KR102066678B1 - 범프필름 타입 프로브카드 - Google Patents

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Abstract

범프필름 타입 프로프카드가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 범프필름 타입 프로프카드는 검사장치에 연결되어 반도체 소자를 검사하기 위해 사용되는 프로브카드로서, 중심부에 개구부가 형성된 메인기판; 가장자리부가 상기 메인기판의 일측면에 지지되고, 중심부가 상기 메인기판의 개구부를 통과하여 상기 메인기판의 타측면에 대해 돌출되어 상기 반도체 소자에 접촉하는 범프필름; 및 상기 메인기판에 형성된 배치공간부에 배치되고, 상기 검사장치와 상기 범프필름을 전기적으로 연결시키는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는, 상기 검사장치와 연결되는 커넥터; 및 일단부가 상기 커넥터에 연결되고, 타단부가 상기 범프필름에 연결되는 케이블을 포함하고, 상기 케이블은, 일단부가 상기 커넥터에 연결되며 타단부가 상기 범프필름과 전기적으로 연결되는 내부심재; 및 상기 내부심재를 둘러싸는 절연체를 포함한다.

Description

범프필름 타입 프로브카드{Bump film type probe card}
본 발명은 범프필름 타입 프로브카드에 관한 것이다.
프로브카드는 RF통신소자와 같은 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위해 사용된다. 프로브카드는 외부의 검사장치에 장착되며, 인쇄회로기판(즉, PCB기판)에 지지되는 니들이 반도체 소자와 접촉함으로써, 검사장치와 반도체 소자 사이 전기적 신호를 전달한다.
최근, 기술의 발달로 반도체 소자가 점점 소형화되고 있는 실정이고, 프로브카드에 지지되는 니들은 그 구조적 특성으로 인해 소형화되는 반도체 소자와 효과적으로 접촉되기 어려운 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 프로브카드에는 반도체 소자와 전기적으로 접촉되는 범프가 형성된 범프필름이 사용되고 있다.
종래, 프로브카드는 인쇄회로기판(즉, PCB기판)에 형성된 인쇄회로패턴의 일측단자에 범프필름이 전기적으로 연결되고, 인쇄회로패턴의 타측단자에 검사장치가 전기적으로 연결되는 방식으로 제작되고 있다.
이 경우, 인쇄회로패턴이 외부환경(예컨대, 프로브카드에 배치되는 다른 전기적 구성 또는 프로브카드 주변의 전기적 장치 등)에 노출되도록 형성됨으로써, 해당 인쇄회로패턴을 이동하는 전기적 신호는 외부환경에서 발생되는 다른 전기적 신호와 용이하게 간섭 또는 교란될 수 있고, 나아가, 반도체 소자에 대한 검사과정에서 노이즈가 증가되어 반도체 소자의 검사에 대한 정확성 또는 신뢰성이 감소하는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는, 반도체 소자의 검사과정에서 노이즈의 발생을 감소시킬 수 있는 범프필름 타입 프로브카드를 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 검사장치에 연결되어 반도체 소자를 검사하기 위해 사용되는 프로브카드로서, 중심부에 개구부가 형성된 메인기판; 가장자리부가 상기 메인기판의 일측면에 지지되고, 중심부가 상기 메인기판의 개구부를 통과하여 상기 메인기판의 타측면에 대해 돌출되어 상기 반도체 소자에 접촉하는 범프필름; 상기 메인기판에 형성된 배치공간부에 배치되고, 상기 검사장치와 상기 범프필름을 전기적으로 연결시키는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는, 상기 검사장치와 연결되는 커넥터; 및 일단부가 상기 커넥터에 연결되고, 타단부가 상기 범프필름에 연결되는 케이블을 포함하고, 상기 케이블은, 일단부가 상기 커넥터에 연결되며 타단부가 상기 범프필름과 전기적으로 연결되는 내부심재; 및 상기 내부심재를 둘러싸는 절연체를 포함하는, 범프필름 타입 프로브카드가 제공될 수 있다.
상기 내부심재는 텅스텐 재질로 형성될 수 있다.
상기 내부심재의 타단부 및 상기 범프필름은 상기 메인기판에 형성되는 전도성 판부재에 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 연결부는 상기 케이블이 상기 커넥터에 대해 벤딩된 상태로 상기 배치공간부에 배치될 수 있다.
상기 메인기판의 일측면에 결합되어 상기 범프필름을 상기 메인기판에 지지시키고, 상기 범프필름이 상기 반도체 소자에 접촉할 때 발생하는 접촉충격을 완충하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 메인기판의 일측면에 결합되어 상기 범프필름을 상기 메인기판에 지지시키는 지지영역 및 상기 지지영역과 연결되며 상기 범프필름의 중심부를 마주보도록 배치되어 상기 접촉충격을 완충하는 탄성영역을 포함하는 메인탄성지지부재; 및 상기 탄성영역에 결합되고, 상기 범프필름의 중심부를 상기 메인기판의 타측면에 대해 돌출시키는 돌출부재를 포함할 수 있다.
상기 탄성영역은 상기 지지영역에 대해 탄성 변형 가능하도록 연결편을 통해 상기 지지영역과 연결될 수 있다.
