KR100986994B1

KR100986994B1 - 프로브 시트의 제조방법

Info

Publication number: KR100986994B1
Application number: KR1020087024253A
Authority: KR
Inventors: 카즈히토 하마다; 타카시 아키니와; 사토시 나리타
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2010-10-11
Also published as: JP4841298B2; DE112007000936T5; KR20080107461A; TW200745558A; CN101421630A; TWI322267B; DE112007000936B4; US20110159444A1; US8202684B2; CN101421630B; WO2007119636A1; JP2007285802A

Abstract

각 접촉자와 프로브 시트 본체와의 결합작업에서의 침선의 번거로운 위치 조정 작업을 행하지 않고, 상기 침선을 정확한 소정 위치에 배치할 수 있는 프로브 시트의 제조방법을 제공한다. 도전로를 갖는 프로브 시트 본체와, 상기 프로브 시트 본체의 한쪽 면으로부터 돌출하여 형성되고 상기 도전로에 접속된 복수의 접촉자를 갖춘 프로브 시트의 제조방법. 상기 제조방법은, 기대 위에서 포토리소그래피 기술을 이용하여 복수의 접촉자를 위한 금속재료를 각각의 침선으로부터 기부를 향해 순차 퇴적시킴으로써 상기 기대 위에서 복수의 접촉자를 형성하고, 상기 기대 위에 유지된 상기 각 접촉자의 상기 기부에서 결합되는 프로브 시트 본체를 상기 기대 위에서 형성하고, 그리고 상기 접촉자를 상기 프로브 시트 본체와 일체로 상기 기대로부터 분리하는 것을 포함한다.

선택도: 도 8

Description

프로브 시트의 제조방법{Method for Manufacturing Probe Sheet}

기술분야

본 발명은, 집적회로나 표시장치용 기판과 같은 평판상 피검사체의 통전시험에 이용하는데 적절한 프로브 시트의 제조방법에 관한 것이다.

배경기술

종래의 이러한 종류의 통전시험에서는, 가요성의 절연성 합성수지 필름 및 상기 합성수지 필름에 지지된 도전로를 갖는 프로브 시트 본체와, 상기 프로브 시트 본체의 한쪽 면으로부터 돌출하여 형성되고 상기 도전로에 접속된 복수의 접촉자를 갖춘 프로브 시트가, 테스터 본체와 피검사체와의 사이에 이용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

프로브 시트의 각 접촉자는, 프로브 시트 본체의 도전로를 거쳐 테스터 본체의 전기회로에 접속된다. 또, 각 접촉자의 침선이 피검사체의 대응하는 전극에 접촉하도록, 프로브 시트가 피검사체에 적용된다. 상기 프로브 시트를 이용한 전기적 접촉에 의해 피검사체는 테스터 본체에 접속된다.

그런데 이와 같은 프로브 시트에서는, 그 프로브 시트에 설치된 다수의 접촉자의 침선을 피검사체의 대응하는 전극에 정확하게 접촉시키기 위해, 각 접촉자의 침선의 치수 정밀도 및 그 위치 정밀도가 큰 문제가 된다.

그 때문에, 이와 같은 프로브 시트의 형성에서는, 일반적으로 각 접촉자는 침선이 되는 선단으로부터 프로브 시트 본체에의 접속단(端)이 되는 기단(基端)을 향해 형성되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2∼4 참조). 이들 접촉자는, 각각 형성된 후, 각 기단이 프로브 시트 본체의 대응하는 도전로에 접속되도록, 프로브 시트 본체에 결합된다.

[특허문헌 1] 일본 특개2002-340932호 공보

[특허문헌 2] 일본 특개2003-43064호 공보

[특허문헌 3] 일본 특개2003-227849호 공보

[특허문헌 4] 일본 특표2002-509604호 공보

그러나 각 접촉자 자체를 고정밀도로 형성했다 해도, 각 접촉자를 프로브 시트 본체에 결합하는 작업에서, 각각의 접촉자의 침선이 소정 위치에 정확하게 위치하도록, 각 접촉자를 프로브 시트 본체에 고정하는 것은 용이하지 않고, 이 결합 작업에서 각 접촉자의 침선 위치에 오차가 생기기 쉽다. 또, 정확한 침선 위치를 얻기 위해서는, 각 접촉자와 프로브 시트 본체와 결합하는 작업에서, 번거로운 접촉자의 침선 위치의 조정 작업이 불가결해진다.

발명의 개시

발명이 해결하려는 과제

그래서 본 발명의 목적은, 각 접촉자와 프로브 시트 본체와의 결합 작업에서 의 침선의 번거로운 위치 조정 작업을 행하지 않고, 상기 침선을 정확한 소정 위치에 배치할 수 있는 프로브 시트의 제조방법을 제공하는데 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은, 기본적으로 가요성의 절연성 합성수지 필름 및 상기 합성수지 필름에 지지된 도전로를 갖는 프로브 시트 본체와, 상기 프로브 시트 본체의 한쪽 면으로부터 돌출하여 형성되고 상기 도전로에 접속된 복수의 접촉자를 갖춘 프로브 시트의 제조방법으로서, 기대(基台) 위에서 포토리소그래피 기술을 이용하여 복수의 접촉자를 위한 금속재료를 각각의 침선에서 기부(基部)를 향해 순차 퇴적시킴으로써 상기 기대 위에서 복수의 접촉자를 형성하고, 상기 기대 위에 유지된 상기 각 접촉자의 상기 기부에서 결합되는 프로브 시트 본체를 상기 기대 위에서 형성하고, 그리고 상기 접촉자를 상기 프로브 시트 본체와 일체로 상기 기대로부터 분리하는 것을 포함한다.

본 발명에 따른 상기 제조방법에 의하면, 상기 기대 위에서 소정 위치에 형성된 복수의 접촉자는 각각 분리되지 않고, 이들이 그 침선을 상기 기대 위의 소정 위치에 유지된 상태로, 각 접촉자의 기부에 결합되는 프로브 시트 본체가 상기 기대 위에서 형성된다. 이에 의해, 각 접촉자는 그 침선 위치가 소정 위치에 유지된 상태로, 상기 프로브 시트 본체의 형성 과정 중에 상기 프로브 시트 본체와 일체로 결합된다. 그 후, 상기 접촉자는 상기 프로브 시트 본체와 일체로 상기 기대로부터 분리된다.

그 결과, 각각의 접촉자를 종래와 같이 프로브 시트 본체에 결합하는 작업은 불필요해지고, 또 그에 따른 번거로운 접촉자의 침선 위치의 조정 작업이 불필요해진다. 따라서 각 접촉자의 침선이 정확하게 소정 위치에 배치된 프로브 시트를 종래에 비해 용이하게 제조할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 프로브 시트의 제조방법은, 보다 구체적으로는, 가요성의 절연성 합성수지 필름 및 상기 합성수지 필름에 지지된 도전로를 갖는 프로브 시트 본체와, 상기 프로브 시트 본체의 한쪽 면으로부터 돌출하여 형성되고 상기 도전로에 접속된 복수의 접촉자를 갖춘 프로브 시트의 제조방법으로서, 접촉자의 침선을 위한 요소(凹所)가 형성된 기대 위에서, 포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 각 침선 및 그 침선에 이어지는 암부를 본뜬 포토레지스트를 형성하고, 상기 포토레지스트로 본떠진 요소에 금속재료를 퇴적하여 상기 접촉자의 침선 및 암부를 형성하는 제1 단계와, 상기 포토레지스트의 제거 후, 상기 암부의 단부(端部) 위에 희생층을 형성하고, 상기 희생층 위에 상기 프로브 시트 본체의 제1 플렉시블 합성수지층을 형성하는 제2 단계와, 상기 플렉시블 합성수지층 및 상기 희생층을 거쳐 상기 암부에 이르는 개구를 형성하는 제3 단계와, 상기 개구 내에 금속재료를 퇴적하여 상기 접촉자의 상기 암부에 연속하는 기부(基部)를 형성하는 제4 단계와, 포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 플렉시블 합성수지층 위에 상기 개구 내에 형성된 상기 기부 위를 지나는 도전로를 본뜬 포토레지스트를 형성하고, 상기 합성수지층 위에 상기 포토레지스트로 본떠진 요소에 금속재료를 퇴적하여 상기 기부에 결합된 도전로를 형성하는 제5 단계를 포함하고, 상기 접촉자를 상기 프로브 시트 본체와 일체로 상기 기대로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.

