KR100465348B1 - 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁은, 탄성력을 지닌 도전성 재질로 내부홀이 구비된 마이크로 튜브(Micro tube)로 이루어지는 본체부, 상기 본체부 하측에 형성된 복수의 절개부를 구비하는 탄성부 및 상기 탄성부 단부에 구비된 접촉단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 볼타입의 접촉단자와 용이하게 접촉할 수 있으며, 프로브 팁의 접촉단자와 전극패드의 접촉도가 향상되어 전기 전도성이 향상되며, 프로브 팁의 접촉단자에 파티클이 묻어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁{Probe tip using the micro tube for testing the elctro device}

본 발명은 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 마이크로 튜브로 이루어지는 본체부의 하단부에 절개형 접촉단자가 구비되어 볼타입의 접촉단자와 용이하게 접촉할 수 있는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁에 관한 것이다.

통상, 반도체 칩(Chip)은 산화, 확산, 이온주입, 식각 및 증착 등의 일련의 웨이퍼 가공공정을 반도체기판 상에 반복적으로 수행함으로써 반도체기판 상에 구현된다.

그리고, 상기 반도체기판 상에 구현된 반도체 칩에 개별적으로 전기신호를 인가함으로써 각 칩의 정상 및 비정상 유무를 테스트하는 EDS(Electrical Die Sorting)공정을 수행한 후, 상기 반도체기판 상에 구현된 각 칩을 슬라이싱(Slicing)하여 정상 칩만을 선별적으로 패키징(Packaging)하여 출하하게 된다.

상기 EDS공정을 보다 상세히 설명하면, 반도체기판 상에 구현된 칩의 전극패드와 접촉한 프로브카드의 프로브 팁을 통해서 테스트장치가 소정의 전기신호를 인가한 후, 이에 대응하는 전기신호를 다시 테스트장치가 수신함으로써 반도체기판 상에 구현된 칩의 정상 및 비정상 유무를 테스트하게 된다.

또한, 반도체 칩의 EDS공정과 동일하게 LCD(Liquid Crystal Display) 등의 평판디스플레이(Flat Pannel Display)소자 역시 일련의 평판디스플레이 소자 제조공정의 수행에 의해서 기판 상에 구현된 평판디스플레이소자의 전극패드에 프로브팁을 접촉시켜 전기신호를 인가함으로써 인가 전기신호에 대응하는 응답 전기신호를 디텍션하여 평판디스플레이소자의 정상 및 비정상 유무를 테스트하게 된다.

이러한 프로브 팁은, 반도체 칩의 전극패드 및 평판디스플레이소자의 전극패드와 직접 접촉함으로써 파티클의 발생이 억제되고, 전기 전도성이 뛰어나야 하는 등의 다양한 특성이 충족되어야 할 것이다.

종래의 프로브 팁은 2000년 7월 7일자로 본 출원인에게 허여된 국내 특허 제 267835 호에 게시된 바와 같이, 금속판재로 내부가 빈 중공핀부로 형성되고, 상기 중공핀부의 직경방향 양 단부는 서로 떨어진 여유틈새를 두어 상기 중공핀부가 반지름 방향으로 스프링작용이 발생되며, 상기 중공핀부의 하부를 안쪽으로 굽힘을 주어 하방향 원뿔대 형태의 축방향 탄성핀부가 형성되며, 이 축방향 탄성핀부의 둘레에는 일정높이와 일정간격으로 복수의 골이 형성되어 이 골에 의해 전극패드와 접촉되는 접촉단부가 구성되어 있다.

그러나, 상기 프로브 팁은 금속판재를 롤 포밍하여 중공핀부를 형성함으로서 수㎛ 직경의 중공핀부을 정밀하게 가공함에 어려움이 있었다.

그리고, 상기 전극패드와 직접 접촉하는 접촉단부는, 중공핀부의 하부로 안쪽으로 굽힘을 주어 골에 의해 삼지창 형태로 형성된 것으로써 전극패드와 접촉시 전극패드와 접촉도가 떨어져 전기 전도성이 극히 떨어지고, 파티클을 발생시키는 문제점이 있었다.

