KR100538860B1

KR100538860B1 - 헤드 플레이트 개폐 기구 및 프로브 장치

Info

Publication number: KR100538860B1
Application number: KR10-2000-0045342A
Authority: KR
Inventors: 오비카네다다시; 시미즈마사시
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2005-12-23
Also published as: US6441630B1; TW582081B; JP3555072B2; JP2001053119A; KR20010021228A

Abstract

본원 명세서에는 장치 본체(10)에 형성된 개구부(31)를 개폐하도록, 그 일 단부가 상기 장치 본체에 회전 가능하게 장착된 헤드 플레이트(13)와, 상기 헤드 플레이트의 상기 일 단부의 반대측 단부에 근접한 위치에서 상기 측단부에 장착되어 있고, 상기 헤드 플레이트의 적어도 하나의 측단부(36)에 장착된 적어도 하나의 상향 가압 기구(16, 17, 18)를 구비하는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구가 개시되어 있다.

Description

헤드 플레이트 개폐 기구 및 프로브 장치{PROBING APPARATUS AND HEAD PLATE OPENING/CLOSING FORCE-REDUCING MECHANISM}

본 발명은 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구, 프로브 장치 및 중량물을 위한 개폐력 경감 기구에 관한 것이다. 특히, 무거운 헤드 플레이트를 개폐하기 위한 힘을 경감하는 기구와, 헤드 플레이트의 변형에 의한 프로브 카드의 경사를 억제할 수 있는 프로브 장치 및 중량물을 개폐하기 위한 힘을 경감하는 기구에 관한 것이다.

웨이퍼(W)상에 형성된 집적 회로를 위한 프로브 장치는 통상 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이 로더실(1)과, 프로버실(2)을 구비하고 있다. 로더실(1)은 웨이퍼(W)를 반송함과 동시에 웨이퍼(W)를 사전 정렬시킨다. 프로버실(2)은 로더실(1)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여, 웨이퍼(W)상에 형성된 집적 회로의 전기적 특성을 검사한다. 로더실(1)에는 핀셋(tweezers)(3) 및 서브 척(4)이 설치된다. 웨이퍼(W)가 핀셋(3)에 의해 반송되는 동안에, 서브 척(4)에 있어서 그 배향 플랫 또는 노치를 기준으로 하여 사전 정렬된다. 프로버실(2)에는 메인 척(5) 및 정렬 기구(6)가 설치된다. 웨이퍼(W)가 탑재된 메인 척(5)은 X, Y 및 θ 방향으로 이동하고, 또한 정렬 기구(6)와 협력하여 웨이퍼(W)를 메인 척(5) 상향의 프로브 카드(7)의 프로브(7A)에 정렬한다. 메인 척은 Z 방향으로 상승하여, 웨이퍼(W)를 프로브(7A)에 전기적으로 접촉시키고, 프로브(7A) 및 검사 헤드(T)를 거쳐서, 웨이퍼(W)상에 형성된 집적 회로의 전기적 특성을 검사한다.

프로브 카드(7)의 교환 또는 프로버실(2)의 유지 보수 등을 위하여, 프로버실(2)은 개방된다. 그 때문에, 프로브 카드(7)는 헤드 플레이트(8)에 탈착 가능하게 장착되고, 검사 헤드(T)는 헤드 플레이트(8)상에서 선회 가능하게 장착된다. 프로버실(2)을 개방하기 위해서는, 검사 헤드(T)가 선회되고, 프로버실(2)의 헤드 플레이트(8)의 위치로부터 후퇴되어 헤드 플레이트(8)가 선회된다. 이 헤드 플레이트(8)는 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 프로버실(2)의 일 단부(이하, 이 일 단부를 "후방 단부"라고 칭함)이고, 샤프트(8A)를 거쳐서 힌지 결합된다. 헤드 플레이트(8)가 샤프트(8A)를 중심으로 선회함으로써 프로버실(2)은 개폐된다.

헤드 플레이트의 개폐 조작에 필요한 힘을 경감하기 위한 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구의 예가 도 6에 도시되어 있다. 이 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구는 본체의 후방 단부[헤드 플레이트(8)가 장치 본체에 회전 가능하게 장착되어 있는 곳에 비교적 근접한 위치를 칭함]에 장착되어 있는 가스 스프링(9)을 갖는다. 이 가스 스프링(9)은 그 상향 가압력에 의해, 로드를 상향 가압한다. 상향 가압된 로드에 의해, 헤드 플레이트(8)가 선회하여 장치 본체의 상부 개구부가 원활하게 개폐된다.

