WO2022211344A1 - 전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법 - Google Patents

전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2022211344A1
WO2022211344A1 PCT/KR2022/003979 KR2022003979W WO2022211344A1 WO 2022211344 A1 WO2022211344 A1 WO 2022211344A1 KR 2022003979 W KR2022003979 W KR 2022003979W WO 2022211344 A1 WO2022211344 A1 WO 2022211344A1
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WO
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metal
stacked
electrically conductive
conductive contact
contact pin
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PCT/KR2022/003979
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Inventor
안범모
박승호
변성현
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(주)포인트엔지니어링
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Publication date
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    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips

Definitions

  • the present invention relates to an electrically conductive contact pin and a method for manufacturing the same.
  • the electrically conductive contact pin is a contact pin that can be used in a probe card or a test socket that is in contact with an object to inspect the object.
  • the contact pins of the probe card will be described as an example.
  • the electrical property test of a semiconductor device is performed by approaching a semiconductor wafer to a probe card having a plurality of electrically conductive contact pins and bringing the electrically conductive contact pins into contact with corresponding electrode pads on the semiconductor wafer.
  • a process for further accessing the semiconductor wafer to the probe card is performed. This process is called overdrive.
  • Overdrive is a process of elastically deforming the electrically conductive contact pins, and by performing overdrive, all electrically conductive contact pins can be reliably brought into contact with the electrode pads even if there is a deviation in the height of the electrode pad or the height of the electrically conductive contact pin.
  • the electrically conductive contact pin elastically deforms during overdrive, and the tip moves on the electrode pad, thereby performing scrubbing.
  • the oxide film on the surface of the electrode pad can be removed and the contact resistance can be reduced.
  • Such electrically conductive contact pins may be manufactured using a MEMS process. Looking at the process of manufacturing an electrically conductive contact pin using the MEMS process, first, a photoresist is applied to the surface of a conductive substrate, and then the photoresist is patterned. Thereafter, a metal material is deposited in the opening by an electroplating method using a photoresist as a mold, and an electrically conductive contact pin is obtained by removing the photoresist sheet and the conductive substrate.
  • the electrically conductive contact pins are formed by stacking a plurality of metal materials on top and bottom.
  • the end of the electrically conductive contact pin is a part in contact with the object.
  • Patent Document 1 Korean Registration No. 10-0449308 Patent Publication
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and the present invention provides an electrically conductive contact pin with improved physical or electrical properties in an electrically conductive contact pin formed by laminating a plurality of metal layers, and a method for manufacturing the same aims to provide
  • an electrically conductive contact pin includes a body portion including a first laminated portion provided with a plurality of metal layers stacked; and a first end including a second laminated part provided by stacking a plurality of metal layers, wherein at least one metal layer constituting the first laminated part and at least one metal layer constituting the second laminated part are on the same horizontal line not available on
  • the number of stacked metal layers constituting the second stacked part is different from the stacked number of metal layers that constitute the first stacked part.
  • the number of stacked metal layers constituting the second stacked part is smaller than the stacked number of metal layers that constitute the first stacked part.
  • first stacked part and the second stacked part are formed by alternately stacking a first metal and a second metal
  • first stacking part and the second stacking part are formed by alternately stacking the first and second metals. number is different.
  • the first metal is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten ( It is formed of a metal selected from a nickel-tungsten, NiW alloy, and the second metal is formed of a metal selected from copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or an alloy thereof.
  • the lowermost layer of the first stacked part includes a first end-side vertical part that is continuously formed on the inner sidewall of the second stacked part and extends in a vertical direction along the inner sidewall of the second stacked part.
  • the lowermost layer of the second stacked part is made of the same metal material as the lowermost layer of the first stacked part, and the lowermost layer of the first stacked part is continuously formed on the inner sidewall of the second stacked part.
  • a first metal constituting the lowermost layer of the electrically conductive contact pin is provided between the second metal of the first stacking part and the second metal of the second stacking part, and the first metal is disposed on the lower surface of the electrically conductive contact pin. It is provided extending in the vertical direction up to the upper surface.
  • a third laminated portion provided at the second end of the electrically conductive contact pin is included.
  • the at least one metal layer constituting the first laminated part and the at least one metal layer constituting the third laminated part are not provided on the same horizontal line.
  • the number of stacked parts of the third stacked part is different from at least one of the stacked number of the first stacked part and the stacked number of the second stacked part.
  • the number of stacked parts of the third stacked part is the same as the stacked number of the second stacked parts.
  • the lowermost layer of the first laminated part includes a second end-side vertical part which is continuously formed on the inner sidewall of the third laminated part and extends along the inner sidewall.
  • the lowermost layer of the third stacked part is made of the same metal material as the lowermost layer of the first stacked part, and the lowermost layer of the first stacked part is continuously formed on the inner sidewall of the third stacked part.
  • the metal layer constituting the first laminated part and the metal layer constituting the third laminated part are different from each other.
  • the first end further includes an outer extension.
  • the first laminated portion is formed by laminating a metal layer having a relatively high electrical conductivity and a metal layer having a relatively high wear resistance, the thickness of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the thickness of the metal layer having high wear resistance, and the second laminated portion is relatively It is formed by stacking a metal layer with high electrical conductivity and a metal layer with relatively high wear resistance, but the thickness of the metal layer with high wear resistance is greater than the thickness of the metal layer with high electrical conductivity.
  • the first laminated part is formed by laminating a metal layer having a relatively high electrical conductivity and a metal layer having a relatively high wear resistance, wherein the content of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the content of the metal layer having high wear resistance, and the second laminated part is relatively It is formed by stacking a metal layer with high electrical conductivity and a metal layer with relatively high wear resistance, but the content of the metal layer with high wear resistance is greater than the content of the metal layer with high electrical conductivity.
  • a body portion including a first laminated portion provided with a plurality of metal layers are laminated; and a first end including a second lamination portion provided by stacking a plurality of metal layers, wherein the first lamination portion and the second lamination portion are plated using a mold, respectively.
  • the mold is made of an anodized film material.
  • the present invention provides an electrically conductive contact pin with improved physical or electrical properties in an electrically conductive contact pin formed by laminating a plurality of metal layers, and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 1 (a) is a front perspective view of an electrically conductive contact pin according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (b) is a rear perspective view of an electrically conductive contact pin according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 7 are views illustrating a method of manufacturing an electrically conductive contact pin according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (a) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin according to a first preferred embodiment of the present invention
  • Figure 8 (a) is a perspective view of the second end of the electrically conductive contact pin according to the first preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 9 (a) is a front perspective view of an electrically conductive contact pin according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • 10 to 16 are views showing a method of manufacturing an electrically conductive contact pin according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • 17 (a) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • 17 (b) is a perspective view of a second end of an electrically conductive contact pin according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 (a) is a front perspective view of an electrically conductive contact pin according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • 19 to 25 are views illustrating a method of manufacturing an electrically conductive contact pin according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • 26 (a) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • 26(b) is a perspective view of a second end of an electrically conductive contact pin according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 (a) is a front perspective view of an electrically conductive contact pin according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • 27 (b) is a rear perspective view of an electrically conductive contact pin according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • 28 to 33 are views showing a method of manufacturing an electrically conductive contact pin 100 according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • 34 (a) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • 34(b) is a perspective view of a second end of an electrically conductive contact pin according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or perspective views, which are ideal illustrative drawings of the present invention.
  • the thicknesses of films and regions shown in these drawings are exaggerated for effective description of technical content.
  • the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance.
  • the number of electrically conductive contact pins shown in the drawings is only partially shown in the drawings by way of example. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process.
  • the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.
  • the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
  • FIG. 1 (a) is a front perspective view of an electrically conductive contact pin 100 according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is an electrically conductive contact pin 100 according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • ) is a rear perspective view
  • FIGS. 2 to 7 are views showing a method of manufacturing an electrically conductive contact pin 100 according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a first preferred embodiment of the present invention.
  • a perspective view of the first end of the electrically conductive contact pin 100 ( FIG. 8 ( a )) and a perspective view of the second end ( FIG. 8 ( b )) of the electrically conductive contact pin 100 a perspective view of the first end of the electrically conductive contact pin 100 .
  • an electrically conductive contact pin 100 includes a first end 102, a second end 103 and a second and a body portion 101 provided between the first end 102 and the second end 103 .
  • the first end 102 and the second end 103 are a portion in contact with the object, preferably the first end 102 is a portion in contact with the object to be inspected, and the second end 103 is a portion in contact with the object of the inspection apparatus. A part of contact or connection.
  • the electrically conductive contact pin 100 includes a body portion 101 including a first stacked part 110 provided by stacking a plurality of metal layers and a second stacked part 120 provided with a plurality of metal layers stacked. and a first end 102 . At least one metal layer constituting the first laminated part 110 and at least one metal layer constituting the second laminated part 120 are not provided on the same horizontal line.
  • the stacked number of the second stacked parts 120 provided on the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 is different from the stacked number of the first stacked parts 110 provided on the body 101 .
  • the stacked number of the second stacked parts 120 provided on the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 is greater than the stacked number of the first stacked parts 110 provided on the body 101 . consists of a small number.
  • the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 is configured by stacking the same metal layer as the body portion 101 in the same number of stacks.
  • the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 may be formed together with the body portion 101 when the body portion 101 is formed by performing a plating process.
  • a portion of the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 in which the number of stacked metal layers is different in one direction becomes the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100, and the The first end 102 and the body portion 101 can be distinguished.
  • the physical or electrical characteristics of the body portion 101 and the first end portion 102 of the electrically conductive contact pin 100 are different from each other through the stacked configuration of the first stacked part 110 and the second stacked part 120 . It is possible By differentiating the lamination configuration of the first laminated part 110 and the second laminated part 120 from each other, the content of metal with high electrical conductivity contained in the body part 101 of the electrically conductive contact pin 100 can be increased. and it is possible to increase the content of a metal having high wear resistance contained in the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 . Through this, it is possible to improve the current carrying capacity of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the plurality of metal layers may include the first metal 210 and the second metal 230 .
  • the first metal 210 is a metal having relatively high wear resistance or hardness compared to the second metal 230
  • the second metal 230 is made of a metal having relatively high electrical conductivity compared to the first metal 210 .
  • the first metal 210 is preferably rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (Ir), palladium (palladium) or an alloy thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or A nickel-tungsten (NiW) alloy may be selected, and the second metal 230 may be a metal selected from copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au).
  • the first and second metals 210 and 230 may include other metals or alloys in addition to the above-described metals or alloys, and are not limited only to the above-described exemplary materials.
  • the lowermost layer and the uppermost layer of the first stacked part 110 and the second stacked part 120 are made of a first metal 210 .
  • the plurality of metal layers may be alternately stacked in the order of the first metal 210 , the second metal 230 , and the first metal 210 from the bottom layer.
  • the plurality of metal layers may consist of at least three layers, and may consist of an odd number of three or more layers. However, the number of metal layers is not limited thereto.
  • the first stacked part 110 and the second stacked part 120 may be formed by alternately stacking the first metal 210 and the second metal 230, and in this case, the first stacked part 110 and In the second stacking part 120 , the number of alternating stacking of the first metal 210 and the second metal 230 is different from each other.
  • the length of the second stacked part 120 has a range of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the electrically conductive contact pin 100 may be used by being inserted into the guide plate of the probe card. In this case, the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 protrudes below the guide plate (lower guide plate). In this state, when the electrically conductive contact width pin 100 is used for a long time for a long time, foreign substances adhere to the first end 102 side, and a process of grinding the first end 102 is performed to remove it. . As the process of grinding the first end 102 is performed, the length of the electrically conductive contact pin 100 is shortened.
  • the protruding length of the electrically conductive contact pin 100 to the lower portion of the guide plate (lower guide plate) be in the range of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the electrically conductive contact pins 100 are replaced with new ones.
  • the length of the second laminated part 120 has a range of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, even if the first end 102 is grinded in a range of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, the second laminated part 120 is Since it is possible to exist at the first end 102 , it is possible to maintain the cross-sectional shape of the electrically conductive contact pin 100 in an initial state.
  • the second lamination part 120 When the second lamination part 120 is no longer present in performing the grinding process, it is preferable to replace it with a new electrically conductive contact pin 100 .
  • the remaining degree of the second laminated part 120 can be confirmed through the appearance of the second laminated part 120 exposed on the side surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the electrically conductive contact pin 100 according to the first embodiment is manufactured by plating the first stacked part 110 and the second stacked part 120 using a mold, respectively.
  • a method of manufacturing the electrically conductive contact pin 100 according to the first preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7 .
  • FIG. 2(a) is a plan view of the mold 10 provided with the first internal space 11, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2(a).
  • 2(c) is a sectional view taken along line B-B' of FIG. 2(a), and
  • FIG. 2(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 2(a).
  • a first internal space 11 is formed in the mold 10 , and a seed layer 20 is provided under the mold 10 .
  • the mold 10 may be made of an anodized film, photoresist, silicon wafer, or a similar material. However, preferably, the mold 10 may be made of an anodized film material.
  • the anodization film refers to a film formed by anodizing a metal as a base material, and the pores refer to a hole formed in the process of forming an anodization film by anodizing the metal.
  • the base metal is aluminum (Al) or an aluminum alloy
  • Al 2 0 3 aluminum oxide
  • the anodized film formed as described above is vertically divided into a barrier layer in which pores are not formed and a porous layer in which pores are formed.
  • a barrier layer in which pores are not formed
  • a porous layer in which pores are formed.
  • the anodization film may be formed in a structure in which the barrier layer formed during anodization is removed to penetrate the top and bottom of the pores, or the barrier layer formed during anodization remains as it is and seals one end of the top and bottom of the pores.
  • the anodized film has a coefficient of thermal expansion of 2-3 ppm/°C. For this reason, when exposed to a high temperature environment, thermal deformation due to temperature is small. Therefore, even in a high-temperature environment in the manufacturing environment of the electrically conductive contact pin 100 , the precise electrically conductive contact pin 100 can be manufactured without thermal deformation.
  • the electrically conductive contact pin 100 is manufactured using a mold 10 made of an anodized film material instead of a photoresist mold, so the precision of the shape, which was limited in implementation with a photoresist mold, It becomes possible to exhibit the effect of realization of a micro-shape.
  • a seed layer 20 is provided on a lower surface of the mold 10 .
  • the seed layer 20 may be provided on the lower surface of the mold 10 before the first internal space 11 is formed in the mold 10 .
  • a support substrate (not shown) is formed under the mold 10 to improve handling of the mold 10 .
  • the seed layer 20 is formed on the upper surface of the support substrate (not shown), and the mold 10 in which the first internal space 11 is formed may be used by coupling the mold 10 to the support substrate (not shown).
  • the seed layer 20 may be formed of a copper (Cu) material, and may be formed by a deposition method. The seed layer 20 is used to improve the plating quality of the second stacked part 120 when the second stacked part 120 is formed using the electroplating method.
  • Cu copper
  • the first inner space 11 may be formed by wet etching the mold 10 made of an anodized film material.
  • a photoresist is provided on the upper surface of the mold 10 and patterned.
  • the anodized film in the patterned and open area reacts with the etching solution to form the first internal space 11 .
  • the photosensitive material may be provided on the upper surface of the mold 10 before the first internal space 11 is formed, and then exposure and development processes may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • the mold 10 made of the anodized film material is etched through the open region from which the photosensitive material is removed by the patterning process, and the anodized film at the position corresponding to the inner space 11 is removed by the etching solution to remove the first interior A space 11 is formed.
