KR20220119872A - 복합 몰드, 금속 성형물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극산화막 재질의 몰드와 패터닝 가능한 몰드를 복합적으로 이용하여 신뢰성 높은 금속 성형물 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

복합 몰드, 금속 성형물 및 그 제조방법 {Metal Product and Method for Manufacturing the Product}
본 발명은 복합 몰드, 금속 성형물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 양극산화막 몰드와 패터닝 가능한 몰드를 복합적으로 이용하여 그 일부 구성이 수십 ㎛의 치수 범위를 가지는 금속 성형물을 제조하는 방법 및 그에 따라 제조된 금속 성형물에 관한 것이다.
이하에서는 위 금속 성형물의 일례로 전기 전도성 접촉핀을 예시하여 설명한다. 반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 전기 전도성 접촉핀을 구비한 검사장치에 검사 대상물(반도체 웨이퍼 또는 반도체 패키지)을 접근시켜 전기 전도성 접촉핀을 검사 대상물상의 대응하는 전극 패드(또는 솔더볼 또는 범프)에 접촉시킴으로써 수행된다. 전기 전도성 접촉핀과 검사 대상물 상의 전극 패드를 접촉시킬 때, 양자가 접촉하기 시작하는 상태에 도달한 이후, 검사 대상물을 추가로 접근하는 처리가 이루어진다. 이러한 처리를 오버 드라이브라고 부른다. 오버 드라이브는 전기 전도성 접촉핀을 탄성 변형시키는 처리이며 오버 드라이브를 함으로써, 전극 패드의 높이나 전기 전도성 접촉핀의 높이에 편차가 있어도, 모든 전기 전도성 접촉핀을 전극 패드와 확실하게 접촉시킬 수 있다. 또한 오버 드라이브 시에 전기 전도성 접촉핀이 탄성 변형하고, 그 선단이 전극 패드상에서 이동함으로써, 스크러브가 이루어진다. 이 스크러브에 의해 전극 패드 표면의 산화막이 제거되고 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
접촉핀을 제조함에 있어서는 레이저 기술을 이용하여 접촉핀을 제조하는 방법이 이용되고 있다. 예를 들어 전도성 재료로 제조된 기판을 레이저로 절단함으로써 접촉핀을 제작하는 방법이다. 레이저 빔은 접촉핀에 대응되는 소정의 프로파일을 따라 기판을 절단하고 상이한 작업을 통해 접촉핀 상에 날카로운 에지를 형성할 수 있다. 그러나 접촉핀의 최종 형상에 대응하는 프로파일을 따라 금속 시트를 절단함으로써 접촉핀을 제작하는 레이저 절단 기술은 접촉핀의 치수 정밀도를 향상시키는데 한계가 있고 레이저로 일일이 절단해야 하므로 접촉핀의 생산속도가 낮다는 문제가 있다.
한편, 이러한 접촉핀은 MEMS 공정을 이용하여 제작될 수 있다. MEMS 공정을 이용하여 접촉핀을 제작하는 과정을 살펴보면, 먼저, 도전성 기재 표면에 포토 레지스트막을 도포한 후 포토 레지스트막을 패터닝한다. 이후 포토 레지스트막을 몰드로 이용하여 전기 도금법에 의해 개구 내에서 도전성 기재 표면의 노출면에 금속재료를 석출시키고, 포토 레지시트막과 도전성 기재를 제거하여 접촉핀을 얻는다. 이와 같이 MEMS 공정을 이용하여 제작된 접촉핀을 MEMS 접촉핀이라 한다. 이러한 MEMS 접촉핀의 형상은 포토 레지스트막의 몰드에 형성되는 개구의 형상과 동일한 형상을 가지게 된다. 이 경우 MEMS 접촉핀의 두께는 포토 레지스트막의 몰드의 높이에 영향을 받는다.
전기 도금법의 몰드로서 포토 레지스트막을 이용할 경우에는, 단일층의 포토 레지스트막 만으로 몰드의 높이를 충분히 높게 하는 것이 어렵다. 그로 인해 접촉핀의 두께 역시 충분히 두껍게 할 수 없게 된다. 전기전도성, 복원력 및 취성 파괴 등을 고려하여 MEMS 접촉핀은 소정의 두께 이상으로 제작될 필요가 있다. 접촉핀의 두께를 두껍게 하기 위해 포토 레지스트막을 다단으로 적층한 몰드를 이용할 수 있다. 하지만 이 경우에는 포토 레지시트막 각 층별로 미세하게 단차지게 되어 접촉핀의 측면이 수직하게 형성되지 않고 단차진 영역이 미세하게 남는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 포토 레지스트막을 다단으로 적층할 경우에는, 수십 ㎛ 이하의 치수 범위를 가지는 접촉핀의 형상을 정밀하게 재현하는 것이 어렵다는 문제점이 발생하게 된다.
대한민국 공개번호 제10-2018-0004753호 공개특허공보
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 양극산화막 재질의 몰드와 패터닝 가능한 몰드를 복합적으로 이용하여 신뢰성 높은 금속 성형물 및 그 제조방법 및 그에 이용되는 복합 몰드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금속 성형물의 제조방법은, 양극산화막 재질의 제1몰드의 일면에 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 적층하여 복합 몰드를 구비하는 단계; 및 상기 복합 몰드의 개구부에 금속 물질을 충진하여 금속 성형물을 형성하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 복합 몰드의 하부에 하부 금속층을 구비하여 도금에 의해 상기 금속 성형물을 형성한다.
한편, 본 발명에 따른 금속 성형물의 제조방법은, 제1금속층 및 제2금속층을 포함하는 금속 성형물의 제조방법에 있어서, 양극산화막 재질의 제1몰드를 이용하여 상기 제1금속층을 형성하는 단계; 및 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 이용하여 상기 제2금속층을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제2몰드의 재질은 포토 레지스트막이다.
또한, 상기 제1금속층은 상기 제1몰드의 제1개구부 내에서 도금에 의해 형성되고, 상기 제2금속층은 상기 제2몰드의 제2개구부 내에서 도금에 의해 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 금속 성형물은, 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서, 상기 측면의 적어도 일부 높이에 위치하는 측면 영역은 다른 높이에 위치하는 측면 영역과 다르게 미세 트렌치가 구비된다.
또한, 상기 성형물의 적어도 일단부는 상기 바디부의 중앙 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부를 포함한다.
또한, 상기 팁부는 상기 바디부와 서로 다른 재질로 형성된다.
또한, 상기 팁부는 상기 바디부 중앙의 폭과 동일한 폭을 갖되 상기 바디부 중앙의 높이보다는 낮은 높이를 가진다.
또한, 상기 팁부는 상기 바디부 중앙의 높이와 동일한 높이를 갖되 상기 바디부 중앙의 폭보다는 작은 폭을 가진다.
또한, 상기 팁부는 상기 금속 성형물 단부의 코너측에 구비된다.
또한, 상기 팁부는 상기 금속 성형물 단부의 중앙측에 구비된다.
또한, 상기 팁부는 상기 바디부보다 경도가 높은 재질로 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 금속 성형물은, 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서, 상기 금속 성형물의 측면의 제1높이에 위치하는 제1측면영역; 및 상기 금속 성형물의 측면의 제2높이에 위치하는 제2측면영역을 포함하고, 상기 제1측면영역에는 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치를 포함한다.
또한, 상기 금속 성형물의 높이는 10㎛ 이상 200㎛이하로 형성되고, 상기 제1측면영역의 수직도의 범위는 0.1°이상 3°이하의 수직한 측면을 가진다.
또한, 상기 미세 트렌치의 깊이는 20 ㎚ 이상 1㎛이하이다.
한편, 본 발명에 따른 금속 성형물은, 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서, 상기 금속 성형물의 측면의 제1높이에 위치하는 제1측면영역; 상기 제1측면의 상측에 위치하는 제2측면영역; 상기 제1측면의 하측에 위치하는 제3측면영역;을 포함하고 상기 제1측면영역에는 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치를 포함한다.
