KR101553730B1 - 테스트 콘택 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 부품을 테스트하기 위한 테스트 컨택 장치(15)에 관한 것으로, 테스트 콘택 프레임(13)에 배열되고 캔틸레버 암의 형태로 설계되며, 콘텍 팁(11)을 갖고 고정 베이스에 결합되는 콘택 암(30) 및 고정 베이스(12)를 갖는 적어도 하나의 테스트 콘택(10)을 구비하되, 상기 고정 베이스는, 상기 고정 돌출부의 하단(17)이 기본적으로 상기 테스트 콘택 프레임의 하부 측(18)과 같은 높이로 정렬되는 방식으로, 그것의 고정 돌출부(16)가 테스트 콘택 프레임의 프레임 개구(14)에 삽입된다.

Description

테스트 콘택 장치{Test Contact Arrangement}

본 발명은 반도체 부품을 테스트하기 위한 테스트 콘택 장치에 관한 것으로, 테스트 콘택 장치는 테스트 콘택 프레임에 배열되고 캔털레버 암(cantilever arm)의 형태로 설계되며 콘택 팁(tip)을 갖고 고정 베이스에 연결되는 컨택 암 및 고정 베이스(fastening base)을 갖는 최소한 하나의 테스트 콘택을 포함하며, 고정 베이스는 그것의 고정 돌출부가 상기 테스트 콘택 프레임의 프레임 개구에 삽입되어 상기 고정 돌출부의 하단은 기본적으로 상기 테스트 콘택 프레임의 하부측과 같은 높이로 정렬된다.

테스트 콘택 프레임에 배열된 다수의 테스트 콘택을 일정하게 갖는 테스트 콘택 장치는 반도체 구성요소, 특히, 칩의 전기적 부품 테스트에 채용되며, 테스트 장치와 칩의 말단 면의 임시 결합만을 가능하게 하고, 이것은 미리 설정된 테스트 경로에 대응하여 부품에 전압을 인가하게 할 수 있게 한다.

이러한 용도를 위해, 알려진 테스트 콘택 장치는 기본적으로 프린트 회로 기판 (PCB) 타입의 회로 기판으로서 설계되는 테스트 콘택 프레임을 특징으로 하고 있으며, 그 상부 측의 콘택 프레임은 칩과의 임시 접촉을 위한 기능을 하는 테스트 콘택을 가지며, 그 하부측은 테스트 장치와의 전기 결합을 위한 말단 콘택을 갖는다. 상부측에 배열되는 테스트 콘택과 하부측에 배열되는 말단 콘택 사이의 결합은, 예를 들면 도전 경로 구조(conductor path structure)에 의해 형성될 수 있는, 회로 기판에 형성된 매개물(via)의 도움으로 일정하게 수행된다.

특히, 회로 기판 재료에 합성되어 있는 매개물의 형성으로 인해, 공지의 테스트 콘택 장치의 제조는 복수의 방법 단계들과 관련되어 있어 그에 상응하는 복잡성이 있음을 입증하고 있다.

이리하여, 본원발명은 비교적 낮은 제조 복잡성으로 제조될 수 있는, 테스트 콘택 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이러한 목적은 청구항1의 특징을 포함하는 테스트 콘택 장치에 의해 성취될 수 있다.

본 발명에 의한 테스트 컨택 장치는, 테스트 콘택 프레임에 배열되고 캔틸레버 암의 형태로 설계되며, 콘텍 팁을 갖고 고정 베이스에 결합되는 콘택 암 및 고정 베이스를 갖는 적어도 하나의 테스트 콘택을 구비하되, 상기 고정 베이스는, 상기 고정 돌출부의 하단이 기본적으로 상기 테스트 콘택 프레임의 하부 측과 같은 높이로 정렬되는 방식으로, 그것의 고정 돌출부가 테스트 콘택 프레임의 프레임 개구에 삽입된다.

