KR102068362B1 - Probe Card Structure - Google Patents

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KR102068362B1
KR102068362B1 KR1020190120886A KR20190120886A KR102068362B1 KR 102068362 B1 KR102068362 B1 KR 102068362B1 KR 1020190120886 A KR1020190120886 A KR 1020190120886A KR 20190120886 A KR20190120886 A KR 20190120886A KR 102068362 B1 KR102068362 B1 KR 102068362B1
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Abstract

The present invention relates to a probe card structure. According to the present invention, the probe card structure includes a probe card performing electrical die sorting (EDS) of a wafer by electrically connecting the wafer and a tester. The probe card includes: a card body; a fixed block fixed to the card body to be detached and having a first through hole therein; an up/down block including a second through hole connected to the first through hole and connected to the fixed block to move up and down; multiple needles installed in the first through hole and the second through hole and performing a probing work which is an electrical property test of the wafer; and an electric wire installed in the card body and connected to the multiple needles. A purpose of the present invention is to provide the probe card structure capable of preventing an arc by forming vacuum in the probing work.

Description

프로브 카드 구조체{Probe Card Structure}Probe Card Structure

본 발명은, 프로브 카드 구조체에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 종전처럼 니들의 손상으로 인해 프로브 카드의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 프로빙 작업(Probing Work) 시 진공을 형성하여 아크(Arc) 현상을 방지할 수 있는 프로브 카드 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card structure, and more particularly, it is possible to prevent the life of the probe card from shortening due to the damage of the needle as before, as well as to form a vacuum during the probing work (arc) (Arc) relates to a probe card structure capable of preventing the phenomenon.

웨이퍼 조립 공정(wafer fabrication process)에 의해 웨이퍼에는 복수의 집적회로 칩들이 형성된다. 각각의 집적회로 칩은 웨이퍼 상태에서 진행되는 전기적 특성 검사(EDS; Electrical Die Sorting)에 의해 양품과 불량품으로 분류될 수 있다.A plurality of integrated circuit chips are formed on the wafer by a wafer fabrication process. Each integrated circuit chip can be classified as good or bad by Electrical Die Sorting (EDS), which is conducted in a wafer state.

전기적 특성 검사에는 통상적으로 테스터(tester), 프로브 스테이션(probe station) 및 프로브 카드(probe card)로 구성된 검사 장치가 주로 사용된다.In the electrical property inspection, a test apparatus usually composed of a tester, a probe station, and a probe card is mainly used.

테스터는 검사 신호를 발생시키고 검사 결과 데이터를 판독한다. 프로브 스테이션은 웨이퍼의 로딩(loading)과 언로딩(unloading) 기능을 담당하여 테스터가 기능을 수행할 수 있게 한다. 그리고, 프로브 카드(probe card)는 웨이퍼와 테스터를 전기적으로 연결하는 기능을 수행한다.The tester generates a test signal and reads the test result data. The probe station is responsible for loading and unloading wafers so that the tester can perform the functions. The probe card performs a function of electrically connecting the wafer and the tester.

전술한 바와 같은 검사 장치에 있어서 프로브 카드는 프로브 카드 주기판(probe card main board) 상에 세라믹 재질의 프로브 블록(probe block)이 고정되고, 그 프로브 블록에 에폭시 수지(epoxy resin)로 프로브 니들(needle)이 고정된 구조이었다.In the inspection apparatus as described above, a probe block of ceramic material is fixed on a probe card main board, and a probe needle is made of epoxy resin on the probe block. ) Was a fixed structure.

그러나, 이와 같은 프로브 카드는 숙련공의 수작업에 의해 프로브 니들을 고정하기 때문에 전극 패드의 미세 피치(fine pitch) 추세에 대응하는 데에 한계가 있었다.However, such a probe card has a limitation in responding to the trend of fine pitch of electrode pads because the probe needle is fixed by a skilled worker.

이러한 문제를 개선하기 위하여 초소형 정밀기계 기술(MEMS; Micro Electro Mechanical Systems)을 이용하여 캔틸레버 프로브를 제조하고, 그 캔틸레버 프로브를 회로패턴이 형성된 프로브 기판에 설치한 구조의 캔틸레버 프로브 카드가 소개되어 있다.In order to solve such a problem, a cantilever probe card having a structure in which a cantilever probe is manufactured by using micro electro mechanical systems (MEMS) and the cantilever probe is installed on a probe substrate having a circuit pattern is introduced.

