KR20090014760A

KR20090014760A - 프로브 카드

Info

Publication number: KR20090014760A
Application number: KR1020070078953A
Authority: KR
Inventors: 반강현; 김은영
Original assignee: (주) 미코티엔
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-02-11
Also published as: KR101328082B1

Abstract

프로브 카드는 제1 기판 구조물, 제2 기판 구조물, 보강판, 레벨 볼트, 고정 볼트 및 레벨 볼트를 포함한다. 제2 기판 구조물은 제1 기판 구조물과 전기적으로 연결되도록 제1 기판 구조물의 하부에 구비되며, 하부면에 다수의 탐침을 갖는다. 보강판은 제1 기판 구조물의 상부면에 구비된다. 레벨 볼트는 보강판에 체결되며 제1 기판 구조물을 관통하여 제2 기판 구조물의 상부면과 접촉하고, 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절한다. 고정 볼트는 레벨볼트가 체결된 보강판에 체결되며, 레벨볼트와 접촉하여 레벨볼트를 고정한다. 체결 볼트는 고정 볼트 및 레벨 볼트의 중심들을 관통하여 보강판과 제2 기판 구조물을 체결한다.

Description

프로브 카드{Probe card}

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 패드와 접촉하는 탐침을 포함하는 프로브 카드에 관한 것이다.

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

상기 EDS 공정을 수행하여 상기 반도체 소자들 중에서 불량 반도체 소자를 판별한다. 상기 EDS 공정은 프로브 카드라는 검사 장치를 이용하여 수행된다. 상기 프로브 카드는 상기 반도체 소자들의 패드에 탐침을 접촉한 상태에서 전기적 신호를 인가하고, 상기 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량을 판정한다.

도 1은 종래 기술에 따른 프로브 카드(1)를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 프로브 카드(1)는 제1 기판 구조물(10), 상기 제1 기 판 구조물(10)과 전기적으로 연결되도록 상기 제1 기판 구조물(10)의 하부면과 고정되며 하부면에 다수의 탐침을 갖는 제2 기판 구조물(20), 상기 제1 기판 구조물(10)의 상부면에 구비되는 보강판(30) 및 상기 보강판(30)과 상기 제1 기판 구조물(10)의 관통하여 상기 제2 기판 구조물(20)을 누르는 레벨 볼트(40)를 포함한다.

상기 제2 기판 구조물(20)의 전체 영역에서 상기 탐침이 구비된 영역이 상대적으로 작아 상기 제2 기판 구조물(20)을 상기 보강판(30)에 고정하는 체결 볼트들을 구비하기 위한 공간이 충분히 크다.

그러나, 반도체 소자가 형성되는 웨이퍼의 크기가 증가함에 따라 상기 제2 기판 구조물(20)의 전체 영역에서 상기 탐침이 구비된 영역이 상대적으로 크다. 따라서, 상기 레벨 볼트들(40)과 상기 체결 볼트들을 구비하기 위한 공간이 부족하다.

본 발명의 실시예들은 작은 공간에 체결 볼트와 레벨 볼트가 구비되는 프로브 카드를 제공한다.

본 발명에 따른 프로브 카드는 제1 기판 구조물과, 상기 제1 기판 구조물과 전기적으로 연결되도록 상기 제1 기판 구조물의 하부에 구비되며, 하부면에 다수의 탐침을 갖는 제2 기판 구조물과, 상기 제1 기판 구조물의 상부면에 구비되는 보강판과, 상기 보강판에 체결되며 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 상부면과 접촉하고, 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하는 레벨 볼트 및 상기 레벨 볼트의 중심을 관통하여 상기 보강판과 상기 제2 기판 구조물을 체결하는 체결볼트를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로브 카드는 상기 레벨볼트가 체결된 상기 보강판에 체결되며, 상기 레벨볼트와 접촉하여 상기 레벨볼트를 고정하는 고정 볼트를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 프로브 카드는 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하기 위해 상기 보강판과 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 중앙 부위와 체결되는 중앙볼트를 더 포함할 수 있다. 상기 프로브 카드는 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하기 위해 상기 보강판과 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 볼트홀들과 선택적으로 체결 되는 지지볼트들 및 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하기 위해 상기 상부 보강판과 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 볼트홀들 부위를 선택적으로 누르는 누름볼트들을 더 포함할 수 있다.

