KR200260959Y1 - 웨이퍼 검사용 프로브 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프로브장치에 관한 것으로, 전기적테스트 장비와 전기적으로 연결되며 중앙부에 접속단자가 형성된 PCB기판(100)과; 상기 PCB기판(100)의 하면에 나사결합되며 하측에 내측으로 돌출되는 결합턱(111)이 구비된 소켓가이드(110)와; 상기 소켓가이드(110)에 안내되어 일측은 상기 PCB기판(100)에 접촉되고 타측은 상기 소켓가이드(110)에 접촉되고, 다단으로 형성되어 분리되며, 상하로 관통된 탐침결합공(121)이 형성되어 탐침결합공(121)내에 분리방지턱(126)이 형성된 소켓(120); 그리고, 상기 소켓(120)의 탐침결합공(121)에 결합되고 양단부에 유동핀(132)이 형성되어 일측단부는 상기 PCB기판(100)에 접촉되고 타측단부는 검사용 웨이퍼에 접촉되어 웨이퍼에서 전달되는 접촉압력에 의해 유동핀(132)이 탄성적으로 유동되어 웨이퍼단자와 PCB기판(100) 단자를 전기적으로 접속시키는 탐침(130);을 포함하여 구성되는 웨이퍼검사용 프로브 장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 웨이퍼와 전기적 접속장치간을 전기적으로 연결시켜 웨이퍼의 손상없이 웨이퍼 테스트가 수행되는 이점이 있다.

Description

웨이퍼 검사용 프로브장치{probing device testing for wafer}

본 고안은 프로브장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 베이스판에 결합되어 웨이퍼와 접촉됨에 의해 웨이퍼를 검사하되, 웨이퍼 검사시 웨이퍼의 손상이 없으며 웨이퍼와의 접촉력이 우수하여 정확한 검사가 수행되는 웨이퍼 검사용 프로브장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 다수개로 구획된 개별적인 메모리 영역을 가지고 있으며 서로간에 상호 분리되어 나누어지면 메모리영역이 하나의 반도체 메모리칩으로 제조된다. 통상 상기 메모리칩은 트랜지스터와 콘덴서로 형성된 기억셀이 메트릭스 방향으로 무수히 많이 배열되어 있으며, 반도체 메모리 영역으로 구획되어 있다.

상기의 웨이퍼에 형성된 반도체메모리는 소정의 기록데이타를 정확하게 기록하고 재생하는지를 검사하여야 하는 바, 이러한 검사는 검사용 프로브 장치에 의해 이루어진다.

종래기술에 따른 웨이퍼 검사용 프로브 장치는 도1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼상의 각 칩을 테스트하기 위해 PCB(2)위에 에폭시로 니들(needle)(1)을 고정시킨 후 검사하고자 하는 칩패드에 접촉시킨 후 검사 시스템의 전기적 신호를 칩상에 전해줌에 의해 검사가 시행된다.

그러나 상기의 종래기술은 첫째, 니들과 칩의 접촉시 니들이 접촉을 위해 소정 미끄럼 유동되어 칩상의 접속단자를 긁게 됨에 의해 접속단자를 손상시키며,긁혀짐에 의해 발생되는 불순물이 니들에 모여 접촉불량의 결과를 초래하게 된다는 문제점이 있다.

또 다른 종래기술로는 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 2001-10501호에는 웨이퍼의 다침검사용 프로브카드가 소개되어 있다.

상기 종래기술은 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 접촉첨부(2)와 완충부(4)와 탐침본체(5)와 고정핀(7)이 상측을 향하여 순차적으로 형성된 박판탐침(10)을 구비한 웨이퍼의 다침검사용 프로브 카드에 있어서, 하방을 향하는 다수개의 상기 박판탐침(10)을 상기 웨이퍼에 형성된 다수개의 반도체 메모리 중 어느하나에 대응하도록 한 복수개의 탐침그룹이 메트릭스 형상으로 배열되어 있는 탐침플레이터(13)와, 상기 탐침플레이터(13)의 상측에 형성되어 외부로 부터 상기 반도체 메모리를 향하여 테스터 신호를 공급하는 원반형 PCB기판(15)과, 상기 PCB기판(15) 상부의 일측에 형성되어 외부로 부터 가해지는 압력을 균일하게 분산시키는 보강판(17)과, 상기 PCB기판(15) 하부와 상기 탐침플레이터(13)의 연부에 형성되어 있는 커버(20)로 구성된다.

