KR20040014063A - Ｅｄｓ 측정용 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EDS 측정용 프로브 카드에 관한 것이다. 본 발명의 프로브 카드는, 반도체 칩이 형성된 반도체 기판을 올려놓고 전기적 특성을 테스트하는 테스터기에 장착된 프로브 카드에 있어서, 테스터기의 하부에 부착된 판 상의 하부 플레이트와, 하부 플레이트의 하부에 배치되어 인쇄회로기판(printed circuit board)을 장착한 PCB 어셈블리(PCB assembly)와, PCB 어셈블리를 하부에서 지지하면서 하부 플레이트에 장착될 수 있도록 마련되고 중앙에 인쇄회로기판이 노출되는 공간을 갖는 지지프레임과, 지지프레임의 하부에 설치되어 반도체 기판의 상의 반도체 칩들과 대응하도록 소정 부분으로 구획된 복수의 탐침군이 형성된 탐침부를 갖는 스페이스 트랜스포머와, 스페이서 트래스포머와 PCB 어셈블리 사이에 개재되어 상기 탐침부와 상기 PCB를 전기적으로 연결하는 인터포저와, 스페이서 트랜스포머를 PCB 어셈블리에 부착 지지시키는 트랜스포머 지지부재와, 트랜스포머 상에 형성되어 탐침부를 접지해 주는 탐침 접지부를 포함한다.

이렇게 스페이스 트랜스포머 상에 탐침 접지부를 마련함으로써, 각 탐침군 사이에 발생하는 노이즈를 제거할 수 있어, EDS 측정시 불량을 감소시키고 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Description

ＥＤＳ 측정용 프로브 카드{Probe card for testing EDS}

본 발명은 반도체 기판 상에 형성된 반도체 칩의 전기적 특성을 측정하기 위한 테스터 장치에 장착되는 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 테스터 장치에 사용되는 프로브 카드는, 반도체 장치의 제조공정이 모두 완료되어 반도체 기판 상에 복수의 반도체 칩들이 형성되면, 이를 절단하여 패캐징(packaging) 공정이 진행되기 전에, 각 반도체 칩들의 양.불량을 검사하기 위해서 전기적 특성을 테스트하는 EDS 테스트를 반드시 진행해야 한다. EDS 테스트는, 반도체 칩 상에 형성된 금속패드와 접촉하여 반도체 칩의 내부에 형성된 테스트용 소자에서 문턱전압(Vt)나 누설전류(leakage current) 등 반도체 칩을 평가하기 위해 필요한 전기적 특성들을 측정한다. 이때, EDS 테스트용 장치에서 중요한 부분은 반도체 칩과 테스터기를 연결하여 주는 프로브 카드(Probe card)이다. 이후, 'EDS 테스트용 장치'는 '테스터 장치'라 한다.

도 1을 참조하여 설명하면, 테스터 장치에 장착되는 EDS 측정용 프로브 카드는, 테스터기(미도시)에 상부가 연결될 수 있도록 하부 플레이트(10)가 있고, 이 하부 플레이트(10)의 하부에는 EDS를 측정하기 위한 연결 커넥터로서 인쇄회로기판(Printed circuit board)이 장착된 PCB 어셈블리(20)가 마련되어 있다. 그리고, 이 PCB 어셈블리(20)를 하부에는 복수의 탐침부(70)가 형성된 탐침군(미도시)을 갖는 스페이스 트랜스포머(60)와, 인쇄회로 기판과 스페이스 트랜스포머(60) 사이에 개재되어 이들을 전기적으로 연결시켜 주는 인터포저(40)가 있다. 그리하여, EDS 테스트를 할 경우에는, 한 번에 복수의 반도체 칩을 테스트 할 수 있도록 구성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 EDS 측정용 프로브 카드는, 한 번에 복수의 반도체 칩에 프로빙(probing)되어 측정을 하기 때문에, 인접하여 형성된 탐침부(70)에 의해서 다른 탐침부의 측정이 전기적으로 발생하는 노이즈의 영향을 받아 측정이 부정확해지고 측정에 대한 신뢰성이 떨어지는 경향이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복수로 인접하여 형성된 탐침부 사이에 상호 노이즈(noise)의 영향을 받지 않고 측정 신뢰성을 높일 수 있는 EDS 측정용 프로브 가드를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 EDS 측정용 프로브 카드를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 EDS 측정용 프로브 카드를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명에 의한 EDS 측정용 프로브 카드의 스페이스 트랜스포머를 확대한 사시도이다.

