KR100786771B1

KR100786771B1 - 웨이퍼 검사용 프로브카드

Info

Publication number: KR100786771B1
Application number: KR1020060119766A
Authority: KR
Inventors: 한성규; 이치연
Original assignee: (주)퓨쳐하이테크; 이치연
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2007-12-18

Abstract

본 발명은 웨이퍼 검사용 프로브카드에 관한 것이다. 본 발명은 메인PCB와; 상기 메인PCB의 일면에 구비되고, 상기 메인PCB와 전기적으로 연결되는 서브PCB; 상기 서브PCB를 둘러싼 상태에서 서브PCB의 일부와 중첩되도록 상기 메인PCB의 일면에 구비되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 내부에 해당하는 상기 서브PCB의 일면에 서로 소정의 간격만큼 이격되게 구비되는 다수개의 니들가이드바; 상기 니들가이드바 사이에 구비되고, 그 양단에 상기 니들가이드바의 외측으로 연장되어 웨이퍼의 칩에 각각 접촉되는 제1접촉부와 상기 서브PCB의 일면에 접촉되는 제2접촉부가 각각 구비되는 다수개의 니들; 상기 메인PCB와 서브PCB, 니들가이드바 및 베이스프레임을 고정시키는 체결구; 그리고 상기 제1접촉부가 소정의 탄성을 가지도록 상기 니들에 탄성력을 부여하는 탄성수단을 포함하여 구성된다.

웨이퍼, 프로브카드, 니들, 탄성수단

Description

웨이퍼 검사용 프로브카드{A probe card for electrical die sortingprocess}

도 1은 종래 기술에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드를 보인 분해사시도.

도 2는 도 1에 도시된 프로브카드의 요부를 보인 측단면도.

도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드의 바람직한 실시예를 소정의 방향으로 절개하여 보인 종단면도.

도 4는 도 3에 도시된 실시예를 다른 방향으로 절개하여 보인 종단면도.

도 5는 도 3에 도시된 실시예의 요부를 보인 분해사시도.

도 6은 도 3에 도시된 실시예를 구성하는 니들을 보인 정면도.

도 7은 도 3에 도시된 실시예를 제작하는 과정을 보인 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110: 메인PCB 120: 보강플레이트

130: 포고핀가이드 131: 포고핀

140: 서브PCB 150: 니들가이드바

151: 가이드삽입슬롯 153: 니들삽입슬롯

161, 163, 165: 니들가이드 162, 164, 166: 관통슬롯

167: 접착테이프 170: 니들

171: 니들몸체 173: 제1접촉부

174: 제1탄성개구 175: 제2접촉부

177: 탄성밀착돌기 178: 제2탄성개구

B: 볼트

본 발명은 웨이퍼 검사용 니들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용이하게 제작하고 유지보수할 수 있는 웨이퍼 검사용 니들 및 이를 구비하는 프로브카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체의 제작이 완료되면, 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기적 특성을 검사하여 불량여부를 확인하는 전기적 다이 분류(Electrical Die Sorting:EDS)공정을 실시한다. 이와 같은 전기적 다이 분류공정에는 사용되는 웨이퍼 프로빙 검사장치에는 프로브카드(probe card)가 구비되는데, 도 1 및 도 2에는 종래 기술에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 프로브카드(10)는 인쇄회로기판(PCB)(11)과, 상기 인쇄회로기판(11)에 구비되는 실리콘링(13), 그리고 상기 실리콘링(13)에 고정되는 니들(15)로 구성된다. 이와 같이 구성되는 상기 프로브카드(10)는 웨이퍼 프로빙 검사장치에 구비되고, 프로브카드(10)의 직하방에 구비되는 척(미도시)에 얹어진 웨이퍼(미도시)를 구성하는 칩의 칩패드가 상기 척의 상하왕복운동에 의하여 상기 니들(15)에 접촉됨으로써, 상기 칩의 불량여부를 확인하게 된다.

상기 실리콘링(13)은 대략 직육면체형상으로 형성된다. 그리고 상기 실리콘링(13)의 저면 양측에는 그 길이방향에 직교되게 상기 니들(15)이 각각 고정된다. 상기 니들(15)은 상기 실리콘링(13)의 저면 양측에 에폭시수지(17)에 의하여 고정되는데, 상기 니들(15)은 아래에서 설명할 접촉부(15a)가 구비되는 그 일단부가 서로 소정의 거리만큼 이격되게 위치된다.

상기 니들(15)은 레늄-텅스텐재질의 와이어를 그 길이방향에 직교되는 방향으로 다수개씩 압축하여 제작되는 것으로, 그 외주면에는 절연제가 코팅된다. 상기 니들(15)의 일단부에는 웨이퍼를 구성하는 칩의 칩패드에 접촉되는 접촉부(15a)가 구비되고, 상기 니들(15)의 타단부는 상기 실리콘링(13)의 양측으로 각각 연장되어 기설정된 소정의 좌표에 해당하는 상기 인쇄회로기판(11)의 저면에 각각 납땜된다.

그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드에는 다음과 같은 문제점이 있다.

