WO2022010246A1 - 수직형 프로브 핀 및 이를 구비한 프로브 카드 - Google Patents

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WO2022010246A1
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separation prevention
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손석호
주영훈
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주식회사 티에스이
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Definitions

  • the present invention relates to a vertical probe pin and a probe card having the same, and more particularly, to a vertical probe pin that prevents a vertical probe pin accommodated in the probe card from falling apart from the probe card and falling, and a probe having the same It's about cards.
  • a probe card is basically an effective device for electrically connecting to a corresponding channel of an inspection apparatus that performs inspection on a plurality of contact pads of a device under test.
  • a probe card is used to electrically inspect an electronic device integrated in a semiconductor or a silicon wafer by contact before cutting a semiconductor or a silicon wafer and assembling it in a chip package.
  • the probe card is largely classified into a cantilever type and a vertical type according to the structure, and the double vertical type probe card includes a plate-shaped lower plate and an upper plate supporting both ends of the vertical probe pin. Both ends of the vertical probe pin are inserted and coupled to each guide hole formed in the lower plate and the upper plate. When the terminal of the subject is pressed against the contact tip of the vertical probe pin, the vertical probe pin is moved within each guide hole, and the elastically deformable portion of the vertical probe pin is deformed.
  • the conventional vertical probe card has a problem in that when the upper guide is turned over to withdraw the vertical probe pin from each guide for maintenance, the vertical probe pin is separated from the upper guide hole and dropped.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent a vertical probe pin accommodated in a probe card from being separated from the probe card and falling, and a probe having the same to provide a card.
  • a vertical probe pin includes a probe pin sequentially coupled to an upper plate having at least one upper guide hole and a lower plate having at least one lower guide hole.
  • the elastic beam portion consisting of a pair of elastic beams having a predetermined gap; and a separation prevention protrusion provided with a separation prevention projection protruding from at least one of the pair of elastic beams to prevent the elastic beam portion from being separated through the upper guide hole, wherein the elastic beam portion When it is inserted through the upper guide hole, it is elastically deformed by the force generated by the contact between the separation preventing protrusion and the upper guide hole, so that the gap between the pair of elastic beams is reduced. It is characterized in that the distance between the pair of elastic beams including the separation preventing protrusion is formed to be greater than the diameter of the upper guide hole.
  • the probe card according to the present invention includes a lower plate having at least one lower guide hole; an upper plate installed to be spaced apart from the lower plate and having an upper guide hole corresponding to the lower guide hole; A pair of a pair having a predetermined gap is disposed between the lower contact portion contacting the device under test and the upper contact portion being spaced apart from the lower contact portion and contacting the test apparatus, and elastically deformed by an external force.
  • a probe pin provided with an elastic beam part made of an elastic beam; and a separation prevention protrusion provided with a separation prevention projection protruding from at least one of the pair of elastic beams to prevent the elastic beam portion from being separated through the upper guide hole, wherein the elastic beam portion When it is inserted through the upper guide hole, it is elastically deformed by the force generated by the contact between the separation preventing protrusion and the upper guide hole, so that the gap between the pair of elastic beams is reduced. It is characterized in that the distance between the pair of elastic beams including the separation preventing protrusion is formed to be greater than the diameter of the upper guide hole.
  • the probe card according to the present invention has an effect of maximally preventing the plurality of vertical probe pins accommodated in the probe card from being separated from the probe card and falling even when the probe card is turned over.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of a probe card according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a state in which a probe card is operated according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a vertical probe pin is coupled to an upper plate and a lower plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a structure of a vertical probe pin according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining a structure in which a vertical probe pin damaged by an extension portion is prevented from falling according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a process in which the separation preventing protrusion is passed through the upper plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining a structure in which the vertical probe pin does not fall through the upper guide hole using the separation preventing protrusion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the structure of a probe card according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an operating state of the probe card according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is It is a cross-sectional view showing a state in which the vertical probe pin is coupled to the upper plate and the lower plate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing the structure of the vertical probe pin according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a vertical probe pin damaged by the extension according to an embodiment of the present invention is prevented from falling It is a view for explaining the structure
  • FIG. 6 is a view for explaining a process in which the separation prevention protrusion according to an embodiment of the present invention passes through the upper plate
  • FIG. 7 is a departure prevention projection according to an embodiment of the present invention. It is a diagram for explaining a structure in which the vertical probe pin does not fall through the upper guide hole using .
  • a probe card is a card for performing an inspection of a device under test 10, and such a probe card includes a printed circuit board (G) and a probe (100). ) may be included.
  • the printed circuit board G receives the electrical signal transmitted from the device testing apparatus (not shown) and transmits it to the probe 100 , and simultaneously transmits the signal transmitted from the probe 100 to the semiconductor testing apparatus in the reverse direction.
  • the printed circuit board G may include
  • the probe 100 may be connected to a printed circuit board G or a lower portion of a space transformer S connected to the bottom surface of the printed circuit board G.
  • the probe 100 transmits an electrical signal to the device under test 10 contacted through a plurality of vertical probe pins 200 formed to protrude vertically, and in response to the received electrical signal in the reverse direction, the upper printed circuit It serves to transfer to the substrate (G).
