KR100911661B1 - 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드는 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 공간 변환기와, 상기 공간 변환기와 전기적으로 연결되며, 복수개의 프로브(probe)를 구비하는 프로브 기판과, 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기의 외주부의 내측에 장착되어 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기를 상호 가압함으로써 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기를 서로 밀착시키는 하나 이상의 결합체와, 상기 하나 이상의 결합체의 상부에 위치하여 상기 프로브 기판에 대해 힘을 가함으로써 상기 프로브 기판의 평탄도를 조절하는 평탄도 조절 수단을 포함한다.
프로브 카드, 평탄화 수단

Description

평탄화 수단을 구비한 프로브 카드 {PROBE CARD HAVING PLANARIZATION MEANS}
본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로 프로브 카드는 반도체 메모리, 디스플레이 등의 반도체 소자의 제작 중 또는 제작 후에 그 결함 유무를 테스트하기 위하여, 웨이퍼와 반도체 소자 검사 장비를 전기적으로 연결시켜서 검사 장비의 전기적 신호를 웨이퍼 상에 형성된 패드에 전달하여 주고, 패드로부터 돌아오는 신호를 반도체 소자의 검사 장비에 전달하기 위한 장치이다.
프로브 카드는 복수 개의 프로브(probe)를 포함하는데, 현재 반도체 소자의 크기가 작아지면서 웨이퍼 상의 패드의 크기 및 패드 간 간격(피치)도 작아지고 있기 때문에, 웨이퍼 상의 패드에 접촉되는 프로브 간격 또한 미세화하기 위한 연구, 개발이 활발히 진행 중에 있다.
종래의 프로브와 공간 변환기(space transformer)를 연결하는 방법으로 희생 기판 상에 프로브를 형성하고, 프로브가 형성된 희생 기판을 공간 변환기에 직접 장착하고, 그 희생 기판을 제거하는 방법이 있다. 즉, 희생 기판을 이용하여 공간 변환기에 직접 프로브를 장착하는 방법이다.
그러나 이와 같은 방법은 공간 변환기에 직접 프로브를 장착하기 때문에 프로브를 장착하는 과정에서 오류가 발생할 경우 프로브 뿐만 아니라 값비싼 공간 변환기도 폐기해야 하는 문제점이 있다.
따라서 종래에는 프로브를 공간 변환기에 직접 장착하는 것이 아니라 소위 캐리어(carrier)라 불리는 프로브 기판을 사용하여 공간 변환기에 프로브를 장착하는 방법이 제시되었다. 이러한 방법은 프로브 기판에 프로브를 따로 장착하고 프로브가 장착된 프로브 기판을 공간 변환기에 접촉시킴으로써 프로브와 공간 변환기가 전기적으로 연결되도록 한다.
도 1은 종래의 프로브 카드의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
종래의 프로브 카드는 프로브 기판(10), 공간 변환기(20), 제1 홀더(30), 제2 홀더(40), 인터포저(50), 인쇄 회로 기판(PCB)(60) 및 평탄도 조절 장치(70)를 포함한다.
프로브 기판(10)은 프로브(80)를 장착한 기판이며, 그 상부면에서 공간 변환기(20)와 접촉하여 프로브(80)를 공간 변환기(20)와 전기적으로 연결시킨다. 프로브 기판(10)은 하나의 기판으로 구성될 수 있으나, 필요에 따라서는 다수의 기판이 서로 밀착하는 형태로 구성될 수도 있다.
이처럼 프로브 기판(10)에 장착된 프로브(80)는 웨이퍼 상의 복수개의 패드 와 일대일 접촉하여, 반도체 검사 장비로부터 전달된 전기 신호를 웨이퍼 상의 패드로 전송한다. 프로브(80)는 일반적으로 탄성을 가지고 있으며, 캔틸래버 빔, 범프 등과 같은 다양한 형상을 취하고 있다.
공간 변환기(20)는 피치(pitch)를 변화시키는 기능을 수행하는 것으로서, 그 상부면에 형성된 복수개의 접촉 단자 간의 간격과 그 하부면에 형성된 복수개의 접촉 단자 간의 간격이 상이하게 형성되어 있다. 예컨대, 하부면의 피치가 상부면의 피치보다 좁게 형성됨으로써, 상부면의 넓은 피치를 하부면의 좁은 피치로 변환하는 기능을 수행한다.
