KR100606284B1

KR100606284B1 - 프로우브 장치

Info

Publication number: KR100606284B1
Application number: KR1020020051822A
Authority: KR
Inventors: 군세이 기모토
Original assignee: 군세이 기모토
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2006-07-28
Also published as: TWI221904B; CN1236483C; JP2003075503A; JP4496456B2; US6731123B2; US20030067315A1; CN1407612A; KR20030020238A

Abstract

프로우브 장치에 있어서 협피치로 조립된 수직형 접촉자와 성긴 피치 상태인 프린트배선 기판 상의 접속 단자와의 접속상의 문제점을 해결한다. 이를 위해서, 프로우브로서 수직형 접촉자를 사용하고, 이 수직형 접촉자의 복수 개를 규칙적으로 배열해서 일체화한 접촉자 조립체와, 비도전성 플렉서블 필름의 표면에 배선이 접착 형성된 플렉서블 플랫 케이블과, 플렉서블 플랫 케이블의 일단을 고정하는 고정장치를 가지며, 고정장치에 고정된 플렉서블 플랫 케이블의 일단에 형성된 배선 단자와 접촉자 조립체를 접촉시키고, 타단에 형성된 배선 단자를 프린트배선 기판에 접속시켜서 접촉자 조립체와 플렉서블 플랫 케이블을 통해서 피검사 반도체 칩과 프린트배선 기판을 전기적으로 접속한다.

Description

프로우브 장치{Probe device}

도 1은 본 발명 제1 실시예를 도시하는 사시도이다.

도 2는 도 1 중앙 부분의 확대도이다.

도 3은 제1 실시예에서 사용되는 선 배열형 접촉자 조립체의 구성을 설명하는 사시도이다.

도 4는 본 발명에 사용되는 플렉서블 플랫 케이블의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 5는 본 발명 제1 실시예를 도시하는 도면으로서, 플렉서블 플랫 케이블 고정장치의 측면도이다.

도 6은 본 발명 제2 실시예를 도시하는 도면으로서, 플렉서블 플랫 케이블 고정장치를 설명하는 사시도이다.

도 7은 도 6의 분해 사시도이다.

도 8은 제2 실시예에서 사용되는 에어리어 배열형 접촉자 조립체의 구성을 도시하는 확대 단면도이다.

도 9는 제2 실시예를 도시하는 도면으로서, 플렉서블 플랫 케이블과 프린트배선 기판의 접속 구조를 보여 주는 사시도이다.

도 10은 제3 실시예를 도시하는 도면으로서, 플렉서블 플랫 케이블과 커넥터 의 접속 구조를 보여 주는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 수직형 접촉자 2 : 플렉서블 플랫 케이블

3 : 고정장치 4: 프린트배선 기판

5a : 선 배열형 접촉자 조립체 6 : 만곡부

9a : 협피치 배선 단자 9b : 성긴 피치 배선 단자

10 : 플렉서블 필름 11: 배선

본 발명은 회로 단자(패드)가 평면 형태로 배열된 반도체 웨이퍼, 반도체 집적회로 칩, 액정 디바이스 등의 회로 검사에 사용 가능하고, 또한 2개의 전자 디바이스 장치간의 전기적 접속, 또는 회로 단자가 평면 형태로 배열되어 있는 CSP(Chip Size Package)용 소켓과의 전기적 접속 등에 사용 가능한 프로우브 장치에 관한 것이다.

반도체 기술의 진보에 따라 전자 디바이스의 집적도가 향상되고, 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 각 반도체 칩에 있어서도 회로 배선이 차지하는 에어리어가 증가되고, 이 때문에 각 반도체 칩 상의 회로 단자(패드)의 숫자도 증가되며, 이에 따라서 패드 면적의 축소화, 패드 피치의 협소화 등에 의한 패드 배열의 미세화가 진행되고 있다. 동시에 CSP 검사에 사용되는 소켓의 접속 단자 배열도 미세화되고 있다.

특히, 패드 배열이 미세화(협피치화)된 것으로 문제가 되는 것은 전자 디바이스의 전기적 특성 시험이나 회로 검사 때에, 반도체 칩의 패드에 접촉시켜서 전기적 도통을 얻기 위한 접촉자(프로우브)의 구조를 미세화에 맞춘 것으로 해야 하는 등, 패드 배열 미세화의 진보에 대응하기 위해 다양한 수단이 사용되고 있다.

