JP2010042500A - マイクロ電子機械的部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品に関する。
【解決手段】３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法は、導体基板を設ける段階と、上記導体基板を選択的に電気的絶縁化させるか、除去し所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物を形成する段階と、上記機能性構造物の少なくとも１面に電気的接続部として提供されるメッキ構造物を形成する段階と、上記電気接続部が回路基板の回路パターンに連結されるように上記回路基板上に上記機能性構造物を装着させる段階を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品に関するもので、より詳細には金属基板を直接加工することで容易に３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法に関するものである。

現在産業的に最も多く用いられる３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品としては半導体、ディスプレイ等直接素子の電気的検査のためのプローブとスイッチアレイ、リレーと電子素子と、可変光減衰機のような光学素子等がある。

主に用いられている３次元構造のマイクロ電子機械的部品の製造方法としては平面基板上に形成された鋳型を用いた多段の電気メッキ法を行うか、エッチングされたシリコン基板上に形成された鋳型を用いた電気メッキ法がある。

特許文献１には平面基板上に形成された鋳型を用いた多段の電気メッキ法を用いた３次元構造のマイクロ電子機械的部品の製造方法が開示されている。

平面基板上にメッキ底電極を蒸着し、上記メッキ底電極上に鋳型を形成する。上記鋳型の内部に伝導性素材を電気メッキし、上記メッキ底電極の蒸着、鋳型形成、電気メッキ段階を順次に繰り返して３次元プローブ構造物を製造する。この方法によると、多段のメッキ底電極の蒸着段階、鋳型形成段階及び電気メッキ段階を必要とするため、全体的な工程が複雑である。

また、電気メッキのみで製造された３次元構造物はメッキ物質自体の組織が緻密でなくて機械的／電気的特性がよくないため、機械的構造物を用いた電気的接続端子として使用するには適さないという問題がある。

特許文献２には、エッチングされたシリコン基板上に形成された鋳型を用いた電気メッキ法を用いた製造方法を提供する。

先ず、シリコン基板をエッチングして凹部を形成し、上記凹部上に鋳型を製造する。上記鋳型の内部に伝導性素材を電気メッキし所望の３次元構造物を製造する。この方法によると、凹部を有するシリコン基板上に形成された鋳型を用いることにより、多段の電気メッキ工程なしに３次元構造物を製造することができるという長所がある。

しかし、シリコン基板をエッチングして凹部を形成し、電気メッキ後に全体のシリコン基板を除去する別の工程が必要である上、上述のように、電気メッキのみで製造された構造物はその組織が緻密でないため、機械的／電気的特定がよくないという問題点がある。

米国特許第６、７４７、４６５号 米国公開番号第２００８−００４８６８７号

本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためのもので、その目的は機械的／電気的特定に優れて、且つ、量産に適合した工程を通じ実現できる３次元構造を有するマイクロ電子機械部品の製造方法を提供することにある。

上述の技術的課題を実現するために、本発明の一側面は、導体基板を設ける段階と、上記導体基板を選択的に電気的絶縁化させるか、除去し所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物を形成する段階と、上記機能性構造物の少なくとも１面に電気的接続部として提供されるメッキ構造物を形成する段階と、上記電気接続部が回路基板の回路パターンに連結されるように上記回路基板上に上記機能性構造物を装着させる段階を含む３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法を提供する。

本発明の他の側面は、導体基板を設ける段階と、上記導体基板の少なくとも１面に電気的接続部として提供されるメッキ構造物を形成する段階と、上記導体基板を選択的に電気的絶縁化させるか、除去し所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物を形成する段階と、上記電気接続部が回路基板の回路パターンに連結されるように上記回路基板上に上記機能性構造物を装着させる段階を含む３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法を提供する。

本発明に採用される導体基板としては、金属基板または導電性物質が塗布された基板であることができる。

上記機能性構造物を形成する段階は、上記導体基板を選択的に除去する段階で具現されることができ、この場合に機械的加工、化学的加工及び光学的加工のうちから選ばれた１方法が使用されることができる。

これと異なり、上記機能性構造物を形成する段階は、上記金属基板を選択的に電気的絶縁化させる段階で具現されることができる。特に、上記導体基板が金属基板である場合には選択的に絶縁化することは陽極酸化工程により行われることができる。

