KR100502118B1 - 접촉 구조물 및 그 제조 방법과 그를 이용한 탐침 접촉조립체 - Google Patents

접촉 구조물 및 그 제조 방법과 그를 이용한 탐침 접촉조립체 Download PDF

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쯔호우유
유데이비드
알다쯔로버트에드워드
크호우리테오도르에이.
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가부시키가이샤 어드밴티스트
어드밴티스트 아메리카 알 앤 디 센터, 인크.
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Abstract

본 발명은 접촉 타깃과의 전기 접속을 위한 접촉 구조물에 관한 것이다. 접촉 구조물은 접촉 기판(20) 및 복수개의 접촉자(30)로 형성된다. 접촉자는 접촉 기판에 제공된 관통 구멍에 수직 방향으로 삽입되는 중간부, 중간부에 연결되고 접촉 타깃과의 전기 접속을 위한 접촉점으로서 기능하도록 접촉자의 일단부에 위치된 접촉부(33), 접촉자의 다른 단부에 제공된 기부(35), 및 기부와 중간부 사이에 제공되고 접촉 기판의 표면에 대해 상방으로 경사진 캔틸레버 형상을 갖는 스프링 부분을 구비한다.

Description

접촉 구조물 및 그 제조 방법과 그를 이용한 탐침 접촉 조립체{CONTACT STRUCTURE AND PRODUCTION METHOD THEREOF AND PROBE CONTACT ASSEMBLY USING SAME}
본 발명은 접촉 구조물 및 그 제조 방법과, 이 접촉 구조물을 이용한 탐침 접촉 조립체에 관한 것으로, 특히 수직 방향으로 복수개의 접촉자(contactor)를 갖는 접촉 구조물과, 반도체 웨이퍼 상에 수평 방향으로 복수개의 접촉자를 제조하고 웨이퍼로부터 접촉자를 제거하여 기판(substrate) 상에 수직 방향으로 장착되게 하여 접촉 탐침 조립체, 탐침 카드(probe card), IC 칩 또는 다른 접촉 기구 등의 접촉 구조물을 형성하는 방법에 관한 것이다.
LSI 및 VLSI 회로 등의 고밀도 고속 전기 소자를 시험하는 데 있어서, 복수개의 접촉자를 갖는 탐침 카드 등의 고성능 접촉 구조물이 사용되어야 한다. 다른 적용에 있어서, 접촉 구조물은 IC 패키지를 위한 IC 리드(lead)로서 사용될 수 있다. 본 발명은 LSI 칩, VLSI 칩, 반도체 웨이퍼의 시험, 반도체 웨이퍼 및 다이(die)의 번인(burn-in), 패키지화된 반도체 소자 및 인쇄 회로 기판 등의 번인에 사용되는 접촉 구조물의 제조 공정에 관한 것이다. 본 발명은 IC 칩, IC 패키지 또는 다른 전자 소자의 리드 또는 단자 핀(terminal pin)을 형성하는 것과 같은 다른 목적에 대해서도 적용할 수도 있다. 그러나, 설명의 편리성을 위해, 본 발명을 주로 반도체 웨이퍼 시험과 관련하여 설명하기로 한다.
시험될 반도체 소자가 반도체 웨이퍼의 형태인 경우에, IC 시험기 등의 반도체 시험 시스템은 통상적으로 반도체 웨이퍼를 자동적으로 시험하기 위해 자동 웨이퍼 탐침 장치(automatic wafer prober) 등의 기판 취급 장치(substrate handler)에 연결된다. 그러한 일례가 도1에 도시되어 있는데, 그 일례에서 반도체 시험 시스템은 통상적으로 별도의 하우징 내에 있고 한 묶음의 케이블(110)에 의해 시험 시스템에 전기 접속된 시험 헤드(100)를 갖는다. 시험 헤드(100) 및 기판 취급 장치(400)는 모터(510)에 의해 구동되는 조작기(manipulator, 500)의 도움으로 서로 기계적 및 전기적으로 연결된다. 시험될 반도체 웨이퍼는 기판 취급 장치(400)에 의해 시험 헤드(100)의 시험 위치로 자동적으로 제공된다.
시험 헤드(100)에서, 시험될 반도체 웨이퍼에는 반도체 시험 시스템에 의해 생성된 시험 신호가 제공된다. 시험 중인 반도체 웨이퍼(반도체 웨이퍼 상에 형성된 IC 회로)로부터의 결과적인 출력 신호가 반도체 시험 시스템으로 전송된다. 반도체 시험 시스템에서, 출력 신호는 반도체 웨이퍼 상에 형성된 IC 회로가 정확하게 기능하는지의 여부를 판단하도록 예상 데이터와 비교된다.
도1에서, 시험 헤드(100) 및 기판 취급 장치(400)는 시험 헤드의 전기 풋프린트(footprint), 동축 케이블, 포고-핀(pogo-pin) 및 커넥터에 대해 특유한 전기 회로 접속부를 갖는 인쇄 회로 기판인 퍼포먼스 보드(performance board, 120)(도2에 도시됨)로 구성된 인터페이스 요소(140)를 통해 연결된다. 도2에서, 시험 헤드(100)는 반도체 시험 시스템의 시험 채널(시험 핀)의 개수에 대응하는 복수개의 인쇄 회로 기판(150)을 포함한다. 각각의 인쇄 회로 기판(150)은 퍼포먼스 보드(120)의 대응하는 접촉 단자(121)를 수용하는 커넥터(160)를 구비한다. 기판 취급 장치(400)에 대한 접촉 위치를 정확하게 결정하기 위하여 퍼포먼스 보드(120) 상에 "프로그(frog)" 링(130)이 장착된다. 프로그 링(130)은 동축 케이블(124)을 통해 접촉 단자(121)에 연결된 ZIF 커넥터 또는 포고-핀 등의 복수개의 접촉 핀(141)을 구비한다.
도2에 도시된 바와 같이, 시험 헤드(100)는 기판 취급 장치(400) 상에 배치되어 인터페이스 요소(140)를 통해 기판 취급 장치(400)에 기계적 및 전기적으로 연결된다. 기판 취급 장치(400)에 있어서, 시험될 반도체 웨이퍼(300)는 척(chuck, 180) 상에 장착된다. 본 예에서, 탐침 카드(170)는 시험될 반도체 웨이퍼(300) 위에 제공된다. 탐침 카드(170)는 시험 중인 반도체 웨이퍼(300) 상의 IC 회로 내의 회로 단자 또는 접촉 패드 등의 접촉 타깃(target)과 접촉될 복수개의 탐침 접촉자(캔틸레버 또는 니들 등)(190)를 갖는다.
탐침 카드(170)의 전기 단자 또는 접촉 리셉터클(접촉 패드)은 프로그 링(130) 상에 제공된 접촉 핀(141)에 전기 접속된다. 접촉 핀(141)은 동축 케이블(124)을 통해 퍼포먼스 보드(120)의 접촉 단자(121)에도 연결되는데, 여기서 각각의 접촉 단자(121)는 시험 헤드(100)의 인쇄 회로 기판(150)에 접속된다. 또한, 인쇄 회로 기판(150)은 예컨대 수 백개의 내부 케이블을 갖는 케이블(110)을 통해 반도체 시험 시스템에 연결된다.
이러한 구성 하에, 탐침 접촉자(190)가 척(180) 상의 반도체 웨이퍼(300)의 표면과 접촉하여 시험 신호를 반도체 웨이퍼(300)에 인가하고 반도체 웨이퍼(300)로부터 결과적인 출력 신호를 수신한다. 시험 중인 반도체 웨이퍼(300)로부터의 결과적인 출력 신호는 반도체 웨이퍼(300) 상의 IC 회로가 적절하게 기능하는지의 여부를 판단하도록 반도체 시험 시스템에 의해 생성된 예상 데이터와 비교된다.
도3은 도2의 탐침 카드(170)의 저면도이다. 본 예에서, 탐침 카드(170)는 니들 또는 캔틸레버로 불리는 복수개의 탐침 접촉자(190)가 장착된 에폭시 링을 구비한다. 반도체 웨이퍼(300)를 장착한 척(180)이 도2에서 상방으로 이동한 때, 탐침 접촉자(190)의 팁(tip)은 웨이퍼(300) 상의 패드 또는 범프(bump)(접촉 타깃)와 접촉한다. 탐침 접촉자(190)의 단부는 탐침 카드(170)에 형성된 전송 라인(도시안됨)에 추가로 연결된 와이어(194)에 연결된다. 전송 라인은 도2의 포고-핀(141)과 교신하는 복수개의 전극(접촉 패드)(197)에 연결된다.
통상적으로는, 탐침 카드(170)는 접지면, 전력면, 및 많은 층 상의 신호 전송 라인을 갖는 다층 폴리이미드 기판에 의해 구성된다. 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 각각의 신호 전송 라인은 분포된 매개변수, 즉 폴리이미드의 유전 상수 및 투자율과, 탐침 카드(170) 내의 신호 경로의 인덕턴스 및 커패시턴스의 균형을 유지함으로써 50 Ω 등의 특성 임피던스를 갖도록 설계된다. 따라서, 신호 라인은 정상 상태(steady state)에서 전류를 공급하기 위한 웨이퍼(300)에 대한 고주파 전송 대역폭뿐만 아니라 전이 상태(transient state)에서 IC 회로의 출력 절환에 의해 생성된 높은 전류 피크를 달성하는 임피던스 정합 라인(impedance matched line)이다. 노이즈를 제거하기 위하여, 탐침 카드에는 전력면 및 접지면 사이에서 커패시터(193, 195)가 제공된다.
