KR20160126395A - Probe Card with Wire Probes - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a probe card inspecting an electrical characteristic of a semiconductor integrated circuit. The probe card comprises: a circuit board having a tester electrode on a surface thereof; a space modifier having a probe electrode formed on a surface thereof; a first guide plate having a plurality of probe holes formed thereon; a second guide plate having a plurality of probe holes formed thereon; one or more sheets of middle plates having a plurality of middle holes formed thereon; and a plurality of wire probes of which one end is electrically connected to the probe electrode, and of which the other end comes into contact with a surface of a test piece.

Description

와이어 프로브를 구비한 프로브 카드 {Probe Card with Wire Probes}Probe Card with Wire Probes "

본 발명은 반도체 직접회로의 전기적 특성을 검사하는 프로브 카드(probe card)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브 카드를 구성하는 프로브의 동작 균일성을 향상시킬 수 있으며, 고장난 프로브를 손쉽게 교체할 수 있는 기술에 관한 것이다. 본 기술은 반도에 패키지 PCB의 전기적 특성을 검사하는 전기검사 지그(jig) 등에도 동일하게 사용될 수 있다.
The present invention relates to a probe card for inspecting electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a probe card that can improve the operation uniformity of a probe constituting a probe card, Technology. This technique can be equally applied to electric inspection jigs and the like which inspect the electrical characteristics of the package PCB on the peninsula.

프로브 카드는 반도체 직접회로, 반도체 패키지 PCB 등의 전자소자(electric device)가 정확한 사양으로 제조되었는지 검사(test)하기 위해, 전자소자에 접촉되어 전기적 연결을 형성하는 장치이다. 시험체가 되는 전자소자에 프로브 카드에 있는 프로브가 접촉되어서, 시험체와 테스터가 전기적으로 연결된다. 프로브 카드에 구비된 프로브의 한 쪽 끝은 시험체에 접촉하게 되고, 다른 한 쪽 끝은 공간변형기에 접촉되며, 공간변형기는 회로기판을 통해서 프로브 카드의 외부에 있는 테스터까지 전기적으로 연결된다. 프로브 카드가 시험체에 밀착되면, 프로브는 시험체와 공간변형기 사이에서 양쪽 끝이 눌리게 된다. 프로브의 양쪽 끝은 시험체와 공간변형기에 형성된 전극에 각각 접촉하게 되며, 시험체와 공간변형기가 프로브를 통하여 전기적으로 연결되게 된다. 프로브를 통해서 전달되는 전기적 신호는 공간변형기와 회로기판을 통해서 테스터에 전달된다. The probe card is a device that contacts an electronic device to form an electrical connection to test whether an electric device such as a semiconductor integrated circuit, a semiconductor package PCB, or the like is manufactured with the correct specification. The probe on the probe card is brought into contact with the electronic element to be the test body, so that the test body and the tester are electrically connected. One end of the probe provided on the probe card is brought into contact with the test body, and the other end is brought into contact with the space deforming device. The space deforming device is electrically connected to the tester located outside the probe card through the circuit board. When the probe card is brought into close contact with the specimen, the probes are pressed between the specimen and the transducer at both ends. Both ends of the probe are brought into contact with the test body and the electrodes formed in the space deflector, respectively, and the test body and the space transformer are electrically connected through the probe. The electrical signal transmitted through the probe is transmitted to the tester through the space transformer and the circuit board.

전기적으로 공간변형기와 연결되어 있으며, 공간변형기로부터 받은 전기적 신호를 테스터에 전달하는 역할을 하며, 테스터와 전기적 연결을 할 수 있도록 표면에 테스터 전극이 형성되어 있는 회로기판과; 상기 회로기판과 프로브 사이에 위치하여 회로기판과 프로브를 전기적으로 연결하며, 프로브가 접촉되어 전기적 신호를 전달할 수 있는 프로브 전극이 표면에 형성되어 있는 공간변형기와; 긴 막대의 형태를 가지며, 중간 부분이 벤딩되면서 길이 방향으로 신축할 수 있으며, 일단은 상기 공간변형기의 프로브 전극에 전기적으로 연결되며, 타단은 시험체의 표면에 접촉되어 공간변형기와 시험체를 전기적으로 연결하게 되는 복수의 프로브와; 한 쪽 면이 시험체와 마주보며, 상기 프로브의 일단이 삽입 설치되는 프로브 홀이 형성된 제1 가이드 플레이트와; 한 쪽 면이 상기 공간 변형기와 마주보며, 상기 제1 가이드 플레이트와 평행하게 위치하며, 프로브의 타단이 삽입 설치되는 프로브 홀이 형성된 제2 가이드 플레이트로 기존의 프로브 카드가 구성된다. A circuit board electrically connected to the space transformer and having a tester electrode formed on a surface of the tester so as to electrically connect the tester with an electrical signal received from the space transformer; A space transformer placed between the circuit board and the probe and electrically connected to the circuit board and the probe and having a probe electrode on the surface thereof capable of transmitting an electrical signal by contacting the probe; And the other end is in contact with the surface of the test body to electrically connect the space transformer and the test body. A plurality of probes to be applied to the probe; A first guide plate having one side facing the test body and having a probe hole into which one end of the probe is inserted; The probe card includes a probe plate having one side thereof facing the space transformer and a probe hole formed in parallel with the first guide plate and having the other end of the probe inserted therein.

제1 가이드 플레이트의 프로브 홀에 삽입된 프로브는 시험체와 마주보는 면으로 프로브의 일단이 돌출되어 있어서 시험체의 표면에 형성된 전극과 접촉할 수 있게 된다. 그리고 제2 가이드 플레이트의 프로브 홀에 삽입된 프로브는 공간변형기와 마주보는 면으로 프로브의 일단이 돌출되어 있어서 공간변형기의 표면에 형성된 프로브 전극과 접촉할 수 있게 된다. The probe inserted into the probe hole of the first guide plate protrudes from one end of the probe as a surface facing the test body so that the probe can contact the electrode formed on the surface of the test body. The probe inserted into the probe hole of the second guide plate has one end of the probe protruded from the surface facing the space transformer, so that the probe can contact the probe electrode formed on the surface of the space transformer.

기존의 프로브를 제작하는 방법은 직선형태의 와이어를 일정한 길이로 자른 후에 중간 부분을 프레스 가공하여 얇고 넓은 부분을 형성한다. 이렇게 얇게 형성된 중간 부분은 다른 부분에 비해서 벤딩되기 쉬워서 스프링의 역할을 하게 되며, 동시에 폭이 넓은 형상을 가짐으로 인해서 작은 프로브 홀을 통과하지 못하고 걸리는 역할도 하게 된다. 그런데, 프로브의 가운데 부분을 프레스 가공할 때, 그 위치가 정확하지 않으면 중간의 스프링 부분을 경계로 하는 양쪽 부분의 길이가 균일하지 않게 되어 프로브의 형상이 서로 차이 나게 된다. 이러한 프레스 가공의 위치 오차는 수um 이하로 관리되어야 하나 실질적인 제조 공정에서 이 같은 정밀도를 유지하는 것은 매우 어려우며, 따라서 프로브의 가공 수율이 매우 낮고, 가공된 프로브의 균일성이 떨어지는 단점이 있다. 이 같은 프로브의 균일성 저하는 프로브 카드에서 프로브의 동작 특성의 불균일로 이어져서 프로브 카드의 성능이 떨어지는 결과를 초래한다.A conventional method of manufacturing a probe is to cut a straight wire into a predetermined length and then press the middle portion to form a thin and wide portion. The thinner intermediate portion is easier to bend than the other portions, so that it functions as a spring, and at the same time, it has a wide shape, which prevents it from passing through a small probe hole. However, when the center portion of the probe is pressed, if the position is not correct, the lengths of the two portions with the intermediate spring portion as a boundary are not uniform, and the shapes of the probes are different from each other. This position error of the pressing process should be controlled to a few micrometers or less, but it is very difficult to maintain such precision in a practical manufacturing process, and thus the processing yield of the probe is very low and the uniformity of the processed probe is low. Such deterioration of the uniformity of the probes leads to non-uniformity of the operation characteristics of the probe in the probe card, which results in degradation of the performance of the probe card.