여기서 상기 박판탐침(10)은 다수개의 기억셀을 갖는 반도체메모리의 기억셀과 접촉되어 소정의 정전용량 즉, 전기적인 신호를 검출하여 인출하는 접촉첨부(2)와, 상기 접촉첨부(2)와 거의 90도 가량 굴곡되어 접촉첨부(2)가 기억셀에 접촉을 보조하기 위한 소정의 길이를 갖는 다리부(3)와, 이 다리부(3)의 종단에 원주형상으로 형성되어 다리부(3)를 따라 접촉첨부(2)로 가해지는 기억셀의 외력을 흡수 완충시키는 완충부(4)로 형성된다.

그러나 상기 종래기술은 보강판을 설치함에 의해 기판의 압력을 균일하게 분산시키기는 하나 웨이퍼와 박판탐침이 접촉되는 경우 웨이퍼의 접촉압력에 의해 박판탐침의 접촉첨부가 수평방향으로 소정 슬라이딩됨에 의해 웨이퍼에 형성된 접속단자 부분을 긁게되어 웨이퍼에 손상을 입히게 된다.

그리고 웨이퍼의 단자가 긁힘에 의해 생성된 불순물이 박판탐침의 접촉단부에 존재함에 의해 박판탐침과 웨이퍼단자간의 접촉불량을 야기하는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 웨이퍼와의 접속에 의해 칩을 검사하는 웨이퍼 검사용 프로브장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 검사용 탐침의 양단부가 웨이퍼의 접촉에 의한 압력에 의해 상하로 소정 유동됨에 의해 웨이퍼와의 전기적 접속이 양호하고 웨이퍼 접속단자의 손상이 방지되는 웨이퍼 검사용 프로브장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

도1 - 종래기술에 따른 프로브 카드를 나타낸 단면도.

도2 - 종래기술에 따른 프로브카드의 부분절개사시도.

도3 - 종래기술에 따른 탐침플레이터를 나타낸 정면도.

도4 - 본 고안에 따른 웨이퍼검사용 프로브 장치의 단면도.

도5 - 소켓의 요부종단면도.

도6 - 소켓의 분해사시도.

도7 - 탐침을 나타낸 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : PCB기판 110 : 소켓가이드

