KR20090094774A - 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 신호 접점을 갖는 피측정 칩을 측정하는 프로브 카드에 관한 것으로, 기판, 복수의 제1 프로브 및 복수의 제2 프로브를 포함한다. 상기 기판은 피측정 칩의 상부에 배치되고 관측 창을 구비한다. 상기 제1 프로브 및 상기 제2 프로브는 상기 기판의 저면(底面)에 배치되어 대응 신호 접점과 각각 접촉한다. 상기 제1 프로브는 상기 기판의 하부로 연장되어 상기 기판에 의해 차단되고, 상기 제2 프로브는 상기 관측 창의 하부로 연장됨으로써 상기 제2 프로브의 전단(前端)이 상기 관측 창의 하부에 위치하도록 하여, 사용자가 상기 관측 창을 통해 기판 윗면으로부터 상기 제2 프로브의 전단이 얼라인 위치에 위치했는지 여부를 관측하도록 함으로써, 상기 제1 프로브의 얼라인 작업도 동시에 수행한다.

Description

프로브 카드{PROBE CARD}

본 발명은 프로브 카드의 얼라인에 관한 것으로 특히 간접적인 얼라인 구조체를 사용하지 않고 사용자가 육안으로 프로브의 얼라인 작업을 직접 진행할 수 있는 프로브 카드에 관한 것이다.

프로브 카드는 미세하고 조밀하게 배열된 프로브를 통해 피측정 칩의 신호 접점과 접촉하여 측정 신호를 내보냄과 동시에 피드백 신호를 수신하여 피측정 칩이 정상적으로 작동하는지 여부를 판단하는 장치이다.

각각의 프로브가 반드시 특정 신호 접점과 접촉해야 하므로 프로브 카드는 얼라인 단계를 거쳐 각각의 프로브가 모두 대응하는 프로브와 접촉할 수 있게 해야 한다. 프로브의 배열 간격이 넓고 프로브 수가 적은 프로브 카드에 있어서, 일반적인 관측 방식을 통해 각각의 프로브가 모두 대응하는 신호 접점과 정확하게 접촉하였는지를 직접 관측할 수 있다. 다만, 집적회로의 소자의 수가 증가함에 따라 신호 접점의 배열도 점점 조밀해지고 그 수도 증가하게 되었다. 따라서 프로브 카드의 프로브 수도 증가하게 되고 배열 간격도 대폭 축소되었다. 이러한 상황에서 프로브 위치를 직접적으로 관측하는 방법은 불가능해졌으며, 특히 수직형 프로브 카드에 있어서 비록 수직형 프로브가 조밀하게 배열될 수는 있지만 프로브 카드 자체가 프로브 및 피측정 칩을 차단하므로 프로브 위치를 관측하는 방식으로 얼라인하는 방법은 완전히 불가능해졌다.

프로브의 얼라인 문제에 있어서, 종래 기술에 여러 가지 얼라인 보조체가 개발되었지만 이는 간접적으로 프로브를 얼라인하는 것으로, 프로브 카드 및 피측정 칩에 별도로 설치된 얼라인 구조체를 사용하여 프로브의 위치를 맞춘다. 일본특허 JP-294566호는 한 세트의 가로방향 프로브 및 한 세트의 수직형 프로브를 결합하여 얼라인 및 측정을 진행하는 것인데, 가로방향 프로브는 하나의 프레임 가장자리에 고정되어 사용자로 하여금 가로방향 프로브의 위치를 고정하도록 한다. 수직형 프로브는 하나의 평판모양의 기판에 고정된 것으로, 가로방향 프로브의 위치가 고정된 후 평판모양의 기판을 프레임의 중앙에 고정하여 수직형 프로브가 나머지 신호 접점에 접촉하도록 한다. 다만 프레임 및 평판모양의 기판은 아주 정밀하게 조립되어야 하며, 미세 조절장치를 통해 프레임에 대한 평판모양 기판의 상대적 위치를 조절하여야만 수직형 프로브가 그와 대응하는 신호 접점에 정확하게 접촉하도록 할 수 있다. 또한 프레임 및 평판모양의 기판이 가로방향 프로브 및 수직형 프로브의 전단(前端)을 완전히 가로막아 사실상 사용자는 프로브의 위치가 정확하게 고정되었는지를 확인할 수 없다.

또한 대만특허 I263786호에 따른 발명은 프로브 카드 위에 별도로 2개의 측정 프로브 및 측정 회로를 배치하고 피측정 칩 위에 더미 리드(dummy lead)를 배치한 것이다. 우선 프로브 카드와 피측정 칩에 대하여 1차 얼라인 작업을 진행한 다음 프로 브 카드 및 피측정 칩을 상대적으로 이동시킨다. 프로브가 얼라인되면, 2개의 측정 프로브가 동시에 더미 리드와 접촉하여 측정 회로가 턴온되게 함으로써 얼라인 작업이 정확하게 이루어졌다는 신호를 생성한다. 다만, 대만특허 I263786호의 발명은 프로브 카드 및 피측정 칩 위에 별도로 측정 회로, 측정 프로브 및 더미 리드를 설치해야 하므로 프로브 카드와 피측정 칩의 제조 원가 및 설계 난이도를 증가하였다.

