KR102145719B1 - 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛 - Google Patents

벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개가 상하방향으로 이격배치된 제1 가이드 플레이트 및 제2 가이드 플레이트에 형성된 제1 삽입홀 및 제2 삽입홀로 삽입되어 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되고, 하단부가 검사대상물에 접촉되어 상기 검사대상물로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 테스트 장비로 전달하는 수직형 프로브 카드용 니들유닛에 있어서, 상기 니들유닛의 상단부 외측면에는 상하 일정간격 이격되어 상호 반대방향으로 돌출되는 벤딩방향결정돌부가 형성되어, 상기 벤딩방향결정돌부가 상기 제1 삽입홀 내측면에 가압지지되면서 발생되는 반발력에 의해 상기 니들유닛에 특정 방향으로 휨모멘트를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 니들유닛의 상단부에 벤딩방향결정돌부를 돌출형성시켜, 니들유닛이 가이드 플레이트의 삽입홀 내로 삽입되는 과정에서 벤딩방향결정돌부에 의해 니들유닛의 상단부가 삽입홀 내에서 일방향으로 기울어지면서 니들유닛에 특정 방향으로 휨모멘트가 제공되도록 하여, 니들유닛의 하단부에 검사대상물이 접촉될 경우, 니들유닛이 일제히 일방향으로만 휘어져, 협피치로 인접설치되는 니들유닛이 벤딩에 의해 상호 접촉되지 않아 니들유닛간의 접촉에 의한 검사오류 없이 검사신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛{Needle unit for vertical probe card having control function for bending direction}
본 발명은 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일직선 형태의 수직형으로 다수개 설치되는 각 니들유닛의 일단부에 돌출형성된 벤딩방향결정돌부가 가이드 플레이트의 삽입홀 내로 삽입되는 과정에서 니들유닛에 특정방향으로의 휨모멘트가 발생되도록 하여, 니들유닛의 하단부에 검사대상물이 가압될 경우 니들유닛이 일제히 일방향으로만 벤딩되도록 하는 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼(Wafer)상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(chip)으로 조립하는 어셈블리(assembly)공정을 통해서 제조된다.
여기서 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 불량칩을 판별하기위해 수행하는 것으로 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 되는 프로브 카드라는 검사장치가 주로 사용되고 있다.
이러한 프로브 카드는 웨이퍼를 구성하는 각 칩의 패턴과 접촉되어 전기적 신호를 인가하는 다수의 니들(Needle)이 구비되는데, 통상 웨이퍼의 각 디바이스의 전극패드에 프로브 카드의 니들이 접촉되게 하면서 이 니들을 통해 특정의 전류를 통전시켜 그때 출력되는 전기적 특성을 측정한다.
한편, 최근의 반도체 디바이스는 디자인 룰이 더욱 미세화되면서 고집적화와 동시에 극소형화되고 있는 추세이므로 미세해지는 반도체 디바이스의 패턴과 접속되기 위해서는 프로브 카드의 니들들도 그에 적절한 사이즈로 미세화됨과 아울러 니들과 니들간 보다 좁은 간격으로 배치되는 협피치가 요구된다.
이에 최근에는 일직선 형태로 수직으로 이루어진 니들유닛을 프로브 카드에 설치하여 니들과 니들간격을 보다 좁은 간격으로 배치할 수 있도록 하는 기술이 개시되는데, 이러한 수직형 니들유닛은 일직선 형태로 형성됨에 따라 다수의 니들유닛을 가이드 플레이트에 설치하는 경우 니들과 니들간 협피치를 용이하게 확보할 수 있다.
그러나 검사단계에서 니들유닛의 하단부가 검사대상물에 접촉되면서 가압력에 의해 니들유닛이 소정각도로 벤딩되는데, 이러한 수직형 니들유닛은 특정 방향으로 벤딩될 수 있도록 벤딩부가 형성되어 있지 않은 바, 인접하여 설치되는 니들유닛이 상호 마주보는 방향으로 벤딩될 경우, 니들유닛의 일측이 상호 접촉되어 테스트 오류가 발생하며, 이로 인해 검사 신뢰도가 크게 저하되는 문제점이 있었다.
