KR100977204B1 - Probe card and method of making the same - Google Patents
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Abstract
고집적 웨이퍼를 검사할 수 있는 프로브 카드와 프로브 카드의 제조 방법이 제공된다.Provided are a probe card and a method of manufacturing a probe card capable of inspecting a high density wafer.
프로브 카드는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 중앙 영역 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 제 1 높이를 가지는 구조물 본체층 및 상기 구조물 본체층으로부터 돌출되어 있으며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이를 가지는 구조물 팁층을 포함하는 구조물층, 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이보다 낮은 제 3 높이를 가지는 제 1 부분, 상기 제 1 부분으로부터 연장되어 상기 구조물 본체층 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이와 상기 제 2 높이 사이인 제 4 높이를 가지는 제 2 부분 및 상기 제 2 부분으로부터 연장되어 상기 구조물 팁층 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 5 높이를 가지는 제 3 부분을 포함하는 리드층을 포함한다.The probe card is located on a printed circuit board, a central region of the printed circuit board, protrudes from the structure body layer and the structure body layer having a first height from the printed circuit board, and from the printed circuit board. A structure layer comprising a structure tip layer having a second height higher than the height, and a first portion located on the printed circuit board, the first portion having a third height lower than the first height from the printed circuit board, the first portion A second portion extending from and positioned on the structure body layer, the second portion having a fourth height from the printed circuit board between the first and second heights and extending from the second portion on the structure tip layer And a third portion having a fifth height higher than the second height from the printed circuit board. It includes a lead layer containing powder.
프로브 카드, 포토리소그래피, 구조물층 Probe Cards, Photolithography, Structural Layers
Description
본 발명은 프로브 카드와 프로브 카드의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 포토리소그래피(photolithography) 기술을 이용한 프로브 카드와 프로브 카드의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a probe card and a probe card, and more particularly, to a method of manufacturing a probe card and a probe card using photolithography technology.
일반적으로 반도체 디바이스는 웨이퍼(wafer) 상에 회로 패턴 및 검사를 위한 접촉 패드를 형성하는 패브리케이션(fabrication) 공정과 회로 패턴 및 접촉 패드가 형성된 웨이퍼를 각각의 반도체 칩으로 조립하는 어셈블리(assembly) 공정을 통해서 제조된다.In general, semiconductor devices have a fabrication process of forming contact pads for circuit patterns and inspections on a wafer, and an assembly process of assembling wafers having circuit patterns and contact pads into respective semiconductor chips. It is manufactured through.
패브리케이션 공정과 어셈블리 공정 사이에는 웨이퍼 상에 형성된 접촉 패드에 전기 신호를 인가하여 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사 공정이 수행된다. 이 검사 공정은 웨이퍼의 불량을 검사하여 어셈블리 공정 시 불량이 발생한 웨이퍼의 일 부분을 제거하기 위해 수행하는 공정이다.An inspection process is performed between the fabrication process and the assembly process to inspect the electrical characteristics of the wafer by applying an electrical signal to the contact pads formed on the wafer. This inspection process is performed to inspect a defect of a wafer and to remove a portion of a wafer in which a defect occurs during an assembly process.
검사 공정 시에는 웨이퍼에 전기적 신호를 인가하는 테스터라고 하는 검사 장비와 웨이퍼와 테스터 사이의 인터페이스 기능을 수행하는 프로브 카드라는 검사 장비가 주로 이용된다. 이 중에서 프로브 카드는 테스터로부터 인가되는 전기 신호를 수신하는 인쇄 회로 기판 및 웨이퍼 상에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 복수개의 접촉팁을 포함한다.In the inspection process, inspection equipment called a tester for applying an electrical signal to a wafer and probe equipment for performing an interface function between the wafer and the tester are mainly used. Among them, the probe card includes a printed circuit board that receives an electrical signal applied from a tester and a plurality of contact tips contacting contact pads formed on the wafer.
최근에, 고집적 칩의 수요가 증가함에 따라서, 패브리케이션 공정에 의해 웨이퍼에 형성되는 회로 패턴 및 회로 패턴과 연결된 접촉 패드가 고집적 및 미세하게 형성되며, 이에 의해, 접촉 패드와 접촉하는 프로브 카드의 접촉팁 크기를 미세하게 제어할 수 있는 포토리소그래피(photolithography) 기술을 이용한 프로브 카드의 제조 방법이 개발되었다.Recently, as the demand for highly integrated chips increases, the circuit patterns formed on the wafer by the fabrication process and the contact pads connected with the circuit patterns are highly integrated and finely formed, thereby contacting the probe card in contact with the contact pads. A method of manufacturing a probe card using photolithography technology capable of finely controlling tip size has been developed.