상기 프로브 카드는 레벨 볼트들을 이용하여 보강판과 제2 기판 구조물 사이의 간격을 조절할 수 있으며, 상기 보강판과 상기 제2 기판 구조물을 고정하는 체결 볼트들이 상기 레벨 볼트들의 중심을 관통하여 구비된다. 상기 체결 볼트들을 구비하는데 추가적인 공간이 불필요하므로, 상기 프로브 카드의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드에 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 하나 의 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 카드(100)를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 프로브 카드(100)의 분해 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 프로브 카드(100)는 제1 기판 구조물(110), 제2 기판 구조물(120), 보강판(130), 유연 접속체(140), 레벨 볼트들(150), 고정 볼트 들(152), 제1 체결 볼트들(160), 제2 체결볼트들(162), 너트들(164) 및 제3 체결볼트들(166)을 포함한다.

상기 제1 기판 구조물(110)은 제1 기판(112) 및 커넥터(114)를 포함한다.

상기 제1 기판(112)은 평판 형태를 가지며, 중앙에는 다수의 제1 관통홀(116)을 갖는다. 상기 제1 기판(112)의 상부면에는 회로 패턴이 형성된다. 상기 제1 관통홀(116)과 인접하는 상기 제1 기판(112)의 상부면에는 각각 커넥터(114)가 구비된다. 상기 커넥터(114)는 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결된다.

상기 제1 기판(112)은 가장자리를 따라 다수의 개구들(118)을 갖는다. 상기 개구들(118)은 서로 일정 간격 이격된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 개구들(118)은 상기 제1 기판(112)의 측면에서 중심을 향해 연장된 홈 형태일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 개구들(118)은 상기 제1 기판(112)을 상하로 관통하는 관통홀일 수 있다.

한편, 상기 제1 기판(112)의 상부면의 가장자리를 따라 테스트 헤드의 포고 핀과 접속하는 접속 단자가 형성되며, 상기 접속 단자는 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결된다.

도 4는 도 2에 도시된 제2 기판 구조물(120)을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제2 기판 구조물(120)은 상기 제1 기판 구조물(110)의 하부면에 구비된다. 상기 제2 기판 구조물(120)의 크기는 상기 제1 기판 구조물(110)에서 상기 개구들(118)이 형성된 가장자리 부위를 제외한 영역의 크기와 동일하거나 상기 영역의 크기보다 작을 수 있다. 상기 제2 기판 구조물(120) 은 제2 기판(121), 다수의 가이드바들(122), 다수의 가이드 부재들(123) 및 다수의 탐침들(124)을 포함한다.

상기 제2 기판(121)은 평판 형태를 가지며 상기 제1 기판(112)의 하부면에 구비된다. 상기 제2 기판(121)의 크기는 상기 제1 기판(112)의 크기와 비슷하다. 상기 제2 기판(121)은 다수의 제2 관통홀들(125)을 갖는다. 상기 제2 관통홀들(125)은 상기 제1 관통홀들(116)과 각각 대응하도록 배치된다. 대응하는 상기 제2 관통홀들(125)과 상기 제1 관통홀들(116)은 연통한다. 상기 제2 기판(121)의 재질은 세라믹 또는 철 합금을 포함할 수 있다. 상기 철 합금으로는 철-니켈 합금(인바(invar)), 철-니켈-코발트 합금(수퍼 인바(super invar)), 철-코발트-니켈 합금(스테인리스 인바(stainless invar)) 및 철-납 합금 등을 들 수 있다.

상기 가이드바들(122)은 바 형태를 가지며, 상기 제2 기판(121)의 하부면에 서로 일정 간격 이격되도록 구비된다. 상기 각 가이드바(122)는 다수의 제3 관통홀들(126)을 갖는다. 상기 각 가이드바(122)가 하나의 긴 관통홀이 아니라 다수의 제3 관통홀들(126)을 가지므로 상기 가이드바들(122)은 열에 의해 쉽게 변형되지 않는다. 상기 제3 관통홀들(126)은 상기 제2 관통홀들(125)과 연통된다.

