KR20210066075A - 프로브 검사장치 및 프로브 검사방법 - Google Patents

프로브 검사장치 및 프로브 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사장치는 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착되는 스테이지와, 상기 온도 검출용 기판의 온도를 검출하는 기판 온도 검출용 온도센서와, 상기 온도 검출용 기판 또는 상기 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하기 위해 유체를 분사하는 유체 분사 수단과, 상기 유체 분사 수단에 구비되어 유체의 온도를 검출하는 유체 온도 검출용 온도센서와, 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 상기 기판의 온도와 상기 유체 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 상기 유체의 온도를 통해 온도 상관관계를 산출하는 제어부를 포함한다.

Description

프로브 검사장치 및 프로브 검사방법 {PROBE TESTING APPARATUS AND TESTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 프로브 검사장치 및 프로브 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 평면 디스플레이(FPD, Flat Panel Display)라 함은 TV나 컴퓨터의 모니터에 사용되는 음극전선관(CRT, Cathode Ray Tube)을 대체하기 위해 개발된 차세대 디스플레이 장치로서, 경량이면서 박형 설계가 용이하고 고화질은 물론 비교적 작은 소비전력 등의 장점을 가짐에 따라 여러 분야의 산업에 널리 이용되고 있다.
근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Orhanic Light-Emitting Diode), FED(Field Emission Display) 등의 다양한 디스플레이 장치가 출시되고 있는 데, 이러한 디스플레이 장치는 프로브 검사장치를 이용하여 제조과정에서 완성된 패널의 외관 및 전기적인 결함을 검사하는 공정을 거치게 된다.
한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0095866호에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 평판디스플레이 기판에 형성된 회로패턴에 대하여 온도와 빛의 영향에 따른 전기적 특성 변화를 측정하여 검사하는 평판디스플레이 검사용 프로브 장치가 공지되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 평판디스플레이 검사용 프로브 장치는 평판디스플레이 기판(S)이 안치되는 스테이지(1)와 상기 기판(S)에 형성된 회로패턴에 전기적으로 접촉하여 회로패턴의 특성을 검사하는 프로브 핀이 구비된 프로브 헤드(3)와 상기 프로브 헤드(3)를 상기 스테이지(1) 상에서 X축과 Y축 방향을 따라 이동시키는 선형구동수단(4)과 상기 스테이지(1)에 구비되는 기준 온도 측정점(P) 및 이 기준 온도 측정점(P)의 온도를 측정하는 기준 온도 측정부(5)와 상기 프로브 헤드(3)에 설치되어 상기 프로브 핀과 상기 회로패턴의 접촉부를 가열 또는 냉각함으로써 특정 온도 조건을 부여하는 써모 스트림 분사수단(6)을 포함하여, 상기 기준 온도 측정점(P)의 기준 온도와 상기 써모 스트림 분사수단(6)에 의한 특정 온도의 상관 관계를 산출하여 상기 기판(S)의 온도 측정 시점을 출력한다.
즉, 종래의 평판디스플레이 검사용 프로브 장치는 검사의 대상인 기판(S)의 온도를 직접 측정하는 것이 아니라 스테이지(1)에 구비되는 기준 온도 측정점(P)에서 측정된 기준 온도와 상기 써모 스트림 분사수단(6)에 의한 특정 온도의 상관 관계를 통하여 상기 기판(S)의 온도 측정 시점을 산출한다.
따라서, 이러한 종래의 평판디스플레이 검사용 프로브 장치는 검사 대상인 기판(S)의 정확한 온도를 산출할 수 없는 문제점이 있다.
특히, 평판디스플레이 기판(S)은 두께나 형성된 회로패턴 등에 따라 상기 써모 스트림 분사수단(6)에 의하여 조성되는 특정 온도 조건과 실제 기판(S) 상의 온도의 차이가 발생한다.
이에 따라, 종래의 평판디스플레이 검사용 프로브 장치는 검사 대상인 기판(S)의 두께나 형성된 회로패턴 등에 따라 검사 결과의 차이가 발생하는 문제점이 있다.
