KR100930258B1

KR100930258B1 - 전기적 접속장치 및 그 사용방법

Info

Publication number: KR100930258B1
Application number: KR1020070119561A
Authority: KR
Inventors: 사토시 나리타; 요코 이찌노헤; 노부유키 야마구찌
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-12-09
Also published as: JP5147227B2; TW200827731A; KR20080063060A; TWI352814B; US20080143369A1; US7471095B2; JP2008151684A

Abstract

본 발명은, 프로브에 작용하는 오버 드라이브 힘으로 전극에 내리눌리는 침선이 전극 윗면의 모서리 부분을 깎아내는 것을 방지하기 위한 것이다. 전기적 접속장치는, 평탄한 윗면에 요소가 형성된 전극을 갖는 피검사체의 전기검사를 위해 이용된다. 전기적 접속장치는, 복수의 프로브를 갖추고, 각 프로브는, 프로브 기판에 결합된 기부와, 상기 기부로부터 프로브 기판을 따라 이로부터 간격을 두고 피검사체의 전극의 위쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암부와, 프로브 기판으로부터 멀어지는 방향을 향해 암부에서 돌출하는 침선부를 갖는다. 각 프로브의 침선부의 선단은, 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로 전극 윗면의 요소를 제외한 평탄면 영역에 접할 수 있다. 전기적 접속장치는, 프로브에 전극을 향한 오버 드라이브 힘이 작용하여 암부에 휨 변형이 생겼을 때 침선부의 선단이 평탄면 영역으로부터 벗어나지 않고 상기 평탄면 영역 위를 이동하도록 이용된다.

오버 드라이브 힘, 범프 전극, 프로브, 휨 변형, 전기적 접속장치, 요소, 평탄면 영역, 침선

Description

전기적 접속장치 및 그 사용방법{Electrical Connecting Apparatus and Method for Use Thereof}

도1은 본 발명에 따른 전기적 접속장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 전기적 접속장치를 나타낸 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 요부를 나타낸 단면도이다.

도4는 도3에 나타낸 전기적 접속장치의 프로브 기판을 제외하고 상기 프로브 기판에 설치된 프로브의 배치예를 나타낸 평면도이다.

도5는 도4에 나타낸 각 프로브의 이동을 설명하기 위해 도4에 나타낸 Ⅴ-Ⅴ선 단면도로서, (a)는 무(無)부하 상태로 대응하는 범프 전극 위에 침선이 유지된 프로브를 나타내고, (b)는 프로브에 오버 드라이브 힘이 작용하고 있지 않는 상태로 상기 프로브의 침선이 범프 전극에 접촉한 상태를 나타내고, (c)는 오버 드라이브 힘에 의해 프로브의 침선이 범프 전극 위에서 미끄러진 상태를 나타낸다.

도6은 종래의 전기적 접속장치의 프로브의 이동을 설명하는 도5와 동일한 도면이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

10: 전기적 접속장치 18: 프로브 기판

44: 프로브 44a: 침선(선단)

56: 반도체 웨이퍼(피검사체) 58: 전극

66: 전극의 윗면 66a: 평탄면 영역

68: 요소(凹所)

발명의 분야

본 발명은, 반도체 IC 칩 또는 이것이 집합적으로 설치된 반도체 웨이퍼와 같은 반도체 디바이스의 전기적 검사에 이용되는 전기적 접속장치 및 그 사용방법에 관한 것이다.

발명의 배경

반도체 디바이스와 같은 피검사체는, 이것이 시방서대로 동작하는지 아닌지 통전시험(검사)을 받는다. 피검사체에는, 예를 들어 범프(bump) 전극과 같은 전극이 형성되어 있고, 그 통전시험에는, 침선을 범프 전극에 눌리는 프로브(접촉자)를 갖춘 프로브 카드와 같은 전기적 접속장치를 거쳐 피검사체가 테스터에 접속된다.