상기 지지부는, 일측부가 상기 탄성영역의 일측면에 지지되어, 상기 접촉충격을 완충하는 보조탄성부재; 및 상기 메인기판에 대해 상기 보조탄성부재의 타측부를 지지시키는 지지블럭을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 검사장치와 범프필름이 케이블 구조로 형성되는 연결부를 통해 전기적으로 연결됨으로써, 종래 검사장치와 범프필름이 PCB기판의 인쇄회로패턴을 매개로 전기적으로 연결되는 경우보다, 반도체 소자의 검사과정에서 노이즈의 발생을 방지하거나 최소화할 수 있다. 나아가, 반도체 소자에 대한 검사의 정확성 또는 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범프필름 타입 프로브카드를 상측에서 바라본 사시도이다.
도 2는 도 1의 프로브카드를 하측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 1의 AA선을 화살표방향으로 바라본 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 BB선을 화살표방향으로 바라본 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 메인기판을 상측에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2의 범프필름이 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 연결부의 사시도이다.
도 8은 도 7의 CC선을 화살표방향으로 바라본 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 연결부와 범프필름이 전기적으로 연결되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 D부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 1의 지지부를 상측에서 바라본 사시도이다.
도 12는 도 11의 지지부의 분해도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범프필름 타입 프로브카드를 상측에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1의 프로브카드를 하측에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 1의 AA선을 화살표방향으로 바라본 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 BB선을 화살표방향으로 바라본 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 1의 메인기판을 상측에서 바라본 모습을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 2의 범프필름이 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 1의 연결부의 사시도이고, 도 8은 도 7의 CC선을 화살표방향으로 바라본 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 도 1의 연결부와 범프필름이 전기적으로 연결되는 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 9의 D부분을 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
참고로, 도 6에서는 범프필름(200)의 하측면이 간략하게 도시되어 있고, 도 9에서는 지지부(400)가 생략되어 도시되어 있고, 도 10에서는 연결부(300) 및 범프필름(200)의 일부가 간략하게 도시되어 있다.
본 실시예에서는 메인기판(100)이 수평방향으로 연장되도록 배치되고, 반도체 소자(미도시)가 메인기판(100)의 하측에 배치되는 경우를 가정하여 설명한다. 이 경우, 메인기판(100)의 양측면 중 범프필름(200)의 가장자리부가 지지되는 측면은 메인기판(100)의 상측면이 되고, 범프필름(200)의 중심부가 돌출되는 측면은 메인기판(100)의 하측면이 된다. 이외에도, 메인기판의 배치방향 및 반도체 소자의 메인기판에 대한 배치위치는 다양한 변형이 가능하다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 범프필름(200) 타입 프로브카드(1)는 검사장치(미도시)에 연결되어 반도체 소자(미도시)를 검사하기 위해 사용된다. 이 경우, 본 실시예에 따른 프로브카드(1)는 검사장치에 마련되는 척에 장착되고, 검사장치와 검사 대상인 반도체 소자 사이 전기적 신호를 전달할 수 있다.
예컨대, 반도체 소자는 RF통신소자일 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 프로브카드(1)는 검사장치에서 발생시키는 RF신호와 같은 전기적 검사신호를 반도체 소자에 전달하고, 반도체 소자에서 발생시키는 전기적 검출신호를 검사장치에 전달할 수 있다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 프로브카드(1)는 메인기판(100), 범프필름(200), 및 연결부(300)를 포함한다.
메인기판(100)의 중심부에는 도 2 및 도 5와 같이 개구부(101)가 형성된다. 개구부(101)의 형상 및 크기는 검사대상인 반도체 소자의 종류에 대응하여 다양하게 결정될 수 있다.
예컨대, 메인기판(100)은 도 5와 같이 중심부에 사각형상의 개구부(101)가 형성된 PCB기판일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
메인기판(100)에는 도 1 및 도 2와 같이 후술하는 범프필름(200), 연결부(300), 및 지지부(400)가 지지될 수 있다.
범프필름(200)의 가장자리부는 도 3 및 도 4와 같이 메인기판(100)의 상측면에 지지된다.
범프필름(200)의 중심부는 메인기판(100)의 개구부(101)를 통과하여 메인기판(100)의 하측면에 대해 돌출된다. 이 경우, 범프필름(200)의 중심부는 메인기판(100)의 하측에 배치되는 반도체 소자를 향해 돌출되어 반도체 소자에 접촉할 수 있다.
범프필름(200)은 도 1 및 도 2와 같이 후술하는 지지부(400)를 통해 메인기판(100)에 지지되며, 메인기판(100)의 하측면에 대해 돌출될 수 있다. 이에 관해서는 후술한다.
예컨대, 범프필름(200)은 도 6과 같이 펼친 모습을 볼 때, 가장자리부의 코너영역에서 중심부를 향해 일부가 절개된 사각형상으로 형성될 수 있다.
이 경우, 범프필름(200)은 절개된 부분을 중심으로 서로 이웃하는 두 코너영역이 중첩되어 메인기판(100)에 지지되면, 도 2와 같이 중심부가 메인기판(100)의 하측면에 대해 고깔 형태로 돌출될 수 있다.
범프필름(200)은 반도체 소자와 검사장치 사이 전기적 신호를 전달할 수 있다.
