KR20140013956A

KR20140013956A - 접촉 검사 장치

Info

Publication number: KR20140013956A
Application number: KR1020130085890A
Authority: KR
Inventors: 켄타로 타나카
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2014-02-05
Also published as: TW201423110A; US20140021976A1; US9759744B2; TWI524073B; JP6110086B2; JP2014021064A; KR101515292B1

Abstract

[과제] 시험체의 전극에 데미지를 야기하지 않고, 시험체의 전극과 안정적인 전기적 접속을 형성할 수 있는 접점들을 갖는 접촉 검사 장치를 제공하기 위한 것이다.
[해결 수단] 검사를 위해 시험체에 접촉시키는 접점들을 포함하는 접촉 검사 장치로서, 각 접점은 베이스 단부, 시험체에 접촉시키는 니들 팁을 갖는 니들 팁부, 및 상기 베이스 단부와 니들 팁부 사이에 위치한 탄성적 변형부를 가지며, 상기 베이스 단부와 니들 팁부는 서로 일치하는 축을 가지고, 상기 탄성적 변형부는, 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안, 압축력이 변형을 통해 니들 팁에 대한 니들 팁부의 틸팅 각운동으로 바뀌도록, 상기 니들 팁부의 축 방향으로 작용하는 압축력에 따라 변형 가능하며, 상기 접촉 검사 장치는 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅되는 방향으로, 각 접점의 니들 팁부가 이동 가능하게 한다.

Description

접촉 검사 장치{CONTACT INSPECTION DEVICE}

본 발명은 반도체 집적회로 등의 통전 시험에 사용하기 위한 접촉 검사 장치에 관한 것이다.

통전 시험(energization test)은, 시험체가 정확한 사양으로 제조되었는지 여부를 결정하기 위해, 반도체 집적회로와 같은 시험체에 일반적으로 행해진다. 프로브 카드, 프로브 유닛 또는 프로브 블록과 같이, 시험체의 각각의 전극에 대향하여 눌려지는 복수의 접점을 갖는 접촉 검사 장치가, 그런 통전 시험에 사용된다. 이런 형태의 접촉 검사 장치는 검사를 위해 시험체의 전극을 테스터에 전기적으로 연결하는데 사용된다.

이런 형태의 접촉 검사 장치는, 제1 기판, 제1 기판상에 제공된 제2 기판 및, 시험체의 반대편에 배치되도록 제2 기판의 표면상에 배치되고 제2 기판을 통해 제1 기판에 전기적으로 연결된, 일단(one end)에만 고정된 복수의 접점(즉, 캔틸레버형 접점; cantilever-type contacts)을 포함한다(예로써, 특허문헌 1)

또 다른 접촉 검사 장치는, 캔틸레버형 접점 대신에 전도성의 얇은 금속 와이어로 만든 니들형 접점(needle-type contacts)을 포함한다(예로써, 특허문헌 2). 상기 니들형 접점을 포함하는 접촉 검사 장치는 일반적으로 수직형 프로브 카드로 알려져 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허공개 제2004-340654호 [특허 문헌 2] 일본 특허공개 제2010-210340호

캔틸레버형 접점을 갖는 접촉 검사 장치에 있어서, 도 15(A)에 도시된 바와 같이, 캔틸레버형 접점(100)은 통전 시험을 수행하기 위해 시험체(102)의 전극(106)과 접촉된다. 통전 시험이 수행될 때, 시험체(102)는 시험체(102)의 전극(106)이 접점(100)의 니들 팁(104)에 대향하여 눌려지도록, 보통 +Z 방향(도 15(A) 참조)으로 이동한다.

이 때, 도 15(B)에 도시된 바와 같이, 각 접점(100)의 니들 팁(needle tip: 104)이 도 15(A)의 X축을 따라 -X 방향으로 시험체(102)의 전극(106) 표면상에서 슬라이딩(sliding)하고, 그 표면에 마찰력이 적용된다. 그러면, 니들 팁(104)은, 마찰 작용(frictional action)에 의해 전극(106)의 표면에 형성된 산화막층(108)을 제거하고, 전극(106)의 전도성 물질층(110)과 전기적인 접점을 형성함으로써, 니들 팁(104)이 통전 상태(energized state)가 된다.

그러나, 니들 팁(104)에 의해 제거된 산화막층(108)은 부스러기(shavings)로 변한다. 부스러기로 변한 산화막 부분은, 니들 팁(104)에 들러붙거나 전류가 흐르자 마자 니들 팁(104)에 녹아서 접착된다. 상기 산화막 부분이 전기적으로 전도성이 아니므로, 통전 시험이 실시될 때마다 접점(100)의 접촉 저항을 증가시킨다. 마침내, 접점(100)에 들러붙거나 녹아서 접착된 부스러기는 정상적인 통전 시험을 실행하지 못하게 만든다.

게다가, 산화막층(108)이 접점(100)의 슬라이딩 동작에 의해 제거되기 때문에, 각 전극(106)의 표면 상에 큰 스크래치 마크(scratch mark)가 남는다. 다시 말해, 각 전극(106)의 표면에 큰 리세스(recess: 우묵 들어간 부분)가 형성된다. 스크래치 마크가 없는 주위의 표면에 상대적으로 눌린 스크래치 마크는, 시험체가 제품 상에 탑재될 때 본딩(bonding)에 있어서 접속 불량의 가능성을 증가시키거나, 또는 시험체의 전극(106)의 내구력(durability) 감소를 야기할 수 있다.

니들형 접점을 갖는 접촉 검사 장치에 있어서, 도 16(A)에 도시된 바와 같이, 니들형 접점(112)이 시험체(114)의 전극(116)과 접촉하게 한 후, 시험체(114)의 전극(116)이 접점(112)의 니들 팁(118)에 대향하여 눌려지도록 시험체(114)가 +Z 방향(도 16(A) 참조)으로 이동한다(즉, 옮겨진다).

이 때, 각 접점(112)의 니들 팁(118)은 도 16(B)에 도시된 바와 같이, 시험체(114)의 각 전극(116)의 표면상에 형성된 산화막층(120)을 뚫고, 전극(116)의 전도성 물질층(122)과 전기적 접점을 형성하여, 니들 팁(118)이 통전 상태가 된다.

그러나, 접촉 검사 장치에 있어서, 니들 팁(118)과 전도성 물질층(122) 사이에 전기적 접점이 유지되도록 하기 위해 특정 레벨 이상의 접점 압력(contact pressure)이 요구되므로, 전극(116)이 손상될 수 있고, 접점 압력이 시험체(114)의 전극(116)에 전적으로 적용될 수 있다.

