KR100227283B1 - 고주파용 프로브 카드 - Google Patents

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Abstract

개시된 고주파용 프로브 카드는 웨이퍼 상태에 있는 칩 상의 고주파 소자의 주파수 특성 측정이 가능하고, 입력/출력 전력의 손실 및 임피던스 변형을 방지함과 동시에 측정 신호라인을 대기로부터 차폐시켜 고주파 소자의 주파수 특성을 용이하게 측정할 수 있다.
프로브 카드 베이스의 외측에 결합되고 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 입력/출력하기 위한 복수의 고주파용 커넥터; 복수의 고주파용 커넥터에 각각 연결되어 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 전달하기 위한 복수의 고주파용 케이블; 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위하여 복수의 고주파용 케이블의 소정 위치에 결합된 복수의 결합부재; 주파수 특성을 측정할 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와 접촉되어 상기 테스트 신호를 상기 고주파 소자에 제공함과 아울러 측정신호를 출력하기 위하여 상기 복수의 고주파용 케이블의 종단에 결합되는 복수의 프로브 니들; 복수의 프로브 니들을 고정하는 지지대; 및 프로브 카드 베이스의 상면의 소정 영역, 프로브 카드 베이스의 하면에 형성된 복수의 고주파용 케이블의 소정의 종단부 및 복수의 프로브 니들의 종단부를 제외한 복수의 프로브 니들 및 지지대를 대기로부터 차폐시키는 구리박막을 구비하여 가격이 저렴하고 설치 및 사용이 용이하며, 주파수 특성의 측정이 정확하고, 용이하다.

Description

고주파용 프로브 카드
본 발명은 고주파용 프로브 카드(Probe card)에 관한 것으로 특히 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자의 주파수 특성 측정이 가능하고, 입력/출력 전력의 손실 및 임피던스 변형을 방지함과 아울러 측정 신호라인을 차폐시켜 고주파 소자의 주파수 특성을 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 고주파용 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로 프로브 카드는, PCB(Printed Circuit Board) 기판 상에 에폭시(Epoxy) 등으로 니들(Niddle)을 고정시켜 놓은 것으로서 이 니들이 웨이퍼에 제조된 칩 상태의 디바이스 패드에 접촉될 경우에 테스터(Tester)에서 발생되는 전기적인 신호가 프로브 카드의 니들을 통해 디바이스에 전달되어 디바이스의 고주파 응답특성을 측정하게 된다.
이러한 디바이스의 고주파 응답특성에 따라 디바이스의 양품 및 불량품이 판별된다.
상기 프로브 카드는 통상적으로 고주파 소자의 고주파 응답특성 즉, 주파수 특성을 측정하기 위하여 이용되는 것으로서 고주파 소자는 공진기, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터 및 듀플렉서 등으로서 주파수 범위가 수십 MHz에서 수 GHz에 이르는 고주파 신호를 처리하는 소자이다.
이러한 고주파 소자의 고주파 응답특성을 측정함에 있어서, 어셈블리가 완료된 고주파 소자의 주파수 특성을 측정할 경우에 별다른 문제가 발생하지 않지만 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자의 주파수 특성을 측정할 경우에는 다음의 2가지 특성에 의해 상당한 어려움이 따르고 있다.
첫째, 종래의 기술에서는 신호 입력/출력 단자가 슬롯형(Slot Type)으로 이루어져 있으므로 슬롯 커넥터와 고주파 케이블 어댑터간의 신호손실 및 간섭이 발생한다.
둘째, 측정 신호 라인이 대기 중에 노출되어 있으므로 입력라인 및 출력라인의 상호간에 신호간섭이 발생하여 고주파 소자의 주파수 특성을 정확하게 측정하기가 어려워진다.
