KR100945545B1

KR100945545B1 - Probe card and product method

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Publication number: KR100945545B1
Application number: KR1020090073703A
Authority: KR
Inventors: 김종복; 박범진; 김진명; 금병훈; 이호택
Original assignee: 윌테크놀러지(주)
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2010-03-08

Abstract

PURPOSE: A probe card and a method of producing the same are provided to improve an electrical characteristic by minimizing an electrical layout from a probe module to a main circuit board. CONSTITUTION: A probe card(1) comprises a main circuit substrate(70), a base plate(10), a probe module(20), a special transformer(40), a first interposer(30), and a second interposer(50). The base plate has a plurality of penetration holes(11). A plurality of penetration holes are arranged in series to inspect the wafer semiconductor device. The probe module is settled on the top of the penetration hole. A special transformer is embedded inside the penetration hole. The first interposer electrically interlinks the probe module and the special transformer. The second interposer electrically interlinks the special transformer and main circuit substrate.

Description

Probe card and product manufacturing method

본 발명은 프로브 카드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대면적으로 제작이 용이하고, 전기적 특성이 향상되고, 제작 단가가 절감될 수 있는 프로브 카드 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a probe card and a method for manufacturing the same, which can be easily manufactured in a large area, electrical characteristics are improved, and manufacturing cost can be reduced.

일반적으로 반도체 디바이스는 웨이퍼(Wafer) 상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication)공정과 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(Chip)으로 조립하는 어셈블리(Assembly)공정을 통해서 제조된다.Generally, a semiconductor device is manufactured through a fabrication process of forming a pattern on a wafer and an assembly process of assembling the wafer on which the pattern is formed into each chip.

그리고 패브리케이션공정과 어셈블리공정 사이에는 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩, 즉 반도체 소자(DUT)의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting: EDS)라는 공정이 있는데, 이 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 반도체 소자들 중에서도 불량 반도체 소자를 판별하기 위하여 수행하는 것이다.In addition, between the fabrication process and the assembly process, there is a process called Electrical Die Sorting (EDS) that inspects the electrical characteristics of each chip constituting the wafer, that is, the semiconductor device (DUT). This is performed to determine a defective semiconductor device among the semiconductor devices included in the configuration.

웨이퍼를 구성하는 반도체 소자들의 전기적 검사는 이들 각 반도체 소자와 접촉되면서 전기적 신호를 인가하게 되는 다수의 탐침을 구비한 프로브 카드라는 검사장치를 주로 이용한다.The electrical inspection of the semiconductor elements constituting the wafer mainly uses an inspection apparatus called a probe card having a plurality of probes which come into contact with each of these semiconductor elements to apply an electrical signal.

통상의 프로브 카드는 메인회로기판, 공간 변형기(Space Transformer), 공간 변형기에 부착 고정된 탐침(needle)으로 구성된다. 이때, 공간 변형기는 다층 세라믹 기판(Multi Layer Ceramic: MLC)으로 구성된다.A typical probe card is composed of a main circuit board, a space transformer, and a needle attached to the space transducer. In this case, the space transducer is composed of a multi-layer ceramic substrate (MLC).

대면적의 웨이퍼를 검사하기 위해서는 프로브 카드를 웨이퍼의 테스트 면적 크기와 동일하거나 큰 면적으로 제작하여야 한다. 이때, 종래에는 공간 변형기를 대면적으로 구성하여야 하는데, 다층 세라믹 기판은 고가의 제품으로서 다층 세라믹 기판을 대면적으로 구성하기 위해서는 고비용이 발생하였다.In order to inspect a large area wafer, the probe card must be fabricated with an area equal to or larger than the test area size of the wafer. At this time, the conventional space transducer should be configured in a large area, but the multilayer ceramic substrate is an expensive product, and a high cost is required to construct the multilayer ceramic substrate in a large area.

따라서, 대면적 웨이퍼를 검사하기 위하여 프로브 카드를 대면적으로 제작하는 경우 제작 비용이 상승되는 문제가 있었다.Therefore, when a probe card is manufactured in a large area to inspect a large area wafer, a manufacturing cost increases.

