KR100959599B1 - 고주파 프로브 및 이를 이용한 고주파 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 프로브에 관한 것으로서, 금속 핀 및 하나 이상의 금속 와이어를 포함한다. 상기 금속 와이어는 금속 핀상에 배치되고 상기 금속 핀과 전기적으로 절연된 하나 이상의 금속 와이어가 그라운드 전위에 전기적으로 연결됨으로써, 신호 프로브로 하여금 고주파 신호 전송시 특성 임피던스를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 고주파 프로브의 최대 직경을 금속 핀 직경의 2배 정도 또는 그 미만으로 유지함으로써 프로브 카드상에 대량의 전자소자를 검사할 수 있도록 대량의 고주파 프로브를 설치하여 전자소자에 대하여 웨이퍼레벨의 전기적 테스트를 신속하고 효율적으로 진행할 수 있다.
Figure R1020080002054
캔틸레버형 프로브 , 금속 와이어, 프로브 카드

Description

고주파 프로브 및 이를 이용한 고주파 프로브 카드{PROBE FOR HIGH FREQUENCY SIGNAL TRANSMISSION AND PROBE CARD USING THE SAME}
본 발명은 프로브 장치에 관한 것으로서, 특히 프로브 카드에 사용되어 고주파 신호를 전송하는 고주파 프로브에 관한 것이다.
도 1은 고주파 캔틸레버형 프로브 카드(1)를 보여주고 있다. 이 카드는 회로판(10), 회로판(10)의 외측 둘레에 설치된 다수의 동축 전송선(11), 회로판(10)의 내측 둘레에 설치된 프로브 베이스(12) 및 다수의 동축 프로브(20)를 포함한다. 프로브 베이스(12)의 기저부(121)는 방진성이 양호한 절연재질로 구성되고 그 위에 설치된 베이스(122)는 도전성이 있는 금속재질로 제작되며 상기 프로브 카드(1)상의 그라운드 전위에 전기적으로 연결된다. 베이스(122)에는 각각의 동축 프로브(20)를 고정하는데 사용되는 다수의 체결 부재(123)가 설치되어 있다. 상기 각 동축 프로브(20)는 하나의 금속 핀(21)을 중심축으로 하며, 전방 단부(201)와 후방 단부(202)로 구분된다. 전방 단부(201)는 체결 부재(123)와 핀 포인트 사이에 위치하며 후방 단부(202)는 체결 부재(123)와 회로판(10) 사이에 위치한다. 금속 핀(21)의 후방 단부(202)의 외면에 한 층의 유전체층(22)이 피복되고 유전재질(22) 의 외측 층에 도전성 금속층(23)이 피복된다. 아울러, 상기 도전성 금속층(23)은 금속재질의 베이스(122)와 접촉하며 그라운드 전위에 전기적으로 연결되어 각 동축 프로브(20)가 후방 단부(202)에서 동축 전송선의 설치와 유사하게 고주파신호를 효과적으로 전송하여 신호 특성 임피던스를 유지하도록 한다. 그러나 동축 프로브(20)의 전방 단부(201)가 핀 포인트 반작용력을 감당하는 탄성 완충 아암으로서 금속 핀(21) 자체의 특정 무게 및 그 주위에 필요한 완충활동공간을 유지해야 하므로, 그 후방 단부(202)의 동축 전송선과 같은 구조로 설치할 수 없다. 따라서 고주파 전송 특성은 각 동축 프로브(20)의 후방 단부(202)에만 한정되고 전방 단부(201)에는 미치지 않으며 프로브(20) 주변의 유전환경 부유용량(stray capacitance)이 고주파 신호 전송의 유전손실을 쉽게 초래하게 된다.
한편, 동축 프로브(20) 중심축의 금속 핀(21)에 특정 절연재질로 형성되고 소정 두께를 가진 유전체층(22)을 감싸서 신호 전송의 특성 임피던스를 제어 및 유지하는 반면에 또한 금속 핀(21)과 그 외측에 피복된 도전성 금속층(23)간의 부유용량효과로 인한 유전손실을 고려하여 신호 임피던스가 매칭되지 않는 경우를 방지해야 하므로, 상기 절연재질은 상당한 두께를 가져야 하고 유전상수에 따라 어느 정도 달라야 한다. 그러나 어떤 종류의 절연재질을 선택하든 전송선 자체의 직경은 중심축인 금속 핀(21)의 직경에 비하여 훨씬 크며, 이로써 전송선의 공간 분포밀도를 증가시켰다. 따라서 고주파 신호를 전송하는 프로브 카드는 일반적으로 고주파 테스트를 진행해야 하는 전자소자를 스폿 테스트(spot test)할 수 있도록 많은 테스트 프로브를 설치할 수 없다.
