KR20210121701A - 프로브 헤드 및 이를 구비하는 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 회로 검사를 수행하는 프로브 카드에 구비된 프로브 헤드에 관한 것으로서, 특히 가이드 구멍 주변에 금속 재질의 쉴드부를 형성함으로써 인접한 프로브 간의 신호 간섭을 차단할 수 있는 프로브 헤드 및 이를 구비한 프로브 카드에 관한 것이다.

Description

프로브 헤드 및 이를 구비하는 프로브 카드{PROBE HEAD AND PROBE CARD HAVING SAME}
본 발명은 웨이퍼에 형성된 패턴을 검사하는 프로브 카드에 구비된 프로브 헤드 및 이를 구비하는 프로브 카드에 관한 것이다.
반도체 검사 공정은 크게 웨이퍼 레벨에서 제작된 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정인 전공정 검사와 패키지 레벨로 제작된 반도체 IC를 검사하는 후공정 검사로 나눌 수 있다.
전공정 검사는 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서 불량칩을 판별하기 위해 수행하는 것으로 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하는 프로브 카드라는 반도체 검사장치가 사용된다.
프로브 카드는 웨이퍼의 단자와 대응되는 위치에 다수 개의 검사핀(프로브 니들)이 형성된 구조를 갖는다.
이러한 프로브 카드는 한국공개특허 제10-2004-0003735호(이하, '특허문헌 1' 이라 함)에 기재된 것이 공지되어 있다.
특허문헌 1은 검사대상반도체(DUT, device under test)에 접촉된 프로브를 통해 검사대상반도체에 전기적 신호를 전달하고, 되돌아오는 전기적 신호에 따라 검사대당반도체의 불량을 선별하게 된다.
하지만, 특허문헌 1은 프로브를 통해 신호가 전달되는 경우, 프로브 주변에 전자파가 발생되며, 발생된 전자파가 시그널 프로브를 통해 전달되는 신호에 간섭을 일으키게 되므로 시크널 프로브를 통해 측정되는 검사대상반도체의 측정 신뢰도가 저하된다는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 종래의 가이드 플레이트는 시인성이 확보되지 않아 수작업으로 프로브를 가이드 플레이트의 가이드 구멍에 삽입할 때 많은 시간이 소요되고, 검사대상측의 웨이퍼와의 열팽창계수의 차이가 커서 고온 환경에서 위치 어긋남이 발생하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2004-0003735호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 프로브가 삽입되는 가이드 구멍의 주변에 쉴드부를 형성함으로써 프로브 간의 신호 간섭을 차단할 수 있는 프로브 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 시인성이 확보되고 고온환경에서 위치 어긋남이 최소화되는 프로브 헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 프로브 헤드는, 가이드 구멍이 구비된 가이드 플레이트를 포함하는 프로브 헤드에 있어서, 상기 가이드 플레이트는,상기 가이드 구멍의 주변에 형성되는 쉴드부를 포함한다.
또한, 상기 가이드 플레이트는 양극산화막 재질로 구성된다.
또한, 상기 쉴드부는 상기 양극산화막의 기공을 충진하여 형성된다.
또한, 상기 쉴드부는, 상기 가이드 플레이트에 에칭홀을 형성한 후 상기 에칭홀에 금속물질을 충진하여 형성된다.
또한, 상기 쉴드부는 상기 가이드 구멍의 종방향으로 형성되는 수직 형성부를 포함한다.
또한, 상기 쉴드부는 상기 가이드 구멍의 횡방향으로 형성되는 수평 형성부를 포함한다.
또한, 상기 쉴드부는 그라운드 처리된다.
또한, 상기 쉴드부는 상기 가이드 구멍에 삽입되는 그라운드 프로브에 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 가이드 플레이트는 복수개의 단위 양극산화막 시트가 적층되어 구성된다.
본 발명의 일 특징에 따른 프로브 카드는, 수직 배선부와, 수직 배선부와 연결되도록 구비되는 수평 배선부 및 복수개의 접속 패드를 포함하는 공간변환기; 상기 공간변환기의 상측에 구비되는 회로기판; 및 상기 공간변환기 하측에 구비되고, 복수개의 프로브가 구비되는 프로브 헤드;를 포함하고, 상기 프로브 헤드는, 가이드 구멍이 구비된 가이드 플레이트를 포함하고, 상기 가이드 플레이트는 상기 가이드 구멍의 주변에 형성되는 쉴드부를 포함한다.
본 발명은 가이드 플레이트를 양극산화막 재질로 형성하고, 시그널 프로브가 삽입되는 가이드 구멍의 주변부에 쉴드부를 형성함으로써 인접한 프로브 간의 신호 간섭을 차단할 수 있다.
또한, 가이드 플레이트를 양극산화막재질로 형성하여 가이드 플레이트의 시인성이 확보됨으로써 고온환경에서 검사대상측의 웨이퍼와 위치 어긋남을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드가 설치된 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드를 개략적으로 도시한 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드에 구비되는 가이드 플레이트의 상면도.
도 4(a)는 도 3의 A를 확대하여 도시한 도.
도 4(b)는 도 4(a)의 단면을 도시한 도.
도 5(a)는 본 발명의 가이드 플레이트의 상면의 일부를 도시한 도.
도 5(b)는 도 5(a)의 A-A'의 단면을 도시한 도.
도 6은 수평 형성부의 형상을 단면으로 도시한 도.
도 7은 본 발명의 변형 예로써 가이드 플레이트에 쉴드부가 형성된 모습을 도시한 도.
도 8(a)는 도 7의 B를 확대하여 도시한 도.
도 8(b)는 도 8(a)의 B-B'의 단면을 도시한 도.
도 9는 본 발명의 변형 예로써 별도의 홀을 형성하여 쉴드부를 구성하는 모습을 도시한 도.
도 10 내지 도 12은 가이트 플레이트를 구성하는 적층 구조의 복수개의 단위 양극산화막 시트를 확대하여 도시한 도.
도 13은 복수개의 단위 양극산화막 시트가 적층된 구조에 프로브와 쉴드부가 구성된 모습을 나타낸 도.
도 14은 복수개의 단위 양극산화막 시트가 적층된 구조에서 제2단위 양극산화막 시트에 수평 형성부가 형성된 모습을 도시한 도.
도 15은 복수개의 단위 양극산화막 시트가 적층된 구조에서 제2단위 양극산화막 시트에 쉴드부가 형성된 모습을 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 부재들 및 영역들의 두께 및 폭 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 홀의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
다양한 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시 예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조 번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시 예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
이하 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드(1)에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드(1)가 구비된 프로브 카드(100)를 개략적으로 도시한 도이다. 이 경우, 설명의 편의상 복수개의 프로브(80)의 개수 및 크기는 과장되게 도시된다.
