KR200368586Y1 - 프로브 카드 클리너 - Google Patents

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KR200368586Y1
KR200368586Y1 KR20-2004-0023403U KR20040023403U KR200368586Y1 KR 200368586 Y1 KR200368586 Y1 KR 200368586Y1 KR 20040023403 U KR20040023403 U KR 20040023403U KR 200368586 Y1 KR200368586 Y1 KR 200368586Y1
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KR
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probe card
cleaning
cleaner
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turn table
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KR20-2004-0023403U
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이문기
김효석
김병기
이홍주
강찬구
박용두
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이문기
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    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

프로브 카드 클리너는 프로브 카드가 안착되며 회전되는 안착부와, 일측이 고정되어 안착부의 상측에 이격되게 설치되고, 그 하부에 설치되어 회전되는 세정부재가 프로브 카드에 접촉가능한 세정부 및 세정부의 일측이 고정되는 지지부를 포함하므로, 세정부재에 의해 프로브 카드의 회로패턴을 자동으로 세정하는 효과가 있다.

Description

프로브 카드 클리너 {Cleaner of Prove card}
본 고안은 프로브 카드의 클리너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 검사하는 프로브 카드를 자동으로 세정할 수 있는 프로브 카드의 클리너에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 기판(Substrate) 상에 사진, 식각, 확산, 이온주입, 화학기상증착, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하게 됨으로써 요구되는 회로 패턴(Pattern)을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication) 공정과, 회로 패턴이 형성된 기판을 각 단위 칩(Chip)으로 조립하거나, 금선연결 등을 포함한 패키징(Packaging)과정을 거치게 됨으로써 제품으로서 완성된다.
그리고, 패브리케이션 공정과, 패키징 공정 사이에 기판을 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electric Die Soting : 이하 "EDS"라 칭함.) 공정이 수행된다.
EDS 공정은 기판을 구성하고 있는 단위 칩들 중에서 불량 칩을 판별하기 위한 것으로서, 칩 들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량을 판단함으로써, 불량 칩 중에서 수리 가능한 칩은 수리하고, 제작공정에서의 문제점을 조기에 피드백함과 아울러, 불량 칩의 조기 제거로 조립 및 검사에서의 원가절감을 할 수 있도록 한다.
EDS의 기본 요소로는 테스터시스템, 프로버시스템, 프로브 카드, 테스터 프로그램을 들 수 있으며, 그 중에서 프로브 카드는 아주 가는 니들을 인쇄회로 기판에 고정시켜 놓은 것으로 테스터에서 발생한 신호가 프로브 카드의 니들까지 전달되고, 이 니들이 기판 내 칩의 패드에 접촉되어 디바이스 내부의 회로에 전기적 신호가 전달되게 함으로써 전기적 특성을 측정하게 된다.
도 1은 일반적인 프로브 카드를 도시한 도면이다. 이 도면을 참조하면, 프로브 카드(10)는 상면에 회로패턴(9)이 형성된 메인 인쇄회로기판(1)과, 메인 인쇄회로기판(1)의 중앙에 설치된 고정판(3)과 고정판(3)에 설치된 절연판(5)에 의해 고정되는 니들(7)로 구성된다.
이러한 프로브 카드(10)는 검사장비의 테스트 헤드 하부에 설치되며, 검사공정 진행시 테스트 헤드의 포고핀이 메인 인쇄회로기판(1)의 상면에 형성된 회로패턴(9)에 접촉되고, 각 니들(7)은 기판의 상면에 형성된 검사용 패드에 접촉됨으로써 전기적 특성 검사를 수행하게 된다.
그런데, 이러한 프로브 카드(10)는 반복적으로 사용됨에 따라 메인 인쇄회로기판(1)의 상면에 형성된 회로패턴(9)에 이물질이 끼어 전류의 통전이 원활하지 않은 문제점이 있다.
이에, 종래에는 사용자가 각 회로패턴(9)을 수작업으로 세정함에 따라 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
또한, 작업시간이 길어짐에 따라 생산 능률이 저하되는 문제점이 유발된다.
본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 프로브 카드의 회로패턴을 자동으로 세정하는 프로브카드 클리너를제공한다.
