KR20200018576A

KR20200018576A - 동은 합금을 이용한 도전성 부재, 접촉핀 및 장치

Info

Publication number: KR20200018576A
Application number: KR1020207000426A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 사토; 요시카즈 사카이; 아키히로 기쿠치
Original assignee: 교세이 가부시키가이샤; 코쿠리츠켄큐카이하츠호징 붓시쯔 자이료 켄큐키코
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2020-02-19
Also published as: CN110809805B; WO2019013163A1; JPWO2019013163A1; KR102350158B1; CN113690656A; JP2022050442A; TW201909196A; JP2021099346A; CN110809805A; US20210088552A1; TWI787302B

Abstract

본 발명은 접촉핀을 구성하는 재료 및 가공 방법에 주목하여 종래의 것과 상이한 재료 및 가공 방법에 의해 도전성 부재를 제조한다. 본 발명에서는 동(銅) 및 은(銀)을 포함하는 동은 합금에 대해, 적어도 동 합금용 에칭액을 이용하여 에칭 처리를 함으로써 도전성 부재를 얻을 수 있도록 구성되나, 선택적으로, 동 합금용 에칭액에 은용 에칭액이 첨가되어 있어도 좋다.

Description

동은 합금을 이용한 도전성 부재, 접촉핀 및 장치

본 발명은 동은 합금(銅銀合金)을 이용한 도전성 부재, 접촉핀(contact pin) 및 장치에 관한 것으로 특히, 반도체 웨이퍼, PKG 등의 검사에 사용되는 동은 합금을 이용한 도전성 부재, 접촉핀 및 장치에 관한 것이다.

특허 문헌 1에는 전자 디바이스를 위한 접촉 부재가 공개되어 있으며, 이러한 접촉 부재는 소정의 형상을 갖는 한편, 테스트될 물체, 즉 집적 회로의 리드와 접촉하는 접촉부, 2개의 지지돌출부 및 본체를 포함하는 상부 접촉핀; 상부 접촉핀에 직교하도록 상부 접촉핀에 결합되는 하부 접촉핀; 및 상부 접촉핀과 하부 접촉핀 사이의 소정 영역에 걸쳐 감합 결합되는 스프링을 구비한다. 상부 접촉핀과 하부 접촉핀은 막대 모양의 동(銅) 합금 재료를 가공한 다음 도금함으로써 제조된다.

일본 특허 2008-516398 호 공보의 요약서 및 본문 단락 [0006]

그러나, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 접촉 부재(테스터)는 표면에 도금이 되어 있지만, 금의 도전율(導電律)은 일반적으로 합금에 비해 떨어지므로, 도금식 상부 접촉핀 및 하부 접촉핀을 이용한 경우에는 도전율이나 강도의 면에서 반드시 최적의 재료라고는 말할 수 없다. 최첨단의 반도체 장치는 피치가 점점 미세화되는 한편, 대전류(大電流)를 활용하는 경향이 있기 때문에, 도금식 접촉핀은 이후의 반도체 웨이퍼의 검사에서 점차 사용하기 곤란해지고 있다.

본 발명은 접촉핀을 구성하는 재료 및 그 가공 기술에 착안하여, 특허 문헌 1에 개시된 것과는 상이한 재료 및 가공 방법에 의해 접촉핀을 제조하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 접촉핀뿐만 아니라 해당 소재를 이용한 도전성 부재, 테스터 유닛 및 검사 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 도전성 부재는 동(銅)과 은(銀)을 포함하는 동은 합금에 대해, 적어도 동 합금용 에칭액을 사용하여 에칭 처리를 함으로써 얻을 수 있다.

상기 동 합금용 에칭액에 대해 은용 에칭액이 첨가되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 접촉핀은 상기 도전성 부재를 사용하여 제조되고 있다.

또한, 상기 도전성 부재를 이용하여 각종 장치를 제조할 수도 있다. 여기서 말하는 장치는 예컨대, 인터포저(interposer)와 같은 커넥터, 프로브, IC 소켓을 포함하는 테스터, 보이스 코일 모터 등에 사용되는 산업용 스프링, 손떨림 보정용 광학 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)의 서스펜션 와이어(suspension wire) 등을 들 수 있다.

