KR100498641B1 - Air probe card - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어 프로브 카드를 개시한 것으로, 상부에 위치한 메인 PCB와, 하부에 위치한 접촉핀 고정판과, 그 사이에 결합되어 에어가 공급되는 상하 연결판과, 상기 접촉핀 고정판에 상하방향으로 유동가능하게 결합되는 접촉핀으로 이루어지며, 메인 PCB의 하면에 구비된 하 접촉 패드와 상기 접촉핀 사이에 연성을 갖는 접촉핀 연결선이 본딩(bonding)되며, 접촉핀 고정판은 그 하부로 상기 접촉핀이 관통되어 돌출될 수 있도록 형성된 관통홀과, 상기 관통홀 상부에 형성된 가이드 홀을 구비하며, 상하 연결판은 상기 메인 PCB와 상기 접촉핀 고정판 사이에 에어 챔버가 형성될 수 있도록 두께를 갖는 띠형상으로 형성되며, 그 가장자리 일단에 다수의 호스 연결관이 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an air probe card, wherein the main PCB located at the upper side, the contact pin fixing plate positioned at the bottom, the vertical connecting plate coupled therebetween and supplied with air, and are movable in the vertical direction to the contact pin fixing plate. It consists of a contact pin coupled to each other, and a flexible contact pin connecting line is bonded between the lower contact pad and the contact pin provided on the lower surface of the main PCB, the contact pin fixing plate through the contact pin through And a through hole formed so as to protrude, and a guide hole formed on the through hole, and the upper and lower connecting plates are formed in a band shape having a thickness so that an air chamber can be formed between the main PCB and the contact pin fixing plate. It is characterized in that a plurality of hose connecting pipe is provided at one end of the edge.
본 발명에 따르면, 에어챔버내에 상하이동가능하게 내포된 프로브 카드의 모든 접촉핀이 웨이퍼 패드에 일정한 강도로 접촉되므로서, 웨이퍼 패드의 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention, all the contact pins of the probe card so as to be movable in the air chamber are contacted with the wafer pad with a certain strength, thereby preventing damage to the wafer pad.
Description
본 발명은 웨이퍼의 패드에 프로브 카드의 접촉핀 접촉 압력을 동일하게 가하기 위한 에어 프로브 카드에 관한 것이다.The present invention relates to an air probe card for equally applying a contact pin contact pressure of a probe card to a pad of a wafer.
일반적으로, 웨이퍼를 구성하는 각각의 칩(chip)의 전기적 특성검사를 통하여 불량여부를 선별하는 EDS((Electrical Die Sorting) 공정을 수행하기 위하여 프로버 시스템(prober system)이 사용되며, 프로버 시스템은 칩이 설계대로 되었는지를 검사하며, 이를 위해 칩 내의 패드(pad) 또는 볼(ball)과 접촉시켜서 전류를 인가하여 그 출력특성을 통해 칩의 불량여부를 판별한다.In general, a prober system is used to perform an electrical die sorting (EDS) process that selects defects through electrical characteristics of each chip constituting the wafer. The tester checks whether the chip is designed according to the design. For this purpose, the chip is contacted with a pad or a ball in the chip, and current is applied to determine whether the chip is defective.
종래의 프로브 시스템을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the conventional probe system with reference to Figures 1 and 2 as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 전기적 특성을 테스트하기 위해서는 웨이퍼(W) 패드 또는 볼에 프로브 카드(1)의 접촉핀(2)을 접촉(contact)시켜야 한다. 접촉은 프로버 척(prober chuck ; 3)의 상하 운동에 의해 자동적으로 실시가 된다. As shown in FIG. 1, in order to test the electrical characteristics of the wafer, the contact pin 2 of the probe card 1 must be contacted with a pad or ball of the wafer W. The contact is made automatically by the vertical motion of the prober chuck 3.