프로브 카드(100)는 프로브(80)를 공간변환기(ST)에 설치하는 구조 및 프로브(80)의 구조에 따라 수직형 프로브 카드(VERTICAL TYPE PROBE CARD), 컨틸레버형 프로브 카드(CANTILEVER TYPE PROBE CARD), 멤스 프로브 카드(MEMS PROBE CARD(100))로 구분될 수 있다. 본 발명에서는 하나의 예로서 수직형 프로브 카드(100)를 도시하여 공간변환기(ST)와 주변 다른 부품간의 결합 구조를 설명한다. 본 발명의 공간변환기(ST)와 주변 다른 부품간의 결합 구조가 구현되는 프로브 카드의 종류는 이에 한정되지 않으며 멤스 프로브 카드 및 컨틸레버형 프로브 카드에 구현될 수도 있다.
도 1은 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)가 접촉된 상태를 도시한 도이다. 반도체 소자의 전기적 특성 시험은 배선 기판상에 다수의 프로브(80)를 형성한 프로브 카드(100)에 반도체 웨이퍼(W)를 접근해 각 프로브(80)를 반도체 웨이퍼(W)상의 대응하는 전극패드(WP)에 접촉시킴으로써 수행된다. 프로브(80)가 전극패드(WP)에 접촉되는 위치까지 도달한 다음, 프로브 카드(100) 측으로 웨이퍼(W)를 소정높이 추가 상승시킬 수 있다. 이와 같은 과정이 오버 드라이브일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프로브 카드(100)는 양극산화막(101) 재질로 구성되고, 수직 배선부(2)와, 수직 배선부(2)와 연결되도록 구비되는 수평 배선부(3) 및 복수개의 프로브(80)와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드(130)를 포함하는 공간변환기(ST) 및 일단(150a)이 공간변환기(ST)의 표면에 고정되고 타단(150b)이 공간변환기(ST)의 상측에 구비되는 회로 기판(160)에 결합되는 결합부재(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공간변환기(ST)는 상측에 회로 기판(160)이 구비되고, 하측에 복수개의 프로브(80)가 구비되는 프로브 헤드(1)가 구비될 수 있다. 다시 말해, 공간변환기(ST)는 회로 기판(160)과 프로브 헤드(1) 사이에 위치할 수 있다. 이러한 공간변환기(ST)는 결합부재(150)에 의해 주변 부품에 결합될 수 있다.
결합부재(150)는 그 일단(150a)이 공간변환기(ST)의 표면에 고정되고 타단(150b)이 회로 기판(160)에 결합되는 구조로 공간변환기(ST)와 회로 기판(160)을 결합할 수 있다. 본 발명은 이와 같은 구조에 의해 의하여 공간변환기(ST)를 지탱하는 별도의 부재를 구비하지 않더라도 견고한 결합 구조로 회로 기판(160)과 결합될 수 있다.
위와 같은 구조로 결합부재(150)에 의해 회로 기판(160)에 결합된 공간변환기(ST)는 회로 기판(160)과 공간변환기(ST) 사이에 인터포저(interposer, 170)를 구비하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 공간변환기(ST)의 상부 표면에는 제1인터포저 접속패드(110)가 구비되고, 회로 기판(160)의 하부 표면에는 제2인터포저 접속패드(120)가 구비될 수 있다. 따라서, 공간변환기(ST)와 회로 기판(160) 사이에 위치하는 인터포저(170)는 제1인터포저 접속 패드(110) 및 제2인터포저 접속패드(120)에 접합되어 공간변환기(ST)와 회로 기판(160)의 전기적인 연결을 수행할 수 있다.
공간변환기(ST)는 양극산화막(101) 재질로 구성될 수 있다. 양극산화막(101)은 모재인 금속을 양극 산화하여 형성된 막을 의미하고, 기공홀(101a)은 금속을 양극 산화하여 양극산화막(101)을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예를 들어, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극 산화하면 모재의 표면(SF)에 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막(101)이 형성된다. 이와 같이 형성되는 양극산화막(101)은 내부에 기공홀(101a)이 형성되지 않은 배리어층(BL)과, 내부에 기공홀(101a)이 형성된 다공층(PL)으로 구분된다. 배리어층(BL)은 모재의 상부에 위치하고, 다공층(PL)은 배리어층(BL)의 상부에 위치한다. 이처럼 배리어층(BL)과 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(101)이 표면(SF)에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막(101)만이 남게 된다. 양극산화막(101)은, 지름은 균일하고 수직한 형태로 형성되면서 규칙적인 배열을 갖는 기공홀(101a)을 갖게 된다. 이 경우, 배리어층(BL)을 제거하면, 기공홀(101a)이 상, 하로 수직하게 관통된 구조가 형성된다.
양극산화막(101)은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 온도에 의한 변형이 적다는 이점이 있다. 또한, 양극산화막(101)의 열팽창계수는 웨이퍼의 열팽창계수와 근접하므로 고온환경에서 위치 어긋남을 최소화 할 수 있다.
본 발명은 이러한 양극산화막(101) 재질로 공간변환기(ST)를 구성함으로써 고온의 환경에서 열변형이 적은 공간변환기(ST)를 구현할 수 있다.
공간변환기(ST)의 하부에는 프로브 헤드(1)가 구비된다. 프로브 헤드(1)는 제1, 2플레이트(10, 20)와 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)를 포함하는 가이드 플레이트(GP), 복수개의 프로브(80) 및 상, 하부 보강 플레이트(60, 70)를 포함하는 보강 플레이트(RP)를 포함하여 구성될 수 있다. 프로브 헤드(1)는 하나의 예로서 볼트 체결에 의해 결합될 수 있다. 다만 이는 하나의 예로서 설명되는 결합 수단이므로 이하의 도 1 및 도 2에서는 결합 수단인 볼트를 생략하고 도시한다.
프로브 헤드(1)는 제1플레이트(10)의 하부에 제2플레이트(20)가 구비되는 구조로 형성될 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 프로브 헤드(1)의 구성에 대해 설명한다.
도 2(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드(1)를 위에서 바라보고 개략적으로 도시한 도이고, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A'를 따라 절단한 면을 바라보고 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1플레이트(10)에는 상부 결합홀(12) 및 제1플레이트(10)의 하부에 얼라인을 맞춰 제2플레이트(20)를 쉽게 구비하기 위한 상부 가이드 핀 삽입홀(13)이 구비될 수 있다.
상부 결합홀(12)에는 하부에 제2플레이트(20)를 구비하여 제1, 2플레이트(10, 20)를 결합하기 위한 수단이 구비될 수 있다. 하나의 예로서, 결합 수단은 볼트일 수 있다.
상부 가이드 핀 삽입홀(13)에는 상부 결합홀(12)을 통해 제1, 2플레이트(10, 20)를 볼트 결합하기 전에 제1, 2플레이트(10, 20)의 얼라인을 쉽게 맞추기 위한 가이드 핀이 위치할 수 있다.
제2플레이트(20)에는 하부 결합홀 및 하부 가이드 핀 삽입홀이 구비될 수 있다. 하부 결합홀에는 상부 결합홀(12)에 위치하는 볼트가 위치할 수 있고, 하부 가이드 핀 삽입홀에는 상부 가이드 핀 삽입홀(13)을 통해 삽입된 가이드 핀이 위치할 수 있다. 가이드 핀은 상부 결합홀(12) 및 하부 결합홀을 통한 볼트 결합 전에 제거될 수 있다.
제2플레이트(20)는 제1플레이트(10)와 대응되는 형상으로 구성될 수 있다. 따라서, 제2플레이트(20)에는 제1플레이트(10)의 상부 결합홀(12) 및 상부 가이드 핀 삽입홀(13)과 대응되는 위치에 각각 결합홀 및 가이드 핀 삽입홀이 형성될 수 있다.
이 경우, 도 2에 도시된 제1플레이트(10)의 상부 결합홀(12) 및 상부 가이드 핀 삽입홀(13)의 형상 및 개수는 하나의 예로서 도시된 것이므로 위치, 형상 및 개수는 이에 한정되지 않는다.
제1, 2플레이트(10, 20)는 상, 하부 안착영역(15, 25)에 각각 몰딩 결합 또는 본딩 결합된 가이드 플레이트(GP) 및 보강 플레이트(RP)가 구비되면, 서로 간의 위치를 어긋나도록 한 다음 볼트 결합될 수 있다. 이는 상, 하부 가이드 구멍(43, 53)을 통해 직선 형태로 수직하게 삽입된 복수개의 프로브(80)를 탄성 변형시키기 위함일 수 있다.
제1, 2플레이트(10, 20)에 가이드 플레이트(GP) 및 보강 플레이트(RP)가 구비된 다음 서오 간의 위치를 어긋나게 하여 프로브(80)가 탄성 변형된 구조는 도 1에 도시된 구조와 같이 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1플레이트(10)의 면적보다 작은 면적으로 구비될 수 있다. 이로 인해 제1플레?트(10)의 표면(SF) 중 상부 가이드 플레이트(40)를 구비하는 상부 표면(180)을 제외한 나머지 표면(SF)이 노출될 수 있다.
상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)는 서로 대응되는 형태로 형성될 수 있고, 동일한 구성(예를 들어, 복수개의 프로브(80)가 삽입되는 가이드 구멍(GH)을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 프로브 카드(100)를 아래에서 바라보고 도시할 경우, 도 12(a)와 같이 구현될 수 있다.
따라서, 프로브 헤드(1)는 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 제1, 2플레이트(10, 20)의 면적보다 작은 면적으로 구비되어 제1, 2플레이트(10, 20)의 표면(SF) 중 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 구비되는 상, 하부 표면(180, 190)을 제외한 나머지 표면(SF)이 노출되는 형태일 수 있다.
본 발명에 구비되는 프로브 헤드(1)의 경우, 이와 같은 구조에 의하여 취급이 용이할 수 있다. 구체적으로, 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)는 복수개의 프로브(80)가 삽입되는 가이드 구멍에 먼저 삽입되는 프로브(80)의 일단(150a)이 프로브(80)의 선단일 경우, 복수개의 프로브(80)의 선단을 안내하는 기능을 할 수 있다. 따라서 프로브 카드(100)의 프로빙 영역을 형성하는 구성일 수 있다. 이러한 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)를 지지하는 제1, 2플레이트(10, 20)는 프로브 헤드(1)의 전체 면적을 형성할 수 있다. 따라서, 프로브 헤드(1)의 전체 면적 중 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 구비되는 면적은 프로빙 영역일 수 있다.
본 발명을 구성하는 프로브 헤드(1)의 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)는 제1, 2플레이트(10, 20)의 면적보다 작은 면적으로 구비되므로 프로빙 영역이 직접적으로 파손되거나 손상되는 문제가 최소화될 수 있다. 따라서 취급이 용이할 수 있다.
본 발명을 구성하는 프로브 헤드(1)와 달리, 프로빙 영역을 형성하는 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 프로브 헤드(1)의 전체 면적으로 형성될 경우, 복수개의 프로브(80)가 구비되어 실질적인 프로빙 과정을 수행하는 프로빙 영역 외에 불필요한 영역이 프로빙 영역에 포함되어 프로브 헤드(1)의 전체 면적을 형성할 수 있다.
이와 같은 구조는 프로브 헤드(1)의 일부가 파손되더라도 프로빙 영역이 파손되는 것이므로 취급이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. 하지만 본 발명을 구성하는 프로브 헤드(1)는 프로빙 영역을 형성하는 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 프로브 헤드(1)의 전체 면적을 형성하는 제1, 2플레이트(10, 20)보다 작은 면적으로 구비됨으로써 파손의 위험도를 낮추고 용이한 취급이 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명을 구성하는 프로브 헤드(1)는 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 프로브 헤드(1)의 전체 면적을 형성하는 제1, 2플레이트(10, 20)보다 작은 면적으로 구비됨으로써, 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 프로브 헤드(1)의 전체 면적을 형성하는 구조보다 상대적으로 균일한 평탄도를 형성할 수 있다.
상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)가 프로브 헤드(1)의 전체 면적을 형성할 경우, 큰 면적으로 인해 평탄도를 균일하게 하기가 어렵다. 프로브(80)를 삽입되는 가이드 구멍이 형성되는 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 평탄도가 균일하지 않을 경우, 프로브(80)의 위치가 변화하여 웨이퍼 패턴 검사의 오류가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명을 구성하는 프로브 헤드(1)는 프로브(80)가 삽입되는 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 면적이 프로브 헤드(1)의 면적보다 작은 면적이므로 평탄도를 균일하게 형성하기 유리할 수 있다.
프로브 헤드(1)를 구성하는 제1플레이트(10)는 프로브(80)의 선단을 안내하는 기능을 수행하는 상부 가이드 플레이트(40)를 상면에서 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 제1플레이트(10)는 상부 가이드 플레이트(40)보다 큰 면적으로 구비되어 상면의 적어도 일부 영역에서 상부 가이드 플레이트(40)를 지지할 수 있다.
제1플레이트(10)에는 상부 가이드 플레이트(40)를 구비하기 위한 상부 안착 영역(15)이 구비될 수 있다. 이 경우, 상부 안착 영역(15)은 제1플레이트(10)의 상면에 구비되며 제1플레이트(10)의 상면 중 어느 한 영역에 한정되지 않는다.
하나의 예로서 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1플레이트(10)의 평면상에 수직하게 배치되는 중심선을 기준으로 제1플레이트(10)의 중앙에 구비될 수 있다.
제1플레이트(10)의 상면에 구비된 상부 안착 영역(15)에는 상부 가이드 플레이트(40)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상부 안착 영역(15)은 제1플레이트(10)의 상면에서 오목한 홈으로 구성될 수 있다. 다만, 상부 안착 영역(15)의 오목한 홈 형상은 하나의 예로서 도시된 것이므로 그 구성의 형상에 대한 한정은 없다. 따라서, 상부 안착 영역(15)은 제1플레이트(10)의 상면에서 상부 가이드 플레이트(40)를 보다 안정적으로 구비할 수 있는 적합한 형태로 구비될 수 있다.
제1플레이트(10)는 상면에 형성된 상부 안착 영역(15)에 의해 상부 가이드 플레이트(40)가 구비하려고 하는 위치로 쉽게 안내될 수 있다.
제1플레이트(10)에는 제1관통홀(11)이 구비될 수 있다. 제1관통홀(11)은 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(43)을 통해 삽입된 복수개의 프로브(80)를 위치시키기 위해 구비될 수 있다. 따라서 제1관통홀(11)은 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(43)이 구비되는 위치와 대응되는 위치에 구비되어 복수개의 프로브(80)가 위치하되, 복수개의 프로브(80)의 탄성 변형을 고려하여 이를 수용할 수 있는 내경으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(10)의 하부에는 제2플레이트(20)가 결합될 수 있다.
제2플레이트(20)는 하면에서 프로브(80)의 선단을 안내하는 기능을 수행하는 하부 가이드 플레이트(50)를 지지하는 기능을 할 수 있다. 이 경우, 제2플레이트(20)는 제1플레이트(10)와 대응되는 면적으로 구비될 수 있다. 따라서, 하면의 적어도 일부 영역에서 하부 가이드 플레이트(50)를 지지할 수 있다.
제2플레이트(20)의 하면에는 하부 가이드 플레이트(50)를 안착시키기 위한 하부 안착 영역(25)이 구비될 수 있다. 이 경우, 하부 안착 영역(25)은 제2플레이트(20)의 하면의 영역 중 어느 한 영역에 한정되지 않는다.
제2플레이트(20)는 제1플레이트(10)와 동일한 형상으로 구비되어 제1플레이트(10)와 서로 반전된 형태로 제1플레이트(10)의 하부에 결합될 수 있다. 따라서, 제2플레이트(20)의 하부 안착 영역(25)은 제1플레이트(10)의 상부 안착 영역(15)과 동일한 형상으로 반전되는 위치에 구비될 수 있다.
제2플레이트(20)의 하면에 구비된 하부 안착 영역(25)에는 하부 가이드 플레이트(50)가 구비될 수 있다. 이 경우, 하부 안착 영역(25)은 제2플레이트(20)의 하면에서 오목한 홈으로 형성될 수 있다. 다만 이는 하나의 예로서 도시된 것이므로 하부 안착 영역(25)의 형상은 이에 한정되지 않는다.
하부 안착 영역(25)은 제2플레이트(20)의 하면에 하부 가이드 플레이트(50)를 구비할 시 보다 쉽게 하부 가이드 플레이트(50) 구비 위치를 안내할 수 있다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)는 도 2(b)의 도면상 제1, 2플레이트(10, 20)의 접촉 계면을 기준으로 서로 반전된 형태일 수 있다. 따라서, 제1플레이트(10)의 상부 가이드 플레이트(40)를 구비하는 상부 안착 영역(15)과 제2플레이트(20)의 하부 가이드 플레이트(50)를 구비하는 하부 안착 영역(25)은 서로 반전되는 위치에 구비될 수 있다.
또한, 상, 하부 안착 영역(15, 25) 각각에 구비되는 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)도 서로 반전되는 위치에 구비될 수 있다. 다만, 제1, 2플레이트(10, 20)의 서로 반전되는 형태는 하나의 예로서 도시된 형태이므로 제1, 2플레이트(10, 20)의 형태는 이에 한정되지 않는다.
제2플레이트(20)에는 제1플레이트(10)의 제1관통홀(11)과 대응하여 제2관통홀(21)이 구비될 수 있다. 이로 인해 제1관통홀(11)에 위치하는 프로브(80)가 제2관통홀(21)에도 위치할 수 있게 된다. 제2관통홀(21)은 제1관통홀(11)의 내경과 동일한 내경으로 형성될 수 있다. 다만 이는 한정되지 않으며 제2관통홀(21)은 제1관통홀(11)과 대응되면서 제1관통홀(11)보다 작은 내경으로 형성되되, 제1관통홀(11)에 위치하는 복수개의 프로브(80)가 탄성 변형될 경우 이를 수용할 수 있는 여유 공간을 확보할 수 있는 내경으로 형성될 수 있다.
이와는 달리, 제2관통홀(21)은 제1관통홀(11)과 대응되는 위치에 제1관통홀(11)보다 큰 내경으로 형성될 수도 있다.
상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(43)으로 삽입되어 하부 가이드 플레이트(50)의 하부 가이드 구멍(53)으로 삽입되는 복수개의 프로브(80)에 의해 제1, 2관통홀(11, 21)의 내부에는 복수개의 프로브(80)가 위치할 수 잇다. 따라서, 프로브 헤드(1)는 제1플레이트(10)에 구비된 제1관통홀(11)과 제1관통홀(11)과 대응하여 제2플레이트(20)에 구비된 제2관통홀(21)을 포함하여 구성되어 제1, 2관통홀(11, 21) 내부에 복수개의 프로브(80)가 위치하는 형태일 수 있다.
상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 적어도 일면에는 보강 플레이트(RP)가 구비될 수 있다. 본 발명에서는 도 1 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 하나의 예로서 상부 가이드 플레이트(40)의 하면 및 하부 가이드 플레이트(50)의 상면에 각각 보강 플레이트(RP)가 구비될 수 있다. 이로 인해 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 기계적 강도가 향상될 수 있다.
상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 적어도 일면에 보강 플레이트(RP)가 구비될 경우, 보강 플레이트(RP)는 상부 가이드 플레이트(40)의 일면에 결합되는 상부 보강 플레이트(RP) 및 하부 가이드 플레이트(50)의 일면에 결합되는 하부 보강 플레이트(RP)로 구성될 수 있다.
따라서, 상부 가이드 플레이트(40)에는 상부 가이드 플레이트(40)의 일면에 구비되는 상부 보강 플레이트(60)와 가이드 핀을 이용하여 얼라인을 맞추기 위한 가이드 핀 삽입홀(41)이 구비될 수 있다. 또한, 상부 가이드 플레이트(40)에는 상부 보강 플레이트(60)와 제1플레이트(10)를 볼트 체결하기 위한 볼트가 삽입되는 메인 볼트 체결홀(42)이 구비될 수 있다.
하부 가이드 플레이트(50)는 상부 가이드 플레이트(40)와 대응되는 형상으로 구성되므로 동일한 위치에 동일한 형상으로 동일한 기능을 수행하는 가이드 핀 삽입홀 및 메인 볼트 체결홀이 구비될 수 있다.
보강 플레이트(RP)에는 복수개의 프로브(80)가 위치하는 절개홈(RH)이 구비될 수 있다. 이 경우, 상부 보강 플레이트(RP)에 구비되는 절개홈(102)은 상부 절개홈(63)이고, 하부 보강 플레이트(RP)에 구비되는 절개홈(102)은 하부 절개홈(73)으로 구성될 수 있다.
절개홈(RH)은 하나의 예로서 사각 단면을 갖는 형상으로 형성될 수 있고, 그 형상은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 원형 단면을 갖는 형상으로 형성되어도 무방하다.
보강 플레이트(RP)의 절개홈(RH)은 복수개의 프로브(80)가 위치할 수 있도록 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 복수개의 상, 하부 가이드 구멍이 구비됨으로써 형성되는 상, 하부 가이드 구멍 존재 영역의 면적보다 큰 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 일면에 각각 절개홈(RH)이 구비되는 보강 플레이트(RP)가 구비됨으로써 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 일면 및 타면이 보강 플레이트(RP)에 의해 지지되는 구조가 형성될 수 있다.
보강 플레이트(RP)의 경우, 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)를 지지하는 기능을 수행할 수 있으므로 바람직하게는 기계적 강도가 높은 재질로 구성될 수 있다. 구체적으로, 보강 플레이트(RP)는 Si3N4 재질로 구성될 수 있다. 또한, 보강 플레이트(RP)는 세라믹 재질로 구성될 수 있다. 이 경우, 절개홈(RH)은 각각의 재질 구성에 적합한 방법으로 형성될 수 있다.
보강 플레이트(RP)와 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 결합은 본딩 결합 또는 적층된 상부 가이드 플레이트(40) 및 상부 보강 플레이트(60), 적층된 하부 가이드 플레이트(50) 및 하부 보강 플레이트(70)의 상부를 몰딩하는 몰딩 결합 또는 본딩 결합에 의해 결합될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해 양극산화막(101) 재질의 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)에 상, 하부 가이드 구멍(43, 53)의 미세화 및 협피치화를 구현하면서 기계적 강도 측면에서도 장점을 가질 수 있게 된다.
프로브 헤드(1)는 상부 안착 영역(15)에 구비되는 상부 가이드 플레이트(40) 및 상부 보강 플레이트(RP)와, 하부 안착 영역(25)에 구비되는 하부 가이드 플레이트(50) 및 하부 보강 플레이트(RP)가 서로 반대되는 방향으로 적층되는 구조를 가질 수 있다. 이로 인해 프로브(80)의 슬라이딩을 안내하는 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)의 기계적 강도가 강화될 수 있게 된다.
얇은 두께의 양극산화막(101) 재질은 상, 하부 가이드 구멍(43, 53)을 수직하게 형성하는데에 보다 효율적일 수 있다. 또한, 양극산화막(101) 재질은 상, 하부 가이드 구멍(43, 53)의 미세화 및 협피치화를 구현하기에 적합한 재질일 수 있다. 프로브 헤드(1)는 이러한 양극산화막(101) 재질로 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50) 중 적어도 하나를 구비하고, 상, 하부 가이드 플레이트(40, 50)의 일면에 상, 하부 보강 플레이트(60, 70)를 결합하는 구조를 형성함으로써 미세화된 프로브(80)를 협피치로 구비하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이와 동시에 휨 변형이 방지된 우수한 내구성을 가질 수 있게 된다
프로브 헤드(1)에 구비되는 가이드 플레이트(GP)는 양극산화막(101) 재질로 구성될 수 있다. 양극산화막(101) 재질의 가이드 플레이트(GP)는 상부 및 하부 표면에 규칙적으로 배열된 복수개의 기공홀(101a)이 구비될 수 있다.
이러한 가이드 플레이트(GH)는 가이드 구멍(GH)과 쉴드부(60)로 구성될 수 있다.
가이드 구멍(GH)은 가이드 플레이트(GP)를 에칭함으로써 형성될 수 있으며, 가이드 구멍(GH)은 가이드 플레이트(GP)에 수직하게 형성될 수 있다. 가이드 구멍(GH)은 가이드 플레이트(GP)에 복수개 형성될 수 있다. 이러한 가이드 구멍(GH)에는 프로브(80)가 삽입될 수 있다.
도 3 내지 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 쉴드부(60)는 가이드 구멍(GH)의 주변부에 형성될 수 있으며, 쉴드부(60)는 수직 형성부(61)와 수평 형성부(62)로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 쉴드부(60)는 복수개의 가이드 구멍(GH) 중 적어도 하나 이상의 가이드 구멍(GH)에 구비될 수 있다. 쉴드부(60)는 복수개의 가이드 구멍(GH) 중 시그널 프로브(80a)가 구비되는 가이드 구멍(GH)의 주변부에 구비될 수 있다. 쉴드부(60)는 가이드 구멍(GH)의 주변부에 사각형, 원형 등 다각형의 형태로 구비될 수 있으며, 본 발명은 일 예로 쉴드부(60)의 형상이 사각의 형태인 것으로 설명한다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 수직 형성부(61)는 가이드 구멍(GH)의 형성방향과 동일방향인 종방향으로 형성될 수 있다. 수직 형성부(61)는 기공홀(101a)에 금속물질이 충진됨으로써 가이드 플레이트(GP)의 수직 방향으로 형성될 수 있다. 수직 형성부(61)는 가이드 구멍(GH)에 삽입된 프로브(80)의 전기적 신호가 인접한 프로브(80)와 간섭되지 않도록 차단해주는 역할을 할 수 있다.
수평 형성부(62)는 가이드 구멍(GH)의 형성방향과 직각을 이루는 횡방향으로 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 가이드 플레이트(GP)의 상면과 하면 중 적어도 한면에 형성될 수 있으며, 수직 형성부(61)와 맞닿으며 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 하면이 수직 형성부(61)의 상면과 맞닿으며 형성될 수 있는 것이다. 이러한 수평 형성부(62)는 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
수평 형성부(62)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 인전합 가이드 구멍(G)까지 연장되어 형성될 수 있다. 다시 말해, 수평 형성부(62)는 쉴드부(60) 내부에 구비되는 가이드 구멍(G)을 제외하고 다른 하나의 가이드 구멍(G)으로 연장되어 형성될 수 있는 것이다. 연장된 수평 형성부(62)는 인접한 가이드 구멍(G)에 형성된 내벽 연장부(63)와 연결되어 형성될 수 있다.
구체적으로 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 수평 형성부(62)는 가이드 플레이트(GP)의 상면에서 인접한 가이드 구멍(G)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 가이드 구멍(G) 내벽에는 내벽 연장부(63)가 형성될 수 있다. 내벽 연장부(63)는 가이드 구멍(G)의 내측의 상부에서부터 하부까지 전체적인 면적에 형성될 수 있다. 이러한 내벽 연장부(63)는 수평 형성부(62)와 맞닿음으로써 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 다르게, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 내벽 연장부(63)는 가이드 구멍(G)의 내면 중 일부에만 형성될 수 있다. 내벽 연장부(63)는 가이드 구멍(G)의 내벽의 상부와 하부에 부분적으로 형성될 수 있다.
이는 내벽 연장부(63)가 가이드 구멍(80)의 내측의 상부와 하부에만 설치되더라도 삽입된 프로브(80)가 내벽 연장부(63)와 맞닿을 수 있기 때문이다.
수평 형성부(62)는 복수개의 기공홀(101a)에 충진되어 형성되는 수직 형성부(61)를 일체로 연결시켜주는 역할과, 일체로 연결된 수직 형성부(61)를 다른 가이드 구멍(G) 또는 그라운드와 연결해주는 역할을 할 수 있다.
각각의 가이드 구멍(G)에는 프로브(80)가 삽입될 수 있다. 이때, 쉴드부(60)의 내측에 형성된 가이드 구멍(G)에 삽입되는 프로브(80)는 시그널 프로브(Signam Probe)가 삽입되는 것이 바람직하고, 쉴드부(60)의 외측에 형성되고, 수평 형성부(62)가 연장되어 내벽 연장부(63)와 연결된 가이드 구멍(G)에는 그라운드 프로브(Ground Probe)가 삽입되는 것이 바람직하다.
