KR20120031628A - 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 프로브카드를 구성하는 니들모듈에 있어서, 일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들; 프로브니들이 관통되는 제1관통공이 형성되고, 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판; 및 프로브니들이 관통되는 제2관통공이 형성되고, 제1지지판에 이격되여 고정되는 제2지지판;을 포함하여 이루어지되, 제1관통공과 제2관통공은 서로 어긋나게 배열되고, 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면 프로브카드를 구성하는 니들모듈에 있어서, 일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들; 프로브니들이 관통되는 제1관통공이 형성되고, 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판; 프로브니들이 관통되는 제2관통공이 형성되고, 제1지지판에 이격되어 고정되는 제2지지판; 및 제1지지판과 제2지지판 사이에 위치하고, 프로브니들이 관통하는 제3관통공이 형성되는 제3지지판을 포함하여 이루어지되, 제3관통공은 제1관통공 및 제2관통공과 어긋나게 배열되고, 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드가 제공된다.

Description

니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드{NEEDLE MODULE AND PROBE CARD HAVING THE SAME}
본 발명은 니들모듈 및 프로브카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼의 이상유무를 검사하는데 사용되는 것으로서, 웨이퍼에 양호한 접촉력을 위하여 프로브니들과 웨이퍼 전극패드 간의 접촉정밀도를 향상시킬 수 있으며, 좁은 피치의 웨이퍼 전극패드에 적용가능한 니들모듈 및 프로브카드에 관한 것이다.
프로브 카드(Probe card)는 특정 반도체 제조 공정(FAB)이 완료된 웨이퍼(Wafer) 상에 있는 각각의 칩(Chip)들을 검사하기 위한 것으로, PCB 위에 에폭시(Epoxy)로 고정시킨 니들을 이용하여 각각의 테스트하려는 칩의 패드(Pad)에 접촉시킨 후 테스트 시스템의 전기적 신호를 칩 상에 전달하여 웨이퍼의 양품과 불량품을 구분하는데 사용되는 핵심 장치이다.
최근에는 반도체 칩 내부의 패드 사이 간격이 지속적으로 축소됨에 따라 프로브 카드 탐침과 패드간의 접촉정밀도를 향상시키는 것이 최대 과제 중의 하나이다.
종래에 프로브 카드의 니들 모듈로서 수직형 니들은 몸체의 하부에 반도체 소자와 접촉되는 탐침이 돌출되고 상부에는 기판과 접촉되는 서로 다른 길이의 연결다리를 갖는다. 그리고 수직형 니들의 몸체 위에는 서로 다른 길이의 연결다리를 수용하는 복수의 지지블록이 구성된다. 이와 같은 니들 모듈의 연결다리 중에서 긴 연결다리가 카드 기판의 전극패드에 접촉되도록 일정 간격으로 이격하여 결합되는 카드 기판을 포함하는 프로브 카드가 구성된다.
그러나 종래의 니들 모듈은 몸체 아래에 형성된 탐침이 정해진 모양과 위치에 구성되어 있어 탐침에 대응하는 웨이퍼 전극패드에만 접촉되게 이루어져 있다. 따라서 탐침은 대응하는 일정한 위치의 웨이퍼전극패드에만 접촉되므로 다양한 위치를 가진 웨이퍼 전극패드에 효과적으로 접촉하는 데 한계를 가진 문제가 있었다.
또한, 몸체 위의 형성된 연결다리 중에서 긴 연결다리는 기판의 전극패드에 접촉되면서 수직방향으로 탄성을 갖도록 형성되어 있지만, 반도체 소자의 검사시에 상하의 가압력에 의하여 탄성의 한계로 연결다리의 균열이나 파손의 우려가 있고 이를 장기간 사용하게 되면 프로브 니들의 망실로 인하여 니들 모듈의 불량에 의한 검사 불량으로 이어질 수 있는 문제가 노출되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-0909348호는 반도체 웨이퍼의 불량을 검사하기 위한 니들 모듈과 이 니들 모듈이 구비된 프로브 카드를 개시하고 있으며, 웨이퍼(wafer)의 전극패드에 대응하는 위치에 지지부가 형성되고, 지지부 아래에 탄성을 가지고 웨이퍼의 전극패드에 접촉되는 탐침용 핀이 형성되며, 지지부 위로 길이가 다른 한 쌍의 니들이 형성된 프로브 니들; 상기 한 쌍의 니들이 관통 삽입되는 통공이 형성되고 니들이관통하는 상부에 요(凹)부가 형성된 하부 지지블록과, 하부 지지블록 위에 일체로 결합되고 한 쌍의 니들 중에서 어느 하나의 니들이 관통 삽입되는 통공이 형성되며 니들이 관통하는 하부에 요부가 형성된 상부 지지블록이 구비된 지지부재; 및 상기 지지부재를 기판으로부터 고정하는 고정부재를 포함하여 이루어지도록 하고 있다.
