KR20070067528A - 프로브 카드에 설치된 프로브 니들의 표면처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 카드에 설치된 프로브 니들(Probe needle)의 표면처리 방법을 제공하는 것으로, 프로브 카드의 프로브 니들을 사용 전 혹은 사용 후 프로브 니들의 표면에 도막 처리를 가해 표면에 도포막을 형성하는데, 이 도포막의 재질은 각기 다른 수요에 의해 금속 혹은 합금 혹은 비금속 재질이 가능하며, 수리와 정리가 가능해, 이물질의 부착을 감소시키고 도전성 혹은 절연성을 증가시키며 전자간섭을 방지한다.

프로브 카드, 프로브 니들, 도포막, 도막 처리, 절연막

Description

프로브 카드에 설치된 프로브 니들의 표면처리 방법{The surface spreading method of probe needle installed to probe card}

도 1은 프로브 카드의 입체도

도 2는 프로브 카드의 사용 개략도

도 3a는 종래의 프로브 니들의 확대 개략도

도 3b는 종래의 프로브 니들의 마모로 인한 손상 개략도

도 4는 본 발명의 프로브 니들의 표면처리 방법 순서도

도 5a는 본 발명 프로브 니들의 단면도

도 5b는 본 발명 프로브 니들의 표면에 한 층의 도포막을 입히는 개략도

도 5c는 본 발명 프로브 니들의 도포막이 마모로 인해 손상된 개략도

도 5d는 본 발명 프로브 니들에 도포막이 수리된 개략도

도 5e는 본 발명 프로브 니들에 다시 도포막을 입히는 개략도

도 6은 본 발명의 다른 실시예 순서도

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예 순서도

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 프로브 니들의 팁 표면에 도포막을 입히고 몸체의 표면에 절연막을 입히는 개략도

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1：프로브 카드 11：회로기판

12：위치고정대 13：프로브 니들

131：고정단 132：접촉단

133：표면 14：도선

18：잔류물과 때 19：프로브 대상물체

2：프로브 니들 21：프로브 니들 팁

22：프로브 니들 몸체 3：도포막

31：잔류물과 때 32：도포막

4：절연막

본 발명은 프로브 카드에 설치된 프로브 니들의 표면처리 방법을 제공하는 것으로, 특히 프로브 니들의 표면에 도막 처리를 가해 표면에 도포막을 형성시키는데, 이 도포막의 재질은 각기 다른 수요에 의해 금속 혹은 합금 혹은 비금속 재질이 가능하며, 수리와 정리가 가능하고 이물질의 부착을 감소시키고 도전성 혹은 절연성을 증가시키며, 전자간섭을 방지하는 것을 일컫는다.

일반적으로 프로브(probe) 대상물체(예를 들어 웨이퍼,IC,DRAM 등)는 반드시 프로브 기기(Probe Station)로써 프로브 대상물체가 설계상 요구되는 기능특성을 가지고 있는지 여부를 테스트(probe)받아야 하는데, 이를 통해 불량품을 도태시켜 제품의 품질을 보증한다.

이 프로브 기기(Probe Station)의 프로브 카드(1)는 도 1,2에서 예시한 대로, 주로 회로기판(11)으로 설계되는데, 이 회로기판(11)에는 위치고정대(12)가 설치되고, 이 위치고정대(12)에는 여러 개의 프로브 니들(13)이 고정배열되며, 이 프로브 니들(13)에는 도선(14)이 설치되어 회로기판(11)에 연결되어 있으며, 일반적인 프로브 니들(13)은 도전성의 금속 혹은 기타 도전재질로 제작되는데, 예를 들어 도 3a에서와 같이 프로브 니들(13)의 일단은 고정단(131)으로 위치고정대(12)에 고정되며, 타단은 접촉단(132)으로 회로기판(11)에서 수직으로 세워져 굽어진 모습을 드러내게 하며, 프로브 니들(13)의 접촉단(132)과 프로브 대상물체(19)의 신호접점에 접촉이 형성되어 직접 프로브 대상물체(19)에 신호를 입력하여 출력치를 측정하여 전기적인 참고치로 신호의 전송을 측량하고, 프로브 대상물체(19)의 양호율을 테스트한다.

그러나 종래의 프로브 니들(13)는 도전체로 제작되기 때문에 프로브 니들(13)이 긴밀한 간격으로 배열되어 프로브 니들(13)과 프로브 니들(13) 사이에 전자간섭이 발생하거나 혹은 이물질이 프로브 니들(13)과 프로브 니들(13) 사이의 틈새에 끼어 기능의 일시정지 현상이 발생하여 프로브 니들(13)이 정상적으로 작동하지 못하게 된다.

