KR101746975B1

KR101746975B1 - 포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀

Info

Publication number: KR101746975B1
Application number: KR1020150180006A
Authority: KR
Inventors: 최재규
Original assignee: 최재규
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2035-12-16

Abstract

본 발명은 포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀에 관한 것으로, 작업자가 별도로 각 부속들을 조립함이 없이 도금방식으로 포고핀을 제작할 수 있어 수작업이 줄어들고 한번에 대량 생산이 가능해 제조 원가를 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 스프링을 외곽에 코일 형태로 형성시켜 이동길이(travel length)가 길고 포고핀의 사이즈를 줄여 정밀하게 제작이 가능해 갈수록 미세화되는 회로패턴을 갖는 전자 부품이나 설비 등의 전기적인 특성 검사에 사용할 수 있어 그 적용범위가 폭넓은 발명이다.

Description

포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀 {MANUFACTURING METHOD OF A POGO PIN AND POGO PIN MANUFACTURED USING THE SAME}

본 발명은 LCD 모듈, 반도체패키지, 각종 소켓 등의 전자 부품 사이에서 전기 신호를 전달하는 포고핀을 수작업에 의존하여 조립하지 않고 대량생산이 가능해 제조단가를 대폭 절감할 수 있고 스프링을 외곽에 코일 형태로 형성시켜 이동길이(travel length)가 길고 포고핀의 사이즈를 줄여 정밀하게 제작할 수 있는 포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀에 관한 것이다.

일반적인 반도체 제조공정에서 웨이퍼 레벨의 제조공정이 완료된 웨이퍼 상의 각 칩들은 패키징공정을 수행하기 전에 EDS(Electrical DieSorting) 공정에서 테스트 설비에 의해 전기적인 특성 검사를 하고, LCD 제조공정에서도 패널의 제작후 각각의 신호전달에 따른 문제점이 없는 것인지에 대한 전기적인 특성 검사를 하게 된다.

이와 같은 전기적인 특성검사는 LCD 모듈, 반도체패키지, 각종 소켓 등의 전자 부품이나 설비 등이 특정기준에 적합하게 제조되었는지의 여부를 검사하기 위한 것으로, 반도체소자나 LCD의 신호전달 단자가 고집적화가 진행되면서 포고핀(Pogo Pin)을 이용한 탐침이 널리 사용되고 있다.

상기 포고핀과 관련된 선행기술로 공개실용신안 실2000-0011627호(이하, '참고문헌'이라 한다.)가 제안된 바 있다.

이는 반영구적으로 사용할 수 있도록 한 반도체 제조장비용 포고핀 구조에 관한 것으로, 상부가 개방된 통형의 포고 가이드와, 상기 포고 가이드의 내부에 설치된 스프링과, 상기 스프링의 상부에 설치된 스프링 볼과, 상기 스프링 볼의 상부에 설치된 포고팁으로 구성되며, 상기 포고팁을 상부와 하부로 구분하되, 상부와 하부가 결합수단에 의해 결합 및 분리가 가능하도록하여, 새로운 포고팁으로 교환할 때 상부와 하부를 분리하여 마모된 부위만을 부분적으로 교환할 수 있는 구조가 제안된다.

그런데 상기 참고문헌을 통해 제안된 일반적인 포고핀은 포고 가이드, 스프링, 스프링 볼, 포고팁 등을 개별적으로 제작한 후 작업자의 수작업에 의존해 조립해야 함에 제작시간이 많이 소요되는 문제점이 있으며, 이는 포고핀을 대량생산하는데 어려움이 있다.

또한 참고문헌을 통해 제안된 일반적인 포고핀은 포고 가이드의 내부에 스프링이 장착되는 구조여서 포고팁의 이동길이(travel length)가 짧아 검사 대상에 따라 전기적인 특성 검사를 제한적으로실시할 수 밖에 없다.

아울러 참고문헌을 통해 제안된 일반적인 포고핀은 조립공정을 필히 수행해야 함에 따라 작업자가 조립이 가능하도록 포고핀의 사이즈를 줄여 정밀하게 제작하는데에도 한계가 있다.