한편, 도 2는 종래의 프로브 카드를 도시한 도면으로, 상 포고 패드(pogo pad)(4)는 테스터 해드 포고 블럭(tester head pogo block)의 포고 핀(pogo pin)에 접촉되는 부분으로 테스터의 전기적 신호를 1차적으로 연결하는 부분이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional probe card, wherein an upper pogo pad 4 is a part contacting a pogo pin of a tester head pogo block. It is the part that connects electrical signal primarily.
메인 PCB(5)는 여러 개의 테스터 전기 신호를 내부회로를 통해 중간 패드(6)까지 전달해 주기 위해 다수의 층으로 내부 패턴(pattern ; 7)이 형성된 기판이다. 내부 패턴(7)은 상 포고 패드(4)와 중간 패드(6)를 연결시켜 주는 선이다.The main PCB 5 is a substrate on which an internal pattern 7 is formed in a plurality of layers for transferring several tester electrical signals through the internal circuit to the intermediate pad 6. The inner pattern 7 is a line connecting the upper pogo pad 4 and the intermediate pad 6.
중간 패드(6)는 인터포서(interposer ; 9)의 윗면 패드(8)에 접촉되는 부분이며, 인터포서(9)는 메인 PCB(5)에 전달된 전기신호를 폼팩터(formfacter) 스프링(10)에 전달시키는 주요한 매개체이며, 인터포서 아랫면 패드(11)는 폼팩터 스프링(10)이 본딩되는 부분이며, 폼팩터 스프링(10)은 웨이퍼(W) 접촉시 접촉압력을 완충시키는 역할을 하는 부분이며, 스프링 패드(12)는 웨이퍼(W)의 패드 부분에 접촉되는 부분으로 패드에 스크러브 마크(scrub mark)를 주기 위해 4각뿔모양으로 되어 있으며, 고정나사(13)는 메인 PCB(5)와 인터포서(9)를 연결시켜주는 나사이다.The intermediate pad 6 is a portion in contact with the top pad 8 of the interposer 9, and the interposer 9 forms an electrical signal transmitted to the main PCB 5 by a form factor spring 10. The interposer bottom pad 11 is a portion to which the form factor spring 10 is bonded, and the form factor spring 10 is a portion that buffers contact pressure when the wafer W contacts the spring. The pad 12 is in contact with the pad portion of the wafer W, and has a quadrangular pyramid shape to give a scrub mark to the pad. The fixing screw 13 is interposed with the main PCB 5. (9) Screws to connect.
이와 같이 구성된 종래의 프로브 카드는 웨이퍼 패드에 접촉핀을 접촉시킬 때, 얼마나 일정한 강도로 모든 접촉핀을 접촉시키는가에 따라 칩의 전기적 특성에 차이가 발생할 수 있다. 또한 서로 다른 강도로 접촉하게 되면 패드에 심한 손상을 주어 멀쩡한 칩을 사용하지 못하는 경우가 있다. In the conventional probe card configured as described above, when the contact pins contact the wafer pads, a difference in electrical characteristics of the chip may occur depending on how uniformly all the contact pins contact each other. In addition, contact with different strengths can cause serious damage to the pads, making it impossible to use a fine chip.
웨이퍼 패드는 제작 공정상 10㎛이내의 평탄도 차가 발생하며, 또한 프로버에 장착하여 프로브 카드 접촉핀에 접촉시킬 때 장비 평탄도상의 차이로 웨이퍼 상하좌우 평탄도 차가 20∼30㎛ 발생한다. 이럴 경우 동일한 웨이퍼에서 패드간의 평탄도 차가 최대 40㎛까지 발생할 수 있다.The wafer pad has a flatness difference of less than 10 μm in the manufacturing process, and a difference in flatness of the wafer is generated 20-30 μm due to the difference in equipment flatness when the wafer pad is mounted on the prober and brought into contact with the probe card contact pin. In this case, a difference in flatness between pads on the same wafer may occur up to 40 μm.
