KR20160095497A - 디스플레이 패널 검사용 프로브 필름, 이를 포함하는 프로브 블록과 프로브 유니트 그리고 그 프로브 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

프로브 필름의 변형을 방지하여 프로브 필름에 형성된 출력범프가 검사하고자 하는 디스플레이 패널의 입출력패드와 정렬이 잘 이루어지고, 공정을 용이하게 함으로써 필름 프로브의 수율 향상을 통하여 검사 비용을 절감할 수 있는 디스플레이 패널 검사용 프로브 필름, 이를 포함하는 프로브 블록과 프로브 유니트 그리고 그 프로브 필름의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 프로브 필름은 디스플레이 패널을 검사하기 위한 필름 타입 프로브 블록에 포함되는 프로브 필름으로서, 상기 프로브 필름은 베이스 필름; 상기 베이스 필름 상에 형성된 배선층들; 상기 각 배선층들 상 양단에 형성되는 출력범프와 입력범프; 및 상기 베이스 필름과 배선층들 사이에 형성되고, 상기 베이스 필름의 팽창이나 수축을 방지할 수 있는 변형 방지막을 포함한다.

Description

디스플레이 패널 검사용 프로브 필름, 이를 포함하는 프로브 블록과 프로브 유니트 그리고 그 프로브 필름의 제조방법{Probe film for flat panel display test, probe block and probe unit comprising the same and method for fabricating the same}

본 발명은 디스플레이 패널 검사용 프로브 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브 필름의 변형을 방지하여 프로브 필름에 형성된 출력범프가 검사하고자 하는 디스플레이 패널의 입출력패드와 정렬이 잘 이루어지도록 한 프로브 필름, 이를 포함하는 프로브 블록과 프로브 유니트 그리고 그 프로브 필름의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 능동형 유기발광 다이오드 디스플레이(AMOLED) 장치를 제조하는 공정 중에는 디스플레이 패널의 양품을 선별하는 검사 공정이 포함된다. 상기 검사 공정에서 양품으로 판정된 디스플레이 패널에는 구동 모듈이 부착된다. 상기 검사 공정은 상기 구동 모듈이 부착되는 부분에 전기적 신호를 전송하여 디스플레이 패널의 동작 상태를 모니터링 하는 공정이고, 이러한 공정 수행을 위해, 디스플레이 패널과 전기적으로 접속되는 프로브 유니트가 설치된다.

프로브 유니트는 디스플레이 패널의 가장자리에 위치한 다수의 입출력패드에 컨택되어 검사 신호를 인가하는 프로브 핀(탐침)의 집합체인 프로브 블록과, 프로브 블록과 연결되어 전기신호를 전달하는 드라이버 IC가 실장된 COF(Chip On Film)부, 프로브 블록을 기구적으로 지지하는 프로브 베이스 등을 포함한다. 그리고, 프로브 블록은 프로브 유니트에 장탈착되는 소모성 부품으로서, 디스플레이 패널 집적도가 높아져 입출력패드의 피치가 좁아질수록 프로브 핀(탐침)의 집적도도 좋아져야 하므로 니들(needle)을 이용한 방식에서 블레이드(blade), MEMS로 바뀌어 왔으며, 최근에는 필름(film) 타입 프로브 블록으로 진화하였다.

도 1 내지 도 3은 종래 필름 타입 프로브 블록에 포함되는 프로브 필름을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 프로브 필름의 상면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 단면이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ' 단면이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 종래 프로브 필름(10)은 베이스 필름(11) 상에 신호 인가를 위한 배선층(12)이 형성되고, 배선층(12) 상의 양단에 디스플레이 패널의 입출력패드에 컨택하기 위한 출력범프(13)와 프로브 베이스에 컨택하기 위한 입력범프(14)가 형성된다. 도 2는 프로브 필름(10)에서 배선층(12)의 신장 방향을 따른 단면을 보여주고, 도 3은 프로브 필름(10)의 선단을 가로질러 배선층(12)의 신장 방향에 수직인 단면에서 출력범프(13) 부분을 보여준다.

이러한 프로브 필름(10)은 출력범프(13)가 아래로 향하는 도 4와 같은 상태로 입출력패드(33)가 형성된 디스플레이 패널(30) 위에 정렬되어, 도 4의 V-V' 단면인 도 5에 도시한 바와 같이 디스플레이 패널(30)의 입출력패드(33)와 프로브 필름(10)의 출력범프(13)가 컨택하게 된다. 이에 따라 디스플레이 패널(30)과 프로브 유니트간의 전기적 접속이 이루어지면, 프로브 유니트를 통해 소정의 영상 신호가 인가되고 작업자는 디스플레이 패널(30)의 불량을 판별하게 된다.