프레임 개구 영역에서 테스트 콘택 프레임의 단면을 관통하도록 하는 테스트 콘택의 설계 때문에, 콘택 암을 갖는 테스트 콘택은 고정 돌출부의 하단이 기본적으로 테스트 콘택 프레임의 하부측과 같은 높이로 정렬되면서 테스트되는 부품과의 접촉을 가능하게 할 뿐만 아니라, 테스트 콘택에 상관없이 테스트 콘택 프레임에 매개물을 형성할 필요 없이, 추가적으로 테스트 장치와의 직접적인 접촉을 위한 말단 컨택을 형성할 수 있도록 한다.

대신에, 테스트 콘택 장치의 발명 디자인으로 인해, 매개물의 기능이 테스트 콘택에 의해 이행되므로, 테스트 콘택은 이중의 기능, 즉 한편으로는 테스트되는 부품과의 접촉을 수행하고, 다른 한편으로는 고정 베이스, 즉 각각의 고정 돌출부의 도움으로 매개물 타입의 테스트 콘택 프레임의 상측 및 테스트 콘택 프레임의 하측에 배열된 콘택 암 사이의 도전성 결합을 확립하는 것이다. 이러한 이중 기능을 실현시키기 위해서, 우선, 이러한 목적을 위해서 도체 경로를 더 형성할 필요 없이 직접적인 도전성 결합이 고정 돌출부의 하단 및 테스트 장치의 콘택 사이에서 확립될 수 있는 한, 고정 돌출부의 하단이 테스트 콘택 프레임의 하부 측의 표면과 완전히 같은 높이로 배열되거나, 혹은 그 표면에 대하여 약간 들어가 있거나 그 표면으로부터 돌출된다 하더라도 상관없다.

테스트 콘택 장치의 바람직한 실시예에서, 고정 베이스는 하단으로부터 소정 거리 떨어져 있는 적어도 하나의 위치 고정부을 가지며, 상기 거리는 테스트 콘택 프레임의 두께에 대응한다. 상술된 디자인을 갖는 테스트 콘택 장치의 제조에 있어서, 테스트 콘택 프레임의 하부측에 관하여 테스트 콘택의 고정 돌출부의 하단의 상술한 기본적으로 같은 높이의 정렬은, 프레임 개구에 테스트 콘택을 삽입할 때 위치 고정부가 테스트 콘택 프레임의 상부 측에 접촉하는 경우에 필수적으로 실현된다.

프레임 개구에 삽입된 테스트 콘택의 고정 돌출부 및 프레임 개구 사이의 맞춤 속박이 프레스-맞춤 속박으로서 구성되는 것이 또한 이익이 되기 때문에, 테스트 콘택이 프레임 개구에 삽입되면, 클램프(clamp) 콘택이 테스트 콘택 및 테스트 콘택 프레임 사이에 형성되고, 이리하여 발생된 클램핑 힘의 크기에 따라서 최소한 테스트 콘택의 테스트 콘택 프레임에 대한 임시 고정이 실현될 수 있으며, 이것은 결과적으로 테스트 콘택과 테스트 콘택 프레임 사이에 형성된 영구적 결합의 생성을 촉진한다.

만약 테스트 콘택 프레임 및 테스트 콘택이 테스트 콘택 프레임의 하부 측에 형성된 납땜 재료 결합을 통해 서로 결합된다면, 최소의 복잡성을 갖는 항구적인 기계적 결합의 생성을 가능하게 해주며, 동시에 테스트 장치와 직접적으로 접촉될 수 있는 "납땜 범프(solder bumps)" 타입으로 터미널 콘택을 형성하는 부각 콘택 금속화(raised contact metallization)가 형성될 수 있다.

이밖에, 하부측에 배열되고 전도성 방식으로 형성되는 최소한 하나의 컨택 포인트와 테스트 컨택의 고정 돌출부의 하단 사이에 납땜 재료 결합이 구축된다면, 작동시에 기계적으로 특히 내성이 있고 따라서 확실한 납땜 결합의 생성이 테스트 컨택 및 테스트 콘택 프레임 사이에서 실현될 수 있다. 그러한 콘택 포인트는 예를 들면 기계 용어로 이른바 "언더 범프 금속화 (UBM;Under Bump Metallization)"로 알려져 있고, 예를 들면 테스트 콘택 프레임의 비전도성 물질에 본래 인가된 접착제상의 금 혹은 니켈/금 코팅을 특징으로 하는 콘택 재료 코팅들로 생성될 수 있다.

