KR100588026B1 - 프로브 헤드, 그 조립 방법 및 프로브 카드 - Google Patents

프로브 헤드, 그 조립 방법 및 프로브 카드 Download PDF

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야마하 가부시키가이샤
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Abstract

활주 유닛은 편평 활주면에 평행한 방향을 따라 복수의 활주 유닛의 상대 위치를 조절하기 위해 테이블의 편평 활주면 상을 활주한다. 이동 유닛과 함께 활주 유닛이 이동하더라도, 복수의 이동 유닛들의 상대 위치는 편평 활주면에 수직인 방향을 따라 변경되지 않는다. 테이블의 편평 활주면 상에서 활주 유닛이 활주하고 활주 표면에 수직인 방향을 따라 이동 유닛이 이동함으로써, 이동 유닛에 장착된 복수의 프로브들의 상대 위치는 편평 활주면에 평행하고 수직인 방향을 따라 독립적이고 개별적으로 조절 가능하다.
프로브 헤드, 인쇄 회로 기판, 프로브, 프로브 유닛, 프로브 기부

Description

프로브 헤드, 그 조립 방법 및 프로브 카드 {Probe Head, Its Assembly Method And Probe Card}
도1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 단면도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 헤드의 사시도.
도3은 본 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 기부와 프로브 유닛을 도시하는 사시도.
도5의 (A1), (B1) 및 (C1)은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛과 프로브 기부의 접합 구조의 예를 도시한 단면도이고, (A2), (B2) 및 (C2)은 (A1), (B1) 및 (C1)에 상응하는 평면도.
도6의 (A1), (B1) 및 (C1)은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛과 프로브 기부의 접합 구조의 예를 도시한 단면도이고, (A2), (B2) 및 (C2)은 (A1), (B1) 및 (C1)에 상응하는 평면도.
도7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 헤드의 단면도.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 헤드의 예를 도시하는 단면도.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 헤드의 예를 도시하는 단면도.
도10은 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도13은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 헤드의 조립 장치의 정면도.
도14는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 헤드의 조립 방법을 도시하는 개략도.
도15는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 세트를 도시하는 단면도 및 평면도.
도16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도20은 본 발명의 실시예에 따른 지지부 상의 배선 패턴의 예를 도시하는 평면도.
도21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 단면도.
도22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
도25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 프로브 유닛 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도 및 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1: 프로브 헤드
12: 인쇄 회로 기판
14: 프로브
18: 프로브 유닛
20: 프로브 기부
본 출원은 본원에 참조로써 전체가 합체된 2003년 2월 18일자로 출원된 일본 특허 출원 제2003-039710호 및 2003년 4월 18일자로 출원된 일본 특허 제2003-114391호를 우선권 주장한다.
본 발명은 반도체 집적 회로 및 액정 패널과 같은 전자 장치의 전자 특성을 검사하기 위한 프로브 헤드와, 그의 조립 방법 및 프로브 카드에 관한 것이다. 본 실시예에서, 프로브 카드는 검사 장치(프로버)에 장착되는 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 고정된 프로브 헤드를 갖고, 프로브 헤드는 복수의 프로브(프로브 핀)를 갖는 것으로 가정한다.
전자 장치의 전자 특성을 검사하는 종래의 방법에서, 돌출된 상단부를 갖는 다수의 프로브가 배치된 프로브 카드는 장치의 전극에 프로브의 상단부가 접촉되도록 하강한다. 전자 장치의 집적도가 높아짐에 따라, 전극의 피치는 더 좁아진다. 이는 프로브와 전자 장치의 전극들 사이의 위치 정렬을 ㎛ 차수의 정밀도로 수행하는 것이 더 필요하게 된다.
특허 문헌 1, 일본 특허 공개 평10-300784호는 경사면 상에서 기판을 흡인함으로써 프로브가 배치된 4개의 기판의 상대 위치를 조절하는 기술을 개시하고 있다. 특허 문헌 2, 일본 특허 공개 제2000-46869호는 고정 플레이트(40)와 프린트 기판(60) 사이에 금속 박판 시임(64, 65)을 개재하여 고정 플레이트(40)의 경사면에 부착된 콘택트 핀의 선단 높이를 조절하는 기술을 개시하고 있다.
특허 문헌 3, 일본 특허 공개 제2000-65860호는 각각 경사면을 갖고 프로브가 배치된 4개의 장착 기부가 기판에 배치되고, 기판이 고정된 후에 직사각형 기부 클럼프에 대해 각각의 장착 기부의 x, y, z방향의 위치 정렬이 수행되는 기술을 개시한다.
특허 문헌 1, 2 및 3에 개시된 기술에 따르면, 프로브가 배치된 복수개의 기판의 z방향에 따른 위치가 조절됨에 따라, 기판의 x 및 y 방향에 따른 위치가 변화한다. 예를 들어, 특허 문헌 3(이 문헌의 도4 참조)에 따르면, 접촉 프로브(1)를 장착 기부(36)와 함께 z방향을 따라 이동시키도록 z축 조절 나사(62)가 회전됨에 따라, 장착 기부(36)가 흔들려서 접촉 프로브(1)의 상단부가 x 및 y 방향을 따라 변위된다. 따라서, 특허 문헌 1, 2 및 3에 개시된 기술에 따르면, x 및 y 방향을 따른 조절과 z축 방향을 따른 조절은 상호 영향을 끼치기 때문에, 기판의 x, y 및 z방향에 따른 위치를 조절하는 것이 곤란하다.
특허 문헌 1, 2 및 3에 개시된 프로브 카드에서, 접촉 프로브와 인쇄 회로 기판은 다음의 방식으로 전기적으로 연결된다. 접촉 프로브들의 배선 패턴들의 부분적인 영역은 접촉 프로브를 지지하기 위한 수지 필름으로 제조된 기판에 형성된 윈도우에 노출되고, 윈도우에 노출된 배선 패턴은 인쇄 회로 기판의 전극들과 가압 접촉한다. 이러한 배열에서, 접촉 프로브들이 인쇄 회로 기판에 대해 이동함에 따라, 접촉 프로브를 지지하는 수지 필름은 편향된다. 수지 필름은 필름의 표면 방향을 따라 거의 굴곡되지 않기 때문에, 인쇄 회로 기판에 대한 접촉 프로브의 용이한 이동 방향은 제한되기 쉽다. 따라서, 특허 문헌 1, 2 및 3에 개시된 프로브 헤드에서는, 각각의 접촉 프로브의 위치와 자세를 전방향으로 자유롭게 조절하는 것이 어렵다.
