KR101058517B1 - 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 상기 테스터장비와 전기적으로 연결되고, 일측에 관통공이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판으로부터 하방으로 이격되게 설치되고, 일측에 통과공이 형성된 가이드부와, 일측이 상기 인쇄회로기판과 결합되고, 타측이 가이드부에 결합되어 상기 인쇄회로기판과 상기 가이드부의 이격거리를 유지하는 이격거리유지부와, 일측에 피검사체와 전기적으로 접촉되는 프로브 팁이 형성되고, 타측에 상방으로 연장형성되어 상기 통과공을 관통하는 프로브 핀을 포함하는 프로브와, 상단부가 상단부가 상기 인쇄회로기판에 연결되고 하단부가 상기 인쇄회로기판의 하방으로 연장되어 상기 프로브 핀과 근접하게 배치되는 커넥터와, 일측에 삽입공이 형성되어 상기 커넥터의 일측이 상기 삽입공에 삽입되며, 상기 인쇄회로기판 및 상기 가이드부 사이에 좌우이동가능하게 설치되는 센터블럭 및 상기 센터블럭에 연결되어 상기 센터블럭을 좌우이동시키는 좌우이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판에 고정되는 커넥터 및 일측에 형성된 삽입홈에 커넥터의 일측이 삽입된 상태에서 좌우이동되어 커넥터의 하단부를 가압하는 센터블럭을 이용하여 커넥터의 하단부와 프로브 핀을 접촉시킴으로써 조립공정이 매우 간단해 지고, 조립 및 부품의 교환,수리가 용이할 뿐 아니라 커넥터와 프로브간 접촉면적이 확대되어 프로브로부터 인쇄회로기판의 통전효율이 현저하게 향상되면서도 커넥터간 피치간격을 줄여 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있 다.

프로브, 인쇄회로기판, 커넥터, 통전

Description

프로브 카드{Probe card}

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄회로기판에 고정되는 커넥터 및 일측에 형성된 삽입홈에 커넥터의 일측이 삽입된 상태에서 좌우이동되어 커넥터의 하단부를 가압하는 센터블럭을 이용하여 커넥터의 하단부와 프로브 핀을 접촉시킴으로써 조립공정이 매우 간단해 지고, 조립 및 부품의 교환,수리가 용이할 뿐 아니라 커넥터와 프로브간 접촉면적이 확대되어 프로브로부터 인쇄회로기판의 통전효율이 현저하게 향상되면서도 커넥터간 피치간격을 줄여 크기를 소형화할 수 있는 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼(Wafer)상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩의 전기적 특성을 감사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(chip)으로 조립하는 어셈블리(assembly)공정을 통해서 제조된다.

여기서 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 불량칩을 판별하기위해 수행하는 것으로 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 되는 프로브 카드라는 검사장치가 주로 사용되고 있다.

도1은 종래의 프로브 카드의 단면도이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 프로브 카드(100)는 일측에 관통공(111)이 형성된 인쇄회로기판(Printed Circuit Boad:PCB)(110)와, 인쇄회로기판(110)으로부터 하방으로 이격설치되고 일측에 통과공(121)이 형성된 가이드부(120)와, 인쇄회로기판(110)과 가이드부(120)를 결합하는 결합부재(130)와, 일단부가 관통공(111)에 배치되고 타단부가 통과공(121)에 배치되며 피검사체와 전기적으로 접촉하는 프로브 리드부(140)와, 일측에 삽입공(151)이 형성되어 프로브 리드부(140)의 일측이 통과하고 인쇄회로기판(110)과 가이드부(120)사이에 좌우이동가능하게 설치되는 센터블럭(150) 및 센터블럭(150)이 좌우이동될 수 있도록 센터블럭(150)에 이동력을 제공하는 좌우이동수단(160)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 종래의 프로브 카드(100)는 프로브 리드부(140)가 피검사체인 웨이퍼에 구성된 칩과 접촉되는 경우 프로브 리드부(140)로 인가되는 전기적 신호를 인쇄회로기판(110)으로 전달하기 위해 좌우이동수단(160)을 이용하여 센터블럭(150)을 이동시키고, 프로브 리드부(140)의 일측이 휘어지도록 함으로써 관통공(111)에 배치된 프로브 리드부(140)의 일단부가 인쇄회로기판(110) 중 관통 공(111)이 형성된 인쇄회로기판(110)의 내면에 접촉되도록 하여 프로브 리드부(140)와 인쇄회로기판(110)간 통전되도록 구성된 것이다.

