KR0184057B1 - 반도체 웨이퍼 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 프로브 카드에 관한 것으로, 다수 개의 홀이 형성된 프로브기판과, 상기 프로브기판(21)의 홀을 덮으며 프로브기판에 고정형성되는 니들정렬판(Alignment)과, 상기 니들정렬판에 직각방향으로부터 소정 각만큼 기울어지게 형성된 다수 개의 프로브니들관통홀과, 상기 니들정열판의 프로브니들관통홀을 관통하여 탐침부가 정렬되고 탐침부의 반대단이 상기 프로브기판의 홀을 통하여 상기 프로브기판의 니들정렬판이 형성된 면의 배면으로 접속되는 다수 개의 프로브니들을 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼 프로브(Probe) 카드
제1도는 종래의 반도체 웨이퍼 프로브 카드를 도시한 도면.
제2도는 본 발명의 반도체 웨이퍼 프로브 카드를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21：프로브기판 22：보강재
24：프로브니들 24-1：탐침부
25：나사 26：니들정 렬판
26-1：프로브니들관통홀 27：고정재
본 발명은 반도체 웨이퍼 테스트용 프로브 카드에 관한 것으로, 특히 니들의 평탄도 유지 및 정렬도(alignment)를 향상시키고 제작이 용이한 반도체 웨이퍼 프로브 카드에 관한 것이다.
제1도는 종래의 반도체 웨이퍼 프로브 카드를 도시한 도면으로써, a는 평면도이고 b는 a도의 A=A'선을 따른 단면도이다. 도면을 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
도시한 바와 같이 종래의 프로브 카드는, 다수개의 프로브니들(14)의 몸체를 에폭시(epoxy)(13)로 고정 배열하는데, 웨이퍼에 프로브니들(14)을 접촉하여 탐침시에 니들 탐침부(14-1)에 의해 발생할 수 있는 웨이퍼의 손상을 방지하기 위하여 프로브니들의 탐침부(14-1)를 벤딩하여 웨이퍼의 표면으로부터 약 96°내지 97°의 접촉 경사각(θ11)을 유지시키고 있다. 이러한 경사각(θ11)을 유지하기 위해 니들의 탐침부분(14-1)을 103°의 각(θ13)으로 구부린 상태에서 니들 몸체를 약 7°의 각(θ12)을 두고 휘는 방법을 택하고 있다. 또한 니들이 고정된 에폭시(13)를 프로브기판(11)에 부착하기 위해 보강판(12)을 사이에 개재하여 사용하는데, 보강판(12)에 프로브니들(12)에 프로브니들(14)이 정렬하여 고정된 에폭시(13)를 부착시키고 보강판(12)을 프로브기판(11)과 나사(15)에 의해 결합을 하게 된다. 그리고 프로브니들(14)의 탐침부의 반대단을 프로브기판(11)의 패드에 접속하였다.
따라서 이와같이 구성된 종래의 반도체 웨이퍼 프로브 카드는 프로브니들(14)의 팁 즉, 탐침부(14-1)를 웨이퍼의 칩 패드에 접속시키면 프로브기판(11)의 패턴을 통해 테스터(tester)와 연결되어 상호 신호를 주고 받을 수 있게 되고, 인가된 신호의 특성을 검사함으로써 불량 여부를 알 수 있게 된다.
