KR20090062331A - 프로브 카드의 수평도 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 프로브 카드(100)는 하면에 검사대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브 팁(190)들이 제공되어 지지판(180)에 안착되는 MLC(Multi Layer Ceramic)(170)와, 상기 MLC(170)의 상부에 배치되는 인쇄회로기판(160)과, 상기 인쇄회로기판(160)의 상부를 고정하는 보강판(Stiffener)(140)과, 상기 보강판(140)과 인쇄회로기판(160)의 각각의 삽입홀(142)(162)을 통해 삽입되어 MLC(170)의 수평도를 조절하는 평탄조절볼트(120)와, 상기 MLC(170)에 가해지는 상기 평탄조절볼트(120)의 하중을 분산하도록 상기 평탄조절볼트(120)의 스템(112)의 하부에 제공되는 볼구속부재(114)에 구속되도록 평탄조절볼트(120)와 상기 MLC(170)의 사이에 위치되는 평탄조절볼(150)을 포함한다.

본 발명에 의하면, MLC에 가해지는 평탄조절볼트의 하중이 평탄조절볼과 평탄조절너트를 통해 MLC에 전달되어지며, 평탄조절볼에 의해 분산되고, 더욱이 평탄조절너트와 MLC는 넓은 면적으로 밀착되어 국부적인 하중의 분산과 MLC와의 마찰 없이 평탄 조절의 용이성과 MLC의 파손 혹은 변형을 방지하는 효과를 가진다.

Description

프로브 카드의 수평도 조절 장치{Horizontality Control Apparatus of A Probe Card}

본 발명은 반도체 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 칩의 전기적 특성을 테스트하기 위해 사용되는 프로브 카드에 있어서, 수평도의 조절이 용이하고, 조절된 수평도가 변화되는 것을 방지하고, 조립이 용이한 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제품을 생산하기 위해서는 순수 실리콘웨이퍼를 제조하는 공정과, 순수 실리콘웨이퍼상에 패턴을 형성하여 반도체 칩을 제조하는 공정과, 반도체 칩의 양부를 판별하기 위해 반도체 칩의 전기적 특성을 테스트하는 이디에스(EDS : electric die sorting)공정과, 양품 반도체 핍을 패키징하는 공정과, 패키징된 반도체 칩을 최종 테스트하는 공정 등 일련의 반도체 제조 공정을 필요로 한다.

전기적 특성을 테스트하는 공정을 통하여 불량으로 판별된 칩들 중 리페어가 가능한 칩은 리페어하여 재생시키고 리페어가 불가능한 칩은 어셈블리 공정을 수행하기 이전에 제거된다. 따라서 전기적 특성 테스트 공정은 어셈블리 공정에서 조립 비용을 절감시키고, 반도체 칩 제조 공정의 수율을 향상시키는 중요한 공정 중의 하나이다.

이디에스 공정을 수행하는 장치는 웨이퍼와 같은 검사 대상물에 형성된 전도성 패드와 접촉되어 이에 전기적 신호를 인가하는 프로브 팁들이 제공된 브로브 카드를 가진다. 이때 프로브 팁들이 패드와 모두 접촉될 수 있도록 프로브 팁들의 끝단이 모두 동일 높이에 위치되어야 한다. 프로브 팁들은 프로브 카드의 공간 변형기의 하면으로부터 아래로 돌출되도록 형성된다. 그렇지만, 공간변형기의 두께가 상이하면 비록 공간변형기가 수평으로 되더라도 프로브 팁들의 끝단의 높이가 상이해지고, 이로 인해 검사 진행시 패드와 프로브 팁간에 접촉불량이 발생한다.

도 1은 공간변형기(42)의 하면의 수평도를 조절할 수 있는 구조를 가지는 일반적인 프로브 카드의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 인쇄회로기판(10)의 상부에는 원판 형상의 상부 보강판(30)이 제공되고, 아래에는 링 형상의 하부 보강판(20)이 제공되며, 이들은 볼트(70)에 의해 고정된다. 하부 보강판(20) 안쪽에는 프로브 팁(46)이 장착된 공간변형기(42)와 이를 지지하는 지지판(44)을 가지는 장착 부재(40)가 제공되고, 지지판(44)은 판스프링(50)에 의해 하부 보강판(20)과 결합된다. 상부 보강판(30)과 인쇄회로기판(10)에는 미세조절이 가능한 복수의 조절볼트들(60)이 삽입되는 홀들(12)이 형성되고, 각각의 조절볼트들(60)의 삽입 정도를 조절하여 조절볼트(60)가 공간변형기(60)가 누르는 힘(F1)과 복원력에 의해 판스프링(50)이 지지판(44)을 누르는 힘(F2)이 균형을 이룸으로써 공간변형기(42)의 위치가 고정된다. 인쇄회로기판(10)과 공간변형기(42)사이에는 이들 간에 전기적 연결을 위한 포고핀들(80) 등의 탄성수단이 제공된다.