도 6은 종래 프로브 필름 사용시 디스플레이 패널의 입출력패드와 프로브 필름의 출력범프 사이에 미스얼라인(misalign), 즉 오정렬이 발생한 예를 도시한다.

디스플레이 패널(도 4의 30)은 유리 재질이므로 거의 변형이 없어 문제가 되지 않으나, 베이스 필름(도 4의 11)은 폴리머 재질이므로 온도, 습도의 영향을 받아 변형되기 쉽다. 베이스 필름의 변형에 따라 프로브 필름이 변형되면 도 6과 같은 미스얼라인이 발생할 위험이 높다. 특히 기구 조립시 프로브 필름에 대하여 ACF 본딩이 이루어지는데 이 작업은 180℃ 고온에서 가압하며 15 ~ 20초 정도 유지하는 것이므로 ACF 본딩 후 베이스 필름의 크기가 줄거나 늘어 문제가 된다.

디스플레이 패널이 TV에 이용되는 경우라면 통상적으로 영상 신호가 입력되는 범프 형성부의 총 길이는 약 4cm(40000um)이다. 이중 10um 이상만 변형되어도 문제가 발생하는데 이것은 0.0025%의 변형 허용치이므로 매우 엄격한 조건이다.

프로브 필름은 디스플레이 패널을 제조하는 중간 공정과 마지막 단계의 검사 장비에서 직접 디스플레이 패널과 컨택해 전기신호를 검출하고 이상 유무를 판정하는 핵심 부품이고, 프로브 필름의 출력범프가 디스플레이 패널 상의 입출력패드와 전기적 신호를 주고받아 불량 여부를 판정해 불량품을 골라내어 이상 부분을 리페어하여, 비용이 많이 드는 구동 모듈 부착으로 가기 전에 공정비용을 절감하는 역할을 하는 중요한 의미를 갖는다. 이 단계에서 프로브 필름 변형에 따른 미스얼라인이 발생하면 컨택이 불안정하여 양품도 불량품으로 판정하여 손실을 가져오거나 불량품도 양품으로 판정하여 문제를 일으키게 되므로, 프로브 필름의 변형 방지가 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프로브 필름의 변형을 방지하여 프로브 필름에 형성된 출력범프가 검사하고자 하는 디스플레이 패널의 입출력패드와 정렬이 잘 이루어지고, 공정을 용이하게 함으로써 필름 프로브의 수율 향상을 통하여 검사 비용을 절감할 수 있는 디스플레이 패널 검사용 프로브 필름, 이를 포함하는 프로브 블록과 프로브 유니트 그리고 그 프로브 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 프로브 필름은 디스플레이 패널을 검사하기 위한 필름 타입 프로브 블록에 포함되는 프로브 필름으로서, 상기 프로브 필름은 베이스 필름; 상기 베이스 필름 상에 형성된 배선층들; 상기 각 배선층들 상 양단에 형성되는 출력범프와 입력범프; 및 상기 베이스 필름과 배선층들 사이에 형성되고, 상기 베이스 필름의 팽창이나 수축을 방지할 수 있는 변형 방지막을 포함한다.

상기 변형 방지막과 배선층들을 분리하는 분리막을 더 포함할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 배선층들이 띠 모양으로 여러 개 나란히 형성되고, 상기 변형 방지막은 상기 배선층들에 대해 수직으로 놓인 하나 이상의 띠 모양으로 형성된다. 이 때, 상기 변형 방지막은 상기 출력범프들 아래 또는 입력범프들 아래를 지나면서 상기 배선층들 사이의 시야는 확보하도록 배치될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 변형 방지막은 상기 배선층에 대응되는 위치에 형성된 부분 및 상기 배선층에 수직인 부분을 포함하는 격자 모양으로 형성된다. 이 경우, 상기 변형 방지막에서 상기 배선층에 대응되는 위치에 형성된 부분과 상기 배선층에 수직인 부분의 교차지점 위에 상기 출력범프 또는 입력범프가 놓이도록 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 변형 방지막은 수축이나 팽창에 따른 잔류 응력이 발생하지 않는 물질이다. 예를 들어, 상기 변형 방지막은 Ni이다.