상기 가이드바들(122)은 상기 제2 기판(121)과 제1 체결 볼트들(160)에 의해 결합된다. 상기 가이드바들(122)이 한 방향으로 연장된 형태이므로 처짐이 발생하기 쉽다. 상기 가이드바들(122)의 처짐을 방지하기 위해 상기 제1 체결 볼트들(160)은 상기 각 가이드바들(122)의 가장자리를 따라 일정 간격으로 다수가 구비될 수 있다.

상기 가이드바들(122)은 열팽창 계수가 상대적으로 0에 가까운 물질을 포함한다. 상기 물질의 예로는 철 합금이 사용된다. 상기 철 합금으로는 63.5%의 철과 36.5%의 니켈로 이루어진 철-니켈 합금(인바(invar)), 63%의 철, 32%의 니켈, 5%의 코발트로 이루어진 철-니켈-코발트 합금(수퍼 인바(super invar)), 36.5%의 철, 54%의 코발트, 9.5%의 크롬으로 이루어진 철-코발트-니켈 합금(스테인리스 인바(stainless invar)) 및 57%의 철과 43%의 납으로 이루어진 철-납 합금 등을 들 수 있다.

상기 가이드 부재들(123)은 평판 형태를 갖는다. 상기 가이드 부재(123)는 웨이퍼에서 검사하고자 하는 반도체 소자의 패드들과 동일한 개수 및 간격을 갖는 제4 관통홀(127)을 갖는다. 일 예로, 상기 제4 관통홀들(127)은 서로 마주보도록 배치된다. 다른 예로, 상기 제4 관통홀들(127)은 서로 엇갈리도록 배치된다. 상기 가이드 부재(123)는 실리콘 재질을 포함할 수 있다.

상기 탐침들(124)은 반도체 소자의 패드와 직접 접촉하여 전기 신호를 전달한다. 상기 탐침들(124)은 상단부에 걸림턱을 갖는다. 상기 탐침들(124)은 상기 가이드 부재(124)의 제4 관통홀들(127)에 하향 삽입된다. 상기 걸림턱이 상기 제4 관통홀(127) 가장자리의 가이드 부재(123)에 걸쳐지므로 상기 탐침들(124)은 상기 가이드 부재(123)에 의해 지지된다. 접착제는 상기 가이드 부재(123)와 상기 탐침들(124)의 걸림턱을 고정한다. 상기 접착제의 예로는 에폭시를 들 수 있다. 상기 각 탐침(124)은 상방으로 돌출된 단자를 갖는다. 상기 단자들은 상기 가이드 부재(123)의 중심에 가깝도록 배치된다.

한편, 상기 탐침들(124)은 상기와 달리 다양한 형태로 상기 가이드 부재들(123)에 고정될 수 있다.

상기 탐침들(124)이 고정된 가이드 부재들(123)은 상기 가이드바들(122)의 저면에 부착된다. 이때, 상기 탐침들(124)이 상기 가이드바들(122)의 제3 관통홀들(126)에 삽입된다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 보강판(130)은 몸체(132)와 캡(134)을 포함한다. 상기 보강판(130)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 철 또는 철 합금을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.

상기 몸체(132)는 상기 제1 기판(112)의 크기와 대응하는 크기를 가지며 상기 제1 기판(112)의 상부면에 구비된다. 상기 몸체(132)는 상기 커넥터들(114)이 형성된 영역을 노출시키는 제5 관통홀(136)을 갖는다. 상기 몸체(132)는 다수의 돌출부(138)들을 포함한다. 상기 돌출부(138)들은 상기 몸체(132)의 하부면 가장자리를 따라 일정 간격 이격되어 구비된다. 상기 돌출부(138)들의 위치는 상기 제1 기판(112)의 개구들(118)의 위치와 대응한다. 일 예로, 상기 돌출부(138)들의 두께는 상기 제1 기판(112)의 두께와 같을 수 있다. 다른 예로, 상기 돌출부(138)들의 두께는 상기 제1 기판(112)의 두께보다 두꺼울 수 있다.