미국등록특허 9429593호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 니들유닛이 일직선으로 수직형으로 설치되어, 니들유닛의 설치작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하면서도, 니들유닛의 일단부에 벤딩방향결정돌부를 형성하고, 가이드플레이트 내측면에서 벤딩방향결정돌부의 반발력으로 인해 니들유닛의 일측에 특정방향으로 휨모멘트를 제공함으로써 다수의 니들유닛이 일제히 일방향으로 벤딩되도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 복수개가 상하방향으로 이격배치된 제1 가이드 플레이트 및 제2 가이드 플레이트에 형성된 제1 삽입홀 및 제2 삽입홀로 삽입되어 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되고, 하단부가 검사대상물에 접촉되어 상기 검사대상물로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 테스트 장비로 전달하는 수직형 프로브 카드용 니들유닛에 있어서, 상기 니들유닛의 상단부 외측면에는 상하 일정간격 이격되어 상호 반대방향으로 돌출되는 벤딩방향결정돌부가 형성되어, 상기 벤딩방향결정돌부가 상기 제1 삽입홀 내측면에 가압지지되면서 발생되는 반발력에 의해 상기 니들유닛에 특정 방향으로 휨모멘트를 제공한다.
아울러, 상기 니들유닛을 상기 제1, 제2 가이드플레이트에 삽입설치하기 위해 상기 니들유닛이 상기 제1 삽입홀을 관통하여 하단 일부분이 제2 삽입홀 내에 진입한 경우 상기 벤딩방향결정돌부는 상기 제1 삽입홀 내에 진입하는 위치에 형성된다.
더욱이, 상기 니들유닛의 상단부 일측면에 상기 제1 삽입홀의 내측면을 향하여 돌출형성되는 가압돌기와, 상기 가압돌기가 형성되는 위치에서 상기 니들유닛의 하방으로 일정간격 이격되어, 상기 가압돌기가 돌출형성되는 반대면에 상기 제1 삽입홀 내측면을 향하여 돌출형성되는 지지돌기를 포함하여, 상기 니들유닛의 상단부가 상기 제1 삽입홀 내에서 일방향으로 기울어지게 배치된다.
아울러, 상기 지지돌기는 상기 가압돌기보다 돌출되는 길이가 더 길게 형성된다.
또한, 상기 니들유닛의 하단부에는 상기 벤딩방향결정돌부와 대응되는 배치형상으로 상하 일정간격 이격되어 상호 반대면에 외측으로 돌출되는 보강돌부가 더 형성되어, 상기 니들유닛의 하단부가 상기 제2 삽입홀 내측으로 삽입되면, 상기 보강돌부가 상기 제2 삽입홀 내에 밀착지지되면서 상기 벤딩방향결정돌부에 의해 상기 니들유닛이 벤딩되는 방향과 동일한 방향으로 상기 니들유닛의 하단부에 휨모멘트가 부가되도록 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 니들유닛의 상단부에 벤딩방향결정돌부를 돌출형성시켜, 니들유닛이 가이드 플레이트의 삽입홀 내로 삽입되는 과정에서 벤딩방향결정돌부에 의해 니들유닛의 상단부가 삽입홀 내에서 일방향으로 기울어지면서 니들유닛에 특정 방향으로 휨모멘트가 제공되도록 하여, 니들유닛의 하단부에 검사대상물이 접촉될 경우, 니들유닛이 일제히 일방향으로만 휘어져, 협피치로 인접설치되는 니들유닛이 벤딩에 의해 상호 접촉되지 않아 니들유닛간의 접촉에 의한 검사오류 없이 검사신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛이 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 니들유닛이 프로브 카드 내에 설치되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤딩방향결정돌부의 다른 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛이 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛이 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드는 상하방향으로 이격배치되는 제1 가이드 플레이트(10) 및 제2 가이드 플레이트(20)와 니들유닛(30)을 포함하여 구성된다.
