KR20100019611A

KR20100019611A - Probe card

Info

Publication number: KR20100019611A
Application number: KR1020080078266A
Authority: KR
Inventors: 김정식; 전태운; 정두연
Original assignee: 주식회사 아이엠
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2010-02-19

Abstract

본 발명은 프로브카드에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 검측물에 마련된 패드에 접촉되는 프로브니들; 다수의 상기 프로브니들이 장착된 프로브기판을 하측면에 구비한 프로브블록; 상기 프로브블록의 상측에 위치하며 상기 프로브니들측으로 전기적신호를 전달하기 위한 회로패턴이 형성되어 있는 메인기판; 상기 메인기판의 상부면에서 상기 메인기판을 보강하는 메인프레임; 상기 메인프레임의 상측에 위치하고 상기 메인기판과 상기 메인프레임을 사이에 두고 상기 프로브블록과 체결수단에 의해 체결되어 상기 프로브블록을 지지하는 서브프레임; 및 상기 메인프레임에 장착되고 상기 서브프레임과 체결되는 서포트블록; 을 포함하고, 다수의 상기 프로브니들이 상기 검측물에 마련된 패드 각각에 일시에 접촉될수 있도록 상기 서포트블록에 의하여 상기 프로브블록이 상기 메인기판에 대하여 가변적으로 틸트(tilt)될 수 있는 것을 특징으로 하여 고온검사시 프로브카드가 변형되는 것을 억제하는 기술이 개시된다.The present invention relates to a probe card, according to the present invention probe probes in contact with the pad provided on the detection object; A probe block provided on a lower side of a probe substrate on which a plurality of probe needles are mounted; A main board positioned on an upper side of the probe block and having a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle; A main frame that reinforces the main board on an upper surface of the main board; A subframe positioned above the main frame and fastened by the probe block and the fastening means with the main substrate and the main frame interposed therebetween to support the probe block; And a support block mounted to the main frame and fastened to the subframe. The probe block may be tilted with respect to the main substrate by the support block so that a plurality of the probe needles can be in contact with each of the pads provided in the detection object at a time. A technique for suppressing deformation of a probe card during inspection is disclosed.

Description

Probe card

본 발명은 전자부품을 검사하는 프로브스테이션에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 프로브스테이션에 장착되어 사용되는 프로브카드에 관한 것이다.The present invention relates to a probe station for inspecting electronic components, and more particularly, to a probe card mounted and used in the probe station.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼(Wafer)상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication)공정과 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 소자로 조립하는 어셈블리(Assembly)공정을 통해서 제조된다.In general, a semiconductor device is manufactured through a fabrication process of forming a pattern on a wafer and an assembly process of assembling the wafer on which the pattern is formed into respective devices.

패브리케이션공정이 끝난 반도체 소자는 어셈블리공정을 거치기 이전에 웨이퍼에 형성된 각각의 소자에 대해서 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting : 이하 'EDS'라 함.)공정을 거치게 된다. After the fabrication process, the semiconductor device undergoes an electrical die sorting (EDS) process that inspects electrical characteristics of each device formed on the wafer prior to the assembly process.

여기서 EDS공정은 웨이퍼에 형성된 소자들 중에서 불량소자를 판별하기 위해서 실시되는 공정이다. EDS공정에서는 웨이퍼 위의 소자에 전기적 신호를 인가시키고 소자로부터 응답되는 전기적 신호를 분석하여 소자의 불량여부를 판정하는 프로브스테이션을 주로 이용한다.In this case, the EDS process is performed to determine a defective device among the devices formed on the wafer. In the EDS process, a probe station is mainly used to determine whether a device is defective by applying an electrical signal to a device on a wafer and analyzing the electrical signal from the device.

소자의 불량여부를 판정하는 프로브스테이션에는 소자의 패드로 전기적 신호 를 전달하기 위해 프로브 카드(Probe card)가 장착되어 사용된다. The probe station for determining whether a device is defective is equipped with a probe card to transmit an electrical signal to the pad of the device.

프로브카드에는 수많은 프로브가 장착되어 있으며, 각각의 프로브가 외부접속단자용 패드에 맞추어 배열되어 있다. 그리고 전자소자의 외부접속단자용 패드의 크기는 수십 마이크로미터 이내로 매우 작다. 따라서 프로브카드를 이용한 검사에 있어서 프로브 끝이 위 정밀도 및 평탄도는 프로브카드에 있어서 매우 중요한 사항이다. The probe card is equipped with a large number of probes, and each probe is arranged in accordance with a pad for an external connection terminal. And the size of the pad for the external connection terminal of the electronic device is very small within several tens of micrometers. Therefore, the accuracy and flatness of the probe tip in the inspection using the probe card is very important for the probe card.

한편 이러한 프로브카드를 이용하여 웨이퍼 검사는 웨이퍼의 온도가 다른 조건에서 여러 번 검사한다. 1차로 상온인 25도에서 다이의 양호여부를 검사를 하고, 다음으로 고온조건인 약 85도~105도 내에서 검사를 하고 마지막으로 저온인 영하의 온도에서 웨이퍼를 검사하게 된다. On the other hand, wafer inspection using such a probe card is inspected several times under different conditions of wafer temperature. Firstly, the die is inspected at 25 degrees Celsius at room temperature, then at 85 degrees to 105 degrees Celsius, which is the high temperature condition, and the wafer is inspected at the low temperature below zero.

특히, 고온조건의 검사 시에는 웨이퍼의 아래에 위치한 척(chuck)에서 웨이퍼에 열을 가하여 웨이퍼 검사가 이루어진다. 모든 온도 조건하에서 전기적신호응답이 양호한 다이(die)만이 어셈블리공정으로 넘어가게 된다. 프로브 카드를 통한 상기의 검사는 생산되어 나오는 웨이퍼에 대하여 각각 실시된다. In particular, during the inspection of high temperature conditions, wafer inspection is performed by applying heat to the wafer in a chuck positioned below the wafer. Only dies with good electrical signal response under all temperature conditions are passed to the assembly process. The above inspection through the probe card is carried out on each wafer produced.

이러한 온도조건의 검사에서 열 변형에 의한 프로브 끝의 평탄도 및 프로브 끝의 위치 변화량이 커져서 접촉 신뢰성 확보가 어려운 실정이다. 예를 들어, 고온조건의 검사에서 웨이퍼는 물론이고 프로브 카드도 같이 팽창하게 되는데 열팽창계수가 서로 다르기 때문에 결국 프로브 끝의 위치가 소자의 패드를 벗어나거나 프로브 끝의 평탄도가 나빠져 이른바 소프트콘택(Soft contact)의 문제가 발생하게 된다. In the inspection of the temperature conditions, the flatness of the probe tip and the position change amount of the probe tip due to thermal deformation increase, so that it is difficult to secure contact reliability. For example, during the inspection of high temperature conditions, not only the wafer but also the probe card are expanded together, but because the coefficients of thermal expansion are different, the position of the probe tip may be out of the pad of the device or the flatness of the probe tip may be worse. problems arise.

도 1은 종래 기술에 따른 프로브 카드의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 1의 프로브카드(10)는 서브기판(14)을 이용하는 구조로서 프로브블록(11)이 메인기판(12)을 관통하는 서포트블록(15)으로 메인프레임(13)에 고정되어 있었다. 그리고 다수의 프로브니들(17)들이 프로브블록(11)에 서브기판(14)과 전기적으로 연결되도록 장착되어 있었으며 서브기판(14)에 마련된 탄성있는 포고 핀(pogo pin)(16)을 통하여 메인기판(12)에 전기적으로 연결된 구조였다.1 is a cross-sectional view showing an example of a probe card according to the prior art. The probe card 10 of FIG. 1 has a structure using a sub substrate 14, and the probe block 11 is fixed to the main frame 13 as a support block 15 through which the main substrate 12 passes. A plurality of probe needles 17 are mounted on the probe block 11 so as to be electrically connected to the sub board 14, and the main board is provided through an elastic pogo pin 16 provided on the sub board 14. It was a structure electrically connected to (12).

