KR20220029944A - 프로브 카드 및 이의 얼라이닝 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 프로브 카드는 테스트 대상 디바이스의 상기 복수의 접촉패드와 각각 접촉되는 접촉팁이 마련된 복수의 제1 프로브 핀; 상기 제1 프로브 핀과 동일하게 형성되되, 상기 테스트 대상 디바이스와 상기 프로브 카드 간을 얼라인 시키기 위하여 상기 제1 프로브 핀의 끝단과 대응되는 위치로부터 연장된 연장부가 추가로 구비되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀; 및 상기 복수의 제1 프로브 핀 및 상기 제2 프로브 핀이 배치되는 복수의 가이드 슬릿이 마련된 프로브 핀 지지 블록을 포함한다.

Description

프로브 카드 및 이의 얼라이닝 장치{PROBE CARD AND APPARATUS FOR ALIGNING THEREOF}
본 발명은 프로브 카드 및 이의 얼라이닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 프로브 카드를 정확한 위치에 얼라이닝 시킬 수 있는 프로브 카드 및 얼라이닝 장치에 관한 것이다.
웨이퍼를 이용하여 집적 회로(IC), 대규모 집적 회로(LSI) 등 회로 소자를 집적한 반도체 소자는 소자의 종류 또는 그 소자가 사용되는 대상에 따라 다양하고 복잡한 제조공정을 거친다. 특히 LCD, OLED 및 QLED를 포함하는 평판 디스플레이 패널 등은 검사공정을 거쳐 제품의 불량유무를 판별하게 된다.
이와 같은 반도체 소자 또는 평판 디스플레이 패널을 검사하기 위한 장치로써, 프로브를 웨이퍼 또는 평판 디스플레이 패널에 접촉시켜 전기적 신호를 인가해, 불량 패널을 선별하는 프로브 카드가 사용되고 있다.
이러한 프로브 카드는 수직 구조의 프로브 핀을 가지는 수직형 프로브 카드와 캔틸레버 구조의 프로브 핀을 가지는 캔틸레버형 프로브 카드로 구분할 수 있다.
이 중 캔틸레버형 프로브 카드는 캔틸레버 구조로 형성된 복수의 프로브 핀을 폭방향으로 배열하여 반도체 소자 또는 평판 디스플레이 패널 등과 같은 테스트 대상 디바이스의 접촉패드에 접촉부를 접촉시켜 검사를 수행하였다.
종래의 캔틸레버형 프로브 카드는 복수의 프로브 핀을 구비하게 되는데, 복수의 프로브 핀은 프로브 카드의 프로브 기판에 장착되는 고정부와, 고정부로부터 수평하게 연장되는 빔부, 빔부의 말단 부분에서 수직하게 돌출 형성되어 테스트 대상 디바이스의 접촉패드에 접촉하는 접촉팁이 마련된 접촉부로 구성된다.
이러한 프로브 카드를 이용하여 테스트 대상 디바이스의 전기적 특성검사를 수행하는 경우에는, 카메라를 이용하여 프로브 핀의 접촉팁 선단과 테스트 대상 디바이스의 접촉패드를 촬영 후, 접촉패드와 접촉팁 선단 간의 높이를 검출하여 얼라인 위치좌표를 산출하고, 얼라인 위치좌표로 접촉팁을 위치시킨 다음, 접촉팁을 오버드라이브(overdrive)시켜 전기적 점등을 확인하면서, 프로브 핀의 접촉팁과 접촉패드 간의 전기적 특성 검사를 수행하였다.
그러나, 카메라로 접촉팁을 촬영하는 과정에서 접촉팁의 선단부분이 프로브핀을 지지하기 위한 프로브 핀 블록에 가려져 접촉팁의 선단부를 정밀하게 촬영할 수 없어 정확한 얼라인 위치좌표를 산출하기 어려운 문제점이 있었다.