보다 상세히 설명하면, 상기 안쪽으로 굽힘이 가해진 삼지창 형태의 접촉단부는 전극패드 표면과 접촉하는 면적 즉, 접촉단부의 끝단부의 면적이 협소하여 전극패드와의 접촉도가 떨어져 전기 전도성이 떨어지는 문제점이 있었다.

특히, 최근에 주로 사용되는 볼타입의 전극패드 즉, 상부 표면이 상부로 돌출되어 볼타입으로 이루어지는 전극패드와의 접촉시는 전기 전도성이 극히 떨어질뿐만아니라 전극패드 표면이 평탄하지 않으므로써 볼타입의 전극패드에 대응이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

그리고, 상기 접촉단자는 전극패드와 접촉시 소정의 OD(Over Drive)에 의해서 전극패드를 뚫고 소정깊이 삽입되며 수축된 후, 다시 자체 탄성력에 의해서 다시 팽창하여 원래의 형상으로 복원되는 데 접촉단자가 원래의 형상으로 복원되는 과정에 전극패드 상부의 산화막 등의 전극패드 물질이 접촉단자 끝단부 내부의 중공에 묻어 나오는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 접촉단자에 묻어 나온 전극패드 물질이 후속 EDS공정 과정에 전극패드에 다시 흡착되어 전기 접촉도 등을 저하시킴으로써 EDS공정의 불량요인으로 작용하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 볼타입의 전극패드와 용이하게 접촉할 수 있는 전자소자 검사용 프로브 팁을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 볼타입 등의 전극패드와의 접촉도를 높여 전기 전도성을 향상시킬 수 있는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 반복적으로 전극패드와 접촉단자가 접촉하는 과정에 접촉단자에 전극패드 물질이 묻어 나오는 것을 방지할 수 있는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 사시도이다.

도 3은 도2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 저면도이다.

도 4a 및 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 본체부 12 : 보호막

14 : 경사면 16 : 끼움물질

18 : 보호막 패턴 20 : 탄성부

22 : 접촉단자

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁은, 탄성력을 지닌 도전성 재질로 내부홀이 구비된 마이크로 튜브(Micro tube)로 이루어지는 본체부; 상기 본체부 하측에 형성된 복수의 절개부를 구비하는 탄성부; 및 상기 탄성부 단부에 구비된 접촉단자;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 본체부는 구리(Cu), 텅스텐(W), 구리 합금 및 텅스텐 합금 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 절개부는 적어도 2개 이상 구비되어 상기 탄성부가 외측으로 팽창된 후, 다시 원래의 위치로 복원될 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 탄성부는 상기 본체부 외부 표면에 형성된 보호막의 소정부에 레이저 빔을 주사하여 보호막 패턴을 형성한 후, 상기 보호막 패턴이 형성된 상기 본체부 하측을 식각액에 딥핑(Dipping)하여 습식식각함으로써 형성할 수 있다.

그리고, 상기 접촉단자는 상기 탄성부 내측으로 소정각도 경사지게 형성될 수 있고, 상기 복수의 절개부 중의 이웃하는 절개부는 서로 소정의 단차를 가지며 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.

본 발명에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 제조방법은, 도1에 도시된 바와 같이 먼저 소정의 탄성력을 지닌 구리(Cu), 텅스텐(W), 구리 합금 및 텅스텐 합금 재질로써 중앙에 내부홀(10a)이 형성된 소정길이의 마이크로 튜브(Micro tube) 즉, 본체부(10)를 준비한다.

이때, 상기 본체부(10)는 후속공정에서 프로브 팁으로 제작되는 것으로써 상기 본체부(10)의 내부홀(10a)의 직경은 수㎛로 고집적화된 전자소자의 패드의 크기를 고려하여 적당한 직경의 마이크로 튜브로 준비한다.

다음으로, 상기 본체부(10)의 외측 표면에 소정두께의 포토레지스트 등의 보호막(12)을 형성한다. 이때, 상기 보호막(12)은 포토레지스트 이외에 산화막 등과 같이 반도체 제조공정에서 식각 마스크로 사용되는 다양한 재질로 사용이 가능함은 당연하다할 것이다.

계속해서, 상기 외측 표면에 보호막이 형성된 본체부(10)의 하단부를 소정깊이 소정의 제 1 식각액이 저장된 제 1 배스(Bath : 2) 내부에 팁핑(Dipping)함으로써 본체부(10)의 내부 중앙에 형성된 내부홀(10a)을 내부 방향으로 소정각도 경사커팅하여 본체부(10)의 하단부에 경사면(14)을 형성한다.

이어서, 상기 경사면(14)이 형성된 본체부(10)의 내부 중앙에 형성된 내부홀(10a)에 포토레지스트 등과 같이 식각액에 대해서 선택비가 떨어지는 끼움물질(16)을 매립한다.

이때, 상기 끼움물질(16)은 본체부(10)의 내부 중앙에 형성된 내부홀(10a) 전체에 매립할 수도 있으나 작업의 편리성을 감안하여 본체부(10) 하단부에서 본체부(10) 중앙부까지만 매립한다.

다음으로, 상기 끼움물질(16)이 내부홀(10a)에 매립된 본체부(10)의 외부 표면에 형성된 보호막(12)에 레이저 빔을 주사함으로써 보호막 패턴(18)을 형성한다.

이때, 상기 보호막 패턴(18)은 후속공정에서 탄성부가 형성되는 본체부(10)의 하단부에 형성되며, 상기 보호막 패턴(18)을 형성하는 과정은 본체부(16)를 회전시키면서 보호막(12)에 반복적으로 레이저 빔을 주사하여 보호막(12)을 제거함으로써 형성한다. 특히, 상기 레이저 빔을 주사하는 과정의 레이저 빔의 스팟 사이즈(Spot size)는 공정 진행자의 편리성을 감안하여 적당한 사이즈로 조절함이 바람직하다.

계속해서, 상기 보호막 패턴(18)이 하단부에 형성된 본체부(10)를 소정의 제 2 식각액이 저장된 제 2 배스(4) 내부에 팁핑시킴으로써 보호막 패턴(18)에 의해서 개방된 본체부(10)를 완전히 습식식각하여 서로 소정간격 이격된 복수의 절개부(19)가 구비된 탄성부(20)를 형성한다.

이때, 상기 본체부(10) 내측 중앙에 형성된 내부홀(10a)에 매립된 끼움물질(16)은 제 2 배스(4) 내부에 저장된 제 2 식각액이 보호막 패턴(18)에 의해서 폐쇄된 본체부(10) 하단의 내면을 습식식각하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

마지막으로, 상기 본체부(10) 내측 중앙에 형성된 내부홀(10a)에 매립된 끼움물질(16)을 제거함으로써 복수의 절개부(19)를 구비하는 탄성부(20)와 상기 탄성부(10) 단부가 내측으로 소정각도 경사커팅된 접촉단자(22)가 구비된 프로브 팁을 형성한다.

이하, 전술한 바와 같은 방법에 의해서 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁에 대해서 상세히 설명한다.

도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁의 사시도이고, 도3은 저면도이다.

본 발명에 따른 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁은, 도2a, 도2b 및 도3에 도시된 바와 같이 소정의 탄성력을 지닌 구리(Cu), 텅스텐(W), 구리 합금 및 텅스텐 합금 재질로써 중앙에 내부홀(10a)이 형성된 소정길이의 마이크로 튜브(Micro tube)로 이루어지는 원통형상의 본체부(10)를 구비한다.

이때, 상기 본체부(10)의 내부홀(10a)의 직경은 고집적화된 전자소자의 패드의 크기가 고려되어 수㎛로 이루어진다.

그리고, 상기 본체부(10)의 하단부에는 본체부(10) 하측 외부 표면에 형성된 보호막(12)에 레이저 빔을 주사하여 소정영역의 보호막(12)을 제거함으로써 보호막 패턴(18)을 형성한 후, 상기 보호막 패턴(18)이 형성된 본체부(10) 하측을 식각액에 딥핑(Dipping)하여 습식식각함으로써 형성된 복수의 절개부(19)를 구비하는 탄성부(20)가 형성되어 있다.

이때, 상기 탄성부(20)의 절개부(19)는 적어도 2개 이상 구비되어탄성부(20)가 외측으로 팽창된 후, 다시 원래의 위치로 복원될 수 있도록 함이 바람직하고, 도2b에 도시된 바와 같이 복수의 절개부(19) 중의 이웃하는 절개부(19)는 서로 소정의 단차를 가짐으로써 전극패드와 접촉하는 과정에 본체부(10)의 소정부에 물리적 스트레스가 가해지는 것을 방지하도록 되어 있다.