종래의 기술에서, 수직형 프로브 카드와 같이 프로브가 조밀하게 배열된 프로브 카드에 대해 얼라인 작업을 진행할 경우 프로브 카드 및 피측정 칩 위에 별도의 얼라인 보조체를 형성하여 프로브에 대해 간접적으로 얼라인을 진행해야만 했다. 종래 기술의 상기 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은, 육안으로 직접 프로브를 얼라인할 수 있고 보조적인 얼라인 구조체를 생략한 프로브 카드를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본명은 복수의 신호 접점을 갖는 피측정 칩을 측정하는 프로브 카드를 제공한다. 상기 프로브 카드는 기판, 복수의 제1 프로브 및 복수의 제2 프로브를 포함한다. 상기 기판은 피측정 칩의 상부에 배치되고 관측 창을 구비한다. 상기 제1 프로브 및 상기 제2 프로브는 상기 기판의 저면(底面)에 배치되어 대응 신호 접점과 각각 접촉한다. 그리고 상기 제2 프로브의 전단(前端)은 상기 관측 창의 하부에 위치하는데, 사용자가 상기 관측 창을 통해 기판 윗면으로부터 제2 프로브의 전단이 얼라인 되었는지를 관측하도록 하여, 상기 제1 프로브의 얼라인 작업도 동시에 수행한다.

본 발명은 서로 다른 형식의 프로브를 결합하여 관측 방법으로 얼라인 작업을 진행할 수 있을 뿐만 아니라 프로브를 조밀하게 배열할 수 있는 효과가 있다. 또한 별도의 얼라인 보조 장치를 생략할 수 있어 얼라인 기능을 구비한 프로브 카드의 제조 원가를 절감할 수 있다.

본 발명의 구성 및 특징을 구체적으로 설명하기 위하여, 이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면과 결부하여 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드(100)는 복수의 신호 접점(210)을 갖는 피측정 칩(200)을 측정하기 위한 것으로서 하나의 기판(110), 하나의 제1 프로브 헤드(120) 및 하나의 제2 프로브 헤드(130)을 포함한다.

기판(110)은 단일한 구성의 절연기판 또는 회로기판으로 이루어질 수 있다. 기판(110)이 절연기판(112)으로 이루어진 경우, 제1 프로브 헤드(120) 및 제2 프로브 헤드(130)는 와이어를 통해 하나의 테스트 회로를 구비한 회로기판에 전기적으로 연결된다. 기판(110)이 회로기판으로 이루어진 경우, 기판(110) 자체에 테스트 회로가 형성되고 제1 프로브 헤드(120) 및 제2 프로브 헤드(130)는 기판(110)과 전기적으로 직접 연결된다. 한편, 기판(110)은 절연기판(112)과 회로기판(113)이 결합되어 이루어질 수도 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 기판(110)은 피측정 칩(200)의 상부에 배치되고 하나의 관측 창(111)을 구비함으로써 사용자가 기판(110)의 윗면으로부터 관측 창(111)을 통해 기판(110) 하부의 상황을 관측할 수 있도록 한다. 제1 프로브 헤드(120)는 기판의 저면에 배치되며 복수의 제1 프로브(121)를 구비하고, 제1 프로브(121)는 제1 프로브 헤드(120)의 하부에 돌출 설치되어 기판(110)의 저면에 배치된다. 제1 프로브(121)는 수직형 프로브로서 제1 프로브 헤드(120)의 하부로부터 연장되어 있으며, 그 상부는 기판(110)에 막혀 사용자는 관측 창(111)을 통해 관측 할 수 없게 된다. 제1 프로브(121)는 피측정 칩(200) 상의 대응되는 신호 접점(210), 예를 들어 금속 리드, 접촉 패드와 접촉하여 측정 신호를 내보내고 피드백 신호를 수신함으로써 기판(110)의 하부에 위치하는 피측정 칩(200)을 측정한다. 한편, 제1 프로브(121)는 단지 일부 신호 접점(210)과만 접촉하고, 피측정 칩(200)의 모든 신호 접점(210)과 동시에 접촉하지 않는다. 비록 도면은 제1 프로브 헤드(120)가 관측 창(111)의 일측에 위치한 것으로 도시하고 있지만 사실상 여기에 한정되지 않으며 기판(110) 저면의 임의의 위치에 배치될 수 있다.

제2 프로브 헤드(130)는 기판(110)의 저면에서 관측 창(111)의 다른 측에 위치하고 제1 프로브 헤드(120)와 서로 마주하고 있다. 제2 프로브 헤드(130)는 복수의 제2 프로브(131)를 구비하고, 제2 프로브(131)는 제2 프로브 헤드(130)의 측면에 배치되어 기판(110)의 저면에 장착된다. 제2 프로브(131)는 가로방향의 캔틸레버형 프로브로서 제2 프로브 헤드(130)의 측면으로부터 연장되어 관측 창(111)의 하부로 뻗어 제2프로부(131)와 대응하는 기타 신호 접점(210)과 접촉한다. 제2 프로브(131)의 전단은 관측 창(111)의 하부에 위치하므로 사용자는 관측 창(111)을 통해 기판(110)의 윗면으로부터 제2 프로브(131) 전단의 위치를 관측할 수 있다. 그러므로 제2 프로브(131)가 소정의 신호 접점(210)과 접촉되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.

