KR100349614B1

KR100349614B1 - Miniscale probe and the vertically operating probe card that uses it

Info

Publication number: KR100349614B1
Application number: KR1019990049847A
Authority: KR
Inventors: 오쿠보마사오; 오쿠보카주마사; 칸다타카시
Original assignee: 니혼 덴시자이료 가부시키가이샤
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2002-09-09
Also published as: KR20000067803A; JP2000292438A; JP3558327B2

Abstract

종래와 같이 수 천번에 한 번의 크리닝을 필요로 하지 않는 수명의 장수화에 기여할 수 있는 미소 프로브와 이것을 이용한 수직작동형 프로브카드를 제공한다.The present invention provides a micro probe and a vertically operated probe card using the same, which can contribute to the long life of the product, which does not require cleaning once every several thousand times.

측정대상물인 LSI칩(700)의 전극(710)에 수직으로 접촉하는 프로브(100)와, 이 프로브(100)가 접속되는 배선패턴(210)이 형성된 기판(200)과, 이 기판(200)의 하면측에 설치되어 상기 프로브(100)를 지지하는 프로브 지지부재(300)를 구비하고 있고, 상기 프로브(100)는 LSI칩(700)의 전극(710)에 수직으로 접촉하는 미소 프로브(110)와, 이 미소 프로브(110)에 형성된 오목부(111A)에 선단이 끼워 넣어지는 침상(針狀) 프로브(120)를 구비하고 있고, 상기 프로브 지지부재(300)는 상기 침상 프로브(120)를 지지하는 제1지지부(310)와, 상기 미소 프로브(110)를 지지하는 제2지지부(320)를 보유하고 있고, 상기 제2지지부(320)는 제1지지부(310)에 대해서 착탈가능하게 되어 있다.A probe 100 that vertically contacts the electrode 710 of the LSI chip 700 as a measurement object, a substrate 200 having a wiring pattern 210 to which the probe 100 is connected, and the substrate 200. It is provided on the lower side of the probe support member 300 for supporting the probe 100, the probe 100 is a micro probe 110 in vertical contact with the electrode 710 of the LSI chip 700 ) And a needle probe 120 whose tip is inserted into the recess 111A formed in the micro probe 110, and the probe support member 300 includes the needle probe 120. And a first support part 310 for supporting the first support part 310 and a second support part 320 for supporting the micro probe 110, and the second support part 320 is detachably attached to the first support part 310. It is.

Description

MINISCALE PROBE AND THE VERTICALLY OPERATING PROBE CARD THAT USES IT}

본 발명은 LSI칩 등의 반도체 집적회로의 전기적 여러 특성을 측정할 때에 이용되는 프로브카드에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card used when measuring various electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit such as an LSI chip.

LSI칩 등의 반도체 집적회로의 전기적 여러 특성을 측정할 때에 이용되는 프로브카드는 캔틸레버(cantilever)타입으로 지칭되는 횡방향의 프로브를 사용하는 횡형 타입과, 수직형으로 지칭되는 종형 프로브를 사용하는 종형 타입으로 크게 나누어진다. 최근의 반도체 직접회로의 고집적화, 미세화, 고속화, 복수개의 반도체 집적회로의 동시측정의 요구 등에 따라, 프로브 수의 증대, 프로브의 배치밀도의 증가 등의 요구가 높아지고 있다.The probe card used to measure various electrical characteristics of semiconductor integrated circuits such as LSI chips is a horizontal type using a horizontal probe referred to as a cantilever type and a vertical type using a vertical probe referred to as a vertical type. It is largely divided into types. Background Art In recent years, demands for increasing the number of probes and increasing the placement density of probes have increased due to high integration, miniaturization, high speed, and simultaneous measurement of a plurality of semiconductor integrated circuits.

여기서, 프로브는 텅스텐이나 베릴륨동 등의 소재로 구성되는 것이 많지만, 내마모성의 면이나 비용면에서 90%이상이 텅스텐제인 것이 사용되고 있다. 그러나, 이 텅스텐제 프로브는, 전극으로의 접촉을 다수회(수천회) 반복하는 것에 의해 접촉저항이 커진다라는 문제가 있다. 이 접촉저항의 상승은 전극으로의 접촉시에 전극과의 사이에 흐르는 전류나 마찰에 기인하는 프로브 선단의 접촉부의 온도상승, 전극의 표면에 형성된 알루미늄박막이 박리한 것이 알루미늄산화물로 되고, 이 알루미늄산화물이 프로브 선단의 접촉부에 부착하게 되는 등이 원인으로 되고 있다. 특히, 이 문제는 측정대상물인 LSI칩을 85∼150℃로까지 가열해서 실시하는 번인테스트에 있어서 현저해지고 있다.Here, the probe is often made of a material such as tungsten or beryllium copper, but 90% or more of tungsten is used in terms of wear resistance and cost. However, this tungsten probe has a problem that the contact resistance increases by repeating contact with the electrode many times (thousands of times). The increase in contact resistance is caused by an increase in the temperature of the contact portion at the tip of the probe due to the current and friction between the electrodes at the time of contact with the electrode, and the peeling of the aluminum thin film formed on the surface of the electrode becomes aluminum oxide. The reason is that the oxide adheres to the contact portion at the tip of the probe. In particular, this problem is remarkable in the burn-in test performed by heating the LSI chip as the measurement object to 85 to 150 ° C.

