KR20110031410A - 통전 부재, 접속 부재, 시험 장치 및 접속 부재를 수선하는 방법 - Google Patents

통전 부재, 접속 부재, 시험 장치 및 접속 부재를 수선하는 방법 Download PDF

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Abstract

피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드 및 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 접속 부재의 프레임에 설치된 개구에, 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 도전부, 및 탄성을 가지고, 도전부를 유지하는 유지부를 가지는 통전 부재를, 착탈 가능하게 배치한다. 통전 부재는, 유지부의 탄성에 의해, 프레임에 착탈 가능하게 유지되어도 된다. 유지부는 개구에 끼워지는 볼록부를 포함하고, 통전 부재는, 볼록부와 상기 개구의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 프레임에 착탈 가능하게 유지되어도 된다.

Description

통전 부재, 접속 부재, 시험 장치 및 접속 부재를 수선하는 방법{CURRENT CARRYING COMPONENT, CONNECTING COMPONENT, TEST APPARATUS AND METHOD OF MENDING A CONNECTING COMPONENT}
본 발명은, 통전 부재, 접속 부재, 시험 장치 및 접속 부재를 수선하는 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 상의 디바이스의 전기적 특성을 시험하는 경우, 상기 디바이스에 시험 패턴을 공급하는 테스트 헤드와 상기 디바이스의 사이에는, 양자를 전기적으로 접속하는 프로브 카드가 배치된다. 근래에는, 반도체 칩의 시험 패드에 대응한 다수의 범프를 가지는 컨택트 프로브와 해당 범프와, 대응하는 동 박막을 가지고, 수직 압력이 인가되었을 때 수직 방향에 도통하는 이방 도전성 고무를 구비한 프로브 카드를 사용하여, 반도체 웨이퍼 상의 복수의 반도체 칩을 일괄하여 시험하는 것도 행해지고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).
일본등록특허 제 4187718호
컨택트 프로브의 범프, 이방 도전성 고무의 동 박막은, 반복하여 시험을 실행하는 동안에 소모한다. 그러나, 범프 또는 동 박막이, 컨택트 프로브 또는 이방 도전성 고무에 고착하고 있는 경우에는, 일부의 범프 또는 동 박막이 소모했을 경우이어도, 소모한 범프 또는 동 박막을 용이하게 교환할 수가 없다. 컨택트 프로브 또는 이방 도전성 고무마다 교환했을 경우에는, 런닝 코스트가 증가한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 태양으로서, 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 접속 부재의 프레임에 설치된 개구에, 착탈 가능하게 배치되는 통전 부재에 있어서, 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 도전부와, 탄성을 가지고, 도전부를 유지하는 유지부를 포함하는 통전 부재가 제공된다.
상기 통전 부재는, 유지부의 탄성에 의해, 프레임에 착탈 가능하게 유지되어도 된다. 상기 통전 부재에서, 유지부는, 상기 개구에 끼워지는 볼록부를 포함하여도 되고, 상기 통전 부재는, 볼록부와 개구의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 프레임에 착탈 가능하게 유지되어도 된다.
상기 통전 부재에서, 유지부는, 개구에 끼워지지 않은 계지부를 포함하여도 되고, 계지부는, 프레임의 표면에 착탈 가능하게 결합되어도 된다. 상기 통전 부재에서, 계지부는, 프레임의 표면에 설치된 돌출부와 결합할 수 있는 결합용 개구를 포함하여도 된다.
상기 통전 부재에서, 도전부는 탄성을 가져도 된다. 상기 통전 부재에서, 도전부는 유지부의 표면으로부터 돌출하여도 된다. 상기 통전 부재에서, 유지부의 적어도 1개의 단면의 윤곽이, T형, 십자형, H형, Y형 또는 사각형이어도 된다.
본 발명의 제2 태양으로서, 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 접속 부재에 있어서, 개구를 가지는 프레임과, 개구에 착탈 가능하게 배치되어 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 통전 부재를 포함하고, 통전 부재는, 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 도전부와, 탄성을 가지고, 도전부를 유지하는 유지부를 포함하는 접속 부재가 제공된다.
본 발명의 제3 태양으로서, 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드와, 테스트 헤드에 시험 패턴을 공급하는 본체부와, 상기의 접속 부재를 포함하는 시험 장치가 제공된다.
본 발명의 제4 태양으로서, 상기의 접속 부재를 수선하는 방법에 있어서, 개구에 배치된 통전 부재를, 프레임으로부터 떼어내는 단계와, 개구에, 다른 통전 부재를 배치하는 단계를 포함하는 접속 부재를 수선하는 방법이 제공된다.
상기의 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징의 모두를 열거한 것은 아니다. 또한, 이들 특징군의 서브 콤비네이션도 발명이 될 수 있다.
도 1은 시험 장치(100)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 2는 테스트 헤드(200)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 3은 프로브 카드(300)의 분해도의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 4는 탄성 커넥터(400)의 평면도의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 5는 탄성 커넥터(400)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 6은 탄성 커넥터(600)의 평면도의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 7은 탄성 커넥터(600)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다.
이하, 발명의 실시의 형태를 통해서 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시 형태 중에서 설명되는 특징의 조합의 모두가 발명의 해결 수단에 필수이라고는 할 수 없다.
이하, 도면을 참조하여, 실시 형태에 대해 설명하지만, 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일한 참조 번호를 교부하고 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 다른 실시예에서, 대응하는 부재는, 서로 같은 구성, 기능 및 용도를 가져도 된다. 또한, 도면은 모식적인 것이며, 두께와 평면 치수와의 관계, 비율 등은 현실의 것과는 다른 경우가 있다. 또한, 설명의 형편상, 도면 상호간에서도 서로의 치수의 관계 또는 비율이 다른 부분이 포함되는 경우가 있다.
도 1은, 시험 장치(100)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다. 시험 장치(100)는, 웨이퍼(10)에 형성된 반도체 칩 등의 디바이스의 전기적 특성을 시험하여, 해당 디바이스의 양부를 판단한다. 시험 장치(100)는, 웨이퍼(10)에 형성되는 복수의 반도체 칩에 대해서, 일괄하여 시험을 실시하여도 된다. 웨이퍼(10) 및 반도체 칩 등의 디바이스는, 피시험 디바이스의 일례이어도 된다.
시험 장치(100)는, 반송 유닛(110)과, 로드 유닛(130)과, FOUP(150)와, 본체 유닛(160)과, 얼라인먼트 유닛(170)과, 테스트 헤드(200)와, 프로브 카드(300)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 로드 유닛(130), 반송 유닛(110) 및 본체 유닛(160)이, 전면(도면 중의 좌측)에서 후방(도면 중의 우측)으로 향해 순차적으로 인접하여 배치된다. 또한, 얼라인먼트 유닛(170), 프로브 카드(300) 및 테스트 헤드(200)가, 본체 유닛(160) 상에 적층된다. 반송 유닛(110)과 로드 유닛(130), 및, 반송 유닛(110)과 얼라인먼트 유닛(170)은, 각각 내부에서 기밀로 연통된다. 이에 의해, 시험 장치(100)의 내부의 청정도를 유지할 수 있다.
반송 유닛(110)은, 시험 장치(100)의 내부에서, 웨이퍼(10)를 반송한다. 반송 유닛(110)은, 로봇 암(116)을 내장한다. 로봇 암(116)은, 로드 유닛(130)과 얼라인먼트 유닛(170)의 사이에 웨이퍼(10)를 반송한다. 로봇 암(116)은, 로드 게이트(134)를 통해, FOUP(150)로부터 웨이퍼(10)를 1매씩 취출하여, 얼라인먼트 유닛(170)에 반송한다. 로봇 암(116)은, 얼라인먼트 유닛(170)의 내부에 배치된 웨이퍼 트레이(20) 상에, 웨이퍼(10)를 재치한다. 또한, 로봇 암(116)은, 로드 게이트(134)를 통해, 시험이 종료된 웨이퍼(10)를 얼라인먼트 유닛(170)으로부터 취출하여, FOUP(150)에 수납한다.