이와 같은 종래의 프로브 카드(100)는 프로브 리드부(140)의 일측이 휘어지도록 설치됨으로써 탄성을 갖고 인쇄회로기판(110)에 지지되어 프로브 리드부(140)와 인쇄회로기판(110)간 접촉효율이 향상되는 이점이 있었다.

그러나 종래의 프로브 카드(100)는 프로브 리드부(140)를 통과공(121)에 삽입하기 전에 그 위치가 고정되지 않는 센터블럭(150)의 삽입공(151)에 삽입해야 함과 아울러 프로브 리드부(140)의 양단부가 관통공(111) 및 통과공(121)에 각각 배치된 상태에서 센터블럭(150)을 좌우이동시켜 프로브 리드부(140)의 양단부를 인쇄회로기판(110)에 접촉되도록 해야함으로써 센터블럭(150)의 위치변위에 따라 프로브 리드부(140)의 일단부를 통과공(121)에 삽입하기가 다소 어려운 점이 있었다.

아울러, 프로브 리드부(140)가 센터블럭(150)에 의해 휘어진 상태에서 인쇄회로기판(110)에 접촉됨으로써 다수의 프로브 리드부(140)간 간격이 벌어지면서 프로브 리드부(140)간 피치가 증가되고, 이에 따라 프로브 카드(100)의 크기가 증대될 뿐 아니라 프로브 리드부(140)가 센터블럭(150)에 의해 장시간 휘어진 상태를 유지하여 어느 순간 항복점을 넘어서 복원력을 잃게 되므로 수리 및 교환시 프로브 리드부(140)를 재사용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판에 고정되는 커넥터 및 일측에 형성된 삽입홈에 커넥터의 일측이 삽입된 상태에서 좌우이동되어 커넥터의 하단부를 가압하는 센터블럭을 이용하여 커넥터의 하단부와 프로브 핀을 접촉시킴으로써 조립공정이 매우 간단해 지고, 조립 및 부품의 교환,수리가 용이할 뿐 아니라 커넥터와 프로브간 접촉면적이 확대되어 프로브로부터 인쇄회로기판의 통전효율이 현저하게 향상되면서도 커넥터간 피치간격을 줄여 크기를 소형화할 수 있는 프로브 카드를 제공함에 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판에 형성된 관통공과 대응되는 커넥터의 일측을 휨형성하여 관통공이 형성된 인쇄회로기판에 커넥터의 외측면을 탄성접촉되도록 함으로써 인쇄회로기판과 커넥터가 접촉효율을 향상시키고 이로 인해 프로브와 인쇄회로기판의 통전효율을 보다 향상시킬 수 있는 프로브 카드를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 웨이퍼를 구성하는 다수의 칩에 전기적으로 접촉되어 발생되는 전기적 신호를 외부에 구비된 테스터 장비에 전달하는 프로브 카드에 있어서, 상기 테스터장비와 전기적으로 연결되고, 일측에 관통공이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판으로부터 하방으로 이격되게 설치되고, 일측에 통과공이 형성된 가이드부와, 일측이 상기 인쇄회로기판과 결합되고, 타측이 가이드부에 결합되어 상기 인쇄회로기판과 상기 가이드부의 이격거리를 유지하는 이격거리유지부와, 일측에 피검사체와 전기적으로 접촉되는 프로브 팁이 형성되고, 타측에 상방으로 연장형성되어 상기 통과공을 관통하는 프로브 핀을 포함하는 프로브와, 상단부가 상기 인쇄회로기판에 연결되고, 하단부가 상기 인쇄회로기판의 하방으로 연장되어 상기 프로브 핀과 상호 이격되게 배치되는 커넥터와, 일측에 삽입공이 형성되어 상기 커넥터의 일측이 상기 삽입공에 삽입되고, 상기 인쇄회로기판 및 상기 가이드부 사이에 좌우이동가능하게 설치되어 상기 프로브 핀과 상기 커넥터가 이격되는 이격위치와, 상기 프로브 핀에 상기 커넥터가 접촉되는 접촉위치 사이를 이동하는 센터블럭 및 상기 센터블럭에 연결되어 상기 센터블럭을 좌우이동시키는 좌우이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드를 제공한다.