  • the spacing between the plurality of vertical probe pins 200 must also be finely arranged.
  • a space transformer S providing an electrical connection between the printed circuit board G and the probe 100 may be disposed for pitch conversion of the dense vertical probe pins 200 if necessary.
  • a plurality of contact pads S1 to which the plurality of vertical probe pins 200 are electrically connected may be provided on the bottom surface of the space transformer S.
  • the probe 100 mounted on the bottom surface of the space transformer S among the probe cards according to an embodiment of the present invention will be mainly described with reference to FIGS. 2 to 7 .
  • the probe 100 includes a body part 110 mounted on a bottom surface of a space transformer S and at least one mounted inside the body part 110 .
  • the body part 110 may be disposed at an upper position of the device under test 10 , and the body part 110 may include a lower plate 111 , an upper plate 112 , and a vertical support 113 . .
  • the lower plate 111 may be formed in a plate shape having a predetermined thickness and disposed at an upper position of the device under test 10 , and the lower plate 111 has at least a position corresponding to the contact surface of the device under test 10 .
  • One lower guide hole 111a may be formed.
  • the lower guide hole 111a may be formed in the form of a through hole penetrating the lower plate 111 vertically, and a portion of the lower end of the vertical probe pin 200 to be described later is exposed to the lower end of the lower guide hole 111a. It is in contact with the upper surface of the test inspection device 10 .
  • the upper plate 112 may be formed in a plate shape having the same thickness as the lower plate 111 to be spaced apart from the upper plate 111 , and at least one guide formed on the lower plate 111 . At least one upper guide hole 112a is formed at a position corresponding to the hole 111a.
  • the upper guide hole 112a may be formed in the form of a through hole penetrating the upper plate 112 vertically, and a portion of the upper end of the vertical probe pin 200 is formed in the upper guide hole 112a. ) exposed to the top of the contact pad (S1) mounted on the space transformer (S).
  • the vertical probe pin 200 may be inserted through the upper guide hole 112a from the upper side to the lower side and sequentially passed through the lower guide hole 111a to be accommodated in the main body 110 .
  • the vertical support 113 may be disposed on the side surfaces of the lower plate 111 and the upper plate 112 to maintain a gap between the lower plate 111 and the upper plate 112 , whereby the lower plate 111 and the upper plate 112 .
  • An inner space (110a) is formed between the (112).
  • the upper end of the vertical support 113 may be supported by being coupled to the lower portion of the space transformer S.
  • An upper space 112b may be formed between the upper surface of the upper plate 112 and the lower surface of the space transformer S, and the upper space 112b is formed by a vertical probe pin ( 200) so that the upper part can be raised in the vertical direction.
  • the upper space 112b may be adjusted by a height difference between the upper surface of the upper plate 112 and the upper surface of the vertical support 113 .
  • an inner space 110a may be formed between the bottom surface of the upper plate 112 and the upper surface of the lower plate 111 , and the inner space 110a is a vertical probe according to the lifting operation of the device under test 10 .
  • the elastic beam portion 230 of the vertical probe pin 200 positioned in the inner space 110a by the force applied to the pin 200 can exert the elastic force.
  • the vertical probe pin 200 is in contact with the lower contact portion 220 that is in contact with the device under test 10 and the contact pad S1 of the space transformer S. It may include an upper contact portion 210 that is formed, and an elastic beam portion 230 disposed between the lower contact portion 220 and the upper contact portion 210 .
  • the upper contact portion 210 may extend from the upper end of the elastic beam unit 230 , and an upper contact tip 211 may be provided at the upper end thereof. At this time, a portion of the upper contact portion 210 may be disposed to penetrate through the upper guide hole 112a of the upper plate 112 , and the upper contact tip 211 is a contact pad of the space transformer S during device inspection. In contact with ( S1 ), the device under test 10 and the vertical probe pin 200 are electrically connected to the printed circuit board (G).
  • the upper contact portion 210 is formed to protrude from the exposed portion of the upper guide hole 112a of the upper contact portion 210 , and is disposed to hang on the upper surface of the upper plate 112 in which the upper guide hole 112a is formed.
  • a locking projection 212 may be provided.
  • the upper locking protrusion 212 prevents the upper contact part 210 from leaving the upper guide hole 112a and falling downward while the vertical probe pin 200 is mounted on the body part 110 .
  • the lower contact portion 220 may be formed to extend from the lower end of the elastic beam portion 230, the lower contact tip 221 may be provided at the lower end.
  • a portion of the lower contact portion 220 may be disposed to penetrate the lower guide hole 111a of the lower plate 111 , and the lower contact tip 221 may contact the device under test 10 during device inspection. to electrically connect the device under test 10 and the vertical probe pin 200 .
  • the width W1 of the lower contact part 220 is formed to be larger than the diameter D1 of the lower guide hole 111a, and is formed to be the same as the overall width W2 of the elastic beam part 230 .
  • An extension 240 may be provided.
  • the extended portion 240 is formed at a portion where the upper end of the lower contact portion 220 and the elastic beam portion 230 are connected, so that the lower contact portion 220 disposed in the lower guide hole 111a is connected to the lower guide hole ( 111a) can be prevented.
  • the damaged portion of the vertical probe pin 200 is dropped through the lower guide hole 111a to be tested.