이와 같은 프로브카드(10)는 프로브니들(17) 끝의 위치정밀도 및 평탄도(즉, 이웃하는 프로브니들의 팁 끝의 수준(level)과 동일한 수준(level)을 유지하는 것을 지칭함.)를 확보하기 위하여 열팽창계수가 작은 재질로 이루어진 메인프레임(13)을 메인기판(12)을 지지수단으로 사용하고 프로브블록(11)은 메인프레임(13)에 고정시키었었다. 그러나 열팽창계수가 작은 소재로 구성된 메인프레임(13)은 강도가 약하거나 취성에 약하다는 문제점이 있었다. 또한, 프로브블록(11)이나 메인프레임(13)을 열팽창계수가 작은 소재를 사용한다고 하더라도 열팽창계수가 큰 메인기판(12)과의 특성차이로 변형이 발생해 프로브니들(17) 끝(probe tip)의 위치나 평탄도에 심각한 영향을 가져오게 된다. 그리고, 프로브니들(17) 끝의 평탄도가 확보되어도 메인기판(12)에 프로브블록(11)이 고정되다보니 프로브블록(11)이 웨이퍼표면에 대하여 평행을 이루지 못하여 다수의 프로브니들(17)이 동시에 웨이퍼의 패드에 닿지 못하게 되어 먼저 패드에 접촉되는 프로브니들(17)에 가해지는 힘이 커지게 되어 일부 프로브니들(17)의 수명단축을 초래하며, 심지어는 고집적화된 웨이퍼의 패드에 정확히 접촉이 안되는 경우도 발생하는 문제가 있었다. The probe card 10 secures positional accuracy and flatness of the tip of the probe needle 17 (that is, maintains the same level as the level of the tip end of the neighboring probe needle). In order to use the main frame 13 made of a material having a small coefficient of thermal expansion to the main substrate 12 as a support means and the probe block 11 was fixed to the main frame (13). However, the mainframe 13 made of a material having a small coefficient of thermal expansion has a problem of weak strength or weak brittleness. In addition, even if the probe block 11 or the main frame 13 is made of a material having a small thermal expansion coefficient, deformation occurs due to a characteristic difference from the main substrate 12 having a large thermal expansion coefficient. This will seriously affect the position and flatness of the). Further, even when the flatness of the tip of the probe needle 17 is secured, the probe block 11 is fixed to the main substrate 12, so that the probe block 11 is not parallel to the wafer surface. At the same time, the pads of the wafer are prevented from contacting the pads, so that the force applied to the probe needles 17 which first come into contact with the pads is increased, resulting in shortening of the life of some probe needles 17, and even accurately contacting the pads of the highly integrated wafer. There was also a problem that arises when not.

이와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-0725456호(발명의 명칭 : 웨이퍼 검사용프로브카드. 이하 종래기술1 이라함.)가 있는데 메인프레임에 서포트블록이 국소적으로 직접 결합하여 메인프레임의 열팽창에 의한 영향을 프로브블록이 덜 받도록 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 메인보드에 서포트블록이 직접 체결되어 있어 메인프레임의 열팽창에 따른 스트레인(strain)을 받을 수 밖에 없는 문제가 있었다.In this regard, there is a Republic of Korea Patent No. 10-0725456 (invention name: wafer inspection probe card. Hereinafter referred to as the prior art 1) There is a support block is directly coupled to the main frame locally due to thermal expansion of the main frame Techniques are disclosed to make the probe block less affected. However, since the support block is directly connected to the main board, there is a problem that the strain due to thermal expansion of the main frame is forced to be received.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 웨이퍼 검사시 프로브 끝의 위치나 평탄도가 영향을 받지 않는 프로브카드를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a probe card in which the position or flatness of the probe tip is not affected during wafer inspection.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브카드는 검측물에 마련된 패드에 접촉되는 프로브니들; 다수의 상기 프로브니들이 장착된 프로브기판을 하측면에 구비한 프로브블록; 상기 프로브블록의 상측에 위치하며 상기 프로브니들측으로 전기적신호를 전달하기 위한 회로패턴이 형성되어 있는 메인기판; 상기 메인기판의 상부면에서 상기 메인기판을 보강하는 메인프레임; 상기 메인프레임의 상측에 위치하고 상기 메인기판과 상기 메인프레임을 사이에 두고 상기 프로브블록과 체결수단에 의해 체결되어 상기 프로브블록을 지지하는 서브프레임; 및 상기 메인프레임에 장착되고 상기 서브프레임과 체결되는 서포트블록; 을 포함하고, 상기 메인기판의 하부면과 상기 서브프레임의 하부면이 평행을 이루도록 상기 서브프레임이 상기 서포트블록에 의해 상기 메인프레임에 대하여 틸트(tilt)될 수 있는 것을 특징으로 한다.Probe card according to the present invention for achieving the above object is a probe needle in contact with the pad provided in the detection object; A probe block provided on a lower side of a probe substrate on which a plurality of probe needles are mounted; A main board positioned on an upper side of the probe block and having a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle; A main frame that reinforces the main board on an upper surface of the main board; A subframe positioned above the main frame and fastened by the probe block and the fastening means with the main substrate and the main frame interposed therebetween to support the probe block; And a support block mounted to the main frame and fastened to the subframe. The subframe may be tilted with respect to the mainframe by the support block so that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to each other.

여기서, 상기 서포트블록은 상기 메인기판의 중심축 선상에 위치하며, 체결수단에 의해 상기 서포트블록의 중심부분과 상기 서브프레임의 중심부분이 연결되도록 체결되어 연결축을 형성하고, 상기 연결축은 상기 메인기판의 중심축에 대하여 가변적으로 임의의 각도를 가질 수 있도록 움직일 수 있는 것을 또 하나의 특징 으로 한다. Here, the support block is located on the center axis line of the main substrate, the fastening means is coupled so that the central portion of the support block and the central portion of the sub-frame is connected to form a connecting shaft, the connecting shaft is the main substrate Another feature is that it can be moved to have a random angle with respect to the central axis of the.

여기서, 상기 서포트블록은 상기 서브프레임과 체결수단으로 체결되는 서포터; 및 상기 메인프레임에 고정되고, 상기 서포터가 설치되어 지지되면서 움직일 수 있는 소정의 공간이 형성된 서포터프레임; 을 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다. Here, the support block is a supporter which is fastened by the subframe and the fastening means; And a supporter frame fixed to the main frame and having a predetermined space in which the supporter is installed and supported to move. It is another feature to include a.

나아가 상기 서포터는 서포터의 중심을 관통하는 체결홀이 형성되어 있고, 상기 서브프레임과 상기 서포트블록을 체결시키기 위한 체결수단은 상기 서포터에 형성된 체결홀에 삽입되어 상기 서브프레임에 형성된 홈에 체결되는 볼트인 것을 또 하나의 특징으로 한다.Furthermore, the supporter has a fastening hole penetrating the center of the supporter, and a fastening means for fastening the subframe and the support block is inserted into a fastening hole formed in the supporter and fastened to a groove formed in the subframe. It is another feature that it is.

여기서, 상기 서포트블록과 상기 메인기판 사이에 소정의 이격공간이 마련된 것을 또 하나의 특징으로 한다. In this case, a predetermined separation space is provided between the support block and the main board.

