KR20120131887A - Probe needle and probe card using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A probe for examining an electric characteristic is provided to promote the reliability and usage time of a probe card by reducing the width of a bending part in a probe. CONSTITUTION: A probe(10) comprises a probe body(11), a probe front end(12), and a bending unit(11a). The probe body includes uniform thickness and is formed as a square shape. The probe front end includes thin thickness. The bending unit is bent between the probe body and the probe front end. A step(13) is formed between the bending unit and the probe body. The left and the right width of the bending unit are reduced.

Description

전기적 특성 검사장치용 프로브 {Probe needle and probe card using the same}Probe needle and probe card using the same}

본 발명은 전기적 특성 검사장치용 프로브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 협피치 대응에 가장 적합한 전기적 특성 검사장치용 프로브에 관한 것으로서, 프로브와 프로브간 협피치를 형성하면서도 프로브와 프로브가 접촉되는 것을 미연에 방지하여 협피치의 프로브 카드 제작을 용이하게 하며, 협피치 프로브 카드의 신뢰성과 수명을 향상시킬 수 있는 전기적 특성 검사장치용 프로브에 관한 것이다.
The present invention relates to a probe for an electrical property testing device, and more particularly, to a probe for an electrical property testing device most suited to the narrow pitch response. The present invention relates to a probe for an electrical property inspection apparatus, which can prevent narrow pitch, facilitates the production of a narrow pitch probe card, and can improve the reliability and lifetime of the narrow pitch probe card.

일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼(Wafer)상에 전기 소자(Device)를 형성시키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 웨이퍼에 구성된 각 소자의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(chip)으로 조립하는 패키지(package)공정을 통해서 제조된다.In general, the semiconductor fabrication process includes a fabrication process for forming an electric device on a wafer, an electrical die sorting (EDS) process for inspecting electrical characteristics of each device formed on the wafer; The wafer on which the pattern is formed is fabricated through a package process of assembling each chip.

여기서 EDS공정은 웨이퍼에 구성된 소자들을 독립된 칩으로 패키지 하기 전에 불량 소자들을 판별하기 위해 수행하는 것으로, 웨이퍼에 구성된 반도체 소자들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 된다. 이 때, 각 반도체 소자들에 형성된 패드(pad)에 접촉되어 외부의 검사 장비와 연결시켜 주는 역할을 하는 것이 프로브 카드이다.
Here, the EDS process is performed to determine the defective devices before packaging the devices configured on the wafer as independent chips. The EDS process is performed by applying an electrical signal to the semiconductor devices configured on the wafer to determine the failure by the signal checked from the applied electrical signal. Done. In this case, the probe card may be in contact with a pad formed on each of the semiconductor devices to connect with external inspection equipment.

도1a은 종래의 적층형 캔티 프로브 카드에서 프로브의 배치상태를 도시한 정면도이고, 도1b는 종래 프로브의 배치상태를 도시한 사시도이다.Figure 1a is a front view showing the arrangement of the probe in the conventional stacked canti probe card, Figure 1b is a perspective view showing the arrangement of the conventional probe.

종래의 프로브 카드는 전기적 신호를 외부의 검사 장비에 전달시키는 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판)와, 일단부가 PCB에 전기적으로 연결되어 다수개가 정열되고 타단부가 반도체 소자의 패드와 같은 검사대상물에 전기적으로 용이하게 접촉될 수 있도록 하방으로 굵기가 좁아지는 테이퍼 형태로 가공된 다수의 프로브, 그리고 정열된 상기 다수의 프로브를 기계적으로 고정하는 에폭시 고정부로 구성된다. Conventional probe cards are printed circuit boards (PCBs) that transmit electrical signals to external inspection equipment, and one end is electrically connected to the PCB so that many are aligned and the other end is an inspection object such as a pad of a semiconductor device. It consists of a plurality of probes processed in a tapered form that the thickness narrows down to be easily in contact with the electrical, and an epoxy fixing for mechanically fixing the plurality of aligned probes.

이러한 종래의 프로브 카드는 반도체 웨이퍼에 구성된 소자와 외부의 검사 장비를 연결시켜 상기 소자들의 특성을 파악할 수 있도록 하며, 소자들의 불량을 판정할 수 있도록 한다.Such a conventional probe card connects a device configured in a semiconductor wafer with external inspection equipment to determine the characteristics of the devices and to determine the failure of the devices.