  • the device 10 is damaged.
  • the width W1 of the extension 240 is larger than the diameter D1 of the lower guide hole 111a, it serves as a stopper to prevent the broken vertical probe pin 200 from falling. Accordingly, it is possible to prevent the falling of the broken vertical probe pin 200 , thereby preventing damage to the device under test 10 .
  • the elastic beam unit 230 may be formed of a pair of elastic beams having a predetermined gap, and may be elastically deformed to reduce a gap formed between the pair of elastic beams by an external force. .
  • the elastic beam part 230 may pass through the upper guide hole 112a and be disposed in the inner space 110a formed between the upper plate 112 and the lower plate 111 .
  • the elastic beam unit 230 may include a first elastic beam 231 , a second elastic beam 232 , and an elastic gap 233 .
  • One end of the first elastic beam 231 may be connected to one side of the lower end of the upper contact part 210 and the other end may be connected to one side of the upper end of the lower contact part 220 , and the second elastic beam 232 is the first elastic beam 231 . ), one end may be connected to the other end of the lower end of the upper contact part 210 and the other end may be connected to the other end of the upper end of the lower contact unit 220 in a state spaced apart from each other.
  • An elastic gap 233 having a predetermined width is formed between the first elastic beam 231 and the second elastic beam 232 are spaced apart.
  • the elastic beam part 230 will be described in detail together with the separation prevention protrusion 250 to be described below.
  • the separation preventing protrusion 250 may include a departure preventing protrusion protruding from at least one of the pair of elastic beams 231 and 232 , and the outside of the elastic beam part 230 . It is formed to protrude in the upper guide hole 112a to prevent the vertical probe pin 200 from falling off and falling.
  • the separation prevention protrusion 250 may include a first separation prevention projection 251 and a second separation prevention projection 252 respectively protruding from the pair of elastic beams 231,232.
  • the first separation prevention protrusion 251 may be formed to protrude from the outside of the first elastic beam 231 in a horizontal direction, and the second separation prevention projection 252 is formed to protrude on the outside of the second elastic beam 232 . It may be formed to protrude in a direction opposite to the first separation preventing protrusion 251 .
  • first separation prevention protrusion 251 and the second separation prevention projection 252 are formed at positions facing each other, but the present invention is not limited thereto.
  • the length (L) between one end of the first separation prevention protrusion 251 and one end of the second separation prevention projection 252 is the diameter (D2) of the upper guide hole to prevent it from escaping through the upper guide hole. It is preferable to be formed larger than that.
  • the separation preventing protrusion 250 may pass through the upper guide hole 112a by the width W3 of the elastic gap 233 reduced by elastic deformation of the pair of elastic beams 231,232, and the upper guide hole
  • the separation preventing protrusion 250 passing through (112a) is caught on the bottom surface of the upper plate 112 by the width W3 of the elastic gap 233 restored by the elastic restoring force of the elastic beam part 230 and the vertical probe
  • the pin 200 is prevented from falling out through the upper guide hole 112a.
  • the first separation preventing protrusion 251 and the second separation preventing protrusion (251)
  • W3 the width of the elastic gap 233 formed between the first elastic beam 231 and the second elastic beam 232
  • the first separation prevention protrusion 251 and the second separation prevention projection 252 are elastically deformed by the first elastic beam 231 and the second elastic beam 232 in which the width W3 of the elastic gap 233 is reduced. Thus, it passes through the upper guide hole 112a without deformation or damage.
  • the first separation prevention protrusion 251 and the second separation prevention projection 252 passing through the upper guide hole 112a have an elastic gap 233 formed between the first elastic beam 231 and the second elastic beam 232 . As the width W3 is restored, the length L between the first separation prevention protrusion 251 and the second separation prevention projection 252 becomes greater than the diameter D2 of the upper guide hole 112a.
  • the upper body part 110 of the probe card is separated from the space transformer S for maintenance or the vertical probe pin 200 is drawn out from the body part 110 .
  • the plate 112 is turned over, the first separation preventing protrusion 251 and the second separation preventing protrusion are caught on the bottom surface of the upper plate 112 and the vertical probe pin 200 accommodated in the main body 110 is separated. falling can be prevented.
  • the probe card according to the present invention can maximally prevent a plurality of vertical probe pins accommodated in the probe card from being separated from the probe card and dropping even when the probe card is turned over.

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Abstract

본 발명은 수직형 프로프 핀 및 프로브 카드에 관한 것으로서, 본 발명 수직형 프로브 핀은 테스트 대상 디바이스와 접촉되는 하부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 대해 일정 간격 이격되게 배치되어 테스트 장치에 접촉되는 상부 접촉부 사이에 배치되며, 외력에 의해 탄성적으로 변형되도록 하기 위하여, 일정 갭을 가진 한 쌍의 탄성빔으로 이루어진 탄성빔부; 및 상기 탄성빔부가 상기 상부 가이드 홀을 통해 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 한 쌍의 탄성빔 중 적어도 하나의 탄성빔에 돌출 형성된 이탈방지 돌기가 마련된 이탈방지 돌기부를 포함한다.

