KR100747077B1 - 콘택트핀, 그것을 사용한 프로브 카드 및 전자부품시험장치 - Google Patents

콘택트핀, 그것을 사용한 프로브 카드 및 전자부품시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 웨이퍼 단자와 접촉하여 해당 웨이퍼에 신호를 공급하기 위한 콘택트핀(50)은, 웨이퍼 단자에 형성된 산화 피막에 대하여 상대적으로 높은 경도를 갖는 제 1 도전성 재료로 구성되는 제 1 도전층(51b)과, 상기 산화 피막에 대하여 상대적으로 낮은 경도를 갖는 제 2 도전성 재료로 구성되는 제 2 도전층(51c)과, 제 1 도전층(51b) 및 제 2 도전층(51c)이 외측에 형성된 모재(51a)를 구비하고, 제 1 도전층(51b)은 제 2 도전층(51c)의 외측에 밀착되도록 형성되어 있고, 콘택트핀(50)의 선단면(50a)에서 제 1 도전층(51b) 및 제 2 도전층(51c)이 함께 노출되어 있다.
콘택트핀, 프로브 카드, 전자부품 시험장치

Description

콘택트핀, 그것을 사용한 프로브 카드 및 전자부품 시험장치{CONTACT PIN, PROBE CARD USING IT, AND ELECTRONIC COMPONENT TEST APPARATUS}
본 발명은 전자부품의 단자와 접촉하여 해당 전자부품에 신호를 공급하기 위한 콘택트핀, 그것을 사용한 프로브 카드 및 전자부품 시험장치에 관한 것이다.
반도체 집적회로를 갖는 IC 디바이스 등의 전자부품을 제조하는 경우, 다이싱, 와이어 본딩 및 패키징 등의 제반공정을 거친 완성품의 단계(후공정)만이 아니고, 통상 반도체 웨이퍼의 단계(전공정)에서도 집적회로의 동작 테스트가 수행되고 있고, 이것에 의해 제조 수율의 향상이 도모되고 있다.
이 웨이퍼 상태의 테스트에서는 프로브 카드에 설치된 다수의 콘택트핀을, 웨이퍼에 조립된 단자에 각각 전기적으로 접촉시켜서, 전기 신호를 수신함으로써 시험이 수행되고 있다.
이러한 웨이퍼 상태의 테스트에 사용되는 콘택트핀으로서 금합금 등의 저경도인 금속 재료를, 동재로 이루어진 모재의 표면에 도금 처리하여, 접촉 시 웨이퍼 단자의 밀착성을 향상시키는 것이 종래부터 알려져 있다.
그렇지만, 이와 같은 콘택트핀은 해당 금속 재료가 유연하기 때문에, 단자와의 접촉에 의해 변형되기 쉽고, 내구성이 뒤떨어지는 문제가 있었다.
이에 대하여, 내구성이 우수한 콘택트핀으로서, 예컨대 텅스텐 합금 등의 고경도인 금속 재료를 사용하여 핀 자체를 구성한 것이 종래부터 알려져 있다.
통상, 웨이퍼 단자 위에는 산화 피막이 형성되어 있고, 접촉 시에 콘택트핀이 이 산화 피막을 파괴하여 단자 그 자체에 도달한다. 이 때, 상기와 같은 콘택트핀에는 전체가 고경도 재료로 구성되어 있는 결과로서 산화 피막과의 접촉 면적이 필연적으로 커지기 때문에, 접촉 시에 인가되는 누름력을 산화 피막의 파괴에 효율적으로 기여시킬 수 없어 콘택트핀과 단자와의 안정된 접촉을 확보하기 어려운 문제가 있었다. 또한, 수천개 이상의 콘택트핀을 갖는 프로브 카드에서는 단자와의 접촉 시에 인가되는 누름력으로 프로브 카드 자체가 만곡되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 웨이퍼 단자와의 접촉문제를 일으키기 쉽기 때문에, 보다 작은 누름력으로 단자와의 안정된 접촉을 확보할 수 있는 콘택트핀이 요망된다.
본 발명은 내구성이 우수하고, 게다가 작은 누름력으로 단자와의 안정된 접촉을 확보할 수 있는 콘택트핀, 그것을 사용한 프로브 카드 및 전자부품 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 전자부품의 단자와 접촉하여 상기 전자부품에 신호를 공급하기 위한 콘택트핀으로서, 경도가 높은 제 1 도전성 재료로 구성되는 제 1 도전층과, 상기 제 1 도전성 재료에 대하여 상대적으로 경도가 낮은 제 2 도전성 재료로 구성되는 제 2 도전층을 구비한 콘택트핀이 제공된다(청구항 1 참조).