즉, 검사기판의 온도를 검출하기 위한 기준온도 검출부가 스테이지에 구비됨에 따라, 기준온도 산출부를 통해 산출된 온도가 검사기판의 온도와 상이하여 유체 분사 수단 온도와의 온도 상관관계의 신뢰성이 저하된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0095866호(공개일자 2010.09.01)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 검사기판의 온도를 정확하게 산출할 수 있고, 이를 이용하여 유체 분사 수단의 유체의 온도와의 신뢰성이 향상된 온도 상관관계를 산출할 수 있는 프로브 검사장치 및 검사방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사장치는 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착되는 스테이지와, 상기 온도 검출용 기판의 온도를 검출하는 기판 온도 검출용 온도센서와, 상기 온도 검출용 기판 또는 상기 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하기 위해 유체를 분사하는 유체 분사 수단과, 상기 유체 분사 수단에 구비되어 유체의 온도를 검출하는 유체 온도 검출용 온도센서와, 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 상기 기판의 온도와 상기 유체 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 상기 유체의 온도를 통해 온도 상관관계를 산출하는 제어부를 포함한다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 온도 검출용 기판에 부착되고, 상기 유체 분사 수단에 의해 상기 온도 검출용 기판에 특정 온도 조건이 부여된 경우, 상기 기판의 온도를 검출한다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 접촉식 온도센서이고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 상기 온도 검출용 기판에 접촉되도록 이동시키는 구동수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 온도 검출용 온도센서와 온도 검출용 기판과의 이격거리를 검출하기 위해 센서부를 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 비접촉식 온도센서이고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 온도 검출용 기판에 대향되도록 위치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 검사장치는 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착되는 스테이지와, 상기 온도 검출용 기판 또는 상기 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하고, 상기 온도 조건을 제공하기 위해 토출되는 유체의 온도를 검출하는 유체 온도 검출용 온도센서를 포함하는 유체 분사 수단과, 상기 검사기판에 접촉되어 상기 검사기판의 검사를 수행하는 프로브 핀을 포함하는 프로브 헤드와, 상기 스테이지의 상측에서 상기 프로브 헤드를 다축으로 이송시키기 이송수단을 포함한다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 스테이지는 LED와, 상기 LED의 외주면에 형성되는 반사판과, 상기 LED 상측에 형성되는 확산판을 포함하는 백라이드 모듈을 적어도 1개 이상 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 유체 분사 수단은 유체 공급구와 유체 분사구가 형성되고, 열교환부와 유체 온도 센서를 포함하고, 상기 유체 공급구는 상기 유체의 유동방향에 대하여 상기 유체 분사 수단의 입구측에 형성되고, 상기 유체 분사구는 상기 유체 분사 수단의 출구측에 형성되고, 상기 열교환부는 상기 유체가 유동되는 상기 유체 분사 수단의 내부에 결합되고, 상기 유체 공급구로 공급되는 상기 유체를 가열 또는 냉각된 상기 유체의 온도를 검출한다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 유체 온도 센서를 통해 검출된 상기 유체의 온도와 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 온도 검출용 기판의 온도를 이용하여 온도 상관관계를 산출 및 저장하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 온도 검출용 기판에는 기판 온도 검출용 온도센서가 부착되고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 유체 분사 수단을 통해 상기 온도 검출용 기판에 특정 온도가 가해질 경우, 상기 온도 검출용 기판의 온도를 검출한다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 접촉식 온도센서이고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 프로브 헤드에 이동가능하도록 결합되고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 상기 온도 검출용 기판에 접하도록 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 이동시키는 구동모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 구동모듈은 전자석과 상측에 플랜지가 형성되고 하측에 상기 온도 센서가 결합되어 상기 전자석 하측에서 상하로 이동 가능하도록 결합하는 슬라이더를 포함하고, 상기 스테이지에 검사기판이 안착되는 경우 상기 슬라이더는 상기 전자석에 접촉될 수 있다.
또한, 프로브 검사장치에 있어서, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 비접촉식 온도센서이고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 온도 검출용 기판에 대향되도록 프로브 헤드에 결합될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사방법은 스테이지에 온도 검출용 기판을 안착시키는 온도 검출용 기판 세팅단계와, 유체 분사 수단을 통해 상기 온도 검출용 기판에 특정 온도 조건을 제공하는 온도조건 제공단계와, 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 상기 온도 검출용 기판의 온도를 측정하는 온도 검출용 기판 온도 측정 단계와, 온도 검출용 기판에 제공되는 유체의 온도를 측정하는 유체 온도 측정단계와, 상기 온도 검출용 기판의 온도와 상기 유체의 온도를 이용하여 특정 온도에 대한 온도 상관관계를 산출하는 온도 상관관계 산출단계를 포함한다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 온도 검출용 기판 세팅단계의 온도 검출용 기판은 검사기판과 동일한 구조 및 물성으로 이루어지고, 상기 온도 검출용 기판 세팅단계는 이송수단에 의하여 유체 분사 수단을 포함하는 프로브 헤드를 온도 검출용 기판 상으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는 상기 기판 온도 검출용 온도센서가 상기 온도 검출용 기판에 부착되고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 온도 검출용 기판의 온도를 측정할 수 있다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는 상기 기판 온도 검출용 온도센서가 접촉식 온도센서로 이루어지고, 이송수단에 의해 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 온도 검출용 기판에 접촉되도록 이동되어 상기 온도 검출용 기판의 온도를 측정할 수 있다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는 센서부에 의해 온도 검출용 온도센서와 온도 검출용 기판과의 이격거리를 검출하고, 검출된 상기 이격거리 정보를 이용하여 상기 이송수단은 상기 온도 검출용 온도센서를 상기 온도 검출용 기판에 접하도록 이동시킬 수 있다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는 기판 온도 검출용 온도센서가 비접촉 온도센서로 이루어지고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서가 상기 온도 검출용 기판에 대향되도록 위치되어 온도 검출용 기판의 온도를 측정할 수 있다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 온도 상관관계 산출단계를 통해 산출된 온도 상관관계를 이용하여 검사기판을 검사하는 검사기판 검사단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브 검사방법에 있어서, 상기 검사기판 검사단계는 상기 스테이지에 검사기판을 안착시키고, 상기 온도 상관관계를 통해 상기 검사기판에 온도조건 제공을 제공하고, 프로브 핀을 상기 검사기판에 접촉시켜 상기 검사기판을 검사할 수 있다.