本実施形態において、上記機能性構造物を形成する段階は、上記機能性構造物のうち選択的に絶縁化された領域を少なくとも一部除去する段階をさらに含むことができる。

このような選択的に絶縁化された領域の除去は、上記回路基板に上記機能性構造物を装着する段階の前に行われることができるが、必要に応じて上記回路基板に上記機能性構造物を装着する段階の後に行われることもできる。

上記メッキ構造物を形成する段階は、上記メッキ構造物が形成される位置にフォトエッチング工程を用いて内部が空の鋳型を形成する段階と、上記鋳型の内部を伝導性埋立体が充填されるようにメッキ工程を行う段階により行われることができる。

好ましくは、上記機能性構造物または上記導体基板に多様な機能を行うための更なるメッキ構造物を形成する段階を含むことができる。

本発明に採用される更なるメッキ構造物は、上記電気的接続部が形成された面と同じ面に形成され上記回路基板上に固定され上記機能性構造物を支持するための支持体を含むことができる。

また、上記更なるメッキ構造物は、上記電気的接続部が形成された面と反対の面に形成され上記機能性構造物の一部として提供されることができる。

このような更なるメッキ構造物を形成する段階も上記メッキ構造物が形成される位置にフォトエッチング工程を用いて内部が空の鋳型を形成する段階と、上記鋳型の内部を伝導性埋立体が充填されるようにメッキ工程を行う段階により形成されることができる。

上記回路基板はその上面に形成され上記機能性構造物を支持するための少なくとも１つの支持構造体を有することができる。

本発明の特定実施形態において、上記機能性構造物は、特定の電子機械的機能を担当する機能部と、上記機能部と離隔されその周りに位置した支持部と、上記支持部により上記機能部が支持されるようにその間を連結する少なくとも１つの連結部を有する機能性構造物であることができる。

この場合に、上記電気接続部は上記支持部に形成されることができる。

これと異なり、上記支持部及び上記連結部のうち少なくとも１つが選択的に絶縁化されるか、機能部のみが存在する構造である場合に、上記電気接続部は上記機能部に直接形成されることもできる。

場合によって、上記機能性構造物を上記回路基板に装着する段階の後、上記機能性構造物から上記支持部と上記連結部を除去する段階をさらに含むことができる。

本発明はプローブ部品に有用に具現されることができる。この場合、上記機能性構造物または上記導体基板のうち上記電気接続部が形成された面の反対面にプローブチップとして提供される更なるメッキ構造物を形成する段階をさらに含むことができる。

以上で説明したように、本発明によると、導体基板に直接に機械的加工や化学的加工または光学的加工のような公知の加工方法を適用して所望の３次元構造の基本形態を製造し、付随的にメッキ工程を適用することで、機械的／電気的特性に優れた３次元構造のマイクロ電子機械部品を高い歩留まりで容易に製造することができる。

また、電気的接続部のような必要な構造物を形成する際に、メッキ工程が金属のような導体基板上に直接適用されるため、メッキをするためのシード層の形成工程が別に求められないという長所がある。

一方、金属のような導体基板は一定の弾性を有するため、機械的動作時に弾性作用により復元性が改善される効果が期待できる。特に、機能性構造物を機能部と支持部及びこれを連結する連結部を有する構造で具現する場合に、機能部の機械的作動においてより向上された効果が期待できる。

（ａ）乃至（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第１実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第２実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第３実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第４実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第５実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第６実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。

本明細書において用いられる用語のうち"マイクロ電子機械部品"は、特定回路基板とその回路基板の回路と電気的に連結されるように形成された３次元構造物を含み、３次元構造物は所望の電子機械的機能を行うために電気的信号を回路基板の回路と交換する部品のことをいう。

例えば、プローブはもちろんのこと、静電気的変化により３次元構造物が移動されスイッチング作用または光経路上の光量を変化させるスイッチングアレイまたは可変光減衰機もこれに該当することができる。

本明細書に用いられる"電子機械的機能"という用語は、電気的または電磁気的変化を通じ物理的または機械的変化が生じるか、その反対に物理的または機械的変化を通じて電気的または電磁気的変化が生じる過程のみではなく、作動過程において物理的変化と電気的変化が同時に生じる形態を含む。

例えば、プローブは測定対象物との物理的接触と共に回路基板の回路から供給される電圧を供給しその変化を探知する電子機械的機能を行うと説明することができる。

以下、添付の図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。

図１（ａ）乃至図１（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第１実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。本実施例は、プローブを製造するための形態として例示されている。