본 발명에 따라 상기 언급된 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 접촉핀뿐만 아니라 해당 소재를 이용한 도전성 부재, 테스터 유닛 및 검사 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접촉핀(1000)의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 접촉핀(1000)의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접촉핀(1000)의 제조 장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 4는 동(銅)에 은(銀)의 첨가량을 6 wt%로 하여 제조한 동은 합금판을 사용하여 제조한 접촉핀(1000)의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 동에 대한 은의 첨가량을 10 wt%로 하여 제조한 동은 합금판을 사용하여 제조한 접촉핀(1000)의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 제조 장치의 변형예에 대한 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접촉핀(1000)의 개략도이다. 도 1에 도시된 접촉핀(1000)은 반도체 웨이퍼에 직접 접촉시켜 반도체 웨이퍼에 원하는 전류가 흐르는지 여부를 검사하는 검사 장치 등에 사용된다.

접촉핀(1000)은 대략 S 자의 스네이크 형상으로 구성된 스프링부(130), 접촉핀(1000) 본체의 강도를 갖게 하기 위한 베이스(114, 124), 및 베이스(114, 124)에 인접한 상부 접촉부(112) 및 하부 접촉부(122)를 포함한다. 접촉핀(1000)은 동은 합금을 재료로 하며, 여기에서는 평면적인 형상의 것으로 도시되어 있으나, 원주 모양과 같이 입체적인 형상의 것으로도 할 수 있다.

접촉핀(100)의 각 부분의 크기는 이에 한정되는 것은 아니지만, 다음과 같이 할 수 있다.

- 스프링부(130) : 전체 폭 약 1mm, 선 직경 약 0.2mm, 전체 길이 약 8mm

- 베이스(114) : 폭 약 1mm, 길이 약 3mm

- 베이스(124) : 폭 약 1mm, 길이 약 4mm

- 상부 접촉부(112), 하부 접촉부(122) : 폭 약 0.5mm, 길이 약 2mm.

여기서 동 합금은 일반적으로 강도와 도전율이 트레이드 오프(상반)의 관계에 있어, 즉 고강도이면 낮은 도전율이며, 반대로 고도전율이면 저강도라고 알려져 있다. 반면에, 본 실시예에서는 동은 합금판의 제조 공정을 고안하여 고강도이면서도 고도전율을 갖는 동은 합금판을 제조하고 있다.

또한 에칭의 경우, 동은 합금을 구성하는 은 부분과 동 부분의 에칭 비율(etching rate)이 상이하다. 본 실시예에 따른 동은 합금은 대부분이 동(구리)으로 구성되어 있어, 동에 대한 은의 첨가량에 따라 그 강도와 도전율이 좌우된다. 이로 인해 최종적으로 접촉핀(1000)에 필요한 강도와 도전율을 달성 가능한 조건에서 동은 합금판의 에칭을 실시하고 있다. 이하, (1) 동은 합금판의 제조 공정 및 (2) 동은 합금판의 에칭 공정의 구체적인 방법에 대해 설명한다.

(1) 동은 합금판의 제조 공정에 대해

우선, 동은 합금판을 구성하는 동과 은을 각각 준비한다. 동으로서는, 예컨대 시판품인 전기동(電氣銅) 또는 무산소동(無酸素銅)을 10mm × 30mm × 50mm의 직사각형 모양으로 한 것을 준비한다. 은으로는, 개략적으로 일차 직경이 2mm ~ 3mm 정도인 입상(粒狀)의 은을 준비한다. 또한, 무산소동은 예컨대, 10mm - 30mm × 10mm - 30mm × 2mm - 5mm와 같은 평판을 사용해도 좋다.

동(銅)에 은(銀)의 첨가량은 0.2 wt% - 15 wt%의 범위, 바람직하게는 0.3 wt% - 10 wt%의 범위, 보다 바람직하게는 0.5 wt% - 6 wt%의 범위로 하고 있다. 동은 합금판의 제조 비용의 저렴화를 고려한다면, 은의 첨가량이 상대적으로 적은 것이 바람직하다고 할 수 있지만, 은의 첨가량이 0.5 wt% 미만으로 적은 경우에는 접촉핀(1000)에 요구되는 강도가 얻을 수 없는 것에 기인하여 상기와 같은 첨가량의 범위를 두고 있다.

