KR101525238B1 - 프로브 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 구조체에 관한 것으로서, 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부와, 상기 접촉단부의 일측으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부와, 상기 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부와, 상기 빔부의 끝단으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면에 접촉되는 팁부를 포함하는 제1프로브와; 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부와, 상기 접촉단부의 일측으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부와, 상기 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부와, 이 빔부의 끝단으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면과 접촉되는 팁부를 포함하는 제2프로브로 구성되되, 상기 제1프로브의 팁 지지부와, 상기 제2프로브의 팁 지지부는, 각각의 접촉단부와 지지부 및 빔부의 두께보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 제1프로브의 또는 제2프로브의 빔부는, 제2프로브 또는 제1프로브의 빔부 보다 낮은 높이로 형성되는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 서로 연접하는 프로브들의 팁부 간 간격이 최대한 줄어들어 반도체 소자의 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있게 된다.

Description

프로브 구조체{Probe structure}

본 발명은 프로브 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자에 형성된 반도체 집적회로의 전기적 통전시험을 위한 프로브 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자에 형성된 다수의 반도체 집적회로는, 제조과정 중 또는 제조 후 또는 패키징을 수행할 때 그 전체적인 또는 부분적인 전기적 특성이 설계와 일치되게 제조되었는지를 확인하기 위하여 통전시험을 실시한다.

이러한 통전시험 검사 장비에서 시험장치 및 프로브 카드가 장착되어 사용되는데, 통전 검사 장비에서의 프로브 카드는 시험장치 내의 각종 전기적 신호 발생부와 반도체 집적회로 내의 패드 사이, 또는 시험장치 내의 전기적 신호 검출부와 반도체 집적회로 내의 패드 사이를 전기적으로 통전시키는 역할을 한다.

통전시험 검사 장비에 통상적으로 사용되고 있는 종래의 프로브 카드는 그 형상에 따라 여러 가지가 개발되어 제공되고 있는데, 종래에 제공되고 있는 프로브 카드들의 구조 및 제작과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1a는 니들형(Needle type) 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 니들형 프로브 카드의 경우, 일단에 팁을 가진 니들형 프로브(12)를 굽히고, 그것을 정해진 위치에 배치한 다음 고정물(13)에 에폭시를 이용하여 접합 및 고정시킨다. 이 고정물(13)을 다시 주회로기판(11)에 부착하고 각 니들형 프로브(12)의 끝은 주회로기판(11)의 정해진 회로위에 납땜으로 연결하여 구성한다.

또한, 도 1b는 수직형(Vertical type) 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 수직형 프로브 카드의 경우, 주회로기판(21)을 중심으로 그 양면에 각각 고정 플레이트(23)와 다수의 가이드 플레이트(24)를 구비하고, 그 각각의 정해진 위치에 홀을 가공한 후, 다수의 가이드 플레이트(24)와 주회로기판(21) 및 고정 플레이트(23)에 가공된 각 홀에 니들형 프로브(22)를 차례로 끼워 넣어 정렬한다. 그리고 고정 플레이트(23)에서 인출되는 니들형 프로브(22)의 끝은 주회로기판(21)의 정해진 회로 위에 납땜으로 연결하여 구성한다.

한편, 도 2a 및 도 2b는 마이크로 스프링형(Micro spring type) 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 마이크로 스프링형 프로브 카드의 경우, 기판(32) 위에 범프(33)를 형성하고, 이 범프(33) 위에 와이어 본더를 사용하여 와이어(34a)로 프로브 형상으로 만든 후, 그 와이어(34a) 위에 도금을 하여 굵고 튼튼하게 형성한다.

그리고, 별도의 실리콘 웨이퍼(35)를 에칭한 후 도금하여 지지빔(34b)과 프로브 팁(34c)을 형성하며, 상기 와이어(34a)에 지지빔(34b)을 본딩하여 프로브 팁(34c)이 일체화된 스프링형 프로브(34)를 형성한다. 이와 같이 스프링형 프로브(34)가 형성되면 희생기판인 실리콘 웨이퍼(35)를 제거하고, 별도의 보강재(36)를 이용하여 기판(32)을 주회로기판(31)에 장착 조립한다.

