KR101134662B1 - 평탄 조절 수단을 구비하는 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 프로브 카드는, 외부 테스트 신호를 수신하여 전기 신호를 출력하는 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판과 전기적으로 접속되며, 복수개의 탐침을 장착한 탐침 기판, 인쇄 회로 기판의 상부에 체결되는 상부 보강판, 상부 보강판의 상부에 이격 지지되는 유동형 보강판, 일단이 탐침 기판에 형상 결합되고 타단이 유동형 보강판에 연결되며 회전 조절에 따라 탐침 기판의 상하 이동을 발생시키는 복수의 제1 평탄 조절 수단, 및 일단이 상부 보강판에 형상 결합되고 타단이 유동형 보강판에 연결되며 회전 조절에 따라 유동형 보강판의 편향을 조절하는 복수의 제2 평탄 조절 수단을 포함한다.

Description

평탄 조절 수단을 구비하는 프로브 카드{PROBE-CARD HAVING MEANS FOR CONTROLLING FLATNESS}

본 발명은 프로브 카드(probe-card)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평탄 조절 수단을 구비하는 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로, 프로브 카드는 반도체 메모리, 디스플레이 등의 반도체 소자의 제작 중 또는 제작 후에 그 결함 유무를 테스트하기 위하여, 웨이퍼와 반도체 소자 검사 장비를 전기적으로 연결시켜서 검사 장비의 전기적 신호를 웨이퍼에 형성된 반도체 다이(die)에 전달하여 주고, 반도체 다이로부터 돌아오는 신호를 반도체 소자의 검사 장비에 전달하는 장치이다.

이러한, 프로브 카드는 웨이퍼 상의 복수 개의 패드(pad)와 일대일 접촉하여 반도체 검사 장비로부터 전달된 전기 신호를 웨이퍼 상의 반도체 다이로 전송하는 복수개의 탐침, 복수개의 탐침이 장착된 탐침 기판, 탐침 기판과 체결되어 피치(pitch)를 변환하는 공간 변형기, 반도체 검사 장비로부터 송신되는 전기 신호를 탐침 측으로 전달하는 인쇄 회로 기판(PCB: Print Circuit Board), 공간 변형기와 인쇄 회로 기판을 전기적으로 접속해 주는 인터포저(interposer)를 포함한다.

또한, 프로브 카드는 공간 변형기 및 탐침 기판의 외주 영역에 당김력 또는 누름력을 인가하여 공간 변형기 및 탐침 기판을 편향시키는 편향 수단과, 공간 변형기 및 탐침 기판의 중심 영역에 당김력 또는 누름력을 인가하여 공간 변형기 및 탐침 기판의 기하학적 변형을 보상하는 변형 보상 수단을 구비한다.

이때, 프로버(prober) 장비에 프로브 카드가 기울어져 장착되어 있거나, 웨이퍼 척 상에 웨이퍼가 기울어져 놓여 있는 경우, 탐침 기판에 장착된 복수개의 탐침의 팁들이 이루는 면과 웨이퍼 상에 형성된 복수개의 패드들이 이루는 면이 평행하지 않아 일부 탐침이 웨이퍼 상의 패드에 접촉되지 않을 수 있다. 그러면, 편향 수단은 탐침 기판의 배향(orientation)을 조절하여 모든 탐침이 웨이퍼 상의 패드에 접촉할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 인터포저의 압력 등의 외부 요인으로 인하여 공간 변형기 및 탐침 기판에 기하학적 변형이 발생한 경우에는 상기와 같은 편향 수단만으로는 공간 변형기의 변형된 형상을 보상할 수 없다. 그러면, 변형 보상 수단은 탐침 기판이 비틀어지거나 그 중심 영역이 상하 방향으로 변형됨으로 인해 일부 탐침이 웨이퍼 상의 패드에 접촉되지 않을 경우, 그러한 변형을 보상하여 모든 탐침이 웨이퍼 상의 패드와 접촉할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

한편, 종래의 프로브 카드에서는 공간 변형기와 인쇄 회로 기판 사이에 인터포저가 체결되며, 일반적으로 압력 전도성 고무(pressure Conductive Rubber, PCR) 타입 또는 포고 핀(Pogo Pin) 타입의 인터포저가 구성된다. 그리고, 프로브 카드에서는 인터포저가 공간 변형기의 상부 면에 전체적으로 접속되어 주요 압력 요인으로 작용하게 된다.