한국등록특허 제10-0909348호에 따른 프로브카드에 의하면, 프로브니들의 모양 및 형상을 단순화시켜 제조단가를 절감하면서도 동일 내지는 향상된 검사효율을 도모하고, 프로브 니들의 탐침용 핀의 구조와 위치에 따른 더욱 좁은 피치와 다양한 방향에서 검사가 가능하며, 기판과 지지부재 사이의 간격 조절이 가능하여 프로브 카드의 기능을 향상시키고, 검사할 웨이퍼의 크기에 다양한 변형과 적용범위를 확대할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이처럼, 한국등록특허 제10-0909348호에서 개시하고 있는 프로브카드에 따라 제조비용의 절감 및 검사효율의 향상의 효과를 충분히 기대할 수 있는 것이라 할 것이나, 비용절감 및 효과향상에 따른 개발요구는 여전히 존재하는 것이며, 이에 따라 본 발명의 발명자는 연구 및 기술개발을 거듭하여 본 발명에 이르게 되었다. 그리고 한국등록특허 제10-0909348호에서, 전극패드에 접촉하는 접촉용 니들은 검사시 소정의 압축력을 받으며, 이러한 힘을 흡수하여 완충할 수 있도록 이루어진다. 이러한 과정에서 접촉용 니들은 어느 한 방향으로 휘게 되는데, 니들의 휘는 방향이 일정하게 이루어지도록 하여 안정된 구조로 변형할 수 있는 프로브카드가 필요하다고 할 수 있다.
또한, 프로브카드를 제조함에 있어서 단순한 구조 및 용이한 제조가 가능함과 아울러, 프로브카드의 탐침과 웨이퍼 패드 간의 접촉정밀도를 보다 향상시킬 수 있으며, 안정성이 우수한 프로브카드의 개발이 시급하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 웨이퍼의 불량여부를 검사함에 있어서, 프로브니들의 탄성력을 효과적으로 이용하여 프로브니들이 웨이퍼 전극패드에 접촉시 우수한 정밀도를 보장할 수 있으며 안정된 구조의 작동이 가능한 니들모듈과 관련된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 프로브카드를 구성하는 니들모듈에 있어서, 일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들; 프로브니들이 관통되는 제1관통공이 형성되고, 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판; 및 프로브니들이 관통되는 제2관통공이 형성되고, 제1지지판에 이격되여 고정되는 제2지지판;을 포함하여 이루어지되, 제1관통공과 제2관통공은 서로 어긋나게 배열되고, 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 프로브카드를 구성하는 니들모듈에 있어서, 일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들; 프로브니들이 관통되는 제1관통공이 형성되고, 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판; 프로브니들이 관통되는 제2관통공이 형성되고, 제1지지판에 이격되어 고정되는 제2지지판; 및 제1지지판과 제2지지판 사이에 위치하고, 프로브니들이 관통하는 제3관통공이 형성되는 제3지지판을 포함하여 이루어지되, 제3관통공은 제1관통공 및 제2관통공과 어긋나게 배열되고, 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드를 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 프로브카드의 니들모듈을 구성함에 있어서, 프로브니들이 관통되고 지지되는 제1지지판 및 제2지지판이 구비되도록 하고, 단순한 구조에 따른 용이한 제조가 가능한 프로브카드를 형성할 수 있고, 제1지지판의 제1관통공과 제2지지판의 제2관통공이 서로 어긋나게 배열되도록 하여, 프로브니들이 탄력지지될 수 있으며 웨이퍼의 전극패드에 우수한 접촉정도를 보장할 수 있다.
