KR20160095392A - 공간 변환기 및 그 제조 방법, 및 공간 변환기를 포함하는 프로브 카드 - Google Patents

공간 변환기 및 그 제조 방법, 및 공간 변환기를 포함하는 프로브 카드 Download PDF

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KR20160095392A
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Abstract

공간 변환기가 제공된다. 이 공간 변환기는 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층된 복수의 세라믹층들로 구성되되, 세라믹층들 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들을 갖는 세라믹 기판, 및 세라믹층들 중 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 세라믹 기판의 외곽에 배치되되, 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함한다.

Description

공간 변환기 및 그 제조 방법, 및 공간 변환기를 포함하는 프로브 카드{Space Transformer, Method of Fabricating the Same and Probe Card Including Space Transformer}
본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로, 더 구체적으로 공간 변환기 및 그 제조 방법, 및 공간 변환기를 포함하는 프로브 카드에 관한 것이다.
탐침(probe)은 미세 전자 소자(예를 들면, 반도체 소자)의 전기적 특성을 측정하기 위한 기계 장치이다. 알려진 것처럼, 반도체 소자는 외부 전자 소자와 상호 신호 전달을 위해 그 표면에 형성되는 패드(pad)들을 구비한다. 즉, 반도체 소자는 그 표면에 형성된 패드들을 통해 전기적 신호를 입력받아 소정의 동작을 수행한 후, 처리한 결과를 다시 패드들을 통해 외부 전자 소자로 전달한다. 이때, 탐침은 프로브 카드(probe card)의 인쇄 회로 기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 배열되어 반도체 소자의 패드들에 물리적으로 접촉함으로써, 외부 전자 소자와의 신호 전달을 위한 전기적 경로를 형성한다.
프로브 카드는, 알려진 것처럼, 탐침의 종류에 따라 니들형(needle type), 수직형(vertical type) 또는 캔틸레버형(cantilever type) 등으로 구분될 수 있다. 니들형 프로브 카드는 탐침 니들의 복원 특성이 우수하지 않기 때문에, 반복적으로 사용할 경우에 수평도나 정렬 위치가 틀어지는 단점을 갖는다. 이에 더하여, 니들형 프로브 카드는 탐침 니들의 크기 자체가 크기 때문에, 고집적화된 반도체 소자의 검사(test)에는 부적합하다는 단점이 있다. 수직형 프로브 카드는 탐침 자체의 작은 크기 및 탐침들 사이의 좁은 간격 때문에, 고집적화된 반도체 소자의 검사에 적합하다. 하지만, 탐침이 반도체 소자의 패드에 접촉할 때 인가되는 힘의 방향이 탐침의 길이 방향이기 때문에, 수직형 프로브 카드 역시 복원력의 부족에 따른 변형의 문제가 동일하게 발생한다.
이와는 달리, 통상적인 캔틸레버형 프로브 카드의 경우, 반도체 소자의 패드와의 접촉을 위한 팁(tip)이 캔틸레버형인 빔부(beam portion)의 끝단에 부착된다. 빔부는 반도체 소자의 패드의 상부면에 평행하게 인쇄 회로 기판에 부착된다. 이에 따라, 캔틸레버형 프로브 카드의 탐침(실질적으로 팁)이 반도체 소자의 패드에 접촉할 때 인가되는 힘의 방향이 빔부의 길이 방향에 수직하다. 캔틸레버형 프로브 카드의 이러한 구조는 극대화된 복원력을 제공한다.
고집적화된 반도체 소자에 대한 검사 공정에 부응하기 위해서는 반도체 소자에 접속되는 탐침들이 미세 피치(pitch)를 가져야 한다. 이를 위해, 탐침들의 피치와 인쇄 회로 기판의 패드들의 피치 사이의 차이를 보상해 주는 소위 공간 변환기(Space TransFormer : STF)가 필수적으로 사용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프로브 카드를 제조하기 위한 공정에서 회로 기판과의 위치 정밀도를 높일 수 있는 공간 변환기를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 프로브 카드를 제조하기 위한 공정에서 회로 기판과의 위치 정밀도를 높일 수 있는 공간 변환기의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 회로 기판과 공간 변환기 사이의 위치 정밀도가 높은 프로브 카드를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으면, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 공간 변환기를 제공한다. 이 공간 변환기는 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층된 복수의 세라믹층들로 구성되되, 세라믹층들 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들을 갖는 세라믹 기판, 및 세라믹층들 중 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 세라믹 기판의 외곽에 배치되되, 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함할 수 있다.
정렬 키의 깊이는 세라믹층의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만일 수 있다.