그런데, 최근에는 웨이퍼의 대면적화에 따라 프로브 카드에 포함되는 탐침 기판 및 공간 변형기의 기판의 면적도 대형화되는 추세이다. 예를 들어, 대면적 프로브 카드를 구성하는 방식에 있어서, 복수개의 단위 프로브 카드를 조립 결합하여 하나의 대면적 프로브 카드를 구성하는 방식도 제안되고 있다. 따라서, 종래의 프로브 카드에서와 같이 공간 변형기의 전체 면적과 접속되는 인터포저가 구성되는 경우, 대면적 프로브 카드에서는 공간 변형기 및 탐침 기판에서 배면 처짐 등의 기하학적 변형이 발생할 가능성이 매우 높아지게 된다. 또한, 이러한 기하학적 변형이 요인이 되어 프로브 카드의 조립 시 초기 평탄 조절에 어려움이 발생하게 된다.

따라서, 웨이퍼의 정확한 검사를 위하여 편향 및 기하학적 변형을 보다 정교하게 조절할 수 있는 프로브 카드가 필요한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프로브 카드에서 공간 변형기 및 탐침 기판 등의 기하학적 변형 발생을 방지하고, 평탄 조절을 용이하게 실시할 수 있는 프로브 카드를 제공하고자 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은 외부 테스트 신호를 수신하여 전기 신호를 출력하는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 접속되며, 복수개의 탐침을 장착한 탐침 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 상부에 체결되는 상부 보강판, 상기 상부 보강판의 상부에 이격 지지되는 유동형 보강판, 일단이 상기 탐침 기판에 형상 결합되고 타단이 상기 유동형 보강판에 연결되며, 회전 조절에 따라 상기 탐침 기판의 상하 이동을 발생시키는 복수의 제1 평탄 조절 수단 및 일단이 상기 상부 보강판에 형상 결합되고 타단이 상기 유동형 보강판에 연결되며, 회전 조절에 따라 상기 유동형 보강판의 편향을 조절하는 복수의 제2 평탄 조절 수단을 포함하는 프로브 카드를 제공한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 프로브 카드에서 국부 평탄 조절 수단을 이용하여 공간 변형기 및 탐침 기판의 기하학적 변형을 조정하고, 거시 평탄 조절 수단을 이용하여 공간 변형기 및 탐침 기판의 편향을 세밀하게 조절할 수 있다.

또한, 프로브 카드에서 소켓(socket) 타입의 커넥터(connector)를 이용하여 공간 변형기 및 인쇄 회로 기판 간에 전기 신호가 전달되도록 한다. 이와 같이, 종래의 공간 변형기와 인쇄 회로 기판의 전체 면에 접속하여 전기 신호를 전달하던 인터포저를 소켓 타입의 커넥터로 대체함으로써, 공간 변형기 및 탐침 기판에 작용할 수 있는 압력 요인을 배제함으로써 기하학적 변형을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 단면도이다.
도 2는 도 1에서 나타낸 국부 평탄 조절 수단의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에서 나타낸 거시 평탄 조절 수단의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 전체 분해도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 부분 분해도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카운터 싱크 와셔의 구조를 나타내는 단면 사시도이다.

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.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 단면도이다.

도 1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)는, 복수의 접촉 탐침(101)이 장착된 탐침 기판(102), 공간 변형기(103), 내부 보강판(107), 인쇄 회로 기판(108), 상부 보강판(109), 유동형 보강판(110), 복수의 제1 평탄 조절 수단(111), 복수의 제2 평탄 조절 수단(112) 및 복수의 커넥터(113)를 포함한다.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 커넥터(113)는 제1 소켓 단자(104), 연성 인쇄 회로 기판(105), 제2 소켓 단자(106)를 포함한다.

복수의 접촉 탐침(101)은 탐침 기판(102)의 웨이퍼 접촉면에 일정한 간격으로 체결된다. 이때, 접촉 탐침(101)은 탐침 기판(102)으로부터 외부 검사 장치(미도시)의 전기 신호를 수신하여 이를 웨이퍼(미도시)로 전송하고, 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 수신하여 이를 탐침 기판(102)으로 전송한다. 또한, 접촉 탐침(101)은 웨이퍼 상의 패드에 직접 접촉하여 웨이퍼를 검사한다. 참고로, 접촉 탐침(101)은 웨이퍼 상의 패드와의 접촉 시 웨이퍼의 파손을 방지하기 위하여 탄성체로 구성될 수 있다.