둘째, 각각의 지지판에 형성되는 관통공이 규칙적으로 배열되도록 하여, 프로브니들이 가압되어 휘어지는 경우 인접한 프로브니들과의 간섭이 방지되고 안정된 구조의 니들모듈을 제공할 수 있다.
셋째, 제1관통공은 지그재그 형태의 배열로 형성되도록 하면서 제2관통공과 제3관통공은 일직선상에 배열되도록 하여, 인쇄회로기판에서 전극패드 간의 피치를 확보할 수 있으며, 전극패드 간의 피치가 좁은 웨이퍼에 적용할 수 있다.
넷째, 니들모듈을 구성함에 있어서, 프로브니들이 관통되고 지지되는 지지판에 제3지지판이 추가되도록 하여, 더욱 안정된 지지와 접촉정밀도 향상이 이루어질 수 있다.
다섯째, 프로브니들이, 제2지지판의 제2관통공에 삽입되는 부분에서 테이퍼지게 형성되도록 하여, 단순한 구조의 탄력지지가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시된 니들모듈의 제조공정을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 니들모듈 및 이를 포함하는 프로브카드를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 3에서 도시된 니들모듈의 제조공정을 도시한 도면,
도 5는 도 1 또는 도 3에 도시된 프로브니들의 단부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니들모듈(100) 및 이를 포함하는 프로브카드를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에서 도시된 니들모듈(100)의 제조공정을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 니들모듈(100)은 프로브카드를 구성하는 니들모듈(100)에 있어서, 일측 단부는 인쇄회로기판(200)에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들(110); 상기 프로브니들(110)이 관통되는 제1관통공(121)이 형성되고, 상기 인쇄회로기판(200)에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판(120); 및 상기 프로브니들(110)이 관통되는 제2관통공(131)이 형성되고, 상기 제1지지판(120)에 이격되여 고정되는 제2지지판(130);을 포함하여 이루어지되, 상기 제1관통공(121)과 제2관통공(131)은 서로 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들(110)은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형된다.
여기서 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)은 다수개로 구비되고, 규칙적으로 배열된다.
또한, 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)은 다수개로 형성되되, 상기 제1관통공(121)은 지그재그로 배열되고, 상기 제2관통공(131)은 일직선상에 배열된다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브카드는, 반도체 웨이퍼의 불량여부를 검사하는데 사용되는 프로브카드에 있어서, 인쇄회로기판(200); 일측 단부는 상기 인쇄회로기판(200)에 접촉 가능하고, 타측 단부는 상기 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들(110); 상기 프로브니들(110)이 관통되는 다수개의 제1관통공(121)이 규칙적으로 형성되고, 상기 인쇄회로기판(200)에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판(120); 및 상기 프로브니들(110)이 관통되는 다수개의 제2관통공(131)이 규치적으로 형성되고, 상기 제1지지판(120)에 이격되여 고정되는 제2지지판(130);을 포함하여 이루어지되, 상기 제1관통공(121)과 제2관통공(131)은 서로 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들(110)은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되도록 이루어지며, 상기 니들모듈(100)을 포함하여 이루어진다.
이하에서는 니들모듈(100)을 기준으로 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 니들모듈(100)은 웨이퍼(Wafer)의 불량여부 검사를 위해 사용되는 프로브카드(Probe Card)를 구성하는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 니들모듈(100)은 반도체 소자에 적용되는 웨이퍼의 전극패드와 이를 측정하는데 사용되는 인쇄회로기판(200)(PCB, printed circuit board)의 전극패드 사이에 구성되며, 상기 인쇄회로기판(200)과 함께 프로브카드를 구성한다.
본 발명에 따른 니들모듈(100)은 프로브니들(110)과 상기 프로브니들(110)을 지지하는 제1지지판(120) 및 제2지지판(130)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 인쇄회로기판(200)의 일측에 고정가능하도록 이루어진다. 이를 위하여, 상기 인쇄회로기판(200)의 일측에는 니들모듈(100)을 지자하며 결합시키는 베이스플레이트(300)가 형성된다.
