KR100896066B1 - 프로브카드용 니들 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 검사장비인 프로브 스테이션에 웨이퍼의 이상 유무를 전달해주는 프로브카드(Probe card)에 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 니들 트레이에 다수의 프로브 니들을 전용으로 가지런히 정렬하고, 상기 니들 트레이를 트레이 장착대에 장착한 후 압지대를 이용하여 유동 없이 고정하며, 상기 니들 트레이를 교체하는 간단한 방법으로 한꺼번에 다량의 니들을 공급할 수 있도록 하는 프로브카드용 니들 공급장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 베이스 구조물에 이격 설치된 한 쌍의 가이드레일을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상부면 사방에 니들 트레이를 유동 없이 안착 상태로 지지하는 유동방지앵글이 설치된 트레이 장착대와;

상기 가이드레일의 사이에 설치되어 트레이 장착대의 이동을 제한하는 스토퍼와; 상기 베이스 구조물의 내측에 설치된 압지실린더의 작동에 따라 압지대가 상하로 선회하면서 니들 트레이를 가압 상태로 지지하는 트레이 고정장치의 유기적인 결합구성으로 이루어진다.

베이스 구조물, 니들 트레이, 트레이 장착대, 스토퍼, 압지대

Description

프로브카드용 니들 공급장치{Feeding device of needle for probe card}

본 발명은 반도체 웨이퍼 검사장비인 프로브 스테이션에 웨이퍼의 이상 유무를 전달해주는 프로브카드(Probe card)에 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 니들 트레이에 다수의 프로브 니들을 전용으로 가지런히 정렬하고, 상기 니들 트레이를 트레이 장착대에 장착한 후 압지대를 이용하여 유동 없이 고정하며, 상기 니들 트레이를 교체하는 간단한 방법으로 한꺼번에 다량의 니들을 공급할 수 있도록 하는 프로브카드용 니들 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자가 하나의 완성된 반도체 패키지로 그 성능을 다하기 위해서는 수많은 공정들을 거쳐서 완성된다. 그 공정들은 반도체 웨이퍼의 생산, 전공정(FAB; Fabrication), 조립 공정(Assembly)으로 크게 나눌 수 있다.

특히, FAB 공정에 의해 웨이퍼 상에 다수개의 반도체 소자가 형성되며, 바구개의 반도체 소자는 전기적 특성 검사(Electrical Die Sorting; EDS)를 통하여 양, 불량을 선별하게 된다. 이와 같은 EDS를 하는 목적은 전술된 바와 같이 첫째 웨이퍼 상의 각각의 반도체 소자의 양, 불량품을 선별하기 위해서이며, 둘째 불량 반도체 소자 중에서 수리 가능한 반도체 소자의 수리를 위해서이며, 셋째 FAB 공정에서 의 문제점을 조기에 피드-백(Feed-Back)하기 위해서이며, 넷째 불량 반도체 소자의 조기 제거로 조립 및 패키지 검사(Package Test)에서의 원가 절감을 위해서이다.

이와 같은 EDS에 사용되는 장비는 테스터(Taster)와 프로브 스테이션(Probe Station)으로 이루어져 있으며, 상기 프로브 스테이션에는 웨이퍼 상의 반도체 소자의 전극 패드와 기계적으로 접촉되는 프로브카드(Probe Card)가 설치되어 있다.

상기 프로브카드는 아주 가는 프로브 니들(Niddle)을 카드 몸체에 고정시켜 놓은 것으로 테스터에서 발생한 신호가 프로브 설비를 통하여 프로브카드에 설치된 각각의 니들에 전달되고, 상기 니들에 전달된 신호는 니들이 접촉된 웨이퍼 상의 반도체 소자의 전극 패드에 전달되어 반도체 소자가 양품인지 불량품인지를 검사하게 된다.

이러한 프로브 니들은 긴 직선침의 형상으로 이루어지되 그 단부가 하방으로 일정각도만큼 절곡되고, 니들고정대를 매개로 인쇄회로기판의 저면에 설치된다.

즉 상기 니들은 테스터에서 발생한 신호를 전달받을 수 있도록 필수적으로 밴딩기를 이용하여 밴딩부를 절곡 형성한 후 상기 밴딩처리된 니들을 니들고정대에 고정하고, 이 니들고정대를 프로브카드의 몸체에 일체로 고정한다.

종래에는 상기한 니들을 밴딩하는 작업이 전적으로 인력에 의존하여 실시됨에 따라 상기 니들을 밴딩기로 공급하기 위한 전용 니들 공급장치가 미처 마련되지 못한 실정이며, 특히 상기 니들 공급장치와 밴딩작업을 위한 니들 밴딩기가 하나의 장치에 일체로 구비된 자동화 라인은 현재까지 전무함으로써 니들의 밴딩작업은 그 효율성이 저하되고 있는 실정이다.

또한, 니들을 원활하게 일률적으로 공급할 수 없을 뿐만 아니라 항상 일정하게 정해진 위치에 정확하게 니들을 배치할 수 없어 순차적으로 진행되는 니들의 밴딩작업에 많은 시간이 소요됨은 물론 니들의 불량발생 및 작업지연에 따른 비용손실과 생산성이 저하되는 문제점은 피할 수 없는 문제점으로 대두 된다.

본 발명은 프로브카드용 니들을 전용으로 공급하기 위한 니들 공급장치가 전무함에 따른 종래의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것이다.

이러한 본 발명은 다수의 니들 정렬홈이 형성된 니들 트레이에 니들을 전용으로 정렬하여 수납할 수 있도록 하고, 상기 니들 트레이를 트레이 장착대에 안착시킨 후 트레이 장착대를 스토퍼에 밀착되도록 슬라이딩 이동할 수 있도록 하며, 상기 니들트레이를 상하로 선회 작동하는 압지대가 밀착상태로 가압하면서 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 하는 기술을 강구하도록 한다.

본 발명은 다수의 프로브 니들을 전용 니들 트레이에 등간격으로 정렬하여 수납할 수 있음은 물론 상기 니들이 수납된 니들 트레이를 전용 트레이 장착대에 안착시킨 상태에서 압지대를 이용하여 상기 니들 트레이를 유동 없이 고정할 수 있게 된다.

따라서, 상기 니들 트레이를 교체하는 간단한 방법으로 한꺼번에 다량의 니들을 공급하여 니들의 공급작업이 원활하게 이루어짐은 물론 밴딩작업의 효율성을 제고할 수 있으며, 항상 일정하게 정해진 위치에 니들을 정확하게 배치할 수 있어 순차적으로 이어지는 니들의 밴딩작업에 따른 시간을 단축할 수 있게 된다.

또한, 니들의 정확하고 일률적인 공급을 통해 밴딩작업시 니들의 불량률을 줄여 작업의 품질향상은 물론 작업성 및 경제성을 획기적으로 향상하는 효과를 제공한다.

본 발명의 목적 및 효과를 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하기로 한다.

이에 본 발명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 구성을 개략적으로 살펴보면 베이스 구조물(10)에 이격 설치된 한 쌍의 가이드레일(14)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상부면 사방에 니들 트레이(20)를 유동 없이 안착 상태로 지지하는 유동방지앵글(32)이 설치된 트레이 장착대(30)와; 상기 가이드레일(14)의 사이에 설치되어 트레이 장착대(30)의 이동을 제한하는 스토퍼(40)와; 상기 베이스 구조물(10)의 내측에 설치된 압지실린더(55)의 작동에 따라 압지대(52)가 상하로 선회하면서 니들 트레이(20)를 가압 상태로 지지하는 트레이 고정장치(50)의 유기적인 결합구성으로 이루어진다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 니들 공급장치(F)는 니들(5)의 첨단에 밴딩부를 형성하기 위한 니들 밴딩기(3) 및 밴딩처리된 니들(5)을 니들고정대에 고정하는 인서트 픽커(4)가 일체로 구비된 단일화된 인서트장치(1)의 본체(2) 상부에 장착되는 것으로, 니들(5)에 밴딩부를 형성한 후 상기 밴딩처리된 니들(5)을 니들고정대에 고정시키는 작업을 일괄적으로 처리하는 자동화장비인 인서트장치(1)에 일체로 구비됨을 전제로 한다.

상기 베이스 구조물(10)은 사각체의 형상으로 상, 하판(11)(12)이 수직판(13)을 매개로 연결되고, 상기 하판(12)은 인서트장치(1)의 본체(2) 상부면에 부착된다.

그리고 상기 베이스 구조물(10)의 상판(11)에는 한 쌍의 가이드레일(14)이 이격 설치되고, 이 가이드레일(14)에는 트레이 장착대(30)의 저면에 부착된 이송가이드(31)가 각각 결합됨으로써 트레이 장착대(30)가 가이드레일(14)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있게 된다.

상기 트레이 장착대(30)는 상부면에 니들 트레이(20)를 유동 없이 안착시키는 역할을 수행하는 것으로, 상부면 사방에는 니들 트레이(20)의 사방을 감싸면서 유동 없이 안착상태로 지지하기 위한 "ㄱ" 형상의 유동방지앵글(32)이 설치되고, 상부면 전방에는 상기 트레이 장착대(30)를 슬라이딩 이동할 때 파지함이 용이하도록 견인손잡이(33)가 설치된다.

여기에서 상기 트레이 장착대(30)를 고정식으로 구성하지 않고 전후로 슬라이딩 이동 가능하게 구성하는 이유는 니들 트레이(20)를 교체할 경우 트레이 장착대(30)를 전방으로 인출하여 교체작업의 원활성을 제고하는 한편, 니들(5)의 밴딩작업시에는 인서트 픽커(4)가 니들(5)을 픽업함이 용이하도록 트레이 장착대(30)를 후방으로 밀어 넣어 인서트 픽커(4)의 하부에 위치할 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 트레이 장착대(30)는 본 발명에서는 2개소 설치되었지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 단독으로 설치되거나 또는 3개소 이상으로도 설치될 수 있는 것으로, 상기 트레이 장착대(30)의 설치 개수를 달리하는 것만으로는 결코 본 발명의 범주를 벗어날 수 없다.

상기한 트레이 장착대(30)에 안착되는 니들 트레이(20)는 니들(5)을 가지런하게 정렬된 상태로 수납하는 전용 수납용기로써 다수개의 니들(5)을 수용함에 따라 상기 니들 트레이(20)를 교체하는 간단한 방법으로 한꺼번에 다량의 니들(5)을 공급하는 효과를 제공한다.

상기 효과를 제공하기 위한 니들 트레이(20)는 밴딩처리된 니들(5)이 최종적으로 고정되는 니들고정대가 경사면으로 형성됨에 따라 인서트 픽커(4)가 니들(5)을 경사진 상태로 픽업할 수 있도록 상부에 경사면(21)이 함몰 형성되고, 이 경사면(21)에 비로소 니들(5)이 돌출된 상태로 삽입되는 다수의 니들정렬홈(22)이 등간격으로 형성됨으로써 다량의 니들(5)을 가지런히 정렬된 상태로 공급하여 순차적으 로 진행되는 니들(5)의 밴딩작업이 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

그리고 상기 트레이 장착대(30)는 후방으로 이동시 더 이상 이동하지 않고 항상 일정한 위치를 유지할 수 있도록 한 쌍의 가이드레일(14)의 사이에는 트레이 장착대(30)의 이동을 제한하는 스토퍼(40)가 설치된다.

한편, 상기 스토퍼(40)에 밀착된 상태에서 더 이상 후방으로 밀리지 않도록 이동이 제한된 트레이 장착대(30)는 압지실린더(55)의 작동에 따라 선택적으로 상하로 선회하는 압지대(52)가 니들 트레이(20)를 가압 지지함으로써 어떠한 외력이 가해지더라도 유동하지 않고 견고한 고정상태를 유지하여 니들(5)을 항상 일정한 위치에 정확하게 배치하여 니들(5)의 공급이 원활하게 이루어짐으로써 밴딩작업에 따른 불량률을 최소화할 수 있게 된다.

즉 상기 트레이 장착대(30) 및 니들 트레이(20)의 유동 없는 고정상태는 트레이 고정장치(50)에 의해 구현될 수 있는 것으로, 상기 트레이 고정장치(50)는 베이스 구조물(10)의 상판(11) 중앙에 압지대 장착홈(16)이 형성되고, 이 압지대 장착홈(16)의 일측 내면 하단부에 인접하여 압지대브라켓(51)이 일체로 부착되며, 상기 압지대브라켓(51)에는 압지대(52)의 하측에 형성된 회동단부(52a)가 힌지축(53)을 매개로 회동 가능하게 결합된다.
따라서, 상기 힌지축(53)을 기점으로 압지대(52)는 상하로 선회 작동할 수 있으며, 상기 회동단부(52a)의 상부 양측에는 일측이 개방된 장홈 형태의 밀핀 이동로(54)가 형성된다.