본원 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이고, 본 발명의 목적은 고 정밀도로 프로브들의 위치를 조절하는 것이 가능한 프로브 헤드와 그 조립 방법 및 프로브 카드를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 편평 활주면을 갖는 테이블과, 각각 상기 편평 활주면 상에서 활주하기 위한 활주 표면을 갖는 복수의 활주 유닛과, 상기 각각의 활주 유닛에 제공되고 수직 방향을 따라 이동 가능한 승강 유닛, 상기 각각의 승강 유닛에 제공되고 상기 각각의 상단부는 상기 승강 유닛으로부터 돌출하는 프로브와, 활주 유닛에 대해 승강 유닛을 위치 설정하고 테이블에 대해 활주 유닛을 위치 설정하기 위한 위치 설정 수단을 포함하는 프로브 헤드를 제공한다. 편평 활주면 상에서 활주 유닛을 활주시킴으로써, 복수의 활주 유닛의 상대 위치는 편평 활주면에 평행한 방향을 따라 조절될 수 있다. 활주 유닛이 승강 유닛과 함께 편평 활주면에 평행한 방향을 따라 이동하더라도, 복수의 승강 유닛의 상대 위치는 편평 활주면에 수직한 방향을 따라 변경되지 않는다. 즉, 테이블의 편평 활주면 상에서 활주 유닛을 활주시키고 편평 활주면에 수직인 방향을 따라 승강 유닛을 이동시킴으로써, 각각의 승강 유닛에 제공된 복수의 프로브의 상대 위치는 편평 활주면에 평행이고 수직인 방향 각각에 대하여 개별적이고 독립적으로 조절 가능하다. 따라서, 본 발명에 따르면, 프로브의 상대 위치가 상호 직각으로 각각 x, y 및 z방향으로 개별적으로, 그리고 독립적으로 조절될 수 있기 때문에, 프로브의 상대 위치는 고 정밀도로 조절될 수 있다.
본 발명의 프로브 헤드에서, 승강 유닛은 활주 표면에 대해 수직 방향을 따라 이동 가능한 이동 유닛과 이동 유닛에 고정되고 프로브가 배치된 지지 유닛을 포함한다. 승강 유닛을 프로브가 배치된 지지 유닛과 이동 유닛으로 분할함으로써, 예를 들어, 프로브들과 지지 유닛은 장치 전극의 피치에 따라 일련의 박형 필름 제조 프로세스에 의해 각각의 검사 대상 장치용으로 일체식으로 형성될 수 있 고, 이동 유닛은 복수의 검사 대상 장치와 공통으로 표준화될 수 있다.
본 발명의 프로브 헤드에서, 승강 유닛은 활주 유닛과 일체식으로 형성되고 활주 유닛에 연결된 일단부와 자유 단부로써 만들어진 타단부를 갖는 이동 유닛과, 이동 유닛에 고정되고 프로브들이 배치된 지지 유닛을 포함하고, 위치 설정 수단은 활주 표면으로부터 이격되어 연장하는 방향을 따라 그리고 활주 표면에 근접한 방향을 따라 이동 유닛을 이동시키기 위해 활주 유닛 내에 나사 결합된 나사를 포함한다. 활주 유닛과 일체식으로 형성된 이동 유닛은 활주 표면에 수직인 방향으로 이동 가능하도록 제조되어 부품의 수가 감소될 수 있다. 특히, 활주 유닛에 연결된 일단부와 자유 단부로써 제조된 타단부를 갖는 이동 유닛은 활주 유닛과 일체식으로 형성되고 이동 유닛의 위치가 나사에 의해 결정되므로, 부품의 수가 감소될 수 있다.
본 발명의 프로브 헤드에서, 승강 유닛은 활주 유닛에 피봇식으로 지지되는 이동 유닛과 이동 유닛에 고정되고 프로브들이 배치된 지지 유닛을 포함하고, 위치 설정 수단은 활주 표면으로부터 이격되어 연장하는 방향을 따라 그리고 활주 표면에 근접한 방향을 따라 이동 유닛을 이동시키기 위해 활주 유닛 내에 나사 결합된 나사를 포함한다. 이동 유닛이 활주 유닛에 의해 피봇식으로 지지되기 때문에, 이동 유닛의 조절 범위는 넓어질 수 있다.
본 발명의 프로브 헤드에서, 활주 유닛은 활주 표면에 대해 경사진 방향을 따라 활주식으로 승강 유닛을 안내하기 위한 안내 수단을 포함한다. 승강 유닛이 활주 표면에 대해 경사진 방향을 따라 활주 유닛에 대해 활주 가능하기 때문에, 부 품의 수가 감소될 수 있다.
본 발명의 프로브 헤드에서, 승강 유닛은 안내 수단에 의해 안내되는 활주 표면에 대해 경사진 방향을 따라 활주하기 위한 이동 유닛과, 프로브들이 배치된 지지 유닛과, 이동 유닛과 함께 지지 유닛을 착탈식으로 결합하기 위한 결합 유닛을 포함한다. 이동 유닛은 활주면에 대해 경사진 방향을 따라 활주하는 것이 가능하고, 프로브들이 배치된 지지 유닛은 서로 탈착 가능한 분리 부품으로서 제조된다. 따라서, 지지 유닛과 함께 프로브들이 교체될 때, 테이블에 대한 프로브들의 위치 및 자세는 교체 전에 조절 상태를 얻기 위해 다시 조절될 필요가 없다. 본 발명의 프로브 헤드는 승강 유닛과 활주 유닛 사이에 개재된 탄성 부재를 더 포함하고, 위치 설정 수단은 승강 유닛과 활주 유닛 내로 나사 결합된 나사를 포함한다. 승간 유닛과 활주 유닛 사이에 개재된 탄성 부재의 변형은 이동 유닛이 활주 표면에 수직인 방향을 따라 이동할 수 있도록 한다. 따라서, 승강 유닛의 위치는 임의의 조작없이 결정될 수 있다.