다수개의 상기 칩을 한번에 검사하기 위하여 상기 니들(15)이 서로 소정의 거리만큼 이격되게 상기 실리콘링(13)의 양측에 고정되는 다수개의 쌍으로 구성될 수 있다. 그런데 상기 인쇄회로기판(11)에 납땜되는 상기 니들(15)의 일단부는 상기 실리콘링(13)의 양측으로 연장되므로, 상기 니들(15)을 한가닥씩 식별하여 소정의 좌표에 납땜하여야 되는 불편이 따르게 된다.

또한 상술한 바와 같이, 상기 니들(15)의 일단부는 상기 인쇄회로기판(11)의 저면에 납땜된다. 따라서 상기 인쇄회로기판(11)에 납땜된 상기 니들(15)의 일단부가 떨어지는 경우에는, 이를 보수하기 위하여 상기 프로브카드(10)를 웨이퍼 프로빙 검사장치로부터 분리하여야 하는 단점이 발생한다.

그리고 상기 칩패드에 접촉되는 상기 접촉부(15a)는 상기 니들(15)의 재질 및 형상에 의하여 소정의 탄성을 가지게 된다. 예를 들면, 상기 접촉부(15a)를 상기 니들(15)에 대하여 소정의 경사로 경사짐으로써 탄성을 가지게 된다. 따라서 상기 접촉부(15a)가 상기 칩패드에 다수회 접촉되는 과정에서 작용하는 외력에 의하여 그 형상이 변형됨으로써 탄성을 잃게 됨으로써, 상기 니들(15) 중 일부는 상기 칩패드에 접촉되고 나머지 일부는 칩패드에 접촉되지 못하게 될 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 간단하게 제작될 수 있도록 구성되는 웨이퍼 검사용 프로브카드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 보다 용이하게 유지, 보수할 수 있도록 구성되는 웨이퍼 검사용 프로브카드를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 웨이퍼를 보다 정확하게 검사할 수 있도록 구성되는 웨이퍼 검사용 프로브카드를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 메인PCB와; 상기 메인PCB의 일면에 구비되고, 상기 메인PCB와 전기적으로 연결되는 서브(sub)PCB; 상기 서브PCB를 둘러싼 상태에서 서브PCB의 일부와 중첩되도록 상기 메인PCB의 일면에 구비되는 베이스프레임(base frame); 상기 베이스프레임의 내부에 해당하는 상기 서브PCB의 일면에 서로 소정의 간격만큼 이격되게 구비되는 다수개의 니들가이드바(needle guide bar); 상기 니들가이드바 사이에 구비되고, 그 양단에 상기 니들가이드바의 외측으로 연장되어 웨이퍼의 칩에 각각 접촉되는 제1접촉부와 상기 서브PCB의 일면에 접촉되는 제2접촉부가 각각 구비되는 다수개의 니들; 상기 메인PCB와 서브PCB, 니들가이드바 및 베이스프레임을 고정시키는 체결구; 그리고 웨이퍼 칩에 접촉되는 상기 니들의 일단이 소정의 인장력을 가지도록 상기 니들에 탄성력을 부여하는 탄성수단을 포함하여 구성된다.

상기 탄성수단은, 상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바의 일면에 구비되고, 상기 니들의 일단이 관통하는 다수개의 관통슬롯(slot)이 구비되는 니들가이드이고; 상기 니들이 그 일측이 상기 니들가이드에 밀착된 상태에서 타단이 상기 서브PCB의 일측에 접촉되는 과정에서 압축됨으로써, 상기 니들가이드의 관통슬롯을 관통하는 상기 니들의 일단이 인장됨을 특징으로 한다.

상기 니들은, 소정의 길이를 가지는 장방형의 니들몸체와, 상기 니들몸체의 일단 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 웨이퍼의 칩에 접촉되는 제1접촉부와, 상기 제1접촉부의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체의 타단에 구비되어 상기 서브PCB에 접촉되는 제2접촉부, 그리고 상기 니들몸체의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부와 대칭되도록 상기 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 해당하는 상기 니들몸체의 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 일측에 밀착되는 탄성밀착돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기 각각에 인접하는 상기 니들몸체의 일측에는 그 길이방향에 직교되는 방향으로 형성되어 상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기가 탄성변형가능하게 하는 제1 및 제2탄성개구가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 탄성수단은, 상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바의 일면에 구비되고, 상기 니들의 일단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제1니들가이드와; 상기 서브PCB에 인접하는 상기 니들가이드바의 타면에 구비되고, 상기 니들의 타단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제2니들가이드; 를 포함하여 구성되고, 상기 니들이 그 일측이 상기 제1니들가이드에 밀착된 상태에서 타단이 상기 서브PCB의 일측에 접촉되는 과정에서 압축됨으로써, 상기 제1니들가이드의 관통슬롯을 관통하는 상기 니들의 일단이 인장됨을 특징으로 한다.

