KR20080018775A - 온도-조정 기구를 가진 집적 회로 검사 장치 - Google Patents

온도-조정 기구를 가진 집적 회로 검사 장치 Download PDF

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KR20080018775A
KR20080018775A KR1020070001323A KR20070001323A KR20080018775A KR 20080018775 A KR20080018775 A KR 20080018775A KR 1020070001323 A KR1020070001323 A KR 1020070001323A KR 20070001323 A KR20070001323 A KR 20070001323A KR 20080018775 A KR20080018775 A KR 20080018775A
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춘 레옹 로우
리 민 왕
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Abstract

집적 회로 장치용 검사 장치는 프로브 카드, 프로브 카드를 고정하는 프로브 홀더, 테스트 헤드 및 온도-조정 기구를 포함한다. 프로브 카드는 이 프로브 카드의 제 1 표면과 마주하는 집적 회로 장치와 전기 접속을 형성할 수 있는 적어도 하나의 프로브를 포함하고, 온도-조정 기구는 프로브 카드의 제 2 표면 위에/위쪽에 위치될 수 있다. 온도-조정 기구는 프로브 카드 내측에, 프로브 홀더 내측에 또는 프로브 홀더 위에 위치될 수 있다. 테스트 헤드는 프로브 카드의 접속 영역 및 테스트 및 측정 유닛 및 장치와 전기 접속을 형성하도록 구성된 복수의 핀을 포함한다. 온도-조정 기구는 테스트 헤드 위에 또는 테스트 헤드 내측에 위치될 수 있다. 온도-조정 기구는 적어도 하나의 입구 및 복수의 출구를 가진 유로를 포함하고, 출구들은 프로브 카드의 제 2 표면 위에 위치될 수 있다.
집적 회로 장치용 검사 장치, 프로브 카드, 프로브 홀더, 테스트 헤드, 온도-조정 기구