도 1은 종래기술에 따른 프로브 카드 구조체의 구조도이고, 도 2는 도 1에 도시된 니들이 가압되는 상태를 나타낸 도면이다.1 is a structural diagram of a probe card structure according to the prior art, Figure 2 is a view showing a state in which the needle shown in FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래기술의 경우, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(10)에 에폭시(EPOXY)(12)를 도핑하고 이 에폭시(12)에 의해 니들(14)을 심은 후 그 한쪽 부분을 납땜 고정하고, 반대쪽 단부가 원하는 위치를 향하도록 하여 다시 에폭시(12)를 덮어씌운 후 경화시키는 구성으로 니들(14)이 구성된다.As shown in these figures, in the prior art, an epoxy (12) is doped into a printed circuit board (10) and the needle (14) is planted by the epoxy (12). The needle 14 is configured in such a manner that one part is fixed by soldering, the other end is directed to a desired position, and the epoxy 12 is again covered and cured.

이때, 니들(14)은 인쇄회로기판(10)의 저면 양측에 마련되는 긴 직선침 형상으로, 그 중앙부가 에폭시(12)에 의해 고정되어 있고 단부가 하방으로 일정 각도 절곡된다.At this time, the needle 14 is a long straight needle shape provided on both sides of the bottom surface of the printed circuit board 10, the central portion is fixed by the epoxy 12 and the end is bent at an angle downward.

그리고, 니들(14)은 텅스텐(W), 레늄 텅스텐(ReW), 베릴륨 동(BeCu), 팔라듐(PD) 재질의 와이어를 여러 가닥 묶어서 압축하는 방식으로 제작되며, 외부는 고무재질로 코팅되어 절연된다.The needle 14 is manufactured by compressing a bundle of wires made of tungsten (W), rhenium tungsten (ReW), beryllium copper (BeCu), and palladium (PD). do.

이러한 구성으로 프로브 카드를 세팅하고 나서 그 하방에 웨이퍼(16)가 로딩된 척(18)을 승강시키면서 웨이퍼(16)의 프로빙 작업(Probing Work)을 수행할 수 있다. 즉 척(18)이 상승하게 되면 척(18)의 상단부에 놓인 웨이퍼(16)가 니들(14)을 밀어 올리고, 이에 따라 니들(14)은 에폭시(12)에 의해 고정된 부분부터 시작해서 그 단부가 상방으로 휘어져 올라간다.After setting the probe card in this configuration, the probing work of the wafer 16 can be performed while lifting the chuck 18 loaded with the wafer 16 below. That is, when the chuck 18 is raised, the wafer 16 placed on the upper end of the chuck 18 pushes up the needle 14, so that the needle 14 starts from the portion fixed by the epoxy 12 and is removed. The end is bent upwards.

그리고, 웨이퍼(16)의 프로빙 작업이 완료되면 다시 척(18)은 하방으로 하강하고, 상방으로 휘어져 올라갔던 단부는 자체 복원력에 의해 원위치로 복원된다.Then, when the probing operation of the wafer 16 is completed, the chuck 18 is lowered again, and the end portion which is bent upward is restored to its original position by self restoring force.

그런데, 상기와 같은 종래기술의 프로브 카드 니들(14)은 웨이퍼(16)의 프로빙 작업이 계속되는 동안 니들(14)이 같이 상하로 승하강을 반복하게 되면서 에폭시(12)에 고정된 니들(14) 부위에만 계속해서 힘이 가해져 결국 이 부분의 복원력이 떨어지게 되고 나중에는 상방으로 휘게 된다.However, the probe card needle 14 according to the related art as described above, the needle 14 fixed to the epoxy 12 while the needle 14 repeatedly moves up and down together while the probing operation of the wafer 16 continues. The force continues to be applied only to the site, which eventually reduces its resilience and later deflects upwards.

이때, 상방으로 휜 니들(14)을 다시 원위치로 내려주기 위한 작업을 하게 되며, 이러한 작업이 계속 반복되는 동안 니들(14)은 복원력이 점차 감소하여 결과적으로 프로브 카드의 수명을 단축하게 하는 요인이 된다.At this time, the operation to lower the needle 14, which is upwardly moved back to its original position, while the repetitive force of the needle 14 decreases gradually while the operation is repeated, a factor that shortens the life of the probe card is consequently reduced. do.

한편, 프로브 카드 구조체의 특성상, 아크가 발생할 수 있는데, 이러한 아크는 전기화재 및 장비의 고장 원인이 될 수 있으며, 대부분의 전기설비 분야에서는 아크를 최소화하기 위한 노력들을 경주하고 있다.On the other hand, due to the nature of the probe card structure, an arc may occur, which may cause a failure of the electric fire and equipment, and in the field of most electrical installations, efforts are made to minimize the arc.

