KR101101535B1 - 프로브블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자소자 검사체 관한 것으로서, 구체적으로는 프로브블록의 전극기판을 MEMS 프로세스로 제조하여 배선패턴화 함으로서 실리콘전극기판이 형성되고 상기 실리콘전극기판은 프로브블록의 제조효율을 향상시킴과 아울러 프로브블록 조립성을 향상시킨 전자소자 검사용 검사체에 관한 것이다.

본 발명의 프로브블록 구성은 접촉블록과 연결블록으로 구성하고, 접촉블록과 연결블록은 내부가 개구된 수납함으로 하여 수납함에 전극기판을 수납하며, 전극기판은 실리콘기판에 수직관통구멍과 수평요홈을 만들고 전도성극재을 수직관통구멍과 수평요홈에 매립하여 배선패턴을 형성하고, 이러한 실리콘기판 다수개를 적층 접합하여 전도성 실리콘전극기판으로 만든다.

또한 접촉블록수납함 등에 이젝터를 부착하여 탈부착이 용이하도록 구성된 것이다.

접촉블록, 연결블록, 실리콘전극기판, 이젝터

Description

프로브블록 {Probe block}

본 발명은 반도체칩 검사용 프로브블록에 관한 것으로서, 프로브블록의 실리콘전극기판에 전도성 배선패턴을 부가하고 기능성과 조립성을 향상시킨 것에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 프로브블록으로 조립된 프로브카드는 웨이퍼에 패턴이 형성된 반도체칩의 불량유무를 검사하는 장치로서 프로버장비에 장착되어 사용되는 것이며, 상기 프로브블록에 부착된 프로브핀은 텅스텐와이어를 니들형태로 가공하여 사용하거나, MEMS프로세스인 CVD공정, 리소그래피공정, 식각공정, 금속도금공정, 평탄화공정(CMP), 잔유물제거 및 세척공정을 이용하여 블레이드 형태의 MEMS 프로브핀을 미세하고 균일하게 제작하여 사용되는 것이다.

도1a,1b,1c는 종래의 프로브블록헤드를 설명하는 것이다.

도 1a와 같이 반도체칩 검사용 프로브헤드는 웨이퍼에 패턴이 형성된 반도체 칩들을 종열으로 프로브블록을 다수개 배열하여 패턴이 형성된 반도체칩 영역과같이 다수개로 조립된 프로브블록형으로 조립되어진 것이다.

도 1b와 같은, 프로브블록은 세라믹재질로 되어있어 세라믹의 일면 또는 양면을 그루빙(Grooving)하여 탐침 슬릿홈을 가공하는데 세라믹 재질이 강하여 슬릿홈 가공시에 그루빙 깊이와 폭이 처음 설정한 가공수치로 가공한 슬릿홈의 수치와 중간으로 가면 갈수록 처음에 가공한 슬릿홈의 수치와 동일하게 가공되지 않아 계속해서 슬릿홈을 가공시에 발생되는 누적공차로 인하여 마지막 가공한 슬릿홈과 처음 가공한 슬릿홈의 가공치수에 있어 많은 가공오차가 발생하고, 또한 슬릿홈과 슬릿홈과의 간격이 미세한 경우에 간격살이 파손되는 문제가 발생하게 되는 것이다.

도1a,도1b의 프로브블록은 배선패턴이 없는 단순하게 세라믹 외측을 가공하여 프로브핀을 가공부에 접착제로 고정하는 구조로 되어있고 프로브블록 양단에 스크류홀을 부가하여 프로브블록하우징이나 인쇄회로기판에 스크류를 체결하고 접착제로 고정하여 프로브블록을 탈착시 어려움이 많았고, 또한 프로브블록의 길이가 길어짐에 장착된 중앙부위에는 고온조건에서 사용시 미세한 들뜸 현상이 발생한다.

도1c와 같이 웨이퍼 전체에 형성된 반도체칩과 같이 크기의 한판으로된 다층회로기판(MLC)으로된 프로브헤드가 있다.

종래의 한판으로된 프로브헤드는 세라믹을 성형하여 다층회로기판으로 제조되며 트랜스포머와 인터포져로 나누어진다.

최근의 프로브헤드 사이즈는 한판이 12인치 사이즈가 요구되고 있다. 이유는 웨이퍼 사이즈가 대구경화 되어 반도체칩 제조가 12인치웨이퍼로 제조되고 있어 프 로브헤드 1번 touch로 12인치 웨이퍼를 검사하기 때문이다.

또한, 향후는 16인치,18인치 웨이퍼로 반도체칩을 제조하기위해 제조공정장비가 개발되고 있다. 그러나 한판 으로된 세라믹 다층회로기판 (MLC)은 면적의 크기가 가로와 세로가 8인치 이상의 제조에는 세라믹이 소결시 수축으로 인한 내층 배선패턴이 단락되고, 크기가 대형화로 표면평탄도유지 등 많은 가공어려움이 있어 공급이 문제가 되고 있다.

프로브카드의 프로브헤드에는 수만핀을 초정밀 조립하여야하는 것이다. 그러나 프로브헤드 대형화로 프로브헤드 소재공급 어려움과 납기가 늦게 대응되며 수리가 어렵고 신속하지 않는 문제점과 프로브카드 가격이 고가로 되어 검사비용이 증가되고 있다.