또한, 상기 제1측면영역은 상기 제2측면영역 및 상기 제3측면영역보다 더 돌출되어 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 금속 성형물은, 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서, 상기 성형물의 적어도 일단부는 상기 바디부 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부를 포함하고, 상기 팁부의 측면에는 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 금속 성형물은, 전기 전도성 접촉핀이다.
한편, 본 발명에 따른 복합 몰드는, 양극산화막 재질의 제1몰드; 및 상기 제1몰드 상에 구비된 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 포함한다.
또한, 상기 제2몰드는, 포토 레지스트 재질로 구성된다.
또한, 상기 제1몰드에 구비되는 제1개구부; 및 상기 제2몰드에 구비되는 제2개구부를 포함한다.
또한, 상기 제1개구부와 상기 제2개구부는 동일한 폭으로 형성된다.
또한, 상기 제1몰드의 하부에 구비되는 하부 금속층을 포함한다.
또한, 상기 제1개구부 내에 구비되는 제1아일랜드; 및 상기 제2개구부 내에 구비되는 제2아일랜드를 포함한다.
본 발명은 양극산화막 재질의 몰드와 패터닝 가능한 몰드를 복합적으로 이용하여 신뢰성 높은 금속 성형물 및 그 제조방법 및 이에 이용되는 복합 몰드를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 금속 성형물 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 금속 성형물을 설명하기 위한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 금속 성형물의 제조방법을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 금속 성형물을 설명하기 위한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 금속 성형물의 제조방법을 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 금속 성형물을 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 금속 성형물의 제조방법을 설명하는 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 금속 성형물을 설명하기 위한 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 금속 성형물의 제조방법을 설명하는 도면.
도 15는 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 금속 성형물을 설명하기 위한 도면.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 금속 성형물의 제조방법을 설명하는 도면.
도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세 트렌치를 촬영한 사진.
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 기술분야에서 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 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 도면에 도시된 성형물의 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 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 성형물은 소정의 두께, 높이 및 길이를 가진 물건을 의미한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 성형물은 MEMS 기술에 의해 제작될 수 있으며 그 용도에 따라 적용분야가 달라질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 성형물은 검사 대상물을 검사하기 위한 전기 전도서 접촉핀을 포함한다. 전기 전도성 접촉핀은, 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다. 검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 검사 대상물에 따라 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사장치는 이에 한정되는 것은 아니며, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 장치라면 모두 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 성형물 및 그 제조방법은, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 이용한 복합 몰드를 이용한다는 점에서 기술적 특징이 있다. 바람직하게는, 복합 몰드를 사전에 제작한 후 복합 몰드의 개구부 내에 금속충진물을 형성하여 금속 성형물을 제작될 수 있고, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 공정 순서에 따라 차례대로 적층되면서 금속충진물을 형성하여 금속 성형물을 제작될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 몰드는 양극산화막 재질의 몰드를 채택하고 있기 때문에, 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서, 측면의 적어도 일부 높이에 위치하는 측면 영역은 다른 높이에 위치하는 측면 영역과 다르게 미세 트렌치가 구비된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 금속 성형물 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면으로서, 제1실시예에 따른 금속 성형물 및 그 제조방법은 복합 몰드(20)를 사전에 제작한 후 복합 몰드(20)의 개구부 내에 금속충진물(30)을 형성하여 제작하는 금속 성형물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 성형물(10)의 제조방법은, 양극산화막 재질의 제1몰드(21)와 패터닝 가능한 재질(23)의 제2몰드(23)를 복합적으로 이용하여 성형물(10)을 제조하는 방법이다. 도 1에 도시된 바와 같이 복합 몰드(20)는, 양극산화막 재질의 제1몰드(21)와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)을 포함한다.
양극산화막 재질의 제1몰드(21)는, 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 포어는 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막이 형성된다. 위와 같이 형성된 양극산화막은 수직적으로 내부에 포어(pore)가 형성되지 않은 배리어층과, 내부에 포어가 형성된 다공층으로 구분된다. 배리어층과 다공층을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. 양극산화막은 양극산화시 형성된 배리어층이 제거되어 포어의 상, 하로 관통되는 구조로 형성되거나 양극산화시 형성된 배리어층이 그대로 남아 포어의 상, 하 중 일단부를 밀폐하는 구조로 형성될 수 있다. 양극산화막은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 고온의 환경에 노출될 경우, 온도에 의한 열변형이 적다. 따라서 성형물(10)의 제작 환경에 비록 고온 환경이라 하더라도 열 변형없이 정밀한 전기 전도성 접촉핀(10)을 제작할 수 있다.
패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)는 노광 및 현상 공정이 가능한 재질로 구성되며, 포토 레지스트막을 포함한다.
포토 레지스트막 재질의 제2몰드(23)만을 이용하여 성형물(10)을 제작할 경우에는, 단일층의 포토 레지스트막 만으로 몰드의 높이를 충분히 높게 하는 것이 어렵다. 그로 인해 금속 성형물(10)의 두께 역시 충분히 두껍게 할 수 없게 된다. 전기 전도성, 복원력 및 취성 파괴 등을 고려하여 금속 성형물(10)은 소정의 두께 이상으로 제작될 필요가 있다. 금속 성형물(10)의 두께를 두껍게 하기 위해 포토 레지스트막을 다단으로 적층한 몰드를 이용할 수 있다. 하지만 이 경우에는 포토 레지시트막의 각 층별로 미세하게 단차지게 되어 금속 성형물(10)의 측면이 수직하게 형성되지 않고 단차진 영역이 미세하게 남는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 포토 레지스트막을 다단으로 적층할 경우에는, 수십 ㎛ 이하의 치수 범위를 가지는 금속 성형물(10)의 형상을 정밀하게 재현하는 것이 어렵다는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 양극산화막 재질의 제1몰드(21)를 이용하여 성형물(10)을 제작할 경우에는, 수직한 측면을 가지는 성형물(10)을 제작하는 것이 가능하다는 점에서 유리한 측면이 있다. 다만 양극산화막 재질의 제1몰드(21)는 양극산화 과정을 통해 제작되기 때문에 그 높이를 충분히 두껍게 하기 위해서는 많은 시간이 소요된다.
따라서 양극산화막 재질의 제1몰드(21)와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)을 복합적으로 이용하여 전기도금용 몰드로 이용하게 되면, 수직한 측면을 가지면서 형상 정밀도가 우수한 금속 성형물(10)을 제작하는 것이 가능할 뿐만 아니라 양극산화막 재질의 제1몰드(21)의 부족한 높이를 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)로 보충할 수 있는 장점을 가지게 된다. 또한 양극산화막 재질의 제1몰드(21)만을 이용할 경우에는 높이 방향으로 3차원 형상을 갖는 성형물(10)을 제작하는 것이 어려울 수 있는데, 양극산화막 재질의 제1몰드(21)와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)을 복합적으로 이용함으로써 높이 방향으로 3차원 형상을 가진 금속 성형물(10)을 제작하는 것이 용이하게 된다.
패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)는 양극산화막 재질의 제1몰드(21)의 상부에 구비된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(21)위에 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)를 위치시키는 구성에 따르면, 도금 공정이 완료된 후 평탄화 공정(CMP)시 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)가 양극산화막 재질의 제1몰드(21)를 보호한다는 점에서 크랙 발생을 방지하는 효과를 더 가질 수 있다.
양극산화막 재질의 제1몰드(21)는 금속 성형물(10)의 기본적인 형상을 제작하는데 이용되고, 패터닝 가능한 재질의 제2몰드(23)는 기본적인 형상 이외의 복합적인 3차원 형상을 제작하는데 이용되거나 기본적인 형상의 높이를 높이는데 이용될 수 있다.
양극산화막 재질의 제1몰드(21) 하부에 구비되는 지지부재는, 전기 도금 공정에서 제1몰드(21)의 하부에 구비되어 복합 몰드(20)를 지지하는 제1지지부재(40)와, 평탄화 공정에서 제1몰드(21)의 하부에 구비되어 복합 몰드(20)를 지지하는 제2지지부재(50)를 포함한다.
