KR101172998B1 - Bow Probe block having a Bow Probe and Manufacturing method Bow Probe therof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 검사용 수직형프로브를 갖는 프로브블록 조립체에 관한 것으로서, 특히 협소피치와 다양한 전극패드 배설로 되는 반도체를 검사할 수 있는 것이다.BACKGROUND OF THE
상기 프로브블록 조립체는 전극패드가 주변배열(Peripheral)과 정열배열(Array)로 되는 메모리칩과 비메모리칩을 멀티파라(Multi parallel)로 검사하는 수직형 바우프로브를 갖는 프로브블록 조립체에 관한 것이다.The probe block assembly relates to a probe block assembly having a vertical bow probe in which an electrode pad inspects a memory chip and a non-memory chip that are in a peripheral array and an array in a multi-parallel manner.
협소피치 간격의 전극패드로 배열되는 반도체 칩을 검사하는 프로브카드의 프로브블록 조립체에 관한 것으로서, 상기 프로브블록 조립체는 웨이퍼에 형성된 반도체 칩을 멀티파라로 검사하여 불량유무를 선별하는 검사장치이다.The present invention relates to a probe block assembly of a probe card for inspecting a semiconductor chip arranged by electrode pads having a narrow pitch interval, wherein the probe block assembly inspects a semiconductor chip formed on a wafer with a multiparameter to select a defect.
최근의 반도체 칩은 메모리기능과 비메모리 기능이 혼합된 다양한 기능을 같는 반도체가 개발되고 있다Recently, semiconductor chips have been developed that have a variety of functions that combine memory and non-memory functions.
다양한 기능을 갖는 반도체칩은 전극패드가 반도체칩 내부에 불규칙하게 배열되거나, 규칙적으로 배열되거나 또는 반도체칩 주변에 1열배열 내지 복수열로 전극패드가 배열되게 형성되고 있는 실정이다.In the semiconductor chip having various functions, the electrode pads are irregularly arranged in the semiconductor chip, are regularly arranged, or the electrode pads are arranged in a single row or a plurality of rows around the semiconductor chip.
도 1은 종래의 코브라 형상의 수직형프로브이며 금속으로 된 직선와이어를 기계적으로 압형하여 제조되고 있다.1 is a conventional cobra-shaped vertical probe and is manufactured by mechanically pressing a straight wire made of metal.
상기 코브라 형상의 프로브는 압형한 부분과 기계가공한 부분에 소성변형의 결과로 잔류 응력이 생기게 된다.The cobra-shaped probe generates residual stress as a result of plastic deformation in the pressed part and the machined part.
상기 코브라 형상의 프로브는 압형한 부분에 생긴 잔류 응력은 누적 사용하면 프로브들은 변형에 파괴 되기 쉽다.When the cobra-shaped probe accumulates the residual stress generated in the pressed part, the probes are susceptible to deformation.
상기 코브라 형상의 프로브는 직선와이어로 된 금속으로 가공되며 와이어 굴기가 50um이하로는 프로브로 제조가 어려운 문제가 있는 실정이다.The cobra-shaped probe is processed into a metal made of straight wire, and the wire bend is less than 50 μm.
종래의 프로브은 접촉편빔부의 접촉선단이 검사하는 반도체 칩의 전극패드에 접촉하면 오버드라이브에 따라 프로브의 편향편빔부에는 접촉압이 과도하게 발생되고 접촉편빔부의 접촉선단에서 전도된 과도한 침압이 편향편빔부에서 압력을 받아 편향편빔부의 중앙빔이 크게 휘어지는 문제가 있다.In the conventional probe, when the contact tip of the contact piece beam part contacts the electrode pad of the semiconductor chip to be inspected, excessively the contact pressure is generated in the deflection deflection beam part of the probe according to the overdrive, and excessive settling pressure conducted at the contact point of the contact piece beam part is caused by the deflection deflection beam part. There is a problem that the central beam of the deflection deflection beam portion is largely bent under pressure.
종래의 접촉편빔부 가이드판의 접촉편빔부 홀에 수직형 프로브의 접촉편빔부가 접촉편빔부 홀에 삽입시에 편향편빔부가 위치가 변하여 조립에 용이하지 못한 문제가 있다.The position of the deflecting beam portion changes when the contact piece beam portion of the vertical probe is inserted into the contact piece beam portion hole in the contact piece beam portion hole of the conventional contact piece beam portion guide plate, which is not easy to assemble.
한편, 최근의 메모리와 비메모리 분야의 반도체 칩의 전극패드 배열은 비정규적으로 다차원 배열을 가지며 또한 전극패드간의 피치는 협소피치로 되어 이러한 반도체 칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 굴기는 50um 이하의 수직형 프로브가 요구 되고 있어 종래의 직선와이어를 압형한 수직형 프로브는 반도체 칩의 전극패드 배열이 비정규적으로 다차원 배열을 가지고 전극패드간의 피치는 협소피치로 된 소자를 검사하는 프로브카드의 수직형 프로브로 적용을 못하고 있다.On the other hand, the electrode pad array of semiconductor chips in recent memory and non-memory fields has irregularly multidimensional arrays, and the pitch between the electrode pads has a narrow pitch, so that the probe roll for examining the electrical characteristics of the semiconductor chip is 50 μm or less. As vertical probes are required, the vertical probes that press the conventional straight wires have a multidimensional array of irregularly arranged electrode pads of semiconductor chips, and a vertical pitch of probe cards for inspecting devices having a narrow pitch between electrode pads. Could not be applied as a probe.