참고문헌 : 공개실용신안 실2000-0011627호

따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 작업자의 조립작업이 필요없고 단시간에 대량의 포고핀을 제조할 수 있는 포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 포고핀의 이동길이(travel length)가 길어 다양한 형태의 전자 부품이나 설비의 전기적인 특성 검사를 수행할 수 있고, 작업자의 조립과정이 필요하지 않아 포고핀의 사이즈를 대폭 줄여 정밀하게 제조할 수 있는 포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀을 제공하는데에도 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

캐리어상에 공간확보를 위한 희생용 도금과 포고핀 형성을 위한 고탄성도금을 반복적으로 수행하는 제1단계; 및 에칭(Etching)액을 이용해 상기 희생도금을 에칭하여 제거하는 제2단계;를 수행하여, 코일 형태로 이루어지도록 일정간격을 유지하며 배치되는 제1 및 제2 측면코일부와 상기 제1 및 제2 측면코일부의 양단을 일체로 연결하는 연결코일부로 이루어지는 코일형 스프링과; 상기 코일형 스프링의 일단과 타단에 연결되는 제1 및 제2 단자로 구성되는 포고핀을 제조하는 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 제1단계는, 캐리어 일면에 제1 희생용 도금층을 형성하고 상기 코일형 스프링의 제1 측면코일부를 형성하기 위해 제1 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제1 필름개구부를 형성하고, 상기 제1 필름개구부에 제1 고탄성 도금층을 형성한 후, 제1 포토레지스트층을 박리하여 상기 제1 희생용 도금층과 제1 고탄성 도금층을 노출시키는 제1_1단계; 상기 제1 희생용 도금층과 제1 고탄성 도금층의 노출면에 제2 희생용 도금층을 형성한 후, 상기 제1 고탄성 도금층과 제2 희생용 도금층을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_2단계; 상기 제1 고탄성 도금층 및 제2 희생용 도금층의 노출면에 제2 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제2 필름개구부를 형성하고, 상기 제2 필름개구부에 제3 희생용 도금층을 형성한 후, 제2 포토레지스트층을 박리하여 상기 제1 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층을 노출시키는 제1_3단계; 상기 제1 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층의 노출면에 상기 코일형 스프링의 연결코일부와, 제1 및 제2 단자를 형성하기 위해 제3 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제3 필름개구부를 형성하고, 상기 제3 필름개구부(122a)에 제2 고탄성 도금층을 형성한 후, 상기 제3 포토레지스트층을 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층을 노출시키는 제1_4단계; 상기 제2 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층의 노출면에 제4 희생용 도금층을 형성한 후, 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 희생용 도금층을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_5단계; 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 희생용 도금층의 노출면에 제4 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제4 필름개구부를 형성하고, 상기 제4 필름개구부에 제5 희생용 도금층을 형성한 후 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 및 제5 희생용 도금층을 노출시키는 제1_6단계; 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 및 제5 희생용 도금층의 노출면에 코일형 스프링의 제2 측면코일부를 형성하기 위해 제5 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제5 필름개구부를 형성하고, 상기 제5 필름개구부에 제3 고탄성 도금층을 형성하는 제1_7단계;로 구성되며, 상기 제2단계는, 상기 제3 고탄성 도금층을 평탄화(Planarization)하고, 상기 제5 포토레지스트층을 박리하고 에칭(Etching)액을 이용해 상기 제1 내지 제5 희생용 도금층을 에칭하여 제거하는 단계;인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포고핀은 상기 제1 단자에 일단부가 일체로 연장 형성되며 타단부는 상기 코일형 스프링의 내측으로 돌출 형성되는 제1 가이드편과; 상기 제2 단자에 일단부는 일체로 구비되며 타단부는 상기 코일형 스프링의 내측으로 돌출 형성되어 상기 제1 가이드편이 안내되는 제2 가이드편을 더 포함하며, 상기 제1단계는, 캐리어 일면에 제1 희생용 도금층을 형성하고 상기 코일형 스프링의 제1 측면코일부를 형성하기 위해 제1 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제1 필름개구부를 형성하고, 상기 제1 필름개구부에 제1 고탄성 도금층을 형성한 후, 제1 포토레지스트층을 박리하여 상기 제1 희생용 도금층과 제1 고탄성 도금층을 노출시키는 제1_1단계; 상기 제1 희생용 도금층과 제1 고탄성 도금층의 노출면에 제2 희생용 도금층을 형성한 후, 상기 제1 고탄성 도금층과 제2 희생용 도금층을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_2단계; 상기 제1 고탄성 도금층 및 제2 희생용 도금층의 노출면에 제2 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제2 필름개구부를 형성하고, 상기 제2 필름개구부에 제3 희생용 도금층을 형성한 후, 제2 포토레지스트층을 박리하여 상기 제1 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층을 노출시키는 제1_3단계; 상기 제1 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층의 노출면에 상기 코일형 스프링의 연결코일부와, 제1 및 제2 단자와, 제1 및 제2 가이드편을 형성하기 위해 제3 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제3 필름개구부를 형성하고, 상기 제3 필름개구부에 제2 고탄성 도금층을 형성한 후, 상기 제3 포토레지스트층을 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층을 노출시키는 제1_4단계; 상기 제2 고탄성 도금층과 제2 및 제3 희생용 도금층의 노출면에 제4 희생용 도금층을 형성한 후, 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 희생용 도금층을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_5단계; 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 희생용 도금층의 노출면에 제4 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제4 필름개구부를 형성하고, 상기 제4 필름개구부에 제5 희생용 도금층을 형성한 후 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 및 제5 희생용 도금층을 노출시키는 제1_6단계; 상기 제2 고탄성 도금층과 제4 및 제5 희생용 도금층의 노출면에 코일형 스프링의 제2 측면코일부를 형성하기 위해 제5 포토레지스트층을 형성하고 노광 및 현상하여 제5 필름개구부를 형성하고, 상기 제5 필름개구부에 제3 고탄성 도금층을 형성하는 제1_7단계;로 구성되며, 상기 제2단계는, 상기 제3 고탄성 도금층을 평탄화(Planarization)하고, 상기 제5 포토레지스트층을 박리하고 에칭(Etching)액을 이용해 상기 제1 내지 제5 희생용 도금층을 에칭하여 제거하는 단계;인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 내지 제5 희생용 도금층은 전해 동(Cu)도금을 수행하여 형성되며, 상기 제1 내지 제3 고탄성 도금층은 니켈-코발트(Ni-Co), 니켈-철(Ni-Fe), 니켈-망간(Ni-Mn) 도금 중에 어느 하나를 수행하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 캐리어는 세라믹이나 유리 절연재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1_1단계는 스퍼터링(Sputtering) 공정을 수행하여 표면에 금속 박막을 형성한 후, 전해 동(Cu)도금을 수행하여 상기 제1 희생용 도금층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 및 제2 측면코일부는 일측과 타측에 사선방향으로 일정간격을 유지하며 배치되며, 상기 제1 및 제2 측면코일부에 연결되는 연결코일부는 직선 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 이상의 제조방법에 의해제조된 포고핀도 제공한다.