이 경우, 범프필름(200)에는 도 6과 같이 중심부에 반도체 소자와 전기적 신호를 송수신하기 위한 제1범프(211)가 형성되고, 가장자리부에는 검사장치와 전기적 신호를 송수신하기 위한 제2범프(212)가 형성되고, 제1범프(211)와 제2범프(212)를 전기적으로 연결하기 위한 신호채널(220)이 형성될 수 있다.
신호채널(220)은 복수로 형성될 수 있다. 각 신호채널(220)에는 각각 제1범프(211)와 제2범프(212)가 형성될 수 있다.
예컨대, 범프필름(200)에는 도 4와 같이 3개의 신호채널(220)이 형성될 수 있다.
신호채널(220)의 수는 반도체 소자의 특성에 따라 결정될 수 있다.
범프필름(200)은 후술하는 연결부(300)를 매개로 검사장치에 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 전달할 수 있다. 이에 관해서는 후술한다.
이와 같은 범프필름(200)은, 종래 니들을 반도체 소자에 접촉시키는 경우보다, 소형화되는 반도체 소자에 보다 효과적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달할 수 있다.
연결부(300)는 검사장치(미도시)와 범프필름(200)을 전기적으로 연결시킨다.
연결부(300)는 도 1과 같이 복수로 제공될 수 있다. 연결부(300)의 수는 범프필름(200)의 신호채널(220)의 수에 따라 결정될 수 있다.
예컨대, 연결부(300)는 3개가 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 연결부(300)는 도 7 내지 도 10과 같이 커넥터(310) 및 케이블(320)을 포함할 수 있다.
커넥터(310)는 검사장치와 연결된다. 이 경우, 커넥터(310)는 검사장치에서 연장되는 검사케이블(미도시)과 분리 가능하게 결합될 수 있다.
예컨대, 커넥터(310)는 도 9와 같이 연결몸체(311) 및 연결심재(312)를 포함할 수 있다.
연결몸체(311)는 원기둥 형태를 가지며, 외측면에 나사산이 형성될 수 있다. 연결몸체(311)는 검사케이블의 커넥터부재와 나사결합할 수 있다.
연결심재(312)는 연결몸체(311)의 내부에 배치되고, 연결몸체(311)에 지지될 수 있다. 연결심재(312)는 연결몸체(311)와 검사케이블이 결합할 때 검사케이블의 심재와 전기적으로 연결될 수 있다.
이외에도, 커넥터는 도시되지 않았지만, 검사장치와 연결 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다.
케이블(320)은 일단부가 커넥터(310)에 연결되고, 타단부가 범프필름(200)에 연결된다. 이 경우, 케이블(320)은 커넥터(310)에서 범프필름(200)을 향해 연장될 수 있다.
케이블(320)은 도 8과 같이 내부심재(321) 및 절연체(322)를 포함할 수 있다.
내부심재(321)는 전도성이 높은 재질로 형성된다.
예컨대, 내부심재(321)는 텅스텐 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 내부심재(321)는 전도성을 보다 향상시키기 위해 외측면에 은 또는 금이 증착될 수 있다.
내부심재(321)는 도 9와 같이 커넥터(310) 외부에서 범프필름(200)을 향해 연장될 수 있다.
내부심재(321)의 일단부는 커넥터(310)에 연결된다.
예컨대, 내부심재(321)의 일단부는 커넥터(310)의 연결심재(312)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 내부심재(321)는 연결심재(312)를 매개로 검사케이블과 전기적으로 연결될 수 있다.
내부심재(321)는 연결심재(312)와 공지의 다양한 방법으로 전기적으로 연결될 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
내부심재(321)의 타단부는 범프필름(200)과 전기적으로 연결된다. 이때, 내부심재(321)는 검사장치와 범프필름(200) 사이 전기적 신호를 전달할 수 있다.
본 실시예에서, 내부심재(321)와 범프필름(200)은 도 9 및 도 10과 같이 메인기판(100)에 형성되는 전도성 판부재(110)에 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 상세히, 전도성 판부재(110)는 도 5 및 도 10과 같이 메인기판(100)의 개구부(101) 주변 상측면에 형성될 수 있다.
내부심재(321)의 타단부는 도 10과 같이 전도성 판부재(110)의 일측에 접촉될 수 있다. 이 경우, 내부심재(321)의 타단부는 전도성 접착제를 이용하여 전도성 판부재(110)에 고정될 수 있다.
범프필름(200)의 가장자리부에 형성된 제2범프(212)는 도 10과 같이 전도성 판부재(110)의 타측에 접촉될 수 있다. 이 경우, 범프필름(200)의 가장자리부는 후술하는 지지부(400)에 의해 가압되어 고정될 수 있다.
이 경우, 검사장치에서 발생되는 검사신호 또는 반도체 소자에서 발생되는 검출신호는 내부심재(321), 전도성 판부재(110), 범프필름(200)을 차례로 이동하며 반도체 소자 또는 검사장치에 전달될 수 있다.
내부심재(321)는 타단부가 범프필름(200)의 가장자리부, 즉 제2범프(212)에 인접하도록 연장될 수 있다. 이 경우, 전도성 판부재(110)의 크기를 작게 할 수 있고, 이로 인해 검사신호 또는 검출신호는 내부심재(321)와 범프필름(200) 사이 전달되는 경로가 짧아져 외부환경에서 발생하는 전기적 신호와 간섭 또는 교란되는 것이 방지될 수 있다.
