KR20230109173A - 전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드 및 관련 제조방법 - Google Patents

전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드 및 관련 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230109173A
KR20230109173A KR1020237020765A KR20237020765A KR20230109173A KR 20230109173 A KR20230109173 A KR 20230109173A KR 1020237020765 A KR1020237020765 A KR 1020237020765A KR 20237020765 A KR20237020765 A KR 20237020765A KR 20230109173 A KR20230109173 A KR 20230109173A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guide
probe head
guides
containment element
cutting
Prior art date
Application number
KR1020237020765A
Other languages
English (en)
Inventor
플라비오 마기오니
Original Assignee
테크노프로브 에스.피.에이.
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 테크노프로브 에스.피.에이. filed Critical 테크노프로브 에스.피.에이.
Publication of KR20230109173A publication Critical patent/KR20230109173A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple 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
    • G01R1/07342—Multiple 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 at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple 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
    • G01R1/07364—Multiple 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 with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07378—Multiple 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 with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate adapter, e.g. space transformers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple 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
    • G01R1/07314—Multiple 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple 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
    • G01R1/07357—Multiple 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 with flexible bodies, e.g. buckling beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/44—Modifications of instruments for temperature compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Abstract

피검 소자(DUT)의 기능성 테스트를 위한 프로브 헤드(50)를 제조하는 방법이 여기에 개시된다. 상기 방법은, 격납 요소(55)를 제공하는 단계, 테스트 동안 상기 피검 소자(DUT)를 향하게 되는 상기 격납 요소(55)의 하부 면(Fa')에 하부 가이드(60)를 배열하는 단계, 및 상기 하부 면(Fa')의 반대편에 있는 상기 격납 요소(55)의 상부 면(Fb')에 상부 가이드(70)를 배열하는 단계를 포함하고, 상기 격납 요소(55)는 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 사이에 개재되고, 상기 가이드들(60, 70)은 처음에는 상기 격납 요소(55)에 연결된 적어도 하나의 단일 플레이트 형태이다. 적절하게는, 상기 방법은, 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 중 적어도 하나를 절단함으로써 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)을 정의하는 단계 및 상기 피검 소자(DUT)의 패드들(P)에 콘택할 수 있는 다수의 콘택 요소들(51)을 상기 가이드들(60, 70)에 형성된 각각의 가이드 홀들(60h, 70h) 내로 삽입하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법에 의해 얻어지는 프로브 헤드(50) 역시도 개시된다.

Description

전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드 및 관련 제조방법
본 개시는 반도체 웨이퍼에 집적된 전자 소자들을 테스트하기 위한 프로브 헤드 및 관련 제조방법, 특히 메모리 소자들(예를 들어, DRAM과 같은)을 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드에 관한 것이며, 아래에서는 오직 설명의 단순화를 위한 목적으로 이 응용 분야와 관련해서 이를 설명한다.
주지된 바와 같이, 프로브 헤드는 본질적으로 마이크로 구조, 특히 반도체 웨이퍼에 집적된 전자 소자의 다수의 콘택 패드들을 상기 전자 소자의 기능성 테스트를 수행하는 테스트 장치의 대응 채널들에 전기적으로 연결할 수 있는 전자 디바이스이다.
이 테스트는 결함 회로를 생산 단계에서와 같이 빠른 단계에서 조기에 검출하여 분리해내는데 유용하다. 따라서, 프로브 헤드는 웨이퍼에 집적된 회로들을 절단하여 격납 패키지 내에 조립하기 전에 이들에 대한 테스트를 수행하는데 사용되는 것이 보통이다.
일반적으로, 프로브 헤드는 적어도 하나의 가이드 또는 적어도 한 쌍의 가이드들(또는 지지체들)에 의해 홀딩되는 다수의 콘택 프로브들을 포함하는데, 상기 적어도 한 쌍의 가이드들은 실질적으로 플레이트 형태이며 서로 평행하다. 상기 가이드들은 적절한 가이드 홀들을 구비하며, 상기 가이드 홀들에 슬라이딩 방식으로 수용되는 상기 콘택 프로브들의 이동 및 발생 가능한 변형을 위한 자유 공간 또는 에어 갭이 확보될 수 있도록 서로 일정 거리만큼 떨어져 배열된다. 특히, 상기 한 쌍의 가이드들은 상부 가이드 및 하부 가이드를 포함하는데, 이들 모두는 각각의 가이드 홀들을 구비하고 있고, 상기 가이드 홀들 내로 상기 콘택 프로브들이 축 방향으로 슬라이딩하며, 상기 프로브들은 우수한 전기적 및 기계적 특성을 갖는 특수 합금으로 보통 제조된다.
피검 소자의 콘택 패드들과 콘택 프로브들 간의 양호한 접속은 프로브 헤드를 상기 소자 자체에 가압함으로써 보장되는데, 상기 가압 콘택 동안에 상기 콘택 프로브들은 상기 두 개의 가이드들 사이의 에어 갭 내에서 밴딩(bending)을 겪게 되고 관련 가이드 홀 안에서 슬라이딩하게 된다. 이러한 유형의 프로브 헤드는 "수직형 프로브 헤드"로 흔히 지칭된다.
대체로, 수직형 프로브 헤드는 콘택 프로브들의 밴딩이 발생하는 에어 갭을 갖는데, 상기 밴딩은 상기 프로브들 자체 또는 그 가이드들의 적절한 형태를 통해 구현될 수 있다.
예로서, 도 1은 공지된 타입의 프로브 카드를 개략적으로 보여주는데, 상기 프로브 카드는 포괄적으로 참조번호 15로 표시되어 있고 프로브 헤드(1)를 포함한다. 상기 프로브 헤드(1)는, 다시, "상부 다이(upper die)"로 보통 지칭되는 적어도 하나의 상부 플레이트형 지지체 또는 가이드(2) 및 "하부 다이(lower die)"로 보통 지칭되는 하부 플레이트형 지지체 또는 가이드(3)를 포함하고, 이들은 다수의 콘택 프로브들(6)이 슬라이딩하는 가이드 홀들(4, 5)을 각각 갖는다.
각각의 콘택 프로브(6)는 웨이퍼(9)에 집적된 피검 소자의 콘택 패드(8) 상에 접할 수 있는 콘택 팁(7)을 일단에 가짐으로써, 상기 프로브 카드(15)가 말단 구성요소인 테스트 장치(미도시)와 상기 피검 소자 간의 기계적 및 전기적 콘택을 수행한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 상기 콘택 프로브들(6)의 변형을 가능하게 하는 에어 갭(10)에 의해 상기 상부 가이드(2)와 상기 하부 가이드(3)가 적절히 떨어져 있다. 일반적으로, 상기 프로브 헤드(1)는, 상기 가이드들에 대한 지지를 제공하기 위해 상기 상부 가이드(2)와 상기 하부 가이드(3) 사이에 배열되는 격납 요소(containment element) 또는 하우징(미도시)도 포함한다.
상기 프로브 헤드(1)는 수직형 프로브 헤드이다. 앞에서 살펴본 바와 같이, 수직형 프로브 헤드에서는, 피검 소자 자체에 프로브 헤드를 가압함으로써 상기 피검 소자의 콘택 패드들(8)과 상기 콘택 프로브들(6) 간의 양호한 접속이 보장된다. 상기 가이드들(2, 3)에 형성된 가이드 홀들(4, 5) 내에서 이동 가능한 상기 콘택 프로브들(6)은, 상기 가압 콘택 동안, 상기 에어 갭(10) 내에서 밴딩을 겪게 되고 상기 가이드 홀들 내에서 슬라이딩하게 된다.
일부 경우들 에서는, 상기 콘택 프로브들이 상기 상부 플레이트형 지지체에서 상기 프로브 헤드에 움직이지 않게 고정된다: 이러한 프로브 헤드는 "차단형 프로브 헤드"로 지칭된다.
그러나, 비차단형 프로브들(즉, 움직이지 않게 고정되어 있지 않은)을 갖는 프로브 헤드가 더욱 빈번히 사용되는데, 상기 프로브들은 아마도 마이크로콘택 보드(microcontact board)를 통해 소위 보드(board)에 접속된 상태로 유지된다: 이러한 프로브 헤드는 "비차단형 프로브 헤드"로 지칭된다. 상기 마이크로콘택 보드는 "스페이스 트랜스포머(space transformer)"로 흔히 불리는데, 그 이유는, 이것이 상기 프로브들과 콘택할 뿐만 아니라, 그 위에 형성된 콘택 패드들이 상기 피검 소자 상의 콘택 패드들에 대해 공간적으로 재분포될 수 있도록 하며, 특히 상기 패드들 자체의 중심들 간의 거리(피치) 제약을 완화시킬 수 있기 때문이다.
이 경우, 여전히 도 1을 참조하면, 각각의 콘택 프로브(6)는, 상기 프로브 헤드(1)를 포함하는 프로브 카드(15)의 스페이스 트랜스포머(13)의 다수의 콘택 패드들 중 하나의 콘택 패드(12)를 향해 있는 소위 콘택 헤드(11)로 끝나는 추가 말단 부분 또는 영역을 갖는다. 웨이퍼(9)에 집적된 피검 소자의 콘택 패드들(8)과 콘택 팁들(7) 간의 콘택과 유사하게, 콘택 프로브들(6)의 콘택 헤드들(11)을 스페이스 트랜스포머(13)의 콘택 패드들(12) 상에 가압 콘택시킴으로써 상기 콘택 프로브들(6)과 상기 스페이스 트랜스포머(13) 간의 양호한 전기적 접속이 보장된다.