상기 분리막은 그 표면이 평탄한 것일 수 있다. 아니면, 상기 분리막은 상기 변형 방지막을 따라 콘포멀(conformal)하게 형성되어 굴곡진 상면을 제공하는 것일 수도 있다. 이 때, 상기 배선층 중 상기 변형 방지막에 대응되는 부분이 다른 부분보다 돌출된 것일 수 있다.

본 발명에 따른 프로브 필름 제조방법에서는, 베이스 필름 상에 상기 베이스 필름의 팽창이나 수축을 방지할 수 있는 변형 방지막을 형성한다, 상기 변형 방지막 상에 분리막을 형성한다. 이 단계는 선택적이다. 다음으로, 상기 변형 방지막 위로 배선층들을 형성한다. 그리고 나서, 상기 각 배선층들 상 양단에 출력범프와 입력범프를 형성한다.

상기 분리막을 형성하는 단계는 절연성 물질인 코팅 용액을 도포하는 단계; 및 평탄화하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 프로브 필름을 포함하는 프로브 블록과, 이 프로브 블록을 포함하는 프로브 유니트도 제공한다.

본 발명에 따르면, 베이스 필름의 변형을 방지할 수 있는 변형 방지막을 도입함으로써 베이스 필름이 변형되어 프로브 필름의 출력범프와 검사하고자 하는 디스플레이 패널의 입출력패드간에 미스얼라인이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 프로브 필름의 출력범프와 검사하고자 하는 디스플레이 패널의 입출력패드간의 컨택을 안정적이고 원활하게 할 수 있다. 높은 컨택 안정성은 미접촉에 의한 검사 품질 저하를 개선할 수 있어, 양품을 불량품으로 판정하거나 불량품을 양품으로 판정하는 등의 문제 없이, 검사 정확성을 높일 수 있다. 이에 따라, 저비용을 가능하게 하는 효과가 있다.

뿐만 아니라 본 발명에 따르면, 베이스 필름의 한쪽면에 대해서 변형 방지막을 부착하고 배선층과 범프를 형성하는 식으로 한쪽면만 가공하므로 양쪽면에 가공하는 경우에 비하여 작업이 수월한 장점이 있다. 그리고, 변형 방지막이 배선층에 가까이 있어 변형 방지 효과가 뛰어나다. 이에 따라, 필름 프로브의 수율 향상을 통하여 검사 비용을 절감할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 필름 타입 프로브 블록에 포함되는 프로브 필름을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4와 도 5는 종래 프로브 필름의 출력범프와 디스플레이 패널 입출력패드간의 컨택을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 종래 프로브 필름 사용시 디스플레이 패널의 입출력패드와 프로브 필름의 출력범프 사이에 미스얼라인이 발생한 예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 필름 타입 프로브 블록을 포함하는 프로브 유니트를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 필름의 상면도이다.
도 9는 도 8의 IX-IX' 단면이고 도 10은 도 8의 X-X' 단면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 필름의 상면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 프로브 필름 제조방법의 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 필름 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 필름의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 필름의 단면도이고, 도 16은 도 15의 변형 방지막 형성 단계를 보여주는 프로브 필름의 상면도이다.
도 17은 비교예에 따른 프로브 필름의 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다음에 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면 상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

도 7은 본 발명에 따른 필름 타입 프로브 블록을 포함하는 프로브 유니트를 설명하기 위한 단면도이다.

프로브 유니트(400)는 도 7에 도시한 바와 같이, 프로브 블록(200)과 프로브 베이스(500)를 포함하는 구성을 취하며, 디스플레이 패널(300)의 입출력패드(330)와 프로브 베이스(500)를 전기적으로 접속하기 위한 프로브 필름(100)이 프로브 블록(200)의 바디블록(220) 하면에 부착되어 있다. 프로브 필름(100)은 디스플레이 패널(300)의 입출력패드(330)에 컨택하기 위한 출력범프(130)와 프로브 베이스(500)에 컨택하기 위한 입력범프(140)가 형성된다. 디스플레이 패널(300)의 입출력패드(330)에 프로브 필름(100)의 출력범프(130)가 컨택해 디스플레이 패널(300)과 프로브 유니트(400)간의 전기적 접속이 이루어지면 디스플레이 패널 검사 공정을 수행할 수 있다.