그런데, 상기와 같은 종래의 프로브 카드의 제조 방법은 복수개의 접촉팁을 제조한 후 인쇄 회로 기판에 접촉팁을 부착하기 때문에 인쇄 회로 기판 상에 이웃하여 위치하는 접촉팁간의 간격을 미세하게 형성하기 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional method of manufacturing a probe card as described above, since the contact tips are attached to the printed circuit board after manufacturing the plurality of contact tips, it is difficult to form minute intervals between the contact tips located adjacent to the printed circuit board. There is a problem.
한편, 도 1은 종래의 프로브 카드를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional probe card.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 프로브 카드(10)는 인쇄 회로 기판(11), 인터포우져(12), 공간 변환기(13) 및 접촉팁(14)을 포함한다.As shown in FIG. 1, a
인쇄 회로 기판(11)은 검사 공정을 위해 형성된 프로브 회로 패턴을 포함하며, 테스터(도시하지 않음)로부터 인가된 전기 신호를 수신하여 인터포우져(12)를 통해 접촉팁(14)으로 전달하는 기능을 수행한다.The printed
인터포우져(12)는 인쇄 회로 기판(11)에 형성되어 있는 패드(미도시)를 통해 프로브 회로 패턴과 연결되어 인쇄 회로 기판(11)과 접촉팁(14) 사이를 전기적으로 연결하는 기능을 수행한다.The
공간 변환기(13)는 하면에 형성된 제 1 패드(13a)간 간격(피치)이 상면에 형성된 제 2 패드(13b)간 간격(피치)보다 좁게 형성되어, 피치 변환의 기능을 수행한다.The
또한, 공간 변환기(13)는 다층 세라믹(Multi-Layer Ceramic: MLC) 기판으로 이루어져 있으며, 그 내부에 형성된 도전층에 의해 인쇄 회로 기판(11)으로부터 받은 전기 신호를 프로브(14)측에 전달한다. In addition, the
이러한 다층 세라믹 기판은 절연 기판에 도전층과 절연층을 교호로 복수 회 형성함으로써 제조된다.Such a multilayer ceramic substrate is manufactured by alternately forming a conductive layer and an insulating layer in an insulating substrate several times.
이와 같이, 종래의 프로브 카드(10)는 접촉팁(14)간의 간격을 미세하게 형성하여도 접촉팁(14)과 접촉하는 인쇄 회로 기판(11)의 패드(미도시)의 간격을 미세하게 조절하기 어렵기 때문에, 접촉팁(14)과 인쇄 회로 기판(11) 사이에 피치 변환 기능을 위한 인터포우져(12) 및 공간 변환기(13)를 사용하였다. 이에 의해 프로브 카드의 제조 시간 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.As described above, the
또한, 종래의 프로브 카드(10)는 접촉팁(14)간의 간격을 미세하게 할 경우, 테스터(도시하지 않음)로부터 접촉팁(14)으로 인가된 전기 신호에 의해 이웃하는 접촉팁(14)간에 전자파가 발생하여 이 전자파로 인한 간섭으로 인해 검사 공정에 오류가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, in the
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 인쇄 회로 기판 상에 이웃하여 위치하는 접촉팁간의 간격을 미세하게 형성할 수 있는 프로브 카드와 프로브 카드의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention is to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to provide a probe card and a method for manufacturing a probe card that can form a fine gap between the adjacent contact tip located on the printed circuit board It is done.
또한, 제조 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있는 프로브 카드와 프로브 카드의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a probe card and a method of manufacturing the probe card, which can reduce manufacturing time and manufacturing cost.
또한, 인쇄 회로 기판 상에 이웃하여 위치하는 접촉팁간의 간격을 미세하게 형성할 경우, 접촉팁에 인가된 전기 신호에 의해 발생하는 전자파로 인한 간섭을 억제할 수 있는 프로브 카드와 프로브 카드의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, when forming a small gap between the adjacent contact tips on the printed circuit board, a method of manufacturing a probe card and a probe card that can suppress interference due to electromagnetic waves generated by the electrical signal applied to the contact tip The purpose is to provide.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 프로브 카드에 있어서, 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 중앙 영역 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 제 1 높이를 가지는 구조물 본체층 및 상기 구조물 본체층으로부터 돌출되어 있으며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이를 가지는 구조물 팁층을 포함하는 구조물층, 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이보다 낮은 제 3 높이를 가지는 제 1 부분, 상기 제 1 부분으로부터 연장되어 상기 구조물 본체층 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이와 상기 제 2 높이 사이인 제 4 높이를 가지는 제 2 부분 및 상기 제 2 부분으로부터 연장되어 상기 구조물 팁층 상에 위치하며, 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 5 높이를 가지는 제 3 부분을 포함하는 리드층을 포함하는 프로브 카드를 제공한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a first aspect of the present invention is a probe card, located on a printed circuit board, the central region of the printed circuit board, having a first height from the printed circuit board A structure layer comprising a structure body layer and a structure tip layer protruding from the structure body layer, the structure tip layer having a second height higher than the first height from the printed circuit board, and located on the printed circuit board; A first portion having a third height lower than the first height from the substrate, the first portion extending from the first portion and positioned on the structure body layer, wherein the first portion is between the first height and the second height from the printed circuit board; A second portion having a height of four and extending from the second portion on the structure tip layer And a lead layer including a third portion from the printed circuit board, the third portion having a fifth height higher than the second height.
