WO2023210895A1 - 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드 - Google Patents

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WO2023210895A1
WO2023210895A1 PCT/KR2022/017534 KR2022017534W WO2023210895A1 WO 2023210895 A1 WO2023210895 A1 WO 2023210895A1 KR 2022017534 W KR2022017534 W KR 2022017534W WO 2023210895 A1 WO2023210895 A1 WO 2023210895A1
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probe
plate
lower plate
upper plate
protrusion length
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PCT/KR2022/017534
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Inventor
안승배
주영훈
Original Assignee
(주)티에스이
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Definitions

  • the present invention relates to a probe head for testing semiconductor devices, and to a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted by changing the support distance according to the variation of the support axis between the plate and the spacer.
  • the manufacturing process of semiconductor devices includes a patterning process to manufacture semiconductor devices, an EDS (Electrical Die Sorting) process to electrically test them to determine whether they are defective, and an assembly process to integrate each semiconductor device on a wafer. .
  • EDS Electronic Die Sorting
  • the EDS process is a process that determines defects by supplying inspection current to each semiconductor device and inspecting the electrical signal output from it.
  • a probe is used to electrically contact each semiconductor device with a probe to inspect its performance. The device is widely used.
  • probe devices include, for example, a tester that supplies inspection current and inspects and analyzes the resulting signal, a probe card that electrically connects the inspection object (semiconductor device) and the tester, and an inspection object and probe. It consists of a probe that is in direct contact with the printed circuit board of the card.
  • the probe is generally provided with a probe head structure in which a plurality of probes are accommodated and assembled to ensure stable contact while maintaining appropriate contact pressure between the inspection object and the probe card and to ensure durability even after multiple tests.
  • the probe head consists of a probe and a plate assembly in which the probe is received and assembled, and the first and second contact tips of the probe are accommodated so as to protrude outward from the first and second surfaces of the plate assembly.
  • the printed circuit board and the contact terminal of the semiconductor element to be inspected are brought into electrical contact with each other at an appropriate pressure.
  • the plate assembly can be formed in various structures capable of receiving and supporting the probe.
  • an upper plate with a receiving hole for receiving the probe is formed to support the upper side of the probe, and a receiving plate for receiving the probe.
  • It includes a lower plate in which a ball is formed to support the lower side of the probe, and is disposed between the upper plate and the lower plate, and the upper plate and the lower plate are predetermined to ensure stable support of the probe and provide a deformation space for the probe. It is largely composed of spacers that separate the devices.
  • the contact tip of the probe head is worn due to contact pressure or a scrub phenomenon in which the probe contact tip is pushed away from the contact terminal of the inspection object.
  • the purpose of the present invention is to provide a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted by changing the support distance according to the change in the support axis between the plate and the spacer.
  • the present invention for achieving the above object is a probe head for testing semiconductor devices, comprising: an upper plate having a first receiving hole, a lower plate formed to be spaced apart from the upper plate and having a second receiving hole, and the first receiving hole.
  • a probe coupled to the upper plate and the lower plate such that the upper portion is accommodated in the ball and the upper tip protrudes toward the upper side of the upper plate, and the lower portion is accommodated in the second receiving hole and the lower tip protrudes downward from the lower plate.
  • the technical gist is a probe head with adjustable protrusion length, characterized in that it is possible to adjust the protrusion length of the lower tip of the probe below the lower plate by adjusting the height of the space by changing the support distance according to the change in the support axis. .
  • the spacer is preferably formed of a plurality of blocks arranged in a horizontal direction, the blocks are formed to sequentially increase or decrease in height, and the blocks are formed to be selectively removable.
  • the spacer preferably includes a plurality of plate-shaped blocks or a plurality of column-shaped blocks arranged in parallel to the edge directions of the upper plate and the lower plate.
  • the direction of change of the support axis is toward the center of the space, and the support distance becomes shorter toward the center of the space
  • the plate-shaped blocks include the upper plate and the It is preferable that it is formed on opposite corners of the lower plate, or on four corners to form a square frame.
  • the support axis changes along the edge of the space, and the support distance becomes shorter toward the center of the edge of the space.
  • the plurality of blocks may have different colors and may be provided with a display unit on the surface for distinction.
  • the spacer, the upper plate, and the lower plate are preferably formed on each mating opposing surface by either a screw fastening structure or an adhesive member, or a combination thereof.
  • the inner surfaces of the upper plate and the lower plate are preferably formed in a multi-stage shape so that the support distance becomes shorter from the center to the outside or from the outside to the center.
  • the multi-stages on the inner surfaces of the upper plate and the lower plate may have different colors, and the multi-stages on the inner surfaces of the upper plate and the lower plate may be provided with a display unit for distinction on the surface of each stage. You can.
  • the multi-stage shape of the upper plate and the lower plate may be formed to increase in height as it moves from the center to the outside, and the support distance may increase as it goes from the outside to the center.
  • the multi-stage shape of the upper plate and the lower plate may be formed so that the height decreases as it goes from the outside to the center.
  • the spacer corresponding to the support shaft, the upper plate, and the lower plate may be formed on each mating opposing surface by using any one or a combination of a concavo-convex structure, a screw fastening structure, and an adhesive member.
  • the present invention relates to a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted by changing the support distance according to the change in the support axis between the plate and the spacer.
  • the protrusion length can be adjusted according to the degree of wear of the probe, enabling more precise and accurate inspection by making contact with the contact terminal of the printed circuit board and the inspection object with appropriate pressure. This is to ensure protection.
  • FIG. 1 to 7 Schematic diagrams showing various embodiments of a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted according to the present invention.
  • the present invention relates to a probe head for testing semiconductor devices, and to a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted by changing the support distance according to the variation of the support axis between the plate and the spacer.
  • the lifespan of the probe head is extended by increasing the number of inspections, and the work time for replacement and reinstallation is shortened, preventing delays in the inspection process and process costs. will reduce.
  • the protrusion length can be adjusted according to the degree of wear of the probe, enabling more precise and accurate inspection by making contact with the contact terminal of the printed circuit board and the inspection object with appropriate pressure. This is to ensure protection.
  • 1 to 7 are schematic diagrams showing various embodiments of a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted according to the present invention.
  • the probe head for adjusting the protrusion length of the probe 300 is a probe head for semiconductor device testing, and includes an upper plate 100 on which a first receiving hole 110 is formed, and the upper plate A lower plate 200 formed to be spaced apart from (100) and having a second receiving hole 210, and an upper portion received in the first receiving hole 110 to move the upper tip 310 to the upper side of the upper plate 100. ) protrudes, and the lower portion is received in the second receiving hole 210 and is coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 so that the lower tip 320 protrudes below the lower plate 200.
  • Probe 300 and a space formed between the upper plate 100 and the lower plate 200 to support and space the upper plate 100 and the lower plate 200 to accommodate the middle portion of the probe 300. It includes a spacer 400 that provides 500, and changes the support distance according to the variation of the support axis between the upper plate 100 and the lower plate 200 and the spacer 400, thereby forming the space 500. It is possible to adjust the protrusion length of the lower tip 320 of the probe 300 below the lower plate 200 by adjusting the height.
  • the probe head according to the present invention is largely comprised of an upper plate 100, a lower plate 200, a probe 300 coupled thereto, and a spacer 400 that separates and supports the upper plate 100 and the lower plate 200. It is composed.
  • the spacer 400 is formed to be movable between the upper plate 100 and the lower plate 200 and provides a support axis between the upper plate 100 and the lower plate 200 and the spacer 400.