국내등록특허 제10-0878213호(등록일: 2009.01.06.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프로브 카드의 설계 상의 치수에 의해 산출된 테스트 대상 디바이스의 접촉패드와 프로브 핀의 접촉팁 간의 얼라인 위치를 실제 제작 상의 정확한 위치로 얼라이닝 시키는 프로브 카드 및 얼라이닝 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 테스트 대상 디바이스의 복수의 접촉패드와 전기적으로 각각 접촉되는 복수의 프로브 핀을 구비한 프로브 카드는 상기 프로브 카드의 폭방향으로 따라 배치되며, 상기 테스트 대상 디바이스의 상기 복수의 접촉패드와 각각 접촉되는 접촉팁이 마련된 복수의 제1 프로브 핀; 상기 제1 프로브 핀과 동일하게 형성되되, 상기 테스트 대상 디바이스와 상기 프로브 카드 간을 얼라인 시키기 위하여 상기 제1 프로브 핀의 끝단과 대응되는 위치로부터 연장된 연장부가 추가로 구비되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀; 및 상기 복수의 제1 프로브 핀 및 상기 제2 프로브 핀이 배치되는 복수의 가이드 슬릿이 마련된 핀 지지 블록을 포함하고, 상기 복수의 제1 프로브 핀 및 상기 제2 프로브 핀 각각은, 상기 테스트 대상 디바이스의 접촉패드와 상기 복수의 제1 프로브 핀의 접촉팁 및 상기 제2 프로브 핀의 접촉팁 간의 얼라인 위치좌표를 설계 상의 치수를 통해 획득한 제1 얼라인 위치좌표에서 실제 제작된 치수를 통해 획득한 제2 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시키기 위한 얼라인 타겟부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 프로브 카드를 정확한 위치에 얼라이닝 시키기 위한 얼라이닝 장치는 상기 얼라인 타겟부와 마주보는 위치에 배치되며, 상기 접촉팁과 상기 얼라인 타겟부를 촬영하여, 상기 접촉팁의 중심과 상기 얼라인 타켓부의 중심까지의 실제 제1 거리를 측정하고, 상기 접촉팁의 끝단과 상기 얼라인 타겟부의 끝단 간의 실제 제1 높이를 측정하는 카메라부; 및 상기 접촉팁의 중심과 상기 얼라인 타켓부의 중심까지의 설계 상의 치수인 제1 거리 및 상기 접촉팁의 끝단과 상기 얼라인 타겟부의 끝단 간의 설계 상의 치수인 제1 높이가 입력되고, 그 정보를 기초로 하여 산출된 상기 제1 얼라인 위치좌표와, 상기 카메라부를 이용하여 측정된 실제 제1 거리 및 실제 제1 높이의 정보를 기초로 하여 산출된 제2 얼라인 위치좌표를 비교하여 상기 제1 얼라인 위치좌표와 상기 제2 얼라인 위치좌표가 다른 경우 상기 제2 얼라인 위치좌표를 실제 얼라인 위치좌표로 인식하도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프로브 카드 및 얼라이닝 장치는 얼라인 타겟부를 이용하여, 설계 상의 치수로 산출된 가상의 얼라인 위치좌표를 실제 치수로 산출된 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제2 프로브 핀에 연장부를 형성하고, 연장부 상에 얼라인 타겟부가 구비된 것에 의해, 카메라가 접촉팁의 위치로부터 멀리 떨어져 있더라 도 설계 상의 치수로 산출된 얼라인 위치좌표를 실제 치수로 산출된 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드가 테스트 대상 디바이스에 접촉된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드에 구비된 제1 프로브 핀의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브 핀과 테스트 대상 디바이스가 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드에 구비된 제2 프로브 핀의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 프로브 핀과 테스트 대상 디바이스가 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브 핀 및 제2 프로브 핀의 일부가 프로브 핀 지지블록에 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이닝 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 A부분을 확대한 도면으로써, 제1 얼라인 타겟부 및 얼라이닝 장치를 이용하여 얼라인 위치를 얼라이닝 시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 8을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 및 얼라이닝 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드가 테스트 대상 디바이스에 접촉된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드에 구비된 제1 프로브 핀의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브 핀과 테스트 대상 디바이스가 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드에 구비된 제2 프로브 핀의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 프로브 핀과 테스트 대상 디바이스가 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브 핀 및 제2 프로브 핀의 일부가 프로브 핀 지지블록에 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드는 복수의 제1 프로브 핀(101), 제2 프로브 핀(102), 및 프로브 핀 지지블록(300)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 제1 프로브 핀(101)은 프로브 카드의 폭방향을 따라 일정 간격을 가지고 배치될 수 있다.
