KR20210120732A - 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극산화막으로 구성되는 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드에 관한 것으로서, 특히, 미세화 및 협피치화된 가이드 구멍을 구비하고, 프로브의 삽입이 쉬운 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드에 관한 것이다.

Description

양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드{ANODIC ALUMINUM OXIDE STRUCTURE AND PROBE HEAD COMPRISING THEREOF AND PROBE CARD COMPRISING THEREOF}
본 발명은 양극산화막으로 구성되는 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼상에 패턴을 형성시키는 패브리케이션(fabrication) 공정과, 웨이퍼를 구상하고 있는 각각의 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electrical Die Sorting, EDS) 공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩으로 조립하는 어셈블리(assembly) 공정을 통해서 제조된다.
여기서 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 불량 칩을 판별하기 위해 수행된다. EDS 공정에는 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하는 프로브 카드가 주로 사용되고 있다.
프로브 카드는 반도체 소자의 동작을 검사하기 위해 반도체 웨이퍼(또는 반도체 소자)와 검사 장비를 연결하는 장치로서, 프로브 카드에 구비된 프로브를 웨이퍼에 접속하면서 전기를 보내고, 그 때 들어오는 신호에 따라 불량 반도체 칩을 선별하는 역할을 한다.
반도체 소자의 전기적 검사에 이용되는 프로브 카드는 회로 기판, 인터포저, 공간변환기, 프로브 헤드 및 프로브를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 프로브 카드는 회로 기판, 인터포저 공간변환기 및 프로브 헤드의 순서를 통해 전기 경로가 마련되어 웨이퍼와 직접 접촉하는 프로브에 의해 웨이퍼의 패턴을 검사할 수 있다.
프로브 헤드는 공간 변환기를 관통한 프로브를 지지하는 것으로서, 인접한 프로브 간의 접촉에 의한 전기적 단락을 방지하는 역할을 한다.
구체적으로, 프로브 헤드는 하나 이상의 가이드 플레이트를 포함하며, 프로브가 가이드 플레이트에 형성된 가이드 구멍에 삽입되어 웨이퍼 측으로 가이드된다.
이러한 프로브 카드용 가이드 플레이트에 대한 특허로는 일본등록특허 JP 5337341 B2에 기재된 것이 공지되어 있다.
종래의 프로브 카드용 가이드 플레이트는 세라믹 재질로 구성된다.
세라믹 재질의 가이드 플레이트는 주로 기계적 가공 방법을 이용하여 관통 구멍이 형성된다. 구체적으로, 세라믹 재질의 프로브 카드용 가이드 플레이트는 드릴이나 레이저를 이용하여 관통 구멍이 형성된다.
그러나, 위와 같은 세라믹 재질의 가이드 플레이트는 투과율이 낮아 프로브를 삽입하기 어려우며, 이로 인해 프로브 카드의 제조 시간 및 제조 비용이 상승한다는 문제점이 있다.
또한, 기계적 가공을 이용하여 형성된 관통 구멍은 기계적 오차를 고려하여 형성되어야 하므로 미세화 및 협피치화되어 형성되기가 어렵다는 문제점이 있다. 최근 반도체 소자의 미소화에 의해 반도체 소자의 전극이 미세화 및 협피치화되고 프로브 카드의 프로브도 가늘게 하는 것이 요구되고 있다. 이에 따라 프로브를 구비하는 관통 구멍의 미세화 및 협피치화가 요구되고 있는 시점이다. 그런데 세라믹 가이드 플레이트는 관통 구멍의 미세화 및 협피치화가 어렵기 때문에 이와 같은 요구를 충족하기가 어렵다.
일본등록특허 JP 5337341 B2
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 미세화 및 협피치화된 가이드 구멍을 구비하고, 프로브의 삽입이 쉬운 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 프로브 헤드는, 상부 가이드 구멍을 구비하는 상부 가이드 플레이트; 및 하부 가이드 구멍을 구비하는 하부 가이드 플레이트;를 포함하고, 복수개의 프로브가 상기 상부 가이드 구멍 및 상기 하부 가이드 구멍을 순차적으로 관통하며, 상기 상부 가이드 플레이트 및 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 시트로 구성되고, 상기 양극산화막 시트는 기공을 포함하는 다공층 및 상기 다공층의 적어도 일면에 구비되고 기공을 포함하는 않는 배리어층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배리어층의 두께는 상기 다공층의 인접하는 기공 사이의 격벽의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 가이드 플레이트 및 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 시트가 적층되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 양극산화막 시트는 접합부를 통해 서로 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접합부는 포토리소그래피가 가능한 감광성 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 프로브 카드는, 복수개의 프로브와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드를 구비하는 공간변환기; 및 상기 공간변환기의 하부에 구비되는 프로브 헤드를 포함하고, 상기 프로브 헤드는, 상기 가이드 구멍을 구비하는 상부 가이드 플레이트; 및 하부 가이드 구멍을 구비하는 하부 가이드 플레이트;를 포함하고, 복수개의 프로브가 상기 상부 가이드 구멍 및 하부 가이드 구멍을 순차적으로 관통하며, 상기 상부 가이드 플레이트 및 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 시트로 구성되고, 상기 양극산화막 시트는 기공을 포함하는 다공층 및 상기 다공층의 적어도 일면에 구비되고 기공을 포함하지 않는 배리어층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 기공을 포함하는 다공층 및 상기 다공층의 적어도 일면에 구비되고 기공을 포함하지 않는 배리어층을 포함하는 양극산화막 시트;를 포함하고, 상기 배리어층의 두께는 상기 다공층의 인접하는 기공 사이의 격벽보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드는, 미세화 및 협피치화된 가이드 구멍을 구비하여 프로브를 쉽게 삽입하여 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드는 배리어층에 의해 표면 강도가 향상되고, 고온의 분위기에서 온도에 의한 휨 변형 문제가 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 양극산화막 구조체 및 이를 포함하는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드는 프로브 삽입 과정에서 발생하는 파티클 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 개략적으로 도시한 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 제작하는 방법을 개략적으로 도시한 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 개략적으로 도시한 도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 제작하는 방법을 개략적으로 도시한 도.