쉴드부(60)는 가이드 구멍(G)의 주변부에 구비됨으로써 쉴드부(60)의 내측에 구비된 가이드 구멍(G)에 삽입되는 시그널 프로브(80a)를 인접한 시그널 프로브(80a)와 발생할 수 있는 신호 간섭을 차단할 수 있다.
가이드 구멍(G)의 주변부에 쉴드부(60)가 구비되면, 쉴드부(60)는 그라운드 처리될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 플레이트(GP)에 쉴드부(60)가 구비되면 쉴드부(60)는 그라운드에 연결됨으로써 그라운드 처리될 수 있다. 이때, 쉴드부(60)는 수평 형성부(62)에 별도의 그라운드가 연결됨으로써 그라운드 처리될 수 있다.
또한, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 그라운드 프로브(Ground Probe, 80b)와 쉴드부(60)를 전기적으로 연결함으로써 쉴드부(60)를 그라운드 처리할 수 있다.
구체적으로, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 수평 형성부(62)는 가이드 플레이트(GP)의 상면에서 쉴드부(60)의 외측에 구비된 가이드 구멍(G)으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 수평 형성부(62)는 가이드 구멍(G)의 내벽에 형성된 내벽 연장부(63)와 연결될 수 있다.
수평 형성부(62)가 연장된 가이드 구멍(G)에는 그라운드 프로브(Ground probe)가 삽입될 수 있다. 따라서, 쉴드부(60)는 수평 형성부(62)를 통해 수직 형성부(61)와 그라운드 프로브(80b)를 전기적으로 연결해줌으로써 쉴드부(60)를 그라운드 처리할 수 있는 것이다.
이러한 쉴드부(60)는 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
이와 다르게, 도 7에 도시된 바와 같이, 쉴드부(60)는 시그널 프로브(80a)가 구비되는 가이드 구멍(G)의 주변부를 제외한 가이드 플레이트(GP)의 전체 면적에 형성될 수 있다. 다시 말해, 시그널 프로브(80a)가 구비되는 가이드 구멍(G)과 쉴드부(60) 사이에는 가이드 플레이트(GP)의 상면이 노출될 수 있는 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 수평 형성부(62)는 가이드 플레이트(GP)의 상면에서 수직 형성부(61)가 형성된 영역에 형성될 수 있으며, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 그라운드 프로브(80b)가 삽입되는 가이드 구멍(G)의 내벽에 형성된 내벽 연장부(63)와 연결될 수 있다.
이와 다르게, 가이드 플레이트(GH)에 별도의 에칭홀(H)을 형성한 뒤 에칭홀(H)의 내부에 금속물질을 충진함으로써 쉴드부(60)를 형성할 수 있다.
시그널 프로브(80a)가 삽입되는 가이드 구멍(G)의 주변부에 별도의 에칭홀(H)과 에칭홀(H)의 내부에 금속물질을 충진함으로써 쉴드부(60)를 형성할 수 있다.
도 9(a)에 도시된 바와 같이, 가이드 구멍(G)의 주변부에 일정한 간격을 가지며 형성되는 복수개의 에칭홀(H)을 형성할 수 있다. 이때, 복수개의 에칭홀(H)은 가이드 구멍(G)의 주변을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다. 복수개의 에칭홀(H)이 형성되면, 에칭홀(H)의 내부에 금속물질을 충진함으로써 쉴드부(60)를 형성할 수 있다.
복수개의 에칭홀(H)은 가이드 구멍(GH)의 외측에 복수겹으로 형성될 수 있다. 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 에칭홀(H)은 가이드 구멍(GH)의 주변에 복수겹으로 형성되는데, 외겹에 형성된 에칭홀(H)은 내겹에 형성된 에칭홀(H)의 사선 방향에 위치할 수 있다. 이와 같이, 복수개의 에칭홀(H)들이 복수겹으로 형성되되 외겹과 내겹의 홀(H)들이 지그재그 형상을 가짐으로써 보다 밀실하게 프로브(80) 간의 신호 간섭을 차단할 수 있다.
가이드 플레이트(GH)는 복수개의 단위 양극 산화막 시트(200)가 적층되어 구성될 수 있다.
이하, 도 10 및 도 11를 참조하여 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)가 적층되는 구조로 구성되는 상부 가이드 플레이트(40) 또는 하부 가이드 플레이트(50)의 구조에 대해 구체적으로 설명한다. 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)는 단위 양극산화막 시트(200)를 접합하는 적합한 방법에 의해 접합될 수 있다. 하나의 예로서 단위 양극산화막 시트(200)를 접합하는 시트 접합층(300)에 의해 서로 접합될 수 있다.
도 10 및 도 11는 상부 가이드 플레이트 및 하부 가이드 플레이트(50) 중 적어도 어느 하나일 수 있고, 이하에서는 하나의 예로서 상부 가이드 플레이트(40)인 것으로 설명한다. 도 10 및 도 11에서는 설명의 편의상 상부 가이드 구멍(43)을 구비하는 상부 가이드 플레이트(40)의 일부가 확대되어 개략적으로 도시된다.
먼저, 도 10은 상부 가이드 플레이트(40)가 홀수개의 단위 양극산화막 시트(200)로 구성될 경우의 적층 구조에 대한 다양한 실시 예를 도시한 도이다. 하나의 예로서, 제1 내지 제3단위 양극산화막 시트(201, 202, 203)가 순차적으로 적층될 수 있다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 하부 표면(190)을 형성하는 제1단위 양극산화막 시트(201)가 기공홀(101a)을 포함하는 다공층(PL)과, 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 구비되는 양극산화막(101)으로 구성되어 구비될 수 있다. 또한, 상부 표면(180)을 형성하는 제3단위 양극산화막 시트(203)가 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 구비되는 양극산화막(101)으로 구성되어 구비될 수 있다. 그런 다음 배리어층(BL)이 제거된 다공층(PL)으로 구성된 양극산화막(101)으로 구성된 제2단위 양극산화막 시트(202)가 제1 및 제3단위 양극산화막(201, 203)시트 사이에 구비될 수 있다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1단위 양극산화막 시트(201)가 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 위치하도록 구비되고, 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 다공층(PL)으로 구성된 제2단위 양극산화막 시트(202)가 적층되고, 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상부에 제3단위 양극산화막 시트(203)가 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 위치하도록 구비되는 구조로 이루어질 수 있다.
상부 가이드 플레이트(40)는 제1 및 제3단위 양극산화막 시트(201, 203)에 의하여 상, 하부 표면(180, 190)이 배리어층(BL)으로 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 상, 하부 표면(180, 190)을 포함하는 표면(SF)이 모두 배리어층(BL)으로 이루어져 대칭되는 구조로 형성될 수 있다.
도 10(a)에 도시된 바와는 달리, 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)로 구성되는 상부 가이드 플레이트(40)는 상부 가이드 플레이트(40)의 표면(SF)을 형성하는 제1 및 제3단위 양극산화막 시트(201, 203)를 제외한 제2단위 양극산화막 시트(202)의 구조만을 변경하여 다양한 구조로 형성될 수도 있다.