본 발명에서는 높은 경도의 제 1 도전성 재료로 구성되는 제 1 도전층에 의해, 전자부품의 단자 위에 형성된 산화 피막을 파괴한다. 이 때, 이 제 1 도전층에 더하여, 상기 제 1 도전성 재료보다 경도가 낮은 제 2 도전성 재료로 구성된 제 2 도전층을 구비함으로써, 접촉 시에 인가되는 누름력을 제 1 도전층에 집중시킬 수 있고, 작은 누름력으로 콘택트핀과 단자와의 안정된 접촉을 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 콘택트핀과 단자와의 접촉 시에, 접촉에 의해 제 2 도전층의 변형이 고경도인 제 1 도전층에 의해 방지되기 때문에, 콘택트핀의 우수한 내구성이 확보된다.
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 상기 제 1 도전성 재료는 상기 전자부품의 단자에 형성된 산화 피막에 대하여 상대적으로 높은 경도를 갖는 것이 바람직하다(청구항 2 참조).
이에 따라, 제 1 도전층이 전자부품의 단자 위에 형성된 산화 피막을 양호하게 파괴하여, 해당 단자 표면에 도달하여 전기적으로 접촉할 수 있다.
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 상기 제 2 도전성 재료는 상기 전자부품의 단자에 형성된 산화 피막에 대하여 상대적으로 낮은 경도를 갖는 것이 바람직하다(청구항 3 참조).
이에 따라, 제 1 도전층보다 제 2 도전층이 쉽게 마모되고, 단자와의 다수 횟수의 누름 접촉에 따라 콘택트핀의 선단부로 제 1 도전층이 돌출되는 형상이 되므로, 접촉 시에 인가되는 누름력을 제 1 도전층에 쉽게 집중시킬 수 있게 된다.
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 구체적으로는 상기 콘택트핀의 웨이퍼 측의 선단면에서 상기 제 1 도전층과 상기 제 2 도전층이 함께 노출되어 있는 것이 바람직하다(청구항 4 참조).
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 상기 제 1 도전층은 상기 제 2 도전층보다 외측에 형성되어 있는 것이 바람직하고(청구항 5 참조), 상기 제 1 도전층은 상기 제 2 도전층의 외측에 밀착되도록 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다(청구항 6 참조).
이와 같은 배치를 채용함으로써, 작은 누름력으로 콘택트핀의 단자의 안정된 접촉을 보다 효과적으로 확보할 수 있다.
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 상기 콘택트핀은 그 선단이 가늘게 되도록 테이퍼 모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 7 참조).
이에 따라, 콘택트핀과 단자의 접촉 시에 고경도의 제 1 도전층을 단자에 침투시켜서, 산화 피막을 양호하게 파괴시킬 수 있다.
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 상기 제 1 도전층 및 상기 제 2 도전층이 외측에 형성된 모재를 더 구비하고, 상기 모재는 해당 모재의 선단이 상기 콘택트핀의 상기 선단면으로부터 소정의 간격을 두고서 상기 콘택트핀의 내부에 배치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 8 참조).
이에 따라, 콘택트핀의 선단부가 마모되어도 신규한 제 1 및 제 2 도전층을 선단면에 노출시킬 수 있기 때문에, 콘택트핀의 선단부의 안정된 형상을 유지할 수 있고, 긴 수명화를 도모할 수 있다.
상기 발명에서는 특별히 한정되지 않으나, 상기 제 1 도전층 또는 상기 제 2 도전층의 적어도 한쪽을 복수층 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 9 참조).
이에 따라, 각 도전층 간의 양호한 밀착성이나 기계적인 강도를 얻을 수 있기 때문에, 다빈도의 반복 누름 스트레스에 대하여, 제 1 도전층의 선단 형상을 유지할 수 있고, 콘택트핀의 긴 수명화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 전자부품 시험장치의 테스트 헤드에 전기적으로 접속시킨 상술한 바와 같은 콘택트핀과 상기 콘택트핀이 하나의 메인면에 설치된 기판을 갖고, 상기 콘택트핀을 전자부품의 단자에 접촉시켜서 상기 전자부품을 시험하기 위한 프로브 카드가 제공된다(청구항 10 참조).
