KR100309303B1 - 프로브 카드 및 프로브 카드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

기판의 한 주면 상에 그 일부가 돌출부를 갖는 적절한 접촉단자를 형성하였다. 리드 (lead) 의 일단이 상기 기판 및 프로브 사이에 설치되는 지지부를 통하여 장착되는데, 이 리드는 상기 주면으로부터 박리된 상태로 기판의 상기 주면을 따라 설치된다.

Description

프로브 카드 및 프로브 카드의 제조방법{Probe Card and Method of Forming a Probe Card}

본 발명은 전자 소자의 전기도전 상태의 검사를 위하여 전자 소자의 전극이나 단자에 접속되는 프로브 카드에 관한 것으로, 특히 전자 소자의 도전 상태나 전자 소자의 전기 특성의 검사를 위하여 고밀도로 장착된 IC 와 같은 반도체장치를 포함하는 전자 소자의 전극이나 단자에 접속되는 프로브 카드에 관한 것이다.

종래에는, 일본 특개평8-50146 에서 예시로 개시된 바와 같이 상기한 형태의 프로브나 프로브 카드가 검사를 수행하기 위하여 IC 등으로의 접속을 달성하는데 사용되었다.

도 16 에 도시된 바와 같이, 이러한 프로브 카드는, 기판을 식각하여 캔틸레버 빔 (cantilever beam) 을 형성함으로써 제조되는데, 이러한 캔틸레버 빔의 상부의 폴리실리콘이 이방성 식각되어 그 위에 뾰족한 팁 (tip) 을 형성한 후, 그 표면 상에 금속이 형성되어 프로브를 형성한다.

종래에는, 예컨데 일본 특개평1-98238 에 개시된 바와 같이 전사 (transfer) 방법을 사용하여 전극과의 접속을 위한 구조를 형성하는 공지된 방법이 있었다.

특히, 도 18 에 도시된 바와 같이, 티타늄 막 (5) 및 백금 막 (6) 이 범프 (bump) 가 형성된 기판 (4) 상에 형성되고, 레지스트 막 (7) 이 그 위에 코팅된 후, 도금이 수행되어 금 범프 (3) 를 기판 상에 형성한다.

그리고 나서, 도 17 에 도시된 바와 같이 상기한 레지스트 막 (7) 을 제거한 후에, 범프가 형성된 기판의 금 범프가 반도체 소자 (1) 의 알루미늄 전극 (2) 에 대하여 위치되고, 금 범프 (3) 가 고온 압축에 의해 전사된다.

또한, 일본 특개평7-167912 에 개시된 바와 같이, IC 등의 전극에 대하여 전기적 접속을 달성하기 위하여 이방성 막을 이용하는 검사 기구가 공지되어 있다.

이러한 검사 기구에 있어서, 유기수지 막 내에 홀 (hole) 이 형성된 후, 이러한 홀을 금속으로 채워, 검사될 전자 소자의 전극이나 단자 등에 접속하는 범프를 형성하게 된다.

상기한 종래기술에 있어서의 첫번째 문제는, 예컨데 일본 특개평 8-50146 에 개시된 프로브 카드를 제조하기 위하여는 특별한 구조를 갖는 기판을 사용함으로써 널리 사용되는 형태의 프린트회로 기판을 사용할 수 없다는 것이다.

그 이유는, 프로브의 탄성도를 달성하기 위하여 기판의 특정한 위치에 디프레션 (depression) 을 제조할 필요가 있기 때문이다.

즉, 범용 프린트회로 기판은 이러한 디프레션의 형성을 허용하지 않기 때문에, 일본 특개평8-50146 에 개시된 프로브 카드는 기판 물질이 실리콘인 경우에만 제한된다.

종래의 기술에 있어서의 두번째 문제는, 일본 특개평 1-98238 에 개시된 바와 같은 범프 형성 방법에 있어서는 범프의 높이가 작다는 것이다.

그 이유는, 형성된 범프간의 피치 (pitch) 가 작아지는 경우, 레지스트를 형성하기 어렵기 때문이다. 즉, 범프가 형성되는 피치를 작게하고 높이를 크게 하기 위하여, 범프의 높이에 대응하는 높이를 갖는 레지스트 막을 형성하여 범프를 형성하는 개구부를 형성할 필요가 있다.

그러나, 레지스트 막 두께가 커지는 경우에는, 개구부의 모양을 제어하기 어렵다.

종래의 기술에 있어서의 세번째 문제는, 일본 특개평1-98238 에 개시된 바와 같은 범프를 형성하는 방법에 있어서, 프로브 접촉점으로서 사용하기 위한 뾰족한 팁을 갖는 범프를 형성할 수 없다는 것이다.

그 이유는, 일본 특개평1-98238 에 개시된 방법에 의해 범프를 형성하는데 있어서, 범프가 평평한 기판 상에 형성되기 때문에 전사된 범프의 팁이 평평하기 때문이다.

종래의 기술에 있어서의 네번째 문제는, 일본 특개평8-50146 에 개시된 바와 같은 범프를 형성하는 방법에 있어서, 임의의 전극 상에 범프를 형성할 수 없다는 것이다.

그 이유는, 단결정 실리콘이 전극이 형성될 표면 상에 형성되는 경우, 전극 표면의 평평도가 나쁘다면, 모든 전극 상으로 단결정 실리콘을 형성하기 어렵기 때문이다.

또 다른 이유는 실리콘이나 SiO₂막의 식각을 수행하는 경우 범프가 형성될 기판의 표면에 손상을 주기 때문이다.

종래의 기술에 있어서의 다섯번째 문제는, 일본 특개평8-50146 에 개시된 범프를 형성하는 방법의 경우에 비용이 많이 든다는 것이다.

그 이유는 범프 형성에 사용될 실리콘으로부터 한번에 범프를 형성할 수 밖에 없다는 것이다.

종래의 기술에 있어서의 여섯번째 문제는, 일본 특개평8-50146 에 개시된 범프를 형성하는 방법에 있어서, 전극이 매트릭스 배열로 배치된 LSI 장치나 다른 IC 의 테스트용 프로브를 제조하기 어렵다는 것이다.

그 이유는, 매트릭스 배열로 배치된 전극을 갖는 IC 의 전극 사이의 간격이 대략 250 ㎛ 이므로, 10 mm × 10 mm 에 이르는 IC 에 대하여는 1000 개를 상회하는 전극이 있어야 하고, 15 mm × 15 mm 에 이르는 IC 에 대하여는 3000 개를 상회하는 전극이 있어야 하기 때문이다.

2 차원으로 배치된 이 만큼의 전극에 액세스하기 위해서는 1 mm 당 50 라인의 밀도를 갖는 배선이 필요하다.

이것은 20 ㎛ 의 배선 피치에 대응하는 것이며, 장치의 외주변에 있는 전극조차도, 장치의 외주변에 있는 식각된 디프레션 및 전극의 존재를 고려하면, 이러한 피치가 훨씬 더 축소되어야 하므로, 프로브로부터 외부로의 배선 액세스를 달성하기 어렵게 된다.

종래의 기술에 연관된 일곱번째 문제는, 일본 특개평1-98238 에 개시된 범프를 형성하는 방법에 있어서, 범프가 형성되는 기판이 반복적으로 사용되는 횟수가 작다는 것이다.

