KR102072634B1 - 부식 및 전기적 특성을 향상시킨 프로브카드 니들 - Google Patents

부식 및 전기적 특성을 향상시킨 프로브카드 니들 Download PDF

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KR102072634B1
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송신애
김기영
임성남
김준홍
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 부식 및 전기적 특성을 향상시킨 프로브카드 니들 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들; 상기 니들 표면에 니켈로 도금된 제1 도금층; 상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금된 제2 도금층; 및, 상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅된 절연코팅층;을 포함하는 프로브 카드 니들 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프로브카드 니들은 가늘어진 프로브 카드 니들의 열 부식성을 막고 전기전도성을 향상시키며, 절연 및 방열 효과를 증대시켜 프로브카드의 부식에 따른 신뢰도 저하의 문제를 해결할 수 있다.

Description

부식 및 전기적 특성을 향상시킨 프로브카드 니들{Probe card needle with improved corrosion and electrical properties}
본 발명은 프로브카드 니들 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브카드 니들의 표면 처리를 통해 열 부식 저항성 및 전기전도성을 향상시킨 프로브카드 니들, 및 상기 프로브카드 니들의 표면 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 집적회로 장치들은 제조과정 중, 제조 후, 또는 패키징할 때 그 전체적인 또는 부분적인 전기적 특성이 설계와 일치하도록 제조되었는지를 테스트하게 된다.
이러한 테스트에 사용되는 장비가 시험 장치 및 프로브 카드가 장착된 프로브 장비이며, 상기 프로브 카드는 시험 장치 내의 각종 전기적 신호 발생부와 반도체 접적 회로 장치 내의 패드(pad) 간, 또는 시험 장치 내의 전기적 신호의 검출부와 반도체 집적회로 장치 내의 패드 간을 전기적으로 소통시키는 역할을 한다.
프로브 카드에는 다수의 니들이 장착되며, 니들에 돌출된 탐침 팁(tip)이 전지전자 소자의 전극패드에 전기적으로 접촉되는가의 여부로 검사를 수행하는 것이며, 말단부의 팁을 전기 전도성의 피검사체에 접촉시켜 전기적 결선상태를 확인하는 것이다.
프로브 카드는 테스트 헤드(Test Head)의 프로그 링(Frog ring)에 마운팅된 집(ZIF) 커넥터나 포고 핀(Pogo-pin)을 통해 전기적 및 기계적으로 연결되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 위에 고정 설치된 에폭시 수지의 프로브 링과, 상기 프로브 링에 에폭시 접착제로 고정되어 일단에 소자의 전극 패드에 접촉되는 수천 개의 텅스텐 재질로 된 탐침 팁이 형성된 니들과, 상기 니들의 일단과 상기 인쇄회로기판 위의 각각의 스트립 라인(Strip line)을 연결하는 와이어로 구성되어 있다.
이러한 프로브 카드는 별도의 테스터기와 전기적으로 연결되어 프로버(Prober)상에 놓여진 웨이퍼를 검사하는 것이다.
프로브 카드용 니들은 통상 프로브 링 상으로 높이를 가지고 돌출되는 기단부에 도전성 있는 재질로 형성되고, 와이어로 인쇄회로기판 위의 각각의 스트립 라인에 연결되는 빔을 포함한다.
프로브 카드용 니들은 통상 프로브 링 상으로 높이를 가지고 돌출되는 기단부에 도전성 있는 재질로 형성되고, 와이어로 인쇄회로기판 위의 각각의 스트립 라인에 연결되는 빔을 포함한다.
상기 빔은 그 단부에 화학적 에칭을 통해 뾰족하게 탐침 팁을 형성하여 이 탐침 팁이 성능 검사하고자 하는 측정소자의 전극패드에 접촉하여 소자의 불량 여부를 판단하는 것이다.
반도체의 고성능 초소형화에 따라 전극패드 간격이 협소화되고 이 전극 패드 크기도 10 um까지 작아졌다.
최근 IC 칩의 소형화에 따라 검사해야 할 칩의 수가 크게 늘어나고 고집적에 따른 전극패드 미세화에 맞추어 프로브 카드용 니들의 직경이 작아지고 가늘어지고 있다.