본 발명에 따르면 작업자가 별도로 각 부속들을 조립함이 없이 도금방식으로 포고핀을 제작할 수 있어 수작업이 줄어들고 한번에 대량 생산이 가능해 제조 원가를 대폭 절감할 수 있다.

그리고 본 발명에 따르면 제1 및 제2 가이드편이 코일형 스프링의 내측에 구비하고 스프링을 외곽에 코일 형태로 형성시켜 이동길이(travel length)가 길고, 포고핀의 사이즈를 줄여 정밀하게 제작이 가능해 갈수록 미세화되는 회로패턴을 갖는 전자 부품이나 설비 등의 전기적인 특성 검사에 사용할 수 있어 그 적용범위가 폭넓은 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 포고핀을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 포고핀을 도시한 일측 단면도이다.
도 3a 내지 eh 3 f는 본 발명에 따른 포고핀의 제조 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

이하 본 발명에 따른 포고핀의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 포고핀을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 3에 의하면, 본 발명에 따른 포고핀(1)은 코일 형태로 이루어지는 코일형 스프링(10)과, 상기 코일형 스프링(10)의 일단과 타단에 연결되는 제1 및 제2 단자(20,30)와, 상기 제1 단자(20)에 일단부가 일체로 연장 형성되며 타단부는 상기 코일형 스프링(10)의 내측으로 돌출 형성되는 제1 가이드편(22)과, 상기 제2 단자(30)에 일단부는 일체로 구비되며 타단부는 상기 코일형 스프링(10)의 내측으로 돌출 형성되어 상기 제1 가이드편(22)이 삽입되어 안내되는 제2 가이드편(32)으로 구성된다.