이하에서는, 테스트 대상 디바이스(10)에 구비된 복수의 접촉패드(11)와 접촉되는 복수의 제1 프로브 핀(101)은 각각 동일한 구조를 가질 수 있으므로, 하나의 제1 프로브 핀(101)에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브 핀(101)은 박판 형상의 블레이드 타입(Blade Type)으로 형성될 수 있다. 블레이드 타입의 제1 프로브 핀(101)은 반도체 제조에서 응용되는 미세 박판 기술 예를 들어, 초소형 정밀기계 기술(MEMS; Micro Electro Mechanical Systems)을 이용하여 제조할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다는 점에 유의하여야 한다.
이러한 제1 프로브 핀(101)은 프로브 기판(미도시)에 결합되어 고정될 수 있으며, 고정부(110), 빔부(120), 및 접촉부(130)로 이루어지는 캔틸레버(Cantilever) 구조를 가질 수 있다.
제1 프로브 핀(101)이 캔틸레버 구조를 가지는 경우, 제1 프로브 핀(101)의 일단이 고정되고, 고정된 일단을 축으로 타단이 상하로 탄성 변형이 이루어지므로, 제1 프로브 핀(101)과 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11) 간의 접촉 시 완충 작용을 하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캔틸레버 구조의 제1 프로브 핀(101)은 베릴늄, 니켈, 티타늄 또는 베릴륨-니켈-티타늄 합금 등의 금속을 이용하여 일체로 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 캔틸레버 구조를 가지는 제1 프로브 핀(101)을 설명하고 있으나, 제1 프로브 핀(101)의 구조는 이에 한정되지 않으며, 당업자에 의해 변경 가능하다는 점에 유의하여야 한다.
다시, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 프로브 핀(101)의 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 시시예에 따른 제1 프로브 핀(101)은 고정부(110), 빔부(120), 접촉부(130), 및 얼라인 타겟부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(110)는 일측면이 프로브 기판의 회로패턴(미도시)과 연결되도록 접합될 수 있다. 고정부(110)는 후술하는 빔부(120)와 일체로 형성되어 프로브 기판의 회로패턴에 전기적으로 연결된다. 고정부(110)는 솔더(solder) 접합이나 금속간 접합 등 다양한 방법을 통해 프로브 기판에 접합 또는 물리적으로 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빔부(120)는 고정부(110)로부터 수평 방향으로 연장 형성될 수 있다. 여기서, 빔부(120)는 막대 형상으로 형성되어 고정부(110)에 캔틸레버 구조로 연결될 수 있다.
빔부(120)의 하부측은 후술하는 프로브 핀 지지블록(300)에 형성된 가이드 슬릿(322)에 이동 가능하게 결합될 수 있다.
이러한 빔부(120)는 후술하는 접촉부(130)와 일체로 형성되며, 접촉부(130)가 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)에 접촉될 때, 접촉부(130)에 탄성력을 제공한다.
더욱 구체적으로, 빔부(120)가 고정부(110)에 캔틸레버 구조로 연결됨으로써, 테스트 과정에서 접촉부(130)가 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)와 접촉할 경우, 접촉부(130)로부터 가해지는 힘을 캔틸레버 구조가 갖는 탄성력에 의해 적절하게 분산시키게 된다. 이에 따라, 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)에서 발생될 수 있는 물리적 손상을 방지하고 접촉 상태를 양호하게 유지시키게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접촉부(130)는 빔부(120)의 끝단 부분에서 상측방향으로 연장 형성될 수 있으며, 그 끝단에는 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)와 접촉하는 접촉팁(131)이 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 타겟부는 복수의 제1 프로브 핀(101) 및 후술하는 제2 프로브 핀(102) 상에 각각 제공되어, 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)와 복수의 제1 프로브 핀(101)의 접촉팁(131) 및 제2 프로브 핀(102)의 접촉팁(131) 간의 정확한 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시키는데 사용된다.