다음으로, 상기 조건에서 은을 첨가한 동을 탐만로(Tamman furnace)를 포함한 고주파 또는 저주파의 진공 용해로 등의 용해로에 투입하여 용해로를 가동시킨 후 예컨대, 1200 ℃ 정도까지 승온시켜 동과 은을 충분히 용해시킴으로써 동은 합금을 주조한다.

그런 다음, 주조하여 잉곳으로 만든 동은 합금에 대해 용체화(容體化) 열처리를 실시한다. 이때 대기 중에서 동은 합금을 주조하고 있는 경우에는 그 잉곳의 표면이 산화되어 있기 때문에, 그 산화 부분을 연삭(硏削)한다. 한편, 동은 합금은 질소 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 분위기에서도 주조할 수 있는데, 이 경우에는 그 잉곳의 표면 연삭 처리는 필요 없어진다. 동은 합금에 용체화 열처리를 실시한 후에는 냉간 압연을 실시하는데 예컨대, 350 ℃ ~ 550 ℃에서 석출(析出) 열처리를 실시한다.

표 1은 본 발명의 실시예에 따른 동은 합금판의 강도 및 도전율의 측정 결과를 나타내는 표이다.

표 1을 보면, 동에 대한 은의 첨가량을 각각 2 wt%, 3 wt%, 6 wt% 및 8 wt%로 변경하는 한편, 어떤 경우에도 동은 합금의 판 두께를 0.1mm, 0.2mm, 0.3mm 및 0.4mm로 변경하고 있음을 알 수 있다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 동에 대한 은의 첨가량이 증가함에 따라 인장 강도는 증가하는 반면 도전율은 감소하는 경향이 있음을 알 수 있다. 또한, 동은 합금의 판 두께도 인장 강도 및 도전율에 영향을 미치고 있는데, 즉 판 두께가 감소함에 따라 인장 강도는 증가하는 반면 도전율은 감소하는 경향이 있음을 알 수 있다.

따라서, 동은 합금을 사용한 도전성 부재의 용도에 따라 적절히, 동에 대한 은의 첨가량 및 동은 합금의 판 두께를 결정하면 된다는 것을 알 수 있다.

(2) 동은 합금판의 에칭 공정에 대해

도 2는 도 1에 도시된 접촉핀(1000)의 제조 방법을 설명하는 도면이다. 도 2에는, 접촉핀(1000)의 전구체(前驅體)인 동은 합금체(100), 및 접촉핀(1000)의 형상에 대응하는 마스크 패턴(15)(여기에서는 개략적으로 음영으로 표시됨)이 벽부분에 형성된 투광성을 갖는 파이프(10)를 도시하고 있다. 또한, 도 2에 도시된 동은 합금체(100)는 전술한 방법에 의해 제조된 대형의 동은 합금체(100)를 접촉핀(1000)의 크기에 대응시켜 절단한 것이다.

파이프(10)에 삽입되기 전에, 동은 합금체(100)의 표면에는 종래와 같이 요오드화 은, 브로민화 은, 아크릴 등의 감광성 물질이 분사, 함침(含浸) 등에 의해 도포된다. 이때 필요에 따라, 감광성 물질의 도포에 앞서, 동은 합금체(100)에 커플링제를 도포하여 감광성 물질의 밀착성을 높여도 된다. 또한, 감광성 물질이 도포된 동은 합금체(100)를, 100 ℃ ~ 400 ℃ 정도의 온도에서 소정 시간 가열하는 프리 베이크(pre-bake) 처리를 실시함으로서 감광성 물질을 응고시키는 것이 바람직하다.

파이프(10)는 석영 글라스, 불화 칼슘, 불화 마그네슘, 아크릴 글라스, 알루미노 실리케이트 글라스, 소다 라임 글라스, 저열팽창 글라스, 규산계 글라스, 아크릴 수지 등으로 구성된다. 파이프(10)의 내경은, 마스크 패턴(15)이 내벽에 형성되는 경우에는, 감광 물질이 표면에서 응고하는 동은 합금체(100)의 크기와 거의 동일하게 하는 것이 바람직하다.

