KR20230049216A - 전기 전도성 접촉핀 - Google Patents
전기 전도성 접촉핀 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230049216A KR20230049216A KR1020210132058A KR20210132058A KR20230049216A KR 20230049216 A KR20230049216 A KR 20230049216A KR 1020210132058 A KR1020210132058 A KR 1020210132058A KR 20210132058 A KR20210132058 A KR 20210132058A KR 20230049216 A KR20230049216 A KR 20230049216A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- moving tip
- conductive contact
- electrically conductive
- contact pin
- moving
- Prior art date
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 50
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 83
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 38
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 5
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003289 NiMn Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- ZAUUZASCMSWKGX-UHFFFAOYSA-N manganese nickel Chemical compound [Mn].[Ni] ZAUUZASCMSWKGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynenickel Chemical compound [P].[Ni] OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06733—Geometry aspects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06705—Apparatus for holding or moving single probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06716—Elastic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06755—Material aspects
- G01R1/06761—Material aspects related to layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Abstract
본 발명은 검사 대상물의 표면에 형성된 산화막층을 효과적으로 제거하면서도 검사 대상물의 표면이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 전기 전도성 접촉핀을 제공한다.
Description
본 발명은 전기 전도성 접촉핀에 관한 것이다.
도 1a은 종래기술에 따른 프로브 카드(1)를 개략적으로 도시한 도이다. 도 1b는 종래기술에 따른 프로브 핀(7)의 통전 상태를 도시한 도면이다.
일반적으로 프로브 카드(1)는, 회로기판(2), 회로기판(2)의 하측에 구비되는 공간변환기(3) 및 공간변환기(3)의 하측에 구비되는 프로브 헤드(7)를 포함하여 구성된다.
프로브 헤드(7)는 다수의 프로브 핀(7)과 프로브 핀(7)이 삽입되는 가이드 구멍을 구비하는 가이드 플레이트(5,6)를 포함한다. 프로브 헤드(7)는 상부 가이드 플레이트(5) 및 하부 가이드 플레이트(6)를 포함하며, 상부 가이드 플레이트(5) 및 하부 가이드 플레이트(6)는 스페이서를 통해 고정 설치된다. 프로브 핀(7)은 상부 가이드 플레이트(5) 및 하부 가이드 플레이트(6)사이에서 수직방향 설치된 후 수평방향으로 탄성 변형하는 구조로서, 이러한 프로브 핀(7)을 채택하여 수직형 프로브 카드(1)를 구성한다.
반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 프로브 핀(7)을 형성한 프로브 카드(1)에 반도체 웨이퍼(W)를 접근해 각 프로브 핀(7)을 반도체 웨이퍼(W)상의 대응하는 전극 패드(WP)에 접촉시킴으로써 수행된다. 프로브 핀(7)이 전극 패드(WP)에 접촉되는 위치까지 도달한 다음, 프로브 카드(1) 측으로 웨이퍼(W)를 소정높이 추가 상승시키는 오버 드라이브 과정을 수행한다. 다수의 프로브 핀(7)들은 제조공정 상의 오차로 인해 길이 차이가 있고, 가이드 플레이트(5,6) 및 공간변환기(3)의 평탄도가 미세하게 차이가 있고 전극 패드(WP)들 간에도 높이 차가 있기 때문에, 오버 드라이브 과정이 필연적으로 필요하다. 또한, 모든 프로브 핀(7)들에 대해 양호한 전기적 및 기계적 접촉을 보장하도록 하기 위해서는 충분한 상승 스트로크를 가지는 오버 드라이브가 필요하다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 오버 드라이브 과정에서 프로브 핀(7)의 단부는 전극 패드(WP)의 표면상에 형성된 산화막층(8)을 뚫고 전극 패드(WP)의 전도성 물질층과 전기적으로 접속되어 프로브 핀(7)은 통전 가능한 상태가 된다. 그러나 검사 장치에 있어서 프로브 핀(7)과 전도성 물질층 사이에 전기적 접점이 유지되도록 하기 위해 특정 레벨 이상의 접점 압력이 요구된다. 프로브 핀(7)의 접점은 높은 접촉 압력 상태에서 산화막층(8)을 제거하는데, 이때에 과도한 접촉압력에 의해 전극 패드(WP)의 표면 상에 큰 오목부를 형성하게 된다. 이러한 큰 오목부는 반도체 소자의 본딩 공정에서 접속불량을 야기하고 과도하게 발생한 부스러기(shavings)들이 프로브 핀(7)의 단부에 달라붙어 접촉저항을 증가시키는 문제를 야기한다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 검사 대상물의 표면에 형성된 산화막층을 효과적으로 제거하면서도 검사 대상물의 표면이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 전기 전도성 접촉핀을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀에 있어서, 내측에 가이드부가 마련된 공간부를 구비하는 바디부; 및 상기 공간부에 적어도 일부가 삽입되어 이동가능하게 구비되는 이동 팁부;를 포함하되, 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 슬라이딩되어 상기 이동 팁부의 접속부가 와이핑 동작을 한다.
또한, 상기 바디부와 상기 이동 팁부를 탄력적으로 연결하는 연결부를 포함한다.
또한, 상기 연결부는 상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 압축되고 상기 이동 팁부에 가압력이 해제되면 복원된다.
또한, 상기 연결부는 상기 공간부에 구비되어 상기 바디부와 상기 이동 팁부를 연결한다.
또한, 상기 연결부는 상기 바디부의 외측에서 구비되어 상기 바디부와 상기 이동 팁부를 연결한다.
또한, 상기 바디부의 탄성부와 상기 이동 팁부를 탄력적으로 연결하는 연결부를 포함한다.
또한, 상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 접촉되어 슬라이딩 이동하며 상기 머리부의 이동 방향은 상기 가압력의 축선 방향과 일치하지 않는다.
또한, 상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 접촉되어 상기 가이드부를 따라 이동하면서 상기 이동 팁부가 틸팅된다.
또한, 상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 접촉되어 상기 가이드부를 따라 이동하면서 상기 이동 팁부의 접속부가 수평이동한다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀에 있어서, 바디부; 및 상기 바디부의 단부측에서 상기 바디부 내부로 적어도 일부가 삽입되는 이동 팁부;를 포함하되, 상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 바디부 내부에 위치하는 이동 팁부의 적어도 일부는 상기 바디부의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 상기 이동 팁부의 접속부가 와이핑 동작을 한다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀에 있어서, 이동 팁부 및 바디부를 포함하되, 상기 이동 팁부는, 상기 전기 전도성 접촉핀의 제1단부측에 위치하는 제1이동 팁부; 및 상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부측에 위치하는 제2 이동 팁부;를 포함하고, 상기 바디부는, 상기 제1이동 팁부와 상기 제2이동 팁부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부; 및 상기 탄성부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 상기 탄성부가 압축되면서 좌굴되는 것을 방지하도록 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향을 따라 상기 탄성부의 외측에 구비되는 지지부;를 포함하고, 상기 제2이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 지지부 내부에 위치하는 제2이동 팁부의 적어도 일부는 상기 지지부의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 상기 제2이동 팁부의 접속부가 와이핑 동작을 한다.
