KR100263841B1

KR100263841B1 - 프로브장치

Info

Publication number: KR100263841B1
Application number: KR1019960010613A
Authority: KR
Inventors: 유타카 아카이케; 지아키 모치즈키; 이사오 고노; 하루히코 요시오카
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경엘렉트론주식회사
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 2000-09-01
Also published as: KR960039249A; US5912555A; TW298616B; US6262570B1

Abstract

본 발명은 장치본체에 대해 회전하는 테스트헤드측의 접속단자와 이것에 전기적으로 도통하는 장치본체측의 접속단자를 균일한 힘으로 압접시키거나 이간시킬 수 있고, 이것에 의해 장치본체측의 접속단자의 손상을 방지할 수 있는 프로브장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 프로브장치는 피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로브를 갖는 프로빙카드가 세트되는 장치본체와, 장치본체에 동작 가능하게 설치되고, 프로빙카드의 프로브와 전기적으로 도통되는 테스트헤드와, 테스트헤드를 회전시키는 회전기구와, 테스트헤드를 수직으로 승강시키는 수직이동기구를 구비하고 있다.

Description

프로브장치

제1도는 본 발명의 실시예 1에 관한 프로브장치의 사시도.

제2(a)도는 제1도의 프로브장치의 테스트헤드 이동장치를 좌측면에서 본 도면.

제2(b)도는 제2(a)도의 2B-2B선에 따른 단면도.

제3도는 제1도의 프로브장치의 테스트헤드 이동장치를 후방에서 본 도면.

제4도는 제1도의 프로브장치의 테스트헤드 이동장치의 평면도.

제5도는 본 발명의 실시예 2에 관한 프로브장치의 사시도.

제6도는 제5도의 프로브장치를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 이동기구에 의한 테스트헤드의 이동방향을 설명하기 위한 도면.

제7도는 회전구동기구에 의해 테스트헤드를 회전시킨 상태를 도시하는 개략도.

제8도는 제5도의 프로브장치의 회전구동기구를 개략적으로 도시하는 사시도.

제9도는 제8도의 회전구동기구를 로크하는 로크기구의 구성을 도시하는 도면.

제10도는 제5도의 프로브장치의 승강구동기구 및 수평이동기구를 개략적으로 도시하는 사시도.

제11도는 제5도의 프로브장치의 지지프레임과 플로팅기구를 도시하는 사시도.

제12도는 제11도에 도시한 플로팅기구의 상세한 것을 도시하는 사시도.

제13도는 제11도에 도시한 플로팅기구와 그 설치부재를 도시하는 분해사시도.

제14(a)도는 제6도를 우방향에서 본 도면이고, 제5도의 프로브장치의 이동기구에 의해 테스트헤드를 회전각 0도로 이동시킨 상태를 도시하는 도면.

제14(b)도는 제6도를 우방향에서 본 도면이고, 제5도의 프로브장치의 이동기구에 의해 테스트헤드를 회전각 90도로 이동시킨 상태를 도시하는 도면.

제14(c)도는 제6도를 우방향에서 본 도면이고, 제5도의 프로브장치의 이동기구에 의해 테스트헤드를 회전각 120도로 이동시킨 상태를 도시하는 도면.

제14(d)도는 제6도를 우방향에서 본 도면이고, 제5도의 프로브장치의 이동기구에 의해 테스트헤드를 회전각 180도로 이동시킨 상태를 도시하는 도면.

제15도는 종래의 프로브장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프로브장치 2, 21 : 장치본체

3, 23 : 프로빙카드 4, 24 : 테스트헤드

5 : 가동지지체 6, 27 : 회전구동기구

7, 29 : 승강구동기구 28 : 제1지지체

30 : 제2지지체 31 : 수평이동기구

32 : 로크기구 91, 111, 131 : 모터

본 발명은 예를 들면 페키징된 논리회로소자 등의 피검사체의 전기적 특성검사를 하는 프로브장치에 관한 것이다.

제15도에 도시하는 바와 같이 일반적으로 프로브장치(A)는 장치본체(B)에 장착된 프로빙카드(C)와 전기적으로 도통가능한 테스트헤드(D)와, 이 테스트헤드(D)를 회전가능하게 지지하는 지지체(E)와, 이 지지체(E)를 통해 테스트헤드(D)측의 접속단자와 프로빙카드(C)측의 접속단자가 접촉하는 방향 또는 이간하는 방향으로 테스트헤드(D)를 회전시키는 회전구동기구(F)를 구비하고, 회전구동기구(F)를 이용하여 테스트헤드(D)를 프로빙카드(C)와 전기적으로 도통시켜 피검사체 예를 들면 반도체웨이퍼(W)의 전기적검사를 실행한다.

구체적으로는 프로브장치본체(B)에는 그 정상면(天面)을 형성하는 헤드플레이트(도시하지 않음)가 예를 들면 힌지를 사이에 두고 설치되고, 이 헤드플레이트는 장치본체의 배면측으로 개방가능하게 구성되어 있다. 헤드플레이트의 대략 중앙에는 열림부가 형성되고, 이 열림부에 삽입링(도시하지 않음)이 장착되고, 이 삽입링에 대해서 프로빙카드(C)가 카드홀더를 통해 부착이탈 자유롭게 장착되어 있다. 프로빙카드(C)의 상방에는 이것과 전기적으로 도통하는 테스트헤드(D)가 배설되어 있다. 이 테스트헤드(D)는 예를 들면 회전축(G)를 통해 장치본체(B)의 한쪽 측면측에 설치되어 있고, 예를 들면 프로빙카드(C)를 교환할 때나 장치본체(B)내를 점검할 때에 이점쇄선으로 표시하는 바와 같이 한쪽 측면으로 회전되고, 장치본체의 배면측으로 개방된 헤드플레이트와 간섭하지 않는 위치까지 퇴피된다.

테스트헤드(D)와 프로빙카드(C)와의 전기적인 도통은 퍼포먼스보드(H)나 접속링(I) 등을 통해 실행된다. 테스트헤드(D)의 내부에는 피검사체인 예를 들면 반도체웨이퍼상에 설치된 IC칩에 전압을 인가하는 시료용전원이나, IC칩에서의 출력을 측정부에 받아들이기 위한 입력부 등으로 구성되는 핀일렉트로닉스(도시하지 않음)가 내장되어 있다. 핀일렉트로닉스는 퍼포먼스보드(H)에 탑재된 전자부품회로에 대해 전기적으로 접속되어 있다. 이들 전자부품회로의 접속단자는 퍼포먼스보드(H)의 하면에 동심원상으로 배열되고, 접속링(I)의 상면에 동심원상으로 배열된 포고핀(도시하지 않음)에 압접하는 것에 의해 프로빙카드(C)와 전기적으로 도통된다.

따라서 이와 같은 구성의 프로브장치(A)에서는 테스트헤드(D)가 프로빙카드(C)측으로 회전되어, 테스트헤드(D)측의 접속단자가 프로빙카드(C)측의 포고핀과 압접되는 것에 의해 테스트헤드(D)와 프로 빙카드(C)가 전기적으로 접속된다.