  • the support distance By changing the support distance accordingly, the height of the space 500 consisting of the upper plate 100, the lower plate 200, and the spacer 400 can be adjusted, so that the protrusion length of the probe 300 can be adjusted. It is to be so.
  • the probe 300 is contacted due to contact pressure between the printed circuit board and the inspection object or due to a scrub phenomenon in which the contact tip of the probe 300 is pushed away from the contact terminal of the inspection object. The tip becomes worn.
  • the protruding length of the probe 300 becomes shorter, so by moving the position of the spacer 400 between the upper plate 100 and the lower plate 200, the spacer 400 By changing the support distance, it is possible to adjust the protruding length of the lower tip 320 of the probe 300 below the lower plate 200, so that the probe 300 can be applied to the printed circuit board and the inspection object with appropriate pressure. By making contact with the contact terminal, the number of inspections that allow for more precise and accurate inspection is increased.
  • the probe 300 in the present invention may have any shape or material for testing existing semiconductor devices, and the upper plate 100 and the lower plate 200 also stably accommodate the probe 300. Any shape may be used as long as it can guide and support the sliding, accommodation, and flow space of the probe 300.
  • the upper plate 100 and the lower plate 200 are formed in single or plural pieces depending on the probe 300 to stably and effectively support the probe 300.
  • the probe head includes an upper plate 100 on which a first receiving hole 110 is formed, a lower plate formed spaced apart from the upper plate 100 and a second receiving hole 210 formed thereon. (200), the upper part is received in the first receiving hole 110, and the upper tip 310 protrudes above the upper plate 100, and the lower part is received in the second receiving hole 210, so that the lower part is accommodated in the first receiving hole 110.
  • a probe 300 coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is provided so that the lower tip 320 protrudes below the plate 200.
  • the probe 300 may be formed of an elastic metal or metal composite material with elastic force, and may be provided as a needle-type pin, commonly called a cobra pin.
  • the probe 300 has an upper tip 310 protruding above the upper plate 100, a lower tip 320 protruding below the lower plate 200, and bending between the space portions 500.
  • the printed circuit board is in stable contact with the contact terminal of the inspection object.
  • the spacer 400 according to the present invention is formed between the upper plate 100 and the lower plate 200 to space the upper plate 100 and the lower plate 200 to separate the middle portion of the probe 300.
  • a space 500 that can be accommodated is provided.
  • the spacer 400 is formed between the upper plate 100 and the lower plate 200 to space them apart and support each, creating a space 500 through which the probe 300 can flow or bend. will be provided.
  • the spacer 400 is formed in a square frame shape to close the space 500, or is formed in the form of a plurality of bridges at symmetrical points to open the space 500.
  • the spacer 400 is formed in the form of a square frame along the circumference at a corner or adjacent to the corner corresponding to the shape of the upper plate 100 and the lower plate 200, and the space 500 is formed as the It is surrounded by the upper plate 100, the lower plate 200, and the spacer 400 in the form of a square frame.
  • the spacer 400 is formed at a symmetrical point, such as an opposing corner or vertex of the upper plate 100 and the lower plate 200, or in the form of a bridge formed adjacent thereto, that is, in the form of a pillar, and the space ( 500) is formed to be open.
  • the probe head according to the present invention adjusts the height of the space 500 by changing the support distance according to the variation of the support axis between the upper plate 100, the lower plate 200, and the spacer 400, thereby adjusting the height of the space 500 to control the lower plate ( 200) It is possible to adjust the protruding length of the lower tip 320 of the probe 300 downward.
  • 1 to 7 show various embodiments of the present invention, schematically illustrating the upper plate 100 and the lower plate 200, the spacer 400 formed between them, and the probe 300 coupled thereto. .
  • Embodiments of the present invention are largely divided into two embodiments.
  • the spacer 400 is formed into a plurality of blocks of different lengths, arranged in the horizontal direction, and any one of the blocks is removed to change the spacer 400 supporting the plate (change of the support axis, A1, A2, A3, B1, B2), the height (L1, L2, L3, S1, S2) are adjusted. As a result, it is possible to adjust the protrusion length of the lower tip 320 of the probe 300 toward the lower side of the lower plate 200.
  • the spacer 400 according to the present invention is formed by arranging a plurality of blocks in the horizontal direction, the blocks are formed to sequentially increase or decrease in height, and the blocks can be selectively removed.
  • the support distance is changed according to the change in the support axis of the plate by the spacer 400.
  • the spacer 400 is formed by forming one spacer 400 of a specific length, forming the shape of the upper plate 100 and the lower plate 200 into multiple stages, and moving the spacer 400 at each stage (change of the support axis), the The height of the space 500 is adjusted by changing the support distance between the upper plate 100 and the lower plate 200 by the spacer 400.
  • the spacer 400 is formed as a single piece, and the upper plate 100 and the lower plate 200 are inner so that the support distance becomes shorter from the center to the outside or from the outside to the center.
  • the side surface is formed in a multi-stage shape, and the spacer 400 is moved to a specific stage of the upper plate 100 and the lower plate 200, thereby supporting changes in the support axis of the plate by the spacer 400. It changes the distance.
  • the probe 300 is worn and shortened during the test, the probe 300 is shortened by the corresponding length or, if necessary, by the length to maintain appropriate contact pressure between the printed circuit board and the contact terminal of the inspection object.
  • the lower plate of the lower tip 320 of the probe 300 is adjusted by adjusting the height of the space 500 by removing spacers 400 of different lengths or moving the spacers 400 between plates formed in multiple stages. (200) The protrusion length to the lower side is adjusted.
  • the blocks are formed to sequentially increase or decrease in height, but each color is formed differently, or a display unit for distinction is further provided on each surface. do.
  • each block is marked with indicators to distinguish height or position, such as Arabic numerals, Korean consonants, or the alphabet, in order to enable recognition from the outside, so that blocks of a specific height can be removed accurately and quickly. It is done.
  • the spacer 400, the upper plate 100, and the lower plate 200 are formed by using one or a combination of a screw fastening structure 600 and an adhesive member on each opposing surface to be coupled to each other.
  • the plurality of spacers 400 respectively coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 include coupling means such as a screw fastening structure 600 and an adhesive member. This ensures that they are stably coupled to each other, and that they can be easily uncoupled when removed.
  • the mating opposing surfaces between adjacent spacers 400 are stably coupled to each other by coupling means such as the screw fastening structure 600 or an adhesive member (FIG. 6).
  • a screw hole (FIG. 7) or an adhesive member for screw fastening may be formed in advance on the surface to be coupled to each spacer 400.
  • screw holes for screw fastening are formed on each opposing surface to be coupled, or in the case of the adhesive member, an adhesive member is formed on each opposing surface to be coupled to each other.
  • each stage is formed in a different color, or a display unit for distinction is further provided on the surface of each stage.
  • the display unit displays Arabic numerals, Korean consonants, alphabets, etc. in order so that they can be recognized from the outside, so that the spacer 400 can be quickly assembled into a specific stage.
  • the spacer 400, the upper plate 100, and the lower plate 200 corresponding to this support shaft are formed on each mating opposing surface by using any one or a combination of an uneven structure, a screw fastening structure 600, and an adhesive member. Let them combine with each other.
  • each stage and the spacer 400 are connected to the screw fastening structure 600 and the adhesive member. It is designed to be stably coupled to each other by a coupling means such as, and to be easily uncoupled when removed.
  • screws or adhesive members for screw fastening may be formed in advance on the mating surface of each stage.