상기한 문제점들을 보완하기 위하여 종래에는 고주파 전용의 프로브들이 제작 및 사용되고 있으나, 이러한 고주파 전용의 프로브는 첫째로, 가격이 비싸고, 내구성이 취약하며, 둘째로, 측정할 고주파 소자의 패드 치수를 고주파 전용 프로브의 사양에 맞추어 설계해야 하며, 셋째로, 고주파 소자의 임피던스 매칭을 위한 저항, 인덕터 및 캐패시터 등의 결합이 어려우며, 넷째로, 설치가 복잡하게 되는 문제점들을 가지고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 웨이퍼 칩 상태에 있는 고주파 소자의 주파수 특성 측정이 가능하고, 입력/출력 전력의 손실 및 임피던스 변형을 방지함과 동시에 측정 신호라인을 대기로부터 차폐시켜 고주파 소자의 주파수 특성을 용이하게 측정할 수 있는 고주파용 프로브 카드를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고주파용 프로브 장치에 따르면, 프로브 카드 베이스의 외측에 결합되고 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 입력/출력하기 위한 복수의 고주파용 커넥터; 상기 복수의 고주파용 커넥터에 각각 연결되어 상기 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 전달하기 위한 복수의 고주파용 케이블; 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위하여 상기 복수의 고주파용 케이블의 소정 위치에 결합된 복수의 결합부재; 주파수 특성을 측정할 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와 접촉되어 상기 테스트 신호를 상기 고주파 소자에 제공함과 아울러 측정신호를 출력하기 위하여 상기 복수의 고주파용 케이블의 종단에 결합되는 복수의 프로브 니들; 상기 복수의 프로브 니들을 고정하는 지지대; 및 상기 프로브 카드 베이스의 상면의 소정 영역, 프로브 카드 베이스의 하면에 형성된 복수의 고주파용 케이블의 소정의 종단부 및 복수의 프로브 니들의 종단부를 제외한 복수의 프로브 니들 및 지지대를 대기로부터 차폐시키는 구리박막으로 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고 상기 결합부재는; 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위한 임피던스 매칭용 저항, 인덕터 및 캐패시터 소자가 직접 결합되는 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드를 보인 평면도이고,
제2도는 제1도의 고주파용 프로브 카드를 보인 측면도이며,
제3도는 본 발명의 실시예에 따라 고주파용 프로브 카드의 상면에 고주파 차폐용 구리박막을 덮은 상태를 보인 평면도이며,
제4도는 본 발명의 실시예에 따라 고주파용 프로브 카드의 하면에 고주파 차폐용 구리박막을 덮은 상태를 보인 평면도이며,
제5도는 본 발명의 실시예에 따라 고주파용 프로브 카드의 상면 및 하면에 고주파 차폐용 구리박막을 덮은 상태를 보인 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프로브 카드 베이스 2 : 고주파용 커넥터
4 : 고주파용 케이블 6 : 결합부재
8 : 니들 10 : 지지대
14 : 구리박막
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 고주파용 프로브 카드를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드를 보인 평면도이고, 제2도는 고주파용 프로브 카드의 측면도이다.
이에 도시된 바와 같이 프로브 카드 베이스(1)의 외측에 결합되고 고주파 테스트신호 및 고주파 소자의 주파수 특성을 측정한 측정신호를 입력/출력하기 위한 복수의 고주파용 커넥터(2,2')와, 상기 복수의 고주파용 커넥터(2,2')에 각각 연결되어 상기 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 전달하는 복수의 고주파용 케이블(4,4')과, 주파수 특성을 측정할 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위하여 상기 복수의 고주파용 케이블(4,4')의 소정 위치에 결합된 복수의 결합부재(6,6')와, 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와 접촉하여 상기 복수의 고주파용 케이블(4,4')을 통해 전달되는 상기 고주파 테스트 신호를 고주파 소자에 공급하고 고주파 소자가 출력하는 측정신호를 상기 복수의 고주파용 케이블(4,4')을 통해 복수의 고주파용 커넥터(2,2')에 전달하는 복수의 프로브 니들(8,8')과, 상기 복수의 프로브 니들(8,8')을 고정하는 지지대(10)와, 상기 프로브 카드 베이스(1)의 상면(1a)의 소정영역과 프로브 카드 베이스(1)의 하면(1b)에 형성된 복수의 고주파용 케이블(4,4')의 소정의 종단부와 복수의 프로브 니들(8,8')의 종단부를 제외한 복수의 프로브 니들(8,8') 및 지지대(10)를 대기로부터 차폐시키는 구리박막(14)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 고주파용 프로브 카드는, 복수의 고주파용 커넥터(2,2')가 프로브 카드 베이스(1)의 외측에 직접 결합되고, 테스트 신호 발생장치로부터 고주파 테스트 신호를 입력하기 위한 단자가 돌출되어 형성된다.
그러므로 복수의 고주파용 커넥터(2,2') 부분에서의 입력/출력 전력의 손실 및 임피던스 변형이 방지된다.