제1 가이드 플레이트(10)는 일정 두께(t1)를 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 일측에 복수개의 제1 삽입홀(11)이 형성되며, 후술하는 니들유닛(30)의 상단부를 지지하는 역할을 한다.
제2 가이드 플레이트(20)는 제1 가이드 플레이트(10)와 같이 일정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성되고, 상기한 복수의 제1 삽입홀(11)과 대응되는 일측에 각각 복수의 제2 삽입홀(21)이 형성되며, 제1 가이드 플레이트(10)의 하부에 제1 가이드 플레이트(10)와 일정간격(d1)으로 이격되게 배치되어 후술하는 니들유닛(30)의 하단부를 지지하는 역할을 한다.
니들유닛(30)은 다수개로 미리 설정된 간격으로 이격되어 제1, 제2 가이드 플레이트(10, 20)의 각 제1, 제2 삽입홀(11, 21)에 삽입설치되고, 하단부가 검사대상물에 접촉되어 검사대상물로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 테스트 장비로 전달되도록 한다.
이러한 각 니들유닛(30)은 상, 하단부가 제1 가이드 플레이트(10)의 제1 삽입홀(11)과 대응되는 제2 가이드 플레이트(20)의 제2 삽입홀(21)에 각각 삽입설치되는데, 니들유닛(30)의 상단부 외측면에는 니들유닛(30)의 길이방향을 따라 상하로 일정간격 이격되어 상호 반대방향으로 돌출되는 벤딩방향결정돌부(40)가 형성된다.
이러한 벤딩방향결정돌부(40)는 제1 삽입홀(11)의 일측 및 타측면에 각각 가압지지되면서 발생되는 반발력에 의해 니들유닛(30)에 특정 방향으로의 휨모멘트를 제공하여, 니들유닛(30)을 제1, 제2 가이드 플레이트(10, 20) 내로 삽입설치하는 과정에서 니들유닛(30)이 이러한 휨모멘트에 의해 소정 각도로 벤딩되도록 한다.
더욱 자세히 설명하자면, 벤딩방향결정돌부(40)는 니들유닛(30)의 상단부 일측면에 제1 삽입홀(11)의 내측면을 향하여 돌출형성되는 가압돌기(41)와, 가압돌기(41)가 형성되는 위치에서 니들유닛(30)의 하방으로 일정간격 이격되어 가압돌기(41)가 돌출형성되는 반대면에 제1 삽입홀(11)의 내측면으로 돌출형성되는 지지돌기(42)를 포함하여 구성된다.
이러한 가압돌기(41) 및 지지돌기(42)는 도 2에서와 같이, 니들유닛(30)의 중심에서 돌출된 단부까지 이루는 거리(ℓ)가 제1 삽입홀(11)의 반경(r)보다 더 길게 형성되도록 하여, 이러한 구조에 의해, 니들유닛(30)의 하단부를 제1 삽입홀(11) 내로 관통시켜 니들유닛(30)의 상단부가 제1 삽입홀(11) 내측으로 삽입되면, 지지돌기(42)가 제1 삽입홀(11)의 일측면에 슬라이딩되면서 제1 삽입홀(11)의 일측면으로 지지되어 니들유닛(30)이 지지돌기(42)가 형성되는 반대방향으로 소정 각도로 기울게 되며, 그리고 지지돌기(42)의 상부측에 형성된 가압돌기(41)가 제1 삽입홀(11) 내측으로 이동되면서 지지돌기(42)가 지지되는 제1 삽입홀(11)의 타측 반대면을 가압하게 되어, 니들유닛(30)의 상단부가 제1 삽입홀(11) 내측에서 일방향으로 기울어지게 배치된다.
