KR20220122827A - Probe card and operating method thereof - Google Patents

Probe card and operating method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20220122827A
KR20220122827A KR1020210026075A KR20210026075A KR20220122827A KR 20220122827 A KR20220122827 A KR 20220122827A KR 1020210026075 A KR1020210026075 A KR 1020210026075A KR 20210026075 A KR20210026075 A KR 20210026075A KR 20220122827 A KR20220122827 A KR 20220122827A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating layer
temperature
probe card
layer
multilayer substrate
Prior art date
Application number
KR1020210026075A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박세훈
김규열
남한직
이성훈
김유겸
오광재
정승원
최우준
Original Assignee
삼성전자주식회사
(주) 마이크로프랜드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, (주) 마이크로프랜드 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020210026075A priority Critical patent/KR20220122827A/en
Publication of KR20220122827A publication Critical patent/KR20220122827A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755Material aspects
    • G01R1/06761Material aspects related to layers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/44Modifications of instruments for temperature compensation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/2872Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation
    • G01R31/2874Environmental, reliability or burn-in testing related to electrical or environmental aspects, e.g. temperature, humidity, vibration, nuclear radiation related to temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

According to the present invention, a probe card, which improves thermal expansion efficiency at high temperature, may comprise: a multi-layer substrate having a first heating layer, a second heating layer, and a preliminary heating layer; a plurality of needles disposed under the multi-layer substrate; and a heating layer control device which is disposed on the multi-layer substrate and which controls connection between the first heating layer, the second heating layer, or the preliminary heating layer and external power according to the temperature of the multi-layer substrate.

Description

프로브 카드 및 그것의 동작 방법{PROBE CARD AND OPERATING METHOD THEREOF}PROBE CARD AND OPERATING METHOD THEREOF

본 발명은 프로브 카드 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card and an operating method thereof.

일반적으로, 메모리 테스터는, 테스트 대상 장치(DUT: device under test)의 전극 패드들과 연결되는 프로브 카드를 구비한다. 프로브 카드는 테스트 대상 장치와 테스터 제어시스템을 연결해준다. 제어시스템으로부터 프로브 카드를 통해서 테스트 대상 장치로 테스트 입력신호를 공급한다. 그 다음, 테스트 대상 장치로부터의 출력신호는 프로브 카드를 통해서 제어시스템으로 전달되며, 제어시스템은 전달된 출력신호를 기대치와 비교함으로써, 양품과 불량품을 판별한다.In general, a memory tester includes a probe card connected to electrode pads of a device under test (DUT). The probe card connects the device under test and the tester control system. A test input signal is supplied from the control system to the device under test through the probe card. Then, the output signal from the device under test is transmitted to the control system through the probe card, and the control system compares the transmitted output signal with an expected value to discriminate between good and bad products.

본 발명의 목적은 고온에서 열팽창 효율을 향상시키는 프로브 카드 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a probe card for improving thermal expansion efficiency at high temperatures and an operating method thereof.

본 발명의 실시 예에 따른 프로브 카드는, 제 1 히팅 층, 제 2 히팅 층, 및 예비 히팅층을 갖는 다층 기판; 상기 다층 기판 하부에 배치된 복수의 니들들; 및 상기 다층 기판 상부에 배치되고, 상기 다층 기판의 온도에 따라 상기 제 1 히팅층, 상기 제 2 히팅층, 혹은 상기 예비 히팅층과 외부 전력의 연결을 제어하는 히팅층 제어 장치를 포함할 수 있다.A probe card according to an embodiment of the present invention includes: a multilayer substrate having a first heating layer, a second heating layer, and a preliminary heating layer; a plurality of needles disposed under the multilayer substrate; and a heating layer control device disposed on the multi-layer substrate and controlling the connection of external power to the first heating layer, the second heating layer, or the preliminary heating layer according to the temperature of the multi-layer substrate. .