상기 합성수지 필름 또는 플렉시블 합성수지층으로서, 대표적으로는 폴리이미드를 들 수 있다. 또 상기 희생층으로서, 예를 들어 드라이 필름이라 불리는 합성수지 필름을 이용할 수 있다.

상기 기대에 스테인리스 판을 이용할 수 있다. 상기 접촉자를 위한 금속재료로서 니켈 또는 그 합금을 이용할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 단계에서는, 상기 기대 위에 상기 암부를 위한 금속재료를 퇴적하기에 앞서, 니켈층과, 상기 니켈층 위에 상기 구리층을 순차 적층할 수 있다. 상기 구리층은, 상기 암부의 상기 기대 위로부터의 박리를 용이하게 하는 작용을 한다. 또 상기 니켈층은 상기 기대 위로의 구리의 성장을 촉진하는 작용을 한다. 이들 양 층(層)을 통하여 상기 기대 위에 상기 암부의 형성을 위한 상기 금속재료를 퇴적하는 것이 바람직하다.

상기 암부를 위한 상기 금속재료의 퇴적 및 상기 니켈층 및 구리층의 적층은, 각각 도금법으로 행할 수 있고, 상기 암부는, 도금법의 하나인 전주법(일렉트로포밍)으로 행할 수 있다.

상기 제1 단계에서는, 상기 기대 위에 상기 암부를 위한 금속재료를 퇴적하기에 앞서, 상기 기대의 상기 요소에 상기 암부의 금속재료보다도 경질의 금속재료를 퇴적하고, 상기 금속재료의 퇴적 후, 그 금속재료를 덮어 상기 암부를 위한 금속재료를 퇴적할 수 있다. 이와 같은 경질 금속재료의 퇴적에 의해, 상기 경질 금속재료로 각 접촉자의 침선을 형성할 수 있기 때문에, 각 접촉자의 침선의 내마모성을 높여 각 접촉자의 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

또, 상기 침선을 포함하는 침선부분의 형성에서 포토리소그래피를 이용함으로써, 상기 침선부분과 그 후에 형성되는 상기 암부분과의 결합에 소위 도브테일(dovetail) 결합구조를 적용할 수 있기 때문에, 양자에 의해 강고(强固)한 결합이 얻어진다.

상기 경질의 금속재료로서, 로듐 또는 파라듐 코발트 합금을 이용할 수 있고, 상기 금속재료를 도금법에 의해 퇴적할 수 있다.

상기 제3 단계는, 상기 희생층 아래의 상기 암부의 윗면이 보호막으로 보호된 상태로, 상기 제1 플렉시블 합성수지층 및 상기 희생층에의 레이저 광의 조사에 의해 행할 수 있다.

상기 보호막으로서, 구리의 도금층을 이용할 수 있고, 상기 구리 도금층은 상기 제2 단계에 앞서 상기 암부재의 윗면에 형성할 수 있다.

상기 제4 단계에서는, 상기 희생층의 높이 위치를 넘고 상기 제1 플렉시블 합성수지층을 넘지 않는 높이 위치에 상기 암부재의 금속재료와 동일한 재료가 상기 개구 내에 퇴적하고, 이어서 상기 기부 위에 상기 도전로를 위한 금속재료와 동일한 재료를 제1 플렉시블 합성수지층의 두께 치수 내에서 상기 개구에 퇴적할 수 있다. 상기 개구 내로의 상기 암부재의 금속재료와 동일한 재료의 퇴적에 의해 상기 접촉자의 상기 기부가 형성된다. 또, 상기 개구 내로의 상기 도전로를 위한 금속재료와 동일한 재료의 퇴적에 의해, 상기 접촉자의 상기 기부와, 그 기부를 구성하는 금속과 다른 금속으로 이루어지는 상기 도전로와의 접속 경계를 실질적으로 제1 플렉시블 합성수지 내에 위치시킬 수 있고, 양 금속의 접속 경계를 상기 제1 플렉시블 수지로 보호할 수 있다.

상기 제5 단계에서는, 상기 제1 플렉시블 합성수지층 위에 상기 도전로를 위한 제1 도전재료, 상기 제1 도전재료보다도 높은 인성(靭性)을 갖는 제2 도전재료 및 상기 제1 도전재료를 순차 적층할 수 있다. 이에 의해 상기 도전로를 3층 구조로 할 수 있고, 도전로의 파단(破斷)에 대한 강도를 높일 수 있다.

상기 제1 도전재료를 구리로 하고, 상기 제2 도전재료를 니켈 또는 그 합금으로 할 수 있다. 이들은 도금법에 의해 순차 제1 플렉시블 수지 위에 퇴적할 수 있다.

상기 제5 단계에서는, 상기 도전로의 형성 후, 상기 접촉자의 위쪽 영역을 덮는 보강판을 접착 시트를 통하여 상기 제1 플렉시블 합성수지층 및 도전로 위에 고착할 수 있다. 상기 보강판의 배치에 의해, 프로브 시트 본체의 접촉자가 설치되는 접촉자 영역의 외력(外力)에 의한 변형 또는 열신축에 의한 변형을 억제하고, 이 변형에 따른 접촉자의 침선위치의 어긋남이 억제된다.

제6 단계에서는, 상기 제1 플렉시블 합성수지층 위에 형성된 상기 도전로를 덮는 제2 플렉시블 합성수지층을 형성할 수 있다. 상기 제2 플렉시블 수지층의 형성에 의해, 제2 및 상기 제1의 양 플렉시블 합성수지층 사이에 상기 도전로를 위치시킴으로써, 상기 도전로를 양 플렉시블 합성수지층으로 이루어지는 합성수지 필름 내에 매설할 수 있다.

제7 단계에서는, 상기 제2 플렉시블 합성수지층 위에 희생층을 형성하고, 상기 제2 플렉시블 합성수지층 및 상기 제2 플렉시블 합성수지층 위의 상기 희생층을 거쳐 상기 도전로에 이르는 개구를 형성하고, 상기 개구 내에 금속재료를 퇴적할 수 있다. 상기 금속재료의 퇴적에 의해 상기 도전로를 위한 범프를 형성할 수 있다.

제8 단계에서는, 상기 범프의 표면을 상기 제2 플렉시블 합성수지층 위의 상기 희생층의 표면에 일치시켜 연마할 수 있고, 이에 의해 프로브 시트와, 그 프로브 시트가 접속되는 예를 들어 리지드 배선기판과의 각 전기적 접속을 확실하게 이룰 수 있다. 또, 상기한 범프 표면의 연마 후, 상기 기대로부터 프로브 시트 본체를 상기 접촉자와 일체로 박리하고, 그 후 상기 프로브 시트에 잔존하는 상기 각 희생층을 제거할 수 있다.