즉, 지금까지 개발되어 있는 모든 프로브 카드는 접촉핀이 고정되어 있어 웨이퍼 패드간의 평탄도 차이와 장비와 프로브 카드 간의 평탄도 차이 때문에 폼팩터 스프링이 일정한 힘을 받지 못하여 접촉 저항이 틀려지거나 패드에 손상을 입히는 단점이 있었다.In other words, all probe cards developed so far have contact pins fixed, so that the form factor spring is not subjected to a constant force due to the difference in the flatness between the wafer pads and the flatness between the device and the probe card. There were drawbacks to coating.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프로브 카드의 모든 접촉핀이 웨이퍼 패드에 일정한 강도로 접촉될 수 있도록 접촉 핀 상부에 에어를 주입하여 웨이퍼 패드의 손상을 방지할 수 있는 에어 프로브 카드를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the air probe that can prevent damage to the wafer pad by injecting air on the contact pin so that all the contact pins of the probe card can be contacted to the wafer pad with a certain strength The purpose is to provide the card.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 에어 프로브 카드에 있어서, 상부에 위치한 메인 PCB와, 하부에 위치한 접촉핀 고정판과, 그 사이에 결합되어 에어가 공급되는 상하 연결판과, 상기 접촉핀 고정판에 상하방향으로 유동가능하게 결합되는 접촉핀으로 이루어지며, 상기 메인 PCB의 하면에 구비된 하 접촉 패드와 상기 접촉핀 사이에 연성을 갖는 접촉핀 연결선이 본딩(bonding)되며, 상기 접촉핀 고정판은 그 하부로 상기 접촉핀이 관통되어 돌출될 수 있도록 형성된 관통홀과, 상기 관통홀 상부에 형성된 가이드 홀을 구비하며, 상기 상하 연결판은 상기 메인 PCB와 상기 접촉핀 고정판 사이에 에어 챔버가 형성될 수 있도록 두께를 갖는 띠형상으로 형성되며, 그 가장자리 일단에 다수의 호스 연결관이 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object in the air probe card, the main PCB located in the upper, the contact pin fixing plate located in the lower, the upper and lower connecting plate is coupled between the air supply and the contact pin fixing plate Consists of a contact pin that is fluidly coupled in the vertical direction, the contact pin connecting line having a ductility is bonded between the lower contact pad and the contact pin provided on the lower surface of the main PCB, the contact pin fixing plate is And a through hole formed so that the contact pin penetrates and protrudes downward, and a guide hole formed in an upper portion of the through hole. The upper and lower connecting plates may have an air chamber formed between the main PCB and the contact pin fixing plate. It is formed in a belt shape having a thickness so that a plurality of hose connecting pipe is provided at one end thereof.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 에어 프로브 카드를 도시한 정단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 에어 프로브 카드를 뒤집어 도시한 외형 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 에어 프로브 카드의 동작을 설명하기 위한 정단면도이다.Figure 3 is a front sectional view showing an air probe card according to the present invention, Figure 4 is an external perspective view showing the air probe card according to the present invention upside down, Figure 5 to explain the operation of the air probe card according to the present invention It is a front cross section for.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드는 상부에 위치한 메인 PCB(20), 하부에 위치한 접촉핀 고정판(21) 및 그 사이에 결합되어 에어가 공급되는 상하 연결판(22)으로 구성되며, 접촉핀(23)이 접촉핀 고정판(21)에 상하방향으로 유동가능하게 결합되어 이루어진다.As shown, the probe card according to the present invention is composed of a main PCB (20) located in the upper portion, a contact pin fixing plate (21) located in the lower portion and the upper and lower connecting plates (22) which are coupled therebetween to supply air, The contact pin 23 is coupled to the contact pin fixing plate 21 to be movable in the vertical direction.
