KR102136612B1 - 프로브 카드 모듈 - Google Patents

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KR102136612B1
KR102136612B1 KR1020180002134A KR20180002134A KR102136612B1 KR 102136612 B1 KR102136612 B1 KR 102136612B1 KR 1020180002134 A KR1020180002134 A KR 1020180002134A KR 20180002134 A KR20180002134 A KR 20180002134A KR 102136612 B1 KR102136612 B1 KR 102136612B1
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Abstract

본 발명은, 회로 칩을 테스트하기 위한 프로브 카드 모듈을 공개하며, 상기 회로 칩은, 제1 접지 패드 및 제2 접지 패드를 포함하고, 상기 프로브 카드 모듈은, 접지단을 포함하는 인쇄회로기판; 및 제1 입력단, 제2 입력단 및 출력단을 구비하고, 상기 제1 입력단은, 상기 접지단에 연결되고, 상기 제2 입력단은, 제1 전도성 프로브를 통해, 상기 제1 접지 패드에 연결되며, 또한 상기 출력단은, 제2 전도성 프로브를 통해, 상기 제2 접지 패드에 연결되는 증폭회로를 포함한다.

Description

프로브 카드 모듈 {PROBE CARD MODULE}
본 발명은, 프로브 카드 기술에 관한 것이다.
집적회로 소자의 제조 과정에서, 다이 커팅 또는 소자의 패키징 전에, 전기 성능 테스트를 실시하게 되는데, 통상적으로 프로브 카드를 통해 테스터(Tester)가 제공하는 전원 신호와 테스트 신호를 피시험 소자(Device Under Testing, 약칭 DUT)에 전송한다. 그 중, 전원 신호는, 피시험 소자에 필요한 전원을 공급하기 위한 것이고, 테스트 신호는, 피시험 소자를 검측하기 위한 것이다.
집적회로 소자는, 통상적으로 아날로그 회로와 디지털 회로를 포함하기 때문에, 테스트 신호는, 아날로그 신호와 디지털 신호를 포함할 가능성이 있고, 프로브 카드 모듈의 인쇄회로기판에서 아날로그 신호용 접지단(약칭 AGND)과 디지털 신호용 접지단(약칭 DGND)을 분리하여, 이들을 마지막으로 테스터의 동일한 접지단에 연결할 수도 있으며, 그 등가회로는, 하나의 인덕턴스로 간주할 수 있다. AGND를 예로 들면, 인덕턴스 효과로 인해, AGND의 접지 귀환(earth return)이 테스터의 접지단에 즉시 유입되지 못하고, AGND에서 드리프트 접지 전압이 감지될 수 있어, 테스트 신호의 전압 정확도에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어 설명하면, 피시험 소자의 접지 귀환이 100 밀리암페어(mA)라 가정하면, 프로브 카드 모듈은 10개의 프로브가 피시험 소자의 AGND에 연결되어 대략 0.1옴의 병렬 저항을 형성하게 되며, 즉 AGND에 대략 10 밀리볼트(mV)의 드리프트 전압이 발생하게 되어 테스트 신호의 정확도에 영향을 줄 수 있다.
따라서, 접지단에 드리프트 전압이 발생하는 문제를 효과적으로 해결하기 위한 신규한 프로브 카드 기술을 발전시킬 필요가 있다. 관련 종래 기술로는 미국 특허 US 7005879, US7049835를 참조할 수 있고, 이들은 모두 본 발명의 기술과는 전혀 다르다.
본 발명의 목적 중 하나는, 프로브 카드 회로기판의 접지단에서, 피시험 소자의 전기특성 테스트 과정 중 드리프트 전압이 발생하는 문제를 해결하고자 하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일 실시예는, 회로 칩을 테스트하기 위한 프로브 카드 모듈을 제공하며, 상기 회로 칩은 제1 접지 패드 및 제2 접지 패드를 포함하고, 상기 프로브 카드 모듈은, 접지단을 포함하는 인쇄회로기판; 및 제1 입력단, 제2 입력단 및 출력단을 구비하고, 상기 제1 입력단은, 상기 접지단에 연결되고, 상기 제2 입력단은, 제1 전도성 프로브를 통해 상기 제1 접지 패드에 연결되며, 또한 상기 출력단은, 제2 전도성 프로브를 통해 상기 제2 접지 패드에 연결되는 증폭회로를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 회로 칩은, 제3 접지 패드를 더 포함하고, 또한 상기 증폭회로의 상기 출력단은, 제3 전도성 프로브를 통해 상기 제3 접지 패드에 연결되거나, 또는 상기 증폭 회로의 상기 제2 입력단은, 제3 전도성 프로브를 통해 상기 제3 접지 패드에 연결된다.