도 4는 도 3의 IV-IV선을 따라 절개한 탐침부의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드의 탐침 접지부를 나타낸 평면도이다.

도 6은 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드의 탐침 접지부의 다른 실시예이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드는, 반도체 칩이 형성된 반도체 기판을 올려놓고 전기적 특성을 테스트하는 테스터기에 장착된 프로브 카드에 있어서, 테스터기의 하부에 부착된 판 상의 하부 플레이트와, 하부 플레이트의 하부에 배치되어 인쇄회로기판(printed circuit board)을 장착한 PCB 어셈블리(PCB assembly)와, PCB 어셈블리를 하부에서 지지하면서 하부 플레이트에 장착될 수 있도록 마련되고 중앙에 인쇄회로기판(PCB)이 노출되는 공간을 갖는 지지프레임과, 이 지지프레임의 하부에 부착되어 반도체 기판 상에 형성된 반도체 칩들과 대응하도록 소정 부분으로 구획된 복수의 탐침군으로 형성된 탐침부를 갖는 스페이스 트랜스포머와, 스페이스 트래스포머와 PCB 어셈블리 사이에 개재되어 탐침부와 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 인터포저와, 스페이스 트랜스포머 상에 배치되어 탐침부를 접지해 주는 탐침 접지부를 포함한다.

여기서, 탐침군은 반도체 칩과 대응되어 전기적 특성을 측정할 수 있도록 복수의 탐침들이 소정의 배열을 이루고 형성되어 있다.

그리고, 탐침 접지부는, 탐침부보다 넓은 면적을 갖는 판 상으로 형성되어 있고, 반도체 기판 상의 반도체 칩과 탐침군이 접촉할 수 있게 하기 위하여 접지부의 중앙영역에 판 면을 관통하여 탐침부의 탐침군들이 모두 노출되도록 적어도 하나의 관통공이 형성되어 있다. 이러한 탐침 접지부는, 판 면상에 탐침군의 주변으로 탐침 접지부가 인접하도록 탐침군과 대응하여 각각의 관통공들이 형성되어 있는 것이, 탐침군을 접지부가 하나씩 상호 분리하여 둘러싸고 있어 노이즈 방지효과를 더 향상시킬 수 있다.

탐침 접지부는 상기 스페이스 트랜스포머 판 면상에 부착된 판 상의 구리 및 구리 합금으로 형성된 동판시트로서, 이러한 동판시트는 전기적인 노이즈(noise) 제거효과가 우수하여 바람직하다.

한편, 탐침 접지부는, 탐침부의 내측으로만 형성되고, 탐침군들이 노출될 수 있도록 적어도 하나의 관통공이 형성되어 있는 것이 탐침 접지부를 제조하는 단가가 절감되어 바람직하다. 그리고, 관통공은 전술한 바와 같이, 각 탐침군에 대응하여 하나씩 형성되어 있는 것이 노이즈 제거 효과를 향상시킬 수 있어 바람직하다. 이렇게 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드는, 탐침군이 형성된 스페이스 트랜스포머의 탐침부에 접지용의 동판시트가 형성되어 있어 측정시에 동반되는 노이즈(noise)를 제거할 수 있기 때문에, 측정 불량을 감소시키고 EDS 측정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도 1은 일반적으로 사용되는 EDS 측정용 프로브 카드의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 EDS 측정용 프로브 카드의 일 실시 예를 나타낸 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드는, 테스터기(미도시)와 결합되는 상부에는 하부 플레이트(10)가 배치되어 있고, 이 하부 플레이트(10)와 하부에 결합되어 중앙에 측정용 인쇄회로 기판(Printed circuit board,미도시)이 배치된 PCB 어셈블리(20)와, PCB 어셈블리(20)를 하부에서 지지하여 소정의 체결부재(15)로 하부 플레이트(10)에 결합시키는 지지프레임(30)과, 이 지지프레임(30)의 하부에는 반도체 칩 상의 금속패드와 접촉하는 복수의 탐침군(71)이 형성된 탐침부(70)를 갖는 판 상의 스페이스 트랜스포머(60)와, 인쇄회로기판과 대응하면서 스페이스 트랜스포머(60)와의 사이에 개재되어 이들 사이를 상호 전기적으로 연결시켜주는 인터포저(40)와, 스페이스 트랜스포머(60)를 지지프레임(30)에 결합 지지시켜주는 트랜스포머 지지부재(50)를 포함한다. 그리고, 탐침부(70)를 둘러싸고 형성되어 탐침부로부터 발생하는 잡음(noise) 제거하는 탐침 접지부(80)로 형성되어 있다. 여기서, 참조번호 55는 트랜스포머(60)를 지지프레임(30)에 고정시키는 체결부재이다.

도 3은 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드의 스페이스 트랜스포머(60)의 하부 판 면을 강조하여 나타낸 사시도이다. 이를 참조하면, 스페이스 트랜스포머(60)는, 지지프레임(30)의 가장자리 부분과 연결 부착된 트랜스포머 지지부재(50)에 의해서 지지되어 있고, 하부 판 면이 평평한 사각 판 상으로 형성되어 있다. 그리고, 스페이스 트랜스포머(60)의 판 면 중앙 영역에는, 측정용 인쇄회로 기판(미도시)과 전기적으로 연결되어 반도체 기판 상에 형성된 반도체 칩으로부터 측정된 전기신호를 테스터기(미도시)로 전달하기 위해서 반도체 칩 상의 패드와 접촉하는 탐침부(70)가 형성되어 있다.

이러한 탐침부(70)는, 복수의 반도체 칩을 측정할 수 있도록 복수의 탐침군(71)을 포함하고 있고, 이들 탐침군(71)은 하나의 반도체 칩에 형성된 패드들과 대응될 수 있도록 반도체 칩을 둘러싸고 형성된 복수의 탐침(711)을 포함하고 있다. 그리하여, 탐침을 반도체 칩 상에 프로빙(probing)을 할 경우에, 탐침군(71)의 탐침들(711)이 반도체 칩 상의 패드에 접촉되어 전기적으로 연결되도록 한다.

도 4는 본 발명의 탐침 접지부를 상세히 나타내기 위해서 도 3의 IV-IV 선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 5는 스페이스 트랜스포머(60)로부터 분리시킨 탐침 접지부(80)의 평면도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 탐침 접지부(80)는, 스페이스 트랜스포머(60)의 하부 판 면의 중앙영역에 부착되어 있으며, 적어도 탐침부(70) 전체를 수용할 수 있을 정도의 넓이를 가진 사각 판 상으로 형성되어 있다. 그리고, 탐침 접지부(80)는 도전성이 크고 잡음 제거용 접지재료로 주로 사용하는 구리(Cu) 또는 구리합금(Cu alloy)로 형성되어 있다. 탐침 접지부(70)는 탐침군들(71)이 반도체칩 상의 패드들과 접촉할 수 있도록 탐침군(71)과 대응되는 부분에 소정 크기 관통공들(80a)이 형성되어 있다. 이때 관통공(80a)은 탐침군(71)의 형태에 따라서 사각형으로 형성되어 있다.

도 6은 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드의 탐침 접지부(80)의 다른 실시예를 나타낸 평면도이다. 이를 참조하면, 탐침 접지부(80)가, 전술한 탐침 접지부(80)의 사각 판 상형에서 탐침부(70)의 내측 부분에만 접지영역이 형성되도록 가장자리 부분을 제거한 형태로 형성되는 것이다. 그러면, 각 탐침군들(71)에 의해서 인접한 다른 탐침군들(71)의 노이즈 발생을 방지할 수 있고, 적은 양의 소재를 이용하여 탐침 접지부(80)를 제조할 수 있어 제조단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 EDS 측정용 프로브 카드는, 스페이스 트랜스포머(60)의 판 면상에 각 탐침군(71)을 개재하고서 주변으로 탐침 접지부(80)가 형성되어 있기 때문에, 측정 도중에 탐침군(71)으로부터 발생하는 노이즈(noise)는 탐침군(71) 주변의 배치된 탐침 접지부(80)가 모두 흡수하여 노이즈(electrical noise)에 의한 측정 불량을 감소시킬 수 있고, 이러한 노이즈에 의한 전기적 측정결과의 신뢰도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 탐침 접지부(80)는 스페이스 트랜스포머(60)의 하부 판 면 전체를 접지용 소재로 형성된 박판을 부착하여 형성할 수도 있고, 스페이스 트랜스포머(80)를 접지용 소재로 형성하여 그 자체를 탐침 접지부로 이용할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 EDS 측정용 프로브 카드는, 탐침부가 형성된 스페리서 트랜스포머의 판 면상에 탐침 접지부를 마련함으로써, 탐침부로부터 발생하는 노이즈(noise)를 제거할 수 있다. 그리하여, 측정 도중에 노이즈에 의해서 발생하는 측정 불량을 방지할 수 있으며, 이러한 노이즈의 제거로 인하여 측정된 결과의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 반도체 칩이 형성된 반도체 기판을 올려놓고 전기적 특성을 테스트하는 테스터기에 장착된 프로브 카드에 있어서,

   상기 테스터기의 하부에 부착된 판 상의 하부 플레이트;

   상기 하부 플레이트의 하부에 배치되어 인쇄회로기판(printed circuit board)을 장착한 PCB 어셈블리;

   상기 PCB 어셈블리를 하부에서 지지하면서 상기 하부 플레이트에 장착될 수 있도록 마련되고 중앙에 상기 인쇄회로기판이 노출되는 공간을 갖는 지지프레임;

   상기 지지프레임의 하부에 부착되어 상기 반도체 기판 상의 상기 반도체 칩들과 대응하도록 소정 부분으로 구획된 복수의 탐침군으로 형성된 탐침부를 갖는 스페이스 트랜스포머;

   상기 스페이스 트래스포머와 상기 PCB 어셈블리 사이에 개재되어 상기 탐침부와 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 인터포저;

   상기 스페이스 트랜스포머에 배치되어 상기 탐침부를 접지하는 탐침접지부(ground plate)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
2. 제1항에 있어서, 상기 탐침군은 상기 반도체 칩과 대응되도록 복수의 탐침을 포함하는 것을 특징으로 하는 EDS 측정용 프로브 카드.
3. 제1항에 있어서, 상기 탐침 접지부는, 상기 탐침부보다 넓은 면적을 갖는 판 상으로 형성되어 있고, 상기 접지부의 중앙영역에 판 면을 관통하여 상기 탐침부의 상기 탐침군이 노출되도록 적어도 하나의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 EDS 측정용 프로브 카드.
4. 제3에 있어서, 상기 탐침 접지부는, 판 면상에 상기 탐침군의 주변으로 상기 탐침 접지부가 인접하도록 상기 탐침군과 대응하여 복수의 관통공들이 형성된 것을 특징으로 하는 EDS 측정용 프로브 카드.
5. 제1항에 있어서, 상기 탐침 접지부는 동판으로 형성된 것을 특징으로 하는 EDS 측정용 프로브 카드.
6. 제1항에 있어서, 상기 탐침 접지부는, 상기 탐침부의 내측으로 형성되어 각 탐침군들이 노출되도록 판 면을 관통하여 형성된 복수의 관통공들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 EDS 측정용 프로브 카드.