JP2008164618A - プローブカード - Google Patents

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Abstract

【課題】多様な集積回路チップに対応可能な、ウェーハテスト用のプローブカードを提供する。
【解決手段】プローブカード301は、中央にホールが形成された平板を有するメインカード311と、ホールを通じてメインカード311に垂直に装着された補助カード401及び402と、補助カード401及び402に付着された複数個のプローブニードルと、を備える。プローブカード301は、メインカード311に補助カード401及び402を装着又は脱着することができる。これにより、集積回路チップの種類によって補助カード401及び402のみを交換してプローブカード301を使用することができる。補助カード401及び402は、構造が簡単で製作コストが低く、製作期間も短い。したがって、プローブカード301の製作コストが大幅に節減され、製作期間も大幅に短縮される。
【選択図】図3

Description

本発明は、半導体テスト装置に用いられるプローブカードに関し、特にウェーハに形成された複数個の集積回路装置をテストするウェーハテスト用のプローブカードに関する。
集積回路装置は、薄いウェーハを製造する工程、前記ウェーハに複数個の集積回路チップを製造する工程、前記集積回路チップの不良の如何を判別するウェーハ検査(Electrical Die Sort:EDS)工程、前記集積回路チップをパッケージングして半導体パッケージを製造する工程、前記半導体パッケージをテストする工程を経て完成される。
上述のEDS工程は、ウェーハ上に形成された集積回路チップに電気信号を印加して前記集積回路チップの性能をテストし、良好なチップと不良なチップとを判別して、不良なチップにはインクで表示する。以後の半導体パッケージを製造する工程で良好なチップのみを選んでパッケージングすることによって、半導体パッケージの製造コストが節減され、かつ製造時間が短縮される。
EDS工程を行うためには、ウェーハに形成された複数個の集積回路チップに電気信号を供給し、前記集積回路チップから伝送される電気信号を受けて前記集積回路チップの電気的性能を判別するテスト装置、及び前記テスト装置と前記集積回路チップとに接続され、前記テスト装置と前記集積回路チップとの相互間に電気信号を伝達するプローブカードが備えられねばならない。
図1は、従来のプローブカードの概略的な平面図であり、図2は、図1に示したプローブカードの側面図である。図1及び図2に示すように、従来のプローブカード101は、回路基板121及び複数個のプローブニードル131を備える。
回路基板121は、テスト装置に電気的に接続される複数個の接続部125を備える。複数個の接続部125は、回路基板121に配列された複数本の配線(図示せず)を通じて複数個のプローブニードル131に電気的に接続される。
複数個のプローブニードル131は、回路基板121に設置された支持台141に付着される。複数個のプローブニードル131は、電気線151を通じて回路基板121に接続される。ウェーハテスト時に、複数個のプローブニードル131は、ウェーハ上に形成された複数個の集積回路チップにそれぞれ形成された複数個のパッドに接触する。
かかる従来のプローブカード101は、前記集積回路チップの種類によって多様に備えられる。すなわち、前記集積回路チップに形成された複数個のパッドの配列状態及び数は、前記集積回路チップの種類によって多様に構成される。前記パッドの多様な配列及び数に合わせて、複数個のプローブニードル131の配列及び数も多様に構成される。このように、複数個のプローブニードル131の配列及び数が多様化するにつれて、プローブカード101も多様に備えられる。
前記のように、集積回路チップの種類が多様化するにつれて、プローブカード101も多様に備えられ、これにより、プローブカード131の製作コストが高くなる。また、プローブニードル131の数が多い場合、プローブカード101の製作期間が長くなり、これによってテスト期間が長くなって生産性が低下する。
本発明の目的は、従来の問題点を解決するためのものであって、製作コストが大幅に節減され、製作期間が大幅に短縮されるプローブカードを提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、を備えるプローブカードを提供する。
望ましくは、前記補助カードは、前記メインカードに装着及び脱着可能に構成される。
望ましくは、また、前記メインカード上に設置され、前記補助カードと結合されて前記補助カードを前記メインカードに固定させる基板装着部を備える。
望ましくは、また、前記メインカードには、前記補助カードが複数個装着される。
望ましくは、また、前記プローブカードは、ウェーハに形成された集積回路チップのテストに利用される。
望ましくは、また、前記メインカードは、複数本の電気線を備え、前記補助カードは、前記複数本の電気線と前記複数個のプローブニードルとを電気的に接続させるための複数個の接続部を備える。
望ましくは、また、前記補助カードは、前記複数個の接続部を前記複数個のプローブニードルに接続させる複数本の配線を備える。
望ましくは、また、前記複数個の接続部は、それぞれ接続及び脱着可能なコネクタで構成される。
望ましくは、また、前記複数個のプローブニードルは、一直線に形成される。