도 5는 적층형 양극산화막 구조체로 구현된 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 개략적으로 도시한 도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 내지 제3실시 예 중 적어도 어느 하나에 따른 양극산화막 구조체를 구비하는 프로브 헤드를 확대하여 도시한 도.
도 7은 도 6에 도시된 프로브 헤드를 구비하는 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 부재들 및 영역들의 두께 및 폭 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 홀의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
다양한 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시 예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조 번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시 예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 구성하는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 적어도 일부를 확대하여 도시한 도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체의 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)를 제작하는 과정을 개략적으로 도시한 도이다.
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 기공(P)을 포함하는 다공층(PL) 및 다공층(PL)의 적어도 일면에 구비되고 기공(P)을 포함하지 않는 배리어층(BL)을 포함하는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1양극산화막 시트(AS1)는 제1실시 예의 양극산화 과정을 통해 양극산화막(A)을 제작함으로써 형성될 수 있다. 제1실시 예의 양극산화 과정을 통해 제작된 양극산화막(A)은 기공(P)을 포함하는 다공층(PL) 및 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 제1배리어부(BL1)를 포함하는 배리어층(BL)으로 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체에 구비되는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)는 다음과 같은 제1실시 예의 양극산화막(A) 제작 과정에 의해 제작될 수 있다.
먼저, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 알루미늄 모재(BM)를 구비한 다음, 알루미늄 모재(BM)의 표면에 전해 연마를 수행할 수 있다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 알루미늄 모재(BM)는 표면이 매끄럽지 않은 형태로 구비될 수 있다. 이러한 알루미늄 모재(BM)의 표면에 전해 연마 과정이 수행될 수 있다. 전해 연마 과정이 수행된 알루미늄 모재(BM)는 평활한 형태의 표면이 형성될 수 있다.
그런 다음 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 전해 연마가 수행된 알루미늄 모재(BM)를 양극산화하는 과정이 수행될 수 있다. 제1실시 예의 양극산화 과정은 제1전해질 용액이 이용될 수 있다. 제1전해질 용액은 황산, 옥살산 및 인산 중 적어도 하나일 수 있다.
구체적으로, 제1실시 예의 양극산화 과정은 황산을 이용하여 수행될 수 있다. 이 경우, 1M(mol)의 황산에 알루미늄 모재(BM)를 담그고, 5℃의 전해 온도에서 20V의 전압을 형성하여 양극산화 과정이 수행될 수 있다.
또는, 제1전해질 용액으로서 옥살산이 이용되어 제1실시 예의 양극산화 과정이 수행될 수 있다. 이 경우, 0.3M의 옥살산에 알루미늄 모재(BM)를 담그고, 5℃의 전해 온도에서 40V의 전압을 형성하여 양극산화 과정이 수행될 수 있다.
또는, 제1전해질 용액으로서 인산이 이용되어 제1실시 예의 양극산화 과정이 수행될 수도 있다. 이 경우, 0.25M의 인산에 알루미늄 모재(BM)를 담그고, 5℃의 전해 온도에서 100V의 전압을 형성하여 양극산화 과정이 수행될 수 있다.
위와 같이 제1실시 예의 양극산화 과정은 제1전해질 용액의 종류에 따라 다른 양극산화 조건(구체적으로, M의 기준, 전해 온도 및 전압)에서 수행될 수 있다. 다만, 제1전해질 용액은 공통적으로 pH가 5이하일 수 있다.
상술한 제1전해질 용액 중 적어도 하나를 이용하여 알루미늄 모재(BM)를 양극산화하면 알루미늄 모재(BM)의 표면에 알루미늄 산화물(Al2O3) 재질의 양극산화막(A)이 형성된다. 이와 같이 형성된 양극산화막(A)은 내부에 기공(P)이 형성된 다공층(PL)과 내부에 기공(P)이 형성되지 않은 배리어층(BL)으로 구분된다.
제1전해질 용액에 의해 알루미늄 모재(BM)에는 제1배리어부(BL1)가 형성됨으로써 배리어층(BL)이 구비될 수 있다. 배리어층(BL)은 다공층(PL)의 적어도 일면에 구비된다. 도 1 및 도 2를 참조하는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체의 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)에서는 일 예로서 배리어층(BL)이 알루미늄 모재(BM)의 상부에 위치하고, 다공층(PL)은 배리어층(BL)의 상부에 위치할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 알루미늄 모재(BM)를 양극산화할 경우, 배리어층(BL)이 먼저 생성될 수 있다. 배리어층(BL)의 두께(b)는 수십㎚이상 ~ 수㎛이하로 형성된다. 이 때, 제1전해질 용액에 의해 형성된 제1배리어부(BL1)는 배리어층(BL)의 두께(b)의 범위 내에서, 기공(P)사이에 형성된 격벽(PW)의 두께(a)보다 얇은 두께(b)로 형성될 수 있다. 배리어층(BL)이 소정의 두께(b)를 이루게 되면 다공층(PL)이 형성된다. 다공층(PL)의 두께는 수십㎚이상 ~ 수백㎛이하로 형성된다. 다공층(PL)에 포함되는 기공(P)의 직경은 수㎚이상 ~ 수백㎚이하로 형성된다. 기공(P)은 소정의 피치 간격을 갖고 형성되고, 기공(P) 사이에는 소정의 두께(a)를 갖는 격벽(PW)이 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1실시 예의 양극산화 과정에 따라 제작된 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 기공(P) 사이의 격벽(PW)의 두께(a)는 배리어층(BL)의 두께(b)보다 두껍게 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 기공(P) 사이의 격벽(PW)의 두께(a)는 제1배리어부(BL1)의 두께(b)보다 두껍게 형성될 수 있다.