그리고, 상기 커넥터는 상기 프로브 핀과 상호 이격되게 배치되는 하단부의 폭이 확장되어 확장부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커넥터는 휨형성되어 상기 인쇄회로기판 일측에 탄성접촉되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 커넥터는 상기 인쇄회로기판의 관통공과 대응되는 일측에 절개부가 형성되고, 상기 절개부가 형성된 영역의 외면이 외측으로 볼록하게 형성되어 탄성을 갖는 컨텍트부가 형성되며, 상기 컨텍트부가 상기 인쇄회로기판 중 상기 관통공이 형성된 내측면에 탄성접촉될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판에 고정되는 커넥터 및 일측에 형성된 삽입홈에 커넥터의 일측이 삽입된 상태에서 좌우이동되어 커넥터의 하단부를 가압하는 센터블럭을 이용하여 커넥터의 하단부와 프로브 핀을 접촉시킴으로써 조립공정이 매우 간단해 지고, 조립 및 부품의 교환,수리가 용이할 뿐 아니라 커넥터와 프로브간 접촉면적이 확대되어 프로브로부터 인쇄회로기판의 통전효율이 현저하게 향상되면서도 커넥터간 피치간격을 줄여 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판에 형성된 관통공과 대응되는 커넥터의 일측을 휨형성하여 관통공이 형성된 인쇄회로기판에 커넥터의 외측면을 탄성접촉되도록 함으로써 인쇄회로기판과 커넥터가 접촉효율을 향상시키고 이로 인해 프로브와 인쇄회로기판의 통전효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 카드의 단면도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 사시도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 다른 형태를 도시한 도면이다.

도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 카드(1)는 인쇄 회로기판(Printed Circuit Boad:PCB)(10)과, 가이드부(20)와, 이격거리유지부(30)와, 프로브(40)(Probe)와, 커넥터(50)와, 센터블럭(60) 및 좌우이동수단(70)을 포함하여 구성된다.

인쇄회로기판(PCB)(10)은 다층의 구조로 구성될 수 있으며, 복잡한 회로 패턴이 형성된 기판으로서, 일측에 관통공(11)이 형성되고, 외부에 구비된 테스터 장비(미도시)와 연결되며, 후술하는 커넥터(50)에 의해 프로브(40)와 연결되어 프로브(40)에 인가되는 전기적 신호를 외부에 구비된 테스터 장비(미도시)에 전달하는 역할을 한다.

가이드부(20)는 상기한 인쇄회로기판(10)으로부터 하방으로 소정간격 이격되게 배치되며, 상면으로부터 하방으로 다수의 통과공(21)이 형성된다.

이와 같은 가이드부(20)는 후술하는 프로브(40)가 저면에 결합되어 프로브(40)를 견고하게 고정하는 역할을 한다.

이격거리유지부(30)는 일측이 인쇄회로기판(10)에 결합되고, 타측이 가이드부(20)에 결합되어 인쇄회로기판(10)과 가이드부(20)를 상호 결합함과 아울러 인쇄회로기판(10)과 가이드부(20)간 이격거리가 유지되도록 하는 역할을 한다.

프로브(Probe)(40)는 하부 일측에 피검사체인 웨이퍼에 구성된 칩과 전기적 으로 접촉되는 프로브 팁(41)이 형성되고, 상부 일측에는 상방으로 연장형성된 프로브 핀(42)을 포함하여 형성되며, 프로브 핀(42)이 가이드부(20)의 통과공(21)을 통과하는 상태에서 가이드부(20)의 저면에 결합된다.

이와 같은 프로브(40)는 프로브 팁(41)이 피검사체인 웨이퍼에 구성된 칩과 접촉되는 경우 칩으로부터 인가되는 전기적 신호를 후술하는 커넥터(50)를 통해 인쇄회로기판(10)으로 전달하는 역할을 한다.