望ましくは、また、前記補助カードは、前記複数個のニードルと前記補助カードとの間に備えられ、前記複数個のニードルを上に支持して前記複数個のニードルを前記補助カードに対して傾斜した状態に維持させる複数個のニードル受け台を備える。
前記目的を達成するために、本発明は、また、中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、前記メインカードの上部に設置され、前記補助カードを前後に移動させる調整部と、を備えるプローブカードを提供する。
望ましくは、前記メインカードは、前記調整部上に設置され、前記補助カードが装着される基板装着部を備える。
望ましくは、また、前記メインカードは、前記調整部の下部に設置され、前記調整部を前記メインカードに固定させる受け台を備える。
望ましくは、また、前記補助カードと前記調整部とは、それぞれ複数個備えられる。
前記目的を達成するために、本発明は、中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、前記メインカードの上部に設置され、前記補助カードをX軸に移動させるX軸調整部と、前記X軸調整部の下部に設置され、前記X軸調整部をY軸に移動させるY軸調整部と、を備えるプローブカードを提供する。
望ましくは、前記メインカードは、前記X軸調整部上に設置され、前記補助カードが装着される基板装着部を備える。
望ましくは、また、前記メインカードは、前記Y軸調整部の下部に設置され、前記Y軸調整部を前記メインカードに固定させる受け台を備える。
望ましくは、また、前記補助カード、前記X軸調整部及び前記Y軸調整部は、それぞれ複数個備えられる。
前記目的を達成するために、本発明は、中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、前記補助カードに付着され、電源電圧が印加されるプローブニードルと、前記電源電圧が印加されるプローブニードルに電気的に接続され、前記電源電圧が印加されるプローブニードルに過電圧または過電流が印加されることを遮断する電源制限部と、を備えるプローブカードを提供する。
望ましくは、前記電源制限部は、キャパシタである。
(発明の効果)
本発明によれば、メインカードに補助カードが装着及び脱着される。すなわち、集積回路チップの種類によって補助カードのみを交換して使用できる。補助カードは、構造が簡単で製作コストが低く、製作期間も短い。したがって、プローブカードの製作コストが節減され、製作期間の短縮により生産性が向上する。
また、メインカードには、補助カードをX軸及びY軸に調整する調整部が備えられることによって、集積回路チップをテストする時に整列エラーが発生しない。
本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の例示的な実施形態を説明する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。各図面に記載された同じ参照符号は同じ部材を示す。
図3は、本発明によるプローブカードの斜視図である。図3に示すように、プローブカード301は、符号311から符号351と複数個の補助カード401及び402とを備える。
符号311から符号351は、メインカード311、受け台351、複数個の基板装着部321,322、複数個のY軸調整部331,332及び複数個のX軸調整部341,342を備える。複数個の基板装着部321,322、複数個のY軸調整部331,332及び複数個のX軸調整部341,342は、それぞれ互いに同じ構成を有するので、それらについては、説明の便宜上、図3の右側に示した基板装着部321、Y軸調整部331及びX軸調整部341で説明する。
メインカード311は、硬性の基板で構成される。メインカード311上には、テスト装置(図示せず)に電気的に接続される複数個の接続部、及び前記複数個の接続部を補助カード401に電気的に接続させる複数本の配線(図示せず)が形成される。前記複数個の接続部は、図1に示す複数個の接続部125と同様である。前記複数個の接続部及び前記複数本の配線の数は、図7に示すテストされる集積回路チップ701に備えられるパッド711の数に比例する。メインカード311の中央には、図4に示すように四角形のホール405が形成される。ホール405を通じて、補助カード401が基板装着部321に装着される。
受け台351は、メインカード311上に装着される。メインカード311には、前記複数本の配線が形成されているので、Y軸調整部331がメインカード311上に直接設置される場合に、前記複数本の配線が損傷を受けうる。このように、複数本の配線の損傷を防止するために、受け台351が設置される。また、受け台351は、硬性の材質で構成され、上部が平らである。したがって、受け台351上にX軸調整部341が設置されることによって、X軸調整部341は動かないようにしっかり固定される。受け台351上にX軸調整部341、Y軸調整部331及び基板装着部321が順次に積層される。
基板装着部321は、Y軸調整部331上に設置される。基板装着部321は、Y軸調整部331上に設置された状態で動かないように、ねじのような締結手段によりY軸調整部331に固定される。基板装着部321に補助カード401が装着される。基板装着部321に装着された補助カード401は、動かないように図4に示す締結手段441によりしっかり固定される。締結手段441により、補助カード401は、基板装着部321に装着及び脱着が容易に行われる。