그런 다음 배리어층(BL) 및 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(A)이 표면에 형성된 알루미늄 모재(BM)에서, 알루미늄 모재(BM)만을 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al2O3) 재질의 양극산화막(A)만이 남게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)는 다공층(PL)이 배리어층(BL)의 상부 또는 하부에 위치하는 구조로 구비되어 상, 하부 표면이 비대칭되는 구조일 수 있다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)가 단독으로 구조체를 형성하는 단일형 양극산화막 구조체로 구성될 수 있다.
또는, 본 발명의 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)가 복수개 구비되어 구조체를 형성하는 적층형 양극산화막 구조체로 구성될 수 있다.
다공층(PL) 및 배리어층(BL)은 기공(P)의 포함 유무로 인해 밀도 차이가 존재할 수 있다. 배리어층(BL)은 기공(P)을 포함하지 않는 영역으로서 다공층(PL)보다 상대적으로 밀도가 높을 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 높은 표면 강도를 요구하는 구성으로 이용될 경우, 적층형 양극산화막 구조체의 구성으로 형성되어, 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 배리어층(BL)이 표면을 구성하는 구조로 형성될 수 있다.
일 예로서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 반도체 또는 디스플레이 분야에 이용될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 반도체 분야의 프로브 카드(PC)의 가이드 플레이트(20)의 구성으로서 이용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 가이드 플레이트(20)의 구성으로 이용될 경우, 프로브를 구비하기 위한 관통홀이 형성될 수 있다.
이 경우, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 복수개의 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)로 구성될 수 있다. 이와 같은 구성의 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 접합부를 통해 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)가 상, 하로 접합되는 구조로 형성될 수 있다. 접합부는 감광성 재료로 구성될 수 있고, 바람직하게는 포토리소그래피가 가능한 감광성 필름일 수 있다. 접합부의 이와 같은 특성에 의해 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)는 적어도 일면에 접합부를 구비한 다음, 포토리소그래피에 의해 접합부의 적어도 일부를 패터닝하고, 패터닝 과정에 의해 제거된 영역을 통해 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)에 에칭을 수행하여 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 접합부는 접합 특성을 보유하는 구성일 수 있다. 따라서, 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)는 적어도 일면에 접합부를 구비하여 접합부에 의해 서로 접합될 수 있다.
복수개의 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 적층 구조에 있어서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 표면이 배리어층(BL)으로 구성될 수 있다.
예컨대, 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)는 제1양극산화막 시트, 제2양극산화막 시트 및 제3양극산화막 시트로 구성될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 제1양극산화막 시트의 상부에 제2 및 제3양극산화막 시트가 순차적으로 적층되는 구조로 형성될 수 있다. 제1 내지 제3양극산화막 시트는 접합부를 통해 서로 접합될 수 있다.
이와 같은 구성의 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 제1 및 제3양극산화막 시트에 의해 표면이 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제3양극산화막 시트는 다공층(PL) 및 배리어층(BL)을 포함하여 구성될 수 있고, 제1 및 제3양극산화막 시트 사이에 구비되는 제2양극산화막 시트는 다공층(PL) 및 배리어층(BL)을 포함하고 구성되거나, 다공층(PL)만으로 구성될 수 있다.
제1, 3양극산화막 시트는 각각이 위치하는 층의 표면이 배리어층(BL)으로 구성되도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 제1양극산화막 시트는 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 위치하는 구조로 구비될 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 하부 표면이 배리어층(BL)으로 구성될 수 있다.
한편, 제3양극산화막 시트(AS3)는 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 위치하도록 구비될 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 상부 표면이 배리어층(BL)으로 구성될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 표면의 밀도가 균일해질 수 있다. 이로 인해 고온의 환경에서 온도에 의한 휨 변형이 최소화될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 프로브 카드(PC)와 같이 고온의 분위기에서 공정 수행이 요구되는 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 표면을 구성하는 배리어층(BL)에 의해 밀폐된 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의해 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 외부의 파티클이 내부로 유입되는 문제가 방지될 수 있다.
양극산화막 구조체의 내부로 파티클이 유입될 경우, 성능 저하의 문제를 야기할 수 있다.
하지만 본 발명의 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 표면을 구성하는 배리어층(BL)에 의해 밀폐 구조로 형성되어 이와 같은 문제가 미연에 방지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체
본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 표면을 구성하는 배리어층(BL)의 두께(b)를 더 강화하는 구조로 형성되어 후술하는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)로 구현될 수 있다. 구체적으로, 상술한 제1배리어부(BL1)의 두께(b)를 두껍게 형성하는 구조로 형성될 수 있다.