그러나 테스트헤드(D)가 회전되고, 테스트헤드(D)측의 각 접속단자가 프로빙카드측의 포고핀에 압접되어 가는 과정에서는 테스트헤드(D)측의 접속단자 모두가 동시에 포고핀과 압접할 수는 없고, 먼저 회전반경의 짧은 측의 접속단자가 그것에 대응하는 포고핀과 압접하고, 그후에 회전반경이 긴 측의 접속단자가 그것에 대응하는 포고핀에 압접한다. 즉, 테스트헤드(D)측의 접속단자는 회전반경이 짧은 것부터 차례로 대응하는 포고핀과 압접한다. 따라서 이와 같은 압접과정에서는 회전반경이 작은 측의 접속단자와 압접하는 포고핀만큼 경사방향의 힘 즉 구부림힘을 받아 손상하기 쉬워진다. 그 결과 조작자는 포고핀의 손상정도를 항상 감시하고, 필요에 따라 포고핀을 교환하는 등의 보전을 해야만 한다.

본 발명의 목적은 장치본체에 대해 회전하는 테스트헤드측의 접속단자와 이것에 전기적으로 도통하는 장치본체측의 접속단자를 균일한 힘으로 압접시키거나 이간시킬 수 있고, 이것에 의해 장치본체측의 접속단자의 손상을 방지할 수 있는 프로브장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 이하의 프로브장치에 의해 달성된다. 즉, 이 프로브장치는 피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로브를 갖는 프로빙카드가 세트되는 장치본체와, 장치본체에 동작가능하게 설치되고, 프로빙카드의 프로브와 전기적으로 도통되는 테스트헤드와, 테스트헤드를 회전시키는 회전수단과, 테스트헤드를 수직으로 승강시키는 수직이동수단을 구비하고 있다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

제1도~제4도는 본 발명의 실시예 1을 도시하고 있다. 제1도에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 프로브장치(1)는 장치본체(2)의 정상면을 형성하는 헤드플레이트(2A)의 중앙열림부에 장착된 프로빙카드(3)와, 이 프로빙카드(3)의 접촉단자(3A)와 전기적으로 도통하는 접속단자(도시하지 않음)를 갖는 테스트헤드(이점쇄선으로 표시함)(4)와, 이 테스트헤드(4)를 좌측으로 회전가능하게 지지하는 가동지지체(5)와, 이 가동지지체(5)를 통해 테스트헤드(4)를 프로빙카드(3)에 접촉시키는 방향 또는 이간시키는 방향으로 회전시키는 회전구동기구(6)를 구비하고 있다. 제2도 및 제3도에 도시하는 바와 같이 프로브장치(1)에는 또한 테스트헤드(4)를 가동지지체(5) 및 회전구동기구(6)와 함께 일체적으로 승강시키는 승강구동기구(7)가 설치되어 있다. 가동지지체(5)와, 회전구동기구(6) 및 승강구동기구(7)는 테스트헤드(4)를 프로빙카드(3)에 대해 이동시키는 테스트헤드 이동장치(8)로서 구성되어 있다. 그리고 장치본체(2)에는 반도체웨이퍼 등의 피검사체 소정수 수용된 웨이퍼캐리어(18)가 설치되고, 이 웨이퍼캐리어(18)에서 피검사체가 프로빙카드(3)의 하측 검사위치까지 자동반송된다.

제1도에 도시하는 바와 같이 테스트헤드 이동장치(8)는 장치본체(2) 정면의 좌측면에 분리가능하게 인접하여 배설된다. 가동지지체(5)의 하방에는 가동지지체(5)를 떠받치는 고정틀체(9)가 배설되어 있다. 가동지지체(5)와 고정틀체(9)는 전체적으로 직사각형의 틀체로서 형성되어 있다. 고정틀체(9)의 하단주변가장자리에는 복수의 차륜(10)이 설치되어 있고, 이들 차륜(10)에 의해 테스트헤드 이동장치(8)가 장치본체(2)에서 분리하여 이동된다.

예를 들면 제1도 및 제2(a)도에 도시하는 바와 같이 가동지지체(5)는 테스트헤드(4)의 수납체(4A)에 연결된 한쌍의 암(5A)과, 이들 암(5A)이 설치되고 또 장치본체(2) 측면의 전장(全長)을 따라 배설된 중공형의 회전축(5B)과, 이 회전축(5B)를 양단부에서 회전자유롭게 축지지하는 한쌍의 베개형 축받이(5C)와, 이들 축받이(5C)가 상면에서 고정된 틀체(5D)를 구비하고 있다. 틀체(5D)와 고정틀체(9)는 전체적으로 직사각형의 틀체로서 형성되고, 제1도에 도시하는 바와 같이 장치본체(2)의 측면에 수납되는 크기로 형성되어 있다. 가동지지체(5)는 승강구동기구(7)에 의해 고정틀체(9)의 상측에서 승강된다. 장치본체(2)에 대해 테스트헤드 이동장치(8)가 위치결정된 시점에서 테스트헤드 이동장치(8)를 고정하기 위해 고정틀체(9)의 하면에는 고정용의 다리(11)가 설치되어 있다.

회전구동기구(6)는 가동지지체(5)의 후단부(제2(a)도에서는 좌단부)에 배설되어 있다. 회전구동기구(6)는 가동지지체(5)와 함께 후술하는 바와 같이 승강되고, 예를 들면 제2(a)도에 도시하는 바와 같이 정면을 향하여 배설된 브레이크부착 기어모터(6A)와, 이 모터(6A)의 회전축에 고정된 기어(6B)와, 이 기어(6B)와 맞물리고 또 회전축(5B)의 후단부에 고정된 기어(6C)를 구비하고 있다. 회전구동기구(6)는 모터(6A)의 구동에 의해 기어(6B, 6C)를 통해 회전축(5B)을 회전시키고, 예를 들면 최대중량 260kg의 테스트헤드(4)를 회전이동시킨다. 이 동작에 의해 암(5A)이 제3도에 실선으로 표시하는 위치에서 시계방향으로 90° 또는 180° 회전한 이점쇄선으로 표시하는 위치까지 회전하고, 이것에 따라 테스트헤드(4)가 장치본체(2)에 대해 평행하게 대치된 위치에서 90° 또는 180° 회전한다. 이 경우 테스트헤드(4)는 예를 들면 90°를 11초 동안에, 180°를 22초 동안에 회전한다. 물론 이와 같은 회전구동기구(6)에 의해 회전범위 및 회전속도는 전술한 범위 또는 수치에 한정되는 것은 아니다.

제2도에 도시하는 바와 같이 틀체(5D)의 상면 후단부(제2도에서는 좌단부)에는 테스트헤드(4)의 위치결정을 하는 에어실린더(12)가 배설되어 있다. 이 에어실린더(12)는 틀체(5D)의 후단부에 설치된 지지부재(13)에 의해 수평하게 지지되어 있고, 제2도에 있어서 회전축(5B)의 좌단상측에 위치하고 있다. 회전축(5B)에 고정된 기어(6C)에는 에어실린더(12)의 실린더로드(12A)가 끼워넣을 가능한 복수(예를 들면 3개)의 구멍(6D)이 형성되어 있다. 이들 구멍(6D)은 예를 들면 기어(6C)의 주위방향을 따라 90°의 회전간격으로 설치되어 있다. 따라서 에어실린더(12)의 구동에 의해 실린더로드(12A)가 기어(6C)를 향해 전진하여 기어(6C)의 구멍(6D)에 끼워넣으면, 테스트헤드(4)가 소정의 회전위치에서 위치결정되는 동시에, 실린더로드(12A)가 기어(6C)에서 후퇴하여 구멍(6D)에서 빠져나가면 기어(6C)가 개방되어 테스트헤드(4)의 회전이 가능하게 된다. 예를 들면 테스트헤드(4)가 장치본체(2)에 대해 평행하게 위치했을 때에 실린더로드(12A)를 기어(6C)의 구멍(6D)에 끼워넣으면 테스트헤드(4)가 그 수평상태로 위치결정되고, 이 상태에서 실린더로드(12A)를 후퇴시켜 기어(6C)의 구멍(6D)에서 이탈시키면 테스트헤드(4)를 회전시켜 장치본체(2)에서 이간시킬 수 있다.

