KR20080096984A - 반도체 검사 장치의 프로브 카드 및 그 프로브 카드에서의프로브 블록 위치 보정 방법 - Google Patents

반도체 검사 장치의 프로브 카드 및 그 프로브 카드에서의프로브 블록 위치 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형화되어 가는 반도체 웨이퍼의 칩들을 동시에 테스트할 수 있는 대면적의 프로브 카드(probe card)에 관한 것이다. 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 카드는 기판; 상기 기판의 일면에 탈착 가능하게 설치되는 소켓 프레임; 검사 대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브들이 제공되며, 상기 소켓 프레임에 착탈 가능하게 설치되는 프로브 블록들; 및 상기 프로브 블록의 위치 보정을 위해 상기 소켓 프레임에 관통하여 상기 프로브 블록을 가압하는 가압부재들을 포함한다.
이와 같은 본 발명의 프로브 카드는 프로브 블록의 높낮이 보정뿐만 아니라 좌우 방향으로의 틀어짐을 조절할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
프로브, 블록, 가압부재

Description

반도체 검사 장치의 프로브 카드 및 그 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법{Probe card of semiconductor device test apparatus and method for positioning correction of probe block in the probe card}
도 1은 본 발명에 따른 프로브 카드의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프로브 카드의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프로브 카드의 저면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 프로브 카드의 단면도이다.
도 5a는 본 발명에서 프로브 블록을 보여주는 사시도이다.
도 5b는 본 발명에서 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다.
도 6a는 프로브 블록이 x축 방향으로 틀어진 상태를 보여주는 도면이다.
도 6b는 프로브 블록이 가압부재에 의해 보정된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7a는 프로브 블록이 y축 방향으로 틀어진 상태를 보여주는 도면이다.
도 7b는 프로브 블록이 가압부재에 의해 보정된 상태를 보여주는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 프로브 블록의 제1변형예를 보여주는 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 프로브 블록의 제2변형예를 보여주는 도면들이다.
도 9c는 도 9a에 도시된 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다.
도 10a 및 도 10b는 프로브 블록의 제3변형예를 보여주는 도면들이다.
도 11a 및 도 11b는 프로브 블록의 제4변형예를 보여주는 도면들이다.
도 12a 및 도 12b는 프로브 블록의 제5변형예를 보여주는 도면들이다.
도 12c는 도 12a에 도시된 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다.
도 13a 및 도 13b는 프로브 블록의 제6변형예를 보여주는 도면들이다.
도 13c는 도 13a에 도시된 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 인쇄회로기판
200 : 소켓 프레임
300 : 프로브 블록
400 : 프로브
500 : 가압부재
본 발명은 반도체 웨이퍼에 집적된 칩의 불량여부를 검사하기 위한 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형화되어 가는 반도체 웨이퍼의 칩들을 동시에 테스트할 수 있는 대면적의 프로브 카드(probe card) 및 그 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법에 관한 것이다.
통상, 반도체소자는 산화공정, 확산공정, 식각공정 및 금속공정 등 다양한 단위 공정을 반복 실시함으로써 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판상에 각각의 영역으 로 나누어지는 다수의 칩(chip)을 형성하게 된다. 이때 반도체 소자의 제조 공정시 발생되는 결함으로 인해 칩의 불량을 초래하게 되며, 이러한 칩의 불량은 패키징 공정을 위한 기판의 소잉(sawing) 공정 실시전에 판별하는 것이 반도체 소자의 수율 향상 및 비용 절감 측면에서 유리하다.
기판을 구성하는 각각의 칩에 대한 불량여부를 판별하기 위해서 프로빙 시스템(probing system)을 이용하여 칩의 전기적 특성검사인 EDS(Electrical Die Sorting) 공정을 실시하며, 이러한 EDS 공정은 기판상의 칩에 마련된 접촉패드에 전기적으로 접촉하여 전류를 인가함으로써 출력되는 전기적 특성을 시스템 내에 저장된 테이터와 비교하여 칩의 불량 여부를 판별한다.
한편, 반도체 기술이 발전함에 따라 원가 절감 및 생산성 향상을 위해 보다 많은 수의 칩이 단일 기판에 형성되었으며, 최근에는 300mm 기판 공정의 구현으로 기판당 반도체 칩 수량(64 DUT, 128DUT)의 증가가 가속화되고 있다.