도 1(a)를 참조하면, 제1지지부재(40)의 상면에는 하부 금속층(41,43)이 구비된다. 하부 금속층(41, 43)은 복합 몰드(20)의 하부에 구비되는 제1하부 금속층(41)과 제1지지부재(40)의 상면에 구비되는 제2하부 금속층(43)을 포함한다.
제1하부 금속층(41)은 구리(Cu), 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금 재질인 것이 바람직하나, 전기 도금을 위한 시드층으로 기능하는 재질이라면 이에 대한 한정은 없다.
제2하부 금속층(43)은 제1지지부재(40)의 상면과 제1하부 금속층(41) 사이에 구비되며 구리(Cu), 백금(Pt), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금 재질로 구성될 수 있고 전기 전도성이 좋은 구리(Cu) 재질이 것이 바람직하나 이에 대한 한정은 없다. 제2하부 금속층(43)은 복합 몰드(20)의 복수개의 개구부(21a, 23a)들 각각에 대한 전기 도금의 균일성을 향상시키기 위해 채택된 구성이다. 제2하부 금속층(43)은 제1하부 금속층(41)에 비해 충분히 두껍게 형성되어 전기 도금 시 복합 몰드(20)의 복수개의 개구부(21a, 23a)들 각각에 균일한 전류를 공급한다.
복합 몰드(20)의 하부 표면에 구비되는 제1하부 금속층(41)은 복합 몰드(20)를 제1지지부재(40)에 장착하기 이전에 구비될 수 있고, 제1지지부재(40)에 구비되는 제2하부 금속층(43)은 복합 몰드(20)를 제1지지부재(600)에 장착하기 이전에 구비될 수 있다.
제1하부 금속층(41)이 구비된 복합 몰드(20)를 제1지지부재(40)에 구비된 제2하부 금속층(43)의 상면에 구비시키고, 복합 몰드(20)를 제1지지부재(40)에 고정시킴으로써, 전기 도금을 하기 위한 준비단계가 완료된다. 복합 몰드(20)를 제1지지부재(40)에 고정하는 방법은 클램핑 수단에 의한 고정, 접착 테이프에 의한 고정 등을 포함한다. 일례로 제1지지부재(40)의 상부에 구비된 클램핑부를 통해 복합 몰드(20)의 상면 일부를 클램핑하여 복합 몰드(20)를 흔들림없이 고정시킬 수 있다.
제1몰드(21)는 제1개구부(21a)를 구비한다. 제1개구부(21a)의 내부에는 양극산화막 재질로 구성되는 제1아일랜드(21b)가 구비된다. 제1아일랜드(21b)는 제1몰드(21)의 일부를 에칭하여 제1개구부(21a)를 형성할 때 양극산화막이 제거되지 않고 남아 있는 영역으로서, 주위가 제1개구부(21a)로 둘러싸인 양극산화막 영역이다. 제1몰드(21)의 두께는 10㎛ 이상 100㎛이하의 두께를 가질 수 있다. 제1몰드(21)의 금속 성형물(10)의 기본적인 형상을 제작하는데 이용된다는 측면에서는 제1몰드(21)의 두께는 50㎛ 이상 80㎛이하의 범위를 가진다.
제2몰드(23)는 제2개구부(23a)를 구비한다. 제2개구부(23a)는 제1개구부(21a)와 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 제2개구부(23a)의 내부에는 포토 레지스트막 재질로 구성되는 제2아일랜드(23b)가 구비된다. 제2아일랜드(23b)는 제2몰드(23)의 일부를 에칭하여 제2개구부(23a)를 형성할 때 포토 레지스트막이 제거되지 않고 남아 있는 영역으로서, 주위가 제2개구부(23a)로 둘러싸인 포토 레지스트막 영역이다. 제2몰드(23)의 두께는 10㎛ 이상 100㎛이하의 두께를 가질 수 있다. 제2몰드(23)는 금속 성형물(10)의 3차원 형상을 제작하는데 이용되고 높이를 두껍게할 목적으로 이용되지만 그 높이가 높으면 형상 정밀도가 저하된다는 점에서 제2몰드(23)의 두께는 10㎛ 이상 50㎛이하의 범위를 가진다.
다음으로 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 제1,2하부금속층(41,43)을 이용하여 전기 도금을 실시한다. 제2하부 금속층(43)은 전기 도금을 위한 전극으로서 기능을 수행하며, 제1하부 금속층(41)은 전기 도금의 시드층으로서 기능을 수행한다. 금속 충진물(30)은, 제1,2아일랜드(21b, 23b)를 제외하고, 복합 몰드(20)의 제1,2개구부(21a, 23a)를 채우되, 제1개구부(21a)의 하부에서 부터 제2개구부(23a)의 상부 방향으로 채워진다.
전기 도금이 완료된 이후에는, 다음으로 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 복합 몰드(20)를 제1지지부재(40)로부터 분리하여 제2지지부재(50) 상면에 구비시키고 평탄화 공정을 수행한다. 이 경우 복합 몰드(20)를 제1지지부재(40)로부터 분리할 때에는 복합 몰드(20)의 하부에 있는 제1하부금속층(41)도 함께 제1지지부재(40)로부터 분리된다. 제2지지부재(50)의 상면에는 접합층(53)이 구비된다. 접합층(53)을 통해 복합 몰드(20)가 제2지지부재(50)에 흔들림없이 고정될 수 있다. 이후 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 복합 몰드(20)의 상면으로 돌출된 금속 충진물(30)이 제거되며, 성형물(10)의 설계상의 두께를 고려한다면 제2몰드(23)의 상면 일부도 제거될 수 있다.
다음으로 도 1(d)에 도시된 바와 같이, 에천트를 이용하여 복합 몰드(20)를 제거한다. 먼저 포토 레지스막 재질의 제2몰드(23)를 선택적으로 제거하고, 그 다음에 양극산화막 재질의 제1몰드(21)를 선택적으로 제거한다. 이 때, 제1,2아일랜드(21b, 23b)도 에천트에 의해 제거된다. 제1,2아일랜드(21b, 23b)가 제거됨으로써 금속 성형물(10)의 내부를 상,하로 관통하는 공극부(60)가 형성된다. 이와 같이 제조된 성형물(10)은 그 내부에 금속 성형물(10)의 두께 방향으로 관통하는 공극부(60)를 포함하게 된다. 공극부(60)는 금속 성형물(10)의 내부에서 금속 성형물(10)의 길이방향을 따라 형성되어 금속 성형물(10)의 가압 변형시 변형이 보다 쉽게 이루어지도록 한다.
다음으로 도 1(e)에 도시된 바와 같이, 제1하부금속층(41)에 선택적으로 반응하는 에천트를 이용하여 제1하부금속층(41)를 제거함으로써 금속 성형물(10)의 제조를 완성하게 된다.
금속 성형물(10)은 제1면(상면), 제1면(상면)에 대향되는 제2면(하면), 상기 제1면(상면) 및 제2면(하면)을 연결하는 측면을 구비한다. 금속 성형물(10)은 금속 성형물(10)의 측면의 제1높이에 위치하는 제1측면영역(11) 및 금속 성형물(10)의 측면의 제2높이에 위치하는 제2측면영역(13)을 포함한다. 양극산화막 재질의 제1몰드(21)를 이용하여 금속 성형물의 제1측면 영역(11)이 형성되고, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(23)를 이용하여 금속 성형물(10)의 제2측면 영역(13)이 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(21)를 이용하여 형성되는 제1측면 영역(11)에는 양극산화막의 포어에 의해 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비된다(도 19참조). 다시 말해 제1측면 영역(11)에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치(88)가 구비된다.
미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가지며, 그 폭 역시 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가진다. 여기서 미세 트렌치(88)는 양극산화막 재질의 제1몰드(21) 제조시 형성된 포어에 기인한 것이기 때문에 미세 트렌치(88)의 폭과 깊이는 양극산화막 재질의 제1몰드(21)의 포어의 직경의 범위 이하의 값을 가진다. 한편, 양극산화막 재질의 제1몰드(21)에 개구부를 형성하는 과정에서 에칭용액에 의해 양극산화막 재질의 제1몰드(21)의 포어의 일부가 서로 뭉개지면서 양극산화시 형성된 포어의 직경의 범위보다 보다 큰 범위의 깊이를 가지는 미세 트렌치(88)가 적어도 일부 형성될 수 있다.
