KR20170128744A - 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브핀이 프로브카드에 본딩될 때 변형이 발생하지 않도록 하는 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치는 이송모듈 및 레이저모듈을 포함한다. 이송모듈은 하부에 마련되는 본딩면에 다수의 미세 솔더볼이 부착되는 프로브핀을 프로브카드의 안착면에 접하도록 하강시킨다. 그리고, 레이저모듈은 상기 솔더볼이 용융되어 상기 안착면에 본딩되도록 상기 프로브핀이 하강시 상기 솔더볼에 레이저빔을 조사한다.

Description

프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법{PROBE PIN LASER BONDING DEVICE AND METHOD}

본 발명은 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브핀이 프로브카드에 본딩될 때 기울어짐이 발생하지 않도록 하는 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법에 관한 것이다.

프로브카드는 웨이퍼 상에 형성된 칩의 전기적 성능을 검사하기 위한 장치이다. 보다 구체적으로, 프로브카드 상에는 복수의 프로브핀이 본딩되며, 복수의 프로브핀은 웨이퍼 상에 형성된 칩과 접촉하여 전기적신호를 인가한다. 이때, 칩은 프로브핀으로부터 인가된 전기적신호에 대한 수신 상황에 따라 정상유무가 확인된다.

도 1은 종래예에 따른 프로브핀을 프로브카드에 밀착시키는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 1의 (a)는 프로브핀을 프로브카드의 안착면으로 하강시키는 상태를 나타낸 것이고, 도 1의 (b)는 프로브핀을 프로브카드의 안착면에 밀착시킨 상태를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 프로브핀(1)은 하부에 솔더볼(S)이 부착된 상태에서 그립퍼(4)에 의해 프로브카드(2)의 안착면(3)에 밀착되도록 하강된다. 그리고, 레이저모듈은 프로브핀(1)이 프로브카드(2)에 밀착된 상태에서 솔더볼(S)에 레이저빔을 조사해 솔더볼(S)을 용융시킴으로써 프로브핀(1)을 프로브카드(2)에 본딩시킨다.

그러나, 도 1의 (a)에 도시된 것처럼, 프로브핀(1)의 하부에 부착되는 솔더볼(S)은 위치에 따라 부착된 양이 다르거나 각 솔더볼(S)의 직경이 다를 수 있다. 즉, 솔더볼(S)은 프로브핀(1)의 하부에 부착될 때, 위치에 따라 상대적으로 많이 부착되거나 적게 부착될 수 있다. 따라서, 도 1의 (b)에 도시된 것처럼 프로브핀(1)이 프로브카드(2)의 안착면(3)에 밀착될 때, 솔더볼(S)이 상대적으로 적은 쪽 또는 솔더볼(S)의 직경이 상대적으로 작은 쪽으로 프로브핀(1)이 기울어질 수 있다. 이처럼, 프로브핀(1)이 프로브카드(2)에 기울어져 본딩될 경우, 프로브핀(1)이 솔더볼(S)과 그립퍼(4)로부터 편중된 압력을 받아 변형될 수도 있다.