본 발명은 상기에서 문제점으로 지적되고 있는 사항을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 수직형 프로브를 바우(Bow)프로브 형상으로 미소전기기계시스템(MEMS) 기술로 제조함으로서 바우프로브의 접촉편빔부(Beam)와 통전편빔부(Beam)의 두께 굴기를 20um에서부터 40um까지 제조가 가능하며 정밀도가 우수하고 균일한 수직형 바우프로브를 얻을 수 있는 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems. The contact probe beam of the Bau probe is manufactured by manufacturing a vertical probe with a microelectromechanical system (MEMS) in the shape of a Bow probe. It can be manufactured from 20um to 40um in thickness and the thickness of the conductive beam part (Beam) can be obtained with excellent precision and uniform vertical bow probe.
상기 바우프로브는 미소전기기계시스템(Micro Electro Mechanical System)기술인 증착공정, 리소그래피공정, 식각공정, 전주도금공정, 평탄화공정, 절연막증착공정 등을 이용하여 바우프로브을 미세하고 균일하게 제작하는 것이다.The bauprobe is a microelectromechanical system (Micro Electro Mechanical System) technology of the deposition process, lithography process, etching process, electroplating process, planarization process, insulating film deposition process and the like to make the bau probe fine and uniform.
상기 바우프로브의 편향편빔부(Beam)에 편향유지부를 형성하여 편향편빔부가 희망하는 편향길이를 갖는 바우프로브을 제공하는데 있다.It is to provide a bow probe having a deflection length desired by forming a deflection holding part in the deflection deflection beam portion (Beam) of the bow probe.
상기 편향편빔부 일단에 형성된 편향유지부 수량에 따라 편향길이와 오버드라이브가 결정되며 반도체 칩 검사에서 요구되는 희망하는 접촉압을 부여 할 수 있는 것이다.The deflection length and the overdrive are determined according to the number of deflection holding portions formed at one end of the deflection deflection beam portion, and the desired contact pressure required for semiconductor chip inspection can be given.
상기 편향유지부는 편향편빔부의 수평선상 빔부(Beam) 일단 또는 수직선상 빔부(Beam) 일단에 형성하여 편향편빔부의 변형을 방지하는 것이다.The deflection holding portion is formed at one end of the horizontal beam portion (Beam) or one end of the vertical linear beam portion (Beam) to prevent deformation of the deflection deflection beam portion.
상기 바우프로브를 미소전기기계시스템(MEMS) 기술으로 제조함으로써 점유 면적이 작은 바우프로브를 제공하여 전극패드간의 협소피치와 비정규적으로 다차원 배열을 갖는 다양한 전극패드 배열로 되는 반도체를 검사할 수 있는 것이다.It is possible to inspect semiconductors of various electrode pad arrays having narrow pitch between electrode pads and irregularly multi-dimensional arrays by providing the bow probe with a small occupied area by manufacturing the Bau probe with microelectromechanical system (MEMS) technology. .
프로브블록의 통전편빔부 가이드판과 접촉편빔부 가이드판은 미소전기기계시스템(MEMS) 기술 또는 레이져 장비등을 이용하여 통전편빔부 홀과 접촉편빔부 홀을 가공하며 통전편빔부 가이드판에 통전편빔부 제한돌기홈과 접촉편빔부 가이드판에 접촉편빔부 제한돌기홈을 형성하여 바우프로브의 접촉편빔부 제한돌기와 통전편빔부 제한돌기가 프로브홀에 삽입후 바우프로브가 빔부 제한돌기홈에서 위치 변형되거나 편향편빔부의 중앙이 회전되는 것을 방지하는 것이다.The conducting piece beam part guide plate and the contact piece beam part guide plate of the probe block process the energizing piece beam part hole and the contact piece beam part hole by using microelectromechanical system (MEMS) technology or laser equipment. After forming the contact piece beam part limiting projection groove on the beam limiting projection groove and the contact piece beam part guide plate, the contact probe beam part limiting projection and the energizing piece beam part limiting projection of the bow probe are inserted into the probe hole. It is to prevent the center of the deflection deflection beam portion from rotating.
상기 접촉편빔부 가이드판의 하부에는 서브스트레이트 자석판을 배치하여 상기 접촉편빔부 가이드판의 접촉편빔부 홀에 바우프로브의 접촉편빔부를 삽입하면 삽입된 바우프로브는 조립시 서브스트레이트 자석판에서 수직으로 고정되여 바우프로브를 용이하게 접촉편빔부 홀에 조립할 수 있는 것이다.When the contact magnet beam part of the contact piece beam part guide plate is disposed in the lower part of the contact piece beam part guide plate and the contact piece beam part of the bow probe is inserted into the contact piece beam part guide plate, the inserted baube probe is fixed perpendicularly to the substrate magnet plate during assembly. The bow probe can be easily assembled to the contact piece beam part hole.
본 발명의 바우프로브를 미소전기기계시스템(MEMS) 기술으로 제조함으로서 바우프로브의 접촉편빔부와 통전편빔부의 굴기를 20um 내지 40um까지 미세하게 제조가 가능하며 정밀도가 우수하고 균일한 수직형 바우프로브를 제공할수 있으며, 또한 편향편빔부에 편향유지부가 형성된 바우프로브은 접촉편빔부의 접촉선단에서 전도된 과도한 침압이 편향편빔부(Beam)에서 압력을 받아 편향편빔부의 중앙빔이 크게 휘어지는 것을 편향편빔부에 형성된 편향유지부에서 과도한 침압을 완화하여 편향편빔부는 적은 스트레스를 받아 변형을 방지하고 편향편빔부와 이웃하는 편향편빔부의 피치 공간이 적어지게하는 것이다.By manufacturing the Bau probe of the present invention by the microelectromechanical system (MEMS) technology, it is possible to finely manufacture the bends of the contact piece beam portion and the energized piece beam portion of the bow probe to 20 μm to 40 μm, and the precision and uniform vertical bow probe are excellent. In addition, the bow probe having the deflection retaining portion formed in the deflection deflecting beam portion is subjected to excessive needle pressure conducted at the contact end of the contact deflecting beam portion under pressure from the deflection deflecting beam portion (Beam) so that the central beam of the deflection deflecting beam portion is largely curved. The deflection holding portion is alleviated of excessive settling pressure so that the deflection deflection beam portion is subjected to less stress to prevent deformation and the pitch space of the deflection deflection beam portion adjacent to the deflection deflection beam portion is reduced.
