KR20080076457A - 프로브 카드 및 접속체 본딩 방법 - Google Patents

Abstract

반도체 소자 및 평판 디스플레이 장치를 검사하는 프로브 카드는 제1 기판 구조물, 제2 기판 구조물 및 다수의 접속체를 포함한다. 제1 기판 구조물은 내부의 신호 라인과 연결되는 도전막이 내벽에 형성된 다수의 접속홀을 갖는다. 제2 기판 구조물은 상부에 접촉 패드를 가지며, 하부에 검사 대상체와 직접 접촉하는 다수의 프로브를 갖는다. 접속체들은 제2 기판 구조물의 접촉 패드에 고정되는 제1 접속부 및 제1 접속부와 연결되며 제1 기판 구조물의 접속홀들에 각각 삽입되어 도전막과 접촉하는 제2 접속부를 포함한다. 따라서, 접속체의 수직 반력에 의해 제2 기판 구조물이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

Description

프로브 카드 및 접속체 본딩 방법{Probe card and method of bonding a connector}

도 1은 종래 기술에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3은 도 2의 프로브 카드를 확대한 확대도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이다.

도 5는 도 4의 프로브 카드를 확대한 확대도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 도 6의 프로브 카드를 확대한 확대도이다.

도 8a 내지 도 8f는 프로브 카드의 접속체 본딩 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 프로브 카드 110 : 제1 기판 구조물

112 : 접속홀 114 : 도전막

120 : 제2 기판 구조물 122 : 기판

124 : 접촉 패드 126 : 탐침

128 : 신호 라인 130 : 접속체

132 : 제1 접속부 134 : 제2 접속부

136 : 솔더 140 : 고정부

141 : 제1 보강판 142 : 제2 보강판

143 : 제3 보강판 144 : 판 스프링

145 : 제1 볼트 146 : 제2 볼트

147 : 제3 볼트

본 발명은 프로브 카드 및 접속체 본딩 방법에 관한 것으로, 반도체 소자 및 평판 디스플레이 장치를 검사하기 위한 프로브 카드 및 상기 프로브 카드를 구성하는 접속체를 기판에 본딩하기 위한 접속체 본딩 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.

상기 EDS 공정을 통하여 불량으로 판별된 칩들 중 리페어가 가능한 칩은 리페어하여 재생시키고 리페어가 불가능한 칩은 어셈블리 공정을 수행하기 이전에 제거된다. 따라서, 상기 EDS 공정은 상기 패키지 공정에서 조립 비용을 절감시키고, 반도체 칩 제조 공정의 수율을 향상시키는 중요한 공정 중 하나이다. 상기 EDS 공정을 수행하는 장치에는 웨이퍼와 같은 검사 대상물에 형성된 전도성 패드와 접촉되어 전기적 신호를 인가하는 다수의 탐침을 갖는 프로브 카드를 들 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 프로브 카드(1)는 내부의 신호 라인과 연결되는 도전막(12)이 내벽에 형성된 접속홀(14)을 갖는 제1 기판 구조물(10)과, 상부에 접촉 패드(22)를 가지며 하부에 검사 대상물과 직접 접촉하는 다수의 탐침(미도시)을 갖는 제2 기판 구조물(20) 및 상기 제1 기판 구조물(10)과 상기 제2 기판 구조물(20)을 연결하는 접속체(30)를 포함한다.

상기 접속체(30)는 탄성 변형이 가능하며 상기 접촉 패드(22)와 점 접촉하는 탄성부(32) 및 상기 탄성부(32)와 연결되며 상기 접속홀(14)에 삽입되는 고정되는 고정부(34)를 포함한다. 상기 접속체(30)는 상기 탄성부(32)가 상기 접촉 패드(22)와 수직 방향으로 접촉한다. 상기 접속체(30)는 다수가 구비되고, 상기 제1 기판 구조물(10)의 평탄도, 상기 제2 기판 구조물(20)의 평탄도 및 상기 탐침과 검사 대상물과의 평탄도를 조절함에 따라 상기 접속체들(30) 사이에 높이 차가 발생한다. 상기 접속체들(30)에 일정한 수직 방향의 힘이 가해져 상기 접속체들(30)이 상기 접촉 패드(22)와 접촉된 상태를 유지한다.