본 발명의 실시 예에 따른 프로브 카드의 동작 방법은, 다층 기판의 온도를 감지하는 단계; 상기 온도에 따라 상기 다층 기판 내부의 복수의 히팅층들 중에서 적어도 하나의 히팅층과 외부 전력의 연결을 제어하는 단계; 및 반도체 소자를 테스트 하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a probe card according to an embodiment of the present invention includes: sensing a temperature of a multilayer substrate; controlling the connection of at least one heating layer among a plurality of heating layers inside the multilayer substrate and external power according to the temperature; and testing the semiconductor device.

본 발명의 실시 예에 따른 프로브 카드 및 그것의 동작 방법은, 온도에 따라 예비 히팅층을 외부 전력에 연결함으로써, 고온에서도 열팽창 효율을 향상시킬 수 있다.A probe card and an operating method thereof according to an embodiment of the present invention may improve thermal expansion efficiency even at a high temperature by connecting the pre-heating layer to external power according to temperature.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다.
도 1은 타겟 온도별 히팅 성능 열화를 보여주는 도면이다.
도 2는 히팅층 저항에 따른 히터 전력과 히터 동작을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 에에 따른 프로브 카드의 히팅층 제어 장치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브 카드의 히팅층 제어 장치에 따른 히터 전력 비교를 예시적으로 보여주는 도면이다.
The accompanying drawings below are provided to help understanding of the present embodiment, and provide embodiments together with detailed description.
1 is a view showing deterioration of heating performance for each target temperature.
2 is a view showing heater power and heater operation according to the heating layer resistance.
3 is a view exemplarily showing an apparatus for controlling a heating layer of a probe card according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating comparison of heater power according to the heating layer control apparatus of the probe card according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다. Hereinafter, the contents of the present invention will be described clearly and in detail using the drawings to the extent that those of ordinary skill in the art can easily implement it.

일반적으로 반도체 제품 설계 시, 웨이퍼내 칩수 증가를 위해 제품 패드 크기를 가능한 작게 만들고 있다. 또한, 테스트 공정을 상온이 아닌 고온/저온에서 진행하고 있다. 웨이퍼는 프로버(prober)의 척 온도 변화에 따라 빨리 변하지만, 프로브 카드의 경우 상대적으로 온도 변화가 느리다. 이 때문에 프로브 카드의 니들들이 제품의 작은 패드에 정확한 위치로 변화할 때까지 충분한 열변형(이하, Soak) 시간이 필요하다. 이러한 Soak에 소요되는 시간은 수십 분 이상으로 라인 효율에 영향을 주고 있다. 이러한 Soak 소요 시간 단축을 위하여 프로브 카드에 히터 장치가 추가되고 있다.In general, when designing semiconductor products, the size of the product pad is made as small as possible to increase the number of chips in the wafer. In addition, the test process is being conducted at high/low temperature rather than room temperature. The wafer changes quickly according to the change in the chuck temperature of the prober, but the temperature change is relatively slow in the case of the probe card. For this reason, sufficient heat deformation (hereinafter, soak) time is required until the needle of the probe card changes to the correct position on the small pad of the product. The time required for such a soak is tens of minutes or more, affecting line efficiency. In order to shorten the soak time, a heater device is being added to the probe card.

일반적으로, 히터 장치는 프로브 카드의 세라믹부 내층에 일정한 저항값을 가지는 히팅층(heating layer)을 포함한다. 프로버는 대응하는 히팅층에 전류를 공급함으로써, 프로브 카드 온도를 가속 상승시킬 수 있다. 이에, Soak 소요 시간이 단축될 수 있다.In general, a heater device includes a heating layer having a constant resistance value on an inner layer of a ceramic part of a probe card. The prober can accelerate the temperature of the probe card by supplying current to the corresponding heating layer. Accordingly, the soak time may be shortened.

공정 미세화에 따른 제품 불량 검출 강화 및 오토모티브 비즈 등에 따른 요구에 의해 테스트 온도가 점점 높아지고 있다. 이에 따라, 웨이퍼 팽창에 맞추어 안정적 컨택 확보를 위해 프로브 카드의 온도 역시 높아지고 있다. 종래의 프로브 카드의 히터 장치는 Soak에서 프로브 카드 목표 온도가 높아짐에 따라 낮은 효율을 나타내고 있다.The test temperature is gradually increasing due to the demand for product defect detection and automotive beads due to process miniaturization. Accordingly, the temperature of the probe card is also increasing in order to secure a stable contact in accordance with the wafer expansion. The conventional heater device of the probe card exhibits low efficiency as the probe card target temperature increases in soak.

도 1은 타겟 온도별 히팅 성능 열화를 보여주는 도면이다.1 is a view showing deterioration of heating performance for each target temperature.

일반적으로 프로브 카드는 다층 기판, 복수의 니들, 스티프너, 인쇄회로기판 및 온도 조절 유닛을 포함한다. 다층 기판은 적층된 복수개의 절연 기판들을 포함한다. 예를 들어, 절연 기판들은 세라믹 기판을 포함할 수 있다. 테스트 패턴들이 다층 기판에 내장된다. 피검체를 테스트하기 위한 테스트 전류가 테스트 패턴을 통해 흐른다. 예를 들어, 피검체는 반도체 기판을 포함할 수 있다. 니들들은 다층 기판의 하부면에 배치된다. 니들들은 테스트 패턴에 전기적으로 연결된다. 니들들은 피검체의 단자들과 전기적으로 접촉한다. 따라서, 테스트 전류는 테스트 패턴과 니들들을 통해서 피검체로 제공된다. 스티프너는 다층 기판의 상부에 배치된다. 스티프너는 다층 기판을 지지한다. 인쇄회로기판(PCB)은 스티프너와 다층 기판 사이에 개재된다. 인쇄회로기판(PCB)은 테스트 전류가 흐르는 테스트 회로를 갖는다. 따라서, 테스트 회로는 테스트 패턴과 전기적으로 연결된다. 온도 조절 유닛은 다층 기판에 고온과 저온을 선택적으로 제공한다. 예를 들어, 피검체를 고온 하에서 테스트할 경우, 온도 조절 유닛은 다층 기판에 고온을 부여한다. 반면에, 피검체를 저온 하에서 테스트할 경우, 온도 조절 유닛은 다층 기판에 저온을 부여한다.In general, a probe card includes a multilayer board, a plurality of needles, a stiffener, a printed circuit board, and a temperature control unit. The multilayer substrate includes a plurality of stacked insulating substrates. For example, the insulating substrates may include a ceramic substrate. Test patterns are embedded in the multilayer substrate. A test current for testing the subject flows through the test pattern. For example, the subject may include a semiconductor substrate. The needles are disposed on the lower surface of the multilayer substrate. The needles are electrically connected to the test pattern. The needles are in electrical contact with the terminals of the subject. Accordingly, the test current is provided to the subject through the test pattern and the needle. A stiffener is disposed on top of the multilayer substrate. The stiffener supports the multilayer substrate. A printed circuit board (PCB) is interposed between the stiffener and the multilayer board. A printed circuit board (PCB) has a test circuit through which a test current flows. Accordingly, the test circuit is electrically connected to the test pattern. The temperature control unit selectively provides high and low temperatures to the multilayer substrate. For example, when the subject is tested under a high temperature, the temperature control unit applies a high temperature to the multilayer substrate. On the other hand, when the subject is tested under a low temperature, the temperature control unit imparts a low temperature to the multilayer substrate.

일반적으로, 웨이퍼 테스트에서 프로브 카드의 컨택 품질 및 성능 관리를 위해 히팅층(heating layer)이 사용되고 있다. 테스트 온도에 따른 웨이퍼 열팽창에 맞추어 프로브 카드도 Soak을 통해 온도 상승으로 열팽창을 시키고 있다. 히터를 사용하여 Soak 시간을 대폭 감소 시키고 있다. 하지만, 테스트 온도 상승에 따른 제품(웨이퍼) 열팽창이 커지고 있다. 이 때문에 프로브 카드의 온도도 높아져야 한다.In general, a heating layer is used to manage contact quality and performance of a probe card in a wafer test. In accordance with the wafer thermal expansion according to the test temperature, the probe card is also thermally expanded by increasing the temperature through soak. Soak time is greatly reduced by using a heater. However, the thermal expansion of the product (wafer) is increasing as the test temperature rises. For this reason, the temperature of the probe card must also be increased.

