KR20210151669A - Manufacturing method of probe-head for electrical device inspection - Google Patents

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Abstract

A probe-head for inspecting electrical characteristics of an electrical device manufactured in a micrometer (㎛) unit size includes: an elastic layer formed by coating on an upper surface of a substrate; an electrode portion embedded in the elastic layer and formed by a deposition process; and a probe pin protruding upwardly through the elastic layer from the electrode portion. According to the present invention, it is possible to provide an inspection means for a micrometer or less fine electric device. In addition, it is possible to shorten the time required for inspection by inspecting a plurality of electric devices at the same time. In addition, damage to the inspection target device may be prevented, and inspection stability and inspection reliability may be improved.

Description

전기 장치 검사용 프로브 헤드의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF PROBE-HEAD FOR ELECTRICAL DEVICE INSPECTION}Manufacturing method of a probe head for electric device inspection

본 발명은 전기 장치를 검사하기 위한 프로브 헤드(probe-head)의 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게, 본 발명은 마이크로 미터(㎛) 단위 크기의 미세한 전기 장치를 검사하기 위한 프로브 헤드의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a probe-head for testing electrical devices. In detail, the present invention relates to a method of manufacturing a probe head for inspecting a micrometer (μm) micrometer-sized electric device.

전기 장치가 제조된 후, 검사 장비를 전기 장치에 연결시켜 전기적인 특성을 검사할 필요성이 있다. 사람이 단순하게 전기 장치의 전극에 검사 장비를 연결하면 검사가 가능할 수 있지만, 다수의 제품을 생산하는 과정에서 사람이 일일이 검사하는 것은 시간과 비용의 소모가 상당하다. 따라서 기계적으로 전기 장치에 접촉되어 전기적인 연결을 제공하는 프로브 헤드가 개발되어 사용되고 있다.After the electrical device is manufactured, there is a need to connect the inspection equipment to the electrical device to check the electrical characteristics. Inspection may be possible if a person simply connects the inspection equipment to the electrode of an electric device, but it consumes a lot of time and money for a human to inspect one by one in the process of producing a large number of products. Accordingly, a probe head that mechanically contacts an electrical device to provide an electrical connection has been developed and used.

기술의 발전으로 전기 회로의 집적도가 향상되고 전기 장치의 크기가 나날이 축소되어 전극의 크기 및 간격도 마이크로 미터 이하의 단위로 축소됨에 따라, 이에 대응되는 프로브 헤드 또한 미세한 크기로 축소될 필요성이 대두되고 있다.With the development of technology, the degree of integration of electric circuits is improved and the size of electric devices is reduced day by day, and the size and spacing of electrodes are also reduced to a unit of micrometer or less. have.

특히 마이크로 LED 디스플레이와 같이 각 장치의 크기가 작고, 다수의 장치가 한데 집적되어 형성된 경우, 종래의 프로브 헤드는 미세한 개별 장치를 검사하기 어려울 뿐만 아니라, 다수의 장치를 모두 검사해야 하므로 검사 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.In particular, when the size of each device is small, such as a micro LED display, and a plurality of devices are integrated together, the conventional probe head not only makes it difficult to inspect fine individual devices, but also requires a long inspection time because a large number of devices must be inspected. There is a problem that takes

대한민국 등록실용신안 제20-0458537호 (2012년 02월 03일 등록)Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0458537 (Registered on February 03, 2012) 대한민국 등록실용신안 제20-0399963호 (2005년 10월 24일 등록)Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0399963 (Registered on October 24, 2005)

본 발명의 기술적 과제는 마이크로 미터 단위의 미세한 전기 장치를 검사하기 위한 프로브 헤드를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a probe head for inspecting a micrometer unit of a fine electrical device.

본 발명의 다른 기술적 과제는 동시에 다수의 장치를 검사할 수 있는 프로브 헤드를 제공하는 것이다.Another technical object of the present invention is to provide a probe head capable of inspecting a plurality of devices at the same time.

본 발명의 다른 기술적 과제는 검사 안정성 및 검사 신뢰도가 향상된 프로브 헤드를 제공하는 것이다.Another technical object of the present invention is to provide a probe head with improved test stability and test reliability.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 전기 장치의 미세 공정으로 제작되는 프로브 헤드를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a probe head manufactured by a micro process of an electric device.

상세하게, 기판 상면에 코팅되어 형성되는 탄성층; 상기 탄성층의 내부에 매설되고 증착 공정으로 형성된는 전극부; 및 상기 전극부로부터 상기 탄성층을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출되는 프로브 핀을 포함하는 프로브 헤드의 제조 방법을 제공한다.Specifically, an elastic layer formed by coating on the upper surface of the substrate; an electrode part embedded in the elastic layer and formed by a deposition process; and a probe pin protruding upwardly through the elastic layer from the electrode part.

본 발명에 따르면 마이크로 미터 단위 이하의 미세한 전기 장치에 대한 검사 수단을 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an inspection means for a micrometer or less fine electrical device.

또한, 본 발명에 따르면 동시에 다수의 전기 장치를 검사하여 검사 요구 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to shorten the inspection request time by inspecting a plurality of electrical devices at the same time.

또한, 본 발명에 따르면 검사 대상 장치의 파손이 방지되며 검사 안정성 및 검사 신뢰도가 향상될 수 있다.In addition, according to the present invention, damage to the inspection target device may be prevented and inspection stability and inspection reliability may be improved.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 헤드(probe-head)의 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 프로브 핀이 형성된 프로브 헤드를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 프로브 헤드가 검사 대상 장치에 접촉되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 4는 보호층을 형성하지 않은 경우 완충층 상면에 금속을 증착한 후 표면을 촬영한 SEM(주사전자현미경) 이미지이다.
도 5는 보호층이 포함된 경우 완충층 상면에 금속을 증착한 후 표면을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명에 따른 지지판의 실시예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 프로브 헤드 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극 형성 단계를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 완충층 코팅 단계를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 보호층 코팅 단계를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포토레지스트 패턴 형성 단계를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 마스킹 메탈 증착 및 리프트오프 단계를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 홀 식각 단계를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 마스킹 메탈 제거 단계를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 홀 도금 단계를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지판 형성 단계를 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 포토레지스트 패턴 형성 단계를 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 전극 증착 및 리프트오프 단계를 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 완충층 코팅 단계를 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 보호층 코팅 단계를 나타낸 것이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 포토레지스트 패턴 형성 단계를 나타낸 것이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 마스킹 메탈 증착 및 리프트오프 단계를 나타낸 것이다.
도 23는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 홀 식각 단계를 나타낸 것이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 마스킹 메탈 제거 단계를 나타낸 것이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀 증착 단계를 나타낸 것이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀 노출 단계를 나타낸 것이다.
도 27은 본 발명에 따라 형성된 프로브 핀을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 헤드 분리 단를 나타낸 것이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판 결합 단계를 나타낸 것이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 헤드를 촬영한 사진이다.1 is a vertical cross-sectional view of a probe-head according to the present invention;
2 illustrates a probe head having a plurality of probe pins formed therein according to the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating that the probe head according to the present invention is in contact with a device to be inspected.
4 is a scanning electron microscope (SEM) image of the surface after depositing a metal on the upper surface of the buffer layer when no protective layer is formed.
5 is an SEM image taken after depositing a metal on the upper surface of the buffer layer when the protective layer is included.
6 shows an embodiment of a support plate according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a probe head according to the present invention.
8 illustrates a first electrode forming step according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 shows the first buffer layer coating step according to an embodiment of the present invention.
10 shows a first protective layer coating step according to an embodiment of the present invention.
11 illustrates a second photoresist pattern forming step according to an embodiment of the present invention.
12 illustrates a first masking metal deposition and lift-off step according to an embodiment of the present invention.
13 illustrates a first hole etching step according to an embodiment of the present invention.
14 illustrates a first masking metal removal step according to an embodiment of the present invention.
15 illustrates a first hole plating step according to an embodiment of the present invention.
16 shows a step of forming a support plate according to an embodiment of the present invention.
17 illustrates a third photoresist pattern forming step according to an embodiment of the present invention.
18 illustrates a third electrode deposition and lift-off step according to an embodiment of the present invention.
19 shows a second buffer layer coating step according to an embodiment of the present invention.
20 shows a second protective layer coating step according to an embodiment of the present invention.
21 illustrates a fourth photoresist pattern forming step according to an embodiment of the present invention.
22 illustrates a second masking metal deposition and lift-off step according to an embodiment of the present invention.
23 illustrates a second hole etching step according to an embodiment of the present invention.
24 illustrates a second masking metal removal step according to an embodiment of the present invention.
25 illustrates a probe pin deposition step according to an embodiment of the present invention.
26 shows a step of exposing a probe pin according to an embodiment of the present invention.
27 is an SEM image of a probe pin formed according to the present invention.
28 shows a probe head separation stage according to an embodiment of the present invention.
29 is a view showing a flexible printed circuit board bonding step according to an embodiment of the present invention.
30 is a photograph of a probe head according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and an embodiment of the present invention will be described in detail. The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in this specification should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 헤드(probe-head)의 수직 단면도이다. 도 1을 포함한 이하 도면에서, '상측'은 프로브 헤드에 검사 대상 장치(DUT)가 접촉되는 면의 방향으로 정의한다. 또한, 각 도면의 위쪽 방향이 상측인 것을 기준으로 설명한다.1 is a vertical cross-sectional view of a probe-head according to the present invention; In the following drawings including FIG. 1 , 'upper side' is defined as the direction of the surface where the device under test (DUT) is in contact with the probe head. In addition, description will be made on the basis that the upward direction of each drawing is upward.

본 발명에 따른 프로브 헤드는 기판(Sub), 탄성층(10), 프로브 핀(probe-pin, 30) 및 전극부(20)를 포함한다.The probe head according to the present invention includes a substrate (Sub), an elastic layer (10), a probe-pin (probe-pin, 30), and an electrode part (20).