그리고 상기 밀핀 이동로(54)에는 상판(11)의 저면에 부착된 압지실린더(55)의 피스토로드(55a) 선단에 설치된 밀핀(56)의 양측이 일체로 끼움 결합됨으로써 상기 압지실린더(55)의 신축 작동에 따라 압지대(52)가 상하로 선회하면서 도 5와 같이 니들 트레이(20)를 밀착상태로 가압함으로써 니들 트레이(20) 및 트레이 장착 대(30)의 유동을 효과적으로 방지한다.

이때 상기 트레이 장착대(30)의 전면부 중앙에는 압지대(52)가 니들 트레이(20)를 직접적으로 가압할 수 있도록 압지대(52)가 이동할 수 있는 이동 경로인 압지홈(35)이 니들 트레이(20)보다 함몰하여 형성됨으로써 압지대(52)는 압지홈(35)을 경유하여 니들 트레이(20)를 직접적으로 고정하여 고정력을 가일층 향상시킬 수 있게 된다.

삭제

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다수의 니들 트레이(20)를 이용하여 다량의 니들(5)을 일률적인 정렬상태로 가지런하게 수납할 수 있고, 상기 니들 트레이(20)를 트레이 장착대(30)에 장, 탈착하는 간단한 방법으로 한꺼번에 대량의 니들(5)을 원활하게 공급할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 인서트장치의 일예시 정면도

도 2는 본 발명 니들 공급장치의 사시도

도 3은 본 발명의 트레이 장착대에 니들 트레이가 안착되는 상태도

도 4는 본 발명 트레이 장착대의 이동상태 측단면도

도 5는 본 발명 트레이 고정장치의 작동상태 측단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 인서트장치 5: 니들

10: 베이스 구조물 14: 가이드레일

20: 니들 트레이 22: 니들정렬홈

30: 트레이 장착대 32: 유동방지앵글

40: 스토퍼 50: 트레이 고정장치

52: 압지대 54: 밀핀이동로

55: 압지실린더 56: 밀핀

Claims (4)

1. 베이스 구조물(10)에 이격 설치된 한 쌍의 가이드레일(14)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상부면 사방에 니들 트레이(20)를 유동 없이 안착 상태로 지지하는 유동방지앵글(32)이 설치된 트레이 장착대(30)와;

   상기 가이드레일(14)의 사이에 설치되어 트레이 장착대(30)의 이동을 제한하는 스토퍼(40)와;

   상기 베이스 구조물(10)의 상판(11) 중앙에 형성된 압지대 장착홈(16)의 내면 하단부에 부착된 압지대브라켓(51)에 압지대(52)의 하측에 형성된 회동단부(52a)가 힌지축(53)을 매개로 회동 가능하게 결합되고, 상기 회동단부(52a)의 상부 양측에는 일측이 개방된 밀핀 이동로(54)가 형성되며, 상기 밀핀 이동로(54)에 상판(11)의 저면에 부착된 압지실린더(55)의 피스토로드(55a) 선단에 설치된 밀핀(56)의 양측이 끼움 결합되어 상기 압지실린더(55)의 작동에 따라 압지대(52)가 상하로 선회하면서 니들 트레이(20)를 가압 상태로 지지하는 트레이 고정장치(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브카드용 니들 공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   니들 트레이(20)는 상부에 경사면(21)이 함몰 형성되고, 상기 경사면(21)에는 니들(5)이 돌출된 상태로 삽입되는 니들정렬홈(22)이 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 프로브카드용 니들 공급장치.
3. 제 1항에 있어서,

   트레이 장착대(30)의 전면 중앙에는 압지대(52)가 니들 트레이(20)를 가압하도록 니들 트레이(20)보다 함몰하여 압지홈(35)이 형성된 것을 특징으로 하는 프로브카드용 니들 공급장치.
4. 삭제

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