그리고 공간 변환기(20)의 하부면은 프로브 기판(10)과 접촉하여 프로브 기판(10)에 장착된 프로브(80)와 전기적으로 연결된다.
제1 홀더(30)는 제2 홀더(40)와 연결되어 프로브 기판(10)이 공간 변환기(20)에 밀착하도록 한다. 즉, 제1 홀더(30)는 프로브 기판(10)의 외주부에 접촉하여 프로브 기판(10)에 대하여 공간 변환기(20) 측으로 압력을 가함으로써 프로브 기판(10)이 공간 변환기(20)에 밀착하도록 한다.
제2 홀더(40)는 제1 홀더(30)와 연결되어 공간 변환기(20)가 프로브 기판(10)에 밀착하도록 한다. 즉, 제2 홀더(40)는 공간 변환기(20)의 외주부에 접촉하여 공간 변환기(20)에 대하여 프로브 기판(10) 측으로 압력을 가함으로써 공간 변환기(20)가 프로브 기판(10)에 밀착하도록 한다.
인터포저(50)는 인쇄 회로 기판(60)과 공간 변환기(20)를 전기적으로 접촉시키는 기능을 수행하는 것으로, 예컨대, 탄성 접촉 구조물로 이루어져 있다.
인쇄 회로 기판(60)은 반도체 검사 장비로부터 전기 신호를 수신하여 인터포저(50) 측으로 전달하고 다시 인터포저(50)로부터 전기 신호를 수신하여 반도체 검사 장비로 전달하는 기능을 수행한다.
평탄도 조절 장치(70)는 프로브 기판(10)의 평탄도를 조절한다. 프로브 기판(10)에 장착된 프로브(80)는 웨이퍼 상의 패드에 직접 접촉되어야 한다. 따라서 프로브 기판(10)에 장착된 복수개의 프로브(80)의 단부가 웨이퍼의 복수개의 접촉 패드에 대하여 실질적으로 평행하게 정렬되어 있어야 한다. 그러나 프로브 기판의 기울어짐, 형태 변형 또는 비틀림에 의하여 프로브(80)가 실질적으로 평행하게 정렬되지 않는 경우가 발생한다.
따라서, 평탄도 조절 장치(70)는 프로브 기판(10), 또는 프로브 기판(10) 및 공간 변환기(20)의 평탄도를 조절하여 프로브 기판(10)에 장착된 프로브(80)가 웨이퍼 상의 패드에 대하여 균일하게 접촉되도록 한다.
상술한 바와 같은 종래의 프로브 카드에서, 프로브 기판(10)과 공간 변환기(20)는 제1 홀더(30) 및 제2 홀더(40)에 의하여 서로 밀착된다. 그러나 제1 홀더(30) 및 제2 홀더(40)가 프로브 기판(10) 및 공간 변환기(20)를 밀착시키는 힘은 프로브 기판(10)과 공간 변환기(20)의 외주부에 대해서만 작용하는 문제점이 있다. 다시 말해, 프로브 기판(10) 및 공간 변환기(20)의 외주부의 내측에 대해서는 프로브 기판(10) 및 공간 변환기(20)를 서로 밀착시키는 힘이 작용하지 않는다.
이로 인해, 프로브 기판(10)의 외주부의 내측은 아래쪽으로 휘어지고, 공간 변환기(20)의 외주부의 내측은 위쪽으로 휘어지는 현상이 발생한다.
또한, 최근 프로브 카드가 대형화됨에 따라 프로브 기판(10) 및 공간 변환기(20)의 기판의 면적도 점점 증가하고 있으며, 이에 따라 프로브 기판(10)의 외주부의 내측이 아래 쪽으로 휘어지는 현상이 더욱 심해지는 경향이 있다.
이와 같이 프로브 기판의 외주부의 내측이 휘어짐에 따라 프로브 기판의 형태가 변형되면 프로브 기판의 평탄도 조절에 심각한 문제가 발생한다. 이러한 경우 전술한 바와 같이 프로브 기판에 장착된 프로브가 웨이퍼 상의 패드에 대하여 균일하게 접촉되지 않게 되는 문제점이 발생된다.