프로브 베이스(500)는 예컨대 직사각형 또는 사다리꼴과 같은 납작한 판 형태의 베이스 플레이트이고, 프로브 블록(200)은 프로브 베이스(500) 상면 일단에 등간격을 가지며 여러 개가 설치되고, 바디블록(220)과 필름 형태의 전극부로서 출력범프(130)와 입력범프(140)를 구비하는 프로브 필름(100)을 구비한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 필름(100)을 도 8 내지 도 10에 상세히 나타내었다. 도 8은 본 발명에 따른 프로브 필름의 상면도이고, 도 9는 도 8의 IX-IX' 단면이며, 도 10은 도 8의 X-X' 단면이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 프로브 필름(100)은 베이스 필름(110) 상에 신호 인가를 위한 배선층(120)들이 띠 모양으로 여러 개 나란히 형성되고, 각 배선층(120)들 상의 양단에 디스플레이 패널의 입출력패드에 컨택하기 위한 출력범프(130)와 프로브 베이스에 컨택하기 위한 입력범프(140)가 형성된다. 배선층(120)들은 Ti/Cu 혹은 Cr/Cu와 같은 씨드층을 포함해 Cu 혹은 Cu와 Au의 조합막으로 이루어질 수 있고 그 두께는 약 7um일 수 있다. 출력범프(130)와 입력범프(140)는 Ni, Au, Rh, Cr 및 Co에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있고, 그 높이는 1.5 ~ 3um, 바람직하게는 2 ~ 3um일 수 있다. 출력범프(130)와 입력범프(140)는 하나의 배선층(120)에 각각 하나씩 구비되는 경우를 예로 들었으나, 출력범프(130)와 입력범프(140) 중 적어도 어느 하나는 복수개로 형성될 수도 있다.

베이스 필름(110)과 배선층(120) 사이에는 베이스 필름(110)의 팽창이나 수축을 방지할 수 있는 변형 방지막(115)과, 변형 방지막(115)과 배선층(120)을 분리하는 분리막(118)이 형성되어 있다.

도 9는 프로브 필름(100)의 선단을 가로질러 배선층(120)의 신장 방향에 수직인 단면에서 출력범프(130) 부분을 보여주고, 도 10은 프로브 필름(100)에서 배선층(120)의 신장 방향을 따른 단면을 보여준다.

도 9와 도 10에서 잘 보이는 바와 같이, 베이스 필름(110)과 배선층(120) 사이에는 변형 방지막(115)과 분리막(118)이 형성되어 있다. 변형 방지막(115)은 배선층(120)을 가로질러 형성되는 것이 기본이다. 베이스 필름(110)의 변형을 방지하는 역할을 하며 도 4와 같이 정렬할 때에 베이스 필름(110)의 투명성을 저해하지 않도록 그 자체가 투명한 물질이거나, 투명하지 않다면 배선층(120) 사이의 투명성이 유지되어 출력범프(130)쪽 시야는 가리지 않도록 그 디자인과 배치를 고려하도록 한다. 본 실시예에서는 범프(130, 140) 하부 및 출력범프(130)와 입력범프(140) 사이에서 배선층(120)에 대해 수직으로 놓인 복수개의 띠 모양 변형 방지막(115)을 제시하고 있으나, 변형 방지막(115)은 베이스 필름(110)의 투명성을 저해하지 않는 것이라면 그 개수가 달라질 수 있고 모양도 달라질 수 있다. 예를 들어 도 11에 도시한 프로브 필름(100')은 배선층(120)에 대해 수직으로 놓인 하나의 넓은 판 모양의 변형 방지막(115')을 포함한다.

변형 방지막(115)은 수축이나 팽창에 따른 잔류 응력이 발생하지 않아 원래 변형이 없는 물질인 것이 바람직하다. 예컨대 변형 방지막(115)은 금속일 수 있고, 더욱 바람직하게는 Ni일 수 있다. 변형 방지막(115)이 금속인 경우 변형 방지막(115)은 도금 방법으로 형성될 수 있고 그러한 경우 베이스 필름(110)과 변형 방지막(115) 사이에는 변형 방지막(115) 형성을 돕는 씨드층(미도시)이 개재될 수 있다.