이때 반도체 칩 검사를 위해 가늘어진 프로브 카드용 니들에 전류가 흐르게 되어 열이 발생되어 니들의 열부식이 발생하여 검사 신뢰성이 떨어지며 수명 단축의 문제가 발생되고 있다.
한편, 프로브 카드용 니들은 전기적인 연결상태를 확인하는 것이므로, 전류가 잘 흐를 수 있도록 도전성이 좋아야 하며, 웨이퍼와의 접촉시 파손되지 않을 정도의 탄성이 있어야 한다. 또한, 반복적인 테스트에도 영구적인 변화가 쉽게 오지 않아야 하는 등, 여러 가지 특성을 만족시켜야 한다.
니들로 사용하는 재질은 어느 정도 이상의 경도를 가지고 있어야 반도체 패드와 수많은 접촉에도 탐침끝이 무더지지 않으며 전기전도성이 높아야 반도체 검사시 노이즈없이 전류를 전달할 수 있다.
통상적으로 프로브 카드용 니들은 텅스텐이나 베릴륨, 구리, 크롬, 니켈 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 재료로 만들어진다.
텅스텐, 구리-베릴륨 등의 경우 높은 경도를 가지고 있으며, 금이나 백금에 비해 가격이 저렴하여 니들 재료로써 사용하기 좋으나 열에 의해 부식이 잘 일어나는 문제가 있다.
금은 부식성은 없으나 연성이 강해 탐침으로 사용하기 적절치 못하며, 백금은 금에 비해 경도는 높고 부식성이 없어 탐침으로 사용하기에 좋아 많이 사용하고 있으나 가격이 높다는 단점이 있다.
이에, 본 발명자는 가늘어진 니들의 열 부식에 의해 프로브 카드 신뢰성 저하를 해결하기 위해 니들 표면 처리를 통해 열 부식을 해결하였으며, 구체적으로 텅스텐, 구리-베릴륨 표면에 니켈, 백금 등을 표면 처리한 후, AlN 포함된 폴리이미드로 절연코팅하여 부식도 막고 전기전도성도 향상시켜 신뢰성을 갖는 프로브 카드 니들을 제조할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허 제10-0825231호 대한민국 등록특허 제10-1715153호
본 발명의 목적은 가늘어진 프로브 카드 니들의 열 부식성을 막고 전기전도성을 향상시키고 절연 및 방열 효과를 증대시킨 프로브 카드를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 가늘어진 프로브 카드 니들의 열 부식성을 막고 전기전도성을 향상시키고 절연 및 방열 효과를 증대시킨 프로브 카드를 제조하기 위한 니들의 표면처리 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들;
상기 니들 표면에 니켈로 도금된 제1 도금층;
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금된 제2 도금층; 및
상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅된 절연코팅층;을 포함하는 프로브 카드 니들을 제공한다.
또한, 본 발명은
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들;
상기 니들 표면에 니켈로 도금된 제1 도금층; 및
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금된 제2 도금층;을 포함하는 프로브 카드 니들을 제공한다.
또한, 본 발명은
프로브 카드에 사용되는 프로브 카드 니들의 제조방법에 있어서,
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들을 제조하는 단계;
상기 니들 표면에 니켈로 도금하여 제1 도금층을 형성하는 단계;
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금하여 제2 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅하여 절연 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 프로브 카드 니들의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
프로브 카드에 사용되는 프로브 카드 니들의 제조방법에 있어서,
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들을 제조하는 단계;
상기 니들 표면에 니켈로 도금하여 제1 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금하여 제2 도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 프로브 카드 니들의 제조방법을 제공한다.
아울러, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 프로브 카드 니들을 포함하는 프로브 카드를 제공한다.
본 발명의 프로브 카드 니들은 부식도 막고 전기전도성도 향상시켜 신뢰성을 가질 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 프로브 카드 니들에 있어서 제 1 니켈 도금층은 표면 부착력을 높이고, 제 2 금속 도금층은 전도성을 향상시키고 부식을 방지시키며, 절연 코팅층은 절연 및 방열 효과를 증대시키고 부식을 방지시킬 수 있다.