한편, 최근 반도체산업이 급격히 발달하여 반도체 디바이스가 점차 미세한 사이즈로 축소되면서 회로의 집적도가 증가하고, 이에 따라 반도체 소자가 가지는 패드와 패드 사이의 간격(pitch:피치)이 좁아지면서, 프로브 카드를 구성하는 프로브와 프로브 사이의 피치(pitch)도 좁아진 협피치의 프로브 카드가 요구되고 있다. On the other hand, as the semiconductor industry has rapidly developed recently, the degree of integration of circuits increases as semiconductor devices are gradually reduced to finer sizes. Accordingly, the pitch between the pads and the pads of the semiconductor elements is narrowed, thereby forming a probe card. There is a demand for a narrow pitch probe card with a narrow pitch between the probe and the probe.

이에 종래의 프로브 카드는 프로브 간에 협피치를 형성하기 위해 도1a 및 도1b에서 보는 바와 같이 상호 근접하는 프로브(110)와 프로브(110)를 2층 이상의 다층으로 구성한다.Accordingly, in order to form a narrow pitch between the probes, the conventional probe card includes two or more layers of the probe 110 and the probe 110 in close proximity to each other, as shown in FIGS. 1A and 1B.

테이퍼 가공이 된 프로브 선단(113) 부분은 테이퍼 가공으로 굵기가 얇아서 협피치로 배열될 수 있으나, 외부의 검사장비와 전기적으로 연결되는 프로브의 몸체(111)부분은 선단부에 비해 상대적으로 굵기가 굵게 형성되어 테이퍼 부분과 같은 밀도로 배열할 경우 서로 근접하는 프로브(110)와 프로브(110)가 서로 닿게 되어 전기적으로 독립된 단자를 만들 수 없다. The tapered tip of the probe tip 113 may be arranged in narrow pitch because of its taper thickness, but the body 111 of the probe electrically connected to the external inspection equipment is relatively thicker than the tip. When formed and arranged at the same density as the tapered portion, the probes 110 and the probes 110 which are close to each other come into contact with each other, thereby making it impossible to make an electrically independent terminal.

따라서 프로브 니들을 2층 이상의 다층으로 구성하여 얇게 가공된 테이퍼 부분을 가지는 프로브 선단(113)을 조밀하게 배치하되, 굵은 두께를 가지는 프로브 몸체(111)들은 다층으로 배열하여 프로브 몸체(111)가 서로 공간을 두고 떨어져 있을 수 있도록 배치하는 것이 일반적인 방법이다. Therefore, the probe needles are composed of two or more layers of multilayers to densely arrange the probe tip 113 having the tapered portions, but the probe bodies 111 having the thick thickness are arranged in multiple layers so that the probe bodies 111 are mutually different. It is common practice to place them so that they are spaced apart.

반도체 패드 배열과 일치하도록 배열된 프로브 선단(113)은 모두 한 직선상에 위치해야만 하는데, 프로브 선단(113)으로부터 밴딩된 부분으로 갈수록 프로브가 굵어지므로 프로브의 밴딩된 부분(112)에서는 프로브 간 간격이 좁아서 서로 접촉되어 쇼트가 발생하기 쉬운 문제점이 있다. The probe tips 113 arranged to match the semiconductor pad array should all be located on one straight line. Since the probe becomes thicker from the probe tips 113 to the bent part, the probe-to-bend part 112 has a gap between the probes. There is a problem that the short is easy to occur in contact with each other is narrow.

또한, 프로브 선단(113)이 반도체 패드와 반복적으로 접촉함에 따라 프로브의 선단(113)과 밴딩된 부분(112)의 정렬이 변형되는데, 프로브(110) 간 간격이 좁은 경우에는 프로브 카드 사용중에 쇼트가 일어나기 쉬워서 EDS 공정의 효율이 떨어지며, 프로브 카드의 수명이 짧아지는 등의 문제점도 있다. In addition, as the probe tip 113 repeatedly contacts the semiconductor pad, the alignment of the tip 113 and the bent portion 112 of the probe is deformed. When the gap between the probes 110 is narrow, a short during the use of the probe card is used. Is liable to occur and the efficiency of the EDS process is reduced, and the life of the probe card is shortened.