분리막(118)은 변형 방지막(115)과 배선층(120)을 분리하는 역할을 한다. 분리막(118)은 절연성 물질임이 바람직하다. 특히 변형 방지막(115)이 금속과 같은 도전성 물질이라면 분리막(118)이 필수적이다. 변형 방지막(115)이 절연성 물질이라면 분리막(118)의 형성은 선택적이다. 그러나, 변형 방지막(115) 형성 이후에 작업 표면을 평탄하게 하기 위하여 분리막(118)을 형성함이 바람직할 수도 있다. 변형 방지막의 모양에 따라서는 평탄화를 위한 분리막이 필요하지 않을 수도 있는데 이에 대해서는 후술한다. 분리막(118)도 베이스 필름(110)의 투명성을 저해하지 않도록 그 자체가 투명한 물질이거나, 투명하지 않다면 배선층(120) 사이의 투명성이 유지되도록 그 디자인과 배치를 고려하도록 한다.

베이스 필름(110)이 폴리머 재질이어서 온도, 습도의 영향을 받아도 변형 방지막(115)이 베이스 필름(110)을 잡아 주어 변형을 막아주므로 종래와 같이 베이스 필름(110)이 변형될 염려가 없다. 기구 조립시 프로브 필름(100)에 대하여 180℃ 고온에서 가압하며 15 ~ 20초 정도 유지하는 ACF 본딩을 하더라도 변형 방지막(115)은 잔류 응력에 의한 변형이 없으므로 이미 형성한 배선층 및 범프들 사이의 거리가 베이스 필름(110) 때문에 커지거나 작아지는 일이 없다. 따라서, 프로브 필름이 변형에 따른 미스얼라인이 발생하지 않는다.

도 12는 본 발명에 따른 프로브 필름 제조방법의 순서도이다. 이와 같은 순서도에 따라, 앞서 설명한 프로브 필름들(100, 100')을 제조할 수 있다.

먼저 베이스 필름(110) 상에 변형 방지막(115 또는 115')을 형성(단계 s10)한 후, 상기 변형 방지막(115 또는 115') 상에 분리막(118)을 형성한다(단계 s20). 상기 분리막(118) 상에 배선층(120)을 형성(단계 s30)한 다음, 각 배선층(120)들 상에 범프(130, 140)를 형성한다(단계 s40).

이하에서는 구체적인 공정 단면도인 도 13을 참조하여 도 12의 순서도에 따른 프로브 필름 제조방법을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 필름 제조방법을 설명하기 위한 도면으로서, 특히 도 8의 IX-IX' 단면처럼 출력범프 쪽 단면을 보여줌으로써 그와 관련된 부분 위주로 설명한다.

먼저, 도 13의 (a)와 같이 베이스 필름(110)을 준비한다. 베이스 필름(110)은 PI(Poly Imide), PEN(Poly Ethylene Naphthalate) 또는 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 필름 등 휘어지는 연성의 절연성 필름일 수 있다. 연성의 필름은 보통은 폴리머 계열이지만 유리에 보론(B) 등을 도핑하고 얇은 두께로 형성하는 경우 휘어지는 유리로도 제조가 가능하므로 본 발명의 베이스 필름(110)이 반드시 폴리머 계열에 한정되는 것은 아니다.

도시되어 있지 않으나, 베이스 필름(110)은 핸들링이 용이하도록 웨이퍼와 같은 핸들링 기판의 일 측면에 희생층 또는 접착층을 형성한 후 부착 고정이 될 수 있다. 베이스 필름(110) 상부에는 0.1 ~ 0.5㎛의 두께를 가지며, Ti/Cu 혹은 Cr/Cu와 같은 씨드층(112)을 형성할 수 있다. 씨드층(112)은 열증착(evaporation) 기법, 스퍼터링(sputtering) 기법 등의 다양한 박막 증착법에 의하여 형성될 수 있다.

다음으로, 도 13의 (b)와 같이 씨드층(112) 상에 띠 모양 개구부를 갖는 레지스트 패턴(PR)을 반도체 노광공정을 통해 형성한다. 잘 알려진 바와 같이 빛이나 전자빔(e-beam)에 대해 감광 특성을 가진 포토레지스트 또는 전자빔레지스트를 스핀 코팅(spin coating), 딥코팅(dip coating), 스프레이 코팅(spray coating), 용액 적하(dropping), 디스펜싱(dispensing)의 방법 중에서 선택하여 도포한 후, 적절한 차광 패턴을 가진 포토마스크를 이용해 포토레지스트를 노광하거나 전자빔을 조사하고 현상하여 레지스트 패턴(PR)을 형성할 수가 있다. 아니면, 나노임프린트(nano-imprint) 방법으로 레지스트 패턴(PR)과 같은 모양의 마스크층을 형성할 수도 있다. 나노임프린트용 수지를 도포한 후 적절한 요철 구조의 패턴을 가진 스탬프를 준비하여 나노임프린트용 수지 상에 가압한 후 가압과 동시에 가열을 하거나 자외선(UV)을 조사하거나 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 나노임프린트용 수지를 경화시키고 이를 마스크층으로 이용하는 것이다.