도 2는 종래예에 따른 프로브핀을 프로브카드에 본딩하는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 2의 (a)는 프로브핀이 프로브카드의 안착면에 밀착된 상태를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 프로브핀에 부착된 솔더볼에 레이저빔을 조사하는 상태를 나타낸 것이다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 프로브핀(1)이 프로브카드(2)에 밀착되었을 때, 비교적 솔더볼(S)이 프로브핀(1)의 하부에 균일하게 부착된 경우, 프로브핀(1)이 어느 한쪽으로 기울어지지 않을 수도 있다. 그러나, 프로브핀(1)이 프로브카드(2)에 밀착된 상태에서 레이저빔(L)이 조사되면, 솔더볼이 부착된 위치에 따라, 솔더볼(S)이 상대적으로 빠르게 용융될 수도 있고, 상대적으로 느리게 용융될 수도 있다. 일 예로, 프로브핀(1)의 하부에 부착된 다수의 솔더볼(S) 중 상대적으로 레이저모듈(5)에 가까운 솔더볼(S)은 빠르게 용융될 수 있다. 이 경우, 도2의 (b)에 도시된 것처럼 프로브핀(1)은 솔더볼(S)이 상대적으로 빠르게 용융된 쪽으로 기울어져 프로브카드(2)에 본딩될 수 있다. 상세하게는, 레이저모듈(5)에 가까운 솔더볼(S)이 레이저빔(L)에 의해 융용되면, 프로브핀(1)과 안착면(3) 사이에 공간이 발생한다. 따라서, 그립퍼(4)는 솔더볼(S)이 용융된 공간으로 프로브핀(1)을 더 하강시켜 본딩면(2)과 안착면(3)을 더욱 밀착시킨다. 이때, 프로브핀(1)은 그립퍼(4)와 아직 용융되지 않은 솔더볼(S)에 의해 압력을 받아 상대적으로 솔더볼(S)이 빠르게 용융된 쪽으로 기울어져 본딩될 수 있다.

상술한 바와 같이, 프로브핀(1)이 프로브카드(2)에 기울어지거나 변형된 상태로 본딩될 경우, 프로브핀(1)이 웨이퍼상에 형성된 칩과 정상적으로 접촉이 이루어지지 않아 정상적인 칩을 불량으로 판단하는 문제가 발생할 수 있다.

그리고, 프로브핀(1)이 기울어지거나 변형된 상태로 프로브카드(2)에 본딩된 경우, 불량하게 본딩된 프로브핀(1)을 제거하고 새로운 프로브핀(1)을 프로브카드(2)에 본딩시키기 위한 리본딩 작업(re-bonding)을 실시해야 했다. 따라서, 리본딩 작업에 시간이 소요되고, 불량하게 본딩된 프로브핀은 버려야 하기 때문에 경제적이지 못하다는 문제점이 있다.

또한, 종래예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법은 프로브핀(1)을 프로브카드(2)로 하강시켜 안착면(3)에 밀착시키는 공정이 완료된 이후에 레이저(5)가 레이저빔(L)을 조사하여 솔더볼(S)을 용융시키는 공정을 실시한다. 즉, 프로브핀(1)을 안착면(3)에 밀착시키는 공정과 솔더볼(S)을 용융시키도록 레이저빔을 조사하는 공정이 순차적으로 진행되기 때문에, 프로브핀(1)을 프로브카드(2)에 본딩시키기 위해 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 프로브핀이 기울어진 상태로 프로브카드에 본딩되는 것을 방지하고, 신속하게 프로브핀을 프로브카드에 본딩시키도록 하기 위한 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로브핀이 프로브카드에 본딩될 때 기울어짐이 발생하지 않도록 하는 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 하부에 마련되는 본딩면에 다수의 미세 솔더볼이 부착되는 프로브핀을 프로브카드의 안착면에 접하도록 하강시키는 이송모듈, 및 상기 솔더볼이 용융되어 상기 안착면에 본딩되도록 상기 프로브핀이 하강시 상기 솔더볼에 레이저빔을 조사하는 레이저모듈을 포함하는 프로브핀 레이저 본딩 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 본딩면과 상기 안착면의 간격을 측정하는 측정모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 레이저모듈은 상기 측정모듈에 의해 측정된 상기 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 상기 레이저빔을 연속적으로 조사할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 조사개시높이는 50㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이송모듈은, 상기 프로브핀을 그립하는 한 쌍의 그립부, 한 쌍의 상기 그립부의 간격을 조절하는 조정부, 및 상기 그립부를 수직으로 이동시키는 승강부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이송모듈은, 몸체를 형성하는 본체부, 상기 본체부에 연결되고, 진공압력을 제공하는 진공압발생부, 상기 본체부의 하단에 마련되며, 상기 진공압발생부로부터 진공압력을 제공받아 상기 프로브핀을 진공흡착하는 흡착부를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 프로브핀의 하부에 마련되는 본딩면에 다수의 미세 솔더볼이 부착되는 단계, b) 상기 본딩면이 프로브카드의 안착면에 접하도록 이송모듈이 상기 프로브핀을 하강시키는 단계, c) 상기 프로브핀이 하강시 상기 솔더볼에 레이저빔을 조사하는 단계, 및 d) 상기 프로브핀의 상기 본딩면을 상기 프로브카드의 상기 안착면에 밀착시켜 본딩하는 단계를 포함하는 프로브핀 레이저 본딩 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는, c1) 측정모듈이 상기 본딩면과 상기 안착면의 간격을 측정하는 단계, c2) 레이저모듈이 상기 측정모듈에 의해 측정된 상기 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 레이저빔을 연속적으로 조사하여 상기 솔더볼을 용융시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c2) 단계에서 상기 조사개시높이는 50㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계에서 상기 레이저모듈은 상기 본딩면과 상기 안착면이 밀착된 시점부터 0.5~3.0초 동안 상기 본딩면에 상기 레이저빔을 더 조사할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 프로브핀이 프로브카드에 본딩될 때 프로브핀이 기울어지거나 프로브핀에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 프로브핀 레이저 본딩 장치는 프로브핀을 하부로 이동시키는 동안에 솔더볼을 용융시키기 때문에 신속하게 프로브핀을 프로브카드에 본딩시키는 것이 가능하다.