종래의 탐침 카드 기술에서의 고주파 성능의 한계를 설명하기 위하여 탐침 카드(170)의 등가 회로가 도4에 도시되어 있다. 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 탐침 카드(170) 상의 신호 전송 라인은 전극(197)으로부터 스트립(임피던스 부합) 라인(196), 와이어(194), 그리고 니들 또는 캔틸레버(접촉 구조물)(190)로 연장된다. 와이어(194) 및 니들(190)은 임피던스가 정합되어 있지 않으므로, 이들 부분은 도4c에 도시된 바와 같이 고주파 대역에서 인덕터(L)로서 기능한다. 와이어(194) 및 니들(190)의 전체 길이가 약 20 내지 30 mm이므로, 시험 중인 소자의 고주파 성능을 시험할 때 인덕터로부터 상당한 제한이 발생할 것이다.
탐침 카드(170)에서의 주파수 대역폭을 제한하는 다른 요인들은 도4d 및 도4e에 도시된 전력 및 접지 니들에 속한다. 전력 라인이 시험 중인 소자에 충분히 큰 전류를 제공한다면, 소자를 시험하는 데 있어서 작동 대역폭을 심각하게 제한하지 않을 것이다. 그러나, 전력을 공급하기 위한 직렬 연결된 와이어(194) 및 니들(190)(도4d)뿐만 아니라 전력 및 신호를 접지하기 위한 직렬 연결된 와이어(194) 및 니들(190)(도4e)은 인덕터에 상당하므로, 고속 전류 흐름은 심각하게 구속된다.
더욱이, 전력 라인에서의 노이즈 또는 서지 펄스(surge pulse)를 필터링함으로써 시험 중인 소자의 적절한 성능을 보장하기 위하여 전력 라인과 접지 라인 사이에 커패시터(193, 195)가 제공된다. 커패시터(193)는 10 ㎌ 등의 비교적 큰 값을 갖고, 필요하다면 스위치에 의해 전력 라인으로부터 분리될 수 있다. 커패시터(195)는 0.01 ㎌ 등의 비교적 작은 커패시턴스 값을 갖고, 시험 중인 소자(device under test, DUT)에 근접하여 고정 연결된다. 이들 커패시터는 전력 라인에서 고주파 분리 기능을 수행한다. 달리 말하면, 커패시터는 탐침 접촉자의 고주파 성능을 제한한다.
따라서, 전술된 바와 같은 가장 널리 사용되는 탐침 접촉자는 최근의 반도체 소자를 시험하는 데 불충분한 약 200 MHz의 주파수 대역으로 제한된다. 당해 산업에서, 현재 1 GHz 이상 정도인 시험기의 능력에 필적하는 고주파 대역폭이 장래에 필요할 것이라고 여겨진다. 또한, 탐침 카드가 시험 처리량을 증가시키기 위하여 병렬 방식으로 예컨대 32개 이상의 많은 반도체 소자, 특히 메모리를 취급할 수 있을 것이 당해 산업에서 요구되고 있다.
종래 기술에서, 도3에 도시된 바와 같은 탐침 카드 및 탐침 접촉자는 수작업으로 제작되어 품질이 일정하지 않다. 이러한 일정하지 않은 품질은 크기, 주파수 대역폭, 접촉력, 접촉 저항 등의 변동을 포함한다. 종래의 탐침 접촉자에서, 접촉 성능을 신뢰할 수 없게 하는 다른 요인은 온도 변화인데, 온도 변화시 탐침 접촉자 및 시험 중인 반도체 웨이퍼가 상이한 온도 팽창률을 갖게 된다. 따라서, 변화하는 온도 하에서는, 이들 사이의 접촉 위치는 변하게 되고, 이는 접촉력, 접촉 저항 및 대역폭에 악영향을 미친다. 그러므로, 차세대 반도체 시험 기술에서의 요건을 만족시킬 수 있는 새로운 개념을 갖는 접촉 구조물의 필요성이 있다.
도1은 시험 헤드를 갖는 반도체 시험 시스템과 기판 취급 장치 사이의 구조적 관계를 도시하는 개략도이다.
도2는 반도체 시험 시스템의 시험 헤드를 인터페이스 요소를 통해 기판 취급 장치에 연결하기 위한 보다 상세한 구조물의 일례를 도시하는 도면이다.
도3은 종래 기술에서 복수개의 탐침 접촉자(니들 또는 캔틸레버)를 장착하기 위한 에폭시 링을 갖는 탐침 카드의 일례를 도시하는 저면도이다.
도4의 (a) 내지 (e)는 도3의 탐침 카드의 등가회로를 도시한 회로 선도이다.
도5는 반도체 기판 상에서 수평 방향으로 제조되어 접촉 기판 상에 수직으로 장착된 접촉자들을 사용하는 본 발명의 접촉 구조물의 일례를 도시하는 개략도이다.
도6a 및 도6b는 복수개의 접촉자들이 기판의 평평한 표면 상에 형성되고 추후 공정을 위해 이로부터 제거되는 본 발명의 제조 방법의 기본 개념을 도시하는 개략도이다.
도7a 내지 도7c는 본 발명의 접촉자의 구체적인 예를 도시하는 도면으로서, 도7a는 접촉자의 정면도이고, 도7b는 접촉자의 측면도이며, 도7c는 접촉자의 저면도이다.
도8a 내지 도8l은 본 발명의 접촉자들을 제조하기 위한 본 발명의 제조 공정의 일례를 도시하는 개략도이다.
도9a 내지 도9d는 본 발명의 접촉자들을 제조하기 위한 본 발명의 제조 공정의 다른 예를 도시하는 개략도이다.
도10a 내지 도10n은 기판의 수평면 상에 본 발명의 접촉자들을 제조하고 접촉자들을 중간판으로 전달하는 공정의 일례를 도시하는 개략도이다.
도11a 및 도11b는 접촉자들을 집어 올려 다층 실리콘 기판 등의 기판 상에 배치시켜 본 발명의 접촉 구조물을 제조하는 픽-앤드-플레이스 기구(pick and place mechanism) 및 그 공정의 일례를 도시하는 개략도이다.
도12는 반도체 시험 시스템의 시험 헤드와 시험 중인 반도체 소자 사이에서 인터페이스로서 본 발명의 접촉 구조물을 사용하는 탐침 접촉 조립체의 일례를 도시하는 단면도이다.
도13은 반도체 시험 시스템의 시험 헤드와 시험 중인 반도체 소자 사이에서 인터페이스로서 본 발명의 접촉 구조물을 사용하는 탐침 접촉 조립체의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도14는 본 발명의 제조 공정을 통해 제조된 접촉자들과 다층 표준 실리콘 기판을 갖는 본 발명의 접촉 구조물의 일례를 도시하는 개략도이다.
도15는 소정 크기의 탐침 접촉 조립체를 구성하도록 서로 조립되는 복수개의 접촉자들을 갖는 본 발명의 복수개의 접촉 구조물들을 도시하는 사시도이다.
도16은 소정 크기, 형상 및 접촉자 개수를 갖는 탐침 접촉 조립체를 달성하도록 복수개의 접촉 기판들이 서로 연결된 본 발명의 접촉 구조물의 사시도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 고주파 대역폭, 높은 핀 개수 및 높은 접촉 성능뿐만 아니라 높은 신뢰성을 가지고 접촉 타깃과 전기적으로 접촉하기 위한 복수개의 접촉자를 갖는 접촉 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차세대 반도체 시험 기술에서의 요건을 만족시키는 초단파 대역폭(very high frequency bandwidth)을 갖는, 반도체 소자 등을 시험하기 위한 전기 접속을 달성하는 탐침 카드 등의 접촉 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 소자의 시험 등의 적용에 있어서 전기 접속을 달성하고, 복수개의 반도체 소자를 동시에 병렬로 시험하기에 적당한 접촉 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 접촉 구조물과, 소정 개수의 접촉자가 장착된 소정 크기의 탐침 접촉 조립체를 형성하도록 복수개의 접촉 구조물을 조립하기 위한 그 조립 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 기판 상에 2차원 방식으로 복수개의 접촉자들을 제조하고, 접촉자들을 기판으로부터 제거하며, 접촉자들을 접촉 기판 상에 3차원 방식으로 장착하여 접촉 구조물을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 기판 상에 2차원 방식으로 복수개의 접촉자들을 제조하고, 접촉자들을 접착 테이프로 전달하며, 접촉자들을 접착 테이프로부터 제거하고, 접촉자들을 접촉 기판 상에 수직으로 장착하여 접촉 구조물을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서, 반도체 웨이퍼, 패키지화된 LSI 또는 인쇄 회로 기판(DUT)에 대해 시험 및 번인을 수행하기 위한 접촉 구조물은 반도체 제조 공정에서 성립된 사진 석판술에 의해 실리콘 기판 등의 기판의 평평한 표면 상에 제조된 복수개의 접촉자들로 형성된다. 본 발명의 접촉 구조물은 IC 리드 및 핀 등의 전자 소자 구성 요소로서 사용될 수도 있다.
본 발명의 제1 태양은 접촉 타깃과의 전기 접속을 달성하기 위한 접촉 구조물이다. 접촉 구조물은 접촉 기판과, 복수개의 접촉자들로 형성된다. 접촉자는 접촉 기판에 제공된 관통 구멍 내로 수직 방향으로 삽입되는 중간부와, 중간부에 연결되고 접촉 타깃과의 전기 접속을 위한 접촉점으로서 기능하도록 접촉자의 일단부에 위치된 접촉부와, 접촉자의 다른 단부에 제공된 기부와, 접촉자가 접촉 타깃에 대해 가압될 때 탄성 접촉력을 발생시키도록 기부와 중간부 사이에 제공되고 접촉 기판의 표면에 대해 상방으로 경사진 캔틸레버 형상을 갖는 스프링 부분으로 구성된다.