도 1은 본 발명에 따른 프로브 헤드(1) 중 1개의 프로브 핀(30)에 대한 구조만 간략히 도시한 것이며, 일반적으로 프로브 헤드에는 복수의 프로브 핀이 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 프로브 핀에 대한 구조가 한 기판(Sub)위에 동시에 형성될 수 있다. 도 2의 a는 2개의 프로브 핀(31, 32)에 대한 수직 단면도를 나타낸 것이며, 도 2의 b는 12개의 프로브 핀(31, 32, 33, ??)에 대한 사시도를 나타낸 것이다.FIG. 1 schematically shows only the structure of one probe pin 30 of the probe head 1 according to the present invention, and in general, a plurality of probe pins are formed in the probe head. That is, as shown in FIG. 2 , structures for a plurality of probe pins may be simultaneously formed on one substrate Sub. FIG. 2A is a vertical cross-sectional view of the two probe pins 31 and 32, and FIG. 2B is a perspective view of the 12 probe pins 31, 32, 33, ??.

단, 복수의 각 프로브 핀에 대해서 프로브 핀(30), 탄성층(10) 및 전극부(20)를 포함하는 기본적인 구조는 도 1에 도시된 것과 같은 것으로 볼 수 있고, 각 프로브 핀(30)의 배치를 위해 전극부(20)의 수평적인 형태가 달라질 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 당연하게 이해할 수 있을 것이다.However, for each of the plurality of probe pins, the basic structure including the probe pin 30 , the elastic layer 10 , and the electrode unit 20 can be viewed as the same as that shown in FIG. 1 , and each probe pin 30 . It will be understood by those skilled in the art that the horizontal shape of the electrode part 20 may be changed for the arrangement of the present invention.

이는 이하 도면에서도 마찬가지로 적용되는 바, 이하 도면에서 나타나는 프로브 헤드 구조는 1개 프로브 핀(30)에 대해서만 간략히 나타내도록 한다.This also applies to the following drawings as well, so that the probe head structure shown in the drawings is briefly shown for only one probe pin 30 .

기판(Sub)은 프로브 헤드의 구조를 형성하기 용이하게 하고, 형성된 프로브 헤드를 지지하기 위한 구성이다. 여기서 '기판'이란, 특별히 언급이 없는 한 일반적인 의미에서의 기판이 아닌 본 발명에 따른 프로브 헤드가 형성되는 기판(Sub)을 의미한다.The substrate Sub facilitates the formation of the structure of the probe head and is configured to support the formed probe head. Here, 'substrate' refers to a substrate (Sub) on which the probe head according to the present invention is formed, not a substrate in a general sense unless otherwise specified.

기판(Sub)은 일반적으로 사용되는 기판과 동일한 소재로 구비될 수 있다. 바람직하게, 본 발명에 따른 프로브 헤드의 기판(Sub)은 절연성 재질이며, 검사 대상 장치(DUT, device under test)와 프로브 핀(30)이 접촉될 때 가해지는 하중을 견딜 수 있는 충분한 경도를 가지는 재질과 두께로 구비될 수 있다.The substrate Sub may be made of the same material as a generally used substrate. Preferably, the substrate Sub of the probe head according to the present invention is made of an insulating material, and has sufficient hardness to withstand the load applied when the device under test (DUT) and the probe pin 30 come into contact with each other. It may be provided in a material and thickness.

바람직한 실시예로서, 기판(Sub)은 300㎛ 두께 내외의 투명한 재질로 구비될 수 있다. 이는 프로브 핀(30)과 검사 대상 장치를 정렬하기 위함으로, 산화알루미늄(Al2O3), 유리(Glass), 석영(Quartz), 세라믹(Ceramic), 규소(Si) 중 어느 하나로 선택되는 재질일 수 있다.As a preferred embodiment, the substrate Sub may be made of a transparent material with a thickness of about 300 μm. This is to align the probe pin 30 with the device to be inspected, and a material selected from among aluminum oxide (Al 2 O 3 ), glass, quartz, ceramic, and silicon (Si). can be

프로브 핀(30)은 검사 대상 장치와 접촉됨으로써, 검사 장치와 전기적인 연결을 제공하는 구성이다. 이를 위해 프로브 핀(30)은 프로브 헤드의 상측으로 돌출되고, 후술할 전극부(20)와 연결되는 금속 재질의 핀(pin) 형태로 구비된다.The probe pin 30 is configured to provide an electrical connection to the test device by being in contact with the test target device. To this end, the probe pin 30 is provided in the form of a metal pin that protrudes above the probe head and is connected to the electrode part 20 to be described later.

탄성층(10)은 검사 대상 장치와 프로브 핀(30)이 접촉될 때 프로브 헤드에 가해지는 충격 및 하중을 흡수 및 분산시키기 위한 구성이다. 이를 위해 탄성층(10)은 소정의 탄성을 갖는 합성수지 재질로 기판(Sub) 상면에 소정의 두께인 평평한 판 형태로 적층된다. 바람직하게, 탄성층(10)은 적어도 50㎛ 이상의 두께로 구비될 수 있다.The elastic layer 10 is a component for absorbing and dispersing the shock and load applied to the probe head when the device to be inspected and the probe pin 30 come into contact. To this end, the elastic layer 10 is made of a synthetic resin material having a predetermined elasticity and is laminated on the upper surface of the substrate Sub in the form of a flat plate having a predetermined thickness. Preferably, the elastic layer 10 may be provided with a thickness of at least 50 μm or more.

탄성층(10)은 기판(Sub) 상면에 코팅(coating)됨으로써 형성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 탄성층(10)은 기판(Sub) 상면에 스핀 코팅(spin-coating) 방식으로 형성될 수 있다.The elastic layer 10 may be formed by coating the upper surface of the substrate Sub. According to an embodiment, the elastic layer 10 may be formed on the upper surface of the substrate Sub by a spin-coating method.

전극부(20)는 상기 프로브 핀(30)과 검사 장치와의 전기적 연결을 제공하는 구성이다. 이를 위해 전극부(20)는 기판(Sub) 상면에 금속 재질로 구비되며, 복수의 전극부(20)가 검사 대상 장치의 크기 및 검사 대상 장치의 전극의 크기에 따라 적절하게 배치될 수 있다.The electrode part 20 is configured to provide an electrical connection between the probe pin 30 and the test device. To this end, the electrode unit 20 is provided with a metal material on the upper surface of the substrate Sub, and the plurality of electrode units 20 may be appropriately disposed according to the size of the device to be inspected and the size of the electrode of the device to be inspected.

프로브 핀(30)이 전극부(20)의 상면으로부터 상측으로 돌출되어 형성되고, 프로브 핀(30)이 검사 대상 장치와 접촉됨으로써 전극부(20), 프로브 핀(30) 및 검사 대상 장치간 전기적인 연결이 구성된다.The probe pin 30 is formed to protrude upward from the upper surface of the electrode unit 20 , and the probe pin 30 is in contact with the device to be inspected, so that electricity between the electrode unit 20 , the probe pin 30 and the device to be inspected A direct connection is established.

또한, 본 발명에 따른 전극부(20)는 탄성층(10)에 매설됨을 특징으로 한다. 즉, 기판(Sub) 상면에 탄성층(10)이 형성되고, 전극부(20)는 탄성층(10) 내부에 매설되며, 프로브 핀(30)은 전극부(20)로부터 탄성층(10)을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출된다. 단, 여기서 '매설'이라 함은 전극부(20) 전체가 매설되는 것은 아니고 적어도 일부는 탄성층(10)의 외부로 노출될 수 있다. 이는 검사 장치와 전기적으로 연결되기 위함이다.In addition, the electrode part 20 according to the present invention is characterized in that it is embedded in the elastic layer (10). That is, the elastic layer 10 is formed on the upper surface of the substrate Sub, the electrode part 20 is embedded in the elastic layer 10 , and the probe pin 30 is transferred from the electrode part 20 to the elastic layer 10 . Penetrates vertically and protrudes upward. However, the 'buried' here does not mean that the entire electrode part 20 is buried, but at least a part of it may be exposed to the outside of the elastic layer 10 . This is to be electrically connected to the inspection device.

상세하게, 전극부(20)는 탄성층(10)의 외부로 노출되는 제1 전극(21)과, 탄성층(10)의 내부에 매설되는 제2 전극(22) 및 제3 전극(23)을 포함할 수 있다.In detail, the electrode part 20 includes a first electrode 21 exposed to the outside of the elastic layer 10 , and a second electrode 22 and a third electrode 23 embedded in the elastic layer 10 . may include

제1 전극(21)은 검사 장치와 전기적으로 연결되기 위해 탄성층(10)의 외부로 노출되는 구성이다. 도 1에 도시된 실시예에 따라, 제1 전극(21)은 기판(Sub) 및 탄성층(10)의 사이에 형성되고, 일 단이 탄성층(10)의 측면 방향으로 돌출되어 노출될 수 있다.The first electrode 21 is configured to be exposed to the outside of the elastic layer 10 in order to be electrically connected to the inspection device. According to the embodiment shown in FIG. 1 , the first electrode 21 is formed between the substrate Sub and the elastic layer 10 , and one end protrudes in the lateral direction of the elastic layer 10 to be exposed. have.

제2 전극(22)은 탄성층(10)의 내부에 매설되고, 제1 전극(21)과 제3 전극(23)을 연결하기 위한 구성이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 전극(22)은 제1 전극(21)의 상면으로부터 탄성층(10)을 수직으로 관통하여 제3 전극(23)의 하면까지 형성된다.The second electrode 22 is embedded in the elastic layer 10 and is configured to connect the first electrode 21 and the third electrode 23 . As shown in FIG. 1 , the second electrode 22 is formed from the upper surface of the first electrode 21 to the lower surface of the third electrode 23 by vertically penetrating the elastic layer 10 .

