WO2022235055A1 - 양극산화막 구조체 - Google Patents

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WO2022235055A1
WO2022235055A1 PCT/KR2022/006342 KR2022006342W WO2022235055A1 WO 2022235055 A1 WO2022235055 A1 WO 2022235055A1 KR 2022006342 W KR2022006342 W KR 2022006342W WO 2022235055 A1 WO2022235055 A1 WO 2022235055A1
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WO
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metal layer
hole
film structure
anodized film
inner metal
Prior art date
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PCT/KR2022/006342
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English (en)
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Inventor
안범모
박승호
변성현
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(주)포인트엔지니어링
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an anodized film structure.
  • the anodized film has little thermal deformation in a high-temperature atmosphere and has electrically insulating properties. Researches are underway to utilize these physical and/or electrical characteristics in various fields.
  • the anodized film is manufactured in the form of a thin plate by anodizing the metal base material, the possibility of brittle fracture increases after the metal base material is removed. Therefore, in order to use the anodized film as a structure, it is necessary to solve the problem of brittle fracture.
  • the anodized film has an electrically insulating property. Therefore, in an anodized film structure using an anodized film, it is necessary to consider how to implement a configuration for imparting conductivity at least partially in addition to insulating properties.
  • the anodized film structure needs to have improved physical and/or electrical properties.
  • Patent Document 1 Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0068241
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an anodized film structure having improved physical and/or electrical characteristics of the anodized film.
  • an anodized film structure made of an anodizing film material from which the base metal is removed after anodizing the base metal; a through hole formed through the body while having a larger inner width than a pore hole formed during the anodization; and an inner metal layer provided inside the body.
  • the surface metal layer is connected to the inner metal layer.
  • the inner metal layer is formed on the inner wall of the through hole and exposed toward the through hole.
  • the inner metal layer is formed in a region around the through hole and is not exposed toward the through hole.
  • the inner metal layer is formed to surround at least a portion of the through hole, and an anodic oxide layer is present between the inner metal layer and the through hole.
  • the upper surface metal layer formed on the upper surface of the body and a lower surface metal layer formed on the lower surface of the body.
  • the inner metal layer is formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the body.
  • the body is provided in a plurality of stacked.
  • the body is provided in a plurality of stacked, and the inner metal layer formed on each body is provided at the same position with respect to each vertical line.
  • the body is provided in a plurality of stacked, and the inner metal layer formed on each body is provided at different positions with respect to each vertical line.
  • a surface metal layer formed on the surface of the body and connecting the plurality of inner metal layers is included, wherein the surface metal layer is grounded to a ground.
  • the anodization film structure according to the present invention, the body of the anodized film material from which the base metal is removed after anodizing the base metal; a plurality of through holes formed through the body while having a larger inner width than the pore holes formed during the anodization; an inner metal layer provided on the inner wall of the through hole to prevent the anodization film from being exposed to the through side; and a surface metal layer formed on the surface of the body to connect the plurality of inner metal layers to each other.
  • a plurality of fine trenches having a depth and a width are included on the surface of the inner metal layer, wherein the fine trenches are formed to extend in a thickness direction of the body, and the fine trenches are repeatedly formed in a circumferential direction of the through hole. .
  • the depth and the width of the fine trench have a range of 20 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the anodization film structure according to the present invention the body of the anodized film material from which the base metal is removed after anodizing the base metal; and an inner metal layer provided inside the body, wherein at the bonding interface between the inner metal layer and the body, the inner metal layer is provided with a fine trench in close contact with the inner wall surface of the pore hole of the body.
  • the anodization film structure according to the present invention provides an anodization film structure with improved physical and/or electrical characteristics of the anodization film.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of an anodized film structure according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 1 (b) is a sectional view taken along the line A-A' of Figure 1 (a).
  • FIG. 2A is a plan view illustrating a state in which an electrically conductive contact pin is inserted into a through hole of an anodized film structure according to a first preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 2(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 2(a).
  • 3(a) to 7(c) are views showing a method of manufacturing an anodized film structure according to a first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an inner wall of a through hole of the anodized film structure according to the first preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of an anodized film structure according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional perspective view of an anodized film structure according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 11 (a) to 14 (b) are views showing a method of manufacturing an anodized film structure according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • 15 (a) is a plan view of an anodized film structure according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 15 (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A' of Figure 15 (a).
  • FIG. 16 (a) is a plan view of an anodized film structure according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 16 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 16 (a).
  • 17A is a plan view of an anodized film structure according to a fifth preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 17 (b) is a sectional view taken along the line A-A' of Figure 17 (a).
  • FIG. 18 is a plan view of an anodized film structure according to a sixth 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. 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.
  • Figure 1 (a) is a plan view of the anodized film structure 10 according to a first preferred embodiment of the present invention
  • Figure 1 (b) is a sectional view taken along the line A-A' of Figure 1 (a)
  • Figure 2 (a) is a plan view showing a state in which the electrically conductive contact pin 20 is inserted into the through hole of the anodized film structure 10 according to the first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2(b) is a view of FIG. 2(a).
  • A-A' is a cross-sectional view
  • FIG. 3(a) to 7(c) are views illustrating a method of manufacturing the anodized film structure 10 according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram of the present invention. It is a view showing the inner wall of the through hole 150 of the anodization film structure 10 according to the first preferred embodiment.
  • an anodized film structure 10 includes: a body 100 made of an anodized film material in which a base metal is anodized and then the base metal is removed; a through hole 150 formed through the body while having a larger inner width than the pore hole 121 formed during anodization; and an inner metal layer 200 provided in the body 110 .
  • the body 100 is made of an anodized film material.
  • the anodization film refers to a film formed by anodizing a metal as a base material
  • the pore hole 121 refers 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 base metal is not limited thereto, and includes Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb, or an alloy thereof.
  • the anodized film is formed in a structure in which the barrier layer 110 formed during anodization is removed and penetrates the top and bottom of the pore hole 121, or the barrier layer 110 formed during anodization remains as it is on the top of the pore hole 121, It may be formed in a structure that seals one end of the load (see FIG. 9 ).
  • 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 if the use environment of the anodization film structure 10 is a high-temperature environment, it can be used without thermal deformation.
  • the anodization film structure 10 includes a through hole 150 formed through the body 100 while having a larger inner width than the pore hole 121 formed during anodization.
  • the through-hole 150 is formed through the upper and lower surfaces of the body 100 and may be formed by etching as will be described later.
  • the anodization film structure 10 includes an internal metal layer 200 provided in the body 100 .
  • the inner metal layer 200 is provided inside the body 100 .
  • the interior of the body 100 means between the upper surface and the lower surface of the body 100 .
  • the upper surface of the inner metal layer 200 may be exposed toward the upper surface of the body 100
  • the lower surface of the inner metal layer 200 may be exposed toward the lower surface of the body 100 .
  • the inner metal layer 200 may be formed on the inner wall of the through hole 150 to be exposed toward the through hole 150 , and may be formed in a region around the through hole 150 and not be exposed toward the through hole 150 .
  • the inner metal layer 200 is copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), rhodium (rhodium, Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or these alloy, or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten (NiW) alloys.
  • the metal constituting the inner metal layer 200 is not limited thereto, and any material capable of improving the physical and/or electrical properties of the anodization film structure 10 is included.
  • the wear resistance or hardness of the inner wall of the through hole 150 can be improved. Through this, it is possible to minimize the occurrence of foreign substances originating from the body 100 of the anodized film material from occurring inside the through hole 150 .
  • the inner metal layer 200 formed on the inner wall of the through hole 150 is formed of a metal having a high electrical conductivity, the electrical conductivity of the inner wall of the through hole 150 can be improved. Through this, the signal transmission member provided in the through hole 150 and the inner wall of the through hole 150 come into contact with each other for the purpose of transmitting an electrical signal, so that signal transmission can be performed more stably.
  • the anodization film structure 10 includes a surface metal layer 300 formed on the surface of the body 100 .
  • the surface metal layer 300 may be formed on the upper surface and/or the lower surface of the body 100 .
  • the surface metal layer 300 is copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof , or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel -Including nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten (NiW) alloys.
  • the metal or alloy constituting the surface metal layer 300 is not limited thereto, and any material capable of improving the physical and/or electrical properties of the anodization film structure 10 is included.
  • the surface metal layer 300 may be formed of the same material as the inner metal layer 200 or may be formed of a different material.