특히, 고전압(high power) 제품이 적용되는 프로브 카드 구조체의 경우, 아크 현상은 더욱 빈번히 발생할 수 있는데, 대표적인 아크 발생 원인으로는 니들과 웨이퍼 간의 접촉 저항, 웨이퍼 자체의 불량, 웨이퍼 내의 칩의 에지(edge) 구조 등을 들 수 있다.In particular, in the case of a probe card structure to which a high power product is applied, arcing may occur more frequently. Representative arcs may include contact resistance between the needle and the wafer, a defect in the wafer itself, and an edge of a chip in the wafer. edge) structure, and the like.

따라서, 이러한 제반 문제들을 해결하고 구조적인 한계를 극복하기 위한 신개념의 프로브 카드 구조체에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for technology development of a new concept probe card structure to solve these problems and to overcome structural limitations.

대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0081661호Korean Patent Office Application No. 10-2011-0081661 대한민국특허청 출원번호 제20-1998-0010623호Korean Patent Office Application No. 20-1998-0010623 대한민국특허청 출원번호 제20-2002-0020061호Korean Patent Office Application No. 20-2002-0020061 대한민국특허청 출원번호 제20-2011-0010964호Korean Patent Office Application No. 20-2011-0010964

본 발명의 목적은, 종전처럼 니들의 손상으로 인해 프로브 카드의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 프로빙 작업 시 진공을 형성하여 아크 현상을 방지할 수 있는 프로브 카드 구조체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a probe card structure that can prevent the shortening of the life of the probe card due to the damage of the needle, as well as to prevent the arc phenomenon by forming a vacuum during the probing operation.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned, another problem to be solved is not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

상기 목적은, 웨이퍼(wafer)와 테스터(tester)를 전기적으로 연결해서 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사(EDS; Electrical Die Sorting)를 진행하는 프로브 카드를 포함하며, 상기 프로브 카드는, 카드 바디; 상기 카드 바디에 착탈 가능하게 고정되며, 내부에 제1 관통홀이 형성되는 고정 블록; 상기 제1 관통홀에 연통되는 제2 관통홀을 구비하며, 상기 고정 블록에 업/다운(up/down) 이동할 수 있게 결합하는 업/다운 블록; 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀에 배치되며, 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사인 프로빙 작업(Probing Work)을 진행하는 복수의 니들; 및 상기 카드 바디 내에 마련되고 상기 복수의 니들과 연결되는 전기선을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체에 의해 달성된다.The object includes a probe card electrically connecting a wafer and a tester to perform electrical die sorting (EDS) of the wafer, the probe card comprising: a card body; A fixing block detachably fixed to the card body and having a first through hole formed therein; An up / down block having a second through hole communicating with the first through hole, the up / down block coupled to the fixed block to be able to move up / down; A plurality of needles disposed in the first through hole and the second through hole and configured to perform a probing work, which is an electrical property test of the wafer; And an electric wire provided in the card body and connected to the plurality of needles.

상기 프로빙 작업 시 상기 업/다운 블록과 상기 웨이퍼 사이에 에어 커튼(air curtain)이 형성될 수 있다.An air curtain may be formed between the up / down block and the wafer during the probing operation.

상기 고정 블록에는 그 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되고 상기 업/다운 블록의 업/다운 운동을 가이드하는 복수의 업/다운 가이드 날개부가 마련될 수 있다.The fixing block may be provided with a plurality of up / down guide vanes disposed at equal intervals along the circumferential direction and for guiding the up / down movement of the up / down block.

상기 업/다운 가이드 날개부에는 상기 업/다운 블록의 하향 이탈을 저지시키는 스토퍼가 마련되며, 상기 업/다운 블록은 상기 업/다운 가이드 날개부 상에서 이동하는 업/다운 가이드 플랜지를 포함할 수 있다.The up / down guide vane may be provided with a stopper that prevents downward departure of the up / down block, and the up / down block may include an up / down guide flange moving on the up / down guide vane. .

상기 프로브 카드의 카드 바디에 접하며, 상기 카드 바디를 전기적으로 절연시키는 세라믹 링(ceramic ring)을 더 포함할 수 있다.A ceramic ring may contact the card body of the probe card and electrically insulate the card body.