또한 공간 변형기를 다층 세라믹 기판으로 대면적으로 구성하는 경우에는 프로브 카드의 제작 공정중 각종 트러블(trouble)이 발생하면 고가의 다층 세라믹 손실에 의해 제작 비용은 더욱 증가될 수 밖에 없었다.In addition, in the case where the space transducer is composed of a large area with a multilayer ceramic substrate, if various troubles occur during the manufacturing process of the probe card, the manufacturing cost is inevitably increased due to expensive multilayer ceramic loss.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 대면적 프로브 카드의 제작이 용이하고, 제조 단가가 절감되며, 생산성이 향상되고, 전기적 특성이 향상될 수 있도록 한 프로브 카드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above problems, the object of which is to produce a large-area probe card, the manufacturing cost is reduced, productivity is improved, and the electrical characteristics can be improved, and its It is to provide a manufacturing method.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따르면 프로브 카드는, 메인회로기판; 웨이퍼 반도체 소자(DUT)의 배열 패턴으로 배열된 다수의 관통홀을 갖는 원판형의 베이스 플레이트; 상기 관통홀의 상부에 안착되는 탐침 모듈; 관통홀 내에 삽입되어 탐침 모듈의 하측에 일정 거리 이격되게 배치되는 공간변형기(space transformer: STF); 관통홀의 내측에서 탐침 모듈과 공간 변형기의 사이에 개재되어 탐침 모듈과 공간 변형기를 전기적으로 연결하는 제1 인터포저(interposer); 메인회로기판 및 베이스 플레이트 사이에 개재되어 메인회로기판 및 베이스 플레이트 및 공간 변형기를 일정 거리 이격시키는 스페이서; 베이스 플레이트, 스페이서 및 메인회로기판에 관통되어 베이스 플레이트를 메인회로기판 상에 결합시키는 고정 나사; 메인회로기판과 공간 변형기의 이격 공간에 개재되어 공간 변형기와 메인회로기판을 전기적으로 연결하는 제2 인터포저를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the probe card, the main circuit board; A disk-shaped base plate having a plurality of through holes arranged in an array pattern of a wafer semiconductor device (DUT); A probe module seated on an upper portion of the through hole; A space transformer (STF) inserted into the through hole and spaced apart from the probe module by a predetermined distance; A first interposer interposed between the probe module and the space transducer inside the through hole to electrically connect the probe module and the space transducer; A spacer interposed between the main circuit board and the base plate and spaced apart from the main circuit board, the base plate, and the space transducer by a predetermined distance; A fixing screw penetrating the base plate, the spacer and the main circuit board to couple the base plate onto the main circuit board; And a second interposer interposed in a space between the main circuit board and the space transducer to electrically connect the space transducer and the main circuit board.