본 발명의 다른 태양은 실리콘 기판 상에 접촉자들을 2차원 방식으로 제조하고 접촉자들을 실리콘 기판으로부터 제거하여 접촉 구조물을 제조하는 방법이다. 이 제조 방법은 이하의 단계, 즉 (a) 실리콘 기판의 표면 상에 희생층(sacrificial layer)을 형성하는 단계, (b) 희생층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계, (c) 접촉자들의 화상을 포함하는 포토마스크를 포토레지스트 층 상에 정렬시키고, 포토마스크를 통해 자외선으로 포토레지스트 층을 노광시키는 단계, (d) 포토레지스트 층의 표면 상에 접촉자들의 화상의 패턴을 현상하는 단계, (e) 전도성 재료를 증착시킴으로써, 기부와 중간부 사이에 캔틸레버 형상의 스프링 부분을 각각 갖는 상기 패턴으로 된 전도성 재료의 접촉자들을 포토레지스트 층 상에 형성하는 단계, (f) 포토레지스트 층을 제거하는 단계, (g) 접촉자들이 실리콘 기판으로부터 분리되도록 희생층을 에칭 공정에 의해 제거하는 단계, 및 (h) 각각의 접촉자의 적어도 일단부가 전기 접속용 접촉 패드로서 기능하도록, 접촉자들의 단부들을 수용하는 관통 구멍들을 갖는 접촉 기판 상에 접촉자들을 장착하는 단계를 포함한다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명의 방법은 전도성 재료를 증착함으로써 접촉자들을 형성하는 단계 이후에, 접촉자들의 상부면이 접착 테이프에 부착되도록 접착 테이프를 접촉자들 상에 배치시키는 단계를 더 포함한다.
또 다른 태양에 있어서, 본 발명의 방법은 전도성 재료를 증착함으로써 접촉자들을 형성하는 단계 이후에, 전도성 기판 상의 접촉자들의 상부면이 접착 테이프에 부착되도록 접착 테이프를 접촉자들 상에 배치시키는 단계와, 접착 테이프 상의 접촉자들이 전도성 기판으로부터 분리되도록 전도성 기판을 박리시키는 단계를 더 포함하며, 이때 접촉자와 접착 테이프 사이의 접착 강도는 접촉자들이 형성된 전도성 기판과 접촉자 사이의 접착 강도보다 크다.
본 발명의 또 다른 태양은 본 발명의 접촉 구조물을 포함하는 탐침 접촉 조립체이다. 탐침 접촉 조립체는 복수개의 접촉자들이 표면 상에 장착된 접촉 기판과, 접촉 기판을 장착하는 탐침 카드와, 복수개의 접촉 핀들을 갖는 핀 블록(pin block)을 포함하며, 탐침 카드는 탐침 카드 상에 제공된 전극과 접촉자들 사이에서 전기적인 교신을 달성하게 하고, 핀 블록은 탐침 카드에 부착된 때 탐침 카드와 반도체 시험 시스템 사이에서 인터페이스 역할을 한다.
탐침 접촉 조립체에서, 접촉자들은 접촉 표면의 수평면 상에 수직으로 장착된다. 각각의 접촉자는 접촉 기판에 제공된 관통 구멍 내에 수직 방향으로 삽입되는 중간부와, 중간부에 연결되고 접촉 타깃과의 전기 접속을 위한 접촉점으로서 기능하도록 접촉자의 일단부에 위치된 접촉부와, 접촉자의 다른 단부에 제공된 기부와, 접촉자가 접촉 타깃에 대해 가압될 때 탄성 접촉력을 발생시키도록 기부와 중간부 사이에 제공되고 접촉 기판의 표면에 대해 상방으로 경사진 캔틸레버 형상을 갖는 스프링 부분으로 구성된다.
본 발명에 따르면, 접촉 구조물은 차세대 반도체 기술의 시험 요건을 충족시키도록 초단파 대역폭을 갖는다. 복수개의 접촉자들이 수작업에 의한 취급을 수반하지 않고 기판 상에 동시에 제조되므로, 일정한 품질, 접촉 성능에 있어서의 높은 신뢰성 및 연장된 수명뿐만 아니라 저비용을 성취할 수 있다. 또한, 접촉자들이 시험될 소자의 것과 동일한 기판 재료 상에서 조립되므로, 온도 변화에 의해 야기되는 위치 오차를 보상할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 그 제조 공정에서 비교적 간단한 기술을 사용함으로써 복수개의 접촉자들을 실리콘 기판 상에 수평 방향으로 제조할 수 있다. 이러한 접촉자들은 기판으로부터 제거되어 접촉 기판 상에 수직 방향으로 장착된다. 본 발명에 의해 제조된 접촉 구조물은 저비용 및 고효율의 것이며, 높은 기계적 강도 및 높은 신뢰성을 갖는다.
도5는 본 발명의 접촉 구조물의 일례를 도시한다. 접촉 구조물은 접촉 기판(20) 및 접촉자(30)들에 의해 구성된다. 반도체 시험의 적용에 있어서, 접촉 구조물은 예컨대 시험될 반도체 웨이퍼(300) 등의 반도체 소자 위에 위치된다. 반도체 웨이퍼(300)가 상방으로 이동된 때, 접촉자(30)의 하단부는 반도체 웨이퍼(300) 상의 접촉 패드(320)와 접촉하여 이들 사이에서 전기적인 교신을 달성한다. 접촉자(30)는 그 중간부에서 관통 구멍(도시안됨)을 통해 접촉 기판(20)에 장착되어 접촉자의 상부 부분 및 하부 부분이 접촉 기판(20)으로부터 돌출된다. 접촉자(30)의 중간부는 접촉 기판(20)에 느슨하게 결합될 수 있어, 접촉자(30)는 접촉 구조물이 접촉 타깃, 즉 반도체 웨이퍼(30)에 대해 가압될 때 이동할 수 있다.
도5의 예에서, 각각의 접촉자(30)는 접촉 기판(20) 위에서 상단부(33)까지 대각선 상방으로 연장되는 캔틸레버 형상을 갖는다. 접촉자의 하부 부분은 하단부(35)까지 하방으로 연장되는 실질적으로 직선형이다. 반도체 시험 적용에 있어서, 상단부(33)는 시험 시스템의 탐침 카드와 접촉하는 접촉자(30)의 기부이고, 하단부(35)는 반도체 웨이퍼(300) 상의 접촉 패드(320)와 접촉하는 접촉자(30)의 접촉점이다.
접촉자(30)의 캔틸레버(스프링) 부분은 상단부가 탐침 카드에 고정되고 하단부가 접촉 타깃에 대해 가압된 때 탄성력을 발생시키는 스프링으로서 기능한다. 접촉자(30)의 하단부(접촉점)는 양호하게는 접촉 패드(320)의 표면을 문지를 수 있도록 날카롭게 되어 있다. 탄성력은 접촉 패드(320)의 표면에 대한 하단부(접촉점)(35)에서의 이러한 문지름 효과(scrubbing effect)를 촉진시킨다. 이러한 문지름 효과는 접촉점이 접촉 패드(320)의 산화 표면을 문질러 산화 표면 아래의 접촉 패드(320)의 전도성 재료와 전기 접촉할 때 향상된 접촉 성능을 촉진시킨다.
도6a 및 도6b는 이러한 접촉자를 제조하는 본 발명의 기본 개념을 도시한다. 본 발명에서, 도6a에 도시된 바와 같이, 접촉자(30)는 실리콘 기판 또는 다른 유전성 기판인 기판(40)의 평평한 표면 상에서 수평 방향으로, 즉 2차원 방식으로 제조된다. 그리고 나서, 접촉자(30)는 기판(40)으로부터 제거되어, 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, IC 칩 또는 다른 접촉 기구 등의 도5의 접촉 기판(20)에 수직 방향으로, 즉 3차원 방식으로 장착된다.
도6b의 예에서, 접촉자(30)는 도6에 도시된 방식으로 실리콘 기판 또는 다른 유전성 기판(40)의 평평한 표면 상에 수평 방향으로 제조된다. 그리고 나서, 접촉자(30)는 기판(40)으로부터 접착 테이프, 접착 필름 또는 접착판("접착 테이프" 또는 "중간판"으로 총칭하기로 함) 등의 접착 부재(90)로 전달된다. 접착 테이프(90) 상의 접촉자(30)는 이로부터 제거되어 픽-앤드-플레이스 기구를 사용하여 도5의 접촉 기판(20) 상에 수직 방향으로, 즉 3차원 방식으로 장착된다.
도7a 내지 도7c는 본 발명의 접촉자의 구체적인 예를 도시하는데, 도7a는 정면도이고, 도7b는 측면도이며, 도7c는 저면도이다. 도7의 접촉자(30)는 상단부(기부)(33), 조오(jaw)(플랜지)(34)를 갖는 중간점, 상단부와 중간점 사이에서 연장되는 대각선 방향 빔(beam)을 갖는 스프링 부분(캔틸레버), 직선부(36), 및 접촉점을 갖는 하단부(35)를 구비한다.
상단부(33)는 도12에 도시된 바와 같은 탐침 카드와 접촉하며, 하단부(35)는 시험될 반도체 웨이퍼 등의 접촉 타깃과 접촉한다. 도5 또는 도12 내지 도14의 접촉 기판(20) 상에 장착된 때, 상단부(33) 및 스프링 부분(캔틸레버)은 접촉 기판(20)의 상부 표면으로부터 돌출되고, 하단부(35)는 접촉 기판(20)의 하부 표면으로부터 돌출된다. 직선부(36)는 접촉 기판의 관통 구멍 내로 삽입되고, 조오(플랜지)(34)는 도14에 도시된 바와 같이 접촉 기판(20)의 상부 표면에 대한 스토퍼(stopper)로서 기능한다.