그 이유는, 제조 공정에서 백금 막에 손상이 일어나는 경우, 이러한 손상을 치유할 방법이 없기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 기술에 대하여 향상되고, 복수의 전자 장치가 그 위에 고밀도로 설치된 IC 와 같은 전자 소자의 도전 특성이나 전기 특성의 효율적인 검사를 가능하게 하며, 검사될 대향하는 전자 소자의 전극이나 접속 접촉이 상하 방향으로의 어느 정도의 변형이나 변위를 갖는 경우에도 각각에 대하여 신뢰성있는 접촉이 이루어지도록 적절한 정도의 탄성도를 각각 갖는 고밀도로 설치된 많은 수의 프로브를 특징으로 하는 프로브 카드를 제공하는 것이며, 좋은 효율 및 저비용으로 프로브 카드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 프로브 카드의 일례의 구성을 도시하는 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 프로브 카드가 검사중인 전자소자의 접촉단자나 전극과 접촉하게 되는 경우에 관찰되는 형태를 도시하는 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 프로브 카드의 또다른 예의 구성을 도시하는 단면도.

도 4 는 본 발명에 따른 프로브 카드의 또다른 예의 구성을 도시하는 단면도.

도 5 는 본 발명에 사용되는 단부 접촉단자를 갖는 리드부를 갖춘 프로브 카드의 배치상태의 일례를 도시하는 평면도.

도 6 은 단부 접촉단자를 형성하기 위하여 식각된 복수의 피트 (pit) 의 배치에 의해 형성된 단부 접촉단자의 일례를 도시하는 평면도.

도 7 은 도 5 에 도시된 프로브 배치에서 지지부가 리드부의 단부 상에 형성되는 경우의 일례를 도시하는 평면도.

도 8(a) 내지 도 8(e) 는 본 발명에 사용되는 단부 접촉단자 형성용 다이 (die) 기판을 제조하는 방법의 일례를 도시하는 단면도.

도 9(a) 및 도 9(b) 는 본 발명의 식각된 피트의 모양을 상세히 도시하는 도면.

도 10 은 단부 접촉단자가 리드부로부터 형성되는 프로브의 제조방법의 일례를 도시하는 단면도.

도 11 은 본 발명의 식각된 피트 및 포토레지스트 개구의 평면도.

도 12 는 본 발명의 단부 접촉단자의 도금막 모양을 도시하는 평면도.

도 13 은 본 발명에 따른 프로브 카드를 제조하는 단계를 도시하는 단면도.

도 14(a) 및 도 14(b) 는 본 발명에 따른 프로브 카드를 형성하는 방법의 또다른 예를 도시하는 단면도.

도 15 는 본 발명에 사용되는 프로브의 구성의 일례를 도시하는 사시도.

도 16 은 종래의 프로브 카드의 일례를 도시하는 단면도.

도 17 은 종래의 프로브 카드의 일례를 도시하는 단면도.

도 18 은 종래의 프로브 카드의 일례를 도시하는 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 접촉단자 S1, S2 : 주면

11 : 리드 12 : 돌출부

13 : 리드의 단부 14 : 배선

15 : 비어홀 16 : 도전물질

20 : 프로브 카드 21 : 프로브

106 : 도금막 112 : 전극

120 : 기판 122 : 지지부

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 기본적인 기술적 구성을 갖는다.

특히, 본 발명의 제 1 실시형태는 그 일부 상에 접촉단자가 설치되고 그 일단이 지지부를 통하여 기판에 연결된 리드가 제 1 주면의 일부 상에 설치된 프로브 카드로, 상기 리드는 주면으로부터 떨어져 있는 상태로 기판의 주면을 따라 설치되어 있다. 본 발명의 제 2 실시형태는 프로브 카드를 형성하는 방법으로, 리드부의 접촉단자를 형성하기 위하여 리드 기판을 구성하는 물질을 사용하여 다이 (die) 부를 갖는 리드 형성 기판 상에 소정의 모양을 갖는 박막을 형성하는 단계, 나중에 프로브 카드로 사용될 소정의 배선부가 설치되는 기판을 준비하는 단계, 리드 형성 다이부 기판 상에 형성된 리드 형성 박막의 엣지부 상에 및 리드 형성 박막의 접촉단자가 설치되지 않는 엣지부 상에 지지부를 형성하는 단계, 상기 지지부 및 상기 기판을 함께 연결하는 단계, 및 기판이 리드 형성 다이 기판으로부터 격리되도록 하고 상기 기판 측으로 리드 형성 다이 기판 상에 형성된 접촉단자를 포함하여 리드 형성 박막의 전사가 이루어지게 하는 단계를 구비한다.

상기한 기술적인 구성을 채용함으로써, 본 발명에 따른 프로브 카드 및 프로브 카드의 형성방법은 검사될 전자 소자의 전극이나 접촉단자와 접촉하게 되는 많은 수의 프로브를 고밀도로 배치하는 프로브 카드를 용이하게 달성할 수 있다.

더욱이, 적절한 정도의 돌출부가 검사될 전자 소자 상에 설치된 전극이나 접촉단자와 접촉하게 되는 부분에 형성되고, 그 결과, 검사중인 전자 소자상에 설치되는 전극이나 접촉단자 및 프로브 사이에 신뢰성 있는 접촉이 유지되고, 또한 리드부의 일부이며 돌출부에 접속된 리드부의 일단부가 상기 리드부의 일단부에 설치된 지지부를 통하여 프로브 카드에 연결되거나 프로브 카드의 한 주면에 설치된 돌출한 지지부와 연결되게 되어 돌출부에 의한 적절한 정도의 압력에 의해 전극이나 접촉단자와 접촉할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 프로브 카드에 있어서, 상기한 돌출부는 전극이나 접촉단자에 대한 그 접촉 위치가 임의로 변할 수 있도록 구성되기 때문에, 검사중인 전자 소자의 전극이나 접촉단자의 표면 배열의 위치가 변하거나 그 표면이 변형되더라도, 적절한 양의 접촉력에 의하여 신뢰성있는 접촉을 달성할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 프로브 카드에 있어서, 검사중인 전자 소자 상에 설치된 모든 많은 전극이나 접촉단자에 대하여 동시에 그리고 정확하게 접속할 수 있다.

그러므로, 본 발명을 이용하여 예컨데 고집적 IC 와 같은 전자 소자의 도전성이나 전기 특성의 테스트를 효과적으로 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 프로브 카드를 형성하는 방법에 대하여는, 채용된 방법이 상기한 돌출부를 형성하기 위하여 미리 설정된 모양을 갖는 복수의 다이부가 형성된 기판을 준비하고 도금 및 리소그라피 작업이 이용되어 상기 복수의 돌출부를 리드부와 일체로 형성한 후에 돌출부 및 리드부가 동시에 PCB 를 형성하는 프로브 카드 기판의 주면으로 전사되는 방법이기 때문에, 이러한 제조방법은 간단하며, 접속되는 리드에 대하여 임의의 모양, 임의의 간격 및 임의의 배치 밀도를 갖는 복수의 돌출부를 형성할 수 있으므로 프로브 카드를 제조하는 비용이 많이 감소될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시예가 관련된 첨부 도면을 참조하여 기재된다.

특히, 도 1 은 본 발명에 따른 프로브 카드의 일례의 구성을 도시하는 단면도이다.