게다가, 캔틸레버형 접점(100)의 경우에서와 같이, 접점(112)과 전극(116) 사이에서, 접접(112)에 부스러기와 같이 산화막층(120)의 일부에 들러붙음이나 퓨전 본딩(fusion-bonding)이 일어나서 정상적인 통전 시험을 수행하지 못하게 한다는 니들형 접점(112)에 있어서의 문제점도 존재한다.

그러므로, 본 발명은 상기 문제점들을 고려한 것으로, 본 발명은 시험체의 전극에 데미지를 야기하지 않고, 시험체의 전극과 안정적인 전기적 접속을 형성할 수 있는 접점들을 갖는 접촉 검사 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 형태에 따른 접촉 검사 장치는 검사를 위해 시험체(test object)와 접촉시키는 접점들을 포함하는 접촉 검사 장치로서, 각 접점은, 베이스 단부(base end portion); 시험체에 접촉시키는 니들 팁(needle tip)을 갖는 니들팁부; 및 베이스 단부와 니들 팁부 사이에 위치한 탄성적 변형부(elastically deformable portion)를 포함하며, 상기 베이스 단부와 니들 팁부는 서로 일치하는 축을 가지고, 상기 탄성적 변형부는, 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안, 압축력이 변형을 통해 니들 팁에 대한 니들 팁부의 선회하는 틸팅 각운동(pivotal tilting motion)으로 바뀌도록, 니들 팁부의 축 방향으로 작용하는 압축력에 따라 변형 가능하며, 또한, 상기 접촉 검사 장치는 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅(pivotally tilting)되는 방향으로 각 접점의 니들 팁부가 이동가능하게 구성된다.

상기 "서로 일치하는 축"이라는 것은, 베이스 단부의 축과 니들 팁부의 축 간의 정확한 일치(coincidence)를 의미하는 것은 아니다. 그것은 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅될 수 있는 한, 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 또는 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향과 반대 방향으로 축들이 서로 옵셋(offset)될 수 있다는 것을 의미한다.

이런 형태에 따르면, 접촉 검사 장치의 각 접점은 베이스 단부와 니들 팁부 사이에 탄성적 변형부를 갖는다. 상기 탄성적 변형부는, 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 것과 함께 니들 팁부의 축 방향으로 작용하는 압축력에 따라 변형되고, 상기 압축력이 변형을 통해 니들 팁에 대한 니들 팁부의 선회하는 틸팅 각운동으로 바뀌도록 하기 위해 포함된다. 다시 말해, 각 접점의 니들 팁부는, 니들 팁이 시험체와 접촉시켜 눌려질 때 니들 팁에 대해 선회가능하게 이동한다.

또한, 접촉 검사 장치에 있어서, 각 접점의 니들 팁부는 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 이동가능하다. 다시 말해, 니들 팁부가 상기 방향으로 이동하는 것을 제한하는 것은 없다.

그래서, 테스트 중, 각 접점의 니들 팁부는 니들 팁이 시험체와 접촉시켜 눌려질 때 니들 팁에 대해 선회가능하게 이동한다. 그래서, 니들 팁은 시험체에 상대적으로 슬라이딩 모션이 이루어지는 것을 예방하여, 전극의 산화막층을 거의 긁지 않는다. 이에 따라, 제1 형태의 접촉 검사 장치는 검사중 시험체의 전극에 손상을 입히는 것을 예방할 수 있다.

제1 형태의 접촉 검사 장치에 있어서, 각 접점의 니들 팁부는 전극 상에서 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅된다. 그래서, 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅될 때, 산화막층과 니들 팁 사이의 마찰이 니들 팁과 접촉하는 전극의 표면상에 산화막층의 일부로부터 노출된 전극의 전도성 물질을 만든다. 상기 접점의 니들 팁이 노출된 전도성 물질과 접촉하기 때문에, 접점과 전극 사이에 안정된 전기적 접속이 형성된다.

본 발명의 제2 형태에 따른 접촉 검사 장치는, 검사를 위해 시험체와 접촉시키는 접점을 포함하는 접촉 검사 장치로서, 각 접점은 베이스 단부; 시험체와 접촉시키는 니들 팁을 갖는 니들 팁부; 및 베이스 단부와 니들 팁부 사이에 위치한 탄성적 변형부를 포함하며, 상기 베이스 단부와 니들 팁부는 서로 일치하는 축을 가지고, 상기 탄성적 변형부는 니들 팁부와 베이스 단부의 축에 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부를 가지며, 상기 아치형부는, 아치형부에 의해 형성된 원의 중점이 상기 베이스 단부와 니들 팁부의 축에 대해 아치형부의 반대측에 위치하도록 구성되고, 또한, 상기 접촉 검사 장치는 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안 아치형부가 돌출된 방향으로 각 접점의 니들 팁부가 이동가능하게 구성된다.

제1 형태에서와 같이, "서로 일치하는 축"이라는 것은, 베이스 단부의 축과 니들 팁부의 축 간의 정확한 일치를 의미하는 것은 아니다. 그것은 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅될 수 있는 한, 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 또는 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향과 반대 방향으로 축들이 서로 옵셋(offset)될 수 있다는 것을 의미한다.

제2 형태에 따르면, 각 접점의 탄성적 변형부는 베이스 단부와 니들 팁부의 축과 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부를 갖는다. 상기 아치형부는 아치형부가 일부를 형성하는 원의 중심이 베이스 단부와 니들 팁부의 축에 대해 아치형부의 반대측에 위치되도록 구성된다. 상기 접점의 구성은, 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려질때, 접점의 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 이동되도록 하게 한다.

또한, 접촉 검사 장치에 있어서, 각 접점의 니들 팁부는 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 다시 말해, 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 이동하는 것을 제한하는 것은 없다.

그래서, 시험(test) 중, 각 접점의 니들 팁부는 니들 팁이 시험체와 접촉시켜 눌려질 때 니들 팁에 대해 선회가능하게 이동한다. 이것은 제1 형태에 의한 효과와 비슷한 효과를 갖게 한다.

제1 또는 제2 형태에 따르는, 본 발명의 제3 형태는 니들 팁부와 베이스 단부의 축에 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부를 갖는 탄성적 변형부에 의해 특정되며, 상기 아치형부는 아크 형상으로 형성된다.

여기서, 상기 "아크(arc)"는 원 또는 타원과 같은 하나의 곡선으로 이루어진 모양 뿐만 아니라, 다각형(polygon)과 같이 원과 유사하고 복수의 직선으로 이루어지는 모양도 나타낸다.