여기서, 상기 서포트블록과 상기 서브프레임과의 체결은 상기 서포트블록의 중심부분과 상기 서브프레임의 중심부분에서만 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 한다. In this case, the support block and the subframe may be fastened only at the center of the support block and at the center of the subframe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브카드는 검측물에 마련된 패드에 접촉되는 프로브니들; 다수의 상기 프로브니들이 장착된 프로브기판을 하측면에 구비한 프로브블록; 상기 프로브블록의 상측에 위치하며 상기 프로브니들측으로 전기적 신호를 전달하기 위한 회로패턴이 형성되어 있는 메인기판; 상기 메인기판의 상부면에서 상기 메인기판을 보강하는 메인프레임; 상기 메인프레임의 상측에 위치하고 상기 메인기판과 상기 메인프레임을 사이에 두고 상기 프로브 블록과 체결수단에 의해 체결되어 상기 프로브블록을 지지하는 서브프레임; 및 상기 메인보드의 수직중심축 선상에 위치하도록 상기 메인프레임에 장착되고 상기 서브프레임과 체결되는 서포트블록; 을 포함하고, 상기 서포트블록과 상기 서브프레임과의 체결은 상기 서포트블록의 중심부분과 상기 서브프레임의 중심부분에서만 이루어진 것을 특징으로 한다. Probe card according to the present invention for achieving the above object is a probe needle in contact with the pad provided in the detection object; A probe block provided on a lower side of a probe substrate on which a plurality of probe needles are mounted; A main substrate positioned above the probe block and having a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle; A main frame that reinforces the main board on an upper surface of the main board; A subframe positioned above the main frame and fastened by the probe block and the fastening means with the main board and the main frame interposed therebetween to support the probe block; And a support block mounted to the main frame and fastened to the subframe so as to be positioned on a vertical center line of the main board. It includes, The fastening of the support block and the subframe is characterized in that made only in the central portion of the support block and the central portion of the subframe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브카드는 검측물에 마련된 패드에 접촉되는 프로브니들; 다수의 상기 프로브니들이 장착된 프로브기판을 하측면에 구비한 프로브블록; 상기 프로브블록의 상측에 위치하며 상기 프로브니들측으로 전기적 신호를 전달하기 위한 회로패턴이 형성되어 있는 메인기판; 상기 메인기판의 상부면에서 상기 메인기판을 보강하는 메인프레임; 상기 메인프레임의 상측에 위치하고 상기 메인기판과 상기 메인프레임을 사이에 두고 상기 프로브블록과 체결수단에 의해 체결되어 상기 프로브블록을 지지하는 서브프레임; 및 상기 메인보드의 수직중심축 선상에 위치하도록 상기 메인프레임에 장착되고 상기 서브프레임과 체결되는 서포트블록; 을 포함하고, 상기 서포트블록과 상기 메인기판 사이에 소정의 공간이 마련된 것을 특징으로 한다. Probe card according to the present invention for achieving the above object is a probe needle in contact with the pad provided in the detection object; A probe block provided on a lower side of a probe substrate on which a plurality of probe needles are mounted; A main substrate positioned above the probe block and having a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle; A main frame that reinforces the main board on an upper surface of the main board; A subframe positioned above the main frame and fastened by the probe block and the fastening means with the main substrate and the main frame interposed therebetween to support the probe block; And a support block mounted to the main frame and fastened to the subframe so as to be positioned on a vertical center line of the main board. It includes, characterized in that a predetermined space is provided between the support block and the main substrate.

여기서, 상기 메인기판의 하부면과 상기 서브프레임의 하부면이 평행을 이루도록 상기 서브프레임이 상기 메인프레임에 대하여 틸트된 상태를 고정시키기 위하 여 상기 서브프레임에 나사결합되어 상기 메인프레임에 미는 힘을 가하는 푸싱볼트(pushing bolt); 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.Here, the subframe is screwed to the subframe to fix the tilted state with respect to the mainframe such that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to push the force to the mainframe. Pushing bolts; It is characterized by another comprising a further.

여기서, 상기 메인기판의 하부면과 상기 서브프레임의 하부면이 평행을 이루도록 상기 서브프레임이 상기 메인프레임에 대하여 틸트된 상태를 고정시키기 위하여 상기 서브프레임에 나사 결합되어 상기 메인프레임의 상부면에 형성된 홈에 일단이 접촉되는 볼플런저(ball plunger);를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.Here, the subframe is screwed to the subframe to fix the tilted state with respect to the mainframe such that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to the upper surface of the mainframe. It is another feature that a ball plunger (ball plunger) is one end in contact with the groove.

여기서, 상기 메인기판의 하부면과 상기 서브프레임의 하부면이 평행을 이루도록 상기 서브프레임이 상기 메인프레임에 대하여 틸트된 상태를 고정시키기 위하여 상기 서브프레임에 나사 결합하여 일단이 상기 메인프레임을 미는 힘을 가하는 푸싱볼트(pushing bolt); 및 상기 푸싱볼트의 중심축에 형성된 홀에 삽입되어 상기 메인프레임과 나사결합을 하는 풀링볼트(pulling bolt); 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다. Here, the screw is coupled to the subframe to secure the tilted state with respect to the main frame so that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to one end pushing the main frame Pushing bolt (pushing bolt) for applying; And a pulling bolt inserted into a hole formed in a central axis of the pushing bolt and screwed to the main frame. It is characterized by another comprising a further.

본 발명에 따르면, 서포트블록의 서포터가 가변적으로 틸트될수 있도록 움직이면서 서브프레임을 지지하기 때문에 반복되는 웨이퍼검사에서 평탄도의 조절이 가능하여 정확한 검사및 프로브카드의 수명단축이 억제되는 효과가 있다. According to the present invention, since the supporter of the support block supports the subframe while moving in such a way that it can be tilted variably, the flatness can be adjusted in the repeated wafer inspection, thereby reducing the accuracy of the inspection and shortening the life of the probe card.

그리고 메인기판 및 메인프레임의 열팽창으로 인한 영향이 프로브에 거의 미치치 아니하므로 다수의 프로브 끝의 위치정확도 및 평탄도가 향상되어 보다 정확 한 검사가 가능하여 검사결과에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다. In addition, since the influence of thermal expansion of the main board and the main frame is almost insignificant on the probe, the positional accuracy and flatness of the plurality of probe ends are improved, so that more accurate inspection is possible, thereby improving reliability of the inspection result.

그리고 메인기판과 서포트블록 사이에 소정의 이격공간이 있기 때문에 서브프레임으로의 열전달이 억제되는 효과가 있다. In addition, since there is a predetermined space between the main board and the support block, heat transfer to the subframe is suppressed.

또한, 프로브블록 및 서브프레임에 메인기판 및 메인프레임의 열팽창에 따른 영향이 거의 미치지 않기 때문에 열팽창계수가 크지만 취성에는 강한 소재를 사용할 수 있으므로 프로브카드의 내구성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, since the influence of the thermal expansion of the main substrate and the main frame has little effect on the probe block and the subframe, a material having a large thermal expansion coefficient but strong brittleness can be used, thereby improving the durability of the probe card.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings to be described in more detail with respect to the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드를 분해한 모습을 개략적으로 나타낸 분해단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 단면을 개략적으로 나타낸 조립단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 중심부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 중심부위를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 2 is an exploded cross-sectional view schematically showing the disassembled probe card according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an assembly cross-sectional view schematically showing a cross section of the probe card according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is 5 is a partially enlarged view illustrating an enlarged center portion of a probe card according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a center portion of the probe card according to an embodiment of the present invention.

그리고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 서포트블록을 개략적으로 나타낸 분해도이다. 6 is an exploded view schematically showing a support block of a probe card according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드(100)는 프로브니들(111), 프로브블록(110), 메인기판(120), 메인프레임(130), 서브프레임(140) 및 서포트블록(support block)(150)를 포함하여 이루어진다. 2 to 6, the probe card 100 according to the embodiment of the present invention includes a probe needle 111, a probe block 110, a main board 120, a main frame 130, and a subframe 140. ) And a support block 150.

설명의 편의를 위하여 프로브니들(111)과 프로브블록(110)이 위치하는 메인 기판(120)의 면방향을 하측, 메인프레임(130)과 서브프레임(140)이 위치하는 메인기판(120)의 면방향을 상측으로 칭하기로 한다. For convenience of description, the surface direction of the main board 120 on which the probe needle 111 and the probe block 110 are located is lower, and the main board 120 on which the main frame 130 and the subframe 140 are located. The surface direction will be referred to as the upper side.

프로브니들은 검측물에 마련된 패드(미도시)에 접촉된다. 여기서 검측물이란, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼상에 구현된 전자소자등을 말하며 패드는 정상적으로 전자소자가 제조되었는지 테스트하기 위한 접촉단자를 말한다. 프로브니들이 패드에 통전되도록 접촉됨으로써 전자소자는 전기적신호를 전달받아 전자소자의 양호여부를 판단받게 된다. The probe needle is in contact with a pad (not shown) provided in the test object. Here, the detection object refers to, for example, an electronic device implemented on a silicon wafer, and the pad refers to a contact terminal for testing whether the electronic device is normally manufactured. As the probe needle is in contact with the pad, the electronic device receives an electrical signal to determine whether the electronic device is good.

