KR20200051007A - 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소 및 그에 대응하는 제조방법 - Google Patents

Abstract

전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소(20)는 인터커넥션 요소들(23)을 각각 수용하는 다수의 관통형 개구들(22)을 갖는 적어도 하나의 지지체(21)를 포함하되, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 제1 말단(23a)과 제2 말단(23b) 사이에서 연장된다. 적절하게는, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 상기 지지체(21)의 개구들(22)을 채우는 도전성 엘라스토머로 형성되며, 상기 인터커넥션 요소들(23) 각각은 상기 지지체(21)의 서로 다른 반대측 면들(Fa, Fb) 사이에 도전성 채널을 형성한다.

Description

전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소 및 그에 대응하는 제조방법

본 발명은 반도체 웨이퍼 상에 집적된 전자 소자들의 테스트 장치용 인터페이스 요소에 관한 것으로, 이 응용분야를 참조로 아래에 설명되기는 하지만 이것은 오직 설명을 단순화하기 위한 것일 뿐이다.

공지된 바와 같이, 프로브 카드는, 반도체 웨이퍼 상에 집적된 소자와 같은 마이크로 구조의 다수의 콘택 패드들을 이들에 대한 기능성 테스트, 특히 전기적 테스트, 또는 일반적 테스트를 수행하는 테스트 장치의 대응 채널들에 전기적으로 연결할 수 있도록 구성된 전자 장치이다.

집적 소자들에 대해 수행되는 상기 테스트는 결함 소자들을 생산 단계에서 가능한 빨리 검출하여 분리해내는데 특히 유용하다. 따라서, 통상적으로 프로브 카드는 웨이퍼 상에 집적된 소자들을 커팅하여 격납 패키지 내로 조립하기 전에 전기적으로 테스트하는데 사용된다.

일반적으로, 프로브 카드는 테스트 헤드를 포함하고, 이것은 다시 한 쌍의 가이드들(guides)에 의해 홀딩되어 있는 다수의 콘택 요소들 또는 콘택 프로브들을 포함하는데, 상기 한 쌍의 가이드들은 실질적으로 플레이트형(plate-shaped)이면서 서로 평행하다. 상기 가이드들은 적절한 가이드 홀들을 구비하며, 이 가이드 홀들에 슬라이딩 방식으로 수용되는 콘택 프로브들의 이동 및 있을 수도 있는 변형을 위한 자유 공간을 남겨두기 위하여 서로 일정 간격을 두고 배열된다. 상기 한 쌍의 가이드들은 특히 상부 가이드 및 하부 가이드를 포함하는데, 이들 모두에는 가이드 홀들이 구비되어 있고, 상기 가이드 홀들 내로 상기 콘택 프로브들이 축방향으로 슬라이딩되며, 상기 콘택 프로브들은 대개 우수한 전기적 및 기계적 물성을 갖는 특수 합금 와이어로 형성된다.

피검 소자 자체에 대한 상기 테스트 헤더의 압력에 의해 상기 콘택 프로브들과 피검 소자의 상기 콘택 패드들 사이의 양호한 연결이 보장되며, 상기 가압 접촉 중에 상기 콘택 프로브들은 상기 가이드들 사이의 에어 갭 내에서 휘어지게 되고 대응하는 가이드 홀들 내로 슬라이딩된다. 이러한 종류의 테스트 헤드는 보통 "수직 프로브를 갖는 테스트 헤드"로 지칭되며 "수직 프로브 헤드"란 용어로 표현된다.

대체로, 수직 프로브 헤드는 콘택 프로브의 밴딩이 발생하는 에어 갭을 갖는데, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 프로브들 자체 또는 그 가이드들의 적절한 형상을 통해 상기 밴딩이 더 잘 이루어질 수 있다.

특히, 도 1은 테스트 헤드(1)를 포함하는 프로브 카드(10)를 개략적으로 예시하고 있는데, 상기 테스트 헤드(1)는 다시 "상부 다이(upper die)"로 흔히 표현되는 상부 가이드(2) 및 "하부 다이(lower die)"로 흔히 표현되는 하부 가이드(3)를 포함하고, 상기 상부 및 하부 가이드들(2, 3)은 에어 갭(8)에 의해 분리되어 있고 다수의 콘택 프로브들(4)이 내부로 슬라이딩될 가이드 홀들(2a, 3a)을 각각 구비하며, 도 1에서는 단순화를 위하여 상기 다수의 콘택 프로브들 중 오직 하나의 프로브만 도시되어 있다.

각각의 콘택 프로브(4)는, 피검 소자와 테스트 장치(미도시) 사이의 기계적 및 전기적 접촉을 제공하기 위하여, 웨이퍼 상에 집적된 상기 피검 소자의 콘택 패드(5a) 상에 접하게 될 콘택 팁(contact tip)(4a)을 일단에 가지며, 상기 테스트 헤드(1)는 상기 테스트 장치의 말단 요소를 구성한다.

용어 "콘택 팁"은, 여기서 그리고 아래에서, 피검 소자의 콘택 패드에 접촉하게 될 콘택 프로브의 말단 부분 또는 영역을 가리키는데, 상기 말단 부분 또는 영역은 반드시 뾰족한 것은 아니다.

어떤 경우들에 있어서는, 상기 콘택 프로브들이 상부 플레이트형 지지체에서 상기 테스트 헤드에 단단히 고정된다: 이들은 "차단형 프로브들(blocked probes)"을 갖는 테스트 헤드로 지칭된다.

그러나, 단단히 고정되어 있지 않고 다수의 콘택 패드들을 구비한 마이크로콘택터(microcontacter)를 통해 소위 보드(board)에 접속된 상태로 홀딩되어 있는 프로브들을 갖는 테스트 헤드가 더욱 빈번히 사용된다: 이들은 "비차단형 프로브들"을 갖는 테스트 헤드로 지칭된다. 상기 마이크로콘택터는 프로브들과의 접촉하고 있을 뿐만 아니라 그 위에 형성된 콘택 패드들이 피검 소자의 콘택 패드들에 대해 재분배될 수 있도록 하기도 하므로, 특히 패드들 자체의 중심들 사이의 거리 제약을 느슨하게 함으로써 상기 재분배를 가능하게 하므로, 보통 "스페이스 트랜스포머(space transformer)"로 지칭된다.

이 경우, 도 1에 예시된 바와 같이, 각각의 콘택 프로브(4)는 프로브 카드(10)에 포함된 스페이스 트랜스포머(6)의 다수의 콘택 패드들의 콘택 패드(6a)를 향해 있는 소위 콘택 헤드(4b)로 끝나는 말단 부분 또는 영역을 갖는다. 웨이퍼 상에 집적된 피검 소자의 콘택 패드(5a)와 콘택 팁(4a) 사이의 콘택과 유사하게, 상기 콘택 프로브(4)의 콘택 헤드(4b)를 상기 스페이스 트랜스포머(6)의 콘택 패드(6a) 상에 가압함으로써 상기 프로브(4)와 스페이스 트랜스포머(6) 사이의 양호한 전기적 접촉이 보장된다.