Description

온도-조정 기구를 가진 집적 회로 검사 장치{Integrated circuit probing apparatus having a temperature-adjusting mechanism}
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 집적 회로 장치의 전기 특성을 시험하는 데 사용되는 프로브 카드를 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치를 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프로브 카드 12 : 회로 기판
12A : 제 1 표면 12B : 제 2 표면
16 : 프로브 28 : 복수의 접속 영역들
30 : 집적 회로 장치 50 : 집적 회로 검사 장치
52 : 지지체 54 : 흐름 라인
60 : 테스트 헤드 62 : 테스트 측정 유닛
64 : 홀더 66 : 온도-조정 기구
본 발명은 온도-조정 기구를 가진 집적 회로 검사 장치에 관한 것으로서, 특히, 가압 유체에 의해 테스팅 환경 안으로 또는 밖으로 열을 전달하기 위한 온도-조정 기구를 가진 집적 회로 검사 장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 집적 회로 장치(36)의 전기 특성을 테스팅하는 데 사용되는 프로브 카드(probe card; 10)를 나타낸다. 프로브 카드(10)는 회로 기판(12), 이 회로 기판(12) 위에 위치된 원형 지지체(14) 및 에폭시 수지(24)에 의해 원형 지지체(14) 위에 위치된 복수의 프로브(16)를 포함한다. 프로브들(16)은 회로 기판(12) 내측의 채널(20)을 통해 회로 기판(12)의 후면 위의 도전성 와이어(26)에 전기적으로 접속된다.
도 2를 참조하면, 반도체 웨이퍼(30)는 히터(heater; 34)를 갖는 웨이퍼 척(wafer chuck; 32) 위에 위치된다. 프로브(16)의 선단(tip)이 반도체 웨이퍼(30)의 집적 회로 장치(36)의 패드(38)와 접촉할 수 있도록 웨이퍼 척(32)은 테스팅 도중 상승할 것이다. 테스팅 처리, 예를 들어 집적 회로 장치(36)의 신뢰성 테스트 도중, 히터(34)는 반도체 웨이퍼(30)를 가열하고, 열이 프로브 카드(10)가 위치되어 있는 테스트 환경으로 열복사 또는 열전도에 의해 프로브(16)의 선단을 통해 전달된다. 즉 테스트 환경의 온도가 증가한다. 증가하는 온도는 테스트 환경에 있는 부품들 또는 기구들의 물리 또는 재료 특성을 변화시킨다. 예를 들면, 열팽창 특성은 재료를 변형시킨다. 그 결과, 증가하는 온도는 테스팅을 중단시킬 수 있거나 테스트의 정밀도에 영향을 줄 수 있다. 게다가, 회로 기판(12) 위의 테스트 헤드 안으로 또는 밖으로의 열전달은 테스트 헤드 내의 테스트 기구들 또는 부품들이 테스트 유닛의 사양 밖의 온도에서 행해지는 테스트로 인해 낮은 정밀도의 결과를 부여하는 온도 범위에도 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 목적은 가압 유체에 의해 테스팅 환경 안으로 또는 밖으로 열을 전달하는 온도-조정 기구를 가진 집적 회로 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 집적 회로 검사 장치는 회로 기판을 가진 프로브 카드, 프로브 카드를 지지하도록 구성된 홀더, 테스트 헤드 및 온도-조정 기구를 포함한다. 프로브 카드는 회로 기판 위에 위치된 적어도 하나의 프로브를 구비하고, 프로브는 회로 기판의 제 1 표면과 마주하는 집적 회로 장치와 전기 접속을 형성할 수 있고, 온도-조정 기구는 회로 기판의 제 2 표면 위에 선택적으로 위치될 수 있다. 게다가, 온도-조정 기구는 또 회로 기판 내측에, 홀더 내측에 또는 홀더 위에 선택적으로 위치될 수 있다. 테스트 헤드는 테스트 하에서 집적 회로 장치의 전기 특성의 측정을 수행하는 테스트 헤드 내의 회로 기판의 제 2 표면 위의 복수의 접속 영역 및 테스트 기구 또는 회로와 전기 접속을 형성할 수 있는 복수의 핀을 구비한다. 온도-조정 기구는 테스트 헤드 내측에 또는 테스트 헤드 위에 선택적으로 위치될 수 있다. 온도-조정 기구는 적어도 하나의 유체 입구 및 복수의 유체 출구를 가진 적어도 하나의 유로를 구비하고, 유체 입구는 회로 기판의 제 2 표면 위에 위치될 수 있고, 유체는 가스, 액체 또는 이들의 조합이다.
본 발명의 목적 및 이점은 다음의 설명을 읽고 첨부 도면을 참조하면 더 명백해질 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치(50)를 나타낸다. 집적 회로 검사 장치(50)는 프로브 카드(10), 테스트 환경의 온도를 조정하도록 구성된 온도-조정 기구(66), 프로브 카드(10)를 지지하도록 구성된 홀더(64) 및 테스트 헤드(60)를 포함한다. 프로브 카드(10)는 회로 기판(12) 및 회로 기판(12) 위에 위치된 복수의 프로브(16)를 구비한다. 회로 기판은 제 1 표면(12A) 및 제 2 표면(12B)을 가지며, 프로브(16)는 회로 기판(12)의 제 1 표면(12A)과 마주하는 집적 회로 장치(30)와 전기 접속을 형성할 수 있다. 테스트 헤드(60)는 회로 기판(12)의 제 2 표면(12B) 위의 복수의 접속 영역들(28)과 전기 접속 및 측정을 형성할 수 있는 복수의 포고 핀들(pogo pins), 접속 핀들, 테스트 인터페이스들 및 테스트 측정 유닛들(62)을 구비한다.
온도-조정 기구(66)는 회로 기판(12)의 제 2 표면(12B) 위에 위치된 커버(cover)와 같은 지지체(52) 및 이 지지체(52) 위에 위치된 유로를 포함한다. 바람직하게는, 유로는 적어도 하나의 유체 입구 및 회로 기판(12)의 외측 모서리와 마주하는 복수의 유체 출구를 가진 안내 튜브(guiding tube)일 수 있다. 유로는 유체가 내부로 흐르도록 허용하고, 유체는 가스, 액체 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 유체는 테스트 환경을 냉각시키기 위한 냉각된 건조 공기, 질소 또는 냉각된 건조 공기 및 질소의 조합일 수 있다. 게다가, 유체는 테스트 헤드(60) 및 포고 핀(62) 상에서의 응축(condensation)을 방지하기 위해 저온 환경의 온도를 증가시키기 위한 가열된 공기일 수 있다.
집적 회로 검사 장치(50)의 재료가 최적으로 수행될 수 있는 소정 범위 내에서 테스트 환경의 온도가 유지될 수 있는 제어된 방식으로 온도-조정 기구(66)는 가압 유체가 유체 입구(58)를 통해 내부로 흐를 수 있게 한다. 집적 회로 검사 장치(50)의 물리 또는 재료 특성의 변화는 테스트 환경의 온도 변화를 감소시키기 위해 가압 유체의 온도 및 가압 유체의 유량을 제어함으로써 최소로 감소될 수 있다.
집적 회로의 테스트 데이터의 정밀도는 작동 온도의 소정 범위에서 동작하는 테스트 장비에 의해 결정된다. 온도-조정 기구(66)는 또한 테스트 헤드(60) 및 포고 핀(62)이 특정 동작 온도 하에서 집적 회로의 전기 측정을 수행하고 있는 것을 보장하기 위해 사용된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치(50')를 나타낸다. 제 2 표면(12B) 위의 지지체(52) 위에 유로(54)를 가진 도 4의 집적 회로 검사 장치(50)와 비교하여, 도 5의 집적 회로 검사 장치(50')는 온도-조정 기구로서 작용하는 유로(54')를 제 2 표면(12B) 위에 위치시킨다. 유로(54')는 회로 기판(12)의 외측 모서리와 마주하는 복수의 유체 출구(56)를 가지며, 복수의 유체 출구(56) 는 테스트 헤드의 핀(62)과 마주하는 것이 바람직하다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치(70)를 나타낸다. 실질적으로 제 2 표면(12B) 위에 유로(54, 54')를 가진 도 4 및 도 5의 집적 회로 검사 장치(50, 50')와 비교하여, 도 7의 집적 회로 검사 장치(70)는 온도-조정 기구로서 작용하는 유로(80)를 회로 기판(12) 내측에 위치시킨다. 회로 기판(12)은 복수의 적층체(72, 74, 76)을 구비하고, 유로(80)는 복수의 적층체(72, 74, 76) 중 하나, 예를 들면 적층체(74)에 위치된다. 유로(80)는 회로 기판(12)의 제 2 표면(12B)과 마주하는 복수의 개구(82)를 구비하고, 이 개구(82)는 유체 입구 또는 유체 출구로서 작용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치(90)를 나타낸다. 제 2 표면(12B) 위에 또는 회로 기판(12) 내측에 유로(54, 54', 80)를 가진 도 4, 도 5 및 도 7의 집적 회로 검사 장치(50, 50', 70)와 비교하여, 도 8의 집적 회로 검사 장치(90)는 온도-조정 기구로서 작용하는 유로(92)를 홀더(64) 내측에 위치시킨다. 유로(92)는 유체 입구(96) 및 복수의 유체 출구(94)를 가지며, 유체 출구(94)는 테스트 헤드(60)의 핀(62) 또는 회로 기판(12)의 제 1 표면(12A)과 마주할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치(100)를 나타낸다. 홀더(64) 내에 유로(92)를 가진 도 8의 집적 회로 검사 장치(90)와 비교하여, 도 9의 집적 회로 검사 장치(100)는 온도-조정 기구로서 작용하는 유로(102)를 홀더(64) 위에 위치시킨다. 유로(102)는 복수의 개구(104)를 가지며, 이 복수의 개구 는 유체 입구 또는 유체 출구로서 사용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 집적 회로 검사 장치(110)를 나타낸다. 회로 기판(12) 또는 홀더(64) 위에 유로를 가진 상기 집적 회로 검사 장치와 비교하여, 도 10의 집적 회로 검사 장치(110)는 온도-조정 기구로서 작용하는 유로(112)를 테스트 헤드(60) 밖에 위치시킨다. 유로(112)는 복수의 개구(114)를 가지며, 이 복수의 개구는 유체 입구 또는 유체 출구로서 사용될 수 있다. 게다가, 유로(112)는 테스트 헤드(60) 내측에 위치될 수도 있다.
종래 기술에 비해, 본 발명은 유로 내의 가압 유체의 흐름이 테스트 환경의 온도를 조정할 수 있게 한다. 그 결과, 집적 회로 검사 장치가 위치되어 있는 테스트 환경의 온도는 집적 회로 검사 장치의 재료 및 테스트 헤드의 테스트 유닛이 최적으로 수행할 수 있는 범위 내로 유지될 수 있다. 게다가, 집적 회로 검사 장치의 물리 또는 재료 특성의 변화는 테스트 환경의 온도 변화를 감소시키기 위해 가압 유체의 온도 및 가압 유체의 유량을 제어함으로써 최소로 감소될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예들은 단지 예시를 위한 것이다. 이 기술분야에서 숙련된 사람은 다음의 청구항들의 범위를 일탈하지 않고 다수의 다른 실시예들을 생각해 낼 수 있을 것이다.
종래 기술에 비해, 본 발명은 유로내에서의 가압 유체의 흐름이 테스트 환경의 온도를 조정할 수 있게 한다. 그 결과, 집적 회로 검사 장치가 위치되는 테스트 환경의 온도가 집적 회로 검사 장치의 재료가 최적으로 수행할 수 있는 범위 내로 유지될 수 있다. 게다가, 테스트 및 측정 유닛, 집적 회로 검사 장치의 부품 및 기구의 물리 또는 재료 특성의 변화가 테스트 환경의 온도 변화를 감소시키기 위해 가압 유체의 온도 및 가압 유체의 유량을 제어함으로써 최소량으로 감소될 수 있다.

Claims (24)

  1. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가진 회로 기판;
    상기 회로 기판 위에 위치되고, 상기 제 1 표면과 마주하는 집적 회로 장치와 전기적으로 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 프로브(probe); 및
    상기 제 2 표면 위에 위치된 온도-조정 기구를 포함하는 집적 회로 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도-조정 기구는
    상기 제 2 표면 위에 위치된 지지 부재; 및
    상기 지지 부재 위에 위치된 적어도 하나의 유로를 구비하는 집적 회로 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유로는 적어도 하나의 유체 입구(fluid inlet) 및 복수의 유체 출구(fluid outlet)를 구비하는 집적 회로 검사 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유로는 유체가 내부로 흐르도록 허용하고, 상기 유체는 가스, 액체 또 는 이들의 조합인 집적 회로 검사 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유로는 안내 튜브(guiding tube)인 집적 회로 검사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도-조정 기구는 상기 회로 기판의 상기 제 2 표면 위에 위치된 적어도 하나의 유로를 구비하고, 상기 유로는 적어도 하나의 유체 입구 및 복수의 유체 출구를 구비하는 집적 회로 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유로는 유체가 내부로 흐르도록 허용하고, 상기 유체는 가스, 액체 또는 이들의 조합인 집적 회로 검사 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유로는 안내 튜브인 집적 회로 검사 장치.
  9. 복수의 적층체를 가진 회로 기판;
    상기 회로 기판 위에 위치되고, 상기 회로 기판의 제 1 표면과 마주하는 집적 회로 장치와 전기적으로 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 프로브;
    상기 회로 기판을 지지하도록 구성된 홀더(holder); 및
    상기 복수의 적층체 중 하나에 위치된 온도-조정 기구를 포함하는 집적 회로 검사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 온도-조정 기구는 적어도 하나의 유체 입구 및 복수의 유체 출구를 가진 적어도 하나의 유로를 구비하는 집적 회로 검사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유체 입구는 상기 회로 기판의 제 2 표면 위에 위치되는 집적 회로 검사 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 유로는 유체가 내부로 흐르도록 허용하고, 상기 유체는 가스, 액체 또는 이들의 조합인 집적 회로 검사 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 유로는 안내 튜브인 집적 회로 검사 장치.
  14. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가진 회로 기판;
    상기 회로 기판 위에 위치되고, 상기 제 1 표면과 마주하는 집적 회로 장치와 전기적으로 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 프로브;
    상기 회로 기판을 지지하도록 구성된 홀더; 및
    상기 홀더 내에 또는 상기 홀더 위에 위치된 온도-조정 기구를 포함하는 집적 회로 검사 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도-조정 기구는 상기 홀더 내에 위치된 유로인 집적 회로 검사 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유로는 유체가 내부로 흐르도록 허용하고, 상기 유체는 가스, 액체 또는 이들의 조합인 집적 회로 검사 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 유로는 적어도 하나의 유체 입구 및 복수의 유체 출구를 구비하는 집적 회로 검사 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 온도-조정 기구는 상기 홀더 위에 위치된 안내 튜브이고, 상기 안내 튜브는 적어도 하나의 유체 입구 및 복수의 유체 출구를 구비하는 집적 회로 검사 장 치.
  19. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가진 회로 기판;
    상기 회로 기판 위에 위치되고, 상기 제 1 표면과 마주하는 집적 회로 장치와 전기적으로 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 프로브;
    상기 제 2 표면 위에 위치된 테스트 헤드; 및
    상기 테스트 헤드 내에 또는 상기 테스트 헤드 위에 위치된 온도-조정 기구를 포함하는 집적 회로 검사 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 테스트 헤드는 상기 회로 기판의 상기 제 2 표면 위의 복수의 접속 영역들과 전기 접속을 형성할 수 있는 복수의 핀을 구비하는 집적 회로 검사 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 온도-조정 기구는 적어도 하나의 유체 입구 및 복수의 유체 출구를 가진 유로인 집적 회로 검사 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 유로는 유체가 내부로 흐르도록 허용하고, 상기 유체는 가스, 액체 또는 이들의 조합인 집적 회로 검사 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 유로는 안내 튜브인 집적 회로 검사 장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 테스트 헤드는 상기 회로 기판의 상기 제 2 표면 위의 복수의 접속 영역들과 전기 접속을 형성할 수 있는 테스트 인터페이스 또는 테스트 측정 유닛을 구비하는 집적 회로 검사 장치.
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