KR101034979B1 - 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자, 프로브 조립체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 접촉자를 좁은 피치로 기판에 접합할 때, 레이저의 열에 의해 이웃하는 접촉자의 위치가 어긋나는 것을 방지하기 위한 것이다. 전기적 시험용 접촉자(16)는, 기판(54)에 접합되는 제1 영역(24)과, 상기 제1 영역의 하단부에서 좌우방향으로 연장하는 제2 영역(26)과, 상기 제2 영역의 선단부에서 아래쪽으로 돌출하는 제3 영역(28, 30)과, 광 반사율이 제1 영역(24)의 광 반사율보다 낮은 저광 반사막(40)을 포함한다. 제3 영역(28, 30)은 전자 디바이스(12)의 전극(14)에 접촉되는 침선을 갖는다. 저광 반사막(40)은, 제1 영역의 최소한 기판에의 접합 부분 및 그 근방의 표면에 형성되어 있다.

접촉자, 저광 반사막, 침선, 기판, 레이저, 열에너지, 광 반사율

Description

전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자, 프로브 조립체 및 그 제조방법{Contact for Electrical Test of Electronic Devices, Method for Manufacturing the Same, and Probe Assembly}

도1은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 한 실시예를 나타내는 도면이다.

도2는 본 발명에 따른 접촉자의 한 실시예를 나타내는 정면도이다.

도3은 도2에 나타낸 접촉자의 기판에의 접합방법을 설명하기 위한 도면이다.

도4는 도3의 우측면도이다.

도5는 본 발명에 따른 접촉자의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.

도6은 본 발명에 따른 접촉자의 제조방법을 설명하기 위한 도5에 이어지는 공정도이다.

도7은 본 발명에 따른 접촉자의 다른 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.

도8은 본 발명에 따른 접촉자의 또 다른 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.

도9는 종래의 접촉자와 그 접합방법을 설명하기 위한 도면이다.

도10은 도9의 우측면도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

10: 전기적 접속장치 12: 반도체 디바이스

14: 패드 전극 16: 접촉자

18: 프로브 카드 20: 척 톱(chuck top)

24: 제1 영역 24a: 설치부

24b: 연장부 26: 제2 영역

28: 대좌(台座)영역(pedestal area) 30: 접촉부

32, 34: 제1 및 제2 암부 36, 38: 제1 및 제2 연결부

40: 저광 반사막 42: 접합재

44: 레이저 빛

발명의 분야

본 발명은, 전자 디바이스의 전기적 시험에 이용하는 접촉자, 접촉자 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

발명의 배경

반도체 웨이퍼에 형성된 미절단 집적회로나, 반도체 웨이퍼로부터 절단된 집적회로와 같은 반도체 디바이스는, 그 반도체 디바이스가 시방서대로 제조되어 있는지 아닌지 전기적 시험이 이루어진다.

이러한 종류의 전기적 시험은, 반도체 디바이스의 패드 전극에 각각 눌리는 복수의 프로브 즉 접촉자를 배선기판이나 프로브 기판 등의 기판에 배치한 프로브 카드를 이용하여 행해진다. 그와 같은 프로브 카드는, 패드 전극과, 시험장치 즉 테스터의 전기회로를 전기적으로 접속하도록 테스터에 설치된다.

전기적 시험은, 프로브 카드를 테스터에 설치하고, 접촉자와 패드 전극을 접촉시켜 전기적으로 접속한 상태로 행해진다.

최근, 보다 높은 집적도를 가지면서 보다 작은 집적회로의 수요가 높아져, 그에 따라 집적회로는, 서로 이웃하는 패드 전극이 매우 접근되어, 패드 전극의 배치 피치가 좁게 되어 있다. 그와 같은 집적회로의 전기적 시험에 이용하는 프로브 카드에 있어서는, 시험의 효율을 향상시키는 점에서, 반도체 웨이퍼 상의 미절단의 복수의 집적회로의 동시 시험이 가능할 것이 요구되고 있다.

그 때문에, 접촉자의 배치 피치가 패드 전극의 배치 피치와 일치하도록, 접촉자를 좁은 피치로 기판에 배치하지 않으면 안되기 때문에, 서로 이웃하는 접촉자끼리 매우 근접한 상태로 접촉자를 기판에 접합하지 않으면 안된다.

상기와 같은 조건 하에서, 프로브 카드에 조립할 때나 복원 시에 접촉자를 기판에 접합하는 기술의 하나로서, 레이저 빛을 열원으로서 이용하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1).

