KR102163321B1 - Probe Card and Manufacturing Method thereof - Google Patents

Probe Card and Manufacturing Method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102163321B1
KR102163321B1 KR1020190014782A KR20190014782A KR102163321B1 KR 102163321 B1 KR102163321 B1 KR 102163321B1 KR 1020190014782 A KR1020190014782 A KR 1020190014782A KR 20190014782 A KR20190014782 A KR 20190014782A KR 102163321 B1 KR102163321 B1 KR 102163321B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
probe
substrate
interposer
rigid
support plate
Prior art date
Application number
KR1020190014782A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200097836A (en
Inventor
이재하
Original Assignee
화인인스트루먼트 (주)
이재하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 화인인스트루먼트 (주), 이재하 filed Critical 화인인스트루먼트 (주)
Priority to KR1020190014782A priority Critical patent/KR102163321B1/en
Publication of KR20200097836A publication Critical patent/KR20200097836A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102163321B1 publication Critical patent/KR102163321B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07371—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate card or back card with apertures through which the probes pass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/118—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits specially for flexible printed circuits, e.g. using folded portions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks

Abstract

본 발명은 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 회로패턴이 형성된 리지드 플렉서블 회로기판(Rigid-Flexible PCB)으로 프로브 기판을 만들고, 리지드 기판구간의 프로브 비아패드들에 웨이퍼 핀 어레이 프레임에 배치된 프로브 핀들을 접합하고, 프로브 핀들이 접합된 프로브 리지드 기판을 웨이퍼와 유사한 열팽창을 갖는 모듈 베이스에 접합하여 우수한 정렬 상태를 유지하도록 한 프로브 모듈을 제작한다. 이후 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 지지판 위에 프로브 모듈들을 배치 정렬하여 접합하고, 프로브 기판의 플렉서블 기판이 지지판의 프로브 모듈이 배치되는 하부 위치에 형성된 관통 홀을 지나고, 플렉서블 기판에서 연장된 인터포져 비아패드가 배치된 인터포져 리지드 기판이 지지판의 하부에 정렬 접합되어 프로브 헤드를 구성한다. 프로브 헤드는 메인 기판과의 사이에 인터포져가 배치되어 전기적으로 연결 되도록 보강판으로 체결되어 프로브 카드를 구성한다. 프로브 비아패드가 위치한 프로브 리지드 기판은 열팽창에 의하여 프로브 핀의 위치가 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 분할하여 프로브 카드를 제조한다. 따라서 본 발명은 여러 개의 저비용의 프로브 기판으로 프로브 모듈을 동시에 제작하여 간단한 공정과 낮은 제조비용으로 짧은 시간에 프로브 카드를 제조할 수 있다, The present invention relates to a probe card and a method of manufacturing the same. In the present invention, a probe substrate is made from a rigid-flexible PCB on which a circuit pattern is formed, probe pins disposed on a wafer pin array frame are bonded to probe via pads in a rigid substrate section, and probe pins are bonded. A probe module in which a probe rigid substrate is bonded to a module base having a thermal expansion similar to that of a wafer is manufactured to maintain excellent alignment. Thereafter, probe modules are arranged and aligned on a support plate having a coefficient of thermal expansion similar to that of the wafer, and the flexible substrate of the probe substrate passes through a through hole formed in a lower position where the probe module of the support plate is disposed, and an interposer via pad extending from the flexible substrate. The interposer rigid substrate on which is disposed is aligned and bonded to the lower portion of the support plate to constitute a probe head. The probe head is fastened with a reinforcing plate so that an interposer is disposed between the main substrate and electrically connected to constitute a probe card. The probe rigid substrate on which the probe via pad is located is divided into a size within which the position of the probe pin does not deviate from the chip pad of the wafer due to thermal expansion to manufacture a probe card. Accordingly, in the present invention, a probe module can be manufactured in a short time with a simple process and low manufacturing cost by simultaneously manufacturing a probe module with several low-cost probe substrates.

Description

프로브 카드 및 그 제조 방법 {Probe Card and Manufacturing Method thereof}Probe Card and Manufacturing Method thereof

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 구체적으로는 웨이퍼에 형성된 반도체 칩의 패드에 접촉하여 전기적 특성을 검사하는 다수의 프로브 핀이 구비된 하나 이상의 프로브 모듈을 사용하여 보다 용이하고 빠르게 제조할 수 있는 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card, and more specifically, a probe that can be manufactured more easily and quickly by using one or more probe modules equipped with a plurality of probe pins that contact a pad of a semiconductor chip formed on a wafer and inspect electrical characteristics. It relates to a card and its manufacturing method.

잘 알려진 바와 같이, 일련의 웨이퍼 제조(wafer fabrication) 공정이 완료된 후 반도체 칩을 만드는 패키지 조립 공정 전에 웨이퍼 상태에서 마지막으로 이루어지는 공정이 전기적 검사(electrical die sorting; EDS) 공정이다. 이때, 검사 대상인 반도체 칩과 검사 장비를 연결하는 매개물로 사용되는 것이 프로브 카드(probe card)이다.As is well known, an electrical die sorting (EDS) process is the last process performed in a wafer state after a series of wafer fabrication processes are completed and before a package assembly process to make a semiconductor chip. At this time, a probe card is used as a medium connecting the semiconductor chip to be inspected and the inspection equipment.

반도체 칩의 표면에는 외부로 노출된 다수의 입출력 패드들이 형성되며, 프로브 카드는 이러한 패드들과 반도체 검사 장비사이에서 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 입출력할 수 있는 프로브 핀을 구비한다. 반도체 칩은 패드와 접촉하고 있는 프로브 핀을 통해 검사 장비로부터 소정의 신호를 입력받아 동작을 수행하고, 그 처리 결과를 다시 프로브 카드의 프로브 핀을 통해 검사 장비로 출력한다. 검사 장비는 이를 통해 반도체 칩의 전기적 특성을 검사하고 해당 칩의 불량 여부를 판별한다.A plurality of input/output pads exposed to the outside are formed on the surface of the semiconductor chip, and the probe card includes probe pins for inputting and outputting electrical signals by physically contacting the pads with the semiconductor inspection equipment. The semiconductor chip receives a predetermined signal from the inspection equipment through a probe pin in contact with the pad, performs an operation, and outputs the processing result to the inspection equipment through the probe pin of the probe card. Through this, the inspection equipment inspects the electrical characteristics of the semiconductor chip and determines whether the chip is defective.