도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 제1 프로브(121) 및 제2 프로브(131)는 공동으로 피측정 헤드(200) 위에 있는 신호 접점(210)의 위치와 대응되어 배치된다. 즉 제1 프로브(121)는 일부 신호 접점(210)과 대응되고, 제2 프로 브(131)는 나머지 신호 접점(210)과 대응된다. 어느 하나의 프로브가 소정의 신호 접점(210)과 접촉하면 나머지 프로브는 모두 각자와 대응하는 신호 접점(210)과 접촉하게 된다. 그러므로 각각의 제2 프로브(131)가 모두 각자 대응하는 신호 접점(210)과 확실히 접촉되었다는 것이 확인되거나 신호 접점(210)의 바로 위에 위치하게 되면 제1 프로브(121)도 각자 대응하는 신호 접점(210)과 동시에 접촉하거나 신호 접점(210)의 바로 위에 위치하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드(100)를 이용하여 피측정 칩(200)을 측정할 경우에는 이송장치를 사용하여 피측정 칩(200)을 프로브 카드(200)의 하부에 있는 플랫폼에 이송한다. 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP)를 예로 들면, 피측정 칩(200)이 테이프 위에 부착된 상태로 적재되어 하나의 테이프 패키징 칩을 구성한다. 테이프 휠을 사용하여 테이프를 끌어당기면 테이프는 이동하면서 테스트 플랫폼 표면을 통과하게 되며, 피측정 칩(200)이 플랫폼 상부로 이송되고 프로브 카드(100)의 하부에 위치하게 된다. 또한 피측정 칩(200)은 박막 위에 제작되어 하나의 칩 온 필름(Chip-On-Film)을 구성할 수 있다. 칩 온 필름도 이송장치를 통해 이동하면서 피측정 칩(200)을 프로브 카드(100)의 하부로 이송할 수 있다.

이어서 피측정 칩(200)을 왕복으로 이동시키는데 이때 사용자는 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD) 카메라 등의 관측용 장비를 이용하여 관측 창(111)을 통해 제2 프로브(131) 및 신호 접점(210)의 상대적 위치를 관측한다. 대응하는 신호 접점(210)이 제2 프로브(131)의 하부에 위치하면 제2 프로브(131)의 얼라인 동작이 완성된다. 동시에 제1 프로브(121)와 대응하는 신호 접점(210)도 제1 프로브(121)의 하부에 위치하게 되는데 이때 제1 프로브(121)의 얼라인 동작이 완성된다. 다시 설명하면, 단지 관측 창(111)을 통해 제2 프로브(131)의 얼라인을 확인하면 모든 프로브의 얼라인을 동시에 완성하여 모든 프로브가 신호 접점(210)과 정확하게 접촉되도록 하여 피측정 칩(200)에 대한 측정을 완성할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 카드(300)는 복수의 피측정 칩을 동시에 측정하는 것이다. 피측정 칩은 하나의 제1 피측정 칩(200a) 및 복수의 제2 피측정 칩(200b)을 포함한다. 여기서 제1 피측정 칩(200a) 및 제2 피측정 칩(200b)이라고 정의한 것은 상대적으로 쉽게 설명하기 위한 것으로, 사실상 제1 피측정 칩(200a) 및 제2 피측정 칩(200b)은 완전히 동일한 피측정 칩으로 이루어질 수 있으며, 서로 다른 명칭을 사용한 것은 규격이 서로 다름을 표시하기 위한 것은 아니다. 테이프 캐리어 패키지에 있어 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)은 고정 간격으로 배열되어 테이프(400)에 적재됨으로써 테이프 캐리어 패키지를 구성한다. 이러한 테이프 캐리어 패키지는 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)이 어레이 방식으로 배치된 것으로 볼 수 있다. 물론 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)은 박막 위에 어레이 방식으로 배치되어 칩 온 필름을 구성할 수도 있다. 어레이 방식으로 배열된 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)에 대해서는, 다중 세트의 프로브를 특정 방식으로 배열한 후 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)의 신호 접점(210a,210b)과 동시에 접촉시키고 복수의 테스트 회로를 통해 복수의 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)을 동시에 측정한다.

제2 실시예에 따른 프로브 카드(300)는 하나의 기판(310), 하나의 제1 프로브 헤드(320), 하나의 제2 프로브 헤드(330) 및 복수의 제3 프로브 헤드(340)를 포함한다.

기판(310)은 단일한 구성을 가진 절연기판, 회로기판 또는 절연기판과 회로기판이 결합된 복합 기판이 될 수 있다. 기판(310)은 제1 피측정 칩(200a) 및 제2 피측정 칩(200b)의 상부에 배치되고 하나의 관측 창(311)을 구비하여 사용자로 하여금 기판(310)의 윗면으로부터 관측 창(311)을 통해 기판(310) 하부의 상황을 관측하도록 한다.

제1 프로브 헤드(320)는 기판(310)의 저면에 배치되고 복수의 제1 프로브(321)를 포함한다. 제1 프로브(321)는 제1 프로브 헤드(320)의 하부에 돌출 설치되어 기판(310)의 저면에 장착되어 제1 피측정 칩(200a)의 일부 신호 접점(210a)과 접촉한다. 제1 프로브(321)는 수직형 프로브로서 제1 프로브 헤드(320)의 하부로 연장되며 그 상부는 기판(310)에 의해 차단된다.

제2 프로브 헤드(330)는 기판(310)의 저면에서 관측 창(311)의 타측에 근접한 위치에 형성되며 제1 프로브 헤드(320)와 마주한다. 제2 프로브 헤드(330)는 복수의 제2 프로브(331)를 구비하고, 제2 프로브(331)는 제2 프로브 헤드(330)의 측면에 배치되어 기판(310)의 저면에 장착된다. 제2 프로브(331)는 가로방향의 캔틸레버형 프로브로서 제2 프로브 헤드(330)의 측면으로 뻗어 아래로 연장되고, 제1 피측정 칩(220a)의 나머지 신호 접점(210a)과 접촉한다. 따라서 제1 프로브(321) 와 제2 프로브(331)는 상호 결합하여 공동으로 제1 피측정 칩(200a)을 측정한다. 제2 프로브(331)의 전단은 관측 창(311)의 하부에 위치하므로, 사용자는 관측 창(311)을 통해 기판(310)의 윗면으로부터 제2 프로브(331)의 전단 위치를 관측함으로써 제2 프로브(331)가 소정의 신호 접점(210a)과 접촉하였는지를 확인할 수 있다.