도 10(b)에 도시된 상부 가이드 플레이트(40)는 도 10(a)에 도시된 상부 가이드 플레이트(40)와 제2단위 양극산화막 시트(202)의 구조가 다르다는 점에서 차이가 있다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 제2단위 양극산화막 시트(202)는 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 위치하는 구조로 구비되어 상부 가이드 플레이트(40)를 구성할 수 있다.
이와는 달리, 도 10(c)에 도시된 바와 같이, 제2단위 양극산화막 시트(202)는 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 위치하는 구조로 구비되어 상부 가이드 플레이트(40)를 구성할 수도 있다.
이처럼 상부 가이드 플레이트(40)는 상, 하부 표면(180, 190)을 포함하는 표면(SF)을 형성하는 제1 및 제3단위 양극산화막 시트(201, 203)의 구조는 배리어층(BL)이 서로 대칭되는 구조로 구비하고, 제1 및 제3단위 양극산화막 시트(201, 203) 사이에 구비되는 제2단위 양극산화막 시트(202)의 구조만을 달리하여 다양한 형태로 실시될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 표면(SF)을 배리어층(BL)이 대칭되는 구조를 이루도록 구성되어 상부 가이드 플레이트(40)의 상, 하면 밀도를 균일하게 할 수 있다. 이로 인해 휨 변형 문제가 방지될 수 있다.
또한, 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(43)을 제외한 나머지 표면(SF)이 배리어층(BL)에 의해 폐쇄되는 구조이므로 파티클이 상부 가이드 플레이트(40) 내부로 유입되는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 상부 가이드 구멍(43)을 통한 프로브(80) 삽입시 상부 가이드 구멍(43)의 개구 내벽이 밀도가 높은 배리어층(BL)으로 구성되어 마모에 대한 내구성이 상대적으로 높을 수 있다. 이로 인해 프로브(80) 삽입시 발생되는 파티클 문제가 최소화될 수 있다.
도 11는 상부 가이드 플레이트(40)가 짝수개의 단위 양극산화막 시트(200)로 구성될 경우의 적층 구조에 대한 다양한 실시 예를 도시한 도이다. 하나의 예로서, 제1 내지 제4단위 양극산화막 시트(201, 202, 203, 204)가 순차적으로 적층될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(40)는 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)의 적층 개수와 상관없이 상, 하부 표면(180, 190)을 포함하는 표면(SF)이 배리어층(BL)으로 구성되어 상, 하부 표면(180, 190)이 배리어층(BL)으로 대칭되는 구조를 형성하도록 구비될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)의 하부 표면(190)을 형성하는 제1단위 양극산화막 시트(201)는 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 위치하는 구조로 구비될 수 있다. 또한, 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 표면(180)을 형성하는 제4단위 양극산화막 시트(204)는 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 위치하는 구조로 구비될 수 있다. 이로 인해, 상부 가이드 플레이트(40)의 상, 하부 표면(180, 190)은 배리어층(BL)으로 구성되어 배리어층(BL)이 대칭되는 구조로 형성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(40)의 상, 하부 표면(180, 190)을 형성하는 제1 및 제4단위 양극산화막 시트(201, 204) 사이에 구비되는 제2, 3 단위 양극산화막 시트(202, 203)는 다양한 형태로 구성되어 구비될 수 있다.
도 11(a)에 도시된 바와 같이, 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 적층되는 제2단위 양극산화막 시트(202)는 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 존재하는 구조로 형성되어 구비될 수 있다. 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상부에 적층되는 제3단위 양극산화막 시트(203)는 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 존재하는 구조로 형성되어 구비될 수 있다.
이와는 달리, 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 제2단위 양극산화막 시트(202)는 다공층(PL)의 상부에 배리어층(BL)이 존재하는 구조로 형성되어 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 적층될 수 있다.
이와는 달리, 도 11(c)에 도시된 바와 같이, 제2단위 양극산화막 시트(202)는 배리어층(BL)이 제거되어 다공층(PL)으로 구성된 양극산화막(101)으로 구성되어 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 적층될 수도 있다.
이와는 달리, 도 12(a)에 도시된 바와 같이, 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 존재하는 구조로 구성된 제2단위 양극산화막 시트(202)가 적층되고, 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상부에 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 존재하는 구조로 구성된 제3단위 양극산화막 시트(203)가 적층될 수도 있다.
이와는 달리, 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 배리어층(BL)이 제거된 다공층(PL)으로 구성된 제2단위 양극산화막 시트(202)가 적층되고, 그 상부에 다공층(PL)의 하부에 배리어층(BL)이 존재하는 구조로 구성된 제3단위 양극산화막 시트(203)가 적층될 수도 있다.
이와는 달리, 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 제1단위 양극산화막 시트(201)의 상부에 배리어층(BL)이 제거된 다공층(PL)으로 구성된 제2, 3단위 양극산화막 시트(202, 203)가 순차적으로 적층될 수도 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 상, 하부 표면(180, 190)을 포함하는 표면(SF)을 형성하는 제1 및 제4단위 양극산화막 시트(201, 204)의 구조는 동일하고, 제1 및 제4단위 양극산화막 시트(201, 204) 사이에 구비되는 제2, 3단위 양극산화막 시트(202, 203)의 형태를 다양하게 하여 다양한 구조로 형성될 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조한 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)가 적층되는 구조는 하나의 예로서 도시된 형태이므로 이에 한정되지 않는다. 상부 가이드 플레이트(40)는 상, 하부 표면(180, 190)이 배리어층(BL)으로 구성되고 그 표면(SF)이 배리어층(BL)으로 대칭되는 구조라면 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)를 적층하는 구조에는 한정이 없다.
도 13은 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)가 적층된 구조에 프로브(80)와 쉴드부(60)가 구성된 모습을 나타낸 도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 적층된 양극산화막 시트(200)는 쉴드부(60)를 포함할 수 있다. 쉴드부(60)는 수직 형성부(61)와 수평 형성부(62)로 구성될 수 있다.
수직 형성부(61)는 적층된 양극산화막 시트(200)를 지면과 수직한 방향으로 에칭한 후 에칭된 에칭홀(H)에 금속물질을 충진함으로써 형성될 수 있다. 수직 형성부(61)는 가이드 구멍(GH)의 형성방향과 동일방향인 종방향으로 형성될 수 있다.
수평 형성부(62)는 가이드 구멍(GH)의 형성방향과 직각을 이루는 횡방향으로 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 단위 양극산화막 시트(200)의 상, 하부 표면(180, 190) 중 적어도 한면에 형성될 수 있으며, 수평 형성부(62)는 수직 형성부(61)와 맞닿으며 형성될 수 있다.
수평 형성부(62)는 그라운드 프로브(80b)가 구비된 가이드 구멍(GH) 까지 연장되어 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 수직 형성부(61)의 상부에서부터 단위 양극 산화막 시트(200)의 상부 표면(180, SF)을 따라 인접한 가이드 구멍(GH)까지 연장되어 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 제3단위 양극 산화막 시트(203)의 상면에 형성될 수 있다.
수평 형성부(62)를 통해 연결된 가이드 구멍(GH)의 내측에는 내벽 연장부(63)가 구비됨으로써 수직 형성부(61)와 수평 형성부(62) 및 내벽 연장부(63)는 전기적으로 연결될 수 있다.