이러한 종류의 전기적 접속장치에, 프로브 기판과, 상기 프로브 기판에 결합된 기부(基部)와, 상기 기부로부터 상기 프로브 기판을 따라 이로부터 간격을 두고 피검사체의 전극의 위쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암(arm)부와, 상기 프로브 기판으로부터 서로 멀어지는 방향을 향해 상기 암부에서 돌출하는 침선부를 갖춘 것이 있다(특허문헌 1 내지 4 참조).

[특허문헌 1] 일본 특개2002-340932호 공보

[특허문헌 2] 일본 특개2003-43064호 공보

[특허문헌 3] 일본 특개2003-227849호 공보

[특허문헌 4] 일본 특표2002-509604호 공보

이와 같은 프로브의 침선을 받는 전극에, 도6(a)에 나타낸 바와 같이, 반도체 웨이퍼(1) 위에 형성된 범프 전극(2)이 있다. 범프 전극(2)의 윗면(3)은 평탄하지만, 그 중앙에 요소(凹所)(4)가 형성되어 있다. 요소(4)의 주벽(周壁)(4a)은 경사면이고, 상기 경사면의 바깥쪽에는 요소(4)를 둘러싸는 프레임 형상의 평탄면 영역(3a)이 경사면(4a)에 연속하여 형성되어 있다.

이와 같은 범프 전극(2)은, 일반적으로는, 반도체 웨이퍼(1) 위에 범프 전극(2)을 위한 영역을 선택적으로 노출시키는 마스크를 포토레지스트로 형성하고, 그 노출영역에 범프 전극 재료를 퇴적시켜 형성시킨다. 상기 범프 전극 재료의 퇴적 시에 상기한 요소(4)가 본의 아니게 생긴다.

이와 같은 요소(4)의 경사면(4a)은, 프로브(5)의 침선(5a)과 범프 전극(2)과의 안정한 전기적 접촉에 방해가 되기 때문에, 도6(a)에 나타낸 바와 같이, 프로 브(5)는 그 침선(5a)을 범프 전극(2)의 평탄면 영역(3a)에 접촉시키기 위해, 그 침선이 평탄면 영역(3a) 중 프로브(5)에 근접하는 쪽의 반(半) 영역에 대응시켜 배치되어 있었다.

상기 프로브 배치에 의해, 도6(b)에 나타내어진 바와 같이, 프로브(5)가 상대적으로 범프 전극(2)에 가까워지면, 그 침선(5a)은 평탄면 영역(3a)에 접촉한다. 그 후, 프로브(5)가 상대적으로 범프 전극(2)에 더 가까워짐으로써, 도6(c)에 나타낸 바와 같이, 프로브(5)의 암부(5b)에 휨이 생기는 오버 드라이브 힘이 프로브(5)에 작용하면, 암부(5b)의 탄성 변형에 따라, 프로브(5)의 침선(5a)은 암부(5b)의 신장(伸長)방향으로의 변위가 생기기 때문에, 범프 전극(2)의 윗면(3)을 스치도록 미끄러진다. 이 침선(5a)의 미끄러짐에 의해, 범프 전극(2)의 표면 산화막이 부분적으로 제거되고, 이에 의해 범프 전극(2)과 침선(5a)과의 확실한 전기적 접촉이 확보된다.

그러나 상기 오버 드라이브 힘에 의한 침선(5a)의 이동에 의해, 도6(c)에 나타낸 바와 같이, 종래에는 침선(5a)이 평탄면 영역(3a)에서 경사면(4a)으로 미끄러져 떨어진다. 경사면(4a)으로 미끄러져 떨어진 침선(5a)은, 상기한 오버 드라이브 힘이 해제되면, 암부(5b)의 탄성 변형의 복귀에 따라, 도6(b)에 나타낸 접촉위치로 되돌아가는데, 이 때, 침선(5a)의 에지(edge)(5c)가 범프 전극(2)의 경사면(4a)과 평탄면 영역(3a)과의 모서리에 걸려, 상기 모서리를 긁어 올림으로써, 모서리 부분을 깎아낼 우려가 있었다.

