KR101183706B1 - 발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드의 피치 조절 방법 - Google Patents

발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드의 피치 조절 방법 Download PDF

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Abstract

발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드에 있어서, 상기 프로브 카드는 상부 기판과, 다수의 탐침들을 갖는 다수의 프로브 기판들과, 상기 상부 기판과 상기 프로브 기판들 사이를 전기적으로 연결하며 발광 소자들 사이의 간격에 대응하여 상기 프로브 기판들 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 상부 기판과 상기 프로브 기판들 사이에서 분리 가능하도록 배치된 다수의 중간 기판들을 포함한다. 상기 중간 기판들은 고온 점등 검사를 위하여 발광 소자들이 가열되는 경우 열팽창에 의한 상기 발광 소자들 사이의 간격 변화에 대응하도록 상기 프로브 기판들 사이의 간격을 조절한다.

Description

발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드의 피치 조절 방법{Method of adjusting pitch of probe card for inspecting light emitting devices}
본 발명의 실시예들은 발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 'LED'라 한다)와 같은 발광 소자에 대한 전기적인 검사를 위하여 사용되는 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 LED 칩들과 같은 발광 소자들은 리드 프레임(Lead Frame) 상에 부착되거나 또는 개별로 분리된 후 전기적 및 광학적 검사 공정을 거치게 된다. 이때, 상기 발광 소자들에 대한 검사 공정은 다수의 탐침들을 이용하여 상기 발광 소자들에 전기적인 신호를 인가함으로써 수행될 수 있다. 즉, 탐침들에 의한 통전 검사 즉 상기 발광 소자들을 통하여 흐르는 전류를 측정하거나 상기 발광 소자들의 저항을 측정함으로써 상기 발광 소자들이 정상적으로 동작하는지를 검사하는 전기적인 검사 공정과 상기 전기적인 신호 인가에 의해 발생되는 광의 세기를 측정하는 광학적인 검사 공정이 수행될 수 있다.
그러나, 상기 검사 공정에서 정상으로 판정된 발광 소자라 하더라도 고온에서 정상적으로 동작되지 않는 경우가 있으며, 이는 상기 발광 소자의 동작시 발생되는 열에 의해 발광 소자 내부의 전기적인 배선에 문제가 발생될 수 있기 때문이다.
상기 검사 공정이 상온에서 수행되는 경우 상기와 같은 문제점을 확인할 수 없기에 상기 검사 공정은 상기 발광 소자들에 가열과 같은 열충격을 인가한 후 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 발광 소자들에 약 160℃ 정도의 열충격을 인가한 후 즉 냉각시키거나 가열한 후 검사 공정이 수행될 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 경우에도 검사 공정 자체는 상기 발광 소자들이 상온으로 냉각된 후 수행되므로 여전히 불량 제품을 제거하는데 어려움이 있을 수 있다. 이는 상온에서 상기 발광 소자가 정상적으로 점등되더라도 장시간 사용시 내부 배선에 문제가 발생될 수 있기 때문이다. 예를 들면, 장시간 사용시 발생되는 열에 의해 상기 내부 배선의 단선 현상이 발생될 수 있으나, 상온으로 냉각되는 동안 상기 단선되었던 배선이 전기적으로 다시 연결될 수도 있기 때문이다. 결과적으로, 상술한 바와 같은 검사 공정으로는 상온에서 정상적으로 점등되지만 장시간 사용시 고온에서 점등되지 않는 불량 제품을 판별할 수 없는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점은 상기 발광 소자들을 고온으로 가열한 후 소정의 온도 범위 예를 들면 상기 발광 소자들이 실제 사용되는 온도 범위에서 검사 공정을 수행함으로써 해결될 수 있다. 그러나, 상기와 같이 고온으로 발광 소자들을 가열하는 경우 상기 발광 소자들이 장착된 기판의 열팽창에 의하여 프로브 카드의 탐침들이 상기 발광 소자의 전극 패드들에 정상적으로 접촉되지 않는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 상기 기판의 열팽창에 의하여 상기 발광 소자들 사이의 간격이 변화될 수 있으며, 이에 의해 상기 프로브 카드의 탐침들이 상기 발광 소자들의 전극 패드들에 접촉되지 않는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 발광 소자들의 고온 검사 공정에서 탐침들의 접촉 불량을 감소시킬 수 있도록 발광 소자 검사용 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
삭제
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 발광 소자 검사용 프로브 카드의 피치 조절 방법은, 상부 기판과, 다수의 발광 소자들과 접촉하여 상기 발광 소자들에 전기적인 신호를 인가함으로써 상기 발광 소자들을 검사하기 위한 다수의 탐침들을 갖는 다수의 프로브 기판들과, 상기 상부 기판 및 상기 프로브 기판들 사이를 전기적으로 연결하며 상기 발광 소자들 사이의 간격에 대응하여 상기 프로브 기판들 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 상부 기판과 상기 프로브 기판들 사이에서 분리 가능하도록 배치된 다수의 중간 기판들을 포함하는 프로브 카드를 이용하여 상기 발광 소자들에 침흔들(probe marks)을 형성하는 단계와, 상기 침흔들에 대한 이미지를 획득하는 단계와, 상기 이미지로부터 상기 발광 소자들 사이의 간격에 대한 정보를 획득하는 단계와, 상기 프로브 기판들 사이의 간격이 상기 발광 소자들 사이의 간격에 대응하도록 상기 중간 기판들을 교체하는 단계를 포함할 수 있다.
삭제
본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 중간 기판은 상기 탐침들과 전기적으로 연결되는 하부 전극들과 상기 상부 기판과 전기적으로 연결되는 상부 전극들 및 상기 하부 전극들과 상부 전극들 사이를 전기적으로 연결하는 관통 배선들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 기판과 상기 중간 기판들 사이에는 상기 상부 기판과 상기 중간 기판들 사이를 전기적으로 연결하기 위한 다수의 포고 핀들(pogo pins)을 갖는 다수의 포고 블록들이 배치될 수 있다.
삭제
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 발광 소자들이 장착된 기판을 기 설정된 제1 온도로 가열하며, 상기 침흔들은 상기 기판이 상기 제1 온도로부터 기 설정된 제2 온도로 냉각되는 동안에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제1 온도는 약 200℃로부터 약 260℃까지의 범위 내에서 설정될 수 있으며, 상기 제2 온도는 약 170℃로부터 약 190℃까지의 범위 내에서 설정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 발광 소자 검사용 프로브 카드의 피치 조절 방법은, 기판 상에 장착된 다수의 발광 소자들에 대하여 상온에서 다수의 탐침들을 갖는 기준 프로브 카드를 이용하여 제1 침흔들을 형성하는 단계와, 상기 기판 및 상기 발광 소자들을 가열하는 단계와, 상기 발광 소자들에 상기 기준 프로브 카드를 이용하여 기 설정된 온도 범위 내에서 제2 침흔들을 형성하는 단계와, 상기 제1 침흔들과 상기 제2 침흔들에 대한 이미지를 획득하는 단계와, 상기 이미지로부터 상기 기판의 열팽창에 의한 상기 발광 소자들 사이의 간격 변화량에 대한 정보를 획득하는 단계와, 상부 기판과 다수의 탐침들을 갖는 다수의 프로브 기판들 사이에 상기 발광 소자들 사이의 간격 변화량에 대응하도록 다수의 중간 기판들을 배치하여 상기 프로브 기판들이 상기 발광 소자들과 각각 대응하도록 프로브 카드의 피치를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 침흔들을 형성하는 단계는 약 170℃로부터 약 260℃까지의 온도 범위 내에서 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상부 기판과 다수의 프로브 기판들 사이에서 다수의 중간 기판들을 분리 가능하게 구성하고, 기판의 열팽창에 의한 발광 소자들의 간격 변화에 따라 상기 중간 기판들을 교체할 수 있도록 함으로써, 상기 프로브 카드의 탐침들의 접촉 불량을 충분히 감소 또는 방지할 수 있다. 즉 상기 중간 기판들을 적절하게 선택하여 상기 프로브 카드의 피치 즉 상기 프로브 기판들의 피치를 조절함으로써 고온 점등 검사 공정에서 상기 프로브 카드의 탐침들이 상기 발광 소자들의 전극 패드들에 충분히 접촉될 수 있으며, 이에 따라 상기 프로브 카드를 이용하는 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
또한, 중간 기판들의 교체를 통하여 상기 발광 소자들이 장착되는 다양한 형태의 기판들에 대하여 충분히 대응할 수 있으므로 프로브 카드의 제조 비용이 크게 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드를 이용하는 발광 소자 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 검사를 위한 프로브 카드를 이용하는 발광 소자 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 도시된 발광 소자 검사 장치(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(200)를 이용하여 LED와 같은 발광 소자들(10)의 동작 상태를 검사하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 발광 소자들(10)은 동작시 약 200℃ 이상의 온도까지 발열될 수 있으며, 상기와 같은 고온에서는 내부 배선들이 단락되는 등의 문제점들이 발생될 수 있다. 특히, 상기 발광 소자들(10) 중에는 점등 초기 즉 온도가 높지 않은 상태에서는 정상적으로 동작되지만 상기와 같이 고온으로 발열되는 경우 문제점이 노출되는 경우가 있을 수 있으며, 상기 발광 소자 검사 장치(100)는 상기와 같은 문제점을 미연에 방지하기 위하여 상기 발광 소자들(10)이 실제 사용되는 온도 이상에서 정상적으로 동작하는지를 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 발광 소자 검사 장치(100)는 상기 발광 소자들(10)을 고온으로 가열한 후 상기 발광 소자들(10)이 상온으로 냉각되기 이전에 즉 고온 상태가 유지되는 동안 즉 특정 온도 이상에서 상기 발광 소자들(10)의 동작 특성들을 검사할 수 있다. 상기한 바를 위하여 상기 발광 소자 검사 장치(100)는 상기 발광 소자들(10)이 장착된 기판(20)을 수용하며 상기 발광 소자들(10)을 기 설정된 제1 온도로 가열하기 위한 가열 모듈(110)을 포함할 수 있다.
상기 가열 모듈(110)은 상기 기판(10)을 지지하기 위한 서포트(112)와 상기 발광 소자들(10)을 가열하기 위한 히터(114)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 발광 소자들(10)은 상기 가열 모듈(110) 내에서 약 200℃ 내지 약 260℃ 정도의 온도로 가열될 수 있다. 일 예로서, 상기 히터(114)로는 적외선 히터가 사용될 수 있다. 그러나, 상기 적외선 히터 이외에도 다양한 종류의 히터들이 사용될 수 있으며, 본 발명의 범위가 상기 히터(114)의 종류에 의해 한정되지는 않을 것이다.
상기 기판(20)은 상기 가열 모듈(110)에 의해 가열되는 동안 열팽창될 수 있으며, 이에 의해 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격이 증가될 수 있다. 이때, 상기 기판(20)의 열팽창에 의한 상기 발광 소자들(10)의 변위는 상기 기판(20)의 형상적인 특징과 열팽창율 및 상기 발광 소자들(10)의 장착 위치 등에 따라 다양하게 변화될 수 있으므로 이를 예측하기는 매우 어렵다. 물론, 상기 기판(20)의 형상과 열팽창율 등에 기초하여 대략적으로 계산될 수는 있으나, 계산에 의해 얻어진 수치와 실제 변형량은 매우 다를 수 있으므로 이에 대한 대응 방법이 요구된다.
상기 가열 모듈(110)은 검사 모듈(120)과 인접하게 배치되거나 서로 연결될 수 있으며, 상기 검사 모듈(120) 내에서 상기 가열된 발광 소자들(10)과 기판(20)은 상온으로 냉각될 수 있다. 이때, 상기 검사 모듈(120)은 상기 발광 소자들(10)이 상기 제1 온도로부터 기 설정된 제2 온도로 냉각되는 동안 상기 발광 소자들(10)을 전기적으로 또는 광학적으로 검사할 수 있다. 특히, 상기 제2 온도는 상기 발광 소자들(10)이 실제 동작되는 온도와 유사하게 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 제2 온도는 약 170℃ 내지 190℃ 정도로 설정될 수 있다.
한편, 상기 가열 모듈(110)에서 가열된 기판(20)은 이송 로봇(미도시) 또는 작업자에 의해 상기 검사 모듈(120)로 이송될 수 있다.
상기 검사 모듈(120) 내에는 상기 기판(20)을 지지하기 위한 척(122)과 상기 발광 소자들(10)에 전기적인 신호를 인가하기 위한 프로브 카드(200)가 배치될 수 있다. 특히, 상기 프로브 카드(200)는 다수의 탐침들(222; 도 2 및 도 3 참조)을 이용하여 상기 발광 소자들(10)에 전기적인 신호를 인가할 수 있다. 예를 들면, 상기 검사 모듈(120)은 상기 전기적인 신호를 인가한 후 상기 발광 소자들(10)을 통해 흐르는 전류값을 측정하거나 상기 발광 소자들(10)의 저항값을 측정할 수 있다. 또한, 이와 다르게 상기 전기적인 신호 인가에 의해 상기 발광 소자들(10)로부터 발생된 광의 세기를 측정할 수도 있다.
상기 기판(20) 상에는 다수의 발광 소자들(10)이 탑재될 수 있으며, 상기 전기적 또는 광학적 검사는 상기 다수의 발광 소자들(10)에 대하여 동시 또는 순차적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 탐침들(222)은 상기 발광 소자들(10)의 전극 패드들(12; 도 2 및 도 3 참조)에 동시에 콘택될 수 있으며, 이어서 상기 전기적인 신호가 동시에 또는 순차적으로 인가될 수 있다.
상기 검사 모듈(120)은 상기 제1 온도로부터 제2 온도로 상기 발광 소자들(10)이 냉각되는데 소요되는 시간 내에 상기 검사 공정을 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제1 온도와 제2 온도 및 상기 검사 소요 시간은 상기 검사 모듈(120) 내에서 상기 발광 소자들(10)이 상기 제1 온도로부터 상기 제2 온도로 냉각되는 시간을 고려하여 설정될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 프로브 카드(200)는 테스터(tester; 미도시)와 연결되어 전기적인 신호를 제공하는 상부 기판(210)과, 상기 탐침들(222)이 구비되며 상기 전기적인 신호를 상기 발광 소자들(10)에 제공하는 다수의 프로브 기판들(220)과, 상기 상부 기판(210)과 상기 프로브 기판들(220) 사이를 연결하는 다수의 중간 기판들(230)을 포함할 수 있다.
각각의 프로브 기판(220)은 수 내지 수십개의 발광 소자들(10)에 대응할 수 있으며, 상기 발광 소자들(10)의 전극 패드들(12)에 접촉하기 위한 다수의 탐침들(222)을 가질 수 있다.
상기 중간 기판들(230)은 상기 기판(20)의 열팽창에 의한 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화에 대응하기 위하여 사용될 수 있다. 각각의 중간 기판(230)은 상기 탐침들(222)과 전기적으로 연결되는 하부 전극들(232)과 상기 상부 기판(210)과 전기적으로 연결되는 상부 전극들(234) 및 상기 하부 전극들(232)과 상부 전극들(234) 사이를 전기적으로 연결하는 관통 배선들(236)을 가질 수 있다.
한편, 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화에 대응하여 상기 프로브 기판들(220) 사이의 간격을 조절하기 위하여 서로 대응하는 하부 전극(232)과 상부 전극(234) 사이의 수평 방향 이격 거리를 서로 다르게 형성한 다수의 중간 기판들이 먼저 마련될 수 있으며, 또한 상기 중간 기판들(230)은 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화에 대응하기 위하여 상기 상부 기판(210)과 상기 프로브 기판들(220) 사이에서 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 기판(20)의 열팽창에 의한 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화에 따라 상기 중간 기판들(230)을 교체함으로써 상기 프로브 카드(200)의 피치 조절이 가능해질 수 있다.
일 예로서, 다소 과장되게 도시되었으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 중간 기판들(230)을 교체하기 이전의 프로브 카드(200)는 상온의 기판(20)과 발광 소자들(10)에 대응하도록 구성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로브 카드(200)는 중간 기판들(230)을 교체하여 고온의 기판(20)과 발광 소자들(10)에 대응하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로브 카드(200)는 상기 중간 기판들(230)의 교체시 상기 상부 기판(210)과 중간 기판들(230) 사이의 전기적인 연결 상태를 개선하기 위하여 상기 상부 기판(210)과 상기 중간 기판들(230) 사이에 배치되는 다수의 포고 블록들(240)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 포고 블록들(240)은 상기 상부 기판(210)과 상기 중간 기판들(230) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 다수의 포고 핀들(242)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 상부 기판(210), 프로브 기판들(220), 중간 기판들(230) 및 포고 블록들(240)은 다수의 체결 부재들, 예를 들면, 나사 또는 볼트 등을 이용하여 서로 분리 또는 결합될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 검사 모듈(120)에는 상기 전기적 또는 광학적 검사의 결과에 따라 양품 또는 불량품으로 판정된 광학 소자들(10)을 상기 기판(20)으로부터 절단하여 제거하는 절단 모듈(130)이 연결될 수 있다. 상기 검사 공정이 완료된 기판(20)은 이송 로봇(미도시) 또는 작업자에 의해 상기 절단 모듈(130)로 전달될 수 있으며, 상기 절단 모듈(130)은 검사 결과에 따라 선택된 발광 소자들(10)을 절단할 수 있다.
상기 절단 모듈(130)은 상기 기판(20)을 지지하기 위한 서포트(132)와 상기 서포트(132)의 상부에 배치되어 상기 선택된 발광 소자들(10)을 절단하기 위한 커터(134)와 상기 커터(134)에 의해 절단된 발광 소자들(10)을 회수하기 위한 용기(136)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 가열 모듈(110)에는 검사 대상 기판들(20)이 수납된 카세트(102A)가 배치되는 로더(102)가 연결될 수 있으며, 상기 절단 모듈(130)에는 검사된 기판들(20)을 수납하는 카세트(104A)가 배치되는 언로더(104)가 연결될 수 있다. 상기 로더(102)와 가열 모듈(110) 및 상기 절단 모듈(130)과 언로더(104) 사이에는 상기 검사 대상 기판(20) 및 상기 검사된 기판(20)을 각각 이송하기 위한 이송 로봇(미도시)이 배치될 수 있다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 먼저 S100 단계에서, 상기 기판(20) 상에 장착된 다수의 발광 소자들(10)을 기 설정된 제1 온도로 가열한다. 이때, 가열 온도는 상기 발광 소자들(10)이 장시간 사용될 경우 발열되는 온도로서 약 200℃ 내지 약 260℃ 정도의 범위에서 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(20)과 발광 소자들(10)은 상기 가열 모듈(110) 내에서 약 250℃ 정도의 온도로 가열될 수 있다.
S110 단계에서, 상기 상부 기판(210)과 다수의 프로브 기판들(220) 및 다수의 중간 기판들(230)을 포함하는 프로브 카드(200)를 이용하여 상기 발광 소자들(10)에 침흔들을 형성한다. 이때, 상기 프로브 카드(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 상온의 발광 소자들(10)에 대응하도록 구성될 수 있다.
그러나, 상기와는 다르게 상기 프로브 카드(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 중간 기판들(230)의 교체를 통하여 상기 프로브 기판들(220) 사이의 간격이 소정 범위에서 조정된 상태로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 프로브 기판들(220) 사이의 간격은 상기 기판(20)의 열팽창율에 따라 계산된 수치 또는 실험적인 통계치 등을 이용하여 결정될 수 있다.
한편, 상기 침흔들은 상기 검사 모듈(120) 내에서 상기 기판(20)과 상기 발광 소자들(10)이 상기 제1 온도로부터 기 설정된 제2 온도로 냉각되는 동안에 형성될 수 있다. 상기 제2 온도는 약 170℃ 내지 약 190℃ 정도의 온도 범위 내에서 설정될 수 있다. 상기 제2 온도는 상기 발광 소자들(10)이 실제 사용되는 온도와 근접하게 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 제2 온도는 약 180℃ 정도로 설정될 수 있다.