본 발명은 상기에서 문제점으로 지적되고 있는 사항을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 프로브블록의 전극기판을 웨이퍼와 열팽창계수가 같은 재질인 실리콘기판을 소재로 사용하여 MEMS 프로세스을 이용하여 실리콘기판 내부에 수직관통구멍과 수평요홈을 형성하여 프로브헤드 대형화에 대응할수 있는 구조로 이루어진 것이다.

또한, 프로브블록을 인쇄회로기판 등에 체결방법은 프로브블록 양단에 볼트로 체결하지 않고 접촉블록수납함 양단에 이젝터을 부가하여 탈부착을 신속하게하고, 프로브블록 길이방향에 일정간격으로 개구홀을 형성하여 처음 개구홀은 빈개구홀이며 다음 개구홀은 볼트홀로 하는 체결방법으로 인쇄회로기판과 체결한다.

개구홀의 간격은 등간격으로 형성하는 것이 바람직하다. 체결볼트는 잠금 정도에 따라 프로브블록 Z축평탄을 조절할 수 있다.

상기 프로브블록은 접촉블록과 연결블록으로 분리되어 있는 구조이다.

상기 접촉블록은 수납형으로 내부에 실리콘전극기판이 수납된다.

또한 상기 연결블록도 수납형으로 내부에 이방성전극기판이 수납된다.

상기 연결블록은 고정형으로 표준화하여 인쇄회로기판에 부착되어 사용되고 접촉블록은 같은 저장용량 종류의 회로선폭이 축소된 메모리 반도체의 검사시에 프로브카드는 접촉블록만 교체하여 인쇄회로기판과 이에 부착된 기구물을 재사용이 가능하다.

이와같이 재사용되는 인쇄회로기판과 기구물 가격이 제외되여 신속한 납기와 신속한 리페어가 가능하고 또한 반도체칩 검사비용을 절감할수 있는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명은 12인치이상 웨이퍼에 회로패턴이 형성된 반도체 칩을 1번에 검사 할수 있는 프로브블록과 프로브핀과 접촉핀이 음각패드 통전전극에서 이탈방지 기능의 갖는 유용한 발명인 것이다.

또한 프로브블록을 접촉블록과 연결블록으로 분리형으로 구성하여 반도체 디바이스 변경으로 인한 프로브카드를 새로이 제작할 필요없이 분리형은 연결블록을 표준형으로 고정사용하고 접촉블록만 교체하는 것이다.

상기 분리형 프로브블록에 이젝터가 부착되어 있어 사용중 문제시 프로브카드의 프로브핀은 교체 및 수리가 용이하여 해당 접촉블록만 탈착하여 정비하고, 또한 프로브블록의 전극기판은 다층실리콘전극기판으로 형성하고 통전패드는 음각패드로 형성하여 접촉핀을 통전전극 음각패드에 접촉하거나 검사할 반도체의 종류에 따라 프로브블록을 선정하여 프로브카드를 제조할 수 있게 되는 것이다.

이하 본 발명의 실리콘전극기판 제조방법 및 실시예와 이로부터 얻게 되는 특유의 효과 등에 대하여 도면6을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

도6a와 같이 전극기판은 MEMS 프로세스를 이용하고, 식각성이 좋은 100방향의 단결정의 실리콘기판으로 제조되며 실리콘기판은 표면을 세정하여 밀착성과 도포 성능을 좋게한다.

다음으로, 실리콘기판 상면을 CVD 또는 PVD공정으로 박막화한다.

박막은 깊은홈이나 관통구멍의 측벽전면을 양호하게 박막 할수 있는 대기압CVD장치로 수행하는 것이 바람직하다.

도6b와 같이 실리콘기판 상면에 포토레지스트을 균일하고 평탄하게 스핀코터 장치를 이용하여 도포한다.

도6c와 같이 실리콘기판에 수직관통구멍을 뚫기 위한 SiO2 마스크 또는 포토레지스트 마스크를 준비하고 포토레지스트가 도포된 실리콘기판의 용매를 증발시키기 위해 프리베이크 하고 준비된 관통마스크로 노광과 현상하여 수직관통구멍을 패터닝 하는 것이다.

도6d와 같이, 실리콘기판 상면에 건식에칭공정(deep etching)으로 미세하고 협소피치로 다수의 깊은 수직관통구멍을 가공하는 것이다. 에칭은 ICP(Inductivity Coupled Plasma)를 이용한 bosch 프로세스 등의 이방성 건식식각 [Deep RIE(Reactive Ion Etching)] 기술을 이용할 수 있다.

상기 bosch프로세스는 SF6가스에 의한 에칭과 C4F8가스에 의한 측벽보호 프로세스를 반복함으로써 수직성을 유지하면서 건식에칭(deep etching)하는 것이다.

도6e와 같이 산화막과 잔재한 포토레지스트를 제거한다. SiO2의 마스크를 포토레지스트마스크로 사용 시에는 SiO2포토레지스트마스크를 에싱에 의해 제거한다.

도6f와 같이 실리콘기판 하면을 CVD 또는 PVD공정으로 박막화한다.

도6g와 같이 실리콘기판 하면에 포토레지스트을 균일하고, 평탄하게 스핀코터 장치를 이용하여 도포한다.