또한, 도 3a 및 도 3b는 켄틸레버형(cantilever type) 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 켄틸레버형 프로브 카드의 경우, 기판(42) 위에 범프(43)를 형성하고, 별도의 실리콘 웨이퍼(44) 상에서 프로브 팁(45b)과 지지빔(45a)을 각각 형성한 후, 범프(43)와 지지빔(45a)을 본딩하여 프로브 팁(45b)이 일체화된 프로브(45)를 형성한다. 이와 같이 프로브가 형성되면 희생기판인 실리콘 웨이퍼(44)를 제거하고 별도의 보강재(46)를 이용하여 기판(42)을 주회로기판(41)에 장착 조립한다.

또한, 도 4는 종래의 블레이드형(Blade type) 프로브 구조체를 나타낸 사시도로서, 도시된 바와 같이, 종래의 블레이드형 프로브 구조체(60)는 프로브 카드에 고정설치되는 접촉단부(71,81)와, 이 접촉단부(71,81)로부터 일정각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부(72,82)와, 이 지지부(72,82)의 끝단으로부터 일정각도로 절곡되어 연장형성되는 빔부(73,83)와, 이 빔부(73,83)의 끝단으로부터 일정각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부(74,84) 및 이 팁 지지부(74,84)의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면과 접촉되는 팁부(75,85)로 구성되어 있다.

이러한 종래의 프로브 구조체(60)는 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에 교차로 배치되어 전기적 간섭을 일으키지 않도록 접촉단부(71,81)의 위치가 대향되는 제1프로브(70)와 제2프로브(80)로 구분된다.

즉, 접촉단부(71)가 지지부(72)로부터 바깥쪽 방향으로 형성된 제1프로브(70)와, 접촉단부(81)가 지지부(82)로부터 안쪽 방향으로 형성된 제2프로브(80)로 제공되고, 이러한 제1프로브(70)와 제2프로브(80)가 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에 교차되게 지그재그로 배치됨으로써, 상호간의 전기적 간섭이 배제되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 블레이드형 프로브 구조체(60)는 제1프로브(70)의 전체적인 두께와, 제2프로브(70)의 전체적인 두께가 동일함으로써 팁부(75,85)들 간의 피치 간격을 줄일 수 없어 패턴이 미세화된 반도체 소자의 통전용으로 사용하기에 많은 제약이 따르는 문제점이 있게 되는데, 그 이유를 설명하면 다음과 같다.

최근의 반도체 소자는 고용량화, 고집적화, 고속화되는 추세이며, 특히 반도체 소자의 고집적화는 반도체 소자 테스트 패드의 미세화 함을 의미하므로, 반도체 소자의 전기적 특성을 평가하기 위해 물리적으로 접촉하는 프로브 구조체 또한 미세화에 대응할 수 있게 설계되어야 한다.

즉, 한정된 공간(대략 300mm)의 웨이퍼에서 반도체 소자의 크기 감소와 개수 증가로 단위 면적당 회로의 집적도는 증가하므로, 전기적인 검사를 목적으로 하는 프로브 구조체가 차지할 수 있는 공간 또한 작아지게 되는바, 프로브 구조체는 한정된 공간에서도 적용가능해야 한다.

일반적으로, 프로브의 핀압을 결정하는 요소는 빔부의 길이, 넓이, 두께로 결정되는데, 길이가 짧을수록, 두께가 두껍고 넓이가 넓을수록 핀압은 증가하게 된다.

K : 스프링 상수, E : 탄성계수, B : 넓이, T : 두께, L : 길이

위의 스프링 상수 식에서 알 수 있듯이 프로브의 전체 체적이 작아지면, 길이감소에 따른 핀압 증가보다 두께와 넓이 감소에 의한 핀압 감소가 미치는 영향이 큼을 알 수 있다.

즉, 프로브의 체적이 작아지면 프로브 구조체가 변형에 저항할 수 있는 응력의 크기가 줄어들고, 한계응력 이상으로 압력이 가해질 경우 구조적인 변형 또는 파괴를 수반하게 된다.

반도체 소자 내의 검사용 패드에 작용하는 프로브의 응력은 검사용 패드 표면에 스크럽 마크(Scurb mark)를 형성시키는데, 이러한 스크럽 마크는 산화막을 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 검사용 패드와의 접촉 저항을 줄여 전기적인 노이즈를 제거하는 역할을 한다.

프로브의 핀압이 0.5/mil 내외에서 상기와 같은 효과의 발생 가능성이 높아지는데, 종래의 프로브 구조체에서는 반도체 검사용 패드 사이의 간격이 줄어드는 경우, 미세피치 간격의 반도체 검사용 패드에 대응하는 위치에 프로브의 팁을 배치시켜야 한다. 프로브 구조체의 외형 변경 또는 체적을 감소시키는 방법으로 미세간격을 대응할 수 있지만 체적의 감소 없이 외형만 변경할 경우 정해진 기판 영역 안에서 다수의 프로브를 배치하여야 하므로, 공간 설계가 어려워지며 기판 설계가 복잡해진다. 현재 적은 면적에 검사해야 하는 패드의 개수는 증가하고 크기는 작아지고 있다. 이에 상기한 체적의 감소 없이 외형 변화만 적용한 프로브로 프로브 카드를 제작시 설계 및 제조가 어려우며 심하면 제작이 불가능하기도 하다. 따라서 필연적으로 프로브 구조체는 체적의 감소를 수반하게 되며, 재료 또는 구조의 변경 없이는 미세화되는 반도체 검사용 패드에 대응할 수 없는 문제점이 있게 되는 것이다.

이러한 이유로 인하여 도 4에 도시된 바와 같은 종래의 프로브 구조체는, 패턴이 미세화된 반도체 소자의 통전용으로 사용하기 어려운 문제점이 있게 된다.
이러한 문제점을 나타내는 배경기술로는 대한민국 공개실용신안 제20-2009-0003952호(2009.04,29.)가 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 팁부를 지지하는 팁 지지부를 얇은 두께로 형성함으로써, 서로 연접하는 프로브들의 팁부 간 간격을 최대한 줄여 반도체 소자의 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있도록 하는 프로브 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

더욱이, 본 발명은 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에 교차로 배치되는 제1프로브와 제2프로브를 제공하되, 어느 하나의 프로브 빔부가 다른 하나의 프로브 빔부 안쪽에 배치(2단 배치)되도록 하여 제1프로브와 제2프로브가 평면상으로 일부 중첩이 가능하도록 함으로써, 서로 연접하는 프로브들의 빔부 두께를 줄이지 않으면서도 팁부 간 간격을 최대한 줄일 수 있도록 하여 프로브들의 팁부와 반도체 소자 표면의 접촉압력은 그대로 유지하면서도 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있도록 하는 프로브 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 서로 다른 프로브 중, 팁 지지부가 상대적으로 긴 제1프로브 또는 제2프로브의 빔부 길이를 조절함에 따라 상기 서로 다른 프로브의 팁부들이 반도체 소자에 접촉되는 탄성변형을 동일하게 유지할 수 있도록 한 프로브 구조체를 제공하는데에도 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브 구조체는, 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부와, 상기 접촉단부의 일측으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부와, 상기 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부와, 상기 빔부의 끝단으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면에 접촉되는 팁부를 포함하는 제1프로브와; 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부와, 상기 접촉단부의 일측으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부와, 상기 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부와, 이 빔부의 끝단으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면과 접촉되는 팁부를 포함하는 제2프로브로 구성되되, 상기 제1프로브의 팁 지지부와, 상기 제2프로브의 팁 지지부는, 각각의 접촉단부와 지지부 및 빔부의 두께보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 제1프로브의 또는 제2프로브의 빔부는, 제2프로브 또는 제1프로브의 빔부 보다 낮은 높이로 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1프로브들은 각 접촉단부들이 일정간격을 두고 프로브 카드에 순차적으로 배치되고, 상기 제2프로브들의 각 접촉단부들 또한 일정간격을 두고 프로브 카드에 동일 열로 배치되되, 상기 제1프로브들의 접촉단부들과 제2프로브들의 접촉단부들은 서로 다른 열에 배치되어 설치되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 제1프로브들 사이에 제2프로브들이 배치되어, 상기 제1프로브들과 제2프로브들은 서로 교차되면서 지그재그로 배치되어 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1프로브 및 제2프로브의 팁부는, 각각의 접촉단부와 지지부 및 빔부를 정면 또는 평면상으로 바라볼 때, 정 중앙에 위치하고, 상기 팁 지지부는 어느 한쪽으로 치우친 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 제1프로브 및 제2프로브의 팁 지지부는, 각각의 빔부 두께보다 얇은 두께로 이루어지되, 상기 빔부들의 어느 한쪽 일면과 동일면을 이루고, 다른 한쪽 타면과는 동일면을 이루지 않아 단차진 형태로 이루어져서 상기 팁부를 중심으로 비대칭 구조를 이루는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 제1프로브 및 제2프로브의 각 빔부에는 길이방향으로 중공부가 형성되며, 상기 중공부를 기점으로 각각 제1빔부 및 제2빔부로 구분될 수 있다.

여기서, 상기 제1프로브와 제2프로브 중, 팁 지지부의 길이가 상대적으로 긴 프로브의 제2빔부 수평길이는, 상대적으로 팁 지지부의 길이가 짧은 프로브의 제2빔부 수평길이보다 짧게 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1프로브와 제2프로브의 각 접촉단부, 지지부, 빔부 및 팁 지지부는 Ni, Ni 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어지고, 팁부는 RH, NiW, Ni, Ni 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1프로브와 제2프로브의 각 접촉단부는, 각 지지부를 기점으로 서로 마주보는 방향으로 연장되어 형성될 수도 있고, 각 지지부를 기점으로 서로 대향되는 방향으로 연장되어 형성될 수도 있다.

또 한편, 상기 제1프로브의 또는 제2프로브의 빔부의 최상단 높이는, 제2프로브 또는 제1프로브의 빔부 최하단 높이보다 낮은 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1프로브 및 제2프로브에서 프로브 카드와 접촉되는 접촉단부의 저면은 톱니 형상의 그루브로 형성될 수도 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 프로브 구조체에 의하면, 팁부를 지지하는 팁 지지부가 얇은 두께로 형성됨으로써, 서로 연접하는 프로브들의 팁부 간 간격이 최대한 줄어들어 반도체 소자의 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있게 되는 효과가 제공된다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에 교차로 배치되는 제1프로브와 제2프로브가 제공되되, 어느 하나의 프로브 빔부가 다른 하나의 프로브 빔부 안쪽에 배치(2단 배치)되어 제1프로브와 제2프로브가 평면상으로 일부 중첩이 가능하게 됨으로써, 서로 연접하는 프로브들의 빔부 두께를 줄이지 않으면서도 팁부 간 간격을 최대한 줄일 수 있게 되어 프로브들의 팁부와 반도체 소자 표면의 접촉압력은 그대로 유지되면서도 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있게 되는 효과가 제공되는 것이다.

또한, 본 발명에 따르면 서로 다른 프로브 중, 팁 지지부가 상대적으로 긴 제1프로브 또는 제2프로브의 빔부 길이를 조절함에 따라 상기 서로 다른 프로브의 팁부들이 반도체 소자에 접촉되는 탄성변형을 동일하게 유지할 수 있게 되는 효과도 제공된다.

도 1a는 종래의 니들형 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면.
도 1b는 종래의 수직형 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 종래의 마이크로 스프링형 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면.
도 3a 및 도 3b는 종래의 켄틸레버형 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 종래의 블레이드형 프로브 구조체를 나타낸 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 프로브 구조체에서 제1프로브의 사시도 및 정면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 프로브 구조체에서 제2프로브의 사시도 및 정면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 프로브 구조체가 교차되게 배치되어 설치된 관계를 도시한 사시도.
도 8은 도 7a 및 도 7b의 측면도.
도 9는 도 7a 및 도 7b의 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 프로브 구조체에서 각 프로브들 접촉단부 형상의 다른 형태를 도시한 측면도.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체의 설치관계를 도시한 측면도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체의 설치관계를 도시한 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 프로브 구조체에서, 제1프로브의 사시도 및 정면도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 프로브 구조체에서, 제2프로브의 사시도 및 정면도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 프로브 구조체가 순차적으로 교차되게 배치되어 설치되는 관계를 도시한 사시도이다.

또한, 도 8은 도 7a 및 도 7b의 측면도이고, 도 9는 도 7a 및 도 7b의 평면도이다.