프로브 카드(10)는 일반적으로 지지 플레이트(7)(예를 들어, PCB 카드)를 더 포함하는데, 이것은 상기 스페이스 트랜스포머(6)와 접촉하고 있으며 상기 프로브 카드(10)를 테스트 장치와 접속시킬 수 있도록 구성되어 있다.

프로브 카드의 정확한 동작은 기본적으로 2가지 파라미터들과 연관되어 있다: 콘택 프로브의 수직 이동 또는 초과 이동(overtravel) 및 콘택 패드 상에서의 콘택 프로브의 콘택 팁의 수평 이동 또는 스크럽(scrub).

프로브들과 피검 소자 사이의 양호한 전기적 접촉이 항상 보장되어야 하기 때문에, 프로브 카드의 제조 과정에서 상기 특징들 모두가 평가되고 조정되어야 한다.

소자의 콘택 패드 상에 프로브의 콘택 팁을 가압 접촉시킬 때 상기 프로브 또는 상기 패드 자체가 파손될 정도로 세게 가압되지 않도록 하는 것 역시도 마찬가지로 중요하다.

이러한 문제는 소위 짧은 프로브들(short probes), 즉 바디 높이에 제한을 갖는, 특히 5000㎛ 미만의 치수를 갖는 프로브들에서 강하게 체감된다. 이러한 유형의 프로브들은 예를 들어 고주파 응용에 사용되는데, 상기 프로브들의 감소된 길이는 관련된 자기-인덕턴스 현상을 제한하고 프로브 카드의 성능을 증가시킨다. 특히, "고주파 응용을 위한 프로브들"이란 용어는 1 GHz보다 높은 주파수를 갖는 신호를 전달할 수 있는 프로브들을 가리킨다.

실제로, 무선주파수 정도까지의 더 높은 주파수에서 신호를 전달할 수 있는 프로브 카드가 최근에 요구되고 있다는 것이 잘 알려져 있으며, 따라서 노이즈, 예를 들어 전술한 자기-인덕턴스 현상으로 인한 노이즈가 섞이지 않도록 하면서 이러한 고주파 신호의 전달을 가능하게 하기 위하여 콘택 프로브의 길이를 극단적으로 감소시킬 필요가 있다.

그러나, 이 경우, 프로브의 바디 길이 감소는 프로브 자체의 강성을 급격히 증가시키는데, 이는 대응 콘택 팁에 의해 피검 소자의 콘택 패드 상에 가해지는 힘이 증가됨을 의미하며, 이것은 상기 패드의 파손 및 그에 따른 피검 소자의 회복 불가능한 손상을 야기할 수도 있기 때문에 당연히 피해야 할 상황이다. 훨씬 더 위험한 것은, 바디 길이의 감소로 인한 콘택 프로브의 강성 증가가 프로브 자체의 파손 위험까지도 증가시킨다는 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 요즘에도 공지의 해결 수단들에 여전히 영향을 미치는 제한들 및 단점들을 극복 가능하게는 하는 구조적 및 기능적 특징들을 가지며, 특히 간단한 방식으로 프로브 카드와 접속할 수 있어, 전달 신호에 노이즈가 섞이지 않도록 하면서도 고주파 전자 소자의 테스트를 가능하게 할뿐만 아니라 자신의 콘택 요소 및 피검 소자의 콘택 패드의 파손 위험을 제거할 수 있는 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단하면서도 빠른 제조 공정을 통해 위에서 나타낸 유형의 인터페이스 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 근간을 이루는 해결 방안은 프로브 카드의 지지체에 형성된 다수의 관통형-개구들을 도전성 엘라스토머로 채움으로써 상기 프로브 카드에 인터페이스 요소를 제공하는 것으로서, 이것의 말단부들은 피검 소자의 콘택 패드들 및/또는 상기 인터페이스 요소와 결부된 상기 프로브 카드의 부품의 콘택 패드들과 접촉할 수 있도록 구성되며, 상기 콘택 패드들 상에 상기 도전성 엘라스토머를 가압함으로써 원하는 기계적 및 전기적 연결이 가능해진다.

이러한 해결 방안에 기초하여, 상술한 기술적 과제는 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소에 의해 해결되는데, 상기 인터페이스 요소는 제1 말단과 제2 말단 사이에서 연장된 인터커넥션 요소들을 각각 수용하는 다수의 관통형-개구들이 구비된 적어도 하나의 지지체를 포함하며, 상기 인터페이스 요소는, 상기 인터커넥션 요소들이 상기 지지체의 개구들을 채우는 도전성 엘라스토머로 형성됨으로써 상기 인터커넥션 요소들 각각이 상기 지지체의 서로 다른 반대측 면들 사이에 도전성 채널을 형성하는 것을 특징으로 한다.

더욱 구체적으로, 본 발명은 다음의 추가적 및 선택적 특징들을 그 단독으로 또는 필요에 따라 조합하여 포함한다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 인터커넥션 요소들의 제1 말단 및 제2 말단 중 적어도 하나는 상기 개구들로부터 돌출될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 개구들로부터 돌출된 말단은 상기 개구들 내에 수용된 상기 인터커넥션 요소들의 부분의 섹션(section)보다 작은 섹션을 가질 수 있다.

또한, 상기 개구들로부터 돌출된 말단의 단부는 코팅 금속부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 인터커넥션 요소들의 말단들의 적어도 하나는 도전성 콘택 요소를 포함할 수 있는데, 상기 도전성 콘택 요소의 제1 말단부는 상기 말단들의 적어도 하나에 삽입되어 있으며, 상기 제1 말단부의 반대편에 위치한 상기 도전성 콘택 요소의 제2 말단부는 상기 말단들의 적어도 하나로부터 돌출되어 있다.

특히, 상기 인터커넥션 요소들은 상기 인터커넥션 요소들의 종축을 따라 측정되는 길이가 100㎛와 300㎛ 사이일 수 있다.

또한, 상기 인터커넥션 요소들을 형성하는 상기 도전성 엘라스토머는 도전성 물질의 마이크로 또는 나노 입자들을 포함하는 탄성 물질을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 관점에 의하면, 상기 개구들의 벽들의 적어도 일부는 도전부(conductive portion)로 코팅될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 인터커넥션 요소들의 상기 말단들 중 하나는 피검 소자의 콘택 패드들에 접촉할 수 있도록 구성될 수 있고, 상기 인터커넥션 요소들의 상기 말단들 중 다른 하나는 상기 인터페이스 요소와 결부되는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들에 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다.

대안적으로, 상기 인터커넥션 요소들의 말단들은 상기 인터페이스 요소와 결부되는 부품들의 콘택 패드들에 접촉할 수 있도록 구성될 수 있는데, 상기 인터페이스 요소는 상기 부품들 사이에 배열되고, 상기 인터페이스 요소는 상기 부품들 사이의 기계적 및 전기적 연결을 제공한다.