상기 탐침 모듈은 기판에 MEMS공정으로 탐침을 형성하고 기판을 소정의 크기로 소잉(Sawing)하여 상기 관통홀상에 다수 배열될 수 있다.The probe module may be arranged on the through hole by forming a probe on a substrate by a MEMS process and sawing the substrate to a predetermined size.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제 조방법은, 웨이퍼 상의 반도체 소자의 배열 패턴으로 다수의 관통홀을 형성한 베이스 플레이트를 제작하는 단계; 기판을 소정의 크기로 소잉(Sawing)하여 분할된 다수의 블록을 형성하고 MEMS 방식으로 블록에 탐침을 부착하여 탐침 모듈 및 공간 변형기를 제작하는 단계; 베이스 플레이트의 관통홀들 상에 탐침 모듈을 안착시켜서 복수 배열하는 단계; 탐침 모듈이 하측 방향을 향하도록 베이스 플레이트를 별도의 지그에 안치시키고 관통홀들에 전기적 신호 전달을 위한 제1 인터포저를 삽입하여 탐침 모듈에 접속하는 단계; 공간 변형기를 관통홀들에 삽입하여 복수 배열하여 제1 인터포저에 접속하는 단계; 공간 변형기의 상측에서 공간 변형기에 제2 인터포저를 접속하는 단계; 베이스 플레이트의 외곽측에 복수의 스페이서를 설치하는 단계; 상기 제2 인터포저의 상측에서 메인회로기판을 제2 인터포저에 접속하는 단계; 메인회로기판의 상측에 보강판을 안치시키는 단계; 스페이서 및 메인회로기판을 관통하여 베이스 플레이트에 고정 나사를 결합하여 베이스 플레이트를 메인회로기판에 고정하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a probe card, the method including: manufacturing a base plate having a plurality of through holes formed in an array pattern of semiconductor elements on a wafer; Sawing the substrate to a predetermined size to form a plurality of divided blocks and attaching the probes to the blocks in a MEMS manner to fabricate the probe module and the space transducer; Arranging a plurality of probe modules on the through holes of the base plate; Placing the base plate in a separate jig so that the probe module faces downward, and inserting a first interposer for transmitting an electrical signal into the through holes and connecting the probe module to the probe module; Inserting a spatial modifier into the through holes and arranging a plurality of spatial transducers to connect the first interposers; Connecting a second interposer to the spatial transducer above the spatial transducer; Installing a plurality of spacers on an outer side of the base plate; Connecting a main circuit board to a second interposer at an upper side of the second interposer; Placing a reinforcing plate on an upper side of the main circuit board; Fixing the base plate to the main circuit board by coupling the fixing screw to the base plate through the spacer and the main circuit board.

상술한 바와 같은 본 발명은, 대면적 프로브 카드의 제작이 용이하고, 대면적 프로브 카드의 제작에 따른 제조 단가가 절감되고, 제작 공정도중 발생하는 수율적인 문제가 개선되어 생산성이 향상되고, 공간 변형기의 소재로 다층 세라믹 기판 및 빌드 업 회로기판 모두의 사용이 가능하여 프로브 카드의 제작 단가가 더욱 절감되며, 탐침 모듈에서 메인회로기판까지의 전기 배선을 최소화하여 전기적 특성 이 향상될 수 있는 등의 효과가 있으므로 매우 유용한 발명인 것이다. The present invention as described above is easy to manufacture a large-area probe card, reduced manufacturing cost according to the production of a large-area probe card, improved yield problems during the manufacturing process is improved productivity, space transducer It is possible to use both multi-layer ceramic board and build-up circuit board to reduce the manufacturing cost of the probe card, and to improve the electrical characteristics by minimizing the electric wiring from the probe module to the main circuit board. This is a very useful invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same elements even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,The configuration of the present invention for achieving the above object,

본 발명의 특징 및 이를 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Features of the present invention and a method of achieving the same will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the scope of the invention, and the invention is defined only by the scope of the claims.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a probe card according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드(1)는 메인회로기판(70), 베이스 플레이트(10), 탐침 모듈(20), 공간 변형기(40), 제1 인터포저(30), 제2 인터포 저(50), 스페이서(60), 고정 나사(90), 보강판(80)을 포함한다.Probe card 1 according to an embodiment of the present invention is the main circuit board 70, the base plate 10, the probe module 20, the space transducer 40, the first interposer 30, the second inter It includes a poser 50, a spacer 60, a fixing screw 90, and a reinforcing plate 80.

베이스 플레이트(10)는 통상 원판 형상을 갖는 반도체 웨이퍼(미도시) 형상과 같이 원판 형상으로 형성되고, 다수의 관통홀(11)이 형성된다.The base plate 10 is generally formed in a disk shape like a semiconductor wafer (not shown) having a disk shape, and a plurality of through holes 11 are formed.

