KR20120086477A - Needle embarkation circuit board - Google Patents

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전태운
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    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Abstract

PURPOSE: A substrate for mounting a needle for a probe card is provided to improve reliability of a test by contacting a probe of the needle to an exact location on the substrate. CONSTITUTION: A needle(320) comprises a probe part(321) and a supporting part(322). The probe part includes a sharp probe(P) which electrically contacts a semiconductor device. One part of the sharp probe is inserted into a reinforcement recess(311) formed on a substrate(310). The supporting part is fixed to the substrate using a welding substance(W). The supporting part supports the probe part while being integrally connected with the probe part.

Description

프로브카드용 니들탑재기판{NEEDLE EMBARKATION CIRCUIT BOARD}Needle mounting board for probe card {NEEDLE EMBARKATION CIRCUIT BOARD}

본 발명은 반도체 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브카드에 구성되는 다수의 회로기판 중 니들이 탑재되는 인터페이스 회로기판과 관련된 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card for inspecting electrical characteristics of a semiconductor wafer, and more particularly, to an interface circuit board on which needles are mounted among a plurality of circuit boards configured in the probe card.

반도체소자는 웨이퍼(Wafer)상에 패턴(Pattern)을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication)공정과 패브리케이션공정이 끝난 웨이퍼를 동일한 패턴을 가지는 다수의 소자별로 나눈 후 각각의 소자를 조립하는 어셈블리(Assembly)공정을 통해서 제조된다.A semiconductor device is an assembly that fabricates a fabrication process for forming a pattern on a wafer and an assembly for assembling each device after dividing the processed wafer into a plurality of devices having the same pattern. It is manufactured through the process.

그런데, 패브리케이션공정이 끝난 웨이퍼의 각 소자들 중에는 제조 불량으로 전기적 특성이 양호하지 못한 소자들이 있을 수 있기 때문에 어셈블리공정을 거치기 전에 웨이퍼 상태에서 각각의 소자들에 대해서 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting: 이하 'EDS'라 함)공정을 거치게 된다. However, among the devices of the wafer that have been fabricated, some of the devices may have poor electrical characteristics due to manufacturing defects. Electrical Die Sorting (hereinafter referred to as 'EDS') process.

EDS공정에서는 웨이퍼 상의 각 소자로 전기적 신호를 인가시킨 후, 각 소자로부터 응답되는 전기적신호를 분석함으로써 각각의 소자들에 대한 불량 여부를 판정하는 프로브스테이션을 이용한다. In the EDS process, an electrical signal is applied to each device on the wafer, and then a probe station is used to determine whether or not each device is defective by analyzing the electrical signal from each device.

프로브스테이션에는 테스터로부터 오는 전기적신호를 소자의 패드로 전달하기 위한 프로브카드(Probe card)가 사용된다.The probe station uses a probe card to transmit electrical signals from the tester to the device pads.

프로브카드는 지지플레이트, 다수의 회로기판 및 웨이퍼 상의 패드들과 전기적으로 접촉될 수 있는 니들(Needle)들을 갖추고 있다.The probe card has needles that can be in electrical contact with the support plate, multiple circuit boards and pads on the wafer.

테스터로부터 오는 전기적신호는 다수의 회로기판과 니들을 순차적으로 거쳐 웨이퍼 상의 패드로 인가된 후 웨이퍼 상의 패드로부터 니들 및 다수의 회로기판을 역순으로 거치면서 테스터로 피이드백 된다.Electrical signals from the tester are sequentially applied to the pads on the wafer via a plurality of circuit boards and needles, and then fed back to the tester while passing through the needles and the plurality of circuit boards from the pads on the wafer in the reverse order.

따라서 프로브카드에는 니들이 탑재되어 있는 인터페이스회로기판인 니들탑재기판이 구성되어야 한다.Therefore, the needle mounting board, which is the interface circuit board on which the needle is mounted, should be configured in the probe card.

예를 들어 도1에 도시된 바와 같이, 니들(120)은 반도체소자의 패드에 전기적으로 접촉되는 탐침(P)이 있는 탐침부(121)와 탐침부(121)를 지지하며 기판(110)에 고정되는 지지부(122)로 구성된다. 참고로, 필요한 경우에는 니들을 탐침부, 지지부 및 탐침부와 지지부를 연결하는 연결부로 나누기도 한다.For example, as shown in FIG. 1, the needle 120 supports the probe part 121 and the probe part 121 having the probe P in electrical contact with the pad of the semiconductor device, and supports the probe part 121 on the substrate 110. It is composed of a support 122 is fixed. For reference, if necessary, the needle may be divided into a probe part, a support part, and a connection part connecting the probe part and the support part.

그런데 웨이퍼 상태의 반도체소자의 패드들은 집적률이 높아질수록 매우 좁은 간격을 유지하고 있기 때문에 니들(120)의 탐침(P)이 정확히 반도체소자의 패드에 접촉하지 못하게 되면 불량이 발생할 수 있다.However, since the pads of the semiconductor device in the wafer state maintain a very narrow gap as the integration rate increases, defects may occur when the probe P of the needle 120 does not exactly contact the pad of the semiconductor device.

또한, 집적률이 높아져 반도체소자의 패드들 간의 간격이 매우 좁아짐에 따라, 도2(도1의 니들을 A방향에서 도시함)에 도시된 바와 같이, 니들(120)의 두께(B)도 매우 얇아질 수밖에는 없다. 그에 따라 니들(120)이 수평방향(H)으로의 휨성이 커져서 반도체소자의 패드에 대한 정교한 접촉이 담보되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
In addition, as the integration rate increases and the spacing between the pads of the semiconductor device becomes very narrow, as shown in FIG. 2 (the needle of FIG. 1 is shown in the A direction), the thickness B of the needle 120 also increases. It can only be thinned. As a result, the needle 120 may have a high curvature in the horizontal direction H, thereby preventing the precise contact with the pad of the semiconductor device.

본 발명은, 상술한 바와 같은 점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 탐침의 정확한 위치를 잡아줄 수 있을 뿐만 아니라 탐침부가 수평방향으로 휘는 것을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made in view of solving the above-described points, and an object of the present invention is to provide a technology capable of not only correcting the position of the probe but also preventing the probe from bending in the horizontal direction.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 프로브카드용 니들탑재기판은, 회로패턴이 형성되어 있으며, 보강홈이 형성되어 있는 기판; 및Needle-mounted substrate for probe card according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the circuit pattern is formed, the substrate is formed with a reinforcement groove; And

상기 기판에 고정되는 니들; 을 포함하고, 상기 니들은, 반도체소자의 패드에 전기적으로 접촉되는 탐침이 있으며, 상기 탐침이 반도체소자의 패드에 접촉되거나 접촉이 해제될 시에 상기 탐침이 탄성적으로 반도체소자의 패드 측과 반대 방향으로 후퇴하거나 패드 측으로 전진하도록 되어 있고, 상기 보강홈에 일부분이 삽입되어 있는 탐침부; 및 상기 기판에 고정되며, 상기 탐침부를 지지하는 지지부; 를 포함한다.A needle fixed to the substrate; The needle may include a probe that is in electrical contact with a pad of the semiconductor device, and the probe is elastically opposite to the pad side of the semiconductor device when the probe is in contact with or released from the pad of the semiconductor device. A probe portion retracted in a direction or advancing toward a pad side and having a portion inserted into the reinforcement groove; A support part fixed to the substrate and supporting the probe part; It includes.

상기 보강홈에 삽입되는 상기 탐침부의 일부분 중 적어도 일부는 탐침과 동일한 수직선 상에 위치하는 것이 바람직하다.At least a part of the probe portion inserted into the reinforcement groove is preferably located on the same vertical line as the probe.