따라서 프로브 카드가 고품질의 회로 전송 구성을 이용하여 고밀도 전자소자에 대하여 신속하고 전면적으로 전기적 테스트를 진행할 수 있도록 하고 동시에 고주파 전기테스트신호 전송시 신호품질을 유지함으로써 정확한 고주파 전기 테스트 공정을 진행할 수 있도록 하는 것은 현재 프로브 카드 제조상의 직면한 문제이다.
본 발명의 목적은, 테스트용 프로브 카드에 적용되어 고주파 전기 테스트 신호의 특성 임피던스를 유지하는 고주파 프로브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은, 저밀도 공간 분포율을 가진 다수의 고주파 프로브가 설치되며 프로브 제작공정을 간소화하며 프로브 카드의 고주파 전기 테스트 품질을 향상시킬 수 있는 고주파 프로브 카드를 제공하는 것이다.
상기 목적을 구현하기 위한 본 발명이 제공한 고주파 프로브 카드는, 회로판, 핀 베이스 및 다수의 신호 프로브 및 그라운드 프로브를 포함한다. 상기 회로판의 상부 및 하부에는 서로 대응되는 상부 표면 및 하부 표면을 각각 포함하며,상기 상부 표면은 측정대에 전기적으로 연결되어 전자소자에 대하여 전기적 테스트를 진행한다. 상기 회로판에는 다수의 신호 회로 및 그라운드 회로가 배치되며, 상기 각 신호 회로와 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 상기 그라운드 회로가 설치되고, 상기 다수의 그라운드 회로는 그라운드 전위에 전기적으로 연결된다. 상기 핀 베이스는 상기 회로판의 하부 표면에 설치된다. 상기 각 신호 프로브는 금속 핀 및 하나 이상의 리드를 포함하고, 상기 리드는 상기 금속 핀상에 설치되고 상기 그라운드 프로브와 전기적으로 연결된다. 상기 리드와 상기 금속 핀 사이는 서로 전기적으로 절연되며, 상기 각 금속 핀 및 그라운드 프로브는 모두 핀 포인트, 핀 테일 및 상기 핀 테일과 핀 포인트사이에 있는 고정부를 구비하고, 상기 핀 포인트는 상기 전자소자를 스팟 테스트하며, 상기 고정부는 상기 핀 베이스 상에 고정된다. 상기 금속 핀의 핀 테일은 상기 신호 회로에 전기적으로 연결되고 상기 그라운드 프로브의 핀 테일은 상기 그라운드 회로에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따른 고주파 프로브 카드는, 테스트 출력 신호와 테스트 피드백 신호를 구분하여 서로 다른 전송경로를 통하여 전송되도록 한다. 따라서 고주파 신호 테스트과정에서 테스트 출력신호와 테스트 피드백 신호가 서로 간섭하는 현상을 방지할 수 있다. 상기 고주파 프로브 카드는 회로판, 핀 베이스, 다수의 신호 프로브 및 그라운드 프로브를 포함한다. 상기 회로판의 상부와 하부에는 각각 서로 대응하는 상부 표면 및 하부 표면을 포함하며 상기 상부 표면은 측정대에 전기적으로 연결되어 상기 전자소자에 대하여 전기적 테스트를 진행한다. 상기 회로판에는 다수의 신호 회로 및 그라운드 회로가 설치되고, 상기 각 신호 회로와 일정 간격을 두고 인접한 위치에는 하나 이상의 상기 그라운드 회로가 설치된다. 상기 각 그라운드 회로는 그라운드 전위에 전기적으로 연결되며, 상기 각 신호 회로는 테스트 회로 및 감지 회로를 포함하고 상기 테스트 회로는 측정대로부터 출력된 테스트 조건 신호를 전자소자에 전송하고, 상기 감지 회로는 전자소자로부터 피드백된 테스트 결과 신호를 측정대에 전송한다. 상기 핀 베이스는 회로판의 하부 표면에 설치된다. 상기 각 신호 프로브는 금속 핀, 제1 리드 및 하나 이상의 제2 리드를 포함하고 상기 제1 리드 및 상기 하나 이상의 제2 리드는 상기 금속 핀 상에 설치되고, 상기 제1 리드의 양단은 상기 금속 핀 및 상기 감지 회로에 각각 전기적으로 연결된다. 상기 제2 리드와 상기 금속 핀 및 상기 제1 리드 사이는 서로 전기적으로 절연되고, 소정 간격을 두고 상기 각 신호 프로브와 인접한 위치에는 상기 그라운드 프로브가 설치된다. 상기 각 금속 핀 및 그라운드 프로브는 모두 핀 포인트, 핀 테일 및 상기 핀 테일과 핀 포인트사이에 있는 고정부를 포함하고, 상기 핀 포인트는 상기 전자소자와 점접촉하는데 사용되며, 상기 고정부는 상기 핀 베이스상에 고정된다. 상기 금속 핀의 핀 테일은 상기 테스트 회로에 전기적으로 연결되고 상기 그라운드 프로브의 핀 테일은 상기 그라운드 회로에 전기적으로 연결된다.
