KR102102311B1 - 프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치 - Google Patents

프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치 Download PDF

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주식회사 와이컴
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Abstract

본 발명은 프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 플레이트에 형성되는 관통홀의 가공 정밀도를 향상시키는 프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법은 세라믹 성형체를 1차 열처리한 판상의 세라믹 피가공체를 마련하는 과정; 상기 세라믹 피가공체의 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀을 형성하는 과정; 상기 1차 열처리 온도보다 높은 온도로 상기 관통홀이 형성된 세라믹 피가공체를 2차 열처리하여 세라믹 플레이트로 소결시키는 과정; 상기 세라믹 플레이트의 관통홀에 도전성 금속을 충진하여 도전성 플러그를 형성하는 과정; 및 상기 도전성 플러그에 연결되도록 상기 세라믹 플레이트의 제1 면과 제2 면에 회로패턴을 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.

Description

프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치{Method for manufacturing space transformer of probe card and machining apparatus of ceramic plate for space transformer of probe card}
본 발명은 프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 플레이트에 형성되는 관통홀의 가공 정밀도를 향상시키는 프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적회로 소자는 실리콘 웨이퍼나 유리 기판 등의 반도체 기판에 다수개가 형성된 후에 다이싱(Dicing), 와이어 본딩(Wire Bonding), 패키징(Packaging) 등 다수의 공정을 거쳐 완성된다. 이러한 반도체 집적회로 소자의 동작 테스트를 위해 웨이퍼 상태에서 전기적 특성 검사를 행하는 방법과 완성된 반도체 집적회로 소자를 테스트하는 방법이 수행되고 있다.
최근 들어, 반도체 집적회로의 집적도가 높아지고 있으며, 이와 더불어 반도체 집적회로 소자에 대한 검사 장비 또한 높은 정밀도가 요구되고 있다.
특히, 패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼를 다이싱하여 각각의 칩으로 조립하기 이전에 실리콘 웨이퍼를 구성하는 각각의 칩 또는 개별 다이(die)에 대하여 전기적 특성을 검사함으로써, 전기적으로 불량인 칩을 판별하여 폐기하는 공정이 선행된다. 이때, 각 칩에 전기신호를 인가하여 전기적 특성을 검사하는 전기적 특성 검사(Electrical Die Sorting; EDS) 공정이 수행되며, 실리콘 웨이퍼와 접촉하여 전기적 신호를 인가 및 수신함으로써 집적회로의 동작 시험을 수행하는 기구로서 프로브 카드(Probe card)가 주로 사용된다. 이러한 프로브 카드는 복수의 프로브 핀을 갖는 공간변환기(Space Transformer; STF) 및 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)을 포함하여 구성된다.
여기서, 공간변환기는 세라믹 플레이트에 관통홀을 형성하여 관통홀 내부에 도전성 플러그를 충진하는 방식으로 제조되는데, 종래에는 세라믹 플레이트로 소결한 후에 소결된 세라믹 플레이트에 복수의 관통홀을 형성하였다. 소결된 세라믹 플레이트는 경도(hardness)가 높아 가공이 어려워 균일한 간격과 직경을 갖는 관통홀을 가공하기 용이하지 못하고 불량발생률이 높으며, 취성(brittleness)을 가져 관통홀을 가공하는 도중에 크랙(crack) 등의 손상(또는 파손)이 발생될 수 있다.
특히, 무엇보다도 최근 반도체 칩의 고집적화에 따른 프로브 핀 간의 간격(pitch)이 최소화(또는 초소형화)되고 있으며, 복수의 관통홀은 직경이 대략 수십 내지 수백 ㎛ 범위(바람직하게는 대략 100㎛ 이상)로서 단위면적당 수천 내지 수만 개의 고밀도로 정밀하게 가공되어 형성되어야 하고, 높은 종횡비(Aspect Ratio)가 요구된다.
하지만, 종래의 기술로는 이를 달성하기 어려울 뿐만 아니라 형성된 복수의 관통홀의 위치 정밀도에서 오차가 커질 수 밖에 없어 반도체 집적회로에 대한 검사 정밀도에 악영향을 미치게 된다.
한국등록특허공보 제10-1051136호
본 발명은 세라믹 플레이트에 형성되는 관통홀의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 프로브카드 공간변환기 제조방법 및 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법은 세라믹 성형체를 1차 열처리한 판상의 세라믹 피가공체를 마련하는 과정; 상기 세라믹 피가공체의 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀을 형성하는 과정; 상기 1차 열처리 온도보다 높은 온도로 상기 관통홀이 형성된 세라믹 피가공체를 2차 열처리하여 세라믹 플레이트로 소결시키는 과정; 상기 세라믹 플레이트의 관통홀에 도전성 금속을 충진하여 도전성 플러그를 형성하는 과정; 및 상기 도전성 플러그에 연결되도록 상기 세라믹 플레이트의 제1 면과 제2 면에 회로패턴을 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 관통홀을 형성하는 과정은 상기 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 부분적으로 레이저를 조사하는 과정을 포함하고, 상기 관통홀의 주변 영역을 냉각하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각하는 과정은 상기 관통홀을 향하여 냉각용 가스를 분사하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 레이저를 조사하는 과정에서는 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사할 수 있다.
상기 레이저를 조사하는 과정과 상기 냉각하는 과정을 교번 반복하여 상기 세라믹 피가공체에 복수개의 상기 관통홀을 형성할 수 있다.
상기 관통홀을 형성하는 과정은, 상기 세라믹 피가공체의 표면 상에 연마제를 제공하는 과정; 및 상기 세라믹 피가공체 표면의 가공 위치에 대향하도록 제공된 접촉핀으로 초음파를 인가하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 초음파를 인가하는 과정에서는 상기 초음파에 의한 상기 접촉핀의 진동으로 상기 연마제의 입자가 상기 세라믹 피가공체에 충돌할 수 있다.
상기 관통홀은 7 내지 20의 종횡비(Aspect Ratio)를 가질 수 있다.
상기 관통홀이 형성된 세라믹 피가공체의 표면을 연마하거나 세정하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기 세라믹 피가공체는 코디어라이트 및 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물로 이루어지거나, 또는 글라스 세라믹 재료로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치는 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 판상의 세라믹 피가공체를 지지하는 지지부; 상기 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면의 가공 위치에 레이저를 조사하여 상기 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀을 가공하는 레이저 조사부; 및 상기 관통홀을 향하여 냉각용 가스를 분사하는 가스노즐부;를 포함할 수 있다.
상기 레이저의 조사 위치와 상기 가스노즐부를 상기 가공 위치에 각각 순차적으로 정렬시키는 위치정렬부;를 더 포함할 수 있다.
상기 가공 위치는 복수개 설정되며, 상기 위치정렬부는 어느 하나의 가공 위치에 상기 레이저의 조사 위치와 상기 가스노즐부를 순차적으로 정렬시킨 후에 다음 가공 위치로 상기 레이저의 조사 위치와 상기 가스노즐부를 이동시켜 순차적으로 정렬시킬 수 있다.
상기 레이저 조사부는 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사할 수 있다.
상기 레이저 조사부는 광섬유를 이용하여 상기 가공 위치에 수직한 레이저를 조사하고, 상기 가스노즐부는 상기 레이저가 조사된 면에 수직하게 상기 냉각용 가스를 분사할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법에서는 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 판상의 세라믹 피가공체에 관통홀을 형성한 후에 2차 열처리를 통해 세라믹 플레이트로 소결시킴으로써, 세라믹 플레이트에 제공되는 관통홀의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 세라믹 피가공체는 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 상태이므로, 관통홀을 형성한 후에 2차 열처리를 하더라도 소결 과정에서 발생하는 수축률 차이가 저감 또는 최소화될 수 있다. 또한, 세라믹 피가공체는 완전히 소결된 상태가 아니기 때문에 소결된 세라믹 플레이트보다 상대적으로 경도(hardness)가 낮아 가공이 용이할 수 있을 뿐만 아니라 관통홀을 가공하는 도중에 크랙(crack)이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 가공 속도가 향상될 수도 있다.