먼저, 도 5a 및 도 5b에 도시된 제1프로브(110)에 대하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 제1프로브(110)는 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부(111)와, 이 접촉단부의 일측 끝단으로부터 일정각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부(112)와, 이 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부(113)와, 이 빔부의 끝단으로부터 일정각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부(114) 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 반도체 집적회로와 접촉되는 팁부(115)로 구성된다.

여기서, 접촉단부(111)와 지지부(112) 및 빔부(113)는 동일두께로 이루어지고, 팁 지지부(114)는 접촉단부(111)와 지지부(112) 및 빔부(113)에 비하여 얇은 두께로 형성되며, 팁부(115)는 팁 지지부(114)에 비하여 더욱 얇은 두께로 형성된다.

상기 팁부(115)는 접촉단부(111)와 지지부(112) 및 빔부(113)를 정면 또는 평면상으로 바라볼 때, 정 중앙에 위치하며, 팁 지지부(114)는 어느 한쪽으로 치우친 위치에 형성된다.

즉, 팁 지지부(114)는 빔부(113)의 두께보다 얇은 두께로 이루어지되, 빔부(113)의 어느 한쪽 일면과 동일면을 이루고, 다른 한쪽 타면과는 동일면을 이루지 않아 단차진 형태로 이루어짐으로써, 상기 팁 지지부(114)는 접촉단부(111)와 지지부(112) 및 빔부(113)로부터 어느 한쪽으로 치우친 위치에 형성되는 것이다.

한편, 제1프로브(110)의 빔부(113)에는 길이방향으로 중공부(113c)가 형성되고, 이에 따라 중공부를 기점으로 제1빔부(113a)와 제2빔부(113b)로 구분된다.

한편, 도 6a 및 도 6b에 도시된 제2프로브에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 제2프로브(120)는 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부(121)와, 이 접촉단부의 일측 끝단으로부터 대략 'S'자 형태로 절곡되어 연장형성되는 지지부(122)와, 이 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 일정길이만큼 연장형성되는 빔부(123)와, 이 빔부의 끝단으로부터 일정각도로 절곡되어 일정길이만큼 연장형성되는 팁 지지부(124) 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 반도체 집적회로와 접촉되는 팁부(125)로 구성된다.

여기서, 접촉단부(121)와 지지부(122) 및 빔부(123)는 동일두께로 이루어지고, 팁 지지부(124)는 접촉단부(121)와 지지부(122) 및 빔부(123)에 비하여 얇은 두께로 형성되며, 팁부(125)는 팁 지지부(124)에 비하여 더욱 얇은 두께로 형성된다.

상기 팁부(125)는 접촉단부(121)와 지지부(122) 및 빔부(123)를 정면 또는 평면상으로 바라볼 때, 정 중앙에 위치하며, 팁 지지부(124)는 어느 한쪽으로 치우친 위치에 형성된다.

즉, 팁 지지부(124)는 빔부(123)의 두께보다 얇은 두께로 이루어지되, 빔부(123)의 어느 한쪽 일면과 동일면을 이루고, 다른 한쪽 타면과는 동일면을 이루지 않아 단차진 형태로 이루어짐으로써, 상기 팁 지지부(124)는 접촉단부(121)와 지지부(122) 및 빔부(123)로부터 어느 한쪽으로 치우친 위치에 형성되는 것이다.

한편, 제2프로브(120)의 빔부(123)에도 길이방향으로 중공부(123c)가 형성되며, 이에 따라 중공부를 기점으로 제1빔부(123a)와 제2빔부(123b)로 구분된다.

상기 제1프로브(110)의 접촉단부(111)와, 제2프로브(120)의 접촉단부(121)는 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에 교차로 배치된다.

즉, 제1프로브(110)들은 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에서 일정간격을 두고 동일 열(列)에 순차적으로 배치되고, 제2프로브(120)들 또한 프로브 카드 상의 단위 반도체 디바이스 검사영역에서 일정간격을 두고 동일 열에 순차적으로 배치되되, 제1프로브(110)들과 제2프로브(120)들은 서로 다른 열에 배치되어 설치된다.

이때, 제2프로브(120)들은 제1프로브(110)들 사이에 위치되며, 이에 따라 제1프로브(110)들은 반대로 제2프로브(120)들 사이에 위치된다.

한편, 제2프로브(120)는 그 빔부(123)가 제1프로브(110)의 빔부(113)보다 낮은 높이로 형성된다. 즉, 제1프로브(110)와 제2프로브(120)를 측면에서 바라볼 때, 제2프로브(120)의 빔부(123)는 제1프로브(110)의 빔부(113) 아래쪽에 위치되도록 낮은 높이로 형성되어 2단으로 형성된다.

여기서, 제2프로브(120)의 빔부(123) 최상단 높이는 제1프로브(110)의 빔부(113) 최하단 높이와 같거나 더 낮은 높이를 이루는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제2프로브(120)의 빔부(123)를 제1프로브(110)의 빔부(113)보다 낮은 높이로 형성하게 되면, 제1프로브(110)의 빔부(113)와 제2프로브(120)의 빔부(123)가 동일 평면상에서 바라볼 때, 일부 중첩됨이 가능하게 된다.

즉, 제1프로브(110)의 팁 지지부(114)와, 제2프로브(120)의 팁 지지부(124)가 모두 각각의 빔부(113,123)로부터 어느 한쪽으로 치우치는 위치에 얇은 두께로 형성되어 있는바, 제1프로브(110)의 빔부(113)와 제2프로브(120)의 빔부(123)를 동일 평면상에서 바라볼 때 일부 중첩시키게 되면, 제1프로브(110)의 팁 지지부(114)와 제2프로브(120)의 팁 지지부(124)가 서로 밀착되어 그 간격이 줄어들게 됨으로써, 각 팁부(115,125)들의 간격 또한 줄어들게 된다.

이때, 제1프로브(110)의 빔부(113) 두께와, 제2프로브(120)의 빔부(123) 두께는 줄이지 않고도 각 팁부(115,125)들 간 간격은 줄일 수 있게 됨으로써, 반도체 소자의 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있게 되는 것이다.

예컨대, 종래의 블레이드형 프로브 구조체의 경우, 제1프로브의 빔부 두께와, 제2프로브의 빔부 두께를 각각 10이라 가정하고, 각 프로브들의 팁부들이 빔부 중앙에 위치하되 그 두께를 2라고 가정하며, 제1프로브의 빔부와 제2프로브의 빔부가 틈새 없이 밀착된 상태라고 가정할 경우, 양 프로브들의 팁부들 간 간격은 8을 유지하게 된다.

반면에, 본 발명에 따른 프로브 구조체(100)의 경우, 제1프로브(110)의 빔부(113) 두께와 제2프로브(120)의 빔부(123) 두께를 동일하게 10이라 가정하고, 각 프로브(110,120)들의 팁부(115,125)들이 빔부(113,123) 중앙에 위치하되 그 두께를 2라고 가정하더라도, 제1프로브(110)의 빔부(113)와 제2프로브(120)의 빔부(123)의 높이가 2단으로 단차지게 형성됨과 아울러 각 팁 지지부(114,124)들이 빔부(113,123)들에 비하여 한쪽으로 치우친 위치에 얇은 두께로 이루어져 있는바, 제2프로브(또는 제1프로브)(120)의 팁 지지부(124)가 제1프로브(또는 제2프로브)(110)의 팁 지지부(114)와 밀착되기 위하여 단차진 부위로 인입되는 만큼 제1프로브(110)의 빔부(113)와 제2프로브(120)의 빔부(123)가 일정부분 중첩되어 양 팁부(115,125)들 간 간격은 줄어들게 된다.

다시 말해서, 어느 하나의 프로브 팁 지지부(114,124)가, 연접하는 다른 하나의 프로브 팁 지지부(124,114)의 단차부로 인입됨으로써, 양 팁 지지부(114,124)들이 틈새 없이 밀착된다고 가정할 경우, 양 팁부(115,125)들 간 간격은 팁 지지부(114,124)의 두께에 상응하는 4를 유지하게 되는바, 앞서 설명한 바와 같이, 제1프로브(110)의 빔부(113) 두께와, 제2프로브(120)의 빔부(123) 두께는 줄이지 않고도 각 팁부(115,125)들 간 간격을 줄일 수 있게 됨으로써, 반도체 소자의 미세 피치 검사 패턴에 대응할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 프로브 구조체의 체적을 줄이지 않음은 물론 재료 또는 구조의 변경 없이도 미세화되는 반도체 검사용 소자에 대응할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 프로브 구조체(100)의 경우, 제1프로브(110)의 빔부(113)와 제2프로브(120)의 빔부(123) 높이를 달리 형성함에 따라 제1프로브(110)의 팁 지지부(114) 길이와, 제2프로브(120)의 팁 지지부(124) 길이가 차이를 나타내게 된다.

이와 같이 팁 지지부(114,124)들의 길이 차이로 인하여 각 팁부(115,125)들이 반도체 소자와 반도체 집적회로 표면에 접촉시, 각 팁부(115,125)들의 스크럽 마크에 차이가 발생될 수 있다.

즉, 제1프로브(110)의 팁 지지부(114) 길이에 비하여 제2프로브(120)의 팁 지지부(124) 길이가 더 길게 되는바, 제1프로브(110)의 팁부(115)와 제2프로브(120)의 팁부(125)가 반도체 소자의 반도체 집적회로 표면에 접촉함에 따른 스크럽 마크에 차이가 발생될 수 있게 된다.

이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2프로브(120)의 빔부(123) 중, 제2빔부(123b)의 간격을 제1프로브(110)의 제2빔부(113b) 간격에 대응하여 늘이거나 줄임으로써, 양 팁부(115,125)의 응력을 동일하게 조정하여 스크럽 마크의 차이를 없앨 수 있다.

참고로, 본 발명에 따른 프로브 구조체를 이루는 각 프로브(110,120)들은, 도 10에 도시된 바와 같이, 그 접촉단부(111,121)에서 프로브 카드와 접촉되는 저면부가 톱니 형상과 같이 그루브(G) 형태로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 접촉단부(111,121)들의 저면이 그루브(G)로 이루어지면, 프로브(110,120)들의 접촉단부(111,121)가 프로브 카드에 접촉시, 프로브 카드 표면상에 존재하는 이물질에 의한 영향을 받지 않고, 프로브 카드 표면의 땜납과 접촉되는 표면적이 커져서 접촉강도가 증가되는 잇점을 가질 수 있게 된다.

한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체(100-1)의 설치관계를 도시한 측면도로서, 도시된 바와 같이, 프로브 카드에 장착되는 제1프로브(110-1)의 접촉단부(111-1)와, 제2프로브(120-1)의 접촉단부(121-1)가 각각의 지지부들을 기점으로 바깥쪽 방향으로 대향되게 형성된 구조로 이루어진 것을 나타내고 있다.

이와 같이 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체(100-1)는 앞선 실시 예에 따른 프로브 구조체(100)에 비하여 접촉단부(111-1,121-1)의 방향만 상이할 뿐, 그 외의 나머지 구성 및 기능은 동일하므로, 그에 따른 반복 설명은 생략하기로 한다.

또 한편, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체(100-2)의 설치관계를 도시한 측면도로서, 도시된 바와 같이, 프로브 카드에 장착되는 제1프로브(110-2)의 접촉단부(111-2)와, 제2프로브(120-2)의 접촉단부(121-2)가 각각의 지지부들을 기점으로 바깥쪽 방향으로 대향되게 형성된 구조로 이루어짐과 아울러 각각의 빔부(113-2,123-2)들이 수평을 기준으로 일정한 기울기로 경사지게 형성되고, 각각의 팁 지지부(114-2,124-2)들이 수직을 기준으로 일정한 기울기로 경사지게 형성된 것을 나타내고 있다.

이와 같이 또 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체(100-2)는 앞선 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체(100-1)에 비하여 빔부(113-2,123-2)들과, 팁 지지부(114-2,124-2)들이 일정한 기울기로 경사지게 형성된 것만 상이할 뿐, 그 외의 나머지 구성 및 기능은 동일하므로, 그에 따른 반복 설명은 생략하기로 한다.

참고로, 별도로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 실시 예에 따른 프로브 구조체(100)와 같이, 접촉단부(111,121)들이 서로 안쪽으로 마주보도록 형성된 경우에도 빔부(113,123)와 팁 지지부(114,124)를 앞선 또 다른 실시 예에 따른 프로브 구조체(100-2)에서와 같이 일정한 기울기로 경사지게 형성할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 프로브 구조체에서 상기 제1프로브와 제2프로브의 각 접촉단부, 지지부, 빔부 및 팁 지지부는 Ni, Ni 합금 중 어느 하나의 재질로 성형하고, 팁부는 RH, NiW, Ni, Ni 합금 중 어느 하나의 재질로 성형하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시 예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 프로브 구조체 110 : 제1프로브
120 : 제2프로브 111,121 : 접촉단부
112,122 : 지지부 113,123 : 빔부
113a,123a : 제1빔부 113b,123b : 제2빔부
113c,123c : 중공부 114,124 : 팁 지지부
115,125 : 팁부

Claims (12)

1. 프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부와, 상기 접촉단부의 일측으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부와, 상기 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부와, 상기 빔부의 끝단으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면에 접촉되는 팁부를 포함하는 복수의 제1프로브와;
   프로브 카드에 장착고정되는 접촉단부와, 상기 접촉단부의 일측으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 지지부와, 상기 지지부로부터 상기 접촉단부와 나란한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 빔부와, 이 빔부의 끝단으로부터 일정한 각도로 절곡되어 연장형성되는 팁 지지부 및 이 팁 지지부의 끝단에 형성되어 반도체 소자의 집적회로 표면과 접촉되는 팁부를 포함하는 복수의 제2프로브로 구성되되,
   상기 제1프로브의 팁 지지부와, 상기 제2프로브의 팁 지지부는, 각각의 접촉단부와 지지부 및 빔부의 두께보다 얇은 두께로 형성되고,
   상기 제1프로브의 또는 제2프로브의 빔부 중, 어느 하나의 프로브 빔부는 다른 하나의 프로브 빔부 보다 낮은 높이로 형성되어, 제1프로브의 빔부와 제2프로브의 빔부가 동일 평면상에서 바라볼 때 일부 중첩되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1프로브들은 각 접촉단부들이 일정간격을 두고 프로브 카드에 순차적으로 배치되고, 상기 제2프로브들의 각 접촉단부들 또한 일정간격을 두고 프로브 카드에 동일 열로 배치되되,
   상기 제1프로브들의 접촉단부들과 제2프로브들의 접촉단부들은 서로 다른 열에 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제1프로브들 사이에 제2프로브들이 배치되어, 상기 제1프로브들과 제2프로브들은 서로 교차되면서 지그재그로 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1프로브 및 제2프로브의 팁부는, 각각의 접촉단부와 지지부 및 빔부를 정면 또는 평면상으로 바라볼 때, 정 중앙에 위치하고, 상기 팁 지지부는 어느 한쪽으로 치우친 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제1프로브 및 제2프로브의 팁 지지부는, 각각의 빔부 두께보다 얇은 두께로 이루어지되, 상기 빔부들의 어느 한쪽 일면과 동일면을 이루고, 다른 한쪽 타면과는 동일면을 이루지 않아 단차진 형태로 이루어져서 상기 팁부를 중심으로 비대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1프로브 및 제2프로브의 각 빔부에는 길이방향으로 중공부가 형성되며, 상기 중공부를 기점으로 각각 제1빔부 및 제2빔부로 구분되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제1프로브와 제2프로브 중, 팁 지지부의 길이가 상대적으로 긴 프로브의 제2빔부 수평길이는, 상대적으로 팁 지지부의 길이가 짧은 프로브의 제2빔부 수평길이보다 짧게 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 제1프로브와 제2프로브의 각 접촉단부, 지지부, 빔부 및 팁 지지부는 Ni, Ni 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어지고, 팁부는 RH, NiW, Ni, Ni 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 제1프로브와 제2프로브의 각 접촉단부는, 각 지지부를 기점으로 서로 마주보는 방향으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1프로브와 제2프로브의 각 접촉단부는, 각 지지부를 기점으로 서로 대향되는 방향으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
    
11. 제 1항 내지 제 10항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1프로브의 또는 제2프로브의 빔부 중, 어느 하나의 프로브의 빔부 최상단 높이는, 다른 하나의 프로브의 빔부 최하단 높이보다 낮은 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.
    
12. 제 1항 내지 제 10항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1프로브 및 제2프로브에서 프로브 카드와 접촉되는 접촉단부의 저면은 톱니 형상의 그루브로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조체.

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