이때, 관통홀(11)은 미리 설정된 테스트 맵(test map)을 기준으로 하며, 웨이퍼의 반도체 소자의 배열 패턴으로 배열되도록 형성된다. 그리고 관통홀(11) 내에는 하측 방향으로 단턱부(11a)가 형성된다.In this case, the through hole 11 is formed on the basis of a predetermined test map and is arranged in an array pattern of the semiconductor elements of the wafer. The stepped portion 11a is formed in the through hole 11 in the downward direction.

이러한 베이스 플레이트(10)는 열에 대한 저항력이 높은 단층 구조의 세라믹 소재 및 그 밖의 다양한 소재로 형성될 수 있다. 즉, 웨이퍼 테스트시 핫 템프(hot temp), 콜드 템프(cold temp)에 의한 열 변화에 따라 열적 팽창 및 수축의 변화가 적은 소재이면 가능하다.The base plate 10 may be formed of a single layer ceramic material having a high resistance to heat and various other materials. That is, it is possible to use a material having a small change in thermal expansion and contraction due to heat change by hot temp and cold temp during wafer testing.

탐침 모듈(20)은 웨이퍼의 반도체 소자(DUT)의 크기에 대응되는 크기를 갖도록 구성되며, 블록(21)에 부착된 탐침(22)으로 구성된다.The probe module 20 is configured to have a size corresponding to the size of the semiconductor device (DUT) of the wafer, and is composed of a probe 22 attached to the block 21.

탐침 모듈(20)은 제작시 넓은 면적의 다층 세라믹 기판(Multi Layer Ceramic: MLC)에 MEMS(Micro Electromechanical System) 방식으로 탐침(22)을 부착하고, 다층 세라믹 기판을 웨이퍼의 반도체 소자의 크기로 다이싱(Dicing)하여 복수로 분할되도록 제작한다.The probe module 20 attaches the probe 22 to a multi-layer ceramic substrate (MLC) having a large area during fabrication in a MEMS (Micro Electromechanical System) method, and dies the multilayer ceramic substrate to the size of a semiconductor device of the wafer. Dicing it to produce a plurality.

따라서 탐침 모듈(20)은 베이스 플레이트(10)의 관통홀(11) 내에 형성된 단턱부(11a)에 저면 양측이 안착되면서 복수로 배열되어 분할 구조로 구성된다.Therefore, the probe module 20 is configured in a divided structure in which a plurality of bottom surfaces are seated on the stepped portions 11a formed in the through holes 11 of the base plate 10 and arranged in a plurality.

여기서 탐침 모듈(20)의 블록(21)을 형성하기 위한 기판의 소재로 세라믹 기판을 사용하는 것으로 설명하였으나, 그 기판은 상술한 여러 개의 세라믹 또는 실 리콘, 유리 등 다양한 소재로 형성된 것을 사용할 수 있다.Here, the ceramic substrate is used as a material of the substrate for forming the block 21 of the probe module 20, but the substrate may be formed of various materials such as the ceramics, silicon, and glass described above. .

공간 변형기(Space Transformer: STF)(40)는 베이스 플레이트(10)의 관통홀(11)에 삽입, 즉 관통홀(11) 내의 단턱부(11a) 하측에 위치되게 삽입되어 탐침 모듈(20)의 세라믹 블록(21)과 일정 거리 이격되게 배치된다.The space transformer (STF) 40 is inserted into the through hole 11 of the base plate 10, that is, positioned below the step portion 11a in the through hole 11, so that the space of the probe module 20 can be determined. The ceramic block 21 is disposed to be spaced apart from the predetermined distance.

그리고 공간 변형기(40)는 세라믹 블록(21)과 동일한 크기로 형성되거나, 관통홀(11)과 동일한 크기로 형성되고, 그 밖에 상기 베이스플레이트(10)에 결합 가능한, 제조 과정에서 선택되는 다양한 크기로 형성되어 관통홀(11) 내에 삽입된다.In addition, the space transducer 40 may have the same size as that of the ceramic block 21 or may have the same size as the through hole 11, and may be coupled to the base plate 10. It is formed to be inserted into the through hole (11).

