KR20150117743A - 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈 - Google Patents

프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(wafer pin array frame module)에 관한 것으로, 프로브 핀들을 일괄적으로 프로브 카드에 이식하는 과정에서 프로브 핀들의 정렬이 틀어지거나 손상되는 문제를 억제하기 위한 것이다. 본 발명은 프로브 카드 제조 공정에서 다수의 프로브 핀을 일괄적으로 프로브 카드의 프로브 기판에 이식하기 위해 사용되는 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈로, 판 상의 지그와 웨이퍼 핀 어레이 프레임(wafer pin array frame; WPAF)을 포함한다. 웨이퍼 핀 어레이 프레임은 지그의 상부면에 부착되며, 다수의 프로브 핀이 삽입되어 설치된 복수개의 프레임 유닛이 서로 일정 간격 이격되어 어레이 배열된 구조를 갖는다.

Description

프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈{Wafer pin array frame module for manufacturing probe card}
본 발명은 프로브 카드 제조 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로브 카드의 제조 공정에서 프로브 핀들을 일괄적으로 프로브 기판에 설치하기 위해 사용되는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(wafer pin array frame module)에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 일련의 반도체 웨이퍼 제조(semiconductor wafer fabrication) 공정이 완료되어 웨이퍼 안에 수많은 반도체 칩들이 형성된 후에는 웨이퍼를 개별 반도체 칩들로 분할하여 패키지 조립(package assembly) 공정이 진행된다. 패키지 조립 공정 전에 웨이퍼 상태에서 마지막으로 이루어지는 공정이 전기적 검사(electrical die sorting; EDS) 공정이다. 이때, 검사 대상인 반도체 칩과 검사 장비를 연결하는 매개물로 사용되는 것이 프로브 카드(probe card)이다.
반도체 칩의 표면에는 외부로 노출된 수많은 입출력용 패드들이 형성되며, 프로브 카드는 이러한 패드들과 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 입출력할 수 있는 프로브 핀(probe pin)을 구비한다. 반도체 칩은 패드와 접촉하고 있는 프로브 핀을 통해 검사 장비로부터 소정의 신호를 입력받아 동작을 수행한 후, 그 처리 결과를 다시 프로브 핀을 통해 검사 장비로 출력한다. 검사 장비는 이를 통해 반도체 칩의 전기적 특성을 검사하고 해당 칩의 불량 여부를 판별한다.
일반적으로 이러한 검사 공정은 신속하고 효율적인 검사를 위하여 반도체 칩의 여러 패드들에 여러 개의 프로브 핀들을 동시에 접촉하여 수행된다.
그런데 반도체 칩은 점차 소형화될 뿐만 아니라 그 패드의 수는 점점 많아지고 있으며, 그에 따라 패드 사이의 간격, 즉 피치도 갈수록 줄어들고 있다. 따라서 프로브 카드도 반도체 칩의 패드들에 대응하여 다수의 프로브 핀들을 미세 간격으로 배치하여 제조하여야 하는데, 인접한 프로브 핀들 간의 간격이 줄어들수록 전기적 물리적 간섭 없이 프로브 핀들을 형성하기란 매우 어렵다.
더욱이, 반도체 칩들이 배치된 웨이퍼 상에서 다수의 반도체 칩들을 검사하기 위하여 수많은 프로브 핀들을 정밀하게 정렬하고 고도의 평탄도를 가지도록 배치하는 것 역시 매우 중요하지만 프로브 핀들을 일률적이며 일정한 평탄도를 가지도록 배치하는 것은 매우 어려운 실정이다. 또한 생산 단가의 저감과 수율 향상 등을 목적으로 공정이 간단하고 제조 비용이 경제적인 프로브 카드의 제조방법이 요구되고 있다. 추가로 종래 프로브 카드는 웨이퍼와의 열팽창률 차이로 인한 프로브 핀 접촉 불량에 대한 해결방안도 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-0687027호(2007.02.26.)