그러나, 종래의 프로브 장치에 있어서는 프로브 카드(7)에 검사 헤드(T)의 하중이나 검사시의 침압의 반력이 인가된다. 이 힘은 헤드 플레이트(8)를 변형시킨다. 이때, 헤드 플레이트(8)가 균일하게 변형되지 않기 때문에, 프로브 카드가 경사진다. 이 결과, 검사시의 프로브(7A)가 피검사체의 전극 패드에 안정적으로 접촉할 수가 없다고 하는 과제가 있었다.

프로브 장치가 가동될 때, 헤드 플레이트(8)를 프로버실(2)의 전방의 좌우에 설치된 수취부(도시하지 않음)에서 나사 고정하는 것을 최근에 발명자가 고안하였다. 이 수취부에 의해 고정된 헤드 플레이트에 있어서도, 가스 스프링(9)은 헤드 플레이트(8)의 후방 단부를 상향 가압한다는 점에 있어서, 헤드 플레이트(8)의 개폐에 필요한 힘을 경감시키기 위해서는, 매우 큰 상향 가압력이 필요하다. 헤드 플레이트(8)가 폐쇄되어 있을 때의 가스 스프링(9)의 상향 가압력이 가장 크다. 헤드 플레이트(8)가 폐쇄되어 있을 때의 큰 상향 가압력의 영향에 의하여 헤드 플레이트(8)가 점점 복잡하게 변형된다.

본 발명은 상기 각 과제 또는 상기 몇개의 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 헤드 플레이트를 원활하게 개폐할 수 있는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 헤드 플레이트의 변형을 균일화함으로써 프로브 카드의 경사가 현격히 억제되는 프로브 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 신뢰성이 높은 검사를 안정적으로 실행할 수 있는 프로브 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하의 명세서에 기재되고, 그 일부는 상기 개시로부터 자명하거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 얻어질 것이다. 본 발명의 상기 목적 및 이점은 여기에 특히 지적되는 수단과 조합에 의해 실현되어 얻어진다.

본원 발명의 제 1 관점에 따라서,

장치 본체에 형성된 개구부를 개폐하도록, 그 일 단부가 상기 장치 본체에 회전 가능하게 장착된 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트의 적어도 하나의 측단부에 장착되고, 상기 헤드 플레이트의 상기 일 단부의 반대측 단부에 근접한 위치에서 상기 측단부에 장착되는 적어도 하나의 상향 가압 기구를 포함하는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구가 제공된다.

이 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구는 다수의 상향 가압 기구를 구비하며, 각 상향 가압 기구는 로드부와, 상기 로드부를 신축 가능하게 유지함과 동시에, 상기 로드부에 신장력을 부여하는 신장력 부여부를 구비하며, 상기 다수의 상향 가압 기구는 서로 직렬로 연결되고, 또한 헤드 플레이트와 가장 근접한 상향 가압 기구 이외의 상향 가압 기구의 로드부는 승강 가이드 기구를 따라서 승강하는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 2 관점에 따라서,

개구부를 구비하는 장치 본체와, 상기 개구부를 개폐하도록 그 일 단부가 상기 장치 본체에 회전 가능하게 장착되고, 상기 일 단부를 중심으로 하여 선회 가능한 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트에 탈착 가능하게 설치되는 프로브 카드와, 헤드 플레이트를 위한 다수의 수취부로서, 상기 다수의 수취부는 상기 개구부의 주위 단부상의 다수의 개소에 고정되고, 각 수취부와 상기 프로브 카드의 중심 위치 사이의 거리가 동일하게 설정되어 상기 헤드 플레이트가 상기 수취부에 체결되는, 상기 다수의 수취부를 포함하는 프로브 장치가 제공된다.

이 프로브 장치에 있어서, 상기 각 수취부가 상기 개구부의 주위 단부상의 네 모서리 근방에 고정되어 있는 것이 바람직하다.

이 프로브 장치에 있어서, 상기 각 수취부는 헤드 플레이트가 수평으로 장착되기 위한 수평 조정 기구를 갖고 있는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 3 관점에 있어서, 개구부를 갖는 장치 본체와, 상기 개구부를 개폐하도록, 그 일 단부가 상기 장치 본체에 회전 가능하게 장착된 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트에 탈착 가능하게 설치되는 프로브 카드와, 상기 개구부의 주위 단부상의 다수의 개소에 고정되고, 상기 헤드 플레이트가 그상에 체결되는, 헤드 플레이트를 위한 다수의 수취부와, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구로서, 상기 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구는 상기 헤드 플레이트의 적어도 하나의 측단부에 장착된 적어도 하나의 상향 가압 기구를 구비하며, 상기 상향 가압 기구는 상기 헤드 플레이트의 상기 일 단부의 반대측 단부에 근접한 위치에서 상기 측단부에 장착되어 있는, 상기 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구를 포함하는 프로브 장치가 제공된다.

이 프로브 장치에 있어서, 상기 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구는 다수의 상향 가압 기구를 구비하며, 각 상향 가압 기구는 로드부와, 상기 로드부를 신축 가능하게 유지함과 동시에, 상기 로드부에 신장력을 부여하는 신장력 부여부를 구비하며, 상기 다수의 상향 가압 기구는 서로 직렬로 연결되고, 또한 헤드 플레이트에 가장 근접한 상향 가압 기구 이외의 상향 가압 기구의 로드부는 승강 가이드 기구를 따라서 승강하는 것이 바람직하다.

이 프로브 장치에 있어서, 상기 헤드 플레이트를 위한 다수의 상기 수취부는 상기 개구부의 주위 단부상의 네 모서리 근방에 고정되고, 각 수취부와 상기 프로브 카드의 중심 위치 사이의 거리가 동일하게 설정되어 상기 헤드 플레이트는 상기 수취부에 체결되며, 상기 상향 가압 기구는 상기 헤드 플레이트의 상기 일 단부의 반대측 단부에 근접한 위치에서 상기 측단부에 장착되어 있는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 4 관점에 있어서,

제 1 상향 가압 기구로서, 그 선단부가 중량물에 회전 가능하게 장착되어 있는 제 1 로드부와, 상기 제 1 로드부를 신축 가능하게 유지함과 동시에, 상기 로드부에 신장력을 부여하는 제 1 신장력 부여부를 포함하는, 상기 제 1 상향 가압 기구와, 제 2 상향 가압 기구로서, 그 선단부가 상기 제 1 상향 가압 기구의 제 1 신장력 부여부에 연결되어 있는 제 2 로드부와, 상기 제 2 로드부를 신축 가능하게 유지함과 동시에, 상기 제 2 로드부에 신장력을 부여하는 제 2 신장력 부여부와, 상기 제 2 로드부가 상기 제 2 신장력 부여부에 의해 신장되어 이동할 때에, 상기 제 2 로드부의 선단부의 이동을 가이드하는 제 1 승강 가이드 기구를 포함하는, 상기 제 2 상향 가압 기구를 포함하는 중량물을 선회하여 개폐시키기 위한 개폐력 경감 기구가 제공된다.

이 개폐력 경감 기구는 제 3 상향 가압 기구를 더 포함하며, 상기 제 3 상향 가압 기구는 그 선단부가 상기 제 2 상향 가압 기구의 상기 제 2 신장력 부여부에 연결되어 있는 제 3 로드부와, 상기 제 3 로드부를 신축 가능하게 유지함과 동시에, 상기 제 3 로드부에 신장력을 부여하는 제 3 신장력 부여부와, 상기 제 3 로드부가 상기 제 3 신장력 부여부에 의해 신장되어 이동할 때에, 상기 제 3 로드부의 선단부의 이동을 가이드하는 제 2 승강 가이드 기구를 구비하는 제 3 상향 가압 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

첨부한 도면은 명세서의 일부와 연관되고 또한 일부를 구성하며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 그리고, 상기 도면은 상기에서 설명한 일반적인 설명과 이하에 설명하는 바람직한 실시예에 관한 상세한 설명에 의해 본 발명의 설명을 뒷받침한다.

본 발명은 웨이퍼상에 형성된 집적 회로의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 장치에 한정되지 않는다. 본 발명은 이 프로브 장치에만 적용되는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구에 한정되지 않는다. 본 발명은 LED를 포함하는 전자 회로 부품 일반의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 장치, 또는 이 프로브 장치에 적용될 수 있는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구에 관한 것이다. 또한, 본원 발명은 이러한 헤드 플레이트를 비롯한 중량물을 선회시키기 위한 개폐력 경감 기구에 관한 것이다. 그러나, 여기서는 본원 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해서, 본원 발명이 웨이퍼상에 형성된 집적 회로의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 장치에 적용된 경우에 대하여 설명한다.

