KR20010083147A

KR20010083147A - 전기적 접속장치

Info

Publication number: KR20010083147A
Application number: KR1020010003799A
Authority: KR
Inventors: 하세가와요시에이
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2001-08-31
Also published as: US20010016437A1; US6657448B2; TW503317B; KR100370379B1

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 테스트에 사용되는 전기적 접속장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 프로브 시이트(probe sheet)를 사용하여 반도체 소자를 검사하는 전기적 접속장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명에 따른 전기적 접속장치는 각각 X방향과 Y방향으로 교차되는 곳에 배열되는 복수의 개구부를 가진 격자(lattice)와 각각의 개구부에 제공되는 접촉부를 가지는 복수의 프로브요소(probe element)를 포함하는 프로브 시이트를 가진다. 각각의 프로브 시이트는 접촉부가 개구부에 일치하도록 위치되어 격자의 한쪽면에 배열된다. 더 나아가 상기 프로브 시이트는 하나 또는 그 이상의 경계부에 의해 서로 분할되어지는 복수의 프로브영역들로 나뉘어진다. 그리고 상기 경계부는 하나 또는 그이상의 개구부를 포함하는 인접한 개구영역들 간으로 정의되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 접속장치{Electrical Connection Apparatus}

발명의 분야

본 발명은 반도체 소자의 검사에 사용되는 전기적 연결 기구에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 프로브 시이트(probe sheet)를 사용하여 반도체 소자를 검사하는 전기적 접속장치에 관한 것이다.

발명의 배경

일반적으로, 집적회로(IC)와 같은 반도체 소자는 입력된 전기적 성능명세서에 따라 고밀도 집적회로(IC)가 일을 명확히 수행할 수 있는지 아닌지를 판단하는 전기적 테스트를 받는다. 이와 같은 전기적 테스트는 일반적으로 반도체 웨이퍼(wafer)가 잘려서 복수개 각각의 IC칩으로 분리되기 전에 이루어진다. 그리고 이 테스트는 IC칩 위에 형성된 복수의 대응전극위로 각각 압력을 받는 접촉부인 핀포인트를 가지는 복수의 프로브(또는 프로브요소들)를 제공하는 프로브카드 (probe card)와 같은 전기적 접속장치에 의해서 각각 시행된다.

이런 종류의 전기적 접속장치 중 하나는 중앙에 개구부를 가진 배선판 (wiring board)과 절연막(insulation film)에 배열된 복수의 프로브요소를 포함하는 프로브 시이트(probe sheet)를 사용한다. 각각의 프로브요소는 IC칩의 대응 전극위로 압력을 받게 되는 접촉부(contact portion)를 가진다. 상기 프로브 시이트는 프로브요소의 접촉부가 배선판의 개구부에 마주보도록 하여 배선판의 한쪽면 위에 장착된다.

그러나 위와 같은 전기적 접속장치의 선행기술에서는, 프로브 시이트가 주위의 온도와 웨이퍼의 온도 변화뿐만 아니라 자기 자신의 열팽창과 수축에도 민감하게 반응하는 경향이 있다. 결과적으로 접촉부 자신들에서의 상대적 위치관계와 접촉부와 IC칩 대응전극의 상대적 위치관계는 초기에 정해진 위치관계와 다르게 된다. 따라서 몇몇의 접촉부는 IC칩의 미리 정해진 대응 전극과 올바로 접촉되는데 실패한다. 특히 웨이퍼(wafer)가 화로에서 번인테스트(burn-in test)를 받거나 또는 많은 IC칩이 동시에 테스트를 받는 경우에는 프로브 시이트의 온도가 너무 빨리 올라가서 장시간 테스트를 할 수는 없다.

따라서 발명에 따른 주요 목적은 접촉부와 테스트물체의 대응 전극 사이에 상대적 위치 불일치를 제거하거나 또는 적어도 최소화될 수 있게 하는 IC칩과 같은 평판형 물체의 전기적 테스트에 사용되는 전기적 접속장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 평판형 전극을 갖는 IC칩과 같은 물체의 전기적 테스트에 사용되는 전기적 접속장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 접촉부와 테스트물체의 대응 전극 사이의 상대적 위치 불일치를 최소화시키는 전기적 접속장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 접촉부와 테스트물체의 전극 사이에 확실한 전기적 접속이 이루어지는 전기적 접속장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 형태를 가질 수 있는 접촉부를 포함하는 전기적 접속장치를 제공하기 위한 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 한 구체예를 도시한 단면도이다.

제2도는 제1도에서 도시된 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 저면도이다.

제3도는 제1도에서 도시된 전기적 접속장치의 중요부분을 도시한 부분 단면 확대도이다.

제4도는 제3도에서 도시된 중요부분의 저면 확대도이다.

제5도는 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 프로브 유니트의 사시도이다.

제6도는 프로브 유니트에서 탄성체를 제외한 분해사시도이다.

제7도는 격자와 지지체의 조립상태를 도시하는 분해사시도이다.

제8도는 프로브요소의 확대 사시도이다.

제9도는 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 제2구체예를 도시하는 단면도이다.

제10도는 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 제3구체예를 도시하는 단면도이다.

제11도는 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 프로브 시이트(sheet)의 사시도이다.

제12도는 제11도에서 도시된 프로브 시이트(sheet) 내의 돌기전극과 시트 부재(seat)의 사시도이다.

제13도A는 제11도에 도시된 프로브 시이트(sheet) 내의 돌기전극을 설명하기 위한 돌기전극의 사시도이다.

제13B도는 제11도에서 도시된 돌기전극의 정점을 설명하기 위한 돌기전극의 평면도이다.

제14도는 시트 부재에 접합된 돌기전극의 제2구체예를 도시하는 사시도이다.

제15도는 시트 부재의 다른 구체예에 접합된 돌기전극의 사시도이다.

제16A도 내지 제16C도는 정점각에 따라 각각 변화하는 구체예를 도시하는 도면이다.

제17도는 시트 부재에 접합된 돌기전극의 제3구체예를 도시하는 사시도이다.

제18A도는 제17도에서 도시된 돌기전극을 설명하기 위한 돌기전극의 평면도이다.

제18B 및 제18C도는 제17도에서 도시된 돌기전극의 정점을 설명하기 위한 돌기전극의 사시도이다.

제19도는 시트 부재에 접합된 돌기전극의 제4구체예를 도시하는 사시도이다.

*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명

10, 60, 66: 전기적 접속장치 12: 격자

14, 110: 프로브 시이트 16: 와이어

18: 탄성체 20: 지지체

22: 베이스판 24: 접속기판

30: 개구부 32: 절연성 필름

36, 44, 46, 48: 슬릿 34, 50: 배선

38: 프로브영역 40: 돌기전극

42: 프로브요소 54: 프로브 유니트

62: 홈 64: 탄성체의 삽입부분

114, 116: 배선 118, 140: 시트 부재

120: 돌기전극 122: 중계체

124, 126, 128, 130: 경사면 132, 134, 136, 138: 경사선

142: 돌기전극 144, 146, 148, 150: 경사면

152, 154, 156, 158: 경사선 162: 돌기전극

164, 166, 168, 170: 경사면 172, 174, 176, 178: 경사면

발명의 요약

본 발명에 따른 전기적 접속장치는 X방향과 Y방향으로 서로 교차되도록 배열된 복수의 개구부를 가진 격자(lattice)와 상기 각각의 개구부에 제공되는 접촉부(contact portion)를 가지는 복수의 프로브요소(probe element)를 포함하는 프로브 시이트(probe sheet)로 구성된다. 상기 프로브 시이트는 접촉부가 개구부에 일치하도록 위치되어 상기 격자의 한쪽 면에 배열된다. 더 나아가 상기 프로브 시이트는 하나 또는 그 이상의 경계부에 의해 서로 분할되는 복수의 프로브영역들로 나뉘어진다. 그리고 상기 경계부는 하나 또는 그 이상의 개구부를 포함하는 인접한 개구영역들 사이에 한정된다.