프로브니들(111)은 전도성 있는 도체로서 탄성력을 가지고 있다. 캔틸레버타입의 프로브니들의 경우에는 기판에 솔더링되는 솔더링부(미도시), 소자의 패드에 탄성력으로 접촉되는 탐침부(미도시), 그리고 상기 솔더링부와 상기 탐침부를 연결하며 탐침부를 지지하는 빔부(미도시)로 이루어져 있다. The probe needle 111 has an elastic force as a conductive conductor. In the case of the cantilever type probe needle, a soldering part (not shown) soldered to the substrate, a probe part (not shown) contacting the pad of the device with elastic force, and a beam part connecting the soldering part and the probe part and supporting the probe part ( Not shown).

프로브니들(111)은 프로브블록(110)의 프로브기판에 다수개가 구비되어 있다. A plurality of probe needles 111 are provided on the probe substrate of the probe block 110.

프로브블록(110)은 프로브니들(111), 프로브기판(미도시), 프로브바(probe bar)(112), 서브기판(113), 및 도전부재(미도시)를 포함하여 이루어진다. The probe block 110 includes a probe needle 111, a probe substrate (not shown), a probe bar 112, a sub substrate 113, and a conductive member (not shown).

프로브블록(110)은 다수의 프로브니들(111)이 장착된 프로브기판을 하측면에 구비하고 있다. 프로브블록(110)은 메인기판(120)의 하측에 위치한다. 그리고 프로브니들(111)와 메인기판(120)의 회로패턴 사이에 통전이 이루어지도록 되어 있다. 프로브블록(110)은 인터포저(또는 포고핀, 인터페이스핀 등)를 통하여 메인기판(120)을 통해 오는 전기적신호를 전달받는다. The probe block 110 has a probe substrate on which a plurality of probe needles 111 are mounted on a lower side thereof. The probe block 110 is located below the main substrate 120. In addition, current is supplied between the probe needle 111 and the circuit pattern of the main substrate 120. The probe block 110 receives an electrical signal coming through the main board 120 through an interposer (or pogo pin, interface pin, etc.).

예로서, 프로브블록(110)에는 탄성을 갖는 인터포저, 예컨대 포고핀(114)들이 장착된 서브기판(113)이 프로브블록의 상측 면에 마련되어 있다. 이 포고핀(114)은 메인기판(120)에 형성된 회로패턴에 전기적으로 접속되도록 메인기판(120)의 하측면에 마련된 패드(미도시)에 접속된다. 포고핀(114)은 탄성을 갖고 있으며, 프로브블록(110)이 후술할 서브프레임(140)과 체결됨에 따라 메인기판(120)의 하측면에 마련된 패드(미도시)에 안정적으로 접속된다. 물론 역으로 포고핀(114)이 메인기판(120)의 하측면에 마련되고 서브기판(113)에 패드(미도시)가 마련되어 통전되는 형태도 있을 수 있다. For example, the probe block 110 is provided with an interposer having elasticity, for example, a sub substrate 113 on which the pogo pins 114 are mounted. The pogo pin 114 is connected to a pad (not shown) provided on the lower side of the main substrate 120 to be electrically connected to the circuit pattern formed on the main substrate 120. The pogo pin 114 has elasticity and is stably connected to a pad (not shown) provided on the lower side of the main substrate 120 as the probe block 110 is fastened to the subframe 140 to be described later. Conversely, the pogo pin 114 may be provided on the lower side of the main substrate 120, and a pad (not shown) may be provided on the sub substrate 113 to be energized.

프로브블록(110)의 하측 면에는 프로브니들(111)이 장착된 프로브기판이 마련되어 있는데, 포고핀(114)을 통하여 전달되어 온 전기적 신호를 프로브니들(111)이 전달받을 수 있도록 전기적 연결이 되어 있다. 프로브블록(110)은 프로브니들(111) 끝의 위치 정확도 및 평탄도의 유지를 위하여 열팽창계수가 낮은 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 세라믹, 인바(INVAR), 노비나이트 등의 재질로 구성될 수 있다. A probe board on which the probe needle 111 is mounted is provided on the lower side of the probe block 110, and is electrically connected to the probe needle 111 to receive an electrical signal transmitted through the pogo pin 114. have. The probe block 110 may be made of a material having a low coefficient of thermal expansion in order to maintain positional accuracy and flatness of the tip of the probe needle 111. For example, the material may be made of a material such as ceramic, invar, and novinite.

메인기판(120)은 프로브블록(110)의 상측에 위치하며 프로브니들(111)측으로 전기적신호를 전달하기 위한 회로패턴이 형성되어 있다. 프로브스테이션(미도시)측에서 오는 전기적신호는 메인기판(120)의 회로패턴을 지나 후술할 프로브블록(110)을 거쳐 프로브니들(111)로 전달되고, 프로브니들(111)로 전달된 전기적신호는 검측물에 마련된 패드(미도시)로 전달되게 된다. 메인기판(120)에는 프로브블록(110) 과 서브프레임(140)의 체결을 위한 홀(hole)(122)이 형성되어 있다. 그리고 메인프레임(130)과 체결수단(132,134)에 의해 체결된다. The main board 120 is positioned above the probe block 110 and has a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle 111. The electrical signal coming from the probe station (not shown) is passed to the probe needle 111 through the circuit block of the main board 120, the probe block 110 to be described later, the electrical signal transferred to the probe needle 111 Is delivered to the pad (not shown) provided in the detection object. The main substrate 120 has a hole 122 for fastening the probe block 110 and the subframe 140. And it is fastened by the main frame 130 and the fastening means (132, 134).

메인기판(120)은 PCB(Printed Circuit Board)기판으로서 일반적으로 기판을 구성하는 재질, 예를 들면 FR-4, BT수지등으로 구성될 수 있다. The main board 120 is a printed circuit board (PCB) board and may be generally made of a material constituting the board, for example, FR-4, BT resin, or the like.

메인프레임(130)은 메인기판(120)의 상측면(즉, 메인기판(120)에서 프로브블록(110)이 설치되는 면의 반대쪽 면)에 위치하여 메인기판(120)을 보강한다. 좀 더 구체적으로 말하자면 메인프레임(130)의 일측 면이 메인기판(120)에 접하도록 체결수단(134,132)에 의해 체결되어 메인기판(120)의 물리적 변형을 억제하는 역할을 한다. The main frame 130 is located on the upper side of the main substrate 120 (that is, the opposite side of the surface on which the probe block 110 is installed in the main substrate 120) to reinforce the main substrate 120. In more detail, one side of the main frame 130 is fastened by the fastening means 134 and 132 to be in contact with the main board 120 to suppress physical deformation of the main board 120.

여기서 메인프레임(130)과 메인기판(120)을 결합시키기 위해 체결수단, 예를 들면 볼트(135)를 이용하여 결합된다. 볼트(135)를 이용하여 결합될 수 있도록 메인프레임(130)에는 홀(133)이 형성되어 있다. Here, the main frame 130 and the main substrate 120 are coupled using a fastening means, for example, a bolt 135. A hole 133 is formed in the main frame 130 to be coupled using the bolt 135.

메인프레임(130)에는 후술할 서포트블록(150)을 장착하기 위한 소정의 공간(135,136)이 마련되어 있다. The main frame 130 is provided with predetermined spaces 135 and 136 for mounting the support block 150 to be described later.