이하, 도 1 내지 도 3에 기재된 실시예에 근거하여 본 발명을 설명한다. 본 실시예의 프로브 장치(10)는 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 반송하는 로더실(11)(이점쇄선으로 나타낸 부분)과, 이 로더실(11)에 인접하여 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 프로버실(12)과, 프로버실(12)의 상단 개구부(31)를 개폐하기 위한 헤드 플레이트(13)를 구비할 수 있다. 여기서, 로더실(11)과 프로버실(12)은 일체적인 구조이거나, 서로 분리된 구조일 수도 있다. 헤드 플레이트(13)의 대략 중앙에는 중앙 구멍(13A)이 형성될 수 있다. 이 중앙 구멍(13A)에 프로브 카드(7)(도 4 참조)가 탈착 가능하게 장착된다. 이 헤드 플레이트(13)는 프로브 장치의 후방 단부에 선회 가능하게 장착된다. 이 선회 가능한 장착 구조로는 여러가지의 구조가 채용될 수 있다. 이 예로서는, 도 2a에 도시된 바와 같이 샤프트(13B)를 채용한 구조가 적용될 수 있다. 도 2a에 도시된 구조로서는, 샤프트(13B)의 중간부는 헤드 플레이트(13)의 단부에 나사(13C)를 통하여 연결 고정된다. 샤프트(13B)의 좌우의 단부는 프로버실(12)의 개구부(31)의 후방 단부의 좌우의 위치에 있어서, 베어링(12A)에 의한 회전 가능하게 축 지지된다. 이 샤프트(13B)의 일 단부는 프로버실(12)의 상기 후방 단부에 연결되고, 샤프트(13B)의 중간부는 헤드 플레이트(13)의 상기 단부에 회전 가능하게 장착될 수도 있다.

도 1에 있어서, 참조부호(15)는 메인 척이다. 상기 프로버실(12)의 개구부(31)의 전방 측벽(32)의 가장자리부상에 수취부(12B)가 배치될 수 있다. 수취부(12B)는 도 1에 도시된 바와 같이 가장자리부(33)의 네 모서리에 설치되는 것이 바람직하다. 후방의 수취부(12B)는 샤프트(13B)의 약간 전방에 배치되는 것이 바람직하다. 이 수취부(12B)에 헤드 플레이트(13)가 체결되는 것이 바람직하다. 각각의 수취부(12B)는 동일 형상인 것이 바람직하고, 또한 이 수취부(12B)는 중앙 구멍(13A)의 중심, 즉 프로브 카드의 중심으로부터 서로 동일한 거리에 배치되는 것이 바람직하다. 네 모서리의 수취부(12B)는 검사 헤드의 하중이나 검사시의 침압의 반력을 균등하게 받음으로써, 헤드 플레이트(13)의 휨은 전후 좌우로 대칭되어 프로브 카드가 경사지는 것을 방지할 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 헤드 플레이트(13)에는 수취부(12B)의 암나사(13G)에 대응하는 관통 구멍(13D)이 형성된다. 이 관통 구멍(13D)의 내주면에는 암나사(13H)가 형성될 수 있다. 헤드 플레이트의 관통 구멍(13D)의 각 암나사(13H)에는 높이 조정 나사(13E)가 나사 결합된다. 이 높이 조정 나사(13E)에 의해, 헤드 플레이트(13)의 수평도가 조정될 수 있다. 높이 조정 나사(13E)가 고정 나사(13F)에 의해 고정되어 헤드 플레이트(13)가 수취부(12B)에 고정되는 것이 바람직하다.

상기 헤드 플레이트(13)는 수동 조작으로 개폐하기에는 지나치게 무겁다. 헤드 플레이트(13)가 개폐될 때의 힘을 경감시키기 위해서, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)가 설치되는 것이 바람직하다. 이 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)는 한 쌍으로 설치되는 것이 바람직하다.

헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)는 프로버실(12)의 좌측 벽면(34), 우측 벽면(35)을 따라 설치될 수 있다. 이 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)에 의해, 헤드 플레이트(13)는 가벼운 힘으로 개폐될 수 있다. 이 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)는 헤드 플레이트(13)가 폐쇄되었을 때에는 도 3a에 도시된 상태로 되고, 헤드 플레이트(13)가 개방되었을 때에는, 도 3b에 도시된 상태로 된다.

상기 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)의 구체적인 예가 도 1, 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다. 이 예는 헤드 플레이트(13)의 상향 가압 수단으로서, 서로 직렬로 연결된 3개의 제 1, 제 2 및 제 3 상향 가압 기구(16, 17, 18)를 구비하고 있다. 이 상향 가압 기구는 가스 스프링이라고 할 수 있다. 이하, 가스 스프링이 채용된 형태를 설명한다. 제 1 가스 스프링(16)의 선단부는 헤드 플레이트(13)의 전방 단부의 좌우에 각각 연결되어 있다. 후술하는 바와 같이, 제 1 가스 스프링(16)은 제 2 가스 스프링(17)을 거쳐서 승강한다. 제 2 가스 스프링(17)은 제 3 가스 스프링(18)을 거쳐서, 제 1 가이드 레일을 따라 승강한다. 제 3 가스 스프링(18)의 하부는 프로버실(12)내에 고정되어 있다. 이 상향 가압 기구(16, 17, 18)는 로드(16A, 17A, 18A)와, 이 로드(16A, 17A, 18A)를 상향 가압하기 위한 신장력을 발생시키기 위한 신장력 부여부를 갖고 있다. 상향 가압 기구가 가스 스프링인 경우, 신장력 부여부는 실린더가 될 수 있다. 이하, 신장력 부여부를 실린더로 기재한다.