이때, 상기 코일형 스프링(10)은 일측과 타측에 사선방향으로 일정간격을 유지하며 배치되는 제1 및 제2 측면코일부(11,12)와, 상기 제1 및 제2 측면코일부(11,12)의 양단을 일체로 연결하는 연결코일부(13)로 이루어진다.

이와 같은 코일형 스프링(10)은 도금 방식에 의해 최적화된 제조가 가능하도록 하기 위해 제1 및 제2 측면코일부(11,12)에 연결되는 연결코일부(13)는 직선 형상으로 이루어져 전체적으로 코일을 사각 기둥 형태로 일정 간격을 유지하며 권취한 형상으로 이루어진다.

물론 상기 코일형 스프링(10)은 좀더 공정을 추가하여 원기둥 형상으로 이루어지는 보편적인 형상의 코일 스프링 형상으로 제작함도 필요에 따라 가능하며, 상기 제1 및 제2 단자(20,30)의 형상 역시 사각판 형상 이외에도 원형, 삼각형 등 다양한 형태로 제작할 수 있는 것으로, 이와 같은 형상변형은 모두 본 발명의 권리범위 내에 존재한다.

또한, 상기 제2 가이드편(32)은 한쌍으로 이루어져 상기 제1 가이드편(22)이 상기 제2 가이드편(32) 사이에서 전후진할 수 있지만, 제1 및 제2 가이드편(32,42)의 가이드 구조 역시 다양한 형태로 형성할 수 있으며, 이와 같은 형상변형 역시 모두 본 발명의 권리범위 내에 존재한다.

상기 제1 및 제2 가이드편(32,42)은 상기 코일형 스프링(10)의 수축 및 이완시에 제1 및 제2 단자(20,30)가 일정 궤도를 따라 이동할 수 있도록 가이드하는 기능을 수행한다.

이와 같은 포고핀(1)은 캐리어(100)상에 공간확보를 위한 희생용 도금과 포고핀(1) 형성을 위한 고탄성 도금을 반복적으로 수행한 후, 에칭(Etching)액을 이용해 상기 희생용 도금을 에칭하여 제거하는 단계를 수행하여 제조한다.

이때, 상기 희생용 도금은 동(Cu) 도금 등이 사용될 수 있으며, 상기 고탄성 도금은 니켈-코발트(Ni-Co), 니켈-철(Ni-Fe), 니켈-망간(Ni-Mn) 등의 고탄성 물질을 이용한 도금이 사용될 수 있다.

이하, 도 3a 내지 도 3f를 참고로 본 발명에 따른 포고핀의 제조 과정을 구체적으로 설명한다.

도 3a를 참조하면, 세라믹이나 유리 절연재로 이루어지는 캐리어(100) 일면에 스퍼터링(Sputtering) 공정을 수행하여 표면에 금속 박막을 형성한 후, 전해 동(Cu)도금 등의 희생용 도금을 수행하여 제1 희생용 도금층(110)을 형성한다. 이때, 상기 제1 희생용 도금층(110)은 바람직하게는 5㎛ 이하의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다.

물론 상기 제1 희생용 도금층(110)은 캐리어(100) 일면에 무전해 화학 동도금을 수행하여 형성함도 가능하다.

이와 같은 제1 희생용 도금층(110)은 후술하는 복수의 희생용 도금층과 함께 마지막 공정에서 염화제2동(CuCl₂) 또는 염화철(FeCl₃) 등의 에칭(Etching)액을 이용해 제거한다.

도 3b를 참조하면, 상기 제1 희생용 도금층(110)의 노출면에 코일형 스프링(10)의 제1 측면코일부(11)를 형성하기 위해 감광용 코팅제를 도포하여 제1 포토레지스트층(112)을 형성한 후 노광 및 현상하여 제1 필름개구부(112a)를 형성하고, 상기 제1 필름개구부(112a)에 니켈-코발트(Ni-Co) 등의 고탄성 도금을 통해 제1 고탄성 도금층(114)을 형성한다. 이때, 상기 제1 고탄성 도금층(114)은 전해도금 방식으로 형성될 수 있으며 일 예로 20㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다.