더욱이, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 프로브 카드가 전기적으로 접속된 테스트 헤드를 갖는 전자부품 시험장치가 제공된다(청구항 11 참조).
이에 따라, 내구성이 우수하고, 게다가 작은 누름력으로 단자와의 안정된 접촉을 확보할 수 있는 콘택트핀을 사용한 프로브 카드 및 전자부품 시험장치가 제공된다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 프로브 카드를 도시한 평면도.
도 2 는 도 1 에 도시한 프로브 카드의 측면도.
도 3 은 도 1 에 도시한 프로브 카드의 이면도.
도 4 는 도 1 에 도시한 프로브 카드의 각 구성부재를 도시한 분해 사시도.
도 5 는 도 1 에 도시한 프로브 카드의 기본 구조를 도시한 분해 사시도.
도 6 은 콘택트핀의 단체 구조를 도시한 부분 단면도.
도 7 은 도 6 의 VII부의 부분 사시도.
도 8 은 도 7 의 VIII-VIII선에 따른 단면도.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 콘택트핀의 선단을 도시한 부분 사시도.
도 10 은 도 9 의 X-X선에 따른 단면도.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 콘택트핀의 선단을 도시한 부분 사시도.
도 12 는 도 11 의 XII-XII선에 따른 단면도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 프로브 카드(1)는 도 1 ~ 도 5 에 도시한 바와 같이, 프린트 기판(10)과, 이 프린트 기판(10)의 테스트 헤드측에 설치된 스티프너(보강부재)(20)와, 프린트 기판(10)의 테스트 헤드의 반대측에 설치된 상하 2개의 프로브 가이드(30)(40)와, 이 프로브 가이드(30)(40)에 지지된 복수의 콘택트핀(50)을 구비하고 있다.
이 프로브 카드(1)는 도 5 에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼 시험장치(100)의 테스트 헤드(110)에 전기적으로 접속되어 있고, 이 테스트 헤드(110)에는 테스터(120)가 케이블 접속되어 있다. 이에 대해, 웨이퍼(W)는 이 프로브 카드(1) 에 대향하도록, 반도체 웨이퍼 시험장치(100)의 얼라인먼트 장치(130)에 흡착 홀딩되어 있다. 이 얼라인먼트 장치(130)는 웨이퍼(W)를 프로브 카드에 대하여 상대 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고, 이 반도체 웨이퍼 시험장치(100)는 얼라인먼트 장치(130)에 의해 웨이퍼(W)를 위치 결정한 후, 프로브 카드(1)의 각 콘택트핀(50)과 웨이퍼(W)에 형성된 각 단자를 각각 접촉시킴으로써, 반도체 웨이퍼(W)의 시험을 수행할 수 있게 되어 있다.
이 프로브 카드(1)의 프로브 가이드(30)는 프린트 기판(10)에서의 테스트 헤드의 반대측의 면(표면) 위에 직접 배치되어 있고, 기판측 프로브 가이드를 구성하고 있다(이하, 「프로브 가이드(30)」를 「기판측 프로브 가이드(30)」라고 한다).
이에 대해, 프로브 가이드(40)는 프로브 가이드(30) 위에 적층되어 고정되어 있고, 웨이퍼측 프로브 가이드를 구성하고 있다(이하, 「프로브 가이드(40)」를 「웨이퍼측 프로브 가이드(40)」라고 한다).
프로브 가이드(30)(40)에는 피시험 반도체 웨이퍼에 대응하는 프로브 에어리어(31)(41)가 형성되어 있다. 이 프로브 에어리어(31)(41)에는 반도체 웨이퍼 단자의 배열에 대응하도록 복수의 콘택트핀(50)이 배열되어 있다.
기판측 프로브 가이드(30)의 주연부에는 나사(61)가 관통하는 관통 구멍(32)과, 나사(62)가 관통하는 관통 구멍(33)이 각각 교호로 복수 형성되어 있다. 또한, 기판측 프로브 가이드(30)의 중심부에는 나사(63)가 관통하는 관통 구멍(34)이 하나 형성되어 있다.
웨이퍼측 프로브 가이드(40)의 주연부에는 나사(61)가 관통하는 관통 구멍 (42)이 복수 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼측 프로브 가이드(40)의 중심부 이면측에는 나사(63)가 나사 결합되는 나사부(43)가 하나 형성되어 있다.
