KR101192209B1

KR101192209B1 - 기판검사용 검사치구

Info

Publication number: KR101192209B1
Application number: KR1020090081951A
Authority: KR
Inventors: 마코토 후지노; 다다카즈 미야타케; 미노루 가토
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2012-10-17
Also published as: JP2010085398A; KR20100029035A; TW201011305A; TWI427297B

Abstract

본 발명은, 검사용 프로브의 선단을 검사기판의 소정 부분까지 안내하고 절곡되는 등의 변형을 방지하며 자동으로 선단으로부터 이물질 등을 제거하는 기판검사용 검사치구를 제공한다.

기판검사용 검사치구는, 검사기판의 배선패턴의 소정 부분에 접촉시켜서 검사기판의 배선패턴을 검사하기 위한 선단부와, 측정장치에 접속되는 후단부를 구비하는 복수의 검사용 프로브를 지지하기 위한 것으로서 복수의 검사용 프로브의 후단부를 지지하기 위한 베이스 플레이트와, 복수의 검사용 프로브의 선단부가 삽입되는 구멍을 구비하고 있어 배선패턴의 소정 부분으로 선단부를 인도하기 위한 헤드부를 구비하고, 헤드부의 일부 또는 전부가 헤드부의 구멍의 축선방향으로 이동될 수 있다.

Description

기판검사용 검사치구{THE FIXTURE FOR CIRCUIT BOARD INSPECTION}

본 발명은, 기판(基板)을 검사하기 위하여 이용되는 기판검사용 프로브(基板檢査用 probe)를 지지하는 기판검사용 검사치구(基板檢査用檢査治具)에 관한 것이다.

여기에서 검사대상은, 프린트 배선기판(print 配線基板)에 한정되지 않고 예를 들면 플렉시블 기판(flexible 基板), 다층배선기판(多層配線基板), 액정 디스플레이(液晶 display)나 플라즈마 디스플레이용(plasma display用)의 전극판(電極板) 및 반도체 패키지용(半導體 package用)의 패키지 기판(package 基板)이나 필름 캐리어(film carrier) 등 여러 가지 기판에 있어서의 전기적 배선이고, 본 명세서에서는 이들 여러 가지의 배선기판을 총칭하여 「기판」이라고 부른다.

종래로부터 회로기판(回路基板) 상의 배선패턴(配線 pattern)에 의하여 그 회로기판에 탑재(搭載)되는 IC 등의 반도체(半導體)나 저항기(抵抗器) 등의 전기·전자부품에 전기신호를 정확하게 전달할 필요가 있기 때문에, 전기·전자부품을 실장(實裝)하기 전의 프린트 배선기판, 액정패널이나 플라즈마 디스플레이 패널에 배선패턴이 형성된 회로배선기판(回路配線基板) 또는 반도체 웨이퍼(半導體 wafer) 등의 기판에 형성된 배선패턴에 있어서 소정의 접촉부분 사이의 저항치(抵抗値)를 측정하여, 그 전기적 특성이나 양부(良否)의 판정이 이루어지고 있다.

구체적으로는, 그 양부의 판정은 각 접촉부분에 전류공급용 단자(端子) 및/또는 전압측정용 단자를 접촉시키고, 전류공급용 단자로부터 접촉부분에 측정용 전류를 공급함과 아울러 접촉부분에 접촉시킨 전압측정용 단자 사이에 발생된 전압을 측정하고, 공급되는 전류와 측정된 전압으로부터 소정의 접촉부분 사이에 있어서의 저항치를 산출함으로써 이루어지고 있다.

이러한 검사를 효율적이고 또한 정확하게 하기 위하여 기판검사장치(基板檢査裝置)가 사용되고 있고, 그 장치는, 검사대상 기판에 있어서 배선패턴 상의 소정의 접촉부분에 접촉시켜서 소정의 검사를 하기 위하여 복수의 기판검사용 프로브를 지지하는 검사치구(檢査治具)와, 그 검사치구를 소정의 검사위치까지 이동시키는 치구이동수단(治具移動手段)과, 검사대상인 기판을 검사가 실시되는 검사부까지 반송시키기 위한 반송기구(搬送機構)를 구비한다.

특허문헌1 : 일본국 특허 제3690801호

특허문헌1에는 헤드부(head 部)를 구성하는 복수의 플레이트(plate)가 고정수단(固定手段)에 의하여 서로 고정되어 일체화(一體化) 되어 있고, 그 헤드부로부터 접촉핀(接觸 pin)의 선단(先端)이 돌출된 구성이 개시되어 있다.

기판검사장치에서는, 검사를 할 때에는 치구이동수단을 이동시켜서 기판검사용 치구의 검사용 프로브(접촉핀)를 검사용 기판의 접촉부분에 접촉시키고, 이에 따라 소정의 검사를 하고, 검사가 종료되면 치구이동수단을 이동시켜서 검사치구를 검사용 기판으로부터 분리시키는 제어(制御)가 이루어지고 있다.

최근에는 검사대상 기판의 복잡화(複雜化)나 미세화(微細化)가 진행되고 있어 기판에 설정되는 검사점(檢査點)이 더 가늘게 또는 작게 형성되기 때문에, 검사용 프로브의 지름도 더 작게 형성된다. 이 때문에 치구이동수단을 이동시켜서 기판검사용 치구의 검사용 프로브를 검사용 기판의 검사점에 접촉시킬 때에, 그 검사용 프로브의 선단(先端)이 어긋남에 의하여 움직이거나 흔들림에 의하여 움직이거나 진동에 의하여 움직여서 그 선단이 소정의 검사점에 정확하게 접촉되기 어려운 경우가 있었다. 이 때문에 본 발명은, 검사용 프로브의 선단이 검사대상 기판의 소정의 검사점(소정의 부분)까지 정확하게 안내됨으로써, 미세한 지름을 구비하는 검사용 프로브의 선단을 정확하게 그 소정의 위치에 접촉시키는 것을 가능하게 하는 기판검사용 검사치구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 검사용 프로브의 선단을 검사용 기판의 부분에 접촉시킬 때에 그 검사용 프로브의 선단이 절곡(折曲)되는 등 변형되는 것을 방지하는 기판검사용 검사치구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 검사용 프로브의 선단을 검사용 기판의 부분에 접촉시켜서 검사를 한 후에, 그 검사용 프로브의 선단에 부착된 이물질(異物質) 등을 제거하거나 검사용 프로브로부터 용이하게 제거할 수 있는 기판검사용 검사치구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

여기에서 본 발명에 관한 기판검사용 검사치구는, 검사기판(檢査基板)의 배선패턴(配線 pattern)의 소정 부분에 접촉시켜서 상기 검사기판의 배선패턴을 검사하기 위한 선단부(先端部)와 측정장치(測定裝置)에 접속되는 후단부(後端部)를 구비하는 복수의 검사용 프로브(檢査用 probe)를 지지하는 기판검사용 검사치구(基板檢査用檢査治具)로서, 복수의 검사용 프로브의 후단부를 지지하기 위한 베이스 플레이트(base plate)와, 복수의 검사용 프로브의 선단부가 삽입되는 구멍을 구비하고 있어 배선패턴의 소정 부분으로 선단부를 인도하기 위한 헤드부(head 部)와, 헤드부의 일부 또는 전부가 헤드부 구멍의 축선방향(軸線方向)으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

이 기판검사용 검사치구에 있어서, 헤드부의 일부 또는 전부가, 구멍의 축선방향을 따라 베이스 플레이트로부터 떨어진 대기위치(待機位置)와, 베이스 플레이트에 가까운 검사위치(檢査位置)의 사이에서 이동 가능한 것이 바람직하다.

헤드부의 일부 또는 전부가 대기위치에 있는 경우에는, 복수의 검사용 프로브의 선단부가 검사기판과 접촉되는 헤드부의 전면(前面)으로부터 인입(引入)되어 있고, 헤드부의 일부 또는 전부가 검사위치에 있는 경우에는, 복수의 검사용 프로브의 선단부가 검사기판과 접촉되는 헤드부의 전면으로부터 돌출(突出)될 수 있다.

헤드부가 1 또는 2 이상의 플레이트(plate)로 이루어지고, 헤드부를 구성하는 복수의 플레이트보다 적은 1 또는 2 이상의 플레이트가 헤드부의 구멍의 축선방향을 따라 이동 가능하다.

헤드부 내 또는 헤드부를 지지하는 수단에 가압장치(加壓裝置)를 더 구비하고 있고, 가압장치가 헤드부의 일부 또는 전부를 베이스 플레이트로부터 떨어지는 방향으로 가압(加壓)하는 것이 바람직하다.

가압장치는 스프링 수단(spring 手段)을 구비하고 있고, 이것에 의하여 헤드부의 일부 또는 전부를 베이스 플레이트로부터 떨어지는 방향으로 가압할 수 있다.

대기위치에 있는 헤드부의 일부 또는 전부는 검사대상 기판에 의하여 검사위치까지 움직일 수 있다.

복수의 검사용 프로브가 삽입되는 헤드부 전면의 구멍 주위에 오목부(凹部)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

헤드부가 상기 검사위치에 있을 때에, 오목부에 검사용 프로브의 선단부가 접촉되는 부분이 삽입될 수 있다.

또한 본 발명에 관한 기판검사장치는, 검사기판의 배선패턴의 소정 부분에 접촉시켜서 검사기판의 배선패턴을 검사하기 위한 선단부와 측정장치에 접속되는 후단부를 구비하는 복수의 검사용 프로브와, 복수의 검사용 프로브의 후단부를 지지하기 위한 베이스 플레이트와, 복수의 검사용 프로브의 선단부가 삽입되는 구멍을 구비하고 있어 배선패턴의 소정 부분으로 선단부를 인도하기 위한 헤드부를 구비하고, 헤드부의 일부 또는 전부가 헤드부 구멍의 축선방향으로 이동 가능한 기판검사용 검사치구와, 복수의 검사용 프로브의 후단부에 접속되어 있어 검사기판을 검사하기 위한 신호를 제어(制御) 및 처리하는 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 검사를 하기 위하여 치구이동수단을 이동시켜서 기판검사용 치구의 검사용 프로브를 검사용 기판의 부분에 접촉시킬 때에, 검사용 프로브의 선단을 안내함으로써 그 선단을 소정의 위치에 정확하게 접촉시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 검사용 프로브의 선단을 검사용 기판의 부분에 접촉시킬 때에, 그 검사용 프로브의 선단이 절곡(折曲)되거나 만곡(彎曲)되는 등의 변형을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 검사용 프로브의 선단을 검사용 기판의 부분에 접촉시켜서 검사를 한 후에, 그 검사용 프로브의 선단에 부착된 산화막(酸化膜)의 파편(破片)이나 솔더링(soldering) 부스러기 등의 이물질을 용이하게 제거하거나 검사용 프로브로부터 용이하게 제거할 수 있다.

(검사치구(檢査治具)의 개요)

도1은 본 발명의 하나의 실시예에 관한 검사치구(10)의 일부 단면(斷面)을 나타내는 측면 개략도이다. 또 각 부재(部材)의 두께, 길이, 형상, 부재 상호간의 간격 등은 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위하여 확대·축소·변형·간략화 등을 하였다.

검사치구(檢査治具)(10)는, 헤드부(head 部)(11), 가이드 플레이트(guide plate)(12), 베이스 플레이트(base plate)(14), 기대(基臺)(15) 및 지지막대(16)를 구비한다. 헤드부(11), 가이드 플레이트(12), 베이스 플레이트(14) 및 기대(15)는 수지재료(樹脂材料) 등과 같은 절연재료(絶緣材料)로 이루어지는 판자(板子) 모양의 부재이다. 지지막대(16)는 가이드 플레이트(12) 및 베이스 플레이트(14)를 관통하여 이들을 헤드부(11)와 기대(15) 사이에서 지지한다.

헤드부(11)는 후술하는 검사 프로브(檢査 probe)(17)의 선단(先端)을 검사점(檢査點)(소정의 부위)으로 안내한다. 이 헤드부(11)는 예를 들면 3매의 플레이트(11A, 11B, 11C)로 구성되어 있다. 플레이트(11A)는 지지막대(16)의 길이방향을 따라 이동 가능하고, 플레이트(11B) 및 플레이트(11C)는 지지막대(16)에 고정되어 있다. 이 실시예에서는 플레이트(11A)가 플레이트(11B)와 이간거리(離間距離)가 변경되도록 이동될 수 있으며, 이 플레이트(11A)를 이동시키는 기구에 대한 구성은 후술한다.

또한 이 플레이트에는 복수의 관통구멍(11h)이 형성되어 있고, 이들 관통구멍은 검사기판(檢査基板)(도면에는 나타내지 않는다)의 배선패턴(配線 pattern) 상의 피검사점(被檢査點)으로 검사 프로브를 안내하고, 이 검사점에서 도통(導通)되도록 접촉되는 위치에 있다. 가이드 플레이트(12), 베이스 플레이트(14) 및 기대(15)에 있어서 플레이트(11A)의 관통구멍(11h)에 대응하는 위치에도 각각 관통구멍(12h, 14h, 15h)이 형성되어 있어 검사 프로브(17)가 이들을 관통하고 있다.

각 관통구멍(11h, 12h, 14h)에는 1개의 검사 프로브(17)가 삽입되어 있어, 도1에 나타나 있는 바와 같이 플레이트(11A)가 플레이트(11B)로부터 떨어지는 위치로 이동되고 있을 때에는 그 선단부(17a)는 플레이트(11A)의 표면으로부터 인입(引入)되어 있다.

검사 프로브(17)의 지름은 약 40μm로부터 60μm이고, 검사 프로브(17)로서는 예를 들면 스테인레스강(stainless steel)으로 이루어지고 탄성(彈性)을 구비하는 피아노선(piano 線)이나 텅스텐(W) 등을 사용할 수 있고, 선단부(先端部) 및 후단부(後端部)를 제외한 둘레면을 절연피복(絶緣被覆)시키는 것이 바람직하다.

가이드 플레이트(12)는 관통구멍(12h)에 삽입된 검사 프로브(17)를 지지함과 아울러, 도1에 있어서 가로방향으로 슬라이드(slide) 되어 검사할 때에 복수의 프로브를 동일한 방향으로 휘어지게 한다. 이에 따라 검사 프로브(17)가 관통구멍(12h, 14h) 내에서 느슨하게 되거나 움직이게 되거나 흔들리게 되는 것을 방지한다. 이 가이드 플레이트(12)는, 검사 프로브(17)가 가요성(可撓性)을 구비하고 도전성(導電性)의 프로브로 형성되는 경우에 는 복수의 검사 프로브(17)를 고정지지(固定支持)시키기 위하여 상기와 같이 슬라이드 되어 프로브를 만곡(彎曲)시키기 위하여 이용된다. 또 검사 프로브(17)가 스프링(spring)과 같은 신축부(伸縮部)를 구비하는 수직신축식(垂直伸縮式)의 프로브(만곡에 의하여 변형되지 않는 프로브)인 경우에는, 관통구멍(11h)과 관통구멍(14h)에 프로브를 관통시켜서 통과시키기 위한 중간 가이드(中間 guide)로서 가이드 플레이트(12)의 관통구멍(12h)이 이용된다.