그런 다음, 1차 전기 도금을 하여 도 13의 (c)와 같이 변형 방지막(115)을 형성한다. 바람직하게, 변형 방지막(115)은 Ni을 도금하여 형성할 수 있으며 대략 10 ~ 20㎛ 범위의 두께, 예컨대 15㎛ 두께로 형성할 수 있다.

그 후 도 13의 (d)와 같이 레지스트 패턴(PR)을 제거하고, 도 13의 (e)와 같이 변형 방지막(115) 아래에만 씨드층(112a)이 남아 있도록 씨드층(112) 식각 공정까지 진행하여 변형 방지막(115) 형성을 완료한다(도 12의 단계 s10 완료).

다음으로 도 13의 (f)를 참조하여, 변형 방지막(115) 상에 변형 방지막(115) 사이의 골을 채우는 분리막(118)을 형성한다. 본 실시예에서는 변형 방지막(115)들을 완전히 덮는 두께의 분리막(118)을 형성한다. 분리막(118)은 예컨대 절연성 물질인 코팅 용액을 도포하여 형성할 수 있다. 사용할 수 있는 코팅 용액은 여러 가지가 있겠지만, 예를 들어 폴리이미드, UV 잉크 또는 IR 잉크를 사용한다. 이러한 코팅 용액을 도포하는 단계는 미세 노즐을 이용한 분무 방식 또는 미세 브러쉬를 이용한 스캔 방식 또는 스핀 코팅 방식으로 수행할 수 있다. 필요에 따라 상면 평탄화 단계를 수행할 수 있다. 평탄화 방법은 에치백(etchback) 또는 리플로우(reflow) 등일 수 있다.

예를 들어, SU-8이라는 네거티브 포토레지스트 물질을 스핀 코팅 방식으로 도포한 후, 평탄한 상면을 얻기 위하여 리플로우 공정을 실시하여 분리막(118)을 형성할 수 있다. 리플로우는 150℃에서 15분 정도 실시할 수 있다. 분리막(118)의 두께는 베이스 필름(110)으로부터 분리막(118) 상면까지 높이로 대략 25 ~ 30㎛ 범위의 두께, 예컨대 25㎛ 두께로 형성할 수 있다(도 12의 단계 s20 완료). 이 단계에서 분리막(118) 평탄화를 진행하면 도 10과 같은 단면을 얻을 수 있다.

다음으로, 도 13의 (g)를 참조하여, 분리막(118) 상에 배선층(120)을 형성한다. 배선층(120)의 형성은 도 13의 (a) 내지 (e)를 참조하여 설명한 것과 같이 씨드층 형성, 레지스트 패턴 형성, 금속 도금, 씨드층 식각 등 일련의 과정을 통해 이루어질 수 있다. 배선층(120)은 0.5 ~ 7.0㎛의 두께를 가질 수 있으며, Cu 또는 Cu와 Au의 조합으로 형성할 수 있다. 예를 들어 5.0㎛ 두께의 Cu를 먼저 도금하고 0.2㎛ 두께의 Au를 코팅 개념으로 살짝 도금하여 배선층(120)을 형성할 수 있다.

다음으로, 도 13의 (f)와 같이 배선층(120) 상에 출력범프(130)를 형성한다. 출력범프(130)의 형성도 도 13의 (a) 내지 (e)를 참조하여 설명한 것과 같이 씨드층 형성, 레지스트 패턴 형성, 금속 도금, 씨드층 식각 등 일련의 과정을 통해 이루어질 수 있다. 출력범프(130) 형성을 위한 금속은 Ni, Au, Rh, Cr 및 Co에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 출력범프(130)는 Au 또는 Au와 Ni의 조합으로 형성할 수 있다.