반도체 웨이퍼 위에 형성된 IC칩과 같은 평판형 테스트물체에 전기적 테스트를 할 때, 각각의 프로브요소의 접촉부는 테스트물체의 대응전극위로 압력을 받게 되고 미리 정해진 전압과 전류가 그에 따라 제공된다. 번인테스트(burn-in test) 또는 복수의 테스트물체에 동시에 시행되는 전기적 테스트와 같은 가열 테스트를 하는 경우, 프로브 시이트는 주위, 반도체 웨이퍼(wafer), 그리고 프로브요소 자신의 온도상승 때문에 열팽창을 일으킨다.

그러나 본 발명에 따른 전기적 접속장치에서는 프로브 시이트가 각각의 개구부의 경계와 일치하는 부분들에 의해 각각 분할되는 복수의 프로브영역으로 나뉘어지기 때문에, 각각 프로브요소의 열팽창은 인접한 다른 프로브요소에 영향을 주지 않는다. 또한 프로브요소의 접촉부는 격자의 개방부와 일치하도록 위치하기 때문에 프로브요소, 특히 그것의 접촉부의 상대적 위치관계, 및 테스트물체의 전극에 대한 접촉부의 상대적 위치 관계는 프로브영역의 열팽창에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 결과적으로 접촉부와 테스트물체의 전극 사이의 온도상승으로 인한 상대적 위치 불일치는 줄어든다.

각각의 접촉부는 상기 격자의 반대면에 돌출되는 돌기전극을 포함한다. 돌기전극은 원뿔 혹은 피라미드의 형태일 수 있다. 따라서 돌기전극이 테스트물체의 전극위로 압력을 받게 될 때, 돌기전극의 날카로운 첨부는 테스트물체의 전극을 관통하거나 테스트물체 전극의 주위에 형성된 산화피막(oxide film)을 긁어내고, 따라서 돌기전극은 테스트물체의 전극과 전기적으로 확실히 연결시킬 수 있다.

게다가 상기 전기적 접속장치는 고무 또는 그와 같은 재료로 만들어진 복수개의 탄성체(electrical member)를 포함할 수 있다. 각각의 탄성체는 상기 개구부의 안쪽에 배열된다. 상기 프로브 시이트은 탄성체에 장착될 수 있다. 이렇게 해서 상기 접촉부를 테스트물체의 전극위로 압력을 가할 때, 탄성체는 프로브요소의 반응체(reaction body)로 기능하므로 접촉부 높이에서의 불규칙성이 흡수되고 따라서 상기 접촉부는 테스트물체의 전극과 전기적으로 확실히 접속될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 전기적 접속장치는 다른 방향으로 연장되기 위해 X 또는 Y방향의 정해진 간격으로 상기 격자의 다른 면에 배열되고 탄성체와 접촉되는 복수형의 지지체(support member)와 상기 지지체가 장착되는 베이스판(base plate)을 포함한다.

상기 격자는 열팽창계수가 반도체 웨이퍼보다 작은 물질로 만들어진다. 이렇게 함으로써 격자의 열팽창계수가 작아지고 따라서 접촉부와 실험물질의 전극사이의 위치 불일치는 거의 발생하지 않는다.

상기 지지체는 프로브 시이트의 반대편의 격자로부터 돌출된다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치는 복수의 와이어를 더 포함한다. 상기 와이어는 프로브요소와 전기적으로 접속되고, 더 연장될 수 있도록 상기 격자를 관통한다. 여기에서 테스트에 사용되는 전력이나 전기적 신호는 프로브요소의 접촉부와 상기 와이어를 통과하는 전자회로 사이에서 교환될 수 있다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치는 상기 와이어에 각각 연결된 복수의 배선을 가진 하나 또는 그 이상의 필름형태의 접속기판(connection base plate)을 더 포함한다. 여기서 테스트에 사용되는 전기적 신호 또는 전력은 상기 프로브요소의 접촉부와 상기 접속기판의 와이어를 통과하는 상기 전자회로 사이에서 교환될 수 있다. 상기 와이어는 위에 언급된 것처럼 더 연장되어 기판을 통과한다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치는 상기 격자의 개구부에 배열되는 탄성체를 포함하며 다른 방향으로 연장되기 위해 X 또는 Y방향의 정해진 간격으로 상기 격자의 다른면에 배열되고 상기 탄성체와 접촉되는 복수개의 지지체(support member)를 더 포함한다. 본 발명에 따른 전기적 접속장치에서 지지체는 상기 지지체의 세로방향으로 개방되고 연장되는 홈을 가지고, 상기 탄성체의 일부분을 받아들이기 위한 상기 탄성체의 면 위에는 각각의 프로브요소가 프로브 시이트 안에 형성되는 하나 또는 그 이상의 첫번째 슬릿(slit)에 의해 외팔보(cantilever)의 형태로 확장되고, 상기 탄성체는 상기 홈 안에 받아들여지는 그 부분에 적어도 첫 번째 슬릿에 일치하는 복수개의 두 번째 슬릿을 갖는다. 여기서 접촉부가 테스트물체의 전극위로 압력을 받을 때 상기 외팔보의 형태에 형성된 프로브요소는 반드시 휘어지고 그렇게 함으로 접촉부는 테스트물체의 전극위로 압력을 받는 상태에서 테스트물체의 전극과 전기적 접속을 확실히 하고 상기 전극위로 이동할 수가 있게 된다. 결과적으로 상기 접촉부에 의해서 테스트물체의 전극에 대한 마찰작용이 반드시 야기된다.

또한 상기 탄성체의 일부분과 상기 홈의 바닥면 사이에 공간이 형성될 수 있다. 여기서 접촉부는 테스트물체의 전극에 대해서 반드시 이동할 수 있고, 따라서 테스트물체의 전극에 대한 접촉부의 마찰작용이 가능하다.

상기 돌기전극은 원뿔형 또는 피라미드형을 가지고 정점각으로 100°∼155° 범위의 값을 가진다.

만약 상기의 돌기전극이 테스트물체 위로 압력을 받는다면 돌기전극의 정점은 격자의 전극을 관통한다. 따라서 양전극은 전기적으로 확실히 서로 접속된다. 게다가 만약 돌기전극이 테스트물체의 전극 위로 압력을 받는다면, 한 수평성분의 힘이 그에 평행한 방향으로 테스트물체 전극의 한 부분에 작용한다. 그러나 접촉부 정점의 각이 100° 또는 그 이상이면 수평방향 힘은 테스트물체의 전극에 작용되는수직방향의 힘보다 작게 되어 결국 전극체(electrode material)의 팽창 또는 증가가 발생하지 않는다.