기존의 프로브 카드에서는 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀의 내경은 프로브의 굵은 부분의 직경보다 작게 형성되어 있어서, 프로브에서 스프링 역할을 하는 폭이 넓은 부분이 프로브 홀에 걸리게 되며, 프로브가 가이드 플레이트를 통과하여 빠져나가지 못하게 된다. 그리고 반대쪽으로는 제2 가이드 플레이트와 평행하게 공간변형기가 조립되므로, 공간변형기에 의해 프로브는 제2 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀을 빠져 나올 수 없게 된다. 프로브 카드가 조립된 상태에서는 프로브가 빠져 나올 수 없으므로, 고장난 프로브를 교체해야 할 경우에는 가이드 플레이트와 공간변형기를 분리해서, 큰 내경을 갖는 공간변형기 쪽의 프로브 홀 입구를 통하여 프로브를 분리해 내고, 새로운 프로브를 삽입한 후에 가이드 플레이트와 공간변형기를 다시 조립해야만 하는 문제점이 있다.
In the conventional probe card, the inner diameter of the probe hole formed in the first guide plate is formed to be smaller than the diameter of the thick portion of the probe, so that a wide portion serving as a spring in the probe is caught in the probe hole, You will not be able to escape. And the space deformer is assembled on the opposite side in parallel with the second guide plate, so that the probe can not escape from the probe hole formed in the second guide plate. The probe can not escape when the probe card is assembled. Therefore, when the probe is to be replaced, the probe plate and the space changer are separated from each other, and the probe is separated through the probe hole entrance of the space changer having a large inner diameter, It is necessary to reassemble the guide plate and the space changer after inserting a new probe.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프레스 가공없이 간단한 형태로 제작된 프로브를 채용함으로써, 프로브의 동작특성이 매우 균일한 프로브 카드를 제공함에 있다. 또한 가이드 플레이트를 분리하지 않은 상태에서, 고장난 프로브를 교체할 수 있는 프로브 카드의 구조를 제시함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a probe card in which the operation characteristics of the probe are very uniform by employing a probe manufactured in a simple form without press working. And a structure of a probe card in which a broken probe can be replaced without detaching the guide plate is proposed.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 전체가 균일한 두께를 갖는 와이어 프로브를 이용한다. 그리고 기존의 두 장의 가이드 플레이트 사이에 중간(middle) 플레이트를 구비한다. 미들 플레이트에는 프로브가 관통하여 삽입되는 중간 홀이 형성되며, 프로브 카드가 조립된 상태에서도 미들 플레이트는 수평으로 이동 가능하도록 구성된다. 와이어 프로브는 가이드 플레이트들과 상기 미들 플레이트에 공통으로 삽입되어 설치되는데, 와이어 프로브가 삽입된 상태에서 중간 플레이트를 수평으로 이동하면 와이어 프로브의 측면이 중간 플레이트의 중간 홀 내벽 일측에 밀착된다. 중간 플레이트의 이동으로 인해서, 프로브의 중간 부분은 중간 홀의 내벽에 밀착되며, 프로브의 양 끝 부분의 측면은 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀의 내벽에 반대 방향으로 밀착되면서 프로브의 위치가 고정된다.In order to solve the above problems, the present invention uses a wire probe having a uniform thickness as a whole. And a middle plate between the two guide plates. The middle plate is formed with an intermediate hole through which the probe is inserted, and the middle plate is configured to be movable horizontally even when the probe card is assembled. When the intermediate plate is moved horizontally with the wire probe inserted, the side surface of the wire probe is brought into close contact with one side of the inner wall of the middle hole of the intermediate plate. Due to the movement of the intermediate plate, the middle portion of the probe is brought into close contact with the inner wall of the intermediate hole, and the side surfaces of both ends of the probe are fixed in the opposite direction to the inner wall of the probe hole formed in the guide plate.

이 상태에서 중간 플레이트를 수평방향으로 좀 더 밀어주면, 중간 홀이 닿게 되는 프로브의 중간 부분이 휘면서 프로브는 벤딩을 하게 된다. 이렇게 프로브가 조금 휜 상태는 프로브가 탄성 변형된 상태로서, 프로브의 탄성 복원력에 의해 프로브의 측면이 중간 홀의 내벽에 더 큰 힘으로 밀착되며, 프로브는 프로브 홀과 중간 홀에 의해서 그 위치가 더욱 단단히 고정되게 된다. 이렇게 프로브의 측면이 기계적으로 밀착되어 고정된 상태에서 프로브의 끝이 시험체에 밀착되면, 이번에는 프로브의 측면에 가해지는 힘이 아니라 프로브의 길이 방향으로 가해지는 응력으로 인해 프로브는 더 크게 벤딩된다. 이 때 프로브의 중간부분이 벤딩되어 앞으로 나아가는 방향을 벤딩 방향이라고 정의하는데, 벤딩 방향은 중간 플레이트에 의해서 형성된 벤딩 방향이 된다. 즉 프로브의 길이 방향으로 가해진 응력으로 인해, 중간 플레이트에 의해 시작된 벤딩이 더 크게 확대되는 것이다. 본 발명의 프로브 카드에서는 프로브가 탄성 복원력에 의해서 프로브 홀에 고정되는 구조로서, 프로브에는 프로브 홀에 걸릴 수 있는 굵은 부분이 별도로 형성될 필요가 없다. In this state, if the intermediate plate is further pushed in the horizontal direction, the middle portion of the probe to which the intermediate hole is to be bent bends the probe. When the probe is slightly bent, the probe is elastically deformed. By the elastic restoring force of the probe, the side surface of the probe is brought into close contact with the inner wall of the intermediate hole with a larger force, and the position of the probe is further tightened by the probe hole and the intermediate hole And becomes fixed. When the end of the probe is brought into close contact with the specimen while the side surface of the probe is fixed mechanically in close contact with the probe, the probes are bent more largely due to the stress applied to the probe in the longitudinal direction than to the force applied to the side of the probe. In this case, the direction in which the middle portion of the probe is bent and the forward direction is defined as the bending direction, and the bending direction is the bending direction formed by the intermediate plate. That is, due to the stress applied in the lengthwise direction of the probe, the bending initiated by the intermediate plate is enlarged more greatly. In the probe card of the present invention, the probe is fixed to the probe hole by an elastic restoring force, and the probe does not need to have a thick portion that can be caught in the probe hole.

본 발명에서는; 공간변형기와 전기적으로 연결되어 있으며, 공간변형기로부터 받은 전기적 신호를 테스터에 전달하는 역할을 하며, 테스터와 전기적 연결을 할 수 있도록 표면에 테스터 전극이 형성되어 있는 회로기판과; In the present invention, A circuit board electrically connected to the space transformer and serving to transmit an electrical signal received from the space transformer to the tester and having a tester electrode formed on the surface thereof for electrical connection with the tester;

상기 회로기판과 프로브 사이에 위치하며, 회로기판과 프로브를 전기적으로 연결하며, 프로브가 접촉되어 전기적 신호를 전달할 수 있는 프로브 전극이 표면에 형성되어 있는 공간변형기와; A space transformer located between the circuit board and the probe and electrically connected to the circuit board and the probe and having a probe electrode on the surface thereof to allow the probe to contact and transmit an electrical signal;

플레이트의 넓은 면이 시험체와 마주보게 되며, 표면의 일측에 홈이 형성되어 있고, 홈 안에는 프로브가 삽입 설치되는 복수의 프로브 홀이 형성되어 있는 제1 가이드 플레이트와;A first guide plate on which a large surface of the plate is opposed to the test body, grooves are formed on one side of the surface, and a plurality of probe holes into which the probes are inserted are formed;

상기 공간변형기와 상기 제1 가이드 플레이트 사이에 위치하며, 플레이트의 넓은 면이 상기 공간변형기와 마주보게 되며, 표면의 일측에 홈이 형성되어 있고, 홈 안에는 프로브가 삽입 설치되는 복수의 프로브 홀이 형성되어 있는 제2 가이드 플레이트와;A plurality of probe holes are formed in the grooves in which the probes are inserted, and a plurality of probe holes are formed in the grooves. A second guide plate provided on the first guide plate;

상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이에 위치하며, 상기 제1 가이드 플레이트와 서로 평행하게 위치하며, 프로브가 삽입 설치되는 복수의 중간 홀이 형성되어 있는 1매 이상의 중간 플레이트와; At least one intermediate plate positioned between the first guide plate and the second guide plate and positioned parallel to the first guide plate and having a plurality of intermediate holes into which the probes are inserted;

전체가 동일한 굵기를 가지는 긴 와이어 형태를 가지며, 전도성 물질로 구성되며, 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀과 상기 제2 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀 그리고 상기 중간 플레이트에 형성된 중간 홀에 공통으로 삽입 설치되며, 일단이 상기 공간변형기의 프로브 전극에 접촉되어 전기적으로 연결되며, 타단은 시험체의 표면에 접촉되는 복수의 와이어(wire) 프로브(probe)(10)를 포함하여 구성되며;The probe plate is formed of a conductive material. The probe hole formed in the first guide plate, the probe hole formed in the second guide plate, and the intermediate hole formed in the intermediate plate are inserted and installed in common And a plurality of wire probes (10) one end of which is in contact with and electrically connected to the probe electrode of the space transducer, and the other end of which is in contact with the surface of the test body;

상기 복수의 프로브 중 적어도 하나 이상에 있어서, 상기 중간 플레이트에 형성된 중간 홀의 내벽 일측에 밀착되어 있으며, 상기 프로브가 자체 중력에 의해서는 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 가이드 홀을 빠져 나오지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(probe card)를 제공한다.
Wherein at least one of the plurality of probes is in close contact with one side of an inner wall of an intermediate hole formed in the intermediate plate and the probe does not exit through a guide hole formed in the first guide plate due to its own gravity Provide a probe card.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 프로브의 형상이 간단해져서 프로브의 균일성이 향상된다. 따라서 프로브의 동작특성이 균일해지고 프로브 카드의 성능이 향상된다. 또한 가이드 플레이트를 공간변형기에서 분리하지 않은 상태에서도 프로브를 간단히 교체할 수 있게 된다.
According to the present invention, the shape of the probe is simplified, and the uniformity of the probe is improved. Therefore, the operation characteristics of the probe become uniform and the performance of the probe card is improved. In addition, the probe can be easily replaced even when the guide plate is not separated from the space changer.

