KR100745108B1 - Silicon substrate of a probe card - Google Patents

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KR100745108B1
KR100745108B1 KR1020060047514A KR20060047514A KR100745108B1 KR 100745108 B1 KR100745108 B1 KR 100745108B1 KR 1020060047514 A KR1020060047514 A KR 1020060047514A KR 20060047514 A KR20060047514 A KR 20060047514A KR 100745108 B1 KR100745108 B1 KR 100745108B1
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채종현
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Abstract

A silicon substrate for a probe card is provided to maintain the accuracy for a test of an object to be inspected by precisely arranging segments of the silicon substrates, on which a probe is arranged and fixed. Plural segments(110) are arranged in a horizontal direction to form plural contact holes(111). A horizontally engaging member is interposed between the segments to horizontally engage the segments. A resilient part(130) is formed on at least one of opposite sides of the segments which are engaged by the horizontally engaging member to maintain a clearance between the segments by using resilient force of the resilient part. An area occupied by a probe is adjusted by engaging the segments using the horizontally engaging member.

Description

프로브 카드의 실리콘 기판{SILICON SUBSTRATE OF A PROBE CARD}Silicon substrate of probe card {SILICON SUBSTRATE OF A PROBE CARD}

도 1은 종래의 기술에 따른 프로브 카드를 도시한 사시도이고,1 is a perspective view showing a probe card according to the prior art,

도 2a 내지 도 2i는 종래의 기술에 따른 프로브 카드를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고,2A to 2I are process flowcharts for explaining a method for manufacturing a probe card according to the prior art,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 분리상태를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing a detached state of a silicon substrate of a probe card according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 결합상태를 도시한 평면도이고,4 is a plan view showing a bonding state of the silicon substrate of the probe card according to the first embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 분리상태를 도시한 사시도이고,5 is a perspective view illustrating a detached state of a silicon substrate of a probe card according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 결합상태를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a bonding state of a silicon substrate of a probe card according to a second exemplary embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 분할편 111 : 콘택홀110: split piece 111: contact hole

120 : 수평결합수단 121 : 후크120: horizontal coupling means 121: hook

121a : 걸림턱 122 : 체결편121a: engaging jaw 122: fastening piece

130 : 탄성부 140 : 정렬부130: elastic portion 140: alignment portion

141 : 정렬돌기 142 : 정렬홈141: alignment protrusion 142: alignment groove

210 : 적층편 211 : 콘택홀210: laminated sheet 211: contact hole

220 : 정렬결합수단 221 : 정렬홀220: alignment coupling means 221: alignment hole

222 : 정렬핀 222a,222b,222c : 정렬돌기222: alignment pins 222a, 222b, 222c: alignment protrusion

본 발명은 프로브 카드의 실리콘 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브가 고정 및 정렬되는 실리콘 기판을 다수로 분할하여 이들을 서로 정렬되도록 결합시킴으로써 크기의 확장 및 조절이 가능한 프로브 카드의 실리콘 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon substrate of a probe card, and more particularly, to a silicon substrate of a probe card that can be expanded and adjusted in size by dividing a plurality of silicon substrates to which the probe is fixed and aligned, and combining them to be aligned with each other. .

일반적으로, 프로브 카드는 반도체 메모리, 디스플레이 등의 반도체 소자 제작 중 또는 제작 후에 성능을 테스트하기 위해 웨이퍼와 반도체 소자 검사 장비를 전기적으로 연결시켜서 검사 장비의 전기적 신호를 웨이퍼에 형성된 피검사체인 칩상에 전달하여 주고, 이러한 칩으로부터 돌아오는 신호를 반도체 소자의 검사 장비에 전달하는 장치이다.In general, a probe card electrically connects a wafer and a semiconductor device inspection device to test performance during or after fabrication of a semiconductor device such as a semiconductor memory or a display, and transmits an electrical signal of the inspection device onto a chip under test formed on the wafer. It is a device for transmitting the signal from the chip to the inspection equipment of the semiconductor device.

종래의 반도체 소자의 검사장비에 사용되는 프로브 카드를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a probe card used in the inspection equipment of the conventional semiconductor device is as follows.

도 1은 종래의 기술에 따른 프로브 카드를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 프로브 카드(10)는 웨이퍼의 칩이나 LCD 디바이스 등의 피검사체에 접촉되기 위한 접촉 팁(11a)을 가지는 다수의 프로브(11)와, 프로브(11)가 장착되기 위한 다수의 콘택홀(12a)이 다수개의 어레이로 배열되는 단층의 실리콘 기판(12)과, 실리콘 기판(12)의 하측에 콘택홀(12a) 어레이 영역을 포함하도록 밀링 등에 의해 기계 가공된 오픈 영역(13a)을 가지는 지지 기판(13)을 포함하고 있다.1 is a perspective view showing a probe card according to the prior art. As shown in the drawing, the probe card 10 according to the related art includes a plurality of probes 11 having contact tips 11a for contacting an object under test, such as a chip of a wafer or an LCD device. A plurality of contact holes 12a to be mounted are machined by milling or the like to include a single layer silicon substrate 12 arranged in a plurality of arrays, and a contact hole 12a array region under the silicon substrate 12. The support substrate 13 which has the open area 13a is included.

이러한 프로브 카드(10)는 실리콘 기판(12)이 글래스, 세라믹, 메탈 등으로 제작되는 지지 기판(13)에 부착됨으로써 실리콘 기판(12)의 취약한 강성을 보강하게 되며, 지지 기판(13)에 프로브(11)가 반도체 소자의 검사장비에 접속되기 위하여 실리콘 기판(12)의 콘택홀(12a)에 상응하는 홀을 형성하고 있다.The probe card 10 reinforces the weak rigidity of the silicon substrate 12 by attaching the silicon substrate 12 to the support substrate 13 made of glass, ceramic, metal, or the like, and to the probe substrate 13. A hole 11 corresponding to the contact hole 12a of the silicon substrate 12 is formed to be connected to the inspection equipment of the semiconductor element.