일 실시예에서, 상기 증폭회로는, 연산증폭기를 포함하고, 상기 제1 입력단은, 비반전 입력단이고, 상기 제2 입력단은, 반전 입력단이다.
일 실시예에서, 상기 프로브 카드 모듈은 프로브 고정시트를 더 포함하고; 여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고, 상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브를 고정시키기 위해 상기 하부 표면에 설치되고, 상기 증폭회로는, 상기 하부 표면 또는 상기 상부 표면에 설치되거나, 또는 상기 증폭 회로는, 상기 전도성 프로브에 설치된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 또 다른 실시예는, 회로 칩을 테스트하기 위한 프로브 카드 모듈을 제공하고, 상기 회로 칩은, 접지 패드를 포함하고, 상기 프로브 카드 모듈은, 접지단을 포함하는 인쇄회로기판; 및 제1 입력단, 제2 입력단, 및 출력단을 구비하고, 상기 제1 입력단은, 상기 접지단에 연결되고, 상기 제2 입력단 및 상기 출력단은, 전도성 프로브를 통해 상기 접지 패드에 연결되는 증폭회로를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 회로 칩은, 별도의 접지 패드를 더 포함하고, 또한 상기 증폭회로의 상기 출력단은, 별도의 전도성 프로브를 통해 상기 별도의 접지 패드에 연결되거나, 또는 상기 증폭회로의 상기 제2 입력단은, 별도의 전도성 프로브를 통해 상기 별도의 접지 패드에 연결된다.
일 실시예에서, 상기 증폭회로는, 연산증폭기를 포함하고, 상기 제1 입력단은, 비반전 입력단이고, 상기 제2 입력단은, 반전 입력단이다.
일 실시예에서, 상기 프로브 카드 모듈은, 프로브 고정시트를 더 포함하고; 여기서, 상기 인쇄회로기판은 상부 표면과 하부 표면을 구비하고, 상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브를 고정시키기 위해 상기 하부 표면에 설치되고, 상기 증폭회로는, 상기 하부 표면 또는 상기 상부 표면에 설치되거나, 또는 상기 증폭 회로는, 상기 전도성 프로브에 설치된다.
본 발명에 의하면, 프로브 카드 회로기판의 접지단에서, 피시험 소자의 전기특성 테스트 과정 중 드리프트 전압이 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드 모듈의 구조도이다.
도 2는, 본 실시예의 프로브카드 모듈로 피시험 회로칩을 테스트하는 회로도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드 모듈의 구조도이다.
도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 카드 모듈의 구조도이다.
본 발명의 특징, 목적 및 기능을 더욱 구체적으로 인지하고 이해할 수 있도록, 도면을 결합하여 아래와 같이 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 모든 명세서 및 도면에서는 동일하거나 또는 유사한 소자를 가리키기 위해 동일한 소자 번호를 사용할 것이다.