図１（ａ）を参照すると、導体基板１１が図示されている。本実施形態に用いられる導体基板１１は、金属自体からなる基板であることができるが、金属のような導電性物質が塗布された基板であることができる。上述のように、上記導体基板１１から得られる３次元構造物は電気的または電磁気的機能が求められるため、本発明において用いられる基板は電気的導体成分からなることが求められる。

特に、導体基板１１として金属基板を用いる場合に、選択的変性、即ち、陽極酸化法のような絶縁化工程を用いて選択的に絶縁化させることにより所望の構造体を形成することができる。これに対しては後続の実施形態において詳細に説明する。

図１（ｂ）に図示されたように、上記導体基板１１を加工して所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物１２を形成する。

本機能性構造物の形成工程においては大きく分けて選択的に電気的絶縁化する工程と選択的に除去する工程を用いることができる。本実施形態は選択的に除去する工程を例示していると理解することができる。選択的に除去する工程としては機械的加工、化学的加工または光学的加工(例、レーザー加工)のような公知の加工工程を用いることができる。上記の選択的に除去する工程を用いて上記導体基板１１をパターニングすることにより所望の電気機械的機能を有する機能性構造物１２を得ることができる。

本実施形態において、上記機能性構造物１２は特定の電子機械的機能を担当する機能部１２ａと、上記機能部１２ａと離隔されその周りに位置した支持部１２ｂと、上記支持部１２ｂにより上記機能部１２ａが支持されるようにその間を連結する２つの連結部１２ｃを有するように形成される。

次いで、図１（ｃ）に図示されたように、上記機能性構造物１２の上部及び下部にメッキ方法を用いてメッキ構造物１４、１５を形成する。

上記機能性構造物の下面に形成されたメッキ構造物１４は電気的接続部として提供される。上記電気的接続部は、上記機能性構造物１２の機能部１２ａと後続工程において基材として用いられる回路基板(図１（ｄ）の１７)の回路を電気的に連結させる。

本実施形態のように、機能部１２ａと連結部１２ｃと支持部１２ｂ全てが導体で形成される場合には支持部１２ｂの下面に形成されることができる。必要に応じて機能部１２ａにも直接形成されることができる。

上述のように、本実施形態はプローブ部品として例示されている。従って、プローブに必要な探針部を提供するために更なるメッキ構造物１５を機能部の上面、即ち、電気的接続部としてのメッキ構造物１４が形成された面の反対面に形成する。

本発明に採用されるメッキ構造物１４、１５は、該当メッキ構造物が形成される位置にフォトエッチング工程を用いて内部が空の鋳型を形成し、上記鋳型の内部を伝導性埋立体が充填されるようにメッキ工程を行うことにより形成されることができる。

次に、図１（ｄ）に図示されたように、回路基板１７を設ける。上記回路基板１７は所定の回路を備え、上述のように、上記回路基板１７の回路は上記機能性構造物１２と電気的接続部としてのメッキ構造物１４により電気的に連結される。

本実施形態のように、好ましくは上記回路基板１７上に機能性構造物を安定的に支持するための支持構造体１８を形成する。このような支持構造体１８は導電性物質で構成されることが求められず、機械的に安定し、接合性の優れた樹脂物からなることができる。

次いで、図１（ｅ）に図示されたように、上記機能性構造物１２を上記回路基板１７上に装着させる。

本装着過程において、上記電気的接続部としてのメッキ構造物１４は回路基板１７の回路に連結され、このような連結は通常のソルダーボンディング工程や熱圧着工程により付着されることができる。

上記機能性構造物１２は、電気的接続部としてのメッキ構造物１４によってもある程度支持できるが、支持構造体１８によりさらに安定的に回路基板１７上に支持されることができる。このような装着工程は支持構造体１８の一部を接着性樹脂で形成し熱圧着または超音波方法を用いることにより実現されることができる。

図１に図示された実施形態は多様な形態に変更され実施されることができる。特に、本発明を構成する各段階は変更された順序で実施されることができる。代表的に、上述の実施形態においては、メッキ構造物を形成する工程は機能性構造物を形成する段階の後に適用するものと例示したが、これと異なってメッキ構造物を形成する工程を機能性構造物を形成する前に、すなわち導体基板の状態で直接実施されることができる。このような工程は図２（ａ）乃至図２（ｅ）に例示されている。

図２（ａ）乃至図２（ｅ）は本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第２実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。

図２（ａ）に図示されたように、本製造方法は導体基板２１を設ける工程から始まる。本実施形態に用いられる導体基板２１は、金属自体からなる基板または金属のような導電性物質が塗布された基板であることができる。

次いで、図２（ｂ）に図示されたように、上記導体基板２１の上部及び下部にメッキ方法を用いてメッキ構造物２４、２５を形成する。

上記メッキ構造物２４は電気的接続部として提供するための構造物で、その反対面に形成された更なるメッキ構造物２５はプローブのための探針部を提供するための構造物である。電気的接続部としてのメッキ構造物２４と探針部としてのメッキ構造物２５は夫々図１（ｃ）において説明した電気的接続部としてのメッキ構造物１４及び探針部としてのメッキ構造物１５と対応する要素であると説明することができる。

次に、図２（ｃ）に図示されたように、上記導体基板２１を加工して所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物２２を形成する。

本実施形態のように選択的な除去工程は機械的加工、化学的加工または光学的加工のような公知の加工工程を用いることができる。

本実施形態においては、図１に図示された実施形態と類似に、上記機能性構造物２２は特定の電子機械的機能を担当する機能部２２ａと、上記機能部２２ａと離隔されその周りに位置した支持部２２ｂと、上記支持部２２ｂにより上記機能部２２ａが支持されるようにその間を連結する２つの連結部２２ｃを有するように形成される。

次いで、図２（ｄ）に図示されたように、回路基板２７を設ける。

上記回路基板２７は、導電性ビアと導電性パターンにより層間回路を有するセラミック基板または印刷回路基板(ＰＣＢ)のような多様な公知の形態の回路基板であることができる。上記回路基板２７上に機能性構造物２２を安定的に支持するための支持構造体２８を形成する。

次に、図２（ｅ）に図示されたように、上記機能性構造物２２を上記回路基板２７上に装着させる。

本装着過程において、上記電気的接続部としてのメッキ構造物２４は回路基板２７の回路に連結されることができる。上記機能性構造物２２は電気的接続部としてのメッキ構造物２４と共に支持構造体２８により安定的に回路基板２７上に固定されることができる。

上述の実施形態において、機能性構造物は機能部、支持部及びこれらを連結する連結部で例示したが、本発明に採用可能な機能性構造物は多様な形態に変更され具現されることができる。即ち、上記機能性構造物は特定電子機械的機能を行うことができる構造を満たす場合に多様な変形例に具現されることができる。図３は、上述の実施形態と同じプローブを具現することにおいて、より簡素な構造のプローブの製造方法を説明するための例を示す。

図３（ａ）乃至図３（ｅ）は本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第３実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。

図３（ａ）に図示されたように、導体基板３１を設ける。上記導体基板３１は金属基板または導電性物質が塗布された電気的絶縁性を有する基板であることができる。

次いで、図３（ｂ）に図示されたように、上記導体基板３１を加工して所望の電子機械的機能を行うための１次機能性構造物３２を形成する。

本実施形態においては、上記１次機能性構造物３２は上述の実施形態と類似に、特定の電子機械的機能を担当する機能部３２ａと、上記機能部３２ａと離隔されその周りに位置した支持部３２ｂと、上記支持部３２ｂと上記機能部３２ａを連結する４つの連結部３２ｃを有するように形成される。但し、上述の実施形態と異なって機能部３２ａを除く支持部３２ｂ及び連結部３２ｃは工程中にのみ維持される要素で、最終機能性構造物である機能部３２ａを用意に取り扱うために提供され、最終工程（図３（ｅ））において除去される。

次に、図３（ｃ）に図示されたように、上記１次機能性構造物３２の上部及び下部にメッキ方法を用いてメッキ構造物３４、３５を形成する。

上記１次機能性構造物３２の下面に形成されたメッキ構造物３４は電気的接続部として提供される。但し、後続工程において機能部３２ａを除いた連結部３２ｃと支持部３２ｂは全て除去されるため、本実施形態において上記電気的接続部としてのメッキ構造物３４は機能部３２ａの下面に形成される必要がある。また、プローブに必要な探針部を提供するために、更なるメッキ構造物３５を機能部３２ａの上面に形成する。

次いで、図３（ｄ）に図示されたように、回路基板３７を設ける。上記回路基板３７は所定の回路を備え、上述のように、上記回路基板３７の回路は上記１次機能性構造物３２と電気的接続部としてのメッキ構造物３４により電気的に連結される。