일반적으로 이러한 검사 공정은 신속하고 효율적인 검사를 위하여 다수의 반도체 칩들의 패드들에 프로브 핀들을 동시에 접촉하여 수행된다. 반도체가 생성되는 웨이퍼의 단위 면적당 생산량과 반도체의 용량을 높이기 위해 반도체 칩은 점차 소형화될 뿐만 아니라 그 패드의 수는 점점 많아지고 있다. 메모리 반도체의 프로브 카드는 생산성을 높이기 위해 웨이퍼에 형성된 패드 수만큼 프로브 핀 수를 갖는 프로브 카드가 시장에서 사용 되고 있으며 300mm 웨이퍼를 검사하기 위한 핀의 수량은 이전의 약 5,000 ~ 10,000핀 규모에서 현재는 약 15,000 ~ 100,000핀으로 증가 하였다. 이와 같이 수 만 핀 달하는 프로브 핀들을 300mm 웨이퍼의 영역에 정밀하게 정렬하고, 고도의 평탄도를 가지도록 배치하는 것이 매우 중요한데 쉽지 않은 일이다. In general, such an inspection process is performed by simultaneously contacting probe pins with pads of a plurality of semiconductor chips for quick and efficient inspection. In order to increase the production amount per unit area of a wafer in which a semiconductor is generated and the capacity of a semiconductor, semiconductor chips are gradually miniaturized and the number of pads is increasing. For memory semiconductor probe cards, to increase productivity, probe cards with the number of probe pins as many as the number of pads formed on the wafer are being used in the market, and the number of pins to inspect 300mm wafers is about 5,000 to 10,000 pins in the past. It increased to about 15,000 ~ 100,000 pins. As such, it is very important to precisely align the probe pins, which are tens of thousands of pins, to the area of the 300mm wafer and arrange them to have a high degree of flatness, but it is not easy.

본 출원인은 이전에 한국등록 특허 10-0979904 “프로브 카드 및 그 제조 방법”을 통해 300mm용 프로브 카드를 한 번에 제조하는 방법으로 열팽창에 대응 하면서 당시 시장에서 요구하는 프로브 카드에 대한 개선책을 제시하였다.The applicant previously proposed an improvement plan for the probe card required in the market at the time while responding to thermal expansion by manufacturing a 300mm probe card at once through the Korean patent 10-0979904 “Probe card and its manufacturing method”. .

하지만 이와 같은 방법은 10,000 핀 이하의 300mm 웨이퍼를 검사하기 위한 방법에서는 유용 하였으나, 검사하는 반도체 칩수가 증가하고 프로브 핀 수가 수만 핀으로 증가 하면서, 프로브 기판을 지지판에 일괄 배치하는데 공간적 제약이 발생하고, 수만 핀을 배열 하는데 많은 시간이 소요되어 시장의 납기 요구를 충족할 수 없는 한계를 갖고 있고, 또한 블록 형태의 프로브 기판을 지지판에 개별 접합을 할 때 프로브 기판의 변형으로 고도의 정렬 상태를 맞추기가 어려운 문제가 있다. However, such a method was useful in a method for inspecting 300mm wafers of 10,000 pins or less, but as the number of semiconductor chips to be inspected increases and the number of probe pins increases to tens of thousands of pins, space constraints arise in batch placement of the probe substrate on the support plate. Since it takes a lot of time to arrange tens of thousands of pins, it has a limit that cannot meet the delivery requirements of the market. In addition, when the block-shaped probe substrate is individually bonded to the support plate, it is difficult to achieve a high level of alignment due to the deformation of the probe substrate. There is a difficult problem.

본 출원인은 한국등록특허 제0979904호(프로브 카드 및 그 제조 방법), 한국등록특허 제1066551호(프로브카드 제조에 사용되는 핀 어레이), 한국등록특허 제1284774호(프로브카드 및 그 제조방법), 한국등록특허 제1504091 (프로브핀 어레이 프레임 및 그를 이용한 프로브 핀 설치 방법)등의 특허발명들을 통해 지속적으로 프로브 카드에 대한 개선책을 제시하여 왔으며, 본 발명은 그 연장선상에서 창안된 것이다.The applicant is Korean Patent Registration No. 0979904 (probe card and its manufacturing method), Korean Patent No. 1066551 (pin array used in the probe card manufacturing), Korean Patent No. 1284774 (probe card and its manufacturing method), Through patented inventions such as Korean Patent No. 1504091 (Probe Pin Array Frame and Probe Pin Installation Method Using the Same), improvement measures for the probe card have been continuously suggested, and the present invention is invented along the extension line.

본 발명의 목적은 대 면적 웨이퍼의 영역에 대응하는 수 만 핀 규모의 프로브 핀을 정밀하게 정렬하고, 고도의 평탄도를 갖는 프로브 카드 제작에 소요되는 시간을 단축하는데 있다.It is an object of the present invention to precisely align probe pins having a scale of tens of thousands of pins corresponding to a large area wafer area, and to shorten the time required to manufacture a probe card having a high flatness.

또한 프로브 핀이 접합된 프로브 기판의 정렬 상태를 유지하며 용이하게 배치 정렬 하여 프로브 핀의 집적도가 수만 핀으로 매우 높은 대면적 프로브 카드를 경제적인 비용으로 간단한 공정으로 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, it is to provide a method of manufacturing a large-area probe card with a very high degree of integration of tens of thousands of pins with a simple process at an economical cost by maintaining the alignment of the probe substrate to which the probe pins are bonded.

이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 회로패턴이 형성된 리지드 플렉서블 인쇄회로기판(Rigid-Flexible PCB)으로 프로브 기판을 만들고, 한국등록특허 제1504091호에 기재된 방법으로 프로브 핀들을 프로브 어레이 프레임에 삽입하여 우수한 정렬 상태를 만들어 프로브 기판의 프로브 비아패드에 프로브 핀들을 접합하고, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 모듈베이스 위에 프로브 핀이 접합된 프로브 기판을 접합하여 우수한 정렬 상태를 갖는 프로브 배열체인 프로브 모듈을 완성한다, 이와 같은 다수의 프로브 모듈을 300mm웨이퍼에 대응하기 위한 원판 형태의 지지판에 정렬 배치 접합 고정하여 프로브 헤드를 제조하는 기술을 제공한다.In order to achieve these objects, the present invention makes a probe substrate with a rigid-flexible printed circuit board (Rigid-Flexible PCB) on which a circuit pattern is formed, and inserts probe pins into the probe array frame by the method described in Korean Patent No. 1504091. Probe module, which is a probe array with excellent alignment, is completed by bonding the probe pins to the probe via pad of the probe substrate by creating an excellent alignment state, and bonding the probe substrate to which the probe pins are bonded on the module base having a coefficient of thermal expansion similar to that of the wafer. A technique for manufacturing a probe head is provided by aligning, bonding, and fixing a plurality of probe modules such as this to a disk-shaped support plate corresponding to a 300mm wafer.