상기 프로브니들(110)은 긴 로드(rod) 형상의 도선 형태로 형성되고, 탄성체로 이루어진다. 그리고 상기 프로브니들(110)은 금속성의 전기전도체로 이루어지며, 특히 내피로성, 내마모성, 내식성(耐蝕性) 및 전기전도성이 우수한 베릴륨구리(beryllium copper)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 프로브니들(110)은 상기 제1지지판(120) 및 제2지지판(130)을 관통하는 형태로 지지되며, 일측 단부가 상기 인쇄회로기판(200)의 전극패드에 접촉하도록 형성되고, 타측 단부가 웨이퍼의 전극패드에 접촉하게 된다. 상기 프로브니들(110)은, 니들모듈(100)의 형성과정 및 웨이퍼의 검사과정에서 양 단부에서 압축력이 작용하도록 이루어지는데, 상술한 바와 같이 탄성체로 형성되어, 휘어질 수 있도록 형성된다. 상기 프로브니들(110)이 휘어지면서 탄력지지되는 점에 대한 추가 설명은 후술하겠으나, 이에 의하여 인쇄회로기판(200)에 안정되게 접촉될 수 있으며 웨이퍼의 전극패드에도 이격없이 안정된 접촉상태를 확보할 수 있게 된다.
상기 제1지지판(120)은 상기 인쇄회로기판(200)의 바로 옆에서 결합될 수 있도록 형성되고, 상기 프로브니들(110)을 지지하면서 가이드한다. 상기 제1지지판(120)은 상기 인쇄회로기판(200)에 밀착된 상태로 결합될 수 있으며, 다소 이격된 상태로 고정될 수 있다.
상기 제1지지판(120)에는 다수개의 제1관통공(121)이 형성되고, 상기 제1관통공(121)을 통하여 상기 프로브니들(110)이 삽입되어 지지된다. 상기 제1관통공(121)은 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되며, 각각의 제1관통공(121)이 일직선을 형성하거나 지그재그를 형성하도록 이루어질 수 있다. 다만, 상기 제1관통공(121)은 하나의 열(列)만을 형성하도록 구비되는 것은 아니고, 상기 제1지지판(120)에서 복수의 열을 형성하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 니들모듈(100)에서, 상기 제1관통공(121)은 지그재그 형태로 배열되는 것이 바람직하며, 이에 따라 전극패드 간의 피치가 좁은 웨이퍼에도 충분히 적용할 수 있게 된다. 즉, 상기 제2관통공(131)은 상기 웨이퍼의 전극패드 간의 피치에 따라 좁게 형성되더라도, 상기 인쇄회로기판(200)의 전극패드에 접촉하는 상기 프로브니들(110)이 지지되는 상기 제1관통공(121)은 지그재그 형태로 형성되도록 함으로써, 상대적으로 넓은 범위위 피치를 확보할 수 있으며 제작이 용이한 프로브카드를 제공할 수 있다.
상기 제1관통공(121)을 통하여 삽입되는 상기 프로브니들(110)의 일측 단부는 상기 인쇄회로기판(200)의 전극패드에 접촉하게 되며, 따라서 상기 제1관통공(121)은 상기 인쇄회로기판(200)의 전극패드에 대응된 형태로 형성된다. 그리고 상기 제1관통공(121)에 삽입되는 상기 프로브니들(110)은 상기 제1관통공(121)에 고정되는 것은 아니며, 가해지는 압력에 따라 이동할 수 있도록 형성된다.
상기 제2지지판(130)은 상기 제1지지판(120)에 인접하여 평행하게 형성되고, 상기 프로브니들(110)의 다른 쪽 단부를 지지한다. 상기 제2지지판(130)에는 상기 프로브니들(110)이 삽입되는 제2관통공(131)이 형성되어, 상기 프로브니들(110)의 단부가 상기 제2지지판(130) 외측으로 노출된다. 이렇게 노출되는 상기 프로브니들(110)의 단부가 웨이퍼의 전극패드에 접촉하게 된다.