위와 같은 미세 트렌치(88)는, 금속 성형물(10)의 측면에 있어서 표면적을 크게 할 수 있는 효과를 가진다. 또한, 미세 트렌치(88)는, 금속 성형물(10)의 변형 시 비틀림 저항 능력을 향상시킬 수 있게 된다. 금속 성형물(10)의 일 실시예인 전기 전도성 접촉핀은 가이드 플레이트의 가이드 구멍의 내면과 접촉하면서 슬라이딩하게 된다. 이 때에 전기 전도성 접촉핀은 비틀림 하중을 받을 수 있는데, 전기 전도성 접촉핀의 측면에서 가압면과 평행하게 구비되는 미세 트렌치(88)의 구성은 전기 전도성 접촉핀이 비틀리는 것에 저항하게 된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀에 비틀림이 발생하지 않도록 하여 슬라이딩시의 접촉면이 작아지는 것을 방지할 수 있게 되고 그 결과 측면에서의 절삭 이물질의 발생을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 미세 트렌치(88)는 금속 성형물(10)의 변형 시 탄성 복원 능력을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 미세 트렌치(88)는 금속 성형물(10)에서 발생한 열을 빠르게 방출할 수 있으므로 금속 성형물(10)의 온도 상승을 억제할 수 있게 된다.
금속 성형물(10)의 높이는 10㎛ 이상 200㎛이하로 형성되고, 제1측면영역(11)의 수직도의 범위는 0.1°이상 3°이하의 수직한 측면을 가진다.
도 2 내지 도 18을 참조하여, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 공정 순서에 따라 차례대로 이용하면서 금속충진물을 형성하여 금속 성형물(100, 200, 300, 400, 500)을 제작하는 과정을 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 금속 성형물(100) 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a는 제2실시예에 따른 금속 성형물(100)의 평면도이고 도 2b는 도 2a의 A-A'단면도이고 도 2c는 금속 성형물(100)의 정면도이며 도 2d는 금속 성형물(100)의 배면도이다. 도 3 및 도 4는 제2실시예에 따른 금속 성형물(100)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 금속 성형물(100)은 바디부(110) 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부(130)를 포함한다. 팁부(130)는 바디부(110) 중앙의 폭과 동일한 폭을 갖되 바디부(110) 중앙의 높이보다는 낮은 높이를 가진다.
금속 성형물(100)은 전도성 재료로 형성될 수 있다. 여기서 전도성 재료는 백금(Pt), 로듐(Ph), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 이리듐(Ir)이나 이들의 합금, 또는 니켈-코발트(NiCo)합금, 팔라듐-코발트(PdCo)합금, 팔라듐-니켈(PdNi)합금 또는 니켈-인(NiP)합금 중에서 적어도 하나 선택될 수 있다. 금속 성형물(100)의 바디부는 복수 개의 전도성 재료가 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 서로 다른 재질로 구성되는 각각의 전도층은, 백금(Pt), 로듐(Ph), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 이리듐(Ir)이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo)합금, 팔라듐-니켈(PdNi)합금 또는 니켈-인(NiP)합금 중에서 선택될 수 있다.
팁부(130)는 바디부(110)와는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.
팁부(130)는 검사 대상물과 실질적으로 접촉하는 부위로서 기능할 수 있기 때문에, 팁부(130)는 바디부(110)보다 경도가 상대적으로 높은 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예로서 팁부(130)는 팔라듐(Pd) 또는 로듐(Ph)으로 형성될 수 있다. 반면에 바디부(110)는 팁부(130)에 비해 상대적으로 전기 전도성이 높은 재질 또는 탄성이 높은 재질의 금속 중 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 바디부(110)가 복수개의 전도성 재료로 적층될 수 있다. 따라서 팁부(130)가 바디부(110)보다 경도가 상대적으로 높은 재질로 형성된다는 것은, 팁부(130)의 경도가 바디부(110) 경도의 평균값보다 높은 재질로 형성된다는 의미일 수 있다.
도 2를 참조하면, 성형물(100)의 양단부에 각각 팁부(130)가 구비된다. 일단에 구비된 제1팁부(131)는 바디부(110)의 재질과 서로 다른 재질로 형성되고, 타단부에 형성되는 제2팁부(133)는 바디부(110)의 재질과 서로 동일 재질로 형성된다. 제1팁부(131)는 바디부(110)의 도금 공정과 별개의 도금 공정을 통해 제작되어 제1팁부(131)의 재질은 바디부(110)의 재질과 서로 다르게 형성된다. 제2팁부(133)는 바디부(110)의 도금 공정시 함께 형성되어 제2팁부(133)의 재질은 바디부(110)의 재질과 동일하게 형성된다.
팁부(130)의 중심축은 바디부(110)의 중심축으로부터 편심되어 위치한다. 팁부(130)의 중심축이 바디부(110)의 중심축으로부터 편심되는 구성으로 인해 가압력에 의해 성형물(100)이 압축될 때 보다 효과적으로 변형될 수 있다. 이를 통해 검사 대상물에 대한 접촉압을 감소시킬 수 있게 된다.
바디부(110)의 중심축에 대한 제1팁부(131)의 중심축의 편심 방향은 바디부(110)의 중심축에 대한 제2팁부(131)의 편심 방향과 동일 방향일 수 있다. 구체적으로 제1팁부(131)의 중심축은 바디부(110)의 중심축보다 아래에 위치하고, 제2팁부(131)의 중심축 역시 바디부(110)의 중심축보다 아래에 위치한다. 이를 통해 편심 방향의 반대방향으로 성형물(100)이 벤딩되도록 함으로써 성형물(100)의 벤딩 방향을 일정하게 하는 것이 가능하게 된다.
제1팁부(131)는 성형물(100)의 바디부(110)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(131a)와 성형물(100)의 바디부(110) 내부에 위치하는 매립부(131b)를 포함한다. 매립부(131b)의 구성을 통해, 바디부(110)와는 서로 다른 재질로 구성되는 제1팁부(131)가 바디부(110)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 성형물(100)의 제조방법을 설명한다.
도 3a를 참조하면, 먼저 양극산화막 재질의 제1몰드(120)를 준비한다. 양극산화막 재질의 제1몰드(120)의 하부에는 시드층(140)이 구비된다. 시드층(140)은 추후 전기 도금을 위해 제1몰드(120)의 하부에 미리 형성된다.
도 3b를 참조하면, 양극산화막 재질의 제1몰드(120)에 제1개구부(125)를 형성한다. 제1개구부(125)는 양극산화막 재질의 제1몰드(120)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 제1개구부(125)는 양극산화막 재질의 제1몰드(120)를 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 양극산화막 재질의 제1몰드(120)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1개구부(125)가 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1개구부(125)를 형성하기 전의 양극산화막 재질의 제1몰드(120)의 상면에 감광성 재료를 구비한 다음 노광 및 현상 공정이 수행될 수 있다. 감광성 재료는 노광 및 현상 공정에 의해 오픈영역을 형성하면서 적어도 일부가 패터닝되어 제거될 수 있다. 양극산화막 재질의 제1몰드(120)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되어 제1개구부(125)를 형성하게 된다. 또한, 양극산화막 재질의 제1몰드(120)를 에칭 용액으로 습식 에칭하면 수직한 내벽을 가지는 제1개구부(125)가 형성된다. 이처럼 포토 레지스트를 몰드로 이용하는 구성에 비해, 양극산화막을 몰드로 이용하여 도금층을 형성하게 되면, 도금층의 형상의 정밀도가 향상되어 정밀한 미세 구조를 가지는 성형물(100)의 제작이 가능하게 된다.
도 3c를 참조하면, 제1개구부(125)에 도금하여 제1팁부(131)를 형성한다. 전해 도금시 시드층(140)을 이용하여 제1팁부(131)를 형성할 수 있다. 도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 양극산화막 재질의 제1몰드(120)의 상면으로 돌출된 도금층을 제거하면서 평탄화시킨다.
도 3d를 참조하면, 제1바디부(111)를 형성하기 위한 제2개구부(127)를 형성한다. 제2개구부(127)는 양극산화막 재질의 제1몰드(120)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 제2개구부(127)는 양극산화막 재질의 제1몰드(120)를 에칭하여 형성될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제2개구부(127)에 도금하여 제1바디부(111)를 형성한다. 제1바디부(111)는 서로 다른 재질의 금속층이 적층되는 다층구조로 형성될 수 있다. 다층 구조의 적어도 하나의 금속층은 전기 전도성이 높은 재질로 형성되고 다층 구조의 다른 하나의 금속층은 탄성이 높은 재질로 형성될 수 있다. 이처럼 다층 구조로 제1바디부(111)를 형성함으로써, 전기 전도성이 높으면서 탄성이 높은 성형물(100)을 제작할 수 있게 된다. 도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상면에 포토 레지스트(PR)를 형성한다.
도 4c를 참조하면, 포토 레지스트(PR)를 패터닝하여 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(150)를 형성한다. 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(150)는 포토 레지스트의 패터닝 과정에서 형성된 제3개구부(155)를 구비한다. 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(150)는 일단에 구비된 제1팁부(131)의 상면이 전체적으로 노출되지 않도록 제1팁부(131)의 상면 일부를 덮으면서 형성되고, 타단에 구비된 바디부(111)의 상면이 전체적이 노출되지 않도록 그 상면 일부를 덮으면서 형성된다.
도 4d를 참조하면, 제3개구부(155)에 도금하여 제2바디부(113)를 형성한다. 제2바디부(113)는 앞서 형성된 제1바디부(111)와 함께 바디부(110)를 구성한다. 이후 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(150), 양극산화막 재질의 제1몰드(120) 및 시드층(140)을 제거하여 금속 성형물(100)을 완성하게 된다. 이를 통해 금속 성형물(100)의 양단부에 각각 제1,2팁부(131, 133)가 구비된다. 일단에 구비된 제1팁부(131)는 바디부(110)의 재질과 서로 다른 재질로 형성되고, 타단부에 형성되는 제2팁부(133)는 바디부(110)의 재질과 서로 동일 재질로 형성된다.
제1팁부(131)는 매립부(131b)의 구성에 의해 바디부(110)와의 접합력이 증대된다. 이를 통해 제1팁부(131)가 바디부(110)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
양극산화막 재질의 제1몰드(120)를 이용하여 금속 성형물(100)의 제1측면 영역(11)이 형성되고, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(150)를 이용하여 금속 성형물(100)의 제2측면 영역(13)이 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(120)를 이용하여 형성되는 제1측면 영역(11)에는 양극산화막의 포어에 의해 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비된다(도 19참조). 다시 말해 제1측면 영역(11)에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치(88)가 구비된다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 금속 성형물(200) 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a는 제3실시예에 따른 금속 성형물(200)의 평면도이고 도 5b는 도 5a의 A-A'단면도이고 도 5c는 금속 성형물(200)의 정면도이며 도 5d는 금속 성형물(200)의 배면도이다. 도 6 및 도 7은 제3실시예에 따른 금속 성형물(200)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 금속 성형물(200)은 바디부(210) 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부(230)를 포함한다. 팁부(230)는 바디부(210) 중앙의 높이와 동일한 높이를 갖되 바디부(210) 중앙의 폭보다는 작은 폭을 가지면 바디부(210)의 어느 한 측으로 치우쳐져 구비된다.
금속 성형물(200)의 양단부에 각각 팁부(230)가 구비된다. 일단에 구비된 제1팁부(231)는 바디부(210)의 재질과 서로 다른 재질로 형성되고, 타단부에 형성되는 제2팁부(233) 역시 바디부(210)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다.
팁부(230)의 중심축은 바디부(210)의 중심축으로부터 편심되어 위치하기 때문에 가압력에 의해 성형물(200)이 압축될 때 보다 효과적으로 변형될 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 검사 대상물에 대한 접촉압을 감소시킬 수 있게 된다.
바디부(210)의 중심축에 대한 제1팁부(231)의 중심축의 편심 방향은 바디부(210)의 중심축에 대한 제2팁부(231)의 편심 방향과 동일 방향일 수 있다. 구체적으로 제1팁부(131)의 중심축은 바디부(110)의 중심축보다 우측에 위치하고, 제2팁부(131)의 중심축 역시 바디부(110)의 중심축보다 우측에 위치한다. 이를 통해 편심 방향의 반대방향으로 금속 성형물(200)이 벤딩되도록 함으로써 금속 성형물(200)의 벤딩 방향을 일정하게 하는 것이 가능하게 된다.
제1팁부(231)는 금속 성형물(200)의 바디부(210)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(231a)와 금속 성형물(200)의 바디부(210) 내부에 위치하는 매립부(231b)를 포함한다. 또한, 제2팁부(233)는 금속 성형물(200)의 바디부(210)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(233a)와 금속 성형물(200)의 바디부(210) 내부에 위치하는 매립부(233b)를 포함한다. 매립부(231b, 233b)의 구성을 통해, 바디부(210)와는 서로 다른 재질로 구성되는 제1,2팁부(231, 233)가 바디부(210)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 성형물(200)의 제조방법을 설명한다.
도 6a를 참조하면, 먼저 양극산화막 재질의 제1몰드(220)를 준비한다. 양극산화막 재질의 제1몰드(220)의 하부에는 시드층(240)이 구비된다. 시드층(240)은 추후 전기 도금을 위해 제1몰드(220)의 하부에 미리 형성된다.
도 6b를 참조하면, 양극산화막 재질의 제1몰드(220)에 제1,2개구부(223, 225)를 형성한다. 제1,2개구부(223,225)는 양극산화막 재질의 제1몰드(220)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 제1,2개구부(223,225)는 양극산화막 재질의 제1몰드(220)를 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 양극산화막 재질의 제1몰드(220)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1,2개구부(223,225)가 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1,2개구부(223,225)를 형성하기 전의 양극산화막 재질의 제1몰드(220)의 상면에 감광성 재료를 구비한 다음 노광 및 현상 공정이 수행될 수 있다. 감광성 재료는 노광 및 현상 공정에 의해 오픈영역을 형성하면서 적어도 일부가 패터닝되어 제거될 수 있다. 양극산화막 재질의 제1몰드(220)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되어 제1,2개구부(223,225)를 형성하게 된다. 또한, 양극산화막 재질의 제1몰드(220)를 에칭 용액으로 습식 에칭하면 수직한 내벽을 가지는 제1,2개구부(223,225)가 형성된다. 이처럼 포토 레지스트막을 몰드로 이용하는 구성에 비해, 양극산화막을 몰드로 이용하여 도금층을 형성하게 되면, 도금층의 형상의 정밀도가 향상되어 정밀한 미세 구조를 가지는 금속 성형물(200)의 제작이 가능하게 된다.
도 6c를 참조하면, 제1,2개구부(223,225)에 도금하여 제1,2팁부(231,233)를 형성한다. 전해 도금시 시드층(240)을 이용하여 제1,2팁부(231,233)를 형성할 수 있다. 도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 양극산화막 재질의 제1몰드(220)의 상면으로 돌출된 도금층을 제거하면서 평탄화시킨다.
도 6d를 참조하면, 제1바디부(211)를 형성하기 위한 제3개구부(227)를 형성한다. 제3개구부(227)는 양극산화막 재질의 제1몰드(220)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 제3개구부(227)는 양극산화막 재질의 제1몰드(220)를 에칭하여 형성될 수 있다.
도 7a를 참조하면, 제3개구부(227)에 도금하여 제1바디부(211)를 형성한다. 제1바디부(211)는 서로 다른 재질의 금속층이 적층되는 다층구조로 형성될 수 있다. 다층 구조의 적어도 하나의 금속층은 전기 전도성이 높은 재질로 형성되고 다층 구조의 다른 하나의 금속층은 탄성이 높은 재질로 형성될 수 있다. 이처럼 다층 구조로 제1바디부(211)를 형성함으로써, 전기 전도성이 높으면서 탄성이 높은 금속 성형물(200)을 제작할 수 있게 된다. 도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 상면에 포토 레지스트(PR)를 형성한다.