상기 구조물 본체층, 상기 리드층의 상기 제 1 부분 및 상기 리드층의 제 2 부분 상에 위치한 절연 수지층을 더 포함할 수 있다.The structure body layer may further include an insulating resin layer disposed on the first portion of the lead layer and the second portion of the lead layer.
상기 절연 수지층은 외부로 노출될 수 있다.The insulating resin layer may be exposed to the outside.
상기 절연 수지층은 파릴렌(parylene), 불소 수지, 실록산 폴리머(Siloxane Polymer), 폴리실록산 폴리머(Polysiloxane Polymer) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.The insulating resin layer may be formed of at least one of parylene, a fluorine resin, a siloxane polymer, and a polysiloxane polymer.
상기 구조물층은 실리콘을 포함하고 있으며, 상기 구조물층은 상기 구조물 팁층과 상기 리드층 사이에 위치한 산화 실리콘층을 더 포함할 수 있다.The structure layer may include silicon, and the structure layer may further include a silicon oxide layer disposed between the structure tip layer and the lead layer.
상기 리드층은 상기 구조물층 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 적어도 일부가 위치하는 제 1 도전층 및 상기 제 1 도전층 상에 위치하는 제 2 도전층을 더 포함할 수 있다.The lead layer may further include a first conductive layer positioned at least partially on the structure layer and the printed circuit board, and a second conductive layer positioned on the first conductive layer.
상기 제 1 도전층은 상기 제 2 도전층보다 상기 구조물층과 화학적 친화력이 더 높을 수 있다.The first conductive layer may have a higher chemical affinity with the structure layer than the second conductive layer.
상기 인쇄 회로 기판과 상기 구조물층 사이에 위치한 탄성층을 더 포함할 수 있다.It may further include an elastic layer located between the printed circuit board and the structure layer.
상기 리드층의 상기 제 1 부분 상에 위치하는 고정부를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a fixing part positioned on the first portion of the lead layer.
또한, 본 발명의 제 2 측면은 프로브 카드를 제조하는 방법에 있어서, a) 인쇄 회로 기판을 마련하는 단계, b) 구조물 본체층 및 상기 구조물 본체층으로부터 돌출되어 있는 구조물 팁층을 포함하는 구조물층, 및 상기 구조물층과 이격되어 있는 제 1 부분, 상기 제 1 부분으로부터 연장되어 상기 구조물 본체층 상에 위치하는 제 2 부분 및 상기 제 2 부분으로부터 연장되어 상기 구조물 팁층 상에 위치하는 제 3 부분을 포함하는 리드층을 포함하는 접촉 유닛을 마련하는 단계 및 c) 상기 구조물 본체층이 상기 인쇄 회로 기판으로부터 제 1 높이를 가지고, 상기 구조물 팁층이 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이를 가지고, 상기 제 1 부분이 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이보다 낮은 제 3 높이를 가지고, 상기 제 2 부분이 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 1 높이와 상기 제 2 높이 사이인 제 4 높이를 가지며, 상기 제 3 부분이 상기 인쇄 회로 기판으로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 5 높이를 가지도록 상기 접촉 유닛을 상기 인쇄 회로 기판 상에 위치시키는 단계를 포함하는 프로브 카드 제조 방법을 제공한다.In addition, a second aspect of the present invention provides a method of manufacturing a probe card, comprising: a) providing a printed circuit board, b) a structure layer comprising a structure body layer and a structure tip layer protruding from the structure body layer, And a first portion spaced apart from the structure layer, a second portion extending from the first portion and positioned on the structure body layer, and a third portion extending from the second portion and positioned on the structure tip layer. Providing a contact unit comprising a lead layer, and c) the structure body layer has a first height from the printed circuit board, and the structure tip layer has a second height higher than the first height from the printed circuit board. Wherein the first portion has a third height lower than the first height from the printed circuit board, and wherein the second portion Printing the contact unit such that the contact unit has a fourth height from the printed circuit board, the fourth height being between the first height and the second height, and the third portion has a fifth height higher than the second height from the printed circuit board. Provided is a method of manufacturing a probe card, the method comprising positioning on a circuit board.