  • FIG. 3 (a) is a plan view of the mold 10 in which the second stacked part 120 is formed in the first internal space 11, and FIG. 3 (b) is FIG. 3 (a).
  • FIG. 3 (c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 3(a)
  • FIG. 3(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 3(a).
  • the second stacking part 120 is formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the electrically conductive contact pin 100 by performing a plurality of electroplating processes.
  • the second stacked portion 120 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 enables the abrasion resistance of the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved, and the second metal 230 is the first end ( 102) to improve the electrical conductivity.
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the mold 10 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 4 (a) is a plan view of the mold 10 in which a second inner space 12 is formed by removing a part of the mold 10, and FIG. 4 (b) is FIG. 4 ( A-A' is a cross-sectional view, FIG. 4(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 4(a), and FIG. 4(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 4(a).
  • a process of removing a part of the mold 10 is performed. A portion of the mold 10 is removed to form the second inner space 12 in the mold 10 .
  • an exposure and development process may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • An etching process is performed through the open region from which the photosensitive material has been removed by the patterning process, and a part of the mold 10 is removed by the etching solution to form the second internal space 12 .
  • the mold 10 is exposed to three side surfaces of the second internal space 12 , and the second laminated part 120 is exposed to one side surface.
  • FIG. 5 (a) is a plan view of the mold 10 in which the first stacked part 110 is formed in the second internal space 12, and FIG. 5 (b) is FIG. 5 (a).
  • FIG. 5 (c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 5(a)
  • FIG. 5(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 5(a).
  • a step of forming the first stacked part 110 is performed.
  • the first laminated part 110 is formed in the second internal space 12 formed in the previous step by using an electroplating process.
  • the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 manufactured in the previous step. As described above, the second stacked part 120 is exposed on one side of the second internal space 12 . In this side, the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 .
  • the first stacked portion 110 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 allows the elastic deformation of the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved
  • the second metal 230 is the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 . ) to improve the electrical conductivity.
  • FIG. 6 is an enlarged view of the dotted line portion Z of FIG. 5 .
  • FIG. 6 is a view showing in more detail the formation structure of the metal layer according to the plating process of FIG. 5 .
  • the structure " ⁇ " of the metal layer shown in FIGS. 6 and 8 will be omitted for convenience of description in other drawings of the first embodiment.
  • the seed layer 20 and the second laminated part becomes the seed functional layer for plating growth.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is continuously formed on the inner sidewall 122 of the second stacked part 120 in a vertical direction along the inner sidewall 122 of the second stacked part 120 .
  • the first end-side vertical portion 111 (a) extending to the provided is formed.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 and the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 are not formed to have the same thickness, but the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 and the second stacked part
  • the lowermost layer 121 of 120 is formed of the same material as each other.
  • the first end-side vertical part 111 ( The lowermost layer 111 of the first stacked part 110 including a)) is the lowest layer of the first stacked part 110 in which the seed functional layer of plating growth includes the first end-side vertical part 111(a).
  • the metal layer provided on the upper surface of (111) has a “ ⁇ ” side shape from the side of the first end 102 .
  • a plurality of metal layers having a “ ⁇ ” side shape are formed on the side of the first end 102 of the first stacked part 110 to constitute the first stacked part 110 .
  • the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 is made of the same metal material as the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 , and the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is the second stacked part. It is also continuously formed on the inner sidewall 122 of 120 .
  • the first metal 210 and the second metal 230 are alternately stacked to form an electrically conductive contact pin, the second metal 230 and the second stacked part (
  • the first metal 210 constituting the lowermost layer 111 of the electrically conductive contact pin 100 is provided between the second metals 230 of the 120 .
  • the first metal 210 is provided extending in the vertical direction from the lower surface to the upper surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 , the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 , the uppermost layer 123 of the second stacked part 120 , and the middle layer 125 of the second stacked part 120 . ) and the first end-side vertical part 111 (a) are made of the first metal 210 of the same material, so that the second laminated part 120 is peeled off and damaged by the first laminated part 110 . be able to do
  • the first laminated part 110 first and then to form the second laminated part 120 after that, and it is included in the technical idea of the present invention.
  • the inner sidewall of the first stacked part 110 becomes a seed functional layer for plating growth when the second stacked part 120 is formed.
  • FIG. 7(a) is a plan view of the electrically conductive contact pin 100
  • FIG. 7(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 7(a)
  • FIG. 7(c) is 7(a) is a sectional view taken along line B-B'
  • FIG. 7(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 7(a).
  • a process of removing the mold 10 and the seed layer 20 is performed.
  • the mold 10 is made of an anodized film material
  • the mold 10 is removed using a solution that selectively reacts to the anodized film material.
  • the seed layer 20 is made of copper (Cu)
  • the seed layer 20 is removed using a solution that selectively reacts with copper (Cu).
  • FIG. 8 (a) is a perspective view of the front, that is, the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 according to the first preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 8 (b) is the first preferred embodiment of the present invention. It is a perspective view of the rear surface of the electrically conductive contact pin 100 according to , that is, the second end 103 .
  • the laminated metal layer of the second end portion 103 is continuously provided on the same horizontal line as the metal layer constituting the first laminated portion 110 of the body portion 101, whereas the The second stacked part 120 is different from the metal layer constituting the first stacked part 110 in that it is not provided on the same horizontal line.
  • the second stacked part 120 includes a first metal 210 , a second metal 230 , a first metal 210 , and a second stacked part 120 from the bottom to the top.
  • the second metal 230 and the first metal 210 have a structure in which five metal layers are stacked in the order, and the first stacked part 110 is a first metal 210 , a second metal 230 , and a first metal.
  • (210), second metal 230, first metal 210, second metal 230, first metal 210, second metal 230, first metal 210, second metal ( 230), the first metal 210, the second metal 230, and the first metal 210 have a structure in which 13 metal layers are stacked in the order.
  • the thicknesses between the metal layers constituting the first stacking unit 110 may be different from each other.
  • One metal layer among the metal layers constituting the first stacking unit 110 may be formed to have a thickness greater than that of the other metal layers or may be formed to have a thinner thickness.
  • the thicknesses between the metal layers constituting the second stacking unit 120 may be different from each other.
  • One metal layer among the metal layers constituting the first stacking unit 110 may be formed to have a thickness greater than that of the other metal layers or may be formed to have a thinner thickness.
  • the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 may have a shape in which the cross-sectional area decreases toward the end. However, even in this case, the stacked structure of the second stacked part 120 is maintained as it is.
  • FIG. 9 (a) is a front perspective view of an electrically conductive contact pin 100 according to a second preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 9 (b) is an electrically conductive contact pin 100 according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • ) is a rear perspective view
  • FIGS. 10 to 16 are views showing a method of manufacturing an electrically conductive contact pin 100 according to a second preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 17 (a) is a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 (b) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin 100 according to an embodiment
  • FIG. 17 (b) is a perspective view of a second end of an electrically conductive contact pin 100 according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • the electrically conductive contact pin 100 according to the second preferred embodiment of the present invention is the first embodiment in that the third laminated portion 130 is additionally provided at the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the configuration of the electrically conductive contact pin 100 according to the example Since the configuration of the second laminated part 120 provided on the first end part 102 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted below.
  • the electrically conductive contact pin 100 includes a body portion 101 including a first stacked part 110 provided by stacking a plurality of metal layers, and a second stacked part 120 provided with a plurality of metal layers stacked. and a second end 103 including a first end 102 and a third lamination unit 130 provided by laminating a plurality of metal layers.
  • the first to third stacked parts 110 , 120 , and 130 are formed by different plating processes.
  • At least one metal layer constituting the first laminated part 110 and at least one metal layer constituting the third laminated part 130 are not provided on the same horizontal line.
  • the number of stacked third stacked parts 130 provided on the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 is different from the stacked number of the first stacked parts 110 provided on the body 101 .
  • the stacked number of the third stacked parts 130 provided on the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 is greater than the stacked number of the first stacked parts 110 provided on the body 101 . consists of a small number.
  • the plurality of metal layers may include the first metal 210 and the second metal 230 .
  • the first metal 210 is a metal having relatively high wear resistance or hardness compared to the second metal 230
  • the second metal 230 is made of a metal having relatively high electrical conductivity compared to the first metal 210 .
  • the first metal 210 is preferably rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (Ir), palladium (palladium) or an alloy thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or A nickel-tungsten (NiW) alloy may be selected, and the second metal 230 may be a metal selected from copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au).
  • the first and second metals 210 and 230 may include other metals or alloys in addition to the above-described metals or alloys, and are not limited only to the above-described exemplary materials.
  • the lowermost layer and the uppermost layer of the first stacked part 110 and the third stacked part 130 are made of a first metal 210 .
  • the plurality of metal layers may be alternately stacked in the order of the first metal 210 , the second metal 230 , and the first metal 210 from the bottom layer.
  • the plurality of metal layers may consist of at least three layers, and may consist of an odd number of three or more layers. However, the number of metal layers is not limited thereto.
  • the first stacked part 110 and the third stacked part 120 may be formed by alternately stacking the first metal 210 and the second metal 230 , and in this case, the first stacked part 110 and In the third stacking unit 130 , the number of alternating stacking of the first metal 210 and the second metal 230 is different from each other.
  • the length of the third stacked part 130 is in the range of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the third stacked part 130 is Since it is possible to exist at the second end 103 , it is possible to maintain the cross-sectional shape of the electrically conductive contact pin 100 in an initial state.
  • the third lamination part 130 is no longer present in performing the grinding process, it is preferable to replace it with a new electrically conductive contact pin 100 .
  • the remaining degree of the third laminated part 130 can be confirmed through the external appearance of the third laminated part 130 exposed on the side surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the electrically conductive contact pins 100 according to the second embodiment are manufactured by plating the first to third stacked parts 110 , 120 , and 130 using a mold, respectively.
  • a method of manufacturing the electrically conductive contact pin 100 according to a second preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 16 .
  • FIG. 10(a) is a plan view of the mold 10 provided with the first internal space 11
  • FIG. 10(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 10(c) is a sectional view taken along line B-B' of FIG. 10(a)
  • FIG. 10(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 10(a)
  • FIG. -D' is a cross-sectional view.
  • a first internal space 11 is formed in the mold 10 , and a seed layer 20 is provided under the mold 10 .
  • the electrically conductive contact pin 100 is manufactured using a mold 10 made of an anodized film material instead of a photoresist mold, so the precision of the shape, which was limited in implementation with a photoresist mold, It becomes possible to exhibit the effect of realization of a micro-shape.
  • a seed layer 20 is provided on a lower surface of the mold 10 .
  • the seed layer 20 may be provided on the lower surface of the mold 10 before the first internal space 11 is formed in the mold 10 .
  • a support substrate (not shown) is formed under the mold 10 to improve handling of the mold 10 .
  • the seed layer 20 is formed on the upper surface of the support substrate (not shown), and the mold 10 in which the first internal space 11 is formed may be used by coupling the mold 10 to the support substrate (not shown).
  • the seed layer 20 may be formed of a copper (Cu) material, and may be formed by a deposition method. The seed layer 20 is used to improve the plating quality of the second stacked part 120 when the second stacked part 120 is formed using the electroplating method.
  • Cu copper
  • the first inner space 11 may be formed by wet etching the mold 10 made of an anodized film material.
  • a photoresist is provided on the upper surface of the mold 10 and patterned.
  • the anodized film in the patterned and open area reacts with the etching solution to form the first internal space 11 .
  • the photosensitive material may be provided on the upper surface of the mold 10 before the first internal space 11 is formed, and then exposure and development processes may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • the mold 10 made of the anodized film material is etched through the open region from which the photosensitive material is removed by the patterning process, and the anodized film at the position corresponding to the inner space 11 is removed by the etching solution to remove the first interior A space 11 is formed.
  • FIG. 11 ( a ) is a plan view of the mold 10 in which the second stacked part 120 is formed in the first internal space 11
  • FIG. 11 ( b ) is FIG. 11 ( a ).
  • ) is A-A' sectional view
  • FIG. 11(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 11(a)
  • FIG. 11(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. e) is a D-D' cross-sectional view of FIG. 11(a).
  • the second stacking part 120 is formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the electrically conductive contact pin 100 by performing a plurality of electroplating processes.
  • the second stacked portion 120 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 enables the abrasion resistance of the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved, and the second metal 230 is the first end ( 102) to improve the electrical conductivity. Through this, it is possible to increase the current permissible capacity of the electrically conductive contact pin 100 in comparison to that of the first metal 210 alone.
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the mold 10 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 12 (a) is a plan view of the mold 10 in which the third stacked part 130 is formed in the third internal space
  • FIG. 12 (b) is a view A of FIG. 12 (a).
  • -A' is a cross-sectional view
  • FIG. 12(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 12(a)
  • FIG. 12(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 12(a)
  • FIG. 12(e) is It is D-D' sectional view of FIG. 12(a).
  • a process of removing a part of the mold 10 is performed to form a third internal space in the mold 10 .
  • the third inner space is formed at a position corresponding to the second end 103 , and may be formed by the same process as the process of forming the first inner space 11 .
  • the third laminate 130 is formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the electrically conductive contact pin 100 by performing an electroplating process a plurality of times.
  • the third stacked part 130 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or an alloy thereof, or a palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) and gold (Au) may be stacked to form the stack.
  • the first metal 210 allows the wear resistance of the second end 102 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved, and the second metal 230 is the second end ( 102) to improve the electrical conductivity.
  • the second metal 230 is the second end ( 102) to improve the electrical conductivity.
  • gold (Au) at the central position, it is possible to more effectively prevent arcing of the second end portion 103 .
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the mold 10 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 13(a) is a plan view of the mold 10 in which a second inner space 12 is formed by removing a part of the mold 10, and FIG. 13(b) is FIG. 13( A-A' is a cross-sectional view of a), FIG. 13(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 13(a), FIG. 13(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 13(a), and FIG. 13E is a D-D' cross-sectional view of FIG. 13(a).
  • a process of removing a part of the mold 10 is performed. A portion of the mold 10 is removed to form the second inner space 12 in the mold 10 .
  • an exposure and development process may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • An etching process is performed through the open region from which the photosensitive material has been removed by the patterning process, and a part of the mold 10 is removed by the etching solution to form the second internal space 12 .
  • the mold 10 is exposed to two side surfaces of the second internal space 12 , and the second laminated part 120 and the third laminated part 130 are exposed to the two side surfaces.
  • FIG. 14 (a) is a plan view of the mold 10 in which the first stacked part 110 is formed in the second internal space 12, and FIG. 14 (b) is FIG. 14 (a).
  • FIG. 14(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 14(a)
  • FIG. 14(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 14(a)
  • FIG. e) is a D-D' sectional view of FIG. 14(a).
  • a step of forming the first stacked part 110 is performed.
  • the first laminated part 110 is formed in the second internal space 12 formed in the previous step by using an electroplating process.
  • the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 and the third stacked part 130 manufactured in the previous step. As described above, the second stacked part 120 is exposed on one side of the second internal space 12 . In this one side, the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 . In addition, the third laminated part 130 is exposed on the other side of the second internal space 12 . On the other side, the first laminated part 110 is integrated with the third laminated part 130 .
  • the first stacked portion 110 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 allows the elastic deformation of the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved
  • the second metal 230 is the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 . ) to improve the electrical conductivity.
  • FIG. 15 is an enlarged view of dotted line portions Z1 and Z2 of FIG. 14 .
  • FIG. 15 is a view showing in more detail the formation structure of a metal layer according to the plating process of FIG. 14 . Structures for forming “ ⁇ ” and “ ⁇ ” of the metal layer shown in FIGS. 15 and 17 will be omitted for convenience of description in other drawings of the second embodiment.
  • the lower seed layer ( 20), the inner sidewall 122 of the second laminated part 120 and the inner sidewall 132 of the third laminated part 130 become a seed functional layer for plating growth. Accordingly, the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is continuously formed on the inner sidewall 122 of the second stacked part 120 and the inner sidewall 132 of the third stacked part 130 .
  • the lowermost layer 111 of the first laminated part 110 includes a first end-side vertical part 111(a) that extends in a vertical direction along the inner sidewall 122 of the second laminated part 120 and is provided. , a second end-side vertical portion 111(b) extending in a vertical direction along the inner sidewall 132 of the third stacked portion 130 is provided.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is not formed to have the same thickness as the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 and the lowermost layer 131 of the third stacked part 130 , but the first stacked layer
  • the lowermost layer 111 of the part 110 is formed of the same material as the lowermost layer 121 and the third stacked part 130 of the second stacked part 120 .
  • the lowermost layer 111 of the first laminated portion 110 including the first end-side vertical portion 111(a) and the second end-side vertical portion 111(b) is formed, a subsequent plating process is performed.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked portion 110 including the first end-side vertical portion 111(a) and the second end-side vertical portion 111(b) is a seed functional layer for plating growth.
  • the metal layer provided on the upper surface of the lowermost layer 111 of the first laminated portion 110 including the first end-side vertical portion 111 (a) and the second end-side vertical portion 111 (b) is the second It has a “ ⁇ ” side shape from the first end 102 side, and has a “ ⁇ ” side side shape from the second end 103 side.
  • a plurality of metal layers having a “ ⁇ ” side shape are formed on the side of the first end 102 of the first stacked part 110 to constitute the first stacked part 110 .
  • the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 and the lowermost layer 131 of the third stacked part 130 are made of the same metal material as the lowermost layer 111 of the first stacked part 110, and the first stacked part
  • the lowermost layer 111 of 110 is also continuously formed on the inner sidewall 122 of the second laminated part 120 and the inner sidewall 132 of the third laminated part 120 .
  • the second metal 230 of the first stacked part 110 and the second stacked part 120 are The first metal 210 constituting the lowermost layer 111 of the electrically conductive contact pin 100 is provided between the second metals 230 .
  • the first metal 210 is provided extending in the vertical direction from the lower surface to the upper surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the first layer constituting the lowermost layer 111 of the electrically conductive contact pin 100 is A metal 210 is provided.
  • the first metal 210 is provided extending in the vertical direction from the lower surface to the upper surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 , the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 , the uppermost layer 123 of the second stacked part 120 , and the lowermost layer 131 of the third stacked part 130 . ) and the uppermost layer 133 of the third stacked part 120 are composed of the first metal 210 of the same material as each other, so the second stacked part 120 and the third stacked part 130 are formed from the first stacked part ( 110) to prevent it from being peeled off and damaged.
  • the first stacked part 110 first, and then to form the second stacked part 120 and the third stacked part 130 thereafter.
  • the inner sidewall of the first stacked part 110 becomes a seed functional layer for plating growth when the second stacked part 120 or the third stacked part is formed.
  • FIG. 16 (a) is a plan view of the electrically conductive contact pin 100
  • FIG. 16 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 16 (a)
  • FIG. 16 (c) is Fig. 16(a) is a sectional view taken along line B-B'
  • Fig. 16(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of Fig. 16(a)
  • Fig. 16(e) is a cross-sectional view taken along line D-D' of Fig. 16(a). .
  • a process of removing the mold 10 and the seed layer 20 is performed.
  • the mold 10 is made of an anodized film material
  • the mold 10 is removed using a solution that selectively reacts to the anodized film material.
  • the seed layer 20 is made of copper (Cu)
  • the seed layer 20 is removed using a solution that selectively reacts with copper (Cu).
  • FIG. 17 (a) is a perspective view of the front, that is, the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 according to a second preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 17 (b) is a second preferred embodiment of the present invention. It is a perspective view of the rear surface of the electrically conductive contact pin 100 according to , that is, the second end 103 .
  • the second laminated portion 120 of the first end 102 is not provided on the same horizontal line as the metal layers constituting the first laminated portion 110 , and the third laminated portion 130 of the second end 103 is It is not provided on the same horizontal line as the constituting metal layer.
  • the first stacked part 110 includes a first metal 210 , a second metal 230 , a first metal 210 , and a second metal 230 .
  • first metal 210, second metal 230, first metal 210, second metal 230, first metal 210, second metal 230, first metal 210, The second metal 230 and the first metal 210 have a structure in which 13 metal layers are stacked in the order.
  • the second laminated part 120 and the third laminated part 130 have a first metal 210 , a second metal 230 , a first metal 210 , a second metal 230 and a It has a structure in which five metal layers are stacked in the order of one metal 210 .
  • the second metal 230 constituting the second laminated part 120 and the second metal 230 constituting the third laminated part 130 may be different from each other.
  • the second metal 230 constituting the second laminated part 120 may be copper (Cu)
  • the second metal 230 constituting the third laminated part 130 may be formed of copper (Cu) and It may be gold (Au).
  • the thicknesses between the metal layers constituting the first stacking unit 110 may be different from each other.
  • One metal layer among the metal layers constituting the first stacking unit 110 may be formed to have a thickness greater than that of the other metal layers or may be formed to have a thinner thickness.
  • the thicknesses between the metal layers constituting the second laminated part 110 and the third laminated part 130 are shown to be the same in the drawings, the second laminated part 120 and the third laminated part 130 are configured.
  • the thicknesses between the metal layers may be different from each other.
  • One metal layer among the metal layers constituting the first stacking unit 110 may be formed to have a thickness greater than that of the other metal layers or may be formed to have a thinner thickness.
  • the first end 102 and the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 may have a shape in which the cross-sectional area decreases toward the end thereof. However, even in this case, the stacked structure of the second stacked part 120 and the third stacked part 130 is maintained as it is.
  • FIGS. 18 to 26 are views of an electrically conductive contact pin 100 according to a third preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 18 (b) is an electrically conductive contact pin 100 according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • ) is a rear perspective view
  • FIGS. 19 to 25 are views illustrating a method of manufacturing an electrically conductive contact pin 100 according to a third preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 26 (a) is a third preferred embodiment of the present invention.
  • 26 (b) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin 100 according to an embodiment
  • FIG. 26 (b) is a perspective view of a second end of an electrically conductive contact pin 100 according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • the second laminated part 120 and the third laminated part 130 according to the third embodiment extend inwardly of the electrically conductive contact pin 100 in the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to form an inner extension.
  • the part 310 and the outer extension 320 extending along the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the outside of the electrically conductive contact pin 100 and protruding toward the end of the electrically conductive contact pin 100 are formed.
  • the second laminated portion 120 includes a first inner extension 310 (a) formed to extend along the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the inside of the electrically conductive contact pin 100, It is continuous with the first inner extension 310 (a) and extends along the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the outside of the electrically conductive contact pin 100 and protrudes toward the end of the electrically conductive contact pin 100 . and a first outer extension 320 (a) formed therein.
  • the third stacked portion 130 includes a second inner extension 310 (b) formed to extend in the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the inside of the electrically conductive contact pin 100 , and a second 2 It is continuous with the inner extension 310 (b) and extends along the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the outside of the electrically conductive contact pin 100 to protrude toward the end of the electrically conductive contact pin 100 It includes a second outer extension (320 (b)).
  • the outer extension 320 of the electrically conductive contact pin 100 has a length of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. Even if the first end 111 is shortened to a length of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less by the grinding process, the same cross-sectional structure is implemented. Through this configuration, it is possible to grind and reuse the first end 111 within a length range of 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • FIG. 19(a) is a plan view of a mold 10 having a first inner space 11 and a third inner space 13 and FIG. 19(b) is a view of FIG. 19(a).
  • FIG. 19(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 19(a)
  • FIG. 19(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 19(a)
  • FIG. 19(e) is a D-D' cross-sectional view of FIG. 19(a).
  • a first inner space 11 and a third inner space 13 are formed in the mold 10 , and a seed layer 20 is provided under the mold 10 .
  • the electrically conductive contact pin 100 is manufactured using a mold 10 made of an anodized film material instead of a photoresist mold, so the precision of the shape, which was limited in implementation with a photoresist mold, It becomes possible to exhibit the effect of realization of a micro-shape.
  • a seed layer 20 is provided on a lower surface of the mold 10 .
  • the seed layer 20 may be provided on the lower surface of the mold 10 before forming the first internal space 11 and the third internal space 13 in the mold 10 .
  • a support substrate (not shown) is formed under the mold 10 to improve handling of the mold 10 .
  • the seed layer 20 is formed on the upper surface of the support substrate (not shown), and the mold 10 in which the first inner space 11 and the third inner space 13 are formed is coupled to the support substrate (not shown). can also be used.
  • the seed layer 20 may be formed of a copper (Cu) material, and may be formed by a deposition method. The seed layer 20 improves the plating quality of the second laminated part 120 and the third laminated part 130 when the second laminated part 120 and the third laminated part 130 are formed using the electroplating method. used to make
  • the first inner space 11 and the third inner space 13 may be simultaneously formed by wet etching the mold 10 made of the anodized film material.
  • a photoresist is provided on the upper surface of the mold 10 and patterned, and then the anodized film in the patterned and open area reacts with the etching solution to form a first inner space 11 and a third inner space 13 .
  • the photosensitive material may be provided on the upper surface of the mold 10 before the first inner space 11 and the third inner space 13 are formed, and then exposure and development processes may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • the mold 10 made of the anodized film material is etched through the open region from which the photosensitive material is removed by the patterning process, and the anodized film at the position corresponding to the inner space 11 is removed by the etching solution to remove the first interior
  • the space 11 and the third inner space 13 are formed at the same time.
  • FIG. 20(a) is a mold in which the second laminated part 120 and the third laminated part 130 are formed in the first internal space 11 and the third internal space 13 10
  • FIG. 20(b) is a sectional view taken along line A-A' of FIG. 20(a)
  • FIG. 20(c) is a sectional view taken along line B-B' of FIG. 20(a)
  • FIG. 20(d) is 20(a) is a sectional view taken along line C-C'
  • FIG. 20(e) is a cross-sectional view taken along line D-D' of FIG. 20(a).
  • the second laminated part 120 and the third laminated part 130 are formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the electrically conductive contact pin 100 by performing a plurality of electroplating processes.
  • the second stacked portion 120 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 allows the wear resistance of the first end 102 and the second end 103 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved
  • the second metal 230 is the electrically conductive contact pin ( 100) so that the electrical conductivity of the first end 102 and the second end 103 can be improved. Through this, it is possible to increase the current permissible capacity of the electrically conductive contact pin 100 in comparison to the case in which the end is configured only with the first metal 210 .
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the mold 10 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 21 (a) is a plan view of the mold 10 in which a second inner space 12 is formed by removing a part of the mold 10, and FIG. 21 (b) is FIG. 21 ( A-A' sectional view, FIG. 21(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 21(a), FIG. 21(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 21(a), and FIG. (e) is a D-D' cross-sectional view of FIG. 21(a).
  • a process of removing a part of the mold 10 is performed. A portion of the mold 10 is removed to form the second inner space 12 in the mold 10 .
  • an exposure and development process may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • An etching process is performed through the open region from which the photosensitive material has been removed by the patterning process, and a part of the mold 10 is removed by the etching solution to form the second internal space 12 .
  • the second internal space 12 is configured to surround at least a portion of the second stacked part 120 and the third stacked part 130 .
  • FIG. 22 ( a ) is a plan view of the mold 10 in which the first stacked part 110 is formed in the second internal space 12 , and FIG. 22 ( b ) is shown in FIG. 22 ( a) .
  • ) is A-A' sectional view
  • FIG. 22(c) is a B-B' sectional view of FIG. 22(a)
  • FIG. 22(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 22(a)
  • FIG. e) is a D-D' sectional view of FIG. 22(a).
  • a step of forming the first stacked part 110 is performed.
  • the first laminated part 110 is formed in the second internal space 12 formed in the previous step by using an electroplating process.
  • the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 and the third stacked part 130 manufactured in the previous step.
  • the second laminated part 120 is exposed on at least a part of the side of the second internal space 12 .
  • the first laminated part 110 is integrated with the second laminated part 120 .
  • the third laminated part 130 is exposed on at least a part of the side of the second internal space 12 .
  • the first laminated part 110 is integrated with the third laminated part 130 .
  • the first stacked portion 110 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 allows the elastic deformation of the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved
  • the second metal 230 is the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 . ) to improve the electrical conductivity.
  • FIG. 23 is an enlarged view of dotted line portions Z1 and Z2 of FIG. 22 .
  • FIG. 23 is a view showing in more detail the formation structure of the metal layer according to the plating process of FIG. 22 .
  • the structures “ ⁇ ” and “ ⁇ ” of the metal layer shown in FIGS. 23, 24 and 26 will be omitted for convenience of description in other drawings of the third embodiment.
  • the lower seed layer ( 20), the inner sidewall 122 of the second laminated part 120 and the inner sidewall 132 of the third laminated part 130 become a seed functional layer for plating growth. Accordingly, the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is continuously formed on the inner sidewall 122 of the second stacked part 120 and the inner sidewall 132 of the third stacked part 130 .
  • the lowermost layer 111 of the first laminated part 110 includes a first end-side vertical part 111(a) that extends in a vertical direction along the inner sidewall 122 of the second laminated part 120 and is provided. , a second end-side vertical portion 111(b) extending in a vertical direction along the inner sidewall 132 of the third stacked portion 130 is provided.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is not formed to have the same thickness as the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 and the lowermost layer 131 of the third stacked part 130 , but the first stacked layer
  • the lowermost layer 111 of the part 110 is formed of the same material as the lowermost layer 121 and the third stacked part 130 of the second stacked part 120 .
  • the lowermost layer 111 of the first laminated portion 110 including the first end-side vertical portion 111(a) and the second end-side vertical portion 111(b) is formed, a subsequent plating process is performed.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked portion 110 including the first end-side vertical portion 111(a) and the second end-side vertical portion 111(b) is a seed functional layer for plating growth.
  • the metal layer provided on the upper surface of the lowermost layer 111 of the first laminated portion 110 including the first end-side vertical portion 111 (a) and the second end-side vertical portion 111 (b) is the second It has a “ ⁇ ” side shape from the first end 102 side, and has a “ ⁇ ” side side shape from the second end 103 side.
  • a plurality of metal layers having a “ ⁇ ” side shape are formed on the side of the first end 102 of the first stacked part 110 to constitute the first stacked part 110 .
  • the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 and the lowermost layer 131 of the third stacked part 130 are made of the same metal material as the lowermost layer 111 of the first stacked part 110, and the first stacked part
  • the lowermost layer 111 of 110 is also continuously formed on the inner sidewall 122 of the second laminated part 120 and the inner sidewall 132 of the third laminated part 120 .
  • the second metal 230 of the first stacked part 110 and the second stacked part 120 are The first metal 210 constituting the lowermost layer 111 of the electrically conductive contact pin 100 is provided between the second metals 230 .
  • the first metal 210 is provided extending in the vertical direction from the lower surface to the upper surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the first layer constituting the lowermost layer 111 of the electrically conductive contact pin 100 is A metal 210 is provided.
  • the first metal 210 is provided extending in the vertical direction from the lower surface to the upper surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 , the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 , the uppermost layer 123 of the second stacked part 120 , and the lowermost layer 131 of the third stacked part 130 . ) and the uppermost layer 133 of the third stacked part 120 are composed of the first metal 210 of the same material as each other, so the second stacked part 120 and the third stacked part 130 are formed from the first stacked part ( 110) to prevent it from being peeled off and damaged.
  • 24 is an enlarged view of the dotted line portion Z3 of FIG. 22 .
  • 24 is a view showing in more detail a structure of a metal layer formed according to the plating process of FIG. 22 .
  • the metal layers constituting the first stacked part 110 are formed to surround the second stacked part 120 .
  • the metal layers constituting the first stacked part 110 are formed to surround the third stacked part 130 .
  • FIG. 25 (a) is a plan view of the electrically conductive contact pin 100
  • FIG. 25 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 25 (a)
  • FIG. 25 (c) is 25(a) is a cross-sectional view taken along line B-B'
  • FIG. 25(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 25(a)
  • FIG. 25(e) is a cross-sectional view taken along line D-D' of FIG. .
  • a process of removing the mold 10 and the seed layer 20 is performed.
  • the mold 10 is made of an anodized film material
  • the mold 10 is removed using a solution that selectively reacts to the anodized film material.
  • the seed layer 20 is made of copper (Cu)
  • the seed layer 20 is removed using a solution that selectively reacts with copper (Cu).
  • Figure 26 (a) is a perspective view of the front, that is, the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 according to a third preferred embodiment of the present invention
  • Figure 26 (b) is a third preferred embodiment of the present invention. It is a perspective view of the rear surface of the electrically conductive contact pin 100 according to , that is, the second end 103 .
  • the second laminated portion 120 of the first end 102 is not provided on the same horizontal line as the metal layers constituting the first laminated portion 110 , and the third laminated portion 130 of the second end 103 is It is not provided on the same horizontal line as the constituting metal layer.
  • the first stacked part 110 includes a first metal 210 , a second metal 230 , a first metal 210 , and a second metal 230 .
  • the second metal 230 and the first metal 210 have a structure in which 13 metal layers are stacked in the order.
  • the second laminated part 120 and the third laminated part 130 have a first metal 210 , a second metal 230 , a first metal 210 , a second metal 230 and a It has a structure in which five metal layers are stacked in the order of one metal 210 .
  • the second stacked portion 120 includes a first inner extension 310 (a) formed by extending in the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the inside of the electrically conductive contact pin 100 , and the first inner The extension portion 310 (a) is continuously extended along the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the outside of the electrically conductive contact pin 100 and is formed to protrude toward the end of the electrically conductive contact pin 100 . 1 It includes an outer extension (320 (a)).
  • the third stacked portion 130 includes a second inner extension 310 (b) formed to extend in the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the inside of the electrically conductive contact pin 100 , and a second 2 It is continuous with the inner extension 310 (b) and extends along the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 100 to the outside of the electrically conductive contact pin 100 to protrude toward the end of the electrically conductive contact pin 100 It includes a second outer extension (320 (b)).
  • the second laminated portion 120 including the first inner extension 310(a) and the first outer extension 320(a) is a layer in which the metal layers constituting the first laminated portion 110 are sequentially wrapped.
  • the third laminated part 130 is configured in the form of a second inner extension 310(b) and the second outer extended part 320(b), and the metal layer constituting the first laminated part 100 is also a metal layer. It is constructed in a form that is wrapped one after another one after another.
  • FIGS. 27 to 34 are views showing a method of manufacturing an electrically conductive contact pin 100 according to a fourth preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 34 (a) is a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • 34 (b) is a perspective view of a first end of an electrically conductive contact pin 100 according to an embodiment
  • FIG. 34 (b) is a perspective view of a second end of an electrically conductive contact pin 100 according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • the electrically conductive contact pin 100 includes a body part 101 including a first laminated part 110 provided by stacking a plurality of metal layers, and a second body part 101 including a plurality of metal layers stacked and provided. At least one metal layer constituting the first laminated part 110 and at least one metal layer constituting the second laminated part 120 including the first end 102 including the laminated part 120 is the same horizontal Not available on board
  • the first laminated part 110 is formed by laminating a metal layer having a relatively high electrical conductivity and a metal layer having a relatively high wear resistance.
  • the portion 120 is formed by laminating a metal layer having a relatively high electrical conductivity and a metal layer having a relatively high wear resistance, and the thickness of the metal layer having high wear resistance is larger than the thickness of the metal layer having high electrical conductivity.
  • the first laminate 110 is formed by laminating a metal layer having relatively high electrical conductivity and a metal layer having relatively high wear resistance, wherein the content of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the content of the metal layer having high wear resistance
  • the second laminate The portion 120 is formed by stacking a metal layer having relatively high electrical conductivity and a metal layer having relatively high wear resistance, and has a configuration in which the content of the metal layer having high wear resistance is greater than the content of the metal layer having high electrical conductivity.
  • the physical or electrical characteristics of the body part 101 and the first end part 102 of the electrically conductive contact pin 100 are different from each other. It is possible Accordingly, it is possible to improve the current carrying capacity (Current Carrying Capacity) of the body portion 101, it is possible to improve the wear resistance of the first end (102).
  • Current Carrying Capacity Current Carrying Capacity
  • the electrically conductive contact pin 100 according to the fourth embodiment is manufactured by plating the first stacked part 110 and the second stacked part 120 using a mold, respectively.
  • a method of manufacturing the electrically conductive contact pin 100 according to a fourth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 28 to 33 .
  • FIG. 28(a) is a plan view of the mold 10 provided with the first internal space 11, and FIG. 28(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 28(a).
  • 28(c) is a sectional view taken along line B-B' of FIG. 28(a), and
  • FIG. 28(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 28(a).
  • a first internal space 11 is formed in the mold 10 , and a seed layer 20 is provided under the mold 10 .
  • the electrically conductive contact pin 100 is manufactured using a mold 10 made of an anodized film material instead of a photoresist mold, so the precision of the shape, which was limited in implementation with a photoresist mold, It becomes possible to exhibit the effect of realization of a micro-shape.
  • a seed layer 20 is provided on a lower surface of the mold 10 .
  • the seed layer 20 may be provided on the lower surface of the mold 10 before the first internal space 11 is formed in the mold 10 .
  • a support substrate (not shown) is formed under the mold 10 to improve handling of the mold 10 .
  • the seed layer 20 is formed on the upper surface of the support substrate (not shown), and the mold 10 in which the first internal space 11 is formed may be used by coupling the mold 10 to the support substrate (not shown).
  • the seed layer 20 may be formed of a copper (Cu) material, and may be formed by a deposition method. The seed layer 20 is used to improve the plating quality of the second stacked part 120 when the second stacked part 120 is formed using the electroplating method.
  • Cu copper
  • the first inner space 11 may be formed by wet etching the mold 10 made of an anodized film material.
  • a photoresist is provided on the upper surface of the mold 10 and patterned.
  • the anodized film in the patterned and open area reacts with the etching solution to form the first internal space 11 .
  • the photosensitive material may be provided on the upper surface of the mold 10 before the first internal space 11 is formed, and then exposure and development processes may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • the mold 10 made of the anodized film material is etched through the open region from which the photosensitive material is removed by the patterning process, and the anodized film at the position corresponding to the inner space 11 is removed by the etching solution to remove the first interior A space 11 is formed.
  • FIG. 29(a) is a plan view of the mold 10 in which the second stacked part 120 is formed in the first internal space 11, and FIG. 29(b) is FIG. 29(a).
  • ) is A-A' cross-sectional view
  • FIG. 3(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 3(a)
  • FIG. 3(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 3(a).
  • the second stacking part 120 is formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the electrically conductive contact pin 100 by performing a plurality of electroplating processes.
  • the second stacked portion 120 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 enables the abrasion resistance of the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved, and the second metal 230 is the first end ( 102) to improve the electrical conductivity.
  • the first laminated part 110 is formed by laminating a metal layer having relatively high electrical conductivity and a metal layer having relatively high wear resistance, and the thickness of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the thickness of the metal layer having high wear resistance or the first laminated part ( 110) is formed by stacking a metal layer having relatively high electrical conductivity and a metal layer having relatively high wear resistance, and may be formed such that the content of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the content of the metal layer having high wear resistance.
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the mold 10 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 30(a) is a plan view of the mold 10 in which a second inner space 12 is formed by removing a part of the mold 10, and FIG. 30(b) is FIG. A-A' is a cross-sectional view of a), FIG. 30(c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 30(a), and FIG. 30(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 30(a).
  • a process of removing a part of the mold 10 is performed. A portion of the mold 10 is removed to form the second inner space 12 in the mold 10 .
  • an exposure and development process may be performed. At least a portion of the photosensitive material may be patterned and removed while forming an open area by an exposure and development process.
  • An etching process is performed through the open region from which the photosensitive material has been removed by the patterning process, and a part of the mold 10 is removed by the etching solution to form the second internal space 12 .
  • the mold 10 is exposed to three side surfaces of the second internal space 12 , and the second laminated part 120 is exposed to one side surface.
  • FIG. 31 (a) is a plan view of the mold 10 in which the first laminated part 110 is formed in the second internal space 12, and FIG. 31 (b) is FIG. 31 (a).
  • FIG. 31 (c) is a B-B' cross-sectional view of FIG. 31(a)
  • FIG. 31(d) is a C-C' cross-sectional view of FIG. 31(a).
  • a step of forming the first stacked part 110 is performed.
  • the first laminated part 110 is formed in the second internal space 12 formed in the previous step by using an electroplating process.
  • the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 manufactured in the previous step. As described above, the second stacked part 120 is exposed on one side of the second internal space 12 . In this side, the first stacked part 110 is integrated with the second stacked part 120 .
  • the first stacked portion 110 is rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof, or palladium-cobalt (palladium-cobalt, PdCo) alloy.
  • palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten At least two or more metals from among (nickel-tungsten, NiW) alloy, copper (Cu), silver (Ag), and gold (Au) are stacked and provided.
  • the first metal 210 made of a palladium-cobalt (PdCo) alloy and the second metal 230 made of copper (Cu) may be alternately stacked and formed.
  • the first metal 210 allows the elastic deformation of the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 to be improved
  • the second metal 230 is the body portion 101 of the electrically conductive contact pin 100 . ) to improve the electrical conductivity.
  • the second laminated part 120 is formed by laminating a metal layer having relatively high electrical conductivity and a metal layer having relatively high wear resistance, and the thickness of the metal layer having high wear resistance is larger than the thickness of the metal layer having high electrical conductivity, or 120) is formed by stacking a metal layer having relatively high electrical conductivity and a metal layer having relatively high wear resistance, so that the content of the metal layer having high wear resistance is greater than the content of the metal layer having high electrical conductivity.
  • FIG. 32 is an enlarged view of the dotted line portion Z of FIG. 31 .
  • FIG. 32 is a view showing the formation structure of the metal layer according to the plating process of FIG. 31 in more detail. The structure in which “ ⁇ ” is formed of the metal layer shown in FIGS. 32 and 34 will be omitted for convenience of description in other drawings of the fourth embodiment.
  • the seed layer 20 and the second laminated part becomes the seed functional layer for plating growth.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is continuously formed on the inner sidewall 122 of the second stacked part 120 in a vertical direction along the inner sidewall 122 of the second stacked part 120 .
  • the first end-side vertical portion 111 (a) extending to the provided is formed.
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 and the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 are not formed to have the same thickness, but the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 and the second stacked part
  • the lowermost layer 121 of 120 is formed of the same material as each other.
  • the first end-side vertical part 111 ( The lowermost layer 111 of the first stacked part 110 including a)) is the lowest layer of the first stacked part 110 in which the seed functional layer of plating growth includes the first end-side vertical part 111(a).
  • the metal layer provided on the upper surface of (111) has a “ ⁇ ” side shape from the side of the first end 102 .
  • a plurality of metal layers having a “ ⁇ ” side shape are formed on the side of the first end 102 of the first stacked part 110 to constitute the first stacked part 110 .
  • the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 is made of the same metal material as the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 , and the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 is the second stacked part. It is also continuously formed on the inner sidewall 122 of 120 .
  • the first metal 210 and the second metal 230 are alternately stacked to form an electrically conductive contact pin, the second metal 230 and the second stacked part (
  • the first metal 210 constituting the lowermost layer 111 of the electrically conductive contact pin 100 is provided between the second metals 230 of the 120 .
  • the first metal 210 is provided extending in the vertical direction from the lower surface to the upper surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the lowermost layer 111 of the first stacked part 110 , the lowermost layer 121 of the second stacked part 120 , the uppermost layer 123 of the second stacked part 120 , and the middle layer 125 of the second stacked part 120 . ) and the first end-side vertical part 111 (a) are made of the first metal 210 of the same material, so that the second laminated part 120 is peeled off and damaged by the first laminated part 110 . be able to do
  • the inner sidewall of the first stacked part 110 becomes a seed functional layer for plating growth when the second stacked part 120 is formed.
  • FIG. 33 (a) is a plan view of the electrically conductive contact pin 100
  • FIG. 33 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG.
  • Fig. 33(a) is a sectional view taken along line B-B'
  • Fig. 33(d) is a cross-sectional view taken along line C-C' of Fig. 33(a).
  • a process of removing the mold 10 and the seed layer 20 is performed.
  • the mold 10 is made of an anodized film material
  • the mold 10 is removed using a solution that selectively reacts to the anodized film material.
  • the seed layer 20 is made of copper (Cu)
  • the seed layer 20 is removed using a solution that selectively reacts with copper (Cu).
  • Figure 34 (a) is a perspective view of the front, that is, the first end 102 of the electrically conductive contact pin 100 according to a fourth preferred embodiment of the present invention
  • Figure 34 (b) is a fourth preferred embodiment of the present invention. It is a perspective view of the rear surface of the electrically conductive contact pin 100 according to , that is, the second end 103 .
  • the laminated metal layer of the second end portion 103 is continuously provided on the same horizontal line as the metal layer constituting the first laminated portion 110 of the body portion 101, whereas the The second stacked part 120 is different from the metal layer constituting the first stacked part 110 in that it is not provided on the same horizontal line.
  • the second laminated part 120 includes a first metal 210, a second metal 230, a first metal 210, and a second stacked part 120 from the bottom to the top.
  • the second metal 230 and the first metal 210 have a structure in which five metal layers are stacked in the order, and the first stacked part 110 is also a first metal 210 and a second metal 230 in the direction from the bottom to the top.
  • the first metal 210 , the second metal 230 , and the first metal 210 in that it is a structure in which five metal layers are stacked in the order of the first stacked part 110 and the second stacked part 120 .
  • the number of stacked metal layers is the same.
  • the thickness of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the thickness of the metal layer having high wear resistance
  • the thickness of the metal layer having high electrical conductivity is higher than the thickness of the metal layer having high electrical conductivity. It has a large composition. Through this, it is possible to increase the content of the metal having high wear resistance at the first end 102 than the body 101, and the body 101 can increase the content of the metal having high electrical conductivity compared to the first end 102. there will be As a result, it is possible to provide the electrically conductive contact pin 100 with improved abrasion resistance while increasing the current allowable capacity.
  • the configuration of the third stacked part 130 of the second end 103 may be different from that of the first stacked part 110 .
  • the third laminated part 130 of the second end 103 may be formed such that the thickness of the metal layer having high electrical conductivity is greater than the thickness of the metal layer having high wear resistance for the purpose of preventing arcing.
  • a plating film made of a gold (Au) material may be additionally formed on the surface of the electrically conductive contact pin 100 according to the various embodiments described above in order to further improve the current carrying capacity.
  • a gold (Au) plating layer may not be formed on the first end portion 102 .

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Abstract

본 발명은 복수개의 금속층을 적층하여 형성되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서 그 물리적 또는 전기적 특성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀 및 그 제조방법을 제공한다. 상기 전기 전도성 접촉핀은 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부를 포함하는 바디부 및 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부를 포함하는 제1단부를 포함하되, 상기 제1적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 상기 제2적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.

Description

전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법
본 발명은 전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전기 전도성 접촉핀은 검사대상물과 접촉하여 검사대상물을 검사하는 프로브 카드 또는 테스트 소켓에서 사용될 수 있는 접촉핀이다. 이하에서는 일례로 프로브 카드의 접촉핀을 예시하여 설명한다.
반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 전기 전도성 접촉핀을 구비한 프로브 카드에 반도체 웨이퍼를 접근시켜 전기 전도성 접촉핀을 반도체 웨이퍼상의 대응하는 전극 패드에 접촉시킴으로써 수행된다. 전기 전도성 접촉핀과 반도체 웨이퍼 상의 전극 패드를 접촉시킬 때, 양자가 접촉하기 시작하는 상태에 도달한 이후, 프로브 카드에 반도체 웨이퍼를 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.
이러한 전기 전도성 접촉핀은 MEMS 공정을 이용하여 제작될 수 있다. MEMS 공정을 이용하여 전기 전도성 접촉핀을 제작하는 과정을 살펴보면 먼저, 도전성 기재 표면에 포토 레지스트를 도포한 후 포토 레지스트를 패터닝한다. 이후 포토 레지스트를 몰드로 이용하여 전기 도금법에 의해 개구 내에서 금속재료를 석출시키고, 포토 레지시트와 도전성 기재를 제거하여 전기 전도성 접촉핀을 얻는다. 여기서 전기 전도성 접촉핀은 복수개의 금속재료가 상,하로 적층되면서 형성된다. 내마모성이 상대적으로 높은 금속재료의 경우에는 전기 전도도가 상대적으로 낮기 때문에 복수개의 금속 재료를 적층하여 전기 전도성 접촉핀을 제작할 경우에는 내마모도와 전기 전도도는 트레이드 오프(trade off) 관계에 있게 된다. 전기 전도성 접촉핀의 단부에서의 내마모성을 향상시키기 위해서는, 높은 내마모성을 가지는 금속재료가 두꺼운 두께로 구비되어야 하므로 상대적으로 높은 전기 전도성 금속 재질의 함량은 줄어들게 된다. 그 결과 전기 전도성 접촉핀의 전체적인 전기 전도도는 낮아지게 되어 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)이 작아지는 문제가 발생하게 된다.
한편 전기 전도성 접촉핀의 단부는 대상물과 접촉되는 부위인데, 복수개의 금속재료가 상,하로 적층되어 구성될 경우에는 단부에서의 금속재료의 함량만을 다르게 하는 것이 어려워 단부에서의 물리적 또는 전기적 특성을 향상시키는 것이 곤란하다는 문제가 발생하게 된다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국 등록번호 제10-0449308호 등록특허공보
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 복수개의 금속층을 적층하여 형성되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서 그 물리적 또는 전기적 특성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부를 포함하는 바디부; 및 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부를 포함하는 제1단부;를 포함하되, 상기 제1적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 상기 제2적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
또한, 상기 제2적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수는 상기 제1적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수와 서로 다르다.
또한, 상기 제2적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수는 상기 제1적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수 보다 작다.
또한, 상기 제1적층부와 상기 제2적층부는 제1금속과 제2금속이 교번적으로 적층되어 형성되되, 상기 제1적층부와 상기 제2적층부는 상기 제1, 2금속의 교번 적층의 개수가 서로 다르다.
또한, 상기 제1금속은 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성되고, 상기 제2금속은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성된다.
또한, 상기 제1적층부의 최하위층은 상기 제2적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성되어 상기 제2적층부의 내부 측벽을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제1단부측 수직부를 포함한다.
또한, 상기 제2적층부의 최하층은 상기 제1적층부의 최하층과 동일 금속 재질로 구성되되, 상기 제1적층부의 최하층은 상기 제2적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성된다.
또한, 상기 제1적층부의 제2금속과 상기 제2적층부의 제2금속 사이에는 상기 전기 전도성 접촉핀의 최하층을 구성하는 제1금속이 구비되고 상기 제1금속은 상기 전기 전도성 접촉핀의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부에 구비되는 제3적층부를 포함한다.
또한, 상기 제1적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 상기 제3적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
또한, 상기 제3적층부의 적층 개수는 상기 제1적층부의 적층 개수와 상기 제2적층부의 적층 개수 중 적어도 어느 하나와 서로 다르다.
또한, 상기 제3적층부의 적층 개수는 상기 제2적층부의 적층 개수와 동일하다.
또한, 상기 제1적층부의 최하층은 상기 제3적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성되어 상기 내부 측벽을 따라 연장되어 구비되는 제2단부측 수직부를 포함한다.
또한, 상기 제3적층부의 최하층은 상기 제1적층부의 최하층과 동일 금속 재질로 구성되되, 상기 제1적층부의 최하층은 상기 제3적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성된다.
또한, 상기 제1적층부를 구성하는 금속층과 상기 제3적층부를 구성하는 금속층은 서로 다르다.
또한, 제1단부는 외측 연장부를 더 포함한다.
또한, 상기 제1적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 내마모성이 높은 금속층의 두께보다 크고, 상기 제2적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 두께가 전기 전도가 높은 금속층의 두께보다 크다.
또한, 상기 제1적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 함량이 내마모성이 높은 금속층의 함량보다 크고, 상기 제2적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 함량가 전기 전도가 높은 금속층의 함량보다 크다.
한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법은, 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부를 포함하는 바디부; 및 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부를 포함하는 제1단부;를 포함하는 전기 전도성 접촉핀의 제조방법에 있어서, 상기 제1적층부와 상기 제2적층부는 몰드를 이용하여 각각 도금하여 형성한다.
또한, 상기 몰드는 양극산화막 재질로 구성된다.
본 발명은 복수개의 금속층을 적층하여 형성되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서 그 물리적 또는 전기적 특성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀 및 그 제조방법을 제공한다.
도 1(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면 사시도.
도 1(b)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 배면 사시도.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 도시한 도면.
도 8(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제1단부의 사시도
도 8(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제2단부의 사시도
도 9(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면 사시도.
도 9(b)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 배면 사시도
도 10 내지 도 16은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 도시한 도면.
도 17(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제1단부의 사시도.
도 17(b)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제2단부의 사시도.
도 18(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면 사시도.
도 18(b)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 배면 사시도
도 19 내지 도 25는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제조방법을 도시한 도면
도 26(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제1단부의 사시도
도 26(b)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제2단부의 사시도.
도 27(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면 사시도
도 27(b)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 배면 사시도
도 28 내지 도 33은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법을 도시한 도면.
도 34(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제1단부의 사시도
도 34(b)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 제2단부의 사시도.
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 전기 전도성 접촉핀의 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. 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.
제1실시예
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다. 도 1(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 사시도이고, 도 1(b)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면 사시도이며, 도 2내지 도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부의 사시도(도 8(a))와 제2단부의 사시도(도 8(b))이다.
먼저 도 1(a) 및 도 1(b)를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 제1단부(102), 제2단부(103) 및 제1단부(102)와 제2단부(103) 사이에 구비되는 바디부(101)를 포함한다. 여기서 제1단부(102) 및 제2단부(103)는 대상물과 접촉하는 부위로서 바람직하게는 제1단부(102)는 검사 대상물과 접촉하는 부위이고 제2단부(103)는 검사 장치의 대상물과 접촉 또는 연결되는 부위이다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부(110)를 포함하는 바디부(101)와 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부(120)를 포함하는 제1단부(102)를 포함한다. 제1적층부(110)를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 제2적층부(120)를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)에 구비되는 제2적층부(120)의 적층 개수는 바디부(101)에 구비되는 제1적층부(110)의 적층 개수는 서로 다르다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)에 구비되는 제2적층부(120)의 적층 개수는 바디부(101)에 구비되는 제1적층부(110)의 적층 개수보다 작은 개수로 구성된다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(103)는 바디부(101)와 동일한 금속층으로 동일한 적층 개수로 적층되어 구성된다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(103)는 도금 공정을 수행하여 바디부(101)를 형성할 때 바디부(101)와 함께 형성될 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)에서 일측 방향으로 금속층의 적층 개수가 달라지는 부위가 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)가 되며 금속층의 적층 개수의 차이를 통해 제1단부(102)와 바디부(101)를 구분 지을 수 있다.
제1적층부(110)와 제2적층부(120)의 적층 구성을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)와 제1단부(102)에서의 물리적 또는 전기적 특성을 서로 다르게 하는 것이 가능하다. 제1적층부(110)와 제2적층부(120)의 적층 구성을 서로 다르게 함으로써, 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)에 함유되는 전기 전도도가 높은 금속의 함유량을 증가시킬 수 있게 되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)에 함유되는 내마모성이 높은 금속의 함유량을 증가시킬 수 있게 된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)을 향상시킬 수 있게 된다.
복수개의 금속층은 제1금속(210)과 제2금속(230)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1금속(210)은 제2금속(230)에 비해 상대적으로 내마모성 또는 경도가 높은 금속이며, 제2금속(230)은 제1금속(210)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로 구성될 수 있다. 제1금속(210)은 바람직하게는, 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금 중에서 선택된 금속일 수 있으며, 제2금속(230)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 선택된 금속일 수 있다. 여기서 제1, 2금속(210,230)은 상술한 금속 또는 합금 이외에 다른 금속 또는 합금을 포함하여 구성될 수 있으며 상술한 예시적인 재질만으로 제한되는 것은 아니다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 내마모성을 향상시키기 위해 제1적층부(110)와 제2적층부(120)의 최하위층과 최상위층은 제1금속(210)으로 구성된다. 복수개의 금속층은 맨 아래층부터 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210) 순으로 교번적으로 적층될 수 있다. 복수개의 금속층은 최소한 3개 층으로 구성될 수 있으며, 3개층 이상의 홀 수층으로 구성될 수 있다. 다만 금속층의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 제1적층부(110)와 제2적층부(120)는 제1금속(210)과 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있으며, 이 경우 제1적층부(110)와 제2적층부(120)는 제1금속(210)과 제2금속(230)의 교번 적층의 개수가 서로 다르다.
제2적층부(120)의 길이는 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위를 가진다. 전기 전도성 접촉핀(100)은 프로브 카드의 가이드 플레이트에 삽입되어 사용될 수 있는데, 이 경우 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)는 가이드 플레이트(하부 가이드 플레이트)의 하부로 돌출된다. 이런 상태에서 전기 전도성 접폭핀(100)을 장시간 오랜 횟수 동안 사용하다 보면 이물질이 제1단부(102) 측에 달라붙게 되고, 이를 제거하기 위해 제1단부(102)를 갈아내는 공정을 수행하게 된다. 제1단부(102)를 갈아내는 공정을 수행함에 따라 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이는 짧아지게 된다. 가이드 플레이트(하부 가이드 플레이트)의 하부로의 전기 전도성 접촉핀(100)의 돌출 길이는 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위가 되는 것이 바람직한데, 갈아내는 공정에 따라 그 돌출 길이가 100㎛ 미만이 되면 전기 전도성 접촉핀(100)은 새로운 것으로 교체를 하게 된다. 제2적층부(120)의 길이가 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위를 가지는 구성을 통해, 제1단부(102)를 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위에서 갈아내더라도 제2적층부(120)가 제1단부(102)에 존재하도록 하는 것이 가능하므로 전기 전도성 접촉핀(100)의 단면 형상을 초기 상태로 유지할 수 있게 된다.
갈아내는 공정을 수행함에 있어서 더 이상 제2적층부(120)가 존재하지 않은 경우에는 새로운 전기 전도성 접촉핀(100)으로 교체하는 것이 바람직하다. 제2적층부(120)의 잔존 정도는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 노출된 제2적층부(120)의 외관을 통해 확인이 가능하다.
이러한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1적층부(110)와 제2적층부(120)를 몰드를 이용하여 각각 도금하여 제조된다. 이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 도 2(a)는 제1내부공간(11)이 구비된 몰드(10)의 평면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A’단면도이고, 도 2(c)는 도 2(a)의 B-B’단면도이며, 도 2(d)는 도 2(a)의 C-C’단면도이다.
도 2를 참조하면, 몰드(10)에는 제1내부 공간(11)이 형성되고 있고, 몰드(10)의 하부에는 시드층(20)이 구비되어 있다.
몰드(10)는 양극산화막, 포토레지스트, 실리콘 웨이퍼 또는 이와 유사한 재질로 구성될 있다. 다만, 바람직하게는 몰드(10)은 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. 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. 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 몰드 대신에 양극산화막 재질의 몰드(10)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 몰드로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다.
몰드(10)의 하면에는 시드층(20)이 구비된다. 시드층(20)은 몰드(10)에 제1내부 공간(11)을 형성하기 이전에 몰드(10)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(10)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(10)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판(미도시)의 상면에 시드층(20)을 형성하고 제1내부 공간(11)이 형성된 몰드(10)을 지지기판(미도시)에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(20)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 시드층(20)은 제2적층부(120)를 전기 도금법을 이용하여 형성할 때 제2적층부(120)의 도금 품질을 향상시키기 위해 사용된다.
제1내부 공간(11)은 양극산화막 재질의 몰드(10)을 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(10)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1내부 공간(11)이 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1내부 공간(11)을 형성하기 전의 몰드(10)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 몰드(10)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 내부 공간(11)에 대응되는 위치의 양극산화막이 제거되어 제1내부 공간(11)을 형성하게 된다.
다음으로 도 3을 참조하면, 도 3(a)는 제1내부공간(11)에 제2적층부(120)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A’단면도이고, 도 3(c)는 도 3(a)의 B-B’단면도이며, 도 3(d)는 도 3(a)의 C-C’단면도이다.
몰드(10)의 제1내부 공간(11)에 전기 도금 공정을 수행하여 제2적층부(120)를 형성하는 단계를 수행한다. 제2적층부(120)는 복수회의 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 금속층이 복수개가 적층되어 형성된다. 제2적층부(120)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)의 내마모성이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 몰드(10)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 4를 참조하면, 도 4(a)는 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부공간(12)을 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 A-A’단면도이고, 도 4(c)는 도 4(a)의 B-B’단면도이며, 도 4(d)는 도 4(a)의 C-C’단면도이다.
몰드(10)의 일부를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부 공간(12)를 몰드(10)에 형성한다. 구체적으로 설명하면, 몰드(10)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. 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 몰드(10)의 일부가 제거되어 제2내부 공간(12)을 형성하게 된다.
제2내부 공간(12)의 3개의 측면으로는 몰드(10)가 노출되고, 1개이 측면으로는 제2적층부(120)가 노출되게 된다.
다음으로 도 5를 참조하면, 도 5(a)는 제2내부 공간(12)에 제1적층부(110)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 A-A’단면도이고, 도 5(c)는 도 5(a)의 B-B’단면도이며, 도 5(d)는 도 5(a)의 C-C’단면도이다.
제1적층부(110)를 형성하는 단계를 수행한다. 이전 단계에서 형성된 제2내부 공간(12)에 전기 도금 공정을 이용하여 제1적층부(110)를 형성한다.
제1적층부(110)는 이전 단계에서 제작된 제2적층부(120)와 일체화된다. 앞서 설명한 바와 같이 제2내부 공간(12)의 1개의 측면에는 제2적층부(120)가 노출되는데 이 측면에서 제1적층부(110)는 제2적층부(120)와 일체화된다.
제1적층부(110)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 탄성 변형이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다.
도 6은 도 5의 점선 부분(Z)을 확대한 도면이다. 도 6은 도 5의 도금과정에 따른 금속층의 형성 구조를 보다 구체적으로 보여주는 도면이다. 도 6 및 도 8에 도시된 금속층의 “┗”형성 구조는 제1실시예의 다른 도면들에서는 설명의 편의를 위해 생략하기로 한다.
제1적층부(110)는 제2적층부(120)가 구비된 이후에 형성되기 때문에, 제1적층부(110)를 도금으로 형성함에 있어서 하부의 시드층(20)과 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)이 도금 성장의 시드 기능층이 된다. 이로 인해 제1적층부(110)의 최하위층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)에도 연속적으로 형성되어 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제1단부측 수직부(111(a))가 형성된다. 제1적층부(110)의 최하층(111)과 제2적층부(120)의 최하층(121)은 서로 동일 두께로 형성되지 않지만 제1적층부(110)의 최하층(111)과 제2적층부(120)의 최하층(121)은 서로 동일 재질로 형성된다.
제1단부측 수직부(111(a))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 형성된 이후에, 후속의 도금 공정을 수행하게 되면, 제1단부측 수직부(111(a))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 도금 성장의 시드 기능층이 제1단부측 수직부(111(a))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)의 상면에 구비되는 금속층은 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지고 된다. 이후의 도금 공정을 수행하게 되면 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서는 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되면서 제1적층부(110)를 구성하게 된다.
제2적층부(120)의 최하층(121)은 제1적층부(110)의 최하층(111)과 동일 금속 재질로 구성되고, 제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)에도 연속적으로 형성된다. 제1금속(210)과 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 전기 전도성 접촉핀을 구성하는 경우에 있어서는, 제1적층부(110)의 제2금속(230)과 제2적층부(120)의 제2금속(230) 사이에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 최하층(111)을 구성하는 제1금속(210)이 구비된다. 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다.
제1적층부(110)의 최하층(111), 제2적층부(120)의 최하층(121), 제2적층부(120)의 최상층(123), 제2적층부(120)의 중간층(125) 및 제1단부측 수직부(111(a))가 동일 재질의 제1금속(210)으로 구성되기 때문에 제2적층부(120)가 제1적층부(110)로 박리되어 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되는 구성을 통해 제1단부(102) 측에서 전단 파괴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1적층부(110)를 먼저 구비하고 그 이후에 제2적층부(120)를 형성하는 것도 가능하며 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것이다. 이 경우에는 제1적층부(110)의 내부 측벽이 제2적층부(120) 형성시 도금 성장의 시드 기능층이 된다. 다만 본 발명의 실시예 처럼 제1단부(102)를 구성하는 제2적층부(120)를 먼저 형성하고 바디부(101)를 구성하는 제1적층부(110)를 나중에 형성하는 구성에 따르면 제2적층부(120)를 구성하는 금속층들이 평면형태로 형성되기 때문에 제1단부(102)의 전기적 또는 물리적 특성을 균일하게 할 수 있다는 점에서 유리하다.
다음으로 도 7을 참조하면, 도 7(a)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 평면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 A-A’단면도이고, 도 7(c)는 도 7(a)의 B-B’단면도이며, 도 7(d)는 도 7(a)의 C-C’단면도이다.
이전 단계 이후에, 몰드(10)와 시드층(20)를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(10)를 제거한다. 또한 시드층(20)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(20)을 제거한다.
도 8(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 즉, 제1단부(102)의 사시도이고 도 8(b)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면, 즉 제2단부(103)의 사시도이다.
제2단부(103)의 적층된 금속층은 바디부(101)의 제1적층부(110)를 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 연속적으로 구비되는 구성인 반면에, 제1단부(102)의 제2적층부(120)는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 구비되지 않는 구성이라는 점에서 차이가 있다.
도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 제2적층부(120)는 하면에서 상면방향으로 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 5개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이고, 제1적층부(110)는 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 13개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이다.
비록 도면에서는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 간의 두께를 동일 두께로 도시하였으나 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 간의 두께는 서로 다를 수 있다. 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 중에서 어느 하나의 금속층은 다른 금속층의 두께보다 더 두꺼운 두께로 형성되거나 더 얇은 두께로 형성될 수 있다. 또한, 도면에서는 제2적층부(110)를 구성하는 금속층들 간의 두께를 동일 두께로 도시하였으나, 제2적층부(120)를 구성하는 금속층들 간의 두께는 서로 다를 수 있다. 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 중에서 어느 하나의 금속층은 다른 금속층의 두께보다 더 두꺼운 두께로 형성되거나 더 얇은 두께로 형성될 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)는 그 단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상으로 구성될 수 있다. 하지만 이러한 경우에도 제2적층부(120)의 적층 구조는 그대로 유지된다.
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 9 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다. 도 9(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 사시도이고, 도 9(b)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면 사시도이며, 도 10내지 도 16은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법을 도시한 도면이고, 도 17(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부의 사시도이고 도 17(b)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(103)에 제3적층부(130)를 추가로 구비한다는 점에서 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 구성과 차이가 있다. 제2실시예에 따른 제1단부(102)에 구비되는 제2적층부(120)에 대한 구성은 제1실시예의 구성과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 이하에서는 생략하기로 한다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부(110)를 포함하는 바디부(101), 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부(120)를 포함하는 제1단부(102) 및 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제3적층부(130)를 포함하는 제2단부(103)를 포함한다. 제1 내지 제3적층부(110, 120, 130)는 서로 다른 도금 공정에 의해 형성된다.
제1적층부(110)를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 제3적층부(130)를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(103)에 구비되는 제3적층부(130)의 적층 개수는 바디부(101)에 구비되는 제1적층부(110)의 적층 개수는 서로 다르다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(103)에 구비되는 제3적층부(130)의 적층 개수는 바디부(101)에 구비되는 제1적층부(110)의 적층 개수보다 작은 개수로 구성된다.
제1 내지 제3적층부(110, 120, 130)의 적층 구성을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101), 제1단부(102) 및 제2단부(103)에서의 물리적 또는 전기적 특성을 서로 다르게 하는 것이 가능하다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)에 함유되는 전기 전도도가 높은 금속의 함유량을 증가시킬 수 있게 되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)에 함유되는 내마모성이 높은 금속의 함유량을 증가시킬 수 있게 되며, 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(103)에 함유되는 전기 전도도가 높은 금속의 함유량을 증가시킬 수 있게 된다. 이를 통해 바디부(101)의 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)을 향상시킬 수 있게 되고, 제1단부(102)의 내마모성을 향상시킬 수 있게 되며, 제2단부(103)의 아킹 발생을 방지할 수 있게 된다.
복수개의 금속층은 제1금속(210)과 제2금속(230)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1금속(210)은 제2금속(230)에 비해 상대적으로 내마모성 또는 경도가 높은 금속이며, 제2금속(230)은 제1금속(210)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로 구성될 수 있다. 제1금속(210)은 바람직하게는, 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금 중에서 선택된 금속일 수 있으며, 제2금속(230)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 선택된 금속일 수 있다. 여기서 제1, 2금속(210,230)은 상술한 금속 또는 합금 이외에 다른 금속 또는 합금을 포함하여 구성될 수 있으며 상술한 예시적인 재질만으로 제한되는 것은 아니다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 내마모성을 향상시키기 위해 제1적층부(110)와 제3적층부(130)의 최하위층과 최상위층은 제1금속(210)으로 구성된다. 복수개의 금속층은 맨 아래층부터 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210) 순으로 교번적으로 적층될 수 있다. 복수개의 금속층은 최소한 3개 층으로 구성될 수 있으며, 3개층 이상의 홀 수층으로 구성될 수 있다. 다만 금속층의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 제1적층부(110)와 제3적층부(120)는 제1금속(210)과 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있으며, 이 경우 제1적층부(110)와 제3적층부(130)는 제1금속(210)과 제2금속(230)의 교번 적층의 개수가 서로 다르다.
제3적층부(130)의 길이는 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위를 가진다. 제3적층부(130)의 길이가 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위를 가지는 구성을 통해, 제2단부(103)를 100㎛ 이상 400㎛이하의 범위에서 갈아내더라도 제3적층부(130)가 제2단부(103)에 존재하도록 하는 것이 가능하므로 전기 전도성 접촉핀(100)의 단면 형상을 초기 상태로 유지할 수 있게 된다. 갈아내는 공정을 수행함에 있어서 더 이상 제3적층부(130)가 존재하지 않은 경우에는 새로운 전기 전도성 접촉핀(100)으로 교체하는 것이 바람직하다. 제3적층부(130)의 잔존 정도는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 노출된 제3적층부(130)의 외관을 통해 확인이 가능하다.
이러한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1내지 제3적층부(110, 120, 130)를 몰드를 이용하여 각각 도금하여 제조된다. 이하에서는 도 10 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법에 대해 설명한다.
도 10을 참조하면, 도 10(a)는 제1내부공간(11)이 구비된 몰드(10)의 평면도이고, 도 10(b)는 도 10(a)의 A-A’단면도이고, 도 10(c)는 도 10(a)의 B-B’단면도이며, 도 10(d)는 도 10(a)의 C-C’단면도이고, 도 10(e)는 도 10(a)의 D-D’단면도이다.
도 10를 참조하면, 몰드(10)에는 제1내부 공간(11)이 형성되고 있고, 몰드(10)의 하부에는 시드층(20)이 구비되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 몰드 대신에 양극산화막 재질의 몰드(10)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 몰드로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다.
몰드(10)의 하면에는 시드층(20)이 구비된다. 시드층(20)은 몰드(10)에 제1내부 공간(11)을 형성하기 이전에 몰드(10)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(10)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(10)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판(미도시)의 상면에 시드층(20)을 형성하고 제1내부 공간(11)이 형성된 몰드(10)을 지지기판(미도시)에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(20)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 시드층(20)은 제2적층부(120)를 전기 도금법을 이용하여 형성할 때 제2적층부(120)의 도금 품질을 향상시키기 위해 사용된다.
제1내부 공간(11)은 양극산화막 재질의 몰드(10)을 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(10)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1내부 공간(11)이 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1내부 공간(11)을 형성하기 전의 몰드(10)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 몰드(10)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 내부 공간(11)에 대응되는 위치의 양극산화막이 제거되어 제1내부 공간(11)을 형성하게 된다.
다음으로 도 11을 참조하면, 도 11(a)는 제1내부공간(11)에 제2적층부(120)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 11(b)는 도 11(a)의 A-A’단면도이고, 도 11(c)는 도 11(a)의 B-B’단면도이며, 도 11(d)는 도 11(a)의 C-C’단면도이고, 도 11(e)는 도 11(a)의 D-D’단면도이다.
몰드(10)의 제1내부 공간(11)에 전기 도금 공정을 수행하여 제2적층부(120)를 형성하는 단계를 수행한다. 제2적층부(120)는 복수회의 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 금속층이 복수개가 적층되어 형성된다. 제2적층부(120)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)의 내마모성이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다. 이를 통해 제1금속(210)만으로 구성되는 것에 대비하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 전류 허용 용량을 증대시킬 수 있게 된다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 몰드(10)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 12를 참조하면, 도 12(a)는 제3내부공간에 제3적층부(130)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 12(b)는 도 12(a)의 A-A’단면도이고, 도 12(c)는 도 12(a)의 B-B’단면도이며, 도 12(d)는 도 12(a)의 C-C’단면도이고, 도 12(e)는 도 12(a)의 D-D’단면도이다.
몰드(10)의 일부를 제거하는 공정을 수행하여 몰드(10)에 제3내부 공간을 형성한다. 제3내부 공간은 제2단부(103)에 대응되는 위치에 형성되며, 앞서 제1내부 공간(11)을 형성하는 공정과 동일한 공정으로 형성될 수 있다.
몰드(10)의 제3내부 공간에 전기 도금 공정을 수행하여 제3적층부(130)를 형성하는 단계를 수행한다. 제3적층부(130)는 복수회의 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 금속층이 복수개가 적층되어 형성된다. 제3적층부(130)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 및 금(Au) 재질의 제2금속(230)이 적층되어 형성될 수 있다. 도 12에 도시된 적층 구조는, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 구리(Cu), 금(Au), 구리(Cu) 및 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 순으로 적층된 구조이다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(102)의 내마모성이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부(102)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다. 특히 중앙 위치에 금(Au)를 함유함으로써 제2단부(103)의 아킹 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 몰드(10)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 13을 참조하면, 도 13(a)는 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부공간(12)을 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 13(b)는 도 13(a)의 A-A’단면도이고, 도 13(c)는 도 13(a)의 B-B’단면도이며, 도 13(d)는 도 13(a)의 C-C’단면도이고, 도 13e는 도 13(a)의 D-D’단면도이다.
몰드(10)의 일부를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부 공간(12)를 몰드(10)에 형성한다. 구체적으로 설명하면, 몰드(10)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. 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 몰드(10)의 일부가 제거되어 제2내부 공간(12)을 형성하게 된다.
제2내부 공간(12)의 2개의 측면으로는 몰드(10)가 노출되고, 2개이 측면으로는 제2적층부(120) 및 제3적층부(130)가 노출되게 된다.
다음으로 도 14를 참조하면, 도 14(a)는 제2내부 공간(12)에 제1적층부(110)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 14(b)는 도 14(a)의 A-A’단면도이고, 도 14(c)는 도 14(a)의 B-B’단면도이며, 도 14(d)는 도 14(a)의 C-C’단면도이고, 도 14(e)는 도 14(a)의 D-D’단면도이다.
제1적층부(110)를 형성하는 단계를 수행한다. 이전 단계에서 형성된 제2내부 공간(12)에 전기 도금 공정을 이용하여 제1적층부(110)를 형성한다.
제1적층부(110)는 이전 단계에서 제작된 제2적층부(120) 및 제3적층부(130)와 일체화된다. 앞서 설명한 바와 같이 제2내부 공간(12)의 일 측면에는 제2적층부(120)가 노출되는데 이 일 측면에서 제1적층부(110)는 제2적층부(120)와 일체화된다. 또한 제2내부 공간(12)의 타 측면에는 제3적층부(130)가 노출되는데 이 타 측면에서 제1적층부(110)는 제3적층부(130)와 일체화된다.
제1적층부(110)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 탄성 변형이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다.
도 15는 도 14의 점선 부분(Z1, Z2)을 확대한 도면이다. 도 15는 도 14의 도금과정에 따른 금속층의 형성 구조를 보다 구체적으로 보여주는 도면이다. 도 15 및 도 17에 도시된 금속층의 “┗”및 “┛”형성 구조는 제2실시예의 다른 도면들에서는 설명의 편의를 위해 생략하기로 한다.
제1적층부(110)는 제2적층부(120)와 제3적층부(130)가 구비된 이후에 형성되기 때문에, 제1적층부(110)를 도금으로 형성함에 있어서 하부의 시드층(20), 제2적층부(120)의 내부 측벽(122) 및 제3적층부(130)의 내부 측벽(132)이 도금 성장의 시드 기능층이 된다. 이로 인해 제1적층부(110)의 최하위층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122) 및 제3적층부(130)의 내부 측벽(132)에도 연속적으로 형성된다. 제1적층부(110)의 최하위층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제1단부측 수직부(111(a))를 구비하고, 제3적층부(130)의 내부 측벽(132)을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제2단부측 수직부(111(b))를 구비한다.
제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 최하층(121) 및 제3적층부(130)의 최하층(131)와 서로 동일 두께로 형성되지 않지만, 제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 최하층(121) 및 제3적층부(130)와 서로 동일 재질로 형성된다.
제1단부측 수직부(111(a)) 및 제2단부측 수직부(111(b))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 형성된 이후에, 후속 도금 공정을 수행하게 되면, 제1단부측 수직부(111(a)) 및 제2단부측 수직부(111(b))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 도금 성장의 시드 기능층이 되므로 제1단부측 수직부(111(a)) 및 제2단부측 수직부(111(b))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)의 상면에 구비되는 금속층은 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지고 되고, 제2단부(103) 측에서는 “┛”자 측면 모양을 가지게 된다. 이후의 도금 공정을 수행하게 되면 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서는 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되면서 제1적층부(110)를 구성하게 된다.
제2적층부(120)의 최하층(121) 및 제3적층부(130)의 최하층(131)은 제1적층부(110)의 최하층(111)과 동일 금속 재질로 구성되고, 제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122) 및 제3적층부(120)의 내부 측벽(132)에도 연속적으로 형성된다. 제1금속(210)과 제2금속(230)이 적층되어 전기 전도성 접촉핀을 구성하는 경우에 있어서는, 제1적층부(110)의 제2금속(230)과 제2적층부(120)의 제2금속(230) 사이에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 최하층(111)을 구성하는 제1금속(210)이 구비된다. 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다. 또한, 제1적층부(110)의 제2금속(230)과 제3적층부(130)의 제2금속(230) 사이에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 최하층(111)을 구성하는 제1금속(210)이 구비된다. 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다.
제1적층부(110)의 최하층(111), 제2적층부(120)의 최하층(121), 제2적층부(120)의 최상층(123), 제3적층부(130)의 최하층(131) 및 제3적층부(120)의 최상층(133)은 서로 동일 재질의 제1금속(210)으로 구성되기 때문에 제2적층부(120) 및 제3적층부(130)가 제1적층부(110)로 박리되어 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되는 구성을 통해 제1단부(102) 측에서 전단 파괴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 되고, 제1적층부(110)의 제2단부(103) 측에서 “┛”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되는 구성을 통해 제2단부(103) 측에서 전단 파괴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1적층부(110)를 먼저 구비하고 그 이후에 제2적층부(120)와 제3적층부(130)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제1적층부(110)의 내부 측벽이 제2적층부(120) 또는 제3적층부 형성시 도금 성장의 시드 기능층이 된다.
다음으로 도 16을 참조하면, 도 16(a)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 평면도이고, 도 16(b)는 도 16(a)의 A-A’단면도이고, 도 16(c)는 도 16(a)의 B-B’단면도이며, 도 16(d)는 도 16(a)의 C-C’단면도이고, 도 16(e)는 도 16(a)의 D-D’단면도이다.
이전 단계 이후에, 몰드(10)와 시드층(20)를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(10)를 제거한다. 또한 시드층(20)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(20)을 제거한다.
도 17(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 즉, 제1단부(102)의 사시도이고 도 17(b)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면, 즉 제2단부(103)의 사시도이다.
제1단부(102)의 제2적층부(120)는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 구비되지 않고, 제2단부(103)의 제3적층부(130)는 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
도 17(a) 및 도 17(b)를 참조하면, 제1적층부(110)는 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 13개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이다. 제2적층부(120)와 제3적층부(130)는 하면에서 상면방향으로 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 5개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이다. 제2적층부(120)를 구성하는 제2금속(230)과 제3적층부(130)를 구성하는 제2금속(230)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어 제2적층부(120)를 구성하는 제2금속(230)은 구리(Cu)일 수 있고, 제3적층부(130)를 구성하는 제2금속(230)은 구리(Cu)와 금(Au)일 수 있다.
비록 도면에서는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 간의 두께를 동일 두께로 도시하였으나 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 간의 두께는 서로 다를 수 있다. 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 중에서 어느 하나의 금속층은 다른 금속층의 두께보다 더 두꺼운 두께로 형성되거나 더 얇은 두께로 형성될 수 있다. 또한, 도면에서는 제2적층부(110)와 제3적층부(130)를 구성하는 금속층들 간의 두께를 동일 두께로 도시하였으나, 제2적층부(120) 와 제3적층부(130)를 구성하는 금속층들 간의 두께는 서로 다를 수 있다. 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들 중에서 어느 하나의 금속층은 다른 금속층의 두께보다 더 두꺼운 두께로 형성되거나 더 얇은 두께로 형성될 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)와 제2단부(103)는 그 단부로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상으로 구성될 수 있다. 하지만 이러한 경우에도 제2적층부(120)와 제3적층부(130)의 적층 구조는 그대로 유지된다.
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 18 내지 도 26을 참조하여 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다. 도 18(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 사시도이고, 도 18(b)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면 사시도이며, 도 19내지 도 25는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법을 도시한 도면이고, 도 26(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부의 사시도이고 도 26(b)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부의 사시도이다.
제3실시예에 따른 제2적층부(120)와 제3적층부(130)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 내측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 형성되는 내측 연장부(310)와, 전기 전도성 접촉핀(100)의 외측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 단부측으로 돌출되어 형성되는 외측 연장부(320)를 포함한다.
보다 구체적으로 제2적층부(120)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 내측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 형성되는 제1내측 연장부(310(a))와, 제1내측 연장부(310(a))와 연속되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 외측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 단부측으로 돌출되어 형성되는 제1외측 연장부(320(a))를 포함한다. 또한, 제3적층부(130)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 내측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 형성되는 제2내측 연장부(310(b))와, 제2내측 연장부(310(b))와 연속되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 외측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 단부측으로 돌출되어 형성되는 제2외측 연장부(320(b))를 포함한다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 외측 연장부(320)는 100㎛ 이상 400㎛이하의 길이를 가진다. 갈아내는 공정에 의해 제1단부(111)가 100㎛ 이상 400㎛이하의 길이로 짧아지더라도 동일한 단면 구조가 구현된다. 이러한 구성을 통해 제1단부(111)를 100㎛ 이상 400㎛이하의 길이 범위내에서 갈아서 재사용하는 것이 가능하게 된다.
이하에서는 도 19 내지 도 25를 참조하여 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법에 대해 설명한다.
도 19를 참조하면, 도 19(a)는 제1내부공간(11) 및 제3내부공간(13)이 구비된 몰드(10)의 평면도이고, 도 19(b)는 도 19(a)의 A-A’단면도이고, 도 19(c)는 도 19(a)의 B-B’단면도이며, 도 19(d)는 도 19(a)의 C-C’단면도이고, 도 19(e)는 도 19(a)의 D-D’단면도이다.
도 19를 참조하면, 몰드(10)에는 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)이 형성되고 있고, 몰드(10)의 하부에는 시드층(20)이 구비되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 몰드 대신에 양극산화막 재질의 몰드(10)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 몰드로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다.
몰드(10)의 하면에는 시드층(20)이 구비된다. 시드층(20)은 몰드(10)에 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)을 형성하기 이전에 몰드(10)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(10)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(10)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판(미도시)의 상면에 시드층(20)을 형성하고 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)이 형성된 몰드(10)을 지지기판(미도시)에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(20)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 시드층(20)은 제2적층부(120)와 제3적층부(130)를 전기 도금법을 이용하여 형성할 때 제2적층부(120)와 제3적층부(130)의 도금 품질을 향상시키기 위해 사용된다.
제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)은 양극산화막 재질의 몰드(10)을 습식 에칭하여 동시에 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(10)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)이 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)을 형성하기 전의 몰드(10)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 몰드(10)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 내부 공간(11)에 대응되는 위치의 양극산화막이 제거되어 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)을 동시에 형성하게 된다.
다음으로 도 20을 참조하면, 도 20(a)는 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)에 제2적층부(120) 및 제3적층부(130)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 20(b)는 도 20(a)의 A-A’단면도이고, 도 20(c)는 도 20(a)의 B-B’단면도이며, 도 20(d)는 도 20(a)의 C-C’단면도이고, 도 20(e)는 도 20(a)의 D-D’단면도이다.
몰드(10)의 제1내부 공간(11) 및 제3내부 공간(13)에 전기 도금 공정을 수행하여 제2적층부(120)와 제3적층부(130)를 형성하는 단계를 수행한다. 제2적층부(120)와 제3적층부(130)는 복수회의 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 금속층이 복수개가 적층되어 형성된다. 제2적층부(120)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)와 제2단부(103)의 내마모성이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)와 제2단부(103)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다. 이를 통해 제1금속(210)만으로 단부를 구성되는 것에 대비하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 전류 허용 용량을 증대시킬 수 있게 된다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 몰드(10)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 21을 참조하면, 도 21(a)는 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부공간(12)을 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 21(b)는 도 21(a)의 A-A’단면도이고, 도 21(c)는 도 21(a)의 B-B’단면도이며, 도 21(d)는 도 21(a)의 C-C’단면도이고, 도 21(e)는 도 21(a)의 D-D’단면도이다.
몰드(10)의 일부를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부 공간(12)를 몰드(10)에 형성한다. 구체적으로 설명하면, 몰드(10)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. 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 몰드(10)의 일부가 제거되어 제2내부 공간(12)을 형성하게 된다.
제2내부 공간(12)은 제2적층부(120)와 제3적층부(130)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 구성된다.
다음으로 도 22를 참조하면, 도 22(a)는 제2내부 공간(12)에 제1적층부(110)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 22(b)는 도 22(a)의 A-A’단면도이고, 도 22(c)는 도 22(a)의 B-B’단면도이며, 도 22(d)는 도 22(a)의 C-C’단면도이고, 도 22(e)는 도 22(a)의 D-D’단면도이다.
제1적층부(110)를 형성하는 단계를 수행한다. 이전 단계에서 형성된 제2내부 공간(12)에 전기 도금 공정을 이용하여 제1적층부(110)를 형성한다.
제1적층부(110)는 이전 단계에서 제작된 제2적층부(120) 및 제3적층부(130)와 일체화된다. 앞서 설명한 바와 같이 제2내부 공간(12)의 적어도 일부 측면에는 제2적층부(120)가 노출되는데 이 일부 측면에서 제1적층부(110)는 제2적층부(120)와 일체화된다. 또한 제2내부 공간(12)의 적어도 일부 측면에는 제3적층부(130)가 노출되는데 이 일부 측면에서 제1적층부(110)는 제3적층부(130)와 일체화된다.
제1적층부(110)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 탄성 변형이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다.
도 23은 도 22의 점선 부분(Z1, Z2)을 확대한 도면이다. 도 23은 도 22의 도금과정에 따른 금속층의 형성 구조를 보다 구체적으로 보여주는 도면이다. 도 23, 도 24 및 도 26에 도시된 금속층의 “┗”및 “┛”형성 구조는 제3실시예의 다른 도면들에서는 설명의 편의를 위해 생략하기로 한다.
제1적층부(110)는 제2적층부(120)와 제3적층부(130)가 구비된 이후에 형성되기 때문에, 제1적층부(110)를 도금으로 형성함에 있어서 하부의 시드층(20), 제2적층부(120)의 내부 측벽(122) 및 제3적층부(130)의 내부 측벽(132)이 도금 성장의 시드 기능층이 된다. 이로 인해 제1적층부(110)의 최하위층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122) 및 제3적층부(130)의 내부 측벽(132)에도 연속적으로 형성된다. 제1적층부(110)의 최하위층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제1단부측 수직부(111(a))를 구비하고, 제3적층부(130)의 내부 측벽(132)을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제2단부측 수직부(111(b))를 구비한다.
제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 최하층(121) 및 제3적층부(130)의 최하층(131)와 서로 동일 두께로 형성되지 않지만, 제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 최하층(121) 및 제3적층부(130)와 서로 동일 재질로 형성된다.
제1단부측 수직부(111(a)) 및 제2단부측 수직부(111(b))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 형성된 이후에, 후속 도금 공정을 수행하게 되면, 제1단부측 수직부(111(a)) 및 제2단부측 수직부(111(b))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 도금 성장의 시드 기능층이 되므로 제1단부측 수직부(111(a)) 및 제2단부측 수직부(111(b))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)의 상면에 구비되는 금속층은 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지고 되고, 제2단부(103) 측에서는 “┛”자 측면 모양을 가지게 된다. 이후의 도금 공정을 수행하게 되면 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서는 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되면서 제1적층부(110)를 구성하게 된다.
제2적층부(120)의 최하층(121) 및 제3적층부(130)의 최하층(131)은 제1적층부(110)의 최하층(111)과 동일 금속 재질로 구성되고, 제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122) 및 제3적층부(120)의 내부 측벽(132)에도 연속적으로 형성된다. 제1금속(210)과 제2금속(230)이 적층되어 전기 전도성 접촉핀을 구성하는 경우에 있어서는, 제1적층부(110)의 제2금속(230)과 제2적층부(120)의 제2금속(230) 사이에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 최하층(111)을 구성하는 제1금속(210)이 구비된다. 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다. 또한, 제1적층부(110)의 제2금속(230)과 제3적층부(130)의 제2금속(230) 사이에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 최하층(111)을 구성하는 제1금속(210)이 구비된다. 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다.
제1적층부(110)의 최하층(111), 제2적층부(120)의 최하층(121), 제2적층부(120)의 최상층(123), 제3적층부(130)의 최하층(131) 및 제3적층부(120)의 최상층(133)은 서로 동일 재질의 제1금속(210)으로 구성되기 때문에 제2적층부(120) 및 제3적층부(130)가 제1적층부(110)로 박리되어 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되는 구성을 통해 제1단부(102) 측에서 전단 파괴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 되고, 제1적층부(110)의 제2단부(103) 측에서 “┛”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되는 구성을 통해 제2단부(103) 측에서 전단 파괴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 24은 도 22의 점선 부분(Z3)을 확대한 도면이다. 도 24 도 22의 도금과정에 따른 금속층의 형성 구조를 보다 구체적으로 보여주는 도면이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 제1적층부(110)을 구성하는 금속층들은 제2적층부(120)를 감싸는 형태로 형성된다. 마찬가지로 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들은 제3적층부(130)를 감싸는 형태로 형성된다.
다음으로 도 25를 참조하면, 도 25(a)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 평면도이고, 도 25(b)는 도 25(a)의 A-A’단면도이고, 도 25(c)는 도 25(a)의 B-B’단면도이며, 도 25(d)는 도 25(a)의 C-C’단면도이고, 도 25(e)는 도 16(a)의 D-D’단면도이다.
이전 단계 이후에, 몰드(10)와 시드층(20)를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(10)를 제거한다. 또한 시드층(20)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(20)을 제거한다.
도 26(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 즉, 제1단부(102)의 사시도이고 도 26(b)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면, 즉 제2단부(103)의 사시도이다.
제1단부(102)의 제2적층부(120)는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 구비되지 않고, 제2단부(103)의 제3적층부(130)는 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
도 26(a) 및 도 26(b)를 참조하면, 제1적층부(110)는 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 13개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이다. 제2적층부(120)와 제3적층부(130)는 하면에서 상면방향으로 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 5개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이다.
제2적층부(120)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 내측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 형성되는 제1내측 연장부(310(a))와, 제1내측 연장부(310(a))와 연속되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 외측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 단부측으로 돌출되어 형성되는 제1외측 연장부(320(a))를 포함한다. 또한, 제3적층부(130)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 내측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 형성되는 제2내측 연장부(310(b))와, 제2내측 연장부(310(b))와 연속되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 외측으로 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향을 따라 연장되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 단부측으로 돌출되어 형성되는 제2외측 연장부(320(b))를 포함한다.