도7a의 정면도에서, 직선부(36)는 양호하게는 스프링 부분 및 중간부에 의한 스프링 작용을 촉진시키는 감소된 폭을 갖는다. 이 예에서, 도7b의 측면도 및 도7c의 저면도에 도시된 바와 같이, 접촉자(30)는 전체에 걸쳐 동일한 두께를 갖는다. 따라서, 도6a의 실리콘 기판(40)의 평평한 표면 상에 접촉자(30)를 제조할 때, 전도성 재료에 의해 접촉자를 형성하는 데 단 하나의 증착 공정만이 요구될 수 있다. 접촉자(30)가 2개 이상의 상이한 두께를 갖는 경우에, 제조 공정에서 전도성 재료의 2개 이상의 층을 형성하기 위해 전도성 재료가 2회 이상 증착될 수 있다. 도7의 접촉자에서의 크기의 예는 a = 400 ㎛, b = 50 ㎛, c = 50 ㎛, d = 50 ㎛, e = 140 ㎛, f = 900 ㎛, g = 1600 ㎛, h = 100 ㎛, I = 50 ㎛, j = 3100 ㎛, 및 k = 1900 ㎛이다.
도8a 내지 도8l은 본 발명의 접촉자(30)를 제조하는 제조 공정의 일례를 도시하는 개략도이다. 도8a에서, 통상적으로 실리콘 기판인 기판(40) 상에 희생층(42)이 형성된다. 유리 기판 및 세라믹 기판 등의 다른 유전성 기판이 적당할 수도 있다. 예컨대, 희생층(42)은 화학 증착(CVD) 등의 증착 공정을 통해 이산화규소(SiO2)로 만들어진다. 희생층(42)은 제조 공정의 추후 단계에서 접촉자(30)를 실리콘 기판으로부터 분리하기 위한 것이다.
예컨대 증착 공정을 통해 도8b에 도시된 바와 같이 접착 촉진층(44)이 희생층(42) 상에 형성된다. 접착 촉진층(44)용 재료의 예는 예컨대 약 200 내지 1,000 옹스트롬의 두께를 가지고 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)을 포함한다. 접착 촉진층(44)은 도8c의 전도성 층(46)의 실리콘 기판(40) 상에의 접착을 용이하게 하는 것이다. 전도성 층(46)은 예컨대 약 1,000 내지 5,000 옹스트롬의 두께를 가지고 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 만들어진다. 전도성 층(46)은 추후 단계에서의 전기 도금 공정을 위한 전기 전도성을 달성하기 위한 것이다.
다음 공정에서, 도8d에 도시된 바와 같이 자외선(UV)에 노광되도록 포토마스크(50)가 상부에 정밀하게 정렬되는 포토레지스트 층(48)이 전도성 층(46) 상에 형성된다. 포토마스크(5)는 포토레지스트 층(48) 상에 현상될 접촉자(30)들의 2차원 화상을 나타낸다. 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 이러한 목적을 위해 포지티브 또는 네거티브 포토레지스트가 사용될 수 있다. 포지티브 작용 포토레지스트가 사용된다면, 포토마스크(50)의 불투명 부분에 의해 덮인 포토레지스트는 노광 후에 경화된다. 포토레지스트 재료의 예는 노볼락(Novolak)(M-크레졸-포름알데히드), PMMA(폴리 메틸 메타크릴레이트), SU-8 및 감광성 폴리이미드를 포함한다. 현상 공정에서, 포토레지스트의 노광된 부분은 용해되어 세척되어지고, 개구 또는 패턴 "A"을 갖는 도8e의 포토레지스트 층(48)이 남는다. 따라서, 도8f의 평면도는 접촉자(30)의 화상(형상)을 갖는 포토레지스트 층(48) 상의 패턴 또는 개구 "A"를 도시한다.
전술한 사진 석판술 공정에서, UV 광선을 사용하는 대신에, 당해 기술 분야에서 공지된 전자빔 또는 X-선으로 포토레지스트 층(48)을 노광시킬 수 있다. 또한, 포토레지스트 층(48)을 직접 기록 전자빔, X-선 또는 광원(레이저)으로 노광시킴으로써 포토레지스트 층(48) 상에 접촉 구조물의 화상을 직접 기록할 수 있다.
구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 텅스텐(W) 또는 다른 금속, 니켈-코발트(NiCo) 또는 이들의 다른 합금 조합 등의 전도성 재료가 도8g에 도시된 바와 같이 접촉자(30)를 형성하도록 포토레지스트 층(48)의 패턴 "A" 내에 침착(전기 도금)된다. 양호하게는, 후술되는 바와 같이 전도성 층(46)과는 상이한 접촉자 재료가 서로로부터 에칭 특성을 식별하기 위해 사용되어야 한다. 도8g에서의 접촉자(30)의 과잉 도금된 부분은 도8h의 연마(평탄화) 공정에서 제거된다.
전술된 공정은 2개 이상의 전도성 층을 형성함으로써 상이한 두께를 갖는 접촉자를 제조하기 위해 반복될 수 있다. 즉, 필요하다면 접촉자의 제1 층(전도성 재료)을 형성한 후에, 접촉자의 제1 층 상에 제2 층 또는 추가 층을 형성하도록 도8d 내지 도8h의 공정들이 반복된다. 다음 공정에서, 포토레지스트 층(48)은 도8i에 도시된 바와 같이 레지스트 제거 공정에서 제거된다. 통상적으로, 포토레지스트 층(48)은 습식 화학 처리에 의해 제거된다. 다른 제거 예는 아세톤계 제거(acetone-based stripping) 및 플라즈마 O2 제거이다. 도8j에서, 희생층(42)은 접촉자(30)가 실리콘 기판(40)으로부터 분리되도록 에칭 제거된다. 도8k에 도시된 바와 같이, 접착 촉진층(44) 및 전도성 층(46)이 접촉자(30)로부터 제거되도록 다른 에칭 공정이 수행된다.
에칭 조건은 층(44, 46)들을 에칭하지만 접촉자(30)를 에칭하지 않도록 선택될 수 있다. 달리 말하면, 전술된 바와 같이 접촉자(30)를 에칭하지 않고 전도성 층(46)을 에칭하기 위하여, 접촉자(36)를 위해 사용된 전도성 재료는 전도성 층(46)의 재료와 달라야 한다. 최종적으로, 접촉자(30)는 도8l의 사시도에서 도시된 바와 같이 어떠한 다른 재료로부터도 분리된다. 도8a 내지 도8l에서의 제조 공정은 단 하나의 접촉자(30)만을 도시하지만, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 복수개의 접촉자들이 동시에 제조될 수 있다.
도9a 내지 도9d는 본 발명의 접촉자를 제조하기 위한 제조 공정의 일례를 도시하는 개략도이다. 본 예에서는, 접촉자(30)를 실리콘 기판(40)으로부터 접착 테이프로 전달하도록 접착 테이프(중간판)(90)가 제조 공정에 도입된다. 도9a 내지 도9d는 접착 테이프(90)가 필요하게 되는 제조 공정의 후반부만을 도시한다.
도9a는 포토레지스트 층(48)이 레지스트 제거 공정에서 제거되는 도8i에 도시된 공정과 동등한 공정을 도시한다. 이때, 도9a의 공정에서, 접착 테이프(중간판)(90)는 전도체(30)가 접착 테이프(90)에 부착되도록 접촉자(30)의 상부 표면 상에 배치된다. 도6b를 참조하여 전술된 바와 같이, 본 발명의 상황 내에서, 접착 테이프(중간판)(90)는 접착 필름, 접착판 등의 다른 종류의 접착 부재를 포함한다. 또한, 접착 테이프(90)는 접촉자(30)를 끌어당기는 자기판 또는 자기 테이프, 전기 대전판 또는 전기 대전 테이프 등의 임의의 부재를 포함한다.
도9b에 도시된 공정에서, 희생층(42)은 접착 테이프(90) 상의 접촉자(30)가 실리콘 기판(40)으로부터 분리되도록 에칭 제거된다. 도9c에 도시된 바와 같이 접착 촉진층(44) 및 전도성 층(46)이 접촉자(30)로부터 제거되도록 다른 에칭 공정이 수행된다.
전술된 바와 같이, 접촉자(30)를 에칭하지 않고 전도성 층(46)을 에칭하기 위하여, 접촉자(30)를 위해 사용된 전도성 재료는 전도성 층의 재료와 달라야 한다. 도9a 내지 도9c에서의 제조 공정이 단 하나의 접촉자만을 도시하지만, 복수개의 접촉자들이 동시에 제조된다. 따라서, 도9d의 평면도에 도시된 바와 같이 복수개의 접촉자(30)들이 접착 테이프(90)로 전달되어 실리콘 기판 및 다른 재료들로부터 분리된다.
도10a 내지 도10n은 접촉자들이 접착 테이프 또는 중간판으로 전달되는 경우에 있어서의 접촉자(30)를 제조하기 위한 제조 공정의 추가 예를 도시하는 개략도이다. 도10a에서, 통상적으로 실리콘 기판 또는 유리 기판인 기판(340) 상에 전기 도금 시드(seed)(전도성) 층(342)이 형성된다. 시드 층(342)은 예컨대 약 1,000 내지 5,000 옹스트롬의 두께를 가지고 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 만들어진다. 크롬-인코넬 층(344)이 예컨대 스퍼터링 공정을 통해 도10b에 도시된 바와 같이 시드 층(342) 상에 형성된다.
