KR20170128071A

KR20170128071A - 프로브 카드 모듈

Info

Publication number: KR20170128071A
Application number: KR1020170023321A
Authority: KR
Inventors: 훙-웨이 라이; 트숭-준 리
Original assignee: 싱크-테크 시스템 코포레이션
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2017-11-22
Also published as: CN107367681B; KR101918277B1; TW201740123A; TWI601960B; CN107367681A

Abstract

본 발명은, 프로브 카드 모듈을 개시하며, 이는, 복수의 도전성 프로브; 비원형(non-circular)인 상면과 하면을 구비하고, 상기 도전성 프로브에 연결되는 도전성 와이어를 포함하는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 하면의 하방에 설치되어, 상기 도전성 프로브를 고정시키기 위한 프로브 고정홀더; 및 상기 인쇄회로기판의 상면의 상방에 설치되는 복수의 회로 칩을 포함한다.

Description

프로브 카드 모듈{PROBE CARD MODULE}

본 발명은, 프로브 카드 기술에 관한 것이다.

집적회로 소자의 제조 과정에서, 다이 커팅 또는 소자 패키징 전에, 전기 성능 테스트를 실시하게 되는데, 통상적으로는 프로브 카드를 통해 테스터(Tester)가 제공하는 전원 신호와 테스트 신호를 피시험 소자(Device Under Testing, 약칭 DUT)에 전송한다. 그 중, 전원 신호는, 피시험 소자에 필요한 전원을 공급하기 위한 것이고, 테스트 신호는, 피시험 소자를 검측하기 위한 것이다.

종래기술의 프로브 카드 모듈(10)의 구조는, 도 1a와 도 1b를 참조할 수 있으며, 그 중, 도 1a는, 그 단면도이고, 도 1b는, 평면도이다. 상기 프로브 카드 모듈(10)의 구조 주된 본체는, 인쇄회로기판(12)으로서, 프로브 고정홀더(13)를 통해 도전성 프로브(11)가 인쇄회로기판(12) 하방에 고정되고, 상기 인쇄회로기판(12)은, 프로브 카드 지지홀더(14)에 고정된다. 상기 프로브 카드 지지홀더(14)는, 중앙 개구를 구비하고 있어서, 상기 인쇄회로기판(12)이 상기 프로브 카드 지지홀더(14) 상에 설치될 때, 상기 도전성 프로브(11)가 상기 중앙 개구를 통해 아래를 향해 피시험 소자(미도시)의 테스팅 패드(Testing Pad)에 스폿 접촉될 수 있다.

일반적으로, 프로브 카드의 평면도로 본 윤곽은, 피시험 소자 웨이퍼의 형상 및 크기와 대체로 동일하다. 다시 말해, 피시험 소자가 8인치 웨이퍼인 경우, 상기 인쇄회로기판(12)은 직경이 대략 8인치의 원형 디스크 형상물일 수 있다. 이밖에, 프로브 카드 지지홀더(14)가 테스터에 정확하게 정위(위치결정)될 수 있도록 하기 위하여, 상기 프로브 카드 지지홀더(14) 내에 상하로 각각 하나의 정렬핀(Alignment Pin)(15)이 이 설치될 수 있다. 물론, 상기 상하 두 개의 정렬핀(15) 사이의 거리는, 반드시 상기 인쇄회로기판(12)의 직경(D0)보다 커야 한다.

이런 집적회로 제조기술을 업그레이드할 경우, 예를 들어 8인치 웨이퍼 제조공정으로부터 12인치 웨이퍼 제조공정으로 업그레이드할 경우, 통상적으로 테스터를 전체적으로 업그레이드 갱신해야 하며, 이는 매우 큰 원가 부담을 초래하게 된다. 따라서, 본 발명은, 종래 테스터의 소프트웨어 시스템의 기초 하에, 그 중의 프로브 카드 및 프로브 카드 지지홀더에 대해 하드웨어 기구 위주의 변경을 시도함으로써, 최소한의 원가로 집적회로 제조기술의 업그레이드에 필요한 전기 성능 테스트를 달성하고자 하는 것이다. 종래의 프로브 카드 모듈 기술의 경우, 중화민국 특허 TW M270488, TW I287634, TW I453846, 중국 특허 CN 1665011, 및 미국 특허 US 6060892를 참조할 수도 있으며, 모두 본 발명 기술과는 완전히 다르다.

본 발명의 목적 중 하나는, 즉 집적회로 제조기술을 업그레이드 시, 종래의 테스터의 소프트웨어 시스템을 기초로, 그 중의 프로브 카드 모듈(프로브 카드 및 프로브 카드 지지홀더 포함)을 하드웨어 기구 위주로 변경함으로써, 최소한의 원가로 집적회로 제조기술의 업그레이드에 필요한 전기적 성능 테스트를 달성할 수 있도록 하는 문제를 해결하고자 하는 데 있다.

본 발명의 일측면에 의하면, 일 실시예에서 프로브 카드 모듈을 제공하며, 이는, 복수의 도전성 프로브; 비원형(non-circular)인 상면과 하면을 구비하고, 상기 도전성 프로브에 연결되는 도전성 와이어를 포함하는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 하면의 하방에 설치되어, 상기 도전성 프로브를 고정시키기 위한 프로브 고정홀더; 및 상기 인쇄회로기판의 상면의 상방에 설치되는 복수의 회로 칩을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 회로 칩은, 상기 인쇄회로기판의 도전성 와이어에 연결된다.

일 실시예에서, 상기 회로 칩은, 단극쌍투(single-pole double-throw) 스위치 또는 연산 증폭기이다.

일 실시예에서, 상기 인쇄회로기판의 비원형 상면은, 제1 직선변, 상기 제1 직선변에 평행한 제2 직선변, 제1 원호(圓弧)변, 및 상기 제1 원호변과 좌우대칭인 제2 원호변을 구비한다.

일 실시예에서, 제1 원은 제1 직경을 가지고, 제2 원은 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 가지며, 상기 제1 원호변과 상기 제2 원호변은 모두, 상기 제2 원의 일부 호형(弧形)변이고, 상기 제1 직경은, 상기 제1 직선변과 상기 제2 직선변 사이의 거리와 같으며, 또한 상기 회로 칩은, 상기 제1 원과 상기 제1 원호변 사이의 영역, 또는 상기 제1 원과 상기 제2 원호변 사이의 영역에 설치된다.

본 발명에 의하면, 집적회로 제조기술을 업그레이드 시, 종래의 테스터의 소프트웨어 시스템을 기초로, 그 중의 프로브 카드 모듈(프로브 카드 및 프로브 카드 지지홀더 포함)을 하드웨어 기구 위주로 변경함으로써, 최소한의 원가로 집적회로 제조기술의 업그레이드에 필요한 전기적 성능 테스트를 달성할 수 있다.

도 1a는, 종래기술의 프로브 카드 모듈의 구조 단면도이다.
도 1b는, 종래기술의 프로브 카드 모듈의 구조 평면도이다.
도 2a는, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드 모듈의 구조 단면도이다.
도 2b는, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드 모듈의 구조 평면도이다.
도 2c는, 본 실시예의 인쇄회로기판의 평면도 윤곽이다.
도 3은, 상기 회로 칩의 실시예의 회로도이다.

본 발명의 특징, 목적 및 기능을 더욱 구체적으로 인지하고 이해할 수 있도록, 도면을 결합하여 아래와 같이 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 모든 명세서 및 도면에서는, 동일하거나 또는 유사한 소자를 가리키기 위해 동일한 소자의 번호를 사용할 것이다.

각 실시예의 설명에서, 원소가 또 다른 원소의 '상방/상(위)' 또는 '하방/하(아래)'에 있다고 묘사되는 경우, 직접 또는 간접적으로 상기 또 다른 원소의 위 또는 아래에 있는 상황을 지칭하며, 이는 그 사이에 설치되는 기타 원소를 포함할 수도 있다. 소위 '직접적으로'란 그 사이에 기타 매개 원소가 설치되지 않음을 가리킨다. '상방/상' 또는 '하방/하' 등의 묘사는, 도면을 기준으로 설명한 것이나, 단 기타 가능한 방향 전환 역시 포함된다. 소위 '제1', '제2', 및 '제3'은, 상이한 원소를 묘사하기 위한 것이며, 이러한 원소들은 이러한 용어에 의해 제한을 받지 않는다. 설명의 편의와 명확성을 위하여, 도면 중 각 원소의 두께 또는 치수는, 과장하거나 또는 생략하거나 또는 개략적인 방식으로 표시하며, 또한 각 원소의 크기는 결코 완전한 실제의 치수가 아니다.

도 2a와 도 2b는, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드 모듈(100)의 구조도로서, 그 중 도 2a는, 그 단면도이고, 도 2b는, 그 평면도이다. 상기 프로브 카드 모듈(100)은, 복수의 도전성 프로브(110), 인쇄회로기판(120), 프로브 고정홀더(130), 프로브 카드 지지홀더(140), 및 복수의 회로 칩(160)을 포함하며; 그 중, 상기 도전성 프로브(110), 상기 인쇄회로기판(120), 상기 프로브 고정홀더(130) 및 상기 회로 칩(160)이 조합되어 기술 분야에서 말하는 '프로브 카드'를 형성하고, 이러한 프로브 카드는, 상기 프로브 카드 지지홀더(140)를 통해 칩 프로버(Prober, 미도시)에 고정되어, 피시험 웨이퍼의 전기적 성능 테스트를 실시한다.

상기 인쇄회로기판(120)은 다층 인쇄회로기판일 수 있으며, 상기 도전성 프로브(110)에 연결되는 도전성 와이어를 포함하고, 또한 상기 프로브 카드의 본체 구조 역할을 한다. 종래기술의 프로브 카드의 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(120)의 평면도로 본 윤곽은 원형이며, 그 직경(D0)은 대략 피시험 소자 웨이퍼의 크기, 예를 들어 8인치 직경이다. 이에 반해, 본 발명의 실시예를 보면, 상기 인쇄회로기판(120)의 평면도에서 본 윤곽은 비원형이며; 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(120)은, 4개의 변, 즉 제1 직선변(121), 상기 제1 직선변(121)의 타측에 위치하는 제2 직선변(122), 제1 원호변(123), 및 상기 제1 원호변(123)의 타측에 위치하는 제2 원호변(124)을 구비한다. 그 중, 상기 제1 직선변(121)은 상기 제2 직선변(122)에 평행하고, 상기 제1 원호변(123)과 상기 제2 원호변(124)은 서로 좌우대칭이다.

이하, 상기 인쇄회로기판(120)의 평면도 윤곽의 형상을 좀 더 상세히 설명한다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(120)에 2개의 가상 원, 즉 제1 직경(D1)을 갖는 제1 원(171)과 제2 직경(D2)을 갖는 제2 원(172)이 있다고 가정한다. 그 중, 제1 직경(D1)은, 제2 직경(D2)보다 작고, 또한 상기 제1 직경(D1)은. 상기 제1 직선변(121)과 상기 제2 직선변(122)의 간격과 같다. 이로써, 상기 제1 원호변(123)은, 상기 제2 원(172)의 좌반부의 원호이고, 상기 제2 원호변(124)은, 상기 제2 원(172)의 우반부의 원호이며, 상기 제1 직선변(121)은, 제1 원(171)의 상부 접선이고, 상기 제2 직선변(122)은, 제1 원(171)의 하부 접선이 된다.

예를 들어, 종래의 칩 프로버가 8인치 웨이퍼 전용으로 설계된 것이라고 가정하고, 집적회로 제조기술이 8인치 웨이퍼 제조공정으로부터 12인치 웨이퍼 제조공정으로 업그레이드되었다고 한다. 그러면, 본 실시예가 제공하는 기술에 따라, 전기 성능 테스트 작업은, 종래의 8인치 웨이퍼 칩 프로버의 기존 구조 하에, 종래의 8인치 프로브 카드의 인쇄회로기판을 좌우 횡방향으로 확대시킴과 동시에, 종래의 8인치 프로브 카드 지지홀더 역시 12인치 폭으로 확대시킨다. 단, 그 내부 구조는, 여전히 확대 후의 인쇄회로기판의 지지홀더 역할을 할 수 있다. 이때, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 직경(D1)은 8인치일 수 있고, 제2 직경(D2)은 12인치일 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판(12)의 종방향은, 확대되지 않고 8인치 폭을 유지하기 때문에, 정렬핀(151)과 정렬핀(152)의 위치는 변동할 필요가 없으며, 따라서 상기 변동으로 인해 별도의 원가가 추가되지 않는다.

이밖에, 상기 프로브 고정홀더(130)는, 상기 인쇄회로기판(120)의 하면(126)의 하방에 설치될 수 있고, 이는 상기 도전성 프로브(110)를 고정하는데 이용된다. 상기 회로 칩(160)은, 상기 인쇄회로기판(120)의 상면(125)의 상방에 설치될 수 있으며, 특히 도 2c에 도시된 바와 같이, 좌측 원호영역(127)과 우측 원호영역(128)에 설치될 수 있다. 이는, 상기 제1 직선변(121), 상기 제2 직선변(122), 상기 제1원(171)과 상기 제2 원(172)으로 그려진 2개의 영역으로서, 도 1b의 인쇄회로기판(12)과 비교하여, 이는, 상기 인쇄회로기판(120)의 별도로 추가된 표면 영역이며, 별도의 회로를 설계하는데 사용될 수 있고, 테스터 또는 칩 프로버의 기능을 확장시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 회로 칩(160)을 상기 좌측 원호영역(127)과 상기 우측 원호영역(128)에 설치하였으며, 그 중, 상기 회로 칩(160)은 상기 인쇄회로기판(120)의 도전성 와이어에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 회로 칩(160)은 단극쌍투 스위치(161) 또는 연산 증폭기(162)일 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 피시험물의 부하(loading)를 감소시킬 수 있는 회로로 연결된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 회로 칩(160) 및 그 연결 와이어는, 테스터 또는 칩 프로버 기능을 확장하기 위한 기타 회로로 사용될 수 있다.

결론적으로, 집적회로 제조기술을 업그레이드 시, 예를 들어 8인치 웨이퍼 공정으로부터 12인치 웨이퍼 공정으로 업그레이드 할 경우, 전기 성능 테스터가 많은 비용을 투자할 필요 없이 완벽하게 갱신될 수 있다. 그리고 본 발명의 기술을 통하여, 프로브 카드 모듈만 변경하면, 다시 말해 프로브 카드 및 프로브 카드 지지홀더를 확대시키기만 하면, 종래의 테스터의 소프트웨어 시스템을 기초로, 집적회로 제조기술을 업그레이드하는데 필요한 전기 성능 테스트를 실시할 수 있고, 심지어 프로브 카드의 확대로 늘어난 별도의 면적에 기타 기능을 확장하는 회로를 설계 및 제작할 수 있다.

이상에 설명한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 이로써 본 발명의 범위를 제한할 수는 없다. 본 발명의 특허청구범위에 따라 실시되는 균등한 변화 및 수식(修飾)은, 여전히 본 발명의 요지를 잃지 않고, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으므로, 따라서 모두 본 발명의 좀 더 구체적인 실시 상황으로 간주하여야 한다.

10, 100: 프로브 카드 모듈 11, 110: 도전성 프로브
12, 120: 인쇄회로기판 13, 130: 프로브 고정홀더
14, 140: 프로브 카드 지지홀더 15, 151, 152: 정렬 핀
121: 제1 직선변 122: 제2 직선변
123: 제1 원호변 124: 제2 원호변
125: 상면 126: 하면
127: 좌측 원호 영여 128: 우측 원호영역
160: 회로 칩 161: 단극쌍투 스위치
162: 연산 증폭기 171: 제1 원
172: 제2 원

Claims

프로브 카드 모듈에 있어서,
복수의 도전성 프로브;
비원형(non-circular)인 상면과 하면을 구비하고, 상기 도전성 프로브에 연결되는 도전성 와이어를 포함하는 인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판의 하면의 하방에 설치되어, 상기 도전성 프로브를 고정시키기 위한 프로브 고정홀더; 및
상기 인쇄회로기판의 상면의 상방에 설치되는 복수의 회로 칩
을 포함하는 프로브 카드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 회로 칩은, 상기 인쇄회로기판의 도전성 와이어에 연결되는
프로브 카드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 회로 칩은, 단극쌍투 스위치 또는 연산 증폭기인
프로브 카드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 상기 상면은,
제1 직선변,
상기 제1 직선변의 타측에 위치하는 제2 직선변,
제1 원호변, 및
상기 제1 원호변의 타측에 위치하는 제2 원호변
을 구비하는 프로브 카드 모듈.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 직선변은, 상기 제2 직선변에 평행하고,
상기 제1 원호변과 상기 제2 원호변은 좌우대칭인
프로브 카드 모듈.
청구항 4에 있어서,
제1 원은, 제1 직경을 가지고,
제2 원은 상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 가지며,
상기 제1 원호변과 상기 제2 원호변은 모두, 상기 제2 원의 일부 호형변이고,
상기 제1 직경은, 상기 제1 직선변과 상기 제2 직선변 사이의 거리와 같으며, 또한
상기 회로 칩은, 상기 제1 원과 상기 제1 원호변 사이의 영역, 또는 상기 제1 원과 상기 제2 원호변 사이의 영역에 설치되는
프로브 카드 모듈.