KR20040110094A - 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

프로브 카드를 구성하는 각 부재를 용이하게 분해 및 조립할 수 있음과 동시에, 전극간의 도통 불량의 발생을 억제하여 전기적 접촉의 안정성을 향상시켜 신뢰도를 높일 수 있다.

측정 대상물의 전기적 특성을 측정하는 프로브 카드에 있어서, 측정 대상물의 전극 패드와 접촉하는 복수의 접촉자를 표면에 구비하고 또한 이 접촉자측과 반대면에 복수의 접속핀을 구비한 스페이스 트랜스포머와, 측정기의 전극 패드와 접촉하는 스페이스 트랜스포머와의 사이에 복수의 제1 접속용 전극을 구비한 메인 기판과, 이 메인 기판과 스페이스 트랜스포머와의 사이에서 접속핀이 삽입되며 또한 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 구비한 서브 기판,을 가지며, 이 서브 기판을 메인 기판과 일체로 결합하여 이루어진 구성을 취한다.

Description

프로브 카드{Probe Card}

발명의 분야

본 발명은 LSI 칩 등의 반도체 디바이스의 모든 전기적 특성을 측정하는 프로브 카드에 관한 것이다.

종래의 기술

종래 프로브 카드에는 캔틸레버형이라는 가로형 타입과, 수직형 타입이라는 세로형 타입이 있다. 이 가로형 타입의 프로브 카드에는 근래의 LSI칩의 대규모 고집적화와 테스터의 다중화에 따른 다칩 동시 측정에 적합하지 않은 면이 있다. 한편, 세로형 타입의 프로브 카드는 보다 많은 프로브를 사용할 수 있으며, 프로브의 매우 자유롭게 배치할 수 있기 때문에 다칩 동시 측정에 적합하다.

반도체 디바이스 검사에는 복수의 칩을 동시에 측정하는 것이 요구되고 있으며, 그러므로 근래, 사용하는 프로브 카드의 전극수가 더욱 증가해도 전기적인 접촉에서 보다 안정성이 높고, 고성능, 고신뢰도를 갖는 프로브 카드가 요구되고 있다.

따라서 세로형 타입의 프로브 카드에 있어서는 도 17에 나타낸 바와 같이 측정기의 전극 패드와 접속하는 면에 복수의 제1 접속용 전극(4')을 갖는 제1 주면(1a')과, 제1 접속용 전극과 배선으로 도통하는 제2 접속용 전극(5‘)을 갖는 제2 주면(1b'),을 구비한 메인 기판(1’)을 설치하고, 측정 대상물의 전극 패드와 접속하는 복수의 제5 접속용 전극(17‘)을 갖는 제2 주면(2b')과, 제5 접속용 전극(17’)과 배선으로 도통하는 제4 접속용 전극(16‘)을 갖는 제1 주면(2a'),를 구비한 스페이스 트랜스포머(2')를 설치하고, 메인 기판(1’)과 스페이스 트랜스포머(2‘)와의 사이에 지지 기판(25)를 설치한 것으로, 지지 기판에 걸쳐 개재되어 활 모양 등의 형상으로 굴곡 형성된 접속핀(7’)을 구비하며, 상기 접속핀(7‘)의 일측의 선단부가 메인 기판(1’)의 제2 접속용 전극(5‘)과 접촉되고, 타측의 선단부가 스페이스 트랜스포머(2’)의 제4 접속용 전극(16‘)과 접촉되는 구조를 이루고 있다.

그러나, 이러한 종류의 프로브 카드는 메인 기판(1‘), 스페이스 트랜스포머(2’), 상기 양자의 대향하는 전극 사이를 도통하는 접속핀(7‘), 및 접속핀(7)을 지지하는 지지 기판이라는 구조상, 전기적으로 통전 접촉하는 곳(point)으로서 적어도 메인 기판(1’)의 제2 주면과 접속핀(7‘)의 일측의 선단부, 및 스페이스 트랜스포머(2’)의 제1 주면과 접속핀(7‘)의 타측의 선단부라는 2곳을 가지기 때문에, 전체적으로 도통 불량이 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다. 또한 굴곡 형성된 접속핀(7’)이 길어지고, 방향, 경사 등이 고르지 않은 상태에서 지지 기판에 지지되도록 구성되기 때문에, 접속핀(7‘)의 선단부 위치가 명확하지 않아 도통 불량이 다반사로 발생한다는 문제점이 있었다.

