KR20070069276A - 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 수직형(vertical) 프로브 카드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 프로브 카드는 메인 인쇄회로기판; 상기 메인 인쇄회로기판의 회로와 연결된 프로브; 상기 프로브를 지지하는 프로브 지지대; 및 상기 프로브에 가해지는 힘을 흡수하는 탄성 부재;를 포함한다.
본 발명에 따른 프로브 카드에 의하면, 프로브 카드의 제조 시간 및 제조 비용이 감소되고, 프로브 카드의 작동 신뢰성이 개선될 수 있는 장점이 있다.
프로브, 탄성 부재, 가이드 부재

Description

프로브 카드{Probe card}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드를 보이는 측면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 동작을 보이는 측면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드에 채용되는 프로브 지지대를 보이는 평면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드에 채용되는 프로브 지지대를 보이는 평면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프로브 카드를 보이는 측면도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프로브 카드의 동작을 보이는 측면도.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 프로브 카드를 보이는 측면도.
도 8은 도 7에 도시된 A부분에 대한 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 프로브 카드 110 : 메인 인쇄회로기판
120 : 프로브 지지대 125 : 가이드 홀
130, 131 : 프로브 140 : 탄성 부재
150 : 와이어 160 : 가이드 부재
본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 수직형 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼를 구성하는 각각의 칩의 전기적 특성 검사를 통하여, 그 불량 여부를 선별하는 공정을 실시하기 위하여, 프로브 카드가 이용된다. 프로브 카드는 프로브를 구비하고, 상기 프로브가 칩의 패드에 접촉되어 전류를 인가함으로써, 그 출력 특성을 통해 칩의 불량 여부를 판단한다. 이러한 프로브 카드는 수평형과, 수직형으로 구분된다.
수평형 프로브 카드는 프로브의 팁이 웨이퍼 상에서 수평 방향으로 이동되면서 프로빙 마크를 형성한다. 그러나, 상기 수평형 프로브 카드에 의하면, 프로빙 패드가 웨이퍼 표면보다 낮은 부분에 배치된 경우 등에 프로빙 마크로 인한 외관 불량 또는 웨이퍼 표면의 손상 문제가 발생될 수 있다.
이러한 수평형 프로브 카드의 단점을 해결할 수 있는 것이 수직형 프로브 카드이다. 수직형 프로브 카드는 프로브의 팁이 웨이퍼 상측에서 수직 방향으로 이동되면서 프로빙 마크를 형성한다. 프로브와 웨이퍼의 접촉 시에 상기 프로브에 가해지는 힘이 일정 부분 흡수될 수 있도록, 상기 프로브에는 힘 흡수를 위한 절곡부 등이 존재한다. 프로브가 웨이퍼에 접촉되면, 상기 절곡부 등이 압축된다. 그러면, 접촉 시 프로브에 가해지는 힘이 흡수되어, 상기 프로브가 웨이퍼에 신뢰성있게 접촉될 수 있다. 그러나, 프로브와 웨이퍼의 반복된 접촉에 의해, 상기 절곡부 등이 원형과 다르게 영구적으로 변형될 수 있다. 그러면, 상기 프로브와 웨이퍼의 접촉이 제대로 이루어지지 못하여, 상기 프로브의 오작동이 발생될 수 있다.
또한, 종래의 프로브 카드에서는 에폭시(epoxy)를 이용하여 프로브를 인쇄회로기판에 부착하였다. 상기 에폭시는 프로브 카드에서 누전을 유발하는 단점이 있다.
본 발명은 프로브의 지지 구조가 개선되어, 그 작동 신뢰성이 증대되고, 누전이 방지될 수 있는 프로브 카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 프로브 카드는 메인 인쇄회로기판; 상기 메인 인쇄회로기판의 회로와 연결된 프로브; 상기 프로브를 지지하는 프로브 지지대; 및 상기 프로브에 가해지는 힘을 흡수하는 탄성 부재;를 포함한다.
본 발명에 따른 프로브 카드에 의하면, 별도의 탄성 부재에서 프로브에 가해지는 힘이 흡수될 수 있으므로, 프로브의 제조가 용이해져서, 프로브 카드의 제조 시간 및 제조 비용이 감소될 수 있다. 그리고, 웨이퍼와 프로브가 반복적으로 접촉되더라도, 프로브의 내구성이 증대될 수 있으므로, 프로브 카드의 작동 신뢰성이 개선될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범 위 내에 포함되는 다른 실시예가 용이하게 제안될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드를 보이는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 소정 회로가 형성된 메인 인쇄회로기판(110), 상기 메인 인쇄회로기판(110)의 회로와 연결된 프로브(130)와, 상기 프로브(130)를 지지하는 프로브 지지대(120)를 포함한다. 그리고, 상기 프로브 카드(100)는 상기 프로브(130)에 가해지는 힘을 흡수할 수 있는 탄성 부재(140)를 더 포함한다.