이하 본 발명의 구성 상태 및 이로부터 얻게 되는 특유의 효과 등에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration state of the present invention and the unique effects obtained therefrom will be described in detail.
수직형프로브를 바우(Bow)프로브 형상으로 미소전기기계시스템(MEMS) 기술으로 제조함으로서 바우프로브의 접촉편빔부와 통전편빔부 두께 굴기를 20um에서부터 40um까지 제조가 가능하며 정밀도가 우수하고 균일한 바우프로브를 얻을 수 있는 것이다.It is possible to manufacture the thickness of the contact probe beam part and the energized fragment beam part of the probe by 20um to 40um by manufacturing the vertical probe with the shape of a brow probe using the microelectromechanical system (MEMS) technology. You can get a probe.
상기 바우프로브는 반도체 칩의 전극패드에 접촉하는 접촉편빔부와 상기 접촉편빔부의 접촉선단이 반도체 칩의 전극패드에 접촉시 요구되는 접촉압을 희망하는 접촉압으로 유지하게 해주는 편향편빔부와 반도체 칩의 전극패드에 접촉편빔부의 접촉선단이 접촉하여 검사신호를 편향편빔부을 통하여 프로브브록 조립체의 인터포져나 인쇄회로기판에 배열된 전극패드에 접합하여 통전하는 통전편빔부로 구성되는 것이다.The bow probe comprises a deflection deflection beam portion and a semiconductor chip which allow the contact tip beam portion in contact with the electrode pad of the semiconductor chip and the contact tip of the contact piece beam portion to maintain a desired contact pressure at the time of contact with the electrode pad of the semiconductor chip. The contact end of the contact piece beam part contacts the electrode pad of the contact pad, and the conduction piece beam part is connected to the interposer of the probe block assembly or the electrode pad arranged on the printed circuit board through the deflection deflection beam part.
상기 바우프로브의 편향편빔부에는 편향유지부를 형성하여 접촉편빔부의 접촉선단이 반도체 칩 전극패드에 접촉시 발생되는 과도한 반력을 편향편빔부에 형성된 편향유지부에서 완화시키는 효과가 있어 바우프로브에서 필요로 하는 적절한 오버드라이브를 확보할 수 있고 편향편빔부의 중앙단빔에 침압이 적게 발생되어 편향편빔부는 변형을 방지되는 바우프로브을 제공하는 것이다.The deflection retaining portion is formed in the deflection deflection beam portion of the bow probe, so that an excessive reaction force generated when the contact tip of the contact deflection beam portion contacts the semiconductor chip electrode pad is alleviated in the deflection holding portion formed on the deflection deflection beam portion. It is possible to secure an appropriate overdrive, and less needle pressure is generated in the central end beam of the deflection deflection beam portion, so that the deflection deflection beam portion provides a bow probe.
상기 바우프로브의 편향편빔부에 편향유지부를 수평선상 빔부에 형성하거나 또는 편향편빔부에 편향유지부를 수직선상 빔부에 형성하여도 이로부터 얻게 되는 효과는 동일한 것이다.Even if the deflection holding portion is formed on the horizontal beam portion or the deflection holding portion is formed on the deflection beam portion of the bow probe, the effect obtained therefrom is the same.
상기 바우프로브의 통전편빔부은 인터포져 또는 인쇄회로기판에 배열된 통전패드(미도시) 배설된 위치에 따라 접촉편빔부와 통전편빔부은 서로 다른선상으로 형성하거나 또는 서로 동일선상으로 형성할 수 있는 것이다.The energizing piece beam portion of the bow probe may be formed in a different line or in the same line as the contact piece beam portion and the energizing piece beam portion according to the positions of the conductive pads (not shown) arranged on the interposer or the printed circuit board. It is.