상기 제2관통공(131)을 통하여 지지되는 상기 프로브니들(110)은, 니들모듈(100)의 안쪽 방향으로 눌려질 수 있는 형태로 지지되며, 니들모듈(100) 바깥쪽 방향으로 걸려진 형태로 지지된다. 즉, 상기 프로브니들(110)이 압축력을 받아 상기 인쇄회로기판(200)과 제2지지판(130) 사이에서 지지되는 경우, 어느 정도 압축력을 받은 상태이며, 상기 프로브니들(110)의 바깥쪽 단부가 상기 제2관통공(131)에 걸리게 된다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 제2관통공(131)은 상기 제1관통공(121)과 단면상, 수직한 방향으로 형성되는 것이 아니고, 서로 어긋나도록 배열된다. 상기 제1관통공(121) 또는 제2관통공(131) 중 어느 하나가 다른 하나의 좌우로 치우친 형태로 형성된다. 이에 따라, 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)을 관통하여 지지되는 상기 프로브니들(110)은 휘어져 굴곡진 형태로 지지되게 된다.
이와 같이 이루어지는 니들모듈(100)의 형성과정이 도 2에 도시되어 있다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 단면상 상기 제1관통공(121)과 제2관통공(131)이 상하방향으로 일치하도록 위치시킨 후, 직선 형태의 상기 프로브니들(110)이 관통하도록 삽입한다. 다만, 이때 상기 제1관통공(121) 지그재그 형태로 배열되는 경우에는 상기 제1관통공(121)과 제2관통공(131)이 완전히 일치되는 것은 아니다.
도 2(a)에서 도시된 바와 같이, 상기 제1지지판(120)에 형성되고 지그재그 형태로 배열되는 상기 제1관통공(121)은 상하 두개의 라인을 형성한다. 이중, 어느 하나의 라인을 이루는 상기 제1관통공(121)이 상기 제2관통공(131)과 일치하도록 놓은 상태에서 상기 프로브니들(110)이 삽입되는 경우, 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131) 중 절반의 관통공에 상기 프로브니들(110)이 삽입된다. 이후, 상기 프로브니들(110)이 삽입되지 않은 상기 제1관통공(121)이 상기 제2관통공(131)과 일치되도록 이동시키는 경우(평면도 상에서 상하방향), 나머지 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)에 상기 프로브니들(110)을 삽입할 수 있게 된다. 이와 같이 형성됨으로써, 상기 제1지지판(120) 상에는 상대적으로 넓은 피치를 확보할 수 있으며, 용이하게 프로브카드를 제작할 수 있다.
상기 프로브니들(110)을 삽입한 후, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지판(120)과 제2지지판(130)을 상대적으로 이동시키면, 일련의 상기 제1관통공(121)과 제2관통공(131)은 서로 어긋나게 되고 상기 프로브니들(110)은 휘어진 형태를 유지한다. 다수개의 상기 프로브니들(110)은 모두 동일한 재질 및 형태로 형성되고, 규칙적으로 배열된 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)에 의하여 일정한 형태를 유지하면서 휘게 된다.
이후, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 상기 프로브니들(110)의 상단은 상기 인쇄회로기판(200)에 접촉하면서 눌려 압축되게 되고, 하단은 웨이퍼에 접촉시 눌려질 수 있도록 이루어진다. 그리고 이러한 형태를 유지하면서 상기 인쇄회로기판(200)에 결합되어 니들모듈(100)을 구성하며, 미 사용시 현상태를 유지한다.(상단만이 압축된 상태)
이와 같이, 상기 프로브니들(110)의 상하에서 압축력이 작용하는 경우, 즉 본 발명에 따른 니들모듈(100)이 포함된 프로브카드의 제조시 및 사용시 상기 프로브니들(110)이 휘어지는 과정에서, 일련의 상기 프로브니들(110)의 모두 동일한 방향 및 형태로 휘어지게 되므로 서로 간의 간섭이 일어나지 않으며, 구조적으로 안정된 형태의 프로브카드를 형성할 수 있으며 웨이퍼의 검사시에도 안정된 형태의 유지가 가능하다.