Y軸調整部331は、X軸調整部341上に設置される。Y軸調整部331は、ねじのような締結手段によりX軸調整部341に固定される。Y軸調整部331は、第1スライス334、第1レバー335及び第1ハンドル336を備える。第1レバー335は、円筒形に長く構成され、その一部は、ねじ状になる。ねじ状になった部分は、第1スライス334の内部に挿入される。したがって、第1レバー335が左右に回転すれば、第1スライス334がY軸に往復移動する。
第1レバー335の一端に第1ハンドル336が接続される。ユーザーは、第1ハンドル336を使用して第1レバー335を容易に回転させることができる。第1スライス334は、第2スライス344上に装着され、第2スライス344を軸としてY軸に往復移動する。第1スライス334がY軸に移動すれば、基板装着部321も共にY軸に移動する。第1スライス334の移動距離は、図4に示すホール405の長さと補助カード401のサイズとを考慮して設定される。
第1スライス334上には、第1ストッパー325が設置される。第1スライス334を移動させる時には、第1ストッパー325を持ち上げて開けておき、第1スライス334を特定の位置に固定させる時は、第1ストッパー325を押さえてロックする。
X軸調整部341は、受け台351上に設置される。X軸調整部341は、二本のレール343、第2スライス344、第2レバー347、複数個の支持レバー348、第2ハンドル346及び第2ハンドル固定部345を備える。
複数本のレール343は、第2スライス344の両端に設置される。第2スライス344は、複数本のレール343上に設置される。したがって、第2スライス344は、複数本のレール343に沿ってX軸に往復移動できる。第2スライス344の内部に第2レバー347が挿入される。第2レバー347の一部がねじ状になる。したがって、第2レバー347が回転すれば、第2スライス344が複数本のレール343に沿ってX軸に往復移動する。第2レバー347の一端は、第2ハンドル固定部345に形成されたホールを通じて第2ハンドル346に接続される。したがって、第2レバー347が水平に維持されることによって、第2スライス344の往復移動時に偏差が発生しない。ユーザーは、第2ハンドル346を使用して第2レバー347を容易に回転させることができる。
第2スライス344は、第1スライス334に比べて大きいため、往復移動時に若干の偏差が発生しうる。これを防止するために、複数個の支持レバー348が備えられる。複数個の支持レバー348は、第2スライス344に固定され、その一端は、第2ハンドル固定部345の両側に形成されたホールを貫通する。このとき、複数個の支持レバー348の外面と第2ハンドル固定部345のホールとの間に間隙をなくす。したがって、第2スライス344の往復移動時に偏差の発生を二重に防止する。
第2スライス344上には、第2ストッパー349が設置される。第2スライス344を移動させる時には、第2ストッパー349を持ち上げて開けておき、第2スライス344を特定の位置に固定させる時は、第2ストッパー349を押さえてロックする。
前記のように、符号311から符号351は、X軸調整部341とY軸調整部331とを備えることによって、基板装着部321に装着される補助カード401をX軸及びY軸に移動させる。
図4に示す補助カード401には、複数個のニードル421(後に示す図5も参照のこと)が設置され、ウェーハに形成された集積回路チップをテストするために、複数個のニードル421を前記集積回路チップ上に形成された複数個のパッド上に接触させる。前記複数個のパッドは非常に小さいため、複数個のニードル421を前記複数個のパッド上に正確に接触させる作業は非常に困難である。したがって、本発明のX軸調整部341とY軸調整部331とを利用して複数個のニードル421の位置を細密に調整することによって、複数個のニードル421を前記複数個のパッド上に正確に接触させる。
図4は、図3のプローブカード301のA−A′面の断面図である。図4に示すように、複数個の補助カード401,402は、ホール405を通じて符号311から符号351に垂直に装着される。図4に示すように、ホール405を中心に左右対称的に構成されているので、説明の便宜上、図4の右側に示した部分についてのみ説明する。
基板装着部321には、支持台323が設置される。補助カード401が基板装着部321に装着されるとき、支持台323が補助カード401に形成されたホールを貫通した後で、突出した支持台323を締結手段441に締結することによって、補助カード401が基板装着部321に装着される。このとき、支持台323には、ストッパー445が設置されることによって、補助カード401は、ストッパー445と締結手段441との間に固定される。
図5は、図3に示した補助カードの正面図である。図5に示すように、補助カードは、回路基板411、複数個のプローブニードル421及び複数個のニードル受け台471を備える。
回路基板411は、強化ファイバガラスまたはプラスチックのような絶縁物質で製造される。回路基板411は、単層で構成されてもよく、複層で構成されてもよい。回路基板411に付着されるプローブニードル421の数が少ない場合、回路基板411に形成される配線(図示せず)の構成が単純になり、このとき、回路基板411は、単層で構成される。回路基板411に付着されるプローブニードル421の数が多い場合、回路基板411に形成される配線の構成が複雑になり、このとき、回路基板411は、複層で構成される。回路基板411が複層で構成される場合、前記配線のうち一部または全部が外部に露出されないように回路基板411の内部に配置される。