본 발명은 또한 전자 소자 테스트 장치용 프로브 카드에 관한 것으로서, 상기 프로브 카드는 위에서 설명한 유형의 인터페이스 요소를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 적어도 하나의 인터페이스 요소는, 상기 인터커넥션 요소들을 통해 피검 소자의 콘택 패드들과의 접촉을 수행할 수 있도록 구성되고/구성되거나 상기 프로브 카드의 서로 다른 부품들 간의 전기적 및 기계적 연결 요소로서 작용한다.

특히, 상기 인터페이스 요소는 다수의 콘택 프로브들을 포함하는 테스트 헤드와 스페이스 트랜스포머 사이에 배열될 수 있는데, 상기 콘택 프로브들은 피검 소자의 상기 콘택 패드들과 접촉할 수 있도록 구성된 팁 부분(tip portion)과 헤드 부분 사이에서 연장되며 적어도 하나의 가이드의 가이드 홀들 내에 수용되고, 상기 콘택 프로브들의 상기 헤드 부분은 상기 인터커넥션 요소들의 상기 제1 말단과 결부되어 있다.

본 발명의 일 관점에 의하면, 상기 콘택 프로브들은 T-형태를 가질 수 있는데, 상기 T의 헤드는 상기 콘택 프로브들의 상기 헤드 부분에 해당하며 상기 인터커넥션 요소들의 돌출된 상기 제1 말단 상에 접하도록 구성된다.

본 발명은 또한 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 제조방법은 적어도 다음의 단계들을 포함한다:

- 실질적으로 플레이트형인 지지체를 제공하는 단계;

- 상기 지지체에 다수의 관통형-개구들을 형성하는 단계; 및

- 도전성 엘라스토머를 이용하여 상기 개구들을 채움으로써, 상기 개구들 내에 수용되며 제1 말단과 제2 말단 사이에서 연장된 다수의 인터커넥션 요소들을 형성하는 단계 - 상기 인터커넥션 요소들 각각은 상기 지지체의 서로 다른 반대측 면들 사이에 도전성 채널을 형성함 -.

본 발명의 일 관점에 의하면, 상기 개구들을 채우기 전에 상기 지지체의 상기 면들 중 적어도 하나 상에 마스크를 배열할 수 있는데, 상기 마스크는 상기 지지체의 상기 개구들 위치에 개구들을 구비한다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 제조방법은, 돌출된 상기 말단들의 길이를 선택하기 위하여 상기 마스크의 두께를 선택하는 단계 및/또는 돌출된 상기 말단들의 섹션을 선택하기 위하여 상기 마스크의 상기 개구들의 직경을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지체의 개구들을 채우는 단계는 중합 공정을 통해 수행될 수 있다. 특히, 상기 중합 공정은 열 사이클(thermal cycles)을 이용하여 수행될 수 있다.

마지막으로, 상기 제조방법은 상기 지지체의 상기 개구들의 벽들의 적어도 일부 상에 도전부(conductive portion)를 증착하는(depositing) 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 인터페이스 요소의 특징들과 이점들 그리고 본 발명의 제조방법의 특징들과 이점들은, 비제한적 예로서 제시되는 그 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한 아래의 내용으로부터 자명할 것이다.

도면들에서:
- 도 1은 선행기술에 따라 구현된 프로브 카드를 개략적으로 보여주고;
- 도 2는 본 발명에 따라 구현된 인터페이스 요소의 단면을 개략적으로 보여주고;
- 도 3a 및 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인터페이스 요소의 사용 전 상태(rest condition) 및 피검 소자의 콘택 패드 상으로의 가압 상태(pressing condition)에서의 세부 사항을 각각 개략적으로 보여주고;
- 도 4a 및 4b는 본 발명의 인터페이스 요소의 인터커넥션 요소의 사용 전 상태 및 피검 소자의 콘택 패드 상으로의 가압 상태에서의 세부 사항을 각각 개략적으로 보여주고;
- 도 5a 및 5b는 본 발명의 대안적 실시예들에 따른 인터페이스 요소를 개략적으로 보여주고;
- 도 6은 본 발명에 따른 인터페이스 요소를 포함하는 프로브 카드의 단면을 개략적으로 보여주고;
- 도 7a 및 7b는 본 발명의 대안적 실시예들에 따른 프로브 카드들을 개략적으로 보여주고;
- 도 8a-8f는 본 발명에 따른 인터페이스 요소의 제조방법의 단계들을 개략적으로 보여주며;
- 도 9a-9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법의 단계들을 개략적으로 보여준다.

상기 도면들, 특히 도 2를 참조하면, 도면부호 20은, 본 발명에 따라 구현된, 반도체 웨이퍼 상에 집적된 전자 소자들의 테스트 장치용 인터페이스 요소를 명세서 전체에서 도식적으로 가리킨다.

상기 도면들은 개략적 형태를 나타낸 것으로서, 실제 스케일로 그려진 것이 아니라 본 발명의 중요 특징들이 부각되도록 그려진 것임을 명심하여야 한다. 또한, 상기 도면들에서 상이한 구성요소들을 개략적으로 나타내었는데, 이것은 이들의 형태가 원하는 응용에 따라 변할 수 있기 때문이다. 도면들에서 동일한 도면부호는 형태 또는 기능 면에서 동일한 구성요소들을 지칭하는 것임을 또한 명심하여야 한다. 마지막으로, 한 도면에 예시된 실시예와 관련하여 설명되는 특정 방책은 다른 도면들에 예시된 다른 실시예들에도 역시 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스 요소(20)는 적어도 하나의 지지체 또는 기판 (21)을 포함하는데, 이것은 실질적으로 플레이트형(plate-like)이고 상기 지지체(21)의 서로 다른 반대측 면들, 특히 2개의 반대측 면들(Fa, Fb) 사이에 형성된 다수의 관통형-개구들(22)을 구비하며, 도면의 국부적 참조에 의하면, 상기 면 Fa는 하부 면이고 상기 면 Fb는 상부 면이다.

상기 지지체(21)는 세라믹 물질 또는 대안적으로 예를 들어 케프톤(Kapton) 또는 마이러(Mylar)와 같은 폴리아미드 물질로 제조되지만 다른 물질들도 가능하다는 것이 자명하며, 본 발명은 상기 지지체(21)용 물질을 특정 종류로 제한하지 않는다.

상기 지지체(21)의 개구들(22)은 다수의 인터커넥션 요소들을 각각 수용할 수 있도록 구성되는데, 상기 인터커넥션 요소들 모두는 본 명세서에서 도면부호 23으로 표시된다.

단순화를 위해 6개의 인터커넥션 요소들(23)만이 도 2에 도시되어 있으나, 인터페이스 요소(20)가 여러 개의 인터커넥션 요소들(23)을 포함할 수도 있음은 자명하고, 이들의 개수는 필요 및/또는 여건에 따라 가변적이며, 도면들은 단지 본 발명의 비제한적 예로서 제공된 것일 뿐이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 인터페이스 요소(20)의 인터커넥션 요소들(23)이 반도체 웨이퍼(25) 상에 집적된 피검 소자의 콘택 패드들(24)에 접촉할 수 있도록 구성됨으로써 상기 콘택 패드들(24)을 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)에 전기적으로 확실히 연결시킬 수 있다. 다시 말하면, 상기 인터페이스 요소(20)는 피검 소자와의 접촉을 보장하는 테스트 헤드로서 작용하고, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)에 접촉할 수 있도록 구성된 서로 반대측에 위치한 말단들을 갖는데, 이에 대해서는 아래에서 더욱 구체적으로 설명한다.

