KR20140135057A - 비접촉식 프로브 카드 검사장치 - Google Patents

Abstract

비접촉식 프로브 카드 검사장치가 개시된다. 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치는, 프로브 카드의 니들의 끝단에 대해 레이저빔을 경사지게 조사하는 레이저 조사부; 상기 니들의 끝단에 충돌된 후 반사되는 레이저빔을 수광하고, 해당 포인트를 촬영하여 상기 니들의 끝단에 대한 Y축 방향의 높이를 측정하는 제1촬영수단; 상기 제1촬영수단으로부터 획득된 영상 데이터를 비교 분석하여 상기 니들의 끝단에 대한 높이를 측정하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.
이에 따르면, 레이저빔을 조사하여 프로브 카드에 형성된 다수의 니들에 대한 불량 여부를 체크함으로써 직접적인 단자를 니들에 접촉하는 접촉식에 비해 니들의 손상이 방지될 수 있는 효과가 있다.

Description

비접촉식 프로브 카드 검사장치{NON-CONTACT TYPE PROBE CARD INSPECT APPARATUS}

본 발명은 비접촉식 프로브 카드 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저빔을 조사하여 프로브 카드에 형성된 다수의 니들에 대한 X,Y축 정렬도와 Z축 높이를 체크함으로써 접촉식에 비해 니들의 손상이 방지될 수 있도록 한 비접촉식 프로브 카드 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 웨이퍼(wafer) 상에 패턴을 형성시키는 패브리케이션(fabrication) 공정과 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩으로 조립하는 어셈블리 공정을 통해 제조된다.

패브리케이션 공정과 어셈블리 공정 사이에는 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩, 즉 반도체 소자(DUT)의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electrial Die Sorting)라는 공정이 있는데, 이 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 반도체 소자들 중에서도 불량 반도체 소자를 판별하기 위하여 수행하는 것이다.

웨이퍼를 구성하는 반도체 소자들의 전기적 검사는 이들 각 반도체 소자와 접촉되면서 전기적 신호를 인가하게 되는 다수의 탐침을 구비한 프로브 카드라는 검사장치를 주로 이용한다.

통상 프로브 카드는 메인회로기판, 공간 변형기(Space Transformer ; STF), 공간 변형기에 부착 고정된 탐침(probe)으로 이루어지고, 메인회로기판과 공간 변형기를 연결하는 와이어를 포함한다.

이에 관련된 선행기술로는 한국등록특허공보 제10-0180610호(1999.04.01) "프로브카드 검사기"에 개시되어 있다.

한편 종래에는 프로브 니들의 정렬상태(probe tip alignment)를 확인하기 위해서는 하나의 렌즈로 소면적만을 검사하는 방식을 적용하고 있고, 정렬(alignment) 및 평면형도(planarity) 검사가 동시에 수행되지 않으며, 평면형도 검사를 진행하기 위해서는 척(chuck)을 통해서 접촉 검사를 진행하고 있었다.

그러므로 검사 대상이 다면적일 때 많은 사이클(cycle)이 소요되는 단점이 있으며, 접촉 검사 시 프로브 팁에 손상을 줄 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 레이저빔을 조사하여 프로브 카드에 형성된 다수의 니들에 대한 불량 여부를 체크함으로써 직접적인 단자를 니들에 접촉하는 접촉식에 비해 니들의 손상이 방지될 수 있는 비접촉식 프로브 카드 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 프로브 카드의 니들의 끝단에 대해 레이저빔을 경사지게 조사하는 레이저 조사부; 상기 니들의 끝단에 충돌된 후 반사되는 레이저빔을 수광하고, 해당 포인트를 촬영하여 상기 니들의 끝단에 대한 Y축 방향의 높이를 측정하는 제1촬영수단; 상기 제1촬영수단으로부터 획득된 영상 데이터를 비교 분석하여 상기 니들의 끝단에 대한 높이를 측정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 레이저 조사부는 레이저빔이 40~50°의 경사각으로 조사토록 한 것을 특징으로 한다.

상기 레이저빔은 660nm-50mW인 것을 특징으로 한다.

프로브 카드의 니들의 끝단에 대해 수직되게 엘이디 라이트를 조사하면서 해당 포인트를 촬영하는 제2촬영수단;을 포함하고,

상기 제어부에서는 상기 제2촬영수단으로부터 획득된 영상 데이터를 비교 분석하여 상기 니들의 끝단에 대한 X,Y축방향 정렬도와 각 니들의 끝단의 직경을 측정하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 레이저빔을 조사하여 프로브 카드에 형성된 다수의 니들에 대한 불량 여부를 체크함으로써 직접적인 단자를 니들에 접촉하는 접촉식에 비해 니들의 손상이 방지될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치에서 '제1촬영수단'의 작동 예시도,
도 4는 상기 도 3의 실제 촬영된 영상 사진,
도 5는 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치에서 '제2촬영수단'의 작동 예시도,
도 6은 상기 도 5의 실제 촬영된 영상 사진,
도 7은 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치에서 '제어부'의 측정결과를 모니터에 나타낸 화면 캡처 사진.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면, 도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치에서 '제1촬영수단'의 작동 예시도, 도 4는 상기 도 3의 실제 촬영된 영상 사진, 도 5는 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치에서 '제2촬영수단'의 작동 예시도, 도 6은 상기 도 5의 실제 촬영된 영상 사진, 도 7은 본 발명에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치에서 '제어부'의 측정결과를 모니터에 나타낸 화면 캡처 사진이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 프로브 카드 검사장치(A)는, 상기 프로브 카드(500)의 니들(100)의 끝단에 대해 레이저빔을 경사지게 조사하는 레이저 조사부(3); 니들(100)의 끝단에 충돌된 후 반사되는 레이저빔을 수광하고, 해당 포인트를 촬영하여 상기 니들(100)의 끝단에 대한 Y축 방향의 높이를 측정하는 제1촬영수단(1); 제1촬영수단(1)으로부터 획득된 영상 데이터를 비교 분석하여 상기 니들(100)의 끝단에 대한 높이를 측정하는 제어부;를 포함하여 구성된다.

레이저 조사부(3)는 레이저빔이 40∼50°의 경사각으로 조사될 수 있도록 경사지게 형성된다.

보다 구체적으로는 레이저빔의 조사각도는 33°가 바람직하다.

레이저 조사부(3)로부터 조사되는 레이저빔은 660nm∼50mW인 것이 바람직하다.

따라서 레이저빔이 비스듬하게 니들(100)의 끝단에 조사됨으로써 돌출된 니들(100)의 끝단에 대한 윤곽이 선명하게 노출되고, 이렇게 노출된 형상을 촬영하게 된다.

도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 레이저빔이 조사된 니들(100)의 끝단은 다른 것들에 비해 밝게 빛나며 그 형상의 윤곽이 선명하게 노출되어 높이 측정이 가능해진다.

또한 프로브 카드의 니들(100)의 끝단에 대해 수직되게 장착되는 제2촬영수단(2)이 포함된다.

제2촬영수단(2)은 선단에 부착된 엘이디 조명등기구(22)에 의해 엘이디 라이트를 니들(100)의 끝단에 조사하고, 해당 포인트를 촬영함으로써 니들(100)의 끝단이 선명하게 부각될 수 있어 정렬도와 직경의 측정이 용이해질 수 있다.

따라서 제2촬영수단(2)으로부터 획득된 영상 데이터를 제어부에서 비교 분석하여 니들(100)의 끝단에 대한 X,Y축방향 정렬도와 각 니들(100)의 끝단의 직경을 측정하게 된다.

X,Y축방향 정렬도는 X축 또는 Y축방향으로 배여된 다수의 니들(100)의 끝단이 직선으로 배열되어있는지를 측정한 값이다.

또한 엘이디 라이트를 강하게 조사함으로써 니들(100)의 끝단에 대한 윤곽이 부각될 수 있어 직경의 측정이 용이해지게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어부는 컴퓨터 단말기로서 제1 및 제2촬영수단(1,2)으로부터 입력된 영상화면과, 각 니들(100)의 끝단에 대한 측정값을 데이터로 관리하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

1 : 제1촬영수단 2 : 제2촬영수단
3 : 레이저 조사부 100 : 니들

Claims (6)

1. 상기 프로브 카드의 니들의 끝단에 대해 레이저빔을 경사지게 조사하는 레이저 조사부;
   상기 니들의 끝단에 충돌된 후 반사되는 레이저빔을 수광하고, 해당 포인트를 촬영하여 상기 니들의 끝단에 대한 Y축 방향의 높이를 측정하는 제1촬영수단;
   상기 제1촬영수단으로부터 획득된 영상 데이터를 비교 분석하여 상기 니들의 끝단에 대한 높이를 측정하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레이저 조사부는 레이저빔이 40∼50°의 경사각으로 조사되는 것이고,
   상기 레이저빔은 660nm∼50mW인 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 프로브 카드의 니들의 끝단에 대해 촬영하는 제2촬영수단;을 포함하고,
   상기 제2촬영수단으로부터 획득된 영상 데이터는 제어부에 전송되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제2촬영수단으로부터 획득된 영상 데이터를 비교 분석하여 상기 니들의 끝단에 대한 X,Y축방향 정렬도와 각 니들의 끝단의 직경을 측정하도록 한 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제2촬영수단은 선단에 엘이디 조명등기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 엘이디 조명등기구에서 조사되는 엘이디 라이트의 강도를 조절할 수 있는 것으로, 엘이디 라이트의 조사에 의해 니들의 끝단에 대한 윤곽이 부각되도록 한 것을 특징으로 하는 비접촉식 프로브 카드 검사장치.
   
   
   
   
   

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