또한, 상기 탄성부는, 상기 제1이동 팁부에 연결되는 제1탄성부; 상기 제2이동 팁부에 연결되는 제2탄성부; 및 상기 제1탄성부와 상기 제2탄성부 사이에서 상기 제1탄성부 및 상기 제2탄성부와 연결되고 상기 지지부와 일체로 구비되는 중간 고정부;를 포함한다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 상기 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향으로 적층되어 형성된다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은 그 측면에 구비되는 미세 트렌치를 포함한다.
본 발명은 검사 대상물의 표면에 형성된 산화막층을 효과적으로 제거하면서도 검사 대상물의 표면이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 전기 전도성 접촉핀을 제공한다.
도 1a은 종래기술에 따른 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면
도 1b는 종래기술에 따른 프로브 핀의 통전 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 구비된 프로브 헤드를 도시한 도면.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 12은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 와이핑 동작을 도시한 도면.
도 1b는 종래기술에 따른 프로브 핀의 통전 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 구비된 프로브 헤드를 도시한 도면.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 12은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 와이핑 동작을 도시한 도면.
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. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다. 이하에서 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 각 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀들은, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀일 수 있다. 검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들은 프로브 카드에 구비되어 반도체 칩을 검사하는 프로브 핀일 수 있고, 패키징된 반도체 패키지를 검사하는 테스트 소켓에 구비되어 반도체 패키지를 검사하는 소켓 핀일 수 있다.
이하에서는 제1 내지 제4실시예를 구분하여 설명하나, 각각의 실시예의 구성들을 조합한 실시예들도 본 발명의 바람직한 실시예에 포함된다.
이하에서 설명하는 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향은 도면에 표기된 ±x방향이고, 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향은 도면에 표기된 ±y방향이고, 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향은 도면에 표기된 ±z방향이다. 전기 전도성 접촉핀은, 길이 방향(±y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 길이 방향의 수직한 두께 방향(±z 방향)으로 전체 두께 치수(H)를 가지며, 길이 방향의 수직한 폭 방향(±x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.
제1실시예
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드는, 반도체 제조 공정 중에서 웨이퍼 상에 제작된 칩을 검사하는 검사 공정에 사용되며 미세 미치 대응이 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, ASICs 등과 같은 비메모리 반도체 칩을 검사하는데 보다 유용하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드는, 접속 패드(CP)를 구비하는 공간변환기(ST); 공간변환기(ST) 하부에서 공간변환기(ST)와 이격되어 구비되는 가이드 플레이트(GP1, FP2); 및 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 구멍에 삽입되어 설치되는 프로브 핀(100);을 포함한다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 상부 가이드 플레이트(GP1)의 가이드 구멍과 하부 가이드 플레이트(GP2)의 가이드 구멍에 삽입된다.
가이드 플레이트(GP1, GP2)에 설치되는 프로브 핀(100)들 간의 피치 간격은 50㎛ 이상 150㎛이하일 수 있으며, 프로브 핀(100)의 좌우 폭은 40㎛이상 200㎛이하이고, 프로브 핀(100)의 두께는 40㎛이상 200㎛이하일 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100은 내측에 가이드부(127)가 마련된 공간부(125)를 구비하는 바디부(120); 및 공간부(120)에 적어도 일부가 삽입되어 이동가능하게 구비되는 이동 팁부(130);를 포함하되, 이동 팁부(130)의 머리부(131)는 가이드부(127)에 슬라이딩되어 이동 팁부(130)의 접속부(133)가 와이핑 동작을 수행한다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 바디부(120)와, 바디부(120)의 상측에 구비되는 고정 팁부(110)와, 바디부(120)의 하측 단부측에서 바디부(120) 내부로 적어도 일부가 삽입되어 이동 가능하게 구비되는 이동 팁부(130)를 포함한다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 고정 팁부(110)는 공간 변환기(ST)의 접속패드(CP)에 접속되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 이동 팁부(130)는 검사 대상물의 접속패드에 접속된다. 여기서 검사 대상물은 반도체 소자일 수 있다.
바디부(120)는 그 내부에 공극부(121)가 구비된다. 공극부(121)는 바디부(120)의 두께 방향으로 관통되어 형성되며, 바디부(120)의 길이 방향을 따라 길게 연장되어 형성됨에 따라 바디부(120)가 복수개의 빔 구조로 형성되도록 한다. 이를 통해 바디부(120)가 보다 쉽게 폭 방향으로 탄성 변형되도록 함으로써 바디부(120)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하여 고주파 신호 전달에 유리하다. 또한, 공극부(121)의 구성을 통해 바디부(120)의 표면적이 넓어지기 때문에 이를 통해 고주파 신호 전달에 유리하도록 한다.
바디부(120)의 상측에는 고정 팁부(110)가 구비된다. 고정 팁부(110)는 공간 변환기(ST)의 접속 패드(CP)에 전기적으로 접속된다.
고정 팁부(110)는 접속 패드(CP)와의 접속을 위해 탄성빔(111)을 구비한다. 탄성빔(111)은 일단부가 고정 팁부(110)에 연결되고 타단부가 접속 패드(CP)측으로 연장되어 자유단으로 구성되어 캔틸레버 형태로 구비된다. 탄성빔(111)의 구성을 통해 고정 팁부(110)는 접속 패드(CP)에 탄력적으로 압축되면서 접촉되어 항상 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다. 이를 통해 고정 팁부(110)와 접속 패드(CP)간의 틈새로 인해 스파크가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
고정 팁부(110)는 고정 팁부(110)를 상부 가이드 플레이트(GP1)에 고정하기 위한 단턱부(113)가 구비된다. 단턱부(113)에 의해 고정 팁부(110)가 상부 가이드 플레이트(GP1)의 상면에 걸림으로써, 전기 전도성 접촉핀(100)이 상부 가이드 플레이트(GP1)를 통과하여 하부로 탈락되는 것이 방지된다.
바디부(120)의 하부는 그 내측에 가이드부(127)가 마련된 공간부(125)를 구비한다. 이동 팁부(130)는 공간부(125)에 적어도 일부가 삽입되어 구비된다.
이동 팁부(130)는 가이드부(127)에 슬라이딩 접촉되는 머리부(131)와, 머리부(131)로부터 하부로 연장되는 접속부(133)를 구비한다. 이동 팁부(130)의 머리부(131)는 가이드부(127)에 슬라이딩되어 이동 가능하다. 이동 팁부(130)의 접속부(133)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(130)의 머리부(131)는 가이드부(127)에 접촉되어 슬라이딩 이동하며 머리부(131)의 이동 방향은 가압력의 축선 방향과 일치하지 않는다.
공간부(125)는 이동 팁부(130)가 이동할 수 있는 공간을 제공한다. 공간부(125)에는 이동 팁부(130)의 머리부(131)와 접촉되어 이동 팁부(130)의 머리부(131)가 특정 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 가이드부(127)가 구비된다. 가이드부(127)는 공간부(125)를 구성하는 바디부(120)의 내측면 중에서 적어도 일부 면일 수 있다.
전기 전도성 접촉핀의 길이 방향 및 폭 방향을 포함하는 평면을 기준으로, 공간부(125)의 단면 구성을 살펴보면, 공간부(125)의 일측만이 바디부(120)의 단부측으로 개구된 형태로 구부된다.