S120 단계에서, 상기 발광 소자들(10)의 전극 패드들(12)에 형성된 침흔들에 대한 이미지를 획득한다. 상기 이미지는 통상의 카메라 또는 비전 장치를 이용하여 획득될 수 있다.
S130 단계에서, 상기 이미지로부터 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격에 대한 정보를 획득한다. 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격은 상기 프로브 카드(200)를 이용하여 형성될 수 있는 이론적인 위치와 실제 위치 사이의 편차를 이용하여 산출될 수 있다.
S140 단계에서, 상기 프로브 기판들(220) 사이의 간격이 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격에 대응하도록 상기 중간 기판들(230)을 교체한다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 프로브 카드의 피치를 조절하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, S200 단계에서, 기판(20) 상에 장착된 다수의 발광 소자들(10)에 대하여 상온에서 다수의 탐침들을 갖는 기준 프로브 카드(미도시)를 이용하여 상기 발광 소자들(10)의 전극 패드들(12)에 제1 침흔들을 형성한다. 이때, 상기 기준 프로브 카드로는 도 2에 도시된 바와 같이 상온의 발광 소자들(10)의 간격에 대응하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이와 다르게, 상기 기준 프로브 카드는 상기 중간 기판들(230)을 사용하지 않고 단순히 상부 기판(210)에 프로브 기판들(220)을 직접 장착한 구조를 가질 수도 있다.
S210 단계에서, 상기 기판(20) 및 발광 소자들(10)을 가열한다. 이때, 상기 기판(20)과 발광 소자들(10)은 기 설정된 제1 온도 즉 상기 발광 소자들(10)이 실제 동작하는 온도 범위, 예를 들면, 약 200℃ 내지 260℃ 정도로 가열될 수 있다.
S220 단계에서, 상기 기준 프로브 카드를 이용하여 제2 침흔들을 형성한다. 이때, 상기 제2 침흔들은 상기 제1 온도로부터 기 설정된 제2 온도, 예를 들면, 약 170℃ 내지 190℃ 정도로 냉각되는 동안에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 침흔들은 상기 제1 온도와 제2 온도 사이의 온도 범위, 예를 들면, 약 170℃ 내지 약 260℃ 사이의 온도 범위에서 형성될 수 있다.
S230 단계에서, 상기 제1 침흔들과 제2 침흔들에 대한 이미지를 획득한다. 상기 이미지는 통상의 카메라 또는 비전 장치를 이용하여 획득될 수 있다.
S240 단계에서, 상기 이미지로부터 상기 기판(20)의 열팽창에 의한 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화량에 대한 정보를 획득한다. 상기 정보는 제1 침흔들과 제2 침흔들 사이의 간격들 및 상기 간격들의 변화에 기초하여 획득될 수 있다.
S250 단계에서, 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화량에 대응하도록 상부 기판(210)과 프로브 기판들(220) 사이에 중간 기판들(230)을 배치하여 프로브 카드(200)를 구성한다. 이때, 상기 중간 기판들(230)은 상기 발광 소자들(10) 사이의 간격 변화량에 대응하기 위하여 마련된 다수의 중간 기판들 사이에서 선택될 수 있다. 결과적으로, 상기 프로브 카드(20)는 상기 프로브 기판들(220)이 상기 기 설정된 온도 범위에서 발광 소자들(10)과 각각 대응하도록 그 피치가 조절될 수 있다.
상술한 바와 같이 피치가 조절된 프로브 카드(200)는 상기 피치 조절에 사용된 기판(20) 및 발광 소자들(10)과 동일한 형태의 제품들에 대한 검사 공정에서 반복적으로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상부 기판과 다수의 프로브 기판들 사이에서 다수의 중간 기판들을 분리 가능하게 구성하고, 기판의 열팽창에 의한 발광 소자들의 간격 변화에 따라 상기 중간 기판들을 교환할 수 있도록 함으로써 발광 소자들이 장착되는 다양한 형태의 기판들에 용이하게 대응할 수 있다. 즉 상기 중간 기판들을 적절하게 선택하여 상기 프로브 카드의 피치 즉 상기 프로브 기판들의 피치를 조절함으로써 고온 점등 검사 공정에서 상기 프로브 카드의 탐침들이 상기 발광 소자들의 전극 패드들에 충분히 접촉될 수 있으며, 이에 따라 상기 프로브 카드를 이용하는 검사 공정의 신뢰도가 크게 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 발광 소자 12 : 전극 패드
20 : 기판 100 : 발광 소자 검사 장치
102 : 로더 104 : 언로더
110 : 가열 모듈 120 : 검사 모듈
130 : 절단 모듈 200 : 프로브 카드
210 : 상부 기판 220 : 프로브 기판
222 : 탐침 230 : 중간 기판
232 : 하부 전극 234 : 상부 전극
236 : 관통 배선 240 : 포고 블록
242 : 포고 핀

Claims (9)

  1. 상부 기판과, 다수의 발광 소자들과 접촉하여 상기 발광 소자들에 전기적인 신호를 인가함으로써 상기 발광 소자들을 검사하기 위한 다수의 탐침들을 갖는 다수의 프로브 기판들과, 상기 상부 기판 및 상기 프로브 기판들 사이를 전기적으로 연결하며 상기 발광 소자들 사이의 간격에 대응하여 상기 프로브 기판들 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 상부 기판과 상기 프로브 기판들 사이에서 분리 가능하도록 배치된 다수의 중간 기판들을 포함하는 프로브 카드를 이용하여 상기 발광 소자들에 침흔들을 형성하는 단계;
    상기 침흔들에 대한 이미지를 획득하는 단계;
    상기 이미지로부터 상기 발광 소자들 사이의 간격에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 프로브 기판들 사이의 간격이 상기 발광 소자들 사이의 간격에 대응하도록 상기 중간 기판들을 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 각각의 중간 기판은 상기 탐침들과 전기적으로 연결되는 하부 전극들과 상기 상부 기판과 전기적으로 연결되는 상부 전극들 및 상기 하부 전극들과 상부 전극들 사이를 전기적으로 연결하는 관통 배선들을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 기판과 상기 중간 기판들 사이에는 상기 상부 기판과 상기 중간 기판들 사이를 전기적으로 연결하기 위한 다수의 포고 핀들을 갖는 다수의 포고 블록들이 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자들이 장착된 기판을 기 설정된 제1 온도로 가열하는 단계를 더 포함하며,
    상기 침흔들을 형성하는 단계는 상기 기판이 상기 제1 온도로부터 기 설정된 제2 온도로 냉각되는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 온도는 200℃로부터 260℃까지의 범위 내에 있으며, 상기 제2 온도는 170℃로부터 190℃까지의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
  8. 기판 상에 장착된 다수의 발광 소자들에 대하여 상온에서 다수의 탐침들을 갖는 기준 프로브 카드를 이용하여 제1 침흔들을 형성하는 단계;
    상기 기판 및 상기 발광 소자들을 가열하는 단계;
    상기 발광 소자들에 상기 기준 프로브 카드를 이용하여 기 설정된 온도 범위 내에서 제2 침흔들을 형성하는 단계;
    상기 제1 침흔들과 상기 제2 침흔들에 대한 이미지를 획득하는 단계;
    상기 이미지로부터 상기 기판의 열팽창에 의한 상기 발광 소자들 사이의 간격 변화량에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
    상부 기판과 다수의 탐침들을 갖는 다수의 프로브 기판들 사이에 상기 발광 소자들 사이의 간격 변화량에 대응하도록 다수의 중간 기판들을 배치하여 상기 프로브 기판들이 상기 발광 소자들과 각각 대응하도록 프로브 카드의 피치를 조절하는 단계를 포함하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 침흔들을 형성하는 단계는 170℃로부터 260℃까지의 온도 범위 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 소자용 프로브 카드의 피치 조절 방법.
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