이러한 원인을 제거해서 접촉저항을 회복하기 위한 조치로서, 프로브의 전극에의 접촉이 소정회수(수천회)가 되면, 프로브 선단의 접촉부를 크리닝시이트로 크리닝하는 것이 행해지고 있다.As a measure for recovering the contact resistance by eliminating such a cause, when the contact of the probe with the electrode reaches a predetermined number of times (thousands of times), cleaning the contact portion at the tip of the probe with the cleaning sheet is performed.

그러나, 수천회에 한 번이라고는 하더라도, 크리닝이라는 별도의 작업을 행하는 것은, 전자동화된 LSI칩의 전기적 여러 특성의 측정시험에 있어서는 문제가 있다. 또, 크리닝에 의한 프로브의 선단의 접촉부의 마모라는 문제도 있다.However, even once every thousand times, performing a separate task of cleaning has a problem in the measurement test of various electrical characteristics of the fully automated LSI chip. In addition, there is a problem of wear of the contact portion at the tip of the probe by cleaning.

본 발명은 상기 사정을 감안해서 창안된 것으로, 종래와 같이 수천회에 한 회의 크리닝을 필요로 하지 않는 수명의 장수화에 기여할 수 있는 미소 프로브와 이것을 이용한 수직작동형 프로브카드를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a micro probe and a vertically operated probe card using the same, which can contribute to the longevity of a life that does not require cleaning every several thousand times as in the prior art. Doing.

본 발명에 관한 미소 프로브는, 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 미소 프로브로서, 윗면에 침상 프로브의 선단이 끼워 넣어지는 오목부가 형성되어 있다. 이 미소 프로브는, LIGA프로세스를 이용해서 형성되어 있다. 그리고, 이 미소 프로브는, Ni-W합금 또는 Fe-W합금으로 구성되어 있다.The micro probe according to the present invention is a micro probe which vertically contacts an electrode of a measurement object, and has a recess in which the tip of the needle probe is fitted on the upper surface. This micro probe is formed using the LIGA process. And this micro probe is comprised from Ni-W alloy or Fe-W alloy.

또, 본 발명에 관한 수직작동형 프로브카드는 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 미소 프로브와, 이 미소 프로브에 형성된 오목부에 선단이 끼워 넣어지는 침상 프로브를 가지고 있다.Further, the vertically operated probe card according to the present invention has a micro probe which vertically contacts an electrode of a measurement object, and a needle probe whose tip is inserted into a recess formed in the micro probe.

그리고, 본 발명에 관한 수직작동형 프로브카드는, 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 프로브와, 이 프로브가 접속되는 배선패턴이 형성된 기판과, 이 기판의 하면측에 설치되어 상기 프로브를 지지하는 프로브 지지부재를 구비하고 있고, 상기 프로브는, 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 미소 프로브와, 이 미소 프로브에 형성된 오목부에 선단이 끼워 넣어지는 침상 프로브를 보유하고 있고, 상기 프로브 지지부재는, 상기 침상 프로브를 지지하는 제1지지부와, 상기 미소 프로브를 지지하는 제2지지부를 보유하고 있고, 상기 제2지지부는 제1지지부에 대해서 착탈가능하게 되어 있다.In addition, the vertically operated probe card according to the present invention is provided with a probe which vertically contacts an electrode of a measurement object, a substrate having a wiring pattern to which the probe is connected, and a lower surface side of the substrate to support the probe. A probe support member is provided, and the probe has a micro probe which is in direct contact with an electrode of a measurement object, and a needle probe having a tip inserted into a recess formed in the micro probe. And a first support portion for supporting the needle probe, and a second support portion for supporting the micro probe, wherein the second support portion is detachable from the first support portion.

또, 이 미소 프로브는, 상기 제2지지부에 탄성수지를 개재해서 부착되어 있다. 또, 이 미소 프로브는, LIGA프로세스를 이용해서 형성되어 있다. 그리고, 이 미소 프로브는, Ni-W합금 또는 Fe-W합금으로 구성되어 있다.The micro probe is attached to the second support portion via an elastic resin. This micro probe is formed using a LIGA process. And this micro probe is comprised from Ni-W alloy or Fe-W alloy.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드의 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a vertically operated probe card according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드의 주요부분의 개략적 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a main part of a vertically operated probe card according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드의 주요부분의 개략적 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of the main part of a vertically operated probe card according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드에 이용되는 미소 프로브의 제조공정을 나타낸 설명도이다.4 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the micro probe used in the vertically operated probe card according to the embodiment of the present invention.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