본 발명에 의하면, 검사기판의 온도를 정확하게 산출할 수 있고, 이를 이용하여 유체 분사 수단의 유체의 온도와의 신뢰성이 향상된 온도 상관관계를 산출할 수 있는 프로브 검사장치 및 검사방법을 제공함으로써, 정확하고 효율적으로 기판의 검사가 가능하게 된다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래기술에 따른 프로브 검사장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 프로브 검사장치에 대한 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 프로브 검사장치의 제1 실시예에 따른 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시한 프로브 검사장치의 제2 실시예에 따른 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 도 2에 도시한 프로브 검사장치의 제3 실시예에 따른 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시한 프로브 검사장치에 있어서, 일실시예에 따른 프로브 헤드의 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 8은 도 6에 도시한 프로브 검사장치에 있어서, 다른 실시예에 따른 프로브 헤드의 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 프로브 검사장치에 대한 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 검사장치(100)는 스테이지(110), 기판 온도 검출용 온도센서(120), 유체 분사 수단(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
보다 구체적으로, 스테이지(110)는 검사 기판 또는 온도 검출용 기판(DP)이 안착된다.
온도 검출용 기판(DP)은 검사기판과 동일한 구조 및 물성을 포함하여 이루어지고, 검사기판에 온도가 가해질 경우 온도변화에 대하여 사전에 샘플링하기 위한 것이다.
유체 분사 수단(130)은 온도 검출용 기판(DP) 또는 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하기 위해 유체(Fi)가 분사된다.
유체 분사 수단(130)은 특정 온도 조건을 제공하기 위해 토출되는 유체의 온도를 검출하는 유체 온도 검출용 온도센서(131)를 포함한다.
기판 온도 검출용 온도센서(120)는 온도 검출용 기판의 온도를 검출하기 위한 것이다. 즉, 유체 분사 수단(130)에 의해 온도 검출용 기판에 특정 온도가 가해질 경우, 온도 검출용 기판의 온도를 검출하고, 이를 제어부에 제공한다.
제어부(140)는 기판 온도 검출용 온도센서(120)를 통해 검출된 기판의 온도와 유체 온도 검출용 온도센서(131)를 통해 검출된 유체의 온도를 통해 온도 상관관계를 산출한다.
또한, 산출된 온도 상관관계를 이용하여 유체 분사 수단(130)을 통해 검사기판에 제공되는 유체의 온도, 검사기판의 프로브 검사시간 등을 설정할 수 있다.
예를 들어, 온도 상관관계는 하기의 표 1 과 같이, 유체 분사 수단(130)의 유체 온도 검출용 온도센서(131)를 통해 검출된 유체의 온도가 각각 47℃, 56℃, 65℃인 경우, 기판 온도 검출용 온도센서(120)를 통해 검출된 온도 검출용 기판(DP)의 온도는 각각 40℃, 50℃, 60℃로 검출된 일례를 기재한 것이다.
이를 통해, 검사기판에 50℃의 온도를 제공할 경우 유체 분사 수단(130)을 통해 검사기판에 제공하는 유체 온도는 56℃로 설정할 수 있다.
온도 검출용 기판 온도 유체 온도
1 40℃ 47℃
2 50℃ 56℃
3 60℃ 65℃
또한, 제어부(140)는 온도 검출용 기판은 두께나 형성된 회로패턴에 따라 샘플링할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 프로브 검사장치의 제1 실시예에 따른 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 검사장치(100a)는 스테이지(110a), 기판 온도 검출용 온도센서(120a), 유체 분사 수단(130a) 및 제어부(140a)를 포함한다.
보다 구체적으로, 기판 온도 검출용 온도센서(120a)는 온도 검출용 기판(DP)에 부착되고, 온도 검출용 기판(DP)의 온도를 직접적으로 검출하기 위한 것이다.
유체 분사 수단(130a)은 온도 검출용 기판(DP) 또는 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하기 위한 것으로, 유체 분사 수단(130a)은 유체 온도 검출용 온도센서(131a)를 포함한다.