배리어층(BL)의 두께(b)가 강화된 구조는 고온의 환경에서의 휨 변형을 보다 효과적으로 방지하고, 표면 강도를 대폭 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')가 단독으로 구조체를 형성하는 단일형 양극산화막 구조체 및 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')가 복수개 구비되어 구조체를 형성하는 적층형 양극산화막 구조체로 구성될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)를 구성하는 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')의 적어도 일부를 확대하여 도시한 도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')를 제작하는 과정을 개략적으로 도시한 도이고, 도 5는 적층형 양극산화막 구조체로 구현된 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 개략적으로 도시한 도이다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는, 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')의 배리어층(BL)의 두께(b')가 다공층(PL)의 기공(P) 사이의 격벽(PW)의 두께(a)보다 두껍게 형성된다는 점에서 상술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체와 차이가 있다. 따라서, 이하의 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대한 설명에서는 특징적인 구성을 중점적으로 설명하고, 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 배리어층(BL)의 두께(b')가 다공층(PL)의 인접하는 기공(P) 사이의 격벽(a)보다 두껍게 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)를 구성하는 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 다음과 같은 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 제작될 수 있다. 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 제1배리어부(BL1)와 연속적으로 형성되되, 다공층(PL)의 기공(P)의 적어도 일부를 채우면서 제2배리어부(BL2)가 형성될 수 있다. 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 배리어층(BL)은 제1배리어부(BL1) 및 제2배리어부(BL2)를 포함하여 형성될 수 있다. 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 전해 연마된 알루미늄 모재(BM)에 제1실시 예의 양극산화 과정을 수행하여 제1배리어부(BL1)를 포함하는 배리어층(BL) 및 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(A)이 표면에 형성되도록 한 다음, 알루미늄 모재(BM)를 제거하지 않고 제2실시 예의 양극산화 과정을 수행함으로써 제작될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1실시 예의 양극산화 과정이 수행되어 표면에 제1배리어부(BL1)를 포함하는 배리어층(BL) 및 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(A)이 형성된 알루미늄 모재(BM)에 제2실시 예의 양극산화 과정이 수행될 수 있다.
제2실시 예의 양극산화 과정은, 제1배리어부(BL1)와 연속적으로 형성되어 전체적인 배리어층(BL)의 두께(b')를 두껍게 형성하는 제2배리어부(BL2)를 형성하는 과정일 수 있다. 이 경우, 기공(P)사이의 격벽(a)의 두께보다 배리어층(BL)의 두께(b')가 두껍게 형성될 수 있다. 제2실시 예의 양극산화 과정에서는 제2전해질 용액이 이용될 수 있다. 제2전해질 용액은 시트르산 수용액을 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 시트르산 수용액을 이용하여 제2실시 예의 양극산화 과정이 수행된다.
시트르산 수용액은 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 양극산화막(A)을 용해시키지 않는 전해질 용액이다. 이 경우, 시트르산 수용액의 pH는 바람직하게는 pH5이상, 보다 더 바람직하게는 pH7.3이다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 표면에 제1배리어부(BL1)를 포함하는 배리어층(BL) 및 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(A)이 형성된 알루미늄 모재(BM)는, 시트르산 수용액이 담긴 전해 욕조에 담궈진다. 이 때 시트르산 수용액의 pH는 일 예로서, pH7.3이고, 전해 욕조에 적용된 전압은 10㎃/cm2의 정전류로 20V에서 300V로 증가된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 생성된 제1배리어부(BL1)와 연속적으로 형성되되, 인접하는 다공층(PL)의 기공(P)의 적어도 일부를 채우면서 제2배리어부(BL2)가 성장할 수 있다. 이로 인해, 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 양극산화막(A)은 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 양극산화막(A)보다 배리어층(BL)의 존재 영역이 더 크게 형성될 수 있다.
다시 말해, 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 양극산화막(A)의 배리어층 존재 영역(BLF')은 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 양극산화막(A)에서의 배리어층 존재 영역(BLF)보다 클 수 있다.
그런 다음 도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시 예의 양극산화 과정이 수행되어 표면에 두께(b')가 두꺼운 배리어층(BL) 및 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(A)이 형성된 알루미늄 모재(BM)에서, 알루미늄 모재(BM)만을 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al2O3)재질의 양극산화막(A)만이 남게 된다.
이처럼 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 제1실시 예의 양극산화 과정이 수행된 알루미늄 모재(BM)에, 제2실시 예의 양극산화 과정을 수행하여 제작될 수 있다. 이로 인해 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 배리어층(BL)의 두께(b)보다 두꺼운 두께(b')의 배리어층(BL)을 구비할 수 있게 된다.
한편, 양극산화막 시트(AS')의 배리어층(BL)은 별도의 배리어층 성장 공정을 통해 제2배리어부(BL2)를 형성하는 대신, 세라믹 성분의 물질(alumina, nitride 등)을 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 제1배리어부(BL1)의 표면에 증착할 수 있다.
구체적으로, 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 제1배리어부(BL1)의 표면에 ALD(Atomic Layer Deposition)법에 의해 원자 증착층을 형성할 수 있다. 원자 증착층은 제1실시 예의 양극산화 과정이 수행되어 제1배리어부(BL1)를 포함하는 배리어층(BL)이 형성된 알루미늄 모재(BM)에서, 알루미늄 모재(BM)를 제거한 다음, 제1배리어부(BL1)의 표면에 ALD법을 수행하여 형성될 수 있다. 원자 증착층은 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 이트륨(Y2O3), 질화 알루미늄(AlN) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
양극산화막 시트(AS')은 원자 증착층을 제1배리어부(BL1)의 표면에 구비함으로써, 표면 강도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 배리어층(BL)의 두께(b')가 기공(P)사이의 격벽(PW)의 두께(a)보다 두껍게 형성될 수 있다.
제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 제1실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 배리어층(BL)의 두께(b)보다 두꺼운 두께(b')로 인해 강도가 강화된 배리어층(BL)을 구비할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)가 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체보다 상대적으로 높은 표면 강도로 이루어지도록 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 복수개의 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')로 구성될 수 있다.