2개의 프로브 가이드(30)(40)는, 예컨대 세라믹스, 실리콘, 글라스 등의 재료로 구성되어 있고, 본 실시 형태에서는 피시험 반도체 웨이퍼의 열팽창 계수와 실질적으로 동일한 열팽창 계수를 갖는 재료로 구성되어 있다.
본 실시 형태에서의 프린트 기판(10)은 프로브 가이드(30)(40)보다 큰 직경을 갖는 얇은 형상을 갖고 있다. 이 프린트 기판(10)의 표면 중앙부에는 접속 단자로서의 패드(13)가 반도체 웨이퍼 단자의 배열에 대응하도록 복수 형성되어 있다. 또한, 프린트 기판(10)의 이면 외주부에는 테스트 헤드와의 전기 신호 수신하기 위한 접속 단자(14)가 형성되어 있다.
프린트 기판(10)에서, 프로브 가이드(30)(40)의 관통 구멍(32)(42)에 대응하는 위치에는 나사(61)가 관통하는 관통 구멍(11)이 형성되고, 프로브 가이드(30)의 관통 구멍(33)에 대응하는 위치에는 나사(62)가 관통하는 관통 구멍(12)이 형성되어 있고, 이들 관통 구멍(11)(12)은 각각 교호로 형성되어 있다. 또한, 프린트 기판(10)의 중심부에는 나사(63)가 관통하는 관통 구멍(15)이 하나 형성되어 있다.
스티프너(20)는 프린트 기판(10)의 이면 중앙부에 설치되어 있고, 본 실시 형태에서는 전체적으로 대략 접시 모양의 형상을 갖고, 주연부에는 플랜지부(23)가 형성되어 있다. 이 플랜지부(23)에서 프로브 가이드(30)(40)의 나사 구멍(32)(42)에 대응하는 위치에는 나사(61)가 나사 결합되는 나사 구멍(25)이 형성되고, 프로브 가이드(30)의 나사 구멍(33)에 대응하는 위치에는 나사(62)가 나사 결합하는 나 사 구멍(26)이 형성되어 있고, 이들 나사 구멍(25)(26)은 각각 교호로 형성되어 있다.
다음에, 2개의 프로브 가이드(30)(40)에 지지되어 있는 콘택트핀(50)에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에서의 콘택트핀(50)으로서는 도 5 및 도 6 에 도시한 바와 같이, 수직형 스프링 콘택트핀(포고핀)이 사용되고 있다.
콘택트핀(50)은 원통 모양의 튜브(53)와, 그 가운데에 수용된 도전성 코일 스프링(54)과, 코일 스프링(54)의 탄발력에 의해 웨이퍼측으로 가압되면서 튜브(53)의 상단부에 걸려 멈추는 도전성의 웨이퍼측 플런저(51)와, 동일하게 코일 스프링(54)의 탄발력에 의해 기판측으로 가압되면서 튜브(53)의 하단부에 걸려 멈추는 도전성의 기판측 플런저(52)로 구성되어 있다.
이와 같은 수직형 콘택트핀(50)은 그 자체를 단일체로 취급할 수 있기 때문에, 유지·보수성이 우수하다.
기판측 프로브 가이드(30)에는 콘택트핀(50)의 튜브(53)를 지지하는 동시에, 기판측 플런저(52)를 수납하기 위한 수납 구멍(30a)이 기판측 프로브 가이드(30)를 관통하도록 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼측 프로브 가이드(40)에는 콘택트핀(50)의 튜브(53)를 지지하는 지지 구멍(40a)과 웨이퍼측 플런저(51)를 안내하기 위한 가이드 구멍(40b)이 웨이퍼측 프로브 가이드(40)를 관통하도록 형성되어 있다.
콘택트핀(50)의 웨이퍼측 플런저(51)는 웨이퍼측 프로브 가이드(40)의 가이드 구멍(40b)으로부터 소정량 임출되어 있고, 코일 스프링(54)의 탄발력에 의해서 아랫 방향으로 탄성적으로 후퇴 가능하게 되어 있다. 한편, 콘택트핀(50)의 기판측 플런저(52)는 기판측 프로브 가이드(30)의 수납 구멍(30a)에 수납된 상태에서, 코일 스프링(54)의 탄발력에 의해서 프린트 기판(10)의 패드(13)에 소정의 접촉압으로 접촉되어 있다.