이상의 공정에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 필름(100)을 제조할 수 있다. 배선층(120) 상에 출력범프(130)와 반대되는 위치에 형성되는 입력범프(도 8의 140)도 출력범프(130)를 형성하는 단계에서 출력범프(130)와 함께 형성하는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 도 10에 도시한 바와 같이 분리막(118)은 변형 방지막(115) 사이의 골을 채우며 상면이 평탄하게 형성될 수도 있지만, 도 14에서와 같이 변형 방지막(115) 을 따라 콘포멀(conformal)하게 형성되어 굴곡진 상면을 제공하는 변형 방지막(115")을 포함하게 프로브 필름(100")이 제조될 수도 있다. 이에 따라 변형 방지막(115")에 대응되는 배선층(120)이 다른 부분보다 돌출되도록 할 수도 있다. 이러한 경우 배선층(120) 중에서도 범프(130, 140)가 형성된 부분이 다른 부분보다 돌출되는 것이 컨택 측면에서 유리할 수 있으므로, 변형 방지막(115")은 범프(130, 140) 아래 부분에 형성하는 것이 유리하다. 돌출된 부분은 다른 부분에 비하여 대략 0.5 ~ 2um 정도의 높이로 돌출되며 이러한 굴곡 부위에 배선층 형성을 위한 레지스트 패턴을 형성하는 포토리소그라피 공정은 무리없이 진행할 수 있다. 굴곡진 부분에 형성되는 배선층 위의 범프는 그 표면이 볼록(convex)하게 라운딩될 수 있어 컨택 측면에서 유리한 점도 가질 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 필름의 단면도이고, 도 16은 도 15의 변형 방지막 형성 단계를 보여주는 프로브 필름의 상면도이다.

앞의 실시예들에서는 변형 방지막이 배선층과 수직으로 놓이는 띠 모양 또는 판 모양으로 형성이 된다. 본 실시예에서는 변형 방지막이 배선층 아래에서 배선층과 나란한 방향으로 신장하는 부분 및 수직인 부분을 포함하는 격자 모양으로 형성되는 경우를 설명한다.

도 15는 도 10이나 도 14처럼 도 8의 X-X' 단면과 같이 배선층(120)의 신장 방향을 따라 잘라 본 모습인데, 도 10이나 도 14의 변형 방지막(115)이 여러 개로 나뉘어 형성되어 보이는 단면 모습과는 달리, 변형 방지막(215)이 쭉 이어져서 형성된 단면을 가진다. 이러한 단면을 가지는 변형 방지막(215)은 도 16과 같은 상면 모양을 가진다.

변형 방지막(215)은 배선층(120)에 나란한 부분(215a)과 배선층(120)에 수직인 부분(215b)을 가진다. 이러한 변형 방지막(215)을 가지면 분리막(118)의 평탄화 여부와 상관없이 배선층(120)이 변형 방지막(215) 위에 평탄하게 형성이 되며 도 12에서와 같이 배선층(120)이 굴곡지게 형성되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 필름에서는 변형 방지막이 배선층과 같은 쪽에 형성이 되어 있다. 도 17은 비교예에 따른 프로브 필름의 단면도로서, 도 17에 도시한 프로브 필름(300)은 베이스 필름(110) 한쪽면에 배선층(120)과 범프(130)가 형성되고 이것과 대향하는 다른쪽 면에 변형 방지막(315)이 형성되어 있다.

도 17과 같이 제조하려면 도 13의 (a) 내지 (e)를 참조하여 설명한 단계를 거쳐 변형 방지막(315)을 형성한 후에 웨이퍼와 같은 핸들링 기판의 일 측면에서 베이스 필름(110)을 떼어낸 후 반대편 쪽에 가공을 하기 위해 베이스 필름(110)을 핸들링 기판에 뒤집어 붙여 배선층(120) 및 범프(130) 형성 공정을 진행해야 한다. 아니면 배선층(120)과 범프(130)를 먼저 형성한 후 뒤집어서 변형 방지막(315)을 형성해야 한다. 반대편의 얼라인 키를 사용하여 정렬 후 진행하게 되나 작업이 어렵고 핸들링 기판에 탈부착시 접착면의 손상으로 인한 수율 감소가 필연적이다. 배선층(120)과 범프(130)를 먼저 형성한 후 뒤집어서 변형 방지막(315)을 형성하는 경우라면 수율이 50% 이하에 그친다.