그러므로 본 발명은 이러한 종래의 프로브 카드가 가진 문제점을 해결한 것으로, 그 목적은 전극간의 도통 불량의 발생을 억제하여 전기적 접촉의 안정성을 향상시키고, 신뢰도를 높일 수 있는 프로브 카드를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 구조의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 구조의 분해 개략도이다.

도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 구조의 일부 개략도이다.

도 4는 본 발명의 실시예의 메인 기판과 서브 기판과의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 5는 본 발명의 실시예의 메인 기판과 서브 기판의 다른 결합 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 6은 본 발명의 실시예의 접속핀을 나타낸 확대도이다.

도 7은 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 접속 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 8은 본 발명의 실시예의 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 9는 본 발명의 서브 기판의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.

도 10은 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 11은 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 12는 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 접속 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 13은 본 발명의 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 확대 개략도이다.

도 14는 본 발명의 실시예의 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면 구조의 개략도이다.

도 16은 본 발명의 실시예의 다른 보강판을 나타낸 일부 개략도이다.

도 17은 종래의 프로브 카드의 단면 구조의 일부를 나타낸 개략도이다.

(부호의 설명)

A : 프로브 카드 1, 1 : 메인 기판

2, 2’: 스페이스 트랜스포머 3 : 서브 기판

4, 4, 4’: 제1 접속용 전극 5, 5, 5’: 제2 접속용 전극

6, 6 : 접촉자 7, 7’: 접속핀

8 : 보강판 8a, 8b : 보강판이 독립된 부재

9 : 관통공 10 : 지지구(保持具)

13 : 도전체 15, 15 : 제3 접속용 전극

16, 16, 16’: 제4 접속용 전극 17, 17’: 제5 접속용 전극

20 : 접촉부 21 : 지지부(支持部)

22 : 스토퍼 23 : 단자부

24 : 스페이스 트랜스포머의 관통공

25 : 지지 기판 26 : 이너 콘택트

27 : 선단부 31 : 제1 서브 기판

32 : 제2 서브 기판 33 : 제6 접속용 전극

319 : 제1 서브 기판용 관통공 329 : 제2 서브 기판용 관통공

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프로브 카드는, 측정 대상물의 전기적인 모든 특성을 측정하는 프로브 카드에 있어서, 측정기에 접촉되는 제1 접속용 전극을 갖는 메인 기판과; 상기 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 가지며, 상기 메인 기판에 결합되는 서브 기판과; 상기 관통공에 착탈 가능하게 삽입되는 접속핀을 일측의 주면에 설치하고, 상기 접속핀에 전기적으로 도통하며, 또한 측정 대상물에 접촉되는 복수의 접촉자를 타측의 주면에 설치한 스페이스 트랜스포머;를 구비한 구성을 이루고 있다.

또한 서브 기판과 스페이스 트랜스포머는 착탈 가능하게 배치된 구성을 이루고 있다. 나아가 메인 기판은 제1 접속용 전극을 갖는 제1 주면과, 제1 접속용 전극과 배선으로 도통하는 제2 접속용 전극을 갖는 제2 주면을 구비하고, 상기 제2주면과, 제2 주면에 대향하며 관통공을 구비한 서브 기판의 제1 주면과의 사이에 전기적으로 접속하는 도전체를 설치한 구성을 이루고 있다.

또한 메인 기판은 제1 접속용 전극을 갖는 제1 주면에 메인 기판의 변형을 억제하는 보강판을 팽팽하게 설치하는 구성을 이룬다. 또한 접속핀과, 접속핀이 삽입되는 서브 기판의 관통공이, 관통공 내에서 탄성적으로 접촉되는 구성을 이루고 있다. 나아가 측정기에 접촉되는 제1 접속용 전극을 갖는 메인 기판과; 상기 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 가지며, 상기 메인 기판에 결합되는 서브 기판과; 타측의 주면에 측정 대상물에 접촉되는 복수의 접촉자를 설치하고, 접촉자와 전기적으로 도통하며 복수의 관통공을 갖는 스페이스 트랜스포머와; 일측단을 스페이스 트랜스포머의 관통공 내에서 착탈 가능하게 장착하고, 타측단을 서브 기판의 관통공 내에서 착탈 가능하게 장착하는 접속핀;을 구비한 구성을 이루고 있다. 또한 스페이스 트랜스포머를 복수로 분할한 구성을 이루고 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 의거하여 설명한다.