이러한 문제를 해결하기 위해 더욱 직경이 작은 프로브를 쓰게 되었으나 프로브(110) 직경이 100um 이하로 내려가면서 프로브(110)의 가공 및 취급 중에 조그만 힘에도 프로브(110)의 변형이 일어나기 쉬워지고, 낮은 접촉 저항을 위한 적절한 핀압(Pin Force)를 얻기가 어려워져서, 피치가 좁아질수록 협피치의 프로브 카드를 만들기가 매우 어려워지고, 만들어진 프로브 카드의 신뢰성과 수명도 현저하게 저하되는 문제들이 발생하였다.
In order to solve this problem, a smaller diameter probe is used, but as the diameter of the probe 110 decreases to 100 μm or less, deformation of the probe 110 tends to occur even with a small force during processing and handling of the probe 110, and low contact. As it becomes difficult to obtain an adequate pin force for the resistance, the narrower the pitch, the more difficult it becomes to make a narrow pitch probe card, and the reliability and lifespan of the produced probe card are also degraded.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다층으로 배열되는 프로브의 밴딩 부분을 얇게 만들어 협피치를 가지는 프로브 카드의 제작을 용이하게 하며, 협피치 브로브 카드의 신뢰성과 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 전기적 특성 검사장치용 프로브를 제공함에 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to facilitate the production of a probe card having a narrow pitch by thinning the bending portion of the probe arranged in a multi-layer, The present invention provides a probe for an electrical property inspection device that can dramatically improve reliability and lifespan.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 반도체 웨이퍼, 반도체 소자, 인쇄회로기판 등과 같은 검사대상물의 전기적 특성 검사에 사용되는 검사장치를 구성하는 부품으로, 상기 검사 대상물과 전기적으로 연결되는 복수개의 전기적 특성 검사장치용 프로브에 있어서, 상기 각 프로브는 니들 형태를 형성되어 일단부가 외부의 전기적 특성 검사 장비와 전기적으로 연결되고, 상기 프로브의 몸체에 비해서 얇은 두께를 가지는 타단부의 프로브 선단들이 하방으로 밴딩형성되어 한 직선상에 배치되며, 상기 각 프로브들이 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 프로브와 프로브 간의 공간을 확보하기 위하여 상대적으로 굵은 두께를 가지는 상기 프로브 몸체를 다층으로 배열되되, 상기 프로브의 벤딩부분에서 상기 프로브 단면의 좌우 폭이 단면의 상하 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, as a component constituting the inspection apparatus used for the inspection of the electrical properties of the inspection object, such as semiconductor wafers, semiconductor devices, printed circuit board, etc., In the plurality of probes for the electrical property test device to be connected, each probe is formed in the form of a needle one end is electrically connected to the external electrical property test equipment, the probe of the other end having a thin thickness than the body of the probe The tips are bent downward to be disposed on a straight line, and the probe body having a relatively thick thickness is arranged in a multi-layer in order to secure a space between the probe and the probe so that the probes can be electrically independent. Left and right sides of the probe cross-section at the bend of the probe It characterized in that the smaller the vertical length of the cross-section provides for electrical characteristics testing device probe.

또한, 종래의 금속 와이어(Wire)를 연속적으로 뽑아서 점점 가는 와이어를 만드는 방법으로는 단면의 형태가 원형이며, 단면의 좌우 폭과 상하 길이가 거의 동일한 프로브 밖에 만들 수가 없으므로, 단면의 폭이 단면의 길이보다 작은 프로브를 제작하기 위해서는 포토리소그라피(Photo-Lithography) 공정과 전주 (Electro-Plating) 공정을 포함하는 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 공정을 활용하여 단면의 형태가 사각형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브를 제공한다. In addition, a method of making a thin wire by continuously drawing a conventional metal wire is a circular cross section, and since only a probe having almost the same width as the left and right widths of the cross section can be made, the width of the cross section is In order to produce a probe smaller than a length, the cross-section has a rectangular shape using a micro electro-mechanical system (MEMS) process including a photo-lithography process and an electro-plating process. It provides a probe.

또한, 밴딩된 형태의 프로브를 만들기 위해서 상기 프로브를 전주로 제작한 후에 선단 부분을 물리적으로 굽혀서 밴딩할 수 있으며, 전주로 가공하여 만들 때 처음부터 밴딩된 모양으로 프로브를 제작할 수도 있다. Further, in order to make the probe in a bent form, after the probe is manufactured as a pole, the tip portion may be physically bent and bent, or the probe may be manufactured in a bent shape from the beginning when processed into a pole.

또한, 상기 프로브의 선단부분을 가늘게 만들기 위해서 상기 프로브를 전주로 제작한 후에, 기계적 또는 화학적 가공을 통하여 선단부분에 테이퍼를 형성할 수 있으며, 전주로 가공하여 만들 때 서로 다른 형태를 가진 포토 마스크 (Photo Mask)를 이용하여 두께에 단차를 주어 선단이 가는 형태의 프로브를 제작할 수도 있다.In addition, after the probe is manufactured as a pole to make the tip of the probe thin, a taper may be formed at the tip by mechanical or chemical processing, and photomasks having different shapes when processed by poles ( Photo masks can be used to make thinner probes with different thicknesses.