그러나, 상기 접속체들(30)에 수직 방향의 힘이 가해지므로, 상기 접속체들(30)은 상기 제2 기판 구조물(20)을 가압하여 상기 제2 기판 구조물(20)을 휘게 한다. 기술의 발전에 따라 상기 제1 기판 구조물(10) 및 제2 기판 구조물(20)의 크기가 커지고, 상기 접속체들(30)의 수도 증가한다. 따라서, 상기 제2 기판 구조물(20)에 가해지는 힘도 증가하여 상기 제2 기판 구조물(20)의 휘는 정도가 더욱 커진다. 또한, 상기 탄성부(32)의 단부가 오염되거나 불순물이 존재하면 상기 접속체들(30)과 상기 접촉 패드(22)의 접촉이 불량해진다. 그리고, 탄성 변형을 위해 상기 접속체들(30)의 상기 탄성부(32)가 길어지므로 상기 접속체들(30)의 저항이 증가하고 전기적 성능이 저하된다.

본 발명의 실시예들은 수직 방향의 힘에 의해 기판 구조물이 변형되는 것을 방지할 수 있는 프로브 카드를 제공한다.

본 발명의 실시예들은 상기 프로브 카드의 제조시 기판에 접속체를 결합하기 위한 접속체 본딩 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 프로브 카드는 내부의 신호 라인과 연결되는 제1 도전막이 내벽에 형성된 다수의 제1 접속홀을 갖는 제1 기판 구조물과, 상부에 접촉 패드를 가지며, 하부에 검사 대상체와 직접 접촉하는 다수의 프로브를 갖는 제2 기판 구조물 및 상기 제2 기판 구조물의 접촉 패드에 고정되는 제1 접속부 및 상기 제1 접속부와 연결되며 상기 제1 기판 구조물의 각각의 제1 접속홀들에 삽입되어 상기 도전 막과 접촉하는 제2 접속부를 포함하는 다수의 접속체를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 접속부는 솔더에 의해 상기 접촉 패드에 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 접속부는 상기 제1 도전막과 다점 접촉하도록 고리 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 접속부는 상기 제1 도전막과 다점 접촉하도록 오링(o-ring) 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 프로브 카드는 상기 제1 기판 구조물의 하부면에 구비되며, 상기 접속체들을 각각 수용하기 위해 상기 내부의 신호 라인과 연결되는 제2 도전막이 내벽에 형성된 제2 접속홀을 갖는 소켓을 더 포함할 수 있다. 상기 소켓은 상기 제1 기판 구조물의 하부면에 고정되는 제1 소켓 및 상기 제1 소켓에 대해 슬라이딩되도록 상기 제1 소켓과 결합되며, 상기 슬라이딩에 의해 상기 제1 접속홀들에 수용되는 접속체들을 고정하는 제2 소켓을 포함할 수 있다.

상기 제1 접속홀과 상기 제2 접속홀은 서로 연통되도록 배치될 수 있다.

상기 제2 접속부는 상기 제1 접속홀 및 상기 제2 접속홀과 동일한 크기를 가질 수 있다.

상기 소켓의 제2 접속홀들의 지름은 상기 접속체들의 지름보다 클 수 있다.

본 발명에 따른 다른 프로브 카드는 내부의 신호 라인을 갖는 제1 기판 구조물과, 상부에 접촉 패드를 가지며, 하부에 검사 대상체와 직접 접촉하는 다수의 프 로브를 갖는 제2 기판 구조물과, 상기 제2 기판 구조물의 접촉 패드에 고정되는 다수의 접속체 및 상기 제1 기판 구조물의 신호 라인과 연결되는 도전막이 내벽에 형성되며 상기 접속체들을 각각 수용하는 다수의 접속홀을 가지며, 상기 제1 기판 구조물의 하부면에 구비되는 소켓을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소켓은 상기 제1 기판 구조물의 하부면에 고정되는 제1 소켓 및 상기 제1 소켓에 대해 슬라이딩되도록 상기 제1 소켓과 결합되며, 상기 슬라이딩에 의해 상기 접속홀들에 수용되는 접속체들을 고정하는 제2 소켓을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 접속체들은 각각 바(bar) 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 소켓의 접속홀들의 지름은 상기 접속체들의 지름보다 클 수 있다.

상기와 같은 본 발명들에 따르면, 상기 접속체들을 일단은 솔더로 고정하고 타단은 수평 방향의 접촉에 의해 고정하므로 수직 방향의 힘에 의해 상기 제2 기판 구조물이 변형되는 것을 방지한다. 또한, 상기 접속체가 상기 접촉 패드와 솔더로 고정되므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 접속체의 탄성 변형이 요구되지 않으므로 상기 접속체의 길이가 줄일 수 있어 상기 접속체들의 저항이 감소하고 전기적 성능이 향상된다.

본 발명에 따른 접속체 본딩 방법은 다수의 관통홀을 갖는 다층의 가이드 플레이트를 마련한다. 상기 관통홀들에 다수의 접속체를 각각 삽입한다. 상기 가이드 플레이트들 중 하나를 슬라이딩하여 상기 접속체들을 고정한다. 하부면에 다수의 프로브들을 갖는 기판의 상부면에 상기 가이드 플레이트에 고정된 접속체들을 본딩하여 상기 접속체들의 본딩을 완료한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접속체 본딩 방법은 상기 접속체들을 본딩한 후, 상기 가이드 플레이트를 제거할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 접속체들을 본딩은 상기 기판의 상부면에 다수의 솔더를 도포하고, 상기 솔더들과 상기 가이드 플레이트에 고정된 접속체들을 접촉하고, 상기 솔더들을 리플로우하기 위해 상기 솔더들을 가열한후, 상기 가열된 솔더들을 냉각하여 이루어진다.

상기 솔더들과 상기 가이드 플레이트에 고정된 접속체들을 정렬하고, 상기 솔더들과 상기 접속체들을 접촉하고, 상기 솔더들을 가열하여 리플로우한 후, 상기 솔더들을 냉각하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 솔더들과 상기 가이드 플레이트의 접속홀들은 동일한 간격을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가이드 플레이트를 이용하여 상기 접속체들을 상기 기판에 본딩할 수 있다. 따라서, 상기 접속체들을 상기 기판의 정해진 위치에 정확하게 한번에 본딩할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드 및 접속체 본딩 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 도 2의 프로브 카드를 확대한 확대도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 프로브 카드(100)는 제1 기판 구조물(110), 제2 기판 구조물(120), 접속체(130), 고정부(140), 평탄도 조절 부재(150)를 들 수 있다.

상기 제1 기판 구조물(110)은 내부에 신호 라인(미도시)을 가지며, 상기 신호 라인과 연결되는 접속홀(112)이 상하를 관통하여 형성된다. 상기 접속홀(112)의 내벽에는 도전막(114)이 형성된다. 상기 도전막(114)은 도전성 물질로 이루어진다. 상기 도전성 물질의 예로는 구리를 들 수 있다. 상기 신호 라인은 별도의 테스트 장치(미도시)와 전기적으로 연결된다.

상기 제2 기판 구조물(120)은 상기 제1 기판 구조물(110)의 하부에 구비되며, 기판(122), 접촉 패드(124), 탐침(126) 및 신호 라인(128)을 포함한다.

상기 기판(122)은 대략 판 형상을 가지며, 상기 제1 기판 구조물(110)보다 작은 크기를 갖는다.

상기 접촉 패드(124)는 상기 기판(122)의 상부면에 다수가 구비된다. 상기 접촉 패드(124)는 도전성 물질로 이루어진다.

상기 탐침(126)은 상기 기판(122)의 하부면으로부터 돌출되며 다수가 구비된다. 상기 탐침(126)은 상기 기판(122)과 별도로 제작되어 상기 기판(122)에 부착되거나 상기 기판(122)과 일체로 형성될 수 있다. 상기에서는 탐침(126)이 외팔보형으로 도시되었지만, 상기 탐침(126)은 수직형일 수 있다.

상기 신호 라인(128)은 상기 기판(122)의 내부에 형성되며, 상기 접촉 패드(124)와 상기 탐침(126)을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 상기 신호 라인(128)은 다층 배선과 상기 다층 배선을 연결하는 비아(via)를 포함한다.

한편, 커패시터(미도시)가 상기 신호 라인(128)에 연결될 수 있다. 상기 커패시터는 상기 기판(122)의 상부면 또는 하부면에 노출되어 구비되거나, 상기 기판(122)의 내부에 구비될 수 있다. 상기 커패시터는 상기 신호 라인(128)을 통과하는 전기 신호에 포함된 노이즈나 왜곡된 신호들을 그라운드로 접지시켜 억압할 수 있다. 또한, 상기 커패시터는 상기 검사 대상물에 입력 전원이 부족한 경우 부족한 전원을 공급한다.