이 도면은 프로브 카드 (20) 를 도시하는데, 여기에서 기판 (120) 의 주면 (S1) 은 그 일부에 돌출부 (12) 를 갖는 적절한 모양의 접촉단자 (10) 를 가지며, 리드 (11) 의 단부 (13) 는 개입된 지지부 (122) 를 통하여 기판 (120) 및 프로브 (21) 사이에 장착되고, 리드 (11) 는 주면 (S1) 의 방향을 따라 주면 (S1) 으로부터 점진적으로 분리된다.

특히, 본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 는 대략 서로 동일한 모양의 복수의 프로브 (21) 의 그룹을 갖는데, 이것들은 프로브 카드에 포함된 적절한 배선 (14) 이 형성되는 기판 (120) 의 주면 (S1) 상에 배열되며, 상기 프로브의 그룹의 프로브 각각은 그 일단에 형성된 돌출부 (12) 를 포함하는 단부 접촉단자 (10) 및 리드 (11) 를 갖는다.

상기한 단부 접촉단자 (10) 가 설치되지 않은 단부 (13) 는 소정의 높이를 갖는 지지부 (122) 를 통하여 기판 (120) 의 주면 (S1) 에 접속된다.

즉, 기판 (120) 의 주면 (S1) 에 설치된 지지부 (122) 는 프로브 (21) 의 수 이상으로 제공될 수 있는데, 이러한 지지부는 소정의 패턴을 갖는 배열로 설치되거나 프로브의 리드 (11) 의 일단에 미리 설치될 수 있다.

지지부 (122) 의 높이에는 특별한 제한이 없지만, 지지부 (122) 는 프로브 (21) 각각이 적어도 미리 설정된 거리만큼 기판 (120) 의 주면 (S1) 으로부터 떨어지는 높이를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 지지부 (122) 의 높이는 균일하게 동일한 값을 갖도록 설정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 프로브 (21) 는 도 1 에 도시된 바와 같이 지지부 (122) 를 통하여 캔틸레버 형태로 접촉단자 (10) 를 지지할 수 있으며, 또한 도 3 에 도시된 바와 같이 스스로 그 양단부에서 지지부 (122) 에 의해 지지될 수 있는데, 이는 소위 이중 단부 지지 배열로 불릴 수 있다.

이중 단부 지지의 경우에, 적어도 지지부 (122) 가 기판 (120) 의 주면(S1) 에 고정되어야 하며, 다른 지지부 (122') 가 기판 (120) 의 주면 (S1) 에 고정될 필요는 없다.

본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 의 프로브 (21) 각각은 도 1 및 도 3 에 도시된 바와 같이 리드 (11) 가 기판 (120) 의 주면 (S1) 에 대략 평행하도록 기판 (120) 의 지지부 (122) 에 장착된다.

본 발명의 프로브 카드 (20) 의 프로브 (21) 각각은 상기한 구성을 채용하기 때문에, 돌출부 (12) 를 갖는 단부 접촉단자 (10) 는 전자 소자 (111) 의 검사를 위해 제공되는 전자 소자 (111) 의 주면 (S3) 에 설치된 전극이나 접촉단자 (25) 와 접촉하게 될 수 있으며, 이러한 접촉은 전극이나 접촉단자 (25) 의 적절한 크기의 힘에 의해 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 프로브 카드에 있어서, 리드 (11) 는 탄성력을 가지기 때문에, 돌출부 (12) 를 갖는 접촉단자 (10) 는 전극이나 접촉단자 (25) 와의 접촉 위치에서 임의로 상하로 움직일 수 있다.

그러므로, 검사중인 전자 소자의 복수의 전극이나 접촉단자의 표면 배열 위치가 변하거나 표면이 변형되더라도, 이러한 프로브 각각에서 접촉단자가 리드를 통하여 자유롭게 조절될 수 있으므로, 접촉단자 (10) 는 적절하고 대략 동일한 압축력으로 검사중인 소자의 복수의 전극이나 접촉단자와 신뢰성있게 접촉할 수 있으며, 그 결과 잘못된 검사가 발생됨이 없이 검사의 효율을 많이 향상시킬 수 있다.

본 발명의 프로브 (21) 의 리드 (11) 및 접촉단자 (10) 가 일체로 형성되는것이 바람직하며, 또한 도 1 에 도시된 바와 같이 단부 접촉단자 (10) 는 V 자나 U 자 또는 구형을 갖고 개방된 상부 및 비어있는 내부를 갖는 것이 바람직하며, 또한 도 2 에 도시된 바와 같이 내부의 보이드 (void) 는 적절한 수지나 금속으로 채워질 수 있다.

본 발명에 따른 프로브 카드에 사용되는 프로브 (21) 의 접촉단자 (10) 로 사용되는 돌출부나 확장부 (12) 는 측면에서 볼 때 V 자나 U 자 또는 구형인 단면을 갖는 것이 바람직하며, 또한 리드 (11) 의 일부에 설치된 접촉단자 (10) 는 삼각형 및 사각형 피라미드, 원뿔형 및 반구형을 포함하는 피라미드로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나의 형태를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기한 단부 접촉단자 (10) 의 돌출부 (12) 는 기판 (120) 의 주면 (S1) 의 방향에 대향하는 방향으로 연장되도록 형성되어야 한다.

도 4 에 도시된 본 발명에 따른 프로브 카드의 또다른 특별한 예에 있어서, 프로브 (21) 각각의 리드 (11) 는 리드 (11) 및 기판 (120) 의 주면 (S1) 간의 간격이 지지부 (122) 에 접속된 리드 (11) 의 단부 (13) 로부터 증가하는 거리에 따라 증가하도록 구성된다.

본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 를 이루는 프로브 (21) 는 도 5 에 도시된 바와 같은 패턴으로 형성되는데, 복수의 프로브 (21) 는 도 1 에 도시된 상태와 같은 배열로 프로브 카드 (20) 의 기판 (120) 의 주면 (S1) 에 장착된다.

즉, 본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 에 있어서, 기판 (120) 의 주면 (S1) 상에 복수의 지지부 (122) 가 제공되는데, 이러한 지지부 (122) 각각은 복수의 리드 (11) 중 하나의 단부 (13) 에 접촉하게 되므로, 도 5 에 도시된 바와 같이 리드 (11) 각각은 대략 서로 동일한 모양을 가지며, 각각의 적어도 일부가 일체로 및 동일한 방향으로 규칙적으로 배열된다.

또한, 지지부 (122) 는 리드 (11) 각각의 일단에 미리 형성될 수 있고, 이러한 지지부 (122) 는 기판 (120) 의 주면 (S1) 에 연결된다.

본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 에 설치된 프로브 (21) 의 수에 대한 제한은 없으며, 그 밀도나 배열에 대한 제한도 없고, 검사될 전자 소자의 전극이나 단자에 따라 이러한 프로브를 임의로 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 프로브 카드를 제조하는 방법이 이하에서 기재되는데, 이러한 방법은 기본적으로 스퍼터링 (sputtering), 식각 (etching) 및 포토리소그라피 (photolithography) 와 같은 기술을 적용하고, 간단하고 효율적인 설계 및 전술한 프로브 카드 (20) 의 제조를 가능하게 한다.

전술한 본 발명에서 프로브 (21) 의 구성에 대한 어떠한 제한도 없으며, 상기한 프로브 (21) 의 단부 접촉단자 (10) 의 돌출부나 확장부 (12) 는 굽어진 형태로 그 위에 형성된 도전성 막을 적어도 갖도록 형성될 수 있고, 또한 상호 다른 전기 특성 및 물리적인 특성을 갖는 복수의 막의 적층을 가질 수도 있다.

