KR102018787B1 - Probe card and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 상에 형성된 반도체 디바이스에 전기 연결되어 반도체 디바이스의 성능을 테스트하는 기능을 수행하는 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card and a method of manufacturing the same, which are electrically connected to a semiconductor device formed on a wafer to perform a function of testing the performance of the semiconductor device.
일반적으로 프로브 카드는 반도체 메모리 등의 반도체 디바이스 제작 중 또는 제작 후에 성능을 테스트하기 위해 웨이퍼와 검사 장비를 전기적으로 연결시켜서 검사 장비의 전기적 신호를 웨이퍼에 형성된 피검사체인 반도체 디바이스에 전달하여 주고, 이러한 반도체 디바이스로부터 돌아오는 신호를 검사 장비에 전달하는 장치이다.In general, a probe card electrically connects a wafer and an inspection device to test performance during or after fabrication of a semiconductor device such as a semiconductor memory, and transmits an electrical signal of the inspection device to a semiconductor device, which is a test object formed on the wafer. It is a device for transmitting a signal from the semiconductor device to the inspection equipment.
통상의 프로브 카드는 인쇄회로기판(PCB), 공간변환기(STF: Space Transformer), 공간변환기에 부착 고정된 팁(Tip) 및 인쇄회로기판과 공간변환기를 연결해주는 인터포저로 구성된다. 이 때, 공간변환기는 다층 세라믹 기판(MLC: Multi-Layer Ceramic)으로 구성된다.A typical probe card includes a printed circuit board (PCB), a space transformer (STF), a fixed tip attached to the space transformer, and an interposer connecting the printed circuit board and the space transformer. At this time, the space converter is composed of a multi-layer ceramic substrate (MLC).
즉, 공간변환기는 세라믹층과 금속층이 교차로 적층되면서 인쇄회로기판과 연결되는 상측 기판으로부터 팁과 연결되는 하측으로 향할수록 이웃하는 금속층 간의 간격이 좁아지며 피치가 변환될 수 있게 구성된다.That is, the space converter is configured such that as the ceramic layer and the metal layer are laminated at the intersection, the gap between the adjacent metal layers becomes narrower and the pitch is changed from the upper substrate connected to the printed circuit board toward the lower side connected to the tip.
다만, 이러한 공간변환기는 일반적으로 다층 세라믹 기판으로 제작되며, 제작 기간이 길고 제작 비용이 비싸지는 단점이 있다. 즉, 공간변환기는 고가의 제품으로 프로브 카드 제작 비용에 상당 부분을 차지하고 있는데, 프로브 카드가 대형화함에 따라 공간변환기도 함께 대형화되어 프로브 카드의 제작 비용이 상승된다.However, such a space converter is generally manufactured with a multilayer ceramic substrate, and has a disadvantage in that a manufacturing period is long and manufacturing cost is high. In other words, the space converter is an expensive product and takes up a considerable part of the cost of the probe card. As the size of the probe card increases, the space converter also increases in size, thereby increasing the cost of producing the probe card.
이에 종래 특허문헌 1에서는, 종래 제작 비용이 큰 다층 세라믹 기판을 적층한 공간변환기를 대체하여, 인쇄회로기판이 적층되는 방향과 수직인 방향으로 적층되도록 형성되는 인터포저 겸용 공간변환기 유닛을 제시한 바 있다.Accordingly, Patent Document 1 proposes an interposer combined space converter unit which is formed to be stacked in a direction perpendicular to the direction in which printed circuit boards are stacked, instead of a space converter in which a multilayer ceramic substrate having a high manufacturing cost is stacked. have.
특허문헌 1은 프로브 팁과 인쇄회로기판 사이에 적층 방향이 다른 구성요소인 인터포저 유닛을 장착하는 구성에 있어, 인터포저 유닛에 형성되는 슬릿 구조에 의해 피치 변환을 수행하도록 이루어진다. 다만, 집적화되는 칩에 요구되는 미세한 공간 변환을 수행하기 위하여 회로 및 패드 간 피치 구조를 더욱 미세하게 구현할 수 있고, 나아가 용이하게 제조될 수 있는 프로브 카드에 대한 설계가 요구되는 실정이다.Patent document 1 is a structure which mounts the interposer unit which is a component from which a stacking direction differs between a probe tip and a printed circuit board, and is made to perform pitch conversion by the slit structure formed in an interposer unit. However, in order to perform the fine spatial conversion required for the integrated chip, a circuit structure and a pitch between the pads may be more finely implemented, and further, a design for a probe card that can be easily manufactured is required.
본 발명의 일 목적은, 공간 변환을 구현함에 있어 보다 미세한 피치를 형성할 수 있고 전기적 특성이 개선된 회로 구성을 제공할 수 있는 기판 구조를 갖는 프로브 카드를 제공하기 위한 것이다.One object of the present invention is to provide a probe card having a substrate structure capable of forming a finer pitch in providing spatial conversion and providing a circuit configuration with improved electrical characteristics.
본 발명의 다른 일 목적은, 서로 수직한 방향으로 배치되는 회로 기판들의 물리적 및 전기적 결합을 안정적으로 구현할 수 있도록 구성되는 프로브 카드를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a probe card configured to stably implement physical and electrical coupling of circuit boards arranged in a direction perpendicular to each other.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 서로 수직한 방향으로 배치되는 회로 기판들을 포함하는 여러 구성요소들을 서로 나란한 방향으로 순차적으로 조립하여 제작될 수 있는 프로브 카드의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a probe card, which can be fabricated by sequentially assembling various components in parallel to each other including circuit boards arranged in directions perpendicular to each other.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프로브 카드는, 복수 개의 패드가 형성되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 결합되고, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드를 서로 연결하도록 이루어지는 공간변환 모듈을 포함하며, 상기 공간변환 모듈은, 상기 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉하도록 이루어지는 복수 개의 프로브를 구비하는 프로브 블록; 및 상기 인쇄회로기판의 표면 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 프로브를 서로 전기 연결하도록 이루어지는 연성회로기판을 구비하는 인터포저 유닛을 포함한다.Probe card according to the present invention in order to achieve the object of the present invention, a plurality of pads are formed printed circuit board; And a space conversion module coupled to the printed circuit board and configured to connect pads formed on the printed circuit board and pads formed on the plurality of semiconductor devices to each other, wherein the space conversion module includes a pad formed on the semiconductor device. A probe block having a plurality of probes configured to contact each other; And an interposer unit having a flexible circuit board extending in a direction crossing the surface direction of the printed circuit board and electrically connected to the pad and the probe formed on the printed circuit board.
상기 연성회로기판은, 커패시터, 신호분기 소자 및 저항 소자 중 적어도 하나가 패턴되어 상기 프로브와 연결되는 전기 회로를 형성하는 패턴부를 포함할 수 있다.The flexible circuit board may include a pattern portion for patterning at least one of a capacitor, a signal branch device, and a resistance element to form an electrical circuit connected to the probe.
본 발명의 다른 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프로브 카드는, 복수 개의 패드가 형성되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 결합되고, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드를 서로 연결하도록 이루어지는 공간변환 모듈을 포함하며, 상기 공간변환 모듈은, 상기 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉하도록 이루어지는 복수 개의 프로브를 구비하는 프로브 블록; 및 상기 인쇄회로기판의 표면 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 프로브를 서로 전기 연결하도록 이루어지는 연성회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 표면에 장착되고 상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 커넥터를 구비하는 인터포저 유닛을 포함한다.Probe card according to the present invention to achieve another object of the present invention, a plurality of pads are formed printed circuit board; And a space conversion module coupled to the printed circuit board and configured to connect pads formed on the printed circuit board and pads formed on the plurality of semiconductor devices to each other, wherein the space conversion module includes a pad formed on the semiconductor device. A probe block having a plurality of probes configured to contact each other; And a flexible circuit board extending in a direction crossing the surface direction of the printed circuit board and configured to electrically connect the pad formed on the printed circuit board and the probe to each other, and mounted on a surface of the printed circuit board. And an interposer unit having a connector formed to receive a lateral end of the.
상기 커넥터는, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 연성회로기판을 서로 전기 연결하도록 이루어지는 커넥터 핀을 구비할 수 있다.The connector may include a connector pin configured to electrically connect the pad formed on the printed circuit board and the flexible circuit board to each other.