그리고 레이저를 조사하여 관통홀을 형성하는 경우에 레이저가 조사되어 열이 축적(또는 중첩)될 수 있는 관통홀의 주변 영역을 냉각시켜 열손상에 의한 균열 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 이에 따라 세라믹 플레이트의 강도(strength)와 관통홀의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하여 관통홀을 가공하게 되면, 관통홀의 주변 영역에서의 열의 축적을 억제 또는 방지할 수 있어 열손상 및 그에 따른 미세 균열 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 초음파를 이용하여 관통홀을 형성하는 경우에 가소결되어 완전히 소결된 상태보다 상대적으로 낮은 경도를 갖는 세라믹 피가공체를 가공함으로써, 가공 속도가 빨라질 수 있고, 관통홀의 종횡비(Aspect Ratio)가 커져 단위면적당 복수의 관통홀의 밀도가 높아지더라도 관통홀 간의 위치 정밀도 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
한편, 코디어라이트를 포함하는 세라믹 피가공체로 세라믹 플레이트를 제조하여 세라믹 플레이트가 실리콘 웨이퍼에 근접한 열팽창계수를 가질 수 있고, 이에 따라 프로브 카드와 실리콘 웨이퍼 간의 열팽창률 차이로 인해 발생되는 프로브 핀의 패드 위치 이탈을 방지할 수 있으며, 세라믹 피가공체가 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물을 더 포함하여 실리콘 웨이퍼에 근접한 저열팽창계수를 가질 뿐만 아니라 고강도를 갖는 세라믹 플레이트를 제공할 수 있다.
그리고 글라스 세라믹 재료로 세라믹 플레이트를 제조하는 경우에도 열팽창계수는 종래와 동일하게 유지할 수 있으면서 종래보다 높은 열적, 기계적 특성을 갖는 세라믹 플레이트를 제공할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 관통홀의 형성을 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파를 이용한 관통홀의 형성을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법으로 제조된 공간변환기를 나타낸 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기(Space Transformer; STF) 제조방법은 세라믹 성형체를 1차 열처리한 판상의 세라믹 피가공체(110)를 마련하는 과정(S100); 상기 세라믹 피가공체(110)의 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀(111)을 형성하는 과정(S200); 상기 1차 열처리 온도보다 높은 온도로 상기 관통홀(111)이 형성된 세라믹 피가공체(110)를 2차 열처리하여 세라믹 플레이트(100)로 변화시키는 과정(S300); 상기 세라믹 플레이트(100)의 관통홀(111)에 도전성 금속을 충진하여 도전성 플러그(310)를 형성하는 과정(S400); 및 상기 도전성 플러그(310)에 연결되도록 상기 세라믹 플레이트(100)의 제1 면과 제2 면에 회로패턴(320)을 형성하는 과정(S500);을 포함할 수 있다.
먼저, 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 판상의 세라믹 피가공체(110)를 마련한다(S100). 상기 세라믹 성형체는 적어도 하나의 세라믹 분말 및 유기물을 혼합하여 형성될 수 있으며, 각각의 상기 세라믹 분말은 각 조성 성분(또는 원소)을 포함하는 복수의 출발 원료를 하소(calcination)하여 각각의 특성을 갖도록 생성될 수 있다. 여기서, 상기 세라믹 성형체에는 TiO2, Y2O3, CaCO3, Fe2O3, K2CO3, Na2CO3 등에서 선택된 적어도 어느 하나의 첨가제(또는 소결조제)가 포함될 수 있고, 상기 첨가제는 상기 세라믹 성형체의 소결 밀도를 높여줄 수 있다.
예를 들어, 상기 세라믹 분말과 상기 첨가제를 물 또는 에탄올에 혼합하여 세라믹 슬러리를 형성할 수 있으며, 상기 세라믹 슬러리는 볼 밀링(ball milling) 또는 제트 밀링(jet milling) 등의 통상적인 방법으로 혼합될 수 있다. 혼합된 세라믹 슬러리는 여러 가지의 통상적인 방법에 의해 건조시켜 물 또는 에탄올과 같은 액체 매질을 제거할 수 있고, 액체 매질이 제거된 세라믹 슬러리에 바인더(binder)로서 PVA(Polyvinyl Alcohol), PVB(Polyvinyl Butyral) 및 MC(Methyl Cellulose) 등의 유기물을 첨가 및 혼합하여 상기 세라믹 성형체를 형성할 수 있다. 한편, 글라스 세라믹 분말을 이용하여 상기 세라믹 성형체를 형성할 수도 있다.
그리고 상기 세라믹 성형체를 1차 열처리(또는 가소성)하여 판상의 세라믹 피가공체(110)를 형성할 수 있으며, 상기 1차 열처리를 통해 상기 세라믹 성형체가 가소결되어 판상의 세라믹 피가공체(110)로 변화될 수 있다. 여기서, 상기 가소결은 완전히 소결(또는 완소결)된 상태가 아닌 1차 열처리에 의해 분말 입자 사이의 결합이 발생하여 조립화 또는 치밀화가 이루어지는 소결 과정이 어느 정도(약 20 내지 60 %) 이루어지는 것일 수 있고, (완)소결된 상태는 상기 세라믹 성형체(green body)에서 18 % 이상 수축된(즉, 상기 세라믹 성형체 대비 수축률이 18 % 이상인) 상태를 말하며, 가소결 상태는 상기 세라믹 성형체 대비 수축률이 (완)소결된 상태 수축률(18%)의 20 내지 60 %인(즉, 상기 세라믹 성형체에서 3.6 내지 10.8 % 수축이 일어난) 상태를 말할 수 있다. 가소결된 세라믹 피가공체(110)는 상기 세라믹 성형체보다 기계적 특성(예를 들어, 강도 및/또는 경도)이 강화될 수 있다. 하지만, 세라믹 피가공체(110)는 완전히 소결된 상태가 아니기 때문에 그 내부에 기공이 일부 남게 되어, 2차 열처리(또는 본소성)를 통해 기공이 거의 제거된(즉, 소결된) 세라믹 플레이트보다는 강도(strength) 및/또는 경도(hardness)가 낮을 수 있으며, 이에 따라 관통홀(111)의 가공이 용이할 수 있고, 가공 속도가 향상될 수도 있다.
그리고 상기 1차 열처리는 상기 세라믹 성형체의 소성 온도보다 낮은 온도에서 열처리하는 가소성일 수 있으며, 상기 세라믹 성형체의 소성 온도보다 100 내지 300 ℃ 낮은 온도에서 이루어질 수 있고, 예를 들어 약 600 내지 1,200 ℃의 온도에서 이루어질 수 있다. 또한, 상기 소성 온도는 열분해, 고체상 반응 등에 의해 일정 모양, 일정 물리성이 부여되는 소결이 일어나는 온도일 수 있고, 각 성분(또는 조성)에 따라 소성 온도가 달라질 수 있으며, 상기 1차 열처리 온도(또는 가소성 온도)는 상기 세라믹 성형체의 소성 온도보다 100 내지 300 ℃ 낮은 온도일 수 있다. 예를 들어, 상기 세라믹 성형체의 소성 온도가 1,300 ℃이면, 상기 1차 열처리 온도는 1,000 내지 1,200 ℃일 수 있으며, 코디어라이트(Cordierite), 지르코니아(zirconia), 알루미나(alumina) 및 뮬라이트(mullite) 중 어느 하나의 분말 또는 둘 이상의 혼합 분말을 이용하여 상기 세라믹 성형체를 형성하는 경우에는 세라믹 재료에 따라 상기 1차 열처리 온도가 약 1,000 내지 1,200 ℃일 수 있고, 글라스 세라믹 분말을 이용하여 상기 세라믹 성형체를 형성하는 경우에는 글라스 세라믹의 소성 온도에 따라 상기 1차 열처리 온도가 약 600 내지 900 ℃일 수도 있다.
상기 1차 열처리 온도가 상기 소성 온도에 대해 300 ℃보다 큰 차이로 낮아지게 되면, 가소결을 위한 소결 과정이 제대로 이루어지지 않게 되며, 완전 소결을 위한 소결 과정에서 수축률 차이가 발생하는 것을 억제하는 효과가 미미할 수 있으며, 세라믹 피가공체(110)의 내부에 기공이 많이 남게 되어 관통홀(111)의 내측면이 깔끔하게(또는 매끈하게) 가공될 수 없고, 관통홀(111)을 가공하면서 관통홀(111)의 내측벽이 그 형태를 유지하지 못하고 일부 무너져 내려 관통홀(111)의 크기가 커지는 등 관통홀(111)의 가공 정밀도가 저하될 수 있다.