좀 더 구체적으로, 얼라인 타겟부는 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)와 복수의 제1 프로브 핀의 접촉팁(131) 및 제2 프로브 핀(102)의 접촉팁(131) 간의 얼라인 위치좌표를 설계 상의 치수를 통해 획득한 가상의 얼라인 위치좌표에서 실제 제작된 치수를 통해 획득한 실제 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시키는데 사용된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인 타겟부는 제1 얼라인 타겟(210) 및 제2 얼라인 타겟(220)을 포함할 수 있다.
제1 얼라인 타겟(210)은 카메라의 위치가 접촉팁(131)의 위치와 마주보는 위치에 배치되는 경우를 대비하여 구비될 수 있다.
제1 얼라인 타겟(210)은 빔부(120)의 상측에 배치되되 접촉팁(131)으로부터 고정부(110)가 위치된 방향으로 일정 간격 이격되게 배치되며, 그 상면이 접촉패드(11)를 향하여 돌출 형성될 수 있다.
제2 얼라인 타겟(220)은 카메라의 위치가 접촉팁(131)과 반대되는 위치에 배치되는 경우를 대비하여 구비될 수 있다.
제2 얼라인 타겟(220)은 빔부(120)의 하측에 배치되되 접촉팁(131)으로부터 고정부(110)가 위치된 반대 방향으로 일정 간격 이격되게 배치되며, 그 상면이 접촉패드(11)의 반대측을 향하여 돌출 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 얼라인 타겟의 작용에 대해서는 후술하는 얼라이닝 장치를 설명하면서 자세히 설명하기로 한다.
다시 도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 프로브 핀(102)은 프로브 카드의 폭방향의 양측 가장자리(복수의 제1 프로브 핀(101)의 양측 가장자리)에 각각 배치될 수 있으며, 복수의 제1 프로브 핀(101)보다 길이가 길게 형성될 수 있다.
이때, 제2 프로브 핀(102) 각각에 구비된 접촉팁(131)은 테스트 대상 디바이스(10)의 복수의 접촉패드(11) 중 양측 가장자리에 배치되는 접촉패드(11)와 각각 접촉되게 된다.
이러한 제2 프로브 핀(102)의 구성은 앞서 상술한 제1 프로브 핀(101)의 구성과 대부분 동일하고, 제2 프로브 핀(102)에 연장부(140)가 구비된 점이 제1 프로브 핀(101)과 다르다. 따라서, 제2 프로브 핀(102)의 고정부(110), 빔부(120), 및 접촉부(130)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
연장부(140)는 접촉부(130)의 일측으로부터 연장 형성되되 고정부(110)의 반대방향을 향해 연장되도록 형성될 수 있다.
연장부(140)에는 얼라인 타겟부가 추가적으로 구비될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 제2 프로브 핀(102)은 추가로 구비되는 얼라인 타겟을 이용하여 제2 프로브 핀(102)의 접촉팁(131)과 멀리 떨어진 위치에 배치된 카메라에 대응하여 제2 프로브 핀(102)의 접촉팁(131)의 얼라인 위치좌표를 정확한 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연장부(140)에 추가로 구비되는 얼라인 타겟부는 제3 얼라인 타겟(230) 및 제4 얼라인 타겟(240)을 더 포함할 수 있다.
제3 얼라인 타겟(230)은 카메라의 위치가 접촉팁(131)으로부터 고정부(110)의 반대방향으로 향해 멀리 떨어지고 접촉팁(131)과 마주보는 위치에 있는 경우를 대비하여 구비된 것이다.
제3 얼라인 타겟(230)은 연장부(140)의 끝단에 배치될 수 있으며, 그 상면이 접촉패드(11)를 향하여 돌출 형성될 수 있다.
제4 얼라인 타겟(240)은 카메라의 위치가 접촉팁(131)과 반대되는 위치에 있는 경우를 대비하여 구비된 것이다.