상기 커넥터는, 상기 인쇄회로기판과 결합되는 측으로 개방되어 상기 커넥터 핀을 수용하도록 형성되는 커넥터 슬릿; 및 상기 커넥터 핀이 상기 커넥터 슬릿에 삽입되는 방향과 반대 방향으로 상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 수용부를 더 구비할 수 있다.The connector may include a connector slit open to a side coupled with the printed circuit board to receive the connector pins; And a receiving part formed to receive the lateral end of the flexible circuit board in a direction opposite to the direction in which the connector pin is inserted into the connector slit.
상기 커넥터는, 상기 커넥터 슬릿에 수용되는 커넥터 핀을 지지하도록 상기 인쇄회로기판의 표면과 이격되어 상기 커넥터 슬릿의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 단차부를 더 구비할 수 있다.The connector may further include a step portion formed to cover at least a portion of the connector slit spaced apart from the surface of the printed circuit board to support the connector pin received in the connector slit.
상기 커넥터 핀은, 상기 커넥터 슬릿에 삽입 시 상기 단차부를 감싸도록 형성되어 상기 단차부에 지지되는 걸림부를 구비할 수 있다The connector pin may include a locking portion formed to surround the stepped portion when the connector pin is inserted into the connector slit to be supported by the stepped portion.
상기 커넥터는, 상기 인쇄회로기판의 표면에 장착되는 제1 커넥터 레이어; 및 상기 인쇄회로기판의 표면과 이격되도록 상기 제1 커넥터 레이어에 적층되는 제2 커넥터 레이어를 더 포함할 수 있다.The connector may include a first connector layer mounted on a surface of the printed circuit board; And a second connector layer stacked on the first connector layer to be spaced apart from the surface of the printed circuit board.
상기 커넥터는, 상기 제1 및 제2 커넥터 레이어를 순차적으로 관통하도록 형성되어 상기 커넥터 핀을 수용하는 커넥터 슬릿; 및 상기 제1 커넥터 레이어를 관통하는 커넥터 슬릿의 일부를 덮도록 제2 커넥터 레이어에 형성되어 상기 커넥터 핀을 지지하도록 이루어지는 단차부를 구비할 수 있다.The connector may include a connector slit formed to sequentially pass through the first and second connector layers to receive the connector pins; And a stepped portion formed on the second connector layer so as to cover a portion of the connector slit passing through the first connector layer to support the connector pin.
또한, 본 발명의 다른 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프로브 카드는, 복수 개의 패드가 형성되는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 결합되고, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드를 서로 연결하도록 이루어지는 공간변환 모듈을 포함하며, 상기 공간변환 모듈은, 상기 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉하도록 이루어지는 복수 개의 프로브를 구비하는 프로브 블록; 및 상기 인쇄회로기판의 표면 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 프로브를 서로 전기 연결하도록 이루어지는 연성회로기판을 구비하는 인터포저 유닛을 포함하고, 상기 프로브 블록은, 상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 일 표면을 따라 연장되게 형성되는 수용홈; 및 상기 수용홈이 형성되는 일 표면의 반대편 표면으로 상기 프로브가 삽입되도록 형성되는 프로브 슬릿을 더 구비할 수 있다.In addition, the probe card according to the present invention in order to achieve another object of the present invention, a printed circuit board is formed with a plurality of pads; And a space conversion module coupled to the printed circuit board and configured to connect pads formed on the printed circuit board and pads formed on the plurality of semiconductor devices to each other, wherein the space conversion module includes a pad formed on the semiconductor device. A probe block having a plurality of probes configured to contact each other; And an interposer unit having a flexible circuit board extending in a direction crossing the surface direction of the printed circuit board and electrically connected to the probe and the pad formed on the printed circuit board, wherein the probe block includes: A receiving groove extending along one surface to receive the lateral end of the flexible circuit board; And a probe slit formed to insert the probe into a surface opposite to one surface on which the receiving groove is formed.
상기 프로브 슬릿은, 상기 연성회로기판이 상기 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 프로브와 전기 연결되도록 상기 수용홈과 인접하게 위치될 수 있다.The probe slit may be positioned adjacent to the accommodating groove so that the flexible circuit board is electrically connected to the probe while the flexible circuit board is inserted into the accommodating groove.
상기 연성회로기판은, 상기 수용홈에 삽입되는 측방향 단부로부터 서로 다른 거리로 이격되는 지점에 형성되는 복수 개의 공간변환 패드를 구비하고, 상기 프로브는, 상기 복수 개의 공간변환 패드와 각각 접촉되도록 상기 프로브 슬릿으로부터 서로 다른 길이로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 공간변환 컨택부를 구비할 수 있다.The flexible circuit board may include a plurality of space conversion pads formed at points spaced apart from each other by lateral ends inserted into the receiving grooves, and the probes may be in contact with the plurality of space conversion pads, respectively. It may be provided with a plurality of space conversion contact portion formed to protrude from the probe slit with different lengths.
상기 프로브 블록은, 상기 수용홈의 저면부를 형성하는 제1 레이어; 및 상기 제1 레이어와 결합되어 상기 수용홈의 측면부를 형성하는 제2 레이어를 구비할 수 있다.The probe block may include a first layer forming a bottom portion of the receiving groove; And a second layer coupled to the first layer to form a side portion of the receiving groove.
본 발명의 또 다른 일 목적을 달성하기 위하여, 연성회로기판 및 상기 연성회로기판과 인쇄회로기판을 서로 결합시키는 커넥터를 구비하는 인터포저 유닛과, 상기 연성회로기판과 연결되어 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉되도록 이루어지는 프로브 블록을 포함하는 프로브 카드의 제조 방법은, 연성회로기판에 전기 회로를 형성하는 연성회로기판 제작 단계; 상기 연성회로기판의 일 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 수용홈을 구비하는 프로브 블록을 형성하는 프로브 블록 제작 단계; 상기 연성회로기판의 타 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하는 커넥터를 형성하는 커넥터 제작 단계; 상기 프로브 블록에 형성되는 프로브 슬릿에 프로브를 삽입한 상태에서 상기 수용홈에 상기 연성회로기판을 장착시키는 프로브 블록-연성회로기판 조립 단계; 상기 커넥터에 형성되는 커넥터 슬릿에 커넥터 핀을 삽입한 상태에서 상기 커넥터를 상기 인쇄회로기판에 부착시키는 커넥터-인쇄회로기판 조립 단계; 및 상기 수용부에 상기 프로브 블록과 결합된 상기 연성회로기판을 삽입하는 연성회로기판-커넥터 조립 단계를 포함한다.In order to achieve another object of the present invention, an interposer unit having a flexible printed circuit board and a connector for coupling the flexible printed circuit board and the printed circuit board to each other, and connected to the flexible printed circuit board formed on a plurality of semiconductor devices A method of manufacturing a probe card including a probe block configured to be in contact with a pad includes: manufacturing a flexible circuit board to form an electrical circuit on the flexible circuit board; A probe block manufacturing step of forming a probe block having a receiving groove formed to receive one lateral end of the flexible circuit board; A connector manufacturing step of forming a connector having a receiving portion formed to receive the other lateral end of the flexible circuit board; Probe block-flex circuit board assembly step of mounting the flexible circuit board in the receiving groove in the state that the probe is inserted into the probe slit formed in the probe block; A connector-printed circuit board assembly step of attaching the connector to the printed circuit board while the connector pin is inserted into the connector slit formed in the connector; And assembling the flexible circuit board-connector to insert the flexible circuit board coupled to the probe block to the accommodation portion.
상기 프로브 카드의 제조 방법은, 관통부를 구비하는 블록 플레이트를 형성하는 단계; 및 상기 연성회로기판이 상기 관통부를 통과하여 돌출되도록, 상기 프로브 블록과 상기 연성회로기판의 조립체를 상기 블록 플레이트에 장착하는 프로브 블록-블록 플레이트 조립 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the probe card may include forming a block plate having a through portion; And a probe block-block plate assembly step of mounting the assembly of the probe block and the flexible circuit board to the block plate such that the flexible circuit board protrudes through the through part.