반면에, 상기 1차 열처리 온도가 100 ℃보다 작은 차이로 낮아지게 되면, 세라믹 피가공체(110)가 완전히 소결되어 그 내부에 기공이 거의 없어짐으로써, 세라믹 피가공체(110)에 경도 및/또는 강도가 증가하여 관통홀(111)의 가공 속도가 느려질 수 있고, 취성(brittleness) 특성이 강화되어 관통홀(111)을 가공하면서 관통홀(111)의 주위(또는 주변)에 미세 균열이 발생할 수도 있다.
다음으로, 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 형성한다(S200). 이때, 관통홀(111)은 세라믹 피가공체(110)의 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 관통할 수 있다. 여기서, 관통홀(111)은 컴퓨터 수치제어(Computer Numerical Control; CNC) 머신, 머시닝 센터(Machining Center Tool; MCT) 등의 드릴(drill)을 이용한 기계 가공, 초음파 가공 및 레이저 가공 등 다양한 방법으로 가공될 수 있다.
종래에는 컴퓨터 수치제어(CNC) 머신, 머시닝 센터(MCT) 등을 통해 열처리가 되지 않은 상기 세라믹 성형체에 드릴링(drilling)과 같은 기계 가공으로 관통홀을 가공하고 상기 세라믹 성형체를 소성(또는 소결)시키거나, 상기 세라믹 성형체를 세라믹 플레이트로 소결한 후에 소결된 세라믹 플레이트에 기계적 천공방식으로 복수의 관통홀을 직접 천공하였다. 상기 세라믹 성형체에 관통홀을 가공하고 소성시키는 경우에는 소결 과정에서 수축률의 차이로 인한 관통홀의 형상 변형 및 복수의 관통홀의 간격 변화가 발생하여 치수 정밀도를 보장할 수 없는 문제점이 있다. 그리고 상기 세라믹 성형체를 세라믹 플레이트로 소결한 후에 기계적 천공방식으로 복수의 관통홀을 천공하는 경우에는 소결된 세라믹 플레이트의 경도가 높아 천공이 어렵기 때문에 균일한 간격과 직경을 갖는 관통홀을 천공하기 용이하지 못하고 불량발생률이 높으며, 소결된 세라믹 플레이트는 취성(brittleness)을 갖게 되기 때문에 관통홀을 가공하는 도중에 크랙(crack) 등의 손상(또는 파손)이 발생될 수 있다.
하지만, 본 발명에서는 상기 세라믹 성형체의 1차 열처리를 통해 가소결되어 기계적 특성이 강화된 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 가공함으로써, 관통홀(111)의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 세라믹 피가공체(110)는 상기 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가열에 의해 조립화 또는 치밀화가 이루어지는 소결 과정이 어느 정도 이루어진 상태이므로, 관통홀(111)을 가공한 후에 2차 열처리를 하더라도 소결 과정에서 수축률 차이가 발생하는 것이 억제 또는 방지될 수 있다. 또한, 세라믹 피가공체(110)는 기공이 거의 제거되어 일정 모양이 부여되는 소결된 상태가 아니기 때문에 소결된 세라믹 플레이트(100)보다 상대적으로 경도가 낮아 가공이 용이할 뿐만 아니라 취성 특성 등의 일정 물리성이 부여되지 않아 관통홀(111)을 가공하는 도중에 크랙이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 가공 속도가 향상될 수도 있다.
그 다음 상기 1차 열처리 온도보다 높은 온도로 관통홀(111)이 형성된 세라믹 피가공체(110)를 2차 열처리하여 세라믹 플레이트(100)로 소결시킨다(S300). 여기서, 상기 2차 열처리는 상기 세라믹 성형체의 소성 온도로 열처리하여 소결(즉, 완전 소결)시키는 본소성일 수 있으며, 상기 2차 열처리 온도(또는 소성 온도)는 각 성분에 따라 결정될 수 있고, 상기 1차 열처리 온도보다 100 내지 300 ℃ 높은 온도일 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 열처리 온도는 약 700 내지 1,450 ℃일 수 있으며, 글라스 세라믹 등의 재료에 따라 상기 1차 열처리 온도가 600 ℃인 경우에는 700 내지 900 ℃일 수도 있고, 코디어라이트, 지르코니아, 알루미나 및 뮬라이트 중 어느 하나의 분말 또는 둘 이상의 혼합 분말을 이용하여 상기 세라믹 성형체를 형성하는 경우에는 상기 2차 열처리 온도가 약 1,000 내지 1,450 ℃일 수도 있다.
상기 관통홀(111)이 형성된 세라믹 피가공체(110)를 2차 열처리하게 되면, 세라믹 피가공체(110)에 조립화 또는 치밀화가 완전히 이루어져 그 내부에 기공이 거의 제거되고 일정 모양, 일정 물리성이 부여됨으로써, 기계적 특성이 더욱 강화될 뿐만 아니라 열팽창계수 특성과 고강도 특성을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 상기 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 판상의 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 가공한 후에 2차 열처리를 통해 세라믹 플레이트(100)로 소결시킴으로써, 세라믹 플레이트(100)에 제공되는 관통홀(111)의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
지금까지의 상기 S100 내지 S300 과정은 세라믹 플레이트 가공방법일 수 있으며, 이렇게 세라믹 플레이트(100)를 가공하여 공간변환기(300)에 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 관통홀의 형성을 설명하기 위한 개념도로, 도 2(a)는 레이저의 조사를 나타내고, 도 2(b)는 관통홀의 주변 영역의 냉각을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 상기 관통홀(111)을 형성하는 과정(S200)은 상기 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 부분적으로 레이저를 조사하는 과정(S210)을 포함할 수 있다.
세라믹 피가공체(110)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 부분적으로 레이저를 조사할 수 있다(S210). 세라믹 피가공체(110)의 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면의 가공 위치(111a)에 레이저를 조사하여 어블레이션(ablation)시킴으로써, 관통홀(111)을 형성할 수 있다. 레이저를 이용하여 관통홀(111)을 가공하는 경우에는 빠른 속도로 관통홀(111)을 가공할 수 있다. 종래에는 소결되어 높은 경도를 갖는 세라믹 플레이트에 관통홀을 천공하였으므로, 약 1 ㎜ 이상의 두께에서는 고출력의 레이저가 필요하였으나, 본 발명에서는 소결되지 않은 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 가공하여 저출력으로도 가공이 빠르게 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법은 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각하는 과정(S250);을 더 포함할 수 있다.
그리고 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각할 수 있다(S250). 여기서, 상기 관통홀(111)의 주변 영역은 레이저가 조사되어 가공된 가공 부위(또는 부분)일 수 있으며, 레이저에 의해 어블레이션되어 관통된 부분과 그 주위일 수 있다. 레이저를 조사하여 관통홀(111)을 가공하는 경우에는 레이저가 조사되는 상기 관통홀(111)의 주변 영역에 열이 고온으로 축적(또는 중첩)될 수 있다. 특히, 단위면적당 복수의 관통홀(111)의 밀도가 높아 복수의 관통홀(111) 간의 간격(pitch)이 좁으면, 주위(또는 주변)의 가공 위치(111a)에도 열이 전달(또는 전도)되어 상기 주위의 가공 위치(111a)에 관통홀(111)을 형성할 때에는 보다 많은 열이 축적되게 된다. 이로 인해 관통홀(111)의 주변에 열손상이 발생하여 세라믹 피가공체(110)에 미세 균열을 야기시킬 수 있고, 세라믹 피가공체(110)로 제조된 세라믹 플레이트(100)의 강도가 저하될 수 있다. 이에 따라 레이저 조사에 의해 가열되어 고온의 열이 축적될 수 있는 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각시켜 열손상에 의한 균열 발생을 억제 또는 방지할 수 있으며, 균열로 인한 세라믹 플레이트(100)의 강도 저하를 방지할 수 있고, 관통홀(111)의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 냉각하는 과정(S250)은 관통홀(111)을 향하여 냉각용 가스(gas)를 분사하는 과정(S251)을 포함할 수 있다.
