KR20240093299A - 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치 - Google Patents

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KR20240093299A
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Abstract

웨이퍼에 프로브 카드를 얼라인하여 진공 장착하는 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치는, 프로브 카드 또는 씬 척에 구비되는 걸림부재; 및 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 탄성수단의 탄성 지지력에 의해 탄성 승강될 수 있도록 설치되고, 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 회전 가능하게 설치됨으로써 단부의 잠금부가 상기 걸림부재에 걸리는 잠금 위치와 해제되는 해제 위치로 회전됨으로써 상기 프로브 카드와 상기 씬 척을 잠금 및 해제하는 잠금 부재;를 포함하고, 상기 잠금 부재의 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이의 회전은 상기 탄성수단이 압축된 상태에서 상기 잠금부재가 상기 걸림부재로부터 이격된 상태에서 서로 평면상 상대적 거동이 방지되는 상태에서 이루어질 수 있다.

Description

웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치{Locking apparatus for wafer and probe card assembly}
본 발명은 본 발명은 반도체 후공정의 테스트 장비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 웨이퍼에 프로브 카드를 얼라인하여 진공 장착하는 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 후공정에서 이뤄지는 테스트(Test)란, 전기적 특성(Electrical Characteristics) 검사를 통해 칩(Chip)의 불량이 다음 공정으로 넘어가지 않도록 방지함으로써 손실을 최소화하는 과정이다. 초창기의 테스트는 양산 제품에 대해 불량(영구적 오류)을 걸러내는 필터링 위주로 진행했다. 그러나 현재는 신뢰성 불량을 사전 차단하고, 수율을 향상시켜 원가 절감에 기여하며, 제품의 연구개발에 도움을 주는 등 그 역할이 점차 확대되고 있다.
수많은 공정을 거쳐 제작된 반도체는 각 공정이 제대로 수행됐는지 검증하기 위해 상온(섭씨 25도)에서 테스트를 진행한다. 테스트는 크게 Wafer Test, Package Test, Module Test로 이루어진다. 고온과 저온에서 실시하는 신뢰성의 일종인 Burn-in/Temp Cycling 공정의 경우, 초창기에는 Package Test 공정에서만 실시했는데, 점차 Wafer Test 공정의 중요성이 높아짐에 따라 Package Burn-in 항목이 다수 WBI(Wafer Burn-in)로 옮겨졌다. 또한, 테스트와 Burn-in을 결합한 TDBI(Test During Burn-in) 개념으로 Burn-in을 진행함에 따라, 정식 테스트를 Burn-in 전후에 실시하는 복합형도 많이 활용되는 추세이다. 이렇게 되면 공정 시간과 비용을 절약할 수 있게 된다. Module Test에서는 PCB(Printed Circuit Board)와 칩의 연관 관계를 점검하기 위해 상온에서 DC(Direct Current, 직류 전류/전압) / Function(기능) 테스트를 진행한 뒤, Burn-in 대신 실제 고객 환경에서 칩을 동작해보는 실장 테스트를 진행할 수도 있다.
종래 TDBI의 반도체 테스트 장비의 웨이퍼와 프로브 카드 결합체(400)는 도 1 및 도 2를 참고하면, 프로브 카드에 검사 대상물인 웨이퍼(1)가 진공 흡착된 상태로 제공된다. 이때 프로브 카드는 스티프너(stiffener)(440), 기판(430), 세라믹 가공체(420), 그리고 포고 핀(421)을 포함한다. 스티프너(440)는 프레임 역할을 수행하고 포고 핀(421)은 세라믹 가공체(420)의 가공 형상에 지지되어 웨이퍼(1) 다이의 패드에 접촉하고 있게 된다. 포고 핀(421)을 통하여 전기적 테스트 신호가 가해지고 그 테스트 결과를 기판(430)에서 받게 된다. 이렇게 진공 플레이트(thin chuck)(410)의 지지를 받는 웨이퍼(1) 상부에 프로브 카드가 결합된 상태에서 진공 흡착됨으로써 웨이퍼와 프로브 카드 결합체(400)를 구성하게 된다.
이때, 진공 흡착되는 공간은 진공 플레이트(410) 상부와 실링부재(412), 그리고 기판(430) 하부 사이의 공간이다. 따라서 포고 핀(421)은 진공압력에 의해 압축되려는 힘을 받게 된다. 이러한 진공압은 도 2의 점선 화살표로 표현될 수 있다. 여기서 포고 핀(421)은 웨이퍼(1)와 기판(430) 사이에 위치하게 되고 전기적 연결을 위한 일정 크기 이상의 반발력이 발생될 정도로 압축되어야 한다. 즉 적절한 압축력이 포고 핀(421)에 가해져야 테스트가 제대로 진행될 수 있다. 따라서 과도한 압축력을 방지할 수 있도록 스페이서(411)가 진공 플레이트(410) 상부에 고정되어 있는 웨이퍼(1)의 상부면에 접촉하도록 배치되어 포고 핀(421)이 과다 압축되는 방지하고 있다.
그러나, 종래기술에 따르면 웨이퍼가 제공되는 프로브 카드와 진공 플레이트인 씬 척의 사이에는 진공압에 의해 서로 결합되어 있으나 여러 가지 이유로 진공압이 제거되는 경우에는 프로브 카드와 씬 척이 이격되면서 큰 사고로 이어질 수 있다. 즉 프로브 카드와 씬 척 사이에 평명 방향을 따라 사고에 따른 힘이 가해지게 되면 프로브 카드와 웨이퍼가 프로브 핀의 긁힘에 의해 사용할 수 없게 되는 경우가 발생되어 비용적 측면에서 큰 손실을 입을 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 제공되는 프로브 카드와 씬 척 사이를 평면 방향으로는 힘이 가해지지 않는 조건을 만족시키면서 잠금할 수 있는 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 프로브 카드 또는 씬 척에 구비되는 걸림부재; 및 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 탄성수단의 탄성 지지력에 의해 탄성 승강될 수 있도록 설치되고, 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 회전 가능하게 설치됨으로써 단부의 잠금부가 상기 걸림부재에 걸리는 잠금 위치와 해제되는 해제 위치로 회전됨으로써 상기 프로브 카드와 상기 씬 척을 잠금 및 해제하는 잠금 부재;를 포함하고, 상기 잠금 부재의 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이의 회전은 상기 탄성수단이 압축된 상태에서 상기 잠금 부재가 상기 걸림부재로부터 이격된 상태에서 서로 평면상 상대적 거동이 방지되는 상태에서 이루어지는, 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치가 제공된다.
이때, 상기 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치는 상기 프로브 카드 또는 씬 척의 테두리 부분에 복수개가 배치될 수 있다.
이때, 상기 탄성수단은 판 스프링일 수 있다.
이때, 상기 탄성수단과 마찰을 경감시킬 수 있도록 베어링을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 걸림부재는 상기 잠금 부재의 잠금부가 통과될 수 있도록 슬롯이 구비될 수 있다.
이때, 상기 잠금 부재는, 상기 탄성수단에 의해 탄성력을 제공받는 다이얼; 및 상기 다이얼에 일단부가 함께 회전될 수 있도록 고정되고, 상기 프로브 카드 또는 씬 척을 관통한 다음 타단부에 외측으로 돌출된 잠금부가 형성된 회전봉;을 포함할 수 있다.
이때, 상기 다이얼은 베어링을 매개로 상기 탄성수단에 의해 지지될 수 있다.
이때, 상기 다이얼에는 수동 또는 자동으로 상기 다이얼을 회전시킬 수 있도록 손잡이가 구비될 수 있다.
이때, 상기 회전봉의 양측면과 상기 잠금부는 상기 걸림부재에 형성된 슬롯을 통과할 수 있도록 양측면이 절개되어 일자형으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 잠금 부재가 상기 탄성수단의 복원력에 대응하도록 상기 잠금 부재로부터 돌출되어 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 걸리는 캠 팔로워를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 프로브 카드 또는 씬 척에는 상기 캠 팔로워가 복원력에 의해 밀착되는 밀착면이 형성되고, 정확한 잠금 위치와 해제 위치에 위치될 수 있도록 상기 밀착면에는 호형안착부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 잠금 부재의 상기 잠금부가 상기 잠금 위치에 위치되면 상기 잠금 부재의 단부 면과 상기 씬 척의 단부 면이 동일한 높이에 위치할 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치는 사고 등의 이유로 진공이 풀리는 경우에도 프로브 카드와 씬 척이 결합된 상태를 유지할 수 있으므로 프로브 카드와 웨이퍼가 분리되면서 프로브 카드에 대한 수평 방향으로 가해지는 힘에 의한 2차 사고로 이어지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 잠금 부재가 프로브 카드와 웨이퍼에 대하여 수직 방향으로 승강한 다음 잠금 또는 해제되도록 작동하기 때문에 잠금 또는 해제 시 평면에 대한 수평 방향에 대한 외력을 배제할 수 있기 때문에 프로브 핀에 의한 프로브 카드 자체의 결함 발생 또는 웨이퍼의 긁힘 발생 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 구성도이다.
도 2는 종래기술에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 진공압력을 표시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체가 제공되는 반도체 테스트 장비의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체가 제공되는 반도체 테스트 장비의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금 장치 부분의 확대도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치의 서로 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치의 부분 단면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치의 하부에서 바라본 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 잠금장치의 해제 상태에서 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금 위치에서의 부분 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 측면도이다.
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. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치(40)를 설명한다.
우선, 도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체(10)가 제공되는 반도체 테스트 장비(110)의 사시도와 평면도가 각각 도시되어 있다. 반도체 테스트 장비(110)의 일례가 도 3에 도시되어 있는 바, 반도체 테스트 장비(110)는 복수개의 셀로 이루어진 테스트 공간(120), 테스트 공간(120) 옆의 트레이 공간(130), 버퍼 공간(150), 작업자 공간(170), 그리고 드로워 공간(160)이 구비되어 있다. 테스트 공간(120)은 예를 들면 52개의 셀로 이루어지고, 각 셀에서 테스트가 진행될 수 있는 공간을 각각 제공하게 된다. 테스트 공간(120)의 측면에는 트레이 공간(130)이 구비되어 검사 대상물인 웨이퍼(21)를 트레이를 매개로 수납할 수 있도록 되어 있다. 버퍼 공간(150)에는 예를 들면 52개의 테스트를 보관할 수 있도록 되어 있는 공간이 마련되어 있고, 그 옆에서는 작업자 공간(170)이 형성되어 작업자가 프로브 카드 카세트를 로딩할 수 있도록 되어 있다. 또한 작업자 공간(170) 옆에는 예를 들면, 4개의 프로브 카드를 퀵 체인지할 수 있는 드로워 공간(160)이 마련되어 있다. 여기서 테스트 공간(120)과 작업 공간(170) 사이에는 로봇인 로더(180)가 이동하면서 작업을 진행할 수 있도록 설치되어 있고, 로더 공간의 끝단에서 버퍼 공간(150)에 인접하여 웨이퍼와 프로브 카드를 얼라인하고 어셈블리하는 얼라이너(140)가 마련되어 있다.
작업은, 먼저 작업자가 해당 카세트를 로더(180)에 로딩하면, 로더(180)가 그것은 가져가 얼라이너(140)에 제공하게 된다. 얼라이너(140)는 트레이 공간(130)에서 해당 웨이퍼를 꺼내고 로더(180)로부터 제공된 프로브 카드와 함께 정렬시켜 어셈블리 모듈인 웨이퍼와 프로브 카드 결합체(10)로 팩킹한다. 로더(180)는 이러한 어셈블리된 모듈을 테스트 공간(120)의 해당 셀로 제공하여 테스트가 진행되도록 한다. 이때 버퍼 공간(150)에는 테스트 셀이 붐비는 경우 대기하도록 어셈블리 모듈을 보관하고 있게 된다. 순서대로 버퍼 공간(150)으로부터 팩킹된 모듈은 로더(180)에 의해 테스트 공간(120)의 해당 셀로 이송되어 테스트가 진행된다. 테스트가 완료된 모듈은 얼라이너(140)에서 언팩되는 방식으로 원위치로 각각 복귀하게 되고, 이때 작업자는 카세트를 회수하게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치(40)는, 도 5 내지 도 6을 참고하면, 프로브 카드(20)와 씬 척(30) 사이에 설치되어 프로브 카드(20)와 씬 척(30)을 잠금 또는 해제할 수 있다. 도 5를 참고하면, 상부에는 프로브 카드(20)가 하부에는 씬 척(30)이 진공으로 흡착 결합되어 있다. 프로브 카드(20)와 씬 척(30) 내부 사이에는 테스트를 위한 웨이퍼가 장착되어 있으나 여기서는 내부에 장착되어 있기 때문에 보이지 않는다. 원판형의 웨이퍼가 장착되어 있으나 그 외의 다른 형태에도 본 발명을 적용하는 것은 물론 가능하다. 웨이퍼가 프로브 카드 결합체(10)의 외측 테두리 부분에 90도마다 4개의 잠금장치(40)가 설치되어 있다. 여기서 프로브 카드(20)와 씬 척(30) 사이에는 진공 흡착력에 의해 서로 강하게 흡착되어 있을 뿐만 아니라 4개의 잠금장치(40)가 설치되어 있으므로 어떠한 이유로 진공이 해제되어도 프로브 카드(20)와 씬 척(30)이 서로 결합된 상태를 유지할 수 있다. 잠금장치(40)는 프로브 카드(20) 외측에 홈(20a)을 형성하고 그 곳에 각각 장착할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치(40)는, 도 5 내지 도 12를 참고하면, 베이스(44), 걸림부재(31), 그리고 잠금 부재(41, 42)를 포함할 수 있다.