111 : 결합턱 120 : 소켓

121 : 탐침결합공 122 : 상부소켓

122a : 오목부 123 : 하부소켓

124 : 상부보조소켓 125 : 하부보조소켓

126 : 분리방지턱 130 : 탐침

131 : 몸체 132 : 유동핀

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 전기적테스트 장비와 전기적으로 연결되며 중앙부에 접속단자가 형성된 PCB기판과; 상기 PCB기판의 하면에 나사결합되며 하측에 내측으로 돌출되는 결합턱이 구비된 소켓가이드와; 상기 소켓가이드에 안내되어 일측은 상기 PCB기판에 접촉되고 타측은 상기 소켓가이드에 접촉되고, 다단으로 형성되어 분리되며, 상하로 관통된 탐침결합공이 형성되어 탐침결합공내에 분리방지턱이 형성된 소켓; 그리고, 상기 소켓의 탐침결합공에 결합되고 양단부에유동핀이 형성되어 일측단부는 상기 PCB기판에 접촉되고 타측단부는 검사용 웨이퍼에 접촉되어 웨이퍼에서 전달되는 접촉압력에 의해 유동핀이 탄성적으로 유동되어 웨이퍼단자와 PCB기판 단자를 전기적으로 접속시키는 탐침;을 포함하여 구성되는 웨이퍼검사용 프로브 장치를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 소켓은, 상부면 중앙부에 오목부가 형성되며 상기 PCB기판의 하면에 결합되는 상부소켓과; 상기 상부소켓의 하면에 결합되며 상기 소켓가이드의 결합턱에 지지결합되는 결합면이 형성된 하부소켓과; 상기 상부소켓의 오목부에 형성되며 상기 분리방지턱이 형성되어 탐침의 상측 무단유동을 방지시키는 상부보조소켓; 그리고, 상기 하부소켓의 하면에 결합되어 분리방지턱이 형성되어 탐침의 하측 무단유동을 방지시키는 하부보조소켓;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 검사용 탐침의 양단부가 웨이퍼의 접촉에 의한 압력에 의해 상하로 소정 유동됨에 의해 웨이퍼와의 전기적 접속이 양호하고 웨이퍼 접속단자의 손상이 방지되며 웨이퍼의 정확한 검사가 이루어진다는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안을 상세히 설명한다.

도4는 본 고안에 따른 웨이퍼검사용 프로브 장치의 단면도이고, 도5는 소켓의 요부종단면도이고, 도6은 소켓의 분해사시도이며, 도7은 탐침을 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 웨이퍼 검사용 프로브장치는 크게 PCB기판(100)과, 소켓가이드(110)와, 소켓(120) 그리고 탐침(130)으로 구성된다.

먼저 PCB기판(100)에 대해 설명한다.

상기 PCB기판(100)은 디스크 형태로 구성되며, 전기적 테스트 장비와 전기적으로 연결되어 있다. 그리고 상기 PCB기판(100)의 대략 중앙부에는 접속단자가 형성되어 상기 접속단자가 전기적 테스트 장비와 연결된다.

상기 소켓가이드(110)는 금속재질 또는 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)로 형성되며 상기 PCB기판(100)의 저면에 나사에 의해 결합되어 후술하는 소켓(120)을 상기 PCB기판(100)의 정위치에 안정되게 결합시킨다. 그리고 상기 소켓가이드(110)의 단부에는 단부를 따라 내측으로 돌출된 형상의 결합턱(111)이 형성되어 후술하는 소켓(120)의 저면을 지지함에 의해 소켓(120)이 상기 PCB기판(100)에 안정되게 결합되게 함과 동시에 소켓(120)의 미세한 유동 등을 방지시킨다.

상기 소켓(120)은 상기 PCB기판(100)의 접속단자와 웨이퍼의 접속단자간을 전기적으로 연결시키는 탐침(130)을 수용하여 지지시키는 것으로, 일측은 상기 PCB기판(100)의 저면에 결합되고 타측은 상기 소켓가이드(110)의 결합턱(111)에 지지되어 상기 PCB기판(100)에 결합된다. 그리고 상기 소켓(120)은 다단 즉, 4단으로 형성되어 서로간에 분리가 가능하게 구성되며 상기 소켓(120)에는 상하로 관통된 탐침결합공(121)이 형성되어 상기 탐침결합공(121)에 후술하는 탐침(130)이 수용결합되어 웨이퍼 단자와 PCB기판의 접속단자를 전기적으로 연결시켜 웨이퍼의 테스트가 이루어진다.

상기 소켓(120)은 탐침(130)을 수용하여야 하는 바, 상기 소켓(120)은 크게 상부소켓(122)과, 하부소켓(123)과, 상부보조소켓(124) 그리고, 하부보조소켓(125)으로 구성된다.

상기 상부소켓(122)은 직사각형 판형상으로 구성되며 상부소켓(122)에는 상하로 관통된 탐침결합공(121)이 등간격으로 다수개 형성되며 상기 탐침결합공(121)에 후술하는 탐침(130)이 삽입결합된다.

그리고 상기 상부소켓(122)의 상면 중앙부에는 하측으로 함몰된 오목부(122a)가 형성되어 상기 오목부(122a)에 후술하는 상부보조소켓(124)이 결합된다.