탐침 기판(102)은 접촉 탐침(101) 및 공간 변형기(103)와 체결된다. 이때, 탐침 기판(102)은 외부 검사 장치의 전기 신호를 공간 변형기(103)로부터 수신하여 이를 접촉 탐침(101)으로 전송한다. 그리고, 탐침 기판(102)은 웨이퍼로부터 되돌아오는 전기 신호를 접촉 탐침(101)을 통해 수신하여 이를 공간 변형기(103)로 전송한다. 또한, 탐침 기판(102)에는 제1 평탄 조절 수단(111)이 결합되기 위한 복수의 결합 홈이 형성된다. 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 탐침 기판(102)은 미세 전자 기계 시스템(Micro Electro Mechanical System, MEMS) 방식으로 구성될 수 있다.

공간 변형기(103)는 탐침 기판(102) 및 내부 보강판(107)과 체결된다. 이때, 공간 변형기(103)는 인쇄 회로 기판(108)을 통해 전달되는 외부 검사 장치의 전기 신호를 수신하여 이를 탐침 기판(102)으로 전송한다. 그리고, 공간 변형기(103)는 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 탐침 기판(102)으로부터 수신하여 이를 인쇄 회로 기판(108)으로 전송한다.

또한, 공간 변형기(103)에는 제1 평탄 조절 수단(111)이 관통할 수 있는 복수의 체결 홀이 형성된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 공간 변형기(103)와 탐침 기판(102)을 구분하였으나, 공간 변형기(103)가 복수의 탐침(101)을 장착하는 것도 가능하다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 공간 변형기(103)와 인쇄 회로 기판(108)에 전기 신호를 전달하는 수단으로서 커넥터(113)를 포함한다. 이때, 커넥터(113)의 제1 소켓 단자(104)를 통해 공간 변형기(103) 내에 형성된 전도체 배선으로부터 출력되는 전기 신호가 연성 인쇄 회로 기판(105)으로 입력된다. 또한, 제2 소켓 단자(106)를 통해 인쇄 회로 기판(108) 내에 형성된 전도체 배선으로부터 출력되는 전기 신호가 연성 인쇄 회로 기판(105)으로 입력된다.

구체적으로, 커넥터(113)의 제1 소켓 단자(104)는 공간 변형기(103)의 일면에 구성되고, 제2 소켓 단자(106)는 인쇄 회로 기판(108)의 일면에 구성된다. 그리고, 연성 인쇄 회로 기판(105)은 제1 소켓 단자(104)에 일단이 연결되고 제2 소켓 단자(106)에 타단이 연결되며, 연성 회로 기판(105)의 각 단이 제1 소켓 단자(104) 및 제2 소켓 단자(106)에 각각 소켓 삽입되는 구조로 구성될 수 있다.

참고로, 도 1에서는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)의 구조에서 제1 소켓 단자(104)가 공간 변형기(103)의 외주 하부 면에 구성되고, 제2 소켓 단자(106)가 인쇄 회로 기판(108)의 외주 하부 면에 구성되는 것을 나타내었다. 또한, 복수의 커넥터(113)는 복수의 접촉 탐침(101)의 개수에 상응하는 임의의 개수만큼 구성될 수 있으며, 커넥터(113)의 연성 인쇄 회로 기판(105)에는 기설정된 개수의 배선이 형성되어 있다.

이와 같이, 연성 인쇄 회로 기판(105)을 포함하는 소켓 타입의 커넥터(113)를 이용하여 공간 변형기(103)와 인쇄 회로 기판(108) 간의 전기 신호를 전달함으로써, 공간 변형기(103)와 인쇄 회로 기판(108)이 전체 면이 전기적으로 접속되도록 하는 인터포저(interposer)가 존재하지 않게 된다. 따라서, 종래의 인터포저를 포함하는 프로브 카드에 비해 공간 변형기(103) 및 탐침 기판(102) 등에서 발생할 수 있는 기하학적 변형이 감소하며 조립 시 초기 평탄 조절이 용이하다.

