KR20220096775A - 프로브 카드 체인저가 구비된 프로버 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로버 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브 카드 교체 시 카드 체인저가 안정적으로 프로브 카드를 지지할 수 있는 프로브 카드 체인저가 구비된 프로버 시스템에 대한 것이다. 이를 위한 프로버 시스템은 웨이퍼 검사를 위한 프로브 카드와, 상기 프로브 카드가 장착되는 장착부가 형성된 헤드 스테이지와, 상기 헤드 스테이지가 장착되는 하우징, 및 상기 프로브 카드의 교체 시 상기 프로브 카드가 안착되는 로드 플레이트와, 상기 로드 플레이트의 하부를 지지하는 서포트가 구비된 카드 체인저를 포함하되, 상기 서포트는 상기 로드 플레이트의 길이 방향 중앙에 배치된다.

Description

프로브 카드 체인저가 구비된 프로버 시스템{PROBER SYSTEM WITH PROBE CARD CHANGER}
본 발명은 프로버 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브 카드 교체 시 카드 체인저가 안정적으로 프로브 카드를 지지할 수 있는 프로브 카드 체인저가 구비된 프로버 시스템에 대한 것이다.
다수의 반도체 소자가 형성된 반도체 웨이퍼에 있어서, 각 반도체 소자의 전기적 특성 검사를 하기 위해, 웨이퍼 검사 장치로서 프로버가 이용되고 있다. 프로버는 웨이퍼와 대향하는 원판형 프로브 카드를 구비하고, 프로브 카드는 웨이퍼의 반도체 소자의 각 전극 패드나 각 솔더 범프와 대향하도록 배치되는 복수의 기둥형 접촉단자인 콘택트 프로브를 구비한다.
프로버에서는 프로브 카드의 각 콘택트 프로브가 반도체 소자의 전극 패드나 솔더 범프와 접촉하고 각 콘택트 프로브에서 각 전극 패드나 각 솔더 범프에 접속된 반도체 소자의 전기 회로로 검사 신호를 흐르게 함으로써 전기 회로의 도통 상태 등을 검사한다.
이때, 프로버를 이용해서 웨이퍼를 검사하는 과정이 반복되는 경우 프로브 카드에 구비된 콘택트 프로브의 내구성이 저하되고, 이러한 경우 프로버에 구비된 프로브 카드 체인저를 이용해서 프로브 카드를 교체하게 된다.
이러한 프로브 카드의 교체는 작업자에 의해 반자동으로 이루어지게 되며, 프로브 카드 체인저를 통해 사용 종료된 프로브 카드가 하우징 외부로 노출되면 작업자는 사용 종료된 프로브 카드를 새로운 프로브 카드로 교체하게 된다.
사용자가 프로브 카드를 쉽게 교체할 수 있도록 프로브 카드 체인저는 프로브 카드의 모든 부분이 외부로 노출될 수 있도록 이동하게 되는데, 종래의 경우 프로브 카드 체인저가 프로버 내부에서 이동할 수 있는 거리가 제한된 상태에서 프로브 카드의 모든 부분이 외부로 노출될 수 있도록 하기 위해서 프로브 카드가 안착되는 로드 플레이트를 지지하는 서포트가 로드 플레이트의 일측으로 치우친 상태에서 로드 플레이트를 지지하도록 구성된다.
즉, 서포트를 기준으로 로드 플레이트의 일측까지의 거리보다 타측까지의 거리가 상대적으로 더 길게 형성되며, 이와 같이 구성하면 서포트가 더 이상 이동할 수 없는 위치까지 이동한 경우 로드 플레이트의 타측까지 노출되는 면적이 증가하게 되며, 이러한 부분에 프로브 카드를 올려두게 되면 작업자는 적은 힘으로도 쉽게 프로브 카드를 교체할 수 있기 때문이다.