스테이지(110a)에는 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착된다.
기판 온도 검출용 온도센서(120a)는 온도 검출용 기판의 온도를 검출하고, 유체 분사 수단(130a)에 의해 온도 검출용 기판에 특정 온도가 가해질 경우, 온도 검출용 기판의 온도를 검출하고, 이를 제어부(140a)에 제공한다.
제어부(140a)는 기판 온도 검출용 온도센서(120a)를 통해 검출된 기판 온도와 유체 온도 검출용 온도센서(131a)를 통해 검출된 유체 온도를 통해 온도 상관관계를 산출한다.
도 4는 도 2에 도시한 프로브 검사장치의 제2 실시예에 따른 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 검사장치(100b)는 스테이지(110b), 기판 온도 검출용 온도센서(120b), 유체 분사 수단(130b), 제어부(140b) 및 구동수단(150b)을포함한다.
보다 구체적으로, 기판 온도 검출용 온도센서(120b)는 접촉식 온도센서이고, 온도 검출용 기판(DP)과접촉되어 온도 검출용 기판(DP)의 온도를 검출하기 위한 것이다.
이를 위해, 구동수단(150b)은 온도 검출용 온도센서(120b)를 온도 검출용 기판(DP)에 접촉되도록 이동시킨다.
이에 대한 일례로서, 기판 온도 검출용 온도센서(120b)는 유체 분사 수단(130b)에 이동가능하도록 결합되고, 구동수단(150b)은 기판 온도 검출용 온도센서(120b)를 이동시킨다.
제어부(140b)는 구동수단(150b)과 연결되고, 기판의 온도를 검출하기 위해 구동수단(150b)을 작동시킨다. 그리고 제어부(140b)는 온도 검출용 온도센서(120b)를 통해 검출된 기판 온도와 유체 온도 검출용 온도센서(131b)를 통해 검출된 유체 분사 수단의 유체 온도를 통해 온도 상관관계를 산출한다.
또한, 제어부(140b)는 온도 검출용 온도센서(120b)와 온도 검출용 기판(DP)과의 이격거리를 검출하기 위해 센서부(141b)를 더 포함할 수 있다. 센서부(141b)는 온도 검출용 기판(DP)에 대향되도록 유체 분사 수단(130b)에 장착될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시한 프로브 검사장치의 제3 실시예에 따른 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 검사장치(100c)는 스테이지(110c), 기판 온도 검출용 온도센서(120c), 유체 분사 수단(130c) 및 제어부(140c)를 포함한다.
보다 구체적으로, 기판 온도 검출용 온도센서(120b)는 비접촉식 온도센서이고, 온도 검출용 기판(DP)에 대향되도록 위치되고 온도 검출용 기판(DP)의 온도를 검출하기 위한 것이다.
이에 대한 일례로서, 기판 온도 검출용 온도센서(120c)는 유체 분사 수단(130c)에 결합되고, 적외선 온도 센서로 이루어질 수 있다.
제어부(140c)는 비접촉식 온도센서인 기판 온도 검출용 온도센서(120c)를 통해 검출된 기판 온도와 유체 온도 검출용 온도센서(131c)를 통해 검출된 유체 온도를 통해 온도 상관관계를 산출한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 7은 도 6에 도시한 프로브 검사장치에 있어서, 일실시예에 따른 프로브 헤드의 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 검사장치(1000)는 프로브 헤드(1100), 스테이지(1200) 및 이송수단(1300)을 포함한다.
보다 구체적으로, 프로브 헤드(1100)는 온도 검출용 기판 또는 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하고, 상기 검사기판에 접촉되어 상기 검사기판의 검사를 수행하고, 검사기판에 접촉되어 상기 검사기판의 검사를 수행한다.
온도 검출용 기판은 검사기판과 동일한 물성 및 구조를 갖고, 유체 분사 수단(1110)을 통하여 제공되는 온도조건에 대한 검사기판의 온도변화를 사전에 측정하기 위한 것이다.
이를 위해 프로브 헤드(1100)는 유체 분사 수단(1110), 기판 온도 검출용 온도센서(1120), 구동모듈(1130) 및 프로브 핀(1140)을 포함한다.
유체 분사 수단(1110)은 유체 공급구(1111)와 유체 분사구(1112)가 형성되고, 열교환부(1113)와 유체 온도 센서(1114)를 포함한다.
유체 공급구(1111)는 유체의 유동방향에 대하여 유체 분사 수단(1110)의 입구측에 형성되고, 유체 분사구(1112)는 유체 분사 수단(1110)의 출구측에 형성된다. 즉, 유체 분사 수단(1110)은 상단에 유체 공급구(1111)가 형성되고, 하단에 유체 분사구(1112)가 형성되고 전체적으로 중공 원통 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 열교환부(1113)는 유체가 유동되는 유체 분사 수단(1110)의 내부에 결합되고, 유체 공급구(1111)로 공급되는 유체를 가열 또는 냉각하기 위한 것이다.