100…프로브 110…미소 프로브100... Probe 110... Micro probe

111A…오목부 120…침상 프로브111A... Recess 120... Needle probe

200…기판 300…프로브 지지부재200... Substrate 300... Probe Support Member

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드의 개략적 단면도, 도 2는 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드의 주요부분의 개략적 단면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드의 주요부분의 개략적 단면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드에 이용되는 미소 프로브의 제조공정을 나타낸 설명도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a vertically operated probe card according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a major part of a vertically operated probe card according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. 4 is a schematic cross-sectional view of a main portion of a vertically operated probe card, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of a micro probe used in a vertically operated probe card according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드는, 측정대상물인 LSI칩(700)의 전극(710)에 수직으로 접촉하는 프로브(100)와, 이 프로브(100)가 접속되는 배선패턴(210)이 형성된 기판(200)과, 이 기판(200)의 하면측에 설치되어 상기 프로브(100)를 지지하는 프로브 지지부재(300)를 구비하고 있고, 상기 프로브(100)는 LSI칩(700)의 전극(710)에 수직으로 접촉하는 미소 프로브(110)와 이 미소 프로브(110)에 형성된 오목부(111A)에 선단이 끼워 넣어지는 침상 프로브(120)를 가지고 있고, 상기 프로브 지지부재(300)는 상기 침상 프로브(120)를 지지하는 제1지지부(310)와 상기 미소 프로브(110)를 지지하는 제2지지부(320)를 가지고 있고, 상기 제2지지부(320)는 제1지지부(310)에 대해서 착탈가능하게 되어 있다.The vertically operated probe card according to the embodiment of the present invention includes a probe 100 vertically contacting the electrode 710 of the LSI chip 700 as a measurement object, and a wiring pattern 210 to which the probe 100 is connected. ) And a probe support member 300 provided on the lower surface side of the substrate 200 to support the probe 100. The probe 100 includes an LSI chip 700. And a needle probe 120 that vertically contacts the electrode 710 of the electrode and a needle probe 120 into which the tip is inserted into the recess 111A formed in the micro probe 110. ) Has a first support part 310 for supporting the needle probe 120 and a second support part 320 for supporting the micro probe 110, and the second support part 320 has a first support part 310. It becomes removable in).

상기 기판(200)은 프로브(100)의 증대에 따라 적층화되어 있고, 각 층에 배선패턴(210)이 형성되어 있다. 또, 도 1에서 최상층의 배선패턴(210)만을 나타내고 있다. 이 최상층의 배선패턴(210)의 외측의 단부(211)는 포고핀이라고 불리며 접속부재가 접촉하는 포고시이트로 되어 있다.The substrate 200 is stacked as the probe 100 increases, and wiring patterns 210 are formed in each layer. 1, only the wiring pattern 210 of the uppermost layer is shown. The outer end 211 of the wiring pattern 210 of the uppermost layer is called a pogo pin and is a pogo sheet to which the connection member is in contact.

또, 이 기판(200)에는, LSI칩(700)의 전극(710)의 배치에 대응한 관통구멍(220)이 뚫어져 있다. 이 관통구멍(220)은 후술하는 침상 프로브(120)의 후단의 접속부가 관통하는 부분이다.The substrate 200 is also provided with a through hole 220 corresponding to the arrangement of the electrodes 710 of the LSI chip 700. This through-hole 220 is a part through which the connection part of the rear end of the needle probe 120 mentioned later penetrates.

상기 프로브(100)는 2개의 부재로 구성되어 있다. 즉, 침상 프로브(120)와 미소 프로브(110)이다. 상기 침상 프로브(120)는 종래의 수직작동형 프로브카드에 이용되고 있던 것과 동일하게 선단이 다른 부분보다 가늘게 된 텅스텐제인 것이다. 한편, 미소 프로브(110)는 도 2에 나타내듯이, 측면에서 볼 때 대략 포탄형상으로 형성된 것이고, 상단면(111)에 오목부(111A)가 형성되어 있다. 이러한 미소 프로브(110)는 상단면(111)의 직경이 40∼50㎛정도, 상단면(111)에서 하단의 접촉부(112)까지가 1㎜정도, 오목부(111A)의 길이가 150∼200㎛정도로 각각 설정되어 있다.The probe 100 is composed of two members. That is, the needle probe 120 and the micro probe 110. The needle probe 120 is made of tungsten whose tip is thinner than other portions in the same manner as used in the conventional vertically operated probe card. On the other hand, as shown in FIG. 2, the micro probe 110 is formed in substantially shell shape from the side, and the recessed part 111A is formed in the upper end surface 111. As shown in FIG. The micro probe 110 has a diameter of the upper surface 111 of about 40-50 μm, a contact portion 112 of the lower surface of the upper surface 111 of about 1 mm, and a length of the recess 111A of 150-200. Each is set at about 탆.

이 미소 프로브(110)는 LIGA프로세스를 이용해서 형성되어 있다. 여기서, LIGA프로세스란 독일어인 Lithographie Galvanoformug und Abformung의 약자이고, 고분자 레지스트에 싱크로트론방사광을 조사해서 미세한 부품의 형을 베이킹하고, 전기 도금법으로 그 형에 금속을 채워 넣은 후, 고분자레지스트로 이루어진 형을용해시켜 미세한 부품을 형성하는 방법을 말한다.This micro probe 110 is formed using a LIGA process. The LIGA process is an abbreviation of German Lithographie Galvanoformug und Abformung, and the polymer resist is irradiated with synchrotron radiation to bake the mold of fine parts, the metal is filled with the mold by electroplating, and then the mold is made of polymer resist. To form a fine component.

본 발명의 실시예에 관한 수직작동형 프로브카드에서는, LIGA프로세스를 이용해서 형성되는 미소 프로브(110)는 Ni-W합금 또는 Fe-W합금으로 이루어져 있다. 종래, LIGA프로세스로는, Cu, Au, Ni 등의 연질재료만이 사용가능했지만, 최근의 연구에 의해, Ni-W합금 또는 Fe-W합금의 연질재료도 사용가능하게 되었다.In the vertically operated probe card according to the embodiment of the present invention, the micro probe 110 formed by using the LIGA process is made of Ni-W alloy or Fe-W alloy. Conventionally, as the LIGA process, only soft materials such as Cu, Au, and Ni can be used, but recent studies have made it possible to use soft materials such as Ni-W alloys or Fe-W alloys.

LIGA프로세스를 이용한 미소 프로브(110)의 제조공정은 이하와 같다.The manufacturing process of the micro probe 110 using the LIGA process is as follows.

이 미소 프로브(110)의 제조공정은 크게 두 개의 공정으로 나누어진다. 즉, 오목부(111A)가 형성되어 있지 않은 부분을 형성하는 공정(도 4(A)∼도 4(D)참조)과, 오목부(111A)가 형성되어 있는 부분을 형성하는 공정(도 4(E)∼도 4(H)참조)이다.The manufacturing process of the micro probe 110 is largely divided into two processes. That is, the process of forming the part in which the recessed part 111A is not formed (refer FIG. 4 (A)-FIG. 4 (D)), and the process of forming the part in which the recessed part 111A is formed (FIG. 4). (E) to FIG. 4 (H)).

먼저, 고분자 레지스트(800)를 기판(810)위에 도포한다(도 4(A)참조). 그리고, 싱크로트론방사광(SR)을 이용한 리소그래피에 의해 미소 프로브(110)에 대응한 형상, 즉 미소 프로브(110)의 오목부(111A)가 형성되어 있지 않은 부분에 상당하는 오목부(820)를 형성한다(도 4(C)참조). 이때에 사용되는 마스크(830)에는, 싱크로트론방사광 흡수패턴(831)이 형성되어 있다(도 4(B)참조). 즉, 싱크로트론방사광 흡수패턴(831)이 형성되어 있지 않은 부분에 상당하는 부분에만 싱크로트론방사광이 조사되는 것이다.First, the polymer resist 800 is applied onto the substrate 810 (see Fig. 4A). Then, by the lithography using synchrotron radiation light SR, the recess 820 corresponding to the shape corresponding to the micro probe 110, that is, the portion where the recess 111A of the micro probe 110 is not formed is formed. (See FIG. 4 (C)). In the mask 830 used at this time, a synchrotron radiation light absorption pattern 831 is formed (see FIG. 4 (B)). That is, the synchrotron radiation is irradiated only to a portion corresponding to a portion where the synchrotron radiation light absorption pattern 831 is not formed.

다음에, 싱크로트론방사광이 조사된 부분에 형성된 오목부(820)에 전기 도금법을 이용해서 Ni-W합금을 석출시킨다(도 4(D)참조).Next, a Ni-W alloy is deposited on the concave portion 820 formed in the portion to which the synchrotron radiation is irradiated by electroplating (see Fig. 4 (D)).

이 석출에 있어서는, 예를 들면, 황산니켈(NiSO₄-6H₂O), 텅스텐산 나트륨(NaWO₄-H₂O), 구연산나트륨(Na₃C₆HSO₇-2H₂O), 염화암모늄(NH₄Cl), 취화나트륨(NaBr)으로 이루어진 전해수용액에 오목부(820)가 형성된 고분자레지스트(800)를 갖는 기판(810)을 침지하고, 상기 기판(810)을 음극으로 해서 전기도금을 실시한다.In the precipitation, for example, nickel sulfate (NiSO ₄ -6H ₂ O), sodium tungstate (NaWO ₄ -H ₂ O), sodium citrate _{_{_{(Na 3 C 6 HSO 7 -2H}}} 2 O), ammonium chloride ( The substrate 810 having the polymer resist 800 having the recess 820 formed therein is immersed in an electrolytic aqueous solution composed of NH ₄ Cl) and sodium embrittlement (NaBr), and electroplating is performed using the substrate 810 as a cathode. do.