또한, 복수의 연성 인쇄 회로 기판(105)과 복수의 제1 소켓 단자(104) 및 복수의 소켓 단자(105)로부터 전체 탐침(101)의 출력 전기 신호 및 인쇄 회로 기판(108)의 전체 출력 전기 신호를 검출할 수 있다. 따라서, 공간 변형기 및 인쇄 회로 기판의 조립 단계에서 전기 신호의 누설(leckage) 여부를 검사할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 연성 인쇄 회로 기판(105)이 공간 변형기(103)의 일면에 구성된 제1 소켓 단자(104)와 인쇄 회로 기판(108)의 일면에 구성된 제2 소켓 단자(106)에 연결되는 것을 나타내었다. 그런데, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드에서는 공간 변형기(103) 및 인쇄 회로 기판(108) 중 적어도 하나의 기판에 소켓 단자가 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드에서 연성 인쇄 회로 기판(105)의 일단은 공간 변형기(103) 또는 인쇄 회로 기판(108) 중 어느 하나에 직접 연결되고, 타단은 상기 일단이 직접 연결된 기판 외의 기판에 구성된 소켓 단자에 소켓 삽입되는 것이 가능하다. 이와 같이, 연성 인쇄 회로 기판(105)이 공간 변형기(103) 및 인쇄 회로 기판(108) 중 적어도 하나의 기판에 소켓 삽입됨으로써, 연성 인쇄 회로 기판(105)과 타 기판들 간의 용이한 체결 및 분리가 가능하다.

내부 보강판(107)은 공간 변형기(103) 및 상부 보강판(109)과 체결되며, 탐침 기판(102) 및 공간 변형기(103)의 강성을 보강한다. 이때, 내부 보강판(107)은 탐침 기판(102) 및 공간 변형기(103)의 재질 특성에 상응하는 다양한 재질(동일 또는 상이한 재질)로 구성된다. 이처럼, 내부 보강판(107)을 탐침 기판(102) 및 공간 변형기(103)의 재질 특성에 상응하는 재질로 구성함으로써, 테스트 환경 즉, 테스트 온도 등에 따른 탐침 기판(102) 및 공간 변형기(103)의 열 변형에 대한 오차율을 보정할 수 있다.

또한, 내부 보강판(107)에는 제1 평탄 조절 수단(111)이 관통할 수 있는 복수의 체결 홀이 형성되며, 내부 보강판(107)의 하부 면에는 제1 평탄 조절 수단(111)의 제1 센터 너트(203)가 끼워질 수 있도록 제1 센터 너트(203)의 크기에 상응하는 크기의 결합 홈이 복수개 형성된다.

인쇄 회로 기판(108)은 상부 보강판(109)과 체결된다. 이때, 인쇄 회로 기판(108)은 복수의 나사(미도시) 또는 볼트(미도시) 결합을 통해 상부 보강판(109)에 체결될 수 있다. 이를 위하여, 인쇄 회로 기판(108) 및 상부 보강판(109)의 각 외주부에는 서로 상응하는 위치에 복수의 나사 홀 또는 볼트 체결 홈이 형성될 수 있다.

한편, 인쇄 회로 기판(108)은 외부 검사 장치(미도시)로부터 전기 신호를 수신하여 이를 커넥터(113)로 전송한다. 그리고 인쇄 회로 기판(108)은 커넥터(113)를 통해 웨이퍼로부터 되돌아오는 신호를 수신하여 이를 외부 검사 장치로 전송한다.

상부 보강판(109)은 내부 보강판(107) 및 인쇄 회로 기판(108)과 체결되며, 인쇄 회로 기판(108)을 고정함으로써 인쇄 회로 기판(109)이 휘거나 부러짐에 따른 파손을 방지한다.

또한, 상부 보강판(109)에는 제1 평탄 조절 수단(111)이 관통할 수 있는 복수의 체결 홀이 형성된다. 그리고, 상부 보강판(109)의 상부 면에는 제2 평탄 조절 수단(112)의 고정 볼트(301)를 형상 결합하고 카운터 싱크 와셔(305)가 끼워질 수 있도록 하는 복수의 제1 결합 홈이 형성되고, 하부 면에는 제2 센터 너트(204)가 끼워질 수 있도록 하는 복수의 제2 결합 홈이 형성된다.

유동형 보강판(110)은 제1 평탄 조절 수단(111) 및 제2 평탄 조절 수단(112)에 의하여 상부 보강판(109)에 이격되어 지지된다. 또한, 유동형 보강판(110)에는 제1 평탄 조절 수단(111) 및 제2 평탄 조절 수단(112)이 각각 관통할 수 있는 복수의 체결 홀이 형성된다.

이때, 유동형 보강판(110)은 제1 평탄 조절 수단(111) 및 제2 평탄 조절 수단(112)에만 연결되고, 제2 평탄 조절 수단(112)의 회전 동작에 의해 유동형 보강판(110)과 상부 보강판(109) 간의 높이가 조절된다. 따라서, 제2 평탄 조절 수단(112)의 조작에 따라 공간 변형기(103) 및 탐침 기판(102)의 편향을 조절할 수 있도록 한다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 체결구조 및 평탄 조절 방식에 대해서 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 도 1에서 나타낸 국부 평탄 조절 수단의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1에서 나타낸 거시 평탄 조절 수단의 구성을 나타내는 단면도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 전체 분해도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 부분 분해도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카운터 싱크 와셔의 구조를 나타내는 단면 사시도이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 체결 구조에 대해서 설명하도록 한다.