또한, 프로브 카드(15)는 상기 스페이스 트랜스포머(13)에 연결된 지지 플레이트(14)[일반적으로는 인쇄회로기판(PCB)]를 포함하는데, 이를 통해 상기 프로브 카드(15)가 테스트 장치(미도시)와 접속한다.
프로브 헤드의 올바른 동작은 기본적으로 두 가지 파라미터들과 연관이 있다: 콘택 프로브의 수직 이동 또는 초과 이동(overtravel) 및 콘택 패드 상에서의 콘택 프로브의 콘택 팁의 수평 이동 또는 스크럽(scrub).
콘택 프로브들과 피검 소자 간의 절절한 전기적 접속이 항상 보장되어야 하기 때문에, 이 특성들 모두가 제조 단계에서 평가되고 조율되어야 한다.
또한, 공지의 해결방안에 따르면, 보강재(stiffener)(16)를 통해 상기 지지 플레이트(14)가 제자리에 유지된다.
일반적으로, 스페이스 트랜스포머(13)는 매우 감소된 두께를 갖고, 따라서 심각한 평면성(편평성) 문제를 갖는다. 이 때문에, 이것은 일반적으로 보강재(도 1에는 도시되어 있지 않음)와도 결부되는데, 상기 보강재는 조립체 전체를 더욱 단단하고 강하게 만들 수 있으며, 전술한 기술에 따라 제조된 프로브 카드의 적절한 동작에 종종 영향을 미치는 평면성 결함이 감소될 수 있도록 한다.
일반적으로, 테스트 방법론에 의하면 프로브 헤드는 극한 온도를 견딜 수 있어야 할 뿐만 아니라 서로 다른 온도에서(매우 높은 온도 및 매우 낮은 온도 모두에서) 정확히 동작하여야 한다. 그러나, 이 경우, 프로브 헤드의 부품들의 열팽창이 그것의 정확한 거동에 영향을 미칠 수 있다. 실제로, 공지된 타입의 프로브 헤드의 부품들(예를 들어, 가이드들 및 하우징)은 보통 서로 고정되어 있고 서로 다른 열팽창 계수를 가질 뿐만 아니라 서로 다른 온도에 처하게 된다. 테스트(예를 들어, 고온 또는 저온에서의) 동안, 상기 부품들을 형성하는 물질들의 상이한 열팽창 계수들로 인해 그리고 이들 간의 제약들로 인해 상기 부품들 자체가 동그랗게 구부러지고 밴딩되기 쉬운데, 이로 말미암아 프로브 헤드의 전체적 오작동이 야기되며, 심지어는 피검 소자의 콘택 패드들과의 콘택이 이루어지지 못하게 된다.
이 문제는, 예를 들어 DRAM과 같은 메모리 소자를 테스트하기 위한 프로브 헤드와 같은 대형 프로브 헤드의 경우에 특히 중요하다. 실제로, 이 종류의 프로브 헤드에서는, 부품들의 열팽창 제어 실패가 테스트 단계에서 상당한 문제들을 수반한다.
본 발명의 기술적 과제는, 공지의 해결방안들에 여전히 영향을 미치는 한계들 및 단점들을 극복할 수 있는 기능적 및 구조적 특징들을 갖는 전자 소자 테스트용 프로브 헤드를 제공하는 것이며, 특히 극한 온도에서도 정확한 테스트 실행을 보장할 수 있고 상당한 온도 변동을 견딜 수 있으며, 그와 동시에 조립이 용이한 대형 프로브 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 근간을 이루는 해결 방안은, 가이드들을 처음에는 단일 플레이트(예를 들어, 세라믹 물질의 단일 플레이트) 형태로 하우징에 고정하고 이어서 절단하되 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 모듈들 또는 가이드 부분들로 절단하는 방법을 통해 프로브 헤드를 제조하는 것이다. 이러한 방식으로, 단일 가이드 부분들을 정렬할 필요 없이 상기 가이드들이 단일 물질 블록(single material block)으로서 프로브 헤드와 결부됨으로써, 테스트 동안 상기 프로브 헤드의 열팽창 제어가 향상될 수 있다.
이러한 해결 방안에 기초하여, 위 기술적 과제는 피검 소자의 기능성 테스트를 위한 프로브 헤드의 제조방법에 의해 해결되는데, 상기 방법은 격납 요소 또는 하우징을 제공하는 단계, 테스트 동안 상기 피검 소자를 향하게 되는 상기 격납 요소의 하부 면에 하부 가이드를 배열하는 단계, 및 상기 하부 면의 반대편에 있는 상기 격납 요소의 상부 면에 상부 가이드를 배열하는 단계를 포함하고, 상기 격납 요소는 상기 하부 가이드와 상기 상부 가이드 사이에 개재되고, 상기 가이드들은 상기 격납 요소에 연결될 때 처음에는 적어도 하나의 단일 플레이트 형태이고, 상기 방법은 상기 하부 가이드와 상기 상부 가이드 중 적어도 하나의 가이드를 절단함으로써 상기 적어도 하나의 단일 플레이트로부터 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들을 정의하는 단계, 및 상기 피검 소자의 패드들에 콘택할 수 있는 다수의 콘택 요소들을(또는, 적어도 그 부분들을) 상기 가이드들에 형성된 각각의 가이드 홀들 내로 삽입하는 단계를 더 포함한다.
이를 통해, 처음에는 적어도 하나의 단일 플레이트, 즉 서로 분리된 요소들이 없는 단일 구조 요소가 제공되는데, 상기 단일 구조 요소는 상기 하우징과 연결된 후에만 절단된다.
더욱 구체적으로, 본 발명은 아래의 추가적 및 선택적 특징들을 필요에 따라 단독으로 또는 조합으로 포함한다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 하부 가이드와 상기 상부 가이드 모두가 다수의 가이드 부분들로 분할될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 가이드들의 단일 플레이트를 절단하는 것은 레이저 커팅 또는 워터 커팅에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 방법은 상기 가이드들의 절단 전에 상기 하부 가이드와 상기 상부 가이드를 상기 격납 요소에 접착시키는 예비 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 방법은 상기 가이드들의 단일 플레이트들을 절단하기 전에, 상기 콘택 프로브들의 수용을 위한 상기 가이드 홀들을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 가이드 홀들은 상기 가이드들의 단일 플레이트들을 절단한 후에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 방법은 내부 암들(internal arms)에 의해 분리되어 있는 다수의 하우징 씨트들(housing seats)을 상기 격납 요소에 형성함으로써 상기 가이드들을 지지할 수 있는 메쉬 구조(mesh structure)를 정의하는 단계를 포함할 수 있는데, 상기 하우징 씨트들에 상기 콘택 요소들이 (적어도 부분적으로) 수용된다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 가이드들의 단일 플레이트는 세라믹 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 방법은 인바(Invar), 코바아(Kovar), 얼로이 42(Alloy 42) 또는 FeNi 합금, 티타늄 또는 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 강철, 황동, 마코르(Macor) 중에서 상기 격납 요소의 물질을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 방법은 상기 프로브 헤드를 프로브 카드와 결부시키는 단계를 포함할 수 있는데, 상기 프로브 카드는 보강재, 인터포저, 및 인터페이스 보드를 포함한다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 프로브 카드는, 상기 인터포저를 상기 보강재에 연결하는 단계(상기 인터포저는 처음에는 적어도 하나의 일체형 물질 형태임) 및 상기 적어도 하나의 일체형 인터포저를 상기 보강재에 연결한 후 소정 패턴을 따라 절단함으로써 서로 분리되어 있는 다수의 모듈들을 정의하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
본 발명은 피검 소자의 기능성 테스트를 위한 프로브 헤드에 관한 것이기도 한데, 상기 프로브 헤드는 격납 요소 또는 하우징, 테스트 동안 상기 피검 소자를 향하게 되는 상기 격납 요소의 하부 면에 배열된 하부 가이드, 상기 하부 면의 반대편에 있는 상기 격납 요소의 상부 면에 배열된 상부 가이드, 및 상기 가이드들에 형성된 가이드 홀들 내에 수용되어 있으며 상기 피검 소자의 패드들에 콘택할 수 있는 다수의 콘택 요소들을 포함하고, 상기 격납 요소는 상기 하부 가이드와 상기 상부 가이드 사이에 개재되어 있고, 상기 가이드들 중 적어도 하나는 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들로 분할되어 있으며, 상기 가이드 부분들은 상기 격납 요소에 당초 연결되었던 적어도 하나의 단일 플레이트를 절단함으로써 얻어진 것들이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 콘택 요소들은, 상기 피검 소자의 패드들에 콘택할 수 있는 제1 말단과 그 반대편의 제2 말단 사이에서 종축을 따라 연장된 바디를 포함하는 수직형 콘택 프로브들일 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 가이드들은 4개부터 100개 범위의, 또는 이보다도 많은, 다수 개의 가이드 부분들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 격납 요소는 인바(Invar), 코바아(Kovar), 얼로이 42(Alloy 42) 또는 FeNi 합금, 티타늄 또는 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 강철, 황동, 마코르(Macor) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 가이드들은 세라믹 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 격납 요소는, 상기 가이드 부분들을 지지할 수 있는 내부 암들에 의해 정의된 다수의 하우징 씨트들을 포함할 수 있다.
