KR100920777B1 - 프로브 카드 - Google Patents

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KR100920777B1
KR100920777B1 KR1020070058747A KR20070058747A KR100920777B1 KR 100920777 B1 KR100920777 B1 KR 100920777B1 KR 1020070058747 A KR1020070058747 A KR 1020070058747A KR 20070058747 A KR20070058747 A KR 20070058747A KR 100920777 B1 KR100920777 B1 KR 100920777B1
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준 모치즈키
히사토미 호사카
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 전극 간격이 좁은 피검사체에 대응할 수 있고, 또한 제조가 간단하고 저렴한 프로브 카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
프로브 카드(2)의 프린트 배선 기판(12)의 하면측에 프로브 지지판(11)이 설치된다. 프로브 지지판(11)에는 다수의 프로브(10)가 지지된다. 프로브(10)는 상부 접촉자(20), 하부 접촉자(21) 및 본체부(22)로 구성되어 있다. 상부 접촉자(20)의 상단부는 프로브 지지판(11)의 위쪽으로 돌출하여 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 접촉하고 있다. 하부 접촉자(21)의 하단부는 프로브 지지판(11)의 아래쪽으로 돌출하여 검사시에 웨이퍼의 전극에 접촉된다. 프로브 지지판(11)에는 프로브(10)를 체결하기 위한 관통 구멍(30a)과 오목부(30b)가 형성되고, 프로브(10)는 프로브 지지판(11)에 대하여 위쪽으로부터 착탈 가능하게 되어 있다.
프로브 카드, 프린트 배선 기판

Description

프로브 카드{PROBE CARD}
도 1은 본 실시예에 있어서의 검사 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 측면도.
도 2는 프로브가 체결된 프로브 지지판의 종단면도.
도 3은 프로브 지지판에 복수의 프로브가 부착된 상태를 도시하는 설명도.
도 4는 프로브 지지판에 형성된 오목부의 평면도.
도 5는 프로브 지지판에 형성된 오목부와 관통 구멍을 도시하는 프로브 지지판의 평면 확대도.
도 6은 프로브가 부착된 프로브 지지판의 평면 확대도.
도 7은 만곡부의 위치가 다른 프로브가 체결된 프로브 지지판의 종단면도.
도 8은 도 7의 프로브가 부착된 프로브 지지판의 평면 확대도.
도 9는 하부 접촉자에 2개의 빔부를 갖는 프로브가 체결된 프로브 지지판의 종단면도.
도 10은 접속판과 탄성 부재를 구비한 프로브 카드의 구성의 개략을 도시하는 설명도.
도 11은 하면에 홈이 형성된 프로브 지지판의 구성을 도시하는 종단면도.
도 12는 프로브가 부착된 프로브 지지판의 종단면도.
도 13의 (a)는 상부 접촉자의 위치가 중앙인 프로브를 도시하고, (b)는 상부 접촉자의 위치가 좌측인 프로브를 도시하며, (c)는 상부 접촉자의 위치가 우측인 프로브를 도시함.
도 14는 프로브 지지판에 형성된 오목부와 관통 구멍을 도시하는 프로브 지지판의 하면의 확대도.
도 15는 프로브가 부착된 프로브 지지판의 하면의 확대도.
도 16은 접속판을 구비한 프로브 카드의 구성을 도시하는 종단면도.
도 17은 접속판의 금속 핀의 부착 위치의 확대 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 검사 장치 2: 프로브 카드
10: 프로브 11: 프로브 지지판
12: 프린트 배선 기판 12a: 단자
20: 상부 접촉자 21: 하부 접촉자
22: 본체부 30: 홈
30a: 관통 구멍 30b: 오목부
P: 전극 W: 웨이퍼
본 발명은, 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 카드에 관한 것이다.
예컨대 반도체 웨이퍼상에 형성된 IC, LSI 등의 전자 회로의 전기적 특성의 검사는, 통상 프로브 카드를 갖는 검사 장치를 이용하여 행해지고 있다. 프로브 카드는, 통상 웨이퍼상의 다수의 전극에 접촉시키는 복수의 프로브와, 이들 각 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판을 구비하고 있고, 각 프로브를 웨이퍼의 각 전극에 접촉시킨 상태로, 회로 기판으로부터 각 프로브에 전기 신호를 보냄으로써, 웨이퍼상의 전자 회로의 검사가 행해지고 있다.
그런데, 최근 검사되는 전자 회로의 미세화가 진행되고, 웨이퍼상의 전자 회로의 전극의 간격이 수십 내지 100 μm 정도까지 좁아져 있다. 이에 맞춰, 프로브 카드의 프로브의 간격을 좁게 해야 하지만, 이 프로브에 대응하는 회로 기판의 단자의 간격은, 예컨대 단자 자체의 적정한 크기를 확보하면서 인접하는 단자 상호간의 절연 상태를 유지해야 하기 때문에, 0.5mm정도로 밖에 좁힐 수 없었다.
이러한 상황하에서, 회로 기판의 하면측에 탄성을 갖는 인터포저와, 미세 배선을 갖는 콘택터를 설치하고, 이 콘택터의 하면에 프로브를 부착하는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조). 콘택터에는 회로 기판의 하면 단자의 넓은 간격에 맞춘 상면 단자와, 웨이퍼 전극의 좁은 간격에 맞춘 하면 단자가 형성되고, 콘택터 내부에 상면 단자와 하면 단자를 접속하는 미세 배선이 형성되어 있다. 이 콘택터의 내부 배선에 의해 회로 기판 단자의 넓은 간격을 웨이퍼 전극의 좁은 간격으로 변환하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 제2004-191401호 공보
그러나, 전술의 프로브 카드의 경우, 콘택터에 매우 복잡하고 미세한 배선을 형성해야 하기 때문에 제조에 시간이 오래 걸린다. 또한 복잡한 배선 패턴의 설계와 복잡한 제조 공정이 요구되기 때문에 프로브 카드가 고가화된다.
본 발명은, 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 전극 간격이 좁은 웨이퍼 등의 피검사체에 대응할 수 있고, 또한 제조가 간단하고 저렴한 프로브 카드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과, 회로 기판의 하면측에 위치하고 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판을 포함하고, 프로브 지지판에는 프로브의 상단부가 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하여 상기 회로 기판과 접촉하며, 프로브의 하단부가 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 또한 이 각 프로브의 상단부와 하단부가 평면에서 보았을 때 위치가 어긋나 있으며, 복수의 프로브의 상단부끼리의 간격이 이들 하단부에 있어서 피검사체의 전극의 간격으로 변경되도록 상기 복수의 프로브가 체결되는 프로브 카드이다.
그리고 프로브의 상단부는, 회로 기판의 단자에 직접 접촉하여도 좋다. 또한 회로 기판과 상기 프로브 지지판 사이에는, 추가로 제2 회로 기판이 배치되어 있어도 좋다.
회로 기판과 제2 회로 기판 사이에는, 추가로 접속판이 배치되어 있어도 좋 다. 그리고 이 접속판은 상하 방향으로 관통하여 설치된 도전부와, 이 도전부 주위에 형성된 절연부를 포함하는 탄성 부재로 이루어지고, 이 탄성 부재의 도전부의 상단부는 회로 기판에 설치된 단자에 접속하며, 도전부의 하단부는 제2 회로 기판과 전기적으로 접속하여도 좋다. 이 프로브는 프로브 지지판에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있어도 좋다.
이 복수의 프로브는 프로브 지지판에 복수열로 나란히 체결되고, 각 열의 프로브는 평면에서 보았을 때 그 배열 방향의 대략 직각 방향으로 상단부와 하단부가 나란한 상태로 배열되며, 각 열에 있어서의 프로브는 근접하는 것끼리 복수의 그룹으로 그룹화되고, 이 각 그룹 내에 있어서, 인접하는 프로브끼리의 하단부에 있어서의 간격이 그 상단부의 간격보다 좁아져 있어도 좋다. 또한 각 그룹은 평면에서 보았을 때에 상단부부터 하단부까지의 거리가 다른 복수 종류의 프로브라도 좋다. 그리고 다른 종류의 프로브가 인접하도록 배열되어도 좋다.