각각의 제3 프로브 헤드(340)는 기판(310)의 저면에 배치되며 어레이 방식으로 배열(1열 또는 복수 열)되고 제2 피측정 칩(200b)과 대응한다. 각각의 제3 프로브 헤드(340)는 각각 복수의 제3 프로브(341)를 포함한다. 제3 프로브(341)는 각각의 제3 프로브 헤드(340)의 하부에 돌출 형성되며 기판(310)의 저면에 장착된다. 제3 프로브(341)는 수직형 프로브로서 제3 프로브 헤드(340)의 하부로 연장된다. 각각의 제3 프로브 헤드(340)의 제3 프로브(341)는, 하나의 제2 피측정 칩(200b)의 신호 접점(210b)과 얼라인 되며, 각각의 제3 프로브 헤드(340)의 상대적 배열 위치는 각각의 제2 피측정 칩(200b)의 상대적 배열 위치와 매칭된다. 그러므로 제3 프로브(341)는 서로 다른 제2 피측정 칩(200b)의 신호 접점(210b)과 동시에 접촉함으로써 제2 피측정 칩(200b)을 측정한다.

제2 실시예에서 제1 피측정 칩(200a)은 테이프(400)의 최선단에 위치하고 제1 프로브(321)와 제2 프로브(331)의 공동 작업으로 측정되고, 제2 피측정 칩(200b)은 그와 대응되는 제3 프로브(341)에 의해 각각 측정되므로, 제1 피측정 칩(200a)과 복수의 제2 피측정 칩(200b)은 동시에 측정된다.

제1 프로브 헤드(320), 제2 프로브 헤드(330) 및 복수의 제3 프로브 헤 드(340)는 고정된 배치 방식으로 배열되고 제1 피측정 칩(200a)과 제2 피측정 칩(200b)도 고정된 배치 방식으로 배열되므로, 단지 어느 하나의 프로브 헤드의 얼라인 작업을 완성하기만 하면 각각의 프로브 헤드의 얼라인 작업을 완성할 수 있어 모든 프로브가 각자 대응하는 신호 접점(210a, 210b)과 확실하게 접촉하도록 할 수 있다. 제2 실시예에서 얼라인 작업은 제2 프로브 헤드(330)의 제2 프로브(331)의 위치를 대응시킴으로써 완성되는데, 사용자는 CCD 카메라 등의 관측 설비를 이용하여 관측 창(311)을 통해 제2 프로브(331) 및 그와 대응하는 제1 피측정 칩(200a)의 신호 접점(210a)의 상대적 위치를 관측함으로써, 제2 프로브(331)가 얼라인 작업을 완성하였는지 여부를 판단한다. 제1 피측정 칩(200a) 위의 대응 신호 접점(210a)이 제2 프로브(331)의 하부로 이동하면 제2 프로브(331)의 얼라인 동작이 완성된다. 동시에 제1 프로브(321)와 제3 프로브(341)에 대응되는 신호 접점(210)도 제1 프로브(321)와 제3 프로브(341)의 하부에 위치하면서 모든 프로브의 얼라인 작업이 동시에 완성되며, 이로써 제1 프로브 헤드(320), 제2 프로브 헤드(330) 및 제3 프로브 헤드(340)는 대응되는 신호 접점(210)에 정확하게 접촉되도록 함으로써 제1 피측정 칩(200a) 및 복수의 제2 피측정 칩(200b)에 대한 측정을 동시에 완성한다.

본 발명은 서로 다른 구성을 갖는 2종 프로브를 사용하고 구성이 서로 다른 프로브는 서로 다른 스프링 상수(Spring Constant)를 가지므로, 피측정 칩을 접촉할 때 2종 프로브가 받는 압력이 균일하지 않는 문제가 발생할 수 있다.

2종 프로브가 받는 압력이 균일하지 않는 문제를 해결하기 위하여, 본 발명 은 프로브 카드에 조절장치를 추가하여 프로브 전단의 높이 차를 조정함으로써 프로브 카드가 피측정 칩과 접촉할 때 2종 프로브가 서로 다른 압축량을 갖도록 한다. 이로써 스프링 상수 차에 의하여 2종 프로브가 압력을 균일하게 받도록 하고 균일한 압력으로 피측정 칩과 접촉하도록 한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 카드(500)에 관한 것으로, 하나의 기판(510), 하나의 제1 프로브 헤드(520), 하나의 조절 장치(540) 및 하나의 제2 프로브 헤드(530)를 포함한다.

기판(510)은 관측 창(511)을 구비하고, 제1 프로브 헤드(520)는 기판의 저면에 배치되며, 제1 프로브 헤드(520)는 복수의 제1 프로브(521)를 구비하는데, 제1 프로브(521)는 제1 프로브 헤드(520)의 저면에 돌출 형성되어 기판(510)의 저면에 장착된다. 제1 프로브(521)는 수직형 프로브로서 제1 프로브 헤드(520)의 하부로 연장된다. 한편 제1 프로브 헤드(520)는 하나의 연결부재(522), 하나의 프로브 스테이션(523)을 추가로 포함하되, 연결부재(522)는 기판(510)의 저면에 고정되고, 프로브 스테이션(523)은 분해 가능하게 연결부재(522)에 고정되며, 제1 프로브(521)는 프로브 스테이션(523)을 관통한다. 그러므로 프로브 스테이션(523)을 교체함으로써 프로브(521)를 교체하는 목적을 이룰 수 있다.