  • the inner metal layer 200 is formed on the inner wall of the through hole 150 or formed in the peripheral region of the through hole 150 , and the surface metal layer 300 is connected to the inner metal layer 200 . At least one end of the surface metal layer 300 may be connected to the inner metal layer 200 , or both ends of the surface metal layer 300 may be connected to the inner metal layer 200 .
  • the plurality of inner metal layers 200 may be connected to each other by the surface metal layer 300 . Since the inner metal layers 200 formed on the inner wall of the through hole 150 are connected and integrated by the surface metal layer 300 , peeling of the inner metal layer 200 formed on the inner wall of the through hole 150 can be minimized. In addition, the surface metal layer 300 and the inner metal layer 200 may be connected to each other so that the inner metal layer 200 is grounded.
  • the anodized film structure 10 may be a plate on which electrically conductive contact pins 20 are installed.
  • the electrically conductive contact pin 20 is provided in the inspection device and is used to electrically and physically contact the inspection object to transmit an electrical signal.
  • the inspection apparatus may be an inspection apparatus used in a semiconductor manufacturing process, and for example, may be a probe card or a test socket.
  • the inspection device is not limited thereto, and any device for checking whether the inspection object is defective by applying electricity is included.
  • the electrically conductive contact pins 20 are provided in the through holes 150 of the anodized film structure 10 .
  • the electrically conductive contact pin 20 is provided in the through hole 150 so as to be in contact with the inner wall of the through hole 150 while sliding up and down inside the through hole 150 or is fixedly installed inside the through hole 150 and penetrates. It may be provided in the hole 150 .
  • the electrically conductive contact pin 20 shown in FIG. 2 may be a contact pin capable of transmitting a ground signal, a contact pin capable of transmitting a power signal, or a contact pin capable of transmitting an operation signal.
  • the contact pins transmitting the same signal may be electrically connected as a group through the inner metal layer 200 and the surface metal layer 300 .
  • a contact pin transmitting a ground signal a plurality of contact pins transmitting a ground signal may be connected as a group to be commonly grounded. Through this, a function of removing noise from the operation signals transmitted by the contact pins capable of transmitting the operation signal is performed.
  • a plurality of contact pins transmitting a power signal may be connected as a group to transmit the same power signal.
  • a contact pin transmitting an operation signal a plurality of contact pins transmitting an operation signal may be connected as a group to transmit the same operation signal.
  • FIG. 3 ( a ) is a plan view of the body 100
  • FIG. 3 ( b ) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3 ( a ).
  • the anodized film is formed by anodizing a base metal, and after anodizing the base metal, the base metal is removed to prepare the body 100 made of only the anodized film material.
  • a seed layer 50 is provided on the lower surface of the body 100 .
  • the seed layer 50 may be provided on the lower surface of the body 100 before forming the internal space 40 in the body 100 .
  • a support substrate (not shown) is formed under the body 100 to improve handling of the body 100 .
  • the seed layer 50 is formed on the upper surface of the support substrate and the body 100 in which the inner space 40 is formed may be used by coupling the body 100 to the support substrate.
  • the seed layer 50 may be formed of a copper (Cu) material, and may be formed by a deposition method.
  • FIG. 4 (a) is a plan view of the body 100 in which the internal space 40 is formed
  • FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 4 (a)
  • FIG. c) and FIG. 4(d) are enlarged views of the side wall in the portion "B" of FIG. 4(b).
  • the inner space 40 is formed in the body 100 .
  • the inner space 40 may be formed by wet etching a part of the body 100 made of an anodized film material.
  • a photoresist is provided on the upper surface of the body 100 and patterned, and then the anodized film in the patterned and open area reacts with the etching solution to form the internal space 40 .
  • the concave-convex portions 19 elongated along the upper and lower longitudinal directions of the body 100 are formed along the sidewall of the inner space 40 .
  • the concavo-convex portion 19 is formed to extend long in the upper and lower directions of the body 100 , and includes a plurality of grooves spaced apart from each other along the sidewall.
  • the concavo-convex portion 19 corresponds to the interface between the pore-shaped concavo-convex portion 19a formed while the pore hole 121 formed during the production of the anodization film is opened during the etching process and the concave-convex interface of the photoresist.
  • Etching formed during etching the anodization film 10 It includes a type
  • the width and depth of each groove constituting the pore-shaped concavo-convex portion 19a is 10 nm. It has a range of 1 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less.
  • the etching-type uneven portion 19b may be formed according to the shape of the photoresist when the inner space 40 is formed by etching the body 100 made of the anodized film material separately from the pore hole 121 .
  • the body 100 made of the anodization film reacts with the etching solution in the open region of the photoresist and is etched in the vertical direction along the shape of the open pattern of the photoresist, thereby forming the durable space 40 .
  • the side wall of the internal space 40 of the body 100 is also horizontally cross-sectioned when the anodization film is etched by the concave-convex pattern boundary of the photoresist. It has a concave-convex pattern, and the concavo-convex portion on the side wall of the inner space 40 becomes the etching-type concavo-convex portion 19b.
  • a pore-type uneven portion 19a is formed on the wall surface of the etching type uneven portion 19b.
  • the uneven portion 19 includes the pore-type uneven portion 19a and the etching-type uneven portion 19b. do.
  • the width and depth of the grooves constituting the etched concavo-convex portion 19b are formed to be larger than the width and depth of the grooves constituting the fore-shaped concavo-convex portion 19a.
  • the width and depth of the grooves constituting the etching-type concavo-convex portion 19b are in the range of 100 nm or more and 30 ⁇ m or less.
  • the uneven portion 19 includes the pore-type uneven portion 19a and the etching-type uneven portion 19b, so that the surface area of the sidewall of the inner space 40 is increased.
  • the surface area at the bonding interface of the inner metal layer 200 formed in the inner space 40 is increased, so that the bonding force of the inner metal layer 200 to the body 100 made of the anodized film material is increased.
  • FIG. 5 ( a ) is a plan view of the body 100 in which the internal metal layer 200 is formed in the internal space 40
  • FIG. 5 ( b ) is A-A of FIG. 5 ( a ).
  • 'It is a cross-section.
  • the inner metal layer 200 is formed in the inner space 40 by electroplating using the seed layer 50 .
  • the inner metal layer 200 is copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), rhodium (rhodium, Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof , or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel - At least one cobalt (nickel-cobalt, NiCo) or nickel-tungsten (NiW) alloy is included.
  • the metal constituting the inner metal layer 200 is not limited thereto, and any material capable of improving the physical and/or electrical properties of the anodization film structure 10 is included.
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the body 100 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 6 (a) is a plan view of the body 100 in which the surface metal layer 300 is formed on the surface of the body 100
  • FIG. 6 (b) is A- of FIG. 6 (a).
  • A' is a cross-sectional view.
  • a photoresist sheet is formed on the surface of the body 100 and patterned, and then the surface metal layer 300 is formed in the patterned open area.
  • the surface metal layer 300 may be formed by electroplating using the previously formed inner metal layer 200 . Through this, the inner metal layer 200 and the surface metal layer 300 may be integrally formed.
  • the surface metal layer 300 is copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof , or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel -Including nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten (NiW) alloys.
  • the metal or alloy constituting the surface metal layer 300 is not limited thereto, and any material capable of improving the physical and/or electrical properties of the anodization film structure 10 is included.
  • the surface metal layer 300 may be formed of the same material as the inner metal layer 200 or may be formed of a different material.
  • a planarization process may be performed. It is planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process and the photoresist is removed.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 7(a) is a plan view of the body 100 in which the through-holes 150 penetrating the body 100 up and down are formed
  • FIG. 7(b) is FIG. 7(a).
  • A-A' cross-sectional view of FIG. 7(c) is a view showing the inner wall of the through-hole 150. As shown in FIG.
  • the through-hole 150 is formed by forming a photoresist sheet on the surface of the body 100 and patterning it, and then removing the anodized film in the patterned open area by reacting with the etching solution. Then, the seed layer 50 provided under the body 100 is removed.
  • An inner metal layer 200 is provided on the inner wall of the through hole 150 .
  • the through-hole 150 has improved physical and/or electrical properties depending on the material of the inner metal layer 200 .
  • the inner metal layer 200 is formed of a material having high wear resistance or hardness, the physical properties of the through hole 150 are improved.
  • the inner metal layer 200 is formed of a material having high electrical conductivity, the electrical characteristics of the through hole 150 are improved.
  • a fine trench 88 having a depth and a width is provided on the surface of the inner metal layer 200 .
  • the fine trench 88 is formed to extend from the inner wall surface of the through hole 150 in the thickness direction of the body 100 and is repeatedly formed in the circumferential direction of the through hole 150 .