또한 빌드 업 회로기판(Build-up PCB)이나 다층 세라믹 기판 등 다양한 소재의 사용이 가능하다. In addition, it is possible to use a variety of materials, such as build-up PCB (multilayer ceramic substrate).

다층 세라믹 기판을 사용하는 경우에는 고온동시소성세라믹(High Temperature Co-firing of Ceramic: HTCC) 및 저온동시소성세라믹(Low Temperature Co-firing of Ceramic: LTCC)를 모두 사용할 수 있다.In the case of using a multilayer ceramic substrate, both high temperature co-firing ceramic (HTCC) and low temperature co-firing ceramic (LTCC) may be used.

제1 인터포저(interposer)(30)는 관통홀(11) 내측에서 탐침 모듈(20)과 공간 변형기(40) 사이에 개재된다. 이때, 제1 인터포저(30)의 컨넥터들은 탐침 모듈(20)의 세라믹 블록(21)에 형성된 접속 단자와 공간 변형기(40)의 회로 패턴 또는 접속 단자에 접속되어 탐침 모듈(20)과 공간 변형기(40)를 상호 전기적으로 연결한다.The first interposer 30 is interposed between the probe module 20 and the space transducer 40 inside the through hole 11. In this case, the connectors of the first interposer 30 are connected to the connection terminal formed in the ceramic block 21 of the probe module 20 and the circuit pattern or the connection terminal of the space transducer 40 to be connected to the probe module 20 and the space transducer. Electrically connect the 40 to each other.

고정 나사(90)는 베이스 플레이트(10)의 외곽측에서 스페이서(60) 및 메인회로기판(70)을 관통하도록 베이스 플레이트(10)에 결합되어 베이스 플레이트(10)를 메인회로기판(70) 상에 결합시킨다. 이때, 공간 변형기(40)는 메인회로기판(70)과 이격된다.The fixing screw 90 is coupled to the base plate 10 so as to pass through the spacer 60 and the main circuit board 70 at the outer side of the base plate 10 so that the base plate 10 is placed on the main circuit board 70. To In this case, the space transducer 40 is spaced apart from the main circuit board 70.

제2 인터포저(50)는 메인회로기판(70)과 공간 변형기(40) 사이의 이격 공간에 개재된다. 이때, 제2 인터포저(50)의 컨넥터들은 공간 변형기(40)의 회로 패턴 또는 접속 단자에 접속되어 메인회로기판(70)과 공간 변형기(40)를 전기적으로 연결한다.The second interposer 50 is interposed in the spaced space between the main circuit board 70 and the space transducer 40. At this time, the connectors of the second interposer 50 are connected to the circuit pattern or the connection terminal of the space transducer 40 to electrically connect the main circuit board 70 and the space transducer 40.

보강판(80)은 메인회로기판(70)의 일면, 즉 제2 인터포저(50)와 접속된 반대측 면에 고정된다.The reinforcement plate 80 is fixed to one surface of the main circuit board 70, that is, the opposite side connected to the second interposer 50.

이와 같이 구성된 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드(1)는, 관통홀(11)을 갖는 베이스 플레이트(10), 반도체 소자(DUT) 크기로 다층 세라믹을 분할하여 제작된 탐침 모듈(20), 및 탐침(22)의 부착 공정과 무관하게 탐침 모듈(20)과는 별도로 분할 구조의 공간 변형기(40)의 구성으로 탐침 모듈(20) 및 공간 변형기(40)를 베이스 플레이트(10)의 관통홀(11) 내에 다수 배열하는 간단한 공정으로 대면적(300mm이상)의 웨이퍼를 검사하기 위한 대면적의 프로브 카드의 제작이 용이하다.The probe card 1 according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above includes a base module 10 having a through hole 11 and a probe module 20 manufactured by dividing a multilayer ceramic into semiconductor device (DUT) sizes. And the probe module 20 and the space transducer 40 penetrate the base plate 10 by the configuration of the space transducer 40 having a split structure apart from the probe module 20 regardless of the attachment process of the probe 22. It is easy to manufacture a large area probe card for inspecting a large area (300 mm or more) wafer in a simple process of arranging a large number in the hole 11.