다만, 이러한 종래의 프로브 카드 체인저는 서포트가 프로브 카드가 안착되는 로드 플레이트의 일측을 지지하게 되므로 프로브 카드를 안착시킬 경우 프로브 카드의 무게로 인해 로드 플레이트의 타측이 하측으로 처지면서 로드 플레이트에 경사가 형성되고, 이와 같이 로드 플레이트에 경사가 형성된 상태에서 프로브 카드가 장착될 경우 프로브 카드가 장착되지 않거나, 장착 상태가 불량해지는 문제가 있었다.
또한, 이러한 상태가 반복되는 경우 로드 플레이트와 서포트의 기구적인 휨이 발생하는 문제도 있었다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 프로브 카드 교체 시 카드 체인저가 안정적으로 프로브 카드를 지지할 수 있는 프로버 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 프로버 시스템은 웨이퍼 검사를 위한 프로브 카드와, 상기 프로브 카드가 장착되는 장착부가 형성된 헤드 스테이지와, 상기 헤드 스테이지가 장착되는 하우징, 및 상기 프로브 카드의 교체 시 상기 프로브 카드가 안착되는 로드 플레이트와, 상기 로드 플레이트의 하부를 지지하는 서포트가 구비된 카드 체인저를 포함하되, 상기 서포트는 상기 로드 플레이트의 길이 방향 중앙에 배치된다.
또한, 상기 로드 플레이트가 상기 하우징의 외부로 노출되도록 상기 카드 체인저를 길이 방향으로 이동시키는 제1 이동부가 구비될 수 있다.
이때, 상기 제1 이동부에는 상기 카드 체인저의 이동 거리를 제한하는 걸림 부재가 구비될 수 있다.
아울러 상기 로드 플레이트에는 상기 프로브 카드가 안착되는 무빙 부재와, 상기 무빙 부재가 이동 가능하게 결합되는 베이스 부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 프로브 카드의 교체 시 상기 헤드 스테이지가 상기 무빙 부재의 상면 일부를 가리는 경우 상기 무빙 부재의 일부가 상기 하우징의 외부로 완전히 노출되도록 상기 무빙 부재를 길이 방향으로 이동시키는 인출부가 구비될 수 있다.
이때, 상기 인출부에는 상기 무빙 부재를 이동시키는 구동 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 인출부에는 상기 무빙 부재가 상기 하우징의 외부로 완전히 노출되도록 상기 베이스 부재의 일측으로 이동하는 경우 상기 베이스 부재의 타측을 지지하는 지지 부재가 구비될 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 프로버 시스템은 서포트가 로드 플레이트의 길이 방향 중앙에 배치되므로 프로브 카드가 로드 플레이트에 안착되어도 로드 플레이트가 일측이나 타측으로 치우치지 않고 안정적으로 수평을 유지할 수 있고, 이러한 상태에서 프로브 카드가 장착되므로 장착 상태가 우수해지게 된다.
또한, 로드 플레이트에 구비된 무빙 부재가 하우징의 외부로 완전히 노출되도록 이동 가능하게 구성되므로 작업자가 쉽게 프로브 카드를 교체할 수 있게 된다.
아울러 무빙 부재가 하우징의 외부로 완전히 노출된 상태에서 작업자가 프로브 카드를 안착시켰을 때 무빙 부재가 처지는 것을 방지하기 위한 지지 부재가 별도로 구비되므로 로드 플레이트의 구조적 안정성이 향상된다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 로드 플레이트 상에 프로브 카드가 안착된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 프로브 카드가 헤드 스테이지에 구비된 장착부에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 프로브 카드 교체를 위해 카드 체인저가 외부로 노출될 수 있는 최대한의 위치로 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 로드 플레이트에 구비된 무빙 부재가 외부로 완전히 노출되도록 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 로드 플레이트를 도시한 평면도로서, 무빙 부재가 외부로 완전히 노출되도록 이동한 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 로드 플레이트 상에 프로브 카드가 안착된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 프로브 카드가 헤드 스테이지에 구비된 장착부에 장착된 상태를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로버 시스템은, 웨이퍼 검사를 위한 프로브 카드(10)와, 이러한 프로브 카드(10)가 장착되는 장착부(21)가 형성된 헤드 스테이지(20)와, 이러한 헤드 스테이지(20)가 장착되는 하우징(30), 및 프로브 카드(10)의 교체 시 프로브 카드(10)가 안착되는 로드 플레이트(110)와, 이러한 로드 플레이트(110)의 하부를 지지하는 서포트(120)가 구비된 카드 체인저(100)를 포함한다.