구체적으로, 본 발명에 따른 프로브 카드는 메인 회로기판, 인터포져, 지지판, 모듈베이스, 프로브 기판, 전도성 접착제, 프로브 핀, 그리고 보강판을 포함하여 구성된다. 상기 프로브 기판은 리지드 플렉서블 인쇄회로기판(Rigid-Flexible PCB)으로서 다층으로 내부 회로가 구성되며, 프로브 핀이 접합되는 프로브 비아패드가 배치된 프로브 리지드 기판과 상기 메인기판과 상기 인터포져를 통해 접촉되어 전기적으로 연결되는 인터포져 비아패드가 배치되는 인터포져 리지드 기판은 경성인쇄회로기판(Rigid PCB)으로 구성되며 두 개의 상기 리지드 기판 사이는 플렉서블 기판(연성회로기판:FPCB)으로 구성된다. 상기 프로브 핀은 상기 프로브 리지드 기판의 비아 패드에 전도성 접착제로 접합 된다. 상기 프로브 기판의 프로브 리지드 기판이 상기 모듈베이스에 접착되어 프로브 모듈을 형성하며, 상기 모듈베이스는 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된다. 이때 상기 프로브 기판의 상기 프로브 비아패드가 형성된 프로브 리지드 기판은 상기 모듈베이스 위에서 테스트 환경 온도의 열에 의한 수축 또는 팽창에 의해 상기 프로브 핀이 웨이퍼 상의 디바이스 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 분할된다. 상기 하나 이상의 프로브 모듈들이 상기 지지판에 정렬 배치 접합 고정되어 프로브 헤드를 구성하는 것이 특징이다, Specifically, the probe card according to the present invention includes a main circuit board, an interposer, a support plate, a module base, a probe substrate, a conductive adhesive, a probe pin, and a reinforcing plate. The probe substrate is a rigid-flexible printed circuit board (Rigid-Flexible PCB), which has a multi-layered internal circuit, and is in contact with a probe rigid substrate on which a probe via pad to which a probe pin is bonded is disposed, the main substrate, and the interposer. The interposer rigid board on which the electrically connected interposer via pads are disposed is composed of a rigid printed circuit board (Rigid PCB), and a flexible board (FPCB) is formed between the two rigid boards. The probe pin is bonded to the via pad of the probe rigid substrate with a conductive adhesive. A probe rigid substrate of the probe substrate is adhered to the module base to form a probe module, and the module base is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of a wafer. At this time, the probe rigid substrate on which the probe via pad of the probe substrate is formed is divided into a size within a range in which the probe pin does not deviate from the device pad on the wafer by contraction or expansion on the module base due to heat of a test environment temperature. It is characterized in that the one or more probe modules are aligned, arranged, bonded and fixed to the support plate to constitute a probe head.

이때 상기 지지판도 상기 모듈베이스와 같이 웨이퍼와 유사한 열팽창을 갖는 재질로 형성된다. At this time, the support plate is also formed of a material having thermal expansion similar to that of a wafer, like the module base.

상기 지지판은 상기 프로브 모듈이 위치하는 부분의 하부에 상기 플렉서블 기판이 지나가는 관통 홀들을 갖는다. 상기 플렉서블 기판에서 연장된 인터포져 비아패드가 형성된 인터포져 리지드 기판이 상기 지지판의 아래 면에 정렬 배치 접합된다. The support plate has through holes through which the flexible substrate passes under a portion where the probe module is located. An interposer rigid substrate on which an interposer via pad extending from the flexible substrate is formed is aligned and bonded to a lower surface of the support plate.

또한 테스트 장비에서 오는 신호를 다수의 디바이스로 신호 분기를 하여 사용할 경우에는 신호 분기를 위한 작은 별도의 신호 분기 기판이 상기 지지판의 하부에 고정이 되고 상기 프로브 모듈의 상기 인터포져 리지드 기판들이 신호 분기 기판과 전도성 접착제로 접합되어 신호 분기를 달성 할 수도 있다. In addition, when signals from the test equipment are used by branching signals to multiple devices, a small separate signal branching board for signal branching is fixed to the lower part of the support plate, and the interposer rigid boards of the probe module are signal branching boards. Signal branching can also be achieved by bonding with a hyperconductive adhesive.

또한 상기 프로브 기판은 프로브 핀이 접합되는 프로브 비아패드가 위치한 프로브 리지드 기판과 인터포져와 접촉되는 인터포져 리지드 기판을 포함하여 전체를 플렉서블 기판으로 제작하여 사용 할 수도 있다.In addition, the entire probe substrate may be manufactured and used as a flexible substrate including a probe rigid substrate on which a probe via pad to which a probe pin is bonded, and an interposer rigid substrate in contact with the interposer.

상기 다수의 프로브 모듈들이 상기 지지판에 정렬 배치 접합되어 형성된 상기 프로브 헤드는 상기 인터포져를 통해 상기 메인기판과 전기적으로 연결되고, 상기 프로브 헤드와 상기 메인기판은 보강판에 의해 물리적으로 결합 체결된다.The probe head formed by aligning and bonding the plurality of probe modules to the support plate is electrically connected to the main substrate through the interposer, and the probe head and the main substrate are physically coupled and fastened by a reinforcing plate.

본 발명에 따르면, 프로브 헤드는 다수의 프로브 모듈로 분할 구성되어 프로브 헤드를 구성하는 프로브 모듈을 동시에 여러 개를 제작할 수 있어 하나의 프로브 헤드로 구성된 방법 보다 간단한 공정으로 프로브 카드 제작 시간을 단축 하고 경제적인 제조비용으로 프로브 카드를 제조할 수 있다.According to the present invention, the probe head is divided into a plurality of probe modules, so that several probe modules constituting the probe head can be manufactured at the same time, reducing the manufacturing time of the probe card by a simpler process than the method consisting of one probe head and economical. The probe card can be manufactured at the cost of phosphorus manufacturing.

또한 본 발명에 따른 프로브 모듈들은 지지판에 배치 고정을 될 때 프로브 기판이 모듈베이스에 고정 되어 있어 변형이 발생하지 않아 프로브 핀들의 정렬 상태를 유지하고 있어 프로브 모듈들을 지지판에 배치 정렬하여 프로브 헤드를 제작할 때 프로브 핀의 위치 안정성을 보장한다.In addition, when the probe modules according to the present invention are arranged and fixed to the support plate, the probe substrate is fixed to the module base, so that no deformation occurs, so that the alignment of the probe pins is maintained, so that the probe modules are arranged and aligned on the support plate to manufacture the probe head. When the probe pin is positioned to ensure stability.