複数個のプローブニードル421は、回路基板411の一端、すなわち回路基板411が符号311から符号351に垂直に装着される場合に回路基板411の下部に付着される。プローブニードル421は、抵抗値が非常に小さく、かつ硬性を有する材質、例えばタングステンで製造される。プローブニードル421は、曲がった部分なしに一字形に構成される。
複数個のニードル受け台471は、複数個のニードル421が回路基板411に付着された状態で、複数個のニードル421が一方向に固定されるように支持する。複数個のニードル421は、接着部材451により複数個のニードル受け台471に接着される。したがって、複数個のプローブニードル421は、一方向に固定される。
図6は、図5に示した補助カードの側面図である。図6に示すように、プローブニードル421は、回路基板411と平行せずに回路基板411に対して“ゼロ”度より大きい角度で傾斜している。また、プローブニードル421は、回路基板411に形成された配線461を通じて接続部431に接続される。接続部431は、図4に示すように、電気線435と接続される。したがって、プローブニードル421は、配線461と接続部431とを通じて符号311から符号351に電気的に接続される。接続部431は、ソケットで構成され、電気線435の端部には、コネクタ433が接続されることによって、接続部431と電気線435とは、互いに接続及び脱着が容易になる。回路基板411が複層で構成される場合、配線461は、回路基板411の内部に配置される。
一列に配列された複数個のプローブニードル421は、図7に示したように、一面に複数個のパッド711が一列に配列された集積回路チップ701をテストする場合に適している。
図8は、図6に示した複数個のプローブニードル421のうち、電源電圧を伝達するプローブニードル421′を説明するために示した補助カードの側面図である。図8に示すように、回路基板411には、配線461,821が形成され、配線821に電源制限部811が接続される。したがって、電源電圧を伝達するプローブニードル421′は、配線821、配線461及び電源制限部811を通じて接続部431に電気的に接続される。電源制限部811は、電源電圧を伝達するプローブニードル421′に過度な電源電圧または電源電流が印加されることを防止する。電源制限部811は、キャパシタまたは抵抗などで構成される。
このように、電源制限部811を、電源電圧を伝達するプローブニードル421′に近接したところに接続することによって、電源電圧が印加されるプローブニードル421′には、過度な電源電圧または電源電流が印加されない。したがって、電源電圧を伝達するプローブニードル421′の寿命が長くなる。
図9は、図6に示した補助カードの他の実施形態を示す図面である。図9に示すように、補助カード901は、上下3列に配列された複数個のプローブニードル921から923、上下3列に配列された複数個のニードル受け台941から943、上下3列に配列された複数個の接着部材951から953、上下3列に配列された複数個の接続部931から933、及び上下3列に配列された複数本の配線961から963を備える。
このように、補助カード901は、上下複数列に配列された複数個のプローブニードル921から923を備えることによって、図10に示したように、一面に複数個のパッド1011が3列に配列された構造を有する集積回路チップ1001を一度にテストできる。したがって、テストコストを節減し、かつ時間が短縮される。
すなわち、従来のプローブカード101を利用して図10に示した集積回路チップ1001をテストするためには、三回にわたってテストせねばならない。しかし、図9に示した補助カード901を利用する場合、図10に示した集積回路チップ1001を一度にテストできる。
本発明は、図面に示した実施形態を参考にして説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
(産業上の利用可能性)
本発明は、半導体テスト関連の技術分野に適用可能である。
従来のプローブカードの概略的な平面図である。 図1に示したプローブカードの側面図である。 本発明によるプローブカードの斜視図である。 図3のプローブカードのA−A′面の断面図である。 図3に示した補助カードの正面図である。 図5に示した補助カードの側面図である。 本発明による複数個のパッドが一面に1列に配列された集積回路チップを示す図面である。 図6に示した複数個のプローブニードルのうち、電源電圧を伝達するプローブニードルを説明するために示した補助カードの側面図である。 図6に示した補助カードの他の実施形態を示す図面である。 本発明による複数個のパッドが一面に複数列に配列された集積回路チップを示す図面である。
符号の説明
301:プローブカード、311:回路基板、321,322:基板装着部、325:第1ストッパー、331,332:Y軸調整部、334:第1スライス、335:第1レバー、336:第1ハンドル、341,342:X軸調整部、343:レール、344:第2スライス、345:第2ハンドル固定部、346:第2ハンドル、347:第2レバー、348:支持レバー、349:第2ストッパー、351:受け台、401,402:補助カード

Claims (20)

  1. 中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、
    前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、