메인프레임(130)은 메인기판(120)을 보강하기 위한 것으로 열팽창계수가 메인기판과 별 차이 없는 것이 바람직하다. 예를 들어, 메인보드(120)의 열팽창계수가 14~15 × 10-6 인 FR-4를 사용할 경우, 메인프레임(130)은 이와 유사한 열팽창계수를 갖는 S45C(11 × 10^-6), SUS 420(10.3 × 10^-6)등을 사용할 수 있다. The main frame 130 is for reinforcing the main substrate 120 and preferably has a thermal expansion coefficient that is not significantly different from that of the main substrate. For example, when FR-4 having a thermal expansion coefficient of 14 to 15 × 10 -6 of the main board 120 is used, the main frame 130 is made of S45C (11 × 10 ^-6 ), SUS having a similar thermal expansion coefficient. 420 (10.3 × 10 ^-6 ) and the like can be used.

서브프레임(140)은 메인기판(120)의 상측에 위치한 메인프레임(130)의 상측에 위치한다. 즉, 메인기판(120)의 상측 면에서 결합한 메인프레임(130)의 상측에 위치한다. The subframe 140 is located above the main frame 130 located above the main board 120. That is, the upper side of the main frame 130 coupled to the upper surface of the main substrate 120 is located.

서브프레임(140)은 체결수단으로 프로브블록(110)과 결합된다. 여기서 체결수단은 예로써 볼트(145)를 들을 수 있다. 볼트(145)는 서브프레임(140)과 프로브블록(110)을 결합시키기 위해 서브프레임(140)에 마련된 홀(142)에 삽입되어 메인프레임(130) 및 메인기판(120) 각각에 형성된 홈(131,122)에 삽입되는 부싱(146)을 관통한다. 여기서 메인프레임(130) 및 메인기판(120) 각각에 형성된 홈(131,122)에 부싱(bushing)(146)이 삽입된다. 볼트(145)는 부싱(146)을 관통하여 프로브블록(110)에 형성된 홈(115)에 끼워지게 되며 서브프레임(140)과 프로브블록(110)을 결합시킨다. Subframe 140 is coupled to the probe block 110 as a fastening means. Here, the fastening means may be an example of the bolt 145. The bolt 145 is inserted into the hole 142 provided in the subframe 140 to couple the subframe 140 and the probe block 110 to form a groove formed in each of the mainframe 130 and the main substrate 120. It passes through the bushing 146 inserted into the 131, 122. Here, a bushing 146 is inserted into the grooves 131 and 122 formed in the main frame 130 and the main substrate 120, respectively. The bolt 145 penetrates through the bushing 146 to fit into the groove 115 formed in the probe block 110 and couples the subframe 140 and the probe block 110.

부싱(145)은 프로브블록(110)과 열팽창계수가 비슷한 소재로서 세라믹 등의 소재를 사용함이 바람직하다. 서브프레임(140)이 프로브블록(110)과 체결수단으로 체결되어 프로브블록(110)을 지지보강한다. The bushing 145 is preferably made of a material such as ceramic as a material having a similar coefficient of thermal expansion to the probe block 110. The subframe 140 is fastened by the probe block 110 and the fastening means to support and reinforce the probe block 110.

서브프레임(140)은 열팽창에 따른 결합상태의 변형을 최소화하기 위하여 브로브블록(110)과 열팽창계수가 비슷한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 프로브블록(110)처럼 인바, 세라믹 등의 재질로 이루어질 수 있다. 서포트블록(145)도 서브프레임(140) 및 프로브블록(110)과 열팽창계수가 비슷한 재질의 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. Subframe 140 is preferably made of a material similar to the coefficient of thermal expansion and the wave block 110 in order to minimize the deformation of the coupling state due to thermal expansion. For example, the probe block 110 may be made of a material such as invar or ceramic. The support block 145 may also be made of a material having a similar coefficient of thermal expansion to the subframe 140 and the probe block 110.

한편 서브프레임(140)에는 프로브카드(100)의 취급이 용이하도록 손잡이(149)가 마련될 수 있다. Meanwhile, a handle 149 may be provided in the subframe 140 to facilitate the handling of the probe card 100.

서포트블록(150)은 메인프레임(130)에 장착되고 서브프레임(140)과 체결된다. 메인프레임(130)에 장착된 서포트블록(150)은 서브프레임(140)과 체결되어 서브프레임(140)을 지지하며, 서브프레임(140)이 메인프레임(130)에 대하여 가변적으로 틸트(tilt)될 수 있도록 한다. The support block 150 is mounted on the main frame 130 and fastened to the subframe 140. The support block 150 mounted on the mainframe 130 is fastened to the subframe 140 to support the subframe 140, and the subframe 140 variably tilts the mainframe 130. To be possible.

서브프레임(140)에는 프로브블록(110)이 체결되어 지지되고 있다. 따라서, 프로브블록(110)도 서브프레임(140)과 함께 틸트된다. 그리고 프로브블록(110)의 하측면에는 프로브기판(미도시)이 있다. The probe block 110 is fastened to and supported by the subframe 140. Therefore, the probe block 110 is also tilted together with the subframe 140. In addition, a probe substrate (not shown) is provided on the lower side of the probe block 110.

프로브기판에는 다수의 프로브니들(111)이 있으므로 결국 다수의 프로브니들(111)의 끝단(즉, 프로브니들의 탐침부 끝단)에 의해 형성되는 가상적인 면이 메인기판(120)에 대하여 가변적(variable)으로 틸트될 수 있게 된다. 따라서, 프로브블록(110)이 메인기판(120)에 대하여 틸트되면서 검측물의 패드에 다수의 프로브니들(111)의 끝단들이 일시에 접촉될 수 있도록 검측물의 표면에 평형을 맞출수 있게 된다. Since the probe substrate has a plurality of probe needles 111, the virtual surface formed by the ends of the plurality of probe needles 111 (that is, the probe end of the probe needle) is variable with respect to the main substrate 120. ) Can be tilted. Accordingly, the probe block 110 is tilted with respect to the main substrate 120, so that the ends of the plurality of probe needles 111 may be in equilibrium with the surface of the test object such that the ends of the plurality of probe needles 111 may be in contact with the pad of the test object at one time.

여기서, 가변적으로 틸트된다는 것을 좀 더 이해하기 쉽게 설명하면 틸트될때 그 틸트되는 정도가 유동성이 있게 틸트될 수 있음을 의미한다. 즉, 틸트되면서 서브프레임(140)(또는 서브프레임(140)과 평행한 프로브블록(110), 프로브니들의 끝단들이 가상적으로 형성하는 면(미도시))이 메인기판(120)과 이루는 각이 고정된 값을 갖는 각이 아니라 검측물을 테스트할 때마다 검측물의 면에 서브프레임(또는 서브프레임(140)과 평행한 프로브블록(110), 프로브니들(111)의 끝단들이 가상적으로 형성하는 면)이 평행할 수 있도록 다양한 각을 가질 수 있는 유연성을 가짐을 의미한다. Here, to explain more easily that the variable is tilted means that the degree of tilting can be tilted fluidly when tilted. That is, the angle between the subframe 140 (or the probe block 110 parallel to the subframe 140 and the surface (not shown) virtually formed by the ends of the probe needles) formed with the main substrate 120 is tilted. Whenever the test object is tested, not the angle having a fixed value, the subframe (or the probe block 110 parallel to the subframe 140 and the surface of the ends of the probe needles 111) are virtually formed. ) Have the flexibility to have various angles so that they can be parallel.

서포트블록(150)은 상기 설명한 바와 같이 가변적으로 틸트될 수 있도록 한다.The support block 150 may be variably tilted as described above.

서포트블록(150)은 메인기판(120)의 중심부의 상측에 위치하도록(즉, 메인기판(120)의 중심을 지나는 메인기판(120)면에 수직인 중심축 선상(線上)(171)에 서포트블록(150)의 중심이 위치하도록) 메인프레임(130)에 장착되는 것이 바람직하다. The support block 150 is supported on the central axis line 171 perpendicular to the surface of the main board 120 passing through the center of the main board 120 (ie, located above the center of the main board 120). It is preferable to be mounted to the main frame 130 so that the center of the block 150 is located.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이,서포트블록(150)이 장착될 수 있는 공간(135,136)이 메인프레임(130)에 마련되어 있고, 이 공간(135,136)에 서포트블록(150)이 삽입되어 장착된다. 장착된 서포트블록(150)이 빠지지 않도록 체결수단을 이용해서 장착할 수 있는데, 체결수단인 볼트(161)에 의해 체결될 수 있다. For example, as shown in FIG. 4, spaces 135 and 136 to which the support blocks 150 can be mounted are provided in the main frame 130, and the support blocks 150 are inserted into the spaces 135 and 136. Is mounted. The mounting support block 150 may be mounted using a fastening means so as not to fall out, and may be fastened by a bolt 161 which is a fastening means.