상기 돌출부(138)들이 상기 개구들(118)에 삽입되어 상기 몸체(132)와 상기 제1 기판(112)이 결합된다. 상기 몸체(132)와 상기 제1 기판(112)의 결합시, 상기 돌출부(138)들의 두께가 상기 제1 기판(112)의 두께보다 두꺼운 경우 상기 돌출부(138)들의 단부가 상기 제1 기판(112)의 하부면으로 돌출되고, 상기 돌출부(138) 들의 두께가 상기 제1 기판(112)의 두께와 동일한 경우 상기 돌출부(138)들의 단부와 상기 제1 기판(112)의 하부면은 동일한 높이를 갖는다. 상기 몸체(132)는 상기 제1 기판(112)의 상부면을 보강하여 상기 제1 기판(112)의 휨이나 뒤틀림과 같은 변형을 방지한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 보강판(130)은 상기 캡(134)을 제외하고 상기 몸체(132)만으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 보강판(130)은 몸체(132)와 캡(134)이 일체로 이루어질 수 있다.

스테이지(미도시)는 상기 프로브 카드(100)의 상기 제2 기판 구조물(120)을 노출시키며 상기 프로브 카드(100)를 지지한다. 상기 스테이지가 상기 프로브 카드(100)를 지지할 때, 상기 스테이지는 상기 제1 기판 구조물(110)의 하부면이 아닌 상기 돌출부들(138)의 하부면을 지지한다. 상기 돌출부들(138)을 포함하는 보강판(130)의 강도가 상기 제1 기판 구조물(110)의 강도보다 크므로, 상기 보강판(130)은 상기 제1 기판 구조물(110)의 무게 및 상기 제2 기판 구조물(120)의 무게를 충분히 지지할 수 있다. 또한, 상기 스테이지가 상기 제1 기판 구조물(110)을 지지하지 않으므로, 상기 제1 기판 구조물(110)의 변형을 방지할 수 있다.

상기 캡(134)은 상기 제5 관통홀(136)을 개폐한다. 상기 캡(134)은 상기 제5 관통홀(136)을 덮을 때, 상기 보강판(130)의 하부면에 수용홈(139)을 형성한다. 상기 수용홈(139)은 상기 제1 기판(112)의 상부면으로부터 상향 돌출된 커넥터들(114)을 수용한다. 상기 커넥터들(114)과 후술하는 접속체들(140) 사이의 접촉 불량이 발생하는 경우, 상기 보강판(130) 전체를 분리하지 않고, 상기 캡(134)만을 분리하여 신속하게 처리할 수 있다.

상기 제2 기판 구조물(120)의 크기가 커져 상기 제1 기판 구조물(110)의 크기 및 상기 보강판(130)의 크기와 비슷하므로, 종래와 같이 체결 볼트들을 상기 제1 기판 구조물(110)의 상기 제1 기판(112) 하부에서 상기 제1 기판(112)을 관통하여 상기 보강판(130)의 상기 몸체(132)와 체결할 수 없다.

상기 제2 체결볼트들(162) 및 상기 너트들(164)은 상기 제1 기판 구조물(110)과 상기 보강판(130)을 결합한다. 상기 너트들(164)은 상기 제1 기판(112)의 하부면에 삽입된다. 일 예로, 상기 너트들(164)은 외측면에 단차를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 너트들(164)은 상기 제1 기판(112)의 하부면으로 삽입되어 상기 제1 기판(112)의 상부면에 노출될 수 있다. 다른 예로, 상기 너트들(164)은 외측면에 단차를 가지지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 너트들(164)은 상기 제1 기판(112)의 하부면으로 삽입되며, 상기 제1 기판(112)의 상부면에 노출되지 않는다. 상기 제1 기판(112)의 재질 특성상 상기 제1 기판(112)에 볼트홀을 형성하기 어려우므로 상기 너트들(164)이 필요하다. 상기 제2 체결볼트들(162)은 상기 몸체(132)의 상방에서 상기 몸체(132)와 체결 및 관통하여 상기 너트들(164)과 체결된다.

상기 제2 기판 구조물(120)의 크기가 상기 제1 기판 구조물(110)의 크기 및 상기 보강판(130)의 크기와 비슷하더라도 상기 제2 체결볼트들(162) 및 상기 너트들(164)을 이용하여 상기 제1 기판 구조물(110)과 상기 보강판(130)을 용이하게 결합할 수 있다.

상기 접속체(140)는 상기 탐침(124)의 단자와 상기 제1 기판 구조물(110)의 커넥터(114)를 연결한다. 상기 접속체(140)는 상기 단자 및 상기 커넥터(114)와 납땜에 의해 고정된다. 상기 접속체(140)와 상기 단자의 연결 부위 및 상기 가이드 부재(123) 상에 노출된 상기 탐침들(124)을 감싸도록 봉지재가 구비될 수 있다. 상기 봉지재의 예로는 에폭시 수지를 들 수 있다. 상기 접속체(140)는 상기 제1 기판(112)의 제1 관통홀들(116), 상기 제2 기판(121)의 제2 관통홀들(125) 및 상기 가이드바들(122)의 제3 관통홀들(126)을 지난다. 상기 접속체(140)는 전도성의 유연 재질로 형성된다. 상기 접속체(140)의 예로는 플렉시블 인쇄회로기판을 들 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 레벨 볼트(150), 고정 볼트(152) 및 제3 체결 볼트(166)의 체결을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 레벨 볼트들(150)은 상기 보강판(130)의 몸체(132)와 체결되며, 상기 제1 기판(112)을 관통하여 상기 제2 기판(121)의 상부면과 접촉한다. 상기 레벨 볼트들(150)을 조이거나 풀어 상기 몸체(132)와 상기 제2 기판(121) 사이의 간격을 조절한다. 따라서, 상기 레벨 볼트들(150)은 상기 제2 기판(121)의 평탄도를 조절할 수 있다.

상기 고정 볼트들(152)은 상기 레벨 볼트들(150)과 각각 접촉하도록 상기 몸체(132)와 체결된다. 상기 고정 볼트들(152)이 상기 레벨 볼트들(150)과 접촉하여 지지하므로, 진동 등의 요인에 의해 상기 레벨 볼트들(150)이 풀리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 몸체(132)와 상기 제2 기판(121) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

상기 제3 체결볼트들(166)은 상기 보강판(130)의 몸체(132)와 상기 제2 기판 구조물(120)의 제2 기판(121)을 체결한다. 상기 제3 체결볼트들(166)은 상기 몸체(132)의 상방에서 상기 고정 볼트들(152) 및 상기 레벨 볼트들(150)의 중심을 관통하여 상기 제2 기판(121)과 체결된다.

상기 제3 체결볼트들(166)은 상기 보강판(130)과 상기 제2 기판 구조물(120)을 고정할 수 있다. 또한, 상기 제3 체결볼트들(166)이 상기 고정 볼트들(152) 및 상기 레벨 볼트들(150)을 관통하므로, 상기 제3 체결볼트들(166)을 체결하기 위한 추가적인 공간이 불필요하다. 따라서, 상기 프로브 카드(100)의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

상기 제2 기판 구조물(120)은 상기 제1 기판 구조물(110)에 고정되지 않고 상기 보강판(130)에 고정된다. 그러므로, 상기 제2 기판 구조물(120)의 무게로 인해 상기 제1 기판 구조물(110)이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판 구조물(110)이 자체 무게로 인해 변형되거나, 상기 반도체 소자의 검사를 위해 가열된 상기 반도체 소자의 열이나 그 외의 열에 의해 변형되더라도 상기 제2 기판 구조물(120)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 특히, 상기 레벨 볼트들(150)의 하단부가 상기 제1 기판(112)의 하부면으로 돌출되는 경우, 상기 제1 기판 구조물(110)과 상기 제2 기판 구조물(120)이 서로 이격될 수 있어 상기 제1 기판 구조물(110)의 변형되더라도 상기 제2 기판 구조물(120)에 영향을 미치지 않는다.

상기 레벨 볼트(150), 상기 고정볼트(152) 및 상기 제3체결볼트(166)는 상기 제1 기판 구조물(110), 상기 제2 기판 구조물(120) 및 상기 보강판(130)의 가장자리 영역에 구비되는 것으로 도시되었지만, 상기 레벨 볼트(150), 상기 고정볼트(152) 및 상기 제3체결볼트(166)는 상기 제1 기판 구조물(110), 상기 제2 기판 구조물(120) 및 상기 보강판(130)의 전체 영역에 균일하게 구비될 수 있다.

도시되지는 않았지만, 상기 프로브 카드(100)는 단열 필름과 삽입 부재들을 더 포함할 수 있다.

상기 단열 필름은 상기 제1 기판(112)의 상부면 및 하부면에 구비된다. 상기 단열 필름은 상기 반도체 소자의 검사를 위해 가열된 상기 반도체 소자의 열이나 그 외의 열이 상기 제1 기판(112)으로 직접 전도되는 것을 방지한다. 상기 단열 필름은 폴리이미드를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 열에 의한 상기 제1 기판(112)의 변형을 방지할 수 있다.

상기 삽입 부재들은 원기둥 형태를 가지며, 상기 제1 기판(112)을 관통하여 상기 제1 기판(112)의 상하로 각각 돌출된다. 따라서, 상기 삽입 부재들(192)에 의해 상기 제1 기판(112)은 상기 보강판(130) 및 상기 제2 기판(121)과 이격된다. 그러므로, 상기 반도체 소자로의 열이나 그 외의 열이 상기 제1 기판 구조물(110)로 직접 전도되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 열에 의한 상기 제1 기판 구조물(110)의 변형을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 삽입 부재들은 얇은 판 형태를 가지며, 상기 제1 기판(112)과 상기 보강판(130) 사이, 상기 제1 기판(112)과 상기 제2 기판(121) 사이에 각각 개재될 수 있다.

이하에서는 상기 프로브 카드(100)의 조립 방법을 설명한다.

우선, 제2 기판(121), 다수의 가이드바들(122), 다수의 가이드 부재들(123) 및 다수의 탐침들(124)을 조립하여 제2 기판 구조물(120)을 형성한다.

접속체(140)로 상기 제2 기판 구조물(120)의 탐침(124)과 제1 기판 구조물(110)의 커넥터(114)를 전기적으로 연결한다. 이때, 너트들(164)은 상기 제1 기판(112)의 하부면에 삽입된다.

다음으로, 보강판(130)을 뒤집은 상태에서 전기적으로 연결된 제1 기판 구조물(110)과 제2 기판 구조물(120)을 순차적으로 위치시킨다. 이때, 상기 보강판(130)의 돌출부들(138)이 상기 제1 기판 구조물(110)의 개구들(118)에 삽입된다.

상기 보강판(130)의 몸체(132)와 체결 및 관통하며, 상기 제1 기판(112)을 관통하여 상기 제2 기판(121)과 접촉하도록 레벨 볼트들(150)을 구비한다. 상기 레벨 볼트들(150)을 조이거나 풀어 상기 몸체(132)와 제2 기판(121) 사이의 간격을 조절함으로써 상기 제2 기판 구조물(120)의 평탄도를 조절한다.

상기 제2 기판 구조물(120)의 평탄도 조절이 완료되면, 상기 레벨 볼트들(150)과 각각 접촉하도록 상기 고정 볼트들(152)을 상기 몸체(132)에 체결한다. 상기 고정 볼트들(152)이 상기 레벨 볼트들(150)을 고정하므로, 상기 제2 기판 구조물(120)의 평탄도가 일정하게 유지된다.

이후, 제2 체결볼트들(162) 및 제3 체결볼트들(166)을 체결한다.

상기 제2 체결볼트들(162)은 상기 몸체(132)와 체결 및 관통하여 상기 너트 들(164)과 체결된다. 따라서, 상기 제2 체결볼트들(162) 및 상기 너트들(164)은 상기 제1 기판 구조물(110)과 상기 보강판(130)을 결합한다. 상기 제3 체결볼트들(166)은 상기 고정 볼트들(152) 및 상기 레벨 볼트들(150)의 중심을 관통하여 상기 제2 기판(121)과 체결된다. 상기 제3 체결볼트들(166)은 상기 보강판(130)의 몸체(132)와 상기 제2 기판 구조물(120)의 제2 기판(121)을 체결하여 상기 프로브 카드(100)를 완성한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드(200)를 설명하기 위한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 프로브 카드(200)는 제1 기판 구조물(210), 제2 기판 구조물(220), 보강판(230), 유연 접속체(240), 레벨 볼트들(250), 고정 볼트들(252), 제1 체결 볼트들(260), 제2 체결볼트들(262), 너트들(264), 제3 체결볼트들(266), 중앙볼트(270), 지지볼트들(272), 누름볼트들(274)을 포함한다.

제2 기판(221)은 상부면 중앙 부위와 가장자리 사이에 다수의 볼트홀들(228)을 가지며, 상기 볼트홀들(228)은 상기 제2 기판(221)의 중앙 부위를 기준으로 원형 또는 방사상으로 배치될 수 있다는 점을 제외하면, 제1 기판 구조물(210), 제2 기판 구조물(220), 보강판(230), 유연 접속체(240), 레벨 볼트들(250), 고정 볼트들(252), 제1 체결 볼트들(260), 제2 체결볼트들(262), 너트들(264) 및 제3 체결볼트들(266)에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 도 5를 참조한 제1 기판 구조물(110), 제2 기판 구조물(120), 보강판(130), 유연 접속체(140), 레벨 볼트들(150), 고정 볼트들(152), 제1 체결 볼트들(160), 제2 체결볼트들(162), 너트 들(164) 및 제3 체결볼트들(166)에 대한 설명과 실질적으로 동일하다.

상기 중앙볼트(270)는 상기 보강판(230)의 캡(234)과 상기 제1 기판(212)을 관통하여 상기 제2 기판(221)의 상부면 중앙 부위와 체결된다. 상기 중앙볼트(270)는 대면적의 상기 제2 기판(221)의 중앙 부위가 하방으로 처지는 것을 방지한다. 따라서, 상기 제2 기판(221)의 평탄도를 조절할 수 있다.

상기 지지볼트들(272)은 상기 보강판(230)의 캡(234)과 상기 제1 기판(212)을 관통하여 상기 제2 기판(221)의 볼트홀들(228)과 체결된다. 상기 누름볼트들(274)은 상기 보강판(230)의 캡(234)과 상기 제1 기판(212)을 관통하여 상기 제2 기판(221)의 볼트홀들(228) 부위를 누른다. 일예로, 상기 누름볼트들(274)의 지름은 상기 볼트홀들(228)의 지름보다 클 수 있다. 따라서, 상기 누름볼트들(274)은 상기 볼트홀들(228)의 입구 부위를 누른다. 다른 예로, 상기 누름볼트들(274)의 지름은 상기 볼트홀들(228)의 지름보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 누름볼트들(274)은 상기 볼트홀들(228)의 저면 부위를 누른다. 또한, 상기 볼트홀들(228) 부위는 상기 제2 기판(221)의 강도보다 높은 강도의 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 누름볼트들(274)에 의해 상기 볼트홀들(228) 또는 상기 볼트홀들(228)의 볼트산이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 상기 지지볼트들(272) 및 상기 누름볼트들(274)을 이용하여 상기 제2 기판(221)의 평탄도를 조절할 수 있다.

상기 제2 기판(221)의 중앙 부위와 가장자리 부위 사이의 평탄도에 따라 상기 지지볼트들(272)과 상기 누름볼트들(274)은 서로 대체될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 기판(221)의 하방으로 처짐이 주로 발생하는 경우, 상기 누름볼트들(274) 보다 상기 지지볼트들(272)이 상대적으로 많이 사용될 수 있다. 상기 제2 기판(221)의 상방으로 볼록함이 주로 발생하는 경우, 상기 지지볼트들(272)보다 상기 누름볼트들(274)이 상대적으로 많이 사용될 수 있다.

이하에서는 상기 프로브 카드(200)의 조립 방법을 설명한다.

제2 기판 구조물(220)을 형성, 접속체(240) 연결, 너트들(264)의 삽입, 보강판(230)과 제1 기판 구조물(210)의 결합, 레벨 볼트들(250)의 체결, 고정 볼트들(252)의 체결, 제2 체결볼트들(262) 및 제3 체결볼트들(266)에 대한 구체적인 설명은 상기 프로브 카드(100)의 조립 방법과 실질적으로 동일하다.

다음으로, 중앙볼트(270), 지지볼트들(272) 및 누름볼트들(274)을 체결한다.

상기 중앙볼트(270)는 상기 보강판(230)의 캡(234)과 상기 제1 기판(212)을 관통하여 상기 제2 기판(221)의 상부면 중앙 부위와 체결된다. 상기 지지볼트들(272)은 상기 보강판(230)의 캡(234)과 상기 제1 기판(212)을 관통하여 상기 제2 기판(221)의 볼트홀들(228)과 체결된다. 상기 누름볼트들(274)은 상기 보강판(230)의 캡(234)과 상기 제1 기판(212)을 관통하여 상기 제2 기판(221)의 볼트홀들(228) 부위를 누른다. 따라서, 상기 중앙볼트(270), 지지볼트들(272) 및 누름볼트들(274)의 풀림과 조임을 조절하여 상기 제2 기판 구조물(220)의 평탄도를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 보강판과 제2 기판 구조물을 체결하는 체결 볼트들이 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하는 레벨 볼트들을 관통하여 구비 된다. 따라서, 상기 체결 볼트들이 체결되는 공간이 추가적으로 필요하지 않으므로, 상기 프로브 카드의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 프로브 카드는 상기 레벨 볼트들, 중앙 볼트, 지지볼트들 및 누름 볼트들을 이용하여 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절함으로써, 상기 탐침들의 단부들이 수평을 유지할 수 있다. 상기 탐침들이 반도체 소자들의 패드와 정확하게 접촉하므로 상기 프로브 카드의 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.

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 2에 도시된 프로프 카드의 분해 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 제2 기판 구조물을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 레벨 볼트, 고정 볼트 및 제3 체결 볼트의 체결을 설명하기 위한 단면도이다.

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

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 프로브 카드 110 : 제1 기판 구조물

112 : 제1 기판 114 : 커넥터

116 : 제1 관통홀 118 : 개구

120 : 제2 기판 구조물 121 : 제2 기판

122 : 가이드바 123 : 가이드 부재

124 : 탐침 125 : 제2 관통홀

126 : 제3 관통홀 127 : 제4 관통홀

130 : 보강판 132 : 몸체

134 : 캡 136 : 제5 관통홀

138 : 돌출부 139 : 수용홈

140 : 접속체 150 : 레벨 볼트

152 : 고정 볼트 160 : 제1 체결 볼트

162 : 제2 체결 볼트 164 : 너트

166 : 제3 체결 볼트

Claims

제1 기판 구조물;

상기 제1 기판 구조물과 전기적으로 연결되도록 상기 제1 기판 구조물의 하부에 구비되며, 하부면에 다수의 탐침을 갖는 제2 기판 구조물; 및

상기 제1 기판 구조물의 상부면에 구비되는 보강판;

상기 보강판에 체결되며 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 상부면과 접촉하고, 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하는 레벨 볼트; 및

상기 레벨 볼트의 중심을 관통하여 상기 보강판과 상기 제2 기판 구조물을 체결하는 체결볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제1항에 있어서, 상기 레벨볼트가 체결된 상기 보강판에 체결되며, 상기 레벨볼트와 접촉하여 상기 레벨볼트를 고정하는 고정 볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제1항에 있어서, 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하기 위해 상기 보강판과 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 중앙 부위와 체결되는 중앙볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제3항에 있어서, 상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하기 위해 상기 보강판과 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 볼트홀들과 선택적으로 체결되는 지지볼트들; 및

상기 제2 기판 구조물의 평탄도를 조절하기 위해 상기 상부 보강판과 상기 제1 기판 구조물을 관통하여 상기 제2 기판 구조물의 볼트홀들 부위를 선택적으로 누르는 누름볼트들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.