도 2에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 평탄 조절 수단(111)은 센터 볼트 어댑터(201), 센터 볼트(202), 제1 센터 너트(203), 제2 센터 너트(204), 제3 센터 너트(205) 및 제4 센터 너트(206)를 포함한다.

그리고, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제2 평탄 조절 수단(112)은 고정 볼트(301), 고정 볼트 와셔(302), 평면 볼트(303), 고정 너트(304) 및 카운터 싱크 와셔(305)를 포함한다.

이때, 도 1에서 설명한 바와 같이, 탐침 기판(102)의 상부 면에는 복수의 제1 평탄 조절 수단(111)의 개수에 상응하는 개수의 결합 홈이 형성되어 있다. 따라서, 제1 평탄 조절 수단(111)의 센터 볼트 어댑터(201)를 상기 결합 홈에 형상 결합함으로써, 탐침 기판(102)에 제1 평탄 조절 수단(111)이 결합된다. 참고로, 상기 결합 홈은 제1 평탄 조절 수단(111)의 개수에 상응하는 개수가 구성되며, 상기 결합 홈의 내부 면에는 센터 볼트 어댑터(201)와 결합되기 위한 나사 또는 볼트 홈이 형성될 수 있다.

그리고, 공간 변형기(103)에는 제1 평탄 조절 수단(111)의 센터 볼트 어댑터(201)와 센터 볼트(202)가 통과하기 위한 체결 홀이 형성되어 있다. 따라서, 제1 평탄 조절 수단(111)이 공간 변형기(103)의 체결 홀을 통과하도록 공간 변형기(103)를 삽입하고, 공간 변형기(103)의 상부 면에 제1 센터 너트(203)을 끼움으로써, 공간 변형기(103)와 탐침 기판(102)이 체결되며 센터 볼트(202)가 상위 방향에 대해 고정된다. 참고로, 상기 체결 홀의 개수는 제1 평탄 조절 수단(111)의 개수에 상응한다.

또한, 내부 보강판(107)의 하부 면에는 제1 센터 너트(203)의 크기에 상응하는 복수의 결합 홈이 형성되어 있고, 상기 결합 홈의 중앙을 관통하며 센터 볼트(202)의 크기에 상응하는 복수의 체결 홀이 형성되어 있다. 따라서, 제1 센터 너트(203) 위로 내부 보강판(107)의 체결 홀에 센터 볼트(202)를 삽입한 후 내부 보강판(107)의 상부 면에 제2 센터 너트(204)를 끼움으로써, 내부 보강판(107)과 공간 변형기(103)가 체결되며 센터 볼트(202)가 상위 방향에 대해 고정된다. 참고로, 상기 체결 홈과 체결 홀의 개수는 제1 평탄 조절 수단(111)의 개수에 상응한다.

한편, 상부 보강판(109)을 내부 보강판(107)에 체결하기에 앞서, 상부 보강판(109)과 인쇄 회로 기판(108)을 체결한다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)에서는 도 5에서 나타낸 바와 같이 원형의 상부 보강판(109)의 외주부에 복수의 체결 가이드가 형성될 수 있다. 이때, 상기 체결 가이드 및 인쇄 회로 기판(108)에서 서로 상응하는 위치에 나사 또는 볼트 연결이 가능한 결합 홈이 형성되어 있으며, 상기 결합 홈에 나사 또는 볼트를 관통시켜 형상 결합한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)에서는 도 1 및 도 5에서 나타낸 바와 같이 중공형의 인쇄 회로 기판(108)이 상부 보강판(109)의 하부 면 외주 영역에 체결될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)에서는 인쇄 회로 기판(108)과 공간 변형기(103) 간에 송수신되는 전기 신호를 연성 인쇄 회로 기판(105)을 통해 전달함으로써, 인쇄 회로 기판(108)이 공간 변형기(103)의 전체 면에 접속할 필요가 없게 된다. 따라서, 중공형의 인쇄 회로 기판(108)을 사용할 수 있으며, 이에 따라 인쇄 회로 기판(108) 내에 전도체 배선의 길이가 종래의 프로브 카드에 비해 짧아지고, 회로 배치의 복잡도가 간단해질 수 있다.