이는, 후술하는 노광 처리를 실시할 때, 파이프(10)와 동은 합금체(100)의 위치 슬립(어긋남)을 방지하여 정확한 패턴 전사(轉寫)를 실시하기 위해서이다. 따라서, 파이프(10)의 내경은, 파이프(10)에 대해 동은 합금체(100)를 압입 등에 의해 삽입할 수 있는 정도로 하면 된다. 또한, 파이프(10)의 형상은 반드시 원통형으로 할 필요는 없으며, 단면이 타원형의 것으로 해도 되고, 뿔 모양의 것으로 해도 된다.

마스크 패턴(15)은 노광 장치(20)(도 3)에 의해 조사되는 자외선 광을 선택적으로 동은 합금체(100)에 도달시키는 것으로, 최종 제품인 접촉핀(1000)의 형상에 대응하는 패턴으로 된다 . 마스크 패턴(15)의 형성 방법은 특별히 한정되는 것이 아니며, 전해 도금, 무전해 도금, 용융 도금, 진공 증착 등 공지된 도금법 중 어느 것을 채용해도 좋다. 도금에 의해 형성되는 금속막의 두께는 0.5μm ~ 5.0μm 정도가 바람직하며, 그 재료로는 니켈, 크롬, 구리, 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 또한, 마스크 패턴(15)은 포지티브형, 네거티브형 중 어느 것으로 하더라도 관계 없다.

또한, 마스크 패턴(15)의 형성은 파이프(100)의 내벽에 대해 실시해도 좋고, 외벽에 대해 실시해도 좋다. 파이프(100)가 소경으로 2cm ~ 3cm처럼 짧은 경우에는 파이프(100)의 내벽에 마스크 패턴(15)을 형성하는 것이 가능하다. 필요에 따라 노광 장치(20)로부터의 조사 광을 평행 광으로 변경하는 렌즈를 설치함으로써 노광 시의 해상도를 높여도 좋다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접촉핀(1000)의 제조 장치에 대한 개략적인 구성도이다. 도 3은 동은 합금체(100)가 삽입된 파이프(10)를 그 축심을 중심으로 회전시키는 회전 장치(30), 파이프(10)의 원통면을 향해 자외선 광 등을 조사하는 노광 장치(20), 노광 장치(20)에 의해 노광된 동은 합금체(100)를 현상하는 현상액이 담긴 액체 탱크(50), 및 동은 합금체(100)가 함침되는 에칭액이 담긴 액체 탱크(60)를 나타내고 있다.

또한, 도 3에 나타낸 각 부분은 설명의 이해 촉진을 목적으로 도시된 것으로, 실제로는 도시하고 있는 치수 비율로 되지 않는 경우가 있다는 점에 유의할 필요가 있다.

회전 장치(30)는 도시되지 않은 내장 모터에 연결되어 있는 회전축부(32), 및 회전축부(32)의 전방 단부에 위치하는 파이프 수용부(34)를 포함한다. 파이프 수용부(34)는 회전축부(32)에 대해 착탈 가능한 구성으로 하고, 파이프(10)의 크기에 따라 선택 가능하도록 구성된다. 회전축부(32)는 예컨대, 아래 조건의 노광 장치(20)의 경우에는, 1분간에 1 ~ 2 회전의 속도로 회전하도록 설정되어 있다. 따라서, 회전축부(32)의 회전 속도는 노광 조건에 따라 결정하면 된다. 또한, 회전 장치(30)는 도 3과 같이 파이프(10)의 한쪽에만 연결하는 것이 아니라, 그 양단에 연결하도록 해도 좋다.

노광 장치(20)는 360nm ~ 440nm (예컨대, 390nm) 정도의 파장에서 150W 정도의 출력을 갖는 자외선 광을 조사한다. 구체적으로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 노광 장치(20)는 크세논 램프, 고압 수은등 등을 사용할 수 있다. 노광 장치(20)는 여기에서는 1대만 설치하는 예를 나타내고 있지만, 여러대 설치함으로써 노광 시간의 단축을 도모하는 것도 가능하다. 또한, 노광 장치(20)와 파이프(10)의 거리는, 상기 자외선 광의 조사 조건의 것이라면 20cm ~ 50cm 정도의 간격으로 하는 것이 바람직하다.

액체 탱크(50)는 노광 장치(20)를 사용하여 노광 처리가 이루어진 동은 합금체(100)로부터 불필요한 감광성 재료를 제거하기 위한 현상액이 담겨있다. 현상액은 감광성 재료에 따라 선택하면 되나, 유기 알칼리인 TMAH(tetra-methyl-ammonium-hydroxide)의 2.38 wt% 수용액을 사용할 수 있다.