조절 장치(540)는 제2 프로브 헤드(530)를 기판(510)의 저면에 이동 가능하게 고정하고 기판(510)의 법선 방향을 따라 제2 프로브 헤드(530)를 이동시키거나 회전시킴으로써, 제2 프로브 헤드(530)와 기판(510) 사이의 간격 또는 상대적 위치를 조절할 수 있다. 또한 조절 장치(540)는 하나 또는 복수의 교체 가능한 개스 킷(542) 및 하나의 볼트(543)를 포함한다. 볼트(543)는 기판(510)의 구멍을 관통하고 볼트(543)의 헤드부는 기판(510)의 외측면에 가압적으로 접촉한다. 볼트(543)는 개스킷(542)을 관통하면서 개스킷(542)을 기판(510)의 저면에 고정한다. 그리고 제2 프로브 헤드(530)와 볼트(543)의 전단은 최하부에 위치한 개스킷(542)에 고정되어 제2 프로브 헤드(530)는 기판(510)의 저면에 고정된다. 그리고 개스킷(542)의 수를 변화시킴으로써 제2 프로브 헤드(530)와 기판(510) 저면 사이의 거리를 변화시킬 수 있다. 그리고 단일 개스킷(542)을 사용할 수도 있는데, 이를 소정의 두께로 연마하여 제2 프로브 헤드(530)와 기판(510) 사이에 배치함으로써 단일 개스킷(542)으로 간격을 직접 조절한다. 제2 프로브 헤드(530)의 높이를 조절할 때 서로 다른 두께의 개스킷(542)을 교체하기만 하면, 제2 프로브 헤드(530)와 기판(510)의 저면 사이의 거리를 변화시킬 수 있다.

제2 프로브 헤드(530)는 조절 장치(540)에 의해 기판(510)의 저면에 조절 가능하게 고정되며, 제2 프로브 헤드(530)와 기판(510)의 저면 사이의 거리를 변화시킬 수 있다. 제2 프로브 헤드(530)는 복수의 제2 프로브(531)를 구비하고, 제2 프로브(531)는 제2 프로브 헤드(530)의 측면에 배치되어 기판(510)의 저면에 장착된다. 제2 프로브(531)는 가로방향의 캔틸레버형 프로브로서, 제2 프로브 헤드(530)의 측면으로 뻗어 아래로 연장됨으로써 제2 프로브(531)의 전단이 관측 창(511)의 하부에 위치하도록 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 프로브(521)는 수직형 프로브이고, 제2 프로브(531)는 가로방향 프로브로서 정방향(기판(510)의 법선방향)을 따라 서로 다른 스프링 상수를 가지므로, 서로 다른 압축량을 가져야만 피측정 칩에 대하여 동일한 접촉 압력을 생성할 수 있다. 일반적으로 가로방향 프로브의 스프링 상수는 수직형 프로브의 스프링 상수보다 작으므로, 가로방향 프로브의 압축량은 반드시 수직형 프로브의 압축량보다 커야 한다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예에서 만약 제1 프로브(521) 및 제2 프로브(531)의 전단이 동일한 수평 높이에 위치하면, 도 6a에 도시한 바와 같이 제1 프로브(521)와 제2 프로브(531)는 동일한 압축량을 가지지만, 스프링 상수 차에 의해 피측정 칩에 대한 제1 프로브(521)의 접촉 압력이 피측정 칩에 대한 제2 프로브(531)의 접촉 압력보다 크다. 이때, 기판(510)과 체결부재(541) 사이에 개스킷(542) 수를 증가시킴으로써 제2 프로브(530)와 기판(510)사이의 거리를 증가시킬 수 있다. 이 경우 제2 프로브(531)의 전단도 기판(510)으로부터 더욱 멀어져 제2 프로브(531)의 전단과 제1 프로브(521)의 전단 사이에 높이 차(d)가 형성되며 피측정 칩에 대한 제2 프로브(531)의 접촉 압축량이 증가한다.

앞서 설명한 제3 실시예에 따른 조절장치는 기판 위에 배치되고 주로 제2 프로브 헤드를 기판의 저면에 조절 가능하게 고정하고 제2 프로브 헤드와 기판 사이의 거리를 조절하여 높이 차(d)를 형성하게 하는 작용을 한다. 그러므로 조절장치의 구성은 제3 실시예에 공개된 것에 한정되지 않는다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시에에 따른 프로브 카드(600)는 하나의 기판(610), 하나의 제1 프로브 헤드(620), 하나의 조절 장치(640) 및 하나의 제2 프로브 헤드(630)을 포함한다. 제4 실시예에 따른 프로브 카드의 구성은 제3 실시예와 거의 비슷하지만 조절 장치(640)가 하나의 나사 구멍을 구비한 체결부재(641) 및 나사를 포함한다는 점에서 서로 다르다. 나사는 차동나사(643)로 이루어질 수 있으며 기판(610)의 나사 구멍을 관통하여 기판(610)에 나사 결합된다. 차동나사(643)는 회전하면서 기판(610)에 대하여 이동할 수 있어 차동나사(643)의 전단과 기판(610)의 저면 사이의 상대적 거리를 변화시킬 수 있다. 나사는 또한 차동나사(643)의 본체 및 하나의 너트(644)로 구성될 수 있으며, 너트(644)는 기판(610) 내부에 매설되어 차동나사(643)가 기판을 관통하면서 너트(644)를 통해 기판(610)과 간접적으로 나사 결합되도록 한다. 체결부재(641)는 제2 프로브 헤드(630)의 상부에 고정되고, 그 체결구멍은 차동나사(643)의 전단이 결합되어 제2 프로브 헤드(630)를 기판(610)의 저면에 고정하도록 제공된다.