상기 베이스(44)는, 도 7 내지 도 12를 참고하면, 프로브 카드(20)에 고정될 수 있다. 이때 상기 베이스(44)는 프로브 카드(20)의 상부 측 방향으로 개방된 형태를 가지고 있고, 중앙에는 관통 홀(44d)이 형성되어 잠금 부재(41, 42)의 회전봉(42)이 회전 가능하게 관통 설치될 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 베이스(44)는 다른 독립된 부품으로 적용하고 있으나 직접 프로브 카드(20) 또는 씬 척(30)에 형성할 수도 있음은 물론이다. 또한 베이스(44), 걸림부재(31), 그리고 잠금 부재(41, 42)는 프로브 카드(20) 또는 씬 척(30)에 서로 반대 위치에 설치될 수도 있음은 물론이다.
이때, 상기 베이스(44)는 내부(744b)에 원판형의 판 스프링(47)과 베어링(46)을 수용할 수 있도록 원통형으로 형성되어 있고, 상단부에는 사각형 형태의 테두리부(43)가 형성되어 있다. 이 테두리부(43)를 매개로 베이스(44)는 상기 프로브 카드(20)에 체결되어 고정될 수 있다.
상기 걸림부재(31)는, 도 7 내지 도 12를 참고하면, 상기 프로브 카드(20)와 사이에 웨이퍼를 지지하는 씬 척(30)에 구비될 수 있다.
이때, 상기 걸림부재(31)는 상기 잠금 부재(41, 42)의 잠금부(42a)가 통과될 수 있도록 일자형 슬롯(31b)이 구비될 수 있다. 따라서 잠금 부재(41, 42)가 승강하면서 일부분이 상기 일자형 슬롯(31b)을 통과한 다음 회전되어 잠금 상태로 될 수 있다.
이때, 상기 잠금 부재(41, 42)의 상기 잠금부(42a)가 잠금 위치에 위치되면 상기 잠금 부재(41, 42)의 단부 면과 상기 씬 척(30)의 단부 면이 동일한 높이에 위치하도록 형성될 수 있다. 즉 씬 척(30)에 고정된 걸림부재(31)의 슬롯(31a) 양쪽으로 걸림턱(31a)이 단턱 형태로 형성되고, 그 단턱의 높이가 잠금부(42a)의 두께와 동일하게 형성되도록 이루어질 수 있고, 그에 따라 잠금 위치에서는 잠금부(42a)의 하단면이 걸림부재(31)의 하단면과 동일한 높이에 위치할 수 있다.
상기 잠금 부재(41, 42)는, 도 5 내지 도 12를 참고하면, 상기 베이스(44)에 탄성수단의 탄성 지지력에 의해 탄성 승강될 수 있도록 설치되고, 상기 베이스(44)에 회전 가능하게 설치됨으로써 단부의 잠금부(42a)가 상기 걸림부재(31)에 걸리는 잠금 위치와 해제되는 해제 위치로 회전됨으로써 상기 프로브 카드(20)와 상기 씬 척(30)을 잠금 및 해제할 수 있다.
여기서, 상기 잠금 부재(41, 42)의 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이의 회전은 상기 탄성수단이 압축된 상태에서 상기 잠금 부재(41, 42)가 상기걸림 부재(31)로부터 이격된 상태에서 서로 평면상 상대적 거동이 방지되는 상태에서 이루어질 수 있다. 그에 따라 프로브 카드(20)와 씬 척(30) 사이의 수평방향으로 가해질 수 있는 힘이 발생될 수 없는 구조를 제공함으로써 프로브 핀에 의한 긁힘 또한 미연에 원천적으로 방지할 수 있다.