제3 전극(23)은 탄성층(10)의 내부에 매설되고, 제2 전극(22)과 프로브 핀(30)을 연결하기 위한 구성이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제3 전극(23)은 제2 전극(22)과 프로브 핀(30)을 잇는 수평인 판 형태로 형성된다.The third electrode 23 is embedded in the elastic layer 10 and is configured to connect the second electrode 22 and the probe pin 30 . 1 , the third electrode 23 is formed in a horizontal plate shape connecting the second electrode 22 and the probe pin 30 .

전극부(20)가 탄성층(10)에 매설됨에 따라, 복수의 전극부(20)가 구비되는 경우 각 전극부(20)는 절연되어 상호간 전기적인 간섭이 방지될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 검사 대상 장치(DUT)가 프로브 팁에 접촉될 시에 발생할 수 있는 충격 및 하중(load)이 탄성부의 탄성에 의해 흡수 및 분산(disperse)된다. 이에 따라, 검사 대상 장치 및 프로브 헤드의 파손이 방지되어 프로브 헤드의 작동 안정성이 향상되며, 검사 작업이 신속하게 처리될 수 있는 효과가 있다.As the electrode part 20 is embedded in the elastic layer 10 , when a plurality of electrode parts 20 are provided, each electrode part 20 is insulated to prevent mutual electrical interference. In addition, as shown in FIG. 3 , an impact and load that may occur when the device under test (DUT) comes into contact with the probe tip is absorbed and dispersed by the elasticity of the elastic part. Accordingly, damage to the device to be inspected and the probe head is prevented, so that the operation stability of the probe head is improved, and the inspection operation can be quickly processed.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성부가 구비됨으로써 검사 대상 장치의 전극(e1, e2) 간에 단차가 있더라도 각 프로브 핀(30)이 용이하게 접촉될 수 있고, 이에 따라 검사의 정확도와 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.In addition, as shown in FIG. 3 , since the elastic part is provided, each probe pin 30 can be easily contacted even if there is a step between the electrodes e1 and e2 of the device to be inspected, and thus the accuracy and reliability of the inspection are improved. has an improving effect.

바람직한 실시예로서, 본 발명에 따른 프로브 헤드의 탄성층(10)은 복수의 완충층(110) 및 보호층(120)을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment, the elastic layer 10 of the probe head according to the present invention may include a plurality of buffer layers 110 and the protective layer 120 .

도 1은 제1 완충층(111), 제2 완충층(112) 및 제1 보호층(121)이 포함된 프로브 헤드인 것을 기준으로 도시되었다.FIG. 1 is illustrated based on a probe head including a first buffer layer 111 , a second buffer layer 112 , and a first protective layer 121 .

완충층(110)은 상술한 바와 같이 프로브 헤드부에 가해지는 충격 및 하중을 흡수 및 분산시키는 구성이다. 탄성층(10)은 각 완충층(110)이 차례로 적층되어 형성된다. 바람직하게, 완충층(110)은 엘라스톨레핀(Elastolefin), 열가소성 올레핀(Thermoplastic olefin), 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 합성 폴리이소프렌(Synthetic polyisoprene), 클로로프렌 고무(Chloroprene rubber), 스티렌-부타디엔 (Styrene-butadiene), 에피클로로히드린 고무(Epichlorohydrin rubber), 폴리아크릴 고무(Polyacrylic rubber), 실리콘 고무(Silicone rubber), 플루오르실리콘 고무(Fluorosilicone Rubber), 플루오르엘라스토머 (Fluoroelastomers) 및 폴리디메틸실록산 (Polydimethylsiloxane)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질일 수 있다.The buffer layer 110 is configured to absorb and disperse the shock and load applied to the probe head as described above. The elastic layer 10 is formed by sequentially stacking each buffer layer 110 . Preferably, the buffer layer 110 is elastolefin, thermoplastic olefin, thermoplastic polyurethane, synthetic polyisoprene, chloroprene rubber, styrene-butadiene (Styrene) -butadiene), epichlorohydrin rubber, polyacrylic rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, fluoroelastomers and polydimethylsiloxane It may be a material including at least one selected from the group consisting of.

보호층(120)은 상기 완충층(110)과 결합되어 완충층(110)의 변형을 방지하는 구성이다. 상세하게, 본 발명의 따른 프로브 헤드의 제조 방법은 고온의 환경에서 실시될 수 있으며 (후술하는 제조 방법 참조), 완충층(110)은 합성 수지 재질이므로 온도 변화에 따라 변형될 수 있다. 이는 탄성층(10) 및 전극의 표면이 불균일하게 형성되거나, 찌그러짐(Buckling) 또는 갈라짐(Crack)을 발생시킬 수 있어, 프로브 헤드의 오작동 또는 파손과 같은 문제점을 야기한다.The protective layer 120 is combined with the buffer layer 110 to prevent deformation of the buffer layer 110 . In detail, the method of manufacturing the probe head according to the present invention may be performed in a high-temperature environment (refer to the manufacturing method to be described later), and the buffer layer 110 is made of a synthetic resin material and thus may be deformed according to temperature change. This may cause the surface of the elastic layer 10 and the electrode to be non-uniformly formed, or to cause buckling or cracking, thereby causing problems such as malfunction or breakage of the probe head.

도 4는 보호층(120)을 형성하지 않은 경우 완충층(110) 상면에 금속을 증착한 후 표면을 촬영한 SEM(주사전자현미경) 이미지이다. 완충층(110)이 온도 변화에 따라 변형되어 찌그러짐이 발생한 것을 알 수 있다.4 is a scanning electron microscope (SEM) image of the surface after depositing a metal on the upper surface of the buffer layer 110 when the protective layer 120 is not formed. It can be seen that the buffer layer 110 is deformed according to a change in temperature, thereby causing distortion.

이를 방지하기 위해, 보호층(120)은 완충층(110)보다 열팽창 계수가 낮은 재질로 구비되고, 각 완충층(110) 간 계면에 형성되어 완충층(110)과 결합된다. 바람직하게, 보호층(120)은 1-Methoxy-2-propanol acetate, Modified epoxy acrylate, Aliphatic acrylate, Urethane acrylate, Photo active additives 및 Polysiloxane additives를 포함하는 합성 수지 재질일 수 있다. 이에 따른 보호층(120)의 열팽창 계수는 100 ppm/°C (Linear CTE by DMA) 이하로서, 완충층(110)으로 사용되어질 수 있는 재질인 PDMS의 열팽창계수 Linear CTE (by DMA), 340 ppm/°C 보다 낮다. 도 5는 보호층(120)이 포함된 경우 완충층(110) 상면에 금속을 증착한 후 표면을 촬영한 SEM 이미지로서, 도 4와 비교하면 매끄러운 표면이 형성된 것을 알 수 있다.To prevent this, the protective layer 120 is made of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the buffer layer 110 , is formed at the interface between each buffer layer 110 , and is coupled to the buffer layer 110 . Preferably, the protective layer 120 may be a synthetic resin material including 1-Methoxy-2-propanol acetate, Modified epoxy acrylate, Aliphatic acrylate, Urethane acrylate, Photo active additives and Polysiloxane additives. Accordingly, the thermal expansion coefficient of the protective layer 120 is 100 ppm/°C (Linear CTE by DMA) or less, and the thermal expansion coefficient of PDMS, which is a material that can be used as the buffer layer 110, Linear CTE (by DMA), 340 ppm/ lower than °C. FIG. 5 is an SEM image taken after depositing a metal on the upper surface of the buffer layer 110 when the protective layer 120 is included. Compared with FIG. 4 , it can be seen that a smooth surface is formed.

한편, 본 발명에 따른 프로브 헤드는 지지판(40)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the probe head according to the present invention may further include a support plate 40 .

지지판(40)은 전극부(20), 보다 상세하게는 제3 전극(23)을 지지하여 전극부(20)로부터 탄성층(10)에 전달되는 충격 및 하중을 보다 용이하게 분산시키기 위한 구성이다.The support plate 40 is configured to more easily distribute the shock and load transmitted from the electrode part 20 to the elastic layer 10 by supporting the electrode part 20 , more specifically, the third electrode 23 . .

도 1을 참조하면, 지지판(40)은 제3 전극(23)의 하측에 결합되어 제3 전극(23)을 지지한다. 바람직하게, 지지판(40)은 상기 완충층(110) 및 보호층(120)을 포함하는 탄성층보다 탄성 변형 에너지가 높은 고탄성 재질로 구비된다.Referring to FIG. 1 , the support plate 40 is coupled to the lower side of the third electrode 23 to support the third electrode 23 . Preferably, the support plate 40 is provided with a high elastic material having a higher elastic deformation energy than the elastic layer including the buffer layer 110 and the protective layer 120 .

바람직한 실시예로서, 지지판(40)은 Polyamic acid의 PI 레진과 Cyclopentanone를 배합한 재질이고, 3㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있다.As a preferred embodiment, the support plate 40 is made of a material in which PI resin of polyamic acid and Cyclopentanone are mixed, and may be formed to a thickness of 3 μm or more.

한편, 지지판(40)은 전극부(20)의 일부 또는 전체를 지지하는 형태로 구비될 수 있다. 도 6은 본 발명의 3가지 실시예에 따른 지지판(40) 및 제3 전극(23)을 나타낸 단면도(좌측) 및 평면도(우측)이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 지지판(40)의 형태는 어느 한 가지로 한정되지 않으며, 제3 전극(23)을 지지할 수 있는 형태라면 다양하게 적용할 수 있다.Meanwhile, the support plate 40 may be provided in a form to support a part or the whole of the electrode part 20 . 6 is a cross-sectional view (left) and a plan view (right) illustrating the support plate 40 and the third electrode 23 according to three embodiments of the present invention. As shown in FIG. 6 , the shape of the support plate 40 is not limited to any one, and as long as it can support the third electrode 23 , various shapes may be applied.