도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 나사(643)의 회전에 따라 그 전단의 위치가 변화되면, 제2 프로브 헤드(630)는 기판(610)에 대하여 이동하게 되며, 제2 프로브 헤드(630)는 기판(610)으로부터 점점 멀어져 제2 프로브(631)의 전단과 제1 프로브(621)의 전단 사이에 높이 차(d)가 형성하게 되고, 이로써 제2 프로브(631)가 피측정 칩에 대한 제2 프로브(631)의 접촉 압축량을 증가한다.

조절 장치는 제2 프로브 헤드의 높이를 조절하는 것 외에 제1 프로브 헤드의 높이를 조절하여 제1 프로브의 전단과 제2 프로브의 전단 사이에 높이 차를 형성할 수도 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 프로브 카드(700)는 하나의 기판(710), 하나의 제1 프로브 헤드(720), 하나의 조절 장치(740) 및 하나의 제2 프로브 헤드(730)를 포함한다.

제2 프로브 헤드(730)는 복수의 제2 프로브(731)를 포함하되, 제2 프로브(731)는 제2 프로브 헤드(730)의 측면에 배치되어 기판(710)의 저면에 설치된다. 제2 프로브(731)는 가로방향 프로브로서 제2 프로브 헤드(730)의 측면으로부터 뻗어 관측 창(711)의 하부로 연장되며, 제2 프로브(731)의 전단이 관측 창(711)의 하부에 위치하도록 한다.

조절 장치(740)는 제1 프로브 헤드(720)를 기판(710)의 저면에 조절 가능하게 고정하여 제1 프로브 헤드(730)와 기판(710) 사이의 거리를 조절한다. 조절 장치(740)는 복수의 개스킷(742) 및 하나의 볼트(743)를 포함한다. 볼트(743)는 개스킷(742)을 관통하고, 복수의 개스킷(742)은 볼트(743)에 의해 기판(510)의 저면에 서로 겹치면서 고정된다. 그리고 제1 프로브 헤드(720)와 볼트(743)의 전단은 최하부에 위치한 개스킷(742)에 고정되며, 이로써 제1 프로브 헤드(720)는 기판(710)의 저면에 장착된다. 개스킷(742)의 수를 변화시켜 제1 프로브 헤드(720)와 기판(710)의 저면 사이의 간격을 변화시킬 수 있다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 프로브 카드(800)는 하나의 기판(810), 하나의 제1 프로브 헤드(820), 하나의 조절 장치(840) 및 하나의 제2 프로브 헤드(830)를 포함한다. 제6 실시예에 따른 프로브 카드의 구성은 제5 실시예에 따른 프로브 카드의 구성과 거의 비슷하지만, 조절 장치(840)가 하나의 나사 구멍을 갖는 체결부재(841)와 하나의 나사를 포함한다는 점에서 서로 다르다. 나 사는 차동나사(843) 본체 및 하나의 너트(844)로 이루어질 수 있으며 너트(844)는 기판(810) 내부에 매설되어 차동나사(843)가 너트(844)를 관통하여 기판과 나사 결합되도록 한다. 이로써 차동나사(843)는 너트(844)를 통해 간접적으로 기판(810)을 관통함과 동시에 기판(810)과 나사 결합한다. 차동나사(843)는 회전하면서 기판(810)에 대하여 이동하여 차동나사(843)의 전단과 기판(810)의 저면 사이의 상대적 거리를 변화시킨다. 체결부재(841)는 제1 프로브 헤드(820)의 상부에 고정되고 체결부재(841)의 체결구멍은 차동나사(843)의 전단과 결합함으로써 제1 프로브 헤드(820)를 기판(810)의 저면에 고정한다. 차동나사(843)는 회전하면서 그 전단의 위치를 변화시켜 제1 프로브 헤드(820)가 기판(810)에 대하여 이동하도록 하여 제2 프로브(831)의 전단과 제1 프로브(821)의 전단 사이에 높이 차를 형성한다.

도 11을 참조하면, 제3 실시예에서 제1 프로브(321), 제2 프로브(331) 및 제3 프로브(341)도 스프링 상수가 다름에 따라 접촉 압력이 균일하지 않는 문제가 발생한다. 이러한 문제에 대하여, 본 발명의 제3 내지 제6 실시예를 참조할 수 있는바, 조절 장치(350)를 이용하여 제1 프로브 헤드(320), 제2 프로브 헤드(330) 및 제3 프로브 헤드(340)를 기판(310)의 저면에 고정하고, 제1 프로브(321), 제2 프로브(331) 및 제3 프로브(341)의 높이를 각각 조절하여 프로브로 하여금 스프링 상수가 다름에 따라 서로 다른 압축량을 가지도록 함으로써 접촉 압력을 균일하게 분포한다.

전술한 실시예에 기하여, 본 발명은 프로브를 소정의 신호 접점의 상부에 대응시킴으로써 각각의 프로브가 대응 신호 접점과 정확하게 접촉하도록 하는 프로브 카드의 얼라인 방법을 제공한다.

이 프로브 카드의 얼라인 방법에 따르면, 복수의 제1 프로브 및 복수의 제2 프로브는 기판의 저면에 배치되고, 기판은 관측 창을 구비하고 제2 프로브의 전단은 관측 창의 하부로 연장된다. 제1 프로브와 제2 프로브는 제1 프로브 헤드와 제2 프로브 헤드에 각각 고정되고, 제1 프로브 헤드와 제2 프로브 헤드는 조절장치를 통해 각각 기판의 하부에 조절 가능하게 고정된다.

이어서, 제1 프로브와 제2 프로브의 스프링 상수 차에 의해 제1 프로브와 제2 프로브 전단의 높이를 조절함으로써, 제1 프로브의 전단과 제2 프로브의 전단 사이에 높이 차를 형성한다. 제1 프로브와 제2 프로브 전단의 높이 차를 조절하는 방법은 조절 장치를 통해 제1 프로브 헤드와 기판 사이의 간격을 변화시키고,제2 프로브 헤드와 기판 사이의 간격을 변화시키는 것이다.