상부 상부보조소켓(124)은 판형상으로 구성되며 상기 상부소켓(122)에 형성된 탐침결합공(121)과 연통되는 탐침결합공(121)이 형성된다. 그리고 상기 탐침결합공(121)은 동일한 직경으로 형성되는 것이 아니라 대략 중앙부에 분리방지턱(126)이 형성되어 분리방지턱(126) 상측의 탐침결합공(121)의 직경이 분리방지턱(126) 하측의 탐침결합공(121)의 직경보다 상대적으로 좁게 구성되어 상기 탐침(130)이 상기 탐침결합공(121)에 결합되는 경우 탐침(130)의 몸체(131) 단부가 분리방지턱(126)에 걸림에 의해 탐침(130)의 상측 무단이탈이 방지되며 탐침(130)의 위치를 고정시킨다.

상기 하부소켓(123)은 대략판형상으로 구성되며 상기 상부소켓(122)의 하면에 결합된다. 그리고 상기 하부소켓(123)에는 상기 상부소켓(122)과 연통된 탐침결합공(121)이 형성된다. 또한 상기 하부소켓(123)의 저면 단부 인접부에는 상기 소켓가이드(110)의 결합턱(111)이 밀착접촉됨에 의해 하부소켓(123)이 상기 상부소켓(122)에 안정되게 결합됨과 동시에 소켓(120) 전체를 PCB기판(100)의 하면에 안정되게 결합되게 한다.

그리고 상기 하부소켓(123)의 중앙부에는 상측으로 형성된 함몰부(미도시)가 형성되어 상기 함몰부에 하부보조소켓(125)이 결합된다.

상기 하부보조소켓(125)은 대략 판형상으로 형성되며 상기 하부소켓(123)의 함몰부에 결합된다.

그리고 상기 하부소켓(123)에 형성된 탐침결합공(121)과 연통된 탐침결합공(121)이 형성되며 상기 탐침결합공(121)의 대략 중앙부에는 분리방지턱(126)이 형성되고 상기 분리방지턱(126) 하측의 탐침결합공(121)의 직경이 상측의 탐침결합공(121)보다 작도록 형성되어 후술하는 탐침(130)이 결합되는 경우 탐침(130)의 몸체(131) 단부가 분리방지턱(126)에 걸리게 되어 탐침(130)의 하측으로의 무단분리가 방지되며 탐침(130)의 위치를 고정시킨다.

상기 탐침(130)은 크게 몸체(131)와 유동핀(132)으로 형성되며 몸체의 내부에는 탄성스프링이 형성되며 상기 유동핀(132)이 탄성스프링의 탄성력에 의해 상하로 소정 유동된다.

그리고 상기 탐침(130)은 상기 소켓(120)의 탐침결합공(121)에 삽입되고 몸체(131)의 양단부가 상기 상,하부소켓(122)(123)의 분리방지턱(126)에 각각 걸리게 됨에 의해 상기 소켓(120)에 안정되게 결합된다. 그리고 상기 탐침(130)의 유동핀(132)은 상기 소켓(120)의 상,하부로 각각 소정돌출되게 형성되어 일측 유동핀(132)의 단부가 상기 PCB기판(100)의 접속단자에 접촉되고 타측 유동핀(132)의 단부는 웨이퍼에 접촉됨에 의해 웨이퍼를 전기적 테스트장비와 전기적으로 연결시킨다.

그리고 웨이퍼가 접촉되어 압력이 가해지는 경우, 상기 유동핀(132)이 탄성적으로 소정유동됨에 의해 PCB기판(100)과 탐침(130) 그리고 탐침(130)과 웨이퍼간의 전기적 접촉이 양호하게 이루어진다.

상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.

먼저 사용자는 상기 상부소켓(122)과 하부소켓(123)을 결합시킨다.