그러나 만약 접촉되는 정점 각이 100°이하이면 테스트물체의 전극에 가해지는 힘으로부터 테스트물체와 평행하게 작용하는 힘 성분은 커지게 되어 전극물질의 팽창 또는 증가가 발생하게 된다. 반면에 접촉부 정점 각이 175°이상이면 전극물질의 팽창 또는 증가는 발생하지 않지만 돌기전극의 정점부분이 테스트물체의 전극을 통과하는데 실패하게 되고 결국 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 전기적 접속이 불완전하게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전기적 접속장치에서는 돌기전극과 테스트물체 전극사이에 전기적 접속이 확실하면서도 돌기전극과 테스트물체 전극사이에 상대적으로 가해진 압력에 의해서 테스트물체의 전극물질이 팽창 또는 증가하는 것을 방지할 수 있다. 돌기전극은 정사면체의 피라미드형이고 정점의 각은 100°∼165°의 범위가 바람직하다. 여기서 상기 돌기전극과 상기 테스트물체 사이에 확실한 전기적 접속을 이루면서 테스트물체 전극 물질의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이에 적용되는 압력 때문이다.

다른 구체예로써 돌기전극은 복수의 경사면을 가진 피라미드형으로 형성된다. 그리고 돌기전극의 정점 측에서 바라볼 때 하나의 경사선은 돌기전극의 변위(displacement) 방향으로 향하고 그 변위는 돌기전극의 증속구동(overdrive)에 의한 것이다. 이렇게 함으로 돌기전극과 테스트물체 전극간에 전기적 접속이 확실히 이루어진다. 나아가 비록 돌기전극이 돌기전극의 증속구동에 의해 테스트물체전극에 대하여 변위 할지라도, 그 변위는 하나의 경사선의 세로방향으로 된 것이고, 그럼으로써 테스트물체 전극의 한 부분을 돌기전극의 변위 방향으로 미는 힘 성분을 작게 할 수 있는 것이다. 결과적으로 테스트물체 전극의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 이는 돌기전극과 테스트물체 전극사이에 가해진 압력 때문이다.

본 발명에 따른 다른 구체예로서, 돌기전극은 정사면체의 피라미드형이고 돌기전극의 정점에서 바라볼 때 돌기전극을 포함하는 프로브요소의 세로방향으로 연장된 두개의 마주보는 경사선을 갖는다. 그리고 정점의 각은 120°∼165°의 범위가 바람직하다. 여기서 돌기전극과 테스트물체 전극의 전기적 접속은 보다 확실해질 수 있다. 나아가 비록 돌기전극이 돌기전극의 증속구동(overdrive)에 의해 테스트물체 전극에 대해 이동할지라도, 그 이동은 두 개의 경사선의 세로방향에 의한 것이고 돌기전극의 이동방향에 있어서 테스트물체 전극의 한 부분을 밀어내는 힘은 작게 된다. 결과적으로 테스트물체 전극체의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 적용되는 압력 때문이다.

본 발명에 따른 또 다른 구체예로써, 돌기전극은 정사면체의 피라미드형이고 돌기전극의 정점에서 바라볼 때 돌기전극을 포함하는 프로브요소의 세로방향으로 연장된 두 쌍의 마주보는 경사선을 갖는다. 그리고 정점의 각은 100°∼155°의 범위가 바람직하다. 이렇게 함으로 돌기전극과 테스트물체 전극간에 전기적 접속이 확실히 이루어지고 테스트물체 전극의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 적용되는 압력 때문이다.

본 발명에 따른 또 다른 구체예로써, 돌기전극은 네 개의 경사선을 갖는 마름모꼴 피라미드형으로 형성되고 네 개의 경사선은 두 개의 긴경사선과 두 개의 짧은 경사선을 갖는다. 여기서 상기 돌기전극의 정점의 측에서 보았을 때 두 개의 마주보는 긴 경사선은 돌기전극을 포함하는 상기 프로브요소(42)의 세로방향으로 연장되고 정점의 각으로 170°∼ 175° 범위가 바람직하다. 여기서 상기 돌기전극과 상기 테스트물체 사이에 확실한 전기적 접속을 이룰 수 있다 하더라도 테스트물체 전극체의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 적용되는 압력 때문이다. 왜냐하면 두 개의 마주보는 경사선이 테스트물체 전극에 대한 돌기전극의 이동방향으로 연장되기 때문이다.

다음으로 돌기전극에서 두 개의 짧은 경사선은 정점의 각으로 125°∼ 135° 범위가 바람직하다. 여기서 두 개의 마주보는 짧은 경사선의 정점 각은 두 개의 마주보는 긴 경사선의 정점 각보다 뾰족하게 만들어져서 돌기전극은 테스트물체 전극을 쉽게 관통할 수 있다. 그럼에도 불구하고 테스트물체 전극의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 적용되는 압력 때문이다.

본 발명에 따른 또 다른 구체예로써, 상기 돌기전극은 부정형의 마름모꼴 피라미드형으로 형성되고, 여기서 두 개의 반대측 경사면은 두 개의 다른 반대측 경사면 보다 상기 피라미드의 바닥면으로부터 정점까지의 길이가 크고, 상기 돌기전극의 정점에서 볼 때 상기 전극을 포함하는 프로브요소의 세로방향으로 향하고, 상기 정점의 각으로 120°∼ 165° 범위의 각을 형성한다. 여기서 상기 돌기전극과 상기 테스트물체 사이에 확실한 전기적 접속을 이룰 수 있다 하더라도 테스트물체전극체의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 적용되는 압력 때문이다.

본 발명에 따른 또 다른 구체예로써, 상기 돌기전극은 원뿔형으로 형성되고 정점의 각으로 120°∼ 165° 범위의 각을 형성한다. 여기서 상기 돌기전극과 상기 테스트물체 사이에 확실한 전기적 접속을 이룬다 하더라도 테스트물체 전극체의 팽창 또는 증가가 방지될 수 있고 그것은 돌기전극과 테스트물체 전극사이의 적용되는 압력 때문이다. 이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

도1에서 도8까지의 본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)는 도시된 바와 같이 웨이퍼가 개별(individual) IC칩으로 나뉘어지기 전에 반도체의 웨이퍼에 형성되는 복수의 IC칩의 실험에 사용된다. 상기 전기적 접속장치(10)는 격자(lattice)(12)와 상기 격자(12)의 한 면에 접합되는 프로브 시이트(probe sheet)(14)와 상기 프로브 시이트(14)로부터 위로 연장되는 복수의 와이어(16), 상기 격자(12)에 배열되고 고무판으로 만들어진 복수의 탄성체(18), 상기 격자(12)의 다른면에 배열되고 길게 연장되는 복수의 지지체(20), 상기 지지체(20)들이 조립되는 베이스판(22), 및 필름 물질로 만들어진 접속기판(24)으로 구성된다.

상기 격자(12)는 IC칩의 형상과 일치하는 복수의 등각 개구부(30)를 제공하기 위한 등각프레임(28)안의 금속과 같은 적합한 물질로 만들어진 복수의 판재(26)들의 조합에 의해 형성된다. 그리고 등각의 개구부(30)는 X방향과 Y 방향의 각각의 교차부 안에 각각 배치된다.