예컨대, 전도성 판부재(110)는 구리 또는 구리합금으로 제작되는 동박(銅箔)을 포함할 수 있다.
절연체(322)는 도 8과 같이 내부심재(321)를 둘러싸도록 형성된다. 절연체(322)는 내부심재(321)의 연장방향으로 연장될 수 있다.
절연체(322)는 일단부가 커넥터(310)와 공지의 다양한 방법으로 연결될 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
예컨대, 절연체(322)는 테프론 재질로 형성될 수 있다.
절연체(322)는 내부심재(321)가 외부환경과 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 절연체(322)는 내부심재(321)를 이동하는 전기적 신호(즉, 검사신호 또는 검출신호)가 외부환경에서 발생하는 전기적 신호와 간섭 또는 교란되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 본 실시예에 따른 프로브카드(1)는 절연체(322)로 둘러싸인 내부심재(321)가 검사장치와 범프필름(200)을 전기적으로 연결시킴으로써, 반도체 소자의 검사과정에서 노이즈의 발생을 방지하거나 최소화시킬 수 있다.
본 실시예에서, 절연체(322)는 도 7 및 도 8과 같이 외부튜브(323)에 둘러싸일 수 있다. 다시 말해, 외부튜브(323)의 내부에는 절연체(322)로 둘러싸인 내부심재(321)가 배치될 수 있다. 외부튜브(323)는 내부심재(321)의 연장방향으로 연장될 수 있다.
외부튜브(323)는 일단부가 커넥터(310)와 공지의 다양한 방법으로 연결될 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
외부튜브(323)는 전도성 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 외부튜브(323)는 커넥터(310)를 통해 검사장치의 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다
예컨대, 외부튜브(323)는 구리 또는 구리합금의 동관(銅管) 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 외부튜브(323)의 외측면에는 은 또는 금이 증착 또는 도금될 수 있다.
내부심재(321)의 타단부는 도 9 및 도 10과 같이 절연체(322) 및 외부튜브(323)의 외부로 돌출되어 범프필름(200)과 연결될 수 있다. 다시 말해, 내부심재(321)는 절연체(322) 및 외부튜브(323)보다 길게 연장될 수 있다. 이 경우, 내부심재(321)의 타단부는 절연체(322) 및 외부튜브(323)의 간섭없이 전도성 판부재(110)에 접촉할 수 있다.
절연체(322) 및 외부튜브(323)의 외부로 돌출되는 내부심재(321)의 타단부는 길이가 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 검사신호 또는 검출신호는 내부심재(321)와 범프필름(200) 사이 전달되는 과정에 외부환경에 노출되는 경로가 짧아져 외부환경에서 발생하는 전기적 신호와 간섭 또는 교란되는 것이 방지될 수 있다.
내부심재(321)의 타단부의 길이는 반도체 소자의 전기적 특징 등을 고려하여 결정될 수 있다.
연결부(300)는 도 1과 같이 메인기판(100)에 형성된 배치공간부(102)에 배치된다.
배치공간부(102)는 도 1 및 도 5와 같이 메인기판(100)의 개구부(101) 주변에서 개구부(101)의 중심을 향해 연장될 수 있다. 이 경우, 배치공간부(102)에 배치된 연결부(300)의 케이블(320)은 범프필름(200)의 가장자리부를 향해 연장될 수 있다.
배치공간부(102)는 메인기판(100)을 관통하여 형성될 수 있다.
배치공간부(102)는 복수로 제공될 수 있다. 배치공간부(102)의 수는 연결부(300)의 수에 대응하여 결정될 수 있다.
예컨대, 배치공간부(102)는 도 1 및 도 5와 같이 연결부(300)가 3개가 제공되는 경우 메인기판(100)에 3개가 형성될 수 있다.
연결부(300)는 도 1 및 도 4와 같이 케이블(320)이 커넥터(310)에 대해 벤딩된 상태로 배치공간부(102)에 배치될 수 있다.
보다 상세히, 커넥터(310)는 검사장치와의 연결을 고려하여 메인기판(100)에 대해 상하방향으로 기울어진 상태로 배치공간부(102)에 배치될 수 있다.
커넥터(310)에 연결된 케이블(320)은 타단부가 개구부(101)의 중심을 향하도록 커넥터(310)에 대해 벤딩될 수 있다. 다시 말해, 케이블(310)은 메인기판(320)에 나란하게 연장되도록 벤딩될 수 있다.
이 경우, 연결부(300)는 배치공간부(102)에 배치된 상태에서 내부심재(321)의 타단부가 범프필름(200)의 가장자리부와 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 배치공간부(102)는 도 1 및 도 5와 같이 폭이 상대적으로 넓은 제1배치영역(102a) 및 폭이 상대적으로 좁은 제2배치영역(102b)을 포함할 수 있다.
제1배치영역(102a)은 개구부(101)의 중심에서 먼 측에 형성될 수 있다. 제1배치영역(102a)에는 커넥터(310)가 배치될 수 있다.