가이드부(127)는 이동 팁부(130)의 머리부(131)가 접촉되는 부분이 곡면 형태로 형성되고, 이동 팁부(130)의 머리부(131) 역시 곡면 형태로 형성된다. 머리부(131)는 전체적으로 두께 방향으로 원기둥의 형태로 구비되며 원기둥의 측면이 가이드부(127)에 접촉되어 슬라이딩된다. 이를 통해 이동 팁부(130)가 가이드부(127)를 따라 슬라이딩 할 때 이동 팁부(130)의 곡면 부분이 가이드부(127)의 곡면 부분을 따라 이동함으로써 이동 팁부(130)의 머리부(131)의 부드러운 이동을 가이드한다.
이동 팁부(130)의 접속부(133)는 곡률을 가진 곡면 형태로 구비되어 접속부(133)가 검사 대상물과 접촉하여 와이핑 동작을 수행할 때 검사 대상물의 표면이 손상되는 것을 최소화한다.
공간부(125)는 단축과 장축을 가지는 타원 형태로 구비되되 타원의 장축은 바디부(120)의 축선과 소정의 각도를 이루면서 바디부(120)의 축선을 기준으로 사선 방향으로 기울어진 타원 형태로 구비될 수 있다. 머리부(131)의 상면이 접촉되는 가이드부(127)는 완만하게 상승하는 곡면의 형태로 구성되어 머리부(131)가 완만하게 상승하는 가이드부(127)의 곡면을 따라 일측으로 편향되어 상승되도록 한다.
공간부(125)의 하부측에는 걸림부(126)가 형성된다. 걸림부(126)는 이동 팁부(130)의 머리부(131)가 공간부(125)로부터 이탈되지 않도록 한다. 걸림부(126)에 의해 형성된 개구 폭은 이동 팁부(130)의 머리부(131)의 크기보다 작게 형성되어 이동 팁부(130)는 공간부(125) 외부로 빠지지 않는다.
또한, 걸림부(126)는 이동 팁부(130)의 수평 이동 거리를 제한함으로써 이동 팁부(130)의 틸팅 각도를 제한한다. 접속부(133)가 검사 대상물의 전극 패드(WP)에 대해 와이핑하는 정도의 크기는, 걸림부(126)와 이동 팁부(130)간의 틈새의 크기로 제어 가능하다. 걸림부(126)와 이동 팁부(130)사이의 틈새는 허용 틸팅 각도를 결정하는 인자로서, 걸림부(126)와 이동 팁부(130)사이의 틈새가 크면 클수록 이동 팁부(130)의 접속부(133)의 틸팅 각도는 커지고, 걸림부(126)와 이동 팁부(130)사이의 틈새가 작으면 작을수록 이동 팁부(130)의 접속부(133)의 틸팅 각도는 작아지게 된다.
이동 팁부(130)의 머리부(131)는 가이드부(127)에 면 접촉하면서 일측으로 편향되어 상승하게 되고, 머리부(131) 하부 측의 이동 팁부(130)의 부분이 걸림부(126)에 접촉되어 그 수평 방향 이동이 제한된다.
이동 팁부(130)의 접속부(133)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(130)의 머리부(131)는 가이드부(127)에 접촉되어 가이드부(127)를 따라 이동하면서 이동 팁부(130)가 틸팅된다. 이동 팁부(130)는 걸림부(126)를 기준으로 바디부(120)에 대해 상대적으로 틸팅되게 되며 이동 팁부(130)의 접속부(133)가 접촉 대상물의 표면에서 와이핑 동작을 수행하게 된다. 이처럼 이동 팁부(130)의 접속부(133)에 가압력이 작용하면 바디부(120) 내부에 위치하는 이동 팁부(130)의 적어도 일부는 바디부(120)의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 이동 팁부(130)의 접속부(133)가 와이핑 동작을 한다.
이동 팁부(130)의 측면이 걸림부(126)에 지지됨과 함께 이동 팁부(130)의 머리부(131)가 가이드부(127)에 의해 상방에서 지지되어 이동 팁부(130)의 머리부(131)가 더 이상 상승하지 못하는 위치에 도달하면, 이동 팁부(130)의 틸팅은 더 이상 진행되지 않고 틸팅각도가 유지된다.
도 4c를 참조하면, 이동 팁부(130)가 가압력을 받으면, 이동 팁부(130)가 바디부(120)에 대해 상대적으로 틸팅되면서 산화막층(8)을 제거한다. 이를 통해, 전극 패드(WP)의 손상을 최소화하는 것이 가능하고 과도한 양의 산화막층(8)의 부스러기를 유발하지 않아 전기 전도성 접촉핀(100)의 사용시간을 향상시키는 효과를 발휘하게 된다.
종래 기술은 프로브 핀(7) 자체가 탄성 변형되면서 산화막층(8)을 제거하는 공정을 수행하는 구조인 반면에, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 바디부(120)에 상대 변위 가능하게 구비되는 이동 팁부(130)가 와이핑 동작을 수행하는 구조라는 점에서 와이핑 동작의 기본적인 작동원리에 차이가 있다.
산화막층(8)에 과도한 접촉압력을 부여하여 과도한 접촉압력으로 산화막층(8)을 뚫고 통전 상태를 형성하는 종래 기술과는 달리, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 이동 팁부(130)가 바디부(120)에 대해 상대 틸팅되면서 산화막층(8)을 제거하기 때문에 전극 패드(WP)가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 이동 팁부(130)가 전기 전도성 접촉핀(100)의 전, 후로 빠지지 않도록 하기 위한 하우징(미도시)이 구비될 수 있다. 하우징(미도시)은 전기 전도성 접촉핀(100)을 전체적으로 감싸는 형태로 구비되거나 공간부(125)의 전, 후 부분을 밀폐하는 형태로 구비될 수 있다. 또는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이동 팁부(130)가 전기 전도성 접촉핀(100)의 전, 후로 빠지지 않도록 하기 위하여, 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결하는 연결부(150)를 구비할 수 있다.
도 5는 연결부(150)의 하나의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 연결부(150)는 공간부(125)에 구비된다. 연결부(150)는 바디부(120)와 이동 팁부(130) 사이에서 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(150)의 일단은 바디부(120)에 연결되고 연결부(150)의 타단은 이동 팁부(130)에 구비된다. 이동 팁부(130), 연결부(150) 및 바디부(150)의 일체로 구비된다. 연결부(130)의 두께(H)는 바디부(120)의 두께(H)와 동일 두께로 형성된다. 이를 통해 연결부(130)가 압축 변형될때 파손되는 것이 효과적으로 방지된다.
연결부(150)는 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결하도록 링 모양으로 형성된다. 링 모양이 적어도 하나 이상 구비되어 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(150)는 이동 팁부(130)의 접속부(133)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(130)의 이동에 따라 압축되고 이동 팁부(130)에 가해진 가압력이 해제되면 원래 상태로 복원되면서 이동 팁부(130)를 원래 위치로 돌아가도록 한다.
도 6은 연결부(150)의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 연결부(150)는 공간부(125)에 구비된다. 연결부(150)는 바디부(120)와 이동 팁부(130) 사이에서 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(150)의 일단은 바디부(120)에 연결되고 연결부(150)의 타단은 이동 팁부(130)에 구비된다. 이동 팁부(130), 연결부(150) 및 바디부(150)의 일체로 구비된다. 연결부(130)의 두께(H)는 바디부(120)의 두께(H)와 동일 두께로 형성된다. 이를 통해 연결부(130)가 압축 변형될때 파손되는 것이 효과적으로 방지된다.