본 발명에 의하면, 프로브의 상단부끼리의 간격이 그 하단부에 있어서 피검사체의 전극의 간격으로 변환되도록 프로브 지지판에 각 프로브가 체결되기 때문에, 전극의 간격이 좁은 피검사체를 적합하게 검사할 수 있다. 또한 프로브 자체에 의해 상하면의 전극 또는 단자의 피치 변환을 행할 수 있기 때문에, 예컨대 종래와 같이 콘택터에 복잡한 미세 배선을 실시할 필요가 없고, 프로브 카드의 제조 시간을 단축할 수 있으며, 비용도 저감할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제2 발명은, 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과, 회로 기판의 하면측에 위치하고 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판을 포함하고, 프로브 지지판에는 프로브의 상단부가 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하여 회로 기판과 접촉하며, 프로브의 하단부가 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며, 이 상부는 회로 기판과 접촉하기 위한 상단부를 갖는 동시에, 상부가 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖는 프로브 카드이다.
프로브 지지판의 상면측에는, 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고, 홈의 바닥면에는 각 프로브의 하부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있어도 좋다.
프로브 지지판의 홈의 측벽 상단부에는 복수의 오목부가 형성되고, 각 프로브에는 오목부에 끼워 넣어져 체결되는 체결부가 형성되어 있어도 좋다.
오목부는, 프로브 지지판의 상면측으로부터 형성된 바닥이 있는 복수의 원형 구멍으로 구성되고, 복수의 원형 구멍은 직선형으로 나란히 형성되며, 인접하는 원형 구멍의 측면끼리가 서로 이어져 있고, 복수의 원형 구멍 중 홈에 가장 가까운 원형 구멍의 측면은 홈의 측벽면에 개구되어 있어도 좋다.
홈에 가장 가까운 원형 구멍 이외의 적어도 하나 이상의 원형 구멍은, 홈에 가장 가까운 원형 구멍보다 깊게 형성되어 있어도 좋다.
프로브의 상부는, 볼록한 만곡부를 갖는 상단부와, 이 만곡부에 접속되어 본체부의 상부로부터 위쪽으로 비스듬하게 형성된 빔부를 포함하여도 좋다.
프로브의 하부는, 하단부를 갖는 수직부와, 본체부의 하부로부터 수평 방향 으로 형성된 그 선단에 수직부가 접속된 빔부를 포함하여도 좋다. 그리고, 이 프로브의 하부는 2개의 평행한 빔부를 포함하여도 좋다.
또한, 프로브의 본체부는 수직면 내에 세워 설치하는 판형으로 형성되어도 좋다.
또한, 제3 발명으로서, 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과, 회로 기판의 하면측에 위치하고 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판을 포함하고, 프로브 지지판에는 프로브의 상단부가 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하여 회로 기판과 접촉하며, 프로브의 하단부가 프로브 지지판 아래쪽으로 돌출하고, 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며, 이 본체부는 직선형으로 형성된 상부가 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖는 프로브 카드이다.
프로브 지지판의 하면측에는 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고, 홈의 바닥면에는 각 프로브의 상부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있어도 좋다.
프로브 지지판에 있어서의 홈에 인접하는 하면에는, 홈을 따라 복수의 오목부가 나란히 형성되고, 각 프로브는 이 프로브를 프로브 지지부에 체결하기 위한 체결부를 포함하며, 각 프로브의 체결부에는 오목부에 끼워 넣어지는 오목부가 형성되어 있어도 좋다.
각 프로브의 체결부는 빛 또는 열에 의해 경화하는 수지에 의해 상기 오목부에 접착되어도 좋다. 그리고 인접하는 오목부는 홈으로부터의 거리가 서로 다른 위 치에 형성되어 있어도 좋다.
이 프로브의 본체부는 파형 또는 직사각형으로 사행한 형상이어도 좋다.
각 프로브의 체결부는 본체부와 하부와의 연결 부분에 부착되어 있어도 좋다. 또한 프로브의 하부는 하단부를 갖는 수직부와, 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성되어 그 선단에 수직부가 접속된 빔부를 포함하여도 좋다.
상기 목적을 달성하기 위한 제1 발명은, 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과, 회로 기판의 하면측에 위치하고 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판과, 회로 기판과 프로브 지지판 사이에 개재되며 회로 기판과 상기 프로브 지지판의 각 프로브를 전기적으로 접속하는 접속판을 포함하고, 프로브 지지판에는 프로브의 상단부가 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하며, 프로브의 하단부가 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 또한 이 각 프로브의 상단부와 하단부가 평면에서 보았을 때 위치가 어긋나 있으며, 복수의 프로브의 상단부끼리의 간격이 이들 하단부에 있어서 피검사체의 전극의 간격으로 변경되도록 복수의 프로브가 체결되고, 접속판은 유리에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 접속판에는 상하 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 관통 구멍에는 관통 구멍 내를 상하 이동 가능하며 관통 구멍보다 긴 도전 부재가 삽입 관통되어 있으며, 각 도전 부재의 하단부에 각 프로브의 상단부가 접촉되어 있어도 좋다.
프로브는 프로브 지지판에 대하여 착탈이 가능하게 구성되어 있어도 좋다. 그리고 복수의 프로브는 프로브 지지판에 복수열로 나란히 체결되고, 각 열의 프로브는 평면에서 보았을 때 그 배열 방향의 대략 직각 방향으로 상단부와 하단부가 나란한 상태로 배열되며, 각 열에 있어서의 프로브는 근접하는 것 끼리로 복수의 그룹으로 그룹화되고, 이 각 그룹 내에 있어서 인접하는 프로브끼리의 하단부에 있어서의 간격이 그 상단부의 간격보다 좁아져 있어도 좋다. 또한 각 그룹은 평면에서 보았을 때에 상기 상단부로부터 하단부까지의 거리가 다른 복수 종류의 프로브를 포함하여도 좋다. 또는 다른 종류의 프로브가 인접하도록 배열되어 있어도 좋다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제2 발명은, 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과, 회로 기판의 하면측에 위치하고 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판과, 회로 기판과 상기 프로브 지지판 사이에 개재되며, 회로 기판과 프로브 지지판의 각 프로브를 전기적으로 접속하는 접속판을 포함하고, 프로브 지지판에는 프로브의 상단부가 프로브 지지판 위쪽으로 돌출하며, 프로브의 하단부가 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며, 이 상부는 회로 기판과 접촉하기 위한 상단부를 갖는 동시에, 상부가 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 프로브의 하부는, 하단부를 갖는 수직부와, 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성되어 그 선단에 수직부가 접속된 빔부를 포함하여도 좋다.
또한, 프로브의 본체부는 수직면 내에 세워 설치하는 판형으로 형성되어 있 어도 좋다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제3 발명은, 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과, 회로 기판의 하면측에 위치하고 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판과, 회로 기판과 프로브 지지판 사이에 개재되며 회로 기판과 상기 프로브 지지판의 각 프로브를 전기적으로 접속하는 접속판을 포함하고, 프로브 지지판에는 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하며, 프로브의 하단부가 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며, 이 본체부는 직선형으로 형성된 상부가 회로 기판과 접촉할 때에 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 프로브 지지판의 하면측에는, 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고, 홈의 바닥면에는 각 프로브의 상부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있어도 좋다.