제2배치영역(102b)은 제1배치영역(102a)과 개구부(101)사이에서 제1배치영역(102a)과 연통하며, 개구부(101)의 중심을 향해 연장될 수 있다. 제2배치영역(102b)에는 케이블(320)이 커넥터(310)에 대해 벤딩되어 배치될 수 있다.
제2배치영역(102b)은 외부튜브(323)의 길이에 대응하여 연장될 수 있다. 이 경우, 절연체(322) 및 외부튜브(323)에 대해 돌출된 내부심재(321)의 타단부는 제2배치영역(102b)에서 범프필름(200)을 향해 돌출되어 전도성 판부재(110)에 용이하게 접촉될 수 있다.
이와 같이 배치공간부(102)에 배치된 연결부(300)는 에폭시와 같은 접착제를 이용하여 메인기판(100)에 고정될 수 있다.
한편, 메인기판(100) 중 배치공간부(102)를 형성하는 측벽 및 개구부(101)를 형성하는 측벽은 구리와 같은 전도성 재질로 도금(미도시)되어 전기적으로 연결될 수 있다. 배치공간부(102)를 형성하는 측벽 및 개구부(101)를 형성하는 측벽에 대한 도금은 전도성 판부재(110)와 전기적으로 분리되도록 형성될 수 있다.
이때, 케이블(320)의 외부튜브(323)는 배치공간부(102)의 도금된 측벽과 납땜을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 범프필름(200)에 형성된 접지범프(213)는 개구부(101)의 도금된 측벽에 접촉되어 전기적으로 연결된다. 이 경우, 범프필름(200)의 접지범프(213)는 외부튜브(323) 및 커넥터(310)를 통해 검사장치의 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 프로브카드(1)는 지지부(400)를 더 포함할 수 있다.
지지부(400)는 도 1과 같이 메인기판(100)의 상측면에 결합되어 범프필름(200)을 메인기판(100)에 지지시킨다. 그리고 지지부(400)는 범프필름(200)이 반도체 소자에 접촉할 때 발생하는 접촉충격을 완충한다.
지지부(400)는 도 11 및 도 12와 같이 메인탄성지지부재(410) 및 돌출부재(420)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 11은 도 1의 지지부를 상측에서 바라본 사시도이고, 도 12는 도 11의 지지부의 분해도이고, 도 11에서는 메인기판(도 1의 100) 및 연결부(도 1의 300)가 생략되어 도시되어 있다.
메인탄성지지부재(410)는 도 3 및 도 12와 같이 지지영역(411) 및 탄성영역(412)을 포함한다.
지지영역(411)은 도 3과 같이 메인기판(100)의 상측면에 결합된다.
예컨대, 지지영역(411)은 도 3과 같이 메인기판(100)과 제1결합볼트(401)를 통해 결합될 수 있다. 이 경우, 지지영역(411)의 모서리측에는 도 12와 같이 제1볼트관통홀(415)이 형성되고, 메인기판(100)에는 제2볼트관통홀(103)이 형성되고, 제1결합볼트(401)는 제1볼트관통홀(415) 및 제2볼트관통홀(103)을 관통하여 너트부재(도 2의 402)와 체결될 수 있다.
지지영역(411)은 도 3과 같이 범프필름(200)의 가장자리부를 메인기판(100)의 상측면에 지지시킨다. 이 경우, 지지영역(411)은 범프필름(200)의 가장자리부를 커버하도록 형성될 수 있다.
보다 상세히, 범프필름(200)의 가장자리부는 메인기판(100)의 상측면과 지지영역(411)의 하측면 사이에 개재될 수 있다. 지지영역(411)은 메인기판(100)에 결합될 때 범프필름(200)의 가장자리부를 메인기판(100)을 향해 가압할 수 있다. 이 경우, 범프필름(200)의 가장자리부는 메인기판(100)의 상측면에 고정 지지될 수 있다.
탄성영역(412)은 도 3과 같이 범프필름(200)의 중심부를 마주보도록 배치된다. 이때, 탄성영역(412)은 메인기판(100)의 개구부(101)를 마주보도록 배치된다.
탄성영역(412)은 지지영역(411)에 대해 탄성 변형 가능하게 연결된다. 이때, 탄성영역(412)은 도 3과 같이 지지영역(411)과 연결편(413)을 통해 연결될 수 있다.
탄성영역(412)은 범프필름(200)의 중심부가 반도체 소자에 접촉할 때 탄성 변형되며 접촉충격을 완충한다. 이 경우, 접촉충격은 후술하는 돌출부재(420)를 통해 탄성영역(412)에 전달될 수 있다.
예컨대, 지지영역(411)은 도 12와 같이 범프필름(200)의 가장자리부를 커버하는 링 형태로 형성되고, 탄성영역(412)은 메인기판(100)의 개구부(101)를 커버하는 플레이트 형태로 형성될 수 있다.
이 경우, 탄성영역(412)은 지지영역(411)의 중심부, 즉 지지영역(411)의 내부에 배치될 수 있다. 연결편(413)은 지지영역(411)의 일부 및 지지영역(411)을 마주보는 탄성영역(412)의 일부를 연결할 수 있다.
