KR101358976B1

KR101358976B1 - 프로브 카드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101358976B1
Application number: KR1020120124146A
Authority: KR
Inventors: 토모카즈 사이토; 유키 카사이
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-02-06
Also published as: US20130120016A1; JP5863168B2; JP2013104678A; US9329206B2; TW201331598A; KR20130051882A; TWI461709B

Abstract

프로브 카드의 접속 기판과 상기 접속 기판에 접속되는 프로브와의 접속부에 적정한 필렛을 형성하기에 충분한 땜납을 공급함으로써, 접속 기판과 프로브와의 땜납 결합 강도를 높인다. 프로브 카드 제조 방법은 각 프로브가 대응되는 관통공에 배치되고, 각 프로브의 접속 단부가 보지판의 일면으로부터 돌출된 상태에서 프로브를 보지판에 보지한다. 관통공의 적어도 구경 이상의 구경을 갖는 개구가 관통되고, 상기 개구 내에 접속 단부를 수용하기에 충분한 두께를 갖는 판 형상 부재의 일면을 보지판의 일면에 맞닿도록 하여 판 형상 부재를 배치한다. 판 형상 부재의 타면으로부터 크림 땜납을 각 개구 내에 공급한 후, 판 형상 부재를 제거한 상태에서 보지판에 보지된 각 프로브의 접속 단부를 매설하는 크림 땜납을 대응되는 각 접속 패드에 맞닿도록 접속 기판과 보지판을 상대적으로 고정하고, 크림 땜납의 용해를 위해서 상기 크림 땜납을 가열한다.

Description

프로브 카드 및 그 제조방법 {PROBE CARD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 반도체 집적회로와 같은 반도체 장치의 전기적 시험에 이용하는 데에 매우 적합한 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼에 형성된 다수의 반도체 집적회로와 같은 반도체 장치는 각각이 사양서 대로 제조되어 있는지 여부를 판정하기 위해서, 각 칩으로 분리되기에 앞서 반도체 웨이퍼의 상태에서 전기적 시험을 실시한다. 이 반도체 웨이퍼를 피검사체로 하는 전기적 시험에서는 테스터와 피검사체를 전기적으로 접속시키기 위해서 일반적으로 프로브 카드가 이용되고 있다.

이 프로브 카드는 접속 기판과, 상기 접속 기판의 도전로에 접속된 다수의 프로브를 구비하고, 각 프로브는 예를 들면, 선단과 반대측의 기단부에서 접속 기판에 마련된 도전성의 대응되는 접속 패드에 땜납으로 고착되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

접속 기판의 각 접속 패드에 대한 각 프로브의 고착에 앞서, 각 접속 패드에는, 예를 들면 인쇄 기술을 이용하여 크림 땜납이 도포되고, 대응되는 프로브의 기단부를 대응되는 패드 위의 크림 땜납에 맞닿도록 한 상태에서, 접합부가 가열됨으로써 접속 기판에 각 프로브가 전기적이면서 기계적으로 결합된다.

이러한 땜납을 이용한 프로브의 접합에서는 상기 프로브의 상기 기단부와 대응되는 접속 패드의 사이에 땜납에 의한 적정한 필렛을 형성함으로써, 각 프로브의 상기 접속 기판에 대한 결합의 신뢰성을 높일 수 있다.

하지만 각 프로브가 접속되는 접속 패드에 인쇄 기술을 이용하여 미리 크림 땜납을 도포하는 상기 방법에서는, 집적회로의 고밀도화에 따른 접속 패드의 소형화에 의해, 적정한 필렛을 형성하는 데에 필요한 소정량의 크림 땜납을 각 접속 패드에 도포하는 것이 어려워지는 경향이 보인다. 이러한 경향은 각 프로브가 니들로 불리는 크롬선과 같은 가는 금속선으로 이루어진 프로브 카드에서 현저하게 보인다.

일본특허공개공보 제2002-158264호

그래서 본 발명의 목적은 프로브 카드의 접속 기판과 상기 접속 기판에 접속되는 프로브와의 접속부에 적정한 필렛을 형성하기에 충분한 땜납을 공급함으로써, 접속 기판과 프로브와의 땜납 결합 강도가 뛰어난 프로브 카드 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법은 복수의 프로브의 각각을 접속하기 위한 복수의 접속 패드가 마련된 면을 갖는 접속 기판을 준비하는 것, 복수의 프로브로서, 각각이 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 갖는 복수의 프로브를 준비하는 것, 상기 프로브의 각 접속 단부를 대응되는 상기 접속 패드에 대향시켜 보지(保持)하기 위한 관통공이 판 두께 방향으로 형성된 보지판(保持板)을 준비하는 것, 각 프로브가 대응되는 상기 관통공에 배치되고, 각 프로브의 상기 접속 단부가 상기 보지판의 일면으로부터 돌출된 상태에서 상기 프로브를 상기 보지판에 보지하는 것, 상기 관통공에 대응하여 형성되고, 상기 관통공의 적어도 구경(口徑) 이상의 구경을 갖는 개구가 관통되는 판 형상 부재로서, 상기 개구 내에 상기 접속 단부를 수용하기에 충분한 두께를 갖는 판 형상 부재의 일면을 상기 보지판의 일면에 맞닿도록 상기 판 형상 부재를 배치하는 것, 상기 판 형상 부재의 각 개구 내에 수용된 상기 프로브의 각 접속 단부를 매설하도록 상기 판 형상 부재의 타면으로부터 크림 땜납을 각 개구 내에 공급하는 것, 상기 크림 땜납의 공급 후, 상기 판 형상 부재를 제거한 상태에서 상기 보지판에 보지된 각 프로브의 상기 접속 단부를 매설하는 크림 땜납을 상기 접속 기판의 대응되는 각 접속 패드에 맞닿도록 상기 접속 기판과 상기 보지판을 상대적으로 고정한 상태에서, 각 프로브의 상기 접속 단부를 대응되는 각 접속 패드에 결합하기 위해서 상기 크림 땜납의 용해를 위해서 상기 크림 땜납을 가열하는 것을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 프로브 카드의 다른 제조 방법은, 상기 보지판에 맞닿도록 배치되는 상기 판 형상 부재를 이용하는 것을 대신하여, 상기 보지판의 상기 관통공에, 상기 보지판의 일면에 개방되는 확대 구경부(擴大口徑部)를 형성하고, 각 프로브가 대응되는 상기 관통공에 배치되고, 각 프로브의 상기 접속 단부가 상기 관통공의 상기 확대 구경부 내에 위치한 상태에서 상기 프로브를 상기 보지판에 보지하고, 상기 보지판에 상기 프로브를 보지한 상태에서 상기 프로브의 각 접속 단부를 매설하도록 크림 땜납을 각 확대 구경부로부터 공급하는 것을 포함한다.

본 발명에 따른 상기 방법에 따르면, 상기 판 형상 부재의 개구 또는 상기 보지판의 확대 개구부로부터 상기 프로브의 접속 단부에 크림 땜납을 공급함으로써, 상기 프로브의 접속 단부와 상기 접속 단부가 접속되는 상기 접속 기판의 접속 패드와의 사이에 적정한 필렛을 형성하기에 충분한 크림 땜납을 공급할 수 있으므로, 상기 크림 땜납의 용해 후의 고체화에 의해, 상기 프로브의 접속 단부와 상기 접속 기판의 접속 패드와의 사이에 적정한 필렛을 형성할 수 있다.

상기 보지판은 상기 접속 기판에 보지되는 세라믹판으로 구성할 수 있고, 상기 세라믹판의 상기 관통공에 적용되는 플럭스에 의해, 상기 세라믹판의 상기 관통공에 대응되는 상기 프로브를 보지할 수 있다.

상기 크림 땜납의 용해를 위한 가열에 가열로를 이용할 수 있다. 이 경우, 크림 땜납의 용해를 위한 가열과 함께 상기 플럭스가 가열되고, 이로써 상기 플럭스를 제거할 수 있다.

본 발명에 따른 프로브 카드는 복수의 접속 패드가 설치된 면을 갖는 접속 기판과, 대응되는 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 가지며, 상기 접속 단부가 대응되는 상기 접속 패드에 땜납으로 접속되는 복수의 프로브와, 상기 프로브를 수용하는 관통공이 형성되고, 상기 접속 기판의 상기 면에 맞닿아 상기 접속 기판에 보지되는 보지판으로서, 상기 관통공은 상기 접속 기판의 상기 면과 대향하는 면에 개방되어 상기 접속 패드에 대한 상기 프로브의 접속 단부를 수용하는 확대 구경부를 갖는 보지판을 포함하고, 상기 확대 구경부 내에는 상기 접속 단부와 대응되는 상기 접속 패드를 결합하는 땜납으로 필렛이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 다른 프로브 카드는 복수의 접속 패드가 설치된 면을 갖는 접속 기판과, 대응되는 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 가지며, 상기 접속 단부가 대응되는 상기 접속 패드에 땜납 접속되는 복수의 프로브를 포함하고, 상기 접속 기판의 상기 면에는 상기 접속 패드를 수용하기에 충분히 큰 구경을 갖는 함몰부가 마련되고, 상기 접속 패드는 상기 함몰부에 배치되고, 상기 함몰부 내에는 상기 접속 단부와 대응되는 상기 접속 패드를 결합하는 땜납으로 필렛이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

각 프로브는 금속선으로 구성할 수 있다.

상기 접속 패드에 대한 상기 프로브의 접속 단부는 그 단면을 향한 테이퍼가 부착된 직선 부분으로 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 방법에 따르면, 상기한 바와 같이, 프로브의 접속 단부와 접속 기판의 접속 패드와의 사이에 적정한 땜납 필렛을 형성하는 데에 필요한 땜납을 공급할 수 있으므로, 상기 접속 단부와 상기 접속 패드와의 접속 강도를 높임으로써 접속 기판과 프로브와의 땜납 결합 강도가 뛰어난 프로브 카드를 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 프로브 카드에 따르면, 접속 기판과 프로브와의 땜납 결합 강도를 높임으로써 접속 기판과 프로브와의 접합 강도에 높은 신뢰성을 나타내는 프로브 카드가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 카드를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 프로브 카드의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 프로브 카드의 다른 제조 공정을 모식적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 프로브 카드의 또 다른 제조 공정을 모식적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 프로브 카드의 다른 제조 공정의 일 단계를 모식적으로 나타내는 부분 확대도이다.

본 발명에 따른 프로브 카드(10)는, 예를 들면 도시되지 않은 다수의 반도체 집적회로가 형성된 반도체 웨이퍼와 같은 피검사체의 전기적 검사에 이용된다. 프로브 카드(10)는, 도 1에 나타내는 예에서는, 예를 들면 전체에 원형의 배선 기판(12)과, 상기 배선 기판의 일면(12a)에서 배선 기판(12)의 중앙부를 보강하기 위한 보강판(14)과, 배선 기판(12)의 타면(12b)에서 상기 배선 기판에 지지되는 접속 기판(16)과, 상기 접속 기판에 장착되는 다수의 프로브(18)를 구비한다. 보강판(14)은 종래에 잘 알려져 있는 바와 같이, 볼트와 같은 체결 부재(20)에 의해 배선 기판(12)의 일면(12a)에 고정되어 있다.

배선 기판(12)의 일면(12a)의 가장자리에는 상기 피검사체의 전기적 검사를 위한 테스터(도시 생략)에 대한 접속단이 되는 다수의 테스터 랜드(22)가 배열되어 있다. 또한 배선 기판(12)의 타면(12b)의 중앙부에는 각 테스터 랜드(22)에 대응되는 접속부(도시 생략)가 배열되어 있고, 상기 접속부는 종래에 잘 알려져 있는 바와 같이, 배선 기판(12)에 마련된 도시되지 않은 도전로를 거쳐 대응되는 테스터 랜드(22)에 접속되어 있다.

접속 기판(16)은 예를 들면, 다층 배선 기판과 같은 배선 기판으로 이루어지고, 접속 기판(16)의 일면(16a)에는 각 프로브(18)를 위한 접속 패드(24)(도 1의 부분 확대도 A 참조)가 배열되고. 그 타면(16b)에는 각 접속 패드(24)에 대응되어 마련되고, 또한 배선 기판(12)의 상기 접속부에 대향하여 마련되는 접속부(도시 생략)가 배열되어 있다. 프로브(18)의 접속 패드(24) 및 상기 접속 패드에 대응되는 상기 접속부는 종래에 잘 알려져 있는 바와 같이, 접속 기판(16)의 도전로(도시 생략)를 거쳐 서로 접속되어 있다.

접속 기판(16)은 그 타면(16b)에 마련된 상기 접속부가 배선 기판(12)의 타면(12b)에 마련된 대응되는 상기 접속부에 접속되도록, 타면(16b)을 배선 기판(12)의 타면(12b)에 대향시켜 배치되어 있다. 보강판(14) 및 배선 기판(12)을 관통하여 배치되는 볼트 부재(28)가 그 선단을 접속 기판(16)의 타면(16b)에 마련된 앵커부(26)에 나사 결합시킴으로써, 접속 기판(16)이 소정 위치에서 배선 기판(12)의 타면(12b)에 지지되어 있다.

각 프로브(18)는 도시한 예에서는, 예를 들면 텅스텐선과 같은 금속선 또는 MEMS로 만들어진 니켈 합금과 같은 금속선으로 구성된, 소위 수직형 프로브이다. 각 프로브(18)는 도 1의 부분 확대도 A에 도시하는 바와 같이, 일직선상에 서로 간격을 두고 정렬되는 한 쌍의 직선부(18a, 18b)와, 두 직선부 사이의 곡선부(18c)로 이루어진다. 일 직선부(18a)는 예를 들면, 세라믹판과 같은 보지(保持)판(30)을 관통하여 배치되어 있다.

보지판(30)에는, 프로브(18)의 배열 피치에 대응하여, 즉 접속 기판(16)의 접속 패드(24)의 배열 피치에 대응하여, 프로브(18)의 일 직선부(18a)의 삽입 통과를 허용하는 관통공(32)이 보지판(30)의 두께 방향으로 신장되어 형성되어 있다. 각 프로브(18)는 그 일 직선부(18a)의 단말이 대응되는 관통공(32)을 거쳐 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 대응되는 접속 패드(24)를 향하여 돌출된다.

후술하는 프로브(18)와 접속 기판(16)과의 접속 공정의 설명에서 참조하는 도 2(f)에 도시되어 있는 바와 같이, 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 돌출되는 직선부(18a)의 단말 부분(34)이 땜납(36)을 통해서 대응되는 접속 패드(24)에 결합되어 있다. 따라서, 접속 기판(16)의 일면(16a)에 대향하는 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 돌출되는 일 직선부(18a)의 단말 부분(34)은 접속 패드(24)에 대한 접속 단부(34)가 된다.

보지판(30)은 각 프로브(18)를 일 직선부(18a)로 보지하기 위해서 종래에 잘 알려져 있는 바와 같이, 보지판(30)의 외측 가장자리를 수용하도록 배선 기판(16)의 일면(16a)에 보지된 고리 형상의 보지 부재(38)로 접속 기판(16)의 소정 부분에서 지지되어 있다.

프로브 카드(10)는 보지판(30)에 의해 보지된 각 프로브(18)의 다른 직선부(18b)의 단말이 바늘끝으로 상기 피검사체의 전극에 접속하도록, 상기 피검사체에 관하여 위치 결정된다. 이 때, 프로브 카드(10) 및 상기 피검사체 사이에 서로 가까워지는 방향으로 상대 변위가 주어지면, 각 프로브(18)의 곡선부(18c)는 그 탄성변형에 의해 프로브(18)의 다른 직선부(18b)의 단말인 바늘끝에 직선부(18b)를 따르는 탄성 변위를 허용한다. 이 바늘끝의 탄성 변위는 각 프로브(18)의 바늘끝의 높이 위치의 제조 오차에 의한 편차에 상관없이 모두 프로브(18)의 바늘끝이 대응되는 상기 전극에 확실하게 전기적으로 접속할 수 있도록 한다. 이로써, 상기 피검사체의 전극은 상기 피검사체의 전기적 검사를 위해서, 대응되는 프로브(18) 및 이에 전기적으로 접속되는 테스터 랜드(22)를 거쳐 상기 테스터에 전기적으로 접속된다.

다음에 도 2 내지 도 4를 참조하여, 각 프로브(18)의 상기 접속 단부를 접속 기판(16)의 대응되는 접속 패드(24)에 접속하는 작업 공정을 설명하기로 한다. 도 2 내지 도 4에서는, 도 1에 도시한 프로브(18), 보지판(30) 및 배선 기판(12)의 자세가 상하 방향으로 반전되어 도시되어 있다.

<제1 구체예>

도 2(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 프로브(18)의 일 직선부(18a)가 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 소정량 돌출되도록, 각 프로브(18)가 대응되는 보지판(30)의 각 관통공(32)에 삽입된다. 도 2에 도시한 예에서는, 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 돌출되는 직선부(18a)의 단말 부분, 즉 접속 단부(34)는 끝이 가는 테이퍼부로 구성되어 있고, 평탄면(34a)에 귀착된다.

각 프로브(18)의 접속 단부(34)의 보지판(30)으로부터 돌출되는 양이 동일해지도록 각 프로브(18)를 구비한 상태에서, 각 프로브(18)의 직선부(18a)와 관통공(32)의 사이에, 예를 들면, 땜납 플럭스와 같은 임시 고정 수단(도시 생략)이 적용된다. 이러한 임시 고정 수단으로서 일 직선부(18a)와 관통공(32)의 내주벽과의 마찰 계합을 이용할 수 있다.

상기 임시 고정 수단에 의해 각 프로브(18)를 보지판(30)의 대응되는 관통공(32)에 보지한 상태에서, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 각 관통공(32)에 대응되는 개구(40)를 갖는 판 형상 부재(42)가 보지판(30)의 일면(30a)에 적용된다.

판 형상 부재(42)는, 예를 들면 50~100μm의 두께를 갖는 폴리이미드 합성 필름으로 이루어진다. 개구(40)는 판 형상 부재(42)를 일면(42a)에서 타면(42b)으로 관통하고, 관통공(32)의 구경과 대략 동일한 구경을 갖는다. 판 형상 부재(42)는 그 개구(40)가 관통공(32)에 대응하도록 일면(42a)이 보지판(30)의 일면(30a)에 접촉하여 배치되었을 때, 프로브(18)의 단말 부분(34)의 평탄면(34a)이 개구(40) 내부, 즉 판 형상 부재(42)의 두 면(42a, 42b) 사이에 위치하는 두께 치수를 갖는다.

판 형상 부재(42)를, 예를 들면 땜납 플럭스와 같은 점성제를 이용하여 도 2(b)에 도시하는 바와 같이 보지판(30)에 부착한 상태에서, 판 형상 부재(42)의 타면(42b)으로부터 개구(40) 내에 크림 땜납(36)이, 예를 들면 스퀴지를 이용하여 충진된다. 이 크림 땜납(36)의 충진에 의해 각 프로브(18)의 접속 단부(34)는 크림 땜납(36) 내에 매설되고, 이로써 땜납 필렛을 형성하는데 필요한 양의 크림 땜납(36)을 각 접속 단부(34)에 적용할 수 있다.

도 2(d)에 도시하는 바와 같이, 크림 땜납(36)이 접속 단부(34)를 매설하도록 상기 접속 단부에 크림 땜납(36)을 남긴 상태에서, 판 형상 부재(42)가 그 일면(42a)을 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 이탈시키도록 상기 보지판으로부터 박리된다.

판 형상 부재(42)가 보지판(30)으로부터 박리된 상태에서, 각 프로브(18)의 접속 단부(34)에 적용된 크림 땜납(36)이 접속 기판(16)의 일면(16a) 상의 대응되는 접속 패드(24)에 맞닿는다. 이에 앞서, 도 2(e)에 도시되어 있는 바와 같이, 종래와 같은 인쇄 기술에 의해, 접속 기판(16)의 접속 패드(24)에 크림 땜납(36’)을 적용해 둘 수 있다. 이 접속 패드(24)에 대한 크림 땜납(36’)의 적용을 필요로 하지 않을 수 있으나, 크림 땜납(36’)의 적용에 의해 부가적으로 크림 땜납의 적용량을 증대시킬 수 있다.

이 경우, 각 프로브(18)의 접속 단부(34)의 크림 땜납(36)과, 접속 기판(16)의 각 접속 패드(24) 상의 크림 땜납(36’)이 맞닿도록, 임시 고정 수단 또는 보지 부재(38)에 의해 보지판(30)이 접속 기판(16)에 결합된다. 접속 패드(24)에 크림 땜납(36’)이 적용되지 않는 경우, 접속 단부(34)의 크림 땜납(36)이 접속 패드(24)에 맞닿도록 보지판(30)이 접속 기판(16)에 결합된다.

프로브(18)를 포함하는 접속 기판(16) 및 보지판(30)의 결합체는 예를 들면, 가열로(加熱爐)에서 가열 처리가 실시된다. 이 가열 처리에 의해 두 크림 땜납(36, 36’)이 용해되고, 그 고체화에 의해 도 2(f)에 도시하는 바와 같이, 각 프로브(18)의 접속 단부(34)는 접속 기판(16) 상의 대응되는 접속 패드(24)에 결합된다.

이 가열 처리 후의 크림 땜납(36) 또는 크림 땜납(36 및 36’)의 고체화에 있어서, 땜납 필렛을 형성하는데 필요한 양의 크림 땜납(36)이 판 형상 부재(42)를 이용하여 미리 각 프로브(18)의 접속 단부(34)에 적용되어 있기 때문에, 상기 접속 단부와 접속 패드(24)의 사이에는 적정한 땜납 필렛이 형성된다.

따라서, 프로브(18)의 접속 단부(34)와 접속 패드(24)와의 접속 강도를 높일 수 있으며, 접속 기판(16)과 각 프로브(18)와의 땜납 결합 강도가 뛰어난 프로브 카드(10)를 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

또한 각 프로브(18)의 보지판(30)에 대한 상술한 임시 고정에 의해, 평탄면(34a)의 높이 위치에 약간의 편차가 발생되더라도, 가열 처리시에 접속 단부(34)와 접속 패드(24)와의 간격 편차를 흡수하는데 충분한 양의 용해 땜납을 개재시킬 수 있으므로, 각 프로브(18)와 대응되는 접속 패드(24)와의 사이에 확실하면서도 안정적인 접합을 얻을 수 있다.

상기에서는 판 형상 부재(42)의 개구(40)의 구경을 보지판(30)의 관통공(32)과 대략 동일하게 설정한 예를 나타냈으나, 판 형상 부재(42)의 인접하는 개구(40)가 간섭하지 않는 한, 필요량의 크림 땜납(36)을 접속 단부(34)에 적용하기 위해서 개구(40)의 구경을 관통공(32)의 구경보다 크게 설정할 수 있다. 또한 필요로 하는 크림 땜납(36)의 양에 따라 두께가 큰 판 형상 부재(42)를 이용할 수 있다. 또한 크림 땜납(36)을 판 형상 부재(42)의 개구(40) 내에 적용한 후, 판 형상 부재(42)를 보지판(30)으로부터 분리하지 않고 상기 보지판에 일체적으로 결합할 수 있다.

<제2 구체예>

도 3(a) 내지 도 3(e)는 도 2에 도시한 판 형상 부재(42)를 이용하지 않고, 프로브(18)의 접속 단부(34)에 땜납 필렛을 형성하는데 필요한 크림 땜납을 적용하는 방법을 나타낸다.

도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 상기한 바와 같은 관통공(32)을 갖는 보지판(50)이 준비된다. 도 2에 도시한 보지판(30)과 도 3에 도시하는 보지판(50)의 차이는, 보지판(50)의 관통공(32)은 접속 기판(16)에 대향하는 일면(50a)에 관통공(32)의 확대 구경부(32a)를 갖는 점에 있다. 프로브(18)의 접속 단부(34)의 평탄면(34a)은 이 확대 구경부(32a) 내에 위치하도록, 프로브(18)가 대응되는 관통공(32) 내에 삽입 통과하면서 상기한 바와 같은 임시 고정 수단에 의해 보지판(50)에 보지된다.

프로브(18)가 보지판(50)에 보지된 상태에서, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 보지판(50)의 일면(50a)으로부터 관통공(32)의 적어도 확대 구경부(32a) 내에 크림 땜납(36)이 충진된다. 이 크림 땜납(36)의 충진에 의해 각 프로브(18)의 접속 단부(34)는 크림 땜납(36) 내에 매설되고, 이로써 제1 구체예에서 설명한 바와 같이, 땜납 필렛을 형성하는데 필요한 양의 크림 땜납(36)을 각 접속 단부(34)에 적용할 수 있다.

도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 접속 단부(34)에 크림 땜납(36)이 적용된 상태에서, 접속 단부(34)가 접속 패드(24)에 대응되는 위치에서, 도 3(d)에 도시하는 바와 같이, 보지판(50)의 일면(50a)이 접속 기판(16)의 일면(16a)에 맞닿도록, 상기한 임시 고정 수단 또는 보지 부재(38)에 의해 보지판(50)이 접속 기판(16)에 결합된다. 이때, 도 3(d)에 나타내는 예에서는, 접속 단부(34)의 평탄면(34a)이 대응되는 접속 패드(24)에 맞닿는다.

프로브(18)를 포함하는 접속 기판(16) 및 보지판(50)의 결합체는 상기한 바와 같이 가열 처리된다. 이로써, 크림 땜납(36)의 용해, 그 후의 고체화에 의해서 각 프로브(18)의 접속 단부(34)는 도 3(e)에 도시하는 바와 같이, 접속 기판(16) 상의 대응되는 접속 패드(24)에 결합된다.

제2 구체예에서도 제1 구체예에서와 마찬가지로, 접속 기판(16)의 각 접속 패드(24) 상에 크림 땜납을 적용할 수 있다.

<제3 구체예>

도 4(a) 내지 도 4(d)에 도시하는 바와 같이, 접속 기판(16)의 접속 패드(24)에 충분한 양의 크림 땜납을 공급할 수 있다.

도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 보지판(30)에 대향하는 접속 기판(16)의 일면(16a)에 함몰부(52)를 형성할 수 있다. 이 함몰부(52)의 바닥면(52a)에 상기한 바와 같은 접속 패드(24)가 형성되어 있고, 상기 함몰부 내에 접속 패드(24)가 수용되어 있다.

예를 들면, 스퀴지를 이용하여 함몰부(52)에 크림 땜납(36)이 적용되고, 상기 크림 땜납 내에 접속 패드(24)가 매설된다. 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 프로브(18)의 접속 단부(34)가 보지판(30)의 일면(30a)으로부터 돌출되도록 보지판(30)의 관통공(32)에 각 프로브(18)가 삽입 통과한 상태에서 상기 프로브가 보지판(30)에 보지된다. 도 4(c)에 도시하는 바와 같이, 이 프로브(18)의 접속 단부(34)가 크림 땜납(36)에 매설된 대응되는 접속 패드(24)에 맞닿도록, 상기한 임시 고정 수단 또는 보지 부재(38)에 의해 보지판(30)이 접속 기판(16)에 결합된다.

프로브(18)를 포함하는 접속 기판(16) 및 보지판(30)의 결합체는 상기한 바와 같이 가열 처리된다. 이로써, 크림 땜납(36)의 용해, 그 후의 고체화에 의해서 각 프로브(18)의 접속 단부(34)는 도 4(d)에 도시하는 바와 같이 접속 기판(16) 상의 대응되는 접속 패드(24)에 결합된다.

함몰부(52) 내에 적정량의 크림 땜납(36)이 보류되도록, 함몰부(52)의 깊이 치수를 적당히 설정할 수 있다. 또한 함몰부(52)의 구경은 인접하는 함몰부(52)가 서로 간섭하지 않는 한, 필요한 크림 땜납(36)의 양에 따라 증대될 수 있다.

도 4(a) 내지 도 4(d)에 도시한 예에서는, 접속 기판(16)에 함몰부(52)를 형성했으나, 이 대신에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 평탄한 일면(16a)에 접속 패드(24)가 마련된 접속 기판(16)에 개구(40)를 갖는, 예를 들면, 폴리이미드 합성 필름으로 이루어진 판 형상 부재(42)를 적용함으로써, 상기한 바와 같은 함몰부를 개구(40)에서 형성할 수 있다. 이 경우, 판 형상 부재(42)는 접속 기판(16)으로부터 분리되지 않고 상기 접속 기판에 고착되어 접속 기판(16)의 일부가 될 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 그 취지를 벗어나지 않는 한 다양하게 변경할 수 있으며, 예를 들면 프로브는 상기한 금속선에 한정되지 않고, 접속 기판에 대한 접속 단부가 직선을 따라 형성된 다양한 종류를 적용할 수 있다.

또한 상기한 바와 같이, 도 2 및 도 3에 관련하여 프로브의 접속 단부에 미리 크림 땜납을 적용하는 예를 나타내고, 도 4에 관련하여 접속 패드에 미리 크림 땜납을 적용하는 예를 나타냈으나, 프로브의 접속 단부 및 상기 접속 단부가 접속되는 접속 패드 모두에 상기한 바와 같이 미리 크림 땜납을 적용할 수 있다.

10: 프로브 카드
12: 배선 기판
16: 접속 기판
18: 프로브
18a, 18b: 프로브의 직선부
24: 접속 기판의 접속 패드
30, 50: 보지판
32: 보지판의 관통공
34: 프로브의 접속 단부
36: 크림 땜납
42: 판 형상 부재
40: 판 형상 부재의 개구
52: 접속 기판의 함몰부

Claims

복수의 프로브의 각각을 접속하기 위한 복수의 접속 패드가 마련된 면을 갖는 접속 기판을 준비하는 단계,
복수의 프로브로서, 각각이 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 갖는 복수의 프로브를 준비하는 단계,
상기 프로브의 각 접속 단부를 대응되는 상기 접속 패드에 대향시켜 보지하기 위한 관통공이 판 두께 방향으로 형성된 보지판을 준비하는 단계,
각 프로브가 대응되는 상기 관통공에 배치되고, 각 프로브의 상기 접속 단부가 상기 보지판의 일면으로부터 돌출된 상태에서 상기 프로브를 상기 보지판에 보지하는 단계,
상기 관통공에 대응하여 형성되고, 상기 관통공의 적어도 구경 이상의 구경을 갖는 개구가 관통되는 판 형상 부재로서, 상기 개구 내에 상기 접속 단부를 수용하기에 충분한 두께를 갖는 판 형상 부재의 일면을 상기 보지판의 일면에 맞닿도록 상기 판 형상 부재를 배치하는 단계,
상기 판 형상 부재의 각 개구 내에 수용된 상기 프로브의 각 접속 단부를 매설하도록 상기 판 형상 부재의 타면으로부터 크림 땜납을 각 개구 내에 공급하는 단계, 및
상기 크림 땜납의 공급 후, 상기 판 형상 부재를 제거한 상태에서 상기 보지판에 보지된 각 프로브의 상기 접속 단부를 매설하는 크림 땜납을 상기 접속 기판의 대응되는 각 접속 패드에 맞닿도록 상기 접속 기판과 상기 보지판을 상대적으로 고정한 상태에서, 각 프로브의 상기 접속 단부를 대응되는 각 접속 패드에 결합하기 위해서 상기 크림 땜납의 용해를 위해서 상기 크림 땜납을 가열하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.
복수의 프로브의 각각을 접속하기 위한 접속 패드가 마련된 면을 갖는 접속 기판을 준비하는 단계,
복수의 프로브로서, 각각이 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 갖는 복수의 프로브를 준비하는 단계,
상기 프로브의 각 접속 단부를 대응되는 상기 접속 패드에 대향시켜 보지하기 위한 관통공이 판 두께 방향으로 형성된 보지판으로서, 상기 관통공은 상기 보지판의 일면에 개방되는 확대 구경부를 갖는 보지판을 준비하는 단계,
각 프로브가 대응되는 상기 관통공에 배치되고, 각 프로브의 상기 접속 단부가 상기 관통공의 상기 확대 구경부 내에 위치한 상태에서 상기 프로브를 상기 보지판에 보지하는 단계,
상기 보지판에 상기 프로브를 보지한 상태에서 상기 프로브의 각 접속 단부를 매설하도록 크림 땜납을 각 확대 구경부에 공급하는 단계, 및
상기 크림 땜납의 공급 후, 상기 보지판에 보지된 각 프로브의 상기 접속 단부를 매설하는 크림 땜납을 상기 접속 기판의 대응되는 각 접속 패드에 대향시키도록 상기 접속 기판에 상기 보지판의 상기 일면을 맞닿도록 하고, 상기 접속 기판과 상기 보지판을 상대적으로 고정한 상태에서 각 프로브의 상기 접속 단부를 대응되는 각 접속 패드에 결합하도록, 상기 크림 땜납의 용해를 위해서 상기 크림 땜납을 가열하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보지판은 상기 접속 기판에 보지되는 세라믹판이며, 상기 세라믹판의 상기 관통공에 적용되는 플럭스에 의해 상기 세라믹판의 상기 관통공에 대응되는 상기 프로브가 보지되어 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 크림 땜납의 용해를 위한 가열에 가열로가 이용되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
복수의 접속 패드가 마련된 면을 갖는 접속 기판과, 대응되는 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 가지며, 상기 접속 단부가 대응되는 상기 접속 패드에 땜납으로 접속되는 복수의 프로브와, 상기 프로브를 수용하는 관통공이 형성되고, 상기 접속 기판의 상기 면에 맞닿아 상기 접속 기판에 보지되는 보지판으로서, 상기 관통공은 상기 접속 기판의 상기 면과 대향하는 면에 개방되어 상기 접속 패드에 대한 상기 프로브의 접속 단부를 수용하는 확대 구경부를 갖는 보지판을 포함하고, 상기 확대 구경부 내에는 상기 접속 단부와 대응되는 상기 접속 패드를 결합하는 땜납으로 필렛이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
복수의 접속 패드가 마련된 면을 갖는 접속 기판과, 대응되는 상기 접속 패드에 대한 접속 단부를 가지며, 상기 접속 단부가 대응되는 상기 접속 패드에 땜납 접속되는 복수의 프로브를 포함하고, 상기 접속 기판의 상기 면에는 상기 접속 패드를 수용하기에 충분히 큰 구경을 갖는 함몰부가 마련되고, 상기 접속 패드는 상기 함몰부에 배치되고, 상기 함몰부 내에는 상기 접속 단부와 대응되는 상기 접속 패드를 결합하는 땜납으로 필렛이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제5항 또는 제6항에 있어서,
각 프로브는 금속선으로 구성되어 있는 프로브 카드.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 접속 패드에 대한 상기 프로브의 접속 단부는 그 단면을 향한 테이퍼가 부착된 직선 부분으로 구성되어 있는 프로브 카드.