본 발명은 피검 소자의 기능성 테스트를 위한 프로브 카드에 관한 것이기도 한데, 상기 프로브 카드는 보강재, 상기 보강재와 결부되어 있고 상기 프로브 카드를 테스트 장치에 접속시킬 수 있는 인터페이스 보드, 및 위에서 예시한 바와 같이 프로브 헤드를 포함한다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 인터포저는 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 모듈들을 포함할 수 있는데, 상기 인터포저의 상기 모듈들은 상기 보강재에 당초 연결되었던 적어도 하나의 일체형 물질을 절단함으로써 얻어진 것들이다.
본 발명에 따른 상기 방법 및 상기 프로브 헤드의 특징들과 이점들이 첨부의 도면을 참조하여 아래에서 제공되는 그 실시예에 대한 설명으로부터 명확해질 것인데, 상기 실시예는 예시적 및 비제한적 예로서 제시되는 것이다.
도면들에서:
- 도 1은 선행기술에 따른 프로브 헤드를 포함하는 프로브 카드를 개략적으로 나타내고;
- 도 2는 본 발명에 따른 프로브 헤드를 개략적으로 나타내고;
- 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 프로브 헤드의 격납 요소의 개략적 평면을 나타내고;
- 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 프로브 헤드의 가이드의 개략적 평면을 나타내고;
- 도 5는 본 발명의 방법의 단계들을 예시하는 순서도이며;
- 도 6은 본 발명에 따른 프로브 헤드를 포함하는 프로브 카드를 개략적으로 나타낸다.
이 도면들, 특히 도 2를 참조하면, 반도체 웨이퍼에 집적된 전자 소자들을 테스트하기 위한 본 발명에 따른 프로브 헤드가 포괄적으로 그리고 개략적으로 참조번호 50으로 표시된다.
상기 도면들은 개략도를 나타낸 것으로서 실제 크기로 그려진 것이 아니라 본 발명의 중요 특징들이 강조되도록 그려진 것임을 유념하여야 한다. 또한, 상기 도면들에서, 상이한 구성요소들은 개략적으로 도시되어 있으며 이들의 형태는 원하는 응용에 따라 가변적일 수 있다. 또한, 상기 도면들에서 동일한 참조번호는 형태 또는 기능이 동일한 구성요소들을 가리킨다는 것 역시도 유념하여야 한다. 마지막으로, 한 도면에 예시된 한 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징은 다른 도면들에 예시된 다른 실시예들에도 적용 가능하다.
명시적으로 언급되지 않으면 방법의 단계들은 필요에 따라 그 순서가 바뀔 수도 있다는 것 역시 유념하여야 한다.
아래에서 예시되는 바와 같이, 본 발명의 프로브 헤드(50)는 그 대형 사이즈 덕분에 예를 들어 DRAM과 같은 메모리 소자를 테스트하는데 특히 적합하다. 실제로, 피검 영역도 전체적으로 300mm에 달할 수 있고(이 경우, 프로브 카드는 12-인치 사이즈 프로브 카드로 지칭됨), 따라서 본 발명의 프로브 헤드(50) 역시도 전체적으로 520mm의 치수에 달할 수 있음을 당장 밝힌다. 예를 들어, 프로브 헤드(50)가 전체적으로 원형을 갖는(따라서 원형 형상의 가이드들을 포함하는) 실시예에서는, 그 최대 직경이 약 520mm일 수 있다.
당연히, 위에서 예시된 응용은 단지 예시적일 뿐이며, 본 발명의 프로브 헤드(50)는 그 밖의 많은 전자 소자들을 테스트하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 많은 응용들 중 다른 하나는 자동차 분야이다.
도 2를 참조하면, 프로브 헤드(50)는 반도체 웨이퍼(W)에 집적된 피검 소자들(본 명세서에서는 "DUT"라는 참조로 표시됨)의 콘택 패드들(P)을 아래에서 예시하는 바와 같이 프로브 헤드의 부품들과 전기적으로 연결할 수 있는 다수의 콘택 요소들(51)(예를 들어, 콘택 프로브들)을 포함한다.
더욱 구체적으로, 상기 콘택 요소들(51)은, 상기 피검 소자들(DUT)의 콘택 패드들(P)에 콘택할 수 있는 제1 말단(51a)과 그 반대편의 제2 말단(51b) 사이에서 종축(H-H)을 따라 연장된 바디(51')를 포함하는 수직형 콘택 프로브들이다.
상기 프로브 헤드(50)는, 상기 콘택 요소들(51)을 (적어도 부분적으로) 수용할 수 있으며 상기 프로브 헤드(50)에 대해 전반적 지지 구조를 제공할 수 있는 격납 요소 또는 하우징(55)을 더 포함한다.
상기 격납 요소(55)는 적절한 FeNi 합금들[예를 들어, 인바(Invar), 코바아(Kovar), 얼로이 42(Alloy 42) 및 기타 합금들], 티타늄 또는 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 강철, 황동, 마코르(Macor) 중에서 선택되는 물질로 형성되는 것이 바람직하지만, 어떠한 경우에도 이 물질들로 한정되는 것은 아니다. 일반적으로, 열팽창 계수(CTE)는, 상기 프로브 헤드 내에서 전개되는 온도 구배(temperature gradients)를 고려하여, 테스트 동안 실리콘 웨이퍼(W)의 열팽창을 보상할 수 있도록 선택된다. 일반적으로, 실리콘 웨이퍼(W)의 CTE는 2 ppm/℃(10-6/℃) 미만이고, 따라서 상기 프로브 헤드(50)에서 상기 웨이퍼(W)로부터 멀어질수록 CTE가 계속 증가하도록 물질들이 선택된다. 예시적으로, 상기 격납 요소(55)의 최적 CTE는 3 내지 6 ppm/℃(10-6/℃)이다. 상기 격납 요소(55)를 위해 사용될 수 있는 물질들(상술한 것들과 같은)을 통해 상기 격납 요소(55)의 CTE를 용이하게 제어할 수 있는데, 프로브 헤드의 가이드들의 경우에는 이것이 더 어렵다. 더더욱 일반적으로는, 3 내지 15 ppm/℃(10-6/℃) 범위의 CTE를 갖는 물질들, 예를 들어 복합 물질들(composed materials)을 사용하는 것이 가능하다.
언급한 바와 같이, 상기 프로브 헤드(50)는 상기 격납 요소(55)의 하부 면(Fa')[즉, 테스트 동안 피검 소자(DUT)를 향하게 되는 면]에 배열된 하부 가이드(60) 및 상기 격납 요소(55)의 반대편 상부 면(Fb')에 배열된 상부 가이드(70)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 모두는 세라믹 물질로 형성된다. 일반적으로, 상기 가이드들은 1.8 내지 5 ppm/℃(10-6/℃)의 CTE를 갖는다.
상기 격납 요소(55)는 따라서 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 사이에 개재되고 상기 가이드들을 지지할 수 있도록 구성됨으로써 상기 프로브 헤드(50) 전체에 대해 단단한 지지 구조를 제공한다.
상기 프로브 헤드(50)는, 각각의 상기 가이드들(60, 70)에 형성되어 있는 하부 가이드 홀들(60h)과 상부 가이드 홀들(70h) 내에서 상기 콘택 요소들(51)이 이동 가능한, 수직형 프로브들을 갖는 프로브 헤드(즉, 수직형 프로브 헤드)이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 격납 요소(55)는 다수의 하우징 씨트들(57)이 형성되어 있는 블록(block) 형태이고, 상기 콘택 요소들(51)이, 바람직하게는 그룹으로, 상기 하우징 씨트들(57)에 수용된다. 다시 말해, 상기 격납 요소(55)는 그 외측 둘레(58)에 의해 정의되는 단 하나의 내부 빈 공간만을 포함하는 것이 아니라, 내부 암들 또는 벽들(59)에 의해 정의되는 일련의 내부 파티션들[즉, 상술한 하우징 씨트들(57)]을 포함한다. 상기 내부 암들 또는 벽들(59)은 이어서 그 위에 배치되는 상기 가이드들에 대한 지지를 제공한다. 상기 격납 요소(55)는 실질적으로 금속 메쉬 구조(metal mesh structure)(금속 벌집)인데, 상기 암들(59)이 상기 가이드들을 지지하기 위한 메쉬를 정의한다.
당연히, 도 3에 도시된 구조는 단지 예시적일 뿐이며 어떠한 경우에도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 모양이 실질적으로 동일한 하우징 씨트들(57)(주변부의 하우징 씨트들을 제외하고)이 도면에 도시되어 있지만, 상기 격납 요소(55)의 내부 파티션들이 덜 규칙적인 형태를 채택하는 것도 가능하다. 또한, 상기 하우징이 원형을 가질 필요는 없으며, 각각의 적절한 형상이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 형상은 다각형(팔각형, 십육각형 등)일 수도 있고, 또는 정사각형 또는 직사각형일 수도 있다. 또한, 상기 내부 암들(59)의 두께를 달리할 수 있다. 도면들은 어떠한 경우에도 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 비제한적 예로서만 제공된다.