콘택 포인트가 프레임 개구의 개구 끝에 위치하는 경우에, 고정 돌출부의 하단에 직접적으로 근접하게 하는 콘택 포인트의 정렬로 인해, 납땜 재료 결합을 생성하기 위해서 가능한 적은 부피를 갖는 납땜 재료 부착물을 활용하는 것이 가능하다. 따라서, 예를 들어 이어지는 재용해(re-melting) 과정과 함께 방출 과정에서 컨택 포인트에 던져진 납땜 재료 부착물에 의해 납땜 재료 결합을 생성하는 것이 또한 가능하다.

바람직한 실시예에 따르면, 만약 테스트 콘택 프레임에 배열되는 프레임 개구가 테스트 콘택 프레임의 평면 방향으로 연장되는 두개의 병렬 개구 끝을 가지며, 고정 돌출부를 갖는 복수의 테스트 콘택은 콘택 암이 평면 방향을 가로질러서 정렬되는 방식으로 개구 끝들 사이의 테스트 콘택열 배열에 배치된다면, 이러한 방식으로 형성된 테스트 콘택열 배열을 이용하여, 대응하는 열 배열로 배치되는 말단 콘택들이 단일 컨택 과정에서 테스트되는 부품과 동시 접촉을 수행하는 것이 가능하다.

그밖에, 테스트 콘택 프레임이 매트릭스 배열로 배치되고 각각이 테스트 콘택열 배열을 갖는 복수의 프레임 개구를 갖는 경우에, 테스트 콘택 장치는 일렬로 배열된 터미널 표면들을 갖는 테스트되는 복수의 부품과 동시 접촉하기 위해 활용될 수 있다.

만약 매트릭스 배열이 부품에 각각 할당되는 복수의 그룹을 가지고, 콘택 암에 형성된 콘택 팁이 테스트되는 반도체 부품의 말단 면 배열에 대응하여 컨택 팁 배열로 배치되는 방식으로 서로 병렬로 배치되고 각각 테스트 콘택열 배열을 갖는 적어도 두 개의 프레임 개구를 포함한다면 특히 유용하다. 이러한 방식으로 설계된 테스트 콘택 장치는 웨이퍼 레벨에서의 반도체 부품의 테스트, 예를 들어 어셈블리로 배열된 복수의 반도체 부품을 포함하는 웨이퍼의 테스트를 웨이퍼 어셈블리로부터 분리되기 전이라도 가능하게 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 테스트 콘택 프레임의 하부 측에 형성된 납땜 재료 결합으로 테스트 컨택 프레임의 프레임 개구(opening)에 삽입된 테스트 컨택을 나타낸다.
도 2는 납땜 재료 결합의 제조 시에 테스트 콘택이 설비된 테스트 콘택 프레임을 나타낸다.
도 3은 테스트 콘택열 배열을 포함하는 테스트 기기와 접촉하는 테스트 콘택 장치를 나타낸다.
도 4는 매트릭스 배열로 배치되고 각각이 테스트되는 부품으로 할당되는 복수의 테스트 콘택열 배열을 갖는 테스트 콘택 장치의 평면도이다.

도 1은 이하에서 테스트 콘택(10)이라 불리는 테스트 캔틸레버(test cantilever)를 나타내는데, 캔틸레버 암(30)에서 콘택 팁(11)을 갖고, 캔틸레버 암(30)의 반대편 끝에 형성된 고정 베이스(12)를 매개로 하여 테스트 콘택 프레임(13)에 결합된다. 테스트 콘택 프레임은 도면에서 수직으로 연장되는 프레임 개구(14)를 갖는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프레임 개구(14)는 서로 병렬로 배열되고, 가까운 경우로, 서로 같은 거리의 간격으로 이격된, 복수의 테스트 콘택을 고정해서 받아들이는 기능을 한다. 테스트 콘택 프레임 (13)을 공동으로 갖는 테스트 콘택(10)은 테스트 콘택 장치(15)를 형성한다.