  • screw holes for screw fastening are formed on each opposing surface to be coupled, or in the case of the adhesive member, an adhesive member is formed on each opposing surface to be coupled to each other.
  • the coupling means ensures mutually stable coupling not only between the plate and the spacer 400 but also between each spacer 400, and when each spacer 400 is separated, the spacer ( 400), so that separation and movement are rapid and recombination is easy.
  • each spacer 400 the height of each spacer 400, the height of each end of the plate, the protrusion length of the lower tip 320 of the probe 300, etc. are somewhat disguised for convenience of explanation.
  • the height of each spacer 400 or the height of the plate end is similarly set in consideration of the degree of wear of the actual probe 300, so that the space portion 500 that changes with the movement of the spacer 400
  • the height is set to have a height change similar to the degree of wear of the probe 300.
  • Figures 1 and 2 show the first embodiment of the present invention, schematically showing the upper plate 100 and the lower plate 200, the spacer 400 formed between them, and the probe 300 coupled thereto. .
  • the spacer 400 is formed by arranging three plate-shaped blocks in the horizontal direction, and the height of the blocks decreases as they move toward the center. When the probe 300 is shortened, the blocks on the outside are removed first to fill the space. This is to adjust the height of the unit 500.
  • the support axis by the block (outermost spacer 400) coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is A1
  • the support The support distance by the block along axis A1 is L1.
  • the support axis by the block coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 becomes A2, and at this time, the support axis A2
  • the support distance by the block according to is L2.
  • the support axis by the block coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 becomes A3, and in this case, the support axis A3
  • the support distance by the block according to is L3.
  • the direction of change of the support axis is toward the center of the space 500, and the support distance becomes shorter as it moves toward the center of the space 500, thereby causing the probe ( 300) to adjust the protrusion length.
  • the spacer 400 is formed by arranging a plurality of plate-shaped blocks parallel to the edge direction of the upper plate 100 and the lower plate 200.
  • the plate-shaped blocks are formed on opposite corners of the upper plate 100 and the lower plate 200 to provide an open space 500, or are formed on the four corners to form a square frame. may provide a closed space 500.
  • the direction of change of the support axis is toward the center of the space 500, and the support distance becomes shorter toward the center of the space 500.
  • the probe 300 Adjusts the protrusion length of the lower tip 320 to D again.
  • Figures 1 and 3 show a second embodiment of the present invention, schematically illustrating the upper plate 100 and lower plate 200, the spacer 400 formed between them, and the probe 300 coupled thereto. .
  • the spacer 400 is formed of three pillar-shaped blocks, and the blocks are arranged along the edges of the upper plate 100 and the lower plate 200 in the horizontal direction. It is formed by being arranged adjacent to the vertex, and the height of the block becomes smaller as it moves toward the center. Accordingly, when the probe 300 is shortened, the height of the space 500 is adjusted by removing blocks on the outside first.
  • the support axis by the blocks coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is A2.
  • the support distance by the block along the support axis A2 becomes L2.
  • the support axis by the blocks coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 becomes A3
  • the support distance by the block along the support axis A3 is L3.
  • the direction of change of the support shaft changes along the edge, and the support distance becomes shorter as it moves toward the center along the edge of the space portion 500, whereby the probe 300 The protrusion length is adjusted.
  • the spacer 400 is formed into a plurality of column-shaped blocks parallel to the edges adjacent to the four vertices of the upper plate 100 and the lower plate 200.
  • the column-shaped blocks are formed along opposing edges of the upper plate 100 and the lower plate 200 to provide an open space 500.
  • the direction of change of the support axis changes along the edge of the space 500, and the support distance becomes shorter as it moves toward the center along the edge of the space 500.
  • the blocks forming the spacer 400 are sequentially removed starting with the longest blocks (the direction of change of the support axis is at the edge of the plate). changes along the direction of change of the support axis is indicated by an arrow) by reducing the height of the space 500 (L1->L2->L3, L1>L2>L3), the lower tip 320 of the probe 300 ) to adjust the protrusion length again to D.
  • Figure 4 shows a third embodiment of the present invention, schematically illustrating the upper plate 100 and the lower plate 200, the spacer 400 formed between them, and the probe 300 coupled thereto.
  • the third embodiment of the present invention is a case where the inner surfaces of the upper plate 100 and the lower plate 200 are formed in a multi-stage shape so that the support distance becomes shorter as it goes outward from the center.
  • the spacer 400 located at the outer end of the plate is sequentially moved to the inner end to change the support distance according to the change in the support axis to adjust the height of the space 500. It is done.
  • the support axis by the spacer 400 coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 becomes B1
  • the support distance by the spacer 400 along the support axis B1 becomes S1.
  • the support axis by the spacer 400 coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is B2. And at this time, the support distance by the spacer 400 along the support axis B2 becomes S2.
  • the spacer 400 is sequentially moved to a stage located in the center direction of the plate (the direction of change of the support axis is at the center of the plate). Changes along the direction, the direction of change of the support axis is indicated by an arrow)
  • the protrusion length of the lower tip 320 of the probe 300 is increased. Let it be adjusted back to D.
  • Figure 5 shows a fourth embodiment of the present invention, schematically illustrating the upper plate 100 and the lower plate 200, the spacer 400 formed between them, and the probe 300 coupled thereto.
  • the fourth embodiment of the present invention is a case where the inner surfaces of the upper plate 100 and the lower plate 200 are formed in a multi-stage shape so that the support distance becomes shorter as it goes from the outside to the center.
  • the spacer 400 located at the inner end of the plate is sequentially moved to the outer end to change the support distance according to the change in the support axis to adjust the height of the space 500. It is done.
  • the support axis by the spacer 400 coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is B1
  • the support distance by the spacer 400 along the support axis B1 becomes S1.
  • the support axis by the spacer 400 coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is B2.
  • the support distance by the spacer 400 along the support axis B2 is S2.
  • the spacer 400 coupled to the upper plate 100 and the lower plate 200 is moved further outward, and at this time, the support distance by the spacer 400 along the support axis becomes shorter.
  • the spacer 400 is sequentially moved to a stage located in the center direction of the plate (the direction of change of the support axis is outside the plate). Changes along the direction, the direction of change of the support axis is indicated by an arrow)
  • the protrusion length of the lower tip 320 of the probe 300 is increased. Let it be adjusted back to D.
  • the present invention relates to a probe head for testing semiconductor devices, and to a probe head in which the protrusion length of the probe is adjusted by changing the support distance according to the variation of the support axis between the plate and the spacer.
  • the lifespan of the probe head is extended by increasing the number of inspections, and the work time for replacement and reinstallation is shortened, preventing delays in the inspection process and process costs. will reduce.
  • the protrusion length can be adjusted according to the degree of wear of the probe, enabling more precise and accurate inspection by making contact with the contact terminal of the printed circuit board and the inspection object with appropriate pressure. This is to ensure protection.

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Abstract

본 발명은 플레이트와 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리가 변화됨으로써 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 관한 것으로, 하부 플레이트 하측으로 프로브의 돌출길이를 조정함으로써, 검사 횟수를 증가시켜 프로브 헤드의 수명을 연장시키고, 이의 교체 및 재설치를 위한 작업 시간이 단축되어 검사 공정의 지연을 방지할 수 있으며, 공정 비용을 절감시키는 이점이 있다.