상기 접속체(130)는 상기 제1 기판 구조물(110)과 상기 제2 기판 구조물(120)을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 상기 접속체(130)는 상기 접속홀(112)의 도전막(114)과 상기 접촉 패드(124)를 전기적으로 연결한다. 상기 접속체(130)는 도전성 물질로 이루어진다. 상기 도전성 물질의 예로는 금속을 들 수 있다.

상기 접속체(130)는 상기 제2 기판 구조물(120)의 접촉 패드(124)에 고정되는 제1 접속부(132) 및 상기 제1 접속부(132)와 연결되며 상기 제1 기판 구조 물(110)의 접속홀(112)에 삽입되어 접촉하는 제2 접속부(134)를 포함한다. 상기 제1 접속부(132)는 블록 형태를 갖는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2 접속부(134)는 고리 형상을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 접속부(134)는 오링 형상을 갖는다.

상기 제1 접속부(132)는 상기 접촉 패드(124)와 솔더(136)로 연결된다. 따라서, 상기 접속체(130)는 상기 제2 기판 구조물(120)에 고정된다. 상기 제2 접속부(134)는 상기 접속홀(112)에 삽입된다. 상기 제2 접속부(134)는 고리 형상을 가지므로, 억지끼움 방식에 의해서 상기 접속홀(112)에 삽입되면서 제2 접속부(134)는 수평 방향으로 수축된다. 상기 접속홀(112)에 삽입된 후, 상기 제2 접속부(134)는 자체 탄성력에 의해서 복원되어 상기 접속홀(112)의 도전막(114)과 접촉하게 된다. 상기 제2 접속부(134)는 고리 형상을 가지므로, 상기 제2 접속부(134)는 상기 도전막(114)과 적어도 두 개의 접촉점을 갖는다. 상기 제2 접속부(134)의 고리 형상을 변형하면, 상기 제2 접속부(134)가 상기 도전막(114)과 더 많은 접촉점을 가질 수 있다.

상기 접속체(130)는 상기 제2 기판 구조물(120)에 고정되며, 상기 제1 기판 구조물(110)과 접촉한 상태로 상하 이동 가능하다. 상기 제1 기판 구조물(110)과 제2 기판 구조물(120)이 서로 평행하지 않거나, 상기 제1 기판 구조물(110) 또는 상기 제2 기판 구조물(120)이 상하로 이동하더라도, 상기 접속체들(130)의 제2 접속부(134)는 상기 도전막(114)과 접촉된 상태에서 상하 이동한다. 상기 접속체(130)는 상기 제2 기판 구조물(120)에 수직 방향의 힘을 가하지 않는다. 그러므 로, 상기 수직 방향의 힘에 의해 상기 제2 기판 구조물이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 접속체(130)가 상기 접촉 패드(124)와 상기 솔더(136)로 고정되므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 접속체(130)의 탄성 변형이 요구되지 않으므로 상기 접속체(130)의 길이를 줄일 수 있어 상기 접속체(130)의 저항이 감소하고 전기적 성능이 향상된다.

상기에서 제2 접속부(134)가 고리 형상을 갖는 것으로 도시 및 설명되었지만, 상기 제2 접속부(134)는 수직 방향으로 연장되는 오링 형상 등 상기 도전막(114)과 접촉하는 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 고정부(140)는 상기 제1 기판 구조물(110)과 제2 기판 구조물(120)을 고정하기 위한 것으로, 제1 보강판(141), 제2 보강판(142), 제3 보강판(143), 판 스프링(144) 및 다수의 볼트를 포함한다.

상기 제1 보강판(141)은 원판 형상을 가지며, 상기 제1 기판 구조물(110)의 상부면에 배치된다. 상기 제2 보강판(142)은 링 형상을 가지며, 상기 제1 기판 구조물(110)의 하부면 둘레를 따라 구비된다. 제1 볼트(145)는 상기 제1 보강판(141), 제1 기판 구조물(110) 및 제2 보강판(142)을 고정한다. 상기 제3 보강판(143)은 상기 제2 보강판(142)보다 작은 링 형상을 가지며 제2 기판 구조물(120)을 측면을 감싸도록 배치된다. 상기 판 스프링(144)은 상기 제2 보강판(142) 및 제3 보강판(143)과 접촉한다. 제2 볼트(146)는 상기 제2 보강판(142)과 상기 판 스프링(144)을 고정하고, 제3 볼트(147)는 상기 판 스프링(144)과 상기 제3 보강판(143)을 고정한다.

상기 평탄도 조절 부재(150)는 상기 제1 보강판(141) 및 상기 제1 기판 구조물(110)을 관통하여 상기 제2 기판 구조물(120)의 상부면과 접촉하도록 구비된다. 상기 제2 기판 구조물(120)의 기판(122) 두께가 제조 과정의 오류 등에 의하여 일측에서 타측으로 갈수록 변화되도록 형성되면, 상기 제2 기판 구조물(120)이 상기 제1 기판 구조물(110)에 대해서 수평하게 설치되더라도 상기 탐침(126)들의 단부가 동일 높이에 위치되지 않을 수 있다. 상기 평탄도 조절 부재(150)는 상기 제2 기판 구조물(120)의 상부면과 접촉하는 강도를 조절함으로써 상기 탐침(126)의 단부가 동일 높이에 위치되도록 상기 제2 기판 구조물(120)의 하부면의 평탄도를 조절한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 5의 프로브 카드를 확대한 확대도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 프로브 카드(200)는 제1 기판 구조물(210), 제2 기판 구조물(220), 접속체(230), 고정부(240), 평탄도 조절 부재(250) 및 소켓(260)을 들 수 있다.

상기 접속체(230) 및 소켓(260)을 제외한 제1 기판 구조물(210), 제2 기판 구조물(220), 고정부(240) 및 평탄도 조절 부재(250)에 대한 설명은 상기 도 2 및 도 3에 도시된 제1 기판 구조물(110), 제2 기판 구조물(120), 고정부(140) 및 평탄도 조절 부재(150)에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로 생략한다.

상기 접속체(230)는 상기 제1 기판 구조물(210)과 상기 제2 기판 구조물(220)을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 상기 접속체(230)는 상기 제1 접속 홀(212)의 제1 도전막(214)과 상기 접촉 패드(224)를 전기적으로 연결한다. 상기 접속체(230)는 도전성 물질로 이루어진다. 상기 도전성 물질의 예로는 금속을 들 수 있다.

상기 접속체(230)는 상기 제2 기판 구조물(220)의 접촉 패드(224)에 고정되는 제1 접속부(232), 상기 제1 기판 구조물(210)의 제1 접속홀(212) 및 상기 소켓(260)의 제2 접속홀(262)에 삽입되어 제1 도전막(214) 및 상기 제2 도전막(264)과 접촉하는 제2 접속부(234)를 포함한다. 상기 제1 접속부(232)는 블록 형태를 갖는다. 상기 제1 접속부(232)는 상기 접촉 패드(224)와 솔더(236)로 연결된다. 따라서, 상기 접속체(230)는 상기 제2 기판 구조물(220)에 고정된다. 상기 제2 접속부(234)는 바(bar) 형태를 갖는다. 상기 제2 접속부(234)의 크기는 상기 제1 접속홀(212) 및 상기 제2 접속홀(262)의 크기보다 작다.

상기 소켓(260)은 상기 제1 기판 구조물(210)의 하부면에 구비되며, 상하를 관통하는 제2 접속홀(262)이 형성된다. 상기 제2 접속홀(262)은 상기 제1 접속홀(262)과 대응하는 위치에 배치된다. 즉, 상기 제2 접속홀(262)은 상기 제1 접속홀(262)은 서로 연통된다. 상기 제2 접속홀(262)의 지름과 상기 제1 접속홀(262)의 지름은 실질적으로 동일하다. 상기 제2 접속홀(262)의 내벽에는 제2 도전막(264)이 형성된다. 상기 제2 도전막(264)은 상기 제1 기판 구조물(210)은 내부에 신호 라인(미도시)과 연결된다. 상기 제2 도전막(264)은 도전성 물질로 이루어진다. 상기 도전성 물질의 예로는 구리를 들 수 있다.

상기 소켓(260)은 제1 소켓(260a)과 제2 소켓(260b)을 포함한다. 상기 제1 소켓(260a)은 상기 제1 기판 구조물(210)의 하부면에 고정된다. 상기 제2 소켓(260b)은 상기 제1 소켓(260a)의 하부면에 구비되며, 상기 제1 소켓(260a)에 대해 슬라이딩 가능하다. 따라서, 상기 접속체(230)의 제2 접속부(234)를 상기 제1 접속홀(212) 및 상기 제2 접속홀(262)에 삽입한 상태에서, 상기 제2 소켓(260b)을 슬라이딩하면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 접속부(234)가 상기 소켓(260)에 고정된다. 또한, 상기 제2 접속부(234)는 상기 제1 도전막(214) 및 상기 제2 도전막(264)과 접촉한다.

또한, 상기 소켓(260)은 상기 제1 기판 구조물(210)과 상기 제2 기판 구조물(220) 사이의 간격을 감소시키는 역할을 한다.

상기 제1 기판 구조물(210)과 제2 기판 구조물(220)이 서로 평행하지 않거나, 상기 제1 기판 구조물(210)과 상기 제2 기판 구조물(220)이 이동되더라도 상기 접속체(230)는 수직 방향으로 이동하면서 상기 제1 기판 구조물(210) 및 상기 소켓(260)과 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 접속체(230)는 상기 제2 기판 구조물(220)에 수직 방향의 힘을 가하지 않는다. 그러므로, 상기 수직 방향의 힘에 의해 상기 제2 기판 구조물이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 접속체(230)가 상기 접촉 패드(224)에 고정되므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 접속체(230)의 탄성 변형이 요구되지 않으므로 상기 접속체(230)의 길이를 상대적으로 줄이면서 단면적을 증가시킬 수 있어 상기 접속체(230)의 저항이 감소하고 전기적 성능이 향상된다.

한편, 상기 접속체(230)가 하방으로 이동하여 상기 제2 접속부(234)가 상기 제1 기판 구조물(210)의 상기 제1 접속홀(212)에서 이탈되더라도 상기 제2 접속부(234)는 상기 제2 접속홀(262)에 삽입된 상태이므로 상기 제2 도전막(264)과 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드를 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 도 6의 프로브 카드를 확대한 확대도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 프로브 카드(300)는 제1 기판 구조물(310), 제2 기판 구조물(320), 접속체(330), 고정부(340), 평탄도 조절 부재(350) 및 소켓(360)을 들 수 있다.

상기 제1 기판 구조물(310)을 제외한 제2 기판 구조물(320), 접속체(330), 고정부(340), 평탄도 조절 부재(350) 및 소켓(360)에 대한 설명은 상기 도 4 및 도 5에 도시된 프로브 카드(200)의 제2 기판 구조물(220), 접속체(230), 고정부(240), 평탄도 조절 부재(250) 및 소켓(260)에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로 생략한다.

상기 제1 기판 구조물(310)은 상기 도 4 및 도 5의 제1 기판 구조물(210)과 달리 제1 접속홀 및 제1 도전막을 갖지 않는다. 그러므로, 상기 접속체(330)의 제2 접속부(334)는 상기 소켓(360)의 접속홀(362)에 삽입되어 도전막(364)과 접촉한다. 상기 제2 접속부(334)의 지름은 상기 접속홀(362)의 지름보다 작다.

상기 제1 기판 구조물(310)과 제2 기판 구조물(320)이 서로 평행하지 않거나, 상기 제1 기판 구조물(310)과 상기 제2 기판 구조물(320)이 이동되더라도 상기 접속체(330)는 수직 방향으로 이동하면서 상기 제1 기판 구조물(310) 및 상기 소 켓(360)과 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 접속체(330)는 상기 제2 기판 구조물(320)에 수직 방향의 힘을 가하지 않는다. 그러므로, 상기 수직 방향의 힘에 의해 상기 제2 기판 구조물이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 접속체(330)가 상기 솔더(336)에 의해 상기 접촉 패드(324)에 고정되므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 접속체(330)의 탄성 변형이 요구되지 않으므로 상기 접속체(330)의 길이를 상대적으로 줄이면서 단면적을 증가시킬 수 있어 상기 접속체(330)의 저항이 감소하고 전기적 성능이 향상된다.

도 8a 내지 도 8f는 프로브 카드의 접속체 본딩 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 8a를 참조하면, 다수의 관통홀(510)을 각각 갖는 다층 가이드 플레이트(500)를 마련한다. 예를 들면, 프로브 카드의 접속체들을 안정적으로 고정하기 위해 상기 가이드 플레이트들(500)은 세 개가 적층되는 것이 바람직하다. 다른 예로, 상기 가이드 플레이트들(500)은 두 개 또는 네 개 이상이 적층될 수 있다. 상기 관통홀들(510)은 상기 프로브 카드에서 접속체들 사이의 간격과 실질적으로 동일하다. 각 가이드 플레이트(500)의 관통홀들(510)은 동일한 위치에 서로 연통되도록 배치된다.