이러한 형태에 따르면, 제1 또는 제2 형태와 유사한 효과에 더하여, 탄성적 변형부가 베이스 단부와 니들 팁부의 축에 수직한 방향으로 돌출하는 아크 형상으로 형성된다. 그래서, 니들 팁에 압축력이 적용될 때, 상기 탄성적 변형부는 수직적으로 부드럽게 구부러져서, 균형적(well balanced manner)으로 축에 수직한 방향으로 변형된다. 이러한 변형 때문에, 상기 탄성적 변형부는 니들 팁이 전극에 대향하여 눌려질 때 니들 팁이 전극과 안정적으로 접촉하게 할 수 있다.

제1 내지 제3 형태 중 어느 하나에 따르는, 본 발명의 제4 형태는 각 니들 팁부가 니들 팁부의 축 방향과 니들 팁부가 이동 가능한 방향 모두와 수직한 방향으로 이동하는 것을 제한하기 위한 제1 제한 부재를 더 포함하는 것에 의해 특정된다.

이러한 형태에 따르면, 제1 내지 제3 형태 중 어느 하나와 유사한 효과에 더하여, 각 니들 팁부는 니들 팁부의 축 방향과 니들 팁부가 이동가능한 방향 모두와 수직한 방향으로 이동하는 것이 제한될 수 있다.

보통, 복수의 접점을 갖는 접촉 검사 장치에 있어서, 다른 접점들은 니들 팁부의 축 방향과 니들 팁부가 이동가능한 방향 모두와 수직한 방향으로 순서대로 배열된다. 이러한 형태에 따라, 제1 제한 부재는 배열 방향으로 서로 인접한 접점들이 접촉하여 단락을 형성할 가능성을 줄일 수 있다.

제1 내지 제4 형태 중 어느 하나에 따르는, 본 발명의 제5 형태는 니들 팁부가 이동가능한 방향과 반대 방향으로 각 니들 팁부가 이동하는 것을 제한하기 위한 제2 제한 부재를 더 포함하는 것에 의해 특정된다.

이러한 형태에 따르면, 제1 내지 제4 형태 중 어느 하나와 유사한 효과에 더하여, 니들 팁부가 이동가능한 방향과 반대 방향으로 각 니들 팁부가 이동하는 것을 제한하도록 제2 제한 부재가 제공된다. 그래서, 제2 제한 부재는 전극과 접촉하는 각 니들 팁이 니들 팁부가 이동가능한 방향과 반대 방향으로 전극 상에서 슬라이딩하는 것을 제한할 수 있다. 이에 따라, 전극이 니들 팁에 의해 긁혀져서 손상될 가능성을 더 줄인다.

게다가, 각 니들 팁부는 니들 팁부가 이동가능한 방향과 반대 방향으로 이동하는 것이 제한될 수 있기 때문에, 니들 팁부가 이동가능한 방향 및 그 반대 방향을 따라 제공된 복수의 전극들 간의 거리는 더 작아질 수 있다.

제1 내지 제 5 형태 중 어느 하나에 따르는, 본 발명의 제6 형태는 각 접점의 탄성적 변형부와 베이스 단부가 베이스 단부의 축에 대해 둔각으로 이어지며, 각 접점의 탄성적 변형부와 니들 팁부가 니들 팁부의 축에 대해 둔각으로 이어지는 것이 특정된다.

이러한 형태에 따르면, 제1 내지 제5 형태 중 어느 하나와 유사한 효과에 더하여, 베이스 단부와 탄성적 변형부는 둔각으로 이어지고, 니들 팁부와 탄성적 변형부는 둔각으로 이어진다. 그래서, 탄성적 변형부는 베이스 단부와 니들 팁부의 축에 대해 수직(normal)한 방향으로 형성된 직선부를 갖지 않는다. 이와 같이, 니들 팁부는 캔틸레버 구조를 갖지 않으며, 니들 팁은 전극에 상대적으로 슬라이딩 동작을 갖는 것이 예방된다.

제1 내지 제6 형태 중 어느 하나에 따르는, 본 발명의 제7 형태의 접촉 검사 장치는 각 니들 팁이 볼록 표면을 갖도록 형성되는 것에 의해 특정된다.

이러한 형태에 따르면, 제1 내지 제6 형태 중 어느 하나와 유사한 효과에 더하여, 각 니들 팁은 볼록 표면을 갖도록 형성된다. 이것은 니들 팁부가 니들 팁에 대해 부드럽게 선회가능하게 틸팅되도록 하게 하며, 니들 팁부가 이동 가능한 방향과 반대 방향으로 니들 팁이 슬라이딩함으로써 야기되는 니들 팁부의 이동(displacement)을 예방한다.

제7 형태에 따르는, 본 발명의 제8 형태의 접촉 검사 장치는 볼록 표면이 니들 팁부의 축 방향 및 니들 팁부가 이동 가능한 방향 모두와 수직한 방향으로 평행하게 연장되는 중심 축을 갖는 것에 의해 특정된다.

여기서, "평행하게"는 니들 팁부의 축 방향 및 니들 팁부가 이동가능한 방향 모두와 수직한 방향이 니들 팁의 볼록 표면의 중심축과 완전하게 평행한 것을 의미하지는 않으며, 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅될 수 있는 한, 니들 팁부의 축 방향 및 니들 팁부가 이동 가능한 방향 모두와 수직한 방향이 니들 팁의 볼록 표면의 중심축과 완전하게 평행하지 않을 수도 있다는 것을 의미한다.

이러한 형태에 따르면, 제7 형태와 유사한 효과에 더하여, 볼록 표면은 니들 팁부의 축 방향 및 니들 팁부가 이동 가능한 방향 모두와 수직한 방향에 평행한 축을 갖도록 형성된다. 그래서, 볼록 표면의 곡선 표면 방향은 니들 팁부가 선회가능하게 틸팅되는 방향과 일치한다. 이것은 니들 팁부가 더 부드럽게 선회가능하게 틸팅되게 하며, 전극에 데미지가 가해지는 것을 막는다.

제1 내지 제8 형태 중 어느 하나에 따르는, 본 발명의 제9 형태는 시험체의 전극과 접촉시키는 한 쌍의 접점에 의해 특정되며, 상기 한 쌍의 접점은 면대칭 관계(plane-symmetrical relationship)로 배치된다.