그런 다음, 복수의 신호 접점을 갖는 피측정 칩을 기판 하부에 배치한다. 이때, 제1 프로브와 제2 프로브는 피측정 칩의 신호 접점과 대응되어 배열 및 배치된다. 즉, 각각의 제1 프로브와 각각의 제2 프로브는 각자 대응하는 신호 접점과 동시에 접촉할 수 있다.

기판에 대하여 피측정 칩이 왕복 이동하도록 하고, 관측 창을 통해 제2 프로브의 전단을 관측하면서 제2 프로브의 전단이 대응 신호 접점의 상부에 위치하도록 한다.

기판에 대하여 피측정 칩이 왕복 이동하도록 하고,관측 창을 통해 제2 프로브의 전단을 관측하면서 제2 프로브가 대응 신호 접점의 상부로 이동하였는지를 판 단한다. 각각의 제2 프로브의 전단이 모두 대응 신호 접점의 상부에 위치할 때, 피측정 칩의 상대적 이동을 멈춘다. 이때 각각의 제1 프로브의 전단도 대응 신호 접점의 상부로 동시에 이동하게 되며,이로써 제1 프로브와 제2 프로브의 얼라인 작업이 완료된다. 그런 다음 피측정 칩과 기판을 서로 근접시키기만 하면 각각의 제1 프로브와 각각의 제2 프로브가 모두 대응 신호 접점과 탄성적으로 접촉하도록 할 수 있어,프로브 카드로 피측정 칩에 대하여 성능 테스트를 진행할 수 있다.

본 발명의 핵심은 기판의 저면에 복수의 프로브를 형성하고, 기판에 관측 창을 형성하며, 일부 프로브의 전단이 관측 창의 하부에 위치하도록 하여, 사용자가 직접 육안 또는 관측용 장비를 통하여 얼라인 작업을 진행하여 프로브와 대응 신호 접점을 매칭시키는 것이다. 관측 창의 하부에 위치하는 프로브의 얼라인 작업이 완료되면 나머지 프로브의 얼라인도 동시에 이루어진다. 이러한 프로브 카드의 구성에 의하면 프로브의 얼라인 여부를 직접 관측할 수 있으며, 간접적으로 얼라인 작업을 수행하는 얼라인 보조 장치 또는 회로를 생략할 수 있어 그에 따른 제조 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드를 나타낸 측면 개략도이다.

도 2는 제1 실시예를 이용하여 측정되는 테이프 캐리어 패키지를 나타낸 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 제1 실시예에 따른 프로브 카드를 이용하여 진행되는 얼라인 동작을 나타낸 측면 개략도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 카드를 이용하여 진행되는 얼라인 동작을 나타낸 측면 개략도이다.

도 5, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 카드의 측면 개략도이다.

도 7, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 카드의 측면 개략도이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 프로브 카드의 측면 개략도이다.

도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 프로브 카드의 측면 개략도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예를 변화시킨 예를 나타낸 측면 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,300,500,600,700,800 프로브 카드

110,310,510,610,710,810 기판

111,311,511,711 관측 창

112 절연기판

113 회로기판

120,320,520,620,720,820 제1 프로브 헤드

121,321,521 제1 프로브

130,330,530,630,730,830 제2 프로브 헤드

131,331,531,731 제2 프로브

200,210a,210b 피측정 칩

210,210a,210b 신호 접점

200a 제1 피측정 칩

200b 제2 피측정 칩

340 제3 프로브 헤드

341 제3 프로브

350,540,640,740,840 조절장치

400 테이프

522 연결부재

523 프로브 스테이션

542,742 개스킷

543,743 볼트

641,841 체결부재

643,843 나사

644,844 너트

d 높이차

Claims (14)

1. 복수의 신호 접점을 갖는 피측정 칩을 측정하기 위한 프로브 카드에 있어서,

   피측정 칩 상부에 배치되고 관측 창을 갖는 기판; 및

   상기 기판의 저면에 배치되고 대응 신호 접점에 각각 접촉하며, 상기 기판의 하부로 연장되어 상기 기판에 의해 차단된 복수의 제1 프로브와, 상기 관측 창의 하부로 연장되어 일측 전단이 상기 관측 창의 하부에 위치하는 복수의 제2 프로브

   를 포함하는 프로브 카드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기판의 저면에 배치된 제1 프로브 헤드 및 제2 프로브 헤드를 포함하고, 상기 제1 프로브는 상기 제1 프로브 헤드에 배치되고, 상기 제2 프로브는 상기 제2 프로브 헤드에 배치되며, 상기 제1 프로브는 수직형 프로브로서 상기 제1 프로브 헤드의 하부로 연장되고, 상기 제2 프로브는 가로방향의 캔틸레버형 프로브로서 상기 제2 프로브 헤드의 측면으로 뻗어 아래로 연장되는, 프로브 카드.
3. 제2항에 있어서,

   상기 기판에 설치되어 상기 제2 프로브 헤드를 상기 기판의 저면에 조절 가능하게 고정하여 상기 제2 프로브 헤드와 상기 기판 사이의 상대적 위치를 조절하는 조절장치를 포함하는 프로브 카드.
4. 제3항에 있어서,