그런데 종래의 반도체 웨이퍼 프로브 카드는 탐침시 웨이퍼 손상 방지를 위한 접촉 경사각(θ11) 유지를 위해 프로브니들 탐침부(14-1) 벤딩(Beding)(도면에서 θ13으로 나타낸 103°정도) 작업을 따로 수행하여야 함과 동시에 프로브니들(14) 몸체 역시 일정한 각(θ12)으로 구부려 정렬해야 하는 어려움이 있었고, 다수개의 프로브니들(14)을 에폭시(13)에 정렬하여 고정하는 작업 역시 많은 어려움이 따르게 된다. 이러한 제작의 어려움은 제작 비용 상승의 원인이 되고 있다. 또한 프로브니들 탐침부의 노출부분이 길기 때문에 상하 좌우 이동에 의해 사용도중 평탄도 저하 및 정렬의 상태를 쉽게 벗어날 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 제작이 용이하고, 사용도중 정렬도 및 평탄도의 변형이 적은 반도체 웨이퍼 프로브 카드를 제공하는 목적이 있다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 프로브 카드는 다수 개의 홀이 형성된 프로브기판과, 상기 프로브기판(21)의 홀을 덮으며 프로브기판에 고정형성되는 니들정렬판(Alignment)과, 상기 니들정렬판에 직각방향으로부터 소정 각만큼 기울어지게 형성된 다수 개의 프로브니들관통홀과, 상기 니들정렬판의 프로브니들관통홀을 관통하여 탐침부가 정렬되고 탐침부의 반대단이 상기 프로브기판의 홀을 통하여 상기 프로브기판의 니들정렬판이 형성된 면의 배면으로 접속되는 다수 개의 프로브니들을 포함한다.
여기서, 프로브니들관통홀은 니들정렬판의 직각방향으로부터 약 6°내지 7°정도 기울어지게 형성되고, 프로브기판에 니들정렬판의 고정은 프로브기판과 니들정렬판 사이에 보강재를 개재하여 형성하며, 프로브니들은 니들정렬판을 관통하여 탐침부가 정렬된 상태에서 니들정렬판에 고정재로 고정된다.
이하, 일실시예의 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 프로브 카드의 일실시예를 도시한 도면으로써, a는 평면도이고, b는 a도의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 반도체 웨이퍼 프로브 카드에는, 중앙 부위에 홀이 형성된 프로브기판(21)이 있다. 이 프로브기판(21)에는 보강재(22)가 나사(25)로 결합되어 있는데, 나사결합 방식 외에 접착제 사용 등과 같은 다른 방식의 채용도 가능하다. 도면부호(26)은 니들정렬판(Aligment)을 나타내고 있으며 프로브기판(21)의 홀을 덮으며 상술한 보강재(22)를 개재하여 프로브기판(21)에 고정형성되게 된다. 이 니들정렬판(26)에는 프로브니들(24)의 팁 즉, 탐침부(24-1)를 관통시켜 정렬하는 복수개의 프로브니들관통홀(26-1)이 니들정렬판(26)의 직각 방향으로부터 약 6°내지 7°정도의 각(θ22)만큼 기울어지게 형성된다. 여기서 니들정렬판(26)은 전기적인 절연체이고 제조 후 변형이 적은 세라믹과 같은 재료로 형성하면 되며, 또 프로브기판(21)에 직접 부착하여도 되나 본 실시예처럼 보강재(22)를 개재하여 프로브기판(21)에 고정되면 프로브니들(24)의 직선부위가 연장되어 그 형성에 도움이 된다.
프로브니들(24)은 니들정렬판(26)의 프로브니들관통홀(26-1)을 관통하여 팁, 즉, 탐침부(24-1)가 정렬되고 탐침부(24-1)의 반대단이 프로브기판(21)의 홀을 통하여 프로브기판의 니들정렬판(26)이 형성된 면이 배면으로 즉, 프로브기판의 시그날 단자에 납땜 등의 방법으로 접속되게 된다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에서 프로브니들(24)은 탐침부(24-1) 즉, 팁 부위는 종래와는 달리 벤딩을 할 필요가 없이 니들정렬판(26)에 형성된 프로브니들관통홀(26-1)에 삽입만으로 니들정렬판(26)의 직각 방향으로부터 접촉 경사각(θ22), 즉, 약 6°내지 7°정도의 각 만큼 기울어지게 정렬된다. 그러므로, 프로브니들(24)은 탐침부(24-1)가 웨이퍼(도시되지 않음)의 패드부의 직각 방향으로부터 접촉 경사각(θ22), 즉, 약 6°내지 7°정도의 각 만큼 기울어지게 접촉된다. 따라서, 탐침시 웨이퍼의 패드부는 탐침부(24-1)가 직각 접촉되는 것에 의한 손상이 방지된다. 그러나, 탐침부(24-1)의 접촉 경사각(θ22)이 약 6°내지 7°정도 보다 클 경우 탐침시 탐침부(24-1)가 패드부에서 미끄러짐 현상이 발생될 수도 있다.