도면 중, 도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 구조의 개략도, 도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 구조의 분해 개략도, 도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 구조의 일부 개략도, 도 5는 본 발명의 실시예의 메인 기판과 서브 기판과의 다른 결합 상태를 나타낸 일부 개략도, 도 6은 본 발명의 실시예의 접속핀을 나타낸 확대도, 도 7은 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 접속 상태를 나타낸 일부 개략도이다.

도 8은 본 발명의 실시예의 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도, 도 9는 본 발명의 서브 기판의 다른 실시예를 나타낸 개략도, 도 10은 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도, 도 11은 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도, 도 12는 본 발명의 실시예의 다른 접속핀의 접속 상태를 나타낸 일부 개략도, 도 13은 본 발명의 실시예의 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 확대 개략도, 도 14는 본 발명의 실시예의 접속핀의 결합 상태를 나타낸 일부 개략도, 도 15는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면 구조의 개략도, 도 16은 본 발명의 실시예의 다른 보강판을 나타낸 일부 개략도, 도 17은 종래의 프로브 카드의 단면 구조의 일부를 나타낸 개략도이다.

프로브 카드(A)는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 테스터 등 검사용 측정기(도시하지 않음)에 접촉되는 제1 접속용 전극(4)을 갖는 메인 기판(1); 상기 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공(9)을 갖는 서브 기판(3); 상기 관통공(9)에 착탈 가능하게 도통하는 접속핀(7); 일측 주면(2a)에 접속핀(7)을 장착하고, 타측 주면(2b)에, IC 칩 등의 측정 대상물인 반도체 디바이스(도시 생략)에 접촉되는 복수의 접촉자(6)를 설치한 스페이스 트랜스포머(2); 및, 이 스페이스 트랜스포머(2)를 상기 메인 기판(1)에 착탈 가능하게 장착하는 지지구(保持具)(10);로 구성된다.

메인 기판(1)은, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 검사용 측정기에 전기적으로 도통하는 복수의 제1 접속용 전극(4),(4)을 제1 주면(1a)에 장착하고, 또한후술하는 서브 기판(3)에 대한 전기적 도통용으로서의 복수의 제2 접속용 전극(5),(5)을 제2 주면(1b)에 장착하여, 이 제2 접속용 전극(5)을 제1 접속용 전극(4)과 메인 기판내의 배선으로 전기적으로 도통시킨다.

메인 기판(1)은, 제2 주면(1b)의 협소한 간격으로 이웃하는 제2 접속용 전극 사이로부터 제1 주면(1a)의 넓은 간격으로 이웃하는 제1 접속용 전극 사이로 변환되어, 측정기의 전극 사이에 해당하는 넓은 간격에 제1 주면(1a)의 제1 접속용 전극을 배치한다.

메인 기판(1)은 제1 주면(1a)에 보강판(8)을 설치한다.

이 보강판(8)은, 메인 기판(1)의 제1 주면(1a)에 접촉하는 측정기의 접촉 압력의 변화에 기인한 전기적 접촉의 불안정으로 발생하는 열을 메인 기판(1)이 흡수하여, 메인 기판(1)의 열팽창의 차에 의하여 메인 기판(1)이 휘어져(=만곡한 형상으로 변형하여) 전기적 도통 불량을 일으키는 문제를 해소하기 위하여 설치한다.

이 보강판(8)은, 메인 기판(1)의 변형을 최대한 억제할 수 있는 방안으로, 도 16에 나타낸 바와 같이 메인 기판(1)의 제1 주면(1a) 상에 복수의 독립된 부재(8a),(8b)를 배치하여, 메인 기판(1)이 단부에서 변형을 일으켜도 메인 기판(1)의 중앙부는 평평함을 유지하도록 할 수가 있다. 또한 복수의 독립된 부재를 각각 다른 종류의 재료로 구비하여 메인 기판(1)의 변형을 더욱 효과적으로 억제하도록 할 수도 있다.