그러나, 서로 다른 부품들 사이에 배열되어 이들 사이의 전기적 및 기계적 연결 요소로서 기능하는 프로브 카드에도 상기 인터페이스 요소(20)가 사용될 수 있기 때문에, 본 발명은 위에서 개시한 응용에 국한되는 것이 아님을 유념하여야 한다. 따라서, 상기 인터페이스 요소(20)는 그것이 결부되는(예를 들어, 사이에 끼워지는) 프로브 카드의 추가적 부품들의 콘택 패드들과 접촉할 수 있도록 구성될 수도 있다.

어쨌든, 특정 응용 및 배열에 국한되는 것은 아니지만, 상기 인터커넥션 요소들(23)이 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 접촉할 수 있도록 구성된 바람직한 응용과 주로 연관 지어 본 발명의 인터페이스 요소(20)를 아래에서 예시한다.

본 발명에 따라 유리하게는, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 상기 지지체(21)의 개구들(22)을 채우는 도전성 엘라스토머로 형성된다. 다시 말해, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 나중에 예시될 제조방법에 따라 상기 지지체(21)의 개수들(22)을 채움으로써 형성되는데, 예를 들어 상기 개구들(22) 내로 탄성 물질(elastomeric material)을 증착(depositing)함으로써 형성된다.

이런 식으로, 상기 인터커넥션 요소들(23) 각각이 상기 지지체(21)의 서로 다른 반대측 면들 사이, 구체적으로는 2개의 서로 반대측 면들(Fa, Fb) 사이에 도전성 채널을 형성한다.

구체적으로, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 제1 말단(23a)과 상기 제1 말단(23a)의 반대측의 제2 말단(23b) 사이에서 연장되는데, 상기 제1 및 제2 말단들(23a, 23b)은 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)에 각각 접촉하게 된다. 도면들의 예에서, 상기 제1 말단(23a)은 상기 지지체(21)의 면 Fa에서의 말단인 반면, 상기 제2 말단(23b)은 상기 지지체(21)의 면 Fb에서의 말단이다.

상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b)은 자유단(free ends)인데, 여기서 그리고 이하에서 "자유단"이란 용어는 상기 지지체(21)의 개구들(22)의 벽들에 접촉하지 않는 말단[상기 인터커넥션 요소들(23)의 바디 부분 또는 그 단일면일 수 있음]을 의미한다.

상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b)은, 상기 인터커넥션 요소들(23)이 피검 소자의 콘택 패드들(24) 및 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)과 확실히 접촉할 수 있도록, 상기 지지체(21)의 개구들(22)로부터 돌출되는 것이 바람직하다.

도 2의 예에서 상기 말단들(23a, 23b)은 도면에서 축 H-H로 표시된 종축을 따라 이들 사이에서 연장된 상기 인터커넥션 요소들(23)의 바디(23')의 말단부들이지만, 다른 형태들도 가능하다는 것은 자명하다.

도 3a 및 3b에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 돌출된 상기 말단들(23a, 23b)[인터페이스 요소(20)의 일부만이 도시된 상기 도면의 예에서는 말단 23a]은 상기 개구들(22) 내에 수용되어 있는 상기 인터커넥션 요소들(23)의 부분의 섹션(S2)보다 작은 섹션(S1)을 갖는다. 다시 말해, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b)은 상기 인터커넥션 요소들(23)의 바디(23')의 섹션(S2)보다 작은 섹션(S1)을 갖도록 그 형태가 만들어질 수 있다. 본 설명에서, "섹션(section)"이란 용어는 상기 인터커넥션 요소들(23)의 종축(H-H)에 수직인 방향인 횡방향을 따라 측정되는 상기 인터커넥션 요소들(23)의 치수를 의미함을 밝힌다.

이 실시예는 특히 유리한데, 상기 인터페이스 요소(20), 특히 상기 말단들(23a, 23b)을 피검 소자 및 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들 상에 가압할 때 상기 돌출된 말단들(23a, 23b)이 도 3b에 더욱 구체적으로 도시된 바와 같이 변형을 일으켜 불룩 튀어나온 부분(bulging)을 갖게 됨으로써 그 횡방향 섹션이 현저히 증가하게 되기 때문이다. 만약 상기 말단들(23a, 23b)이 상기 인터커넥션 요소들(23)의 바디(23')의 섹션(S2)보다 작은 섹션(S1)을 갖지 않는다면, 이들의 불룩 튀어나온 부분이 서로 인접한 인터커넥션 요소들(23) 사이의 합선을 야기하는 것을 방지하기 위한 조치들, 특히 상기 인터커넥션 요소들(23)을 서로 떨어뜨려놓는 조치를 취해야 하는데, 이것은 낮은 피치(low-pitch)(예를 들어, 150㎛ 미만)의 소자들을 테스트하는 응용의 경우에는 적합하지 않다. 대신에, 사용 전 상태(rest condition)에서 상기 말단들(23a, 23b)의 감소된 섹션(S1)은 서로 인접하는 인터커넥션 요소들(23)이 심지어 낮은 피치를 갖는 피검 소자의 콘택 패드들(24) 상에 가압되는 동안에도 이들끼리의 전기적 접촉을 유발하지 않으면서 변형되는 것을 가능하게 하는데, 상기 가압은 도면에서 화살표 F로 표시되어 있다.

상기 개구들(22)의 벽들의 적어도 일부는 도전부(conductive portion)(22w)로 코팅되어 있음을 또한 밝힌다. 바람직하게는, 상기 개구들(22)의 벽 전체가 도전부(22w)를 통해 금속화된다. 적절하게는, 상기 지지체(21)의 면들 사이에서 상기 인터커넥션 요소들(23)에 의해 형성된 도전성 채널의 적절한 전기 전도성이 상기 금속화된 벽에 의해 보장된다. 상기 인터커넥션 요소들(23)의 전기 전도성은 이들의 압축 정도에 따라 달라짐을 사실 밝히는데, 상기 개구들(22) 내부에 존재하는 상기 인터커넥션 요소들(23) 부분에서의 압축이 그것의 돌출된 말단들(23a, 23b)이 겪는 압축에 비해 더 제한적이다.

사실, 상기 인터커넥션 요소들(23)을 형성하는 도전성 엘라스토머는, 도 4a 및 4b에 예시된 바와 같이, 도전성 물질의 마이크로 또는 나노 입자들(23p)을 포함하는 탄성 물질(elastomeric material)을 포함한다. 예로서, 상기 탄성 물질은 은(silver)으로 된 마이크로 또는 나노 입자들로 충진된 실리콘일 수 있지만, 다른 물질도 사용될 수 있음은 자명하다.

도전성 물질의 마이크로 또는 나노 입자들(23p)로 채워진 엘라스토머가 사용되는 위에서 예시된 경우에 있어서는, 상기 인터커넥션 요소들(23)이 가압되는 동안에 상기 입자들(23p)이 그들의 사용 전 위치로부터 이동하여 인접하는 입자들과 접촉하게 된다. 게다가, 접촉되어야 할 콘택 패드들(24)에 더 가까이 위치하는 주변 입자들(23p)은 가압 중에 원하는 전기적 접촉이 제공될 수 있도록 하기 위하여 상기 패드 자체 상에 약간의 연마 기계적 작용을 한다. 도 4a 및 4b에 예시된 바와 같이, 상기 인터커넥션 요소들(23)이 사용 전 상태에서 가압 상태로 넘어감에 따라, 상기 주변 입자들(23p)이 화살표 F'로 표시된 바와 같이 상기 콘택 패드들(24) 위에서 이동하면서 그 상기 콘택 패드들(24) 상에 연마 작용을 한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 5a에 예시된 바와 같이, 돌출되어 있는 상기 말단들(23a, 23b)의 단부(terminal portion)도 역시 코팅 금속부(28)를 포함한다. 이를 통해, 피검 소자 또는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들과 접촉하는 상기 말단들(23a, 23b)의 단부가 금속화됨으로써 인터커넥션 요소들(23)이 상기 콘택 패드들과 향상된 전기적 접촉을 할 수 있도록 보장된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도 5b에 예시된 바와 같이, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b)의 적어도 하나는 그 안에 삽입된 도전성 콘택 요소(29)[예를 들어, 콘택 프로브 또는 도전성 호일(foil)과 같은]를 포함한다. 구체적으로, 상기 도전성 콘택 요소(29)의 제1 말단부는 상기 말단 23a 및/또는 23b에 삽입되는 반면, 상기 제1 말단부의 반대측에 위치한 상기 도전성 콘택 요소(29)의 제2 말단부는 상기 말단 23a 및/또는 23b로부터 돌출되어 있으며, 이 실시예에서 상기 말단들(23a, 23b)은 상기 개구들(22)로부터 반드시 돌출되는 것은 아니다. 예로서, 상기 도전성 콘택 요소(29)는 그것의 제1 말단부 및 그것의 제2 말단부 사이에서 축 H-H에 평행한 종축을 따라 연장된 바디를 구비하는 콘택 프로브일 수 있다. 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b)은 상기 도전성 콘택 요소들(29)을 수용하기에 적합한 하우징 씨트(housing seats)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 도전성 콘택 요소들(29)은 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b) 내로 강제로 삽입될 수 있다.

상기 도전성 콘택 요소들(29)의 돌출된 말단부는 피검 소자의 콘택 패드들(24)에 접촉할 수 있도록 구성된다. 따라서, 이 실시예에서는, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단(23a 및/또는 23b)이 그 안에 삽입된 상기 도전성 콘택 요소(29)를 통해 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 접촉한다.

완전히 도전성인 상기 도전성 콘택 요소(29)의 존재로 말미암아, 도 5a의 코팅 금속부(28)에 비해, 피검 소자의 콘택 패드들(24)과의 전기적 접촉이 더욱 향상된다.

상기 도전성 콘택 요소(29)는 종축(H-H)를 따라 측정되는 길이가 100㎛와 500㎛ 사이인 반면, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 일반적으로 100㎛와 300㎛ 사이의 길이를 갖는다. 따라서, 상기 도전성 콘택 요소들(29)의 존재 하에서도 본 발명의 인터페이스 요소(20)는 고주파 전자 소자의 테스트를 수행하는데 특히 적합하다는 것이 명백하다.

본 발명에 따라 유리하게, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b) 중 하나는 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 접촉할 수 있도록 구성되고 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b) 중 다른 하나는 인터페이스 요소(20)와 결부되는(associated) 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)과 접촉할 수 있도록 구성됨을 다시 한 번 밝히는데, 상기 인터페이스 요소(20)는 공지의 해결수단들을 통해서는 얻을 수 없는 인터커넥션 요소들(23) 사이의 피치(pitch)를 갖는다.

명백히, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b)은 인터페이스 요소(20)와 결부되는 다른 부품들의 콘택 패드들과 접촉할 수 있도록 구성될 수도 있는데, 상기 인터페이스 요소(20)는 상기 부품들 사이에 배열되어 상기 부품들 사이에 기계적 및 전기적 연결을 제공한다.

일반적으로, 본 발명의 인터페이스 요소(20)는 특히 다용도(versatile)이고, 프로브 카드와 간단히 그리고 효과적으로 결부될 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 전자 소자 테스트 장치용 프로브 카드(40)를 예시한다. 구체적으로, 상기 프로브 카드(40)는 앞에서 설명한 인터페이스 요소(20) 및 스페이스 트랜스포머(27)를 포함한다. 또한, 상기 프로브 카드(40)는 테스트 장치와 접속할 수 있도록 구성된 PCB(30)를 포함하는데, 상기 PCB(30)는 상기 프로브 카드(40)를 제 위치에 홀딩할 수 있도록 구성된 보강재(stiffener)(31)와 결부되어 있다. 이 실시예에서는, 상기 인터페이스 요소(20)가 상기 지지체(21)에 연결된 지지 요소(32)에 의해 적절히 지지된다.

도 6에는 바람직한 실시예가 예시되는데, 여기서 상기 인터페이스 요소(20)는 인터커넥션 요소들(23)을 통해, 특히 제1 말단(23a)을 통해, 반도체 웨이퍼(25) 상에 집적된 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 접촉하고 제2 말단(23b)을 통해 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)과 접촉할 수 있도록 구성된다. 명백히, 전술한 바와 같이, 도면들에 예시되지 않은 실시예에서, 상기 인터페이스 요소(20)는 상기 프로브 카드(40)의 서로 다른 부품들 간의 전기적 및 기계적 연결 요소로서 작용할 수도 있는데, 예를 들어 상기 인터페이스 요소(20)는 상황이 요구한다면 상기 PCB(30)와 상기 스페이스 트랜스포머(27) 사이에 배열될 수 있다.

또한, 도 5b의 실시예는, 상기 인터페이스 요소(20)가 전통적 수직형-프로브 테스트 헤드(35)와 결부되어 있는 프로브 카드(40), 특히 7a에 예시된 바와 같이 상기 인터페이스 요소(20)가 상기 테스트 헤드(35)와 상기 스페이스 트랜스포머(27) 사이에 배치되어 있는 프로브 카드(40)를 제공함으로써 보편화될 수 있다.

상기 테스트 헤드(35)는 다수의 콘택 프로브들(36)들, 특히 고주파 소자들을 테스트하기 위하여 적어도 1mm보다 작은 길이(예를 들어 200㎛와 500㎛ 사이)를 갖는 프로브들을 포함하는데, 상기 콘택 프로브들(36)은 적어도 하나의 가이드(37)에 형성된 가이드 홀들(37h) 내에 각각 수용된다. 상기 콘택 프로브들(36)은 피치 부분(36a)과 헤드 부분(36b) 사이에서 연장되는데, 상기 피치 부분(36a)은 피검 소자의 콘택 패드들(24)과 접촉할 수 있도록 구성되고, 상기 헤드 부분(36b)은 일반적으로는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들과 접촉하도록 구성된다.

본 발명의 범위의 비제한적 예로서 제공된 도 7a의 예에서, 상기 콘택 프로브들(36)은 그 헤드 부분(36b)에서 상기 가이드(37)의 가이드 홀들(37h) 내에 홀딩되어 있는 자유-바디(free-body) 프로브들인데, 상기 헤드 부분(36b)은 상기 가이드(37)로부터 위로 돌출되어 있다. 적절하게는, 돌출된 상기 헤드 부분(36b)을 상기 인터페이스 요소(20)의 인터커넥션 요소들(23)의 제1 말단(23a)에 결부시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 콘택 프로브들(36)의 헤드 부분(36b)을 상기 인터커넥션 요소들(23)의 제1 말단(23a) 내로 삽입할 수 있고, 또는, 바람직하게는, 상기 헤드 부분(36b)이 상기 제1 말단(23a) 상에 얹혀질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 위로 돌출되어 상기 인터커넥션 요소들(23)의 제1 말단(23a) 내로 삽입되는 부분을 상기 헤드 부분(36b)이 포함할 수 있는데, 이때 상기 헤드 부분(36)의 나머지 부분은 상기 제1 말단(23a) 상에 얹혀지게 되고, 이를 통해 더 우수한 연결이 보장된다.

콘택 프로브들(36)과 인터커넥션 요소들(23)이 서로 결부됨으로써, 테스트 헤드(35)와 스페이스 트랜스포머(27) 사이에 배치된 인터페이스 요소(20)의 존재 덕분에 상기 콘택 프로브들(36)의 강성(stiffness) 문제가 해결될 수 있는데, 이때 상기 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)은 도전성 인터커넥션 요소들(23)의 제2 말단(23b)과 접촉하게 되고, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 짧아진 길이 덕분에 상기 콘택 프로브들(36)에 의해 전송되는 신호들에 노이즈가 섞이지 않게 된다. 또한, 이러한 실시예는 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)의 원치 않는 파손을 방지하기도 하는데, 인터커넥션 요소들(23)의 탄성 덕분에 상기 인터페이스 요소(20)가 상기 콘택 프로브들(36)의 접촉을 적절히 완화(damping)시키기 때문이다.

또한, 도 7b에 도시된 실시예에서는, 테스트 헤드(35)의 콘택 프로브들(36)이 T-형태(또는 버섯-형태)를 갖는데, 여기서 상기 T의 헤드는 상기 인터커넥션 요소들(23)의 돌출된 제1 말단(23a) 상에 접하도록 구성된다. 다시 말해, 상기 콘택 프로브들(36)의 상기 T의 헤드는 인터커넥션 요소들(23)에 결부되는 헤드 부분(36b)에 해당한다. 이 실시예에서는, 오버드라이브(overdrive) 단계에서의 콘택 프로브들(36) 가압에 의해 상기 인터커넥션 요소들(23)의 제1 말단(23a)의 압축 정도가 결정되고, 상기 콘택 프로브들(36)이 상기 제1 말단(23a)으로 삽입되지 않도록 상기 콘택 프로브들(36)의 헤드는 상기 제1 말단(23a)과의 넓은 접촉면을 보장한다.

이하에서는, 도 8a-8f를 참조하여, 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소(20)의 제조방법을 설명한다.

구체적으로, 도 8a에 예시된 바와 같이, 상기 방법은 실질적으로 플레이트형인 지지체(21)를 제공하는 사전 단계를 포함하는데, 상기 지지체(21)는 세라믹 물질 또는 예를 들어 케프톤(Kapton) 또는 마이러(Mylar)와 같은 폴리아미드 물질로 제조되는 것이 바람직하지만 다른 물질들도 가능하다는 것이 자명하다.

따라서, 도 8b에 예시된 바와 같이, 상기 방법은 상기 지지체(21)에 다수의 관통형 개구들(22)을 형성하는 단계를 포함한다.

적절하게는, 상기 개구들(22) 형성 단계 후에, 도전성 엘라스토머를 이용하여 상기 개구들(22)을 채움으로써 상기 개구들(22) 내에 수용된 다수의 인터커넥션 요소들(23)을 형성하는 단계가 수행된다. 상기 인터커넥션 요소들(23) 각각은 상기 지지체(21)의 서로 다른 반대측 면들(Fa, Fb) 사이에 도전성 채널을 형성한다. 도면들의 국부적 참조에 따르면, 면 Fa는 하부 면이고, 상기 면 Fa의 반대측에 위치한 면 Fb는 상부 면이다.

따라서, 상기 인터커넥션 요소들(23)은, 피검 소자의 콘택 패드들과의 접촉 및/또는 이렇게 형성되는 인터페이스 요소(20)와 결부되는 추가 부품들의 콘택 패드들과의 접촉을 위하여, 제1 말단(23a) 및 제2 말단(23b)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 8c에 예시된 바와 같이, 상기 개구들(22)을 채우기 전에 상기 지지체(21)의 상기 개구들(22)의 벽들의 적어도 일부 상에, 바람직하게는 벽 전체를 따라, 도전부(conductive portion)(22w)를 증착하는(depositing) 단계가 수행된다.

상기 개구들(22)의 벽들을 금속화시키는 것은 상기 인터커넥션 요소들(23)에 의해 형성되는 도전성 채널의 전기 전도도 향상에 기여한다는 점에서 유리하다는 것을 주목할 만하다.

도 8d에 예시된 바와 같이, 상기 지지체(21)의 개구들(22)을 채우기 전에 상기 지지체(21)의 상기 면들(Fa, Fb) 중 적어도 하나 상에 마스크(33)를 배열하는 단계가 수행되는데, 이것은 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b)을 원하는 형태(특히, 이들의 높이 및 섹션의 치수 측면에서)로 만들 수 있도록 하기 위함이다. 이를 위하여, 상기 마스크(33)는 상기 지지체(21)의 개구들(22) 위치에 개구들(22m)을 구비한다.

도 8e에 예시된 바와 같이 상기 지지체(21)의 개구들(22)과 상기 마스크(33)의 개구들(22m)이 일단 도전성 엘라스토머(34)로 채워지면, 초과량의 도전성 엘라스토머가 제거되고 이어서 상기 마스크(33)도 제거됨으로써 도 8f에 도시된 바와 같이 도전성 엘라스토머로 형성된 다수의 인터커넥션 요소들(23)을 구비한 인터페이스 요소(20)가 형성된다.

적절하게는, 상기 마스크(33)의 두께(33t) 및 그 개구들(22m)의 직경을 변경함으로써, 상기 개구들(22)로부터 돌출되는 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b)을 요구 및/또는 필요에 따라 원하는 형태로 얻을 수 있다.

