KR100632482B1 - 고주파용 프로브 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고주파 특성을 가진 소자를 웨이퍼 상태에서 검사하기 위한 고주파용 프로브 카드에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 외부로부터 유입되는 전류를 차단하는 지그; 지그의 내측에 결합되며, 중앙에 관통홀이 형성되고, 그라운드 처리에 의한 미세 전류를 차단하는 플레이트; 플레이트의 내면을 관통하여 대략 수직으로 결합하며, 고주파 신호의 입,출력단을 연결하기 위한 한 쌍의 컨넥터; 플레이트의 관통홀에 결합하며, 내부 중앙에 통공이 형성되어 동에 의한 그라운드 처리된 연결링; 및 신호의 유출을 방지하기 위하여 외부는 절연피복 및 동파이프에 의하여 감싸지고, 일단이 컨넥터에 연결되며, 타단이 고주파 소자와 접촉되는 위한 복수개의 탐침을 포함하는 고주파용 프로브 카드가 제공된다. 이와 같은 고주파용 프로브 카드에 의하면, 출력단과 입력단 콘넥터 주위에 신호가 흐르지 않도록 그라운드 처리를 하여 임피던스 매칭이 이루어지도록 설계하고 동을 이용하여 미세한 전류가 흐르지 않게 차단하여 특성 측정시 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 한다.

고주파, 프로브, 프로브 카드, 실버 에폭시

Description

고주파용 프로브 카드 {Probe card for radio frequency}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드를 나타낸 분해 사시도,

도 2는 도 1에 도시한 고주파용 프로브 카드를 나타낸 평면도,

도 3은 도 2에 도시한 고주파용 프로브 카드의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탐침이 회로의 패턴에 적용되는 확대도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컨넥터와 탐침이 연결되는 부분을 나타낸 확대도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탐침을 나타낸 확대 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100...고주파용 프로브 카드 110...지그

120...플레이트 130...컨넥터

140...연결링 150...탐침

160...실버 에폭시

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고주파 특성을 가진 소자를 웨이퍼 상태에서 검사하기 위한 고주파용 프로브 카드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 디바이스를 제조하는 공정에서 반도체 웨이퍼 상에는 정밀사진 전사기술 등을 이용하여 다수의 반도체 디바이스가 형성되도록 하고 있으며, 웨이퍼 상태로 제조가 완료된 반도체 칩은 액정 표시소자(LCD:liquid crystal display)나, 반도체 패키지로 조립되기 이전에 그 전기적 특성을 검사하는 과정을 수행하게 된다.

이와 같은 특성 검사를 하기 위한 장치를 프로브 카드라고 하며, 상기 프로브 카드는 통상적으로 고주파 소자의 고주파 응답특성 즉, 주파수 특성을 측정하기 위하여 이용되는 것으로서, 고주파 소자는 공진기, SAW(suface acoustic wave) 필터 및 듀플렉서 등으로서 주파수 범위가 수십 MHz에서 수 GHz에 이르는 고주파 신호를 처리하는 소자이다.

종래 프로브 카드는 인쇄회로기판(PCB:printed circuit board) 상에 에폭시(epoxy) 등으로 탐침을 고정시켜 놓은 것으로서 이 탐침이 웨이퍼에 제조된 칩 상태의 디바이스 패드에 접촉될 경우에 테스터에서 발생하는 전기적인 신호가 프로브 카드의 니들을 통해 디바이스에 전달되어 디바이스의 고주파 응답 특성을 하게 된다.

이러한 디바이스의 고주파 응답특성에 따라 디바이스의 양품 및 불량품이 판별되는 것이다.

그러나, 이러한 고주파 소자의 고주파 응답특성을 측정함에 있어서, 종래 프 로브 카드는 어셈블리가 완료된 고주파 소자의 주파수 특성을 측정할 경우에 별다른 문제가 발생하지 않지만 웨이퍼 상태의 고주파 소자의 주파수 특성을 측정할 경우에는 그라운드 및 신호로부터 발생하는 미세한 전류를 차단하기 어려우며, 측정하고자 하는 소자의 임피던스 매칭이 힘들고, 슬롯 컨넥터를 사용하여 신호 손실 및 간섭이 발생하게 되며, 장비의 수명이 짧은 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 신호의 손실 및 간섭 발생을 제거하며, 사용의 방향성을 향상시키고, 수명을 극대화하는 고주파용 프로브 카드를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고주파용 프로브 카드는 외부로부터 유입되는 전류를 차단하는 지그; 상기 지그의 내측에 결합되며, 중앙에 관통홀이 형성되고, 그라운드 처리에 의한 미세 전류를 차단하는 플레이트; 상기 플레이트의 내면을 관통하여 대략 수직으로 결합하며, 고주파 신호의 입,출력단을 연결하기 위한 한 쌍의 컨넥터; 상기 플레이트의 상기 관통홀에 결합하며, 내부 중앙에 통공이 형성되어 동에 의한 그라운드 처리된 연결링; 및 신호의 유출을 방지하기 위하여 외부는 절연피복 및 동파이프에 의하여 감싸지고, 일단이 상기 컨넥터에 연결되며, 타단이 고주파 소자와 접촉되는 위한 복수개의 탐침을 포함한다.

