KR20140041746A

KR20140041746A - 스파이럴 프로브 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20140041746A
Application number: KR1020147001087A
Authority: KR
Inventors: 노보루 신가이
Original assignee: 메이코 일렉트로닉스 컴파니 리미티드
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2014-04-04
Also published as: CN103620419A; WO2012176289A1; EP2725364A1; US20140111238A1; TW201312121A

Abstract

피검사물에 직접 접촉하는 테이퍼 형상의 선단부(2)와, 상기 선단부(2)의 끝단으로부터 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 선단측 본체부(3)와, 상기 선단측 본체부(3)와 연속하여 일체적으로 상기 일방향으로 늘어나, 외주면이 나선 모양으로 형성된 대략 중공 원통 형상의 굴곡부(4)와, 상기 굴곡부(4)와 연속하여 일체적으로 상기 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 기단부(5)를 구비하여, 상기 선단측 본체부(3), 상기 굴곡부(4) 및 상기 기단부(5)의 외주면이 상기 일방향을 따라서 구비되어 있다.

Description

스파이럴 프로브 및 그 제조 방법 {SPIRAL PROBE AND MANUFACTURING METHOD FOR SAME}

본 발명은, 스파이럴 프로브 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

각종 전자기기의 소형, 경량, 박형화나, 다기능 성능을 실현하기 위하여, 전자 부품의 소형화나, 반도체 패키지의 다핀화(BGA)에 의한 부품 실장의 고밀도화가 진행되고 있다. 이러한, 전자기기의 소형화 등에 수반하는 다기능화나 고속화에 대응하기 위하여, 도체 패턴간이 좁아졌을 경우에도, 그 사이에 발생하는 저항값인 선간 저항값에 대한 요구는 엄격해지고 있다.

따라서, 고밀도 실장된 전자 부품에 있어서의 다양한 파라미터나, 고밀도화된 도체 패턴간의 선간 저항값 등을 정확하게 검사하기 위하여, 이러한 검사기기가 되는 프로브도 소형화가 진행되고 있다.

이러한 프로브가 특허 문헌 1로 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 프로브는, 한 쌍의 플런저가 용수철로 접속된 것이다. 그러나, 이와 같이 플런저를 분리시켜 용수철을 개재시키는 구조는, 제조가 곤란하고, 작업이 용이하지 않다. 특히, 종래의 프로브는 피치 0.2 mm이상으로 대응한 것 밖에 없고, 그리드상으로 배치하는 경우에는 0.3 mm이상으로 밖에 사용할 수 없게 되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 공개 특허 [2004-503783]

본 발명은, 제조가 용이하고, 프로브 유닛으로 할 경우 각 프로브간의 간격을 좁힐 수 있어 새로운 전자 부품 등의 소형화에 대응할 수 있는 스파이럴 프로브 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명에서는, 피검사물에 직접 접촉하는 테이퍼 형상의 선단부와, 상기 선단부의 끝단으로부터 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 선단측 본체부와, 상기 선단측 본체부와 연속하여 일체적으로 상기 일방향으로 늘어나 외주면이 나선 모양으로 형성된 대략 중공 원통 형상의 굴곡부와, 상기 굴곡부와 연속하여 일체적으로 상기 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 기단부를 갖추고, 상기 선단측 본체부, 상기 굴곡부 및 상기 기단부의 외주면은 상기 일방향을 따라 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스파이럴 프로브를 제공한다.

바람직하게는, 상기 선단부, 상기 선단측 본체부, 상기 굴곡부, 및 상기 기단부는, 모두 동일 재료로 이루어지고, 상기 재료는, 니켈, 또는 니켈 혹은 코발트를 포함한 금 합금 또는 니켈막 위에 금막이 적층된 2층 재료 또는 니켈 주석 합금이다.

또한, 본 발명에서는, 금속제의 세선(細線)으로 이루어지는 세선 부재의 한편의 단부 이외를 도금액에 침지해 도금 처리를 행하는 것에 의하여, 선단측의 단부가 폐색된 대략 원통 형상으로 외주면이 갖추어진 도금층을 형성하고, 기계 가공에 의해 상기 도금층의 폐색된 선단측의 단부에 상기 선단부를 형성하여, 상기 도금층의 일부를 제거하여 상기 굴곡부를 형성하는 것에 의하여 상기 선단측 본체부 및 상기기단부를 형성하고, 상기 선단측 본체, 상기 굴곡부, 및 상기 기단부를 갖는 상태로 상기 세선 부재를 에칭액에 침지하여 상기 세선 부재를 모두 녹이는 것을 특징으로 하는 스파이럴 프로브의 제조 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 세선 부재의 다른편의 단부는 테이퍼 형상이다.

바람직하게는, 상기 도금층의 제거는 레이저 가공에 의해 행해진다.