이를 위하여, 도 9a-9c에 예시된 바와 같이, 본 발명의 방법은 상기 개구들(22)로부터 돌출된 상기 인터커넥션 요소들(23)의 말단들(23a, 23b)의 길이를 선택하기 위하여 상기 마스크(33)의 두께(33t)를 선택하는 단계를 포함한다. 이와 유사하게, 돌출된 상기 말단들(23a, 23b)의 섹션(S1)을 선택하기 위하여 상기 마스크(33)의 개구들(22m)의 직경을 선택하는 단계도 제공됨으로써, 상기 인터페이스 요소(20)가 예를 들어 피검 소자의 콘택 패드들 상에 가압되는 동안 상기 말단들 사이의 원치 않는 전기적 연결을 방지하기 위해 상기 인터커넥션 요소들(23)의 바디에 비해 감소된 섹션을 갖는 말단들(23a, 23b)이 특히 형성된다.

특히, 도 9a-9c에 예시된 바와 같이, 상기 면들(Fa, Fb)에서 상기 개구들이 상이한 두께 및 직경을 갖도록 선택하는 것도 따라서 가능하다. 다시 말해, 상기 마스크(33)의 형태(morphology)를 통해, 요구 및/또는 필요에 따라 상이한 기하학적 구조 및 상이한 치수로 조정된 돌출 말단들(23a, 23b)을 얻는 것이 가능하다.

도 9a-9c의 예에서, 감소된 섹션을 갖는 말단은 말단 23b이지만, 말단 23a에 대해 동일한 형태가 선택될 수 있다는 것은 자명하다.

상기 지지체(21)의 개구들(22)을 채우는 단계는 중합 공정을 통해 수행된다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 관심 영역 상에, 특히 상기 지지체(21)의 개구들(22)과 상기 마스크(33)의 개구들(22m) 내로 부어진 액체 상태의 폴리머/촉매가 사용된다.

상기 중합 공정은 사용되는 탄성 물질에 따라 달라지는데, 예를 들어 열 사이클(thermal cycles), 자외선 노출(UV exposition) 또는 임의의 적절한 방법을 이용하여 수행될 수 있다.

예로서, 상기 탄성 물질은 은(silver)으로 된 마이크로 또는 나노 입자들로 충진된 실리콘일 수 있지만, 다른 물질들도 사용될 수 있음은 자명하다.

따라서, 본 발명의 방법은 많은 수의 인터커넥션 요소들(23)을 포함하는 인터페이스 요소(20)를 매우 짧은 시간 내에 형성하는 것을 가능하게 하는데, 상기 인터커넥션 요소들(23)은 상술한 방법을 이용하여 동시에 형성될 뿐만 아니라 원하는 곳에 상기 개구들이 제공된 덕분에 서로 떨어져서 정확하게 위치하게 된다.

결론적으로, 본 발명은 지지체에 형성된 다수의 관통형 개구들이 도전성 엘라스토머로 채워져 있는 인터페이스 요소를 제공하는데, 상기 도전성 엘라스토머의 말단들은 피검 소자의 콘택 패드들 및/또는 상기 인터페이스 요소와 결부되는 프로브 카드의 부품들의 콘택 패드들과 접촉하도록 구성되며, 상기 도전성 엘라스토머를 상기 콘택 패드들 상에 가압함으로써 원하는 기계적 및 전기적 연결이 가능해진다.

본 발명에 의하면, 콘택 요소들이 탄성 물질로 형성된 인터커넥션 요소들인 인터페이스 요소를 형성하는 것이 가능하다는 점에서 유리한데, 상기 인터커넥션 요소들은 심지어 고주파에서도 전달 신호에 노이즈 섞임 없이 효과적인 작업을 가능하게 하는 길이를 갖는다.

사실, 본 발명에 의하면, 상기 인터페이스 요소의 상기 인터커넥션 요소들은 적어도 300㎛ 미만의 길이를 가짐을 유념하여야 한다.

또한, 상기 인터커넥션 요소들은 피검 소자의 콘택 패드들 또는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들과의 접촉을 적절히 완화시키는 것을 보장할 수 있는 탄성을 가짐으로써, 선행기술의 짧은 프로브들이 갖는 강성 문제 및 높은 파손 가능성 문제를 극복하는 한편 상기 콘택 패드들 상에 가해지는 압력을 적절히 감소시켜 그 파손을 확실히 방지한다.

결과적으로, 본 발명의 인터페이스 요소는, 한편으로는 고주파 응용을 위한 전자 소자들의 테스트를 가능하게 하고, 다른 한편으로는 그 콘택 요소들의 파손 및/또는 피검 소자 또는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들의 파손이 방지될 수 있도록 한다. 상기 인터커넥션 요소들의 탄성은 상기 콘택 패드들 상에 가해지는 어떠한 접선 응력 및 세로 응력도 확실히 제거되도록 함으로써 본 발명의 기술적 과제를 해결한다.

상기 인터커넥션 요소들의 말단들의 단부들이 코팅 도전성 물질로 코팅된 경우에 있어서도, 피검 소자 또는 스페이스 트랜스포머의 콘택 패드들 상에 접선 응력이 야기되지 않는 것이 어쨋든 항상 보장된다.

본 발명의 인터페이스 요소는, 매우 낮은 피치(pitch)의 전자 소자들에 대해서도 테스트를 수행할 수 있지만, 어쨌든 매우 다용도로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 프로브 카드의 상이한 부품들 간의 기계적 및 전기적 연결 요소로서도 사용될 수 있다.

여건 및/또는 필요에 의해 요구된다면 제안된 상기 인터페이스 요소는 쉽게 제거 및 교체될 수 있고, 따라서 그것이 접속하는 프로브 카드의 용이한 구조 변경이 가능하다는 것도 주목하여야 한다. 따라서, 일단 상기 인터페이스 요소가 프로브 카드에 접속되면, 그것의 제거 및 교체가 특히 쉽고 신속하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 인터커넥션 요소들을 픽 앤 플레이스(pick and place) 방식으로 조립하는 공정을 진행할 필요 없이(결과적으로, 조립 시간이 감소) 지지체의 개구들 내로 탄성 물질을 직접 증착(depositing)시킴으로써 많은 수의 인터커넥션 요소들을 단시간 내에 동시에 형성하는 것이 가능하기 때문에, 전술한 상기 방법은 매우 빠르고 저렴하게 상기 인터페이스 요소를 제조하는 것을 가능하게 한다는 점에서 유리하다.

이 방법에 의하면, 인터커넥션 요소들 사이의 피치(pitch)가 대단히 감소된 인터페이스 요소를 형성하는 것도 가능하다. 상기 피치를 감소시키는 것이 가능하기 때문에 상기 인터페이스 요소를 통해 전자 소자를 직접 테스트하는 것이 가능한데, 상기 인터페이스 요소에서 상기 인터커넥션 요소들은 상기 소자의 콘택 패드들에 접촉하도록 구성되며 매우 짧고 탄력이 있다. 따라서, 비록 제안된 상기 인터페이스 요소가 특히 다용도를 가지며 프로브 카드에서 단순히 기계적/전기적 인터페이스로서 사용될 수도 있고 테스트 헤드의 짧은 프로브들과 적절히 결부될 수도 있기는 하지만, 피검 소자의 콘택 패드들을 엘라스토머와 접촉시키는 것이 가능하다는 것은 본 발명의 차별화된 특징이다.