이 상태에서, 콘택트핀(50)의 튜브(53)의 상단부는 코일 스프링(54)의 탄발력에 의해서 가압되고, 웨이퍼측 프로브 가이드(40)에서의 지지 구멍(40a)의 상단면에 맞닿아 있다. 이와 같이, 웨이퍼측 프로브 가이드(40)에는 콘택트핀(50)에 의해서 윗 방향으로의 부하가 인가되어 있다.
더욱이, 본 실시 형태에 따른 콘택트핀(50)의 웨이퍼측 플런저(51)는 도 7 및 도 8 에 도시한 바와 같이, 예컨대 스텐레스 등의 특수강이나 동합금으로 구성되는 모재(51a)와, 경도가 높은 제 1 도전층(51b)과, 해당 제 1 도전층(51b)에 대하여 상대적으로 경도가 낮은 제 2 도전층(51c)을 구비하고 있고, 모재(51a)의 외주면에 제 2 도전층(51c)이 형성되고, 또한 그 외측에 밀착되도록 제 1 도전층(51b)이 관 모양으로 형성되어 있다. 그 선단부는 예컨대 연마 처리에 의해 제 2 도전층(51c)이 노출되도록 가공되어 있다.
제 1 도전층(51b)은 제 2 도전층(51c)이 형성된 모재(51a)에 제 1 도전성 재료를 도금 처리하는 등하여 형성되어 있다. 이 제 1 도전층(51b)을 구성하는 제 1 도전성 재료로서는 예컨대 루테늄, 이리듐, 로듐, 크롬, 니켈, 알루마이트, 또는 이들의 합금 등과 같이 전자부품의 단자에 형성된 산화 피막보다 고경도인 도전성 재료를 들 수 있다.
이 제 1 도전층(51b)은 비커스 경도 400Hv 이상의 경도를 갖고, 바람직하게는 비커스 경도 500Hv 이상의 경도를 갖고 있다. 이와 같은 경도를 제 1 도전층(51b)이 갖게 됨으로써, 예컨대 일반적인 알루미늄 합금제의 단자 표면에 형성된 산화 피막(Al2O3, 비커스 경도 400Hv 정도)을 양호하게 파괴하여, 제 1 도전층(51b)이 웨이퍼 단자 표면에 도달하여 전기적으로 접촉할 수 있다.
한편, 콘택트핀 자체를 고경도의 재료로 구성한 경우에는 기계 가공이 곤란하고 가공성이 현저하게 떨어지지만, 본 실시 형태에서는, 모재(51a) 자체는 가공성이 우수한 재료로 구성하고, 그 표면을 제 1 도전성 재료로 도금 처리하기 때문에, 가공성과 고경도를 양립시킬 수 있다.
제 2 도전층(51c)은 모재(51a)의 표면에 제 2 도전성 재료를 도금 처리하는 등하여 형성되어 있다. 이 제 2 도전층(51c)을 구성하는 제 2 도전성 재료로서는 예컨대 팔라듐, 니켈, 동, 금, 팔라듐니켈, 주석, 또는 이들의 합금 등과 같이 전자부품의 단자에 형성된 산화 피막보다 저경도의 도전성 재료를 들 수 있다.
이 제 2 도전층(51c)은 비커스 경도 400Hv 이하의 경도를 갖고 있다. 이에 따라, 다수회의 누름 접촉에서 제 1 도전층(51b)보다도 제 2 도전층(51c)의 경우가 쉽게 마모되기 때문에, 접촉면(50a)에서 제 1 도전층(51b)이 링 모양으로 돌출된다. 즉, 적은 면적의 링 모양의 제 1 도전층(51b)에 대하여, 누름력이 쉽게 집중되기 때문에, 보다 작은 누름력에서도 산화 피막을 용이하게 파괴하여 제 1 도전층(51b)이 웨이퍼 단자 표면에 도달하여 전기적으로 접촉할 수 있다. 더구나, 다수회 의 누름 접촉이 이루어져도 고경도의 제 1 도전층(51b)에 의해 콘택트핀(50)의 선단 형상을 유지할 수 있는 결과, 긴 수명으로 안정된 전기적 접촉이 가능한 콘택트핀을 실현할 수 있다.