Description

수직형 프로브 핀 및 이를 구비한 프로브 카드
본 발명은 수직형 프로브 핀 및 이를 구비한 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브 카드에 수납된 수직형 프로브 핀이 프로브 카드로부터 이탈되어 낙하되는 것을 방지하는 수직형 프로브 핀 및 이를 구비한 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로, 프로브 카드는 기본적으로 테스트 대상 디바이스의 복수의 접촉 패드에 검사를 수행하는 검사 장치의 대응 채널과 전기적으로 연결하기에 효과적인 장치이다.
테스트 대상 디바이스에 수행되는 검사는, 이미 제조 단계에 있는 불량 또는 결함 소자들을 탐지하고 분리해내는 것이다. 따라서, 일반적으로 프로브 카드는 반도체나 실리콘 웨이퍼를 절단하고 칩 패키지(chip package) 안에 조립하기 전에 반도체나 실리콘 웨이퍼에 집적되는 전자 소자를 접촉에 의해 전기적으로 검사하는데 사용되고 있다.
프로브 카드는 구조에 따라 크게 캔틸레버형과 수직형으로 분류되며 이중 수직형 프로브 카드는 수직형 프로브 핀의 양단부를 지지하는 플레이트 형태의 하부 플레이트와 상부 플레이트를 포함한다. 수직형 프로브 핀의 양단부는 하부 플레이트와 상부 플레이트에 형성된 각 가이드 홀에 삽입되어 결합된다. 피검사체의 단자를 수직형 프로브 핀의 접촉팁에 대하여 누르면, 수직형 프로브 핀은 각 가이드 홀 내에서 이동되고, 수직형 프로브 핀의 탄성변형부가 변형되도록 구현된다.
그러나, 종래의 수직형 프로브 카드는 유지보수를 위해 각 가이드로부터 수직형 프로브 핀을 인출하고자 상부 가이드를 뒤집을 경우, 상부 가이드 홀로부터 수직형 프로브 핀이 이탈되어 낙하되는 문제점이 있었다.
또한, 외부 충격에 의해 프로브 카드에 내장된 수직형 프로프 핀의 파손될 경우, 파손된 수직형 프로브 핀이 하부 플레이트로부터 이탈되어 낙하됨에 따라, 테스트 대상 디바이스에 손상을 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프로브 카드 내에 수납된 수직형 프로브 핀이 프로브 카드로부터 이탈되어 낙하되는 것을 방지하는 수직형 프로브 및 이를 구비한 프로브 카드를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수직형 프로브 핀은 적어도 하나의 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트 및 적어도 하나의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트에 순차적으로 결합되는 프로프 핀을 포함하는 프로브 카드에 사용되는 프로브 핀에 있어서, 테스트 대상 디바이스와 접촉되는 하부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 대해 일정 간격 이격되게 배치되어 테스트 장치에 접촉되는 상부 접촉부 사이에 배치되며, 외력에 의해 탄성적으로 변형되도록 하기 위하여, 일정 갭을 가진 한 쌍의 탄성빔으로 이루어진 탄성빔부; 및 상기 탄성빔부가 상기 상부 가이드 홀을 통해 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 한 쌍의 탄성빔 중 적어도 하나의 탄성빔에 돌출 형성된 이탈방지 돌기가 마련된 이탈방지 돌기부를 포함하며, 상기 탄성빔부는 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입될 때 상기 이탈방지 돌기부와 상부 가이드 홀의 접촉에 의해 발생되는 힘에 의해 탄성 변형되어 한 쌍의 탄성빔 사이의 갭이 줄어들고, 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입되어 결합된 상태에서는 상기 상부 가이드 홀의 직경보다 상기 이탈 방지 돌기를 포함한 한 쌍의 탄성빔 사이의 거리가 더 크도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 프로브 카드는 적어도 하나의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트와 이격되게 설치되며 상기 하부 가이드 홀과 대응되는 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트; 테스트 대상 디바이스와 접촉되는 하부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 대해 일정 간격 이격되게 배치되어 테스트 장치에 접촉되는 상부 접촉부 사이에 배치되며, 외력에 의해 탄성적으로 변형되도록 하기 위하여, 일정 갭을 가진 한 쌍의 탄성빔으로 이루어진 탄성빔부가 마련된 프로브 핀; 및 상기 탄성빔부가 상기 상부 가이드 홀을 통해 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 한 쌍의 탄성빔 중 적어도 하나의 탄성빔에 돌출 형성된 이탈방지 돌기가 마련된 이탈방지 돌기부를 포함하며, 상기 탄성빔부는 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입될 때 상기 이탈방지 돌기부와 상부 가이드 홀의 접촉에 의해 발생되는 힘에 의해 탄성 변형되어 한 쌍의 탄성빔 사이의 갭이 줄어들고, 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입되어 결합된 상태에서는 상기 상부 가이드 홀의 직경보다 상기 이탈 방지 돌기를 포함한 한 쌍의 탄성빔 사이의 거리가 더 크도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프로브 카드는 프로브 카드를 뒤집더라도 프로브 카드 내에 수납된 복수의 수직형 프로브 핀이 프로브 카드로부터 이탈되어 낙하되는 것을 최대한 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상부 플레이트에 이탈방지 돌기부가 구비된 수직형 프로브 핀을 조립하는 과정에서 탄성빔부의 탄성변형에 의해 수직형 프로브 핀이 변형 및 손상되는 것을 최대한 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 외부 충격에 의해 수직형 프로브 핀이 파손될 경우, 파손된 수직형 프로브 핀이 하부 가이드 홀을 통해 낙하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드가 작동된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 수직형 프로브 핀이 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 프로브 핀의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장부에 의해 파손된 수직형 프로브 핀이 낙하가 방지되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지 돌기부가 상부 플레이트에 통과되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지 돌기부를 이용하여 수직형 프로브 핀이 상부 가이드 홀을 통해 낙하되지 않는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 7을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드가 작동된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 수직형 프로브 핀이 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 프로브 핀의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장부에 의해 파손된 수직형 프로브 핀이 낙하가 방지되는 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지 돌기부가 상부 플레이트에 통과되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지 돌기부를 이용하여 수직형 프로브 핀이 상부 가이드 홀을 통해 낙하되지 않는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드는 테스트 대상 디바이스(10)의 검사를 수행하기 위한 카드인 것으로서, 이러한 프로브 카드는 인쇄회로기판(G) 및 프로브(100)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(G)은 디바이스 검사 장치(미도시)로부터 송신된 전기 신호를 수신하여 이를 프로브(100)로 전달하는 것과 동시에 프로브(100)로부터 전달되는 신호를 역방향으로 반도체 검사 장치로 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(100)는 인쇄회로기판(G) 또는 인쇄회로기판(G)의 저면에 연결되는 스페이스 트랜스포머(Space Transformer, S)의 하부에 연결될 수 있다.