특히, 종래 프로브 카드 니들 제조에 있어서 절연 목적으로 절연물질을 코팅하는 것이 알려져 있으며, 이때 절연코팅에 사용되는 막으로 테프론, 폴리이미드 계 등이 많이 사용되는데, 니들이 좀더 가늘어지면서 발생하는 열이 많아지고 근접으로 붙어있어 열을 빨리 빼주어야 부식을 방지할 수 있는데 그러지 못하는 문제점이 있었다. 이에 대해, 본 발명의 프로브 카드 니들은 방열효과를 더 증대할 수 있는 AlN 나노파우더 및 실리카 졸, 알루미나 졸을 절연코팅액에 첨가하여 열을 빨리 빼주는 역할을 하여 니들의 열 부식을 함께 막을 수 있는 현저한 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 프로브 카드 니들의 구조를 보여주는 그림이다.
도 2는 본 발명에 따른 프로브 카드 니들의 제조공정을 보여주는 그림이다.
도 3은 본 발명의 한가지 실시예로서 텅스텐 와이어 표면에 Ni strike 한 후 각각 Ni, Au, Pt로 도금한 결과를 보여주는 그림이다.
도 4는 본 발명의 한가지 실시예로서 텅스텐 와이어 표면에 Ni strike 한 후 각각 Ni, Au, Pt로 도금한 니들에 대한 열 부식 시험 결과를 보여주는 그림이다.
도 5는 본 발명의 한가지 실시예로서 텅스텐 와이어 표면에 Ni strike 한 후 Ni 도금한 니들(좌측) 및 여기에 절연코팅한 니들(우측)을 보여주는 그림이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들;
상기 니들 표면에 니켈로 도금된 제1 도금층;
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금된 제2 도금층; 및
상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅된 절연코팅층;
을 포함하는 프로브 카드 니들을 제공한다.
상기 니들의 형상은 종래 기술에 따른 프로브 카드에 사용되던 니들의 형상과 동일하며, 단지 표면에 다층의 도금층 및 코팅층이 형성된다는 점이 다르다.
상기 니들은 일정한 직경(φ)을 같는 텅스텐 와이어 또는 구리-베릴륨 합금 와이어를 일정한 길이로 절단한 후, 한쪽 끝을 연마 또는 화학적 식각에 의해 에칭을 실시하여 날카롭게 하여 니들을 제조할 수 있다.
상기 텅스텐 와이어 또는 구리-베릴륨 합금 와이어는 대략 50 내지 250 ㎛ 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 60 내지 150 ㎛의 두께를 가지는 것이 더욱 바람직하다.
상기 베릴륨-구리 합금 소재인 경우, 합금 비율은 베릴륨 2 ~ 3%, 구리 97 ~ 98% 정도인 것이 바람직하다.
상기 제1 도금층의 니켈 도금은 스트라이크(strike) 도금으로 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제1 도금층은 0.01 ~ 5 μm 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 0.05 ~ 0.5 μm 두께로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 도금층은 다음 층 (Ni, Au, Pt 등) 도금시 니들 표면과의 밀착력 향상 및 균일한 두께로 도금이 잘 이루어질 수 있는 seed의 역할을 한다.
상기 제1 도금층은 텅스텐 또는 구리-베릴륨 합금은 타 금속과는 쉽게 접합되지 않는 특성이 있어 프로브 카드에서 신호를 전달하기 위한 신호선과 니들 간의 표면부착력을 높이기 위한 것이다.
상기 제2 도금층의 도금은 무전해 도금, 또는 무전해 및 전해 도금으로 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제2 도금층은 0.5 ~ 15 μm 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 1 ~ 10 μm 두께로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 패드사이즈가 작아짐에 따라 프로브 카드 설계에 따라 사용할 수 있는 니들의 두께가 정해져 있으며, 상기 제2 도금층을 너무 두껍게 도금시 최종 니들 두께가 두꺼워지기 때문에 10 um 이하로 도금하는 것이 바람직하다.
상기 제2 도금층은 니켈, 금 또는 백금은 전기 전도성이 우수하므로 높은 주파수의 신호를 전달할 수 있고, 산화반응과 부식에 강하기 때문에, 전도성 향상 및 부식 방지 효과를 증대하기 위한 것이다. 특히, 금 또는 백금은 경도와 탄성 및 내마모성이 우수하여 니들의 전체적인 경도와 탄성을 높이는 역할도 한다.
상기 백금은 백금족 원소인 Ru, Rh, Ir, Pt 등이 사용될 수 있다. 이 중 물리적 성질이 가장 우수한 Rh이 바람직할 수 있으나, Rh의 경우 고가이므로 사용이 어려우며, Rh과 성질이 가장 비슷하며, 가격이 저렴한 Ru이 가장 바람직하다.