아래, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면과 결부하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 바람직한 실시예는 집적회로 웨이퍼를 측정하는 캔틸레버형 프로브 카드(2)에 관한 것으로서, 회로판(30), 핀 베이스(40), 다수의 신호 프로브(50) 및 다수의 그라운드 프로브(60)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 회로판(30)은 상부 및 하부에 위치한 상부 표면(301), 하부 표면(302) 및 내측 둘레에 위치한 프로브 영역(303)과 외측 둘레에 위치한 테스트 영역(304)으로 구성된다. 상기 상부 표면(301)의 테스트 영역(304)은 측정대(도시하지 않음)가 전기적으로 접촉되도록 하며 상기 측정대는 전기적 테스트 신호를 상기 프로브 카드(2)에 출력할 수 있어 고주파 테스트 신호를 내측 둘레에 위치한 프로브 영역(303)에 전송한다. 상기 회로판(30)에는 다수의 신호 회로(31)와 그라운드 회로(32)를 포함하는 전자회로가 배치된다. 상기 다수의 신호 회로(31)와 그라운드 회로(32)는 상기 상부 표면(301)으로부터 하부 표면(302)까지 연장되어 상기 신호 프로브(50) 및 그라운드 프로브(60)에 전기적으로 연결된다. 상기 각 신호 회로(31)는 상기 고주파 테스트 신호를 전송하고, 일정 간격을 두고 상기 신호 회로(31)와 인접한 위치에는 상기 그라운드 회로(32)가 설치된다. 상기 각 그라운드 회로(32)는 직접 또는 간접적으로 측정대의 그라운드 전위와 전기적으로 연결되므로 상기 각 신호 회로(31)가 고주파 테스트 신호를 전송할 때의 특성 임피던스를 유지한다.
도 3을 참조하면, 상기 핀 베이스(40)는 상기 회로판(30)의 하부 표면(302)의 프로브 영역(303) 둘레에 설치되고, 에폭시 수지 등과 같은 절연 특성이 우수한 재질로 제조되며, 상기 각 프로브(50, 60)를 전기적으로 연결되지 않도록 하면서 고정하는 작용을 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 각 신호 프로브(50)는 금속 핀(51) 및 리드(52)를 포함하고 상기 금속 핀(51)은 핀 포인트(511), 핀 테일(512) 및 상기 핀 테일(512)로부터 상기 핀 포인트(511)방향으로 순차적으로 연장되어 분포된 연결부(513), 고정부(514) 및 아암부(515)로 구분된다. 상기 핀 포인트(511)가 상기 전자소자와 점접촉할 수 있도록 하기 위하여, 고주파 테스트 신호를 수신하는 테스트 솔더 패드(71)가 설치되며, 상기 핀 테일(512)은 상기 신호 회로(31)에 전기적으로 연결되며, 상기 고정부(514)는 핀 베이스(40)에 설치된다. 상기 리드(52)는 상기 금속 핀(51)의 연결부(513) 내지 아암부(515)상에 설치되고, 중심축을 가지는 금속 와이어(520) 및 상기 금속 와이어(520)를 동축 피복하는 절연층(521)을 포함한다. 상기 각 신호 프로브(50)의 금속 핀(51)과 금속 와이어(520)는 상기 절연층(521)에 의해 서로 전기적으로 절연되며, 상기 절연층(521)은 소정의 두께를 가진다. 상기 각 신호 프로브(50)와 인접하게 상기 그라운드 프로브(60)가 병렬로 설치되어 있으며, 상기 그라운드 프로브(60)는 상기 금속 핀(51)과 동일한 재질로 구성되고 핀 포인트(601), 핀 테일(602) 및 상기 핀 테일(602)로부터 핀 포인트(601)방향으로 순차적으로 연결부(603), 고정부(604) 및 아암부(605)가 연장 설치되어 있다. 상기 핀 포인트(601)는 상기 전자소자의 그라운드 전위와 대응된 그라운드 솔더 패드(72)와 점접촉하고, 상기 고정부(604)는 상기 핀 베이스(40)에 설치되며, 상기 그라운드 프로브(60)는 상기 핀 테일(602) 및 핀 포인트(601)와 인접한 양단부에서 상기 그라운드 프로브와 인접한 상기 리드(52)의 금속 와이어(520)에 각각 연결된다.