돌출부재(420)는 도 3과 같이 메인탄성지지부재(410)의 탄성영역(412)에 결합된다. 이 경우, 돌출부재(420)는 탄성영역(412)과 범프필름(200)의 중심부 사이에 배치되어, UV접착체와 같은 접착제를 통해 탄성영역(412)에 결합될 수 있다.
돌출부재(420)는 도 3과 같이 범프필름(200)의 중심부를 메인기판(100)의 하측면에 대해 돌출시키도록 연장된다. 이 경우, 범프필름(200)의 중심부는 돌출부재(420)에 접촉되어 반도체 소자를 향해 돌출되며 반도체 소자에 접촉될 수 있다.
돌출부재(420)의 연장되는 길이는 범프필름(200)의 돌출거리에 따라 결정될 수 있다. 여기서, 돌출거리는 메인기판(100)의 하측면과 메인기판(100)의 하측면에 대해 돌출되어 반도체 소자에 접촉되도록 위치하는 범프필름(200)의 중심부 사이 거리를 말한다.
예컨대, 돌출부재(420)는 도 3 및 도 12와 같이 상하방향으로 연장되는 직육면체 기둥 형태로 형성될 수 있다. 돌출부재(420)는 상단부는 탄성영역(412)에 결합되고, 하단부는 범프필름(200)의 중심부에 접촉될 수 있다. 이 경우, 돌출부재(420)는 접촉충격을 탄성영역(412)에 전달할 수 있다.
이외에도, 돌출부재는 도시되지 않았지만, 반도체 소자의 특성 등을 고려하여 다양한 형태로 제공될 수 있다.
메인탄성지지부재(410) 및 돌출부재(420)는 각각 아크릴과 같은 비전도성이며 광투과성인 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 메인탄성지지부재(410) 및 돌출부재(420)는 각각 범프필름(200)과 전기적으로 연결되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에서, 지지부(400)는 도 12와 같이 보조탄성부재(460) 및 지지블럭(430)을 더 포함할 수 있다.
보조탄성부재(460)는 도 3 및 도 12와 같이 일측부가 메인탄성지지부재(410)의 탄성영역(412)의 상측면에 지지된다.
보조탄성부재(460)는 탄성영역(412)과 함께 접촉충격을 완충한다. 이 경우, 보조탄성부재(460)는 탄성 변형 가능하게 형성될 수 있다.
보조탄성부재(460)는 내구성 등을 고려하여 서스(SUS)와 같은 재질로 형성될 수 있다.
예컨대, 보조탄성부재(460)는 도 12와 같이 중심부가 개방된 판 스프링 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 보조탄성부재(460)는 개방된 중심부에 가까운 일측부가 탄성영역(412)의 상측면에 접촉될 수 있다.
지지블럭(430)은 도 3 및 도 12와 같이 메인기판(100)에 대해 보조탄성부재(460)의 타측부를 지지시킨다.
보다 상세히, 지지블럭(430)의 하측부에는 도 3과 같이 오목한 단턱이 형성되고, 보조탄성부재(460)의 타측부는 지지블럭(430)의 단턱에 삽입되어 지지블럭(430)에 지지될 수 있다.
그리고 지지블럭(430)은 도 3과 같이 같이 메인기판(100)의 상측면에 결합된 메인탄성지지부재(410)의 지지영역(411)에 결합될 수 있다. 이 경우, 보조탄성부재(460)는 지지블럭(430)을 통해 메인기판(100)에 지지될 수 있다.
예컨대, 지지블럭(430)은 지지영역(411)과 제1결합볼트(401) 및 제2결합볼트(403)를 통해 결합될 수 있다.
이 경우, 지지블럭(430)에는 도 3 및 도 12와 같이 제3볼트관통홀(431)이 형성되고, 제1결합볼트(401)는 제3볼트관통홀(431), 지지영역(411)에 형성된 제1볼트관통홀(415), 메인기판(100)에 형성된 제2볼트관통홀(103)을 차례로 관통할 수 있다.
그리고, 지지영역(411)에는 도 12와 같이 제1볼트관통홀(415) 주변에 제1볼트체결홀(416)이 형성되고, 지지블럭(430)에는 제3볼트관통홀(431) 주변에 제2볼트체결홀(432)이 형성되고, 제2결합볼트(403)는 제1볼트체결홀(416)을 관통하여 제2볼트체결홀(432)에 체결될 수 있다.
지지블럭(430)은 내구성 등을 고려하여 구리와 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.
예컨대, 지지블럭(430)은 도 11 및 도 12와 같이 중심부가 사각형상으로 개방된 박스 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 지지부(400)는 도 12와 같이 돌출거리조절부재(470), 패킹부재(440), 고정핀부재(450)를 더 포함할 수 있다.
보조탄성부재(460)의 상측면과 지지블럭(430) 사이에는 도 3 및 도 12와 같이 돌출거리조절부재(470)가 개재될 수 있다.
돌출거리조절부재(470)는 범프필름(200)의 돌출거리를 조절할 수 있다.
이와 관련하여, 메인기판(100)의 하측면과 메인기판(100)의 하측에 배치되는 반도체 소자 사이 거리는 실제 검사과정에서 반도체 소자의 크기 또는 검사장치의 상태 등 다양한 외부조건에 의해 달라질 수 있다.