이와 같은, 종래의 프로브 카드(10)는 프로브(11)가 실리콘 기판(12)에 의해 고정 및 정렬된 상태에서 니들 형태를 가지는 프로브(11)의 접촉 팁(11a)이 웨이퍼의 칩이나 LCD 디바이스에 접촉됨과 아울러 프로브(11)에서 접촉 팁(11a)의 반대편에 형성되는 연결핀(미도시)이 MLC(Multi Layer Ceramic) 기판 또는 기타 기판(미도시) 등에 연결됨으로써 웨이퍼의 칩 패드 등과 같은 피검사체가 반도체 소자의 검사 장비에 접속되도록 한다.As described above, in the conventional probe card 10, the contact tip 11a of the probe 11 having a needle shape in a state where the probe 11 is fixed and aligned by the silicon substrate 12 is used as a chip of a wafer or an LCD device. The contact pin (not shown) formed in the probe 11 on the opposite side of the contact tip 11a from the probe 11 is connected to a multi-layer ceramic (MLC) substrate or other substrate (not shown), thereby inspecting a wafer such as a chip pad of the wafer. The body is connected to the inspection equipment of the semiconductor device.

도 2a 내지 도 2i는 종래의 기술에 따른 프로브 카드를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 이들 도면을 참조하여 종래의 프로브를 장착하기 이전의 프로브 카드에 대한 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.2A to 2I are process flowcharts for explaining a method for manufacturing a probe card according to the prior art. Referring to these drawings, a manufacturing method for a probe card before mounting a conventional probe will be described.

도 2a에 도시된 바와 같이, 단층 실리콘 기판(40) 위에 스핀 코팅 방식으로 포토레지스트층(42)을 도포한다.As shown in FIG. 2A, the photoresist layer 42 is coated on the single layer silicon substrate 40 by spin coating.

그리고 도 2b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트층(42) 상부에 다수개의 콘택홀 어레이 패턴을 갖는 마스크(44)와 자외선 노광 장치, 엑스레이(X-ray) 노광 장치, 전자 빔(E-beam) 노광 장치 등을 이용하여 포토레지스트층(42)을 노광한다.As shown in FIG. 2B, a mask 44 having a plurality of contact hole array patterns on the photoresist layer 42, an ultraviolet exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, and an electron beam (E-beam) The photoresist layer 42 is exposed using an exposure apparatus or the like.

도 2c에 도시된 바와 같이, 노광된 포토레지스트층(42)에 현상 공정을 진행하여 마스크의 콘택홀 어레이 패턴에 따라 포토레지스트층을 패터닝(42a)한다.As shown in FIG. 2C, a development process is performed on the exposed photoresist layer 42 to pattern the photoresist layer 42a according to the contact hole array pattern of the mask.

그 다음 도 2d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(42a)에 의해 드러난 단층 실리콘 기판(40)을 MEMS 방식의 딥 실리콘 건식 식각하여 단층 실리콘 기판(40)이 관통되는 다수개의 콘택홀 어레이(46)를 형성한다. 이때, 딥 실리콘 식각을 위한 마스크는 포토레지스트 이외에 금속이나 실리콘 산화막 등의 하드 마스크를 이용할 수도 있다.Next, as shown in FIG. 2D, a plurality of contact hole arrays 46 through which the single layer silicon substrate 40 exposed by the photoresist pattern 42a is etched by MEMS deep silicon dry etching are penetrated. ). In this case, a mask for deep silicon etching may use a hard mask such as a metal or a silicon oxide film in addition to the photoresist.

계속해서 도 2e에 도시된 바와 같이, 에싱 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 제거한다. 그리고 콘택홀 어레이(46)가 형성된 단층 실리콘 기판(40) 전체에 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등의 절연 박막(48)을 화학기상증착법(CVD) 공정 등으로 얇게 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 2E, an ashing process is performed to remove the photoresist pattern. Then, an insulating thin film 48 such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is thinly deposited on the entire single layer silicon substrate 40 on which the contact hole array 46 is formed by a chemical vapor deposition (CVD) process or the like.

그리고 도 2f 및 도 2g에 도시된 바와 같이, 실리콘, 유리, 세라믹 또는 금속으로 지지 기판(50)을 형성한 후 밀링 등의 기계가공으로 지지 기판(50)을 가공하여 다수개의 콘택홀 어레이 영역에 대응되는 타원형, 직사각형 등의 형태를 갖는 오픈 영역(52)을 형성한다. 이 때 오픈 영역(52)은 지지 기판(50)이 완전히 관통되도록 가공하여 형성한다.2F and 2G, the support substrate 50 is formed of silicon, glass, ceramic, or metal, and then the support substrate 50 is processed by milling or the like to be applied to the plurality of contact hole array regions. Open regions 52 having the shapes of corresponding ellipses, rectangles, and the like are formed. At this time, the open area 52 is formed by processing the support substrate 50 to be completely penetrated.

그 다음 도 2h에 도시된 바와 같이, 다수개의 콘택홀 어레이를 갖는 단층 실 리콘 기판(40)과 원형 오픈 영역(52)을 갖는 지지 기판(50)을 서로 정렬하고 이들 기판(40, 50)을 직접 본딩, 애노딕 본딩, 중간층 삽입본딩 등의 본딩 방법을 이용하여 본딩하여 프로브를 설치하기 위한 콘택 기판을 제조한다.Then, as shown in FIG. 2H, the single layer silicon substrate 40 having the plurality of contact hole arrays and the supporting substrate 50 having the circular open area 52 are aligned with each other and the substrates 40 and 50 are aligned. Bonding is performed using a bonding method such as direct bonding, anodical bonding, and interlayer insertion bonding to manufacture a contact substrate for installing a probe.