그리고 상기 복수의 고주파용 커넥터(2,2')에 복수의 고주파용 케이블(4,4')이 각각 연결되어 고주파 신호를 입력/출력하는 것으로서 외부로부터 인가된 고주파 테스트 신호는 복수의 고주파용 커넥터(2,2') 및 복수의 고주파용 케이블(4,4')을 통해 복수의 프로브 니들(8,8')에 전달된다.
상기 복수의 고주파용 케이블(4,4')에 있어서, 입력라인과 출력라인의 사이에 발생되는 임피던스 미스매칭을 해결하고, 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위하여 본 발명의 실시예에서는 복수의 고주파용 케이블(4,4')에 임피던스 매칭을 위한 복수의 결합부재(6,6') 즉, 고주파용 SMA 커넥터가 결합된다.
이렇게 함으로써, 결합부재(6,6') 부분에서의 입력/출력 전력손실 및 임피던스 변형 등이 방지될 수 있다.
여기서, 상기 결합부재(6,6')로서는 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위한 저항, 인덕터 및 캐패시터 등의 소자가 부착될 수 있다.
한편, 복수의 프로브 니들(8,8')은 지지대(10)에 고정되어 복수의 고주파용 케이블(4,4')의 종단에 전기적으로 연결된다.
상기 지지대(10)는 예를 들면, 절연성이 우수한 우레탄 수지 등으로 형성된다.
제3도는 본 발명의 실시예에 따라 고주파용 프로브 카드의 상면에 고주파 차폐 구리박막을 덮은 상태를 보인 평면도이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라 입력라인과 출력라인간의 신호간섭을 최소화하기 위하여 프로브 카드 베이스(1)의 상면(1a)의 소정 영역을 구리박막(14)으로 덮어 대기로부터 차폐한다.
상기한 본 발명의 실시예에서는 차폐용 부재로 구리박막(14)을 이용하는 것을 예로 들어설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 이에 제한되지 않고 구리박막(14)과 유사한 재질을 차폐용 부재로 이용할 수 있다.
제4도는 본 발명의 실시예에 따라 고주파용 프로브 카드의 하면에 고주파 차폐 구리박막을 덮은 상태를 보인 평면도이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라 프로브 카드 베이스(1)의 하면(1b)에 형성된 복수의 고주파용 케이블(4,4')의 소정의 종단부 및 복수의 프로브 니들(8,8')의 종단부를 제외한 일부분의 복수의 프로브 니들(8,8')을 구리박막(14)으로 덮어 대기로부터 차폐되게 한다.
결과적으로 프로브 니들(8)이 설치된 중앙부(12)는 차폐되지 않은 상태로 존재한다.
제5도는 본 발명의 실시예에 따라 고주파용 프로브 카드의 상면 및 하면에 고주파 차폐용 구리박막을 덮은 상태를 보인 측면도로서 제3도 및 제4도에 도시된 고주파용 프로브 카드(1)를 구리박막(14)으로 차폐한 상태를 나타낸 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 고주파용 프로브 카드는 구현시 가격이 저렴하고 설치 및 사용이 용이할 뿐만 아니라 정확한 고주파 특성의 구현이 용이해지는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 프로브 카드 베이스의 외측에 결합되고 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 입력/출력하기 위한 복수의 고주파용 커넥터; 상기 복수의 고주파용 커넥터에 각각 연결되어 상기 고주파 테스트 신호 및 측정신호를 전달하기 위한 복수의 고주파용 케이블; 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위하여 상기 복수의 고주파용 케이블의 소정 위치에 결합된 복수의 결합부재; 주파수 특성을 측정할 웨이퍼 칩 상태의 고주파 소자와 접촉되어 상기 테스트 신호를 상기 고주파 소자에 제공함과 아울러 측정신호를 출력하기 위하여 상기 복수의 고주파용 케이블의 종단에 결합되는 복수의 프로브 니들; 상기 복수의 프로브 니들을 고정하는 지지대; 및 상기 프로브 카드 베이스의 상면의 소정 영역, 프로브 카드 베이스의 하면에 형성된 복수의 고주파용 케이블의소정의 종단부 및 복수의 프로브 니들의 종단부를 제외한 복수의 프로브 니들 및 지지대를 대기로부터 차폐시키는 구리박막으로 구성됨을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합부재는; 고주파 소자와의 임피던스 매칭을 위한 임피던스 매칭용 저항, 인덕터 및 캐패시터 소자가 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
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