KR20230078613A

KR20230078613A - 전기 장치 검사용 프로브 헤드

Info

Publication number: KR20230078613A
Application number: KR1020230065920A
Authority: KR
Inventors: 장필국; 박영성
Original assignee: 주식회사 나노엑스
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2023-05-22
Publication date: 2023-06-02
Also published as: KR20220164683A; KR20210151668A; KR20210151669A; KR102536988B1; KR102472687B1

Abstract

마이크로미터(㎛) 단위 크기로 제조된 전기 장치의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 헤드(probe-head)로서, 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 헤드를 제공한다. 본 발명에 따르면 마이크로 미터 단위 이하의 미세한 전기 장치에 대한 검사 수단을 제공할 수 있다. 또한, 동시에 다수의 전기 장치를 검사하여 검사 요구 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 검사 대상 장치의 파손이 방지되며 검사 안정성 및 검사 신뢰도가 향상될 수 있다.

Description

전기 장치 검사용 프로브 헤드{PROBE-HEAD FOR ELECTRICAL DEVICE INSPECTION}

본 발명은 전기 장치를 검사하기 위한 프로브 헤드(probe-head)에 관한 것이다. 상세하게, 본 발명은 마이크로 미터(㎛) 단위 크기의 미세한 전기 장치를 검사하기 위한 프로브 헤드에 관한 것이다.

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.

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.

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.

대한민국 등록실용신안 제20-0458537호 (2012년 02월 03일 등록) 대한민국 등록실용신안 제20-0399963호 (2005년 10월 24일 등록)

본 발명의 기술적 과제는 마이크로 미터 단위의 미세한 전기 장치를 검사하기 위한 프로브 헤드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 동시에 다수의 장치를 검사할 수 있는 프로브 헤드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 검사 안정성 및 검사 신뢰도가 향상된 프로브 헤드를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 전기 장치의 미세 공정으로 제작되는 프로브 헤드를 제공한다.

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 헤드를 제공한다.

본 발명에 따르면 마이크로 미터 단위 이하의 미세한 전기 장치에 대한 검사 수단을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 동시에 다수의 전기 장치를 검사하여 검사 요구 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 검사 대상 장치의 파손이 방지되며 검사 안정성 및 검사 신뢰도가 향상될 수 있다.

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.

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.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

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.

본 발명에 따른 프로브 헤드는 기판(Sub), 탄성층(10), 프로브 핀(probe-pin, 30) 및 전극부(20)를 포함한다.

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.

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.

이는 이하 도면에서도 마찬가지로 적용되는 바, 이하 도면에서 나타나는 프로브 헤드 구조는 1개 프로브 핀(30)에 대해서만 간략히 나타내도록 한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

바람직한 실시예로서, 본 발명에 따른 프로브 헤드의 탄성층(10)은 복수의 완충층(110) 및 보호층(120)을 포함할 수 있다.

도 1은 제1 완충층(111), 제2 완충층(112) 및 제1 보호층(121)이 포함된 프로브 헤드인 것을 기준으로 도시되었다.

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.

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.

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.

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.

한편, 본 발명에 따른 프로브 헤드는 지지판(40)을 더 포함할 수 있다.

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.

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.

바람직한 실시예로서, 지지판(40)은 Polyamic acid의 PI 레진과 Cyclopentanone를 배합한 재질이고, 3㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있다.

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.

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.

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.

도 7은 본 발명에 따른 프로브 헤드 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

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.

제1 전극(21) 형성 단계(S10)는, 기판 상면에 제1 전극(21)을 증착하는 단계이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 9는 제1 완충층(111) 코팅 단계(S21)를 나타낸 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 포토레지스트 패턴(PR2) 형성 단계를 나타낸 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

제3 전극(23) 형성 단계(S40)는, 제1 탄성층의 상면에 제2 전극(22)과 연결되는 제3 전극(23)을 증착하는 단계이다.

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.

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.

지지판(40)은 제1 탄성층과 마찬가지로 스핀 코팅, 마스킹 및 식각 공정을 통해 미리 설계된 형태(도 6 참조)로 형성될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

프로브 핀(30) 형성 단계(S60)는, 제3 전극(23)으로부터 제2 탄성층을 수직으로 관통하도록 프로브 핀(30)을 증착하는 단계이다.

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.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 제4 포토레지스트 패턴(PR4) 형성 단계(S61)를 나타낸 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 헤드를 촬영한 사진이다.

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.

이러한 제조 방법은 마이크로 미터 단위의 미세한 크기의 공정에 적합하며, 이에 따라 미세한 전기 장치에 대한 검사 수단을 제공할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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: 지지판

Claims

마이크로미터(㎛) 단위 크기로 제조된 전기 장치의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 헤드(probe-head)에 있어서,
기판(Sub) 상면에 소정의 두께로 코팅(coating)되어 적층되는 탄성층(10);
금속 증착 방식으로 형성되고 상기 탄성층(10)의 내부에 매설되는 전극부(20); 및
상기 전극부(20)로부터 상기 탄성층(10)을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출되는 프로브 핀(30);을 포함하고,
상기 탄성층(10)은 복수로 적층되어 상기 전극에 가해지는 하중 및 충격을 분산시키는 완충층(110); 및
상기 완충층(110)의 계면에 결합되고 상기 완충층(110)보다 작은 열팽창 계수를 갖는 재질인 보호층(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성층(10)의 내부에 매설되고,
상기 완충층(110) 및 상기 보호층(120)보다 탄성 변형 에너지가 높은 고탄성 재질이며,
상기 전극부(20)의 하측에 결합되어 상기 전극부(20)를 지지하는 지지판(40);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 헤드.