상기 보강홈과 상기 지지부가 기판에 고정되는 지점은 상기 기판의 일 측 면(상기 니들이 탑재되는 면) 상에서 서로 이격되어 있다.Points at which the reinforcement grooves and the support are fixed to the substrate are spaced apart from each other on one side of the substrate (the surface on which the needle is mounted).

상기 보강홈에 삽입되는 상기 탐침부의 일부분의 폭은 상기 보강홈의 폭보다 더 좁은 것이 바람직하다.The width of the portion of the probe portion inserted into the reinforcement groove is preferably narrower than the width of the reinforcement groove.

상기 보강홈에 삽입되는 상기 탐침부의 일부분의 하단과 상기 보강홈의 바닥면과는 소정 간격을 가지도록 구현되는 것이 바람직하다.
Preferably, the lower end of the portion of the probe portion inserted into the reinforcement groove and the bottom surface of the reinforcement groove are implemented to have a predetermined interval.

본 발명에 따르면 니들의 탐침이 기판 상의 정확한 위치에서 반도체소자의 패드와 접촉됨으로써 테스트의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the needle probe is in contact with the pad of the semiconductor device at the correct position on the substrate, thereby improving the reliability of the test.

도1은 일반적으로 사용되는 일 예에 따른 니들을 도시하고 있다.
도2는 도1의 니들을 A방향에서 도시하고 있다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 프로브카드용 니들탑재기판에 대한 측단면도이다.
도4는 도3의 프로브카드용 니들탑재기판을 설명하는데 참조하기 위한 참조도이다.
도5는 도3의 프로브카드용 니들탑재기판을 A방향에서 도시하고 있다.1 illustrates a needle according to an example of general use.
Fig. 2 shows the needle of Fig. 1 in the A direction.
Figure 3 is a side cross-sectional view of a needle mounting substrate for a probe card according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a reference diagram for reference in explaining the needle mounting substrate for the probe card of FIG.
Fig. 5 shows the needle mounting substrate for the probe card of Fig. 3 in the A direction.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention as described above with reference to the accompanying drawings, for the sake of brevity of description duplicate description will be omitted or compressed as possible.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 프로브카드용 니들탑재기판(300, 이하 '니들탑재기판'이라 약칭한다)에 대한 개략적인 측단면도이다.3 is a schematic side cross-sectional view of a needle mounting substrate 300 (hereinafter, abbreviated as 'needle mounting substrate') for a probe card according to an embodiment of the present invention.

도3에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 니들탑재기판(300)은 기판(310)과 니들(320)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the needle-mounted substrate 300 according to the present embodiment includes a substrate 310 and a needle 320.

기판(310)은, 회로패턴이 형성되어 있으며, 니들(320)이 수평방향으로 휘어지는 것을 방지하면서 니들(320)의 탐침(P)의 위치를 정확하게 잡아주기 위한 보강홈(311)이 니들(320)이 탑재되는 면 측으로 개구되도록 형성되어 있다.In the substrate 310, a circuit pattern is formed, and a reinforcement groove 311 for accurately positioning the probe P of the needle 320 while preventing the needle 320 from bending in the horizontal direction is provided with the needle 320. ) Is formed to be open to the surface side on which it is mounted.

니들(320)은 탐침부(321)와 지지부(322)를 가진다.The needle 320 has a probe 321 and a support 322.