제2도에 도시하는 바와 같이 승강구동기구(7)는 고정틀체(9)에 배설되어 있다. 승강구동기구(7)는 예를 들면 하향으로 배설된 브레이크부착 기어모터(7A)와, 이 모터(7A)의 회전축에 고정된 기어(7B)와, 이 기어(7B)와 맞물리는 기어(7C)와, 이 기어(7C)를 하단에 갖는 볼나사(7D)와, 이 볼나사(7D)를 회전자유롭게 지지하는 축받이(7E)와, 이 축받이(7E)의 상측에서 볼나사(7D)와 나사결합하는 너트(7F)를 구비하고 있다. 너트(7F)는 원통형으로 형성된 틀체(7G)를 통해 가동지지체(5)의 틀체(5D)의 중간틀 하면에 볼트 결합되고, 볼나사(7D)의 회전에 의해 승강하여 가동지지체(5)를 승강시킨다. 즉, 볼나사(7D), 너트(7F) 및 틀체(7G)는 기어열(7B, 7C)의 회전운동을 상하운동으로 변환하는 변환기구를 구성하고 있다. 이 경우 승강구동기구(7)는 예를 들면 테스트헤드(4)와 프로빙카드(3)가 전기적으로 도통한 상태에서 테스트헤드(4)를 800kg의 상승추력으로 또 5mm/초의 속도로 120mm의 높이까지 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 물론 승강구동기구(7)에 의한 승강범위 및 승강속도는 이와 같은 수치에 한정되는 것은 아니다.

제2(b)도 및 제3도에 도시하는 바와 같이 모터(7A) 및 볼나사(7D)의 전후(제2(a)도에서는 좌우)에는 가동지지체(5)의 틀체(5D)에 고정된 걸어맞춤부재(71)와 걸어맞추는 한쌍의 가이드레일(7H)이 상하방향으로 배설되어 있다. 가이드레일(7H)은 고정틀체(9)의 수직기둥(9A)에 고정되고, 수직기둥(9A)을 따라 수직으로 연장하고 있다. 따라서 모터(7A)의 구동에 의해 볼나사(7D)에 기어열(7B, 7C)을 통해 회전운동이 전달되면 너트(7F)가 볼나사(7D)를 따라 승강하고, 너트(7F)에 고정된 가동지지체(5)가 가이드레일(7H)에 의해 가이드되면서 수평을 유지한 상태에서 회전구동기구(6)와 함께 일체적으로 고정틀체(9)의 상측으로 승강된다.

그리고 모터(6A, 7A) 및 에어실린더(12)는 모니터를 갖는 조작패널(19)을 조작하는 것에 의해 동작된다. 구체적으로는 예를 들면 조작패널(19)에서의 조작신호에 의거하여 고정틀체(9)에 설치된 제어장치(14)가 모터(6A, 7A)의 동작을 제어하고, 또는 에어실린더(12)로의 에어의 흐름을 제어한다.

다음에 상기 구성의 프로브장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.

프로빙카드(3)와 테스트헤드(4)가 전기적으로 도통한 제1도의 상태에서는 에어실린더(12)의 실린더로드(12A)가 회전구동기구(6)의 기어(6C)의 구멍(6D)에 끼워넣어져 테스트헤드(4)의 회전이 로크되어 있다.

프로빙카드(3)와 테스트헤드(4)와 전기적인 도통상태를 해제하기 위해 조작패널(19)상의 소정 조작수단을 조작하면, 승강구동기구(7)의 모터(7A)가 시동한다. 이것에 의해 기어열(7B, 7C)을 통해 볼나사(7D)가 회전하고, 볼나사(7D)에 나사결합한 너트(7F)를 통해 가동지지체(5)가 테스트헤드(4)와 함께 상승한다. 이때 테스트헤드(4)는 수평상태에서 수직상방으로 이동하여 프로빙카드(3)측에서 떨어지므로, 테스트헤드(4)의 모든 접속단자는 프로빙카드(3)측의 포고핀(도시하지 않음)에서 동시에 이간한다. 따라서 테스트헤드(4)는 포고핀에 무리한 힘을 가하지 않고, 프로빙카드(3)측에서 원활하게 떨어질 수 있다. 그후 테스트헤드(4)가 소정의 높이에 달하면 모터(7A)가 정지한다.

모터(7A)가 정지하면 위치결정용의 에어실린더(12)가 구동된다. 이것에 의해 실린더로드(12A)가 수축하여 회전구동기구(6)의 기어(6C)의 구멍(6D)에서 빠지고, 기어(6C)가 회전가능한 상태가 된다. 그후 모터(6A)가 시동하여 기어열(6B, 6C)을 통해 가동지지체(5)의 회전축(5B)이 회전된다. 이것에 의해 암(5A)에 연결된 테스트헤드(4)가 프로빙카드(3)에서 멀어지는 방향으로 회전이동한다. 테스트헤드(4)가 소정의 각도(예를 들면 90° 또는 180°)로 회전하면 모터(6A)가 정지되고, 다시 에어실린더(12A)가 구동된다. 이 에어실린더(12)의 구동에 의해 실린더로드(12A)가 기어(6C)의 구멍(6D)내로 끼워넣어져 테스트헤드(4)가 그 회전위치에서 유지된다. 이렇게 테스트헤드(4)가 장치본체(2)의 상방에서 퇴피한 상태에서는 프로빙카드(3)를 교환하거나 장치본체(2)의 내부점검을 하기 위해 헤드플레이트(2A)를 자유롭게 개방할 수 있다.