다음으로, 상부 보강판(109)의 하부 면에는 제2 센터 너트(204)의 크기에 상응하는 복수의 제2 결합 홈이 형성되어 있고, 상기 결합 홈의 중앙을 관통하며 센터 볼트(202)의 크기에 상응하는 복수의 체결 홀이 형성되어 있다. 또한, 상부 보강판(109)의 상부 면에는 상기 제2 결합 홈과 일정 거리 이격된 위치에 제2 평탄 조절 수단(112)이 결합될 수 있도록 하는 복수의 제1 결합 홈이 형성되어 있다.

따라서, 센터 볼트(202)가 상부 보강판(109)의 체결 홀을 통과하도록 상부 보강판(109)을 삽입하고, 상부 보강판(109)의 제1 결합 홈에 제2 평탄 조절 수단(112)의 고정 볼트(301)을 형상 결합하여 상부 보강판(109)과 내부 보강판(107)이 체결된다.

이때, 상부 보강판(109)의 제1 결합 홈의 상부는 카운터 싱크 와셔(305)의 크기에 상응하는 제1 홈이 형성되고, 상기 제1 홈의 하부에는 고정 볼트(301)의 크기에 상응하는 제2 홈이 연결된 구조로 형성된다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 상부 보강판(109)의 제1 결합 홈은 도 6에서 나타낸 바와 같은 구조로 형성될 수 있다. 도 6에서는 상기 제1 홈에 카운터 싱크 와셔(305)가 끼워진 것을 나타내었으며, 상기 제2 홈에 고정 볼트(301)가 형상 결합되도록 상기 제2 홈의 내부 면에 볼트 홈 또는 나사 홈이 형성된 것을 나타내었다.

이때, 도 6에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카운터 싱크 와셔(305)의 내부 구조는 상부 원형이 하부 원형보다 지름이 작은 원기둥 형상의 구조일 수 있으며, 카운터 싱크 와셔(305)의 중앙은 고정 볼트(301)가 통과할 수 있도록 관통되어 있다. 또한, 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 평면 볼트(303)의 하부 면은 카운터 싱크 와셔(305)의 내부 구조에 상응하는 결합 구조로 형성될 수 있다. 이처럼, 카운터 싱크 와셔(305)와 평면 볼트(303)의 결합 구간이 서로 상응하는 형상으로 구성됨으로써, 평면 볼트(303)의 회전 조절에 따라 유동형 보강판(110)의 기울기를 조절할 수 있다.

한편, 유동형 보강판(110)에는 센터 볼트(202)가 통과할 수 있는 복수의 제1 체결 홀이 형성되어 있으며, 상기 제1 체결 홀과 일정 거리 이격된 위치에 평면 볼트(303)가 통과할 수 있는 복수의 제2 체결 홀이 형성되어 있다.

이때, 유동형 보강판(110)을 상부 보강판(109)과 이격하여 지지하기 위하여, 센터 볼트(202)가 유동형 보강판(110)의 제1 체결 홀을 통과하도록 유동형 보강판(110)을 삽입하기에 앞서 제4 센터 너트(206)를 센터 볼트(202)에 끼운다. 그리고, 유동형 보강판(110)의 체결 홀을 센터 볼트(202)가 통과하도록 유동형 보강판(110)을 삽입한 후 유동형 보강판(110)의 상부 면에 제3 센터 너트(205)를 끼움으로써, 유동형 보강판(110)이 고정된다.

또한, 센터 볼트(202)가 상기 제1 체결 홀을 통과하도록 유동형 보강판(110)을 센터 볼트(202)에 삽입하기에 앞서, 상부 보강판(109)의 상기 제1 결합 홈에 카운터 싱크 와셔(305)를 삽입하는 과정을 수행한다.

예를 들어, 도 5에서는 상부 보강판(109)이 인쇄 회로 기판(108)과 체결된 상태에서, 센터 볼트(202)에는 제4 센터 너트(206)가 끼워지고 상기 제1 결합 홈에 카운터 싱크 와셔(305)가 삽입되는 과정을 나타내었다. 또한, 도 5에서 나타낸 고정 너트(304)를 평면 볼트(303)에 끼움으로써, 유동형 보강판(110)을 상위 방향에 대해 고정한다.