따라서, 상기 격납 요소(55)의 디자인은 복잡할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 격납 요소(55)는 워터 커팅(water cutting) 또는 와이어 방전 가공(wire electrical discharge machining)에 의해 그 형상이 만들어지거나, 덜 바람직하게는 칩 제거(chip removal)에 의해 그 형상이 만들어지지만, 그 밖의 다른 방법들도 당연히 가능하다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 유리하게는, 적어도 상기 하부 가이드(60)[바람직하게는 상기 가이드들(60, 70) 모두]는, 서로 독립적이고 빈 공간들 또는 트렌치들(G')에 서로 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들(60p)을 포함하는데, 상기 가이드 부분들(60p)은 상기 격납 요소(55)에 당초 연결되었던 적어도 하나의 단일 플레이트를 절단함으로써 얻어진 것들이다.
이를 통해, 상기 가이드들(60, 70) 중 적어도 하나는 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)로 분할되며, 이 가이드 부분들(60p, 70p)들 사이에 적절한 빈 공간들(G')이 정의된다.
다시 말해, 본 개시는, 처음에는 적어도 하나의 단일 플레이트(즉, 서로 분리되어 있는 요소들이 존재하지 않는 단일 구조 요소) 형태의 가이드를 상기 격납 요소(55)에 연결하며, 상기 단일 구조 요소는 상기 하우징(55)과 연결된 후에 비로소 소정 패턴을 따라 절단된다.
전술한 바와 같이, 상기 상부 가이드(70) 역시 빈 공간들(G')에 의해 서로 분리된 다수의 가이드 부분들(70p)로 분할되는 것이 바람직하다. 이 여러 가이드 부분들(서로 독립적이고 분리되어 있는)은 상기 격납 요소(55)에 의해 기계적으로 지지되며, 상기 격납 요소(55)는, 위에서 살펴본 바와 같이, 상기 단일 가이드 부분들(60p, 70p)을 지지할 수 있는 내부 암들(59)의 존재 덕분에 지지 구조를 제공한다. 따라서, 상기 격납 요소(55)는 상기 가이드 부분들(60p, 70p)을 지지할 수 있는 상기 내부 암들(59)에 의해 정의되는 다수의 하우징 씨트들(57)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 가이드들(60, 70)은 4개 내지 100개 또는 심지어 이보다 많은 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)을 포함하는데, 이들의 개수는 필요 및/또는 상황에 따라 가변적이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
도 4는 상기 프로브 헤드(50)의 하부 가이드(60)의 예시적 및 비제한적 평면도로서, 예를 들어 피검 소자를 향하게 되는 면의 평면도이다. 이 예에서는, 예를 들어 레이저 커팅에 의해 정의된 빈 공간(G')에 의해 서로 분리된 여섯 개의 가이드 부분들(60p)이 존재한다(전술한 바와 같이, 상기 가이드 부분들의 개수는 더 많을 수 있지만). 상기 가이드 부분들(60p)은 서로 다른 형상을 갖거나(도 4의 예에서와 같이) 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 가이드 부분들(60p)은 특정 형상으로 제한되는 것은 아니며 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드 부분들은 퍼즐처럼 인접 가이드 부분들 중 하나와 서로 침투하는 불규칙한 프로파일을 가질 수도 있다[당연히 상기 빈 공간들(G')의 존재와 함께]. 상기 절단을 상기 가이드 홀들의 정확한 위치에 맞추기 위하여, 따라서 상기 콘택 프로브들의 정확한 위치에 맞추기 위하여(상기 절단은 이들을 실질적으로 우회하게 됨), 그리고 테스트 장치 측에서는(따라서, 이 도면에는 예시되어 있지 않은 상부 가이드와 관련해서는) 조립 슬롯들의 위치에도 맞추기 위하여, 상기 절단의 프로파일을 매우 정교하게 만드는 것도 실제 가능하다. 또한, 상기 가이드의 원형 형상은 본 발명을 제한하지 않으며 그 밖의 다른 적절한 형태들이 채택될 수 있다.
상기 빈 공간(G')은 중요하며, 상기 독립적 가이드 부분들을 서로 분리하여 상기 프로브 헤드의 열적 시프트(thermal shift) 제어를 가능하게 한다. 또한, 상기 가이드 홀들(60h)의 패턴은 피검 소자의 레이아웃에 따라 가이드 부분 별로 다를 수 있다(도 4에 예에서는, 가이드의 중앙부에 가까울수록 홀 밀도가 더 높음).
상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70)가 동일 개수의 가이드 부분들을 가질 필요는 없으며 상기 가이드들이 상이한 패턴을 가질 수 있다고 추가로 말할 수 있다.
다시 말해, 적절하게는, 도 5의 순서도에 의해 도식화된 것처럼, 상기 프로브 헤드(50)는 적어도 다음의 단계들에 의해 제조된다:
- 콘택 요소들(51)을 적어도 부분적으로 수용하기 위한 격납 요소(55)를 제공하는 단계;
- 상기 격납 요소(55)의 하부 면(Fa')에 하부 가이드(60)를 배열하는 단계;
- 상기 격납 요소(55)의 상부 면(Fb')에 상부 가이드(70)를 배열함으로써 상기 격납 요소(55)가 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 사이에 개재되도록 하는 단계.
상기 가이드들(60, 70) 모두는 처음에 상기 격납 요소(55)에 연결될 때는 단일 플레이트 형태이므로, 상기 방법은 다음의 단계를 더 포함한다:
- 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 중 적어도 하나[바람직하게는, 상기 가이드들(60, 70) 모두]를 절단함으로써 상기 적어도 하나의 단일 플레이트로부터 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)을 정의하는 단계.
당연히, 상기 가이드들을 상기 격납 요소(55)에 먼저 연결한 후 이들을(또는 이들 중 적어도 하나를) 절단하는 순서를 제외하고는, 그 밖의 모든 단계들은 결정된 고정 순서를 반드시 따르는 것은 아니다.
상기 방법은 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 각각에 형성된 가이드 홀들(60h, 70h) 내로 상기 콘택 요소들(51)을 삽입하는 단계를 추가로 제공한다.
위에서 예시한 바와 같이, 상기 격납 요소(55)를 형성하는 것은 내부 암들(59)에 의해 분리되는 다수의 하우징 씨트들(57)을 그 안에 정의함으로써 상기 가이드들(60, 70)을 지지하는 메쉬 구조를 정의하는 단계를 포함하는데, 상기 콘택 요소들(51)은 상기 하우징 씨트들(57)에 수용된다.
본 발명의 일 실시예에서는, 처음에 한 개보다 많은 플레이트를 사용하는 것도 가능한데(예를 들어 두 개 또는 세 개의 플레이트들이 처음에 상기 하우징에 연결되지만, 그 어떤 경우에도 제한된 개수로만 사용됨), 여하간 상기 플레이트들은 언제나 후속적으로 많은 독립적 가이드 부분들로 분할되고, 따라서 처음에는 서로 분리되어 있는 어떠한 모듈도 포함하지 않고 후속적으로 분할될 단일 요소이다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 가이드들의 단일 플레이트를 절단하는 것이 레이저 커팅에 의해 수행된다. 레이저 커팅이 바람직한 것으로 여겨지지만, 워터 커팅을 이용하거나 이 두 가지 기술들의 조합을 이용하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 가이드 홀들(60h, 70h)을 정의하기 위해 상기 플레이트를 드릴링하는 작업이 상기 가이드들을 절단하기 전에 수행되고(예를 들어, 레이저 커팅에 의해), 이어서 상기 가이드들을 절단한 후에 상기 콘택 요소들(51)이 상기 가이드 홀들 내로 삽입된다. 가이드 절단 전에 가이드 홀들을 형성함으로써 이들이 미리 서로 정렬되도록 하는 것이 바람직하기는 하지만, 상기 가이드들을 절단한 후에 상기 가이드 홀들을 형성하는 순서 역시도 가능하다.
일 실시예에서, 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70)는 그 절단 전에 상기 격납 요소(55)에 접착되는 것이 바람직하지만, 그 밖의 적절한 연결 방식들이 배제되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대안적으로, 나사(screws)가 제공될 수 있다.
유리하게도, 서로 분리되어 있는 여러 가이드 부분들(60p, 70p)이 존재하는 덕분에, 테스트 동안, 특히 극한 온도에서의 테스트 동안 발생하는 열적 시프트(상기 프로브 헤드의 여러 부품들의 열팽창)가 효과적으로 제어될 수 있다. 단일 플레이트 형태의 가이드들(60, 70)을 먼저 격납 요소(55)에 연결한 후 상기 가이드들을 절단하여 서로 분리된 모듈들(가이드 부분들)로 만드는 상술한 공정 순서는, 상기 가이드 부분들을 다양한 포지션들에 위치시키고 서로 정렬시켜야 하는 극도로 복잡하고 시간이 오래 걸리는 작업의 필요성을 없애고 제조 시간 및 비용을 상당히 절감시킬 수 있다는 점에서 특히 유리하다.
다시 말해, 이 모든 것이 상기 프로브 헤드(50)의 조립 및 설치 공정을 상당히 단순화시키는데, 이것은 단일 가이드 부분들을 정렬시킬 필요가 없기 때문이다[반면에, 선행기술에서와 같이 이미 개별화된 모듈들을 하우징(55)에 직접 결부되는 경우에는 이러한 정렬이 요구될 것이다]: 상기 가이드들의 절단 후 상기 단일 가이드 부분들이 이미 완벽히 정렬되어 있다. 그리고, 아래에서 구체적으로 설명되는 바와 같이, 상기 가이드 부분들의 구조적 독립성 덕분에, 테스트 동안, 특히 극한 온도에서의 테스트 동안 상기 부품들의 열팽창에 대한 더 많은 제어가 보장될 수 있다.
따라서, 이러한 구성 덕분에, 상기 프로브 헤드(50)의 열팽창은 상기 격납 요소(55)의 CTE와 주로 관련되는데, 앞에서 개시한 바와 같이, 상기 격납 요소(55)의 CTE는 간단한 방식으로 제어되어(상술한 물질들 중 하나를 선택하고 조율하는 것에 의해) 상기 웨이퍼(W)의 변형을 보상할 수 있고, 상기 가이드 부분들 간의 분리를 통해 상기 웨이퍼(W)가 상기 격납 요소가 겪게 되는 변형과 연관되지 않을 수 있다.
도 6에 예시된 본 발명의 일 실시예에서, 콘택 요소들(51)의 제2 말단(51b)은, 프로브 바디(51')로부터 측방향으로 돌출되어 예를 들어 프로브 카드의 인터포저(interposer)와의 콘택을 수행하는 암(arm)(52)을 포함하는 구조를 갖는데, 상기 암(52)은 콘택 지점을 상기 콘택 프로브들(51)의 종축(H-H)에 대해 중심으로부터 벗어나게 할 수 있다.
다시 말해, 이 실시예에서는, 프로브 바디로부터 돌출되고 예를 들어 프로브 카드의 인터포저와 콘택할 수 있는 암을 구비한 콘택 헤드를 상기 프로브 헤드(50)의 콘택 요소들(51)이 갖는데, 프로브별로 상이한 방식으로 상기 암이 길이방향으로 연장됨으로써 상기 프로브 카드의 콘택 패드들이 피검 소자(DUT)의 패드들에 대해 효율적으로 공간적으로 재분포될 수 있고, 특히 상기 피검 소자들의 피치(pitch) 제약이 완화될 수 있다. 상기 암들 각각의 길이방향 연장 또는 길이는 최선의 콘택 패드 재분포를 얻어야 할 필요성, 따라서 최선의 신호 라우팅을 얻어야 할 필요성에 기초하여 선택될 수 있고, 모든 프로브들이 돌출 암을 포함하는 것은 아닌 구성들도 제공된다. 명확하게 하기 위해, 상기 암들(52)의 길이는 이들의 길이 전개 방향[예를 들어, 프로브들의 축(H-H)에 직각인]을 따라 측정됨을 밝힌다.
일 실시예에서, 상기 콘택 요소들(51)의 정확한 홀딩(holding)을 보장하기 위해, 상기 상부 가이드 홀들(70h)에 수용된 이들의 부분에 적절한 홀딩 시스템(도면에는 도시되어 있지 않은데, 예를 들어 스프링 또는 클립 구조, 또는 적절한 표면 주름/불균일성을 통해 상기 가이드 홀들 내에서의 더 나은 보유가 가능한 구조)이 제공된다. 상기 콘택 요소들(51)에 대해 채택되는 이러한 구성 덕분에 조립 시 상기 하부 및 상부 가이드들 간의 시프트를 수행하지 않아도 된다. 상기 시프트는 프로브 바디를 변형시켜 꺾이게 하여 프로브들을 홀딩하기 위하여 수행되는 것인데, 상기 프로브들은 이와 같은 시프트 대신에 위에서 예시한 바와 같이 홀딩된다. 상기 프로브 바디(51')의 미미한(거의 인지 불가능한) 사전-변형(pre-deformation)만으로도 테스트 동안 모든 프로브들이 동일 방향을 밴딩되는 것을 보장하는데 충분하다. 상기 가이드들(또는, 더 정확히 말하면, 이들의 대응 가이드 홀들)이 서로에 대해 시프트되지 않는다는 사실 덕분에, 상기 하부 가이드(60)뿐만 아니라 상기 상부 가이드(7)마저도 다수의 가이드 부분들(70p)로 분할될 수 있고, 열적 시프트에 대한 더 나은 제어를 할 수 있다. 다시 말해, 상기 홀딩 시스템 덕분에, 프로브들의 홀딩을 위한 상기 가이드들의 시프트를 수행하지 않아도 되고, 상기 상부 가이드(70) 역시도 쉽게 절단할 수 있으며, 따라서 열적 시프트를 제어함에 있어서 더 많은 유연성(flexibility)을 얻을 수 있다. 당연히, 상술한 홀딩 시스템의 존재는 상기 콘택 요소(51)의 구체적 형태와는 무관하며, 상기 콘택 요소(51)는 임의의 적절한 구조를 가질 수 있다.
따라서, 위 설명에 비추어 볼 때, 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 모두가 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)로 분할되는 것이 바람직하다.
마지막으로, 여전히 도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 상기 프로브 헤드(50)는, 테스트 장치(도면에는 예시되어 있지 않음)와의 실제 연결을 가능하게 하는 참조번호 20으로 표시되는 프로브 카드의 나머지 부분과 연결된다.
상기 프로브 헤드(50)는 상기 프로브 카드의 나머지 부분(20), 특히 보강재(stiffener)에 예를 들어 나사를 통해 고정되지만, 그 밖의 다른 적절한 연결 방식들도 가능하다.
상술한 바와 같이, 프로브 카드(20)는 보강재(21)를 포함하고, 이것은 다시 제1 보강재 부분(21')과 제2 보강재 부분(21")을 포함한다.
특히, 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21")은 처음에는 서로 구조적으로 독립적이다. 즉, 상기 보강재(21)는 실질적으로 두 개의 분리된 보강재들로 구조화되어 있다. 상기 제1 보강재 부분(21')은 상부 보강재로 지칭되기도 하고, 상기 제2 보강재 부분(21")은 하부 보강재로 지칭되기도 한다. 상기 제1 보강재 부분(21')은 테스트 동안 테스트 장치에 더 가까운 반면, 상기 제2 보강재 부분(21")은 테스트 동안 피검 소자(DUT)를 포함하는 웨이퍼(W)에 더 가깝다.
또한, 상기 프로브 카드(20)는 인터페이스 보드 또는 지지 플레이트(22)를 포함하는데, 이것은 상기 프로브 카드(20)를 테스트 장치에 접속시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 인터페이스 보드(22)는 인쇄회로기판(PCB로도 지칭됨)이다.
상기 인터페이스 보드(22)는 테스트 동안 피검 소자(DUT)를 포함하는 웨이퍼를 향하게 되는 적어도 하나의 하부 면(Fa) 및 상기 하부 면(Fa)의 반대편에 있는 상부 면(Fb)을 포함한다.
도 6에 예시된 바와 같이, 상기 인터페이스 보드(22)는 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21") 사이에 배열되어 실질적으로 샌드위치 배열 형태를 형성한다.
예를 들어, 상기 인터페이스 보드(22)는 약 16의 열팽창 계수를 갖는다. 테스트 동안 상기 인터페이스 보드(22)의 열팽창 효과를 제한하기 위해, 일 실시예에서는, 상기 인터페이스 보드(22)가 상기 보강재(21)에 플로팅(floating) 방식으로 결부된다.
더욱 구체적으로, 상기 인터페이스 보드(22)를 상기 보강재(21)[특히, 상기 제1 보강재 부분(21')]에 연결하기 위해, 클리어런스(clearance)를 갖는 연결 요소들이(22c)이 제공되는데, 상기 클리어런스를 갖는 연결 요소들(22c)(예를 들어 적절한 나사와 같은)은 상기 인터페이스 보드(22)에 형성된 다수의 씨트들(seats)(22s)(예를 들어 적절한 슬롯형 구멍들) 각각에 플로팅 방식으로 수용됨으로써 상기 인터페이스 보드(22)가 상기 보강재(21)에 플로팅 방식으로 결부될 수 있도록 한다.
또한, 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21")은 이들 사이에 배열된 상기 인터페이스 보드(22)가 움직이지 않게 고정되는 것을 방지하기 위해 상기 인터페이스 보드(22)의 상대적 움직임을 적어도 x-y 면[즉, 상기 웨이퍼(W)가 놓이는 면이며, 수직 축(z)을 따라 약간도 가능)에서 허용할 수 있어야 한다.
상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21")은 다수의 나사들(21c)에 의해 서로 고정된다. 또한, 상술한 상기 인터페이스 보드(22)의 플로팅을 구현하기 위해 부시들(bushes)(21b)이 제공될 수 있다. 당연히, 그 밖의 많은 연결 방식들도 제공될 수 있으며, 도면은 본 발명의 범위의 예시적 및 비제한적 예로서 제시되는 것이다.
일 실시예에서, 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21")은 그리고 서로 단단히 고정되는데, 예를 들어 위에서 예시한 바와 같이 나사들에 의해 서로 단단히 고정된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보강재(21)는 적절한 FeNi 합금들[예를 들어, 인바(Invar), 코바아(Kovar), 얼로이 42(Alloy 42) 및 기타 합금들], 티타늄 및 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 강철, 황동, 마코르(Macor) 중에서 선택되는 물질로 형성되는 것이 바람직하지만, 어떠한 경우에도 이 물질들로 한정되는 것은 아니다. 일반적으로, 상기 격납 요소(55)에 대해 이미 살펴본 바와 같이, 상기 보강재들(21', 21")의 CTE는 상기 프로브 카드(20)의 작동 온도 범위에 맞춰 최적화되는데(따라서, 이들의 적절한 물질이 선택되는데), 이것은 사용되는 상기 물질들 덕분에 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21")이 상이한 CTE를 갖는 물질들로 각각 형성되는데, 이 경우, 테스트 동안 온도 구배가 발생하고 상기 제1 보강재 부분(21')(피검 소자로부터 더 멀리 떨어져 있는)은 바람직하게는 상기 제2 보강재 부분(21")보다 높은 CTE를 갖는다. 상술한 바와 같이, 테스팅 플랫폼 및 작동 온도 범위에 맞춰 상기 보강재 부분들 간의 밸런스가 수행된다. 당연히 상기 부품들에 대해 동일 물질[예를 들어, 오직 코바아(Kovar)만]을 사용할 수 있지만, 상술한 구배를 보상하기 위해, 다른 물질(예를 들어, 상술한 물질들 중에서 선택된)도 사용하기 위해, CTE가 다른 방식으로 제어된다.
당연히, 제시된 상기 예들은 오직 예시적일 뿐으로 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 본 발명의 범위는 사용된 물질들에 의해 제한되지 않는다.
상기 프로브 카드(20)는 상기 보강재(21)에 연결된, 특히 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결된 인터포저(interposer)(23)를 더 포함한다.
이 분야에서 공지된 바와 같이, 상기 인터포저(23)는 그것의 서로 반대면들 상에 형성된 콘택 패드들 사이의 거리들[피치들(pitches)]의 공간적 변형을 제공할 수 있으며, 이것은 상기 부품이 "스페이스 트랜스포머(space transformer)"로도 지칭되는 이유이다.
상기 프로브 헤드(50)의 가이들에 대해 살펴본 것과 유사하게, 상기 인터포저(23)는 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결될 때는 일체형 물질 형태이다. 특히, 상기 인터포저(23)는 단일 부품(예를 들어, 단일 보드)으로서 상기 보강재(21)에 연결된다.
상기 인터포저(23)는 상기 보강재(21)에 일단 연결되면[특히, 피검 소자(DUT)를 향하는 상기 제2 보강재 부분(21")의 하부 면에 연결되면] 이어서 소정 패턴을 따라 절단되고, 이를 통해 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 모듈들(23m)이 정의된다. 특히, 상기 절단 단계의 종료 시점에, 상기 단일 모듈들(23m)은 적절한 빈 공간들 또는 트렌치들(G)에 의해 서로 분리된다.
다시 말해, 상기 프로브 카드(20) 제조의 종료 시점에 상기 인터포저(23)는 서로 분리된 다수의 모듈들(23m)을 포함하게 되는데, 상기 모듈들(23m)은 상기 보강재(21)에[특히, 상기 제2 보강재 부분(21")에] 당초 연결되었던 상기 일체형 물질을 절단함으로써 얻어진 것들이다.
이것은 상기 프로브 카드(20)의 조립 및 설치를 상당히 용이하게 만드는데, 이는 단일 모듈들을 정렬할 필요가 더 이상 없기 때문이다(반면, 선행기술의 해법들처럼 이미 개별화된 모듈들을 상기 보강재에 직접 결부시키는 경우에는 이러한 정렬이 요구될 것임). 그리고, 상기 프로브 헤드(50)에 대해 앞에서 살펴본 것과 유사하게, 상기 모듈들의 구조적 독립성 덕분에, 테스트 동안, 특히 극한 온도에서의 테스트 동안 상기 부품들의 열팽창에 대한 더 높은 제어가 보장된다.
전술한 상기 프로브 헤드(50)의 가이드들의 분할과 상기 인터포저(23)의 분할 사이에 엄밀한 관계는 일반적으로 없으나, 특정 실시예들에서 상기 인터포저와 상기 가이드들에 대해 동일한 패턴을 채택할 가능성이 배제되는 것은 아니다.
대안적 실시예에서, 한 개보다 많은 일체형 물질을 사용하는 것도 가능한데(예를 들어 두 개 또는 세 개의 일체형 물질들을 사용하되, 그 어떤 경우에도 제한된 개수로 사용), 여하간 상기 일체형 물질들은 언제나 후속적으로 많은 독립적 모듈들로 분할된다.
요약하면, 상기 프로브 카드(20)는 적어도 다음의 단계들을 포함하는 제조방법에 의해 제조된다:
- 제1 보강재 부분(21')과 제2 보강재 부분(21")을 포함하는 보강재(21)를 제공하는 단계;
- 일체형 물질 형태인 인터포저(23)를 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결하는 단계;
- 상기 인터포저(23)를 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결한 후에는 상기 인터포저(23)를 소정 패턴으로 절단함으로써 서로 분리되어 있는 다수의 모듈들(23m)을 정의하는 단계[이러한 방식으로, 상기 가이드 부분들(60p, 70p)과 유사하게, 상기 인터포저(23)는 절단 후에 상기 다수의 모듈들(23m)로 분할 및 구조화된다];
- 인터페이스 보드(20)를 제공하는 단계;
- 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21") 사이에 상기 인터페이스 보드(22)를 배열하는 단계;
- 상기 제1 보강재 부분(21')과 상기 제2 보강재 부분(21")을 서로 고정시키는 단계; 및
- 상기 프로브 헤드(50)를 상기 인터포저(23)에 결부시키는 단계.
당연히, 상기 인터포저(23)를 상기 보강재(21)에 먼저 연결한 후 절단하는 순서를 제외하고는, 그 밖의 모든 단계들은 결정된 고정 순서를 반드시 따르는 것은 아니다. 예를 들어, 위에서 예시한 바와 같이, 먼저 상기 인터포저(23)를 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결하고 절단한 후에 상기 제2 보강재 부분(21')을 상기 제1 보강재 부분(21")에 연결하는 것도 가능하지만, 그 밖의 적절한 순서들이 배제되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "결부(associating)"라는 용어는 하나의 요소를 다른 요소에 직접적으로 연결하는 것과 간접적으로 연결하는 것 모두를 의미하며, 반드시 단단히 연결할 필요는 없다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 인터포저(23)의 절단은 레이저 커팅에 의해 수행된다. 대안적으로, 워터 커팅(워터 제트)을 이용하거나 상술한 두 가지 기술들의 조합을 이용하는 것도 가능하다. 그 어떠한 실시예에서도, 상기 모듈들 간의 전체적 분리(즉, 이들의 상대적 독립성)를 결정하는 상기 인터포저의 절단은, 언제나, 이들을 상기 보강재에 조립한 후에 일어난다.
상술한 바와 같이, 상기 인터포저(23)는 상기 콘택 요소들(51)에 의해 전송되는 신호들을 라우팅하는 기능을 가지며, 상기 PCB 상의 콘택 패드들의 재분포를 가능케 한다. 일반적으로, 상기 스페이스 트랜스포머는 MLC(멀티 레이어 세라믹)로 형성된다. 적절하게는, 상기 인터포저(23)는 대신에 멀티 레이어 유기 물질(MLO)로 형성된다. MLO를 사용함으로써 세라믹 물질에 대한 더 높은 유연성뿐만 아니라 더 높은 제조 용이성(예를 들어, 레이저 커팅이 더 용이해지고, 그 결과 제조 비용이 절감됨)이 보장될 수 있다.
도 6에 예시된 바와 같이, 상기 프로브 헤드(50)의 콘택 요소들(51)의 제1 말단(51a)은 피검 소자(DUT)의 콘택 패드들(P)에 콘택할 수 있는 반면, 제2 말단(51b)은 상기 인터포저(23)에 비-고정 방식으로 콘택할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 상기 콘택 요소들은 상기 인터포저(23)에 움직이지 않게 고정되지 않는다. 앞에서 살펴본 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 상기 콘택 요소들(51)은 적절한 수직형 콘택 프로브들이고, 따라서 피검 소자와 콘택하는 동안 프로브 바디가 밴딩되는 이 수직형 기술의 모든 이점들을 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 보강재 부분(21")은 다수의 하우징 씨트들(24)을 포함하고, 상기 하우징 씨트들(24) 각각에는 상기 인터포저(23)의 다수의 모듈들(23m) 중 대응하는 모듈이 배열된다. 상기 하우징 씨트들(24)은 상기 제2 보강재 부분(21")에 형성된 관통 홀들일 수 있으며, 그 개수는 각각의 하우징 씨트들(24)에 배열되는 상기 인터포저(23)의 모듈들(23m)의 개수와 동일하다. 다시 말해, 상기 제2 보강재 부분(21")에 다수의 하우징 씨트들(24)을 미리 정의함으로써 상기 인터포저(23)의 다수의 모듈들(23m)의 대응 모듈들이 상기 하우징 씨트들(24)에서 절단되도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로브 카드(20)는, 상기 하우징 씨트들(24)에 수용되어 있으며 상기 인터포저(23)와 상기 인터페이스 보드(22)를 서로 전기적으로 연결할 수 있는 다수의 전기적 연결 요소들(25)을 포함한다. 이와 같은 방식으로, 상기 프로브 카드(20)의 제조 과정에서, 상기 인터포저(23)를 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결하기 전에 상기 전기적 연결 요소들(25)이 각각의 하우징 씨트들(24)에 삽입된다.
예로서, 상기 전기적 연결 요소들(25)은 도전성 엘라스토머(elastomers), 포고 핀(pogo pins), 또는 도전성 클립(clips)일 수 있다.
상기 다수의 모듈들(23m)의 각 모듈은 나사(26)를 통해, 바람직하게는 두 개의 나사들(26)을 통해, 상기 제2 보강재 부분(21")에 고정된다. 예를 들어, 나사들(26)은 각 모듈(23m)의 두 개의 서로 반대편 엣지들(또는 코너들)에 제공될 수 있다.
당연히, 다른 개수의 나사들을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 인터포저(23)를 상기 제2 보강재 부분(21")에 부착시킴에 있어 다른 방식을 채택하는 것도 가능하다. 예를 들어, 대안적 실시예에서, 상기 인터포저(23)는 상기 제2 보강재 부분(21")에 접착될 수 있다.
상기 프로브 헤드(50)의 가이드들에 대해 살펴본 것과 유사하게, 어떠한 경우에도, 상기 연결 방식과 무관하게, 언제나, 상기 인터포저(23)는 절단되기 전에 일체형 물질로서 상기 제2 보강재 부분(21")에 연결된다. 따라서, 모듈들로의 완전한 분리는 상기 보강재에 고정된 후에 수행된다.
상기 인터포저(23)는 많은 개수의 모듈들(23m), 예를 들어 50개부터 150개까지 가변적인 개수의 모듈들을 포함할 수 있다. 각 모듈은 다수의 소자들, 예를 들어 1개부터 30개까지 범위의 다수 개의 소자들을 테스트할 수 있다. 따라서, 본 발명의 프로브 카드(20)는 그 대형 사이즈 덕분에 그리고 그와 결부된 많은 개수의 모듈들(23m) 덕분에 하나의 테스트 작업으로 많은 개수의 소자들에 대한 테스트를 수행할 수 있는 한편, 그와 동시에, 조립이 쉽고 그 부품들의 열팽창에 대한 최적의 제어를 보장한다.
결론적으로, 본 발명은 가이드들이 당초에는 단일 플레이트(예를 들어, 세라믹 물질의 단일 플레이트) 형태로 하우징에 고정되고 이어서 서로 독립적이고 분리된 다수의 가이드 모듈들 또는 가이드 부분들로 절단되는 방법에 의해 제조되는 프로브 헤드를 제공한다. 이를 통해, 단일 가이드 부분들의 정렬을 수행할 필요 없이 상기 가이드들이 단일 물질 블록(일체형 물질)으로서 상기 프로브 헤드와 결부됨으로써, 테스트 동안 상기 프로브 헤드의 열팽창 제어가 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 유리하게는, 극한 온도에서의 테스트 동안 상기 프로브 헤드의 부품들의 열팽창을 극히 간단한 방법으로 제어하는 것이 가능하며, 이러한 열팽창의 유해 영향을 상당히 감소시킬 수 있다(완전히 제거하지 못한다면). 따라서, 본 개시의 상기 프로브 헤드는 그 부품들의 휘어짐 또는 밴딩을 겪지 않으면서도 현저한 온도 변동(예를 들어, -40℃부터 +125℃까지)을 견디고 참을 수 있다.
더욱 구체적으로, 서로 독립적이고 분리되어 있는 상기 가이드 부분들 덕분에, 상기 가이드들은 상기 하우징의 열팽창 계수와 연관되지 않고(즉, 이들은 상기 하우징의 팽창에 의한 영향을 받지 않고), 따라서, 한 모듈과 다른 모듈 사이에 생성되며 이들 각각의 변위를 가능하게 하는 자유 공간들 덕분에, 상기 하우징의 팽창이 상기 가이드들의 기계적 스트레스를 야기하지 않는다.
상기 프로브 헤드의 전체적 열팽창은 따라서 상기 하우징의 기여에 주로 기인하는데, 휘어짐이나 밴딩의 발생 없이 조립품이 팽창할 수 있고 따라서 상기 프로브 헤드의 평면성이 테스트 온도 전체 범위(앞에서 살펴본 바와 같이, 이 범위는 극한 값들 사이에서 가변적임)에 걸쳐 보장될 수 있도록 상기 하우징의 열팽창 계수가 조율될 수 있다. 다시 말해, 상기 가이드들의 모듈들의 상대적 독립성 덕분에 상기 프로브 헤드의 전체적 열팽창 계수가 실질적으로 상기 하우징에만 관련되게 되고 그 물질의 선택에 의해 관리되게 되며, 따라서 상기 프로브 헤드 내에서의 온도 구배 및 상이한 열팽창이 더 간단히 보상될 수 있다. 따라서, 적절하게도, 실리콘 웨이퍼의 CTE에 비례하도록 상기 하우징의 CTE를 관리하는 것이 간단하다.
본 발명에 따라 적절하게도, 상기 가이드들을 먼저 상기 하우징에 고정시키고 이어서 상기 연결 후에만 여러 모듈들로 완전히 분리시키는 극히 간단한 방법으로 이 배열 형태가 얻어진다. 유리하게도, 채택된 상기 해결 방안에 의하면 상기 여러 모듈들을 서로 정렬하지 않아도 되는데, 그 이유는 상기 가이드들이 일단 절단되면 상기 모듈들이 이미 완벽히 정렬되어 있기 때문이며, 이를 통해 본 발명의 프로브 헤드의 제조 및 사용이 상당히 단순화된다. 이 모든 것들은 제조 기간 및 비용을 상당히 절약할 수 있게 해주며, 그와 동시에, 여러 부품들 간의 정렬 에러가 방지된다는 점에서 훨씬 신뢰성 있는 해결 방안을 얻을 수 있게 해준다.
이것은 예를 들어 DRAM과 같은 메모리 소자들을 테스트하는데 사용되는 것과 같은 대형 프로브 헤드의 경우에 특히 유리한데, 대형 프로브 헤드에 있어서는 그 큰 사이즈로 인해 여러 부품들의 상대적 정렬이 더욱 더 예민하며 상기 여러 부품들의 열팽창이 더욱 더 중요하다.
적절하게도, 본 개시의 상기 프로브 헤드의 구조 덕분에 수직형 기술의 이점들 및 잠재력들 모두를 이용하는 것도 추가로 가능한데, 이것은 채택된 상기 구조가 수직형 프로브들을 갖는 프로브 헤드(수직형 프로브 헤드) 구조이기 때문이다.
마지막으로, 분리되어 있고 독립적인 여러 모듈들로 분할된 인터포저와 상기 프로브 헤드를 조합하여 사용함으로써, 극한 온도에서의 테스트 동안 열팽창을 더 미세하게 그리고 더 효과적으로 제어할 수 있게 된다. 이 경우, CTE를 상기 인터포저 레벨 및 상기 프로브 헤드 레벨 모두에서 제어함으로써 상기 프로브 카드 전체의 열적 제어 정도를 증가시키는 것이 실제로 가능하다. 다시 말해, 위에서 예시한 바와 같이 상기 여러 가이드 부분들을 서로 분리함으로써 상기 하우징(이것의 물질은 상기 가이드의 세라믹 물질에 대해 더 나은 제어를 보장함)의 팽창을 제어하는 것만으로도 상기 헤드의 열적 팽창을 제어하는 것이 가능하고, 따라서, 상기 프로브 카드의 부품들의 열적 제어에 있어서 복수의 자유도를 얻을 수 있다: 따라서, 복수의 계면들에 분포되는 열적 시프트들에 대한 내성을 관리하는 것이 더욱 쉽다.
당연히, 당업자는 상황에 따른 구체적 요구들을 만족시키기 위해 상술한 프로브 헤드에 수많은 수정 및 변경을 가할 수 있으며, 이들 모두는 아래의 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 보호 범위에 포함된다.