연결부(150)는 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결하도록 코일 스프링 모양으로 형성된다. “S”자 모양이 반복적으로 형성되어 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(150)는 이동 팁부(130)의 접속부(133)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(130)의 이동에 따라 압축되고 이동 팁부(130)에 가해진 가압력이 해제되면 원래 상태로 복원되면서 이동 팁부(130)를 원래 위치로 돌아가도록 한다.
도 7은 연결부(150)의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 연결부(150)는 바디부(120)의 외측에 구비된다. 연결부(150)는 바디부(120)와 이동 팁부(130) 사이에서 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결한다. 이동 팁부(130), 연결부(150) 및 바디부(150)의 일체로 구비된다. 연결부(130)의 두께(H)는 바디부(120)의 두께(H)와 동일 두께로 형성된다. 이를 통해 연결부(130)가 압축 변형될때 파손되는 것이 효과적으로 방지된다.
연결부(150)의 일단은 바디부(120)에 연결되고 연결부(150)의 타단은 이동 팁부(130)에 구비된다. 보다 구체적으로 연결부(150)의 일단은 검사 대상물 방향의 바디부(120)의 단부측에 연결되고 연결부(150)의 타단은 이동 팁부(130)의 측면에 연결된다. 연결부(150)는 일단이 바디부(120)의 단부측 좌측에 연결되고 타단이 이동 팁부(130)의 좌측 측면에 연결되는 제1연결부(151)와, 일단이 바디부(120)의 단부측 우측에 연결되고 타단이 이동 팁부(130)의 우측 측면에 연결되는 제2연결부(152)를 포함한다.
연결부(150)는 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결하도록 판 스프링 모양으로 형성된다. 호 형태로 굴곡진 모양으로 형성되어 바디부(120)와 이동 팁부(130)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(150)는 이동 팁부(130)의 접속부(133)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(130)의 이동에 따라 압축되고 이동 팁부(130)에 가해진 가압력이 해제되면 원래 상태로 복원되면서 이동 팁부(130)를 원래 위치로 돌아가도록 한다.
본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함한다. 제1금속층(160)은 제2금속층(180)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(180)은 제1금속층(160)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
제1금속층(160)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(160), 제2금속층(180), 제1금속층(160) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
도 8를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조 방법에 대해 살펴본다.
도 8a는 내부 공간(IH)이 형성된 몰드(M)의 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 A-A’단면도이다. 몰드(M)는 양극산화막, 포토레지스트, 실리콘 웨이퍼 또는 이와 유사한 재질로 구성될 있다. 다만, 본 발명의 보다 바람직한 실시예에 따른 몰드(M)는 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 구조상의 이점에 의해 발휘되는 효과이외에 양극산화막 재질의 몰드(M)를 이용하여 제작됨에 따라 발휘되는 효과도 가지게 된다. 이하에서는 바람직한 몰드(M)로서 양극산화막 재질의 몰드(M)를 기준으로 설명한다.
양극산화막은 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. 다만 모재 금속은 이에 한정되는 것은 아니며, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb 또는 이들의 합금을 포함한다, 위와 같이 형성된 양극산화막은 수직적으로 내부에 포어가 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 전기 전도성 접촉핀(100)의 제작 환경에 비록 고온 환경이라 하더라도 열 변형없이 정밀한 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 재질의 몰드(M) 대신에 양극산화막 재질의 몰드(M)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 재질의 몰드(M)로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다. 또한 기존의 포토 레지스트 재질의 몰드(M)의 경우에는 40㎛ 두께 수준의 전기 전도성 접촉핀을 제작할 수 있으나 양극산화막 재질의 몰드(M)를 이용할 경우에는 40㎛ 이상에서 200㎛ 이하의 두께를 가지는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있게 된다.
몰드(M)의 하면에는 시드층(SL)이 구비된다. 시드층(SL)은 몰드(M)에 내부 공간(IH)을 형성하기 이전에 몰드(M)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(M)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(M)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판의 상면에 시드층(SL)을 형성하고 내부 공간(IH)이 형성된 몰드(M)를 지지기판에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(SL)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
내부 공간(IH)은 양극산화막 재질의 몰드(M)의 일부 영역을 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(M)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 내부 공간(IH)이 형성될 수 있다.
그 다음, 몰드(M)의 내부 공간(IH)에 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)를 형성한다. 도 8c는 내부 공간(IH)에 전기 도금 공정을 수행하여 것을 도시한 평면도이고, 도 8d는 도 8c의 A-A’단면도이다.
몰드(M)의 두께 방향으로 금속층이 성장하면서 형성되기 때문에, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로의 각 단면에서의 형상이 동일하다. 또한, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함한다. 제1금속층(160)은 제2금속층(180)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(180)은 제1금속층(160)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
제1금속층(160)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(160), 제2금속층(180), 제1금속층(160) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
한편, 도금 공정이 완료된 이후에, 고온으로 승온한 후 압력을 가해 도금 공정이 완료된 금속층을 눌러줌으로써 제1금속층(160) 및 제2금속층(180)이 보다 고밀화되도록 할 수 있다. 포토레지스트 재질을 몰드(M)로 이용할 경우, 도금 공정이 완료된 이후의 금속층 주변에는 포토레지스트가 존재하므로 고온으로 승온하여 압력을 가하는 공정을 수행할 수 없다. 이와는 다르게, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 도금 공정이 완료된 금속층의 주변으로는 양극산화막 재질의 몰드(M)가 구비되어 있기 때문에 고온으로 승온하더라도 양극산화막의 낮은 열 팽창계수로 인해 변형을 최소화하면서 제1금속층(160) 및 제2금속층(180)을 고밀화시키는 것이 가능하다. 따라서 포토레지스트를 몰드(M)로 이용하는 기술에 비해 보다 고밀화된 제1금속층(160) 및 제2금속층(180)을 얻는 것이 가능하게 된다.
전기 도금 공정이 완료가 되면, 몰드(M)와 시드층(SL)을 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(M)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(M)를 제거한다. 또한 시드층(SL)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(SL)을 제거한다.
포토 레지스트를 몰드(M)로 이용하여 전기 도금하여 핀을 제조하는 기술에 따르면, 단일층의 포토 레지스트 만으로 몰드(M)의 높이를 충분히 높게 하는 것이 어렵다. 그로 인해 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 역시 충분히 두껍게 할 수 없게 된다. 전기전도성, 복원력 및 취성 파괴 등을 고려하여 전기 전도성 접촉핀(100)은 소정의 두께 이상으로 제작될 필요가 있다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께를 두껍게 하기 위해 포토 레지스트를 다단으로 적층한 몰드(M)를 이용할 수 있다. 하지만 이 경우에는 포토 레지시트 각 층별로 미세하게 단차지게 되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면이 수직하게 형성되지 않고 단차진 영역이 미세하게 남는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 포토 레지스트를 다단으로 적층할 경우에는, 수 내지 수십 ㎛ 이하의 치수 범위를 가지는 전기 전도성 접촉핀(100)의 형상을 정밀하게 재현하는 것이 어렵다는 문제점이 발생하게 된다. 특히 포토 레지스트 재질의 몰드(M)는 그 내부 공간과 내부 공간 사이에 포토 레지스트가 구비되는데, 내부 공간들 사이에 구비되는 포토 레지스트의 폭이 15㎛이하인 경우에는, 포토 레지스트가 제대로 형성되지 않으며, 특히 폭 대비 높이가 큰 경우에는 해당 위치의 포토 레지스트의 기립 상태가 제대로 유지되지 못하는 문제가 발생하게 된다.