이에 따라, 프로브 카드(1)의 제작 비용이 절감되고, 프로브 카드(1)의 제작 공정도중 발생하는 수율적인 문제를 개선하여 프로브 카드(1)의 생산력을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the manufacturing cost of the probe card 1 can be reduced, and the yield problem generated during the manufacturing process of the probe card 1 can be improved to improve the productivity of the probe card 1.

또한, 별도의 베이스 플레이트(10)가 구비되어 탐침 모듈(20)과 공간 변형기(40)를 직접 부착하지 않고 베이스 플레이트(10) 내에서 제1 인터포저(30)로 상호 전기적으로 연결하고, 공간 변형기(40)와 메인회로기판(70)은 제2 인터포저(50)로 상호 전기적으로 연결하는 구성으로 전기 배선 구조를 수직 방향으로 연결하여 탐침 모듈(20)에서 메인회로기판(70)까지의 배선 길이를 최소화 할 수 있다. 이에 따라, 프로브 카드(1)의 하이 스피드(high speed), 로우 볼티지(low voltage) 등의 전기적 특성이 향상될 수 있다.In addition, a separate base plate 10 is provided to electrically connect to the first interposer 30 in the base plate 10 without directly attaching the probe module 20 and the space transducer 40 to the space. The transducer 40 and the main circuit board 70 are electrically connected to each other by the second interposer 50. The transducer 40 and the main circuit board 70 are connected to each other in the vertical direction by connecting the electrical wiring structure to the main circuit board 70. The wiring length can be minimized. Accordingly, electrical characteristics such as high speed and low voltage of the probe card 1 may be improved.

또한, 다층 세라믹 기판 소재의 공간 변형기 자체에 탐침을 부착하였던 종래와 달리 공간 변형기(40)와 탐침(22)이 부착된 탐침 모듈(20)이 별도로 구성되어 공간 변형기(40)의 소재로 다층 세라믹 기판 및 빌드 업 회로기판 모두를 선택적으로 사용이 가능하여 프로브 카드(1)의 제작 단가가 더욱 절감될 수 있다.In addition, unlike the conventional method in which the probe is attached to the space transducer itself of the multilayer ceramic substrate material, the probe module 20 to which the space transducer 40 and the probe 22 are attached is separately configured to form the multilayer ceramic as a material of the space transducer 40. Since both the substrate and the build-up circuit board can be selectively used, the manufacturing cost of the probe card 1 can be further reduced.

이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a probe card according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 과정을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a manufacturing process of a probe card according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 웨이퍼 상의 반도체 소자의 배열 패턴으로 다수의 관통홀(11)을 형성한 베이스 플레이트(10)를 제작한다(S1). 베이스 플레이트(10)는 대면적(300mm이상) 크기로 형성하고, 관통홀(11)은 미리 설정된 테스트 맵(test map)의 테스트 반도체 소자(DUT) 형성 패턴으로 배열 형성시킨다.First, a base plate 10 having a plurality of through holes 11 formed in an array pattern of semiconductor elements on a wafer is manufactured ( S1 ). The base plate 10 is formed in a large area (300 mm or more) in size, and the through holes 11 are formed in an array of test semiconductor device (DUT) formation patterns of a predetermined test map.

그리고 다수의 탐침 모듈(20)을 제작한다(S2). 세라믹 블록의 상단부와 하단부가 전기적으로 도통된 기판, 상기 기판의 상단부에 MEMS 공정을 이용하여 복수의 탐침을 부착한 후, 탐침이 형성된 기판을 원하는 크기의 형태로 분할 절단하여 탐침모듈을 제작한다. And produce a plurality of probe module 20 ( S2 ). After the upper and lower ends of the ceramic block are electrically connected to each other, a plurality of probes are attached to the upper ends of the substrates by using a MEMS process, and then the substrates on which the probes are formed are cut and cut into a shape having a desired size to manufacture a probe module.

다음으로 다수의 공간 변형기(40)를 제작한다(S3). 다층 세라믹 기판을 반도 체 소자의 크기 또는 베이스 플레이트의 관통홀의 크기로 다이싱 하여 분할된 다수의 공간 변형기(40)를 제작한다. 또는 다층 세라믹 기판 대신빌드 업 회로기판을 사용하여 제작할 수도 있다.Next, a plurality of space transducers 40 are manufactured ( S3 ). The multi-layer ceramic substrate is diced into the size of the semiconductor element or the size of the through-hole of the base plate to produce a plurality of divided spatial transducer 40. Alternatively, a build-up circuit board may be used instead of the multilayer ceramic substrate.

이와 같이 베이스 플레이트(10), 탐침 모듈(20), 공간 변형기(40)의 제작이 완료되면 도 5a와 같이 베이스 플레이트(10)의 관통홀(11)들 상에 탐침 모듈(20)을 안착시켜 복수로 배열한다(S4).When the production of the base plate 10, the probe module 20, and the space transducer 40 is completed as described above, the probe module 20 is seated on the through holes 11 of the base plate 10 as shown in FIG. 5A. It arranges in multiple numbers ( S4 ).

그리고 도 5b와 같이 탐침 모듈(20)이 하측 방향을 향하도록 베이스 플레이트(10)를 별도의 지그(G)에 안치시키고, 베이스 플레이트(10)의 관통홀(11)들에 탐침(22)의 전기적 신호 전달을 위한 제1 인터포저(30)를 삽입하여 탐침 모듈(20)에 접속한다(S5). 이때, 제1 인터포저(30)의 일측면의 컨넥터를 세라믹 블록(21)의 접속 단자에 접속한다.5B, the base plate 10 is placed in a separate jig G so that the probe module 20 faces downward, and the through holes 11 of the base plate 10 are disposed of the probe 22. The first interposer 30 for electrical signal transmission is inserted and connected to the probe module 20 ( S5 ). At this time, the connector of one side of the first interposer 30 is connected to the connection terminal of the ceramic block 21.

다음으로 도 5c와 같이 공간 변형기(40)를 베이스 플레이트(10)의 관통홀(11)들에 삽입하여 복수 배열하고 제1 인터포저(30)에 접속한다(S6). 즉, 제1 인터포저(30)의 다른 일측면의 컨넥터와 공간 변형기(40)의 접속 단자 또는 회로 패턴을 접속한다.Next, as illustrated in FIG. 5C, the plurality of space transducers 40 are inserted into the through holes 11 of the base plate 10 and arranged in plural and connected to the first interposer 30 ( S6 ). That is, the connector on the other side of the first interposer 30 and the connection terminal or circuit pattern of the space transducer 40 are connected.

그리고 도 5d와 같이 공간 변형기(40)의 상측에서 공간 변형기(40)에 제2 인터포저(50)를 접속한다(S7). 이때, 공간 변형기(40)의 다른 일면의 접속 단자 또는 회로 패턴에 제2 인터포저(50) 일면의 접속 단자를 접속한다.Then, as shown in FIG. 5D, the second interposer 50 is connected to the space transformer 40 at the upper side of the space transformer 40 ( S7 ). At this time, the connection terminal of one surface of the second interposer 50 is connected to the connection terminal or circuit pattern of the other surface of the space transducer 40.

베이스 플레이트(10)의 외곽측에 도 6d와 같이 복수의 스페이서(60)를 설치한다(S8).A plurality of spacers 60 are installed on the outer side of the base plate 10 as shown in FIG. 6D ( S8 ).

다음으로 도 5e와 같이 제2 인터포저(50)의 상측에서 메인회로기판(70)을 제2 인터포저(50)에 접속한다(S9). 이때, 제2 인터포저(50)의 다른 일면의 접속 단자와 메인회로기판(70)의 회로 패턴을 접속한다.Next, as shown in FIG. 5E, the main circuit board 70 is connected to the second interposer 50 at the upper side of the second interposer 50 (S9). At this time, the connection terminal of the other surface of the second interposer 50 and the circuit pattern of the main circuit board 70 are connected.