일반적으로 프로브 니들(13)은 접촉적인 마모가 일어나는데, 마모의 심각성 정도가 프로브 카드(1)의 프로브 신뢰도와 수명에 영향을 미치게 되어 프로브 니들(13)의 접촉단(132)의 표면(133)이 장기적으로 사용되면 쉽게 마모되어 그로 인한 손상이 일어나게 되고 접촉단(132)의 손상된 표면(133)이 들쑥날쑥 고르지 않게 되는데, 도 3b에서와 같이, 쉽게 잔류물과 때(18)가 부착되어 쉽게 지워지지 않아 프로브 대상물체(19)의 양호율을 대폭적으로 저하시키고 테스트 중복율을 제고시키게 된다. 따라서, 반드시 먼저 표면의 잔류물과 때(18)를 소제하고 다시 사포로 접촉단(132)의 표면(133)을 밀어 수리하여야 다시 사용할 수 있게 된다.

그러나 프로브 니들(13)은 여러 차례의 수리와 마모를 거친 뒤 그 길이가 축소되어 일정한 길이로 마모된 뒤에는 다시 사용이 불가능해 폐기처분되어 사용수명이 짧아 프로브 카드(1)의 원가가 높으며 이러한 이유로 인해 경제적인 효과가 감소된다.

따라서 본 발명인은 종래 프로브 카드(1)의 프로브 니들이 가진 전술한 결점에 대해 연구와 개량을 통해 본 발명을 이루게 된 것이다.

본 발명의 목적은 매우 내마모성이 강하고, 도전성을 증가시키며, 마찰을 감소하고 프로브 니들의 표면에 부착되는 잔류물과 때를 감소시키며 동시에 수리가 간편하고 재사용이 가능하며, 프로브 니들의 마모손상을 감소시켜 사용수명이 길고 측량율을 대폭적으로 제고한 프로브 카드에 설치된 프로브 니들의 표면처리 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 주요 특징과 그 실시방식은 다음과 같다.

a. 프로브 카드와 프로브 니들의 도막이 불필요한 부분은 다른 물체로 가리 고 처리하고자 하는 프로브 니들의 표면만 노출한다.

b. 가린 후의 프로브 카드와 프로브 니들을 도막 처리장치에 설치한다.

c. 가리지 않은 프로브 니들의 표면에 도전성의 도포막을 입힌다.

본 발명의 또 다른 주요특징과 그 실시방식은 아래와 같다.

a. 프로브 카드와 프로브 니들의 도막이 불필요한 부분은 다른 물체로 가리고 처리하고자 하는 프로브 니들의 표면만 노출한다.

b. 가린 후의 프로브 카드와 프로브 니들을 도막 처리장치에 설치한다.

c. 가리지 않은 프로브 니들의 표면에 절연성을 가진 도포막을 입힌다.

본 발명에서 상술한 목적과 효과를 달성하기 위해 채용한 기술수단을 가능한 실시예와 도면을 통해 자세히 알아보면 아래와 같다.

본 발명은 프로브 카드의 프로브 니들(2)의 표면에 도막 처리를 가하는 것으로, 프로브 니들(2)은 텅스텐 금속 혹은 텅스텐 합금 등의 경성이 강하고 도전성을 가진 재질로 제작하는데, 이는 도 5a에서와 같으며, 그 실시방식은 도 4에서 예시한 대로 아래와 같다.

a. 프로브 카드와 프로브 니들(2)의 몸체(22) 부분을 다른 물체로 가리고, 프로브 니들의 팁(21) 부분만 노출한다.

b. 가린 후의 프로브 카드와 프로브 니들(2)을 도막 처리장치에 설치한다: 도막장치는 진공의 전기도금 난로로 설계한다.

c. 가리지 않은 프로브 니들(2)의 팁(21) 표면에 도전성의 도포막(3)을 입혀 보호를 형성하는데 이는 도 5b와 같다.

d. 프로브 카드의 프로브 니들(2)이 사용으로 인해 마모된 후 프로브 니들(2)의 표면을 수리한다: 먼저 도포막(3) 표면에 잔류하는 잔류물과 때(31)를 소제하고, 다시 연마하여 수리하는데 이는 도 5c와 도 5d와 같다.

e. 다시 프로브 카드와 프로브 니들(2)의 몸체(22) 부분을 가리고, 팁(21) 부위만을 노출한다.

f. 다시 가리지 않은 프로브 니들(2)의 팁(21) 표면에 도전성의 도포막(32)을 입혀 보호를 형성하는데 이는 도 5e와 같으며 이로써 재사용이 가능하다.