Description

프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드
본 발명은 반도체 소자 테스트용 프로브 헤드에 관한 것으로서, 플레이트와 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리가 변화됨으로써 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치의 제조 공정은 반도체 소자를 제조하는 패터닝 공정과 이들을 전기적으로 테스트하여 불량 여부를 판별하는 EDS(Electrical Die Sorting) 공정 그리고 웨이퍼 상에 각 반도체 소자를 집적하는 조립 공정 등을 포함하고 있다.
상기 EDS 공정은 각 반도체 소자들에 검사 전류를 공급하여 이로부터 출력되는 전기적 신호를 검사하여 불량 여부를 판별하는 공정으로, 각 반도체 소자에 프로브(probe)를 전기적으로 접촉시켜 그 성능을 검사하는 프로브 장치가 널리 사용되고 있다.
이러한 프로브 장치는 예컨대 검사 전류를 공급하고, 그에 따른 신호를 검사하고 분석하는 테스터(tester)와, 검사대상물(반도체 소자)과 테스터를 전기적으로 연결하는 프로브 카드(probe card) 그리고, 검사대상물과 프로브 카드의 인쇄회로기판과 직접적으로 접촉되는 프로브(probe)로 구성된다.
상기 프로브는 일반적으로 검사대상물과 프로브 카드와의 적절한 접촉 압력을 유지하면서 안정적인 접촉을 도모하고, 복수 회 테스트에도 내구성이 보장되도록 복수 개의 프로브가 수용 조립된 프로브 헤드 구조로 제공되고 있다.
일반적으로 상기 프로브 헤드는 프로브와, 상기 프로브가 수용 조립된 플레이트 조립체로 구성되며, 상기 프로브의 제1접촉팁과 제2접촉팁은 상기 플레이트 조립체의 제1면과 제2면 외측으로 돌출되도록 수용되어 상기 인쇄회로기판과 검사하고자 하는 반도체 소자의 접촉단자와 적절한 압력으로 각각 전기적으로 접촉되게 된다.
상기 플레이트 조립체는 상기 프로브를 수용하고 지지할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 보통 수직형 프로브의 경우, 프로브를 수용하는 수용공이 형성되어 프로브 상측을 지지하는 상측 플레이트와, 프로브를 수용하는 수용공이 형성되어 프로브 하측을 지지하는 하측 플레이트를 포함하고, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치되며, 상기 프로브의 안정적인 지지를 도모하고 프로브의 변형 공간을 제공할 수 있도록 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트를 일정 거리 이격시키는 스페이서로 크게 구성된다.
이러한 프로브 헤드의 프로브는 검사가 진행되는 동안 그 접촉압력으로 인해 또는 프로브의 접촉팁이 검사대상물의 접촉단자에서 밀리는 스크럽(scrub) 현상으로 인해 프로브의 접촉팁이 마모되게 된다.
이로 인해 프로브 헤드의 전체적인 수명을 단축시키게 되어 검사 횟수의 제한을 초래하고, 이의 교체 및 재설치를 위한 작업 시간이 추가되어 검사 공정이 지체되고, 생산 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 플레이트와 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리가 변화됨으로써 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 소자 테스트용 프로브 헤드에 있어서, 제1수용공이 형성된 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트와 이격되어 형성되고, 제2수용공이 형성된 하부 플레이트와, 상기 제1수용공에 상측부가 수용되어 상기 상부 플레이트 상측으로 상측팁이 돌출되고, 상기 제2수용공에 하측부가 수용되어 상기 하부 플레이트 하측으로 하측팁이 돌출되게 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트에 결합되는 프로브 및 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 형성되어 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 지지하고 이격시켜 상기 프로브의 중간부를 수용할 수 있는 공간부를 제공하는 스페이서를 포함하며, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상기 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리를 변화시킴으로써 상기 공간부의 높이를 조절하여 상기 하부 플레이트 하측으로 상기 프로브의 하측팁의 돌출길이 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드를 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 스페이서는, 복수개의 블럭이 수평 방향으로 배열되어 형성되고, 상기 블럭은 순차적으로 높이가 커지거나 작아지도록 형성되며, 상기 블럭은 선택적으로 제거가 가능하도록 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 스페이서는, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 모서리 방향과 평행하게 복수개의 판상의 블럭이 배열되거나 복수개의 기둥 형상의 블럭이 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 판상의 블럭의 조합은, 상기 지지축의 변동 방향이 상기 공간부의 중심 방향이고, 상기 공간부의 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지는 것이 바람직하며, 상기 판상의 블럭은, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 대향되는 모서리 측에 형성되거나, 네 모서리 측에 형성되어 사각 프레임 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기둥 형상의 블럭의 조합은, 상기 지지축이 상기 공간부의 모서리를 따라 변동되고, 상기 공간부의 모서리의 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수개의 블럭은, 색상이 서로 다를 수 있으며, 표면에 구분을 위한 표시부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 스페이서와 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는, 각 결합대향면에 나사 체결 구조 및 점착 부재 중 어느 하나, 또는 혼용되어 형성된 것이 바람직하다.
한편, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는, 중심에서 외측으로, 또는 외측에서 중심으로 갈수록 지지거리가 짧아지도록 내측면이 다단 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 내측면의 다단은, 각 단의 색상이 서로 다를 수 있으며, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 내측면의 다단은, 각 단의 표면에 구분을 위한 표시부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 중심에서 외측으로 갈수록 지지거리가 짧아지는 경우, 중심에서 외측으로 갈수록 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 다단 형상은 높이가 높아지도록 형성될 수 있으며, 또한, 상기 외측에서 중심으로 갈수록 지지거리가 짧아지는 경우, 외측에서 중심으로 갈수록 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 다단 형상은 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지축에 대응되는 스페이서와 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는, 각 결합대향면에 요철구조, 나사 체결 구조 및 점착 부재 중 어느 하나 또는 혼용되어 형성될 수 있다.
본 발명은 플레이트와 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리가 변화됨으로써 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 관한 것으로, 하부 플레이트 하측으로 프로브의 돌출길이를 조정함으로써, 검사 횟수를 증가시켜 프로브 헤드의 수명을 연장시키고, 이의 교체 및 재설치를 위한 작업 시간이 단축되어 검사 공정의 지연을 방지할 수 있으며, 공정 비용을 절감시키는 효과가 있다.
또한 프로브의 마모 정도에 따른 돌출길이의 조정이 가능하여, 적절한 압력으로 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와 접촉되도록 하여 보다 정밀하고 정확한 검사가 가능하며, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자를 보호할 수 있도록 하는 것이다.
도 1 내지 도 7 - 본 발명에 따른 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 대한 다양한 실시예를 나타낸 모식도.
본 발명은 반도체 소자 테스트용 프로브 헤드에 관한 것으로서, 플레이트와 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리가 변화됨으로써 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 관한 것이다.
이에 의해 하부 플레이트 하측으로 프로브의 돌출길이를 조정함으로써, 검사 횟수를 증가시켜 프로브 헤드의 수명을 연장시키고, 이의 교체 및 재설치를 위한 작업 시간이 단축되어 검사 공정의 지연을 방지할 수 있으며, 공정 비용을 절감시키게 된다.
또한 프로브의 마모 정도에 따른 돌출길이의 조정이 가능하여, 적절한 압력으로 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와 접촉되도록 하여 보다 정밀하고 정확한 검사가 가능하며, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자를 보호할 수 있도록 하는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 대한 다양한 실시예를 나타낸 모식도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 프로브(300)의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드는, 반도체 소자 테스트용 프로브 헤드에 있어서, 제1수용공(110)이 형성된 상부 플레이트(100)와, 상기 상부 플레이트(100)와 이격되어 형성되고, 제2수용공(210)이 형성된 하부 플레이트(200)와, 상기 제1수용공(110)에 상측부가 수용되어 상기 상부 플레이트(100) 상측으로 상측팁(310)이 돌출되고, 상기 제2수용공(210)에 하측부가 수용되어 상기 하부 플레이트(200) 하측으로 하측팁(320)이 돌출되게 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합되는 프로브(300); 및 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 플레이트(200) 사이에 형성되어 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 플레이트(200)를 지지하고 이격시켜 상기 프로브(300)의 중간부를 수용할 수 있는 공간부(500)를 제공하는 스페이서(400)를 포함하며, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)와 상기 스페이서(400) 간 지지축의 변동에 따라 지지거리를 변화시킴으로써 상기 공간부(500)의 높이를 조절하여 상기 하부 플레이트(200) 하측으로 상기 프로브(300)의 하측팁(320)의 돌출길이 조정이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프로브 헤드는 상부 플레이트(100), 하부 플레이트(200), 이에 결합되는 프로브(300), 그리고 상부 플레이트(100)와 하부 플레이트(200)를 이격시키고 지지하는 스페이서(400)로 크게 구성된다.
특히 본 발명에 따른 스페이서(400)는 상부 플레이트(100)와 하부 플레이트(200) 사이에서 이동할 수 있도록 형성되어 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)와 상기 스페이서(400) 간 지지축을 변동시킴으로써 그에 따른 지지거리를 변화시켜 상기 상부 플레이트(100)와 하부 플레이트(200) 그리고 스페이서(400)로 이루어지는 공간부(500)의 높이를 조절할 수 있도록 하여 프로브(300)의 돌출길이를 조정할 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 검사가 진행되는 동안 인쇄회로기판과 검사대상물 간의 접촉압력으로 인해 또는 프로브(300)의 접촉팁이 검사대상물의 접촉단자에서 밀리는 스크럽(scrub) 현상으로 인해 프로브(300)의 접촉팁이 마모되게 된다.
이로 인해 프로브 헤드의 전체적인 수명을 단축시키게 되어 검사 횟수의 제한을 초래하고, 이의 교체 및 재설치를 위한 작업 시간이 추가되어 검사 공정이 지체되고, 생산 비용이 증가하는 문제점이 있다.
즉, 검사 횟수가 증가하는 동안 프로브(300)의 돌출길이가 짧아지게 되므로, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200) 사이에서 스페이서(400)의 위치를 이동시킴에 따라 스페이서(400)에 의한 지지거리를 변화시켜 상기 하부 플레이트(200) 하측으로 상기 프로브(300)의 하측팁(320)의 돌출길이의 조정이 가능하도록 하여, 프로브(300)가 적절한 압력으로 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와 접촉되도록 하여 보다 정밀하고 정확한 검사가 가능한 검사 횟수를 증가시키게 된다.
본 발명에서의 프로브(300)는 기존의 반도체 소자의 테스트를 위한 어떠한 형태나 소재를 갖더라도 무방하며, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200) 또한 상기 프로브(300)를 안정적으로 수용하고 프로브(300)의 슬라이딩, 수용 및 유동 공간을 가이드하고 지지할 수 있는 것이라면 어떠한 형상이라도 무방하다. 또한 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200)는 프로브(300)에 따라 단일 개 또는 복수 개로 형성되어 프로브(300)를 안정적이면서 효과적으로 지지할 수 있도록 한다.
이러한 프로브(300)는 수천 ~ 수만개가 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 각 수용공에 결합되어, 상기 수용공 내부에서 상하로 슬라이딩 및 벤딩되는 동작을 반복하면서 테스트가 수행되게 된다. 본 발명에서는 편의상 하나의 프로브(300)가 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 상태를 중심으로 설명하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 프로브 헤드는 제1수용공(110)이 형성된 상부 플레이트(100)와, 상기 상부 플레이트(100)와 이격되어 형성되고, 제2수용공(210)이 형성된 하부 플레이트(200)와 , 상기 제1수용공(110)에 상측부가 수용되어 상기 상부 플레이트(100) 상측으로 상측팁(310)이 돌출되고, 상기 제2수용공(210)에 하측부가 수용되어 상기 하부 플레이트(200) 하측으로 하측팁(320)이 돌출되게 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합되는 프로브(300)를 제공한다.
여기에서 상기 프로브(300)는 탄성력을 가지는 탄성 재질의 금속 또는 금속 복합체 소재 등으로 형성될 수 있으며, 니들 타입의 핀으로 보통 코브라 핀으로 불리우는 것으로 제공될 수 있다. 상기 프로브(300)는 상기 상부 플레이트(100) 상측으로 상측팁(310)이 돌출되고, 상기 하부 플레이트(200) 하측으로 하측팁(320)이 돌출되어, 상기 공간부(500) 사이에서 벤딩되면서 상기 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와 안정적으로 접촉되게 된다.
본 발명에 따른 스페이서(400)는 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 플레이트(200) 사이에 형성되어 상기 상부 플레이트(100)와 상기 하부 플레이트(200)를 이격시켜 상기 프로브(300)의 중간부를 수용할 수 있는 공간부(500)를 제공하게 된다.
상기 스페이서(400)는 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200) 사이에 형성되어, 이들을 이격시키고 각각 지지하는 것으로서, 상기 프로브(300)가 유동이나 벤딩할 수 있는 공간부(500)를 제공하게 된다.
상기 스페이서(400)는 사각 프레임 형태로 형성되어 상기 공간부(500)가 폐쇄되게 형성되거나, 대칭되는 지점에 복수개의 브릿지 형태로 형성되어 상기 공간부(500)가 오픈되게 형성되도록 한다.
즉, 상기 스페이서(400)는 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 형태에 대응하여 모서리 또는 모서리에 인접하여 둘레를 따라 사각 프레임 형태로 형성되어, 상기 공간부(500)는 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200) 그리고 상기 사각 프레임 형태의 스페이서(400)에 의해 둘러싸여 형성되게 된다.
그리고 상기 스페이서(400)가 대칭되는 지점 예컨대, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 대향되는 모서리나 꼭지점 또는 이에 인접하여 형성된 브릿지 형태 즉, 기둥 형태로 형성되어, 상기 공간부(500)는 오픈되게 형성된다.
본 발명에 따른 프로브 헤드는 상부 플레이트(100)와 하부 플레이트(200)와 상기 스페이서(400) 간 지지축의 변동에 따라 지지거리를 변화시킴으로써 상기 공간부(500)의 높이를 조절하여 상기 하부 플레이트(200) 하측으로 상기 프로브(300)의 하측팁(320)의 돌출길이 조정이 가능하도록 한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예들을 도시한 것으로서, 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200), 이들 사이에 형성된 스페이서(400) 그리고 이에 결합된 프로브(300)를 모식화한 것이다.
본 발명의 실시예는 크게 두가지 실시 양태로 구분된다.
먼저, 상기 스페이서(400)를 서로 길이가 다른 복수개의 블럭으로 형성하고 이들을 수평 방향으로 배열하여 상기 블럭 중 어느 하나를 제거함으로써 플레이트를 지지하는 스페이서(400)를 변경시켜(지지축의 변동, A1, A2, A3, B1, B2), 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200) 사이의 스페이서(400)에 의한 지지거리를 변화시킴으로써 상기 공간부(500)의 높이(L1, L2, L3, S1, S2)를 조절하게 된다. 이에 의해 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 상기 하부 플레이트(200) 하측으로의 돌출길이를 조정할 수 있게 된다.
구체적으로는, 본 발명에 따른 상기 스페이서(400)는 복수개의 블럭이 수평 방향으로 배열되어 형성되고, 상기 블럭은 순차적으로 높이가 커지거나 작아지도록 형성되며, 상기 블럭은 선택적으로 제거가 가능하도록 하여 상기 스페이서(400)에 의한 플레이트의 지지축의 변동에 따른 지지거리를 변화시키는 것이다.
또한 특정 길이의 스페이서(400)를 하나 형성하고, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 형상을 다단으로 형성시켜 각 단에 스페이서(400)를 이동시킴으로써(지지축의 변동), 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200) 사이의 스페이서(400)에 의한 지지거리를 변화시켜 상기 공간부(500)의 높이를 조절하게 된다.
구체적으로는, 본 발명에 따른 상기 스페이서(400)는 단수개로 형성되고, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 중심에서 외측으로, 또는 외측에서 중심으로 갈수록 지지거리가 짧아지도록 내측면이 다단 형상으로 형성되도록 하여, 스페이서(400)를 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 특정 단으로 이동시킴에 의해 상기 스페이서(400)에 의한 플레이트의 지지축의 변동에 따른 지지거리를 변화시키는 것이다.
즉, 테스트를 수행하는 동안 상기 프로브(300)가 마모되어 길이가 짧아진 경우, 해당되는 길이만큼 또는 필요시 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와의 적절한 접촉압력을 유지하기 위한 길이만큼, 상기 길이가 서로 다른 스페이서(400)를 제거하거나 또는 다단으로 형성된 플레이트 사이에서 스페이서(400)를 이동시켜 상기 공간부(500)의 높이를 조절함으로써 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 상기 하부 플레이트(200) 하측으로의 돌출길이를 조정하게 된다.
한편 복수개의 블럭이 수평 방향으로 배열된 실시예의 경우, 상기 블럭은 순차적으로 높이가 커지거나 작아지도록 형성되게 되되, 각각의 색상이 서로 다르게 형성되거나, 각각의 표면에 구분을 위한 표시부가 더 구비되도록 한다.
이에 의해 제거하고자 하는 블럭의 인식이 용이하도록 하여 상기 공간부(500)의 높이의 조절이 편리하도록 하는 것이다. 즉, 특정 높이나 색상을 갖는 블럭의 구분이 용이하도록 하여 상기 공간부(500)의 높이 조절을 위해 엉뚱한 블럭의 제거를 최소화할 수 있도록 하며, 신속하게 블럭의 제거가 용이하도록 한 것이다.
또한, 각 블럭의 표면에는 높이나 위치 등의 구분을 위한 표시부, 예컨대 아라비아 숫자나 한글 자음이나 알파벳 등을 순서대로 표시하여 외부에서 인식이 가능하도록 하여 특정 높이의 블럭의 제거가 정확하고 신속하게 이루어지도록 하는 것이다.
이러한 상기 스페이서(400)와 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 각 결합대향면에 나사 체결 구조(600) 및 점착 부재 중 어느 하나 또는 혼용되어 형성되어 서로 결합되도록 한다.
즉, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 각각 결합되는 복수개의 스페이서(400)는 나사 체결 구조(600) 및 점착 부재와 같은 결합수단에 의해 상호 안정적으로 결합되도록 하면서, 이의 제거시에는 손쉽게 결합 해제가 가능하도록 한 것이다. 또한 인접하는 스페이서(400) 간의 상기 결합대향면에도 상기 나사 체결 구조(600)나 점착 부재와 같은 결합수단에 의해 상호 안정적으로 결합되도록 한다(도 6).
또한 각 스페이서(400)의 결합예정면에는 나사 체결을 위한 나사구(도 7)나 점착 부재가 미리 형성되어 있을 수 있다.
상기 나사 체결 구조(600)의 경우에는 각 결합대향면에 나사 체결을 위한 나사공이 형성되어 결합되도록 하거나, 상기 점착 부재의 경우 상기 각 결합대향면에 점착 부재를 형성하여 상호 결합되도록 하는 것이다.
또한 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 형상을 다단으로 형성된 실시예의 경우, 각 단의 색상이 서로 다르게 형성되거나, 각 단의 표면에 구분을 위한 표시부가 더 구비되도록 한다.
이에 의해 스페이서(400)를 이동하여 결합시키고자 하는 각 단의 인식이 용이하도록 하여 상기 공간부(500)의 높이의 조절이 편리하도록 하는 것이다. 즉, 특정 색상이나 표시부를 갖는 각 단의 구분이 용이하도록 하여 상기 공간부(500)의 높이 조절을 위해 엉뚱한 단에 스페이서(400)가 결합되는 것을 최소화할 수 있도록 하며, 신속하게 스페이서(400)의 이동이 용이하도록 한 것이다.
상기 표시부는 아라비아 숫자나 한글 자음이나 알파벳 등을 순서대로 표시하여 외부에서 인식이 가능하도록 하여 특정 단으로의 상기 스페이서(400)의 결합이 신속하게 이루어지도록 하는 것이다.
이러한 지지축에 대응되는 스페이서(400)와 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 각 결합대향면에 요철구조, 나사 체결 구조(600) 및 점착 부재 중 어느 하나 또는 혼용되어 형성되어 서로 결합되도록 한다.
즉, 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에서 분리되어 이동시키고자 하는 단에 상기 스페이서(400)를 위치시킨 후 각 단과 상기 스페이서(400)는 나사 체결 구조(600) 및 점착 부재와 같은 결합수단에 의해 상호 안정적으로 결합되도록 하면서, 이의 제거시에는 손쉽게 결합 해제가 가능하도록 한 것이다.
또한 각 단의 결합예정면에는 나사 체결을 위한 나사구나 점착 부재가 미리 형성되어 있을 수 있다
상기 나사 체결 구조(600)의 경우에는 각 결합대향면에 나사 체결을 위한 나사공이 형성되어 결합되도록 하거나, 상기 점착 부재의 경우 상기 각 결합대향면에 점착 부재를 형성하여 상호 결합되도록 하는 것이다.
이와 같이 상기 결합수단에 의해 플레이트와 스페이서(400) 간뿐만 아니라 각 스페이서(400) 간에도 상호 안정적으로 결합되도록 하면서, 각 스페이서(400)의 분리시에는 나사의 분리, 점착면의 분리를 통해 스페이서(400)의 분리 및 이동이 신속하면서 재결합이 용이하도록 하는 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대해 정리하여 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예로 도시된 도면은 상기 각 스페이서(400)의 높이, 상기 플레이트의 각 단의 높이, 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이 등은 설명의 편의를 위해 다소 가장되게 표현된 것으로서, 실제 프로브(300)의 마모 정도를 고려하여 이와 유사하게 각 스페이서(400)의 높이나 플레이트의 단의 높이를 설정하여, 상기 스페이서(400)의 이동으로 변하는 상기 공간부(500)의 높이는 상기 프로브(300)의 마모 정도와 유사한 높이 변화를 갖도록 한다.
<제1실시예>
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 것으로, 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200), 이들 사이에 형성된 스페이서(400) 그리고 이에 결합된 프로브(300)를 모식화한 것이다.