웨이퍼에는 일반적으로 수백 개의 반도체 칩이 한꺼번에 형성되고 각각의 반도체 칩마다 수십, 수백 개의 입출력용 패드가 있으므로, 웨이퍼 전체를 일괄적으로 검사하려면 프로브 카드에 설치되는 프로브 핀의 개수는 수만 개에 이를 수도 있다. 종래에는 이와 같이 수많은 프로브 핀들을 프로브 카드의 제조 공정 중에 일일이 설치하는 수밖에 없었다. 따라서 프로브 핀 설치 공정이 매우 비효율적으로 이루어졌고, 이로 인해 프로브 카드의 전체 제조 공정에 소요되는 시간 또한 매우 클 수밖에 없었다.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 프로브 카드의 제조 공정에서 프로브 핀들을 일괄 설치할 수 있도록 함으로써 프로브 핀 설치 공정을 효율적으로 개선하고 프로브 카드의 전체 제조 공정 시간을 단축할 수 있는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 프로브 핀들을 일괄적으로 설치하는 과정에서 프로브 핀들의 정렬이 틀어지거나 손상되는 문제를 억제할 수 있는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 프로브 핀들을 일괄적으로 프로브 카드에 이식하는 과정에서 프로브 카드와 프로브 핀들을 이식하는 부재 간의 열팽창 계수의 차이에 따른 프로브 핀들의 정렬이 틀어지거나 손상되는 문제를 억제할 수 있는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프로브 카드 제조 공정에서 다수의 프로브 핀을 일괄적으로 프로브 카드의 프로브 기판에 이식하기 위해 사용되는 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 제공하며, 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈은 판 상의 지그와 웨이퍼 핀 어레이 프레임을 포함한다. 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임은 상기 지그의 상부면에 부착되며, 다수의 프로브 핀이 삽입되어 설치된 복수개의 프레임 유닛이 서로 일정 간격 이격되어 어레이 배열된 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 소재는 실리콘 웨이퍼이며, 상기 지그의 소재는 상기 프로브 기판에 대응되는 열팽창 계수를 갖는 소재일 수 있다. 상기 지그의 소재로는 세라믹, 스테인리스스틸 또는 노비나이트가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 프레임 유닛은 복수의 프로브 핀 삽입부와 사이드부를 포함한다. 상기 복수의 프로브 핀 삽입부는 반도체 웨이퍼에 형성된 복수의 반도체 칩에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 복수의 반도체 칩의 패드들에 대응되게 프로브 핀들이 삽입되어 설치된다. 그리고 상기 사이드부는 상기 복수의 프로브 핀 삽입부를 구분하며, 상기 복수의 프로브 핀 삽입부를 지지한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 프레임 유닛의 복수의 프로브 핀 삽입부는 반도체 웨이퍼에 m×n(m, n은 1 내지 10의 자연수로서, m과 n 중 적어도 하나는 2이상 임) 행렬로 배열된 반도체 칩들에 대응되게 프로브 핀들이 삽입되어 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그는 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 복수의 프로브 핀 삽입부가 노출되는 복수의 관통구멍이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그는 상기 프레임 유닛들을 각각 상기 지그의 상부면에 밀착되게 부착하는 접착제가 제공되는 복수의 접착제 투입홈이 형성되며, 상기 복수의 접착제 투입홈은 상기 뼈대 영역에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 접착제 투입홈은 상기 프레임 유닛의 중심 지점에 위치하는 상기 프레임 유닛의 사이드부에 대응되는 상기 지그의 상부면에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그의 관통구멍에 노출되는 상기 프로브 핀 삽입부에는 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임을 프로브 카드에 정렬하기 위한 적어도 하나의 정렬구멍이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그는 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임이 부착되며 상기 복수의 관통구멍과 뼈대 영역을 구비하는 부착부와, 상기 부착부와 연결되어 상기 부착부를 둘러싸는 사이드 프레임부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그는 상기 프레임 유닛들을 각각 상기 지그의 상부면에 밀착되게 부착하는 접착제가 제공되는 복수의 접착제 투입홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그의 접착제 투입홈은 상기 지그의 상부면으로 노출되는 프로브 핀의 위치에서 이격된 영역에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임은 상기 프레임 유닛 간의 간격이 5 내지 200㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 지그가 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 작은 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격은 상기 지그가 프로브 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 보다는 넓게 형성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 있어서, 상기 지그가 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 큰 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격은 상기 지그가 프로브 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 보다는 좁게 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 프로브 카드의 제조 과정에서 다수의 프로브 핀들을 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 임시로 삽입한 후 다시 프로브 카드용 프로브 기판에 일괄 이식함으로써, 프로브 핀 설치 공정을 프로브 카드의 제조 공정과 독립적으로 수행할 수 있고, 그에 따라 프로브 카드의 전체 공정 시간을 단축할 수 있다. 특히, 프로브 카드를 주문 제작하는 경우, 프로브 기판이 제조되는 동안 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈에 프로브 핀들을 미리 삽입해 놓음으로써 납기를 대폭 단축할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈은 프로브 기판과 유사한 열팽창 계수를 갖는 소재로 제작되기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(wafer pin array frame; WPAF)에서 프로브 기판으로 프로브 핀들을 일괄적으로 이식하는 과정에서 프로브 핀들의 정렬이 틀어지거나 손상되는 문제를 억제할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈은 프로브 기판과 유사한 열팽창 계수를 갖는 지그에 웨이퍼 핀 어레이 프리임이 부착되어 설치되고, 웨이퍼 핀 어레이 프레임은 복수 개로 분할된 구조를 갖는다. 이로 인해 웨이퍼 핀 어레이 프레임에서 프로브 기판으로 프로브 핀들을 일괄적으로 이식하는 과정에서 열, 즉 프로브 핀들을 프로브 기판에 솔더링하는 과정에서 열이 작용하더라도, 웨이퍼 핀 어레이 프레임이 복수 개로 분할되어 있기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 열팽창에 따른 변형을 최소화할 수 있다. 웨이퍼 핀 어레이 프레임이 일체로 형성하는 것보다 복수 개로 분할함으로써, 분할된 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 열 변형이 상대적으로 적게 발생되기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 열팽창에 따른 위치 변형을 최소화할 수 있는 것이다.