상기 세라믹 링에 연결되고 상기 세라믹 링과 상기 프로브 카드를 지지하는 스틸 링(steel ring)을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a steel ring connected to the ceramic ring and supporting the ceramic ring and the probe card.

상기 프로브 카드, 상기 세라믹 링 및 상기 스틸 링을 지지하는 보강판; 및 상기 보강판에 연결되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)을 더 포함할 수 있다.Reinforcing plate for supporting the probe card, the ceramic ring and the steel ring; And a printed circuit board connected to the reinforcement plate.

상기 보강판 상에 결합하는 챔버를 더 포함할 수 있다.It may further include a chamber coupled to the reinforcing plate.

상기 프로빙 작업의 진행을 위해 상기 프로브 카드를 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.The controller may further include a controller for controlling the probe card to proceed with the probing operation.

본 발명에 따르면, 종전처럼 니들의 손상으로 인해 프로브 카드의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 고전압 제품이 적용되는 프로브 카드 구조체에서의 프로빙 작업 시 진공을 형성하여 아크 현상을 최소화함으로써, 웨이퍼 및 장비의 손상을 방지파티클로 인해 웨이퍼에 악영향이 미치는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the life of the probe card can be prevented from being shortened due to the damage of the needle as before, as well as by minimizing the arc phenomenon by forming a vacuum during the probing operation in the probe card structure to which the high voltage product is applied, Preventing Damage to Wafers and Equipment Particles have the effect of preventing adverse effects on the wafer.

도 1은 종래기술에 따른 프로브 카드 구조체의 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 니들이 가압되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 구조체의 구조도이다.
도 4는 도 3의 프로브 카드 영역의 도면으로서 웨이퍼가 업(up) 동작된 상태의 도면이다.
도 5는 도 4에서 웨이퍼가 다운(down) 동작된 상태의 도면이다.
도 6은 에어 커튼의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 고정 블록과 업/다운 블록의 배면 이미지이다.
도 8은 도 7의 요부 확대 이미지이다.
도 9는 도 7에서 니들을 제거한 상태의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 구조체의 제어블록도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 구조체를 이용한 효과를 분석한 이미지들이다.1 is a structural diagram of a probe card structure according to the prior art.
FIG. 2 is a view illustrating a state in which the needle illustrated in FIG. 1 is pressed.
3 is a structural diagram of a probe card structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view of the probe card region of FIG. 3, in which the wafer is up.
FIG. 5 is a view illustrating a state in which the wafer is down operated in FIG. 4.
6 is a view for explaining the operation of the air curtain.
7 is a back image of the fixed block and the up / down block.
8 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 7.
9 is a plan view of the needle removed in FIG.
10 is a control block diagram of a probe card structure in accordance with one embodiment of the present invention.
11 and 12 are images analyzing the effect of using the probe card structure according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text.

예컨대, 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.For example, since the embodiments may be modified in various ways and may have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents for realizing the technical idea.