이때, 돌출거리조절부재(470)는 보조탄성부재(460)와 지지블럭(430) 사이에 개재되고, 보조탄성부재(460), 메인탄성지지부재(410)의 탄성영역(412), 및 돌출부재(420)를 메인기판(100)의 하측을 향해 가압할 수 있다. 이 경우, 돌출부재(420)에 접촉되는 범프필름(200)의 중심부는 반도체 소자를 향해 더 돌출되어 반도체 소자에 접촉될 수 있다.
따라서, 돌출거리조절부재(470)는 돌출부재(420)와 함께 범프필름(200)의 중심부를 반도체 소자에 대해 효과적으로 접촉시킬 수 있다.
돌출거리조절부재(470)는 도 3과 같이 복수로 제공될 수 있다. 이 경우, 범프필름(200)의 돌출거리는 돌출거리조절부재(470)의 수를 조절하여 조절될 수 있다.
예컨대, 돌출거리조절부재(470)는 4개가 제공될 수 있다. 4개의 돌출거리조절부재(470)는 모두 같은 두께를 가지며, 상하방향으로 적층될 수 있다.
패킹부재(440)는 도 3 및 도 12와 같이 메인탄성지지부재(410)의 지지영역(411)과 지지블럭(430) 사이에 개재될 수 있다. 이 경우, 패킹부재(440)는 탄성영역(412)이 접촉충격을 완충하는 과정에, 탄성영역(412)에 연결된 지지영역(411)과 지지블럭(430) 사이 충격에 의한 마모 등을 방지할 수 있다.
패킹부재(440)는 실리콘 같은 재질로 형성될 수 있다.
예컨대, 패킹부재(440)는 중심부가 개방된 사각형상의 링 형태로 형성될 수 있다.
고정핀부재(450)는 도 3 및 도 12와 같이 지지블럭(430)에서 메인기판(100)을 향해 상하방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 고정핀부재(450)의 양단부는 각각 지지블럭(430)에 형성된 삽입홈(433) 및 메인기판(100)에 형성된 삽입홈(104)에 삽입될 수 있다.
고정핀부재(450)에는 범프필름(200)의 가장자리부가 끼워질 수 있다. 이 경우, 범프필름(200)은 고정핀부재(450)에 끼워진 상태에서 메인기판(100)에 가고정되고, 이후 지지영역(411)과 메인기판(100) 사이 결합 과정에 메인기판(100)에 고정될 수 있다.
예컨대, 범프필름(200)의 가장자리부 꼭지점영역에는 도 6과 같이 관통구(201)가 형성될 수 있다. 고정핀부재(450)는 범프필름(200)의 절개된 부분을 중심으로 서로 이웃하는 두 관통구(201)에 중첩되어 끼워질 수 있다.
고정핀부재(450)는 패킹부재(440)에 형성된 관통구(441) 및 메인탄성지지부재(410)의 지지영역(411)에 형성된 관통구(417)를 관통한 후 범프필름(200)의 관통구(201)를 관통할 수 있다.
고정핀부재(450)는 복수로 제공될 수 있다. 예컨대, 고정핀부재(450)는 도 12와 같이 4개가 제공될 수 있다.
고정핀부재(450)의 수는 지지블럭(430)의 크기 또는 범프필름(200)의 크기 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.
한편, 지지블럭(430)에는 도 12와 같이 상하방향으로 연장되는 가이드핀부재(480)가 형성될 수 있다(참고로, 도 12에는 설명의 편의를 위해 가이드핀부재(480)가 지지블럭(430)에서 분리된 모습이 도시되어 있다.). 가이드핀부재(480)는 지지부(400)의 조립시 보조탄성부재(460) 및 돌출거리조절부재(470)가 지지블럭(430)에 원활하게 삽입되도록 가이드할 수 있다.
이 경우, 보조탄성부재(460) 및 돌출거리조절부재(470) 각각의 모서리측에는 가이드핀부재(480)에 대응하도록 오목한 가이드홈(461)(471)이 형성될 수 있다.
한편, 지지블럭(430)에는 도 11 및 도 12와 같이 조절볼트(미도시)가 나사결합되는 조절볼트체결홀(434)이 형성될 수 있다. 조절볼트는 조임동작 또는 풀림동작을 통해 말단부가 보조탄성부재(460)의 상측면에 대해 멀어지거나 가까워지도록 이동할 수 있다. 이 경우, 조절볼트는 보조탄성부재(460) 및 메인탄성지지부재(410)의 탄성영역(412)의 탄성을 조절할 수 있다.
보다 상세히, 조절볼트는 말단부가 보조탄성부재(460)의 상측면에 접촉된 상태에서 조임동작할 때 보조탄성부재(460)의 상측면에 가까워지도록 이동할 수 있다. 이 경우, 조절볼트는 보조탄성부재(460)를 가압하고, 보조탄성부재(460) 및 탄성영역(412)은 탄성을 감소할 수 있다.
이 과정에서, 조절볼트는 보조탄성부재(460), 탄성영역(412) 및 돌출부재(420)를 메인기판(100)의 하측을 향해 가압하고, 이로 인해 범프필름(200)의 중심부는 반도체 소자를 향해 더 돌출될 수 있다. 다시 말해, 조절볼트는 돌출부재(420) 및 돌출거리조절부재(470)와 함께 범프필름(200)의 돌출거리를 조절할 수 있다.