하지만, 현재 테스트 공정 관련 기술은 이런 기술 진화의 보폭을 맞추지 못하고 있는 실정이다. 특히 시급하게 요구되는 테스트 공정 관련 기술 중 대표적인 것은, 300mm 기판에 형성된 64개 또는 124개의 칩에 대하여 일괄적으로 프로브 테스트를 행할 수 있는 대면적의 프로브 카드 개발과 관련된 것이다.
하지만, 대면적의 프로브 카드는 기존의 소면적 프로브 카드에 비해서 평탄도가 현저히 떨어지게 된다. 결과적으로, 프로브 카드의 평탄도가 떨어질 때, 프로브의 한 부분이 검사 대상물에 형성된 신호 전극의 한 부분과 접촉하는 동안, 다른 프로브는 다른 신호 전극과 접속할 수 없거나, 접촉이 되더라도, 프로브와 신호 전 극사이의 전기적인 연속성을 달성하는데 필요한 소정의 접촉 압력이 얻어질 수 없어서 검사를 적절하게 수행할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은 프로브 블록들의 평탄도를 보정할 수 있는 반도체 검사 장치의 프로브 카드 및 그 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 프로브 블록들의 틀어짐을 보정할 수 있는 반도체 검사 장치의 프로브 카드 및 그 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 카드는 절연 기판상에 도체배선패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 일면에 탈착 가능하게 설치되는 소켓 프레임; 검사대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브들이 제공되는 몸체부분과, 상기 몸체부분의 양단에 형성되며 상기 소켓 프레임에 착탈 가능하게 고정되는 지지부분을 갖는 프로브 블록들; 상기 프로브 블록의 위치 조정을 위해 상기 프로브 블록의 지지부분을 가압하는 가압부재들을 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 카드는 검사대상물과 대향되는 일면을 갖는 기판; 상기 기판의 일면과 상기 검사대상물 사이에서 상기 기판과 검사대상물 간의 전기적 신호 연결을 위한 프로브들을 갖는 프로브 블록들; 상기 프로브 블록의 위치 보정을 위해 상기 프로브 블록을 가압하는 가압부재들을 포함한다.
본 발명에서 상기 프로브 블록은 상기 가압부재의 가압에 의해 상기 기판의 일면에 대한 수직 또는 수평 또는 수직과 수평방향으로 이동하도록 상기 가압부재와 접촉되는 경사진 제1면을 갖는 지지부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
본 발명에서 상기 프로브 블록은 상기 지지부분이 양단에 형성된다.
본 발명에서 상기 지지부분은 상기 제1면과는 대칭되게 형성되는 제2면을 더 포함한다.
본 발명에서 상기 가압부재는 상기 프로브 블록과 접촉되는 둥근 끝단을 갖는다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 카드는 기판; 상기 기판의 일면에 탈착 가능하게 설치되는 소켓 프레임; 검사 대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브들이 제공되며, 상기 소켓 프레임에 착탈 가능하게 설치되는 프로브 블록들; 및 상기 프로브 블록의 위치 보정을 위해 상기 소켓 프레임에 관통하여 상기 프로브 블록을 가압하는 가압부재들을 포함한다.
본 발명에서 상기 프로브 블록은 상기 가압부재와 접촉되며, 상기 가압부재의 가압에 의해 x,y,z축 중 어느 한 축의 일방향으로 이동하도록 경사진 제1면이 제공된다.
본 발명에서 상기 프로브 블록은 상기 가압부재의 가압에 의해 상기 일방향 의 반대방향으로 이동하도록 상기 가압부재와 접촉되는 경사진 제2면을 더 포함한다.
본 발명에서 상기 제1면과 상기 제2면은 상기 프로브 블록의 길이방향에서 본 일면의 중심을 지나는 중심선에 대해 대칭되게 제공된다.
본 발명에서 상기 가압부재는 상기 프로브 블록의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 소켓 프레임에 나사 결합된다.
본 발명에서 상기 프로브 블록은 상기 기판의 수직한 방향으로 고정볼트에 의해 상기 소켓 프레임에 고정된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 카드에서 프로브 블록의 위치를 보정하는 방법은 기판에 설치된 소켓 프레임에 제공되는 프로브 블록들의 위치를 점검한 후, 소켓 프레임에 설치된 가압부재를 사용하여 위치 보정이 필요한 프로브 블록을 가압하여 위치를 보정한다.
본 발명에서 상기 프로브 블록의 위치 보정은 상기 가압부재가 상기 프로브 블록의 길이 방향에서 바라본 일면에 대해 경사지게 형성된 제1면을 가압함으로써 위치 보정이 이루어진다.