탐침부(321)는, 웨이퍼상의 반도체소자에 전기적으로 접촉되는 뾰족한 탐침(P)을 가지고 있으며, 그 일부분이 보강홈(311)에 삽입되어 있다. 이러한 탐침부(321)는 탐침(P)이 반도체소자의 패드에 접촉될 시에는 반도체소자가 손상되는 것을 방지하기 위해 탄성 복원이 가능하게 변형되어 탐침(P)이 반도체소자의 패드 측과 반대 방향으로 후퇴한 뒤 탐침(P)이 반도체소자의 패드로부터 접촉이 해제될 시에는 패드 측 방향으로 전진하여 원래대로 복원되도록 되어 있다. 그리고 도4의 과장된 참조도에서 참조되는 바와 같이, 탐침(P)은 대략 수직선(V) 방향으로 다소간 이동 가능하도록 되어 있지만 회전도 병행되어질 수 있으므로, 도3에서 참조되는 바와 같이 보강홈(311)에 삽입되는 탐침부(321)의 일부분(이하 '삽입부분'이라 함)의 폭(A1)은 보강홈(311)의 폭(A2)보다는 더 좁은 것이 바람직하다.The probe portion 321 has a sharp probe P electrically contacting the semiconductor element on the wafer, and a part of the probe portion 321 is inserted into the reinforcement groove 311. The probe part 321 is deformed to be elastically restored to prevent the semiconductor device from being damaged when the probe P contacts the pad of the semiconductor device, so that the probe P is opposite to the pad side of the semiconductor device. When the probe P is released from the pad of the semiconductor element after retreating, the pad P is advanced toward the pad side to be restored to its original state. And as is referred to in the exaggerated reference of Figure 4, the probe (P) is to be moved in the direction of the vertical line (V) somewhat, but the rotation can also be parallel, reinforcement groove 311 as referred to in Figure 3 The width A 1 of a portion of the probe part 321 (hereinafter referred to as an “insertion portion”) inserted into the groove is preferably narrower than the width A 2 of the reinforcing groove 311.

그리고 도3의 니들(320)을 A방향에서 도시한 도5에서 도시된 바와 같이, 니들(320)의 탐침부(321)가 다소간 상하 방향으로 이동이 있으므로 탐침부(321)의 삽입부분의 하단이 보강홈(311)의 바닥면으로부터 소정의 간격(L)만큼 이격되도록 구성되는 것이 바람직하다. And as shown in Fig. 5 showing the needle 320 of FIG. 3 in the A direction, the lower end of the insertion portion of the probe 321 because the probe portion 321 of the needle 320 is moved in the vertical direction somewhat It is preferably configured to be spaced apart from the bottom surface of the reinforcing groove 311 by a predetermined interval (L).

지지부(322)는, 용접물질(W)에 의해 기판(310)에 고정되고, 탐침부(321)와 일체로 연결되어서 탐침부(321)를 지지하게 된다. 여기서 지지부(322)의 기판(310)에 고정되는 지점과 보강홈(311)은 기판(310)의 일 측 면(니들이 탑재되는 면) 상에서 일정 간격(S)만큼 서로 이격되어 있어서, 해당 영역의 면 상에 회로패턴을 형성시키는 것이 가능하도록 되어 있다.The support part 322 is fixed to the substrate 310 by the welding material W, and is integrally connected to the probe part 321 to support the probe part 321. Here, the points fixed to the substrate 310 of the support part 322 and the reinforcement grooves 311 are spaced apart from each other by a predetermined distance S on one side (the surface on which the needle is mounted) of the substrate 310. It is possible to form a circuit pattern on the surface.

한편, 보강홈(311)에 삽입되는 탐침부(321)의 삽입부분 중의 일부는 탐침(P)과 동일한 수직선(V)상에 위치함으로써 더 정교하게 탐침(P)의 위치가 설정될 수 있도록 되어 있다.On the other hand, a part of the insertion portion of the probe portion 321 inserted into the reinforcing groove 311 is located on the same vertical line (V) and the probe (P) can be more precisely set the position of the probe (P) have.

위와 같은 니들탑재기판(300)에 의하면, 도3의 니들(320)을 A방향에서 도시한 바와 같이 니들(320)의 양 측면이 보강홈(311)의 내벽면에 접촉됨으로써 보강홈(311)의 내벽면이 니들(320)의 탐침부(321)를 수평선(H) 방향으로 보강 지지하게 되어서 니들(320)의 탐침부(321)가 수평방향으로 휘는 것을 방지할 뿐만 아니라 탐침(P)의 위치를 정교하게 잡아주기 때문에 니들(320)의 탐침(P)이 반도체소자의 패드에 안정적이면서도 정교하게 접촉될 수 있게 되는 것이다.According to the needle-mounted substrate 300 as described above, as shown in the direction A of the needle 320 of Figure 3, both side surfaces of the needle 320 are in contact with the inner wall surface of the reinforcing groove 311, the reinforcement groove 311 The inner wall surface of the needle 320 to support the probe 321 of the needle 320 in the horizontal direction (H) direction to prevent the bending of the probe 321 of the needle 320 in the horizontal direction as well as the Since the position of the needle 320 is precisely positioned, the probe P of the needle 320 can be stably and precisely contacted with the pad of the semiconductor device.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
Although the present invention has been fully described by way of example only with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited thereto. It is to be understood that the scope of the invention is to be construed as being limited only by the following claims and their equivalents.

300 : 프로브카드용 니들탑재기판
310 : 기판
311 : 보강홈
320 : 니들
321 : 탐침부
322 : 지지부300: needle mounting board for probe card
310: substrate
311: reinforcement groove
320: needle
321: probe
322 support

Claims (5)

회로패턴이 형성되어 있으며, 보강홈이 형성되어 있는 기판; 및
상기 기판에 고정되는 니들; 을 포함하고,
상기 니들은,
반도체소자의 패드에 전기적으로 접촉되는 탐침이 있으며, 상기 탐침이 반도체소자의 패드에 접촉되거나 접촉이 해제될 시에 상기 탐침이 탄성적으로 반도체소자의 패드 측과 반대 방향으로 후퇴하거나 패드 측으로 전진하도록 되어 있고, 상기 보강홈에 일부분이 삽입되어 있는 탐침부; 및
상기 기판에 고정되며, 상기 탐침부를 지지하는 지지부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
프로브카드용 니들탑재기판.A circuit pattern formed thereon and a reinforcing groove formed thereon; And
A needle fixed to the substrate; Including,
The needle,
There is a probe that is in electrical contact with the pad of the semiconductor device, and when the probe is in contact with or released from the pad of the semiconductor device so that the probe retracts in the opposite direction to the pad side of the semiconductor device or advances to the pad side. Probe portion is inserted into the reinforcement groove; And
A support part fixed to the substrate and supporting the probe part; ≪ RTI ID = 0.0 >
Needle-mounted substrate for probe card. 제1항에 있어서,
상기 보강홈에 삽입되는 상기 탐침부의 일부분 중 적어도 일부는 탐침과 동일한 수직선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는
프로브카드용 니들탑재기판.The method of claim 1,
At least a portion of the portion of the probe portion inserted into the reinforcing groove is located on the same vertical line as the probe
Needle-mounted substrate for probe card. 제1항에 있어서,
상기 보강홈과 상기 지지부가 기판에 고정되는 지점은 상기 기판의 일 측 면(상기 니들이 탑재되는 면) 상에서 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는
프로브카드용 니들탑재기판.The method of claim 1,
The reinforcing groove and the point where the support is fixed to the substrate is characterized in that spaced apart from each other on one side (surface on which the needle is mounted) of the substrate
Needle-mounted substrate for probe card. 제1항에 있어서,
상기 보강홈에 삽입되는 상기 탐침부의 일부분의 폭은 상기 보강홈의 폭보다 더 좁은 것을 특징으로 하는
프로브카드용 니들탑재기판.The method of claim 1,
The width of the portion of the probe portion inserted into the reinforcement groove is characterized in that the narrower than the width of the reinforcement groove
Needle-mounted substrate for probe card. 제1항에 있어서,
상기 보강홈에 삽입되는 상기 탐침부의 일부분의 하단과 상기 보강홈의 바닥면과는 소정 간격을 가지는 것을 특징으로 하는
프로브카드용 니들탑재기판.
The method of claim 1,
Characterized in that the lower end of the portion of the probe portion inserted into the reinforcement groove and the bottom surface of the reinforcement groove has a predetermined interval.
Needle-mounted substrate for probe card.
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