도 8e를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 그 측면에 형성된 미세 트렌치(88)를 포함한다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 산과 골이 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향에 수직한 방향으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면을 따라 반복되는 주름진 형태의 미세 트렌치(88)가 형성된다.
미세 트렌치(88)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 길게 연장되어 형성된다. 다시 말해 미세 트렌치(88)의 산과 골의 연장 방향이 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향이 된다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향은 전기 도금 시 금속 충진물이 성장하는 방향을 의미한다.
전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 판상 플레이트의 측면에서, 미세 트렌치(88)는 판상 플레이트의 두께 방향에 수직한 방향으로 산과 골이 반복되는 주름진 형태로 구성된다.
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 몰드(M)의 제조시 형성된 포어에 기인한 것이기 때문에 미세 트렌치(88)의 폭과 깊이는 양극산화막 몰드(M)의 포어의 직경의 범위 이하의 값을 가진다. 한편, 양극산화막 몰드(M)에 내부 공간(IH)을 형성하는 과정에서 에칭 용액에 의해 양극산화막 몰드(M)의 포어의 일부가 서로 뭉개지면서 양극산화시 형성된 포어의 직경의 범위보다 보다 큰 범위의 깊이를 가지는 미세 트렌치(88)가 적어도 일부 형성될 수 있다.
양극산화막 몰드(M)는 수많은 포어들을 포함하고 이러한 양극산화막 몰드(M)의 적어도 일부를 에칭하여 내부 공간(IH)을 형성하고, 내부 공간(IH) 내부로 전기 도금으로 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작하므로, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에는 양극산화막 몰드(M)의 포어와 접촉하면서 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비되는 것이다.
위와 같은 미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 산과 골이 두께 방향에 수직한 방향으로 반복되는 주름진 형태가 되므로, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 있어서 표면적을 크게 할 수 있는 효과를 가진다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 형성되는 미세 트렌치(88)의 구성을 통해, 스킨 효과(skin effect)에 따라 전류가 흐르는 표면적을 증대시켜 전기 전도성 접촉핀(100)를 따라 흐르는 전류의 밀도가 증가되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 전기적인 특성(특히, 고주파 특성)을 향상시킬 수 있다. 또한, 미세 트렌치(88)의 구성을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)에서 발생한 열을 빠르게 방출할 수 있으므로 전기 전도성 접촉핀(100)의 온도 상승을 억제할 수 있게 된다.
제2실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제2실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 및 그 와이핑 동작을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)은, 내측에 가이드부(227)가 마련된 공간부(225)를 구비하는 바디부(220); 공간부(220)에 적어도 일부가 삽입되어 이동 가능하게 구비되는 이동 팁부(230); 및 바디부(220)와 이동 팁부(230)를 탄력적으로 연결하는 연결부(250);를 포함하여 이동 팁부(230)의 머리부(231)는 가이드부(227)에 슬라이딩되어 이동 팁부(230)의 접속부(233)가 와이핑 동작을 한다.
이동 팁부(230)는 가이드부(227)에 슬라이딩 접촉하는 머리부(231)와, 검사 대상물과 접촉하는 접속부(233)와, 머리부(231)와 접속부(233)을 연결하는 목부(232)를 포함한다.
접속부(233)는 곡률을 가진 곡면 형태로 구비되어 접속부(233)가 와이핑 동작을 수행할 때 검사 대상물의 표면이 손상되는 것을 최소화한다.
가이드부(227)는 이동 팁부(230)의 머리부(231)가 접촉되는 부분이 일측 방향으로 상승하는 곡면 형태로 형성된다. 이동 팁부(130)의 머리부(231) 역시 곡면 형태로 형성되며, 머리부(231)는 가이드부(227)와 슬라이딩 접촉되어 가이드부(227)의 형상을 따라 슬라이딩 이동한다.
걸림부(226)는 이동 팁부(230)의 머리부(231)가 공간부(225)로부터 이탈되지 않도록 한다. 걸림부(226)에 의해 형성된 개구 폭은 이동 팁부(230)의 머리부(231)의 크기보다 작게 형성되어 이동 팁부(230)는 공간부(225) 외부로 빠지지 않는다. 또한, 걸림부(226)는 이동 팁부(230)의 수평 이동 거리를 제한함으로써 이동 팁부(230)의 틸팅 각도를 제한한다. 접속부(233)가 검사 대상물의 전극 패드(WP)에 대해 와이핑하는 정도의 크기는, 걸림부(226)와 이동 팁부(230)간의 틈새의 크기로 제어 가능하다. 걸림부(226)와 이동 팁부(230)사이의 틈새는 허용 틸팅 각도를 결정하는 인자로서, 걸림부(226)와 이동 팁부(230)사이의 틈새가 크면 클수록 이동 팁부(230)의 접속부(233)의 틸팅 각도는 커지고, 걸림부(226)와 이동 팁부(230)사이의 틈새가 작으면 작을수록 이동 팁부(230)의 접속부(233)의 틸팅 각도는 작아지게 된다.
이동 팁부(230)의 접속부(233)에 가압력이 작용하면 바디부(220) 내부에 위치하는 이동 팁부(230)의 적어도 일부는 바디부(220)의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 이동 팁부(230)의 접속부(233)가 와이핑 동작을 한다.
연결부(250)의 일단은 바디부(220)에 연결되고 연결부(250)의 타단은 이동 팁부(230)에 구비된다. 보다 구체적으로 연결부(250)의 일단은 검사 대상물 방향의 바디부(220)의 단부측에 연결되고 연결부(250)의 타단은 이동 팁부(230)의 측면에 연결된다. 연결부(250)는 일단이 바디부(220)의 단부측 좌측에 연결되고 타단이 이동 팁부(230)의 좌측 측면에 연결되는 제1연결부(251)와, 일단이 바디부(220)의 단부측 우측에 연결되고 타단이 이동 팁부(230)의 우측 측면에 연결되는 제2연결부(252)를 포함한다.
연결부(250)는 바디부(220)와 이동 팁부(230)를 서로 탄력적으로 연결하도록 판 스프링 모양으로 형성된다. 호 형태로 굴곡진 모양으로 형성되어 바디부(220)와 이동 팁부(230)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(230)의 두께(H)는 바디부(220)의 두께(H)와 동일 두께로 형성된다. 연결부(250)는 이동 팁부(230)의 접속부(233)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(230)의 이동에 따라 압축되고 이동 팁부(230)에 가해진 가압력이 해제되면 원래 상태로 복원되면서 이동 팁부(230)를 원래 위치로 돌아가도록 한다.
한편, 연결부(250)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니고 앞서 설명한 제1실시예의 연결부(150)의 구성을 채용한 것도 가능하다.
종래 기술은 프로브 핀(7) 자체가 탄성 변형되면서 산화막층(8)을 제거하는 공정을 수행하는 구조인 반면에, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)은, 바디부(220)에 상대 변위 가능하게 구비되는 이동 팁부(230)가 와이핑 동작을 수행하는 구조라는 점에서 와이핑 동작의 기본적인 작동원리에 차이가 있다.