게다가, 제9 단계에서는, 상기 도전로가 상기 제1 및 제2 플렉시블 합성수지층에 매설되어 형성된 상기 프로브 시트 본체의 외형을 정돈함으로써, 침선의 형성부터 프로브 시트 본체의 외형을 정돈하여 프로브 시트를 완성하기까지의 일련의 공정을 일관된 작업으로 행할 수 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 상기 기대 위에서 소정 위치에 형성된 복수의 접촉자는 각각 분리되지 않고, 이들이 그 침선을 상기 기대 위의 소정 위치에 유지된 상태로, 각 접촉자의 기부에 결합되는 프로브 시트 본체가 상기 기대 위에서 형성되고, 그 후 상기 접촉자는 상기 프로브 시트 본체와 일체로 상기 기대로부터 분리된다. 그 때문에, 각각의 접촉자를 종래와 같이 프로브 시트 본체에 결합하는 작업은 불 필요해진다. 또, 그 종래의 결합 작업에 따른 번거로운 접촉자의 침선 위치의 조정 작업이 불필요해진다. 이에 의해, 각 접촉자의 침선이 소정 위치에서 정확하게 동일 평면 위에 맞추어 배치된 프로브 시트를 종래에 비해 용이하게 제조할 수 있게 된다.

도면의 간단한 설명

도1은 본 발명에 따른 플렉시블 배선기판이 장착된 프로브 조립체를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도2는 도1에 나타낸 프로브 조립체의 종단면도이다.

도3은 도1에 나타내어진 프로브 조립체의 프로브 시트의 일부를 확대하여 나타낸 저면도이다.

도4는 도1에 나타내어진 프로브 시트와 지지 블록과의 결합 전의 상태를 나타낸 종단면도이다.

도5는 도4에 나타낸 프로브 시트와 지지 블록을 결합한 상태를 부분적으로 확대하여 나타낸 종단면도이다.

도6은 본 발명에 따른 프로브 시트의 제조공정을 나타낸 공정 설명도(1)이다.

도7은 본 발명에 따른 프로브 시트의 제조공정을 나타낸 공정 설명도(2)이다.

도8은 본 발명에 따른 프로브 시트의 제조공정을 나타낸 공정 설명도(3)이 다.

도9는 본 발명에 따른 프로브 시트의 제조공정을 나타낸 공정 설명도(4)이다.

도10은 본 발명에 따른 프로브 시트의 제조공정을 나타낸 공정 설명도(5)이다.

도11은 본 발명에 따른 프로브 시트의 평면도이다.

도12는 본 발명에 따른 프로브의 침선을 그 선단쪽에서 본 사시도이다.

도13은 도12에 나타낸 ⅩⅢ-ⅩⅢ선 단면도이다.

부호의 설명

10: 프로브 조립체

12: 리지드(rigid) 배선기판

14: 스프링 부재

16: 블록

18: 프로브 시트 본체(플렉시블 배선기판)

18a: 도전로

20: 프로브 시트

48: 접촉자(프로브)

48a: 접촉자의 침선

48b: 접촉자의 암부

48c: 접촉자의 기부(基部)

50: 접촉자 영역

62, 64: 전기 절연성 합성수지 필름

66: 제1 도전재료층

68: 제2 도전재료층

70: 판상부재(세라믹 판)

100: 기대(基台)

102: 요소(凹所)

116: 구리층(보호층)

130: 개구

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에 따른 프로브 조립체(10)는, 이것을 분해하여 나타낸 도1에 나타낸 바와 같이, 리지드 배선기판(12)과, 상기 리지드 배선기판에 스프링 부재(14)를 통하여 탄성 지지되는 블록(16)과, 리지드 배선기판(12)의 도시하지 않은 복수의 배선로에 전기적으로 각각 접속되는 복수의 도전로(18a)(도4 참조)가 설치된 플렉시블 배선기판(18)을 갖는 프로브 시트(20)를 갖춘다. 본 실시예에서는, 본 발명에 따른 플렉시블 배선기판(18)이 프로브 시트(20)의 프로브 시트 본체로서 이용되고 있다.

리지드 배선기판(12)은, 종래의 리지드 프린트 배선기판으로서 잘 알려져 있 듯이, 예를 들어 유리섬유 함유 에폭시 수지로 이루어지는 판상의 전기 절연 모재(母材)와, 상기 모재 위의 배선로를 갖는다. 리지드 배선기판(12)의 상기 배선로는 도시하지 않은 테스터 본체의 전기회로에 접속된다. 도시한 예에서는, 리지드 배선기판(12)에는, 중앙에 원형 개구(12a)를 갖는 원형의 리지드 배선기판이 이용되고 있다.

스프링 부재(14)는, 평판상의 스프링 재료로 이루어지고, 리지드 배선기판(12)의 원형 개구(12a)의 직경보다도 작은 외경을 갖는 환상(環狀) 지지부(14a)와, 상기 환상 지지부 내를 가로질러 배치되는 십자(十字)상의 본체부(14b)를 갖춘다.

리지드 배선기판(12)의 윗면에는, 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 배선로에 방해되지 않는 부분에서 리지드 배선기판(12)에 결합하는 볼트(22)를 통하여, 예를 들어 스테인레스와 같은 금속으로 이루어지는 원형의 지지판(24)이 고정되어 있다. 지지판(24)은, 리지드 배선기판(12)을 지지하여, 상기 리지드 배선기판의 보강작용을 한다.

스프링 부재(14)는, 그 환상 지지부(14a)를 그 양면으로 끼워 지지하는 환상의 설치판(26) 및 환상으로 상호 조합되는 복수의 누름판(28)을 통하여, 원형 개구(12a) 내에 유지된다. 상기 스프링 부재(14)의 유지를 위해, 설치판(26)은 지지판(24)의 아래면에 볼트(30)로 결합되고, 또 각 누름판(28)은, 그 누름판 및 스프링 부재(14)의 상기 지지부(14a)를 관통하여 설치판(26)에 결합하는 볼트(32)로 설치판(26)에 결합되어 있다. 이에 의해, 스프링 부재(14)는 원형 개구(12a) 내에서 그 개구를 가로질러 유지된다.

또, 도2에 나타낸 바와 같이, 볼트(30)를 푼 상태로 스프링 부재(14)의 유지 자세를 조정하기 위한 평행조정 나사부재(34)가, 그 선단을 설치판(26)의 정면(頂面)에 접할 수 있게 지지판(24)에 결합한다.

리지드 배선기판(12)의 원형 개구(12a) 내에 유지된 스프링 부재(14)의 본체부(14b)에, 상기한 블록(16)이 고정되어 있다. 블록(16)은, 도시한 예에서는, 사각형 횡단면을 갖는 스템부(16a)와, 상기 스템부의 하단(下端)에 이어지는 정팔각형의 횡단면 형상을 갖는 지지부(16b)를 갖춘다. 지지부(16b)는 그 축선을 따라 일정한 직경을 갖는 대좌(台座)부분(36)과, 상기 대좌부분에 이어지고 그 횡단면 형상과 유사한 횡단면 형상을 갖는 저부(底部)(38)를 갖는다. 저부(38)는, 지지부(16b)의 축선을 가로지르는 횡방향 치수 즉 직경이 하단 쪽으로 점차 감소한다. 이에 의해, 블록(16)은 그 저부(38)에 테이퍼면(40)을 갖고, 도시한 예에서는 8개의 평탄한 테이퍼면(40)(도3 참조)이 형성되어 있다.

다시 도2를 참조하면, 블록(16)은, 그 대좌부분(36)의 저부(38)를 아래쪽으로 향하고, 스템부(16a)의 정면에서 스프링 부재(14)의 본체부(14b)에 결합되어 있다. 이 결합을 위해, 스템부(16a)와 함께 본체부(14b)를 끼워서 지지하는 고정판(42)이, 스템부(16a)에 결합하는 나사부재(44)에 의해 스템부(16a)에 고정되어 있다.

또, 프로브 시트(20)의 플렉시블 배선기판(18) 즉 프로브 시트 본체(18)는, 도3에 나타낸 바와 같이, 그 중앙부에 블록(16)의 저부(38)에 대응하여 형성된 팔 각형 부분(46)을 갖고, 상기 팔각형 부분의 중앙부에는 다수의 프로브(48)가 그들의 침선(48a)을 정렬시켜 배치된 접촉자 영역(50)이 형성되어 있다. 상기 접촉자 영역(50)은, 도3에 나타낸 예에서는, 사각형으로 형성되어 있다.

프로브 시트(20)는, 도2에 나타낸 바와 같이, 그 프로브 시트 본체(18)의 접촉자 영역(50)으로부터 돌출하는 다수의 프로브(48)의 침선(48a)을 아래쪽으로 향하고, 팔각형 부분(46)이 그 배면에서 블록(16)의 저부(38)에 지지되도록, 후술하는 바와 같이 접착제를 통하여 상기 저부의 아래면에 고착되어 있다. 또, 프로브 시트(20)는, 팔각형 부분(46)에서 바깥쪽으로 신장하는 부분이 약간 느슨함을 갖도록, 그 바깥 가장자리가 리지드 배선기판(12)에 결합되어 있다. 프로브 시트(20)의 상기 바깥 가장자리의 결합을 위해, 탄성 고무링(52)이 프로브 시트(20)의 바깥 가장자리를 따라 배치되어 있고, 또 탄성 고무링(52)을 덮는 링 금구(金具)(54)가 배치되어 있다. 프로브 시트(20)의 바깥 가장자리 및 양 부재(52, 54)는, 위치결정 핀(56)에 의해, 리지드 배선기판(12)에 대한 상대 위치가 정해진다. 프로브 시트(20) 및 양 부재(52, 54)를 관통하는 나사부재(58)의 리지드 배선기판(12)에의 조임에 의해, 프로브 시트(20)의 바깥 가장자리가 리지드 배선기판(12)에 결합된다. 상기 바깥 가장자리의 리지드 배선기판(12)에의 결합에 의해, 종래와 마찬가지로, 프로브 시트(20)의 상기 도전로(18a)가 리지드 배선기판(12)의 대응하는 상기 배선로에 전기적으로 접속된다.

도2 및 도3에 나타낸 예에서는, 얼라이먼트 핀(60)이 프로브 시트(20)에 설치된 긴 구멍(60a)(도3 참조)을 관통하여 배치되어 있다. 얼라이먼트 핀(60)의 하단에는, 테이블(도시하지 않음)에 지지된 카메라로 촬영 가능한 얼라이먼트 마크(60b)가 설치되어 있다.

상기 얼라이먼트 마크의 촬영 화상으로부터, 피검사체를 지지하는 상기 테이블에 대한 프로브 조립체(10)의 상대적인 위치 정보가 얻어지기 때문에, 그 위치 정보에 기초하여, 프로브 조립체(10)의 각 프로브(48)의 침선(48a)이 상기 테이블 위의 피검사체의 대응하는 각 전극에 정확하게 접촉하도록, 프로브 조립체(10)의 상기 지지 테이블에 대한 상대 위치가 조정된다. 그 후, 각 프로브(48)의 침선(48a)과, 대응하는 상기 전극과의 전기적 접촉이 이루어짐으로써, 상기 테스터 본체에서의 상기 피검사체의 통전시험이 행해진다.

상기 프로브 시트(20)의 구조를 도4를 따라 상세하게 설명한다. 프로브 시트(20)는, 예를 들어 폴리이미드 수지와 같은 가요성을 갖는 한 쌍의 전기 절연성 합성수지 필름(62, 64)을 갖추고, 상기 양 수지 필름 사이에 도전로(18a)가 매설되어 있다.

본 발명에 따른 프로브 조립체(10)에서는, 도전로(18a)는, 전선으로서 이용하는데 적절한 높은 도전성을 갖는 금속재료, 예를 들어 구리로 형성된 제1 도전재료층(66)과, 상기 제1 도전재료층보다도 높은 인성(靭性)을 갖는 금속재료, 예를 들어 니켈 또는 니켈인 합금과 같은 금속재료로 형성된 제2 도전재료층(68)을 갖는 적층구조를 갖춘다. 도4에 나타낸 예에서는, 한 쌍의 제1 도전재료층(66) 사이에 단일의 제2 도전재료층(68)이 끼워 넣어진 3층의 샌드위치 구조가 채용되어 있다.

2종류의 금속에 대한 인성은, 동일 형상 및 동일 치수의 양 금속을 이용하여 예를 들어 충격시험에 의해 각각의 응력-왜곡선도(線圖)를 구했을 때, 그들 금속이 파단에 이르는 점까지의 응력-왜곡선으로 둘러싸이는 면적으로 비교할 수 있다. 구리와 니켈을 비교한 경우, 니켈에서 얻어진 응력-왜곡선으로 둘러싸이는 면적은, 구리에서 얻어진 것보다도 크다. 따라서 니켈은 구리에 비해 파단이 생기기 어려운, 즉 인성이 높은 재료라 할 수 있다.

양 제1 도전재료층(66)은, 예를 들어 각각 10㎛의 두께로 퇴적되고, 또 제2 도전재료층(68)은 예를 들어 2㎛의 두께로 퇴적되기 때문에, 도전로(18a)는 예를 들어 거의 22㎛의 두께 치수를 갖는다. 이들 금속층(66, 68)은 후술하는 바와 같이, 전기 도금법으로 퇴적할 수 있다.

각 도전로(18a)에는, 각각 한쪽 전기 절연성 합성수지 필름(62)으로부터 돌출하는 프로브(48)의 기부가 접속되어 있다. 또 각 프로브(48)가 배치된 접촉자 영역(50)(도3 참조)에 대응하여, 상기 프로브 영역과 거의 같은 크기 및 형상을 갖는 예를 들어 세라믹 판으로 이루어지는 평판상의 보강판(70)이 도전로(18a)를 부분적으로 덮도록, 양 전기 절연성 합성수지 필름(62, 64) 사이에 매설되어 있다. 상기 보강판(70)은, 도시한 바와 같이, 합성수지 시트와 같은 접착 시트(72)를 통하여 양 전기 절연성 합성수지 필름(62, 64) 사이에 고착할 수 있다. 보강판(70)은, 전기 절연성 합성수지 필름(62, 64)보다도 높은 강성을 갖기 때문에, 프로브 시트 본체(18)의 보강판(70)에 대응하는 영역에서의 외력에 의한 변형을 억제하는 작용을 한다.

보강판으로서 다른 판상부재를 이용할 수 있지만, 경량이고, 열변형이 작은 세라믹 판이 바람직하다. 상기 세라믹 판으로 이루어지는 보강판(70)은, 프로브 시트 본체(18)의 상술한 외력에 의한 변형에 더하여, 열에 의한 신축 변형이 생기기 어렵기 때문에, 프로브 시트 본체(18)의 열신축에 의한 변형도 효과적으로 억제한다.

상기 보강판(70)은, 합성수지 필름(62, 64) 사이에서, 도전로(18a)에 관하여, 상기 도전로와 접촉자인 프로브(48)와의 접속부가 설치된 쪽과 반대쪽에 배치되어 있다. 상기 배치에 의해, 단일의 판상부재(70)에 각 프로브(48) 즉 접촉자(48)와의 간섭을 피하기 위한 각별한 형상 가공을 실시하지 않고, 접촉자 영역(50)의 전역(全域)을 덮도록 보강판(70)을 배치할 수 있다.

또, 보강판(70)의 매설에 의해, 프로브 시트(20)의 프로브 시트 본체(18)를 블록(16)에 고착하기 전에는, 도4에 나타낸 바와 같이, 프로브 시트 본체(18)의 배면을 형성하는 다른쪽 전기 절연성 합성수지 필름(64)에는, 보강판(70)에 대응한 볼록부(凸部)(74)가 형성된다. 다른 한편, 프로브 시트 본체(18)의 표면을 형성하는 전기 절연성 합성수지 필름(62)에는 보강판(70)에 대응한 그와 같은 볼록 형상이 형성되지 않는다.

프로브 시트 본체(18)의 배면을 받는 블록(16)의 저부(38)의 아래면에는, 도4에 나타낸 바와 같이, 거의 접촉자 영역(50)에 대응한 평탄한 사각형의 지지면(76)이 형성되어 있다. 상기 지지면(76)은, 저부(38)의 중앙부분에 형성되고, 상기 중앙부분을 둘러싸는 팔각형의 평탄한 단부(段部)(78)에 의해, 상기 단부보다 아래쪽으로 돌출하여 형성되어 있다. 이에 의해, 테이퍼면(40)은, 상기 테이퍼면과 지지면(76)과의 사이의 단부(78)를 거쳐 지지면(76)에 이어진다.

평탄한 단부(78)에서 아래쪽으로 돌출하여 형성된 지지면(76)에는, 접착제(80a)를 수용하기 위한 사각형의 중앙 요소(凹所)(80)가 아래쪽으로 개방한다. 중앙 요소(80)는, 접촉자 영역(50)보다도 약간 작은 평면 형상을 갖는다. 중앙 요소(80)의 형성에 의해, 지지면(76)에는 중앙 요소(80)를 둘러싸는 환상의 평탄한 지지면 부분(76a)이 남는다. 지지면 부분(76a)은, 보강판(70)의 가장자리를 받는데 적절한 크기로 형성되어 있고, 지지면 부분(76a)에는 요소(80)를 둘러싸는 환상 홈(82)이 형성되어 있다.

프로브 시트(20)의 블록(16)에의 설치에서는, 중앙 요소(80)에 접착제(80a)가 공급된다. 또, 지지면(76)을 둘러싸는 단부(78)에도 동일한 접착제가 공급된다.

상기한 접착제의 블록(16)에의 공급 후, 도4에 나타낸 바와 같이, 프로브 시트 본체(18)의 볼록부(74)의 바깥 가장자리가 지지면 부분(76a)과 마주보도록, 프로브 시트(20)와 블록(16)과의 상대 위치가 정해진다. 이 상태로, 도5에 나타낸 바와 같이, 프로브 시트 본체(18)가 블록(16)의 저부(38)의 아래면을 향하여 눌린다.

상기 누름에 의해, 프로브 시트 본체(18)의 볼록부(74)가 소실되고, 반대로, 프로브 시트 본체(18)는, 그 배면이 단부(78) 및 지지면(76)을 따르도록, 오목형상으로 변형되어, 프로브 시트 본체(18)가 저부(38)의 아래면(테이퍼면(40)을 제외함)인 지지면(76) 및 단부(78)에 고착된다.

또, 프로브 시트 본체(18)의 배면이 단부(78) 및 지지면(76)을 따르도록 변형할 때, 프로브 시트 본체(18)는 그 두께 방향으로 전체적으로 변형이 생긴다. 이 때, 지지면(76)의 바깥 가장자리에 대응하는 영역에서, 상기 지지면과 단부(78)와의 사이의 단차(段差) 때문에, 도전로(18a)에는 강한 전단응력이 작용한다.

그러나 본 발명에 따른 프로브 시트(20)에서는, 그 도전로(18a)가 높은 인성을 나타내는 제2 도전재료층(68)에 의해 보강되어 있기 때문에, 이와 같은 전단력에 의해 도전로(18a)가 파단되는 일은 없다. 또, 제2 도전재료층(68)의 보강작용에 의해, 후술하는 바와 같은 프로브 시트(20)의 제조공정에서도, 도전로(18a)의 파단을 확실하게 방지할 수 있다.

상기한 프로브 시트 본체(18)의 블록(16)에의 접착 작업에서, 요소(80)에 공급된 접착제(80a)의 과잉분은, 프로브 시트 본체(18)가 상기한 압력을 받았을 때, 환상 홈(82)에 수용되기 때문에, 상기 과잉분이 지지면 부분(76a)을 넘어 단부(78)로 삐져나오는 일은 없다.

또, 상기한 프로브 시트 본체(18)의 블록(16)으로의 누름에 의해, 상기한 볼록부(74)의 소실과 동시에, 단부(78)와 지지면(76)과의 단차분(分) 및 보강판(70)의 두께분(分)의 합이, 프로브 시트 본체(18)의 표면의 단차분 ΔH로서 나타내어진다. 그 결과, 프로브 시트 본체(18)의 접촉자 영역(50)은, 그 주변부에서 단차 ΔH를 가지고 아래쪽으로 돌출하게 된다.

상기 단차 ΔH에 의해, 프로브 시트 본체(18)의 접촉자 영역(50)의 바깥쪽 부분과 상기 피검사체와의 간격의 증대를 도모할 수 있다. 상기 간격의 증대는, 프로브 시트 본체(18)의 접촉자 영역(50)의 바깥쪽 부분과 상기 피검사체와의 간섭을 보다 확실하게 방지하여, 양자의 간섭에 의한 상기 피검사체의 오염이나 손상을 보 다 확실하게 방지한다.

보강판(70)을 필요로 하지 않는 경우라도, 지지면(76)을 그 주변부보다 돌출시킴으로써, 지지면(76)의 돌출분(分)에 대응한 단차 ΔH를 얻을 수 있다. 그러나 보다 큰 단차 ΔH를 얻고, 그리고 프로브 시트(20)의 취급을 용이하게 하고, 프로브(48)의 침선(48a)의 xy 평면 위의 흐트러짐(misalignment) 및 침선의 높이 위치인 z 방향의 위치의 흐트러짐을 방지하기 때문에, 보강판(70)을 이용하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 프로브 시트(20)의 제조 시, 프로브(48)의 침선(48a)이 어떻게 정돈되어 있어도, 그 취급 중에 접촉자 영역(50)에 외력에 의한 변형이나 열에 의한 신축 변형이 생기면, 각 프로브(48)의 정렬된 자세에 흐트러짐이 생기고, 그 결과, 침선(48a)의 정렬에 흐트러짐이 생긴다. 또, 블록(16)에의 접착 시에 접촉자 영역(50)에 휨이 생기고, 그 휨을 남긴 상태로 프로브 시트 본체(18)가 지지면(76)에 고착되면, 마찬가지로 침선(48a)의 정렬에 흐트러짐이 생긴다.

그러나 프로브 시트 본체(18)의 접촉자 영역(50)에 대응한 보강판(70)을 프로브 시트 본체(18) 내에 매설함으로써, 상기 프로브 시트 본체의 접촉자 영역(50)에서의 상기한 바와 같은 변형을 확실하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 접촉자 영역(50)의 변형에 의한 각 프로브 즉 접촉자(48)의 자세의 흐트러짐을 방지할 수 있고, 그 접촉자(48)의 침선(48a)의 흐트러짐을 확실하게 방지할 수 있다. 따라서 프로브 시트(20)의 취급이 용이해지고, 또 침선(48a)의 위치 정밀도가 높은 프로브 조립체(10)가 제공된다.

이어서, 본 발명에 따른 프로브 시트(20)의 제조방법을 도6 내지 도13에 따라 설명한다. 설명 및 도면의 간소화를 위해, 하기의 예에서는, 동시에 형성되는 다수의 접촉자 즉 프로브를 대표하는 단일 프로브에 따라 설명한다.

(제1 단계)

본 발명에 따른 프로브 시트의 제조방법에서는, 도6(a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 스테인레스 판과 같은 금속판이 기대(100)로서 이용되고, 그 표면에 예를 들어 압자(壓子)의 친 자국에 의해 프로브(48)의 침선을 위한 요소(102)가 형성된다. 또한, 도면에는 단일의 요소(102)가 나타내어져 있지만, 직전에 서술한 바로부터 명백하듯이, 상기한 접촉자 영역(50) 내에 형성되는 프로브(48)의 수에 따른 복수의 요소(102)가 소정의 침선 간격을 두고 형성된다.

요소(102)의 형성 후, 포토리소그래피 기술을 이용한 포토레지스트의 선택 노광 및 현상 처리에 의해, 요소(102)를 포함하는 영역에, 프로브(48)의 침선(48a)을 본뜬 패턴 마스크(104)가 형성된다(도6(b)).

상기 패턴 마스크(104)를 이용하여 요소(102) 및 그 근방에 침선(48a)을 위한 금속(106)이 예를 들어 전기 도금에 의해 퇴적된다(도6(c)). 침선(48a)의 금속재료로서, 예를 들어 로듐 또는 파라듐 코발트 합금과 같은 경질 금속이 이용된다. 금속(106)의 퇴적 후, 패턴 마스크(104)가 제거된다(도6(d)).

패턴 마스크(104)의 제거 후, 도6(e)에 나타낸 바와 같이, 기대(100) 위에는, 상기한 포토리소그래피 기술에 의해, 프로브 시트(20)의 완성 후에 제거되는 희생층을 위한 패턴 마스크(108)가 포토레지스트로 형성된다.

상기한 희생층을 위해, 먼저, 예를 들어 도금법에 의해 니켈층(110)이 기대(100) 위의 패턴 마스크(108)로부터 노출하는 영역에 퇴적된다. 계속해서, 니켈층(110) 위에, 동일하게 도금법에 의해 구리층(112)이 퇴적된다. 기대(100) 위에는, 그 후에 프로브(48)의 본체인 암부(48b)를 형성하는 금속재료가 퇴적되지만, 구리층(112)은 그 금속재료의 퇴적에 의해 형성되는 프로브 본체의 기대(100)로부터의 박리를 용이하게 하는 작용을 한다. 또, 기대(100) 위에의 구리층(112)의 직접적인 퇴적이 곤란하기 때문에, 니켈층(110)을 사이에 두고 구리층(112)이 퇴적되어 있다.

상기 희생층(110, 112)의 형성 후, 패턴 마스크(108)가 제거된다(도6(g)). 그 후, 프로브(48)의 침선(48a)에 이어지는 암부를 위한 패턴 마스크(114)가 상기한 바와 동일한 포토레지스트로 형성된다(도6(h)). 상기 패턴 마스크(114)로부터 노출하는 영역에는, 예를 들어 전주법(일렉트로포밍)과 같은 도금법에 의해, 프로브(48)의 암부를 위한 금속재료가 침선(48a)을 위한 금속(106) 및 상기 희생층(110, 112) 위에 퇴적된다. 이에 의해, 금속(106)으로 이루어지는 침선(48a)과 일체로 암부(48b)가 형성된다(도6(i)). 암부(48b)의 금속재료로서, 예를 들어 니켈인 합금이 이용된다.

패턴 마스크(114)를 남긴 상태로, 암부(48b) 위에는, 후술하는 공정에서의 보호막으로서 작용하는 구리층(116)이 예를 들어 도금법에 의해 퇴적된다(도6(j)). 상기 구리층(116)의 형성 후, 패턴 마스크(114)가 제거된다(도6(k)).

암부(48b)의 형성 후, 프로브 시트 본체(18)의 기준면이 되는 제2 희생층이 형성된다. 상기 제2 희생층의 형성에 앞서, 기대(100) 위의 침선(48a)이 일체로 형성된 암부(48b)를 선택적으로 덮는 포토레지스트로 이루어지는 패턴 마스크(118)가 상기한 바와 동일한 포토레지스트 기술에 의해 형성된다(도7(a)). 기대(100) 위의 패턴 마스크(118)로부터 노출한 영역에는, 제2 희생층(120)을 위한 금속재료가 퇴적된다(도7(b)). 제2 희생층(120)으로서, 니켈을 이용하고, 이것을 도금법으로 퇴적할 수 있다.

제2 희생층(120)의 형성 후, 암부(48b)를 덮는 패턴 마스크(118)가 제거된다(도7(c)). 그 후, 암부(48b) 위의 구리층(116)을 부분적으로 제거하기 위한 포토레지스트로 이루어지는 레지스트 마스크(122)가, 구리층(116)으로 이루어지는 보호막의 불필요한 부분만을 노출시켜 기대(100) 위의 전체에 형성된다(도7(d)).

레지스트 마스크(122)로부터 노출한 구리층(116)의 불필요한 부분이 에칭에 의해 제거되면(도7(e)), 레지스트 마스크(122)가 제거된다(도7(f)). 상기 구리층(116)의 불필요한 부분의 제거에 의해, 암부(48b)의 휨 변형을 동반하는 탄성이 구리층(116)에 의해 손상되는 것이 방지된다. 이에 의해, 프로브(48)의 소정의 탄성이 유지된다.

(제2 단계)

레지스트 마스크(122)의 제거에 의해, 기대(100) 위에, 프로브 시트 본체(18)의 기준면이 되는 제2 희생층(120) 및 암부(48b)를 노출시킨 후, 이들 위에, 제3 희생층인 드라이 필름(124), 프로브 시트 본체(18)의 제1 전기 절연성 합성수지 필름(62)을 위한 수지층(126) 및 레지스트로 이루어지는 보호막(128)이 순차 형성된다(도7(g)).

(제3 단계)

보호막(128)에 의해, 수지층(126) 즉 전기 절연성 합성수지 필름(62)의 표면을 보호한 상태로, 예를 들어 레이저 광을 이용하여, 암부(48b) 위의 구리층(116)에 이르는 개구(130)가 형성된다(도7(h)). 상기 개구(130)의 하단은, 암부(48b)의 침선(48a)과 반대쪽에 위치하는 단부에서, 구리층(116) 위로 개방한다. 상기 구리층(116)은, 암부(48b)의 윗면을 덮음으로써, 상기 암부를 레이저 광으로부터 보호한다.

(제4 단계)

개구(130)의 형성 후, 에칭에 의해, 개구(130) 내의 구리층(116)이 제거되고, 개구(130) 내에 암부(48b)가 노출한다(도7(i)). 개구(130) 내에는, 프로브(48)의 기부(48c)를 형성하기 위한 예를 들어 니켈층(132)이 도금법에 의해, 암부(48b) 위에 이것과 일체로 퇴적된다. 개구(130) 내의 니켈층(132)의 두께 치수는, 드라이 필름 즉 제3 희생층(124)의 두께 치수를 넘지만, 상기 희생층과 수지층(126)과의 두께 치수의 합을 넘지는 않는다. 따라서 니켈층(132)의 윗면은, 전기 절연성 합성수지 필름(62)을 위한 수지층(126)의 두께 영역 내에 위치한다.

상기 니켈층(132)의 윗면에, 이것과 일체로 구리층(134)이 도금법에 의해 퇴적된다. 따라서 상기 양 금속(132, 134)의 이종(異種) 금속 접합영역은, 수지층(126) 즉 전기 절연성 합성수지 필름(62)의 두께 범위 내에 존재하게 된다. 이에 의해, 상기 이종 금속 접합영역은, 전기 절연성 합성수지 필름(62)에 의해 보호된다. 구리층(134)은, 그 윗면이 수지층(126)의 윗면과 거의 일치하는 두께 치수를 갖는다. 구리층(134)의 퇴적 후, 보호막(128)이 제거된다(도7(k)).

(제5 단계)

보호막(128)의 제거에 의해 노출하는 수지층(126) 및 구리층(134) 위에는, 도8(a)에 나타낸 바와 같이, 스퍼터링(sputtering)에 의해, 도전로(18a)를 성장시키기 위한 예를 들어 0.3㎛의 두께 치수를 갖는 구리층(136)이 형성된다.