따라서 프로브 기판을 이용하여 프로브와 공간 변환기를 전기적으로 연결시키는 경우 프로브 기판 및 공간 변환기의 외주부뿐만 아니라 외주부의 내측에서도 이들을 상호 밀착시키는 프로브 카드의 기판 조립체가 요구되는 상황이다.
또한, 종래의 프로브 카드는 프로브의 평탄도를 유지하기 위하여, 공간 변환기(20)의 중심부의 상측에 평탄도 조절 장치(70)를 구비한다.
만일, 프로버(prober) 장비에 프로브 카드가 기울어져 장착되어 있거나, 웨이퍼 척 상에 웨이퍼가 기울어져 놓여 있는 경우, 또는 인터포저(40)의 압력 등의 외부 요인으로 인하여 공간 변환기(20)에 기하학적 변형이 발생한 경우에는 도시된 평탄도 조절 장치(70)를 이용하여 평탄도를 조절할 수 있다.
하지만, 종래에는 평탄도 조절 장치(70)가 공간 변환기(20)의 중심부에 근접한 위치에만 설치되어 있어, 프로브 카드의 평탄도를 충분히 조절할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프로브 기판과 공간 변환기를 밀착시키는 장치를 구비한 기판 조립체를 포함하는 프로브 카드의 평탄도를 조절하는 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예는 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 공간 변환기와, 상기 공간 변환기와 전기적으로 연결되며, 복수개의 프로브(probe)를 구비하는 프로브 기판과, 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기의 외주부의 내측에 장착되어 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기를 상호 가압함으로써 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기를 서로 밀착시키는 하나 이상의 결합체와, 상기 하나 이상의 결합체의 상부에 위치하여 상기 프로브 기판에 대해 힘을 가함으로써 상기 프로브 기판의 평탄도를 조절하는 평탄도 조절 수단을 포함하는 프로브 카드를 제공한다.
본 발명에 따르면, 프로브를 장착한 기판 조립체를 포함하는 프로브 카드에 대하여 평탄화 수단을 이용하여 평탄화 조절을 용이하고 효율적으로 수행할 수 있 는 효과가 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에서 기판 조립체는 프로브 기판과 공간 변환기의 조립체를 의미한다. 기판 조립체를 구성하는 프로브 기판 및 공간 변환기는 각각 하나의 기판으로 형성될 수 있으며, 또는 다수의 기판으로 구성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 기판 조립체의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 기판 조립체는 결합체(210), 프 로브 기판(230) 및 공간 변환기(220)를 포함한다.
결합체(210)는 프로브 기판(230)과 공간 변환기(220)를 서로 밀착시킨다. 결합체(210)는 프로브 기판(230)에 대하여 공간 변환기(220)의 방향으로 힘을 가하고, 공간 변환기(220)에 대하여는 프로브 기판(230)의 방향으로 힘을 가함으로써 프로브 기판(230)과 공간 변환기(220)를 서로 밀착시킨다. 결합체(210)는 예컨대, 강성이 강한 금속 등으로 이루어질 수 있다.
결합체(210)는 도시된 바와 같이 두 개의 유닛으로 구성되고, 각각의 유닛은 오목부와 볼록부를 포함하여 이를 통하여 서로 결합될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 볼록부를 포함하는 하나의 유닛으로 구성되어 프로브 기판(230) 또는 공간 변환기(220)에 구비된 오목부(도시 안됨)에 결합될 수 있다.
프로브 기판(230)은 하나 이상의 결합체(210)를 장착할 수 있는 홀(hole)을 외주부의 내측에 포함한다. 프로브 기판(230)이 포함하는 홀의 수는 장착하고자 하는 결합체(210)의 수와 동일한 것이 바람직하다. 그리고 프로브 기판(230)은 다수의 프로브(도시 생략)를 포함하고, 프로브를 공간 변환기(220)에 전기적으로 연결시킨다.
프로브 기판(230)은, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼에 절연 박막을 증착시키는 방법 등으로 형성될 수 있으며, 다수의 기판을 밀착시켜 형성될 수도 있다.
공간 변환기(220)는 피치(pitch)를 변화시키는 기능을 수행하는 것으로서, 그 상부면에 형성된 복수개의 접촉 단자 간의 간격과 그 하부면에 형성된 복수개의 접촉 단자 간의 간격이 상이하게 형성되어 있다. 따라서, 공간 변환기(220)는, 예 를 들어, 상부면의 넓은 피치를 하부면의 좁은 피치로 변환하는 기능을 수행한다.
공간 변환기(220)는 결합체(210)에 의하여 프로브 기판(230)과 밀착되며, 프로브 기판(230)과 밀착되는 면에 형성된 접속 단자(도시 생략)와 프로브 기판(230)에 장착된 프로브(도시 생략)가 상호 전기적으로 연결된다. 그리고 공간 변환기(220)는 프로브 기판(230)과 마찬가지로 하나 이상의 결합체(210)를 장착할 수 있는 홀(hole)을 포함하며 이러한 홀의 수는 장착하고자 하는 결합체(210)의 수와 동일한 것이 바람직하다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 일 예를 도시한 측면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 기판 조립체는 프로브 기판(310), 공간 변환기(320) 및 결합체(330)를 포함한다.
프로브 기판(310)은 하부면에 프로브를 장착하고 상부면에서 공간 변환기(320)의 하부면과 밀착된다. 또한 프로브 기판(310)은 결합체(330)가 통과할 수 있는 하나 이상의 홀(hole)을 포함한다. 이러한 홀은 프로브 기판(310)의 외주부의 내측에 위치한다. 예컨대, 홀은 프로브 기판(310)의 중심부에 위치할 수 있다. 프로브 기판(310)은 프로브 기판(310)의 하부면에 장착된 결합체(330)의 헤드부(331)에 의하여 상부면 측으로 압력을 받고, 이로 인하여 공간 변환기(320)의 하부면과 밀착된다.
공간 변환기(320)는 상부면에서 인터포저(도시 생략)와 연결되고, 하부면에서 프로브 기판(310)의 상부면과 결합된다. 또한 공간 변환기(320)는 결합체(330) 가 통과할 수 있는 하나 이상의 홀(hole)을 포함한다. 이러한 홀은 공간 변환기(320)의 외주부의 내측에 위치한다. 예컨대, 홀은 공간 변환기(320)의 중심부에 위치할 수 있다. 공간 변환기(320)는 그 상부면에 장착된 결합체(330)의 헤드부(332)에 의하여 하부면 측으로 압력을 받고, 이로 인하여 프로브 기판(310)의 상부면과 밀착된다.
결합체(330)는 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)에 형성된 홀을 통과하여 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)에 장착된다. 결합체(330)의 상부 및 하부에 위치한 헤드부(331, 332)는 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)를 상호 가압한다. 이와 같이 헤드부(331, 332)의 가압에 의하여 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)가 서로 밀착된다.
지금까지는 결합체(330)의 헤드부(331, 332)가 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)의 외부에 위치하는 경우에 대하여 설명하였다. 하지만, 프로브 기판(310)의 하부면에 장착되는 프로브의 크기 및 위치, 또는 공간 변환기(320)의 상부면과 인터포저(도시 안됨)의 접촉 상태 등을 고려한 설계자의 설계에 따라 결합체(330)의 헤드부(331, 332)가 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)의 내부에 위치할 수도 있다.
이하에서는 도 3b를 참조하여, 결합체(330)의 헤드부(331, 332)가 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)의 내부에 위치한 경우에 대하여 설명하기로 한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 다른 예를 도시한 측면도이다.
기판 조립체의 다른 예에 따르면 결합체(330)의 헤드부는 결합체(330)의 다른 부분과 마찬가지로 프로브 기판(310) 및 공간 변환기(320)에 형성된 홀에 삽입된다. 따라서 도 3b에 도시된 바와 같이 헤드부는 기판 조립체의 내부에 위치하며, 기판 조립체 제조 시 결합체(330)는 기판 조립체의 외부로 돌출되지 않는다.
전술한 도 3a 및 도 3b의 기판 조립체의 일 예 및 다른 예에서 결합체(330)는 볼록부를 포함하는 유닛 및 오목부를 포함하는 유닛의 두 개의 유닛으로 구성되어 서로 결합함으로써 기판 조립체를 형성한다. 이 경우 상기 볼록부는 볼트의 형태로, 상기 오목부는 너트의 형태로 형성될 수 있다.
도 3c 및 도 3d는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 또 다른 예를 도시한 측면도이다.
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 결합체(360)가 볼록부를 포함하는 유닛만으로 구성되어, 프로브 기판(340) 또는 공간 변환기(350)에 형성된 오목부 형태의 결합 구조에 결합될 수도 있다. 즉, 도 3c에 도시된 바와 같이, 결합체(360)는 볼록부(362)를 포함하는 하나의 유닛으로 구성되고. 결합체(360)는 공간 변환기(350)에 형성된 홀에 삽입되어 프로브 기판(340)에 형성된 오목부 형태의 결합 구조에 볼록부(362)가 형상 결합된다. 또한, 프로브 기판(340)에 홀이 형성되고 공간 변환기(350)에 오목부 형태의 결합 구조가 형성되어 이를 통하여 결합체(360)가 결합될 수도 있으며, 또한, 도 3d에 도시된 바와 같이, 결합체(360)의 헤드부(361)가 프로브 기판(340) 및 공간 변환기(350)의 내부에 위치하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드를 도 시한 단면도이다.
복수의 프로브(401)는 프로브 기판(402)의 웨이퍼 접촉면에 일정한 간격으로 배치된다. 프로브(401)는 외부 검사 장치(도시 생략)의 전기 신호를 수신하여 이를 웨이퍼로 전송하고, 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 수신하여 이를 외부 검사 장치로 전송한다. 프로브(401)는 웨이퍼 상의 패드에 직접 접촉하여 웨이퍼를 검사한다. 웨이퍼 상의 패드와의 접촉시 웨이퍼의 파손을 방지하기 위하여 프로브(401)는 탄성체일 수 있다.
프로브 기판(402)은 프로브 카드의 검사 대상인 웨이퍼 상의 패드와 접촉하는 곳에 위치하며, 전술한 바와 같이 프로브 기판(402)의 하부면에는 웨이퍼 상의 패드와 직접 접촉하는 프로브(401)가 장착된다. 그리고 프로브 기판(402)은 공간 변환기(404)와 연결된다.
프로브 기판(402)은 외부 검사 장치의 전기 신호를 공간 변환기(404)로부터 수신하여 이를 프로브(401)로 전송한다. 그리고 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 프로브(401)로부터 수신하여 이를 공간 변환기(404)로 전송한다. 다시 말해, 프로브 기판(402)은 프로브와 공간 변환기(404)를 전기적으로 연결시킨다.
프로브 기판(402)은 외주부에서 제1 홀더(408)에 의하여 공간 변환기(404)와 밀착되고, 외주부의 내측에서는 결합체(406)에 의하여 공간 변환기(404)와 밀착된다.
프로브 기판(402)은 결합체(406)가 위치할 수 있는 하나 이상의 홀을 포함하고, 이러한 홀은 프로브 기판(402)에 장착되는 프로브가 배치되는 위치에 따라 형 성될 수 있다. 이러한 프로브 기판(402)은 하나의 기판일 수 있으나, 다수의 기판을 이용하여 형성되는 다층 구조의 기판일 수도 있다.
공간 변환기(404)는 하부면에서 프로브 기판(402)과 연결되고, 상부면에서 인터포저(416)와 연결된다. 공간 변환기(404)는 외부 검사 장치의 전기 신호를 인터포저(416)로부터 수신하여 이를 프로브 기판(402)으로 전송한다. 그리고 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 프로브 기판(402)으로부터 수신하여 이를 인터포저(416)로 전송한다. 공간 변환기(404)는 패드 사이의 간격, 즉 피치(pitch)를 변화시키는 기능을 수행하며, 프로브 기판(402)을 통하여 프로브와 전기적으로 연결된다.
공간 변환기(404)는 외주부에서 제2 홀더(410)에 의하여 프로브 기판(402)에 밀착되고, 외주부의 내측에서는 결합체(406)에 의하여 프로브 기판(402)에 밀착된다.
공간 변환기(404)는 프로브 기판(402)과 마찬가지로 결합체(406)가 위치할 수 있는 하나 이상의 홀을 포함하고, 이러한 홀은 프로브 기판(402)에 장착되는 프로브의 위치에 따라 형성될 수 있다.
결합체(406)는 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)에 형성된 홀에 장착된다. 결합체(406)는 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)를 상호 가압한다. 결합체(406)의 양 종단의 헤드부는 경우에 따라서 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)의 외부 또는 내부에 위치할 수 있다.
그리고 결합체(406)는 제1 평탄화 조절 장치(412)로부터 누름력 또는 당김력을 인가받아 이러한 누름력 또는 당김력을 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404) 로 전달한다.
제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)는 각각 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)의 외주부에 결합된다. 그리고 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)는 부유 기판 포스트(post)(426), 제2 평탄화 조절 장치(428) 및 스프링(418)과 연결된다. 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)는 프로브 기판(402)의 상부면 측으로, 또한 공간 변환기(404)의 하부면 측으로 압력을 가함으로써, 프로브 기판(402)과 공간 변환기(404)가 서로 밀착하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 평탄화 조절 장치(412)는 결합체(406)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 평탄화 조절 장치(412)는 누름력 또는 당김력을 결합체(406)로 전달한다. 제1 평탄화 조절 장치(412)가 구비하는 평탄화 조절 수단은 바람직하게는 나사 형태일 수 있다. 따라서 이러한 나사 형태의 평탄화 조절 수단을 좌우로 돌림으로써 공간 변환기(404)에 누름력 또는 당김력을 인가할 수 있다.
이처럼 제1 평탄화 조절 장치(412)는 결합체(406)와 연결되어 누름력 또는 당김력을 인가하기 때문에, 제1 평탄화 조절 장치(412)가 인가하는 누름력 또는 당김력은 프로브 기판(402)과 공간 변환기(404)를 포함하는 기판 조립체 전체에 대하여 인가될 수 있다.
다시 말해 프로브 기판(402)과 공간 변환기(404)는 결합체(406)에 의하여 밀착되고, 이러한 결합체(406)에 대하여 누름력 또는 당김력을 인가함으로써 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)로 누름력 또는 당김력이 균일하게 전달될 수 있다. 따라서 프로브 카드의 평탄화를 더욱 효율적으로 조절할 수 있다.
이러한 제1 평탄화 조절 장치(412)는 공간 변환기(404)의 외주부의 내측에 배치된다. 이 경우 복수개의 제1 평탄화 조절 장치(412)가 배치될 수 있다.
인쇄 회로 기판(414)은 인터포저(416), 하부 보강판(420) 및 상부 보강판(422)과 연결된다. 인쇄 회로 기판(414)은 하부 보강판(420)과 상부 보강판(422)에 의하여 고정된다. 인쇄 회로 기판(414)은 외부 검사 장치로부터 전기 신호를 수신하여 이를 인터포저(416)로 전송하고 인터포저(416)로부터 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 수신하여 이를 외부 검사 장치로 전송한다. 인쇄 회로 기판(414)은 제1 평탄화 조절 장치(412), 부유 기판 포스트(426) 및 제2 평탄화 조절 장치(428)가 통과할 수 있는 복수의 통로를 포함한다.
인터포저(416)는 인쇄 회로 기판(414) 및 공간 변환기(404)와 연결된다. 인터포저(416)는 인쇄 회로 기판(414)으로부터 외부 검사 장치의 전기 신호를 수신하여 이를 공간 변환기(404)로 전송하고 공간 변환기(404)로부터 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 수신하여 이를 인쇄 회로 기판(414)으로 전송한다.
인터포저(416)가 인쇄 회로 기판(414) 및 공간 변환기(404)에 접촉되는 부분은 탄성체일 수 있다. 따라서, 인터포저(416)는 인쇄 회로 기판(414)이 고정된 상태에서 제1 평탄화 조절 장치(412) 또는 제2 평탄화 조절 장치(428)에 의하여 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)의 평탄도가 조절되는 것을 용이하게 한다. 인터포저(416)는 제1 평탄화 조절 장치(412)가 통과할 수 있는 하나 이상의 통로를 포함한다.