이와 같은 침선(5a)에 의한 범프 전극(2)의 깎임이 생기면, 도6(a)에 가상선으로 나타낸 바와 같이, 침선(5a)에 그 깎은 찌꺼기(6)가 부착한다. 상기 깎은 찌꺼기(6)가 새로운 피검사체(1)나 그 범프 전극(2) 위에 낙하하면, 단락의 원인이 된다.

본 발명의 목적은, 프로브에 작용하는 오버 드라이브 힘으로 전극에 내리눌리는 침선이 전극의 윗면의 모서리 부분을 깎아내는 것을 방지하는데 있다.

본 발명의 상기의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명은, 윗면에 요소가 형성된 전극을 갖는 피검사체의 전기검사를 위해 사용된다. 본 발명에 따른 전기적 접속장치는, 복수의 프로브를 갖추고, 각 프로브는, 프로브 기판에 결합된 기부와, 상기 기부로부터 상기 프로브 기판을 따라 이로부터 간격을 두고 상기 피검사체의 상기 전극의 위쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암부와, 상기 프로브 기판으로부터 멀어지는 방향을 향해 상기 암부에서 돌출하는 침선부를 갖는다. 각 프로브의 침선부의 선단은, 상기 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로 상기 윗면의 상기 요소를 제외한 평탄면 영역에 접할 수 있다. 상기 전기적 접속장치는, 상기 프로브에 상기 전극을 향한 오버 드라이브 힘이 작용하여 상기 암부에 휨 변형이 생겼을 때 상기 침선부의 선단이 상기 평탄면 영역으로부터 벗어나지 않고 상기 평탄면 영역 위를 이동하도록 이용된다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치 및 그 사용방법에서는, 프로브의 선단이 상기 전극의 평탄면 영역을 미끄러져 상기 평탄면 영역으로부터 벗어나지 않도록 사용되기 때문에, 상기 프로브가 상기 전극의 평탄면 영역을 이동할 때에 종래와 같이 전극의 모서리를 통과하지 않아, 전극의 상기 모서리 부분을 깎아내는 일이 없다.

본 발명은, 상기 전극이 범프 전극인 피검사체에 적당하다.

상기 프로브의 상기 선단은, 상기 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로, 상기 프로브의 상기 기부에서 먼 쪽에 위치하는 상기 윗면의 반(半) 영역에 접촉 가능하게 할 수 있다.

상기 암부의 길이방향 가상 연장선은, 상기 범프 전극의 상기 윗면의 거의 중심을 지나는 축선과 교차하는 것이 바람직하다.

상기 요소가 상기 전극의 상기 윗면의 중앙부에 형성되고, 상기 요소의 주벽이 그 요소의 저부(底部)를 향해 경사지고, 상기 평탄면 영역이 상기 요소의 경사 주벽에 연속하여 상기 경사 주벽을 둘러싸도록 프레임 형상으로 형성되어 있는 경우, 상기 프로브에 오버 드라이브 힘이 작용할 때 그리고 상기 오버 드라이브 힘이 해제될 때, 상기 선단은 상기 경사 주벽으로 이동하지 않고 상기 평탄면 영역 위를 이동할 수 있다.

상기 복수의 프로브는, 상기 침선을 직선상으로 정렬시키도록, 또 상기 암부의 길이방향이 상기 침선의 정렬방향과 거의 직각이고 각각의 상기 프로브의 상기 기부에서 상기 침선부를 향하는 방향이 상기 침선의 정렬방향으로 교대로 역방향이 되도록, 배열할 수 있다.