로드 유닛(130)은, 로드 테이블(132)과 로드 게이트(134)를 가진다. 로드 테이블(132)에는, 시험의 대상이 되는 웨이퍼(10)를 수용한 FOUP(150)가 탑재된다. 로드 게이트(134)는, 시험 장치(100)에 웨이퍼(10)를 반입 또는 반출하는 경우에 개폐한다. 이에 의해, 시험 장치(100) 내부의 청정도를 저하시키지 않고, 외부로부터 웨이퍼(10)를 로드할 수 있다.
FOUP(150)는, 시험 대상이 되는 웨이퍼(10)를 복수로 격납한다. 또한, FOUP(150)는, 시험이 종료된 웨이퍼(10)를 수납한다.
본체 유닛(160)은, 시험 장치(100)의 각부의 동작을 제어한다. 예를 들면, 본체 유닛(160)은, 반송 유닛(110), 로드 유닛(130), 및 얼라인먼트 유닛(170)의 동작을 동기시켜, 웨이퍼(10)를 서로 주고 받게 한다. 또한, 본체 유닛(160)은, 시험 프로그램에 따라 테스트 헤드(200)의 동작을 제어한다. 본체 유닛(160)은, 테스트 헤드(200)에 시험 패턴을 공급한다. 본체 유닛(160)은, 본체부의 일례이어도 된다.
얼라인먼트 유닛(170)은, 웨이퍼(10)와 프로브 카드(300)의 상대 위치를 조정하여, 웨이퍼(10)와 프로브 카드(300)를 전기적으로 접속시킨다. 얼라인먼트 유닛(170)은, 얼라인먼트 스테이지(172)를 가진다. 얼라인먼트 스테이지(172)는, 웨이퍼(10)와 프로브 카드(300)의 상대 위치를 조정하여, 프로브 카드(300)와 웨이퍼(10)의 위치를 맞춘다. 본 실시 형태에서, 얼라인먼트 스테이지(172)는, 웨이퍼 트레이(20)를 탑재하여, 수직 방향(도면 중의 상하 방향)으로 신축한다.
웨이퍼 트레이(20)는, 웨이퍼(10)를 재치하는 재치면을 가진다. 웨이퍼 트레이(20)는, 진공 흡착 등에 의해 재치면 상에 웨이퍼(10)를 유지하여도 된다. 얼라인먼트 스테이지(172)는, 웨이퍼(10)를 유지한 웨이퍼 트레이(20)를 프로브 카드(300)를 향해 이동시키는 것으로, 웨이퍼(10)를 프로브 카드(300)에 누른다. 이에 의해, 웨이퍼(10)의 표면에 설치된 단자와 프로브 카드(300)의 표면에 설치되어 해당 단자에 대응하는 단자가 접촉한다.
본 실시 형태에서는, 이 상태로, 프로브 카드(300), 웨이퍼(10) 및 웨이퍼 트레이(20)를 일체화시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(10)를, 테스트 헤드(200)에 대해서 장전할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 트레이(20)가 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)의 사이의 공간을 밀봉하는 씰 부재를 가져, 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)가 웨이퍼(10)를 사이에 둔 상태로, 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)의 사이의 공간의 압력을 외부의 압력보다 낮게 하는 것으로, 프로브 카드(300), 웨이퍼(10) 및 웨이퍼 트레이(20)를 일체화시킬 수 있다. 일체화의 다른 방법으로서는, 웨이퍼(10)를 사이에 둔 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)를 외부로부터 사이에 두어 넣는 고정 지그를 이용하여도 된다.
테스트 헤드(200)는, 웨이퍼(10)와 전기적으로 접속되어 웨이퍼(10)의 전기적 특성을 시험한다. 테스트 헤드(200)는, 웨이퍼(10)의 번인 검사를 실시하여도 된다. 테스트 헤드(200)는, 복수의 핀 엘렉트로닉스(210)를 격납한다. 핀 엘렉트로닉스(210)는, 시험의 대상 및 시험의 내용에 따라 요구되는 전기 회로를 가진다. 본 실시 형태에서, 테스트 헤드(200)는, 하면에 장착된 컨택터(202)를 통해서, 프로브 카드(300)와 전기적으로 접속된다.
프로브 카드(300)는, 피시험 디바이스의 시험에 이용된다. 프로브 카드(300)는, 시험 장치(100)에서 시험을 실행하는 경우에, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이에 개재하여, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속하는 배선 기판 유닛이어도 된다. 웨이퍼(10)에 대해서 시험을 실행하는 경우, 프로브 카드(300)에 의해, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이에 도전 경로 또는 전기적인 신호 경로가 형성된다. 프로브 카드(300)를 교환함으로써, 레이아웃이 다른 웨이퍼(10)에 시험 장치(100)를 대응시킬 수 있다.
도 2는, 테스트 헤드(200)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다. 도 1과 공통의 요소에는 같은 참조 번호를 교부하여 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 테스트 헤드(200)는, 케이스(201), 컨택터(202), 핀 엘렉트로닉스(210), 마더 보드(220) 및 플랫 케이블(230)을 구비한다.
케이스(201)의 내부에는, 복수의 중계 커넥터(224)를 가지는 마더 보드(220)가 수평으로 배치된다. 중계 커넥터(224)는, 마더 보드(220)의 상면 측 및 하면 측에 각각 리셉터클을 가져, 마더 보드(220)를 관통하는 신호 경로를 형성한다.
마더 보드(220)의 상면에서, 중계 커넥터(224)의 각각에는, 앵글 커넥터(222)를 통해서 핀 엘렉트로닉스(210)가 장착된다. 이러한 구조에 의해, 시험 대상의 사양 및 시험 내용에 따라 핀 엘렉트로닉스(210)를 교환할 수 있다.
복수의 핀 엘렉트로닉스(210)는, 서로 같은 사양인 경우도, 서로 다른 사양인 경우도 있다. 또한, 일부의 중계 커넥터(224)에, 핀 엘렉트로닉스(210)가 장착되지 않는 경우도 있다.
마더 보드(220)의 하면에서, 중계 커넥터(224)의 각각에는, 앵글 커넥터(226)을 통해서 소기판(小基坂)(228)이 접속된다. 소기판(228)에는, 플랫 케이블(230)의 일단이 접속된다. 이에 의해, 케이스(201) 내부의 핀 엘렉트로닉스(210)와 후술하는 컨택터(202)를, 플랫 케이블(230)을 통해서 접속할 수 있다.
케이스(201)의 하면에는, 컨택터(202)가 장착된다. 컨택터(202)는, 지지 기판(240), 삼차원 액츄에이터(250), 컨택터 기판(260), 서브 기판(270) 및 컨택터 하우징(280)을 가진다.
지지 기판(240)은, 상면이 케이스(201)에 대해서 고정되는 동시에, 하면에서, 삼차원 액츄에이터(250)의 상단을 지지한다. 삼차원 액츄에이터(250)의 하단은, 컨택터 기판(260)을 지지한다. 더욱이, 컨택터 기판(260)의 하면에는, 서브 기판(270) 및 컨택터 하우징(280)이 고정된다.
삼차원 액츄에이터(250)는, 지지 기판(240)의 하면을 따라 수평 방향으로 이동할 수 있는 동시에, 수직 방향으로도 신축한다. 이에 의해, 컨택터 기판(260)을, 삼차원적으로 이동시킬 수 있다. 컨택터 기판(260)이 이동했을 경우, 컨택터 기판(260)과 함께, 서브 기판(270) 및 컨택터 하우징(280)도 이동한다.
또한, 플랫 케이블(230)의 하단은, 컨택터 하우징(280)에 유지된 단자, 예를 들면 스프링 핀에 결합된다. 이에 의해, 핀 엘렉트로닉스(210)는, 테스트 헤드(200)의 최하면까지 전기적으로 접속된다. 또한, 여기에서는 일례로서 스프링 핀을 들었지만, 용량 결합, 광 접속 등, 스프링 핀을 이용하지 않는 접속을 포함한 구조도 채용할 수 있다.