또한, 프로브 지지판에 있어서의 홈에 인접하는 하면에는, 홈을 따라 복수의 오목부가 나란히 형성되고, 각 프로브는 이 프로브를 프로브 지지부에 체결하기 위한 체결부를 포함하며, 각 프로브의 체결부에는 오목부에 끼워 넣어지는 오목부가 형성되어 있어도 좋다.
각 프로브의 체결부는 빛 또는 열에 의해 경화하는 수지에 의해 오목부에 접착되어 있어도 좋다.
인접하는 오목부는 홈으로부터의 거리가 서로 다른 위치에 형성되어 있어도 좋다.
프로브의 본체부는 파형 또는 직사각형으로 사행한 형상을 갖고 있어도 좋다.
각 프로브의 체결부는 본체부와 하부와의 연결 부분에 부착되어 있어도 좋다.
프로브의 하부는 하단부를 갖는 수직부와, 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성되어 그 선단에 수직부가 접속된 빔부를 포함하여도 좋다.
본 발명에 의하면, 전극 간격이 좁은 피검사체에 대응할 수 있고, 또한 제조가 간단하고 저렴한 프로브 카드가 실현된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 프로브 카드를 갖는 검사 장치(1)의 구성을 나타내는 설명도이다.
검사 장치(1)는, 예컨대 프로브 카드(2)와, 피검사체로서의 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 척(3)과, 척(3)을 이동시키는 이동 기구(4)와 테스터(5) 등을 구비하고 있다.
프로브 카드(2)는, 예컨대 복수의 프로브(10)와, 이 프로브(10)를 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판(11)과, 프로브 지지판(11)의 상면측에 부착된 회로 기판으로서의 프린트 배선 기판(12)을 구비하고 있다.
프린트 배선 기판(12)은, 테스터(5)에 전기적으로 접속되어 있다. 프린트 배선 기판(12)의 내부에는 테스터(5)로부터의 검사용 전기 신호가 흐르는 배선이 형성되고, 프린트 배선 기판(12)의 하면에는 그 배선의 복수 단자(12a)가 형성되어 있다.
프로브(10)는, 예컨대 전체가 얇은 판형으로 형성되고, 도 2에 도시하는 바와 같이 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 접촉되는 상부 접촉자(20)와, 검사시에 웨이퍼(W)의 전극(P)에 접촉되는 하부 접촉자(21)와, 상부 접촉자(20)와 하부 접촉자(21)를 접속하는 본체부(22)를 구비하고 있다. 프로브(10)의 재질에는, 예컨대 니켈, Ni-Co 합금이나 Ni-Mn 합금 등의 합금, W, Pd, BeCu 합금, Au 합금 등이 이용된다. 또한 프로브(10)는, 이들 재질의 기재 표면에 귀금속 도금재, 또는 이들 귀금속 도금재의 합금, 그 외의 금속 도금재가 도금되어 있어도 좋다.
예컨대 프로브(10)의 본체부(22)는, 대략 사각형의 평판형으로 형성되고, 그 일단 A측(도 2의 좌측)의 하면에 경사면을 갖고 있다. 본체부(22)의 상부의 타단 B측(도 2의 우측)의 측면에는 프로브 지지판(11)에 체결되는 체결부로서의 상부 체결부(22a)가 형성되어 있다. 상부 체결부(22a)는, 예컨대 후크형으로 형성되고, 본체부(22)의 측면으로부터 수평 방향으로 돌출되어 그 선단부가 아래쪽을 향해 굴곡되어 있다.
상부 접촉자(20)는, 예컨대 본체부(22)의 일단 A측의 상부로부터 타단 B측의 위쪽을 향해 비스듬하게 형성된 선형의 빔부(20a)와, 빔부(20a)의 선단에 접속된 위로 볼록한 만곡부(20b)를 갖고 있다. 빔부(20a)는 상하 방향으로 휘기 때문에, 상부 접촉자(20)는 상하 방향으로 탄성을 갖고 있다. 만곡부(20b)는 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 압박되어 접촉되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 만곡부(20b)의 최상부가 프로브(10)의 상단부가 된다.
하부 접촉자(21)는 본체부(22)의 하부의 타단 B측으로부터 일단 A측을 향해 수평 방향으로 형성된 선형의 빔부(21a)와, 빔부(21a)의 선단부에 접속되어 아래쪽을 향해 형성된 수직부(21b)를 가지며, 소위 캔틸레버 형상으로 형성되어 있다. 수직부(21b)는 검사시에 웨이퍼(W)의 전극(P)에 접촉한다. 빔부(21a)는 상하 방향으로 휘기 때문에 하부 접촉자(21)는 상하 방향으로 탄성을 갖고 있다. 수직부(21b)의 상부 부근에는 다른 부분보다 직경이 커지도록 외측으로 돌출한 하부 체결부(21c)가 형성되어 있다. 또한 빔부(21a)의 타단 B측의 하면에는 하측에 돌출한 스토퍼(21d)가 형성되어 있다. 또한 본 실시예에 있어서는, 수직부(21b)의 선단이 프로브(10)의 하단부가 된다.
전술의 프로브(10)를 지지하는 프로브 지지판(11)은, 예컨대 사각형의 판형으로 형성되어 있다. 프로브 지지판(11)은 저열 팽창 재료, 예컨대 세라믹스에 의해 형성되어 있다. 프로브 지지판(11)의 상면측에는, 예컨대 도 3에 도시하는 바와 같은 일정 방향(X 방향)을 향하는 복수열의 홈(30)이 형성되어 있다. 이들 각 열의 홈(30)에, 예컨대 2열의 프로브(10)가 대향하도록 체결되어 있다.
프로브 지지판(11)의 홈(30)의 바닥면에는, 도 2에 도시하는 바와 같이 프로브 지지판(11)의 하면에 관통하는 관통 구멍(30a)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(30a)에 프로브(10)의 하부 접촉자(21)의 수직부(21b)가 삽입되어 있고, 수직부(21b)의 하단부는 프로브 지지판(11)의 아래쪽으로 돌출되어 있다. 또한, 관통 구멍(30a)의 상단 주연부에는 수직부(21b)의 하부 체결부(21c)가 체결되어 있다. 홈(30)의 바닥면에는, 예컨대 빔부(21a)의 스토퍼(21d)가 접촉되어 있고, 빔 부(21a)의 수평성을 유지하고 있다. 또한, 스토퍼(21d)는 평상시에 홈(30)의 바닥면보다 약간 떠있어 프로브(10)가 아래쪽측에 압박된 경우에 홈(30)의 바닥면에 접촉하여 빔부(21a)의 기울기를 억제하도록 하여도 좋다.
프로브 지지판(11)의 홈(30)의 측벽 상단부에는, 오목부(30b)가 형성되어 있다. 오목부(30b)는, 도 4에 도시하는 바와 같이 프로브 지지판(11)의 상면측으로부터 개방된 바닥이 있는 2개의 원형 구멍(30c, 30d)에 의해 형성되어 있다. 원형 구멍(30c, 30d)은 Y 방향에 직선형으로 병설되고, 측면끼리가 서로 연결되어 있다. 홈(30)측에 의해 가까운 원형 구멍(30c)은 측면이 홈(30)의 측벽면에 개구되어 있다. 홈(30)으로부터 먼 원형 구멍(30d)은 도 2에 도시하는 바와 같이 원형 구멍(30c)보다 깊게 형성되어 있다. 이 오목부(30b)에는 프로브(10)의 본체부(22)의 상부 체결부(22a)가 체결되어 있다.
이상과 같이 프로브(10)는 하부 체결부(21c)와 상부 체결부(22a)에 의해 프로브 지지판(11)의 상면측에서 체결되기 때문에, 프로브 지지판(11)의 상면측으로부터 착탈할 수 있다.