커넥터(50)는 도3에서 보는 바와 같이 몸체부(51)와, 몸체부(51)의 하부에 형성된 확장부(52) 및 몸체부(51)의 상부에 형성된 접촉부(53)를 포함하여 구성되며, 확장부(52)가 프로브 핀(42)과 접촉되고, 접촉부(53)가 인쇄회로기판(10)에 접촉되어 프로브(40)로부터 인가되는 전기적 신호가 인쇄회로기판(10)으로 전달될 수 있도록 통전로를 제공하는 역할을 한다.

몸체부(51)는 대략 좌우방향으로 길이를 갖는 막대형상으로 형성되며, 상단부가 미세한 납 알갱이를 포함하는 솔더(S)에 의해 인쇄회로기판(10) 일측에 고정되며, 하단부가 인쇄회로기판(10)에 형성된 관통공(11)을 통과하여 하방으로 연장형성되어 있다.

확장부(52)는 몸체부(51)의 하단부에 몸체부(51)의 폭보다 넓게 형성되고, 후술하는 센터블럭(60)의 가압력에 의해 프로브 핀(42) 방향으로 이동되어 프로브 핀(42)과 연결된다. 여기서 확장부(52)가 몸체부(51)의 폭보다 넓게 형성하는 이유는 프로브 핀(42)의 접촉면적을 보다 넓게 형성하여 프로브 핀(42)과 확장부(52)의 접촉상태가 해제되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

접촉부(53)는 몸체부(51)의 상부 중 인쇄회로기판(10)의 관통공(11)과 대응되는 영역에 절개부(53a)가 형성되고, 절개부(53a)가 형성된 외면이 외측으로 볼록하게 형성되어 탄성을 갖는 컨텍트부(53b)가 형성되며, 상기한 컨텍트부(53b)가 인쇄회로기판(10) 중 관통공(11)이 형성된 내면에 탄성접촉되어 접촉부(53)와 인쇄회로기판(10)과 접촉된다.

본 발명의 일실시예에서는 인쇄회로기판(10)의 내면에 탄성접촉되도록 절개부(53a)가 형성되는 것으로 설명하고 있으나, 도5의 (a)에서 보는 바와 같이 관통공(11)과 대응하는 일측을 휨형성하여 관통공(11)에 탄성접촉 될 수 있을 뿐 아니라 (b)에서 보는 바와 같이 몸체부(51) 전체를 휨형성하여 커넥터(50)의 일측이 인쇄회로기판(10)의 일측에 탄성접촉될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 제2 접촉부(53)의 형상은 이에 한정하지 않으며, 인쇄회로기판(10)의 내면에 탄성접촉될 수 있는 형상이면 어느 것이든 적용이 가능하다.

센터블럭(60)은 대략 박스형상으로 형성되고, 일측에 커넥터(50)의 몸체부(51) 일측이 삽입되는 삽입공(61)이 형성되며, 상기한 몸체부(51) 상에서 후술하는 좌우이동수단(70)에 의해 좌우이동되는데, 프로브 핀(42)방향으로 이동하는 경우 삽입공(61)에 삽입된 몸체부(51) 일측을 가압함으로써 확장부(52)를 프로브 핀 (42)방향으로 이동시켜 확장부(52)와 프로브 핀(42)이 연결되도록 하는 역할을 한 다.

좌우이동수단(70)은 볼트가 사용될 수 있으며, 상기 이격거리유지부(30)를 관통하여 일단부가 센터블럭(60)의 일측에 접촉되어 있다.

이와 같은 좌우이동수단(70)은 회전되는 경우 센터블럭(60)의 일측을 가압하도록 함으로써 센터블럭(60)이 프로브 핀(42) 방향으로 이동될 수 있도록 하는 역할을 한다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터와 프로브 핀이 근접하게 배치된 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터와 프로프 핀이 접촉된 상태를 도시한 도면이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 카드(1)의 조립방법을 첨부된 도6 및 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 커넥터(50)의 몸체부(51) 상단부를 센터블럭(60)의 삽입공(61)에 삽입하여 센터블럭(60)을 커넥터(50)의 몸체부(51)에 위치시킨 상태에서 몸체부(51)의 상단부를 관통공(11)의 하부를 통해 인쇄회로기판(10)에 고정시킨다.

이때, 앞서 설명하는 바와 같이 몸체부(51)는 솔더(S)에 의해 인쇄회로기판(10) 일측에 고정된다.