또한 프로브 모듈에 고정된 프로브 기판의 연성회로 부분과 인터포져 비아패드가 배치된 부분이 프로브 모듈의 측면이 아닌 프로브 모듈의 하부에 형성된 지지판의 관통 홀을 경유해 지지판의 아래에 고정이 되어 프로브 모듈 상부의 프로브 비아패드 기판구간의 영역을 더 확보 할 수가 있어 반도체 칩의 크기가 작아지고 더욱 많은 프로브 핀들을 요구하여도 가깝게 배치하기가 용이하다.In addition, the flexible circuit part of the probe board fixed to the probe module and the part where the interposer via pad is disposed are fixed under the support plate through the through hole of the support plate formed under the probe module, not the side of the probe module. Since the area of the upper probe via pad substrate section can be secured, the size of the semiconductor chip is reduced, and even if more probe pins are required, it is easy to arrange them close together.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 보여주는 측면 단면도이다.
도 2는 프로브 기판을 보여주는 도면이다.
도 3은 모듈 베이스를 보여주는 윗면 사시도이다.
도 4는 모듈 베이스를 보여주는 배면 사시도이다.
도 5는 프로브 모듈을 보여주는 윗면 사시도 이다.
도 6은 프로브 모듈을 보여주는 측면도 이다.
도 7은 지지판의 상부를 보여주는 사시도 이다.
도 8은 프로브 헤드의 상부를 보여주는 사시도 이다.
도 9는 지지판의 하부를 보여주는 사시도이다.
도 10은 신호 분기 기판을 보여주는 사시도 이다.
도 11은 프로브 헤드의 하부를 보여주는 사시도 이다.
도 12는 프로브 헤드의 측면을 보여주는 단면도 이다.1 is a side cross-sectional view showing the structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a probe substrate.
3 is a top perspective view showing the module base.
4 is a rear perspective view showing the module base.
5 is a top perspective view showing the probe module.
6 is a side view showing the probe module.
7 is a perspective view showing the upper portion of the support plate.
8 is a perspective view showing the upper portion of the probe head.
9 is a perspective view showing a lower portion of the support plate.
10 is a perspective view showing a signal branch substrate.
11 is a perspective view showing a lower portion of the probe head.
12 is a cross-sectional view showing the side of the probe head.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있거나 본 발명자의 기존 특허에 충분히 기재되어 있고 본 발명과 직접 관련이 없는 사항에 대해서는 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 명확히 전달하기 위해 설명을 생략할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the embodiments, matters that are well known in the technical field to which the present invention pertains or are sufficiently described in the existing patents of the present inventors and are not directly related to the present invention are described to clearly convey the essence of the present invention without obscuring the core of the present invention. Can be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드를 나타내는 측면 단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a probe card according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 프로브 카드(100)는 프로브 핀(10), 프로브 기판(20), 모듈베이스(30), 지지판(50), 인터포져(60), 신호 분기 기판(70), 메인 회로기판(80), 보강판(90)을 포함하여 구성된다. 프로브 핀(10)이 접합되는 프로브 기판(20)은 리지드 플렉서블 인쇄회로기판(Rigid-Flexible PCB)으로서 내부 다층 회로를 구비하여 형성되고, 프로브 비아패드(21)가 위치한 프로브 리지드 기판(22)과 인터포져가 접촉되는 인터포져 비아패드(23)가 위치한 인터포져 리지드 기판(24), 그리고 상기 두 개의 리지드 기판(22,24)을 연결하는 플랙서블 기판(25)으로 형성되며. 프로브 핀(10)이 접합된 상기 프로브 비아패드가 위치한 프로브 리지드 기판(22)이 프로브 모듈 베이스(30)위에 접합 되어 프로브 모듈(40)을 형성한다. Referring to FIG. 1, the probe card 100 includes a probe pin 10, a probe substrate 20, a module base 30, a support plate 50, an interposer 60, a signal branch substrate 70, and a main circuit. It is configured to include a substrate 80 and a reinforcing plate 90. The probe substrate 20 to which the probe pins 10 are bonded is a rigid-flexible printed circuit board (Rigid-Flexible PCB), formed with an internal multilayer circuit, and the probe rigid substrate 22 on which the probe via pads 21 are located. It is formed of an interposer rigid substrate 24 on which an interposer via pad 23 to which the interposer is in contact is located, and a flexible substrate 25 connecting the two rigid substrates 22 and 24. The probe rigid substrate 22 on which the probe via pad to which the probe pin 10 is bonded is located is bonded to the probe module base 30 to form the probe module 40.

상기 모듈 베이스(30)는 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된다. 상기 모듈 베이스(30)는 인쇄회로 기판(20)에서 프로브 핀(10)들이 접합된 프로브 리지드 기판(22)이 접합될 수 있는 안정적인 물리적 토대를 마련하여, 프로브 핀(10)들의 정렬 상태를 확보해 주는 한국등록특허 제1504091호에 기재된 핀 어레이 프레임에 의해 정렬되어 프로브 기판(20)의 프로브 비아패드(21)에 접합되는 프로브 핀(10)들의 정렬 상태를 유지 하여 준다.The module base 30 is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of a wafer. The module base 30 provides a stable physical foundation on which the probe rigid substrate 22, to which the probe pins 10 are bonded, can be bonded on the printed circuit board 20, thereby ensuring the alignment of the probe pins 10. The probe pins 10 are aligned by the pin array frame described in Korean Patent No. 1504091 and bonded to the probe via pad 21 of the probe substrate 20.

프로브 모듈(40)은 블록 형태로서 하나 이상의 반도체 칩을 위한 회로가 형성된 프로브 기판(20)과 상기 프로브 기판(20)과 같거나 더 큰 크기의 모듈 베이스(30)가 접합되어 형성되고, 반도체 칩 테스트 환경조건의 온도 변화에 따른 열팽창에 의해 프로브 핀(10)이 웨이퍼 패드를 벗어나지 않는 소정의 크기로 프로브 리지드 기판(22)이 프로브 모듈 베이스(30) 위에서 분할되는 것을 특징으로 한다. The probe module 40 is formed by bonding a probe substrate 20 having a circuit for one or more semiconductor chips formed thereon and a module base 30 having a size equal to or larger than that of the probe substrate 20 in the form of a block. It is characterized in that the probe rigid substrate 22 is divided on the probe module base 30 in a predetermined size so that the probe pin 10 does not deviate from the wafer pad due to thermal expansion according to temperature change of the test environment condition.

또한 프로브 모듈(40)들이 지지판(50)에 정렬 배치되어 웨이퍼에 생성된 반도체 칩들을 검사할 수 있는 크기의 형태로 부착되어 프로브 헤드(110)를 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the probe modules 40 are aligned and arranged on the support plate 50 to form the probe head 110 by being attached in a shape capable of inspecting semiconductor chips generated on the wafer.

이때 상기 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)이 모듈 베이스(30)의 하부 경사부(32)를 따라 배치되고, 지지판(50)의 관통 홀(52)을 경유하여 지지판(50)의 하부(53)로 내려가고, 상기 프로브 기판(20)의 인터포져 리지드 기판(25)이 하부(53)에 부착되어 프로브 헤드를 구성한다.At this time, the flexible substrate 25 of the probe substrate 20 is disposed along the lower inclined portion 32 of the module base 30, and the lower portion of the support plate 50 via the through hole 52 of the support plate 50 Going down to 53, the interposer rigid substrate 25 of the probe substrate 20 is attached to the lower portion 53 to constitute a probe head.