발명의 상세한 설명

본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)는, 이것을 분해하여 나타낸 도1에 나타내어져 있는 바와 같이, 리지드(rigid) 배선기판(12)과, 상기 리지드 배선기판에 스프링 부재(14)를 통하여 탄성 지지되는 블록(16)과, 리지드 배선기판(12) 내의 도시하지 않은 복수의 배선로에 전기적으로 각각 접속되는 종래 잘 알려진 복수의 도전로(18a)(도3 참조)가 설치되는 프로브 기판(18)(도2 및 도3 참조)을 갖는 프로브 시트(20)를 갖춘다. 상기 실시예에서는, 본 발명에 따른 프로브 기판(18)이 가요성 프로브 시트(20)의 중앙부로서 이용되고 있다.

리지드 배선기판(12) 내에는, 종래 잘 알려져 있는 바와 같이, 테스터 본체의 전기회로에 접속되는 배선로가 형성되어 있고, 리지드 배선기판(12)은, 그 중앙에 원형 개구(12a)를 갖는다. 리지드 배선기판(12)의 윗면에는 도2에 나타낸 바와 같이, 리지드 배선기판(12)에 결합하는 볼트(22)를 통하여, 예를 들어 스테인레스와 같은 금속으로 이루어지는 원형의 지지판(24)이 고정되어 있다. 지지판(24)은, 리지드 배선기판(12)을 지지하여, 상기 리지드 배선기판의 보강작용을 이룬다.

스프링 부재(14)는, 평판상의 스프링 재료로 이루어지고, 그 환상(環狀) 바 깥둘레(14a)(도1 참조)를 양면에서 끼워 지지하는 환상의 설치판(26) 및 환상으로 상호 조합되는 복수의 누름판(28)을 통하여, 리지드 배선기판(12)의 원형 개구(12a) 내에서 그 개구를 가로질러 유지된다. 상기 스프링 부재(14)의 유지를 위해, 설치판(26)은 지지판(24)의 아래면에 볼트(30)로 결합되고, 또 각 누름판(28)은 누름판 및 스프링 부재(14)의 환상 바깥둘레(14a)를 관통하여 설치판(26)에 결합하는 볼트(32)로 설치판(26)에 결합되어 있다.

도2에 나타낸 예에서는, 볼트(30)를 푼 상태로 스프링 부재(14)의 유지 자세를 조정하기 위한 평행조정 나사부재(34)가, 그 선단을 설치판(26)의 정면(頂面)에 접할 수 있게 지지판(24)에 결합한다.

리지드 배선기판(12)의 원형 개구(12a) 내에 유지된 스프링 부재(14)의 본체부(14b)(도1 참조)에, 상기한 블록(16)이 고정되어 있다. 블록(16)은, 사각형 횡단면을 갖는 스템(stem)부(16a)와, 상기 스템부의 하단에 이어지는 정팔각형의 횡단면 형상을 갖는 지지부(16b)를 갖춘다. 지지부(16b)는, 그 축선을 따라 일정한 직경을 갖는 대좌(台座)부분(36)에 이어지고, 상기 대좌부분의 중앙부에는, 평탄한 지지면(38)이 형성되어 있다.

블록(16)은, 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 대좌부분(36)의 지지면(38)을 아래쪽을 향하고, 스템부(16a)의 정면에서 스프링 부재(14)의 본체부(14b)에 결합되어 있다. 이 결합을 위해, 스템부(16a)와 함께 본체부(14b)를 끼워 지지하는 고정판(40)이, 스템부(16a)에 결합하는 나사부재(42)에 의해 스템부(16a)에 고정되어 있다.

프로브 시트(20)의 중앙부의 프로브 기판(18)은, 도2에 나타내어져 있듯이 블록(16)의 지지면(38)에 지지되어 있고, 프로브 기판(18)에는 다수의 프로브(44)가 그들의 침선(44a)을 거의 직선상으로 정렬시켜 배치되어 있다.