복수개의 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')는 일 예로서 제1양극산화막 시트(AS1), 제2양극산화막 시트(AS2) 및 제3양극산화막 시트(AS3)로 구성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 제1양극산화막 시트(AS1)의 상부에 제2양극산화막 시트(AS2) 및 제2양극산화막 시트(AS2)가 순차적으로 적층되는 구조로 형성될 수 있다.
제1 내지 3양극산화막 시트(AS1, AS2, AS3)는 접합부(27)를 통해 서로 접합될 수 있다.
이 경우, 접합부(27)는 감광성 재료로 구비될 수 있다. 바람직하게는 접합부(27)는 포토리소그래피가 가능한 감광성 필름일 수 있고, 동시에 접합 특성을 보유하는 구성일 수 있다. 즉, 접합부(27)는 감광성 특성 및 접합 특성을 보유하는 구성일 수 있다.
접합부(27)는 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS')의 적어도 일면에 구비될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)에서는 일 예로서 접합부(27)가 제1양극산화막 시트(AS1) 및 제2양극산화막 시트(AS2)의 상면에 각각 구비될 수 있다.
제1양극산화막 시트(AS1)는 접합부(27)가 구비되지 않은 하부 표면에 배리어층(BL)이 구비될 수 있다. 제1양극산화막 시트(AS1)의 다공층(PL)은 접합부(27)와 배리어층(BL) 사이에 구비될 수 있다.
제1양극산화막 시트(AS1)의 하부 표면에 구비된 접합부(27)는 포토리소그래피에 의해 적어도 일부가 패터닝될 수 있다. 그런 다음, 제1양극산화막 시트(AS1)는 패터닝 과정에 의해 제거된 영역을 통해 에칭이 수행되어 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 이러한 관통홀(H)은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 프로브 카드(PC)의 가이드 플레이트(20)의 구성으로 구비될 경우, 프로브가 삽입되어 구비되는 가이드 구멍으로서 기능할 수 있다.
양극산화막(A)을 에칭 용액으로 습식 에칭하면 수직한 내벽을 가지는 관통홀(H)이 형성되고, 감광성 재료의 개구 영역인 접합부(27)의 패터닝 과정에 의해 제거된 영역과 동일한 형상 및 크기의 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 이로 인해 제1양극산화막 시트(AS1)는 미세화 및 협피치화된 관통홀(H)이 구비될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2양극산화막 시트(AS2)는 제1, 3양극산화막 시트(AS1, AS3) 사이에 구비되는 내부 양극산화막 시트일 수 있다. 이 경우, 제2양극산화막 시트(AS2)는 배리어층(BL) 및 다공층(PL)을 포함하는 양극산화막(A)으로 구성되거나, 다공층(PL)만으로 구성되는 양극산화막(A)으로 구성될 수 있다. 즉, 내부 양극산화막 시트는 배리어층(BL) 및 다공층을 포함하는 양극산화막(A)으로 구성되거나, 다공층(PL)만으로 구성되는 양극산화막(A)으로 구성될 수 있다.
제2양극산화막 시트(AS2)는 제1양극산화막 시트(AS1)의 상부 표면에 구비되는 접합부(27)에 의해 제1양극산화막 시트(AS1)의 상부에 접합될 수 있다.
제2양극산화막 시트(AS2)는 상부 표면에 접합부(27)가 구비된 다음 제1양극산화막 시트(AS1)의 관통홀(H) 형성 방법과 동일한 방법으로 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1, 2양극산화막 시트(AS1, AS2)의 관통홀(H)은 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
제3양극산화막 시트(AS3)는 제2양극산화막 시트(AS2)의 표면에 구비되는 접합부(27)에 의해 제2양극산화막 시트(AS2)의 상부에 접합될 수 있다. 제3양극산화막 시트(AS3)는 하부 표면이 제2양극산화막 시트(AS2)의 접합부(27)에 접착되고, 접착되지 않은 상부 표면에 배리어층(BL)이 구비될 수 있다.
제3양극산화막 시트(AS3)는 제1, 2양극산화막 시트(AS1, AS2)의 관통홀(H) 형성 방법과 동일한 방법으로 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 이 때 관통홀(H)은 제1, 2양극산화막 시트(AS1, AS2)의 관통홀(H)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 위와 같은 구조의 제1 내지 3양극산화막 시트(AS1, AS2, AS3)가 적층되는 구조로 형성될 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 도 5에 도시된 바와 같이 그 표면이 배리어층(BL)으로 대칭되는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 표면을 구성하는 배리어층(BL)에 의해 표면의 밀도가 균일해질 수 있다. 이 경우, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 표면을 구성하는 배리어층(BL)은, 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 표면을 구성하는 배리어층(BL)보다 전체적인 두께(b')가 두껍게 형성된다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 표면을 구성하는 배리어층(BL)의 두께가 강화된 구조로 형성될 수 있다.