이때, 상기 탄성수단은 판 스프링(47)일 수 있다.
이때, 상기 베이스(44)의 내부에는 상기 탄성수단과 마찰을 경감시킬 수 있도록 베어링(46)이 구비될 수 있다.
여기서, 상기 잠금 부재(41, 42)는, 다이얼(41) 및 회전봉(42)을 포함할 수 있다.
상기 다이얼(41)은, 도 7 내지 도 9를 참고하면, 상기 베이스(44)의 개구부를 덮도록 설치되고 베어링(46)을 매개로 상기 탄성수단(47)에 의해 탄성력을 제공받을 수 있다.
이때, 상기 다이얼(41)에는 수동 또는 자동으로 상기 다이얼(41)을 회전시킬 수 있도록 손잡이(41a)가 구비될 수 있다. 다이얼(41)은 디스크 형태로 이루어지고 일측에 외측으로 손잡이(41a)가 돌출되도록 형성될 수 있다. 또한 손잡이(41a)에는 홀(41b)이 구비되어 공구 등을 걸 수 있도록 되어 있어 수동 및 자동화가 가능할 수 있다.
상기 회전봉(42)은, 도 7 내지 도 9를 참고하면, 상기 다이얼(41)에 일단부가 함께 회전될 수 있도록 고정되고, 상기 베이스(44)를 관통한 다음 타단부에 외측으로 돌출된 잠금부(42a)가 형성될 수 있다. 상기 회전봉(42)은, 도 9를 참고하면, 상기 다이얼(41)에 체결부재(45)에 의해 체결되고, 그에 따라 다이얼(41)과 함께 동일한 각도로 회전할 수 있다. 따라서 다이얼(41)을 회전시키면 회전봉(42)이 회전하게 되고 잠금부(42a)가 걸림부재(31)에 걸리거나 해제될 수 있다.
이때, 상기 회전 봉(42)은 직경이 단계적으로 증가하는 제1 직경부(42b), 제2 직경부(42c), 제3 직경부(42a)로 이루어질 수 있다. 이때 제1 직경부(42b)가 가장 직경이 작고, 제3 직경부(42a)가 가장 직경이 큰 형태이다.
이때, 제1 직경부(42b)는 베이스(44)의 관통 홀(44b)을 관통하도록 설치되고 단부로부터 체결부재(45)가 다이얼(41)과 함께 체결됨으로써 다이얼(41)에 고정될 수 있다.
이때, 제2 직경부(42c)는 제3 직경부(42a)까지 연장되고, 캠 팔로워(48)가 설치되어 판 스프링(47)의 복원력에 대응하고 회전봉(42)의 전체적인 회전 각도를 제한할 수 있다.
상기 캠 팔로워(48)는 상기 잠금 부재(41, 42)가 상기 판 스프링(47)의 복원력에 대응하도록 상기 잠금 부재(41, 42)로부터 돌출되어 상기 베이스(44)의 걸림 홈(44a)에 회전되는 각도가 한정되도록 걸릴 수 있다. 여기서, 상기 베이스(44)에는 상기 캠 팔로워(48)가 복원력에 의해 밀착되는 밀착면(44c)이 형성되고, 정확한 잠금 위치와 해제 위치에 위치될 수 있도록 상기 밀착면(44c)에는 호형안착부(44e)가 형성될 수 있다.
이때, 제3 직경부(42a)는 직경은 가장 크지만 길이가 가장 짧게 형성된 잠금부(42a)를 이루게 된다.
이때, 제2 직경부(42c)와 제3 직경부(42a)는 상기 걸림부재(31)에 형성된 일자형 슬롯(31b)을 통과할 수 있도록 양측면이 절개되어 일자형으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 잠금 부재(41, 42)가 상기 베이스(44)에 대하여 일정 각도 내에서만 회전이 가능하도록 상기 회전봉(42)의 제2 직경부(42b)에는 캠 팔로워(48)가 측면으로 돌출되고 상기 베이스(44)에는 상기 캠 팔로워(48)가 걸려 더 이상 회전될 수 없도록 걸림 홈(44a)이 형성될 수 있다. 여기서 캠 팔로워(48)는 회전봉(42)의 제2 직경부(42c)를 관통하는 회전축과 상기 회전축의 단부에 구름 회전 가능하게 롤러가 설치된 형태로 실시 가능하다. 따라서 다이얼(41)과 회전봉(42)이 회전하게 되면 캠 팔로워(48)의 롤러가 베이스(44)의 밀착면(44ㅊ)에 밀착된 상태로 구름 회전하게 된다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치의 서로 다른 방향에서 바라본 사시도가 도시되어 있다. 프로브 카드(20)를 상측으로 하고 씬 척(30)을 하측으로 정했을 때, 상부로부터 설명한다. 최상부에는 잠금 부재의 다이얼(41)이 회전봉(42)과 체결부재(45)에 의해 체결된 상태로 베이스(44)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 베이스(44)의 상부면에 테두리부(43)가 형성되어 있고, 베이스(44) 내부에는 베어링(46)과 판 스프링(47)이 장착되어 있다. 다이얼(41)이 회전하게 되면 회전봉(42)도 동일한 각도로 회전하게 되고 손잡이(41a)가 형성된 부분이 잠금부(42a)가 형성된 부분과 일치한다. 따라서 작업자는 손잡이(41a)의 위치를 보고 잠금부(42a)의 위치를 알 수 있기 때문에 잠금 상태인지 해제 상태인지를 직관적으로 알 수 있다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치의 부분 단면 사시도가 도시되어 있다. 베이스(44) 내부를 볼 수 있다. 베이스(44) 내부에는 링 형태의 판 스프링(47)이 설치되어 있고, 그 위에 베어링(47)이 설치되어 있다. 따라서 잠금 부재를 이루는 다이얼(41)과 회전봉(42)은 상측 방향으로 탄성력을 제공받는다. 이때 다이얼(41)을 하부 방향으로 누른 다음 회전시킬 수 있다. 물론 가하는 힘을 제거하면 판 스프링(47)에 의해 잠금 부재(41, 42)가 상부 측으로 탄성력을 제공받는다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치의 사시도가 도시되어 있다. 잠금 부재가 회전하여 잠금 위치 또는 해제 위치에 있는 모습이 도시되어 있다. 잠금부(42a)와 손잡이(41a)는 서로 같은 방향을 향하고 있다. 캠 팔로워(48) 또한 걸림 홈(44a)에서 잠금 또는 해제 위치가 아니라 그 사이에 위치하고 있다. 이때 캠 팔로워(48)는 걸림 홈(44a)의 양단 사이를 이동할 수 있도록 되어 있고, 판 스프링(47)의 복원력에 대응하여 밀착면(44c)에 밀착된 상태로 회전 이동할 수 있다. 이때 밀착면(44c) 양단에 형성된 호형안착부(44e)에 롤러가 안착됨으로써 정확한 잠금 위치와 해제 위치에 위치하고 판 스프링의 복원력에 의해 그 상태를 유지할 수 있게 된다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 잠금장치의 해제 상태에서 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금 위치에서의 부분 단면도가 도시되어 있다. 베이스(44)는 프로브 카드(20)에 고정되어 있고, 걸림부재(31)는 씬 척(30)에 고정되어 있다. 회전봉(42)의 잠금부(42a)는 걸림부재(31)의 슬롯(31b)에 배치되어 있는 상태로 잠금 상태이다. 이 상태에서 다이얼을 이용하여 회전봉(42)을 회전시키면 잠금부(42a)가 걸림턱(31a)으로부터 벗어나 해제 상태로 회전될 수 있다.
도 12를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 잠금장치의 잠금 상태에서 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 측면도가 도시되어 있다. 판 스프링에 의해 상측 방향의 탄성력을 제공받아 잠금부(42a)가 걸림턱(31a)에 밀착된 상태를 유지하고 있다. 이때 캠 팔로워(48) 또한 베이스(44)의 호형안착부(44e)에 밀착되어 있는 상태로 잠금 또는 해제 위치에서 고정되어 있다. 따라서 잠금 또는 해제 상태로 변경하고자 하는 경우에는 다이얼(41)에 약간을 힘을 주어야 캠 팔로워(48)가 호형안착부(44e)로부터 벗어날 수 있다.