그 후, 도8(b)에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피 기술에 의해, 구리층(134) 위를 포함하는 배선로 영역을 본뜬 패턴 마스크(138)가 포토레지스트로 형성된다. 패턴 마스크(138)로부터 노출한 영역에는, 도전로(18a)를 위한 10㎛의 두께 치수의 구리층(66), 2㎛의 두께 치수의 니켈층(68) 및 10㎛의 두께 치수의 구리층(66)이 순차, 예를 들어 도금법에 의해 퇴적된다(도8(c)).

구리층(66), 니켈층(68) 및 구리층(66)의 퇴적에 의해, 도전로(18a)가 형성되면, 패턴 마스크(138)가 제거되고(도8(d)), 이어서 구리층(136)의 도전로(18a)로부터 삐져나오는 부분이 에칭에 의해 제거된다(도8(e)).

이에 의해, 상기한 바와 같이, 파단에 대한 강도가 우수한 도전로(18a)를 형 성할 수 있다.

(제6 단계)

패턴 마스크(138)의 제거 및 구리층(136)의 부분적인 제거에 의해 노출한 수지층(126) 즉 전기 절연성 합성수지 필름(62) 및 상기 필름 위의 도전로(18a) 위에는, 도8(f)에 나타낸 바와 같이, 합성수지재료로 이루어지는 접착 시트(72)가 접착되고, 상기 시트 위에 접촉자 영역(50)을 덮는 세라믹 판(70)이 배치된다. 게다가 세라믹 판(70)을 덮어 동일한 접착 시트(72)가 배치된 후, 도8(g)에 나타낸 바와 같이, 이들을 덮어, 다른쪽 전기 절연성 합성수지 필름(64)을 형성하는 폴리이미드 수지층(140)이 퇴적된다.

상기 폴리이미드 수지층(140)의 형성 시, 그 폴리이미드 수지층에 압력(F)이 작용한다. 상기 압력(F)의 일부는, 니켈층(132)과 구리층(134)과의 퇴적에 의해 형성된 프로브(48)의 기부(48c)의 가장자리의 부호 142로 나타낸 부분에서, 도전로(18a)의 전단력으로서 작용하지만, 제2 도전재료층(68)에 의해 보강된 도전로(18a)는, 상기 전단력에 의해 손상을 받지 않는다.

(제7 단계)

폴리이미드 수지층(140)의 형성 후, 그 폴리이미드 수지층 위에, 제4 희생층으로서 드라이 필름(144)이 접착된다(도9(a)). 그 후, 도9(b)에 나타낸 바와 같이, 제4 희생층(144) 및 그 아래층인 폴리이미드 수지층(140)을 거쳐, 도전로(18a) 위 로 개방하는 개구(146)가 레이저 광에 의해 형성된다.

상기 개구(146) 내에는, 도9(c)에 나타낸 바와 같이, 패드 즉 범프(148)를 위한 금속재료가 도금에 의해 퇴적된다. 범프(148)의 금속재료로서 예를 들어 니켈을 퇴적할 수 있다.

(제8 단계)

범프(148)의 제4 희생층(144)의 표면으로부터 돌출하는 부분이 평탄해지도록 연마가공을 받고(도9(d)), 그 평탄면에는, 상기한 리지드 배선기판(12)의 상기 배선로와의 전기적 접촉을 양호하게 이루기 위한 금층(150)이 예를 들어 도금법에 의해 형성된다.

금층(150)의 형성 후, 도10(a)에 나타낸 바와 같이, 프로브 시트 본체(18)가 제2 희생층(120) 및 제4 희생층(144) 등과 함께, 기대(100)로부터 떼어진다. 이 때, 프로브 시트 본체(18)의 접촉자 영역(50)에, 프로브(48)를 거쳐, 비록 박리력(力)의 일부가 휨력(力)으로서 작용해도, 접촉자 영역(50) 내에 매설된 보강판(70)에 의해 그 변형이 억제된다.

따라서 상기 박리에 의해 각 프로브(48)의 자세 및 침선(48a)에 어긋남이 생기는 것이 방지된다.

프로브(48)의 박리에 의한 기대(100)의 제거 후, 에칭 처리에 의해 니켈층(110) 및 구리층(112)으로 이루어지는 상기한 제1 희생층 및 제2 희생층(120)이 각각 제거된다(도10(b)). 또, 제2 희생층(120)의 제거에 의해 노출하는 드라이 필 름(124)이 제거되고, 또 제4 희생층(144)이 제거된다(도10(c)).

(제9 단계)

그 후, 도11에 나타낸 바와 같이, 레이저 가공 또는 커터에 의한 절단가공에 의해, 프로브 시트 본체(18)의 윤곽이 정돈되고, 또 프로브 시트 본체(18)의 도전로(18a)에 간섭하지 않는 위치에, 위치결정 핀(56)을 받아들이는 개구(56a) 및 얼라이먼트 핀(60)을 받아들이는 긴 구멍(60a)이 각각 형성되어, 프로브 조립체(10)가 형성된다.

본 발명에 따른 프로브 시트(20)의 상기한 제조방법에 의하면, 극히 높은 정밀도가 요구되는 프로브(48)의 침선(48a)부터, 순차 그 암부(48b) 및 기부(48c)가 기대(100) 위에서 형성된다. 또, 각 프로브(48)가 기대(100) 위에 유지된 상태로, 상기 프로브(48)와 결합되는 프로브 시트 본체(18)가 프로브(48)와 일체로 형성된다.

따라서 상기 프로브 즉 접촉자(48)를 각각 프로브 시트 본체(18)에 결합하는 작업은 불필요해지고, 그에 따른 접촉자(48)의 침선(48a) 위치의 조정 작업이 불필요해지기 때문에, 각 접촉자(48)의 침선(48a)이 정확하게 소정 위치에 배치된 프로브 시트(20)를 종래에 비해 용이하게 제조할 수 있다. 또, 침선(48a)의 형성부터 프로브 시트 본체(18)의 외형을 정돈하여 프로브 시트(20)를 완성하기까지의 일련의 공정을 일관된 작업으로 효율적으로 행할 수 있다.

또, 접촉자(48)의 침선(48a) 및 암부(48b)를 형성하는 제1 단계에서는, 기 대(100) 위에 암부(48b)를 위한 금속재료를 퇴적하기에 앞서, 기대(100)의 요소(102)에 암부(48b)의 금속재료보다도 경질의 금속재료를 퇴적할 수 있다. 상기 경질 금속재료의 퇴적 후, 그 금속재료를 덮어 암부(48b)를 위한 금속재료를 퇴적함으로써, 상기 경질 금속재료로 각 접촉자(48)의 침선(48a)을 형성할 수 있기 때문에, 각 접촉자(48)의 침선(48a)의 내마모성을 높여 각 접촉자(48)의 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

상기 제1 단계에서, 상기한 바와 같이, 침선(48a)을 위한 형성에 포토리소그래피 기술을 이용할 수 있다. 상기 포토리소그래피 기술을 이용함으로써, 도12 및 도13에 나타낸 바와 같이, 금속(106)으로 형성되는 침선(48a)의 양 가장자리에는, 패턴 마스크(104)의 가장자리의 단면(端面) 형상에 따라, 폭 치수가 단면을 향해 증대하는 스커트(skirt)부(48d)가 형성된다. 상기 스커트부(48d)를 덮어 암부(48b)가 금속재료의 퇴적에 의해 형성되기 때문에, 침선(48a)과 암부(48b)와의 결합부에, 소위 도브테일 결합(dovetail coupling)이 구성된다. 그 결과, 양자(48b, 48d) 사이에 강고한 결합을 얻을 수 있다.

또, 상기한 제4 단계에서는, 드라이 필름(124)으로 이루어지는 희생층의 높이 위치를 넘고 그리고 제1 플렉시블 합성수지층(126)을 넘지 않는 높이 위치에 암부(48b)와 동일한 재료가 기부(48c)를 위해 개구(130) 내에 퇴적된다. 이어서, 기부(48b) 위에 도전로(18a)를 위한 금속재료와 동일한 재료인 구리가 제1 플렉시블 합성수지층(126)의 두께 치수 내에서 개구(130) 내에 퇴적된다. 그 결과, 접촉자(48)의 기부(48c)와, 상기 기부와 다른 금속재료로 이루어지는 도전로(18a)와의 접속 경계를 실질적으로 제1 플렉시블 합성수지(126(62)) 내에 위치시킬 수 있기 때문에, 양 금속의 접속 경계를 제1 플렉시블 수지(126(62))로 보호할 수 있다.

도전로(18a)를 형성하는 제5 단계에서는, 제1 플렉시블 합성수지층(126(62)) 위에 도전로(18a)를 위한 제1 도전재료층(66), 상기 제1 도전재료층보다도 높은 인성을 갖는 제2 도전재료층(68) 및 상기 제1 도전재료층(66)을 순차 적층할 수 있다. 이에 의해, 도전로(18a)를 3층 구조로 할 수 있고, 도전로(18a)의 파단에 대한 강도를 높일 수 있다.

또, 상기 제5 단계에서는, 도전로(18a)의 형성 후, 접촉자(48)의 위쪽 영역을 덮는 보강판(70)을 접착 시트(72)를 통하여 제1 플렉시블 합성수지층(126(62)) 및 도전로(18a) 위에 고착할 수 있다. 보강판(70)의 배치에 의해, 상기한 바와 같이, 프로브 시트(20)의 형성공정에서, 프로브 시트 본체(18)의 접촉자(48)를 기대(100)로부터 박리할 때, 또는 프로브 시트(20)의 블록(16) 또는 리지드 배선기판(12)에의 장착 등에서의 프로브 시트 본체(18)의 취급에 있어서, 각 접촉자(48)가 설치되는 접촉자 영역(50)의 외력에 의한 변형 또는 열신축에 의한 변형을 억제할 수 있고, 상기 변형에 따른 접촉자의 침선 위치의 어긋남이 억제된다.

산업상의 이용가능성

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.

Claims

가요성의 절연성 합성수지 필름 및 상기 합성수지 필름에 지지된 도전로를 갖는 프로브 시트 본체와, 상기 프로브 시트 본체의 한쪽 면으로부터 돌출하여 형성되고 상기 도전로에 접속된 복수의 접촉자를 갖춘 프로브 시트의 제조방법으로서,

접촉자의 침선을 위한 요소가 형성된 기대 위에서, 포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 각 침선 및 그 침선에 이어지는 암부를 본뜬 포토레지스트를 형성하고, 상기 포토레지스트로 본떠진 요소에 금속재료를 퇴적하여 상기 접촉자의 침선 및 암부를 형성하는 제1 단계;

상기 포토레지스트의 제거 후, 상기 암부의 단부 위에 희생층을 형성하고, 상기 희생층 위에 상기 프로브 시트 본체를 위한 제1 플렉시블 합성수지층을 형성하는 제2 단계;

상기 플렉시블 합성수지층 및 상기 희생층을 거쳐 상기 암부에 이르는 개구를 형성하는 제3 단계;

상기 개구 내에 금속재료를 퇴적하여 상기 접촉자의 상기 암부에 연속하는 기부를 형성하는 제4 단계; 및

포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 플렉시블 합성수지층 위에 상기 개구 내에 형성된 상기 기부 위를 지나는 도전로를 본뜬 포토레지스트를 형성하고, 상기 합성수지층 위에 상기 포토레지스트로 본떠진 요소에 금속재료를 퇴적하여 상기 기부에 결합된 도전로를 형성하는 제5 단계;

를 포함하고, 상기 접촉자를 상기 프로브 시트 본체와 일체로 상기 기대로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 기대는 스테인리스 판으로 이루어지고, 상기 접촉자를 위한 금속재료는 니켈 또는 그 합금이고, 상기 제1 단계는, 상기 기대 위에 상기 암부를 위한 금속재료를 퇴적하기에 앞서, 상기 암부의 상기 기대 위로부터의 박리를 용이하게 하기 위한 구리층의 상기 기대 위로의 성장을 촉진하기 위한 니켈층과, 상기 니켈층 위에 상기 구리층을 순차 적층하고, 상기 양 층을 통하여 상기 기대 위에 상기 암부의 형성을 위한 상기 금속재료를 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 암부를 위한 상기 금속재료의 퇴적 및 상기 니켈층 및 구리층의 적층은, 각각 도금법으로 행해지는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 단계는, 상기 기대 위에 상기 암부를 위한 금속재료를 퇴적하기에 앞서, 상기 기대의 상기 요소에 상기 암부의 금속재료보다도 경질의 금속재료를 퇴적하고, 상기 금속재료의 퇴적 후, 그 금속재료를 덮고 상기 암부를 위한 금속재료를 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 경질의 금속재료는, 로듐 또는 파라듐 코발트 합금이고, 상기 금속재료가 도금법에 의해 퇴적되는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 희생층 아래의 상기 암부의 윗면이 보호막으로 보호된 상태로, 상기 제1 플렉시블 합성수지층 및 상기 희생층에의 레이저 광의 조사에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 보호막은, 상기 제2 단계에 앞서 상기 암부의 윗면에 형성된 구리의 도금층인 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제4 단계는, 상기 희생층의 높이 위치를 넘고 상기 제1 플렉시블 합성수지층을 넘지 않는 높이 위치에 상기 암부의 금속재료와 동일한 재료가 상기 개구 내에 퇴적하고, 이에 의해 상기 기부가 형성되고, 이어서 그 기부 위에 상기 도전로를 위한 금속재료와 동일한 재료를 제1 플렉시블 합성수지층의 두께 치수 내에서 상기 개구에 퇴적하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제5 단계는, 상기 제1 플렉시블 합성수지층 위에 상기 도전로를 위한 제1 도전재료, 상기 제1 도전재료보다도 높은 인성을 갖는 제2 도전재료 및 상기 제1 도전재료를 순차 적층하는 것을 포함하고, 이에 의해 3층 구조의 상기 도전로가 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 도전재료는 구리이고, 제2 도전재료는 니켈 또는 그 합금이고, 이들은 도금법에 의해 순차 퇴적되는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제5 단계는, 상기 도전로의 형성 후, 상기 접촉자의 위쪽 영역을 덮는 보강판이 접착 시트를 통하여 상기 제1 플렉시블 합성수지층 및 도전로 위에 고착하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 플렉시블 합성수지층과 함께 상기 도전로를 매설하도록 상기 플렉시블 합성수지층 위에 형성된 상기 도전로를 덮는 제2 플렉시블 합성수지층을 형성하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 제2 플렉시블 합성수지층 위에 희생층을 형성하고, 상기 제2 플렉시블 합성수지층 및 그 제2 플렉시블 합성수지층 위의 상기 희생층을 거쳐 상기 도전로에 이르는 개구를 형성하고, 상기 개구 내에 금속재료를 퇴적하고, 이에 의해 상기 도전로를 위한 범프를 형성하는 제7 단계와, 상기 범프의 표면을 상기 제2 플렉시블 합성수지층 위의 상기 희생층의 표면에 일치시켜 연마하는 제8 단계를 더 포함하고, 상기 기대로부터 상기 접촉자를 상기 프로브 시트 본체와 일체로 박리한 후, 상기 프로브 시트에 잔존하는 상기 각 희생층을 제거하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 도전로를 상기 제1 및 제2 플렉시블 합성수지층에 매설하여 형성된 상기 프로브 시트 본체의 외형을 정돈하는 제9 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 시트의 제조방법.
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