각 실시예의 설명에서, 원소가 또 다른 원소의 '상방/상(위)' 또는 '하방/하(아래)'에 있다고 묘사되는 경우, 직접 또는 간접적으로 상기 또 다른 원소의 위 또는 아래에 있는 상황을 지칭하며, 이는 그 사이에 설치되는 기타 원소를 포함할 수도 있다. 소위 '직접적으로'란 그 사이에 기타 매개 원소가 설치되지 않음을 가리킨다. '상방/상' 또는 '하방/하' 등의 묘사는 도면을 기준으로 설명한 것이나, 기타 가능한 방향 전환 역시 포함될 수 있다. 소위 '제1', '제2', 및 '제3'은, 상이한 원소를 묘사하기 위한 것이며, 이러한 원소들은, 이러한 용어에 의해 제한을 받지 않는다. 설명의 편의와 명확성을 위해, 도면 중 각 원소의 두께 또는 치수는, 과장하거나 또는 생략하거나 또는 개략적인 방식으로 표시하며, 또한 각 원소의 크기는 결코 완전한 실제의 치수가 아니다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 카드 모듈(100)의 구조도이다. 상기 프로브 카드 모듈(100)은, 복수의 전도성 프로브(110), 인쇄회로기판(120), 프로브 고정시트(130) 및 증폭회로(140)를 포함한다. 그 중, 상기 프로브 고정시트(130)는, 상기 인쇄회로기판(120)의 하방에 설치되어, 상기 전도성 프로브(110)를 고정하고, 또한 상기 증폭회로(140)는, 상기 증폭회로(140)가 가능한 한 피시험 소자에 가까워질 수 있도록, 상기 인쇄회로기판(120)의 하부 표면에 설치된다. 상기 전도성 프로브(110), 상기 인쇄회로기판(120) 및 상기 프로브 고정시트(130)를 조합하여, 본 기술 분야에서 통칭되는 '프로브 카드'를 구성하고, 이러한 프로브 카드는, 칩 프로버(Prober, 미도시)에 설치되어, 피시험 소자의 전기특성 검사를 수행하게 된다. 이 외에도, 상기 전도성 프로브(110)는, 복수의 전송선(150)(예를 들어 동축케이블 또는 연선(twisted pair))을 통해 상기 인쇄회로기판(120)과 상기 전도성 프로브(110)에 연결되거나; 또는 상기 전도성 프로브(110)는, 상기 인쇄회로기판(120)에 직접 연결될 수도 있다.
상기 프로브 카드 모듈(100)이 테스트하는 피시험 소자는, 회로 칩(160)이고, 그 주요 회로도는, 도 2에 도시된 바와 같다. 여기서, 상기 전도성 프로브(110)는, 전도성 프로브(111~114)들을 포함하고, 상기 회로 칩(160)은, 상기 회로 칩(160)의 내부 회로를 외부와 연결하는 인터페이스 연결 패드로서의 다수의 전도성 패드(161~166)들을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 전도성 패드(161), (163), (164), (165)는 모두, 상기 회로 칩(160)의 접지단(예를 들어 아날로그 신호용 접지단)에 연결되고, 따라서 이를 접지 패드(ground pad)라 칭할 수 있다. 상기 증폭회로(140)는, 연산증폭기(Operational Amplifier, 즉 OP-Amp)일 수 있고, 2개의 입력단(비반전 입력단(141)과 반전입력단(142)) 및 하나의 출력단(143)을 구비한다. 그 중, 상기 비반전 입력단(141)은, 상기 인쇄회로기판(120)의 접지단(122)에 연결되고, 상기 반전 입력단(142)은, 상기 전도성 프로브(111)를 통해 상기 접지 패드(161)에 연결되며, 또한 상기 출력단(143)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전도성 프로브(112)를 통해 상기 접지 패드(163)에 연결되고, 상기 전도성 프로브(113)를 통해 상기 접지 패드(164)에 연결되며, 또한 상기 전도성 프로브(114)를 통해 상기 접지 패드(165)에 연결될 수 있다. 상기 전도성 프로브(111~114)들은 모두, 상기 회로 칩(160)의 접지단에 직접 연결되기 때문에, 상기 증폭회로(140)의 출력단(143)과 반전 입력단(142)은, 단락(short circuit) 연결에 해당한다. 이 외에도, 상기 증폭회로(140)의 반전 입력단(142)은, 상기 회로 칩(160)(피시험 소자)의 접지단에 연결되어, 부귀환(negative feedback) 회로를 형성하므로, 이로써 상기 증폭회로(140)는, 상기 회로 칩(160)의 접지단을 추동(推動; 따라 움직임)하고, 상기 전도성 프로브(110)가 형성하는 등가저항을 보상하여, 상기 인쇄회로기판(120)의 접지단에 발생할 가능성이 있는 드리프트 전압을 제거할 수 있다. 또한, 상기 회로 칩(160) 상의 접지 귀환(earth return)은, 상기 인쇄회로기판(120)의 접지단(122)에 유입되지 않고, 상기 증폭회로(140)의 전원단에 유입되게 되어, 피시험 소자(회로 칩(160))와 프로브 카드 모듈(100) 사이의 접지를 이격시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예의 프로브 카드 모듈(100)은, 상기 증폭회로(140)의 설치를 통해, 전도성 프로브(110)가 형성하는 등가 저항을 보상함과 동시에, 인쇄회로기판(120)의 접지단(122)과 회로 칩(160)의 접지단을 이격시킬 수 있고, 따라서 접지단에 발생할 가능성이 있는 드리프트 전압을 효과적으로 방지하여, 테스트 신호의 전압 정확도를 보장할 수 있다.
도 2는, 단지 본 발명의 실시예의 프로브 카드 모듈(100)과 회로 칩(160) 중의 일종의 실시 양태일 뿐임에 유의해야 한다. 상세히 설명하면, 본 발명의 기타 실시 양태 중, 상기 증폭회로(140)의 출력단(143)과 반전 입력단(142)이 전도성 프로브를 통해 동일한 접지 패드에 연결되거나; 또는 상기 증폭회로(140)의 반전 입력단(142)이 복수의 전도성 프로브를 통해 상이한 접지 패드에 연결될 수도 있고, 본 발명은, 결코 이에 제한을 두지 않는다. 본 발명의 실시예의 프로브 카드 모듈(100)은, 실제 실시 시에, 상기 증폭회로(140)의 출력 능력, 전도성 프로브에 연결해야 할 접지 패드의 수량, 전도성 프로브의 길이와 접지단을 통과하는 전류 등의 요소에 따라, 설치해야 할 증폭회로(140)의 수량 및 증폭회로(140)와 각 접지 패드의 연결관계를 결정할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드 모듈(200)의 구조도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예는, 기본적으로 도 1의 프로브 카드 모듈(100)과 동일하고, 차이점은, 상기 증폭회로(140)가 상기 인쇄회로기판(120)의 회로 배치에 최대한 정합되도록 하기 위해, 상기 증폭회로(140)를 상기 인쇄회로기판(120)의 상부 표면에 설치한다는데 있다. 상기 증폭회로(140)와 상기 전도성 프로브(110)가 상기 인쇄회로기판(120)의 각기 다른 상하 양측에 설치되기 때문에, 상기 인쇄회로기판(120)에 관통공(125)을 형성하여야 하고, 상기 관통공(125)은, 상기 인쇄회로기판(120)의 상, 하 표면을 관통하여, 상기 증폭회로(140)를 상기 전도성 프로브(110)에 연결한다.
도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로브 카드 모듈(300)의 구조도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예는, 기본적으로 도 1의 프로브 카드 모듈(100)과 동일하고, 차이점은, 상기 전도성 프로브(110)가 상기 인쇄회로기판(120)에 직접 연결된다는데 있다. 또한, 상기 증폭회로(140)는, 상기 전도성 프로브(110)에 직접 설치되어, 상기 증폭회로(140)와 피시험 소자(회로 칩)의 거리를 더욱 단축시킴으로써, 상기 전도성 프로브(110)가 형성하는 등가 저항을 축소시킬 수 있다.
다만, 이상의 설명은, 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 이로써 본 발명의 범위를 제한할 수는 없다. 본 발명의 특허출원범위에 따라 실시되는 균등한 변화 및 변형은, 여전히 본 발명의 요지를 상실하지 않고, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으므로, 따라서 모두 본 발명의 추가적인 실시 상황으로 간주되어야 한다.
100, 200, 300: 프로브 카드 모듈 110, 111~114: 전도성 프로브
120: 인쇄회로기판 122: 접지단
125: 관통공 130: 프로브 고정시트
140: 증폭회로 141: 비반전 입력단
142: 반전 입력단 143: 출력단
150: 전송선 160: 회로 칩
161~166: 전도성 패드

Claims (16)

  1. 회로 칩을 테스트하기 위한 프로브 카드 모듈에 있어서,
    상기 회로 칩은, 제1 접지 패드 및 제2 접지 패드를 포함하고,
    상기 프로브 카드 모듈은,
    접지단을 포함하는 인쇄회로기판; 및
    제1 입력단, 제2 입력단 및 출력단을 구비하는 증폭회로
    를 포함하고,
    상기 제1 입력단은, 상기 접지단에 연결되고,
    상기 제2 입력단은, 제1 전도성 프로브를 통해, 상기 제1 접지 패드에 연결되며, 또한
    상기 출력단은, 제2 전도성 프로브를 통해, 상기 제2 접지 패드에 연결되는
    프로브 카드 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 칩은, 제3 접지 패드를 더 포함하며, 또한
    상기 증폭회로의 상기 출력단은, 제3 전도성 프로브를 통해, 상기 제3 접지 패드에 연결되는
    프로브 카드 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로 칩은, 제3 접지 패드를 더 포함하며, 또한
    상기 증폭 회로의 상기 제2 입력단은, 제3 전도성 프로브를 통해, 상기 제3 접지 패드에 연결되는
    프로브 카드 모듈.
