KR101380280B1 - 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 프로브들을 지지하는 소켓, 상기 소켓을 지지하는 소켓가이드, 및 상기 소켓가이드에 상하 요동가능하게 결합되고 피검사체 수용부를 갖는 인서트를 포함하는 검사장치에 있어서, 상기 인서트는 상기 소켓에 대향하는 면에 적어도 하나의 정렬핀을 포함하며, 상기 소켓은 상기 인서트의 정렬핀에 결합가능한 적어도 하나의 정렬공을 포함하며, 상기 인서트에 수용된 피검사체의 접점과 상기 소켓의 프로브들의 상호 정렬이 상기 정렬공과 정렬핀의 결합에 의해 우선적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 검사장치에 의하면, 피검사체의 접점과 프로브의 정렬을 보다 정확하게 할 수 있다.

Description

검사장치{A Test Device}

본 발명은 반도체와 같은 피검사체의 검사장치, 보다 상세하게는 프로브를 포함하는 소켓, 상기 소켓을 장착하는 소켓가이드 및 상기 소켓 가이드에 결합하고 검사대상인 피검사체를 수용하는 인서트로 구성된 검사장치에서 피검사체의 피검사접점에 접촉하는 프로브의 접촉 정밀성을 향상시킬 수 있는 검사장치에 관한 것이다.

반도체 칩은 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부를 테스트한다.

반도체 칩의 테스트는 반도체 칩의 단자와 테스트 신호를 인가하는 검사회로기판의 접점(패드)을 전기적으로 연결하는 반도체 검사용 프로브가 사용된다. 프로브는 프로브지지체 내에 지지된다. 프로브를 지지하는 프로브지지체는 검사회로기판에 안정되게 결합되어 소켓을 형성한다.

도 3은 종래의 반도체 검사장치를 나타낸 단면도이다. 도 3에 나타낸 종래의 반도체 검사장치(1)는 복수의 프로브(12)들을 지지하는 소켓(10)과, 상기 소켓(10)을 지지하는 소켓가이드(20), 및 피검사체(40)를 수용하는 내부공간(33)을 갖고 상기 소켓가이드(20)에 결합되는 인서트(30)를 포함하여 구성한다. 프로브들(12)은 소켓(10)에 상단 및 하단이 부분 돌출하도록 지지되며, 상기 인서트(30)에 수용된 피검사체(40)의 하부에 위치한 접점(42)에 대응하는 위치에 정확히 정렬되어야 한다. 이는 테스트 시에 미세한 프로브(12)의 돌출 단부가 작은 피검사체(40)의 접점(42)에 정확하게 접촉하여야만 피검사체(40)의 전기적 특성을 검사할 수 있기 때문이다.

종래의 반도체 검사장치(1)에서 프로브(12)와 피검사체(40)의 접점(42)을 정렬하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 소켓(10)과 소켓가이드(20)를 사전에 정해진 위치로 정렬하여 고정한다. 고정방법은 도 3에 나타나 있는 바와 같이 소켓(10)에 형성된 제1정렬공(14)에 소켓가이드(20)의 제1정렬핀(24)을 결합하여 이루어진다. 다음에, 소켓가이드(20)의 제2정렬핀(26)와 인서트(30)의 제2정렬공(36)을 결합하여 결합함으로써, 인서트(30)에 수용된 피검사체(40)의 접점(42)은 소켓(10)에 지지된 프로브들에 대응하는 위치에 정렬된다.

이와 같이 프로브(12)와 피검사체의 접점을 정렬하는 것은 제1정렬공(14)과 제1정렬핀(24) 사이의 공차와, 제2정렬공(36)과 제2정렬핀(26) 사이의 공차가 모두 작용하여 프로브(12)와 피검사체 접점(42)의 정렬에 오차가 발생할 수 있다. 결과적으로 반도체 검사장치(1)의 신뢰성이 나빠지는 문제를 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 소켓에 지지된 프로브와 인서트에 수용된 피검사체의 접점을 정확하게 정렬할 수 있는 검사장치를 제공함에 있다.