상기 b)단계는 실리콘 기판을 마련하는 단계, 상기 실리콘 기판 상에 산화 실리콘층을 형성하는 단계, 상기 산화 실리콘층 상에 상기 구조물 팁층에 대응하는 제 1 영역을 둘러싸는 제 2 영역이 개구되도록 제 1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 산화 실리콘층을 에칭하는 단계, 상기 실리콘 기판을 에칭하여 상기 구조물 팁층을 형성하는 단계 및 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The step b) includes preparing a silicon substrate, forming a silicon oxide layer on the silicon substrate, and opening a second region on the silicon oxide layer, the second region surrounding the first region corresponding to the structure tip layer. Forming a photoresist pattern; etching the silicon oxide layer using the first photoresist pattern; etching the silicon substrate to form the structure tip layer; and removing the first photoresist pattern. It may include a step.
상기 b)단계는 상기 구조물 팁층이 형성된 상기 실리콘 기판 상에 제 1 도전층을 형성하는 단계, 상기 제 1 도전층 상에 제 2 도전층을 형성하는 단계, 상기 제 2 도전층 상에 상기 제 1 부분, 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 부분에 대응하는 제 3 영역을 둘러싸는 제 4 영역이 개구되도록 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 제 1 도전층 및 상기 제 2 도전층을 에칭하여 상기 리드층을 형성하는 단계 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step b) may include forming a first conductive layer on the silicon substrate on which the structure tip layer is formed, forming a second conductive layer on the first conductive layer, and forming the first conductive layer on the second conductive layer. Forming a second photoresist pattern such that a fourth region surrounding a portion, the second portion, and a third region corresponding to the third portion is opened; using the second photoresist pattern, the first conductive layer And etching the second conductive layer to form the lead layer and removing the second photoresist pattern.
상기 b)단계는 상기 리드층 상에 절연 수지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step b) may further include forming an insulating resin layer on the lead layer.
상기 b)단계는 상기 리드층의 상기 제 3 부분이 개구되도록 상기 제 3 부분 상에 위치한 상기 절연 수지층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step b) may further include removing the insulating resin layer located on the third portion so that the third portion of the lead layer is opened.
상기 b)단계는 상기 리드층의 상기 제 1 부분에 대응하는 상기 실리콘 기판을 제거하여, 상기 구조물 본체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step b) may further include removing the silicon substrate corresponding to the first portion of the lead layer to form the structure body layer.
상기 실리콘 기판의 제거는 습식 에칭 공정을 이용해 수행될 수 있다.Removal of the silicon substrate may be performed using a wet etching process.
상기 인쇄 회로 기판과 상기 구조물층 사이에 위치하도록 상기 인쇄 회로 기판 상에 탄성층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming an elastic layer on the printed circuit board to be positioned between the printed circuit board and the structure layer.
상기 리드층의 상기 제 1 부분 상에 고정부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming a fixing part on the first portion of the lead layer.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 포토레지스트층을 이용 한 다각적인 포토리소그래피 기술을 이용해 인쇄 회로 기판 상에 이웃하여 위치하는 접촉팁간의 간격을 미세하게 형성할 수 있는 효과가 있다.According to one of the problem solving means of the present invention described above, there is an effect that it is possible to finely form the interval between the contact tips located adjacent to the printed circuit board using a multi-photolithography technique using a photoresist layer.
또한, 다각적인 포토리소그래피 기술을 이용해 제조 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce manufacturing time and manufacturing cost by using various photolithography techniques.