스프링(418)은 제1 홀더(408) 및 하부 보강판(420)에 연결된다. 스프링(418) 은 제1 홀더(408)와 하부 보강판(420) 사이에 탄성력을 인가하여, 제1 평탄화 조절 장치(412) 또는 제2 평탄화 조절 장치(428)에 의하여 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)에 누름력 또는 당김력이 인가되어 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)가 움직이는 경우 하부 보강판(420)에 의한 영향을 줄여준다.
하부 보강판(420)은 스프링(418) 및 인쇄 회로 기판(414)에 연결된다. 하부 보강판(420)은 인쇄 회로 기판(414)을 고정하고, 스프링(418)을 통하여 인쇄 회로 기판(414)과 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)를 연결한다. 따라서, 하부 보강판(420)은 제2 평탄화 조절 장치(428)에 의하여 평탄도가 조절되는 경우 인쇄 회로 기판(414)에 직접적으로 힘이 인가되지 않게 하는 역할을 한다.
상부 보강판(422)은 인쇄 회로 기판(414)과 연결된다. 상부 보강판(422)은 인쇄 회로 기판(414)을 고정함으로써 인쇄 회로 기판(414)이 휘거나 부러짐에 따른 파손을 방지한다. 또한 상부 보강판(422)은 제1 평탄화 조절 장치(412), 부유 기판 포스트(426) 및 제2 평탄화 조절 장치(428)가 통과할 수 있는 복수의 통로를 포함한다.
부유 기판(424)은 제1 평탄화 조절 장치(412) 및 부유 기판 포스트(426)에 연결된다. 부유 기판(424)은 상부 보강판(422)과 이격되어 배치되며 부유 기판 포스트(426)와 연결되어 제1 평탄화 조절 장치(412)를 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)에 연결시킨다.
부유 기판 포스트(426)는 부유 기판(424), 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)에 연결된다. 부유 기판 포스트(426)는 부유 기판(424)과 제1 홀더(408) 및 제2 홀 더(410) 이외의 부분에는 연결되지 않는다.
이처럼 부유 기판(424) 및 부유 기판 포스트(426)가 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)와 제1 평탄화 조절 장치(412)에만 연결됨으로써 제1 평탄화 조절 장치(412)가 제2 평탄화 조절 장치(428)와 분리된다.
제2 평탄화 조절 장치(428)는 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)에 당김력 또는 누름력을 인가함으로써 프로브 기판(402) 및 공간 변환기(404)의 평탄도를 조절한다. 제2 평탄화 조절 장치(428)는 상부 보강판(422) 및 인쇄 회로 기판(414)을 관통하여 제1 홀더(408) 및 제2 홀더(410)와 연결되며, 그 외의 부분과는 연결되어 있지 않다. 따라서, 제2 평탄화 조절 장치(428)는 제1 평탄화 조절 장치(412)와는 분리되어 있다. 더욱 정확한 평탄도 조절을 위하여 복수개의 제2 평탄화 조절 장치가 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르는 경우, 제1 평탄화 조절 장치(412)가 인가하는 누름력 또는 당김력은 결합체(406)에 전달된다. 결합체(406)는 프로브 기판(402)과 공간 변환기(404)를 서로 밀착시키기 때문에, 결합체(406)에 전달되는 누름력 또는 당김력은 프로브 기판(402)과 공간 변환기(404)를 포함하는 기판 조립체 전체에 대하여 인가될 수 있다. 따라서 제1 평탄화 조절 장치(412)에 의한 프로브 카드의 평탄화 조절은 더욱 효율적으로 수행될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드의 제1 평탄도 조절 장치의 일 예를 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 예에 따른 제1 평탄도 조절 장치는 제1 평탄화 볼트(513), 평 탄화 어댑터(512) 및 평탄화 나사(511)를 포함한다.
평탄화 나사(511)는 평탄화 어댑터(512) 및 부유 장착 수단과 결합된다. 평탄화 나사(511)는 바람직하게는 나사의 형태로 되어 있다. 따라서 평탄화 나사(511)를 좌우로 돌림으로써 결합체에 당김력 또는 누름력을 인가할 수 있다.