상기 니들은, 소정의 길이를 가지는 장방형의 니들몸체와, 상기 니들몸체의 일단 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 웨이퍼의 칩에 접촉되는 제1접촉부와, 상기 제1접촉부의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체의 타단에 구비되어 상기 제2니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 상기 서브PCB에 접촉되는 제2접촉부, 그리고 상기 니들몸체의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부와 대칭되도록 상기 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 해당하는 상기 니들몸체의 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 일측에 밀착되는 탄성밀착돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 탄성수단은, 상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바의 일면에 구비되고, 상기 니들의 일단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제1니들가이드와; 상기 서브PCB에 인접하는 상기 니들가이드바의 타면에 구비되고, 상기 니들의 타단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제2니들가이드; 그리고 상기 제1니들가이드와 제2니들가이드 사이에 해당하는 상기 니들가이드바 사이에 구비되고, 상기 니들이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 각각 구비되는 다수개의 중간니들가이드; 를 포함하여 구성되고, 상기 니들이 그 일측이 상기 중간니들가이드에 밀착된 상태에서 타단이 상기 서브PCB의 일측에 접촉되는 과정에서 압축됨으로써, 상기 제1니들가이드 및 중간니들가이드의 관통슬롯을 관통하는 상기 니들의 일단이 인장됨을 특징으로 한다.

상기 니들은, 소정의 길이를 가지는 장방형의 니들몸체와, 상기 니들몸체의 일단 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드 및 중간니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 웨이퍼의 칩에 접촉되는 제1접촉부와, 상기 제1접촉부의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체의 타단에 구비되어 상기 제2니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 상기 서브PCB에 접촉되는 제2접촉부, 그리고 상기 니들몸체의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부와 대칭되도록 상기 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 해당하는 상기 니들몸체의 일측에 구비되어 상기 중간니들가이드의 일측에 밀착되는 탄성밀착돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 제1니들가이드는 세라믹재질로 형성되어 상기 니들가이드바의 일면에 접착테이프로 접착되어 고정되고, 상기 제2니들가이드는 세라믹재질로 형성되어 그 일측을 관통하여 상기 니들가이드바에 삽입되는 핀에 의하여 고정되며, 상기 중간니들가이드는 세라믹재질로 형성되어 상기 니들가이드바의 서로 마주보는 면에 형성되는 가이드삽입슬롯에 그 양측단부가 삽입되어 고정됨을 특징으로 한다.

상기 니들은 소정의 형상으로 베릴륨카파(BeCu:Beryllium Copper)를 인쇄한 필름을 에칭하여 형성되어 상기 니들가이드의 서로 마주보는 면에 상기 가이드슬롯에 직교되는 니들가이드바의 높이방향으로 형성되는 니들가이드슬롯에 그 양측단부가 삽입되어 고정됨을 특징으로 한다.

상기 메인PCB와 서브PCB사이에 구비되는 포고핀(pogo pin)가이드를 더 포함하여 구성되고, 상기 메인PCB와 서브PCB는 상기 포고핀가이드를 관통하는 적어도 하나의 포고에 의하여 전기적으로 연결됨을 특징으로 한다.

상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 메인PCB의 타면에 구비되어 메인PCB를 보강하는 보강플레이트(plate)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 체결구는, 상기 니들가이드바를 상기 베이스프레임에 고정시키는 제1체결구와, 상기 서브PCB를 상기 니들가이드바가 고정된 상기 베이스프레임에 고정시키는 제2체결구, 상기 보강플레이트를 상기 메인PCB에 고정시키는 제3체결구, 상기 포고핀가이드를 상기 메인PCB에 고정시키는 제4체결구, 그리고 상기 서브PCB 및 니들가이드바가 고정된 상기 베이스프레임를 상기 메인PCB에 고정시키는 제5체결구를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 제4체결구는 상기 포고핀임을 특징으로 한다.

상기 서브PCB 및 니들가이드바가 고정된 상기 베이스프레임이 상기 제5체결구에 의하여 상기 메인PCB에 고정된 상태에서, 상기 메인PCB와 베이스프레임 사이의 들뜸현상을 방지하여 평탄도를 조정하기 위한 평탄도조절수단을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 평탄도조절수단은 상기 보강플레이트와 메인PCB 및 베이스프레임을 차례로 관통한 상태에서 조여지거나 풀어지는 무브볼트(move bolt)임을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 보다 간단하게 제작 및 유지, 보수가능해지는 동시에 동작신뢰성이 증진되는 이점을 기대할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드의 바람직한 실시예를 소정의 방향으로 절개하여 보인 종단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예를 다른 방향으로 절개하여 보인 종단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 실시예의 요부를 보인 분해사시도이고, 도 6은 도 3에 도시된 실시예를 구성하는 니들을 보인 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 메인PCB(110)의 일면, 도면상 저면에는 보강플레이트(plate)(120)가 구비된다. 상기 메인PCB(110)는 소정의 직경을 가지는 원판형상으로 형성되고, 상기 보강플레이트(120)는 상기 메인PCB(110)의 직경에 비하여 상대적으로 작은 일면길이를 가지는 정방형플레이트로 형성된다. 상기 보강플레이트(120)는 상기 메인PCB(110)를 보강하기 위한 것으로 볼트(B1)에 의하여 상기 메인PCB(110)의 일면에 고정된다.

상기 보강플레이트(120)의 반대편에 해당하는 상기 메인PCB(110)의 타면, 즉 도면상 상면에는 포고핀(pogo pin)가이드(130)가 구비된다. 상기 포고핀가이드(130)는 상기 메인PCB(110)의 직경에 비하여 상대적으로 작은 일면길이를 가지는 장방형플레이트로 형성되고, 그 중심이 상기 메인PCB(110)의 원중심과 동일하게 위치되도록 메인PCB(110)의 상면에 그 일면, 즉 도면상 저면이 구비된다.

