KR20090003952U - 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체에 관한 것이다.

본 고안의 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체는, 다수개의 탐침 블레이드; 상기 탐침 블레이드 사이에 개입되어 상기 탐침 블레이드와 교번 적층되도록 구비되며 상기 탐침 블레이드의 피치를 결정하는 폭 두께를 갖는 다수개의 프로브 블록; 및 적층된 상기 프로브 블록과 상기 탐침 블레이드를 고정하는 고정수단;을 포함한다.

따라서, 단순히 얇은 폭 두께를 갖는 프로브 블록을 다수개 제조하여 조립에 이용하면 되므로, 프로브 블록의 제조성이 양호함과 더불어, 단순히 탐침 블레이드와 프로브 블록을 교번되도록 적층한 후 일시에 고정하면 되므로, 조립성도 양호함으로써, 생산성을 제고시키고, 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

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Description

반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체{PROBE BLOCK ASSEMBLY FOR TESTING SEMICONDUCTOR CHIP}

본 고안은 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 탐침 블레이드를 절연 재질의 프로브 블록으로 지지하여 고정함에 있어, 다소 얇은 프로브 블록을 다수개 제조하여 준비한 다음, 해당 프로브 블록과 탐침 블레이드를 교번되도록 적층한 후 일시에 고정수단으로 고정함으로써, 생산성과 품질을 향상시킬 수 있는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하는 과정은 여러 단계로 구성되는데, 최종적으로 반도체 소자를 조립하는 단계에서는 웨이퍼(wafer) 상에 형성된 반도체 칩(chip)들 중 불량 칩을 제외한 양품 칩만을 선택하여 조립한다.

따라서, 조립 전에 웨이퍼 상에 형성된 반도체 칩들의 양품, 불량품 여부를 판별하기 위해 웨이퍼 상의 각 반도체 칩에 탐침(probe)을 접촉시켜 전기적으로 테스트하는 프로빙 검사장치를 이용하여 검사를 실시한다.

프로빙 검사장치는, 검사 신호를 발생하고 그 결과로서 수신되는 출력 신호 를 분석하여 반도체 칩의 양부를 판별하는 테스터(tester)와, 이 테스터와 검사 대상의 반도체 칩을 전기적으로 연결하는 프로브 카드(probe card)로 구성된다.

여기서, 상기 프로브 카드는 테스터에서 발생된 검사 신호를 반도체 칩으로 전송하고 그에 따른 출력 신호를 테스터로 전송하며, 그 구성은, 반도체 칩 상에 형성된 접속단자와 접촉되는 다수개의 탐침을 고정하는 프로브 블록 조립체와, 이 프로브 블록 조립체와 테스터 간을 전기적으로 연결하는 카드 기판으로 이루어진다.

그리고, 상기 탐침은 와이어 형태의 니들(needle)형과 박판 형태의 블레이드(blade)형으로 구분되며, 최근에는 주로 블레이드형이 이용되고 있다.

도 1은 블레이드형 탐침(이하, '탐침 블레이드'로 칭함)을 고정하는 프로브 블록 조립체에 대한 분리 사시도이고, 도 2는 그 조립된 상태에 대한 사시도이다.

프로브 블록 조립체는, 반도체 칩 상에 형성된 접속단자에 대응되는 피치로 상호 이격되게 배치되어 수직방향으로 구비되는 다수개의 탐침 블레이드(10)와, 다수개의 탐침 블레이드(10)를 일정 피치 간격으로 지지하기 위해 각 탐침 블레이드(10)가 삽입되는 미세 슬릿(slit)(20a)을 다수개 구비하는 프로브 블록(20)과, 프로브 블록(20)의 미세 슬릿(20a)에 탐침 블레이드(10)가 삽입된 상태에서 프로브 블록(20)에 대해 탐침 블레이드(10)를 고정시키는 고정수단(30)으로 이루어진다.

상기 탐침 블레이드(10)는 전기적 신호를 전달할 수 있도록 전도성의 특성을 갖는 금속 재질로 형성되며, 그 제조는 반도체 제조공정인 사진, 식각, 스퍼터링 및 도금, 평탄화(CMP) 공정 등을 이용하여 실시된다.