그러나 상기와 같이 접촉자를 좁은 피치로 기판에 접합해야 하면, 접촉자를 기판에 접합할 때, 이미 그 기판에 접합되어 있는 다른 접촉자가 레이저 빛의 열에 의해 침선의 위치가 어긋날 수 있다. 침선의 위치가 어긋난 접촉자를 갖춘 프로브 카드는, 침선의 위치가 패드 전극의 위치에 대응하지 않기 때문에, 시험에 이용할 수 없다.

[특허문헌 1] 일본 특개2002-31652호 공보

본 발명의 목적은, 접촉자를 좁은 피치로 기판에 접합할 때, 레이저의 열에 의해 이웃하는 접촉자의 위치가 어긋나는 것을 방지하는데 있다.

본 발명의 상기의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명자들은, 다른 접촉자가 레이저 빛의 열을 받아 승온하여, 다른 접촉자를 기판에 접합하고 있는 납땜과 같은 고화한 접합재가 연화 또는 용융하고, 그 결과 다른 접촉자의 침선의 위치가 어긋나는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명에 따른, 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자는,

기판에 접합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 좌우방향으로 연장하는 탄성 변형 가능한 제2 영역과, 상기 제2 영역으로부터 아래쪽으로 돌출하는 제3 영역으로서 전자 디바이스의 전극에 접촉되는 침선을 갖는 제3 영역과, 광 반사율이 상기 제1 영역의 광 반사율보다 낮은 저광 반사막으로서 상기 제1 영역의 상기 기판에의 접합 부분의 최소한 일부 표면에 형성된 저광 반사막을 포함한다.

상기 저광 반사막은, 가시광의 반사율이 상기 제1 영역을 형성하고 있는 재료에 의한 가시광의 반사율보다도 낮은 재료로 형성되어 있어도 좋다.

상기 저광 반사막은, 상기 기판에의 상기 접촉자의 접합에 이용하는 레이저 빛의 피(被)조사 부분의 최소한 일부에 형성되어 있어도 좋다.

최소한 상기 제1 영역은 전후방향을 두께방향으로 하는 판(板)의 형상을 갖고 있고, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역과 평행한 면내를 상기 제1 영역의 하단부에서 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장해 있어도 좋다.

상기 저광 반사막은 검은색을 띨 수 있다.

상기 제2 영역은, 상기 제1 영역으로부터 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암 영역을 갖추고, 상기 제3 영역은, 상기 암 영역으로부터 아래쪽으로 연장하는 대좌영역과, 상기 대좌영역으로부터 아래쪽으로 돌출하는 접촉부로서 하단(下端)을 상기 침선으로 하는 접촉부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 접촉자 조립체는, 상기와 같은 복수의 접촉자와, 그 접촉자가 상기 제1 영역에서 접합된 기판을 포함한다.

상기와 같은 접촉자를 이용하는 통전 시험용 접촉자 조립체의 제조방법에서 는, 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역을 포함하는 본체를 베이스 부재에 형성하는 공정과, 광 반사율이 상기 제1 영역의 광 반사율보다 낮은 저광 반사막을 상기 제1 영역의 최소한 상기 기판에의 접합 부분의 최소한 일부에 퇴적에 의해 형성하여 접촉자를 제조하는 공정과, 제조된 접촉자를 기판에 접합하는 공정으로서, 용융성의 접합재를 상기 접촉자 및 상기 기판의 최소한 한쪽에 부착시킨 상태로, 광선을 상기 저광 반사막에 조사하는 공정을 포함한다.

상기 퇴적은, 전기 도금, 스퍼터링(sputtering) 및 증착의 어느 하나에 의해 행해도 좋다.

발명의 상세한 설명

[용어의 정의]

본 발명에 있어서는, 기판에의 접촉자의 접합쪽 및 침선 쪽을 각각 위쪽 및 아래쪽으로 하는 방향(도2의 상하방향)을 상하방향이라 하고, 접촉자의 암부의 선단부쪽 및 기단부쪽을 각각 왼쪽 및 오른쪽으로 하는 방향(도2의 좌우방향)을 좌우방향이라 하고, 상하방향 및 좌우방향에 직교하는 방향(도2의 종이 뒷방향, 즉 접촉자의 두께방향)을 전후방향이라 한다.