따라서 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈의 열팽창에 따른 위치 변형 또한 최소화할 수 있기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈과 프로브 기판 간의 정렬을 보다 용이하게 수행할 수 있다. 또한 프로브 기판으로 프로브 핀들을 위치를 정렬하여 손상없이 안정적으로 이식할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 접착제 투입홈이 형성된 부분을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 프로브 핀이 삽입된 프로브 핀 삽입부가 형성된 부분을 보여주는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 웨이퍼 대비 복수 개로 분할된 웨이퍼 핀 어레이 프레임을 보여주는 평면도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈의 제조 방법의 제1 예에 따른 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈의 제조 방법의 제2 예에 따른 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈의 제조 방법의 제3 예에 따른 흐름도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 이용한 프로브 핀 설치 방법을 보여주는 도면들이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈을 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 2의 접착제 투입홈이 형성된 부분을 보여주는 단면도이다. 그리고 도 4는 도 2의 프로브 핀이 삽입된 프로브 핀 삽입부가 형성된 부분을 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 프로브 카드 제조 공정에서 다수의 프로브 핀(23)을 일괄적으로 프로브 카드의 프로브 기판에 이식하기 위해 사용되는 툴(tool)로서, 프로브 핀(23)들이 임시적으로 삽입되어 고정된다. 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)에 임시적으로 삽입되어 고정된 프로브 핀(23)들은 프로브 기판에 이식될 위치 즉, 기판 패드들에 대응되는 위치에 맞게 정렬되어 있다.
본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)의 설명에 앞서, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)에 임시적으로 삽입되는 프로브 핀(23)에 대해서 설명하면 다음과 같다.
프로브 핀(23)은 외팔보(cantilever) 형태로서, 일체로 형성된 접속부(31), 빔부(33) 및 접촉부(35)로 구성된다. 접속부(31)는 프로브 기판의 기판 패드에 접합되어 전기적으로 연결된다. 빔부(33)는 접속부(31)로부터 수평 방향으로 연장되며 프로브 기판의 표면으로부터 이격되며, 접촉부(35)에 탄성을 제공한다. 접촉부(35)는 접속부(31)와 반대쪽 위치에서 반대쪽 방향으로 빔부(33)로부터 연장된다. 접촉부(35)는 검사 대상인 전자소자의 단자, 즉 반도체 칩의 접촉 패드와 물리적으로 접촉되는 부분이다. 이러한 접촉부(35)는 반도체 칩의 입출력 패드에 접촉되는 팁부와, 팁부와 빔부(33)를 연결하는 기둥부를 포함한다. 기둥부에 비해서 팁부는 폭이 좁게 형성되며, 끝 부분은 뾰족하게 형성될 수 있다. 또한 접촉부(35)는 빔부(33)에 비해서 두께가 얇게 가공될 수 있다.
이러한 프로브 핀(23)은 MEMS(micro electro mechanical systems) 공정, 전주 도금 또는 식각을 통해서 제조될 수 있다.
본 실시예에 따른 프로브 핀(23)이 반드시 이러한 형태로 국한되는 것은 아니며, 반도체 칩의 입출력 패드에 접촉하여 가압하고 접촉 상태에서 떨어졌을 때 원상태로 복원 가능한 탄성을 갖는 형태라면 어떠한 형태로도 변형이 가능하다. 프로브 핀(23)은 텅스텐(W), 레늄 텅스텐(ReW), 베릴륨 구리(BeCu), 니켈(Ni) 합금 등으로 형성되며, 그 밖에 이에 상응하는 전도성 물질들도 가능하다.
이러한 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 판 상의 지그(10)와, 지그(10)의 일면에 부착되어 고정된 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 포함한다. 이때 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 지그(10)의 상부면에 부착되며, 다수의 프로브 핀(23)이 삽입되어 설치된 복수의 프레임 유닛(21)이 어레이 배열된 구조를 갖는다.
웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)의 소재는 실리콘 웨이퍼이며, 지그(10)의 소재는 프로브 기판에 대응되는 열팽창 계수를 갖는 소재가 사용될 수 있다. 예컨대 지그(10)는 세라믹, 스테인리스스틸, 노비나이트 등의 소재로 제조될 수 있다. 즉 지그(10)와 프로브 기판을 유사한 열팽창 계수를 갖는 소재로 제조함으로써, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)에 설치된 프로브 핀(23)들을 프로브 기판에 이식하기 위해서 솔더링하는 과정에서 발생되는 열에 의해 프로브 핀(23)들의 이식 위치가 틀어지는 것을 억제할 수 있다.
지그(10)는 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)이 설치되는 장소를 제공하며, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20) 간의 높이를 균일하게 부착하고, 프로브 핀들(23)을 일괄적으로 이식하기 위한 용도로 사용된다. 또한 지그(10)는 작업자나 프로브 핀 이식 장치가 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 용이하게 취급할 수 있는 영역을 제공할 수 있다. 즉 실리콘 웨이퍼 소재인 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 단독으로 작업자나 프로브 핀 이식 장치가 취급할 경우 손상될 우려가 크기기 때문에, 지그(10)에 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 장착하여 사용하는 것이다.
지그(10)는 프레임 유닛(21)들을 각각 지그(10)의 상부면에 밀착되게 부착하는 접착제가 제공되는 복수의 접착제 투입홈(17)이 지그(10)의 상부면에 형성되어 있다.