  4. 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 증폭회로는, 연산증폭기를 포함하며,
    상기 제1 입력단은, 비반전 입력단이고,
    상기 제2 입력단은, 반전 입력단인
    프로브 카드 모듈.
  5. 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    프로브 고정시트를 더 포함하며;
    여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고,
    상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브들을 고정시키기 위해, 상기 하부 표면에 설치되고,
    상기 증폭회로는, 상기 하부 표면에 설치되는
    프로브 카드 모듈.
  6. 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    프로브 고정시트를 더 포함하며;
    여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고,
    상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브들을 고정시키기 위해, 상기 하부 표면에 설치되고,
    상기 증폭회로는, 상기 상부 표면에 설치되는
    프로브 카드 모듈.
  7. 청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    프로브 고정시트를 더 포함하며;
    여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고,
    상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브들을 고정시키기 위해, 상기 하부 표면에 설치되고,
    상기 증폭회로는, 상기 전도성 프로브에 설치되는
    프로브 카드 모듈.
  8. 회로 칩을 테스트하기 위한 프로브 카드 모듈에 있어서,
    상기 회로 칩은, 접지 패드를 포함하고,
    상기 프로브 카드 모듈은,
    접지단을 포함하는 인쇄회로기판; 및
    제1 입력단, 제2 입력단, 및 출력단을 구비하는 증폭회로
    를 포함하고,
    상기 제1 입력단은, 상기 접지단에 연결되고,
    상기 제2 입력단 및 상기 출력단은, 전도성 프로브를 통해, 상기 접지 패드에 연결되는
    프로브 카드 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 회로 칩은, 별도의 접지 패드를 더 포함하며, 또한
    상기 증폭회로의 상기 출력단은, 별도의 전도성 프로브를 통해, 상기 별도의 접지 패드에 연결되는
    프로브 카드 모듈.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 회로 칩은, 별도의 접지 패드를 더 포함하며, 또한
    상기 증폭회로의 상기 제2 입력단은, 별도의 전도성 프로브를 통해, 상기 별도의 접지 패드에 연결되는
    프로브 카드 모듈.
  11. 청구항 8, 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 증폭회로는, 연산증폭기를 포함하며,
    상기 제1 입력단은, 비반전 입력단이고,
    상기 제2 입력단은, 반전 입력단인
    프로브 카드 모듈.
  12. 청구항 8, 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    프로브 고정시트를 더 포함하며;
    여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고,
    상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브들을 고정시키기 위해, 상기 하부 표면에 설치되고,
    상기 증폭회로는, 상기 하부 표면에 설치되는
    프로브 카드 모듈.
  13. 청구항 8, 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    프로브 고정시트를 더 포함하며;
    여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고,
    상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브들을 고정시키기 위해, 상기 하부 표면에 설치되고,
    상기 증폭회로는, 상기 상부 표면에 설치되는
    프로브 카드 모듈.
  14. 청구항 8, 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    프로브 고정시트를 더 포함하며;
    여기서, 상기 인쇄회로기판은, 상부 표면과 하부 표면을 구비하고,
    상기 프로브 고정시트는, 상기 전도성 프로브들을 고정시키기 위해, 상기 하부 표면에 설치되고,
    상기 증폭회로는, 상기 전도성 프로브에 설치되는
    프로브 카드 모듈.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 접지 패드 및 상기 제2 접지 패드가 상기 회로 칩의 접지단에 연결됨으로써, 상기 출력단이 상기 제2 입력단에 단락되는
    프로브 카드 모듈.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 접지 패드가 상기 회로 칩의 접지단에 연결됨으로써, 상기 출력단이 상기 제2 입력단에 단락되는
    프로브 카드 모듈.
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