  • the fine trench 88 has a depth of 20 nm or more and 1 ⁇ m or less, and a width of 20 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the width and depth of the fine trench 88 has a value less than or equal to the diameter of the pore hole 121 of the body 100 .
  • a part of the pore hole 121 of the body 100 is crushed with each other by the etching solution, and the range of the diameter of the pore hole 121 formed during anodization. At least a portion of the fine trench 88 having a greater range of depth may be formed.
  • the body 100 of the anodized film material includes numerous pore holes, and at least a portion of the body 100 is etched to form the inner space 40, and a metal filling is formed into the inner space 40 by electroplating. , a fine trench 88 formed while in contact with the pore hole 121 of the body 100 is provided on the inner wall of the through hole 150 .
  • the fine trench 88 as described above has the effect of increasing the surface area on the side of the through hole 150 .
  • the inner metal layer 200 is provided with a fine trench 88 in close contact with the inner wall surface of the pore hole 121 of the body 100 . Through this, the bonding strength between the inner metal layer 200 and the body 100 is improved.
  • FIGS. 9(a) to 14(b) 9 is a plan view of an anodized film structure 10 according to a second preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional perspective view of an anodized film structure 10 according to a second preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 11 ( a) to 14 are views illustrating a method of manufacturing an anodized film structure 10 according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • the anodized film structure 10 according to the second preferred embodiment of the present invention is different from the anodized film structure 10 according to the first preferred embodiment of the present invention only in the configuration of the through hole 150, and the rest of the structure is All are the same.
  • the anodization film structure 10 includes a configuration in which the inner metal layer 200 is formed in a region around the through hole 150 so that the inner metal layer 200 is not exposed toward the through hole 150 .
  • the inner metal layer 200 is formed to surround at least a portion of the through hole 150 , and an anodization layer is present between the inner metal layer 200 and the through hole 150 .
  • the bonding interface between the inner metal layer 200 and the body 100 made of the anodized film material has the configuration of the concave-convex portions 19 and the fine trenches 88, the inner metal layer 200 is attached to the body 100 with sufficient bonding force. is connected.
  • the anodized film of the body 100 is exposed on the inner wall of the through hole 150 .
  • the anodized film provided on the inner wall of the through hole 150 is bonded to the inner metal layer 200 with sufficient bonding force through the configuration of the concave-convex portion 19 and the fine trench 88 at the bonding interface with the inner metal layer 200. .
  • the inner wall of the through hole 150 has insulating properties.
  • the electrically conductive contact pin 20 may be slidably provided in the through hole 150 .
  • the anodization film provided on the inner wall of the through hole 150 may include a barrier layer 110 in which the pore hole 121 is not formed and the porous layer 120 in which the pore hole 121 is formed. Through the porous layer 120 , the adhesion of the anodized film provided on the inner wall of the through hole 150 to the inner metal layer 200 is improved, and at the same time, through the barrier layer 110 provided on the upper portion of the porous layer 120 . The wear resistance of the inner wall of the through hole 150 is improved.
  • the inner metal layer 200 may be connected to the surface metal layer 300 and grounded by grinding.
  • FIGS. 10(a) to 14(b) a method of manufacturing the anodic oxide film structure 10 according to a second preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10(a) to 14(b).
  • FIG. 10(a) is a plan view of the body 100
  • FIG. 10(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 10(a).
  • the anodized film is formed by anodizing a base metal, and after anodizing the base metal, the base metal is removed to prepare the body 100 made of only the anodized film material.
  • a seed layer 50 is provided on the lower surface of the body 100 .
  • FIG. 11 (a) is a plan view of the body 100 in which the internal space 40 is formed
  • FIG. 11 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG.
  • the inner space 40 is formed in the body 100 .
  • the inner space 40 may be formed by wet etching a part of the body 100 made of an anodized film material.
  • a photoresist is provided on the upper surface of the body 100 and patterned, and then the anodized film in the patterned and open area reacts with the etching solution to form the internal space 40 .
  • FIG. 12 ( a ) is a plan view of the body 100 in which the internal metal layer 200 is formed in the internal space 40
  • FIG. 12 ( b ) is A-A of FIG. 12 ( a ).
  • 'It is a cross-section.
  • the inner metal layer 200 is formed in the inner space 40 by electroplating using the seed layer 50 .
  • the inner metal layer 200 is copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), rhodium (rhodium, Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof , or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel - At least one cobalt (nickel-cobalt, NiCo) or nickel-tungsten (NiW) alloy is included.
  • the metal constituting the inner metal layer 200 is not limited thereto, and any material capable of improving the physical and/or electrical properties of the anodization film structure 10 is included.
  • a planarization process may be performed.
  • the metal protruding from the upper surface of the body 100 is removed and planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 13 (a) is a plan view of the body 100 in which the surface metal layer 300 is formed on the surface of the body 100
  • FIG. 13 (b) is A- of FIG. 13 (a).
  • A' is a cross-sectional view.
  • a photoresist sheet is formed on the surface of the body 100 and patterned, and then the surface metal layer 300 is formed in the patterned open area.
  • the surface metal layer 300 may be formed by electroplating using the previously formed inner metal layer 200 . Through this, the inner metal layer 200 and the surface metal layer 300 may be integrally formed.
  • the surface metal layer 300 is copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), rhodium (Rd), platinum (platinum, Pt), iridium (iridium, Ir), palladium (palladium) or alloys thereof , or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy or nickel-phosphor (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn), nickel -Including nickel-cobalt (NiCo) or nickel-tungsten (NiW) alloys.
  • the metal or alloy constituting the surface metal layer 300 is not limited thereto, and any material capable of improving the physical and/or electrical properties of the anodization film structure 10 is included.
  • the surface metal layer 300 may be formed of the same material as the inner metal layer 200 or may be formed of a different material.
  • a planarization process may be performed. It is planarized through a chemical mechanical polishing (CMP) process and the photoresist is removed.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • FIG. 14 (a) is a plan view of the body 100 in which the through-holes 150 penetrating the body 100 up and down are formed
  • FIG. 14 (b) is FIG. 14 (a).
  • the through-hole 150 is formed by forming a photoresist sheet on the surface of the body 100 and patterning it, and then removing the anodized film in the patterned open area by reacting with the etching solution. Then, the seed layer 50 provided under the body 100 is removed. An anodization film of the body 100 is provided on the inner wall of the through hole 150 .
  • FIGS. 15(a) and 15(b) are plan views of the anodized film structure 10 according to a third preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 15(b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 15(a).
  • the anodization film structure 10 according to the third preferred embodiment of the present invention is different from the anodization film structure 10 according to the first preferred embodiment of the present invention only in the configuration of the through hole 150, and the rest of the structure is All the same.
  • the anodization film structure 10 according to the third embodiment has a configuration in which the inner metal layer 200 is formed in the area around the through hole 150 so that the inner metal layer 200 is not exposed to the through hole 150 side, and the inner metal layer ( 200) includes a configuration in which the through hole 150 is exposed.
  • An inner metal layer 200 is provided on an inner wall of at least some of the through holes 150 among the through holes 150 , and an anodized film material is provided on an inner wall of the remaining portion of the through holes 150 .
  • An electrically conductive contact pin 20 may be provided in the through hole 150 . At least a portion of the electrically conductive contact pins 20 may be electrically connected to each other through the inner metal layer 200 and the surface metal layer 300 , and the remaining portions of the electrically conductive contact pins 20 are located on the inner wall of the through hole 150 . An electrically insulating state may be maintained by the provided anodized film.
  • the electrically conductive contact pin 20 may be a contact pin 20 capable of transmitting a ground signal, a contact pin 20 capable of transmitting a power signal, or a contact pin 20 capable of transmitting an operation signal.
  • the contact pins 20 transmitting a ground signal the contact pins 20 transmitting a plurality of ground signals are connected as a group through the inner metal layer 200 and the surface metal layer 300 . It may be commonly grounded.
  • the contact pins 20 for transmitting the operation signal may be electrically insulated from the contact pins 20 for transmitting the ground signal by being inserted into the through-hole 150 having an anodized film on the inner wall thereof.
  • FIGS. 16(a) and 16(b) an anodic oxide film structure 10 according to a fourth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16(a) and 16(b).
  • Fig. 16 (a) is a plan view of the anodization film structure 10 according to a fourth preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 16 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 16 (a).