도 3은, 프로브 카드(300)의 분해도의 일례를 개략적으로 도시한다. 프로브 카드(300)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 프로브 카드(300)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 프로브 카드(300)는, 접속 부재의 일례이어도 된다. 프로브 카드(300)는, 배선 기판(320), 탄성 커넥터(340), 인터 포더(350), 탄성 커넥터(360) 및 시트 형상 커넥터(370)를 구비한다.
탄성 커넥터(340), 인터 포더(350), 탄성 커넥터(360) 및 시트 형상 커넥터(370)의 각각은, 표리를 관통하는 개구(344), 개구(354), 개구(364) 및 개구(374)를 가진다. 이러한 개구는, 탄성 커넥터(340), 인터 포더(350), 탄성 커넥터(360) 및 시트 형상 커넥터(370)를 적층했을 경우에, 이러한 개구가 연통하도록 배치된다. 이에 의해, 부재 상호의 사이의 배기를 돕는다.
이하, 탄성 커넥터(340) 및 탄성 커넥터(360)의 전극이 착탈 가능하게 배치되는 경우를 예로 하여, 프로브 카드(300)를 설명한다. 또한, 이하의 기재에서는, 도면의 표시에 따라, 테스트 헤드(200) 측을 윗 방향, 웨이퍼(10)측을 아래 방향으로 나타내는 경우가 있다. 그러나, 상기 기재는, 배선 기판(320), 탄성 커넥터(340), 인터 포더(350), 탄성 커넥터(360) 및 시트 형상 커넥터(370)를, 사용시에 테스트 헤드(200) 측이 위로 되는 것으로 한정하는 것은 아니다.
배선 기판(320)은, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 배선 기판(320)은, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 배선 기판(320)은, 접속 부재의 일례이어도 된다. 배선 기판(320)은, 비교적 기계 강도가 높은 절연 기판, 예를 들면 폴리이미드판에 의해 형성된다. 배선 기판(320)의 주연부는, 각각이 틀 모양의 상부 프레임(312) 및 하부 프레임(314)에 끼워진다. 상부 프레임(312) 및 하부 프레임(314)는, 서로 적층해 나사(316)에 의해 체결된다. 이에 의해, 배선 기판(320)의 기계적 강도는 더욱 향상된다.
배선 기판(320)의 상면에는, 복수의 가이드 유닛(330)이 배치된다. 가이드 유닛(330)은, 컨택터(202)가 배선 기판(320)에 맞대어 접하는 경우에, 컨택터(202)를 안내하여 위치 결정하는 커넥터 가이드로서 기능한다. 배선 기판(320)의 하면에는, 접촉에 의해 전기적 접속을 얻을 수 있는 복수의 컨택트 패드(323)가 배치된다. 컨택트 패드(323)는, 배선 기판(320)의 상면에서, 가이드 유닛(330)의 안쪽에 배치된, 도시되지 않은 컨택트 패드에 전기적으로 접속된다.
탄성 커넥터(340)는, 배선 기판(320)과 인터 포더(350)의 사이에 배치된다. 탄성 커넥터(340)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 탄성 커넥터(340)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 탄성 커넥터(340)는, 접속 부재의 일례이어도 된다.
탄성 커넥터(340)는, 탄성 접촉자(341)과 프레임 판(342)을 가진다. 프레임 판(342)은, 개구(344) 및 개구(346)를 가진다. 개구(344) 및 개구(346)는, 프레임 판(342)을 테스트 헤드(200) 측의 면(이하, 상면으로 칭하는 경우가 있다)으로부터 웨이퍼(10)측의 면(이하, 하면이라고 칭하는 경우가 있다)으로 향하여 관통한다.
탄성 접촉자(341)는, 프레임 판(342)에 설치된 개구(346)에 착탈 가능하게 배치된다. 탄성 접촉자(341)는, 통전 부재의 일례이어도 된다. 예를 들면, 탄성 접촉자(341)의 적어도 일부가 개구(346)에 끼워지는 것으로, 탄성 접촉자(341)와 개구(346)의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 탄성 접촉자(341)가 프레임 판(342)에 착탈 가능하게 유지된다.
탄성 접촉자(341)의 개구(346)와 접하는 부분은, 탄성을 가지는 재료에 의해 형성되어도 된다. 이 경우, 해당 부재의 탄성에 의해, 탄성 접촉자(341)가 개구(346)의 측면으로 눌려, 탄성 접촉자(341)가 프레임 판(342)에 착탈 가능하게 유지된다. 해당 부분은, 프레임 판(342)을 거꾸로 했을 경우에 탄성 접촉자(341)가 곧바로 빗나가지 않는 정도의 탄성을 가져도 된다. 이 정도의 탄성에서도, 탄성 접촉자(341)를 접착제로 프레임 판(342)에 고정하는 경우에, 탄성 접촉자(341)가 탄성에 의해 프레임 판(342)에 유지되는 분만큼, 접착력이 약한 접착제를 사용할 수 있다. 이에 의해, 탄성 접촉자(341)의 착탈이 용이하게 된다.
탄성 접촉자(341)와 프레임 판(342)을 착탈 가능하게 결합하는 다른 예로서는, 탄성 접촉자(341)와 프레임 판(342)이, 전자파의 조사 또는 가열 혹은 냉각에 의해 접착력이 저하하는 접착제에 의해 착탈 가능하게 결합되어도 된다. 예를들면, 자외선의 조사에 의해 접착력이 저하하는 자외선 조사 박리 테이프에 의해, 탄성 접촉자(341)와 프레임 판(342)이 착탈 가능하게 결합되어도 된다.
이상의 구성에 의해, 복수의 탄성 접촉자(341) 가운데, 일부의 탄성 접촉자(341)에 불량이 발견되었을 경우여도, 불량이 발견된 탄성 접촉자(341)를 용이하게 교환할 수 있다. 또한, 탄성 접촉자(341)를 교환하는 것으로, 탄성 커넥터(340)의 단자의 배치를 용이하게 변경할 수 있다.
탄성 접촉자(341)는, 상면 및 하면에 도전성의 단자를 가진다. 상면의 단자와 하면의 단자의 사이에는 탄성 부재가 배치된다. 상면의 단자와 하면의 단자는 전기적으로 접속된다. 탄성 부재는, 실리콘 고무와 같은 절연성의 재료이어도 되고, 이방 도전성 고무이어도 된다. 탄성 부재의 탄성은, 배선 기판(320) 또는 인터포더(350)의 탄성보다 커도 된다. 탄성 접촉자(341)는, 탄성 접촉자(341)를 관통하는 이방 도전성 고무(Pressure sensitive Conductive Ruber)를 가져도 된다. 이 경우, 이방 도전성 고무의 일방의 단부는 탄성 접촉자(341)의 상면의 단자를 형성하고, 타방의 단부는 탄성 접촉자(341)의 하면의 단자를 형성한다.
탄성 접촉자(341)의 상면에 설치된 단자는, 배선 기판(320)과 탄성 커넥터(340)가 밀접하게 적층되었을 경우에, 컨택트 패드(323)와 전기적으로 접속되도록 배치된다. 탄성 접촉자(341)의 상면 및 하면에서의 단자의 레이아웃은 동일하여도 된다. 이에 의해, 배선 기판(320)과 인터 포더(350)의 사이에 배치된 요철의 불균일을 흡수할 수 있다. 그 결과, 배선 기판(320)과 인터 포더(350)의 접속 상황을 양호하게 유지할 수 있다.
프레임 판(342)을 구성하는 재료는, 금속, 합금, 세라믹스, 수지 등의 비교적 강성이 큰 재료이어도 된다. 이에 의해, 프레임 판(342)의 형상을 안정되게 유지할 수 있다. 프레임 판(342)의 형상은, 격자 형상이어도 되고, 판 형상이어도 된다. 프레임 판(342)은, 접속 부재의 프레임의 일례이어도 된다.