그리고, 상기 감광용 코팅제는 감광제가 포함된 드라이 필름 등을 밀착시키거나 LPI(Liquid Photo Ink)용 코팅 잉크 등을 도포한 후 노광 및 현상하여 형성할 수도 있으며 이들은 모두 본 발명의 기술적 범주에 속하는 기술이며, 이후 감광제 코팅 공정 역시 별도의 설명 없이도 동일하게 적용할 수 있다.

도 3c를 참조하면, 상기 포고핀(1)을 구성하는 코일형 스프링(10)의 제1 측면코일부(11)를 형성하는 제1 고탄성 도금층(114) 이외의 제1 포토레지스트층(112)을 박리공정(strip process)을 통해서 제거하여 제1 희생용 도금층(110)과 제1 고탄성 도금층(114)을 노출시킨다.

도 3d를 참조하면, 상기 제1 희생용 도금층(110)과 제1 고탄성 도금층(114)의 노출면에 전해 동도금을 수행하여 제2 희생용 도금층(116)을 형성한다. 이때, 상기 제2 희생용 도금층(116)은 바람직하게는 5 ~ 10㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다.

도 3e를 참조하면, 상기 제2 희생용 도금층(116)을 형성한 후, 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 희생용 도금층(116)을 평탄화(Planarization)하며 노출시켜준다. 이는 공지의 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장비를 이용해 수행할 수 있으며, 코일형 스프링(10)의 제1 측면코일부(11)의 두께를 일정하게 조정하는 공정이다.

도 3f를 참조하면, 상기 제1 고탄성 도금층(114) 및 제2 희생용 도금층(116)의 노출면에 감광용 코팅제를 도포하여 제2 포토레지스트층(118)을 형성한 후 노광 및 현상하여 제2 필름개구부(118a)를 형성하고, 상기 제2 필름개구부(118a)에 제3 희생용 도금층(120)을 형성한다. 이때, 상기 제3 희생용 도금층(120)은 일 예로 5 ~ 10㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다. 이때, 상기 제3 희생용 도금층(120)은 제1 측면코일부와 이후에 형성되는 코일형 스프링(10)의 연결코일부(13)와 제1 및 제2 가이드편(32,42) 사이의 간격을 유지하도록 하는 기능도 한다.

도 3g를 참조하면, 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120) 이외의 제2 포토레지스트층(118)을 박리공정(strip process)을 통해서 제거하여 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)을 노출시킨다.

도 3h를 참조하면, 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)의 노출면에 포고핀(1)을 구성하는 코일형 스프링(10)의 연결코일부(13)와, 제1 및 제2 단자(20,30)와, 제1 및 제2 가이드편(32,42)을 형성하기 위해 감광용 코팅제를 도포하여 제3 포토레지스트층(122)을 형성한 후 노광 및 현상하여 제3 필름개구부(122a)를 형성하고, 상기 제3 필름개구부(122a)에 제2 고탄성 도금층(124)을 형성한다. 이때, 상기 제2 고탄성 도금층(124)은 일 예로 40㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다. 제2 고탄성 도금층(124)은 두껍게 형성하고자 하는 경우 여러회 반복하여 두껍게 형성할 수 있다.

도 3i를 참조하면, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120) 이외의 제3 포토레지스트층(122)을 박리공정(strip process)을 통해서 제거하여 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)을 노출시킨다.

도 3j를 참조하면, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)의 노출면에 전해 동(Cu)도금을 수행하여 제4 희생용 도금층(126)을 형성한다. 이때, 상기 제4 희생용 도금층(126)은 바람직하게는 5 ~ 10㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다.

도 3k를 참조하면, 상기 제4 희생용 도금층(126)을 형성한 후, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 희생용 도금층(126)을 평탄화(Planarization)하며 노출시켜준다. 이는 공지의 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장비를 이용해 수행할 수 있으며, 코일형 스프링(10)의 연결코일부(13)와, 제1 및 제2 단자(20,30)와, 제1 및 제2 가이드편(32,42)의 두께를 일정하게 조정하는 공정이다.