상기 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 예컨대 LM 가이드로 이루어지는 제 1 및 제 2 승강 가이드 기구(19, 20)를 구비한다. 제 2 및 제 3 가스 스프링(17, 18)의 로드(17A, 18A)는 각각 제 1 및 제 2 승강 가이드 기구(19, 20)를 거쳐서, 소정의 방향(예를 들면, 수직 방향)으로 승강한다. 제 1 및 제 2 승강 가이드 기구(19, 20)는 제 1 및 제 2 가이드 레일(19A, 20A)과, 이들의 가이드 레일(19A, 20A)에 각각 결합하는 제 1 및 제 2 결합 부재(19B, 20B)를 갖고 있다. 제 1 가이드 레일(19A)의 상단부에는 스토퍼(19C)가 고정된다. 이 스토퍼(19C)는 제 1 결합 부재(19B)가 상승하는 단부를 규정하고 있다. 제 1 가이드 레일(19A) 배면에는 제 2 결합 부재(20B)가 고정된다. 제 1 승강 가이드 기구(19)는 제 2 가이드 레일(20A)을 따라서 승강할 수 있다. 제 2 가이드 레일(20A)은 프로버실(12)의 내측 또는 외측의 양측면(34, 35)에 고정될 수 있다.

제 1 가스 스프링(16)의 로드(16A)의 선단부는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 헤드 플레이트(13)에 장착된다. 이러한 장착은 상기 선단부를 헤드 플레이트(13)에 대하여 회전 가능하게 장착하는 것이 바람직하다. 이를 위한 장착 수단으로서는 핀 결합이 채용될 수 있다.

실린더(16B)의 기단부는 제 1 결합 부재(19B)에 고정된 브래킷(21)에, 예컨대 핀 결합에 의해 회전 가능하게 장착된다. 이 브래킷(21)에는 제 2 가스 스프링(17)의 로드(17A)의 선단부가 예컨대 핀 결합에 의해 장착된다. 제 2 가스 스프링의 로드(17A)는 결합 부재(19B)를 거쳐 제 1 가이드 레일(19A)을 따라서 스토퍼(19C)까지의 거리를 승강할 수 있다. 제 1 가스 스프링(16)과 헤드 플레이트(13)의 결합부는 전방의 관통 구멍(13D)[샤프트(13B)가 설치되는 위치와 반대측의 관통 구멍]에 가까이 배치된다. 상기 결합부는 상기 관통 구멍의 약간 후방으로 될 수 있다. 프로버실(12)의 개구부(31)가 폐쇄되어 있을 때에는, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)로부터의 상향 가압력은 헤드 플레이트(13)의 수취부(12B)의 고정점에서 거의 흡수되어 헤드 플레이트(13)가 변형되는 것이 방지된다.

제 2 및 제 3 가스 스프링(17, 18)의 각 실린더(17B, 18B)는 단면이 "U"자 형상으로 가늘고 긴 형상의 수납 브래킷(22, 23)내에 수납되는 것이 바람직하다. 각 실린더(17B, 18B)의 하단부는 수납 브래킷(22, 23)과 결합되고, 수납 브래킷(22, 23)과 일체화되어 있다. 이 실린더의 하단부와 수납 브래킷의 결합 수단은 양자를 고정하기 위해 어떠한 수단이라도 채용될 수 있지만, 핀 결합이 바람직하다. 제 2 및 제 3 가스 스프링(17, 18)은 수납 브래킷(22, 23)내로부터 각각의 로드(17A, 18A)를 신축시킨다. 제 2 가스 스프링(17)의 수납 브래킷(22)의 상단부에는 연결 부재(24)를 거쳐서 제 1 가이드 레일(19A)이 연결된다. 이 연결 부재(24)의 하부에는 수납 브래킷(22)의 배면에 고정된 브래킷(25)이 배치되는 것이 바람직하다. 이 브래킷(25)에는 제 3 가스 스프링(18)의 로드(18A)의 선단부가 예컨대 핀 결합에 의해 장착되어 있다. 제 3 가스 스프링(18)의 로드(18A)는 제 2 가스 스프링(17)의 수납 브래킷(22) 및 제 1 승강 가이드 기구(19)를 거쳐서 제 2 가이드 레일(20A)을 따라서 승강할 수 있다. 이 제 3 가스 스프링(18)의 로드(18A)의 승강에 의해, 제 1 및 제 2 가스 스프링(16, 17)은 승강된다.