그리고, 새로운 고분자레지스트(840)를 상기 고분자레지스트(810) 및 상기 Ni-W합금위에 도포한다(도 4(E)참조). 그리고, 마스크(850)를 개재해서 싱크로트론방사광을 조사한다. 이 마스크(850)는, 미소 프로브(110)의 오목부(111A)에 상당하는 부분과, 인접하는 미소 프로브(110)사이의 부분과 이외에 싱크로트론방사광 흡수패턴(851)이 형성되어 있다(도 4(F)참조). 따라서, 미소 프로브(110)의 오목부(111A)에 상당하는 부분에만 싱크로트론방사광이 조사되지 않는다(도 4(F)참조).Then, a new polymer resist 840 is applied onto the polymer resist 810 and the Ni-W alloy (see FIG. 4 (E)). Then, the synchrotron radiation is irradiated through the mask 850. In the mask 850, a synchrotron radiation absorption pattern 851 is formed in addition to the portion corresponding to the recess 111A of the microprobe 110 and the portion between the adjacent microprobes 110 (Fig. 4). (F)). Therefore, the synchrotron radiation is not irradiated only to the portion corresponding to the recess 111A of the microprobe 110 (see Fig. 4F).

이 상태에서 고분자레지스트(840)를 현상하면, 미소 프로브(110)의 오목부(111A)의 주위에 상당하는 부분만이 제거된다(도 4(G)참조). 그리고, 전기 도급법을 이용해서 Ni-W합금을 석출시킨다(도 4(H)참조). 이 석출에 있어서는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 황산니켈, 텅스텐산나트륨, 구연산나트륨, 염화암모늄, 취화나트륨으로 이루어진 전해수용액에 오목부(820)가 형성된 고분자레지스트(800, 840)를 갖는 기판(810)을 침지시키고, 상기 기판(810)을 음극으로 해서 전기도금을 실시한다.When the polymer resist 840 is developed in this state, only a portion corresponding to the periphery of the recess 111A of the microprobe 110 is removed (see Fig. 4G). Then, the Ni-W alloy is precipitated using the electroplating method (see Fig. 4 (H)). In this precipitation, as described above, for example, the polymer resists 800 and 840 having recesses 820 formed in the electrolytic aqueous solution made of nickel sulfate, sodium tungstate, sodium citrate, ammonium chloride and sodium embrittlement are provided. The substrate 810 is immersed and electroplating is performed using the substrate 810 as a cathode.

이것에 의해, 오목부(111A)를 갖는 대략 포탄형상의 미소 프로브(110)를 형성할 수 있었다.Thereby, the substantially shell-shaped microprobe 110 which has the recessed part 111A was able to be formed.

이렇게 해서 제조된 미소 프로브(110)는, 굽힘변형량이 0.01이상의 고탄성 변형이 가능하고, 완전밀착 굽힘변형후에도 파단하지 않을 정도의 Ni-W합금으로 구성되게 된다. 이 Ni-W합금은, X선 회절측정에 의하면, 초미세의 결정조직 내지 비결정조직을 갖는 것이 확인되었고, 비커즈경도가 500DPN이상의 높은 경도인 것이 확인되었다.The micro probe 110 manufactured in this way is made of a Ni-W alloy capable of high elastic deformation with a bending strain of 0.01 or more and not breaking even after a full close bending deformation. X-ray diffraction measurement confirmed that this Ni-W alloy had an ultrafine crystal structure or an amorphous structure, and it was confirmed that the beaker hardness was high hardness of 500 DPN or more.

한편, 침상 프로브(120)는 상기 기판(200)의 하면측에서 고정수지(240)로 고정되어 있다. 이 침상 프로브(!20)의 후단인 접속부는 기판(200)에 형성된 배선패턴(210)에 리드선(230)을 이용해서 전기적으로 접속되어 있다.On the other hand, the needle probe 120 is fixed to the fixed resin 240 on the lower surface side of the substrate 200. The connecting portion, which is the rear end of the needle probe! 20, is electrically connected to the wiring pattern 210 formed on the substrate 200 using the lead wire 230.

또, 상기 프로브 지지부재(300)는 상기 침상 프로브(120)를 지지하는 제1지지부(310)와 상기 미소 프로브(110)를 지지하는 제2지지부(320)를 갖고 있다. 상기 제1지지부(310)는 상기 고정수지(240)의 하면에 위치한다. 따라서, 이 제1지지부(310)에는, 침상 프로브(120)의 후단부분이 관통하는 관통구멍(311)이 뚫어져 있다. 물론, 이 관통구멍(311)은 LSI칩(700)의 전극(710)의 배치에 대응해서 형성되어 있다.In addition, the probe support member 300 has a first support portion 310 for supporting the needle probe 120 and a second support portion 320 for supporting the micro probe 110. The first support part 310 is located on the bottom surface of the fixed resin 240. Therefore, the through hole 311 through which the rear end part of the needle probe 120 penetrates this 1st support part 310 is penetrated. Of course, the through hole 311 is formed corresponding to the arrangement of the electrodes 710 of the LSI chip 700.