산화막층(8)에 과도한 접촉압력을 부여하여 과도한 접촉압력으로 산화막층(8)을 뚫고 통전 상태를 형성하는 종래 기술과는 달리, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)은 이동 팁부(230)가 바디부(220)에 대해 상대 틸팅되면서 산화막층(8)을 제거하기 때문에 전극 패드(WP)가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
제3실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제3실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 및 그 와이핑 동작을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)은, 내측에 가이드부(327)가 마련된 공간부(325)를 구비하는 바디부(320); 공간부(320)에 적어도 일부가 삽입되어 이동 가능하게 구비되는 이동 팁부(330); 및 바디부(320)와 이동 팁부(330)를 탄력적으로 연결하는 연결부(350);를 포함하여 이동 팁부(330)의 머리부(331)는 가이드부(327)에 슬라이딩되어 이동 팁부(330)의 접속부(333)가 와이핑 동작을 한다.
이동 팁부(330)는 가이드부(327)에 슬라이딩 접촉하는 머리부(331)와, 검사 대상물과 접촉하는 접속부(333)를 포함한다. 접속부(333)는 곡률을 가진 곡면 형태로 구비되어 접속부(333)가 와이핑 동작을 수행할 때 검사 대상물의 표면이 손상되는 것을 최소화한다.
가이드부(327)는 이동 팁부(330)의 머리부(331)가 접촉되는 부분이 일측 방향으로 상승하도록 사선 형태로 형성된다. 가이드부(327)은 우측 상향하는 사선 형태의 제1가이드부(327a)와, 우측 하향하는 사선 형태의 제2가이드부(327b)를 포함한다.
이동 팁부(330)의 머리부(331)는 우측 상향하는 사선 형태의 제1측변(331a)과, 우측 하향하는 사선 형태의 제2측변(331b)으로 구성되는 삼각형 모양으로 형성된다. 이동 팁부(33)가 가압력에 의해 제2측변(331b)과 제2가이드부(327b)이 서로 맞닿아 슬라이딩 이동됨에 따라 이동 팁부(330)의 접속부(333)는 수평 방향으로 이동한다. 이후 제1측변(331a)이 제1가이드부(327a)에 맞닿게 되면, 머리부(331)의 이동은 정지된다.
걸림부(326)는 이동 팁부(330)의 머리부(331)가 공간부(325)로부터 이탈되지 않도록 한다. 걸림부(326)에 의해 형성된 개구 폭은 이동 팁부(330)의 머리부(331)의 크기보다 작게 형성되어 이동 팁부(330)는 공간부(325) 외부로 빠지지 않는다.
이동 팁부(330)의 접속부(333)에 가압력이 작용하면 바디부(320) 내부에 위치하는 이동 팁부(330)의 적어도 일부는 바디부(320)의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 이동 팁부(330)의 접속부(333)가 와이핑 동작을 한다.
연결부(350)의 일단은 바디부(320)에 연결되고 연결부(350)의 타단은 이동 팁부(330)에 구비된다. 보다 구체적으로 연결부(350)의 일단은 검사 대상물 방향의 바디부(320)의 단부측에 연결되고 연결부(350)의 타단은 이동 팁부(330)의 측면에 연결된다. 연결부(350)는 일단이 바디부(320)의 단부측 좌측에 연결되고 타단이 이동 팁부(330)의 좌측 측면에 연결되는 제1연결부(351)와, 일단이 바디부(320)의 단부측 우측에 연결되고 타단이 이동 팁부(330)의 우측 측면에 연결되는 제2연결부(352)를 포함한다.
연결부(350)는 바디부(320)와 이동 팁부(330)를 서로 탄력적으로 연결하도록 판 스프링 모양으로 형성된다. 호 형태로 굴곡진 모양으로 형성되어 바디부(320)와 이동 팁부(330)를 서로 탄력적으로 연결한다. 연결부(330)의 두께(H)는 바디부(320)의 두께(H)와 동일 두께로 형성된다. 연결부(350)는 이동 팁부(330)의 접속부(333)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(330)의 이동에 따라 압축되고 이동 팁부(330)에 가해진 가압력이 해제되면 원래 상태로 복원되면서 이동 팁부(330)를 원래 위치로 돌아가도록 한다.
한편, 연결부(250)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니고 앞서 설명한 제1실시예의 연결부(150)의 구성을 채용한 것도 가능하다.
이동 팁부(330)의 접속부(333)에 가압력이 작용하면 이동 팁부(330)의 머리부(331)는 가이드부(327)에 접촉되어 가이드부(327)를 따라 이동하면서 이동 팁부(330)의 접속부(333)가 수평이동한다. 제3실시예는 제1,2,4실시예와는 다르게 이동 팁부(330)가 틸팅되지 않고 접속부(333)가 검사 대상물의 표면에서 수평 방향으로 이동하면서 산화막층을 제거한다는 점에서 차이가 있을 수 있다. 이동 팁부(330)가 바디부(320)에 대해 수평 방향으로 상대 이동하면서 산화막층을 제거한다는 점에서 와이핑 과정에서 검사 대상물의 표면을 손상시키는 것을 최소화할 수 있게 된다.
종래 기술은 프로브 핀(7) 자체가 탄성 변형되면서 산화막층(8)을 제거하는 공정을 수행하는 구조인 반면에, 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)은, 바디부(320)에 상대 변위 가능하게 구비되는 이동 팁부(330)가 와이핑 동작을 수행하는 구조라는 점에서 와이핑 동작의 기본적인 작동원리에 차이가 있다.
산화막층(8)에 과도한 접촉압력을 부여하여 과도한 접촉압력으로 산화막층(8)을 뚫고 통전 상태를 형성하는 종래 기술과는 달리, 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)은 이동 팁부(330)가 바디부(320)에 대해 상대 이동되면서 산화막층(8)을 제거하기 때문에 전극 패드(WP)가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
제4실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제4실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(300)에 대해 설명한다. 도 11은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)의 와이핑 동작을 도시한 도면이다.
바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)은, 이동 팁부(430) 및 바디부(420)를 포함한다.
이동 팁부(430)는, 전기 전도성 접촉핀(400)의 제1단부측에 위치하는 제1이동 팁부(431)와, 전기 전도성 접촉핀(400)의 제2단부측에 위치하는 제2 이동 팁부(435);를 포함한다.
바디부(420)는, 제1이동 팁부(431)와 제2이동 팁부(435)가 전기 전도성 접촉핀(400)의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부(421); 및 탄성부(421)가 전기 전도성 접촉핀(400)의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 탄성부(421)가 압축되면서 좌굴되는 것을 방지하도록 전기 전도성 접촉핀(400)의 길이 방향을 따라 탄성부(421)의 외측에 구비되는 지지부(425);를 포함한다.
제1이동 팁부(431)의 일단은 자유단이고 타단은 제1탄성부(421a)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다. 제2이동 팁부(435)의 일단은 자유단이고 타단은 제2탄성부(421b)에 연결되어 접촉 압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.
제1탄성부(421a)의 일단은 제1이동 팁부(431)에 연결되고 타단은 중간 고정부(421c)에 연결된다. 제2탄성부(421b)의 일단은 연결부(450)에 연결되고 타단은 중간 고정부(421c)에 연결된다. 연결부(450)는 바디부(420)의 제2탄성부(421b)와 제2이동 팁부(435)를 연결한다.
지지부(425)는 탄성부(421)의 좌측에 구비되는 제1지지부(425a)와 탄성부(421)의 우측에 구비되는 제2지지부(425b)를 포함한다.