次に、図３（ｅ）に図示されたように、上記１次機能性構造物３２を上記回路基板３７上に装着させる。

本装着過程において、上記電気的接続部としてのメッキ構造物３４は回路基板３７の回路に連結される。このような連結は通常のソルダーボンディング工程や熱圧着工程により付着されることができる。本実施形態においては、別途の支持構造体を提供しないため、上記電気的接続部としてのメッキ構造物３４が電気的接続機能と共に器具的支持機能も行う。

上述の実施形態においては、本機能性構造物の形成工程は選択的な除去工程として図示され説明されたが、選択的な除去工程の他にも、選択的な電気的絶縁化工程を用いることができる。

本発明に採用される選択的な電気的絶縁化工程は導体基板のうち一部領域を選択的に変性、即ち、絶縁化させる方式でパターニングすることにより所望の電気機械的機能を有する構造体を製造する工程をいう。

このような選択的な絶縁化工程は完全な機能性構造体を形成するためにエッチングのような直接的な除去工程と部分的に結合され具現される。図４乃至図６に図示された実施形態は、選択的な電気的絶縁化工程を用いた機能性構造物の形成工程を採用した製造方法を示す。

先ず、図４（ａ）を参照すると、金属基板４１が図示されている。本実施形態においては選択的な変性工程、即ち、陽極酸化法のような絶縁化工程を用いて選択的に絶縁化させることにより所望の構造体を形成することができるように、金属基板４１を使用することが好ましい。

次いで、図４（ｂ）に図示されたように、上記金属基板４１を陽極酸化法を適用して機能性構造物を製造するために必要な領域を選択的に変性させる。

本実施形態においては、特定の電子機械的機能を担当する機能部に該当する内部領域４１ａと支持部を構成する外郭領域４１ｂを除いて、その間の領域４１ｃを陽極酸化させる。

次に、図４（ｃ）に図示されたように、上記金属基板４１の上面及び下面にメッキ方法を用いてメッキ構造物４４、４５、４６を形成する。

上記内部領域４１ａの下面に形成されたメッキ構造物４４は電気的接続部として提供される。上記内部領域４１ａの上面に形成されたメッキ構造物４５はプローブのための探針部として提供される。本実施形態においては更に外郭領域４１ｂの下面にもメッキ構造物４６が形成される。外郭領域４１ｂの下面に形成されるメッキ構造物４６は支持体として提供される。この場合に、別途の支持構造体を回路基板４７に形成しなくてもよい。

上述のメッキ構造物４４、４５、４６は、該当メッキ構造物が形成される位置にフォトエッチング工程を用いて内部が空の鋳型を形成し、上記鋳型の内部を伝導性埋立体が充填されるようにメッキ工程を行うことにより形成されることができる。このような複数のメッキ構造物４４、４５、４６は、同時に一括工程を通じて得ることができる。このようなメッキ工程は陽極酸化工程を適用する前の金属基板４１の状態で適用されることもできる。

次いで、図４（ｄ）に図示されたように、回路基板４７を設ける。上記回路基板４７は所定の回路を備え、上述のように、上記回路基板４７の回路と上記陽極酸化された金属基板４１の電気的接続部としてのメッキ構造物４４を電気的に連結する。また、本過程において上記電気的接続部としてのメッキ構造物４４の連結と共に支持体であるメッキ構造物４６も回路基板４７に接合させる。本工程は、通常のソルダーボンディング工程や熱圧着工程または超音波工程により付着されることができる。

次いで、図４（ｅ）に図示されたように、上記陽極酸化された金属基板４１のうち陽極酸化された領域を部分的に除去して所望の最終機能性構造物４２を提供する。

本除去工程はエッチング液を利用して容易に具現されることができる。より具体的に、陽極酸化された領域を部分的にエッチングし２つの連結部４２ｃを形成することにより図１に図示された機能性構造物１２と類似に、特定の電子機械的機能を担当する機能部４２ａ、支持部４２ｂ及びこれを連結する連結部４２ｃで構成された最終機能性構造物４２を提供することができる。

図５（ａ）乃至図５（ｅ）は本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第５実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。