또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.In addition, the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited by this.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In this specification, this embodiment is provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art. And the present invention is defined only by the scope of the claims.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations and well known techniques are not described in detail in order to avoid obscuring the present invention.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present invention is not limited to the dictionary meaning, it will be understood as follows.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that there may be other components in between, although it may be directly connected to the other component. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring", should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "include" or "have" refer to features, numbers, steps, operations, components, parts, or parts thereof described. It is to be understood that the combination is intended to be present and does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.Generally, the terms defined in the dictionary used are to be interpreted to coincide with the meanings in the context of the related art, and should not be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless clearly defined in the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하며, 경우에 따라 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the embodiments, the same reference numerals are given to the same components, and in some cases, the description of the same reference numerals will be omitted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 구조체의 구조도, 도 4는 도 3의 프로브 카드 영역의 도면으로서 웨이퍼가 업(up) 동작된 상태의 도면, 도 5는 도 4에서 웨이퍼가 다운(down) 동작된 상태의 도면, 도 6은 에어 커튼의 작용을 설명하기 위한 도면, 도 7은 고정 블록과 업/다운 블록의 배면 이미지, 도 8은 도 7의 요부 확대 이미지, 도 9는 도 7에서 니들을 제거한 상태의 평면도, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 구조체의 제어블록도, 그리고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 구조체를 이용한 효과를 분석한 이미지들이다.3 is a structural diagram of a probe card structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view of the probe card region of FIG. 3 and a state in which a wafer is operated up, FIG. 5 is a view of the wafer in FIG. Figure 6 is a view of the operation (down), Figure 6 is a view for explaining the operation of the air curtain, Figure 7 is a back image of the fixing block and up / down block, Figure 8 is an enlarged image of the main portion of Figure 7, Figure 9 7 is a plan view of the needle removed, FIG. 10 is a control block diagram of a probe card structure according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 11 and 12 are diagrams illustrating a probe card structure according to an embodiment of the present invention. These images analyze the effect.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 프로브 카드 구조체는 종전처럼 니들(122)의 손상으로 인해 프로브 카드(110)의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 프로빙 작업(Probing Work) 시 진공을 형성하여 아크 현상으로 인해 웨이퍼와 장비에 악영향을 미치는 것을 예방할 수 있도록 한다. 여기서, 니들(122)은, 예를 들어 텅스텐(W), 레늄 텅스텐(ReW), 베릴륨 동(BeCu), 팔라듐(PD) 재질의 와이어를 여러 가닥 묶어서 압축하는 방식으로 제작될 수 있으며, 외부는 고무재질로 코팅되어 절연될 수 있다.Referring to these drawings, the probe card structure according to the present embodiment can prevent the life of the probe card 110 from being shortened due to the damage of the needle 122 as in the past, as well as during the probing work. A vacuum is formed to prevent arcing from adversely affecting wafers and equipment. Herein, the needle 122 may be manufactured by, for example, compressing a bundle of wires made of tungsten (W), rhenium tungsten (ReW), beryllium copper (BeCu), and palladium (PD). It may be coated with a rubber material and insulated.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 프로브 카드 구조체는 프로브 카드(110)를 포함하며, 프로브 카드(110) 상에 여러 장치가 결합되는 구조를 갖는다.The probe card structure according to the present embodiment, which can provide such an effect, includes a probe card 110 and has a structure in which several devices are coupled to the probe card 110.

프로브 카드(110)는 웨이퍼(wafer)와 테스터(tester)를 전기적으로 연결해서 웨이퍼의 전기적 특성 검사(EDS; Electrical Die Sorting)를 진행하는 역할을 한다. 앞서 기술한 것처럼 웨이퍼의 전기적 특성 검사(EDS)를 진행하는 일련의 행위를 프로빙 작업(Probing Work)이라 부른다.The probe card 110 electrically connects a wafer and a tester to perform electrical die sorting (EDS) of the wafer. As described above, a series of actions to conduct an electrical property inspection (EDS) of a wafer is called a probing work.

이러한 프로브 카드(110)는 카드 바디(111)를 포함한다. 카드 바디(111)에 전기선(123)이 탑재될 수 있다.The probe card 110 includes a card body 111. The electric wire 123 may be mounted on the card body 111.

카드 바디(111)에는 고정 블록(112)이 착탈 가능하게 고정된다. 카드 바디(111)에 고정 블록(112)이 착탈 가능하게 고정되기 위해 고정 블록(112)에는 나사홀(112a)이 형성된다.The fixing block 112 is detachably fixed to the card body 111. In order to detachably fix the fixing block 112 to the card body 111, a screw hole 112a is formed in the fixing block 112.

카드 바디(111)는 원형 구조물로서 그 내부에는 제1 관통홀(113)이 형성된다. 그리고, 고정 블록(112)에는 복수의 업/다운 가이드 날개부(114)가 마련된다. 복수의 업/다운 가이드 날개부(114)는 고정 블록(112)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되되 후술할 업/다운 블록(117)의 업/다운 운동을 가이드하는 역할을 한다.The card body 111 is a circular structure, the first through hole 113 is formed therein. In addition, the fixing block 112 is provided with a plurality of up / down guide vanes 114. The plurality of up / down guide wings 114 are disposed at equal intervals along the circumferential direction of the fixing block 112, but serve to guide the up / down movement of the up / down block 117 to be described later.

이러한 업/다운 가이드 날개부(114)에는 업/다운 블록(117)의 하향 이탈을 저지시키는 스토퍼(115)가 마련된다. 즉 업/다운 블록(117)은 스토퍼(115)의 위치까지 업/다운 이동될 수 있다.The up / down guide vane 114 is provided with a stopper 115 that prevents the downward departure of the up / down block 117. That is, the up / down block 117 may be moved up / down to the position of the stopper 115.

참고로, 도 7 및 도 8의 이미지는 고정 블록(112), 업/다운 블록(117) 및 니들(122)에 대한 이해를 돕기 위해 이들을 일부 영역을 뒤집어 도시한 것이다. 따라서, 도 7 및 도 8의 이미지는 도 3과 반대된다.For reference, the images of FIGS. 7 and 8 show some of these areas upside down to aid in understanding the fixing block 112, the up / down block 117 and the needle 122. Thus, the image of FIGS. 7 and 8 is opposite to FIG. 3.