도1은 종래의 수직형 프로브 카드의 구조를 도시한 단면도,
도2는 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 프로브 카드의 구조를 도시한 단면도,
도3은 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 3개의 터치 포인트(touch point)에 의해서 고정되는 프로브를 설명하는 개념도,
도4는 프로브의 정면도와 단면을 확대하여 나타낸 단면도; (a)는 종래의 프로브, (b)는 본 발명의 기술이 적용된 단면이 긴 원형인 와이어 프로브, (c)는 본 발명의 기술이 적용된 단면이 원형인 와이어 프로브
도5는 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀과 제2 가이드 플레이트의 프로브 홀 그리고 각 프로브 홀에 삽입된 프로브의 단면을 나타낸 개념도; (a)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 원형인 와이어 프로브가 1개 삽입 설치된 경우, (b)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 원형인 와이어 프로브가 2개 삽입 설치된 경우, (c)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 긴 원형인 와이어 프로브가 1개 삽입 설치된 경우, (d)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 긴 원형인 와이어 프로브가 2개 삽입 설치된 경우,
도6은 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 프로브 간의 길이 차이로 인한 프로브의 벤딩 크기 차이를 보여 주는 개념도; (a)는 벤딩되기 전의 프로브, (b)는 프로브가 시험체에 밀착되어 프로브가 벤딩되었을 때의 프로브,
도7은 본 발명이 적용된 하나의 예로서, 중간 플레이트와 위치 조정핀이 구비된 프로브 카드의 구조를 보여 주는 단면도,
도8은 본 발명이 적용된 하나의 예로서, 위치 조정핀의 회전에 따라 중간 플레이트가 이동하는 원리를 보여 주는 개념도; (a)위치 조정핀이 회전하기 전, (b)위치 조정핀이 180도 회전한 후,
도9는 본 발명이 적용된 하나의 예로서, 중간 플레이트와 포스트 핀이 구비된 프로브 카드의 구조를 보여 주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional vertical probe card,
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a probe card as an example to which the technique of the present invention is applied,
3 is a conceptual diagram illustrating a probe fixed by three touch points as an example to which the technique of the present invention is applied.
4 is an enlarged cross-sectional view showing a front view and a cross section of the probe; (a) is a conventional probe, (b) is a wire probe having a long circular cross section to which the technique of the present invention is applied, (c) is a wire probe having a round cross section to which the technique of the present invention is applied,
FIG. 5 is a conceptual view illustrating a probe hole of a first guide plate, a probe hole of a second guide plate, and a section of a probe inserted in each probe hole, as an example to which the technique of the present invention is applied; (a) shows a case in which one wire probe having a circular section is inserted into one of the guide holes of the first guide plate, (b) shows a case where two wire probes having a circular cross section are inserted into one guide hole of the first guide plate (C) shows a case in which a wire probe having a long circular section is inserted into one of the guide holes of the first guide plate, (d) When two in-line probes are inserted,
FIG. 6 is a conceptual view showing a difference in bending size of a probe due to a difference in length between probes as an example to which the technique of the present invention is applied; FIG. (a) is a probe before bending, (b) is a probe when the probe is in contact with the test body and the probe is bent,
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structure of a probe card having an intermediate plate and a position adjusting pin according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8 is a conceptual view showing the principle of the movement of the intermediate plate according to the rotation of the position adjusting pin, as an example to which the present invention is applied; FIG. (a) Before the position adjusting pin rotates, (b) After the position adjusting pin has rotated 180 degrees,
9 is a cross-sectional view showing a structure of a probe card having an intermediate plate and a post pin as one example of the present invention.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 주로 반도체 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드를 위주로 설명할 것이나, 본 발명은 반도체 웨이퍼 검사에 국한되지 않으며, 전기 검사 지그를 포함한 복수개의 수직형 프로브를 갖는 모든 프로브 카드에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것이 당연함을 밝혀 둔다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, mainly a probe card for inspecting semiconductor wafers will be described. However, the present invention is not limited to semiconductor wafer inspection, and is applicable to all probe cards having a plurality of vertical probes including electrical inspection jigs, And it is to be understood that they are included in the technical idea of the present invention.

도1은 종래의 프로브 카드의 구조를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional probe card.

종래의 프로브 카드는; 전기적으로 공간변형기와 연결되어 있으며, 공간변형기로부터 받은 전기적 신호를 테스터에 전달하는 역할을 하며, 테스터와 전기적 연결을 할 수 있도록 표면에 테스터 전극이 형성되어 있는 회로기판(60)과; 상기 회로기판과 프로브 사이에 위치하여 회로기판과 프로브를 전기적으로 연결하며, 프로브가 접촉되어 전기적 신호를 전달할 수 있는 프로브 전극이 표면에 형성되어 있는 공간변형기(50)와; 긴 막대의 형태를 가지며, 얇고 넓게 가공되어 있는 중간 부분이 벤딩되면서 길이 방향으로 신축할 수 있으며, 일단은 상기 공간변형기의 프로브 전극에 전기적으로 연결되며, 타단은 시험체의 표면에 접촉되어 공간변형기와 시험체를 전기적으로 연결하게 되는 복수의 프로브(10)와; 한 쪽 면이 시험체와 마주보며, 상기 프로브의 일단이 삽입 설치되는 프로브 홀이 형성된 제1 가이드 플레이트(20)와; 한 쪽 면이 상기 공간 변형기와 마주보며, 상기 제1 가이드 플레이트와 평행하게 위치하며, 프로브의 타단이 삽입 설치되는 프로브 홀이 형성된 제2 가이드 플레이트(30)로 프로브 카드가 구성된다. 그리고 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트의 상대적 위치를 고정하는 위치 고정핀(91)이 각각의 가이드 플레이트에 형성된 고정핀 홀을 관통하여 삽입되어 있다.
The conventional probe card includes: A circuit board (60) electrically connected to the space transformer, the circuit board (60) serving to transmit an electrical signal received from the space transformer to the tester and having a tester electrode on the surface so as to be electrically connected to the tester; A space transformer (50) disposed between the circuit board and the probe, electrically connecting the circuit board and the probe, and having a probe electrode formed on the surface of the probe, the probe electrode being capable of transmitting an electrical signal; And the other end is electrically connected to the probe electrode of the space transformer, and the other end is in contact with the surface of the specimen, A plurality of probes (10) for electrically connecting the test body; A first guide plate (20) having one side facing the test body and a probe hole into which one end of the probe is inserted; A probe card is constituted by a second guide plate (30) having one side thereof facing the space transformer, a second guide plate (30) located parallel to the first guide plate, and a probe hole into which the other end of the probe is inserted. A position fixing pin 91 for fixing the relative positions of the first guide plate and the second guide plate is inserted through the fixing pin hole formed in each guide plate.

도2는 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 프로브 카드의 구조를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a probe card as an example to which the technique of the present invention is applied.