도 1에 나타난 바와 같이, 가까운 실시예로서, 고정 돌출부(16)을 갖는 고정 베이스(12)는 고정 돌출부(16)의 하단(17)이 전기적 절연 재료로 제조된 테스트 콘택 프레임(13)의 하부 측(18)과 기본적으로 같은 높이로 정렬되는 방식으로 프레임 개구(14)에 속박된다. 이러한 공정에서, 고정 베이스(12)의 위치 고정부(positioning stop)(19, 20)는 테스트 콘택 프레임(13)의 상부 측(21)에 접촉한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고정 돌출부(16)가 테스트 콘택 프레임(13)의 프레임 개구(14)와 형상 맞춤으로 속박되는 것에 의해, 테스트 콘택 프레임(13)에 관하여 테스트 콘택(10)의 어느 정도의 고정이 이미 획득되어, 이러한 상태에서 테스트 콘택 프레임(13)과 테스트 콘택(10)의 견고한 기계적 결합이 납땜 재료 결합(22, 23)의 도움으로 실현될 수 있다.

납땜 재료 결합(22, 23)를 생성하기 위해, 적절한 경우 테스트 콘택(10)이 테스트 콘택 프레임(13)에 상기와 같이 고정되는 것을 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 테스트 콘택(10)은 고정 베이스(12)가 위를 향하도록 마운팅 플랫폼(mounting platform)(24)에 배열된다. 마운팅 플랫폼(24)은 캔틸레버 암(30)이 마운팅 플랫폼(24)에 평면적으로 접촉되도록 윗면에 컨택 팁(11)이 속박되는 오목부를 갖는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 캔틸레버 암(30)이 테스트 콘택 프레임(13)의 두개의 병렬 프레임 개구(14)에 배열되는 테스트 콘택(10)의 이러한 위치에서, 각각의 고정 돌출부(16)의 테스트 콘택(10)의 하단(17)은 납땜 재료 결합(22,23)을 생성하기 위한 납땜 재료 부착물(26)의 인가에 의해 프레임 개구의 끝에 배열된 콘택 금속화부(25)에 결합된다. 테스트 콘택 프레임(13)상의 콘택 금속화부(25)는 금으로 금속화되는 것이 바람직하다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 납땜 재료 부착물(26)의 인가는, 바람직하게는 금속으로 형성된 납땜 재료 부착물(26)이 납땜 재료 방출 장치(27)에 의해 전도성 테스트 콘택(10)의 하단(17)의 근접 영역 및 콘택 금속화부(25)에 던져지는 방식으로, 테스트 콘택 프레임(13)의 콘택 금속화부(25) 각각의 하단(17)에서 수행된다. 이것을 위하여, 납땜 재료 방출 장치(27)의 납땜 재료 부착물(26)은 레이저 에너지에 노출되기 때문에 최소한 부분적으로 액화되고, 결과적으로 압축 공기에 노출되면서 콘택 포인트에 던져진다.

도 3에서 나타내는 바와 같이, 테스트 콘택 장치(15)의 접촉은 반도체 부품의 전기적 테스트를 위해 사용되는 테스트 플랫폼(28)에 수행되는데, 납땜 재료 결합(22,23)에 의해 형성되는 말단 콘택이 테스트 플랫폼(28)의 테스트 말단(29)에 결합되는 방식으로 이루어진다.

도 4는 매트릭스 배열로 된 복수의 테스트 콘택 열(row) 배열(31)을 갖는 테스트 콘택 장치(15)을 나타내는데, 서로 마주보는 캔틸레터 암을 갖는 두 개의 병렬 테스트 콘택열 배열(31)은 부품과 접촉하기 위한 기능을 한다.