그러나 본 발명에 따르면 베이스 필름의 한쪽면에 대해서만 가공이 진행되므로 작업이 수월하며 80% 이상의 고수율을 기대할 수 있다. 뿐만 아니라 변형 방지막이 배선층 가까이 위치하게 되므로 변형 방지 효과가 비교예에 비하여 뛰어나게 된다. 나아가, 분리막이 베이스 필름 상에 존재할 수도 있는 돌기, 또는 스크래치와 같은 부분을 변형 방지막을 피복한 위에 배선층 등이 형성되므로 보다 고품질의 프로브 필름을 제조할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 프로브 필름 110 : 베이스 필름
PR : 레지스트 패턴 120 : 배선층
130 : 출력범프 140 : 입력범프
200 : 프로브 블록 220 : 바디블록
400 : 프로브 유니트 500 : 프로브 베이스

Claims (17)

1. 디스플레이 패널을 검사하기 위한 필름 타입 프로브 블록에 포함되는 프로브 필름으로서, 상기 프로브 필름은
   베이스 필름;
   상기 베이스 필름 상에 형성된 배선층들;
   상기 각 배선층들 상 양단에 형성되는 출력범프와 입력범프; 및
   상기 베이스 필름과 배선층들 사이에 형성되고, 상기 베이스 필름의 팽창이나 수축을 방지할 수 있는 변형 방지막을 포함하는 프로브 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 변형 방지막과 배선층들을 분리하는 분리막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
3. 제1항에 있어서, 상기 배선층들이 띠 모양으로 여러 개 나란히 형성되고, 상기 변형 방지막은 상기 배선층들에 대해 수직으로 놓인 하나 이상의 띠 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
4. 제3항에 있어서, 상기 변형 방지막은 상기 출력범프들 아래 또는 입력범프들 아래를 지나면서 상기 배선층들 사이의 시야는 확보하도록 배치된 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
5. 제1항에 있어서, 상기 변형 방지막은 상기 배선층에 대응되는 위치에 형성된 부분 및 상기 배선층에 수직인 부분을 포함하는 격자 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
6. 제5항에 있어서, 상기 변형 방지막에서 상기 배선층에 대응되는 위치에 형성된 부분과 상기 배선층에 수직인 부분의 교차지점 위에 상기 출력범프 또는 입력범프가 놓이도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
7. 제1항에 있어서, 상기 변형 방지막은 수축이나 팽창에 따른 잔류 응력이 발생하지 않는 물질인 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
8. 제1항에 있어서, 상기 변형 방지막은 Ni인 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
9. 제1항에 있어서, 상기 분리막은 그 표면이 평탄한 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
10. 제1항에 있어서, 상기 분리막은 상기 변형 방지막을 따라 콘포멀(conformal)하게 형성되어 굴곡진 상면을 제공하는 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
11. 제10항에 있어서, 상기 배선층 중 상기 변형 방지막에 대응되는 부분이 다른 부분보다 돌출된 것을 특징으로 하는 프로브 필름.
12. 디스플레이 패널을 검사하기 위한 필름 타입 프로브 블록에 포함되는 프로브 필름 제조방법으로서,
    베이스 필름 상에 상기 베이스 필름의 팽창이나 수축을 방지할 수 있는 변형 방지막을 형성하는 단계;
    상기 변형 방지막 상에 분리막을 형성하는 선택적인 단계;
    상기 변형 방지막 위로 배선층들을 형성하는 단계; 및
    상기 각 배선층들 상 양단에 출력범프와 입력범프를 형성하는 단계를 포함하는 프로브 필름 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 변형 방지막은 수축이나 팽창에 따른 잔류 응력이 발생하지 않는 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 필름 제조방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 변형 방지막은 Ni로 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 필름 제조방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 분리막을 형성하는 단계는
    절연성 물질인 코팅 용액을 도포하는 단계; 및
    평탄화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 필름 제조방법.
16. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 프로브 필름; 및
    상기 프로브 필름이 부착되는 바디블록을 포함하는 필름 타입 프로브 블록.
17. 제16항 기재의 필름 타입 프로브 블록; 및
    상기 프로브 블록이 설치되는 프로브 베이스를 포함하여,
    프로브 필름의 출력범프가 디스플레이 패널의 입출력패드에 컨택하고, 프로브 필름의 입력범프가 상기 프로브 베이스에 컨택하여 디스플레이 패널 검사 공정을 수행하게 되는 프로브 유니트.

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