도 8b를 참조하면, 상기 가이드 플레이트들(500)의 관통홀들(510)에 다수의 접속체(130)를 삽입한다. 상기 접속체들(130)의 삽입 상태를 확인하기 위해 상기 가이드 플레이트(500)의 높이는 상기 접속체들(130)의 높이보다 약간 작은 것이 바람직하다. 즉, 상기 접속체(130)의 블록 형상의 제1 접속부(132) 및 고리 형상의 제2 접속부(134)가 상기 가이드 플레이트(500)의 상부면 및 하부면에 약간 돌출된다.

도 8c를 참조하면, 상기 가이드 플레이트들(500) 중 하나를 슬라이딩한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가이드 플레이트들(500) 중 중앙의 가이드 플레이트(500)를 슬라이딩할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 가이드 플레이트들(500) 중 최상부 또는 최하부의 가이드 플레이트(500)를 슬라이딩할 수 있다. 상기 이때, 나머지 가이드 플레이트들(500)은 고정된 상태이다. 상기 슬라이딩된 가이드 플레이트(500)는 상기 접속체(130)의 일측과 접촉하여 상기 가이드 플레이트(500)가 슬라이딩된 방향으로 상기 접속체(130)에 힘을 가한다. 상기 나머지 가이드 플레이트(500)는 상기 일측과 반대되는 상기 접속체(130)의 타측과 접촉하여 상기 가이드 플레이트(500)가 슬라이딩된 방향과 반대 방향으로 상기 접속체(130)에 힘을 가한다. 따라서, 상기 가이드 플레이트들(500)은 상기 접속체(130)를 고정한다.

도 8d를 참조하면, 기판(122)의 상부면에 형성된 다수의 접촉 패드(124) 상에 다수의 솔더(136)를 도포한다. 상기 솔더들(136)은 페이스트 상태로 도포된다. 상기 기판(122)은 하부면에 다수의 탐침들(126)을 갖는다. 상기 접촉 패드들(124)의 간격은 상기 가이드 플레이트들(500)의 관통홀들(510)의 간격과 동일하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 솔더들(136)은 마스크 패턴 또는 오토 디스펜서(auto dispenser)를 이용하여 도포된다.

도 8e를 참조하면, 상기 기판(122)의 접촉 패드들(124)과 상기 가이드 플레 이트들(500)에 고정된 접속체들(130)이 동일 선상에 위치하도록 정렬한다. 이 상태에서, 상기 가이드 플레이트들(500)을 하강하여 상기 접속체들(130)과 상기 접촉 패드(124) 상의 솔더들(136)을 접촉시킨다. 다음으로, 상기 솔더들(136)을 가열하여 리플로우 시킨다. 이후, 상기 솔더들(136)을 냉각한다. 예를 들면, 상기 솔더들(136)은 자연 냉각될 수 있다. 다른 예로, 상기 솔더들(136)로 냉각 가스를 분사하여 상기 솔더들(136)을 냉각할 수 있다. 따라서, 상기 솔더들(136)에 의해 상기 접속체들(130)이 상기 접촉 패드들(124)에 각각 본딩된다.

도 8f를 참조하면, 상기 가이드 플레이트들(500) 중 슬라이딩된 가이드 플레이트(500)를 원래 위치로 복귀시킨다. 이후, 상기 가이드 플레이트들(500)을 상방으로 이동시켜 상기 접속체들(130)로부터 제거하여 상기 접속체들(130)의 본딩을 완료한다.

상기에서는 도 2 및 도 3에 도시된 접속체들(130)을 기판(122)에 본딩하는 것으로 도시하였지만, 도 4 내지 도 7에 도시된 접속체들(230, 330)을 기판(222, 322)에 본딩할 수도 있다.

상기와 같은 접속체 접촉 방법은 상기 접속체들(130)을 상기 기판(122)에 동시에 본딩할 수 있다. 또한, 상기 접속체 접촉 방법은 상기 접속체들(130)을 상기 기판(122)의 접촉 패드들(124)에 정확하게 본딩할 수 있다. 그러므로, 상기 접속체 본딩 방법은 접속체 본딩 공정의 생산성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 접속체들을 제2 기판 구조물에는 고정하고 제1 기판 구조물에는 고정하거나 수평 방향의 접촉시킨다. 그러므로 상기 접속체들이 수직 방향으로 힘을 가하지 않으므로 수직 방향의 힘에 의해 상기 제2 기판 구조물이 변형되는 것을 방지한다. 또한, 상기 접속체가 상기 제2 기판 구조물의 접촉 패드와 솔더로 고정되므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 접속체의 탄성 변형이 요구되지 않으므로 상기 접속체의 길이가 줄일 수 있어 상기 접속체들의 저항이 감소하고 전기적 성능이 향상된다. 따라서, 프로브 카드의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 접속체들을 상기 제2 기판 구조물의 접촉 패드에 한꺼번에 정확한 위치에 본딩할 수 있다. 그러므로, 상기 접속체 본딩 공정의 생산성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

1. 내부의 신호 라인과 연결되는 제1 도전막이 내벽에 형성된 다수의 제1 접속홀을 갖는 제1 기판 구조물;

   상부에 접촉 패드를 가지며, 하부에 검사 대상체와 직접 접촉하는 다수의 프로브를 갖는 제2 기판 구조물; 및

   상기 제2 기판 구조물의 접촉 패드에 고정되는 제1 접속부 및 상기 제1 접속부와 연결되며 상기 제1 기판 구조물의 각각의 제1 접속홀들에 삽입되어 상기 도전막과 접촉하는 제2 접속부를 포함하는 다수의 접속체를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 접속부는 솔더에 의해 상기 접촉 패드에 고정되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 접속부는 상기 제1 도전막과 다점 접촉하도록 고리 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 접속부는 상기 제1 도전막과 다점 접촉하도록 오링(o-ring) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판 구조물의 하부면에 구비되며, 상기 접속체들을 각각 수용하기 위해 상기 내부의 신호 라인과 연결되는 제2 도전막이 내벽에 형성된 제2 접속홀을 갖는 소켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
6. 제5항에 있어서, 상기 소켓은,

   상기 제1 기판 구조물의 하부면에 고정되는 제1 소켓; 및

   상기 제1 소켓에 대해 슬라이딩되도록 상기 제1 소켓과 결합되며, 상기 슬라이딩에 의해 상기 제1 접속홀들에 수용되는 접속체들을 고정하는 제2 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
7. 제5항에 있어서, 상기 제1 접속홀과 상기 제2 접속홀은 서로 연통되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2 접속부는 상기 제1 접속홀 및 상기 제2 접속홀과 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
9. 제7항에 있어서, 상기 소켓의 제2 접속홀들의 지름은 상기 접속체들의 지름보다 큰 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
10. 내부의 신호 라인을 갖는 제1 기판 구조물;

    상부에 접촉 패드를 가지며, 하부에 검사 대상체와 직접 접촉하는 다수의 프로브를 갖는 제2 기판 구조물;

    상기 제2 기판 구조물의 접촉 패드에 고정되는 다수의 접속체;

    상기 제1 기판 구조물의 신호 라인과 연결되는 도전막이 내벽에 형성되며 상기 접속체들을 각각 수용하는 다수의 접속홀을 가지며, 상기 제1 기판 구조물의 하부면에 구비되는 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
11. 제10항에 있어서, 상기 소켓은,

    상기 제1 기판 구조물의 하부면에 고정되는 제1 소켓; 및

    상기 제1 소켓에 대해 슬라이딩되도록 상기 제1 소켓과 결합되며, 상기 슬라이딩에 의해 상기 접속홀들에 수용되는 접속체들을 고정하는 제2 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
12. 제10항에 있어서, 상기 접속체들은 각각 바(bar) 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
13. 제10항에 있어서, 상기 소켓의 접속홀들의 지름은 상기 접속체들의 지름보다 큰 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
14. 다수의 관통홀을 갖는 다층의 가이드 플레이트를 마련하는 단계;

    상기 관통홀들에 다수의 접속체를 각각 삽입하는 단계;

    상기 가이드 플레이트들 중 하나를 슬라이딩하여 상기 접속체들을 고정하는 단계; 및

    하부면에 다수의 프로브들을 갖는 기판의 상부면에 상기 가이드 플레이트에 고정된 접속체들을 본딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속체 본딩 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 접속체들을 본딩한 후, 상기 가이드 플레이트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속체 본딩 방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 접속체들을 본딩하는 단계는,

    상기 기판의 상부면에 다수의 솔더를 도포하는 단계;

    상기 솔더들과 상기 가이드 플레이트에 고정된 접속체들을 접촉하는 단계;

    상기 솔더들을 리플로우하기 위해 상기 솔더들을 가열하는 단계; 및

    상기 가열된 솔더들을 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속체 본딩 방법.
17. 제14항에 있어서, 상기 솔더들과 상기 가이드 플레이트의 접속홀들은 동일한 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 접속체 본딩 방법.

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