상기 프로브 핀(10)은 도시된 바와 같이 외팔보(cantilever) 형태일 수 있다. 그러나 반드시 이러한 형태로 국한되는 것은 아니며 프로브 핀(10)은 웨이퍼의 칩 패드에 접촉하여 가압하고 접촉 상태에서 떨어졌을 때 원상태로 복원 가능한 탄성을 갖는 형태라면 어떠한 형태도 가능하다. 프로브 핀(10)은 텅스텐(W), 레늄 텅스텐(ReW), 베릴륨 구리(BeCu), MEMS(micro electro-mechanical system) 재질인 니켈(Ni) 합금 등으로 형성되며, 그 밖에 이에 상응하는 전도성 물질들도 가능하고, 프로브 기판(20)의 프로브 비아패드(21)에 접합되어 역할을 수행 한다.As shown, the probe pin 10 may have a cantilever shape. However, it is not necessarily limited to this shape, and the probe pin 10 may be any shape as long as it has an elasticity that can be restored to its original state when it comes into contact with and presses the chip pad of the wafer and is removed from the contact state. The probe pin 10 is formed of tungsten (W), rhenium tungsten (ReW), beryllium copper (BeCu), nickel (Ni) alloy, which is a micro electro-mechanical system (MEMS) material, and other conductive materials corresponding thereto. Also, it is bonded to the probe via pad 21 of the probe substrate 20 to perform a role.

메인회로 기판(80)은 공지의 프로브 카드 회로기판이며, 보강판(90)으로 프로브 헤드와 결합 체결 된다 이때 하부 보강판(90)은 지지판(50)을 확대하여 역할을 대신하게 할 수도 있다. The main circuit board 80 is a known probe card circuit board, and the reinforcing plate 90 is coupled to the probe head. At this time, the lower reinforcing plate 90 may enlarge the support plate 50 to take over the role.

인터포져(60)는 포고 핀 블록 또는 전도성 고무 재질인 엘라스토머(Elastomer) 형태의 것을 사용 할 수도 있으며, 프로브 헤드(110)와 메인회로 기판(80) 사이에 위치하여 전기적으로 연결 시켜준다.The interposer 60 may be formed of a pogo pin block or an elastomer made of a conductive rubber material, and is positioned between the probe head 110 and the main circuit board 80 to electrically connect it.

보강판(90)은 금속 구조물로서 메인 회로기판(80)과 프로브 헤드(110)를 결합 견고하게 지지해 프로브 카드(100) 형태를 유지하게 하여 준다The reinforcing plate 90 is a metal structure and supports the main circuit board 80 and the probe head 110 together and firmly to maintain the shape of the probe card 100.

도 2는 프로브 기판을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing a probe substrate.

도 2를 참조하면 프로브 기판(20)은 프로브 핀(10)이 접합되는 프로브 비아패드(21)가 위치한 프로브 리지드 기판(22)과 인터포져가 접촉되는 인터포져 비아패드(23)가 위치한 인터포져 리지드 기판(24), 그리고 상기 두 개의 리지드 기판(22,24)을 연결하는 플랙서블 기판구간(25)을 구비하여 프로브 기판(20)이 형성된다. Referring to FIG. 2, the probe substrate 20 is an interposer in which the probe rigid substrate 22 to which the probe pin 10 is bonded is located, and the interposer via pad 23 to which the interposer is in contact. A probe substrate 20 is formed by having a rigid substrate 24 and a flexible substrate section 25 connecting the two rigid substrates 22 and 24.

프로브 기판(20)은 다수의 비아패드(21,23)를 구비하며, 비아패드(21,23)는 리지드 기판(22,24)의 표면에 형성된다. The probe substrate 20 includes a plurality of via pads 21 and 23, and the via pads 21 and 23 are formed on the surfaces of the rigid substrates 22 and 24.

프로브 기판(20)은 웨이퍼에 형성된 하나 이상의 반도체 칩을 위한 회로 패턴이 형성되며, 프로브 헤드를 제작하기에 알맞은 크기로 다수의 회로 패턴이 형성되어 블록 형태로 제작 된다. 도 2에 나타난 프로브 기판(20)은 24개의 반도체 칩을 위한 크기로 제작된 형태이며, 프로브 카드(100)제작 후 열팽창에 의해 프로브 핀(10)이 웨이퍼의 반도체 칩의 패드에서 벗어나는 것을 방지하기 위해 프로브 리지드 기판(22)이 12개로 분할되어 있는 것을 보여 주고 있다.In the probe substrate 20, circuit patterns for one or more semiconductor chips formed on a wafer are formed, and a plurality of circuit patterns are formed in a size suitable for manufacturing a probe head, and are manufactured in a block shape. The probe substrate 20 shown in FIG. 2 is a shape manufactured in a size for 24 semiconductor chips, and prevents the probe pin 10 from deviating from the pad of the semiconductor chip of the wafer due to thermal expansion after the probe card 100 is manufactured. For this reason, it is shown that the probe rigid substrate 22 is divided into 12 pieces.

도 3과 4는 모듈베이스(30)를 나타내는 윗면 사시도와 배면 사시도이다.3 and 4 are a top perspective view and a rear perspective view showing the module base 30.

도 3과 4를 참조하면 모듈 베이스(30)는 프로브 기판(20)의 프로브 리지드 기판(22)이 접합되는 상판(31), 그리고 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)이 배치되는 하부 경사부(32)와 지지판(50)에 결합되는 하부(33)로 구성된다. Referring to FIGS. 3 and 4, the module base 30 includes an upper plate 31 to which the probe rigid substrate 22 of the probe substrate 20 is bonded, and a lower slope on which the flexible substrate 25 of the probe substrate 20 is disposed. It consists of a portion 32 and a lower portion 33 coupled to the support plate 50.

프로브 모듈 베이스(30)에는 지지판(50)과 결합을 위한 기구 홀(34)과 나사탭(35)이 형성된다. 프로브 모듈 베이스(30)를 프로브 기판(20)과 결합하여 프로브 모듈(40)을 제작 하여 지지판(50)에 부착 할 수 있음으로서 프로브 기판(20)들을 지지판(50)에 직접 개별 접합할 때 발생되는 프로브 핀(10)의 정렬이 틀어지는 문제들을 방지 할 수 있게 되었다. The probe module base 30 is formed with a mechanism hole 34 and a thread tab 35 for coupling with the support plate 50. The probe module base 30 is combined with the probe substrate 20 to produce the probe module 40 and can be attached to the support plate 50. This occurs when the probe substrates 20 are directly individually bonded to the support plate 50. Problems in which the alignment of the probe pins 10 are misaligned can be prevented.

또한 프로브 모듈 베이스(30)을 사용함으로서 프로브 기판(20)들을 지지판(50)에 개별 분할 배치할 때 플렉서블 기판(25)을 프로브 기판(20)의 측면에서 하부로 배치 할 수 있는 공간 확보가 가능하게 되었다In addition, by using the probe module base 30, it is possible to secure a space for placing the flexible substrate 25 from the side of the probe substrate 20 downward when the probe substrates 20 are individually divided and arranged on the support plate 50. Was done

도 5는 프로브 모듈을 나타내는 윗면 사시도 이다.5 is a top perspective view showing the probe module.

도 6은 프로브 모듈을 나타내는 측면도 이다.6 is a side view showing the probe module.

도 5와 6을 함께 참조하여 프로브 모듈(40)의 구성에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 프로브 핀(10)은 프로브 기판(20)의 프로브 비아패드(21)에 접합이 되며, 프로브 비아패드(21)가 위치한 프로브 리지드 기판(22)이 모듈 베이스(30)의 상판(31)에 접합이 된다. 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)은 모듈 베이스(30)의 아래에 형성된 하부 경사부(32)구간을 경유하여 아래로 향하고, 지지판(50)에 형성된 관통 홀(52)을 통과 한다. 지지판(50)의 관통 홀(52)을 통과한 플렉서블 기판(25)에 연결된 인터포져 비아패드(23)가 있는 인터포져 리지드 기판(24)이 지지판(50)의 하부(53)에 접합 고정 된다. Referring to FIGS. 5 and 6 together, the configuration of the probe module 40 will be described in more detail. The probe pin 10 is bonded to the probe via pad 21 of the probe substrate 20, and the probe via pad ( The probe rigid substrate 22 on which the 21) is located is bonded to the upper plate 31 of the module base 30. The flexible substrate 25 of the probe substrate 20 faces downward through the section of the lower inclined portion 32 formed under the module base 30 and passes through the through hole 52 formed in the support plate 50. The interposer rigid substrate 24 with the interposer via pad 23 connected to the flexible substrate 25 that has passed through the through hole 52 of the support plate 50 is bonded and fixed to the lower portion 53 of the support plate 50 .

도 7은 지지판(50)의 상부(51)를 나타내는 사시도 이다.7 is a perspective view showing an upper portion 51 of the support plate 50.

도 7을 참조하면 지지판((50)은 프로브 모듈(40)이 위치하는 부분의 아래 부분에 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)이 통과 하는 관통 홀(52)들이 배치되어 있다. 관통 홀이(52)이 프로브 기판(20)의 측면에 위치하여 있던 방식에 비해, 관통 홀(52)들을 프로브 모듈의 하부에 배치함으로서 반도체 칩의 크기가 작아지거나, 핀 수가 증가하여도 프로브 기판(20)의 측면에 공간을 필요로 하지 않게 되어 프로브 기판(20)이 작아져도 리지드 플렉서블 인쇄회로기판(RFPCB: Rigid-Flexible PCB)을 사용하여 프로브 기판(20) 만들어 모듈 베이스(30)에 접합 배치하여 프로브 헤드(110)를 제작 할 수 있다Referring to FIG. 7, in the support plate 50, through holes 52 through which the flexible substrate 25 of the probe substrate 20 passes are disposed below the portion where the probe module 40 is positioned. Compared to the method in which the teeth 52 were located on the side of the probe substrate 20, the through holes 52 are disposed below the probe module, so that the size of the semiconductor chip is reduced or the number of pins increases Even if the probe board 20 is smaller because it does not require space on the side of ), the probe board 20 is made using a rigid-flexible printed circuit board (RFPCB) and bonded to the module base 30. Probe head 110 can be manufactured

도 8은 프로브 헤드(110)의 상부를 나타내는 사시도 이다.8 is a perspective view illustrating an upper portion of the probe head 110.

도 6과 도8을 참조하여 설명 하면 프로브 모듈(40)을 구성하는 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)이 관통홀(52)을 지나고, 프로브 모듈(40)이 지지판(50)의 상판(51)에 배치 정렬되어 웨이퍼에 형성된 반도체 칩들을 한 번에 접촉하여 모두 검사 할 수 있는 크기의 형태로 프로브 헤드(110)가 제작 될 수 있다. 프로브 모듈(40)은 지지판(50)의 도면에 도시 되어 있지는 않지만 나사를 사용하여 지지판(50)에 부착이 되고, 이후 고온용 접착제를 사용하여 견고하게 접합이 된다. Referring to FIGS. 6 and 8, the flexible substrate 25 of the probe substrate 20 constituting the probe module 40 passes through the through hole 52, and the probe module 40 is the upper plate of the support plate 50. The probe head 110 may be fabricated in a shape that can be arranged and aligned on 51 to be in contact with semiconductor chips formed on a wafer at a time to inspect all of them. The probe module 40 is not shown in the drawing of the support plate 50, but is attached to the support plate 50 using screws, and is then firmly bonded using a high-temperature adhesive.

도 9는 지지판(50)의 하부(53)를 나타내는 사시도이다9 is a perspective view showing the lower portion 53 of the support plate 50

도 9를 참조하면 지지판(50)의 하부(53)에 프로브 기판(20)의 인터포져 비아패드(23)가 형성된 인터포져 리지드 기판(24)이 배치되는 하부(53)구간이 형성되어 있으며, 하부(53)부분의 안쪽에 신호 분기 기판(70)을 배치 할 수 있도록 형성된 신호 분기 하부구간(54)부분이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, a lower portion 53 in which the interposer rigid substrate 24 on which the interposer via pad 23 of the probe substrate 20 is formed is disposed is formed in the lower portion 53 of the support plate 50, A portion of the signal branching lower section 54 formed to allow the signal branching substrate 70 to be disposed inside the lower portion 53 may be formed.

도 10은 신호 분기 기판(70)을 나타내는 사시도 이다.10 is a perspective view showing the signal branch substrate 70.

도 10을 참조하면 신호 분기 기판(70)은 검사 장비의 신호를 중간에 있는 신호 분기 비아패드(72)로 신호를 받아 내부 회로선로를 통해 8개의 반도체 칩의 비아패드(71)로 전송 하는 작은 인쇄회로기판의 형태로 구성되어 있다, 또한 지지판(50)의 관통 홀(52)과 같은 위치에 관통 홀(73)이 형성되어 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)이 관통 홀(73)을 경유하여, 인터포져 리지드 기판(24)이 신호 분기 기판(70)과 접합 될 수 있다. 신호 분기 기판(70)의 관통 홀(73)은 신호 분기 기판이 배치되는 위치에 따라 형성 될 수도 있고 형성 되지 않을 수도 있다.Referring to FIG. 10, the signal branch board 70 receives a signal from the inspection equipment through the signal branch via pad 72 in the middle and transmits it to the via pads 71 of eight semiconductor chips through internal circuit lines. It is configured in the form of a printed circuit board, and the through hole 73 is formed at the same position as the through hole 52 of the support plate 50 so that the flexible substrate 25 of the probe substrate 20 is formed with the through hole 73 Via, the interposer rigid substrate 24 may be bonded to the signal branch substrate 70. The through hole 73 of the signal branch substrate 70 may or may not be formed depending on the position where the signal branch substrate is disposed.

도 11은 프로브 헤드(110)의 하부를 보여 주는 사시도 이다.11 is a perspective view showing a lower portion of the probe head 110.