액체 탱크(60)는 노광 장치(20)에 의해 노광된 동은 합금체(100)에 대해 현상 처리를 하고 원하는 린스 처리를 실시한 다음 에칭 작업을 하기 위한 에칭액이 담겨 있다. 에칭액은 비중이 1.2 ~ 1.8 정도의 염화제2철, 황산 암모니아와 염화 제2수은과의 혼합액 등과 같이 동(銅) 합금의 에칭에 적합한 에칭액을 선정하고 있지만, 또한 선택적으로, 비슷한 비중의 질산제2철 용액 등과 같이 은의 에칭에 적합한 에칭액을 소량(예컨대, 5 % 정도) 첨가할 수도 있다.

이렇게 하면, 용해시에 은 덩어리 등이 만일 발생하더라도, 에칭 처리 후의 동은 합금체(100)의 표면에 그 은색 덩어리가 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 무엇보다도, 질산제2철 용액 등의 첨가량이 많을 경우에는, 에칭 처리 후의 동은 합금체(100)의 표면에 은의 비율이 적어지는 한편 접촉핀(1000)의 표면 강도가 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 않다.

다음으로 접촉핀(1000)의 제조 방법을 설명한다. 우선, 동은 합금체(100)에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 마스크 패턴(15)이, 예컨대 내벽에 형성되어 있는 파이프(10)를 준비한다. 파이프(10)는 전술한 바와 같이, 석영 글라스 등으로 구성된다.

또한, 동은 합금체(100)의 외부 표면에도 감광성 재료를 도포한다. 그런 다음, 동은 합금체(100)를 100 ℃ ~ 400 ℃ 정도의 온도에서 프리 베이크 처리한다. 이와 같이 감광성 재료가 응고된 동은 합금체(100)를 파이프(10) 내에 삽입한다.

이어서 파이프(10)를 회전 장치(30)의 파이프 수용부(34)에 장착하고, 회전 장치(30)의 내장 모터를 구동한다. 이에 의해 파이프(10)를 그 축심을 중심으로 회전시킨다. 다음으로, 노광 장치(20)을 구동하여 동은 합금체(100)가 삽입되는 파이프(10)를 회전시키면서 노광시킨다.

그런 다음, 파이프(10)로부터 동은 합금체(100)를 제거하고 현상액이 담겨 있는 액체 탱크(50)에 수십초(예컨대 20초) 정도 함침시킨다. 이에 따라 동은 합금체(100)로부터 불필요한 감광성 재료를 제거한다. 그리고 공지된 바와 같이, 동은 합금체(100)에 대해 린스 처리를 한 후, 동은 합금체(100)를 에칭액이 담겨 있는 액체 탱크(60)에 함침시킨다. 함침 시간은 동은 합금체(100)의 재료, 두께 등에 따라 결정하면 되지만, 일반적으로 2분 ~ 15분, 예컨대 10분 이하로 하는 것이 바람직하다. 이상의 공정으로 원하는 모양의 접촉핀(1000)을 제조할 수 있도록 구성된다.

또한, 접촉핀(1000)의 표면에 대해 그래핀 등의 카본, 나노은 등을, 전해 도금, 진공 증착, 정전 스프레이 등에 의해 2μm ~ 3μm 정도 두께의 도막 처리를 실시하면 더욱 도전성을 높아는 한편, 접촉핀(1000)의 허용 전류를 향상시킬 수 있다.

도 4는 동에 대한 은의 첨가량을 6 wt%로 하여 제조한 동은 합금판을 사용하여 제조한 접촉핀(1000)의 평가 결과를 나타내는 도면이다. 평가 대상의 접촉핀(1000)의 크기는 도 1을 사용하여 설명한 것과 같은 것으로, 길이가 약 20mm, 두께가 약 0.2mm 이다. 또한, 도 4에 도시된 평가 시험은 접촉핀(1000)의 변위량을 0.8[mm]로 하여 횟수를 1만번 실행한 경우의 평균 값이다. 또한 1만번 실행한 다음에도, 접촉핀(1000)에는 기능과 성능의 저하가 보이지 않았다.