또한, 상기 지그는 페놀과 포르말린을 반응시켜 만드는 합성수지인 베이클라이트(bakelite)로 만들어지는 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 탐침은 에폭시에 은이 첨가된 실버 에폭시에 의하여 상기 연결링 및 상기 컨넥터에 고정되는 것이 바람직하다.

게다가, 상기 탐침은 웨이퍼 상태의 고주파소자의 패드에 접촉되는 끝단이 대략 수직으로 하향 절곡된 것이 바람직하다.

또한, 상기 탐침은 텅스텐 재질인 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파용 프로브 카드를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도신한 고주파용 프로브 카드가 결합된 상태를 나타낸 평면 도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고주파 프로브 카드(100)는 지그(110); 플레이트(120); 컨넥터(130); 연결링(140); 및 탐침(150)을 포함한다.

상기 지그(110)는 외부로부터 유입되는 전류를 차단해주는 장치로서, 본 발명의 고주파 프로브 카드(100)의 틀을 이루며, 상기 플레이트(120)와 나사결합을 위하여 하나 이상의 나사홀(112)이 형성되어 있다.

또한, 상기 지그(110)는 외부로부터 유입될 수 있는 전류를 안정적으로 차단하기 위하여 페놀과 포르말린을 반응시켜 만드는 합성수지인 베이클라이트(bakelite)의 재질로 이루어질 수 있다.

상기 플레이트(120)는 중심부에 열결홀(122)이 형성되어 있으며 중심부와 외측 사이에 컨넥터(130)가 결합할 수 있는 결합홀(124)이 형성되어 있다. 또한, 상기 플레이트(120)는 상기 지그(110)의 내측에 단 차지도록 형성된 부분에 결합하게 되며, 외측에 상기 지그(110)의 나사홀(112)에 대응하는 나사홀(126)이 형성되어 나사결합에 의하여 상기 플레이트(120)와 상기 지그(110)가 결합하는 것이다.

여기서, 상기 플레이트(120)는 동에 의한 그라운드 처리를 하여 미세전류가 차단되어 상기 고주파 프로브 카드(100)로 측정 소자의 특성을 측정함에 있어서, 보다 정확하고 신뢰성 있는 측정이 가능하게 되는 것이다.

상기 컨넥터(130)는 상기 플레이트(120)에 형성된 결합홀(124)을 관통하여 상기 플레이트(120)와 나사결합에 의하여 체결되며, 상기 고주파 프로브 카드(100)의 입출력단을 형성하게 된다. 도 3에 도시한 바와 같이 상기 컨넥터(130)는 테스 트 신호발생 장치(미도시)로부터 인가되는 신호를 입력받을 수 있도록 상기 플레이트(120)의 상면에 형성되며, 인가된 신호를 상기 컨넥터(130)의 연결단(132)을 통하여 신호를 전달하게 되는 것이다.

따라서, 이와 같은 상기 컨넥터(130)는 임피던스 매칭이 되도록 설계하여 기존의 슬롯형 단자를 사용할 경우 고주파 케이블 어댑터 간에 발생하는 신호 손실 및 간섭을 방지하며, 정밀한 측정이 가능하게 되는 것이다.

상기 연결링(140)은 동을 이용하여 그라운드 처리를 하며, 상기 플레이트(120)에 형성된 관통홀(122)에 장착되어 하기에 설명할 탐침(150)을 지지하도록 연결해준다. 상기 연결링(140)은 중앙에 통공이 형성되어 있으며, 중심부로 갈수록 하향하는 경사를 이루고 있으며, 상기 탐침(150)이 경사지도록 지지하게 되는 것이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 상기 탐침(150)은 상기 컨넥터(130)의 연결단(132)에 전기적으로 도통하도록 결합한다. 상기 탐침의 일측은 상기 컨넥터(130) 연결단(132)과 연결되어 절곡부를 형성하고 있으며, 도 5에 도시한 바와 같이 타측은 특성을 측정하고자 하는 소자의 패드부와 접촉하기 위하여 하향으로 절곡되어 있다.