이로 인해 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 더욱 향상된 표면 강도를 가질 수 있고, 고온의 환경에서 보다 효과적으로 휨 변형 방지가 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 두께(b')가 두꺼운 배리어층(BL)을 구비함으로써, 프로브 카드(PC)의 가이드 플레이트(20)의 구성으로 이용될 경우, 상술한 고온의 환경에서의 휨 변형 방지 효과 뿐만 아니라, 프로브 삽입시 발생하는 파티클 문제를 방지하는 효과를 발휘할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체 및 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 결합한 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 표면측에 단일형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비되고, 내부에 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비될 수 있다. 이 경우, 내부에 구비되는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 단일형 양극산화막 구조체로 형성되어 구비될 수도 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체의 전체의 내구성을 보다 효과적으로 향상시키기 위해, 바람직하게는, 내부에 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 표면이 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 배리어층(BL)으로 구성되어, 배리어층(BL)으로 대칭을 이루는 구조로 형성될 수 있다. 내부에는 단일형 양극산화막 구조체 또는 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 표면측을 구성하는 제2실시 예의 양극산화막 시트(AS)의 사이에 단일형 양극산화막 구조체 또는 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비되는 구조로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 표면측을 구성하는 단일형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 사이에, 단일형 양극산화막 구조체 또는 적층형 양극산화막 구조체로 형성된 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비되는 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 위와 같은 구조로 형성되어, 두께(b')가 두꺼운 배리어층(BL)으로 표면이 구성될 수 있다. 이로 인해 표면 강도가 향상되고, 고온의 분위기에서 온도에 의한 휨 변형 방지가 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 높은 표면 강도, 고온의 온도에 의한 휨 변형 방지 및 관통홀(H)의 개구 내벽의 높은 내마모성을 보다 효과적으로 구비하는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)를 단일형으로 구비하여 표면을 구성함으로써, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 효과를 동일하게 발휘할 수 있다.
또한, 내부에는 제1실시 예의 양극산화 과정만을 수행하여 신속하게 제작 가능한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 구비할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 본 발명의 바람직한 제1, 2실시 예에 따른 양극산화막 구조체의 결합으로 전체적인 내구성이 매우 향상된 구조로 형성되면서 상대적으로 신속하고 효율적으로 제작될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드 및 이를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 내지 제3실시 예 중 적어도 어느 하나에 따른 양극산화막 구조체를 가이드 플레이트(20)의 구성으로 구비하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)를 개략적으로 도시한 도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 제1 내지 제3실시 예 중 적어도 어느 하나에 따른 양극산화막 구조체를 구비하는 프로브 헤드(PH)를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 개략적으로 도시한 도이다.
도 6 및 도 7에서는 하나의 예로서 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)가 구비되는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 바람직한 제1실시 예 또는 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체가 구비될 수도 있다.
프로브 카드(PC)는 프로브(60)를 배선 기판에 설치하는 구조 및 프로브(60)의 구조에 따라 수직형 프로브 카드(PC)(VERTICAL TYPE PROBE CARD), 컨틸레버형 프로브 카드(CANTILEVER TYPE PROBE CARD) 및 멤스 프로브 카드(MEMS PROBE CARD)로 구분될 수 있다.
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 내지 제3실시 예 중 적어도 어느 하나에 따른 양극산화막 구조체는 하나의 예로서 수직형 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(P7H)에 가이드 플레이트(20)의 구성으로 구비될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)는 복수개의 프로브(60)와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드(50)를 구비하는 공간변환기(30), 공간변환기(30)와 회로 기판(70) 사이에서 공간변환기(30)와 회로 기판(70)을 전기적으로 연결하는 인터포저(40) 및 공간변환기(30)의 하부에 구비되는 프로브 헤드(PH)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)는 가이드 플레이트(20)를 포함하여 구성되어 공간변환기(30)의 하부에 구비된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)는 제1, 2플레이트(23, 25)와, 상부 가이드 구멍(UGH)을 구비하는 상부 가이드 플레이트(21) 및 하부 가이드 구멍(LGH)을 구비하는 하부 가이드 플레이트(22)를 포함하는 가이드 플레이트(20)를 포함하고, 복수개의 프로브(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
위와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)의 구조는 다음과 같다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 프로브 헤드(PH)는 제1플레이트(23)의 하부에 제2플레이트(25)가 구비되는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1플레이트(23)는 상부 가이드 플레이트(21)를 구비하기 위한 상부 안착 영역(UR)을 포함할 수 있고, 제2플레이트(25)는 하부 가이드 플레이트(22)를 구비하기 위한 하부 안착 영역(LR)을 포함할 수 있다.
상부 안착 영역(UR)은 제1플레이트(23)의 상측에 형성되어 상부 가이드 플레이트(21)를 구비할 수 있다. 또한, 하부 안착 영역(LR)은 제2플레이트(25)의 하측에 형성되어 하부 가이드 플레이트(22)를 구비할 수 있다. 상부 안착 영역(UR)과, 하부 안착 영역(LR)은 동일한 크기 및 형상으로 구비될 수 있다.
제1플레이트(23)에는 상부 안착 영역(UR)의 하부에 제1관통홀(24)이 구비되고, 제2플레이트(25)에는 하부 안착 영역(LR)의 상부에 제2관통홀(26)이 구비될 수 있다.
제1, 2관통홀(24, 26)은 후술할 상, 하부 가이드 구멍(UGH, LGH)을 통해 삽입된 복수개의 프로브(60)를 위치시키기 위해 구비될 수 있다. 따라서, 제1, 2관통홀(24, 26)은 복수개의 프로브(60)의 탄성 변형을 고려하여 이를 수용할 수 있는 내경으로 형성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(21) 및 하부 가이드 플레이트(22)는 서로 대응되는 형태로 형성될 수 있고, 동일한 구성(예를 들어, 복수개의 프로브(60)가 삽입되는 가이드 구멍(GH))을 포함하여 구성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(21) 및 하부 가이드 플레이트(22) 중 적어도 하나는 본 발명의 바람직한 제1실시 예 내지 제3실시 예 중 적어도 어느 하나의 양극산화막 시트로 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 양극산화막 시트(AS')는 기공을 포함하는 다공층(PL) 및 다공층(PL)의 적어도 일면에 구비되고 기공(P)을 포함하지 않는 배리어층(BL)으로 구성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(21) 및 하부 가이드 플레이트(22) 중 적어도 하나를 구성하는 양극산화막 시트(AS')는 적층되어 구성될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)에서는, 가이드 플레이트(20)가 본 발명의 바람직한 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체로 구비될 수 있다. 이에 따라 가이드 플레이트(20)는 복수개의 양극산화막 시트(AS')가 적층된 구조로 구성되는 형태일 수 있다.