도 4(a)는 접촉핀(1000)의 이동량과 하중의 관계를 나타내고 있다. 또한, 도 4(a)에서는 횡축에 접촉핀(1000)의 변위량[mm]을 나타내는 한편, 종축에는 접촉핀(1000)의 하중[gf]을 나타내고 있다. 도 4(b)는 접촉핀(1000)의 이동량과 접촉 저항과의 관계를 나타내고 있다. 또한, 도 4(b)에서는 횡축에 접촉핀(1000)의 변위량[mm]을 나타내는 한편, 종축에는 접촉핀(1000)의 도전율에 따른 접촉 저항값[mΩ]을 나타내고 있다.

또한, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 실선은 접촉핀(1000)의 변위량이 0[mm]에서 0.8[mm]까지 이동하는 경우의 하중 및 접촉 저항값, 점선은 접촉핀(1000)의 변위량이 0.8[mm]에서 0[mm]까지 이동하는 경우의 하중 및 접촉 저항값을 나타내고 있다.

도 4(a)에 의하면, 접촉핀(1000)의 변위량이 0[mm]에서 0.8[mm]까지 이동하는 경우는 물론, 0.8[mm]에서 0[mm]까지 이동하는 경우에도 하중이 10[gf] 이하이다.

도 4(b)에 의하면, 접촉핀(1000)의 변위량이 0[mm]에서 0.8[mm]까지 이동하는 경우에서 변위량이 약 0.25[mm] 이상이 되면 접촉 저항값이 100[mΩ] 이하가 되고, 0.8[mm]에서 0[mm]까지 이동하는 경우에서 변위량이 약 0.1[mm]까지는 접촉 저항값이 100[mΩ] 이하가 됨을 알 수 있다.

도 5는 동에 대한 은의 첨가량이 10 wt%로 하여 제조한 동은 합금판을 사용하여 제조한 접촉핀(1000)의 평가 결과를 나타내는 도면이다. 평가 대상의 접촉핀(1000)의 크기는 도 1을 사용하여 설명한 것과 같은 것으로, 길이가 약 20mm, 두께가 약 0.2mm이다. 또한, 도 5에 도시된 평가 시험은 접촉핀(1000)의 변위량을 0.8[mm]로 하여 횟수를 1만번 실행한 경우의 평균 값이다. 또한, 1만번 실행한 다음에도, 접촉핀(1000)에는 기능과 성능의 저하가 보이지 않았다.

도 5(a)는 접촉핀(1000)의 이동량과 하중의 관계를 나타내고 있다. 또한, 도 5(a)는 횡축에 접촉핀(1000)의 변위량[mm]을 나타내는 한편, 종축에 접촉핀(1000)의 하중[gf]을 나타내고 있다. 도 5(b)는 접촉핀(1000)의 이동량과 접촉 저항과의 관계를 나타내고 있다. 또한, 도 5(b)에서는 횡축에 접촉핀(1000)의 변위량[mm]을 나타내는 한편, 종축에 접촉핀(1000)의 도전율에 따른 접촉 저항값[mΩ]을 나타내고 있다.

도 5(a)에 의하면, 접촉핀(1000)의 변위량이 0[mm]에서 0.8[mm]까지 이동하는 경우는 물론, 0.8[mm]에서 0[mm]까지 이동하는 경우에도 하중이 10[gf] 이하임을 알 수 있다.

도 5(b)에 의하면, 접촉핀(1000)의 변위량이 0[mm]에서 0.8[mm]까지 이동하는 경우에서 변위량이 약 0.35[mm] 이상이 되면 접촉 저항값이 100[mΩ] 이하가 되고, 0.8[mm]에서 0[mm]까지 이동하는 경우에서 변위량이 약 0.1[mm]까지는 접촉 저항값이 100[mΩ] 이하가 됨을 알 수 있다.

또한, 최근의 반도체 웨이퍼 검사 장치에서는 접촉핀의 변위량이 0.1[mm] ~ 0.3[mm] 정도이며, 이 경우 하중이 약 4[gf] 이하이고, 접촉 저항값이 200[mΩ] 이하여야 한다는 요구 조건이 있으나, 접촉핀(1000)은 도 4 및 도 5의 어느쪽 평가 결과에서도 알 수 있듯이, 이러한 요구 조건을 충족하고 있다.