또한, 예컨대 오목부(30b) 내에는, 광경화성 수지로서의 예컨대 자외선 경화성 수지가 주입되고, 상부 체결부(22a)를 그 오목부(30a)에 끼워 넣은 상태로 자외선을 조사하여 수지를 굳히는 것에 의해, 상부 체결부(22a)는 오목부(30b)에 접착되어 있다. 또한, 이 접착에는 열경화성 수지를 이용하여도 좋다.
도 5에 도시하는 바와 같이 홈(30) 내의 관통 구멍(30a)은 홈(30)을 따라 나란히 형성되어 있다. 홈(30) 내의 관통 구멍(30a)의 간격은, 검사되는 웨이퍼(W)의 전극(P)의 간격에 동등해지도록 설정되어 있다. 오목부(30b)는 관통 구멍(30a)과 쌍을 이루도록 홈(30)을 따라 나란히 형성되어 있다. 오목부(30b)는, 예컨대 근접한 복수개(도 5에서는 3개)끼리로 그룹화되고, 각 그룹(G)의 오목부(30b)의 간격은, 이들에 대응하는 관통 구멍(30a)의 간격보다 넓어져 있다. 따라서 도 6에 도시하는 바와 같이 동일한 그룹(G) 내의 각각의 관통 구멍(30a)과 오목부(30b)에 프로브(10)가 삽입되면, 그 그룹(G)의 프로브(10)는 관통 구멍(30a)측으로부터 오목부(30b)측을 향해 방사형(부채형상)으로 넓어진다. 이에 따라 평면에서 보았을 때, 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)와 접촉하는 프로브(10)의 만곡부(20b)의 간격 D1은 웨이퍼(W)의 전극(P)과 접촉하는 수직부(21b)의 간격 D2보다 넓어진다.
복수의 프로브(10)를 지지한 프로브 지지판(11)은, 예컨대 도 1에 도시하는 바와 같이 프린트 배선 기판(12)의 하면에 대하여 볼트(40)에 의해 고정되어 있다. 예컨대 프린트 배선 기판(12)의 하면에는 지지체(41)가 형성되고, 그 지지체(41)에 프로브 지지판(11)의 외주부가 볼트(40)에 의해 고정되어 있다. 또한, 프로브 지지판(11)은 볼트(41) 대신에 판스프링 등의 다른 고정 부재에 의해 프린트 배선 기판(12)에 고정하여도 좋다.
척(3)은, 수평인 상면을 갖는 대략 원반형으로 형성되어 있다. 척(3)의 상면에는 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 흡인구(3a)가 마련되어 있다. 흡인구(3a)에는, 예컨대 척(3)의 내부를 통과하여 외부의 부압 발생 장치(50)에 통과하는 흡인관(3b)이 접속되어 있다.
이동 기구(4)는, 예컨대 척(3)을 승강하는 실린더 등의 승강 구동부(60)와, 승강 구동부(60)를 수평 방향의 직교하는 2방향(X 방향과 Y 방향)으로 이동시키는 X-Y 스테이지(61)를 구비하고 있다. 이에 따라 척(3)에 유지된 웨이퍼(W)를 삼차원 이동시키고, 웨이퍼(W) 표면의 각 전극(P)에, 위쪽에 있는 특정한 프로브(10)를 접촉시킬 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 검사 장치(1)로 행해지는 검사 프로세스에 대하여 설명한다. 우선, 웨이퍼(W)가 척(3)상에 흡착 유지된다. 계속해서, 이동 기구(4)에 의해 척(3)이 X-Y 방향으로 이동되어 웨이퍼(W)의 위치가 조정된다. 그 후 척(3)이 상승되고, 웨이퍼(W)상의 각 전극(P)에 프로브 카드(2)의 각 프로브(10)가 접촉된다.
그리고, 테스터(5)로부터 프린트 배선 기판(12)을 통해 각 프로브(10)에 검사용 전기 신호가 보내지고, 각 프로브(10)로부터 웨이퍼(W)상의 각 전극(P)에 전기 신호가 보내져 웨이퍼(W)상의 전자 회로의 전기적 특성의 검사가 행해진다.
이상의 실시예에 의하면, 프로브(10)의 하단의 수직부(21b)끼리의 간격 D2가 프로브(10)의 상단의 만곡부(20b)끼리의 간격 D1보다 좁아지도록, 프로브 지지판(11)에 복수의 프로브(10)를 체결할 수 있기 때문에, 종래와 같이 미세 배선을 실시한 콘택터를 이용하지 않아도 프로브(10) 자체로 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)의 피치를 웨이퍼(W)의 전극(P)의 피치로 변환할 수 있고, 전극(P)의 간격이 좁은 웨이퍼(W)를 적정하게 검사할 수 있다. 이에 따라 프로브 카드(2)의 제조를 간단히 하고, 프로브 카드(2)를 단기간에 저렴하게 제조할 수 있다. 또한, 프로브 지지판(11)은 종래의 콘택터와 같이 미세 배선을 형성할 필요가 없기 때문에, 그 만큼 대형화할 수 있다. 이 때문에 프로브 지지판(11)은 프로브(10)를 다수 지지할 수 있고, 한번에 다수의 전극(P)에 대하여 검사를 행할 수 있다. 프로브(10)가 직접 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 접촉하기 때문에 종래보다 전기적인 접속점이 적고, 검사를 보다 고속으로 정밀도 좋게, 높은 신뢰성으로 행할 수 있다.
또한, 프로브(10)가 프로브 지지판(11)에 대하여 착탈 가능하게 되어 있기 때문에, 예컨대 일부 프로브(10)가 파손된 경우에, 프로브(10)의 교환을 간단히 행할 수 있다. 또한, 종래와 같이 프로브(10)가 금속 접합되어 있지 않기 때문에 프로브(10)의 교환시에 전기적인 접속부에 손상을 부여하지 않는다. 또한, 예컨대 수직부(21b)의 길이가 다른 프로브(10)로 바꿀 수 있기 때문에 장치 사양 등에 의한 프로브(10)의 높이의 변경 등에 용이하게 대응할 수 있다.
이상의 실시예에서는, 프로브 지지판(11)에 홈(30)을 형성하고, 그 홈(30)을 따라 복수의 관통 구멍(30a)과 오목부(30b)를 형성하며, 프로브(10)에는, 그에 대응하는 체결부(21c, 22a)를 형성하였기 때문에 프로브 지지판(11)은 각 프로브(10)를 2 지점에서 체결하여 다수의 프로브(10)를 적정하게 지지할 수 있다.
이상의 실시예에서는 프로브(10)의 상부에, 탄성을 갖는 상부 접촉자(20)를 형성하였기 때문에, 예컨대 프로브 지지판(11)이나 프린트 배선 기판(12)의 왜곡을 흡수하면서 프린트 배선 기판(12)과 프로브(10)와의 전기적인 접촉을 확보할 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서는, 종래의 인터포저가 없기 때문에 프로브 카드(2)의 부품 개수가 적고, 프로브 카드(2)의 구조를 단순화할 수 있다. 이 때문에 프로 브 카드(2)의 제조를 더 간단히 행할 수 있고, 비용도 저감할 수 있다. 추가로 전기적인 접속점이 적어지기 때문에 전기적 특성의 검사 속도나 검사 정밀도를 향상할 수 있다.
또한, 프로브(10)의 하부에 탄성을 갖는 하부 접촉자(21)를 형성하였기 때문에, 하부 접촉자(21)를 웨이퍼(W)의 전극(P)에 압박하였을 때에 하부 접촉자(21)가 전극(P)의 표면상을 이동하고, 웨이퍼(W)의 전극(P) 표면의 산화막을 적정하게 문질러 없앨 수 있다. 프로브(10)의 본체부(22)를 판형으로 형성하였기 때문에, 프로브(10)의 강성을 확보하면서, 예컨대 프로브(10)의 로트 번호 등을 기재하여 프로브(10)의 제품 관리를 간단히 행할 수 있다.