이때, 프로브(100)는 수직하게 돌출 형성된 복수의 수직형 프로브 핀(200)을 통해 접촉된 테스트 대상 디바이스(10)로 전기적 신호를 송신하고 이에 응답하여 수신된 전기적 신호를 역방향으로 상부의 인쇄회로기판(G)으로 전달하는 역할을 수행한다.
최근에는 테스트 대상 디바이스(10)가 미세한 구조로 형성됨에 따라, 복수의 수직형 프로브 핀(200)의 간격도 미세하게 배치되어야 한다. 이 경우 필요에 따라 조밀한 수직형 프로브 핀(200)의 피치 변환을 위하여 인쇄회로기판(G)과 프로브(100) 사이에 전기적 접속을 제공하는 스페이스 트랜스포머(S)가 배치될 수 있다.
스페이스 트랜스포머(S)의 저면에는 복수의 수직형 프로브 핀(200)이 전기적으로 연결되는 다수의 접촉 패드(S1)가 마련될 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 중에서 스페이스 트랜스포머(S)의 저면에 장착되는 프로브(100)를 중심으로 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(100)는 스페이스 트랜스포머(S)의 저면에 장착되는 본체부(110) 및 본체부(110)의 내부에 장착되는 적어도 하나의 수직형 프로브 핀(200)을 포함할 수 있다.
본체부(110)는 테스트 대상 디바이스(10)의 상부 위치에 배치될 수 있으며, 이러한 본체부(110)는 하부 플레이트(111), 상부 플레이트(112) 및 수직 지지체(113)를 포함할 수 있다.
하부 플레이트(111)는 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되어 테스트 대상 디바이스(10)의 상부 위치에 배치될 수 있으며, 하부 플레이트(111)에는 테스트 대상 디바이스(10)의 접촉면과 대응하는 위치에 적어도 하나의 하부 가이드 홀(111a)이 형성될 수 있다.
하부 가이드 홀(111a)은 하부 플레이트(111)를 수직으로 관통하는 통공 형태로 형성될 수 있으며, 후술하는 수직형 프로브 핀(200)의 하단측 일부가 하부 가이드 홀(111a)의 하단으로 노출되어 테스트 검사 디바이스(10)의 상면에 접촉된다.
상부 플레이트(112)는 하부 플레이트(111)와 동일하게 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되어 하부 플레이트(111)의 상부에 이격되게 배치될 수 있으며, 하부 플레이트(111) 상에 형성된 적어도 하나의 가이드 홀(111a)과 대응되는 위치에 적어도 하나의 상부 가이드 홀(112a)이 형성된다.
상부 가이드 홀(112a)은 하부 가이드 홀(111a)과 마찬가지로 상부 플레이트(112)를 수직으로 관통하는 통공 형태로 형성될 수 있으며, 수직형 프로브 핀(200)의 상단측 일부가 상부 가이드 홀(112a)의 상단으로 노출되어 스페이스 트랜스포머(S)에 장착된 접촉 패드(S1)와 접촉된다.
이때, 수직형 프로브 핀(200)은 상부 가이드 홀(112a)의 상부로부터 하부 방향으로 삽입 관통되고 순차적으로 하부 가이드 홀(111a)을 관통하여 본체부(110)에 수납될 수 있다.
수직 지지체(113)는 하부 플레이트(111)와 상부 플레이트(112)의 측면에 배치되어 하부 플레이트(111)와 상부 플레이트(112)의 사이 간격을 유지할 수 있으며, 이로써 하부 플레이트(111)와 상부 플레이트(112) 사이에는 내부공간(110a)이 형성되게 된다.
수직 지지체(113)의 상단부는 스페이스 트랜스포머(S)의 하부에 결합 되어 지지될 수 있다.