하지만, 일반적으로 검사공정은 웨이퍼가 고온으로 가열된 상태에서 이루어진다. 상술한 구조의 프로브 카드 사용시 장기간 사용되면 판스프링(50)이 열에 의해 변형되어 판스프링(50)의 탄성 계수가 변화된다. 이로 인해 판스프링(50)의 복원력이 변하게 되어 공간변형기(42)의 조절된 수평도가 틀어진다.

또한 복수의 판스프링들(50), 상부 보강판(30)과 하부 보강판(20) 등 다수의 구성요소들이 사용되므로 프로브 카드를 조립하거나 유지보수할 때 많은 시간이 소요된다.

본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 그 목적은 수평도의 조절이 용이하고, 조절된 수평도가 변화되는 것을 방지하고, 조립이 용이한 프로브 카드를 제공하는 것이다.

이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로브 카드의 수평도 조절 장치는 하면에 검사대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브 팁들이 제공되어 지지판에 안착되는 MLC(Multi Layer Ceramic)와, 상기 MLC의 상부에 배치되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 상부를 고정하는 보강판과, 상기 보강판과 인쇄회로기판의 삽입홀을 통해 삽입되어 상기 MLC의 수평도를 조절하는 평탄조절볼트와, 상기 MLC에 가해지는 상기 평탄조절볼트의 하중을 분산하도록 상기 평탄조절볼트와 상기 MLC의 사이에 설치되는 분산수단을 포함한다.

본 발명에 의하면, MLC에 가해지는 평탄조절볼트의 하중이 평탄조절볼과 평탄조절볼트를 통해 MLC에 전달되어지며, 더욱이 평탄조절볼에 의해 분산되고, 더욱이 평탄조절너트와 MLC는 넓은 면적으로 밀착되어 국부적인 하중의 분산과 MLC와의 마찰 없이 평탄 조절의 용이성과 MLC의 파손 혹은 변형을 방지하는 효과를 가진다.

이하 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 수평도 조절이 용이한 프로브 카드의 수평도 조절장치의 평면을 나타내며, 도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 취한 단면으로, 본 발명의 실시예에 따른 기본적인 프로브 카드의 구조를 개략적으로 나타내고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프로브 카드(100) 수평도 조절장치는 하면에 검사대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브 팁(190)들이 제공되어 지지판(180)에 안착되는 MLC(Multi Layer Ceramic)(170)와, 상기 MLC(170)의 상부에 배치되는 인쇄회로기판(160)과, 상기 인쇄회로기판(160)의 상부를 고정하는 보강판(Stiffener)(140)과, 상기 보강판(140)과 인쇄회로기판(160)의 각각의 삽입홀(142)(162)을 통해 삽입되어 MLC(170)의 수평도를 조절하는 평탄조절볼트(120)와, 상기 MLC(170)에 가해지는 상기 평탄조절볼트(120)의 하중을 분산하도록 상기 평탄조절볼트(120)와 상기 MLC(170)의 사이에 설치되는 분산수단을 포함한다.

보강판(140)과 인쇄회로기판(160)과 지지판(180)은 도시하지 않은 볼트에 의해 고정지지된다. 도면 중, MLC(170)와 인쇄회로기판(16)의 사이는 비록 도면부호가 병기되지는 않았지만, 양자를 전기적으로 연결하고자 실리콘과 금속재질로 이루어진 패드를 나타낸다.