중간 고정부(421c)는 전기 전도성 접촉핀(400)의 폭방향으로 연장되어 형성되며, 제1지지부(425a)와 제2지지부(425b)를 연결한다.
제1탄성부(421a)는 중간 고정부(421c)를 기준으로 그 상부에 구비되고, 제2탄성부(421b)는 중간 고정부(421c)를 기준으로 그 하부에 구비된다. 중간 고정부(421c)를 기준으로 제1탄성부(421a) 및 제2탄성부(421b)가 압축 또는 신장 변형된다. 중간 고정부(421c)는 제1,2지지부(425a, 425b)에 고정되어 제1,2탄성부(421a, 421b)가 압축 변형될 때에 제1,2탄성부(421a, 421b)의 위치 이동을 제한하는 기능을 수행하게 된다.
중간 고정부(421c)에 의해, 제1탄성부(421a)가 구비되는 영역과 제2탄성부(421b)가 구비되는 영역이 서로 구분이 된다. 따라서 상부 개구부(143a)로 유입된 이물질은 제2탄성부(421b) 측으로 유입되지 못하고, 하부 개구부(143b)로 유입된 이물질 역시 제1탄성부(421a)측으로 유입되지 못하게 된다. 이를 통해 지지부(425) 내측으로 유입된 이물질의 이동을 제한함으로써 이물질에 의해 제1,2탄성부(421a, 421b)의 작동이 방해되는 것을 방지할 수 있다.
제1지지부(425a)와 제2지지부(425b)는 전기 전도성 접촉핀(400)의 길이 방향을 따라 형성되며, 제1지지부(425a)와 제2지지부(425b)는 전기 전도성 접초핀(100)의 폭 방향을 따라 연장되어 형성되는 중간 고정부(421c)에 일체로 연결된다. 제1,2탄성부(421a, 421b)는 중간 고정부(421c)를 통해 일체로 연결되면서, 전기 전도성 접촉핀(400)은 전체적으로 한 몸체로 구성된다.
제1,2탄성부(421a, 421b)는 복수개의 직선부와 복수개의 만곡부가 교대로 접속되어 형성된다. 직선부는 좌, 우로 인접하는 만곡부를 연결하며, 만곡부는 상, 하로 인접하는 직선부를 연결한다. 만곡부는 원호 형상으로 구비된다.
제1,2탄성부(421a, 421b)의 중앙 부위에는 직선부가 배치되고 제1,2탄성부(421a, 421b)의 외측 부위에는 만곡부가 배치된다. 직선부는 폭 방향과 평행하게 구비되어 접촉압에 따른 만곡부의 변형이 보다 쉽게 이루어지도록 한다.
복수개의 전기 전도성 접촉핀(400)의 제1이동 팁부(431)들이 공간변환기(ST)의 접속 패드(CP)에 각각 안정적인 접촉이 가능할 정도의 압축량이 제1탄성부(421a)에 필요한 반면에, 제2탄성부(421b)는 복수개의 전기 전도성 접촉핀(400)의 제2이동 팁부(435)들이 칩들에 각각 안정적인 접촉이 가능할 정도의 압축량이 필요하다. 따라서 제1탄성부(421a)의 스프링 계수와 제2탄성부(421b)의 스프링 계수는 서로 다르다. 예컨대, 제1탄성부(421a)의 길이와 제2탄성부(421b)의 길이는 서로 다르게 구비된다. 또한, 제2탄성부(421b)의 길이는 제1탄성부(421a)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
지지부(425)에는 제1이동 팁부(435)가 와이핑 동작할 수 있도록 하는 가이드부(427)가 구비된다. 가이드부(427)은 제1지지부(425a)에 구비되는 제1가이드부(427a)와 제2지지부(425b)에 구비되는 제2가이드부(427b)를 포함한다. 제1가이드부(427a)와 제2가이드부(427b)는 제1이동 팁부(435)의 머리부(437)가 가압력에 의해 일측 상향으로 이동할 수 있도록 가이드한다. 제1가이드부(427a)와 제2가이드부(427b)는 곡면의 형태로 구비된다.
제1가이드부(427a)와 제2가이드부(427b)사이에는 공간부(429)가 마련된다. 공간부(429)는 제2이동 팁부(435)가 이동할 수 있는 공간으로서, 공간부(429)를 형성하는 지지부(425)의 내벽이 가이드부(427)가 된다.
제2이동 팁부(435)의 접속부(436)에 가압력이 작용하면 지지부(425) 내부에 위치하는 제2이동 팁부(435)의 적어도 일부는 지지부(425)의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 제2이동 팁부(435)의 접속부(436)가 와이핑 동작을 한다.
제2탄성부(421b)는 제2이동 팁부(435)의 접속부(436)에 가압력이 작용하면 제2이동 팁부(435)의 이동에 따라 압축되고 제2이동 팁부(435)에 가해진 가압력이 해제되면 원래 상태로 복원되면서 제2이동 팁부(435)를 원래 위치로 돌아가도록 한다. 제2이동 팁부(435)가 원래 위치로 복원될 때에도 제2이동 팁부(435)는 제1가이드부(427a) 및 제2가이드부(427b) 중 적어도 어느 하나에 가이드되어 하강한다.
가이드부(427)는 적어도 일부가 곡면의 형태이거나 적어도 일부가 사선의 형태일 수 있으며, 다만, 이러한 형상으로 한정하는 것은 아니고, 제2이동 팁부(435)에 가압력이 작용되었을 때 제2이동 팁부(435)가 와이핑 동작을 수행할 수 있는 형상이라면 모두 포함된다.
종래 기술은 프로브 핀(7) 자체가 탄성 변형되면서 산화막층(8)을 제거하는 공정을 수행하는 구조인 반면에, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)은, 바디부(420)에 상대 변위 가능하게 구비되는 제2이동 팁부(435)가 와이핑 동작을 수행하는 구조라는 점에서 와이핑 동작의 기본적인 작동원리에 차이가 있다.