볼트(161)가 메인프레임(130)에 형성된 볼트홈(137)에 끼워지면서 볼트(161)의 머리부분으로 서포트블록(150)이 메인프레임(130)에 장착되어 빠지지 않게 눌러주게 된다. 따라서 서포트블록(150)은 메인프레임(130)에 장착된다. The bolt 161 is inserted into the bolt groove 137 formed in the main frame 130, and the support block 150 is mounted on the main frame 130 as the head of the bolt 161 so as not to be pulled out. Therefore, the support block 150 is mounted on the main frame 130.

서포트블록(150)은 서포터(155) 및 서포터프레임(151,152)을 포함하여 이루어질 수 있다.The support block 150 may include a supporter 155 and supporter frames 151 and 152.

서포터(155)는 서브프레임(140)과 체결수단으로 체결된다. 서포트블록(150) 은 메인프레임(130)의 중심부분에 장착되며, 서포트블록(150)의 서포터(155)와 서브프레임(140)과의 체결은 서브프레임(140)의 중심부분과 메인프레임(130)의 중심부분에서 이루어진다. The supporter 155 is fastened to the subframe 140 by fastening means. The support block 150 is mounted at the center of the main frame 130, and the support block 155 of the support block 150 is connected to the center of the subframe 140 and the main frame 130. 130) in the central part.

그리고, 서포터프레임(151,152)에는 서포터(155)가 장착되어 지지되며 움직일 수 있는 소정의 공간(153)이 마련되어 있다. 이 소정의 공간(153)에 서포터(155)가 장착되어 이 공간(153)내에서 서포터(155)가 움직일 수 있다. In addition, the supporter frames 151 and 152 are provided with a predetermined space 153 in which the supporter 155 is mounted and supported and movable. The supporter 155 is mounted in the predetermined space 153 so that the supporter 155 can move in the space 153.

메인프레임(130)에 장착된 서포터프레임(151,152)에 마련된 소정의 공간(153)내에서 서브프레임(140)과 체결된 서포터(155)가 움직일수 있기 때문에 서포터블록(150)에 의하여 프로브블록(110)이 메인기판(120)에 대하여 가변적으로 틸트될 수 있게 된다. Since the supporter 155 coupled to the subframe 140 may move in the predetermined space 153 provided in the supporter frames 151 and 152 mounted on the main frame 130, the probe block 150 may be moved by the supporter block 150. 110 may be variably tilted with respect to the main substrate 120.

서포터(155)에는 도시된 바와 같이 서포터(155)의 중심을 관통하는 체결홀(156)이 형성되어 있다.As shown in the supporter 155, a fastening hole 156 penetrating the center of the supporter 155 is formed.

이 체결홀(156)에 체결수단인 볼트(157)가 삽입된다. 삽입된 볼트(157)의 몸통과 끝부분이 서포터(155)를 관통하여 서브프레임(140)에 형성된 홈(143)에 끼워진다. 그리고 볼트(157)의 머리부분은 서포터(155)의 체결홀(156)에 삽입되지 않도록 볼트(155)의 머리부분의 직경이 체결홀(156)의 직경보다 크게 형성되어 있다.The bolt 157, which is a fastening means, is inserted into the fastening hole 156. The body and the end of the inserted bolt 157 penetrate the supporter 155 and fit into the groove 143 formed in the subframe 140. The head of the bolt 157 is formed so that the diameter of the head of the bolt 155 is larger than the diameter of the fastening hole 156 so as not to be inserted into the fastening hole 156 of the supporter 155.

이렇게 체결수단인 볼트(157)에 의하여 서포터(155)와 서브프레임(140)이 체결되면 서포터(155)의 중심을 관통하는 볼트(157)의 중심선(173)은 서브프레 임(140)의 면에 대하여 수직이다. When the supporter 155 and the subframe 140 are fastened by the bolt 157 as the fastening means, the center line 173 of the bolt 157 penetrating the center of the supporter 155 is the surface of the subframe 140. Is perpendicular to

서브프레임(140)과 체결된 서포터(155)는 서포터프레임(151,152)에 마련된 소정의 공간(153)에 장착되어 움직일 수 있다. 서포터프레임(151,152)에는 서포터(155)를 구비하기 위한 소정의 공간(153)이 마련되어 있다. 다시 말해서, 서포터프레임(151,152)에는 서포터(155)가 장착되어 지지되며 움직일 수 있는 소정의 공간(153)이 마련되어 있다. 도시된 바와 같이 서포터(155)의 외형이 구형(sphere)형상이고 이 구형형상에 맞추어서 서포터프레임(151,152)에 마련된 소정의 공간(153) 역시 구형형상의 공간으로 되어 있다. The supporter 155 coupled to the subframe 140 may be mounted and moved in a predetermined space 153 provided in the supporter frames 151 and 152. The supporter frames 151 and 152 are provided with a predetermined space 153 for providing the supporter 155. In other words, the supporter frames 151 and 152 are provided with a predetermined space 153 on which the supporter 155 is mounted, supported and movable. As shown, the outer shape of the supporter 155 is a sphere shape, and the predetermined space 153 provided in the supporter frames 151 and 152 in accordance with the sphere shape is also a rectangular space.

따라서, 서포터(155)는 서포터프레임(151,152)에 마련된 소정의 공간(153)에서 빠지지 않으면서 서포터(155)에 체결되는 서브프레임(140)이 틸트될 수 있도록 움직일 수 있다. 서포터(155)의 중심을 관통하는 볼트(157)의 중심선(173)은 서포터(155)가 움직이면서 다양한 방향으로 향할 수 있게 된다. Therefore, the supporter 155 may move so that the subframe 140 fastened to the supporter 155 may be tilted without being pulled out of the predetermined space 153 provided in the supporter frames 151 and 152. The centerline 173 of the bolt 157 penetrating the center of the supporter 155 may be directed in various directions as the supporter 155 moves.

기본적인 형태는 볼트(157)의 중심선(173)은 메인프레임(130)과 서브프레임(140) 각각에 대하여 수직이다. 그리고 서포터(155)가 서포터프레임(151,152)에 장착된 상태에서 움직이면 소정의 각도로 볼트(157)의 중심선(173)이 메인기판(120)의 중심선(171)에 대하여 기울어지게 된다. In its basic form, the centerline 173 of the bolt 157 is perpendicular to each of the mainframe 130 and the subframe 140. When the supporter 155 moves in a state in which the supporter 155 is mounted on the supporter frames 151 and 152, the center line 173 of the bolt 157 is inclined with respect to the center line 171 of the main board 120 at a predetermined angle.

서브프레임(140)은 볼트(157)의 중심선(173)에 대하여 수직으로 고정되어 있기 때문에 볼트(157)의 중심선(173)이 서포터프레임(151,152)이 고정장착된 메인프레임(130)에 대하여 기울어지는 방향전환 움직임을 하게되면 결과적으로 서브프레 임(140)과 메인프레임(130)의 평행상태를 벗어나서 서브프레임(140)이 메인프레임(130)에 대하여 틸트된다.Since the subframe 140 is fixed perpendicularly to the centerline 173 of the bolt 157, the centerline 173 of the bolt 157 is inclined with respect to the mainframe 130 on which the supporter frames 151 and 152 are fixedly mounted. As a result of the change of direction, the subframe 140 is tilted with respect to the main frame 130 because the subframe 140 is out of parallel with the main frame 130.