제 3 가스 스프링(18)은 제 2 승강 가이드 기구(20)의 하방으로 수직으로 배치된다. 수납 브래킷(23)은 프로버실(12)에, 예컨대 나사(26A, 26B)에 의해 고정되어 있다. 수납 브래킷(23)은 고무 등으로 이루어지는 탄성 기초대(27A)상에 탑재되는 것이 바람직하다. 이 탄성 기초대(27A) 옆에는 제 2 가스 스프링(17)의 수납 브래킷(22)을 받는 탄성 기초대(27B)가 배치되는 것이 바람직하다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 헤드 플레이트(13)가 프로버실(12)의 상단 개구부(31)를 폐쇄한 상태에서는, 제 3 가스 스프링(18)과 제 2 가스 스프링(17)은 병립하고, 제 2 가스 스프링(17)의 연장선상에 제 1 가스 스프링(16)이 위치한다.

다음에, 동작을 설명한다. 프로브 장치(10)가 사용될 때에는, 헤드 플레이트(13)는 프로버실(12)의 상단 개구부(31)를 폐쇄하고 있다. 검사 헤드는 프로브 카드의 상면에 전기적으로 접촉하고 있다. 헤드 플레이트로부터의 하중이 프로브 카드에 인가되고, 또한 프로브가 피검사체에 가압될 때의 반력이 프로브 카드에 인가된다. 이와 같이 헤드 플레이트(13)에는 프로브 카드를 거쳐서 상하 방향의 하중이 복잡하게 작용한다. 헤드 플레이트(13)는 프로브 카드의 중심으로부터 동일 거리를 이격한 동일 형상의 수취부(12B)에 체결되어 있기 때문에, 헤드 플레이트(13)는 편하중을 거의 받지 않고, 전후 좌우 대칭으로 변형되어, 프로브 카드가 기울어질 우려가 없다. 그 때문에, 검사시에는 모든 프로브는 웨이퍼와 균일하게 눌려 접촉됨으로써, 안정된 검사를 실행할 수 있어, 검사의 신뢰성이 높아진다.

검사 종료후, 프로브 카드의 교환이나 프로브 장치(10)의 유지 보수가 실행되는 경우에는, 헤드 플레이트(13)는 개방되고, 도 3a에 도시되는 폐쇄 정지(閉止) 상태로부터, 도 1 및 도 3b에 도시된 개방 상태로 된다. 이렇게 하여, 헤드 플레이트(13)상의 검사 헤드는 선회되어, 헤드 플레이트(13)상으로부터 후퇴된다. 헤드 플레이트의 네 모서리의 수취부(12B)로부터 고정 나사(13F)가 분리된다. 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)는 작동기가 헤드 플레이트(13)의 전단부를 들어 올리는 조작을 보조한다. 제 1, 제 2 및 제 3 가스 스프링(16, 17, 18)의 각 로드(16A, 17A, 18A)는 신장되고, 헤드 플레이트(13)를 상향 가압하여, 헤드 플레이트(13)가 무거운 것에 비해서, 헤드 플레이트(13)는 가벼운 힘으로 샤프트(13B)를 중심으로 하여 선회될 수 있다.

즉, 제 3 가스 스프링(18)의 로드(18A)는 신장되고, 로드(18A)는 제 2 가이드 레일(20A)을 따라서, 제 2 가스 스프링(17) 및 제 1 승강 가이드 기구(19)를 상향으로 들어 올린다. 제 2 가스 스프링(17)의 로드(17A)가 제 1 가이드 레일(19A)을 따라서 신장되고, 제 1 가스 스프링(16)을 상향으로 들어 올린다. 제 1 가스 스프링(16)은 헤드 플레이트(13)가 기울어짐에 따라서, 제 2 가스 스프링(17)과의 핀 결합부를 기준으로 선회하고, 서서히 경사져서 헤드 플레이트(13)가 개방되어 간다. 헤드 플레이트(13)가 개방된 시점에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 최대로 경사진다. 이 상태에서, 헤드 플레이트(13)는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)에 의해서 일정한 자세로 유지된다. 그 후, 프로브 카드의 교환이나 내부의 유지 보수가 실행된다. 이들의 작업이 종료한 후에, 헤드 플레이트(13)는 개구부(31)를 폐쇄한다. 이때에는, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)의 작용에 의해 헤드 플레이트(13)는 천천히 선회한다.