상기 포고핀가이드(130)를 관통하도록 다수개의 포고핀(131)이 구비된다. 상기 포고핀(131)은 상기 메인PCB(110)와 포고핀가이드(130)를 고정시키기 위한 것이다. 또한 상기 포고핀(131)은 상기 메인PCB(110)와 아래에서 설명할 서브(sub)PCB(140)를 전기적으로 연결하시키는 역할도 한다. 이를 위하여 상기 포고핀(131)의 외주면 일측 및 그 일단은 각각 상기 메인PCB(110)와 서브PCB(140)에 접촉된다.

그리고 상기 메인PCB(110)의 반대편에 해당하는 상기 포고핀가이드(130)의 타면, 즉 도면상 상면에는 서브PCB(140)가 구비된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서브PCB(140)는 아래에서 설명할 베이스프레임(base frame)(180)에 볼트(B2)에 의하여 고정된 상태로 베이스프레임(180)이 상기 메인PCB(110)에 고정됨으로써 상기 포고핀(131)에 의하여 메인PCB(110)와 전기적으로 연결된다. 이때 상기 서브PCB(140)의 일면, 즉 도면상 저면은 상기 포고핀가이드(130)의 상면에 밀착되는 동시에 상기 포고핀(131)의 상단과 접촉된다. 상기 서브PCB(140)는 상기 포고핀가이드(130)와 동일한 형상 및 크기의 장방형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 포고핀가이드(130)의 반대편에 해당하는 상기 서브PCB(140)의 타면, 즉 도면상 상면에는 다수개의 니들가이드바(needle guide bar)(150)가 구비된다. 상기 니들가이드바(150)는 소정의 길이를 가지는 바형상으로 세라믹재질로 형성되고, 그 길이방향에 직교되는 방향으로 소정의 간격만큼 이격된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 니들가이드바(150)의 서로 마주보는 면에는 각각 하나의 가이드삽입슬롯(slot)(151)과 다수개의 니들삽입슬롯(153)이 형성된다. 상기 가이드삽입슬롯(151)은 상기 니들가이드바(150)의 서로 마주보는 면에 그 길이방향으로 길게 형성된다. 그리고 상기 니들삽입슬롯(153)은 상기 가이드삽입슬롯(151)에 직교되는 방향, 즉 상기 니들가이드바(150)의 높이방향으로 길게 형성된다.

그리고 상기 니들가이드바(150)에는 제1니들가이드(161)와 제2니들가이드(163) 및 중간니들가이드(165)가 구비된다. 상기 제1니들가이드(161)와 제2니들가이드(163) 및 중간니들가이드(165)는 실질적으로 니들(170)을 고정시키는 동시에 니들(170)의 제1접촉부(173)에 인장력을 부여하기 위한 것이다. 상기 제1니들가이드(161)와 제2니들가이드(163) 및 중간니들가이드(165)는 각각 세라믹재질로 형성된다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1니들가이 드(161)는 그 일면, 즉 도면상 저면에 상기 니들가이드바(150)의 상면이 각각 밀착된 상태로 접착테이프(167)에 의하여 고정된다. 따라서 상기 제1니들가이드(161)는 소정의 간격만큼 이격되게 구비되는 상기 니들가이드바(150) 전부를 차폐할 수 있는 크기의 장방형으로 형성된다. 또한 상기 제1니들가이드(161)에는 다수개의 제1관통슬롯(162)이 형성된다. 상기 제1관통슬롯(162)은 니들(170)의 제1접촉부(173)가 관통하는 곳이다.

상기 제2니들가이드(163)는 그 일면, 즉 도면상 상면에 상기 니들가이드바(150)의 저면이 밀착된 상태에서 핀(미도시)에 의하여 고정된다. 그리고 상기 제2니들가이드(163)에도 다수개의 제2관통슬롯(164)이 구비된다. 상기 제2관통슬롯(164)은 상기 제1관통슬롯(162)과 상하로 연통되어 상기 서브PCB(140)에 접촉되는 니들(170)의 제2접촉부(175)가 관통하는 곳이다. 상기 제2니들가이드(163)도 상기 제1니들가이드(161)와 동일하게 소정의 간격만큼 이격되게 구비되는 상기 니들가이드바(150) 전부를 차폐할 수 있는 크기의 장방형으로 형성된다.

그리고 상기 중간니들가이드(165)는 상기 제1니들가이드(161)와 제2니들가이드(163) 사이에 해당하는 상기 니들가이드바(150) 사이에 각각 구비된다. 따라서 상기 중간니들가이드(165)는 서로 인접하는 상기 니들가이드바(150) 사이의 간격에 대응하는 폭 및 니들가이드바(150)의 길이에 대응하는 길이를 가지는 장방형으로 형성된다. 상기 중간니들가이드(165)는 그 길이방향 양측단부가 상기 가이드삽입슬롯(151)에 각각 삽입되어 고정된다. 상기 중간니들가이드(165)에도 다수개의 중간관통슬롯(166)이 구비된다. 상기 중간관통슬롯(166)도 니들(170)이 관통하는 곳이다.