상기 스페이서(400)는 3개의 판상의 블럭이 수평 방향으로 배열되어 형성되고, 중심 방향으로 갈수록 상기 블럭의 높이는 작아지도록 형성되고, 프로브(300)가 짧아진 경우 외측에 있는 블럭부터 제거함으로써 상기 공간부(500)의 높이를 조절하도록 하는 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 3개의 블럭이 위치한 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 블럭(최외곽 스페이서(400))에 의한 지지축은 A1이 되고, 이때 상기 지지축 A1에 따른 블럭에 의한 지지거리는 L1이 된다.
프로브(300)가 짧아진 경우 상기 3개의 블럭 중 최외곽의 블럭을 제거하면 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 블럭에 의한 지지축은 A2가 되고, 이때 상기 지지축 A2에 따른 블럭에 의한 지지거리는 L2가 된다.
프로브(300)가 더 짧아진 경우, 상기 3개의 블럭 중 가운데 블럭을 제거하면 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 블럭에 의한 지지축은 A3가 되고, 이때 상기 지지축 A3에 따른 블럭에 의한 지지거리는 L3가 된다.
본 발명의 제1실시예에 따르면 상기 지지축의 변동 방향이 상기 공간부(500)의 중심 방향으로 향하게 되며, 상기 공간부(500)의 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지게 되며, 이에 의해 프로브(300)의 돌출길이를 조정하게 된다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시예는 상기 스페이서(400)가 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200)의 모서리 방향과 평행하게 복수개의 판상의 블럭으로 배열되어 형성된 경우로, 상기 판상의 블럭이 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 대향되는 모서리 측에 형성되어 오픈된 공간부(500)를 제공하거나, 네 모서리 측에 형성되어 사각 프레임 형태로 형성되어 폐쇄된 공간부(500)를 제공할 수도 있다.
이 경우 상기 판상의 블럭의 조합은 상기 지지축의 변동 방향이 상기 공간부(500)의 중심 방향이고, 상기 공간부(500)의 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지게 된다.
이에 의해 테스트를 진행하는 동안 상기 프로브(300)가 마모되어 상기 하측 플레이트 하측으로 돌출된 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이가 줄어들게 되면 상기 검사대상물의 접촉단자와의 스크럽 현상이 원활히 이루어지지 않거나, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와의 적절한 접촉압력이 유지되지 않게 되므로, 스페이서(400)를 이루는 블럭 중 길이가 긴 블럭부터 순차적으로 제거함으로써(지지축의 변동 방향이 상기 공간부(500)의 중심 방향이 됨, 지지축의 변동 방향을 화살표로 표시함.) 상기 공간부(500)의 높이를 줄여(L1->L2->L3, L1>L2>L3), 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이를 D로 다시 조정되도록 한다.
<제2실시예>
도 1 및 도 3은 본 발명의 제2실시예를 나타낸 것으로, 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200), 이들 사이에 형성된 스페이서(400) 그리고 이에 결합된 프로브(300)를 모식화한 것이다.
제1실시예와 달리 제2실시예는, 상기 스페이서(400)가 3개의 기둥 형상의 블럭으로 형성되며, 상기 블럭이 수평 방향으로 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200)의 모서리를 따라 각 꼭지점에 인접하여 배열되어 형성되고, 중심 방향으로 갈수록 상기 블럭의 높이는 작아지도록 형성된다. 이에 의해 프로브(300)가 짧아진 경우 외측에 있는 블럭부터 제거함으로써 상기 공간부(500)의 높이를 조절하도록 하는 것이다.
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 4 꼭지점에 인접하여 각각 3개의 블럭이 위치한 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 블럭(최외곽 스페이서(400))에 의한 지지축은 A1이 되고, 이때 상기 지지축 A1에 따른 블럭에 의한 지지거리는 L1이 된다.
프로브(300)가 짧아진 경우 각각 4 꼭지점에 인접하여 위치한 상기 3개의 블럭 중 최외곽의 블럭을 하나씩 제거하면 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 블럭에 의한 지지축은 A2가 되고, 이때 상기 지지축 A2에 따른 블럭에 의한 지지거리는 L2가 된다.
프로브(300)가 더 짧아진 경우, 4 꼭지점에 위치한 상기 3개의 블럭 중 가운데 블럭을 하나씩 제거하면 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 블럭에 의한 지지축은 A3가 되고, 이때 상기 지지축 A3에 따른 블럭에 의한 지지거리는 L3가 된다.
본 발명의 제2실시예에 따르면 상기 지지축의 변동 방향이 상기 모서리를 따라 변동되고, 상기 공간부(500)의 모서리를 따라 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지게 되며, 이에 의해 프로브(300)의 돌출길이를 조정하게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시예는 상기 스페이서(400)가 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200)의 4 꼭지점에 인접하여 모서리를 따라 평행하게 복수개의 기둥 형상의 블럭으로 배열되어 형성된 경우로, 상기 기둥 형상의 블럭이 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 대향되는 모서리를 따라 형성되어 오픈된 공간부(500)를 제공하게 된다.
이 경우 상기 기둥 형상의 블럭의 조합은 상기 지지축의 변동 방향이 상기 공간부(500)의 모서리를 따라 변동되고, 상기 공간부(500)의 모서리를 따라 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지게 된다.
이에 의해 테스트를 진행하는 동안 상기 프로브(300)가 마모되어 상기 하측 플레이트 하측으로 돌출된 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이가 줄어들게 되면 상기 검사대상물의 접촉단자와의 스크럽 현상이 원활히 이루어지지 않거나, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와의 적절한 접촉압력이 유지되지 않게 되므로, 스페이서(400)를 이루는 블럭 중 길이가 긴 블럭부터 순차적으로 제거함으로써(지지축의 변동 방향이 상기 플레이트의 모서리를 따라 변동됨, 지지축의 변동 방향을 화살표로 표시함) 상기 공간부(500)의 높이를 줄여(L1->L2->L3, L1>L2>L3), 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이를 D로 다시 조정되도록 한다.
<제3실시예>
도 4는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로, 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200), 이들 사이에 형성된 스페이서(400) 그리고 이에 결합된 프로브(300)를 모식화한 것이다.
본 발명의 제3실시예는 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 중심에서 외측으로 갈수록 상기 지지거리가 짧아지도록 내측면이 다단 형상으로 형성된 경우이다. 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 각 단에 결합되는 스페이서(400)는 단수개로, 높이가 서로 다른 각 단에 상기 스페이서(400)가 결합됨으로써 공간부(500)의 높이가 짧아지게 된다. 이에 의해 프로브(300)가 짧아진 경우 플레이트의 바깥쪽 단에 위치한 스페이서(400)를 안쪽 단으로 순차적으로 이동시킴으로써 지지축의 변동에 따른 지지거리를 변화시켜 상기 공간부(500)의 높이를 조절하도록 하는 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 스페이서(400)가 플레이트의 최외곽 단에 위치한 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 스페이서(400)에 의한 지지축은 B1이 되고, 이때 상기 지지축 B1에 따른 스페이서(400)에 의한 지지거리는 S1이 된다.
프로브(300)가 짧아진 경우 상기 스페이서(400)를 플레이트의 그 다음 안쪽 단으로 이동시킨 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 스페이서(400)에 의한 지지축은 B2가 되고, 이때 상기 지지축 B2에 따른 스페이서(400)에 의한 지지거리는 S2가 된다.
프로브(300)가 더 짧아진 경우(미도시), 상기 스페이서(400)를 플레이트의 그 다음 안쪽 단으로 이동시킨 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 스페이서(400)에 의한 지지축은 더 중심 방향으로 이동되고, 이때 상기 지지축에 따른 스페이서(400)에 의한 지지거리는 더 짧아지게 된다.