다음, 프로브 핀(42)이 가이드부(20)의 통과공(21)을 통과하도록 프로브(40)를 가이드부(20)의 저면에 결합한다.

이후, 커넥터(50)가 고정된 인쇄회로기판(10)을 이격거리유지부(30)의 상측에 결합시키고, 프로브(40)가 결합된 가이드부(20)를 이격거리유지부(30)의 하측에 결합시킨다.

이때, 도6에서 보는 바와 같이 프로브 핀(42)과 커넥터(50)의 확장부(52)가 근접하게 배치되는데, 좌우이동수단(70)을 인쇄회로기판(10)에 나사결합한 후 회전시키면 좌우이동수단(70)이 센터블럭(60)의 일측을 가압하게 된다.

이후, 도7에서 보는 바와 같이 좌우이동수단(70)에 의해 센터블럭(60)이 프로브 핀(42)방향으로 이동되고, 확장부(52)가 센터블럭(60)의 이동에 따라 동반이동되어 확장부(52)와 프로브 핀(42)이 접촉된다.

이때, 확장부(52)이 가압하여 프로브 핀(42)이 소정각도 휘어질 정도로 접촉됨이 바람직하며, 이는 확장부(52)와 프로브 핀(42)간의 접촉압력을 향상시켜 확장부(52)와 프로브 핀(42)의 접촉상태가 해제되는 것을 미연에 방지하기 위함이다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도1은 종래의 프로브 카드의 단면도,

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 카드의 단면도,

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 사시도,

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 다른 형태를 도시한 도면,

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터와 프로브 핀이 근접하게 배치된 상태를 도시한 도면,

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터와 프로프 핀이 접촉된 상태를 도시한 도면.

<주요도면부호에 관한 설명>

1 : 프로브 카드 10 : 인쇄회로기판

20 : 가이드부 30 : 이격거리유지부

40 : 프로브 50 : 커넥터

60 : 센터블럭 70 : 좌우이동수단

Claims (4)

1. 웨이퍼를 구성하는 다수의 칩에 전기적으로 접촉되어 발생되는 전기적 신호를 외부에 구비된 테스터 장비에 전달하는 프로브 카드에 있어서,

   상기 테스터장비와 전기적으로 연결되고, 일측에 관통공이 형성된 인쇄회로기판과;

   상기 인쇄회로기판으로부터 하방으로 이격되게 설치되고, 일측에 통과공이 형성된 가이드부와;

   일측이 상기 인쇄회로기판과 결합되고, 타측이 가이드부에 결합되어 상기 인쇄회로기판과 상기 가이드부의 이격거리를 유지하는 이격거리유지부와;

   일측에 피검사체와 전기적으로 접촉되는 프로브 팁이 형성되고, 타측에 상방으로 연장형성되어 상기 통과공을 관통하는 프로브 핀을 포함하는 프로브와;

   상단부가 상기 인쇄회로기판에 연결되고, 하단부가 상기 인쇄회로기판의 하방으로 연장되어 상기 프로브 핀과 상호 이격되게 배치되는 커넥터와;

   일측에 삽입공이 형성되어 상기 커넥터의 일측이 상기 삽입공에 삽입되고, 상기 인쇄회로기판 및 상기 가이드부 사이에 좌우이동가능하게 설치되어 상기 프로브 핀과 상기 커넥터가 이격되는 이격위치와, 상기 프로브 핀에 상기 커넥터가 접촉되는 접촉위치 사이를 이동하는 센터블럭; 및

   상기 센터블럭에 연결되어 상기 센터블럭을 좌우이동시키는 좌우이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 커넥터는 상기 프로브 핀과 상호 이격되게 배치되는 하단부의 폭이 확장되어 확장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
3. 제1항에 있어서,

   상기 커넥터는 휨형성되어 상기 인쇄회로기판 일측에 탄성접촉되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
4. 제3항에 있어서,

   상기 커넥터는 상기 인쇄회로기판의 관통공과 대응되는 일측에 절개부가 형성되고, 상기 절개부가 형성된 영역의 외면이 외측으로 볼록하게 형성되어 탄성을 갖는 컨텍트부가 형성되며, 상기 컨텍트부가 상기 인쇄회로기판 중 상기 관통공이 형성된 내측면에 탄성접촉되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.

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