제4 얼라인 타겟(240)은 연장부(140)의 끝단에 배치될 수 있으며, 그 상면이 접촉패드(11)의 반대측을 향하여 돌출 형성될 수 있다.
본 발명에 일 실시예에 따른 프로브 카드는 제2 프로브 핀(102)에 연장부가 형성되고, 제2 프로브 핀(102)의 연장부(140)에 추가로 얼라인 타겟(230,240)이 구비됨에 따라, 접촉팁(131)과 멀리 떨어진 위치에 카메라가 배치되어도 접촉팁(131)을 정확한 위치에 얼라이닝 시킬 수 있도록 할 수 있다.
한편, 제1 얼라인 타겟(210) 및 제3 얼라인 타겟(230)의 높이는 접촉패드(11)를 기준으로 접촉팁(131)의 높이보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 제1 얼라인 타겟(210) 및 제2 얼라인 타겟(220)이 접촉팁(131)의 최상단부 끝단보다 높게 위치되면, 접촉팁(131)이 접촉패드(11)에 접촉될 때, 제1 얼라인 타겟(210)이 접초패드와 간섭을 일으킬 수 있기 때문이다.
따라서, 제1 얼라인 타겟(210)의 높이는 접촉팁(131)의 최상단부 끝단 높이보다 낮게 위치되어야만 하는 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 시시예에 따른 프로브 핀 지지블록(300)은 복수의 제1 프로브 핀(101) 및 제2 프로브 핀(102)을 지지하는 역할을 수행한다. 이러한 프로브 핀 지지블록(300)은 프로브 핀 지지블록 본체(310) 및 가이드 슬릿부(320)를 포함할 수 있다.
프로브 핀 지지블록 본체(310)는 일정 길이를 가진 직사각 프레임 형태로 형성되어 프로브 핀 지지블록(300)의 외관을 이룬다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 슬릿부(320)는 프로브 핀 지지블록 본체(310)의 상부측에 마련되어 복수의 제1 프로브 핀(101) 및 제2 프로브 핀(102)을 지지하는 것과 동시에 이동을 안내하는 역할을 수행하게 된다.
이러한 가이드 슬릿부(320)는 프로브 핀 지지블록 본체(310)의 상단부에서 위쪽 방향으로 돌출 형성된 복수의 가이드편(321)이 마련될 수 있으며, 이러한 복수의 가이드편(321)은 서로 일정간격 이격된 상태로 배치될 수 있다.
이때, 복수의 가이드편(321) 사이사이에는 복수의 제1 프로브 핀(101)의 빔부(120) 각각이 이동 가능하게 결합되는 복수의 가이드 슬릿(322)이 형성되게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이닝 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 5의 A부분을 확대한 도면으로써, 제1 얼라인 타겟부 및 얼라이닝 장치를 이용하여 얼라이닝 시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 얼라이닝 시키기 위한 얼라이닝 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라이닝 장치는 앞서 상술한 프로브 카드의 복수의 제1 프로브 핀(101) 및 제2 프로브 핀(102) 각각에 구비되는 얼라인 타겟부를 이용하여, 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉패드(11)와 복수의 제1 프로브 핀의 접촉팁(131) 및 제2 프로브 핀(102)의 접촉팁(131) 간의 얼라인 위치좌표를 설계 상의 치수를 통해 획득한 제1 얼라인 위치좌표에서 실제 제작된 치수를 통해 획득한 제2 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있도록 한다.
이러한 얼라이닝 장치는 카메라부, 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
카메라부는 얼라이 타겟부와 마주보는 위치에 배치될 수 있으며, 접촉팁(131)과 얼라인 타겟부를 촬영하여, 접촉팁(131)의 중심과 얼라인 타켓부의 중심까지의 실제 제1 거리(D1)를 측정하고, 접촉팁(131)의 끝단과 얼라인 타겟부의 끝단 간의 실제 제1 높이(H1)를 측정한다.
제어부는 설계 상의 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1) 정보를 기초로 하여 산출된 가상의 제1 얼라인 위치좌표를 카메라부를 이용하여 측정된 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1) 정보를 기초로 하여 산출된 실제 제2 얼라인 위치좌표로 인식할 수 있도록 한다.