프로브 지지판(11)의 오목부(30b)는 2개의 원형 구멍(30c, 30d)으로 구성되었기 때문에, 프로브(10)를 체결하는 구멍을 예컨대 드릴 가공에 의해 간단히 형성할 수 있다. 또한, 오목부(30b)를 드릴 가공에 의해 정확한 위치에 형성할 수 있기 때문에, 프로브(10)의 위치 정밀도를 향상할 수 있다.
또한, 이상의 실시예에서는, 오목부(30b)가 2개의 원형 구멍(30c, 30d)으로 구성되어 있었지만, 2개로 한정되지 않는다. 또한, 오목부(30b)의 구성은 원형 구멍에 한정되지 않고 평면에서 보았을 때 일방향으로 긴 긴 구멍이어도 좋다.
이상의 실시예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이 평면에서 보았을 때 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)와 접촉하는 만곡부(20b)와 웨이퍼(W)의 전극(P)과 접촉하는 수직부(21b)와의 거리가 동일한 프로브(10)를 이용하고 있었지만, 만곡부(20b)와 수직부(21b)와의 거리가 다른 복수 종류의 프로브를 이용하여도 좋다. 예컨대 도 7에 도시하는 바와 같이 일부의 프로브(70)는 상부 접촉자(20)의 빔부(20a)가 타단 B측으로부터 일단 A측을 향해 위쪽을 향해 비스듬하게 형성되고, 그 선단부에 만곡부(20b)가 형성된 것이어도 좋다. 이 프로브(70)는 전술의 프로브(10)에 비해 만곡부(20b)의 위치가 일단 A측에 위치한다. 또한 프로브(70)의 다른 구성은 프로브(10)와 마찬가지기 때문에, 동일 명칭 및 부호를 이용하고, 그 설명은 생략한다. 그리고 도 8에 도시하는 바와 같이 프로브 지지판(11)에는, 예컨대 그룹(G) 내에 있어서 2개의 프로브(10) 사이에 프로브(70)가 배치되고, 프로브(10)와 프로브(70)가 교대로 배치된다. 프로브(70)는 프로브(10)보다 평면에서 보았을 때의 만곡부(20b)로부터 수직부(21b)까지의 거리가 짧아진다. 이 경우, 프린트 배선 기판(12)에는 프로브(10)와 프로브(70)의 각각의 만곡부(20b)에 대응하는 위치에 각 단자(12a)가 형성되어 있다.
이 예에 의하면, 보다 복잡한 배선 패턴의 프린트 배선 기판(12)에 프로브를 대응시킬 수 있다. 또한 한쪽으로 프린트 배선 기판(12)의 단자(2a)의 형성 위치를 보다 자유롭게 설계할 수 있다. 또한, 프로브(70)는 상부 접촉자(20)의 빔부(20a)의 길이를 바꾸고, 만곡부(20b)의 위치를 바꿈으로써, 평면에서 보았을 때의 만곡부(20b)로부터 수직부(21b)까지의 거리를 임의로 설정할 수 있다. 또한, 만곡부(20b)와 수직부(21b)와의 거리가 다른 프로브는 2 종류로 한정되지 않고, 3 종류 이상 있어도 좋다.
또한, 이상의 실시예에서 기재한 프로브(10)는, 도 9에 도시하는 바와 같이 하부 접촉자(21)가 수평의 2개의 빔부(21a)를 가지며, 그 2개의 빔부(21a)의 선단 에 수직부(21b)가 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 본체부(22)는 2개의 빔부(21a)의 타단 B측의 단부와 상부 접촉자(20)를 접속하는 수직 방향으로 연장되는 선형의 것이어도 좋다. 이러한 경우도 프로브(10)의 강성과 상하 방향의 탄력성을 확보할 수 있고, 프로브(10)와 프린트 배선 기판(12)과의 접촉을 적정하게 유지할 수 있다.
이상의 실시예에서는, 프로브 지지판(11)의 프로브(10)가 직접 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 접촉되어 있었지만, 예컨대 도 10에 도시하는 바와 같이 프로브 지지판(11)과 프린트 배선 기판(12) 사이에 접속판(90)과 탄성 부재(91)를 설치하여도 좋다. 예컨대 접속판(90)은 두께가 있는 원반형으로 형성되고, 접속판(90)의 상하면에는 각각 상면 단자(90a), 하면 단자(90b)가 형성되어 있다. 예컨대 하면 단자(90b)끼리의 간격은 상면 단자(90a)의 간격보다 좁게 형성되어 있다. 접속판(90)의 내부에는 상면 단자(90a)와 하면 단자(90b)를 접속하는 내부 배선이 형성되어 있다. 하면 단자(90b)에는 프로브(10)의 상부 접촉자(20)가 접촉되어 있다.
탄성 부재(91)는 접속판(90)과 프린트 배선 기판(12) 사이에 배치되어 있다. 탄성 부재(91)는 예컨대 시트형으로 형성되고, 탄성을 갖는 복수의 도전부(91a)와 그 도전부(91a) 상호간을 접속하는 절연부(91b)로 구성되어 있다. 도전부(91a)는 시트의 두께 방향으로 관통하는 대략 원주형으로 형성되고, 시트의 상하면에 노출되어 있다. 도전부(91a)는 예컨대 절연성 및 탄성을 갖는 고분자 물질 내에 도전성 입자가 빽빽히 충전되어 형성되어 있다. 이 도전부(91a)의 하단부에는 접속판(90) 의 상면 단자(90a)가 접촉되고, 도전부(91a)의 상단부에는 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)가 접촉되어 있다.
이러한 구성에 의해, 프로브 지지판(11)의 프로브(10)와 프린트 배선 기판(12)이 접속판(90) 및 탄성 부재(91)를 통해 전기적으로 도통한다.
프로브 지지판(11), 접속판(90) 및 탄성 부재(91)는 그 외주부에 있어서, 아래쪽의 프로브 지지판(11)으로부터 프린트 배선 기판(12)의 내부를 관통하는 복수개의 볼트(92)에 의해 프린트 배선 기판(12)에 고정되어 있다. 또한, 볼트(92)의 하단면은 프로브 지지부(11)의 하면보다 위쪽에 위치하고 있다.
이 예에서는, 접속판(90)에 의해 프린트 배선 기판(12)과 프로브 지지판(11)과의 간격이 넓어지기 때문에, 예컨대 열팽창이나 가공 정밀도 등의 영향에 의해 프린트 배선 기판(12)에 왜곡이 발생한 경우라도, 프린트 배선 기판(12)과 웨이퍼(W)가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 프린트 배선 기판(12)이나 웨이퍼(W)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)와 웨이퍼(W)의 전극(P) 사이의 피치 변환을, 접속판(90)과 프로브 지지판(11)의 프로브(10)의 양쪽으로 행할 수 있기 때문에, 보다 큰 피치 변환을 행할 수 있다. 이 때문에 전극(P)의 피치가 보다 좁은 웨이퍼(W)의 검사를 행하는 것이 가능해진다. 또한 접속판(90)에는 내부 배선을 형성해야 하지만, 피치 변환량이 작기 때문에 종래의 콘택터에 비해 저비용으로 간단히 제조할 수 있다.
또한, 접속판(90)과 프린트 배선 기판(12) 사이에 도전성이 있는 탄성 부재(91)가 개재되었기 때문에, 예컨대 프린트 배선 기판(12)의 왜곡을 흡수하고, 접 속판(90)이나 프로브 지지판(11)의 수평성을 유지할 수 있다. 이에 따라 웨이퍼면 내의 전극(P)과 프로브 지지판(11)의 각 프로브(10)와의 접촉을 보다 적정하게 행할 수 있다.
또한, 이 예에서 기재한 탄성 부재(91)는 시트형의 것에 한정되지 않고, 예컨대 굴곡된 복수의 금속 핀으로 구성되어 있어도 좋다.