또한, 절연 수지층을 형성하여 접촉팁에 인가된 전기 신호에 의해 발생하는 전자파로 인한 간섭을 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can form an insulating resin layer to suppress the interference due to electromagnetic waves generated by the electrical signal applied to the contact tip.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 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. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재와 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a member is located “on” another member, this includes not only when one member is in contact with another member but also when another member exists between the two members. In addition, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless otherwise stated.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드에 대하여 설명한다.Hereinafter, a probe card according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 도시한 저부 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.2 is a bottom plan view illustrating a probe card according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(1000)는 인쇄 회로 기판(100), 탄성층(200), 구조물층(300), 리드층(400), 절연 수지층(500) 및 고정부(600)를 포함한다.As shown in Figure 2 and 3, the
인쇄 회로 기판(100)은 대략 원판 형상으로 형성되며, 검사 공정을 위한 프로브 회로 패턴(미도시)을 포함한다. 인쇄 회로 기판(100)은 검사 공정을 위한 컴퓨터와 연결되어 있을 수 있다. 인쇄 회로 기판(100)의 실질적인 중앙 영역에는 탄성층(200)이 위치하고 있다.The printed
탄성층(200)은 인쇄 회로 기판(100) 상에 위치하며, 대략 사각 기둥 형상으로 형성되어 있다. 탄성층(200)은 구조부(210) 및 탄성부(220)를 포함한다.The
구조부(210)는 인쇄 회로 기판(100) 상에 위치하며, 스테인레스 스틸 등으로 이루어진 구조물이다.The
탄성부(220)는 고무 등의 탄성을 가지는 재료로 이루어져 있으며, 검사 공정 시 탄성부(220)에 인가되는 압력에 탄성적으로 대응한다.The
탄성부(220) 상에는 구조물층(300)이 위치하고 있다.The
구조물층(300)은 실리콘(Si)으로 이루어져 있으며, 구조물 본체층(310), 구조물 팁층(320) 및 산화 실리콘층(330)을 포함한다.The
구조물 본체층(310)은 탄성층(200) 상에 위치하고 있으며, 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 1 높이(H1)를 가지고 있다.The
구조물 팁층(320)은 구조물 본체층(310)으로부터 상측 방향으로 돌출되어 있으며, 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 1 높이(H1)보다 높은 제 2 높이(H2)를 가지고 있다.The
산화 실리콘층(330)은 구조물 팁층(320) 상에 위치하고 있으며, 산화 실리콘(SiOx)으로 이루어져 있다.The
산화 실리콘층(330) 상에는 리드층(400)이 위치하고 있다.The
리드층(400)은 인쇄 회로 기판(100)의 주연 영역으로부터 중심 영역으로 연장되어 있으며, 제 1 도전층(410) 및 제 2 도전층(420)을 포함한다. 리드층(400)은 인쇄 회로 기판(100)에 형성되어 있는 프로브 회로 패턴(미도시)과 연결되어 있다. 더 구체적으로, 리드층(400)과 인쇄 회로 기판(100)에 형성되어 있는 프로브 회로 패턴(미도시)과의 연결은 리드층(400)과 인쇄 회로 기판(100) 사이에 형성될 수 있는 패드(미도시)에 의해 수행될 수 있다.The
제 1 도전층(410)은 인쇄 회로 기판(100) 및 구조물층(300) 상에 위치하고 있으며, 티타늄(Ti) 또는 크롬(Cr) 등을 포함한 금속 재료이다. 제 1 도전층(410)은 제 2 도전층(420)보다 인쇄 회로 기판(100) 및 구조물층(300)과 화학적 친화력이 더 높으며, 제 2 도전층(420)과 인쇄 회로 기판(100) 및 구조물층(300) 사이의 접합을 용이하게 하는 역할을 한다.The first
여기서, 화학적 친화력이란, 두개의 물질에 있어서 상호간의 접착력을 의미한다.Here, chemical affinity means the adhesive force of two materials.
제 2 도전층(420)은 제 1 도전층(410) 상에 위치하고 있으며, 금(Au) 또는 구리(Cu) 등으로 이루어진 금속 재료이다.The second
또한, 리드층(400)은 제 1 부분(400a), 제 2 부분(400b) 및 제 3 부분(400c)을 포함한다.The
제 1 부분(400a)은 인쇄 회로 기판(100)의 주연 영역 상에 위치하고 있으며, 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 1 높이(H1)보다 낮은 제 3 높이(H3)를 가지고 있다.The
제 2 부분(400b)은 제 1 부분(400a)으로부터 절곡 연장되어 구조물층(300)의 구조물 본체층(310) 상에 위치하고 있으며, 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 1 높이(H1)와 제 2 높이(H2)의 사이인 제 4 높이(H4)를 가지고 있다.The
제 3 부분(400c)은 제 2 부분(400b)으로부터 절곡 연장되어 구조물 팁층(320) 상에 위치하는 산화 실리콘층(330) 상에 위치하고 있으며, 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 2 높이(H2)보다 높은 제 5 높이(H5)를 가지고 있다. 즉, 리드층(400)의 제 3 부분(400c)은 제 1 부분(400a) 및 제 2 부분(400b)과 단차를 이루며, 프로브 카드(1000)에서 최상층에 위치하고 있다. 이에 의해, 검사 공정 시, 리드층(400)의 제 3 부분(400c)은 반도체 웨이퍼 등의 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉한다.The
검사 공정 시 반도체 웨이퍼 등의 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 리드층(400)의 제 3 부분(400c)을 제외한 리드층(400)의 상부 및 측부 표면과 구조물층(300)의 표면 상에는 절연 수지층(500)이 위치하고 있다.Insulation is performed on the upper and side surfaces of the
절연 수지층(500)은 파릴렌(parylene), 불소 수지, 실록산 폴리머(Siloxane Polymer), 폴리실록산 폴리머(Polysiloxane Polymer) 등으로 이루어진 가요성 절연 수지로 이루어져 있으며, 외부로 노출되어 있다. 절연 수지층(500)은 이웃하는 리드층(400)간의 단락 또는 검사 공정 시 리드층(400)에 인가되는 전기 신호에 의해 발생하는 전자파에 의한 간섭 등을 방지한다.The insulating
리드층(400)의 제 1 부분(400a)에 대응하는 절연 수지층(500) 상에는 고정부(600)가 위치하고 있다.The fixing
고정부(600)는 리드층(400)의 제 1 부분(400a) 상에 위치하고 있다. 고정부(600)는 인쇄 회로 기판(100)의 주연 영역 상에 위치하고 있으며, 인쇄 회로 기판(100)의 주연 영역을 따라 원형으로 연장되어 있다. 고정부(600)는 인쇄 회로 기판(100)에 대해 리드층(400)을 고정하는 역할을 한다.The fixing
다른 실시예에서, 고정부(600)는 리드층(400)의 제 1 부분(400a) 상에 위치하며, 이웃하는 리드층(400) 상에 위치한 이웃하는 고정부(600) 사이는 이격되어 있을 수 있다.In another embodiment, the
이하, 도 3 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a probe card according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 17.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a probe card according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 17 are views illustrating a method of manufacturing a probe card according to an exemplary embodiment of the present invention.
우선, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(100)을 마련한다(S100).First, as shown in FIGS. 4 and 5, a printed
도 5에 도시된 바와 같이, 프로브 회로 패턴(미도시)이 형성되어 있는 인쇄 회로 기판(100)을 마련한다.As shown in FIG. 5, a printed
다음, 인쇄 회로 기판(100) 상에 탄성층(200)을 형성한다(S200).Next, the
도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(100)의 중앙 영역 상에 구조부(210)를 형성하고, 구조부(210) 상에 탄성부(220)를 형성하여 인쇄 회로 기판(100) 상에 탄성층(200)을 형성한다.As shown in FIG. 5, the
다음, 도 6 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 접촉 유닛(1100)을 마련한다(S300).Next, as shown in FIGS. 6 to 16, the
우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 실리콘으로 이루어진 실리콘 기판(301)을 마련한다.First, as shown in FIG. 6, a
실리콘 기판(301)은 실리콘 단결정으로 이루어진 원판형일 수 있다.The
다음, 실리콘 기판(301) 상에 산화 실리콘층(330)을 형성하고, 산화 실리콘층(330) 상에 제 1 포토레지스트층(800)을 형성한다.Next, a
구체적으로, 실리콘 기판(301)의 표면을 산화시켜 산화 실리콘층(330)을 형성하고, 산화 실리콘층(330) 상에 포토레지스트 물질을 포함하는 수지를 도포하여 제 1 포토레지스트층(800)을 형성한다.Specifically, the surface of the
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트층(800)을 노광 및 현상하여 제 1 포토레지스트층(800)의 제 1 영역(A)을 둘러싸는 제 2 영역(B)이 개구되도록 제 1 포토레지스트 패턴(850)을 형성한다. 제 1 포토레지스트 패턴(850)의 형성으로 인해 제 2 영역(B)에 대응하는 산화 실리콘층(330)이 노출된다.Next, as shown in FIG. 7, the
구체적으로, 제 1 포토레지스트층(800) 상에 마스크를 정렬한 후, 마스크를 통해 제 1 포토레지스트층(800)에 자외선 등을 조사하여 제 1 포토레지스트층(800)을 노광한 후, 현상액을 이용하여 제 2 영역(B)에 대응하는 제 1 포토레지스트층(800)을 현상해 제 1 포토레지스트 패턴(850)을 형성한다.Specifically, after aligning the mask on the
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트 패턴(850)을 이용하여 산화 실리콘층(330)을 에칭한다.Next, as shown in FIG. 8, the