   상기 조절장치는 하나 이상의 교체 가능한 개스킷 및 볼트를 포함하고, 상기 하나 이상의 교체 가능한 캐스킷은 상기 기판의 저면에 고정되고, 상기 제2 프로브 헤드는 최하부에 위치한 개스킷에 고정되며, 상기 볼트는 상기 기판을 관통하면서 상기 하나 이상의 개스킷을 관통하여 제2 프로브 헤드를 상기 볼트의 전단에 고정하는, 프로브 카드.
5. 제3항에 있어서,

   상기 조절 장치는 나사구멍을 갖는 체결부재 및 나사를 포함하고, 상기 체결부재는 상기 제2 프로브 헤드의 상부에 고정되고, 상기 나사는 상기 기판을 관통하여 상기 기판과 나사 결합되며 상기 나사의 전단을 통해 상기 체결부재와 결합하는, 프로브 카드.
6. 제2항에 있어서,

   상기 기판에 배치되어 상기 제1 프로브 헤드를 상기 기판의 저면에 조절 가능하게 고정하여 상기 제1 프로브 헤드와 상기 기판 사이의 상대적 위치를 조절하는 조절장치를 포함하는 프로브 카드.
7. 제6항에 있어서,

   상기 조절장치는 하나 이상의 교체 가능한 개스킷 및 볼트를 포함하고, 상기 하나 이상의 교체 가능한 개스킷은 상기 기판의 저면에 고정되고, 상기 제1 프로브 헤드는 최하부에 위치한 개스킷에 고정되며, 상기 볼트는 상기 기판을 관통하면서 상기 하나 이상의 개스킷을 관통하여 상기 제1 프로브 헤드를 상기 볼트의 전단에 고정하는, 프로브 카드.
8. 제6항에 있어서,

   상기 조절장치는 나사 구멍을 갖는 체결부재 및 나사를 포함하고, 상기 체결부재는 상기 제1 프로브 헤드의 상부에 고정되며, 상기 나사는 상기 기판을 관통하고 상기 기판과 나사 결합되며 상기 나사의 전단을 통해 상기 체결부재와 결합하는, 프로브 카드.
9. 제1항에 있어서,

   상기 제1 프로브 헤드는 상기 관측 창의 일측에 위치하고, 상기 제2 프로브 헤드는 상기 관측 창의 타측에 위치하여 상기 제1 프로브 헤드와 서로 마주하는, 프로브 카드.
10. 제1 피측정 칩 및 하나 이상의 제2 피측정 칩을 동시에 측정하는 프로브 카드에 있어서,

    상기 제1 피측정 칩 및 상기 하나 이상의 제2 피측정 칩의 상부에 배치되고 관측 창을 갖는 기판;

    상기 기판의 저면에 배치되고 공동으로 상기 제1 피측정 칩을 측정하며 상기 기판의 하부로 연장되고 상기 기판에 의해 차단된 복수의 제1 프로브와, 상기 관측 창의 하부로 연장되어 일측 전단이 상기 관측 창의 하부에 위치하는 복수의 제2 프로브; 및

    제2 피측정 칩을 측정하는 복수의 제3 프로브

    를 포함하는 프로브 카드.
11. 제10항에 있어서,

    상기 기판의 저면에 배치된 제1 프로브 헤드, 제2 프로브 헤드 및 하나 이상의 제3 프로브 헤드를 포함하며, 상기 복수의 제1 프로브는 상기 제1 프로브 헤드에 형성되고, 상기 복수의 제2 프로브는 상기 제2 프로브 헤드에 형성되며, 상기 복수의 제3 프로브는 상기 제3 프로브 헤드에 형성되고, 상기 복수의 제1 프로브와 상기 복수의 제3 프로브는 수직형 프로브로서 상기 제1 프로브 헤드와 상기 제3 프로브 헤드의 하부로 각각 연장되고, 상기 복수의 제2 프로브는 가로방향의 프로브로서 상기 제2 프로브 헤드의 측면으로 뻗어 아래로 연장되는, 프로브 카드.
12. 제11항에 있어서,

    상기 제1 프로브 헤드는 상기 관측 창의 제1 측면에 위치하고, 상기 제2 프로브 헤드는 상기 관측 창의 제2 측면에 위치하되 상기 제1 프로브 헤드와 서로 마 주하고, 상기 제3 프로브 헤드는 상기 관측 창의 상기 제1 측면에 위치하고 상기 제1 프로브 헤드는 상기 제2 프로브 헤드와 상기 제3 프로브 헤드 사이에 위치하는, 프로브 카드.
13. 제11항에 있어서,

    상기 기판에 설치되어 상기 제2 프로브 헤드를 상기 기판의 저면에 조절 가능하게 고정함으로써 상기 제2 프로브 헤드와 상기 기판 사이의 상대적 위치를 조절하는 조절장치를 포함하는 프로브 카드.
14. 복수의 제1 프로브 및 복수의 제2 프로브를, 접촉하고자 하는 복수의 신호 접점의 상부에 얼라인하는 프로브의 얼라인 방법에 있어서,

    상기 복수의 제1 프로브와 상기 복수의 제2 프로브를 관측 창을 갖는 기판의 저면에 배치하되, 그 중 상기 복수의 제2 프로브의 전단은 상기 관측 창의 하부로 연장되고 상기 복수의 제1 프로브 및 상기 복수의 제2 프로브는 상기 복수의 신호 접점의 배치와 매칭되도록 하는 단계;

    상기 기판의 하부에 상기 복수의 신호 접점을 갖는 피측정 칩을 배치하는 단계; 및

    상기 피측정 칩이 상기 기판에 대해 왕복 이동하도록 하고, 상기 관측 창을 통해 상기 복수의 제2 프로브의 전단을 관측하면서 상기 복수의 제2 프로브의 전단이 대응 신호 접점의 상부에 위치하도록 하는 단계

    를 포함하는 프로브의 얼라인 방법.

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