도 1은 일반적인 프로브 카드를 도시한 상면도,
도 2는 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너를 도시한 도면,
도 3은 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너의 안착부를 도시한 도면,
도 4는 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너의 세정부를 도시한 도면,
도 5는 도 4의 A부분을 도시한 정단면도,
도 6은 도 4의 B부분을 도시한 사시도,
도 7은 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너의 지지부를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
100 : 프로브 카드 클리너 110 : 프로브 카드
200 : 안착부 210 : 턴 테이블
211 : 진공흡입홀 213 : 안착홈
230 : 턴 테이블 가이드 240 : 제1구동부
241 : 구동풀리 243 : 종동풀리
345 : 구동벨트 250 : 진공펌프
260 : 회전감지센서 300 : 세정부
310 : 랙 311 : 관통홀
320 : 축부재 321 : 축 감지부재
323 : 종동기어 325 : 축가이드부재
340 : 제2구동부 343 : 구동기어
345 : 이동감지센서 350 : 브라켓
351 : 이동레일 353 : 편심이동부재
359 : 세정부재 360 : 브러쉬부재
370 : 진공흡입호스 400 : 지지부
410 : 제3구동부 420 : 지지대
430 : 지지 가이드
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 프로브 카드가 안착되며 회전되는 턴 테이블과, 일측이 고정되어 상기 턴 테이블의 상측에 이격되게 설치되며 상기 턴 테이블 측으로 업/다운되는 고정축의 하부에 세정부재가 설치되어 상기 프로브 카드에 접촉되는 세정부 및 상기 세정부의 일측이 고정되는 지지부를 포함하는 프로브 카드 클리너를 제공한다.
상기 안착부는 중심부에 삽입홀이 형성되는 턴테이블 가이드와, 상기 회전 가이드부재의 삽입홀에 삽입되며 하측에 제1구동부가 구비되어 회전가능한 턴 테이블로 구성된다.
상기 턴 테이블은 그 중심부에 진공흡입홀이 형성되고, 그 상면에 상기 프로브 카드의 두께와 동일한 높이의 단차를 갖는 안착홈이 형성된 것이 바람직하다.
상기 안착홈은 소정의 간격을 두고 다수개 설치된 것이 바람직하다.
상기 턴 테이블의 일측에는 그 회전수를 감지하는 회전감지센서가 설치된 것이 바람직하다.
상기 세정부는 상기 지지부에 일측이 고정된 랙과, 상기 랙을 관통하며 제2구동부에 의해 업다운 가능한 축부재 및 상기 축부재의 하측에 설치되어 상기 프로브 카드를 세정하는 세정부재로 구성된다.
상기 세정부재는 편심되게 설치되고, 상기 세정부재는 그 외측에 상기 세정부재를 감싸도록 브러쉬부재가 추가로 설치되며, 일측에 진공흡입호스가 설치된 것이 바람직하다. 상기 세정부재는 연질의 지우개인 것이 바람직하다.
또한, 상기 축부재는 그 상측에 상기 축부재의 업/다운 정도를 감지하는 업/다운 센서가 설치된 것이 바람직하다.
상기 지지부는 상기 세정부가 관통되며 제3구동부에 의해 회전됨과 아울러, 외면에 나사산이 형성된 지지대와, 상기 세정부가 관통되는 다수의 지지가이드로 구성되며, 상기 지지대는 볼 스크류인 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너를 도시한 도면이고, 도 3은 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너의 안착부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 고안에따른 프로브 카드 클리너의 세정부를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 A부분을 도시한 정단면도이고, 도 6은 도 4의 B부분을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너의 지지부를 도시한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 프로브 카드 클리너(100)는 검사장비의 테스트 헤드의 하부에 설치되어 기판을 테스트 하는 프로브 카드(110)의 상면에 형성된 회로패턴을 세정하는 것으로서, 프로브 카드(110)가 안착됨과 아울러, 회전되는 안착부(200)와, 일측이 고정되어 안착부(200)의 상측에 이격되게 설치되고, 그 하부에 설치된 세정부재(359)가 프로브 카드(110)의 회로패턴에 접촉되도록 업/다운 가능한 세정부(300) 및 세정부(300)의 일측이 고정되는 지지부(400)를 포함한다.
안착부(200)는 도 3을 참조하면, 턴 테이블(210)과 턴 테이블(210)의 외측에 설치되어 턴 테이블(210)을 감싸는 턴 테이블 가이드(230)로 구성된다.
