KR20090049892A - 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 다수의 탐침이 하부쪽으로 형성된 인쇄회로기판과 이 인쇄회로기판의 상부에 위치하고, 열전도성 재질의 디스크형태인 상부보강판과 이 인쇄회로기판의 하부에 위치하고, 열전도성 재질의 디스크형태인 하부보강판과 이 하부보강판의 하부에 위치하고, 다수의 탐침이 삽입되어 일방향으로 움직일 수 있도록 가이드하는 홈이 형성된 슬릿과 이 슬릿의 외면을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 슬릿의 휘어짐을 방지하는 슬릿보강부 및 일측이 상부보강판과 접하고, 타측이 하부보강판과 접하도록 형성되어, 상부보강판과 하부보강판 사이에서 열을 전달하는 히트파이프를 포함하는 프로브 카드가 제공된다.

개시된 프로브 카드에 의하면, 프로브카드의 인쇄회로기판 상부 및 하부의 온도가 균일하도록 하여 고온 테스트 중에 인쇄회로기판에 열변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 프로브 카드의 인쇄회로기판 내부로 열이 직접 전달되는 것을 차단하여, 열에 의하여 인쇄회로기판에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고온 테스트 중에도 반도체 검사의 정확도를 현저하게 향상시킬 수 있게 된다.

프로브 카드, 히트파이프, 열변형, 반도체, 세라믹코팅

Description

프로브 카드{Probe Card}

본 발명은 반도체를 웨이퍼 상태에서 검사하기 위한 프로브 카드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 프로브 테스트 장비 내에서 고온 테스트를 수행하는 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼 상태로 제조가 완료된 반도체 칩은 액정 표시소자(Liquid crystal display;LCD)나, 반도체 패키지로 조립되기 이전에 그 전기적 특성을 검사하는 전기적 다이분류(Electrical die sorting;EDS)검사를 실시한다.

상기 EDS 검사 결과에 의하여 양품의 반도체 칩은 LCD나 반도체 패키지로 조립이 진행되고, 불량의 반도체 칩은 조립되지 않고 폐기처분된다. 이러한 EDS 검사는 컴퓨터에 각종 측정기기들이 내장된 테스터와 피검사체인 웨이퍼의 단위 반도체 칩을 전기적으로 접촉시킬 수 있는 프로브카드가 탑재된 프로버 스테이션(prober station)을 이용하여 수행된다.

상기 프로브카드는 반도체 소자의 제조공정 중 웨이퍼에 있는 반도체 칩의 미세패턴과 전극의 특성을 검사하기 위하여 반도체 칩의 패드와 테스터를 연결시키는 중간매개체로 활용되며, 프로브 카드에 있는 각각의 탐침이 반도체 칩의 패드와 직접 접촉된다.

따라서 해당 반도체 칩의 전기적 기능에 대한 특성을 양품 및 불량 형태로 검사한다. 이러한 프로브카드는 현재 반도체 소자는 물론 엘시디 나 피디피 등의 EDS 검사에도 활용되는 등 그 적용범위가 점차 넓어지고 있는 실정이다.

그런데, 상기와 같은 프로브 카드는 반도체 검사시 프로브테스트 장비 내에서 고온 테스트(약 100℃ ~ 150℃) 중 하부에서 가해지는 열에 의해 프로브 카드의 인쇄회로기판에 변형이 발생하게 된다. 이와 같이 프로브 카의드 인쇄회로기판에 변형이 발생하게 되면, 평탄도 또는 정렬 등에 문제가 발생하므로, 정확한 반도체 검사가 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 고온 테스트 중에도 정확한 반도체 검사가 이루어지도록 그 구조를 개선한 프로브 카드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로브 카드는, 다수의 탐침이 하부쪽으로 형성된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 상부에 위치하고, 열전도성 재질의 디스크형태인 상부보강판; 상기 인쇄회로기판의 하부에 위치하고, 열전도성 재질의 디스크형태인 하부보강판; 상기 하부보강판의 하부에 위치하고, 상기 다수의 탐침이 삽입되어 일방향으로 움직일 수 있도록 가이드하는 홈이 형성된 슬릿; 상기 슬릿의 외면을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 슬릿의 휘어짐을 방지하는 슬릿보강부; 및 일측이 상기 상부보강판과 접하고, 타측이 상기 하부보강판과 접하도록 형성되어, 상기 상부보강판과 상기 하부보강판 사이에서 열을 전달하는 히트파이프;를 포함한다.

또한, 상기 히트파이프는, 상기 상부보강판과 접하는 부분이 상기 상부보강판의 외주면을 따라 링모양으로 형성되고, 상기 하부보강판과 접하는 부분이 상기 하부보강판의 외주면을 따라 링모양으로 형성된 것이 바람직하다.

아울러, 상기 히트파이프는, 다수 개일 수 있다.

한편, 상기 인쇄회로기판은, 하면에 세라믹코팅층이 형성된 것이 바람직하 다.

본 발명의 프로브 카드에 따르면, 인쇄회로기판의 상부 및 하부의 온도가 균일하도록 하여 고온 테스트 중에도 인쇄회로기판에 열변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

따라서, 고온 테스트 중에도 반도체 검사의 정확도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 프로브 카드의 인쇄회로기판 내부로 열이 직접 전달되는 것을 차단하여, 열에 의하여 인쇄회로기판에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 나타낸 분해사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 상부보강판, 하부보강판, 히트파이프 및 인쇄회로기판을 나타낸 분해측면도, 도 3은 도 1에 도시된 상부보강판, 하부보강판, 히트파이프 및 인쇄회로기판을 나타낸 결합측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 인쇄회로기판(130), 상부보강판(110), 하부보강판(140), 슬릿(170), 슬릿보강부(160) 및 히트파이프(120)를 포함한다.

상기 인쇄회로기판(130)은 디스크 형상이며, 다수의 탐침(미도시)이 하부쪽으로 형성되어 있다. 인쇄회로기판(130)은 탐침(미도시)을 통하여 검사하고자 하는 반도체와 전기적으로 접촉하게 되며, 각종 검사장비와 연결되어 반도체의 검사를 수행한다.

상부보강판(110)은 디스크 형상이며, 상기 인쇄회로기판(130)의 상부에 위치한다. 그리고, 하부보강판(140)은 인쇄회로기판(130)의 하부에 위치하며 역시 디스크 형상이다.

상기 상부보강판(110) 및 하부보강판(140)은 인쇄회로기판(130)의 변형을 방지하며, 열전도성 재질로 형성되어 열이 전체적으로 고르게 퍼지도록 하는 역할을 한다.

히트파이프(120)는 일측이 상기 상부보강판(110)과 접하며, 타측은 상기 하부보강판(140)과 접하도록 형성된다. 히트파이프(120)는 파이프의 내부에 냉매를 채우고 모세관 구조를 형성한 것으로, 높은 온도 쪽에서 냉매가 기화하고, 기화된 냉매가 낮은 온도쪽으로 이동하여 액화되면, 액화된 냉매가 모세관 구조를 통하여 다시 높은 온도 쪽으로 이동하는 과정을 반복하면서 열을 이동시킨다. 이와 같은 히트파이프(120)는 대량의 열을 신속하게 이동시킬 수 있다는 장점이 있다.

따라서, 상부보강판(110)과 하부보강판(140)은 히트파이프(120)를 통하여 서로 신속하게 열전달이 가능하게 되므로, 상부보강판(110)과 하부보강판(140)이 서로 균일한 온도를 유지할 수 있게 된다.