이 상태에서 테스트헤드(4)와 프로빙카드(3)를 다시 전기적으로 도통시킬 경우에는 조작패널(19)상의 소정 조작수단을 조작하여 에어실린더(12)를 구동시킨다. 에어실린더(12)의 구동에 의해 실린더로드(12A)가 수축하여 회전구동기구(6)의 기어(6C)의 구멍(6D)에서 빠지고, 기어(6C)가 회전가능한 상태가 된다. 기어(6C)가 회전가능한 상태가 된다. 그후 모터(6A)가 전술한 경우와는 역방향으로 구동하고, 기어열(6B, 6C)을 통해 가동지지체(5)의 회전축(5B)이 회전하고, 소정의 회전위치에서 유지되어 있던 테스트헤드(4)가 프로빙카드(3)에 접근하는 방향으로 회전이동한다. 이 회전에 의해 테스트헤드(4)가 장치본체(2)와 평행하게 된 시점에서, 모터(6A)가 정지되고, 다시 실린더(12)가 구동된다. 이 에어실린더(12)의 구동에 의해 실린더로드(12A)가 기어(6C)의 구멍(6D)내로 끼워넣여저 테스트헤드(4)가 수평상태로 유지된다. 그후 승강구동기구(7)의 모터(7A)가 전술의 경우와는 역방향으로 이동하여, 기어열(7B, 7C)을 통해 볼나사(7D)가 회전하고, 볼나사(7D)에 나사결합한 너트(YF)를 끼워 가동지지체(5)가 테스트헤드(4)와 함께 하강한다. 이때 테스트헤드(4)는 수평상태에서 수직하방으로 이동하여 프로빙카드(3)측으로 접근하기 위해서 테스트헤드(4)의 모든 접속단자는 프로빙카드(3)측의 포고핀(도시하지 않음)에 동시에 압접한다. 따라서 테스트헤드(4)측의 각 접속단자는 포고핀에 경사방향의 무리한 힘을 가하지 않고, 각 포고핀에 대해 원활하게 압접할 수 있다. 테스트헤드(4)측의 접속단자 모두가 완전히 프로빙카드(3)측의 포고핀에 압접하여 테스트헤드(4)와 프로빙카드(3)가 전기적으로 도통되면, 모터(7A)가 정지된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예의 프로브장치(1)에서는 테스트헤드(4)와 프로빙카드(3)가 전기적으로 도통되는 경우, 먼저 회전구동기구(6)에 의해 퇴피위치에 있는 테스트헤드(4)가 장치본체(2)의 프로빙카드(3)에서 평행하게 이간한 위치까지 회전이동되고, 그후 승강구동기구(7)에 의해 테스트헤드(4)가 프로빙카드(3)와 평행을 유지한 상태로 하강된다. 따라서 테스트헤드(4)측의 모든 접속단자가 동시에 프로빙카드(3)측의 모든 포고핀에 압접하므로, 각 포고핀에 균등한 힘이 작용하고, 각 포고핀에 경사방향의 무리한 힘(구부림 응력)이 작용하여 포고핀이 손상하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해 포고핀을 부분적으로 교환한다고 하는 보전을 행할 필요가 없어지고, 보전작업이 경감되고, 검사효율이 대폭으로 향상된다. 이것은 프로빙카드(3)를 교환하거나 장치본체(2)의 내부를 점검하기 위해 테스트헤드(4)와 프로빙카드(3)와의 전기적인 도통을 해제하는 경우에도 말할 수 있는 것이다. 즉, 본 실시예의 장치(1)에서는 테스트헤드(4)를 장치본체(2)에서 퇴피시키는 경우, 먼저 승강구동기구(7)에 의해 테스트헤드(4)가 장치본체(2)에서 수평상태로 일단 들어올려지고, 그후 회전구동기구(6)에 의해 테스트헤드가 장치본체(2)에서 떨어지도록 회전된다. 따라서 테스트헤드(4)측의 접속단자 모두가 동시에 프로빙카드(3)측의 포고핀에서 이탈하므로 포고핀에 구부림 응력이 작용하지 않고 누름력이 해제되고, 포고핀의 손상이 방지된다.

그리고 본 실시예의 프로브장치(1)의 회전구동기구(6)는 모터(6A)와, 이 모터(6A)의 회전력을 전달하는 기어열(6B, 6C)을 구비하고 있으므로, 테스트헤드(4)를 임의의 각도위치까지 등속으로 회전이동시킬 수 있다. 또 승강구동기구(7)는 모터(7A)와 이 모터(7A)의 회전력을 전달하는 기어열(7B, 7C)과 기어열(7B, 7C)의 회전력을 상하운동으로 변환하는 볼나사(7D) 및 너트(7F)를 구비하고 있으므로, 테스트헤드(4)의 승강거리를 정확히 제어할 수 있고, 테스트헤드(4)를 임의의 위치까지 상승시킬 수 있다. 따라서 승강구동기구(7)에 의해 테스트헤드(4)를 상승시키면 가령 회전구동기구(6)에 의해 테스트헤드(4)를 회전시키지 않아도, 장치본체(2)의 내부점검을 실행할 수 있다.

제5도~제14도는 본 발명의 실시예 2를 도시하고 있다. 제5도~제7도에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 프로브장치는 장치본체(21)의 헤드플레이트(22)에 부착이탈 자유롭게 장착(예를 들면 나사부착)된 프로빙카드(23)와, 프로빙카드(23)의 상방에 설치된 테스트헤드(24)를 구비하고 있다. 프로빙카드(23)는 그 표면에 피검사체로서의 예를 들면 반도체웨이퍼(도시하지 않음)의 전극패드와 전기적으로 접촉하는 프로브열을 갖고 있다. 프로빙카드(23)의 이면에는 프로브, 예를 들면 프린트회로에 납땜된 프로브바늘열(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 테스트헤드(24)는 프로빙카드(23)의 프로브열(브로브바늘열)에 전기적으로 접촉하는 접속단자를 갖고 있고, 도시하지 않은 IC 테스터에 접속되어 있다. 이 구성에서는 테스트헤드(24)의 접속단자를 프로빙카드(23)의 프로브열(프로브바늘열)에 전기적으로 도통시키는 것에 의해 프로브열과 전기적으로 접촉하는 반도체웨이퍼의 전기적검사를 IC테스터에 의해 자동적으로 실행할 수 있다.

테스트헤드(24)의 내부에는 반도체웨이퍼상에 형성된 IC칩에 IC테스터에서의 미리 정해진 테스트신호를 인가하는 출력회로와 이 테스트신호에 응답하여 IC칩에서의 출력을 측정부 예를 들면 IC테스터에 받아들이기 위한 입력부 등으로 구성되는 핀일렉트로닉스(도시하지 않음)가 내장되어 있다. 핀일렉트로닉스는 프로빙카드(23)와 전기적으로 접속하는 퍼포먼스보드(25)에 동심원상으로 배열하여 형성되고, 프로빙카드(23)측에 설치되는 접속링(도시하지 않음)의 사면에 배열된 포고핀과 압접한다. 이것에 의해 테스트헤드(24)는 실시예 1에서 설명한 바와 같이 퍼포먼스보드(25)와 상기 접속링을 통해 프로빙카드(23)와 전기적으로 도통된다.

그리고 테스트헤드(24)는 대구경화·고집적화한 반도체웨이퍼의 검사에 의거해서 팽대한 검사내용에 대응할 수 있도록 그 접속단자의 수가 설정되어 있고 그 중량이 초중량급 예를 들면 500kg 정도로 되어 있다.

제5도~제7도에 도시하는 바와 같이 본 실시예의 프로브장치는 IC테스터에 접속된 테스트헤드(24)를 장치본체(21)의 일측면에서, 예를 들면 전후방향(Y방향), 상하방향(Z방향) 및 θ방향으로 이동시키는 이동기구(26)를 구비하고 있다. 이 이동기구(26)는 테스트헤드(24)를 정역방향으로 회전시키는 회전구동기구(27)와, 테스트헤드(24)를 승강시키는 승강구동기구(29)와, 테스트헤드(24)를 수평하게 이동시키는 수평이동기구(31)를 구비하고 있다. 회전구동기구(27)는 상하로 연장하는 제1케이싱(C1)의 상측 하우징(C1´)내에 수납되고, 수평이동기구(31)와 승강구동기구(29)는 장치본체(21)의 일측면을 따라 장치본체(21)의 정면에서 후방으로 수평하게 연장하는 제2케이싱(C2) 및 제1케이싱(C1)의 하측부내에 수납되어 있고, 회전구동기구(27)에 의해 테스트헤드(24)를 지지하는 지지프레임(61)이 제1케이싱(C1)에 대해 회전되고, 승강구동기구(29)에 의해 제1케이싱(C1)의 상측하우징(C1′)이 승강되고, 승강구동기구(29)에 의해 제1케이싱(C1)이 제2케이싱(C2)에 대해 수평하게 이동된다. 구체적으로는 회전구동기구(27)는 지지프레임(61)을 통해 테스트헤드(24)를 한쪽으로 치우쳐 지지하는 동시에, 그 지지부를 중심으로 테스트헤드(24)를 장치본체(21) 및 프로빙카드(23)의 상방으로 제6도 및 제7도에 도시하는 바와 같이 θ방향으로 정역회전시킨다. 승강구동기구(29)는 회전구동기구(27)를 지지하는 제1지지체(28)(제10도 참조) 즉 제1케이싱(C1)의 상측하우징(C1´)을 승강시키고, 테스트헤드(24)를 상하방향으로 이동시킨다. 수평이동기구(31)는 승강구동기구(29)를 지지하는 제2지지체(30)(제10도 참조)를 제2케이싱(C2)에 대해 수평하게 이동시키고, 테스트헤드(24)를 장치본체(21)의 일측을 따라 장치본체(21)의 전방과 그 후방 사이에 있어서 수평면내에서 왕복이동시킨다. 그리고 제10도에 있어서 부분적으로 도시되어 있는 각 지지체(28, 30)는 도면상 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 예를 들면 대략 격자형의 틀체로서 형성되고, 각 격자틀을 이용하여 각 기기를 고정하고 있다.