양극산화막 시트(AS')는 웨이퍼(W)의 열팽창 계수와 유사한 열팽창 계수를 가질 수 있다. 따라서, 고온의 분위기에서 온도에 의한 열변형이 적을 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)가 칩의 신뢰성을 보장하기 위한 번인 테스트를 수행할 경우 고온의 환경의 온도에 의한 열변형이 최소화될 수 있다. 그 결과 발명의 바람직한 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 관통홀(H)의 위치가 변형되는 문제가 방지될 수 있다. 이에 따라 관통홀(H)에 구비되는 프로브(60)의 웨이퍼(W) 전극 패드(WP)에 대한 위치 정밀도가 저하되는 문제도 방지될 수 있다.
또한, 양극산화막 시트(AS')는 광투과성의 양극산화막(A) 재질로 구성됨으로써 상, 하부 가이드 구멍(UGH, LGH)의 위치 정밀도가 낮아지는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 양극산화막 시트(AS')의 투명성은 복수개의 프로브(60)의 삽입 과정을 유리하게 할 수 있다. 복수개의 프로브(60)는 상부 가이드 구멍(UGH) 및 하부 가이드 구멍(LGH)을 순차적으로 관통하여 돌출되는 구조로 웨이퍼(W)측에 제공될 수 있다. 이 때, 복수개의 프로브(60)는 양극산화막 시트(AS')의 광투과성 성질에 의해 상, 하부 가이드 구멍(UGH, LGH)으로 쉽게 삽입될 수 있다.
종래의 세라믹 재질의 가이드 플레이트(20)는 광투과성 재질이 아니므로 수작업으로 프로브를 삽입하기가 어렵다. 이로 인해 프로브 카드(PC) 제작 공정의 전체적인 효율성이 저하된다는 문제점이 있다.
하지만 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)는, 본 발명의 바람직한 발명의 바람직한 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 가이드 플레이트(20)의 구성으로 구비함으로써 이와 같은 문제점을 해소할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)는 프로브(60)의 뾰족한 형태의 선단을 상부 가이드 플레이트(21)의 상부 가이드 구멍(UGH)으로 먼저 삽입한 다음, 하부 가이드 플레이트(22)의 하부 가이드 구멍(LGH)으로 삽입함으로써 프로브(60)를 구비할 수 있다. 이 경우, 양극산화막 시트(AS')의 광투과성에 의해 상부 가이드 구멍(UGH) 및 하부 가이드 구멍(LGH)의 위치가 정확하게 육안으로 식별될 수 있다. 이로 인해 프로브(60)의 선단이 삽입된 상부 가이드 구멍(UGH)과 대응되는 위치의 하부 가이드 구멍(LGH)으로 순차적인 프로브(60) 삽입 과정이 쉽게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)는, 본 발명의 바람직한 발명의 바람직한 제1실시 예 내지 제3실시 예에 따른 양극산화막 구조체를 가이드 플레이트(20)의 구성으로 구비함으로써, 프로브(60) 삽입 과정에서 발생하는 파티클 문제를 방지할 수 있다.
특히, 본 발명의 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 두께(b')가 두꺼운 배리어층(BL)으로 그 표면이 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 두꺼운 두께(b')의 배리어층(BL)이 대칭되는 구조의 표면으로 형성될 수 있다. 따라서, 관통홀(H)의 개구 내벽이 밀도가 높은 배리어층(BL)으로 구성되어 내구성이 높을 수 있다. 이로 인해 프로브(60)의 삽입과 동시에 발생할 수 있는 가이드 구멍(GH)의 개구의 내벽이 마모되는 것을 방지할 수 있다.
가이드 플레이트(20)의 경우, 가이드 구멍(GH)을 통해 프로브(60)를 삽입할 때 가이드 구멍(GH)과 프로브(60)의 선단이 마찰되면서 그 내벽에 마모가 발생할 수 있다. 이러한 과정에서 파티클이 발생할 수 있고, 파티클은 가이드 플레이트(20)의 내부로 유입되어 전체적인 프로브 헤드(PH)의 성능 저하 문제를 야기시킬 수 있다.
하지만, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 배리어층(BL)의 두께(b')가 강화될 수 있다. 이에 따라 관통홀(H)의 개구 내벽의 내구성이 대폭 향상될 수 있다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)가 가이드 플레이트(20)의 구성으로 기능할 경우, 관통홀(H)은 프로브(60)가 삽입되는 가이드 구멍(GH)으로서 기능할 수 있다. 즉, 가이드 구멍(GH)의 개구 내벽을 형성하는 두꺼운 두께(b')의 배리어층(BL)으로 인해 높은 내구성이 확보될 수 있다. 그 결과 가이드 구멍(GH)으로 프로브(60) 삽입 시 프로브(60)의 선단에 의해 가이드 구멍(GH)의 개구 내벽이 마찰되어 발생하는 파티클 문제가 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 두꺼운 두께(b')의 배리어층(BL)에 의해 관통홀(H)과 프로브(60)와의 접동 마찰 측면에서 우수한 내마모성이 확보될 수 있다.