본 발명의 과제를 달성하기 위한 제1실시예에 따른 검사장치는, 복수의 프로브들을 지지하는 소켓, 상기 소켓을 지지하는 소켓가이드, 및 상기 소켓가이드에 상하 요동가능하게 결합되고 피검사체 수용부를 갖는 인서트를 포함하는 검사장치에 있어서, 상기 인서트는 상기 소켓에 대향하는 면에 적어도 하나의 정렬핀을 포함하며, 상기 소켓은 상기 인서트의 정렬핀에 결합가능한 적어도 하나의 정렬공을 포함하며, 상기 인서트에 수용된 피검사체의 접점과 상기 소켓의 프로브들의 상호 정렬이 상기 정렬공과 정렬핀의 결합에 의해 우선적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 검사장치는, 복수의 프로브들을 지지하는 소켓, 상기 소켓을 지지하는 소켓가이드, 및 상기 소켓가이드에 상하 요동가능하게 결합되고 피검사체 수용부를 갖는 인서트를 포함하는 검사장치에 있어서, 상기 인서트는 상기 소켓에 대향하는 면에 적어도 하나의 정렬공을 포함하며, 상기 소켓은 상기 인서트의 정렬공에 결합가능한 적어도 하나의 정렬핀을 포함하며, 상기 인서트에 수용된 피검사체의 접점과 상기 소켓의 프로브들의 상호 정렬이 상기 정렬공과 정렬핀의 결합에 의해 우선적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 또는 제2실시예에서, 상기 인서트의 피검사체 수용부는 하부가 개방되어 있고, 측벽으로부터 돌출된 피검사체 걸림부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 또는 제2실시예에서, 상기 소켓은 상기 인서트의 피검사체 수용부의 개방된 하부를 향하는 플로팅부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 또는 제2실시예에서, 상기 인서트는 수용된 피검사체의 접점에 대응하는 위치에 개공이 형성된 지지부재를 더 포함하며, 상기 정렬공 또는 정렬핀은 상기 지지부재의 외곽에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 또는 제2실시예에서, 상기 인서트는 서로 결합할 수 있는 제2정렬공과 제2정렬핀 중 어느 하나를 더 포함하며, 상기 소켓가이드는 상기 제2정렬공과 제2정렬핀 중 다른 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 프로브를 지지하는 소켓, 상기 소켓을 장착하는 소켓가이드, 및 상기 소켓가이드에 결합되는 피검사체 수용 인서트로 구성되는 검사장치에서 피검사체의 접점과 프로브의 정렬을 직접적으로 수행하여 보다 정확하게 정렬할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 검사장치의 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 검사장치의 단면도,
도 3은 종래의 검사장치의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 설명의 편의상 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.

피검사체(140)는 예를 들면 반도체 집적회로(IC)와 같이 저면에 접점으로 범프(bump)를 갖는다. 물론 피검사체(140)는 반도체 집적회로만으로 한정되지 않고 웨이퍼, 디스플레이용 전극기판 등 전기적 특성을 검사할 필요가 있는 제품이라면 어느 것이든 가능하다.

본 발명의 검사장치(100)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수의 프로브(112)를 지지하는 소켓(110), 상기 소켓(110)을 지지하는 소켓가이드(120), 및 상기 소켓가이드(120)에 상하 요동가능하게 결합되고 피검사체 수용부(133)를 갖는 인서트(130)를 포함한다.

소켓(110)에 지지되는 프로브(112)는 배럴 내에 상하 플런저(111,115)를 삽입하고, 상하 플런저(111,115) 사이에 스프링과 같은 탄성체(113)를 개재시켜 상하 플런저(111,115)가 요동할 수 있는 구조의 내장 스프링 타입이 적용될 수 있다. 물론, 외장 스프링 타입의 프로브(미도시)를 포함한 다양한 프로브들이 사용될 수 있다.

프로브(112)는 소켓(110)의 상하에 각각 상하플런저(111,115)의 단부가 노출되도록 지지될 수 있다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 소켓(110)의 상부에는 탄성적으로 지지되어 상하 요동가능한 플로팅부(116)가 배치될 수 있다.

플로팅부(116)는 상기 돌출하는 상부플런저(111,115)의 단부가 삽입되는 개공(119)이 형성되어 있다. 개공(119)에는 상부에 배치된 피검사체(140)의 접점(142)이 삽입되어, 개공(119) 내에서 피검사체 접점(142)과 프로브(112)의 상부플런저(115) 단부가 접촉될 수 있다.

소켓(110)에 지지된 프로브(112)의 하부 플런저(111)의 돌출 단부는 소켓(110) 하부에 배치되는 테스트 기판의 패드(미도시)에 접촉할 수 있다.

소켓(110)은 하부 기판(110-1)과 상부 기판(110-2)을 포함하여 구성할 수 있다. 소켓(110)의 구조를 하부 기판(110-1)과 상부 기판(110-2)으로 나누어 구성하는 것은 내부에 프로브(112)를 용이하게 지지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상부 기판(110-2)은 하부 기판(110-1)보다 작게 형성하여 상호 적층 시에 상부 기판(110-2)이 돌출하는 형태로 구성할 수 있다.