도 6의 a는 지지판(40)이 제3 전극(23) 보다 큰 면적을 갖고 제3 전극(23) 전체를 지지하도록 형성된 실시예를 나타낸 것이고, 도 6의 b는 지지판(40)이 제3 전극(23)의 일부만 지지하도록 형성된 실시예를 나타낸 것이며, 도 6의 c는 지지판(40)이 제3 전극(23)의 양 단을 지지하도록 형성된 실시예를 나타낸 것이다. 물론 지지판(40) 및 제3 전극(23)의 형태는 이에 한정되지 않으며, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 용이하게 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다.6A shows an embodiment in which the support plate 40 has a larger area than the third electrode 23 and is formed to support the entire third electrode 23 , and FIG. 6B shows the support plate 40 is the third electrode 23 . An embodiment in which only a portion of the electrode 23 is supported is shown, and FIG. 6 c shows an embodiment in which the support plate 40 is formed to support both ends of the third electrode 23 . Of course, the shapes of the support plate 40 and the third electrode 23 are not limited thereto, and modifications, changes, and additions may be easily made by those skilled in the art with common knowledge of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 탄성층의 탄성 변형 에너지는 1 MPa 이하로 나타나며, 지지판(40)의 탄성 변형 에너지는 10 Mpa 이상으로 나타났다. 이에 따라 전극부(20)로부터 탄성층(10)으로 전달되는 충격 및 하중이 용이하게 분산될 수 있고, 이에 따라 탄성층에 누적되는 피로가 감소되어 프로브 헤드의 수명이 증가하는 효과가 있다.The elastic deformation energy of the elastic layer according to the embodiment of the present invention is shown to be 1 MPa or less, and the elastic deformation energy of the support plate 40 is shown to be 10 Mpa or more. Accordingly, the impact and load transferred from the electrode unit 20 to the elastic layer 10 can be easily dispersed, and thus fatigue accumulated in the elastic layer is reduced, thereby increasing the lifespan of the probe head.

도 7은 본 발명에 따른 프로브 헤드 제조 방법을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a probe head according to the present invention.

본 발명에 따른 프로브 헤드 제조 방법은, 제1 전극(21) 형성 단계(S10); 제1 탄성층 형성 단계(S20); 제2 전극(22) 형성 단계(S30); 제3 전극(23) 형성 단계(S40); 제2 탄성층 형성 단계(S50); 프로브 핀(30) 형성 단계(S60); 및 프로브 헤드 형성 단계(S70);를 포함한다.A method of manufacturing a probe head according to the present invention includes the steps of forming the first electrode 21 ( S10 ); forming a first elastic layer (S20); forming the second electrode 22 (S30); forming the third electrode 23 (S40); forming a second elastic layer (S50); Probe pin 30 forming step (S60); and a probe head forming step (S70).

제1 전극(21) 형성 단계(S10)는, 기판 상면에 제1 전극(21)을 증착하는 단계이다.The step of forming the first electrode 21 ( S10 ) is a step of depositing the first electrode 21 on the upper surface of the substrate.

상세하게, 미리 설계된 제1 전극(21)의 형태를 따라 기판 상면에 Cu, Ni, Al, Au를 포함하는 전도성 금속 재질 중 적어도 하나 이상을 포함하는 금속 또는 합금 재질로 증착함으로써 제1 전극(21)을 형성한다.In detail, by depositing a metal or alloy material containing at least one of Cu, Ni, Al, and a conductive metal material including Au on the upper surface of the substrate according to the shape of the first electrode 21 designed in advance, the first electrode 21 ) to form

단, 상술한 바와 같이, 제1 전극(21)은 일 단이 탄성층(10)의 측면 방향으로 돌출되어 노출되는 전극부(20)이므로, 기판 상면의 테두리에 소정 폭으로 형성됨이 바람직하다.However, as described above, since one end of the first electrode 21 is the electrode part 20 that protrudes and is exposed in the lateral direction of the elastic layer 10, it is preferably formed on the edge of the upper surface of the substrate with a predetermined width.

바람직하게, 제1 전극(21)은 접착력 강화 금속을 추가 성분으로 포함할 수 있다. 접착력 강화 금속이란, 기판과의 접착력을 강화시키기 위한 금속으로서, Ti 또는 Cr 중 어느 하나로 선택되는 재질일 수 있다. 전도성 금속으로는 Cu, Ni, Al, Au 등 전도성이 높은 금속 중 어느 하나로 선택되는 금속, 또는 그 합금이 사용될 수 있다.Preferably, the first electrode 21 may include an adhesion-reinforcing metal as an additional component. The adhesion-reinforced metal is a metal for strengthening adhesion to the substrate, and may be a material selected from either Ti or Cr. As the conductive metal, a metal selected from among highly conductive metals such as Cu, Ni, Al, Au, or an alloy thereof may be used.

즉, 제1 전극(21)은 Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au 또는 Ti/Cu/Au와 같은 재질일 수 있다.That is, the first electrode 21 is Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au, or Ti/Cu/Au. may be of the same material.

바람직하게, 제1 전극(21) 형성 단계는 포토리소그래피(photolithography) 방식으로 형성될 수 있다. 상세하게, 제1 전극(21) 형성 단계는 제1 포토레지스트 패턴(PR1) 형성 단계(S11) 및 제1 전극(21)을 증착하고 제1 포토레지스트 패턴(PR1)을 리프트오프(lift-off)하는 단계(S12)를 포함할 수 있다.Preferably, the first electrode 21 forming step may be formed by a photolithography method. In detail, the first electrode 21 forming step includes the first photoresist pattern PR1 forming step S11 , depositing the first electrode 21 , and lifting-off the first photoresist pattern PR1 . ) may include a step (S12).

도 8의 a는 제1 포토레지스트 패턴(PR1) 형성 단계(S11)를 나타낸 것이다. 제1 포토레지스트 패턴(PR1) 형성 단계(S11)는, 제1 전극(21)을 미리 설계된 형태로 증착하기 위해서 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계이다. 즉, 기판 상면 중 제1 전극(21)이 형성될 부분 외의 나머지 부분에 포토레지스트 패턴을 형성한다. 일반적인 포토리소그래피 방식과 같이, 포토레지스트 코팅, 마스킹 UV 노광, 현상(development)을 통해 제1 포토레지스트 패턴(PR1)을 형성한다.8A illustrates the first photoresist pattern PR1 forming step S11. The first photoresist pattern PR1 forming step S11 is a step of forming a photoresist pattern in order to deposit the first electrode 21 in a previously designed shape. That is, a photoresist pattern is formed on the upper surface of the substrate other than the portion where the first electrode 21 is to be formed. Like a general photolithography method, the first photoresist pattern PR1 is formed through photoresist coating, masking UV exposure, and development.

도 8의 b는 금속을 증착하고 제1 포토레지스트 패턴(PR1)을 리프트오프(lift-off)하는 단계(S12)를 나타낸 것이다. 제1 전극(21)의 재질이 되는 금속을 증착시킨 후, 제1 포토레지스트 패턴(PR1)을 솔벤트로 리프트오프함으로써 제1 전극(21)이 형성된다. 이는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.8B illustrates a step (S12) of depositing a metal and lifting-off the first photoresist pattern PR1. After depositing a metal used as a material of the first electrode 21 , the first photoresist pattern PR1 is lifted off with a solvent to form the first electrode 21 . Since this is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

제1 탄성층 형성 단계(S20)는, 기판 및 제1 전극(21)의 상면에 제1 탄성층을 코팅하는 단계이다. 상세하게, 제1 탄성층 형성 단계(S20)는 제1 완충층(111) 코팅 단계(S21) 및 제1 보호층(121) 코팅 단계(S22)를 포함할 수 있다.The first elastic layer forming step ( S20 ) is a step of coating the first elastic layer on the upper surfaces of the substrate and the first electrode 21 . In detail, the first elastic layer forming step (S20) may include a first buffer layer 111 coating step (S21) and a first protective layer 121 coating step (S22).

도 9는 제1 완충층(111) 코팅 단계(S21)를 나타낸 것이다.9 shows the first buffer layer 111 coating step (S21).

바람직하게, 제1 완충층(111)은 엘라스톨레핀(Elastolefin), 열가소성 올레핀(Thermoplastic olefin), 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 합성 폴리이소프렌(Synthetic polyisoprene), 클로로프렌 고무(Chloroprene rubber), 스티렌-부타디엔 (Styrene-butadiene), 에피클로로히드린 고무(Epichlorohydrin rubber), 폴리아크릴 고무(Polyacrylic rubber), 실리콘 고무(Silicone rubber), 플루오르실리콘 고무(Fluorosilicone Rubber), 플루오르엘라스토머 (Fluoroelastomers) 및 폴리디메틸실록산 (Polydimethylsiloxane)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질로, 기판 및 제1 전극(21)의 상면에 소정 두께로 코팅되어 형성 될 수 있다. 바람직하게, 제1 완충층(111)은 스핀 코팅(spin-coating) 방식으로 적어도 50㎛ 이상의 두께로 코팅될 수 있다.Preferably, the first buffer layer 111 is elastolefin, thermoplastic olefin, thermoplastic polyurethane, synthetic polyisoprene, chloroprene rubber, styrene-butadiene (Styrene-butadiene), epichlorohydrin rubber, polyacrylic rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, fluoroelastomers and polydimethylsiloxane ), which is a material containing at least one selected from the group consisting of, may be formed by coating the upper surfaces of the substrate and the first electrode 21 to a predetermined thickness. Preferably, the first buffer layer 111 may be coated to a thickness of at least 50 μm or more by a spin-coating method.

도 10은 제1 보호층(121) 코팅 단계(S22)를 나타낸 것이다. 제1 보호층(121)은 제1 완충층(111)의 상면에 고분자 레진 합성수지 재질로 코팅되어 형성될 수 있다.10 shows the first protective layer 121 coating step (S22). The first protective layer 121 may be formed by coating the upper surface of the first buffer layer 111 with a polymer resin synthetic resin material.