상황에 따른 요구들 및 구체적 요구들을 만족시키기 위하여 당업자가 위에서 설명된 인터페이스 요소 및 방법에 수많은 변경 및 변형을 가할 수 있다는 것은 자명하며, 이들 모두는 다음의 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (19)

1. 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소(20)에 있어서,
   상기 인터페이스 요소(20)는 인터커넥션 요소들(interconnection elements)(23)을 각각 수용하는 다수의 관통형 개구들(22)을 갖는 적어도 하나의 지지체(21)를 포함하되, 상기 인터커넥션 요소들은 제1 말단(23a)과 제2 말단(23b) 사이에서 연장되며,
   상기 인터커넥션 요소들(23)은 상기 관통형 개구들(22)을 채우는 도전성 엘라스토머(conductive elastomer)로 형성되고,
   상기 인터커넥션 요소들(23) 각각은 상기 지지체(21)의 서로 다른 반대측 면들(Fa, Fb) 사이에 도전성 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
2. 제1항에 있어서,
   상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 제1 말단(23a) 및 상기 제2 말단(23b) 중 적어도 하나는 상기 개구들(22)로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
3. 제2항에 있어서,
   상기 개구들(22)로부터 돌출되어 있는 말단(23a, 23b)은 상기 개구들(22) 내에 수용되어 있는 상기 인터커넥션 요소들(23)의 부분의 섹션(section)(S2)보다 작은 섹션(S1)을 갖는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 개구들(22)로부터 돌출되어 있는 말단(23a, 23b)의 단부(terminal portion)는 코팅 금속부(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
5. 제1항에 있어서,
   상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b)의 적어도 하나는 도전성 콘택 요소(29)를 포함하고,
   상기 도전성 콘택 요소(29)의 제1 말단부는 상기 말단들(23a, 23b)의 적어도 하나에 삽입되어 있으며,
   상기 제1 말단부의 반대편에 위치한 상기 도전성 콘택 요소(29)의 제2 말단부는 상기 말단들(23a, 23b)의 적어도 하나로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인터커넥션 요소들(23)은 상기 인터커넥션 요소들(23)의 종축(H-H)을 따라 측정되는 길이가 100㎛와 300㎛ 사이인 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인터커넥션 요소들(23)을 형성하는 상기 도전성 엘라스토머는 도전성 물질의 마이크로 또는 나노 입자들(23p)을 포함하는 탄성 물질(elastomeric material)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 개구들(22)의 벽들의 적어도 일부는 도전부(conductive portion)(22w)로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b) 중 하나는 피검 소자의 콘택 패드들(24)에 접촉할 수 있도록 구성되고,
   상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b) 중 다른 하나는 상기 인터페이스 요소(20)와 결부되는(associated) 스페이스 트랜스포머(27)의 콘택 패드들(26)에 접촉할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는,
   인터페이스 요소(20).
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 말단들(23a, 23b)은 상기 인터페이스 요소(20)와 결부되는 부품들(components)의 패드들에 접촉할 수 있도록 구성되되 상기 인터페이스 요소(20)는 상기 부품들 사이에 배열되고, 상기 인터페이스 요소(20)는 상기 부품들 사이에 기계적 및 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는,
    인터페이스 요소(20).
11. 전자 소자 테스트 장치용 프로브 카드(40)에 있어서,
    선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 인터페이스 요소(20)를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 인터페이스 요소(20)는, 상기 인터커넥션 요소들(23)을 통해 피검 소자의 콘택 패드들(24)과의 접촉을 수행할 수 있도록 구성되고/구성되거나 상기 프로브 카드(40)의 서로 다른 부품들 간의 전기적 및 기계적 연결 요소로서 작용하는 것을 특징으로 하는,
    프로브 카드(40).
12. 제11항에 있어서,
    상기 인터페이스 요소(20)는 다수의 콘택 프로브들(36)을 포함하는 테스트 헤드(35)와 스페이스 트랜스포머(27) 사이에 배열되고,
    상기 콘택 프로브들(36)은 상기 콘택 패드들(24)과 접촉할 수 있도록 구성된 팁 부분(tip portion)(36a)과 헤드 부분(36b) 사이에서 연장되며 적어도 하나의 가이드(37)의 가이드 홀들(37h) 내에 수용되고,
    상기 콘택 프로브들(36)의 상기 헤드 부분(36b)은 상기 인터커넥션 요소들(23)의 상기 제1 말단(23a)과 결부된(associated) 것을 특징으로 하는,
    프로브 카드(40).
13. 제12항에 있어서,
    상기 콘택 프로브들(36)은 T-형태를 갖고,
    상기 T의 헤드는, 상기 콘택 프로브들(36)의 헤드 부분(36b)에 해당하며, 상기 인터커넥션 요소들(23)의 돌출된 상기 제1 말단(23a) 상에 접하도록 구성된 것을 특징으로 하는,
    프로브 카드(40).
14. 전자 소자 테스트 장치용 인터페이스 요소(20)의 제조방법에 있어서,
    - 실질적으로 플레이트형인(plate-like) 지지체(21)를 제공하는 단계;
    - 상기 지지체(21)에 다수의 관통형 개구들(22)을 형성하는 단계; 및
    - 도전성 엘라스토머를 이용하여 상기 개구들(22)을 채움으로써, 상기 개구들(22) 내에 수용되며 제1 말단(23a)과 제2 말단(23b) 사이에서 연장된 다수의 인터커넥션 요소들(23)을 형성하는 단계
    를 적어도 포함하되,
    상기 인터커넥션 요소들(23) 각각은 상기 지지체(21)의 서로 다른 반대측 면들(Fa, Fb) 사이에 도전성 채널을 형성하는,
    제조방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 개구들(22)을 채우기 전에 상기 지지체(21)의 상기 면들(Fa, Fb) 중 적어도 하나 상에 마스크(33)를 배열하되, 상기 마스크(33)는 상기 지지체(21)의 상기 개구들(22) 위치에 개구들(22m)을 구비하는,
    제조방법.
16. 제15항에 있어서,
    돌출된 상기 말단들(23a, 23b)의 길이를 선택하기 위하여 상기 마스크(33)의 두께(33t)를 선택하는 단계 및/또는 돌출된 상기 말단들(23a, 23b)의 섹션(S1)을 선택하기 위하여 상기 마스크(33)의 개구들(22m)의 직경을 선택하는 단계를 더 포함하는,
    제조방법.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(21)의 개구들(22)을 채우는 단계는 중합 공정(polymerization process)을 이용하여 수행되는,
    제조방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 중합 공정은 열 사이클(thermal cycles)을 이용하여 수행되는,
    제조방법.
19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(21)의 상기 개구들(22)의 벽들의 적어도 일부 상에 도전부(conductive portion)(22w)를 증착하는(depositing) 단계를 더 포함하는,
    제조방법.

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