그러나 그들 방향은, 다수의 접촉자가 배치된 기판을 테스터에 설치한 상태에서의 그 기판의 자세에 따라 다르다. 따라서 예를 들어, 본 발명에서 말하는 상하방향은, 다수의 접촉자가 배치된 기판을 테스터에 설치한 상태에서, 상하 반대가 되는 상태여도 되고, 비스듬한 방향이 되는 상태여도 된다.

[전기적 접속장치 및 접촉자의 실시예]

도1을 참조하면, 전기적 접속장치(10)는, 반도체 웨이퍼에 형성된 집적회로와 같은 반도체 디바이스(12)를 평판상의 피검사체로 하고, 그 반도체 디바이스(12)가 시방서대로 제조되어 있는지 아닌지의 전기적 시험에 있어서, 반도체 디바이스(12)의 패드 전극과 같은 전극(14)과 테스터(도시하지 않음)를 전기적으로 접속하기 위해 이용된다.

반도체 디바이스(12)는, 도시한 예에서는, 반도체 웨이퍼에 형성된 미절단의 것이지만, 절단된 반도체 디바이스여도 좋다. 전기적 접속장치(10)를 이용하는 전기적 시험에 있어서는, 복수의 반도체 디바이스(12)가 동시에 전기적으로 시험된다.

전기적 접속장치(10)는, 전기적 시험용 복수의 접촉자(16)를 갖춘 프로브 카드(18)와, 반도체 디바이스(12)를 윗면에 받는 척 톱(20)을 포함한다. 척 톱(20)은, 척 톱(20)을 최소한 전후방향, 좌우방향 및 상하방향의 3방향으로 3차원적으로 이동시키는 검사 스테이지(도시하지 않음)에 지지되어 있다.

도2 내지 도4에 나타낸 바와 같이, 각 접촉자(16)는, 상하방향으로 연장하는 판상의 설치영역(24)과, 설치영역(24)의 하단부로부터 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장하는, 탄성 변형 가능한 판상의 암 영역(26)과, 암 영역(26)의 선단부에서 아래쪽으로 돌출하는 판상의 대좌영역(28)과, 대좌영역(28)의 하단에서 아래쪽으로 돌출하는 판상 또는 기둥 형상의 접촉부(30)를 포함한다.

설치영역(24)은, 나중에 설명하는 바와 같이 프로브 기판(54)에 구비된 설치 랜드(58)에 상단부에서 접합되는 판상의 설치부(24a)와, 설치부(24a)의 하단부에서 아래쪽으로 연장하는 판상의 연장부(24b)를 일체로 갖는다.

암 영역(26)은, 상하방향으로 간격을 두고 좌우방향으로 연장하는 판상의 제1 및 제2 암부(32 및 34)와, 제1 및 제2 암부(32 및 34)를 그들의 선단부 및 기단부에서 각각 연결하는 판상의 제1 및 제2 연결부(36 및 38)를 구비한다.

또, 암 영역(26)은, 암 영역(26)이 설치영역(24)(실제로는, 연장부(24b))의 하단부에 일체로 이어짐과 동시에, 제1 및 제2 암부(32, 34)가 연장부(24b)의 하단부에서 좌우방향의 한쪽(도2에서, 왼쪽)으로 연장하도록, 기단쪽(도2에서, 오른쪽 끝)에 위치하는 제2 연결부(38)에서 설치영역(24)에 지지되어 있다.

대좌영역(28)은, 그 대좌영역(28)이 제2 암부(34)의 선단쪽(도2에서, 왼쪽 끝)을 좌우방향 및 아래쪽으로 연장하고 있고, 또 제2 암부(34)의 선단쪽 아래 가장자리와 제1 연결부(36)의 아래 가장자리에 일체로 이어져 있다.

접촉자 본체를 함께 형성하는, 설치영역(24), 암 영역(26) 및 대좌영역(28)은, 전후방향에서의 거의 같은 균일한 두께 치수를 갖는 일체적인 판(板)의 형상으로 되어 있다. 따라서 접촉자(16)는, 전체적으로 평탄한 판상으로 되어 있다.

접촉부(30)는, 하단(下端)이 반도체 디바이스(12)의 전극에 눌리는 침선으로 되어 있고, 또 전후방향을 두께방향으로 하는 판의 형상을 갖는다. 접촉부(30)의 하단면 즉 침선은, 반도체 디바이스(12)의 전극에 눌리도록, 수평한 평탄면 또는 수평면에 대하여 경사진 평탄면으로 되어 있다. 전후방향에서의 접촉부(30)의 두께 치수는, 같은 방향에서의 다른 부위, 특히 접촉자 본체의 두께 치수보다 작다.