서브 기판(3)은, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 메인 기판(1)의 제2 주면(1b)과 대향하는 제1 주면(3a)과, 후술하는 스페이스 트랜스포머(2)의 제1 주면(2a)과 대향하는 제2 주면(3b)을 형성하며, 상기 제1 주면(3a)과 제2 주면(3b) 사이에 복수의 관통공(9),(9)을 형성한다.

이 관통공(9)은 제1 주면(3a), 제2 주면(3b) 사이를 도전성 도금층을 가지고 관통하며, 제1 주면(3a)에 장착한 제3 접속용 전극(15)과 전기적으로 도통한다.

서브 기판(3)은, 서브 기판(3)의 제3 접속용 전극(15)과 메인 기판(1)의 제2 접속용 전극(5)과의 사이를 납땜, 도전성 수지 등에 의한 도전체(13)로 고정되며, 이러한 도전체 부분 이외의 메인 기판(1)의 제2 주면(1b)과, 대향하는 서브 기판(3)의 제1 주면(3a)과의 사이에 기판 접착용 수지 부재(14)를 장전한다. 이에 따라 서브 기판(3)은 메인 기판(1)과 전기적으로 도통하면서 일체로 결합하게 된다.

스페이스 트랜스포머(2)는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 서브 기판(3)의 제2 주면(3b)과 대향하는 제1 주면(2a)과, 반도체 디바이스가 고밀도로 배치된 전극 패드(도시 생략)에 접촉하기 위한 복수의 접촉자(6),(6)를 장착한 제2 주면(2b)을 형성한다.

스페이스 트랜스포머(2)의 제1 주면(2a)에는 복수의 제4 접속용 전극(16),(16)을 장착하며, 이 제4 접속용 전극(16) 상에 후술하는 접속핀(7)이 납땜된다. 스페이스 트랜스포머(2)의 제2 주면(2b)에는 복수의 제5 접속용 전극(17),(17)을 장착하며, 이 제5 접속용 전극(17)에 접촉자(6)가 납땜된다.

이 스페이스 트랜스포머(2)의 제4 접속용 전극(16)을 제5 접속용 전극(17)과 스페이스 트랜스포머(2) 내의 배선으로 전기적으로 도통시킨다.

이 스페이스 트랜스포머(2)는 후술하는 도 15에 나타낸 바와 같이 분할형으로 하여 전기적 도통불량 등의 불량 부분을 즉시 수정하고, 분할형을 교환할 수 있도록 할 수도 있다.

스페이스 트랜스포머(2)에 장착된 접속핀(7)은 서브 기판(3)의 관통공(9) 내부로 착탈 가능하게 삽입되며, 후술하는 도 6 내지 도 8 및 도 10, 도 12 내지 도 13에 나타낸 바와 같이 도전성 도금층을 갖는 관통공(9),(24) 내부와 탄성적으로 접촉하여 전기적으로 도통시킨다. 또한 접속핀(7)의 타측 단은 스페이스 트랜스포머(2)에 납땜하지 않고 후술하는 도 11에 나타낸 바와 같이 탄성적으로 접촉할 수 있도록 할 수도 있다.

상기 서브 기판(3)의 다른 실시예는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 서브 기판(3)이 제1 서브 기판(31)과 제2 서브 기판(2)의 2층으로 구성되며, 각각의 서브 기판(31),(32)에 위치를 어긋나게 하여 제1 서브 기판용 관통공(319), 제2 서브 기판용 관통공(329)을 형성하고, 상기 제1 서브 기판용 관통공(319)과 제2 서브 기판용 관통공(329)을 접속용 전극(33)으로 전기적으로 도통시킨 구조를 이룰 수도 있다.

제1 서브 기판용 관통공(319)은 서브 기판의 제3 접속용 전극(15)과 전기적으로 도통하며, 상기 제3 접속용 전극(15)은 메인 기판(1)의 제2 접속용 전극(5)과 납땜, 도전성 수지 등에 의한 도전체(13)로 전기적으로 도통하면서 고정된다. 이 제2 접속용 전극(5)은 메인 기판(1) 내의 배선으로 제1 접속용 전극(4)과 전기적으로 도통한다.

또한 스페이스 트랜스포머(2)의 제2 주면(2b)에는 제5 접속용 전극(17)을 장착하며, 이 제5 접속용 전극(17)에 접촉자(6)가 납땜된다. 또한 제2 서브 기판용 관통공(329) 내부에서 전기적으로 접속한 후술하는 접속핀(7)의 단자부(23)가 스페이스 트랜스포머(2)의 관통공(24) 내를 관통하여 제5 접속용 전극(17)에 납땜된다. 상기 서브 기판(3)은 제1 서브 기판(31)과 제2 서브 기판(32)의 2층으로 구성하지만, 3층 이상의 복수층으로 구성할 수도 있다.

이와 같이 서브 기판(3)을 2층 이상으로 구성하여 각각의 서브 기판 내의 관통공의 위치를 어긋하게 함으로써, 메인 기판(1)의 제1 접속용 전극(4)으로부터 스페이스 트랜스포머(2)의 접촉자(6)로 간격 변환할 때에, 서브 기판(3) 내부를 제2 피치 변환과 제3 피치 변환의 2단계로 간격 변환하는 것이 가능하기 때문에, 메인 기판(1)으로부터 직접 하나의 관통공을 통하여 간격 변환하는 경우보다, 메인 기판(1)에서의 배선의 집중을 서브 기판에 분산시킬 수 있으며, 메인 기판(1)의 배선 부하를 경감시킬 수 있다.

스페이스 트랜스포머(2)를 메인 기판(1)에 착탈 가능하게 장착하는 지지구(保持具)(10)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 메인 기판(1)에 나사결합하는 나사(11)와, 스페이스 트랜스포머(2)의 변형을 억제하는 스프링(12),(12)으로 이루어진다. 상기 스프링(12)은, 스페이스 트랜스포머(2)가 측정 대상물의 전극 패드(도시 생략)에 접촉하는 접촉자(6)에 걸리는 접촉 압력의 변화에 기인한 전기적 접촉의 불안정으로 발생하는 열을 스페이스 트랜스포머(2)가 흡수하여, 스페이스 트랜스포머(2)의 열팽창의 차로 인해 스페이스 트랜스포머(2)가 휘어져서(=만곡 형상으로 변형하여) 전기적으로 도통 불량을 일으키는 문제를 해소하기 위한 작용을 한다.

이와 같이 하여 스페이스 트랜스포머(2)측으로부터 나사(11)의 머리를 돌려서 메인 기판(1)으로부터 해체하면, 서브 기판(3)을 일체로 결합한 메인 기판(1)과, 스페이스 트랜스포머(2)가 간단하게 분해 될 수 있으며, 스페이스 트랜스포머(2)의 불량 접속핀 등을 교체할 수도 있다. 또한 역으로 나사(11)를 역회전하는 것만으로 스페이스 트랜스포머(2)와 메인 기판(1)을 간단하게 조립할 수 있다.

이하, 메인 기판(1)과 서브 기판(3)의 결합을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

메인 기판(1)과 서브 기판(3)의 결합은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 서브 기판(3)의 도전성 도금층을 갖는 관통공(9)에 전기적으로 도통한 제1 주면(3a)의 제3 접속용 전극(15)과, 메인 기판(1)의 제2 주면(1b)의 제2 접속용 전극(5)과의 사이를 납땜하고, 도전성 수지 등에 의한 도전체(13)로 고정하며, 도전체 부분을 제외한 서브 기판(3)과 메인 기판(1)과의 사이에 기판 접착용 수지 부재(14)를 충전하여, 일체가 되도록 결합한다.

이와 같이 메인 기판(1)과 서브 기판(3)의 결합은, 서브 기판(3)의 제1 주면(3a)의 협소한 간격으로 이웃하는 전극 사이로부터 메인 기판(1)의 제1 주면(3a)의 넓은 간격으로 이웃하는 전극 사이로 변환하여 배치하는 전기적인 도통 영역이 메인 기판(1)과 서브 기판(3)에 의해 고정되기 때문에, 전기적 도통 불량을억제하고, 접촉 안정성을 향상시키며, 전기적으로 통전 접촉하는 곳을 줄일 수 있다.

또한 도 5에 나타낸 바와 같이 서브 기판(3)의 도전성 도금층을 갖는 관통공(9)에 전기적으로 도통한 제1 주면(3a)의 제3 접속용 전극(15)과, 서브 기판(3)의 관통공 위치로부터 떨어진 메인 기판(1)의 제2 주면(1b)의 제2 접속용 전극과의 사이를 도전체(13)로 고정할 수도 있다.

접속핀(7)은 식각, 프레스 가공 등으로 U자형 또는 V자형 형상으로 가공되며, 도 6에 나타낸 바와 같이, 서브 기판(3)의 관통공(9) 내에서 탄성적으로 접촉하는 접촉부(20), 접촉부를 지지하는 지지부(21), 지지부의 단부에 지지부가 관통공(9) 내로 너무 많이 삽입되는 것을 방지하는 스토퍼부(22) 및, 스페이스 트랜스포머(2)의 제4 접속용 전극(16)과 납땜된 단자부(23)로 이루어진다.

이 접속핀(7)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 서브 기판(3)의 관통공(9) 내부로 접촉부(20) 및 지지부(21)를 집어넣으면, 이 때 상기 접촉부(20)가 도전성 도금층을 갖는 관통공 내벽과 접촉하여 전기적으로 도통 가능한 상태를 만들 수 있다. 물론, 스페이스 트랜스포머(2)를 끌어 내리면 관통공(9) 내부로부터 접속핀(7)의 접촉부 및 지지부를 빼낼 수 있다.

도 7은 접속핀(7)의 접촉부(20)가 2단으로 분할되어 구성된 것으로서, 상술한 접촉부에 비하여 서브 기판(3)의 관통공(9) 내에서의 탄성적인 접촉이 더욱 견고하게 이루어지며, 내구성면에서도 우수하다.

또한 도 8은 접속핀(7)의 단자부(23)를 고정하는 구조를 나타낸 것으로, 접속핀(7)의 단자부를 스페이스 트랜스포머(2)에 형성한 관통공(24) 내로 삽입하여 스페이스 트랜스포머(2)의 제5 접속용 전극(17)에 납땜하는 것이며, 이에 전기적인 도전성이 양호하며, 접속핀(7)을 더욱 견고하게 고정한다.

또한 도 10은 접속핀(7)의 접촉부(20)가 2단으로 분할되어 있는 것을 나타낸 것으로, 상기 단자부(23)를 상기 도 8과 마찬가지로 스페이스 트랜스포머(2)에 형성한 관통공(24) 내로 삽입하여 스페이스 트랜스포머(2)의 제5 접속용 전극(17)에 납땜하는 것이며, 이에 전기적인 도통성이 양호하며, 접속핀(7)을 더욱 견고하게 고정한다.

또한 도 11은 접속핀(7)의 접촉부(20) 이외에 단자부(23)도 탄성적으로 접촉하도록 구성한 것으로, 접속핀(7)의 접촉부(20) 및 지지부(21)를 상기 도 3과 마찬가지로 서브 기판(3)의 관통공(9) 내로 삽입하여 관통공(9) 내에서 접촉부를 탄성적으로 접촉시키고, 나아가 단자부(23)를 스페이스 트랜스포머(2)에 형성한 관통공(24) 내로 삽입하여 상기 관통공(24) 내벽에 단자부가 탄성적으로 접촉하도록 한다. 이에 따라 스페이스 트랜스포머(2)와 접속핀(7)을 납땜하지 않아도 되며, 따라서 스페이스 트랜스포머(2)와 접속핀(7)을 간단하게 분리할 수도 있다.

또한 이 경우, 서브 기판(3)측의 접속핀(7)의 접촉부(20)의 스프링 압력과, 스페이스 트랜스포머(2)에 형성된 관통공(24)과 접속핀(7)의 단자부의 스프링 압력에 차이를 둠으로써, 서브 기판(3)으로부터 스페이스 트랜스포머(2)를 탈착(=착탈)하는 경우, 접속핀(7)을 잔류시킬 부재를 선택할 수 있다. 즉, 서브 기판(3)측의 스프링 압력을 스페이스 트랜스포머(2)측의 스프링 압력보다 크게 함으로써, 스페이스 트랜스포머(2) 착탈 시에 접속핀(7)은 반드시 서브 기판(3)측에 잔류하게 되며, 접속핀(7)이 서브 기판(3)과 스페이스 트랜스포머(2)의 양쪽 관통공(9),(24)으로부터 모두 빠져서 떨어지는 일이 없게 된다. (스페이스 트랜스포머(2)측을 강하게 설정하면 스페이스 트랜스포머(2)측에 잔류한다.)

또한 도 12 및 도 13은 접속핀(7)을 스트레이트 핀으로 구성한 것으로, 서브 기판(3)의 관통공(9)의 내로 앞이 뾰족한 테이퍼형의 이너 콘택트(26)를 장전하고, 접속핀(7)의 선단이 이너 콘택트(26)를 관통하는 시점에서, 상기 이너 콘택트(26)의 선단부(27)와 탄성적으로 접촉하도록 한다. 상기 도전성 도금층을 갖는 관통공(9)과 이너 콘택트(26)는 전기적으로 도통한다. 상기 접속핀인 스트레이트 핀과 이너 콘택트(26)와의 접속에 따르면, 전기적으로 도통성이 양호하며, 접속핀인 스트레이트 핀의 출입을 더욱 원활하게 수행할 수 있다.

또한 도 14에서는, 도 12와 마찬가지로 스트레이트 핀으로 된 접속핀(7)과 이너 콘택트(26)를 접속하며, 이 때 스트레이트 핀은 스페이스 트랜스포머(2)에 형성한 관통공(24) 내부로 삽입하여 스페이스 트랜스포머(2)의 제5 접속용 전극(17)에 납땜함으로써 고정하게 되며, 이에 전기적으로 도통성이 양호하고, 접속핀(7)을 더욱 견고하게 고정한다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예인, 스페이스 트랜스포머(2)를 분할형으로 구성한 구조로서, 메인 기판(1)에 서브 기판(3)을 일체로 결합하고, 이 서브 기판(3)의 관통공(9) 내로 삽입 통과되는 접속핀(7)을 구비한 스페이스 트랜스포머(2)를 복수로 분할한 것이다.

상기 스페이스 트랜스포머(2)를 분할함으로써, 전기적인 도통 불량 등의 불량 부분의 즉시 수정 및 분할형을 교환할 수 있도록 함과 동시에, 분할된 스페이스 트랜스포먼(2) 분할형의 변형을 줄일 수 있으므로, 다수개의 반도체 디바이스 측정에 있어서 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명의 대표적인 실시예들에 대하여 설명했지만, 본 발명은 반드시 이들 실시예 구조에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명에 따른 상기 구성요건을 구비하고, 또한 본 발명에 따른 목적을 달성하며, 후술하는 효과를 갖는 범위 내에서 적절하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상의 설명을 통하여 이미 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드는, 측정기에 접촉되는 제1 접촉용 전극을 갖는 메인 기판과; 상기 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 가지며, 상기 메인 기판에 결합되는 서브 기판과; 상기 관통공에 착탈 가능하게 삽입되는 접속핀을 일측의 주면에 설치하고, 상기 접속핀에 전기적으로 도통하며, 또한 측정 대상물에 접촉되는 복수의 접촉자를 타측의 주면에 설치한 스페이스 트랜스포머;를 구비한 구성을 이루므로, 협소한 간격으로 이웃하는 전극 사이로부터 비교적 넓은 간격으로 이웃하는 전극 사이로 변환하여 배치하는 도통 영역이 메인 기판과 서브 기판에 의해 고정되기 때문에, 검사할 때마다 메인 기판과 서브 기판의 전기적인 도통 불량에 대해 우려할 필요가 없으며, 서브 기판과 스페이스 트랜스포머의 접속핀의 접촉에 따른 전기적인 도통만을 고려하는 것만으로 충분하여, 높은 신뢰도를 가지며, 도통 불량 부분도 간단하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 보수 관리도 용이하다.

또한 서브 기판과 스페이스 트랜스포머는 착탈 가능하게 배치된 구성으로, 스페이스 트랜스포머에 장착된 접속핀이 불량일 때 이 접속핀을 교체할 수도 있다.

또한 메인 기판은 제1 접속용 전극을 갖는 제1 주면과, 제1 접속용 전극과 배선으로 도통하는 제2 접속용 전극을 갖는 제2 주면,을 구비하며, 상기 제2 주면과, 제2 주면에 대향하며 관통공을 구비한 서브 기판의 제1 주면과의 사이에 전기적으로 접속하는 도전체를 설치한 구성을 취하고 있으므로, 서브 기판의 제1 주면의 협소한 간격으로 이웃하는 전극 사이로부터 메인 기판의 제1 주면의 넓은 간격으로 이웃하는 전극 사이로 변환하여 배치하는 전기적인 도통 영역이, 메인 기판과 서브 기판에 의해 고정되어 있기 때문에, 전기적인 도통 불량을 억제하며, 접촉 안정성을 향상시켜 전기적으로 통전 접촉하는 곳을 줄일 수 있다.