산화막층(8)에 과도한 접촉압력을 부여하여 과도한 접촉압력으로 산화막층(8)을 뚫고 통전 상태를 형성하는 종래 기술과는 달리, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(400)은 제2이동 팁부(435)가 바디부(420)에 대해 상대 틸팅되면서 산화막층(8)을 제거하기 때문에 전극 패드(WP)가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100: 전기 전도성 접촉핀
110: 고정팁부
120: 바디부 130: 이동팁부
160: 제1금속층 180: 제2금속층
120: 바디부 130: 이동팁부
160: 제1금속층 180: 제2금속층
Claims (14)
- 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀에 있어서,
내측에 가이드부가 마련된 공간부를 구비하는 바디부; 및
상기 공간부에 적어도 일부가 삽입되어 이동가능하게 구비되는 이동 팁부;를 포함하되,
상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 슬라이딩되어 상기 이동 팁부의 접속부가 와이핑 동작을 하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항에 있어서,
상기 바디부와 상기 이동 팁부를 탄력적으로 연결하는 연결부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제2항에 있어서,
상기 연결부는 상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 압축되고 상기 이동 팁부에 가압력이 해제되면 복원되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제2항에 있어서,
상기 연결부는 상기 공간부에 구비되어 상기 바디부와 상기 이동 팁부를 연결하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제2항에 있어서,
상기 연결부는 상기 바디부의 외측에서 구비되어 상기 바디부와 상기 이동 팁부를 연결하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항에 있어서,
상기 바디부의 탄성부와 상기 이동 팁부를 연결하는 연결부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항에 있어서,
상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 접촉되어 슬라이딩 이동하며 상기 머리부의 이동 방향은 상기 가압력의 축선 방향과 일치하지 않는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항에 있어서,
상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 접촉되어 상기 가이드부를 따라 이동하면서 상기 이동 팁부가 틸팅되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항에 있어서,
상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 이동 팁부의 머리부는 상기 가이드부에 접촉되어 상기 가이드부를 따라 이동하면서 상기 이동 팁부의 접속부가 수평이동하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀에 있어서,
바디부; 및
상기 바디부의 단부측에서 상기 바디부 내부로 적어도 일부가 삽입되는 이동 팁부;를 포함하되,
상기 이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 바디부 내부에 위치하는 이동 팁부의 적어도 일부는 상기 바디부의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 상기 이동 팁부의 접속부가 와이핑 동작을 하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용되는 전도성 접촉핀에 있어서,
이동 팁부 및 바디부를 포함하되,
상기 이동 팁부는,
상기 전기 전도성 접촉핀의 제1단부측에 위치하는 제1이동 팁부; 및
상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부측에 위치하는 제2 이동 팁부;를 포함하고,
상기 바디부는,
상기 제1이동 팁부와 상기 제2이동 팁부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부; 및
상기 탄성부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 상기 탄성부가 압축되면서 좌굴되는 것을 방지하도록 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향을 따라 상기 탄성부의 외측에 구비되는 지지부;를 포함하고,
상기 제2이동 팁부의 접속부에 가압력이 작용하면 상기 지지부 내부에 위치하는 제2이동 팁부의 적어도 일부는 상기 지지부의 내부와 슬라이딩 접촉되어 이동함에 따라 상기 제2이동 팁부의 접속부가 와이핑 동작을 하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제11항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 제1이동 팁부에 연결되는 제1탄성부;
상기 제2이동 팁부에 연결되는 제2탄성부; 및
상기 제1탄성부와 상기 제2탄성부 사이에서 상기 제1탄성부 및 상기 제2탄성부와 연결되고 상기 지지부와 일체로 구비되는 중간 고정부;를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 상기 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향으로 적층되어 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
- 제1항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 전도성 접촉핀은 그 측면에 구비되는 미세 트렌치를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210132058A KR102667483B1 (ko) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | 전기 전도성 접촉핀 |
| PCT/KR2022/014834 WO2023059014A1 (ko) | 2021-10-06 | 2022-09-30 | 전기 전도성 접촉핀 |
| TW111137753A TW202319757A (zh) | 2021-10-06 | 2022-10-05 | 導電接觸探針 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210132058A KR102667483B1 (ko) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | 전기 전도성 접촉핀 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230049216A true KR20230049216A (ko) | 2023-04-13 |
| KR102667483B1 KR102667483B1 (ko) | 2024-05-22 |
Family
ID=85804523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210132058A KR102667483B1 (ko) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | 전기 전도성 접촉핀 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102667483B1 (ko) |
| TW (1) | TW202319757A (ko) |
| WO (1) | WO2023059014A1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007412A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Enplas Corp | 電気部品用ソケット |
| KR20110083866A (ko) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 리노공업주식회사 | 탐침 프로브 |
| KR20150092094A (ko) * | 2012-12-04 | 2015-08-12 | 일본전자재료(주) | 전기적 접촉자 |
| KR101799309B1 (ko) * | 2016-07-25 | 2017-12-20 | (주) 루켄테크놀러지스 | 프로브 핀 및 이를 포함하는 디바이스 검사 장치 |
| KR101913355B1 (ko) | 2017-09-19 | 2018-12-28 | 윌테크놀러지(주) | 미세피치 대응이 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛 및 이를 이용한 프로브 카드 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100659944B1 (ko) * | 2005-12-23 | 2006-12-21 | 리노공업주식회사 | 플런저 및 이를 장착한 검사용 탐침장치 |
| KR100948570B1 (ko) * | 2008-05-20 | 2010-03-19 | 주식회사 휴먼라이트 | 프로브핀 |
| KR20100037431A (ko) * | 2008-10-01 | 2010-04-09 | (주)리뉴젠 | 고주파수용 반도체 테스트 소켓 |
| JP6484137B2 (ja) * | 2014-11-26 | 2019-03-13 | 株式会社日本マイクロニクス | プローブ及び接触検査装置 |
| KR101901395B1 (ko) * | 2017-02-17 | 2018-09-28 | (주) 루켄테크놀러지스 | 프로브 핀 및 이의 제조 방법 |
-
2021
- 2021-10-06 KR KR1020210132058A patent/KR102667483B1/ko active IP Right Grant
-
2022
- 2022-09-30 WO PCT/KR2022/014834 patent/WO2023059014A1/ko unknown
- 2022-10-05 TW TW111137753A patent/TW202319757A/zh unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007412A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Enplas Corp | 電気部品用ソケット |
| KR20110083866A (ko) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 리노공업주식회사 | 탐침 프로브 |
| KR20150092094A (ko) * | 2012-12-04 | 2015-08-12 | 일본전자재료(주) | 전기적 접촉자 |
| KR101799309B1 (ko) * | 2016-07-25 | 2017-12-20 | (주) 루켄테크놀러지스 | 프로브 핀 및 이를 포함하는 디바이스 검사 장치 |
| KR101913355B1 (ko) | 2017-09-19 | 2018-12-28 | 윌테크놀러지(주) | 미세피치 대응이 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛 및 이를 이용한 프로브 카드 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023059014A1 (ko) | 2023-04-13 |
| TW202319757A (zh) | 2023-05-16 |
| KR102667483B1 (ko) | 2024-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101161551B1 (ko) | 비틀림 스프링 탐침 접속자 구조 | |
| KR101101450B1 (ko) | 탐침 접촉자용 포스트 및 팁 구조 | |
| KR20230032062A (ko) | 수직형 프로브 카드 | |
| KR20230049216A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 | |
| US20230384346A1 (en) | Electrically conductive contact pin, inspection apparatus, and molded product | |
| US20240094248A1 (en) | Electrically conductive contact pin | |
| KR20220136012A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 | |
| KR20230032060A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 수직형 프로브 카드 | |
| KR20210130441A (ko) | 프로브 카드 | |
| KR20230032058A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 수직형 프로브 카드 | |
| KR20230049214A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 | |
| KR20230032057A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 수직형 프로브 카드 | |
| KR20230032064A (ko) | 캔틸레버형 프로브 핀 | |
| KR102519285B1 (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법 | |
| KR102498040B1 (ko) | 전기 전도성 접촉핀 어셈블리 | |
| KR102517778B1 (ko) | 전기 전도성 접촉핀 어셈블리 및 그 제조방법 | |
| KR102498038B1 (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법 및 전기 전도성 접촉핀 모듈 | |
| US20240226994A9 (en) | Composite mold, metal molded article, and method for manufacturing same | |
| US20240131576A1 (en) | Composite mold, metal molded article, and method for manufacturing same | |
| US20240183881A1 (en) | Electrically conductive contact pin and manufacturing method therefor | |
| KR20230126339A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 | |
| TW202240174A (zh) | 導電接觸針 | |
| KR20230072233A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 | |
| KR20230049217A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 | |
| KR20230001190A (ko) | 전기 전도성 접촉핀 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |