KR20230029238A - 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드에 관한 것으로서, 일측에 다수의 제1 삽입공이 형성된 상부 가이드 플레이트와, 상기 상부 가이드 플레이트의 하방으로 이격배치되고, 일측에 다수의 제2 삽입공이 형성된 하부 가이드 플레이트와, 상단부와 하단부가 각각 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 삽입배치되어 상기 상부 가이드 플레이트의 내면 및 상기 하부 가이드 플레이트의 내면에 지지되는 니들부를 포함하되, 상기 니들부는 하나의 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 적어도 둘 이상이 삽입되는 니들유닛과, 절연체로 형성되고, 이웃하는 상기 니들유닛과 상기 니들유닛 사이에 개재되어 상기 니들유닛간 간격을 미리 설정된 간격으로 유지시키는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 다수의 상기 제1 삽입공 간의 간격 또는 다수의 상기 제2 삽입공 간의 간격보다 작은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 니들유닛간 미세 피치를 달성할 수 있을 뿐 아니라 가이드 플레이트의 구조가 간소화되어 가이드 플레이트의 가공성, 강성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

미세피치 대응이 가능한 프로브 카드{Probe card with fine pitch implemention}

본 발명은 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 니들유닛간 미세 피치를 달성할 수 있을 뿐 아니라 가이드 플레이트의 구조가 간소화되어 가이드 플레이트의 가공성, 강성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼(Wafer)상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(chip)으로 조립하는 어셈블리(assembly)공정을 통해서 제조된다.

여기서 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 불량칩을 판별하기위해 수행하는 것으로 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 되는 프로브 카드라는 검사장치가 주로 사용되고 있다.

이러한 프로브 카드는 웨이퍼를 구성하는 각 칩의 패턴과 접촉되어 전기적 신호를 인가하는 다수의 니들(Needle)이 구비되는데, 통상 웨이퍼의 각 디바이스의 전극패드에 프로브 카드의 니들이 접촉되게 하면서 이 니들을 통해 특정의 전류를 통전시켜 그때 출력되는 전기적 특성을 측정한다.

한편, 최근의 반도체 디바이스는 디자인 룰이 더욱 미세화되면서 고집적화와 동시에 극소형화되고 있는 추세이므로 미세해지는 반도체 디바이스의 패턴과 접속되기 위해서는 프로브 카드의 니들들도 그에 적절한 사이즈로 미세화됨과 아울러 니들유닛과 니들유닛간 보다 좁은 간격으로 배치되는 미세피치가 요구된다.

나아가, 최근에는 검사의 신뢰도 향상을 위해 하나의 검사대상물에 다수의 니들이 접촉되는 구조가 요구되고 있는 등 니들의 피치가 더욱 미세하게 요구되고 있는 실정이다.

이에 최근에는 니들유닛과 니들유닛 간격을 보다 좁은 간격으로 배치할 수 있는 기술, 즉 미세피치에 대한 기술연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

일예로, 미국등록특허 9429593호에 나타난 프로브 카드의 경우 니들유닛의 헤드 부분을 납작하게 형성하고 이들을 각각 가로 및 세로방향으로 교대 배열함으로써 니들유닛의 좌우간격을 좁힐 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 미국등록특허 9429593호에 나타난 프로브 카드는 세로방향에 대한 간격이 오히려 기존 프로브 카드에 비해 증대되면서 여전히 니들유닛간 간격을 좁힐 수 있는데는 한계가 있었을 뿐 아니라 니들유닛의 헤드부분만 납작하게 형성해야 하는데, MEMS 공정에서 이러한 형태로 니들유닛을 제조하기가 매우 까다로운 문제점이 있었다.

이와 같이 종래에는 니들유닛간 미세피치를 형성하기 위해 니들의 형태를 변경하여 제조효율이 낮아지면서도 미세피치를 형성하기 어려운 문제점이 있는 바 해당 업계에서 종래 프로브 카드의 불합리한 점을 극복하고, 제조가 용이하면서도 니들유닛간 미세피치를 형성할 수 있는 프로브 카드에 대한 요구가 높아지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 니들유닛을 그대로 사용하면서도 니들유닛간 미세 피치를 달성할 수 있을 뿐 아니라 기존에 비해 가이드 플레이트 상의 삽입공 갯수가 줄어들어 가이드 플레이트의 가공성, 강성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 일측에 다수의 제1 삽입공이 형성된 상부 가이드 플레이트와, 상기 상부 가이드 플레이트의 하방으로 이격배치되고, 일측에 다수의 제2 삽입공이 형성된 하부 가이드 플레이트와, 상단부와 하단부가 각각 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 삽입배치되어 상기 상부 가이드 플레이트의 내면 및 상기 하부 가이드 플레이트의 내면에 지지되는 니들부를 포함하되, 상기 니들부는 하나의 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 적어도 둘 이상이 삽입되는 니들유닛과, 절연체로 형성되고, 이웃하는 상기 니들유닛과 상기 니들유닛 사이에 개재되어 상기 니들유닛간 간격을 미리 설정된 간격으로 유지시키는 스페이서를 포함하며, 상기 스페이서는 다수의 상기 제1 삽입공 간의 간격 또는 다수의 상기 제2 삽입공 간의 간격보다 작은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드를 제공한다.

그리고, 상기 스페이서는 이웃하는 한 쌍의 니들유닛 중 적어도 어느 하나의 니들유닛과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스페이서는 상기 니들유닛의 밴딩방향을 후방으로 가정하는 경우 상기 니들유닛의 측부에 배치될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 니들유닛간 미세 피치를 달성할 수 있을 뿐 아니라 가이드 플레이트의 구조가 간소화되어 가이드 플레이트의 가공성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드를 도시한 도면,
도2는 도1에 표시된 'A'의 확대도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛과 스페이서를 도시한 사시도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 삽입공 및 제2 삽입공에 1조의 니들유닛을 삽입하는 상태를 도시한 도면,
도5는 종래의 가이드 플레이트 평면도(a)와 본 발명의 일실시예에 따른 가이드 플레이드 평면도(b),
도6은 종래의 니들유닛이 검사대상물에 접촉되는 상태(a)와 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛이 검사대상물에 접촉되는 상태(b)를 비교, 도시한 도면

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드를 도시한 도면이고, 도2는 도1에 표시된 'A'의 확대도이며, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛과 스페이서를 도시한 사시도이다.

도1 내지 도3에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(1)는 상부 가이드 플레이트(10)와, 하부 가이드 플레이트(20)와, 니들부(30)를 포함하여 구성된다.

상부 가이드 플레이트(10)는 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 일측에 복수개의 제1 삽입홀(11)이 미리 정해진 간격으로 형성되며, 후술하는 니들유닛(31)이 제1 삽입홀(11)에 삽입되어 니들유닛(31)의 상단부가 내면 일측에 지지된다.

하부 가이드 플레이트(20)는 상부 가이드 플레이트(10)와 같이 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 일측에 니들유닛(31)의 하단부가 삽입되는 복수개의 제2 삽입홀(21)이 미리 설정된 간격으로 형성되며, 상부 가이드 플레이트(10)의 하부에 상부 가이드 플레이트(10)와 이격 배치된다.

여기서, 본 실시예에 따른 제1 삽입홀(11) 및 제2 삽입홀(21)에는 후술하는 니들유닛(31) 한 쌍이 삽입되며, 기존의 가이드 플레이트에 형성된 삽입홀과는 달리 대략 직사각형 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(1)는 상기한 상부 가이드 플레이트(10) 및 하부 가이드 플레이트(20)의 간격을 유지하기 위해 상부 가이드 플레이트(10)와 하부 가이드 플레이트(20) 사이에 개재되는 지그플레이트(J)를 포함할 수 있다.

니들부(30)는 제1 삽입홀(11) 및 제2 삽입홀(21)에 삽입되어 상하부가 각각 상부 가이드 플레이트(10) 및 하부 가이드 플레이트(20)의 내면에 지지되며, 준비된 검사대상물에 탄성접촉되어 특정 전류를 통전함과 아울러 그 때 출력되는 전기적 신호를 검사 장치부(K)를 통해 외부의 테스트 장비로 전달하는 역할을 하는 것으로서, 하나의 제1 삽입홀(11) 및 제2 삽입홀(21)에 적어도 둘 이상이 삽입되는 니들유닛(31)과, 니들유닛(31)과 니들유닛(31) 사이에 개재되는 스페이서(32)를 포함하여 구성될 수 있다.

니들유닛(31)은 단일의 막대형상으로 형성되고, 하단부가 검사대상물에 탄성접촉되어 특정 전류를 통전함과 아울러 그 때 출력되는 전기적 신호를 검사 장치부(K)로 전달하는 역할을 하는 것으로서, 대략 수직방향으로 길이를 갖는 막대형상의 니들몸체(31a)와, 니들몸체(31a)의 상부에 형성되는 스토퍼부(31b)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 적어도 2개의 니들유닛(31)이 제1 삽입홀(11) 및 제2 삽입홀(21)에 삽입된다.

스페이서(32)는 대략 세로방향으로 길이를 갖는 블럭형상으로 형성되고, 이웃하는 니들유닛(31)과 니들유닛(31) 사이에 개재되어 니들유닛(31)과 니들유닛(31)의 간격을 유지시킴과 아울러 니들유닛(31)과 니들유닛(31)간을 절연하는 역할을 한다.

이러한, 스페이서(32)는 작업환경에 따라 그 두께를 달리하여 니들유닛(31)간 피치를 조절할 수 있을 뿐 아니라 니들유닛(31)간 간격이 유지된 상태로 하나의 삽입홀에 삽입될 수 있도록 하여 제조효율을 크게 향상시킬 수 있다.

나아가, 스페이서(32)는 니들유닛(31)과 별도로 제조된 후 이웃하는 니들유닛(31) 중 어느 하나의 니들유닛(31) 일측에 본딩될 수 있을 뿐 아니라 제조과정에서 니들유닛(31)의 일측에 스페이서(32)를 일체로 형성할 수 있다. 이웃하는 니들유닛(31) 중 어느 하나의 니들유닛(31) 일측에 일체로 형성할 수 있다. 한편, 본 발명의 일실시예에서는 도1에 도시된 바와 같이 스페이서(32)가 니들유닛(31)의 상단부와 하단부에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 환경에 따라 니들유닛(31)의 간격유지를 위해 니들유닛(31)의 일측에 다수 형성될 수 있다.

또한, 도1 및 도2에서는 스페이서(32)가 전후방향으로 이웃하게 배치된 니들유닛(31) 사이에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도3에서 보는 바와 같이 니들유닛(31) 벤딩방향을 후방으로 가정하는 경우 니들유닛(31)과 니들유닛(31)의 측면 사이에 개재될 수 있다. 이 경우 니들유닛(31)간 미세피치를 형성하면서도 전후방향으로 배치된 니들유닛(31)이 벤딩되는 경우 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 삽입홀 및 제2 삽입홀에 1조의 니들유닛을 삽입하는 상태를 도시한 도면이고, 도5는 종래의 가이드 플레이트 평면도(a)와 본 발명의 일실시예에 따른 가이드 플레이드 평면도(b)이며, 도6은 종래의 니들유닛이 검사대상물에 접촉되는 상태(a)와 본 발명의 일실시예에 따른 니들유닛이 검사대상물에 접촉되는 상태(b)를 비교, 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(1)의 조립방법 및 동작을 첨부된 도4 내지 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(1)의 조립방법을 살펴보면, 제1 삽입홀(11)과 제2 삽입홀(21)이 연통되도록 상부 플레이트와, 하부 플레이트를 적층하고, 니들유닛(31)을 제1 삽입홀(11) 및 제2 삽입홀(21)에 삽입한다.