상기 구성으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 상기 캔틸레버형 프로브 카드(2)는 상기 각 금속 핀(51)과 리드(52)로 구성된 신호 프로브(50) 구조체로 종래의 프로브를 대신하고, 각각의 고주파 테스트 신호 전송 경로에 모두 그와 밀접하게 인접한 그라운드 전위가 설치되도록 한다. 그리고 상기 신호 프로브(50)의 핀 테일(512) 및 핀 포인트(511)와 인접한 상기 리드(52)의 금속 와이어(520)의 양단은 모두 그와 인접한 상기 그라운드 프로브(60)와 서로 연결된다. 따라서 최적의 임피던스 매칭 효과를 볼 수 있게 되며 고주파 테스트 신호의 전송 품질을 유지할 수 있다. 한편, 도 6에서 보여준 바와 같이, 상기 각 신호 프로브(50)의 금속 핀(51)과 리드(52)가 평행 및 병렬된 구성을 이루며 상기 신호 프로브(50)의 전체 직경은 상기 금속 핀(51)과 리드(52) 직경의 합에 의해 결정된다. 그리고 결합 후 최대 직경은 대개 상기 금속 핀(51)의 2배 또는 그보다 훨씬 작은 값을 가진다. 따라서 본 발명은 종래의 동축 프로브와 같이 중심축을 이루는 금속 핀의 외주면에 절연 재질 및 도전성 금속층이 동축 피복된 구성에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 신호 프로브는 작은 사이즈로써 고밀도 프로브 영역에 대량 설치되어 고주파 전기 테스트에 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 프로브가 전자소자와 점접촉할 때 전방 단부의 아암이 충분한 완충력을 획득할 수 있도록 함과 동시에 더욱 훌륭한 임피던스 매칭 효과에 도달할 수 있도록 함은 마찬가지이다.
도 7 및 도 8은 본 실시예에 따른 상기 신호 프로브(50)의 주파수특성에 관한 그래프이다. 여기에서 금속 핀(51)과 금속 와이어(520)의 직경이 모두 4mil이고, 상기 절연층(521)의 벽면 두께가 25um이고 금속 와이어(520)의 전단이 금속 핀(51)의 핀 포인트(511)로부터 160mil 떨어진 경우, 금속 핀과 금속 와이어의 결합 후 최대 직경은 250um이다. 도 7를 참조하면, 반사손실(return loss) 그래프(S11)는 그 낮은 반사손실 특성이 고주파 GHz 구간까지 영향을 미치는 것을 나타내며 삽입손실(insertion loss)그래프(S21)는 패스밴드(pass band) 게인 -3dB의 제한 주파수가 1.8GHz까지 도달할 수 있음을 나타낸다. 그러나 상기 금속 핀(51)과 금속 와이어(520)의 직경이 모두 8mil이고 상기 절연층(521)의 벽면 두께가 50um이며 금속 와이어(520) 전단이 금속 핀(51)의 핀 포인트(511)와 80mil떨어져 있는 경우, 금속 핀과 금속 와이어의 결합 후 최대 직경은 500um이다. 도 8을 참조하면, 반사손실(return loss) 그래프(S11')는 고주파 GHz 구간에 극히 낮은 반사손실이 있고 고주파 구간에는 아주 좋은 임피던스 매칭 특성을 가지는 것을 나타낸다. 삽입손실(insertion loss) 그래프(S21')는 패스밴드(pass band) 게인 -3dB의 제한 주파수가 4.3GHz까지 증가할 수 있다는 것을 나타내고 있으므로 양호한 고주파 신호 전송 품질을 가지고 있다. 이와 같이 상기 프로브 카드(2)가 고주파 전기 테스트 신호를 전송할 때 고주파 전송 경로에서 모두 손실이 작고 매칭이 우수한 특성을 가질 뿐만 아니라 상기 각 신호 프로브(50)는 단지 1/2mm이거나 심지어 직경이 더 작으므로 상기 프로브 영역(303)상에 대량의 전자소자를 테스트하는데 대량으로 설치하여 전자소자에 대하여 웨어퍼 레벨의 전기적 테스트를 신속하고 효율적으로 진행할 수 있다.
물론 본 발명에 따른 신호 프로브는 주로 리드를 금속 핀에 배치하는 구성에 의하여 고주파 신호 전송 경로에 인접한 위치에 그라운드 전위를 설치함으로써 임피던스 매칭특성을 유지하도록 한다. 그러므로 도 9에 도시한 본 발명의 제2 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드 회로판에 설치되는 신호 프로브(53)는 위에서 설명한 실시예와 달리 상기 금속 핀(51)의 양측단에 모두 상기 리드(52)가 설치되어 있어 금속 핀(51)에 단지 하나의 리드(52)가 설치된 구조일 때와는 달리 리드(52)의 다른 일측이 기타 테스트 신호의 간섭을 받는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 양호한 고주파 신호 전송 품질을 갖는다.