이러한 지그(10)는 부착부(12)와 사이드 프레임부(18)를 포함할 수 있다. 부착부(12)는 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)이 부착되며, 복수의 관통구멍(14)과 뼈대 영역(16)을 구비한다. 그리고 사이드 프레임부(18)는 부착부(12)와 연결되어 부착부(12)를 둘러싼다. 사이드 프레임부(18)는 작업자가 손으로 취급하거나 프로브 핀 이식 장치에 의해 취급될 수 있는 영역을 제공한다. 지그(10)의 부착부(12)에 대해서 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)에 대한 설명한 이후에 설명하도록 하겠다.
웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 전술된 바와 같인 실리콘 웨이퍼 소재로 제조되며, 복수의 프레임 유닛(21)을 포함한다. 프레임 유닛(21)들은 서로 일정 간격(d) 이격되어 있으며, 프레임 유닛(21) 간의 간격(d)은 5 내지 200㎛일 수 있다.
프레임 유닛(21)은 복수의 프로브 핀 삽입부(25)와 사이드부(29)를 포함한다. 복수의 프로브 핀 삽입부(25)는 반도체 웨이퍼에 형성된 복수의 반도체 칩에 대응되는 위치에 형성되며, 해당 복수의 반도체 칩의 패드들에 대응되게 프로브 핀(23)들이 삽입되어 설치된다. 그리고 사이드부(29)는 복수의 프로브 핀 삽입부(25)를 구분하며, 복수의 프로브 핀 삽입부(25)를 지지할 수 있다.
이때 프레임 유닛(21)의 복수의 프로브 핀 삽입부(25)는 반도체 웨이퍼에 m×n(m, n은 1 내지 10의 자연수로서, m과 n 중 적어도 하나는 2이상 임) 행렬로 배열된 반도체 칩들에 대응되게 프로브 핀(23)들이 삽입되어 설치될 수 있다. 본 실시예에 따른 프레임 유닛(21)은 2×2의 반도체 칩들에 대응되게 2×2의 프로브 핀 삽입부(25)를 구비하는 예를 개시하였다.
또한 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 2×4의 프레임 유닛(21)으로 구성되는 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 이때 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 6인치 또는 8인치의 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20) 2개가 지그(10)에 부착되어 구현된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
지그(10)의 부착부(12)에는 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)의 복수의 프로브 핀 삽입부(25)가 노출되는 복수의 관통구멍(14)이 형성되어 있다. 복수의 관통구멍(14) 사이의 뼈대 영역(16)의 상부면에 사이드부(29)가 밀착되어 부착된다.
복수의 관통구멍(14)은 지그(10)의 체적을 줄임으로써, 프로브 핀(23)을 프로브 기판에 접합시키기 위해서 작용하는 열이 프로브 핀(23)과 프로브 기판에 안정적으로 전달될 수 있도록 한다. 또한 복수의 관통구멍(14)은 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 프로브 기판에 정렬하는 용도로도 사용된다. 즉 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 프로브 카드에 정렬하기 위한 적어도 하나의 정렬구멍(27)이 관통구멍(14)이 형성된 영역에 노출되게 형성된다. 이때 정렬구멍(27)은 관통구멍(14)에 노출되는 프레임 유닛(21)의 프로브 핀 삽입부(25)에 형성된다.
한편 본 실시예에서는 지그(10)에 관통구멍(14)이 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 지그(10)의 두께가 얇아 지그(10)를 통하여 프로브 핀(23)과 프로브 기판으로 충분히 열이 전달되는 경우, 지그(10)에 관통구멍(14)을 형성하지 않을 수도 있다.
프레임 유닛(21)들을 각각 지그(10)의 상부면에 밀착되게 부착하는 접착제가 제공되는 복수의 접착제 투입홈(17)은 뼈대 영역(16)에 형성된다. 접착제 투입홈(17)은 프레임 유닛(21)의 중심 지점에 위치하는 프레임 유닛(21)의 사이드부(29)에 대응되는 지그(10)의 상부면, 즉 뼈대 영역(16)에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 2×2의 프로브 핀 삽입부(25)의 중심 지점 즉, 가로 방향과 세로 방향의 사이드부(29)가 교차하는 지점에 대응되는, 가로 방향과 세로 방향의 뼈대 영역(16)의 교차하는 지점에 접착제 투입홈(17)이 형성된 예를 개시하였다.
이와 같이 지그(10)에 접착제 투입홈(17)을 형성하고, 그 곳에 접착제를 제공한 후 지그(10)의 상부면에 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 부착함으로써, 지그(10)의 상부면에 밀착되게 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 고정하여 설치할 수 있다. 따라서 접착제로 인한 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)의 높이 편차가 발생되는 것을 억제할 수 있다.
여기서 프레임 유닛(21)의 프로브 핀 삽입부(25)에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 프로브 핀 삽입부(25)는 실리콘 웨이퍼 소재의 베이스틀(41), 스페이서블록(42), 접속부블록(44) 및 서포트블록(49)을 포함한다.