이상의 실시예에서는, 프로브 지지판(11)의 상면측에 홈(30)이 형성되고, 그 홈(30)에 프로브(10)가 배열되어 있었지만, 프로브 지지판(11)의 하면측에 홈이 형성되고, 그 홈에 복수의 프로브가 배열되어 있어도 좋다. 이하, 이 예에 대해서 설명한다.
예컨대 도 11에 도시하는 바와 같이, 프로브 지지판(11)의 하면측에는 전술한 실시예와 마찬가지로 X 방향을 따라 복수열의 홈(100)이 형성되어 있다. 이 프로브 지지판(11)의 홈(100)에 복수의 프로브(110)가 배열되어 있다.
예컨대 도 12에 도시하는 바와 같이 프로브(110)는, 예컨대 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 접촉하는 상부 접촉자(120)와, 검사시에 웨이퍼(W)의 전극(P)에 접촉되는 하부 접촉자(121)와, 상부 접촉자(120)와 하부 접촉자(121)를 접속하는 접속부(122)와, 이 프로브(110)를 프로브 지지판(11)에 체결하기 위한 체결부(123)를 구비하고 있다.
예컨대 프로브(110)의 접속부(122)는 좌우로 사행하는 대략 직사각 형상으로 형성되고, 상하 방향으로 탄성을 갖고 있다. 또한 접속부(122)의 형상은 직사각형에 한정되지 않고 파형이어도 좋다. 상부 접촉자(120)는, 예컨대 접속부(122)의 상 부로부터 위쪽을 향해 직선형으로 형성되어 있다. 상부 접촉자(120)의 하단부에는 다른 부분보다 직경이 큰 스토퍼(120a)가 형성되어 있다.
하부 접촉자(121)는, 접속부(122)의 하부에 접속되어 있다. 하부 접촉자(121)는 접속부(122)로부터 수평 방향을 향해 형성된 빔부(121a)와, 그 빔부(121a)의 선단으로부터 하측 방향을 향해 연장되는 수직부(121b)로 구성되고, 소위 캔틸레버 형상을 갖고 있다. 평면에서 보았을 때 상부 접촉자(120)의 상단부의 위치와 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)의 위치는 어긋나 있다.
체결부(123)는 접속부(122)와 하부 접촉자(121)와의 연결 부분에 부착되어 있다. 체결부(123)는, 그 연결 부분으로부터 하부 접촉자(121)와 반대측의 수평 방향으로 연장되는 수평부(123a)와, 그 수평부(123a)로부터 위쪽으로 돌출하는 볼록부(123b)를 갖고 있다.
이 실시예에 있어서는, 예컨대 평면에서 보았을 때 상부 접촉자(120)의 상단부와 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)와의 거리가 다른 예컨대 3 종류의 프로브(110)(110a, 110b, 110c)가 이용된다. 예컨대 도 13(a)에 도시하는 바와 같이 프로브(110a)는 상부 접촉자(120)가 접속부(122)의 중간 부근에 위치하고, 도 13(b)에 도시하는 바와 같이 프로브(110b)는 상부 접촉자(120)가 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)측에 위치하며, 도 13(c)에 도시하는 바와 같이 프로브(110c)는 상부 접촉자(120)가 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)와 반대측에 위치하고 있다.
또한, 3 종류의 프로브(110a, 110 b, 110c)는 체결부(123)의 볼록부(123b)의 위치가 서로 다르게 형성되어 있다. 예컨대 프로브(110a)는 볼록부(123b)가 접속 부(122)로부터 가장 떨어져 있고, 프로브(110)는 볼록부(123b)가 접속부(122)로부터 그 다음으로 떨어져 있으며, 프로브(110c)는 볼록부(123b)가 접속부(122)에 가장 근접해 있다.
도 12에 도시하는 바와 같이 프로브 지지판(11)의 홈(100)의 바닥면(상면)에는 프로브 지지판(11)의 상면에 관통하는 관통 구멍(100a)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(100a)에 프로브(110)의 상부 접촉자(120)가 삽입되고, 상부 접촉자(120)의 상단부는 프로브 지지판(11)의 위쪽으로 돌출한다. 또한 관통 구멍(100a)의 하단 주연부에는 상부 접촉자(120)의 스토퍼(120a)가 체결된다.
프로브 지지판(11)의 하면에 있어서의 홈(100)의 주변에는 오목부(100b)가 형성되어 있다. 이 오목부(100b)에는 프로브(110)의 체결부(123)의 볼록부(123b)가 끼워 맞춰진다. 예컨대 오목부(100b) 내에는 광경화성 수지로서의 예컨대 자외선 경화성 수지가 주입되고, 볼록부(123b)를 끼워 넣은 상태로 자외선을 조사하여 수지를 굳히는 것에 의해 체결부(123)가 오목부(100b)에 접착되어 있다. 또한 이 접착에는 열경화성 수지를 이용하여도 좋다.
도 14는 프로브 지지판(11)의 하면을 확대한 상태를 도시한다. 도 14에 도시하는 바와 같이 관통 구멍(100a)과 오목부(100b)가 쌍을 이루고, 이는 홈(100)의 방향과 직각인 Y 방향의 동일 직선상에 형성되어 있다. 관통 구멍(100a)과 오목부(100b)는 각각이 홈(100)을 따라서 X 방향으로 나란히 형성되어 있다. 예컨대 X 방향에 인접하는 오목부(100b)는 홈(100)의 측벽부(100c)로부터의 거리가 다른 위치에 형성되어 있다. 또한 관통 구멍(100a)은 프린트 배선 기판(12)의 각 단 자(12a)에 대응하는 위치에 형성되고, X 방향에 인접하는 관통 구멍(100a)은 예컨대 홈(100)의 측벽부(100c)로부터의 거리가 다른 위치(후술하는 웨이퍼(W)의 전극(P)으로부터의 거리가 다른 위치)에 형성되어 있다. 이들 관통 구멍(100a)과 오목부(100b)의 위치는 도 15에 도시하는 바와 같이 전술의 3 종류 중 어느 하나의 프로브(110)를 한 쌍의 오목부(100b) 및 관통 구멍(100a)에 삽입할 수 있고, 또한 그 삽입하였을 때에 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)의 위치가, 검사되는 웨이퍼(W)의 각 전극(P)의 위치에 대응하여 X 방향으로 일직선상에 나란히 설정되어 있다.
이 실시예에 있어서는, X 방향에 인접하는 3개의 관통 구멍(100a) 및 오목부(100b) 마다 그룹화되고, 그 각 그룹(G)에는 전술의 3 종류의 프로브(110a, 110b, 110c)가 하나씩 소정의 순으로 부착된다. 이 결과, 그룹(G) 내의 인접하는 프로브(110)의 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)끼리의 간격 D3은, 상부 접촉자(120)끼리의 간격 D4보다 좁아지고, 이들 프로브(110)에 의해 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)의 넓은 피치가 웨이퍼(W)상의 전극(P)의 좁은 피치로 변환된다.
이 실시예에 의하면 프로브(110)의 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)끼리의 간격이 상부 접촉자(120)끼리의 간격보다 좁아지도록, 프로브 지지판(11)에 복수의 프로브(110)를 체결할 수 있기 때문에 프로브(110)에 의해 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)의 넓은 피치를 웨이퍼(W)의 전극(P)이 좁은 피치로 변환할 수 있고, 전극(P)의 피치가 좁은 웨이퍼(W)를 적정하게 검사할 수 있다. 이 경우, 종래와 같이 복잡하고 미세한 배선 구조를 갖는 콘택터가 요구되지 않기 때문에 프로브 카드(2)의 제조를 간단히 하고, 프로브 카드(2)를 단기간에 저렴하게 제조할 수 있다.
인접하는 오목부(100b)는 홈(100)으로부터의 거리가 다른 위치에 형성되었기 때문에 X 방향의 간격을 좁게 하여도 오목부(100b)가 서로 간섭하지 않는다. 이에 따라 프로브(110)를 X 방향에 좁은 피치로 배치할 수 있고, 이 결과, 좁은 피치의 전극(P)의 검사에 대응할 수 있다.
상기 실시예에서는, 평면에서 보았을 때 상부 접촉자(120)로부터 하부 접촉자(121)의 하단부(121c)까지의 거리가 다른 3 종류의 프로브(110)가 이용되고 있었지만, 3 종류에 한정되지 않고, 2 종류 또는 4 종류 이상 이용하여도 좋다.
상기 실시예에 있어서, 도 16에 도시하는 바와 같이 프린트 배선 기판(12)과 프로브 지지판(11) 사이에 접속판(150)을 설치하여도 좋다. 이 접속판(150)은, 예컨대 두께가 있는 원반 형상을 가지며, 유리에 의해 형성된다. 접속판(150)에는 상하 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(150a)이 형성된다. 각 관통 구멍(150a)에는 직선형의 도전 부재로서의 금속 핀(151)이 삽입되어 있다. 금속 핀(151)은 도 17에 도시하는 바와 같이 관통 구멍(150a)의 직경보다 가늘게 형성되고, 관통 구멍(150a)에 대하여 자유롭게 상하 이동할 수 있다. 금속 핀(151)은 관통 구멍(150a)보다 길게 관통 구멍(150a)의 상하로 돌출되어 있다. 금속 핀(151)의 하단부는, 예컨대 관통 구멍(150a)의 직경보다 큰 스토퍼(151a)가 형성되어 있다. 도 16에 도시하는 바와 같이 프로브 지지판(11)과 접속판(150)은 그 외주부에 있어서, 아래쪽의 프로브 지지판(11)으로부터 프린트 배선 기판(12)의 내부를 관통하는 복 수개의 볼트(152)에 의해 프린트 배선 기판(12)에 고정되어 있다. 또한, 볼트(152)의 하단면은 프로브 지지부(11)의 하면보다 위쪽에 위치하고 있다. 이렇게 하여 도 17에 도시하는 바와 같이 금속 핀(151)은 프로브(110)의 상부 접촉자(120)에 의해 아래부터 밀어 올려지고, 금속 핀(151)의 상단부는 프린트 배선 기판(12)의 단자(12a)에 접촉하고 있다. 이에 따라 프로브(110)와 프린트 배선 기판(12)과의 전기적인 도통이 도모된다.
이 예에서는, 접속판(150)에 의해 프린트 배선 기판(12)과 프로브 지지판(11)과의 간격이 넓어지기 때문에, 예컨대 열팽창이나 가공 정밀도 등의 영향에 의해 프린트 배선 기판(12)에 왜곡이 발생한 경우라도, 프린트 배선 기판(12)과 웨이퍼(W)가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 프린트 배선 기판(12)이나 웨이퍼(W)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 관통 구멍(150a) 내를 이동 가능한 금속 핀(151)을 개재하여 프린트 배선 기판(12)과 프로브(110)와의 전기적인 도통을 도모하였기 때문에, 예컨대 가공 정밀도의 문제로 프린트 배선 기판(12)이 왜곡되어 있는 경우라도, 금속 핀(151)이 그 왜곡에 추종하여 상하 이동하고, 그 금속 핀(151) 아래의 프로브(110)의 탄성에 의해 그 왜곡을 흡수할 수 있다. 이에 따라 각 프로브(110)의 하단부(121c)의 높이가 안정되고, 웨이퍼면 내의 전극(P)과 프로브(110)와의 접촉을 적정하게 행할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자이면 특허청구 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 예상할 수 있는 것은 명 백하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다. 예컨대 프로브(10, 110)나 프로브 지지판(11)은, 본 실시예의 형상에 한정되지 않고, 다른 형상을 갖는 것이어도 좋다. 또한, 본 발명은 피검사체가 웨이퍼(W) 이외의 FPD(플랫 패털 디스플레이) 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 전극 간격이 좁은 피검사체에 대응할 수 있고, 또한 제조가 간단하고 저렴한 프로브 카드를 실현할 때에 유용하다.

Claims (43)

  1. 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과,
    상기 회로 기판의 하면측에 위치하고 상기 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판을 포함하고,
    상기 프로브 지지판에는, 상기 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하여 상기 회로 기판과 접촉하며,
    상기 프로브의 하단부가, 상기 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 상기 각 프로브의 상단부와 하단부가 평면에서 보았을 때 위치가 어긋나 있으며, 상기 복수의 프로브의 상단부끼리의 간격은 하단부끼리의 간격과 다르고, 상기 하단부끼리의 간격이 피검사체의 전극의 간격과 동일하도록 상기 복수의 프로브가 체결되어 있고,
    상기 프로브 지지판의 상면측에는 상기 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고,
    상기 홈의 바닥면에는, 상기 각 프로브의 하부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 프로브 지지판의 홈의 측벽 상단부에는 오목부가 형성되고,
    상기 각 프로브에는 상기 오목부에 끼워 넣어져 체결되는 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로브의 상단부는 상기 회로 기판의 단자에 직접 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판 사이에는 접속판이 배치되어 있고, 상기 회로 기판과 상기 접속판 사이에는 탄성부재가 배치되어 있으며,
    상기 탄성부재는, 상하 방향으로 관통하여 설치된 도전부와, 상기 도전부의 주위에 형성된 절연부로 구성되며,
    상기 탄성부재의 도전부의 상단부는 상기 회로 기판에 설치된 단자에 접속하며, 상기 도전부의 하단부는 상기 접속판과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로브는 상기 프로브 지지판에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 프로브는 상기 프로브 지지판에 복수열로 나란히 체결되고,
    상기 각 열의 프로브는 평면에서 보았을 때 그 배열 방향의 직각 방향으로 상기 상단부와 상기 하단부가 나란한 상태로 배열되며,
    상기 각 열에 있어서의 프로브는 근접하는 것끼리 복수의 그룹으로 그룹화되고,
    이 각 그룹 내에 있어서, 인접하는 프로브끼리의 하단부에 있어서의 간격이 그 상단부의 간격보다 좁아져 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 각 그룹은 평면에서 보았을 때에 상기 상단부로부터 하단부까지의 거리가 다른 복수 종류의 프로브를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다른 종류의 프로브가 인접하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  10. 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과,
    상기 회로 기판의 하면측에 위치하고 상기 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판을 포함하고,
    상기 프로브 지지판에는, 상기 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하여 상기 회로 기판과 접촉하며, 상기 프로브의 하단부가 상기 프로브 지지판 아래쪽으로 돌출하고,
    상기 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며,
    상기 상부는, 상기 회로 기판과 접촉하기 위한 상단부를 갖고, 상기 상부가 상기 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖고 있고,
    상기 프로브 지지판의 상면측에는 상기 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고,
    상기 홈의 바닥면에는, 상기 각 프로브의 하부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 프로브 지지판의 홈의 측벽 상단부에는 오목부가 형성되고,
    상기 각 프로브에는 상기 오목부에 끼워 넣어져 체결되는 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서, 상기 오목부는 상기 프로브 지지판의 상면측으로부터 형성된 바닥이 있는 복수의 원형 구멍으로 구성되고,
    상기 복수의 원형 구멍은 직선형으로 나란히 형성되며, 인접하는 원형 구멍의 측면끼리가 서로 이어져 있고,
    상기 복수의 원형 구멍 중 상기 홈에 가장 가까운 원형 구멍의 측면은 상기 홈의 측벽면에 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  14. 제13항에 있어서, 상기 홈에 가장 가까운 원형 구멍 이외의 하나 이상의 원형 구멍은, 상기 홈에 가장 가까운 원형 구멍보다 깊게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  15. 제10항에 있어서, 상기 프로브의 상부는 볼록한 만곡부를 갖는 상단부와, 상 기 만곡부에 접속되어 상기 본체부의 상부로부터 위쪽으로 비스듬하게 형성된 빔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  16. 제10항에 있어서, 상기 프로브의 하부는 상기 하단부를 갖는 수직부와, 상기 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성된 그 선단에 상기 수직부가 접속된 빔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  17. 제16항에 있어서, 상기 프로브의 하부는 2개의 평행한 빔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  18. 제10항에 있어서, 상기 프로브의 본체부는 수직면 내에 세워 설치하는 판형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  19. 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과,
    상기 회로 기판의 하면측에 위치하고 상기 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판을 포함하고,
    상기 프로브 지지판에는 상기 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하여 상기 회로 기판과 접촉하며, 상기 프로브의 하단부가 상기 프로브 지지판 아래쪽으로 돌출하고,
    상기 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며,
    상기 본체부는, 직선형으로 형성된 상기 상부가 상기 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖고 있고,
    상기 프로브 지지판의 하면측에는 상기 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고, 상기 홈의 바닥면에는 상기 각 프로브의 상부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있으며,
    상기 프로브 지지판에 있어서 상기 홈에 인접하는 하면에는 상기 홈을 따라 오목부가 형성되고,
    상기 각 프로브는 상기 프로브를 상기 프로브 지지판에 체결하기 위한 체결부를 포함하며,
    상기 각 프로브의 체결부에는 상기 오목부에 끼워 넣어지는 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제19항에 있어서, 상기 각 프로브의 체결부는 빛 또는 열에 의해 경화하는 수지에 의해 상기 오목부에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  23. 제19항에 있어서, 인접하는 상기 오목부는 상기 홈으로부터의 거리가 서로 다른 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  24. 제19항에 있어서, 상기 프로브의 본체부는 파형 또는 직사각형으로 사행(蛇行)한 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  25. 제19항에 있어서, 상기 각 프로브의 체결부는 상기 본체부와 하부와의 연결 부분에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  26. 제25항에 있어서, 상기 프로브의 하부는, 상기 하단부를 갖는 수직부와, 상기 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성되어 그 선단에 상기 수직부가 접속된 빔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  27. 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과,
    상기 회로 기판의 하면측에 위치하고 상기 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판과,
    상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판 사이에 개재되며 상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판의 각 프로브를 전기적으로 접속하는 접속판을 포함하고,
    상기 프로브 지지판에는, 상기 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하며, 상기 프로브의 하단부가 상기 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고, 상기 각 프로브의 상단부와 하단부가 평면에서 보았을 때 위치가 어긋나 있으며, 상기 복수의 프로브의 상단부끼리의 간격은 하단부끼리의 간격과 다르고, 상기 하단부끼리의 간격이 피검사체의 전극의 간격과 동일하도록 상기 복수의 프로브가 체결되고,
    상기 접속판은 유리에 의해 형성되어 있고,
    상기 프로브 지지판의 상면측에는 상기 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고,
    상기 홈의 바닥면에는, 상기 각 프로브의 하부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 프로브 지지판의 홈의 측벽 상단부에는 오목부가 형성되고,
    상기 각 프로브에는 상기 오목부에 끼워 넣어져 체결되는 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  28. 제27항에 있어서, 상기 접속판에는 상하 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 관통 구멍에는 관통 구멍 내를 상하 이동 가능하며 상기 관통 구멍보다 긴 도전 부재가 삽입 관통되어 있으며, 상기 각 도전 부재의 하단부에 상기 각 프로브의 상단부가 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  29. 제27항에 있어서, 상기 프로브는 상기 프로브 지지판에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  30. 제29항에 있어서, 상기 복수의 프로브는 상기 프로브 지지판에 복수열로 나란히 체결되고,
    상기 각 열의 프로브는 평면에서 보았을 때 그 배열 방향의 직각 방향으로 상기 상단부와 상기 하단부가 나란한 상태로 배열되며,
    상기 각 열에 있어서의 프로브는 근접하는 것 끼리로 복수의 그룹으로 그룹화되고,
    상기 각 그룹 내에 있어서, 인접하는 프로브끼리의 하단부에 있어서의 간격이 그 상단부의 간격보다 좁아져 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  31. 제30항에 있어서, 상기 각 그룹은 평면에서 보았을 때에 상기 상단부로부터 하단부까지의 거리가 다른 복수 종류의 프로브를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  32. 제31항에 있어서, 상기 다른 종류의 프로브가 인접하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  33. 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과,
    상기 회로 기판의 하면측에 위치하고 상기 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판과,
    상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판 사이에 개재되며 상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판의 각 프로브를 전기적으로 접속하는 접속판을 포함하고,
    상기 프로브 지지판에는 상기 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하며, 상기 프로브의 하단부가 상기 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고,
    상기 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며, 상기 상부는, 상기 회로 기판과 접촉하기 위한 상단부를 갖고, 상기 상부가 상기 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 갖고,
    상기 프로브 지지판의 상면측에는 상기 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고, 상기 홈의 바닥면에는 상기 각 프로브의 하부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 프로브 지지판의 홈의 측벽 상단부에는 오목부가 형성되고,
    상기 각 프로브에는 상기 오목부에 끼워 넣어져 체결되는 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  34. 제33항에 있어서, 상기 프로브의 하부는 상기 하단부를 갖는 수직부와, 상기 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성되어 그 선단에 상기 수직부가 접속된 빔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  35. 제33항에 있어서, 상기 프로브의 본체부는 수직면 내에 세워 설치하는 판형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  36. 복수의 프로브에 검사용 전기 신호를 보내는 회로 기판과,
    상기 회로 기판의 하면측에 위치하고 상기 복수의 프로브를 상하 방향으로 삽입 관통시킨 상태로 지지하는 프로브 지지판과,
    상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판 사이에 개재되며 상기 회로 기판과 상기 프로브 지지판의 각 프로브를 전기적으로 접속하는 접속판을 포함하고,
    상기 프로브 지지판에는, 상기 프로브의 상단부가 상기 프로브 지지판의 위쪽으로 돌출하며, 상기 프로브의 하단부가 상기 프로브 지지판의 아래쪽으로 돌출하고,
    상기 프로브는 적어도 상부, 본체부 및 하부로 구성되어 있으며, 상기 본체부는, 직선형으로 형성된 상기 상부가 상기 회로 기판과 접촉할 때에, 상하 방향에 대하여 탄성 기능을 가지며,
    상기 프로브 지지판의 하면측에는 상기 복수의 프로브가 나란히 배열되는 홈이 형성되고, 상기 홈의 바닥면에는 상기 각 프로브의 상부가 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있으며,
    상기 프로브 지지판에 있어서의 상기 홈에 인접하는 하면에는 상기 홈을 따라 오목부가 형성되고,
    상기 각 프로브는 상기 프로브를 상기 프로브 지지판에 체결하기 위한 체결부를 포함하며,
    상기 각 프로브의 체결부에는 상기 오목부에 끼워 넣어지는 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 제36항에 있어서, 상기 프로브의 체결부는 빛 또는 열에 의해 경화하는 수지에 의해 상기 오목부에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  40. 제36항에 있어서, 인접하는 상기 오목부는 상기 홈으로부터의 거리가 서로 다른 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  41. 제36항에 있어서, 상기 프로브의 본체부는 파형 또는 직사각형으로 사행한 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  42. 제36항에 있어서, 상기 각 프로브의 체결부는 상기 본체부와 하부와의 연결 부분에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
  43. 제42항에 있어서, 상기 프로브의 하부는 상기 하단부를 갖는 수직부와, 상기 본체부의 하부로부터 수평 방향으로 형성되어 그 선단에 상기 수직부가 접속된 빔부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
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