그리고, 상기 제2지지부(320)는 LSI칩(700)의 전극(710)의 배치에 대응해서 형성된 관통구멍(321)이 뚫어져 있다. 이 제2지지부(320)는 길이가 1㎜정도의 미소 프로브(110)가 관통하고, 상단면(111)이 상면측에 접촉부(112)가 하면측에 돌출할 정도의 두께로 설정되어 있다. 이러한 제2지지부(320)에는 도 2에 나타내듯이 탄성을 갖는 탄성수지(330)를 개재해서 상기 미소 프로브(110)가 부착되어 있다. 즉, 제2지지부(320)의 상면측에 탄성수지(330)를 도포하고, 이 탄성수지(330)를 개재해서 미소 프로브(110)를 고정하는 것이다. 따라서, 미소 프로브(110)는 제2지지부(320)에 직접 고정되어 있는 것은 아니다. 또, 미소 프로브(110)의 상단면(111)은 탄성수지(330)에서 돌출하고 있다.In addition, the second support part 320 has a through hole 321 formed corresponding to the arrangement of the electrode 710 of the LSI chip 700. The second support portion 320 is set to a thickness such that the micro probe 110 having a length of about 1 mm penetrates and the upper surface 111 protrudes to the upper surface side and the contact portion 112 protrudes to the lower surface side. As shown in FIG. 2, the micro probe 110 is attached to the second support part 320 via an elastic resin 330 having elasticity. That is, the elastic resin 330 is applied to the upper surface side of the second support part 320, and the micro probe 110 is fixed through the elastic resin 330. Therefore, the micro probe 110 is not directly fixed to the second support part 320. In addition, the top surface 111 of the micro probe 110 protrudes from the elastic resin 330.

이렇게 구성된 제1지지부(310)와 제2지지부(320)는, 기판(200)의 하면에서 내려뜨려진 지지부재(340)에 의해 평행하게 지지된다. 이때, 제1지지부(310)와 제2지지부(320)와의 간격은, 제1지지부(310)에 의해 지지된 침상 프로브(120)의 선단이 미소 프로브(110)의 오목부(111A)에 삽입되고, 또한 오목부(111A)의 바닥면(111B)에 접촉하지 않을 정도로 설정되어 있다.The first support part 310 and the second support part 320 configured as described above are supported in parallel by the support member 340 lowered from the lower surface of the substrate 200. At this time, the interval between the first support part 310 and the second support part 320 is that the tip of the needle probe 120 supported by the first support part 310 is inserted into the recess 111A of the micro probe 110. Moreover, it is set so that it may not contact the bottom surface 111B of the recessed part 111A.

다음에, 이렇게 구성된 수직작동형 프로브카드에 의한 LSI칩(700)의 전기적 여러 특성의 측정에 대해서 설명한다.Next, the measurement of the electrical characteristics of the LSI chip 700 by the vertically operated probe card configured as described above will be described.

웨이퍼상태에 있는 LSI칩(700)을 수직작동형 프로브카드의 아래쪽에 위치하는 진공흡착테이블(750)에 흡착시킨다. 이 상태에서, 진공흡착테이블(750)을 상승시켜 프로브(100)를 구성하는 미소 프로브(110)를 전극(710)에 접촉시킨다. 미소 프로브(110)가 전극(710)에 접촉하고 난 후에도 진공흡착테이블(750)을 상승시킨다. 이것을 오버드라이브라고 지칭한다.The LSI chip 700 in the wafer state is attracted to the vacuum suction table 750 positioned below the vertically operated probe card. In this state, the vacuum suction table 750 is raised to bring the micro probe 110 constituting the probe 100 into contact with the electrode 710. Even after the micro probe 110 contacts the electrode 710, the vacuum suction table 750 is raised. This is called overdrive.

그렇게 하면, 도 3에 나타내듯이, 미소 프로브(110)의 오목부(111A)에 넣어진 침상 프로브(120)의 선단이 오목부(111A)의 바닥면(111B)에 접촉한다. 이때, 미소 프로브(110)를 지지하고 있는 탄성수지(330)가 윗쪽으로 변형하므로, 과도한 오버드라이브를 흡수한다. 또, 동시에 침상 프로브(120)도 변형해서 오버드라이브를 흡수한다. 이 상태에서, LSI칩(700)과 도시하지 않은 테스터와의 사이에서 신호의 교환을 행하고, LSI칩(700)의 전기적 여러 특성의 측정을 행한다.Then, as shown in FIG. 3, the tip of the needle probe 120 put in the recessed part 111A of the microprobe 110 contacts the bottom surface 111B of the recessed part 111A. At this time, since the elastic resin 330 supporting the micro probe 110 is deformed upward, it absorbs excessive overdrive. At the same time, the needle probe 120 is also deformed to absorb the overdrive. In this state, signals are exchanged between the LSI chip 700 and a tester (not shown), and electrical characteristics of the LSI chip 700 are measured.