본 발명의 프로브 헤드에서, 테이블은 프로브에 전기적으로 접속되도록 인쇄 회로 기판에 고정된다. 테이블이 인쇄 회로 기판에 고정되기 전에 프로브들의 상대 위치가 조절될 수 있기 때문에, 인쇄 회로 기판은 표준화될 수 있다. 인쇄 회로 기판과 프로브 조립체의 준비는 동시에 수행될 수 있고, 또한 표준화된 인쇄 회로 기판이 다른 부품에 대해 다시 이용될 수 있다,
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 활주 유닛에 대해 승강 유닛의 위치를 결정하기 위해 활주 표면에 대해 수직 방향을 따라 승강 유닛을 이동시키는 단계와, 테이블에 대해 활주 유닛의 위치를 결정하도록 편평 활주면의 활주 유닛을 활주시키는 단계를 포함하는 전술한 프로브 헤드의 조립 방법을 제공한다. 편평 활주면 상에서 활주 유닛을 활주시킴으로써, 복수의 활주 유닛들의 상대 위치는 편평 활주면에 평행한 방향을 따라 조절될 수 있다. 승강 유닛과 함께 활주 유닛이 편평 활주면에 평행한 방향을 따라 이동되더라도, 복수의 승강 유닛의 상대 위치는 편평 활주면에 수직인 방향을 따라 변경되지 않을 것이다. 즉, 테이블의 편평 활주면 상에 활주 유닛을 활주시키고 편평 활주면에 수직인 방향을 따라 승강 유닛을 이동시킴으로써, 각각의 승강 유닛용으로 제공된 복수의 프로브들의 상대 위치는 편평 활주면에 평행하고 수직인 방향들로 개별적이고 독립적으로 조절될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라, 프로브들의 상대 위치가 서로 직각인 x, y 및 z 방향으로 개별적이고 독립적으로 조절될 수 있고, 프로브들의 상대 위치는 고정밀도로 조절될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판에 대한 위치가 결정되는 지지 유닛, 지지 유닛에 보유된 프로브들, 인쇄 회로 기판에 대해 지지 유닛의 위치 및 자세를 조절하기 위한 조절 수단, 인쇄 회로 기판의 전극과 프로브를 전기적으로 연결시키기 위한 배선을 포함하는 프로브 카드를 제공한다. 배선은 굴곡되기 쉽기 때문에, 프로브를 연결하는 배선들과 인쇄 회로 기판의 전극들은 인쇄 회로 기판에 대해 프로브의 위치 및 자세를 전방향으로 자유롭게 조절하는 것을 용이하게 한다. 따라서, 본 발명에 따라, 프로브들의 위치 및 자세가 고정밀도로 제어될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판에 대해 위치가 결정되는 지지 유닛과, 지지 유닛에 보유되는 프로브들과, 인쇄 회로 기판에 대해 지지 유닛의 위치 및 자세를 조절하기 위한 조절 수단과, 그 상단부가 프로브들 또는 전극들에 연결되는 플라잉 리드(flying lead)를 갖고 인쇄 회로 기판의 전극과 프로브들을 전기적으로 접속시키기 위한 가요성 인쇄 회로 기판을 포함하는 프로브 카드를 제공한다. 배선이 쉽게 굴곡될 수 있기 때문에, 프로브들과 인쇄 회로 기판의 전극을 상호 연결하는 배선들은 인쇄 회로 기판에 대해 프로브들의 위치 및 자세를 전방향으로 자유롭게 조절하는 것을 용이하게 한다. 따라서, 본 발명에 따라, 프로브들의 위치 및 자세는 고정밀도로 조절될 수 있다. 게다가, 복수의 플라잉 리드의 선단부가 인쇄 회로 기판에 고정될 수 있기 때문에, 플라잉 리드의 말단부를 전극들에 연결하는 프로세스의 작업성을 개선하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
(프로브 카드의 전체 구조)
도1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 단면도이고, 도2는 프로브 카드의 프로브 헤드(1)의 사시도이고, 도3은 프로브 카드의 사시도이다. 프로브 카드는 반도체 집적 회로와 액정 패널과 같은 전자 장치의 전자 특성을 검사하는 검사 기기(프로버)에 장착된다. 프로브 카드는 전자 장치의 전극들과 접촉하도록 제조된 다수의 프로브(14)들을 갖는다. 프로브 헤드(1)는 나사(33)로 인쇄 회로 기판(12)에 고정된다. 인쇄 회로 기판(12)은 프로브(14)들에 프로버 주 시스템의 검 사 회로를 전기적으로 접속한다. 스페이서(도시안함)가 인쇄 회로 기판(12)의 표면으로부터 프로브(14)들의 말단부까지의 높이(h1)를 조절하기 위해 프로브 헤드(1)와 인쇄 회로 기판(12) 사이에 삽입될 수 있다.
프로브 헤드(1)는 다수의 프로브(14)들이 배치된 복수의 프로브 유닛(18)들과, 프로브 유닛(18)들을 지지하기 위한 복수의 프로브 기부(20)와, 프로브 기부(20)들을 지지하기 위한 테이블(24)을 갖는다. 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20)의 세트는 이후부터 프로브 세트(10)라고 한다. 프로브 기부(20)들과 테이블(24)은 조절 수단으로서 기능한다.
(프로브 유닛)
프로브 유닛(18)은 다수의 프로브(14)들과 프로브(14)들을 지지하기 위한 지지부(16)를 갖는다. 복수의 프로브 유닛(18)들은 전자 장치의 전극 군의 레이아웃에 일치하게 제공된다. 각각의 프로브(14)는 구리, 텅스텐, 니켈-철 합금 등으로 제조된다. 예를 들어, 프로브는 마이크로 패턴을 갖도록 사진석판인쇄 처리된 구리 박형 필름 등으로 제조된다. 지지부(16)는 세라믹, 수지 필름, 실리콘 박형 필름, 금속 박형 필름 등으로 제조된다. 지지부(16)와 프로브(14)들은 접착 또는 박형 필름 제조 프로세스를 이용함으로써 밀착 접촉하게 제조된다. 지지부(16)는 강성이기 때문에, 프로브들의 레이아웃은 고정될 수 있고 좁은 피치로 배치된 전체 프로브(14)들이 같이 처리될 수 있다.
(프로브 세트)
도4의 (A), (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)은 예를 들어, 접착제에 의해 프로브 기부(20)에 고정된다. 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20)가 접착될 때, 후술하는 조립 프로세스가 각각의 프로브 세트(10)의 프로브 유닛(18)의 부분을 조절하기 때문에, 이들의 상대 위치는 고정밀도를 가질 필요가 없다. 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20)가 분리되어 제조되기 때문에, 각각의 검사 대상 전자 장치에 적합하게 프로브 유닛(18)을 설계하고 프로브 기부(20)를 표준하는 것이 가능하다. 예를 들어, 검사 대상의 전극의 피치가 좁으면, 도4의 (A)에 도시된 바와 같은 좁은 피치의 프로브(14)들을 갖는 프로브 유닛(18)이 이용된다. 검사 대상의 전극의 피치가 넓으면, 도4의 (B)에 도시된 바와 같은 넓은 피치의 프로브(14)를 갖는 프로브 유닛(18)이 이용된다. 프로브 유닛(18)은 표준화될 수 있다. 예를 들어, 도4의 (C)에 도시된 바와 같이, 표준 프로브 유닛(38)은 검사 대상의 전극의 최대 예상수와 동일한 수의 프로브(14)들이 이용된다. 실제 검사 대상이 결정될 때, 표준 프로브 유닛(38)의 측면들은 검사 대상과 매치되는 프로브 유닛(18)을 형성하기 위해 절단되거나, 쪼개지거나 또는 에칭된다. 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20)를 표준화함으로써, 프로브 헤드(1)의 제조 비용은 낮아진다. 도5의 (A1), (B1) 및 (C1)과 도6의 (A1), (B1) 및 (C1)은 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20)의 접합 구조의 다른 실시예를 도시하는 단면도이고, 도5의 (A2), (B2) 및 (C2)과 도6의 (A2), (B2) 및 (C2)은 각각 도5의 (A1), (B1) 및 (C1)과 도6의 (A1), (B1) 및 (C1)에 상응하는 평면도이다. 도5의 (A1) 및 (A2)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20)는 나사(40)에 의해 고정될 수 있다. 도5의 (B1) 및 (B2)에 도시된 바와 같이, 보강 플레이트(44)가 프로브 유닛(18)의 상부 표면에 장착될 수 있고, 프로브 유닛(18), 프로브 기부(20) 및 보강 플레이트(44)들은 나사(42)로 고정된다. 도5의 (C1) 및 (C2)에 도시된 바와 같이, 스페이서(50)가 프로브 유닛(18)과 프로브 기부(20) 사이에 포함될 수 있고, 프로브 유닛(18)은 나사(46)로 스페이서(50)에 고정되고, 스페이서(50)는 나사(48)로 프로브 기부(20)에 고정된다. 도6의 (A1) 및 (A2)에 도시된 바와 같이, 측면 플레이트(52)는 두 개의 측면 플레이트(52)에 의해 프로브 유닛(18)의 위치를 조절하도록 나사(54)에 의해 프로브 기부(20)의 양측면에 고정될 수 있다. 도6의 (B1) 및 (B2)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)은 나사(56)로 프로브 기부(20)에 굴곡된 상태로 프로브 유닛(18)을 고정하기 위해 프로브 기부(20)의 리세스(58) 상에 놓여지도록 제조될 수 있다. 도6의 (C1) 및 (C2)에 도시된 바와 같이, 두 개 이상의 프로브 유닛(18)들이 하나의 프로브 기부(20)에 고정될 수 있다.
도7에 도시된 바와 같이, 프로브 기부(20)는 활주 영역(32)과 이동 영역(34)의 일체식 본체로 구성된다. 활주 영역(32)과 이동 영역(34)이 일체식으로 형성되기 때문에, 부품의 수가 감소될 수 있다. 슬릿(22)은 활주 영역(32)과 이동 영역(34) 사이에 형성된다. 슬릿(22)의 폭이 변경됨에 따라 이동 영역(34)은 활주 영역(32)의 활주면(13)에 수직인 방향을 따라 이동한다.
활주 영역(32)의 활주면(13)은 테이블(24)의 편평 활주면(25)상에서 활주하는 매끄러운 표면을 갖는다. 활주면(13)은 편평 표면일 수 있거나 또는 3 지점에서 활주 영역을 지지하는 3개의 돌출부가 형성될 수 있다. 위치 설정 수단으로써의 z 방향 조절 나사(30)는 활주면으로부터 활주 영역(32) 내로 나사 결합되고 활 주 영역(32)을 통과하고, 나사(30)의 상단부는 이동 영역(34) 내로 나사 결합된다. z 방향 조절 나사(30)의 상단부는 이동 영역(34)에만 접할 수 있다.
이동 영역(34)의 선단 영역은 활주 영역(32)에 일체식으로 결합된다. 이동 영역(34)의 상부 표면은 활주면(13)에 대해 경사져 있다. 프로브 유닛(18)은 이동 영역(34)의 상부 표면에 고정되기 때문에, 프로브(14)들의 축선은 활주면(13)에 대해 경사를 갖고 고정된다. 활주면(13)에 대해 프로브(14)의 축선을 경사지게 함으로써, 프로브(14)들은 프로브 기부(20)가 테이블(24)에 고정된 상태 하에서 테이블(24)의 편평 활주면(25)에 대해 경사질 수 있다. 따라서, 전극들이 장치 패키지의 중심 영역 근처에 배치되더라도, 검사 대상 전자 장치의 전극에 프로브(14)들을 접촉시키는 것이 용이하다.
이동 영역(34)의 말단 영역은 자유 단부이다. 이동 영역(34)의 말단 영역측에서, z 방향 조절 나사(30)의 상단부는 이동 영역(34) 내에 내로 가공된다. z 방향 조절 나사(30)가 회전됨에 따라, 이동 영역(34)이 편향되어 슬릿(22)의 폭(d)이 조절될 수 있다. 슬릿(22)의 폭(d)이 좁아짐에 따라, 활주면(13)에 대한 이동 영역(34)의 상부 표면의 슬로프는 경사가 급하게 되어 프로브(14)의 상단부는 높아진다. 슬릿(22)의 폭(d)이 넓어짐에 따라, 이동 영역(34)의 상부 표면의 슬로프는 경사가 완만하게 되어 프로브(14)의 상단부는 낮아진다. 이동 영역(34)의 선단측이 z 방향 조절 나사(30)에 의해 상하 이동됨에 따라, 이동 영역(34)의 상부 표면의 슬로프 각도는 미세하게 조절될 수 있다. 프로브(14)의 레이아웃 방향[프로브(14)의 축에 직각인 방향](도2 참조)을 따라 2개의 z 방향 조절 나사(30)를 각각의 프로브 기부(20)에 제공함으로써, 프로브(14)의 레이아웃 방향을 따르는 축선의 슬로프 각도는 테이블(24)의 편평 활주면(25)에 대해 조절가능하다.
도8의 (A) 내지 (C) 및 도15의 (A)는 프로브 세트(10)의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 도15의 (B)는 도15의 (A)에 도시한 프로브의 평면도이다. 도8의 (A)에 도시된 바와 같이, 이동 영역(34)은 활주 영역(32)에 대해 피봇식으로 회전 샤프트(60)에 의해 지지된다. 활주 영역(32)에 대해 피봇식으로 이동 영역(34)을 지지함으로써, 이동 영역(34)의 조절 범위가 넓어질 수 있다. 도8의 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)의 지지부(16)는 승강 유닛으로써 구성될 수 있다. 즉, 활주면(13)에 대해 경사진 슬로프 표면(63)은 활주 영역(32) 상에 형성되고, 지지부(16)는 슬로프 표면(63)에 대해 지지부(16)의 운동 방향을 조절하기 위한 나사(64), 클램프 플레이트(62) 등으로 밀어진다. 슬로프 표면(63), 나사(64) 및 클램프 플레이트(62)는 지지부(16)를 안내하고 지지부(16)의 운동 방향축을 활주면(13)에 대해 경사진 직선 상으로 한정한다. 활주면(13)에 대해 경사진 방향으로 활주 영역(32) 상에서 활주 가능한 지지부(16)를 제조함으로써, 부품의 수는 감소될 수 있다. 편평 활주면(25)에 대해 프로브(14)의 축선의 슬로프 각도를 일정하게 유지하면서 프로브(14)의 상단부의 높이(h2)를 조절하는 것 또한 가능하다. 도8의 (C)에 도시된 바와 같이, 탄성 재료로 제조된 조절 플레이트(68)는 이동 영역(34)과 활주 영역(32) 사이에 제공될 수 있고, 이동 영역(34), 활주식 영역(32) 및 조절 플레이트(68)들은 나사(66)로 고정된다. 이동 영역(34)과 활주 영역(32) 사이에 제공된 조절 플레이트(68)의 변형 때문에 이동 영역(34)이 활주면(13)에 대해 수직인 방향을 따라 이동할 수 있는 구조를 통합함으로써 이동 영역(34)이 임의의 조작없이 위치될 수 있다.
도15의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)의 지지부(16)는 활주면(13)에 대해 경사진 방향을 따라 활주 가능한 이동 영역(34)에 착탈식으로 장착될 수 있다. 즉, 활주면(13)에 대해 경사진 슬로프 표면(63)은 활주 영역(32) 상에 형성되고, 이동 영역(34)은 이동 영역(34)의 운동 방향을 조절하기 위한 나사(64), 클램프 플레이트(62) 등으로[도8의(B) 참조] 슬로프 표면(63)에 대해 밀어지고, 이동 영역(34)은 지지부(16)를 통해 형성된 관통 구멍 내로 삽입되는 위치설정 핀(61)과 위치설정 안내부 등으로 구성된 결합 유닛과 함께 제공된다. 나사(64)는 이동 영역(34)[프로브 기부(20)]에 지지부(16)를 고정한다.
위치 설정 핀(61)이 삽입되는 지지부(16)의 관통 구멍은 석판인쇄 패터닝을 이용함으로써 우수한 크기 정밀도로 형성되는 것이 바람직하다. 프로브 유닛(18)의 착탈식 구조는 도8의 (B)에 도시된 것과 같은 상이한 구조를 갖는 승강 유닛에 적용될 수 있다.
도9의 (A) 내지 (C)는 프로브 세트(10)의 다른 실시예를 도시하는 측면도이다. 도9의 (A)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)은 프로브(14)들의 축선이 활주면(13)에 수직으로 되는 방식으로 프로브 기부(20)에 고정될 수 있다. 도9의 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(18)은 프로브(14)들의 축선이 활주면(13)에 평행하게 되는 방식으로 프로브 기부(20)에 고정될 수 있다. 도9의 (C)에 도시된 바와 같이, 텅스텐 등으로 제조된 각각의 프로브(14)는 프로브 기부(20) 내로 직접 삽입될 수 있다.
(테이블)
테이블(24)은 도1에 도시된 바와 같이 복수의 프로브 세트(10)를 지지하기 위한 고강성 편평 플레이트 부재이고, 프로브 세트의 상대 위치를 고정하기 위해 이용된다. 테이블(24)은 프로브 세트(10)가 위치되는 편평 활주면(25)을 갖는다. 편평 활주면(25)의 평탄도가 프로브(14)의 z 방향 위치설정 정밀도에 직접 영향을 미치기 때문에, 가능한 한 미러면과 같이 평탄하도록 편평 활주면(25)을 형성하는 것이 바람직하다. 테이블(24)은 편평 플레이트 부재에 제한되지 않을 뿐 아니라, 계단식으로 평행하게 형성되는 복수의 편평 활주면을 가질 수 있다. 테이블(24)은 나사(33) 등으로 인쇄 회로 기판(12)에 고정된다.
테이블(24)은 도1에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(12)의 저부측에 위치될 수 있거나 또는 도21에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(12)의 상부측에 위치될 수 있다. 테이블(24)은 프로버 명세 사항에 따른 정밀도로 설정하는 것을 용이하게 하기 위해 인쇄 회로 기판(12)의 저부측 또는 상부측에 조립될 수 있다. 저부측 또는 상부측의 조립체 모두에서, 인쇄 회로 기판(12)의 상부 표면으로부터 각각의 프로브(14)의 상단부의 높이(h1)는 스페이서(도21 참조) 등에 의해 조절될 수 있다.
(배선)
도10의 (A), 도11의 (A), 도12의 (A)는 인쇄 회로 기판(12)과 프로브 유닛(18) 사이의 배선 상태를 도시하는 단면도이고, 도10의 (B), 도11의 (B), 도12의 (B)는 도10의 (A), 도11의 (A), 도12의 (A)에 도시된 배선 상태의 평면도이다. 도10의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)들과 가요성 인쇄 회로 기판(FPC)(70)은 나타내지 않은 이방성 도전체 필름(ACF)으로 연결될 수 있고, FPC(70)와 인쇄 회로 기판(12)의 전극(72)들은 납땜에 접속된다. 도11의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)들과 인쇄 회로 기판(12)은 배선(wires)을 이용하지 않고 FPC(70) 및 ACF를 이용하여 접속될 수 있다. 도12의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)들과 FPC(70)는 ACF에 의해 연결되고, FPC(70)와 인쇄 회로 기판(12)은 커넥터(74)에 의해 연결된다. 각각의 프로브 유닛(18)의 프로브(14)들의 수가 많으면, 복수의 FPC(70)들이 도22의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이 각각의 프로브 유닛(18)에 연결할 수 있다. 이러한 배열에서, FPC(70)는 표준화될 수 있다. 복수의 FPC(70)의 각각의 폭을 좁게 함으로써, 가열하여 FPC(70)가 ACF를 통해 인쇄 회로 기판(12)에 결합될 때 가요성 인쇄 회로 기판의 팽창 및 수축을 야기시키는 인쇄 회로 기판(12)에 형성된 배선 패턴 상의 영향을 완화할 수 있다. 이는 가요성 인쇄 회로 기판의 팽창 및 수축을 고려함으로써 FPC(70)의 배선 피치를 설계하는 것을 용이하게 한다.
도16의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)들과 인쇄 회로 기판(12)의 전극(72)들은 배선(19)에 의해 접속될 수 있다. 배선(19)은 Au 도금 배선, 노출된 Au 배선 또는 Al 배선일 수 있다. 도금된 Au 배선은 다수의 배선의 경우에 적합하다. 노출된 Au 배선은 배선 저항을 낮추는데 적합하다. Al 배선은 미세한 피치를 갖는 프로브(14)용으로 적합하다.
각각의 배선(19)의 단부, 상응하는 프로브(14) 및 인쇄 회로 기판(12)의 상응하는 전극은 본딩, 납땜 또는 저저항 용접에 의해 결합된다. 약간 굴곡된 상태의 각각의 배선(19)의 양 단부는 상응하는 프로브(14)와 인쇄 회로 기판(12)의 상응하는 전극에 고정된다. 이러한 배열에서, 프로브(14)와 인쇄 회로 기판(12)의 상대 위치는 프로브 카드의 조립 후에도 전방향으로 변경될 수 있다. 배선(19)의 전기 저항이 FPC보다 작기 때문에, 프로브 카드의 배선 저항은 낮아질 수 있다. 온도 변화 때문에 인쇄 회로 기판(12)이 변형되면, 배선(19)는 또한 변형되어 인쇄 회로 기판(12)의 변형을 흡수할 수 있다. 따라서, 프로브(14)의 위치가 인쇄 회로 기판(12)의 변형에 의해 변경되는 것을 방지할 수 있다.
프로브(14)와 인쇄 회로 기판(12)에 전기적으로 접속된 FPC(70)와 배선(19)은 전자파 적합성(EMC)을 개선하기 위해 양호하게는 전자기 차폐 필름으로 커버된다.
도17의 (A)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)와 보조 기판의 배선은 배선(19)에 의해 접속되고 도17의 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 보조 기판(21)은 인쇄 회로 기판(12)에 장착된 커넥터(17)에 접속될 수 있다. 각각의 배선(19)의 단부, 상응하는 프로브(14) 및 보조 기판(21)의 상응하는 전극들은 본딩, 납땜 또는 저저항 용접에 의해 결합된다. 보조 기판(21)이 이용되기 때문에, 프로브 헤드(1)의 전체 조립 프로세스의 작업성이 개선될 수 있고, 프로브(14)가 파손될 때의 교체 작업의 작업성이 개선된 수 있다.
도18의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)용 전극 패드(15)와 전자 부품 장착용 랜드(21)는 지지부(16)의 표면 상에 형성될 수 있다. 지지부(16) 상의 랜드(21)를 이용함으로써, 노이즈 제거 캐패시터와 같은 칩 부품(23)이 프로브(14)의 상단부에서 노이즈 제거를 수행하기 위해 프로브(14)의 상단부에 인접해서 장착될 수 있다.
도19의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)들과 인쇄 회로 기판(12)은 플라잉 리드(27)를 갖는 FPC(29)에 의해 접속될 수 있다. 약간 굴곡된 상태의 플라잉 리드(27)의 상단부는 프로브(14) 또는 인쇄 회로 기판(12)에 고정될 수 있다. 따라서, 프로브(14)와 인쇄 회로 기판(12)의 상대 위치는 프로브 카드의 조립 후에도 전방향으로 변경될 수 있다. 플라잉 리드(27)가 FPC(29)의 주 본체에 집합적으로 결합되기 때문에, 플라잉 리드(27)와 프로브(14)들 또는 인쇄 회로 기판(12) 사이의 접합 프로세스의 작업성이 개선될 수 있다. 배선 접속부의 수는 각각의 배선의 양 단부가 상응하는 프로브(14)와 인쇄 회로 기판(12)의 상응하는 전극에 접속될 때보다 더 감소될 수 있다.
도23의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 프로브 카드의 조립 상태에서 인쇄 회로 기판(12)으로부터 상이한 높이를 갖는 배선(19) 위치에서 배선(19) 접속용 복수의 전극 패드(15)가 형성될 수 있다. 따라서, 이는 배선(19)의 교차를 방지할 수 있어서 배선들 사이의 전기 합선과 노이즈 발생을 방지할 수 있다. 배선(19)용 접합 프로세스의 작업성이 개선될 수 있다.
도20의 (A), (B) 및 (C)는 지지부(16)의 표면상에 형성된 배선 패턴의 평면도이다.
도20의 (A)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)의 소정의 수의 전극 패드(15)는 집합적으로 배치될 수 있다. 배선의 수가 증가함에 따라, 배선 접합 영역 상의 보강 수지를 코팅하는 프로세스에서, 수지는 보강이 불필요한 영역으로 유동하기 쉬워진다. 전극 패드(15)를 집합적으로 배치하고 전극 패드(15)의 집합체를 수지로 보강함으로써, 필요한 영역만 국부적으로 보강하기 쉬워진다.
도20의 (B)에 도시된 바와 같이, FPC용 접합 영역(P)과 배선용 접합 영역(Q)은 프로브(14)용으로 형성될 수 있다. FPC용 접합 영역에서, 프로브들은 FPC의 전극들의 피치에 상응하는 피치로 형성된다. 배선용 접합 영역에서, 전극 패드(15)들이 배선(19)의 접속용으로 형성된다. FPC용 접합 영역(P)과 배선용 접합 영역(Q)을 형성함으로써, 일반적용 용도의 이용이 개선될 수 있다.
도20의 (C)에 도시된 바와 같이, 배선 접속용 전극 패드(15)와 검사 패드(31)는 각각의 프로브(14)용으로 형성될 수 있다. 프로브 유닛(18)의 전자 특성이 검사될 때, 다른 검사 프로브들이 배선 접속용 전극 패드(15)와 접촉되면, 전극 패드(15)의 표면이 전극 패드(15)와 배선 사이에서 접속 결함을 유발할 수 있는 오염이 발생된다. 프로브 유닛(18)의 전자 특성이 검사될 때, 검사 프로브들은 전극 패드(15)로부터 상이한 검사 패드(31)와 접촉하도록 되어 전극 패드(15) 표면의 오염을 방지할 수 있다. 검사 패드(31)의 피치와 크기를 표준화함으로써, 프로브 유닛(18)용 검사 프로세스가 표준화될 수 있다.
도24의 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 복수의 FPC는 프로브(14)들과 인쇄 회로 기판(12)에 접속되도록 오버레이될 수 있다. 특히, 도24의 (A)에 도시된 바 와 같이, 평행한 배선 패드는 프로브들과 인쇄 회로 기판의 양측에 하부 FPC(41)의 상부 표면 상에 형성된다. 프로브측의 평행한 배선 패드(37)와 인쇄 회로 기판측의 평행한 배선 패드(39)는 도24의 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이 상부 FPC(43)에 의해 전기적으로 접속된다. FPC(41)와 FPC(43)의 전체 저항이 단일 FPC보다 낮기 때문에, 프로브 카드의 배선 저항은 낮아질 수 있다. FPC를 오버레이함으로써 배선이 평행하게 제조되기 때문에, 평행 배선이 활용되더라도 배선 프로세스가 너무 복잡하게 제조되지 않는다.
도25의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 하부 FPC(41)의 프로브측의 소정의 평행 배선 패드(37)들과 인쇄 회로 기판측의 소정의 평행 배선 패드(39)는 각각 상부 FPC(43)에 전기적으로 접속되고, 하부 FPC(41)의 프로브측의 소정의 평행 배선 패드(37)들과 인쇄 회로 기판측의 소정의 평행 배선 패드(39)는 배선(45)에 의해 전기적으로 접속된다. 배선(45)의 이용은 배선 저항이 각각의 프로브(14)용으로 독립적으로 제어되는 것을 허용한다. 즉, 배선들은 배선 저항이 낮아지도록 이들 프로브들용으로만 선택적으로 평행하게 제조될 수 있다. 게다가, 저항이 낮아지는 배선이 연속적으로 배치되면, 연속적으로 배치된 배선 FPC(43)에 의해 집합적으로 평행하게 제조될 수 있다.
(프로브 헤드 조립 장치)
도13은 프로브 헤드(1)의 조립 장치의 정면도이다. 테이블(24)이 위치되는 기부(82)는 플로어(88)에 장착된 레일(92)을 따라 슬라이더(90)와 함께 왕복 운동할 수 있다. 프로브 세트(10)를 보유하기 위한 척은 레일(92)의 종방향 축선 상에 제공된다. 기부(82)는 x 방향 조절 샤프트(96)를 회전시킴에 따라 x 방향을 따라 왕복 운동하고, y 방향 조절 샤프트(94)를 회전시킴에 따라 y 방향(도13의 도면 시트에 직각인 방향)을 따라 왕복 운동하고, 각도 조절 샤프트(84)를 회전시킴으로써 z 축 방향에 대해 작은 각도만큼 회전한다. 기부(82)가 척(80)으로부터 이격된 위치(회전 영역)에 위치될 때 기부(82)는 360도 회전할 수 있다. z 축을 따라 왕복 운동이 가능한 타겟 홀더(78)는 기부(82)에 의해 지지된다. 편평 플레이트 타겟(76)은 기부(82) 표면에 평행한 자세로 타겟 홀더(78)에 의해 보유되고, 편평 플레이트 타겟은 검사 대상 전자 장치의 전극의 레이아웃 패턴과 동일한 패턴으로 형성된다. 타겟(76)이 투명한 재료로 제조되면, 타겟(76)의 상부 위치로부터 디지털 카메라로 찍은 화상 데이터에 기초하여 더 정밀한 위치 정렬과 그의 자동화가 이루어질 수 있다. 타겟의 패턴은 예를 들어 투명 기판의 표면 상에 형성된 구리 박형 필름과 같은 금속 박형 필름의 사진석판인쇄를 통해 형성된다. 타겟(76)의 패턴이 금속 박형 필름으로 제조됨에 따라, 타겟(76)의 패턴과 프로브(14) 사이의 오정렬은 타겟(76)의 패턴과 프로브(14)의 도전성 검사를 통해 검사될 수 있다.
도14의 (A)에 도시된 바와 같이, 타겟(76)의 금속 전극 패턴(98)과 프로브 유닛(18)의 프로브(14)들은 투명 기판을 통해 관찰될 수 있다. 전극 패턴(98) 및 프로브(14)들은 평면상에서 x 및 y 방향 모두로 변위되고 또한 면의 법선(z 방향)에 대한 회전 방향으로 변위된다.
우선, 기부(82)의 각도 조절 샤프트(84)는 전극 패턴(98)과 프로브(14)를 평행하게 하도록 회전된다.
도14의 (B)에 도시된 바와 같이, x 방향 조절 샤프트(96)는 x 방향 위치를 조절하기 위해 회전되고, y 방향 조절 샤프트(94)는 y 방향 위치를 조절하기 위해 회전된다. 각도를 조절하기 위해, x 방향과 y 방향이 변경되거나 또는 복수의 조절 프로세스가 수행될 수 있다.
도14의 (C)에 도시된 바와 같이, 프로브(14)가 전극 패턴(98)에 대해 정확하게 접촉할 때 조절이 완료된다.
(프로브 헤드 조립 방법)
도7을 참조하여, 프로브 유닛(18)이 결합된 프로브 기부(20)의 슬릿(22)의 폭(d)은 모든 프로브 세트의 프로브(14)들의 상단부의 높이(h2)를 동일한 수준으로 설정하기 위해 조절된다. 더 상세히는, 모든 프로브 세트(10)는 위치 설정 수단으로써 제공되는 나사(28) 등을 이용하여 테이블(24) 상에 시험적으로 조립된다. 시험적으로 조립된 프로브 세트(10)를 편평 활주면(25) 상에서 활주시키기 위해, 적절한 간격이 테이블(24)의 나사 구멍(26)에서 형성된다. 다음에, 프로브(14)들의 상단부가 소정의 거리로 설정된 초점 거리를 갖는 현미경으로 시각적으로 모니터되면서, 슬릿(22) 등의 폭(d)은 모든 프로브 세트의 프로브(14)들의 상단부의 높이(h)가 설정되도록 인 포커스 상태가 될 때까지 조절된다.
프로브(14)들의 높이 조절 완료 상태의 프로브 헤드(1)는 도13에 도시된 바와 같이 기부(82)에 위치된다. 테이블(24)은 기부(82)에 장착된 위치 설정 핀(도시 안됨)에 의해 기부(82)의 편평 표면에 정확하게 위치된다. 이러한 경우, 프로브 헤드(1)는 기부(82)가 회전 영역으로 이동된 상태로 기부(82)에 위치된다. 다 음에, 기부(82)는 척(80)에 근접한 위치(조절 영역)로 이동된다.
다음에, 프로브 세트(10)는 도14의 (A) 내지 (C)에 도시된 바와 같이 타겟의 패턴(98)에 프로브(14)의 상단부가 정렬되도록 테이블(24)의 편평 활주면(25)에서 활주한다. 더 상세히는, 일 프로브 기부(20)가 척(80)에 의해 보유된다. 이러한 빙식으로, 프로브 기부(20) 및 프로브 유닛(18)은 테이블(24)에 대해 정확하게 위치된다. 다음에, 각도 조절 샤프트(84)가 타겟의 패턴(98)의 레이아웃 방향을 프로브(14)의 상단부의 레이아웃 방향에 평행하게 만들기 위해 z 축에 대해 테으블(24)과 타겟(76)뿐만 아니라 기부(82)를 회전시키도록 회전된다. 즉, 테이블(24)은 프로브(14)의 상단부의 레이아웃 방향을 조절하기 위해 정지된 프로브 유닛(18)에 대해 이동된다. 다음에, x 방향 조절 샤프트(96)와 y 방향 조절 샤프트(94)가 x-y 평면의 타겟(76)과 테이블(24) 뿐만 아니라 기부(82)를 평행하게 이동시키도록 회전된다.
프로브 세트(10)가 테이블(24)의 편평 활주면 상에서 활주함에 따라, 프로브 기부(20)의 활주 표면(13)은 편평 활주면 상에서 활주하여 이미 조절된 프로브(14)의 상단부의 높이(h2)는 변경되지 않는다. 게다가, 프로브 세트(10)와 테이블(24)의 위치 정렬은 각도 조절 샤프트(84), x 축 조절 샤프트(96) 및 y 축 조절 샤프트(94)를 이용함으로써, 각각의 x 및 y 방향을 따른 위치와 z 축에 대한 회전 각도를 독립적으로 수행한다. 따라서, 복수의 프로브 세트(10)의 각각의 상대 위치 및 자세는 고정밀도로 조절될 수 있다.
프로브 세트(10)의 위치 조절이 완료되는 각각의 시간에, 프로브 세트(10)는 척(80)으로부터 탈착되고 기부(82)는 조절 영역으로부터 회전 영역으로 이동된다. 다음에, 기부(82)는 회전 영역에서 90도 회전되고 그 다음에 기부(82)는 조절 영역으로 이동하고 다음의 프로브 세트(10)가 척(80)에 의해 보유되어 다음의 프로브 세트(10) 및 테이블(24) 사이의 위치 정렬이 수행될 수 있다.
테이블(24)과 모든 프로브 세트(10)들 사이의 위치 정렬이 완료된 후에, 프로브(14)들은 프로브(14)들과 타겟 패턴(98) 사이의 도전성 검사를 수행하기 위해 타겟(76)의 패턴(98)과 접촉될 수 있다. 이러한 도전성 검사는 프로브(14)와 타겟 패턴(98) 사이의 위치 오정렬을 검사하여 프로브(14)와 검사 대상 전자 장치의 전극들 사이의 위치 정렬을 신뢰성 있게 수행할 수 있다.
마지막으로, 기부(82)는 기부(82)로부터 프로브 헤드(1)를 탈착하도록 회전 영역으로부터 이동되고 프로브 기부(20)와 테이블(24)은 도1에 도시된 바와 같이 나사(28)들에 의해 완전하게 고정된다. 이러한 조립된 프로브 헤드(1)는 나사(33) 등으로 인쇄 회로 기판(12)에 고정된다. 테이블(24)이 인쇄 회로 기판(12) 상에 고정되기 전에 프로브(14)의 상대 위치가 조절되기 때문에, 인쇄 회로 기판(12)은 표준화될 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조하여 설명하였다. 본 발명은 전술한 실시예들에만 제한되지 않는다. 해당 기술 분야 종사자들에 의해서 다른 다양한 변형, 개선, 조합 등이 실시될 수 있음이 자명하다.
상기와 같이 구성함으로써, 고정밀도로 프로브의 위치를 조절하는 것이 가능한 프로브 헤드와 그 조립 방법 및 프로브 카드를 제공한다.

Claims (11)

  1. 편평 활주면을 갖는 테이블과,
    상기 편평 활주면 상에서 활주하기 위한 활주 표면을 각각 갖는 복수의 활주 유닛과,
    상기 활주 유닛의 각각에 제공되고 수직 방향을 따라 이동 가능한 승강 유닛과,
    상기 승강 유닛의 각각에 제공되고 상기 승강 유닛으로부터 돌출하는 상단부를 갖는 프로브와,
    상기 활주 유닛에 대해 상기 승강 유닛을 위치 설정하고 상기 테이블에 대해 상기 활주 유닛을 위치 설정하기 위한 위치 설정 수단을 포함하는 프로브 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 승강 유닛은 상기 활주 표면에 대해 수직 방향을 따라 이동 가능한 이동 유닛과 상기 이동 유닛에 고정되고 상기 프로브가 배치된 지지 유닛을 포함하는 프로브 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 승강 유닛은 상기 활주 유닛과 일체식으로 형성되고 일단부가 상기 활주 유닛에 연결되고 타단부가 자유 단부로써 제조되는 이동 유닛과 상기 이동 유닛에 고정되고 프로브가 배치되는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 위치 설정 수단은 상기 이동 유닛을 활주 표면으로부터 이격되어 연장 하는 방향과 상기 활주 표면에 인접하여 연장하는 방향을 따라 이동시키기 위해 활주 유닛 내로 나사 결합된 나사를 포함하는 프로브 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 승강 유닛은 상기 활주 유닛에 피봇식으로 지지되는 이동 유닛과 상기 이동 유닛에 고정되고 상기 프로브가 배치되는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 위치 설정 수단은 상기 활주 표면으로부터 이격되어 연장하는 방향과 상기 활주 표면으로 인접하여 연장하는 방향을 따라 상기 활주 유닛을 이동시키기 위한 활주 유닛에 나사 결합되는 나사을 포함하는 프로브 헤드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 활주 유닛은 상기 활주 표면에 대해 경사진 방향을 따라 상기 승강 유닛을 활주식으로 안내하기 위한 안내 수단을 포함하는 프로브 헤드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 승강 유닛은 상기 안내 수단에 의해 안내됨으로써 상기 활주 표면에 대해 경사진 방향을 따라 활주시키기 위한 이동 유닛과, 상기 프로브가 배치된 지지 유닛과, 상기 지지 유닛을 이동 유닛과 탈착식으로 결합시키기 위한 결합 유닛을 포함하는 프로브 헤드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 승강 유닛과 활주 유닛 사이에 개재된 탄성 부재를 더 포함하고, 상기 위치 설정 수단은 상기 승강 유닛과 활주 유닛 내로 나사 결합된 나사를 포함하는 프로브 헤드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 테이블은 상기 프로브에 전기적으로 접속하기 위해 인쇄 회로 기판에 고정되는 프로브 헤드.
  9. 제1항의 프로브 헤드의 조립 방법이며,
    상기 활주 유닛에 대해 상기 승강 유닛의 위치를 결정하기 위해 활주 표면에 대해 수직 방향을 따라 승강 유닛을 이동시키는 단계와,
    상기 테이블에 대해 상기 활주 유닛의 위치를 결정하도록 편평 활주면 상에서 상기 활주 유닛을 활주시키는 단계를 포함하는 조립 방법.
  10. 인쇄 회로 기판과,
    상기 인쇄 회로 기판에 대해 위치가 결정되는 지지 유닛과,
    상기 지지 유닛에 의해 보유된 프로브들과,
    상기 인쇄 회로 기판에 대해 상기 지지 유닛의 위치 및 자세를 조절하기 위한 조절 수단과,
    상기 인쇄 회로 기판의 전극들에 상기 프로브들을 전기적으로 접속시키는 배선을 포함하는 프로브 카드.
  11. 인쇄 회로 기판과,
    상기 인쇄 회로 기판에 대해 위치가 결정되는 지지 유닛과,
    상기 지지 유닛에 의해 보유된 프로브들과,
    상기 인쇄 회로 기판에 대해 상기 지지 유닛의 위치 및 자세를 조절하기 위한 조절 수단과,
    상기 인쇄 회로 기판의 전극들 또는 상기 프로브들에 상단부가 접속되는 플라잉 리드를 갖는 가요성 인쇄 회로 기판을 포함하고,
    상기 가요성 인쇄 회로 기판은 상기 프로브들과 상기 인쇄 회로 기판의 전극들과 전기적으로 접속되는 프로브 카드.
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