도시한 실시예에 있어서, 설치영역(24)은 제1 영역을 형성하고 있고, 암 영역(26)은 제2 영역을 형성하고 있고, 대좌영역(28)은, 접촉부(30)와 함께 제3 영역을 형성하고 있음과 동시에, 설치영역(24) 및 암 영역(26)과 함께 접촉자 본체를 형성하고 있다. 대좌영역(28)을 생략하고, 접촉부(30)를 암 영역(26)으로부터 아래쪽으로 돌출시켜도 좋다.

접촉자 본체를 함께 형성하는, 설치영역(24), 암 영역(26) 및 대좌영역(28)의 소재로서, 니켈(Ni), 니켈·인 합금(Ni-P), 니켈·텅스텐 합금(Ni-W), 로듐(Rh), 인청동, 파라듐·코발트 합금(Pd-Co), 및 파라듐·니켈·코발트 합금(Pd-Ni-C0) 등, 높은 인성을 갖는 도전성 금속재료를 들 수 있다.

접촉부(30)의 소재로서, 텅스텐(W), 로듐(Rh), 코발트(Co) 등과 같이, 접촉자 본체보다도 높은 경도를 갖는 재료를 들 수 있다. 그러나 접촉부(30)의 소재는, 접촉자 본체를 형성하고 있는 재료와 같은 재료여도 좋고, 접촉자 본체를 형성하는 있는 재료와 같은 정도의 경도를 갖는 재료여도 좋다.

또, 각 접촉자(16)는, 광 반사율이 접촉자 본체, 특히 설치영역(24)을 형성하고 있는 재료에 의한 광 반사율보다도 낮은 광 반사율을 갖는 저광 반사막(40)을 포함한다. 저광 반사막(40)은, 저광 반사막(40)에 의한 가시광의 반사율이 설치영역(24)을 형성하고 있는 재료에 의한 가시광의 반사율보다도 낮은 재료를 이용하여 형성되어 있다.

도시한 예에서는, 저광 반사막(40)은, 설치영역(24)의, 암 영역(26)이 설치 영역(24)으로부터 연장하는 쪽과 반대쪽으로 향하는 면의 상반부(上半部)와, 두께방향에서의 한쪽 면(도2에서, 뒤쪽 면)의 상단부(上端部)에 형성되어 있다. 그러나 저광 반사막(40)은, 설치영역(24)의 기판에의 접합 부분의 최소한 일부 표면에 형성하면 된다.

저광 반사막(40)은 검은색으로 할 수 있다. 그러나 저광 반사막(40)은, 청색, 감색, 갈색 등 검은색에 가까운 색이어도 좋다. 저광 반사막(40)은, 열 흡수율이 접촉자 본체, 특히 설치영역(24)을 형성하고 있는 재료의 열 흡수율보다도 높은 열 흡수율을 갖는 재료로 형성되어 있으면 된다.

그와 같은 저광 반사막(40)의 소재로서, 니켈-아연(Ni-Zn) 합금, 니켈-주석(Ni-Sn) 합금, 흑(黑)로듐, 흑(黑)루테늄 등의 도전성 금속재료를 들 수 있다. 그와 같은 재료는, 모두 접촉자 본체보다도 검은색을 띠고, 또 열 흡수율이 접촉자 본체보다도 크다.

상기와 같은 접촉자(16)는, 포토레지스트의 노광 및 현상과, 현상에 의해 형성되고 요소(凹所)에의 도전성 재료의 퇴적을 복수회 이상 행함으로써 제조할 수 있다.

다시 도1을 참조하면, 프로브 카드(18)는, 상기와 같은 복수의 접촉자(16) 외에, 유리 함유 에폭시와 같은 전기절연재료로 제작된 배선기판(50)과, 배선기판(50)의 아래면에 설치된 세라믹 기판(52)과, 세라믹 기판(52)의 아래면에 설치된 프로브 기판(54)과, 배선기판(50)의 윗면에 설치된 보강판(56)을 포함한다.

배선기판(50)과 세라믹 기판(52)은, 서로 전기적으로 접속된 복수의 내부 배 선을 갖고 있고, 또 복수의 나사부재에 의해 상호 결합되어 있다. 배선기판(50)은, 도시하지 않은 테스터에 전기적으로 접속되는 테스터 랜드와 같은 복수의 접속단자를 윗면의 바깥둘레에 갖고 있다. 각 접속단자는 배선기판(50)의 내부 배선에 전기적으로 접속되어 있다.

프로브 기판(54)은, 세라믹 기판(52)의 내부 배선에 전기적으로 접속된 복수의 내부 배선을 다층으로 갖는 다층 기판으로 되어 있고, 또 프로브 기판(54)의 내부 배선에 전기적으로 접속된 복수의 평탄한 설치부, 즉 설치 랜드(58)(도3 및 도4 참조)를 아래면에 갖는다.

각 접촉자(16)는, 설치 랜드(58)에 설치되어 있다. 프로브 기판(54)은, 세라믹 기판(52)에 일체로 접합되고, 접촉자(16)와 함께 프로브 조립체를 형성하고 있다.

보강판(56)은, 스테인레스와 같은 금속재료로 제작되어 있고, 또 세라믹 기판(52)과 함께 배선기판(50)의 휨을 방지하고 있다.

척 톱(20)은, 반도체 디바이스(12)를 진공적으로 흡착하여 이동 불가능하게 유지한다. 척 톱(20)을 이동시키는 도시하지 않은 검사 스테이지는, 척 톱(20)을, 전후방향, 좌우방향 및 상하방향의 3방향으로 이동시키는 3차원 이동기구의 기능을 갖추고 있음과 동시에, 척 톱(20)을 상하방향으로 연장하는 축선 주위에 각도적으로 회전시키는 θ 이동기구의 기능을 갖추고 있다.

[접촉자의 접합방법의 실시예]

도3 및 도4를 참조하여 프로브 기판(54)에의 각 접촉자(16)의 설치방법에 대해서 하기에 설명한다.

먼저, 각 접촉자(16)는, 납땜이나 도전성 접착제와 같이 도전성 및 열 용융성을 갖는 접합재(42)가 설치영역(24)의 상단부에 부착된다.

이어서, 최소한 프로브 기판(54)이 그 상하가 반대가 된 상태에서, 각 접촉자(16)가 설치영역(24)의 상단(上端)이 프로브 기판(54)의 설치 랜드(58)에 직립상태로 유지된다.

계속해서, 상기 상태로 가열 빔으로서의 레이저 빛(44)이 설치영역(24)으로부터 연장하는 암 영역(26) 쪽의 반대쪽부터, 저광 반사막(40), 설치영역(24) 및 접합재(42)에 조사된다. 레이저 빛(44)은, 도4에 나타낸 바와 같이, 이웃하는 접촉자(16)에 조사되지 않는 스팟(spot) 직경을 갖는 광선으로 되어 있다.

상기 레이저 빛(44)의 조사에 의해, 저광 반사막(40), 설치영역(24)의 상단부 및 접합재(42)는 레이저 빛(44)의 열에너지를 흡수하고, 접합재(42)는 용융한다.

이어서, 레이저 빛(44)의 조사가 중지된다. 이에 의해, 저광 반사막(40), 설치영역(24)의 상단부 및 접합재(42)의 온도가 저하하여, 접합재(42)가 고화한다. 이에 의해, 접촉자(16)는, 설치영역(24)의 상단부에서 설치 랜드(58)에 캔틸레버 형상으로 접합된다.

레이저 빛(44)에 의한 접합은, 접촉자(16)가 패드 전극(14)에 일대일의 형태로 대응되고, 그 접촉자(16)의 침선의 좌표위치가 대응하는 패드 전극(14)의 좌표 위치와 일치하도록, 접촉자(16)마다 행해진다.

상기와 같은 접합 과정에서, 저광 반사막(40)은, 레이저 빛(44)의 열에너지를 접촉자(16)의 다른 부분보다도 효율 좋게 흡수하여, 설치영역(24)의 상단부를 효율적으로 승온시킨다. 이 때문에, 열에너지가 작은 레이저 빛(44)을 이용하여 접촉자(16)를 프로브 기판(54)의 설치 랜드(58)에 접합할 수 있다.

상기와 같이 열에너지가 적은 레이저 빛을 이용함으로써, 프로브 기판(54)에 이미 접합되어 있는 이웃하는 접촉자(16)와, 이웃하는 접촉자(16)를 프로브 기판(54)에 접합하고 있는 접합재(42)에 영향을 미치는 열에너지가 현저하게 저감하고, 이웃하는 접촉자(16)를 프로브 기판(54)에 접합하고 있는 접합재(42)가 연화 또는 용융되지 않아, 이웃하는 접촉자(16)의 위치가 어긋나는 일이 방지된다.

이에 대하여, 도9 및 도10에 나타낸 바와 같이, 저광 반사막을 갖추지 않은 종래의 접촉자(46)는, 접촉자(16)와 같은 조건에서 접촉자(46)를 프로브 기판(54)의 설치 랜드(58)에 접합하려고 하면, 레이저 빛(44)의 열에너지가 부족하여, 접합재(42)가 용융하지 않는다.

이 때문에, 종래의 접촉자(46)에서는, 높은 열에너지의 레이저 빛(44)을 이용하지 않으면 안된다. 그러나 그와 같은 높은 열에너지의 레이저 빛(44)을 이용하면, 이웃하는 접촉자(46)를 프로브 기판(54)에 접합하고 있는 접합재(42)가 흡수하는 열에너지가 많아지기 때문에, 그 접합재(42)가 연화 또는 용융하여, 이웃하는 접촉자(46)가 도10에 점선으로 나타낸 정상 상태에서 실선으로 나타낸 경사진 상태로 변위하여 침선의 위치가 어긋난다.

상기와 같이 침선의 위치가 어긋난 접촉자(46)를 갖춘 프로브 카드(18)는, 침선의 좌표위치가 대응하는 패드 전극(14)의 좌표위치와 일치하지 않기 때문에, 대응하는 패드 전극(14)에 눌리지 않는다. 그 결과, 먼저 위치가 어긋난 접촉자(46)를 갖춘 프로브 카드(18)는 위치가 어긋난 접촉자(46)를 다시 접합하지 않는 한, 반도체 디바이스(12)의 전기적 시험에 이용할 수 없다.

레이저 빛(44)이 상기와 반대 방향, 즉 암 영역(26)의 선단에서 조사되는 경우에는, 저광 반사막(40)을 최소한 설치영역(24)의, 상기와 반대쪽을 향하는 면, 즉 암 영역(26)의 선단 쪽을 향하는 면에 설치해도 된다.

또, 저광 반사막(40)을, 설치영역(24), 특히 설치부(24a)의 전체 표면에 설치해도 좋고, 상단면(上端面) 이외의 설치영역(24), 특히 설치부(24a)의 전체 표면에 설치해도 좋다.

그러나 저광 반사막(40)은, 열에너지의 흡수효율을 향상시키는 점에서, 최소한 레이저 빛(44)을 조사하는 쪽을 향하는 면에 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 다수의 접촉자(16)를 다수 프로브 기판(54)에 배치한 프로브 카드(18)는, 척 톱(20)을 포함하는 테스터에 설치된다. 각 접촉자(16)는, 프로브 카드(18)가 테스터에 설치된 상태에서, 접촉자(16)의 침선이 패드 전극(14)에 눌리고, 그에 의해 오버드라이브가 접촉자(16)에 작용한다.

이에 의해, 접촉자(16)는, 암 영역(26)에서 탄성 변형하고, 패드 전극(14)의 표면의 산화막을 침선으로 긁어낸다. 전극 표면의 산화막을 침선으로 긁어내는 작용은, 시험해야 하는 반도체 디바이스(14)마다 반복된다.

상기와 같은 접촉자(16)는, 노광기술을 이용하는 포토리소그래피 기술과, 전기도금 기술, 스퍼터링 기술, 증착기술 등을 이용하는 도전성 금속재료의 퇴적기술을 이용하여 제작할 수 있다.

[접촉자의 제조방법의 실시예]

이하, 도5 및 도6을 이용하여, 접촉자(16)의 제조방법의 실시예에 대해서 설명한다. 도5 및 도6은, 도2에서의 5-5선 단면도이다.

먼저, 도5(A)에 나타낸 바와 같이, 실리콘제 또는 스테인레스제의 판상을 한 베이스 부재(60)가 준비되고, 접촉부(30)가 텅스텐, 로듐, 코발트 등의 고경도의 도전성 금속재료를 이용하여 베이스 부재(60)의 윗면에 형성된 후, 베이스 부재(60)의 윗면에 포토레지스트(62)가 도포에 의해 층상으로 형성된다.

이어서, 도5(B)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(62)가 마스크를 얹은 상태로 노광되고, 그 후 현상 처리된다. 이에 의해, 접촉자 본체를 본뜬 요소(64)가 포토레지스트(62)에 형성된다.

계속해서, 도5(C)에 나타낸 바와 같이, 접촉자 본체를 본뜬 본체부(66)가, 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적기술에 의해 요소(64)에 형성된다.

본체부(66)는, 니켈·인 합금, 니켈·텅스텐 합금(Ni-W), 로듐, 인청동, 니켈, 파라듐·코발트 합금, 파라듐·니켈·코발트 합금 등, 접촉부(30)보다 인성이 우수한 도전성 금속재료를 이용하여 형성된다.

이어서, 도5(D)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(62)가 제거된 후, 베이스 부재(60) 및 본체부(66) 위에 포토레지스트(68)가 도포에 의해 층상으로 형성된다.

계속해서, 도5(E)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(68)가, 마스크를 얹은 상태로 노광되고, 그 후 현상 처리된다. 이에 의해, 저광 반사막(40)을 본뜰 공간 즉 요소(70)가 포토레지스트(68)에 형성된다.

이어서, 도6(A)에 나타낸 바와 같이, 니켈-아연 합금, 니켈-주석 합금, 흑로듐, 흑루테늄 등의 도전성 금속재료로 이루어지는 막(膜)(72)이, 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적기술에 의해 요소(70)에 형성된다. 막(72)은, 이미 서술한 저광 반사막(40)으로서 작용한다.

계속해서, 도6(B)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(68)가 제거된다. 이에 의해, 도2 내지 도4에 나타낸 바와 같이, 저광 반사막(40)을 설치영역(24)의, 암 영역(26)이 설치영역(24)으로부터 연장하는 쪽과 반대쪽으로 향하는 면의 상반부와, 두께방향에서의 한쪽 면의 상단부에 갖는 완성된 접촉자(16)가 노출된다.

이어서, 도6(C)에 나타낸 바와 같이, 완성된 접촉자(16)가 베이스 부재(60)로부터 분리된다. 이에 의해, 저광 반사막(40)을 소정의 부분에 갖는 접촉자(16)가 제조된다.

저광 반사막(40)을 접촉자(16)의 다른 부분에 형성하는 실시예를 도7 및 도8에 나타낸다.

도7은, 저광 반사막(40)을 접촉자 본체의 두께방향에서의 한쪽 면의 전체 면에 형성하는 예이다. 이 실시예에서는, 도5(C)에 나타낸 공정 후, 막(72(40))이 이미 서술한 퇴적기술에 의해 요소(70)에 형성된다.

도8은, 저광 반사막(40)을 접촉자 본체의 두께방향에서의 한쪽 면의 일부에 형성하는 예이다. 이 실시예에서는, 도5(D)에 나타낸 공정 후, 막(72(40))을 본뜬 요소(74)가 포토레지스트(68)에 형성되고, 막(72(40))이 이미 서술한 퇴적기술에 의해 요소(74)에 형성된다.

암 영역(26)은, 2개의 암부(32 및 34)를 갖출 필요는 없고, 단일 암부를 갖추고 있어도 된다. 이 경우, 연결부(36, 38)를 생략하고, 대좌영역(28)을 단일 암부의 선단 쪽에 그 선단 쪽과 일체로 형성하고, 연장부(26)를 단일 암부의 후단 쪽에 일체로 형성해도 좋다.

또, 본 발명은, 도2에 나타낸 바와 같은 크랭크 형상의 구조·형상을 갖는 접촉자뿐만 아니라, 도전성 금속 세선(細線)으로 형성된 기존의 구조·형상을 갖는 접촉자, 특허문헌 1에 기재되어 있듯이 S자 형상으로 구부러진 접촉자 등, 제2 영역이 탄성 변형 가능한 다른 구조·형상을 갖는 접촉자에도 적용할 수 있다.

어느 한 구조·형상을 갖는 접촉자라도, 기판에 접합되는 부분의 면적을 크게 하여 접합 강도를 높게 하기 위해서는, 최소한 설치영역(24), 특히 설치부(24a)를 판상으로 하는 것이 바람직하다.