도6h와 같이 실리콘기판에 수평요홈을 파기위한 SiO2 마스크 또는 포토레지스트 마스크를 준비하고 포토레지스트가 도포된 실리콘기판의 용매를 증발시키기 위해 프리베이크 하고 준비된 수평요홈마스크로 노광과 현상하여 수평요홈을 패터닝 한다.

SiO2는 실리콘기판과 선택비가 같기 때문에 깊은 구멍과 요홈을 형성하는데 유리하다.

도6i와 같이, 실리콘기판 하면에 건식에칭공정(deep etching)으로 미세하고 협소피치로 다수의 수평요홈을 가공한다. 에칭은 ICP(Inductivity Coupled Plasma)를 이용한 bosch 프로세스 등의 이방성 건식식각 [Deep RIE(Reactive Ion Etching)] 기술을 이용할 수 있다. 상기 bosch프로세스는 SF6가스에 의한 에칭과 C4F8가스에 의한 측벽보호 프로세스를 반복함으로써 수직성을 유지하면서 건식에칭(deep etching)하는 것이다.

도6j와 같이, 산화막과 잔재한 포토레지스트를 제거한다. SiO2마스크를 포토레지스트마스크로 사용시에는 SiO2포토레지스트마스크를 에싱(Ashing)에 의해 제거한다.

도6k와 같이 실리콘기판 전면에 수직관통된 구멍과 수평요홈에 절연막을 형성한다.

그리고 비어 바닥부 SiO2를 에칭에 의해 제거하고 비어바닥의 금속면을 노출시킨다.

도6l와 같이 수직관통구멍과 수평요홈에 배리어막과 시드막을 형성한다. 배리어막으로는 Ti/Au,질화티타늄, 시드막은 Cu를 사용하는 것이 바람직하다.

시드막은 수직관통구멍과 수평요홈에 전도성극재를 매립하는 전해도금을 이용할 경우 Cu이온을 환원하는 전자를 공급하기위한 Cu시드층으로 필요하게 된다.

도6m와 같이 전해도금에 의한 수직관통구멍과 수평요홈에 전도성극재 Cu를 충전매립하는 도금을 실행한다.

도6n와 같이 수직관통구멍과 수평요홈에 오버매립된 Cu를 연마한다. 연마는 화학적 기계가공(CMP)공정으로 실행하는 것이 바람직하다.

도6a 내지 도6h 같이 다수개의 실리콘기판을 공정을 진행한다.

도6o와 같이 수직관통구멍과 수평요홈이 형성되고 전극재가 충전매립된 실리콘기판 2개를 수평요홈과 수직관통요홈이 배선패턴이 될수있게 일치시키고 특수한 접착제로 실리콘전극기판을 접합한다.

이와같이 희망하는 두께로 다수개의 실리콘전극기판을 접합하여 내장된 수직관통 배선패턴과 수평요홈 배선패턴을 형성한다.

실리콘전극기판의 음각패드 형성 방법은 수직관통구멍이 매립된 상면과 하면 의 통전전극이 형성된 실리콘기판에 포토레지스트를 도포한다.

수직관통구멍이 형성된 형상마스크로 패터닝을 실행한다.

수직관통구멍 마스크는 사각형, 원형 등으로 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 절연재을 증착한다. 그리고 포토레지스트를 제거후 세정을 한다. 이러하게 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 절연재는 소정두께로 도포되어서 수직관통구멍을 음각패드화 할수 있다. 상기 음각패드 형상은 사각형 또는 원형으로 형성되어지는 것이다.
다른 방법으로는 실리콘전극기판의 수직관통구멍 크기로 천공한 절연필름이나 수직관통구멍 크기로 천공한 단열필름으로 실리콘전극기판 상면과 하면에 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 부착하여 통전전극을 음각패드화 할 수 있는 것이다.
상기 단열필름은 프로브헤드 내부에서 발생된 고온이 인쇄회로기판으로 전도를 열저감 효과가 있어 인쇄회로기판에 부착된 프로브블록이 고온에 의해 처짐을 줄일 수 있다.

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또, 다른 방법으로는 상기 연결블록에 수납된 실리콘전극기판은 음각패드 형성 방법은 실리콘전극기판 상면과 하면의 수직관통구멍이 매립된 부위를 제외하고 폴리머탄성체 또는 실리콘루버를 충진한다. 이러하게 충진한 폴리머탄성체 또는 실리콘루버는 외부로 돌출하여 수직관통구멍이 매립된 부위를 음각화하게 되며 실리콘기판을 탄성지지하는 효과가 있어 깨어지지 않는다.

상기 전도성극재는 Cu, Au, Ni, Ag, Al 중에서 하나을 선정하는 것이다.

이렇게 프로브블록에 형성된 음각패드는 돌출된 양각패드에서 프로브핀이나 연결핀이 접촉시 이탈되는것을 방지하는 않고 안정적으로 접촉시킬수 있다.

상기 전극이 음각패드화된 실리콘전극기판은 블록으로 절단하거나 희망하는 크기로 사용할 수 있다.

상술한 제조방법에 의하여 프로브블록 조립방법에 따라 접촉블록과 연결블록으로 구성하여 분리형 프로브블록으로 사용할 수 있고 용도에 따라 일체형 프로브블록으로 하여 검사체로 사용할수 있다.