상부 플레이트(112)의 상면과 스페이스 트랜스포머(S)의 저면 사이에는 상부공간(112b)이 형성될 수 있으며, 상부공간(112b)은 테스트 대상 디바이스(10)의 상승 동작에 따라 수직형 프로브 핀(200)의 상부가 수직 방향으로 상승될 수 있도록 한다. 이때, 상부공간(112b)은 상부 플레이트(112)의 상면과 수직 지지체(113)의 상면과의 높이 차에 의해 조절될 수 있다.
한편, 상부 플레이트(112)의 저면과 하부 플레이트(111)의 상면 사이에는 내부공간(110a)이 형성될 수 있으며, 내부공간(110a)은 테스트 대상 디바이스(10)의 상승 동작에 따라 수직형 프로브 핀(200)에 가해지는 힘에 의해 내부공간(110a) 내에 위치하는 수직형 프로브 핀(200)의 탄성빔부(230)가 탄성력이 발휘될 수 있도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 프로브 핀(200)은 테스트 대상 디바이스(10)에 접촉되는 하부 접촉부(220), 스페이스 트랜스포머(S)의 접촉 패드(S1)와 접촉되는 상부 접촉부(210), 및 하부 접촉부(220)와 상기 상부 접촉부(210) 사이에 배치되는 탄성빔부(230)를 포함할 수 있다.
상부 접촉부(210)는 탄성빔부(230)의 상단으로부터 연장 형성될 수 있으며, 그 상단에는 상부 접촉팁(211)이 마련될 수 있다. 이때, 상부 접촉부(210)의 일부는 상부 플레이트(112)의 상부 가이드 홀(112a)에 관통된 상태로 배치될 수 있으며, 상부 접촉팁(211)은 디바이스 검사 시 스페이스 트랜스포머(S)의 접촉 패드(S1)에 접촉되어 테스트 대상 디바이스(10)와 수직형 프로브 핀(200)을 인쇄회로기판(G)과 전기적으로 연결시킨다.
한편, 상부 접촉부(210)에는 상부 접촉부(210) 중 상부 가이드 홀(112a)의 노출된 부위에 돌출 형성되어, 상부 가이드 홀(112a)이 형성된 상부 플레이트(112)의 상면에 걸리도록 배치되는 상부 걸림돌기(212)가 마련될 수 있다.
상부 걸림돌기(212)는 수직형 프로브 핀(200)이 본체부(110)에 장착된 상태에서 상부 접촉부(210)가 상부 가이드 홀(112a)을 이탈하여 하측으로 낙하되는 것을 방지하게 된다.
하부 접촉부(220)는 탄성빔부(230)의 하단으로부터 연장 형성될 수 있으며, 하단에는 하부 접촉팁(221)이 마련될 수 있다.
이때, 하부 접촉부(220)의 일부는 하부 플레이트(111)의 하부 가이드 홀(111a)에 관통된 상태로 배치될 수 있으며, 하부 접촉팁(221)은 디바이스 검사 시 테스트 대상 디바이스(10)에 접촉되어 테스트 대상 디바이스(10)와 수직형 프로브 핀(200)을 전기적으로 연결시킨다.
한편, 도 5를 참조하면, 하부 접촉부(220)의 폭(W1)은 하부 가이드 홀(111a)의 직경(D1)보다 크게 형성되되, 탄성빔부(230)의 전체 폭(W2)과 동일하게 형성된 확장부(240)가 구비될 수 있다.
더욱 구체적으로, 확장부(240)는 하부 접촉부(220)의 상단과 상기 탄성빔부(230)가 연결된 부위에 형성되어, 하부 가이드 홀(111a)에 배치된 하부 접촉부(220)가 하부 가이드 홀(111a)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 충격에 의해 수직형 프로브 핀(200)가 파손될 경우, 수직형 프로브 핀(200)의 파손된 부분이 하부 가이드 홀(111a)을 통해 낙하되어 테스트 대상 디바이스(10)에 손상을 주게 된다. 이때, 확장부(240)의 폭(W1)은 하부 가이드 홀(111a)의 직경(D1에 비해 크게 형성되었기 때문에, 파손된 수직형 프로브 핀(200)이 낙하되는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 하게 된다. 이에 따라, 파손된 수직형 프로브 핀(200)의 낙하를 방지하게 되어 테스트 대상 디바이스(10)의 손상을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성빔부(230)는 일정 갭을 가진 한 쌍의 탄성빔으로 이루어질 수 있으며, 외력에 의해 한 쌍의 탄성빔 사이에 형성된 갭이 줄어들도록 탄성적으로 변형될 수 있다. 이때, 탄성빔부(230)는 상부 가이드 홀(112a)을 통과하여 상부 플레이트(112)와 상기 하부 플레이트(111) 사이에 형성된 내부공간(110a)에 배치될 수 있다. 이러한 탄성빔부(230)는 제1 탄성빔(231), 제2 탄성빔(232) 및 탄성 갭(233)을 포함할 수 있다.
제1 탄성빔(231)의 일단이 상부 접촉부(210)의 하단부 일측과 연결되고 타단이 하부 접촉부(220)의 상단부 일측과 연결될 수 있으며, 제2 탄성빔(232)은 제1 탄성빔(231)으로부터 일정 간격 이격된 상태로 일단이 상부 접촉부(210)의 하단부 타측과 연결되고 타단이 하부 접촉부(220)의 상단부 타측과 연결될 수 있다.