소켓(110)의 상부 기판(110-2)은 소켓 가이드(120)의 중앙 홈에 삽입되도록 설계되어야 한다. 상부 소켓(110-1)에는 제1정렬핀(118)이 형성되어 있다. 이 제1정렬핀(118)은 피검사체가 수용되는 인서트(130)의 하부에 형성된 제1정렬공(138)에 삽입될 수 있다. 즉, 소켓(110)과 인서트(130)의 대향면에는 각각 제1정렬핀(114)과 정렬공(124)이 형성되어 있다. 본 발명에 따른 제1정렬핀(118)과 제1정렬공(138)의 결합은 소켓(110)에 지지된 프로브(112)의 상부 플런저(115) 단부와 인서트(130)에 수용되는 피검사체(140)의 접점(142)이 일치하도록 정렬하는 역할을 한다. 결과적으로, 피검사체(140)가 놓여지는 인서트(130)에 소켓(110)의 프로브(112)들을 직접 정렬함으로써 오차를 최소화하여 정렬 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 소켓(110)의 하부 기판(110-1)의 상부에는 제2정렬공(114)이 형성되어 있고, 소켓가이드(120)의 하부에는 상기 제2정렬공(114)에 삽입되는 제2정렬핀(124)이 형성될 수 있다. 제2정렬공(114)과 제2정렬핀(124)의 결합은 우선적으로 상기 제1정렬공(138)과 제1정렬핀(118)을 정렬한 후에 이루어지므로 적절한 공차를 유지하는 것이 바람직하다. 만일 제2정렬공(114)과 제2정렬핀(124)이 너무 여유 없이 정렬되도록 설계되면 오차에 의해 제1정렬공(138)과 제1정렬핀(118)이 정렬되는 것을 방해할 수 있다. 따라서, 제2정렬공(114)과 제2정렬핀(124)을 비교적 큰 여유도를 갖도록 설계되는 것이 바람직하다. 또한, 제2정렬공(114)과 제2정렬핀(124)의 결합은 가변적으로 이동시킬 수 있는 구조를 적용하는 것도 가능하다.

소켓가이드(120)는 상면에 제3정렬핀(126)이 형성되어 있고, 인서트(130)는 상기 소켓가이드(120)의 제3정렬핀에 대응하는 제3정렬공(136)이 형성되어 있다. 상기 제3정렬핀(126)과 제3정렬공(136)의 결합을 통해, 소켓(110)을 지지하는 소켓가이드(120)에는 피검사체(140)를 수용하는 인서트(130)가 결합될 수 있다. 제3정렬핀(126)과 제3정렬공(136)은 제1정렬핀(118)과 제1정렬공(138)의 우선적 결합을 고려하여야 하기 때문에 충분한 여유도를 갖도록 설계되어야 한다.

인서트(130)는 중앙에 피검사체(1400를 수용하는 피검사체 수용부(133)가 형성되어 있다. 피검사체 수용부(133)는 상하 개방되어 있어 하부에 배치된 소켓(11)의 플로팅부(116)가 노출될 수 있다.

피검사체 수용부(133)의 내벽에는 걸림턱(134)이 배치되어 있어 수용되는 피검사체(140)가 하부로 추락하는 것을 방지하여 준다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사장치(100)를 나타낸 것으로, 소켓(110)의 상부기판(10-2)에 제1정렬공(117)이 형성되고, 인서트(130)의 하부면에 제1정렬핀(139)이 형성될 수 있다. 이외의 다른 구성은 도 1과 동일하므로 설명을 생략한다.

이상과 같이 본 발명의 검사장치(100)는 우선적으로 피검사체(140)를 수용하는 인서트(130)와 프로브(112)를 지지하는 소켓(110)이 직접 정렬하기 때문에, 소켓(110)과 소켓가이드(120)의 정렬오차 및 소켓가이드(120)와 인서트(130)의 정렬 오차를 배제할 수 있어 프로브(112)와 피검사체 접점(142)을 보다 정밀하게 정렬할 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 실시예를 변형할 수 있을 것이다. 따라서, 발명의 범위는 지금까지 설명된 실시예로 정해지는 것이 아니라 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100: 검사장치 110: 소켓
112: 프로브 118: 제1정렬핀
120: 소켓가이드 130: 인서트
138: 제1정렬공 140: 피검사체

Claims (5)

1. 삭제
2. 복수의 프로브들을 지지하는 소켓, 상기 소켓을 지지하는 소켓가이드, 및 상기 소켓가이드에 상하 요동가능하게 결합되고 피검사체 수용부를 갖는 인서트를 포함하는 검사장치에 있어서,
   상기 인서트는 상기 소켓에 대향하는 면에 적어도 하나의 제1정렬공 및 상기 소켓가이드를 향한 면에 제2정렬공을 포함하며,
   상기 소켓은 상기 인서트의 정렬공에 결합가능한 적어도 하나의 고정된 제1정렬핀을 포함하며,
   상기 소켓가이드는 상기 인서트의 제2정렬공에 결합가능한 제2정렬핀을 포함하며,
   상기 인서트에 수용된 피검사체의 접점과 상기 소켓의 프로브들의 상호 정렬이 상기 제1정렬공과 제1정렬핀의 결합에 의해 우선적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 인서트의 피검사체 수용부는 하부가 개방되어 있고, 측벽으로부터 돌출된 피검사체 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 소켓은 상기 인서트의 피검사체 수용부의 개방된 하부를 향하는 플로팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
   
   
5. 삭제

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