헤드 플레이트(13)가 프로버실(12)을 폐쇄하고 있을 때에는, 헤드 플레이트(13)의 전방 좌우에는 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)로부터 최대의 상향 가압력을 받는다. 그러나, 제 1 가스 스프링(16)은 수취부(12B) 근방에 연결되어 있기 때문에, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)로부터의 상향 가압 하중은 거의 수취부(12B)에서의 반력에 의해 거의 상쇄된다. 이 결과, 헤드 플레이트(13)는 거의 변형되지 않고, 프로브 카드도 거의 경사지지 않는다. 따라서, 검사시에는 모든 프로브 침이 웨이퍼와 균일하게 접촉하여, 안정된 검사를 실행할 수 있고, 검사의 신뢰성이 높아진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)를 헤드 플레이트(13)의 전방측 가장자리에 연결하였기 때문에, 헤드 플레이트를 상향 가압하기 위한 힘을 현격히 경감시킬 수 있다. 또한, 헤드 플레이트(13)의 변형, 더 나아가 프로브 카드의 경사가 억제되어, 프로브가 웨이퍼에 대하여 균일하게 접촉되며, 안정된 검사를 실행할 수 있어, 검사의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)로서 서로 직렬로 연결된 제 1, 제 2 및 제 3 상향 가압 기구가 채용됨으로써, 상기 작용 효과가 더욱 효과적으로 나타날 수 있다.

또한, 상기 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)로서, 가스 스프링(16, 17, 18)을 채용하여, 제 1 가스 스프링(16)의 로드(16A)의 선단부를 헤드 플레이트(13)의 전방측 가장자리에 연결하였기 때문에, 상기 작용 효과가 더욱 효과적으로 나타날 수 있다.

상향 가압 기구가 헤드 플레이트의 전방측, 특히 수취부(12B) 근방에 배치됨으로써, 헤드 플레이트(13)의 변형을 더욱 억제할 수 있어, 검사의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 헤드 플레이트(13)에 가장 근접한 제 1 가스 스프링(16) 이외의 로드(17B, 18B)가 제 1 및 제 2 승강 가이드 기구(19, 20)를 따라서 승강되도록 하였기 때문에, 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구(14)의 동작이 안정화될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면 헤드 플레이트(13)를 지지하는 수취부(12B)가 프로버실(12)의 개구부 단부의 네 모서리에 설치됨과 동시에, 동일 형상으로 설정되어, 각 수취부(12B)와 프로브 카드의 중심까지의 거리를 거의 동일하게 설정하였기 때문에, 검사 헤드의 하중이나 검사시의 침압의 반력은 네 모서리의 수취부(12B)에서 균등하게 받아 들이고, 헤드 플레이트(13)의 변형이 전후 좌우 대칭으로 되어, 프로브 카드의 경사가 방지될 수 있어, 검사의 신뢰성이 보다 한층 더 높아진다.

또한, 상기 실시예에서는, 상향 가압 기구로 가스 스프링을 예로 들어 설명하였지만, 기타 공압 실린더, 유압 실린더 등의 실린더 기구나 스프링을 내장한 실린더 등도 채용될 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는 3개의 가스 스프링이 직렬로 연결된 경우에 대하여 설명하였지만, 2개 또는 4개 이상이어도 무방하다. 중요한 것은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 어떠한 설계 변경을 부가한 것이라도 본 발명에 포함된다.

본 발명의 각 청구항에 기재된 발명에 따르면, 헤드 플레이트를 원활하게 개폐 조작할 수 있어, 헤드 플레이트의 변형은 균일화되고, 프로브 카드의 경사가 현격히 억제될 수 있어, 신뢰성이 높은 검사가 안정적으로 실행될 수 있다.

또한, 본원 발명에 따른 개폐력 경감 기구에 의하면, 헤드 플레이트를 비롯한 중량물은 원활하게 가벼운 힘으로 선회될 수 있다.

다른 특징 및 변경은 상기 기술 분야의 당업자에게는 착상될 수 있는 점이다. 그 때문에, 본 발명은 보다 넓은 관점에 서 있는 것으로, 특정의 상세한 실시예 및 여기에 개시된 대표적인 실시예에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 첨부된 청구항에 정의된 넓은 발명 개념 및 그 균등물의 해석과 범위에 있어서, 거기에서 일탈하지 않고, 여러가지의 변경을 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 헤드 플레이트를 원활하게 개폐 조작할 수 있어서 헤드 플레이트의 변형이 균일화되고, 프로브 카드의 경사가 현격히 억제될 수 있어 신뢰성이 높은 검사가 안정적으로 실행될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 개폐력 경감 기구에 의하면, 헤드 플레이트를 비롯한 중량물은 원활하게 가벼운 힘으로 선회될 수 있다.