이때, 제어부에는 설계 상의 치수인 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1)의 정보가 입력되어 산출된 제1 얼라인 위치좌표가 입력되어 있다. 설계 상의 치수로 산출된 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1)의 정보는 실제로 제작된 제품 상의 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1)의 정보와 일치될 수도 있지만, 통상적으로 제작과정에서의 공차로 인하여 설계 상의 치수와 실제 제품 상의 치수가 달라지게 된다.
따라서, 설계 상의 치수로 산출된 제1 얼라인 위치좌표는 최종 얼라인 위치좌표를 찾기 위한 보조 정보로 사용될 수 있으며, 실제로 제작된 제품 상의 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1) 정보를 기초로 하여 산출된 제2 얼라인 위치좌표가 최종 얼라인 위치좌표가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 카메라부는 접촉팁(131)과 얼라인 타겟부를 촬영하는 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다.
이때, 카메라는 테스트 대상 디바이스(10)에 종류 및 설치 환경에 따라 개수 및 위치가 달라질 수 있으며, 본 실시예에서는 일 예로, 카메라가 접촉부(130) 측에 2개가 구비되고 연장부(140) 측에 2개 구비된 것을 제시하고 있으며, 이에 따라 앞서 상술한 바와 같이 접촉부(130) 측에 2개의 얼라인 타겟이 형성되고, 연장부(140) 측에 2개의 얼라인 타겟이 형성된 것을 제시한다.
즉, 카메라부는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 얼라인 타겟(210)과 마주보는 위치에 배치된 제1 카메라(410), 제2 얼라인 타겟(220)과 마주보는 위치에 배치된 제2 카메라(420), 제3 얼라인 타겟(230)과 마주보는 위치에 배치된 제3 카메라(430), 및 제4 얼라인 타겟(240)과 마주보는 위치에 배치된 제4 카메라(440)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 카메라(410)는 접촉팁(131)의 중심과 제1 얼라인 타겟(210)의 중심 간의 실제 제1 거리(D1) 및 접촉팁(131)의 끝단 및 제1 얼라인 타겟(210)의 끝단 간의 제1 높이(H1)를 촬영하고, 제2 카메라(420)는 접촉팁(131)의 중심과 제2 얼라인 타겟(220)의 중심 간의 실제 제2 거리(D2) 및 접촉팁(131)의 끝단과 제2 얼라인 타겟(220)의 끝단 간의 실제 제2 높이(H2)를 촬영하게 된다.
제2 프로브 핀(102)의 연장부(140) 위치에 배치된 제3 카메라(430)는 접촉팁(131)의 중심과 제3 얼라인 타겟(230)의 중심 간의 실제 제3 거리(D3) 및 접촉팁(131)의 끝단 및 제3 얼라인 타겟(230)의 끝단 간의 실제 제3 높이(H3)를 촬영하고, 제4 카메라(440)는 접촉팁(131)의 중심과 제4 얼라인 타겟(240)의 중심 간의 실제 제4 거리(D4) 및 접촉팁(131)의 끝단과 제4 얼라인 타겟(240)의 끝단 간의 제4 높이(H4)를 촬영하게 된다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 얼라이닝 장치의 작동의 일 예로, 제1 얼라인 타겟(210)을 이용하여 프로브 카드의 접촉팁(131)을 정확한 위치에 얼라이닝 시키는 과정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 제어부에는 접촉팁(131)의 중심과 제1 얼라인 타겟(210)의 중심 간의 설계 상의 제1 거리(D1)와, 접촉팁(131)의 끝단과 제1 얼라인 타겟(210)의 끝단 간의 설계 상의 제1 높이(H1)가 입력되고, 이로부터 산출된 제1 얼라인 위치좌표가 입력된다.
다음으로, 제1 얼라인 타겟(210)에 대응되는 위치에 배치된 제1 카메라(410)가 제1 얼라인 타겟(210)의 중심 위치를 찾고, 제어부는 제1 카메라(410)가 설계 상의 제1 얼라인 위치좌표 즉, 설계 상의 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1)로 이동되도록 제어한다.