先ず、図５（ａ）に図示されたように、本製造方法は金属基板５１を設ける工程から始まる。

次いで、図５（ｂ）に図示されたように、機能性構造物を製造するための１次的工程で金属基板５１の一部領域を選択的に陽極酸化させる。

本実施形態においては、特定の電子機械的機能を担当する機能部に該当する内部領域５１ａを除いた外郭領域５１ｂを全て酸化させる。

次に、図５（ｃ）に図示されたように、上記金属基板５１の上面及び下面にメッキ方法を用いてメッキ構造物５４、５５を形成する。

上記内部領域５１ａの下面に形成されたメッキ構造物５４は電気的接続部として提供される。上記内部領域５１ａの上面に形成されたメッキ構造物５５はプローブのための探針部として提供される。このようなメッキ工程は陽極酸化工程を適用する前の金属基板５１の状態で適用されることもできる。

次いで、図５（ｄ）に図示されたように、上記陽極酸化された金属基板５１のうち陽極酸化された領域を部分的に除去して所望の最終機能性構造物５２を形成する。

即ち、陽極酸化された外郭領域５１ｂを部分的にエッチングして支持部５２ｂと２つの連結部５２ｃを形成することにより、図１に図示された機能性構造物１２と類似に、特定の電子機械的機能を担当する機能部５２ａと共に、支持部５２ｂ及びこれを連結する連結部５２ｃで構成された最終機能性構造物５２を形成することができる。

次いで、図５（ｅ）のように、回路基板５７を設ける。上記回路基板５７は所定の回路を備える。本実施形態のように、好ましくは上記回路基板５７上に最終機能性構造物５２を安定的に支持するための支持構造体５８を形成する。

次に、図５（ｆ）に図示されたように、上記回路基板５７の回路と上記最終機能性構造物５２の電気的接続部としてのメッキ構造物５４を電気的に連結する。本工程は、通常のソルダーボンディング工程や熱圧着工程または超音波工程により付着されることができる。

本実施形態においては図４に図示された実施形態と異なり、陽極酸化工程を適用した後、回路基板に装着する前に選択的なエッチング工程を適用して所望の最終機能性構造物を製造する形態で図示されているが、図４に図示された方式と類似に回路基板に装着された状態で選択的なエッチングを通じ所望の機能性構造物を形成する過程に変更され実施されることもできる。

図６（ａ）乃至図６（ｅ）は、本発明によるマイクロ電子機械的部品(プローブ)の製造方法の第６実施形態を説明するための工程別概略斜視図である。

先ず、図６（ａ）に図示されたように、本製造方法は金属基板６１を設ける段階から始まる。

次いで、図６（ｂ）に図示されたように、上記金属基板６１を陽極酸化法を適用して機能性構造物を製造するために必要な領域を選択的に変性させる。本実施形態においては、特定の電子機械的機能を担当する機能部に該当する内部領域６１ａと支持部を構成する外郭領域６１ｂを除いて、その間の領域６１ｃを陽極酸化させる。

次に、図６（ｃ）に図示されたように、上記金属基板６１の上面及び下面にメッキ方法を用いてメッキ構造物６４、６５を形成する。

上記内部領域６１ａの下面に形成されたメッキ構造物６４は電気的接続部として提供される。上記内部領域６１ａの上面に形成されたメッキ構造物６５はプローブのための探針部として提供される。

次いで、図６（ｄ）に図示されたように、回路基板６７上に上記陽極酸化された金属基板６１を装着する。

上記回路基板６７は所定の回路を備えて、上述のように、上記回路基板６７の回路と上記陽極酸化された金属基板６１の電気的接続部としてのメッキ構造物６４を電気的に連結する。本工程は、通常のソルダーボンディング工程や熱圧着工程または超音波工程により付着されることができる。

次いで、図６（ｅ）に図示されたように、上記陽極酸化された金属基板６１のうち陽極酸化された領域を部分的に除去して所望の最終機能性構造物６２を提供する。

陽極酸化された領域を完全にエッチングして除去することにより特定の電子機械的機能を担当する最終機能性構造物６２のみを除いて、残りの部分を全て除去する。図６（ｅ）に図示された最終機能性構造物６２は図３において提供されるプローブ形態と類似なものと理解することができる。

上述のように、本発明はプローブ形態で例示されているが、これに限定されず、特定回路基板上に３次元構造物で具現され電子機械的機能を行いながら回路基板の回路と電気的に連結される形態のマイクロ電子機械的部品に全て有用に適用されることができる。

このように、本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されるものではなく、上述の特許請求の範囲により限定される。従って、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であるということは当技術分野において通常の知識を有する者には自明であり、これも上述の特許請求の範囲に記載の技術的思想に属する。