또, 도2에 나타낸 예에서는, 프로브 시트(20)의 바깥둘레의 결합을 위해, 탄성 고무링(46)이 프로브 시트(20)의 바깥둘레를 따라 배치되어 있고, 또 탄성 고무링(46)을 덮는 링 금구(金具)(48)가 배치되어 있다. 프로브 시트(20)의 바깥둘레 및 양 부재(46, 48)는 위치결정 핀(50)에 의해, 리지드 배선기판(12)에 대한 상대위치가 정해진다. 프로브 시트(20) 및 양 부재(46, 48)를 관통하는 나사부재(52)의 리지드 배선기판(12)에의 조임에 의해, 프로브 시트(20)의 바깥둘레가 리지드 배선기판(12)에 결합된다.

상기 바깥둘레의 리지드 배선기판(12)에의 결합에 의해, 종래에서와 동일하게, 프로브 시트(20)의 도전로(18a)가 리지드 배선기판(12)의 대응하는 상기 배선로에 전기적으로 접속된다. 따라서 각 프로브(44)는 프로브 시트(20)(프로브 기판(18))의 상기 도전로(18a)를 거쳐 상기 테스터 본체에 접속된다.

얼라이먼트 핀(54)이, 프로브 시트(20)를 관통하여 배치되어 있다. 얼라이먼트 핀(54)의 하단에는, 얼라이먼트 마크가 형성되어 있고, 상기 얼라이먼트 마크는, 피검사체인 반도체 웨이퍼(56)(도3, 4 참조)가 유지되는 테이블(도시하지 않음)에 지지된 도시하지 않은 카메라로 촬영 가능하다.

상기 얼라이먼트 마크의 촬영화상으로부터 상기 테이블에 대한 전기적 접속장치(10)의 상대적인 위치 정보가 얻어지기 때문에, 상기 위치 정보에 기초하여, 전기적 접속장치(10)의 각 프로브(44)의 침선(44a)이 상기 테이블 위의 피검사체(56)의 대응하는 각 전극(58)(도3 참조)에 접촉하도록, 전기적 접속장치(10)의 상기 테이블에 대한 상대위치가 조정된다. 상기 얼라이먼트 핀(54)을 필요로 하지 않을 수 있다.

프로브 기판(18)에 설치되는 각 프로브(44)는, 도3에 확대하여 나타내어져 있듯이, 프로브 시트(20) 즉 프로브 기판(18)의 도전로(18a)에 한쪽 끝이 고정된 기부(60)와, 상기 기부의 하단에서부터 프로브 기판(18)을 따라 횡방향으로 연장하는 암부(62)와, 상기 암부(62)의 선단부에 일체적으로 형성된 침선부(64)를 갖춘다. 침선부(64)는, 프로브 기판(18)으로부터 멀어지는 방향을 향해 신장하고, 그 선단인 신장단(端)에, 도시한 예에서는 평탄면으로 구성된 침선(44a)이 형성되어 있다.

도4는, 각 프로브(44)의 평면배치를 나타내고, 도4에서는 도면의 간소화를 위해 프로브 기판(18)이 생략되어 나타내어져 있다. 상기 도4로부터 명백하듯이, 반도체 웨이퍼(56)에 설치한 전극(58)의 정렬선(L)에 대응하는 직선 위에 침선(44a)이 정렬하도록, 각 암부(62)는 그 길이방향 축선이 상기 직선(L)과 직각이 되도록 배열되어 있다. 이에 의해, 각 프로브(44)는, 침선(44a)을 직선상으로 정렬하고, 또 암부(62)의 길이방향이 침선(44a)의 정렬방향과 거의 직각으로 배열되어 있다. 또 각 프로브(44)는, 각각의 기부(60)에서 침선부(64)를 향한 방향이 침선(44a)의 정렬방향으로 교대로 역방향이 되도록 배열되어 있다.

도시한 예에서는, 각 암부(62)의 길이방향 축선의 가상 연장선은, 대응하는 전극(58)의 윗면(66)의 거의 중심을 지나는 축선과 교차 가능하다. 이에 의해, 도4에 나타낸 바와 같이, 프로브(44)의 침선(44a)이 반도체 웨이퍼(56)의 대응하는 전극(58)의 위쪽에 확실하게 위치하도록, 전기적 접속장치(10)를 위치 결정할 수 있다.