제1 카메라(410)는 설계 상의 제1 거리(D1) 및 제1 높이(H1)로 이동한 후, 가상의 제1 얼라인 위치좌표에서 접촉팁(131)을 촬영하여, 접촉팁(131)의 위치를 찾는다. 이때, 설계 상의 치수와 제작 공차로 인한 실제 제품 상의 치수가 다르기 때문에 제1 얼라인 위치좌표에 접촉팁(131)이 위치하지 않게 된다.
다음으로, 제1 카메라(410)는 실제로 제작된 제1 프로브 핀(101) 및 제2 프로브 핀(102)의 접촉팁(131) 중심과 제1 얼라인 타겟(210)의 중심 간의 실제 제1 거리(D1)와, 접촉팁(131)의 끝단과 제1 얼라인 타겟(210)의 끝단 간의 실제 제1 높이(H1)를 측정한다.
다음으로, 제1 카메라에 의해 측정된 실제의 제1 거리(D1) 및 실제의 제1 높이(H1) 정보는 제어부에 전송되고, 제어부는 실제의 제1 거리(D1) 및 실제의 제1 높이(H1) 정보를 기초로 하여 제2 얼라인 위치좌표를 산출하여 제2 얼라인 위치좌표를 실제 얼라인 위치좌표로 인식하도록 한다.
이와 같은 과정을 통하여, 설계 상의 수치를 통해 획득한 접촉팁(131)의 얼라인 위치좌표를 실제 제작된 수치를 통해 획득한 접촉팁(131)의 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있게 된다.
한편, 테스트 대상 디바이스(10) 및 프로브 카드의 설치 환경(카메라를 통해 제1 프로브 핀의 접촉팁이 측정되지 않는 환경)에 따라, 복수의 제1 프로브 핀(101)에 구비된 각각의 얼라인 타겟(210,220)을 이용하여, 실제 얼라인 위치좌표인 제2 얼라인 위치좌표를 획득하지 못할 경우, 제2 프로브 핀에 구비된 각각의 얼라인 타겟(210,220,230,240)을 이용하여 제2 얼라인 위치좌표를 획득한 후, 제2 프로브 핀(102)으로 획득한 제2 얼라인 위치좌표를 가지고 복수의 제1 프로프 핀(101)의 실제 얼라인 위치좌표를 교정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드 및 얼라이닝 장치는 얼라인 타겟부를 이용하여, 설계 상의 치수로 산출된 가상의 얼라인 위치좌표를 실제 치수로 산출된 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있다.
또한, 제2 프로브 핀에 연장부를 형성하고, 연장부 상에 얼라인 타겟부가 구비된 것에 의해, 카메라가 접촉팁의 위치로부터 멀리 떨어져 있더라도 설계 상의 치수로 산출된 얼라인 위치좌표를 실제 치수로 산출된 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.
10: 테스트 대상 디바이스 11: 접촉패드
101: 제1 프로브 핀 102: 제2 프로브 핀
110: 고정부 120: 빔부
130: 접촉부 131: 접촉팁
140: 연장부 210: 제1 얼라인 타겟
220: 제2 얼라인 타겟 230: 제3 얼라인 타겟
240: 제4 얼라인 타겟 300: 프로브 핀 지지블록
310: 프로브 핀 지지블록 본체 320: 가이드 슬릿부
321: 가이드편 322: 가이드 슬릿
410: 제1 카메라 420: 제2 카레라
430: 제3 카메라 440: 제4 카메라

Claims (9)

  1. 테스트 대상 디바이스의 복수의 접촉패드와 전기적으로 각각 접촉되는 복수의 프로브 핀을 구비한 프로브 카드에 있어서,
    상기 프로브 카드의 폭방향으로 따라 배치되며, 상기 테스트 대상 디바이스의 상기 복수의 접촉패드와 각각 접촉되는 접촉팁이 마련된 복수의 제1 프로브 핀;
    상기 제1 프로브 핀과 동일하게 형성되되, 상기 테스트 대상 디바이스와 상기 프로브 카드 간을 얼라인 시키기 위하여 상기 제1 프로브 핀의 끝단과 대응되는 위치로부터 연장된 연장부가 추가로 구비되는 적어도 하나의 제2 프로브 핀; 및
