KR20190089362A - 프로브 핀 검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 핀의 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로브 핀의 이미지를 획득하여 프로브 핀의 치수를 측정하여 불량 프로브 핀을 선별하는 검사 방법에 관한 것이다. 본 발명은 프로브 핀의 헤드가 삽입되도록 구성된 복수의 헤드 고정 슬롯과 각각의 상기 복수의 헤드 고정 슬롯으로부터 일정한 간격으로 이격되며, 프로브 핀의 팁이 삽입되도록 구성된 복수의 팁 고정 슬롯이 표면에 형성되며, 그 표면에는 각각의 헤드 고정 슬롯에 대응하는 식별 표지가 표시된 카트리지 본체를 제공하는 단계와, 상기 헤드 고정 슬롯과 상기 팁 고정 슬롯에 각각 프로브 핀의 헤드와 팁을 삽입하여, 상기 카트리지 본체에 상기 프로브 핀을 고정하는 단계와, 상기 카트리지 본체에 고정된 상기 프로브 핀의 상면 이미지 및 상기 프로브 핀이 삽입된 헤드 고정 슬롯에 대응하는 식별 표지를 획득하는 단계와, 획득된 이미지의 위치별 치수를 측정하여 저장하는 단계와, 측정된 치수를 기준으로 불량 프로브 핀의 식별 표지를 획득하는 단계와, 획득된 식별 표지를 이용하여 불량 프로브 핀을 카트리지 본체에서 제거하는 단계를 포함하는 프로브 핀 검사 방법를 제공한다. 본 발명에 따르면, 많은 스테이지 이동이 불필요하기 때문에 측정시간이 단축된다는 장점이 있다. 또한, 스테이지 이동으로 인한 진동에 의해서 측정오차도 없다는 장점이 있다.

Description

프로브 핀 검사 방법{INSPECTION METHOD OF PROBE PIN}

본 발명은 프로브 핀의 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로브 핀의 이미지를 획득한 후 프로브 핀의 치수를 측정하여 불량 프로브 핀을 선별하는 검사 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼에 형성된 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위해서, 검사 장치의 접촉 패드와 반도체 소자의 단자를 서로 전기적으로 연결하는 프로브 카드가 사용된다. 프로브 카드에는 복수의 프로브 핀이 설치된다. 프로브 핀의 일단은 검사 장치의 접촉 패드와 접촉하며, 타단은 반도체 소자의 단자와 접촉하므로, 프로브 카드를 이용하면 반도체 소자의 복수의 단자들을 각각 검사 장치의 접촉 패드에 전기적으로 연결할 수 있다.

이러한 프로브 카드가 정상적으로 반도체 소자의 단자와 검사 장치의 패드를 전기적으로 연결하기 위해서는 프로브 핀의 전체 길이, 프로브 핀의 헤드의 폭, 팁의 폭, 프로브 핀의 헤드와 팁을 연결하는 스프링부의 폭과 길이 등이 정상 범위 내에 들어오는지 검사하여야 한다.

종래에는 비접촉식 3차원 측정 장비를 이용하여, 프로브 핀을 검사하였다. 그러나 비접촉식 3차원 측정 장비를 이용하여 측정 포인트가 많은 프로브 핀을 검사하기 위해서는 스테이지 이동이 많아져서 측정시간이 오래 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 스테이지 이동으로 인한 진동에 의해서 측정오차가 커질 수 있다는 문제도 있었다.

공개특허 10-2017-0017697 등록특허 10-1748582

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 측정시간이 짧으며, 진동에 의한 측정오차가 없는 새로운 프로브 핀 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 프로브 핀의 헤드가 삽입되도록 구성된 복수의 헤드 고정 슬롯과 각각의 상기 복수의 헤드 고정 슬롯으로부터 일정한 간격으로 이격되며, 프로브 핀의 팁이 삽입되도록 구성된 복수의 팁 고정 슬롯이 표면에 형성되며, 그 표면에는 각각의 헤드 고정 슬롯에 대응하는 식별 표지가 표시된 카트리지 본체를 제공하는 단계와,

상기 헤드 고정 슬롯과 상기 팁 고정 슬롯에 각각 프로브 핀의 헤드와 팁을 삽입하여, 상기 카트리지 본체에 상기 프로브 핀을 고정하는 단계와,

상기 카트리지 본체에 고정된 상기 프로브 핀의 상면 이미지 및 상기 프로브 핀이 삽입된 헤드 고정 슬롯에 대응하는 식별 표지를 획득하는 단계와,

획득된 이미지의 위치별 치수를 측정하여 저장하는 단계와,

측정된 치수를 기준으로 불량 프로브 핀의 식별 표지를 획득하는 단계와,

획득된 식별 표지를 이용하여 불량 프로브 핀을 카트리지 본체에서 제거하는 단계를 포함하는 프로브 핀 검사 방법를 제공한다.

이러한 검사 방법에 따르면, 많은 스테이지 이동이 불필요하기 때문에 측정시간이 단축된다는 장점이 있다. 또한, 스테이지 이동으로 인한 진동에 의한 측정 오차도 없다는 장점이 있다. 또한, 카트리지 본체의 식별 표지가 프로브 핀의 이미지와 함께 저장되므로, 불량 프로브 핀을 쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 상기 카트리지 본체에 결합되어 상기 카트리지 본체에 고정된 프로브 핀들을 보호하도록 구성된 카트리지 커버를 제공하는 단계와, 상기 카트리지 커버를 상기 카트리지 본체에 결합하는 단계를 더 포함하는 프로브 핀 검사 방법를 제공한다.

이러한 검사 방법에 따르면, 검사가 완료된 프로브 핀들을 검사에 사용된 카트리지 본체에 그대로 고정한 상태에서 카트리지 커버를 카트리지 본체에 결합하면, 검사용 카트리지가 프로브 핀의 보관 용기로 활용될 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 많은 스테이지 이동이 불필요하기 때문에 측정시간이 단축된다는 장점이 있다. 또한, 스테이지 이동으로 인한 진동에 의한 측정 오차도 없다는 장점이 있다. 또한, 카트리지 본체의 식별 표지가 프로브 핀의 이미지와 함께 저장되므로, 불량 프로브 핀을 쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 일부 실시예의 경우에는 검사가 완료된 프로브 핀들을 검사에 사용된 카트리지 본체에 그대로 고정한 상태에서 카트리지 커버를 카트리지 본체에 결합하여 검사용 카트리지를 프로브 핀의 보관 용기로 활용할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 사용되는 카트리지 본체의 일 예의 상면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카트리지 본체의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 카트리지 본체에 카트리지 커버를 결합한 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

본 발명의 일실시예에 따른 프로브 핀 검사 방법는 카트리지 본체를 제공하는 단계로 시작된다. 도 1은 본 발명에 사용되는 카트리지 본체의 일 예의 상면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 카트리지 본체의 측면도이다.

도 1과 2에 도시된 바와 같이, 카트리지 본체(10)의 상면(11)에는 복수의 헤드 고정 슬롯(15)과 복수의 팁 고정 슬롯(16)이 형성된다. 헤드 고정 슬롯(15)은 카트리지 본체(10)의 상면(11)에서 돌출된 상부 돌출부(12)의 중심에 형성된다. 상부 돌출부(21)의 두께는 프로브 핀(30)의 헤드(31)의 두께에 비해서 두껍다. 따라서 헤드 고정 슬롯(15)에 프로브 핀(30)의 헤드(31)가 삽입되면, 프로브 핀(30)의 헤드(31)는 상부 돌출부(12)의 위로 노출되지 않는다. 삽입이 용이하도록, 헤드 고정 슬롯(15)의 폭은 헤드(31)의 폭에 비해서 조금 더 넓게 형성된다.

팁 고정 슬롯(16)은 헤드 고정 슬롯(15)으로부터 일정한 간격으로 이격되어 형성된다. 팁 고정 슬롯(16)은 헤드 고정 슬롯(15)과 일대 일로 대응한다. 헤드 고정 슬롯(15)과 마찬가지로, 팁 고정 슬롯(16)은 프로브 핀(30)의 팁(33)의 두께에 비해서 두껍게 돌출된 하부 돌출부(13)의 중심에 형성된다. 따라서 헤드 고정 슬롯(15)에서와 마찬가지로, 팁 고정 슬롯(16)에 프로브 핀(30)의 팁(33)이 삽입되면, 프로브 핀(30)의 팁(33)은 하부 돌출부(13)의 위로 노출되지 않는다. 팁 고정 슬롯(16)의 폭은 팁(33)의 폭에 비해서 조금 더 넓게 형성된다.

팁 고정 슬롯(16)은 헤드 고정 슬롯(15)으로부터 오프셋되어 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 팁 고정 슬롯(16)을 이등분하는 제2 구성라인(C2)이 헤드 고정 슬롯(15)을 이등분하는 제1 구성라인(C1)으로부터 일정 오프셋 거리(L)만큼 오프셋되어 있다.

또한, 카트리지 본체(10)의 상면(11)에는 각각의 헤드 고정 슬롯(15)에 대응하는 식별 표지(18)가 형성되어 있다. 식별 표지(18)는 양각이나 음각으로 형성되거나 인쇄될 수 있다. 식별 표지(18)로는 숫자, 문자나 기호 등 다양한 표지가 사용될 수 있다. 식별 표지(18)는 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드 고정 슬롯(15)의 상단에 형성될 수 있다. 또한, 헤드 고정 슬롯(15)에 일대 일로 대응하는 팁 고정 슬롯(16)의 하단에 표시될 수도 있다.

다음으로, 카트리지 본체(10)에 프로브 핀(30)을 고정하는 단계를 설명한다.

프로브 핀(30)은 프로브 카드에 장착되어 웨이퍼에 형성된 반도체 디바이스의 단자와 테스트 장치의 접촉 패드를 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 프로브 핀(30)은 헤드(31), 팁(33) 및 헤드(31)와 팁(33)을 연결하는 몸체(32)를 포함한다. 몸체(32)는 일종의 스프링 역할을 한다. 팁(33) 및 헤드(31)는 각각 반도체 디바이스의 단자 및 테스트 장치의 접촉 패드에 접촉한다. 프로브 핀(30)은, 예를 들어, 전도성 와이어를 양단부를 압착하여 팁(33)과 헤드(31)를 형성하고, 팁(33)의 중심선과 헤드(31)의 중심선이 서로 나란하지만 오프셋되도록 몸체(32)를 휘는 방법으로 제조할 수 있다.

본 단계에서는 팁(33)과 헤드(31)를 각각 팁 고정 슬롯(16) 및 헤드 고정 슬롯(15)에 끼워서 프로브 핀(30)을 카트리지 본체(10)에 고정한다.

다음으로, 카트리지 본체(10)에 고정된 프로브 핀(30)의 상면 이미지 및 프로브 핀(30)이 삽입된 헤드 고정 슬롯(15)에 대응하는 식별 표지(18)를 획득한다.

본 단계는 미소 치수를 측정할 수 있는 측정장치를 이용하여 진행할 수 있다. 미소 치수 측정장치는 예를 들어, CCD 카메라, 카트리지 본체(10)를 지지하는 측정테이블, 카트리지 본체(10)에 빛을 조사하는 광원, CCD 카메라를 측정테이블에 대해서 상대 이동시키는 구동장치를 포함할 수 있다. 구동장치는 CCD 카메라를 이동시키거나, 측정테이블을 이동시킬 수 있다.

본 단계에서는 각각의 프로브 핀(30)의 상면 전체와 대응하는 식별 표지(18)가 한 장의 고해상도 이미지에 저장된다. 이미지의 해상도가 높아질수록 픽셀의 크기가 작아지기 때문에 더욱 정밀한 측정이 가능하다.

하나의 프로브 핀(30)의 이미지가 획득되면, 구동장치를 이용하여, CCD 카메라를 이동시켜서, 다른 프로브 핀(30)의 이미지를 획득한다. 이러한 작업을 반복하면, 카트리지 본체(10)에 고정된 복수의 프로브 핀(30) 각각의 이미지를 모두 얻을 수 있다.

또한, 스캐너를 이용하여 모든 프로브 핀(30)을 스캔하여 모든 프로브 핀(30)의 이미지를 한 번에 획득할 수도 있다.

다음으로, 획득된 이미지의 위치별 치수를 측정하여 저장한다.

본 단계에서는 상용 이미지 프로그램을 이용하여, 획득된 이미지를 불러들여, 프로브 핀(30)의 위치별 치수를 측정하여, 식별 표지(18)와 함께 저장한다.

위치별 치수로는 프로브 핀(30)의 헤드(31)의 폭 및 길이, 팁(33)의 폭 및 길이, 몸체(32)의 길이, 헤드(31)와 팁(33)의 중심선이 오프셋된 거리 등과 같이 프로브 핀(30)의 성능에 영향을 줄 수 있는 여러 치수가 포함된다.

다음으로, 측정된 치수를 기준으로 불량 프로브 핀(30)의 식별 표지(18)를 획득한다.

본 단계에서는 각각의 프로브 핀(30)의 측정된 치수가 정해진 치수 범위 내에 속하는지 판단한다. 확인 결과 불량 프로브 핀(30)으로 판정된 경우에는 치수와 함께 저장된 해당 프로브 핀(30)의 식별 표지(18)를 획득한다.

다음으로, 획득된 식별 표지(18)를 이용하여 불량 프로브 핀(30)을 카트리지 본체(10)에서 제거한다. 이때, 불량 프로브 핀(30)을 미리 양품으로 확인된 프로브 핀(30)으로 대체할 수 있다.

마지막으로, 카트리지 커버(20)를 카트리지 본체(10)에 결합한다. 카트리지 커버(20)가 결합된 카트리지 본체(10)는 프로브 핀(30)의 보관 용기로 활용될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 카트리지 본체에 카트리지 커버를 결합한 상태를 나타내는 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 카트리지 커버(20)는 카트리지 본체(10)에 결합되어 프로브 핀(30)들이 외부로 노출되는 것을 방지함으로써, 카트리지 본체(10)에 고정된 프로브 핀(30)들을 보호하는 역할을 한다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 카트리지 본체
15: 헤드 고정 슬롯
16: 팁 고정 슬롯
18: 식별 표지
20: 카트리지 커버
30: 프로브 핀
31: 헤드
32: 몸체
33: 팁

Claims (3)

1. 프로브 핀의 헤드가 삽입되도록 구성된 복수의 헤드 고정 슬롯과 각각의 상기 복수의 헤드 고정 슬롯으로부터 일정한 간격으로 이격되며, 프로브 핀의 팁이 삽입되도록 구성된 복수의 팁 고정 슬롯이 표면에 형성되며, 그 표면에는 각각의 헤드 고정 슬롯에 대응하는 식별 표지가 표시된 카트리지 본체를 제공하는 단계와,
   상기 헤드 고정 슬롯과 상기 팁 고정 슬롯에 각각 프로브 핀의 헤드와 팁을 삽입하여, 상기 카트리지 본체에 상기 프로브 핀을 고정하는 단계와,
   상기 카트리지 본체에 고정된 상기 프로브 핀의 상면 이미지 및 상기 프로브 핀이 삽입된 헤드 고정 슬롯에 대응하는 식별 표지를 획득하는 단계와,
   획득된 이미지의 위치별 치수를 측정하여 저장하는 단계와,
   측정된 치수를 기준으로 불량 프로브 핀의 식별 표지를 획득하는 단계와,
   획득된 식별 표지를 이용하여 불량 프로브 핀을 카트리지 본체에서 제거하는 단계를 포함하는 프로브 핀 검사 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 팁 고정 슬롯을 이등분하는 제2 구성라인이 상기 헤드 고정 슬롯을 이등분하는 제1 구성라인으로부터 오프셋된 프로브 핀 검사 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지 본체에 결합되어 상기 카트리지 본체에 고정된 프로브 핀들을 보호하도록 구성된 카트리지 커버를 제공하는 단계와,
   상기 카트리지 커버를 상기 카트리지 본체에 결합하는 단계를 더 포함하는 프로브 핀 검사 방법.

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