상기 절연코팅층은 폴리 이미드아미드 수지, AlN 나노파우더 및 분산제를 포함하는 절연코팅액을 이용하여 전착코팅하여 형성할 수 있다.
상기 절연코팅액에서 폴리 이미드아미드 수지는 전체 코팅액 대비 20 ~ 40 중량% 포함하는 것이 바람직하다.
상기 절연코팅액은 AlN 나노파우더, 실리카졸 또는 알루미나졸 중 1종 이상 포함하는 것이 바람직하다.
이때, AlN 나노파우더 등은 5 ~ 20 중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 10 ~ 15 중량%가 더욱 바람직하며, 30 중량%가 넘어가면서 뭉침현상이 심하고, 점도가 크게 증가하여 사용하기가 어려우며, 양이 소량일수록 방열효과는 떨어지는 문제점을 가진다.
상기 절연코팅층은 3 ~ 15 μm 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 5 ~ 10 μm 두께로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 절연코팅이 아닌 일반적으로 사용되는 튜빙의 두께는 20 ~ 25 um 정도되며, 이것보다 얇은 코팅을 통해 니들 간의 미세피치를 구현하기 위해서, 절연코팅 두께는 15 um 이하가 바람직하다. 그러나 너무 얇을 경우 전류가 흐르는 도체 니들 간의 절연을 확실을 하지 못해 누설 전류가 생길 수 있으므로 3 um 이상은 되는 것이 바람직하다.
상기 절연코팅층은 절연 효과 및 방열 효과를 증대하기 위한 것이다. 특히, 방열효과를 좀더 증대할 수 있는 AlN 나노파우더 및 실리카 졸, 알루미나 졸을 절연코팅액에 첨가하여 열을 빨리 빼주는 역할을 하여 니들의 열 부식을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은
프로브 카드에 사용되는 프로브 카드 니들의 제조방법에 있어서,
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들을 제조하는 단계;
상기 니들 표면에 니켈로 도금하여 제1 도금층을 형성하는 단계;
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금하여 제2 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅하여 절연 코팅층을 형성하는 단계;
를 포함하는 프로브 카드 니들의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법에 있어서, 상기 텅스텐 와이어 또는 구리-베릴륨 합금 와이어는 대략 50 내지 250 ㎛ 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 60 내지 150 ㎛의 두께를 가지는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 도금층의 니켈 도금은 스트라이크(strike) 도금으로 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제1 도금층은 0.01 ~ 5 μm 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 0.05 ~ 0.5 μm 두께로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 도금층은 다음 층 (Ni, Au, Pt 등) 도금시 니들 표면과의 밀착력 향상 및 균일한 두께로 도금이 잘 이루어질 수 있는 seed의 역할을 한다.
상기 제1 도금층은 텅스텐 또는 구리-베릴륨 합금은 타 금속과는 쉽게 접합되지 않는 특성이 있어 프로브 카드에서 신호를 전달하기 위한 신호선과 니들 간의 표면부착력을 높이기 위한 것이다.
상기 제조방법에 있어서, 상기 제2 도금층의 도금은 무전해 도금, 또는 무전해 및 전해 도금으로 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제2 도금층은 0.5 ~ 15 μm 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 1 ~ 10 μm 두께로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 패드사이즈가 작아짐에 따라 프로브 카드 설계에 따라 사용할 수 있는 니들의 두께가 정해져 있으며, 상기 제2 도금층을 너무 두껍게 도금시 최종 니들 두께가 두꺼워지기 때문에 10 um 이하로 도금하는 것이 바람직하다.
상기 제2 도금층은 니켈, 금 또는 백금은 전기 전도성이 우수하므로 높은 주파수의 신호를 전달할 수 있고, 산화반응과 부식에 강하기 때문에, 전도성 향상 및 부식 방지 효과를 증대하기 위한 것이다. 특히, 금 또는 백금은 경도와 탄성 및 내마모성이 우수하여 니들의 전체적인 경도와 탄성을 높이는 역할도 한다.
상기 제조방법에 있어서, 상기 절연코팅층은 폴리 이미드아미드 수지, AlN 나노파우더 및 분산제를 포함하는 절연코팅액을 이용하여 전착코팅하여 형성할 수 있다.