측정이 완료되면, 진공흡착테이블(750)을 하강시키는 동시에, 진공흡착테이블(750)을 횡방향으로 이동시켜 다음 LSI칩(700)의 측정을 준비한다.When the measurement is completed, the vacuum suction table 750 is lowered, and the vacuum suction table 750 is moved laterally to prepare for the measurement of the next LSI chip 700.

여러번의 측정을 행하는 것에 의해 미소 프로브(110)의 접촉저항이 커지면, 미소 프로브(110)를 교환한다. 단, 이 미소 프로브(110)는 LIGA프로세스를 이용한 Ni-W합금으로 구성되어 있으므로, 최저라도 5만번이상의 접촉에 견디는 것이 가능하다. 이러한 미소 프로브(110)의 교환은, 다음과 같이 해서 행한다. 먼저, 제2지지부(320)를 제1지지부(310)에서 분리한다. 새로운 미소 프로브(110)가 부착된 새로운 제2지지부(320)를 제1지지부(310)에 부착한다. 이때, 침상 프로브(120)의 선단이 확실히 새로운 미소 프로브(110)의 오목부(111A)에 끼워 넣어지도록 한다.When the contact resistance of the microprobe 110 becomes large by making several measurements, the microprobe 110 is replaced. However, since the micro probe 110 is made of a Ni-W alloy using a LIGA process, it is possible to withstand 50,000 or more contacts at least. The micro probe 110 is replaced as follows. First, the second support part 320 is separated from the first support part 310. The new second support part 320 to which the new micro probe 110 is attached is attached to the first support part 310. At this time, the tip of the needle probe 120 is surely fitted into the recess 111A of the new micro probe 110.

또, 상술한 실시예에서는 Ni-W합금을 석출시키기 위해, 황산니켈, 텅스텐산나트륨, 구연산나트륨, 염화암모늄, 취화나트륨으로 이루어진 전해수용액을 사용했지만, 다음과 같은 것이어도 좋다. 황산암모늄철(Ⅲ)(Fe(NH₄)(SO₄)₂-12H₂O)을 상기 전해수용액중에 첨가한 전해수용액으로 전기도금을 행하면 Ni-W합금을 석출시킬 수 있다.In the above-described embodiment, an electrolytic aqueous solution made of nickel sulfate, sodium tungstate, sodium citrate, ammonium chloride, and sodium embrittlement was used to precipitate the Ni-W alloy. However, the following may be used. Ni-W alloy can be precipitated by electroplating with an electrolytic aqueous solution added with ferrous ammonium sulfate (III) (Fe (NH ₄ ) (SO ₄ ) ₂ -12H ₂ O) to the electrolytic aqueous solution.

또, 황산니켈, 텅스텐산나트륨, 몰리부덴산나트륨(Na₂MoO₄-2H₂O), 구연산나트륨, 염화암모늄, 취화나트륨의 전해수용액을 이용하면, Ni-W-Mo합금을 석출시킬 수있다.In addition, Ni-W-Mo alloys can be precipitated by using an electrolytic solution of nickel sulfate, sodium tungstate, sodium molybdate (Na ₂ MoO ₄ -2H ₂ O), sodium citrate, ammonium chloride, and sodium embrittlement. .

이들 경우도, 굽힘변형량이 0.01이상의 고탄성 변형이 가능하고, 완전밀착 굽힘변형후에도 파단하지 않을 정도이며, 비커즈경도가 500DPN이상인 높은 경도인 것이 확인되었다.Also in these cases, it was confirmed that a high elastic deformation of 0.01 or more bends was possible, and even after complete tight bending deformation, the beaker had a high hardness of 500 DPN or more.

본 발명에 관한 미소 프로브는, 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 미소 프로브로, 상면에 침상 프로브의 선단이 끼워 넣어지는 오목부가 형성되어 있으므로, 전극에 접촉하면 침상 프로브가 접촉한다. 즉, 침상 프로브는 전극에는 직접적으로는 접촉하지 않는다. 이 때문에, 침상 프로브의 크리닝을 행할 필요가 없다.The micro probe according to the present invention is a micro probe which is in direct contact with an electrode of a measurement object. Since the concave portion into which the tip of the needle probe is fitted is formed on the upper surface, the needle probe contacts the electrode. That is, the needle probe does not directly contact the electrode. For this reason, there is no need to clean the needle probe.

또, 미소 프로브는, LIGA프로세스를 이용해서 형성되어 있으므로, 미소한 형상을 정밀도좋게 형성할 수 있다. 그리고, 미소 프로브는, Ni-W합금 또는 Fe-W합금으로 이루어지므로, 단단하고 또한 파단하지 않는 것으로 할 수 있고, 적어도 5만번이상의 접촉에 견딜 수 있게 되고, 프로브카드의 수명의 장수화에 기여한다.Moreover, since the micro probe is formed using the LIGA process, the micro probe can be formed with high precision. Since the micro-probe is made of Ni-W alloy or Fe-W alloy, it can be made hard and non-breakable, and can withstand at least 50,000 contacts, contributing to the long life of the probe card. do.