해제 상태에서, 다이얼(41)을 누르고 회전시키면 잠금 상태로 변경된다. 회전봉(42)의 잠금부(42a)는 회전되어 도 11에서와 같이 걸림부재(31)의 걸림턱(31a)에 위치하게 되고, 동시에 판 스프링(47)의 탄성력을 제공받아 잠금 상태를 유지하게 된다. 결국 잠금장치(10)에 의해 프로브 카드(20)와 씬 척(30)은 진공압 이외에 기구적으로 잠금 상태로 된다.
도 9를 참고하면, 회전 봉(42)의 잠금부(42a)가 회전되어 걸림부재(31)의 걸림턱(31a)에 걸려 있는 상태가 도시되어 있다.
이와 같이 잠금장치(10)에서 잠금 상태 또는 해제 상태로 변경 시, 잠금 부재(41, 42)를 누른 상태에서 회전시키게 되기 때문에 프로브 카드(20)에 대하여 수평방향으로 힘이 전혀 가해지지 않은 상태로 상태 변경이 이루어질 수 있다. 그에 따라 프로브 카드(20)의 프로브 핀이 웨이퍼에 밀착된 상태에서 수평방향으로 가해질 수 있는 힘을 배제할 수 있고 안전하게 작업이 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 웨이퍼와 프로브 카드 결합체
20 : 프로브 카드 30 : 씬 척
31 : 걸림부재 31a : 걸림턱
31b : 슬롯 40 : 잠금장치
41 : 다이얼 42 : 회전봉
42a : 잠금부 43 : 테두리부
44 : 베이스 45 : 체결부재
46 : 베어링 47 : 판 스프링
48 : 캠 팔로워

Claims (12)

  1. 프로브 카드 또는 씬 척에 구비되는 걸림부재; 및
    상기 프로브 카드 또는 씬 척에 탄성수단의 탄성 지지력에 의해 탄성 승강될 수 있도록 설치되고, 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 회전 가능하게 설치됨으로써 단부의 잠금부가 상기 걸림부재에 걸리는 잠금 위치와 해제되는 해제 위치로 회전됨으로써 상기 프로브 카드와 상기 씬 척을 잠금 및 해제하는 잠금 부재;를 포함하고,
    상기 잠금 부재의 상기 잠금 위치와 상기 해제 위치 사이의 회전은 상기 탄성수단이 압축된 상태에서 상기 잠금부재가 상기 걸림부재로부터 이격된 상태에서 서로 평면상 상대적 거동이 방지되는 상태에서 이루어지는, 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치는 상기 프로브 카드 또는 씬 척의 테두리 부분에 복수개가 배치되는, 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 탄성수단은 판 스프링인, 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 탄성수단과 마찰을 경감시킬 수 있도록 베어링을 더 포함하는, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 걸림부재는 상기 잠금 부재의 잠금부가 통과될 수 있도록 슬롯이 구비된, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 잠금 부재는,
    상기 탄성수단에 의해 탄성력을 제공받는 다이얼; 및
    상기 다이얼에 일단부가 함께 회전될 수 있도록 고정되고, 상기 프로브 카드 또는 씬 척을 관통한 다음 타단부에 외측으로 돌출된 잠금부가 형성된 회전봉;을 포함하는, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 다이얼은 베어링을 매개로 상기 탄성수단에 의해 지지되는, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 다이얼에는 수동 또는 자동으로 상기 다이얼을 회전시킬 수 있도록 손잡이가 구비된, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 회전봉의 양측면과 상기 잠금부는 상기 걸림부재에 형성된 슬롯을 통과할 수 있도록 양측면이 절개되어 일자형으로 형성된, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 잠금 부재가 상기 탄성수단의 복원력에 대응하도록 상기 잠금 부재로부터 돌출되어 상기 프로브 카드 또는 씬 척에 걸리는 캠 팔로워를 더 포함하는, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 프로브 카드 또는 씬 척에는 상기 캠 팔로워가 복원력에 의해 밀착되는 밀착면이 형성되고, 정확한 잠금 위치와 해제 위치에 위치될 수 있도록 상기 밀착면에는 호형안착부가 형성된, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 잠금 부재의 상기 잠금부가 상기 잠금 위치에 위치되면 상기 잠금 부재의 단부 면과 상기 씬 척의 단부 면이 동일한 높이에 위치하는, 웨이퍼와 카드 결합체의 잠금 장치.
KR1020230067534A 2022-12-15 2023-05-25 웨이퍼와 프로브 카드 결합체의 잠금장치 KR20240093299A (ko)

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