KR20060127689A - Probe card and test apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HEA 테스트 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a HEA test apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도이다. 2A and 2B are perspective views of a probe card according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 헤더 장착부의 일부 확대도이다. 3A is an enlarged view of a part of the header mounting part.
도 3b는 헤더의 밑면의 일부 확대도이다. 3B is an enlarged partial view of the underside of the header.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도이다.4 is a perspective view of a probe card according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도이다.5 is a perspective view of a probe card according to another embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1 : HEA 테스트 장치 10 : 테스터1: HEA test device 10: tester
20 : 척 40 : 카메라20: Chuck 40: Camera
100 : 프로브 카드 104 : 헤더 장착부100: probe card 104: header mounting portion
106 : 제1 패드 108 : 제1 연결부106: first pad 108: first connection portion
110 : 회로 기판 120 : 핀 110: circuit board 120: pin
130 : 헤더 132 : 팁 130: header 132: tips
136 : 제2 패드 138 : 제2 연결부136: second pad 138: second connection portion
본 발명은 프로브 카드 및 이를 포함하는 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테스트 효율성이 증대된 프로브 카드 및 테스트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card and a test apparatus including the same, and more particularly, to a probe card and a test apparatus having increased test efficiency.
로직(logic)이나 메모리(memory)용 반도체 장치의 제조 공정(In-Fab process)들이 완료되어 반도체 기판이 완성되면, 반도체 기판의 양/불량(pass/fail)을 테스트하게 된다. 특히, 반도체 기판의 스탠 바이(stand-by) 불량을 분석하는 테스트를 HEA(Hot Electron Analysis) 테스트라고 한다. 여기서, 스탠 바이 불량은 반도체 기판의 스탠 바이 상태에서 발생할 수 있는 여러가지 불량을 의미하고, 예를 들어 PN 정션에서의 누설 전류, ESD(Electro Static Discharge) 손상, 산화막에서의 누설 전류, 쇼트 포인트(short point)등을 의미한다.When the semiconductor substrate is completed by completing the in-fab processes of a logic or memory semiconductor device, a pass / fail of the semiconductor substrate is tested. In particular, a test for analyzing stand-by failure of a semiconductor substrate is called a hot electron analysis (HEA) test. Here, the standby failure means various failures that may occur in the standby state of the semiconductor substrate, and for example, leakage current at the PN junction, electrostatic discharge (ESD) damage, leakage current at the oxide film, and short point (short) point).
HEA 테스트는 주로 PHEMOS(PHoto Emission MicrOScope) 장치, 또는 THEMOS(Thermal Emission MicrOScope) 장치를 사용하여 이루어진다. 예를 들어, PHEMOS(PHoto Emission MicrOScope) 장치는 피시험 반도체 기판(DUT)에 일정한 전기적 신호를 프로브 카드(probe card)를 이용하여 제공하고, 방사되는 광(photo emission)을 고성능 카메라(high sensitive camera)로 검출한다. The HEA test is mainly performed using a PHEMOS (PHoto Emission MicrOScope) device or a THEMOS (Thermal Emission MicrOScope) device. For example, the PHEMOS (PHoto Emission MicrOScope) device provides a constant electrical signal to a semiconductor device under test (DUT) using a probe card, and emits light emitted by a high sensitive camera. ) Is detected.
특히, 프로브 카드는 회로 기판, 회로 기판 상에 형성되고 테스터(tester)로부터 전기적 신호를 제공받는 다수의 핀, 다수의 핀에 제공된 전기적 신호를 피시험 반도체 기판에 전달하는 다수의 팁(tip)을 구비하는 헤더(header)를 포함한다. In particular, the probe card includes a circuit board, a plurality of pins formed on the circuit board and receiving an electrical signal from a tester, and a plurality of tips for delivering electrical signals provided to the plurality of pins to the semiconductor substrate under test. It includes a header provided.
그런데, 헤더는 프로브 카드에 고정되어 있다. 따라서, 팁의 불량이 발생되 더라도, 프로브 카드 전부를 바꾸어야 한다. 또한, 새로운 프로브 카드를 발주할 때마다, 피시험 반도체 기판에 제공되는 전기적 신호에 대응되는 핀의 위치가 변하게 된다. 특히, HEA 테스트에서 주로 사용되는 DC 제공핀들의 위치가 변하게 되므로, 사용자간에 혼란이 야기된다.By the way, the header is fixed to the probe card. Therefore, even if a tip failure occurs, all of the probe cards must be replaced. Further, each time a new probe card is placed, the position of the pin corresponding to the electrical signal provided to the semiconductor substrate under test is changed. In particular, since the positions of the DC providing pins which are mainly used in the HEA test are changed, confusion occurs between users.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 테스트 효율성이 증대된 프로브 카드 및 테스트 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a probe card and a test apparatus with increased test efficiency.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드는 헤더 장착부를 포함한 회로 기판, 회로 기판 상에 형성되어, 테스터로부터 전기적 신호를 제공받는 다수의 핀(pin), 다수의 핀에 제공된 전기적 신호를 피시험 반도체 기판에 전달하는 다수의 팁(tip)을 구비하고, 회로 기판의 헤더 장착부에 탈부착 가능한 헤더를 포함한다.Probe card according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is formed on a circuit board, a circuit board including a header mounting portion, a plurality of pins (pin), a plurality of pins to receive an electrical signal from the tester And a plurality of tips for delivering the provided electrical signals to the semiconductor substrate under test, and a removable header on the header mount of the circuit board.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치는 상기 프로브 카드를 포함하는 HEA 테스트 장치를 포함한다.The test device according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a HEA test device including the probe card.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 나아가, N형 또는 P형은 예시적인 것이며, 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Thus, well-known device structures and well-known techniques in some embodiments are not described in detail in order to avoid obscuring the present invention. Furthermore, N-type or P-type are exemplary, and each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 실시예들에 따른 프로브 카드는 도 1 내지 도 5를 참조함으로써 잘 이해될 수 있을 것이다.A probe card according to embodiments of the present invention may be well understood by referring to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HEA 테스트 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a HEA test apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HEA 테스트 장치(1)는 테스터(10), 척(chuck; 20), 프로브 카드(100), 카메라(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an
테스터(10)는 전기적 신호를 발생시켜 피시험 반도체 기판(50)에 제공하는 역할을 한다. 여기서 전기적 신호는 주로 전원 전압(VDD), 접지 전압(VSS) 등 DC 전압일 수 있다. The
척(20)은 상부에 피시험 반도체 기판이 안착되며, 모터 구동부(도면 미도시)와 연결되어 테스트시 프로브 카드(100)에 접촉되도록 X, Y, Z축 방향으로 움직일 수 있다. 또한, 척(20)은 둥근 원기둥 형태일 수 있고, 금속으로 구성될 수 있다. 한편, 경우에 따라서는 척(20)이 고정되고 프로브 카드(100)가 이동하도록 구성될 수도 있다.The
프로브 카드(100)는 피시험 반도체 기판(50)과 접촉하여, 테스터(10)에서 제공된 전기적 신호를 피시험 반도체 기판에 전달한다. 자세히 설명하면, 전기적 신호는 테스터(10)로부터 회로 기판 상에 형성된 핀, 신호 전송 라인, 다수의 팁(132)을 구비하는 헤더를 거쳐서 전달된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(100)의 헤더는 회로 기판에 탈부착 가능하다. 이와 같은 프로브 카드(100)에 대한 구체적인 설명은 도 2a 내지 도 3b을 참조하여 기술된다.The
카메라(40)는 전기적 신호가 인가된 피시험 반도체 기판(50)의 변화를 촬영하여 테스터(10) 및/또는 디스플레이 장치(미도시)에 제공한다. 카메라는 HEA 테스터 장치(1)의 종류에 따라 다른 형태가 장착될 수 있다. 예를 들어, PHEMOS(PHoto Emission MicrOScope) 장치의 경우에는 cooled CCD 카메라, MCT 카메라, InGaAs 카메라와 같은 고성능 카메라가 장착될 수 있다. 즉, 피시험 반도체 기판(50)은 인가된 전기적 신호에 따라 광을 방사하고 방사된 광을 고성능 카메라로 촬영하여, PN 정션에서의 누설 전류, ESD 손상, 산화막에서의 누설 전류, 핫 캐리어(hot carrier), 터널링 전류(tunneling current) 등을 검출할 수 있다.The
또한, THEMOS(Thermal Emission MicrOScope) 장치의 경우에는 적외선(IR) 카메라가 장착될 수 있다. 즉, 피시험 반도체 기판(50)은 인가된 전기적 신호에 따라 방사된 적외선을 적외선 카메라로 촬영하여, 쇼트 포인트(short point), 비정상 저 항, 접촉 불량 등을 검출할 수 있다.In addition, in the case of THEMOS (Thermal Emission MicrOScope) device, an infrared (IR) camera may be mounted. That is, the
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도이다. 도 3a는 헤더 장착부의 일부(도 2b의 IIIa 영역) 확대도이다. 도 3b는 헤더의 밑면의 일부(도 2b의 IIIb 영역) 확대도이다. 2A and 2B are perspective views of a probe card according to an embodiment of the present invention. 3A is an enlarged view of a portion (IIIa region of FIG. 2B) of the header mounting portion. 3B is an enlarged view of a portion (IIIb region of FIG. 2B) of the underside of the header.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 회로 기판(110), 핀(120), 헤더(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2A, a
회로 기판(110)은 일측에 핀(120)이 구비되고, 타측에는 헤더 장착부(104)를 구비하며, 핀(120)과 헤더 장착부(104)는 다수의 신호 전송 라인(112)을 통해서 연결된다. 또한, 회로 기판(110)은 직사각형 형태로 형성될 수 있다. 회로 기판(110)은 단층으로 이루어 질 수도 있으나, 주로 다층판을 사용하고 도금 스루 홀(thru-hole) 법으로 만들 수 있다. 또한, 회로 기판(110)의 신호 전송 라인(112)은 마이크로 스트립(microstrip) 또는 스트립 라인(strip line)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The
핀(120)은 회로 기판(110)의 일측에 형성되고, 테스터(도 1의 참조)로부터 전기적 신호를 인가받는다. 예를 들어, 핀(120)은 4행으로 배열될 수 있고, 핀(120)은 전원 전압(VDD), 접지 전압(VSS) 등을 전달하는 다수의 전원핀, 커맨드(command)를 전달하는 다수의 커맨드핀 등일 수 있다.The
헤더(130)는 피시험 반도체 기판(50)의 패드에 접촉하는 다수의 팁(tip; 132)을 구비하여, 테스터(도 1의 10 참조)에서 제공된 전기적 신호를 피시험 반도체 기판(50)에 전달한다. The
여기서, 팁(132)은 금속 재질의 가는 바늘 모양으로, 직경이 점점 작아지는 형상이다. 예를 들어, 팁(132)은 에스자 형태로 꺾여 있어서, 반도체 기판에 안정적으로 접촉할 수 있게 형성되어 있으며, 반도체 기판과 직접 접촉하는 부분은 평평하게 처리되어 있다. 팁(132)은 텅스텐, 백금 등으로 제조 할 수 있으며 금속 중에서 비교적 이물질이 적게 부착되는 물질로 구성된다. 팁(132)은 하나의 헤더(130)에 수개에서 수백 개 이상까지 구성될 수 있으며, 피시험 반도체 기판의 양 옆에 위치한 패드로 접촉될 수 있도록 두 행으로 구성될 수 있다.Here, the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더(130)는 회로 기판(110) 상에 형성된 헤더 장착부(104)에 탈부착 가능하다. 이하에서, 도 2b 내지 도 3b를 참조하여, 탈부착 방식을 자세히 설명한다.In particular, the
헤더 장착부(104)는 헤더(130)가 장착되는 영역으로, 제1 패드(106), 제1 연결부(108)를 다수 개 포함한다. 헤더(130)는 제1 패드(106), 제1 연결부(108)에 대응되는 위치에 제2 패드(136), 제2 연결부(138)를 다수 개 포함한다.The
다수의 제1 패드(106)는 헤더(130)와 회로 기판(110)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 자세히 설명하면, 다수의 제1 패드(106)는 신호 전송 라인(112)를 통해서 다수의 핀(120)과 각각 전기적으로 연결되고, 헤더(130)가 헤더 장착부(104)에 장착시 헤더(130)의 밑면에 형성된 제2 패드(136)와 전기적으로 연결된다. 또한, 제1 패드(106)와 제2 패드(136)는 끼움 결합할 수 있도록, 제1 패드(106)는 회로 기판(110) 상에 수형(또는 암형)으로 형성되고 헤더(130)의 밑면에 형성된 제2 패드(136)는 암형(또는 수형)으로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성함으로서, 제1 패드(106)와 제2 패드(136)의 접촉 특성을 높아지고, 헤더(130)와 회로 기판(110)의 장착이 견고해질 수 있다.The plurality of
다수의 제1 연결부(108)는 헤더(130)가 회로 기판(110)에 장착될 수 있도록 한다. 자세히 설명하면, 다수의 제1 연결부(108)는 헤더(130)의 제2 연결부(138)와 결합하여, 헤더(130)와 회로 기판(110)을 물리적으로 고정한다. 예를 들어, 도 2b에서와 같이 제1 연결부(108)는 고정홈이고, 제2 연결부(138)는 고정홀이 될 수 있고, 고정클립(140)을 이용하여 제2 연결부(138)와 제1 연결부(108)를 연결할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 고정 클립(140)을 이용하였으나, 제1 연결부(108)는 나사산이 구비된 고정홈이고, 제2 연결부(138)는 나사산이 구비된 고정홀이고, 나사를 이용하여 제1 연결부(108)와 제2 연결부(138)를 연결할 수도 있다.The plurality of
또한, 다수의 제1 연결부(108)는 헤더(130) 상에 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 약 90° 간격으로 제1 연결부(108)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 하지만, 헤더(130)와 회로 기판(110)의 안정적인 결합이 될 수 있는 간격이면, 120°, 180° 이어도 무관하다. 또한, 간격은 등간격이 아니어도 무관하다. 한편, 다수의 제2 연결부(138)는 다수의 제1 연결부(108)와 대응되는 위치에 형성된다.In addition, the plurality of
이와 같이 헤더(130)가 회로 기판(110)과 탈부착됨으로써, 팁(132)의 불량이 발생하더라도 헤더(130)만을 교체하면 되므로, 테스트 비용을 줄일 수 있다. 또한, 새로운 프로브 카드를 발주하더라도 헤더(130)만을 교체하고 회로 기판(110)은 교체하지 않으므로, 피시험 반도체 기판에 제공되는 전기적 신호에 대응되는 핀(120) 은 항상 일정한 위치에 있게 된다. 따라서, HEA 테스트에서 주로 사용되는 DC 제공핀들의 위치도 일정하므로, 사용자들이 새로운 매뉴얼을 익혀야 하는 수고도 줄어든다.As the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도이다. 도 2b와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.4 is a perspective view of a probe card according to another embodiment of the present invention. 2B, the same reference numerals are used for the same elements, and detailed descriptions of the corresponding elements will be omitted.
본 발명의 다른 실시예에 따른 브로브 카드가 일 실시예에 따른 프로브 카드와 다른 점은, 제1 연결부(108) 및 제2 연결부(138)가 끼움 결합에 의해 결합된다는 점이다. 즉, 헤더 장착부(도 2b의 104 참조)의 제1 연결부(108)는 수형이고, 헤더(130)의 제2 연결부(138)는 암형일 수 있다.The difference between a probe card according to another embodiment of the present invention and a probe card according to an embodiment is that the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 카드의 사시도이다. 도 2b와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 해당 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.5 is a perspective view of a probe card according to another embodiment of the present invention. 2B, the same reference numerals are used for the same elements, and detailed descriptions of the corresponding elements will be omitted.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 카드가 일 실시예에 따른 프로브 카드와 다른 점은, 하나의 핀(120a)에 다수의 신호 전송 라인(112a)이 연결된다는 점이다. HEA 테스트의 경우에는 전원 전압(VDD), 접지 전압(VSS) 등을 전달하는 다수의 전원핀을 주로 사용한다. 예를 들어, 전원 전압을 전달하는 전원 전압핀도 다수개 있을 수 있으나, 이와 같은 전원 전압핀은 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 하나의 핀(120a)과 동일한 전원 전압이 전달되는 다수의 신호 전송 라인(112a)을 매치할 수 있다. 이와 같은 방식은, 헤더(130)를 교체하더라도 핀의 위치는 변하지 않으므로, HEA 테스트에 특화된 핀(120a)과 신호 전송 라인(112a)의 연결관계가 형성될 수 있다.The probe card according to another embodiment of the present invention is different from the probe card according to the exemplary embodiment in that a plurality of
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상기한 바와 같은 프로브 카드에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the probe card as described above has one or more of the following effects.
첫째, 헤더가 회로 기판과 탈부착됨으로써, 팁의 불량이 발생하더라도 헤더만을 교체하면 되므로, 비용을 줄일 수 있다. First, since the header is attached to and detached from the circuit board, only the header needs to be replaced even if a defect occurs in the tip, thereby reducing the cost.
둘째, 새로운 프로브 카드를 발주하더라도 헤더만을 교체하고 회로 기판은 교체하지 않으므로, 피시험 반도체 기판에 제공되는 전기적 신호에 대응되는 핀은 항상 일정하게 된다. 따라서, HEA 테스트에서 주로 사용되는 DC 제공핀들의 위치도 일정하므로, 사용자들이 새로운 매뉴얼을 익혀야 하는 수고도 줄어든다.Second, even if a new probe card is ordered, only the header is replaced and the circuit board is not replaced. Therefore, the pin corresponding to the electrical signal provided to the semiconductor substrate under test is always constant. Thus, the location of the DC-supplied pins, which are commonly used in HEA tests, is also constant, reducing the user's effort to learn new manuals.
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Country | Link |
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KR (1) | KR20060127689A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8493087B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-07-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Probe card, and apparatus and method for testing semiconductor device using the probe card |
US11467205B2 (en) | 2020-10-07 | 2022-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate testing apparatus |
-
2005
- 2005-06-08 KR KR1020050049019A patent/KR20060127689A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8493087B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-07-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Probe card, and apparatus and method for testing semiconductor device using the probe card |
US11467205B2 (en) | 2020-10-07 | 2022-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate testing apparatus |
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |