KR20180031271A - 수직 프로브 카드 - Google Patents

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KR20180031271A
KR20180031271A KR1020160119515A KR20160119515A KR20180031271A KR 20180031271 A KR20180031271 A KR 20180031271A KR 1020160119515 A KR1020160119515 A KR 1020160119515A KR 20160119515 A KR20160119515 A KR 20160119515A KR 20180031271 A KR20180031271 A KR 20180031271A
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Abstract

본 발명은 이탈 방지 구조를 가지는 수직 프로브 카드에 관한 것으로, 테스트 대상 디바이스와 검사 장치를 상하로 상호 접촉 연결하여 전기적 특성을 측정하는 수직 프로브 카드에 있어서, 상기 테스트 대상 디바이스의 상부 위치에 배치되어 있으며, 상기 테스트 대상 디바이스의 복수로 접촉되는 위치에 연통되도록 관통된 통공 형태의 복수의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 상부에 떨어져 배치되어 있으며, 상기 검사 장치의 하부에 상부공극을 가지고, 상기 하부 플레이트의 상부에 하부공극을 가지는 위치에 수평으로 이동 가능하게 구비되어 이동 시 하부 가이드 홀과 일직선으로 연통되는 위치에 각각 관통된 복수의 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트에 각각 삽입되어 상하로 이동 가능하게 배치되어 있으며, 상기 상부 가이드 홀에 삽입되는 위치에 수직 축 기준으로 기설정된 각도인 여유각을 가지도록 홈이 형성되어 상기 상부 가이드 홀을 통과하여 상기 하부 가이드 홀의 하부 방향으로 돌출되도록 구비되어 상기 상부 플레이트를 수평 방향으로 이동하면 상기 여유각이 상쇄되는 형상으로 변형되면서 탄성이 발생되고, 상기 상부 가이드 홀의 상부와 하부에 상하로 이동되는 범위를 확보하면서 상부와 하부에 각각 걸림되는 접촉 프로브;를 포함한다.

Description

수직 프로브 카드 {Vertical Probe Card}
본 발명은 수직 프로브 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 집적 전자 소자 등의 테스트 대상 디바이스를 검사하기 위한 복수의 접촉 프로브를 가지는 프로브 카드의 구조를 개선하여 지지된 위치의 이동에 의해 자체 탄성이 부가되어 검사 시에 접촉 프로브의 수평 상으로의 유동을 억제하고, 접촉 프로브의 이탈과 낙하를 걸림에 의해 물리적으로 방지함에 따라 수리와 교체가 용이한 이탈 방지 구조를 가지는 수직 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로, 프로브 카드는 기본적으로 테스트 대상 디바이스의 복수의 접촉 패드에 검사를 수행하는 검사 장치의 대응 채널과 전기적으로 연결하기에 효과적인 장치이다.
테스트 대상 디바이스에 수행되는 검사는, 이미 제조 단계에 있는 불량 또는 결함 소자들을 탐지하고 분리해내는 것이다. 따라서, 일반적으로 프로브 카드는 반도체나 실리콘 웨이퍼를 절단하고 칩 패키지(chip package) 안에 조립하기 전에 반도체나 실리콘 웨이퍼에 집적되는 전자 소자를 접촉에 의해 전기적으로 검사하는데 사용되고 있다.
일반적인 수직형 프로브 카드의 경우, 테스트 대상 디바이스와의 반복적인 접촉으로 인해 프로브 팁에 충격이 가해지고 누적되게 된다. 이러한 프로브 팁에의 충격을 감쇄시키기 위하여 프로브 팁 자체에 탄성력을 부가하거나 프로브 팁에 별도의 탄성력을 가지는 스프링 등의 구조를 형성시키기도 한다.
프로브 팁 자체가 일정한 탄성을 갖도록 형성되는 경우, 상하 플레이트 사이에 수직 거치된 프로브 팁에 하부 방향으로부터 테스트 대상 디바이스의 상승에 따른 힘이 가해지면 자체의 탄성에 의해 프로브 팁이 일정한 형상으로 휘어지게 되어 가해지는 충격량의 일부를 상쇄하게 된다.
하지만, 이 경우 프로브 팁의 변형 과정에서 프로브 팁의 측면과 프로브 팁이 삽입된 상하 플레이트의 통공과의 충돌에 의해 프로브 팁 또는 통공이 손상되게 된다.
이렇게, 프로브 팁의 변형에 따라 통공의 내부가 손상되면 손상된 통공 내부에서 상하로 이동되는 프로브 팁의 이동 궤적이 변하게 되어 프로브 팁이 테스트 대상 디바이스의 정확한 위치에 접촉되지 않거나 심한 경우 테스트 대상 디바이스의 표면에 흠집을 내기도 한다.
따라서, 프로브 팁에 충격이 가해지더라도 프로브 팁이 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 통공에 최대한 고정될 수 있도록 해주는 것이 필요하다. 더불어서 프로브 카드를 이동시키거나 뒤집더라도 통공에 삽입된 프로브 팁이 쉽게 빠지지 않도록 고정해줄 필요성이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프로브 카드에 격납된 복수의 프로브 팁이 삽입된 통공 내부에서 움직이지 않도록 고정될 수 있는 구조의 프로브 팁을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 프로브 카드를 뒤집거나 이동시키더라도 격납된 복수의 프로브 팁이 쉽게 통공으로부터 이탈되지 않는 구조의 프로브 팁을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 일 실시예에 따른 수직 프로브 카드는, 테스트 대상 디바이스의 접촉면에 대비되는 위치에 관통 형성되는 복수의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 상부에 이격되게 배치되고, 상기 하부 플레이트 상에 형성된 복수의 하부 가이드 홀과 대향되게 관통 형성되는 복수의 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트; 상기 상부 가이드 홀 및 상기 하부 가이드 홀에 순차적으로 관통 삽입되고 상기 테스트 대상 디바이스에 접촉되어 전기적 신호를 송수신하는 프로브 팁; 및 상기 상부 플레이트를 일측 방향으로 수평 이동시키는 플레이트 이동부;를 포함하며, 상기 프로브 팁은 상기 상부 가이드 홀 및 상기 하부 가이드 홀에 순차적으로 관통 삽입된 상태에서 상기 상부 가이드 홀의 측벽과 기 설정된 여유각을 이루도록 홈이 형성되어, 상기 플레이트 이동부의 동작에 의해 상기 상부 플레이트가 일정 거리 이동됨에 따라 상기 여유각이 상쇄되어 상기 홈이 소멸되는 형상으로 변형되면서 탄성이 발생되고, 이로 인해 상기 홈 상부의 일부가 상부 가이드 홀의 양 측벽에 밀착되어 상기 프로브 팁과 상기 상부 가이드 홀의 양 측벽 간의 유격이 제거된다.
여기서, 상기 수직 프로브 카드는, 상기 상부 가이드 홀의 하단에 아래로 내려갈수록 통공의 직경이 증가되도록 형성되어 상기 프로브 팀의 통과를 보조하는 라운드 형태의 확대라운드부;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 플레이트 이동부는, 상기 여유각이 상쇄되는 방향으로 상기 상부 플레이트를 일정 거리 이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 프로브 팁은 관통 삽입된 상태에서 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이의 일부 영역이 기설정된 각도로 경사진 몸체 경사부를 형성하되, 상기 몸체 경사부는 상기 상부 플레이트가 수평 방향으로 일정 거리 이동함에 따라 상기 몸체 경사부의 각도가 상쇄되어 상기 프로브 팁이 수직 방향으로 일직선이 되는 정도의 각도로 사전에 형성되는 것일 수 있다.
여기서, 상기 프로브 팁은, 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에서 상하 이동하는 프로브 팁 몸체; 상기 프로브 팁 몸체의 하부에 돌출 형성되어 상기 테스트 대상 디바이스에 전기적으로 접속되는 하부 접촉부; 및 상기 프로브 팁 몸체의 상부에 형성되어, 상기 프로브 팁이 상기 상부 가이드 홀에 삽입된 상태에서 상기 상부 가이드 홀의 내부에 위치하여, 상기 상부 플레이트의 이동에 따라 가해지는 외력에 의해 변형되어 상기 상부 가이드 홀의 양 측벽에 밀착되어, 상기 프로브 팁과 상기 상부 가이드 홀의 측벽 간의 유격을 제거하는 삽입 지지부;를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 프로브 팁 몸체에는 상기 상부 가이드 홀에 삽입된 상태에서 상기 상부 가이드 홀의 측벽에 인접하는 위치에 오목하게 절개된 탄성부가홈이 형성되며, 상기 탄성부가홈은 수직축을 기준으로 기 설정된 여유각을 갖도록 형성되어, 상기 플레이트 이동부의 동작에 의해 상기 상부 플레이트가 이동됨에 따라 상기 상부 가이드 홀의 측벽에 의해 외력이 가해지면 상기 여유각이 상쇄되도록 상기 프로브 팁 몸체가 변형될 수 있다.
또한, 상기 삽입 지지부는, 상기 프로브 팁 몸체의 상기 탄성부가홈의 반대편에 돌출 형성되고, 상기 프로브 팁의 상승시에 상기 상부 가이드 홀의 하면에 걸려 상기 프로브 팁의 상승 범위를 제한하는 하부돌기; 및 상기 프로브 몸체에서 상기 탄성부가홈이 형성된 측면과 동일한 측면에 돌출 형성되어, 상기 프로브 팁이 상부 가이드 홀을 통과하여 하방 낙하하는 것을 억제하도록 상기 상부 가이드 홀의 상면에 걸리도록 형성되는 상부돌기;를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 프로브 카드에 격납된 복수의 프로브 팁이 삽입된 통공 내부에서 움직이지 않도록 고정될 수 있는 구조의 프로브 팁을 제공할 수 있다.
또한, 프로브 카드를 뒤집거나 이동시키더라도 격납된 복수의 프로브 팁이 쉽게 통공으로부터 이탈되지 않는 구조의 프로브 팁을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 프로브 카드의 전체 구성을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 방지 구조를 가지는 수직 프로브 카드가 검사 장치에 설치된 상태를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 수직 프로브 카드에서 프로브 팁이 고정되기 전의 상태를 도시한 상태도이다. 도 4는 도 2의 수직 프로브 카드에서 프로브 팁이 고정된 상태로 테스트 대상 디바이스와 접촉된 상태를 도시한 상태도이다.
도 5는 도 2의 수직 프로브 카드에서 프로브 팁이 고정된 상태를 보다 상세히 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 수직 프로브 카드의 프로브 팁의 일부 구성을 나타내는 일부 절개 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 수직 프로브 카드의 프로브 팁이 통공에 삽입되는 과정을 순차적으로 도시하는 설치 상태도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며, 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 전체 개요도이다.도 1에 도시된 바와 같이, 테스트 대상 디바이스(10)는 검사 장치의 테이블(20) 상부에 재치되고, 디바이스 검사 시에 테이블(20)의 상하 운동에 따라 테이블(20) 상부에 재치된 테스트 대상 디바이스(10)가 상승하여 프로브 카드(30)의 하부에 노출된 복수의 프로브와 접촉되어 테스트를 위한 전기적 신호를 송수신하여 테스트 대상 디바이스의 전기적 특성 및 불량 여부를 검사한다.
여기서, 테스트 대상 디바이스(10)의 검사를 위한 수직 프로브 카드는 크게 프로브(30), 인쇄회로기판(50), 지지부(60)를 포함하며, 추가적으로 스페이스 트랜스포머(40)를 더 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(50)은 디바이스 검사 장치로부터 송신된 전기 신호를 수신하여 이를 프로브(40)로 전달하는 한편, 프로브(40)로부터 전달되는 신호를 역방향으로 반도체 검사 장비로 전달하는 회로를 포함한다.
지지부(60)는 인쇄회로기판(50)의 상부에 결합되어 인쇄회로기판의 강성을 보강한다.
프로브(30)는 인쇄회로기판(50) 또는 그 저면에 연결되는 스페이스 트랜스포머(Space Transformer) (40)의 하부에 결합되어, 수직하게 돌출 형성된 복수 개의 프로브 팁(34)을 통해 접촉된 테스트 대상 디바이스(10)로 전기적 신호를 송신하고 이에 응답하여 수신된 전기적 신호를 역방향으로 상부의 인쇄회로기판(50)으로 전달한다.
최근의 경향은 테스트 대상 디바이스(10)가 예전과 비교하여 보다 미세한 구조로 형성되고 있다. 이 경우 이에 접촉되는 프로브 팁(34)의 간격도 미세하게 배치되어야 한다. 이 경우 필요에 따라 조밀한 프로브(30)의 피치 변환을 위하여 인쇄회로기판(50)과 프로브(30) 사이에 스페이스 트랜스포머(40)를 배치할 수 있다.
상기 스페이스 트랜스포머(40)의 저면에는 프로브(30)에 전기적으로 연결되는 다수의 접촉 패드(41)가 형성된다. 프로브(30)는 기설정된 공간을 가지도록 상하 배치되고 각각에 복수의 통공이 형성된 상부 플레이트(31)와 하부 플레이트(32), 및 상기 상부 프레이트(31)와 하부 플레이트(32)의 측면에 결합되어 상부 플레이트(31)와 하부 플레이트(32)의 위치를 고정시키는 수직 지지부(33), 그리고, 상기 상부 플레이트(31) 및 하부 플레이트(32)에 형성된 복수의 통공에 수직 방향으로 각각 기립 삽입되어, 하단이 테스트 대상 디바이스(10)에 전기 접속되고, 테스트 대상 디바이스(10)의 상승에 따라 수직 상승되어 상단이 스페이스 트랜스포머(40)의 접촉 패드(41) 또는 인쇄회로기판(50)의 접촉 패드에 전기 접속되어 테스트 대상 디바이스(10)와 인쇄회로기판(50)을 통전시키는 복수의 프로브 팁(34)을 포함한다.
상기 수직 프로브 카드의 세부 구성 및 특징에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다. 참고로, 본 명세서 상에서는 스페이스 트랜스포머(40)가 존재하는 경우를 기준으로 하여 설명하기로 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 별도의 스페이스 트랜스포머(40)가 없이 프로브(30)와 인쇄회로기판(50)이 직접 접촉되는 경우에도 동일하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 방지 구조를 가지는 수직 프로브 카드가 검사 장치에 설치된 상태를 도시하고 있으며, 도 3은 상기 수직 프로브 카드에서 프로브 팁이 고정되기 전의 상태를 도시하고 있으며, 도 4는 상기 프로브 팁이 고정된 상태로 테스트 대상 디바이스와 접촉된 상태를 도시하고 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 4을 참고로 본 발명의 수직 프로브 카드(30) 중에서 특히 스페이스 트랜스포머(40)의 저면에 장착되는 프로브(100)을 중심으로 설명하기로 한다. 참고로, 상기 프로브(100)는 도 1에서의 프로브(30)에 해당한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 방지 구조를 가지는 프로브(100)는 인쇄회로기판(50) 또는 스페이스 트랜스포머(40)의 저면에 장착되며, 복수의 프로브 팁(120) 및 이를 고정 지지하는 플레이트부(110)를 포함한다.
플레이트부(110)는 테스트 대상 디바이스(10)의 상부 위치에 배치된 하부 플레이트(111), 상부 플레이트(113), 수직 지지체(118) 및 플레이트 이동부(119)를 포함한다.
하부 플레이트(111)는 테스트 대상 디바이스(10)의 상부 위치에 배치되고, 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉면에 대비된 위치에 복수의 하부 가이드 홀(112)이 형성된다. 상기 하부 가이드 홀(112)은 상기 하부 플레이트(111)를 수직으로 관통하는 통공 형태로서, 삽입된 프로브 팁(120)의 하단 일부가 하부 가이드 홀(112)의 하단으로 노출되어 테스트 검사 디바이스(10)의 상면에 접촉된다.
상부 플레이트(113)는 하부 플레이트(111)의 상부에 이격되게 배치되고, 상기 하부 플레이트(111) 상에 형성된 복수의 하부 가이드 홀(112)과 대향되는 복수의 상부 가이드 홀(116)이 형성된다. 상기 상부 가이드 홀(116)은 상기 하부 가이드 홀(112)과 마찬가지로 상부 플레이트(113)를 수직으로 관통하는 통공 형태로서, 복수의 프로브 팁(120)이 상부 가이드 홀(116)의 상부로부터 하부 방향으로 삽입 관통되고 순차적으로 대향하는 하부 가이드 홀(112)을 관통하여 플레이트부(110)에 격납된다.
상기 플레이트부(110)에 격납된 복수의 프로브 팁(120)은 평상시에는 상부 가이드 홀(116)의 상부면에 걸린 상태로 하방 지지되며, 하단 일부는 하부 가이드 홀(112)의 하단으로 노출되고, 상단 일부는 상부 가이드홀(116)의 상부로 노출된다.
상부 가이드 홀(116)의 상면과 스페이스 트랜스포머(40)의 저면 사이에는 일정 간격의 상부 공극(114)이 형성되어, 테스트 대상 디바이스(10)의 상승 동작에 따라 프로브 팁(120)의 상부가 수직 방향으로 밀려서 상승하는 높이의 일부을 보장한다. 이때, 상기 상부 공극(114)은 상부 플레이트(113)의 상면과 수직 지지체(118)의 상면과의 높이 차에 의해 조절될 수 있다.
한편, 상부 가이드 홀(116)과 하부 가이드 홀(113) 사이에 하부 공극(115)이 형성되어, 테스트 대상 디바이스(10)의 상승 동작에 따라 프로브 팁(120)에 가해지는 힘에 의해 하부 공극(115) 내에 위치하는 프로브 팁(120)의 몸체 일부가 탄성을 가지도록 휘어질 수 있도록 공간을 보장한다.
플레이트 이동부(119)는 상부 플레이트(113)의 수평 방향의 한쪽 측면에 배치되어 있으며, 프로브 팁(120)이 상부 가이드 홀(116) 및 하부 가이드 홀(112)을 관통하여 삽입된 상태에서 상기 플레이트 이동부(119)를 동작시켜 상기 상부 플레이트(113)를 일측으로 일정 거리 이동시키게 된다. 이 경우, 상기 프로브 팁(120)의 하부가 하부 플레이트(111)에 의해 고정된 상태에서 상부 플레이트(113)의 이동에 의해 프로브 팁의 몸체 경사부(123)가 수직하게 변형되게 되어, 프로브 팁(120)의 몸체에 수평 방향의 탄성력이 축적되게 된다
여기서, 플레이트 이동부(119)는 판 형태의 상부 플레이트(113)를 측면으로 이동시키는 모든 수단이 포함되는 것으로, 자동 또는 수동으로 이동시킬 수 있는 모든 장치가 포함될 수 있어 상세한 설명을 생략한다.
수직 지지체(118)는 트랜스포머(40)의 하부에 결합, 고정되며, 상부 플레이트(113)와 하부 플레이트(111) 사이에 하부공극(115)이 유지되고, 트랜스포머(40)와 상부 플레이트(113) 사이에 상부공극(114)이 유지되도록 상부 플레이트(113)와 하부 플레이트(111)의 측면에 수직 배치된다.
프로브 팁(120)은 프로브 팁 몸체(121), 테스트 대상 디바이스(10)에 접촉되는 하부 접촉부(124), 삽입 지지부(125), 및 스페이스 트랜스포머(40)의 접촉 패드(41)에 접촉되는 상부 접촉부(126)를 포함한다.
프로브 팁 몸체(121)는 하부 플레이트(111)와 상부 플레이트(113)에 상하로 이동 가능하도록 삽입되고, 상부가 상부공극(114)에 위치하고 중간부가 하부공극(115)에 위치하여 상부 플레이트(113)의 이동에 의해 탄성력이 부가되도록 구비된다.
프로브 팁 몸체(121)에는 상부 가이드 홀(116)에서 하부 가이드 홀(112)에 기설정된 각도로 경사진 몸체 경사부(123)를 형성하되, 몸체 경사부(123)의 각도는 상부 플레이트(113)가 정해진 거리만큼 수평 방향으로 이동시에 상기 몸체 경사부(123)의 경사 각도가 소멸되어 접촉 프로브(120)가 수직 방향으로 일직선이 되는 각도일 수 있다.
도 5는 도 2의 수직 프로브 카드에서 프로브 팁이 고정된 상태롤 보다 상세히 도시한 도면이며, 도 6은 상기 프로브 팁의 일부 구성을 나타내는 일부 절개 확대 사시도이다.
도 5 및 도 6를 참조하면, 프로브 팁의 몸체(121)에는 상부 가이드 홀(116)에 삽입된 상태에서 상부 가이드 홀(116)의 측벽에 인접하는 위치에 오목하게 절개된 탄성부가홈(122)이 형성될 수 있다. 상기 탄성부가홈(122)을 구성하는 상부경사면와 하부경사면 중 상부경사면은 수직축을 기준으로 일정한 여유각(a)을 갖도록 형성되며,플레이트 이동부(119)을 일측 방향으로의 이동시킴에 따라 상부 가이드 홀(116)의 일측면이 탄성부가홈(112)을 압박하여 상기 여유각(a)이 점차 상쇄됨과 동시에 상기 탄성부가홈(112)이 뒤로 휘어지며 그 상부가 상부 가이드 홀(116)의 양 측벽에 접하게 되고, 탄성부가홈(112)의 상부경사면이 외력에 의해 뒤로 휘어짐에 따라 주위에 축적된 탄성력에 의해 상기 가이드 홀(116)과 상기 프로브 팁(120)가 접점 부위에서 강하게 밀착, 고정된다.
다시 말해, 탄성부가홈(122)은 여유각(a)을 가지도록 일측면이 경사져 단면적이 축소되는 홈 형태로서, 플레이트 이동부(119)의 작동에 의해 상부 플레이트(113)가 다른쪽 측면 방향으로 이동 시에 프로브 팁(120)이 삽입된 상부 가이드 홀(116)의 측벽에 의해 압박되고, 이로 인해 상기 탄성부가홈(122)의 상부경사면이 상기 여유각(a)이 상쇄되는 위치인 수직축 방향으로 이동되어 프로브 팁의 몸체(121)가 변형되고 이로 인해 프로브 팁에 탄성력이 부가된다
이렇게, 탄성부가홈(122)을 가지는 프로브 팁 몸체(121)를 설치한 상태에서 상부 플레이트(113)를 이동시키면 상부 플레이트(113)와 함께 프로브 팁 몸체(121)가 이동되면서 여유각(a)이 상쇄되고, 동시에 프로브 팁 몸체(121)의 몸체 경사부(123)가 수직 방향으로 기립되도록 변형되어 프로브 팁 몸체(121)에 상기 변형에 의한 탄성력이 부가되게 된다. 이로 인해 테스트 대상 디바이스(10)의 검사 시 프로브 팁 몸체(121)가 하부의 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉 패드(41)와의 접촉에 의해 받게 되는 충격을 탄성력으로 흡수하게 된다.
하부 접촉부(124)는 프로브 팁 몸체(121)의 하단에 형성되고 하부 플레이트(111)의 하부 가이드 홀(112)을 관통하여 돌출되어 검사 시 테스트 대상 디바이스(10)에 전기적으로 연결되도록 접촉되는 니들 형태로 구비된다.
삽입 지지부(125)는 프로브 팁 몸체(121)의 상부에 형성되며, 프로브 팁(120)이 상부 가이드 홀(116)에 삽입된 상태에서 상부 가이드 홀(116)의 내부에 위치하게 되며, 상부 플레이트(113)의 이동에 따른 외력에 의해 변형되어 상부 가이드 홀(116)의 양 측벽에 밀착되어, 프로브 팁과 상부 가이드 홀의 측벽 간의 유격을 제거하고 검사시 프로브 팁의 움직임을 억제한다.
또한, 상기 삽입 지지부(125)는 상부 플레이트(113)의 이동에 따른 탄성력을 발생시키고, 프로브 팁의 상하 이동을 제한하며 의도치 않은 프로브 팁의 이탈을 방지한다.
한편, 상부 플레이트(113)의 상부 가이드 홀(116)에는, 상부에서 하부 방향으로 단면적이 확대되도록 라운드 형태의 확대라운드부(117)가 형성된다. 상기 확대라운드부(117)에 의해 상기 프로브 팁(120)가 상부 가이드 홀(116)을 통과시에 의 삽입 시 가 통과한 상태로 용이하게 삽입되도록 라운드 형태로 구비된 확대라운드부(117)가 형성된다. 확대라운드부(117)는 상부 가이드 홀(116)의 하부 방향으로 단면적이 확대되어 삽입 통과되는 접촉 프로브(120)가 용이하게 삽입되도록 형성된다.
상부 접촉부(126)는 프로브 몸체(121)의 상부에 니들 형상으로 돌출 형성되며, 검사 시 상승되어 스페이스 트랜스포머(40)의 접촉 패드(41)에 접촉되어 테스트 대상 디바이스(10)와 프로브 팁(120)을 통전시킨다.
도 6을 참조하면, 상기 삽입 지지부(125)는 탄성부가홈(122)의 반대 방향으로 돌출된 하부돌기(125a), 상부돌기(125b), 및 삽입 가이드(125c)를 포함한다.
하부돌기(125a)는 프로브 팁 몸체(121)의 탄성부가홈(122)의 반대편에 돌출 형성되며, 프로브 팁(120)이 플레이트부(110)에 장착된 상태에서 프로브 팁(120)의 상승시에 상기 하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)의 하면에 걸리게 되어 프로브 팁(120)의 상승 범위를 제한한다.
상기 하부돌기(125a)는 탄성부가홈(122)의 깊이와 동일한 길이로 탄성 부가홈(122)의 반대 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
상부돌기(125b)는 프로브 팁 몸체(121)에서 상기 탄성부가홈(122)이 형성된 측면과 동일한 측면에돌출 형성되며, 프로브 팁(120)이 플레이트부(110)에 장착된 상태에서 상기 프로브 팁(120)이 상부 가이드 홀(116)을 통과하여 하방 낙하되는 것을 방지하도록 상부 가이드 홀(116)의 상면에 걸림된다.
즉, 상부돌기(125b)와 하부돌기(125a)는 프로브 팁 몸체(121)가 상하로 이동되면서 접촉 연결시키는 이동 범위의 상부 끝과 하부 끝에 각각 돌출되어, 프로브 팁(120)이 하강 낙하되는 것은 상부돌기(125b)의 걸림에 의해 방지되며, 프로브 팁(120)이 일정 높이 이상 상승하여 스페이스 트랜스포머(40)의 접촉 패드(41)에 과도한 힘으로 접촉되어 파손되는 것은 하부돌기(125a)의 걸림에 의해 방지된다.
삽입 가이드(125c)는 프로브 팁 몸체(121)의 하부돌기(125a)와 상부돌기(125b) 사이에 형성되며, 이때, 탄성부가홈(122)의 상부에 서로 대향되게 한 쌍의 홈 형태로 형성된다. 삽입 가이드(125c)는 프로브 팁(120)의 해당 위치에서의 단면적을 감소시켜서 프로브 팁(120)의 삽입 시에 보다 용이하게 상부 가이드 홀(116)을 통과할 수 있도록 도와준다.
도 7은 본 발명의 수직 프로브 카드의 프로브 팁이 통공에 삽입 장착되는 과정을 순차적으로 도시하는 설치 상태도이다.
상술된 도 7에서 나타낸 바와 같이, 삽입 지지부(125)가 상부 플레이트(113)의 상부 가이드 홀(116)에 삽입 지지되는 과정을 나타낸 것으로, 먼저, 하부 가이드 홀(112)에 삽입되는 하부 접촉부(124)와 프로브 몸체(121)가 상부 가이드 홀(116)을 통과하고 나면 하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)의 상부에 접촉되도록 위치한다.
하부돌기(125a)가 상부 플레이트(113)의 상부면에 위치하면 단면적이 축소되는 탄성부가홈(122) 측으로 이동하여 돌출된 하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)에 삽입되는 위치를 확보한 상태에서 프로브 팁 몸체(121)를 하부 방향으로 이동 시키면 하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)의 내부로 삽입된다. 이때, 하부돌기(125a)의 돌출된 길이와 탄성부가홈(122)의 깎여진 깊이가 서로 비슷하므로 하부돌기(125a) 부분이 상부 가이드 홀(116)을 통과할 때 탄성부가홈(122)에 반대 방향으로 약간의 힘을 가하는 것 만으로 하부돌기(125a)를 용이하게 통과시킬 수 있다.
하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)을 통과하여 상부 플레이트(113)의 하부면에 도달하면, 탄성부가홈(122)에 가해졌던 힘이 소멸되며 프로브 팁 몸체(121)가 원래의 모습으로 복원되며, 상부의 상부돌기(125b)가 상부 가이드 홀(116)의 상면에 걸리게 되어 프로브 팁(120)의 하방으로의 이탈을 방지하게 된다. 이때, 탄성부가홈(122)에 작용되던 힘이 소멸되었으므로 탄성부가홈(122)의 상면부는 수직축을 기준으로 일정한 여유각(a)을 이루게 된다.
한편, 하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)을 통과하기 직전에는 하부돌기(125a)에 의해 프로브 팁(120)이 일측으로 기울어진 상태로 상부 가이드 홀(116)을 통과하게 되므로 상부 가이드 홀(116)의 직경에 비해 상대적으로 넓은 폭을 갖게 된다. 이‹š, 탄성부가홈(122)이 끝나는 상부의 양 측면에 단면적이 축소되도록 형성된 삽입 가이드(125c)에 상부 가이드 홀(116)의 상부 모서리가 인입되어 프로브 팁(120)의 나머지 부분이 홀 안으로 용이하게 진입되게 되며, 동시에 하부돌기(125a)가 상부 가이드 홀(116)의 하부에 형성된 확대라운드부(117)에 의해 단면적이 확대된 영역을 통과하게 되어 결과적으로 하부돌기(125a)가 무사히 상부 가이드 홀(116)을 통과하게 된다.
이렇게 격납된 프로브 팁(120)은 상부돌기(125b)와 하부돌기(125a)에 의해 상하 이동 영역이 제한되며 의도치 않은 프로브 팁(120)의 이탈을 억제하게 된다. 이로 인해, 프로브 카드의 검사, 수리 및 교체 시에 접촉 프로브(120)가 자유 이탈되거나 낙하되는 것을 방지될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 프로브 110 : 플레이트부
111 : 하부 플레이트 112 : 하부 가이드 홀
113 : 상부 플레이트 114 : 상부 공극
115 : 하부 공극 116 : 상부 가이드 홀
117 : 확대라운드부 118 : 수직 지지체
119 : 플레이트 이동부 120 : 프로브 팁
121 : 프로브 팁 몸체 122 : 탄성부가홈
123 : 몸체 경사부 124 : 하부 접촉부
125 : 삽입 지지부 125a : 하부돌기
125b : 상부돌기 125c : 삽입 가이드
126 : 상부 접촉부

Claims (7)

  1. 테스트 대상 디바이스 전기적 특성을 검사하는 수직 프로브 카드에 있어서,
    테스트 대상 디바이스의 접촉면에 대비되는 위치에 관통 형성되는 복수의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트의 상부에 이격되게 배치되고, 상기 하부 플레이트 상에 형성된 복수의 하부 가이드 홀과 대향되게 관통 형성되는 복수의 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트;
    상기 상부 가이드 홀 및 상기 하부 가이드 홀에 순차적으로 관통 삽입되고 상기 테스트 대상 디바이스에 접촉되어 전기적 신호를 송수신하는 프로브 팁; 및
    상기 상부 플레이트를 일측 방향으로 수평 이동시키는 플레이트 이동부;를 포함하며,
    상기 프로브 팁은 상기 상부 가이드 홀 및 상기 하부 가이드 홀에 순차적으로 관통 삽입된 상태에서 상기 상부 가이드 홀의 측벽과 기 설정된 여유각을 이루도록 홈이 형성되어, 상기 플레이트 이동부의 동작에 의해 상기 상부 플레이트가 일정 거리 이동됨에 따라 상기 여유각이 상쇄되어 상기 홈이 소멸되는 형상으로 변형되면서 탄성이 발생되고, 이로 인해 상기 홈 상부의 일부가 상부 가이드 홀의 양 측벽에 밀착되어 상기 프로브 팁과 상기 상부 가이드 홀의 양 측벽 간의 유격이 제거되는
    수직 프로브 카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 가이드 홀의 하단에 아래로 내려갈수록 통공의 직경이 증가되도록 형성되어 상기 프로브 팀의 통과를 보조하는 라운드 형태의 확대라운드부;가 더 포함되는,
    수직 프로브 카드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트 이동부는, 상기 여유각이 상쇄되는 방향으로 상기 상부 플레이트를 일정 거리 이동시키는 것을 특징으로 하는,
    수직 프로브 카드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 팁은. 관통 삽입된 상태에서 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이의 일부 영역이 기설정된 각도로 경사진 몸체 경사부를 형성하되, 상기 몸체 경사부는 상기 상부 플레이트가 수평 방향으로 일정 거리 이동함에 따라 상기 몸체 경사부의 각도가 상쇄되어 상기 프로브 팁이 수직 방향으로 일직선이 되는 정도의 각도로 사전에 형성되는 것을 특징으로 하는,
    수직 프로브 카드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로브 팁은,
    상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에서 상하 이동하는 프로브 팁 몸체;
    상기 프로브 팁 몸체의 하부에 돌출 형성되어 상기 테스트 대상 디바이스에 전기적으로 접속되는 하부 접촉부; 및
    상기 프로브 팁 몸체의 상부에 형성되어, 상기 프로브 팁이 상기 상부 가이드 홀에 삽입된 상태에서 상기 상부 가이드 홀의 내부에 위치하여, 상기 상부 플레이트의 이동에 따라 가해지는 외력에 의해 변형되어 상기 상부 가이드 홀의 양 측벽에 밀착되어, 상기 프로브 팁과 상기 상부 가이드 홀의 측벽 간의 유격을 제거하는 삽입 지지부;를 포함하는,
    수직 프로브 카드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로브 팁 몸체에는 상기 상부 가이드 홀에 삽입된 상태에서 상기 상부 가이드 홀의 측벽에 인접하는 위치에 오목하게 절개된 탄성부가홈이 형성되며,
    상기 탄성부가홈은 수직축을 기준으로 기 설정된 여유각을 갖도록 형성되어, 상기 플레이트 이동부의 동작에 의해 상기 상부 플레이트가 이동됨에 따라 상기 상부 가이드 홀의 측벽에 의해 외력이 가해지면 상기 여유각이 상쇄되도록 상기 프로브 팁 몸체가 변형되는,
    수직 프로브 카드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 삽입 지지부는,
    상기 프로브 팁 몸체의 상기 탄성부가홈의 반대편에 돌출 형성되고, 상기 프로브 팁의 상승시에 상기 상부 가이드 홀의 하면에 걸려 상기 프로브 팁의 상승 범위를 제한하는 하부돌기; 및
    상기 프로브 몸체에서 상기 탄성부가홈이 형성된 측면과 동일한 측면에 돌출 형성되어, 상기 프로브 팁이 상부 가이드 홀을 통과하여 하방 낙하하는 것을 억제하도록 상기 상부 가이드 홀의 상면에 걸리도록 형성되는 상부돌기;를 포함하는
    수직 프로브 카드.
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