스위치 모드 전원 장치(SMPS; Switch Mode Power Supply)는 히팅층에 전력(전압/전류)을 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 프로브 카드의 온도가 75℃ 도달을 위해서 18분의 시간이 소요되고 있다. 그런데, 프로브 카드의 온도가 86℃의 경우에는 50분으로 길어지고 있다. 이처럼 제품 테스트 온도의 상승에 맞추어 프로브 카드의 온도가 높아져야 하는 경우에, 프로브 카드 내 히터 장치의 Soak 효율이 현저히 낮아지고 있다. 이는 프로브 카드 온도가 높아짐에 따라 히팅층의 온도도 높아지기 때문이다. 이로 인해 히팅층의 저항 역시 증가함으로써, 온도로 인해 높아진 저항만큼 히터 장치의 전력 효율이 떨어진다.A switch mode power supply (SMPS) provides power (voltage/current) to the heating layer. As shown in FIG. 1 , it takes 18 minutes for the temperature of the probe card to reach 75°C. However, when the temperature of the probe card is 86 deg. C, it is increased to 50 minutes. As such, when the temperature of the probe card needs to be increased in accordance with the increase in the product test temperature, the soak efficiency of the heater device in the probe card is significantly lowered. This is because as the temperature of the probe card increases, the temperature of the heating layer also increases. Due to this, the resistance of the heating layer also increases, so that the power efficiency of the heater device is lowered by the resistance increased due to the temperature.

본 발명은 반도체 웨이퍼 테스트 시 사용되는 프로브 카드(Probe Card)의 열팽창 관련하여 사용중인 히터 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 프로브 카드는 히터 장치의 전력 효율을 떨어 지지 않도록 히팅층 제어 장치를 포함할 수 있다.The present invention relates to a heater device in use in relation to thermal expansion of a probe card used in testing a semiconductor wafer. The probe card according to an embodiment of the present invention may include a heating layer control device so as not to decrease the power efficiency of the heater device.

프로브 카드 Soak 온도가 높아짐에 따라 히팅층을 활용한 Soak 소요 시간이 길어지는 이유는, 히팅층의 온도가 상승에 따라 히팅층의 저항이 커짐으로써 히팅층의 전력 효율이 낮아지기 때문이다. 이렇게 고온에서의 히팅층 저항 상승에 따른 히터 전력 효율 하락을 보상하기 위하여, 프로버에 설치되어 있는 히팅층에 대한 전류 공급 장치의 전력(전압 또는 전류)을 높이는 방법과 히팅층의 저항을 낮추는 두 가지 방안이 가능하다. 첫 번째, 프로버 히터 전원 장치의 전력을 높이는 방법은 기존 보유 설비를 개조해야 하기에 비용과 소요 시간에 있어서 현실적인 어려움을 갖는다. 두 번째 히터 저항을 낮추는 방법은 고온에서 히팅층 저항이 낮아져서 히터 전력을 높이나 낮은 온도에서 히팅층의 저항이 더 낮아짐으로써 히팅층에 흐르는 전류를 크게 한다. 이로 인하여 프로버 히터 전원에 과전류 보호 회로의 상한값 이상으로 전류가 흐르면, 히터가 차단됨으로써 낮은 온도 (즉, Soak 실행 초기)에서 히터가 동작할 수 없다. The reason why the time required for soaking using the heating layer increases as the probe card soak temperature increases is that as the temperature of the heating layer rises, the resistance of the heating layer increases, so that the power efficiency of the heating layer decreases. In order to compensate for the decrease in heater power efficiency due to the increase in the resistance of the heating layer at high temperature, there are two methods of increasing the power (voltage or current) of the current supply device for the heating layer installed in the prober and lowering the resistance of the heating layer. Several options are possible. First, the method of increasing the power of the prober heater power supply unit has practical difficulties in terms of cost and time required because existing equipment needs to be remodeled. The second method of lowering the heater resistance is to increase the heater power by lowering the heating layer resistance at a high temperature, but to increase the current flowing through the heating layer by lowering the resistance of the heating layer at a low temperature. For this reason, if the current flows to the prober heater power supply beyond the upper limit of the overcurrent protection circuit, the heater is cut off and the heater cannot be operated at a low temperature (that is, the initial stage of Soak execution).

도 2는 히팅층 저항에 따른 히터 전력과 히터 동작을 보여주는 도면이다.2 is a view showing heater power and heater operation according to the heating layer resistance.

도 2를 참조하면, 히팅층 저항에 따른 Soak 시의 프로브 카드 온도와 히터 동작이 도시된다. 통상 층의 경우 Soak 초기 온도가 낮은 B 구간에서 히터의 저항이 높아지기 전이라 전류가 흐른다. 프로브 카드 온도가 높아지는 A 구간에서 히터 저항이 높아지고 이로 인해 히팅층 전력이 낮아진다. 이에 프로브 카드 온도가 매우 완만하게 상승한다. Referring to FIG. 2 , the probe card temperature and the heater operation during soak according to the heating layer resistance are shown. In the case of a normal layer, current flows before the resistance of the heater increases in section B, where the initial soak temperature is low. In section A where the temperature of the probe card increases, the heater resistance increases, which lowers the heating layer power. As a result, the probe card temperature rises very slowly.

히팅층의 저항을 낮춘 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 히팅층 저항이 낮아진 만큼 온도가 높은 A'구간에서 히팅층 전력이 높아지고 있다. 하지만 온도가 낮은 B' 구간에서 저항이 낮아짐으로써, 전류가 증가한다. 이 경우 프로브 카드 히팅층의 숏 등 불량과 이상 동작에 따른 과전류로 인한 장비의 손상을 방지하기 위해 프로버의 히터 전원에 과전류 차단 기능이 필요하다.When the resistance of the heating layer is lowered, as shown in FIG. 2 , the heating layer power is increased in the section A′ where the temperature is high as the resistance of the heating layer is lowered. However, as the resistance decreases in the B' section where the temperature is low, the current increases. In this case, an overcurrent blocking function is required for the prober's heater power supply in order to prevent damage to the equipment due to overcurrent caused by defects such as shorting of the probe card heating layer and abnormal operation.

저항이 낮아진 히팅층이 온도가 낮은 영역(B')에서 과전류 차단 이상의 전류가 흐를 경우, 프로버는 히팅 층에 이상이 있다고 판단한다. 히터 전원이 차단되기 때문에 낮은 온도에서 히터가 오프(Off) 되면, 낮은 온도에서 히터를 사용할 수 없다. 이에 따라 Soak 효율이 낮아지는 문제가 발생될 수 있다. 이 경우에 Soak 실행 초기의 낮은 온도 영역에서 히터 없이 프로브 카드를 Soak함으로써, 프로브 카드 온도를 높인 다음에 히터를 동작시켜서 Soak을 하는 방법도 가능하다.When a current greater than the overcurrent cut-off flows in the region (B') where the temperature of the heating layer with lower resistance is low, the prober determines that there is an abnormality in the heating layer. If the heater is turned off at a low temperature because the heater power is cut off, the heater cannot be used at a low temperature. Accordingly, a problem in which soak efficiency is lowered may occur. In this case, it is also possible to soak the probe card without a heater in a low temperature region at the initial stage of the soak, raising the probe card temperature and then operating the heater to perform the soak.

그런데, 이러한 경우 초기 온도에서의 Soak 시간이 길어지기 때문에 히터를 활용한 Soak 효율이 낮아지게 된다. 프로브 카드 온도에 따른 테스트 인프라의 불안정성이 높아지기 때문에 안정적으로 히터를 사용하기 어렵다.However, in this case, since the soak time at the initial temperature is long, the soaking efficiency using the heater is lowered. Since the instability of the test infrastructure increases depending on the probe card temperature, it is difficult to use the heater stably.

도 3은 본 발명의 실시 에에 따른 프로브 카드(100)의 히팅층 제어 장치(110)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 프로브 카드(100)는 히팅층 제어 장치(110) 및 다층 기판(120)를 포함할 수 있다.3 is a view exemplarily showing the heating layer control device 110 of the probe card 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the probe card 100 may include a heating layer control device 110 and a multilayer substrate 120 .

히팅층 제어 장치(110)는 프로버(200)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력을 대응하는 히팅층에 제공할 수 있다.The heating layer control device 110 may receive power from the prober 200 and provide the received power to a corresponding heating layer.

히팅층 제어 장치(110)는 릴레이(혹은, 스위치; 112) 및 제어 시스템(114)를 포함할 수 잇다. 릴레이(112)는 다층 기판(120)에 유효 히팅층(121, 122)와 예비 히팅층(123)을 연결하도록 구현될 수 있다.The heating layer control device 110 may include a relay (or switch) 112 and a control system 114 . The relay 112 may be implemented to connect the effective heating layers 121 and 122 and the preliminary heating layer 123 to the multilayer substrate 120 .

제어 시스템(114)는 프로브 카드 온도에 따라 릴레이(114)의 연결을 자동 제어하도록 구현될 수 있다. 여기서 프로브 카드 온도는 다층 기판(120)의 온도 센서(124)로부터 측정될 수 있다.The control system 114 may be implemented to automatically control the connection of the relay 114 according to the probe card temperature. Here, the probe card temperature may be measured from the temperature sensor 124 of the multilayer substrate 120 .

본 발명의 실시 예에 따른 히팅층 제어 장치(110)는 Soak 실행 중에 온도가 상승에 따른 프로브 카드 히팅층의 저항이 증가와 이로 인한 히팅층 전력 하락의 단점을 극복할 수 있다.The heating layer control apparatus 110 according to an embodiment of the present invention can overcome the disadvantages of an increase in the resistance of the heating layer of the probe card as the temperature rises during the soak operation and a decrease in power of the heating layer due to this.

다층 기판(120)은 제 1 히팅층(121), 제 2 히팅층(122), 예비 히팅층(123) 및 온도 센서(124)를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 다층 기판(120)은 세라믹 기판을 포함할 수 있다.The multilayer substrate 120 may include a first heating layer 121 , a second heating layer 122 , a preliminary heating layer 123 , and a temperature sensor 124 . In an embodiment, the multilayer substrate 120 may include a ceramic substrate.

도 2에서 설명한 바와 같이, 히팅층 저항을 낮추면 낮은 온도에서의 과전류로 인해 히팅층이 Off될 수 있다. 이 때문에 낮은 온도뿐 아니라 높은 온도에서도 안정적으로 히터 전원이 사용될 수 있다. 또한 히터의 전력 효율을 유지하기 위해서 여분의 예비 히팅층(123)을 구비하고, 이러한 예비 히팅층(123)을 프로브 카드 온도 구간에서 추가 연결할 수 있다.As described in FIG. 2 , when the resistance of the heating layer is lowered, the heating layer may be turned off due to overcurrent at a low temperature. For this reason, the heater power can be used stably at a high temperature as well as a low temperature. In addition, in order to maintain the power efficiency of the heater, an extra preliminary heating layer 123 may be provided, and the preliminary heating layer 123 may be additionally connected in the probe card temperature section.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프로브 카드의 히팅층 제어 장치에 따른 히터 전력 비교를 예시적으로 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating comparison of heater power according to the heating layer control apparatus of the probe card according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 낮은 온도(B)에서는 통상 층의 방식대로 히팅층이 구동된다. 히팅층 저항이 상승하여 히터 효율이 떨어지는 온도 구간(A")에서 여분의 히팅층을 연결함으로써, 히팅층 제어 장치는 히팅층의 등가 저항을 낮추고, 히터 전력 효율을 높일 수 있다. 그 결과로써, 안정적인 히터 전원의 사용과 고온에서 히팅층 전력 효율 하락을 회피할 수 있다. 또한, 히팅층 제어 장치를 프로브 카드 PCB 상에 구성하여 기존 설비 (프로버와 Tester)의 개조없이 Soak 성능의 향상이 가능하다.Referring to FIG. 4 , at a low temperature (B), the heating layer is driven in the manner of a normal layer. By connecting an extra heating layer in the temperature section (A") where the heating layer resistance rises and the heater efficiency drops, the heating layer control device can lower the equivalent resistance of the heating layer and increase the heater power efficiency. As a result, It is possible to avoid the use of stable heater power and a decrease in heating layer power efficiency at high temperatures In addition, by configuring the heating layer control device on the probe card PCB, it is possible to improve the soak performance without modifying the existing equipment (prober and tester). do.

본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼의 패드 프로빙으로 테스트를 하는 프로브 카드는, 세라믹단에 형성된 프로브 카드 열팽창을 위한 복수의 히팅층들, 복수의 히팅층들에 대하여 프로브 카드의 PCB상에 히팅층을 개별 연결하는 릴레이, 및 프로브 카드의 온도를 감지함으로써 릴레이를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.A probe card for testing by pad probing of a wafer according to an embodiment of the present invention includes a plurality of heating layers for thermal expansion of the probe card formed on the ceramic end, and a heating layer on the PCB of the probe card for the plurality of heating layers. It may include a relay that is individually connected, and a control device that controls the relay by sensing the temperature of the probe card.

한편, 상술된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용 할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함 할 것이다.On the other hand, the contents of the present invention described above are only specific examples for carrying out the invention. The present invention will include not only concrete and practically usable means, but also technical ideas, which are abstract and conceptual ideas that can be utilized as future technologies.

100: 프로브 카드
200: 프로버
110: 히팅층 제어 장치
120: 다층 기판
121: 제 1 히팅층
122: 제 2 히팅층
123: 예비 히팅층
112: 릴레이
113: 제어 시스템
100: probe card
200: prober
110: heating layer control device
120: multilayer substrate
121: first heating layer
122: second heating layer
123: preliminary heating layer
112: relay
113: control system

Claims (10)

