KR20040022360A

KR20040022360A - 볼트 체결용 공구

Info

Publication number: KR20040022360A
Application number: KR1020020053636A
Authority: KR
Inventors: 김인기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-03-12

Abstract

개시된 공구는 반도체 기판의 검사 공정을 수행하는 장치의 퍼포먼스 보드의 교체 작업에 사용되는 볼트 체결용 공구이다. 상기 공구는 볼트의 머리부 형상에 대응하는 형상을 갖고, 볼트의 중심축 방향으로 볼트의 머리부와 결합되는 홀더와, 볼트를 결합 또는 분리하기 위한 회전력을 가하기 위한 손잡이와, 홀더 및 손잡이를 연결하는 연결 로드를 포함한다. 손잡이와 연결 로드는 "T"자 형상으로 결합되며, 연결 로드는 손잡이 및 홀더에 착탈 가능하도록 연결된다. 따라서, 상기 볼트 체결용 공구를 사용하여 퍼포먼스 보드 교체 작업을 수행하는 경우, 협소한 작업 공간에서의 상기 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 상기 홀더는 볼트의 중심축과 동일한 방향으로 볼트에 결합되므로 볼트의 파손이 방지되며, 퍼포먼스 보드 및 포고 블록의 손상이 방지된다.

Description

볼트 체결용 공구{Bolting tool}

본 발명은 볼트 체결용 공구에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판을 검사하기 위한 프로버 스테이션(prober station)에 장착된 퍼포먼스 보드(performance board)를 교체하기 위한 볼트 체결용 공구에 관한 것이다.

최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성하는 팹(Fab) 공정, 패턴이 형성된 각각의 반도체 소자를 전기적으로 검사하는 프로브 테스트(prove test) 공정, 각각의 반도체 소자를 컷팅(cutting)하는 컷팅 공정, 컷팅 공정에 의해 분할된 각각의 반도체 소자에 금 혹은 알루미늄 선을 용접하는 본딩(bonding) 공정, 본딩 공정이 종료된 반도체 소자를 세라믹 혹은 플라스틱으로 봉인하는 패키징 공정을 통해 제조된다.

상기 프로브 테스트 공정은 반도체 기판에 형성된 각각의 반도체 소자에 대한 전기적 특성을 검사하는 공정으로 통상적으로 이디에스(EDS : electrical die sorting) 공정이라고도 불린다.

상기 프로브 테스트 공정은 반도체 기판에 형성된 각각의 반도체 소자들이 전기적으로 양호한 상태인가를 판별하는 공정이다. 이는 상기 프로브 테스트 공정을 통하여 불량한 상태를 갖는 반도체 소자를 패키징 공정을 수행하기 이전에 제거함으로서 상기 패키징 공정에서 소모되는 노력 및 비용을 절감하기 위함이고, 상기 불량한 상태를 갖는 반도체 소자를 조기에 발견하고 재생하기 위함이다.

상기 프로브 테스트 공정에 대한 예는 일본국 공개 특허 평6-120316호, 일본국 공개 특허 평6-181248호, 일본국 공개 특허 평10-150082호, 안데르손(Anderson et al.) 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,254,939호, 안데르손(Anderson et al.) 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,506,498호 및 디 빌레뉴브(de Villeneuve)에게 허여된 미합중국 특허 제5,866,024호에 개시되어 있다.

상기 프로브 테스트 공정은 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 등이 설치되는 프로버 스테이션을 사용하여 상기 반도체 기판에 형성한 반도체 소자의 전기적 특성을 검사한다. 그리고 상기 검사에 대한 결과 확인은 상기 프로버 스테이션과 연결되는 테스터(tester)에 의한다.

이때 상기 반도체 기판 상에 형성되는 반도체 소자들은 64M 디램(DRAM), 128M 디램, 256M 디램 등과 같은 다양한 형태로 제조된다. 따라서 상기 검사를 위한 프로버 스테이션에 설치되는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 등과 같은 구성 부재도 상기 검사의 대상이 되는 구조물에 따라 적합하게 설치되어야 한다. 따라서, 프로브 카드는 검사하고자 하는 반도체 기판에 따라 빈번하게 교체되어야 한다.

일반적으로, 프로브 카드 홀더는 전체적으로 원반 형상을 갖는다. 프로브 카드 홀더는 프로브 카드가 삽입되는 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 일측에서 프로브 카드를 고정시키는 고정 홀더를 포함한다. 고정 홀더는 베이스 플레이트와 볼트들에 의해 고정되며, 고정 홀더와 베이스 플레이트 사이에 프로브 카드가 배치된다. 그리고, 고정 홀더와 프로브 카드는 볼트들에 의해 결합된다.

상기와 같이 결합된 프로브 카드는 프로버 스테이션의 퍼포먼스 보드와 전기적으로 연결된다. 프로버 스테이션의 퍼포먼스 보드와 프로브 카드 사이에는 전기적인 연결을 위한 다수개의 포고 핀과 포고 핀을 설치하기 위한 포고 블록이 배치된다. 퍼포먼스 보드는 포고 블록에 볼트들에 의해 결합된다. 프로브 카드에는 에폭시로 고정시킨 다수개의 니들이 구비되며, 상기 니들은 반도체 기판의 검사시 반도체 기판의 각 반도체 소자에 형성된 패드에 접촉되어 전기적 신호를 인가한다.

상기와 같은 구성을 갖는 프로버 스테이션에서 퍼포먼스 보드를 교체하는 경우, 적절한 공구가 마련되지 않아 교체 작업에 어려움이 있다. 즉, 포고 블록에 결합되는 퍼포먼스 보드를 교체하기 위해서는 다수의 볼트들을 해체해야 하는데, 주위의 케이블들과 협소한 작업 공간은 이를 용이하지 않게 하며, 적절한 공구가 마련되어 있지 않으므로 교체 작업 도중에 볼트들이 파손되거나 포고 블록이 손상되는 문제점이 발생한다. 상기와 같은 문제점으로 인해 퍼포먼스 보드의 교체에 소요되는 시간이 연장되며, 작업의 효율이 저하된다.

또한, 부적절한 공구를 사용하여 무리한 힘을 가하는 경우, 퍼포먼스 보드를 고정시키기 위한 볼트들, 퍼포먼스 보드 및 포고 블록의 손상이 발생된다. 이는 볼트의 중심축과 공구의 중심축을 일치시킬 수 없는 협소한 공간에서 작업을 진행하기 때문에 발생된다. 즉, 볼트의 중심축과 공구의 중심축이 일치하지 않는 경우 볼트의 파손이 발생할 수 있으며, 또한, 퍼포먼스 보드 및 포고 블록의 파손이 발생할 수 있다.

이에 따라, 퍼포먼스 보드가 규정된 위치에 정확하게 위치되지 못하며, 이는 반도체 기판의 검사 공정에 대한 신뢰도를 저하시키는 원인이 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반도체 기판에 형성된 회로를 검사하기 위한 프로버 스테이션의 퍼포먼스 보드를 신속하고 간단하게 교체할 수 있는 볼트 체결용 공구를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트 체결용 공구를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ에 대한 상세도이다.

도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ에 대한 상세도이다.

도 4는 도 1에 도시된 연결 로드를 설명하기 위한 부분 단면도이다.

도 5는 도 1에 도시된 볼트 체결용 공구의 저면도이다.

도 6은 도 1에 도시한 홀더의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 볼트 체결용 볼트110 : 홀더

112 : 육각 돌출부114 : 하우징

116 : 제1결합부120 : 손잡이

122 : 제2결합부130 : 연결 로드

132 : 제1결합홈134 : 제2결합홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 볼트의 머리부와 대응하는 형상을 갖고, 상기 볼트의 중심축 방향으로 상기 볼트의 머리부에 결합되는 홀더와, 상기 볼트의 체결 또는 분리를 위해 회전력을 가하기 위한 손잡이와, 상기 손잡이에 가해된 회전력을 상기 홀더에 전달하기 위해 상기 홀더와 손잡이를 연결하는 연결 로드를 포함하고, 상기 손잡이와 상기 연결 로드는 "T"자 형상을 갖고, 상기 연결 로드는 상기 홀더와 상기 손잡이에 착탈 가능하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 볼트 체결용 공구를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 홀더에는 육각 홈붙이 볼트에 형성된 육각 홈에 대응하는 육각 돌출부가 형성되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 홀더에는 육각 머리 볼트의 머리부와 대응하는 육각 홈이 형성되어 있다. 즉, 홀더는 다양한 볼트의 머리부 형상과 대응하도록 형성될 수 있다.

상기 홀더의 일면에는 상기 연결 부재와 결합되는 제1결합부가 돌출되어 있으며, 상기 연결 부재의 일단에는 상기 결합부에 대응하는 제1결합홈이 형성되어 있고, 상기 제1결합부는 회전력을 전달하기 위해 다각형 단면을 갖는다. 그리고, 상기 손잡이의 중앙 부위에는 상기 연결 부재와 결합되는 제2결합부가 돌출되어 있으며, 상기 연결 부재의 타단에는 상기 제2결합부에 대응하는 제2결합홈이 형성되어 있고, 상기 제2결합부는 회전력을 전달하기 위해 다각형 단면을 갖는다.

상기 연결 로드의 길이는 다양하게 변경될 수 있으며, 홀더는 볼트의 규격에 따라 다양한 크기를 가질 수 있다. 따라서, 협소한 작업 공간에서의 효율적인 작업이 가능하다. 일 예로서, 상기 볼트 체결용 공구는 반도체 기판 상에 형성된 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하는 이디에스 공정에 사용되는 퍼포먼스 보드를 빠른 시간 내에 신속하고 간단하게 교체할 수 있도록 하며, 볼트의 중심축과 동일한 방향으로 볼트에 결합되므로 볼트, 퍼포먼스 보드 및 포고 블록의 손상을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트 체결용 공구를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ에 대한 상세도이며, 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ에 대한 상세도이다. 그리고, 도 4는 도 1에 도시된 연결 로드를 설명하기 위한 부분 단면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 볼트 체결용 공구의 저면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 도시된 볼트 체결용 공구(100)는, 볼트(미도시)의 머리부에 결합되는 홀더(110)와, 볼트를 체결하기 위한 회전력을 가하기 위한 손잡이(120)와, 손잡이(120)에 가해된 회전력을 홀더(110)에 전달하기 위해 홀더(110)와 손잡이(120)를 연결하는 연결 로드(130)를 포함한다. 손잡이(120)와 연결 로드(130)는 "T"자 형상을 갖고, 연결 로드(130)는 홀더(110)와 손잡이(120)에 착탈 가능하도록 연결되어 있다.

홀더(110)의 하부에는 육각 홈붙이 볼트(미도시)의 육각홈에 삽입되는 육각 돌출부(112)가 형성되어 있다. 육각 돌출부(112)의 둘레에는 하부가 개방된 컵 형상의 하우징(114)이 구비되며, 하우징(114)의 상부에는 연결 로드(130)와의 결합을 위한 제1결합부(116)가 돌출되어 있다. 즉, 하부가 개방된 하우징(114)의 내부에서 육각 돌출부(112)가 하방으로 연장되어 있으며, 하우징의 상부면에서 제1결합부(116)가 상방으로 연장되어 있다.

제1결합부(116)는 육각 단면을 갖는다. 여기서, 제1결합부(116)의 단면 형상은 육각형으로 한정되지 않으며, 사각형, 오각형과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 손잡이(120)로부터 전달되는 회전력을 홀더(110)에 전달할 수 있는 형상이면 족하다. 홀더(110)의 육각 돌출부(112)는 홀더(110)의 중심축과 육각 홈붙이 볼트의 중심축이 일치하도록 형성되어 있으므로 육각 홈붙이 볼트의 결합 및 분리 작업을 수행하는 동안 육각 홈붙이 볼트의 파손이 방지된다.