이때, 서포트(120)는 로드 플레이트(110)의 길이 방향 중앙에 배치된다.
즉, 종래의 경우 앞서 살펴본 바와 같이, 로드 플레이트를 지지하는 서포트가 프로브 카드가 안착되는 로드 플레이트의 일측을 지지하게 되므로 로드 플레이드 상면에 프로브 카드를 안착시킬 경우 프로브 카드의 무게로 인해 로드 플레이트의 타측이 하측으로 처지면서 로드 플레이트에 경사가 형성되고, 이러한 상태에서 프로브 카드가 장착될 경우 프로브 카드가 장착되지 않거나, 장착 상태가 불량해지게 되고, 이러한 상태가 반복되는 경우 로드 플레이트와 서포트의 기구적인 휨이 발생할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예와 같이, 서포트(120)가 로드 플레이트(110)의 길이 방향 중앙에 배치되면 프로브 카드(10)가 로드 플레이트(110)에 안착되어도 로드 플레이트(110)가 일측이나 타측으로 치우치지 않고 안정적으로 수평을 유지할 수 있고, 이러한 상태에서 프로브 카드(10)가 장착되므로 장착 상태가 우수해지게 되며, 로드 플레이트(110)의 기구적인 휨 문제도 발생하지 않게 된다.
전술한 하우징(30)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(30)의 내부를 개폐하는 도어(31)가 구비될 수 있다.
아울러 서포트(120)에는 로드 플레이트(110)의 상면에 안착된 프로브 카드(10)가 헤드 스테이지(20)에 구비된 장착부(21)에 장착되도록 높이 방향으로 이동할 수 있는 제2 이동부(121)가 구비될 수 있다. 즉, 작업자가 프로브 카드(10)를 교체하게 되면 도 1에 도시된 바와 같이, 카드 체인저(100)가 헤드 스테이지(20)의 장착부(21)의 하부로 이동하게 되고, 이러한 상태에서 제2 이동부(121)가 동작하면서 로드 플레이트(110)가 높이 방향을 따라 상향 이동하게 되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 로드 플레이트(110)가 장착부(21)에 장착되면 다시 높이 방향을 따라 하향 이동하게 된다.
이때, 로드 플레이트(110)와 서포트(120)는 힌지 구조로 상호 연결된다. 이는 프로브 카드(10)를 교체할 필요가 없는 경우 로드 플레이트(110)를 지면과 수직한 상태로 회동시켜서 보관하기 위해서이다. 이와 같이 로드 플레이트(110)를 회동시키기 위한 별도의 지지 부재(111d)가 구비될 수 있으며, 이러한 지지 부재(111d)에 대해서는 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 프로브 카드 교체를 위해 카드 체인저가 외부로 노출될 수 있는 최대한의 위치로 이동한 상태를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로드 플레이트(110)가 하우징(30)의 외부로 노출되도록 카드 체인저(100)를 길이 방향으로 이동시키는 제1 이동부(130)가 구비될 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 서포트(120)가 로드 플레이트(110)의 길이 방향 중앙에 배치된 상태에서 프로브 카드(10) 교체를 위해 로드 플레이트(110)가 하우징(30)의 외부로 노출되도록 이동하게 되되, 이때, 카드 체인저(100)는 로드 플레이트(110)의 상면에 안착된 프로브 카드(10)가 최대한 외부에 노출되도록 이동하는 것이 바람직하다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 이동부(130)에는 이러한 카드 체인저(100)의 이동 거리를 제한하는 걸림 부재(131)가 구비될 수 있다. 이러한 걸림 부재(131)는 프로브 카드(10)가 안착된 상태에서 카드 체인저(100)가 길이 방향을 따라 이동하는 경우 카드 체인저(100)가 제1 이동부(130)로부터 임의로 이탈하지 않도록 이동 거리를 제한하게 된다. 이러한 걸림 부재(131)에는 카드 체인저(100)가 안정적으로 멈출 수 있도록 별도의 완충 부재가 구비되는 것도 가능하다.
다만, 도 3에 도시된 바와 같이, 서포트(120)가 로드 플레이트(110)의 길이 방향 중앙에 배치됨에 따라 로드 플레이트(110)의 일부 및 프로브 카드(10)의 일부가 헤드 스테이지(20)의 하부에 위치하게 된다. 즉, 헤드 스테이지(20)에는 로드 플레이트(110)와 프로브 카드(10)를 일부 가리게 되는 가림 영역(22)이 형성되는 것이다.
이를 위해 전술한 로드 플레이트(110)에는 프로브 카드(10)가 안착되는 무빙 부재(111b)와, 이러한 무빙 부재(111b)가 이동 가능하게 결합되는 베이스 부재(111a)가 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 프로버 시스템을 도시한 단면도로서, 로드 플레이트에 구비된 무빙 부재가 외부로 완전히 노출되도록 이동한 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 로드 플레이트를 도시한 평면도로서, 무빙 부재가 외부로 완전히 노출되도록 이동한 상태를 도시한 도면이며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 무빙 부재(111b)는 프로브 카드(10)가 안착된 상태에서 길이 방향을 따라 이동하게 되며, 이때, 무빙 부재(111b)와 프로브 카드(10)가 모두 하우징(30)의 외부로 노출될 때까지 이동하게 된다.
아울러 베이스 부재(111a)는 무빙 부재(111b)가 안정적으로 이동 가능하도록 지지하게 되며, 이러한 베이스 부재(111a)의 중앙에는 전술한 서포트(120)가 하부에 구비된다.
즉, 프로브 카드(10)의 교체 시 헤드 스테이지(20) 또는 하우징(30)이 무빙 부재(111b)의 상면 일부를 가리는 경우 이러한 무빙 부재(111b)의 일부가 헤드 스테이지(20) 또는 하우징(30)의 외부로 완전히 노출되도록 무빙 부재(111b)를 길이 방향으로 이동시키는 인출부(111)가 구비될 수 있다.
인출부(111)는 카드 체인저(100)가 제1 이동부(130)에 의해 길이 방향으로 이동하는 과정에서 무빙 부재(111b)도 길이 방향으로 함께 이동시키거나, 또는, 카드 체인저(100)의 이동이 완료된 상태에서 무빙 부재(111b)를 추가로 이동시키는 것도 가능하다.
이때, 인출부(111)에는 무빙 부재(111b)를 이동시키는 구동 부재(111c)가 구비될 수 있다. 이러한 구동 부재(111c)는 유압이나 공압을 이용하는 실린더를 사용하거나, 또는, 볼 스크류 구조의 구동 부재(111c)를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 무빙 부재(111b)가 길이 방향을 따라 선형으로 이동할 수 있다면 어떠한 구성이라도 사용 가능하다.
아울러 베이스 부재(111a)에는 무빙 부재(111b) 이동 시에 무빙 부재(111b)가 안정적으로 선형 이동하도록 안내하는 가이드 부재(111e)가 구비될 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 로드 플레이트(110)에 구비된 무빙 부재(111b)가 하우징(30)의 외부로 완전히 노출되도록 이동 가능하게 구성되면 작업자가 쉽게 프로브 카드(10)를 교체할 수 있게 된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 무빙 부재(111b)가 길이 방향을 따라 이동하여 하우징(30)의 외부에 완전히 노출된 상태에서 작업자가 프로브 카드(10)를 무빙 부재(111b)의 상면에 안착시킬 경우 프로브 카드(10)의 무게로 인해 무빙 부재(111b), 구동 부재(111c)에 변형이 발생할 수 있으나, 무빙 부재(111b)와 구동 부재(111c)의 변형이 탄성 영역에서의 변형이 될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 프로브 카드(10)를 안착시키는 과정에서 무빙 부재(111b)와 구동 부재(111c)가 탄성 변형되더라도 프로브 카드(10)의 장착을 위해 무빙 부재(111b)가 원래의 위치로 이동하게 되면 이러한 탄성 변형이 해소되면서 로드 플레이트(110)가 수평을 유지할 수 있기 때문이다.