그리고, 상기의 프로브를 일렬로 배치한 층을 복수로 쌓고, 각 프로브 선단이 모두 한 평면상에 위치하게 정렬하여 협피치의 프로브 카드를 제작하는 것이 바람직하다.
Then, it is preferable to stack a plurality of layers in which the probes are arranged in a row, and to arrange the probe tips in such a manner that all the tip ends thereof are arranged on one plane to produce a narrow pitch probe card.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 협피치에 가장 적합한 적층구조의 프로브 카드에 사용되는 프로브의 벤딩 부분 폭을 얇게 만듬으로써 프로브 선단은 협피치를 형성하면서도 프로브 몸체와 프로브 몸체간 서로 접촉되는 것을 미연에 방지하여 협피치의 프로브 카드 제작을 용이하게 하며, 협피치의 프로브 카드의 신뢰성과 수명을 향상시키는 효과가 있다.
According to the present invention as described above, by making the width of the bent portion of the probe used in the probe card of the laminated structure most suitable for narrow pitch, the probe tip is in contact with each other between the probe body and the probe body while forming a narrow pitch. It is easy to manufacture a narrow pitch probe card, and it has the effect of improving the reliability and lifetime of the narrow pitch probe card.

도1a은 종래의 적층형 캔티 프로브 카드에서 프로브의 배치상태를 도시한 정면도,
도1b는 종래 프로브의 배치상태를 도시한 사시도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브의 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 다른 형태의 프로브의 사시도,
도4은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 니들이 적층된 상태를 도시한 도면,
도5는 종래의 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조와, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 카드의 프로브 니들 적층구조를 도시한 도면.Figure 1a is a front view showing the arrangement of the probe in the conventional stacked canti probe card,
Figure 1b is a perspective view showing the arrangement of the conventional probe,
2 is a perspective view of a probe according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of another type of probe according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a state in which probe needles are stacked according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram illustrating a probe needle stacking structure of a conventional probe card and a probe needle stacking structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 니들의 사시도이다.2 is a perspective view of a probe needle according to an embodiment of the present invention.

도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(10)는 균일한 두께를 가지며, 단면은 사각의 형태를 갖는 프로브 몸체(11)와, 테이퍼 가공되어 두께가 얇아진 프로브 선단(12), 그리고 상기 프로브 몸체(10)와 프로브 선단(12) 사이에 하방으로 벤딩형성된 벤딩부(11a)로 구성된다. As shown in Figure 2 the probe 10 according to an embodiment of the present invention has a uniform thickness, the cross-section is a probe body 11 having a rectangular shape, and the tapered probe tip 12 is thinner thickness And a bending part 11a bent downwardly between the probe body 10 and the probe tip 12.

먼저 전주(Electro Plating) 공정을 통하여 사각 기둥의 형태로 전체가 균일한 두께를 갖는 프로브 몸체(10)를 형성하고, 화학적 에칭 가공 또는 기계가공을 통하여 상기 프로브 몸체(10)의 일단부를 테이퍼 가공한다. 테이퍼 가공된 부분을 밴딩하여 전체 프로브(10)가 완성된다. First, the probe body 10 having a uniform thickness is formed in the form of a square pillar through an electroplating process, and one end of the probe body 10 is tapered through chemical etching or machining. . The entire probe 10 is completed by bending the tapered portion.

전주 도금을 위해서는 최초에 전류를 흘릴 수 있는 Sead Layer가 필요한데, 이러한 Sead Layer로는 Ti와 Cu층이 복층으로 증착하는 것이 가장 일반적이다. For electroplating, a sead layer capable of initially flowing current is required. As such a sead layer, a Ti and Cu layer is most commonly deposited in multiple layers.

전주에 필요한 시드 레이어(Seed Layer)가 깔린 밑면 위에, 포토 리소그라피(photo lithography)를 통하여 포토 레지스터(photo resistor)를 패터닝(pattering)하는데, 상기 시드 레이어가 바닥이 되고, 포토 레지스터가 벽이 되는 홈의 바닥에서부터 금속이 도금으로 적층되어 쌓여서 프로브 몸체(11)를 형성하게 된다. On the bottom of the seed layer required for the pole, the photo resistor is patterned through photo lithography, wherein the seed layer is the bottom and the photo resistor is the wall. From the bottom of the metal is stacked by plating to form a probe body (11).

전주 도금된 프로브(10)의 두께가 부분별로 다를 수 있으므로 일단 전주 도금된 프로브(10)는 랩핑의 등의 공정을 통해서 표면을 연마해서 전주 도금층을 필요한 두께로 만듬과 동시에 전체를 동일한 두께로 만드는 것이 바람직하다. Since the thickness of the electroplated probe 10 may be different for each part, the electroplated probe 10 may be polished by a lapping process to make the electroplated layer to the required thickness, and at the same time, to make the whole thickness the same. It is preferable.

상기의 방법으로 제작된 프로브(10)를 분리해 내면 단면이 사각형의 형태를 갖는 사각 기둥의 프로브(10)가 만들어진다. When the probe 10 manufactured by the above method is separated, a square pillar probe 10 having a cross section is formed.

이 때 포토 레지스터의 물리적 특성과 노광 (light exposure) 공정의 조건에 따라서 포토 레지스터로 형성되는 홈이 위가 더 넓거나 아래가 더 넓은 형태의 마름모 꼴 단면을 가질 수도 있다. 이러한 포토 레지스터의 성질을 이용하여 위가 더 넓은 단면을 가지는 홈에 전주 공정으로 금속을 메운 후에, 그 위에 다시 아래가 더 넓은 단면을 가지는 홈을 형성하여 전주 공정으로 금속을 메우면 단면의 형태를 육각형에 가깝게 만들 수도 있다. At this time, depending on the physical properties of the photoresist and the conditions of the light exposure process, the groove formed by the photoresist may have a rhombic cross-section of a wider top or wider bottom. Using the properties of the photoresist, after filling the metal into the groove having a wider cross section, the groove having a wider cross section is formed on it, and then filling the metal by the pole casting process. You can also make it close to a hexagon.

전주 공정으로 가공하기에 가장 적합한 물질은 Ni인데, 프로브의 소성 변형을 억제하고 탄성 계수를 크게 하기 위해서 Ni-Co합금으로 만드는 것이 더욱 바람직하다. Co는 약 30%가 첨가되었을 때 순수한 Ni에 비해서 항복강도가 10배 가까이 증가해서 프로브로서 가장 좋은 물리적 성질을 갖는다. 전도성이 좋은 좋은 물질로는 Cu와 BeCu합금도 프로브로서 매우 바람직한 물질이다.
The most suitable material for processing in the electroforming process is Ni, more preferably made of Ni-Co alloy to suppress the plastic deformation of the probe and increase the elastic modulus. Co has the best physical properties as a probe when yield is increased by nearly 10 times compared to pure Ni when about 30% is added. As a good conductive material, Cu and BeCu alloys are also very desirable as probes.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브의 사시도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 다른 형태의 프로브 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of a probe according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view of another type of probe according to an embodiment of the present invention.

도3에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(10)는 균일한 두께를 가지며 단면은 사각의 형태를 갖는 프로브 몸체(11)와, 두께가 얇아진 프로브 선단(12), 그리고 상기 프로브 몸체(10)와 프로브 선단(11)사이에 하방으로 벤딩형성된 벤딩부(11a)로 구성되며, 벤딩부(11a)와 프로브 몸체(11) 사이에 단차(13)가 형성되어 벤딩부(11a) 단면의 좌우의 폭이 프로브 몸체(11) 단면의 좌우 폭보다 좁아지는 것이 바람직하며, 벤딩부(11a) 단면의 좌우 폭은 상하폭보다 작게 형성되는 것이 보다 바람직하다.As shown in FIG. 3, the probe 10 according to the embodiment of the present invention has a uniform thickness and a probe body 11 having a rectangular cross section, a probe tip 12 having a thin thickness, and the probe. It consists of a bending portion 11a which is bent downward between the body 10 and the probe tip 11, the step (13) is formed between the bending portion (11a) and the probe body 11, the bending portion (11a) It is preferable that the left and right width of the cross section is narrower than the left and right width of the cross section of the probe body 11, and the left and right width of the cross section of the bending part 11a is more preferably formed smaller than the upper and lower width.

이러한 형태의 프로브(10)는 처음부터 밴딩된 형태로 전주 가공하는 것이 바람직하며, 두께에 단차(13)를 주기 위해서는 포토 레지스터를 형성하는 단계와 상기 형성된 포토 레지스터를 벽으로 이용하여 포토 레지스터 사이에서 전주로 프로브가 형성되는 단계를 2회 이상 반복적으로 실행하는 것이 바람직하다. 이 경우에도 전주로 형성된 프로브의 전체 두께를 균일하게 하기 위해서 전주 공정 후에 랩핑(Lapping) 공정을 실행하는 것이 바람직하다.The probe 10 of this type is preferably subjected to electroforming in a bent form from the beginning, in order to give a step 13 to the thickness, forming a photoresist and using the formed photoresist as a wall between the photoresist. It is preferable to repeatedly perform the step of forming the probe on the whole pole two or more times. Also in this case, it is preferable to perform a lapping process after the electroforming process in order to make the overall thickness of the probe formed into the electroforming uniform.