베이스틀(41)에는 프로브 핀(23)들이 삽입될 수 있는 복수의 삽입구멍(43)이 형성되어 있다. 삽입구멍(43)은 프로브 핀(23)의 접촉부(35)가 삽입되는 접촉부 삽입구멍(45)과, 프로브 핀(23)의 빔부(33)가 삽입되는 빔부 삽입구멍(47)을 포함한다. 접촉부 삽입구멍(45)에 연결되게 일측으로 빔부 삽입구멍(47)이 수평 방향으로 형성되어 있다. 베이스틀(41)에 프로브 핀(23)은 접촉부(35)가 아래를 향하도록 삽입된다.
한편 본 실시예에서는 베이스틀(41)이 관통되게 접촉부 삽입구멍(45)이 형성된 예를 개시하였지만, 홈 형태로 접촉부 삽입홈을 형성할 수도 있다.
접속부블록(44)은 프로브 핀(23)의 빔부(33)의 타측이 위치하는 베이스틀(41)의 상부면에 형성된다. 접속부블록(44)은 프로브 핀(23)의 빔부(33)의 타측에 연결되어 빔부(33)에 대해서 상부로 연장된 접속부(31)의 일부가 삽입되는 복수의 거치홈(46)이 형성되어 있다. 이때 거치홈(46)은 삽입구멍(43)에 연결된다. 거치홈(46)에는 접속부(31)의 외측의 일부가 삽입되어 지지된다. 거치홈(46) 사이의 격벽(44a)은 접속부(31)의 일부만이 삽입되는 형태로 형성되기 때문에, 폭은 좁지만 낮게 형성된다.
접속부블록(44)은 상부면으로 접속부(31)의 상단부가 돌출될 수 있도록, 접속부(31)의 상단부보다는 낮게 형성된다. 즉 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 이용하여 프로브 핀(23)을 프로브 기판에 설치할 때, 접속부블록(44)의 상부면으로 돌출된 접속부(31)가 프로브 기판에 접할 수 있도록 하기 위해서 접속부블록(44)은 접속부(31)의 상단부 보다는 낮게 형성된다.
이러한 접속부블록(44)은 베이스틀(41)과 일체로 형성하거나, 별도로 제작한 후 베이스틀(41)에 고정 설치할 수 있다. 접속부블록(44)의 소재로는 유리 또는 실리콘 소재의 웨이퍼가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 접속부블록(44)이 베이스틀(41)과 일체로 형성된 예를 개시하였다.
베이스틀(41) 및 접속부블록(44)에 의해 지지된 프로브 핀(23)을 안정적으로 고정하기 위해서, 스페이서블록(42)과 서포트블록(49)을 이용하여 빔부(33)의 상부를 눌러 프로브 핀(23)을 고정한다.
스페이서블록(42)은 접촉부 삽입구멍(45)이 형성된 부분에서 이격된 베이스틀(41)의 상부면에 형성된다. 스페이서블록(42)의 소재로는 유리 또는 실리콘 소재의 웨이퍼가 사용될 수 있다. 스페이서블록(42)은 베이스틀(41)과 일체로 형성하거나, 별도로 제작한 후 베이스틀(41)에 고정 설치할 수 있다.
스페이서블록(42)은 서포트블록(49)이 탈착될 수 있는 토대를 제공한다. 또한 스페이서블록(42)은 프로브 핀(23)을 프로브 기판에 이식한 이후에 스페이서블록(42)에서 서포트블록(49)을 분리하여 제거할 때, 분리된 서포트블록(49)이 프로브 핀(23)과 기계적으로 접촉하는 것을 억제한다.
그리고 서포트블록(49)은 베이스틀(41)의 상부에 프로브 핀(23)의 빔부(33)를 덮도록 부착된다. 즉 프로브 핀(23)의 빔부(33)를 덮도록 서포트블록(49)을 설치하지 않는 경우, 프로브 핀(23)의 빔부(33)와 접속부(31)가 외부로 노출되기 때문에, 프로브 핀(23)을 프로브 기판에 이식하기 위해서 베이스틀(41)을 뒤집는 경우, 프로브 기판에 프로브 핀(23)을 이식하기도 전에 프로브 핀(23)이 베이스틀(41)에서 빠지는 문제가 발생될 수 있다. 이때 서포트블록(49)과 베이스틀(41)을 통하여 프로브 핀(23)의 접속부(31)가 외부로 노출될 수 있도록, 서포트블록(49)과 베이스틀(41)은 프로브 핀(23)의 접속부(31)가 노출될 수 있는 접속부 삽입구멍(48)을 형성한다.
한편 본 실시예에서는 지그(10)에 2×2의 프레임 유닛(21)을 구비하는 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20) 2장이 부착된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 반도체 웨이퍼의 크기에 따라 지그(10)에 부착되는 프레임 유닛(21)의 수는 증가할 수 있다. 또한 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 반도체 웨이퍼에 형성된 모든 반도체 칩들을 일괄적으로 프로빙하여 반도체 칩에 대한 검사를 수행할 수 있는 프로브 기판(60)에 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 어레이 프레임 모듈(50)은 2×2의 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 포함하며, 12인치의 반도체 웨이퍼에 적용되는 프로브 기판(60)에 적용될 수 있다. 이 경우 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 8인치일 수 있다.