그러나, 이러한 종래의 프로브 카드(10)는 MEMS 공정중의 하나인 딥 실리콘 식각 공정을 이용하여 제작되기 때문에 제작되는 크기에 제한을 가지는 문제점을 가지고 있었다.However, since the conventional probe card 10 is manufactured using a deep silicon etching process, which is one of the MEMS processes, there is a problem in that the size of the probe card 10 is limited.

또한, 종래의 프로브 카드(10)는 피검사체를 이루는 대상물의 크기에 따라 그 크기 및 프로브가 위치하는 면적이 정해지는데, 프로브 카드(10)의 크기는 제작과정에서 정해지므로 피검사체를 이루는 대상물의 크기 변화에 따라 대응할 수 없기 때문에 이러한 대상물의 크기, 예컨대 웨이퍼의 경우 6인치, 8인치, 12인치 웨이퍼에 해당하는 프로브 카드를 각각 생산하기 위한 장비를 갖추어야 하는 문제점을 가지고 있었다.In addition, the conventional probe card 10 is determined according to the size and the area in which the probe is located according to the size of the object to be tested, the size of the probe card 10 is determined in the manufacturing process, so the object of the test object Since it cannot cope with the change in size, the size of such an object, for example, a wafer had a problem to be equipped with equipment for producing a probe card corresponding to a 6 inch, 8 inch, 12 inch wafer, respectively.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 프로브가 고정 및 정렬되는 실리콘 기판을 다수로 분할하여 이들을 서로 정렬되도록 결합시킴으로써 크기의 확장이 가능하여 피검사체를 이루는 대상물의 크기에 제한을 받지 않고, 이러한 검사 대상물의 크기마다 프로브 카드를 생산하는 고가의 장비를 필요로 하지 않으며, 하나의 장비로 서로 다른 크기의 검사 대상물용 프로브 카드를 생산할 수 있고, 분할된 부분들이 서로 정밀하게 정렬된 상태를 유지하도록 함으로써 피검사체의 검사에 대한 정확도를 유지하도록 하는 프로브 카드의 실리콘 기판을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to expand the size of the object to be tested by dividing the silicon substrate to which the probe is fixed and aligned in a plurality of combinations to be aligned with each other to form an object It is not limited in size, and does not require expensive equipment to produce probe cards for each size of these inspection objects, and one device can produce probe cards for inspection objects of different sizes, and the divided portions are It is to provide a silicon substrate of the probe card to maintain the precise alignment state to maintain the accuracy of the inspection of the subject.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 프로브가 고정 및 정렬되기 위한 콘택홀을 가지는 프로브 카드의 실리콘 기판에 있어서, 콘택홀을 다수로 형성하고, 수평되게 배열되는 다수의 분할편과, 분할편간에 서로 접하는 부분에 형성되어 분할편을 서로 수평되게 결합시키는 수평결합수단과, 수평결합수단에 의해 결합되는 분할편간의 마주보는 측면중 어느 하나 또는 모두에 형성되며, 탄성력에 의해 분할편간의 유격을 일정하게 유지시키는 탄성부를 포함하며, 분할편을 수평결합수단에 의해 서로 결합시킴으로써 프로브가 위치하는 면적의 조절이 가능하도록 함과 아울러 탄성부의 탄성력에 의해 분할편이 정렬되도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a silicon substrate of a probe card having contact holes for fixing and aligning a probe, wherein the plurality of split pieces are formed in a plurality of contact holes, and are arranged horizontally. It is formed on the part which is in contact with each other between the horizontal coupling means for horizontally coupling the divided pieces to each other, and formed on any one or both of the opposite sides between the divided pieces are coupled by the horizontal coupling means, the clearance between the divided pieces by the elastic force It includes an elastic portion to maintain a constant, it is characterized in that the divided pieces are coupled to each other by a horizontal coupling means to enable the adjustment of the area in which the probe is located, and the divided pieces are aligned by the elastic force of the elastic portion.

또한, 본 발명은 프로브가 고정 및 정렬되기 위한 콘택홀을 가지는 프로브 카드의 실리콘 기판에 있어서, 콘택홀을 다수로 형성하고, 상하로 어긋나도록 적층되어 수평되게 배열되는 다수의 적층편과, 적층편간에 상하로 체결됨으로써 적층편이 다수의 층을 이루면서 서로 수평되게 결합되도록 함과 아울러 적층편간에 콘택홀을 상하로 일치되도록 하는 정렬결합수단을 포함하며, 적층편을 정렬결합수단에 의해 상하로 어긋나도록 수평되게 서로 결합시킴으로써 프로브가 위치하는 면적의 조절이 가능하도록 함과 아울러 콘택홀이 상하로 정렬되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a silicon substrate of a probe card having a contact hole for fixing and aligning the probe, the plurality of lamination pieces are formed by forming a plurality of contact holes, stacked so as to be shifted up and down and arranged horizontally, and a laminated piece By fastening up and down between the stacking pieces to form a plurality of layers to each other horizontally coupled to each other and alignment alignment means for matching the contact hole up and down between the stacking pieces, so that the stacking piece is shifted up and down by the alignment coupling means By horizontally coupling with each other, it is possible to adjust the area in which the probe is located, and to make the contact holes aligned vertically.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설 명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the most preferred embodiment of the present invention will be described in more detail to be easily carried out by those skilled in the art.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 분리상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 결합상태를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판(100)은 콘택홀(111)이 다수로 형성되는 다수의 분할편(110)과, 분할편(110)을 서로 수평되게 결합시키는 수평결합수단(120)과, 분할편(110)간의 유격을 일정하게 유지시키는 탄성부(130)를 포함한다.3 is a perspective view illustrating a detached state of a silicon substrate of a probe card according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view illustrating a bonded state of a silicon substrate of a probe card according to a first embodiment of the present invention. to be. As shown, the silicon substrate 100 of the probe card according to the first embodiment of the present invention has a plurality of divided pieces 110 and a plurality of divided pieces 110 horizontally formed with a plurality of contact holes 111. Horizontal coupling means 120 to be coupled to each other, and the elastic portion 130 for maintaining a constant gap between the divided pieces (110).