즉, 본 발명에 따른 니들모듈(100)에서는, 상기 프로브니들(110)이 관통되고 지지되는 상기 제1지지판(120) 및 제2지지판(130)이 구비되도록 하여, 단순한 구조에 따른 용이한 제조가 가능한 프로브카드를 형성할 수 있고, 상기 제1지지판(120)의 제1관통공(121)과 상기 제2지지판(130)의 제2관통공(131)이 서로 어긋나게 배열되도록 하여, 상기 프로브니들(110)이 탄력지지될 수 있으며 웨이퍼의 전극패드에 우수한 접촉정도를 보장할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 니들모듈(100) 및 이를 포함하는 프로브카드를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 3에서 도시된 니들모듈(100)의 제조공정을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 니들모듈(100)은, 프로브카드를 구성하는 니들모듈(100)에 있어서, 일측 단부는 인쇄회로기판(200)에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들(110); 상기 프로브니들(110)이 관통되는 제1관통공(121)이 형성되고, 상기 인쇄회로기판(200)에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판(120); 상기 프로브니들(110)이 관통되는 제2관통공(131)이 형성되고, 상기 제1지지판(120)에 이격되어 고정되는 제2지지판(130); 및 상기 제1지지판(120)과 제2지지판(130) 사이에 위치하고, 상기 프로브니들(110)이 관통하는 제3관통공(141)이 형성되는 제3지지판(140)을 포함하여 이루어지되, 상기 제3관통공(141)은 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)과 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들(110)은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형된다.
여기서 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)은 다수개로 구비되고, 규칙적으로 배열된다.
또한, 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)은 다수개로 형성되되, 상기 제1관통공(121)은 지그재그로 배열되며, 상기 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)은 일직선상에 배열된다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로브카드는, 반도체 웨이퍼의 불량여부를 검사하는데 사용되는 프로브카드에 있어서, 인쇄회로기판(200); 일측 단부는 인쇄회로기판(200)에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들(110); 상기 프로브니들(110)이 관통되는 다수개의 제1관통공(121)이 규칙적으로 형성되고, 상기 인쇄회로기판(200)에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판(120); 상기 프로브니들(110)이 관통되는 다수개의 제2관통공(131)이 규칙적으로 형성되고, 상기 제1지지판(120)에 이격되어 고정되는 제2지지판(130); 및 상기 제1지지판(120)과 제2지지판(130) 사이에 위치하고, 상기 프로브니들(110)이 관통하는 다수개의 제3관통공(141)이 규칙적으로 형성되는 제3지지판(140)을 포함하여 이루어지되, 상기 제3관통공(141)은 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)과 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들(110)은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되며, 상기 니들모듈(100)을 포함하여 이루어진다.
이하에서는 니들모듈(100)을 기준으로 설명하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 니들모듈(100)은 상술한 바와 같이, 상기 제1지지판(120)과 제2지지판(130)에 상기 제3지지판(140)이 더 포함된 형태로 이루어진다.
상기 제3지지판(140)은 상기 제1지지판(120)과 제2지지판(130) 사이에 개재되어 상기 프로브니들(110)의 중앙을 지지하고, 상기 프로브니들(110)이 삽입되는 제3관통공(141)이 형성된다. 상기 제3지지판(140)을 통하여 삽입되는 상기 프로브니들(110) 상에는 점착제가 형성될 수 있으며, 상기 점착제에 의하여 상기 프로브니들(110)의 이동이 저지된다. 상기 점착제는 에폭시 등의 합성수지 또는 천연수지로 이루어질 수 있다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 제3관통공(141)은 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)과 단면상, 수직한 방향으로 형성되는 것이 아니고, 서로 어긋나도록 배열된다. 상기 제3관통공(141)은 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)의 좌우로 치우친 형태로 형성된다. 이에 따라, 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)을 관통하여 지지되는 상기 프로브니들(110)은 휘어져 굴곡진 형태로 지지되게 된다.
이와 같이 이루어지는 니들모듈(100)의 형성과정이 도 4에 도시되어 있다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 단면상 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)이 상하방향으로 일치하도록 위치시킨 후, 직선 형태의 상기 프로브니들(110)이 관통하도록 삽입한다. 다만, 이때 상기 제1관통공(121) 지그재그 형태로 배열되는 경우에는 상기 제1관통공(121)은 제2관통공(131)과 제3관통공(141)과는 완전히 일치되는 것은 아니다.