제8도에 도시하는 바와 같이 회전구동기구(27)는 제1지지체(28)에 고정된 모터(91)와, 이 모터(91)의 축회전에 고정된 비교적 소형의 소기어(92)와, 이 소기어(92)와 맞물리고 또 축받이(93)에서 축지지된 회전축에 고정된 대기어(94)를 구비하고 있다. 대기어(94)에는 연결부재(95)를 통해 테스트헤드(4)를 지지하는 지지프레임(61)이 연결되어 있다. 따라서 테스트헤드(24)는 대기어(94)의 회전에 따른 지지프레임(61)의 회전에 의해 정역방향으로 회전한다. 이 경우 테스트헤드(24)의 회전시기를 적게하여 테스트헤드(24)를 회전시킬 때의 토크를 최소한으로 하기 위해 대기어(94)의 회전축의 연장선은 테스트헤드(24)의 중심부근을 통과하고 있고, 테스트헤드(24)의 회전중심과 테스트헤드(24)의 중심 사이의 거리는 0 또는 매우 짧게 설정되어 있다. 따라서 테스트헤드(24)는 그 중심 또는 중심부근을 회전중심으로 해서 회전한다. 그리고 테스트헤드(24)는 예를 들면 180°/30초의 회전속도로 회전한다.

제1지지체(28)에는 회전구동기구(27)의 대기어(94) 즉 테스트헤드(24)를 임의의 회전위치에서 고정하는 로크기구(32)가 설치되어 있다. 이 로크기구(32)는 제9도에 도시하는 바와 같이 에어실린더(141)와, 에어실린더(141)의 실린더로드(141A)에 설치된 핀(142)에 그 일단이 연결된 한쌍의 플랫바(143, 144)를 갖고 있다.

우플랫바(143)는 그 좌단이 핀(142)과 회전운동 자유롭게 걸어맞춰져 있다. 우플랫바(143)의 우단에는 로크시에 일점쇄선으로 표시하는 바와 같이 대기어(94)의 이에 맞물리는 로크클릭(145)이 설치되어 있다. 우플랫바(143)는 로크클릭(145) 근방에 플랫바(143)의 이동방향을 가이드하는 코로(146)을 갖고 있다. 이 코로(146)는 제1지지체(28)에 고정된 가이드부재(150)의 수평방향으로 긴 가이드홈(147)에 삽입되어 있고, 이것에 의해 우플랫바(143)의 이동방향을 가이드한다.

좌플랫바(144)의 우단부에는 길이방향으로 연장하는 장공(148)이 형성되고, 이 장공(148)에 핀(142)이 걸어맞춰져 있다. 따라서 핀(142)은 에어실린더(141)의 실린더로드(141A)의 신축에 따라 장공(148)을 따라 이동한다. 좌플랫바(144)의 좌단은 제1지지체(28)에 고정된 핀(144A)에 회전운동 자유롭게 부착되어 있다. 제1지지체(28)와 각 플랫바(143, 144)는 서로 스프링(149, 149)에 의해 각각 연결되어 있다. 스프링(149, 149)은 플랫바(143, 144)를 실린더로드(141A)의 신장방향 즉 에어실린더(141)에 의한 누름방향과는 역방향을 통해 항상 탄성지지하고 있다.

따라서 이와 같은 구성의 로크기구(32)에 의하면 에어실린더(141)가 구동하여 제9도의 실선으로 표시하는 바와 같이 실린더로드(141A)가 신장하면 좌플랫바(144)가 그 좌단의 핀(144A)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하는 동시에, 우플랫바(143)의 코로(146)가 가이드홈(147)내에서 좌방으로 이동하여 우플랫바(143)가 들어올려지고, 우플랫바(143)의 로크클릭(145)이 대기어(94)의 이 사이에서 벗어나, 회전구동기구(27)의 로크가 해제된다. 반대로 에어실린더(141)내의 압축공기가 빠지면 스프링(149, 149)에 의해 각 플랫바(143, 144)가 내려져 제9도의 일점쇄선으로 표시하는 바와 같이 수평상태(직선상태)가 되고, 로크클릭(145)이 대기어(94)에 맞물린다. 따라서 회전구동기구(27)에 의한 테스트헤드(24)의 회전이 지지되고, 테스트헤드(24)가 이제 어느 회전위치에 유지된다.

제10도에 도시하는 바와 같이 승강구동기구(29)는 제2지지체(30)에 받아들여진 승강구동용의모터(111)와, 모터(111)의 회전축에 고정된 구동력전달용의 제1기어(112)와 제1기어(112)와 맞물리는 구동력전달용의 제2기어(113)와, 제2기어(113)의 회전축에 접속고정되어 이 회전축과 일체로 회전하는 볼나사(114)와, 이 볼나사(114)에 나사 결합하고 또 제1지지체(28)에 고정된 너트부재(115)를 구비하고 있다. 볼나사(114)는 제2지지체(30)에 고정된 축받이(118)에 의해 회전가능하게 축지지되어 있다. 제2지지체(30)에는 한쌍의 가이드레일(116, 116)이 종방향으로 배설되고, 제1지지체(28)에는 각 가이드레일(116, 116)과 걸어맞추는 걸어맞춤부재(117, 117)이 설치되어 있다. 따라서 모터(111)가 회전하면 이 회전운동이 제1 및 제2기어(112, 113)을 통해 볼나사(114)에 전달되고, 볼나사(114)를 따라 너트부재(115)가 승강한다. 따라서 너트부재(115)와 일체의 제1지지체(28)는 가이드레일(116, 116) 즉 제2지지체(30)를 따라 상하방향으로 이동한다. 그리고 이와 같은 승강구동기구(29)에 의해 테스트헤드(24)는 예를 들면, 300mm/60초의 속도로 승강한다.

수평이동기구(31)는 제2지지체(30)에 받아들여진 모터(131)와, 모터(131)의 회전축에 연결고정된 피니온(132)과, 피니온(132)과 맞물리는 래크(133)를 구비하여 구성되어 있다. 래크(133)의 상방에는 한쌍의 가이드레일(134, 134)가 서로 소정거리 이간하여 래크(133)와 평행하게 배설되어 있다. 각 가이드레일(134, 134)은 제2케이싱(C2)의 대략 전장에 걸친 길이로 설정되고, 래크(133)는 제1케이싱(C1)을 제2케이싱(C2)의 전장에 걸쳐 이동시키는 길이로 설정되어 있다. 각 가이드레일(134)에는 제2지지체(30)에 받아들여진 걸어맞춤부재(도시하지 않음)가 걸어맞춰져 있다. 따라서 모터(131)가 회전하면 피니온(132)과 래크(133)을 통해 제2지지체(30) 및 제1지지체(28)가 가이드레일(134, 134)을 따라 수평방향으로 왕복이동한다. 이 경우 테스트헤드(24)는 그 중량에 따라 다르지만, 예를 들면 1000~1500mm/40초의 속도, 바람직하게는 1295mm/40초의 속도로 수평이동한다.