도 7c를 참조하면, 포토 레지스트(PR)를 패터닝하여 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(250)를 형성한다. 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(250)는 포토 레지스트의 패터닝 과정에서 형성된 제4개구부(255)를 구비한다. 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(250)는 일단에 구비된 제1팁부(231)의 상면이 전체적으로 노출되지 않도록 제1팁부(231)의 상면 일부를 덮으면서 형성되고, 타단에 구비된 제2팁부(233)의 상면이 전체적으로 노출되지 않도록 제2팁부(233)의 상면 일부를 덮으면서 형성된다.
도 7d를 참조하면, 제4개구부(255)에 도금하여 제2바디부(213)를 형성한다. 제2바디부(213)는 앞서 형성된 제1바디부(211)와 함께 바디부(210)를 구성한다. 이후 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(250), 양극산화막 재질의 제1몰드(220) 및 시드층(240)을 제거하여 금속 성형물(200)을 완성하게 된다. 이를 통해 금속 성형물(200)의 양단부에 각각 제1,2팁부(231, 233)가 구비된다. 양단에 구비된 제1,2팁부(231, 233)는 바디부(110)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다.
제1,2팁부(231,233)는 매립부(231b, 233b)의 구성을 통해 바디부(210)와의 접합력이 증대된다. 이를 통해 제1,2팁부(231,233)가 바디부(210)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
양극산화막 재질의 제1몰드(220)를 이용하여 금속 성형물(200)의 제1측면 영역(11)이 형성되고, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(250)를 이용하여 금속 성형물(200)의 제2측면 영역(13)이 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(220)를 이용하여 형성되는 제1측면 영역(11)에는 양극산화막의 포어에 의해 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비된다(도 19참조). 다시 말해 제1측면 영역(11)에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치(88)가 구비된다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 금속 성형물(300) 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a는 제4실시예에 따른 금속 성형물(300)의 평면도이고 도 8b는 도 8a의 A-A'단면도이고 도 8c는 금속 성형물(300)의 정면도이며 도 8d는 금속 성형물(300)의 배면도이다. 도 9 및 도 10은 제4실시예에 따른 금속 성형물(300)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 금속 성형물(300)은 바디부(310) 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부(330)를 포함한다. 팁부(330)는 금속 성형물(300) 단부의 코너측에 구비된다.
도 8를 참조하면, 성형물(300)의 양단부에 각각 팁부(330)가 구비된다. 일단에 구비된 제1팁부(331)는 바디부(210)의 재질과 서로 다른 재질로 형성되고, 타단부에 형성되는 제2팁부(233) 역시 바디부(210)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다.
팁부(330)의 중심축은 바디부(310)의 중심축으로부터 편심되어 위치하기 때문에 가압력에 의해 성형물(300)이 압축될 때 보다 효과적으로 변형될 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 검사 대상물에 대한 접촉압을 감소시킬 수 있게 된다.
바디부(310)의 중심축에 대한 제1팁부(331)의 중심축의 편심 방향은 바디부(310)의 중심축에 대한 제2팁부(231)의 편심 방향과 동일 방향일 수 있다. 구체적으로 제1팁부(331)의 중심축은 바디부(310)의 중심축보다 상측 및 우측에 위치하고, 제2팁부(331)의 중심축 역시 바디부(310)의 중심축보다 상측 및 우측에 위치한다. 이를 통해 편심 방향의 반대방향으로 성형물(300)이 벤딩되도록 함으로써 성형물(300)의 벤딩 방향을 일정하게 하는 것이 가능하게 된다.
팁부(330)의 하면은 바디붐(310)의 중앙 영역에서 돌출된 바디부(310)에 접합되어 있기 때문에 팁부(330)가 바디부(310)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 금속 성형물(300)의 제조방법을 설명한다.
도 9a를 참조하면, 먼저 양극산화막 재질의 제1몰드(320)를 준비한다. 양극산화막 재질의 제1몰드(320)의 하부에는 시드층(340)이 구비된다. 시드층(340)은 추후 전기 도금을 위해 제1몰드(320)의 하부에 미리 형성된다.
도 9b를 참조하면, 양극산화막 재질의 제1몰드(320)에 제1개구부(325)를 형성한다. 제1개구부(325)는 양극산화막 재질의 제1몰드(320)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다. 제1개구부(325)는 양극산화막 재질의 제1몰드(320)를 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 양극산화막 재질의 제1몰드(320)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1개구부(325)가 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1개구부(325)를 형성하기 전의 양극산화막 재질의 제1몰드(320)의 상면에 감광성 재료를 구비한 다음 노광 및 현상 공정이 수행될 수 있다. 감광성 재료는 노광 및 현상 공정에 의해 오픈영역을 형성하면서 적어도 일부가 패터닝되어 제거될 수 있다. 양극산화막 재질의 제1몰드(320)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되어 제1개구부(325)를 형성하게 된다. 또한, 양극산화막 재질의 제1몰드(320)를 에칭 용액으로 습식 에칭하면 수직한 내벽을 가지는 제1개구부(325)가 형성된다. 이처럼 포토 레지스트를 몰드로 이용하는 구성에 비해, 양극산화막을 몰드로 이용하여 도금층을 형성하게 되면, 도금층의 형상의 정밀도가 향상되어 정밀한 미세 구조를 가지는 성형물(300)의 제작이 가능하게 된다.
도 9c를 참조하면, 제1개구부(325)에 도금하여 제1바디부(311)를 형성한다. 전해 도금시 시드층(340)을 이용하여 제1바디부(311)를 형성할 수 있다. 도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 양극산화막 재질의 제1몰드(320)의 상면으로 돌출된 도금층을 제거하면서 평탄화시킨다.
도 9d를 참조하면, 상면에 포토 레지스트(PR)를 형성한다.
도 10a를 참조하면, 포토 레지스트(PR)를 패터닝하여 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(350)를 형성한다. 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(350)는 포토 레지스트의 패터닝 과정에서 형성된 제2개구부(327)를 구비한다.
도 10b를 참조하면, 제2개구부(327)에 도금하여 제2바디부(313)를 형성한다. 제2바디부(313)는 앞서 형성된 제1바디부(311)와 함께 바디부(310)를 구성한다.
도 10c를 참조하면, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(350)를 패터닝하여 제3개구부(329)를 형성한다. 제3개구부(329)는 양단측으로 구비된다.
도 10d를 참조하면, 제3개구부(329)에 도금하여 제1,2팁부(331,333)를 형성한다. 이후 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(350), 양극산화막 재질의 제1몰드(320) 및 시드층(340)을 제거하여 성형물(300)을 완성하게 된다. 이를 통해 성형물(300)의 양단부에 각각 제1,2팁부(331, 333)가 구비된다. 양단에 구비된 제1,2팁부(331, 333)는 바디부(310)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다.
양극산화막 재질의 제1몰드(320)를 이용하여 금속 성형물(300)의 제1측면 영역(11)이 형성되고, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(350)를 이용하여 금속 성형물(300)의 제2측면 영역(13)이 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(320)를 이용하여 형성되는 제1측면 영역(11)에는 양극산화막의 포어에 의해 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비된다(도 19참조). 다시 말해 제1측면 영역(11)에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치(88)가 구비된다.
도 11 내지 도 14은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 금속 성형물(400) 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 11a는 제5실시예에 따른 금속 성형물(400)의 평면도이고 도 11b는 도 11a의 A-A'단면도이고 도 11c는 금속 성형물(400)의 정면도이며 도 11d는 금속 성형물(400)의 배면도이다. 도 12 내지 도 14는 제5실시예에 따른 금속 성형물(400)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 금속 성형물(400)은 바디부(410) 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부(430)를 포함한다. 팁부(430)는 금속 성형물(400) 단부의 중심측에 구비된다.
도 11을 참조하면, 금속 성형물(400)의 양단부에 각각 팁부(430)가 구비된다. 일단에 구비된 제1팁부(431)는 바디부(410)의 재질과 서로 다른 재질로 형성되고, 타단부에 형성되는 제2팁부(433) 역시 바디부(410)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다. 팁부(330)의 중심축은 바디부(310)의 중심축 상에 위치한다.