또한 프로브블록은 잠금과 플름 장치로 탈부착을 신속하게 하는 것이다.

잠금과 플름장치는 프로브블록 조립방법에 따라 접촉블록 또는 연결블록 또는 스티프너 또는 프로브블록하우징에 부착하며 실시예는 다음과 같다

실시예1

도2에서와 같이 프로브블록(10)은 접촉블록(15)과 연결블록(25)으로 구성되는 구조이다.

접촉블록(15)은 상단에 프로브핀이 설치된 검사체(3)가 있으며 이어서 접촉블록수납함(18)과 실리콘전극기판(5)으로 구성된다.

상기 접촉블록수납함(18)은 절연막이 증착된 금속소재로 되어있다.

상기 금속소재는 노비나이트, 인바중에서 선정하는 것이 바람직하다.

상기 접촉블록수납함(18) 내측은 개구되고 실리콘전극기판(5)이 장착되는 고정단(18a)이 형성되어 있으며 상기 실리콘전극기판(5)이 고정단(18a)에 수납되어 장착되는 것이다.

그리고, 프로브핀의 접촉부가 실리콘전극기판(5)의 상면에 형성된 배선패턴 음각패드(95)에 접촉하고, 저면에 형성된 음각패드에는 연결핀 또는 포고핀이 연결블록(25)에 수납된 이방성전극기판(7)의 전극패드에 접촉하여 통전되는 것이다.

검사하고자 하는 반도체 디바이스에 따라 프로브핀 검사체(3)와 접촉블록수납함(18)에 수납된 실리콘전극기판(5)의 교체로 같은 종류의 메모리에서 축소되는 회로선폭에 따라 변경되는 반도체를 검사할 수 있는 것이다.

상기 실리콘전극기판(5)은 다수층으로 된 실리콘기판이 접합되있고 각층은 배선패턴이 부가되어 실리콘전극기판(5)을 접촉블록수납함(18)에 수납하여 장착되는 것이다.

상기 실리콘전극기판(5) 통전전극은 음각패드(95)로 형성되어 지는 것이다.

상기 음각패드(95)는 실리콘전극기판(5) 상면과 하면에 형성된 통전전극부를 제외하고 절연재(86)을 도포하면 음각요홈이 형성되어 음각패드(95)로 되어지는 것이다.

실리콘전극기판(5)은 실리콘기판을 MEMS 공정으로 제조하는 것이다.

실리콘전극기판(5)의 제조방법은 상술한 바와 같이

도6a와 같이 실리콘기판은 MEMS 프로세스를 이용하고, 식각성이 좋은 100방향의 단결정의 실리콘기판으로 제조되며 실리콘기판은 표면을 세정하여 밀착성과 도포성능을 좋게한다.

다음으로, 실리콘기판 상면을 CVD 또는 PVD공정으로 산화막화 한다.

산화막은 깊은홈이나 수직관통구멍의 측벽전면을 양호하게 박막할수 있는 대기압 CVD장치로 수행하는 것이 바람직하다.

도6b와 같이 실리콘기판 상면에 포토레지스트을 균일하고 평탄하게 스핀코터 장치를 이용하여 도포한다.

도6c와 같이 실리콘기판에 수직관통구멍을 뚫기위한 SiO2 마스크 또는 포토레지스트 마스크를 준비하고 포토레지스트가 도포된 실리콘기판의 용매를 증발시키기 위해 프리베이크 하고 준비된 수직관통마스크로 노광과 현상하여 수직관통구멍을 패터닝 한다.

도 6d와 같이, 실리콘기판 상면에 건식에칭공정(deep etching)으로 미세하고 협소피치로 다수의 깊은 수직관통구멍을 가공한다. 에칭은 ICP(Inductivity Coupled Plasma)를 이용한 bosch 프로세스 등의 이방성 건식식각 [Deep RIE(Reactive Ion Etching)] 기술이 이용할 수 있다. 상기 bosch프로세스는 SF6가스에 의한 에칭과 C4F8가스에 의한 측벽보호 프로세스를 반복함으로써 수직성을 유지하면서 건식에칭(deep etching)하는 것이다.

도6e와 같이 실리콘기판 상면의 산화막과 잔재한 포토레지스트를 제거한다. SiO2의 마스크를 포토레지스트마스크로 사용시에는 SiO2 포토레지스트마스크를 에싱에 의해 제거한다.

도6f와 같이 실리콘기판 하면을 CVD 또는 PVD공정으로 산화막화한다.

도6g와 같이 실리콘기판 하면에 포토레지스트을 균일하고 평탄하게 스핀코터 장치를 이용하여 도포한다.

도 6h와 같이, 실리콘기판 하면에 수평요홈을 파기위하여 SiO2마스크 또는 포토레지스트 마스크를 준비하고, 포토레지스트가 도포된 실리콘기판의 용매를 증발시키기 위해 프리베이크하고 준비된 수평요홈마스크로 노광과 현상하여 수평요홈을 패터닝한다.

SiO2는 실리콘기판과 선택비가 같기 때문에 수직관통구멍과 수평요홈을 형성하는데 유리하다.