전술한 바와 같이 이동기구(26)는 모터를 구동원으로서 테스트헤드(24)를 지지프레임(61)을 통해 이동시킨다. 따라서 구동원의 진동이 정밀기기인 테스트헤드(24)에 전달되지 않도록, 지지프레임(61)에는 플로팅기구(33)가 내장되어 있다.

제11도 및 제12도에 도시하는 바와 같이 플로팅기구(33)는 테스트헤드(24)와 지지프레임(61)을 연결하는 동시에, 테스트헤드(24)를 지지프레임(61)에서 플로팅상태로 하는 기구로서 구성되어 있다. 제11도에 도시하는 바와 같이 플로팅기구(33)는 한쌍의 가이드블록(151, 152)과, 각 가이드블록(151, 152)에 의해 지지되는 통형상의 방진고무(153)를 갖고 있다. 제12도에 도시하는 바와 같이 방진고무(153)는 통형상의 고무부재(153A)와, 이 고무부재(153A)의 내외주면을 각각 피복하는 금속제의 통형부재(153B, 153C)로 구성되고, 지지프레임(61)에서의 진동을 흡수하여 테스트헤드(24)로의 진동 전달을 방지한다.

구체적으로는 제13도에 도시하는 바와 같이 각 가이드블록(151, 152)은 통형의 방진고무(153)와 접촉하여 이것을 양측에서 끼워넣도록 원호면(151A, 152A)을 갖는 반할구조로 형성되어 있다. 테스트헤드(24)의 측면에는 서로 대향하는 상하 한쌍의 L형강(34, 34)이 고정되고, 지지프레임(61)의 내면에도 마찬가지로 서로 대향하는 L형강(35, 35)이 고정되어 있다. 가이드블록(151)은 L형강(34, 34) 사이에 끼워진 상태에서 L형강(35, 35)에 형성된 볼트공(35A)과 가이드블록(151)에 형성된 볼트공(151C)에 볼트가 통과되어 너트(도시하지 않음)로 꽉죄는 것에 의해 L형강(35, 35) 사이에서 고정된다. 가이드블록(152)은 가이드블록(151)과의 사이에서 방진고무(153)를 끼운 상태에서 가이드블록(152)에 횡방향으로 형성된 볼트공(152B)과 가이드블록(151)에 횡방향으로 형성된 볼트공(152B)에 볼트가 통과되어 너트(도시하지 않음)로 꽉죄는 것에 의해 가이드블록(151)에 설치된다. 테스트헤드(24)는 L형강(34, 34) 사이에 플로팅기구(33)를 위치시킨 상태에서 L형강(34, 34)에 형성된 볼트공(34A)과 방진고무(153)의 중심공에 볼트(36)가 통과되어 너트(37)로 조여짐으로써 L형강(34, 34) 및 플로팅기구(33)를 통해서 지지프레임(61)에 플로팅상태에서 지지된다. 따라서 이 구성에 의하면 이동기구(26)에 의해 지지프레임(61)이 진동해도 그 진동은 방진고무(153)의 고무부재(153A)에 의해 흡수되고, 테스트헤드(24)에 전달되는 일이 없다.

그리고 본 실시예의 구성에서는 모터(91, 111, 131) 및 에어실린더(141)는 모니터를 갖는 조작패널(19)(제5도 내지 제7도에서는 도시되어 있지 않지만, 제14도에 도시되어 있음)를 조작하는 것에 의해 동작된다. 구체적으로는 예를 들면 조작패널(19)에서의 조작신호에 의거하여 제어장치(39)(제5도 및 제6도 참조)가 모터(91, 111, 131)의 동작을 제어하고, 또는 에어실린더(141)로의 에어의 흐름을 제어한다. 또 장치본체(21)에는 반도체웨이퍼 등의 피검사체가 소정수 수용된 웨이퍼캐리어(18)(제5도 내지 제7도에서는 도시되어 있지 않지만, 제14도에 도시되어 있음)가 설치되고, 이 웨이퍼캐리어(18)에서 피검사체가 프로빙카드(23) 하측의 검사위치까지 자동반송된다.

다음에 본 실시예의 프로브장치의 보전 등을 행하는 경우에 대해서 제14(a)도~제14(d)도를 참조하면서 설명한다. 그리고 도면중 ○표는 테스트헤드(24)의 중심위치, 38은 에어덕트를 표시하고 있다.

본 실시예의 프로브장치에 있어서 프로빙카드(23)를 교환하는 경우에는 먼저 제10도에 도시하는 승강구동기구(29)를 구동시켜 테스트헤드(24)를 장치본체(21)의 상방으로 이동시킬 필요가 있다. 구체적으로는 조작패널(19)상의 소정의 조작수단을 조작하여, 승강구동기구(29)의 모터(111)를 구동시킨다. 이것에 의해 제1 및 제2기어(112, 113)를 통해 볼나사(114)가 회전하고, 볼나사(114)에 나사결합한 너트부재(115)를 통해 제1지지체(28)가 가이드레일(116)을 따라 상승한다. 이 제1지지체(28)의 상승에 의해 제1지지체(28)상의 회전구동기구(27)에 연결된 지지프레임(61)을 통해 제5도에 도시하는 바와 같이 테스트헤드(24)가 소망 거리(예를 들면 120mm)만큼 상승하고, 테스트헤드(24)와 프로빙카드(23)와의 전기적인 도통상태가 해제된다. 이때 테스트헤드(24)는 수평상태에서 수직방향으로 이동하여 프로빙카드(23)측에서 떨어지므로, 테스트헤드(24)의 모든 접속단자는 프로빙카드(23)측의 포고핀(도시하지 않음)에서 동시에 이간한다. 따라서 테스트헤드(24)는 포고핀에 무리한 힘을 가하지 않고, 프로빙카드(23)측에서 원활하게 떨어질 수 있다.

이 상태에서 다음에 제10도에 도시하는 수평이동기구(31)가 구동되면 테스트헤드(24)가 장치본체(21)의 후방으로 퇴피된다. 구체적으로는 조작패널(19)상의 소정의 조작수단을 조작하여 수평이동기구(31)의 모터(131)를 구동시킨다. 이것에 의해 래크(133)와 맞물리는 피니온(132)이 회전하는 동시에, 제2지지체(30)가 가이드레일(134)을 따라 수평방향으로 이동하고, 테스트헤드(24)가 소망의 거리(예를 들면 1295mm)만큼 장치본체(21)의 후방으로 수평하게 이동하여 퇴피한다. 이 상태에서 다시 승강구동기구(29)를 구동시키면, 테스트헤드(24)가 제14(a)도의 이점쇄선으로 표시하는 상태에서 소정거리(예를 들면 300mm)만큼 하강하고, 테스트헤드(24)의 중심이 내려가고, 테스트헤드(24)가 안정한 동일 도면의 실선으로 표시하는 상태가 된다. 이것에 의해 테스트헤드(24)가 장치본체(21)의 후방으로 크게 떨어져 안정한 상태에 놓여지므로, 헤드플레이트(22)를 들어올려 장치본체(21)를 개방하여 헤드플레이트(22)의 대략 중앙에 장착된 프로빙카드(23)를 교환할 수 있다. 장치본체(21)가 개방되어 프로빙카드(23)의 교환이 종료했으면 헤드플레이트(22)를 하강시켜 장치본체(21)의 상면을 닫고, 이동기구(26)를 통해 테스트헤드(24)를 검사위치로 되돌린다.