또한, 이와 같이 무빙 부재(111b)와 구동 부재(111c)가 일부 탄성 변형되도록 구성하면 프로브 카드(10)의 무게로 인한 외력이 인가되더라도 무빙 부재(111b)와 구동 부재(111c)가 일부 탄성 변형되면서 이러한 외력을 일부 해소하게 되므로 이를 지지하는 다른 부분에 외력이 인가되는 것을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 구조적 안정성을 확보할 수 있게 된다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 인출부(111)에는 무빙 부재(111b)가 하우징(30)의 외부로 완전히 노출되도록 베이스 부재(111a)의 일측으로 이동하는 경우 베이스 부재(111a)의 타측을 지지하는 지지 부재(111d)가 구비될 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 지지 부재(111d)는 카드 체인저(100) 비 사용 시에 로드 플레이트(110)를 회동시키도록 구성되나, 또한, 이러한 지지 부재(111d)는 베이스 부재(111a)의 타측을 지지하도록 구성됨으로써 무빙 부재(111b)가 하우징(30)의 외부로 완전히 노출된 상태에서 프로브 카드(10)가 안착되면서 베이스 부재(111a)의 일측에 하중이 인가되더라도 안정적 지지가 가능하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 프로브 카드 20 : 헤드 스테이지
21 : 장착부 22 : 가림 영역
30 : 하우징 31 : 도어
100 : 카드 체인저 110 : 로드 플레이트
111 : 인출부 111a : 베이스 부재
111b : 무빙 부재 111c : 구동 부재
111d : 지지 부재 111e : 가이드 부재
120 : 서포트 121 : 제2 이동부
130 : 제1 이동부 131 : 걸림 부재

Claims (7)

  1. 웨이퍼 검사를 위한 프로브 카드;
    상기 프로브 카드가 장착되는 장착부가 형성된 헤드 스테이지;
    상기 헤드 스테이지가 장착되는 하우징; 및
    상기 프로브 카드의 교체 시 상기 프로브 카드가 안착되는 로드 플레이트와, 상기 로드 플레이트의 하부를 지지하는 서포트가 구비된 카드 체인저;
    를 포함하되,
    상기 서포트는 상기 로드 플레이트의 길이 방향 중앙에 배치되는 프로버 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드 플레이트가 상기 하우징의 외부로 노출되도록 상기 카드 체인저를 길이 방향으로 이동시키는 제1 이동부가 구비되는 프로버 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 이동부에는 상기 카드 체인저의 이동 거리를 제한하는 걸림 부재가 구비되는 프로버 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 로드 플레이트에는 상기 프로브 카드가 안착되는 무빙 부재와, 상기 무빙 부재가 이동 가능하게 결합되는 베이스 부재가 구비되는 프로버 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로브 카드의 교체 시 상기 헤드 스테이지가 상기 무빙 부재의 상면 일부를 가리는 경우 상기 무빙 부재의 일부가 상기 하우징의 외부로 완전히 노출되도록 상기 무빙 부재를 길이 방향으로 이동시키는 인출부가 구비되는 프로버 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인출부에는 상기 무빙 부재를 이동시키는 구동 부재가 구비되는 프로버 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인출부에는 상기 무빙 부재가 상기 하우징의 외부로 완전히 노출되도록 상기 베이스 부재의 일측으로 이동하는 경우 상기 베이스 부재의 타측을 지지하는 지지 부재가 구비되는 프로버 시스템.
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