제1팁부(431)는 금속 성형물(400)의 바디부(410)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(431a)와 금속 성형물(400)의 바디부(410) 내부에 위치하는 매립부(431b)를 포함한다. 또한, 제2팁부(433)는 금속 성형물(400)의 바디부(410)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(433a)와 금속 성형물(400)의 바디부(410) 내부에 위치하는 매립부(433b)를 포함한다. 매립부(431b, 433b)의 구성을 통해, 바디부(410)와는 서로 다른 재질로 구성되는 제1,2팁부(431, 433)가 바디부(410)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
도 12 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 금속 성형물(400)의 제조방법을 설명한다.
도 12a를 참조하면, 먼저 양극산화막 재질의 제1몰드(420)를 준비한다. 양극산화막 재질의 제1몰드(420)의 하부에는 제1시드층(441)이 구비되고, 양극산화막 재질의 제1몰드(420)의 상부에는 제2시드층(442)이 구비된다. 제1,2시드층(441,442)은 추후 전기 도금을 위해 제1몰드(420)의 상부 및 하부에 미리 형성된다.
도 12b를 참조하면, 제2시드층(441)을 패터닝한다. 다음으로 도 12c를 참조하면, 상면에 포토 레지스트(PR)을 형성한다. 다음으로 도 12d를 참조하면, 포토 레지스트(PR)를 패터닝하고, 패터닝된 포토 레지스트(PR)를 마스크로 이용하여 양극산화막을 에칭하여 제1개구부(425)를 형성한다. 제1개구부(425)가 구비된 양극산화막 재질의 제1몰드(420)와 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(450)가 구비된다. 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(450)는 양극산화막 재질의 제1몰드(420)의 상부에 위치하게 된다.
도 13a를 참조하면, 제1개구부(425)에 도금하여 제1바디부(411)를 형성한다. 다음으로 도 13b를 참조하면, 상면에 포토 레지스트(PR)를 형성한다.
도 13c를 참조하면 포토 레지스트(PR)를 패터닝하여 제2개구부(429)를 가지는 포토 레지스트막 재질의 제3몰드(451)를 형성한다. 제1바디부(411)의 상면과 제2시드층(442)의 상면이 노출되도록 포토 레지스트(PR)를 패터닝함으로써 제2개구부(429)가 형성된다. 제2개구부(429)는 제1바디부(411)의 상면과 제2시드층(442)의 상면의 높이 차이로 인해 단부측으로 단차진 형상을 가진다.
도 13d를 참조하면, 단차진 제2개구부(429)에 도금하여 제1팁부(431)와 제2팁부(433)를 형성한다. 단차진 표면으로 인해 제1,2팁부(431,433)와 제1바디부(411)의 접합 면적이 증대되어 제1,2팁부(431, 433)의 탈락 방지를 보다 효과적으로 달성할 수 있다. 제1,2팁부(431,433)는 매립부(431b, 433b)와 돌출부(431a, 433a)를 구성되는데, 돌출부(431a, 433a)가 매립부(431b, 433b)의 두께 보다 두껍게 형성되고 돌출부(431a, 433a)의 확장 두께면이 제1바디부(411)와 접합되면서 제1,2팁부(431, 433)의 탈락이 보다 효과적으로 달성된다.
다음으로 도 14a를 참조하면, 상면에 포토 레지스트(PR)를 형성한다. 그 다음 도 14b를 참조하면, 포토 레지스트(PR)를 패터닝하여 제3개구부(429)를 가지는 포토 레지스트막 재질의 제4몰드(453)를 형성한다. 제3개구부(429)를 통해 제1,2팁부(431, 433)의 매립부(431b, 433b)가 노출된다. 다음으로 도 14c를 참조하면, 제3개구부(429)에 도금하여 제2바디부(413)를 형성한다. 이후 포토 레지스트막 재질의 제4몰드(453), 양극산화막 재질의 제1몰드(420) 및 제1,2시드층(441, 442)을 제거하여 성형물(400)을 완성하게 된다. 이를 통해 성형물(400)의 양단부에 각각 제1,2팁부(431, 433)가 구비된다. 양단에 구비된 제1,2팁부(431, 433)는 바디부(410)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다.
본 발명의 바람직한 제5실시예는 매립부(431b, 433b)가 서로 이격되어 각각 형성되는 것으로 설명하였으나, 제5실시예의 변형례로서 매립부(431b, 433b)가 서로 연결되어 제1,2팁부(431, 433)는 일체형(one-body)으로 구성될 수 있다. 이를 통해 제5실시예의 변형례는 돌출부(431a, 433a)의 확장 두께면이 걸림턱 기능을 수행하여 제1,2팁부(431, 433)의 탈락을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
양극산화막 재질의 제1몰드(420)를 이용하여 금속 성형물(400)의 제1측면 영역(11)이 형성되고, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(450), 제3몰드(451), 제4몰드(453)를 이용하여 금속 성형물(400)의 제2측면 영역(13)이 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(420)를 이용하여 형성되는 제1측면 영역(11)에는 양극산화막의 포어에 의해 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비된다(도 19참조). 다시 말해 제1측면 영역(11)에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치(88)가 구비된다.
도 15 내지 도 18은 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 금속 성형물(500) 및 그 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 15a는 제6실시예에 따른 금속 성형물(500)의 평면도이고 도 15b는 도 15a의 A-A'단면도이고 도 15c는 금속 성형물(500)의 정면도이며 도 15d는 금속 성형물(500)의 배면도이다. 도 16 내지 도 18은 제6실시예에 따른 금속 성형물(500)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 15를 참조하면, 금속 성형물(500)은 바디부(510) 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부(530)를 포함한다. 팁부(530)는 성형물(500) 단부의 중심측에 구비된다.
성형물(500)의 양단부에는 각각 팁부(530)가 구비된다. 일단에 구비된 제1팁부(531)는 바디부(510)의 재질과 서로 다른 재질로 형성되고, 타단부에 형성되는 제5팁부(533) 역시 바디부(510)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다. 팁부(530)의 중심축은 바디부(510)의 중심축 상에 위치한다.
제1팁부(531)는 금속 성형물(500)의 바디부(510)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(531a)와 금속 성형물(500)의 바디부(510) 내부에 위치하는 매립부(531b)를 포함한다. 또한, 제2팁부(533)는 금속 성형물(500)의 바디부(510)로부터 외측으로 돌출되는 돌출부(533a)와 금속 성형물(500)의 바디부(510) 내부에 위치하는 매립부(533b)를 포함한다. 매립부(531b, 533b)의 구성을 통해, 바디부(510)와는 서로 다른 재질로 구성되는 제1,2팁부(531, 533)가 바디부(510)로부터 탈락되는 것을 방지한다.
도 16 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 금속 성형물(500)의 제조방법을 설명한다.
도 16a를 참조하면, 먼저 양극산화막 재질의 제1몰드(520)를 준비한다. 양극산화막 재질의 제1몰드(520)의 하부에는 시드층(540)이 구비된다. 시드층(540)은 추후 전기 도금을 위해 제1몰드(520)의 하부에 미리 형성된다.
도 16b를 참조하면, 양극산화막 재질의 제1몰드(520)에 제1개구부(525)를 형성한다. 제1개구부(525)는 양극산화막 재질의 제1몰드(520)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다.
도 16c를 참조하면, 제1개구부(425)에 도금하여 제1바디부(411)를 형성한다.
도 17a를 참조하면, 양극산화막 재질의 제1몰드(520)에 제2개구부(527)를 형성한다. 제2개구부(527)는 양극산화막 재질의 제1몰드(520)의 적어도 일부를 제거함으로써 형성될 수 있다.
도 17b를 참조하면, 제2개구부(527)에 도금하여 제1,2팁부(531,533)를 형성한다.
도 17c를 참조하면, 상부에 포토 레지스트를 형성하고 이를 패터닝하여 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(550)를 형성한다. 제2몰드(550)의 개구부의 길이는 제1바디부(411)의 길이보다 길게 형성된다. 그 다음 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(550)의 개구부에 도금하여 제2바디부(513)를 형성한다.