프로브 카드(110)에는 고정 블록(112)과 상호작용하는 업/다운 블록(117)이 마련된다.The probe card 110 is provided with an up / down block 117 which interacts with the fixed block 112.

업/다운 블록(117)은 고정 블록(112)에 업/다운(up/down) 이동할 수 있게 결합하는 구조물이다. 즉 고정 블록(112)은 제위치에 고정되게 마련되는 반면 업/다운 블록(117)은 웨이퍼의 업/다운 동작에 기초하여 고정 블록(112) 상에서 업/다운 이동된다.The up / down block 117 is a structure that couples to the fixed block 112 so as to move up / down. That is, the fixing block 112 is provided to be fixed in place while the up / down block 117 is moved up / down on the fixing block 112 based on the up / down operation of the wafer.

이러한 업/다운 블록(117) 역시, 원형 구조물로서 그 중심에는 제1 관통홀(113)에 연통되는 제2 관통홀(118)이 형성된다.The up / down block 117 is also a circular structure, the center of which is formed with a second through hole 118 communicating with the first through hole 113.

업/다운 블록(117)은 업/다운 가이드 날개부(114) 상에서 이동하는 업/다운 가이드 플랜지(119)를 구비한다.The up / down block 117 has an up / down guide flange 119 that moves on the up / down guide vane 114.

업/다운 가이드 플랜지(119)는 업/다운 가이드 날개부(114)와 대응되는 개수만큼 마련된다.The up / down guide flange 119 is provided in the number corresponding to the up / down guide wing 114.

제1 관통홀(113)과 제2 관통홀(118)에는 웨이퍼의 전기적 특성 검사인 프로빙 작업(Probing Work)을 진행하는 복수의 니들(122)이 마련된다.The first through hole 113 and the second through hole 118 are provided with a plurality of needles 122 for performing a probing work, which is a test of electrical characteristics of the wafer.

참고로, 도면에는 4개의 니들(122)이 마련되었으나 니들(122)의 개수는 도시된 것보다 적을 수도 혹은 많을 수도 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.For reference, although four needles 122 are provided in the drawing, the number of needles 122 may be smaller or larger than that shown. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the shape of the drawings.

앞서 기술한 것처럼 카드 바디(111) 내에는 복수의 니들(122)과 연결되는 전기선(123)이 탑재된다. 전기선(123)은 니들(122)과 개별적으로 대응될 수 있다.As described above, the electric wire 123 connected to the plurality of needles 122 is mounted in the card body 111. The electric line 123 may correspond to the needle 122 individually.

이때, 본 발명의 실시예에서는 도 5에 도시한 바와 같이, 프로빙 작업 시 업/다운 블록(117)과 웨이퍼 사이에 진공 상태의 에어 커튼(air curtain)이 형성될 수 있다. 이러한 진공 상태의 에어 커튼으로 인해 프로브 카드 구조체의 프로빙 작업 시 발생할 수 있는 아크 현상을 방지할 수 있다. 대표적인 아크 발생 원인으로는, 예를 들어, 니들과 웨이퍼 간의 접촉 저항, 웨이퍼 자체의 불량, 웨이퍼 내의 칩의 에지 구조 등을 들 수 있다.At this time, in the embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, during the probing operation may be formed an air curtain (air curtain) in a vacuum state between the up / down block 117 and the wafer. This vacuum air curtain prevents arcing that may occur during probing of the probe card structure. Representative arc causes include, for example, contact resistance between the needle and the wafer, defects in the wafer itself, and edge structures of chips in the wafer.

에어 커튼은 위아래가 뚫리게 형성되는 챔버(140) 측에서 제공되는 에어(air)의 작용으로 이루어진다.The air curtain is formed by the action of air provided from the side of the chamber 140 formed to penetrate up and down.

한편, 프로브 카드(110)의 카드 바디(111)에는 세라믹 링(130, ceramic ring)이 결합한다. 세라믹 링(130)은 카드 바디(111)를 전기적으로 절연시키는 역할을 한다.On the other hand, the ceramic ring 130, the ceramic ring 130 is coupled to the card body 111 of the probe card 110. The ceramic ring 130 serves to electrically insulate the card body 111.