이러한 형태에 따르면, 제1 내지 제6 형태 중 어느 하나와 유사한 효과에 더하여, 켈빈 접속(Kelvin connection)이 실현될 수 있다. 다시 말해, 각 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅되기 때문에, 니들 팁과 전극 사이의 접촉 영역은 더 작아질 수 있다. 그래서, 면대칭 관계로 한 쌍의 접점을 배치하고, 니들 팁이 전극과 접촉하게 함으로써 한쌍의 접점과 전극 사이에서 켈빈 접속이 실현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접촉 검사 장치의 측면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 접점의 투시도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 접점의 측면도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따라 접점이 선회가능하게 틸팅되는 방법을 나타내는 측면도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따라 선회가능하게 틸팅되는 위치에서 접점의 니들 팁을 나타내는 횡단 측면도이다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 접점의 측면도이다.
도 7(A)는 제3 실시형태에 따른 접점의 측면도이며, 도 7(B)는 제4 실시형태에 따른 접점의 측면도이다.
도 8은 제5 실시형태에 따른 접점의 측면도이다.
도 9(A)는 제6 실시형태에 따른 니들 팁의 투시도이며, 도 9(B)는 제7 실시형태에 따른 니들 팁의 투시도이다.
도 10(A)는 제8 실시형태에 따른 니들 팁의 투시도이며, 도 10(B)는 제9 실시형태에 따른 니들 팁의 투시도이다.
도 11은 제10 실시형태에 따른 니들 팁의 투시도이다.
도 12(A)는 제11 실시형태에 따른 선회가능하게 틸팅되기 전의 위치에서의 접점의 투시도이며, 도 12(B)는 제11 실시형태에 따른 선회가능하게 틸팅된 후의 위치에서의 접점의 투시도이다.
도 13은 제12 실시형태에 따른 선회가능하게 틸팅되기 전의 위치에서의 접점의 투시도이다.
도 14(A)는 제12 실시형태에 따른 선회가능하게 틸팅되기 전의 위치에서의 접점의 측면도이며, 도 14(B)는 제12 실시형태에 따른 선회가능하게 틸팅된 후의 위치에서의 접점의 측면도이다.
도 15(A)는 종래 기술에 따른 캘틸레버형 접점의 측면도이며, 도 15(B)는 종래기술에 따른 캔틸레버형 접점의 니들 팁과 전극 사이에서 접촉 방법을 도식적으로 나타내는 도이다.
도 16(A)는 종래 기술에 따른 니들형 접점의 측면도이며, 도 16(B)는 종래 기술에 따른 니들형 접점의 니들 팁과 전극 사이에서 접촉 방법을 도식적으로 나타내는 도이다.

이후, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 같은 도면 부호로 지정된 모든 실시형태들의 공통 구성요소들에 대해서는 제1 실시형태에서만 설명되고, 이어지는 실시형태들의 설명에서는 해당 설명이 생략된다.

도 1은 "접촉 검사 장치"의 제1 실시형태로서 프로브 카드(probe card: 10)를 나타낸다. 일반적으로, 프로브 카드(10)는 프로브 기판(probe substrate: 12), 인터포저 기판(interposer substrate: 14), 및 시험체(16)와 마주보도록 인터포저 기판(14)의 표면 상에 제공된 복수의 접점(contacts: 18)을 포함한다.

프로브 기판(12)은 Z축 방향(도 1 참조)에서 시험체(16)와 마주보는 측과 반대측에 형성된 복수의 전도성부(conductive portion: 20)를 갖는다. 각 전도성부(20)는 테스터(미도시)에 접속된다. 인터포저 기판(14)은 Z축 방향(도 1 참조)에서 시험체(16)와 마주보는 프로브 기판(12) 측에 배치된다. 접점(18)은 Z축 방향(도 1 참조)에서 시험체(16)와 마주보는, 인터포저 기판(14)의 일측에 순서대로 배열된다. 게다가, 복수의 내부 배선(internal wiring; 미도시)이 프로브 기판(12)의 전도성부(20)에 각 접점(18)을 전기적으로 접속하도록 인터포저 기판(14) 내에 제공된다.

각 접점(18)은 인터포저 기판(14)에 접속되고 고정되는, 베이스 단부(base end portion: 22)(나중에 설명됨)를 갖는다. 또한, 각 접점(18)은 프로브 기판(12)과 인터포저 기판(14)을 통해, 전극(28)과 테스터를 전기적으로 접속하도록 시험체(16)의 전극(28)과 접촉시키는 니들 팁(needle tip: 26)을 갖는 니들 팁부(needle tip portion: 24)를 구비한다.

상기 접촉 검사 장치(10)의 경우에 있어서, 접점(18)이 시험체(16)의 전극(28)과 접촉된 후에, 시험체(16)는 접점(18)에 대향하여 시험체(16)의 전극(28)이 눌려지도록 도 1에서의 Z축 방향으로 약간 상향 배치된다. 그래서, 이후 설명되는 바와 같이, 각 접점(18)의 니들 팁부(24)는 전극(28)과 접점(18) 사이에서 안정된 전기적 접속을 형성하기 위해 니들 팁(26)에 대해 선회가능하게 틸팅된다.

접촉 검사 장치(10)에 있어서, 각 접점(18)의 니들 팁부(24)는 니들 팁부(24)가 시험체(16)의 전극(28)에 대향하여 눌려지는 니들 팁(26)을 가지고 니들 팁(26)에 대해 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 이동가능하다. 다시 말해, 접촉 검사 장치(10)는 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 이동하는 것을 제한하는 것이 없는 구조를 갖는다.

<<< 제1 실시형태>>>

다음으로, 제1 실시형태에 따른 접촉 검사 장치(10)의 접점(18)이 자세히 설명된다. 도 2 및 도 3을 참조하여, 접점(18)은 인터포저 기판(14)에 접속되고 고정된 베이스 단부(22), 시험체(16)의 전극(28)과 접촉시키는 니들 팁(26)을 갖는 니들 팁부(24), 및 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24) 사이에 제공된 탄성적 변형부(30)를 포함한다.

베이스 단부(22)는 도 2 및 도 3에서 Z축 방향으로 연장된다. 베이스 단부(22)는 인터포저 기판(14)에 고정된 +Z 측단부와, 탄성적 변형부(30)에 부드럽게 이어지는 -Z 측단부를 갖는다. 탄성적 변형부(30)는 Z축 방향으로 베이스 단부(22)로부터 연장되고 X축 방향으로 돌출되도록 구부러진다.

탄성적 변형부(30)는 도 2 및 도 3에서 X축 방향으로 돌출되는 아치형부(arcuate portion: 32)를 갖는다. 아치형부(32)는 아크(둥근 모양; 34)와 같이 형성된다. 탄성적 변형부(30)의 아크(34)의 중심 C는, 탄성적 변형부(30)가 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)에 대해 X축 방향(도 3에서 +X 측)으로 돌출되는 측과 반대측인, 도 3에서의 -X 측에 위치한다. 다시 말해, 아크(34)는 중심 C의 주위로 반경 R을 갖는 아크로서 형성된다. 탄성적 변형부(30)는 니들 팁부(24)와 부드럽게 이어지는 -Z 측 단부를 갖는다.

니들 팁부(24)는 Z축 방향으로 연장되며 니들 팁부(24)의 -Z 측 단부에서 시험체(16)의 전극(28)과 접촉시키는 니들 팁(26)을 갖는다. 니들 팁부(24)는 Z축 방향으로 베이스 단부(22)의 중심축과 일치하는 Z축 방향에서의 중심축(central axis)을 갖는다.

니들 팁(26)은 니들 팁부(24)의 말단부(distal end)에 위치되며, -Z 방향으로 돌출하는 볼록 표면(convex surface: 36)으로서 형성된다. 이러한 실시형태에서, 니들 팁(26)은 원의 정점 부분(apex part)이 시험체(16)의 전극(28)과 접촉하도록 반원 기둥(semicircular column) 모양으로 형성된다. 니들 팁(26)의 볼록 표면(36)은 니들 팁부(24)의 축 방향(Z 방향)과 니들 팁부가 이동가능한 것(+X 방향)을 따르는 라인(이후 설명됨) 모두와 수직한 방향(Y 방향)에 평행하도록 Y축 방향으로 연장되는 중심축을 갖는다. 다시 말해, 볼록 표면(36)은 탄성적 변형부(30)의 아치형부(32)(아크(34))의 중심축과 평행하게 연장되는 중심축을 갖는다.

접점(18)은 전도성 물질, 보다 자세하게는, 철, 구리나 니켈과 같은 저저항 금속, 또는 니켈 코발트나 니켈 구리와 같은 니켈 합금으로 이루어진다. 접점(18)은 일렉트로캐스팅(electrocasting), 플레이팅(plating), 펀칭(punching)(또는 press) 및 포토리소그래피(photolithography)와 같은 기술을 이용하여 제조된다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 접점(18)이 전극(28)에 대향하여 눌려지는 경우에 에 대해서 이하에 자세히 설명한다. 시험체(16)의 전극(28)이 접점(18)과 접촉된 후, 시험체(16)는 +Z 방향으로 미리설정된 양만큼 이동한다. 다시 말해, 오버드라이브(overdrive: OD)가 수행되고, 접점(18)은 시험체(16)의 전극(28)과 압력 접촉하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 시험체(16)에 +Z 방향으로 미리 설정된 양의 오버드라이브(OD)를 받으면, 압축력이 그 축(Z 축)을 따라 각 접점(18)에 작용한다. 탄성적 변형부(30)는 이 압축력에 의해 X 축을 따라 X 방향으로 구부러지고 변형된다. 이 변형의 결과로서, 니들 팁부(24)는 탄성적 변형부(30)의 X 방향으로 변형된 양에 따라 +X 방향으로 니들 팁(26)에 대해 선회가능하게 틸팅된다. 다시 말해, 니들 팁부(24)는 이동가능한 방향인 +X 방향으로 니들 팁(26)에 대해 선회가능하게 틸팅된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 시험체(16)의 전극(28)에 대향하여 눌려질 때, 니들 팁(26)이 전극(28)의 표면을 밀어붙인다. 그러면, X 방향에서 탄성적 변형부(30)의 변위(displacement: 이동)의 결과로서 니들 팁부(24)가 전극(28)의 표면에 박힌 니들 팁(26)에 대해 X 방향으로 선회가능하게 틸팅된다. 이때에, 니들 팁이 전극(28)의 표면에 밀어붙여질 때 니들 팁(26)의 주위에 상승하는, 전극(28) 상의 산화막층(38)에 의해 니들 팁(26)이 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하는 것이 제한된다. 또한, 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅되는 방향을 따라 니들 팁(26)의 볼록 표면(36)이 형성되기 때문에, 니들 팁부(24)는 부드럽게 선회가능하게 틸팅될 수 있다.

또한, 니들 팁부(24)는 전극(28)에 박힌 니들 팁(26)에 의해 X 방향으로 선회가능하게 틸팅될 때, 니들 팁(26)과 산화막층(38) 사이에 마찰이 일어나기 때문에, 상화막층(38)에 크랙(crack)이 형성되어, 전극(28)의 표면에 전도성 물질층(40)이 노출된다. 노출된 전도성 물질층(40)이 니들 팁(26)과 접촉하게 되므로, 그것들 사이에 안정된 전기적 접속이 형성된다.

또한, 전극(28)에 박힌 니들 팁(26)을 가지고 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅되기 때문에, 전극(28)의 표면은 벗겨지지 않거나 벗겨질 가능성이 낮아진다. 그래서, 산화막층(38)이 부스러기 형태로 니들 팁(26)에 들러붙을 가능성이 없거나 가능성이 낮아진다. 또한, 니들 팁(26)과 전극(28) 사이에서 접촉 영역이 작아서 전극(28)이 거의 데미지를 입지 않는다. 게다가, 전극(28)의 내구력(durability)이 손상될 가능성이 없거나 거의 없다.

<<<제2 실시형태>>>

제2 실시형태는 탄성적 변형부(42)가 아치형 형상 대신에 다각형 형상을 갖는다는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 탄성적 변형부(42)는 도 6에서 X 방향으로 돌출되는 아치형부(44)와 같이 형성된다. 탄성적 변형부(42)는 전체적으로 다각형을 형성하도록 연속적으로 연결된 복수의 직선부(46)를 갖는다. 또한, 다각형의 탄성적 변형부(42)의 직선부(46)들 간의 연결에서 중점(47)이 가상선에 의해 연결될 때, 아크(48)가 형성된다.

탄성적 변형부(42) 즉, 아치형부(44)에 의해 형성된 아크(48)의 중점 C1은, 탄성적 변형부(42)가 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)에 대해 돌출하는 측과 반대측(도 6에서 -X 측)에 위치한다. 또한, 상기 가상선을 연결함으로써 형성된 아크(48)는 중점 C1 주위로 반경 R1을 갖는 아크로서 형성된다.

베이스 단부(22)에 인접한 하나의 직선부(46)는 그 중심선과 베이스 단부(22)의 축이 둔각 θ1을 형성한다. 또한, 니들 팁부(24)에 인접한 하나의 직선부(46)는 그 중심선과 니들 팁부(24)의 축이 둔각 θ2를 형성한다. 주목할 것은 탄성적 변형부(42)는 다각형을 형성하는 적어도 2개의 직선부(46)를 갖도록 요구된다는 것이다.

<<<제3 실시형태>>>

제3 실시형태는 도 7(A)를 참조하여 설명한다. 제3 실시형태는 베이스 단부(22)의 축과 니들 팁부(24)의 축이 서로 완전하게 일치하지 않는다는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 도 7(A)에 도시된 바와 같이, 니들 팁부(24)의 축은 베이스 단부(22)의 축으로부터 -X 방향으로 편차가 있는 축을 갖는다.

앞서 설명한 바와 같이, 베이스 단부(22)의 축과 니들 팁부(24)의 축은 반드시 서로 정확히 일치할 필요는 없다. 니들 팁부(24)가 니들 팁(26)에 대해 선회가능하게 틸팅될 수 있게 하는 범위 내에 상기 편차가 있는 한, 니들 팁부(24)의 축은 베이스 단부(22)의 축으로부터 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 혹은, 니들 팁부(24)의 선회가능하게 틸팅되는 방향과 반대 방향으로 편차가 있을 수 있다.

<<<제4 실시형태>>>

제4 실시형태는 도 7(B)를 참조하여 설명한다. 제4 실시형태는 복수의 탄성적 변형부(52, 54)가 제공되는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 제1 탄성적 변형부(52)는 베이스 단부(22)로부터 연속적으로 형성된다. 제1 탄성적 변형부(52)는 아크(둥근 모양; 56)를 형성하기 위해 도 7(B)에서 X 방향으로 돌출된다. 제1 탄성적 변형부(52)에 의해 형성된 아크(56)의 중점 C3은 제1 탄성적 변형부(52)가 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)의 축에 대해 돌출되는 측과 반대 측(도 7(B)에서 -X 측)에 위치한다. 다시 말해, 아크(56)는 중점 C3으로부터 반경 R3의 거리에서 형성된다.

제2 탄성적 변형부(54)는 제1 탄성적 변형부(52) 및 니들 팁부(24)와 이어지도록 형성된다. 제2 탄성적 변형부(54)는 도 7(B)에서 -X 방향으로 돌출되는 아크(58)로서 형성된다. 아크(58)의 중점 C4는 제2 탄성적 변형부(54)는 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)의 축에 대해 돌출되는 측과 반대 측(도 7(B)에서 X 측)에 위치한다. 다시 말해, 아크(58)는 중점 C4로부터 반경 R4의 거리에서 형성된다.

이러한 실시형태에서, 제1 탄성적 변형부(52)의 반경 R3 및 제2 탄성적 변형부(54)의 반경 R4는, 전극(28)에 상대적인 니들 팁(26)에 대해 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅될 수 있도록 하는 범위 내에서 설정될 수 있다. 또한, 이러한 실시형태에서, 제1 탄성적 변형부(52)가 변형될 때, 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅되기 쉽도록, 제1 탄성적 변형부(52)는 -X 방향으로 제2 탄성적 변형부(54)를 밀어붙인다. 설명된 예에서 주목할 것은, 니들 팁부(24)가 니들 팁(26)에 대해 -X 측으로 선회가능하게 틸팅된다는 것이다.

<<<제5 실시형태>>>

제5 실시형태는 도 8을 참조하여 설명한다. 제5 실시형태는 시험체(16) 상에 복수로 제공되는 각 전극(28)에 대해, 제1 실시형태에 따르는 접점(18)이 한 쌍으로 제공된다는 점에서 차이가 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1 및 제2 접점(18a, 18b)이 면 대칭 관계(plane-symmetrical relationship)로 배열되고, 제1 접점(18a)의 아크(34a)의 중점 C5는 제2 접점(18b)의 탄성적 변형부(30b)가 돌출되는 측에 위치한다. 제2 접점(18b)의 아크(34b)의 중점 C6은 제1 접점(18a)의 탄성적 변형부(30a)가 돌출되는 측에 위치한다.

이러한 실시형태에서는, 니들 팁들(26a 및 26b)이 X축 방향에서 서로를 향하여 슬라이딩할 가능성이 없거나 거의 없기 때문에, 제1 접점(18a)의 니들 팁(26a)과 제2 접점(18b)의 니들 팁(26b)은 단락(short-circuit)을 야기하도록 서로 접촉하게 될 가능성이 없거나 거의 없다. 그래서, 제1 접점(18a)의 니들 팁(26a)과 제2 접점(18b)의 니들 팁(26b) 간의 거리는, 시험체(16)의 전극(28)들 중 하나에 대해 2개의 접점(18a 및 18b)이 제공될 수 있도록 짧게 될 수 있다.

이러한 경우에 있어서, 제1 접점(18a)을 가지고 전위차를 측정하고, 제2 접점(18b)를 가지고 전류를 측정함으로써 간편한 방법으로 켈빈 접촉이 실현될 수 있다.

<<<제6 내지 제10 실시형태>>>

니들 팁(26)은 접점(18)이 일측(Y축 방향)에서 볼 때 다른 모양을 가질 수 있다. 도 9(A), 도 9(B), 도 10(A), 도 10(B) 및 도 11은 니들 팁(26)의 다른 모양들을 보여준다. 도 9(A), 도 9(B), 도 10(A), 도 10(B) 및 도 11은 각각 제6 내지 제10 실시형태에 따르는 니들 팁(60, 64, 68, 72 및 78)의 투시도를 보여준다.

도 9(A)에 나타낸 제6 실시형태에 따르는 니들 팁(60)은 X축 방향을 따라 구형 형상(rectangular shape)으로 형성된다. 니들 팁부(24)가 니들 팁(60)에 대해 X축 방향으로 선회가능하게 틸팅될 때 전극(28)과 접촉시키는 코너(62)는, 니들 팁부(24)가 쉽게 선회가능하게 틸팅될 수 있도록 둥근 형상으로 챔퍼 처리된다.

도 9(B)에 나타낸 제7 실시형태에 따르는 니들 팁(64)은 X축 방향을 따라 사다리꼴 형상으로 형성된다. 니들 팁부(24)가 니들 팁(64)에 대해 X축 방향으로 선회가능하게 틸팅될 때 전극(28)과 접촉시키는 코너(66)는, 니들 팁부(24)가 쉽게 선회가능하게 틸팅될 수 있도록 둥근 형상으로 챔퍼 처리된다.

도 10(A)에 나타낸 제8 실시형태에 따르는 니들 팁(68)은 X축 방향을 따라 구형 형상으로 형성된다. 제6 실시형태와 대조적으로, 니들 팁부(24)가 니들 팁(68)에 대해 X축 방향으로 선회가능하게 틸팅될 때 전극(28)과 접촉시키는 코너(70)는, 챔퍼 처리되지 않는다. 그래서, 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅될 때, 코너(70)가 전극(28)에 파고들어서, 니들 팁부(24)가 X축 방향으로 이동하는 것을 제한한다.