물론 웨이퍼 어레이 프레임 모듈(50)은 반도체 웨이퍼에 형성된 반도체 칩들에 대응되게 프로브 핀 삽입부(25)들이 형성되기 때문에, 반도체 웨이퍼를 벗어난 영역에 위치하는 프레임 유닛(21)에는 프로브 핀 삽입부가 형성되지 않을 수 있다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 웨이퍼 어레이 프레임 모듈(150)은 3×3의 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 포함하며, 12인치의 반도체 웨이퍼에 적용되는 프로브 기판(60)에 적용될 수 있다. 이 경우 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 6인치일 수 있다.
물론 웨이퍼 어레이 프레임 모듈(150)은 반도체 웨이퍼에 형성된 반도체 칩들에 대응되게 프로브 핀 삽입부(25)들이 형성되기 때문에, 반도체 웨이퍼를 벗어난 영역에 위치하는 프레임 유닛(21)에는 프로브 핀 삽입부가 형성되지 않을 수 있다.
한편 본 실시예에서는 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)이 6인치 또는 8인지로 제조된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 2인지, 4인지 등으로 제조될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 제조 방법으로 제조될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)의 제조 방법의 제1 예에 따른 흐름도이다.
도 7을 참조하면, S71단계에서 지그(10)에 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 부착한다. 이때 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판은 복수의 프레임 유닛(21)으로 분할되기 전의 상태를 의미한다.
그리고 S73단계에서 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 다이싱하여 개별 프레임 유닛(21)으로 분리한다. 이때 다이싱 방법으로는 절단날이나 레이저를 이용한 절단 방법, 습식 식각, 건식 식각 방법 등이 사용될 수 있다.
이후에 프레임 유닛(21)에 각각 프로브 핀(23)을 삽입하여 고정함으로써, 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)의 제조 방법의 제2 예에 따른 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 S81단계에서 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 준비한다.
다음으로 S83단계에서 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 식각하여 브리지로 연결된 프레임 유닛(21)을 형성한다. 이때 S83단계에서 식각으로 브리지를 형성하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 절단날이나 레이저를 이용하여 브리지를 형성할 수도 있다.
다음으로 S85단계에서 지그(10)에 브리지가 형성된 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 부착한다.
그리고 S87단계에서 브리지를 파괴하여 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 개별 프레임 유닛(21)으로 분리한다. 이때 브리지의 파괴는 롤러, 절단날, 레이저 등을 이용할 수 있다.
이후에 프레임 유닛(21)에 각각 프로브 핀(23)을 삽입하여 고정함으로써, 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 얻을 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)의 제조 방법의 제3 예에 따른 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 S91단계에서 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판을 다이싱하여 개별 프레임 유닛(21)으로 분리한다. 이때 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판은 자외선 테이프 등에 의해 부착되어 지지될 수 있다. 자외선 테이프는 자외선 조사에 의해 접착력이 떨어지게 되며, 픽업과 같은 이송 부재에 의해 분리된 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판으로부터 프레임 유닛(21)을 분리할 수 있다.
그리고 S93단계에서 이송 부재를 이용하여 웨이퍼 핀 어레이 프레임 원판으로부터 프레임 유닛(21)을 분리하여 지그(10)에 부착하여 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 형성할 수 있다.
이후에 프레임 유닛(21)에 각각 프로브 핀(23)을 삽입하여 고정함으로써, 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 얻을 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 이용한 프로브 핀 설치 방법을 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 이용한 프로브 핀 설치 방법을 보여주는 도면들이다.
먼저 도 10에 도시된 바와 같이, 지그(10)에 부착된 프레임 유닛(21)의 베이스틀(41)의 삽입구멍(43)에 프로브 핀(23)을 삽입한다. 이때 프로브 핀(23)의 접촉부(35)는 접촉부 삽입구멍(45)에 삽입하고, 프로브 핀(23)의 빔부(33)는 빔부 삽입구멍(47)에 삽입한다.
이와 같은 방식으로 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)의 프레임 유닛(21)들에 각각 프로브 핀(23)들을 삽입한다.
다음으로 도 11에 도시된 바와 같이, 베이스틀(41)의 상부에 서포트블록(49)을 부착하여 베이스틀(41)의 상부로 노출된 빔부(33)의 상부를 지지한다. 이때 베이스틀(41)과 서포트블록(49)이 형성하는 접속부 삽입구멍(48)을 통하여 프로브 핀(23)의 접속부(31)가 상부로 노출된다.
다음으로 도 12에 도시된 바와 같이, 프로브 핀(23)의 접속부(31)가 아래를 향하도록 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 뒤집은 상태에서 프로브 기판(60)에 탑재한다. 즉 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)이 프로브 기판(60)의 상부면을 향하여 탑재시킨다.