상기 프로브 시이트(14)는 전도성물질에 의해 만들어진 복수의 밴드형상의 배선(34)과 폴리이미드(polyimide)와 같은 절연수지로 만들어진 필름(32)을 포함한다. 그리고 필름과 배선 둘다 하나의 판표면에 형성된다. 상기 프로브 시이트(14)는 상기 격자(12)의 인접한 개구부(30)의 경계부에 일치되도록 형성된 슬릿(36)에 의해 서로 분할되는 복수의 프로브영역(38)으로 나뉘어진다. 상기 슬릿(36)은 상기 필름(32)의 한 부분에 형성된다.

각각의 프로브영역(38)은 같은 방향으로 연장되고 그들 사이의 미리 정해진 공간에 배치되는 복수의 배선(34)을 포함하는 두 개의 배선그룹을 가진다. 복수의 배선그룹은 한 배선그룹에 속하는 배선(34)이 미리 정해진 또 다른 배선그룹에 속하는 배선(34)에 마주보고 위치하는 것처럼 배열된다. 한편 양쪽 배선 그룹에 속하는 각각 배선(34)의 다른쪽 끝은 한쪽의 끝으로부터 떨어지기 위해 반대 방향으로 연장된다. 그리고 각각의 배선그룹에 속하는 각각의 배선(34)의 한쪽 끝은 수직선에 따라 정렬된다.

양쪽 배선그룹의 각각의 배선(34)은 한쪽 끝에 아래 방향으로 돌출된 돌기전극(40)을 가진다. 상기 돌기전극(40)은 IC칩의 전극에 의해 압력을 받게 되는 팁(tip)이 위치하는 접촉부을 갖는다. 각각의 돌기전극(40)은 피라미드형상이 팁을 가지고 있다. 그러나 다른 형태의 팁을 가질 수 있다. 예를 들어 원뿔, 반구, 단순한 돌출부, 등 여러 가지이다.

각각 배선(34)의 한쪽 끝에는 거기에 인접한 필름(32)의 한 부분과 결합되는 프로브요소(42)와 돌기전극(40)을 형성한다. 각각의 프로브영역(38)은 복수의 프로브요소(42)를 포함하고 필름(32)을 통해 상기 격자(플레이트26과 프레임28)의 아래표면에 부착된다.

각각 프로브요소(42)는 슬릿(44)에 의해 인접한 프로브요소(42)로부터 분리된다. 그리고 슬릿(44)은 양쪽의 배선그룹사이에서 연장되고 슬릿(46)은 인접한 배선(34)의 한쪽 끝부분 사이에서 연장되고 외팔보와 같은 형상으로 연장된다. 상기 슬릿(46)은 필름(32)의 안에 형성된다. 상기 프로브요소(42) 특히 돌기전극(40)은 개구부(30)에 일치하도록 위치된다.

전도체물질로 만들어진 각각의 와이어(16)는 와이어 본딩기술(bonding technique)과 그와 같은 방식으로 형성된다. 상기 와이어(16)는 상기 배선(34)과 프로브요소(42)와 일치되고, 상기 격자(12), 상기 베이스판(22), 상기 접속기판(24)을 통과하면서 일치된 배선(34)의 다른쪽 끝으로부터 위로 연장된다.

상기 프로브 시이트(14)는 다음과 같은 방법들에 의해 만들어 질 수 있다. 예를 들어, 베이스에 절연합성수지를 적용하는 절연필름의 형성, 감광수지(photo resist)를 사용하는 에칭(etching)기술에 의한 절연필름의 돌기전극과 배선(34)에 일치하는 복수의 오목부를 형성, 그리고 전주(electro forming)방식을 사용한 도금(plating)에 의한 돌기전극(40)과 배선(34)형성이 있다.

각각의 탄성체(18)는 실리콘고무와 같은 고무를 이용한 판의 형성으로 만들어진다. 그리고 상기 격자(12)의 개구부(30)에 제공된다. 더 나아가 각각의탄성체(18)는 상기 프로브 시이트(14)의 슬릿(44, 46)과 통하는 복수의 슬릿(48)을 포함한다. 각각의 탄성체(18)는 상기 격자(12)에 프로브 시이트(14)를 넣고, 와이어(16)를 형성하고, 잘리지 않은 고무를 개구부(30)에 넣고, 고무를 자르는 단계를 포함하는 방법에 따라 형성될 수 있다.

상기 프로브 시이트(14)의 슬릿(36, 44, 46)은 프로브 시이트(14)를 상기 격자(12)에 장착하고 상기 격자(12)에 탄성체(18)를 배치시킨 후에 레이저 처리와 같은 적합한 처리기술의 도입에 의해 탄성체(18)의 슬릿(48)과 함께 형성될 수 있다.

각각의 지지체(20)는 등각구역을 가지는 금속물질로 만들어진다. 이러한 지지체(20)들은 X 또는 Y방향의 열에 따라 놓여져 상기 격자(12)에 장착된다. 그리고 상기 지지체(20)는 상기 배선(34)의 세로방향의 미리 정해진 공간에 적합하게 배치되고, 프로브요소(42)의 배열방향(슬릿(44)의 세로방향)으로 적합하게 연장되고, 탄성체(18)의 윗면과 접촉하게 된다. 각각의 지지체(20)는 상기 격자(12)의 윗방향으로 돌출된다. 상기 지지체(20)는 잘리지 않은 고무가 유황처리(vulcanized) 되기 전에 상기 격자에 장착될 수 있다.

상기 베이스판(22)은 합성수지, 비전도성 금속 등 같은 합성수지로 만들어진다. 그리고 예를 들어 복수의 스크류 요소, 접착제 등을 이용해 상기 지지체(20)의 저면에 장착된다. 각각의 접속기판(24)은 폴리이미드 또는 그와 같은 것으로 만들어진 절연필름의 한면에 형성하는 복수의 배선(50)을 포함하는 필름 배선베이스판이다. 그리고 이 배선베이스판의 한쪽끝부분은 상기 베이스판(22)에 장착된다. 각각의 접속기판에(24)에 접속된 상기배선(50)은 와이어(16)와 일대일로 일치되도록배열된다. 그리고 납땜과 같은 전도성 결합을 사용해 와이어(16)와 전기적으로 일치하여 접속된다. 각각의 배선(50)은 배선보드(도시되지 않음)와 같은 적합한 수단을 통해 테스트장치의 전기회로에 접속된다.

본 발명에 따라 도시된 구체예에서, 각각의 접속기판(24)은 필름(52)의 위쪽에 위치하는 배선(50)과 같은 방식으로 필름(52)을 통해 베이스판(22)에 장착된다. 따라서 각각의 와이어(16)는 필름(52) 뿐만 아니라 상기 배선(50)을 관통한다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)에서 지지체(20)는 상기 격자(12)상기 프로브 시이트(14), 와이어(16), 그리고 탄성체(18)를 지지한다. 또한 상기 격자(12), 상기 프로브 시이트(14), 와이어(16), 상기 탄성체(18), 그리고 지지체(20)는 프로브유니트(54)에 사용되고(도5에 도시됨) 베이스판(22)에 의해 지지된다.