바람직하게, 제1 보호층(121)은 1-Methoxy-2-propanol acetate, Modified epoxy acrylate, Aliphatic acrylate, Urethane acrylate, Photo active additive 및 Polysiloxane additives를 포함하는 재질로, 제1 완충층(111)의 상면에 소정 두께로 코팅되어 형성될 수 있다. 바람직하게, 제1 보호층(121)은 스핀 코팅 방식으로 적어도 3㎛ 이상의 두께로 코팅될 수 있다.Preferably, the first protective layer 121 is made of a material containing 1-Methoxy-2-propanol acetate, modified epoxy acrylate, aliphatic acrylate, urethane acrylate, photo active additive, and polysiloxane additives, the upper surface of the first buffer layer 111 . It may be formed by coating to a predetermined thickness. Preferably, the first protective layer 121 may be coated to a thickness of at least 3 μm or more by a spin coating method.

제2 전극(22) 형성 단계(S30)는, 제1 전극(21)으로부터 제1 탄성층을 수직으로 관통하도록 제2 전극(22)을 증착하는 단계이다. 바람직하게, 제2 전극(22) 형성은 포토리소그래피(photolithography) 방식으로 형성될 수 있다.The second electrode 22 forming step ( S30 ) is a step of depositing the second electrode 22 so as to vertically penetrate the first elastic layer from the first electrode 21 . Preferably, the second electrode 22 may be formed by a photolithography method.

상세하게, 제2 전극(22) 형성 단계는, 제2 포토레지스트 패턴(PR2) 형성 단계(S31); 제1 마스킹 메탈(masking metal, MM1) 증착 및 리프트오프 단계(S32); 제1 홀(h1) 식각(etching) 단계(S33); 제1 마스킹 메탈(MM1) 제거 단계(S34); 및 제1 홀(h1) 도금(plating) 단계(S35);를 포함할 수 있다.In detail, the forming of the second electrode 22 may include forming a second photoresist pattern PR2 ( S31 ); a first masking metal (MM1) deposition and lift-off step (S32); A first hole (h1) etching (etching) step (S33); removing the first masking metal MM1 (S34); and a first hole (h1) plating step (S35).

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포토레지스트 패턴(PR2) 형성 단계를 나타낸 것이다.11 illustrates a step of forming a second photoresist pattern PR2 according to an embodiment of the present invention.

제2 포토레지스트 패턴(PR2) 형성 단계는, 제2 전극(22)을 미리 설계된 형태로 증착하기 위해서 마스킹 메탈에 대응되는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계이다. 마스킹 메탈이란, 식각(etching) 공정을 통해 제2 전극(22)의 패턴을 식각하기 위한 마스킹용 메탈을 의미한다.The forming of the second photoresist pattern PR2 is a step of forming a photoresist pattern corresponding to the masking metal in order to deposit the second electrode 22 in a previously designed shape. The masking metal means a masking metal for etching the pattern of the second electrode 22 through an etching process.

마스킹 메탈은 후술할 제1 홀(h1) 식각 단계에서 이용되는 식각 방식을 견딜 수 있는 금속 재질로 구비됨이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 홀(h1) 식각 단계는 건식 식각(Dry etching) 방식을 이용하며, 제1 마스킹 메탈(MM1)은 Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al 및 Cr/Au을 포함하는 군으로 이루어진 금속 재질 중 어느 하나로 선택되는 금속 재질일 수 있다.The masking metal is preferably made of a metal material capable of withstanding the etching method used in the etching step of the first hole h1 to be described later. According to an embodiment of the present invention, the etching step of the first hole h1 uses a dry etching method, and the first masking metal MM1 is Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti. /Au, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, and may be a metal material selected from any one of the metal material consisting of the group including Cr/Au.

제1 탄성층 상면 중 제1 마스킹 메탈(MM1)이 형성될 부분 외의 나머지 부분에 포토레지스트 패턴을 형성한다. 일반적인 포토리소그래피 방식과 같이, 포토레지스트 코팅, 마스킹 UV 노광, 현상(development)을 통해 제2 포토레지스트 패턴(PR2)을 형성한다.A photoresist pattern is formed on the upper surface of the first elastic layer other than the portion where the first masking metal MM1 is to be formed. Like a general photolithography method, the second photoresist pattern PR2 is formed through photoresist coating, masking UV exposure, and development.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 마스킹 메탈(masking metal, MM1) 증착 및 리프트오프 단계(S32)를 나타낸 것이다. 제1 마스킹 메탈(MM1)의 재질이 되는 금속을 증착시킨 후, 제2 포토레지스트 패턴(PR2)을 솔벤트로 리프트오프함으로써 제1 마스킹 메탈(MM1)이 형성된다. 이는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.12 illustrates a first masking metal (MM1) deposition and lift-off step ( S32 ) according to an embodiment of the present invention. After depositing a metal serving as a material of the first masking metal MM1 , the second photoresist pattern PR2 is lifted off with a solvent to form the first masking metal MM1 . Since this is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 홀(h1) 식각(etching) 단계(S33)를 나타낸 것이다. 제1 탄성층의 제1 마스킹 메탈(MM1)이 형성된 부분을 제외한 부분이 식각되어 제1 홀(h1)이 형성된다. 바람직하게 제1 홀(h1)은 제1 전극(21)이 형성된 깊이까지 식각될 수 있다. 이에 따라, 제1 홀(h1)에 증착되는 금속이 제1 전극(21)과 연결되어 제2 전극(22)을 형성한다.13 illustrates a first hole h1 etching step (S33) according to an embodiment of the present invention. A portion of the first elastic layer excluding the portion where the first masking metal MM1 is formed is etched to form a first hole h1. Preferably, the first hole h1 may be etched to a depth at which the first electrode 21 is formed. Accordingly, the metal deposited in the first hole h1 is connected to the first electrode 21 to form the second electrode 22 .

일 실시예에 따라, 제1 홀(h1) 식각 단계는 ICP (inductively coupled plasma) Etcher를 통해 식각되며, 식각을 위한 가스(gas)는 CF4:O2 및 SF6:O2를 포함하는 가스가 사용될 수 있다.According to an embodiment, the first hole h1 etching step is etched through an inductively coupled plasma (ICP) etcher, and a gas for the etching is CF 4 :O 2 and SF 6 :O 2 Gas containing can be used.

바람직하게, 제1 홀(h1)과 함께, 제1 테두리부(border1, 도 13 참조)도 함께 식각될 수 있다. 이는 최종적으로 다이싱(dicing) 공정을 위한 가이드부(guide)를 형성하기 위함이다. 이를 위해, 제1 테두리부(border1)에도 제2 포토레지스트 패턴(PR2)을 형성할 수 있다 (도 11 참조). 다이싱 공정에 대한 상세한 설명은 도 27을 참조하여 후술하도록 한다.Preferably, together with the first hole h1, the first border part (border1 (refer to FIG. 13)) may be etched together. This is to finally form a guide for the dicing process. To this end, the second photoresist pattern PR2 may also be formed on the first border1 (see FIG. 11 ). A detailed description of the dicing process will be described later with reference to FIG. 27 .

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 마스킹 메탈(MM1) 제거 단계(S34)를 나타낸 것이다. 제1 마스킹 메탈(MM1)은 제1 홀(h1)을 형성한 후 불필요하므로 제거한다. 일 실시예에 따라, 제1 마스킹 메탈(MM1)은 습식 식각 (wet etching) 방식을 통해 제거될 수 있다.14 illustrates a first masking metal MM1 removing step S34 according to an embodiment of the present invention. The first masking metal MM1 is removed after forming the first hole h1 because it is unnecessary. According to an embodiment, the first masking metal MM1 may be removed through a wet etching method.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 홀(h1) 도금(plating) 단계(S35)를 나타낸 것이다. 바람직하게, 제1 홀(h1) 및 제1 테두리부(border1)에 금속을 증착시킴으로써 제2 전극(22) 및 가이드부(guide)가 형성된다.15 illustrates a first hole (h1) plating step (S35) according to an embodiment of the present invention. Preferably, the second electrode 22 and the guide portion are formed by depositing a metal in the first hole h1 and the first border1.

바람직하게, 제2 전극(22) 및 가이드부(guide)는 접착력 강화 금속을 추가 성분으로 포함할 수 있다. 접착력 강화 금속이란, 기판과의 접착력을 강화시키기 위한 금속으로서, Ti 또는 Cr 중 어느 하나로 선택되는 재질일 수 있다. 전도성 금속으로는 Cu, Ni, Al, Au 등 전도성이 높은 금속 중 어느 하나로 선택되는 금속, 또는 그 합금이 사용될 수 있다.Preferably, the second electrode 22 and the guide portion (guide) may include an adhesion-reinforcing metal as an additional component. The adhesion-reinforced metal is a metal for strengthening adhesion to the substrate, and may be a material selected from either Ti or Cr. As the conductive metal, a metal selected from among highly conductive metals such as Cu, Ni, Al, Au, or an alloy thereof may be used.

즉, 제2 전극(22) 및 가이드부(guide)는 Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au 또는 Ti/Cu/Au와 같은 재질일 수 있다.That is, the second electrode 22 and the guide portion (guide) are Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au. Alternatively, it may be a material such as Ti/Cu/Au.

제3 전극(23) 형성 단계(S40)는, 제1 탄성층의 상면에 제2 전극(22)과 연결되는 제3 전극(23)을 증착하는 단계이다.The third electrode 23 forming step ( S40 ) is a step of depositing the third electrode 23 connected to the second electrode 22 on the upper surface of the first elastic layer.

상세하게, 제3 전극(23) 형상 단계는, 지지판(40) 형성 단계(S41); 제3 포토레지스트 패턴(PR3) 형성 단계(S42); 및 제3 전극(23) 증착 및 리프트오프 단계(S43);를 포함한다.In detail, the forming step of the third electrode 23 includes the supporting plate 40 forming step (S41); forming a third photoresist pattern PR3 (S42); and a third electrode 23 deposition and lift-off step ( S43 ).