도 1은 본 발명의 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구가 적용된 프로브 장치의 일 실시예의 개요를 도시하는 사시도(헤드 플레이트가 개방된 상태를 도시한 도면),

도 2a는 프로버실의 측벽에 헤드 플레이트를 결합하기 위한 헤드 플레이트의 힌지 결합부를 도시하는 단면도,

도 2b는 프로버실의 측벽에 헤드 플레이트를 결합하기 위한 헤드 플레이트와 수취부와의 체결 구조를 도시하는 단면도,

도 3a는 도 1에 도시된 프로브 장치에 있어서, 헤드 플레이트가 폐쇄되어 있을 때의 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구를 도시하는 측면도,

도 3b는 도 1에 도시된 프로브 장치에 있어서, 헤드 플레이트가 개방되어 있을 때의 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구를 도시하는 측면도,

도 4는 종래의 프로브 장치의 프로버실을 파단하여 도시하는 정면도,

도 5는 도 4에 도시된 프로브 장치의 내부를 도시하는 평면도,

도 6은 도 4에 도시된 프로브 장치의 헤드 플레이트 개폐 기구의 주요부를 확대하여 도시하는 측면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

T : 검사 헤드 W : 웨이퍼

10 : 프로브 장치 11 : 로더실

12 : 프로버실 13 : 헤드 플레이트

14 : 헤드 플레이트 개폐력 경감 기구

16 : 제 1 상향 가압 기구(또는 제 1 가스 스프링)

17 : 제 2 상향 가압 기구(또는 제 2 가스 스프링)

18 : 제 3 상향 가압 기구(또는 제 3 가스 스프링)

16A, 17A, 18A : 로드 19 : 제 1 승강 가이드 기구

20 : 제 2 승강 가이드 기구 21 : 브래킷

Claims

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헤드 플레이트 개폐 기구에 있어서,

개구부를 갖는 본체와,

상기 본체의 개구부를 개폐하도록, 일 단부가 상기 본체에 회전 가능하게 장착된 헤드 플레이트와,

직렬로 서로 연결된 적어도 2개의 상향 가압 기구를 갖는 적어도 한세트의 상향 가압 기구를 포함하며,

상기 적어도 한세트의 상향 가압 기구의 일 단부는 상기 헤드 플레이트에 장착되고, 상기 2개의 상향 가압 기구중 하나는 다른 하나의 상향 가압 기구를 상승시킴으로써, 헤드 플레이트를 개방하는

헤드 플레이트 개폐 기구.
제 12 항에 있어서,

상기 적어도 한 세트의 상향 가압 기구는 그의 일 단부가 상기 본체에 장착되는 상향 가압 기구와, 직렬로 상기 상향 가압 기구에 연결되고 그의 일 단부가 상기 헤드 플레이트에 장착되는 다른 상향 가압 기구를 포함하는

헤드 플레이트 개폐 기구.
제 12 항에 있어서,

상기 적어도 한 세트의 상향 가압 기구는 상기 본체에 장착된 제 1 상향 가압 기구와, 승강 가이드를 갖는 제 2 상향 가압 기구와, 그의 일 단부가 상기 헤드 플레이트에 장착된 제 3 상향 가압 기구를 포함하는

헤드 플레이트 개폐 기구.
제 12 항에 있어서,

상기 본체의 개구부는 상기 헤드 플레이트를 수납하는 다수의 수취부를 포함하고, 상기 수취부는 상기 개구부를 중심으로 배치되는

헤드 플레이트 개폐 기구.
제 15 항에 있어서,

상기 각 수취부는 수평 조정 기구를 갖고 있는

헤드 플레이트 개폐 기구.
프로브 장치에 있어서,

개구부를 갖는 본체와,

상기 본체에 회전 가능하게 장착된 장착부를 갖는 헤드 플레이트와,

상기 본체의 개구부를 폐쇄하기 위해 상기 헤드 플레이트를 개폐하도록 구성된 적어도 한 세트의 다수의 상향 가압 기구를 포함하며, 상기 다수의 상향 가압 기구는 상기 다수의 상향 가압 기구중 하측에 있는 것이 상기 다수의 상향 가압 기구중 상측에 있는 것을 연속적으로 승강시키도록 직렬로 연결되는

프로브 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 다수의 상향 가압 기구는 승강 가이드를 갖는 적어도 하나의 상향 가압 기구를 포함하는

프로브 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 다수의 상향 가압 기구는 상기 본체에 장착된 제 1 상향 가압 기구와, 승강 가이드를 갖는 제 2 상향 가압 기구와, 상기 헤드 플레이트에 장착된 제 3 상향 가압 기구를 포함하는

프로브 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 본체는 상기 헤드 플레이트를 수납하도록 각기 구성된 다수의 수취부를 포함하는

프로브 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 다수의 수취부는 각각 수평 조정 기구를 갖고 있는

프로브 장치.