KR102283282B1 - 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드에 관한 것으로서, 일측에 다수의 제1 삽입공이 형성되는 제1 가이드 플레이트와, 상기 제1 가이드 플레이트의 하부로 일정간격 이격되게 배치되고, 일측에 다수의 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트와, 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 삽입되어 상단부와 하단부가 각각 상기 제1 가이드 플레이트 및 상기 제2 가이드 플레이트의 내면에 지지되는 니들유닛을 포함하되, 횡단면을 기준으로, 상기 제2 삽입공이 형성된 상기 제2 가이드 플레이트의 내면 또는 이에 접촉되는 상기 니들유닛의 외면 중 적어도 어느 하나에 일방향으로 경사진 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 니들유닛이 검사대상물에 접촉되어 비틀리면서 팁부가 제2 삽입공 내에서 일정간격 이동되는 경우 경사면이 니들유닛의 외면 또는 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트의 내면에 지지된 상태로 이동되도록 하여 팁부를 미리 설정된 가이드 플레이트의 내면 일측에 정확하게 정렬시킬 수 있고, 그로 인해 검사의 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드{Vertical probe card with improved alignment efficiency}

본 발명은 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 협피치를 형성할 수 있고, 다수의 니들부의 팁부를 미리 설정한 위치로 정렬하여 프로브 카드의 검사 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼(Wafer)상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(chip)으로 조립하는 어셈블리(assembly)공정을 통해서 제조된다.

여기서 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 불량칩을 판별하기위해 수행하는 것으로 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 되는 프로브 카드라는 검사장치가 주로 사용되고 있다.

이러한 프로브 카드는 웨이퍼를 구성하는 각 칩의 패턴과 접촉되어 전기적 신호를 인가하는 다수의 니들(Needle)이 구성되는데, 통상 웨이퍼의 각 디바이스의 전극패드에 프로브 카드의 니들이 접촉되게 하면서 이 니들을 통해 특정의 전류를 통전시켜 그때 출력되는 전기적 특성을 측정한다.

한편, 최근의 반도체 디바이스는 디자인 룰이 더욱 미세화되면서 고집적화와 동시에 극소형화되고 있는 추세이므로 미세해지는 반도체 디바이스의 패턴과 접속되기 위해서는 프로브 카드의 니들들도 그에 적절한 사이즈로 미세화됨과 아울러 니들과 니들간 보다 좁은 간격으로 배치되는 협피치가 요구된다.

이에 프로브 니들과 프로브 니들간 간격이 보다 밀접하게 배치될 수 있도록 '1'형상에 가까운 수직형 프로브 니들이 개발된 바 있으며, 그 일예로 해당 프로브 니들이 적용된 수직형 프로브 카드가 한국등록특허 제1859388호(이하 '종래의 프로브 카드'라 함)에 개시되어 있다.

도1은 종래의 프로브 카드를 도시한 단면도이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 프로브 카드(100)는 일측에 제1 삽 입홀(111)이 형성된 제1 가이드 플레이트(110)와, 제1 가이드 플레이트(110)의 하부에 제1 가이드 플레이트(110)와 이격되게 설치되고 일측에 제2 삽입홀(121)이 형성된 제2 가이드 플레이트(120) 및 제1 삽입홀(111)과 제2 삽입홀(121)에 삽입되는 니들부(130)로 구성된다.

여기서, 니들부(130)는 상단부인 헤드부(H)와, 하단부인 팁부(T), 중앙영역인 바디부(B)로 구분될 수 있는데, 헤드부(H)와 팁부(T)가 각각 제1 가이드 플레이트(110)의 제1 삽입홀(111) 및 제2 가이드 플레이트(120)의 제2 삽입홀(121)에 삽입되고, 제1 가이드 플레이트(110) 및 제2 가이드 플레이트(120)의 내면 일측에 지지되면서 바디부(B)가 일방향으로 만곡지게 밴딩된다.

이러한 종래의 프로브 카드(100)는 팁부(T)가 검사대상물에 접촉되는 경우 니들부(130) 상방으로 전달되는 접촉압력에 의해 탄성부가 벤딩된 방향으로 휘어지면서 팁부(T)에 하방으로 탄성력을 제공하여 니들부(130)가 검사대상물에 안정적으로 접촉되도록 한다.