또 본 실시예의 프로브장치에 있어서, 테스트헤드(24)의 보전을 행하기 위해 테스트헤드(24)를 제14(b)도에서 도시하는 상태로 할 필요가 있는 경우에는, 예를 들면 이하와 같이 한다. 즉, 먼저 제10도에 도시하는 승강구동기구(29)를 구동하여 장치본체(21)에서 테스트헤드(24)를 120mm 상승시킨 후, 수평이동기구(31)를 구동시켜 테스트헤드(24)를 975mm 후방으로 수평이동시킨다. 이 상태에서 제9도에 도시하는 로크기구(32)의 에어실린더(141)를 구동시키고, 실린더로드(141A)에 의해 플랫바(143, 144)의 핀결합부를 제7도의 실선으로 표시하는 상태까지 누른다. 이것에 의해 로크클릭(145)가 회전구동기구(27)의 대기어(94)에서 벗어나 회전구동기구(27)의 로크가 해제된다. 이 상태에서 이번은 제8도에 도시하는 회전구동기구(27)의 모터(91)를 구동시키고, 소기어(92)를 통해 대기어(94)를 회전시키고, 대기어(94)에 연결된 지지프레임(61)을 통해 테스트헤드(24)를 대기어(94)의 회전축을 중심으로 해서 90° 회전시킨다. 그후 다시 제9도에 도시하는 로크기구(32)를 구동시켜 테스트헤드(24)의 회전을 로크하고, 테스트헤드(24)를 수직상태로 유지한다. 그리고 제10도에 도시하는 승강구동기구(29)를 구동시키고, 테스트헤드(24)를 수직상태인 채 제14(b)도의 이점쇄선으로 표시한 상태에서 300mm 하강시켜 동일도면의 실선으로 표시한 상태로 한다. 이 상태에서는 예를 들면 퍼포먼스보드(25)의 보전작업을 편한 자세로 실행할 수 있다. 그리고 필요하면 제10도에 도시하는 수평이동기구(31)를 구동시켜, 테스트헤드(24)를 예를 들면 320mm 후퇴시켜 동일도면의 이점쇄선으로 표시하는 위치까지 후퇴시킨다. 이 상태에서 테스트헤드(24)의 커버를 벗기면 테스트헤드(24)를 양측에서 점검할 수 있다.

또 본 실시예의 프로브장치에 있어서 퍼포먼스보드(25)의 교환을 실행할 경우에는 예를 들면 이하와 같이한다. 즉, 먼저 제10도에 도시하는 승강구동기구(29)를 구동시켜 테스트헤드(24)를 장치본체(21)에서 120mm 상승시킨다. 이어서 수평이동기구(31)를 구동시켜 테스트헤드(24)를 975mm 후방으로 이동시킨다. 그리고 제9도에 도시하는 로크기구(32)의 로크를 해제한 후, 제10도에 도시하는 회전구동기구(27)를 구동시켜 테스트헤드(24)를 90° 회전시키고, 다시 로크기구(32)에서 회전구동기구(27)를 로크한다. 그리고 다시 수평이동기구(31)를 구동시켜 테스트헤드(24)를 320mm 후방으로 이동시킨후, 회전구동기구(27)에 의해 더욱 30° 동일방향으로 회전시켜 테스트헤드(24)를 당초부터 120° 회전한 제14(c)도에서 도시하는 상태로 한다. 그리고 승강구동기구(29)에 의해 테스트헤드(24)를 이점쇄선으로 표시하는 위치에서 300mm 하강시켜 동일도면의 실선으로 표시하는 상태로 한다. 이것에 의패 퍼포먼스보드(25)를 교환하기 쉬운 자세를 취할 수 있다. 또 제14(c)도에서 실행한 30° 회전을 90° 회전으로 하는 것에 의해 제14(d)도에서 도시하는 바와 같이 테스트헤드(24)를 당초부터 180° 회전시키고, 테스트헤드(24)를 보전에 의거한 자세로 할 수도 있다.

그리고 이들 일련의 동작은 프로그램의 설정에 의거하여 자동적으로 실행된다.즉, 제어장치(39)의 마이크로컴퓨터에 전술한 각 구동기구의 동작모드를 프로그래밍하는 것에 의해, 전술한 일련의 동작을 자동적으로 실행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 프로브장치는 승강구동기구(29)에 의해 테스트헤드(24)가 프로빙카드(3)와 평행을 유지한 상태인 채 승강된다. 따라서 테스트헤드(4)측의 모든 접속단자가 동시에 프로빙카드(3)측의 모든 포고핀에 압접하므로, 각 포고핀에 균등한 힘이 작용하고, 각 포고핀에 경사방향의 무리한 힘(구부림 응력)이 작용하여 포고핀이 손상하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해 포고핀을 부분적으로 교환한다고 하는 보전을 실행할 필요가 없게 되어, 보전작업이 경감되고, 검사효율이 대폭 향상된다.

또 본 실시예의 프로브장치는 이동기구(26)에 의한 전술한 동작에 의해 테스트헤드(24)를 원활하게 반전시켜 전후, 상하로 이동시킬 수 있다. 따라서 반도체웨이퍼의 대형화·고집적화에 따라 테스트헤드(24)가 초중량급이 되어도 테스트헤드(24)의 중심을 높게 하지 않고, 또 테스트헤드(24)를 큰 범위에서 이동시키지 않고, 테스트헤드(24)를 소망의 위치, 예를 들면 보전 등의 작업성에 뛰어난 위치로 안정한 상태에서 원활하게 이동시킬 수 있다. 그 결과보전 등의 작업의 안정성을 확보할 수 있고, 공간의 생략화를 꾀할 수 있다.

또 본 실시예의 프로브장치는 회전구동기구(27)를 로크하는 로크기구(32)를 갖고 있으므로, 로크기구(32)에 의해 테스트헤드(24)를 소망의 회전위치에서 로크할 수 있고, 보전에 따른 임의의 경사상태로 테스트헤드(24)를 유지할 수 있다.

그리고 전술한 각 실시예에서는 프로빙카드를 조작자가 교환하는 프로브장치에 대해서 설명했지만, 본 발명은 프로빙카드를 자동교환하는 프로브장치에 대해서도 적용가능하다. 또 상기 각 실시예에서는 반도체웨이퍼의 검사에 사용하는 프로브장치를 예로 하여 본 발명의 프로브장치를 설명했지만, LCD기판의 검사를 하는 프로브장치에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims

피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로브를 갖는 프로빙카드가 세트되는 장치본체와; 장치본체에 동작가능하게 설치되고, 프로빙카드의 프로브와 전기적으로 도통되는 복수의 단자를 갖는 테스트헤드와; 테스트헤드를 제 1 축의 주위에서 회전시키는 회전수단과; 상기 제 1 축에 대하여 대략 수직인 방향을 따라서 테스트헤드를 승강시키는 수직이동수단과; 수직이동수단과 회전수단의 동작을 제어하는 제어장치를 구비하고; 상기 제어장치는 테스트헤드의 단자 전체가 대략 동시에 프로브카드의 프로브와 접속하도록 회전수단을 통하여 테스트헤드를 프로브카드의 바로 위에서 이것과 평행하게 대향시킨 상태로 수직이동수단을 통하여 테스트헤드를 프로브카드에 대하여 수직으로 강하시키는 동시에, 테스트헤드의 단자 전체가 대략 동시에 프로브카드의 프로브로부터 이탈하도록 프로브카드와 전기적으로 접속된 테스트헤드를 수직이동수단을 통하여 프로브카드에 대해서 수직으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제1항에 있어서, 상기 회전수단은 테스트헤드를 프로빙카드에 접근시키는 방향 또는 테스트헤드를 프로빙카드에서 이간시키는 방향으로 테스트헤드를 요동시키는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제1항에 있어서, 상기 수직이동수단에 따른 테스트헤드의 승강방향에 대해 수직인 수평방향으로 테스트헤드를 이동시키는 수평이동수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제1항에 있어서, 상기 회전수단에 의한 테스트헤드의 회전을 로크하는 회전로크수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로브를 갖고 프로빙카드가 세트되는 장치본체와; 프로빙카드의 프로브와 전기적으로 도통되는 복수의 단자를 갖는 테스트헤드와; 장치본체에 설치되어 테스트헤드를 동작 가능하게 지지하는 지지체와; 지지체에 설치되어 테스트헤드를 제 1 축의 주위에서 회전시키는 회전수단과; 지지체에 설치되어 상기 제 1 축에 대해서 대략 수직인 방향을 따라서 테스트헤드를 승강시키는 수직이동수단과; 수직이동수단과 회전수단의 동작을 제어하는 제어장치를 구비하고; 상기 제어장치는 테스트헤드의 단자 전체가 대략 동시에 프로브카드의 프로브와 접속하도록 회전수단을 통하여 테스트헤드를 프로브카드의 바로 위에서 이것과 평행하게 대향시킨 상태로 수직이동수단을 통하여 테스트헤드를 프로브카드에 대하여 수직으로 강하시키는 동시에, 테스트헤드의 단자 전체가 대략 동시에 프로브카드의 프로브로부터 이탈하도록 프로브카드와 전기적으로 접속된 테스트헤드를 수직이동수단을 통하여 프로브카드에 대해서 수직으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제5항에 있어서, 상기 회전수단은 테스트헤드를 프로빙카드에 접근시키는 방향 또는 테스트헤드를 프로빙카드에서 이간시키는 방향으로 테스트헤드를 요동시키는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제5항에 있어서, 상기 수직이동수단에 따른 테스트헤드의 승강방향에 대해 수직인 수평방향으로 테스트헤드를 이동시키는 수평이동수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제5항에 있어서, 상기 회전수단에 의한 테스트헤드의 회전을 로크하는 회전로크수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제5항에 있어서, 상기 회전수단은 테스트헤드를 회전 가능하게 지지하는 제1지지부와, 제1지지부에 대해 테스트헤드를 회전시키는 회전기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제9항에 있어서, 상기 회전기구는 제1지지부에 고정된 모터와, 모터의 구동력을 회전력으로 테스트헤드에 전달하는 회전전달수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제9항에 있어서, 상기 수직이동수단은 상기 제1지지부를 수직으로 승강시키는 것에 의해 테스트헤드를 수직으로 승강시키는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제11항에 있어서, 상기 수직이동수단은 제1지지부를 승강가능하게 지지하는 제2지지부와, 제2지지부에 대해서 제1지지부를 수직으로 승강시키는 승강기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제12항에 있어서, 상기 승강기구는 제2지지부에 고정된 모터와, 모터의 구동력에 의해 회전하는 회전부와, 회전부의 회전을 제1지지부의 상하운동으로 변환하는 변환기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제7항에 있어서, 상기 회전수단은 테스트헤드를 회전 가능하게 지지하는 제1지지부를 갖고, 상기 수직이동수단은 제1지지부를 승강 가능하게 지지하는 제2지지부를 갖고, 상기 수평이동수단은 제2지지부를 이동시키는 이동기구를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
제5항에 있어서, 상기 지지체가 상기 장치본체에 대해 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
장치본체에 동작가능하게 설치된 테스트헤드를 장치본체에 세트된 프로빙카드의 상측에서 회전시키는 것에 의해 테스트헤드를 프로빙카드와 평행하게 대향시키고, 프로빙카드와 평행하게 대향된 테스트헤드를 프로빙카드를 향해 수직으로 이동시키는 것에 의해 피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로빙카드의 프로브에 테스트헤드의 단자의 전체를 대략 동시에 전기적으로 도통시키는 것을 특징으로 하는 테스트헤드 이동방법.
장치본체에 동작가능하게 설치된 테스트헤드를 장치본체에 세트된 프로빙카드에 대해서 수직으로 이동시키는 것에 의해, 피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로빙카드의 프로브로부터 테스트헤드의 단자의 전체를 대략 동시에 이탈시키고, 이에 따라서 프로빙카드의 포르브와 테스트헤드의 단자의 전기적인 접속을 해제하고, 테스트헤드를 프로빙카드의 상방에서, 프로빙카드에서 멀어지는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 테스트헤드 이동방법.
장치본체에 동작가능하게 설치된 테스트헤드를 수평으로 이동시키는 것에 의해 테스트헤드를 장치본체에 세트된 프로빙카드의 상측에 위치시키고, 테스트헤드를 프로빙카드의 상측에서 회전시키는 것에 의해 테스트헤드를 프로빙카드와 평행하게 대향시키고, 프로빙카드와 평행하게 대향된 테스트헤드를 프로빙카드를 향해 수직으로 이동시키는 것에 의패 피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로빙카드의 프로브에 의해 테스트헤드의 단자의 전체를 대략 동시에 전기적으로 도통시키는 것을 특징으로 하는 테스트헤드 이동방법.
장치본체에 동작가능하게 설치된 테스트헤드를 장치본체에 세트된 프로빙카드에 대해 수직으로 이동시키는 것에 의해, 피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로빙카드의 프로브로부터 테스트헤드의 단자의 전체를 대략 동시에 이탈시키고, 이에 따라서 프로빙카드의 프로브와 테스트헤드의 단자의 전기적인 접속을 해제하고, 테스트헤드를 프로빙카드에서 멀어지는 방향으로 수평으로 이동시켜 회전시키는 것을 특징으로 하는 테스트헤드 이동방법.
피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로브를 갖는 프로빙카드가 세트되는 장치본체와; 장치본체에 대하여 하나의 축을 중심으로 회전 가능하게 부착되고, 프로빙카드의 프로브와 전기적으로 도통되는 복수의 단자를 갖는 테스트헤드와; 테스트헤드를 상기 축의 주위에서 회전시키는 회전수단과; 상기 축에 대하여 대략 수직인 제 1 방향을 따라서 테스트헤드를 승강시키는 제 1 이동수단을 구비하고; 상기 제 1 방향은 상기 제 1 이동수단에 의하여 테스트헤드가 하강될때에 테스트헤드의 단자 전체가 대략 동시에 프로빙카드의 프로브와 걸어 맞추어지도록 방향지워져 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.
피검사체의 전극과 전기적으로 접속하는 프로브를 갖는 프로빙카드가 세트되는 장치본체와; 프로빙카드의 프로브와 전기적으로 도통되는 복수의 단자를 갖는 테스트헤드와; 장치본체에 부착되어 테스트헤드를 하나의 축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 지지체와; 지지체에 설치되어 테스트헤드를 상기 축의 주위에서 회전시키는 회전수단과; 지지체에 설치되어 상기 축에 대해서 대략 수직인 제 1 방향을 따라서 테스트헤드를 승강시키는 제 1 이동수단을 구비하고; 상기 제 1 방향은 상기 제 1 이동수단에 의하여 테스트헤드가 하강될때에 테스트헤드의 단자 전체가 대략 동시에 프로빙카드의 프로브와 걸어 맞추어지도록 방향지워져 있는 것을 특징으로 하는 프로브장치.