정렬 키를 기준으로 하여 세라믹 기판을 관통하는 복수의 관통 홀들을 더 포함할 수 있다. 정렬 키를 기준으로 하여 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 표면에 배치된 패드 형성용 정렬 키들을 더 포함할 수 있다.
세라믹 기판은 원형 또는 다각형의 평단면을 가질 수 있다. 세라믹 기판은 16각형 또는 24각형의 평단면을 가질 수 있다.
또한, 상기한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 공간 변환기의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층되되, 그들 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들을 갖는 복수의 세라믹층들을 소성하여 세라믹 기판을 형성하는 것, 및 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 세라믹 기판의 외곽에 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 형성하는 것을 포함할 수 있다.
정렬 키는 세라믹층의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만의 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. 정렬 키를 형성하는 것은 레이저를 이용하는 것일 수 있다.
이 방법은 정렬 키를 기준으로 하여 세라믹 기판을 관통하는 복수의 관통 홀들을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 이 방법은 정렬 키를 기준으로 하여 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 표면에 패드 형성용 정렬 키들을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
세라믹 기판은 원형 또는 다각형의 평단면을 갖도록 형성될 수 있다. 세라믹 기판은 16각형 또는 24각형의 평단면을 갖도록 형성될 수 있다.
이에 더하여, 상기한 또 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 프로브 카드를 제공한다. 이 프로브 카드는 앞서 설명된 공간 변환기, 공간 변환기의 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 표면에 구비된 패드들과 전기적으로 연결되는 회로 기판, 세라믹 기판의 상부면에 대향하는 하부면으로 세라믹 기판의 미세 배선 패턴층과 전기적으로 연결되는 탐침들, 및 회로 기판과 공간 변환기를 관통하여 회로 기판과 공간 변환기를 정렬하는 가이드 핀을 포함할 수 있다.
공간 변환기의 정렬 키의 깊이는 세라믹층의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만일 수 있다.
공간 변환기와 회로 기판 사이의 전기적 연결은 포고 핀들에 의해 이루어질 수 있다.
가이드 핀은 회로 기판에 형성된 복수의 제 1 관통 홀들 및 정렬 키를 기준으로 하여 세라믹 기판을 관통하는 공간 변환기의 복수의 제 2 관통 홀들을 통해 회로 기판과 공간 변환기를 정렬할 수 있다.
프로브 카드는 회로 기판에 공간 변환기를 고정하기 위한 지지체를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 공간 변환기가 세라믹층들 중 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 외곽에 배치되되, 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함함으로써, 관통 홀들 및 패드 형성용 정렬 키들이 동일한 정렬 키를 기준으로 하여 구비될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판과의 위치 정밀도를 높일 수 있는 공간 변환기가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 공간 변환기의 세라믹층들 중 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 외곽에 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키가 형성됨으로써, 관통 홀들 및 패드 형성용 정렬 키들이 동일한 정렬 키를 기준으로 하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판과의 위치 정밀도를 높일 수 있는 공간 변환기의 제조 방법이 제공될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 과제의 해결 수단에 따르면 공간 변환기가 세라믹층들 중 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 외곽에 배치되되, 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함함으로써, 관통 홀들 및 패드 형성용 정렬 키들이 동일한 정렬 키를 기준으로 하여 구비될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판과 공간 변환기 사이의 위치 정밀도가 높은 프로브 카드가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드를 포함하는 반도체 소자 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 일 구성 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 일 구성 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
하나의 구성 요소(element)가 다른 구성 요소와 '접속된(connected to)' 또는 '결합한(coupled to)'이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접적으로 연결된 또는 결합한 경우, 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 '직접적으로 접속된(directly connected to)' 또는 '직접적으로 결합한(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템(item)들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 '아래(below)', '밑(beneath)', '하부(lower)', '위(above)', '상부(upper)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below)' 또는 '밑(beneath)'으로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나(rounded) 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드를 포함하는 반도체 소자 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 소자 검사 장치는 복수의 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼(wafer)(W)에 대한 전기적인 특성을 검사하기 위한 것일 수 있다.
반도체 소자 검사 장치는 프로브 카드(100) 및 검사기(tester)(200)로 구성된다. 프로브 카드(100)는 회로 기판(110), 공간 변환기(120), 탐침들(130), 가이드 핀(guide pin)(140) 및 지지체(150)로 구성될 수 있다.
검사기(200)는 프로브 카드(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도시된 것과 같이, 검사기(200)는 프로브 카드(100)의 회로 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 검사기(200)는 척(chuck)(300) 상에 놓인 웨이퍼(W)를 검사하기 위한 검사 신호를 프로브 카드(100)의 회로 기판(110)에 전달하고, 전달된 검사 신호로부터 생성된 신호를 기초로 검사 결과를 판단할 수 있다.
회로 기판(110)은 인쇄 회로 기판일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 회로 기판(110)은 검사기(200)로부터 수신한 검사 신호를 공간 변환기(120)으로 전달하고, 그리고 공간 변환기(120)로부터 수신한 결과 신호를 검사기(200)로 전달하는 내부 배선을 포함하는 배선 기판일 수 있다. 회로 기판(110)은 원형의 평단면을 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 검사하고자 하는 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼(W)의 형상 또는 검사하고자 하는 반도체 소자들의 배치 구조에 따라 다른 형상의 평단면을 가질 수 있다.
공간 변환기(120)는 회로 기판(110)의 포고 핀(pogo pin)들(115)을 통해 회로 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 회로 기판(110)의 포고 핀들(115)이 공간 변환기(120)의 상부면에 구비된 패드들과 물리적으로 접촉하는 것에 의해, 회로 기판(110)과 공간 변환기(120)가 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 공간 변환기(120)는 회로 기판(120)으로부터 수신한 검사 신호를 탐침들(130)로 전달하고, 그리고 탐침들(130)로부터 수신한 결과 신호를 회로 기판(110)으로 전달할 수 있다.
공간 변환기(120)는 회로 기판(110)의 패드들의 피치와 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 소자의 패드들의 피치의 차이를 보상하기 위한 것일 수 있다. 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 소자의 패드들의 피치가 회로 기판(110)의 패드들의 피치에 비해 좁으므로, 공간 변환기(120)는 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 소자의 패드들의 피치에 부응할 수 있도록 미세 배선 패턴(pattern)층들로 구성된 내부 회로를 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 공간 변환기(120)는 세라믹 기판, 미세 배선 패턴층들, 비아(via)들 및 패드들을 포함할 수 있다.
공간 변환기(120)는 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층된 복수의 세라믹층들(도 5의 122a, 122b, 122c, 122d 및 122e 참조)로 구성될 수 있다. 공간 변환기(120)에 대한 자세한 내용은 아래 도 2 내지 도 5를 통해서 다시 설명된다.
탐침들(130)은 공간 변환기(120)의 상부면에 대향하는 하부면으로 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말하자면, 탐침들(130)은 공간 변환기(120)의 하부면의 패드들과 물리적으로 접촉하여 공간 변환기(120) 내부의 미세 배선 패턴층에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 탐침들(130)은 공간 변환기(120)를 통해 회로 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 탐침들(130)은 공간 변환기(120)로부터 수신한 검사 신호를 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 소자의 패드들로 전달하고, 그리고 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 소자의 패드들로부터 수신한 결과 신호를 공간 변환기(120)로 전달할 수 있다. 탐침들(130)은 니들형, 수직형 또는 캔틸레버형을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따른 탐침들(130)은 미세 전자 기계 시스템(Micro Electro Mechanical System : MEMS) 캔틸레버형일 수 있다.
가이드 핀(140)은 회로 기판(110)과 공간 변환기(120)를 관통하여 회로 기판(110)과 공간 변환기(120)를 정렬할 수 있다. 즉, 가이드 핀(140)은 회로 기판(110)의 포고 핀들(115)과 공간 변환기(120)의 상부면에 구비된 패드들과의 물리적 접촉 위치를 정렬하기 위한 것일 수 있다. 가이드 핀(140)은 회로 기판(110)에 형성된 복수의 제 1 관통 홀들 및 공간 변환기(120)에 형성된 복수의 제 2 관통 홀들(도 3 또는 도 4의 128 참조)에 삽입되어 회로 기판(110)과 공간 변환기(120)를 정렬할 수 있다.
지지체(150)는 회로 기판(110)에 공간 변환기(120)를 고정하기 위한 것일 수 있다. 즉, 공간 변환기(120)가 회로 기판(110)에 지지체(150)를 통해 고정됨으로써, 일체화된 프로브 카드(100)가 제공될 수 있다.
도 2 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 일 구성 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들이고, 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드의 일 구성 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 공간 변환기(120)는 그들 사이에 미세 배선 패턴층(도 1 참조)을 개재하여 적층된 복수의 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e)로 구성될 수 있다. 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e) 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들(124a, 124b, 124c, 124d 또는 124e)을 가질 수 있다. 도시되지 않았지만, 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e) 각각은 그들 사이에 개재된 인접하는 미세 배선 패턴층들을 전기적으로 연결하기 위해, 그를 관통하는 적어도 하나의 이상의 비아(도 1 참조)를 포함할 수 있다. 여기서, 이러한 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e) 내부에 미세 배선 패턴층들이 구비된 구조물을 세라믹 기판이라고 하기로 한다. 세라믹 기판은 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층되되, 그들 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들(124a, 124b, 124c, 124d 및 124e)을 갖는 복수의 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e)을 소성하여 형성될 수 있다. 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e)은 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
공간 변환기(120)는 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 및 122e) 중 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층(122a)의 기준 비아들(124a) 각각에 인접하는 세라믹 기판의 외관에 배치되되, 최외부 세라믹층(122a)을 관통하면서 차외부 세라믹층(122b)으로 일부 연장된 정렬 키(align key)(126)를 포함할 수 있다. 정렬 키(126)의 깊이는 세라믹층(122a, 122b, 122c, 122d 또는 122e)의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만일 수 있다. 즉, 정렬 키(126)는 차외부 세라믹층(122b)을 완전히 관통하지 못하는 깊이를 가질 수 있다. 따라서, 이러한 정렬 키(126)의 형성에 의한 차외부 세라믹층(122b)의 기준 비아(124b)와의 단락(short)이 방지될 수 있다. 정렬 키(126)는 레이저(laser)를 이용하여 형성될 수 있다.
정렬 키들(126)을 형성한 후, 세라믹 기판의 외곽을 가공할 수 있다. 세라믹 기판이 원형 또는 다각형의 평단면을 갖도록 세라믹 기판의 외곽이 가공될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 기판이 16각형 또는 24각형의 평단면을 갖도록 세라믹 기판의 외곽이 가공될 수 있다.
공간 변환기(120)는 정렬 키들(126)을 기준으로 하여 세라믹 기판을 관통하는 복수의 관통 홀들(128)을 포함할 수 있다. 관통 홀들(128)은 가이드 핀(도 1의 140 참조)이 삽입되는 공간일 수 있다. 관통 홀들(128)은 레이저를 이용하여 형성되거나, 또는 드릴링(drilling)에 의해 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것을 아니다.
공간 변환기(120)는 정렬 키들(126)을 기준으로 하여 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층(122a)의 표면에 배치된 패드 형성용 정렬 키들(129)을 포함할 수 있다. 패드 형성용 정렬 키들(129)은 회로 기판(도 1 의 110 참조)의 포고 핀들(도 1의 115 참조)과 물리적으로 접촉하여 회로 기판과 공간 변환기(120)가 서로 전기적으로 연결되도록 하는 패드들(도 1 참조)을 세라믹 기판의 상부면 방향의 최외부 세라믹층(122a)의 표면에 형성하기 위한 것일 수 있다.
따라서, 세라믹층들(122a, 122b, 122c, 122d 또는 122e) 사이의 정렬 불량이 발생하더라도, 관통 홀들(128) 및 패드 형성용 정렬 키들(129)은 동일한 정렬 키들(126)을 기준으로 하여 형성되기 때문에, 회로 기판의 포고 핀들과 공간 변환기(120)의 최외부 세라믹층(122a)의 표면에 형성된 패드들 사이의 위치 정밀도가 향상될 수 있다. 즉, 회로 기판과 공간 변환기(120)는 가이드 핀에 의해 정렬되고, 그리고 관통 홀들(128) 및 패드 형성용 정렬 키들(129)은 일체화된 기준인 정렬 키들(126)에 의해 형성되기 때문에, 회로 기판의 포고 핀들과 공간 변환기(120)의 최외부 세라믹층(122a)의 표면에 형성된 패드들 사이의 개방(open)을 방지할 수 있는 위치 정밀도가 확보될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공간 변환기는 세라믹층들 중 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 외곽에 배치되되, 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함함으로써, 관통 홀들 및 패드 형성용 정렬 키들이 동일한 정렬 키를 기준으로 하여 구비될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판과의 위치 정밀도를 높일 수 있는 공간 변환기가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 공간 변환기는 세라믹층들 중 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 외곽에 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키가 형성됨으로써, 관통 홀들 및 패드 형성용 정렬 키들이 동일한 정렬 키를 기준으로 하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판과의 위치 정밀도를 높일 수 있는 공간 변환기의 제조 방법이 제공될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드는 공간 변환기가 세라믹층들 중 상부면 방향의 최외부 세라믹층의 기준 비아들 각각에 인접하는 외곽에 배치되되, 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함함으로써, 관통 홀들 및 패드 형성용 정렬 키들이 동일한 정렬 키를 기준으로 하여 구비될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판과 공간 변환기 사이의 위치 정밀도가 높은 프로브 카드가 제공될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 프로브 카드
110 : 회로 기판
115 : 포고 핀
120 : 공간 변환기
122a, 122b, 122c, 122d, 122e : 세라믹층
124a, 124b, 124c, 124d, 124e : 기준 비아
126 : 정렬 키
128 : 관통 홀
129 : 패드 형성용 정렬 키
130 : 탐침
140 : 가이드 핀
150 : 지지체
200 : 검사기
300 : 척
W : 웨이퍼

Claims (18)

  1. 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층된 복수의 세라믹층들로 구성되되, 상기 세라믹층들 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들을 갖는 세라믹 기판; 및
    상기 세라믹층들 중 상기 세라믹 기판의 제 1 면 방향의 최외부 세라믹층의 상기 기준 비아들 각각에 인접하는 상기 세라믹 기판의 외곽에 배치되되, 상기 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 포함하는 공간 변환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정렬 키의 깊이는 상기 세라믹층의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만인 공간 변환기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 정렬 키를 기준으로 하여 상기 세라믹 기판을 관통하는 복수의 관통 홀들을 더 포함하는 공간 변환기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 정렬 키를 기준으로 하여 상기 세라믹 기판의 상기 제 1 면 방향의 상기 최외부 세라믹층의 표면에 배치된 패드 형성용 정렬 키들을 더 포함하는 공간 변환기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 원형 또는 다각형의 평단면을 갖는 공간 변환기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 16각형 또는 24각형의 평단면을 갖는 공간 변환기.
  7. 그들 사이에 미세 배선 패턴층을 개재하여 적층되되, 그들 각각은 그를 관통하는 복수의 기준 비아들을 갖는 복수의 세라믹층들을 소성하여 세라믹 기판을 형성하는 것; 및
    상기 세라믹 기판의 제 1 면 방향의 최외부 세라믹층의 상기 기준 비아들 각각에 인접하는 상기 세라믹 기판의 외곽에 상기 최외부 세라믹층을 관통하면서 차외부 세라믹층으로 일부 연장된 정렬 키를 형성하는 것을 포함하는 공간 변환기의 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 정렬 키는 상기 세라믹층의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만의 깊이를 갖도록 형성되는 공간 변환기의 제조 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 정렬 키를 형성하는 것은 레이저를 이용하는 것인 공간 변환기의 제조 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 정렬 키를 기준으로 하여 상기 세라믹 기판을 관통하는 복수의 관통 홀들을 형성하는 것을 더 포함하는 공간 변환기의 제조 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 정렬 키를 기준으로 하여 상기 세라믹 기판의 상기 제 1 면 방향의 상기 최외부 세라믹층의 표면에 패드 형성용 정렬 키들을 형성하는 것을 더 포함하는 공간 변환기의 제조 방법.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 원형 또는 다각형의 평단면을 갖도록 형성되는 공간 변환기의 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 16각형 또는 24각형의 평단면을 갖도록 형성되는 공간 변환기의 제조 방법.
  14. 제 1항의 공간 변환기;
    상기 공간 변환기의 상기 세라믹 기판의 상기 제 1 면 방향의 상기 최외부 세라믹층의 표면에 구비된 패드들과 전기적으로 연결되는 회로 기판;
    상기 세라믹 기판의 제 1 면에 대향하는 제 2 면으로 상기 세라믹 기판의 상기 미세 배선 패턴층과 전기적으로 연결되는 탐침들; 및
    상기 회로 기판과 상기 공간 변환기를 관통하여 상기 회로 기판과 상기 공간 변환기를 정렬하는 가이드 핀을 포함하는 프로브 카드.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 공간 변환기의 상기 정렬 키의 깊이는 상기 세라믹층의 두께의 2 배 초과이고, 그리고 3 배 미만인 프로브 카드.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 공간 변환기와 상기 회로 기판 사이의 전기적 연결은 포고 핀들에 의해 이루어지는 프로브 카드.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 가이드 핀은:
    상기 회로 기판에 형성된 복수의 제 1 관통 홀들; 및
    상기 정렬 키를 기준으로 하여 상기 세라믹 기판을 관통하는 상기 공간 변환기의 복수의 제 2 관통 홀들을 통해 상기 회로 기판과 상기 공간 변환기를 정렬하는 프로브 카드.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 회로 기판에 상기 공간 변환기를 고정하기 위한 지지체를 더 포함하는 프로브 카드.
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KR20220148682A (ko) * 2021-04-29 2022-11-07 (주)샘씨엔에스 프로브 카드용 공간 변환기의 리페어 방법 및 이를 이용한 공간 변환기

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