예를 들면, 피검사 반도체 칩의 패드와 검사장치 사이에, 외력에 대해서 탄성적으로 변형되는 탄성 변형부를 가지는 박판 형태 재료로 이루어지는 복수 접촉자를 에어리어 배열한 접촉자 조립체(일본 특허공개평 2001- 091537호 공보)를 개재시키는 수단이 있다. 이와 같은 접촉자 조립체와 반도체 칩의 시험 회로를 전기적으로 접속하는 수단으로서, 종래 프로우브 카드로 불리는 프린트배선 기판이 사용되고 있다.

일반적으로, 프로우브 카드에 있어서 한쪽 지지 들보의 캔티 레버 방식으로 불리는 방식의 침 형상 접촉자를 채용한 경우에 있어서는, 반도체 칩의 패드와 접촉하는 접촉자의 선단 부분은 협피치지만, 프로우브 카드의 회로 단자에 접속되어 있는 뿌리 부분은 피치를 성기게 할 수 있는 관계로 접촉자를 프로우브 카드의 회로 단자에 납땜 등의 접속 수단에 의해 고착시켜 전기적 도통을 달성할 수 있었다.

이에 대해, 예컨대 일본 특허공개평 1-189932호 공보에 개시된 바와 같이, 접촉자가 프린트배선 기판의 회로 단자에 대해서 수직으로 고정되고, 수직 방향으로 작용력이 작동하는 타입의 접촉자(이하, 수직형 접촉자라고 함)에 있어서는, 반도체 칩 상의 패드 피치와 프린트배선 기판상의 회로 단자 피치가 동일한 피치 간 격으로 구성되어야 한다. 그러나, 프린트배선 기판에서는 회로 패턴을 미세화하는 것은 어려우며, 따라서 회로 단자의 면적도 넓고, 또한 배선폭도 넓게 될 수밖에 없어 미세화가 진행됨에 따라서 수직형 접촉자를 반도체 칩의 패드 피치에 맞추어서 프린트배선 기판과 수직으로 고정시키지 못하였다.

이와 같이 프린트배선 기판에 있어서는, 평면적 에어리어가 접촉자와 회로 단자 이외에 배선에 의해 점유되어 기본적으로는 회로 단자의 협피치화 대응을 방해하도록 작용하고 있다. 또한, 회로 단자가 격자 형상 에어리어 배열형 또는 2열 지그재그 배열형 등의 경우에는, 안쪽에 있는 회로 단자부터 바깥쪽으로 전기적 접속을 달성할 수단으로서 다층 프린트배선 기판을 사용하는 방법도 존재하고 있지만, 다층화하기 위해서는 스루 홀(기판에 수직으로 뚫린 구멍)로 불리는 층간 배선을 전기적으로 접속하는 수단이 필요하게 되어 이 스루 홀이 차지하는 공간이 회로 단자 배열 협피치화를 방해하는 원인도 된다.

또한, 다층 기판 이외에도 격자 형태 에어리어 배열형의 수직형 접촉자에 대응되는 접속 방법으로서, 접촉자와 프린트배선 기판 사이를 전선을 사용해서 납땜 수단으로 접속하는 방법이 채용되고 있다. 그러나, 전선을 가늘게 하여 숫자를 늘려 보아도 납땜이 가능한 피치 간격에는 한계가 있기 때문에, 전선의 숫자도 한계에 도달하고 있다. 이와 같이, 어느 방법이라도 협피치화에 대응하는 것이 어려울 뿐 아니라 많은 인적인 공정 수를 필요로 하게 되어 고가가 되는 결점을 가지고 있었다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은, 반도체 칩 상 패드의 협피치화에 대응해서 개발된 수직형 접촉자를 이용한 프로우브 장치에 있어서, 협피치화되어 조립된 수직형 접촉자와 성긴 피치대로의 프린트배선 기판 또는 커넥터의 접속 단자 사이를 정확하게 접속시키기 위한 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 협피치화된 반도체 칩의 전기적 특성 검사를 용이하게 수행할 수 있는 프로우브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은, CSP용 소켓과의 접속이나 전자 디바이스와 전자 디바이스의 접속 등 커넥터로서의 사용도 가능한 다기능 요소를 구비한 프로우브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 피검사 반도체 칩에 프로우브를 접촉시켜 프로우브를 통해서 검사장치 사이에서 전기적 접속을 수행하는 프로우브 장치는, 프로우브로서 수직형 접촉자를 사용하고, 이 수직형 접촉자의 복수 개를 규칙적으로 배열해서 일체화한 접촉자 조립체와, 비도전성 플렉서블 필름의 표면에 배선이 접착 형성된 플렉서블 플랫 케이블(이하 FFC라 칭함)과, FFC의 일단을 고정하는 고정장치를 가지며, 고정장치에 고정된 FFC의 일단에 형성된 배선 단자와 접촉자 조립체를 접촉시키고, 타단에 형성된 배선 단자를 프린트배선 기판 또는 커넥터에 접속시키며, 접촉자 조립체와 FFC와 프린트배선 기판 또는 커넥터를 통해서 피검사 반도체 칩과 검사장치가 전기적으로 접속되는 구성으로 되고 있다.

또한, 본 발명은, 규칙적으로 배열된 수직형 접촉자가 FFC의 일단에 형성된 배선 단자의 단면에 수직으로 접촉하고, 또한 FFC의 일단에 형성된 배선 단자의 배열은 규칙적으로 배열된 수직형 접촉자의 배열에 대응되어 있는 구성이며, 또한 FFC의 일단에 형성된 배선 단자의 배열은 선 배열이고, 또한 일단에 배선 단자가 선 배열된 FFC를 복수 개 집합시켜서 배선 단자의 에어리어 배열을 구성하고 있다.

또한, 본 발명은, FFC의 일단에 형성된 배선 단자가 FFC를 구성하는 비도전성 플렉서블 필름의 일단 면에서 약간 돌출해서 구성되고, 또한 FFC는 일단이 폭이 좁은 협폭부가 되며 타단은 폭이 넓은 광폭부가 되는 띠 형상을 가지고, 협폭부에 형성되는 협피치의 배선과 광폭부에 형성되는 성긴 피치의 배선이 각각 연결되어 구성되어 있다.

또한, 본 발명은, 선 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 배선 단자를 가지는 FFC를 고정하는 고정장치가 복수 수직면을 가지는 고정용 블록과, FFC 일단의 협폭부를 배선 단자 단면을 위로 해서 고정용 블록의 수직면에 가입 밀착시켜 FFC를 고정하는 클램퍼와, 클램퍼의 가동 기구로 구성되어 선 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 FFC의 배선 단자는 고정용 블록의 각 수직면 상변을 따라서 1열로, 또한 선단을 상변에서 약간 돌출시켜 배열되어 있다.

또한, 본 발명은, 에어리어 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 배선 단자를 가지는 FFC의 고정장치가 복수의 슬릿을 가지는 플랫배선 조립분리 고정장치와, 이 플랫배선 조립분리 고정장치 위쪽에 설치되어 슬릿에 대향하는 위치에 복수의 소공(小孔)이 배열되어 설치된 플랫배선 위치결정 고정장치를 구비하며, 플랫배선 조립분리 고정장치 아래쪽에서 FFC의 협폭부를 슬릿으로 통과시키고, 또한 배선 단 자를 소공에 통과시켜 FFC를 고정한 구성으로, 또한 에어리어 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 FFC의 배선 단자는 플랫배선 위치결정 고정장치의 소공에서 선단을 약간 위쪽으로 돌출시켜 배열되고, 또한 플랫배선 위치결정 고정장치에 뚫린 소공의 배열은 격자 형상 또는 지그재그 형상으로 되어 있다.

또한 본 발명은, FFC의 일단이 고정장치에 고정되고, 타단은 고정장치 아래쪽으로 들어가 프린트배선 기판 또는 커넥터의 접속 단자에 접속되는 구성으로 되며, 또한 선 배열 혹은 에어리어 배열된 배선 단자를 가지는 FFC와 이 FFC를 고정한 고정장치로 구성된 접촉자 접속 구조체를 구비하고 있다.

이상과 같이, 본 발명 프로우브 장치에 의하면, FFC가 지니는 기능을 살림으로써 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, FFC 상에 협피치로 형성된 배선 단자의 단면(斷面, 端面)을 그대로 이용해서 수직형 접촉자의 접속점이 되는 접촉자 접속 구조체를 FFC의 일단을 고정장치에 고정하는 것만으로 조립할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 이 접속점에 이어지는 배선을 FFC 상에서 협피치부터 성긴 피치로 변환함으로써 프린트배선 기판 또는 커넥터로의 접속을 용이하게 수행할 수 있다는 효과를 가진다.

또한, 평면 형상으로 회로 단자(패드)가 협피치로 배열된 반도체 웨이퍼, 반도체 집적회로 칩, 액정 디바이스 등의 회로 검사는 물론, 커넥터 기능을 이용함으로써 2개의 전자 디바이스간의 전기적 접속 혹은 회로 단자가 평면 형상으로 배열되어 있는 CSP용 소켓과의 전기적 접속 등 넓은 응용 범위에 걸쳐 사용 가능하다는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명 제1 실시예와 관련된 프로우브 장치의 개략 구조를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1 중앙 부분을 확대한 상세도이다.

도 1 및 도 2에 도시되는 프로우브 장치는 후술하는 각 부분으로 구성되어 있다. 1은 도전성 재료로 이루어지며 도중에 만곡부(6)를 가지는 수직형 접촉자, 5는 복수 수직형 접촉자(1)를 일체화한 선 배열형의 접촉자 조립체(5a), 2는 비도전성의 플렉서블 필름으로 형성된 동박 등의 배선 패턴을 가지는 FFC, 3은 FFC의 일단을 고정하는 고정장치, 4는 FFC의 타단을 접속하는 프린트배선 기판이다. 그리고, FFC 및 고정장치는 4방향을 향해서 설치되지만, 도면에서는 일부를 생략하고 있다. 또한, 각 구성 부분의 더 상세한 설명은 이하의 도면을 사용해서 설명한다.

도 3은 본 발명에 사용되는 수직형 접촉자의 구조 및 배치 구성을 도시하는 확대도이다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 수직형 접촉자(1)는 베릴륨 동과 같은 도전성 또한 기계적 강도가 높은 판상 혹은 침상의 재료로 형성되고, 중간부에 U자형의 만곡부(6)를 설치해서 탄력을 부여하며 수직 방향으로 가해지는 외력을 흡수할 수 있는 구조로 되어 있다. 만곡부(6) 이외는 수직으로 형성되고, 상부 선단(7) 및 하부 선단(8)은 뾰족한 형상으로 되어 있다. 이 복수 개의 수직형 접촉자(1)는 지지 기판(미도시)에 각각 고정되어 접촉자 조립체(5a)로서 일체화되고, 이 접촉자 조립체(5a)는 이동 기구(미도시)에 의해 XYZ 직교 좌표계의 X-Y-Z 방향 및 θ방향으로의 이동에 의한 위치 결정이 가능하다.

이 수직형 접촉자(1)는 상부 선단(7)이 반도체 칩(미도시)의 패드와 접촉되도록 구성되어 있고, 반도체 칩의 패드 배열 및 피치에 맞추어서 배열 조립되어 있다. 여기에서는, 반도체 칩이 형성된 반도체 웨이퍼를 흡착 수단 등에 의해 패드가 하향되도록 위쪽에 세트해서 사용할 경우에 대해서 설명하고 있지만, 위아래를 반대로 해서 사용하는 것도 물론 가능하다. 또한, 여기에서는 반도체 칩의 패드가 직선 형상으로 1열로 배열된 경우(선 배열형)에 사용되는 접촉자 조립체(5a)에 대해서 설명하고 있지만, 복수 열로 배열된 경우(에어리어 배열형)에 대해서는 이하 제2 실시예에서 설명된다.

한편, 수직형 접촉자(1)의 하부 선단(8)은 FFC(2)의 일단부 단면에서 돌출하는 배선 단자(9a)의 단면(절단면)과 접촉되도록 하여, 수직형 접촉자(1)와 FFC(2)의 전기적 도통을 가능하게 하고 있다. 이를 위한 FFC(2)의 구조에 대해서 다음에 설명한다.

도 4는 본 발명에 사용되는 FFC의 구조를 도시하는 사시도이다. 도 4에 도시되는 바와 같이, FFC(2)는 폴리아미드 필름 등의 비도전성 플렉서블 필름(10)의 일면에 베릴륨 동박 등을 접착시키고, 식각 등으로 소망하는 배선(11)을 형성해서 일체화되어 있다. FFC(2)는 일단이 협폭부(12)를 가지고, 타단이 광폭부(13)를 가지는 띠 형상으로 형성되며, 수직형 접촉자(1)와 대향하는 협폭부(12)에는 수직형 접촉자(1)와 같은 협피치 배열로 배선(11)이 형성되고, 배선(11) 선단의 배선 단자(9a)가 되는 부분은 플렉서블 필름(10)의 단면에서 약간 돌출되고 있다. 이것은 수직형 접촉자(1)와 배선 단자(9a) 사이에서 양호한 전기적 도통을 확실하게 하 기 위함이다. 또한, 플렉서블 필름(10) 타단의 광폭부(13)에는 성긴 피치 배열로 배선(11)이 형성되고, 배선(11)의 선단은 광폭부(13)의 단면에서 크게 돌출되며 배선 단자(9b)가 되어 프린트배선 기판이나 커넥터 단자와 접속된다. 이 돌출된 배선 단자(9b)는 도 4에서는 2그룹으로 나뉘어 있지만, 특히 이와 같은 형상에 한정하는 것은 아니다. 또한, 필요에 따라서 플렉서블 필름(10) 양면에 동박을 붙여 배선(11)을 양면에 형성하는 것도 물론 가능하다.

이 FFC(2)가 갖는 중요한 기능은 협피치 배선 형성이 용이한 것, 협피치부터 성긴 피치로 배선 피치를 변환할 수 있는 것, 또한 배선 방향을 자유롭게 변환할 수 있는 것, 또 폴리아미드 필름 등의 플렉서블 필름과 배선을 일체화함으로써 제조 간소화, 취급 편의성의 향상, 배선 전체의 강도 강화를 꾀하는 것 등을 들 수 있다.

도 5는 본 발명에서의 FFC의 고정 방법 및 FFC와 수직형 접촉자의 접속 방법을 설명하는 고정장치의 측면도이다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 고정장치(3)는 FFC(2)를 가압 밀착시켜 클램프하기 위한 고정용 블록(14)과 클램퍼(15), 클램퍼(15)를 개폐시키기 위한 나사(16) 등으로 구성되어 있다. 그리고 고정장치(3)는 비도전성 재료로 구성되어 있다.

우선, FFC(2) 일단의 협폭부(12)를 배선(11)이 형성되어 있는 면을 고정용 블록(14)을 향해서 당접시키고, 나사(16)로 클램퍼(15)를 회동시키며 FFC(2)를 고정용 블록(14)에 가압 밀착시켜 클램퍼(15)로 고정한다. 이 때, FFC(2)의 고정 위치로서는 플렉서블 필름의 단면을 고정용 블록(14)의 상면 위치에 맞추고, 상면의 각 변에 따라서 1열로 배선 단자(9a)가 되는 부분을 고정용 블록(14) 상면에서 약간 돌출시켜서 위치시킨다. 마찬가지로, 고정용 블록(14)의 4방향(도 5에서는 1방향만 기재)으로 FFC(2)를 고정한다. 이에 의해, 반도체 칩의 4변에 선 배열된 패드 피치와 완전히 동일한 피치를 가지는 배선 단자(9a)가 고정용 블록(14)의 4변 주위에 형성되어 FFC(2)와 고정장치(3)로 접촉자 접속 구조체를 구성하고 있다.

다음에, 이것도 반도체 칩의 패드 피치와 완전히 동일한 피치로 일체로 조립된 수직형 접촉자(1)의 접촉자 조립체(5a)를 배선 단자(9a)의 위치에 맞추어 수직형 접촉자(1)의 하부 선단(8)과 배선 단자(9a)를 탄력적으로 접촉시킨다. 한편, 일단의 협폭부(12)가 고정장치(3)에 고정된 FFC(2)는 변형이 자유롭기 때문에 클램퍼(15) 아래쪽을 들어가며 타단 쪽은 도 1에 도시된 바와 같이 프린트배선 기판(4)에 도달하고 도 4에 도시된 광폭부(13) 쪽에 성긴 피치로 배열 형성된 배선 단자(9b)를 납땜 혹은 열압착에 의해 접속한다.

(제2 실시예)

다음에, 본 발명 제2 실시예에 대해서 도면을 참조해서 상세히 설명한다. 실시예1에서는 반도체 칩 상에 선 배열된 협피치 패드에 대응한 접속이 가능한 접촉자 조립체를 가지는 프로우브 장치에 대해서 언급하였지만, 본 실시예에서는 반도체 칩 상에 패드를 에어리어 배열(면 배열)한 경우에 사용 가능한 접촉자 조립체를 가지는 프로우브 장치에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명 제2 실시예에서의 고정장치를 보여 주는 사시도, 또한 도 7은 그 분해 사시도이다. 본 실시예에서는 패드가 격자 형상으로 에어리어 배열된 반도체 칩의 검사 등에 사용 가능한 접촉자 조립체를 구비하고 있다. 도 6, 도 7에서는 패드가 4열 8행인 경우를 보여 주고 있다. 에어리어 배열형의 접촉자 조립체(5b)는 패드 피치에 맞춘 32개의 수직형 접촉자(1)의 조립체로서, 조립 구조, 가동 수단 등은 제1 실시예에서 도시된 선 배열형 접촉자 조립체(5a)와 같기 때문에 설명은 생략한다. 또한, 수직형 접촉자(1)의 형상이나 재질도 같지만, 배치가 조밀하게 되기 때문에 만곡부가 서로 접촉하지 않도록 필요에 따라서 상하 위치나 방향을 바꿔서 배치하는 것이 요구된다. 또한, FFC(2)도 형상이나 재질이 같지만, 고정 수단이나 배치 상태가 다르기 때문에 이하에서 설명한다.

FFC(2)의 고정에는 비도전성 재료로 구성되는 플랫배선 분리 고정장치(17)와, 마찬가지로 비도전성 재료로 구성되는 플랫배선 위치결정 고정장치(18)가 사용된다. 플랫배선 분리 고정장치(17)에는 반도체 칩의 패드 배열에 맞춘 위치에 4행의 슬릿(19)이 뚫리고, 슬릿(19)의 폭 및 길이는 FFC(2)의 협폭부(12)가 정확히 들어갈 치수로 한다. 또한, 플랫배선 위치결정 고정장치(18)에는 4행 8열인 32개의 소공(20)이 뚫리며, 소공(20)의 크기는 FFC(2) 협폭부(12)의 단면에서 약간 돌출되어 형성되어 있는 배선 단자(9a)가 꼭맞게 끼워질 크기로 한다. 그리고, 플랫배선 분리 고정장치(17) 및 플랫배선 위치결정 고정장치(18)는 지지부재(미도시)에 슬릿 위치와 소공 열 위치를 맞추어서 설치되어 있다. 또한, 소공(20)의 배열은 필요에 따라서 격자 형상 혹은 열을 어긋나게 해서 지그재그 형상으로 해도 된다.

이와 같이 구성되어 있는 고정장치에 FFC(2)를 고정하는 방법에 대해서 설명한다. 우선, FFC(2)를 4개 준비하고, 각각 플랫배선 분리 고정장치(17) 아래쪽에서 FFC(2) 일단의 협폭부(12)를 슬릿(19)으로 통과시키며, 또한 그 상부에 설치되어 있는 플랫배선 위치결정 고정장치(18)의 소공(20)에 배선 단자(9a)를 끼워 넣고, 배선 단자(9a)의 선단을 플랫배선 위치결정 고정장치(18)의 상면에서 약간 돌출시킴으로써 위치 결정이 이루어진다. 이 상태에서 슬릿(19)에 접착제를 충전시키며 FFC(2)를 고정시켜 접촉자 접속 구조체를 조립한다. 그리고, 본 실시예에서는 고정장치로서 플랫배선 분리 고정장치(17) 및 플랫배선 위치결정 고정장치(18) 양쪽을 사용하는 경우를 설명하고 있지만, 필요에 따라서 어느 한쪽이어도 된다. 도 7은 플랫배선 위치결정 고정장치(18)만을 사용한 경우를 보여 준다.

이와 같이 하여 격자 형상 또는 지그재그 형상으로 에어리어 배열된 배선 단자(9a)를 접촉자 조립체(5b)의 위치에 맞추어 접촉시킨다. 도 8은 이 접촉 상태를 도시하는 부분 확대 단면도로서, 배선 단자(9a)의 단면(절단면)에 수직형 접촉자(1)의 하부 선단(8)을 접촉시켜, 전기적 도통이 이루어진 상태를 보여 주고 있다. 배선 단자(9a)의 선단은 플랫배선 위치결정 고정장치(18)의 상면보다 약간 돌출되어 있기 때문에, 수직형 접촉자(1) 사이에서 양호한 전기적 접속이 가능하다.

한편, FFC(2)의 타단 쪽이 프린트배선 기판에 접속된 상태를 도 9의 확대 사시도를 이용해서 설명한다. 일단의 협폭부가 각각 플랫배선 분리 고정장치(17)에 고정된 4개의 FFC(2)는 플랫배선 분리 고정장치(17) 아래쪽에서 각각 프린트배선 기판(4)을 향해 연장되고, 타단의 광폭부(13)는 각각 단부 위치를 어긋나게 해서 겹쳐지며, 광폭부(13)의 단부에서 성긴 피치로 노출되어 있는 배선 단자(9b)가 4행 8열이 되도록 배열시킨다. 이 배열은 격자 형상이어도 되고 납땜 의 성향을 고려하여 지그재그 형상으로 해도 된다. 도 9는 지그재그 배열을 보여 주고 있다. 또한, FFC(2)는 겹쳐도 플렉서블 필름과 배선이 서로 적층되어 있기 때문에 전기적으로는 아무 문제가 없다.

이 성긴 피치로 배열된 FFC(2)의 배선 단자(9b)가 접속되는 프린트배선 기판(4)에는 하면 쪽에 이 배선 단자(9b)와 접속하기 위한 접속 단자(21)가 배선 단자(9b)와 피치 배열을 맞추어 설치되어 있다. 그리고, 적층된 광폭부(13)의 단면에서 노출된 배선 단자(9b)는 플렉서블 필름의 두께만큼 단차가 생겨 배열되어 있기 때문에, 배선 단자(9b)를 위로 휘게 하든지 해서 단차를 해소하여 프린트배선 기판(4) 쪽의 접속 단자(21)와의 전기적 접속을 용이하게 한다.

이와 같이 구성된 FFC의 성긴 피치 배선 단자를 프린트배선 기판 쪽의 접속 단자의 위치에 맞추어 납땜 혹은 열압착 등으로 접속한다. 이에 의해 에어리어 배열형의 접촉자 조립체를 이용한 프로우브 장치에 있어서도 프린트배선 기판과의 전기적 접속을 용이하게 수행할 수 있다.

다음에, 본 발명 제3 실시예에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 지금까지 설명해 온 제1과 제2 실시예에서는 피검사 반도체 칩부터의 신호를 프로우브, FFC, 프린트배선 기판을 통해서 시험 장치에 전기적 접속을 수행하는 구성에 대해서 설명했지만, 본 실시예에서는 프린트배선 기판 대신에 커넥터를 개재시켜서 프로우브, FFC, 커넥터를 통해서 시험 장치에 전기적 접속을 행하는 구성으로 한 것이다.

(제3 실시예)

도 10은 본 발명 제3 실시예를 도시하는 도면으로서, 커넥터가 접속된 FFC를 도시하는 사시도이다. FFC(2)의 구성이나 고정 방법에 대해서는 이미 도 4 등에서 상세히 설명했기 때문에 여기에서는 생략한다. 커넥터(22)는 일반적으로 사용하는 것이면 되고, FFC(2)의 광폭부(13)에 형성되어 있는 성긴 피치 배선 단자 사이에 납땜 접속이 가능하면 문제는 없다. 또한, 도 3에서는 2개의 암컷 형 커넥터(22)가 병렬로 접속되고 있지만, 이것은 2개로 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 FFC가 4방향으로 배열되는 경우는, 각각의 FFC에 커넥터를 접속해도 되고, FFC의 유연성을 이용해서 1개로 모아 1개의 커넥터에 집합시켜도 된다. 어느 방법을 적용하여도, 피검사체와 시험 장치 사이에 커넥터를 개재시킴으로써 배선 집합이나 분기 자유도를 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 그 결과, 협피치의 회로 단자를 가지는 2개의 전자 디바이스끼리를 커넥터를 통해서 접속할 수도 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명 프로우브 장치에 의하면, FFC가 갖는 기능을 살림으로써 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, FFC 상에 협피치로 형성된 배선 단자의 단면(斷面, 端面)을 그대로 이용해서 수직형 접촉자의 접속점이 되는 접촉자 접속 구조체를 FFC의 일단을 고정장치에 고정하는 것만으로 조립할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이 접속점으로 이어지는 배선을 FFC 상에서 협피치부터 성긴 피치로 변환함으로써 프린트배선 기판 또는 커넥터로의 접속을 용이하게 수행할 수 있다는 효과를 가진다.

본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시예에 근거해서 설명됐지만, 당업자라면 본 발명의 사상을 일탈하는 일 없이 용이하게 각종의 변경, 개변을 행할 수 있다는 것은 명백하다. 본 발명은 그러한 변경 예도 포함하는 것이다.

Claims

피검사 반도체 칩에 프로우브를 접촉시켜 프로우브를 통해서 검사장치 사이에서 전기적 접속을 행하는 프로우브 장치에 있어서, 프로우브로 수직형 접촉자를 사용하고, 이 수직형 접촉자의 복수 개를 규칙적으로 배열해서 일체화한 접촉자 조립체와, 비도전성 플렉서블 필름의 표면에 배선이 접착 형성된 플렉서블 플랫 케이블(FFC)과, 상기 FFC의 일단을 고정하는 고정장치를 가지며, 고정장치에 고정된 FFC의 일단에 형성된 배선 단자와 접촉자 조립체를 접촉시키고, 타단에 형성된 배선 단자를 프린트배선 기판 또는 커넥터에 접속시키며, 접촉자 조립체와 FFC와 프린트배선 기판 또는 커넥터를 통해서 피검사 반도체 칩과 검사장치가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

규칙적으로 배열된 수직형 접촉자가 상기 FFC의 일단에 형성된 배선 단자의 단면과 수직으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

상기 FFC의 일단에 형성된 배선 단자의 배열은 규칙적으로 배열된 수직형 접촉자의 배열에 대응되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

상기 FFC의 일단에 형성된 배선 단자의 배열은 선 배열인 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

일단에 배선 단자가 선 배열된 상기　FFC를 복수 개 집합시켜서 배선 단자의 에어리어 배열을 구성한 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

상기　FFC의 일단에 형성된 배선 단자는 FFC를 구성하는 비도전성 플렉서블 필름의 일단 면에서 약간 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

상기　FFC는 일단이 협폭부가 되며 타단이 광폭부를 이루는 띠 형상을 가지며, 협폭부에 형성되는 협피치의 배선과 광폭부에 형성되는 성긴 피치의 배선이 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

선 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 배선 단자를 가지는 상기　FFC를 고정하는 고정장치는 복수 수직면을 가지는 고정용 블록과, 상기　FFC 일단의 협폭부를 배선 단자 단면을 위로 해서 고정용 블록의 수직면에 가압 밀착시켜 상기　FFC를 고정하는 클램퍼와, 클램퍼의 가동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제8 항에 있어서,

선 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 상기　FFC의 배선 단자는 고정용 블록의 각 수직면 상변을 따라서 1열로, 또한 선단을 상변에서 약간 돌출시켜 배열됨을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

에어리어 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 배선 단자를 가지는 상기　FFC의 고정장치는 복수의 슬릿을 가지는 플랫배선 조립분리 고정장치와, 이 플랫배선 조립분리 고정장치 위쪽에 설치되어 슬릿에 대향하는 위치에 복수의 소공이 배열되어 설치된 플랫배선 위치결정 고정장치를 구비하며, 플랫배선 조립분리 고정장치 아래쪽에서 상기　FFC의 협폭부를 슬릿으로 통과시키고, 또한 배선 단자를 소공에 통과시켜 상기　FFC를 고정하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제10 항에 있어서,

에어리어 배열된 수직형 접촉자에 대향하는 상기　FFC의 배선 단자는 플랫배선 위치결정 고정장치의 소공에서 선단을 약간 위쪽으로 돌출시켜 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제10 항에 있어서,

플랫배선 위치결정 고정장치에 뚫린 소공의 배열은 격자 형상 또는 지그재그 형상인 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

상기　FFC의 일단이 고정장치에 고정되고, 타단은 고정장치 아래쪽을 들어가 프린트배선 기판 또는 커넥터의 접속 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
제1 항에 있어서,

선 배열 혹은 에어리어 배열된 배선 단자를 가지는 상기　FFC와 이 FFC를 고정한 고정장치로 구성되는 접촉자 접속 구조체를 구비한 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.