반도체 웨이퍼 위에 형성되는 IC칩의 전기적 테스트를 할 때, 각각의 프로브요소(42)의 돌기전극(40)은 대응되는 IC칩의 전극에 의해 압력을 받게 되고 이에 따라 미리 정해진 전압과 전류가 적용된다. 번인(burn-in) 테스트 또는 동시에 복수의 IC칩을 전기적 테스트하는 것과 같은 가열테스트를 형성하는 본 발명에 따른 전기적 접속장치에서 상기 프로브 시이트(14)의 열팽창은 주위, 반도체 웨이퍼, 프로브요소 자신의 온도상승이 그 원인이다.

그러나 본 발명에 따른 상기 전기적 접속장치의 경우에 상기 프로브시이트(14)는 각각의 개구부(30)의 경계부에 일치하는 곳에서 서로 분할되는 복수의 프로브영역(38)으로 나뉘어지기 때문에 각각의 프로브영역(38)의 열팽창계수는 인접한 프로브영역(38)에 영향을 주지 않는다. 더 나아가 상기 프로브요소(42) 특히 돌기전극(40)은 상기 격자(12)의 개구부(30)의 반대쪽으로 배열되기 때문에 프로브요소(42) 특히 돌기전극(40)은 IC칩 전극과 대응 돌기전극(40)의 상대적 위치관계는 상기 프로브영역(38)의 열팽창에 의해 심하게 영향을 받지 않는다. 결과적으로 IC칩 전극과 돌기전극(40)사이의 상대적 위치관계는 비록 도시된 것처럼 온도상승이 발생하더라도 거의 관찰될 수 없다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치(10)에서 상기 격자와 상기 지지체(20)는 예를 들어 열팽창계수가 반도체 웨이퍼보다 작은 "42alloy"와 같은 물질로 만들어진다. 따라서 상기 격자(12)와 상기 지지체는 온도 변화에 대해서 적은 팽창과 수축을 보인다. 그리고 IC칩 전극과 돌기전극(40)간의 상대적 위치관계는 더 작아질 수 있다. 상기 격자(12)와 지지체(20)는 예를들어 더 적합한 열팽창계수를 갖는 "NOBINAITO"와 같은 물질로 만들어질 수 있다.

상기 돌기전극이 IC칩의 대응전극위로 압력을 받게 될 때 돌기전극의 날카로운 첨부는 IC칩 전극을 관통하거나 IC칩 전극의 주위에 형성된 산화피막(oxide film)을 긁어내고, 따라서 돌기전극은 IC칩 전극과 전기적으로 확실히 접속될 수 있다. 돌기전극(40)이 IC칩 전극위로 압력을 받을 때 상기 프로브요소(42) 자신은 돌기전극의 증속구동(overdrive)에 의해 탄성적으로 형성된다. 그리고 상기 탄성체(18)는 상기 프로브요소(42)의 반작용체로 작용한다. 이렇게 해서 만약 돌기전극(40)이 각각 그들의 높이와 조금 차이를 보인다면 그와 같은 높이 차이는 상기 프로브요소(42) 뿐만 아니라 상기 탄성체(18)의 탄성적 변형에 의해 흡수된다. 그래서 전기적 접촉은 IC칩 전극과 상기 돌기전극(40) 사이에서 확실히 얻을 수 있다.

돌기전극(40)이 IC칩의 전극위로 압력을 받을 때, 지지체(20)는 탄성체(18)가 과도하게 변모되지 못하도록 한다. 이렇게 함으로써 확실한 전기적 접촉이 돌기전극(40)과 IC칩 전극 사이에 유지될 수 있다.

본 발명의 다른 구체예로써 도9에서 보여지는 전기적 접속장치(60)는 각각의 지지체(20)의 저면에 형성된 홈(62)을 포함한다. 상기 홈(62)은 지지체(20)의 세로방향으로 연장되고 상기 탄성체(18)로 개방된다. 각각의 홈(62)은 아래로 향할수록 확장되는 사다리꼴형상의 구역을 가진다. 그리고 특히 프로브요소(42)에 일치하는 부분인 탄성체의 한 부분을 받아들인다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치(60)에 있어서, 탄성체의 삽입부분(64)은 지지체(20)와 프로브 시이트(14)사이에 놓여질 때 상기 삽입부분은 탄성적 변형을 일으키지 않는다. 그리고 외팔보의 형상으로 연장된 프로브요소(42)에 일치하는 탄성체(18)와 배선(34)의 다른 구역과 일치하는 탄성체(18)의 한부분 사이에 위치하는 탄성체의 삽입부분(64)은 프로브요소(42)를 포함하지 않는다.

결과적으로, 본 발명에 따른 전기적 접속장치(60)에서 접촉부로서 돌기전극(40)이 IC칩위로 압력을 받게 될 때 외팔보 모양으로 형성되는 상기 프로브요소(42)는 반드시 휘어지고, 그렇게 함으로써 IC칩 전극에 압력을 가하는 상태를 유지하면서 돌기전극(40)이 IC칩 전극과 전기적으로 확실히 접속하게 된다. 결과적으로 IC칩 전극에 대한 돌기전극(40)에 의해 마찰이 확실히 야기된다.

도9에서 도시된 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 다른 구체예인 전기적 접속장치에서(60)에서 홈(62)에 받아들여지는 탄성체(18)의 한 부분은 홈의 저면과 거의 접촉된다. 그러나 도10에서 도시된 본 발명에 따른 전기적 접속장치(66)에서는 상기 홈(62)에 받아들여지는 탄성체(18)의 한 부분과 홈(62)의 저면과의 사이에 공간이 형성된다. 만약 이렇게 되면 접촉부인 돌기전극(40)은 IC칩 전극을 따라 더욱더 확실히 이동할 수 있다. 따라서 IC칩 전극에 대한 상기 돌기전극(40)에 의한 마찰이 더욱 확실히 야기된다.

지금까지 본 발명에 따른 전기적 접속장치에 관한 설명에서 프로브요소(42)의 필름(32)과 배선(34)은 프로브 시이트(14)의 동일표면에 배치된다. 그러나 복수의 배선이 적어도 절연필름의 한 표면에 배열되고 각각의 근접한 배선의 한 끝이 프로브요소로 사용될 수 있는 프로브 시이트가 가능하다. 나아가 연장된 프로브요소를 포함하는 프로브 시이트(14)를 사용하는 대신 원 또는 다각형안에 배치되는 프로브요소와 절연필름이 동일표면에 위치하는 프로브 시이트를 사용하는 것이 가능하다.

지금까지 설명한 본 발명에 따른 전기적 접속장치에서 돌기전극(40)과 프로브요소(42)는 각각의 프로브영역(38)안에 서로 두 선을 만들면서 배치된다. 그러나 각각의 프로브영역(38)은 IC칩을 검사하기 위해서 IC칩 전극의 배열에 따라 결정되어야 한다.

만약 접촉부로써 돌기전극이 원뿔이나 다각형의 피라미드형을 갖는다면 미리 정해진 각의 범위에서 정점 각이 알맞게 정해질 것이다. 상기 돌기전극과 같은 접촉부를 제공하는 프로브 시이트의 실시예는 다음에서 설명된다.