또한, 신호 프로브는 주로 금속 핀과 금속 와이어가 병렬된 평행 이중 리드특성을 이용하여 고주파 신호 전송할 때의 임피던스 매칭을 유지할 수 있다. 그러 므로 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 바람직한 실시예에 따른 프로브 카드 회로판에 설치된 신호 프로브(55)는, 위에서 설명한 실시예와는 달리 상기 금속 핀(51)의 외주면에 우선 동일축으로 절연층(54)을 씌운 다음 절연층(54)상에 상기 금속 와이어(520)를 설치한다. 이렇게 함으로써 전송 신호의 금속 핀(51)이 산화 또는 오염되는 것을 방지하고 금속 핀(51)의 사용 라이프 사이클을 증가시킨다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 바람직한 실시예에 따른 캔틸레버형 프로브 카드(3)가 위에서 설명한 제1 바람직한 실시예와 다른 점은 다음과 같다. 상기 핀 베이스(40) 위에 그라운드 면(41)을 더 설치하되 상기 그라운드 면(41)은 도전성 금속재질로 제작되며, 상기 각 신호 프로브(50)의 금속 와이어(520) 및 상기 각 그라운드 프로브(60)는 모두 상기 그라운드 면(41)에 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 그라운드 면(41)은 상기 프로브 카드(3)에서 전자회로의 그라운드 등 전위 면을 제공하여 회로가 안정적인 공동 그라운드 전위를 유지하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 2개의 신호 프로브(50)사이에는 단지 서로 인접한 동측 사이에 하나의 상기 그라운드 프로브(60)를 설치하고 일부 리드(52)를 외측에 설치하기만 하면 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 각 신호 프로브(50)가 고주파 테스트 신호를 전송할 때의 특성 임피던스를 유지할 수 있으며, 동시에 기타 불필요한 신호 간섭을 방지할 수 있으며, 특히 상기 그라운드 프로브(60)의 설치 수를 감소하여 그라운드 솔더 패드가 적게 설치된 웨이퍼의 전자회로를 검사하는데 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 고주파 테스트신호 전송 구조체는 또한 통상의 디스플레이장 치가 웨이퍼를 구동할 때 발생하는 고주파 차동신호를 측정하는데 적용할 수 있다. 도 13에 표시한 바와 같이, 본 발명의 제5 바람직한 실시예에 따른 캔틸레버형 프로브 카드(4)가 상기 제1 바람직한 실시예와 다른 점은 다음과 같다. 본 실시예에 따른 회로판(35)에 다수의 차동신호 회로(33)가 추가적으로 설치되며, 상기 회로는 서로 인접한 두 신호 회로(331,332)으로 이루어져 차동신호쌍을 전송하고, 상기 차동신호 회로(33)의 양측에 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 그라운드 회로(34)가 설치되어 차동신호쌍의 신호 특성임피던스를 유지한다. 상기 각 차동신호 회로(33)에는 상기 2개의 신호 프로브(50)가 각각 연결되며, 상기 각 그라운드 회로(34)는 상기 그라운드 프로브(60)에 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 프로브 카드(4)가 차동신호를 전송하는 과정에 임피던스 매칭특성을 더욱 잘 유지할 수 있도록 한다.
도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6 바람직한 실시예에 따른 캔틸레버형 프로브 카드(5)가 위에서 설명한 제1 바람직한 실시예와 다른 점은 다음과 같다. 본 발명에 따른 회로판(37)과 다수의 신호 프로브(57)는 서로 다른 전송 경로를 제공하여 상기 테스트 출력 신호와 테스트 피드백 신호를 구분하여 전송한다. 따라서 고주파 신호 테스트 과정에서 테스트 출력 신호와 테스트 피드백 신호가 서로 간섭하는 현상을 방지한다.
여기에서, 상기 회로판(37)에는 다수의 신호 회로(36)가 설치되고, 상기 각 신호 회로(36)는 테스트 회로(361) 및 감지 회로(362)를 포함하고 상기 테스트 회로(361)는 측정대로부터 출력된 테스트조건 신호를 전자소자에 전송하고, 상기 감지 회로(362)는 전자소자로부터 피드백된 테스트결과 신호를 측정대에 전송한다. 그리고 상기 테스트 회로(361) 및 감지 회로(362)에 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 그라운드 회로(32)가 설치되어 테스트 신호 전송시의 신호 특성임피던스를 유지한다.