상기 커넥터 제작 단계는, 제1 슬릿을 구비하는 제1 커넥터 레이어와, 제2 슬릿을 구비하는 제2 커넥터 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 제1 슬릿과 제2 슬릿이 서로 연통되도록 상기 제1 커넥터 레이어와 제2 커넥터 레이어를 서로 적층하여 접합하는 단계를 포함할 수 있다.The connector fabrication step may include forming a first connector layer having a first slit and a second connector layer having a second slit; And laminating and bonding the first connector layer and the second connector layer to each other such that the first slit and the second slit communicate with each other.
상기 프로브 블록 제작 단계는, 제1 레이어와, 상기 수용홈의 측면부를 형성하는 제2 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 제1 레이어가 상기 수용홈의 저면부를 형성하도록 상기 제1 레이어와 제2 레이어를 서로 적층하여 접합하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing of the probe block may include forming a first layer and a second layer forming a side portion of the receiving groove; And laminating and bonding the first layer and the second layer to each other such that the first layer forms a bottom portion of the receiving groove.
이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention constituted by the solutions described above, the following effects can be obtained.
본 발명에 따른 프로브 카드는 인쇄회로기판과 교차되도록 연장되는 연성회로기판에 의해 공간 변환이 구현됨으로써, 내구성이 확보되면서 미세한 피치 변환이 용이하게 구현될 수 있다. 또한, 인터포저 유닛이 소형화 및 경량화될 수 있다.In the probe card according to the present invention, since the space conversion is implemented by a flexible circuit board extending to intersect with the printed circuit board, minute pitch conversion can be easily implemented while ensuring durability. In addition, the interposer unit can be miniaturized and lightweight.
특히, 연성회로기판 상에 전류 및 전압 값의 조절, 회로 분기 등이 다양하게 수행될 수 있도록 회로 구성요소들이 실장될 수 있고, 프로브 가까이에서 노이즈 제거 및 임피던스 매칭 등이 수행될 수 있게 되어 회로 특성이 향상될 수 있다.In particular, circuit components may be mounted on the flexible circuit board so that various adjustments of current and voltage values, circuit branching, and the like may be performed, and noise removal and impedance matching may be performed near the probe, thereby providing circuit characteristics. This can be improved.
본 발명에 따른 프로브 카드는 연성회로기판과 인쇄회로기판을 서로 연결하는 커넥터를 포함함으로써, 서로 다른 방향으로 적층되는 기판들이 안정적으로 결합되어 기능을 수행할 수 있다. 특히, 다수 개의 공간변환 모듈들의 불균일한 변위를 흡수하여 내구성 및 신뢰성이 보장될 수 있다.The probe card according to the present invention includes a connector connecting the flexible printed circuit board and the printed circuit board to each other, so that the substrates stacked in different directions can be stably coupled and perform a function. In particular, durability and reliability can be ensured by absorbing non-uniform displacement of the plurality of spatial conversion modules.
본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법은, 프로브 블록과 연성회로기판의 조립체 및 커넥터와 인쇄회로기판의 조립체를 각각 형성하고 이들 조립체를 서로 조립하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 구성요소들이 나란한 방향(연성회로기판의 표면 방향)으로 조립될 수 있어 제작 편의성이 향상될 수 있고, 프로브 카드의 내구성 확보가 용이하다.A method of manufacturing a probe card according to the present invention includes forming an assembly of a probe block and a flexible circuit board, and an assembly of a connector and a printed circuit board, respectively, and assembling these assemblies to each other. As a result, the components can be assembled in a side-by-side direction (surface direction of the flexible printed circuit board), so that fabrication convenience can be improved and durability of the probe card can be easily secured.
도 1은 본 발명에 따른 프로브 카드의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 공간변환 모듈의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 연성회로기판의 정면도.
도 4는 도 2에 도시된 커넥터의 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 커넥터의 조립 과정을 보인 개념도.
도 6은 도 2에 도시된 프로브 블록의 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 프로브 블록의 단면도.
도 8은 도 6에 도시된 프로브 블록의 조립 과정을 보인 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 보인 개념도.
도 10은 도 9에 도시된 연성회로기판-커넥터 조립 단계를 다수의 공간변환 모듈에 대하여 보인 개념도.1 is a cross-sectional view of a probe card according to the present invention.
2 is a perspective view of the space conversion module shown in FIG.
3 is a front view of the flexible printed circuit board of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of the connector shown in FIG.
5 is a conceptual view illustrating an assembly process of the connector illustrated in FIG. 2.
6 is a perspective view of the probe block shown in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the probe block shown in FIG. 6. FIG.
8 is a conceptual view illustrating an assembly process of the probe block illustrated in FIG. 6.
9 is a conceptual view showing a manufacturing method of a probe card according to the present invention.
FIG. 10 is a conceptual view illustrating a plurality of space conversion modules in the flexible circuit board-connector assembly step shown in FIG. 9; FIG.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
도 1은 본 발명에 따른 프로브 카드(10)의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공간변환 모듈(100)의 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시된 연성회로기판(121)의 정면도이다.1 is a cross-sectional view of the
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 프로브 카드(10)는 인쇄회로기판(200) 및 공간변환 모듈(100)을 포함할 수 있다.1 to 3, the
인쇄회로기판(200)은 테스트 수행을 위한 전기 신호를 생성 및 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 인쇄회로기판(200)에는 테스트 대상들에 각각 전류를 공급할 수 있도록 형성되는 복수 개의 패드가 형성될 수 있다.The printed