한편, 본 발명에 관한 수직작동형 프로브카드는 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 미소 프로브와, 이 미소 프로브에 형성된 오목부에 선단이 끼워 넣어지는 침상 프로브를 가지고 있다.On the other hand, the vertically operated probe card according to the present invention has a micro probe which vertically contacts an electrode of a measurement object, and a needle probe whose tip is inserted into a recess formed in the micro probe.

이 수직작동형 프로브카드에 의하면, 전극에 접촉하면 침상 프로브가 접촉하므로, 즉 침상 프로브는 전극에는 직접적으로는 접촉하지 않으므로, 침상 프로브의 크리닝을 행할 필요가 없다.According to this vertically operated probe card, the needle probe contacts the electrode when it is in contact, that is, since the needle probe does not directly contact the electrode, it is not necessary to clean the needle probe.

또, 본 발명에 관한 다른 수직작동형 프로브카드는 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 프로브와, 이 프로브가 접속되는 배선패턴이 형성된 기판과, 이 기판의 하면측에 설치되고, 상기 프로브를 지지하는 프로브 지지부재를 구비하고 있고, 상기 프로브는 측정대상물의 전극에 수직으로 접촉하는 미소 프로브와, 이 미소 프로브에 형성된 오목부에 선단이 끼워 넣어지는 침상 프로브를 가지고 있고, 상기 프로브 지지부재는 상기 침상 프로브를 지지하는 제1지지부와, 상기 미소 프로브를 지지하는 제2지지부를 가지고 있고, 상기 제2지지부는 제1지지부에 대해서 착탈가능하게 되어 있다.In addition, another vertically operated probe card according to the present invention is provided on a bottom surface of the substrate, on which a probe is formed which vertically contacts an electrode of a measurement object, a wiring pattern to which the probe is connected, and which supports the probe. And a probe supporting member which vertically contacts an electrode of a measurement object, and a needle probe having a tip inserted into a recess formed in the micro probe, wherein the probe supporting member includes: It has a 1st support part which supports a needle probe, and a 2nd support part which supports the said micro probe, The said 2nd support part is detachable with respect to a 1st support part.

이 때문에 수명이 긴 미소 프로브가 마모한다 해도, 제2지지부와 함께 미소 프로브를 교환할 수 있도록 되어 있다.For this reason, even if a long life micro probe wears, a micro probe can be replaced with a 2nd support part.

그리고, 상기 미소 프로브는 상기 제2지지부에 탄성수지를 개재시켜 부착되어 있으므로, 탄성수지의 변형에 의해 오버드라이브를 흡수하는 것이 가능하게 되고, 미소 프로브와 전극과의 사이에 알맞은 접촉압을 확보하는 것이 가능하게 된다.Since the micro probe is attached to the second support part via an elastic resin, it is possible to absorb the overdrive by the deformation of the elastic resin, thereby ensuring a proper contact pressure between the micro probe and the electrode. It becomes possible.

또, 상기 미소 프로브는 LIGA프로세스를 이용해서 형성되어 있으므로, 미소한 형상을 정밀도좋게 형성할 수 있다. 그리고, 미소 프로브는 Ni-W합금 또는 Fe-W합금으로 이루어지므로, 단단하고 또한 파단하지 않는 것으로 할 수 있고, 적어도 5만번이상의 접촉을 견딜 수 있는 것이 가능하게 되고, 프로브카드의 수명의 장수화에 기여한다.Moreover, since the said micro probe is formed using the LIGA process, a micro shape can be formed with high precision. Since the micro-probe is made of Ni-W alloy or Fe-W alloy, it can be made hard and not broken, and it is possible to withstand at least 50,000 contacts or more, thereby prolonging the life of the probe card. Contribute to.

Claims

delete

A micro-probe in vertical contact with the electrode of the measurement object,

A needle probe in which a tip is inserted into a recess formed in the micro probe, and

And a support for supporting the micro probe,

The micro probe is a vertically operated probe card, characterized in that attached to the support portion via an elastic resin.

A probe in direct contact with an electrode of a measurement object, a substrate having a wiring pattern to which the probe is connected, and a probe support member installed on a lower surface of the substrate and supporting the probe,

The probe has a micro probe in direct contact with an electrode of a measurement object and a needle probe having a tip inserted into a recess formed in the micro probe,

The probe support member has a first support portion for supporting the needle probe and a second support portion for supporting the micro probe,

And the second support portion is detachable from the first support portion, and the micro probe is attached to the second support portion via an elastic resin.

delete

The vertically operated probe card according to claim 4 or 5, wherein the micro probe is formed using a LIGA process.

The probe of claim 4 or 5, wherein the micro probe is made of Ni-W alloy or Fe-W alloy.