화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 A. 전자/반도체 재료 분과
제목  MEMS spring 삽입용 probe card 초정밀 short needle 개발
초록  

 고직접화, 초미세화 되고 있는 반도체의 미세한 선폭 (Fine pitch)에 반복 접촉하여 미소전류를 측정하는 MEMS spring Probe의 핵심부품인 short needle에 극세선 30~50um을 기반으로 요구하고 있다. 이 wire를 이용하여 tip을 정밀가공하는 방법인 에칭기술은 편심 발생, 표면 거칠기 불균일, 치수 편차 발생, 비대칭 등의 불량이 발생하고 있다. 이 문제를 해결하기 위한기술적인 연구가 필요하다.

 본 연구에서는 probe card 용 needle 정밀도를 향상하기 위하여 기존 에칭 방법을 기계연마방식으로 전환하고 핵심 요구사항인 tip 정밀도를 +/- 2um 으로 정밀하공하는 기술을 개발하고자 하였다.  본 연구에 적용한기술은 기계식 연마방법을 이용하여 정밀도를 확보하고자 하여 전용 가공 장치를 개발하였다. 소재 변형을 최소화 하기 위하여 가공 응력을 해석을 바탕으로 최적 가공 조건을 설정하였다.  probe card 용 needle 의 절단정밀도를 확보하기 위하여 전용 cutting 장치를 개발하여 적용하였으며, cutting 변형을 최소화 하는 기술을 개발하여 tip 정밀도의 재현성을 확보하였다.    연마 가공정밀도는 연삭 숫돌의 정밀도, 회전속도 등에 대하여 최적 공정 조건을 도출하였고,열 유입을 최소화하기 위한연구를수행하였다.

 본 연구 결과 wire 직경 35um 이하에서 직진도 +/- 10um 이하, needle taper 오차 57.5 +/- 5도 이하 정밀도를 확보할 수 있었다.  본 연구의 핵심 기술인 needle tip center 오차 범위는 +/- 2um 이하로 확보하였다.

 
저자 조대형1, 김태원1, 문기웅1, 나선재2
소속 1한국산업기술시험원 재료기술센터, 2(주) 피티엔케이
키워드 needle; probe card; tip center; short needle
E-Mail