본 발명에서는; In the present invention,

공간변형기와 전기적으로 연결되어 있으며, 공간변형기로부터 받은 전기적 신호를 테스터에 전달하는 역할을 하며, 테스터와 전기적 연결을 할 수 있도록 표면에 테스터 전극이 형성되어 있는 회로기판(60)과; A circuit board (60) electrically connected to the space transformer, the circuit board (60) serving to transmit an electrical signal received from the space transformer to the tester and having a tester electrode on the surface thereof so as to be electrically connected to the tester;

상기 회로기판과 프로브 사이에 위치하며, 회로기판과 프로브를 전기적으로 연결하며, 프로브가 접촉되어 전기적 신호를 전달할 수 있는 프로브 전극이 표면에 형성되어 있는 공간변형기(50)와; A space transformer (50) located between the circuit board and the probe, electrically connecting the circuit board and the probe, and having a probe electrode formed on the surface of the probe, the probe electrode being capable of contacting the probe and transmitting an electrical signal;

플레이트의 넓은 면이 시험체와 마주보게 되며, 표면의 일측에 홈이 형성되어 있고, 홈 안에는 프로브가 삽입 설치되는 복수의 프로브 홀이 형성되어 있는 제1 가이드 플레이트(20)와;A first guide plate (20) having a large surface of the plate facing the test body, a groove formed on one side of the surface, and a plurality of probe holes into which the probe is inserted;

상기 공간변형기와 상기 제1 가이드 플레이트 사이에 위치하며, 플레이트의 넓은 면이 상기 공간변형기와 마주보게 되며, 표면의 일측에 홈이 형성되어 있고, 홈 안에는 프로브가 삽입 설치되는 복수의 프로브 홀이 형성되어 있는 제2 가이드 플레이트(30)와;A plurality of probe holes are formed in the grooves in which the probes are inserted, and a plurality of probe holes are formed in the grooves. A second guide plate (30) provided on the first guide plate;

상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이에 위치하며, 상기 제1 가이드 플레이트와 서로 평행하게 위치하며, 프로브가 삽입 설치되는 복수의 중간 홀이 형성되어 있는 1매 이상의 중간 플레이트(40)와; One or more intermediate plates (40) positioned between the first guide plate and the second guide plate and located parallel to the first guide plate and having a plurality of intermediate holes into which the probes are inserted, ;

전체가 동일한 굵기를 가지는 긴 와이어 형태를 가지며, 전도성 물질로 구성되며, 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀과 상기 제2 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀 그리고 상기 중간 플레이트에 형성된 중간 홀에 공통으로 삽입 설치되며, 일단이 상기 공간변형기의 프로브 전극에 접촉되어 전기적으로 연결되며, 타단은 시험체의 표면에 접촉되는 복수의 와이어 프로브(probe)(10)를 포함하여 구성되며;The probe plate is formed of a conductive material. The probe hole formed in the first guide plate, the probe hole formed in the second guide plate, and the intermediate hole formed in the intermediate plate are inserted and installed in common And a plurality of wire probes (10) one end of which is in contact with and electrically connected to the probe electrode of the space transducer, and the other end of which is in contact with the surface of the test body;

상기 복수의 프로브 중 적어도 하나 이상에 있어서, 프로브의 측면 일측이 상기 중간 플레이트에 형성된 중간 홀의 내벽 일측에 밀착되어 있으며, 상기 프로브가 자체 중력에 의해서는 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 가이드 홀을 빠져 나오지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(probe card)를 제시한다. 기존의 프로브 카드의 구조에서와 마찬가지로, 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트에 각각 형성된 고정핀 홀에 삽입되는 위치 고정핀(91)으로 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트의 상대적 위치를 고정할 수 있다.
Wherein at least one side surface of the probe is in close contact with one side of an inner wall of an intermediate hole formed in the intermediate plate, and the probe exits the guide hole formed in the first guide plate due to its own gravity A probe card is provided. The relative positions of the first guide plate and the second guide plate are fixed by the position fixing pins 91 inserted into the fixing pin holes respectively formed in the first guide plate and the second guide plate, .

도3은 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 3개의 터치 포인트(touch point)에 의해서 고정되는 프로브를 설명하는 개념도이다. 프로브(10)는 측면의 3개의 포인트(15)에서 힘을 받게 된다. 2개의 터치 포인트는 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트에 각각 형성된 프로브 홀에 의해서 프로브의 상하를 한 쪽 방향으로 밀게 되며, 나머지 1개의 터치 포인트는 중간 플레이트에 형성된 중간 홀에 의해서 프로브의 중간부분을 프로브 홀과는 반대 방향으로 밀게 된다. 이렇게 3개의 터치 포인트에서 힘을 받으면 프로브의 중간부분이 벤딩을 하게 되며, 이 때 발생하는 탄성 복원력에 의해서 프로브의 측면이 프로브 홀과 중간 홀의 내벽에 밀착되고, 이로 인해서 프로브는 프로브 홀과 중간 홀에 고정되게 된다. 프로브가 접촉되는 부분은 2개의 프로브 홀 내벽 일측과 1개의 중간 홀의 내벽 일측이 된다. 프로브가 벤딩되어 곡선의 형태를 가지게 되면, 홀의 내벽 전체보다는 홀의 입구 쪽에 가까운 내벽 일측에 의해서 터치 포인트가 형성된다. 적어도 3개의 포인트에서 터치 포인트를 형성하고, 프로브 측면의 상하 부분과 중간 부분에 가해지는 힘의 방향이 서로 반대인 경우에는 프로브를 고정시킬 수 있게 된다. 본 발명의 프로브 카드 구조에서는 이 같은 원리로 프로브를 고정하게 되므로, 프로브가 프로브 홀에 걸리게 하기 위해서 프로브에 굵은 부분을 형성할 필요가 없다. 그리고 프로브 카드 전면에 노출되는 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀을 통해서 프로브를 손쉽게 교체할 수 있게 된다. 3 is a conceptual diagram illustrating a probe fixed by three touch points as an example to which the technique of the present invention is applied. The probe 10 is subjected to a force at three side points 15. The two touch points are pushed in one direction by the probe holes formed in the first guide plate and the second guide plate, respectively, and the remaining one touch point is pressed by the middle hole formed in the intermediate plate, Is pushed in the direction opposite to the probe hole. When the force is applied at the three touch points, the middle portion of the probe bends. The elastic restoring force generated at this time causes the side surface of the probe to closely contact the probe hole and the inner wall of the intermediate hole, As shown in FIG. The portion where the probe comes into contact is one side of the inner wall of the two probe holes and one side of the inner wall of one intermediate hole. When the probe is bent and has a curved shape, a touch point is formed by one side of the inner wall near the entrance of the hole rather than the entire inner wall of the hole. It is possible to form a touch point at at least three points and to fix the probe when the directions of the forces applied to the upper and lower portions and the middle portion of the probe side are opposite to each other. In the probe card structure of the present invention, since the probe is fixed by this principle, it is not necessary to form a thick portion in the probe in order to engage the probe in the probe hole. And the probe can be easily replaced through the probe hole of the first guide plate exposed on the front surface of the probe card.

본 발명의 프로브 카드에서 가이드 플레이트를 추가로 설치하여 프로브의 삽입 용이성 등을 개선할 수 있다. 그러나 기본적으로는 중간 플레이트가 1장 필요하며, 중간 플레이트와 겹치는 양 쪽으로 가이드 플레이트가 1장씩 있어서, 총 3장의 플레이트로 이루어지는 것이 가장 효율적이다. 동일하게 3장이 겹치게 되지만, 중간 플레이트를 작은 면적으로 이루어진 몇 장의 중간 플레이트로 나누어서 형성하면 제작과 사용에 있어서 더 편리한 구조가 될 수 있다. 이 경우에는 복수의 중간 플레이트가 구비되지만, 중간 플레이트가 서로 겹치지는 않게 배치되며, 중간 플레이트는 공간적으로 분산되어 배치된다.
In the probe card of the present invention, a guide plate may be additionally provided to improve ease of insertion of the probe. However, basically, one intermediate plate is required, and one guide plate is provided on both sides overlapping with the intermediate plate, and it is most efficient to have three plates in total. However, if the intermediate plate is formed by dividing the intermediate plate into a plurality of intermediate plates each having a small area, the structure can be more convenient for manufacturing and use. In this case, a plurality of intermediate plates are provided, but the intermediate plates are arranged so as not to overlap with each other, and the intermediate plates are disposed spatially dispersed.

도4는 프로브의 정면도와 단면을 확대하여 나타낸 단면도이다. (a)는 종래의 프로브, (b)는 본 발명의 기술이 적용된 단면이 긴 원형인 와이어 프로브, (c)는 본 발명의 기술이 적용된 단면이 원형인 와이어 프로브이다. 도4에서는 각 부분의 단면도는 전체 정면도에 비해서 확대되어 그려져 있다. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a front view and a cross section of the probe. (a) is a conventional probe, (b) is a wire probe having a long circular cross section to which the technique of the present invention is applied, and (c) is a wire probe having a round cross section to which the technique of the present invention is applied. In Fig. 4, the cross-sectional views of the respective parts are enlarged as compared with the entire front view.