한편 서로 인접하는 상기 니들가이드바(150) 사이에는 다수개의 니들(170)이 고정된다. 이때 상기 니들(170)은 상기 제1관통슬롯(162)과 제2관통슬롯(164) 및 중간관통슬롯(166)을 관통하고, 그 양측단부가 상기 니들삽입슬롯(153)에 삽입됨으로써 고정된다. 실질적으로는, 상기 니들(170)이 상기 제2관통슬롯(164)과 중간관통슬롯(166), 그리고 제1관통슬롯(162)의 순서로 관통한다. 상기 니들(170)은 소정의 형상으로 베릴륨카파(BeCu:Beryllium Copper)를 코팅한 필름을 에칭하여 형성된다.

도 5에 상세하게 도시된 바와 같이, 상기 니들(170)은 장방형의 니들몸체(171)와 상기 니들몸체(171)의 양단에 구비되는 제1 및 제2접촉부(173)(175), 그리고 상기 니들몸체(171)의 중앙 일측에 구비되는 탄성밀착돌기(177)를 포함하여 구성된다.

상기 제1접촉부(173)는 상기 니들몸체(171)의 일단 모서리, 즉 도면상 상단 우측모서리에 구비된다. 상기 제1접촉부(173)는 상기 제1관통슬롯(162) 및 중간관통슬롯(166)을 관통하여 웨이퍼를 검사하는 과정에서 실질적으로 웨이퍼를 구성하는 칩의 칩패드에 접촉된다.

그리고 상기 제2접촉부(175)는 상기 제1접촉부(173)의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체(171)의 타단, 즉 도면상 하단에 구비된다. 상기 제2접촉부(175)는 상기 제2관통슬롯(164)을 관통하여 상기 서브PCB(140)에 접촉된다.

또한 상기 탄성밀착돌기(177)는 상기 제1접촉부(173)와 제2접촉부(175) 사이에 해당하는 상기 니들몸체(171)의 중앙부에 구비된다. 이때 상기 탄성밀착돌기(177)는 상기 니들몸체(171)의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부(173)와 대칭을 이루도록 상기 니들몸체(171)의 중앙부 좌측단부에 위치된다. 상기 탄성밀착돌기(177)는 상기 니들(170)을 소정의 크기의 압축력으로 압축하기 위한 것이다. 이를 위하여 상기 탄성밀착돌기(177)는 상기 니들(170)이 상기 제1관통슬롯(162)과 제2관통슬롯(164) 및 중간관통슬롯(166)을 관통하여 고정된 상태에서 상기 중간관통슬롯(166)에 인접하는 상기 중간니들가이드(165)의 저면 일측에 밀착된다.

한편 상기 니들몸체(171)에는 제1 및 제2탄성개구(174)(178)가 구비된다. 상기 제1 및 제2탄성개구(174)(178)는 각각 상기 제1접촉부(173)와 탄성밀착돌기(177)의 탄성변형을 위한 것이다. 이를 위하여 상기 제1 및 제2탄성개구(174)(178)는 상기 제1접촉부(173)와 탄성밀착돌기(177) 각각에 인접하는 상기 니들몸체(171)의 일측에는 그 길이방향에 직교되는 방향으로 형성된다. 이때 상기 제1 및 제2탄성개구(174)(178)는 서로 반대방향으로 개구되도록 형성된다. 즉 상기 제1접촉부(173)에 인접하는 제1탄성개구(174)는 상기 니들몸체(171)의 우측단부를 향하여 개구되고, 상기 탄성밀착돌기(177)에 인접하는 제2탄성개구(178)는 상기 니들몸체(171)의 좌측단부를 향하여 개구된다. 이는 상기 탄성밀착돌기(177)가 압축되어 탄성변형함으로써, 상기 제1접촉부(173)가 구비되는 상기 니들몸체(171)의 우측단부가 인장되어 실질적으로 상기 제1접촉부(173)에 인장력이 부여되도록 하기 위함이다.

그리고 상기 서브PCB(140) 및 니들가이드바(150)를 둘러싸도록 상기 메인PCB(110)의 상면에는 베이스프레임(180)이 고정된다. 상기 베이스프레임(180)은 상기 서브PCB(140) 및 니들가이드바(150)가 그 내부에 구비되는 개구부(181)의 내부에 위치되도록 상기 메인PCB(110)의 상면에 고정된다. 상기 베이스프레임(180)에는 상기 제1니들가이드(161)와 제2니들가이드(163) 및 중간니들가이드(165)와 니들(170)이 고정된 상기 니들가이드바(150)가 볼트(B3)에 의하여 고정된다. 또한 상기 베이스프레임(180)에는 상기 서브PCB(140)가 볼트(B2)에 의하여 고정된다. 상기 베이스프레임(180)은 상기 니들가이드바(150) 및 서브PCB(140)가 고정된 상태에서 볼트(B4)에 의하여 상기 메인PCB(110)에 고정된다. 상기 베이스프레임(180)을 상기 메인PCB(110)에 고정하기 위한 상기 볼트(B4)는 상기 베이스프레임(180)과 메인PCB(110) 및 보강플레이트(120)를 차례로 관통한다.