결과적으로, 도 4에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 복수의 탐침(101)이 체결된 탐침 기판(102), 공간 변형기(103), 내부 보강판(107), 인쇄 회로 기판(108), 상부 보강판(109) 및 유동형 보강판(110)이 순차적으로 체결된다. 이때, 도 4에서는 설명의 편의상 프로브 카드(100)의 전체 구조를 수평 방향으로 나타내었으나, 도 1에서와 같이 프로브 카드(100)의 전체 구조는 수직 방향으로 형성된다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)의 평탄 조절 방식에 대해서 설명하도록 한다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)의 국부 평탄 조절 수단에 대해서 설명한다.

도 2에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 평탄 조절 수단(111)은 공간 변형기(103) 및 탐침 기판(102)의 국부 평탄도를 조절하기 위한 수단이다.

구체적으로, 제1 평탄 조절 수단(111)의 제3 센터 너트(205) 및 제4 센터 너트(206)에 의해 유동형 보강판(110)이 고정되어 있고, 제1 센터 너트(203) 및 제2 센터 너트(204)에 의해 공간 변형기(103) 및 내부 보강판(107)이 상위 방향에 대해 고정된 상태이다. 이러한 상태에서, 탐침 기판(102)에 결합된 센터 볼트 어댑터(201)를 좌우 회전 조작함으로써, 탐침 기판(102)이 센터 볼트 어댑터(201)의 회전에 연동하여 국부적으로 상/하로 움직이게 되어 국부 평탄도를 조절할 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 제1 평탄 조절 수단(111)은 도 4에서와 같이 탐침 기판(102)의 전체 면적에 기초하여 복수개가 구비되며, 각 제1 평탄 조절 수단(111)은 일정 간격으로 서로 이격되어 배치된다.

다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)의 거시 평탄 조절 수단에 대해서 설명한다.

도 3에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제2 평탄 조절 수단(112)은 유동형 보강판(110)의 편향을 조절하여, 공간 변형기(103) 및 탐침 기판(102)의 거시 평탄도를 조절하기 위한 수단이다.

구체적으로, 제1 평탄 조절 수단(111)의 제3 센터 너트(205) 및 제4 센터 너트(206)에 의해 유동형 보강판(110)이 고정되어 있는 상태이다. 그리고, 상부 보강판(109)의 제1 결합 홈에 고정 볼트(301)가 결합되어 평면 볼트(303) 및 고정 볼트(301)가 z 방향에 대해 상부 보강판(109)에 고정되고, 유동형 보강판(110)의 상부 면에서 고정 너트(304)가 평면 볼트(303)에 끼워져 평면 볼트(303)와 유동형 보강판(110)이 z 방향에 대해 고정된다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 제2 평탄 조절 수단(112)은 상부 보강판(109)의 전체 면적에 기초하여 복수개가 구비되며, 각 제2 평탄 조절 수단(112)은 일정 간격으로 서로 이격되어 배치된다. 또한, 제2 평탄 조절 수단(112)은 제1 평탄 조절 수단(111)으로부터 일정 간격으로 이격되어 배치된다.

이때, 상부 보강판(109)에 결합된 고정 볼트(301) 및 평면 볼트(303)를 좌우 회전 조작함으로써, 유동형 보강판(110)과 상부 보강판(109) 간이 이격 거리 즉, 유동형 보강판(110)의 높이를 변동하여 편향(기울기)를 조절한다. 이처럼, 유동형 보강판(110)의 편향을 조절함으로써 탐침 기판(102) 및 공간 변형기(103)에 대한 거시 평탄도를 조절할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제2 평탄 조절 수단(112)에서 카운터 싱크 와셔(305)의 외주면과 상부 보강판(109)의 제1 결합 홈의 내부면 사이에는 일정 공간이 형성되어 있다. 또한, 고정 볼트(301)의 외주면과 고정 볼트 와셔(302)의 내부면 사이에도 일정 공간이 형성되어 있다. 이와 같이, 일정 공간이 형성되도록 프로브 카드(100)의 구조를 설계함으로써, 상부 보강판(109) 및 유동형 보강판(110)의 열팽창 양이 서로 다를 경우에 상부 보강판(109) 및 유동형 보강판(110)이 수평방향으로 디커플링(de-cupling)되어 열 변형 발생을 방지할 수 있다.

또한, 위와 같은 이유로 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)에서 제1 평탄 조절 수단(111)의 제1 센터 너트(203)와 내부 보강판(107) 사이에 일정 공간이 형성되도록 하고, 제2 센터 너트(204)와 상부 보강판(109) 사이에 일정 공간을 형성되도록 하여 탐친 기판(102) 및 공간 변형기(103)와, 상부 기판들 사이에 열 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

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 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

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.