도 3l을 참조하면, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 희생용 도금층(126)의 노출면에 감광용 코팅제를 도포하여 제4 포토레지스트층(128)을 형성한 후 노광 및 현상하여 제4 필름개구부(128a)를 형성하고, 상기 제4 필름개구부(128a)에 제5 희생용 도금층(130)을 형성한다. 이때, 상기 제5 희생용 도금층(130)은 일 예로 5 ~ 10㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다.

이와 같은 제5 희생용 도금층(130)은 코일형 스프링(10)의 연결코일부(13)와 상기 제1 및 제2 가이드편(32,42)과 후공정에서 형성되는 코일형 스프링(10)의 제2 측면코일부(12) 사이의 간격을 유지시켜 주기 위함이다.

도 3m을 참조하면, 상기 제5 희생용 도금층(130)을 형성한 후, 상기 제5 희생용 도금층(130) 이외의 제4 포토레지스트층(128)을 박리공정(strip process)을 통해서 제거하여 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 및 제5 희생용 도금층(126,130)을 노출시킨다.

도 3n을 참조하면, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 및 제5 희생용 도금층(126,130)의 노출면에 코일형 스프링(10)의 제2 측면코일부(12)를 형성하기 위해 감광용 코팅제를 도포하여 제5 포토레지스트층(140)을 형성한 후 노광 및 현상하여 제5 필름개구부(140a)를 형성하고, 상기 제5 필름개구부(140a)에 제3 고탄성 도금층(142)을 형성한다. 이때, 상기 제3 고탄성 도금층(142)은 일 예로 20㎛의 두께로 형성되며, 그 이상이나 이하의 두께로도 형성될 수 있다.

도 3o를 참조하면, 상기 제3 고탄성 도금층(142)을 평탄화(Planarization)하며 노출시켜준다. 이는 공지의 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장비를 이용해 수행할 수 있으며, 코일형 스프링(10)의 제2 측면코일부(12)의 두께를 일정하게 조정하는 공정이다.

도 3p를 참조하면, 상기 코일형 스프링(10)의 제2 측면코일부(12)의 두께를 조정한 후, 상기 제3 고탄성 도금층(142) 이외의 제5 포토레지스트층(140)을 박리공정(strip process)을 통해서 제거하여 상기 제3 고탄성 도금층(142)과 제4 희생용 도금층(126)을 노출시킨다.

도 3q를 참조하면, 상기 제5 포토레지스트층(140)을 제거한 후 염화제2동(CuCl₂) 또는 염화철(FeCl₃) 등의 에칭(Etching)액을 이용해 이전의 공정들을 통해 형성된 제1 내지 제5 희생용 도금층(110,116,120,126,130)을 선택 에칭하여 제거한다. 이를 통해 본 발명의 포고핀(1)을 얻을 수 있다.

물론 이후 세척 등의 후처리 공정을 통해 표면 이물질 등을 제거하여 포고핀(1)을 완성한다.

이상의 도 3a 내지 도 3q에서와 같이 포고핀(1)의 제작시에 작업자가 별도로 각 부속들을 조립함이 없이 도금방식으로 제작함으로서 한번에 대량 생산이 가능하고 미니멀한 사이즈로 제작이 가능한 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

1: 포고핀 10: 코일형 스프링
11: 제1 측면코일부 12: 제2 측면코일부
13: 연결코일부 20: 제1 단자
22: 제1 가이드편 30: 제2 단자
32: 제2 가이드편 100: 캐리어
110: 제1 희생용 도금층 112: 제1 포토레지스트층
114: 제1 고탄성 도금층 116: 제2 희생용 도금층
118: 제2 포토레지스트층 120: 제3 희생용 도금층
122: 제3 포토레지스트층 124: 제2 고탄성 도금층
126: 제4 희생용 도금층 128: 제4 포토레지스트층
130: 제5 희생용 도금층 140: 제5 포토레지스트층
142: 제3 고탄성 도금층