기대(15)의 관통구멍(15h)에는 전극(電極)(15b)이 매립(埋立)되어 있다. 이 전극(15b)에는 검사 프로브(17)의 후단부(17b)가 도통되도록 접촉된다. 이 전극(15b)에는 라인(line)(18)이 접속되어 있고, 이 라인(18)은 기대(15) 내를 통하여 배선(配線)되어 전극부(電極部)(19a)에 전기적으로 접속된다. 검사를 할 때에는 전극부(19a)에 스캐너(scanner)(19)가 접속되어 검사기판에 있어서 소정 장소의 전기적 특성 등의 검사가 이루어진다.

스캐너(19)는 피측정기판(被測定基板)의 배선패턴 상의 검사점에 검사용 신호를 순차적이고 선택적으로 공급함과 아울러, 검사대상의 검사점으로부터 검사용 신호를 수신하고, 필요에 따라 그 수신신호(受信信號)에 의거하여 검사점 사이의 저항치(抵抗値)를 산출하거나 도통의 유무를 판단한다.

도1에 나타나 있는 실시예에서는 검사 프로브(17)가 만곡됨으로써 전극(15b)과 검사점으로 가압(加壓)되는 것이기 때문에, 헤드부, 가이드 플레이트(12)와 베이스 플레이트(14)는 소정의 간격을 구비하여 중공(中空) 모양으로 각 플레이트(판자 모양 부재)가 배치되어 있다.

도2a는 도1에 있어서 일점쇄선(一點鎖線)(2A)으로 둘러싸인 부분을 확대한 도면이다. 가이드 플레이트(12)에 의하여 검사 프로브(17)가 휘어져 있는 경우 등에 있어서는 실제로는 휘어진 프로브가 관통구멍(11h, 12h, 14h)의 벽면(壁面) 일부와 접촉되지만, 도2a 및 도3a에 있어서는 도면을 보기 쉽게 하기 위하여 검사 프로브(17)는 직선 모양으로 그려져 있다.

도2a에 나타나 있는 바와 같이 플레이트(11A)는 플레이트(11B)로부터 L1의 거리만큼 떨어진 위치(대기위치(待機位置))에 지지되어 있다. L1은 특별하게 한정되지 않지만 예를 들면 200μm~400μm로 형성된다. 이 상태는 기판을 검사하기 위하여 검사기판을 플레이트(11A)의 표면에 접촉시킬 때까지 유지된다. 한편 플레이트(11B, 11C)는 지지막대(16)에 고정되어 있다.

또한 도2a에 나타나 있는 바와 같이 플레이트(11A, 11B, 11C)에는 소경(小徑)의 지지구멍(21)과 대경(大徑)의 예비구멍(22)이 형성되어 있다. 지지구멍(21)의 지름은 약 40μm~100μm이다. 대경의 예비구멍(22)을 형성하는 것은, 소경의 지지구멍(21)을 용이하게 형성할 수 있도록 하고 플레이트에 두께를 갖게 함으로써 일정한 강도(强度)를 확보하기 위함이다.

플레이트(11A)에 있어서 지지구멍(21)이 개구(開口)되어 있는 전면(前面)에는 오목부(凹部)(20)가 형성되어 있다. 이 오목부(20)의 깊이(D1)는 50μm~150μm이고, 후술하는 바와 같이 그 오목부(20)에는 검사기판의 범프(bump)가 삽입될 수 있다. 또한 이 오목부(20)의 밑면으로부터 검사 프로브(17)의 선단부(17a)의 선단면(先端面)까지의 거리(D2)는 100μm~200μm이 다.

도2b는 도1에 있어서 일점쇄선(2B)으로 둘러싸인 위치를 확대한 도면이다. 도2b에 나타나 있는 바와 같이 플레이트(11A)는, 도2a와 마찬가지로 플레이트(11B)로부터 L1의 거리만큼 떨어진 위치에 지지되어 있다. 이 상태는 기판을 검사하기 위하여 검사기판을 플레이트(11A)의 표면에 접촉시킬 때까지 지지된다. 한편 플레이트(11B, 11C)는 지지막대(16)에 고정되어 있다.

플레이트(11A)에는 지지막대(16)의 선단부(16g)가 삽입되어 있고, 이에 따라 플레이트(11A)는 도2b에 있어서 상하방향(지지막대의 길이방향)으로 왕복(往復) 이동할 수 있다.

다만 플레이트(11A)를 지지하는 지지막대는, 막대 모양의 것이 아니더라도 헤드부에 프로브가 삽입되어 있는 구멍의 축선방향(軸線方向)을 따라 이동될 수 있는 것이라면 이와 같은 부재이어도 좋다.

또한 플레이트(11A) 및 플레이트(11B)에는 각각 구멍(11Ah, 11Bh)이 형성되어 있고, 여기에 플레이트(11A)를 플레이트(11B)로부터 떨어지는 방향으로 가압하는 가압장치(加壓裝置)(30)가 배치되어 있다.