그리고, 프로브핀의 하부에 마련된 본딩면에는 돌기부가 마련되어 있어 프로브핀이 프로브카드에 본딩될 때 기울어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래예에 따른 프로브핀을 프로브카드에 밀착시키는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래예에 따른 프로브핀을 프로브카드에 본딩하는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치에 적용되는 프로브핀을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저빔을 조사하는 단계의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 방법에 있어서, 프로브핀 레이저 본딩 장치의 작동상태도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치를 나타낸 측면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치(100)는 이송모듈(110) 및 레이저모듈(120)을 포함한다.

이송모듈(110)은 그립부(111), 조정부(112) 및 승강부(113)를 포함한다.

구체적으로, 이송모듈(110)은 하부에 마련되는 본딩면(11)에 다수의 미세 솔더볼(S)이 부착되는 프로브핀(10)을 프로브카드(20)의 안착면(25)에 접하도록 하강시킬 수 있다. 여기서, 솔더볼(S)은 프로브핀(10)과 프로브카드(20)가 본딩될 수 있도록 접착성을 갖는 고체 형태의 솔더 알갱이일 수 있고, 다수의 솔더 알갱이를 함유하는 솔더 용액일 수도 있다.

그립부(111)는 프로브핀(10)의 양면을 그립하여 이송할 수 있도록 한 쌍으로 마련될 수 있다. 그리고, 그립부(111)의 양측면에는 프로브핀(10)에 부착된 솔더볼(S)에 레이저빔(L)이 조사되기 용이하도록 경사면이 형성될 수 있다.

조정부(112)는 한 쌍의 그립부(111)와 연결되어 그립부(111)의 간격을 조절할 수 있다. 구체적으로, 조정부(112)는 그립부(111)의 간격을 좁힘으로써, 그립부(111)가 프로브핀(10)을 그립하도록 할 수 있다. 그리고 조정부(112)는 프로브핀(10)이 프로브카드(20)에 본딩된 이후에, 그립부(111)의 간격을 넓힘으로써, 그립부(111)가 프로브핀(10)을 놓아주도록 할 수 있다.