Claims

캐리어(100)상에 공간확보를 위한 희생용 도금과 포고핀(1) 형성을 위한 고탄성도금을 반복적으로 수행하는 제1단계; 및 에칭(Etching)액을 이용해 상기 희생도금을 에칭하여 제거하는 제2단계;를 수행하여,
코일 형태로 이루어지도록 일정간격을 유지하며 배치되는 제1 및 제2 측면코일부(11,12)와 상기 제1 및 제2 측면코일부(11,12)의 양단을 일체로 연결하는 연결코일부(13)로 이루어지는 코일형 스프링(10)과; 상기 코일형 스프링(10)의 일단과 타단에 연결되는 제1 및 제2 단자(20,30)로 구성되는 포고핀(1)을 제조하며;
상기 제1단계는, 캐리어(100) 일면에 제1 희생용 도금층(110)을 형성하고 상기 코일형 스프링(10)의 제1 측면코일부(11)를 형성하기 위해 제1 포토레지스트층(112)을 형성하고 노광 및 현상하여 제1 필름개구부(112a)를 형성하고, 상기 제1 필름개구부(112a)에 제1 고탄성 도금층(114)을 형성한 후, 제1 포토레지스트층(112)을 박리하여 상기 제1 희생용 도금층(110)과 제1 고탄성 도금층(114)을 노출시키는 제1_1단계;
상기 제1 희생용 도금층(110)과 제1 고탄성 도금층(114)의 노출면에 제2 희생용 도금층(116)을 형성한 후, 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 희생용 도금층(116)을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_2단계;
상기 제1 고탄성 도금층(114) 및 제2 희생용 도금층(116)의 노출면에 제2 포토레지스트층(118)을 형성하고 노광 및 현상하여 제2 필름개구부(118a)를 형성하고, 상기 제2 필름개구부(118a)에 제3 희생용 도금층(120)을 형성한 후, 제2 포토레지스트층(118)을 박리하여 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)을 노출시키는 제1_3단계;
상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)의 노출면에 상기 코일형 스프링(10)의 연결코일부(13)와, 제1 및 제2 단자(20,30)를 형성하기 위해 제3 포토레지스트층(122)을 형성하고 노광 및 현상하여 제3 필름개구부(122a)를 형성하고, 상기 제3 필름개구부(122a)에 제2 고탄성 도금층(124)을 형성한 후, 상기 제3 포토레지스트층(122)을 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)을 노출시키는 제1_4단계;
상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)의 노출면에 제4 희생용 도금층(126)을 형성한 후, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 희생용 도금층(126)을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_5단계;
상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 희생용 도금층(126)의 노출면에 제4 포토레지스트층(128)을 형성하고 노광 및 현상하여 제4 필름개구부(128a)를 형성하고, 상기 제4 필름개구부(128a)에 제5 희생용 도금층(130)을 형성한 후 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 및 제5 희생용 도금층(126,130)을 노출시키는 제1_6단계;
상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 및 제5 희생용 도금층(126,130)의 노출면에 코일형 스프링(10)의 제2 측면코일부(12)를 형성하기 위해 제5 포토레지스트층(140)을 형성하고 노광 및 현상하여 제5 필름개구부(140a)를 형성하고, 상기 제5 필름개구부(140a)에 제3 고탄성 도금층(142)을 형성하는 제1_7단계;로 구성되며,
상기 제2단계는, 상기 제3 고탄성 도금층(142)을 평탄화(Planarization)하고, 상기 제5 포토레지스트층(140)을 박리하고 에칭(Etching)액을 이용해 상기 제1 내지 제5 희생용 도금층(110,116,120,126,130)을 에칭하여 제거하는 단계;
인 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
캐리어(100)상에 공간확보를 위한 희생용 도금과 포고핀(1) 형성을 위한 고탄성도금을 반복적으로 수행하는 제1단계; 및 에칭(Etching)액을 이용해 상기 희생도금을 에칭하여 제거하는 제2단계;를 수행하여,
코일 형태로 이루어지도록 일정간격을 유지하며 배치되는 제1 및 제2 측면코일부(11,12)와 상기 제1 및 제2 측면코일부(11,12)의 양단을 일체로 연결하는 연결코일부(13)로 이루어지는 코일형 스프링(10)과; 상기 코일형 스프링(10)의 일단과 타단에 연결되는 제1 및 제2 단자(20,30)로 구성되는 포고핀(1)을 제조하며;
상기 포고핀(1)은 상기 제1 단자(20)에 일단부가 일체로 연장 형성되며 타단부는 상기 코일형 스프링(10)의 내측으로 돌출 형성되는 제1 가이드편(22)과; 상기 제2 단자(30)에 일단부는 일체로 구비되며 타단부는 상기 코일형 스프링(10)의 내측으로 돌출 형성되어 상기 제1 가이드편(22)이 안내되는 제2 가이드편(32)을 더 포함하며,