분할편(110)은 실리콘 재질로 다수로 형성되고, 프로브(11: 도 1에 도시)가 삽입 장착되어 정렬되기 위한 다수의 콘택홀(111)이 수직되게 관통하도록 형성됨으로써 적어도 하나 이상의 콘택홀 어레이를 형성한다.The divided pieces 110 are formed of a plurality of silicon materials, and the plurality of contact holes 111 for vertically penetrating the probes 11 (shown in FIG. 1) are inserted into and aligned so that at least one contact hole array is formed. To form.

분할편(110)은 사각형을 포함한 다각형 또는 곡선과 직선으로 이루어지는 형태 등 다양한 형상을 가짐으로써 서로 수평되게 배열되어 다수의 프로브가 배열되는 연속된 하나의 면을 가지게 되며, 배열되는 개수에 따라 프로브가 설치되는 면적의 크기를 조절하게 된다.Dividing piece 110 has a variety of shapes, such as polygons including a square or a shape consisting of a curved line and a straight line to have a single continuous surface that is arranged horizontally to each other, the number of probes according to the number of arrangement The size of the installed area will be adjusted.

수평결합수단(120)은 분할편(110)간에 서로 접하는 부분에 형성되어 분할편(110)을 서로 수평되게 결합시키는데, 분할편(110)을 모든 방향에서 안정적으로 결합시키도록 분할편(110)의 가장자리를 따라 다수로 마련됨이 바람직하다. The horizontal coupling means 120 is formed in the parts in contact with each other between the divided pieces 110 to couple the divided pieces 110 horizontally to each other, the divided pieces 110 to stably couple the divided pieces 110 in all directions. It is preferable that a plurality is provided along the edge of the.

수평결합수단(120)은 분할편(110)들이 서로 수평되게 결합시 서로 정렬된 상태를 유지하기 위한 구조를 가질 수 있는데, 본 실시예에서는 분할편(110)간의 마주보는 측면에 각각 형성되는 후크(121)와 한 쌍의 체결편(122)으로 이루어진다.The horizontal coupling means 120 may have a structure for maintaining the aligned state when the divided pieces 110 are horizontally coupled to each other, in this embodiment hooks are formed on opposite sides between the divided pieces 110, respectively. It consists of 121 and a pair of fastening pieces 122.

후크(121)는 분할편(110)의 측면에 일체로 돌출되도록 형성되며, 끝단에 걸림턱(121a)이 형성된다.The hook 121 is formed to protrude integrally on the side of the divided piece 110, the locking step 121a is formed at the end.

체결편(122)은 한 쌍으로 이루어지는데, 각각은 후크(121)와 마주보는 다른 분할편(110)의 측면에 후크(121)의 양측에 걸리도록 형성되며, "ㄱ"자, "ㄷ"자, 그 밖에 후크(121)에 체결될 수 있는 다양한 형태를 가지며, 후크(121)의 출입을 위하여 탄성을 가진다.Fastening piece 122 is composed of a pair, each is formed to be caught on both sides of the hook 121 on the side of the other split piece 110 facing the hook 121, "a", "c" Now, in addition to having a variety of forms that can be fastened to the hook 121, it has an elastic for the access of the hook 121.

탄성부(130)는 수평결합수단(120)에 의해 결합됨으로써 수평되게 배열되는 분할편(110)간의 마주보는 측면중 어느 일면 또는 모든 면에 형성되고, 균일한 탄성력을 제공하기 위하여 분할편(110)의 일측면에 다수로 형성되며, 탄성력에 의해 접하는 다른 분할편(110)을 밀게 됨으로써 수평결합수단(120)의 유격으로 인해 발생되는 분할편(110)간의 유격을 일정하도록 유지시킨다.The elastic part 130 is formed on any one or all of the opposing side surfaces between the divided pieces 110 arranged horizontally by being coupled by the horizontal coupling means 120, the split piece 110 to provide a uniform elastic force It is formed in a plurality of one side of the), by pushing the other divided piece 110 in contact with the elastic force to maintain the clearance between the divided pieces 110 generated by the play of the horizontal coupling means 120 to be constant.

탄성부(130)는 탄성을 유발시키기 위하여 일예로 분할편(110)의 측면에 일체로 형성되는 스프링이며, 지그재그형태이거나, 경사지도록 형성되는 직선 또는 곡률의 부재이거나, 분할편(110)의 측면에 돌출된 부위를 탄성 지지하는 외팔보 형태 등을 가진다.The elastic portion 130 is a spring formed integrally with the side of the split piece 110 to induce elasticity, for example, is a zigzag shape, a member of straight or curvature formed to be inclined, or the side of the split piece 110. It has a cantilever shape and the like to elastically support the protruding portion.

한편, 서로 수평되게 결합되는 분할편(110)간의 마주보는 측면에 서로 요철 결합되어 분할편(110)을 서로 예비적으로 정렬시키는 정렬부(140)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, it may further include an alignment unit 140 is unevenly coupled to each other on the opposite side between the divided pieces 110 are horizontally coupled to each other to pre-align the divided pieces 110.