  • the anodization film structure 10 according to the fourth preferred embodiment of the present invention is different from the anodization film structure 10 according to the first to third preferred embodiments of the present invention only in the configuration of the inner metal layer 200, and the rest The configuration is all the same.
  • the inner metal layer 200 according to the fourth embodiment is formed by stacking a plurality of metal layers in the thickness direction of the body 100 .
  • the plurality of metal layers may be made of different materials.
  • the corresponding component can be more easily slid into the through hole 150.
  • a sufficient separation gap may exist between the through hole 150 and the through hole 150 .
  • the contact pressure at the upper end and the lower end of the through hole 150 may act greatly. Therefore, in order to prevent the inner wall of the through hole 150 from being worn, the metal layer provided at the upper end and the lower end of the metal layer provided on the inner wall of the through hole 150 may be made of a metal having high wear resistance compared to the metal layer in other regions. have.
  • FIGS. 17(a) and 17(b) an anodized film structure 10 according to a fifth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17(a) and 17(b).
  • Fig. 17 (a) is a plan view of the anodized film structure 10 according to a fifth preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 17 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 17 (a).
  • a plurality of bodies 100 according to the fifth embodiment are stacked.
  • the body 100 made of the anodized film material is provided with only one, the thickness thereof is several tens to several hundred ⁇ m.
  • the strength of the anodized film structure 10 can be improved by laminating a plurality of bodies 100 made of an anodized film material and bonding them with a bonding layer 60 .
  • the inner metal layers 200 formed on each body may be provided at the same position with respect to each vertical line, or may be provided at different positions with respect to each vertical line.
  • the bodies 100 may be stacked so that the inner metal layer 200 is all provided on the inner wall of the through-hole 150 .
  • the bodies 100 may be stacked so that the inner metal layer 200 and the anodization film are provided on the inner wall of the through hole 150 based on one through hole 150 .
  • An inner metal layer 200 is provided on the upper body 100 on the inner wall of one through hole 150 based on the adjacent through hole 150 , and the inner metal layer 200 is on the inner wall of the other through hole 150 . ) may be provided on the lower body 100 .
  • the upper surface metal layer 310 is electrically connected to the inner metal layer 200 of the upper body 100
  • the lower surface metal layer 350 is electrically connected to the inner metal layer 200 of the lower body 100 . do.
  • the inner metal layer 200 includes a cross-section having a circular cross-section and a square cross-section, and also includes a cross-section having other shapes.
  • the surface metal layer 300 may be provided to connect the shortest distances of the adjacent inner metal layers 200 to each other.
  • One end of the surface metal layer 300 may be connected to the inner metal layer 200 and the other end may be configured to extend toward the outer edge of the body 100 . Through this, the ground processing of the surface metal layer 300 may be more easily performed.
  • the surface metal layer 300 shown in FIGS. 18(a) and 18(b) may further include a penetrating structure formed by penetrating the body 100 in the thickness direction.
  • a penetrating structure formed by penetrating the body 100 in the thickness direction.
  • an inner space penetrating the body 100 is provided, and the surface metal layer 300 including a penetrating configuration by filling the inner space with a metal material may be provided.
  • the surface metal layer 300 may be formed together when the internal metal layer 200 is formed by filling the internal space 40 with a metal material.

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Abstract

본 발명에 따른 양극산화막 구조체는 모재 금속을 양극산화 한 후 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디, 양극산화시 형성된 기공홀보다 더 큰 내부폭을 가지면서 바디를 관통하여 형성되는 관통홀, 및 바디 내부에 구비되는 내부 금속층을 포함한다. 취성 파괴의 문제점 및 부분적 전도성 부여를 위해 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킨 양극산화막 구조체를 제공한다.

Description

양극산화막 구조체
본 발명은 양극산화막 구조체에 관한 것이다.
양극산화막은 고온의 분위기에서 열변형이 적고 전기적으로 절연 특성을 가진다. 이러한 물리적 및/또는 전기적 특성을 이용하여 다양한 분야에서 이를 활용하고자 하는 연구들이 진행되고 있다.
하지만 양극산화막은 금속 모재를 양극산화하여 얇은 박판 형태로 제조되기 때문에 금속 모재를 제거한 이후에는 취성 파괴의 가능성이 높아지게 된다. 따라서 양극산화막을 이용하여 구조체로 이용하기 위해서는 취성 파괴의 문제점을 해결해야 한다.
한편 양극산화막은 전기적으로 절연 특성을 가진다. 따라서 양극산화막을 이용한 양극산화막 구조체에 있어서는 절연 특성 이외에 적어도 부분적으로 전도성을 부여하기 위한 구성을 어떻게 구현할 것인지를 고려하여야 한다.
이처럼 양극산화막을 이용하여 구조체로서 사용되기 위해서는, 양극산화막 구조체는 물리적 및/또는 전기적 특성을 개선할 필요가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개번호 제 10-2017-0068241호 공개특허공보
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 양극산화막의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킨 양극산화막 구조체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양극산화막 구조체는, 모재 금속을 양극산화 한 후 상기 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디; 상기 양극산화시 형성된 기공홀보다 더 큰 내부폭을 가지면서 상기 바디를 관통하여 형성되는 관통홀; 및 상기 바디 내부에 구비되는 내부 금속층을 포함한다.
또한, 상기 바디의 표면에 형성된 표면 금속층을 포함하되, 상기 표면 금속층은 상기 내부 금속층과 연결된다.
또한, 상기 내부 금속층은 상기 관통홀의 내벽에 형성되어 상기 관통홀 측으로 노출된다.
또한, 상기 내부 금속층은 상기 관통홀 주변 영역에 형성되어 상기 관통홀 측으로 노출되지 않는다.
또한, 상기 내부 금속층은 상기 관통홀의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고 상기 내부 금속층과 상기 관통홀 사이에는 양극산화막이 존재한다.
또한, 상기 바디의 상면에 형성된 상부 표면 금속층; 및 상기 바디의 하면에 형성된 하부 표면 금속층;을 포함한다.
또한, 상기 내부 금속층은 상기 바디의 두께 방향으로 복수개의 금속층이 적층되어 형성된다.
또한, 상기 바디는 복수개가 적층되어 구비된다.
또한, 상기 바디는 복수개가 적층되어 구비되고, 각각의 바디에 형성되는 내부 금속층은 각각의 수직선상을 기준으로 서로 동일 위치에 구비된다.
또한, 상기 바디는 복수개가 적층되어 구비되고, 각각의 바디에 형성되는 내부 금속층은 각각의 수직선상을 기준으로 서로 다른 위치에 구비된다.
또한, 상기 바디의 표면에 형성되어 복수개의 상기 내부 금속층을 연결하는 표면 금속층을 포함하되, 상기 표면 금속층은 그라운드에 접지된다.
한편, 본 발명에 따른 양극산화막 구조체는, 모재 금속을 양극산화 한 후 상기 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디; 상기 양극산화시 형성된 기공홀보다 더 큰 내부폭을 가지면서 상기 바디를 관통하여 형성되는 복수개의 관통홀; 상기 관통홀 내벽에 구비되어 상기 양극산화막이 상기 관통측으로 노출되지 않도록 하는 내부 금속층; 및 복수개의 상기 내부 금속층들을 서로 연결하도록 상기 바디의 표면에 형성된 표면 금속층;을 포함한다.
또한, 상기 내부 금속층의 표면에 깊이와 폭을 가지는 복수개의 미세 트렌치를 포함하되, 상기 미세 트렌치는 상기 바디의 두께 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 미세 트렌치는 상기 관통홀의 둘레 방향으로 반복적으로 형성된다.
또한, 상기 미세 트렌치의 상기 깊이와 상기 폭은 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가진다.
한편, 본 발명에 따른 양극산화막 구조체는, 모재 금속을 양극산화 한 후 상기 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디; 및 상기 바디 내부에 구비되는 내부 금속층을 포함하되, 상기 내부 금속층과 상기 바디의 접합 계면에서, 상기 내부 금속층은 상기 바디의 기공홀의 내벽면과 밀착되는 미세 트렌치가 구비된다.
본 발명에 따른 양극산화막 구조체는 양극산화막의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킨 양극산화막 구조체를 제공한다.
도 1(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체의 평면도.
도 1(b)는 도 1(a)의 A-A’단면도.
도 2(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체의 관통홀에 전기 전도성 접촉핀이 삽입된 상태를 도시한 평면도.
도 2(b)는 도 2(a)의 A-A’단면도.
도 3(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체의 제조방법을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체의 관통홀 내벽을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체의 평면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체의 단면 사시도.