본 발명에 구비되는 공간변환 모듈(100)은 인쇄회로기판(200)과, 테스트 대상이 되는 다수 개의 반도체 디바이스를 서로 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 공간변환 모듈(100)은 프로브 블록(110) 및 인터포저 유닛(120)을 포함할 수 있다. 프로브 블록(110)은 테스트 대상인 반도체 디바이스에 형성된 패드에 전기 연결되도록 접촉하는 다수 개의 프로브(111)를 구비한다.The
인터포저 유닛(120)은 프로브 카드(10)의 인쇄회로기판(200)과 프로브 블록(110)을 서로 물리적 및 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 인터포저 유닛(120)은 인쇄회로기판(200)에 형성된 패드와, 프로브 블록(110)의 프로브(111)를 서로 전기적으로 연결하도록 이루어질 수 있다.The
인터포저 유닛(120)에는, 인쇄회로기판(200)과 반도체 디바이스에 형성된 다수 개의 패드를 각각 서로 연결하기 위하여 다수 개의 회로가 형성된다. 특히, 반도체 디바이스의 집적도 증가에 따라, 다수 개의 회로가 인터포저 유닛(120)에 집적되도록 형성되는 것이 요구된다. 회로 간 또는 패드 간 피치가 중요한 인자로서, 이를 미세하게 형성하면서 충분한 내구성을 확보하는 것이 문제가 된다.In the
한편, 본 발명에 따른 프로브 카드(10)는 보강판(210), 평탄볼트(220) 및 블록 플레이트(300)를 더 포함할 수 있다. 보강판(210)은 인쇄회로기판(200)의 일 측 표면(예를 들면, 상부면)에 결합되어 내구성을 강화하는 역할을 수행할 수 있다. 복수 개의 평탄볼트(220)는 인쇄회로기판(200)과 블록 플레이트(300) 간의 거리 또는 각도를 미세 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 평탄볼트(220)는 인쇄회로기판(200) 및 보강판(210)을 관통하도록 형성되고, 일 단부가 블록 플레이트(300)에 지지되도록 위치될 수 있다. 블록 플레이트(300)는 인쇄회로기판(200)의 타 측 표면(예를 들면, 하부면)으로부터 이격되도록 위치될 수 있고, 후술하는 프로브 블록(110)들을 일체로 연결하여 지지하도록 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
본 발명에 따른 프로브 카드(10)의 공간 변환에 있어 미세 피치를 구현하기 위하여, 본 발명의 인터포저 유닛(120)은 연성회로기판(121)을 포함한다. 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB, 121)은 얇고 유연한 재질의 절연체 위에 도체 회로를 형성한 기판으로, 연성 및 경량화 면에서 유리한 특성을 갖는다.In order to realize a fine pitch in the space conversion of the
도시된 것과 같이, 본 발명의 인터포저 유닛(120)을 구성하는 연성회로기판(121)은 양 측 단부가 각각 인쇄회로기판(200)과 프로브 블록(110)을 향하도록 연장될 수 있다. 구체적으로, 일 측 단부는 프로브 블록(110)에 장착되어 프로브(111)와 물리적 및 전기적으로 연결되고, 타 단부는 후술하는 커넥터(122)를 경유하여 인쇄회로기판(200)과 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.As shown, the
구체적으로, 연성회로기판(121)은 기판부(121a) 및 패턴부(121b)를 구비할 수 있다. 기판부(121a)는 절연성의 필름 재질로 이루어질 수 있고, 인쇄회로기판(200)이 연장되는 표면 방향과는 서로 교차되는 방향(예를 들면, 수직인 방향)으로 연장되도록 배치될 수 있다.In detail, the
패턴부(121b)는 기판부(121a)의 적어도 일 표면에 결합되어 도체 회로를 형성할 수 있다. 패턴부(121b)의 일 단부는 프로브(111)와 접촉 및 전기 연결될 수 있고, 타 단부는 후술하는 커넥터 핀(123)에 접촉 및 전기 연결될 수 있다. 패턴부(121b)는 복수 개의 프로브(111)에 연결되도록 병렬로 다수 개의 경로를 형성할 수 있고, 분기 또는 합류되는 지점을 포함할 수도 있다. 기판부(121a) 상에 형성되는 패턴부(121b)의 경로 및 회로 간 간격이 변화됨에 따라, 인쇄회로기판(200)과 반도체 디바이스의 패드 간의 피치 변환이 수행될 수 있다.The
본 발명과 같이 연성회로기판(121)에 의해 공간 변환이 구현되면, 다층 세라믹 기판 또는 슬릿을 구비하여 수직 방향으로 적층되는 실리콘 기판으로 구성되는 경우에 비하여, 미세한 피치가 용이하게 구현될 수 있다.When the space conversion is implemented by the
또한, 슬릿을 형성하는 종래의 구성에서는, 입체적인 슬릿 구조를 유지하기 위해 일정 수준의 강성이 요구되므로, 미세한 슬릿을 형성하고 유지하는 데 한계가 있었다. 이와 달리, 본 발명은 연성회로기판(121)의 기판부(121a) 표면에 패턴부(121b)가 막 형태로 부착되므로 보다 미세한 피치가 단순한 구조로 형성될 수 있다.In addition, in the conventional configuration of forming the slit, since a certain level of rigidity is required to maintain the three-dimensional slit structure, there is a limit in forming and maintaining the fine slit. On the contrary, in the present invention, since the
또한, 본 발명에 구비되는 연성회로기판(121)은 연질로 이루어져 일정 수준까지 탄성 변형량이 확보될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 공간변환 모듈(100)은, 인쇄회로기판(200)이 다수의 반도체 디바이스와 각각 접촉될 때 개개의 반도체 디바이스 사이에 존재할 수 있는 편차(설계된 차이 또는 제조 공차 등)를 흡수하도록 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 공간변환 모듈(100)은 반도체 디바이스와의 접촉 특성이 향상될 수 있고, 신호 및 동작에 대한 신뢰성이 더욱 보장될 수 있다.In addition, the flexible printed
아울러, 본 발명의 공간변환 모듈(100)은 연성회로기판(121)을 채용함으로써, 종래의 기판 구조에 비해 소형화 및 경량화가 이루어지기에 유리한 이점이 있다.In addition, the
한편, 본 발명에 구비되는 연성회로기판(121)의 패턴부(121b)에는 다양한 회로 소자들이 실장될 수 있다. 예를 들면, 패턴부(121b)에는 커패시터, 신호분기 소자 및 저항 소자 등이 형성될 수 있고, 전류 저감, 전압 상승 및 회로 분기 등이 다양하게 수행될 수 있다. 이에 따라, 패턴부(121b)에 형성되는 회로 상의 노이즈 제거, 임피던스 매칭 등이 수행될 수 있고, 회로 구성이 다양하게 가변될 수 있다. 특히, 프로브(111)와 직접 접촉되는 연성회로기판(121)의 패턴부(121b)에 이러한 회로 소자들이 실장되므로, 프로브(111)에 매우 가까운 측에서 회로 특성을 효과적으로 조절할 수 있다.Meanwhile, various circuit elements may be mounted on the
다른 한편으로, 본 발명에 구비되는 연성회로기판(121)의 패턴부(121b)는 기판부(121a)의 양 표면에 각각 형성될 수 있다. 따라서, 하나의 기판부(121a)에 더 많은 전기 회로가 형성되어 보다 미세한 공간 변환이 가능하다.On the other hand, the
이상에서는 본 발명에 따른 프로브 카드(10)의 인터포저 유닛(120)에 연성회로기판(121)이 포함되는 구조 및 그에 따른 효과에 대해 설명하였다. 이하에서는 도 4를 더 참조하여, 연성회로기판(121)과 인쇄회로기판(200)을 안정적으로 결합시키는 커넥터(122) 및 그 결합 구조에 대해 설명한다.In the above, the structure in which the
도 4는 도 2에 도시된 커넥터(122)의 단면도이다. 도 1 내지 4를 참조하면, 인터포저 유닛(120)은 커넥터(122)를 더 포함할 수 있다. 커넥터(122)는 인쇄회로기판(200)의 표면에 장착되고, 커넥터(122)에는 연성회로기판(121)의 측방향 단부가 지지될 수 있다.4 is a cross-sectional view of the
커넥터(122)는 표면 방향이 서로 다른 인쇄회로기판(200)과 연성회로기판(121)을 서로 물리적 및 전기적으로 연결하도록 형성될 수 있다. 커넥터(122)는 인쇄회로기판(200)에 형성된 패드와 연성회로기판(121)을 서로 전기적으로 연결하는 다수 개의 커넥터 핀(123)을 구비할 수 있다.The
또한, 커넥터(122)는 기판부(121a)의 측방향 단부를 수용하도록 인쇄회로기판(200)의 표면 방향 중 일 방향으로 연장되는 수용부(122a)를 더 포함할 수 있다. 수용부(122a)를 구비하는 커넥터(122)에 의해 연성회로기판(121)의 기판부(121a)는 인쇄회로기판(200)의 표면 방향과 교차하는 방향(예를 들면, 수직으로 교차하는 방향)으로 배치될 수 있다.In addition, the
나아가, 커넥터(122)는 복수 개의 커넥터 슬릿(122b)을 더 구비할 수 있다. 커넥터 슬릿(122b)에는 복수 개의 커넥터 슬릿(122b)이 삽입되어 장착될 수 있다. 특히, 커넥터 슬릿(122b)은 기판부(121a)가 수용부(122a)에 삽입된 상태에서 패턴부(121b)와 커넥터 핀(123)이 서로 접촉되도록 위치될 수 있고, 예를 들면 수용부(122a)와 인접한 위치에 형성될 수 있다. 도시된 것처럼, 수용부(122a)에 삽입되는 기판부(121a)의 양 표면에 커넥터 핀(123)이 접촉되도록, 수용부(122a)와 커넥터 슬릿(122b)이 서로 수직으로 연장되어 연통될 수 있다.Furthermore, the