이러한 벤딩방향결정돌부(40)에 의해 니들유닛(30)으로 제공되는 휨모멘트에 대해 도 3을 통해 더욱 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 니들유닛이 프로브 카드 내에 설치되는 상태를 나타낸 도면으로, 본 발명에 따른 니들유닛(30)은 일직선 형태로 제1, 제2 가이드 플레이트(10, 20)에 수직방향으로 설치되되, 도 3의 (a)에서와 같이, 니들유닛(30)의 하단에서 벤딩방향결정돌부(40)가 형성된 니들유닛(30)의 상단지점까지 거리(L)를 제1 삽입홀(11)의 깊이(t1)와 제1, 제2 가이드 플레이트(10, 20)간 이격되는 간격(d1)을 더한 값(t1 + d1)보다 더 길게 형성되도록 한다.
이러한 구조에 의해, 니들유닛(30)을 제1 삽입홀(11) 내측으로 삽입시키게 되면, 니들유닛(30)의 하단부가 제1 삽입홀(11)을 관통하여 제2 가이드 플레이트(20)의 제2 삽입홀(21) 내로 하단 일부분이 먼저 진입된다.
이와 같이, 니들유닛(30)의 하단부가 제2 삽입홀(21) 내로 진입되어 탈락되지 않고 제2 삽입홀(21) 내측에서 유지되도록 한 상태에서, 니들유닛(30)의 상단부에 형성된 벤딩방향결정돌부(40)는 제1 삽입홀(11) 내측으로 진입하는 위치에 형성되며, 이러한 벤딩방향결정돌부(40)가 제1 삽입홀(11) 내로 진입되면, 전술한 바와 같이, 지지돌기(42)와 가압돌기(41)가 제1 삽입홀(11) 내측면에 가압지지되면서 니들유닛(30)의 상단부가 일정 방향으로 기울어지면서, 니들유닛(30)에 특정방향으로 휨모멘트가 작용되도록 한다.
이러한 설치과정을 통해 특정방향으로의 휨모멘트가 작용된 니들유닛의 하단에 검사대상물을 접촉시키게 되면, 도 3의 (b)에서와 같이 니들유닛(30)이 일제히 휨모멘트가 발생되는 방향으로 벤딩된다.
이와 같이 본 발명은 일직선으로 형성되어 수직형으로 설치되는 니들유닛(30)에 특정 방향으로의 휨모멘트를 제공하고, 검사대상물에 접촉되면서 인접되는 니들유닛(30)이 일제히 동일한 방향으로 벤딩되도록 제어하여 검사과정에서 협피치로 인접하여 설치되는 니들유닛(30)간 상호 접촉에 의한 검사불량이 전혀 발생되지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벤딩방향결정돌부의 다른 구조를 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서는 니들유닛(30)의 중심에서 지지돌기(42)의 돌출단부까지 이루는 거리(ℓ1)가 니들유닛(30)의 중심에서 가압돌기(41)가 돌출된 단부까지의 거리(ℓ2)보다 더 길어지도록 형성시킨다.
이와 같이, 지지돌기(42)가 가압돌기(41)보다 돌출되는 길이가 더 많이 돌출되는 길이로 형성됨에 의해, 지지돌기(42) 측에서 니들유닛(30)의 휘어짐이 동일한 돌출길이로 이루어지는 경우보다 소정 각도(α)로 더 커지도록 하여, 이러한 벤딩방향결정돌부(40)의 반발력으로 인해 지지돌기(42)의 하부측 니들유닛으로 가해지는 휨 모멘트가 더 커지도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛이 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 니들유닛(30)의 하단부에 벤딩방향결정돌부(40)와 대응되는 배치형상으로 형성되는 보강돌부(50)를 더 형성시켜, 니들유닛(30)의 하단부에도 벤딩방향결정돌부(40)에 의해 형성되는 휨모멘트와 동일한 방향으로 휨모멘트가 부과되도록 한다.
이러한 보강돌부(50)는 벤딩방향결정돌부(40)와 같이 니들유닛(30)의 하단부에 지지돌기(42)와 동일한 방향으로 돌출형성되는 보강지지돌기(52)와, 보강지지돌기(52)가 형성되는 위치에서 니들유닛(30)의 하방으로 일정간격 이격되어 가압돌기(41)와 동일한 방향으로 돌출형성되는 보강가압돌기(51)를 포함하여 구성된다.