제1 탄성빔(231)과 제2 탄성빔(232)이 이격된 사이에 일정 폭을 가진 탄성 갭(233)이 형성된다.
탄성빔부(230)에 대해서는 이하에서 설명할 이탈방지 돌기부(250)와 함께 자세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이탈방지 돌기부(250)는 한 쌍의 탄성빔(231, 232) 중 적어도 하나의 탄성빔에 돌출 형성된 이탈방지 돌기를 포함할 수 있으며, 탄성빔부(230)의 외측에 돌출 형성되어 상부 가이드 홀(112a)을 통해 수직형 프로브 핀(200)이 이탈되어 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 이탈방지 돌기부(250)는 한 쌍의 탄성빔(231,232)에 각각 돌출 형성된 제1 이탈방지 돌기(251) 및 제2 이탈방지 돌기(252)를 포함할 수 있다.
제1 이탈방지 돌기(251)는 제1 탄성빔(231)의 외측으로부터 수평방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 제2 이탈방지 돌기(252)는 제2 탄성빔(232)의 외측에 돌출 형성되되 제1 이탈방지 돌기(251)의 반대방향으로 돌출 형성될 수 있다.
한편, 제1 이탈방지 돌기(251)와 제2 이탈방지 돌기(252)는 서로 마주보는 위치에 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지는 않는다.
이때, 제1 이탈방지 돌기(251)의 일측끝단과 제2 이탈방지 돌기(252)의 일측끝단 사이의 길이(L)는 상기 상부 가이드 홀을 통해 빠져나가지 못하도록 상기 상부 가이드 홀의 직경(D2)에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 이탈방지 돌기부(250)는 한 쌍의 탄성빔(231,232)의 탄성변형에 의한 줄어든 탄성 갭(233)의 폭(W3)에 의해 상부 가이드 홀(112a)을 통과할 수 있으며, 상부 가이드 홀(112a)을 통과한 이탈방지 돌기부(250)는 탄성빔부(230)의 탄성복원력에 의한 복원된 탄성 갭(233)의 폭(W3)에 의해 상부 플레이트(112)의 저면에 걸려 상기 수직형 프로브 핀(200)이 상부 가이드 홀(112a)을 통해 빠져 낙하되는 것을 방지하게 된다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 이탈방지 돌기부(250)의 작용을 자세히 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 이탈방지 돌기부(250)가 구비된 탄성빔부(230)가 상부 가이드 홀(112a)에 통과하는 과정에서, 제1 이탈방지 돌기(251) 및 제2 이탈방지 돌기(252)가 상부 가이드 홀(112a)을 지나면서 상부 가이드 홀(112a)의 내측과 접촉되면, 제1 탄성빔(231)와 제2 탄성빔(232) 사이의 형성된 탄성 갭(233)의 폭(W3)이 줄어드는 탄성변형이 일어나게 된다.
이때, 제1 이탈방지 돌기(251) 및 제2 이탈방지 돌기(252)는 탄성 갭(233)의 폭(W3) 줄어드는 제1 탄성빔(231) 및 제2 탄성빔(232)의 탄성변형에 의해 변형이나 파손 없이 상부 가이드 홀(112a)을 통과하게 된다.
상부 가이드 홀(112a)을 통과한 제1 이탈방지 돌기(251) 및 제2 이탈방지 돌기(252)는 제1 탄성빔(231)과 제2 탄성빔(232) 사이에 형성된 탄성 갭(233)의 폭(W3)이 복원되면서 제1 이탈방지 돌기(251) 및 제2 이탈방지 돌기(252) 사이의 길이(L)가 상부 가이드 홀(112a)의 직경(D2)보다 커지게 된다.