관통홀(111)을 향하여 냉각용 가스를 분사할 수 있다(S251). 상기 제1 면과 제2 면 중 상기 레이저가 조사된 세라믹 피가공체(110)의 면 상에서 관통홀(111)을 향하여 기체 상태의 냉각용 가스를 분사하여 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각시킬 수 있다. 여기서, 상기 냉각용 가스는 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스와 공기(air)를 포함할 수 있다. 상기 냉각용 가스를 분사하여 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각시키는 경우에는 쉽게 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각시킬 수 있으며, 세라믹 피가공체(110)의 면 중에서 부분적으로 상기 관통홀(111)의 주변 영역(만)을 냉각시킬 수 있고, 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각시키기 위한 구성이 간단해질 수 있다. 또한, 기체 상태의 냉각용 가스를 사용하여 공급과 제거(또는 차단)가 순간적으로 이루어질 수 있고 세라믹 피가공체(110)의 표면에 흡착되지(또는 남지) 않을 수 있기 때문에 상기 관통홀(111)의 주변 영역에 상기 냉각용 가스의 불필요한 접촉(또는 공급)이 억제 또는 방지될 수 있으며, 상기 관통홀(111)의 주변 영역이 소정의 온도로 최대한 정확하게 냉각되도록 제어하는 것이 용이해질 수 있다. 이에 따라 상기 관통홀(111)의 주변 영역이 과도하게 냉각되거나 상기 관통홀(111)의 주변에 위치한 다른 가공 위치(111a)의 온도가 낮아지는 것을 억제 또는 방지하여 낮은 온도가 상기 관통홀(111)의 주변에 위치한 다른 가공 위치(111a)의 레이저 가공 또는 2차 열처리에 악영향(또는 열적 영향)을 주는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 냉각용 가스의 분사를 통해 레이저 가공으로 발생된 표면 이물질이 제거될 수도 있다.
상기 냉각용 가스를 분사하는 과정(S251)은 관통홀(111)로 상기 냉각용 가스를 통과시키면서 수행될 수 있다. 관통홀(111)로 상기 냉각용 가스를 흘려보내면서(또는 통과시키면서) 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각시킬 수 있으며, 상기 관통홀(111)의 내측면까지 냉각시킬 수 있고, 이에 따라 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 또한, 세라믹 피가공체(110)를 향해 분사된 상기 냉각용 가스가 세라믹 피가공체(110)의 표면에서 외측 방향으로 넓게 퍼지는 것을 억제 또는 방지하여 상기 냉각용 가스가 관통홀(111)의 주변 온도에 영향을 주는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 그리고 관통홀(111)로 상기 냉각용 가스를 통과시키게 되면, 세라믹 피가공체(110)의 표면 연마 또는 세정으로는 제거할 수 없는 관통홀(111) 내부의 잔류 이물질(또는 상기 관통홀 내측면의 부착 이물질)을 제거할 수도 있다.
상기 레이저를 조사하는 과정(S210)에서는 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사할 수 있다. 예를 들어, QCW(Quasi Continuous Wave) 레이저 또는 펄스(pulse) 레이저를 조사할 수 있으며, QCW 레이저는 출력 파워가 연속되는 폭(또는 펄스 폭)이 0.2 내지 50 ㎳일 수 있고, 펄스 레이저는 펄스 폭(Pulse Width)이 나노초(㎱), 피코초(㎰), 펨토초(fs) 단위일 수 있다. 이때, 레이저 파장(Wavelength)은 0.36 내지 5 ㎛일 수 있으며, 0.5 내지 2 ㎛의 파장을 사용하는 것이 용이할 수 있고, 1,070 ㎚의 파장이 효과적일 수 있다. 여기서, 레이저의 펄스 폭이 작아질수록 가공 속도는 빨라질 수 있으나, 가격이 매우 비싸지게 된다. 이를 고려하여 알맞은 레이저를 선택할 수 있으며, QCW 레이저는 펄스 레이저보다 상대적으로 펄스 폭이 길지만, 펄스 레이저보다 가격이 저렴하고 적합한 가공 속도와 품질을 가질 수 있어 가격 측면에서 QCW 레이저를 사용할 수 있다.
상기 시간에 대해 비연속적인 레이저는 조사되지 않는 시간에 파워를 증폭시켜 조사되는 레이저의 파워가 증가될 수 있으며, 연속되지 않고 순간적으로 높은 에너지를 세라믹 피가공체(110)에 전달할 수 있다. 이에 따라 동일한 발진 출력을 갖는 레이저 장치로도 높은 에너지를 갖는 레이저(즉, 고파워의 레이저)를 세라믹 피가공체(110)에 조사(또는 전달)하여 관통홀(111)의 가공이 효과적으로 이루어질 수 있고, 높은 에너지를 순간적으로 전달하기 때문에 레이저가 조사되는 위치 외의 부분(또는 영역)에 열적 영향을 주지 않으면서 에블레이션이 효과적으로 이루어질 수 있다.
시간에 대해 연속적인 레이저(즉, CW 레이저)를 조사하게 되면, 파워가 증폭될 수 없어 에블레이션이 효과적으로 이루어지는 열에너지를 세라믹 피가공체(110)에 전달할 수 없어 관통홀(111)의 가공이 어려울 수 밖에 없다. 또한, 레이저가 조사되는 위치(즉, 가공 위치)에 열이 지속적으로 축적되어 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 온도가 고온이 될 수 있으며, 특히 관통홀(111)의 가공 속도를 높이거나 무리한 가공을 위해 레이저의 발진 출력을 억지로 높이는 경우에는 더욱 문제가 된다. 이러한 경우, 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 잘 이루어지지 않거나 오래 걸릴 수 있을 뿐만 아니라 중첩된 열(또는 에너지)이 외측으로 퍼져나가 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 열적 영향을 줄 수 있다.
하지만, 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하는 경우에는 순간적으로 짧은 시간에만 열이 전달되기 때문에 열이 연속적으로(또는 지속적으로) 중첩(또는 축적)되지 않을 수 있어 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 열적 영향을 주지 않을 수 있고, 조사되지 않는 시간에 열이 분산될 수 있어 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있다. 또한, 높은 에너지를 순간적으로 전달하여 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 열적 영향을 주지 않으면서 레이저에 의한 에블레이션이 효과적으로 이루어질 수 있다.
즉, 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하여 관통홀(111)을 가공함으로써, 상기 관통홀(111)의 주변 영역에서의 열의 중첩을 억제 또는 방지할 수 있어 열손상 및 그에 따른 미세 균열 발생을 최소화할 수 있고, 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 열적 영향을 주지 않을 수도 있으며, 레이저에 의한 에블레이션이 효과적으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 레이저가 조사되는 가공 위치(111a)에서의 열의 중첩 또는 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 고온의 온도를 억제 또는 방지하여 열손상에 의한 세라믹 피가공체(110)의 균열 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 이에 따라 세라믹 플레이트(100)의 강도와 관통홀(111)의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 레이저를 조사하는 과정(S210)과 상기 냉각하는 과정(S250)을 교번 반복하여 세라믹 피가공체(110)에 복수개의 관통홀(111)을 형성할 수 있다. 즉, 레이저 조사와 냉각을 각각 순차적으로(또는 독립적으로) 수행할 수 있으며, 레이저 조사를 통해 하나의 관통홀(111)을 가공한 후에 상기 하나의 관통홀(111)이 가공된 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각할 수 있고, 각각의 관통홀(111)을 가공할 때마다 각각의 관통홀(111)이 가공된 관통홀(111)의 주변 영역을 각각 냉각할 수 있다.
상기 레이저를 조사하면서 동시에 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각하게 되면, 냉각에 의해 관통홀(111)의 가공을 위한 열에너지의 전달도 잘 이루어지지 않아 관통홀(111)의 가공 속도가 느려지게 되고, 관통홀(111)의 가공 및/또는 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 정확한 위치에 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다.