이러한 세라믹 링(130)에는 스틸 링(132, steel ring)이 결합한다. 스틸 링(132)은 세라믹 링(130)과 프로브 카드(110)를 지지한다. 다시 말해, 스틸 링(132)은 본 구조체의 골조를 이룬다.Steel ring 132 is bonded to the ceramic ring 130. The steel ring 132 supports the ceramic ring 130 and the probe card 110. In other words, the steel ring 132 is framing the present structure.

이들 구성 외에도 본 실시예에 따른 프로브 카드 구조체에는 보강판(134)과 인쇄회로기판(136, Printed Circuit Board)이 탑재된다.In addition to these configurations, the reinforcement plate 134 and the printed circuit board 136 are mounted on the probe card structure according to the present embodiment.

보강판(134)은 프로브 카드(110), 세라믹 링(130) 및 스틸 링(132)을 지지하는 역할을 한다. 그리고, 인쇄회로기판(136)은 보강판(134)에 연결되며, 카드 바디(111)와 연결되어 각종 제어를 담당한다.The reinforcement plate 134 supports the probe card 110, the ceramic ring 130, and the steel ring 132. The printed circuit board 136 is connected to the reinforcement plate 134 and is connected to the card body 111 to perform various controls.

그리고, 보강판(134) 상에는 챔버(140)가 결합한다. 챔버(140)는 위아래가 뚫린 구조체로서 에어(air) 공급을 담당한다.The chamber 140 is coupled to the reinforcing plate 134. The chamber 140 is a structure in which the upper and lower bores are in charge of supplying air.

한편, 본 실시예에 따른 프로브 카드 구조체에는 컨트롤러(150)가 더 갖춰진다. 컨트롤러(150)는 프로빙 작업의 진행을 위해 프로브 카드(110)를 컨트롤한다.On the other hand, the probe card structure according to the present embodiment is further equipped with a controller 150. The controller 150 controls the probe card 110 to proceed with the probing operation.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(150)는 중앙처리장치(151, CPU), 메모리(152, MEMORY), 그리고 서포트 회로(153, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The controller 150 performing this role may include a central processing unit 151 (CPU), a memory 152 (MEMORY), and a support circuit 153 (SUPPORT CIRCUIT).

중앙처리장치(151)는 본 실시예에서 프로빙 작업의 진행을 위해 프로브 카드(110)를 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.The central processing unit 151 may be one of various computer processors that may be industrially applied to control the probe card 110 for the progress of the probing operation in this embodiment.

메모리(152, MEMORY)는 중앙처리장치(151)와 연결된다. 메모리(152)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.The memory 152 is connected to the central processing unit 151. The memory 152 may be installed locally or remotely as a computer readable recording medium, and may be readily available, such as, for example, random access memory (RAM), ROM, floppy disk, hard disk, or any digital storage form. It may be at least one or more memories.

서포트 회로(153, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(151)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(153)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The support circuit 153, SUPPORT CIRCUIT, is coupled with the central processing unit 151 to support typical operation of the processor. Such support circuit 153 may include a cache, a power supply, a clock circuit, an input / output circuit, a subsystem, and the like.

본 실시예에서 컨트롤러(150)는 프로빙 작업의 진행을 위해 프로브 카드(110)를 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(152)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(152)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.In the present embodiment, the controller 150 controls the probe card 110 for the progress of the probing operation. Such a series of control processes may be stored in the memory 152. Typically software routines may be stored in memory 152. Software routines may also be stored or executed by other central processing units (not shown).

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although the process according to the present invention has been described as being executed by a software routine, at least some of the processes of the present invention may be performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software running on a computer system, in hardware such as integrated circuits, or by a combination of software and hardware.

이러한 구성에 의해 웨이퍼가 로딩된 후, 프로빙 작업이 진행되면 도 6과 같이 웨이퍼 상에 에어 커튼이 형성되는 한편, 도 4처럼 웨이퍼가 업(up) 동작되고 혹은 도 5처럼 웨이퍼가 다운(down) 동작되는 과정에 기인하여 업/다운 블록(117)이 동작되면서 프로빙 작업이 진행될 수 있다.After the wafer is loaded by this configuration, when a probing operation is performed, an air curtain is formed on the wafer as shown in FIG. 6, while the wafer is operated up as shown in FIG. 4 or the wafer is down as shown in FIG. 5. Probing may be performed while the up / down block 117 is operated due to the operation process.