도 6i와 같이, 실리콘기판 하면에 건식에칭공정(deep etching)을 수행하여 협소피치 간격으로 다수의 수평요홈을 가공한다. 에칭은 ICP(Inductivity Coupled Plasma)를 이용한 bosch 프로세스 등의 이방성 건식식각 [Deep RIE(Reactive Ion Etching)] 기술을 이용할 수 있다. 상기 bosch프로세스는 SF6가스에 의한 에칭과 C4F8가스에 의한 측벽보호 프로세스를 반복함으로써 수직성을 유지하면서 건식에칭(deep etching)하는 것이다.

그리고 SiO2의 마스크를 포토레지스트마스크로 사용시에는 SiO2 포토레지스트마스크를 에싱에 의해 제거한다.

도6j와 같이 실리콘기판 하면의 산화막과 잔재한 포토레지스트를 제거한다. SiO2의 마스크를 포토레지스트마스크로 사용시에는 SiO2 포토레지스트마스크를 에싱에 의해 제거한다.

도6k와 같이 실리콘기판 전면에 수직관통된 구멍과 수평요홈에 절연막을 형성한다.

그리고 비어 바닥부 SiO2를 에칭에 의해 제거하고 비어바닥의 금속면을 노출시킨다.

도6l와 같이 수직관통구멍과 수평요홈에 배리어막과 시드막을 형성한다.

배리어막 으로는 Ti/Au, 시드막은 Cu를 사용하는 것이 바람직하다.

시드막은 수직관통구멍과 수평요홈에 전도성극재를 매립하는 전해도금을 이용할 경우 Cu이온을 환원하는 전자를 공급하기위한 Cu시드층 으로 필요하게 된다.

도6m와 같이 전해도금에 의한 수직관통구멍과 수평요홈에 전도성극재를 충전 매립하는 전해도금을 실행한다.

상기 전도성극재는 Cu, Au, Ni, Ag, Al 중에서 하나을 선정하는 것이다.

도6n와 같이 수직관통구멍과 수평요홈에 오버매립된 전도성극재를 연마한다.

연마는 화학적기계가공(CMP)공정으로 실행하는 것이 바람직하다.

도6a 내지 도6n 같이 다수개의 실리콘기판을 제조공정을 진행한후

도6o와 같이 수직관통구멍과 수평요홈이 형성되고 전도성극재가 충전매립된 실리콘전극기판 2개를 수평요홈과 수직관통요홈이 배선패턴이 될수 있게 일치시키고 접착제로 실리콘전극기판을 접합한다.

이와같이 희망하는 두께로 다수개의 실리콘전극기판을 접합하여 수직관통 배선패턴과 수평요홈 배선패턴이 내장되어 형성한다.

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다음으로, 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 절연재을 증착한다.

그리고, 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 도포된 절연재(86)는 소정두께로 되어서 수직관통구멍이 음각패드(95)화 할 수 있다.

상기 음각패드(95) 형상은 사각형 또는 원형으로 형성되어지는 것이다.

통전전극 접촉패드를 음각으로한 것은 상기 접촉블록(15)에 수납된 실리콘전극기판(5) 저면의 연결핀이 연결블록(25)에 수납된 이방성전극기판(7)의 전극패드와 접촉시 이탈을 방지하는 것이다

상기 통전전극이 음각패드화(95)된 실리콘전극기판(5)을 블록으로 절단하거나, 희망하는 크기로 절단하여 사용하는 것이다.

상기 접촉블록(15)에 수납된 실리콘전극기판(5)은 저면의 연결핀이 연결블록(25)에 수납된 이방성전극기판(7)의 전극패드에 접촉하여 인쇄회로기판의 패드랜드에 접합하여 통전된다.

실리콘전극기판(5)의 음각패드(95)는 지그재그배열로 배설하여 음각패드(95) 사이즈을 최대한 크게 많이 배설하여 실리콘기판 적층수를 줄일수 있다

상기 연결블록(25)은 연결블록수납함(28)과 이방성전극기판(7)으로 되어있는 구조이다.

또한 프로브블록(10) 양단에는 잠금과 플름 장치를 부가하는 것이다.

상기 잠금과 풀름장치는 이젝터(1)와 이젝터홀더(1a) 구조로 형성하여 탈부착을 신속하게 하는 것이다. 상기 이젝터(1)의 잠금장치는 연결블록수납함(28) 양단에 형성되어 있어 접촉블록수납함(18) 양단의 이젝터홀더(1a)의 풀름장치에 잠금으로 체결하여 접촉블록수납함(18)이 연결블록수납함(28)에서 고정시킬 수 있다.

상기 연결블록(25)은 고정형으로 표준화하여 사용됨으로 같은 저장용량 종류의 메모리 반도체의 프로브카드는 접촉블록(15)만을 교체하여 인쇄회로기판과 이에 부착된 기구물을 재사용이 가능하다.

이와같이 재사용되는 인쇄회로기판과 기구물 가격이 제외되여 납기와 리페어가 신속하고 또한 합리적인 프로브카드를 사용하여 검사비용을 절감 할수 있다.

프로브블록 길이방향으로 일정간격으로 개구홀을 형성하고 처음 개구홀은 빈개구홀로 하고, 다음 개구홀은 볼트홀로 하는 체결방법(미도시)으로 인쇄회로기판과 체결한다. 개구홀와 간격은 등간격으로 형성하는 것이 바람직하다.

프로브블록에 개구된홀은 동일선상으로 인쇄회로기판에도 개구홀이 형성된다.