본 발명에서 상기 가압부재는 상기 프로브 블록의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 소켓 프레임에 나사 결합된다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전 하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 13c에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명은 평탄도가 높은 작은 크기의 프로브 블록들을 이용하여 넓은 면적이지만 평탄도가 높은 프로브 카드에 관한 것으로, 각각의 프로브 블록들의 위치를 정렬할 수 있는 구조를 갖는데 그 특징이 있다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼 검사를 위한 프로빙 검사 장치는 웨이퍼 상태에서 IC 칩 검사를 수행하기 위한 테스트 시스템과 전기적으로 연결되는 검사 헤드가 있으며, 프로브 카드는 검사 헤드에 전기적으로 연결되고, 반도체 칩이 형성된 웨이퍼는 웨이퍼 프로브 스테이션에 놓여져 프로브 카드와 접촉될 수 있는 위치로 이동된다.
여기서 프로브 카드(10)는 웨이퍼상의 각 칩(chip)을 테스트하기 위해 인쇄회로기판(100) 상에 장착된 프로브 블록(300)의 프로브(probe;400)를 테스트하고자 하는 칩의 패드(pad;미도시됨)에 접촉시킨 후, 테스트 시스템(TEST SYSTEM)의 전기적 시그널(SIGNAL)을 칩으로 전해주는 장치로써, 기판이 실질적인 테스트를 할 수 있도록 테스트의 각 신호 배선과 기판상의 각 패드를 칩 단위로 동시에 접속시켜주는 핵심적인 검사장치이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 프로브 카드(10)는 절연 기판상에 도 체배선패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판(100)과, 인쇄회로기판(100)의 일면에 탈착 가능하게 설치되는 소켓 프레임(200), 이 소켓 프레임(200)에 착탈 가능하게 설치되는 프로브 블록(300)들 그리고 프로브 블록(300)을 정렬하기 위한 가압부재(500)들을 포함한다.
인쇄회로기판(100)은 상면에 테스트 헤드(미 도시됨)의 핀들과 접촉되어 테스트 신호를 전달받는 다수의 핀접촉부(미 도시됨)를 갖으며, 저면에 프로브 블록(300)의 프로브(400)들과 접촉되는 접속패드(110)들을 갖는 원형의 플레이트로 이루어진다. 본 발명에서는 인쇄회로기판(100)으로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않으며, 절연기판상에 도체배선패턴이 형성된 다양한 기판(예를 들면 다층회로기판과 같은 기판)이 사용될 수 있다.
소켓 프레임(200)은 다수의 제1고정볼트(610)에 의해 인쇄회로기판(100)의 저면에 장착된다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 소켓 프레임(200)은 인쇄회로기판(100)의 저면과 마주하는 일면으로부터 돌출되는 다수의 고정핀을 갖으며, 소켓 프레임(200)이 인쇄회로기판(100)의 저면에 장착될 때, 고정핀은 인쇄회로기판(100)의 저면에 형성된 홈(미도시됨)에 끼워지게 된다.
소켓 프레임(200)은 상부판(210)과 하부판(220)으로 이루어진다. 하부판(220)은 프로브 블록(300)들이 놓여지도록 상부판(210)보다 돌출되게 형상 지어진 지지면(222)과, 지지면(222)에 수직한 방향으로 형성되며, 프로브 블록(300)을 하부판(220)의 지지면(222)에 고정시키기 위한 제2고정볼트(620)가 체결되는 제1체결구멍(224) 그리고 오프닝(226)을 포함한다. 상부판(210)은 하부판(220)의 지지 면(222)에 고정된 프로브 블록(300)들의 테두리에 위치되도록 하부판(220)에 설치된다. 상부판(210)에는 프로브 블록(300) 각각에 해당되는 위치에 수평하게 제2체결구멍(212)들이 형성된다. 제2체결구멍(212)에는 가압부재(500)가 체결되며, 가압부재(500)는 소켓 프레임(200)에 설치된 프로브 블록(300)의 위치를 정렬하는데 사용된다. 가압부재(500)는 하나의 프로브 블록(300) 양측에 2개씩 총 4개가 한 조를 이루도록 배치된다. 이렇게 4개의 가압부재(500)들은 제2체결구멍(212)들을 통해 체결되어 프로브 블록(300) 양측에 형성된 제1경사면(324)과 제2경사면(326)에 각각 접촉되어, 풀림과 조임을 통해 프로브 블록(300)의 평탄도를 조절하게 된다.
본 발명에서는 프로브 블록(300)이 소정길이를 갖는 막대 형상으로 이루어진 것을 도시하였지만, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한 본 발명에서는 프로브 블록(300)이 세라믹 재질로 형성된 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않으며, 절연기판상에 도체배선패턴이 형성된 다양한 기판(예를 들면 다층회로기판과 같은 기판)이 사용될 수 있다.
도 4는 도 3에 표시된 4-4선을 따라 절취한 프로브 카드의 단면도이고, 도 5a는 프로브 블록의 사시도이다. 그리고, 도 5b는 본 발명에서 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다.
도 1 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 프로브 카드(10)에서 가장 중요한 구성요소인 프로브 블록(300)은 검사대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브(400)들이 제공되는 몸체부분(310)과, 몸체부분(310)의 양단에 형성되며, 소켓 프레임(200)에 착탈 가능하게 고정되는 지지부분(320)을 갖는다.
본 실시예에서는 프로브 블록(300)의 몸체부분(310)에 탄력적으로 끼워져 결합될 수 있는 얇은 도전성 금속판으로 이루어지는 블레이드 타입의 프로브(400)를 예를 들어 도시하였지만, 본 발명은 반도체 공정 라인에서 맴스(MEMS) 및 반도체 기술을 사용하여 제작된 맴스타입의 프로브, 범프 타입의 프로브 또는 니들 타입의 프로브 등의 다양한 프로가 적용될 수 있음은 당연하다.
프로브 블록(300)의 구조적인 특징을 좀더 자세히 살펴보면, 프로브 블록(300)은 세라믹 재질의 소정길이를 갖는 막대 형상으로 이루어진다. 프로브 블록(300)은 길이방향으로 양단에 지지부분(320)을 가지며, 그 사이에는 다수의 프로브(400)들이 제공되는 몸체부분(310)을 갖는다. 프로브 블록(300)의 지지부분(320)은 제1체결구멍(224)과 대응되는 위치에 볼트구멍(322)이 수직방향으로 관통되게 형성되며, 끝단면에는 경사진 제1,2면(324,326)이 형성된다. 프로브 블록(300)의 고정은 제2고정볼트(620)가 볼트구멍(322)을 통해 소켓 프레임(200)의 제1체결구멍(224)에 체결됨으로써 이루어진다. 한편, 지지부분(320)의 제1,2경사면(324,326)은 프로브 블록(300)이 가압부재(500)들에 의해 z축의 양방향으로 이동하도록 가압부재(500)와 접촉되어 가압되는 면으로, 가압부재(500)들에 의한 프로브 블록(300)의 위치 정렬 과정은 아래에서 자세히 설명하기로 한다. 여기서, z축 방향은 x축 방향(좌우방향)과 y축 방향(수직 방향) 사이의 사선 방향을 가리킨다.
이렇게, 본 발명에서는 프로브 블록(300)이 제2고정볼트(620)에 의해 소켓 프레임(200)에 고정된 상태에서 가압부재(500)들을 조이거나 풀어서 프로브 블록(300)의 위치(평탄도)를 보정하게 된다. 물론, 프로브 블록(300)은 제2고정볼 트(620)에 의해 소켓 프레임(200)에 고정된 상태이기는 하지만, 제2고정볼트(620)와 볼트구멍(322)간의 유격이 있기 때문에 어느 정도 간격(수mm)만큼은 평탄도 보정을 위한 이동이 가능하다. 가압부재(500)는 끝단(510)이 프로브 블록(300)의 제1경사면 또는 제2경사면(324,326)을 쇄기 작용으로 가압하도록 소켓 프레임(200)에 나사 방식으로 체결된다. 여기서 끝단(510)은 프로브 블록(300)의 제1,2경사면(324,326)과의 마찰을 최소화하고 안정적으로 가압하도록 둥글게 형상 지어질 수 있다.
다시 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 프로브 블록(300)의 제1경사면(324)과 제2경사면(326)은 서로 도면에 표시된 대각선(w)을 중심으로 대칭되게 배치된다. 다시 말해, 제1경사면(324)과 제2경사면(326)은 프로브 블록(300)을 길이 방향에서 바라본 일면(321)에서 그 일면의 중심을 지나는 대각선(w)에 대해 대칭을 이루도록 배치된다. 그리고, 제1경사면(324)과 제2경사면(326)은 가압부재(500)의 가압에 의해 z축 방향으로 이동하도록 경사지게 형성된다. 제1경사면(324)은 일면(321)과 접하는 제1모서리(n1), 프로브 블록(300)의 일측면(321a)과 접하는 제2모서리(n2), 그리고 프로브 블록의 상면(321b)과 만나는 제3모서리(n3)를 갖는 삼각형의 경사면으로 이루어진다. 그리고, 제2경사면(326)은 일면(321)과 접하는 제1모서리(n1), 프로브 블록(300)의 타측면(321c)과 접하는 제2모서리(n2), 그리고 프로브 블록의 저면(321d)과 만나는 제3모서리(n3)를 갖는 삼각형의 경사면으로 이루어진다.
가압부재(500)가 제1경사면(324)을 가압하면 프로브 블록(300)은 z축의 아래 방향(z2)으로 이동하며, 가압부재(500)가 제2경사면(326)을 가압하면 프로브 블 록(300)은 z축의 위 방향(z1)으로 이동한다.
예를 들어, 프로브 블록(300)의 일단(도면에 a로 표시됨)이 타단(도면에서 a의 반대쪽 일단)보다 아래쪽으로 기울어진 경우에는, 처짐 방향에 위치하는 2개의 가압부재(500) 중에서 제2경사면(326)을 가압하기 위한 가압부재(500)를 조여줌으로써, 가압부재(500)가 전진 이동하면서 제2경사면(326)을 밀게되고, 그로 인해 프로브 블록(300)의 일단이 상방향(z1 방향)으로 이동하여 프로브 블록(300)의 평탄도가 맞추어 지게 된다.
도 6a는 프로브 블록이 x축 방향으로 틀어진 상태를 보여주는 도면이고, 도 6b는 프로브 블록이 가압부재에 의해 보정된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6a에서와 같이, 프로브 블록(300)의 일단이 x축의 제2방향(x2)으로 틀어진 경우에는, 제1경사면(324)을 가압하기 위한 가압부재(500)를 조이면, 도 6b에서와 같이 프로브 블록(300)의 일단이 x축의 제1방향(x1)으로 이동되면서 틀어짐을 보정할 수 있다.
도 7a는 프로브 블록이 y축 방향으로 틀어진 상태를 보여주는 도면이고, 도 7b는 프로브 블록이 가압부재에 의해 보정된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7a에서와 같이, 프로브 블록(300)의 일단이 y축의 제2방향(y2)으로 틀어진 경우에는, 제2경사면(326)을 가압하기 위한 가압부재(500)를 조이면, 도 7b에서와 같이 프로브 블록(300)이 y축의 제1방향(y1)방향으로 이동되면서 평탄도를 보정할 수 있다.
본 발명에서 프로브 블록은 다음과 같은 대안적 실시예들로도 변형 실시할 수 있다.
(프로브 블록의 제1변형예)
도 8a 및 도 8b는 프로브 블록(300a)이 가압부재(500)의 가압에 의해 z축의 일 방향(z1)으로 이동하도록 경사진 제1경사면(324a)이 적용된 예를 보여주는 도면들이다.
프로브 블록(300a)은 앞에서 설명한 실시예에 따른 프로브 카드(10)의 프로브 블록(300)과 동일한 구성과 기능을 갖는 몸체부분(310)과 지지부분(320) 그리고 프로브(400)들을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 변형예에서는 가압부재(500)에 의해 가압되는 경사면 구조가 변경된 지지부분(320)을 갖는데 그 특징이 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 프로브 블록(300a)의 제1경사면(324a)은 가압부재(500)의 가압에 의해 z축의 일 방향(z1)으로 이동하도록 경사지게 형성된다. 제1경사면(324a)은 일면(321)과 접하는 제1모서리(n1), 프로브 블록(300)의 타측면(321c)과 접하는 제2모서리(n2), 그리고 프로브 블록의 저면(321d)과 만나는 제3모서리(n3)를 갖는 삼각형의 경사면으로 이루어진다.
이처럼, 양측 지지부분(320)에 제1경사면(324a)을 갖는 프로브 블록(300a)은 2개의 가압부재(500)와, 2개의 고정볼트(620)에 의해 위치 틀어짐(평탄도)을 보정할 수 있다.
(프로브 블록의 제2변형예)
도 9a 내지 도 9c는 프로브 블록(300b)이 가압부재(500)의 가압에 의해 z축의 대칭되는 양 방향(z1,z3)으로 이동 가능하도록 경사진 제1,2경사면(324b,326b)이 적용된 예를 보여주는 도면이다.
프로브 블록(300b)은 앞에서 설명한 실시예에 따른 프로브 카드(10)의 프로브 블록(300)과 동일한 구성과 기능을 갖는 몸체부분(310)과 지지부분(320) 그리고 프로브(400)들을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 변형예에서는 가압부재(500)에 의해 가압되는 경사면 구조가 변경된 지지부분(320)을 갖는데 그 특징이 있다.
도 9a 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 프로브 블록(300b)의 제1경사면(324b)은 가압부재(500)의 가압에 의해 z축의 일 방향(z1)으로 이동하도록 경사지게 형성되고, 프로브 블록(300b)의 제2경사면(326b)은 가압부재(500)의 가압에 의해 z축의 타방향(z3)으로 이동하도록 경사지게 형성된다.
도 9c는 도 9a에 도시된 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다. 도 9c를 참조하면, 제1경사면(324b)과 제2경사면(326b)은 프로브 블록(300b)을 길이 방향에서 바라본 일면(321)에서 그 일면의 중심을 수직하게 지나는 수직선(w2)에 대해 대칭을 이루도록 배치된다. 즉, 제1경사면(324b)과 제2경사면(326b)은 수직선(w2)을 기준으로 대칭되게 형성된다. 참고로, 제1경사면(324b)은 일면(321)과 접하는 제1모서리(n1), 프로브 블록(300)의 일측면(321a)과 접하는 제2모서리(n2), 그리고 프로브 블록의 저면(321d)과 만나는 제3모서리(n3)를 갖는 삼각형의 경사면 으로 이루어진다. 그리고, 제2경사면(326b)은 일면(321)과 접하는 제1모서리(n1), 프로브 블록(300)의 타측면(321c)과 접하는 제2모서리(n2), 그리고 프로브 블록의 저면(321d)과 만나는 제3모서리(n3)를 갖는 삼각형의 경사면으로 이루어진다.
이처럼, 양측의 지지부분(320)에 각각 제1,2경사면(324b,326b)이 제공되는 프로브 블록(300b)은 4개의 가압부재(500)들에 의해 위치 틀어짐(좌우 방향으로 틀어짐과 평탄도)을 보다 정밀하게 보정할 수 있다.
(프로브 블록의 제3변형예)
도 10a 및 도 10b는 프로브 블록(300c)이 가압부재(500)의 가압에 의해 x축의 일 방향(x1)으로 이동하도록 경사진 제1경사면(324c)이 적용된 예를 보여주는 도면이다.
프로브 블록(300c)은 앞에서 설명한 실시예에 따른 프로브 카드(10)의 프로브 블록(300)과 동일한 구성과 기능을 갖는 몸체부분(310)과 지지부분(320) 그리고 프로브(400)들을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 변형예에서는 가압부재(500)에 의해 가압되는 경사면 구조가 변경된 지지부분(320)을 갖는데 그 특징이 있다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 프로브 블록(300c)의 제1경사면(324c)은 가압부재(500)의 가압에 의해 x축의 일 방향(x1)으로 이동하도록 수직한 방향으로 경사지게 형성된다. 이러한 제1경사면(324c)이 양측 지지부분(320)에 제공되는 프로브 블록(300c)은 2개의 가압부재(500)들에 의해 위치 틀어짐(좌우 방 향으로 틀어짐)을 보정할 수 있으며, 이때 Y축 방향으로의 높낮이 조절은 2개의 고정볼트(620)의 조임 또는 풀림으로 조절할 수 있다.
한편, 이러한 제1경사면(324c) 구조를 갖는 프로브 블록(300c)은 도 11a 및 도 11b에서와 같이 2개의 프로브 블록(300c)을 나란하게 조립한 상태로 제공될 수 있다.
(프로브 블록의 제5변형예)
도 12a 내지 도 12c는 프로브 블록(300d)이 가압부재(500)의 가압에 의해 x축의 양방향(x1,x2)으로 이동하도록 경사진 제1경사면(324d)과 제2경사면(326d)이 적용된 예를 보여주는 도면이다.
프로브 블록(300d)은 앞에서 설명한 실시예에 따른 프로브 카드(10)의 프로브 블록(300)과 동일한 구성과 기능을 갖는 몸체부분(310)과 지지부분(320) 그리고 프로브(400)들을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 변형예에서는 가압부재(500)에 의해 가압되는 경사면 구조가 변경된 지지부분(320)을 갖는데 그 특징이 있다.
도 12a 및 도 12c에 도시된 바와 같이, 프로브 블록(300d)의 제1경사면(324d)은 가압부재(500)의 가압에 의해 x축의 일 방향(x1)으로 이동하도록 수직한 방향으로 경사지게 형성되고, 프로브 블록(300d)의 제2경사면(326d)은 가압부재(500)의 가압에 의해 x축의 타방향(x2)으로 이동하도록 수직한 방향으로 경사지게 형성된다. 도 12c는 도 12a에 도시된 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면 도이다. 도 12c를 참조하면, 제1경사면(324d)과 제2경사면(326d)은 프로브 블록(300d)을 길이 방향에서 바라본 일면(321)에서 그 일면의 중심을 수직하게 지나는 수직선(w3)에 대해 대칭을 이루도록 배치된다. 즉, 제1경사면(324d)과 제2경사면(326d)은 수직선(w3)을 기준으로 대칭되게 형성된다. 이처럼, 양측의 지지부분(320)에 각각 제1,2경사면(324d,326d)이 제공되는 프로브 블록(300d)은 4개의 가압부재(500)들에 의해 위치 틀어짐(좌우 방향으로 틀어짐)을 보다 정밀하게 보정할 수 있다. 물론, Y축(수직) 방향으로의 높낮이 조절은 2개의 고정볼트(620)들의 조임 또는 풀림으로 조절할 수 있다.
(프로브 블록의 제6변형예)
도 13a 내지 도 13c는 프로브 블록(300e)이 가압부재(500)의 가압에 의해 y축의 양방향(y1,y2)으로 이동하도록 경사진 제1경사면(324e)과 제2경사면(326e)이 적용된 예를 보여주는 도면이다.
프로브 블록(300e)은 앞에서 설명한 실시예에 따른 프로브 카드(10)의 프로브 블록(300)과 동일한 구성과 기능을 갖는 몸체부분(310)과 지지부분(320) 그리고 프로브(400)들을 포함하며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 변형예에서는 가압부재(500)에 의해 가압되는 경사면 구조가 변경된 지지부분(320)을 갖는데 그 특징이 있다.
도 13a 및 도 13c에 도시된 바와 같이, 프로브 블록(300e)의 제1경사면(324e)은 가압부재(500)의 가압에 의해 y축의 일 방향(y1)으로 이동하도록 수평 방향으로 경사지게 형성되고, 프로브 블록(300e)의 제2경사면(326e)은 가압부재(500)의 가압에 의해 y축의 타방향(y2)으로 이동하도록 수평한 방향으로 경사지게 형성된다. 도 13c는 도 13a에 도시된 프로브 블록을 길이방향에서 바라본 정면도이다. 도 13c를 참조하면, 제1경사면(324e)과 제2경사면(326e)은 프로브 블록(300e)을 길이 방향에서 바라본 일면(321)에서 그 일면의 중심을 수평하게 지나는 수평선(w4)에 대해 대칭을 이루도록 배치된다. 즉, 제1경사면(324e)과 제2경사면(326e)은 수평선(w4)을 기준으로 대칭되게 형성된다. 이처럼, 양측의 지지부분(320)에 각각 제1,2경사면(324e,326e)이 제공되는 프로브 블록(300e)은 4개의 가압부재(500)들에 의해 평탄도를 보다 정밀하게 보정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 프로브 카드(10)는 프로브 블록(300)의 위치 정렬(평탄도 조절) 방식이 프로브 블록(300)의 지지부분(320)에 형성된 경사면들을 가압하는 가압부재(500)들을 사용하기 때문에 보다 정밀한 위치 보정( x축과 y축 그리고 z 축의 평탄도 조절)이 가능하다는데 그 특징이 있다. 특히, 경사면들의 경사 각도 또는 경사 방향에 따라 가압부재(500)의 조임에 의한 프로브 블록(300)의 이동 방향이 달라지기 때문에 프로브 블록(300)들이 설치되는 여건에 따라 다양하게 경사면들을 선택 가공하여 적용할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 프로브 카드에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변 형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 프로브 카드는 반복적인 테스트 진행에 따른 물리적인 접촉 압력으로 인하여 프로브 블록의 평탄도가 기울어지게 되더라도, 가압부재들을 이용하여 개별적 즉, 독립적으로 해당 프로브 블록에 대한 평탄도를 조절할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 프로브 카드는 프로브 블록의 높낮이 보정뿐만 아니라 좌우 방향으로의 틀어짐을 조절할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 프로브 카드는 프로브와 테스트의 대상인 칩간의 전기적 접속에 대한 신뢰성이 높아지는 수율 향상의 효과를 기대할 수 있다.

Claims (26)

  1. 반도체 검사 장치의 프로브 카드에 있어서:
    검사대상물과 대향되는 일면을 갖는 기판;
    상기 기판의 일면과 상기 검사대상물 사이에서 상기 기판과 검사대상물 간의 전기적 신호 연결을 위한 프로브들을 갖는 다수의 프로브 블록들;
    상기 프로브 블록을 개별적으로 위치 보정하기 위해 상기 프로브 블록의 일측면에 인접하여 위치하여 상기 프로브 블록을 가압하는 다수의 가압부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 카드는
    상기 기판의 일면에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 프로브 블록들이 설치되는 소켓 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 프로브들이 제공되는 몸체부분과, 상기 몸체부분의 외측에 제공되는 지지부분을 포함하며,
    상기 가압부재들은 상기 지지부분을 가압하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로브 카드는
    상기 기판의 일면에 탈착 가능하게 설치되고, 상기 프로브 블록들이 설치되는 소켓 프레임을 더 포함하고,
    상기 프로브 블록의 지지부분은 상기 소켓 프레임에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재의 가압에 의해 상기 기판의 일면에 대한 수직 방향으로 이동하도록 상기 가압부재와 접촉되는 제1면을 갖는 지지부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재의 가압에 의해 상기 기판의 일면에 대한 수평 방향으로 이동하도록 상기 가압부재와 접촉되는 제1면을 갖는 지지부분을 포함하는 것을 특징으 로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재의 가압에 의해 상기 기판의 일면에 대한 수직 및 수평 방향으로 이동하도록 상기 가압부재와 접촉되는 제1면을 갖는 지지부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재와 접촉되는 그리고 상기 프로브 블록의 길이방향에서 본 일면의 중심을 지나는 중심선에 대해 대칭을 이루는 제1면과 제2면을 갖는 지지부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 지지부분이 양단에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  10. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부분은
    상기 제1면과는 대각선 방향으로 대칭되게 형성되는 제2면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  11. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부분은
    상기 제1면과는 수직 또는 수평 방향으로 대칭되게 형성되는 제2면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 절연기판상에 도체배선패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 프로브 블록과 접촉되는 둥근 끝단을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  14. 반도체 검사 장치의 프로브 카드에 있어서:
    기판;
    상기 기판의 일면에 탈착 가능하게 설치되는 소켓 프레임;
    검사 대상물과 전기적 접촉이 이루어지는 프로브들이 제공되며, 상기 소켓 프레임에 착탈 가능하게 설치되는 프로브 블록; 및
    상기 프로브 블록의 위치 보정을 위해 상기 소켓 프레임에 관통하여 상기 프로브 블록을 가압하는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재와 접촉되며, 상기 가압부재의 가압에 의해 x축의 일방향으로 이동하도록 경사진 제1면이 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재와 접촉되며, 상기 가압부재의 가압에 의해 y축의 일방향으로 이동하도록 경사진 제1면이 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재와 접촉되며, 상기 가압부재의 가압에 의해 z축의 일방향으로 이동하도록 경사진 제1면이 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브 블록은
    상기 가압부재의 가압에 의해 상기 일방향의 반대방향으로 이동하도록 상기 가압부재와 접촉되는 경사진 제2면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1면과 상기 제2면은 상기 프로브 블록의 길이방향에서 본 일면의 중심을 지나는 직선을 중심으로 대칭되게 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 프로브 블록의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 소켓 프레임에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 프로브 블록과 접촉되는 끝단을 갖되;
    상기 끝단은 둥글게 형상 지어지는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 프로브 블록은 상기 기판의 수직한 방향으로 고정볼트에 의해 상기 소켓 프레임에 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 프로브 블록은 다수개가 구비되며, 상기 소켓 프레임에 일방향으로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사 장치의 프로브 카드.
  24. 프로브 카드에서 프로브 블록의 위치를 보정하는 방법에 있어서:
    기판에 설치된 소켓 프레임에 제공되는 프로브 블록들의 위치를 점검한 후, 소켓 프레임에 설치된 가압부재를 사용하여 위치 보정이 필요한 프로브 블록을 가압하여 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 프로브 블록의 위치 보정은 상기 가압부재가 상기 프로브 블록의 길이 방향에서 바라본 일면에 대해 경사지게 형성된 제1면을 가압함으로써 위치 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 프로브 블록의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 소켓 프레임에 나사 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드에서의 프로브 블록 위치 보정 방법.
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