프로브 (21) 의 리드 (11) 는 서로 다른 전기 특성 및 물리적 특성을 갖는 둘 이상의 막의 적층으로 구성되는 것이 바람직하고, 리드 (11) 및 접촉단자 (10) 는 서로 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 단부 접촉단자 (10) 및 리드 (11) 를 구성하는 적어도 두층의 막 구조를 갖는 접촉단자 (10) 는 로듐 (rhodium) 이나 백금으로 이루어지고 피검사체와 직접 접촉하게 되는 표면을 이루는 제 1 층 및 상기 제 1 층과 연결되고 니켈로 이루어지는 제 2 를 갖는 것이 바람직하다.

단부 (13) 에서 지지부 (122) 에 접속되는 본 발명의 프로브 (21) 의 리드 (11) 의 적어도 일부는 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층에 더하여 제 3 층을 갖는 것이 또한 바람직하다. 상기한 구성에서, 상기 제 3 층으로서 금을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 의 기판 (120) 은 적어도 기판 (120) 의 주면 및 바람직하게는 상기 프로브 그룹이 배치된 주면 (S1) 에 대향하는 주면 (S2) 을 갖는 것이 바람직한데, 상기 주면 (S2) 에는 전기적인 도전 물질 (16) 로 채워진 적절한 비어홀 (via hole) (15) 을 통하여 리드 (11) 에 전기적으로 접속되는 배선 (14) 이 형성된다.

본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 를 제조하는 방법의 특별한 예가 관련된 첨부 도면을 참조하여 이하에서 기재된다.

먼저, 본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 를 제조하는 제 1 단계로서, 프로브 (21) 의 단부 접촉단자 (10) 를 이루는 돌출부 (12) 를 형성하기 위한 다이 (die) 물질이 제조된다.

특히, 도 6 은 실리콘 웨이퍼를 이용하여 임의의 모양을 갖는 프로브 (21) 의 단부 접촉단자 (10) 를 형성하기 위하여 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 를 형성하는 일례를 도시한다.

도 6 은 프로브 (21) 의 단부 접촉단자 (10) 의 모양이 사각형 피라미드인 경우에 대한 다이 (104) 의 일례를 도시하는데, 다이 (104) 의 배열 간격, 크기 및 배열 모양은 전술한 바와 같이 검사중인 전자 소자의 전극이나 단자의 배열 모양에 따라 설정될 수 있다.

도 8 은 상기한 단부 접촉 팁 형성 다이 (107) 를 형성하기 위한 제조 단계를 도시한다. 이 도면은 단지 하나의 단부 접촉단자만을 도시한다.

도 8(a) 에 도시된 바와 같이, 1 mm 의 두께 및 <100> 결정면을 갖는 6 인치 직경의 실리콘 웨이퍼 기판 (100) 이 준비되고, 그 양측에 열산화막 (101) 이 1 ㎛ 두께로 형성된다.

다음으로, 도 8(b) 에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 (102) 가 5 ㎛ 두께로 코팅된다. 이것은 소정의 마스크를 통하여 노광되고 현상되어 포토레지스트 (102) 에 개구 (103) 를 형성한다.

개구 (103) 는 단부 접촉단자를 전사하는 IC 전극의 위치에 대응하는 위치에 형성되고, 개구 (103) 의 측면은 <100> 결정면에 평행하거나 직각이다.

도 8(c) 에 도시된 바와 같이 이러한 실리콘 웨이퍼 (100) 는 불산처리되어, 포토레지스터 (102) 의 개구 (103) 에서 열산화막을 제거하고 용매를 이용하여 포토레지스트 (102) 를 박리한다.

그리고 나서, 도 8(d) 에 도시된 바와 같이, 수산화 칼륨 10 % 용액으로 실리콘 웨이퍼 (100) 의 이방성 식각을 수행함으로써, <111> 결정면을 갖는 디프레션 (식각 피트) 를 형성한다.

도 8(d) 의 f 부분의 상세한 내용이 도 9(a) 및 도 9(b) 에 도시된다.

도 9(a) 및 도 9(b) 에 도시된 바와 같이, 식각이 완료되는 지점에서, 열산화막 (101) 은 식각 피트 (104) 의 중심을 향하여 돌출부가 있는 형태를 가지며, 이 부분이 잇달은 전사 공정에서 캐칭 (catching) 의 원인이 되기 때문에, 완충 불산 처리가 수행되어 도 8(e) 에 도시된 바와 같이 식각 피트를 갖는 표면의 열산화막을 완전히 제거한다.

기판 (100) 의 후면에 절연체로서 열산화막 (101) 이 남겨진다. 이 때문에, 잇달은 도금 단계에서 후면을 마스크할 필요가 없다.

상기 공정 단계는 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 의 제조를 완료한다.

다음으로, 상기한 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 를 이용하여, 돌출부를 갖는 단부 접촉단자 (10) 및 이에 접속된 리드 (11) 가 다음과 같이 형성된다.

도 10(a) 에 도시된 바와 같이, 스퍼터링된 구리 막 (105) 이 1 ㎛ 두께로 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 에 증착된다. 그리고 나서, 도 10(b) 에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 (102) 가 15 ㎛ 두께로 증착되고, 이 포토레지스트 (102) 는 소정의 패턴으로 노광되어, 개구 (103) 를 제공하고 리드 (11) 의 형성부 (103') 를 제공한다.

이 때, 도 11(a) 에 도시된 바와 같이, 개구 (103) 의 엣지부 (32) 는 식각 피트 (104) 의 코너 (31) 보다 예컨대 5 ㎛ 만큼 작아지게 된다.

이에 대하여, 예컨대 로듐 1 ㎛, 니켈 10 ㎛ 및 금 5 ㎛ 의 전기 도금이 수행되고, 이러한 층들은 이 순서로 적층됨으로써, 단부 접촉단자 (10) 및 리드(11) 를 형성하는 도금막 (106) 을 형성한다.

본 발명에서, 검사중인 전자 소자의 전극이나 접촉단자와 직접 접촉하는 제 1 층으로서 상기한 로듐층을 이용하는 것은 그 전기 도전성 및 높은 막 장력 때문이며, 나중에 기재될 박리 전사 공정 단계에서 효과가 좋기 때문이다. 그러나, 백금이 이용되는 경우도 있다.

도 10(c) 는 도 11(a) 에서 점선 (c) 방향으로 취해진 단면을 도시하고, 도 10(d) 는 도 11(b) 의 점선을 따라 취해진 단면을 도시한다.

특히, 본 발명에서의 도금막 (106) 을 형성하는 경우 포토레지스트 (102) 는 적어도 식각 피트 (104) 의 한 코너부 (31) 상에 남겨지게 되어, 상기한 도금 금속막이 이 부분에는 형성되지 않고, 따라서 실리콘 다이 (104) 로부터 도금된 금속막 (106) 의 박리를 촉진하는 구조를 만든다.

도 10(e) 및 도 10(f) 에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 (102) 를 제거한 후에, 5 % 의 황산 용액 및 5 % 의 과산화수소에 20 초 동안 담금으로써 스퍼터링된 구리막 (105) 을 0.5 ㎛ 식각하고, 이것은 순수로 세척된다.

도 10(e) 및 도 10(f) 는 식각 후의 단면을 도시하는데, 도 10(f) 은 도 10(d) 의 구조를 식각한 후의 단면을 도시한다.