이때 프로브 기판(60)은 다층 구조의 세라믹 기판으로서, 기판 패드(61)들을 포함한 회로 배선(63)이 형성되어 있다. 기판 패드(61)들은 프로브 기판(60)의 상부면에 형성되며, 프로브 핀(23)들이 접합된다. 프로브 기판(60)의 기판 패드(61)에는 솔더 페이스트, 전도성 접착제, 솔더 범프 등과 같은 접합 부재가 형성될 수 있다. 또는 프로브 기판(60)의 상부면에 드라이 필름을 개재하여 프로브 핀(23)들을 프로브 기판(60)에 접합할 수 있다. 즉 프로브 기판(60)의 기판 패드(61)에 각각 대응되게 노출공이 형성된 드라이 필름을 이용하여 프로브 핀(23)을 프로브 기판(60)에 접합할 수 있다. 드라이 필름의 노출공에 접합 부재를 형성하여 프로브 핀(23)을 프로브 기판(60)에 접합할 수 있다. 그리고 회로 배선(63)은 일측이 프로브 기판(60)의 상부면에 형성된 기판 패드(61)에 연결되고, 타측이 프로브 기판(60)의 하부면에 형성된 연결 패드(65)에 연결된다. 연결 패드(65)에는 메인 회로기판과 전기적으로 연결하는 인터페이스 핀이 접속될 수 있다.
이어서 솔더 리플로우(솔더링) 공정과 같은 접합 공정을 통하여 접합 부재를 매개로 프로브 핀(23)들을 프로브 기판(60)의 기판 패드(61)에 일괄적으로 접합시킨다.
그리고 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 프로브 핀(23)들을 프로브 기판(60)에 접합하는 이식 공정을 완료한 이후에, 프로브 핀(23)들로부터 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 제거한다. 즉 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)에서 서포트블록(49)을 분리한다. 그리고 서포트블록(49)을 제외한 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 프로브 기판(60)으로부터 상승시켜 제거함으로써, 프로브 핀(23)의 이식 공정이 완료된다.
본 실시예에서는 프로브 핀(23)의 이식 공정을 완료한 이후에, 서포트블록(49)을 제거를 통하여 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 분리하여 제거하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 실리콘 웨이퍼에 대한 선택적인 식각성을 갖는 식각액을 이용하여 지그(10)에서 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)만 선택적으로 제거한 이후에, 지그(10)만 프로브 기판(60)에서 분리할 수 있다. 이와 같이 습식 식각을 통하여 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)을 제거할 경우, 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 분리하는 과정에서 프로브 핀(23)에 물리적인 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해 프로브 기판(60)에 이식된 프로브 핀(23)들의 위치가 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)을 분리하는 과정에서 틀어지는 문제가 발생되는 것을 억제할 수 있다.
한편 본 실시예에서는 프로브 핀(23)이 프로브 기판(60)의 기판 패드(61)에 면실장되는 형태로 접합된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 프로브 기판에 비아 홀을 형성하고, 비아 홀에 프로브 핀(23)의 접속부가 삽입되어 접합되는 형태로 구현될 수도 있다. 물론 비아 홀에는 전도성 접착제가 투입된다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 프로브 카드의 제조 과정에서 다수의 프로브 핀(23)들을 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)에 임시로 삽입한 후 다시 프로브 카드용 프로브 기판(60)에 일괄 이식함으로써, 프로브 핀 설치 공정을 프로브 카드의 제조 공정과 독립적으로 수행할 수 있고, 그에 따라 프로브 카드의 전체 공정 시간을 단축할 수 있다. 특히, 프로브 카드를 주문 제작하는 경우, 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)에 프로브 핀(23)들을 미리 삽입해 놓음으로써 납기를 대폭 단축할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 프로브 기판(60)과 유사한 열팽창 계수를 갖는 소재로 제작되기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)에서 프로브 기판(60)으로 프로브 핀(23)들을 일괄적으로 이식하는 과정에서 프로브 핀(23)들의 정렬이 틀어지거나 손상되는 문제를 억제할 수 있다. 즉 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)은 프로브 기판(60)과 유사한 열팽창 계수를 갖는 지그(10)에 웨이퍼 핀 어레이 프리임이 부착되어 설치되고, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)은 복수 개로 분할된 구조를 갖는다. 이로 인해 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)에서 프로브 기판(60)으로 프로브 핀(23)들을 일괄적으로 이식하는 과정에서 열, 즉 프로브 핀(23)들을 프로브 기판(60)에 솔더링하는 과정에서 열이 작용하더라도, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)이 복수 개로 분할되어 있기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)의 열팽창에 따른 변형을 최소화할 수 있다. 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)이 일체로 형성하는 것보다 복수 개로 분할함으로써, 분할된 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)의 열 변형이 상대적으로 적게 발생되기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임(20)의 열팽창에 따른 위치 변형을 최소화할 수 있는 것이다.
따라서 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)의 열팽창에 따른 위치 변형 또한 최소화할 수 있기 때문에, 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈(50)과 프로브 기판(60) 간의 정렬을 보다 용이하게 수행할 수 있다. 또한 프로브 기판(60)으로 프로브 핀(23)들을 위치를 정렬하여 손상없이 안정적으로 이식할 수 있다.
한편 본 실시예에서는 지그의 소재로 프로브 기판과 동등한 열팽창 계수를 갖는 소재로 제작하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 약간 크거나 작은 소재로 지그가 제작되는 경우, 지그에 부착되는 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 조정을 통하여 열팽창 계수의 차이에 따른 프로브 핀의 정렬이 틀어지는 문제를 해소할 수 있다. 예컨대 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 약간 작은 소재로 지그가 제작되는 경우, 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간에 오프셋(offset)을 주어 실제 간격보다 약간 넓게 하여 솔더링되는 시점의 온도에서 프레임 유닛에 있는 프로브 핀의 위치와 프로브 기판의 기판 패드의 위치가 서로 동일 위치에 올 수 있도록 정렬할 수 있다. 즉 지그가 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 작은 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격은 지그가 프로브 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 보다는 넓게 형성할 수 있다.
