KR20070119184A - 고주파용 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 패턴화된 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인이 형성된 기판과; 이 기판에 형성된 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인과 연결되도록 기판 상부에 부착설치되어 고주파 신호를 입출력하는 커넥터와; 기판 하부에 배치되며, 전면이 동으로 그라운드 처리되어 기판의 미세 전류를 차단하는 플레이트와; 기판 및 플레이트를 내부에 포함하며, 외부로부터 유입되는 전류를 차단하는 지그와; 플레이트의 하부에 배치되며, 내부에 다수의 슬릿이 관통 형성된 블록; 및 이 블록 내부의 슬릿에 각각 배치되어 일단이 커넥터와 연결되는 기판의 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인과 연결되며, 타단이 측정 대상 고주파 소자와 연결되는 다수의 블레이드 니들을 포함하는 고주파용 프로브 카드가 제공된다. 개시된 고주파용 프로브 카드에 따르면, 베릴륨 구리 합금 재질로 형성된 블레이드 형상의 블레이드 니들을 구비함으로써, 내구성이 향상되고, 테스트 신호 전달시 발생하는 저항값이 최소화되도록 하여 정확한 임피던스 매칭이 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

고주파, 프로브, 블레이드, 구리 베릴륨 합금

Description

고주파용 프로브 카드 {Probe card for radio frequency}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드를 나타낸 저면 분해 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 고주파용 프로브 카드를 나타낸 평면도이고,

도 3은 도 1에 도시된 블록 및 블레이드 니들을 나타낸 사시도이고,

도 4는 도 2에 도시된 고주파용 프로브 카드의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100...고주파용 프로브 카드 110...지그

120...기판 130...컨넥터

140...플레이트 150...블록

160...블레이드 니들

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고주파 특성을 가진 소자를 웨이퍼 상태에서 검사하기 위한 고주파용 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 디바이스를 제조하는 공정에서 반도체 웨이퍼 상에는 정 밀사진 전사기술 등을 이용하여 다수의 반도체 디바이스가 형성되도록 하고 있으며, 웨이퍼 상태로 제조가 완료된 반도체 칩은 액정 표시소자(Liquid Crystal Display;LCD)나, 반도체 패키지로 조립되기 이전에 그 전기적 특성을 검사하는 과정을 수행하게 된다.

이와 같은 특성 검사를 하기 위한 장치를 프로브 카드라고 하며, 상기 프로브 카드는 통상적으로 고주파 소자의 고주파 응답특성 즉, 주파수 특성을 측정하기 위하여 이용되는 것으로서, 고주파 소자는 공진기, SAW(Suface Acoustic Wave) 필터 및 듀플렉서 등으로서 주파수 범위가 수십 ㎒에서 수 ㎓에 이르는 고주파 신호를 처리하는 소자이다.

종래 프로브 카드는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board;PCB) 상에 에폭시(Epoxy) 등으로 텅스텐 재질의 탐침을 고정시켜 놓은 것으로서 이 탐침이 웨이퍼에 제조된 칩 상태의 디바이스 패드에 접촉될 경우에 테스터에서 발생하는 전기적인 신호가 프로브 카드의 니들을 통해 디바이스에 전달되어 디바이스의 고주파 응답 특성을 하게 된다.

이러한 디바이스의 고주파 응답특성에 따라 디바이스의 양품 및 불량품이 판별되는 것이다.

그러나, 이러한 고주파 소자의 고주파 응답특성을 측정함에 있어서, 종래 프로브 카드는 어셈블리가 완료된 고주파 소자의 주파수 특성을 측정할 경우에 별다른 문제가 발생하지 않지만, 웨이퍼 상태의 고주파 소자의 주파수 특성을 측정할 경우에는 그라운드 및 신호로부터 발생하는 미세한 전류를 차단하기 어려우며, 이 에 따라 측정하고자 하는 소자의 임피던스 매칭이 어려운 문제점이 있다.

또한, 슬롯 컨넥터를 사용함으로 인하여 신호 손실 및 간섭이 발생하는 동시에 장비의 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 되며, 텅스텐 재질의 탐침을 사용하기 때문에 2㎓ 이상의 고주파 특성을 측정할 경우 정확한 측정값을 얻기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 신호의 손실 및 간섭 발생을 제거하여 정확한 임피던스 매칭이 가능할 뿐 아니라, 긴 수명을 가지며, 2㎓ 이상의 고주파 특성에 대해서도 정확한 측정값을 얻을 수 있도록 구조를 개선한 고주파용 프로브 카드를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고주파용 프로브 카드는 패턴화된 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인이 형성된 기판과; 상기 기판에 형성된 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인과 연결되도록 상기 기판 상부에 부착설치되어 고주파 신호를 입출력하는 커넥터와; 상기 기판 하부에 배치되며, 전면이 동으로 그라운드 처리되어 기판의 미세 전류를 차단하는 플레이트와; 상기 기판 및 상기 플레이트를 내부에 포함하며, 외부로부터 유입되는 전류를 차단하는 지그와; 상기 플레이트의 하부에 배치되며, 내부에 다수의 슬릿이 관통 형성된 블록; 및 상기 블록 내부의 슬릿에 각각 배치되어 일단이 상기 커넥터와 연결되는 상기 기판의 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인과 연결되며, 타단이 측정 대상 고주파 소자와 연결되는 다수의 블레이드 니들을 포함한다.

또한, 상기 지그는, 상기 지그는, 페놀과 포르말린을 반응시켜 제조되는 합성수지인 베이클라이트(Bakelite)로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 탐침은, 베릴륨 구리 합금 재질로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 탐침은, 상기 탐침은, 에폭시에 은이 첨가된 실버 에폭시에 의하여 상기 기판 및 상기 블록에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 블록은, 세라믹 재질로 형성된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드를 나타낸 저면 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고주파용 프로브 카드를 나타낸 평면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드(100)는, 지그(110)와, 기판(120)과, 커넥터(130)와, 플레이트(140)와, 블록(150) 및 블레이드 니들(160)을 포함한다.

먼저, 상기 지그(110)는 외부로부터 유입되는 전류를 차단해주는 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드(100)의 틀을 이루며, 외부로부터 유입될 수 있는 전류가 안정적으로 차단될 수 있도록 하기 위하여 페놀과 포르말린을 반응시켜 제조되는 합성수지인 베이클라이트(Bakelite) 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 기판(120)은, 후술할 커넥터(120)와 블레이드 니들(160)을 연결하는 것으로서, 상기 지그(110)의 내측에 결합하고, 중심부에는 대략 직사각형 형상의 관통홀(122)이 형성되어 있으며, 중심부와 주변 소정 위치에는 후술할 커넥터(130)가 결합하기 위한 결합홀(124)이 형성되어 있다. 또한 이러한 상기 기판(120)은, 내부에 입력 및 출력 신호 라인(미도시)이 패턴화되어 형성되어 있는데, 이와 같이 내부에 상기 입력 및 출력 신호 라인을 패턴화되어 형성된 것은, 입력 및 출력 신호 라인 상호 간의 신호 간섭을 방지하기 위함이다.

상기 커넥터(130)는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드(100)의 입출력단을 형성하는 것으로서, 기판(110) 상부에 직접 부착설치되어 고주파 신호를 입출력하게 된다. 즉, 상기 커넥터(130)는, 상기 기판(110)에 형성된 결합홀(124) 위치에 부착설치되어 테스트 신호발생 장치(미도시)로부터 인가되는 신호를 입력받으며, 이러한 커넥터(130)는, 기판(110)에 형성된 입력 및 출력 신호 라인과 연결되도록 기판(110) 상부에 부착설치되어 있어서, 테스트 신호발생 장치로부터 인가된 신호를 기판에 형성된 입력 및 출력 신호 라인을 통하여 후술할 블레이드 니들(160)로 전달하고 이 블레이드 니들(160)로부터 전달된 신호를 다시 전달받게 되는 것이다. 이때 상기 커넥터(130)는, 임피던스 매칭이 되도록 설계되어 기판(110) 상부에 직접 부착됨으로써, 상기 입력 및 출력 신호 라인과 커넥터(130)의 연결부분에서의 입출력 손실 및 임피던스 변형 등을 방지하며, 정밀한 측정을 가능하게 한다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 커넥터(130)가 4개 구비되는 것으로 예시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 적용례가 적용될 수 있다.

다음으로, 상기 플레이트(140)는, 상기 기판(110) 하부에 배치되어 기판(110)을 대기로부터 차폐시키는 것으로서, 중심부에 상기 기판(120)에 형성된 관통홀(122)과 연통되는 관통홀(142)이 형성되어 있으며, 지그(110) 내측에 단 차지도록 형성된 부분에 결합한다. 이러한 상기 플레이트(140)는, 전면이 그라운드 처리, 바람직하게는 동에 의해 그라운드 처리된 것이 바람직하다. 상기와 같이 그라운드 처리되어 기판(110) 하부에 배치된 플레이트(140)는, 입력 및 출력 신호 라인의 미세전류를 차단하고, 이에 따라 입력 신호 라인과 출력 신호 라인간의 신호 간섭을 최소화시킬 수 있게 되며, 결과적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드(100)에 의한 측정 대상 고주파 소자의 측정에 있어서, 보다 정 확하고 신뢰성 있는 측정이 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

도 3은 도 1에 도시된 블록 및 블레이드 니들을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 고주파용 프로브 카드의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.

먼저, 도 3을 참고하면, 상기 블록(150)은, 플레이트(140)의 하부에 배치되는 것으로서, 중심부에 상기 기판(120) 및 플레이트(140)에 형성된 관통홀(122,142)과 연통되는 관통홀(152)이 형성되어 있으며, 이 관통홀(152)이 형성된 블록(150)의 내부면과 블록(150)의 상부에는 후술할 블레이드 니들(160)을 지지하기 위한 슬릿(154)이 다수 형성되어 있다. 이러한 상기 블록(150)은 세라믹 재질로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 블레이드 니들(160)은, 반도체 디바이스의 고주파 응답 특성을 측정하기 위하여 측정 대상 고주파 소자와 접촉하도록 구비되는 것으로서, 블레이드 형상으로 형성되어, 상기 블록(150) 내부에 형성된 다수의 슬릿(154)에 각각 안착된다. 이러한 상기 블레이드 니들(160)은, 도 일단이 플레이트(140) 및 기판(120)에 형성된 관통홀(142,122; 도 1 참조)을 통과하여 기판(120)의 입력 및 출력 신호 라인과 연결됨으로써 결과적으로 기판(120)의 입력 및 출력 신호 라인과 연결된 커넥터(130)와 연결되며, 타단이 측정 대상 고주파 소자에 접촉하게 된다.

또한, 상기 블레이드 니들(160)은 베릴륨 구리 합금 재질로 형성되며, 일단이 기판(120)에 고정되고 타단이 블록(150) 내부에 형성된 슬릿(154)에 고정되는 구조를 채용하고 있는데, 상기 블레이드 니들(160)을 기판(120)과 슬릿(154)에 고정 결합함에 있어서, 에폭시(Epoxy) 수지에 은이 포함된 실버 에폭시(Siver epoxy;170)를 사용한다.

이러한 상기 블레이드 니들(160)은, 상기와 같이 블레이드 형상을 가지고 베릴륨 구리 합금 재질로 형성됨으로써, 내구성이 향상되고, 테스트 신호 전달시 발생하는 저항값이 최소화되도록 하여 정확한 임피던스 매칭이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 제공한다. 또한, 상기 블레이드 니들(160)은, 절연피복으로 코팅되어 그 외주면이 전기적으로 차단되어 있으며, 절연체로서 종래 절연체인 에폭시를 적용하는 대신 도전체인 실버 에폭시(170)를 사용함으로써, 각각의 블레이드 니들(160) 사이와 블레이드 니들(160)과 기판(120) 사이의 안정적인 그라운드 처리가 가능해지게 되며, 따라서 고주파 신호에서 발생하는 미세한 신호를 차단하여 신호의 손실 및 간섭을 제거할 수 있게 되는 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드(100)에 의하여 고주파 특성이 검사되는 과정을 간략히 살펴보면, 상기 블레이드 니들(160)을 측정 대상 고주파 소자의 패드에 접촉시키고, 테스트 신호발생 장치로부터 테스트 신호가 인가되면, 커넥터(130)로부터 상기 블레이드 니들(160)을 통하여 상기 측정 대상 고주파 소자의 패드로 신호가 전달되어, 상기 측정 대상 고주파 소자의 패드로부터 테스트 신호에 따른 고주파 특성을 측정할 수 있는 신호가 출력되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범 위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 고주파용 프로브 카드에 의하면, 베릴륨 구리 합금 재질로 형성된 블레이드 형상의 블레이드 니들을 구비함으로써, 내구성이 향상되고, 테스트 신호 전달시 발생하는 저항값이 최소화되도록 하여 정확한 임피던스 매칭이 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한, 도전체인 실버 에폭시를 이용하여 블레이드 니들을 절연하여 고정하고, 전면이 동으로 그라운드 처리된 플레이트를 기판 하부에 배치함으로써, 미세전류에 의한 신호 간섭을 최소화하여, 측정 대상 고주파 소자에 대한 보다 정확하고 신뢰성 있는 측정이 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (5)

1. 패턴화된 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인이 형성된 기판과;

   상기 기판에 형성된 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인과 연결되도록 상기 기판 상부에 부착설치되어 고주파 신호를 입출력하는 커넥터와;

   상기 기판 하부에 배치되며, 전면이 동으로 그라운드 처리되어 기판의 미세 전류를 차단하는 플레이트와;

   상기 기판 및 상기 플레이트를 내부에 포함하며, 외부로부터 유입되는 전류를 차단하는 지그와;

   상기 플레이트의 하부에 배치되며, 내부에 다수의 슬릿이 관통 형성된 블록; 및

   상기 블록 내부의 슬릿에 각각 배치되어 일단이 상기 커넥터와 연결되는 상기 기판의 입력 신호 라인 및 출력 신호 라인과 연결되며, 타단이 측정 대상 고주파 소자와 연결되는 다수의 블레이드 니들을 포함하는 고주파용 프로브 카드.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지그는, 페놀과 포르말린을 반응시켜 제조되는 합성수지인 베이클라이트(bakelite)로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 탐침은, 베릴륨 구리 합금 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 탐침은, 에폭시에 은이 첨가된 실버 에폭시에 의하여 상기 기판 및 상기 블록에 고정되는 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 블록은, 세라믹 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.

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