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지판(40) 형성 단계(S41)를 나타낸 것이다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 헤드는 지지판(40)을 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 지지판(40)은 상기 완충층(110) 및 보호층(120)을 포함하는 탄성층보다 탄성 변형 에너지가 높은 고탄성 재질로 구비된다. 바람직한 실시예로서, 지지판(40)은 Polyamic acid의 PI 레진과 Cyclopentanone를 배합한 재질이고, 3㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있다.16 shows a support plate 40 forming step (S41) according to an embodiment of the present invention. As described above, the probe head according to the present invention may further include a support plate 40 . Preferably, the support plate 40 is provided with a high elastic material having a higher elastic deformation energy than the elastic layer including the buffer layer 110 and the protective layer 120 . As a preferred embodiment, the support plate 40 is made of a material in which PI resin of polyamic acid and Cyclopentanone are mixed, and may be formed to a thickness of 3 μm or more.

지지판(40)은 제1 탄성층과 마찬가지로 스핀 코팅, 마스킹 및 식각 공정을 통해 미리 설계된 형태(도 6 참조)로 형성될 수 있다.Like the first elastic layer, the support plate 40 may be formed in a pre-designed shape (see FIG. 6 ) through spin coating, masking, and etching processes.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 포토레지스트 패턴(PR3) 형성 단계(S42)를 나타낸 것이다. 바람직하게, 제3 전극(23)은 포토리소그래피(photolithography) 방식으로 형성될 수 있다.FIG. 17 shows a third photoresist pattern PR3 forming step S42 according to an embodiment of the present invention. Preferably, the third electrode 23 may be formed by a photolithography method.

제3 포토레지스트 패턴(PR3) 형성 단계(S42)는, 제3 전극(23)을 미리 설계된 형태로 증착하기 위해서 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계이다. 즉, 지지판(40), 제2 전극(22), 가이드부 및 제1 탄성층의 상면 중 제3 전극(23)이 형성될 부분 외의 나머지 부분에 포토레지스트 패턴을 형성한다. 일반적인 포토리소그래피 방식과 같이, 포토레지스트 코팅, 마스킹 UV 노광, 현상(development)을 통해 제3 포토레지스트 패턴(PR3)을 형성한다.The third photoresist pattern PR3 forming step S42 is a step of forming a photoresist pattern in order to deposit the third electrode 23 in a previously designed shape. That is, a photoresist pattern is formed on the remaining portions of the support plate 40 , the second electrode 22 , the guide portion, and the upper surfaces of the first elastic layer other than the portion where the third electrode 23 is to be formed. Like a general photolithography method, the third photoresist pattern PR3 is formed through photoresist coating, masking UV exposure, and development.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 전극(23) 증착 및 리프트오프 단계(S43)를 나타낸 것이다. 제3 전극(23)의 재질이 되는 금속을 증착시킨 후, 제3 포토레지스트 패턴(PR3)을 솔벤트로 리프트오프함으로써 제3 전극(23)이 형성된다. 이는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.18 illustrates a third electrode 23 deposition and lift-off step ( S43 ) according to an embodiment of the present invention. After depositing a metal used as a material for the third electrode 23 , the third photoresist pattern PR3 is lifted off with a solvent to form the third electrode 23 . Since this is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

바람직하게, 제3 전극(23)은 접착력 강화 금속을 추가 성분으로 포함할 수 있다. 상세하게, 제3 전극(23)은 Ti 또는 Cr 중 어느 하나로 선택되는 접착력 강화 금속 재질을 포함할 수 있다. 전도성 금속으로는 Cu, Ni, Al, Au 등 전도성이 높은 금속 중 어느 하나로 선택되는 금속, 또는 그 합금이 사용될 수 있다.Preferably, the third electrode 23 may include an adhesion-reinforcing metal as an additional component. In detail, the third electrode 23 may include an adhesion-reinforcing metal material selected from either Ti or Cr. As the conductive metal, a metal selected from among highly conductive metals such as Cu, Ni, Al, Au, or an alloy thereof may be used.

즉, 제3 전극(23)은 Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au 또는 Ti/Cu/Au와 같은 재질일 수 있다.That is, the third electrode 23 is Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au, or Ti/Cu/Au. may be of the same material.

제2 탄성층 형성 단계(S50)는, 제3 전극(23) 및 제1 탄성층의 상면에 제2 탄성층을 코팅하는 단계이다. 상세하게, 제2 탄성층 형성 단계는 제2 완충층(112) 코팅 단계(S51); 및 제2 보호층(122) 코팅 단계(S52);를 포함한다.The second elastic layer forming step ( S50 ) is a step of coating the second elastic layer on the upper surfaces of the third electrode 23 and the first elastic layer. Specifically, the second elastic layer forming step is a second buffer layer 112 coating step (S51); and a second protective layer 122 coating step (S52).

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 완충층(112) 코팅 단계(S51)를 나타낸 것이다. 바람직하게, 제2 완충층(112)은 엘라스톨레핀(Elastolefin), 열가소성 올레핀(Thermoplastic olefin), 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 합성 폴리이소프렌(Synthetic polyisoprene), 클로로프렌 고무(Chloroprene rubber), 스티렌-부타디엔 (Styrene-butadiene), 에피클로로히드린 고무(Epichlorohydrin rubber), 폴리아크릴 고무(Polyacrylic rubber), 실리콘 고무(Silicone rubber), 플루오르실리콘 고무(Fluorosilicone Rubber), 플루오르엘라스토머 (Fluoroelastomers) 및 폴리디메틸실록산 (Polydimethylsiloxane)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질로, 제3 전극(23) 및 제1 탄성층의 상면에 소정 두께로 코팅되어 형성 될 수 있다. 바람직하게, 제2 완충층(112)은 스핀 코팅(spin-coating) 방식으로 적어도 50㎛ 이상의 두께로 코팅될 수 있다.19 shows the second buffer layer 112 coating step (S51) according to an embodiment of the present invention. Preferably, the second buffer layer 112 is elastolefin, thermoplastic olefin, thermoplastic polyurethane, synthetic polyisoprene, chloroprene rubber, styrene-butadiene (Styrene-butadiene), epichlorohydrin rubber, polyacrylic rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, fluoroelastomers and polydimethylsiloxane ), which is a material containing at least one selected from the group consisting of, the third electrode 23 and the upper surface of the first elastic layer may be coated with a predetermined thickness. Preferably, the second buffer layer 112 may be coated to a thickness of at least 50 μm or more by a spin-coating method.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 보호층(122) 코팅 단계(S52)를 나타낸 것이다. 제2 보호층(122)은 제2 완충층(112)의 상면에 고분자 레진 합성수지 재질로 코팅되어 형성될 수 있다.20 shows a second protective layer 122 coating step (S52) according to an embodiment of the present invention. The second protective layer 122 may be formed by coating the upper surface of the second buffer layer 112 with a polymer resin synthetic resin material.

바람직하게, 제2 보호층(122)은 1-Methoxy-2-propanol acetate, Modified epoxy acrylate, Aliphatic acrylate, Urethane acrylate, Photo active additive 및 Polysiloxane additives를 포함하는 재질로, 제2 완충층(112)의 상면에 소정 두께로 코팅되어 형성될 수 있다. 바람직하게, 제2 보호층(122)은 스핀 코팅 방식으로 적어도 3㎛ 이상의 두께로 코팅될 수 있다.Preferably, the second protective layer 122 is made of a material containing 1-Methoxy-2-propanol acetate, Modified epoxy acrylate, Aliphatic acrylate, Urethane acrylate, Photo active additive and Polysiloxane additives, and the upper surface of the second buffer layer 112 . It may be formed by coating to a predetermined thickness. Preferably, the second protective layer 122 may be coated to a thickness of at least 3 μm or more by a spin coating method.

프로브 핀(30) 형성 단계(S60)는, 제3 전극(23)으로부터 제2 탄성층을 수직으로 관통하도록 프로브 핀(30)을 증착하는 단계이다.The step of forming the probe pin 30 ( S60 ) is a step of depositing the probe pin 30 so as to vertically penetrate the second elastic layer from the third electrode 23 .

상세하게, 프로브 핀(30) 형성 단계는, 제4 포토레지스트 패턴(PR4) 형성 단계(S61); 제2 마스킹 메탈(MM2) 증착 및 리프트오프 단계(S62); 제2 홀(h2) 식각 단계(S63); 제2 마스킹 메탈(MM2) 제거 단계(S64); 프로브 핀(30) 증착 단계(S65); 및 프로브 핀(30) 노출 단계(S66);를 포함할 수 있다.In detail, the step of forming the probe pin 30 may include forming a fourth photoresist pattern PR4 ( S61 ); a second masking metal (MM2) deposition and lift-off step (S62); etching the second hole (h2) (S63); removing the second masking metal MM2 (S64); Probe pin 30 deposition step (S65); and exposing the probe pin 30 ( S66 ).

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 포토레지스트 패턴(PR4) 형성 단계(S61)를 나타낸 것이다.21 illustrates the fourth photoresist pattern PR4 forming step S61 according to an embodiment of the present invention.

제4 포토레지스트 패턴(PR4) 형성 단계는, 프로브 핀(30)을 미리 설계된 형태로 증착하기 위해서 제2 마스킹 메탈(MM2)에 대응되는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계이다. 제2 마스킹 메탈(MM2)이란, 식각(etching) 공정을 통해 프로브 핀(30)의 패턴을 식각하기 위한 마스킹용 메탈을 의미한다.The fourth photoresist pattern PR4 forming step is a step of forming a photoresist pattern corresponding to the second masking metal MM2 in order to deposit the probe pin 30 in a previously designed shape. The second masking metal MM2 refers to a masking metal for etching the pattern of the probe pin 30 through an etching process.