서브프레임(140)은 프로브블록(110)과 체결수단(145,115)에 의하여 체결되어 있으며 프로브블록(110)과 평행을 유지하기 때문에 프로브블록(110)은 메인기판(120)에 대하여 틸트된다. 그리고 프로브블록(110)에는 다수의 프로브니들(111)이 장착된 프로브기판이 결합되어 있다. 따라서 다수의 프로브니들(111)의 끝단들이 형성하는 가상의 면 또한 메인기판(120)에 대하여 틸트된다. 따라서, 메인기판(120)과 검측물의 표면이 서로 평행하지 않더라도 프로브니들(111)의 끝단들이 형성하는 가상의 면이 검측물의 표면에 평행을 이루면서 검측물의 패드에 접촉될 수 있다. Since the subframe 140 is fastened by the probe blocks 110 and the fastening means 145 and 115 and maintains parallel to the probe blocks 110, the probe blocks 110 are tilted with respect to the main substrate 120. The probe block 110 is coupled to a probe substrate on which a plurality of probe needles 111 are mounted. Therefore, virtual surfaces formed by the ends of the plurality of probe needles 111 are also tilted with respect to the main substrate 120. Therefore, even though the main substrate 120 and the surface of the test object are not parallel to each other, virtual surfaces formed by the ends of the probe needle 111 may be in contact with the pad of the test object while being parallel to the surface of the test object.

서브프레임(140)은 프로브블록(110) 및 서포트블록(150)과 체결된다. 메인프레임(130) 및 메인기판(120)에 대하여 직접적으로 체결되지 않는다. 그리고 서포트블록(150)은 메인프레임(130)의 중심부분에 장착되므로 서포트블록(150)의 서포터(155)와 서브프레임(140)과의 체결은 서브프레임(140)의 중심부분과 메인프레임(130)의 중심부분에서 이루어진다. The subframe 140 is coupled to the probe block 110 and the support block 150. It is not directly fastened to the main frame 130 and the main substrate 120. And since the support block 150 is mounted on the central portion of the main frame 130, the fastener between the supporter 155 and the subframe 140 of the support block 150 is the central portion of the subframe 140 and the main frame ( 130) in the central part.

메인기판(120) 및 메인프레임(130)에 직접 고정 결합됨이 없이 서브프레임(140)과 프로브블록(110)이 결합되므로 열팽창에 있어서 메인기판(120) 및 메인 프레임(130)에 대하여 서브프레임(140)과 프로브블록(110)은 독립적인 구조체가 된다. 그리고 서브프레임(140)과 프로브블록(110)의 열팽창계수가 비슷한 소재로 이루어지므로 메인기판(120)의 열팽창에 따른 영향 및 열에 의한 형태변형이 대폭 감소된다. 따라서 소자의 패드에 프로브니들(111)의 끝은 정확한 위치를 유지할 수 있으며 평탄도를 용이하게 확보할 수 있게 된다. Since the subframe 140 and the probe block 110 are combined without being directly fixed to the main board 120 and the main frame 130, the subframe with respect to the main board 120 and the main frame 130 in thermal expansion. 140 and the probe block 110 is an independent structure. In addition, since the thermal expansion coefficients of the subframe 140 and the probe block 110 are made of similar materials, the influence of the thermal expansion of the main substrate 120 and the shape deformation due to heat are greatly reduced. Therefore, the tip of the probe needle 111 on the pad of the device can maintain the correct position and can easily secure the flatness.

그리고 메인프레임(130) 및 메인기판(120)에 대하여 서브프레임(140)이 직접 체결되지 않으므로, 열팽창시 서포터와 체결된 서브프레임의 중심부분 즉, 원점을 중심으로 팽창하게 된다. 즉, 열팽창점이 1개의 가상의 점으로 단일화 된다. 열팽창의 중심점이 프로브카드의 중심점으로 단일화 되어 상기한 스트레인의 발생이 억제 또는 최소화된다. 열에 의한 비틀림은 현저히 억제된다. In addition, since the subframe 140 is not directly fastened to the mainframe 130 and the main board 120, the subframe 140 is expanded with respect to the central part of the subframe fastened to the supporter, that is, the origin. In other words, the thermal expansion point is unified into one virtual point. The center point of thermal expansion is unified with the center point of the probe card so that the occurrence of the above strain is suppressed or minimized. Heat torsion is significantly suppressed.

그리고 메인프레임(130)은 열팽창계수가 크지만 취성에는 강한 소재를 사용하여 강도 및 지지력을 확보할 수 있다. 메인프레임(130)과 메인기판(120)이 열을 받아 팽창을 하여도 열팽창계수가 작은 프로브블록(110) 및 서브프레임(140)에는 큰 영향이 미치지 않는다. In addition, the mainframe 130 has a large coefficient of thermal expansion, but can be secured by using a strong material for brittleness and strength. Even if the main frame 130 and the main substrate 120 expand by receiving heat, the probe block 110 and the subframe 140 having a small coefficient of thermal expansion are not significantly affected.

또한 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 서포트블록(150)과 메인기판(120) 사이에는 소정의 이격공간(136)이 마련되어 있다. 이 소정의 이격공간(136)이 있기 때문에 메인기판(120)에서 서포트블록(150)으로 직접 열전달이 이루어지지 않으며 열전달이 상당히 억제된다. 따라서, 서포트블록(150)의 열팽창계수가 크게 고려될 필요가 없으며, 따라서 서포트블록의 소재선택의 폭이 상당히 넓어진다. 3 to 5, a predetermined separation space 136 is provided between the support block 150 and the main substrate 120. Since there is a predetermined separation space 136, heat transfer is not directly performed from the main board 120 to the support block 150, and heat transfer is considerably suppressed. Therefore, the coefficient of thermal expansion of the support block 150 need not be largely considered, and thus the material selection of the support block becomes considerably wider.

프로브블록(110)의 다수의 프로브니들 각각이 검측물의 패드에 일시에 접촉 될 수 있도록 서포트블록(150)의 서포터(155)가 움직이면서 프로브블록(110)을 메인기판(120)에 대하여 가변적으로 틸트시켜주기 때문에 반복되는 웨이퍼검사에서 평탄도의 조절이 가능하여 정확한 검사 및 프로브카드의 수명단축이 억제된다. As the supporter 155 of the support block 150 moves so that each of the plurality of probe needles of the probe block 110 can be temporarily contacted with the pad of the probe, the probe block 110 is tilted variably with respect to the main substrate 120. As a result, the flatness can be controlled during repeated wafer inspections, thereby reducing the accuracy of inspections and shortening the life of the probe card.

그리고 메인기판 및 메인프레임의 열팽창으로 인한 영향이 프로브에 거의 미치치 아니하므로 다수의 프로브 끝의 위치정확도 및 평탄도가 향상되어 보다 정확한 검사가 가능하여 검사결과에 대한 신뢰성이 향상된다. In addition, since the influence of thermal expansion of the main board and the main frame is almost insignificant on the probe, the positional accuracy and flatness of a plurality of probe ends are improved, so that more accurate inspection is possible, thereby improving reliability of the inspection result.

한 편, 여기서 더 나아가 푸싱볼트(pushing bolt), 풀링볼트(pulling bolt), 볼플런저(ballplunger)가 프로브카드에 더 포함될 수 있으며, 이하 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. On the other hand, the pushing bolt (pushing bolt), pulling bolt (pulling bolt), ball plunger (ballplunger) may be further included in the probe card, which will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브블록의 평면 및 부분단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 볼플런저를 개략적으로 나타낸 부분단면도이다. 7 is a view schematically showing a plane and a partial cross-section of the probe block according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a ball plunger according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 푸싱볼트(pushing bolt)(261)는 프로브 카드의 메인기판(120,도3 참조)의 하부면과 서브프레임(240)의 하부면이 평행을 이루도록 서브프레임(240)이 메인프레임(230)에 대하여 틸트된 상태를 고정시키기 위하여 상기 서브프레임(240)에 나사결합되어 상기 메인프레임(230)에 미는 힘을 가한다. Referring to FIGS. 7 and 8, the pushing bolt 261 may include a subframe (parallel) such that the bottom surface of the main board 120 (see FIG. 3) of the probe card and the bottom surface of the subframe 240 are parallel to each other. In order to fix the tilted state with respect to the main frame 230, the 240 is screwed to the subframe 240 to apply a pushing force to the main frame 230.