도 10(B)에 나타낸 제9 실시형태에 따르는 니들 팁(72)은 X축 방향과 Y축 방향에서 반구형 형상으로 형성된다. XY 평면 상에 원형 형상(circular shape)을 갖는 접촉 영역이 니들 팁(72)과 전극(28) 사이에 형성되므로, 니들 팁(72)이 전극(28)에 대향하여 눌려져서 전극(28)에 밀어 넣어질 때 니들 팁(72)이 X 방향 및 Y 방향으로 이동하는 것이 제한된다. 그래서, 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅될 때, 니들 팁(72)은 니들 팁부(24)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동하는 것을 제한한다.

도 11에 나타낸 제10 실시형태에 따르는 니들 팁(78)은, 니들 팁(78)이 선회가능하게 틸팅되는 방향과 교차하도록 Y축 방향을 따라 구형 형상(rectangular shape)으로 형성된다는 점에서 도 9(A)에 나타낸 제6 실시형태에 따르는 니들 팁(60)과 다르다. 또한, 니들 팁부(24)가 니들 팁(78)에 대해 X축 방향으로 선회가능하게 틸팅될 때 전극(28)과 접촉시키는 코너(80)는, 챔퍼 처리되지 않는다.

그래서, 니들 팁부(24)가 선회가능하게 틸팅될 때, 코너 부분(80)은 전극(28)을 파고 들어서 니들 팁부(24)가 X축 방향으로 이동하는 것을 제한한다. 또한, 전극(28)과 선 접촉하게 하는 코너부분(80)은, 전류 도통 부분을 증가시켜, 전기적 전도성을 향상시킬 수 있다.

<<<제11 실시형태>>>

제11 실시형태는 도 12(A) 및 도 12(B)를 참조하여 설명한다. 도 12(A)는 선회가능하게 틸팅되기 전의 접점을 나타내는 투시도이며, 도 12(B)는 선회가능하게 틸팅된 후의 접점을 나타내는 투시도이다.

제11 실시형태에서, 접촉 검사 장치(10)는 접점(18)이 Y축 방향으로 이동하는 것을 제한하기 위해, Y축 방향으로 일렬로 배열된 접점(18)들 사이에 제1 제한 부재(restricting member)를 갖는다.

도 12(A)는 접점(18)의 니들 팁(26)이 시험체(16)의 전극(28)과 각각 접촉하는 상태를 보여준다. 접점들(18c, 18d 및 18e)은 이격된 관계(spaced-apart relationship)로 Y축 방향에서 일렬로 정렬된다. 제1 제한 부재(74)는 접점들(18c, 18d 및 18e)의 니들 팁부들(24c, 24d 및 24e) 사이에 위치하고, X축 방향으로 연장된다. 제1 제한 부재(74)는 세라믹과 같은 절연체로 만들어진다.

그래서, 예로써, 접점(18d)이 약간의 힘에 의해 Y 방향으로 이동하도록 촉구될 때, 제1 제한 부재(74)는 접점(18d)이 인접한 접점(18c 또는 18e)과 단락되는 것을 막도록 Y 방향으로 이동하는 것을 제한한다. 그래서, Y축 방향에서 시험체(16)의 전극(28)들 간의 거리는 더 짧게 될 수 있다.

도 12(B)는 접점(18)의 니들 팁(26)이 선회가능하게 틸팅된 후의 상태를 보여준다. 도 12(B)에 도시된 바와 같이, Y축 방향에서 접점들(18c, 18d 및 18e) 사이에 위치한 제1 제한 부재(74)는, 접점들(18c, 18d 및 18e)이 전극(28)에 대향하여 눌려지는 것과 함께 니들 팁부들(24c, 24d 및 24e)이 선회가능하게 틸팅되는 것을 막지않는다.

<<<제12 실시형태>>>

제12 실시형태는 도 13, 도 14(A) 및 도 14(B)를 참조하여 설명한다. 제12 실시형태는 접점의 탄성적 변형부(30)가 돌출하는 측과 반대 측에서 -X 방향으로 니들 팁부가 슬라이딩하는 것을 제한하기 위해, 접촉 검사 장치(10)가 제2 제한 부재(76)를 갖는다는 점에서 제11 실시형태와 다르다.

접촉 검사 장치(10)는 제1 제한 부재(74) 및, 탄성적 변형부(30)의 돌출부의 반대측에서 접점들(18c, 18d 및 18e)의 니들 팁부들(24c, 24d 및 24e)과 마주보며, 작은 간격으로 니들 팁부들(24c, 24d 및 24e)의 근처에 위치하는 제2 제한 부재(76)를 갖는다. 제2 제한 부재(76)는 탄성적 변형부(30)가 돌출되는 측(+X 측)을 향하여 니들 팁들(26c, 22d 및 22e)이 선회가능하게 틸팅되는 것을 제한하지는 않지만, 몇몇 외적 요인에 의해 야기될 수 있는 -X 방향으로의 니들 팁들(26c, 22d 및 22e)의 슬라이딩을 제한한다.

또한, 이러한 구성은 인터포저 기판(14) 상에 X축 방향으로 순서대로 배열된 접점(18)이 단락을 야기하도록 X축 방향에서 서로 접촉되는 것을 예방할 수 있다. 그래서, X축 방향에서 시험체(16)의 전극(28)들 간의 거리는 더 짧게 될 수 있다.

이러한 실시형태에서 접촉 검사 장치(10)가 제1 제한 부재(74) 및 제2 제한 부재(76)를 갖는데 반하여, 접촉 검사 장치(10)는 제2 제한 부재(76)만을 가질 수도 있다.

상술한 설명은 다음과 같이 요약될 수 있다. 이러한 실시형태에 따르는 프로브 카드(접촉 검사 장치)(10)는 검사를 위해 시험체(16)와 접촉시키는 접점(18)들을 포함하는 프로브 카드(접촉 검사 장치)(10)로서, 각 접점(18)은 베이스 단부(22), 시험체(16)와 접촉시키는 니들 팁(26)을 갖는 니들 팁부(24), 및 상기 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24) 사이에 위치한 탄성적 변형부(30)를 가지고, 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)는 서로 일치하는 축을 가지며, 탄성적 변형부(30)는 니들 팁(26)이 시험체(16)에 대향하여 눌려지는 동안 변형을 통해 압축력이 니들 팁(26)에 대한 니들 팁부(24)의 틸팅 각운동으로 바뀌도록 니들 팁부(24)의 축 방향으로 작용하는 압축력에 의해 변형 가능하며, 접촉 검사 장치(10)는 니들 팁(26)이 시험체(16)에 대향하여 눌려지는 동안 니들 팁부(24)가 니들 팁(26)에 대해 선회가능하게 틸팅되는 방향으로 각 접점(18)의 니들 팁부(24)가 이동 가능하게 한 것이다.