가압장치(30)는, 플레이트(11A)에 고정되어 있는 고정부(固定部)(31)와, 고정부를 도2b에 있어서 상방을 향하여 가압하는 스프링(spring)(32)을 구비한다.

고정부(31)는, 구멍(11Ah)의 내경(內徑) 크기에 가까운 외형 크기로 형성된 대경부(大徑部)(31a)와, 구멍(11Bh)의 내경 크기보다 작은 외형 크기의 소경부(小徑部)(3lb)와, 하단부(下端部)에 접속된 결합부(結合部)(31s)로 이루어진다.

대경부(31a)는 예를 들면 플레이트(11A)의 외측으로부터 나사(螺絲)(33)로 고정되어 있고, 소경부(3lb)에는 스프링(32)이 고리 모양으로 장착되어 있다. 결합부(31s)는 구멍(11Bh) 내의 돌기부(突起部)(34)와 결합함으로써, 플레이트(11A)가 플레이트(11B)로부터 떨어져서 이동될 수 있는 거리(L1)를 결정한다.

가압장치(30)는, 보통의 경우에 있어서 스프링(32)이 대경부(31a)를 도2b에 있어서 상측을 향하여 가압한다. 이 탄성력(彈性力)에 의하여 소경부(3lb)와 결합부(31s)가 대경부(31a)와 함께 상방으로 이동된다. 이 때에 결합부(31s)가 플레이트(11B)의 구멍(11Bh) 내의 돌기부(34)와 결합하여 대경부(31a)를 그 위치에 멈추게 한다. 이에 따라 플레이트(11A)를 플레이트(11B)로부터 거리(L1)만큼 떨어진 위치에 지지할 수 있다.

도3a는 플레이트(11A)가 플레이트(11B)와 접촉한 검사위치에 있는 상태를 나타낸다. 즉 플레이트(11A)와 플레이트(11B) 사이의 거리(L3)가 제로(zero)인 상태이다. 이 상태에서는 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 플레이트(11A)의 전면으로부터 돌출되어 있다. 이 돌출된 거리(L2)는 50μm~100μm이다. 또한 플레이트(11A)가 플레이트(11B)를 향하여 도2b에 나타나 있는 거리(L1)만큼 이동됨으로써 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 플레이 트(11A)의 전면으로부터 돌출되도록 되어 있기 때문에, 검사 프로브(17)의 선단부(17a)는 도3a에 있어서 이점쇄선(二點鎖線)으로 나타나 있는 위치로부터 실선(實線)으로 나타나 있는 위치까지의 거리 즉 L2와 D1과 D2의 합계 거리에 상당하는 200μm~450μm만큼 이동된다.

다만 후술하는 바와 같이 플레이트(11A)가 이동되는 것은 플레이트(11A)의 전면 일부가 기판의 일부 면에 접촉되어 플레이트(11A)가 플레이트(11B)를 향하여 밀리게 되기 때문이고, 이 때에 검사 프로브(17)의 선단부(17a)의 선단이 검사기판 검사점의 예를 들면 범프에 충돌되기 때문에, 기판을 검사할 때에는 도4와 같이 검사 프로브(17)의 선단부(17a)는 플레이트(11A)의 전면으로부터 돌출되지 않는다.

도3b에서는 도3a와 마찬가지로 플레이트(11A)가 플레이트(11B)와 접촉한 검사위치에 있다. 즉 거리(L3)가 제로이다. 이 위치에서는 가압장치(30)의 스프링(32)이 수축(收縮)되어 있다. 이것은 플레이트(11A)가 베이스 플레이트(14)를 향하여 지지막대(16)의 선단부(16g)를 따라 이동될 때에, 이 플레이트(11A)와 함께 대경부(31a)가 플레이트(11B)를 향하여 이동되어 대경부(31a)에 의하여 스프링(32)이 돌기부(34)를 향하여 수축되어 있기 때문이다. 이 때에 결합부(31s)는 플레이트(11C)에 충돌되어 멈추어 있다.

도4는 검사기판(40)을 검사하기 위하여 그 검사기판(40) 상의 배선패턴의 범프(42)에 검사 프로브(17)의 선단부(17a)를 접촉시킨 상태를 나타낸다. 이 상태에서는 검사기판(40)의 표면이 플레이트(11A)의 전면(도4에 있 어서 상방의 면) 일부와 접촉되어 있고, 이와 함께 범프(42)가 플레이트(11A)의 오목부(20) 내에 삽입되어 있다. 이 때문에 검사 프로브(17)가 소경의 지지구멍(21) 내를 향하여 압입(壓入)되어 있다. 이에 따라 도면에 나타내지 않았지만 검사 프로브(17)는 도1에 있어서 가이드 플레이트(12)와 베이스 플레이트(14) 사이의 공간 내에서 만곡됨으로써, 이와 같이 압입되어 돌출될 수 없었던 거리에 상당하는 길이만큼의 변화를 흡수하고 있다.

이와 같이 검사기판(40)은 플레이트(11A)의 전면에 접촉되어 있지만, 범프(42)가 오목부(20) 내에 수용되고 또한 프로브의 돌출 가능한 길이의 변화를 이 프로브의 만곡에 의하여 흡수할 수 있기 때문에, 범프의 높이 변화에 영향을 받지 않고 헤드부(11)를 검사기판(40)에 적절하게 접촉시킬 수 있다.