승강부(113)는 그립부(111)를 수직으로 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 승강부(113)는 그립부(111)를 하강시켜 프로브핀(10)의 본딩면(11)이 프로브카드(20)의 안착면(25)과 접하도록 할 수 있다. 이때, 승강부(113)는 그립부(111)를 하강시키는 속도를 제어할 수 있다. 일 예로, 승강부(113)는 프로브핀(10)의 본딩면(11)이 프로브카드(20)의 안착면(25)과 접할 때, 솔더볼(S)이 모두 용융된 상태가 되도록 그립부(111)의 하강 속도를 제어할 수 있다. 그리고, 승강부(113)는 프로브핀(10)이 프로브카드(20)에 본딩된 이후에 그립부(111)를 상승시킬 수도 있다.

프로브핀 레이저 본딩 장치(100)는 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격을 측정하는 측정모듈(130)을 더 포함한다. 이때, 측정모듈(130)은 비젼카메라일 수 있다.

레이저모듈(120)은 프로브핀(10)이 하강시 프로브핀(10)의 본딩면(11)에 부착된 솔더볼(S)에 레이저빔(L)을 조사한다. 구체적으로, 레이저모듈(120)은 측정모듈(130)에 의해 측정된 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 레이저빔(L)을 본딩면(11)에 부착된 솔더볼(S)에 연속적으로 조사한다. 이때, 조사개시높이는 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격이 50㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 일반적으로 미세 솔더볼(S)의 직경은 약 30㎛ 내외이고, 솔더볼(S)은 본딩면(11)에 복수의 층으로 적층되어 부착된 상태일 수도 있다. 따라서, 조사개시높이는 본딩면(11)에 부착된 다수의 솔더볼(S)이 모두 용융되기 전에는 솔더볼(S)이 안착면(25)과 접하지 않도록 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격이 50㎛ 이상 100㎛ 이하로 설정될 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치에 적용되는 프로브핀을 나타낸 예시도이다.

도 5의 (a)를 참조하면, 프로브핀(10)은 하부에 본딩면(11)이 마련되며, 본딩면(11)에는 복수의 돌기부(13)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 돌기부(13)는 본딩면(11)으로부터 하측으로 연장되되, 각각의 하단이 동일한 높이를 갖도록 연장된다. 돌기부(13)는 각각의 하단이 모두 동일한 높이를 갖기 때문에, 본딩면(11)이 안착면(25)과 접하였을 때, 프로브핀(10)이 일측으로 기울어지지 않는다. 또한, 도 5의 (b)를 참조하면, 프로브핀(10)의 본딩면(11)에는 내측으로 함몰된 함몰부(12)가 형성될 수 있으며, 함몰부(12)에는 복수의 돌기부(13)가 형성될 수 있다. 이때, 복수의 돌기부(13)는 각각의 하단이 본딩면(11)의 하단과 동일한 높이를 갖도록 연장된다. 본딩면(11)에 부착된 솔더볼(S)은 용융됨과 동시에 돌기부(13)를 타고 올라간다. 그리고, 용융된 솔더볼(S)은 돌기부(13) 사이의 틈을 채우고, 돌기부(13)의 겉면을 얇게 코팅하듯 둘러싸게 된다. 또한, 상대적으로 솔더볼(S)이 많이 부착된 위치에 있는 솔더볼(S)은 용융되면서 상대적으로 솔더볼(S)이 적은 위치로 이동된다. 따라서, 솔더볼(S)은 용융되면서 본딩면(11)의 하면에 균일하게 부착된다. 즉, 본딩면(11)의 하면의 높이가 동일해진다. 따라서, 돌기부(13)가 마련된 프로브핀(10)은 프로브핀 레이저 본딩 장치(100)에 의해 프로브카드(20)에 본딩될 때, 변형되거나 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치를 나타낸 측면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치(200)는 이송모듈(210), 레이저모듈(220) 및 측정모듈(230)을 포함한다.