턴 테이블(210)은 턴 테이블 가이드(230)에 형성된 삽입홀(231)에 삽입되며, 둥근 판 형상으로 중심부에 상하로 연통되는 진공흡입홀(211)이 형성되고, 상면에 프로브 카드(110)가 안착되도록 턴 테이블(210)의 내측으로 움푹한 안착홈(213)이 형성된다. 안착홈(213)의 단차는 프로브 카드(110)의 두께와 동일한 높이를 갖도록 형성되며, 안착홈(213)은 소정의 간격을 갖고 다수개 형성되어 프로브 카드(110)의 크기에 따라 선택적으로 안착될 수 있다.
턴 테이블(210)의 하부 일측에는 제1구동부에(240)에 의해 구동되는 구동풀리(241)가 설치되고, 진공펌프(250)와 연결된 진공라인(251)이 연통되는 진공흡입홀(211)의 외측에는 상하가 개구된 종동풀리(243)가 삽입설치되어 구동벨트(245)로연결된다.
턴 테이블(210)의 하부 측방에는 턴 테이블(210)이 회전될 때, 턴 테이블(210)과 턴 테이블 가이드(230)의 직접 접촉으로 인한 마모를 방지하고 턴 테이블(210)의 회전을 가이드하기 위한 다수개의 회전가이드부재(215)가 형성된다.
회전가이드부재(215)는 턴 테이블(210)의 하부에 측면으로 돌출되게 형성되고, 회전가이드부재(215)가 돌출된 부분과 접촉되는 턴 테이블 가이드(230)에는 회전가이드부재(215)의 회전과 대응되게 튜브형 이동통로(233)가 형성된다. 여기서, 회전가이드부재(215)는 그 상ㆍ하부 및 단부에 롤링부재(217,219,221)가 각각 설치되어 회전가이드부재(215)가 회전될 때, 상ㆍ하부에 설치된 롤링부재(217,219)는 이동통로(233)의 상ㆍ하부에 접촉되고, 회전가이드부재(215)의 단부에 설치된 롤링부재(221)는 이동통로(233)의 내면과 접촉되어 턴 테이블(210)의 회전을 원활하게 한다.
또한, 안착부(200)는 턴 테이블(210)의 하측에 발광부(261)가 설치되고, 턴 테이블(210)의 하측과 마주보는 턴 테이블 가이드(230)의 상측에 수광부(263)가 설치되어 수광부(263)에 빛이 수광되는 회수를 카운트하여 턴 테이블(210)의 회전수를 감지하는 회전감지센서(260)가 설치된다.
세정부(300)는 도 4를 참조하면, 일측이 후술될 지지부(400)에 고정된 랙(310)과, 랙(310)을 관통하는 축부재(320) 및 축부재(320)의 하부에 설치된 세정부재(350)로 구성된다.
랙(310)은 축부재(320)를 관통시키기 위한 관통홀(311)이 형성되고, 관통홀(311)에는 축부재(320)가 삽입되도록 상하가 개구된 튜브형으로 형성된 축 가이드부재(329)가 설치된다. 축 가이드부재(329)는 랙(310)의 관통홀(311)에 삽입된 후, 랙(310)에 고정되고, 축 가이드부재(329)의 개구를 통해 내부에 축부재(320)가 삽입된다.
즉, 축 가이드부재(329)는 상부에 외측으로 돌출되는 지지돌기(325)가 형성되어 회전가이드부재(310)의 관통홀(311)에 삽입됨과 아울러, 지지돌기(325)가 랙(310)의 상면에 안착되어 축 가이드부재(329)가 랙(310)의 관통홀(311)을 빠져나오는 것을 방지한다.
또한, 축부재(320)가 축 가이드부재(329)에 삽입되는 구간에는 축부재(320)의 일측에 외측으로 돌출된 축돌기(327)가 형성되고, 축 가이드부재(329)는 내면에 축부재(320)가 삽입되어 업/다운 될 때 축돌기(329)가 삽입되는 가이드하는 축돌기홈(329a)이 형성된다.
축부재(320)의 상측에는 랙(310)의 상면에 안착되어 축부재(320)를 커버하는 굴곡이 형성된 안착브라켓(349)이 설치되고, 안착브라켓(349)의 상면에 제2구동부(340)가 설치된다. 여기서. 제2구동부(340)와 축부재(320) 사이에는 제2구동부(340)의 회전운동을 축부재(320)에 전달하기 위한 기어(Gear)가 설치된다. 이때, 기어는 스퍼기어(Spur gear)로서, 축부재(320)는 상측에 축 가이드부재(329)의 개구보다 큰 외경을 갖는 종동기어(323)가 설치되고, 제2구동부(340)의 구동축(341)은 안착브라켓(349)을 관통하며 종동기어(323)에 대응되는 구동기어(343)가 설치된다.