이렇게 처음부터 밴딩이 된 형태로 프로브(10)를 만드는 방법은 매우 정확한 치수로 프로브(10)를 제작할 수 있는 특징이 있다.The method of making the probe 10 in the form of bending from the beginning is characterized in that the probe 10 can be manufactured with very accurate dimensions.

또한, 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(10)은 프로브 선단(12) 일측이 내측으로 단차(12a)지게 형성되어 공간부(12b)가 형성되도록 함으로써 검사대상물에 접촉되기 적합한 크기의 프로브 선단(12)을 형성함과 동시에 리페어 공정 등에 활용될 수 있는 공간을 확보할 수 있는 특징이 있다.
In addition, as shown in FIG. 4, the probe 10 according to the exemplary embodiment of the present invention contacts one side of the probe by forming a space 12b at one side of the probe tip 12 so as to have a step 12a inward. At the same time to form a probe tip 12 of a suitable size to secure a space that can be utilized for the repair process.

도5는 종래의 프로브 적층구조와, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 적층구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a conventional probe stack structure and a probe stack structure according to an embodiment of the present invention.

이와 같이 제조되는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(10)와 종래의 프로브(110)를 첨부된 도5를 참조하여 비교하여 보면 다음과 같다.The probe 10 and the conventional probe 110 according to an embodiment of the present invention manufactured as described above will be described with reference to FIG. 5.

먼저, 종래의 프로브(100)는 하단부로 갈수록 좁아지도록 형성됨으로써 상호 근접하는 프로브(110)과 프로브(110)의 하부에 형성되는 공간부(111)가 상방으로 갈수록 좁게 형성되고, 프로브(110)의 벤딩부(112)가 공간부(S) 중 폭이 좁은 상부에 위치하게 되어 상호 근접하는 프로브(110) 일측에 접촉된다.First, the conventional probe 100 is formed to become narrower toward the lower end thereof, so that the probe 110 and the space 111 formed at the lower portion of the probe 110 proximate to each other are formed narrower toward the upper side, and the probe 110 The bending part 112 of the space part S is located in the upper narrow side of the contact with one side of the probe 110 in close proximity to each other.

이에 프로브(110)의 벤딩부(112)가 프로브(110)의 일측에 접촉되지 않도록 프로브(110)와 프로브(110) 간격을 넓게 형성함으로써 협피치(d')를 형성하기 어려운 반면에 본 발명의 일실시예에 따른 프로브(10)는 폭이 균일하게 형성되어 다수개의 프로브(10)을 배치하는 경우 프로브(10)과 프로브(10) 사이에 형성된 공간부(20)의 상하부 폭이 일정할 뿐 아니라 프로브(10) 일측에 단차(13)가 형성되어 공간부(20)의 폭이 확장됨으로써 공간부(20)에 배치되는 프로브 선단(12)의 공간이 확보되어 상호 근접하는 프로브(10)과 프로브(10)이 접촉되는 것을 미연에 방지하고, 이에 따라 용이하게 협피치(d)를 형성할 수 있는 특징이 있다.In this way, it is difficult to form a narrow pitch d 'by forming a wide distance between the probe 110 and the probe 110 so that the bending part 112 of the probe 110 does not contact one side of the probe 110. Probe 10 according to an embodiment of the width is uniformly formed when the plurality of probes 10 are arranged in the upper and lower width of the space portion 20 formed between the probe 10 and the probe 10 to be constant In addition, since the step 13 is formed at one side of the probe 10 to expand the width of the space 20, the space of the probe tip 12 disposed in the space 20 is secured, and the probe 10 is close to each other. It is characterized in that the contact with the probe 10 is prevented in advance, thereby forming a narrow pitch d easily.

상기 포토리소그라피 공정을 통하여 프로브 몸체(11)가 사각으로 형성되고, 벤딩부(11a)의 폭이 좁은 프로브(10)를 일렬로 배치하면, 벤딩부(11a)부터 프로브 선단(12)의 폭이 프로브 몸체(11)보다 더 좁으므로 프로브 몸체(11)간의 간격보다 더 넓은 간격을 벤딩부(11a)에서 확보할 수 있다. 이렇게 확보된 더 넓은 간격사이로 적층된 다른 층의 프로브 선단(12)이 위치할 수 있어서 협피치의 프로브 카드를 제작하는데 매우 바람직한 구조를 갖게 된다. When the probe body 11 is formed in a quadrangular shape through the photolithography process, and the narrow probe 10 of the bending portion 11a is arranged in a line, the width of the probe tip 12 from the bending portion 11a is increased. Since it is narrower than the probe body 11, a space wider than that between the probe bodies 11 may be secured in the bending part 11a. Probe tips 12 of different layers stacked in such a wider gap can be located, thus having a very desirable structure for fabricating narrow pitch probe cards.

한편, 프로브(10)가 반도체 소자의 단자에 접촉하는데 필요한 핀 압 (Pin Force)를 확보할 수 있으며, 탄성 변형량이 늘어나서 프로브의 취급이나 프로브 카드 제작중에 발생할 수 있는 프로브(10)의 변형을 줄일 수 있도록 프로브 몸체(11)의 단면적은 일정량 이상을 확보하는 것이 바람직하다. On the other hand, it is possible to secure the pin force required for the probe 10 to contact the terminal of the semiconductor element, and the amount of elastic deformation increases to reduce the deformation of the probe 10 that may occur during handling of the probe or fabrication of the probe card. In order to ensure that the cross-sectional area of the probe body 11 is preferably secured to a predetermined amount or more.

핀 압(Pin Force)은 탄성계수 (Young's Modules)에 비례하며, 프로브(10)의 변형은 항복강도 (Yield Strength)에 반비례하므로 전주로 형성되는 금속의 탄성계수와 항복강도를 고려하여 기존의 Rhenium Tungsten (Re 3%, W 97%)와 같은 핀압을 만들어 주는 것이 바람직하다. 필요한 핀압을 만드는 또 하나의 방법은 프로브 몸체(11)를 고정하는 에폭시 고정부(미도시)와 벤딩부(11a)의 거리를 조정하는 방법이다. 상기 거리를 짧게 할수록 더 강한 핀 압을 만들 수 있다. Pin force is proportional to Young's Modules, and the deformation of probe 10 is inversely proportional to yield strength, so that the existing Rhenium is considered in consideration of the elastic modulus and yield strength of the metal formed as a pole. It is desirable to create a pin pressure such as Tungsten (Re 3%, W 97%). Another method of making the required pin pressure is to adjust the distance between the epoxy fixing portion (not shown) and the bending portion 11a for fixing the probe body 11. The shorter the distance, the stronger the pin pressure.

다층으로 쌓아서 협피치를 실현하는 캔티 프로브 카드에 쓰이는 종래의 프로브(110)는 금속을 선형 와이어 형태로 길게 늘여서 만들었으므로 언제나 단면의 형태는 원형이였다. 단면의 형태를 제어하면서 균일하고 정밀한 프로브를 만드는 기계 가공 방법이 없었으므로 단면의 폭이 단면의 길이보다 더 좁은 형태의 사각기둥을 실현할 수가 없었다. 그런데, 상기에서 설명한 바와 같이 본원발명의 프로브(10)를 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 공정을 이용하여 제조하면 수십 마이크로 수준에서 원하는 단면의 높이와 폭을 가지는 프로브를 만들 수 있다. MEMS 공정으로 원하는 두께와 폭을 갖는 프로브(10)를 제작할 경우, 단면을 사각형으로 제작하는 것이 가장 바람직하다. 그리고 재질로는 앞서 설명한 니켈 코발트 (NiCo)가 가장 바람직하다. Since the conventional probe 110 used for the canty probe card stacking in multiple layers to realize a narrow pitch has been made by elongating a metal in the form of a linear wire, the cross section has always been circular. Since there was no machining method to make a uniform and precise probe while controlling the shape of the cross section, it was not possible to realize a square pillar whose shape was narrower than the length of the cross section. However, as described above, when the probe 10 of the present invention is manufactured by using a micro electro-mechanical system (MEMS) process, a probe having a desired cross section height and width at tens of micrometers may be manufactured. When manufacturing the probe 10 having the desired thickness and width by the MEMS process, it is most preferable to manufacture the cross section in a square. As the material, nickel cobalt (NiCo) described above is most preferable.

또한, 이렇게 상하방향으로 긴 모양의 단면을 갖는 사각 기둥 형태의 프로브(10)는 기존의 프로브(110)를 테이퍼 가공하는 공정과 벤딩 가공하는 공정을 유사하게 이용할 수 있는 장점이 있으며, 상기 상하방향으로 긴 모양의 단면을 갖는 프로브 한 쪽 끝을 테이퍼 및 벤딩 가공하여 프로브 선단을 형성하고, 상기 형상의 프로브를 일렬로 배치한 층을 복수로 쌓고, 각 프로브 선단이 모두 한 직선상에 일렬로 위치하게 정렬하여 협피치의 프로브 카드를 제작할 수 있다.In addition, the square column-shaped probe 10 having a cross-sectional shape in the vertical direction in this way has the advantage that can be used similarly to the process of tapering and bending the existing probe 110, the vertical direction Taper and bend one end of the probe with an elongated cross section to form a probe tip, stack a plurality of layers in which the probes are arranged in a row, and each probe tip is positioned in a straight line. Can be arranged to produce a narrow pitch probe card.