도 4(a)에서 도시된 바와 같이, 상기 제1지지판(120)에 형성되고 지그재그 형태로 배열되는 상기 제1관통공(121)은 상하 두개의 라인을 형성한다. 이중, 어느 하나의 라인을 이루는 상기 제1관통공(121)이 상기 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)과 일치하도록 놓은 상태에서 상기 프로브니들(110)이 삽입되는 경우, 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141) 중 절반의 관통공에 상기 프로브니들(110)이 삽입된다. 이후, 상기 프로브니들(110)이 삽입되지 않은 상기 제1관통공(121)이 상기 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)과 일치되도록 이동시키는 경우(평면도 상에서 상하방향), 나머지 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)에 상기 프로브니들(110)을 삽입할 수 있게 된다. 이와 같이 형성됨으로써, 상기 제1지지판(120) 상에는 상대적으로 넓은 피치를 확보할 수 있으며, 용이하게 프로브카드를 제작할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 니들모듈(100)에서, 상기 제1관통공(121)은 지그재그 형태로 배열되는 것이 바람직하며, 이에 따라 전극패드 간의 피치가 좁은 웨이퍼에도 충분히 적용할 수 있게 된다. 즉, 상기 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)은 상기 웨이퍼의 전극패드 간의 피치에 따라 좁게 형성되더라도, 상기 인쇄회로기판(200)의 전극패드에 접촉하는 상기 프로브니들(110)이 지지되는 상기 제1관통공(121)은 지그재그 형태로 형성되도록 함으로써, 상대적으로 넓은 범위위 피치를 확보할 수 있으며 제작이 용이한 프로브카드를 제공할 수 있다.
이처럼, 상기 제1관통공(121)은 지그재그 형태의 배열로 형성되도록 하면서 상기 제2관통공(131)과 제3관통공(141)은 일직선상에 배열되도록 하여, 상기 인쇄회로기판(200)에서 전극패드 간의 피치를 확보할 수 있으며, 전극패드 간의 피치가 좁은 웨이퍼에 적용할 수 있게 되는 것이다.
상기 프로브니들(110)을 삽입한 후, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제3지지판(140)을 제1지지판(120)과 제2지지판(130)에서 상대적으로 이동시키면, 일련의 상기 제3관통공(141)은 상기 제1관통공(121) 및 제2관통공(131)과 서로 어긋나게 되고 상기 프로브니들(110)은 휘어진 형태를 유지한다. 다수개의 상기 프로브니들(110)은 모두 동일한 재질 및 형태로 형성되고, 규칙적으로 배열된 상기 제1관통공(121), 제2관통공(131) 및 제3관통공(141)에 의하여 일정한 형태를 유지하면서 휘게 된다.
이후, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 프로브니들(110)의 상단은 상기 인쇄회로기판(200)에 접촉하면서 눌려 압축되게 되고, 하단은 웨이퍼에 접촉시 눌려질 수 있도록 이루어진다. 그리고 이러한 형태를 유지하면서 상기 인쇄회로기판(200)에 결합되어 니들모듈(100)을 구성하며, 미 사용시 현상태를 유지한다.(상단만이 압축된 상태)
이와 같이, 상기 프로브니들(110)이 관통되고 지지되는 지지판에서 상기 제3지지판(140)이 추가되도록 하여, 더욱 안정된 지지와 접촉정밀도 향상이 이루어질 수 있다.
도 5는 도 1 또는 도 3에 도시된 프로브니들(110)의 단부를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 니들모듈(100)에서, 상기 프로브니들(110)은, 일측이 테이퍼지게 형성되어 상기 제2관통공(131)에 삽입되는 부분에서 걸림되도록 형성된다.
즉, 상기 프로브니들(110)은, 일측에서 직경이 감소하도록 테이퍼지게 형성되고, 직경이 감소한 부분이 상기 제2관통공(131)에 삽입된다. 상기 프로브니들(110)에서 직경이 감소된 부분은 상기 제2관통공(131)에서 이동가능하도록 형성되나, 상기 프로브니들(110)에서 상대적으로 직경이 증가하는 부분(테이퍼)에서는 상기 제2관통공(131)의 직경보다 크게 형성되어 상기 제2관통공(131)에 걸려지도록 형성된다.