도10c에 도시된 다음 공정에서, 전도성 기판(346)이 크롬-인코넬 층(344) 상에 형성된다. 전도성 기판(346)은 예컨대 약 100 내지 130 ㎛의 두께를 가지고 니켈-코발트(NiCo)로 만들어진다. 전도성 기판(346)을 부동태화(passivating)한 후에, 도10d에서 약 100 내지 120 ㎛의 두께를 갖는 포토레지스트 층(348)이 전도성 기판(346) 상에 형성되며, 도10e에 도시된 바와 같이 포토레지스트 층(348)이 자외선(UV)에 의해 노광되도록 포토마스크(350)가 정밀하게 정렬된다. 포토마스크(350)는 포토레지스트 층(348)의 표면 상에 현상될 접촉자(30)의 2차원 화상을 나타낸다.
현상 공정에서, 레지스트의 노광된 부분은 용해되어 세척되고, 접촉자(30)의 화상(형상)을 갖는 포토마스크(350)로부터 전사된 도금 패턴을 갖는 도10f의 포토레지스트 층(348)이 남겨진다. 도10g의 단계에서, 약 50 내지 60 ㎛의 두께를 가지고 포토레지스트 층(348) 상의 도금 패턴 내에 전도성 재료가 전기 도금된다. 전도성 재료의 예는 니켈-코발트(NiCo)이다. 니켈-코발트 접촉자 재료는 니켈-코발트로 만들어진 전도성 기판(346)에 강하게 부착되지 않을 것이다.
접촉자가 2개 이상의 두께를 갖는 경우에, 2개 이상의 전도성 층들을 형성함으로써 접촉자를 제조하기 위해 전술된 공정이 반복될 수 있다. 즉, 필요하다면 접촉자의 제1 층을 형성한 후에, 접촉자의 제1 층 상에 제2 층 또는 추가 층을 형성하도록 도10d 내지 도10g의 공정들이 반복된다.
다음 공정에서, 포토레지스트 층(348)은 도10h에 도시된 바와 같이 레지스트 제거 공정에서 제거된다. 도10i에서, 전도성 기판(346)은 기판(340) 상의 크롬-인코넬 층(344)으로부터 박리된다. 전도성 기판(346)은 비교적 약한 접착 강도를 가지고 접촉자(30)가 상부에 장착된 얇은 기판이다. 접촉자(30)를 갖는 전도성 기판(346)의 평면도가 도10j에 도시되어 있다.
도10k는 접착 테이프(중간판)(90)가 접촉자(30)의 상부 표면 상에 배치되는 공정을 도시한다. 접착 테이프(90)와 접촉자(30) 사이의 접착 강도는 접촉자(30)와 전도성 기판(346) 사이의 접착 강도보다 크다. 따라서, 도10l에 도시된 바와 같이, 접착 테이프(90)가 전도성 기판(346)으로부터 제거될 때, 접촉자(30)는 전도성 기판(346)으로부터 접착 테이프(90)로 전달된다. 도10m은 접촉자(30)를 갖는 접착 테이프(90)의 평면도를 도시하며, 도10n은 접촉자(30)를 상부에 갖는 접착 테이프(90)의 단면도이다.
도11a 및 도11b는 접착 테이프(중간판)(90)로부터 접촉자(30)를 집어 올려 접촉 기판(20) 상에 배치하는 공정의 일례를 도시하는 개략도이다. 도11a 및 도11b의 픽-앤드-플레이스 기구는 접착 테이프를 수반하는 도9a 내지 도9d 및 도10a 내지 도10n을 참조하여 설명된 본 발명의 제조 공정에 의해 제조되는 접촉자에 유리하게 적용된다. 도11a는 픽-앤드-플레이스 작동의 전반 공정을 도시하는 픽-앤드-플레이스 기구(80)의 정면도이다. 도11b는 픽-앤드-플레이스 작동의 후반 공정을 도시하는 픽-앤드-플레이스 기구(80)의 정면도이다.
본 예에서, 픽-앤드-플레이스 기구(80)는 접촉자(30)를 집어 올려 배치하는 전달 기구(84), 전달 기구(84)의 X, Y 및 Z 방향으로의 이동을 허용하는 가동 아암(86, 87), 위치가 X, Y 및 Z 방향으로 조정 가능한 테이블(81, 82), 및 예컨대 CCD 화상 센서를 내부에 갖는 모니터 카메라(78)를 포함한다. 전달 기구(84)는 접촉자(30)에 대한 흡입 작동(집어 올림 작동) 및 흡입 해제 작동(배치 작동)을 수행하는 흡입 아암(85)을 포함한다. 흡입력은 예컨대 진공 등의 부압에 의해 생성된다. 흡입 아암(85)은 90° 등의 소정 각도로 회전한다.
작동시, 접촉자(30)를 갖는 접착 테이프(90) 및 접합 위치(32)(또는 관통 구멍)를 갖는 접촉 기판(20)은 픽-앤드-플레이스 기구(80) 상의 각각의 테이블(81, 82) 상에 위치된다. 도11a에 도시된 바와 같이, 전달 기구(80)는 흡입 아암(85)의 흡입력에 의해 접촉자(30)를 접착 테이프(90)로부터 집어 올린다. 접촉자(30)를 집어 올린 후에, 흡입 아암(85)은 예컨대 도11b에 도시된 바와 같이 90°만큼 회전한다. 따라서, 접촉자(30)의 배향은 수평 방향으로부터 수직 방향으로 변경된다. 이러한 배향 변경 기구는 단지 예이며, 당해 기술 분야의 숙련자는 접촉자의 배향을 변경하기 위한 많은 다른 방법이 있음을 알 것이다. 그리고 나서, 전달 기구(80)는 접촉자(30)를 기판(20) 상의 접합 위치(32)(또는 관통 구멍)에 배치시킨다. 접촉자(30)는 표면에 접합되거나 관통 구멍에 삽입됨으로써 접촉 기판(20)에 부착된다.
도12는 본 발명의 접촉 구조물을 사용하여 탐침 접촉 조립체를 형성하는 전체적인 적층 구조의 일례를 도시하는 단면도이다. 탐침 접촉 조립체는 시험될 소자(DUT)인 반도체 웨이퍼(300)와 도2에 도시된 바와 같은 시험 헤드 사이에서 인터페이스로서 사용된다. 본 예에서, 탐침 카드 조립체는 도12에 도시된 순서대로 루틴 형성 기판(routing board)(탐침 카드)(260) 및 접촉 구조물 상에 제공된 포고-핀 블록(프로그 링)(130)을 포함한다.
접촉 구조물은 접촉 기판(20) 상에 장착된 복수개의 접촉자(30)들에 의해 구성된다. 각각의 접촉자(30)의 기부(33)는 접촉 기판(20)의 상부 표면에서 돌출된다. 접촉부(35)는 접촉 기판(20)의 하부 표면으로부터 돌출된다. 본 발명에서, 기부(33)와 접촉 기판(20)에 결합되는 중간부 사이의 스프링 부분은 접촉 기판으로부터 상방으로 경사진 캔틸레버 형상을 갖는다. 접촉자(30)는 반도체 웨이퍼(300) 및 탐침 카드(260)에 대해 가압될 때 수직 방향으로 작은 이동을 허용하는 방식으로 접촉 기판(20)의 관통 구멍 내로 약간 느슨하게 삽입될 수 있다.
탐침 카드(260), 포고-핀 블록(130) 및 접촉 구조물은 기계적뿐만 아니라 전기적으로 서로 연결되어서, 탐침 접촉 조립체를 형성한다. 따라서, 접촉자(30)의 접촉점으로부터 케이블(124) 및 퍼포먼스 보드(120)(도2)를 통해 시험 헤드(100)에 전기 경로가 생성된다. 따라서, 반도체 웨이퍼(300) 및 탐침 접촉 조립체가 서로 가압될 때, 웨이퍼(300) 상의 접촉 패드와 시험 시스템 사이에 전기 교신이 달성될 것이다.
포고-핀 블록(프로그 링)(130)은 탐침 카드(260)와 퍼포먼스 보드(120) 사이에서 인터페이스 역할을 하도록 복수개의 포고-핀을 갖는 도2에 도시된 것과 동등하다. 포고-핀의 상단부에서, 동축 케이블 등의 케이블(124)은 퍼포먼스 보드(120)를 통해 도2의 시험 헤드(100)에서의 인쇄 회로 기판(핀 전자 카드)으로 신호를 전송하도록 연결된다. 탐침 카드(260)는 그 상부 표면 및 하부 표면에서 복수개의 전극(262, 265)들을 각각 갖는다. 조립된 때, 접촉자(30)의 기부(33)는 전극(262)과 접촉한다. 전극(262, 265)은 포고-핀 블록(130)에서의 포고-핀들의 피치에 부합하도록 접촉 구조물의 피치를 벌어지게 하는 상호접속 트레이스(263)를 통해 연결된다. 접촉자(30)는 접촉 기판(20)의 관통 구멍 내에 느슨하게 삽입되므로, 접촉자(30)의 스프링(캔틸레버)은 반도체 웨이퍼(300)에 대해 가압될 때 전극(262)뿐만 아니라 접촉 패드(320)를 향해 탄성 접촉력을 발생시킨다.