도 11(a) 내지 도 14(b)는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체의 제조방법을 도시한 도면.
도 15(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 양극산화막 구조체의 평면도.
도 15(b)는 도 15(a)의 A-A’단면도.
도 16(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 양극산화막 구조체의 평면도.
도 16(b)는 도 16(a)의 A-A’단면도.
도 17(a)는 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 양극산화막 구조체의 평면도.
도 17(b)는 도 17(a)의 A-A’단면도.
도 18은 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 양극산화막 구조체의 평면도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다. 이하에서 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
이하에서는 제1 내지 제6실시예를 구분하여 설명하나, 각각의 실시예의 구성들을 조합한 실시예들도 본 발명의 바람직한 실시예에 포함된다.
제1실시예
이하, 도 1 내지 도 8를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대해 설명한다. 도 1(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 평면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)의 A-A’단면도이며, 도 2(a)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 관통홀에 전기 전도성 접촉핀(20)이 삽입된 상태를 도시한 평면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A’단면도이며, 도 3(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 제조방법을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 관통홀(150) 내벽을 도시한 도면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 모재 금속을 양극산화 한 후 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디(100); 양극산화시 형성된 기공홀(121)보다 더 큰 내부폭을 가지면서 바디를 관통하여 형성되는 관통홀(150); 및 바디(110) 내부에 구비되는 내부 금속층(200)을 포함한다.
바디(100)는 양극산화막 재질로 구성된다. 양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 기공홀(121)은 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막이 형성된다. 다만 모재 금속은 이에 한정되는 것은 아니며, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb 또는 이들의 합금을 포함한다, 위와 같이 형성된 양극산화막은 수직적으로 내부에 기공홀(121)이 형성되지 않은 배리어층(110)과, 내부에 기공홀(121)이 형성된 다공층(120)으로 구분된다. 배리어층(1110)과 다공층(120)을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. 양극산화막은 양극산화시 형성된 배리어층(110)이 제거되어 기공홀(121)의 상, 하로 관통되는 구조로 형성되거나 양극산화시 형성된 배리어층(110)이 그대로 남아 기공홀(121)의 상, 하 중 일단부를 밀폐하는 구조로 형성될 수 있다(도 9 참조).
양극산화막은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 고온의 환경에 노출될 경우, 온도에 의한 열변형이 적다. 따라서 양극산화막 구조체(10)의 사용환경이 비록 고온 환경이라 하더라도 열 변형없이 사용할 수 있다.
양극산화막 구조체(10)는 양극산화시 형성된 기공홀(121)보다 더 큰 내부폭을 가지면서 바디(100)를 관통하여 형성되는 관통홀(150)을 포함한다. 관통홀(150)는 바디(100)의 상면과 하면을 관통하여 형성되며, 후술하는 바와 같이 에칭에 의해 형성될 수 있다.
양극산화막 구조체(10)는 바디(100) 내부에 구비되는 내부 금속층(200)을 포함한다. 내부 금속층(200)은 바디(100)의 내부에 구비된다. 바디(100)의 내부는 바디(100)의 상부 표면과 하부 표면 사이를 의미한다. 내부 금속층(200)의 상부면은 바디(100)의 상부 표면 측으로 노출되고 내부 금속층(200)의 하부면은 바디(100)의 하부 표면 측으로 노출될 수 있다.
내부 금속층(200)은, 관통홀(150)의 내벽에 형성되어 관통홀(150) 측으로 노출될 수 있고 관통홀(150) 주변 영역에 형성되어 관통홀(150) 측으로 노출되지 않을 수 있다.
내부 금속층(200)은, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 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) 합금을 포함한다. 다만 내부 금속층(200)을 구성하는 금속은 이에 한정되는 것은 아니며 양극산화막 구조체(10)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이를 모두 포함한다.
관통홀(150)의 내벽에 형성되는 내부 금속층(200)이 내마모성 또는 경도가 높은 재질의 금속으로 형성될 경우에는, 관통홀(150) 내벽의 내마모성 또는 경도를 향상시킬 수 있게 된다. 이를 통해 양극산화막 재질의 바디(100)에서 탈락되어 유래하는 이물질이 관통홀(150) 내부에서 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
한편 관통홀(150)의 내벽에 형성되는 내부 금속층(200)이 전기 전도도가 높은 재질의 금속으로 형성될 경우에는, 관통홀(150) 내벽의 전기전도성을 향상시킬 수 있게 된다. 이를 통해 전기 신호를 전달할 목적으로 관통홀(150) 내부에 구비되는 신호 전달 부재와 관통홀(150)의 내벽이 접촉함으로써 신호 전달이 보다 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.
양극산화막 구조체(10)는 바디(100)의 표면에 형성된 표면 금속층(300)을 포함한다. 표면 금속층(300)은 바디(100)의 상부 표면 및/또는 하부 표면에 형성될 수 있다. 표면 금속층(300)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 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) 합금을 포함한다. 다만 표면 금속층(300)을 구성하는 금속 또는 합금은 이에 한정되는 것은 아니며 양극산화막 구조체(10)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이를 모두 포함한다. 또한 표면 금속층(300)은 내부 금속층(200)과 동일 재질로 형성되거나 이종 재질로 형성될 수 있다.
내부 금속층(200)은 관통홀(150)의 내벽에 형성되거나 관통홀(150)의 주변 영역에 형성되는데, 표면 금속층(300)은 이러한 내부 금속층(200)과 연결된다. 표면 금속층(300)의 적어도 일단은 내부 금속층(200)과 연결되거나 표면 금속층(300)의 양단이 내부 금속층(200)과 연결될 수 있다.
복수개의 내부 금속층(200)들은 표면 금속층(300)에 의해 서로 연결될 수 있다. 관통홀(150)의 내벽에 형성되는 내부 금속층(200)들이 표면 금속층(300)에 의해 연결되어 일체화됨으로써 관통홀(150) 내벽에 형성되는 내부 금속층(200)이 박리되는 것을 최소화할 수 있다. 또한 표면 금속층(300)과 내부 금속층(200)가 서로 연결되어 내부 금속층(200)이 그라운드 접지되도록 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 전기 전도성 접촉핀(20)이 설치되는 플레이트일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀(20)은, 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다. 검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 검사장치는 이에 한정되는 것은 아니며, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 장치라면 모두 포함된다.
전기 전도성 접촉핀(20)은 양극산화막 구조체(10)의 관통홀(150)에 구비된다. 전기 전도성 접촉핀(20)은 관통홀(150) 내부에서 상, 하로 슬라이딩하면서 관통홀(150)의 내벽과 접촉 가능하게 관통홀(150)에 구비되거나 관통홀(150) 내부에 고정 설치되어 관통홀(150)에 구비될 수 있다.
도 2에 도시된 전기 전도성 접촉핀(20)은 그라운드 신호를 전달할 수 있는 접촉핀, 전력 신호를 전달할 수 있는 접촉핀 또는 동작 신호를 전달할 수 있는 접촉핀일 수 있다. 동일 신호를 전달하는 접촉핀들은 내부 금속층(200)과 표면 금속층(300)를 통해 하나의 그룹으로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 그라운드 신호를 전달하는 접촉핀일 경우에는, 복수개의 그라운드 신호를 전달하는 접촉핀들이 하나의 그룹으로 연결되어 공통적으로 그라운드 접지될 수 있다. 이를 통해 동작 신호를 전달할 수 있는 접촉핀들에 의해 전달된 동작 신호들에서 노이즈를 제거하는 기능을 수행하게 된다. 전력 신호를 전달하는 접촉핀일 경우에는, 복수개의 전력 신호를 전달하는 접촉핀들이 하나의 그룹으로 연결되어 동일한 전력 신호를 전달할 수 있게 된다. 또는 동작 신호를 전달하는 접촉핀일 경우에는, 복수개의 동작 신호를 전달하는 접촉핀들이 하나의 그룹으로 연결되어 동일한 동작 신호를 전달할 수 있게 된다.
이하에서는 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저 도 3을 참조하면, 도 3(a)는 바디(100)의 평면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A’단면도이다.
양극산화막 재질의 바디(100)를 준비한다. 양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성되며, 모재 금속을 양극산화한 이후에 모재 금속을 제거하여 양극산화막 재질만으로 된 바디(100)를 준비한다.