도 14은 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)가 적층된 구조에서 제2단위 양극산화막 시트(202)에 수평 형성부(62)가 형성된 모습을 도시한 도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 수평 형성부(62)는 적층된 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)의 사이에 개재되어 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 복수개의 단위 양극산화막(200)이 적층될 때 형성되는 시트 접합층(300)에 구비될 수 있다.
수평 형성부(62)가 형성된 단위 양극산화막 시트(200)의 가이드 구멍(GH)의 내벽면에 내벽 연장부(63)를 포함할 수 있다. 내벽 연장부(63)는 상면에 수평 형성부(62)를 구비한 단위 양극산화막 시트(200)에 형성된 가이드 구멍(GH)의 내벽면에 형성될 수 있다.
수평 형성부(62)는 제2단위 양극산화막 시트(202)와 제3단위 양극산화막 시트(203) 사이에 구비될 수 있다. 수평 형성부(62)는 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상면에 형성될 수 있다.
수평 형성부(62)는 제1 내지 제3단위 양극산화막 시트(201, 202, 203)가 적층되기 전에 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상면 또는 하면 중 적어도 한면에 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)가 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상면 또는 하면 중 적어도 한면에 형성된 후 시트 접합층(300)을 형성하여 제2단위 양극산화막 시트(202)와 제1, 3단위 양극산화막 시트(201, 203)를 적층시키는 것이다.
수평 형성부(62)는 수직 형성부(61)의 측면과 맞닿으며 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 수직 형성부(61)의 측면에서부터 그라운드 프로브(80b)가 구비되는 가이드 구멍(GH)까지 형성될 수 있다.
내벽 연장부(63)는 그라운드 프로브(80b)가 구비된 가이드 구멍(GH)의 내벽면에 형성될 수 있다. 내벽 연장부(63)는 가이드 구멍(GH)의 내벽면 중 일부에만 형성될 수 있는 것이다. 내벽 연장부(63)는 상면이 수평 형성부(62)와 맞닿으며 형성될 수 있다.
도 15은 복수개의 단위 양극산화막 시트(200)가 적층된 구조에서 제2단위 양극산화막 시트(202)에 쉴드부(60)가 형성된 모습을 도시한 도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 쉴드부(60)는 적층된 복수개의 단위 양극산화막 시트(200) 중 적어도 하나 이상의 단위 양극산화막 시트(200)에 구비될 수 있다.
쉴드부(60)는 제2단위 양극산화막 시트(202)에 구비될 수 있다.
쉴드부(60)는 제1 내지 제3단위 양극산화막 시트(201, 202, 203)를 적층하기 전에 제2단위 양극산화막 시트(202)에 구비될 수 있다.
수직 형성부(61)는 제2단위 양극산화막 시트(202)의 에칭홀(H)에 금속물질을 충진함으로써 형성될 수 있다. 수직 형성부(61)는 제1단위 양극산화막 시트(201)와 제3단위 양극산화막 시트(203) 사이에 형성될 수 있다.
수평 형성부(62)는 제2단위 양극산화막 시트(202)의 상면 또는 하면 중 적어도 한면에 형성될 수 있다. 수평 형성부(62)는 수직 형성부(61)의 상면과 맞닿을 수 있으며, 수평 형성부(62)는 그라운드 프로브(80b)가 구비된 가이드 구멍(GH) 까지 연장되어 형성될 수 있다.
내벽 연장부(63)는 그라운드 프로브(80b)가 구비된 가이드 구멍(GH)의 내벽면에서 제2단위 양극산화막 시트(202)의 측면에 형성될 수 있다. 내벽 연장부(63)는 가이드 구멍(GH) 내벽면의 일부에만 형성될 수 있는 것이다. 내벽 연장부(63)는 상면이 수평 형성부(62)와 맞닿으며 형성될 수 있다.
수직 형성부(61), 수평 형성부(62) 및 내벽 연장부(63)가 맞닿아 형성됨으로써 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드(1)는 가이드 구멍(GH)의 주변부에 쉴드부(60)를 형성한 후 그라운드 처리함으로써 쉴드부(60) 내부에 구비된 프로브(80)가 인접한 프로브(80)에 의해 신호 간섭이 이루어지는 것을 차단할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 헤드(1)는 가이드 플레이트(GP)를 양극산화막 재질로 형성하고, 시그널 프로브(80a)가 삽입되는 가이드 구멍(GH)의 주변부에 쉴드부(60)를 형성함으로써 인접한 프로브(80) 간의 신호 간섭을 차단할 수 있다.
구체적으로, 쉴드부(60)는 가이드 구멍(GH)의 주변부에서 가이드 구멍(GH)의 사면을 완전히 차단하는 형태로 구비될 수 있다. 이 상태에서 쉴드부(60)를 자체적으로 그라운드 처리하거나, 쉴드부(60)의 외측에 인전합 가이드 구멍(GH)에 그라운드 프로브(80b)를 삽입한 후 쉴드부(60)를 가이드 구멍(GH)과 전기적으로 연결시킴으로써 쉴드부(60)의 전위는 0으로 유지되는 것이다. 따라서, 쉴드부(60)의 내측에 구비되는 프로브(80)는 쉴드부(60)에 의해 인접한 프로브(80)와의 신호 간섭을 차단할 수 있게 되는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100: 프로브 카드 1: 프로브 헤드
GP: 가이드 플레이트 10: 상부 가이드 플레이트
20: 하부 가이드 플레이트 GH: 가이드 구멍
60: 쉴드부 101: 양극 산화막
101a: 기공홀

Claims (10)

  1. 가이드 구멍이 구비된 가이드 플레이트를 포함하는 프로브 헤드에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는,
    상기 가이드 구멍의 주변에 형성되는 쉴드부를 포함하는 프로브 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는 양극산화막 재질로 구성되는 프로브 헤드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 쉴드부는 상기 양극산화막의 기공을 충진하여 형성되는 프로브 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드부는,
    상기 가이드 플레이트에 에칭홀을 형성한 후 상기 에칭홀에 금속물질을 충진하여 형성되는 프로브 헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드부는 상기 가이드 구멍의 종방향으로 형성되는 수직 형성부를 포함하는 프로브 헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드부는 상기 가이드 구멍의 횡방향으로 형성되는 수평 형성부를 포함하는 프로브 헤드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드부는 그라운드 처리되는 프로브 헤드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드부는 상기 가이드 구멍에 삽입되는 그라운드 프로브에 전기적으로 연결되는 프로브 헤드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는 복수개의 단위 양극산화막 시트가 적층되어 구성되는 프로브 헤드.
  10. 수직 배선부와, 수직 배선부와 연결되도록 구비되는 수평 배선부 및 복수개의 접속 패드를 포함하는 공간변환기;
    상기 공간변환기의 상측에 구비되는 회로기판; 및
    상기 공간변환기 하측에 구비되고, 복수개의 프로브가 구비되는 프로브 헤드;를 포함하고,
    상기 프로브 헤드는,
    가이드 구멍이 구비된 가이드 플레이트를 포함하고,
    상기 가이드 플레이트는 상기 가이드 구멍의 주변에 형성되는 쉴드부를 포함하는 프로브 카드.
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