또한, 이러한 실시형태에 따르는 프로브 카드(10)는 검사를 위해 시험체(16)와 접촉시키는 접점(18)들을 포함하는 프로브 카드(10)로서, 각 접점(18)은 베이스 단부(22), 시험체(16)와 접촉시키는 니들 팁(26)을 갖는 니들 팁부(24), 및 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)의 사이에 위치한 탄성적 변형부(30)를 가지며, 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)는 서로 일치하는 축을 가지고, 탄성적 변형부(30)는 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)의 축과 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부(32)를 가지며, 아치형부(32)는 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)의 축에 대해 아치형부(32)의 반대측에 위치하는, 아치형부(32)가 일부를 형성하는 원의 중점 C를 가지고, 또한, 프로브 카드(10)는 니들 팁(26)이 시험체(16)에 대해 눌려지는 동안 아치형부(32)가 돌출하는 방향으로 각 접점(18)의 니들 팁부(24)가 이동 가능하게 한 것이다.

탄성적 변형부(30)는 베이스 단부(22)와 니들 팁부(24)의 축과 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부(32)를 가지며, 상기 아치형부(32)는 아크(34) 형상으로 형성된다. 접촉 검사 장치(10)는 Z축 방향(니들 팁부(24)의 축방향)과 +X 방향(니들 팁부(24)가 이동가능한 방향) 모두와 수직한 방향(Y축 방향)으로 각 니들 팁부(24)가 이동하는 것을 제한하기 위한 제1 제한 부재(74)를 포함한다.

또한, 접촉 검사 장치(10)는 니들 팁부(24)가 이동 가능한 +X 방향과 반대인 -X 방향으로 각 니들 팁부(24)가 이동하는 것을 제한하기 위한 제2 제한 부재(76)를 포함한다.

프로브 카드(10)에 있어서, 베이스 단부(22)와 탄성적 변형부(30)는 베이스 단부(22)의 축에 대해 둔각으로 이어지고, 니들 팁부(24)와 탄성적 변형부(30)는 니들 팁부(24)의 축에 대해 둔각으로 이어진다.

각 니들 팁(26)은 볼록 표면(36)을 갖도록 형성된다. 또한, 볼록 표면(36)은 니들 팁부(24)의 축 방향(Z축 방향) 및 니들 팁부(24)가 이동가능한 방향(+X 방향) 모두와 수직한 방향(Y 축 방향)에 평행하게 연장되는 중심축을 갖는다. 게다가, 프로브 카드(10)에 있어서, 한 쌍의 접점(18)은 시험체(16)의 전극(28)과 접촉하며, 그 한 쌍의 접점(18)은 면 대칭 관계로 배치된다.

본 발명은 상술한 실시형태들로 한정되는 것이 아니라, 청구범위에 제시된 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하고, 또한 그런 변경이 본 발명의 범위 내에 포함된다는 것은 말할 것도 없다.

10: 접촉 검사 장치
12: 프로브 기판
14: 인터포저 기판
16: 시험체
18, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e: 접점
20: 전도성부
22: 베이스 단부
28: 전극
24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e: 니들 팁부
26, 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 60, 64, 68, 72, 78: 니들 팁
30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 42, 50: 탄성적 변형부
32, 32a, 32b, 44: 아치형부
34, 34a, 34b, 48, 56, 58: 아크(둥근 모양)
36: 볼록 표면
38: 산화막층
40: 전도성 물질층
46: 직선부
47: 중점
52: 제1 탄성적 변형부
54: 제2 탄성적 변형부
62, 66, 70, 80: 코너 부분
74: 제1 제한 부재
76: 제2 제한 부재
C, C1, C2, C3, C4, C5, C6: 중점
OD: 오버드라이브
R, R1, R2, R3, R4, R5, R6: 반경
θ1, θ1: 둔각

Claims

검사를 위해 시험체에 접촉시키는 접점들을 포함하는 접촉 검사 장치로서,
각 접점은,
베이스 단부;
시험체에 접촉시키는 니들 팁을 갖는 니들 팁부; 및
상기 베이스 단부와 니들 팁부 사이에 위치한 탄성적 변형부를 포함하며,
상기 베이스 단부와 니들 팁부는 서로 일치하는 축을 가지고,
상기 탄성적 변형부는, 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안, 압축력이 변형을 통해 니들 팁에 대한 니들 팁부의 선회하는 틸팅 각운동(pivotal tilting motion)으로 바뀌도록, 니들 팁부의 축 방향으로 작용하는 압축력에 따라 변형 가능하며,
상기 접촉 검사 장치는 시험체에 대향하여 눌려지는 니들 팁을 가지고 니들 팁부가 니들 팁에 대해 선회가능하게 틸팅(pivotally tilting)되는 방향으로 각 접점의 니들 팁부가 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
검사를 위해 시험체에 접촉시키는 접점들을 포함하는 접촉 검사 장치로서,
각 접점은,
베이스 단부;
시험체에 접촉시키는 니들 팁을 갖는 니들 팁부; 및
상기 베이스 단부와 니들 팁부 사이에 위치한 탄성적 변형부를 포함하며,
상기 베이스 단부와 니들 팁부는 서로 일치하는 축을 가지고,
상기 탄성적 변형부는 베이스 단부와 니들 팁부의 축과 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부를 가지며,
상기 아치형부는, 아치형부에 의해 형성된 원의 중점이 베이스 단부와 니들 팁부의 축에 대해 아치형부의 반대측에 위치하도록 구성되며,
상기 접촉 검사 장치는 니들 팁이 시험체에 대향하여 눌려지는 동안 아치형부가 돌출하는 방향으로 각 접점의 니들 팁부가 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 탄성적 변형부는 베이스 단부와 니들 팁부의 축과 수직한 방향으로 돌출하는 아치형부를 가지며,
상기 아치형부는 아크(arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 니들 팁부의 축 방향 및 니들 팁부가 이동 가능한 방향 모두와 수직한 방향으로, 각 니들 팁부가 이동하는 것을 제한하기 위한 제1 제한 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 니들 팁부가 이동 가능한 방향과 반대 방향으로 각 니들 팁부가 이동하는 것을 제한하기 위한 제2 제한 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각 접점의 베이스 단부와 탄성적 변형부는 베이스 단부의 축에 대해 둔각으로 연결되며,
각 접점의 니들 팁부와 탄성적 변형부는 니들 팁부의 축에 대해 둔각으로 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각 니들 팁은 볼록 표면(convex surface)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 볼록 표면은 니들 팁부의 축 방향 및 니들 팁부가 이동 가능한 방향 모두와 수직한 방향에 평행하게 연장되는 중심축을 갖는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
한 쌍의 접점을 시험체의 전극과 접촉시키며,
상기 한 쌍의 접점은 면 대칭 관계(plane-symmetrical relationship)로 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉 검사 장치.