구체적으로, 건식 에칭 공정을 이용하여, 제 1 포토레지스트 패턴(850)이 위치하지 않는 제 2 영역(B)에 대응하는 산화 실리콘층(330)을 에칭한다.Specifically, the
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트 패턴(850) 및 산화 실리콘층(330)을 이용하여 실리콘 기판(301)을 에칭하여 구조물 팁층(320)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 9, the
구체적으로, 보쉬 프로세스(bosch process)를 이용해, 제 1 포토레지스트 패턴(850) 및 산화 실리콘층(330)이 위치하지 않은 제 2 영역(B)에 대응하는 실리콘 기판(301)을 에칭한다. 에칭 시, 에칭에 관계되지 않는 영역 상에 추가적인 마스크 부재를 정렬시키고, 실리콘 기판(301)을 에칭하면 에칭된 실리콘 기판(301)의 면의 표면이 매끄러워짐과 동시에 빠른 시간 내에 실리콘 기판(301)을 에칭할 수 있다.Specifically, the
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 산화 실리콘층(330)으로부터 제 1 포토레지스트 패턴(850)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 9, the
구체적으로, 에슁(ashing) 공정을 이용해, 산화 실리콘층(330) 상에 위치한 제 1 포토레지스트 패턴(850)을 제거한다. 한편, 실리콘 기판(301)을 건식 에칭할 때, 제 1 포토레지스트 패턴(850)도 동시에 에칭되어 제거될 수 있다.Specifically, the
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 구조물 팁층(320)이 형성된 실리콘 기판(301) 상에 제 1 도전층(410)을 형성하고, 제 1 도전층(410) 상에 제 2 도전층(420)을 형성하며, 제 2 도전층(420) 상에 제 2 포토레지스트층(900)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 10, the first
구체적으로, 스퍼터링 공정을 이용해 에칭된 실리콘 기판(301) 상에 제 1 도전층(410) 및 제 2 도전층(420)을 순차적으로 형성하고, 포토레지스트 물질을 포함하는 수지를 제 2 도전층(420)에 형성하여 제 2 포토레지스트층(900)을 형성한다.Specifically, the first
다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트층(900)을 노광 및 현상하여 제 2 포토레지스트층(900)의 제 3 영역(C)을 둘러싸는 제 4 영역(D)이 개구되도록 제 2 포토레지스트 패턴(950)을 형성한다. 제 2 포토레지스트 패턴(950)의 형성으로 인해 제 4 영역(D)에 대응하는 제 2 도전층(420)이 노출된다.Next, as illustrated in FIG. 11, the
구체적으로, 제 2 포토레지스트층(900) 상에 마스크를 정렬한 후, 마스크를 통해 제 2 포토레지스트층(900)에 자외선 등을 조사하여 제 2 포토레지스트층(900)을 노광한 후, 현상액을 이용하여 제 4 영역(D)에 대응하는 제 2 포토레지스트층(900)을 현상해 제 2 포토레지스트 패턴(950)을 형성한다.Specifically, after aligning the mask on the
다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트 패턴(950)을 이용해 제 4 영역(D)에 대응하는 제 1 도전층(410) 및 제 2 도전층(420)을 건식 에칭 또는 습식 에칭 공정 등을 이용해 에칭한다. 제 4 영역(D)에 대응하는 제 1 도전층(410) 및 제 2 도전층(420)의 에칭으로 인해 제 4 영역(D)에 대응하는 실리콘 기판(301)의 표면이 노출된다. 상기 단계에서, 제 1 도전층(410) 및 제 2 도전층(420)을 패 터닝하여 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 도전층(410) 및 제 2 도전층(420)을 포함하고 있는 서로 이웃하는 리드층(400)을 이격시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 12, dry etching or wet etching the first
다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트 패턴(950)을 제 2 도전층(420)으로부터 제거한다.Next, as shown in FIG. 12, the
구체적으로, 에슁 공정을 이용해, 제 2 도전층(420) 상에 위치한 제 2 포토레지스트 패턴(950)을 제거한다.Specifically, the
다음, 도 13에 도시된 바와 같이, 외부로 노출된 리드층(400) 및 실리콘 기판(301) 표면에 파릴렌, 불소 수지, 실록산 폴리머, 폴리실록산 폴리머 등으로 이루어진 절연 수지(501)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 13, an insulating
다음, 도 14에 도시된 바와 같이, 검사 공정 시 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 리드층(400)의 제 3 부분(400c)에 대응하는 리드층(400)의 상부 표면에 위치한 절연 수지(501)를 제거하여 리드층(400)의 제 3 부분(400c)을 제외한 리드층(400)의 상부 표면 및 측부 표면, 외부로 노출된 구조물층(300) 표면 상에 위치한 절연 수지층(500)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 14, an insulating resin (which is disposed on an upper surface of the
다음, 도 15에 도시된 바와 같이, 습식 에칭을 이용해 리드층(400)의 제 1 부분(400a)에 대응하는 실리콘 기판(301)을 제거하여, 구조물 본체층(310)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 15, the