개구(344)는, 배선 기판(320), 탄성 커넥터(340) 및 인터 포더(350)의 사이에 공기 등의 유체를 유통시키는 목적으로 설치된다. 이에 의해, 예를 들면, 프로브 카드(300), 웨이퍼(10) 및 웨이퍼 트레이(20)를 일체화시키는 경우에, 단시간에 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)의 사이의 공간을 감압할 수 있다. 개구(346)는, 탄성 접촉자(341)의 적어도 일부를 유지하여도 된다. 개구(346)는, 격자 형상으로 설치되어도 되고, 배선 기판(320) 또는 인터 포더(350)에 설치된 단자의 레이아웃에 맞추어 설치되어도 된다.
인터 포더(350)는, 상면과 하면의 사이에 단자의 간격을 변환한다. 인터 포더(350)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 인터 포더(350)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 인터 포더(350)는, 접속 부재의 일례이어도 된다.
인터 포더(350)는, 베이스 기판(352)의 상면 및 하면에, 각각 컨택트 패드(351) 및 컨택트 패드(353)를 가진다. 컨택트 패드(351)의 각각은, 컨택트 패드(353)의 어느 하나에 대응한다. 대응하는 컨택트 패드(351)와 컨택트 패드(353)는, 배선(355)에 의해 서로 전기적으로 접속된다.
컨택트 패드(351)는, 인터 포더(350)와 탄성 커넥터(340)가 밀접하여 적층되었을 경우에, 탄성 접촉자(341)의 하면의 단자와 전기적으로 접속되도록 배치된다. 컨택트 패드(353)는, 컨택트 패드(351)와 다른 레이아웃을 가져도 된다. 이에 의해, 컨택트 패드(353)의 레이아웃을 웨이퍼(10)의 시험 패드의 레이아웃에 일치시켰을 경우에서도, 컨택트 패드(351)를 임의로 레이아웃할 수 있다.
웨이퍼(10)의 시험 패드는 집적 회로 상에 형성되어 시험 패드의 시험 면적도 작고, 패드 상호의 피치도 작다. 그러나, 인터 포더(350)를 이용하는 것으로, 컨택트 패드(351)의 피치(P1)를 컨택트 패드(353)의 피치(P2)보다 크게 할 수 있다. 또한, 인터 포더(350)를 이용하는 것으로, 컨택트 패드(351)의 면적을 컨택트 패드(353)의 면적보다 크게 할 수 있다. 이에 의해, 컨택터(202)와 프로브 카드(300)의 접속을 용이하면서도 확실히 할 수 있다.
탄성 커넥터(360)는, 인터 포더(350)와 시트 형상 커넥터(370)의 사이에 배치된다. 탄성 커넥터(360)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 탄성 커넥터(360)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 탄성 커넥터(360)는, 접속 부재의 일례이어도 된다.
탄성 커넥터(360)는, 탄성 접촉자(361)와 프레임 판(362)을 가진다. 프레임 판(362)은, 개구(364) 및 개구(366)를 가진다. 개구(364) 및 개구(366)는, 프레임 판(362)을 상면으로부터 하면으로 향해 관통한다. 탄성 접촉자(361)는, 프레임 판(362)에 설치된 개구(366)에 착탈 가능하게 배치된다. 탄성 커넥터(360)는, 탄성 접촉자(361) 및 개구(366)의 레이아웃 이외는, 탄성 커넥터(340)와 같은 구성을 가져도 된다. 여기에서, 탄성 커넥터(360)의 각 구성에 대하여, 탄성 커넥터(340)의 각 구성과 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
탄성 접촉자(361)는, 상면 및 하면에 도전성의 단자를 가진다. 탄성 접촉자(361)는, 탄성 접촉자(341)와 같은 구성을 가져도 된다. 탄성 접촉자(361)는, 통전 부재의 일례이어도 된다. 탄성 접촉자(361)의 상면에 설치된 단자는, 인터 포더(350)와 탄성 커넥터(360)가 밀접하여 적층되었을 경우에, 컨택트 패드(353)와 전기적으로 접속되도록 배치된다. 탄성 접촉자(361)의 상면 및 하면에서의 단자의 레이아웃은 동일하여도 된다. 이에 의해, 인터 포더(350)와 시트 형상 커넥터(370)의 사이에 배치된 요철의 불균일을 흡수할 수 있다. 그 결과, 인터 포더(350)와 시트 형상 커넥터(370)의 접속 상황을 양호하게 유지할 수 있다.
프레임 판(362)은, 프레임 판(342)과 같은 구성을 가져도 된다. 프레임 판(362)은, 접속 부재의 프레임의 일례이어도 된다. 개구(364)는, 개구(344)와 같은 구성을 가져도 된다. 개구(364)는, 인터 포더(350), 탄성 커넥터(360) 및 시트 형상 커넥터(370)의 사이에 공기 등의 유체를 유통시키는 목적으로 설치된다. 이에 의해, 예를 들면, 프로브 카드(300), 웨이퍼(10) 및 웨이퍼 트레이(20)를 일체화시키는 경우에, 단시간에 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)의 사이의 공간을 감압할 수 있다. 개구(366)는, 개구(346)와 같은 구성을 가져도 된다.
시트 형상 커넥터(370)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 시트 형상 커넥터(370)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 시트 형상 커넥터(370)는, 접속 부재의 일례이어도 된다. 시트 형상 커넥터(370)는 프로브 카드(300)의 가장 아래 쪽에 배치되어 프로브 카드(300)와 웨이퍼(10)가 접촉할 경우에, 시트 형상 커넥터(370)와 웨이퍼(10)가 접촉한다.
시트 형상 커넥터(370)은, 컨택트 패드(371), 탄성 시트(372), 범프(373), 배선(375) 및 주연 프레임(376)을 가진다. 탄성 시트(372)는, 개구(374)를 가진다. 컨택트 패드(371)는, 탄성 시트(372)의 상면에 배치된다. 컨택트 패드(371)의 레이아웃은, 탄성 접촉자(361)의 하면의 단자 레이아웃과 동일하여도 된다. 탄성 시트(372)는, 탄성을 가지는 절연 재료에 의해 형성된다. 탄성 시트(372)는, 폴리이미드막이어도 된다.
범프(373)는, 탄성 시트(372)의 하면에 배치된다. 범프(373)는, 프로브 카드(300)의 최하면에서, 웨이퍼(10)와의 접촉 단자로서 기능한다. 범프(373)의 각각은, 하부로 향해 중앙이 돌출한 형상을 가진다. 이에 의해, 범프(373)는, 프로브 카드(300)의 최하면에서, 웨이퍼(10)에 대한 접촉 단자로서 기능한다. 범프(373)의 각각은, 탄성 시트(372)에 형성된 쓰루홀에 매설된 배선(375)을 통해서, 컨택트 패드(371)의 어느 하나에 전기적으로 접속된다. 주연 프레임(376)은, 탄성 시트(372)의 주연부를 파지시켜, 탄성 시트(372)를 평탄한 상태로 유지한다. 주연 프레임(376)은, 웨이퍼(10)과 동일한 정도의 열팽창 비율을 가지는 재료에 의해 형성되어도 된다.
도 4는, 탄성 커넥터(400)의 평면도의 일례를 개략적으로 도시한다. 도 5는, 탄성 커넥터(400)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다. 도 5는, 도 4의 탄성 커넥터(400)의 A－A' 단면을 나타낸다. 도 4 및 도 5에서는, 설명을 간단하게 하는 목적으로 8개의 탄성 접촉자(420)를 가지는 탄성 커넥터(400)를 이용하여, 탄성 접촉자 및 탄성 커넥터의 상세에 대하여 설명한다.