하지만, 레이저 조사와 냉각을 각각 순차적으로 수행하는 경우에는 관통홀(111)의 가공과 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 서로 간의 영향 없이 효과적으로 이루어질 수 있고, 단위면적당 복수의 관통홀(111)의 밀도를 높게 하는 경우에도 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각을 통해 다음 가공 위치에서의 열의 중첩이 제거(또는 차단)된 상태에서 다음 관통홀(111)을 가공하여 복수의 가공 위치 간의 열적 영향도 억제 또는 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파를 이용한 관통홀의 형성을 설명하기 위한 개념도로, 도 3(a)는 연마제의 공급을 나타내며, 도 3(b)는 초음파의 인가를 나타내고, 도 3(c)는 관통홀의 형성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 관통홀(111)을 형성하는 과정(S200)은 세라믹 피가공체(110)의 표면 상에 연마제를 제공하는 과정(S230); 및 세라믹 피가공체(110) 표면의 가공 위치(111a)에 대향하도록 제공된 접촉핀(231)으로 초음파를 인가하는 과정(S240)을 포함할 수 있다.
세라믹 피가공체(110)의 표면 상에 연마제를 제공할 수 있다(S230). 여기서, 상기 연마제는 연마제 분말 등을 물에 희석한 액체(liquid) 상태의 연마제(또는 연마 용액)일 수 있다. 이때, 상기 연마제는 분사 등을 통해 세라믹 피가공체(110) 상에 연속적으로 공급되면서 초음파 공정이 진행될 수 있다.
그리고 세라믹 피가공체(110) 표면의 가공 위치(111a)에 대향하도록 제공된 접촉핀(231)으로 초음파를 인가할 수 있다(S240). 상기 연마제를 세라믹 피가공체(110)의 표면 상에 연속적으로 공급하면서, 접촉핀(231)을 세라믹 피가공체(110) 표면의 가공 위치(111a)에 접촉시켜 접촉핀(231)으로 초음파를 인가할 수 있으며, 접촉핀(231)과 연결된 초음파 발생부(235)에서 초음파가 발생되면 발생된 초음파에 의해 접촉핀(231)이 진동되게 된다. 이때, 접촉핀(231)은 복수개가 베이스 플레이트(232)에 부착되어 제공될 수 있다.
접촉핀(231)이 세라믹 피가공체(110)의 표면에 접촉된 상태에서 진동하게 되면, 초음파 진동에 의해 접촉핀(231)과 세라믹 피가공체(110) 사이에 수 마이크론(㎛) 정도의 미세한 틈(gap)이 발생할 수 있으며, 이에 따라 세라믹 피가공체(110) 상에 공급된 연마제의 입자(233a)가 미세 틈으로 들어갈 수 있다.
상기 초음파를 인가하는 과정(S240)에서는 상기 초음파에 의한 접촉핀(231)의 진동으로 상기 연마제의 입자(233a)가 세라믹 피가공체(110)에 충돌할 수 있다. 상기 연마제의 입자(233a)는 미세 틈 안에서 접촉핀(231)의 진동력을 전달받아 접촉핀(231)과 같이 유동될 수 있으며, 유동에 의하여 연마제의 입자(233a)는 세라믹 피가공체(110)와 충돌될 수 있다. 즉, 미세 틈으로 들어간 연마제의 입자(233a)는 접촉핀(231)으로부터 초음파 진동력을 전달받아 유동되면서 세라믹 피가공체(110)에 형성된 미세 구멍(즉, 원 형태의 홀)을 파기 시작할 수 있다. 이러한 과정을 지속하여 접촉핀(231)을 일정시간 동안 진동시키면 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)이 가공되어 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(111)은 200 내지 600 ㎛의 직경을 가질 수 있다.
여기서, 복수개의 접촉핀(231)을 이용하여 복수개의 관통홀(111)을 동시에 형성할 수 있으며, 25 내지 45 ㎑의 주파수를 갖는 초음파를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 초음파를 이용하여 관통홀(111)을 형성할 수 있으며, 프로브카드 공간변환기(300)용 세라믹 플레이트(100)의 관통홀(111)은 작은 직경(size), 가까운 관통홀(111) 간의 간격(pitch) 및 단위면적당 관통홀(111)의 높은 밀도가 요구될 수 있고, 이에 따라 복수개의 접촉핀(231)을 이용한 초음파 가공법을 이용함으로써, 균일한 간격과 직경을 갖는 복수개의 관통홀(111)을 한 번의 천공 작업으로 동시에 형성할 수 있다. 이를 통해 비용과 가공 시간이 획기적으로 감소 및 단축될 수 있으며, 목표로 하는 관통홀(111)의 규격을 용이하게 달성 가능하여 불량발생률을 감소시킬 수 있다. 이때, 500 ㎛ 이상의 직경을 갖는 관통홀(111)을 형성할 때는 1단 구조의 접촉핀(231)을 사용할 수 있고, 500 ㎛ 미만의 직경을 가지는 관통홀(110)을 형성할 때는 2단 구조의 접촉핀(231)을 사용할 수 있다.
초음파를 이용하여 관통홀(111)을 가공하는 경우, 종래와 같이 소결된 세라믹 플레이트(100)를 가공하게 되면, 세라믹 플레이트(100)의 높은 경도로 인해 가공 속도가 느려지고 요구되는 관통홀(111)의 종횡비(Aspect Ratio)가 커져 단위면적당 복수개의 관통홀(111)의 밀도가 높아질수록 관통홀(111) 간의 위치 정밀도가 낮아지지만, 본 발명에서는 가소결되어 소결된 상태보다 상대적으로 낮은 경도를 갖는 세라믹 피가공체(110)를 가공함으로써, 가공 속도가 빨라질 수 있고, 관통홀(111)의 종횡비가 커져 단위면적당 복수개의 관통홀(111)의 밀도가 높아지더라도 관통홀(111) 간의 위치 정밀도 저하를 억제 또는 방지할 수 있다.
그리고 관통홀(111)은 7 내지 20의 종횡비(Aspect Ratio)를 가질 수 있다. 상기 종횡비는 홀(hole)의 직경에 대한 홀의 길이(또는 깊이)와의 비율로서, 세라믹 피가공체(110)의 두께 대비 관통홀(111)의 크기(또는 직경)일 수 있고, 세라믹 피가공체(110)의 두께(t) / 관통홀(111)의 크기(Φ)로 나타낼 수 있다.
관통홀(111)의 종횡비가 7보다 작게 되면, 단위면적당 가공할 수 있는 관통홀(111)의 개수가 제한되어, 현재 생산되고 있는 고집적도의 반도체 집적회로에 적용 가능한 관통홀(111)의 개수를 달성할 수 없게 되고, 관통홀(111) 사이의 간격도 확보하기 어려워진다. 예를 들어, 12인치(inch) 메모리 반도체에 적용 가능한 프로브카드의 세라믹 플레이트(100)의 사양은 NAND향일 때에 20,000 내지 50,000 개의 관통홀(111)과 DRAM향일 때에 50,000 내지 100,000 개의 관통홀(111)이 요구되고 있다.
반면, 관통홀(111)의 종횡비가 20보다 크게 되면, 세라믹 플레이트(100)의 두께는 일반적으로 사용되는(또는 요구되는) 세라믹 플레이트(100)의 두께에 의해 결정되고, 관통홀(111)의 크기가 작아질 수 밖에 없다. 작은 크기의 관통홀(111)을 형성하는 경우에는 가공이 어렵기 때문에 수직하게 관통홀(111)을 가공할 수 없을 뿐만 아니라 작은 크기의 관통홀(111)에 도전성 금속을 충진할 수도 없고, 충진한다고 하더라도 전기저항이 매우 커질 수 밖에 없다. 또한, 두꺼운 세라믹 플레이트(100)를 작은 크기(size)의 레이저를 조사하여 천공시켜야 하므로, 가공 속도가 길어질 뿐만 아니라 레이저의 단속적인 열에너지가 여러 번 세라믹 플레이트(100)에 가해지게 되어 관통홀(111)의 크기가 레이저로부터의 거리별로 달라지게 될 수 있다. 이로 인해 전기적 신호를 주고받는 프로빙(probing)에 악영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 세라믹 피가공체(110)의 두께(t)는 5 내지 9 ㎜일 수 있고, 관통홀(111)의 크기(Φ)는 200 내지 600 ㎛일 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 상기 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 판상의 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 가공함으로써, 7 내지 20의 높은 종횡비를 갖는 관통홀(111)을 형성할 수 있으며, 이에 따라 복수개의 관통홀(111) 간의 간격을 좁힐 수 있고, 단위면적당 복수개의 관통홀(111)의 밀도를 향상시킬 수 있다. 이를 통해 2차 열처리를 통해 소결된 세라믹 플레이트(100)의 관통홀(111)의 종횡비와 단위면적당 복수개의 관통홀(111)의 밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법은 상기 관통홀이 형성된 세라믹 피가공체의 표면을 연마하거나 세정하는 과정(S260);을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 관통홀(111)이 형성된 세라믹 피가공체(110)의 표면을 연마하거나 세정할 수 있다(S260). 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 형성한 후에 세라믹 피가공체(110)의 표면 오염을 제거(또는 세정)하거나 세라믹 피가공체(110)의 두께를 희망하는 규격의 두께로 맞추어주는 등의 외관 개선을 위해서 상기 관통홀(111)이 형성된 세라믹 피가공체(110)의 표면을 연마하거나 세정할 수 있다.