이송모듈(210)은 본체부(211), 진공압발생부(212) 및 흡착부(213)를 포함한다. 구체적으로, 본체부(211)는 이송모듈(210)의 몸체를 형성한다. 이때, 본체부(211)의 일측면에는 경사면이 형성되어 레이저모듈(220)로부터 조사되는 레이저빔(L)이 본딩면(11)에 부착된 솔더볼(S)에 조사되기 용이하도록 할 수 있다. 그리고, 진공압발생부(212)는 본체부와 연결되고, 흡착부(213)에 진공압력을 제공할 수 있다. 흡착부(213)는 본체부(211)의 하단에 마련되며, 진공압발생부(212)로부터 진공압력을 제공받아 프로브핀(10)을 진공흡착할 수 있다. 상세하게는, 흡착부(213)는 본체부(211)의 하단에 단차지도록 형성될 수 있으며, 프로브핀(10)의 측면 또는 상부를 진공흡착하도록 마련될 수 있다. 이때, 흡착부(213)에 형성된 단차의 깊이는 프로브핀(10)의 두께 이하로 마련될 수 있다. 즉, 흡착부(213)는 프로브핀(10)을 프로브카드(20)에 본딩시킬 때, 인접한 위치에 부착된 프로브핀(10)과 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제2 실시예에 따른 레이저모듈(220) 및 측정모듈(230)에 대한 설명은 제1 실시예와 동일하여 생략하도록 한다.

이하, 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치(100)를 이용하여 프로브핀 레이저 본딩 방법을 설명한다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저빔을 조사하는 단계의 순서도이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브핀 레이저 본딩 방법에 있어서, 프로브핀 레이저 본딩 장치의 작동상태도이다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 프로브핀 레이저 본딩 방법은 프로브핀의 하부에 마련되는 본딩면에 다수의 미세 솔더볼이 부착되는 단계(S110)와 본딩면을 프로브카드의 안착면에 접하도록 이송모듈이 프로브핀을 하강시키는 단계(S120)를 포함한다. 그리고, 프로브핀 레이저 본딩 방법은 프로브핀이 하강시 솔더볼에 레이저빔을 조사하는 단계(S130) 및 프로브핀의 본딩면을 프로브카드의 안착면에 밀착시켜 본딩하는 단계(S140)를 더 포함한다.

S110 단계는 프로브핀(10)의 하부에 마련되는 본딩면(11)에 다수의 미세 솔더볼(S)을 부착하는 단계이다. 이때, 솔더볼(S)은 프로브핀(10)에 도포되어 도포되어 본딩면(11)에 부착될 수 있고, 솔더볼(S)이 수용된 용기(미도시)에 프로브핀(10)을 수용될 때, 본딩면(11)에 부착될 수도 있다.

S120 단계는 본딩면(11)이 프로브카드(20)의 안착면(25)에 접하도록 이송모듈(110)이 프로브핀(10)을 하강시키는 단계이다. 도 9 의 (a)에 도시된 바와 같이, 본딩면(11)에 다수의 미세 솔더볼(S)이 부착된 프로브핀(10)은 그립부(111)에 의해 안착면(25)과 접하도록 하강된다.

S130 단계는 하강 중인 프로브핀(10)에 부착된 솔더볼(S)에 레이저빔을 조사하는 단계이다. 구체적으로, S130 단계는 측정모듈이 본딩면과 안착면의 간격을 측정하는 단계(S131) 및 레이저모듈이 측정모듈에 의해 측정된 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 레이저빔을 연속적으로 조사하여 솔더볼을 용융시키는 단계(S132)를 포함한다.

S131 단계는 측정모듈(130, 도 3 참조)이 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격을 측정하는 단계이다. 이때, 측정모듈(130)은 프로브핀(10)이 하강하는 동안 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격을 연속적으로 측정할 수 있다.