메인 PCB(20) 상면과 하면에는 각각 상 포고 패드(pogo pad ; 30)와 하 접촉 패드(contact pad ; 31)가 구비되며, 상 포고 패드(30)와 하 접촉 패드(31)는 내부 패턴(32)에 의해 전기적으로 연결된다. 상 포고 패드는 테스터 해드 포고 블럭(tester head pogo block)의 포고 핀(pogo pin)에 접촉되는 부분으로 테스터의 전기적 신호를 1차적으로 연결하는 부분이다. Upper and lower pogo pads 30 and lower contact pads 31 are provided on the upper and lower surfaces of the main PCB 20, respectively, and the upper pogo pad 30 and the lower contact pads 31 have an internal pattern. 32) is electrically connected. The upper pogo pad is a part that contacts the pogo pin of the tester head pogo block, and is a part that primarily connects an electrical signal of the tester.
메인 PCB(20)는 여러 개의 테스터 전기 신호를 내부회로를 통해 하 접촉 패드(31)까지 전달해 주기 위해 다수의 층으로 내부 패턴(pattern ; 32)이 형성된 기판이다. The main PCB 20 is a substrate on which internal patterns 32 are formed in a plurality of layers in order to transmit several tester electrical signals to the lower contact pads 31 through internal circuits.
하 접촉 패드(31)에는 접촉핀 연결선(33)이 본딩(bonding)된다. 접촉핀 연결선(33)은 하 접촉 패드(31)와 접촉핀(23)을 연결시켜주는 도선으로 연성을 갖고 있어 부드럽게 구부러질 수 있다. The contact pin connecting line 33 is bonded to the lower contact pad 31. The contact pin connecting line 33 is a conductive wire connecting the lower contact pad 31 and the contact pin 23 to be softly bent.
접촉핀 고정판(21)은 그 하부로 접촉핀(23)이 관통되어 돌출될 수 있도록 관통홀(34)이 형성되며, 접촉핀(23)이 상하방향으로 유동될 수 있도록 관통홀(34) 상부에 가이드 홀(35)이 형성된다. 접촉핀 고정판(21)의 재질은 세라믹으로 되어 있다.The contact pin fixing plate 21 has a through hole 34 formed therein so that the contact pin 23 penetrates and protrudes from the bottom thereof, and an upper portion of the through hole 34 so that the contact pin 23 can flow upward and downward. Guide holes 35 are formed in the grooves. The contact pin fixing plate 21 is made of ceramic.
상하 연결판(22)은 메인 PCB(20)와 접촉핀 고정판(21)의 사이에 밀봉결합되며, 메인 PCB(20)와 접촉핀 고정판(21) 사이에 에어 챔버(36)가 형성될 수 있도록 두께를 갖는 띠형상으로 형성되며, 그 가장자리 일단에 다수의 호스 연결관(37)이 구비되어 있다. 호스 연결관(37)은 에어 호스(38)를 연결시킬 수 있는 관으로 이곳을 통해 에어가 주입된다. 에어 호스(38)는 미도시된 프로버에 연결되어 있으며, 호스 연결관(37)에 탈착이 가능하다. The upper and lower connecting plates 22 are sealingly coupled between the main PCB 20 and the contact pin fixing plate 21 so that the air chamber 36 may be formed between the main PCB 20 and the contact pin fixing plate 21. It is formed in a strip shape having a thickness, and a plurality of hose connecting pipes 37 are provided at one end of the edge. The hose connector 37 is a tube that can connect the air hose 38 through which the air is injected. The air hose 38 is connected to a prober, not shown, and is detachable from the hose connector 37.