제2 마스킹 메탈(MM2)은 후술할 제2 홀(h2) 식각 단계에서 이용되는 식각 방식을 견딜 수 있는 금속 재질로 구비됨이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 홀(h2) 식각 단계는 건식 식각(Dry etching) 방식을 이용하며, 제2 마스킹 메탈(MM2)은 Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al 및 Cr/Au을 포함하는 군으로 이루어진 금속 재질 중 어느 하나로 선택되는 금속 재질일 수 있다.The second masking metal MM2 is preferably made of a metal material capable of withstanding the etching method used in the etching step of the second hole h2 to be described later. According to an embodiment of the present invention, the etching of the second hole h2 uses a dry etching method, and the second masking metal MM2 is Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti. /Au, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, and may be a metal material selected from any one of the metal material consisting of the group including Cr/Au.

제2 탄성층 상면 중 제2 마스킹 메탈(MM2)이 형성될 부분 외의 나머지 부분에 포토레지스트 패턴을 형성한다. 일반적인 포토리소그래피 방식과 같이, 포토레지스트 코팅, 마스킹 UV 노광, 현상(development)을 통해 제4 포토레지스트 패턴(PR4)을 형성한다.A photoresist pattern is formed on the upper surface of the second elastic layer other than the portion where the second masking metal MM2 is to be formed. Like a general photolithography method, the fourth photoresist pattern PR4 is formed through photoresist coating, masking UV exposure, and development.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 마스킹 메탈(MM2) 증착 및 리프트오프 단계(S62)를 나타낸 것이다. 제2 마스킹 메탈(MM2)의 재질이 되는 금속을 증착시킨 후, 제4 포토레지스트 패턴(PR4)을 솔벤트로 리프트오프함으로써 제2 마스킹 메탈(MM2)이 형성된다. 이는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.22 illustrates a second masking metal (MM2) deposition and lift-off step ( S62 ) according to an embodiment of the present invention. After depositing a metal serving as a material of the second masking metal MM2 , the fourth photoresist pattern PR4 is lifted off with a solvent to form the second masking metal MM2 . Since this is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

도 23는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 홀(h2) 식각 단계(S63)를 나타낸 것이다. 제2 탄성층의 제2 마스킹 메탈(MM2)이 형성된 부분을 제외한 부분이 식각되어 제2 홀(h2)이 형성된다. 바람직하게 제2 홀(h2)은 제3 전극(23)이 형성된 깊이까지 식각될 수 있다. 이에 따라, 제2 홀(h2)에 증착되는 금속이 제3 전극(23)과 연결되어 프로브 핀(30)을 형성한다.23 illustrates a second hole h2 etching step ( S63 ) according to an embodiment of the present invention. A portion of the second elastic layer excluding the portion where the second masking metal MM2 is formed is etched to form a second hole h2. Preferably, the second hole h2 may be etched to a depth at which the third electrode 23 is formed. Accordingly, the metal deposited in the second hole h2 is connected to the third electrode 23 to form the probe pin 30 .

일 실시예에 따라, 제2 홀(h2) 식각 단계는 ICP (inductively coupled plasma) Etcher를 통해 식각되며, 식각을 위한 가스(gas)는 CF4:O2 및 SF6:O2를 포함하는 가스가 사용될 수 있다.According to an embodiment, the etching of the second hole h2 is performed using an inductively coupled plasma (ICP) etcher, and a gas for etching is CF 4 :O 2 and SF 6 :O 2 Gas containing can be used.

바람직하게, 제2 홀(h2)과 함께, 제2 테두리부(border2, 도 23 참조)도 함께 식각될 수 있다. 이는 최종적으로 제1 전극(21)이 후술할 연성 인쇄회로기판(F-PCB)와 연결될 수 있도록 일부를 노출시키기 위함이다. 이를 위해, 제2 테두리부(border2)에도 제4 포토레지스트 패턴(PR4)을 형성할 수 있다 (도 21 참조). 또한, 제2 테두리부(border2)는 가이드부(guide)의 폭보다 큰 폭으로 형성됨이 바람직하다.Preferably, along with the second hole h2, the second border part (refer to FIG. 23 ) may be etched together. This is to expose a portion of the first electrode 21 so that it can be finally connected to a flexible printed circuit board (F-PCB) to be described later. To this end, a fourth photoresist pattern PR4 may also be formed on the second border2 (see FIG. 21 ). In addition, the second edge portion (border2) is preferably formed to have a width greater than the width of the guide portion (guide).

도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 마스킹 메탈(MM2) 제거 단계(S64)를 나타낸 것이다. 제2 마스킹 메탈(MM2)은 제2 홀(h2)을 형성한 후 불필요하므로 제거한다. 일 실시예에 따라, 제2 마스킹 메탈(MM2)은 습식 식각 (wet etching) 방식을 통해 제거될 수 있다.24 illustrates a second masking metal MM2 removing step S64 according to an embodiment of the present invention. Since the second masking metal MM2 is unnecessary after the second hole h2 is formed, it is removed. According to an embodiment, the second masking metal MM2 may be removed through a wet etching method.

도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀(30) 증착 단계(S65)를 나타낸 것이다. 바람직하게, 제2 홀(h2)에 금속을 증착시킴으로써 프로브 핀(30)이 형성된다.25 is a diagram illustrating a deposition step (S65) of the probe pin 30 according to an embodiment of the present invention. Preferably, the probe pin 30 is formed by depositing a metal in the second hole h2.

바람직하게, 프로브 핀(30)은 접착력 강화 금속을 추가 성분으로 포함할 수 있다. 접착력 강화 금속이란, 기판과의 접착력을 강화시키기 위한 금속으로서, Ti 또는 Cr 중 어느 하나로 선택되는 재질일 수 있다. 전도성 금속으로는 Cu, Ni, Al, Au 등 전도성이 높은 금속 중 어느 하나로 선택되는 금속, 또는 그 합금이 사용될 수 있다.Preferably, the probe pin 30 may include an adhesion-reinforcing metal as an additional component. The adhesion-reinforced metal is a metal for strengthening adhesion to the substrate, and may be a material selected from either Ti or Cr. As the conductive metal, a metal selected from among metals having high conductivity such as Cu, Ni, Al, Au, or an alloy thereof may be used.

즉, 프로브 핀(30)은 Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au 또는 Ti/Cu/Au와 같은 재질일 수 있다.That is, the probe pin 30 is formed with Ti/Cu, Ti/Ni, Ti/Al, Ti/Au, Ti/Cu, Cr/Cu, Cr/Ni, Cr/Al, Cr/Au or Ti/Cu/Au and It may be of the same material.

도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀(30) 노출 단계(S66)를 나타낸 것이다. 프로브 핀(30)은 건식 식각 방식을 통해 제2 탄성층의 표면으로부터 일부 두께를 식각(Blanket etching)하여 프로브 핀(30)을 노출시킨다. 또한, 제1 탄성층의 제2 테두리부(border2)에 대응되는 부분도 함께 식각됨에 따라, 도 26과 같이 제1 전극(21)의 일부가 노출되게 된다.26 shows a step (S66) of exposing the probe pin 30 according to an embodiment of the present invention. The probe pin 30 exposes the probe pin 30 by blanket etching a partial thickness from the surface of the second elastic layer through a dry etching method. In addition, as a portion corresponding to the second border2 of the first elastic layer is also etched, a portion of the first electrode 21 is exposed as shown in FIG. 26 .

도 27은 본 발명에 따라 형성된 프로브 핀(30)을 촬영한 SEM 이미지이다. 프로브 핀(30)이 탄성층을 관통하여 상측으로 돌출되어 노출된 것을 알 수 있다.27 is an SEM image of the probe pin 30 formed according to the present invention. It can be seen that the probe pin 30 protrudes upward through the elastic layer and is exposed.

프로브 헤드 형성 단계(S70)는, 외측 테두리를 분리하고 제1 전극(21)에 연성 인쇄회로기판을 결합하여 프로브 헤드를 완성시키는 단계이다. 상세하게, 프로브 헤드 형성 단계(S70)는, 프로브 헤드 분리(dicing) 단계(S71); 및 연성 인쇄회로기판(F-PCB) 결합 단계(S72);를 포함할 수 있다.The probe head forming step ( S70 ) is a step of completing the probe head by separating the outer edge and coupling the flexible printed circuit board to the first electrode 21 . In detail, the probe head forming step (S70) includes a probe head dicing step (S71); and a flexible printed circuit board (F-PCB) bonding step (S72).

도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 헤드 분리(dicing) 단계(S71)를 나타낸 것이다. 상기 가이드부(guide)를 따라 기판을 절단하여 제1 테두리부(border1)에 대응되는 부분을 제거함으로써 개별 프로브 헤드에 해당되는 칩이 각각 분리된다. 이는 일반적으로 이용되는 다이싱(dicing) 공정 방식에 따라 행하여질 수 있으며, 가이드부가 형성됨에 따라 다이싱 공정의 정확성이 향상될 수 있다.28 shows a probe head dicing step ( S71 ) according to an embodiment of the present invention. Chips corresponding to individual probe heads are separated by cutting the substrate along the guide and removing a portion corresponding to the first border1. This may be performed according to a generally used dicing process method, and as the guide part is formed, the accuracy of the dicing process may be improved.

도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판(F-PCB) 결합 단계(S72)를 나타낸 것이다. 최종적으로 연성 인쇄회로기판(F-PCB)을 결합함으로써 프로브 헤드가 완성된다. 바람직하게, 이방성 전도 필름(ACF, anisotropic conductive film)을 통해 연성 인쇄회로기판이 제1 전극(21)의 노출된 부분에 결합될 수 있다. 이는 반도체 공정에서 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.29 shows a flexible printed circuit board (F-PCB) bonding step (S72) according to an embodiment of the present invention. Finally, the probe head is completed by bonding the flexible printed circuit board (F-PCB). Preferably, the flexible printed circuit board may be coupled to the exposed portion of the first electrode 21 through an anisotropic conductive film (ACF). Since this is a known technique in the semiconductor process, a detailed description thereof will be omitted.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 헤드를 촬영한 사진이다.30 is a photograph of a probe head according to an embodiment of the present invention.