구체적으로, 복수 개의 커넥터 핀(123)들은 기판부(121a)가 연장되는 평면에 대해 대칭으로 배열될 수 있다. 즉, 커넥터 핀(123)은 기판부(121a)를 사이에 두고 서로 대칭되는 지점에 한 쌍씩 배치될 수 있다. 서로 대칭되는 한 쌍의 커넥터 핀(123)은 기판부(121a)의 삽입 시 서로 멀어지는 방향으로 탄성 변형되면서 패턴부(121b)에 접촉 및 지지되는 한 쌍의 탄성 컨택부(123a)를 구비할 수 있다. 한 쌍의 탄성 컨택부(123a)는 서로 대칭인 후크 형상으로 이루어져, 도 4에 도시된 것과 같이 기판부(121a) 양 표면의 서로 대칭되는 지점을 탄성 지지할 수 있다.Specifically, the plurality of connector pins 123 may be symmetrically arranged with respect to the plane in which the
한편, 커넥터 슬릿(122b)과 수용부(122a)는, 각각 서로 반대 방향으로 커넥터 핀(123)과 연성회로기판(121)이 삽입되도록 이루어질 수 있다. 도시된 것과 같이, 커넥터 슬릿(122b)은 인쇄회로기판(200)과 결합되는 측(상 측)으로 개방되어 커넥터 핀(123)을 수용할 수 있고, 수용부(122a)는 커넥터 핀(123)이 삽입되는 방향과 반대 방향(하 측)으로 연성회로기판(121)의 측방향 단부를 수용할 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 커넥터(122)에 의하면, 연성회로기판(121)이 인쇄회로기판(200)과 서로 교차하는 방향으로 결합되어도 구조적으로 안정되게 지지될 수 있고 전기적인 접촉에 대한 신뢰성도 보장될 수 있다. 또한, 연성회로기판(121)과 커넥터(122)는 서로 고정되게 결합되는 것이 아니라 커넥터 핀(123)의 탄성 지지력에 의해 유동적으로 결합되므로, 다수의 공간변환 모듈(100) 간의 위치 편차가 흡수될 수 있다.According to the
도 5는 도 2에 도시된 커넥터(122)의 조립 과정을 보인 개념도이다. 도 5를 더 참조하면, 본 발명의 공간변환 모듈(100)의 커넥터(122)는 두 레이어를 결합하고 커넥터 핀(123)을 삽입 장착하는 방식으로 조립될 수 있다.5 is a conceptual view illustrating an assembly process of the
커넥터(122)는 인쇄회로기판(200)의 표면에 장착되는 제1 커넥터 레이어(122x)와, 제1 커넥터 레이어(122x)와 결합되고 인쇄회로기판(200)과는 이격되도록 위치되는 제2 커넥터 레이어(122y)를 구비할 수 있다. 즉, 커넥터(122)는 인쇄회로기판(200)의 표면으로부터 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)의 두께만큼 돌출되도록 위치될 수 있다. 그리고 연성회로기판(121)이을 수용하는 수용부(122a)는 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)를 관통하도록 형성될 수 있다.The
한편, 커넥터 슬릿(122b)은 제1 커넥터 레이어(122x)를 관통하는 제1 슬릿(122b1)과, 제2 커넥터 레이어(122y)를 관통하는 제2 슬릿(122b2)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 슬릿(122b1, 122b2)은 커넥터(122)의 두께 방향으로 서로 연통되도록 이루어져, 커넥터 핀(123)이 제1 및 제2 슬릿(122b1, 122b2)을 관통하여 장착될 수 있다.Meanwhile, the
다만, 커넥터 핀(123)의 위치 고정 및 지지를 위하여, 제1 슬릿(122b1)과 제2 슬릿(122b2)은 서로 다른 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 커넥터 레이어(122y)는, 두께 방향으로 제1 슬릿(122b1)의 일부를 덮도록 이루어지는 단차부(122c)를 구비할 수 있다. 이러한 단차부(122c)는 인쇄회로기판(200)의 표면과는 이격되게 위치될 수 있다. 단차부(122c)에 의해, 제1 슬릿(122b1)을 통과한 커넥터 핀(123)의 일부분은 제2 슬릿(122b2)은 통과하지 못하고 제2 커넥터 레이어(122y)에 두께 방향으로 지지될 수 있다.However, in order to fix and support the position of the
단차부(122c)에 대응되는 구조로서, 커넥터 핀(123)은 커넥터 슬릿(122b)에 삽입 시 단차부(122c)를 감싸도록 형성되어 단차부(122c)에 지지되는 걸림부(123b)를 구비할 수 있다. 걸림부(123b)가 단차부(122c)를 두께 방향 중 일 방향 및 표면 방향 중 양 방향에서 감싸도록 이루어짐으로써, 커넥터 핀(123)은 단차부(122c)에 의해 세 방향으로 구속될 수 있다.As a structure corresponding to the stepped
도 5에 보인 것처럼, 먼저 제1 커넥터 레이어(122x) 및 제2 커넥터 레이어(122y)가 각각 형성되어 서로 결합될 수 있다. 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)는 하나의 실리콘 기판을 동시에 식각하여 형성될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)는 SMT(Surface-Mount Technology) 방식으로 서로 결합될 수 있다.As shown in FIG. 5, first and
이후, 커넥터 핀(123)이 커넥터(122)의 두께 방향 중 일 방향에서 커넥터 슬릿(122b)에 삽입될 수 있다. 도시된 실시예에서, 커넥터 핀(123)은 먼저 제1 슬릿(122b1)에 삽입되면서 커넥터(122)의 표면 방향 중 양 방향으로 이동이 구속되고, 제2 슬릿(122b2)에 삽입되면서 걸림부(123b) 및 단차부(122c)에 의해 세 방향으로 이동이 더 구속될 수 있다. 결과적으로 커넥터 핀(123)은 최초 커넥터 슬릿(122b)에 삽입되는 방향 외에 모든 방향으로 이동이 구속되어 커넥터(122)에 견고하게 고정될 수 있다. 커넥터 핀(123)의 삽입 방향으로는 추후 커넥터(122)가 인쇄회로기판(200)의 표면에 장착되면서 이동이 구속될 수 있다.Thereafter, the
위와 같은 결합 구조 및 순서에 의해, 별도의 접합 과정 없이도 커넥터(122)와 인쇄회로기판(200)에 대해 커넥터 핀(123)의 위치가 완전히 고정될 수 있어, 조립 과정이 간소화될 수 있다.By the above coupling structure and order, the position of the
이상에서는 연성회로기판(121)과 커넥터(122)의 결합 구조와 커넥터(122) 자체의 조립과 장착에 대해 설명하였다. 이하에서는 인터포저 유닛(120, 특히, 연성회로기판(121))과 프로브 블록(110)의 결합 구조 및 그에 따른 효과에 대해 설명한다.In the above, the coupling structure of the
도 6은 도 2에 도시된 프로브 블록(110)의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 프로브 블록(110)의 단면도이다. 도면을 참조하면, 프로브 블록(110)은 기판부(121a)의 측방향 단부를 수용하도록 프로브 블록(110)의 일 표면을 따라 연장되는 수용홈(112)을 구비할 수 있다. 결과적으로, 연성회로기판(121)의 양 측방향 단부가 각각 커넥터(122)의 수용부(122a) 및 프로브 블록(110)의 수용홈(112)에 삽입될 수 있다. 커넥터(122)와 프로브 블록(110)은 각각 연성회로기판(121)과 수직으로 결합될 수 있으므로, 커넥터(122)와 프로브 블록(110)은 서로 나란한 방향으로 배치될 수 있다.6 is a perspective view of the
한편, 프로브 블록(110)은 프로브(111)가 장착되는 복수 개의 프로브 슬릿(113)을 더 구비할 수 있다. 프로브 슬릿(113)은 수용홈(112)과 인접되는 위치에 형성될 수 있고, 기판부(121a)가 수용홈(112)에 삽입된 상태에서 패턴부(121b)와 프로브(111)가 접촉 및 전기 연결될 수 있는 위치에 형성될 수 있다.Meanwhile, the
수용홈(112)과 프로브 슬릿(113)은 서로 다른 방향으로 각각 연성회로기판(121)과 프로브(111)를 수용하도록 일 표면과 그 반대편 표면에 형성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 수용홈(112)은 인쇄회로기판(200)과 마주보는 방향(상 측 방향)으로 개방되어 연성회로기판(121)의 측방향 단부를 수용할 수 있고, 프로브 슬릿(113)은 연성회로기판(121)이 삽입되는 방향과 반대 방향(하 측 방향)으로 프로브(111)를 수용할 수 있다.The receiving
또한, 본 발명에 따른 프로브 카드(10)는 프로브(111)와 패턴부(121b)의 연결 시 추가적인 공간 변환이 이루어질 수 있는 구조적 특징을 갖는다.In addition, the
구체적으로, 패턴부(121b)는 수용홈(112)이 삽입되는 기판부(121a)의 일 측 단부로부터 서로 다른 거리로 이격되게 위치되어 프로브(111)와 접촉되는 복수 개의 공간변환 패드(121c)를 구비할 수 있다. 예를 들면 공간변환 패드(121c)는, 상대적으로 기판부(121a)의 일 측 단부에 가까이 배치되는 제1 열 패드(121c1)와, 기판부(121a)의 일 측 단부로부터 제1 열 패드(121c1)보다 멀리 배치되는 제2 열 패드(121c2)를 구비할 수 있다. 이러한 2열의 패드 구조에 의하면, 동일한 폭의 공간에 패드를 1열로 나란하게 배치하는 것보다 더 많은 수의 패드를 형성할 수 있다.Specifically, the plurality of
또한, 공간변환 패드(121c)에 대응되도록, 프로브(111)는 복수 개의 공간변환 컨택부(111a, 111b)를 구비할 수 있다. 복수 개의 공간변환 컨택부(111a, 111b)는 수용홈(112)으로부터 거리가 서로 다른 공간변환 패드(121c)들에 각각 접촉될 수 있도록, 서로 다른 길이로 연장되게 이루어질 수 있다. 도시된 것과 같이 공간변환 컨택부는, 제1 열 패드(121c1)에 접촉되는 상대적으로 짧은 길이의 제1 컨택부(111a)와, 제2 열 패드(121c2)에 접촉되도록 제1 컨택부(111a)보다 긴 길이로 연장되는 제2 컨택부(111b)를 구비할 수 있다.In addition, the
본 발명의 공간변환 모듈(100)은, 공간변환 패드 및 컨택부(121c, 111a, 111b)의 다층적인 결합 구조에 의해 공간 변환이 추가적으로 수행될 수 있다. 특히 이 추가적인 공간 변환은, 연성회로기판(121)의 패턴부(121b)에 형성되는 패드의 면적으로 인한 제약을 완화시켜 한 단계 더 집적된 미세 피치를 구현할 수 있는 효과가 있다.In the