또한 메인 기판은 제1 접속용 전극을 갖는 제1 주면에 메인 기판의 변형을 억제하는 보강판을 팽팽하게 설치한 구성을 이루기 때문에, 메인 기판이 휘어져서(=만곡한 형상으로 변형하여) 전기적인 도통 불량을 일으키거나 하는 전기적인 접촉의 불안정을 해소할 수 있다.

또한 접속핀과, 접속핀이 삽입되는 서브 기판의 관통공이, 관통공 내에서 탄성적으로 접촉하는 구성을 취하기 때문에, 견고하게 접속되며, 도통 불량을 억제할 수 있다.

나아가 측정기에 접촉되는 제1 접속용 전극을 갖는 메인 기판; 상기 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 가지며, 상기 메인 기판에 결합되는 서브 기판; 타측의 주면에 측정 대상물에 접촉되는 복수의 접촉자를 설치하고, 접촉자와 전기적으로 도통하며 복수의 관통공을 갖는 스페이스 트랜스포머; 및 일측단을 스페이스 트랜스포머의 관통공 내에서 착탈 가능하게 장착하고, 타측단을 서브 기판을 관통공 내에서 착탈 가능하게 장착하는 접속핀;을 구비한 구성을 취함으로써, 견고한 접속을 이루며, 도통불량을 억제할 수 있다.

또한 스페이스 트랜스포머를 복수로 분할하여 이루어진 구성을 취하므로, 트랜스포머의 부분적인 불량에 대하여 스페이스 트랜스포머 전체를 교체할 필요가 없이 부품 교환으로 해결할 수 있으며, 경비의 대폭적인 절감을 꾀할 수 있다는 두드러진 효과를 기대할 수 있게 되었다.

Claims (7)

1. 측정 대상물의 전기적인 모든 특성을 측정하는 프로브 카드에 있어서,

   측정기에 접촉되는 제1 접속용 전극을 갖는 메인 기판과;

   상기 제1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 가지며, 상기 메인 기판에 결합되는 서브 기판과;

   상기 관통공에 착탈 가능하게 삽입되는 접속핀을 일측의 주면에 설치하고, 상기 접속핀에 전기적으로 도통하며, 또한 측정 대상물에 접촉되는 복수의 접촉자를 타측의 주면에 설치한 스페이스 트랜스포머; 를 구비한 것을 특징으로 하는 글로브 카드.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 서브 기판과 스페이스 트랜스포머는 착탈 가능하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 메인 기판은 제1 접속용 전극을 갖는 제1 주면과, 제1 접속용 전극과 배선으로 도통하는 제2 접속용 전극을 갖는 제2 주면을 구비하고, 상기 제2 주면과, 제2 주면에 대향하며 관통공을 구비한 서브 기판의 제1 주면과의 사이에 전기적으로 접속하는 도통체를 설치한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 메인 기판은 제1 접속용 전극을 갖는 제1 주면에 메인 기판의 변형을 억제하는 보강판을 팽팽하게 설치한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
5. 제 1항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 접속핀과, 접속핀을 도통하는 서브 기판의 관통공이, 관통공 내에서 탄성적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
6. 측정기에 접촉되는 제1 접속용 전극을 갖는 메인 기판과;

   상기 제 1 접속용 전극과 전기적으로 도통하는 복수의 관통공을 가지며, 상기 메인 기판에 결합되는 서브 기판과;

   타측의 주면에 측정 대상물에 접촉되는 복수의 접촉자를 설치하고, 접촉자와 전기적으로 도통하며 복수의 관통공을 갖는 스페이스 트랜스포머와:

   일측단을 스페이스 트랜스포머의 관통공 내에서 착탈 가능하게 장착하고, 타측단을 서브 기판의 관통공 내에서 착탈 가능하게 장착하는 접속핀;을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
7. 제 1항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 스페이스 트랜스포머를 복수로 분할하여 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 카드.