이때, 본 실시예는 도4에서 보는 바와 같이 한 쌍의 니들유닛(31) 사이에 스페이서(32)가 개재된 상태를 1조로 하고, 이를 한번에 제1 삽입홀(11) 및 제2 삽입홀(21)에 삽입한다.

다음, 상부 가이드 플레이트(10)와 하부 플레이트(20) 중 어느 하나의 가이드 플레이트를 측방향으로 일정간격 쉬프트 시키고, 상부 가이드 플레이트(10)와 하부 플레이트(20) 사이에 지그 플레이트(J)를 설치하여 조립을 완료한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(1)는 니들유닛(31)과 니들유닛(31) 사이에 스페이서(32)를 개재한 상태, 즉 스페이서(32)의 두께를 통해 니들유닛(31)간 피치를 결정한 상태에서 한 쌍의 니들유닛(31)과 그 사이에 개재된 스페이서(32)를 동시에 삽입홀에 삽입하므로 니들유닛(31)간 피치 조절이 용이하면서도 미세 피치를 형성할 수 있으며, 조립공정이 간소화되는 기술적 특징을 갖는다.

뿐만 아니라 하나의 삽입홀에 적어도 2개의 니들유닛(31)이 삽입되므로 도5에서 보는 바와 같이 본 발명은 종래 가이드 플레이트에 비해 가이드 플레이트에 형성되는 삽입홀의 갯수를 줄일 수 있고, 그로 인해 가이드 플레이트의 강성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있으며, 가이드 플레이트의 가공 측면에서도 유리한 특징이 있다.

이렇게 조립된 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(1)는 하부에 위치한 검사대상물(S)이 상방으로 이동하는 경우 니들유닛(31)의 하단부가 검사대상물(S)에 접촉된다.

이때, 도6에서 보는 바와 같이 종래의 프로브 카드(a)는 니들유닛(31)간 협피치 구현이 어려워 초소형화된 반도체, 즉 검사대상물(S)에 다수의 니들유닛(31)을 접촉하려는 경우 접촉 자체가 어렵거나 접촉이 불안정하게 이루어지는 반면 본 발명의 일실시예에 따른 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드(b)는 앞서 설명한 바와 같이 스페이서(32) 두께 조절을 통해 니들유닛(31)간 미세 피치를 보다 쉽게 형성할 수 있으며, 이를 통해 하나의 검사대상물(S)에 다수의 니들유닛(31)이 안정적으로 접촉될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 상부 가이드 플레이트 11 : 제1 삽입홀
20 : 하부 가이드 플레이트 21 : 제2 삽입홀
J : 지그플레이트 30 : 니들부
31 : 니들유닛 31a : 니들몸체
31b : 스토퍼부 32 : 스페이서
S : 검사대상물 K : 검사 장치부

Claims (3)

1. 일측에 다수의 제1 삽입공이 형성된 상부 가이드 플레이트와;
   상기 상부 가이드 플레이트의 하방으로 이격배치되고, 일측에 다수의 제2 삽입공이 형성된 하부 가이드 플레이트와;
   상단부와 하단부가 각각 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 삽입배치되어 상기 상부 가이드 플레이트의 내면 및 상기 하부 가이드 플레이트의 내면에 지지되는 니들부를 포함하되,
   상기 니들부는
   하나의 상기 제1 삽입공 및 상기 제2 삽입공에 적어도 둘 이상이 삽입되는 니들유닛과;
   절연체로 형성되고, 이웃하는 상기 니들유닛과 상기 니들유닛 사이에 개재되어 상기 니들유닛간 간격을 미리 설정된 간격으로 유지시키는 스페이서를 포함하며,
   상기 스페이서는 다수의 상기 제1 삽입공 간의 간격 또는 다수의 상기 제2 삽입공 간의 간격보다 작은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스페이서는 이웃하는 한 쌍의 니들유닛 중 적어도 어느 하나의 니들유닛과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드.
   
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스페이서는 상기 니들유닛의 밴딩방향을 후방으로 가정하는 경우 상기 니들유닛의 측부에 배치되는 것을 특징으로 하는 미세피치 대응이 가능한 프로브 카드.

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