이에 의해 테스트를 진행하는 동안 상기 프로브(300)가 마모되어 상기 하측 플레이트 하측으로 돌출된 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이가 줄어들게 되면 상기 검사대상물의 접촉단자와의 스크럽 현상이 원활히 이루어지지 않거나, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와의 적절한 접촉압력이 유지되지 않게 되므로, 스페이서(400)를 플레이트의 중심 방향에 위치한 단으로 순차적으로 이동시킴으로써(지지축의 변동 방향이 상기 플레이트의 중심 방향을 따라 변동됨, 지지축의 변동 방향을 화살표로 표시함) 상기 공간부(500)의 높이를 줄여(S1->S2, S1>S2), 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이를 D로 다시 조정되도록 한다.
<제4실시예>
도 5는 본 발명의 제4실시예를 나타낸 것으로, 상부 플레이트(100) 및 하부 플레이트(200), 이들 사이에 형성된 스페이서(400) 그리고 이에 결합된 프로브(300)를 모식화한 것이다.
본 발명의 제4실시예는 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)는 외측에서 중심으로 갈수록 상기 지지거리가 짧아지도록 내측면이 다단 형상으로 형성된 경우이다. 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)의 각 단에 결합되는 스페이서(400)는 단수개로, 높이가 서로 다른 각 단에 상기 스페이서(400)가 결합됨으로써 공간부(500)의 높이가 짧아지게 된다. 이에 의해 프로브(300)가 짧아진 경우 플레이트의 안쪽 단에 위치한 스페이서(400)를 바깥쪽 단으로 순차적으로 이동시킴으로써 지지축의 변동에 따른 지지거리를 변화시켜 상기 공간부(500)의 높이를 조절하도록 하는 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 스페이서(400)가 플레이트의 가장 안쪽 단에 위치한 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 스페이서(400)에 의한 지지축은 B1이 되고, 이때 상기 지지축 B1에 따른 스페이서(400)에 의한 지지거리는 S1이 된다.
프로브(300)가 짧아진 경우 상기 스페이서(400)를 플레이트의 그 다음 바깥쪽 단으로 이동시킨 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 스페이서(400)에 의한 지지축은 B2가 되고, 이때 상기 지지축 B2에 따른 스페이서(400)에 의한 지지거리는 S2가 된다.
프로브(300)가 더 짧아진 경우(미도시), 상기 스페이서(400)를 플레이트의 그 다음 바깥쪽 단으로 이동시킨 경우 상기 상부 플레이트(100) 및 상기 하부 플레이트(200)에 결합된 스페이서(400)에 의한 지지축은 더 바깥 방향으로 이동되고, 이때 상기 지지축에 따른 스페이서(400)에 의한 지지거리는 더 짧아지게 된다.
이에 의해 테스트를 진행하는 동안 상기 프로브(300)가 마모되어 상기 하측 플레이트 하측으로 돌출된 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이가 줄어들게 되면 상기 검사대상물의 접촉단자와의 스크럽 현상이 원활히 이루어지지 않거나, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와의 적절한 접촉압력이 유지되지 않게 되므로, 스페이서(400)를 플레이트의 중심 방향에 위치한 단으로 순차적으로 이동시킴으로써(지지축의 변동 방향이 상기 플레이트의 바깥 방향을 따라 변동됨, 지지축의 변동 방향을 화살표로 표시함) 상기 공간부(500)의 높이를 줄여(S1->S2, S1>S2), 상기 프로브(300) 하측팁(320)의 돌출길이를 D로 다시 조정되도록 한다.
이와 같이 본 발명은 반도체 소자 테스트용 프로브 헤드에 관한 것으로서, 플레이트와 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리가 변화됨으로써 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드에 관한 것이다.
이에 의해 하부 플레이트 하측으로 프로브의 돌출길이를 조정함으로써, 검사 횟수를 증가시켜 프로브 헤드의 수명을 연장시키고, 이의 교체 및 재설치를 위한 작업 시간이 단축되어 검사 공정의 지연을 방지할 수 있으며, 공정 비용을 절감시키게 된다.
또한 프로브의 마모 정도에 따른 돌출길이의 조정이 가능하여, 적절한 압력으로 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자와 접촉되도록 하여 보다 정밀하고 정확한 검사가 가능하며, 인쇄회로기판과 검사대상물의 접촉단자를 보호할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (15)

  1. 반도체 소자 테스트용 프로브 헤드에 있어서,
    제1수용공이 형성된 상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트와 이격되어 형성되고, 제2수용공이 형성된 하부 플레이트;
    상기 제1수용공에 상측부가 수용되어 상기 상부 플레이트 상측으로 상측팁이 돌출되고, 상기 제2수용공에 하측부가 수용되어 상기 하부 플레이트 하측으로 하측팁이 돌출되게 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트에 결합되는 프로브; 및
    상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 형성되어 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 지지하고 이격시켜 상기 프로브의 중간부를 수용할 수 있는 공간부를 제공하는 스페이서;를 포함하며,
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상기 스페이서 간 지지축의 변동에 따라 지지거리를 변화시킴으로써 상기 공간부의 높이를 조절하여 상기 하부 플레이트 하측으로 상기 프로브의 하측팁의 돌출길이 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스페이서는,
    복수개의 블럭이 수평 방향으로 배열되어 형성되고, 상기 블럭은 순차적으로 높이가 커지거나 작아지도록 형성되며, 상기 블럭은 선택적으로 제거가 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 스페이서는,
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 모서리 방향과 평행하게 복수개의 판상의 블럭이 배열되거나 복수개의 기둥 형상의 블럭이 배열되는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 판상의 블럭의 조합은,
    상기 지지축의 변동 방향이 상기 공간부의 중심 방향이고,
    상기 공간부의 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 판상의 블럭은,
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 대향되는 모서리 측에 형성되거나, 네 모서리 측에 형성되어 사각 프레임 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 기둥 형상의 블럭의 조합은,
    상기 지지축이 상기 공간부의 모서리를 따라 변동되고,
    상기 공간부의 모서리의 중심 방향으로 갈수록 상기 지지거리는 짧아지는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 복수개의 블럭은,
    색상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 복수개의 블럭은,
    표면에 구분을 위한 표시부가 구비된 것을 특징으로 하는 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  9. 제 2항에 있어서, 상기 스페이서와 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는,
    각 결합대향면에 나사 체결 구조 및 점착 부재 중 어느 하나, 또는 혼용되어 형성된 것을 특징으로 하는 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는,
    중심에서 외측으로, 또는 외측에서 중심으로 갈수록 지지거리가 짧아지도록 내측면이 다단 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 내측면의 다단은,
    각 단의 색상이 서로 다른 것을 특징으로 하는 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 내측면의 다단은,
    각 단의 표면에 구분을 위한 표시부가 구비된 것을 특징으로 하는 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 중심에서 외측으로 갈수록 지지거리가 짧아지는 경우,
    중심에서 외측으로 갈수록 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 다단 형상은 높이가 높아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 외측에서 중심으로 갈수록 지지거리가 짧아지는 경우,
    외측에서 중심으로 갈수록 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 다단 형상은 높이가 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 지지축에 대응되는 스페이서와 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트는,
    각 결합대향면에 요철구조, 나사 체결 구조 및 점착 부재 중 어느 하나 또는 혼용되어 형성된 것을 특징으로 하는 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드.
PCT/KR2022/017534 2022-04-27 2022-11-09 프로브의 돌출길이가 조정되는 프로브 헤드 WO2023210895A1 (ko)

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