이와 같은 층구조를 갖는 웨이퍼측 플런저(51)는 그 선단을 향하여 가늘게 테이퍼 모양으로 형성되어 있는 동시에, 예컨대 초기 연마에서 연마지 등을 사용하여 그 선단이 연마되어 있어, 제 1 도전층(51b) 및 제 2 도전층(51c)은 모두 콘택트핀(50)의 선단면(50a)에서 노출되어 있다.
본 실시 형태에서는, 이와 같이 콘택트핀(50)의 선단을 끝이 가느다란 테이퍼 모양으로 함으로써, 콘택트핀(50)과 단자와의 접촉 시에 고경도의 제 1 도전층(51b)을 예각적으로 침투시켜서, 해당 단자에 형성된 산화 피막을 양호하게 파괴시킬 수 있도록 되어 있다.
더욱이, 본 실시 형태에서는, 모재(51a)가 그 선단을 콘택트핀(50)의 선단면(50a)으로부터 소정의 간격(L)(도 8 참조)을 두도록 콘택트핀(50)의 내부에 배치되도록 제 2 도전층(51c)이 두껍게 도금 처리되어 있다.
일반적으로, 웨이퍼 단자와의 수만회에 달하는 누름 접촉에 따라서, 콘택트핀(50)의 선단부가 서서히 마모되지만, 본 실시 형태에 따른 콘택트핀(50)에서는 간격(L)의 구간은 선단면(50a)으로 신규한 제 1 및 제 2 의 도전층(51b)(51c)을 노출시킬 수 있기 때문에, 콘택트핀(50)의 선단부의 안정된 형상을 유지시켜서, 긴 수명화를 도모할 수 있다.
이상과 같은 구성의 콘택트핀(50)이 웨이퍼 위에 조립된 단자와 접촉할 때에 는, 우선, 고경도인 제 1 도전층(51b)에 의해, 해당 단자 위에 형성된 산화 피막이 파괴된다. 이 때, 산화 피막과 접촉하는 링 모양으로 돌출된 제 1 도전층(51b)은 작은 면적이기 때문에, 보다 작은 누름력으로 파괴시킬 수 있다. 이와 동시에, 제 2 도전층(51c)이 단자에 접촉하지만, 이 제 2 도전층(51c)이 저경도이기 때문에, 누름력의 대부분이 제 1 도전층(51b)에 집중되어 인가되는 결과, 작은 누름력으로 콘택트핀과 단자와의 안정된 접촉이 확보된다.
또한, 콘택트핀(50)과 단자와의 접촉 시에, 접촉에 의한 제 2 도전층(51c)의 변형이 고경도인 제 1 도전층(51b)에 의해 방지되기 때문에, 콘택트핀(50)의 우수한 내구성이 확보된다.
도 9 및 도 10 은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 콘택트핀의 선단을 도시한다.
본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 콘택트핀은 제 2 도전층으로서, 제 2 외측 도전층(51c1)과, 제 2 중간 도전층(51c2)과, 제 2 내측 도전층(51c3)과의 합계 3개층을 구비하고 있다.
제 2 외측 도전층(51c1)은, 제 2 중간 도전층(51c2) 및 제 2 내측 도전층51c3)이 형성된 모재(51a)에 제 2 도전성 재료를 도금 처리하는 등하여 형성되어 있다. 마찬가지로, 제 2 중간 도전층(51c2)은 제 2 내측 도전층(51c3)이 형성된 모재(51a)에 제 2 도전성 모재를 도금 처리하여 형성되어 있고, 제 2 내측 도전층(51c3) 은 모재(51a)의 외주면에 제 2 도전성 재료를 도금 처리하여 형성되어 있다.
제 2 외측 도전층(51c1) 및 제 2 중간 도전층(51c2)은 모두, 예컨대, 팔라듐, 니켈, 동, 금, 팔라듐니켈, 주석, 또는 이들 합금 등의 제 2 도전성 재료 중 2종류의 재료로 이루어지는 층을 조합하여 구성되어 있고, 동일한 층 구조를 갖고 있다. 이에 대해, 제 2 내측 도전층(51c3)은 상기 제 2 도전성 재료 중 다른 1종류의 재료로 구성되어 있다. 모재(51a) 및 각 도금층은 밀착성이 좋은 재료를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제 2 도전층을 복수층 설치하여 각 도금층의 양호한 밀착 강도, 기계적인 강도를 얻음으로써, 최외층에 위치하여 링 모양으로 돌출된 제 1 도전층(51b)은, 다빈도의 반복 누름 스테레스에 대하여, 그 기계적인 형상을 유지시킬 수 있다. 이 결과, 콘택트핀(50)의 긴 수명화를 도모할 수 있다.