이와 같이 테이퍼진 상기 프로브니들(110)에 의하여, 상기 제2관통공(131)의 외측방향으로의 이동이 저지되고, 내측방향으로만 이동할 수 있게 된다.
이처럼, 상기 프로브니들(110)이, 제2지지판(130)의 제2관통공(131)에 삽입되는 부분에서 테이퍼지게 형성되도록 하여, 단순한 구조의 탄력지지가 가능하다.
1 : 프로브카드
100 : 니들모듈 110 : 프로브니들
120 : 제1지지판 121 : 제1관통공
130 : 제2지지판 131 : 제2관통공
140 : 제3지지판 141 : 제3관통공
200 : 인쇄회로기판 300 : 베이스플레이트

Claims (9)

  1. 프로브카드를 구성하는 니들모듈에 있어서,
    일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들;
    상기 프로브니들이 관통되는 제1관통공이 형성되고, 상기 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판; 및
    상기 프로브니들이 관통되는 제2관통공이 형성되고, 상기 제1지지판에 이격되여 고정되는 제2지지판;을 포함하여 이루어지되,
    상기 제1관통공과 제2관통공은 서로 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1관통공 및 제2관통공은 다수개로 구비되고, 규칙적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1관통공 및 제2관통공은 다수개로 형성되되,
    상기 제1관통공은 지그재그로 배열되고, 상기 제2관통공은 일직선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  4. 프로브카드를 구성하는 니들모듈에 있어서,
    일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들;
    상기 프로브니들이 관통되는 제1관통공이 형성되고, 상기 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판;
    상기 프로브니들이 관통되는 제2관통공이 형성되고, 상기 제1지지판에 이격되어 고정되는 제2지지판; 및
    상기 제1지지판과 제2지지판 사이에 위치하고, 상기 프로브니들이 관통하는 제3관통공이 형성되는 제3지지판을 포함하여 이루어지되,
    상기 제3관통공은 제1관통공 및 제2관통공과 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1관통공, 제2관통공 및 제3관통공은 다수개로 구비되고, 규칙적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1관통공, 제2관통공 및 제3관통공은 다수개로 형성되되,
    상기 제1관통공은 지그재그로 배열되며, 상기 제2관통공 및 제3관통공은 일직선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브니들은, 일측이 테이퍼지게 형성되어 상기 제2관통공에 삽입되는 부분에서 걸림되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 니들모듈.
  8. 반도체 웨이퍼의 불량여부를 검사하는데 사용되는 프로브카드에 있어서,
    인쇄회로기판;
    일측 단부는 상기 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 상기 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들;
    상기 프로브니들이 관통되는 다수개의 제1관통공이 규칙적으로 형성되고, 상기 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판; 및
    상기 프로브니들이 관통되는 다수개의 제2관통공이 규치적으로 형성되고, 상기 제1지지판에 이격되여 고정되는 제2지지판;을 포함하여 이루어지되,
    상기 제1관통공과 제2관통공은 서로 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
  9. 반도체 웨이퍼의 불량여부를 검사하는데 사용되는 프로브카드에 있어서,
    인쇄회로기판;
    일측 단부는 인쇄회로기판에 접촉 가능하고, 타측 단부는 반도체의 웨이퍼에 접촉 가능하게 이루어지며, 탄성체로 이루어지는 프로브니들;
    상기 프로브니들이 관통되는 다수개의 제1관통공이 규칙적으로 형성되고, 상기 인쇄회로기판에 근접하거나 밀착하여 고정되도록 이루어지는 제1지지판;
    상기 프로브니들이 관통되는 다수개의 제2관통공이 규칙적으로 형성되고, 상기 제1지지판에 이격되어 고정되는 제2지지판; 및
    상기 제1지지판과 제2지지판 사이에 위치하고, 상기 프로브니들이 관통하는 다수개의 제3관통공이 규칙적으로 형성되는 제3지지판을 포함하여 이루어지되,
    상기 제3관통공은 제1관통공 및 제2관통공과 어긋나게 배열되고, 상기 프로브니들은 양측 단부를 가압하는 경우 탄성변형되는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
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