메인회로기판(70)의 상측에는 도 5e와 같이 보강판(80)을 안치시킨다(S10).The reinforcing plate 80 is placed on the upper side of the main circuit board 70 as shown in FIG. 5E ( S10 ).

마지막으로 스페이서(60) 및 메인회로기판(70)을 관통하게 베이스 플레이트(10)에 고정 나사(90)를 결합하여 베이스 플레이트(10)를 메인회로기판(70)에 고정한다(S11).Finally, the fixing plate 90 is coupled to the base plate 10 through the spacer 60 and the main circuit board 70 to fix the base plate 10 to the main circuit board 70 ( S11 ).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 구성을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a probe card according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 베이스 플레이트를 나타낸 도면.2 illustrates a base plate of a probe card according to one embodiment of the invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 나타낸 개략적 부분 확대 사시도.3 is a schematic partially enlarged perspective view showing the structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 과정을 나타낸 블록도.4 is a block diagram showing a manufacturing process of a probe card according to an embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 과정을 나타낸 개략적 단면도들. 5a to 5e are schematic cross-sectional views showing the manufacturing process of the probe card according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 프로브 카드 10 : 베이스 플레이트1: probe card 10: base plate

11 : 관통홀 11a : 단턱부11 through hole 11a stepped portion

20 : 탐침 모듈 21 : 세라믹 블록20: probe module 21: ceramic block

22 : 탐침 30 : 제1 인터포저22: probe 30: the first interposer

40 : 공간 변형기 50 : 제2 인터포저40: space transducer 50: second interposer

60 : 스페이서 70 : 메인회로기판60: spacer 70: main circuit board

80 : 보강판 90 : 고정 나사80: reinforcement plate 90: fixing screw

Claims

Main circuit board (PCB);

A base plate having a plurality of through holes arranged in an array pattern for inspection of a wafer semiconductor device (DUT);

A probe module seated on an upper portion of the through hole;

A space transformer (STF) inserted into the through hole and spaced apart from the probe module by a predetermined distance;

A first interposer interposed between the probe module and the space transducer inside the through hole to electrically connect the probe module and the space transducer;

And a second interposer interposed in a space between the main circuit board and the space transducer to electrically connect the space transducer and the main circuit board.

The method of claim 1,

The probe module may include a plurality of probes formed on a substrate, the probes being connected to the lower end of the ceramic block on which the probe is formed, and formed by cutting the substrate into a predetermined size;

A plurality of probes are attached to the ceramic block by the MEMS method,

The probe module is arranged in a desired shape on the through hole.

The method of claim 1,

The base plate is a metal material of a single layer structure or a material of a ceramic system, and the space transducer is fastened to the upper portion of the base plate using a build-up circuit board or a multilayer ceramic substrate.

Manufacturing a base plate having a plurality of through holes formed by an array pattern of semiconductor devices on a wafer;

Manufacturing a probe module by dividing and cutting a substrate having a probe formed into a desired size after attaching a plurality of probes to a substrate electrically connected to an upper end and a lower end of a ceramic block by using a MEMS process;

Dicing the substrate to a predetermined size to produce a plurality of divided spatial transducers;

Arranging a plurality of probe modules on the through holes of the base plate;

Placing the base plate in a separate jig so that the probe module faces downward, and inserting a first interposer for transmitting an electrical signal into the through holes and connecting the probe module to the probe module;

Inserting the spatial modifier into the through holes, arranging a plurality of the space modifiers, and connecting the first interposers;

Connecting a second interposer to the spatial transducer above the spatial transducer;

Installing a plurality of spacers on an outer side of the base plate;

Connecting a main circuit board to a second interposer at an upper side of the second interposer;

Placing a reinforcement plate on an upper side of the main circuit board;

Fixing the base plate to the main circuit board by coupling a fixing screw to the base plate through the spacer and the main circuit board.