도 12 에 도시된 바와 같이, 스퍼터링된 구리막 (105) 은 부분적으로 식각되어 실리콘 웨이퍼 (100) 의 아래에 있는 기저의 부분 (108) 을 노출시킨다. 이 때에, 도금된 막 (106) 의 코너부가 빠지기 때문에, 도 10(f) 에서 108 로 지시되는 부분의 식각은 매우 용이해진다.

또한, 식각 피트 및 실리콘 웨이퍼 표면 간의 경계는 식각 속도가 편평한 경우보다 크도록 볼록하다.

단부 접촉단자 (10) 를 형성하는 도금된 막 (106) 의 금속이 물질에 따라 녹는다고 해도, 니켈의 경우 녹는 양은 대략 2 ㎛ 일 뿐이므로 문제는 없다.

이렇게 함으로써, 이어지는 처리 단계에서 단부 접촉단자 (10) 및 리드 (11) 를 전사할 때에, 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 의 식각 피트 (104) 로부터 도금막 (106) 을 박리하는 것이 용이해진다.

본 발명에서, 실리콘 기판 (100) 상의 열산화막 (101) 이 제거되기 때문에, 박리에 장애가 되는 모양을 갖는 부분이 제거됨으로써 박리가 용이해진다.

다음으로, 프로브 카드을 형성하는 기판 (120) 으로 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 및 리드 (11) 에 의해 형성된 단부 접촉단자 (10) 를 전사하는 방법이 기재된다.

특히, 도 13 에 도시된 바와 같이, 도 7 에 도시된 바와 같은 배열 패턴 및 모양을 갖는 복수의 프로브 (21) 가, 단부 접촉단자 (10) 및 리드 (11) 를 갖도록, 단부 접촉단자 다이 기판 (107) 상에 형성된다

이러한 복수의 프로브 (21) 는 예컨대 150 ㎛ 의 간격으로 배열되는 식각 피트를 갖는다. 즉, 이러한 패턴은 10 mm × 10 mm 인 영역에 설치되어, 1600 개의 식각 피트 (104) 전체를 이 영역내에 위치시킬 수 있다.

상기한 바와 같이, 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 는 1 ㎛ 의 두께를 갖는 스퍼터링된 구리막 (105) 을 갖는데, 그 위로 포토레지스트가 증착되고, 이포토레지스트 (102) 는 소정의 패턴 마스크에 의해 노광되고 현상되어 도 5 에 도시된 바와 같은 개구 (103) 를 형성한다.

개구 (103) 는 식각 피트 (104) 의 적어도 두 코너 (31) 를 커버한다.

이러한 개구 상으로 1 ㎛ 두께의 로듐, 5 ㎛ 두께의 니켈 및 1 ㎛ 두께의 로듐이 전기 도금됨으로써, 범프를 갖는 도금막 (106) 을 형성한다.

그리고 나서, 포토레지스트 (102) 를 세척한 후에, 포토레지스트가 다시 증착되고, 개구 (40) 가 도 7 에 도시된 부분, 즉 리드 (11) 의 일단 (13) 에 형성된다.

금도금이 개구 (40) 에 수행되어 접속 범프 (122) 를 형성하고, 그 후에 이 포토레지스트는 세척되어 제거된다.

다음으로, 도 13 을 참조하면, 도 5 에서 예시로서 도시된 바와 같은 패턴으로 배열된 리드 (11) 의 단부 (13) 에 대응하는 위치에서 적절한 전극 (112) 이 주면 (S1) 상에 배치된다.

이러한 전극 (112) 은 기판 (120) 을 관통하는 비어홀 (15) 의 안쪽을 채우는 전기적인 도전 물질 (16) 을 통하여 주면이나 일단의 프로브 (21) 가 설치된 주면 (S1) 으로부터 대향하는 측의 주면 (S2) 에 설치된 배선층 (14) 과 전기적으로 접속되는 분리된 기판 (120) 을 갖는데, 이러한 기판 (120), 각각의 프로브용 리드 (11) 의 단부 (13) 가 형성되는 지지부 (122) 및 전극 (112) 사이에 상호 위치설정 및 연결이 이루어지며, 접속 지지부 (122) 는 예컨대 열 및 압력의 인가에 의해 기판의 전극 (112) 에 접속된다.

그 다음에, 프로브 형성 다이 (107) 및 기판 (120) 이 서로 멀어지는 방향으로 이동하는 경우, 도금막 (106) 이 기판 (120) 으로 전사되고, 그럼으로써 도 1 에 도시된 바와 같은 프로브 카드 (20) 가 만들어진다.

본 발명에 따른 프로브 카드 (20) 를 이용하는 경우, 도 2 에 도시된 바와 같이, 검사중인 IC (111) 및 프로브 카드 (20) 가 테스트 장치에 장착되고, 소정의 전극이 프로브 카드의 프로브의 단부 접촉단자 (10) 에 대하여 위치하게 되며, 소정의 압력이 인가되어 둘 사이의 전기적인 접속이 이루어진다.

전술한 본 발명에 있어서, 도금막 (106) 에 형성된 지지부 (122) 의 높이 만큼 도금막 (106) 에는 침하부가 있으며, 이로써 전극이나 접속단자의 높이차를 흡수함으로써 안정된 접속이 가능해진다.

이 경우에, 일반적으로 기판 (120) 으로 이용되는 형태의 세라믹 배선보드를 이용할 수 있다. 세라믹 기판은 강도가 좋고 100 mm × 100 mm 의 겹쳐진 보드 조차도 단지 대략 5 ㎛ 의 뒤틀림을 보일 뿐이기 때문에, 도금막 (106) 의 반복된 전사를 수행함으로써, 이러한 크기의 프로브 카드를 용이하게 제조할 수 있다.

도 13 에 도시된 바와 같이, 도금막 (106) 은 기판 (120) 에 대하여 위치하고, 지지부 (122) 에 대략 20 g 정도의 압력이 가해지며 350 ℃ 로 가열되어 도금막 (106) 이 전극 (112) 에 전사된다.

그리고 나서, 도 1 에 도시된 바와 같이 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 가 박리됨으로써, 기판 (120) 상에 단부 접촉단자 (105) 를 갖는 리드 (11) 에의해 형성되는 프로브 (21) 의 제조가 완료된다.

상기한 전사 작업을 수행하는데 있어서, 단부 접촉단자 (10) 의 코너에 빠진 부분이 있기 때문에, 전극에 압력이 가해진 후에 박리가 수행되는 경우 이 부분에 응력이 집중되어 스퍼터링 막 (105) 및 실리콘 웨이퍼 사이의 경계에서 박리가 용이하게 이루어진다.

도 10(f) 에 도시된 바와 같이, 식각에 의해 구리막을 제거함으로써, 스퍼터링 막 및 실리콘 웨이퍼 사이의 박리를 더 보조할 수 있다.

이 때문에, 단부 접촉단자의 전사를 수행하는 경우, 전사되지 않는 문제의 발생을 방지할 수 있다.

전사 후에, 프로브 형성 다이 기판 (107) 의 상기 식각 피트 (104) 및 단부 접촉단자 (10) 표면의 스퍼터링 구리막 (105) 은 과산화수소 5 % 용액에서 60 초 동안 식각되고 제거를 위해 세척된다.

비교를 통하여, 본 발명에 따른 전사 작업중에 프로브의 박리 효과를 종래의 방법에 의해 제조되는 단부 접촉단자 (10) 를 갖는 프로브 (21) 의 박리 효과와 비교함으로써 비교 연구가 수행되었는데, 이러한 종래의 방법에서 도금막 (106) 은 도 9 에 도시된 바와 같은 본 발명과는 대조적으로 식각 피트 (104) 주위의 깨짐없이 연속적으로 형성된다.

종래의 기술에 따른 단부 접촉단자 (10) 에 있어서, 도 10(c) 에 도시된 바와 같이 코너부 (31) 가 도금막 (106) 으로 덮이기 때문에, 구리 스퍼터링 막의 식각과 함께 식각은 단부에서만 가능하다.

이 때문에, 식각의 진행은 느려지며, 스퍼터링 구리막 (105) 이 오랜 시간 동안 식각된다면, 대략 10 ㎛ 의 식각이 수행되기 때문에, 식각 조건과 패턴 정확도, 도금막 두께 및 막 응력에 의해서 식각 깊이가 영향을 받는다.

즉, 종래의 방법에서는, 각 단부 접촉단자 (10) 사이의 식각 속도에 있어서 단자에서 식각 속도가 커서 구리가 크게 식각되는 차이가 있기 때문에, 이것들은 전사되기 전에 다이로부터 박리되어 세척시에 제거된다.

단부 접촉단자 (10) 를 형성하는 10 ㎛ 내지 20 ㎛ 의 도금막 (106) 이 제거되는 문제가 있다.

상기한 문제점을 고려하여, 본 발명의 방법에 의해서 얻어진 프로브 (21) 와 종래 방법에 의해서 형성된 프로브 (21) 의 단부 접촉 단자 (10) 에 대하여 전사 실험을 행하였다.

상술된 실험을 위한 단부 접촉단자 (10) 의 배치는 총 32,000 개의 단부 접촉 단자를 6 인치의 웨이퍼 상에, 직사각형 배열로 배치시켰다.

IC 가 형성되고 350 ℃ 에서 10 초 동안 가열된 웨이퍼 내의 알루미늄 단부 접촉단자 당 20g 의 압력을 가함으로서 전사를 실행하는 경우에 대한 결과가 다음과 같다.

	(양호한 단부 접촉단자의 수/총 수)
단부 접촉단자의 코너가 노치된 구조	100/100
단부 접촉단자의 코너가 노치되지 않은 구조	5/100

상기의 것은 단부 접촉단자의 코너 (31) 가 노치 (notch) 되지 않은 구조에서는, 단부 접촉단자 (10) 의 박리가 진행되지 않기 때문에, 전사율이 개선되지 않는 것을 보여주고 있다. 한편으로, 다음의 표는 코너부 (31) 가 노치되지 않은 경우에 전사율을 개선하기 위하여, 전사 전에, 구리의 에칭시간을 변화함에 따라 얻은, 전사 전에 떨어진 단부 접촉단자의 수 대 단부 접촉단자를 위한 몰딩 내에 실제로 남아있는 단부 접촉단자의 수를 가르킨다.

코너부가 노치되지 않은 구조를 사용하는 단부 접촉단자의 실패의 원인 (IC 의 수에 의함) 이 다음과 같다.

에칭시간(s)	양호한 수	떨어진 단부 접촉단자의 수	형성 다이에 남아있는 단부 접촉단자의수
10	5	0	95
100	3	38	59
200	0	98	2

상기의 결과로 판단하면, 스퍼터링된 막(105) 의 에칭시간이 짧은 경우에는, 웨이퍼와 도금막 사이의 순간접촉의 강도가 크기 때문에, 전사율이 적으며, 에칭 시간이 긴 경우에는, 도금막 (106) 이 전사전에 프로세싱 단계에서 기판으로부터 떨어진다.

단부 접촉단자를 형성할 때 사용된 실리콘 웨이퍼는 황산과 과산화수소의 에칭 용액으로 모든 구리를 제거하여, 다시 사용되었다.

프로세싱 과정동안 부착된 먼지 등은 구리가 용해될 때 기판으로부터 떨어지기 때문에, 부착된 먼지에 의한 문제를 발생시키지 않으면서, 임의의 횟수로 이것을 사용하는 것이 가능하다.

본 발명에 반하여, 일본 특개평 H1-98238 호의 구조의 경우에는, 백금막이 손상되는 경우인데, 거기에는 백금막으로부터 분리하는 방법이 없기 때문에 다이를 제거할 필요가 있다.

본 발명의 또다른 특정예에서, 도 7 의 제 2 포토레지스트가 주어지고 애퍼쳐가 형성된 후, 솔더 도금이 금 도금 대신에 행해질 수 있다.

이 예에서, 많은 수의 깨어진 도금막이 있는 경우에, 동시에 한번 그들을 치유하는 것이 가능하다. 깨진 도금막을 가열하여 제거하고 소정의 위치에 단일 도금막의 다이에 의해서 제조된 도금막을 솔더링함으로서, 프로브 카드를 보수하는 것이 가능하다.

부가적으로, 본 발명의 또다른 예에서, 상기된 예와 같이, 솔더 도금은, 2 mm 의 두께를 갖는 인쇄회로기판에 전사되는 도금막 (106) 으로, 프로브 카드를 제조하기 위하여 사용된다. 20 x 20 mm 까지의 기판에 대하여는, 상기 기판내의 뒤틀림등은 프로브의 탄력성에 의해서 흡수되어서, 저가의 프로브 카드를 제조하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따른 프로브 카드 제조방법의 다른 형태에 있어서, 접촉단자 형성 다이 (107) 와 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같은 배치 패턴을 이용하여 프로브 (21) 의 단부 접촉단자 (10) 와 리드 (11) 를 형성하고, 소정의 높이와 크기를 갖는 지지부 (122) 는 프로브 카드 기판 (120) 의 주면 (S1) 상에 제공된 전극 (112) 상에 형성하며, 이러한 지지부 (122) 에는 프로브 (21) 의 리드 (11) 의 일단 (13) 이 결합되어 있다.

상기 예를 이용함으로써, 지지부 (122) 에 접속된 프로브의 스트로크를 지지부 (122) 의 높이 만큼, 예를 들어 20㎛ 이상으로 크게 제조할 수 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 예에 있어서, 돌출부, 즉 지지부 (122) 는 도금막 (106) 의 양단부 위에 접속용으로 형성되고, 기판 (120) 의 전극 (112) 에 접속된 지지부 (122) 의 일단상의 돌출부, 지지부 (122) 의 타단은 개방 단부 상태로 지지된다.

이와 같이 함으로써, 양단에서 로드가 지지되는 구조로서, 실시예 (10) 보다 탄성력있는 접속부 형성이 가능하다.

본 발명에 따른 프로브 카드의 다른 특정예에 있어서, 예를 들면, 리드 (11) 와 기판 (120) 의 주면 (S1) 간의 간격은 지지부 (122) 에 접속된 리드 (11) 의 일단 (13) 으로부터의 거리가 증가하는 것에 따라서 증가된다.

상기 프로브 카드 (20) 의 제조방법은 도 14 에 도시되어 있으며, 본 발명의 상기 특정예에 있어서, 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 이 제조된 경우를 아래에서 설명한다.

특히, 식각 피트면 (104) 상에 0.05㎛ 내지 0.1㎛ 두께의 티타늄과 팔라듐을 스퍼터링한다.

그런 다음, 도 14c 에 도시된 바와 같이, 리소그라피를 이용하여 도금 지지부 (123) 상에 1㎛ 두께로 금 도금을 형성한다.

이러한 금 도금과 접촉되지 않은 부분의 금속막을 제거하기 위하여 이러한 단부 접촉단자 형성 다이 (107)를 이온-빔 에칭한다. 이러한 방식으로, 상기 예의 범프 형성 다이 (107) 를 형성한다.

다음으로, 상기 단부 접촉단자 형성 다이 (107) 에 구리막 (105)을 스퍼터링한 후에, 포토레지스트를 도포하고, 로듐막 (1㎛), 팔라듐막 (10㎛), 및 금막(1㎛)의 순서로 적층하여 금속막 (106) 을 형성한다.

상기 구조를 따라서, 도 13 에 도시된 것과 동일한 구조를 가지는, 예를 들면, 세라믹 프로브 카드 기판 (120) 을 준비한다.

이러한 기판 (120) 상에서, 프로브 (21) 의 리드 (11) 의 단부 (13) 와 대향하는 위치에 전극 (112) 을 형성하고, 그 곳에 100㎛ 의 솔더를 공급한다.

상기 형성 다이 (107)를 350℃ 에서 가열하고, 접속당 50g 의 압력을 인가하여 도금막이 기판 (12) 으로 이동하도록 한다. 이것을 수행한 경우에, 상기 공정 단계 이후에, 접속부를 가열된 상태에서 30 초 동안 유지하고 나면, 30㎛ 의 접속부가 기판 (120) 으로부터 박리된다.

이 때에, 실리콘 웨이퍼 (100), 스퍼퍼된 구리막 (105), 및 도금막 (106) 간의 접촉부의 강도때문에, 도금막 지지부 (123) 상의 도금막 (106) 은 범프 형성 다이 (107) 로부터 박리되지 않으며, 도 14(b) 에 도시된 바와 같이, 도금막 (106) 에는 형태 변형이 나타난다.

형태 변형이 있는 도금막 (106) 은 이러한 상태에서 공정실 온도에서 냉각되고, 이 상태를 지지한다.

상기 상태에서, 도금막 (106)을 구리-식각액에 10 분 동안 담구어서, 도금막 지지부의 스퍼터된 구리막을 완전히 용해시켜 제거한다. 그런 다음, 솔더를 녹이고, 인쇄 회로 기판과 범프 형성 다이를 박리한다.

그 결과, 도 4 에 도시된 바와 같은 변형이 있는 도금막 (106) 으로부터 프로브 (21) 의 리드 (11)를 가진 프로브 카드를 제조한다.

즉, 본 발명의 상기 예에 있어서, 단부 접촉단자 (10) 의 스트로크는 도금막 (106) 의 변형 정도에 의해서 증가된다.

그런 다음, 웨이퍼 상에 남아있는 솔더를 흡입시켜서 제거하고, 구리-식각액에 담구어서 범프 형성 다이상에 남아있는 솔더와 스퍼터링된 막을 제거한 후에, 세정하고 건조시켜서 프로브 제조용으로 다시 사용하도록 한다.

본 발명의 상술한 예에서는, 도면에 도시한 바와 같이, 프로브 (21)를 형성하는 리드 (11) 의 일단상에 형성된 단부 접촉단자 (10) 는 그 내부가 소정의 금속으로 충진되고 리드 (11) 의 일단이 단부 접촉단자 (10) 의 표면에 접속되어 고정된 구조를 가지며, 상술한 바와 같이, 단부 접촉단자 (10) 가 그 내부에 개구부 또는 중공부를 가질수 있다.

상술한 본 발명은 전사 방법을 사용하여 프로브 카드 (20)를 효율적으로 제조하는 방법이며, 이 프로브 카드는 소정의 형상 및 소정의 배열 밀도를 갖는 복수의 프로브군 (21)을 갖는다.

그 특징은 리드 (11) 상에 설치된 접촉단자 (10) 의 코너부 (31) 에 컷어웨이 (cutaway) 부가 설치된다는 것이다.

상술한 바와 같이, 그 제조업자의 방법의 일예는 리드를 형성하는 재료를 사용하여 리드용으로 설치되는 접촉단자를 형성하기 위한 다이로 이루어진 리드 형성 다이 기판상에 소정 형상의 박막을 형성하는 단계, 프로브 카드를 형성하는 소정 배선을 갖는 기판을 준비하는 단계, 리드를 형성하는 박막 단부 단자가 위치하지 않는 리드 형성 다이 기판의 일단상에 지지부를 형성하는 단계, 지지부와 기판을함께 결합하는 단계, 및 리드 형성 다이 기판으로부터 기판을 박리하는 단계를 구비하여, 다이 기판을 형성하는 리드상에 형성된 접촉단자를 포함하는 리드 형성 다이 박막층이 기판상에 전사되도록 한다.

더욱이, 본 발명에 따른 상술한 프로브 카드를 제조하는 방법에 있어서, 도 15 에 도시한 바와 같이, 컷아웃부 (50) 는 리드상에 설치된 접촉단자 (10) 의 일부에 형성되고, 특히, 이 컷아웃(cutout)부 (50) 는 접촉단자를 형성하는 기판 (107) 의 식각 피트부 (104) 의 코너부 (31)를 피복함으로써 형성되어 전기전도성막이 이부분상에 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 프로브 카드를 제조하는 방법에 있어서, 도 14 에 도시한 바와 같이, 리드 형성 다이 기판으로부터 기판을 박리하는 단계에서, 접촉단자를 포함하는 리드 형성 박막층을 기판상에 전사시킴으로써, 리드 형성 박막층에 소성 변형을 일으킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드는 예를 들어 단부 접촉단자를 갖는 캔틸레버 지지부를 제조하고 이를 기판 전극에 부착함으로써 형성된다.

본 발명에 있어서, 예를 들어, 스퍼터링된 막이 패터닝된 실리콘 기판의 식각 피트에 형성되어 도금에 의해 단부 접촉단자가 형성된다.

이것을 수행함으로써, 레지스트 패턴의 일부가 형성되어 예를 들어 식각 피트의 코너부를 피복하고, 도금이 수행되는 경우, 이 레지스트내의 개구는 식각 피트보다 크게 된다. 그후, 가열 프레스 또는 납땜을 수행하여 단부 접촉단자를 프로브 카드 기판상에 전사한 후에, 레지스트가 제거되고 스퍼터링된 막이 에칭된다.

그러므로, 본 발명에 있어서, 다이로서 실리콘 식각 피트를 사용함으로써 양호한 정확성과 날카로운 정점 (vertex) 을 갖는 단부 접촉단자를 형성할 수 있다. 더욱이, 실리콘상에 구리를 스퍼터링함으로써, 후속 공정에서 단부 접촉단자 (10)를 박리할 수 있다.

본 발명에 있어서, 단부 접촉단자를 형성하는 도금막을 형성하기 위한 포토레지스트의 패턴이 소정의 형상을 갖도록 형성하고, 도 11 에 도시한 바와 같이, 식각 피트 (104) 의 코너부 (31) 가 또한 피복됨으로써, 후속 공정에서 구리를 에칭함으로써 단부 접촉단자 (10)를 박리하는 것이 용이하다.