바디(100)의 하면에는 시드층(50)이 구비된다. 시드층(50)은 바디(100)에 내부 공간(40)을 형성하기 이전에 바디(100)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 바디(100)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 바디(100)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판의 상면에 시드층(50)을 형성하고 내부 공간(40)이 형성된 바디(100)를 지지기판에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(50)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
다음 도 4를 참조하면, 도 4(a)는 내부 공간(40)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)의 A-A’단면도이고, 도 4(c)와 도 4(d)는 도 4(b)의 "B" 부분에서의 측벽을 확대한 도면이다.
바디(100)에 내부 공간(40)를 형성한다. 내부 공간(40)은 양극산화막 재질의 바디(100)의 일부를 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 바디(100)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 내부 공간(40)이 형성될 수 있다.
바디(100)의 내부 공간(40)의 측벽에는 바디(100)의 상, 하 길이 방향을 따라 길게 형성된 요철부(19)가 내부 공간(40)의 측벽을 따라 형성된다. 요철부(19)는 바디(100)의 상, 하 방향으로 길게 연장되어 형성되고, 측벽을 따라 이격되는 복수 개의 홈으로 구성된다. 요철부(19)는 양극산화막 제조시 형성된 기공홀(121)이 에칭 과정에서 오픈되면서 형성되는 포어형 요철부(19a)와 포토레지스트의 요철 경계면에 대응하여 양극산화막(10) 에칭시 형성되는 에칭형 요철부(19b)를 포함한다.
포어형 요철부(19a)는 양극산화막 재질의 바디(100)의 제작시 형성된 기공홀(121)에 의해 형성되기 때문에, 포어형 요철부(19a)를 구성하는 각 홈의 폭과 깊이는 10 ㎚ 이상 1㎛ 이하의 범위를 가진다.
에칭형 요철부(19b)는 기공홀(121)과는 별개로 양극산화막 재질의 바디(100)을 에칭하여 내부 공간(40)을 형성할 때 포토레지스트의 형상에 따라 형성될 수도 있다. 양극산화막 재질의 바디(100)는 포토레지스트의 오픈 영역에서 에칭 용액과 반응하면서 포토레지스트의 오픈 패턴의 형상을 따라 수직한 방향으로 에칭되면서 내구 공간(40)이 형성된다. 포토레지스트를 패터닝할 때에 포토레지스트의 오픈 영역의 패턴 경계가 요철의 형태를 갖도록 하면, 포토레지스트의 요철 패턴 경계면에 의해 양극산화막 에칭시 바디(100)의 내부 공간(40)의 측면벽도 수평 단면에서 요철 패턴을 가지게 되며 내부 공간(40)의 측면벽에서의 요철부가 에칭형 요철부(19b)가 된다. 에칭형 요철부(19b)의 벽면에는 포어형 요철부(19a)가 형성된다. 포어형 요철부(19a)는 에칭형 요철부(19b)의 벽면을 따라 형성되므로, 거시적인 관점에서 요철부(19)는 포어형 요철부(19a)와 에칭형 요철부(19b)를 포함하게 된다. 에칭형 요철부(19b)를 구성하는 홈의 폭과 깊이는 포어형 요철부(19a)를 구성하는 홈의 폭과 깊이보다 더 크게 형성된다. 바람직하게는 에칭형 요철부(19b)를 구성하는 홈의 폭과 깊이는 100㎚ 이상 30㎛이하의 범위를 가진다. 이처럼 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 요철부(19)는 포어형 요철부(19a)와 에칭형 요철부(19b)를 포함으로써, 내부 공간(40)의 측벽의 표면적이 커지게 된다. 이를 통해 내부 공간(40)에 형성되는 내부 금속층(200)의 접합 계면에서의 표면적이 증대됨으로써 내부 금속층(200)의 양극산화막 재질의 바디(100)에 대한 접합력이 증대된다.
다음으로 도 5를 참조하면, 도 5(a)는 내부 공간(40)에 내부 금속층(200)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 A-A’단면도이다.
시드층(50)을 이용하여 전기 도금하여 내부 금속층(200)을 내부 공간(40)에 형성한다. 내부 금속층(200)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 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) 합금을 적어도 하나 이상 포함한다. 다만 내부 금속층(200)을 구성하는 금속은 이에 한정되는 것은 아니며 양극산화막 구조체(10)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이를 모두 포함한다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 바디(100)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 6을 참조하면, 도 6(a)는 바디(100)의 표면에 표면 금속층(300)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 A-A’단면도이다.
바디(100)의 표면에 포토 레지시트를 형성하고 이를 패터닝한 다음 패터닝되어 오픈 된 영역에 표면 금속층(300)을 형성한다. 표면 금속층(300)은 미리 형성된 내부 금속층(200)을 이용하여 전기 도금하여 형성될 수 있다. 이를 통해 내부 금속층(200)과 표면 금속층(300)이 일체적으로 형성될 수 있다.
표면 금속층(300)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 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) 합금을 포함한다. 다만 표면 금속층(300)을 구성하는 금속 또는 합금은 이에 한정되는 것은 아니며 양극산화막 구조체(10)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이를 모두 포함한다. 또한 표면 금속층(300)은 내부 금속층(200)과 동일 재질로 형성되거나 이종 재질로 형성될 수 있다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 평탄화하고, 포토 레지시트를 제거한다.
다음으로 도 7을 참조하면, 도 7(a)는 바디(100)를 상,하로 관통하는 관통홀(150)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 A-A’단면도이며 도 7(c)는 관통홀(150)의 내벽을 도시한 도면이다.
바디(100)의 표면에 포토 레지시트를 형성하고 이를 패터닝한 다음 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막을 에칭 용액과 반응시켜 제거함으로써 관통홀(150)을 형성한다. 그 다음 바디(100) 하부에 구비된 시드층(50)를 제거한다.
관통홀(150)의 내벽에는 내부 금속층(200)이 구비된다. 관통홀(150)은 내부 금속층(200)의 재질에 따라 물리적 및/또는 전기적 특성이 향상된다. 내부 금속층(200)이 내마모성 또는 경도가 높은 재질로 형성되는 경우에, 관통홀(150)의 물리적 특성이 향상된다. 또는 내부 금속층(200)이 전기 전도성이 높은 재질로 형성되는 경우에, 관통홀(150)의 전기적 특성이 향상된다.
도 7(c)를 참조하면, 내부 금속층(200)의 표면에는 깊이와 폭을 가지는 미세 트렌치(88)가 구비된다. 미세 트렌치(88)는 관통홀(150)의 내벽면에서 바디(100)의 두께 방향으로 길게 연장되어 형성되고 관통홀(150)의 둘레 방향으로 반복적으로 형성된다.
미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가지며, 그 폭 역시 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가진다. 여기서 미세 트렌치(88)는 양극산화막 몰드의 제조시 형성된 기공홀에 기인한 것이기 때문에 미세 트렌치(88)의 폭과 깊이는 바디(100)의 기공홀(121)의 직경의 범위 이하의 값을 가진다. 한편, 바디(100)에 내부 공간(40)을 형성하는 과정에서 에칭 용액에 의해 바디(100)의 기공홀(121)의 일부가 서로 뭉개지면서 양극산화시 형성된 기공홀(121)의 직경의 범위보다 보다 큰 범위의 깊이를 가지는 미세 트렌치(88)가 적어도 일부 형성될 수 있다.
양극산화막 재질의 바디(100)는 수많은 기공홀들을 포함하고 이러한 바디(100)의 적어도 일부를 에칭하여 내부 공간(40)을 형성하고, 내부 공간(40) 내부로 전기 도금으로 금속 충진물을 형성하므로, 관통홀(150)의 내벽에는 바디(100)의 기공홀(121)과 접촉하면서 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비되는 것이다. 위와 같은 미세 트렌치(88)는, 관통홀(150)의 측면에 있어서 표면적으로 크게 할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 내부 금속층(200)과 바디(100)의 접합 계면에서 내부 금속층(200)은 바디(100)의 기공홀(121)의 내벽면과 밀착되는 미세 트렌치(88)가 구비된다. 이를 통해 내부 금속층(200)과 바디(100)의 접합력이 향상된다.
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(a) 내지 14(b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 평면도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 단면 사시도이며, 도 11(a) 내지 도 14는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 제조방법을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 관통홀(150)의 구성만이 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)와 차이가 있고 그 나머지 구성은 모두 동일하다.
제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 내부 금속층(200)이 관통홀(150) 주변 영역에 형성되어 내부 금속층(200)이 관통홀(150) 측으로 노출되지 않는 구성을 포함한다. 내부 금속층(200)은 관통홀(150)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고 내부 금속층(200)과 관통홀(150) 사이에는 양극산화막이 존재한다.