도13은 본 발명의 접촉 구조물을 사용하는 탐침 접촉 조립체의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 탐침 접촉 조립체는 시험될 소자(DUT)와 도2에 도시된 바와 같은 시험 헤드 사이에서 인터페이스로서 사용된다. 본 예에서, 탐침 접촉 조립체는 접촉 구조물 상에 제공된 전도성 탄성중합체(250), 탐침 카드(260) 및 포고-핀 블록(프로그 링)(130)을 포함한다. 접촉자(30)는 전술된 바와 같이 기부(33)와 중간부 사이에서 스프링(캔틸레버)을 구비하므로, 이러한 전도성 탄성중합체는 통상적으로 불필요하다. 그러나, 전도성 탄성중합체는 탐침 카드(260)와 접촉 구조물 사이의 간극(평면도)의 불균일성을 보상하기 위해 여전히 유용할 수 있다.
전도성 탄성중합체(250)는 접촉 구조물과 탐침 카드(260) 사이에 제공된다. 조립된 때, 접촉자(30)의 기부(33)는 전도성 탄성중합체(250)와 접촉한다. 전도성 탄성중합체(250)는 수직 방향으로 복수개의 전도성 와이어를 갖는 탄성 시트(sheet)이다. 예컨대, 전도성 탄성중합체(250)는 실리콘 고무 시트 및 복수개의 열의 금속 필라멘트로 구성된다. 금속 필라멘트(와이어)는 도13의 수직 방향으로, 즉 전도성 탄성중합체(250)의 수평 시트에 직각 방향으로 제공된다. 금속 필라멘트들 사이의 피치의 일례는 0.05 mm 이하이고, 실리콘 고무 시트의 두께는 약 0.2 mm이다. 이러한 전도성 탄성중합체는 일본의 신에쯔 폴리머 코포레이션 엘티디.(Shin-Etsu Polymer Co. Ltd.)에 의해 생산되고 시중에서 입수 가능하다.
도14는 도12 및 도13의 탐침 접촉 조립체에 합체된 본 발명의 접촉 구조물의 상세부를 도시하는 단면도이다. 캔틸레버 스프링을 갖는 접촉자(30)는 접촉자(30)의 중간부가 관통 구멍(25) 내에 삽입되는 방식으로 접촉 기판(20)에 부착된다. 직선 중간부의 하단부에서의 접촉부(35)는 관통 구멍(25)으로 삽입된다. 본 예에서, 접촉 기판(20)은 적층되어 서로 용융 접합된 3개의 표준 실리콘 웨이퍼(221, 222, 223)를 갖는 다층 기판이다. 실리콘 웨이퍼(221 내지 223) 각각의 두께의 예는 약 0.5 mm이다. 캔틸레버형 스프링을 갖는 접촉자(30)의 기부(33)는 접촉 기판(20)의 상부 표면으로부터 돌출된다. 접촉자(30)는 관통 구멍(25)에 근접한 접촉 기판(20)의 상부 표면에 끼워맞춤되는 플랜지형 부분(조오)(34)을 갖는다. 접촉자(30)의 팁에서의 접촉점(35)은 접촉 타깃의 표면 상에서 문지름 효과를 촉진시키기 위하여 양호하게는 날카롭게 되어 있다.
3층 기판(20) 및 그 기판 상의 관통 구멍을 형성하는 공정을 이하에서 간단하게 설명하기로 한다. 먼저, 제2 웨이퍼(222) 및 제3 웨이퍼(223)는 예컨대 실리콘 용융 접합을 통해 직접 접합된다. 그리고 나서, 웨이퍼(222, 223)는 정면 및 배면 모두에서 연마되고, 에칭 공정에 의해 관통 구멍이 웨이퍼를 관통하여 생성된다. 이러한 깊은 홈 에칭(deep trench etching)은 예컨대 반응성 가스 플라즈마를 사용한 반응성 이온 에칭에 의해 성취된다. 제2 및 제3 웨이퍼(222, 223)에서의 관통 구멍의 크기는 접촉자(30)를 장착할 목적으로 관통 구멍 내에 단차(step)를 형성하는 것이 필요할 때 접촉자(30)의 플랜지형 부분(34)보다 작을 수 있다.
그리고 나서, 제1 웨이퍼(221)는 그 정면 및 배면이 연마되고, 전술된 깊은 홈 에칭에 의해 제1 웨이퍼(221) 내에 관통 구멍(25)이 생성된다. 제1 웨이퍼(221)는 제2 및 제3 웨이퍼(222, 223)와 정렬되어 용융 접합된다. 절연을 위하여, 예컨대 적어도 1 ㎛의 실리콘 산화물 층이 양호하게는 이러한 방식으로 제조된 접촉 기판의 노출 표면 전체에서 성장된다.
도15는 도6a 및 도6b에 도시된 공정을 통해 제조된 복수개의 접촉자(30)들을 각각 갖는 본 발명의 접촉 구조물 블록(접촉 기판)들의 일례를 도시하는 사시도이다. 본 예는 소정 크기 및 소정 개수의 접촉자를 갖는 접촉 구조물을 형성하기 위해 서로 조립될 복수개의 접촉 기판 또는 접촉 구조물 블록(20)을 도시한다. 도15에서, 각각의 접촉 구조물 블록은 단일 열로 조립된 접촉자(30)들을 포함하지만, 본 발명의 접촉 구조물 블록은 2개 이상의 열, 즉 매트릭스 방식으로 정렬된 접촉자들을 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 특징들 중의 하나는 전체 크기 및 접촉자 개수가 증가된 접촉 구조물(탐침 접촉 조립체)을 생성하도록 복수개의 접촉 구조물 블록(20)을 조합하는 능력이다. 도15의 예에서, 서로 연결될 4개의 접촉 구조물 블록(20)이 준비되어 있다. 도15의 예에 도시되지 않고 도16에 도시되었지만, 각각의 접촉 구조물 블록(20)은 그 외측 에지에서 치(teeth)와 홈(recess) 등의 연결(맞물림) 기구를 갖는다.
도16은 본 발명의 복수개의 접촉 구조물 블록(20)에 의해 형성된 접촉 구조물의 사시도이다. 본 예에서, 5개의 접촉 기판들은 접촉 구조물 블록의 정수배 크기인 전체 크기를 갖는 접촉 구조물을 생성하도록 서로 연결된다. 도시를 간단히 하기 위하여, 접촉자들은 접촉 기판(웨이퍼)(22) 상에 도시되어 있지 않다. 접촉 기판(22)들을 이러한 방식으로 조합함으로써, 30.5 cm(12 인치) 반도체 웨이퍼의 크기와 동등한 것과 같은 소정 크기의 접촉 조립체가 달성될 수 있다.
본 예에서, 접촉 기판의 좌우측 에지에는 맞물림 치(55) 및 홈(65)이 제공된다. 치(55) 및 홈(65)의 크기는 좌우측 에지에서 동일하지만, 치(55) 및 홈(65)의 위치는 하나의 유닛씩 전환되어 있다. 따라서, 하나의 접촉 기판(22)의 좌측 에지는 다른 하나의 접촉 기판(22)의 우측 에지와 끼워맞춤된다. 도16에 도시되지 않았지만, 접촉 기판(22)의 말단부에는 다른 하나의 접촉 기판(22)의 근접 단부의 장홈(70)에 끼워지도록 돌출부가 제공된다. 돌출부 및 장홈을 사용하는 대신에, 전술된 바와 같은 좌우측 에지에서처럼 치 및 홈을 사용할 수도 있다. 접촉자(30)는 도16에 도시된 방식으로 관통 구멍(25) 내에서 접촉 기판(22)에 장착될 것이다.
본 발명에 따르면, 접촉 구조물은 차세대 반도체 기술의 시험 요건을 만족시키도록 초단파 대역폭을 갖는다. 복수개의 접촉자들이 수작업에 의한 취급을 수반하지 않고 기판 상에 동시에 제조되므로, 일정한 품질, 및 접촉 성능에 있어서의 높은 신뢰성 및 연장된 수명을 성취할 수 있다. 또한, 접촉자들이 시험될 소자의 재료와 동일한 기판 재료에 조립되기 때문에, 온도 변화에 의해 야기된 위치 오차를 보상할 수 있다. 더욱이, 비교적 간단한 기술을 사용함으로써 실리콘 기판 상에 수평 방향으로 복수개의 접촉자들을 제조할 수 있다. 본 발명에 의해 제조된 접촉 구조물은 저비용 및 고효율이 것이고 높은 기계적 강도 및 높은 신뢰성을 갖는다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 접촉 구조물은 반도체 웨이퍼, 패키지화된 LSI, 다중 칩 모듈 등의 번인 시험을 포함한 시험에 유리하게 적용된다.