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

접촉자를 기판에 접합하기 위한 레이저 빛과 같은 광선이 저광 반사막에 조사되면, 저광 반사막은 광선의 열에너지를 다른 부분보다 많이 흡수하여 승온한다. 이 때문에, 열에너지가 작은 광선을 이용하여 접촉자를 기판에 접합할 수 있다. 그 결과, 이미 기판에 접합되어 있는 이웃하는 접촉자 및 그 접촉자를 기판에 접합하고 있는 접합재에 영향을 미치는 열에너지가 작아, 이웃하는 접촉자의 위치가 어긋나는 일이 방지된다.

저광 반사막이, 기판에의 상기 접촉자의 접합에 이용하는 가열용 광선의 피조사 부분 근방에 형성되어 있거나 또는 제2 영역이 제1 영역으로부터 연장하는 쪽과 반대쪽으로 향하는 제1 영역 면(面)에 형성되어 있으면, 다음에 기판에 접합되는 접촉자에 이용하는 가열용 광선의 영향이 현저하게 저감한다.

또, 저광 반사막이 검은색을 띠고 있으면, 저광 반사막은 가열용 광선의 열에너지를 효율 좋게 흡수하여, 제1 영역을 효과적으로 승온시킨다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (9)

1. 기판에 접합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 좌우방향으로 연장하는, 탄성 변형 가능한 제2 영역과, 상기 제2 영역으로부터 아래쪽으로 돌출하는 제3 영역으로서 전자 디바이스의 전극에 접촉되는 침선을 갖는 제3 영역과, 광 반사율이 상기 제1 영역의 광 반사율보다 낮은 저광 반사막으로서 상기 제1 영역의 상기 기판에의 접합 부분의 최소한 일부 표면에 형성된 저광 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자.
2. 제1항에 있어서, 상기 저광 반사막은, 가시광의 반사율이 상기 제1 영역을 형성하고 있는 재료에 의한 가시광의 반사율보다도 낮은 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자.
3. 제1항에 있어서, 상기 저광 반사막은, 상기 기판에의 상기 접촉자의 접합에 이용하는 레이저 빛의 피조사 부분의 최소한 일부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자.
4. 제1항에 있어서, 최소한 상기 제1 영역은 전후방향을 두께방향으로 하는 판의 형상을 갖고 있고, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역과 평행한 면내를 상기 제1 영역의 하단부에서 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자.
5. 제1항에 있어서, 상기 저광 반사막은 검은색을 띠는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역으로부터 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암 영역을 갖추고, 상기 제3 영역은, 상기 암 영역으로부터 아래쪽으로 연장하는 대좌영역과, 상기 대좌영역으로부터 아래쪽으로 돌출하는 접촉부로서 하단을 상기 침선으로 하는 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 전기적 시험용 접촉자.
7. 복수의 접촉자와, 상기 접촉자가 배치된 기판을 포함하고, 각 접촉자는, 상기 기판에 접합된 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 좌우방향으로 연장하는, 탄성 변형 가능한 제2 영역과, 상기 제2 영역으로부터 아래쪽으로 돌출하는 제3 영역으로서 전자 디바이스의 전극에 접촉되는 침선을 갖는 제3 영역과, 광 반사율이 상기 제1 영역의 광 반사율보다 낮은 저광 반사막으로서 상기 제1 영역의 상기 기판에의 접합 부분의 최소한 일부 표면에 형성된 저광 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉자 조립체.
8. 기판에 접합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역으로부터 좌우방향으로 연장하는 제2 영역과, 상기 제2 영역으로부터 아래쪽으로 돌출하는 제3 영역으로서 전자 디바이스의 전극에 접촉되는 침선을 갖는 제3 영역을 포함하는 접촉자를 갖춘 통전 시험용 접촉자 조립체의 제조방법으로서,

   상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역을 포함하는 본체를 베이스 부재에 형성하는 공정;

   광 반사율이 상기 제1 영역의 광 반사율보다 낮은 저광 반사막을 상기 제1 영역의 최소한 상기 기판에의 접합 부분의 최소한 일부에 퇴적에 의해 형성하고, 그에 의해 접촉자를 제조하는 공정; 및

   제조된 접촉자를 기판에 접합하는 공정으로서, 용융성의 접합재를 상기 접촉자 및 상기 기판의 최소한 한쪽에 부착시킨 상태로, 광선을 상기 저광 반사막에 조사하는 공정;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 통전 시험용 접촉자 조립체의 제조방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 퇴적은, 전기 도금, 스퍼터링 및 증착의 어느 하나에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 통전 시험용 접촉자 조립체의 제조방법.

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