체결볼트는 잠금정도에 따라 프로브블록 Z축평탄을 조절할 수 있다.

또한 접촉블록(15) 양단과 연결블록(25) 양단에는 조절볼트(99)가 부가 되있어 접촉블록(15)에 수납된 실리콘전극기판(5)과 연결블록(25)에 수납된 이방성전극기판(7)을 조절하여 X축의 좌우 미세피치를 조절할수 있는 것이다.

연결블록수납함(28)은 노비나이트, 세라믹, 또는 엔지니어링프라스틱 중에서 어느 하나를 선정하여 제조하는 것이 바람직하다.

프로브핀은 본출원인에 의해 출원중인 구조와 형상으로 사용되며 본 출원에서는 설명을 생략한다.

실시예2

도3에서와 같이, 프로브블록(30)은 접촉블록(35)과 연결블록(45)으로 분리되어 있는 구조이다. 상기 접촉블록(35)에 수납되는 다층세라믹회로기판(9)(MLC)을 블록화 하여 접촉블록수납함(18)에 수납되어 접촉블록(35)으로 사용되고 그리고 검사체(3)에는 프로브핀이 배설 되어있어 다층세라믹회로기판(9) 저면의 통전전극에 연결핀 또는 포고핀으로 접촉하여 연결블록(45)의 실리콘전극기판(5)에 형성된 통전전극에 접촉하여 검사체(3)가 통전되는 것이다.

다층세라믹회로기판(9)은 다수층으로 성형하여 각층은 내장형 배선패턴 으로된 구조로 접촉블록수납함(18)에 수납하여 장착된다.

상기 연결블록(45)은 내측에 수납함이 있어 실리콘전극기판(5)을 연결블록수납함(28)에 수납하여 장착된다.

상기 연결블록수납함(28) 내측은 개구되고 전극기판이 장착되는 고정단(28a)이 형성되 있으며 상기 실리콘전극기판(5)이 고정단(28a)에 수납되어 장착되는 것이다.

상기 실리콘전극기판(5)의 수직관통구멍 크기로 천공한 절연필름(87)으로 실리콘전극기판(5) 상면과 하면에 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 부착하여 통전전극을 음각패드(95)화 할 수 있다.

실리콘전극기판(5)의 상면의 음각패드(95)는 지그재그배열로 배설하여 음각패드(95) 사이즈을 최대한 크게 많이 배설하여 실리콘기판 적층수를 줄일수 있다.

프로브블록(30)은 양단에 잠금과 플름 장치가 형성되는 것이다. 상기 잠금과 플름 장치는 이젝터(1)와 이젝터홀더(1a) 구조로 형성하여 탈부착을 신속하게 하는 것이다.

상기 이젝터(1)의 잠금장치는 접촉블록수납함(18) 양단에 형성되어 있어 연결블록수납함(28) 양단의 이젝터홀더(1b)의 풀름장치에 잠금으로 체결하여 접촉블록수납함(18)이 연결블록수납함(28)에서 고정시킬 수 있다.

또한 접촉블록(35)에 수납되는 다층세라믹회로기판(9)과 연결블록(45)에 수납되는 실리콘전극기판(5)은 접촉블록(35) 양단과 연결블록(45) 양단에는 조절볼트(99)가 부가되있어 다층세라믹회로기판(9)과 실리콘전극기판(5)을 조절하여 X축의 좌 우 미세피치를 조절할수 있는 것이다.

상기 연결블록(45)은 고정형으로 표준화하여 사용됨으로 동일한 저장용량 종류의 메모리 반도체의 프로브카드는 접촉블록(35)만 교체하여 인쇄회로기판과 이에 부착된 기구물을 재사용이 가능하다.

실시예3

도4에서와 같이 프로브블록(50)은 접촉블록(55)과 연결블록(65)으로 분리되어 있는 구조이다. 상기 접촉블록(55)은 이방성전극기판(7)과 접촉블록수납함(18)으로 구성되고 상단에 프로브핀이 배설된 검사체(3)가 있는 것이다.

상기 접촉블록수납함(18) 내측에는 개구로 되어있어 검사체(3)에 설치된 프로브핀 접합부가 검사체 정열기판의 개구에 삽입되어 프로브핀 접합부가 이방성전극기판(7)의 통전전극에 접촉하여 통전되는 것이다.

상기 연결블록(65)에 수납된 실리콘전극기판(5)은 다수층 으로된 실리콘기판이 접합되있고 각층은 배선패턴 으로된 구조로 실리콘전극기판(5)을 연결블록수납함(28)에 수납하여 장착되는 것이다.

상기 연결블록(65)에 수납되는 실리콘전극기판(5)의 음각패드 형성방법은 실리콘전극기판(5) 상면과 하면의 수직관통구멍이 매립된 부위를 제외하고 폴리머탄성체(89) 또는 실리콘루버를 충진한다. 이러하게 충진한 폴리머탄성체(89) 또는 실리콘루버는 외부로 돌출하여 수직관통구멍이 매립된 부위를 음각화하게 되며 실리콘전극기판(5)을 탄성지지하는 효과가 있어 깨어지지 않는다.