평탄화 어댑터(512)의 일 단부는 제1 평탄화 볼트(513)와 결합되고 다른 단부는 평탄화 나사(511)와 결합된다. 평탄화 어댑터(512)는, 평탄화 나사(511)의 회전에 의하여 발생하는 누름력 또는 당김력을 제1 평탄화 볼트(513)로 전달한다.
제1 평탄화 볼트(513)의 일 단부는 결합체와 결합되고, 다른 단부는 평탄화 어댑터(512)와 결합된다. 제1 평탄화 볼트(513)는 결합체에 있는 결합 구조를 통하여 결합체와 결합되거나, 이러한 결합 구조가 없는 경우, 접합 방법을 통하여 결합체와 결합된다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드의 제1 평탄도 조절 장치의 다른 예를 도시한 단면도이다.
본 발명의 다른 예에 따른 제1 평탄도 조절 장치는 제1 평탄화 볼트(522) 및 평탄화 나사(521)를 포함한다.
평탄화 나사(521)는 제1 평탄화 볼트(522) 및 부유 장착 수단과 체결된다. 평탄화 나사(521)는 바람직하게는 나사의 형태로 되어 있다. 따라서 평탄화 나사(521)를 좌우로 돌림으로써 결합체에 당김력 또는 누름력을 인가할 수 있다.
제1 평탄화 볼트(522)의 일 단부는 결합체와 결합되고 다른 단부는 평탄화 나사(521)와 결합된다. 제1 평탄화 볼트(522)는 결합체에 있는 체결 구조를 통하여 결합체와 결합되거나, 이러한 결합 구조가 없는 경우 접합 방법을 통하여 결합체와 결합된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 프로브 카드의 개략적인 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 기판 조립체의 구성을 도시한 도면,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 일 예를 도시한 측면도,
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 다른 예를 도시한 측면도,
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 또 다른 예를 도시한 측면도,
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합체에 의하여 밀착된 프로브 카드의 기판 조립체의 또 다른 예를 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드를 도시한 단면도,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드의 제1 평탄도 조절 장치의 일 예를 도시한 단면도,
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드의 제1 평탄도 조절 장치의 다른 예를 도시한 단면도.

Claims (8)

  1. 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드에 있어서,
    인쇄 회로 기판과,
    상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 공간 변환기와,
    상기 공간 변환기와 전기적으로 연결되며, 복수개의 프로브(probe)를 구비하는 프로브 기판과,
    상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기의 외주부를 고정시키는 홀더(holder)와,
    상기 홀더에 의해 고정되는 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기의 외주부보다 내측에 장착되어 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기를 상호 가압함으로써 상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기를 서로 밀착시키는 하나 이상의 결합체와,
    상기 하나 이상의 결합체의 상부에 위치하여 상기 프로브 기판에 대해 힘을 가함으로써 상기 프로브 기판의 평탄도를 조절하는 평탄도 조절 수단
    을 포함하는 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 기판 및 상기 공간 변환기의 외주부보다 내측에는 상기 하나 이상의 결합체를 장착할 수 있는 홀(hole)이 형성된 것인 프로브 카드.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판과 상기 공간 변환기 사이에 배치된 인터포저를 더 포함하는 것인 프로브 카드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는
    상기 프로브 기판의 외주부를 고정시키는 제1 홀더와,
    상기 공간 변환기의 외주부를 고정시키는 제2 홀더를 포함하는 프로브 카드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로브 기판은 복수의 기판으로 구성된 다층 구조의 기판인 프로브 카드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공간 변환기는 상부면 및 하부면에 각각 복수개의 단자를 구비하고, 상기 하부면에 형성된 복수개의 단자는 상기 프로브와 전기적으로 연결되고, 상기 상부면에 형성된 복수개의 단자는 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고, 상기 상부면에 형성된 복수개의 단자 간의 간격은 상기 하부면에 형성된 복수개의 단자 간의 간격과 상이한 것인 프로브 카드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 평탄도 조절 수단은 평탄화 볼트 및 평탄화 나사를 포함하는 것인 평탄화 수단을 구비한 프로브 카드.
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