탄성 커넥터(400)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 탄성 커넥터(400)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 탄성 커넥터(400)는, 접속 부재의 일례이어도 된다. 탄성 커넥터(400)는, 프레임 판(410)과 탄성 접촉자(420)을 구비한다.
탄성 커넥터(400)는, 탄성 커넥터(340) 또는 탄성 커넥터(360)와 같은 구성을 가져도 된다. 프레임 판(410)은, 프레임 판(342) 또는 프레임 판(362)과 같은 구성을 가져도 된다. 탄성 접촉자(420)는, 탄성 접촉자(341) 또는 탄성 접촉자(361)와 같은 구성을 가져도 된다. 여기에서, 탄성 커넥터(400)의 각 구성에 대하여, 탄성 커넥터(340) 또는 탄성 커넥터(360)의 각 구성과 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
프레임 판(410)은, 탄성 접촉자(420)를 착탈 가능하게 유지한다. 프레임 판(410)은, 복수의 탄성 접촉자(420)를 착탈 가능하게 유지하여도 된다. 복수의 탄성 접촉자(420)는, 각각 개별적으로 착탈할 수 있다. 프레임 판(410)은, 복수의 개구(414)와 복수의 개구(416)를 가진다. 프레임 판(410)은, 접촉 부재의 프레임의 일례이어도 된다. 개구(414)는, 개구(344) 또는 개구(364)와 같은 구성을 가져도 된다. 개구(414)를 설치하는 것으로, 프로브 카드(300), 웨이퍼(10) 및 웨이퍼 트레이(20)를 일체화시키는 경우에, 단시간에 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)의 사이의 공간을 감압할 수 있다.
개구(416)는, 개구(346) 또는 개구(366)와 같은 구성을 가져도 된다. 개구(416)에는, 탄성 접촉자(420)의 일부가 끼워진다. 개구(416)의 측면에는, 요철이 형성되어도 된다. 개구(416)는, 지그재그로 형성되어도 되고, 개구(416)의 측면으로 나사산 또는 나사도랑이 형성되어도 된다. 이에 의해, 탄성 접촉자(420)가 탄성을 가지는 경우에, 개구(416)의 측면과 탄성 접촉자(420)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
탄성 접촉자(420)는, 프레임 판(410)의 개구(416)에 착탈 가능하게 배치된다. 탄성 접촉자(420)는, 통전 부재의 일례이어도 된다. 탄성 접촉자(420)는, 전극 홀더(422)와 관통 전극(424)을 가진다.
전극 홀더(422)는, 관통 전극(424)를 유지한다. 전극 홀더(422)는, 유지부의 일례이어도 된다. 본 실시 형태에서, 전극 홀더(422)는, 복수의 관통 전극(424)을 유지한다. 전극 홀더(422)는, 절연성을 가져도 된다. 이에 의해, 관통 전극(424)과 프레임 판(410)을 전기적으로 절연할 수 있다. 또한, 복수의 관통 전극(424)끼리를 전기적으로 절연할 수 있다.
전극 홀더(422)는, 프레임 판(410)에 장착되었을 때에 개구(416)에는 끼워지지 않고 프레임 판(410)의 상면에 남는 상부 홀더(432)와, 프레임 판(410)에 장착되었을 때에 개구(416)에는 끼워지는 하부 홀더(434)를 가진다. 상부 홀더(432)는, 계지부의 일례이어도 된다. 하부 홀더(434)는, 볼록부의 일례이어도 된다. 본 실시 형태에서, 상부 홀더(432) 및 하부 홀더(434)는 일체적으로 형성된다.
전극 홀더(422)는, 하부 홀더(434)와 개구(416)의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되어도 된다. 하부 홀더(434)와 개구(416)의 측면의 사이에 생기는 힘으로서, 하부 홀더(434)와 개구(416)의 측면의 사이의 마찰력을 예시할 수 있다. 하부 홀더(434)를 개구(416)의 관통 방향으로 수직인 면에서 절단했을 경우의 단면적은, 개구(416)를 개구(416)의 관통 방향으로 수직인 면에서 절단했을 경우의 단면적보다 커도 된다.
전극 홀더(422)는, 탄성을 가져도 된다. 탄성 접촉자(420)는, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 프레임 판(410)에 유지되어도 된다. 전극 홀더(422)의 탄성이 강할수록, 하부 홀더(434)가 개구(416)를 부세하는 힘이 강해져, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 대해서 보다 강하게 고정된다. 그렇지만, 탄성 접촉자(420)는, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 프레임 판(410)에 유지되고 있으므로, 개별적으로 착탈할 수 있다. 전극 홀더(422)는, 프레임 판(342)를 거꾸로 했을 경우에 탄성 접촉자(341)가 곧바로 빗나가지 않는 정도의 탄성을 가져도 된다.
전극 홀더(422)는, 반발 탄성이 20% 이상 70% 이하인 재료에 의해 형성되어도 된다. 이에 의해, 하부 홀더(434)가 개구(416)를 적당히 부세할 수 있다. 반발 탄성의 측정은, JIS K6255-1996에 준거하여 실시된다. 즉, 온도가 21℃ 이상 25℃ 이하인 조건에서, 두께 12 mm 이상 13 mm 이하, 직경 28.5 mm 이상 29.5 mm 이하의 원기둥 형상의 시험편을 이용하여, 류프케식 반발 탄성 시험 장치에 의해 반발 탄성을 측정한다.
전극 홀더(422)는, 천연 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 클로로프렌 고무 등의 반발 탄성 및 전기 절연성이 뛰어난 재료를 포함하여도 된다. 실리콘 고무는 내열성에도 뛰어난 것으로부터, 전극 홀더(422)를 구성하는 재료로서 실리콘 고무를 선택하는 것이 바람직하다.
여기에서, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지된다는 것은, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 생기는 힘에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되는 경우뿐만이 아니라, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 생기는 힘 및 전극 홀더(422)의 탄성 이외의 요인에 의해 생기는 힘에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되는 경우를 포함한다. 이에 의해, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 생기는 힘이 없는 경우와 비교하여, 전극 홀더(422)의 탄성 이외의 요인에 의해 생기는 힘이 작은 경우이어도, 탄성 접촉자(420)를 유지할 수 있다. 본 실시 형태에서, 전극 홀더(422)의 상부 홀더(432)와 프레임 판(410)의 상면의 사이에는, 자외선 조사 박리 테이프(426)가 배치된다.
자외선 조사 박리 테이프(426)는, 자외선의 조사에 의해 접착력이 저하한다. 이에 의해, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 생기는 부세력 및 자외선 조사 박리 테이프(426)의 접착력에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지된다. 즉, 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)으로부터 떼어내는 경우에는, 떼어내고 싶은 탄성 접촉자(420)의 주변에 자외선을 조사하는 것으로, 해당 탄성 접촉자(420)를 개별적으로 떼어낼 수 있다.
전극 홀더(422)를 프레임 판(410)의 상면으로부터 하면으로 향하는 방향으로 절단했을 경우의 단면의 윤곽은, T형, 십자형, H형, Y형 또는 사각형이어도 된다. 절단 방법에 따라, 단면의 형상이 다른 경우에는, 적어도 하나의 단면의 윤곽이 상기 대로이면 된다. 특히, T형, 십자형, H형, Y형의 경우에는, 상부 홀더(432)에 의해 전극 홀더(422)가 개구의 관통 방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있다. T형이란 카타카나의 "ト"와 같은 형상 또는 버섯과 같은 형상도 포함한다. 또한, 프레임 판(410)의 상면에서의 단면의 폭(도면 중, 좌우 방향의 길이를 말한다)과 프레임 판(410)의 하면에서의 단면의 폭이 다른 경우이어도, H형에 포함한다. 프레임 판(410)의 하면에서의 단면의 폭은, 프레임 판(410)의 상면에서의 단면의 폭보다 짧아도 된다.
관통 전극(424)은, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 탄성 커넥터(400)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 관통 전극(424)은, 도전부의 일례이어도 된다. 관통 전극(424)은, 전극 홀더(422)의 상면으로부터 하면으로 향하여, 전극 홀더(422)를 관통한다.