도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 각 신호 프로브(57)는 상기 금속 핀(51) 및 상기 금속 핀 상에 설치된 2개의 리드를 포함한다. 그 중 제1 리드(56)는 상기 실시예에서 제공한 리드(52)와 마찬가지로 금속 와이어(560) 및 절연층(561)을 포함한다. 상기 금속 와이어(560)의 양단은 상기 금속 핀(51) 및 감지 회로(362)에 전기적으로 각각 연결되고, 제2 리드(52)는 위에서 설명한 각 실시예에서와 같이 그라운드 회로(32)에 전기적으로 연결되고, 상기 금속 핀(51)은 상기 테스트 회로(361)에 전기적으로 연결된다. 소정 간격을 두고 상기 각 신호 프로브(57)에 인접된 위치에는 상기 그라운드 프로브(60)가 설치된다.
따라서 상기 테스트 회로(361)는 측정대로부터 출력된 고주파 테스트 조건신호를 상기 금속 핀(51)에 전송하고, 상기 감지 회로(362)와 제1 리드(56)는 전자소자에 대한 테스트 결과신호 전송경로이다. 상기 소자들은 모두 상기 그라운드 회로(32) 및 제2 리드(52) 그리고 그라운드 프로브(60)와 인접되게 설치된다. 따라서 본 발명에 따른 상기 프로브 카드(5)는 위에서 설명한 각 실시예와 마찬가지로 고주파 테스트 신호시의 특성 임피던스를 유지할 뿐만 아니라, 고주파 신호 테스트 과정에서 테스트 출력 신호와 테스트 피드백 신호가 서로 간섭하는 현상을 방지할 수 있으므로 더욱 훌륭한 고주파 테스트 품질을 가진다.
물론 본 발명에 따른 상기 신호 프로브(57)는 제2 리드(52)를 추가적으로 더 설치하여 최상의 신호 임피던스 매칭 특성을 구현할 수 있다. 따라서 도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7 바람직한 실시예에 따른 신호 프로브(58)는 상기 금속 핀(51)과 제1 리드(56)가 공유하고 있는 양측에 상기 제2 리드(52)를 설치하여 테스트 출력 신호와 테스트 피드백 신호간의 상호 간섭과 기타 테스트 신호의 간섭을 한층 더 효과적으로 낮출 수 있다. 따라서 양호한 고주파 신호 전송 품질을 가진다.
도 17에 도시한 바와 같이, 단일 신호 프로브의 전체 크기를 축소하기 위하여 본 발명의 제8 바람직한 실시예에 따른 캔틸레버형 프로브 카드(6)와 같이 설치할 수 있음은 당연하다. 본 실시예가 상기 제6 바람직한 실시예와 다른 점이라면, 금속 핀(51)과 제1 리드(56)만으로 신호 프로브(59)를 구성하고, 상기 각 신호 프로브(59)와 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 상기 그라운드 프로브(60)를 설치하여 상기 각 신호 프로브(59)가 신호를 전송할 때의 특성 임피던스를 유지한다. 본 실시예에 따른 상기 각 신호 프로브(59)의 양측에 각각 상기 그라운드 프로브(60)를 설치하여, 테스트 출력 신호와 테스트 피드백 신호의 임피던스 매칭 특성을 동시에 유지할 수 있다. 또한 기타 테스트 신호의 간섭을 방지할 수 있음은 당연하며, 본 발명에 따른 고품질의 고주파 신호 전송 효과를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 후술하는 특허청구범위를 벗어 나지 않는 한도에서 본 발명에 대하여 다양한 변경을 할 수 있음은 당연하다.
도 1은 종래의 캔틸레버형 프로브 카드를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 바람직한 실시예의 평면도이다.
도 3은 상기 제1 바람직한 실시예에 따른 프로브를 나타낸 도면이다.
도 4는 상기 제1 바람직한 실시예의 구조를 부분적으로 확대하여 보여준 저면도로서, 프로브 카드상의 신호 프로브와 그라운드 프로브의 배치관계를 나타낸다.
도 5는 도 3의 5-5선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 6-6선에 따른 단면도이다.
도 7은 상기 제1 바람직한 실시예에 따른 신호 프로브의 신호 특성 그래프를 나타낸 도면이다.
도 8은 상기 제1 바람직한 실시예에 따른 신호 프로브의 신호 특성 그래프를 나타낸 도면으로서, 본 프로브는 도 7의 검사에 사용된 신호 프로브에 비하여 더 큰 사이즈를 갖는다.
도 9는 본 발명에 따른 제2 바람직한 실시예의 신호 프로브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 제3 바람직한 실시예의 신호 프로브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 제4 실시예의 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 상기 제4 바람직한 실시예에 따른 구조를 부분적으로 확대한 저면도 로서, 프로브 카드상의 신호 프로브와 그라운드 프로브의 배치관계를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 제5 바람직한 실시예의 구조를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 제6 바람직한 실시예의 구조를 나타낸 도면이다.
도 15는 상기 제6 바람직한 실시예에 따른 신호 프로브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 제7 바람직한 실시예의 신호 프로브의 구조를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 제8 바람직한 실시예의 구조를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2,3,4,5 캔틸레버형 프로브 카드
30,35,37 회로판 301 상부 표면
302 하부 표면 303 프로브 영역
304 테스트 영역 31,36 신호 회로
32,34 그라운든 회로 33 차동신호 회로
331,332 신호 회로 361 테스트 회로
362 감지 회로 40 핀 베이스
41 그라운드 면
50,53,55,57,58,59 신호 프로브
51 금속 핀 511,601 핀 포인트
512,602 핀 테일 513,603 연결부
514,604 고정부 515,605 아암부
52 리드 520,560 금속 와이어
521,54,561 절연층 56 제1리드
60 그라운드 프로브
71 테스트 솔더 패드 72 그라운드 솔더 패드
S11,S11' 반사손실 그래프 S21,S21' 삽입손실 그래프

Claims (25)

  1. 핀 포인트, 핀 테일 및 상기 핀 테일과 핀 포인트 사이에 위치한 고정부를 구비하되, 상기 핀 포인트는 전자소자와 점접촉하고, 상기 핀 테일 및 상기 고정부는 테스트용 회로판상에 고정된 금속 핀,
    상기 금속 핀 상에 배치되고 양단이 각각 그라운드 전위에 전기적으로 연결된 하나 이상의 금속 와이어, 및
    상기 금속 핀과 상기 금속 와이어 사이에 설치된 하나 이상의 절연층
    을 포함하는 고주파 프로브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 동일 축을 따라 상기 하나 이상의 금속 와이어를 감싸고, 상기 절연층은 일정한 벽면 두께를 가지며, 상기 금속 핀과 상기 하나 이상의 금속 와이어 사이의 간격이 상기 벽면 두께인 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고주파 프로브의 최대 직경이 상기 금속 핀 직경의 2배인 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고주파 프로브의 최대 직경이 상기 금속 핀 직경의 2배보다 작은 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연층이 동일 축을 따라 상기 금속 핀을 감싸고, 상기 절연층이 일정한 벽면 두께를 가지며, 상기 금속 핀과 상기 하나 이상의 금속 와이어 사이의 간격이 상기 벽면 두께인 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 핀의 양측에 2개의 금속 와이어가 병렬 설치된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 금속 와이어가 상기 금속 핀의 핀 테일로부터 상기 금속 핀의 핀 포인트와 고정부 사이까지 연장 설치된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  8. 제1항에 있어서,
    2개 이상의 금속 와이어를 구비하되, 그 중 하나는 상기 금속 핀의 핀 포인트에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 2개 이상의 금속 와이어는 상기 금속 핀의 핀 테일로부터 상기 금속 핀의 핀 포인트와 고정부 사이까지 연장 설치된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브.
  10. 테스트 신호를 전송하여 전자소자에 대하여 전기적 테스트를 진행하는 고주파 프로브 카드에 있어서,
    회로판, 핀 베이스 및 다수의 신호 프로브와 그라운드 프로브를 포함하되,
    상기 회로판의 상부 및 하부에 서로 대응하는 상부 표면 및 하부 표면이 형성되며, 상기 상부 표면은 측정대에 전기적으로 연결되어 상기 전자소자에 대하여 전기적 테스트를 진행하고, 상기 회로판에는 다수의 신호 회로 및 그라운드 회로가 설치되며, 소정 간격을 두고 상기 각 신호 회로와 인접한 위치에 하나 이상의 상기 그라운드 회로가 설치되고, 상기 그라운드 회로는 그라운드 전위에 전기적으로 연결되며,
    상기 핀 베이스는 상기 회로판의 하부 표면에 설치되고,
    상기 각 신호 프로브는 금속 핀 및 하나 이상의 리드를 포함하고, 상기 하나 이상의 리드는 상기 금속 핀에 설치됨과 함께 상기 그라운드 프로브에 전기적으로 연결되며, 상기 하나 이상의 리드와 상기 금속 핀은 서로 전기적으로 절연되며, 상기 각 금속 핀과 그라운드 프로브는 모두 핀 포인트, 핀 테일 및 상기 핀 테일과 핀 포인트사이에 설치된 고정부를 구비하고, 상기 핀 포인트는 상기 전자소자에 점접촉하며, 상기 고정부는 상기 핀 베이스상에 고정되며, 상기 금속 핀의 핀 테일은 상기 신호 회로에 전기적으로 연결되고, 상기 그라운드 프로브의 핀 테일은 상기 그라운드 회로에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드는 금속 와이어 및 절연층으로 이루어지고, 상기 금속 와이어의 양단은 상기 그라운드 프로브에 전기적으로 연결되고, 상기 절연층은 동일축을 따라 상기 금속 와이어를 감싸는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드는 금속 와이어이며, 양단이 상기 그라운드 프로브에 전기적으로 연결되고,