상기 제1단계는, 캐리어(100) 일면에 제1 희생용 도금층(110)을 형성하고 상기 코일형 스프링(10)의 제1 측면코일부(11)를 형성하기 위해 제1 포토레지스트층(112)을 형성하고 노광 및 현상하여 제1 필름개구부(112a)를 형성하고, 상기 제1 필름개구부(112a)에 제1 고탄성 도금층(114)을 형성한 후, 제1 포토레지스트층(112)을 박리하여 상기 제1 희생용 도금층(110)과 제1 고탄성 도금층(114)을 노출시키는 제1_1단계;
상기 제1 희생용 도금층(110)과 제1 고탄성 도금층(114)의 노출면에 제2 희생용 도금층(116)을 형성한 후, 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 희생용 도금층(116)을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_2단계;
상기 제1 고탄성 도금층(114) 및 제2 희생용 도금층(116)의 노출면에 제2 포토레지스트층(118)을 형성하고 노광 및 현상하여 제2 필름개구부(118a)를 형성하고, 상기 제2 필름개구부(118a)에 제3 희생용 도금층(120)을 형성한 후, 제2 포토레지스트층(118)을 박리하여 상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)을 노출시키는 제1_3단계;
상기 제1 고탄성 도금층(114)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)의 노출면에 상기 코일형 스프링(10)의 연결코일부(13)와, 제1 및 제2 단자(20,30)와, 제1 및 제2 가이드편(32,42)을 형성하기 위해 제3 포토레지스트층(122)을 형성하고 노광 및 현상하여 제3 필름개구부(122a)를 형성하고, 상기 제3 필름개구부(122a)에 제2 고탄성 도금층(124)을 형성한 후, 상기 제3 포토레지스트층(122)을 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)을 노출시키는 제1_4단계;
상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제2 및 제3 희생용 도금층(116,120)의 노출면에 제4 희생용 도금층(126)을 형성한 후, 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 희생용 도금층(126)을 평탄화(Planarization)하며 노출시키는 제1_5단계;
상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 희생용 도금층(126)의 노출면에 제4 포토레지스트층(128)을 형성하고 노광 및 현상하여 제4 필름개구부(128a)를 형성하고, 상기 제4 필름개구부(128a)에 제5 희생용 도금층(130)을 형성한 후 박리하여 상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 및 제5 희생용 도금층(126,130)을 노출시키는 제1_6단계;
상기 제2 고탄성 도금층(124)과 제4 및 제5 희생용 도금층(126,130)의 노출면에 코일형 스프링(10)의 제2 측면코일부(12)를 형성하기 위해 제5 포토레지스트층(140)을 형성하고 노광 및 현상하여 제5 필름개구부(140a)를 형성하고, 상기 제5 필름개구부(140a)에 제3 고탄성 도금층(142)을 형성하는 제1_7단계;로 구성되며,
상기 제2단계는, 상기 제3 고탄성 도금층(142)을 평탄화(Planarization)하고, 상기 제5 포토레지스트층(140)을 박리하고 에칭(Etching)액을 이용해 상기 제1 내지 제5 희생용 도금층(110,116,120,126,130)을 에칭하여 제거하는 단계;
인 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제1 내지 제5 희생용 도금층(110,116,120,126,130)은 전해 동(Cu)도금을 수행하여 형성된 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 고탄성 도금층(114,124,142)은 니켈-코발트(Ni-Co), 니켈-철(Ni-Fe), 니켈-망간(Ni-Mn) 도금 중에 어느 하나를 수행하여 형성된 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 캐리어(100)는 세라믹이나 유리 절연재로 이루어진 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제1_1단계는 스퍼터링(Sputtering) 공정을 수행하여 표면에 금속 박막을 형성한 후, 전해 동(Cu)도금을 수행하여 상기 제1 희생용 도금층(110)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 측면코일부(11,12)는 일측과 타측에 사선방향으로 일정간격을 유지하며 배치되며, 상기 제1 및 제2 측면코일부(11,12)에 연결되는 연결코일부(13)는 직선 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포고핀의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 의해 제조된 포고핀.
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