테스트 콘택열 배열(31)은 특히 테스트 플랫폼(28)에 배열되는데, 두 개의 병렬 테스트 콘택열 배열(31)이 각각 웨이퍼 어셈블리에 배열된 전기 부품에 할당되는 방식으로 이루어진다. 예를 들어 그러한 전기 부품은 메모리 칩으로서 형성될 수 있으며, 테스트 콘택열 배열(31)의 각각의 콘택 팁(11)은 메모리 칩의 말단 콘택에 결합될 수 있다.

테스트 플랫폼(28)의 주변장치에 결합된 테스트 장치의 도움 및 테스트 플랫폼(28)에 구현된 도전체 배열에 의해, 개별 메모리 칩은 웨이퍼를 복수의 테스트 콘택열 배열(31) 위에 배치함으로써 목표로 한 방식으로 테스트 될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 테스트 콘택 장치(15)의 납땜 재료 결합(22, 23) 및 테스트 플랫폼(28)의 테스트 말단(29) 사이의 전도성 결합은 리플로우 공정(reflow process)에서 수행될 수 있다.

Claims (10)

1. 반도체 부품을 테스트하기 위한 테스트 컨택 장치(15)에 있어서,
   테스트 콘택 프레임(13)에 배열되고 캔틸레버 암의 형태로 설계되며, 콘텍 팁(11)을 갖고 고정 베이스에 결합되는 콘택 암(30) 및 고정 베이스(12)를 갖는 적어도 하나의 테스트 콘택(10)을 구비하되,
   상기 고정 베이스는, 고정 돌출부의 하단(17)이 기본적으로 상기 테스트 콘택 프레임의 하부 측(18)과 같은 높이로 정렬되는 방식으로, 그것의 고정 돌출부(16)가 테스트 콘택 프레임의 프레임 개구(14)에 삽입되고, 상기 테스트 콘택 프레임(13) 및 테스트 콘택(10)은 테스트 콘택 프레임의 하부 측(18)에 형성된 납땜 재료 결합 (22, 23)을 매개로 하여 서로 결합되고,
   상기 납땜 재료 결합(22, 23)은, 하부 측(18)에 배열되고 전도성 방식으로 형성되는 적어도 하나의 콘택 면과, 테스트 콘택(10)의 고정 돌출부(16)의 하단(18) 사이에서 형성되고, 상기 콘택 면은 비전도성 재질로 형성된 테스트 콘택 프레임(13)의 표면에 인가되는 전도성 콘택 재료(25)로 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
2. 제1항에 있어서, 고정 베이스(12)는 하단(17)으로부터 소정 거리 떨어져 있는 적어도 하나의 위치 고정부(19, 20)을 가지며, 상기 거리는 테스트 콘택 프레임(13)의 두께에 대응하는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임 개구(14)에 삽입되는 테스트 콘택(10)의 고정 돌출부(16)와 프레임 개구(14) 사이의 맞춤 속박은, 프레스-맞춤 속박(press-fit engagement)으로서 되는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
4. 제1항 있어서, 상기 콘택 면은 프레임 개구(14)의 개구 끝에 배열되는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 테스트 콘택 프레임(13)에 배열되는 프레임 개구(14)는 테스트 콘택 프레임(13)의 평면 방향으로 연장되는 두개의 병렬 개구 끝을 가지며, 고정 돌출부(16)를 갖는 복수의 테스트 콘택(10)은 콘택 암(30)이 평면 방향을 가로질러서 정렬되는 방식으로 상기 개구 끝들 사이의 테스트 콘택열 배열(31)에 배치되는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 테스트 콘택 프레임(13)은 매트릭스 배열로 배치되고 각각이 테스트 콘택열 배열(31)을 갖는 복수의 프레임 개구(14)를 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 매트릭스 배열은 테스트 되는 반도체 부품에 각각 할당되는 복수의 프레임 개구 그룹을 가지고, 콘택 암(39)에 형성된 콘택 팁(11)이 테스트되는 반도체 부품의 말단 면 배열에 대응하여 컨택 팁 배열로 배치되는 방식으로 서로 병렬로 배치되고 각각 테스트 콘택열 배열(31)을 갖는 적어도 두 개의 프레임 개구(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 콘택 장치.
   
   
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