도 11 및 도 12 는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 콘택트핀의 선단을 도시한 도면이다.
이상에서 설명한 구성은 수직형 스프링 콘택트핀(포고핀) 타입에 한정되지 않지만, 동 도면에 도시한 바와 같이 캔틸 레버 타입의 콘택트핀(70)(니들)에 적용할 수 있다.
이 경우의 콘택트핀(70)은 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 예컨대 스텐레스 등의 특수동이나 동합금 등으로 구성되는 모재(70a)와, 예컨대 루테늄, 이리듐, 로듐, 크롬, 니켈, 알루마이트, 또는 이들의 합금 등으로 구성되는 고경도인 제 1 도 전층(70b)과, 예컨대 팔라듐, 니켈, 동, 금, 팔라듐니켈, 주석, 또는 이들 합금 등으로 구성된 저경도인 제 2 도전층(70c)을 구비하고 있고, 모재(70a)의 표면에 제 2 도전층(70c)이 도금 처리 등에 의해 형성되고, 또한 그 위에 제 1 도전층(70b)이 도금 처리에 의해 형성되어 있다.
이 콘택트핀(70)은 예컨대 초기 연마에서 연마지 등을 사용하여 웨이퍼측의 면이 연마되어, 제 1 및 제 2 도전층(70b)(70c)이 모두 노출되어 있고, 접촉 시에 제 1 도전층(70b)과 제 2 도전층(70c)을 동시에 접촉할 수 있도록 되어 있다.
한편, 이상 설명한 실시 형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위하여 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기한 실시 형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물을 포함하는 취지이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 내구성이 우수하고 작은 누름력으로 단자와의 안정된 접촉을 확보할 수 있는 긴 수명의 콘택트핀을 제공하고, 이러한 콘택트핀을 사용한 프로브 카드 및 전자부품 시험장치에 유용하다.

Claims (11)

  1. 전자부품의 단자와 접촉하여 상기 전자부품에 신호를 공급하기 위한 콘택트핀으로서,
    경도가 높은 제 1 도전성 재료로 구성되는 제 1 도전층과,
    상기 제 1 도전성 재료에 대하여 상대적으로 경도가 낮은 제 2 도전성 재료로 구성되는 제 2 도전층과,
    상기 제 1 도전층 및 상기 제 2 도전층이 외측에 형성된 모재를 구비하고,
    상기 제 1도전층은 상기 제 2 도전층보다 외측에 형성되어 있고,
    상기 모재는 해당 모재의 선단이 상기 콘택트핀의 선단면으로부터 소정의 간격을 두고 상기 콘택트핀의 내부에 배치되며,
    상기 콘택트핀에 있어서 상기 전자부품의 단자측에 대하여 상기 제 1 도전층 및 상기 제 2 도전층은 노출되어 있으나 상기 모재는 상기 제2의 도전층에 의해 덮혀있어서 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 콘택트 핀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 재료는 상기 전자부품의 단자에 형성된 산화 피막에 대하여 상대적으로 높은 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 콘택트핀.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 도전성 재료는 상기 전자부품의 단자에 형성된 산화 피막에 대하여 상대적으로 낮은 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 콘택트핀.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층은 상기 제 2 도전층의 외측에 밀착되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트핀.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘택트핀은 그 선단이 가늘게 되도록 테이퍼 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트핀.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층 또는 상기 제 2 도전층의 적어도 한쪽을 복수층 구비한 것을 특징으로 하는 콘택트핀.
  10. 전자부품 시험장치의 테스트 헤드에 전기적으로 접속시킨 제 1 항 내지 제 3 항, 제6항, 제7항 및 제9항 중 어느 한항에 기재된 콘택트핀과, 상기 콘택트핀이 하나의 메인면에 설치된 기판을 갖고, 상기 콘택트핀을 전자부품의 단자에 접촉시켜서 상기 전자부품을 시험하기 위한 프로브 카드.
  11. 제 10 항에 기재된 프로브 카드가 전기적으로 접속된 테스트 헤드를 갖는 전자부품 시험장치.
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