복수개의 프로브(60)는 수직한 형태로 제작되어 상, 하부 가이드 구멍(UGH, LGH)으로 삽입될 수 있다. 그런 다음 제1, 2플레이트(23, 25)는 서로 위치가 어긋나도록 적어도 하나가 위치 이동될 수 있다. 그런 다음 제1, 2플레이트(23, 25)는 서로 간의 위치가 어긋난 상태로 결합될 수 있다. 결합 수단으로는 일 예로서 볼트가 이용될 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 이로 인해 프로브(60)는 중간부가 탄성 변형되는 구조로 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)는, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)를 가이드 플레이트(20)의 구성으로 이용함으로써 고온의 환경에서 온도에 의한 휨 변형 방지가 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는, 배리어층(BL)이 제1배리어부(BL1) 및 제2배리어부(BL2)를 포함하여 구성된다는 점에서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)와 차이가 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 제1, 2실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 배리어층(BL)의 전체적인 두께(b, b')에 차이가 있고, 이를 제외한 모든 구성이 동일하다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)를 구비하는 구성에 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)가 구비될 수 있다. 다만, 제2실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 배리어층(BL)은 두꺼운 두께(b')로 인해 제1실시 예의 양극산화 과정에 의해 형성된 배리어층(BL)보다 우수한 표면 강도를 확보할 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 제1, 2실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 배리어층(BL)에 의해 표면 강도가 확보된다는 점은 동일하나, 그 두께(b')가 더욱 두껍게 구비된다는 차이점에 의해 우수성이 다를 수 있다.
또한, 고온의 환경에서의 온도에 의한 휨 변형을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 높은 온도에 의한 휨 변형 방지 및 우수한 표면 강도를 요구하는 장치(예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC))에는, 바람직하게는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)가 구비될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 바람직한 제1, 2실시 예에 따른 양극산화막 구조체는 동일한 구성 및 구조로 형성되어 동일한 효과를 발휘할 수 있으나, 배리어층(BL)의 두께(b, b')의 차이로 효과를 더욱 극대화할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 제1, 2실시 예에 따른 양극산화막 구조체는, 이를 구비하는 장치의 공정 환경(예를 들어, 온도 및 요구되는 표면 강도)을 고려하여 적합하게 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)의 경우, 프로브(60)의 선단에 대한 가이드 플레이트(20)의 가이드 구멍(GH)의 개구의 내벽의 내마모성이 확보되는 것이 요구된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)는 주로 고온의 환경에서 공정이 수행될 수 있다. 따라서, 고온의 환경에서 온도에 의한 휨 변형이 방지되는 구조가 요구될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 관통홀(H)의 개구의 내벽을 형성하는 두께(b')가 두꺼운 배리어층(BL)에 의해 우수한 내마모성이 확보될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 밀도가 높은 배리어층(BL)의 두께(b')가 두껍게 형성되어 고온의 환경에서의 온도에 의한 휨 변형 방지가 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)를 구성하는 프로브 헤드(PH)에 요구되는 목적을 보다 효과적으로 달성할 수 있다.
그러므로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(PC)의 프로브 헤드(PH)의 가이드 플레이트(20)로서의 구성으로는, 바람직하게는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 이를 구성하는 양극산화막(A)의 광투과성 성질을 통해 관통홀(H)로의 프로브(60) 삽입이 쉽게 이루어질 수 있다. 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 표면을 구성하는 배리어층(BL)의 두께(b')가 두껍게 구비되나, 광투과성은 유지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 우수한 표면 강도를 가지면서 프로브(60) 삽입이 용이한 가이드 플레이트(20)로 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10: 양극산화막 구조체
AS, AS': 양극산화막 시트
A: 양극산화막
PL: 다공층 BL: 배리어층
PC: 프로브 카드 PH: 프로브 헤드
20: 가이드 플레이트

Claims (7)

  1. 상부 가이드 구멍을 구비하는 상부 가이드 플레이트; 및
    하부 가이드 구멍을 구비하는 하부 가이드 플레이트;를 포함하고,
    복수개의 프로브가 상기 상부 가이드 구멍 및 상기 하부 가이드 구멍을 순차적으로 관통하며, 상기 상부 가이드 플레이트 및 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 시트로 구성되고,
    상기 양극산화막 시트는 기공을 포함하는 다공층 및 상기 다공층의 적어도 일면에 구비되고 기공을 포함하지 않는 배리어층을 포함하는 프로브 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배리어층의 두께는 상기 다공층의 인접하는 기공 사이의 격벽의 두께보다 두꺼운 프로브 헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 가이드 플레이트 및 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 시트가 적층되어 구성되는 프로브 헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 양극산화막 시트는 접합부를 통해 서로 접합되는 프로브 헤드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접합부는 포토리소그래피가 가능한 감광성 필름인 프로브 헤드.
  6. 복수개의 프로브와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드를 구비하는 공간변환기; 및
    상기 공간변환기의 하부에 구비되는 프로브 헤드;를 포함하고,
    상기 프로브 헤드는,
    상부 가이드 구멍을 구비하는 상부 가이드 플레이트; 및
    하부 가이드 구멍을 구비하는 하부 가이드 플레이트;를 포함하고,
    복수개의 프로브가 상기 상부 가이드 구멍 및 상기 하부 가이드 구멍을 순차적으로 관통하며, 상기 상부 가이드 플레이트 및 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 시트로 구성되고,
    상기 양극산화막 시트는 기공을 포함하는 다공층 및 상기 다공층의 적어도 일면에 구비되고 기공을 포함하지 않는 배리어층을 포함하는 프로브 카드.
  7. 기공을 포함하는 다공층 및 상기 다공층의 적어도 일면에 구비되고 기공을 포함하지 않는 배리어층을 포함하는 양극산화막 시트;를 포함하고,
    상기 배리어층의 두께는 상기 다공층의 인접하는 기공 사이의 격벽보다 두꺼운 양극산화막 구조체.

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