본 발명에 의하면, 선단측 본체부, 굴곡부 및 기단부의 외주면이 일방향을 따라서 구비되어 있기 때문에, 극세 타입의 프로브를 제공할 수 있다. 따라서, 이 프로브를 이용하여 프로브 유닛으로 할 경우, 각 프로브간의 간격을 좁힐 수 있어 전자 부품 등의 소형화에 한층 더 잘 대응할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스파이럴 프로브를 도금층만을 이용하여 일체형으로서 형성하므로, 일련의 흐름에 따라 효율적으로 프로브를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 스파이럴 프로브의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 관한 스파이럴 프로브의 제조 방법을 차례로 설명하는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 관한 스파이럴 프로브의 제조 방법을 차례로 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 관한 스파이럴 프로브의 제조 방법을 차례로 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 관한 스파이럴 프로브의 제조 방법을 차례로 설명하는 개략도이다.
도 6은 본 발명에 관한 다른 스파이럴 프로브의 개략도이다.
도 7은 본 발명에 관한 스파이럴 프로브를 이용한 프로브 유닛의 개략도이다.

도1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 관한 스파이럴 프로브(1)는, 그 선단에 피검사물에 직접 접촉되는 테이퍼 형상의 선단부(2)를 구비하고 있다. 프로브(1)는, 이 선단부(2)의 끝단으로부터 일방향으로 늘어나고, 대략 중공 원통 형상의 선단측 본체부(3)도 구비하고 있다. 또한, 프로브(1)는, 이 선단측 본체부(3)와 연속하여 일체적으로 일방향으로 늘어나는 굴곡부(4)도 구비하고 있다. 이 굴곡부(4)는, 외주면이 나선 모양으로 형성되어 있고, 대략 중공 원통 형상이다. 더욱이 프로브(1)는, 굴곡부(4)와 연속하여 일체적으로 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 기단부(5)도 구비하고 있다.

이러한 구조의 스파이럴 프로브(1)는, 아래와 같이 제조된다.

우선, 도2에서 보는 바와 같이, 금속제의 세선으로 이루어지는 세선부재(7)를 도금액(6)에 침지한다. 이 세선부재(7)는 예를 들면 구리이고, 그 직경은 50μm이다. 도금액(6)에는, 소정 길이를 가지는 세선부재(7)의 한편의 단부를 남겨 침지된다. 도금액에는 전극(8)도 침지되어 있고, 이 전극(8)과 세선부재(7)는 전원(9)을 개입시켜 상기적으로 접속되어 있다. 도금액 중에는 니켈 이온이 존재하고 있다. 따라서, 전압 인가에 의하여, 전해 도금 처리가 행해져, 도3에 나타나듯이, 세선부재(7)의 외측에는 도금층(10)이 형성된다. 이 도금층(10)은, 선단측의 단부(도3에서는 하측)가 폐색된 대략 원통 형상으로 외주면의 위치가 길이방향 축선을 따라서 구비되어 있다. 또한, 도금두께는 처리 시간이나 전압(전류)로 제어할 수 있다.

그리고, 도4에서 보는 바와 같이, 선단부(2)를 형성한다. 이 선단부(2)는, 공지의 기계를 이용하여 기계 가공에 의해 도금층(10)의 선단측의 단부에 형성된다. 구체적으로는, 도금층(10)의 선단측의 단부를 테이퍼 형상으로 가공한다. 이 때, 세선부재(7)의 선단측의 단부가 테이퍼 형상이면, 가공하기 쉽기 때문에 바람직하다. 그리고, 도5에서 보는 바와 같이, 도금층(10)의 일부를 제거하여 굴곡부(4)를 형성한다. 이 굴곡부(4)는, 공지의 레이저 가공 기계를 이용하여 레이저에 의해 도금층(10)의 외주면을 나선 모양으로 제거하여 형성된다(레이저 트리밍). 한편, 레이저광의 파장은 532 nm가 바람직하지만 도금층(10)의 재질에 따라 변경해도 좋다. 이 굴곡부(4)를 형성함과 동시에, 선단측 본체부(3) 및 기단부(5)가 형성된다.

그리고, 이러한 선단측 본체(3), 굴곡부(4), 및 기단부(5)를 갖는 상태의 세선부재(7)를 선택 에칭액(부도시)에 담근다. 이 선택 에칭액은, 세선부재(7)의 재질(이 예에서는 구리)만을 녹이는 것이다. 이에 의하여, 세선부재(7)가 녹으므로, 도금층(10)으로 형성된 선단부(2), 선단측 본체(3), 굴곡부(4), 및 기단부(5)를 갖는 스파이럴 프로브(1)만이 남는다(도1의 상태). 이와 같이, 스파이럴 프로브(1)를 제조할 때, 도금층(10)만이 이용되고 있다. 이와 같이 도금층(10)을 이용하여 일체형으로서 프로브(1)를 형성하므로, 일련의 흐름으로 효율적으로 프로브(1)를 제조할 수 있다.

