무수축 세라믹 기판 상에 UV-Laser에 의한 미세 홀 가공 시 나타나는 테이퍼 및 터짐현상 제어

Abstract

반도체 칩을 검사하기 위해 사용되고 있는 수직형 프로브카드(Probe card)에 내장된 세라믹 가이드 기판은 가공성이 뛰어난 머신러블 세라믹 기판이 사용되고 있으나, 두께가 얇고 많은 미세한 홀이 정밀하게 천공해야 하므로 가공하는데 오랜 시간과 높은 비용을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하고자 세라믹 기판을 소성하기 전단계인 그린시트 상에 미세 홀을 천공하고자 하였다. 또한 고집적화에 따른 소결 후 홀의 위치 정밀도를 확보하기 위하여 x-y축 수축율을 zero로 구현이 가능한 무수축 기판 상에 레이저로 미세 홀을 가공하고자 하였다. 이때 기판 상부 홀 크기에 비해 하부 홀 크기가 줄어드는 테이퍼와 홀 터짐현상이 발생하였다. 이러한 현상은 순간적인 높은 레이저 열에너지를 이용하여 증발 및 기화시켜 시트 상에 홀을 천공하는 과정에서 발생한다. 본 연구에서는 anorthite 결정화 유리와 Al2O3 파우더를 혼합하여 LTCC 그린시트를 제조한 후 Al2O3시트와 적층 및 압착하여 무수축 기판을 제조하였다. 제조된 무수축 기판 상에 UV-Laser를 이용하여 홀을 천공하는 과정에서 발상하는 테이퍼와 터짐현상을 개선하기 위하여 최적의 미세 홀 천공을 위한 조건을 고찰하고자 하였다.