또는, 조절볼트는 말단부가 보조탄성부재(460)의 상측면에 접촉된 상태에서 풀림동작할 때 보조탄성부재(460)의 상측면에서 멀어지도록 이동할 수 있다. 이 경우, 보조탄성부재(460) 및 탄성영역(412)은 탄성이 증가되고, 접촉충격을 효과적으로 완충할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 지지부가 범프필름을 메인기판에 지지시키며 접촉충격을 완충할 수 있는 것으로 설명하였다.
다른 실시예에서는 도시되지 않았지만, 지지부가 범프필름을 메인기판에 지지시키는 기능만을 수행할 수 있다. 다시 말해, 지지부는 접촉충격을 완충하는 기능이 배제되어 형성될 수 있다.
예컨대, 지지부는 메인기판의 일측면에 결합되어 범프필름을 메인기판에 지지시키는 지지영역만을 포함하는 메인지지부재 및 메인지지부재에 연결되어 범프필름을 메인기판의 타측면에 대해 돌출시키는 돌출부재를 포함할 수 있다.
이 경우, 메인지지부재의 지지영역은 범프필름의 가장자리부 및 메인기판의 개구부를 커버(즉, 본 실시예에 따른 탄성영역(412)에 대응하는 영역까지 커버)하는 형태로 형성될 수 있다.
앞서 살핀 바와 같이, 본 실시예에 따른 프로브카드(1)는 검사장치와 범프필름(200)이 케이블 구조로 형성되는 연결부(300)를 통해 전기적으로 연결됨으로써, 종래 검사장치와 범프필름이 PCB기판의 인쇄회로패턴을 매개로 전기적으로 연결되는 경우보다, 반도체 소자의 검사과정에서 노이즈의 발생을 방지하거나 최소화할 수 있다. 나아가, 반도체 소자에 대한 검사의 정확성 또는 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1: 범프 타입 프로브카드
100: 메인기판
101: 개구부
102: 배치공간부
110: 전도성 판부재
200: 범프필름
300: 연결부
310: 커넥터
320: 케이블
321: 내부심재
322: 절연체
323: 외부튜브
400: 지지부
410: 메인탄성지지부재
411: 지지영역
412: 탄성영역
413: 연결편
420: 돌출부재
430: 지지블럭
440: 패킹부재
450: 고정핀부재
460: 보조탄성부재
470: 돌출거리조절부재

Claims (8)

  1. 검사장치에 연결되어 반도체 소자를 검사하기 위해 사용되는 범프필름 타입 프로브카드로서,
    중심부에 개구부가 형성된 메인기판;
    가장자리부가 상기 메인기판의 일측면에 지지되고, 중심부가 상기 메인기판의 개구부를 통과하여 상기 메인기판의 타측면에 대해 돌출되어 상기 반도체 소자에 접촉하는 범프필름;
    상기 메인기판에 형성된 배치공간부에 배치되고, 상기 검사장치와 상기 범프필름을 전기적으로 연결시키는 연결부; 및
    상기 메인기판의 일측면에 결합되어 상기 범프필름을 상기 메인기판에 지지시키고, 상기 범프필름이 상기 반도체 소자에 접촉할 때 발생하는 접촉충격을 완충하는 지지부를 포함하고,
    상기 연결부는,
    상기 검사장치와 연결되는 커넥터; 및
    일단부가 상기 커넥터에 연결되고, 타단부가 상기 범프필름에 연결되는 케이블을 포함하고,
    상기 케이블은,
    일단부가 상기 커넥터에 연결되며 타단부가 상기 범프필름과 전기적으로 연결되는 내부심재; 및
    상기 내부심재를 둘러싸는 절연체를 포함하고,
    상기 지지부는,
    상기 메인기판의 일측면에 결합되어 상기 범프필름을 상기 메인기판에 지지시키는 지지영역 및 상기 지지영역과 연결되며 상기 범프필름의 중심부를 마주보도록 배치되어 상기 접촉충격을 완충하는 탄성영역을 포함하는 메인탄성지지부재; 및
    상기 탄성영역에 결합되고, 상기 범프필름의 중심부를 상기 메인기판의 타측면에 대해 돌출시키는 돌출부재를 포함하는, 범프필름 타입 프로브카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부심재는 텅스텐 재질로 형성되는, 범프필름 타입 프로브카드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부심재의 타단부 및 상기 범프필름은 상기 메인기판에 형성되는 전도성 판부재에 접촉되어 전기적으로 연결되는, 범프필름 타입 프로브카드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 케이블이 상기 커넥터에 대해 벤딩된 상태로 상기 배치공간부에 배치되는, 범프필름 타입 프로브카드.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성영역은 상기 지지영역에 대해 탄성 변형 가능하도록 연결편을 통해 상기 지지영역과 연결되는, 범프필름 타입 프로브카드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    일측부가 상기 탄성영역의 일측면에 지지되어, 상기 접촉충격을 완충하는 보조탄성부재; 및
    상기 메인기판에 대해 상기 보조탄성부재의 타측부를 지지시키는 지지블럭을 더 포함하는, 범프필름 타입 프로브카드.
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