접촉핀(23)은 웨이퍼 패드에 접촉되는 핀으로 접촉에 따라 상하방향으로 유동되며, 가이드 홀(35) 내측면을 따라 슬라이딩 가능하도록 가이드부(39)가 돌출되어 있다. The contact pins 23 are pins that are in contact with the wafer pads, and move upward and downward in accordance with the contact, and the guide portion 39 protrudes to slide along the inner surface of the guide hole 35.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어 프로브 카드는 도 5에 도시된 바와 같이, 프로버 척이 하강하여 웨이퍼(W) 패드와 접촉핀(23)이 접촉되기 전에는 접촉핀(23)이 접촉핀 연결선(33)에 매달려 있으며, 접촉핀 연결선(33)은 연성을 가지고 있어 자연스럽게 접촉핀(23)을 아래방향으로 늘어뜨릴 수 있다.In the air probe card according to the present invention configured as described above, as shown in FIG. 5, the contact pins 23 are connected to the contact pins 23 before the probe W is lowered and the contact pins 23 are brought into contact with the wafer W pad. 33), the contact pin connecting line 33 is flexible so that the contact pin 23 can naturally hang down.
프초 척이 상승하여 웨이퍼(W) 패드에 접촉핀(23)이 접촉되기 시작하면 에어 호스(38)에 에어를 주입하여 에어 챔버(36) 내에 적정한 압력을 형성하여 접촉핀(23)과 웨이퍼(W) 패드가 접촉강도를 가지도록 한다. 이렇게 함으로서 웨이퍼(W) 패드간의 평탄도 차와, 장비와 프로브 카드간의 평탄도 차로 인해 접촉핀(23)에 다르게 가해지는 접촉 압력을 동일하게 할 수 있다. 접촉핀(23)은 패드간의 평탄도 차 또는 프로브 카드간의 평탄도 차에 따라 올라가는 높이가 서로 다르다. When the poncho chuck rises and the contact pins 23 are brought into contact with the wafer W pad, air is injected into the air hose 38 to form an appropriate pressure in the air chamber 36 to form the contact pins 23 and the wafer ( W) Let the pad have contact strength. This makes it possible to equalize the contact pressure applied differently to the contact pins 23 due to the flatness difference between the pads of the wafer W and the flatness difference between the equipment and the probe card. The contact pins 23 have different heights depending on the flatness difference between the pads or the flatness difference between the probe cards.
상술한 바와 같이, 본 발명은 프로브 카드의 모든 접촉핀이 웨이퍼 패드에 일정한 강도로 접촉될 수 있도록 에어챔버내에서 상하이동되는 접촉핀의 상부에 에어를 주입하여 웨이퍼 패드의 손상을 방지할 수 있다.As described above, the present invention can prevent damage to the wafer pad by injecting air into the upper portion of the contact pin which is moved in the air chamber so that all the contact pins of the probe card can contact the wafer pad with a certain strength. .
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 에어 프로브 카드를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is just one embodiment for implementing the air probe card according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the scope of the present invention, any person having ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
도 1은 종래의 프로브 시스템을 개략적으로 도시한 정면도,1 is a front view schematically showing a conventional probe system;
도 2는 종래의 프로브 카드를 도시한 정단면도,2 is a front sectional view showing a conventional probe card;
도 3은 본 발명에 따른 에어 프로브 카드를 도시한 정단면도,3 is a front sectional view showing an air probe card according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 에어 프로브 카드를 뒤집어 도시한 외형 사시도,Figure 4 is an external perspective view showing the air probe card upside down according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 에어 프로브 카드의 동작을 설명하기 위한 정단면도.Figure 5 is a front sectional view for explaining the operation of the air probe card according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
20 ; 메인 PCB 21 ; 접촉핀 고정판 20; Main PCB 21; Contact pin fixing plate
22 ; 상하 연결판 23 ; 접촉핀 22; Vertical connecting plate 23; Contact pin
30 ; 상 포고 패드 31 ; 하 접촉 패드 30; Upper pogo pad 31; High contact pad
32 ; 내부 패턴 33 ; 접촉핀 연결선 32; Internal pattern 33; Contact pin connection line
34 ; 관통홀 35 ; 가이드 홀 34; Through hole 35; Guide hole
36 ; 에어 챔버 37 ; 호스 연결관 36; Air chamber 37; Hose connector
38 ; 에어 호스 39 ; 가이드부38; Air hose 39; Guide part
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |