KR101467382B1 - Stacked Needle Structure of Cantilever Probe Card - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a stack-type needle structure for a cantilever probe and, more specifically, to a stack-type needle structure for a cantilever probe capable of: securing the narrow pitch arrangement between probes and the sufficient length of the probe tip units while preventing contact between the bending units of upper- and lower-layer probes by making the contact angle between the tip unit of a probe placed on a layer among stacked cantilever probes and a test target smaller than the contact angle of a probe placed on the right-above layer; preventing deformation of probes while maintaining the proper pin pressure by making the tip unit of the lowest-layer probe have the sufficient length; and significantly improving the reliability and lifetime of narrow-pitch probe cards. To achieve the objective described above, according to the stack-type needle structure for a cantilever probe given in an embodiment of the present invention, as for the needle structure of a probe for a plurality of electric feature test devices which are electrically connected to a test target, the body of the probe has a needle form of a cantilever type where one end of the body is electrically connected to an external electric feature test device and the tip unit of the probe is bent downward from the other end of the body of the probe. In order to arrange a plurality of probes in a line, the probes are stacked in multiple layers at certain height intervals from the test target on the bending unit. The contact angle between the tip unit and the test target of the probes arranged on the first layer, the lowest layer, is a certain amount smaller than the contact angle of the probes arranged on the second layer.

Description

캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조 {Stacked Needle Structure of Cantilever Probe Card}[0001] The present invention relates to a stacked needle structure for a cantilever probe,

본 발명은 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적층형으로 배열되는 캔틸레버 프로브에서 하층에 배치된 프로브의 팁부와 검사대상물이 이루는 접촉각을 바로 상층에 배치된 프로브의 접촉각보다 작도록 형성하여, 상하층 프로브의 벤딩부끼리 접촉을 방지하면서도 프로브 간의 협피치 배열과 프로브 팁부의 충분한 길이를 확보하는 것이 가능하며, 최하단층의 프로브 팁부가 충분한 길이를 가지고 형성됨으로써 프로브의 변형을 방지하면서도 적절한 핀압을 확보할 수 있고 협피치 프로브 카드의 신뢰성과 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a laminated needle structure of a cantilever probe, and more particularly, to a laminated needle structure of a cantilever probe, in which a contact angle formed by a tip portion of a probe disposed on a lower layer and an object to be inspected is arranged to be smaller It is possible to secure the arrangement of the narrow pitch between the probes and the sufficient length of the probe tip portion while preventing the bending portions of the upper and lower layer probes from contacting with each other and by forming the probe tip portion of the bottommost layer with a sufficient length, The present invention relates to a stacked needle structure of a cantilever probe capable of securing pin pressure and drastically improving the reliability and life span of a narrow pitch probe card.

일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼(Wafer)상에 전기 소자(Device)를 형성시키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 웨이퍼에 구성된 각 소자의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(chip)으로 조립하는 패키지(package)공정을 통해서 제조된다.Generally, a semiconductor manufacturing process includes a fabrication process for forming an electric device on a wafer, an electrical die sorting (EDS) process for examining the electrical characteristics of each device formed on the wafer, , And a package process for assembling a patterned wafer into individual chips.

여기서 EDS공정은 웨이퍼에 구성된 소자들을 독립된 칩으로 패키지 하기 전에 불량 소자들을 판별하기 위해 수행하는 것으로, 웨이퍼에 구성된 반도체 소자들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 된다. 이 때, 각 반도체 소자들에 형성된 패드(pad)에 접촉되어 외부의 검사 장비와 연결시켜 주는 역할을 하는 것이 프로브 카드이다.
Here, the EDS process is performed to discriminate defective devices before packaging the devices constituted on the wafer into independent chips. By applying an electrical signal to the semiconductor devices formed on the wafer, the EDS process judges the defect by the signal checked from the applied electrical signal . At this time, the probe card is in contact with a pad formed on each of the semiconductor elements and is connected to external inspection equipment.

도1a은 종래의 적층형 캔티 프로브 카드에서 프로브의 배치상태를 도시한 정면도이고, 도1b는 종래 프로브의 배치상태를 도시한 사시도이다.FIG. 1A is a front view showing the arrangement of probes in a conventional laminate type probe card, and FIG. 1B is a perspective view showing the arrangement state of a conventional probe.

종래의 프로브 카드는 전기적 신호를 외부의 검사 장비에 전달시키는 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판)와, 일단부가 PCB에 전기적으로 연결되어 다수개가 정열되고 타단부가 반도체 소자의 패드와 같은 검사대상물에 전기적으로 용이하게 접촉될 수 있도록 하방으로 굵기가 좁아지는 테이퍼 형태로 가공된 다수의 프로브, 그리고 정열된 상기 다수의 프로브를 기계적으로 고정하는 에폭시 고정부로 구성된다. A conventional probe card includes a PCB (Printed Circuit Board) for transferring an electrical signal to an external inspection equipment, and a plurality of probes, such as a pad of a semiconductor element, A plurality of probes formed in a tapered shape in which the thickness thereof is narrowed downward so as to be electrically contacted with the probe, and an epoxy fixing unit mechanically fixing the plurality of probes.

이러한 종래의 프로브 카드는 반도체 웨이퍼에 구성된 소자와 외부의 검사 장비를 연결시켜 상기 소자들의 특성을 파악할 수 있도록 하며, 소자들의 불량을 판정할 수 있도록 한다.Such a conventional probe card connects an element constituted on a semiconductor wafer to an external inspection apparatus so that the characteristics of the elements can be grasped and the defectiveness of the elements can be judged.

한편, 최근 반도체산업이 급격히 발달하여 반도체 디바이스가 점차 미세한 사이즈로 축소되면서 회로의 집적도가 증가하고, 이에 따라 반도체 소자가 가지는 패드와 패드 사이의 간격(pitch:피치)이 좁아지면서, 프로브 카드를 구성하는 프로브와 프로브 사이의 피치(pitch)도 좁아진 협피치의 프로브 카드가 요구되고 있다. On the other hand, as the semiconductor industry has been rapidly developed recently, semiconductor devices are gradually reduced in size and the degree of integration of circuits is increased. As a result, the pitch (pitch) between the pads and the pads of the semiconductor devices is narrowed, A probe card with a narrow pitch in which the pitch between the probe and the probe is narrowed is required.

이에 종래의 프로브 카드는 프로브 간에 협피치를 형성하기 위해 도1a 및 도1b에서 보는 바와 같이 상호 근접하는 프로브(110)와 프로브(110)를 2층 이상의 다층으로 구성한다.In order to form the narrow pitch between the probes, the conventional probe card has a multilayer structure of two or more layers of the probe 110 and the probe 110 which are close to each other as shown in FIGS. 1A and 1B.

테이퍼 가공이 된 프로브 팁부(113) 부분은 테이퍼 가공으로 굵기가 얇아서 협피치로 배열될 수 있으나, 외부의 검사장비와 전기적으로 연결되는 프로브의 몸체(111)부분은 팁부에 비해 상대적으로 굵기가 굵게 형성되어 테이퍼 부분과 같은 밀도로 배열할 경우 서로 근접하는 프로브(110)와 프로브(110)가 서로 닿게 되어 전기적으로 독립된 단자를 만들 수 없다. The portion of the probe tip 113 that is tapered may be tapered to be arranged at a narrow pitch with a small thickness, but the portion of the probe 111 that is electrically connected to the external inspection equipment is relatively thick The probes 110 and the probes 110, which are close to each other, are brought into contact with each other, so that electrically independent terminals can not be formed.

따라서 프로브 니들을 2층 이상의 다층으로 구성하여 얇게 가공된 테이퍼 부분을 가지는 프로브 팁부(113)를 조밀하게 배치하되, 굵은 두께를 가지는 프로브 몸체(111)들은 다층으로 배열하여 프로브 몸체(111)가 서로 공간을 두고 떨어져 있을 수 있도록 배치하는 것이 일반적인 방법이다. Therefore, the probe tips 111 having a thick thickness are arranged in multiple layers so that the probe bodies 111 are arranged in a multi-layer structure, It is common practice to place them so that they are spaced apart.

반도체 패드 배열과 일치하도록 배열된 프로브 팁부(113)는 모두 한 직선상에 위치해야만 하는데, 프로브 팁부(113)로부터 벤딩된 부분으로 갈수록 프로브가 굵어지므로 프로브의 벤딩된 부분(112)에서는 프로브 간 간격이 좁아서 서로 접촉되어 쇼트가 발생하기 쉬운 문제점이 있다. The probe tips 113 arranged so as to coincide with the semiconductor pad array all have to be positioned on a straight line. Since the probe becomes thicker from the probe tip 113 to the bent portion, the bendable portion 112 of the probe has a gap Is short and comes into contact with each other to cause short-circuiting.

또한, 프로브 팁부(113)가 반도체 패드와 반복적으로 접촉함에 따라 프로브의 팁부(113)과 벤딩된 부분(112)의 정렬이 변형되는데, 프로브(110) 간 간격이 좁은 경우에는 프로브 카드 사용중에 쇼트가 일어나기 쉬워서 EDS 공정의 효율이 떨어지며, 프로브 카드의 수명이 짧아지는 등의 문제점도 있다.In addition, as the probe tip portion 113 repeatedly contacts the semiconductor pad, the alignment of the tip portion 113 and the bendable portion 112 of the probe is deformed. When the interval between the probes 110 is narrow, There is a problem that the efficiency of the EDS process is lowered and the life of the probe card is shortened.

인근 프로브 간의 접촉을 피하기 위해 1층에 배열된 프로브(110)의 벤딩된 부분(112)까지의 높이를 낮게 형성할 경우 프로브 팁부(113)의 길이가 충분하지 못하게 구비될 수 있는데, 프로브 팁부(113)의 길이는 프로브(110)의 수명과 직결되는 요소이므로 단순히 하단부 층에 위치한 프로브(110)의 벤딩된 부분(112) 높이를 낮추어 접촉을 피하는 방식으로는 하단부 층에 위치한 프로브(110)의 수명이 짧아질 수 밖에 없었다.The length of the probe tip portion 113 may be insufficient if the height of the bendable portion 112 of the probe 110 arranged on the first layer is set to be low to avoid contact between adjacent probes. Since the length of the bending portion 112 of the probe 110 located at the lower end layer is lowered to avoid contact with the probe 110, The life span was shortened.

이러한 문제를 해결하기 위해 더욱 직경이 작은 프로브를 쓰게 되었으나 프로브(110) 직경이 100um 이하로 내려가면서 프로브(110)의 가공 및 취급 중에 조그만 힘에도 프로브(110)의 변형이 일어나기 쉬워지고, 낮은 접촉 저항을 위한 적절한 핀압(Pin Force)를 얻기가 어려워져서, 피치가 좁아질수록 협피치의 프로브 카드를 만들기가 매우 어려워지고, 만들어진 프로브 카드의 신뢰성과 수명도 현저하게 저하되는 문제들이 발생하였다.In order to solve such a problem, a probe having a smaller diameter is used. However, when the diameter of the probe 110 is reduced to 100 μm or less, deformation of the probe 110 is likely to occur even with a small force during processing and handling of the probe 110, It is difficult to obtain an appropriate pin force for resistance. As the pitch becomes narrower, it becomes very difficult to make a narrow pitch probe card, and the reliability and life of the probe card made are remarkably deteriorated.

또한 상기의 문제점을 해결하기 위해 본 출원인이 출원하여 등록한 특허인 국내등록특허 제1209068호에서는 다층으로 배열되는 프로브의 벤딩부를 얇게 만들어 협피치를 가지는 프로브 카드의 제작을 용이하게 한 바 있으나, 이 기술에서도 협피치의 적층구조는 구현이 가능했지만 프로브의 팁부가 폭이 좁게 형성되어야 하는 구조이므로 프로브의 변형이 일어나기 쉽고 적절한 핀압을 얻기 어려운 등 종래의 문제점은 여전히 해결되지 않고 있는 실정이었다.
In order to solve the above-mentioned problems, Japanese Patent No. 1209068, filed and registered by the applicant of the present invention, has made bending portions of probes arranged in multiple layers thin to facilitate the manufacture of probe cards having narrow pitches. However, A laminated structure with a narrow pitch can be realized. However, since the tip portion of the probe needs to be formed to have a narrow width, it is difficult to obtain a proper pin pressure and deformation of the probe.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 적층형으로 배열되는 캔틸레버 프로브에서 하층에 배치된 프로브의 팁부와 검사대상물이 이루는 접촉각을 바로 상층에 배치된 프로브의 접촉각보다 작도록 형성하여, 상하층 프로브의 벤딩부끼리 접촉을 방지하면서도 프로브 간의 협피치 배열과 프로브 팁부의 충분한 길이를 확보하는 것이 가능한 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cantilever probe having a cantilever array arranged in a stacked manner and having a contact angle formed by a tip of a probe disposed on a lower layer and an object to be inspected, So that the bending portions of the upper and lower layer probes can be prevented from contacting with each other, and a narrow pitch arrangement between the probes and a sufficient length of the probe tip portion can be ensured.

본 발명의 다른 목적은 적층형으로 배열되는 캔틸레버 프로브에서 최하단층의 프로브 팁부가 충분한 길이를 가지고 형성됨으로써 프로브의 변형을 방지하면서도 적절한 핀압을 확보할 수 있고 협피치 프로브 카드의 신뢰성과 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조를 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a cantilever probe arranged in a stacked configuration, in which a probe tip portion of a lowermost layer is formed to have a sufficient length, thereby preventing deformation of the probe while ensuring an appropriate pin pressure and drastically improving the reliability and life span of the narrow pitch probe card. A needle-like structure of a cantilever probe is provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조에 따르면, 검사대상물과 전기적으로 연결되는 복수개의 전기적 특성 검사장치용 프로브의 니들 구조에 있어서, 상기 프로브의 몸체는 캔틸레버 타입의 니들 형태로 형성되어 일단부가 외부의 전기적 특성 검사 장비와 전기적으로 연결되고, 프로브의 팁부가 상기 프로브의 몸체 타단부로부터 하방으로 벤딩형성되며, 다수의 프로브가 일렬로 배치되도록 벤딩부의 상기 검사대상물로부터의 높이에 따라 분류된 층을 복수의 층으로 적층시키되, 최하단부인 1층에 배치된 프로브들은, 상기 프로브의 팁부와 상기 검사대상물이 이루는 접촉각이 2층에 배치된 프로브들의 상기 접촉각보다 소정의 크기만큼 작도록 형성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a needle structure for a probe for a plurality of electric characteristic inspection apparatuses electrically connected to an object to be inspected, A tip portion of the probe is bent downward from the other end of the body of the probe and a plurality of probes are arranged in a line so that a plurality of probes are arranged in a row, Wherein a plurality of layers are stacked in accordance with a height from the object to be inspected, and the probes disposed in the lowest layer, one of the layers, are arranged such that the contact angle formed by the tip of the probe and the object to be inspected is the contact angle Is formed to be smaller than a predetermined size.

여기에 상기 2층에 배치된 프로브들은, 상기 프로브의 팁부와 상기 검사대상물이 이루는 접촉각이 3층에 배치된 프로브들의 상기 접촉각보다 소정의 크기만큼 작도록 형성되며, 3층 이상의 층에 배치된 프로브들은, 상기 접촉각이 모두 동일하도록 형성되는 것이 가능하다. 그리고 화학적 또는 기계적 가공으로 상기 프로브의 팁부에 테이퍼 가공을 하여, 상기 벤딩부에서 하방으로 갈수록 상기 프로브의 팁부 폭이 좁아지는 형태일 수 있으며, Ni, Cu, NiCo, BeCu 중 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 또한 전주(Electroplating) 공정을 통해 상기 프로브의 팁부들이 하방으로 벤딩형성된 형태로 제조되는 것이 가능하다.
The probes disposed on the two layers are formed such that the contact angle formed by the tip of the probe and the object to be inspected is smaller than the contact angle of the probes disposed on the third layer, Can be formed so that the contact angles are all the same. The tip portion of the probe may be tapered by chemical or mechanical processing to narrow the tip portion of the probe as it goes downward from the bending portion, and may be formed of any one or more of Ni, Cu, NiCo, and BeCu . Also, it is possible that the tips of the probes are bent downward through an electroplating process.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 협피치에 가장 적합한 적층구조의 캔틸레버 프로브 카드에 사용되는 프로브의 팁부와 검사대상물이 이루는 접촉각을 하층이 상층보다 작도록 형성함으로써 프로브 팁부는 협피치를 형성하면서도 프로브 벤딩부와 인근 프로브 간에 서로 접촉되는 것을 미연에 방지하여 협피치의 프로브 카드 제작을 용이하게 하며, 최하단층의 프로브 팁부가 충분한 길이를 가지고 형성될 수 있어 협피치의 프로브 카드의 신뢰성과 수명을 향상시키는 효과가 있다.
According to the present invention, the contact angle between the tip of the probe used in the cantilever probe card most suitable for the narrow pitch structure and the object to be inspected is formed to be smaller than the upper layer so that the probe tip portion forms a narrow pitch, Pitch probe card can be easily formed, and the probe tip portion of the lowermost layer can be formed with a sufficient length to improve the reliability and lifetime of the probe card having a narrow pitch. It is effective.

도 1a은 종래의 적층형 캔틸레버 프로브 카드에서 프로브의 배치상태를 도시한 정면도이다.
도 1b는 종래 프로브의 배치상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 종래 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조와, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 측면도이다.
도 5는 종래 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조와, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 정면도이다.1A is a front view showing an arrangement state of probes in a conventional laminated cantilever probe card.
1B is a perspective view showing the arrangement state of a conventional probe.
2 is a perspective view showing a probe needle lamination structure of a conventional probe card.
3 is a perspective view illustrating a probe needle lamination structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing a probe needle lamination structure of a conventional probe card and a probe needle lamination structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing a probe needle lamination structure of a conventional probe card and a probe needle lamination structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that like elements in the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. It should be understood, however, that the terminology or words of the present specification and claims should not be construed in an ordinary sense or in a dictionary, and that the inventors shall not be limited to the concept of a term It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 2는 종래 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 사시도, 도 4는 종래 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조와, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 측면도, 도 5는 종래 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조와, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 정면도이다.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a probe needle lamination structure of a conventional probe card, FIG. 3 is a perspective view illustrating a probe needle lamination structure of a probe card according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is a side view showing a probe needle lamination structure of a probe card according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view showing a probe needle lamination structure of a conventional probe card, Fig.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(110)는 프로브의 몸체(111), 화학적 또는 기계적 가공으로 테이퍼 가공되어 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 프로브의 팁부(113), 그리고 프로브의 몸체(111)와 프로브의 팁부(113) 사이에 하방으로 벤딩형성된 벤딩부(112)로 구성된다. 2 to 5, a probe 110 according to an embodiment of the present invention includes a body 111 of a probe, a tip portion 113 of a probe tapered by chemical or mechanical processing, And a bending portion 112 bent downward between the probe body 111 and the tip portion 113 of the probe.

그리고 프로브의 몸체(111)는 캔틸레버 타입의 니들 형태로 형성되어 일단부가 외부의 전기적 특성 검사 장비와 전기적으로 연결되고, 다수의 프로브(110)가 일렬로 배치되도록 벤딩부(112)의 검사대상물로부터의 높이에 따라 분류된 층을 복수의 층으로 적층시키는 구조이다. 이때 최하단부인 1층에 배치된 프로브(110)들은, 프로브의 팁부(113)와 검사대상물이 이루는 접촉각이 2층에 배치된 프로브(110)들의 접촉각보다 소정의 크기만큼 작도록 형성되어야 한다. 1층과 2층의 접촉각을 달리 형성한 구조의 종래 구조와의 차이점은 편의상 1층의 프로브(110)를 해칭 표시한 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같다.The body 111 of the probe is formed in the form of a cantilever type needle, and one end of the body 111 is electrically connected to an external electrical characteristic inspection device. A plurality of probes 110 are arranged in a line, And the layers classified according to the height of the layer are laminated into a plurality of layers. At this time, the probes 110 disposed on the bottom layer should be formed such that the contact angle formed by the tip 113 of the probe and the object to be inspected is smaller than the contact angle of the probes 110 disposed on the two layers. The difference from the conventional structure in which the contact angles of the first layer and the second layer are different from each other is as shown in FIGS. 2 and 3 in which the probe 110 of the first layer is hatched for convenience.

프로브(110)는 하단부로 갈수록 좁아지도록 상광하협으로 형성됨으로써 상호 근접하는 프로브(110)와 프로브(110)의 하부에 형성되는 공간이 상방으로 갈수록 좁게 형성되고, 프로브(110)의 벤딩부(112)가 공간 중 폭이 좁은 상부에 위치하게 되어 상호 근접하는 프로브(110) 일측에 접촉된다. 때문에 종래에는 프로브(110)의 벤딩부(112)가 인근 프로브(110)의 일측에 접촉되지 않도록 하기 위해서 프로브(110)와 프로브(110) 간격을 넓게 형성함으로써 협피치를 포기하거나, 각 종래 도면에 도시한 바와 같이 하층에 배치된 프로브(110)의 벤딩부(112)를 바로 상층에 배치된 프로브(110)의 벤딩부(112)의 높이와 상당한 차이를 두어 형성시켜야만 했다.The probes 110 are formed to be narrower toward the lower end so that the spaces formed between the probes 110 and the probes 110 that are close to each other are narrowed toward the upper side and the bending portions 112 Are positioned at a narrow upper portion of the space, and are brought into contact with one side of the probes 110 which are close to each other. Therefore, in order to prevent the bending part 112 of the probe 110 from contacting one side of the adjacent probe 110, it is necessary to abandon the narrow pitch by forming a wide gap between the probe 110 and the probe 110, The bending portion 112 of the probe 110 disposed on the lower layer has to be formed with a considerable difference from the height of the bending portion 112 of the probe 110 disposed on the upper layer as shown in FIG.

이러한 경우 최하단부인 1층에 배치된 프로브(110)들은 2층의 프로브(110)들과 접촉이 되지 않도록 벤딩부(112)를 검사대상물로부터의 높이가 낮게 형성이 되어야 하고, 당연하게도 프로브의 팁부(113)는 충분한 길이(d)를 확보하지 못하고 짧게 형성이 될 수 밖에 없었던 것이다. 반면에 본 발명에 따른 캔틸레버 프로브(110)의 적층형 니들 구조에서는 1층에 배치된 프로브(110)들을 2층에 배치된 프로브(110)들보다 검사대상물 측으로 상대적으로 더 눕혀서 배치함으로써 이를 해결한다. 프로브의 팁부(113)와 검사대상물이 이루는 접촉각을 1층이 2층보다 더 작도록 형성하는 것인데, 이렇게 접촉각을 달리하면 동일한 접촉각으로 각 층의 프로브(110)가 배치되던 경우와 달리 1층에서도 프로브의 팁부(113) 길이(d)를 충분히 확보하면서도 벤딩부(112)가 2층의 인접 프로브(110)와 접촉되는 것을 차단할 수 있다.In this case, the probes 110 disposed at the lowermost one layer should be formed to have a low height from the object to be inspected so as not to contact the probes 110 of the two layers, (113) can not secure a sufficient length (d) and can not be formed short. On the other hand, in the layered needle structure of the cantilever probe 110 according to the present invention, the probes 110 arranged on the first layer are arranged to be laid down relatively to the inspection object side than the probes 110 arranged on the second layer. The contact angle formed by the tip portion 113 of the probe and the object to be inspected is formed so that one layer is smaller than two layers. Unlike the case where the probes 110 of each layer are arranged at the same contact angle with different contact angles, The bending portion 112 can be prevented from contacting the two adjacent probes 110 while ensuring a sufficient length d of the tip portion 113 of the probe.

이와 마찬가지로, 2층에 배치된 프로브(110)들은 접촉각이 3층에 배치된 프로브(110)들의 접촉각보다 소정의 크기만큼 작도록 형성되는 것이 바람직하다. 2층 또한 1층과 마찬가지로 비교적 하단부 층에 속하기 때문에 프로브의 팁부(113) 길이(d)가 가능한만큼 더 확보되는 것이 프로브(110) 수명에 더 유리하기 때문이다. 이후 3층 이상의 층에 배치된 프로브(110)들은 접촉각이 종래와 동일하게 모두 동일하도록 형성되어도 무방하다. 일반적으로 3층 이상의 층에 배열된 프로브(110)들은 이미 충분한 팁부 길이(d)를 확보한 상태이기 때문에 접촉각을 달리하여 전체 프로브(110)의 적층형 니들 구조를 복잡하게 할 필요성이 없기 때문이다. 이러한 구조는 도 4에 도시한 측면도에서 확실한 비교가 가능하다.Likewise, it is preferable that the probes 110 disposed on the two layers are formed such that the contact angle is smaller than the contact angle of the probes 110 disposed on the three layers. Since the second layer also belongs to the lower layer relatively as in the first layer, it is more advantageous in the life of the probe 110 that the length (d) of the tip portion 113 of the probe is secured as much as possible. The probes 110 disposed on the three or more layers may be formed so that the contact angle is the same as the conventional one. Generally, the probes 110 arranged in three or more layers have already a sufficient tip length d, so there is no need to complicate the stacked needle structure of the entire probe 110 by varying the contact angle. Such a structure can be reliably compared in the side view shown in Fig.

출원인의 실험에 따르면 본 발명의 일 실시예에 따른 캔틸레버 프로브(110)의 적층형 니들 구조에서 1층에 배치된 프로브(110)들의 접촉각은 82.5°~83.5°, 2층에 배치된 프로브(110)들의 접촉각은 84.5°~85.5°, 3층 이상에 배치된 프로브(110)들의 접촉각은 87°~89° 정도로 구비하는 것이 가장 효율적인 검사 신뢰도와 프로브(110)의 수명을 유도할 수 있었다. 또한 상광하협 형태의 프로브의 팁부(113)를 이렇게 접촉각을 변경하는 방식으로 약 30% 내외의 팁부 길이(d) 증가가 가능하며, 이러한 팁부 길이(d)의 증가는 전술한 바와 같이 곧 프로브(110) 수명의 증가를 의미하는 것이다. 또한 도 5에 도시한 정면도에서 살펴볼 수 있듯이, 하층의 팁부 길이(d)가 증가하면서도 종래의 프로브 니들 구조와 동일한 협피치를 유지할 수 있음은 물론이다. 또한 접촉각 및 팁부 길이(d)를 조절함으로써 프로브(110)가 검사대상물에 접촉하는데 필요한 핀압 (Pin Force)를 균일하게 확보하는 것도 유리하여, 검사의 신뢰도를 높일 수 있다.
According to the experiment of the applicant, the contact angles of the probes 110 arranged on the first layer in the layered needle structure of the cantilever probe 110 according to the embodiment of the present invention are 82.5 ° to 83.5 °, The contact angles of the probes 110 disposed in three or more layers are 87 to 89 degrees, which can lead to the most efficient inspection reliability and the life of the probes 110. [ In addition, it is possible to increase the tip length d by about 30% in such a manner that the tip angle of the tip of the probe is changed by the contact angle of the tip of the probe, and the increase of the tip length d, 110) life span. Also, as can be seen from the front view of FIG. 5, it is understood that the same narrow pitch as the conventional probe needle structure can be maintained while the length d of the tip portion of the lower layer is increased. It is also advantageous to uniformly maintain the pin force necessary for the probe 110 to contact the object to be inspected by adjusting the contact angle and the length d of the tip portion, thereby increasing the reliability of the inspection.

한편 본 발명의 실시예에 따른 캔틸레버 프로브(110)의 적층형 니들 구조에서는 먼저 전주(Electro Plating) 공정을 통하여 원기둥 혹은 다각기둥의 형태로 프로브의 몸체(111)를 형성하고, 화학적 에칭 가공 또는 기계가공을 통하여 프로브의 몸체(111) 일단부를 테이퍼 가공한다. 테이퍼 가공된 부분을 벤딩하여 전체 프로브(110)가 완성되는 것이다. 전주 도금을 위해서는 최초에 전류를 흘릴 수 있는 시드 레이어(Sead Layer)가 필요한데, 이러한 시드 레이어로는 Ti와 Cu층이 복층으로 증착하는 것이 가장 일반적이다. Meanwhile, in the laminated needle structure of the cantilever probe 110 according to the embodiment of the present invention, the body 111 of the probe is first formed in the form of a cylinder or a polygonal column through an electroplating process, The tip of the body 111 of the probe is tapered. The entire probe 110 is completed by bending the tapered portion. For electroplating, a seed layer is required for the first time. In this seed layer, Ti and Cu layers are most commonly deposited in a multilayer structure.

전주에 필요한 시드 레이어가 깔린 밑면 위에, 포토 리소그라피(photo lithography)를 통하여 포토 레지스터(photo resistor)를 패터닝(pattering)하는데, 상기 시드 레이어가 바닥이 되고, 포토 레지스터가 벽이 되는 홈의 바닥에서부터 금속이 도금으로 적층되어 쌓여서 프로브의 몸체(111)를 형성하게 된다. 전주 공정으로 가공하기에 가장 적합한 물질은 Ni인데, 프로브(110)의 소성 변형을 억제하고 탄성 계수를 크게 하기 위해서 Ni-Co합금으로 만드는 것이 더욱 바람직하다. Co는 약 30%가 첨가되었을 때 순수한 Ni에 비해서 항복강도가 10배 가까이 증가해서 프로브(110)로서 가장 좋은 물리적 성질을 갖는다. 전도성이 좋은 좋은 물질로는 Cu와 BeCu합금도 프로브(110)로서 매우 바람직한 물질이다. 또한 프로브(110)는 처음부터 프로브의 팁부(113)들이 하방으로 벤딩형성된 형태로 전주 공정을 통해 제조되는 것이 정확한 치수로 프로브(110)를 제작하는 데 유리하다.
A photo resistor is pattered on the bottom surface of the seed layer, which is necessary for the electric pole, by photolithography. The seed layer is made to be the bottom, and the photoresistor is formed from the bottom of the groove, Are laminated and stacked to form a probe body (111). The most suitable material to be processed by the electrolytic process is Ni. It is more preferable to make Ni-Co alloy in order to suppress the plastic deformation of the probe 110 and increase the elastic modulus. Co has about 10 times higher yield strength than pure Ni when about 30% is added, and has the best physical properties as the probe 110. As a good conductive material, Cu and BeCu alloys are also highly desirable materials for the probe 110. In addition, the probe 110 is advantageous for fabricating the probe 110 with an accurate dimension that the tip portions 113 of the probes are formed by bending downwardly from the beginning, through the electrolytic process.

아울러, 본 발명은 프로브 카드 뿐만 아니라 전기적 특성을 측정하기 위해 미소한 니들 형태의 프로브(110)를 활용하는 전자회로기판 검사 지그(Jig), 필름 형태의 다층 회로 기판 (Flexible Printed Circuit: FPC) 등의 검사에도 이용될 수 있음은 물론이다
In addition, the present invention can be applied not only to a probe card but also to an electronic circuit board inspection jig utilizing a minute needle-shaped probe 110 for measuring electrical characteristics, a flexible printed circuit (FPC) Of course, can also be used for the inspection of

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims should include all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention.

110 : 프로브 111 : 프로브의 몸체
112 : 벤딩부 113 : 프로브의 팁부110: probe 111: probe body
112: bending portion 113: tip portion of the probe

Claims (5)

검사대상물과 전기적으로 연결되는 복수개의 전기적 특성 검사장치용 프로브의 니들 구조에 있어서,
상기 프로브의 몸체는 캔틸레버 타입의 니들 형태로 형성되어 일단부가 외부의 전기적 특성 검사 장비와 전기적으로 연결되고, 프로브의 팁부가 상기 프로브의 몸체 타단부로부터 하방으로 벤딩형성되며, 다수의 프로브가 일렬로 배치되도록 벤딩부의 상기 검사대상물로부터의 높이에 따라 분류된 층을 복수의 층으로 적층시키되,
최하단부인 1층에 배치된 프로브들은, 상기 프로브의 팁부와 상기 검사대상물이 이루는 접촉각이 2층에 배치된 프로브들의 상기 접촉각보다 소정의 크기만큼 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조.
A needle structure of a probe for a plurality of electric characteristic inspection apparatuses electrically connected to an object to be inspected,
The tip of the probe is bent downward from the other end of the body of the probe, and a plurality of probes are arranged in a line. A plurality of layers are stacked on the bending portion according to a height from the object to be inspected,
Wherein the probes disposed on the lowest layer of the first layer are formed such that the contact angle between the tip of the probe and the object to be inspected is smaller than the contact angle of the probes disposed on the second layer by a predetermined size. .
제 1항에 있어서,
상기 2층에 배치된 프로브들은, 상기 프로브의 팁부와 상기 검사대상물이 이루는 접촉각이 3층에 배치된 프로브들의 상기 접촉각보다 소정의 크기만큼 작도록 형성되며,
3층 이상의 층에 배치된 프로브들은, 상기 접촉각이 모두 동일하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조.
The method according to claim 1,
The probes disposed on the two layers are formed such that the contact angle formed by the tip of the probe and the object to be inspected is smaller than the contact angle of the probes disposed on the three layers,
Wherein the probes arranged in three or more layers are formed so that the contact angles are all the same.
제 1항에 있어서,
화학적 또는 기계적 가공으로 상기 프로브의 팁부에 테이퍼 가공을 하여, 상기 벤딩부에서 하방으로 갈수록 상기 프로브의 팁부 폭이 좁아지는 형태인 것을 특징으로 하는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the tip of the probe is tapered by chemical or mechanical processing so that the width of the tip of the probe becomes narrower downward from the bending portion.
제 1항에 있어서,
Ni, Cu, NiCo, BeCu 중 어느 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조.
The method according to claim 1,
Ni, Cu, NiCo, and BeCu. The cantilever probe according to claim 1,
제 1항에 있어서,
전주(Electroplating) 공정을 통해 상기 프로브의 팁부들이 하방으로 벤딩형성된 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 프로브의 적층형 니들 구조.
The method according to claim 1,
And the tips of the probes are bent downward through an electroplating process so that the tips of the probes are bent downward.
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