구체적으로, 실리콘 기판(301)만을 에칭하는 에칭액(2)이 들어있는 수조(1)에 후에 형성될 리드층(400)의 제 1 부분(400a)에 대응하는 실리콘 기판(301)을 담그고, 일정 시간이 지난 후, 실리콘 기판(301)을 에칭액(2)으로부터 들어올려, 리 드층(400)의 제 1 부분(400a)에 대응하는 실리콘 기판(301)을 제거한다.Specifically, the
이상과 같은 방법으로 인해, 도 16에 도시된 바와 같이, 구조물층(300), 리드층(400)을 포함하는 접촉 유닛(1100)이 형성된다.Due to the above method, as shown in FIG. 16, the
다음, 도 17에 도시된 바와 같이, 리드층(400)의 제 1 부분(400a)을 인쇄 회로 기판(100)의 주연 영역 상에 대응시키고, 구조물층(300)을 인쇄 회로 기판(100)의 중심 영역 상에 위치한 탄성층(200) 상에 대응시켜, 인쇄 회로 기판(100) 및 탄성층(200) 상에 접촉 유닛(1100)을 정렬한 후, 제 1 방향으로 접촉 유닛(1100)을 이동시켜 인쇄 회로 기판(100) 상에 접촉 유닛(1100)을 위치시킨다(S400).Next, as shown in FIG. 17, the
이에 의해, 도 3에 도시된 바와 같이, 접촉 유닛(1100)에 포함되어 있는 구조물 본체층(310)이 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 1 높이(H1)를 가지고, 구조물 팁층(320)이 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 2 높이(H2)를 가지고, 리드층(400)의 제 1 부분(400a)이 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 3 높이(H3)를 가지고, 리드층(400)의 제 2 부분(400b)이 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 4 높이(H4)를 가지며, 리드층(400)의 제 3 부분(400c)이 인쇄 회로 기판(100)으로부터 제 5 높이(H5)를 가지게 된다. 즉, 리드층(400)의 제 3 부분(400c)은 제 1 부분(400a) 및 제 2 부분(400b)과 단차를 이루며, 프로브 카드(1000)에서 최상층에 위치하게 된다.As a result, as shown in FIG. 3, the
다음, 접촉 유닛(1100) 상에 고정부(600)를 형성한다(S500).Next, to form the fixing
리드층(400)의 제 1 영역(A) 상에 고정부(600)를 형성한다. 고정부(600)의 형성 시 고정부(600)가 인쇄 회로 기판(100)의 주연 영역을 따라 원형으로 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다.The fixing
이와 같이, 포토리소그래피 기술을 이용해 이웃하는 리드층(400)간의 간격이 미세하게 조절된 복수의 리드층(400) 각각이 인쇄 회로 기판(100)의 프로브 회로 패턴(미도시)과 연결되어 있는 상태의 프로브 카드(1000)가 제조된다.As described above, a state in which each of the plurality of
이에 의해, 고집적 웨이퍼를 검사할 수 있도록 이웃하는 리드층(400)간의 간격이 미세하게 형성된 프로브 카드가 제공된다.As a result, a probe card having a minute spacing between adjacent
또한, 다각적인 포토리소그래피 기술을 이용해 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 리드층(400) 및 구조물층(300)을 포함하는 프로브 카드(1000)가 제조되기 때문에 인쇄 회로 기판(100) 및 리드층(400) 사이의 피치 변환을 위한 공간 변환기(space transformer) 및 인터포우져(interposer) 등의 부가적인 부재가 필요하지 않다. 이에 의해, 프로브 카드의 제조 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the
또한, 가요성 절연 수지인 절연 수지층(500)이 검사 공정 시 웨이퍼에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 리드층(400)의 제 3 부분(400c) 상부 표면을 제외한 리드층(400)의 상부 표면 및 측부 표면 및 외부로 노출된 구조물층(300) 표면에 형성되어 있기 때문에 이웃하는 리드층(400)간의 단락 또는 리드층(400)에 인가되는 전기 신호에 의해 발생하는 전자파에 의한 간섭 등이 억제된다.In addition, the upper surface of the
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 분 산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
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.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 종래의 프로브 카드를 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a conventional probe card,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 도시한 저부 평면도이고,2 is a bottom plan view showing a probe card according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 나타낸 순서도이며,4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a probe card according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 to 17 are views for explaining a method of manufacturing a probe card according to an embodiment of the present invention.
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2008
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