내부 금속층(200)과 양극산화막 재질의 바디(100)간의 접합 계면에는 요철부(19)와 미세 트렌치(88)의 구성이 구비되어 있기 때문에 내부 금속층(200)은 충분한 접합력으로 바디(100)에 접합되어 있다.
관통홀(150)의 내벽에는 바디(100)의 양극산화막이 노출되어 구비된다. 관통홀(150)의 내벽에 구비되는 양극산화막은 내부 금속층(200)과의 접합 계면에서 요철부(19)와 미세 트렌치(88)의 구성을 통해 충분한 접합력으로 내부 금속층(200)에 접합되어 있다.
관통홀(150)의 내벽에는 바디(100)의 양극산화막이 구비되므로, 관통홀(150)의 내벽은 절연 특성을 가지게 된다.
전기 전도성 접촉핀(20)은 관통홀(150)에 슬라이딩 가능하게 구비될 수 있다. 관통홀(150)의 내벽에 구비되는 양극산화막은 기공홀(121)이 형성되지 않은 배리어층(110)과, 기공홀(121)이 형성된 다공층(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 다공층(120)을 통해 관통홀(150)의 내벽에 구비되는 양극산화막의 내부 금속층(200)에 대한 접합성이 향상됨과 동시에, 다공층(120)의 상부에 구비되는 배리어층(110)을 통해 관통홀(150)의 내벽의 내마모성이 향상된다.
또한 관통홀(150)의 주변 영역에서 관통홀(150)을 감싸면서 형성되는 내부 금속층(200)의 구성을 통해 인접하는 전기 전도성 접촉핀(20)들의 신호 간섭을 차단할 수 있게 된다. 이 경우 내부 금속층(200)은 표면 금속층(300)과 연결되고 그라인드 접지될 수 있다.
이하에서는 도 10(a) 내지 도 14(b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저 도 10를 참조하면, 도 10(a)는 바디(100)의 평면도이고, 도 10(b)는 도 10(a)의 A-A’단면도이다.
양극산화막 재질의 바디(100)를 준비한다. 양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성되며, 모재 금속을 양극산화한 이후에 모재 금속을 제거하여 양극산화막 재질만으로 된 바디(100)를 준비한다. 바디(100)의 하면에는 시드층(50)이 구비된다.
다음 도 11를 참조하면, 도 11(a)는 내부 공간(40)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 11(b)는 도 11(a)의 A-A’단면도이다.
바디(100)에 내부 공간(40)를 형성한다. 내부 공간(40)은 양극산화막 재질의 바디(100)의 일부를 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 바디(100)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 내부 공간(40)이 형성될 수 있다.
다음으로 도 12를 참조하면, 도 12(a)는 내부 공간(40)에 내부 금속층(200)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 12(b)는 도 12(a)의 A-A’단면도이다.
시드층(50)을 이용하여 전기 도금하여 내부 금속층(200)을 내부 공간(40)에 형성한다. 내부 금속층(200)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 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) 합금을 적어도 하나 이상 포함한다. 다만 내부 금속층(200)을 구성하는 금속은 이에 한정되는 것은 아니며 양극산화막 구조체(10)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이를 모두 포함한다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 바디(100)의 상면으로 돌출된 금속을 제거하면서 평탄화시킨다.
다음으로 도 13을 참조하면, 도 13(a)는 바디(100)의 표면에 표면 금속층(300)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 13(b)는 도 13(a)의 A-A’단면도이다.
바디(100)의 표면에 포토 레지시트를 형성하고 이를 패터닝한 다음 패터닝되어 오픈 된 영역에 표면 금속층(300)을 형성한다. 표면 금속층(300)은 미리 형성된 내부 금속층(200)을 이용하여 전기 도금하여 형성될 수 있다. 이를 통해 내부 금속층(200)과 표면 금속층(300)이 일체적으로 형성될 수 있다.
표면 금속층(300)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 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) 합금을 포함한다. 다만 표면 금속층(300)을 구성하는 금속 또는 합금은 이에 한정되는 것은 아니며 양극산화막 구조체(10)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 이를 모두 포함한다. 또한 표면 금속층(300)은 내부 금속층(200)과 동일 재질로 형성되거나 이종 재질로 형성될 수 있다.
도금 공정이 완료되면 평탄화 공정이 수행될 수 있다. 화학적 기계적 연마(CMP) 공정을 통해 평탄화하고, 포토 레지시트를 제거한다.
다음으로 도 14를 참조하면, 도 14(a)는 바디(100)를 상,하로 관통하는 관통홀(150)이 형성된 바디(100)의 평면도이고, 도 14(b)는 도 14(a)의 A-A’단면도이다.
바디(100)의 표면에 포토 레지시트를 형성하고 이를 패터닝한 다음 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막을 에칭 용액과 반응시켜 제거함으로써 관통홀(150)을 형성한다. 그 다음 바디(100) 하부에 구비된 시드층(50)를 제거한다. 관통홀(150)의 내벽에는 바디(100)의 양극산화막이 구비된다.
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 15(a) 및 15(b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대해 설명한다. 도 15(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 평면도이고, 도 15(b)는 도 15(a)의 A-A’단면도이다.
본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 관통홀(150)의 구성만이 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)와 차이가 있고 그 나머지 구성은 모두 동일하다.
제3실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 내부 금속층(200)이 관통홀(150) 주변 영역에 형성되어 내부 금속층(200)이 관통홀(150) 측으로 노출되지 않는 구성과, 내부 금속층(200)이 관통홀(150) 측으로 노출되는 구성을 포함한다.
관통홀(150)들 중에서 적어도 일부의 관통홀(150)의 내벽에는 내부 금속층(200)이 구비되고 나머지 일부의 관통홀(150)의 내벽에는 양극산화막 재질이 구비된다. 이를 통해 관통홀(150)들 중 적어도 일부의 관통홀(150)은 내부 금속층(200)과 전기적으로 연결 가능하고 나머지 일부의 관통홀(150)은 내부 금속층(200)과 전기적으로 연결되지 않는 상태가 된다.
관통홀(150)에는 전기 전도성 접촉핀(20)이 구비될 수 있다. 전기 전도성 접촉핀(20)의 적어도 일부는 내부 금속층(200)과 표면 금속층(300)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 나머지 일부의 전기 전도성 접촉핀(20)은 관통홀(150)의 내벽에 구비된 양극산화막에 의해 전기적으로 절연 상태를 유지할 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(20)은 그라운드 신호를 전달할 수 있는 접촉핀(20), 전력 신호를 전달할 수 있는 접촉핀(20) 또는 동작 신호를 전달할 수 있는 접촉핀(20)일 수 있다. 예를 들어, 그라운드 신호를 전달하는 접촉핀(20)일 경우에는, 복수개의 그라운드 신호를 전달하는 접촉핀(20)들이 내부 금속층(200)과 표면 금속층(300)을 통해 하나의 그룹으로 연결되어 공통적으로 그라운드 접지될 수 있다. 이 경우, 동작 신호를 전달하는 접촉핀(20)은 내벽에 양극산화막이 구비된 관통홀(150)에 삽입되어 그라운드 신호를 전달하는 접촉핀(20)들과 전기적으로 절연될 수 있다.
제4실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제4실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1 내지 3실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1 내지 3실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 16(a) 및 16(b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 양극 산화막 구조체(10)에 대해 설명한다. 도 16(a)는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 평면도이고, 도 16(b)는 도 16(a)의 A-A’단면도이다.
본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)는 내부 금속층(200)의 구성만이 본 발명의 바람직한 제1 내지 3실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)와 차이가 있고 그 나머지 구성은 모두 동일하다.
제4실시예에 따른 내부 금속층(200)은 바디(100)의 두께 방향으로 복수개의 금속층이 적층되어 형성된다. 여기서 복수개의 금속층은 서로 다른 재질로 구성될 수 있다.
관통홀(150) 내부에 슬라이딩 가능하게 구성되는 부품(예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(20))이 구비될 경우, 해당 부품이 관통홀(150) 내부에 보다 용이하게 슬라이딩 될 수 있도록 해당 부품과 관통홀(150) 사이에는 충분한 이격 틈새가 존재할 수 있다. 이 경우 해당 부품이 기울어진 상태로 관통홀(150)을 상, 하로 슬라이딩하기 때문에 관통홀(150)의 상단부와 하단부에서의 접촉압이 크게 작용할 수 있다. 따라서 관통홀(150)의 내벽이 마모되는 것을 방지하기 위해, 관통홀(150)의 내벽에 구비되는 금속층에서 상단부와 하단부에 구비되는 금속층은 다른 영역의 금속층에 비해 내마모성이 높은 금속으로 구성될 수 있다.