상기 메인 인쇄회로기판(110)은 웨이퍼 상태의 반도체를 검사할 수 있는 소정 회로가 형성된 부분이다. 상기 메인 인쇄회로기판(110)에는 와이어(150)의 일단이 솔더링(soldering)(101)된다. 상기 와이어(150)의 타단은 상기 프로브(130) 또는 상기 프로브(130)와 연결된 상기 프로브 지지대(120)의 회로에 연결될 수 있다. 상기와 같이 형성됨으로써, 상기 프로브(130)와 상기 메인 인쇄회로기판(110) 사이가 통전될 수 있다.
상기 프로브(130)는 반도체 칩의 패드에 접촉되어 전류를 인가함으로써, 그 출력 특성을 통해 칩의 불량 여부를 판단하는 부분이다. 상기 프로브(130)는 소정 길이를 가진 탐침 형상을 이루고, 상기 프로브 지지대(120)를 관통하여 설치된다. 상기 프로브(130)의 상부는 상기 프로브 지지대(120)에 솔더링(soldering)된다. 상기 프로브(130)는 상기 프로브 지지대(120)에 고정되어, 함께 동작된다. 상기 프로브(130)는 에폭시 등에 의하지 않고, 상기 프로브 지지대(120)에 관통 설치되므로, 상기 에폭시 등에 의해 발생되던 누전 현상이 방지될 수 있다.
상기 프로브(130)는 웨이퍼에 직접 접촉되어, 웨이퍼 상에 소정 면적의 프로빙 마크를 형성한다. 상기 프로빙 마크는 상기 프로브(130)의 접촉 시에 상기 반도체 칩의 패드에 형성되는 것이다. 상세히, 상기 칩의 패드는 알루미늄으로 이루어지고, 상기 프로브(130)의 팁은 텅스텐으로 이루어질 수 있다. 이러한 경우 상기 패드와 상기 프로브(130)의 팁의 접촉도를 증대시키기 위해, 상기 프로브(130)와 상기 패드가 밀착되도록 가압된다. 그러면, 상기 프로브(130)가 접촉된 상태로 상기 패드 상에서 소정 범위 내에서 이동된다. 이러한 이동이 이루어지는 중에, 상기 패드에는 소정 면적의 긁힘 흔적이 형성되는데, 이것이 프로빙 마크로 정의될 수 있다.
상기 프로브 지지대(120)는 상기 프로브(130)가 관통되어, 그를 지지하는 부분이다. 상기 탄성 부재(140)의 양단이 각각 상기 메인 인쇄회로기판(110)과, 상기 프로브 지지대(120)에 결합됨으로써, 상기 프로브 지지대(120)는 상기 메인 인쇄회로기판(110)과 소정 거리로 이격되도록 설치된다. 상기 프로브 지지대(120)에는 상기 프로브(130)와 상기 와이어(150)를 연결하는 소정 회로가 형성된다. 상기 프로브(130)와 상기 회로의 접점, 상기 와이어(150)와 상기 회로의 접점은 각각 솔더링(103, 102)된다.
상기 탄성 부재(140)는 상기 메인 인쇄회로기판(110)과 상기 프로브 지지대(120) 사이에 설치되어, 상기 프로브(130)에 가해지는 힘을 흡수할 수 있는 부분이다. 상기 탄성 부재(140)의 일단은 상기 메인 인쇄회로기판(110)에 설치되고, 그 타단은 상기 프로브 지지대(120)에 설치된다. 그러면, 상기 탄성 부재(140)의 길이 만큼 상기 메인 인쇄회로기판(110)과 상기 프로브 지지대(120)가 이격될 수 있고, 상기 탄성 부재(140)가 상기 프로브 지지대(120)를 지지하게 된다. 상기 탄성 부재(140)로는 탄성체, 예를 들어 스프링 등이 채용될 수 있다. 상기 프로브(130)에 가해지는 힘을 안정적으로 흡수할 수 있도록, 상기 탄성 부재(140)는 복수 개가 설치되고, 상호간에 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다. 상기 탄성 부재(140)가 상기 프로브(130)에 가해지는 힘을 흡수함으로써, 상기 프로브(130) 및 상기 반도체의 손상/변형이 방지될 수 있다. 이에 대하여 후술한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 동작을 보이는 측면도이다.
도 2를 참조하면, 프로브(130)가 웨이퍼(W)에 접촉된다. 그러면, 상기 프로브(130)가 상방으로 가압되고, 그러한 압력에 의해 상기 프로브(130)와, 상기 프로브(130)가 고정된 상기 프로브 지지대(120)가 함께 상방으로 이동된다. 상기와 같은 이동 과정에서, 상기 프로브(130)의 팁은 상기 웨이퍼 상에서 소정 범위 내에서 위치 이동될 수 있다. 따라서, 상기 프로브(130)에 의한 프로빙 마크가 요구되는 소정 면적으로 형성될 수 있다. 그러면, 상기 프로브(130)에 의한 탐지의 신뢰성이 증대될 수 있다.
상기 프로브 지지대(120)가 상방으로 이동되면, 상기 프로브 지지대(120)에 그 일측이 고정된 탄성 부재(140)가 압축된다. 그러면, 상기 프로브(130)에 가해지는 힘의 일부가 상기 탄성 부재(140)에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 상기 프로브(130)와, 그와 접촉된 반도체 칩의 패드 사이가 소정 힘을 유지하면서 접촉될 수 있다. 상기 탄성 부재(140)의 탄성 계수를 조절하는 등의 방법에 의해, 상기 탄성 부재(140)에 의해 흡수되는 힘의 크기가 적절히 조절될 수 있다. 그러한 힘의 조절을 통해, 상기 반도체 칩의 패드에 프로빙 마크 외의 의도되지 않은 손상이 발생되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 상기 프로브(130)와, 그와 접촉된 상기 반도체 칩의 손상/변형이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
상기와 같이, 본 실시예에서는 상기 탄성 부재(140)에서 상기 프로브(130)에 가해지는 힘을 흡수할 수 있으므로, 상기 프로브(130)에 힘 흡수를 위한 별도의 구조가 요구되지 않는다. 따라서, 상기 프로브(130)의 제조가 용이해져서, 상기 프로브 카드(100)의 제조 시간 및 제조 비용이 감소될 수 있다. 그리고, 상기 웨이퍼와 상기 프로브(130)가 반복적으로 접촉되더라도, 상기 프로브(130)의 변형이 최소화될 수 있다. 따라서, 상기 프로브(130)의 내구성이 증대될 수 있어서, 상기 프로브 카드(100)의 작동 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드에 채용되는 프로브 지지대를 보이는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 프로브 지지대(120)는 소정 회로가 형성된 인쇄회로기판일 수 있다. 상세히, 상기 프로브 지지대(120)에는 복수의 회로(104)가 형성된다. 상기 회로(104)의 일측은 프로브(130)와 솔더링(103)되고, 그 타측은 와이어(150)와 솔더링(102)된다.
상기와 같이 프로브 지지대(120)가 인쇄회로기판으로 형성됨으로써, 상기 프로브 카드(100)가 컴팩트하게 제조될 수 있다. 그리고, 상기 프로브 지지대(120) 상에 복수의 회로를 형성함으로써, 다수 개의 프로브(130)가 설치될 수 있다.
이하에서 본 발명의 다른 실시예들을 도면을 참조하여 설명한다. 이러한 설명을 함에 있어, 상기 제 1 실시예의 기재 내용과 중복되는 내용은 그 기재 내용에 갈음하고, 여기서는 생략한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드에 채용되는 프로브 지지대를 보이는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 프로브 지지대(120)에 복수의 회로가 형성되고, 그 회로의 일측은 각각 프로브(130)와 솔더링(105, 106)된다. 본 실시예에서는, 상기 프로브(130)가 지그재그 형상으로 정렬되어, 각각 솔더링(105, 106)된다. 따라서, 상기 복수 개의 프로브(130)간의 간섭없이, 각 프로브(130) 사이의 간격(d)이 감소될 수 있으므로, 상기 프로브(130)가 조밀하게 배치될 수 있다. 그러므로, 상기 프로브 지지대(120)가 컴팩트하게 제조될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프로브 카드를 보이는 측면도이다.
도 5를 참조하면, 프로브 지지대(120)에는 가이드 홀(125)이 형성된다. 상기 가이드 홀(125)에는 가이드 부재(160)가 관통된다. 상기와 같이 관통되는 가이드 부재(160)의 타측은 메인 인쇄회로기판(110)에 고정된다. 상기 가이드 부재(160)는 상기 프로브 지지대(120)의 동작을 가이드할 수 있다. 그러면, 상기 프로브 카드(100)의 작동 신뢰성이 증대될 수 있다.
여기서, 상기 가이드 부재(160)는 복수 개로 이루어지고, 상호간에 소정 간격으로 이격되도록 설치될 수 있다. 그러면, 상기 프로브 지지대(120)에 대한 가이 드가 더욱 신뢰성을 가진다.
이하에서 상기 가이드 부재(160)의 동작을 설명한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프로브 카드의 동작을 보이는 측면도이다.
도 6을 참조하면, 프로브(130)가 웨이퍼(W)와 접촉되어, 가압된다. 상기 압력에 의해, 상기 프로브(130)와, 그와 연결된 프로브 지지대(120)가 상방으로 이동된다. 그러면, 가이드 부재(160)가 가이드 홀(125)에 관통된 상태이므로, 상기 프로브 지지대(120)가 상기 가이드 부재(160)에 의해 가이드되면서 이동될 수 있다. 상기 프로브 지지대(120)가 하강될 때도, 상기 가이드 부재(160)에 의해 상기 프로브 지지대(120)가 가이드되면서 이동될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이, 상기 가이드 부재(160)에 의해 상기 프로브 지지대(120)의 동작이 가이드됨에 따라, 상기 프로브(130)의 동작이 제어될 수 있다. 따라서, 상기 프로브(130)의 측방으로의 흔들림이 최소화되면서, 상하 방향으로 동작될 수 있다. 그러므로, 상기 프로브(130)의 탐지의 정확도가 증대될 수 있어, 상기 프로브 카드(100)의 작동 신뢰성이 증대될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 프로브 카드를 보이는 측면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 A부분에 대한 확대도이다.
도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 프로브 지지대(120)에 프로브(131)가 관통 설치된다. 상기 프로브(131)는 소정 길이로 길게 형성된다. 이러한 형상을 이루는 프로브(131)는 강성이 저하되어, 웨이퍼와 접촉시 변형될 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 프로브(131)의 하측에 보강 필름(170)을 설치한다. 상기 보강 필름(170)에는 상기 프로브(131)가 고정된다. 그러면, 상기 보강 필름(170)에 의해 상기 프로브(131)의 강성이 강화되어, 웨이퍼와 접촉시 상기 프로브(131)의 변형이 방지될 수 있다.
한편, 상기 프로브(131)와 상기 프로브 지지대(120) 사이는 소정 접착제로 접착될 수 있다. 그러면, 상기 프로브(131)와 상기 프로브 지지대(120) 사이의 결합이 신뢰성있게 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 프로브 카드에 의하면, 메인 인쇄회로기판과 프로브 지지대 사이에 설치된 탄성 부재에서 프로브에 가해지는 힘이 흡수될 수 있으므로, 프로브에 힘 흡수를 위한 별도의 구조가 요구되지 않는다. 따라서, 프로브의 제조가 용이해져서, 프로브 카드의 제조 시간 및 제조 비용이 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 프로브 카드에 의하면, 웨이퍼와 프로브가 반복적으로 접촉되더라도, 프로브가 힘 흡수를 위해 변형되지 아니하므로, 프로브의 변형이 최소화될 수 있다. 따라서, 프로브의 내구성이 증대될 수 있어서, 프로브 카드의 작동 신뢰성이 개선될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 프로브 카드에 의하면, 가이드 부재에 의해 프로브 지지대의 동작이 가이드됨에 따라, 프로브의 동작이 제어될 수 있다. 따라서, 프로브의 측방으로의 흔들림이 최소화되면서, 상하 방향으로 동작될 수 있다. 그러므로, 프로브의 탐지의 정확도가 증대될 수 있어, 프로브 카드의 작동 신뢰성이 증대될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 프로브 카드에 의하면, 프로브를 고정하기 위해 에폭시 등이 사용되지 않으므로, 상기 에폭시 등에서 발생되던 누전 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 메인 인쇄회로기판;
    상기 메인 인쇄회로기판의 회로와 연결된 프로브;
    상기 프로브를 지지하는 프로브 지지대; 및
    상기 프로브에 가해지는 힘을 흡수하는 탄성 부재;를 포함하는 프로브 카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 지지대는 상기 메인 인쇄회로기판과 소정 거리로 이격되도록 배치되고, 상기 탄성 부재는 상기 프로브 지지대와 상기 메인 인쇄회로기판 사이에서 동작되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 인쇄회로기판에서 연장되고, 상기 프로브 지지대에 관통되어, 소정 범위 내에서 이동될 수 있는 가이드 부재를 더 포함하는 프로브 카드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 지지대는 상기 프로브와 상기 메인 인쇄회로기판의 회로를 연결하는 회로가 형성된 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    적어도 한 쌍의 상기 프로브가 연결되도록 결합되는 보강 필름을 더 포함하는 프로브 카드.
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