도4에 나타나 있는 상태에서, 도1에 나타나 있는 스캐너(19)로부터 복수의 검사 프로브(17)를 경유하여 복수의 범프(42)에 검사용 신호를 순차적이고 선택적으로 공급함과 아울러, 이들 범프(42)로부터 검사용 신호를 수신함으로써 복수의 범프(42) 사이의 배선저항치(配線抵抗値)를 산출하거나 도통(導通)의 유무를 판단하여 배선의 전기적 특성을 판단할 수 있다.

또한 도3의 실시예에서는 검사 프로브(17)는 관통구멍(11h)과 대략 평행하게 배치되도록 그려져 있지만, 상기한 바와 같이 만곡되도록 배치되어 있기 때문에 관통구멍(11h) 내에서 일방(一方)으로 경사지도록(관통구멍(11h)) 의 내벽(內壁)에 접촉되도록) 배치된다. 이 때문에 관통구멍(11h) 과 검사 프로브(17)의 선단(17a)이 슬라이딩(sliding) 하게 되어 검사 프로브(17)의 선단(17a)의 이물질을 제거하는 것이 가능하게 된다.

(검사치구의 부착 및 제거의 개요)

우선 도2a에 나타나 있는 바와 같이 헤드부(11)의 플레이트(11A)를 플레이트(11B)로부터 떨어진 대기위치에 배치한다. 이것은 상기한 바와 같이 가압장치(30)에 있어서 스프링(32)이 대경부(31a)를 플레이트(11B)로부터 떨어지는 방향으로 가압함으로써 달성된다.

이 대기위치에 있어서는, 검사 프로브(17)의 선단부(17a)의 선단면이 플레이트(11A)의 전면에 형성되어 있는 오목부(20)의 밑면으로부터 D2의 거리 예를 들면 150μm 인입되도록 검사 프로브(17)를 소경의 지지구멍(21) 내에 배치한다. 이에 따라 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 기판검사 전에 다른 것에 접촉됨으로써 절곡(折曲)되는 것을 방지할 수 있다.

다음에 검사대상 기판에 헤드부(11)의 전면을 접촉시킨다. 즉 도2a의 상태에 있어서 헤드부를 유지한 상태에서, 검사치구(10) 전체를 이동시켜서 헤드부(11)의 플레이트(11A) 전면을 기판의 대향면(對向面)에 접촉시킨다. 이 때에 플레이트(11A) 및 기판의 면에는 고저(高低)의 차이가 있기 때문에 각각의 높은 부분이 접촉된다. 또한 플레이트(11A)의 전면이 기판의 대향면에 접촉되었을 때에 기판의 범프(42)가 플레이트(11A)의 오목부(20) 내에 삽입된다.

이와 같이 접촉시킨 후에 검사치구(10) 전체를 기판을 향하여 더 이동시키면 플레이트(11A)가 기판으로부터 밀리게 되기 때문에, 가압장치(30)의 대경부(31a)가 스프링(32)의 탄성력에 저항하여 플레이트(11B) 내로 압입된다. 이에 따라 플레이트(11A)가 플레이트(11B)에 접근되도록 베이스 플레이트(14)를 향하여 이동된다.

도3b에 나타나 있는 바와 같이 플레이트(11A)가 플레이트(11B)에 접촉되면 그 이동이 정지된다.

이와 같이 플레이트(11A)가 플레이트(11B)에 접촉되기 전에, 플레이트(11A)가 플레이트(11B)에 근접함에 따라 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 소경의 지지구멍(21) 내로부터 오목부(20)를 향하여 돌출된다. 이 때에 상기한 바와 같이 오목부(20) 내에는 범프(42)가 삽입되어 있기 때문에, 도4에 나타나 있는 바와 같이 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 그 범프(42)와 접촉하게 된다. 이와 같이 검사 프로브(17)는 소경의 지지구멍(21)으로부터 나가면 바로 검사대상의 범프와 접촉될 수 있기 때문에, 검사 프로브(17)를 접촉시키기 위한 위치의 제어(制御)를 정확하게 할 수 있다.

검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 오목부(20) 내에서 범프(42)와 접촉된 시점에서는 아직 플레이트(11A)가 플레이트(11B)에 접촉되어 있지 않기 때문에, 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 오목부(20) 내에 삽입되어 있지만 범프(42)에 의하여 그 선단부의 이동을 즉시 정지시킬 수 있다.

이 정지된 이동의 길이는, 범프(42)가 존재하지 않는 상태에서 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 돌출될 수 있는 위치(도3a에 나타나 있는 상 태에서의 위치)와 범프(42)에 접촉되어 정지된 위치(도4에 나타나 있는 상태에서의 위치)의 차이에 상당한다.

검사 프로브(17)가 가이드 플레이트(12)와 베이스 플레이트(14) 사이의 공간 내에서 이 돌출될 수 없었던 차이만큼 만곡된다. 검사 프로브(17)는 탄성을 구비하고 있기 때문에, 이 만곡된 부분이 직선으로 되돌아 가려고 하는 힘에 의하여 검사 프로브(17)의 선단부(17a)가 범프(42)에 적절하게 접촉될 수 있다.