또한, 상기 탄성부(20)의 하단면에는 탄성부(20) 단부가 내측으로 소정각도 경사진 접촉단자(22)가 구비되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 프로브 팁의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 프로브 팁은 도시되지 않은 프로브 장치와 연결된 프로브 카드에 본 발명의 프로브 팁을 설치하여 이 프로브 팁이 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 상부 표면이 상부로 돌출된 볼타입의 전극패드(30) 및 상부 표면이 평탄한 전극패드(32)와 접촉할때 프로브 팁은 프로브카드의 조립체에 수직적으로 고정되어 수직방향으로 전극패드(30, 32)를 가압하게 된다.

그리고, 상기 전극패드(30, 32)를 가압함에 따라 프로브 팁의 탄성부(20)는 외부로 벌려지며 전극패드(30, 32)를 감싸안는 형상으로 소정길이 미끄러지며 전극패드(30, 32)와 접촉하게 된다.

이때, 상기 탄성부(20)의 하단면은 내부 중앙에 형성된 내부홀(10a) 방향으로 경사져 있으므로 보다 용이하게 볼타입의 전극패드(30) 표면에서 미끄러지게 되며, 상기 미끄러짐 후 최종적으로 전극패드(30)와 접촉하는 접촉단자(22)는 경사져 있으므로 접촉면적이 종래보다 증가하게 된다.

또한, 상기 프로브 팁의 접촉단자(22)와 전극패드(30, 32)가 접촉한 상태에서 전극패드에 소정의 전기신호를 인가하여 테스트공정을 완료한 후, 전극패드(30, 32)에 가해지는 압력이 제거되면, 상기 탄성부(20)는 자체 탄성력에 의해서 원래 위치로 복원된다.

특히, 상기 탄성부(20)의 자체 탄성력에 의해서 원래 위치로 복원되는 과정에는 먼저 접촉단자(22)의 미끄러짐이 발생된 전극패드(30, 32) 부위로 다시 탄성부(20)가 이동 복원됨으로써 접촉단자(22)에 패드 물질이 묻어나지 않는다.

그리고, 상기 본체부(10) 하단의 탄성부(20)는 외부로 벌려지며 볼타입의 전극패드(30)를 감싸안는 형상으로 볼타입의 전극패드(30)와 접촉함으로써 볼타입의 전극패드(30)에 용이하게 접촉할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 프로브 팁은 수직형이므로 고밀도의 배열 설치가 가능하여 고밀도로 배열된 프로브 팁에 의해 고집적화된 전자소자의 작은 크기의 전극패드에 대응이 가능할뿐만 아니라 짧은 피치간격에도 대응이 용이하다.

본 발명에 의한 프보브 팁은 전극패드와 접촉시 외부로 벌려짐으로써 상부 표면이 돌출된 볼타입의 전극패드에 용이하게 대응할 수 있으며, 전기 전도성이 뛰어나며, 전극패드 물질이 접촉단자에 묻어나는 것을 방지할 수 있으며, 고집적화된 전자소자에 대응이 용이한 효과가 있다.

이상에서는 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 탄성력을 지닌 도전성 재질로 내부홀이 구비된 마이크로 튜브(Micro tube)로 이루어지는 본체부와 상기 본체부 하측에 형성된 복수의 절개부를 구비하는 탄성부 및 상기 탄성부 단부에 구비된 접촉단자을 구비하는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁에 있어서,

   상기 탄성부는 상기 본체부 외부 표면에 형성된 보호막의 소정부에 레이저 빔을 주사하여 보호막 패턴을 형성한 후, 상기 보호막 패턴이 형성된 상기 본체부를 식각액에 딥핑(Dipping)하여 상기 본체부를 습식식각함으로써 형성된 것이고, 상기 접촉단자는 상기 탄성부 내측으로 소정각도 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 튜브는 구리(Cu), 텅스텐(W), 구리 합금 및 텅스텐 합금 재질 중의 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 절개부는 적어도 2개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 절개부 중의 이웃하는 절개부는 서로 소정의 단차를 가지며 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로 튜브를 이용한 전자소자 검사용 프로브 팁.