도 12는 프로브 헤드(110)의 측면을 보여 주는 단면도 이다.12 is a cross-sectional view showing a side of the probe head 110.

도 11과 12를 참조하여 프로브 헤드 구조를 설명하면, 프로브 기판(20)의 인터포져 리지드 기판(24)이 지지판(50)의 하부(53)에 정렬 배치되어 있으며, 신호 분기 기판(70)은 지지판(50)의 신호 분기 하부 구간(54)에 위치하고, 그 위에 인터포져 리지드 기판(24)이 배치되어 전도성 접착제에 의해 신호 분기 기판(70)의 비아 패드(71)들과 인터포져 리지드 기판(24)에 형성되어 있는 인터포져 비아패드(23)들이 접합되어 프로브 헤드(110)를 형성 할 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 12, the probe head structure is described, the interposer rigid substrate 24 of the probe substrate 20 is arranged in alignment with the lower portion 53 of the support plate 50, and the signal branch substrate 70 is It is located in the signal branch lower section 54 of the support plate 50, and the interposer rigid substrate 24 is disposed thereon, and the via pads 71 of the signal branch substrate 70 and the interposer rigid substrate ( The interposer via pads 23 formed on 24 may be bonded to form the probe head 110.

도 12를 참조하여 보다 상세히 설명을 하면, 프로브 핀(10)들이 프로브 기판(20)의 프로브 비아 패드(21)에 전도성 접착제로 접합이 되어 정렬 상태를 이루고 프로브 리지드 기판이 모듈 베이스에 접합되어 프로브 모듈(40)을 구성하고, 프로브 모듈(40)들이 지지판(50)의 상부(51)에 정렬 배치되어 있으며, 프로브 기판(20)의 플렉서블 기판(25)이 지지판(50)의 관통 홀(52)을 거쳐 나와 프로브 기판(20)의 인터포져 리지드 기판(24)이 지지판(50)의 하부(53)에 부착이 되어 프로브 헤드를 구성 할 수 있다. Referring to FIG. 12 in more detail, the probe pins 10 are bonded to the probe via pad 21 of the probe substrate 20 with a conductive adhesive to form an alignment state, and the probe rigid substrate is bonded to the module base to form a probe. The module 40 is configured, and the probe modules 40 are aligned and arranged on the upper portion 51 of the support plate 50, and the flexible substrate 25 of the probe substrate 20 is provided with a through hole 52 of the support plate 50. ), the interposer rigid substrate 24 of the probe substrate 20 is attached to the lower portion 53 of the support plate 50 to constitute a probe head.

또한 신호 분기 기판(70)이 지지판(50)의 신호 분기 하부구간(54)에 배치되고, 프로브 기판(20)의 인터포져 리지드 기판(24)과 접합 되어 프로브 헤드(110)가 형성 될 수도 있다.In addition, the signal branch substrate 70 may be disposed on the signal branch lower section 54 of the support plate 50 and bonded to the interposer rigid substrate 24 of the probe substrate 20 to form the probe head 110. .

지금까지 실시예를 통하여 본 발명에 따른 프로브 카드 및 그 제조 방법에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.The probe card according to the present invention and a method of manufacturing the same have been described through examples so far. In the present specification and drawings, a preferred embodiment of the present invention has been disclosed, and although specific terms are used, these are merely used in a general meaning to easily explain the technical content of the present invention and to aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. It is obvious to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 프로브 카드 10: 프로브 핀
20: 프로브 기판 21: 프로브 비아패드
22: 프로브 리지드 기판 23: 인터포져 비아패드
24: 인터포져 리지드 기판 25: 플렉서블 기판
30: 모듈 베이스 31: 모듈 베이스 상부
32: 하부 경사부 33: 모듈 베이스 하부
34: 기구 홀 35: 나사탭
40: 프로브 모듈 50: 지지판
51: 지지판 상판 52: 지지판 관통 홀
53: 지지판 하부 54: 신호 분기 하부구간
60: 인터포져 70: 신호 분기 기판
71: 신호분기 비아패드 72: 비아패드
73: 신호 분기 관통 홀 80: 메인 기판
90: 보강판100: probe card 10: probe pin
20: probe substrate 21: probe via pad
22: probe rigid substrate 23: interposer via pad
24: interposer rigid substrate 25: flexible substrate
30: module base 31: upper module base
32: lower slope 33: lower module base
34: mechanism hole 35: screw tap
40: probe module 50: support plate
51: upper plate support plate 52: through hole support plate
53: lower support plate 54: signal branch lower section
60: interposer 70: signal branch board
71: signal branch via pad 72: via pad
73: signal branch through hole 80: main board
90: reinforcement plate

Claims (6)

프로브 핀들이 접합되는 프로브 비아 패드들이 형성된 프로브 리지드 기판과 인터포져와 연결 될 수 있는 인터포져 비아패드들이 형성된 인터포져 리지드 기판, 두 개의 리지드 기판을 연결하는 플렉서블 기판으로 형성되며, 내부에 다층의 회로패턴들을 구비한 프로브 기판;
상기 프로브 기판의 프로브 비아패드에 전도성 접착제에 의해 고정되는 프로브 핀;
상기 프로브 기판의 프로브 리지드 기판과 접합되어 안정적 물리적 토대를 마련하며 프로브 모듈을 형성하는 모듈 프레임;
하나의 반도체 칩을 위한 신호들을 다수의 반도체 칩들에 사용 할 수 있게 신호를 분기하는 신호 분기 기판;
상기 프로브 기판들이 접합된 상기 모듈 프레임들을 다수 정렬 배치하여 프로브 핀들이 모두 정렬 상태를 이루는 물리적 토대를 마련하고, 상기 프로브 기판의 플렉서블 기판들에 대응되는 관통 홀들이 형성되며, 상기 신호 분기 기판들과 상기 프로브 기판들의 인터포져 리지드 기판들이 하부에 부착되어 프로브 헤드를 형성하는 지지판;
상기 프로브 기판의 인터포져 리지드 기판과 메인회로 기판 사이에서 전기적으로 연결 시켜 주는 인터포져;
상기 인터포져를 통해 전기적으로 연결되며, 보강판에 의해 프로브 헤드를 이루는 상기 지지판과 체결 결합되는 메인 회로 기판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.A probe rigid substrate with probe via pads to which probe pins are bonded, an interposer rigid substrate with interposer via pads that can be connected to the interposer, and a flexible substrate that connects two rigid substrates. A probe substrate having patterns;
A probe pin fixed to a probe via pad of the probe substrate by a conductive adhesive;
A module frame bonded to the probe rigid substrate of the probe substrate to provide a stable physical foundation and form a probe module;
A signal branching substrate for branching signals so that signals for one semiconductor chip can be used for a plurality of semiconductor chips;
The module frames to which the probe substrates are bonded are arranged and arranged to provide a physical foundation in which all of the probe pins are aligned, through holes corresponding to the flexible substrates of the probe substrate are formed, and the signal branch substrates and A support plate on which interposer rigid substrates of the probe substrates are attached to a lower portion to form a probe head;
An interposer for electrically connecting the interposer of the probe substrate between the rigid substrate and the main circuit board;
A main circuit board electrically connected through the interposer and coupled to the support plate forming a probe head by a reinforcing plate;
Probe card comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 프로브 기판은
리지드 기판 구간도 플렉서블 기판으로 대체 제작될 수 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method according to claim 1,
The probe substrate is
A probe card, characterized in that the rigid substrate section can be replaced with a flexible substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 프로브 기판은
모듈 베이스에 부착 되어 테스트 온도 변화의 열팽창에 의해 프로브 핀이 벗어나지 않는 범위의 크기로 분할되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method according to claim 1,
The probe substrate is
A probe card, characterized in that it is attached to the module base and divided into a size within which the probe pin does not deviate due to thermal expansion of a test temperature change. 청구항 1에 있어서,
상기 모듈 프레임은
웨이퍼의 열팽창률과 동일한 열팽창률을 갖는 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method according to claim 1,
The module frame
A probe card, characterized in that it is made of a material having a coefficient of thermal expansion equal to that of a wafer. 청구항 4에 있어서,
상기 모듈 프레임은
하부에 경사면을 구비하여 상기 프로브 기판의 플렉서블 구간을 상기 모듈 프레임의 하부로 배치 할 수 있게 형성하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method of claim 4,
The module frame
A probe card having an inclined surface at a lower portion thereof so that the flexible section of the probe substrate can be disposed under the module frame. 청구항 1에 있어서,
상기 지지판은
웨이퍼의 열팽창률과 동일한 열팽창율을 갖는 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method according to claim 1,
The support plate
A probe card comprising a material having a coefficient of thermal expansion equal to that of a wafer.
KR1020190014782A 2019-02-08 2019-02-08 Probe Card and Manufacturing Method thereof KR102163321B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190014782A KR102163321B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Probe Card and Manufacturing Method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190014782A KR102163321B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Probe Card and Manufacturing Method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200097836A KR20200097836A (en) 2020-08-20
KR102163321B1 true KR102163321B1 (en) 2020-10-21