유체 온도 센서(1114)는 열교환부(1113)를 통해 가열 또는 냉각되고, 유체 분사구(1112)를 통해 토출되는 유체의 온도를 검출한다.
또한, 유체 온도 센서(1114)는 열교환부(1113)의 온도를 검출할 수도 있다.
다음으로, 기판 온도 검출용 온도센서(1120)는 프로브 헤드(1100)에 이동가능하도록 결합되고, 서모커플(Thermocouple), RTD(Resistance Temperature Detectors), 서미스터(Thermistor) 중 어느 하나의 접촉식 온도 센서인 것이 바람직하다.
구동모듈(1130)은 기판 온도 검출용 온도센서(1120)를 이동시켜 프로브 핀(1140)의 간섭없이 온도 검출용 기판의 온도를 검출하기 위한 것이다. 즉, 온도 검출용 기판의 온도측정시, 기판 온도 검출용 온도센서(1120)를 온도 검출용 기판에 접촉되도록 이동시킨다. 이를 위해, 구동모듈(1130)은 모터나 실린더 등에 의하여 상, 하측으로 슬라이딩 이동하거나 힌지를 기준으로 폴딩되도록 구현될 수 있다.
이에 대한 일례로서, 구동모듈(1130)은 전자석(1131)과, 상측에 플랜지(1132a)가 형성되고 하측에 기판 온도 검출용 온도센서(1120)가 결합되고, 전자석(1131) 하측에서 상하로 이동 가능하도록 결합하는 슬라이더(1132)를 포함할 수 있다.
구동모듈(1130)은 전체적으로 중공 원통 형상으로 형성될 수 있고, 슬라이더(1132)는 자력에 반응하는 금속 재질로 형성되고, 전체적으로 환봉 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 기판 온도 검출용 온도센서(1120)는 전자석(1131)에 전류가 공급되는 경우 상기 슬라이더(1132)가 상기 전자석(1131)과 접촉되어 상측으로 이동한다.
반면, 전류가 공급되지 않는 경우 기판 온도 검출용 온도센서(1120)와 슬라이더(1132)의 하중에 의하여 하측으로 이동될 수 있다.
이때, 슬라이더(1132)는 플랜지(1132a)에 의하여 하측 이동 범위가 제한될 수 있다.
프로브 핀(1140)은 검사기판에 형성된 회로패턴과 접촉하여 검사를 수행하는 것으로 상기 프로브 헤드(1100)의 하단에 형성된다.
보다 바람직하게 상기 프로브 핀(1140)은 프로브 카드에 형성되어 상기 프로브 카드를 프로브 헤드(1100) 하단부에 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 프로브 핀(1140)은 유체 분사 수단(1110)에 의하여 상기 온도 검출용 기판 또는 검사기판과 동일한 온도로 냉각 또는 가열될 수 있다.
다음으로 스테이지(1200) 상면에 상기 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착되도록 전체적으로 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
보다 바람직하게 상기 스테이지(1200)는 직육면체인 복수 개의 스테이지 모듈(1210)이 종횡 방향으로 결합되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 스테이지 모듈(1210) 중 일부는 내부에 LED(1221)와, LED(1221) 외주면에 수직으로 형성되는 반사판(1222) 및 LED(1211)의 상측면에 형성되는 확산판(1223)을 포함하는 백라이트 모듈(1220)을 포함할 수도 있다.
이송수단(1300)은 스테이지(1200) 상측에서 프로브 헤드(1100)를 다축으로 이송시키기 위한 것이다.
이를 위해, 이송수단(1300)은 프로브 헤드(1100)를 각각 X, Y, Z축 방향으로 이송시키는 X축 이송수단(1310)과 Y축 이송수단(1320) 및 Z축 이송수단(1330)을 포함한다.
또한, 이송수단(1300)은 공간 상의 어느 한 점을 중심으로 상기 X, Y축으로 이루어지는 평면 상에서 회전하는 방향인 θ축 방향으로 회전시키는 θ축 회전수단(1340)을 더 포함할 수도 있다.
그리고 X축 이송수단(1310)은 스테이지(1200) 양측에 각각 결합하는 X축 가이드 레일(1311)을 따라 상기 프로브 헤드(1100)를 X축으로 왕복 이송시킬 수 있다.
Y축 이송수단(1320)은 X축 이송수단(1310)에 설치되는 Y축 가이드 레일(1312)을 따라 프로브 헤드(1100)를 Y축으로 왕복 이송시킬 수 있다.
Z축 이송수단(1330)은 Y축 이송수단(1320)에 설치되는 Z축 가이드(1321)를 따라 상기 프로브 헤드(1100)를 Z축으로 왕복 이송시킬 수 있다.
또한, θ축 회전수단(1340)은 Y축 이송수단(1320)과 Z축 이송수단(1330) 사이에 결합되거나, 프로브 헤드(1100)와 Z축 이송수단(1330) 사이에 결합되어 프로브 헤드(1100)를 θ축 방향으로 회전시킬 수 있다.
각각의 이송수단(1300)은 리니어 모터, 기어드 모터, 실린더 등에 의하여 구동될 수 있다.
보다 바람직하게 본 발명에 따른 프로브 헤드를 포함하는 프로브 검사장치는 상기 프로브 헤드(1100)를 2개로 구성할 수도 있다.
보다 구체적으로 Y축 가이드 레일(1312)을 따라 Y축으로 왕복 이송하는 2개의 Y축 이송수단(1320)을 구비하고, 2개의 Y축 이송수단(1320)은 각각 Z축 이송수단(1330)과 θ축 회전수단(1340)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사장치(1000)는 유체 온도 센서(1114)를 통해 검출된 열교환부(1113)의 온도 또는 유체 분사구(112)로 분사되는 유체의 온도와, 기판 온도 검출용 온도센서(1120)를 통해 검출된 온도 검출용 기판의 온도를 통하여 온도 상관관계를 산출 및 저장하는 제어부(도 4에 140b로 도시함)를 더 포함한다.
도 8은 도 6에 도시한 프로브 검사장치에 있어서, 다른 실시예에 따른 프로브 헤드의 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 헤드(2100)는 유체 분사 수단(2110), 기판 온도 검출용 온도센서(2120), 프로브 핀(2130)을 포함한다.
보다 구체적으로, 기판 온도 검출용 온도센서(2120)는 비접촉식 온도 센서로 이루어지고, 스테이지(도 6에 1200으로 도시함)에 대향되도록 프로브 헤드(2100)에 결합된다.
또한, 비접촉식 온도 센서인 기판 온도 검출용 온도센서(2120)는 모터나 실린더 등에 의하여 측정 방향을 전환할 수 있도록 형성할 수도 있다.
유체 분사 수단(2110)은 유체 공급구(2111)와 유체 분사구(2112)가 형성되고, 열교환부(2113)와 유체 온도 센서(2114)를 포함한다.
유체 분사 수단(2110)과 프로브 핀(2130)은 도 7에 도시한 유체 분사 수단(1110) 및 프로브 핀(1140)과 동일한 형상 및 유기적 결합구조를 갖는다. 그리고 이에 따른 세부기술구성은 전술한 바 자세한 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 검사방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도시한 바와 같이, 프로브 검사방법(S1000)은 온도 검출용 기판 세팅단계(S1100), 온도조건 제공단계(S1200), 온도 검출용 기판 온도 측정 단계(S1300), 유체 온도 측정단계(S1400), 온도 상관관계 산출단계(S1500) 및 기판 검사단계(S1600)를 포함한다.
보다 구체적으로, 온도 검출용 기판 세팅단계(S1100)는 프로브 검사장치의 스테이지(도 6에 1200으로 도시함)에 온도 검출용 기판을 안착시키는 단계이다.
이때, 온도 검출용 기판은 검사기판과 동일한 구조 및 물성을 포함하여 이루어진다.
또한, 온도 검출용 기판 세팅단계(S1100)는 이송수단(300)에 의하여 유체 분사 수단을 포함하는 프로브 헤드를 온도 검출용 기판 상으로 이동시킨다.
다음으로, 온도조건 제공단계(S1200)는 유체 분사 수단을 통해 온도 검출용 기판에 특정 온도 조건을 제공하는 단계이다.
온도 검출용 기판 온도 측정 단계(S1300)는 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 온도 검출용 기판의 온도를 측정하는 단계이다.
온도 검출용 기판 온도 측정 단계(S1300)에 있어서, 기판 온도 검출용 온도센서는 온도 검출용 기판에 부착되어 온도 검출용 기판의 온도를 직접 측정할 수 있다.
또한, 온도 검출용 기판 온도 측정 단계(S1300)에 있어서, 기판 온도 검출용 온도센서는 접촉식 온도센서로 이루어지고, 이송수단에 의해 기판 온도 검출용 온도센서가 온도 검출용 기판에 접촉되도록 이동되어 기판 온도 검출용 온도센서는 온도 검출용 기판의 온도를 측정할 수 있다.
접촉식 온도센서인 기판 온도 검출용 온도센서는 프로브 헤드에 결합되고 이송수단에 의해 프로브 헤드가 이동될 수 있다.
또한, 이송수단에 의해 프로브 헤드가 이동될 경우 센서부에 의해 온도 검출용 온도센서와 온도 검출용 기판과의 이격거리를 검출하고 검출된 이격거리 정보를 이용하여 이송수단은 온도 검출용 온도센서를 온도 검출용 기판에 접하도록 이동시킨다.