상술한 프로브 헤드 제조 방법을 통해 제1 탄성층, 제1 전극(21) 내지 제3 전극(23), 프로브 핀(30) 및 제2 탄성층을 형성함에 따라, 전극부(20)가 탄성층에 매설된 프로브 헤드 구조가 제조될 수 있다.As the first elastic layer, the first electrode 21 to the third electrode 23 , the probe pin 30 and the second elastic layer are formed through the above-described method for manufacturing the probe head, the electrode unit 20 is formed as an elastic layer. A probe head structure embedded in the can be manufactured.

이러한 제조 방법은 마이크로 미터 단위의 미세한 크기의 공정에 적합하며, 이에 따라 미세한 전기 장치에 대한 검사 수단을 제공할 수 있다.Such a manufacturing method is suitable for a micrometer-scale process, and thus can provide an inspection means for a microscopic electrical device.

또한, 상술한 바와 같이 한 개의 프로브 헤드에 복수의 수 마이크로 미터 간격의 프로브 핀(30)을 형성하는 것이 가능하므로 마이크로 LED 디스플레이(display)와 같이 마이크로 미터 단위의 배열을 갖는 다수의 전기 장치를 동시에 검사하여 검사 요구 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, since it is possible to form a plurality of probe pins 30 at intervals of several micrometers in one probe head as described above, a plurality of electrical devices having a micrometer unit arrangement such as a micro LED display can be simultaneously operated. It is possible to shorten the time required for inspection by inspection.

또한, 본 발명에 따른 프로브 헤드는 완충층에 의해 검사 대상 장치와 프로브 핀(30)의 접촉시 충격 및 하중이 흡수 및 분산되어 검사 대상 장치 및 프로브 헤드의 파손이 방지되며 검사 안정성 및 검사 신뢰도가 향상될 수 있다.In addition, the probe head according to the present invention absorbs and disperses shock and load when the device to be tested and the probe pin 30 come into contact with each other by the buffer layer to prevent damage to the device to be tested and the probe head, and improve test stability and test reliability can be

또한, 본 발명에 따른 프로브 헤드는 보호층에 의해 완충층의 제조시 변형이 방지되어 프로브 헤드의 품질이 향상될 수 있으며, 완충층의 열화를 방지함으로써 프로브 헤드의 수명이 증가할 수 있다.In addition, in the probe head according to the present invention, the protective layer prevents deformation when the buffer layer is manufactured, so that the quality of the probe head can be improved, and the lifespan of the probe head can be increased by preventing deterioration of the buffer layer.

또한, 본 발명에 따른 프로브 헤드는 지지판(40)에 의해 충격 및 하중의 흡수 및 분산 효율이 보다 향상되어 탄성층에 누적되는 피로가 감소되어 프로브 헤드의 수명이 증가하는 효과가 있다.In addition, in the probe head according to the present invention, the efficiency of absorbing and dispersing shock and load is further improved by the support plate 40 , thereby reducing fatigue accumulated in the elastic layer, thereby increasing the lifespan of the probe head.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described preferred embodiments of the present invention have been disclosed for purposes of illustration, and various modifications, changes and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention, and such modifications, changes and additions should be considered to be within the scope of the above claims.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, within the scope of not departing from the technical spirit of the present invention, various substitutions, modifications and changes are possible, so the present invention is described in the above-described embodiments and the accompanying drawings. not limited by

10: 탄성층
111: 제1 완충층 112: 제2 완충층
121: 제1 보호층 121: 제2 보호층
20: 전극부
21: 제1 전극 22: 제2 전극
23: 제3 전극
30: 프로브 팁
40: 지지판10: elastic layer
111: first buffer layer 112: second buffer layer
121: first protective layer 121: second protective layer
20: electrode part
21: first electrode 22: second electrode
23: third electrode
30: probe tip
40: support plate

Claims (8)

마이크로미터(μm) 단위의 전기 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 헤드(probe-head)의 제조 방법에 있어서,
기판 상면에 증착되어 형성되는 제1 전극 형성 단계(S10);
상기 기판 및 상기 제1 전극의 상면에 합성수지 재질로 코팅되어 형성되는 제1 탄성층 형성 단계(S20);
상기 제1 전극과 연결되고 상기 제1 탄성층을 수직으로 관통하도록 증착되어 형성되는 제2 전극 형성 단계(S30);
상기 제2 전극과 연결되고 상기 제1 탄성층의 상면에 증착되어 형성되는 제3 전극 형성 단계(S40);
상기 제3 전극 및 상기 제1 탄성층의 상면에 합성수지 재질로 코팅되어 형성되는 제2 탄성층 형성 단계(S50);
상기 제3 전극과 연결되고 상기 제2 탄성층을 수직으로 관통하도록 증착되어 형성되는 프로브 핀 형성 단계(S60); 및
외측 테두리를 분리하고 상기 제1 전극에 연성 인쇄회로기판을 결합하는 프로브 헤드 형성 단계(S70);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
In the method of manufacturing a probe-head for inspecting the electrical characteristics of an electrical device in micrometer (μm) unit,
forming a first electrode formed by being deposited on the upper surface of the substrate (S10);
forming a first elastic layer formed by coating the upper surfaces of the substrate and the first electrode with a synthetic resin material (S20);
forming a second electrode connected to the first electrode and formed by depositing to vertically penetrate the first elastic layer (S30);
forming a third electrode connected to the second electrode and formed by being deposited on the upper surface of the first elastic layer (S40);
forming a second elastic layer formed by coating the third electrode and upper surfaces of the first elastic layer with a synthetic resin material (S50);
forming a probe pin connected to the third electrode and formed by depositing to vertically penetrate the second elastic layer (S60); and
A probe head manufacturing method comprising: separating an outer edge and forming a probe head for coupling a flexible printed circuit board to the first electrode (S70).
 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극 형성 단계(S10)는,
미리 설계된 제1 전극의 형태에 기초하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 제1 포토레지스트(photoresist) 패턴(PR1) 형성 단계(S11); 및
금속을 증착하고 상기 제1 포토레지스트 패턴을 리프트오프(lift-off)하는 단계(S12);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The first electrode forming step (S10),
A first photoresist pattern PR1 forming step (S11) of forming a photoresist pattern based on the previously designed shape of the first electrode; and
and depositing a metal and lifting off the first photoresist pattern (S12).
 제 1 항에 있어서,
상기 제1 탄성층 형성 단계(S20)는,
상기 기판 및 상기 제1 전극(21)의 상면에 소정 두께로 제1 완충(11) 코팅 단계(S21); 및
상기 제1 완충(111)의 상면에 소정 두께로 제1 보호(12) 코팅 단계(S22);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The first elastic layer forming step (S20),
A first buffer 11 coating step (S21) to a predetermined thickness on the upper surface of the substrate and the first electrode 21; and
A method of manufacturing a probe head comprising: coating the first protective (12) with a predetermined thickness on the upper surface of the first buffer (111) (S22).
 제 1 항에 있어서,
상기 제2 전극 형성 단계(S30)는,
상기 제1 탄성층의 상면에 제2 포토레지스트 패턴(PR2) 형성 단계(S31);
제1 마스킹 메탈(masking metal, MM1) 증착 및 리프트오프 단계(S32);
제1 홀(h1) 식각(etching) 단계(S33);
제1 마스킹 메탈(MM1) 제거 단계(S34); 및
제1 홀(h1) 도금(plating) 단계(S35);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The second electrode forming step (S30) is,
forming a second photoresist pattern PR2 on the upper surface of the first elastic layer (S31);
a first masking metal (MM1) deposition and lift-off step (S32);
A first hole (h1) etching (etching) step (S33);
removing the first masking metal MM1 (S34); and
A method of manufacturing a probe head comprising: a first hole (h1) plating step (S35).
 제 1 항에 있어서,
상기 제3 전극 형성 단계(S40)는,
지지판 형성 단계(S41);
제3 포토레지스트 패턴(PR3) 형성 단계(S42); 및
제3 전극 증착 및 리프트오프 단계(S43);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The third electrode forming step (S40) is,
Support plate forming step (S41);
forming a third photoresist pattern PR3 (S42); and
A method of manufacturing a probe head, comprising: a third electrode deposition and lift-off step (S43).
 제 1 항에 있어서,
상기 제2 탄성층 형성 단계(S50)는,
제2 완충 코팅 단계(S51); 및
제2 보호 코팅 단계(S52);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The second elastic layer forming step (S50),
a second buffer coating step (S51); and
A method of manufacturing a probe head comprising: a second protective coating step (S52).
 제 1 항에 있어서,
상기 프로브 핀 형성 단계(S60)는,
제4 포토레지스트 패턴(PR4) 형성 단계(S61);
제2 마스킹 메탈 증착 및 리프트오프 단계(S62);
제2 홀 식각 단계(S63);
제2 마스킹 메탈 제거 단계(S64);
프로브 핀 증착 단계(S65); 및
프로브 핀 노출 단계(S66);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.
The method of claim 1,
The probe pin forming step (S60) is,
A fourth photoresist pattern PR4 forming step (S61);
a second masking metal deposition and lift-off step (S62);
a second hole etching step (S63);
a second masking metal removal step (S64);
Probe pin deposition step (S65); and
A method of manufacturing a probe head, comprising: exposing a probe pin (S66).
 제 1 항에 있어서,
상기 프로브 헤드 형성 단계(S70)는,
프로브 헤드 분리(dicing) 단계(S71); 및
연성 인쇄회로기판(F-PCB) 결합 단계(S72);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드 제조 방법.The method of claim 1,
The probe head forming step (S70) is,
Probe head separation (dicing) step (S71); and
A method for manufacturing a probe head comprising: a flexible printed circuit board (F-PCB) bonding step (S72).
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