도4(a)에 나타낸 종래의 프로브(10)는 양 쪽 끝 부분의 단면이 원형이며, 중간 부분은 단면이 긴 원형이다. 중간 부분의 굵기는 단면에 나타난 긴 원형의 가장 긴 부분의 직경이 되며, 이 부분의 직경이 제1 가이드 플레이트(20)의 프로브 홀(21)의 내경보다 크기 때문에 프로브는 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀을 통과하지 못한다. 기존의 구조에서는 중간의 넓고 얇은 부분이 스프링의 역할을 하는 부분이 되며, 동시에 프로브가 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀로 빠져 나가지 않도록 하는 역할을 한다. 프로브가 벤딩될 때 중간 부분이 나아가는 방향인 벤딩 방향은 그림에서 지면에 수직한 방향이 된다. In the conventional probe 10 shown in Fig. 4 (a), both end portions are circular in cross section and the middle portion is circular in cross section. Since the diameter of the longest portion of the long circular portion shown in the cross section is larger than the inner diameter of the probe hole 21 of the first guide plate 20, It does not pass through the hole. In the conventional structure, a large and thin portion in the middle serves as a spring, and at the same time serves to prevent the probe from escaping into the probe hole of the first guide plate. When the probe is bent, the direction of bending, which is the direction in which the intermediate portion extends, is perpendicular to the plane of the drawing.

도4(b)와 도4(c)에 나타낸 본 발명이 적용된 와이어 프로브(10)는 프로브가 와이어 형태로서 전체가 동일한 굵기와 단면형상을 가지며, 제1 가이드 플레이트(20)의 프로브 홀(21)을 통과할 수 있다. 단면이 원형이거나 긴 원형의 와이어 프로브는 제작이 쉬우며, 형태가 간단하여 프로브 간의 형태나 크기 편차도 작게 할 수 있다. 이러한 제작의 용이성은 프로브의 동작 균일성으로 직결되며, 프로브 카드의 성능이 향상되는 근본적 이유가 된다. 도4(b)에서의 벤딩 방향도 도4(a)와 마찬가지로 지면에 수직한 방향이 된다. 본 발명에서는 프로브 자체로는 스프링의 역할을 하는 부분이 정확히 정해져 있지 않다. 본 발명의 구조에서는 프로브가 가이드 플레이트와 조립된 상태에서, 제1 가이드 플레이트와 제2 가이드 플레이트 사이에 노출되는 프로브 부분이 스프링 역할을 하게 된다.
The wire probe 10 to which the present invention shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c) is applied has a probe in the shape of a wire and has the same overall thickness and sectional shape. The probe hole 21 of the first guide plate 20 ≪ / RTI > A wire probe having a circular or long circular cross section is easy to manufacture, and its shape is simple, so that the shape and size variation between the probes can be reduced. Such ease of fabrication is directly related to the operation uniformity of the probe, and is a fundamental reason for improving the performance of the probe card. The bending direction in Fig. 4 (b) is also the direction perpendicular to the paper surface as in Fig. 4 (a). In the present invention, a part serving as a spring is not precisely defined in the probe itself. In the structure of the present invention, the probes exposed between the first guide plate and the second guide plate serve as springs in a state where the probe is assembled with the guide plate.

도5는 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀과 제2 가이드 플레이트의 프로브 홀 그리고 각 프로브 홀에 삽입된 프로브의 단면을 나타낸 개념도; (a)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 원형인 와이어 프로브가 1개 삽입 설치된 경우, (b)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 원형인 와이어 프로브가 2개 삽입 설치된 경우, (c)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 긴 원형인 와이어 프로브가 1개 삽입 설치된 경우, (d)는 제1 가이드 플레이트의 가이드 홀 1개에 단면이 긴 원형인 와이어 프로브가 2개 삽입 설치된 경우이다. FIG. 5 is a conceptual view illustrating a probe hole of a first guide plate, a probe hole of a second guide plate, and a section of a probe inserted in each probe hole, as an example to which the technique of the present invention is applied; (a) shows a case in which one wire probe having a circular section is inserted into one of the guide holes of the first guide plate, (b) shows a case where two wire probes having a circular cross section are inserted into one guide hole of the first guide plate (C) shows a case in which a wire probe having a long circular section is inserted into one of the guide holes of the first guide plate, (d) In which two wire probes are inserted.

도5(a)는 가장 기본적인 구조로서 각 가이드 홀(21)(31) 하나에 단면이 원형인 와이어 프로브(10)가 하나 들어가 있다. 이러한 구조에서 프로브의 허용전류 크기를 크게 하기 위해서는 프로브를 더 굵게 만들어야 하는데, 프로브를 굵게 하면 시험체가 받는 응력이 너무 커지는 문제점이 발생한다. 와이어 프로브의 경우에는 프로브의 굵기의 약 4승에 비례하여 수직 응력이 커지므로, 프로브의 두께 증가에 의해서 시험체가 파손될 위험이 있다. 동일한 굵기를 가지는 프로브를 복수로 사용하면 수직 응력은 프로브의 수량만큼만 늘어나며, 시험체에 닿는 부분도 분산되므로 시험체가 파손될 위험을 피할 수 있다. 시험체에 형성된 전극은 피치도 좁고, 크기도 작으므로, 하나의 전극에 해당하는 복수의 프로브들은 하나의 프로브 홀에 함께 넣는 것이 바람직하다. 이를 위해서 시험체와 마주보는 제1 가이드 플레이트에 형성되는 프로브 홀(21)을 긴 원형으로 형성한 것이 도5(b)이다. 프로브의 벤딩 방향(19)와 동일한 방향으로 프로브가 서로 일렬을 이루면, 프로브가 벤딩하면서 서로 간섭하기 쉽기 때문에, 도5(b)에 나타난 것처럼 프로브는 프로브 벤딩 방향과 수직되는 방향으로 일렬을 이루는 것이 바람직하다. 또한 도5(b)에 나타난 것처럼 제2 가이드 플레이트에 형성되는 프로브 홀은 각각 별도로 형성하여 프로브를 삽입하면 프로브가 탄성 변형할 때 서로의 간섭을 없앨 수 있다. 5 (a) shows the most basic structure, in which one wire probe 10 having a circular cross section is inserted into one of the guide holes 21 and 31. FIG. In order to increase the allowable current size of the probe in such a structure, the probe must be made thicker. If the probe is made thick, the stress applied to the test body becomes too large. In the case of a wire probe, the vertical stress increases in proportion to about 4 times the thickness of the probe, and there is a risk that the test body may be damaged by an increase in the thickness of the probe. If multiple probes with the same thickness are used, the normal stress is increased only by the number of probes and the part that touches the specimen is dispersed, so that the risk of the specimen being broken can be avoided. Since the electrodes formed on the test body are narrow in pitch and small in size, it is preferable that a plurality of probes corresponding to one electrode are put together in one probe hole. 5 (b), the probe hole 21 formed in the first guide plate facing the test body is formed into a long circular shape. If the probes are aligned in the same direction as the bending direction 19 of the probes, the probes tend to bend and interfere with each other. Thus, as shown in FIG. 5B, the probes are arranged in a line perpendicular to the probe bending direction desirable. As shown in FIG. 5 (b), the probe holes formed in the second guide plate are separately formed, so that when the probes are inserted, interference between the probes can be eliminated when the probes are elastically deformed.

단면이 긴 원형 또는 직사각형을 가지는 프로브를 이용하면, 프로브에 의해서 시험체가 받는 응력을 키우지 않으면서도 높은 허용전류를 확보할 수 있다. 도5(c)에서처럼 프로브의 단면에서, 단면 형상의 단축으로 프로브의 탄성 방향을 정하면 프로브의 탄성력이 작아지며, 탄성 방향도 안정될 수 있다. 그리고 프로브의 단면이 긴 원형 또는 직사각형인 경우에는, 작은 시험체 전극에 두 개의 접촉을 형성하기 위해서는 도5(d)와 같이 넓은 면이 서로 겹치도록 배치하여 하나의 프로브 홀(21)에 두 개의 프로브를 넣는 것이 유리하다. 이 경우에도 제2 가이드 플레이트에서는 각각의 프브로가 하나씩 삽입될 수 있도록 프로브 하나에 하나의 프로브 홀을 형성하는 것이 프로브가 동작할 때 상호 간섭을 줄일 수 있는 방법이다.  When a probe having a long circular or rectangular cross section is used, a high allowable current can be secured without increasing the stress applied to the test object by the probe. As shown in Fig. 5 (c), when the direction of the elasticity of the probe is determined by the minor axis of the cross-sectional shape in the cross section of the probe, the elasticity of the probe is reduced and the elasticity direction can be stabilized. In the case where the probe has a long circular or rectangular cross section, in order to form two contacts on a small test sample electrode, as shown in FIG. 5D, . In this case, it is also possible to reduce mutual interference when the probe is operated by forming one probe hole in one probe so that each probe can be inserted one by one in the second guide plate.

본 발명에서 제시한 구조에서는, 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀간의 거리에 비해서, 제 2 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀간의 거리를 더 크게 형성할 수 있다. 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀간의 거리가 극단적으로 가까워져서 하나의 홀이 되면 도5(b)와 같이 나타난다. 그러나 두 개의 프로브가 서로 독립적으로 전기적 신호를 전달하기 위해서는 제1 가이드 플레이트에서도 서로 다른 프로브 홀에 독립적으로 설치되어야만 한다. 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀의 피치(pitch)는 시험체의 전극의 피치(pitch)에 의해서 결정되는데, 근접한 프로브들 간의 접촉이나 간섭을 방지하기 위해서 제2 가이드 플레이트에 형성되는 프로브 홀의 피치를 제1 가이드 플레이트에 형성되는 프로브 홀의 피치에 비해서 조금 더 넓게 형성하는 것이다. 이 경우에 근접한 프로브는 서로가 완전히 평행한 위치에서 벗어나게 되나, 프로브에서 벤딩되는 부분의 길이는 동일하므로 프로브가 시험체에 닿는 힘을 비롯해서 모든 동작이 서로 동일한 양태를 가지게 된다.
In the structure proposed in the present invention, the distance between the probe holes formed in the second guide plate can be made larger than the distance between the probe holes formed in the first guide plate. When the distance between the probe holes formed on the first guide plate becomes extremely close and becomes a single hole, as shown in FIG. 5 (b). However, in order for the two probes to transmit electrical signals independently of each other, they must be independently installed in different probe holes in the first guide plate. The pitch of the probe holes formed in the first guide plate is determined by the pitch of the electrodes of the test object. In order to prevent contact or interference between adjacent probes, the pitch of the probe holes formed in the second guide plate Is formed slightly wider than the pitch of the probe holes formed in the guide plate. In this case, the adjacent probes are displaced from each other in a position completely parallel to each other. However, since the length of the bent portion of the probe is the same, all the operations including the force of the probes touching the test object have the same aspect.

도6은 본 발명의 기술이 적용된 하나의 예로서, 프로브 간의 길이 차이로 인한 프로브의 벤딩 크기 차이를 보여 주는 개념도; (a)는 벤딩되기 전의 프로브, (b)는 프로브가 시험체에 밀착되어 프로브가 벤딩되었을 때의 프로브이다. 프로브는 모두 동일한 길이로 제작되어야 하나, 기계 가공의 한계로 인해서 수um에서 수십um까지의 길이 차이를 가지게 된다. 프로브의 길이는 동일하나, 프로브가 닿는 공간 변형기(50)의 표면 평탄도에서 수십um의 차이가 발생할 수도 있다. 이러한 변수들에 의해서 프로브의 길이 차이가 있을 수 있고, 프로브의 길이 차이는 벤딩의 크기 차이가 된다. 프로브가 시험체의 표면에 밀착될 때, 길이가 긴 프로브가 먼저 벤딩이 되게 되며, 또한 더 많이 벤딩되게 된다. 도6(b)에서 길이가 긴 프로브는 벤딩량이 너무 커서, 벤딩된 프로브가 형성하는 곡선이 중간 플레이트에 있는 중간 홀(41)을 벗어나게 된다. 이러한 경우에는 중간 플레이트가 프로브 벤딩에 장애를 주게 되며, 프로브들의 균일한 동작과 균일한 탄성력에 악영향을 주게 된다. 이렇게 프로브의 길이 차이로 인해서 프로브의 동작 특성이 달라지는 것을 방지하기 위해서는 중간 홀을 충분히 크게 만들어서 프로브의 벤딩 크기가 큰 경우에도 프로브가 중간 홀 내부에 있을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 벤딩 크기 차이를 극복하기 위해서는 중간 홀의 크기를 가능한 크게 하는 것이 유리하다. 중간 홀의 피치가 너무 좁아서 중간 홀의 크기를 일정한 크기 이상으로 늘일 수 없는 경우에는, 중간 홀을 프로브의 벤딩 방향으로만 길게 확대할 수도 있다. 즉, 중간 홀이 긴 원형이나 직사각형의 형태를 가지며, 중간 홀의 평면 형상에서 장축 방향이 프로브의 벤딩 방향이 되도록 하는 것이 바람직하다.
FIG. 6 is a conceptual view showing a difference in bending size of a probe due to a difference in length between probes as an example to which the technique of the present invention is applied; FIG. (a) is a probe before bending, and (b) is a probe when the probe is in close contact with a test body and the probe is bent. All probes must be manufactured to the same length, but due to the limitations of machining, they have length differences of several um to several tens of um. The lengths of the probes are the same, but a difference of several tens of μm may occur in the surface flatness of the spatial transducer 50 to which the probe touches. By these variables, there may be differences in length of the probes, and the difference in length of the probes is the difference in bending size. When the probe is brought into close contact with the surface of the test piece, the long probe is first bent and more bent. In FIG. 6 (b), the length of the probe is too large to bend, so that the curve formed by the bending probe is displaced from the intermediate hole 41 in the intermediate plate. In this case, the intermediate plate hinders probe bending and adversely affects the uniform operation and uniform elasticity of the probes. In order to prevent the variation in the operation characteristics of the probe due to the difference in the length of the probe, it is desirable to make the intermediate hole sufficiently large so that the probe can be located in the intermediate hole even when the bending size of the probe is large. In order to overcome the difference in bending size, it is advantageous to make the size of the intermediate hole as large as possible. If the pitch of the intermediate holes is too narrow so that the size of the intermediate holes can not be increased beyond a certain size, the intermediate holes may be elongated only in the bending direction of the probe. That is, it is preferable that the middle hole has a long circular or rectangular shape, and the long axis direction in the plane shape of the middle hole is the bending direction of the probe.

도7은 본 발명이 적용된 하나의 예로서, 중간 플레이트와 함께 위치 조정핀(70)이 구비된 프로브 카드의 구조를 보여 주는 단면도이다. 프로브가 삽입되어 있고, 가이드 플레이트들과 공간변형기와 회로기판이 서로 조립된 상태에서, 중간 플레이트를 수평으로 이동시켜서 가이드 플레이트의 프로브 홀과 중간 플레이트의 중간 홀의 상대적 위치를 변화시킬 수 있어야 한다. 이렇게 프로브 홀과 중간 홀의 상대적 위치를 변화시킬 수 있는 것이 위치 조정핀(70)이다. 제1 가이드 플레이트(20)의 표면으로 노출된 위치 조정핀을 회전시킴에 따라서 중간 플레이트(40)는 수평으로 이동하게 되어 있다. 위치 조정핀의 중간 플레이트를 이동시키는 원리는 도8에 나타나 있다.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structure of a probe card having a position adjusting pin 70 together with an intermediate plate, as an example to which the present invention is applied. It is necessary to move the intermediate plate horizontally to change the relative positions of the probe holes of the guide plate and the intermediate holes of the intermediate plate in a state where the probes are inserted and the guide plates and the space deformation unit and the circuit board are assembled with each other. The position adjustment pin 70 is capable of changing the relative positions of the probe holes and the intermediate holes. The intermediate plate 40 is moved horizontally as the position adjusting pin exposed to the surface of the first guide plate 20 is rotated. The principle of moving the intermediate plate of the position adjusting pin is shown in Fig.

도8은 본 발명이 적용된 하나의 예로서, 위치 조정핀의 회전에 따라 중간 플레이트가 이동하는 원리를 보여 주는 개념도; (a)위치 조정핀이 회전하기 전, (b)위치 조정핀이 180도 회전한 후이다. 위치 조정핀(70)의 중간 부분에 굵은 부분이 있으며, 이 굵은 부분의 단면에서 중앙이 아닌 한 편에 위치 조정핀의 중심축이 지나가도록 되어 있다. 즉 굵기가 다른 부분은 편심을 가지게 되어 있는데, 이로 인해서 위치 조정핀이 회전하면 위치 조정핀의 중심과 중간 홀(41)의 내벽과의 거리가 변화하게 된다. 위치 조정핀은 드라이버 등을 이용하여 쉽게 회전 시키기 위해서, 외부로 노출되는 단면에 십자(十字) 또는 사각형이 홈을 형성하는 것이 좋다. 그림에서는 십자의 홈이 형성되어 있다. 위치 조정핀의 굵기가 가는 부분을 형성하고, 이 부분에 위치 조정핀의 중심이 편심으로 통과하도록 만들어서도 중간 플레이트를 이동하는 기능을 부여할 수 있다. 도7과 도8에서는 위치 조정핀이 중간 플레이트의 외곽선에 형성된 원호를 밀어 주게 되어 있다. 중간 플레이트에 위치 조정핀이 삽입되는 위치 조정홀을 형성하여 중간중간 플레이트를 수평 방향으로 밀어주거나 당겨 줄 수도 있다. 중간 플레이트의 재질로는 세라믹이나 폴리머 필름 같은 부도체가 적합하다.FIG. 8 is a conceptual view showing the principle of the movement of the intermediate plate according to the rotation of the position adjusting pin, as an example to which the present invention is applied; FIG. (a) before the position adjustment pin rotates, and (b) after the position adjustment pin has rotated 180 degrees. A thick portion is provided in the middle portion of the position adjusting pin 70, and a central axis of the position adjusting pin is passed on one side of the thick portion in the cross section. That is, the portion having a different thickness has eccentricity. As a result, when the position adjusting pin rotates, the distance between the center of the position adjusting pin and the inner wall of the intermediate hole 41 changes. In order to easily rotate the position adjusting pin by a driver or the like, it is preferable that a cross or a square is formed in the cross section exposed to the outside. In the figure, a cruciform groove is formed. It is possible to provide the function of moving the intermediate plate even when the thickness of the position adjusting pin is made thin and the center of the position adjusting pin is allowed to pass through the eccentric portion at this portion. 7 and 8, the position adjusting pin pushes the arc formed on the outline of the intermediate plate. A position adjusting hole into which the position adjusting pin is inserted may be formed in the intermediate plate so that the intermediate intermediate plate may be pushed or pulled in the horizontal direction. As the material of the intermediate plate, an insulator such as a ceramic or a polymer film is suitable.

하나의 프로브 카드에서 중간 플레이트의 크기를 작게 나누어서 여러 개로 형성하고 각각의 중간 플레이트에 각각 위치 조정핀을 하나 이상 형성할 수도 있다. 이렇게 중간 플레이트의 작게 나누면, 위치 조정핀이 받는 응력을 중간 플레이트 숫자 만큼 분산 시킬 수 있다. 또한 각 중간 플레이트가 가지는 위치 조정핀의 숫자를 늘리면, 각 위치 조정핀에 집중되는 응력을 줄일 수 있다. 위치 조정핀이 삽입되는 위치 조정홀의 내벽에는 해당 중간 플레이트에 형성된 중간 홀의 내벽이 받는 응력의 합이 전달된다. 따라서 위치 조정홀이 받는 응력은 각 중간 홀의 내벽이 받는 응력보다 커지므로 위치 조정홀이 형성되는 부분은 중간 플레이트의 두께가 두꺼운 것이 좋다. 이를 위해서 두꺼운 플레이트를 중간 플레이트로 사용하여 위치 조정홀을 형성하며, 중간 플레이트의 일측에 홈을 형성하여, 형성된 홈 안의 얇은 부분에 정밀 가공으로 중간 홀을 형성할 수도 있다. 중간 플레이트를 여러 조각으로 나누어서 설치하는 경우에, 각각의 중간 플레이트에는 하나 이상의 위치 조정핀 또는 포스트 핀이 필요하다. 프로브의 숫자가 많고, 프로브가 분포된 면적이 큰 경우에 이렇게 중간 플레이트를 복수로 설치하는 것은 제작과 사용에 있어 편리하다. The size of the intermediate plate may be divided into a plurality of smaller sizes in one probe card, and at least one position adjustment pin may be formed on each intermediate plate. By dividing the intermediate plate so small, the stress received by the positioning pins can be dispersed by the number of intermediate plates. Further, by increasing the number of the position adjustment pins of each intermediate plate, the stress concentrated on each of the position adjustment pins can be reduced. The sum of the stresses received by the inner wall of the intermediate hole formed in the intermediate plate is transmitted to the inner wall of the position adjusting hole into which the position adjusting pin is inserted. Therefore, the stress applied to the positioning hole is larger than the stress applied to the inner wall of each intermediate hole, so that the thickness of the intermediate plate is preferably thick at the portion where the positioning hole is formed. For this purpose, a thick plate may be used as an intermediate plate to form a position adjusting hole, and a groove may be formed in one side of the intermediate plate, thereby forming an intermediate hole in a thin part of the formed groove by precision machining. When the intermediate plate is divided into several pieces, one or more positioning pins or post pins are required for each intermediate plate. When the number of probes is large and the area of distributed probes is large, it is convenient to manufacture and use such a plurality of intermediate plates.

직선의 형태를 가지는 와이어 프로브가 제1가이드 플레이트, 중간 플레이트, 그리고 제2 가이드 플레이트를 관통하여 공통으로 삽입된 상태에서, 위치 조정핀을 회전함에 따라 중간 플레이트가 수평으로 이동하며, 프로브의 가운데 부분에 벤딩이 형성된다. 이 상태에서는 프로브가 두 개의 프로브 홀과 하나의 중간 홀의 내벽 일측에 터치 포인트를 총 3개 이상 형성하며, 프로브의 위치는 고정되게 된다. 프로브를 제거하거나 교체하는 경우에는 위치 조정핀을 원래의 위치로 돌려서 프로브의 측면에 가해진 응력을 해제한다. 위치 조정핀이 원래의 위치로 돌아오면 터치 포인트는 사라지며, 프로브 홀과 중간 홀 안에서 프로브는 자유로운 상태에 놓이게 된다. 프로브를 교체한 후에는 다시 위치 조정핀을 돌려서 프로브를 고정할 수 있다. The intermediate plate is horizontally moved as the position adjusting pin is rotated while the wire probe having a straight line shape is inserted through the first guide plate, the intermediate plate and the second guide plate in common, The bending is formed. In this state, the probe forms three or more touch points on one side of the inner wall of the two probe holes and one intermediate hole, and the position of the probe is fixed. When removing or replacing the probe, turn the positioning pin to its original position to release the stress applied to the side of the probe. When the positioning pin returns to its original position, the touch point disappears and the probe is free in the probe hole and middle hole. After replacing the probe, the probe can be fixed by turning the positioning pin again.

위치 조정핀은 전통적인 볼트의 형태를 가질 수도 있다. 이 경우에는 위치 조정핀이 가이드 플레이트의 옆면에 설치되며, 위치 조정핀을 회전시킴에 의해서 위치 조정핀의 끝이 중간 플레이트의 측면을 밀 수 있도록 구성된다.The locating pin may have the form of a conventional bolt. In this case, the position adjusting pin is provided on the side surface of the guide plate, and the end of the position adjusting pin can push the side surface of the intermediate plate by rotating the position adjusting pin.

도7에서 프로브 홀을 중심으로 위치 조정핀이 벤딩 방향 반대쪽에 형성되어 있는데, 이 경우에는 위치 조정핀이 중간 플레이트를 밀게되며, 위치 조정핀과 프로브에 의해서 중간 플레이트에는 플레이트와 평행한 방향으로 압축 응력이 발생한다. 이 경우에는 세라믹 소재나 고분자 소재가 중간 플레이트의 소재로 적합하다. 반대로, 프로브 홀을 기준으로 위치 조정핀이 벤딩 방향쪽에 형성되면, 중간 플레이트에 인장응력이 발생된다. 중간 플레이트에 인장 응력이 발생하는 경우에는 세라믹 소재보다는 고분자 필름 소재가 중간 플레이트 소재로서 더 적합하다.
7, the positioning pin is formed on the opposite side of the bending direction with respect to the probe hole. In this case, the positioning pin pushes the intermediate plate, and the intermediate plate is compressed in the direction parallel to the plate Stress occurs. In this case, a ceramic material or a polymer material is suitable as the material of the intermediate plate. On the contrary, when the position adjusting pin is formed on the bending direction side with respect to the probe hole, tensile stress is generated in the intermediate plate. When tensile stress is generated in the intermediate plate, a polymer film material rather than a ceramic material is more suitable as an intermediate plate material.