온도 검출용 기판 온도 측정 단계(S1300)에 있어서, 기판 온도 검출용 온도센서는 비접촉 온도센서로 이루어지고, 온도 검출용 기판에 대향되도록 위치되어 온도 검출용 기판의 온도를 측정할 수 있다.
유체 온도 측정단계(S1400)는 온도 검출용 기판에 제공되는 유체의 온도를 측정하는 단계이다. 이를 위해 유체 분사 수단 유체 분사 수단의 열교환부를 통해 가열 또는 냉각되고, 유체 분사구를 통해 토출되는 유체의 온도를 검출한다.
온도 상관관계 산출단계(S1500)는 온도 검출용 기판의 온도와 상기 블로우의 온도를 이용하여 특정 온도에 대한 상관관계를 산출한다.
검사기판 검사단계(S1600)는 온도 상관관계 산출단계(S1500)를 통해 산출된 온도에 대한 상관관계를 통해 검사기판을 검사하는 단계이다.
검사기판 검사단계(S1600)는 스테이지에 검사기판을 안착시키고, 온도 상관관계를 통해 검사기판에 온도조건 제공을 제공하고, 프로브 핀을 검사기판에 접촉시켜 검사기판을 검사한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100, 100a, 100b, 100c: 프로브 검사장치
110, 110a, 110b, 110c : 스테이지
120, 120a, 120b. 120c : 기판 온도 검출용 온도센서
130, 130a, 130b, 130c : 유체 분사 수단
131, 131a, 131b, 131c : 유체 온도 검출용 온도센서
131a, 131b, 131c : 유체 온도 검출용 온도센서
140, 140a, 140b, 140c : 제어부
150b: 구동수단
1000: 프로브 검사장치 1100: 프로브 헤드
1110: 유체 분사 수단 1111: 유체 공급구
1112: 유체 분사구 1113: 열교환부
1114: 유체 온도 센서 1120: 기판 온도 검출용 온도센서
1130: 구동모듈 1131: 전자석
1132: 슬라이더 1132a: 플랜지
1140: 프로브 핀 1200: 스테이지
1210: 스테이지 모듈 1211: LED
1220: 백라이트 모듈 1222: 반사판
1223: 확산판 1300: 이송수단
1310: X축 이송수단 1311: X축 가이드 레일
1312: Y축 가이드 레일 1320: Y축 이송수단
1321: Z축 가이드 1330: Z축 이송수단
1340: θ축 회전수단
2100: 프로브 헤드 2110: 유체 분사 수단
2111: 유체 공급구 2112: 유체 분사구
2113: 열교환부 2114: 유체 온도 센서
2120: 기판 온도 검출용 온도센서
2130: 프로브 핀

Claims (21)

  1. 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착되는 스테이지;
    상기 온도 검출용 기판의 온도를 검출하는 기판 온도 검출용 온도센서;
    상기 온도 검출용 기판 또는 상기 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하기 위해 유체를 분사하는 유체 분사 수단;
    상기 유체 분사 수단에 구비되어 상기 유체의 온도를 검출하는 유체 온도 검출용 온도센서; 및
    상기 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 상기 기판의 온도와 상기 유체 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 상기 유체의 온도를 통해 온도 상관관계를 산출하는 제어부를 포함하는
    프로브 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 온도 검출용 기판에 부착되고,
    상기 유체 분사 수단에 의해 상기 온도 검출용 기판에 특정 온도 조건이 부여된 경우, 상기 기판의 온도를 검출하는
    프로브 검사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 접촉식 온도센서이고,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서를 상기 온도 검출용 기판에 접촉되도록 이동시키는 구동수단을 더 포함하는
    프로브 검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온도 검출용 온도센서와 온도 검출용 기판과의 이격거리를 검출하기 위해 센서부를 더 포함하는
    프로브 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 비접촉식 온도센서이고,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 온도 검출용 기판에 대향되도록 위치된
    프로브 검사장치.