상기 절연코팅액에서 폴리 이미드아미드 수지는 전체 코팅액 대비 20 ~ 40 중량% 포함하는 것이 바람직하다.
상기 절연코팅액은 AlN 나노파우더, 실리카졸 또는 알루미나졸 중 1종 이상 포함하는 것이 바람직하다.
이때, AlN 나노파우더 등은 5 ~ 20 중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 10 ~ 15 중량%가 더욱 바람직하며, 30 중량%가 넘어가면서 뭉침현상이 심하고, 점도가 크게 증가하여 사용하기가 어려우며, 양이 소량일수록 방열효과는 떨어지는 문제점을 가진다.
상기 절연코팅층은 3 ~ 15 μm 두께로 형성되는 것이 바람직하고, 5 ~ 10 μm 두께로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
이때, 절연코팅이 아닌 일반적으로 사용되는 튜빙의 두께는 20 ~ 25 um 정도되며, 이것보다 얇은 코팅을 통해 니들 간의 미세피치를 구현하기 위해서, 절연코팅 두께는 15 um 이하가 바람직하다. 그러나 너무 얇을 경우 전류가 흐르는 도체 니들 간의 절연을 확실을 하지 못해 누설 전류가 생길 수 있으므로 3 um 이상은 되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들;
상기 니들 표면에 니켈로 도금된 제1 도금층; 및
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금된 제2 도금층;을 포함하는 프로브 카드 니들을 제공한다.
또한, 본 발명은
프로브 카드에 사용되는 프로브 카드 니들의 제조방법에 있어서,
텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들을 제조하는 단계;
상기 니들 표면에 니켈로 도금하여 제1 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금하여 제2 도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 프로브 카드 니들의 제조방법을 제공한다.
아울러, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 프로브 카드 니들을 포함하는 프로브 카드를 제공한다.
본 발명의 프로브 카드 니들은 니들 표면에 제 1 니켈 도금층이 표면 부착력을 높이고, 제 2 금속 도금층이 전도성을 향상시키고 부식을 방지시키며, 절연 코팅층이 절연 및 방열 효과를 증대시키고 부식을 방지시킬 수 있으므로, 가늘어진 니들의 열 부식의 문제를 해결하고, 동시에 전기전도성, 절연성 및 방열성도 향상시킴으로써, 프로브카드 신뢰성 저하를 해결할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 텅스턴 소재 와이어의 도금
텅스턴 와이어(Φ80 um)를 니켈 스트라이크 도금을 수행한 후, Ni, Au 및 Pt을 각각 전해 도금(W-Ni strike-Ni 도금, W-Ni strike-Au 도금, W-Ni strike-Pt 도금)하였다.
이때, 처리 공정 및 조건은 다음과 같이 수행하였다.
처리공정 약품명 조성 온도 시간
침적탈지 So Clean 298 298H 50ml/L
EAHD 5ml/L		 40 ~ 50℃ 3분
산활성화 Acti-9 200g/L 30℃ 2분
Ni Strike 염화니켈 200g/L
염산 100ml/L		 25℃ 1 ~ 2분
전해 Ni Watt 욕 황산니켈 280g/L
염화니켈 45g/L
붕산 45g/L
Nice #1 15ml/L
Nice #2 0.3ml/L		 50℃ 2 ASD
5분
전해 Au TG-320 TG-320 500ml/L
PGC 5g/L(Au 약 3g/L)		 50℃ 1 ASD
10분
전해 Pt Platinum W Platinum W 60ml/L
(백금 5g/L)
황산 20ml/L		 45℃ 0.5 ASD
30분
텅스텐 와이어 표면에 Ni strike 한 후 각각 Ni, Au, Pt 도금한 결과는 도 3과 같이 나타난 바와 같다. Ni, Au, Pt 도금은 도금 시간 조절을 통해 1~10 um 사이로 코팅하였다(도 3).
< 실시예 2> 부식 효과 확인
도금을 통해 니들의 부식 방지효과를 보기 위해 코팅하지 않은 텅스텐와이어, Ni 전해도금, Au 전해도금, Pt 전해도금 니들 각각을 열처리 방법으로 시험분석하였다.