그런 다음 상기 상,하부소켓(122)(123)에 형성된 탐침결합공(121)에 탐침을 삽입시킨 후, 상부소켓(122)의 상면에는 상부보조소켓(124)을 결합시키고, 상기 하부소켓(123)의 저면에는 하부보조소켓(124)을 결합시킨다. 상기의 과정이 완료되면 상기 탐침(130)이 상기 소켓(120)의 탐침결합공(121)에 삽입되고 탐침(130)의 양단부에 형성된 유동핀(132)이 소켓의 상하로 소정 돌출된다. 상기의 과정에 의해 프로브장치가 조립된다.

그리고 상기 소켓(120)을 상기 PCB기판(100)의 하면에 결합시키면 PCB기판(100)의 접속단자와 탐침이 전기적으로 접속된다.

소켓(120)이 결합되면 상기 소켓가이드(110)를 상기 PCB기판(100)의 하면에 결합시킨다. 이때 상기 소켓가이드(110)의 결합턱(111)은 하부소켓(123)의 저면에 밀착접촉됨에 의해 상기 소켓(120)이 상기 PCB기판(100)에 안정된 결합이 이루어지도록 한다.

사용자가 웨이퍼를 검사하고자 하는 경우, 웨이퍼를 소켓(120)의 하측에 밀착시키면 웨이퍼의 접소단자와 탐침(130)의 유동핀(132)이 접속되는 바, 웨이퍼의접촉압력에 의해 탐침(130)의 유동핀(132)은 상하로 소정 유동됨에 의해 웨이퍼와의 양호한 접촉이 이루어지게 되며, 이로써 웨이퍼와 전기적테스트 장비와는 전기적 접속이 이루어짐에 의해 웨이퍼의 테스트가 이루어진다.

상기의 구성에 의한 본 고안은 웨이퍼 접촉시 유동핀의 유동에 의해 웨이퍼와 탐침간의 접촉이 우수하여 정확한 검사가 이루어진다는 효과가 있다.

그리고 유동핀의 유동은 상하로만 이루어지게 되어 슬립이 없게 되므로 웨이퍼 접촉단자의 손상이 방지된다는 효과가 또한 있다.

Claims (2)

1. 전기적테스트 장비와 전기적으로 연결되며 중앙부에 접속단자가 형성된 PCB기판(100)과;

   상기 PCB기판(100)의 하면에 나사결합되며 하측에 내측으로 돌출되는 결합턱(111)이 구비된 소켓가이드(110)와;

   상기 소켓가이드(110)에 안내되어 일측은 상기 PCB기판(100)에 접촉되고 타측은 상기 소켓가이드(110)에 접촉되고, 다단으로 형성되어 분리되며, 상하로 관통된 탐침결합공(121)이 형성되어 탐침결합공(121)내에 분리방지턱(126)이 형성된 소켓(120); 그리고,

   상기 소켓(120)의 탐침결합공(121)에 결합되고 양단부에 유동핀(132)이 형성되어 일측단부는 상기 PCB기판(100)에 접촉되고 타측단부는 검사용 웨이퍼에 접촉되어 웨이퍼에서 전달되는 접촉압력에 의해 유동핀(132)이 탄성적으로 유동되어 웨이퍼단자와 PCB기판(100) 단자를 전기적으로 접속시키는 탐침(130);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼검사용 프로브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 소켓(120)은,

   상부면 중앙부에 오목부(122a)가 형성되며 상기 PCB기판(100)의 하면에 결합되는 상부소켓(122)과;

   상기 상부소켓(122)의 하면에 결합되며 상기 소켓가이드(110)의 결합턱(111)에 지지결합되는 결합면이 형성된 하부소켓(123)과;

   상기 상부소켓(122)의 오목부(122a)에 형성되며 분리방지턱(126)이 형성되어 탐침(130)의 상측 무단유동을 방지시키는 상부보조소켓(124); 그리고,

   상기 하부소켓(123)의 하면에 결합되고 분리방지턱(126)이 형성되어 탐침(130)의 하측 무단유동을 방지시키는 하부보조소켓(125);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼검사용 프로브장치.