양호한 실시예만이 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 본 발명의 많은 수정 및 변형이 전술한 기재 내용 관점에서 그리고 첨부의 청구의 범위의 범주 내에서 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 접촉 타깃과의 전기 접속을 위한 접촉 구조물이며,
    상부 표면 및 하부 표면을 통해 연장되는 관통 구멍을 갖는 접촉 기판과,
    각각 전체에 걸쳐 동일한 전도성 재료로 균일하게 만들어지고 접촉 기판 상에 수직으로 장착되는 복수개의 접촉자들을 포함하며,
    각각의 접촉자는 수직 방향으로 접촉 기판에 제공된 관통 구멍에 삽입되고 실질적으로 직선인 중간부, 중간부와 일체형이고 접촉점으로서 기능을 하도록 접촉자의 일단부에 위치 설정되는 접촉부, 접촉자의 다른 단부에 제공된 기부 및 기부와 중간부 사이에 제공되고 접촉 기판의 표면에 대해 상방으로 경사진 스프링 부분을 포함하고,
    상기 스프링 부분은 직선 빔 형상을 가지고 접촉자가 접촉 타깃에 대해 가압되는 경우 탄성 접촉력을 인가하며, 상기 중간부의 일부분은 접촉자의 가요성을 향상시키기 위해 그 폭 또는 두께를 감소시키도록 움푹 패인 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 접촉 기판은 단일 또는 서로 접합된 복수의 반도체 기판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  3. 제1항에 있어서, 각각의 접촉자에는 접촉 기판에 끼워맞춤되도록 그 중간부에 돌기가 제공된 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  4. 제1항에 있어서, 접촉 기판은 접촉자들이 관통하여 장착되도록 관통 구멍이 제공되고 함께 접합되는 반도체 웨이퍼들의 3개 층으로 형성된 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  5. 제1항에 있어서, 접촉자들은 기판의 평평한 표면 상에 수평 방향으로 형성되고 기판으로부터 제거되어 접촉 기판에 수직 방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  6. 제1항에 있어서, 접촉 기판은 임의의 크기 및 임의의 접촉자 개수를 갖는 접촉자 조립체를 생성하기 위해 나란한 형식으로 다른 접촉 기판을 외측 에지에서 연결하도록 외측 에지에 맞물림 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  7. 제6항에 있어서, 맞물림 기구는 접촉 기판의 외측 에지에 제공된 치 및 홈을 포함하는데, 상기 치 및 홈은 하나의 에지에 있는 맞물림 치 및 홈이 다른 접촉 기판의 대향 외측 에지에 있는 맞물림 치 및 홈과 끼워맞춤되는 방식으로 제공되어, 소정 크기, 형상 및 접촉자 개수를 갖는 접촉자 조립체를 달성하도록 복수개의 접촉 기판이 조립되는 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  8. 제1항에 있어서, 접촉 기판은 실리콘으로 만들어진 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  9. 제1항에 있어서, 접촉 기판은 폴리이미드, 세라믹 또는 유리를 포함한 유전성 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 접촉 구조물.
  10. 접촉 구조물을 제조하는 방법이며,
    (a) 실리콘 기판의 표면 상에 희생층을 형성하는 단계와,
    (b) 희생층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계와,
    (c) 접촉자들의 화상을 포함하는 포토마스크를 포토레지스트 층 상에 정렬시키고, 포토마스크를 통해 자외선으로 포토레지스트 층을 노광시키는 단계와,
    (d) 포토레지스트 층의 표면 상에 접촉자들의 화상의 패턴을 현상하는 단계와,
    (e) 전도성 재료를 증착시킴으로써, 실질적으로 직선인 중간부, 중간부와 일체형이고 접촉자의 일단부에 위치 설정되는 접촉부, 접촉자의 다른 단부에 제공되는 기부 및 직선 빔 형상을 가지고 기부와 중간부 사이에 제공되고 다른 단부를 향해 경사진 스프링 부분을 각각 갖는 전도성 재료로 된 접촉자들을 포토레지스트 층 상에 상기 패턴으로 형성하는 단계와,
    (f) 포토레지스트 층을 제거하는 단계와,
    (g) 접촉자들이 실리콘 기판으로부터 분리되도록 희생층을 에칭 공정에 의해 제거하는 단계와,
    (h) 각각의 접촉자의 적어도 일단부가 전기 접속용 접촉 패드로서 기능을 하도록, 접촉자들의 단부들을 수용하는 관통 구멍들을 갖는 접촉 기판 상에 접촉자들을 장착하는 단계를 포함하고,
    상기 중간부의 일부분은 접촉자의 가요성을 향상시키기 위해 그 폭 또는 두께를 감소시키도록 움푹 패인 것을 특징으로 하는 접촉 구조물 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 단계 (e)에서 전도성 재료를 증착함으로써 접촉자들을 형성한 후에, 접촉자들의 상부면이 접착 테이프에 부착되도록 접착 테이프를 접촉자들 상에 배치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 구조물 제조 방법.
  12. 접촉 구조물을 제조하는 방법이며,
    (a) 유전성 기판 상에 전기 전도성 재료로 된 전도성 기판을 형성하는 단계와,
    (b) 전도성 기판 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계와,
    (c) 접촉자들의 화상을 포함하는 포토마스크를 포토레지스트 층 상에 정렬시키고, 포토마스크를 통해 자외선으로 포토레지스트 층을 노광시키는 단계와,
    (d) 포토레지스트 층의 표면 상에 접촉자들의 화상의 패턴을 현상하는 단계와,
    (e) 전도성 재료를 증착시킴으로써, 실질적으로 직선인 중간부, 중간부와 일체형이고 접촉자의 일단부에 위치 설정되는 접촉부, 접촉자의 다른 단부에 제공되는 기부 및 직선 빔 형상을 가지고 기부와 중간부 사이에 제공되고 다른 단부를 향해 경사진 스프링 부분을 각각 갖는 전도성 재료로 된 접촉자들을 포토레지스트 층 상에 상기 패턴으로 형성하는 단계와,
    (f) 포토레지스트 층을 제거하는 단계와,
    (g) 접촉자들을 상부에 갖는 전도성 기판을 유전성 기판으로부터 박리시키는 단계와,
    (h) 전도성 기판 상의 접촉자들 위에 접착 테이프를 배치하여 접촉자들의 상부면들이 접착 테이프에 부착되게 하는 단계와,
    (i) 접착 테이프 상의 접촉자들이 전도성 기판으로부터 분리되도록 전도성 기판을 박리시키는 단계와,
    (j) 접촉 기판 상에 제공된 관통 구멍 내에 접촉자를 삽입함으로써 접촉자를 접촉 기판에 장착하는 단계를 포함하며,
    상기 접촉자와 접착 테이프 사이의 접착 강도는 접촉자와 전도성 기판 사이의 접착 강도보다 크고, 상기 중간부의 일부분은 접촉자의 가요성을 향상시키기 위해 그 폭 또는 두께를 감소시키도록 움푹 패인 것을 특징으로 하는 접촉 구조물 제조 방법.
  13. 접촉 타깃과의 전기 접속을 위한 탐침 접촉 조립체이며,
    복수개의 접촉자들이 표면 상에 장착된 접촉 기판과,
    접촉 기판을 장착하는 탐침 카드와,
    복수개의 접촉 핀들을 갖는 핀 블록을 포함하며,
    탐침 카드는 탐침 카드 상에 제공된 전극과 접촉자들 사이에서 전기적인 교신을 달성하게 하고,
    핀 블록은 탐침 카드에 부착된 때 탐침 카드와 반도체 시험 시스템 사이에서 인터페이스 역할을 하며,
    상기 접촉자는 동일한 전도성 재료로 균일하게 만들어지고 접촉 기판 상에 수직으로 장착되고,
    각각의 접촉자는 실질적으로 직선이고 수직 방향으로 접촉 기판에 제공된 관통 구멍에 삽입되는 중간부, 중간부와 일체형이고 접촉점으로서 기능을 하도록 접촉자의 일단부에 위치 설정되는 접촉부, 접촉자의 다른 단부에 제공된 기부 및 기부와 중간부 사이에 제공되고 접촉 기판의 표면에 대해 상방으로 경사진 스프링 부분을 포함하고,
    상기 스프링 부분은 직선 빔 형상을 가지고 접촉자가 접촉 타깃에 대해 가압되는 경우 탄성 접촉력을 인가하며, 상기 중간부의 일부분은 접촉자의 가요성을 향상시키기 위해 그 폭 또는 두께를 감소시키도록 움푹 패인 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 접촉 기판은 단일 또는 서로 접합된 복수의 반도체 웨이퍼로 형성되는 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
  15. 제13항에 있어서, 각각의 접촉자에는 접촉 기판에 끼워맞춤되도록 그 중간부에 돌기가 제공된 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
  16. 제13항에 있어서, 접촉 기판은 접촉자들이 관통하여 장착되도록 관통 구멍이 제공되고 함께 접합되는 반도체 웨이퍼들의 3개 층으로 형성된 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
  17. 제13항에 있어서, 접촉자들은 기판의 평평한 표면 상에 수평 방향으로 형성되고 기판으로부터 제거되어 접촉 기판에 수직 방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
  18. 제13항에 있어서, 접촉 기판은 임의의 크기의 접촉자 조립체를 생성하기 위해 나란한 형식으로 다른 접촉 기판을 임의의 소정 에지에서 연결하도록 외측 에지에 맞물림 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 맞물림 기구는 접촉 기판의 외측 에지에 제공된 치 및 홈을 포함하는데, 상기 치 및 홈은 하나의 외측 에지에 있는 맞물림 치 및 홈이 다른 접촉 기판의 대향 외측 에지에 있는 맞물림 치 및 홈과 끼워맞춤되는 방식으로 제공되어, 소정 크기, 형상 및 접촉자 개수를 갖는 접촉자 조립체를 달성하도록 복수개의 접촉 기판이 조립되는 것을 특징으로 하는 탐침 접촉 조립체.