제5실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제5실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1 내지 제3실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1 내지 제3실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 17(a) 및 17(b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대해 설명한다. 도 17(a)는 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)의 평면도이고, 도 17(b)는 도 17(a)의 A-A’단면도이다.
제5실시예에 따른 바디(100)는 복수개가 적층되어 구비된다. 양극산화막 재질의 바디(100)는 하나만으로 구비될 경우 그 두께가 수십 내지 수백 ㎛의 두께를 갖는다. 이를 구조체로 이용하게 되면 강도 측면에서 불리할 수 있다. 따라서 양극산화막 재질의 바디(100)를 복수 개 적층하여 접합층(60)으로 접합함으로써 양극산화막 구조체(10)의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.
각각의 바디에 형성되는 내부 금속층(200)은 각각의 수직선상을 기준으로 서로 동일 위치에 구비되거나, 각각의 수직선상을 기준으로 서로 다른 위치에 구비될 수 있다.
하나의 관통홀(150)을 기준으로, 관통홀(150)의 내벽에 모두 내부 금속층(200)이 구비되도록 바디(100)들이 적층되어 구비될 수 있다. 또는 하나의 관통홀(150)을 기준으로 관통홀(150)의 내벽에 내부 금속층(200)과 양극산화막이 구비되도록 바디(100)들이 적층되어 구비될 수 있다.
인접하는 관통홀(150)을 기준으로 하나의 관통홀(150)의 내벽에는 내부 금속층(200)이 상부측 바디(100)에 구비되고 다른 하나의 관통홀(150)의 내벽에는 내부 금속층(200)이 하부측 바디(100)에 구비될 수 있다. 이 경우 상부 표면 금속층(310)은 상부측 바디(100)의 내부 금속층(200)과 전기적으로 연결되고, 하부 표면 금속층(350)은 하부측 바디(100)의 내부 금속층(200)과 전기적으로 연결된다.
제6실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제6실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1 내지 제3실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1 내지 제3실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 18(a) 및 18(b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 양극산화막 구조체(10)에 대해 설명한다.
제6실시예에 따른 내부 금속층(200)은 단면이 원형 단면, 사각 단면인 것을 포함하며, 이외에 다른 형상의 단면도 포함한다. 또한 표면 금속층(300)은 인접하는 내부 금속층(200)들의 최단 거리를 서로 연결하도록 구비될 수 있다.
표면 금속층(300)의 일단부는 내부 금속층(200)과 연결되고 타단부는 바디(100)의 외측 테두리 측으로 연장되는 형태로 구성될 수 있다. 이를 통해 표면 금속층(300)의 그라운드 접지처리가 보다 용이해 질 수 있다.
또한 도 18(a) 및 18(b)에 도시된 표면 금속층(300)은 바디(100)를 두께 방향으로 관통하여 형성되는 관통 구성을 더 포함할 수 있다. 이 경우 내부 금속층(200)을 형성하는 방법과 동일하게 바디(100)를 관통하는 내부 공간을 구비하고 해당 내부 공간에 금속 물질을 충진하여 관통 구성을 포함하는 표면 금속층(300)을 구비할 수 있다. 이러한 표면 금속층(300)은 내부 공간(40)에 금속 물질을 충진하여 내부 금속층(200)을 형성할 때 함께 형성될 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: 양극산화막 구조체
20: 전기 전도성 접촉핀
100: 바디
150: 관통홀
200: 내부 금속층
300: 표면 금속층

Claims (15)

  1. 모재 금속을 양극산화 한 후 상기 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디;
    상기 양극산화시 형성된 기공홀보다 더 큰 내부폭을 가지면서 상기 바디를 관통하여 형성되는 관통홀; 및
    상기 바디 내부에 구비되는 내부 금속층을 포함하는, 양극산화막 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디의 표면에 형성된 표면 금속층을 포함하되,
    상기 표면 금속층은 상기 내부 금속층과 연결되는, 양극산화막 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 금속층은 상기 관통홀의 내벽에 형성되어 상기 관통홀 측으로 노출되는, 양극산화막 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 금속층은 상기 관통홀 주변 영역에 형성되어 상기 관통홀 측으로 노출되지 않는, 양극산화막 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부 금속층은 상기 관통홀의 적어도 일부를 감싸도록 형성되고 상기 내부 금속층과 상기 관통홀 사이에는 양극산화막이 존재하는, 양극산화막 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바디의 상면에 형성된 상부 표면 금속층; 및
    상기 바디의 하면에 형성된 하부 표면 금속층;을 포함하는, 양극산화막 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 금속층은 상기 바디의 두께 방향으로 복수개의 금속층이 적층되어 형성되는, 양극산화막 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 복수개가 적층되어 구비되는, 양극산화막 구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 복수개가 적층되어 구비되고,
    각각의 바디에 형성되는 내부 금속층은 각각의 수직선상을 기준으로 서로 동일 위치에 구비되는, 양극산화막 구조체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 복수개가 적층되어 구비되고,
    각각의 바디에 형성되는 내부 금속층은 각각의 수직선상을 기준으로 서로 다른 위치에 구비되는, 양극산화막 구조체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 바디의 표면에 형성되어 복수개의 상기 내부 금속층을 연결하는 표면 금속층을 포함하되, 상기 표면 금속층은 그라운드에 접지되는, 양극산화막 구조체.
  12. 모재 금속을 양극산화 한 후 상기 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디;
    상기 양극산화시 형성된 기공홀보다 더 큰 내부폭을 가지면서 상기 바디를 관통하여 형성되는 복수개의 관통홀;
    상기 관통홀 내벽에 구비되어 상기 양극산화막이 상기 관통측으로 노출되지 않도록 하는 내부 금속층; 및
    복수개의 상기 내부 금속층들을 서로 연결하도록 상기 바디의 표면에 형성된 표면 금속층;을 포함하는, 양극산화막 구조체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 내부 금속층의 표면에 깊이와 폭을 가지는 복수개의 미세 트렌치를 포함하되,
    상기 미세 트렌치는 상기 바디의 두께 방향으로 연장되어 형성되고
    상기 미세 트렌치는 상기 관통홀의 둘레 방향으로 반복적으로 형성되는, 양극산화막 구조체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 미세 트렌치의 상기 깊이와 상기 폭은 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가지는, 양극산화막 구조체.
  15. 모재 금속을 양극산화 한 후 상기 모재 금속을 제거한 양극산화막 재질의 바디; 및
    상기 바디 내부에 구비되는 내부 금속층을 포함하되,
    상기 내부 금속층과 상기 바디의 접합 계면에서, 상기 내부 금속층은 상기 바디의 기공홀의 내벽면과 밀착되는 미세 트렌치가 구비되는, 양극산화막 구조체.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004125548A (ja) * 2002-10-01 2004-04-22 Micronics Japan Co Ltd プローブカード
KR101739742B1 (ko) * 2010-11-11 2017-05-25 삼성전자 주식회사 반도체 패키지 및 이를 포함하는 반도체 시스템
KR20170101550A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 (주) 루켄테크놀러지스 프로브 블록 및 그 제조 방법
KR20200048271A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 (주)포인트엔지니어링 프로브 카드용 가이드 플레이트 및 그 제조방법 및 이를 구비한 프로브 카드
KR20210045804A (ko) * 2019-10-17 2021-04-27 (주)포인트엔지니어링 다층 배선 기판 및 다층 배선 기판 제조 방법 및 프로브카드

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102471588B1 (ko) 2015-12-09 2022-11-28 (주)포인트엔지니어링 유체투과성 양극산화막 및 유체투과성 양극산화막의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004125548A (ja) * 2002-10-01 2004-04-22 Micronics Japan Co Ltd プローブカード
KR101739742B1 (ko) * 2010-11-11 2017-05-25 삼성전자 주식회사 반도체 패키지 및 이를 포함하는 반도체 시스템
KR20170101550A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 (주) 루켄테크놀러지스 프로브 블록 및 그 제조 방법
KR20200048271A (ko) * 2018-10-29 2020-05-08 (주)포인트엔지니어링 프로브 카드용 가이드 플레이트 및 그 제조방법 및 이를 구비한 프로브 카드
KR20210045804A (ko) * 2019-10-17 2021-04-27 (주)포인트엔지니어링 다층 배선 기판 및 다층 배선 기판 제조 방법 및 프로브카드

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