)의 제조시 형성된 포어에 기인한 것이기 때문에 미세 트렌치(88)의 폭과 깊이는 양극산화막 몰드(M)의 포어의 직경의 범위 이하의 값을 가진다. 한편, 양극산화막 몰드(M)에 에칭 공간(IH)을 형성하는 과정에서 에칭 용액에 의해 양극산화막 몰드(M)의 포어의 일부가 서로 뭉개지면서 양극산화시 형성된 포어의 직경의 범위보다 보다 큰 범위의 깊이를 가지는 미세 트렌치(88)가 적어도 일부 형성될 수 있다.
양극산화막 몰드(M)는 수많은 포어들을 포함하고 이러한 양극산화막 몰드(M)의 적어도 일부를 에칭하여 에칭 공간(IH)을 형성하고, 에칭 공간(IH) 내부로 전기 도금으로 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작하므로, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에는 양극산화막 몰드(M)의 포어와 접촉하면서 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비되는 것이다.
위와 같은 미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 산과 골이 두께 방향에 수직한 방향으로 반복되는 주름진 형태가 되므로, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 있어서 표면적을 크게 할 수 있는 효과를 가진다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 형성되는 미세 트렌치(88)의 구성을 통해, 스킨 효과(skin effect)에 따라 전류가 흐르는 표면적을 증대시켜 전기 전도성 접촉핀(100)를 따라 흐르는 전류의 밀도가 증가되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 전기적인 특성(특히, 고주파 특성)을 향상시킬 수 있다. 또한, 미세 트렌치(88)의 구성을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)에서 발생한 열을 빠르게 방출할 수 있으므로 전기 전도성 접촉핀(100)의 온도 상승을 억제할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100: 전기 전도성 접촉핀
110a:탄성부
130: 걸림턱 150: 바디
155: 굴곡부 160: 제1금속층
180: 제2금속층
130: 걸림턱 150: 바디
155: 굴곡부 160: 제1금속층
180: 제2금속층
Claims (14)
- 검사장치의 접속 패드에 일단부가 접촉되고 검사 대상물의 접속 패드에 타단부가 접촉되어 상기 검사 대상물을 검사하는 전기 전도성 접촉핀; 및
상기 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 가이드홀을 구비하는 가이드 플레이트;를 포함하되,
상기 가이드 플레이트를 상기 검사장치 측에 설치한 상태에서 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 의해 가압되어 압축변형되어 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 항상 접촉상태를 유지하도록 상기 일단부는 상기 가이드 플레이트와 상기 검사장치의 접속 패드 사이에 탄성부를 구비하는, 검사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가이드 플레이트는,
상부 가이드 플레이트; 및
상기 상부 가이드 플레이트와 이격되어 구비되는 하부 가이드 플레이트;를 포함하되,
상기 전기 전도성 접촉핀은 상기 상부 가이드 플레이트와 상기 하부 가이드 플레이트 사이에서 측 방향으로 탄성 변형되는, 검사 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전기 전도성 접촉핀은, 종 방향으로 길이를 가지고, 횡 방향으로 폭을 가지고, 종 방향 및 횡 방향의 직각 방향으로 두께를 가지며,
상기 탄성부를 포함하는 일단부의 두께는 상기 탄성부를 제외한 상기 전기 전도성 접촉핀의 나머지의 두께와 동일한, 검사 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 탄성부는 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 상기 내부 공간을 전체적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 밀폐형 탄성부인, 검사 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 탄성부는 두께 방향으로 관통하는 내부 공간을 가지고 상부 또는 측부가 절개되어 상기 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부인, 검사 장치.
- 검사장치의 접속 패드에 일단부가 접촉되고 검사 대상물의 접속 패드에 타단부가 접촉되어 상기 검사 대상물을 검사하는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
상기 전기 전도성 접촉핀을 상기 검사장치 측에 설치한 상태에서 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 의해 가압되어 압축변형되어 상기 일단부가 상기 검사장치의 접속 패드에 항상 접촉상태를 유지하도록 상기 일단부는 상기 가이드 플레이트와 상기 검사장치의 접속 패드 사이에 탄성부를 구비하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 일단부는, 내부 공간이 구비된 밀폐형 탄성부로 구성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 일단부는, 내부 공간이 구비된 밀폐형 탄성부와 상기 탄성부의 상부에 평면으로 구성되는 접촉평면부로 구성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 일단부는, 내부 공간이 구비되되 상부가 절개되어 적어도 2개 이상의 접촉부위를 구비하는 탄성부로 구성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 일단부는, 내부 공간이 구비되되 상부가 절개되어 적어도 2개 이상의 접촉부위가 구비되는 탄성부와 상기 탄성부의 상부에 평면으로 구성되는 접촉평면부로 구성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 일단부는, 내부 공간이 구비되되 측부가 절개된 탄성부로 구성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 일단부는, 상기 일단부가 상기 가이드 플레이트의 가이드 구멍을 통과하지 못하도록 상기 가이드 구멍의 크기보다 크게 형성된 걸림턱을 포함하고, 상기 탄성부는 상기 걸림턱 상부에 위치하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 상기 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향으로 적층되어 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제6항에 있어서,
상기 전기 전도성 접촉핀은 그 측면에 구비되는 미세 트렌치를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
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