또한, 축부재(320)는 상측으로 연장되는 축감지부재(321)가 설치되고, 축감지부재(321)는 축부재(320)의 업/다운 정도를 감지하는 이동감지센서(345)가 설치된다.
이동감지센서(345)는 축부재(320)의 이동을 감지하여 축부재(320)가 다운될 때 일정 간격 이상으로 하강되지 않도록 한다. 이동감지센서(345)는 발광부(345a)와 수광부(345b)가 이격되게 위치되는 포토커플러로서, 안착브라켓(349)의 상측에 설치된 센서설치부재(347)의 상면에 설치되어 축감지부재(321)가 이동감지센서(345)에 감지될 수 있도록 한다.
이에, 포토커플러의 발광부(345a)와 수광부(345b) 사이에는 축감지부재(321)가 삽입되어 축부재(320)가 소정 간격 하강되면 축감지부재(321)가 하강된다. 즉, 이동감지센서(345)의 수광부(345b)에 발광부(345a)의 빛이 수광되면, 세정부(300)의 작동이 멈추도록 구성된다.
이때, 랙(310)의 상측에는 랙(310)의 상측에 설치된 제2구동부(340) 및 이동감지센서(345)를 커버하며 도시되지 않은 힌지에 의해 회동되는 커버부재(313)가 설치되고, 커버부재(313)의 전방에는 커버부재(313)를 회동시키는 손잡이부재(313a)가 설치된다.
한편, 도 6을 참조하면, 축부재(320)의 하측에는 하측이 개구된 'ㄷ'자형 브라켓(350)이 설치되고, 브라켓(350)의 개구에는 상측은 브라켓(350)의 개구에 대응되는 이동레일(351)이 형성되며 하측에는 연질의 고무로 형성된 세정부재(359)가 설치되는 편심이동부재(353)가 설치된다.
브라켓(350)은 편심이동부재(353)의 이동레일(351)이 하측으로 빠지는 것을 방지하기 위해 하측으로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하며, 이동레일(351)에는 이동레일(351)을 관통하는 이동스크류(355)가 설치되어 이동스크류(355)의 회전에 의해 이동레일(351)이 브라켓(350)의 가이드에 의해 수평이동가능하도록 구성된다.
이때, 세정부재(359)가 고정된 편심이동부재(353)는 이동스크류(355)를 조절하여 축부재(320)를 기준으로 편심되게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 랙(310)의 하면에는 다수의 지지부재(315)가 설치되고, 지지부재(315)의 하측에는 세정부재(359)의 외측을 감싸며 세정부재(359)의 단부와 수평을 이루는 브러쉬부재(360)가 설치된다. 브러쉬부재(360)는 세정부재(359)를 관통시킴과 아울러, 세정부재(359)의 관통됨을 가이드 하는 관통가이드부재(361)가 형성된다. 또한, 브러쉬부재(360)의 일측에는 진공홀(365)이 형성되어 진공펌프(250)와 연결되는 진공흡입호스(370)가 설치된다.
지지부(400)는 도 7을 참조하면, 세정부(300)가 설치된 랙(310)이 관통되는 지지대(420)와 적어도 하나의 지지가이드(430)가 설치된다.
지지대(420)는 외면에 나사산이 형성된 볼 스크류인 것이 바람직하며, 제3구동부(410)에 의해 회전된다. 지지가이드(430)는 하측에 소정의 길이를 갖는 탄성부재(431)가 삽입되어 랙(310)이 소정의 위치이상으로 하강되는 것을 방지한다.
이하에서는 본 고안에 따른 프로브 카드 클리너의 작동을 설명한다.
먼저, 안착부(200)의 안착홈(213)에 프로브 카드(110)를 안착시킨다.
다음, 편심이동부재(353)의 이동스크류(355)를 조절하여 세정부재(359)가 프로브 카드(110)의 회로패턴에 위치되도록 세정부재(359)의 편심위치를 고정시킨 후 지지부(400)를 구동시킨다.
지지부(400)는 제3구동부(410)에 의해 지지대(420)를 회전시키고, 지지대(420)가 회전됨에 따라, 세정부(300)의 랙(310)은 지지가이드(430)의 가이드를 받으며 하강하여 세정부재(359)의 단부를 프로브 카드(110)의 회로패턴에 접촉시킨다.
다음, 제1,2구동부(240,340)가 구동되어 안착부(200) 및 세정부(300)가 작동된다.