손잡이(120)의 중앙 부위에는 연결 로드(130)와 결합하기 위한 제2결합부(122)가 돌출되어 있다. 제2결합부(122)의 단면 형상은 육각형이며, 제1결합부(116)와 마찬가지로, 제2결합부(122)의 단면 형상은 다양하게 변경될 수 있다.

연결 로드(130)의 일단에는 제1결합부(116)의 형상에 대응하는 제1결합홈(132)이 형성되어 있으며, 타단에는 제2결합부(122)의 형상에 대응하는 제2결합홈(134)이 형성되어 있다.

여기서, 육각 홈붙이 볼트의 규격에 따라 홀더(110)는 다수개가 구비될 수 있으며, 연결 로드(130)의 길이는 작업 공간의 허용 범위에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 대상이 되는 육각 홈붙이 볼트의 규격 및 작업 공간의 허용 범위와 상관없이 조립하고자 하는 부품을 용이하게 결합 및 분리할 수 있다. 또한, 작업 도중 육각 홈붙이 볼트의 파손 또는 조립하고자 하는 부품의 파손을 방지할 수 있다.

한편, 손잡이(120)와 연결 로드(130)는 일체형으로 제작될 수도 있고, 작업 공간의 허용 범위에 따라 연결 로드(130)의 길이는 다양하게 변경될 수 있다.

도 6을 참조하면, 홀더(210)는 원기둥 형상을 가지며, 하부면에는 육각 머리 볼트의 머리부 형상에 대응하는 육각 홈(212)이 형성되어 있고, 상부면에는 연결 로드(130)와 결합되는 제1결합부(214)가 형성되어 있다.

도시된 바에 의하면, 육각 홈붙이 볼트 및 육각 머리 볼트에 대응하는 홀더만 도시되어 있으나, 본 발명은 다양한 형상의 볼트에 적용될 수 있다. 즉, 대상이 되는 볼트의 형상 및 작업 공간의 허용 범위에 따라 다양한 홀더 및 연결 로드가 제작될 수 있다.

상기와 같은 볼트 체결용 공구를 사용하여 반도체 기판의 검사 장치에 구비된 퍼포먼스 보드를 교체하는 경우 협소한 작업 공간에도 불구하고, 빠른 시간 내에 용이하게 퍼포먼스 보드를 교체할 수 있다. 또한, 퍼포먼스 보드를 고정하기 위한 볼트들의 파손 및 퍼포먼스 보드와 포고 블록의 손상을 방지할 수 있다.

여기서, 상기와 같은 검사 장치를 간략하게 살펴보면, 상기 검사 장치는 반도체 기판에 인가하기 위한 전기적 신호를 발생시키는 테스터를 구비한다. 상기 테스터는 반도체 기판으로부터 전기적 신호를 전달받아 반도체 기판의 전기적 특성을 판단한다. 또한, 상기 검사 장치는 테스터의 전기적 신호 및 반도체 기판의 전기적 신호를 전달하는 프로버 스테이션을 구비한다. 프로버 스테이션은 퍼포먼스 보드, 프로브 카드, 웨이퍼가 놓여지는 척 등을 구비한다. 이때, 퍼포먼스 보드는 포고 블록에 고정되며, 프로브 카드는 프로브 카드 홀더에 의해 고정된다. 프로브 카드와 퍼포먼스 보드는 포고 블록에 설치된 포고 핀들에 의해 연결된다. 한편, 퍼포먼스 보드는 테스터와 프로브 사이에서 전기적 신호를 전달하는 기능을 수행한다.

프로브 카드는 반도체 기판의 패드 부위에 접촉되는 다수개의 니들을 갖는다. 니들은 반도체 기판의 패드에 접촉되며, 테스터로부터 전달되는 전기적 신호를 반도체 기판으로 전달하고, 반도체 기판으로부터 발생되는 전기적 신호를 테스터로 전달하는 기능을 한다. 여기서, 상기 반도체 기판의 패드 부위는 검사 공정이 종료된 후 와이어 본딩(wire bonding) 공정에서 금 또는 알루미늄 선들이 용접되는 부위이다.

프로브 카드의 하부에는 반도체 기판이 놓여되는 척이 배치된다. 상기 척은 반도체 기판이 놓여진 다음 반도체 기판의 플랫존 부위 등을 감지하여 반도체 기판의 검사 공정을 수행하기 위한 위치로 반도체 기판을 정렬시키는 기능을 수행한다.

여기서, 도 1에 도시된 볼트 체결용 공구를 사용하여 상기 프로버 스테이션의 퍼포먼스 보드를 교체하는 경우, 신속하고 간단하게 퍼포먼스 보드의 교체 작업을 수행할 수 있다. 상기 볼트 체결용 공구를 사용하는 경우, 전기적 신호를 전달하는 다수의 케이블 및 작업 공간의 협소함에 상관없이 퍼포먼스 보드의 교체 작업을 진행할 수 있으며, 부적절한 공구에 작용되는 무리한 힘에 의한 볼트들의 파손, 퍼포먼스 보드 및 포고 블록의 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 퍼포먼스 보드를 짧은 시간 내에 견고하게 고정시킬 수 있으며, 퍼포먼스 보드의 고정 위치를 항상 일정하게 유지함으로서, 반도체 기판의 검사 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

상기 볼트 체결용 공구는 상기 검사 장치뿐만 아니라 다양한 장치에 적용될 수 있다. 일반적으로 반도체 기판의 가공 장치들은 크린룸의 설치 공간을 고려하여 최적으로 설계되어 있으므로, 정비 작업 및 부품의 교체 작업을 수행할 수 있는 공간이 협소하다. 따라서, 상기 볼트 체결용 공구는 반도체 기판 가공 장치들의 정비 작업 및 부품 교체 작업을 효율적으로 수행할 수 있게 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 볼트 체결용 공구는 반도체 기판의 검사 장치의 퍼포먼스 보드를 용이하고 신속하게 교체할 수 있도록 한다. 또한, 종래의 부적절한 공구를 사용함으로서 발생하는 퍼포먼스 보드 및 포고 블록의 손상을 미연에 방지할 수 있으며, 퍼포먼스 보드의 고정 위치를 항상 일정하게 유지시킴으로서 반도체 기판의 검사 공정 신뢰도를 향상시킨다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

볼트의 머리부와 대응하는 형상을 갖고, 상기 볼트의 중심축 방향으로 상기 볼트의 머리부에 결합되는 홀더;

상기 볼트의 체결 또는 분리를 위해 회전력을 가하기 위한 손잡이; 및

상기 손잡이에 가해된 회전력을 상기 홀더에 전달하기 위해 상기 홀더와 손잡이를 연결하는 연결 로드를 포함하고,

상기 손잡이와 상기 연결 로드는 "T"자 형상을 갖고, 상기 연결 로드는 상기 홀더와 상기 손잡이에 착탈 가능하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 볼트 체결용 공구.
제1항에 있어서, 상기 홀더에는 육각 홈붙이 볼트에 형성된 육각 홈에 대응하는 육각 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼트 체결용 공구.
제1항에 있어서, 상기 홀더에는 육각 머리 볼트의 머리부와 대응하는 육각 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼트 체결용 공구.
제1항에 있어서, 상기 홀더의 일면에는 상기 연결 부재와 결합되는 제1결합부가 돌출되어 있으며, 상기 연결 부재의 일단에는 상기 결합부에 대응하는 제1결합홈이 형성되어 있고, 상기 제1결합부는 회전력을 전달하기 위해 다각형 단면을갖는 것을 특징으로 하는 볼트 체결용 공구.
제4항에 있어서, 상기 손잡이의 중앙 부위에는 상기 연결 부재와 결합되는 제2결합부가 돌출되어 있으며, 상기 연결 부재의 타단에는 상기 제2결합부에 대응하는 제2결합홈이 형성되어 있고, 상기 제2결합부는 회전력을 전달하기 위해 다각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 볼트 체결용 공구.