플레이트(11A)가 플레이트(11B)에 접촉되는 위치는 검사위치(檢査位置)이고, 이후에는 소정의 배선 검사가 이루어진다.

검사가 종료되면, 상기 부착 순서와 반대의 순서로 작업이 이루어져서 검사치구가 분리된다.

즉 검사치구(10) 자체를 기판으로부터 떨어지도록 이동시키면 플레이트(11A)는 가압장치(30)의 스프링(32)의 탄성력에 의하여 기판에 가압되어 있기 때문에, 곧 바로 기판으로부터 떨어지지 않는다. 이 때에 플레이트(11B), 플레이트(11C), 베이스 플레이트(14)가 기판으로부터 떨어지는 방향으로 이동됨에 따라 검사 프로브(17)도 기판으로부터 떨어지는 방향으로 후퇴된다.

이 때문에 검사 프로브(17)의 선단부(17a)는, 플레이트(11A) 내의 오목부(20)로부터 소경의 지지구멍(21) 내로 인입(引入)되어 도2a에 나타나 있는 대기위치로 되돌아 가게 된다. 이 때에 검사 프로브(17)의 선단 부(17a)에 솔더링(soldering) 찌꺼기나 산화막(酸化膜) 파편(破片) 등의 부스러기가 부착되어 있었다고 하더라도, 이들은 그 선단부(17a)가 오목부(20)로부터 소경의 지지구멍(21) 내로 삽입될 때에 제거되기 때문에 클리닝(cleaning) 효과가 발휘된다.

이상에서는 본 발명에 관한 기판검사용 검사치구의 한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이 실시예에 구속되는 것은 아니고 당업자가 용이하게 얻을 수 있는 추가, 삭제, 개변(modification) 등은 본 발명에 포함되는 것이며, 또한 본 발명의 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여진다.

(다른 실시예)

상기의 실시예에서는, 헤드부(11)에 있어서 플레이트(11A)만을 이동 가능한 것으로 하는 구성을 나타내었다. 이것 이외에 플레이트(11A) 및 플레이트(11B)가 플레이트(11C)를 향하여 이동되거나, 헤드부(11) 전체가 지지막대(16)를 중심으로 하여 이동되도록 구성하여도 좋다. 헤드부(11) 전체를 이동시키는 것으로 하는 경우에는 예를 들면 플레이트(11Ｃ) 내에 가압장치(30)의 대경부(31a)를 고정시키고, 가압장치(30)의 소경부(3lb)에 스프링(32)을 고리 모양으로 장착시킨 것을 지지막대(16) 내에 배치하여, 스프링(32)의 탄성력에 의하여 대경부(31a)를 지지막대(16)로부터 떨어지도록 함으로써 헤드부(11)가 베이스 플레이트(14)로부터 멀어지도록 이동시켜도 좋다.

또한 상기한 실시예에서는 프로브가 삽입되어 있는 구멍은 플레이트(11A, 11B, 11C) 등의 면방향(面方向)과 수직방향으로 형성되어 있기 때문에, 헤드부 또는 그 일부 플레이트는 다른 부분과 수직방향으로 이동하고 있다. 이러한 구성은 바람직하지만, 이들 구멍을 이들 플레이트의 면방향과 수직이 아니라 경사방향으로 정렬(整列)시키도록 형성하여도 좋다. 이러한 경우에는 헤드부(11)나 플레이트는 그 구멍의 축선방향을 따라 기판에 경사방향으로 접근하도록 이동된다.

도1은 본 발명의 하나의 실시예에 관한 기판검사용 검사치구를 나타내는 측면도이다.

도2a는 도1에서의 기판검사용 검사치구의 일점쇄선(2A)으로 나타나 있는 부분의 확대 측면도이다.

도2b는 도1에서의 기판검사용 검사치구의 일점쇄선(2B)으로 나타나 있는 부분의 확대 측면도이다.

도3a는 도1에서의 기판검사용 검사치구의 일점쇄선(2A)으로 나타나 있는 부분에 있어서 일부의 구성을 이동한 상태를 설명하기 위한 확대 측면도이다.

도3b는 도1에서의 기판검사용 검사치구의 일점쇄선(2B)으로 나타나 있는 부분에 있어서 일부의 구성을 이동한 상태를 설명하기 위한 확대 측면도이다.

도4는 본 발명의 하나의 실시예에 관한 기판검사용 검사치구의 일부의 확대 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 기판검사용 검사치구 11 : 헤드부

11A, 11B, 11C : 플레이트 14 : 베이스 플레이트

16 : 지지막대 17 : 프로브

20 : 오목부 21 : 소경의 지지구멍

30 : 가압장치 31 : 고정부

31a : 대경부 3lb : 소경부

31s : 결합부 32 : 스프링

33 : 나사 34 : 돌기부

40 : 검사기판 42 : 범프

Claims

검사기판(檢査基板)의 배선패턴(配線 pattern)의 소정 부분에 접촉시켜서 상기 검사기판의 배선패턴을 검사하기 위한 선단부(先端部)와 측정장치(測定裝置)에 접속되는 후단부(後端部)를 구비하는 복수의 검사용 프로브(檢査用 probe)를 지지하는 기판검사용 검사치구(基板檢査用檢査治具)로서,

상기 복수의 검사용 프로브의 후단부를 지지하기 위한 베이스 플레이트(base plate)와,

상기 복수의 검사용 프로브의 선단부가 삽입되는 구멍을 구비하고 있고, 상기 구멍을 상기 배선패턴의 소정 부분을 향하게 하여 상기 배선패턴의 소정의 부분으로 상기 선단부를 인도하기 위한 헤드부(head 部)를

구비하고,

상기 헤드부의 구멍은 수직에 대하여 경사방향으로 형성되고,

상기 헤드부의 구멍이 형성되어 있는 전면(前面)에는 오목부가 형성되고,

상기 헤드부의 일부 또는 전부가 상기 헤드부 구멍의 축선방향(軸線方向)으로 이동 가능하고,

검사시에 상기 검사기판의 상기 배선패턴이 상기 오목부로 들어가고 또한 상기 검사용 프로브의 상기 선단부가 상기 오목부에 위치하여, 상기 선단부가 상기 오목부내에서 상기 배선패턴에 접촉하는

것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제1항에 있어서,

상기 헤드부의 일부 또는 전부가, 상기 구멍의 축선방향을 따라 상기 베이스 플레이트로부터 떨어진 대기위치(待機位置)와, 상기 베이스 플레이트에 가까운 검사위치(檢査位置)의 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제2항에 있어서,

상기 헤드부의 일부 또는 전부가 상기 대기위치에 있는 경우에는, 상기 복수의 검사용 프로브의 선단부가 검사기판과 접촉되는 상기 헤드부의 전면(前面)으로부터 인입(引入)되어 있고,

상기 헤드부의 일부 또는 전부가 상기 검사위치에 있는 경우에는, 상기 복수의 검사용 프로브의 선단부가 검사기판과 접촉되는 상기 헤드부의 전면으로부터 돌출(突出)되는 것을

특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제1항에 있어서,

상기 헤드부가 2 이상의 플레이트(plate)로 이루어지고, 상기 헤드부를 구성하는 복수의 플레이트보다 적은 1 또는 2 이상의 플레이트가 상기 헤드부의 구멍의 축선방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제1항에 있어서,

상기 헤드부 내 또는 상기 헤드부를 지지하는 수단에 가압장치(加壓裝置)를 더 구비하고 있고, 상기 가압장치가 상기 헤드부의 일부 또는 전부를 상기 베이스 플레이트로부터 떨어지는 방향으로 가압(加壓)하는 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제5항에 있어서,

상기 가압장치는 스프링 수단(spring 手段)을 구비하고 있고, 이것에 의하여 상기 헤드부의 일부 또는 전부를 상기 베이스 플레이트로부터 떨어지는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제2항에 있어서,

상기 대기위치에 있는 상기 헤드부의 일부 또는 전부는, 검사치구 전체가 검사대상의 기판을 향하여 이동됨으로써 상기 헤드부가 상기 기판의 압력을 받아 상기 검사위치까지 움직이는 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제1항에 있어서,

상기 복수의 검사용 프로브가 삽입되는 상기 헤드부 전면의 상기 구 멍 주위에 오목부(凹部)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
제8항에 있어서,

상기 헤드부가 상기 검사위치에 있을 때에, 상기 오목부에 상기 검사용 프로브의 선단부가 접촉되는 부분이 삽입되는 것을 특징으로 하는 기판검사용 검사치구.
검사기판의 배선패턴의 소정 부분에 접촉시켜서 상기 검사기판의 배선패턴을 검사하기 위한 선단부와 측정장치에 접속되는 후단부를 구비하는 복수의 검사용 프로브와,

상기 복수의 검사용 프로브의 후단부를 지지하기 위한 베이스 플레이트와,

상기 복수의 검사용 프로브의 선단부가 삽입되는 구멍을 구비하고 있고, 상기 구멍을 상기 배선패턴의 소정 부분을 향하게 하여 상기 배선패턴의 소정 부분으로 상기 선단부를 인도하기 위한 헤드부를

구비하고,

상기 헤드부의 구멍은 수직에 대하여 경사방향으로 형성되고, 상기 헤드부의 구멍이 형성되어 있는 전면(前面)에는 오목부가 형성되고, 상기 헤드부의 일부 또는 전부가 상기 헤드부 구멍의 축선방향으로 이동 가능하고, 검사시에 상기 검사기판의 상기 배선패턴이 상기 오목부로 들어가고 또한 상기 검사용 프로브의 상기 선단부가 상기 오목부에 위치하여, 상기 선단부가 상기 오목부내에서 상기 배선패턴에 접촉하는 기판검사용 검사치구와,

상기 복수의 검사용 프로브의 후단부에 접속되어 있어 검사기판을 검사하기 위한 신호를 제어(制御) 및 처리하는 장치를

구비하는 것을 특징으로 하는 기판검사장치(基板檢査裝置).