여기서, '미는 힘'을 가한다는 것에 대해서 설명을 하면, 서브프레임(240)과 메인프레임(230) 사이의 간격이 푸싱볼트(261)에 의해서 더 이상 좁아지지 않도록 하는(일종의 스페이서(spacer)와 같은 역할) 것을 의미하며, 이러한 의미를 ‘밀어 내는’ 또는‘미는 힘’이라고 칭하여 설명한다. Here, the description of the application of the 'pushing force' is performed so that the gap between the subframe 240 and the mainframe 230 is no longer narrowed by the pushing bolt 261 (a kind of spacer and The same role), and this meaning is referred to as 'pushing out' or 'pushing force'.

풀링볼트(262)는 푸싱볼트(261)의 중심축에 형성된 홀에 삽입되어 메인프레임(230)과 나사결합을 하여 메인프레임(230)을 잡아당긴다. The pulling bolt 262 is inserted into a hole formed in the central axis of the pushing bolt 261 to screw the main frame 230 to pull the main frame 230.

서브프레임(240)에 나사결합을 하는 푸싱볼트(261)가 메인프레임(230)을 밀어내면서, 푸싱볼트(261)에 나사결합을 하는 풀링볼트(262)가 푸싱볼트(261)의 중심축 상에서 메인프레임(230)을 잡아당기므로, 결과적으로 서브프레임과 메인프레임의 상대적 위치를 좀 더 강하게 홀딩(holding)시켜주게 된다. The pushing bolt 261 screwing to the subframe 240 pushes the main frame 230, and the pulling bolt 262 screwing to the pushing bolt 261 is formed on the central axis of the pushing bolt 261. Since the main frame 230 is pulled, as a result, the relative positions of the subframe and the main frame are more strongly held.

볼플런저(ballplunger)(270)는 프로브 카드의 메인기판(120,도3 참조)의 하부면과 서브프레임(240)의 하부면이 평행을 이루도록 서브프레임(240)이 메인프레임(230)에 대하여 틸트된 상태를 고정시키기 위하여 상기 서브프레임(240)에 나사결합되어 상기 메인프레임(230)의 상부면에 형성된 홈에 일단이 접촉하여 메인프레임(230)에 미는 힘을 가한다. (여기서, '미는 힘'은 앞서 푸싱볼트에서 설명한 '미는 힘'의 의미와 같음을 밝혀둔다.) 도 8에서 볼플런저의 예를 알기쉽게 도시하였다.The ball plunger 270 has a subframe 240 with respect to the main frame 230 such that the bottom surface of the main board 120 (see FIG. 3) of the probe card and the bottom surface of the subframe 240 are parallel to each other. In order to fix the tilted state, one end contacts the groove formed on the upper surface of the main frame 230 by applying screw force to the main frame 230. (Here, the 'pushing force' is the same as the meaning of the 'pushing force' described in the pushing bolt above.) An example of a ball plunger is illustrated in FIG.

메인프레임(230)의 홈에 접촉되는 볼플런저(270)의 일단에는 볼이 있으며, 볼플런저(270)가 서브프레임(240)과 나사결합을 하면서 볼플런저(270)의 볼과 상기 홈이 접촉되어 메인프레임(230)을 밀어내게 된다. One end of the ball plunger 270 is in contact with the groove of the main frame 230, there is a ball, the ball plunger 270 is screwed with the subframe 240, the ball of the ball plunger 270 and the groove contact The main frame 230 is pushed out.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 푸싱볼트, 볼플런저 및 풀링볼트를 적절한 지점에 위치시키어 프로브 카드의 메인기판(120,도3 참조)의 하부면과 서브프레임(240)의 하부면이 평행을 이루도록 서브프레임(240)이 메인프레임(230)에 대하여 틸트된 상태를 좀 더 확실하게 고정시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, the pushing bolt, the ball plunger and the pulling bolt are positioned at appropriate points so that the bottom surface of the main board 120 (see FIG. 3) of the probe card and the bottom surface of the subframe 240 are parallel to each other. In order to achieve this, the subframe 240 can be more firmly fixed to the tilted state with respect to the mainframe 230.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with reference to preferred examples of the present invention, the present invention has been described above. It should not be understood to be limited only to the embodiments, and the scope of the present invention should be understood by the claims and equivalent concepts described below.

도 1은 종래 기술에 따른 프로브 카드의 일 예를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a probe card according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드를 분해한 모습을 개략적으로 나타낸 분해단면도이다. Figure 2 is an exploded cross-sectional view schematically showing the disassembled probe card according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 단면을 개략적으로 나타낸 조립단면도이다. 3 is an assembly cross-sectional view schematically showing a cross section of the probe card according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 중심부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다. Figure 4 is an enlarged partial view showing the central portion of the probe card according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 중심부위를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 5 is a cross-sectional view schematically showing the center of the probe card according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 서포트블록을 개략적으로 나타낸 분해도이다. 6 is an exploded view schematically showing a support block of a probe card according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 프로브카드의 평면 및 부분단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.7 is a view schematically showing a plane and a partial cross-section of the probe card according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 볼플런저를 개략적으로 나타낸 사시단면도이다. 8 is a perspective cross-sectional view schematically showing a ball plunger according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 프로브블록 120 : 메인기판110: probe block 120: main board

130 : 메인프레임 140 : 서브프레임130: main frame 140: subframe

150 : 서포트블록 150: Support Block

Claims

A probe needle in contact with a pad provided in the test object;

A probe block provided on a lower side of a probe substrate on which a plurality of probe needles are mounted;

A main board positioned on an upper side of the probe block and having a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle;

A main frame that reinforces the main board on an upper surface of the main board;

A subframe positioned above the main frame and fastened by the probe block and the fastening means with the main substrate and the main frame interposed therebetween to support the probe block; And

A support block mounted to the main frame and fastened to the subframe; Including,

And the subframe may be tilted with respect to the mainframe by the support block such that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to each other.

The method of claim 1,

The support block is positioned on the center axis line of the main substrate, and is fastened so that the central portion of the support block and the central portion of the subframe are connected by fastening means to form a connecting shaft, and the connecting shaft is formed on the main substrate. Probe card, characterized in that movable to be able to have a variable angle with respect to the central axis.

The method according to claim 1 or 2,

The support block

A supporter fastened to the subframe by a fastening means; And

A supporter frame fixed to the main frame and having a predetermined space in which the supporter is installed and supported to move; Probe card comprising a.

The method of claim 3,

The supporter is formed with a fastening hole penetrating the center of the supporter,

The fastening means for fastening the subframe and the support block is a probe card, characterized in that the bolt is inserted into the fastening hole formed in the supporter is fastened to the groove formed in the subframe.

The method of claim 1,

Probe card, characterized in that a predetermined space is provided between the support block and the main substrate.

The method of claim 1,

And the fastening of the support block and the subframe is made only at the center of the support block and at the center of the subframe.

A probe needle in contact with a pad provided in the test object;

A main substrate positioned above the probe block and having a circuit pattern for transmitting an electrical signal to the probe needle;

A support block mounted to the main frame and fastened to the subframe so as to be positioned along a vertical center line of the main board; Including,

The method of claim 7, wherein

A probe needle in contact with a pad provided in the test object;

And a predetermined space is provided between the support block and the main board.

The method according to any one of claims 1, 7, and 9,

Pushing bolts that are screwed to the subframe to apply a pushing force to the mainframe to fix the subframe tilted with respect to the mainframe such that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to each other. (pushing bolt); Probe card further comprising a.

The method according to any one of claims 1, 7, and 9,

The subframe is screwed to the subframe to fix the tilted state with respect to the mainframe such that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to the groove formed on the upper surface of the mainframe. Probe card further comprises a ball plunger (ball plunger) that one end is in contact.

The method according to any one of claims 1, 7, and 9,

In order to fix the state in which the subframe is tilted with respect to the mainframe such that the lower surface of the main board and the lower surface of the subframe are parallel to each other, screwing is applied to the subframe so that one end pushes the mainframe. Pushing bolts; And

A pulling bolt inserted into a hole formed in a central axis of the pushing bolt and screwed to the main frame; Probe card further comprising a.