101: 탐침 102: 탐침 기판
103: 공간 변형기 113: 커넥터
104: 제1 소켓 단자 105: 연성 인쇄 회로 기판
106: 제2 소켓 단자 107: 내부 보강판
108: 인쇄 회로 기판 109: 상부 보강판
110: 유동형 보강판 111: 제1 평탄 조절 수단
201: 센터 볼트 어댑터 202: 센터 볼트
203: 제1 센터 너트 204: 제2 센터 너트
205: 제3 센터 너트 206: 제4 센터 너트
112: 제2 평탄 조절 수단 301: 고정 볼트
302: 고정 볼트 와셔 303: 평면 볼트
304: 고정 너트 305: 카운터 싱크 와셔

Claims (10)

1. 반도체 장치를 탐침 검사하는 프로브 카드에 있어서,
   외부 테스트 신호를 수신하여 전기 신호를 출력하는 인쇄 회로 기판;
   상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 접속되며, 복수개의 탐침을 장착한 탐침 기판;
   상기 인쇄 회로 기판의 상부에 체결되는 상부 보강판;
   상기 탐침 기판의 상부에 체결되는 내부 보강판;
   상기 상부 보강판의 상부에 이격 지지되는 유동형 보강판;
   일단이 상기 탐침 기판에 형상 결합되고 타단이 상기 유동형 보강판에 연결되며, 회전 조절에 따라 상기 탐침 기판의 상하 이동을 발생시키는 복수의 제1 평탄 조절 수단; 및
   일단이 상기 상부 보강판에 형상 결합되고 타단이 상기 유동형 보강판에 연결되며, 회전 조절에 따라 상기 유동형 보강판의 편향을 조절하는 복수의 제2 평탄 조절 수단을 포함하는 프로브 카드.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탐침 기판, 상기 내부 보강판, 상기 상부 보강판 및 상기 유동형 보강판은,
   각각 서로 상응하는 위치에 상기 제1 평탄 조절 수단이 통과할 수 있는 복수의 제1 체결 홀이 형성되는 프로브 카드.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 제1 체결 홀은 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 평탄 조절 수단은,
   상기 탐침 기판의 상부 면의 제1 결합 홈에 형상 결합되는 센터 볼트 어댑터;
   상기 센터 볼트 어댑터의 상부에 연결되며, 상기 내부 보강판, 상기 상부 보강판 및 상기 유동형 보강판의 각 체결 홀을 통과하는 센터 볼트;
   상기 센터 볼트를 상기 내부 보강판의 상부 및 하부에서 각각 고정하는 제1 센터 너트 및 제2 센터 너트; 및
   상기 센터 볼트를 상기 유동형 보강판의 상부 및 하부에서 각각 고정하는 제3 및 제4 센터 너트를 포함하는 프로브 카드.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 평탄 조절 수단은,
   상기 상부 보강판의 상부 면에 형성된 제2 결합 홈의 상부에 삽입되는 카운터 싱크 와셔;
   상기 제2 결합 홈의 하부에 형상 결합되는 고정 볼트;
   상기 고정 볼트의 상부에 연결되고, 하부 면이 상기 카운터 싱크 와셔와 상응하는 형상으로 구성되는 평면 볼트; 및
   상기 유동형 보강판의 상부에서 상기 평면 볼트를 고정하는 고정 너트를 포함하는 프로브 카드.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제2 평탄 조절 수단은,
   상기 유동형 보강판에 상기 평면 볼트 및 고정 볼트가 통과하도록 형성된 제2 체결 홀의 내부 면과 상기 고정 볼트의 외주 영역 사이에 일정 공간을 형성하는 고정 볼트 와셔를 더 포함하는 프로브 카드.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 상부 보강판의 상부 면에는 상기 복수의 제2 평탄 조절 수단의 개수에 상응하는 복수의 상기 제2 결합 홈이 형성되고,
   상기 복수의 제2 결합 홈은 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인쇄 회로 기판과 상기 탐침 기판 사이에 상기 탐침 기판의 단자 피치(pitch)를 변형하는 공간 변형기를 더 포함하는 프로브 카드.
   
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탐침 기판과 상기 인쇄 회로 기판 간 송수신되는 전기 신호를 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Broad)을 통해 송수신하도록 하는 커넥터를 더 포함하는 프로브 카드.
   
10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탐침 기판과 상기 상부 보강판 사이에 체결되는 내부 보강판을 더 포함하는 프로브 카드.
    

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