반대로 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 약간 큰 소재로 지그가 제작되는 경우, 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간에 오프셋을 주어 실제 간격보다 약간 좁게 하여 솔더링되는 시점의 온도에서 프레임 유닛에 있는 프로브 핀의 위치와 프로브 기판의 기판 패드의 위치가 서로 동일 위치에 올 수 있도록 정렬할 수 있다. 즉 지그가 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 큰 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격은 지그가 프로브 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 보다는 좁게 형성할 수 있다.
이와 같이 오프셋을 주는 이유는 프로브 핀이 프로브 기판에 솔더링되기 전에는 프레임 유닛의 위치에 있으나, 솔더링 이후에는 프로브 핀의 위치가 프로브 기판에 고정되며, 프로브 핀은 탄성을 갖고 위치가 변형되는 만큼 프레임 유닛에서 한쪽에 기대어 있는다. 그리고 프레임 유닛이 제거 된 경우에는 프로브 기판에 고정되어 있는 프로브 핀이 본래의 형상으로 복원되어 제 위치를 찾아갈 수 있도록 하기 위해서이다.
한편 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 지그 12 : 부착부
14 : 관통구멍 16 : 뼈대 영역
17 : 접착제 투입홈 18 : 사이드 프레임부
19 : 접착제 20 : 웨이퍼 핀 어레이 프레임
21 : 프레임 유닛 23 : 프로브 핀
25 : 프로브 핀 삽입부 27 : 정렬구멍
29 : 사이드부 31 : 접속부
33 : 빔부 35 : 접촉부
41 : 베이스틀 42 : 스페이서블록
43 : 삽입구멍 44 : 접속부블록
44a : 격벽 45 : 접촉부 삽입구멍
46 : 거치홈 47 : 빔부 삽입구멍
48 : 접속부 삽입구멍 49 : 서포트블록
50 : 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈 60 : 프로브 기판
61 : 기판 패드 63 : 회로 배선

Claims (14)

  1. 프로브 카드 제조 공정에서 다수의 프로브 핀을 일괄적으로 프로브 카드의 프로브 기판에 이식하기 위해 사용되는 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈로,
    판 상의 지그;
    상기 지그의 상부면에 부착되며, 다수의 프로브 핀이 삽입되어 설치된 복수개의 프레임 유닛이 서로 일정 간격 이격되어 어레이 배열된 구조를 갖는 웨이퍼 핀 어레이 프레임;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 소재는 실리콘 웨이퍼이며, 상기 지그의 소재는 상기 프로브 기판에 대응되는 열팽창 계수를 갖는 소재인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프레임 유닛은,
    반도체 웨이퍼에 형성된 복수의 반도체 칩에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 복수의 반도체 칩의 패드들에 대응되게 프로브 핀들이 삽입되어 설치되는 복수의 프로브 핀 삽입부;
    상기 복수의 프로브 핀 삽입부를 구분하며, 상기 복수의 프로브 핀 삽입부를 지지하는 사이드부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프레임 유닛의 복수의 프로브 핀 삽입부는
    반도체 웨이퍼에 m××m, n은 1 내지 10의 자연수로서, m과 n 중 적어도 하나는 2이상 임) 행렬로 배열된 반도체 칩들에 대응되게 프로브 핀들이 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지그는,
    상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임의 복수의 프로브 핀 삽입부가 노출되는 복수의 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지그는,
    상기 프레임 유닛들을 각각 상기 지그의 상부면에 밀착되게 부착하는 접착제가 제공되는 복수의 접착제 투입홈이 형성되며, 상기 복수의 접착제 투입홈은 상기 뼈대 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접착제 투입홈은 상기 프레임 유닛의 중심 지점에 위치하는 상기 프레임 유닛의 사이드부에 대응되는 상기 지그의 상부면에 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 지그의 관통구멍에 노출되는 상기 프로브 핀 삽입부에는 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임을 프로브 카드에 정렬하기 위한 적어도 하나의 정렬구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  9. 제5항에 있어서, 상기 지그는,
    상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임이 부착되며, 상기 복수의 관통구멍과 뼈대 영역을 구비하는 부착부;
    상기 부착부와 연결되어 상기 부착부를 둘러싸는 사이드 프레임부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  10. 제1항에 있어서, 상기 지그는,
    상기 프레임 유닛들을 각각 상기 지그의 상부면에 밀착되게 부착하는 접착제가 제공되는 복수의 접착제 투입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지그의 접착제 투입홈은 상기 지그의 상부면으로 노출되는 프로브 핀의 위치에서 이격된 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 핀 어레이 프레임은
    상기 프레임 유닛 간의 간격이 5 내지 200㎛인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 지그가 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 작은 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격은 상기 지그가 프로브 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 보다는 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 지그가 프로브 기판 보다 열팽창 계수가 큰 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격은 상기 지그가 프로브 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 경우의 프레임 유닛의 프로브 핀 삽입부 간의 간격 보다는 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조용 웨이퍼 핀 어레이 프레임 모듈.
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