또한, 상기 탐침(150)은 텅스턴 재질로 형성되어 상기 플레이트(120)와 상기 연결링(140)에 의하여 고정되는 구조를 채용하고 있는데, 상기 플레이트(120)와 상기 연결링(140)에 고정 결합함에 있어서, 에폭시(epoxy) 수지에 은이 포함된 실버 에폭시(siver epoxy)(160)를 사용한다.

따라서, 종래 절연체인 에폭시를 적용하는 것에 비하여 도전체인 실버 에폭시를 사용함으로써, 상기 탐침(150)의 외측과 접촉하는 곳의 안정적인 그라운드 처리가 가능해지게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탐침(150)을 나타낸 확대 단면도이다. 도시한 바와 같이 상기 탐침은 절연피복(152)에 의하여 그 외주면이 전기적으로 차단되어 있으며, 상기 절연피복(152)을 다시 동파이프(154)에 의하여 지지하고 있는 구조를 채용하고 있다.

따라서, 고주파 신호에서 발생하는 미세한 신호를 차단하여 신호의 손실 및 간섭을 제거하여 주는 것이다.

또한, 상기 탐침(150)은 텅스텐 재질로 만들어지며, 상기 탐침(150)의 길이를 조절하여 텐션을 작용을 할 수 있도록 제작되어 오랜 프로빙에 대한 내구성이 향상되고, 평탄도를 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 고주파 프로브 카드(100)에 의하여 고주파 특성이 검사되는 과정을 간략히 살펴보면, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 탐침(150)이 측정하고자 하는 소자의 패드(210)에 접촉시키고, 상기 컨넥터(130)에 연결되는 고주파 케이블(미도시)을 통하여 테스트 신호가 인가되면 상기 컨넥터(130)로부터 상기 탐침(150)을 통하여 상기 패드(210)로 신호가 전달되어, 상기 패드(210)로부터 테스트 신호에 따른 고주파 특성을 측정할 수 있는 신호가 출력되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 고주파용 프로브 카드에 의하면, 출력단과 입력단 콘넥터 주위에 신호가 흐르지 않도록 그라운드 처리를 하여 임피던스 매칭이 이루어지도록 설계하고 동을 이용하여 미세한 전류가 흐르지 않게 차단하여 특성 측정시 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 탐침을 텅스텐으로 제작하여 텐션 작용을 할 수 있게 제작하여 장기간 프로빙에 대하여 내구도가 향상되며, 평탄도를 유지하게 된다.

더욱이, 탐침을 패드의 방향에 따라 양방향 또는 사방향에서의 작업이 가능하여 특성 검사의 효율성을 높여주게 된다.

Claims (5)

1. 외부로부터 유입되는 전류를 차단하는 지그;

   상기 지그의 내측에 결합되며, 중앙에 관통홀이 형성되고, 그라운드 처리에 의한 미세 전류를 차단하는 플레이트;

   상기 플레이트의 내면을 관통하여 수직으로 결합하며, 고주파 신호의 입,출력단을 연결하기 위한 한 쌍의 컨넥터;

   상기 플레이트의 상기 관통홀에 결합하며, 내부 중앙에 통공이 형성되어 동에 의한 그라운드 처리된 연결링; 및

   신호의 유출을 방지하기 위하여 외부는 절연피복 및 동파이프에 의하여 감싸지고, 일단이 상기 컨넥터에 연결되며, 타단이 고주파 소자와 접촉되는 복수개의 탐침을 포함하고,

   상기 탐침은 에폭시에 은이 첨가된 실버 에폭시에 의하여 상기 연결링 및 상기 컨넥터에 고정되는 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
2. 제1항에 있어서, 상기 지그는,

   페놀과 포르말린을 반응시켜 만드는 합성수지인 베이클라이트(bakelite)로 만들어지는 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 탐침은,

   웨이퍼 상태의 고주파소자의 패드에 접촉되는 끝단이 수직으로 하향 절곡된 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.
5. 제4항에 있어서, 상기 탐침은,

   텅스텐 재질인 것을 특징으로 하는 고주파용 프로브 카드.

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