도 18a를 참조하면, 도 17c에서 제작된 것을 반전한 후 시드층(540)을 제거한다.
도 18b를 참조하면, 상부에 포토 레지스트를 형성하고 이를 패터닝하여 포토 레지스트막 재질의 제3몰드(570)를 형성한다. 포토 레지스트막 재질의 제3몰드(570)는 제3개구부(529)를 구비한다. 제3개구부(529)의 길이는 제1바디부(511)의 길이보다 길게 형성된다.
도 18c를 참조하면, 제3개구부(529)에 도금하여 제3바디부(515)를 형성한다. 이후 포토 레지스트막 재질의 제2,3몰드(550, 570), 양극산화막 재질의 제1몰드(520)를 제거하여 성형물(500)을 완성하게 된다. 이를 통해 성형물(500)의 양단부에 각각 제1,2팁부(531, 533)가 구비된다. 양단에 구비된 제1,2팁부(531, 533)는 바디부(510)의 재질과 서로 다른 재질로 형성된다.
금속 성형물(500)은, 금속 성형물(400)의 측면의 제1높이에 위치하는 제1측면영역(11), 제1측면의 상측에 위치하는 제2측면영역(13), 제1측면의 하부측에 위치하는 제3측면영역(15)을 포함한다. 제1측면영역(11)은 제2측면영역(13) 및 제3측면영역(15)보다 길이 방향으로 더 돌출되어 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(520)를 이용하여 금속 성형물(500)의 제1측면 영역(11)이 형성되고, 포토 레지스트막 재질의 제2몰드(550) 및 제3몰드(570)를 이용하여 금속 성형물(400)의 제2,3측면 영역(13,15)이 형성된다. 양극산화막 재질의 제1몰드(520)를 이용하여 형성되는 제1측면 영역(11)에는 양극산화막의 포어에 의해 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비된다(도 19참조). 다시 말해 제1측면 영역(11)에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치(88)가 구비된다. 제1측면영역(11)은 바디부(510) 중앙의 단면적보 작은 단면적을 가지면서 도출된 제1,2팁부(531, 533)가 형성되는 영역이므로, 제1,2팁부(531,533)의 측면에는 제1면(상면)에서 제2면(하면) 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수개가 나란하게 형성되는 미세 트렌치(88)가 형성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 성형물은, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 이용한 복합 몰드로 제조된다는 점에서 특징이 있다. 바람직하게는 복합 몰드를 사전에 한꺼번에 제작한 후 복합 몰드의 개구부 내에 금속충진물을 형성하여 금속 성형물을 제작될 수 있고, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 공정 순서에 따라 차례대로 적층하면서 금속충진물을 형성하여 금속 성형물을 제작될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드을 복합적으로 이용하여 전기도금용 몰드로 이용하게 되면, 양극산화막 재질의 제1몰드의 부족한 높이를 패터닝 가능한 재질의 제2몰드로 보충할 수 있는 장점을 가지게 된다. 또한 양극산화막 재질의 제1몰드만을 이용할 경우에는 높이 방향으로 3차원 형상을 갖는 금속 성형물을 제작하는 것이 어려울 수 있는데, 양극산화막 재질의 제1몰드와 패터닝 가능한 재질의 제2몰드을 복합적으로 이용함으로써 높이 방향으로 3차원 형상을 가진 금속 성형물을 제작하는 것이 용이하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 구분하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예들을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100: 성형물 110: 바디부
120: 제1몰드 130: 팁부
140: 시드층 150: 제2몰드

Claims (26)

  1. 양극산화막 재질의 제1몰드의 일면에 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 적층하여 복합 몰드를 구비하는 단계; 및
    상기 복합 몰드의 개구부에 금속 물질을 충진하여 금속 성형물을 형성하는 단계;를 포함하는 금속 성형물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복합 몰드의 하부에 하부 금속층을 구비하여 도금에 의해 상기 금속 성형물을 형성하는, 금속 성형물의 제조방법.
  3. 제1금속층 및 제2금속층을 포함하는 금속 성형물의 제조방법에 있어서,
    양극산화막 재질의 제1몰드를 이용하여 상기 제1금속층을 형성하는 단계; 및
    패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 이용하여 상기 제2금속층을 형성하는 단계를 포함하는 금속 성형물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서
    상기 제2몰드의 재질은 포토 레지스트막인, 금속 성형물의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1금속층은 상기 제1몰드의 제1개구부 내에서 도금에 의해 형성되고,
    상기 제2금속층은 상기 제2몰드의 제2개구부 내에서 도금에 의해 형성되는, 금속 성형물의 제조방법.
  6. 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서,
    상기 측면의 적어도 일부 높이에 위치하는 측면 영역은 다른 높이에 위치하는 측면 영역과 다르게 미세 트렌치가 구비된 금속 성형물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속 성형물의 적어도 일단부는 상기 바디부의 중앙 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부를 포함하는 금속 성형물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 팁부는 상기 바디부와 서로 다른 재질로 형성되는, 금속 성형물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 팁부는 상기 바디부 중앙의 폭과 동일한 폭을 갖되 상기 바디부 중앙의 높이보다는 낮은 높이를 가지는, 금속 성형물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 팁부는 상기 바디부 중앙의 높이와 동일한 높이를 갖되 상기 바디부 중앙의 폭보다는 작은 폭을 가지는, 금속 성형물.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 팁부는 상기 금속 성형물 단부의 코너측에 구비되는, 금속 성형물.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 팁부는 상기 금속 성형물 단부의 중앙측에 구비되는, 금속 성형물.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 팁부는 상기 바디부보다 경도가 높은 재질로 형성되는, 금속 성형물.
  14. 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서,
    상기 금속 성형물의 측면의 제1높이에 위치하는 제1측면영역; 및
    상기 금속 성형물의 측면의 제2높이에 위치하는 제2측면영역을 포함하고,
    상기 제1측면영역에는 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치를 포함하는, 금속 성형물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 금속 성형물의 높이는 10㎛ 이상 200㎛이하로 형성되고, 상기 제1측면영역의 수직도의 범위는 0.1°이상 3°이하의 수직한 측면을 가지는, 금속 성형물.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 미세 트렌치의 깊이는 20 ㎚ 이상 1㎛이하인, 금속 성형물.
  17. 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서,
    상기 금속 성형물의 측면의 제1높이에 위치하는 제1측면영역;
    상기 제1측면의 상측에 위치하는 제2측면영역;
    상기 제1측면의 하측에 위치하는 제3측면영역;을 포함하고
    상기 제1측면영역에는 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치를 포함하는, 금속 성형물.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1측면영역은 상기 제2측면영역 및 상기 제3측면영역보다 더 돌출되어 형성되는, 금속 성형물.
  19. 제1면, 상기 제1면에 대향되는 제2면, 상기 제1면 및 제2면을 연결하는 측면을 구비하는 금속 성형물에 있어서,
    상기 금속 성형물의 적어도 일단부는 상기 바디부 중앙의 단면적보다 작은 단면적을 가지면서 돌출된 팁부를 포함하고,
    상기 팁부의 측면에는 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 길게 파인 홈으로 형성되되 복수 개가 나란하게 형성된 미세 트렌치를 포함하는, 금속 성형물.
  20. 제6항, 제14항, 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 금속 성형물은 전기 전도성 접촉핀인, 금속 성형물.
  21. 양극산화막 재질의 제1몰드; 및
    상기 제1몰드 상에 구비된 패터닝 가능한 재질의 제2몰드를 포함하는, 복합 몰드.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제2몰드는, 포토 레지스트 재질로 구성되는, 복합 몰드.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1몰드에 구비되는 제1개구부; 및
    상기 제2몰드에 구비되는 제2개구부를 포함하는, 복합 몰드.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1개구부와 상기 제2개구부는 동일한 폭으로 형성되는, 복합 몰드.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 제1몰드의 하부에 구비되는 하부 금속층을 포함하는, 복합 몰드.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제1개구부 내에 구비되는 제1아일랜드; 및
    상기 제2개구부 내에 구비되는 제2아일랜드를 포함하는, 복합 몰드



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