제1내측 연장부(310(a))와 제1외측 연장부(320(a))로 구성되는 제2적층부(120)는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층들이 겹겹이 차례대로 감싸는 형태로 구성되고, 제2내측 연장부(310(b))와 제2외측 연장부(320(b))로 구성되는 제3적층부(130) 역시 제1적층부(100)를 구성하는 금속층들이 겹겹이 차례대로 감싸는 형태로 구성된다.
이를 통해 제2,3적층부(120,130)와 제1적층부(110)간의 결합 강도를 향상시키고 제1, 2단부(102, 103)에서의 전기적 또는 물리적 특성을 향상시킬 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 27 내지 도 34를 참조하여 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다. 도 27(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 사시도이고, 도 27(b)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면 사시도이며, 도 28내지 도 33은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법을 도시한 도면이고, 도 34(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부의 사시도이고 도 34(b)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부의 사시도이다.
제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부(110)를 포함하는 바디부(101)와, 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부(120)를 포함하는 제1단부(102)를 포함하되, 제1적층부(110)를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 제2적층부(120)를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는다.
또한, 제1적층부(110)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 내마모성이 높은 금속층의 두께보다 크고, 제2적층부(120)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 두께가 전기 전도가 높은 금속층의 두께보다 큰 구성을 가진다.
또는, 제1적층부(110)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 함량이 내마모성이 높은 금속층의 함량보다 크고, 제2적층부(120)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 함량가 전기 전도가 높은 금속층의 함량보다 큰 구성을 가진다.
이러한 제1적층부(110) 및 제2적층부(120)의 구성을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)와 제1단부(102)에서의 물리적 또는 전기적 특성을 서로 다르게 하는 것이 가능하다. 이로 인해 바디부(101)의 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)을 향상시킬 수 있게 되고, 제1단부(102)의 내마모성을 향상시킬 수 있게 된다.
이러한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1적층부(110)와 제2적층부(120)를 몰드를 이용하여 각각 도금하여 제조된다. 이하에서는 도 28 내지 도 33을 참조하여 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법에 대해 설명한다.
도 28을 참조하면, 도 28(a)는 제1내부공간(11)이 구비된 몰드(10)의 평면도이고, 도 28(b)는 도 28(a)의 A-A’단면도이고, 도 28(c)는 도 28(a)의 B-B’단면도이며, 도 28(d)는 도 28(a)의 C-C’단면도이다.
도 28을 참조하면, 몰드(10)에는 제1내부 공간(11)이 형성되고 있고, 몰드(10)의 하부에는 시드층(20)이 구비되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 몰드 대신에 양극산화막 재질의 몰드(10)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 몰드로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다.
몰드(10)의 하면에는 시드층(20)이 구비된다. 시드층(20)은 몰드(10)에 제1내부 공간(11)을 형성하기 이전에 몰드(10)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(10)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(10)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판(미도시)의 상면에 시드층(20)을 형성하고 제1내부 공간(11)이 형성된 몰드(10)을 지지기판(미도시)에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(20)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. 시드층(20)은 제2적층부(120)를 전기 도금법을 이용하여 형성할 때 제2적층부(120)의 도금 품질을 향상시키기 위해 사용된다.
제1내부 공간(11)은 양극산화막 재질의 몰드(10)을 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(10)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 제1내부 공간(11)이 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 제1내부 공간(11)을 형성하기 전의 몰드(10)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 몰드(10)는 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 내부 공간(11)에 대응되는 위치의 양극산화막이 제거되어 제1내부 공간(11)을 형성하게 된다.
다음으로 도 29를 참조하면, 도 29(a)는 제1내부공간(11)에 제2적층부(120)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 29(b)는 도 29(a)의 A-A’단면도이고, 도 3(c)는 도 3(a)의 B-B’단면도이며, 도 3(d)는 도 3(a)의 C-C’단면도이다.
몰드(10)의 제1내부 공간(11)에 전기 도금 공정을 수행하여 제2적층부(120)를 형성하는 단계를 수행한다. 제2적층부(120)는 복수회의 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 금속층이 복수개가 적층되어 형성된다. 제2적층부(120)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)의 내마모성이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부(102)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다.
제1적층부(110)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 내마모성이 높은 금속층의 두께보다 크거나 제1적층부(110)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 함량이 내마모성이 높은 금속층의 함량보다 크도록 형성될 수 있다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 몰드(10)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 30을 참조하면, 도 30(a)는 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부공간(12)을 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 30(b)는 도 30(a)의 A-A’단면도이고, 도 30(c)는 도 30(a)의 B-B’단면도이며, 도 30(d)는 도 30(a)의 C-C’단면도이다.
몰드(10)의 일부를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)의 일부를 제거하여 제2내부 공간(12)를 몰드(10)에 형성한다. 구체적으로 설명하면, 몰드(10)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. 패터닝 과정에 의해 감광성 재료가 제거된 오픈영역을 통해 에칭 공정이 수행되며, 에칭 용액에 의해 몰드(10)의 일부가 제거되어 제2내부 공간(12)을 형성하게 된다.
제2내부 공간(12)의 3개의 측면으로는 몰드(10)가 노출되고, 1개이 측면으로는 제2적층부(120)가 노출되게 된다.
다음으로 도 31를 참조하면, 도 31(a)는 제2내부 공간(12)에 제1적층부(110)를 형성한 몰드(10)의 평면도이고, 도 31(b)는 도 31(a)의 A-A’단면도이고, 도 31(c)는 도 31(a)의 B-B’단면도이며, 도 31(d)는 도 31(a)의 C-C’단면도이다.
제1적층부(110)를 형성하는 단계를 수행한다. 이전 단계에서 형성된 제2내부 공간(12)에 전기 도금 공정을 이용하여 제1적층부(110)를 형성한다.
제1적층부(110)는 이전 단계에서 제작된 제2적층부(120)와 일체화된다. 앞서 설명한 바와 같이 제2내부 공간(12)의 1개의 측면에는 제2적층부(120)가 노출되는데 이 측면에서 제1적층부(110)는 제2적층부(120)와 일체화된다.
제1적층부(110)는 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 중에서 적어도 2개 이상의 금속이 적층되어 구비된다. 예를 들어, 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금 재질의 제1금속(210)과 구리(Cu) 재질의 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다. 여기서 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 탄성 변형이 향상될 수 있도록 하며, 제2금속(230)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(101)의 전기 전도성이 향상될 수 있도록 한다.
제2적층부(120)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 두께가 전기 전도가 높은 금속층의 두께보다 크거나, 제2적층부(120)는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 함량가 전기 전도가 높은 금속층의 함량보다 크도록 형성된다.
도 32는 도 31의 점선 부분(Z)을 확대한 도면이다. 도 32는 도 31의 도금과정에 따른 금속층의 형성 구조를 보다 구체적으로 보여주는 도면이다. 도 32 및 도 34에 도시된 금속층의 “┗”형성 구조는 제4실시예의 다른 도면들에서는 설명의 편의를 위해 생략하기로 한다.
제1적층부(110)는 제2적층부(120)가 구비된 이후에 형성되기 때문에, 제1적층부(110)를 도금으로 형성함에 있어서 하부의 시드층(20)과 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)이 도금 성장의 시드 기능층이 된다. 이로 인해 제1적층부(110)의 최하위층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)에도 연속적으로 형성되어 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제1단부측 수직부(111(a))가 형성된다. 제1적층부(110)의 최하층(111)과 제2적층부(120)의 최하층(121)은 서로 동일 두께로 형성되지 않지만 제1적층부(110)의 최하층(111)과 제2적층부(120)의 최하층(121)은 서로 동일 재질로 형성된다.
제1단부측 수직부(111(a))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 형성된 이후에, 후속의 도금 공정을 수행하게 되면, 제1단부측 수직부(111(a))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)이 도금 성장의 시드 기능층이 제1단부측 수직부(111(a))를 포함하는 제1적층부(110)의 최하층(111)의 상면에 구비되는 금속층은 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지고 된다. 이후의 도금 공정을 수행하게 되면 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서는 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되면서 제1적층부(110)를 구성하게 된다.
제2적층부(120)의 최하층(121)은 제1적층부(110)의 최하층(111)과 동일 금속 재질로 구성되고, 제1적층부(110)의 최하층(111)은 제2적층부(120)의 내부 측벽(122)에도 연속적으로 형성된다. 제1금속(210)과 제2금속(230)이 교번적으로 적층되어 전기 전도성 접촉핀을 구성하는 경우에 있어서는, 제1적층부(110)의 제2금속(230)과 제2적층부(120)의 제2금속(230) 사이에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 최하층(111)을 구성하는 제1금속(210)이 구비된다. 제1금속(210)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비된다.
제1적층부(110)의 최하층(111), 제2적층부(120)의 최하층(121), 제2적층부(120)의 최상층(123), 제2적층부(120)의 중간층(125) 및 제1단부측 수직부(111(a))가 동일 재질의 제1금속(210)으로 구성되기 때문에 제2적층부(120)가 제1적층부(110)로 박리되어 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제1적층부(110)의 제1단부(102) 측에서 “┗”자 측면 모양을 가지는 복수개의 금속층이 형성되는 구성을 통해 제1단부(102) 측에서 전단 파괴에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제1적층부(110)를 먼저 구비하고 그 이후에 제2적층부(120)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제1적층부(110)의 내부 측벽이 제2적층부(120) 형성시 도금 성장의 시드 기능층이 된다.
다음으로 도 33을 참조하면, 도 33(a)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 평면도이고, 도 33(b)는 도 33(a)의 A-A’단면도이고, 도 33(c)는 도 33(a)의 B-B’단면도이며, 도 33(d)는 도 33(a)의 C-C’단면도이다.
이전 단계 이후에, 몰드(10)와 시드층(20)를 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(10)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(10)를 제거한다. 또한 시드층(20)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(20)을 제거한다.
도 34(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 정면 즉, 제1단부(102)의 사시도이고 도 34(b)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 배면, 즉 제2단부(103)의 사시도이다.
제2단부(103)의 적층된 금속층은 바디부(101)의 제1적층부(110)를 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 연속적으로 구비되는 구성인 반면에, 제1단부(102)의 제2적층부(120)는 제1적층부(110)를 구성하는 금속층과 동일 수평 선상에 구비되지 않는 구성이라는 점에서 차이가 있다.
도 34(a) 및 도 34(b)를 참조하면, 제2적층부(120)는 하면에서 상면방향으로 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 5개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조이고, 제1적층부(110) 역시 하면에서 상면방향으로 제1금속(210), 제2금속(230), 제1금속(210), 제2금속(230) 및 제1금속(210) 순으로 5개의 금속층이 적층되어 구성되는 구조라는 점에서 제1적층부(110)와 제2적층부(120)의 금속층의 적층 개수는 동일하다. 하지만, 제1적층부(110)는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 내마모성이 높은 금속층의 두께보다 크고, 제2적층부(120)는 내마모성이 높은 금속층의 두께가 전기 전도가 높은 금속층의 두께보다 큰 구성을 가진다. 이를 통해 제1단부(102)에서의 내마모성이 높은 금속의 함량을 바디부(101)보다 높일 수 있게 되고 바디부(101)는 전기 전도도가 높은 금속의 함량을 제1단부(102)보다 높일 수 있게 된다. 그 결과 전류 허용 용량을 보다 크게 하면서도 내마모성이 향상되는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제공할 수 있게 된다.
한편, 제4실시예의 변형례로서, 제2단부(103)의 제3적층부(130)을 구성을 제1적층부(110)의 구성과 다르게 구성할 수 있다. 예를 들어, 제2단부(103)의 제3적층부(130)은, 아킹 방지 목적을 위해 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 내마모성이 높은 금속층의 두께보다 크도록 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 다양한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 표면에는 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)을 더욱 향상시키기 위해 금(Au) 재질의 도금막이 추가로 형성될 수 있다. 이 경우 제1단부(102)에는 금(Au) 도금막을 형성되지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
[부호의 설명]
10: 몰드
20: 시드층
110: 제1적층부
120: 제2적층부
130: 제3적층부

Claims (20)

  1. 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부를 포함하는 바디부; 및
    복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부를 포함하는 제1단부;를 포함하되,
    상기 제1적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 상기 제2적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는, 전기 전도성 접촉핀.
  2. 제1항에 있어서
    상기 제2적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수는 상기 제1적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수와 서로 다른, 전기 전도성 접촉핀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수는 상기 제1적층부를 구성하는 금속층의 적층 개수 보다 작은, 전기 전도성 접촉핀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층부와 상기 제2적층부는 제1금속과 제2금속이 교번적으로 적층되어 형성되되,
    상기 제1적층부와 상기 제2적층부는 상기 제1, 2금속의 교번 적층의 개수가 서로 다른, 전기 전도성 접촉핀.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1금속은 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성되고,
    상기 제2금속은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층부의 최하위층은 상기 제2적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성되어 상기 제2적층부의 내부 측벽을 따라 수직방향으로 연장되어 구비되는 제1단부측 수직부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2적층부의 최하층은 상기 제1적층부의 최하층과 동일 금속 재질로 구성되되,
    상기 제1적층부의 최하층은 상기 제2적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층부의 제2금속과 상기 제2적층부의 제2금속 사이에는 상기 전기 전도성 접촉핀의 최하층을 구성하는 제1금속이 구비되고 상기 제1금속은 상기 전기 전도성 접촉핀의 하면에서 상면에 이르기까지 수직 방향으로 연장되어 구비되는, 전기 전도성 접촉핀.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부에 구비되는 제3적층부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층과 상기 제3적층부를 구성하는 적어도 하나의 금속층은 동일 수평 선상에 구비되지 않는, 전기 전도성 접촉핀.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제3적층부의 적층 개수는 상기 제1적층부의 적층 개수와 상기 제2적층부의 적층 개수 중 적어도 어느 하나와 서로 다른, 전기 전도성 접촉핀.
  12. 제9항에 있어서
    상기 제3적층부의 적층 개수는 상기 제2적층부의 적층 개수와 동일한, 전기 전도성 접촉핀.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1적층부의 최하층은 상기 제3적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성되어 상기 내부 측벽을 따라 연장되어 구비되는 제2단부측 수직부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제3적층부의 최하층은 상기 제1적층부의 최하층과 동일 금속 재질로 구성되되,
    상기 제1적층부의 최하층은 상기 제3적층부의 내부 측벽에도 연속적으로 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1적층부를 구성하는 금속층과 상기 제3적층부를 구성하는 금속층은 서로 다른, 전기 전도성 접촉핀.
  16. 제1항에 있어서,
    제1단부는 외측 연장부를 더 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 내마모성이 높은 금속층의 두께보다 크고,
    상기 제2적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 두께가 전기 전도가 높은 금속층의 두께보다 큰, 전기 전도성 접촉핀.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되, 전기 전도도가 높은 금속층의 함량이 내마모성이 높은 금속층의 함량보다 크고,
    상기 제2적층부는 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층과 상대적으로 내마모성이 높은 금속층이 적층되어 형성되되 내마모성이 높은 금속층의 함량가 전기 전도가 높은 금속층의 함량보다 큰, 전기 전도성 접촉핀.
  19. 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제1적층부를 포함하는 바디부; 및 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는 제2적층부를 포함하는 제1단부;를 포함하는 전기 전도성 접촉핀의 제조방법에 있어서,
    상기 제1적층부와 상기 제2적층부는 몰드를 이용하여 각각 도금하여 형성하는, 전기 전도성 접촉핀의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 몰드는 양극산화막 재질로 구성되는, 전기 전도성 접촉핀의 제조방법.
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