    상기 신호 프로브는 동일 축을 따라 상기 금속 와이어를 감싸는 절연층을 추가적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 회로판의 신호 회로는 서로 인접한 2개의 신호 회로를 가지며, 상기 두 신호 회로의 양측과 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 상기 그라운드 회로가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 두 신호 회로가 차동신호쌍을 전송하는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 두 신호 회로가 하나의 상기 신호 프로브와 각각 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 두 신호 회로와 서로 대응하여 연결된 상기 두 신호 프로브의 양측에 하나 이상의 그라운드 프로브가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 두 신호 회로는 각각 테스트 회로 및 감지 회로이며, 상기 신호 프로브는 2개 이상의 리드를 포함하되, 그 중 하나는 상기 금속 핀의 핀 포인트와 상기 감지 회로를 전기적으로 연결하고, 상기 금속 핀의 핀 테일은 상기 테스트 회로와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 2개 이상의 리드가 상기 금속 핀의 핀 테일로부터 상기 금속 핀의 핀 포인트와 고정부 사이까지 연장 설치된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 핀 베이스상에 도전성이 있는 금속 재질로 제조된 그라운드 면이 형성되며, 상기 하나 이상의 리드는 상기 그라운드 면을 통해 상기 그라운드 프로브와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  20. 테스트 신호를 전송하여 전자소자에 대하여 전기적 테스트를 진행하는 고주파 프로브 카드에 있어서,
    회로판, 핀 베이스 및 다수의 신호 프로브와 그라운드 프로브를 포함하고,
    상기 회로판은 상부와 하부에 서로 대응되는 상부 표면과 하부 표면을 포함하고, 상기 상부 표면은 측정대에 전기적으로 연결되어 상기 전자소자에 대하여 전기적 테스트를 진행하고, 상기 회로판에는 다수의 신호 회로 및 그라운드 회로가 배치되며, 상기 각 신호 회로와 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 상기 그라운드 회로가 설치되고, 상기 각 그라운드 회로는 그라운드 전위에 전기적으로 연결되며, 상기 각 신호 회로는 테스트 회로 및 감지 회로를 포함하고, 상기 테스트 회로는 측정대로부터 출력된 테스트 조건신호를 전자소자에 전송하고, 상기 감지 회로는 전자소자로부터 피드백된 테스트 결과신호를 측정대에 전송하고,
    상기 핀 베이스는 상기 회로판의 하부 표면에 설치되고,
    상기 각 신호 프로브는 금속 핀 및 하나 이상의 리드를 포함하고, 상기 하나 이상의 리드는 상기 금속 핀 상에 설치됨과 함께 그 양단이 상기 금속 핀 및 상기 감지 회로에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 각 신호 프로브와 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나 이상의 상기 그라운드 프로브가 설치되고, 상기 각 금속 핀 및 그라운드 프로브는 모두 핀 포인트, 핀 테일 및 상기 핀 테일과 핀 포인트사이에 형성된 고정부를 포함하고, 상기 핀 포인트는 상기 전자소자와 점접촉하며, 상기 고정부는 상기 핀 베이스상에 고정되며, 상기 금속 핀의 핀 테일은 상기 테스트 회로와 전기적으로 연결되고, 상기 그라운드 프로브의 핀 테일은 상기 그라운드 회로와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드는 금속 와이어 및 절연층을 포함하고, 상기 절연층은 동일 축을 따라 상기 금속 와이어를 감싸고, 상기 금속 와이어의 양단은 상기 금속 핀 및 상기 감지 회로와 각각 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드는 상기 금속 프로브의 핀 테일로부터 상기 금속 핀의 핀 포인트와 고정부 사이까지 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 신호 프로브의 양측과 상기 금속 핀 및 상기 하나 이상의 리드와 소정 간격을 두고 인접한 위치에 하나의 상기 그라운드 프로브가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 신호 프로브는 2개 이상의 리드를 포함하되, 이들은 각각 제1 리드 및 제2 리드이며, 상기 각 리드는 금속 와이어 및 절연층을 포함하고, 상기 절연층은 동일 축을 따라 금속 와이어를 감싸고, 상기 제1 리드를 구성하는 금속 와이어의 양단은 상기 금속 핀의 핀 포인트 및 상기 감지 회로에 각각 연결되고, 상기 제2 리드를 구성하는 금속 와이어의 양단은 상기 그라운드 프로브 및 상기 그라운드 회로에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 신호 프로브는 상기 금속 핀과 상기 제1 리드로 이루어진 구조체의 양측에 병렬 설치된 2개의 제2 리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 프로브 카드.
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