Family

ID=72293089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190014782A KR102163321B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Probe Card and Manufacturing Method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102163321B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220109855A (en) 2021-01-29 2022-08-05 주식회사 휴로 Multi pin test device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102388030B1 (en) * 2020-07-15 2022-04-20 (주)엠투엔 Probe pin, method for manufaturing the same and probe card including the same
KR102399195B1 (en) * 2022-01-06 2022-05-18 주식회사 프로이천 Probe card for testing wafer
WO2024004205A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 日本電子材料株式会社 Probe card
CN115003025B (en) * 2022-07-18 2022-11-08 之江实验室 Detachable interconnection structure of on-chip system and PCB and manufacturing method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007101455A (en) 2005-10-07 2007-04-19 Japan Electronic Materials Corp Probe card
JP2007520702A (en) 2004-01-16 2007-07-26 フォームファクター， インコーポレイテッド Probe card structure for electrical circuit boards with low mechanical bending strength
JP2007534943A (en) 2004-04-21 2007-11-29 フォームファクター， インコーポレイテッド Intelligent probe card architecture
JP2009257910A (en) 2008-04-16 2009-11-05 Japan Electronic Materials Corp Double elastic mechanism probe card and its method for manufacturing
US20110254577A1 (en) 2010-04-16 2011-10-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Non-Reflow Probe Card Structure
KR101284774B1 (en) 2011-07-19 2013-07-17 이재하 Probe card and manufacturing method thereof
JP2016191563A (en) 2015-03-30 2016-11-10 株式会社東芝 Probe card and test device including the same
JP2017513014A (en) 2014-03-06 2017-05-25 テクノプローベ エス．ピー．エー． High flatness probe card for electronic device test equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU4160096A (en) * 1994-11-15 1996-06-06 Formfactor, Inc. Probe card assembly and kit, and methods of using same
KR20130047933A (en) * 2011-11-01 2013-05-09 솔브레인이엔지 주식회사 Probe, probe assembly and probe card comprising it
KR101951254B1 (en) * 2017-06-19 2019-02-22 리노공업주식회사 A probe card

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007520702A (en) 2004-01-16 2007-07-26 フォームファクター， インコーポレイテッド Probe card structure for electrical circuit boards with low mechanical bending strength
JP2007534943A (en) 2004-04-21 2007-11-29 フォームファクター， インコーポレイテッド Intelligent probe card architecture
JP2007101455A (en) 2005-10-07 2007-04-19 Japan Electronic Materials Corp Probe card
JP2009257910A (en) 2008-04-16 2009-11-05 Japan Electronic Materials Corp Double elastic mechanism probe card and its method for manufacturing
US20110254577A1 (en) 2010-04-16 2011-10-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Non-Reflow Probe Card Structure
KR101284774B1 (en) 2011-07-19 2013-07-17 이재하 Probe card and manufacturing method thereof
JP2017513014A (en) 2014-03-06 2017-05-25 テクノプローベ エス．ピー．エー． High flatness probe card for electronic device test equipment
JP2016191563A (en) 2015-03-30 2016-11-10 株式会社東芝 Probe card and test device including the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220109855A (en) 2021-01-29 2022-08-05 주식회사 휴로 Multi pin test device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200097836A (en) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102163321B1 (en) Probe Card and Manufacturing Method thereof
US7372286B2 (en) Modular probe card
KR100979904B1 (en) Probe Card and Manufacturing Method thereof
US5859539A (en) Universal wafer carrier for wafer level die burn-in
US6330744B1 (en) Customized electrical test probe head using uniform probe assemblies
US20130299221A1 (en) Space transformer for probe card and method of manufacturing the same
US7382143B2 (en) Wafer probe interconnect system
KR102243840B1 (en) Circuit device, tester, inspection device, and method of adjusting bending of circuit board
US7456640B2 (en) Structure for coupling probes of probe device to corresponding electrical contacts on product substrate
JP4343256B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
WO1997027490A1 (en) Performing an operation on an integrated circuit
KR101345308B1 (en) Probe Card
KR101284774B1 (en) Probe card and manufacturing method thereof
US7535239B1 (en) Probe card configured for interchangeable heads
KR101120405B1 (en) Probe block assembly
JP2011022001A (en) Probe card
KR20090103302A (en) Probe Assembly of Probe Card and Manufacturing Method thereof
JP2007086044A (en) Prober device, and probe assembly used therefor
US20060170437A1 (en) Probe card for testing a plurality of semiconductor chips and method thereof
KR100720122B1 (en) Probe device of semiconductor wafer inspector
KR101441015B1 (en) Probe card for inspecting wafer chip
KR101066551B1 (en) Pin Array Frame Used for Manufacture of Probe Card
KR20140044998A (en) Probe array head and probe card comprising the same
KR200423446Y1 (en) Probe card
KR101306839B1 (en) Probe card having substrate for branching signal

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right