특히, 레이저를 조사하여 관통홀(111)을 가공하게 되면, 상기 관통홀(111)이 가공되면서 분해 반응에 의해 금속이 생성되고, 관통홀(111)의 가공 단면이나 그 주변에 용융 분해 생성물(또는 용융 부착물)이 부착될 수 있다. 이에 관통홀(111)의 가공 단면을 연마하여 용융 부착물을 제거할 수 있다. 예를 들어, 산(acid)에 의한 식각(etching) 처리를 통해 용융 부착물을 제거할 수 있고, 샌드 블라스트(Sand Blast) 가공 등을 통해 미디어(media)를 분사하여 관통홀(111)의 가공 단면을 연마함으로써 용융 부착물을 제거할 수도 있다. 이때, 1 ㎜ 이상의 두께를 연마할 수도 있다.
이와 같이, 1 ㎜ 이상의 두꺼운 두께가 연마되므로, 완성된 세라믹 플레이트(100)의 두께를 확보하기 위해 두꺼운 세라믹 피가공체(110)의 두께가 필요하며, 이에 따라 상기 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 판상의 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 가공하여 관통홀(111)이 7 내지 20의 높은 종횡비를 갖는 본 발명은 5 ㎜ 이상의 두꺼운 세라믹 플레이트(100)를 제조하는 데에 더 유용할 수 있다. 여기서, 본 발명의 프로브카드 공간변환기 제조방법에 의해 제조된 세라믹 플레이트(100)의 두께는 4 내지 6.5 ㎜일 수 있고, 관통홀(111)의 크기는 200 내지 600 ㎛일 수 있다.
한편, 상기 연마하거나 세정하는 과정(S260)은 세라믹 피가공체(110)를 상기 2차 열처리한 후에 수행될 수도 있다. 상기 2차 열처리(또는 소결) 중에 세라믹 피가공체(110)가 수축되어 세라믹 피가공체(110)의 두께가 감소될 수 있으므로, 원하는 두께의 세라믹 플레이트(100)를 제조하기 위해 세라믹 피가공체(110)를 상기 2차 열처리한 후에 세라믹 피가공체(110)를 연마하거나 세정할 수 있다. 세라믹 피가공체(110)를 상기 2차 열처리한 후에 세라믹 피가공체(110)를 연마하거나 세정하는 경우에는 두께 변화 발생의 원인이 제거된 상태에서 세라믹 피가공체(110)의 두께를 희망하는 규격의 두께로 맞추어줄 수 있고, 상기 2차 열처리 중에 발생할 수 있는 세라믹 피가공체(110) 표면의 결함(예를 들어, 오염 물질 부착 등)들을 제거할 수도 있다. 이러한 경우에는 세라믹 피가공체(110)가 소결되고 연마 및/또는 세정되어 세라믹 플레이트(100)로 변화될 수 있다.
그리고 세라믹 피가공체(110)는 코디어라이트(2MgO-2Al2O3-5SiO2) 및 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물로 이루어지거나, 또는 글라스 세라믹 재료로 이루어질 수 있다. 코디어라이트는 기계적 특성 및 내화학성이 우수하고, 열팽창계수가 매우 작은 우수한 열충격 저항성을 갖는 재료이다. 여기서, 코디어라이트의 세라믹 분말을 생성하기 위한 출발 원료는 MgO, Al2O3, SiO2일 수 있으며, 코디어라이트의 출발 원료(MgO, Al2O3, SiO2)를 고온으로 가열하여 휘발성분의 일부 또는 전부를 제거하는 하소를 수행하여 코디어라이트의 세라믹 분말을 생성할 수 있다. 코디어라이트는 약 1.34 ppm/℃의 저열팽창계수를 갖는 재료이지만, 꺾임강도(또는 굽힘강도)가 약 80 ㎫로 강도가 약하다는 단점을 가지고 있으므로, 세라믹 피가공체(110)의 강도를 보완해주기 위해 세라믹 피가공체(110)에 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물이 포함될 수 있다.
상기 금속 산화물은 지르코니아(ZrO2), 알루미나(Al2O3) 및 뮬라이트(3Al2O3ㆍ2SiO2)를 포함할 수 있다. 뮬라이트는 약 3.54 ppm/℃의 열팽창계수를 가져 지르코니아(약 9.53 ppm/℃)와 알루미나(약 6.86 ppm/℃)보다는 열팽창계수가 낮지만 꺾임강도가 약 260 ㎫으로 강도도 낮아 세라믹 피가공체(110)에 안정적인 강도를 제공할 수 없으며, 알루미나는 꺾임강도가 약 340 ㎫으로 강도가 뮬라이트보다는 높지만 지르코니아보다 낮고, 세라믹 피가공체(110)의 열팽창계수를 낮추는 비율이 지르코니아보다 낮아 실리콘 웨이퍼(약 2.6 ppm/℃)에 근접한 열팽창계수를 맞추는 데에 어려움이 있다. 지르코니아는 꺾임강도가 약 800 내지 1,600 ㎫으로 강도가 뮬라이트와 알루미나보다 매우 높아 세라믹 피가공체(110)의 강도에 좋은 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 알루미나보다 세라믹 피가공체(110)의 열팽창계수를 낮추는 비율이 높아 코디어라이트와 지르코니아의 복합체로 세라믹 피가공체(110)를 형성하는 경우에는 저열팽창계수를 가지면서도 고강도의 세라믹 플레이트(100)를 제조할 수 있다.
이때, 세라믹 피가공체(110)의 전체 중량에서 코디어라이트의 중량비는 상기 금속 산화물의 중량비와 같거나, 상기 금속 산화물의 중량비보다 클 수 있다. 상기 금속 산화물의 중량비가 코디어라이트의 중량비보다 커지면, 세라믹 플레이트(100)의 강도는 우수해질 수 있으나, 세라믹 플레이트(100)가 실리콘 웨이퍼에 근접한 열팽창계수를 가질 수 없게 되고, 이러한 세라믹 플레이트(100)가 사용된 프로브 카드(Probe card)는 실리콘 웨이퍼와의 열팽창률 차이로 인해 프로브 핀(probe pin)의 패드 위치 이탈이 발생될 수 있다. 즉, 프로브 카드와 실리콘 웨이퍼 간의 열팽창률 차이로 인해 프로브 핀과 실리콘 웨이퍼의 위치 변화가 발생하여 프로브 핀의 위치가 실리콘 웨이퍼 칩의 패드를 벗어나는 문제가 발생할 수 있다.
하지만, 코디어라이트의 중량비가 상기 금속 산화물의 중량비와 같거나, 상기 금속 산화물의 중량비보다 큰 경우에는 실리콘 웨이퍼의 열팽창계수와 세라믹 플레이트(100)의 열팽창계수가 유사해질 수 있어 프로브 핀과 실리콘 웨이퍼의 위치 변화를 최소화할 수 있고, 프로브 핀의 위치가 실리콘 웨이퍼 칩의 패드를 벗어나는 문제를 방지할 수 있다.
이처럼, 코디어라이트를 포함하는 세라믹 피가공체(110)로 세라믹 플레이트(100)를 제조하여 세라믹 플레이트(100)가 실리콘 웨이퍼에 근접한 열팽창계수를 가질 수 있고, 이에 따라 프로브 카드와 실리콘 웨이퍼 간의 열팽창률 차이로 인해 발생되는 프로브 핀의 패드 위치 이탈을 방지할 수 있으며, 세라믹 피가공체(110)가 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물을 더 포함하여 실리콘 웨이퍼에 근접한 저열팽창계수를 가질 뿐만 아니라 고강도를 갖는 세라믹 플레이트(100)를 제조할 수 있다. 여기서, 세라믹 플레이트(100)는 200 내지 1,000 ㎫의 강도(또는 꺾임강도)를 가질 수 있고, 1.34 내지 4 ppm/℃(약 2.6 ppm/℃)의 열팽창계수를 가질 수 있다.