한편 상기 베이스프레임(180)이 상기 메인PCB(110)에 고정된 상태에서 평탄도를 조절하기 위하여 무브볼트(move bolt)(B5)가 구비된다. 상기 무브볼트(B5)는 상기 베이스프레임(180)을 상기 메인PCB(110)에 고정하기 위한 볼트(B4)에 비하여 상대적으로 베이스프레임(180)의 중앙에 인접하는 일측과 상기 메인PCB(110) 및 보강플레이트(120)를 차례로 관통하여 설치된다. 그리고 상기 무브볼트(B5)는 조여지거나 풀어지는 조작에 의하여 상기 메인PCB(110)와 베이스프레임(180) 사이의 들뜸현상을 방지하여 평탄도를 조절하게 된다. 이와 같은 상기 무브볼트(B5)의 구성 및 작용은 이미 널리 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로 본 발명에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드의 바람직한 실시예를 제작하는 과정을 설명한다.

먼저 제1니들가이드(161)의 일면에 접착테이프(167)로 니들가이드바(150)를 고정시킨다. 이때 상기 니들가이드바(150)는 그 길이방향에 직교되는 방향으로 소정의 간격만큼 서로 이격되게 위치된다. 그리고 상기 제1니들가이드(161)의 제1관통슬롯(162)은 서로 인접하는 상기 니들가이드바(150) 사이에 위치된다.

상기 제1니들가이드(161)가 고정된 상기 니들가이드바(150) 사이에 중간니들가이드(165)를 각각 고정한다. 이때 상기 중간니들가이드(165)는 그 양측단부가 서로 인접하는 상기 니들가이드바(150)의 가이드삽입슬롯(151)에 삽입됨으로써 고정된다. 또한 상기 중간니들가이드(165)의 중간관통슬롯(166)은 상기 제1관통슬롯(162)과 연통되게 위치된다.

그리고 상기 제1니들가이드(161)의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바(150)의 타면에 제2니들가이드(163)를 고정시킨다. 상기 제2니들가이드(163)는 핀에 의하여 상기 니들가이드바(150)에 고정된다. 이때 상기 제2니들가이드(163)의 제2관통슬롯(164)은 상기 제1관통슬롯(162) 및 중간관통슬롯(166)과 연통되게 위치된다.

이와 같은 상태에서 상기 니들가이드바(150) 사이에 다수개의 니들(170)을 고정시킨다. 상기 니들(170)은 각각 상기 제2관통슬롯(164)과 중간관통슬롯(166), 그리고 제1관통슬롯(162)을 차례로 관통하여 그 양측단부가 상기 니들가이드바(150)의 니들삽입슬롯(153)에 삽입됨으로써 고정된다. 그리고 상기 니들(170)의 제1접촉부(173)와 제2접촉부(175)는 각각 제1관통슬롯(162)과 제2관통슬롯(164)을 관통하여 돌출된다. 또한 상기 니들(170)의 탄성밀착돌기(177)는 상기 중간관통슬롯(166)에 인접하는 상기 중간니들가이드(165)의 일측에 밀착된다.

다음으로 상기 니들가이드바(150)를 베이스프레임(180)에 고정한다. 이때 상기 니들가이드바(150)는 상기 베이스프레임(180)의 개구부(181)의 내부에 위치된다. 또한 상기 니들가이드바(150)는 각각 볼트(B3)에 의하여 상기 베이스프레임(180)에 고정된다.

그리고 상기 베이스프레임(180)에 서브PCB(140)를 고정시킨다. 상기 서브PCB(140)는 볼트(B2)에 의하여 상기 베이스프레임(180)에 고정된다. 상기 서브PCB(140)는 상기 베이스프레임(180)에 고정된 상태에서 그 일면이 상기 제2니들가이드(163)의 일면에 밀착됨으로써 상기 제2접촉부(175)가 상기 서브PCB(140)에 접촉된다. 또한 상기 탄성밀착돌기(177)가 상기 중간니들가이드(165)의 일측에 밀착되고 상기 제2접촉부(175)가 상기 서브PCB(140)에 접촉된 상태에서, 상기 서브PCB(140)를 상기 베이스프레임(180)에 고정시키므로, 실질적으로 상기 니들(170), 보다 상세하게는 상기 탄성밀착돌기(177)에 소정의 크기의 압축력이 가해진다. 따라서 상기 탄성밀착돌기(177)가 압축되어 탄성변형함으로써, 실질적으로 상기 탄성밀착돌기(177)와 대칭되도록 구비되는 상기 제1접촉부(173)가 인장된다.

한편 상기 베이스프레임(180)와 니들가이드바(150)의 고정과는 별개로 메인PCB(110)의 일면에 보강플레이트(120)를 볼트(B1)로 고정시킨다. 그리고 상기 보강플레이트(120)의 반대편에 해당하는 상기 메인PCB(110)의 타면에 포고핀가이드(130)를 포고핀(131)으로 고정시킨다.