제 1 히팅 층, 제 2 히팅 층, 및 예비 히팅층을 갖는 다층 기판;
상기 다층 기판 하부에 배치된 복수의 니들들; 및
상기 다층 기판 상부에 배치되고, 상기 다층 기판의 온도에 따라 상기 제 1 히팅층, 상기 제 2 히팅층, 혹은 상기 예비 히팅층과 외부 전력의 연결을 제어하는 히팅층 제어 장치를 포함하는 프로브 카드.
a multilayer substrate having a first heating layer, a second heating layer, and a preheating layer;
a plurality of needles disposed under the multilayer substrate; and
and a heating layer control device disposed on the multi-layer substrate and configured to control the connection of external power to the first heating layer, the second heating layer, or the preliminary heating layer according to the temperature of the multi-layer substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 다층 기판은 세라믹 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
The multilayer substrate is a probe card, characterized in that it comprises a ceramic substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 온도가 기준값 미만일 때, 상기 제 1 히팅 층을 상기 외부 전력에 연결하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
When the temperature is less than a reference value, the probe card, characterized in that for connecting the first heating layer to the external power.
제 1 항에 있어서,
상기 온도가 기준값 이상일 때, 상기 제 2 히팅 층을 상기 외부 전력에 연결하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
When the temperature is higher than a reference value, the probe card, characterized in that for connecting the second heating layer to the external power.
제 1 항에 있어서,
상기 온도가 기준값 이상일 때, 상기 예비 히팅층을 상기 외부 전력에 연결하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
When the temperature is higher than a reference value, the probe card, characterized in that for connecting the preliminary heating layer to the external power.
제 1 항에 있어서,
상기 히팅층 제어 장치는,
상기 외부 전력을 제공하는 전력 라인을 상기 제 1 히팅층, 상기 제 2 히팅층, 및 상기 예비 히팅층에 개별적으로 연결하는 릴레이를 더 포함하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
The heating layer control device,
and a relay for individually connecting a power line providing the external power to the first heating layer, the second heating layer, and the preliminary heating layer.
제 6 항에 있어서,
상기 히팅층 제어 장치는,
상기 온도에 따라 릴레이의 연결을 제어하는 제어 시스템을 더 포함하는 프로브 카드.
7. The method of claim 6,
The heating layer control device,
The probe card further comprising a control system for controlling the connection of the relay according to the temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 다층 기판은,
상기 다층 기판의 상부에 배치되고, 상기 온도를 감지하는 온도 센서를 더 포함하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
The multilayer substrate is
The probe card further comprising a temperature sensor disposed on the multilayer substrate and sensing the temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 온도가 기준값 미만일 때, 상기 제 1 히팅층, 상기 제 2 히팅층, 및 상기 예비 히팅층은 상기 외부 전력에 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
The method of claim 1,
When the temperature is less than the reference value, the first heating layer, the second heating layer, and the preliminary heating layer, characterized in that the probe card is not connected to the external power.
프로브 카드의 동작 방법에 있어서,
다층 기판의 온도를 감지하는 단계;
상기 온도에 따라 상기 다층 기판 내부의 복수의 히팅층들 중에서 적어도 하나의 히팅층과 외부 전력의 연결을 제어하는 단계; 및
반도체 소자를 테스트 하는 단계를 포함하는 방법.
In the method of operating a probe card,
sensing the temperature of the multilayer substrate;
controlling the connection of at least one heating layer among a plurality of heating layers inside the multilayer substrate and external power according to the temperature; and
A method comprising testing a semiconductor device.
KR1020210026075A 2021-02-26 2021-02-26 Probe card and operating method thereof KR20220122827A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210026075A KR20220122827A (en) 2021-02-26 2021-02-26 Probe card and operating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210026075A KR20220122827A (en) 2021-02-26 2021-02-26 Probe card and operating method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220122827A true KR20220122827A (en) 2022-09-05

Family

ID=83279792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210026075A KR20220122827A (en) 2021-02-26 2021-02-26 Probe card and operating method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220122827A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7170091B2 (en) Probe look ahead: testing parts not currently under a probehead
KR101173256B1 (en) Method and Apparatus for Testing Integrated Circuit
US6265888B1 (en) Wafer probe card
JPH11274252A (en) Device and method for checking semiconductor device
US8466702B2 (en) Test system and substrate unit for testing
US8427187B2 (en) Probe wafer, probe device, and testing system
US8278965B2 (en) Inspection apparatus
US10295590B2 (en) Probe card with temperature control function, inspection apparatus using the same, and inspection method
JP7119310B2 (en) Semiconductor test equipment
WO2004109306A1 (en) Method and apparatus for testing electrical characteristics of object under test
JP2020047849A (en) Inspection device and inspection method
JP2003344498A (en) Semiconductor tester
KR101254280B1 (en) Test apparatus and manufacturing method
KR20220122827A (en) Probe card and operating method thereof
US20110133768A1 (en) Test wafer unit and test system
JP2545648B2 (en) Prober
KR20070070769A (en) Test socket apparatus for semiconductor package
KR100557991B1 (en) Probing apparatus and the method
KR100831990B1 (en) Method and apparatus of soaking pin of prober card
KR100821095B1 (en) Test device for the semiconductor and the testing method thereof
KR100847272B1 (en) Burn-in Board
KR20100075124A (en) Wafer tester equipped with heating system and wafer test method thereof
KR100826980B1 (en) Memory testing equipment
KR20230131339A (en) Probe card and method for controlling temperature of the same
JPH1174321A (en) Prober