도면부호(27)는 고정재로써 고온 절연 에폭시를 나타낸 것으로, 프로브니들(24)의 정렬상태를 돕기 위해 니들은 니들정렬판(26)에 고정하게 된다.
여기서 상술한 프로브니들(24)의 형성방법은 니들이 노출되는 길이(x)만큼의 위치에 평탄한 투명 지그(Jig)(도시안함)를 설치하고, 지그 위에 프로브니들의 탐침부(24-1) 즉, 팁 부위가 접촉되는 위치, 즉, 패드위치가 마킹된 필름을 형성한 후, 프로브니들(24)을 니들정렬판(26)에 형성된 프로브니들관통홀(26-1)에 삽입하고 필름의 패드 위치에의 정렬여부를 확인한다. 그 후 지그와 니들정렬판(26) 사이에 겔 상태의 재료를 넣어 굳힌 유동방지재료(도시되지 않음)를 형성하므로써 니들을 고정 상태로 유지하고 니들정렬판(26)과 니들(24)을 고온 절연성 에폭시와 같은 고정재(27)로 접착을 하여 고정한다. 이때 접착의 방식은 각 니들(24)을 개별적으로 접착하는 점접착 방식과 전 니들(24)을 한번에 접착하는 전부접착 방식이 다 이용될 수 있다. 그런후에, 유동방지재료를 제거하고 니들의 탐침부 반대단을 프로브기판(21)의 신호선에 납땜 등의 방법으로 접속하면 된다.
본 발명은 다음과 같은 개선효과가 있다.
탐침시 웨이퍼의 패드부의 접촉에 의한 손상 및 미끄러짐을 방지하기 위한 웨이퍼와 프로브니들간의 접촉경사각을 유지하기 위해 종래의 장치에서 프로브니들의 탐침부위의 벤딩작업과 니들몸체의 벤딩 등과 같이 까다로운 선행작업이 필요한 것과는 달리, 본 발명은 니들정렬판에 원하는 기울기를 갖는 프로브니들관통홀을 형성하여 직선의 니들의 삽입만으로 원하는 접촉경사각을 얻을 수 있으므로써, 프로브 카드의 제작공정이 감소된다. 또한, 니들정렬판을 사용하므로써 종래의 장치보다 용이하게 정렬상태를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 종래 장치보다 니들의 노출부위를 짧게 형성할 수 있으므로 즉, 탐침부의 벤딩이 필요없으므로 노출부위가 짧게 형성할 수 있으므로 사용도중에도 평탄도 유지에 더 효과적이다.

Claims (4)

  1. 반도체 웨이퍼 프로브 카드에 있어서, 다수 개의 홀이 형성된 프로브기판(21)과, 상기 프로브기판(21)의 홀을 덮으며 프로브기판(21)에 고정형성되는 니들정렬판(Alignment)(26)과, 상기 니들정렬판(26)에 직각방향으로부터 소정 각만큼 기울어지게 형성된 다수개의 프로브니들관통홀(26-1)과, 상기 니들정렬판(26)의 프로브니들관통홀(26-1)을 관통하여 탐침부(24-1)가 정렬되고 탐침부의 반대단이 상기 프로브기판(21)의 홀을 통하여 상기 프로브기판(21)의 니들정렬판이 형성된 면의 배면으로 접속되는 다수 개의 프로브니들(24)을 포함하여 이루어진 반도체 웨이퍼 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로브니들관통홀(26-1)은, 상기 니들정렬판(26)의 직각방향으로부터 약 6°내지 7°정도 기울어지게 형성된 것이 특징인 반도체 웨이퍼 프로브 카드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프로브기판(21)에 니들정렬판(26)의 고정은, 상기 프로브기판(21)과 니들정렬판(26) 사이에 보강재(22)을 개재하여 형성하는 것이 특징인 반도체 웨이퍼 프로브 카드.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프로브니들(24)은, 상기 니들정렬판(26)을 관통하여 탐침부(24-1)가 정렬된 상태에서 니들정렬판(26)에 고정재(27)로 고정되는 것이 특징인 반도체 웨이퍼 프로브 카드.
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