이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 종전처럼 니들(122)의 손상으로 인해 프로브 카드(110)의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 고전압 제품이 적용되는 프로브 카드 구조체에서의 프로빙 작업 시 진공을 형성하여 아크 현상을 최소화함으로써, 웨이퍼 및 장비의 손상을 방지할 수 있다.According to the present embodiment which acts based on the structure as described above, the life of the probe card 110 can be prevented from being shortened due to the damage of the needle 122, as well as a high voltage product is applied. By vacuuming during the probing operation on the probe card structure to minimize arcing, damage to wafers and equipment can be avoided.

이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예는 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

110 : 프로브 카드 111 : 카드 바디
112 : 고정 블록 113 : 제1 관통홀
114 : 업/다운 가이드 날개부 115 : 스토퍼
117 : 업/다운 블록 118 : 제2 관통홀
119 : 업/다운 가이드 플랜지 122 : 니들
123 : 전기선 130 : 세라믹 링
132 : 스틸 링 134 : 보강판
136 : 인쇄회로기판 140 : 챔버
150 : 컨트롤러110: probe card 111: card body
112: fixing block 113: first through hole
114: up / down guide wing 115: stopper
117: up / down block 118: second through hole
119: up / down guide flange 122: needle
123: electric wire 130: ceramic ring
132: steel ring 134: reinforcement plate
136: printed circuit board 140: chamber
150: controller

Claims (7)

웨이퍼(wafer)와 테스터(tester)를 전기적으로 연결해서 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사(EDS; Electrical Die Sorting)를 진행하는 프로브 카드를 포함하며,
상기 프로브 카드는,
카드 바디;
상기 카드 바디에 착탈 가능하게 고정되며, 내부에 제1 관통홀이 형성되는 고정 블록;
상기 제1 관통홀에 연통되는 제2 관통홀을 구비하며, 상기 고정 블록에 업/다운(up/down) 이동할 수 있게 결합하는 업/다운 블록;
상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀에 배치되며, 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사인 프로빙 작업(Probing Work)을 진행하는 복수의 니들; 및
상기 카드 바디 내에 마련되고 상기 복수의 니들과 연결되는 전기선을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
A probe card electrically connecting a wafer and a tester to perform electrical die sorting (EDS) of the wafer,
The probe card,
Card body;
A fixing block detachably fixed to the card body and having a first through hole formed therein;
An up / down block having a second through hole communicating with the first through hole, the up / down block coupled to the fixed block to be able to move up / down;
A plurality of needles disposed in the first through hole and the second through hole and configured to perform a probing work, which is an electrical property test of the wafer; And
And an electric wire provided in the card body and connected to the plurality of needles.
제1항에 있어서,
상기 프로빙 작업 시 상기 업/다운 블록과 상기 웨이퍼 사이에 에어 커튼(air curtain)이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
The method of claim 1,
Probe card structure, characterized in that the air curtain (air curtain) is formed between the up / down block and the wafer during the probing operation.
제1항에 있어서,
상기 고정 블록에는 그 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되고 상기 업/다운 블록의 업/다운 운동을 가이드하는 복수의 업/다운 가이드 날개부가 마련되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
The method of claim 1,
And a plurality of up / down guide vanes disposed at equal intervals along the circumferential direction of the fixing block and configured to guide the up / down movement of the up / down block.
제3항에 있어서,
상기 업/다운 가이드 날개부에는 상기 업/다운 블록의 하향 이탈을 저지시키는 스토퍼가 마련되며,
상기 업/다운 블록은 상기 업/다운 가이드 날개부 상에서 이동하는 업/다운 가이드 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
The method of claim 3,
The up / down guide wing is provided with a stopper for preventing the downward departure of the up / down block,
And the up / down block comprises an up / down guide flange moving on the up / down guide vane.
제1항에 있어서,
상기 프로브 카드의 카드 바디에 접하며, 상기 카드 바디를 전기적으로 절연시키는 세라믹 링(ceramic ring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
The method of claim 1,
And a ceramic ring in contact with the card body of the probe card, the ceramic ring electrically insulating the card body.
제5항에 있어서,
상기 세라믹 링에 연결되고 상기 세라믹 링과 상기 프로브 카드를 지지하는 스틸 링(steel ring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
The method of claim 5,
And a steel ring connected to the ceramic ring and supporting the ceramic ring and the probe card.
제6항에 있어서,
상기 프로브 카드, 상기 세라믹 링 및 상기 스틸 링을 지지하는 보강판; 및
상기 보강판에 연결되는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 구조체.
The method of claim 6,
Reinforcing plate for supporting the probe card, the ceramic ring and the steel ring; And
A probe card structure further comprising a printed circuit board connected to the reinforcement plate.
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