상기 연결블록(65)에 수납된 실리콘전극기판(5)은 접촉핀이 음각패드(95)에 접촉하여 배선패턴을 통하여 실리콘전극기판(5) 저면에 배설된 음각패드(95)에 접촉핀이 인쇄회로기판(100) 패드랜드 접합하여 통전되는 것이다.

실리콘전극기판(5)의 음각패드(95)는 지그재그 배열로 배설하여 음각패드(95) 사이즈을 최대한 크고 많게 배설하여 실리콘기판 적층수을 줄일수 있다.

상기 연결블록(65)에 수납된 실리콘전극기판(5) 저면에 배설된 음각패드(95)는 인쇄회로기판(100)에 설치된 연결핀이 음각패드(95)에 접촉하여 이탈을 방지하고 있어 인쇄회로기판(100)과 연결블록(65)의 접촉불량을 감소시킬수 있는 것이다.

또한 프로브블록(50)은 잠금과 플름 장치로 부착과 탈착을 하는 것이다.

상기 잠금과 플름장치는 잠금(LOCK)(2a)과 풀름(LOCK)(2) 구조로 형성하여 프로브블록(50)을 상부스티프너(110)와 잠금과 풀름을 신속하게 하는 것이다. 상기 잠금(LOCK)(2a)장치는 상부스티프너(110) 양단에 형성되있어 접촉블록수납함(18) 양단의 풀름(LOCK)(2)장치에 고정시킬 수 있다.
실시예4
도5에서와 같이, 프로브블록(70)은 접촉블록(75)과 연결블록(85)으로 분리되어 있는 구조이다.
상기 접촉블록(75)은 상단에 프로브핀이 배설된 검사체(3)가 있으며 이어서 접촉블록수납함(18)으로 구성되고 상기 접촉블록수납함(18)은 절연막이 증착된 금속소재로 되어있다. 상기 접촉블록수납함(18) 내측에는 개구로 되어있어 검사체(3)에 배설된 프로브핀의 접합부가 검사체 정열기판의 개구에 삽입되어 프로브핀 접합부가 연결블록(85)의 실리콘전극기판(6)의 범프(97)에 접촉하여 통전되는 것이다.
상기 연결블록(85)에 수납되는 실리콘전극기판(6)은 다수층으로 성형하여 각층은 배선패턴으로된 구조이며 실리콘전극기판(6)은 연결블록수납함(28)에 수납하여 장착된다.
상기 실리콘전극기판(6)의 수직관통구멍 크기로 천공한 단열필름(88)으로 실리콘전극기판(6) 상면과 하면에 수직관통구멍이 매립된 통전전극 부위를 제외하고 부착하는 것이다. 상기 단열필름(88)은 프로브헤드 내부에서 발생된 고온이 인쇄회로기판으로 전도를 열저감 효과가 있어 인쇄회로기판에 부착된 프로브블록이 고온에 의해 처짐을 줄일 수 있다.
상기 연결블록수납함(28)에 수납되는 실리콘전극기판(6)은 상면과 하면의 통전전극은 범프(97)로 형성되는 것이다.
프로브핀 접합부가 실리콘전극기판(6)의 범프(97)에 접촉하여 배선패턴을 통하여 실리콘전극기판(6) 저면에 배설된 범프(97)에 접촉된 연결핀이 인쇄회로기판(100) 패드랜드에 접합하여 도통되는 것이다.
실리콘전극기판(6)의 상면과 저면의 범프(97)는 지그재그배열로 배설하여 범프(97) 사이즈을 최대한 크게 많이 배설하여 실리콘기판 적층수를 줄일 수 있다.
상기 실리콘전극기판(6) 저면에 배설된 범프(97)는 볼록엠보싱 구조로 연성으로 되어있어 어느 정도의 누르는 힘으로 압축되어도 접합부에서 이탈을 방지하고 접촉하고 있어 인쇄회로기판(100)과 연결블록(85)이 평탄도 차이를 보정해 줄 수 있어 접촉불량을 감소시킬 수 있는 것이다.
또한, 프로브블록(70)은 잠금과 풀름 장치로 부착과 탈착을 하는 것이다. 상기 잠금과 풀름 장치는 잠금(LOCK)(2b)과 풀름(LOCK)(2) 구조로 형성하여 프로브블록(70)을 잠금과 풀름을 신속하게 하는 것이다. 상기 잠금(LOCK)(2b) 장치는 프로브블록하우징(120) 양단에 형성되있어 접촉블록수납함(18) 양단의 풀름(LOCK)(2) 장치에 잠금으로 고정시킬 수 있다.

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본 발명은 상술한 실시예에 한정하는 것이 아니라 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1 (a),(b),(c) 은 종래의 프로브블록을 예시한 사시도.

도 2은 본 발명의 프로브블록(10)에 잠금과 풀름장치가 부가된 구성상태를 예시한 사시도.

도 3은 본 발명의 프로브블록(30)에 잠금과 풀름장치가 부가된 구성상태를 예시한 사시도.

도 4은 본 발명의 프로브블록(50)에 잠금과 풀름장치가 부가된 구성상태를 예시한 사시도.
도 5은 본 발명의 프로브블록(70)에 잠금과 풀름장치가 부가된 구성상태를 예시한 사시도.

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도 6a 내지 6o 은 실리콘전극기판 제조방법을 예시한 공정도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:이젝터 3:검사체 5:실리콘전극기판 7:이방성전극기판

9:다층세라믹회로기판 10,30.50,70:프로브블록 15,35,55,75:접촉블록

18:접촉블록수납함 25,45,65,85:연결블록 28:연결블록수납함

86:절연재 87:절연필름 88:단열필름 89:폴리머탄성체

93:수평요홈 95:음각패드 97:범프

99:조절볼트 100:인쇄회로기판 110:상부스티프너 120:프로브블록하우징

Claims (15)

1. 프로브카드용 프로브블록에 있어서,

   프로브블록(10)은 프로브핀이 설치된 검사체(3)와

   접촉블록(15)과 연결블록(25)으로 구성되는 것과,

   상기 접촉블록(15)은 접촉블록수납함(18)과 실리콘전극기판(5)으로 구비되고,

   상기 접촉블록수납함(18)은 내측에 실리콘전극기판 고정단(18a)이 형성되는 것과,

   상기 접촉블록수납함(18)은 수납된 실리콘전극기판(5)을 좌우에서 미세조절하는 조절볼트(99)가 형성되어 있는 것과,

   상기 실리콘전극기판(5)의 통전전극은 음각패드로 형성되는 것과,

   실리콘전극기판에 형성된 수직관통구멍에 매립된 전도성극재와 수평요홈(93)에 매립된 전도성극재가 형성된 실리콘전극기판(5)을 다수개 적층접합하여 실리콘전극기판(5)으로 되는 것과,

   상기 연결블록(25)은 연결블록수납함(28)과 이방성전극기판(7)으로 구비되는 것과,

   상기 연결블록수납함(28)은 내측에 이방성전극기판 고정단(28a)이 형성되어 있는 것과,

   상기 연결블록수납함(28)은 수납된 이방성전극기판(7)을 좌우에서 미세조절하는 조절볼트(99)가 형성되어 있는 것과,

   프로브블록(10)의 잠금과 풀름장치는 연결블록수납함(28) 양단에 형성된 이젝터(1)의 잠금장치로 접촉블록수납함(18) 양단에 형성된 이젝터홀더(1a)의 풀름장치에 체결하여 접촉블록수납함(18)이 연결블록수납함(28)에서 탈부착되는 것을 특징으로 하는 프로브블록.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 접촉블록(15)에 수납되는 실리콘전극기판(5)은 검사하는 반도체에 따라 교체할 수 있고, 상기 연결블록(25)에 수납되는 이방성전극기판(7)은 고정형인 것을 특징으로 하는 프로브블록.
4. 제1항에 있어서, 상기 실리콘전극기판(5) 상면과 하면의 음각패드(95)는 절연재, 절연필름, 폴리머탄성체, 실리콘루버 중에서 어느 하나 선정하여 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브블록.
5. 프로브카드용 프로브블록에 있어서,

   프로브블록(30)은 프로브핀이 설치된 검사체(3)와

   접촉블록(35)과 연결블록(45)으로 구성되는 것과,

   상기 접촉블록(35)은 접촉블록수납함(18)과 다층세라믹기판(9)으로 구비되고,

   상기 접촉블록수납함(18)은 내측에 다층세라믹기판 고정단(18a)이 형성되는 것과,

   상기 접촉블록수납함(18)은 수납되는 다층세라믹기판(9)을 좌우에서 미세조절하는 조절볼트(99)가 형성되어 있는 것과,

   상기 연결블록(45)은 연결블록수납함(28)과 실리콘전극기판(5)으로 구비되는 것과,

   프로브블록(30)의 잠금과 풀름장치는 접촉블록수납함(18) 양단에 형성된 이젝터(1)의 잠금장치로 연결블록수납함(28) 양단에 형성된 이젝터홀더(1a)의 풀름장치에 체결하여 접촉블록수납함(18)이 연결블록수납함(28)에서 탈부착되는 것을 특징으로 하는 프로브블록.
6. 프로브카드용 프로브블록에 있어서,

   프로브블록(50)은 프로브핀이 설치된 검사체(3)와

   접촉블록(55)과 연결블록(65)으로 구성되는 것과,

   상기 접촉블록(55)은 접촉블록수납함(18)과 이방성전극기판(7)으로 구비되고,

   상기 접촉블록수납함(18)은 내측에 이방성전극기판 고정단(18a)이 형성되는 것과,

   상기 접촉블록수납함(18)은 수납되는 이방성전극기판(7)을 좌우에서 미세조절하는 조절볼트(99)가 형성되어 있는 것과,

   상기 연결블록(65)은 연결블록수납함(28)과 실리콘전극기판(5)으로 구비되는 것과.

   프로브블록(50)의 잠금과 풀름장치는 상부스티프너(110)에 형성된 잠금(LOCK)(2a)장치로 접촉블록수납함(18)에 형성된 풀름(LOCK)(2)장치에 체결하여 접촉블록수납함(18)이 상부스티프너(110)에서 탈부착되는 것을 특징으로 하는 프로브블록.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 접촉블록수납함(18)의 재질은 노비나이트, 인바 중에서 어느 하나 선정되는 것이고, 상기 노비나이트, 인바의 외표면은 절연막이 증착되는 것을 특징으로 하는 프로브블록.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제4항에 있어서, 상기 실리콘전극기판(5)의 음각패드(95) 형상은 사각형 또는 원형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브블록.
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