본 발명의 다른 실시예는 프로브 카드의 프로브 니들(2)의 표면에 도포막(3)이 사용 후 도 5c에서와 같이 마모로 인한 손상이 발생하면, 프로브 카드의 프로브 니들(2)의 표면에 수리와 정리를 한 후 도막 처리를 하는데 그 실시방법은 도 6과 같다.

a. 프로브 카드의 프로브 니들(2)의 표면의 수리와 정리: 먼저 도포막(3)의 표면에 잔류하는 잔류물과 때(31)를 소제하고, 다시 연마하여 수리하는데 이는 도 5d와 같다.

b. 다시 프로브 카드와 프로브 니들(2)의 도막 처리가 불필요한 부분을 다른 물체로 덮어 가린다.

c. 가린 후의 프로브 카드와 프로브 니들(2)을 도막 처리장치에 설치한다: 그 도막 처리장치는 진공의 전기도금난로로 설치할 수 있다.

d. 다시 가리지 않은 프로브(2)의 표면에 도전성의 도포막(32)을 입혀 보호를 형성하는데 이는 도 5e와 같다.

도포막(3,32)의 재질은 각기 다른 물품의 검사나 사용조건의 다름에 따라 다르며, 프로브 니들(2)의 표면에 각기 다른 재질을 입힌다. 도포막(3,32)의 재질은 금속,합금,산화물,붕산화합물,탄화물,불소화합물,질소화합물,규소화합물,텔루륨화합물 등이며, 도막 방식은 유전도금법(전해질 반응의 전기도금)이나 혹은 무전전도법(무전해질 반응의 전기도금)을 채용하는데, 유전도금법에 속하는 것으로는 일반적인 전기도금,복합전기도금,합금전기도금 등이며, 무전전도법에 속하는 것으로 물리기상침전법은 예를 들어 진공전도법,진공증도법,이온다발도막법이며, 화학기상침전법은 대기압화학기상침전법,저압화학기상침전법,플라즈마보조화학기상침전법 등이 있다.

이상에서 기술한 것은 프로브 니들(2)의 표면에 도막 처리를 가하여 그 프로브 니들(2)이 마모로 인한 손상을 받지 않고, 또 손상을 입는 부위는 그 표면의 도포막(3)이며, 도포막(3)이 마모를 받은 후 수리,정리가 가능해 재사용할 수 있으며, 프로브 니들(2)이 재사용된 후 그 표면의 도포막(32)이 다시 마모로 손상을 입으면 다시 수리,정리와 도막 처리가 가능해 이렇게 재수리, 도막으로 프로브 니들(2)과 프로브 카드의 사용수명이 연장되어 대폭적으로 원가를 절약하게 된다.

그리고 일반적인 프로브 니들은 접촉성의 마모현상이 있고, 그 마모의 심각성 정도가 프로브 카드의 신뢰도와 사용수명에 영향을 끼치게 되는데, 본 발명은 적당한 도막 방법을 통해 프로브 카드에서의 프로브 니들(2)의 사용수명을 연장할 수 있고, 프로브 니들이 사용상 프로브 대상물체와의 접촉성 프로브로 인해 프로브 대상물체의 접촉 표면부분의 재료가 프로브 니들의 표면에 부착되게 되는데 본 발 명의 프로브 니들(2)은 도막 처리를 경과한 후 프로브 니들(2)의 표면에 한 층의 도전성과 내마모성을 가진 도포막(3,32)을 입혀 그 표면이 매끄럽게 되어 프로브 대상물체의 재료가 부착되는 현상을 감소시키며 청소도 비교적 간편하여 프로브의 효과를 제고하게 되고, 본 발명의 프로브 니들(2)을 프로브 카드에서 꺼내어 도막 처리를 진행할 필요가 없기 때문에 도막 처리의 모든 표면을 덮을 필요가 없고 도막이 필요한 표면만을 직접 도막 처리장치 내에 노출시켜 도막을 진행하기만 하면 되어 재도막이 매우 간편하다.

본 발명의 또 다른 실시예는 만약 프로브 카드의 프로브 니들(2)이 긴밀한 간격으로 배열될 때, 프로브 니들(2)과 프로브 니들(2) 사이에 전자간섭이 발생하여 이물질이 떨어질 경우 작동이 정지되는 현상의 발생을 방지하는 것인데, 그 표면에 도막 처리를 가하는 실시방법은 도 7,8에서 예시한 대로 아래와 같다.

a. 프로브 니들(2)의 몸체(22) 부분을 다른 물체로 가리고, 프로브 니들의 팁(21)부분만 노출한다.

b. 가린 후의 프로브 니들(2)을 도막 처리장치에 설치한다: 도막 처리장치는 진공의 전기도금난로로 설계한다.

c. 가리지 않은 프로브 니들(2)의 팁(21) 표면에 도전성의 도포막(3)을 입힌다.

d. 다시 프로브 니들(2)의 팁(21) 부분을 다른 물체로 가리고, 프로브 니들의 몸체(22) 부분만 노출한다.

e. 가린 후의 프로브 니들(2)을 도막 처리장치에 설치한다.

f. 가리지 않은 프로브 니들(2)의 몸체(22) 표면에 한 층의 비도전성의 절연막(4)을 입혀 절연보호를 형성한다.

이렇게 프로브 니들(2)의 팁(21) 표면에 한 층의 도전성을 가진 도포막(3)을 입히고 다시 프로브 니들(2)의 몸체(22)에 한 층의 비도전성과 절연재질의 절연막(4)을 입히는데 이는 도 8에서와 같이 프로브 니들(2)과 프로브 니들(2) 사이가 절연막(4)의 격리를 받아 전자간섭 상황의 발생이 감소하게 되고 만약 이물질의 잔류물이 프로브 니들(2)과 프로브 니들(2) 사이의 틈새에 끼일(떨어질) 경우에도 작동이 일시정지되는 현상이 일어나지 않아 프로브 니들(2)이 안정적으로 정상작동하여 프로브의 효과가 더욱 높아지게 되어 테스트 중복율을 낮출 수 있다.

이상의 설명으로 본 발명은 아래 우수점을 가지고 있음을 알 수 있다.

1. 본 발명은 프로브 니들의 표면에 한 층의 도막을 입혀 보호를 형성하여 프로브 니들이 내마모성을 가지며 마모로 인한 손상을 저하시킨다.

2. 본 발명의 프로브 니들은 표면처리를 통해 도전성을 증가시켜 프로브 표면에 부착하는 잔류물과 때를 감소시켜 소제가 쉽다.

3. 본 발명의 프로브 니들 표면의 도포막은 수리와 정리가 편리하며 다시 도막 처리하여 재사용이 가능하며, 프로브 니들의 마모를 감소시키고 사용수명을 연장한다.

4. 본 발명의 프로브 니들은 프로브 카드에서 꺼낼 필요 없이 도막 처리가 가능하기 때문에 도막 처리할 모든 부분을 가리지 않고 도막이 필요한 표면만을 도 막 처리장치 내에 노출시켜 도막을 진행하면 되므로 재도막이 매우 편리하다.

5. 본 발명은 프로브 니들의 팁 표면에 한 층의 도전성을 가진 도포막을 입히고, 다시 프로브 니들의 몸체 표면에는 한 층의 절연막을 입혀 프로브 니들 사이에 이물질이 떨어져 발생하는 일시 작동정지 현상을 막고 프로브 니들이 안정적으로 정상 운행하게 하여 프로브의 효과를 높이며 테스트 중복율을 낮춘다.

이상을 종합하면, 본 발명의 실시예는 설정한 목적에 도달함을 알 수 있으며 동일한 구조가 공개되지 않아 신규성을 갖추고 있으므로 특허신청의 요건에 부합된다고 판단되어 특허법에 의해 신청을 제출하는 바이다.

Claims (2)

1. a. 프로브 카드와 프로브 니들의 도막이 불필요한 부분은 다른 물체로 가리고 처리하고자 하는 프로브 니들의 표면만 노출한다.

   b. 가린 후의 프로브 카드와 프로브 니들을 도막 처리장치에 설치한다.

   c. 가리지 않은 프로브 니들 표면에 도전성의 도포막을 입힌다.

   상기 a∼c의 공정으로 이루어지는 프로브 카드에 설치된 프로브 니들의 표면처리 방법.
2. a. 프로브 카드와 프로브 니들의 도막이 불필요한 부분은 다른 물체로 가리고 처리하고자 하는 프로브 니들의 표면만 노출한다.

   b. 가린 후의 프로브 카드와 프로브 니들을 도막 처리장치에 설치한다.

   c. 가리지 않은 프로브 니들의 표면에 절연성을 가진 도포막을 입힌다.

   상기 a∼c의 공정으로 이루어지는 프로브 카드에 설치된 프로브 니들의 표면처리 방법.

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