이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 유지보수를 위해 프로브 카드의 본체부(110)를 스페이스 트랜스포머(S)와 분리하거나 본체부(110)로부터 수직형 프로브 핀(200)을 인출하기 위해 상부 플레이트(112)를 뒤집은 경우, 상부 플레이트(112)의 저면에 제1 이탈방지 돌기(251) 및 제2 이탈방지 돌기가 걸려 본체부(110)에 수납된 수직형 프로브 핀(200)이 이탈되어 낙하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드는 프로브 카드를 뒤집더라도 프로브 카드 내에 수납된 복수의 수직형 프로브 핀이 프로브 카드로부터 이탈되어 낙하되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한, 상부 플레이트에 이탈방지 돌기부가 구비된 수직형 프로브 핀을 조립하는 과정에서 탄성빔부의 탄성변형에 의해 수직형 프로브 핀이 변형 및 손상되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한, 외부 충격에 의해 수직형 프로브 핀이 파손될 경우, 파손된 수직형 프로브 핀이 하부 가이드 홀을 통해 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트 및 적어도 하나의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트에 순차적으로 결합되는 프로프 핀을 포함하는 프로브 카드에 사용되는 프로브 핀에 있어서,
    테스트 대상 디바이스와 접촉되는 하부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 대해 일정 간격 이격되게 배치되어 테스트 장치에 접촉되는 상부 접촉부 사이에 배치되며, 외력에 의해 탄성적으로 변형되도록 하기 위하여, 일정 갭을 가진 한 쌍의 탄성빔으로 이루어진 탄성빔부; 및
    상기 탄성빔부가 상기 상부 가이드 홀을 통해 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 한 쌍의 탄성빔 중 적어도 하나의 탄성빔에 돌출 형성된 이탈방지 돌기가 마련된 이탈방지 돌기부를 포함하며,
    상기 탄성빔부는 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입될 때 상기 이탈방지 돌기부와 상부 가이드 홀의 접촉에 의해 발생되는 힘에 의해 탄성 변형되어 한 쌍의 탄성빔 사이의 갭이 줄어들고, 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입되어 결합된 상태에서는 상기 상부 가이드 홀의 직경보다 상기 이탈방지 돌기를 포함한 한 쌍의 탄성 빔 사이의 거리가 더 크도록 형성된 프로브 핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성빔부는
    일단이 상기 상부 접촉부의 일측과 연결되고, 타단이 상기 하부 접촉부의 일측과 연결되는 제1 탄성빔;
    상기 제1 탄성빔으로부터 일정 간격 이격되게 배치되며, 일단이 상기 상부 접촉부의 타측과 연결되고, 타단이 상기 하부 접촉부의 타측과 연결되는 제2 탄성빔; 및
    상기 제1 탄성빔과 상기 제2 탄성빔 사이의 이격된 공간에 형성되는 탄성 갭;을 포함하는 프로브 핀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이탈방지 돌기부는,
    상기 제1 탄성빔의 외측으로부터 수평방향으로 돌출 형성된 제1 이탈방지 돌기; 및
    상기 제2 탄성빔의 외측에 돌출 형성되되, 상기 제1 이탈방지 돌기의 반대방향으로 돌출 형성된 제2 이탈방지 돌기;를 포함하는 프로브 핀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 이탈방지 돌기와 상기 제2 이탈방지 돌기는 서로 마주보는 위치에 형성된 프로브 핀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성빔부와 상기 하부 접촉부와 연결된 부위에는 하부 가이드 홀의 직경보다 큰 폭을 가지는 확장부가 구비되며,
    상기 확장부는 상기 탄성빔부의 파손 시, 상기 프로브 핀이 가이드 홀을 통해 낙하되는 것을 방지하는 프로브 핀.
  6. 적어도 하나의 하부 가이드 홀을 가지는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트와 이격되게 설치되며 상기 하부 가이드 홀과 대응되는 상부 가이드 홀을 가지는 상부 플레이트;
    테스트 대상 디바이스와 접촉되는 하부 접촉부와 상기 하부 접촉부에 대해 일정 간격 이격되게 배치되어 테스트 장치에 접촉되는 상부 접촉부 사이에 배치되며, 외력에 의해 탄성적으로 변형되도록 하기 위하여, 일정 갭을 가진 한 쌍의 탄성빔으로 이루어진 탄성빔부가 마련된 프로브 핀; 및
    상기 탄성빔부가 상기 상부 가이드 홀을 통해 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 한 쌍의 탄성빔 중 적어도 하나의 탄성빔에 돌출 형성된 이탈방지 돌기가 마련된 이탈방지 돌기부를 포함하며,
    상기 탄성빔부는 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입될 때 상기 이탈방지 돌기부와 상부 가이드 홀의 접촉에 의해 발생되는 힘에 의해 탄성 변형되어 한 쌍의 탄성빔 사이의 갭이 줄어들고, 상기 상부 가이드 홀을 통해 삽입되어 결합된 상태에서는 상기 상부 가이드 홀의 직경보다 상기 이탈방지 돌기를 포함한 한 쌍의 탄성 빔 사이의 거리가 더 크도록 형성된 프로브 카드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탄성빔부는
    일단이 상기 상부 접촉부의 일측과 연결되고, 타단이 상기 하부 접촉부의 일측과 연결되는 제1 탄성빔;
    상기 제1 탄성빔으로부터 일정 간격 이격되게 배치되며, 일단이 상기 상부 접촉부의 타측과 연결되고, 타단이 상기 하부 접촉부의 타측과 연결되는 제2 탄성빔; 및
    상기 제1 탄성빔과 상기 제2 탄성빔 사이의 이격된 공간에 형성되는 탄성 갭;을 포함하는 프로브 카드.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이탈방지 돌기부는,
    상기 제1 탄성빔의 외측으로부터 수평방향으로 돌출 형성된 제1 이탈방지 돌기; 및
    상기 제2 탄성빔의 외측에 돌출 형성되되, 상기 제1 이탈방지 돌기의 반대방향으로 돌출 형성된 제2 이탈방지 돌기;를 포함하는 프로브 카드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 이탈방지 돌기와 상기 제2 이탈방지 돌기는 서로 마주보는 위치에 형성된 프로브 카드.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 탄성빔부와 상기 하부 접촉부와 연결된 부위에는 상기 하부 가이드 홀의 직경보다 큰 폭을 가지는 확장부가 구비되며,
    상기 확장부는 상기 탄성빔부의 파손 시, 상기 프로브 핀이 상기 하부 가이드 홀을 통해 낙하되는 것을 방지하는 프로브 카드.
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