정렬부(140)는 분할편(110)간의 마주보는 측면에 서로 결합되도록 각각 형성되는 정렬돌기(141)와 정렬홈(142)으로 이루어지며, 이들은 "U"자 또는 "V"자 형상 을 가질 수 있다.Alignment unit 140 is composed of alignment projections 141 and the alignment grooves 142 formed to be coupled to each other on the opposite side between the divided pieces 110, they have a "U" or "V" shape Can be.

한편, 분할편(110)에 콘택홀(111)을 딥 실리콘 에칭 공정을 이용하여 생성시 분할편(110)의 가장자리에 수평결합수단(120), 탄성부(130) 및 정렬부(140)를 동시에 형성시킨다. Meanwhile, when the contact hole 111 is formed in the split piece 110 by using a deep silicon etching process, the horizontal coupling means 120, the elastic part 130, and the alignment part 140 are formed at the edge of the split piece 110. At the same time.

수평결합수단(120)에 의해 수평되게 배열되도록 결합된 다수의 분할편(110)은 지지 기판(13; 도 1에 도시)에 접합된다.A plurality of divided pieces 110 coupled to be arranged horizontally by the horizontal coupling means 120 is bonded to the support substrate 13 (shown in FIG. 1).

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판(100)의 동작은 다음과 같이 이루어진다. The operation of the silicon substrate 100 of the probe card according to the first embodiment of the present invention having such a structure is performed as follows.

피검사체의 대상물, 예컨대 웨이퍼 크기에 해당하는 프로브 장착면을 가지도록 알맞은 개수의 분할편(110)을 수평되게 배열하여 수평결합수단(120)에 의해 서로 결합시킨다. 이 때, 분할편(110)들은 결합시 정렬돌기(141)가 정렬홈(142)에 요철 결합됨으로써 분할편(110)들을 서로 예비적으로 정렬시키고, 이로 인해 후크(121)와 체결편(122), 그리고 탄성부(130)가 서로 엇갈림으로써 파손되는 것을 방지하며, 후크(121)가 체결편(122)사이로 진입하여 걸림턱(121a)이 체결편(122)에 걸리게 됨으로써 분할편(110)들이 일정 크기 이상의 힘에 의하지 아니하고서는 결합상태를 유지하게 된다.An appropriate number of divided pieces 110 are horizontally arranged to have a probe mounting surface corresponding to an object, for example, a wafer size, to be coupled to each other by the horizontal coupling means 120. At this time, the divided pieces 110 are preliminarily aligned with each other by the alignment protrusion 141 is unevenly coupled to the alignment groove 142 at the time of engagement, thereby preliminarily aligning the divided pieces 110, the hook 121 and the fastening piece 122 ), And the elastic part 130 is prevented from being damaged by being staggered from each other, and the hook 121 enters between the fastening pieces 122 such that the locking jaw 121a is caught by the fastening pieces 122, thereby dividing the pieces 110. They will remain engaged unless they are above a certain amount of force.

분할편(110)이 수평결합수단(120)에 의해 결합시 탄성부(130)가 맞은편의 분할편(110) 측면을 탄성력으로 가압함으로써 후크(121)와 체결편(122)간의 결합으로 인해 발생되는 백래쉬(backlash)를 밀어서 오차를 없애고, 이로 인해 분할편(110)과 함께 프로브가 원하는 위치에 정밀하게 정렬되도록 한다.When the split piece 110 is coupled by the horizontal coupling means 120, the elastic portion 130 is caused by the coupling between the hook 121 and the fastening piece 122 by pressing the side of the split piece 110 of the opposite side with an elastic force Push backlash (backlash) to eliminate the error, thereby allowing the probe to be precisely aligned with the split piece 110 in the desired position.

한편, 분할편(110)들의 결합으로 인해 제공되는 면적을 줄이거나 확장하기 위해서 일정 크기 이상의 힘으로 후크(121)를 체결편(122)으로부터 분리시켜서 분할편(110)을 분리시킨 다음 원하는 형상, 크기, 또는 프로브가 위치하는 면적을 가지도록 분할편(110)들을 상기한 방법과 같이 재결합시킨다.On the other hand, in order to reduce or expand the area provided due to the combination of the divided pieces 110 to separate the divided piece 110 by separating the hook 121 from the fastening piece 122 with a force of a predetermined size or more to the desired shape, The split pieces 110 are recombined as described above to have a size or an area where the probe is located.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 분리상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판의 결합상태를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판(200)은 콘택홀(211)이 다수로 형성되는 다수의 적층편(210)과, 상하로 어긋나도록 적층되는 적층편(210)간에 상하로 체결되는 정렬결합수단(220)을 포함한다.5 is a perspective view illustrating a detachment state of a silicon substrate of a probe card according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a bonding state of a silicon substrate of a probe card according to a second embodiment of the present invention. to be. As shown, the silicon substrate 200 of the probe card according to the second embodiment of the present invention is a plurality of laminated pieces 210 formed with a plurality of contact holes 211, laminated pieces stacked so as to be shifted up and down It includes an alignment coupling means 220 is fastened up and down between the (210).

적층편(210)은 실리콘 재질로 다수로 형성되고, 프로브(11: 도 1에 도시)가 삽입 장착되어 정렬되기 위한 다수의 콘택홀(211)이 수직되게 형성되어 적어도 하나 이상의 콘택홀 어레이를 형성하며, 각각은 사각형을 포함한 다각형 또는 곡선과 직선으로 이루어지는 형태 등 수율 및 작업성 증진을 위한 다양한 형상으로 제작될 수 있다.The stacking pieces 210 are formed of a plurality of silicon materials, and a plurality of contact holes 211 for inserting and aligning the probes 11 (shown in FIG. 1) are vertically formed to form at least one contact hole array. And, each can be produced in a variety of shapes for improving yield and workability, such as polygonal or rectangular, including a form consisting of a straight line and a curve.

적층편(210)은 상하로 서로 어긋나도록 적층되어 수평되게 배열됨으로써 다수의 프로브가 배열되는 연속된 하나의 면을 가지게 되며, 배열되는 개수에 따라 프로브가 설치되는 면적의 크기를 조절할 수 있다.The stacking pieces 210 are stacked so as to be shifted up and down and arranged horizontally to have one continuous surface on which a plurality of probes are arranged, and the size of the area in which the probes are installed may be adjusted according to the number of arrays.

적층편(210)이 정렬결합수단(220)에 의해 적층되는 층수는 본 실시예에서 두 개의 층으로 나타내었으나, 이에 한하지 않고 여러 개의 층을 이룰 수 있으며, 수 평으로 배열되는 방향 또는 서로 어긋나는 방향이 X축이나 Y축의 일방향뿐만 아니라 X축 및 Y축의 양방향일 수 있다.The number of layers in which the stacking pieces 210 are stacked by the alignment coupling means 220 is shown as two layers in the present embodiment, but the present invention is not limited thereto and may form a plurality of layers, which are arranged in a horizontal direction or shifted from each other. The direction may be bidirectional of the X and Y axes as well as one direction of the X or Y axes.

정렬결합수단(220)은 적층편(210)간에 상하로 체결됨으로써 적층편(210)이 다수의 층을 이루면서 서로 수평되게 결합되도록 함과 아울러 상하로 위치하는 적층편(210)간에 콘택홀(211)을 상하로 일치되도록 정렬시킨다. Alignment coupling means 220 is fastened up and down between the stacking pieces 210 so that the stacking pieces 210 are horizontally coupled to each other while forming a plurality of layers, and contact holes 211 between the stacking pieces 210 positioned up and down ) To align up and down.

정렬결합수단(220)은 적층편(210)마다 복수로 형성되는 정렬홀(221)과, 상하로 배열되는 정렬홀(221)에 체결되는 정렬핀(222)을 포함한다.The alignment coupling means 220 includes an alignment hole 221 formed in a plurality of stacking pieces 210, and an alignment pin 222 fastened to the alignment holes 221 arranged up and down.

정렬홀(221)은 적층편(210)마다 복수로 형성되며, 수직방향의 단면이 "-"자와 같은 직선이거나 곡선, 다각형 등 다양한 형상으로 형성되고, 정렬되는 기준이 될 수 있도록 방향성을 가지는데, 본 실시예에서 "+"자의 수직 단면을 가진다. The alignment holes 221 are formed in plural in each stacking piece 210, and the cross section in the vertical direction is formed in various shapes such as a straight line such as a "-" character, a curved line, a polygon, etc. In this embodiment, it has a vertical cross section of "+".

정렬홀(221)은 적층편(210)에 콘택홀(211)을 딥 실리콘 에칭 공정을 이용하여 생성시 동시에 형성시키는 것이 바람직하며, 수율 및 작업성 증진을 위하여 적층편(220)상에 그 개수를 달리하여 형성할 수도 있다.The alignment holes 221 are preferably formed at the same time when the contact holes 211 are formed in the laminated piece 210 by using a deep silicon etching process, and the number of the aligned holes 221 on the laminated piece 220 for the purpose of improving yield and workability. It may be formed by differently.

정렬핀(222)은 상하로 서로 어긋나도록 적층되는 적층편(210)간의 정렬홀(221)에 상하로 끼워짐으로써 정렬홀(221)간의 방향성을 일치시킴과 아울러 컨택홀(211)을 정렬시킨다.The alignment pins 222 are vertically inserted into the alignment holes 221 between the stacked pieces 210 stacked so as to be shifted up and down to match the direction between the alignment holes 221 and align the contact holes 211. .

정렬핀(222)은 상측과 하측의 정렬홀(221)간의 방향성을 일치시키기 위하여 본 실시예에서 정렬홀(221)에 삽입되어 회전이 억제되도록 정렬홀(221)내의 측부에 위치하도록 끼워지는 다수의 정렬돌기(222a,222b,222c)가 외측면에 길이방향을 따라 배열되는데, 정렬홀(221)의 "+"자 형상의 수직 단면내에서 네 갈래의 측부중 적 어도 양쪽 측부에 위치하도록 외측면중 양측에 정렬돌기(222a,222b,222c)가 길이방향을 따라 배열된다.Alignment pin 222 is inserted into the alignment hole 221 in this embodiment in order to match the direction between the alignment hole 221 of the upper side and the lower side is inserted in the side in the alignment hole 221 so that rotation is suppressed Alignment projections (222a, 222b, 222c) of the outer surface is arranged along the longitudinal direction, the outer side of at least the two sides of the four branches in the "+" shaped vertical section of the alignment hole 221 Alignment protrusions 222a, 222b, and 222c are arranged along the longitudinal direction on both sides of the side surface.

정렬핀(222)은 기계 가공된 메탈 핀을 사용하거나 종래의 프로브(11; 도 1에 도시)와 동일한 방법으로 제작될 수 있다.Alignment pins 222 may be fabricated using machined metal pins or in the same manner as conventional probes 11 (shown in FIG. 1).

한편, 정렬핀(222)은 정렬홀(221) 내측에서 수평방향, 일예로 수평면상에서 X축이나 Y축 방향으로 반발력을 주도록 정렬돌기(222a,222b,222c)가 탄성력을 가짐과 아울러 수직방향에 대하여 일정한 각도, 바람직하게는 30도 내지 60도의 범위내에서 경사지도록 형성되는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 직선을 이루도록 형성되는 정렬돌기(222a), 곡률을 가지도록 형성되는 정렬돌기(222b), 끝단이 확대된 돌기부를 가지는 정렬돌기(222c) 등 다양한 형상의 정렬돌기를 가질 수 있다. 따라서, 정렬핀(222)은 정렬홀(221)에 삽입시 정렬돌기(222a,222b,222c)의 탄성력에 의해 상측과 하측간의 정렬홀(221) 일치는 물론 상측과 하측간의 콘택홀(211) 일치를 위한 반발력을 제공한다.On the other hand, the alignment pins 222 are aligned in the vertical direction to give a repulsive force in the horizontal direction, for example, in the X-axis or Y-axis direction on the inner surface of the alignment hole 221 and in the vertical direction It is formed to be inclined in a predetermined angle, preferably in the range of 30 to 60 degrees, as shown in Figure 5, the alignment protrusion 222a is formed to form a straight line, the alignment protrusion 222b is formed to have a curvature In addition, the ends may have alignment protrusions of various shapes such as alignment protrusions 222c having protrusions having enlarged ends. Therefore, when the alignment pin 222 is inserted into the alignment hole 221, the contact hole 211 between the upper side and the lower side as well as the alignment hole 221 between the upper side and the lower side by the elastic force of the alignment protrusions 222a, 222b, and 222c. Provides repulsion for consensus.

정렬결합수단(220)에 의해 상하로 어긋나도록 적층되어 수평되게 결합된 다수의 적층편(210)은 지지 기판(13; 도 1에 도시)에 접합된다.A plurality of stacked pieces 210 stacked horizontally coupled by being shifted up and down by the alignment coupling means 220 are bonded to the support substrate 13 (shown in FIG. 1).

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판(200)의 동작은 다음과 같이 이루어진다. The operation of the silicon substrate 200 of the probe card according to the second embodiment of the present invention having the above structure is performed as follows.

원하는 크기의 면적을 가지도록 알맞은 개수의 적층편(210)을 서로 어긋나도록 적층하여 수평되게 배열되도록 한 다음 어긋남으로써 일치하게 되는 상하의 적층편(210)간에 형성되는 정렬홀(221)에 정렬핀(222)을 삽입시킴으로써 적층편(210) 을 상하로 적층되도록 함과 아울러 수평으로 배열된 상태로 결합되도록 하며, 이 때, 적층편(210)은 다수의 층을 이루게 됨으로써 휨에 대한 저항이 증대되어 뛰어난 강성을 가지게 된다.The alignment pins are arranged in the alignment holes 221 formed between the upper and lower lamination pieces 210 to be aligned by stacking the appropriate number of lamination pieces 210 so as to displace each other so as to have an area of a desired size. By inserting the 222, the laminated pieces 210 are stacked up and down, and are coupled in a horizontally arranged state. At this time, the laminated pieces 210 form a plurality of layers, thereby increasing resistance to bending. It has excellent stiffness.

적층편(210)상에 형성되는 정렬홀(221)의 개수를 네 개 이상 형성되도록 하는 경우 상하로 배열되는 적층편(210)끼리 체결되는 정렬핀(222)이 적어도 두 개 이상 되면 이로써 적층편(210)간의 콘택홀(211)이 서로 정렬될 수 있는데, 이와는 달리 단일의 정렬핀(222)으로만 적층편(210)끼리 결합되는 경우 정렬핀(222)의 정렬돌기(222a,222b,222c)가 정렬홀(221)을 서로 정렬시킴으로써 상측과 하측에 위치하는 콘택홀(211)이 서로 일치하도록 정렬된다.When the number of the alignment holes 221 formed on the stacking piece 210 is formed to be four or more, at least two or more alignment pins 222 fastened to the stacking pieces 210 arranged up and down are thereby stacked. The contact holes 211 between the 210 may be aligned with each other. Alternatively, when the stack pieces 210 are coupled to each other only by a single alignment pin 222, the alignment protrusions 222a, 222b, and 222c of the alignment pins 222 may be aligned. By aligning the alignment holes 221 with each other, the contact holes 211 positioned at the upper side and the lower side are aligned to match each other.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판은 프로브가 고정 및 정렬되는 실리콘 기판을 다수로 분할하여 이들을 서로 정렬되도록 결합시킴으로써 크기의 확장이 가능하여 피검사체를 이루는 대상물의 크기에 제한을 받지 않고, 이러한 검사 대상물의 크기마다 프로브 카드를 생산하는 고가의 장비를 필요로 하지 않으며, 하나의 장비로 서로 다른 크기의 검사 대상물용 프로브 카드를 생산할 수 있고, 분할된 부분들이 서로 정밀하게 정렬된 상태를 유지하도록 함으로써 피검사체의 검사에 대한 정확도를 유지하도록 하는 효과를 가지고 있다.As described above, the silicon substrate of the probe card according to the present invention can be expanded in size by dividing a plurality of silicon substrates to which the probe is fixed and aligned, and combining them so that they are aligned with each other, thereby limiting the size of the object forming the test object. Without the need for expensive equipment to produce probe cards for each size of the object to be inspected, and to produce probe cards for different sizes of objects with a single instrument, the segmented parts being precisely aligned with each other. By maintaining the state has the effect of maintaining the accuracy of the inspection of the subject.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 프로브 카드의 실리콘 기판을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없 이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the silicon substrate of the probe card according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims of the present invention Without departing from the gist of the present invention, one of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (10)

프로브가 고정 및 정렬되기 위한 콘택홀을 가지는 프로브 카드의 실리콘 기판에 있어서,In the silicon substrate of the probe card having a contact hole for fixing and aligning the probe, 상기 콘택홀을 다수로 형성하고, 수평되게 배열되는 다수의 분할편과,A plurality of divided pieces forming a plurality of contact holes and arranged horizontally; 상기 분할편간에 서로 접하는 부분에 형성되어 상기 분할편을 서로 수평되게 결합시키는 수평결합수단과,Horizontal coupling means formed at portions in contact with each other between the divided pieces to horizontally couple the divided pieces to each other; 상기 수평결합수단에 의해 결합되는 상기 분할편간의 마주보는 측면중 어느 하나 또는 모두에 형성되며, 탄성력에 의해 상기 분할편간의 유격을 일정하게 유지시키는 탄성부를 포함하며,It is formed on any one or both of the opposing side surfaces between the divided pieces are coupled by the horizontal coupling means, and includes an elastic portion for maintaining a constant gap between the divided pieces by the elastic force, 상기 분할편을 상기 수평결합수단에 의해 서로 결합시킴으로써 상기 프로브가 위치하는 면적의 조절이 가능하도록 함과 아울러 상기 탄성부의 탄성력에 의해 상기 분할편이 정렬되도록 하는 것By coupling the divided pieces to each other by the horizontal coupling means to adjust the area in which the probe is located, and to make the divided pieces aligned by the elastic force of the elastic portion. 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수평결합수단은,The horizontal coupling means, 상기 분할편의 측면에 형성되는 후크와,A hook formed on the side of the split piece, 상기 후크와 마주보는 다른 분할편의 측면에 상기 후크의 양측에 걸리도록 형성되는 한 쌍의 체결편A pair of fastening pieces formed to be caught on both sides of the hook on the side of the other split piece facing the hook 을 포함하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 탄성부는,The elastic portion, 상기 분할편의 측면에 일체로 형성되는 스프링인 것Springs integrally formed on the side surfaces of the split piece 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, The method according to claim 1 or 3, 상기 탄성부는,The elastic portion, 상기 분할편을 수평되게 결합시키는 수평결합수단의 양측에 각각 위치하도록 형성되는 것Is formed to be located on both sides of the horizontal coupling means for coupling the divided pieces horizontally 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 분할편간의 마주 보는 측면에 서로 요철 결합되어 상기 분할편을 서로 정렬시키는 정렬부Alignment portion that is unevenly coupled to the opposite sides between the divided pieces to align the divided pieces to each other 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card further comprising. 프로브가 고정 및 정렬되기 위한 콘택홀을 가지는 프로브 카드의 실리콘 기판에 있어서,In the silicon substrate of the probe card having a contact hole for fixing and aligning the probe, 상기 콘택홀을 다수로 형성하고, 상하로 어긋나도록 적층되어 수평되게 배열되는 다수의 적층편과,A plurality of laminated pieces which are formed in a plurality of contact holes and are stacked and arranged horizontally so as to be shifted up and down; 상기 적층편간에 상하로 체결됨으로써 상기 적층편이 다수의 층을 이루면서 서로 수평되게 결합되도록 함과 아울러 상기 적층편간에 상기 콘택홀을 상하로 일치되도록 하는 정렬결합수단을 포함하며,By fastening up and down between the stacking pieces to form a plurality of layers to be coupled horizontally to each other and the alignment coupling means for matching the contact hole up and down between the stacking pieces, 상기 적층편을 상기 정렬결합수단에 의해 상하로 어긋나도록 수평되게 서로 결합시킴으로써 상기 프로브가 위치하는 면적의 조절이 가능하도록 함과 아울러 상기 콘택홀이 상하로 정렬되도록 하는 것By combining the laminated pieces horizontally so as to be shifted up and down by the alignment coupling means to adjust the area in which the probe is located, and to allow the contact holes to be aligned up and down. 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 정렬결합수단은,The alignment coupling means, 상기 적층편마다 복수로 형성되는 정렬홀과,An alignment hole formed in plural for each laminated piece; 상하로 어긋나도록 적층되는 적층편간의 상기 정렬홀에 상하로 끼워지는 정렬핀Alignment pins fitted up and down in the alignment holes between the stacked pieces stacked up and down 을 포함하는 프로브 카드의 실리콘 기판Silicon substrate of the probe card comprising 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 정렬홀은 수직 단면이 정렬의 기준을 제공하도록 방향성을 가지는 형상으로 이루어지며, The alignment hole is made of a shape having a direction so that the vertical cross section provides a reference of the alignment, 상기 정렬핀은 상하로 위치하는 상기 정렬홀간의 방향성을 서로 일치시키는 것The alignment pin is to match the direction between the alignment holes which are located up and down 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 정렬홀은 수직 단면이 "-"자 또는 "+"자로 형성되고,The alignment hole has a vertical cross section formed of "-" or "+" characters, 상기 정렬핀은 상기 정렬홀에 삽입되어 회전이 억제되도록 상기 정렬홀내의 측부에 위치하는 다수의 정렬돌기가 외측면에 길이방향을 따라 형성되는 것The alignment pin is inserted into the alignment hole is formed with a plurality of alignment protrusions located on the side in the alignment hole in the longitudinal direction along the longitudinal direction so that rotation is suppressed 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 정렬핀은,The alignment pin, 상기 정렬홀에 삽입시 상기 정렬돌기가 상기 정렬홀의 내측면에 수평방향으로 반발력을 주도록 경사지게 형성됨으로써 탄성력을 가지는 것When the alignment protrusion is inserted into the alignment hole has an elastic force by being inclined to give a repulsive force in the horizontal direction on the inner surface of the alignment hole 을 특징으로 하는 프로브 카드의 실리콘 기판.Silicon substrate of the probe card, characterized in that.
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