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Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020048973A1 (en) * 1998-11-30 2002-04-25 Yu Zhou Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
US6885106B1 (en) * 2001-01-11 2005-04-26 Tessera, Inc. Stacked microelectronic assemblies and methods of making same
US20060051948A1 (en) * 2003-02-04 2006-03-09 Microfabrica Inc. Microprobe tips and methods for making
US20060053625A1 (en) * 2002-05-07 2006-03-16 Microfabrica Inc. Microprobe tips and methods for making
US7265565B2 (en) 2003-02-04 2007-09-04 Microfabrica Inc. Cantilever microprobes for contacting electronic components and methods for making such probes
US7047638B2 (en) * 2002-07-24 2006-05-23 Formfactor, Inc Method of making microelectronic spring contact array
US6917102B2 (en) * 2002-10-10 2005-07-12 Advantest Corp. Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
US20080211524A1 (en) * 2003-02-04 2008-09-04 Microfabrica Inc. Electrochemically Fabricated Microprobes
US10416192B2 (en) 2003-02-04 2019-09-17 Microfabrica Inc. Cantilever microprobes for contacting electronic components
US20040180561A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 Nexcleon, Inc. Structures for testing circuits and methods for fabricating the structures
US20040177985A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 Nexcleon, Inc. Structures for testing circuits and methods for fabricating the structures
US7170306B2 (en) * 2003-03-12 2007-01-30 Celerity Research, Inc. Connecting a probe card and an interposer using a compliant connector
US20040177995A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 Nexcleon, Inc. Structures for testing circuits and methods for fabricating the structures
US6946859B2 (en) * 2003-03-12 2005-09-20 Celerity Research, Inc. Probe structures using clamped substrates with compliant interconnectors
US6924654B2 (en) * 2003-03-12 2005-08-02 Celerity Research, Inc. Structures for testing circuits and methods for fabricating the structures
US7113408B2 (en) * 2003-06-11 2006-09-26 Neoconix, Inc. Contact grid array formed on a printed circuit board
US7758351B2 (en) 2003-04-11 2010-07-20 Neoconix, Inc. Method and system for batch manufacturing of spring elements
US7114961B2 (en) 2003-04-11 2006-10-03 Neoconix, Inc. Electrical connector on a flexible carrier
US7056131B1 (en) * 2003-04-11 2006-06-06 Neoconix, Inc. Contact grid array system
US20070020960A1 (en) * 2003-04-11 2007-01-25 Williams John D Contact grid array system
US8584353B2 (en) 2003-04-11 2013-11-19 Neoconix, Inc. Method for fabricating a contact grid array
US7244125B2 (en) * 2003-12-08 2007-07-17 Neoconix, Inc. Connector for making electrical contact at semiconductor scales
US20050120553A1 (en) * 2003-12-08 2005-06-09 Brown Dirk D. Method for forming MEMS grid array connector
US20050086037A1 (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Pauley Robert S. Memory device load simulator
US20050227510A1 (en) * 2004-04-09 2005-10-13 Brown Dirk D Small array contact with precision working range
US20080108221A1 (en) * 2003-12-31 2008-05-08 Microfabrica Inc. Microprobe Tips and Methods for Making
US7077661B2 (en) * 2004-02-18 2006-07-18 Intel Corporation Socket for having the same conductor inserts for signal, power and ground
US7025601B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-11 Neoconix, Inc. Interposer and method for making same
US7090503B2 (en) * 2004-03-19 2006-08-15 Neoconix, Inc. Interposer with compliant pins
TWI309094B (en) 2004-03-19 2009-04-21 Neoconix Inc Electrical connector in a flexible host and method for fabricating the same
US7845986B2 (en) * 2004-05-06 2010-12-07 Interconnect Portfolio Llc Torsionally-induced contact-force conductors for electrical connector systems
US20060000642A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Epic Technology Inc. Interposer with compliant pins
US7354276B2 (en) * 2004-07-20 2008-04-08 Neoconix, Inc. Interposer with compliant pins
US7172431B2 (en) * 2004-08-27 2007-02-06 International Business Machines Corporation Electrical connector design and contact geometry and method of use thereof and methods of fabrication thereof
KR100773250B1 (ko) * 2005-06-09 2007-11-05 주식회사 유니테스트 반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트장치
US7362119B2 (en) * 2005-08-01 2008-04-22 Touchdown Technologies, Inc Torsion spring probe contactor design
US7245135B2 (en) 2005-08-01 2007-07-17 Touchdown Technologies, Inc. Post and tip design for a probe contact
US7357644B2 (en) * 2005-12-12 2008-04-15 Neoconix, Inc. Connector having staggered contact architecture for enhanced working range
KR100744232B1 (ko) * 2005-12-28 2007-07-30 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 검사장치
KR100827994B1 (ko) * 2006-02-14 2008-05-08 전자부품연구원 이종 도금 결합방식을 이용한 하이브리드형 고강도 탐침 구조물 및 그 제작 방법
US20080045076A1 (en) * 2006-04-21 2008-02-21 Dittmann Larry E Clamp with spring contacts to attach flat flex cable (FFC) to a circuit board
US7761966B2 (en) * 2007-07-16 2010-07-27 Touchdown Technologies, Inc. Method for repairing a microelectromechanical system
JP5226481B2 (ja) * 2008-11-27 2013-07-03 株式会社日立ハイテクサイエンス 自己変位検出型カンチレバーおよび走査型プローブ顕微鏡
JP5009972B2 (ja) * 2009-12-21 2012-08-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 コネクタの製造方法
US8246387B2 (en) * 2010-01-08 2012-08-21 Interconnect Portfolio Llc Connector constructions for electronic applications
TWI446634B (zh) * 2010-03-17 2014-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電連接器
KR101278713B1 (ko) * 2011-03-08 2013-06-25 (주)엠투엔 프로브 카드 및 제조방법
US8641428B2 (en) 2011-12-02 2014-02-04 Neoconix, Inc. Electrical connector and method of making it
TWI509254B (zh) * 2013-03-06 2015-11-21 Omnivision Tech Inc 影像感測器測試探針卡及其製造方法
US9680273B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Neoconix, Inc Electrical connector with electrical contacts protected by a layer of compressible material and method of making it
KR101496081B1 (ko) * 2014-01-06 2015-03-02 양희성 인터포저 및 반도체 디바이스 검사용 마이크로 컨택 어레이 구조체의 제조방법
US9257764B2 (en) * 2014-01-16 2016-02-09 International Business Machines Corporation Low insertion force connector utilizing directional adhesion
US10096958B2 (en) * 2015-09-24 2018-10-09 Spire Manufacturing Inc. Interface apparatus for semiconductor testing and method of manufacturing same
MY175281A (en) * 2016-02-02 2020-06-18 Jf Microtechnology Sdn Bhd Kelvin contact assembly in a testing apparatus for integrated circuits
US10060963B2 (en) * 2016-04-01 2018-08-28 Formfactor Beaverton, Inc. Probe systems, storage media, and methods for wafer-level testing over extended temperature ranges
CN105785083B (zh) * 2016-04-12 2019-01-15 义乌臻格科技有限公司 一种耙状悬臂梁结构的微探针及其制备方法
TWI603088B (zh) * 2016-07-25 2017-10-21 Mpi Inc Probe module with cantilever MEMS probe and its manufacturing method
JP6783606B2 (ja) * 2016-09-29 2020-11-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 接続端子組立体、及びこの接続端子組立体を使用した回路基板
US10340677B1 (en) 2016-12-14 2019-07-02 NDI Engineering Company Flexible electrical contact module
RU2714675C2 (ru) * 2018-06-01 2020-02-19 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") Контактирующее устройство
US11262383B1 (en) 2018-09-26 2022-03-01 Microfabrica Inc. Probes having improved mechanical and/or electrical properties for making contact between electronic circuit elements and methods for making
US11821918B1 (en) 2020-04-24 2023-11-21 Microfabrica Inc. Buckling beam probe arrays and methods for making such arrays including forming probes with lateral positions matching guide plate hole positions
US11828775B1 (en) 2020-05-13 2023-11-28 Microfabrica Inc. Vertical probe arrays and improved methods for making using temporary or permanent alignment structures for setting or maintaining probe-to-probe relationships
CN110133429B (zh) * 2019-05-16 2021-03-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 裸露式触点插头的多线程探针接触式检测装置
TWI704355B (zh) * 2019-07-22 2020-09-11 旺矽科技股份有限公司 適用於具有傾斜導電接點之多待測單元的探針模組
TWI704358B (zh) * 2019-09-16 2020-09-11 旺矽科技股份有限公司 適用於具有傾斜導電接點之多待測單元的探針模組
TWI755919B (zh) * 2020-11-03 2022-02-21 中華精測科技股份有限公司 板狀連接器與其雙環式串接件、及晶圓測試組件
TWI759937B (zh) * 2020-11-03 2022-04-01 中華精測科技股份有限公司 板狀連接器及晶圓測試組件
TWI752709B (zh) * 2020-11-03 2022-01-11 中華精測科技股份有限公司 板狀連接器與其雙臂式串接件、及晶圓測試組件

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60147192A (ja) * 1984-01-11 1985-08-03 株式会社日立製作所 プリント配線板の製造方法
US5829128A (en) 1993-11-16 1998-11-03 Formfactor, Inc. Method of mounting resilient contact structures to semiconductor devices
US5219793A (en) * 1991-06-03 1993-06-15 Motorola Inc. Method for forming pitch independent contacts and a semiconductor device having the same
US5286335A (en) * 1992-04-08 1994-02-15 Georgia Tech Research Corporation Processes for lift-off and deposition of thin film materials
US5772451A (en) * 1993-11-16 1998-06-30 Form Factor, Inc. Sockets for electronic components and methods of connecting to electronic components
US5800184A (en) * 1994-03-08 1998-09-01 International Business Machines Corporation High density electrical interconnect apparatus and method
US5919050A (en) * 1997-04-14 1999-07-06 International Business Machines Corporation Method and apparatus for separable interconnecting electronic components
JPH11233216A (ja) 1998-02-16 1999-08-27 Nippon Denki Factory Engineering Kk テスト用ｉｃソケット
US6246245B1 (en) 1998-02-23 2001-06-12 Micron Technology, Inc. Probe card, test method and test system for semiconductor wafers

Also Published As

Publication number Publication date
US6736665B2 (en) 2004-05-18
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