이때, 안착부(200)는 회전됨과 동시에 진공펌프(250)를 작동시켜 진공흡입홀(211)을 통해 세정잔여물을 흡입하고, 회전감지센서(260)에 의해 턴 테이블(210)의 회전수를 감지한다. 따라서, 사용자는 프로브 카드(110)의 이물질 정도에 따라 턴 테이블(210)의 회전수를 제어할 수 있다. 또한, 턴 테이블(210)은 회전가이드 부재(315)의 회전에 의해 롤링되는 롤러부재(217,219,221)에 의해 원활하게 회전된다.
세정부(300)는 제2구동부(340)와 연결된 구동기어(343)가 회전되면, 구동기어(343)와 대응되는 종동기어(323)가 설치된 축부재(320)가 회전되어 세정부재(359)가 편심되게 회전된다. 편심되게 회전하는 세정부재(359)는 프로브 카드(110)의 회로패턴과 접촉되어 회로패턴에 안착된 이물질을 제거한다.
이때, 연질의 고무로 된 세정부재(359)는 회로패턴의 이물질과 접촉되어 마모되면서 찌꺼기를 발생시킨다. 발생된 찌꺼기는 브러쉬부재(360)에 의해 일측으로모아지고, 브러쉬부재(360)의 일측에 설치된 진공흡입호스(370)를 통해 배출된다.
한편, 세정부재(359)가 마모되면, 축부재(320)는 자중에 의해 하강하여 세정부재(359)의 단부가 계속적으로 프로브 카드(110)의 회로패턴과 접촉된다. 여기서, 축부재(320)의 축돌기(327)는 축 가이드 부재(329)의 축돌기홈(329a)와 접촉되어 축부재(320)의 하강이 가이드 된다.
또한, 축부재(320)가 하강하면, 축부재(320)의 상측에 위치하여 이동감지센서(345)의 발광부(345a)와 수광부(345b) 사이에 설치된 축 감지부재(321)가 하강된다. 세정부재(359)가 일정정도 마모되면 축 감지부재(321)가 하강됨에 따라 발광부(345a)의 광선이 수광부(345b)에 수광되게 된다. 이때, 안착부(200) 및 세정부(300)는 그 작동을 멈추게 되고, 지지부(400)는 세정부(300)의 랙(310)을 상승시킨다.
다음, 사용자는 세정부재(359)를 교체한 후, 상기와 같은 세정작업을 진행할 수 있다.
이러한 프로브 카드 클리너는 턴 테이블과 세정부재가 회전되므로 세정부재에 의해 프로브 카드의 회로패턴을 자동으로 세정하는 효과가 있다.
또한, 세정부재가 일정정도 마모되면, 세정부와 안착부의 작동이 멈추므로 프로브 카드가 손상되는 것이 방지되는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 프로브 카드가 안착되며 회전되는 안착부;
    일측이 고정되어 상기 안착부의 상측에 이격되게 설치되고, 그 하부에 설치되어 회전되는 세정부재가 상기 프로브 카드에 접촉가능한 세정부; 및
    상기 세정부의 일측이 고정되는 지지부;를 포함하는 프로브 카드 클리너.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안착부는 중심부에 삽입홀이 형성되는 턴 테이블 가이드;와
    상기 회전 가이드부재의 삽입홀에 삽입되며 하측에 제1구동부가 구비되어 회전가능한 턴 테이블;로 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 턴 테이블은 그 중심부에 진공흡입홀이 형성되고, 그 상면에 상기 프로브 카드의 두께와 동일한 높이의 단차를 갖는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 안착홈은 소정의 간격을 두고 다수개 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 턴 테이블의 일측에는 그 회전수를 감지하는 회전감지센서가 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 세정부는 상기 지지부에 일측이 고정된 랙;과
    상기 랙을 관통하며 제2구동부에 의해 업다운 가능한 축부재; 및
    상기 축부재의 하측에 설치되어 상기 프로브 카드를 세정하는 세정부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 세정부재는 편심되게 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 세정부재는 그 외측에 상기 세정부재를 감싸도록 브러쉬부재가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 브러쉬부재는 일측에 진공흡입호스가 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 세정부재는 연질의 지우개인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 축부재는 그 상측에 상기 축부재의 업/다운 정도를 감지하는 업/다운 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 세정부가 관통되며 제3구동부에 의해 회전됨과 아울러, 외면에 나사산이 형성된 지지대;와
    상기 세정부가 관통되는 적어도 하나의 지지가이드;로 구성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 클리너.
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