다음, S132 단계는 레이저모듈(120, 도 3 참조)이 측정모듈(130)에 의해 측정된 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 레이저빔(L)을 연속적으로 조사하여 솔더볼(S)을 용융시키는 단계이다. 보다 구체적으로, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 프로브핀(10)이 조사개시높이에 이르면, 레이저모듈(120)은 솔더볼(S)을 향해 레이저빔(L, 도 3 참조)을 조사하기 시작한다. 이때, 레이저빔(L)이 조사된 솔더볼(S)은 용융되면서 프로브핀(10)의 본딩면(11)에 균일하게 퍼진다. 이때, S132 단계에서 레이저모듈(120)의 레이저빔(L) 조사개시높이는 본딩면(11)과 안착면(25)의 간격이 50㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.

다음, S140 단계는 프로브핀(10)의 본딩면(11)을 프로브카드(20)의 안착면(25)에 밀착시켜 본딩하는 단계이다. 구체적으로, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, S140 단계에서 본딩면(11)에 부착된 솔더볼(S)은 레이저모듈(120, 도 3 참조)에 의해 모두 용융된 상태로 프로브카드(20)의 안착면(25)에 밀착되어 본딩될 수 있다. 이때, 본딩면(11)의 하면은 용융된 솔더볼(S)이 균일하게 분포하여 동일한 높이를 이룬다. 그리고, 레이저모듈(120)은 본딩면(11)과 안착면(25)이 밀착된 시점부터 0.5~3.0초 동안 본딩면(11)에 레이저빔(L, 도 3 참조)을 더 조사할 수 있다. 구체적으로, 본딩면(11)이 안착면(25)에 밀착되었을 때, 일부 솔더볼(S)은 완전히 용융이 이루어지지 않은 상태일 수 있다. 따라서, 레이저모듈(120)은 0.5~3.0초 동안 본딩면(11)에 레이저빔(L)을 더 조사하여 솔더볼(S)을 완전히 용융시킴으로써, 프로브핀(10)이 프로브카드(20)에 기울어진 상태로 본딩되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 마련되는 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법은 프로브핀(10)이 프로브카드(20)에 본딩될 때, 프로브핀(10)이 기울어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 프로브핀(10)을 하부로 이동시키는 동안 솔더볼(S)에 레이저빔(L)을 조사하기 때문에, 프로브핀(10)의 본딩면(11)이 프로브카드(20)의 안착면(25)과 밀착될 때 솔더볼(S)이 전부 용융된 상태이다. 따라서, 프로브핀(10)이 본딩면(11)에 부착된 솔더볼(S)에 의해 기울어지거나 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 프로브핀(10)을 하강시키는 동안에 솔더볼(S)을 용융시키기 때문에 신속하게 프로브핀(10)을 프로브카드(20)에 본딩시키는 것이 가능하다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 프로브핀(1)을 프로브카드(2)에 밀착시킨 상태에서 레이저빔(L)을 조사하였다. 즉, 종래에는 프로브핀(1)을 프로브카드(2)로 하강시키기 위해 소요되는 시간과, 레이저(5)가 레이저빔(L)을 조사하여 솔더볼(S)을 완전히 용융시키는 시간이 각각 필요했다. 따라서, 종래에는 프로브핀(1)을 프로브카드(2)에 본딩시키기 위해 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 프로브핀 레이저 본딩 장치 및 방법은 프로브핀(10)을 하부로 이동시키는 동안에 솔더볼(S)을 용융한다. 즉, 본 발명은 프로브핀(10)을 프로브카드(20)로 하강하는 공정과 프로브핀(10)에 부착된 솔더볼(S)을 용융하는 공정을 동시에 진행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 신속하게 프로브핀(10)을 프로브카드(20)에 본딩시킬 수 있어 경제적이다.