한편, 도 8은 도 6에 도시된 프로브 블록(110)의 조립 과정을 보인 개념도이다. 본 발명의 프로브 블록(110)은 앞서 설명한 커넥터(122)의 결합 구조 및 조립 과정과 유사하게 제작될 수 있다.8 is a conceptual diagram illustrating an assembly process of the
특히 프로브 블록(110)은, 연성회로기판(121)의 측방향 단부를 수용하는 수용홈(112)의 저면부를 형성하는 제1 레이어(110x)와, 제1 레이어(110x)와 결합되어 수용홈(112)의 측면부를 형성하는 제2 레이어(110y)를 포함할 수 있다. 수용홈(112)의 저면부와 측면부가 각각 제1 및 제2 레이어(110x, 110y)에 의해 형성됨으로써, 두께 방향으로 수용홈(112)의 깊이를 별도로 설계하는 과정이 생략될 수 있는 이점이 있다.In particular, the
아울러, 프로브 블록(110)에 고정되는 프로브(111)는 공간변환 컨택부(111a, 111b) 외에, 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉되는 다이 컨택부와, 다이 컨택부와 공간변환 컨택부(111a, 111b)를 서로 연결하고 제1 레이어(110x)에 접촉 및 지지되는 고정부를 구비할 수 있다. 공간변환 컨택부(111a, 111b)가 고정부로부터 서로 다른 길이로 연장되므로, 복수 개의 프로브(111)에 형성되는 고정부들은 제1 레이어(110x)에 나란하게 정렬되어 삽입되어도 추가적인 공간 변환 구조가 구현될 수 있다. In addition, the
나아가, 앞서 설명한 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)와, 프로브 블록(110)의 제1 및 제2 레이어(110x, 110y)는 하나의 기판에 의해 제작될 수 있다. 이에 의해, 본 발명에 따른 공간변환 모듈(100)의 다수의 구성요소들을 더욱 용이하게 제작할 수 있다.Furthermore, the first and
이상에서는 본 발명에 따른 프로브 카드(10)에 대해, 연성회로기판(121)을 포함하는 특징 및 연성회로기판(121)을 중심으로 한 구성요소들 간의 결합 관계에 따른 효과들을 설명하였다. 이하에서는, 본 발명에 따른 프로브 카드(10)에 포함되는 다양한 구성요소들을 효과적으로 제작 및 조립할 수 있는 프로브 카드의 제조 방법에 대해 설명한다.In the above, the
도 9는 본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 보인 개념도이고, 도 10은 도 9에 도시된 연성회로기판-커넥터 조립 단계(S4)를 다수의 공간변환 모듈(100)에 대하여 보인 개념도이다.FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a probe card according to the present invention, and FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a plurality of
앞서 설명한 도 5 및 8과 함께 도 9 및 10을 더 참조하면, 본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법은, 연성회로기판 제작 단계, 프로브 블록 제작 단계 및 커넥터 제작 단계를 포함하고, 또한, 프로브 블록-연성회로기판 조립 단계(S1), 커넥터-인쇄회로기판 조립 단계(S3) 및 연성회로기판-커넥터 조립 단계(S4)를 더 포함한다.Referring to FIGS. 9 and 10 together with FIGS. 5 and 8 described above, the method of manufacturing a probe card according to the present invention includes a flexible circuit board fabrication step, a probe block fabrication step, and a connector fabrication step. A flexible printed circuit board assembly step (S1), a connector printed circuit board assembly step (S3) and a flexible printed circuit board-connector assembly step (S4).
연성회로기판 제작 단계는 앞서 설명한 기판부(121a)에 패턴부(121b)를 형성하는 과정을 포함한다. 전기 신호에 대해 공간 변환, 회로 분기, 전압 및 전류 값 변화 등이 수행되도록 패턴부(121b)가 형성될 수 있다.The flexible circuit board manufacturing step includes forming the
프로브 블록 제작 단계는 도 8에 도시된 과정들을 포함할 수 있다. 실리콘 기판을 가공하여 제1 및 제2 레이어(110x, 110y)를 각각 형성할 수 있고, 제1 및 제2 레이어(110x, 110y)가 서로 겹쳐져 접합될 수 있다. 이때, 제1 레이어(110x)는 앞서 설명한 수용홈(112)의 측면부를 형성하고, 제2 레이어(110y)는 수용홈(112)의 저면부를 형성할 수 있다. 수용홈(112)은 연성회로기판(121)의 일 측방향 단부(하 측 단부)를 수용하도록 형성될 수 있다.Probe block fabrication may include the processes illustrated in FIG. 8. The silicon substrate may be processed to form first and
커넥터 제작 단계는 도 5에 도시된 과정들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 실리콘 기판을 가공하여 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)를 각각 형성할 수 있고, 제1 및 제2 커넥터 레이어(122x, 122y)는 서로 적층되어 접합될 수 있다. 제1 커넥터 레이어(122x)에는 제1 슬릿(122b1)이 형성될 수 있고, 제2 커넥터 레이어(122y)에는 제2 슬릿(122b2)이 형성될 수 있다. 제1 슬릿(122b1)과 제2 슬릿(122b2)은, 커넥터 핀(123)이 삽입되는 방향으로 그 단면 형상이 서로 다를 수 있고, 제1 및 제2 슬릿(122b1, 122b2)의 결합에 의해 커넥터 슬릿(122b)에는 단차부(122c)가 형성될 수 있다. 수용부(122a)는 연성회로기판(121)의 타 측방향 단부(상 측 단부)를 수용하도록 형성될 수 있다.The connector manufacturing step may include the processes illustrated in FIG. 5. Specifically, the silicon substrate may be processed to form the first and
이상에서 제작된 연성회로기판(121), 프로브 블록(110) 및 커넥터(122)는 이하의 단계들에 의해 조립될 수 있다.The
프로브 블록-연성회로기판 조립 단계(S1)에서는, 프로브 슬릿(113)에 프로브(111)가 삽입된 상태에서 수용홈(112)에 연성회로기판(121)이 삽입되어 장착될 수 있다. 이때, 프로브(111)와 연성회로기판(121)은 서로 접촉 및 전기 연결될 수 있다.In the probe block-flex circuit board assembling step S1, the
커넥터-인쇄회로기판 조립 단계(S3)에서는, 커넥터 슬릿(122b)에 커넥터 핀(123)이 삽입된 상태에서 커넥터(122)가 인쇄회로기판(200)에 부착될 수 있다. 커넥터 핀(123)이 삽입된 방향으로 인쇄회로기판(200)이 결합됨으로써, 인쇄회로기판(200)에 형성되는 패드와 커넥터 핀(123)이 서로 접촉 및 전기 연결될 수 있다.In the connector-printed circuit board assembly step S3, the
위 두 단계에 의해 각각 형성된 조립체들은, 연성회로기판-커넥터 조립 단계(S4)에 의해 서로 결합될 수 있다. 구체적으로, 프로브 블록(110)에 연결된 연성회로기판(121)의 일 측방향 단부의 반대편에 위치되는 타 측방향 단부와, 인쇄회로기판(200)에 부착된 커넥터(122)가 서로 결합될 수 있다. 커넥터(122)의 수용부(122a)에 연성회로기판(121)의 상 측 단부가 삽입되어 결합이 이루어질 수 있고, 이에 의해, 커넥터 핀(123)과 연성회로기판(121)이 서로 접촉 및 전기 연결될 수 있다.Assemblies formed by the above two steps, may be coupled to each other by the flexible circuit board-connector assembly step (S4). In detail, the other lateral end portion opposite to the one lateral end portion of the
한편, 복수 개의 공간변환 모듈(100)이 인쇄회로기판(200)에 한꺼번에 부착되도록, 본 발명에 따른 프로브 카드(10) 제조 방법은, 블록 플레이트 제작 단계 및 프로브 블록-블록 플레이트 조립 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the method of manufacturing the
블록 플레이트 제작 단계에서는, 복수 개의 관통부를 구비하는 블록 플레이트(300)가 형성될 수 있다. 관통부 각각은 프로브 블록(110)이 장착되는 위치에 형성될 수 있다.In the block plate manufacturing step, a
프로브 블록-블록 플레이트 조립 단계에서는, 프로브 블록(110)과 연성회로기판(121)이 서로 조립된 조립체가 블록 플레이트(300)의 일 표면(하부면)에 장착될 수 있다. 이때, 프로브 블록(110)에 장착된 연성회로기판(121)은, 관통부를 통과하여 블록 플레이트(300)의 다른 표면(상부면)으로 돌출되게 배치될 수 있다. 도 10에 도시된 것과 같이, 블록 플레이트(300)에 장착된 복수 개의 프로브 블록(110) 및 연성회로기판(121)은, 일체로서 인쇄회로기판(200) 및 커넥터(122)의 결합체에 장착될 수 있다.In the probe block-block plate assembly step, an assembly in which the