분산수단으로서, 본 발명의 일실시예에서는 평탄조절볼트(120)의 하중을 분산하는 평탄조절볼(150)이 MLC(170)와 평탄조절볼트(120)사이에 위치되고, 이러한 평판조절볼트(120)의 조절 시, 평탄조절볼(150)을 구속하도록 평탄조절볼트(120)의 스템(112)의 하부에 볼구속부재(114)가 제공되며, 이러한 평탄조절볼(150)은 MLC(170)에 대한 접촉면적이 평탄조절볼트(120)보다 더 넓기 때문에, 평탄조절볼트(120)가 회전할 때, 평탄조절볼(150)도 회전하여 평탄조절볼트(120)에 의해 가해지는 힘이 분산된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 프로브 카드의 수평도 조절 장치는 프로브 카드(100)의 조립 후, MLC(170)에 부착된 프로브 팁(190)의 수평도를 맞추기 위해서 프로브 카드(100)의 모서리 4곳에 구성되어 있는 평탄조절볼트(120)를 조절한다.

평탄조절볼트(120)는 전체 프로브 팁(190)의 수평도를 조절하고자 시계방향(전진방향)으로 회전하면 MLC(170)를 밀어내는 힘이 강하게 작용하고, 이와 반대로 반시계방향(후퇴방향)으로 회전하면 MLC(170)를 밀어내는 힘이 약하게 작용한다. 따라서, 평탄조절볼트(120)를 회전하면, 평탄조절볼(150)은 MLC(170)와의 접촉면적이 평탄조절볼트(120)와의 접촉면적이 넓어서 평탄조절볼트(120)와 평탄조절볼(150)이 함께 회전하게 된다. 평탄조절볼(150)도 회전하면서 MLC(170)를 밀어냄 으로써 프로브 팁(190)의 수평도를 조절한다.

이와 같이 본 발명의 프로브 카드의 수평도 조절 장치는 MLC(170)와 평탄조절볼트(120)사이에 위치되는 평탄조절볼(150)이 볼구속부재(114)에 의해 구속되면서도 평탄조절볼(150)에 의해 평탄조절볼트(120)에 가해지는 힘을 분산시키는 것이다.

그렇지만, 수평도를 조절하는 과정에서 세라믹으로 구성된 MLC(170)에 국부적인 힘이 가해지게 되면, 평탄조절볼(150)에 의해 오히려 MLC(170)에 흠이 생기거나 과중한 힘에 의해 MLC(170)가 파손될 수도 있으므로, 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 본 발명의 프로브 카드의 수평도 조절 장치에서의 분산수단은 MLC(170)상에 위치되어 평탄조절나사(120)의 하중을 분산하는 평탄조절볼(150)과, 이 평탄조절볼(150)을 구속하도록 스템(112)의 하부에 볼구속부재(114)가 형성된 평탄조절볼트(120)와, 상기 평탄조절볼(150)과 상기 평탄조절볼트(120)의 볼구속부재(114)를 감싸도록 구성된 평탄조절너트(200)로 이루어진다.

평탄조절너트(200)는 평탄조절볼(150)과 MLC(170)사이에 위치되는 수평부(210)와 이 수평부(210) 양단에서 수직하는 수직부(220)와, 수직부(220)로부터 수평으로 절곡된 수평절곡부(230)로 이루어짐으로써, 평탄조절볼트(120)의 회전과 함께 회전하는 평탄조절볼(150)이 회전하면서 MLC(170)를 밀어내는 경우, 수평부(210)가 MLC(170)와 접하고 있기 때문에 MLC(170)와의 마찰을 없게하면서도 국부적인 하중을 분산함으로서 평탄 조절을 용이하게 하며, 세라믹으로 구성된 MLC(170)에 국부적인 힘이 가해져서 평탄조절볼(150)에 의해 MLC(170)에 홈이 생기 거나 과중한 힘에 의해 깨지는 것을 방지하게 된다.

한편, 이하에서는 본 발명의 프로브 카드의 다른 실시예들을 도 6 및 도 7를 참조하여 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 분산수단의 평탄조절볼트(120)가 MLC(170)에 위치되어 평탄조절볼트(120)의 하중을 분산하는 평탄조절볼(150)을 구속하도록 스템(122)의 하부에 볼구속부재(114)의 구성없이 직접 볼구속 오목부(124)가 형성된 것 이외에는 상기 도 5의 실시예와 동일하다. 이에 평탄조절너트(300)는 평탄조절볼트(120)의 스템(122)의 측면을 감싸도록 수평부(310)와 수평부(310) 양단의 수직부(320) 만으로 구성된다.