실시예1Example 1
실시예1의 바우프로브(110)는 편향편빔부(35) 수평선상 일단에 편향유지부(33)를 형성하는 것이다.The
도 2와 같이, 바우프로브(110)는 편향편빔부(35)의 하단 빔부 수평면 일단과 중앙단 빔부 수평면 일단과 상단 빔부 수평면 일단에는 수평선상으로 편향유지부(33)가 형성된 형상으로 구성한 상태를 예시한 도면이다.As shown in FIG. 2, the
상기 바우프로브(110)의 세부형상을 설명하면 접촉편빔부(25)의 하부에는 접촉선단(21)이 형성되고 상부에는 접촉편빔부 제한돌기(23)가 형성되는 것이다.Referring to the detailed shape of the
상기 바우프로브(110)은 접촉편빔부(25)의 상부에 형성된 접촉편빔부 제한돌기(23)의 끝단에서 통전편빔부(55)의 하부에 형성된 통전편빔부 제한돌기(53) 사이에는 편향편빔부(35)가 되는 것이다.The
상기 바우프로브(110)은 접촉편빔부 제한돌기(23)의 끝단에서 편향편빔부(35)의 하단빔부 일단은 상향으로 수직으로 형성되고, 통전편빔부 제한돌기(53)의 끝단에서 편향편빔부(35)의 상단빔부 일단은 접촉편빔부(25)를 향하여 휘어지게 형 성되는 것이다.The
상기 바우프로브(110)은 접촉편빔부(25)와 통전편빔부(55)은 오프셋 길이에 따라 서로 다른 선상으로 형성하는 것이다.The
상기 바우프로브(110)은 접촉편빔부(25) 하부에는 접촉선단이 형성되며 상기 접촉선단 형상은 평탄한(Flat)형상, 반경(Radius)형상, 뾰족한(Point)형상 중에서 어느 하나 형상을 선정하여 형성하는 것이다.The
상기 바우프로브(110)의 편향편빔부(35)의 하단 빔부 수평면 일단과 중앙단 빔부 수평면 일단과 상단 빔부 수평면 일단에 형성되는 편향유지부(33)의 형상과 면적과 수량은 반도체 칩을 검사할 때 부여되는 침압과 편향길이에 따라 결정되는 것이다.The shape, area, and quantity of the
상기 편향편빔부(35) 일단에 형성되는 편향유지부(33)에는 X축 편향을 원활하게 편향홀(37)이 형성되는 것이다.In the
상기 편향홀(37)은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 다각형 중에서 어느 하나 형상을 선정하여 편향유지부 내부에 다수개 형성하는 것이다.The
상기 바우프로브(110)의 편향편빔부(35)에 형성되는 편향유지부(33)의 빔두께는 편향편빔부(35) 두께보다 크게 형성되는 것이다.The beam thickness of the
상기 바우프로브(110)의 편향편빔부(31)에 형성된 편향유지부(33)는 접촉편빔부(25)의 접촉선단(21)이 반도체 칩 전극패드에 접촉시 발생되는 반력을 편향유지부(33)에서 완화시키는 효과가 있어 바우프로브(110)에서 필요로 하는 오버드라이브를 확보할 수 있는 것이다.The
상기 바우프로브(110)은 접촉편빔부(25)의 접촉선단(21)이 반도체 칩의 전극패드에서 접촉이 끝나면 편향편빔부(35)는 원래의 상태로 돌아가는 탄성동작을 하는 것이다.When the
상기 바우프로브(110)은 통전편빔부(55)의 하부에는 통전편제한돌기(53)가 형성되고 통전편빔부(55)의 상부에는 접합선단(51)이며 상기 통전편빔부(55)의 접합선단(51)은 인터포져(미도시) 또는 인쇄회로기판에 배열된 전극패드(미도시)에 접합하는 것이다.The
상기 바우프로브(110)은 통전편빔부(55)의 접합선단(51)은 평탄한(Flat)형상, 반경(Radius)형상, 뾰족한(Point)형상, 다수개돌기형상 중에서 어느 하나 형상을 선정하여 형성하는 것이다.The
반도체 칩의 전극패드간의 협소피치와 비정규적으로 다차원 배열을 갖는 다양한 전극패드 배열을 검사할 수 있는 프로브카드 조립을 하기 위해 상기 바우프로브(110)의 편향편빔부(35)에는 바우프로브(110)들의 상호간에 누설전류를 차단하기 위해 절연막이 증착 또는 도포 되는 것이다.In order to assemble a probe card capable of inspecting a narrow pitch between electrode pads of a semiconductor chip and various electrode pad arrangements having irregular multi-dimensional arrangements, the
상기 바우프로브(110)는 금속합금으로 제조되며, 금속합금은 니켈합금, 팔라듐합금, 료듐합금, 구리합금, 텡스텐합금 중 어느 하나를 선정하여 바우프로브(110)에 가장 부합되는 금속합금으로 미세하고 균일하고 희망하는 규격과 형상의 바우프로브(110)를 미소전기기계시스템(Micro Electro Mechanical System)기술인 증착공정, 리소그래피공정, 식각공정, 전주도금공정, 평탄화공정(CMP), 절연막증착공정 등을 이용하여 바우프로브(110)을 제조하는 것이다.The
도 3의 a단계 내지 j단계은 바우프로브(110) 제조공정을 설명하는 순서도이다.Steps a to j of FIG. 3 are flowcharts illustrating a manufacturing process of the
a단계와 같이, 바우프로브(110)는 MEMS 프로세스를 이용하여 실리콘기판을 희생기판으로 제조되며 실리콘기판 표면을 폴리싱후 세정하여 밀착성과 도포 성능을 좋게한 후, 상기 실리콘기판 상면에 화학적기상증착(CVD)공정 또는 물리적기상증착(PVD)공정으로 산화막을 증착한다.As in step a, the
상기 산화막은 200옹스트롬 내지 1000옹스트롬 두께로 증착하는 것이 바람직하다.The oxide film is preferably deposited to a thickness of 200 angstroms to 1000 angstroms.
b단계와 같이, 상기 실리콘기판에 형성된 산화막 상면에 시드층을 증착한다.As in step b, the seed layer is deposited on the upper surface of the oxide film formed on the silicon substrate.
상기 시드층은 Au, Cu, Ti-Au, Ti-Cu, Ti-Cr 중에서 어느 하나를 선정하여 500옹스트롬 내지 5000옹스트롬으로 증착하는 것이 바람직하다.The seed layer is preferably deposited by selecting any one of Au, Cu, Ti-Au, Ti-Cu, Ti-Cr to 500 angstroms to 5000 angstroms.
c단계와 같이, 상기 실리콘기판에 형성된 시드층 상면에 감광액을 스핀코터장치를 이용하여 균일하고, 평탄하게 도포한다.As in step c, a photoresist is uniformly and evenly applied to the top surface of the seed layer formed on the silicon substrate by using a spin coater.
상기 감광액은 PSR사의 감광액, 노볼락의 감광액을 사용할 수 있으며, 희망하는 바우프로브의 두께에 따라 산화막 상면에 감광액을 도포하는 것이다.The photoresist may be PSR photoresist, novolac photoresist, and the photoresist is applied to the upper surface of the oxide film according to the desired thickness of the bau probe.
d단계와 같이, 상기 실리콘기판에 감광액이 도포된 상면에 바우프로브 형상이 형성된 마스크로 노광과 현상하여 바우프로브(110) 형상이 패턴된 감광액을 제거하여 바우프로브 몰드를 형성하기 위하여 패터닝한다.As in step d, the photoresist is coated on the silicon substrate with a mask formed with a bow probe shape to expose and develop a pattern to form a bow probe mold by removing the
상기 노광장치는 투영노광기 또는 밀착노광기를 이용하여 광원으로는 자외선(UV)을 바우프로브의 형상이 패턴이 형성된 마스크로 조사하는 것이 바람직하다.Preferably, the exposure apparatus irradiates ultraviolet (UV) light with a mask having a pattern of a bauprobe as a light source using a projection exposure machine or a close-up exposure machine.
e단계와 같이, 상기 바우프로브(110) 형상 몰드에 금속을 충전 매립하는 전주도금을 실행한다.As in step e, the electroplating is performed to fill the metal into the
f단계와 같이, 상기 바우프로브(110) 형상 몰드에 오버 매립된 금속을 희망하는 두께로 화학적기계가공(CMP)공정으로 평탄화을 실시한다.As in step f, planarization is performed by a chemical machining (CMP) process to the desired thickness of the metal overfilled in the
g단계와 같이, 상기 실리콘기판에 잔재한 감광액을 제거한다.As in step g, the photoresist remaining on the silicon substrate is removed.
상기 감광액은 감광액 스트리퍼 또는 애셔(Asher) 장치로 제거하는 것이다.The photoresist is removed with a photoresist stripper or an Asher device.
h단계와 같이, 상기 실리콘기판에서 산화막을 제거후 바우프로브(110)를 분리하고 세정한다.As in step h, after removing the oxide film from the silicon substrate, the
상기 산화막은 전용 용액을 이용하여 제거한다.The oxide film is removed using a dedicated solution.
i단계와 같이, 상기 바우프로브(110)에 절연막을 증착 또는 코팅한다.As in step i, an insulating film is deposited or coated on the
상기 절연막은 패릴린 또는 폴라스막을 사용할 경우는 진공증착으로 수행하고, 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리머를 사용할 경우에는 전기디핑(Electro deeping)방법으로 코팅하는 것이다.The insulating film is performed by vacuum deposition when using a parylene or a polar film, and is coated by an electro deeping method when using a polyimide or a polymer.
j단계와 같이, 상기 바우프로브(110)의 접합편빔부와 통전편빔부에 형성된 절연막을 제거한다.As in step j, the insulating film formed on the junction piece beam portion and the energization piece beam portion of the
상기 바우프로브(110)의 접촉편빔부와 통전편빔부에 도포된 절연막 제거는 레이저조사 또는 전용 케미컬 또는 호닝(Horing)을 사용하여 부분 제거하는 것이다.The insulating film applied to the contact piece beam portion and the energizing piece beam portion of the
도 4와 같이, 바우프로브블록(100)은 통전편빔부 가이드판(71)과 편향편빔부 가이드판(91)과 접촉편빔부 가이드판(81)으로 구성되며 바우프로브(110)가 상기 바 우프로브블록에 조립된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.As shown in FIG. 4, the
상기 통전편빔부 가이드판(71)과 접촉편빔부 가이드판(81)은 미소전기기계시스템(MEMS) 기술 또는 레이져 장비등을 이용하여 통전편빔부 홀(75)과 접촉편빔부 홀(85)을 형성하여 바우프로브(110)의 접촉편빔부(25)의 접촉편빔부 제한돌기(23)와 통전편빔부의 통전편빔부 제한돌기(53)가 접촉편빔부 홀(75)과 통전편빔부 홀(85)에 삽입후에 바우프로브(110)의 편향편빔부(35)가 위치가 변하거나 회전되는 것을 방지하는 것이다.The energizing piece beam
상기 통전편빔부 가이드판(71)의 통전편빔부 홀(75)은 단차지게 통전편빔부 제한돌기홈(77)이 형성되고, 접촉편빔부 가이드판(81)의 접촉편빔부 홀(85)은 단차지게 접촉편빔부 제한돌기홈(87)이 형성되어 있는 것이다.The energizing piece
도 5와 같이, 상기 바우프로브(110)의 접촉편빔부(25)가 접촉편빔부가이드판(81)의 접촉편빔부 홀(85)에 조립하는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.As shown in FIG. 5, the contact
상기 접촉편빔부 가이드판(81)의 하부에는 서브스트레이트 자석판(90)을 배치하여 상기 접촉편빔부 가이드판(81)의 접촉편빔부 홀(85)에 바우프로브(110)의 접촉편빔부(25)을 삽입하면 접촉편빔부(25)의 접촉선단(21)은 서브스트레이트 자석판(90)에서 수직으로 고정되여 바우프로브(110)의 통전편빔부(55)를 통전편빔부 가이드판(71)의 통전편빔부 홀(75)에 용이하게 삽입할 수 있어 프로브블록 조립체를 용이하게 조립할 수 있는 것이다.A contact
상기 접촉편빔부 가이드판(81)과 통전편빔부가이드판(71)은 실리콘판, 탄화규소판 질화규소판, 머신어블세라믹판, 엔지니어링 프라스틱 중에서 어느 하나를 선정하여 프로브가이드로 사용하는 것이 바람직하다.The contact piece beam
실시예2Example 2
실시예2의 바우프로브(210)는 편향편빔부(135) 수직선상 일단에 편향유지부(133a,133b,133c)를 형성하는 것이다.In the
도 6과 같이, 바우프로브(210)는 편향편빔부(135)의 하단 빔부 수직면 일단과 중앙단 빔부 수직면 일단과 상단 빔부 수직면 일단에 수직선상으로 편향유지부(133a,133b,133c)가 형성된 형상으로 구성한 상태를 예시한 도면이다.As shown in FIG. 6, the
상기 바우프로브(210)은 접촉편빔부(125)의 상부 끝단 빔에서 통전편빔부(155)의 하부 끝단기둥 사이에는 편향편빔부(135)가 되는 것이다.The
상기 바우프로브(210)은 편향편빔부(125)의 편향유지부(133a,133b,133c)는 접촉편빔부(125) 보다 크게 형성되는 것이다.The
상기 바우프로브(210)의 접촉편빔부(125)의 상부 빔(Beam) 끝단에서 편향편빔부(135)의 하단 빔부 일단은 상향으로 수직으로 형성되고, 통전편빔부(155)의 하부 빔(Beam) 끝단에서 편향편빔부(135)은 접촉편빔부(125)로 향하여 휘어지게 형성되는 것이다.One end of the lower beam portion of the deflection
상기 바우프로브(210)의 접촉편빔부(125)와 통전편빔부(155)는 오프셋 길이에 따라 서로 다른 선상으로 형성하는 것이다.The contact
상기 바우프로브(210)은 접촉편빔부(125) 하부에는 접촉선단이 형성되며 상기 접촉선단은 평탄한(Flat)형상, 반경(Radius)형상, 뾰족한(Point)형상 중에서 어느 하나 형상을 선정하여 형성하는 것이다.The
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부(135)의 하단 빔부 수직면 일단과 중앙단 빔부 수직면 일단과 상단 빔부 수직면 일단에 형성되는 편향유지부(133a,133b,133c)의 형상과 면적과 수량은 반도체 칩을 검사할 때 부여되는 침압과 편향길이에 따라 결정되는 것이다.The shape, area, and quantity of the
상기 편향편빔부(135) 일단에 형성되는 편향유지부에는 X축 편향을 원활하게 편향홀(137)이 형성되는 것이다.A deflection holding part formed at one end of the deflection deflecting
상기 편향홀(137)은 사각형으로 형성하여 편향유지부(133a,133b,133c)에 다수개 형성하는 것이다.The deflection holes 137 are formed in a quadrangle and are formed in the
상기 바우프로브(210)은 편향편빔부(135)의 하단에 수직선상으로 형성되는 하부 편향유지부(133a)는 편향편빔부(135)의 하부제한돌기가 되며, 상기 바우프로브(200)의 편향편빔부(135)에 상단에 수직선상으로 형성되는 상부 편향유지부(133c)는 편향편빔부(135) 상부제한돌기가 되는 것이다.The
상기 바우프로브(210)은 편향편빔부(135)의 중앙부에는 편향유지부(133b)가 수직선상으로 복수개 형성되는 것이다.In the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부(135)에 형성된 편향유지부(133a,133b,133c)는 접촉편빔부(125)의 접촉선단(121)이 반도체 칩 전극패드에 접촉시 발생되는 반력을 편향유지부(133a,133b,133c)에서 분산시키는 효과가 있어 바우프로브(210)에서 필요로 하는 적절한 오버드라이브를 확보할 수 있고 편향편빔부(135)에는 침압이 적게 발생되어 편향편빔부(135)는 변형이 방지되는 바우프로브(210)을 제공하는 것이다.The
상기 바우프로브(210)은 접촉편빔부(125)의 접촉선단(121)이 반도체 칩의 전극패드에서 접촉이 끝나면 편향편빔부(131)는 원래의 상태로 돌아가는 탄성동작을 하는 것이다.When the
상기 바우프로브(210)은 통전편빔부(155)의 상부은 접합선단(151)이며 상기 통전편빔부(155)의 접합선단(151)은 인터포져(미도시) 또는 인쇄회로기판에 배열된 통전패드(미도시)에 접합하는 것이다.The
상기 바우프로브(210)은 통전편빔부(155)의 접합선단(151)은 평탄한(Flat) 형상, 반경(Radius)형상, 뾰족한(Point)형상, 다수개돌기형상 중에서 어느 하나 형상을 선정하여 형성하는 것이다.The
반도체 칩의 전극패드간의 협소피치와 비정규적으로 다차원 배열을 갖는 다양한 전극패드 배열을 검사할 수 있는 바우프로브(210)를 갖는 프로브블록을 조립하기 위해 바우프로브(210)의 편향편빔부(135)에는 바우프로브(210)들의 상호간에 누설전류를 차단하기 위해 절연막이 증착 또는 절연막이 도포 되는 것이다.Deflection
상기 바우프로브(210)는 금속합금으로 제조되며, 금속합금은 니켈합금, 팔라듐합금, 료듐합금, 구리합금, 텡스텐합금 중 어느 하나를 선정하여 바우프로브(210)에 가장 부합되는 금속합금을 선정하여 미세하고 균일하고 희망하는 규격과 형상의 바우프로브(210)를 미소전기기계시스템(Micro Electro Mechanical System)기술인 증착공정, 리소그래피공정, 식가공정, 전주도금공정, 평탄화공정, 절연막증착공정 등을 이용하여 바우프로브(210)을 제조하는 것이다.The
미소전기기계시스템(MEMS) 기술으로 제조되는 2차원 형상에 의한 미세 바우 프로브 또는 3차원 형상에 의한 미세 바우프로브는 희망하는 바우프로브 형상이 되도록 패터닝공정과 도금공정이 반복되며 제조되는 것이다.A micro bau probe having a two-dimensional shape or a micro bau probe having a three-dimensional shape manufactured by a microelectromechanical system (MEMS) technology is manufactured by repeating a patterning process and a plating process so as to have a desired bau probe shape.
도 7의 a단계 내지 h단계은 바우프로브(210) 제조공정을 설명하는 순서도이다.Steps a to h of FIG. 7 are flowcharts illustrating a manufacturing process of the
a단계와 같이, 바우프로브(210)는 MEMS 기술을 이용하여 실리콘기판, 세라믹기판, 석영기판, 유리기판, 금속기판 중에서 어느 하나를 희생기판으로 선정하여 제조되며 선정된 희생기판 표면을 폴리싱후 세정하여 밀착성과 도포 성능을 좋게한 후, 상기 희생기판 상면에 화학적기상증착(CVD)공정 또는 물리적기상증착(PVD)공정으로 산화막을 증착한다.As in step a, the
b단계와 같이, 상기 희생기판에 형성된 산화막 상면에 시드층을 증착한다.As in step b, the seed layer is deposited on the upper surface of the oxide film formed on the sacrificial substrate.
상기 시드층은 Au, Cu, Ti-Au, Ti-Cu, Ti-Cr 중에서 어느 하나를 선정하여 증착하는 것이 바람직하다.The seed layer is preferably deposited by selecting any one of Au, Cu, Ti-Au, Ti-Cu, Ti-Cr.
상기 바우프로브(210)는 편향편빔부(135)의 하단 빔부 수직면 일단과 중앙단 빔부 수직면 일단과 상단 빔부 수직면 일단에 수직선상으로 편향유지부(133a,133b,133c)가 형성되도록 c-1과정 내지 c-5과정과 d-1과정 내지 d-5과정과 e-1과정과 e-5과정을 수행하여 편향편빔부(135)의 편향유지부(133a,133b,133c) 형상이 수직선상 빔부에 형성되도록 실시하는 것이다.The
c단계는 상기 희생기판에 형성된 시드층 상면에 감광액을 스핀코터장치를 이용하여 균일하고, 평탄하게 도포하는 c-1과정.Step c-1 is a step of applying a photoresist on the seed layer formed on the sacrificial substrate uniformly and evenly using a spin coater device.
상기 희생기판에 감광액이 도포된 상면에 바우프로브(210)의 편향편빔부 하 부형상이 형성된 마스크로 노광과 현상하여 편향편빔부 하부형상이 패턴된 감광액을 제거하여 몰드를 형성하기 위하여 패터닝하는 c-2과정.C, which is patterned to form a mold by removing the photoresist patterned with the deflection beam portion lower pattern by exposing and developing with a mask in which a deflection beam portion lower shape of the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부 하부형상 몰드에 금속을 충전 매립하여 전주도금을 실행하는 c-3과정.C-3 process of filling the metal in the lower portion of the deflection deflection beam portion of the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부 하부형상 몰드에 오버 매립된 금속을 희망하는 두께로 화학적기계가공(CMP)공정으로 평탄화을 실시하는 c-4과정.C-4 process of flattening the metal overfilled in the lower deflection beam portion lower mold of the
상기 희생기판에 잔재한 불순물을 세정하는 c-5과정.C-5 to clean the impurities remaining on the sacrificial substrate.
상기 불순물은 전용 용액을 이용하여 세정하는 것이다.The impurities are cleaned using a dedicated solution.
d단계는 상기 편향편빔부 하부형상이 형성된 희생기판에 감광액을 스핀코터장치를 이용하여 균일하고, 평탄하게 도포하는 d-1과정.In step d-1, the photosensitive liquid is uniformly and evenly applied to the sacrificial substrate on which the lower portion of the deflection deflection beam portion is formed by using a spin coater.
상기 희생기판에 감광액이 도포된 상면에 바우프로브(210)의 편향편빔부 중앙부형상과 접촉편빔부와 통전편빔부가 형성된 마스크로 편향편빔부의 중앙부형상은 편향편빔부 하부형상과 일치하게 정열한후, 노광과 현상하여 바우프로브(210)의 편향편빔부 중앙부형상과 접촉편빔부와 통전편빔부가 패턴된 감광액을 제거하여 몰드를 형성하기 위하여 패터닝하는 d-2과정.The center portion of the deflection deflection beam portion and the contact deflection beam portion and the conduction fragment beam portion of the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부 중앙부형상과 접촉편빔부와 통전편빔부 몰드에 금속을 충전 매립하여 전주도금을 실행하는 d-3과정.D-3 process of filling the metal into the center portion of the deflection deflection beam portion, the contact deflection beam portion, and the energization fragment beam portion mold of the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부 중앙부형상과 접촉편빔부와 통전편빔부 몰드에 오버 매립된 금속을 희망하는 두께로 화학적기계가공(CMP)공정으로 평탄화을 실시하는 d-4과정.D-4 process of flattening the center portion of the deflection deflection beam portion of the
상기 희생기판 잔재한 불순물을 세정하는 d-5과정.D-5 process of cleaning the remaining impurities on the sacrificial substrate.
상기 불순물은 전용 용액을 이용하여 세정하는 것이다..The impurities are cleaned using a dedicated solution.
e단계는 상기 편향편빔부 중앙부형상과 접촉편빔부와 통전편빔부가 형성된 희생기판에 감광액을 스핀코터장치를 이용하여 균일하고, 평탄하게 도포하는 e-1과정.In step e-1, the photosensitive liquid is uniformly and evenly applied to the sacrificial substrate on which the deflection deflection beam portion central portion, the contact deflection beam portion, and the energization fragment beam portion are formed using a spin coater.
상기 희생기판에 감광액이 도포된 상면에 바우프로브(210)의 편향편빔부 상부형상이 형성된 마스크로 편향편빔부의 중앙부형상과 편향편빔부 상부형상을 일치하게 정열한후, 노광과 현상하여 바우프로브(210)의 편향편빔부 상부형상이 패턴된 감광액을 제거하여 몰드를 형성하기 위하여 패터닝하는 e-2과정.The center portion of the deflected beam portion and the top portion of the deflected portion of the deflected beam portion are aligned with a mask having a top surface of the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부 상부형상 몰드에 금속을 충전 매립하여 전주도금을 실행하는 e-3과정.E-3 process of filling the metal into the upper mold of the deflection deflection beam portion of the
상기 바우프로브(210)의 편향편빔부 상부형상 몰드에 오버 매립된 금속을 희망하는 두께로 화학적기계가공(CMP)공정으로 평탄화을 실시하는 e-4과정.E-4 process of flattening the metal overfilled in the upper portion of the deflection deflection beam portion of the
상기 희생기판에 잔재한 감광액을 제거하는 e-5과정.E-5 process of removing the photoresist remaining on the sacrificial substrate.
상기 감광액은 전용 에칭용액을 이용하여 제거한다.The photoresist is removed using a dedicated etching solution.
f단계와 같이, 상기 희생기판에서 산화막을 제거후 바우프로브(210)를 분리하고 세정한다.As in step f, after removing the oxide film from the sacrificial substrate, the
상기 산화막은 전용용액을 이용하여 제거한다.The oxide film is removed using a dedicated solution.
g단계와 같이, 상기 바우프로브(210)에 절연막을 증착 또는 코팅한다.As in step g, an insulating film is deposited or coated on the
상기 절연막은 패릴린 또는 폴라스막을 사용할 경우는 진공증착으로 수행하 고, 폴리이미드(Polyimide), 폴리머를 사용할 경우에는 전기디핑(Electro deeping)방법으로 도포하는 것이다.The insulating film is carried out by vacuum deposition when a parylene or a polar film is used, and is applied by an electro deeping method when a polyimide or a polymer is used.
h단계와 같이, 상기 바우프로브(210)의 접합편빔부(125)와 통전편빔부(155)에 도포된 절연막을 제거한다.As in step h, the insulating film applied to the junction
상기 바우프로브(210)의 접합편빔부(125)과 통전편빔부(155)에 도포되어 있는 절연막 제거는 레이저조사 또는 전용 케미컬 또는 호닝(Horing)을 사용하여 부분제거 하는 것이다.Removal of the insulating film applied to the junction
본 발명은 상술한 바우프로브(110,210) 형상으로 한정하는 것이 아니며, 접촉편빔부와 통전편빔부는 오프셋 길이 없이 서로 동일선상으로 형성하여 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 바우프로브를 수직형으로 미소전기기계시스템(MEMS) 기술로 제조할 수 있는 것이다.The present invention is not limited to the shape of the Bau probes 110 and 210 described above, and the contact piece beam portion and the energizing piece beam portion are formed in the same line without offset length so that the Bau probe is vertically made by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. It can be manufactured by microelectromechanical system (MEMS) technology.
도 1은 종래의 코브라형상의 수직형프로브의 형상을 예시한 상태를 도시한 것이다.Figure 1 shows a state illustrating the shape of a conventional cobra-shaped vertical probe.
도 2은 본 발명의 실시예1의 바우프로브는 편향편빔부의 하단 빔부 수평면 일단과 중앙단 빔부 수평면 일단과 상단 빔부 수평면 일단에는 수평선상으로 편향유지부가 형성된 상태를 예시한 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a state in which a deflection holding part is formed on a horizontal line at one end of a horizontal beam at one end of a lower beam part, at one end of a horizontal plane at a central end beam part, and at one end of a horizontal plane of an upper beam part in a bow probe according to
도 3의 a단계 내지 j단계은 바우프로브(110) 제조공정 순서도이다.Steps a to j of FIG. 3 are flowcharts of the
도 4은 본 발명의 통전편빔부 가이드판과 접촉편빔부 가이드판에 형성된 통전편빔부 홈과 접촉편빔부 홈에 바우프로브가 조립된 프로브블록 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a view schematically illustrating a probe block state in which a Baube probe is assembled to a conductive piece beam portion groove and a contact piece beam portion groove formed in the conductive piece beam portion guide plate and the contact piece beam portion guide plate of the present invention.
도 5은 본 발명의 접촉편빔부 가이드판 하부에 서브스트레이트 자석판을 배치하여 바우프로브가 조립되는 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a view schematically illustrating a state in which the Bau probe is assembled by arranging the substrate magnet plate under the contact piece beam part guide plate of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예2의 바우프로브는 편향편빔부의 하단 빔부 수직면 일단과 중앙단 빔부 수직면 일단과 상단 빔부 수직면 일단에는 수직선상으로 편향유지부가 형성된 상태를 예시한 도면이다..6 is a view illustrating a state in which a deflection holding part is formed in a vertical line on one end of the vertical beam of the lower beam part, one end of the vertical beam part of the center beam, and one end of the vertical beam part of the upper beam part of the bow probe according to the second embodiment of the present invention.
도 7의 a단계 내지 h단계은 바우프로브(210) 제조공정 순서도이다.Steps a to h of FIG. 7 is a flowchart of the manufacturing process of the
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
21.121…접촉선단 23.…접촉편빔부 제한돌기21.121...
25.125…접촉편빔부 31.131…편향편빔부25.125... . Contact piece beam portion 31. Deflection deflector beam part
33.133…편향유지부 37.137…편향홀33.133.. Deflection holding unit 37.137. Deflection hole
51.151…접합선단 53…통전편빔부 제한돌기51.151...
55.155…통전편빔부 71…통전편빔부 가이드판55.155... Current
75…통전편빔부 홀 77…통전편빔부 제한돌기홈75... Energized curved
81…접촉편빔부 가이드판 85…접촉편빔부 홀81... . Contact piece beam
87…접촉편빔부 제한돌기홈 90…서브스트레이트 자석판87... Limiting
91…편향편 가이드판 100…바우프로브블록91...
110.210…바우프로브110.210... Bauprobe
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KR1020110051279A KR101172998B1 (en) | 2011-05-30 | 2011-05-30 | Bow Probe block having a Bow Probe and Manufacturing method Bow Probe therof |
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