또한, 본 발명에 있어서, 단부 접촉단자를 전사할 경우, 스퍼터링된 막을 제거할 수 있으므로, 스퍼터링된 막을 박리하고 단부 접촉단자 형성 다이상에 잔존하는 스퍼터링된 막을 용해함으로써, 재사용시에도, 단부 접촉단자를 형성할 때 다이에 먼지가 달라붙거나 손상되지 않는다.

또한, 본 발명에 있어서, 식각 피트 (104) 가 형성된 실리콘 웨이퍼가 반복적으로 사용될 수 있으므로, 단부 접촉단자의 저비용 제조를 성취할 수 있다.

실리콘 웨이퍼상에 매트릭스 패턴 등의 임의의 패턴으로 단부 접촉단자를 갖는 캔틸레버 구조를 갖는 리드를 제조하고 프로브 카드의 전극상에 이들을 전사 및 장착함으로써, 저비용 프로브 카드를 성취할 수 있다.

프로브는 도금막으로 이루어진 리드를 배선 기판상에 전사함으로써 형성되므로, 기판 재료에 대한 제한이 없으며 관련된 공정 단계가 적고 간단하므로 저렴한기판을 사용할 수 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 복수의 전자 장치가 그 위에 고밀도로 설치된 IC 와 같은 전자 소자의 도전 특성이나 전기 특성의 효율적인 검사를 가능하게 하며, 검사될 대향하는 전자 소자의 전극이나 접속 접촉이 상하 방향으로의 어느 정도의 변형이나 변위를 갖는 경우에도 각각에 대하여 신뢰성있는 접촉이 이루어지도록 적절한 정도의 탄성도를 각각 갖는 고밀도로 설치된 많은 수의 프로브를 특징으로 하는 프로브 카드가 제공되고, 좋은 효율 및 저비용으로 상기한 프로브 카드를 제조하는 방법이 제공된다.

Claims (22)

1. 기판의 제 1 주면의 일부에, 일부에 접촉단자가 설치되어 있는 리드의 단부가 지지부를 통해 결합되어 있고, 상기 리드는 상기 주면으로부터 박리된 상태에서 상기 기판의 상기 주면을 따라서 배치되며,

   상기 지지부는, 선단부에 접촉단자가 설치되는 프로브의 후단부가 설치되어 있고,

   상기 리드는, 상기 기판의 상기 제 1 주면에 거의 평행하도록, 상기 지지부를 통해 상기 기판에 설치되고,

   상기 리드의 일부에 설치된 상기 접촉단자에는, 상기 기판의 상기 주면의 방향과 반대 방향으로 형성된 돌출부 또는 확장부가 설치되고,

   상기 돌출부 또는 상기 확장부는 V 자형 또는 U 자형으로 되고,

   V 자형 또는 U 자형 구성을 갖는 상기 접촉단자의 내면부는 공간(void)을 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판의 상기 제 1 주면에, 중간 부분에 접촉단자가 설치되는 프로브의 양측 단부가, 복수의 지지부를 통해 설치되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 리드는, 상기 리드와 상기 기판간의 간격이 상기 지지부에 접속된 상기 리드의 일단으로부터 거리가 증가함에 따라 증가하도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부 또는 상기 확장부는, 적어도 하나의 도전막이 굽은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 리드의 일부에 설치된 상기 접촉단자는, 상기 기판의 상기 주면의 방향과 반대 방향으로 돌출부 또는 확장부를 가지며, 삼각추, 직사각추 등을 포함하는 다각추, 원추 및 반구로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
6. 제 1 항 또는 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 리드는 적어도 2개의 층들을 갖는 막 적층체에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
7. 제 6 항에 있어서, 적어도 2개의 층들을 갖는 상기 막 적층체는, 서로 다른 특성을 갖는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 리드와 상기 접촉단자는 서로 함께 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
9. 제 7 항에 있어서, 적어도 2개의 층들로 이루어진 상기 막에 있어서, 피검사체와 접촉하는 면을 형성하는 제 1 층은 로듐 또는 백금으로 이루어지고, 상기 제 1 층에 결합된 제 2 층은 니켈로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 리드의 적어도 일단에서, 상기 지지부와 결합된 부분에는, 상기 제 1 및 제 2 층에 부가된 제 3 층을 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 층은 금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 인쇄회로 기판이며, 상기 기판의 적어도 한 주면에 상기 리드와 전기적으로 접속된 배선부가 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 배선부는 상기 지지부를 통해서 상기 리드와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
14. 제 1 항에 있어서, 복수의 지지부를 통해 상기 기판의 한 주면에 복수의 리드 각각의 단부가 접속되어 있고, 상기 각각의 리드의 적어도 일부가 동일한 방향으로 규칙적인 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 리드 상에 설치된 상기 접촉단자의 일부는 컷어웨이부(cutaway part)를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
16. 프로브 카드 제조방법에 있어서,

    리드부의 접촉단자를 형성하기 위하여 다이부를 갖는 리드 형성 기판상에 상기 리드용 재료를 이용하여 소정 형상의 박막을 형성하는 단계;

    상기 프로브 카드에 이용될 소정의 배선부가 설치된 상기 기판을 준비하는 단계;

    상기 리드 형성 다이 기판 상에 형성된 리드 형성 박막의 엣지부중에서 상기 리드 형성 박막의 접촉단자가 설치되지 않는 엣지부 상에 지지부를 형성하는 단계;

    상기 지지부와 상기 기판을 결합시키는 단계; 및

    상기 기판이 상기 리드 형성 다이 기판으로부터 격리되도록 하고 상기 기판 측으로 상기 리드 형성 다이 기판 상에 형성된 접촉단자를 포함하는 상기 리드 형성 박막을 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 접촉단자를 포함하는 상기 리드는 상이한 전기적 특성을 갖는 재료로 이루어진 2 개층 이상의 박막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 지지부에 접속된 상기 리드의 적어도 일부는 상이한 전기적 특성을 갖는 3 가지 이상의 유형의 박막으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.
19. 제 16 항에 있어서, 상기 컷어웨이부는 상기 리드에 설치된 접촉단자의 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 컷어웨이부는 소정의 전기 도전막이 상기 접촉단자를 형성하는 상기 리드 형성 다이 기판내의 식각 피트의 코너부상에는 형성되지 않도록 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.
21. 제 16 항에 있어서, 상기 기판이 상기 리드 형성 다이 기판과 격리되도록 하고 상기 기판 측으로 상기 리드 형성 다이 기판 상에 형성된 접촉단자를 포함하는 상기 리드 형성 박막을 전사시키는 단계에 있어서, 소성 변형이 상기 리드 형성 박막층에 전달되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.
22. 프로브 카드 제조방법에 있어서,

    리드부의 접촉단자를 형성하기 위한 다이부를 갖는 리드 형성 기판상에 상기 리드용 재료를 이용하여 소정 형상의 박막을 형성하는 단계;

    상기 프로브 카드에 이용될 소정의 배선부가 설치된 상기 기판을 준비하는 단계;

    상기 리드 단부와 결합되는 상기 기판의 상기 주면의 일부에 지지부를 형성하는 단계;

    상기 리드 형성 다이부 기판상에 형성된 상기 리드 형성 박막의 상기 접촉단자가 배치되지 않은 상기 리드의 일단부와 상기 지지부를 함께 결합시키는 단계; 및

    상기 기판이 상기 리드 형성 다이 기판과 격리되도록 하고 상기 기판 측으로 상기 리드 형성 다이 기판 상에 형성된 접촉단자를 포함하는 상기 리드 형성 박막을 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조방법.