  6. 온도 검출용 기판 또는 검사기판이 안착되는 스테이지;
    상기 온도 검출용 기판 또는 상기 검사기판에 특정 온도 조건을 부여하고, 상기 온도 조건을 제공하기 위해 토출되는 유체의 온도를 검출하는 유체 온도 검출용 온도센서를 포함하는 유체 분사 수단과, 상기 검사기판에 접촉되어 상기 검사기판의 검사를 수행하는 프로브 핀을 포함하는 프로브 헤드; 및
    상기 스테이지의 상측에서 상기 프로브 헤드를 다축으로 이송시키기 이송수단을 포함하는
    프로브 검사장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스테이지는
    LED와, 상기 LED의 외주면에 형성되는 반사판과, 상기 LED 상측에 형성되는 확산판을 포함하는 백라이드 모듈을 적어도 1개 이상 포함하는
    프로브 검사장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 유체 분사 수단은 유체 공급구와 유체 분사구가 형성되고, 열교환부와 유체 온도 센서를 포함하고,
    상기 유체 공급구는 상기 유체의 유동방향에 대하여 상기 유체 분사 수단의 입구측에 형성되고, 상기 유체 분사구는 상기 유체 분사 수단의 출구측에 형성되고,
    상기 열교환부는 상기 유체가 유동되는 상기 유체 분사 수단의 내부에 결합되고, 상기 유체 공급구로 공급되는 상기 유체를 가열 또는 냉각하고,
    상기 유체 온도 센서는 상기 열교환부를 통해 가열 또는 냉각된상기 유체의 온도를 검출하는
    프로브 검사장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 온도 센서를 통해 검출된 상기 유체의 온도와 기판 온도 검출용 온도센서를 통해 검출된 온도 검출용 기판의 온도를 이용하여 온도 상관관계를 산출 및 저장하는 제어부를 더 포함하는
    프로브 검사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 온도 검출용 기판에는 기판 온도 검출용 온도센서가 부착되고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 유체 분사 수단을 통해 상기 온도 검출용 기판에 특정 온도가 가해질 경우, 상기 온도 검출용 기판의 온도를 검출하는
    프로브 검사장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 접촉식 온도센서이고,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 프로브 헤드에 이동가능하도록 결합되고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 상기 온도 검출용 기판에 접하도록 상기 기판 온도 검출용 온도센서를 이동시키는 구동모듈을 더 포함하는
    프로브 검사장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 구동모듈은 전자석과 상측에 플랜지가 형성되고 하측에 상기 온도 센서가 결합되어 상기 전자석 하측에서 상하로 이동 가능하도록 결합하는 슬라이더를 포함하고,
    상기 스테이지에 검사기판이 안착되는 경우 상기 슬라이더는 상기 전자석에 접촉되는
    프로브 검사장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 온도 검출용 온도센서는 비접촉식 온도센서이고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 상기 온도 검출용 기판에 대향되도록 프로브 헤드에 결합된
    프로브 검사장치.
  14. 스테이지에 온도 검출용 기판을 안착시키는 온도 검출용 기판 세팅단계;
    유체 분사 수단을 통해 상기 온도 검출용 기판에 특정 온도 조건을 제공하는 온도조건 제공단계;
    기판 온도 검출용 온도센서를 통해 상기 온도 검출용 기판의 온도를 측정하는 온도 검출용 기판 온도 측정 단계;
    온도 검출용 기판에 제공되는 유체의 온도를 측정하는 유체 온도 측정단계; 및
    상기 온도 검출용 기판의 온도와 상기 유체의 온도를 이용하여 특정 온도에 대한 온도 상관관계를 산출하는 온도 상관관계 산출단계를 포함하는
    프로브 검사방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 검출용 기판 세팅단계의 온도 검출용 기판은 검사기판과 동일한 구조 및 물성으로 이루어지고,
    상기 온도 검출용 기판 세팅단계는
    이송수단에 의하여 유체 분사 수단을 포함하는 프로브 헤드를 온도 검출용 기판 상으로 이동시키는 단계를 더 포함하는
    프로브 검사방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는
    상기 기판 온도 검출용 온도센서가 상기 온도 검출용 기판에 부착되고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 온도 검출용 기판의 온도를 측정하는
    프로브 검사방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는
    상기 기판 온도 검출용 온도센서가 접촉식 온도센서로 이루어지고, 이송수단에 의해 상기 기판 온도 검출용 온도센서는 온도 검출용 기판에 접촉되도록 이동되어 상기 온도 검출용 기판의 온도를 측정하는
    프로브 검사방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는
    센서부에 의해 온도 검출용 온도센서와 온도 검출용 기판과의 이격거리 정보를 검출하고, 검출된 상기 이격거리 정보를 이용하여 상기 이송수단은 상기 온도 검출용 온도센서를 상기 온도 검출용 기판에 접하도록 이동시키는
    프로브 검사방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 검출용 기판 온도 측정 단계는
    기판 온도 검출용 온도센서가 비접촉 온도센서로 이루어지고, 상기 기판 온도 검출용 온도센서가 상기 온도 검출용 기판에 대향되도록 위치되어 온도 검출용 기판의 온도를 측정하는
    프로브 검사방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 상관관계 산출단계를 통해 산출된 온도 상관관계를 이용하여 검사기판을 검사하는 검사기판 검사단계를 더 포함하는
    프로브 검사방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 검사기판 검사단계는
    상기 스테이지에 검사기판을 안착시키고, 상기 온도 상관관계를 통해 상기 검사기판에 온도조건 제공을 제공하고, 프로브 핀을 상기 검사기판에 접촉시켜 상기 검사기판을 검사하는
    프로브 검사방법.
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