또한, 세라믹 피가공체(110)는 글라스 세라믹 재료로 이루어질 수 있으며, 글라스 세라믹 재료는 프로브카드 공간변환기(300)용 세라믹 플레이트(100)에 사용될 수 있고, 프로브카드 공간변환기(300)용 다층 세라믹(Multi-Layer Ceramic; MLC) 기판에 사용될 수 있다. 상기 글라스 세라믹 재료는 유전율(εr)이 약 4 내지 8, 유전손실(tanδ)이 약 0.01 이하(예를 들어, 0.0015 내지 0.01), 열팽창계수가 3 내지 5(약 4.2) ppm/℃이다. 따라서, 상기 글라스 세라믹 재료는 프로브카드 공간변환기(300)용 다층 세라믹(MLC) 기판으로 사용될 수 있으며, 관통홀(111)의 가공을 위한 세라믹 피가공체(110)로 적용될 수 있다.
이와 같이, 글라스 세라믹 재료 등 종래에 사용되는 동일한 열팽창계수, 열적, 기계적 특성을 가진 재료를 이용하여 상기 세라믹 성형체를 형성하고, 상기 세라믹 성형체를 가소성하여 가소결된 세라믹 피가공체(110)에 관통홀(111)을 가공한 후에 소결함으로써, 종래보다 높은 열적, 기계적 특성을 갖는 세라믹 플레이트(10)를 제공할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법으로 제조된 공간변환기를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 세라믹 플레이트(100)의 관통홀(111)에 도전성 금속을 충진하여 도전성 플러그(310)를 형성할 수 있다(S400). 각각의 관통홀(110) 내부에 도전성 금속을 각각 충진하여, 상기 제1 면과 제2 면에 형성되는 회로패턴(320)을 상호 연결하도록 도전성 플러그(310)를 형성할 수 있다.
그리고 도전성 플러그(310)에 연결되도록 세라믹 플레이트(100)의 제1 면과 제2 면에 회로패턴(320)을 형성할 수 있다(S500). 도전성 플러그(310)를 형성한 뒤, 세라믹 플레이트(100)의 제1면과 제2 면에 금속 또는 합금을 증착 또는 도금하여 상기 제1 면에 형성되는 제1 회로패턴(321) 및 상기 제2 면에 형성되는 제2 회로패턴(322)을 포함하는 회로패턴(320)을 형성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치를 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브카드 공간변환기 제조방법과 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치는 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 판상의 세라믹 피가공체(110)를 지지하는 지지부(미도시); 상기 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면의 가공 위치(111a)에 레이저를 조사하여 상기 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀(111)을 가공하는 레이저 조사부(221); 및 상기 관통홀(111)을 향하여 냉각용 가스를 분사하는 가스노즐부(222);를 포함할 수 있다.
지지부(210)는 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 판상의 세라믹 피가공체(110)를 지지할 수 있으며, 레이저가 세라믹 피가공체(110)를 관통되었을 때에 상기 레이저에 의해 손상되지 않는 재질 또는 구조로 구성될 수 있다.
레이저 조사부(221)는 상기 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 부분적으로 레이저를 조사하여 상기 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀(111)을 가공할 수 있으며, 관통홀(111)의 가공 위치(111a)에 레이저를 조사하여 관통홀을 가공할 수 있다. 상기 가공 위치(111a)는 관통홀(111)이 형성될 위치일 수 있고, 미리 설정될 수 있다.
가스노즐부(222)는 관통홀(111)을 향하여 냉각용 가스를 분사함으로써, 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각할 수 있다.
여기서, 레이저 조사부(221)와 가스노즐부(222)는 분할형 구조로 이루어질 수도 있고, 일체화되어 일체형의 복합모듈로 이루어질 수도 있다.
본 발명에 따른 프로브카드 공간변환기용 세라믹 플레이트 가공장치는 상기 레이저의 조사 위치와 가스노즐부(222)를 가공 위치(111a)에 각각 순차적으로 정렬시키는 위치정렬부(미도시);를 더 포함할 수 있다.
위치정렬부(미도시)는 상기 레이저의 조사 위치를 가공 위치(111a)에 정렬시킬 수 있고, 순차적으로 가스노즐부(222)를 가공 위치(111a)에 정렬시킬 수 있다. 이때, 레이저 조사부(221)의 조사 헤드를 가공 위치(111a)로 직접 이동시켜 상기 레이저의 조사 위치를 가공 위치(111a)에 정렬시킬 수도 있고, 반사 등을 이용해 상기 레이저의 이동 경로만을 변경하여 상기 레이저의 조사 위치를 가공 위치(111a)에 정렬시킬 수도 있다. 레이저 조사부(221)에 의해 가공 위치(111a)에 관통홀(111)이 형성된 후에 순차적으로 가스노즐부(222)가 가공 위치(111a)로 이동하여 가공 위치(111a)에 정렬될 수 있고, 관통홀(111)이 가공된 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각할 수 있다.
가공 위치(111a)는 상기 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면 상에 복수개 설정될 수 있고, 위치정렬부(미도시)는 어느 하나의 가공 위치(111a)에 상기 레이저의 조사 위치와 가스노즐부(222)를 순차적으로 정렬시켜 관통홀(111)의 형성(또는 가공)이 완료된 후에 다음 가공 위치(111a)로 상기 레이저의 조사 위치와 가스노즐부(222)를 이동시켜 순차적으로 정렬시킬 수 있다. 레이저 조사부(221)를 제어하여 복수의 가공 위치(111a)로 상기 레이저의 조사 위치를 이동시킴으로써, 복수개의 관통홀(111)을 가공할 수 있고, 가스노즐부(222)를 각 가공 위치(111a)에 대한 상기 레이저 조사의 종료 시마다 상기 레이저의 조사가 종료된 각 가공 위치(111a)로 이동시켜 각 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각할 수 있다. 즉, 레이저 조사부(221)를 통한 레이저 조사와 가스노즐부(222)를 통한 냉각을 각각 순차적으로(또는 독립적으로) 수행할 수 있으며, 레이저 조사를 통해 하나의 관통홀(111)을 가공한 후에 상기 하나의 관통홀(111)이 가공된 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각할 수 있고, 각각의 관통홀(111)을 가공할 때마다 각각의 관통홀(111)이 가공된 관통홀(111)의 주변 영역을 각각 냉각할 수 있다.
레이저 조사부(221)로 레이저를 조사하면서 동시에 가스노즐부(222)로 상기 관통홀(111)의 주변 영역을 냉각하게 되면, 냉각에 의해 관통홀(111)의 가공을 위한 열에너지의 전달도 잘 이루어지지 않아 관통홀(111)의 가공 속도가 느려지게 되고, 레이저를 통한 관통홀(111)의 가공 및/또는 가스노즐부(222)를 통한 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 정확한 위치에 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다.
하지만, 레이저 조사부(221)를 통한 레이저 조사와 가스노즐부(222)를 통한 냉각을 각각 순차적으로 수행하는 경우에는 레이저를 통한 관통홀(111)의 가공과 가스노즐부(222)를 통한 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 서로 간의 영향 없이 효과적으로 이루어질 수 있고, 단위면적당 복수개의 관통홀(111)의 밀도를 높게 하는 경우에도 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각을 통해 다음 가공 위치(111a)에서의 열의 중첩이 제거된 상태에서 다음 관통홀(111)을 가공하여 복수의 가공 위치(111a) 간의 열적 영향도 억제 또는 방지할 수 있다.
그리고 레이저 조사부(221)는 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사할 수 있다. 예를 들어, 레이저 조사부(221)는 QCW(Quasi Continuous Wave) 레이저 또는 펄스(pulse) 레이저를 조사할 수 있다. 레이저 조사부(221)가 시간에 대해 연속적인 레이저를 조사하게 되면, 레이저가 조사되는 위치(즉, 상기 가공 위치)에 열이 지속적으로 축적되어 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 온도가 고온이 될 수 있으며, 이러한 경우에 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 잘 이루어지지 않거나 오래 걸릴 수 있을 뿐만 아니라 중첩된 열에너지가 외측으로 퍼져나가 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 영향을 줄 수 있다. 하지만, 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하는 경우에는 순간적으로 짧은 시간에만 열이 전달되기 때문에 열이 연속적으로 중첩되지 않을 수 있어 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 영향을 주지 않을 수 있고, 상기 관통홀(111)의 주변 영역의 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있다.
즉, 레이저 조사부(221)가 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하여 상기 관통홀을 가공함으로써, 상기 관통홀(111)의 주변 영역에서의 열의 중첩을 억제 또는 방지할 수 있으며, 이에 따라 열손상 및 그에 따른 미세 균열 발생을 최소화할 수 있고, 레이저가 조사되는 위치 외의 부분에 영향을 주지 않을 수도 있다.
그리고 레이저 조사부(221)는 광섬유(optical fiber)를 이용하여 가공 위치(111a)에 수직한 레이저를 조사할 수 있다. 예를 들어, 레이저 조사부(221)는 광학 섬유(또는 광섬유)를 공진기로 이용하는 파이버 레이저(fiber laser)를 통해 레이저를 조사할 수 있으며, 이러한 경우에 가공 위치(111a)에 정확하게 레이저를 조사할 수 있고, 레이저의 조사 위치를 가공 위치(111a)에 정렬시키는 데에 용이할 수 있다. 또한, 레이저의 스팟 크기(Spot size)를 효과적으로 줄일 수 있고, 이에 따라 미세한 관통홀(111)을 가공할 수 있다.
가공 위치(111a)에 상기 레이저가 조사되는 면과 수직한 레이저를 조사하게 되면, 세라믹 피가공체(110)의 제1 면 및 제2 면과 수직한 관통홀(111)을 형성할 수 있어 관통홀(111)에 형성되는 도전성 플러그(310)의 길이가 최소화될 수 있고, 이에 따라 도전성 플러그(310)의 전기저항도 최소화될 수 있다. 그리고 입사면에 수직하게 입사하는 레이저는 세라믹 피가공체(110)에 열에너지를 효과적으로 전달할 수 있어 레이저에 의한 어블레이션이 효과적으로 이루어질 수 있다.
또한, 가스노즐부(222)는 상기 레이저가 조사된 면에 수직하게 상기 냉각용 가스를 분사할 수 있다. 이러한 경우, 상기 냉각용 가스가 관통홀(111)에 용이하게 주입될(또는 흘러들어갈) 수 있고, 관통홀(111)의 주변으로 확산되는 양을 줄일 수 있다. 이에 따라 관통홀(111)의 내측면도 효과적으로 냉각시킬 수 있으면서 관통홀(111) 내부의 잔류 이물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 관통홀(111)의 주변 영역 외의 영역(예를 들어, 다른 가공 위치)에 냉각의 영향을 주지 않을 수도 있다.
이처럼, 본 발명에서는 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 판상의 세라믹 피가공체에 관통홀을 형성한 후에 2차 열처리를 통해 세라믹 플레이트로 소결시킴으로써, 세라믹 플레이트에 제공되는 관통홀의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 세라믹 피가공체는 세라믹 성형체를 1차 열처리하여 가소결된 상태이므로, 관통홀을 형성한 후에 2차 열처리를 하더라도 소결 과정에서 발생하는 수축률 차이가 저감 또는 최소화될 수 있다. 또한, 세라믹 피가공체는 완전히 소결된 상태가 아니기 때문에 소결된 세라믹 플레이트보다 상대적으로 경도가 낮아 가공이 용이할 수 있을 뿐만 아니라 관통홀을 가공하는 도중에 크랙이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 가공 속도가 향상될 수도 있다. 그리고 레이저를 조사하여 관통홀을 형성하는 경우에 레이저가 조사되어 열이 축적될 수 있는 관통홀의 주변 영역을 냉각시켜 열손상에 의한 균열 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 이에 따라 세라믹 플레이트의 강도와 관통홀의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하여 관통홀을 가공하게 되면, 관통홀의 주변 영역에서의 열의 축적을 억제 또는 방지할 수 있어 열손상 및 그에 따른 미세 균열 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 초음파를 이용하여 관통홀을 형성하는 경우에 가소결되어 완전히 소결된 상태보다 상대적으로 낮은 경도를 갖는 세라믹 피가공체를 가공함으로써, 가공 속도가 빨라질 수 있고, 관통홀의 종횡비가 커져 단위면적당 복수의 관통홀의 밀도가 높아지더라도 관통홀 간의 위치 정밀도 저하를 억제 또는 방지할 수 있다. 한편, 코디어라이트를 포함하는 세라믹 피가공체로 세라믹 플레이트를 제조하여 세라믹 플레이트가 실리콘 웨이퍼에 근접한 열팽창계수를 가질 수 있고, 이에 따라 프로브 카드와 실리콘 웨이퍼 간의 열팽창률 차이로 인해 발생되는 프로브 핀의 패드 위치 이탈을 방지할 수 있으며, 세라믹 피가공체가 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물을 더 포함하여 실리콘 웨이퍼에 근접한 저열팽창계수를 가질 뿐만 아니라 고강도를 갖는 세라믹 플레이트를 제공할 수 있다.
상기 설명에서 사용한 “~ 상에”라는 의미는 직접 접촉하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 상부 또는 하부에 대향하여 위치하는 경우를 포함하고, 상부면 또는 하부면 전체에 대향하여 위치하는 것뿐만 아니라 부분적으로 대향하여 위치하는 것도 가능하며, 위치상 떨어져 대향하거나 상부면 또는 하부면에 직접 접촉한다는 의미로 사용하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 세라믹 플레이트 110 : 세라믹 피가공체
111 : 관통홀 111a: 가공 위치
221 : 레이저 조사부 222 : 가스노즐부
231 : 접촉핀 232 : 베이스 플레이트
233a: 연마제의 입자 235 : 초음파 발생부
300 : 공간변환기 310 : 도전성 플러그
320 : 회로패턴 321 : 제1 회로패턴
322 : 제2 회로패턴

Claims (14)

  1. 세라믹 성형체를 1차 열처리한 판상의 세라믹 피가공체를 마련하는 과정;
    상기 세라믹 피가공체의 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 관통하는 관통홀을 형성하는 과정;
    상기 관통홀의 주변 영역을 냉각하는 과정;
    상기 1차 열처리 온도보다 높은 온도로 상기 관통홀이 형성된 세라믹 피가공체를 2차 열처리하여 세라믹 플레이트로 소결시키는 과정;
    상기 세라믹 플레이트의 관통홀에 도전성 금속을 충진하여 도전성 플러그를 형성하는 과정; 및
    상기 도전성 플러그에 연결되도록 상기 세라믹 플레이트의 제1 면과 제2 면에 회로패턴을 형성하는 과정;을 포함하고,
    상기 관통홀을 형성하는 과정은 상기 세라믹 피가공체의 제1 면과 제2 면이 관통되도록 상기 세라믹 피가공체의 제1 면과 제2 면 중 적어도 어느 한 면에 부분적으로 레이저를 조사하는 과정을 포함하며,
    상기 냉각하는 과정은 상기 레이저가 조사된 면 상에서 상기 관통홀을 향하여 냉각용 가스를 분사하는 과정을 포함하고,
    상기 냉각용 가스를 분사하는 과정에서는 상기 냉각용 가스가 상기 관통홀을 통해 상기 레이저가 조사된 면과 대향하는 면으로 통과되는 프로브카드 공간변환기 제조방법.
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  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 과정에서는 시간에 대해 비연속적인 레이저를 조사하는 프로브카드 공간변환기 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 과정과 상기 냉각하는 과정을 교번 반복하여 상기 세라믹 피가공체에 복수개의 상기 관통홀을 형성하는 프로브카드 공간변환기 제조방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통홀은 7 내지 20의 종횡비(Aspect Ratio)를 갖는 프로브카드 공간변환기 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통홀이 형성된 세라믹 피가공체의 표면을 연마하거나 세정하는 과정;을 더 포함하는 프로브카드 공간변환기 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹 피가공체는 코디어라이트 및 코디어라이트보다 강도가 높은 금속 산화물로 이루어지거나, 또는 글라스 세라믹 재료로 이루어진 프로브카드 공간변환기 제조방법.
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