이때, 다수의 니들부(130)는 검사대상물에 접촉되는 경우 바디부(B)가 일정방향으로 좌굴되면서 팁부(T)가 일정거리 스크럽되고, 제2 가이드 플레이트(120)의 내면에 지지되면서 정렬되는데, 종래의 프로브 카드(100)는 다수의 니들부(130) 팁부(T)가 각각 다른 위치에서 정렬됨에 따라 프로브 카드(100)의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 협피치를 형성하기 위해 탄성부의 곡률을 작게 형성하는 경우 즉 협피치를 위해 니들부(130)가 수직에 가깝게 배치될수록 니들부(130)의 밴딩방향이 일정하지 않아 니들부(130)의 팁부(T)를 정렬하기 더 어려워지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 니들유닛을 수직에 가깝게 설치하여 협피치를 형성할 수 있고, 다수의 니들부의 팁부를 미리 설정한 위치로 정렬시켜 프로브 카드의 검사 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 검사대상물에 접촉되어 상기 검사대상물로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 테스트 장비로 전달하는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드에 있어서, 일측에 다수의 제1 삽입공이 형성되는 제1 가이드 플레이트와, 상기 제1 가이드 플레이트의 하부로 일정간격 이격되게 배치되고, 일측에 다수의 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트와, 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 삽입되어 상단부와 하단부가 각각 상기 제1 가이드 플레이트 및 상기 제2 가이드 플레이트의 내면에 지지되는 니들유닛을 포함하되, 횡단면을 기준으로, 상기 제2 삽입공이 형성된 상기 제2 가이드 플레이트의 내면 또는 이에 접촉되는 상기 니들유닛의 외면 중 적어도 어느 하나에 일방향으로 경사진 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 니들유닛이 검사대상물에 접촉되어 비틀리면서 팁부가 제2 삽입공 내에서 일정간격 이동되는 경우 경사면이 니들유닛의 외면 또는 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트의 내면에 지지된 상태로 이동되도록 하여 팁부를 미리 설정된 가이드 플레이트의 내면 일측에 정확하게 정렬시킬 수 있고, 그로 인해 검사의 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 프로브 카드를 도시한 단면도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드의 단면도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드용 니들의 사시도 ,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드용 니들의 사시도의 단면을 도시한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛이 검사대상물에 접촉되는 순간을 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛의 팁부가 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트 내면에 지지되는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트의 내면에 경사면이 형성된 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 팁부가 경사면에 지지되어 정렬되는 상태를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드의 단면도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드용 니들의 사시도이며 ,도4는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드용 니들의 사시도의 단면을 도시한 도면이다.

도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드는 제1 가이드 플레이트(10)와, 제2 가이드 플레이트(20) 및 니들유닛(30)을 포함하여 구성된다.

제1 가이드 플레이트(10)는 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 일측에 복수개의 제1 삽입홀(11)이 미리 정해진 간격으로 형성되며, 후술하는 니들유닛(30)이 제1 삽입홀(11)에 삽입되어 니들유닛(30)의 헤드부(H)가 내면 일측에 지지된다.

제2 가이드 플레이트(20)는 제1 가이드 플레이트(10)와 같이 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 일측에 복수개의 제2 삽입홀(21)이 미리 정해진 간격으로 형성되며, 제1 가이드 플레이트(10)의 하부에 제1 가이드 플레이트(10)와 이격 배치된다.

그리고, 제2 가이드 플레이트(20)는 제2 삽입홀(21)에 팁부(T)가 삽입되어 내면에 팁부(T)의 외면 일측이 지지되는데, 니들유닛(30)이 검사대상물에 접촉되는 경우 특정방향으로 일정거리 스크럽되는 니들유닛(30)의 팁부(T)를 지지하여 니들유닛(30)이 미리 설정된 위치에 정렬되도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드는 제1 가이드 플레이트(10)와 제2 가이드 플레이트(20)의 간격을 유지하기 위해 제1 가이드 플레이트(10)와 제2 가이드 플레이트(20)에 개재되는 지그플레이트(J)를 포함할 수 있다.

니들유닛(30)은 도3에서 보는 바와 같이 대략 수직방향으로 배치된 막대형상으로 형성되는데, 상단부인 헤드부(H)와, 하단부인 팁부(T), 중앙영역인 바디부(B)로 구분할 수 있다.

그리고, 니들유닛(30)은 위에서 설명한 바와 같이 헤드부(H)가 제1 삽입홀(11)에 삽입되어 제1 가이드 플레이트(10)의 내면 일측에 지지되며, 팁부(T)가 제2 삽입홀(21)에 삽입되어 제2 가이드 플레이트(20)의 내면 일측에 지지된다.

이러한 니들유닛(30)은 팁부(T)가 준비된 검사대상물에 탄성접촉되어 특정 전류를 통전함과 아울러 그때 출력되는 전기적 신호를 상부에 연결된 공간변환기(G)를 통해 외부의 테스트 장비로 전달하는 역할을 한다.

한편, 본 실시예에 따른 니들유닛(30)은 도3에서 보는 바와 같이 외면 일측 중 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에 접촉되는 일측에 일방향으로 경사진 경사면(K)이 형성된다.

이는 다수의 니들유닛(30)이 검사대상물에 접촉되는 경우 각 팁부가 제2 가이드 플레이트(20)의 내면 중 미리 설정된 위치에 정렬되도록 하기 위한 것으로서, 이에 대한 동작은 후술하는 동작설명에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛이 검사대상물에 접촉되는 순간을 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛의 팁부가 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트 내면에 지지되는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드(1)의 동작을 첨부된 도5 내지 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 검사대상물이 상방으로 이동하여 팁부(T)가 검사대상물에 접촉되면, 도5에서 보는 바와 같이 그 접촉압력으로 인해 니들유닛(30)의 중앙부가 일방향으로 밴딩된다.

이에 도6과 같이 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에 팁부의 외면 일측이 접촉된 상태에서 팁부가 일방향으로 일정거리 이동하려는 힘이 발생되는데, 접촉된 팁부의 외면 일측에 경사면(K)이 형성되므로 팁부가 일정각도 비틀리면서 경사면(K)이 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에 접촉되며, 비틀림 방향과 경사방향으로 인해 도8에서 보는 바와 같이 경사면(K)이 형성된 팁부의 외면 일측이 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에서 일정거리 이동하여 꼭지점과 대응되는 영역에 지지되어 정렬된다.

다수의 니들유닛(30)은 위와 동일한 동작으로 정렬되어 다수의 니들유닛(30)이 검사대상물의 검사 영역 중 모두 일정한 위치에 접촉되므로 검사의 정확도가 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드는 경사면(K)의 경사방향 및 경사각도를 조절하여 팁부의 비틀림 방향 및 이동거리를 제어할 수 있으며, 이를 통해 제2 가이드 플레이트(20) 내면에 지지되는 위치, 즉 다수의 팁부 정렬위치를 쉽게 조절할 수 있다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트의 내면에 경사면이 형성된 상태를 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 팁부가 경사면에 지지되어 정렬되는 상태를 도시한 도면이다.

도7 실시예의 기본적인 구성은 도2 내지 도6 실시예와 동일하나, 전 실시예와 달리 경사면(K)이 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에 형성된 구조이다.

도7에서 보는 바와 같이 본 실시예에서는 니들유닛(30)의 외면에 경사면(K)이 형성되지 않고, 니들유닛(30)의 팁부 외면이 접촉되는 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에 일정방향으로 경사진 경사면(K)이 형성된다.

이에 본 실시예는 니들유닛(30)이 검사대상물에 접촉되어 중앙부가 일방향으로 밴딩되는 경우 팁부가 제2 삽입공 내에서 일정거리 이동되어 경사면(K)이 형성된 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에 접촉되며, 도8에서 보는 바와 같이 팁부의 이동동작과 경사면(K)으로 인해 팁부의 외면 일측이 제2 가이드 플레이트(20)의 내면에서 일정거리 이동하여 꼭지점과 대응되는 영역에 지지되어 정렬된다.

그 외의 구조는 전술한 기본 실시예와 동일하므로 나머지 설명은 생략하기로 한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 제1 가이드 플레이트 11 : 제1 삽입홀
20 : 제2 가이드 플레이트 21 : 제2 삽입홀
30 : 니들유닛 K : 경사면

Claims (1)

1. 검사대상물에 접촉되어 상기 검사대상물로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 테스트 장비로 전달하는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드에 있어서,
   일측에 다수의 제1 삽입공이 형성되는 제1 가이드 플레이트와;
   상기 제1 가이드 플레이트의 하부로 일정간격 이격되게 배치되고, 일측에 다수의 제2 삽입공이 형성된 제2 가이드 플레이트와;
   상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 삽입되어 상단부와 하단부가 각각 상기 제1 가이드 플레이트 및 상기 제2 가이드 플레이트의 내면에 지지되는 니들유닛을 포함하되,
   횡단면을 기준으로, 상기 제2 삽입공이 형성된 상기 제2 가이드 플레이트의 내면 또는 이에 접촉되는 상기 니들유닛의 외면 중 적어도 어느 하나에 일방향으로 경사진 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 정렬효율이 향상된 수직형 프로브 카드.

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