이와 같이, 상부보강판(110)과 하부보강판(140)의 열전달로 인하여 인쇄회로기판(130)의 상부와 하부가 균일한 온도를 유지할 수 있으므로, 온도차이에 의한 인쇄회로기판(130)의 변형을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 탐침을 정확한 위치에 접촉시킬 수 있게 되므로, 반도체의 검사 정확도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

슬릿(170)은 상기 하부보강판(140)의 하부에 위치하며, 상기 탐침(미도시)이 삽입되어 일방향으로 움직일 수 있도록 홈이 형성되어 있다. 상기 슬릿(170)은 매우 얇아서 작은 힘에도 휘어지게 된다. 슬릿(170)이 휘어지면 탐침(미도시)이 정확한 지점에 접촉될 수 없으므로, 슬릿(170)의 휘어짐을 방지하기 위하여 슬릿보강부(160)가 상기 슬릿(170)을 감싸는 형태로 위치하게 된다.

도 4는 도 1에 도시된 히트파이프를 나타낸 사시도이다. 도 4를 참조하면, 상기 히트파이프(120)는 상부보강판(110)과 접하는 부분이 상기 상부보강판(110)의 외주면을 따라 링모양으로 형성되고, 상기 하부보강판(140)과 접하는 부분이 상기 하부보강판(140)의 외주면을 따라 링모양으로 형성된 것이 바람직하다. 이는 상부보강판(110) 및 하부보강판(140)과 히트파이프(120)와의 접촉면적을 넓혀서 신속한 열전달이 이루어지도록 하기 위함이다.

아울러, 상기 히트파이프(120)는 다수 개인 것이 바람직하다. 도 4에 나타난 바와 같이 두 개의 히트파이프(120)를 상하로 엇갈려 겹치도록 형성함으로써 히트파이프(120)가 상부보강판(110 및 하부보강판(140)과 접촉하는 면적을 최대한 넓게 하고, 열전달 경로는 두 배로 넓혀서 신속한 열전달이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히트파이프(120)의 형상이 도시되어 있다. 도 5에 나타난 바와 같이, 히트파이프(120)의 개수를 4개로 하여 서로 상하로 겹치도록 형성함으로써, 열전달이 더욱 빠르게 이루어지도록 할 수 있다.

상기 히트파이프(120)의 형상은 도면에 도시된 형상 이외에도 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형상으로 제작될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 인쇄회로기판(130)은 하면에 세라믹코팅층이 형성된 것이 바람직하다. 세라믹코팅층은 열을 차단하는 효과가 있으므로, 상기 인쇄회로기판(130)의 내부로 열이 전달되는 것을 지연시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브카드의 분해사시도,

도 2는 도 1에 도시된 상부보강판, 하부보강판, 히트파이프 및 PCB를 나타낸 분해측면도,

도 3은 도 1에 도시된 상부보강판, 하부보강판, 히트파이프 및 PCB를 나타낸 결합측면도,

도 4는 도 1에 도시된 히트파이프를 나타낸 사시도,

도 5는 히트파이프의 다른 실시예를 나타낸 사시도,

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...프로브카드 110...상부보강판

120...히트파이프 130...인쇄회로기판

140...하부보강판 150...패턴PCB

160...슬릿보강부 170...슬릿

Claims (4)

1. 다수의 탐침이 하부쪽으로 형성된 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판의 상부에 위치하고, 열전도성 재질의 디스크형태인 상부보강판;

   상기 인쇄회로기판의 하부에 위치하고, 열전도성 재질의 디스크형태인 하부보강판;

   상기 하부보강판의 하부에 위치하고, 상기 다수의 탐침이 삽입되어 일방향으로 움직일 수 있도록 가이드하는 홈이 형성된 슬릿;

   상기 슬릿의 외면을 감싸는 형태로 형성되어, 상기 슬릿의 휘어짐을 방지하는 슬릿보강부; 및

   일측이 상기 상부보강판과 접하고, 타측이 상기 하부보강판과 접하도록 형성되어, 상기 상부보강판과 상기 하부보강판 사이에서 열을 전달하는 히트파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 히트파이프는,

   상기 상부보강판과 접하는 부분이 상기 상부보강판의 외주면을 따라 링모양으로 형성되고, 상기 하부보강판과 접하는 부분이 상기 하부보강판의 외주면을 따라 링모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
3. 제 2항에 있어서, 상기 히트파이프는,

   다수 개인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
4. 제 1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은,

   하면에 세라믹코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 프로브카드.

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