In this work, fabrication of the micromachined monolithic micro-probe with rounded anchor was proposed. The proposed micro-probe has the two characteristics compare with conventional micro-probe in probe card.
The First, while most of all of conventional micro-probes were fabricated using the process of bonding with several substrates, proposed with good electrical property was fabricated on only one substrate by reverse process. Reverse process, proposed at this works, was fabricated by anchor, beam and tip in order. The fabrication of the micro-probe, which can test more fine pitch of pad, was possible using the proposed monolithic process. Also, cost of the fabrication was reduced by monolithic process.
The second, the structure and the fabrication process of the micro-probe with rounded anchor to reduce the concentration of the stress at testing was proposed and set up. It is proved by simulation that proposed micro-probe with rounded anchor reduce the concentration of the stress as 35%.
Fabricated micro-probe with rounded anchor using the proposed micromachined monolithic process satisfies the specification as follows. Pitch of pad : 100 μm, contact force : 7.1 gf, displacement : 100 μm, contact resistance : 4.2Ω, length of anchor : 300 μm.
본 학위 논문에서는 마이크로 머시닝 기술을 이용한 둥근 앵커를 갖는 단일 기판 마이크로 프로브의 제작에 관한 연구를 수행 하였다. 본 연구를 통해 제안된 마이크로 프로브 구조체의 특징은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
첫 째, 상용의 마이크로 프로브가 여러 기판을 사용한 후 본딩 프로세스를 통해 제작하는 것과 달리 기판 위에 앵커, 빔, 팁의 역순으로 제작하여 단일 기판 위에 제작하면서도 전기적 특성이 우수한 모노리식 마이크로 프로브 공정을 제안하였다. 이를 통해 더 미세한 패드의 피치에 적용할 수 있는 마이크로 프로브의 제작이 가능해 졌으며, 공정 비용도 감소시킬 수 있었다.
둘 째, 마이크로 프로브 동작 시 발생, 집중되는 스트레스를 줄이기 위해 둥근 앵커의 구조를 제안하고 Cu의 과도금을 이용한 공정을 확립하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 구조가 32.6%의 스트레스 감소효과가 있음을 확인하였다.
이같이 마이크로 머시닝 기술을 이용해 제작된 둥근 앵커를 갖는 단일 기판 마이크로 프로브는 100μm의 피치, 7.1gf의 접촉력, 100μm의 변위, 4.2Ω의 접촉저항과 300μm의 앵커 길이로 요구조건을 만족하였다.