아울러, 본 발명은 프로브 카드 뿐만 아니라 전기적 특성을 측정하기 위해 미소한 니들 형태의 프로브를 활용하는 전자회로기판 검사 지그(Jig), 필름 형태의 다층 회로 기판 (Flexible Printed Circuit: FPC) 등의 검사에도 이용될 수 있음은 물론이다
In addition, the present invention is not only for the probe card but also for the inspection of electronic circuit board inspection jig, film-type flexible printed circuit (FPC), etc., which utilizes a microneedle-shaped probe to measure electrical characteristics. Of course it can be used

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims are intended to cover such modifications or changes as fall within the scope of the invention.

10 : 프로브 11 : 프로브 몸체
11a : 벤딩부 12 : 프로브 선단
12a : 단차 12b : 공간부
13 : 단차 20 : 공간부10: probe 11: probe body
11a: bending part 12: probe tip
12a: step 12b: space part
13: step 20: space

Claims (7)

검사대상물의 전기적 특성 검사에 사용되는 검사장치를 구성하는 부품으로, 상기 검사 대상물과 전기적으로 연결되는 복수개의 전기적 특성 검사장치용 프로브에 있어서,
상기 각 프로브는 니들 형태를 형성되어 일단부가 외부의 전기적 특성 검사 장비와 전기적으로 연결되고, 상기 프로브의 몸체에 비해서 얇은 두께를 가지는 타단부의 프로브 선단들이 하방으로 밴딩형성되어 한 직선상에 배치되며,
상기 각 프로브들이 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 프로브와 프로브 간의 공간을 확보하기 위하여 상대적으로 굵은 두께를 가지는 상기 프로브 몸체를 다층으로 배열되되, 상기 프로브의 벤딩부분에서 상기 프로브 단면의 좌우 폭이 단면의 상하 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.
In the parts constituting the inspection device used for the electrical property inspection of the inspection object, in the plurality of probes for the electrical property inspection device electrically connected to the inspection object,
Each probe has a needle shape, one end of which is electrically connected to an external electrical property test equipment, and the other ends of the probes having a thinner thickness than the probe body are bent downward to be disposed on a straight line. ,
In order to secure the space between the probe and the probe so that the probes can be electrically independent, the probe body having a relatively thick thickness is arranged in a multi-layer, wherein the left and right widths of the cross section of the probe in the bending portion of the probe Probe for electrical characteristics testing device, characterized in that less than the upper and lower length.
제1항에 있어서,
화학적 또는 기계적 가공으로 상기 프로브 선단에 테이퍼 가공을 하여, 밴딩 부분에서 프로브의 몸체 폭이 프로브의 선단 폭 보다 더 굵은 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.
The method of claim 1,
Tapering the tip of the probe by chemical or mechanical processing, so that the body width of the probe in the bending portion is thicker than the tip width of the probe.
제1항에 있어서,
상기 프로브 몸체와 프로브 밴딩 부분 사이에 단차가 형성되도록 하여 밴딩 부분의 단면 폭이 프로브 몸체 부분의 단면 폭보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.
The method of claim 1,
Steps are formed between the probe body and the probe bending portion so that the cross-sectional width of the bending portion is formed smaller than the cross-sectional width of the probe body portion probe for electrical characteristics testing apparatus.
제1항에 있어서,
Ni, Cu, NiCo, BeCu 중 어느 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.
The method of claim 1,
Probe for the electrical characteristics inspection device, characterized in that made of any one or more of Ni, Cu, NiCo, BeCu.
제1항에 있어서,
전주(Electroplating) 공정을 통해 상기 프로브 선단들이 하방으로 밴딩형성된 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.
The method of claim 1,
Probe tip for the electrical properties characterized in that the front end of the probe by the electroplating process is manufactured in a form bent downward.
제1항에 있어서,
상기 프로브 몸체의 단면은 원형 또는 다각형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.
The method of claim 1,
Cross section of the probe body is a probe for electrical properties, characterized in that formed in the shape of any one of a circular or polygonal.
제1항에 있어서,
복수의 상기 프로브 니들을 적층하여 쌓되, 상기 프로브 니들이 밴딩 된 쪽의 선단들은 모두 한 평면상에 위치하도록 정열된 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사장치용 프로브.The method of claim 1,
And stacking a plurality of the probe needles, wherein the tip ends of the probe needles are arranged to be positioned on one plane.
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