본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법에 의하면, 구성요소들이 나란한 방향(연성회로기판(121)의 표면 방향, 상하 방향)으로 조립될 수 있어 제작 편의성이 향상될 수 있다. 아울러, 도시된 것과 같이 평탄볼트(220) 역시 상하 방향으로 배치될 수 있어, 프로브 카드(10) 조작 시 공간변환 모듈(100) 간 공차 흡수 및 충격 완화가 가능한 이점이 있다. 이에 따라, 프로브 카드(10)의 내구성 및 신뢰성이 더욱 개선될 수 있다.According to the method of manufacturing a probe card according to the present invention, the components may be assembled in parallel to each other (surface direction of the
이상에서 설명한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that the present invention can be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. There will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
또한, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. do.
10: 프로브 카드 100: 공간변환 모듈
110: 프로브 블록 110x: 제1 레이어
110y: 제2 레이어 111: 프로브
112: 수용홈 113: 프로브 슬릿
120: 인터포저 유닛 121: 연성회로기판
121a: 기판부 121b: 패턴부
121c: 공간변환 패드 122: 커넥터
122a: 수용부 122b: 커넥터 슬릿
122c: 단차부 122x: 제1 커넥터 레이어
122y: 제2 커넥터 레이어 123: 커넥터 핀
123a: 탄성 컨택부 123b: 걸림부
200: 인쇄회로기판 210: 보강판
220: 평탄볼트 300: 블록 플레이트
310: 관통부10: probe card 100: space conversion module
110:
110y: second layer 111: probe
112: receiving groove 113: probe slit
120: interposer unit 121: flexible circuit board
121a:
121c: space conversion pad 122: connector
122a: receiving
122c: stepped
122y: second connector layer 123: connector pin
123a:
200: printed circuit board 210: reinforcement plate
220: flat bolt 300: block plate
310: through part
Claims (16)
상기 인쇄회로기판에 결합되고, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드를 서로 연결하도록 이루어지는 공간변환 모듈을 포함하며,
상기 공간변환 모듈은,
상기 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉하도록 이루어지는 복수 개의 프로브를 구비하는 프로브 블록; 및
상기 인쇄회로기판의 표면 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 프로브를 서로 전기 연결하도록 이루어지는 연성회로기판을 구비하는 인터포저 유닛을 포함하고,
상기 인터포저 유닛은, 상기 인쇄회로기판의 표면에 장착되고 상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 커넥터를 더 포함하고,
상기 커넥터는, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 연성회로기판을 서로 전기 연결하도록 이루어지는 커넥터 핀을 구비하는 프로브 카드.A printed circuit board on which a plurality of pads are formed; And
A space conversion module coupled to the printed circuit board and configured to connect pads formed on the printed circuit board and pads formed on the plurality of semiconductor devices to each other;
The space conversion module,
A probe block having a plurality of probes configured to contact pads formed in the semiconductor device; And
An interposer unit having a flexible circuit board extending in a direction crossing the surface direction of the printed circuit board and electrically connected to the pad and the probe formed on the printed circuit board;
The interposer unit further includes a connector mounted to a surface of the printed circuit board and configured to receive a lateral end of the flexible circuit board,
And the connector comprises a connector pin configured to electrically connect a pad formed on the printed circuit board and the flexible circuit board to each other.
상기 연성회로기판은, 커패시터, 신호분기 소자 및 저항 소자 중 적어도 하나가 패턴되어 상기 프로브와 연결되는 전기 회로를 형성하는 패턴부를 포함하는 프로브 카드.The method of claim 1,
The flexible circuit board may include a pattern unit configured to form at least one of a capacitor, a signal branch device, and a resistor device to form an electrical circuit connected to the probe.
상기 커넥터는,
상기 인쇄회로기판과 결합되는 측으로 개방되어 상기 커넥터 핀을 수용하도록 형성되는 커넥터 슬릿; 및
상기 커넥터 핀이 상기 커넥터 슬릿에 삽입되는 방향과 반대 방향으로 상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 수용부를 더 구비하는 프로브 카드.The method of claim 1,
The connector,
A connector slit open to a side coupled with the printed circuit board to receive the connector pins; And
And a receptacle formed to receive a lateral end of the flexible circuit board in a direction opposite to that in which the connector pin is inserted into the connector slit.
상기 커넥터는, 상기 커넥터 슬릿에 수용되는 커넥터 핀을 지지하도록 상기 인쇄회로기판의 표면과 이격되어 상기 커넥터 슬릿의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 단차부를 더 구비하는 프로브 카드.The method of claim 4, wherein
The connector further comprises a stepped portion formed to cover at least a portion of the connector slit spaced apart from the surface of the printed circuit board to support the connector pin received in the connector slit.
상기 커넥터 핀은, 상기 커넥터 슬릿에 삽입 시 상기 단차부를 감싸도록 형성되어 상기 단차부에 지지되는 걸림부를 구비하는 프로브 카드.The method of claim 5,
The connector pin may include a locking part formed to surround the stepped part when the connector pin is inserted into the connector slit and supported by the stepped part.
상기 커넥터는,
상기 인쇄회로기판의 표면에 장착되는 제1 커넥터 레이어; 및
상기 인쇄회로기판의 표면과 이격되도록 상기 제1 커넥터 레이어에 적층되는 제2 커넥터 레이어를 더 포함하는 프로브 카드.The method of claim 1,
The connector,
A first connector layer mounted on a surface of the printed circuit board; And
And a second connector layer stacked on the first connector layer to be spaced apart from the surface of the printed circuit board.
상기 커넥터는,
상기 제1 및 제2 커넥터 레이어를 순차적으로 관통하도록 형성되어 상기 커넥터 핀을 수용하는 커넥터 슬릿; 및
상기 제1 커넥터 레이어를 관통하는 커넥터 슬릿의 일부를 덮도록 제2 커넥터 레이어에 형성되어 상기 커넥터 핀을 지지하도록 이루어지는 단차부를 구비하는 프로브 카드.The method of claim 7, wherein
The connector,
A connector slit formed to sequentially pass through the first and second connector layers to receive the connector pins; And
And a stepped portion formed in the second connector layer to cover a portion of the connector slit penetrating the first connector layer and supporting the connector pin.