도11, 12에서 도시된 바와 같이 프로브 시이트(110)는 평판모양의 전극을 포함하는 집적 평판모양의 전극을 포함하는 회로의 전기적 테스트하는데 사용된다. 상기 프로브 시이트(110)는 시트형상의 베이스체인 필름(112), 상기 필름(112)의 한 표면에 배열되는 복수의 첫 번째 배선(114), 상기 필름(112)의 다른 표면에 배열되는 복수의 두 번째 배선(116), 각각의 배선(114)의 한쪽 끝에 장착되는 평판모양의 시트 부재(118), 및 상기 각각의 시트 부재(118)위에 형성되는 원뿔 또는 피라미드형의 접촉부인 돌기전극을 포함한다. 상기 필름(112)은 폴리이미드 (polyimide)와 같은 절연물질로 만들어진 유연하고 탄력적인 필름이다. 첫 번째 배선(114)은 첫 번째 방향의 미리 정해진 간격으로 필름(112)의 한 표면에 배열되고 첫 번째 방향과 교차되는 두 번째 방향으로 연장된다. 두 번째 배선(16)은 첫 번째 방향의 미리 정해진 간격으로 마치 첫 번째 배선(114)의 각각 사이에 들어가는 것처럼 상기 필름(112)의 다른 표면에 배열되고 두 번째 방향으로 연장된다.

각각의 시트 부재(118)는 배선(114) 또는 배선(116)에 일치하는 세로 방향으로 연장되는 타원형의 판 형상이다. 상기 첫 번째 배선(114)위에 위치하는 상기 시트 부재(118)는 납땜과 같은 전도성 접합방식으로 배선(114)의 세로방향으로 배선(114)의 한쪽 끝부분에 장착된다. 상기 두 번째 배선(116)위에 위치하는 상기 시트 부재(118)는 중계체(122)에 놓이고 배선(116)의 세로방향의 한쪽 끝부분에 장착된다. 상기 시트 부재(118)와 상기 돌기전극(120)은 전주(electro forming)와 같은 방식으로 도금에 의해 전체적으로 형성된다.

전도성 물질로 만들어지는 상기 중계체(122)는 상기 시트 부재(118)와 똑같은 타원형이고 첫 번째 배선(114)의 두께와 같은 높이로 상기 필름(112)의 위쪽으로 돌출되기 위해 상기 필름(112)을 관통한다. 각각의 중계체(122)는 납땜과 같은 전도성 접합방식으로 상기 시트 부재(118)와 일치하게 접합되고 납땜과 같은 전도성 접합방식으로 상기 필름(112)의 다른면의 세로방향으로 향하는 두 번째 배선(116)의 한쪽 끝에 접합된다.

상기 프로브 시이트(110)는 서로 평행 될 뿐 아니라 배선의 세로방향으로 연장되도록 배열되는 복수의 프로브요소, 복수의 돌기전극(120)을 포함하는 상기 필름(120)의 구역으로 정의되는 각각의 프로브요소들, 돌기전극의 주변에 있는 배선(114)과 배선(116), 및 돌기전극의 주변에 있는 필름(112)으로 구성된다. 서로 근접한 프로브요소는 상기필름(112)에 일치하는 곳에 형성되는 슬릿 또는 노치(notch)에 따라 서로서로 분할될 수 있다.

도12와 도13에서 도시된 바와 같이 각각의 돌기전극(120)은 정방 바닥면을 가지는 정방의 피라미드형으로 형성된다. 따라서 각각의 돌기전극(120)은 네 개의 같은 경사면(124, 126, 128, 130)을 가지고 각각 근접한 경사면의 경계선인 네 개의 경사선(132, 134, 136, 138)을 갖는다.

도12와 도13에서 도시된 바와 같이 각각의 돌기전극(120)은 두 개의 마주보는 경사선(132, 136)이 프로브요소의 세로방향으로 연장되는 것처럼 상기 시트 부재(118)에 장착된다. 그러나 도14에서 도시된 바와 같이 각각의 돌기전극(120)은 두 개의 마주보는 경사면(124, 128)이 배선(114)과 배선(116)의 세로방향 쪽을 향하는 것처럼 상기 시트 부재(118)에 장착된다.

상기 배선(114, 116)의 세로방향으로 연장되는 경사선(132)과 경사선(136)에 의해서 만들어지는 정점 각α는 120°∼165°의 범위가 바람직하다. 또한 도시된 바와 같이 돌기전극(120)은 정방형의 피라미드형이기 때문에 경사선(134)과 경사선(138)에 따라 이루어지는 정점 각도 120°∼165°의 범위가 바람직하다. 마주보는 두쌍의 경사면(124, 128)과 경사면(126, 130)에 의해 만들어지는 각각의 정점의 각은 100°∼155°의 범위가 바람직하다.

도15에서 도시된 바와 같이 타원형상의 상기 시트 부재(118)를 사용하는 대신 도1에서 도10까지 도시된 원통형의 시트 부재(140)를 사용할 수 있다. 더 나아가 상기 돌기전극(120)의 바닥 표면과 비슷하거나 똑같은 정방형 시트 부재 혹은 직사각형 시트 부재도 사용할 수 있다. 같은 방식으로 타원형의 상기 중계체(122)를 사용하는 대신 원형, 정방형 또는 직사각형의 중계체를 사용할 수 있다. 더 나아가 첫 번째 배선(114)과 두 번째 배선(116)은 상기 필름(112)의 같은 표면에 배열될 수 있다. 이와 같은 경우 중계체는 필요 없게 된다.

IC칩과 같은 평판형 테스트물체의 전기적 실험을 할 때 상기 프로브 시이트(110)는 테스트물체의 전극판에 의해 프로브 시이트(110)의 각각 돌기전극(120)이 압력을 받는 것처럼 테스트물체에 의해 프로브 시이트(110)는 상대적으로 압력을 받게 된다. 여기서 상기 돌기전극(120)의 정점 부분이 테스트물체의 전극판을 관통하기 때문에 돌기전극(120)은 테스트물체의 전극판과 전기적으로 확실히 접속될 수 있다.

상기 돌기전극(120)이 전극판에 상대적으로 압력을 받게 되는 동안 상기 전극판과 상기 경사면과 경사선을 가지는 돌기전극(120)에 적용되는 압력 때문에 수평력이 발생한다. 이러한 힘은 특히 전극판의 경우 테스트물체과 평행하는 방향으로 전극판을 밀 때 전극판의 일부에 작용한다.

그러나 상기 수평력은 테스트물체에 수직으로 작용하는 수직력보다 작다. 왜냐하면 두 개의 마주보는 경사선(132)과 경사선(136)에 의한 경사각이 120°∼ 165°의 범위를 갖기 때문이다. 결과적으로 테스트물체의 전극체(electrode material)는 전극판으로 관통되는 돌기전극의 정점부인 접촉부에 의한 상기 전극판에 적용되는 압력에 의해서 팽창되는 것을 확실히 방지할 수 있다.