다음으로 상기 서브PCB(140)와 포고핀가이드(130)가 서로 밀착되도록 상기 베이스프레임(180)을 상기 메인PCB(110)에 볼트(B4)로 고정시킨다. 이때 상기 베 이스프레임(180)을 상기 메인PCB(110)에 고정시키기 위한 상기 볼트(B4)는 상기 보강플레이트(120)도 관통하게 된다. 그리고 상기 포고핀(131)의 일단이 상기 서브PCB(140)에 접촉됨으로써, 상기 메인PCB(110)와 서브PCB(140)가 전기적으로 연결된다.

이와 같이 상기 베이스프레임(180)을 상기 메인PCB(110)에 고정시킨 다음에 무브볼트(B5)를 설치한다. 그리고 상기 무브볼트(B5)를 조이거나 풀어서 상기 메인PCB(110)와 베이스프레임(180) 사이의 들뜸현상이 발생되지 않도록 함으로써, 실질적으로 평탄도를 조정하면 프로브카드의 제작이 완료된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도시된 실시예에서는, 상기 니들을 고정하고 압축시키기 위하여 상기 제1니들가이드와 제2니들가이드 및 중간니들가이드가 구비된다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1니들가이드 또는 제1 및 제2니들가이드에 의하여 상기 니들을 고정하고 압축시킬 수 있다. 이와 같은 경우에는 상기 니들의 탄성밀착돌기가 상기 제1니들가이드에 밀착될 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 웨이퍼 검사용 프로브카드에 의하면 다음과 같은 효과가 기대될 수 있다.

먼저 본 발명에서는 니들이 니들가이드에 의하여 니들가이드바 사이에 고정 된 상태에서 상기 니들가이드바와 베이스프레임, 메인PCB, 서브PCB 등이 볼트나 핀에 의하여 고정된다. 따라서 보다 간단하게 제품을 제작할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 니들 중 불량이 발생한 니들만을 상기 니들가이드바 사이에서 분리하여 교체함으로써 제품의 유지, 보수가 가능해진다. 따라서 제품의 유지, 보수에 소요되는 시간 및 비용을 감소시킬 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 의하면, 제품의 제작된 상태에서 상기 니들이 실질적으로 상기 니들가이드와 서브PCB에 의하여 압축된다. 따라서 상기 니들이 웨이퍼를 구성하는 칩의 칩패드에 보다 정확하게 접촉됨으로써 제품의 동작신뢰성이 증진될 수 있다.

Claims

메인PCB와;

상기 메인PCB의 일면에 구비되고, 상기 메인PCB와 전기적으로 연결되는 서브(sub)PCB;

상기 서브PCB를 둘러싼 상태에서 서브PCB의 일부와 중첩되도록 상기 메인PCB의 일면에 구비되는 베이스프레임(base frame);

상기 베이스프레임의 내부에 해당하는 상기 서브PCB의 일면에 서로 이격되게 구비되는 다수개의 니들가이드바(needle guide bar);

상기 니들가이드바 사이에 구비되고, 그 양단에 상기 니들가이드바의 외측으로 연장되어 웨이퍼의 칩에 각각 접촉되는 다수개의 니들;

상기 메인PCB와 서브PCB, 니들가이드바 및 베이스프레임을 고정시키는 체결구; 그리고

웨이퍼 칩에 접촉되는 상기 니들의 일단이 인장력을 가지도록 상기 니들에 탄성력을 부여하는 탄성수단을 포함하여 구성되는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성수단은,

상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바의 일면에 구비되고, 상기 니들의 일단이 관통하는 다수개의 관통슬롯(slot)이 구비되는 니들가이드이고;

상기 니들이 그 일측이 상기 니들가이드에 밀착된 상태에서 타단이 상기 서브PCB의 일측에 접촉되는 과정에서 압축됨으로써, 상기 니들가이드의 관통슬롯을 관통하는 상기 니들의 일단이 인장됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드카드.
제 2 항에 있어서,

상기 니들은,

장방형의 니들몸체와,

상기 니들몸체의 일단 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 웨이퍼의 칩에 접촉되는 제1접촉부와,

상기 제1접촉부의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체의 타단에 구비되어 상기 서브PCB에 접촉되는 제2접촉부, 그리고

상기 니들몸체의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부와 대칭되도록 상기 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 해당하는 상기 니들몸체의 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 일측에 밀착되는 탄성밀착돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 3 항에 있어서,

상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기 각각에 인접하는 상기 니들몸체의 일측에는 그 길이방향에 직교되는 방향으로 형성되어 상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기가 탄성변형가능하게 하는 제1 및 제2탄성개구가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성수단은,

상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바의 일면에 구비되고, 상기 니들의 일단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제1니들가이드와;

상기 서브PCB에 인접하는 상기 니들가이드바의 타면에 구비되고, 상기 니들의 타단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제2니들가이드; 를 포함하여 구성되고,

상기 니들이 그 일측이 상기 제1니들가이드에 밀착된 상태에서 타단이 상기 서브PCB의 일측에 접촉되는 과정에서 압축됨으로써, 상기 제1니들가이드의 관통슬롯을 관통하는 상기 니들의 일단이 인장됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드카드.
제 5 항에 있어서,

상기 니들은,

장방형의 니들몸체와,

상기 니들몸체의 일단 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 웨이퍼의 칩에 접촉되는 제1접촉부와,