이와 달리, 도 7에 도시된 분산수단은 중앙에 오목부(430)가 제공되어 MLC(170)에 위치되는 평탄조절너트(400)와, 스템(132)의 선단부(134)가 상기 수용오목부(430)에 삽입되는 평탄조절볼트(120)로 이루어진다. 스템(132)의 선단부(134)는 삼각형으로 뽀족하게 돌출되었으며, 오목부(430)는 선단부(134)의 형상에 부합하여 삼각형으로 오목하게 파여서 국부적인 하중을 효과적으로 분산한다.

이상의 실시예들도 도 5의 실시예와 마찬가지로 평탄조절너트(300)(400)가 MLC(170)와 접하고 있기 때문에 MLC(170)와의 마찰을 없게하면서도 국부적인 하중을 분산함으로서 평탄 조절을 용이하게 하며, 세라믹으로 구성된 MLC(170)에 국부적인 힘이 가해져서 평탄조절볼(150)에 의해 MLC(170)에 홈이 생기거나 과중한 힘에 의해 깨지는 것을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 프로브 카드의 수평도 조절 장치의 바 람직한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 않는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 일반적으로 사용되는 프로브 카드의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이고,

도 2는 도 1의 프로브 카드의 사용시 프로브 카드에 가해지는 힘을 보여주는 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 수평도 조절이 용이한 프로브 카드의 수평도 조절장치의 평면도이고,

도 4는 도 3의 A-A 선을 따라 취한 단면으로, 본 발명의 실시예에 따른 기본적인 프로브 카드의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이고,

도 5는 도 4와 유사한 도면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이고,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이고,

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 프로브 카드 120 : 평탄조절볼트

112, 122, 132 : 스템 114 : 볼구속부재

124 : 볼구속 오목부 134 : 선단부

140 : 보강판 142 : 삽입홀

150 : 평탄조절볼 160 : 인쇄회로기판

162 : 삽입홀 170 : MLC(Multi Layer Ceramic)

180 : 지지판 190 : 프로브 팁

200, 300, 400 : 평탄조절너트 210, 310 : 수평부

220, 320 : 수직부 330 : 수평절곡부

430 : 오목부

Claims (5)

1. 하면에 검사대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브 팁들이 제공되어 지지판에 안착되는 MLC(Multi Layer Ceramic)와,

   상기 MLC의 상부에 배치되는 인쇄회로기판과,

   상기 인쇄회로기판의 상부를 고정하는 보강판과,

   상기 보강판과 인쇄회로기판의 삽입홀을 통해 삽입되어 상기 MLC의 수평도를 조절하는 평탄조절볼트와,

   상기 MLC에 가해지는 상기 평탄조절볼트의 하중을 분산하도록 상기 평탄조절볼트와 상기 MLC의 사이에 설치되는 분산수단을 포함하는

   프로브 카드의 수평도 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분산수단은 상기 MLC에 위치되어 상기 평탄조절볼트의 하중을 분산하는 평탄조절볼과, 상기 평탄조절볼을 구속하도록 스템의 하부에 볼구속부재가 형성된 평탄조절볼트로 이루어진 것을 특징으로 하는

   프로브 카드의 수평도 조절 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분산수단은 상기 MLC에 위치되어 상기 평탄조절볼트의 하중을 분산하는 평탄조절볼과, 상기 평탄조절볼을 구속하도록 스템의 하부에 볼구속 오목부가 형성된 평탄조절볼트와, 상기 평탄조절볼과 상기 평탄조절볼트의 측면을 감싸도록 수평부와 수평부 양단의 수직부로 구성되는 평탄조절너트로 이루어진 것을 특징으로 하는

   프로브 카드의 수평도 조절 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 분산수단은 상기 MLC에 위치되어 상기 평탄조절볼트의 하중을 분산하는 평탄조절볼과, 상기 평탄조절볼을 구속하도록 스템의 하부에 볼구속부재가 형성된 평탄조절볼트와, 상기 평탄조절볼과 상기 평탄조절볼트를 감싸도록 수평부와 수평부 양단의 수직부와, 수직부로부터 수평으로 절곡된 수평절곡부로 이루어진 평탄조절너트를 이루어진 것을 특징으로 하는

   프로브 카드의 수평도 조절 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 분산수단은 중앙에 오목부가 제공되어 상기 MLC에 위치되는 평탄조절너 트와, 스템의 선단부가 상기 수용오목부에 삽입되는 평탄조절볼트로 이루어진 것을 특징으로 하는

   프로브 카드의 수평도 조절 장치.

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