구체적으로, 열부식 시험은 공기분위기에서 열처리(400℃, 10시간 열처리) 후 주사전자현미경(SEM) 및 X-ray 스펙트로미터(EDS)를 이용하여 표면 부식 여부를 판단하였다.
열부식 시험 결과는 도 4에 나타난 바와 같다. 도금 샘플의 경우 높은 온도에서의 장시간 열처리 후에도 산소 원소량이 변화가 거의 적은 것을 확인할 수 있었으며, 이는 도금막을 통해 높은 온도에서도 열부식이 일어나지 않는 것을 알 수 있었다(도 4).
< 실시예 3> 절연코팅
폴리이미드아미드 바니쉬 수지 100 g. NMP 용매 50 g, 피페리딘 2 g, 플로필렌글리콜모노메틸에티르 120 g, 물 70 g, 나노 AlN 파우더 40 g, 및 BYK111 1 g을 혼합하여 절연코팅액을 제조하였다.
상기 절연코팅액을 이용하여 20V, 10초(와이어 10개 동시실시) 조건으로 전착코팅을 수행하였다.
절연코팅 결과는 도 5에 나타난 바와 같다. 텅스텐 와이어 표면에 Ni strike 한 후 Ni 도금한 니들과 비교하여, 절연코팅 막으로서 바깥쪽에 약 5 ㎛ 정도의 코팅 레이어를 확인하였다(도 5).
또한, 절연코팅에 의한 절연저항 효과를 확인하기 위해 절연저항을 측정하였다. 전압 10V를 인가한 후 절연저항을 측정한 결과 3X107 MΩ의 저항이 측정되었으며 이는 충분히 절연효과가 있음을 확인할 수 있다.
AlN 파우더 첨가 후 방열효과가 있는지 확인 차 열전도율을 측정하였다. 니들은 매우 얇아 측정이 어려워 10 mm X 10 mm 텅스텐 막에 전착코팅하여 절연코팅을 실시한 샘플로 열전도율을 측정하였다. 절연코팅시 AlN 파우더를 넣은 경우와 넣지 않은 샘플에 대해서 측정한 결과 AlN 파우더를 넣은 경우에는 122.1 W/mK, 넣지 않은 것은 110.3 W/mK로 측정되었다.

Claims (7)

  1. 텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들;
    상기 니들 표면에 니켈로 도금되고, 0.01 ~ 5 μm 두께로 형성되는 제1 도금층;
    상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금되고, 0.5 ~ 10 μm 두께로 형성되는 제2 도금층; 및
    상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅되고, 3 ~ 15 μm 두께로 형성되는 절연코팅층으로서,
    여기서
    상기 절연코팅층은 폴리 이미드아미드 수지, AlN 나노파우더 및 분산제를 포함하는 절연코팅액을 이용하여 전착코팅하여 형성된 것이고,
    상기 절연코팅액은 AlN 나노파우더가 5 ~ 20 중량% 첨가된 것을 특징으로 하는 절연코팅층;
    을 포함하는 프로브 카드 니들.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도금층의 니켈 도금은 스트라이크(strike) 도금으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 니들.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도금층의 도금은 무전해 도금, 또는 무전해 및 전해 도금으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 니들.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 프로브 카드에 사용되는 프로브 카드 니들의 제조방법에 있어서,
    텅스텐 또는 구리-베릴륨으로 구성되는 니들을 제조하는 단계;
    상기 니들 표면에 니켈로 도금하여 0.01 ~ 5 μm 두께의 제1 도금층을 형성하는 단계;
    상기 제1 도금층 표면에 니켈, 금 및 백금으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 종으로 도금하여 0.5 ~ 10 μm 두께의 제2 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 도금층 표면에 질화 알루미늄(aluminium nitride; AlN)이 포함된 폴리 이미드아미드[Poly(imide-amide)]로 코팅하여 3 ~ 15 μm 두께의 절연 코팅층을 형성하는 단계로서,
    여기서
    상기 절연코팅층은 폴리 이미드아미드 수지, AlN 나노파우더 및 분산제를 포함하는 절연코팅액을 이용하여 전착코팅하여 형성하고,
    상기 절연코팅액은 AlN 나노파우더가 5 ~ 20 중량% 첨가된 것을 특징으로 하는 단계;
    를 포함하는 프로브 카드 니들의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 프로브 카드 니들을 포함하는 프로브 카드.

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