각 프로브(44)의 침선(44a) 아래에 위치하는 전극(58)은, 소위 범프 전극이고, 도4 및 도5에 나타내어져 있듯이, 장방형의 평면형상을 갖는 평탄한 윗면(66)을 갖고, 상기 윗면의 중앙부에는, 그 외형과 서로 유사한 장방형의 단면형상을 갖는 요소(68)가 형성되어 있다. 각 요소(68)는, 그 평면에서 보아 서로 마주보는 한 쌍의 긴 변을 따른 한 쌍의 세로 경사면(68a)과, 한 쌍의 짧은 변을 따른 가로 경사면(68b)으로 이루어지는 주벽(68a, 68b)으로 형성되어 있다. 각 경사면(68a, 68b)은 요소(68)의 저부(底部)를 향해 경사진다.

전극(58)의 윗면(66)에는, 요소(68)를 둘러싸는 프레임 형상의 평탄면 영역(66a)이 형성되어 있다. 상기 평탄면 영역(66a)은, 각 경사면(68a, 68b)의 윗 가장자리에 연속하고, 상기 윗 가장자리와의 사이에 직선상의 모서리를 형성한다.

각 프로브(44)는, 도4에 나타낸 바와 같이, 상기 암부(62)의 축선방향이 세로 경사면(68a)을 따르도록 배치되고, 또 도5(a)에 나타낸 바와 같이, 각각의 침선(44a)이 대응하는 전극(58)의 평탄면 영역(66a) 중, 상기 프로브(44)의 기부(60)에서 먼 쪽에 위치하는 반(半) 즉 암부(62)의 신장방향 쪽에 위치하는 반(半)의 위쪽에 위치하도록 배치된다.

보다 상세하게는, 도4의 원영역에 확대하여 나타낸 바와 같이, 사각형의 프 레임 형상의 평탄면 영역(66a) 중, 대응하는 각 프로브(44)의 기부(60)에서 먼 쪽에 위치하는 한쪽 가로 경사면(68b) 쪽에 인접하는 빗금으로 나타낸 영역부분(66a-1)의 위쪽에, 각각의 침선(44a)이 위치한다.

이 상태에서는, 침선(44a)은 전극(58)으로부터 간격을 두고 유지되어 있기 때문에, 그 암부(62)는 자유상태에 놓이고, 탄성 변형이 생기지 않고 거의 직선상으로 유지되어 있다.

전기적 접속장치(10)가 반도체 웨이퍼(56)를 향해 상대적으로 이동되면, 도5(b)에 나타낸 바와 같이, 침선(44a)이 전극(58)의 윗면(66)에 접촉한다. 이 접촉 당초에는, 프로브(44)에 오버 드라이브 힘이 작용하지 않고, 따라서 암부(62)에 휨을 동반하는 탄성 변형이 도입되지 않는다. 이 때, 먼저 설명한 대로, 침선(44a)은 평탄면 영역(66a) 중 영역부분(66a-1)에 대응하는 위치에 있기 때문에, 침선(44a)은 상기 영역부분(66a-1)에서 전극(58)의 윗면(66)에 접한다.

게다가, 계속해서 전기적 접속장치(10)가 반도체 웨이퍼(56)를 향해 상대적으로 이동되면, 도5(c)에 나타낸 바와 같이, 프로브(44)에 오버 드라이브 힘이 작용하고, 상기 오버 드라이브 힘에 의해 암부(62)에 휨을 동반하는 탄성 변형이 생긴다. 상기 암부(62)의 휨에 의해, 각 프로브(44)의 침선(44a)은, 영역부분(66a-1) 위의 접촉점에서 암부(62)의 신장방향으로 평탄면 영역(66a) 위를 미끄러진다.

이 때, 본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)에서는, 상기한 바와 같이, 각 프로브(44)의 침선(44a)은, 각각의 암부(62)의 신장방향 쪽에 위치하는 평탄면 영역부분(66a-1)에서 평탄면 영역(66a)에 접하기 때문에, 각 침선(44a)은 대응하는 전극(58)의 윗면(66)에 형성된 평탄면 영역(66a) 위를 영역부분(66a-1)에 인접하는 상기 한쪽 가로 경사면(68b)으로부터 멀어지는 방향으로 이동한다.

그 때문에, 종래와 동일하게 각 프로브(44)의 침선(44a)은, 대응하는 전극(58)의 윗면(66)을 미끄러짐으로써, 전극(58)의 윗면(66)의 산화막을 제거한다. 따라서 종래와 동일하게, 각 프로브(44)와 대응하는 전극(58)과의 확실한 전기적 접속이 얻어진다.

또, 상기 침선(44a)의 이동은, 영역부분(66a-1) 위에서 요소(68)의 가로 경사면(68b)으로부터 멀어지는 방향으로 생기기 때문에, 침선(44a)의 이동에 의해 침선(44a)이 요소(68)의 경사면(68a, 68b)으로 미끄러져 떨어지는 일은 없다. 따라서 상기한 오버 드라이브 힘의 해제에 의해 프로브(44)의 침선(44a)이 도5(b)에 나타낸 복귀위치로 되돌아갈 때, 단순히 영역부분(66a-1) 위를 미끄러질 뿐이고, 종래와 같이 요소(68)와의 모서리를 통과하는 일이 없기 때문에, 프로브(44)의 침선(44a)의 에지가 전극(58)의 상기 모서리 부분을 깎아내지 않는다.

그 결과, 종래와 같은 전극의 모서리 부분에의 손상이나 그 깎은 찌꺼기에 기인하는 단락을 확실하게 방지할 수 있다.

상기한 전기적 접속장치(10)에서는, 각 프로브(44)의 침선부(64)의 선단인 침선(44a)이 내리눌리는 피검사체(56)의 전극(58)의 미세 배열 피치에 대응한 프로브 시트(20)(프로브 기판(18))를 얻기 위해, 프로브 시트(20)의 제조에는, 포토리소그래피 기술을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 프로브 시트(20)마다, 다수의 프로브(44)를 그 침선(44a)에서 기부(60)를 향해 순차 프로브 재료를 퇴적 함으로써, 이들 다수의 프로브(44)가 일괄적으로 형성된다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다. 예를 들어, 각 프로브(44)의 침선(44a)을 전극(58)의 윗면(66)의 평탄면 영역(66a)에서의 한 쌍의 세로 경사면(68a)에 인접하는 양쪽 부분 위를 이동시킬 수 있다.

또, 요소(68)의 둘레면이 모식적으로 한 쌍의 세로 경사면(68a) 및 한 쌍의 가로 경사면(68b)으로 이루어지는 예에 따라 설명하였지만, 본 발명은, 요소(68)의 둘레면의 형상의 여하에 상관없이, 침선(44a)을 전극(58)의 윗면(66)의 평탄면 영역(66a) 내에서 이동시키는 것을 요지로 하는 것이므로, 범프 전극 이외의 각종 형상의 요소를 갖는 전극을 갖춘 피검사체의 전기적 접속장치에 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기한 바와 같이, 프로브의 선단이 전극의 모서리를 통과하지 않기 때문에, 상기 전극의 모서리 부분을 깎아내는 일은 없다. 따라서 상기 모서리 부분에 손상을 주는 것을 방지하고, 그 깎은 찌꺼기에 의한 전기적 단락을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

윗면에 요소가 형성된 전극을 갖는 피검사체의 전기검사를 위해 상기 윗면에 접할 수 있는 복수의 프로브를 갖춘 전기적 접속장치로서, 상기 각 프로브는, 프로브 기판에 결합된 기부와, 상기 기부로부터 상기 프로브 기판을 따라 이로부터 간격을 두고 상기 피검사체의 상기 전극의 위쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암부와, 상기 프로브 기판으로부터 멀어지는 방향을 향해 상기 암부에서 돌출하는 침선부를 갖추고, 상기 침선부의 선단은, 상기 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로 상기 윗면의 상기 요소를 제외한 평탄면 영역에 접할 수 있고, 상기 프로브에 상기 전극을 향한 오버 드라이브 힘이 작용하여 상기 암부에 휨 변형이 생겼을 때 상기 침선부의 선단은 상기 평탄면 영역으로부터 벗어나지 않고 평탄면 영역 위를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 전극은 범프 전극인 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 프로브의 상기 선단은, 상기 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로, 상기 프로브의 상기 기부로부터 먼 쪽에 위치하는 상기 윗면의 반(半) 영역에 접촉 가능한 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제2항에 있어서, 상기 암부의 길이방향 가상 연장선은, 상기 범프 전극의 상기 윗면의 거의 중심을 지나는 축선과 교차하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 요소는 상기 전극의 상기 윗면의 중앙부에 형성되고, 상기 요소의 주벽이 그 요소의 저부를 향해 경사지고, 상기 평탄면 영역이 상기 요소의 경사 주벽에 연속하여 상기 경사 주벽을 둘러싸도록 프레임 형상으로 형성되어 있고, 상기 프로브에 오버 드라이브 힘이 작용할 때 그리고 상기 오버 드라이브 힘이 해제될 때, 상기 선단은 상기 경사 주벽으로 이행하지 않고 상기 평탄면 영역 위를 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 프로브는, 상기 침선을 직선상으로 정렬시키도록, 또 상기 암부의 길이방향이 상기 침선의 정렬방향과 거의 직각이고 각각의 상기 프로브의 상기 기부에서 상기 침선부로 향하는 방향이 상기 침선의 정렬방향으로 교대로 역방향이 되도록, 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
윗면에 요소가 형성된 전극을 갖는 피검사체의 전기검사를 위해 상기 윗면에 접할 수 있는 프로브를 갖춘 전기적 접속장치의 사용방법으로서, 상기 프로브는 프로브 기판에 결합된 기부와, 상기 기부로부터 상기 프로브 기판을 따라 이로부터 간격을 두고 상기 피검사체의 상기 전극의 위쪽으로 연장하는 탄성 변형 가능한 암부와, 상기 프로브 기판으로부터 멀어지는 방향을 향해 상기 암부에서 돌출하는 침선부를 갖추고, 상기 침선부의 선단은, 상기 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로 상기 윗면의 상기 요소를 제외한 평탄면 영역에 접할 수 있고, 상기 프로브에 상기 전극을 향한 오버 드라이브 힘이 작용하여 상기 암부에 휨 변형이 생겼을 때 상기 침선부의 선단은 상기 평탄면 영역으로부터 벗어나지 않고 상기 평탄면 위를 이동하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치의 사용방법.
제7항에 있어서, 상기 프로브의 상기 선단은, 상기 암부에 휨을 동반하는 변형이 생기지 않은 상태로 상기 프로브의 상기 기부에서 먼 쪽에 위치하는 상기 윗면의 반(半) 영역에 접촉 가능한 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치의 사용방법.
제7항에 있어서, 상기 암부의 길이방향 가상 연장선은, 상기 전극의 상기 윗면의 거의 중심을 지나는 축선과 교차하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치의 사용방법.
제7항에 있어서, 상기 요소는 상기 전극의 상기 윗면의 중앙부에 형성되고, 상기 요소의 주벽이 그 요소의 저부를 향해 경사지고, 상기 평탄면 영역이 상기 요소의 상기 주벽에 연속하여 그 주벽을 둘러싸도록 프레임 형상으로 형성되어 있고, 상기 프로브에 오버 드라이브 힘이 작용할 때 그리고 상기 오버 드라이브 힘이 해제될 때, 상기 침선은 상기 경사 주벽으로 이행하지 않고 상기 평탄면 영역 위를 이동하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치의 사용방법.