도9는 본 발명이 적용된 하나의 예로서, 중간 플레이트와 포스트 핀(71)이 구비된 프로브 카드의 구조를 보여 주는 단면도이다. 앞서 도7과 도8에서 설명한 위치 조정핀은 가공이 복잡한데, 다수의 위치 조정핀을 이용하는 경우에는 비용이 커질 수 있다. 보다 단순한 형태의 포스트 핀을 이용하면 위치 조정핀에 비해서 제작이 쉽고, 비용도 절감된다. 위치 조정핀은 중간 플레이트(40)의 위치를 변화시키고, 변화시킨 위치를 고정하는 역할을 하는데 비해서, 포스트 핀(71)은 위치를 고정하는 역할만 한다. 즉 포스트 핀을 쓰는 경우에는, 별도로 다른 방법을 이용하여 중간 플레이트의 위치를 변화시켜야만 한다. 가장 간단한 방법은 위치 조정핀과 포스트 핀을 함께 사용하는 것이다. 위치 조정핀으로 중간 플레이트의 위치를 변화시킨 후에, 포스트 핀을 이용하여 위치를 고정한다. 그리고 그 상태에서 위치 조정핀을 제거하게 된다. 위치 조정핀은 위치를 조정할 때만 사용하고, 프로브 카드에서 제거 됨으로 반복적으로 여러 중간 플레이트에 사용할 수 있게 된다. 하나의 위치 조정핀에 가해지는 응력을 분산시키고, 중간 플레이트를 전체적으로 고르게 밀거나 당기기 위해서 하나의 중간 플레이트에 복수의 위치 조정핀을 사용할 수 있다. 하나의 중간 플레이트에 복수의 포스트 핀을 사용하여 하나의 포스트 핀에 가해지는 응력을 분산하고, 중간 플레이트를 전체적으로 고르게 밀거나 당길 수 있다.
9 is a cross-sectional view showing the structure of a probe card having an intermediate plate and a post pin 71 as one example of the present invention. The positioning pins described in Figs. 7 and 8 are complicated to process, and the cost may be increased when a plurality of position adjusting pins are used. Using a simpler form of post pin is easier to manufacture and less costly than a position adjustment pin. The position adjusting pin serves to change the position of the intermediate plate 40 and to fix the changed position, while the post pin 71 only serves to fix the position. That is, in the case of using a post pin, the position of the intermediate plate must be changed by another method. The simplest method is to use a locating pin and a post pin together. After changing the position of the intermediate plate with the position adjusting pin, fix the position using the post pin. In this state, the position adjusting pin is removed. Positioning pins are only used for position adjustment, and can be used repeatedly on several intermediate plates as they are removed from the probe card. A plurality of positioning pins can be used for one intermediate plate in order to disperse the stress applied to one positioning pin and to evenly push or pull the intermediate plate as a whole. A plurality of post pins may be used for one intermediate plate to disperse the stress applied to one post pin and to evenly push or pull the intermediate plate as a whole.

10: 프로브 (probe)
15: 터치 포인트 (touch point)
19: 벤딩 방향 (bending direction)
20: 제1 가이드 플레이트 (the first guide plate)
21: 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀 (probe hole)
30: 제2 가이드 플레이트 (the second guide plate)
31: 제2 가이드 플레이트의 프로브 홀 (probe hole)
40: 중간 플레이트 (middle plate)
41: 중간 홀 (middle hole)
50: 공간변형기 (space transformer)
60: 회로기판 (circuit plate)
70: 위치 조정핀 (position adjusting pin)
71: 포스트 핀 (post pin)
81: 위치 고정핀 (clamping pin)10: Probe
15: touch point
19: bending direction
20: a first guide plate
21: A probe hole of the first guide plate
30: the second guide plate
31: probe hole of the second guide plate
40: middle plate
41: middle hole
50: space transformer
60: circuit board
70: Position adjusting pin
71: post pin
81: Positioning pin (clamping pin)

Claims (7)

공간변형기와 전기적으로 연결되어 있으며, 공간변형기로부터 받은 전기적 신호를 테스터에 전달하는 역할을 하며, 테스터와 전기적 연결을 할 수 있도록 표면에 테스터 전극이 형성되어 있는 회로기판과;
상기 회로기판과 프로브 사이에 위치하며, 회로기판과 프로브를 전기적으로 연결하며, 프로브가 접촉되어 전기적 신호를 전달할 수 있는 프로브 전극이 표면에 형성되어 있는 공간변형기와;
플레이트의 넓은 면이 시험체와 마주보게 되며, 표면의 일측에 홈이 형성되어 있고, 홈 안에는 프로브가 삽입 설치되는 복수의 프로브 홀이 형성되어 있는 제1 가이드 플레이트와;
상기 공간변형기와 상기 제1 가이드 플레이트 사이에 위치하며, 플레이트의 넓은 면이 상기 공간변형기와 마주보게 되며, 표면의 일측에 홈이 형성되어 있고, 홈 안에는 프로브가 삽입 설치되는 복수의 프로브 홀이 형성되어 있는 제2 가이드 플레이트와;
상기 제1 가이드 플레이트와 상기 제2 가이드 플레이트 사이에 위치하며, 상기 제1 가이드 플레이트와 서로 평행하게 위치하며, 프로브가 삽입 설치되는 복수의 중간 홀이 형성되어 있는 1매 이상의 중간 플레이트와;
전체가 동일한 굵기를 가지는 긴 와이어 형태를 가지며, 전도성 물질로 구성되며, 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀과 상기 제2 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀 그리고 상기 중간 플레이트에 형성된 중간 홀에 공통으로 삽입 설치되며, 일단이 상기 공간변형기의 프로브 전극에 접촉되어 전기적으로 연결되며, 타단은 시험체의 표면에 접촉되는 복수의 와이어 프로브를 포함하여 구성되며;
상기 복수의 프로브 중 적어도 하나 이상에 있어서, 프로브의 측면 일측이 상기 중간 플레이트에 형성된 중간 홀의 내벽 일측에 밀착되어 있으며, 상기 프로브가 자체 중력에 의해서는 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 가이드 홀을 빠져 나오지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(probe card).
A circuit board electrically connected to the space transformer and serving to transmit an electrical signal received from the space transformer to the tester and having a tester electrode formed on the surface thereof for electrical connection with the tester;
A space transformer located between the circuit board and the probe and electrically connected to the circuit board and the probe and having a probe electrode on the surface thereof to allow the probe to contact and transmit an electrical signal;
A first guide plate on which a large surface of the plate is opposed to the test body, grooves are formed on one side of the surface, and a plurality of probe holes into which the probes are inserted are formed;
A plurality of probe holes are formed in the grooves in which the probes are inserted, and a plurality of probe holes are formed in the grooves. A second guide plate provided on the first guide plate;
At least one intermediate plate positioned between the first guide plate and the second guide plate and positioned parallel to the first guide plate and having a plurality of intermediate holes into which the probes are inserted;
The probe plate is formed of a conductive material. The probe hole formed in the first guide plate, the probe hole formed in the second guide plate, and the intermediate hole formed in the intermediate plate are inserted and installed in common And a plurality of wire probes, one end of which is in contact with and electrically connected to the probe electrode of the space transducer, and the other end of which is in contact with the surface of the test body;
Wherein at least one side surface of the probe is in close contact with one side of an inner wall of an intermediate hole formed in the intermediate plate, and the probe exits the guide hole formed in the first guide plate due to its own gravity Wherein the probe card is a probe card.
제1항에 있어서,
상기 중간 플레이트에 형성되는 중간 홀 중 적어도 하나 이상의 중간 홀에 있어서, 중간 홀의 평면 형상에서 장축의 직경이, 상기 제1 가이드 플레이트에 형성되는 프로브 홀의 평면 형상에서 장축의 직경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method according to claim 1,
The diameter of the major axis in the planar shape of the intermediate hole is equal to or larger than the diameter of the major axis in the plane shape of the probe hole formed in the first guide plate in at least one of the intermediate holes formed in the intermediate plate, Probe card.
제1항에 있어서,
핀의 중심축을 기준으로 핀을 회전시킴에 따라서, 상기 제1 가이드 플레이트에 있는 프로브 홀과 상기 중간 플레이트에 있는 중간 홀의 상대적인 위치를 변화시킬 수 있는 위치 조정핀이 1개 이상 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method according to claim 1,
And at least one position adjusting pin capable of changing a relative position of the probe hole in the first guide plate and the intermediate hole in the intermediate plate by rotating the pin with respect to the central axis of the pin. Probe card.
제1항에 있어서,
일단은 상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 포스트 홀에 삽입되고; 타단은 상기 제2 가이드 플레이트에 형성된 포스트 홀에 삽입되며; 중간 플레이트가 프로브의 벤딩 방향으로는 이동하되, 그 반대 방향으로는 이동할 수 없도록 제한하는 역할을 하는 포스트 핀이 1개 이상 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method according to claim 1,
One end being inserted into a post hole formed in the first guide plate; And the other end is inserted into a post hole formed in the second guide plate; Wherein at least one post pin is provided which serves to restrict the intermediate plate from moving in the bending direction of the probe but not in the opposite direction.
제1항에 있어서,
상기 제1 가이드 플레이트의 프로브 홀 간의 최소 피치(pitch)가, 상기 제2 가이드 플레이트의 프로브 홀 간의 최소 피치보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method according to claim 1,
Wherein a minimum pitch between the probe holes of the first guide plate is smaller than or equal to a minimum pitch between the probe holes of the second guide plate.
제1항에 있어서,
상기 제1 가이드 플레이트에 형성된 프로브 홀 중 적어도 하나 이상에 있어서, 하나의 프로브 홀에 두 개 이상의 프로브가 삽입 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the probe holes formed in the first guide plate has two or more probes inserted into one probe hole.
제1항에 있어서,
상기 중간 플레이트가 2장 이상으로 구성되어 있으며, 상기 2장 이상의 중간 플레이트가 서로 겹치지 않게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.The method according to claim 1,
Wherein the intermediate plate is composed of two or more sheets, and the two or more intermediate plates are not overlapped with each other.
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