Claims (18)

  1. 피검 소자(DUT)의 기능성 테스트를 위한 프로브 헤드(50)를 제조하는 방법에 있어서,
    - 격납 요소(containment element)(55)를 제공하는 단계;
    - 테스트 동안 상기 피검 소자(DUT)를 향하게 되는 상기 격납 요소(55)의 하부 면(lower face)(Fa')에 하부 가이드(60)를 배열하는 단계; 및
    - 상기 하부 면(Fa')의 반대편에 있는 상기 격납 요소(55)의 상부 면(upper face)(Fb')에 상부 가이드(70)를 배열하는 단계
    를 포함하고,
    상기 격납 요소(55)는 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 사이에 개재되고,
    상기 가이드들(60, 70)은 상기 격납 요소(55)에 연결될 때는 적어도 하나의 단일 플레이트 형태이며,
    상기 방법은,
    - 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 중 적어도 하나를 절단함으로써 상기 적어도 하나의 단일 플레이트로부터 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)을 정의하는 단계; 및
    - 상기 피검 소자(DUT)의 패드들(P)에 콘택할 수 있는 콘택 요소들(51)을 상기 가이드들(60, 70)에 형성된 가이드 홀들(60h, 70h) 내로 삽입하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 모두가 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)로 분할되는,
    방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가이드들(60, 70)의 단일 플레이트를 절단하는 것은 레이저 커팅(laser cutting) 또는 워터 커팅(water cutting)에 의해 수행되는,
    방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절단 전에 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70)를 상기 격납 요소(55)에 접착시키는 예비 단계를 포함하는,
    방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드들(60, 70)을 절단하기 전에, 상기 콘택 요소들(51)의 수용을 위한 상기 가이드 홀들(60h, 70h)을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 암들(internal arms)(59)에 의해 서로 분리되어 있는 하우징 씨트들(housing seats)(57)을 상기 격납 요소(55)에 형성함으로써 상기 가이드들(60, 70)을 지지할 수 있는 메쉬 구조(mesh structure)를 정의하는 단계를 포함하는 - 상기 하우징 씨트들(57)에 상기 콘택 요소들(51)이 수용됨 -,
    방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드들(60, 70)의 단일 플레이트는 세라믹 물질로 형성된,
    방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    인바(Invar), 코바아(Kovar), 얼로이 42(Alloy 42) 또는 FeNi 합금, 티타늄 또는 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 강철, 황동, 마코르(Macor) 중에서 상기 격납 요소(55)의 물질을 선택하는 단계를 포함하는,
    방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브 헤드(50)를 프로브 카드(20)와 결부시키는 단계를 포함하되, 상기 프로브 카드(20)는 보강재(stiffener)(21), 인터포저(interposer)(23), 및 인터페이스 보드(22)를 포함하는,
    방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로브 카드(20)는,
    - 상기 인터포저(23)를 상기 보강재(21)에 연결하는 단계 - 상기 인터포저(23)는 적어도 하나의 일체형 물질 형태임 -; 및
    - 상기 적어도 하나의 일체형 인터포저(23)를 상기 보강재에 연결한 후 소정 패턴을 따라 절단함으로써 서로 분리되어 있는 다수의 모듈들(modules)(23m)을 정의하는 단계
    를 통해 제조되는,
    방법.
  11. 피검 소자(DUT)의 기능성 테스트를 위한 프로브 헤드(50)에 있어서,
    - 격납 요소(55);
    - 테스트 동안 상기 피검 소자(DUT)를 향하게 되는 상기 격납 요소(55)의 하부 면(Fa')에 배열된 하부 가이드(60);
    - 상기 하부 면(Fa')의 반대편에 있는 상기 격납 요소(55)의 상부 면(Fb')에 배열된 상부 가이드(70); 및
    - 상기 가이드들(60, 70)에 형성된 가이드 홀들(60h, 70h) 내에 수용되어 있으며 상기 피검 소자(DUT)의 패드들(P)에 콘택할 수 있는 다수의 콘택 요소들(51)
    을 포함하고,
    상기 격납 요소(55)는 상기 하부 가이드(60)와 상기 상부 가이드(70) 사이에 개재되어 있고,
    상기 가이드들(60, 70) 중 적어도 하나는 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 가이드 부분들(60p, 70p)로 분할되어 있으며,
    상기 가이드 부분들(60p, 70p)은 상기 격납 요소(55)에 당초 연결되었던 적어도 하나의 단일 플레이트를 절단함으로써 얻어진 것들인,
    프로브 헤드(50).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 콘택 요소들(51)은, 상기 피검 소자(DUT)의 패드들(P)에 콘택할 수 있는 제1 말단(51a)과 그 반대편의 제2 말단(51b) 사이에서 종축(H-H)을 따라 연장된 바디(51')를 포함하는 수직형 콘택 프로브들인,
    프로브 헤드(50).
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 가이드들(60, 70)은 4개부터 100개까지 범위의 다수 개의 가이드 부분들(60p, 70p)을 포함하는,
    프로브 헤드(50).
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격납 요소(55)는 인바(Invar), 코바아(Kovar), 얼로이 42(Alloy 42) 또는 FeNi 합금, 티타늄 또는 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금, 강철, 황동, 마코르(Macor) 중 적어도 하나로 형성된,
    프로브 헤드(50).
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드들(60, 70)은 세라믹 물질로 형성된,
    프로브 헤드(50).
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격납 요소(55)는, 상기 가이드 부분들(60p, 70p)을 지지할 수 있는 내부 암들(59)에 의해 정의된 다수의 하우징 씨트들(57)을 포함하는,
    프로브 헤드(50).
  17. 피검 소자(DUT)의 기능성 테스트를 위한 프로브 카드(20)에 있어서,
    - 보강재(stiffener)(21);
    - 상기 보강재(21)와 결부되어 있고 상기 프로브 카드(20)를 테스트 장치에 접속시킬 수 있는 인터페이스 보드(22); 및
    - 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 프로브 헤드(50)
    를 포함하는,
    프로브 카드(20).
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인터포저(23)는 서로 독립적이고 분리되어 있는 다수의 모듈들(23m)을 포함하고, 상기 인터포저(23)의 상기 모듈들(23m)은 상기 보강재(21)에 당초 연결되었던 적어도 하나의 일체형 물질을 절단함으로써 얻어진 것들인,
    프로브 카드(20).
KR1020237020765A 2020-11-27 2021-11-26 전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드 및 관련 제조방법 KR20230109173A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000028841A IT202000028841A1 (it) 2020-11-27 2020-11-27 Testa di misura di grandi dimensioni per il test di dispositivi elettronici e relativo metodo di fabbricazione
IT102020000028841 2020-11-27
PCT/EP2021/083116 WO2022112480A1 (en) 2020-11-27 2021-11-26 Large probe head for testing electronic devices and related manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230109173A true KR20230109173A (ko) 2023-07-19

Family

ID=74759266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237020765A KR20230109173A (ko) 2020-11-27 2021-11-26 전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드 및 관련 제조방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230417798A1 (ko)
EP (1) EP4252012A1 (ko)
JP (1) JP2023550818A (ko)
KR (1) KR20230109173A (ko)
CN (1) CN116507925A (ko)
IT (1) IT202000028841A1 (ko)
TW (1) TW202229882A (ko)
WO (1) WO2022112480A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200010940A1 (it) * 2022-05-25 2023-11-25 Technoprobe Spa Scheda di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici e relativo space transformer
CN116811040B (zh) * 2023-08-26 2023-11-10 江苏鹏利芝达恩半导体有限公司 用于制造立式探针卡的陶瓷棒制造方法、设备及存储介质

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7172431B2 (en) * 2004-08-27 2007-02-06 International Business Machines Corporation Electrical connector design and contact geometry and method of use thereof and methods of fabrication thereof
KR100609652B1 (ko) * 2006-02-16 2006-08-08 주식회사 파이컴 공간변형기와 상기 공간변형기의 제조방법 및 상기공간변형기를 갖는 프로브 카드
DE102007057815A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Feinmetall Gmbh Kontaktiervorrichtung für eine Berührungskontaktierung eines elektrischen Prüflings sowie entsprechendes Verfahren
US8622752B2 (en) * 2011-04-13 2014-01-07 Teradyne, Inc. Probe-card interposer constructed using hexagonal modules

Also Published As

Publication number Publication date
US20230417798A1 (en) 2023-12-28
CN116507925A (zh) 2023-07-28
JP2023550818A (ja) 2023-12-05
TW202229882A (zh) 2022-08-01
EP4252012A1 (en) 2023-10-04
IT202000028841A1 (it) 2022-05-27
WO2022112480A1 (en) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11782075B2 (en) Probe card for a testing apparatus of electronic devices
US8736294B2 (en) Probe card stiffener with decoupling
KR20230109173A (ko) 전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 헤드 및 관련 제조방법
CN110291407B (zh) 一种用于高频应用的探针卡
US8278956B2 (en) Probecard system and method
JP5030060B2 (ja) 電気信号接続装置
KR20230109753A (ko) 전자 소자를 테스트하기 위한 대형 프로브 카드 및관련 제조방법
US20110121851A1 (en) Probe card
KR20100055537A (ko) 테스트 장치와 함께 사용하기 위한 보강재 어셈블리
US7382143B2 (en) Wafer probe interconnect system
TWI400448B (zh) Electrical signal connection device
JP7302011B2 (ja) 垂直プローブアレイ用のキャリア構造上のプローブ
US9128122B2 (en) Stiffener plate for a probecard and method
JP2007086044A (ja) プローバ装置及びこれに用いるプローブ組立体
TW202411663A (zh) 具有改善溫度控制的探針卡
TW202403319A (zh) 電子裝置的測試設備的探針卡及對應的空間轉換器