또한, 본 발명에 적용되는 프로브핀(10)은 하부에 복수의 돌기부(13)가 마련됨으로써, 용융된 솔더볼(S)이 각 돌기부(13)를 타고 올라가 돌기부(13) 외주면에 막을 형성할 수 있다. 또한, 솔더볼(S)은 본딩면(11)의 일부분에 뭉쳐진 상태로 있지 않으며, 용융됨과 동시에 본딩면(11)에 균일하게 퍼진다. 즉, 돌기부(13)는 본딩면(11)의 하면이 동일한 높이를 갖도록 할 수 있다. 따라서, 돌기부(13)는 프로브핀(10)이 프로브카드(20)에 밀착될 때, 프로브핀(10)이 일측으로 기울어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 프로브핀 2: 프로브카드
3: 안착면 4: 그립퍼
5: 레이저 10: 프로브핀
11: 본딩면 12: 함몰부
13: 돌기부 20: 프로브카드
25: 안착면 100,200: 프로브핀 레이저 본딩 장치
110,210: 이송모듈 111: 그립부
112: 조정부 113: 승강부
120,220: 레이저모듈 130,230: 측정모듈
200: 프로브핀 레이저 본딩 장치 211: 본체부
212: 진공압발생부 213: 흡착부
L: 레이저빔 S: 솔더볼

Claims (10)

1. 하부에 마련되는 본딩면에 다수의 미세 솔더볼이 부착되는 프로브핀을 프로브카드의 안착면에 접하도록 하강시키는 이송모듈; 및
   상기 솔더볼이 용융되어 상기 안착면에 본딩되도록 상기 프로브핀이 하강시 상기 솔더볼에 레이저빔을 조사하는 레이저모듈을 포함하는 프로브핀 레이저 본딩 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본딩면과 상기 안착면의 간격을 측정하는 측정모듈을 더 포함하는 것인 프로브핀 레이저 본딩 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 레이저모듈은 상기 측정모듈에 의해 측정된 상기 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 상기 레이저빔을 연속적으로 조사하는 것인 프로브핀 레이저 본딩 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 조사개시높이는 50㎛ 이상 100㎛ 이하인 것인 프로브핀 레이저 본딩 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송모듈은,
   상기 프로브핀을 그립하는 한 쌍의 그립부;
   한 쌍의 상기 그립부의 간격을 조절하는 조정부; 및
   상기 그립부를 수직으로 이동시키는 승강부를 포함하는 것인 프로브핀 레이저 본딩 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송모듈은,
   몸체를 형성하는 본체부;
   상기 본체부에 연결되고, 진공압력을 제공하는 진공압발생부; 및
   상기 본체부의 하단에 마련되며, 상기 진공압발생부로부터 진공압력을 제공받아 상기 프로브핀을 진공흡착하는 흡착부를 포함하는 것인 프로브핀 레이저 본딩 장치.
7. a) 프로브핀의 하부에 마련되는 본딩면에 다수의 미세 솔더볼이 부착되는 단계;
   b) 상기 본딩면이 프로브카드의 안착면에 접하도록 이송모듈이 상기 프로브핀을 하강시키는 단계;
   c) 상기 프로브핀이 하강시 상기 솔더볼에 레이저빔을 조사하는 단계; 및
   d) 상기 프로브핀의 상기 본딩면을 상기 프로브카드의 상기 안착면에 밀착시켜 본딩하는 단계를 포함하는 프로브핀 레이저 본딩 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 c) 단계는,
   c1) 측정모듈이 상기 본딩면과 상기 안착면의 간격을 측정하는 단계; 및
   c2) 레이저모듈이 상기 측정모듈에 의해 측정된 상기 간격이 조사개시높이를 이룰 때부터 레이저빔을 연속적으로 조사하여 상기 솔더볼을 용융시키는 단계를 포함하는 것인 프로브핀 레이저 본딩 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 c2) 단계에서 상기 조사개시높이는 50㎛ 이상 100㎛ 이하인 것인 프로브핀 레이저 본딩 방법.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 d) 단계에서 레이저모듈은 상기 본딩면과 상기 안착면이 밀착된 시점부터 0.5~3.0초 동안 상기 본딩면에 상기 레이저빔을 더 조사하는 것인 프로브핀 레이저 본딩 방법.

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