이와 같이 해 제조된 프로브(1)는, 선단측 본체부(3), 굴곡부(4)및 기단부(5)의 외주면이 일방향을 따라서 구비되어 있다. 보다 자세한 것은, 이들 모든 부분에 있어서의 외주면의 위치가 길이방향 축선을 따라 구비되어 있다. 즉, 프로브(1)의 선단부를 제외한 모든 외주면은, 프로브(1)의 축에 평행한 가상선K를 따라서 있다(도1 참조). 따라서, 극세의 프로브(1)를 얻을 수 있다. 예를 들면, 도금두께를 8μm로 하여 세선지름을 Φ50μm로 하면, 외경이 Φ66μm의 프로브(1)를 얻을 수 있다. 따라서, 피치 100μm에도 대응할 수 있게 되어, 종래와 비교하여 비약적으로 피치 간격을 좁힐 수 있다. 즉, 이 프로브(1)를 이용하여 프로브 유닛으로 할 경우, 각 프로브(1)간의 간격을 좁힐 수 있어 전자 부품 등의 소형화에 한층 더 잘 대응할 수 있다. 이러한 피치 간격은, 종래의 스프링 프로브나 와이어 프로브에서는 실현될 수 없다.

또한, 프로브(1)는 모두 동일 재료로 형성되어 있다. 그 재료로서는, 니켈이나, 니켈 혹은 코발트를 포함한 금 합금이나, 니켈막 위에 금막이 적층된 2층 구조의 재료나, 니켈 주석 합금을 이용할 수 있다. 어느 재료에 대해서도, 소형의 프로브(1)에 있어서는 어느 정도의 탄성이 있기 때문에, 길이 방향으로 휠 수 있다.

한편, 도6에서 보는 바와 같이, 세선부재(7)의 한편의 단부측을 대경(大?)으로 하여 두면, 기단부(5)의 가장 바깥 테두리 측에 대경부(5a)를 형성할 수 있다. 이와 같이 기단부(5)를 서로 다른 직경으로 하여, 다양한 프로브 유닛에 적용할 수 있다.

이와 같은 프로브(1)를 이용한 프로브 유닛(11)은, 선단부 가이드 부재(12), 굴곡부 가이드 부재(13), 기단부 가이드 부재(14), 및 입출력 취출 가이드 부재(15)를 중첩한 4층 구조의 지지체(16)에 프로브(1)를 관통시키는 것에 의하여 형성된다. 한편, 선단부 가이드 부재(12)와 굴곡부 가이드 부재(13), 기단부 가이드 부재(14), 및 입출력 취출 가이드 부재(15)는 동일 재료라도 좋다. 이 경우 지지체(16)는 3층 구조 혹은 2층 구조가 된다.

1 스파이럴 프로브
2 선단부
3 선단측 본체부
4 굴곡부
5 기단부
6 도금액
7 세선 부재
8 전극
9 전원
10 도금층
11 프로브 유닛
12 선단부 가이드 부재
13 굴곡부 가이드 부재
14 기단부 가이드 부재
15 입출력 취출 가이드 부재
16 지지체

Claims

피검사물에 직접 접촉하는 테이퍼 형상의 선단부와
상기 선단부의 끝단으로부터 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 선단측 본체부와
상기 선단측 본체부와 연속하여 일체적으로 상기 일방향으로 늘어나 외주면이 나선 모양으로 형성된 대략 중공 원통 형상의 굴곡부와
상기 굴곡부와 연속하여 일체적으로 상기 일방향으로 늘어나는 대략 중공 원통 형상의 기단부, 를 구비하고,
상기 선단측 본체부, 상기 굴곡부 및 상기 기단부의 외주면은 상기 일방향을 따라서 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스파이럴 프로브.
상기 선단부, 상기 선단측 본체부, 상기 굴곡부, 및 상기 기단부는, 모두 동일 재료로 되고,
상기 재료는, 니켈 또는 니켈 혹은 코발트를 포함한 금 합금 또는 니켈막 위에 금막이 적층된 2층 재료 또는 니켈 주석 합금인 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 스파이럴 프로브.
금속제의 세선으로 이루어지는 세선 부재의 한편의 단부 이외를 도금액에 침지해 도금 처리를 행하여, 선단측의 단부가 폐색된 대략 원통 형상으로 외주면이 구비된 도금층을 형성하고,
기계 가공에 의해 상기 도금층의 폐색된 선단측의 단부에 상기 선단부를 형성하며,
상기 도금층의 일부를 제거하여 상기 굴곡부를 형성하는 것에 의하여 상기 선단측 본체부 및 상기 기단부를 형성하고,
상기 선단측 본체, 상기 굴곡부, 및 상기 기단부를 갖는 상태로 상기 세선 부재를 에칭액에 침지해 상기 세선 부재를 모두 녹이는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 스파이럴 프로브를 제조하기 위한 제조 방법.
상기 세선 부재의 다른 한편의 단부는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 청구항 3 기재의 제조 방법.
상기 도금층의 제거는 레이저 가공에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 청구항 3 기재의 제조 방법.