    前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、を備えることを特徴とするプローブカード。
  2. 前記補助カードは、前記メインカードに装着及び脱着可能に構成されたことを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  3. 前記メインカード上に設置され、前記補助カードと結合されて前記補助カードを前記メインカードに固定させる基板装着部を備えることを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  4. 前記メインカードには、前記補助カードが複数個装着されたことを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  5. 前記プローブカードは、ウェーハに形成された集積回路チップのテストに利用されることを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  6. 前記メインカードは、複数本の電気線を備え、前記補助カードは、前記複数本の電気線と前記複数個のプローブニードルとを電気的に接続させるための複数個の接続部を備えることを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  7. 前記補助カードは、前記複数個の接続部を前記複数個のプローブニードルに接続させる複数本の配線をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のプローブカード。
  8. 前記複数個の接続部は、それぞれ接続及び脱着可能なコネクタで構成されたことを特徴とする請求項6に記載のプローブカード。
  9. 前記複数個のプローブニードルは、一直線に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  10. 前記補助カードは、
    前記複数個のプローブニードルと前記補助カードとの間に備えられ、前記複数個のプローブニードルを上に支持して前記複数個のプローブニードルを前記補助カードに対して傾斜した状態に維持させる複数個のニードル受け台を備えることを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。
  11. 中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、
    前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、
    前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、
    前記メインカードの上部に設置され、前記補助カードを前後に移動させる調整部と、を備えることを特徴とするプローブカード。
  12. 前記メインカードは、
    前記調整部上に設置され、前記補助カードが装着される基板装着部を備えることを特徴とする請求項11に記載のプローブカード。
  13. 前記メインカードは、
    前記調整部の下部に設置され、前記調整部を前記メインカードに固定させる受け台を備えることを特徴とする請求項11に記載のプローブカード。
  14. 前記補助カードと前記調整部とは、それぞれ複数個備えられることを特徴とする請求項11に記載のプローブカード。
  15. 中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、
    前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、
    前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、
    前記メインカードの上部に設置され、前記補助カードをX軸に移動させるX軸調整部と、
    前記X軸調整部の下部に設置され、前記X軸調整部をY軸に移動させるY軸調整部と、を備えることを特徴とするプローブカード。
  16. 前記メインカードは、
    前記X軸調整部上に設置され、前記補助カードが装着される基板装着部を備えることを特徴とする請求項15に記載のプローブカード。
  17. 前記メインカードは、
    前記Y軸調整部の下部に設置され、前記Y軸調整部を前記メインカードに固定させる受け台を備えることを特徴とする請求項15に記載のプローブカード。
  18. 前記補助カード、前記X軸調整部及び前記Y軸調整部は、それぞれ複数個備えられることを特徴とする請求項15に記載のプローブカード。
  19. 中央にホールが形成された平板を有するメインカードと、
    前記ホールを通じて前記メインカードに垂直に装着された補助カードと、
    前記補助カードに付着された複数個のプローブニードルと、
    前記補助カードに付着され、電源電圧が印加されるプローブニードルと、
    前記電源電圧が印加されるプローブニードルに電気的に接続され、前記電源電圧が印加されるプローブニードルに過電圧または過電流が印加されることを遮断する電源制限部と、を備えることを特徴とするプローブカード。
  20. 前記電源制限部は、キャパシタであることを特徴とする請求項19に記載のプローブカード。
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