이러한 보강돌부(50)의 보강지지돌기(52) 및 보강가압돌기(51) 또한, 벤딩방향결정돌부(40)와 동일하게 제2 삽입홀(21) 내에서 가압지지되어 니들유닛(30)의 하단부에 벤딩방향결정돌부(40)와 동일한 방향으로의 휨모멘트가 제공되도록 한다.
이와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에서는 니들유닛(30)의 상,하단부에 형성된 돌기(40, 50)들이 제1, 제2 삽입홀(11, 21) 내로 삽입되면서 니들유닛(30)의 상,하단부에 동일한 방향으로의 휨모멘트가 함께 제공되도록 하여, 니들유닛(30)의 특정방향으로의 벤딩이 더욱 용이하게 이루어질 수 있도록 하여, 인접하여 설치되는 니들유닛(30)간의 벤딩에 의한 간섭없이 검사 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 제1 가이드 플레이트 11 : 제1 삽입홀
20 : 제2 가이드 플레이트 21 : 제2 삽입홀
30 : 니들유닛
40 : 벤딩방향결정돌부 41 : 가압돌기
42 : 지지돌기
50 : 보강돌부 51 : 보강가압돌기
52 : 보강지지돌기

Claims (5)

  1. 복수개가 상하방향으로 이격배치된 제1 가이드 플레이트 및 제2 가이드 플레이트에 형성된 제1 삽입홀 및 제2 삽입홀로 삽입되어 미리 설정된 간격으로 이격되게 설치되고, 하단부가 검사대상물에 접촉되어 상기 검사대상물로부터 전달되는 전기적 신호를 외부의 테스트 장비로 전달하는 수직형 프로브 카드용 니들유닛에 있어서,
    상기 니들유닛의 상단부 외측면에는 상하 일정간격 이격되어 상호 반대방향으로 돌출되는 벤딩방향결정돌부가 형성되어, 상기 벤딩방향결정돌부가 상기 제1 삽입홀 내측면에 가압지지되면서 발생되는 반발력에 의해 상기 니들유닛에 특정 방향으로 휨모멘트를 제공하되,
    상기 벤딩방향결정돌부는
    상기 니들유닛의 상단부 일측면에 상기 제1 삽입홀의 내측면을 향하여 돌출형성되는 가압돌기와,
    상기 가압돌기가 형성되는 위치에서 상기 니들유닛의 하방으로 일정간격 이격되어, 상기 가압돌기가 돌출형성되는 반대면에 상기 제1 삽입홀 내측면을 향하여 돌출형성되는 지지돌기를 포함하여,
    상기 니들유닛의 상단부가 상기 제1 삽입홀 내에서 일방향으로 기울어지게 배치되는 것을 특징으로 하는 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 니들유닛을 상기 제1, 제2 가이드플레이트에 삽입설치하기 위해 상기 니들유닛이 상기 제1 삽입홀을 관통하여 하단 일부분이 제2 삽입홀 내에 진입한 경우 상기 벤딩방향결정돌부는 상기 제1 삽입홀 내에 진입하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지지돌기는 상기 가압돌기보다 돌출되는 길이가 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 니들유닛의 하단부에는 상기 벤딩방향결정돌부와 대응되는 배치형상으로 상하 일정간격 이격되어 상호 반대면에 외측으로 돌출되는 보강돌부가 더 형성되어,
    상기 니들유닛의 하단부가 상기 제2 삽입홀 내측으로 삽입되면, 상기 보강돌부가 상기 제2 삽입홀 내에 밀착지지되면서 상기 벤딩방향결정돌부에 의해 상기 니들유닛이 벤딩되는 방향과 동일한 방향으로 상기 니들유닛의 하단부에 휨모멘트가 부가되도록 하는 것을 특징으로 하는 벤딩방향 제어가 가능한 수직형 프로브 카드용 니들유닛.

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