상기 제1접촉부의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체의 타단에 구비되어 상기 제2니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 상기 서브PCB에 접촉되는 제2접촉부, 그리고

상기 니들몸체의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부와 대칭되도록 상기 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 해당하는 상기 니들몸체의 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드의 일측에 밀착되는 탄성밀착돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 6 항에 있어서,

상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기 각각에 인접하는 상기 니들몸체의 일측에는 그 길이방향에 직교되는 방향으로 형성되어 상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기가 탄성변형가능하게 하는 제1 및 제2탄성개구가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성수단은,

상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 니들가이드바의 일면에 구비되고, 상기 니들의 일단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제1니들가이드와;

상기 서브PCB에 인접하는 상기 니들가이드바의 타면에 구비되고, 상기 니들의 타단이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 구비되는 제2니들가이드; 그리고

상기 제1니들가이드와 제2니들가이드 사이에 해당하는 상기 니들가이드바 사이에 구비되고, 상기 니들이 관통하는 다수개의 관통슬롯이 각각 구비되는 다수개의 중간니들가이드; 를 포함하여 구성되고,

상기 니들이 그 일측이 상기 중간니들가이드에 밀착된 상태에서 타단이 상기 서브PCB의 일측에 접촉되는 과정에서 압축됨으로써, 상기 제1니들가이드 및 중간니들가이드의 관통슬롯을 관통하는 상기 니들의 일단이 인장됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드
제 8 항에 있어서,

상기 니들은,

장방형의 니들몸체와,

상기 니들몸체의 일단 일측에 구비되어 상기 제1니들가이드 및 중간니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 웨이퍼의 칩에 접촉되는 제1접촉부와,

상기 제1접촉부의 반대편에 해당하는 상기 니들몸체의 타단에 구비되어 상기 제2니들가이드의 관통슬롯을 관통하여 상기 서브PCB에 접촉되는 제2접촉부, 그리고

상기 니들몸체의 길이방향축을 중심으로 상기 제1접촉부와 대칭되도록 상기 제1접촉부와 제2접촉부 사이에 해당하는 상기 니들몸체의 일측에 구비되어 상기 중간니들가이드의 일측에 밀착되는 탄성밀착돌기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 9 항에 있어서,

상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기 각각에 인접하는 상기 니들몸체의 일측에는 그 길이방향에 직교되는 방향으로 형성되어 상기 제1접촉부와 탄성밀착돌기가 탄성변형가능하게 하는 제1 및 제2탄성개구가 구비됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1니들가이드는 세라믹재질로 형성되어 상기 니들가이드바의 일면에 접착테이프로 접착되어 고정되고,

상기 제2니들가이드는 세라믹재질로 형성되어 그 일측을 관통하여 상기 니들가이드바에 삽입되는 핀에 의하여 고정되며,

상기 중간니들가이드는 세라믹재질로 형성되어 상기 니들가이드바의 서로 마주보는 면에 니들가이드바의 길이방향으로 형성되는 가이드삽입슬롯에 그 양측단부가 삽입되어 고정됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 11 항에 있어서,

상기 니들은 베릴륨카파(BeCu:Beryllium Copper)를 인쇄한 필름을 에칭하여 형성되어 상기 니들가이드의 서로 마주보는 면에 상기 가이드슬롯에 직교되는 니들가이드바의 높이방향으로 형성되는 니들가이드슬롯에 그 양측단부가 삽입되어 고정됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 12 항에 있어서,

상기 메인PCB와 서브PCB사이에 구비되는 포고핀(pogo pin)가이드를 더 포함하여 구성되고,

상기 메인PCB와 서브PCB는 상기 포고핀가이드를 관통하는 적어도 하나의 포고에 의하여 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 13 항에 있어서,

상기 서브PCB의 반대편에 해당하는 상기 메인PCB의 타면에 구비되어 메인PCB를 보강하는 보강플레이트(plate)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 14 항에 있어서,

상기 체결구는,

상기 니들가이드바를 상기 베이스프레임에 고정시키는 제1체결구와,

상기 서브PCB를 상기 니들가이드바가 고정된 상기 베이스프레임에 고정시키는 제2체결구,

상기 보강플레이트를 상기 메인PCB에 고정시키는 제3체결구,

상기 포고핀가이드를 상기 메인PCB에 고정시키는 제4체결구, 그리고

상기 서브PCB 및 니들가이드바가 고정된 상기 베이스프레임를 상기 메인PCB 에 고정시키는 제5체결구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 15 항에 있어서,

상기 제4체결구는 상기 포고핀임을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 16 항에 있어서,

상기 서브PCB 및 니들가이드바가 고정된 상기 베이스프레임이 상기 제5체결구에 의하여 상기 메인PCB에 고정된 상태에서, 상기 메인PCB와 베이스프레임 사이의 들뜸현상을 방지하여 평탄도를 조정하기 위한 평탄도조절수단을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.
제 17 항에 있어서,

상기 평탄도조절수단은 상기 보강플레이트와 메인PCB 및 베이스프레임을 차례로 관통한 상태에서 조여지거나 풀어지는 무브볼트(move bolt)임을 특징으로 하는 웨이퍼 검사용 프로브카드.