이것과 반대로 만약 정점 각이 120°보다 작다면 수평력은 커지게 되어 전극물질의 팽창 또는 증가를 발생할 수 있다. 더 나아가 만약 정점 각이 165°를 초과한다면 전극물질은 거의 팽창되지 않는다. 왜냐하면 상기 돌기전극(120)의 끝부분이 전극판을 관통할 수 없기 때문이다. 따라서 상기돌기전극(120)과 전극판은 효과적인 전기적 접속을 이룰 수 없다.

상기 돌기전극의 정점의 측에서 보았을 때 두 개의 마주보는 경사선(132)과 경사선(136)이 상기 배선(114, 116)의 세로방향으로 연장될 경우, 비록 돌기전극(120)이 상기 전극판에 대한 돌기전극의 증속구동(overdrive) 때문에 이동할 지라도 이러한 상기 돌기전극(120)의 이동방향은 두 개의 마주보는 경사선(132)과 경사선(136)의 세로방향과 일치하게 된다. 만약 경사선(132)과 경사선(136)에 의한 정점의 각이 언급된 범위를 갖는다면 이동방향에 있는 전극판의 한 부분을 미는 수평력은 작게 되어 상기 돌기전극(120)과 상기 전극판 사이에 작용하는 상대적 압력에 의해 테스트물체의 팽창을 확실히 막을 수 있다.

더욱이 비록 마주보는 두 개의 마주보는 경사면(124, 128)이 상기 돌기전극의 정점에서 볼 때 상기 배선(114, 116)의 세로방향으로 향하고 두 개의 마주보는 경사면(124, 128)에 의해 이루어지는 정점 각이 100°∼155°의 범위를 갖는다면 돌기전극(120)은 전극판과 전기적으로 확실히 접속될 수 있다. 그리고 전극물질의 팽창 또는 증가가 확실히 방지될 수 있고 그것은 돌기전극(120)과 전극판 사이의 적용되는 상대적 압력 때문이다.

도16에서 도시된 바와 같이 상기 프로브요소는 다양한 정점의 각을 갖는다. 여기서는 서로 마주보는 상기 배선의 세로방향으로 연장되는 두 개의 경사선(132, 136)에 의한 정점 각α의 세가지 예를 보여주고 또한 각각의 정점 각α에 대응되는 두 개의 마주보는 경사면(124, 128)에 의한 정점 각β를 보여준다.

도16A에서 도시된 바와 같이 상기 두 개의 경사선(132, 136)에 의해서 만들어지는 정점 각α가 120°를 가질 때 정점 각β는 거의 102°를 갖게 된다. 그리고 도16B에서 도시된 바와 같이 상기 두 개의 경사선(132, 136)에 의해서 만들어지는 정점 각α가 136°를 가질 때 정점 각β는 거의 121°를 갖게 된다. 또한 도16C에서 도시된 바와 같이 상기 두 개의 경사선(132, 136)에 의해서 만들어지는 정점 각α가 160°를 가질 때 정점 각β는 거의 152°를 갖게 된다.

도16에서 도시되는 어떠한 정점 각에서도 상기 돌기전극(120)의 끝부분이 전극판을 관통하고 상기 전극들간에 전기적 접속이 확실히 이루어진다 하더라도 상기돌기전극(120)과 전극판사이의 상대적인 압력에 의한 수평력은 작게 된다. 그래서 전극물질의 팽창 또는 증가가 확실히 방지될 수 있고 그것은 돌기전극(120)과 전극판 사이의 적용되는 상대적 압력 때문이다.

도17과 도18에서 도시된 바와 같이 돌기전극(142)은 마름모 바닥면을 갖는 마름모꼴 피라미드형을 갖는다. 따라서 상기 돌기전극(142)은 네 개의 경사면(144, 146, 148, 150)과 네 개의 경사선(152, 154, 156, 158)을 포함한다. 상기 돌기전극(142)의 두 개의 마주보는 긴 경사선(152, 156)은 상기 돌기전극의 정점에서 볼 때 프로브요소와 상기 배선의 세로방향으로 연장된다.

배선의 세로방향으로 연장되는 두 개의 경사선(152, 156)에 의한 정점 각α1은 170°∼175°의 범위를 갖고 173°가 바람직하다. 상기 돌기전극(142)의 두 개의 마주보는 짧은 경사선(154, 158)에 의한 정점 각α2는 α1보다 뾰족하다. 예를들어 α1이 173°일 때 α2는 130°가 된다.

상기 돌기전극(142)에서 α1보다 α2가 뾰족하고 전극판에 대한 돌기전극(142)의 이동방향으로 두 개의 경사선(152, 156)이 연장되기 때문에 비록 정점 각α1이 170°∼175°의 범위를 가질 지라도 돌기전극(142)과 전극판 사이에 전기적 접속이 가능하다. 이와 같이 확실한 전기적 접속이 이루어지더라도 전극물질의 팽창 또는 증가가 확실히 방지될 수 있고 그것은 돌기전극(120)과 전극판 사이의 적용되는 상대적 압력 때문이다.

도19에서 도시된 바와 같이 돌기전극(162)은 서로 다른 길이의 밑변의 길이를 갖는 부정형의 마름모꼴 피라미드형이다. 따라서 상기 돌기전극(162)은 네 개의경사면(164, 166, 168, 170)과 네 개의 경사선(172, 174, 176, 178)을 포함한다. 상기 돌기전극(162)의 두 개의 마주보는 긴 경사면(164, 168)은 상기 돌기전극의 정점에서 볼 때 프로브요소와 상기 배선의 세로방향으로 연장된다. 두 개의 경사면(164, 168)에 의한 정점 각은 120°∼165°의 범위가 바람직하다.

만약 상기 돌기전극이 정점 각으로 120°∼165°의 범위를 갖는다면 돌기전극(162)과 테스트물체의 전극판 사이에 확실한 전기적 접속이 이루어지더라도 전극물체의 팽창 또는 증가가 확실히 방지될 수 있고 그것은 돌기전극(162)과 전극판 사이의 적용되는 상대적 압력에 때문이다. 왜냐하면 경사면(164, 168)은 전극판에 대한 돌기전극(162)의 이동방향으로 향하고 그 이동은 돌기전극의 증속구동에 의한 것이다.

지금까지의 본 발명에 따른 구체예에서 돌기전극은 상기 돌기전극의 바닥면 보다 큰 면적을 갖는 시트 부재에 완전히 형성된다. 이렇게 해서 넓은 면적의 시트 부재는 상기 배선이나 중계체 위에 장착될 수 있다. 따라서 돌기전극이 시트 부재를 통해 상기 배선이나 중계체 위에 장착되는 것은 돌기전극이 곧바로 상기 배선이나 중계체 위에 장착되는 것에 비해 쉽게 수행될 수 있다. 그러나 물론 상기 돌기전극은 곧바로 상기 배선이나 중계체위에 장착될 수도 있다.