상기 인쇄회로기판에 결합되고, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드를 서로 연결하도록 이루어지는 공간변환 모듈을 포함하며,
상기 공간변환 모듈은,
상기 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉하도록 이루어지는 복수 개의 프로브를 구비하는 프로브 블록; 및
상기 인쇄회로기판의 표면 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 프로브를 서로 전기 연결하도록 이루어지는 연성회로기판을 구비하는 인터포저 유닛을 포함하고,
상기 프로브 블록은,
상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 일 표면을 따라 연장되게 형성되는 수용홈; 및
상기 수용홈이 형성되는 일 표면의 반대편 표면으로 상기 프로브가 삽입되도록 형성되는 프로브 슬릿을 더 구비하고,
상기 연성회로기판은, 상기 수용홈에 삽입되는 측방향 단부로부터 서로 다른 거리로 이격되는 지점에 형성되는 복수 개의 공간변환 패드를 구비하고,
상기 프로브는, 상기 복수 개의 공간변환 패드와 각각 접촉되도록 상기 프로브 슬릿으로부터 서로 다른 길이로 돌출되도록 형성되는 복수 개의 공간변환 컨택부를 구비하는 프로브 카드.A printed circuit board on which a plurality of pads are formed; And
A space conversion module coupled to the printed circuit board and configured to connect pads formed on the printed circuit board and pads formed on the plurality of semiconductor devices to each other;
The space conversion module,
A probe block having a plurality of probes configured to contact pads formed in the semiconductor device; And
An interposer unit having a flexible circuit board extending in a direction crossing the surface direction of the printed circuit board and electrically connected to the pad and the probe formed on the printed circuit board;
The probe block,
A receiving groove extending along one surface to receive the lateral end of the flexible circuit board; And
Further comprising a probe slit is formed so that the probe is inserted into the surface opposite the one surface on which the receiving groove is formed,
The flexible circuit board includes a plurality of space conversion pads formed at points spaced apart from each other by lateral ends inserted into the receiving grooves.
And the probe has a plurality of space conversion contact portions formed to protrude to different lengths from the probe slit so as to be in contact with the plurality of space conversion pads, respectively.
상기 프로브 슬릿은, 상기 연성회로기판이 상기 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 프로브와 전기 연결되도록 상기 수용홈과 인접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method of claim 9,
And the probe slit is positioned adjacent to the accommodating groove so that the flexible circuit board is electrically connected to the probe while the flexible circuit board is inserted into the accommodating groove.
상기 인쇄회로기판에 결합되고, 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 복수 개의 반도체 디바이스에 형성된 패드를 서로 연결하도록 이루어지는 공간변환 모듈을 포함하며,
상기 공간변환 모듈은,
상기 반도체 디바이스에 형성된 패드에 접촉하도록 이루어지는 복수 개의 프로브를 구비하는 프로브 블록; 및
상기 인쇄회로기판의 표면 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 상기 인쇄회로기판에 형성되는 패드와 상기 프로브를 서로 전기 연결하도록 이루어지는 연성회로기판을 구비하는 인터포저 유닛을 포함하고,
상기 프로브 블록은,
상기 연성회로기판의 측방향 단부를 수용하도록 일 표면을 따라 연장되게 형성되는 수용홈; 및
상기 수용홈이 형성되는 일 표면의 반대편 표면으로 상기 프로브가 삽입되도록 형성되는 프로브 슬릿을 더 구비하고,
상기 프로브 블록은,
상기 수용홈의 저면부를 형성하는 제1 레이어; 및
상기 제1 레이어와 결합되어 상기 수용홈의 측면부를 형성하는 제2 레이어를 구비하는 프로브 카드.A printed circuit board on which a plurality of pads are formed; And
A space conversion module coupled to the printed circuit board and configured to connect pads formed on the printed circuit board and pads formed on the plurality of semiconductor devices to each other;
The space conversion module,
A probe block having a plurality of probes configured to contact pads formed in the semiconductor device; And
An interposer unit having a flexible circuit board extending in a direction crossing the surface direction of the printed circuit board and electrically connected to the pad and the probe formed on the printed circuit board;
The probe block,
A receiving groove extending along one surface to receive the lateral end of the flexible circuit board; And
Further comprising a probe slit is formed so that the probe is inserted into the surface opposite the one surface on which the receiving groove is formed,
The probe block,
A first layer forming a bottom portion of the receiving groove; And
And a second layer coupled to the first layer to form a side portion of the receiving groove.
연성회로기판에 전기 회로를 형성하는 연성회로기판 제작 단계;
상기 연성회로기판의 일 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 수용홈을 구비하는 프로브 블록을 형성하는 프로브 블록 제작 단계;
상기 연성회로기판의 타 측방향 단부를 수용하도록 형성되는 수용부를 구비하는 커넥터를 형성하는 커넥터 제작 단계;
상기 프로브 블록에 형성되는 프로브 슬릿에 프로브를 삽입한 상태에서 상기 수용홈에 상기 연성회로기판을 장착시키는 프로브 블록-연성회로기판 조립 단계;
상기 커넥터에 형성되는 커넥터 슬릿에 커넥터 핀을 삽입한 상태에서 상기 커넥터를 상기 인쇄회로기판에 부착시키는 커넥터-인쇄회로기판 조립 단계; 및
상기 수용부에 상기 프로브 블록과 결합된 상기 연성회로기판을 삽입하는 연성회로기판-커넥터 조립 단계를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.A probe card including an interposer unit having a flexible printed circuit board and a connector for coupling the flexible printed circuit board and the printed circuit board to each other, and a probe block connected to the flexible printed circuit board to contact pads formed in a plurality of semiconductor devices. In the manufacturing method of
A flexible circuit board manufacturing step of forming an electrical circuit on the flexible circuit board;
A probe block manufacturing step of forming a probe block having a receiving groove formed to receive one lateral end of the flexible circuit board;
A connector manufacturing step of forming a connector having a receiving portion formed to receive the other lateral end of the flexible circuit board;
Probe block-flex circuit board assembly step of mounting the flexible circuit board in the receiving groove in the state that the probe is inserted into the probe slit formed in the probe block;
A connector-printed circuit board assembly step of attaching the connector to the printed circuit board while the connector pin is inserted into the connector slit formed in the connector; And
And a flexible circuit board-connector assembly step of inserting the flexible circuit board coupled with the probe block to the accommodation portion.
관통부를 구비하는 블록 플레이트를 형성하는 단계; 및
상기 연성회로기판이 상기 관통부를 통과하여 돌출되도록, 상기 프로브 블록과 상기 연성회로기판의 조립체를 상기 블록 플레이트에 장착하는 프로브 블록-블록 플레이트 조립 단계를 더 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.The method of claim 13,
Forming a block plate having a through portion; And
And a probe block-block plate assembly step of mounting the assembly of the probe block and the flexible circuit board to the block plate such that the flexible circuit board protrudes through the through part.
상기 커넥터 제작 단계는,
제1 슬릿을 구비하는 제1 커넥터 레이어와, 제2 슬릿을 구비하는 제2 커넥터 레이어를 형성하는 단계; 및
상기 제1 슬릿과 제2 슬릿이 서로 연통되도록 상기 제1 커넥터 레이어와 제2 커넥터 레이어를 서로 적층하여 접합하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.The method of claim 13,
The connector manufacturing step,
Forming a first connector layer having a first slit and a second connector layer having a second slit; And
Stacking and bonding the first connector layer and the second connector layer to each other such that the first slit and the second slit communicate with each other.
상기 프로브 블록 제작 단계는,
제1 레이어와, 상기 수용홈의 측면부를 형성하는 제2 레이어를 형성하는 단계; 및
상기 제1 레이어가 상기 수용홈의 저면부를 형성하도록 상기 제1 레이어와 제2 레이어를 서로 적층하여 접합하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.The method of claim 13,
The probe block manufacturing step,
Forming a first layer and a second layer forming a side portion of the receiving groove; And
Stacking and bonding the first layer and the second layer to each other such that the first layer forms a bottom portion of the receiving groove.
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