관통 전극(424)은, 탄성을 가져도 된다. 이에 의해, 관통 전극(424)이, 배선 기판(320), 인터 포더(350) 또는 시트 형상 커넥터의 단자와 적당한 압력으로 접촉할 수 있다. 관통 전극(424)는, 이방 도전성 고무로 형성되어도 된다. 관통 전극(424)의 적어도 일방의 단부가 전극 홀더(422)의 표면으로부터 돌출하여 배치되어도 된다. 이에 의해, 관통 전극(424)이, 배선 기판(320), 인터 포더(350) 또는 시트 형상 커넥터의 단자와 확실히 접촉할 수 있다.
탄성 접촉자(420)는, 예를 들면, 이하의 순서로 제조할 수 있다. 우선, 실리콘 고무를 금형으로 성형하여 전극 홀더(422)를 제조한다. 다음으로, 전극 홀더(422)에, 전극 홀더(422)를 관통하는 쓰루홀을 형성한다. 그 후, 쓰루홀에 이방 도전성 고무 또는 금속으로 관통 전극(424)을 형성한다. 또는, 봉 형상의 이방 도전성 고무 또는 금속의 관통 전극(424)을 배치한 금형에 실리콘 고무의 원료를 흘려 넣어 탄성 접촉자(420)를 제조하여도 된다. 혹은, 관통 전극(424)의 주위에 절연성의 실리콘 고무 등의 재료로 되는 전극 홀더(422)를 배치하여, 단독 혹은 복수의 관통 전극(424)끼리도 절연하도록 탄성 접촉자(420)를 제조하여도 된다. 또한, 탄성 접촉자(420)의 제조 방법은, 이들에 한정되는 것은 아니다.
이상의 구성을 채용하는 것으로, 탄성 커넥터(400)의 복수의 탄성 접촉자(420) 가운데, 일부의 탄성 접촉자(420)를 교환할 수 있다. 즉, 개구(416)에 배치된 탄성 접촉자(420)를, 프레임 판(410)으로부터 떼어내는 단계와, 개구(416)에, 다른 탄성 접촉자(420)를 배치하는 단계에 의해, 탄성 커넥터(400)를 수선할 수 있다. 이에 의해, 제조 불량 혹은 소모에 의해 일부의 탄성 접촉자(420)에 문제가 발견되었을 경우 또는 관통 전극(424)의 레이아웃을 변경하는 경우에, 일부의 탄성 접촉자(420)을 바꾸는 것으로 목적을 달성할 수 있다.
그 결과, 탄성 커넥터(400)의 제조시의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 탄성 커넥터(400)마다 바꾸는 경우와 비교하여, 메인터넌스에 소요되는 비용 또는 시간을 절약할 수 있다. 예를 들면, 한 장의 웨이퍼에 다른 종류의 디바이스가 형성되는 경우이어도, 디바이스마다 예비의 탄성 접촉자를 준비해 두는 것으로, 프로브 카드를 염가이고 단기간으로 메인터넌스할 수 있다. 또한, 탄성 접촉자(420)의 도통 검사를 실시하여, 탄성 접촉자(420)의 양부를 판정하는 경우에, 해당 검사에 이용하는 지그를 소형화 또는 간략화할 수 있다.
이상의 구성을 채용하는 것으로, 프로브 카드(300)를 용이하게 메인터넌스 할 수 있는 시험 장치(100)를 제공할 수 있다. 프로브 카드(300)의 메인트넌스 비용을 억제할 수 있는 시험 장치(100)를 제공할 수 있다. 다른 종류의 디바이스가 형성된 웨이퍼를 염가로 시험할 수 있는 시험 장치(100)를 제공할 수 있다.
본 실시 형태에서, 1개의 개구(416)에 대해서 1개의 탄성 접촉자(420)가 배치되는 경우에 대해 설명했지만, 탄성 커넥터(400)는 이에 한정되지 않는다. 복수의 개구(416)에 대해서 1개의 탄성 접촉자(420)가 배치되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 탄성 접촉자(420)의 상면의 단자 레이아웃과 하면의 단자 레이아웃이 같은 경우에 대해 설명했지만, 탄성 접촉자(420)는 이것에 한정되지 않는다. 탄성 접촉자(420)의 상면의 단자 레이아웃과 하면의 단자 레이아웃이 달라도 된다.
본 실시 형태에서, 전극 홀더(422)의 탄성 이외의 요인에 의해 생기는 힘의 일례로서 자외선 조사 박리 테이프(426)의 접착력에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되는 경우에 대해 설명했다. 그러나, 전극 홀더(422)의 탄성 이외의 요인에 의해 생기는 힘은, 자외선 조사 박리 테이프(426)의 접착력에 한정되지 않는다.
예를 들면, 전극 홀더(422)가 땜납에 의해 프레임 판(410)에 고정되는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지할 수 있다. 이 경우, 떼어내고 싶은 탄성 접촉자(420)의 주변을 가열하는 것으로, 해당 탄성 접촉자(420)를 개별적으로 떼어낼 수 있다. 예를 들면, 땜납을 선택적으로 가열할 수 있는 파장을 가지는 전자기파를, 탄성 접촉자(420)의 주변에 조사하는 것으로, 해당 탄성 접촉자(420)를 개별적으로 떼어낼 수 있다. 또한, 땜납에 의한 고정을 용이하게 하는 목적으로, 상부 홀더(432)의 하면 혹은 주위에 납땜 가능한 금속 도금을 실시하여도 된다.
이 예에 의하면, 탄성에 의해 탄성 접촉자(420)를 유지하는 경우 또는 자외선 조사 박리 테이프에 의해 탄성 접촉자(420)를 유지하는 경우와 비교하여, 프레임 판(410)에 남은 땜납을 처리하는 수고가 증가한다. 그러나, 프레임 판(410)과 탄성 접촉자(420)를 전기적으로 접속하는 목적으로 땜납을 사용하고 있지 않았기 때문에, 땜납을 사용하여, 탄성 접촉자(420)와 인터 포더(350) 등의 단자를 접속하는 경우와 비교하여, 땜납의 배치 또는 크기를 어느 정도 자유롭게 설계할 수 있다.
그 외의 예로서는, 탄성 접촉자(420)는, 자력에 의해 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되어도 되고, 압력 차이에 의해 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되어도 된다. 예를 들면, 개구(416)의 측면 또는 하부 홀더(434)의 개구(416)에는 끼워지는 부분에 오목부를 설치하여, 한층 더 탄성 접촉자(420)의 형상을 개구(416)의 양단을 밀폐할 수 있는 형상으로 하는 것으로, 압력 차이에 의해 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지할 수 있다. 즉, 개구(416) 내부의 압력을 외부의 압력보다 낮게 하는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지할 수 있다.
예를 들면, 감압 용기의 내부에서, 상기의 탄성 접촉자(420)를 개구(416)에 끼워 넣어, 탄성 커넥터(400)를 제조한다. 감압 용기의 내부의 압력은, 탄성 커넥터(400)의 사용시의 온도를 고려하여, 탄성 커넥터(400)의 사용 장소의 압력보다도 저압으로 설정한다. 이에 의해, 상기 오목부의 압력은 감압 용기의 내부의 압력으로 유지된다. 그 후, 탄성 커넥터(400)를 감압 용기의 압력보다 높은 압력을 토대로 사용하는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지할 수 있다.
이 경우, 상부 홀더(432)에 구멍을 내는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 떼어낼 수 있다. 또한, 프로브 카드(300)로부터 떼어낸 탄성 커넥터(400)를 감압 용기의 내부에 설치하여, 감압 용기의 압력을 제조시의 압력으로 설정하는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 떼어내도 된다.
또한, 상부 홀더(432)가, 상부 홀더(432)의 내부에 설치되는 중공(中空) 영역과 상부 홀더(432)의 하면과 상기 중공 영역을 연통하는 개구를 가져, 상기 중공 영역의 압력을 외부의 압력보다 낮게 하는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)에 흡착시켜도 된다.
예를 들면, 상부 홀더(432)의 중공 영역을 누르면서, 상부 홀더(432)의 하면에 설치된 개구가, 프레임 판(410)의 상면과 접촉하도록, 탄성 접촉자(420)를 개구(416)에 끼운다. 그리고, 중공 영역을 누르는 것을 중지하면, 상부 홀더(432)의 중공의 영역이 감압되어, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)의 상면에 흡착한다. 이에 의해, 압력 차이에 의해 탄성 접촉자(420)를 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 상부 홀더(432)의 중공 영역에 구멍을 내는 것으로, 탄성 접촉자(420)를 떼어낼 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 생기는 힘 및 전극 홀더(422)의 탄성 이외의 요인에 의해 생기는 힘에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되는 경우와에 대하여 설명했다. 그러나, 탄성 커넥터(400)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전극 홀더(422)의 탄성에 의해 생기는 힘 및 전극 홀더(422)의 탄성 이외의 요인에 의해 생기는 힘의 적어도 일방의 힘에 의해, 탄성 접촉자(420)가 프레임 판(410)에 착탈 가능하게 유지되어도 된다.
도 6은, 탄성 커넥터(600)의 평면도의 일례를 개략적으로 도시한다. 도 7은, 탄성 커넥터(600)의 단면도의 일례를 개략적으로 도시한다. 도 7은, 도 6의 탄성 커넥터(600)의 B－B＇단면을 나타낸다. 탄성 커넥터(600)는, 탄성 커넥터의 다른 예를 나타낸다. 탄성 커넥터(600)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)를 전기적으로 접속한다. 탄성 커넥터(600)는, 테스트 헤드(200)와 웨이퍼(10)의 사이의 도전 경로의 일부를 형성한다. 탄성 커넥터(600)는, 접속 부재의 일례이어도 된다. 이하, 탄성 커넥터(600)를 이용하여, 탄성에 의해 탄성 접촉자를 프레임에 착탈 가능하게 유지하는 다른 예를 설명한다.
탄성 커넥터(600)는, 프레임 판(610)과 탄성 접촉자(620)를 구비한다. 탄성 커넥터(600)는, 탄성 커넥터(340), 탄성 커넥터(360) 또는 탄성 커넥터(400)와 같은 구성을 가져도 된다. 프레임 판(610)은, 프레임 판(342), 프레임 판(362) 또는 프레임 판(410)과 같은 구성을 가져도 된다. 탄성 접촉자(620)는, 탄성 접촉자(341), 탄성 접촉자(361) 또는 탄성 접촉자(420)와 같은 구성을 가져도 된다. 여기에서, 탄성 커넥터(600)의 각 구성에 대하여, 탄성 커넥터(340), 탄성 커넥터(360) 또는 탄성 커넥터(400)의 각 구성과 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
프레임 판(610)은, 탄성 접촉자(620)를 착탈 가능하게 유지한다. 프레임 판(610)은, 복수의 탄성 접촉자(620)를 착탈 가능하게 유지하여도 된다. 복수의 탄성 접촉자(620)는, 각각 개별적으로 착탈할 수 있다. 프레임 판(610)은, 복수의 개구(616)을 가진다. 프레임 판(610)은, 접촉 부재의 프레임의 일례이어도 된다. 프레임 판(610)은, 프레임 판(410)과 같은 구성을 가져도 된다. 개구(616)는, 개구(416)와 같은 구성을 가져도 된다.
탄성 접촉자(620)는, 프레임 판(610)의 개구(616)에 착탈 가능하게 배치된다. 탄성 접촉자(620)는, 전극 홀더(622)와 관통 전극(624)을 가진다. 전극 홀더(622)는, 관통 전극(624)을 유지한다. 전극 홀더(622)는, 유지부의 일례이어도 된다. 전극 홀더(622)는, 프레임 판(610)에 장착되었을 때에 개구(616)에 끼워지지 않고서 프레임 판(610)의 상면에 남는 상부 홀더(632)와, 프레임 판(610)에 장착되었을 때에 개구(616)에는 끼워지는 하부 홀더(634)를 가진다.
탄성 접촉자(620)는, 통전 부재의 일례이어도 된다. 상부 홀더(632)는, 계지부의 일례이어도 된다. 하부 홀더(634)는, 볼록부의 일례이어도 된다. 탄성 접촉자(620), 전극 홀더(622), 관통 전극(624), 상부 홀더(632) 및 하부 홀더(634)는, 각각, 탄성 접촉자(420), 전극 홀더(422), 관통 전극(424), 상부 홀더(432) 및 하부 홀더(434)와 같은 구성을 가져도 된다.
탄성 커넥터(600)는, 상부 홀더(632)가, 상부 홀더(632)를 상면으로부터 하면까지 관통하는 개구(626)을 가지는 점에서, 탄성 커넥터(400)와 상이하다. 탄성 커넥터(600)는, 전극 홀더(622)가, 전극 홀더(622)를 상면으로부터 하면까지 관통하는 개구(628)을 가지는 점에서, 탄성 커넥터(400)와 상이하다. 탄성 커넥터(600)는, 프레임 판(610)이 핀(618)을 가지고, 개구(628)에 핀(618)이 끼어지는 점에서, 탄성 커넥터(400)와 상이하다.
개구(626)는, 상부 홀더(632)의 주연부에 설치된다. 개구(626)는, 프레임 판(610)의 표면에 설치된 핀(618)과 결합할 수 있다. 개구(626)는, 결합용 개구의 일례이어도 된다. 이에 의해, 전극 홀더(622)가 프레임 판(610)에 착탈 가능하게 유지된다. 전극 홀더(622)가 탄성을 가지는 경우에는, 핀(618)과 개구(626)의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 탄성 접촉자(620)가 프레임 판(610)에 착탈 가능하게 유지된다.
전극 홀더(622)가 프레임 판(610)에 장착되어 있지 않은 상태에서의 개구(626)의 단면적은, 핀(618)의 단면적 보다 커도 된다. 여기에서, 개구(626)의 단면이란, 개구(626)의 관통 방향으로 수직인 면에서, 개구(626)를 절단했을 경우의 단면을 말한다. 또한, 핀(618)의 단면이란, 전극 홀더(622)가 프레임 판(610)에 장착되고 있는 상태에서의 개구(626)의 관통 방향으로 수직인 면에서, 핀(618)을 절단했을 경우의 단면을 말한다.
개구(628)는, 개구(344), 개구(364) 또는 개구(414)와 같은 기능을 가진다. 개구(628)를 설치하는 것으로, 프로브 카드(300), 웨이퍼(10) 및 웨이퍼 트레이(20)를 일체화시키는 경우에, 단시간에 프로브 카드(300)와 웨이퍼 트레이(20)의 사이의 공간을 감압할 수 있다.
핀(618)은, 프레임 판(610)의 표면에 설치된다. 핀(618)은 기둥 형상의 부재이어도 된다. 핀(618)은 돌출부의 일례이어도 된다. 핀(618)의 단면의 형상은, 원형 또는 다각형이어도 된다. 핀(618)은, 표면에 요철을 가져도 된다. 핀(618)은 지그재그로 형성되어도 되고, 핀(618)의 표면에 나사산 또는 나사도랑이 형성되어도 된다. 이에 의해, 전극 홀더(622)가 탄성을 가지는 경우에, 핀(618)과 개구(626)의 측면과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 핀(618)의 상부의 단면적은, 핀(618)의 하부의 단면적보다 커도 된다. 예를 들면, 핀(618)의 상단에, 구 형상 또는 반구 형상의 부재가 배치되어도 된다. 이에 의해, 전극 홀더(622)가 프레임 판(610)으로부터 갑자기 빗나가는 것을 방지할 수 있다.