또한, 최근의 IC 패키지용 테스트 소켓 장치에서는 접촉핀의 변위량이 0.5[mm] 정도이며, 이 경우 하중이 약 25[gf] 이하이고, 접촉 저항값이 200[mΩ] 이하여야 한다는 요구 조건이 있으나, 접촉핀(1000)은 도 4 및 도 5의 어느쪽 평가 결과에서도 알 수 있듯이, 이러한 요구 조건을 충족하고 있다.

또한, 최근의 프로브 핀, 체커 핀 등의 전자 회로 및 이들이 탑재된 기판에서는 접촉핀의 변위량이 1.0[mm] 정도이며, 이 경우 하중이 약 10[gf] ~ 20[gf] 이하이고, 접촉 저항값이 200[mΩ] 이하여야 한다는 요구 조건이 있으나, 접촉핀(1000)은 도 4 및 도 5의 어느쪽 평가 결과에서도 알 수 있듯이, 이러한 요구 조건을 충족하고 있다.

더욱이 또한, 최근의 전지(電池)의 검사 장치에서는 접촉핀의 변위량이 0.7[mm] 정도이며, 이 경우 하중이 약 14[gf] 이하이고, 접촉 저항값이 100[mΩ] 이하여야 한다는 요구 조건이 있으나, 접촉핀(1000)은 도 4 및 도 5의 어느쪽 평가 결과에서도 알 수 있듯이, 이러한 요구 조건을 충족하고 있다.

도 6은 도 3의 제조 장치의 변형예에 대한 설명도이다. 도 6은 파이프(10) 및 노광 장치(20a ~ 20h)를 도시하고 있다. 또한, 도 6은 도 3의 파이프(10)를 축심 방향에서 본 도면이다. 도 3에서는 1대의 노광 장치(20)에 의해서만 노광을 시키는 예를 나타내고 있지만, 여기에서는 파이프(10)의 원통면을 예컨대, 8대의 노광 장치(20a ~ 20h)에 의해 둘러싸고 있는 상태를 도시하고 있다.

이와 같이, 파이프(10)를 다수의 노광 장치(20a ~ 20h)에 의해 노광시키면, 회전 장치(30)를 설치하여 파이프(10)를 회전시키지 않아도 파이프(10)의 원통면을 빠짐없이 노광시킬 수 있게 된다. 따라서 도 6에 도시된 예의 경우에는 회전 장치(30)의 설치가 필요 없게 된다는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 실시예는 도전성 부재의 예시로서 반도체 테스터를 구성하는 접촉핀(1000)의 제조 장치 및 제조 방법을 예시하였으나, 접촉핀(1000) 이외의 도전성 재료로도 사용할 수 있다. 구체적으로는, 인터포저와 같은 커넥터, 프로브, IC 소켓을 포함한 테스터, 보이스 코일 모터 등에 사용되는 산업용 스프링, 손떨림 보정용 광학 이미지 스태빌라이저의 서스펜션 와이어 등이 예시된다.

또한, 본 실시예에서는 동은 합금판을 제조하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 판재뿐만 아니라 예컨대 용도에 따라서는 원형 직경을 가진 원통형 선재를 제조해도 좋다. 그럴 경우, 전술한 바와 같이 도전성 재료를 이용하여 최종적으로 얻어지는 제품이 원통형인 경우, 또는 상기 예시의 스프링 등에서는 동은 합금판으로부터 절단하는 수고를 줄일 수 있기 때문에 제조 공정이 단순화될 수 있다. 즉, 본 실시예의 도전성 부재는 최종 제품의 형상에 따라 동은 합금체를 제조하는 것도 가능하다.

10 파이프
15 마스크 패턴
20 노광 장치
30 회전 장치
50,60 액체 탱크
100 동은 합금체
1000 접촉핀

Claims

동(銅) 및 은(銀)을 포함하는 동은 합금에 대해, 적어도 동 합금용 에칭액을 사용하여 에칭 처리를 함으로써 얻을 수 있는 도전성 부재.
제1항에 있어서,
상기 동 합금용 에칭액에 대해, 은용 에칭액이 첨가되는 것을 특징으로 하는 도전성 부재.
제1항에 기재된 도전성 부재를 사용한 접촉핀(contact pin).
제1항에 기재된 도전성 부재를 사용한 장치.