그리고, 탐침 블레이드(10)는 두께가 얇은 박판으로 형성되며, 그 선단 하측에는 반도체 칩 상의 접속단자에 접촉되는 팁(tip)부(10a)가 형성되고, 후단에는 카드 기판 상에 형성되는 접속단자 측과 연결되는 후단접속부(10d)가 형성되며, 팁부(10a)와 후단접속부(10d) 사이에는 프로브 블록(20) 상의 미세 슬릿(20a)에 삽입되는 부분인 삽입판부(10c)가 형성된다.

여기서, 선단의 팁부(10a)와 후단의 후단접속부(10d)는 프로브 블록(20)에 대해 전방 또는 후방으로 돌출되며, 선단 하측에 형성되는 팁부(10a)의 상부 측에는 절개홈 구조 등을 통해 팁부(10a)가 반도체 칩 상의 접속단자에 접촉시 팁부(10a)에 가해지는 압력을 흡수하여 부드러운 접촉이 이루어질 수 있도록 하기 위한 탄성흡수부(10b)가 형성된다.

또한, 그 후단 측의 후단접속부(10d)는 카드 기판 상의 접속단자에 대해 직접 납땜 등으로 연결될 수 있으나, 통상적으로는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 같은 별도의 연결수단을 이용하여 연결된다.

상기 프로브 블록(20)은 절연성 재질, 통상적으로는 세라믹(ceramic) 재질로 형성되며, 대략 직육면체 형상의 것으로, 추가적인 기계 가공을 통해 형성되는 다수개의 미세 슬릿(20a)을 일체로 구비한다.

상기 고정수단(30)은 프로브 블록(20) 상의 미세 슬릿(20a)에 탐침 블레이드(10)가 삽입된 상태에서 프로브 블록(20)에 대해 탐침 블레이드(10)를 고정시키는 것으로, 통상적으로는 프로브 블록(20)과 탐침 블레이드(10)에 서로 대응되도록 하나 이상 형성되는 관통공(10e, 20b)을 관통하도록 삽입되는 고정봉으로 구현되고 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 프로브 블록 조립체는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 경한 세라믹 재질의 프로브 블록(20) 상에 추가적인 기계 가공을 통해 미세 슬릿(20a)을 일일이 형성함에 따라, 프로브 블록(20)의 제조성이 극히 불량하여, 생산성이 저하되고 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.

둘째, 기계 가공 상의 한계로 인해 미세 슬릿(20a)을 균일하게 형성할 수 없음으로써, 그에 대해 결합되는 탐침 블레이드(10)의 균일성도 확보되지 못하므로, 검사 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

셋째, 프로브 블록(20) 상의 미세 슬릿(20a)에 탐침 블레이드(10)를 삽입하는 작업을 작업자가 핀셋으로 탐침 블레이드(10)를 파지하여 일일이 삽입하는 방식으로 실시하므로, 조립성이 극히 불량하여, 생산성이 저하되고 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.

넷째, 프로브 블록(20) 상의 미세 슬릿(20a)에 탐침 블레이드(10)를 수작업으로 삽입함에 따라 삽입 정도가 서로 다르게 됨으로써 탐침 블레이드(10)의 높이 차가 발생되므로, 검사 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

다섯째, 프로브 블록(20) 상의 미세 슬릿(20a)에 삽입된 탐침 블레이드(10)가 미세 슬릿(20a)의 측벽에 의해 지지되는 면적이 다소 좁음으로써, 사용 도중에 탐침 블레이드(10)가 쉽게 변형되어 정렬 상태가 불량해질 수 있음에 따라 검사 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

여섯째, 기계 가공을 통해 미세 슬릿(20a)을 일직선 형태로 형성함으로써, 그에 대해 결합되는 탐침 블레이드(10)의 선단 측 팁부(10a)와 후단 측 후단접속부(10d)의 피치가 동일하게 한정됨으로써, 카드 기판 상의 접속단자에 대응되는 피치로 후단접속부(10d)의 피치를 확장시킬 수 없다는 한계성의 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 프로브 블록의 제조성을 향상시킴과 아울러, 탐침 블레이드와 프로브 블록 간의 조립성을 향상시킴으로써, 생산성을 제고시키고 제조원가를 절감시킬 수 있는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 탐침 블레이드의 높이를 동일하게 맞추어 조립할 수 있음과 아울러, 탐침 블레이드가 프로브 블록에 의해 지지되는 면적을 증대시킬 수 있음으로써, 탐침 블레이드의 상태를 양호하게 유지할 수 있어, 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 탐침블레이드의 후단접속부의 피치를 확장시킬 수 있음으로써, 활용성 및 적용성을 향상시킬 수 있는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체는, 다수개의 탐침 블레이드; 상기 탐침 블레이드 사이에 개입되어 상기 탐침 블레이드와 교번 적층되도록 구비되며 상기 탐침 블레이드의 피치를 결정하는 폭 두께를 갖는 다수개의 프로브 블록; 및 적층된 상기 프로브 블록과 상기 탐침 블레이 드를 고정하는 고정수단;을 포함한다.

바람직하게, 상기 탐침 블레이드는, 선단 측의 팁부; 후단 측의 후단접속부; 및 상기 팁부와 상기 후단접속부를 제외한 영역을 통해 형성되는 지지판부;로 구성되며, 상기 프로브 블록은 상기 지지판부를 밀착하여 지지할 수 있다.

상기 프로브 블록은, 다수 개가 동일한 폭 두께를 갖거나 서로 상이한 폭 두께를 갖을 수 있다.

상기 프로브 블록은, 선단 폭 두께와 후단 폭 두께가 서로 상이하게 형성될 수 있다.

상기 탐침 블레이드 사이에 상기 탐침 블레이드의 길이방향을 따라 이격되도록 두 개 이상의 프로브 블록이 구비될 수 있다.

상기 탐침 블레이드 사이에 상기 탐침 블레이드의 길이방향을 따라 이격되도록 선단 프로브 블록과 후단 프로브 블록, 두 개가 구비되며, 상기 선단 프로브 블록과 상기 후단 프로브 블록의 폭 두께가 상이할 수 있다.

상기 프로브 블록과 상기 탐침 블레이드 상에는 관통공이 형성되며, 상기 고정수단은, 상기 관통공에 관통되도록 삽입되는 고정봉일 수 있다.

본 고안에 따르면, 단순히 얇은 폭 두께를 갖는 프로브 블록을 다수개 제조하여 조립에 이용하면 되므로, 프로브 블록의 제조성이 양호함과 더불어, 단순히 탐침 블레이드와 프로브 블록을 교번되도록 적층한 후 일시에 고정하면 되므로, 조립성도 양호함으로써, 생산성을 제고시키고, 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 달성될 수 있다.

또한, 탐침 블레이드의 후단 측 피치를 임의대로 확장 가능하므로, 활용성 및 적용성을 향상시킬 수 있는 효과가 달성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 구성을 보여주는 분리 사시도이고, 도 4는 그 조립된 상태를 보여주는 사시도이다.

본 고안에 따른 프로브 블록 조립체는, 다수개의 탐침 블레이드(100)와, 탐침 블레이드(100)를 소정 피치 간격으로 위치시키기 위해 탐침 블레이드(100) 사이에 개입되어 탐침 블레이드(100)와 교번 적층되도록 구비되는 다수개의 프로브 블록(200)과, 적층된 프로브 블록(200)과 탐침 블레이드(100)를 고정시키는 고정수단(300)을 포함한다.

상기 탐침 블레이드(100)는 전도성의 금속 재질로 형성되며, 일련된 반도체 제조공정을 통해 얇은 박판 형태로 제조된다.

그리고, 탐침 블레이드(100)는 그 선단 하측에 반도체 칩 상의 접속단자에 접촉되는 팁부(100a)가 형성되고, 후단에는 카드 기판 상에 형성되는 접속단자 측과 연결되는 후단접속부(100d)가 형성되며, 팁부(100a)와 후단접속부(100d)를 제외한 영역을 통해 프로브 블록(200)에 의해 밀착되어 지지되는 지지판부(100c)가 형 성되고, 선단 하측에 형성되는 팁부(100a)의 상부 측에는 절개홈 구조 등을 통해 팁부(100a)가 반도체 칩 상의 접속단자에 접촉시 팁부(100a)에 가해지는 압력을 흡수할 수 있도록 탄성흡수부(100b)가 형성된다.

상기 프로브 블록(200)은 절연성 재질, 바람직하게는 세라믹 재질로 형성되며, 탐침 블레이드(100)의 피치를 결정하기 위한 폭 두께를 갖도록 대략 직육면체 형상으로 형성된다.

프로브 블록(200)은 기본적으로 모두 동일한 폭 두께를 가져 탐침 블레이드(100)의 피치가 동일해지도록 하나, 이와 다르게 서로 상이한 폭 두께를 가져 탐침 블레이드(100)의 피치가 다양하게 변경되도록 할 수도 있다.

상기 고정수단(300)은 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)이 서로 교번되도록 적층된 상태에 대해 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200) 간을 고정시키는 것으로, 바람직하게는 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)에 서로 대응되도록 형성된 하나 이상의 관통공(100e, 200a)에 관통되도록 삽입될 수 있는 고정봉으로 구현될 수 있다.

물론, 고정수단(300)은 적층된 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)을 용이하면서 정확하게 고정시킬 수 있으면 어떠한 수단이 채택되어도 상관이 없으며, 다른 일 예로서 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)의 적층 상태에 대한 측면에 대해 에폭시 수지와 같은 접착제를 도포하고 경화시키는 것에 의해서도 고정시킬 수 있다.

도 5는 본 고안의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체 의 구성을 보여주는 분리 사시도이고, 도 6은 그 조립된 상태를 보여주는 사시도이다.

본 제2 실시예는 기본적으로 상기한 제1 실시예에서와 마찬가지로 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)을 교번되게 적층하나, 제1 실시예에서는 탐침 블레이드(100) 사이에 개재되는 프로브 블록(200)의 폭 두께가 길이방향을 따라 전체적으로 동일하였으나, 본 제2 실시예에서는 선단 측과 후단 측의 폭 두께가 서로 다르도록 한다.

이를 위해, 양측 탐침 블레이드(100) 사이에 개재되는 하나의 프로브 블록(200)에서 선단의 폭 두께와 후단의 폭 두께를 서로 다르게 할 수도 있으나, 이와 같이 하면 프로브 블록(200)의 제조를 위한 가공성이 나빠질 수 있어 바람직하지 않으므로, 도시된 바와 같이, 양측 탐침 블레이드(100) 사이에 두 개의 프로브 블록(200-1, 200-2)을 개재시키되, 하나의 프로브 블록 즉, 선단 프로브 블록(200-1)은 선단에 구비시켜 탐침 블레이드(100)의 선단 팁부(100a)의 피치를 결정하도록 하고, 다른 하나의 프로브 블록, 즉 후단 프로브 블록(200-2)은 후단에 구비시켜 탐침 블레이드(100)의 후단접속부(100d)의 피치를 결정하도록 할 수 있다.

이와 같이 하면, 선단 팁부(100a)의 피치와 관계없이 후단접속부(100d)의 피치를 확장시킬 수 있으므로, 카드 기판 상의 접속단자의 다소 넓은 피치에 대응되도록 하여 후단접속부(100d)의 카드 기판 상의 접속단자에 대한 연결 작업이 보다 용이하게 실시되도록 할 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 고안의 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체를 조립하는 방법에 대해 도 7을 참조로 이하 설명한다.

먼저, 일련된 반도체 제조공정을 통해 탐침 블레이드(100)를 다수개 제조하여 준비한다(S402).

그리고, 기계 가공을 통해 얇은 폭 두께를 갖는 프로브 블록(200)을 다수개 제조하여 준비한다(S404).

그 후, 준비된 다수개의 탐침 블레이드(100)와 다수개의 프로브 블록(200)을 서로 교번되게 적층한다(S406).

이어서, 적층된 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)을 고정수단(300)을 이용하여 고정시킨다(S408).

이로써, 본 고안에 따른 프로브 블록 조립체의 조립이 완료될 수 있다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 종래와 같이 프로브 블록(200) 상에 미세 슬릿을 가공할 필요 없이 단순히 다소 얇은 폭 두께를 갖는 프로브 블록(200)을 다수개 제조하면 되므로, 프로브 블록(200)의 제조성이 양호함에 따라 생산성을 제고시키고 제조원가를 절감시킬 수 있다.

또한, 단순히 탐침 블레이드(100)와 프로브 블록(200)을 교번되게 적층한 후 일시에 고정하면 되므로, 조립성도 양호함에 따라 생산성을 제고시키고 제조원가를 절감시킬 수 있다.

그리고, 종래에는 프로브 블록(200) 상의 미세 슬릿에 탐침 블레이드(100)가 삽입되는 정도가 서로 다르게 됨으로써 탐침 블레이드(100)의 높이 차가 발생되던 것에 반해, 프로브 블록(200)과 탐침 블레이드(100)의 상단 높이를 동일하게 맞추 어 탐침 블레이드(100)의 높이를 균일하게 조립할 수 있으므로, 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

나아가, 종래에는 프로브 블록(200) 상의 미세 슬릿에 탐침 블레이드(100)를 삽입함에 따라 삽입된 탐침 블레이드(100)가 미세 슬릿의 측벽에 의해 지지되는 면적이 좁음으로써 사용 도중에 탐침 블레이드(100)가 변형되어 정렬 상태가 불량해 질 수 있음에 반해, 양측 프로브 블록(200)의 전체적인 넓은 측면을 통해 탐침 블레이드(100)가 안정적으로 지지될 수 있으므로, 탐침 블레이드(100)의 변형이 방지되어 이 점에서도 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 나아가, 탐침 블레이드(100)의 피치를 원하는 대로 변경할 수 있으므로, 활용성 및 적용성을 제고시킬 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

도 1은 종래의 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체에 대한 분리 사시도,

도 2는 종래의 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 조립된 상태를 보여주는 사시도,

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 구성을 보여주는 분리 사시도,

도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 조립된 상태를 보여주는 사시도,

도 5는 본 고안의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 구성을 보여주는 분리 사시도,

도 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 조립된 상태를 보여주는 사시도,

도 7은 본 고안에 따른 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체의 조립 방법에 대한 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 탐침 블레이드 100a : 팁부

100b : 탄성흡수부 100c : 지지판부

100d : 후단접속부 100e : 관통공

200 : 프로브 블록 200-1 : 선단 프로브 블록

200-2 : 후단 프로브 블록 200a : 관통공

300 : 고정수단

Claims (7)

1. 다수개의 탐침 블레이드;

   상기 탐침 블레이드 사이에 개입되어 상기 탐침 블레이드와 교번 적층되도록 구비되며 상기 탐침 블레이드의 피치를 결정하는 폭 두께를 갖는 다수개의 프로브 블록; 및

   적층된 상기 프로브 블록과 상기 탐침 블레이드를 고정하는 고정수단;을 포함하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탐침 블레이드는,

   선단 측의 팁부;

   후단 측의 후단접속부; 및

   상기 팁부와 상기 후단접속부를 제외한 영역을 통해 형성되는 지지판부;로 구성되며,

   상기 프로브 블록은 상기 지지판부를 밀착하여 지지하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 프로브 블록은,

   다수 개가 동일한 폭 두께를 갖거나 서로 상이한 폭 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 프로브 블록은,

   선단 폭 두께와 후단 폭 두께가 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 탐침 블레이드 사이에 상기 탐침 블레이드의 길이방향을 따라 이격되도록 두 개 이상의 프로브 블록이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 탐침 블레이드 사이에 상기 탐침 블레이드의 길이방향을 따라 이격되도록 선단 프로브 블록과 후단 프로브 블록, 두 개가 구비되며,

   상기 선단 프로브 블록과 상기 후단 프로브 블록의 폭 두께가 상이한 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 프로브 블록과 상기 탐침 블레이드 상에는 관통공이 형성되며,

   상기 고정수단은,

   상기 관통공에 관통되도록 삽입되는 고정봉인 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 프로브 블록 조립체.

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