이상, 탄성 커넥터에서, 탄성 접촉자가 착탈 가능하게 배치되는 경우에 대해 설명했다. 그러나, 프로브 카드(300)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 인터 포더(350) 또는 시트 형상 커넥터(370)가, 탄성 커넥터(400) 또는 탄성 커넥터(600)와 같은 구조를 가져도 된다. 즉, 인터 포더(350)의 컨택트 패드(351), 컨택트 패드(353) 및 배선(355)을 가지는 부재가, 베이스 기판(352)에 착탈 가능하게 유지되어도 된다. 또는, 시트 형상 커넥터(370)의 컨택트 패드(371), 범프(373) 및 배선(375)을 가지는 부재가, 탄성 시트(372)에 착탈 가능하게 유지되어도 된다.
특히, 이방 도전성 고무 등의 탄성 부재는, 반복의 압축 응력 또는 열응력에 의한 소성변형에 의해 저항값이 바뀌거나 손상하기 쉽다. 여기에서, 탄성 커넥터(340), 탄성 커넥터(360), 탄성 커넥터(400) 또는 탄성 커넥터(600)에, 상기 구성을 채용했을 경우에는, 보다 현저하게 그 효과를 발휘할 수 있다.
이상의 기재에 의하면, 본원 명세서에는 이하의 통전 부재가 기재되어 있는 것이 분명하다. 즉, 본원 명세서에는, 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 접속 부재의 프레임에 설치된 개구에, 착탈 가능하게 배치되는 통전 부재이며, 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 도전부와, 도전부를 유지하는 유지부를 구비한 통전 부재가 기재되어 있다.
이상, 본 발명을 실시의 형태를 이용해 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시의 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시의 형태에, 다양한 변경 또는 개량을 더할 수 있는 것이 당업자에게 분명하다. 그 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 청구의 범위의 기재로부터 분명하다.
청구의 범위, 명세서, 및 도면에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램, 및 방법에서의 동작, 순서, 스텝 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서며」등으로 명시하고 있지 않고, 또한, 전의 처리의 출력을 후의 처리로 이용하므로 없는 한, 임의의 순서로 실현할 수 있는 것에 유의해야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중의 동작 플로우에 관해서, 편의상 「우선,」, 「다음에,」등을 이용해 설명했다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
10 웨이퍼 20 웨이퍼 트레이
100 시험 장치 110 반송 유닛
116 로봇 암 130 로드 유닛
132 로드 테이블 134 로드 게이트
150 FOUP(Front Opening Unified Pod) 160 본체 유닛
170 얼라인먼트 유닛 172 얼라인먼트 스테이지
200 테스트 헤드 201 케이스
202 컨택터 210 핀 엘렉트로닉스
220 마더 보드 222 앵글 커넥터
224 중계 커넥터 226 앵글 커넥터
228 소기판 230 플랫 케이블
240 지지 기판 250 삼차원 액츄에이터
260 컨택터 기판 270 서브 기판
280 컨택터 하우징 300 프로브 카드
312 상부 프레임 314 하부 프레임
316 나사 320 배선 기판
323 컨택트 패드 330 가이드 유닛
340 탄성 커넥터 341 탄성 접촉자
342 프레임 판 344 개구
346 개구 350 인터 포더
351 컨택트 패드 352 베이스 기판
353 컨택트 패드 354 개구
355 배선 360 탄성 커넥터
361 탄성 접촉자 362 프레임 판
364 개구 366 개구
370 시트 형상 커넥터 371 컨택트 패드
372 탄성 시트 373 범프
374 개구 375 배선
376 주연 프레임 400 탄성 커넥터
410 프레임 판 414 개구
416 개구 420 탄성 접촉자
422 전극 홀더 424 관통 전극
426 자외선 조사 박리 테이프 432 상부 홀더
434 하부 홀더 600 탄성 커넥터
610 프레임 판 616 개구
618 핀 620 탄성 접촉자
622 전극 홀더 624 관통 전극
626 개구 628 개구
632 상부 홀더 634 하부 홀더

Claims (20)

  1. 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드와 상기 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 접속 부재의 프레임에 설치된 개구에, 착탈 가능하게 배치되는 통전 부재에 있어서,
    상기 테스트 헤드와 상기 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 도전부; 및
    탄성을 가지고, 상기 도전부를 유지하는 유지부
    를 포함하는,
    통전 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지부의 탄성에 의해, 상기 프레임에 착탈 가능하게 유지되는,
    통전 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 개구에 끼워지는 볼록부를 포함하고,
    상기 볼록부와 상기 개구의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 상기 프레임에 착탈 가능하게 유지되는,
    통전 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 개구에 끼워지지 않은 계지부를 포함하고,
    상기 계지부는, 상기 프레임의 표면에 착탈 가능하게 결합되는,
    통전 부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 계지부는, 상기 프레임의 표면에 설치된 돌출부와 결합할 수 있는 결합용 개구를 포함하는,
    통전 부재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전부는, 탄성을 가지는,
    통전 부재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전부는, 상기 유지부의 표면으로부터 돌출하는,
    통전 부재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부의 적어도 1개의 단면의 윤곽이, T형, 십자형, H형, Y형 또는 사각형인,
    통전 부재.
  9. 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드와 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 접속 부재에 있어서,
    개구를 가지는 프레임; 및
    상기 개구에 착탈 가능하게 배치되어, 상기 테스트 헤드와 상기 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 통전 부재
    를 포함하고,
    상기 통전 부재는,
    상기 테스트 헤드와 상기 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는 도전부; 및
    탄성을 가지고, 상기 도전부를 유지하는 유지부
    를 포함하는,
    접속 부재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 통전 부재는, 상기 유지부의 탄성에 의해 상기 프레임에 유지되는,
    접속 부재.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서.
    상기 유지부는, 상기 개구에 끼워지는 볼록부를 포함하고,
    상기 통전 부재는, 상기 볼록부와 상기 개구의 측면의 사이에 생기는 힘에 의해, 상기 프레임에 착탈 가능하게 유지되는,
    접속 부재.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 볼록부를 상기 개구의 관통 방향으로 수직인 면에서 절단했을 경우의 단면적은, 상기 개구를 상기 개구의 관통 방향으로 수직인 면에서 절단했을 경우의 단면적 보다 큰,
    접속 부재.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 개구의 측면으로 요철을 가지는,
    접속 부재.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 개구에 끼워지지 않은 계지부를 포함하며,
    상기 계지부는, 상기 프레임의 표면에 착탈 가능하게 결합되는,
    접속 부재.
  15. 제14항에 있어서.
    상기 프레임은, 표면에 돌출부를 포함하고,
    상기 계지부는, 결합용 개구를 포함하며,
    상기 결합용 개구에 상기 돌출부가 끼어지는,
    접속 부재.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 결합용 개구를 상기 결합용 개구의 관통 방향으로 수직인 면에서 절단했을 경우의 단면적은, 상기 돌출부를 상기 결합용 개구의 관통 방향으로 수직인 면에서 절단했을 경우의 단면적 보다 큰,
    접속 부재.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 돌출부는, 표면에 요철을 가지는,
    접속 부재.
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지부를, 상기 프레임의 상기 테스트 헤드 측의 면으로부터 상기 프레임의 피시험 디바이스 측의 면으로 향하는 방향으로 절단했을 경우의 단면의 윤곽이, T형, 십자형, H형, Y형 또는 사각형인,
    접속 부재.
  19. 피시험 디바이스를 시험하는 테스트 헤드;
    상기 테스트 헤드에 시험 패턴을 공급하는 본체부; 및
    상기 테스트 헤드와 상기 피시험 디바이스를 전기적으로 접속하는, 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 접속 부재
    를 포함하는,
    시험 장치.
  20. 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 접속 부재를 수선하는 방법에 있어서,
    상기 개구에 배치된 상기 통전 부재를, 상기 프레임으로부터 떼어내는 단계; 및
    상기 개구에, 다른 상기 통전 부재를 배치하는 단계
    를 포함하는,
    접속 부재를 수선하는 방법.
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