    상기 복수의 제1 프로브 핀 및 상기 제2 프로브 핀이 배치되는 복수의 가이드 슬릿이 마련된 프로브 핀 지지 블록을 포함하고,
    상기 복수의 제1 프로브 핀 및 상기 제2 프로브 핀 각각은,
    상기 테스트 대상 디바이스의 접촉패드와 상기 복수의 제1 프로브 핀의 접촉팁 및 상기 제2 프로브 핀의 접촉팁 간의 얼라인 위치좌표를 설계 상의 치수를 통해 획득한 제1 얼라인 위치좌표에서 실제 제작된 치수를 통해 획득한 제2 얼라인 위치좌표로 얼라이닝 시키기 위한 얼라인 타겟부가 구비되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 얼라인 핀 및 상기 제2 프로브 핀 각각은
    상기 프로브 카드의 기판 상에 장착되는 고정부;
    상기 고정부의 일측단로부터 수평방향으로 연장 형성되며, 상기 가이드 슬릿에 이동 가능하게 결합되는 빔부; 및
    상기 빔부의 끝단으로부터 상측 방향으로 연장 형성되어 상기 테스트 대상 디바이스의 접촉패드와 접촉하는 상기 접촉팁이 마련된 접촉부;를 포함하는 프로브 카드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 프로브 핀은,
    상기 프로브 카드의 폭방향의 양측 가장자리에 각각 배치되는 프로브 카드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 얼라인 타겟부는,
    상기 빔부의 상측에 배치되되 상기 접촉팁으로부터 상기 고정부가 위치된 방향으로 일정 간격 이격되게 배치되며, 그 상면이 상기 접촉패드를 향하여 돌출 형성되는 제1 얼라인 타겟을 포함하는 프로브 카드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 얼라인 타겟부는,
    상기 빔부의 하측에 배치되되 상기 접촉팁으로부터 상기 고정부가 위치된 반대 방향으로 일정 간격 이격되게 배치되며, 그 상면이 상기 접촉패드의 반대측을 향하여 돌출 형성되는 제2 얼라인 타겟을 더 포함하는 프로브 카드.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 연장부는,
    상기 접촉부의 일측으로부터 연장 형성되되, 상기 고정부의 반대방향을 향해 연장 형성되는 프로브 카드.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 얼라인 타겟부는,
    상기 연장부 중 어느 한 위치에 형성되는 추가 얼라인 타겟을 더 포함하는 프로브 카드.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 얼라인 타겟의 높이는 상기 접촉패드를 기준으로 상기 접촉팁의 높이보다 낮게 형성되는 프로브 카드.
  9. 제1항에 기재된 프로브 카드를 정확한 위치에 얼라이닝 하기 위한 얼라이닝 장치에 있어서,
    상기 얼라인 타겟부와 마주보는 위치에 배치되며, 상기 접촉팁과 상기 얼라인 타겟부를 촬영하여, 상기 접촉팁의 중심과 상기 얼라인 타켓부의 중심까지의 실제 제1 거리를 측정하고, 상기 접촉팁의 끝단과 상기 얼라인 타겟부의 끝단 간의 실제 제1 높이를 측정하는 카메라부; 및
    상기 접촉팁의 중심과 상기 얼라인 타켓부의 중심까지의 설계 상의 치수인 제1 거리 및 상기 접촉팁의 끝단과 상기 얼라인 타겟부의 끝단 간의 설계 상의 치수인 제1 높이가 입력되고, 그 정보를 기초로 하여 산출된 상기 제1 얼라인 위치좌표와, 상기 카메라부를 이용하여 측정된 실제 제1 거리 및 실제 제1 높이의 정보를 기초로 하여 산출된 제2 얼라인 위치좌표를 비교하여 상기 제1 얼라인 위치좌표와 상기 제2 얼라인 위치좌표가 다른 경우 상기 제2 얼라인 위치좌표를 실제 얼라인 위치좌표로 인식하도록 하는 제어부;를 포함하는 얼라이닝 장치.
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