지금까지의 본 발명에 따른 구체예에서는 피라미드형 돌기전극이 사용되었으나 정점 각이 120°∼165°, 더 바람직하게는 120°∼160° 범위를 갖는다면 원뿔형이나 다각의 피라미드형 돌기전극 사용도 가능하다. 만약 원뿔형 또는 다각의 피라미드형의 접촉부를 갖는다면 돌기전극과 테스트물체의 전극체 사이에 확실한 전기적 접속이 이루어지더라도 전극물질의 팽창 또는 증가가 확실히 방지될 수 있고 그것은 돌기전극(120)과 전극판 사이의 적용되는 상대적 압력 때문이다. 특히 다각의 피라미드형의 돌기전극의 경우에 다각의 피라미드형의 한 경사선이 돌기전극의 증속구동에 의한 이동방향으로 향하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기적 접속장치는 잘려서 복수의 개별(individual) 회로로 나뉘어지기 전 또는 후의 반도체 웨이퍼를 갖는 복수의 집적회로의 전기적 테스트에 적합하다. 그러나 본 발명에 따른 전기적 접속장치는 평판형 테스트물체의 전기적 테스트에도 적합하다. 나아가 본 발명에 따른 전기적 접속장치는 반구 또는 판 형상의 돌기전극을 갖고 평판형 테스트물체의 전기적 테스트를 하는데도 적합하다. 접촉부로서 피라미드형, 원뿔형, 그 밖의 형상으로의 돌기전극이 항상 전적으로 필요한 것은 아니다. 다만 돌기전극의 접촉부가 위에서 설명한 것과 같은 형상을 가질 수 있다는 것이다. 나아가 상기 시트 부재(118) 또는 상기 중계체(122)도 항상 본 발명의 필수적인 요소는 아니다.

본 발명의 전기적 접속장치는 다양한 형태의 접촉부를 갖는 프로브 시이트를 이용하여 평판형 전극을 포함하는 IC칩과 같은 테스트물체와 확실한 전기적 접속을 통해 전기적 테스트를 수행하고 접촉부와 테스트물체의 전극간에 상대적 위치 불일치가 제거되거나 적어도 최소화시킬 수 있는 전기적 접속장치를 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

각각 X방향과 Y방향으로 교차되어진 곳 안에 배치된 복수의 개구부(30)를 포함하는 격자(12); 및

상기 각각의 개구부에 제공되고 접촉부(40, 120)를 가지는 복수의 프로브요소(42)를 포함하는 프로브 시이트(14, 110);

로 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 각각의 프로브 시이트는 접촉부가 상기 개구부에 일치하도록 위치되어 상기 격자(12)의 한쪽 면에 배치되고, 상기 프로브 시이트는 하나 또는 그 이상의 경계부에 의해 서로 분할되는 복수의 프로브영역(38)들로 나뉘어지고, 경계부는 상기 하나 또는 그이상의 개구부를 포함하는 인접한 개구영역들 사이에 한정되는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 접촉부(40, 120)는 상기 격자의 반대쪽으로 돌출되는 돌기전극(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 개구부(30)안에 각각 배치되고 고무 또는 그와 같은 것으로 만들어진 복수의 탄성체(18)를 더 포함하고,

상기 프로브 시이트(14, 110)는 상기 탄성체에 장착되는 것을 특징으로 하는전기적 접속장치.
제3항에 있어서, 상기 탄성체(18)와 접촉되고 다른 방향으로 연장되기 위해 X 또는 Y방향의 이미 정해진 간격으로 상기 격자(12)의 다른면 측에 배치되는 복수의 지지체(20); 및 상기 지지체들이 장착되는 본판(22);

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제4항에 있어서, 상기 격자(12)는 적어도 반도체 웨이퍼의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 갖는 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제4항에 있어서, 상기 지지체(20)는 상기 격자로부터 프로브 시이트(14, 110)와 반대측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 격자(12)를 관통하는 복수의 와이어(16)를 더 포함하고 각각의 와이어는 상기 프로브요소(42)와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제7항에 있어서, 상기 와이어(16)와 각각 접속되는 복수의 배선(50)을 가지는 하나 또는 그 이상의 필름 같은 접속기판(24)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 격자(12)의 각각의 개구부(30)안에 배치되는 판과 같은 탄성체(18); 및

상기 탄성체와 접촉되고 다른 방향으로 연장되기 위해 X 또는 Y방향의 이미 정해진 간격으로 상기격자(12)의 다른 면에 배치되는 복수의 지지체(20)를 더 포함하고,

상기 각각의 지지체는 상기 지지체의 세로방향으로 연장되고 상기 탄성체의 일부분은 받아들이기 위해 상기 탄성체 측으로 개방된 홈(62)을 가지는 것을 특징으로 하고, 각각의 프로브요소(42)는 상기 프로브 시이트 안에 형성된 하나 또는 그 이상의 첫 번째 슬릿(46)에 의해 외팔보(cantilever)처럼 형성되고, 상기 홈(62)안에 적어도 그 일부가 받아들여지는 각각의 탄성체는 두 번째 복수의 슬릿(48)을 갖고, 두 번째 슬릿(48)은 상기 첫 번째 슬릿(46)에 일치하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제1항에 있어서, 상기 전기적 접속장치는 상기 탄성체(18)의 한 부분과 상기 홈(62)의 바닥표면 사이에 공간(68)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제2항에 있어서, 상기 돌기전극(40, 120)은 원뿔형 또는 피라미드형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제11항에 있어서, 상기 돌기전극(40, 120)은 정점의 각으로 100° ∼ 170° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제11항에 있어서, 상기 돌기전극(40, 120)은 복수의 경사면들과 복수의 경사선들로 된 피라미드형으로 형성되고, 여기서 하나의 경사선은 상기 돌기전극의 정점의 측에서 보았을 때 상기 돌기전극의 이동방향으로 향하고, 상기 이동은 상기 돌기전극의 증속구동(overdrive)에 의한 것임을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제12항에 있어서, 돌기전극(40, 120)은 등변 다각 피라미드형으로 형성되고,상기 다각 피라미드형의 두 마주보는 경사선은 상기 돌기전극의 정점의 측에서 보았을 때 상기 돌기전극을 포함하는 상기 프로브요소(42)의 세로방향으로 연장되고, 정점의 각으로 120° ∼ 165° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제12항에 있어서, 돌기전극(40, 120)은 등변 다각 피라미드형으로 형성되고, 상기 등변 다각 피라미드형의 두 마주보는 경사면은 상기 돌기전극의 정점의 측에서 보았을 때 상기 돌기전극을 포함하는 프로브요소(42)의 세로방향으로 향하고, 상기 정점의 각으로 100° ∼ 155° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제12항에 있어서, 상기 돌기전극(40, 120)은 각각 두 개의 장/단 경사선을 갖는 마름모꼴 피라미드형으로 형성되고, 상기 돌기전극의 정점의 측에서 보았을 때 두 개의 마주보는 긴 경사선은 돌기전극을 포함하는 상기 프로브요소(42)의 세로방향으로 연장되고 상기 정점의 각으로 170° ∼ 175° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제16항에 있어서, 두 개의 마주보는 짧은 경사선은 정점의 각으로 125° ∼ 125° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.
제12항에 있어서, 상기 돌기전극(40, 120)은 부정형의 마름모꼴 피라미드형으로 형성되고, 상기 돌기전극(40, 120)의 두 개의 마주보는 경사면은 다른 두 개의 마주보는 경사면 보다 상기 피라미드의 바닥면으로부터 정점까지의 길이가 길고, 상기 돌기전극의 정점에서 볼 때 상기 돌기전극을 포함하는 프로브요소(42)의 세로방향으로 향하고, 상기 정점의 각으로 120°∼ 165° 범위의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.