Claims (20)

1. 導体基板を設ける段階と、
   前記導体基板を選択的に電気的絶縁化させるか、選択的に除去して、所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物を形成する段階と、
   前記機能性構造物の少なくとも１面に電気的接続部として提供されるメッキ構造物を形成する段階と、
   前記電気的接続部が回路基板の回路パターンに連結されるように前記回路基板上に前記機能性構造物を装着させる段階を含む３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
2. 導体基板を設ける段階と、
   前記導体基板の少なくとも１面に電気的接続部として提供されるメッキ構造物を形成する段階と、
   前記導体基板を選択的に電気的絶縁化させるか、選択的に除去して、所望の電子機械的機能を行うための機能性構造物を形成する段階と、
   前記電気的接続部が回路基板の回路パターンに連結されるように前記回路基板上に前記機能性構造物を装着させる段階を含む３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
3. 前記導体基板は、金属基板または導電性物質が塗布された基板であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
4. 前記機能性構造物を形成する段階は、機械的加工、化学的加工及び光学的加工のうち選ばれた１方法により前記導体基板を選択的に除去する段階を含むことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
5. 前記導体基板は金属基板で、
   前記機能性構造物を形成する段階は、前記金属基板を陽極酸化工程により選択的に電気的絶縁化させる段階を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
6. 前記機能性構造物を形成する段階は、
   前記機能性構造物のうち選択的に絶縁化された領域を少なくとも一部除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
7. 前記選択的に絶縁化された領域を除去する段階は、前記回路基板に前記機能性構造物を装着する段階の前に行われることを特徴とする請求項６に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
8. 前記選択的に絶縁化された領域を除去する段階は、前記回路基板に前記機能性構造物を装着する段階の後に行われることを特徴とする請求項６に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
9. 前記メッキ構造物を形成する段階は、前記メッキ構造物が形成される位置にフォトエッチング工程を用いて内部が空の鋳型を形成する段階と、前記鋳型の内部を伝導性埋立体が充填されるようにメッキ工程を行う段階を含むことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
10. 前記機能性構造物または前記導体基板に更なるメッキ構造物を形成する段階を含むことを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
11. 前記更なるメッキ構造物は、前記電気的接続部が形成された面と同じ面に形成され前記回路基板上に固定され前記機能性構造物を支持するための支持体を含むことを特徴とする３次元構造を有する請求項１０に記載のマイクロ電子機械的部品の製造方法。
12. 前記更なるメッキ構造物は、前記電気的接続部が形成された面と反対の面に形成され前記機能性構造物の一部として提供されることを特徴とする請求項１０に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
13. 前記少なくとも１つの更なるメッキ構造物を形成する段階は、前記メッキ構造物が形成される位置にフォトエッチング工程を用いて内部が空の鋳型を形成する段階と、前記鋳型の内部を伝導性埋立体が充填されるようにメッキ工程を行う段階を含むことを特徴とする請求項１０に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
14. 前記回路基板は、その上面に形成され前記機能性構造物を支持するための少なくとも１つの支持構造体を有することを特徴とする請求項１から請求項１３の何れかに記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
15. 前記機能性構造物を形成する段階は、特定の前記電子機械的機能を担当する機能部と、前記機能部と離隔されその周りに位置した支持部と、前記支持部により前記機能部が支持されるようにその間を連結する少なくとも１つの連結部を有する機能性構造物を形成する段階であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
16. 前記電気的接続部は、前記支持部に形成されたことを特徴とする請求項１５に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
17. 前記導体基板は金属基板で、
    前記機能性構造物を形成する段階は、前記金属基板を陽極酸化工程により選択的に電気的絶縁化させる段階と、前記機能性構造物のうち選択的に絶縁化された領域を少なくとも一部除去する段階を含み、
    前記支持部及び前記連結部のうち少なくとも１つが選択的に絶縁化されたことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
18. 前記電気的接続部は、前記機能部に形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
19. 前記機能性構造物を前記回路基板に装着する段階の後、前記機能性構造物から前記支持部と前記連結部を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。
20. 前記マイクロ電子機械的部品は、プローブ部品で、
    前記機能性構造物または前記導体基板のうち前記電気的接続部が形成された面の反対面にプローブチップとして提供される更なるメッキ構造物を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項１９の何れかに記載の３次元構造を有するマイクロ電子機械的部品の製造方法。

Images