KR200340108Y1 - Probe guide assembly - Google Patents
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Abstract
본 고안은 웨이퍼척이 이동하는 것에 의해 전극 패드표면 상에 프로브침이 접촉하여 웨이퍼상에 형성된 다수의 반도체장치를 일괄하여 시험하는 반도체시험장치에 구비된 프로브가이드조립체에 관한 것으로, 프로브가이드조립체는 박판형상의 프로브(210), 프로브의 일측부가 삽입되어 프로브를 복수개 장착하게 세로형 슬릿형 홈(221)이 측부에 형성된 프로브장착바(220), 중앙에 개구(O)가 형성되고, 개구 주위에 홈(231)이 형성되어, 프로브장착바의 양단이 홈(231)에 끼워진 상태에서 프로브장착바가 개구를 횡단하게 장착한 장방형 프레임부(230) 그리고 프레임부와 체결되어 테스트헤드(1)의 핀(12)과 접촉하게 될 금속막이 형성된 회로기판(260)을 포함하고; 프로브는 장방형의 몸체(211), 몸체의 하단에 형성되어 패드에 접하는 탐침부로서, 자체탄성을 가지는 형상의 탄성탐침부(212), 및 몸체의 상단에 형성되어 회로기판의 패드(261)에 접촉하는 단자부로서, 자체탄성을 가지는 형상의 탄성단자부(213)를 포함하고; 프레임부는 회로기판과 대면하는 면에 돌출핀(232)이 형성되며, 돌출핀은 회로기판에 형성된 홈(13)에 삽입되며; 여기에서, 하나의 프로브는 일측부가 하나의 프로브장착바에 의해서 일단지지 장착된다.The present invention relates to a probe guide assembly provided in a semiconductor test apparatus for collectively testing a plurality of semiconductor devices formed on a wafer by contacting the probe needle on an electrode pad surface by moving the wafer chuck. A probe 210 having a thin plate shape, and a probe mounting bar 220 having a vertical slit groove 221 formed at a side thereof so that one side of the probe is inserted to mount a plurality of probes, and an opening O is formed at the center thereof. A groove 231 is formed in the rectangular frame portion 230 in which the probe mounting bar is mounted to cross the opening in the state where both ends of the probe mounting bar are fitted in the groove 231, and the frame portion 230 is coupled to the frame portion to test the test head 1. A circuit board 260 on which a metal film is to be brought into contact with the pin 12; The probe is a rectangular body 211, a probe portion formed at the lower end of the body and in contact with the pad, an elastic probe portion 212 having a shape having self-elasticity, and formed at the upper end of the body to the pad 261 of the circuit board. A terminal portion for contact, comprising an elastic terminal portion 213 having a shape having self-elasticity; The frame portion is provided with a protruding pin 232 on a surface facing the circuit board, the protruding pin is inserted into the groove 13 formed in the circuit board; Here, one probe is mounted on one side by one probe mounting bar.
Description
본 고안은 반도체시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼 상에 형성된 다수의 반도체 장치를 일괄하여 시험하는 것을 반도체시험장치가 가능하게 하는 프로브 가이드 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor test apparatus, and more particularly, to a probe guide assembly that enables a semiconductor test apparatus to collectively test a plurality of semiconductor devices formed on a semiconductor wafer.
일반적으로, 반도체집적회로장치의 제조공정에서는 반도체집적회로장치 시험을 위해 반도체시험장치를 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 반도체장치의 전기적 특성이 측정된다.In general, in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, the electrical characteristics of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer are measured using the semiconductor test device for testing the semiconductor integrated circuit device.
도 1 내지 도 4를 참조하여 종래의 반도체시험장치의 구성에 관하여 설명한다.With reference to Figs. 1 to 4, the structure of a conventional semiconductor test apparatus will be described.
도 1을 참조하면, 웨이퍼(3)는 그 주요 면에 스크라이브라인(scribe line)(32)에 의해 다수의 반도체 칩(33)이 구획형성되어 있다. 각 반도체 칩(33)에는 반도체장치가 준비되어 있고, 그 반도체장치를 둘러싸서 전원공급 및 신호입출력을 위한 전극 패드(34)가 다수 설치되어 있다.Referring to FIG. 1, a plurality of semiconductor chips 33 are partitioned by scribe lines 32 on a main surface of the wafer 3. Each semiconductor chip 33 is provided with a semiconductor device, and a plurality of electrode pads 34 for power supply and signal input / output are provided surrounding the semiconductor device.
도 1에 도시한 바와 같이, 2개의 반도체 칩을 단위로 하여 테스트할 수 있게 하기 위해, 2개의 반도체 칩상에 있는 각 전극패드에 대면하도록, 회로기판인 프로브 가이드 조립체(2)에 다수의 프로브 침(21)이 설치되어 있다. 이 프로브 침(21)은 텅스텐, 크롬, 또는 텅스텐-크롬 합금 등으로 이루어지고, 도 2에 도시한 바와 같이, 절연재료로 이루어진 회로기판인 프로브 가이드 조립체(2)의 한쪽면에 수지로 이루어진 링부재(22)로 고정되어 있다. 이 프로브 침(21)은 프로브 가이드 조립체(2)의 상기 한쪽면에 설치된 금속패턴배선(23)에 납땜(24) 등에 의해 전기적으로 접속되어 있다.As shown in FIG. 1, a plurality of probe needles are provided on a probe guide assembly 2, which is a circuit board, to face each electrode pad on the two semiconductor chips, so that the two semiconductor chips can be tested in units. 21 is provided. The probe needle 21 is made of tungsten, chromium, tungsten-chromium alloy, or the like, and as shown in Fig. 2, a ring made of resin on one side of the probe guide assembly 2, which is a circuit board made of an insulating material. The member 22 is fixed. The probe needle 21 is electrically connected to the metal pattern wiring 23 provided on one side of the probe guide assembly 2 by soldering 24 or the like.
전극패드(34)의 표면상에 프로브 침(21)이 접촉하는 표면적은 약 50 ~ 100㎛ø정도이다. 프로브 가이드 조립체(2)측에 접속된 프로브 침(21)의 외경은 약 150 ~ 200㎛ø정도이다. 프로브 가이드 조립체(2) 상에 형성된 금속패턴배선(23)은 관통홀(25)을 통하여 프로브 침(21)이 접속된 측의 표면과 반대측의 표면상에 형성된 금속패턴배선(26)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 금속패턴배선(26)은 상기 반대측의 표면에 설치된 비교적 큰 평면적을 가지는 금속막(27)에 전기적으로 접속되어 있다.The surface area of the probe needle 21 on the surface of the electrode pad 34 is about 50 to 100 占 퐉. The outer diameter of the probe needle 21 connected to the probe guide assembly 2 side is about 150 to 200 mu m. The metal pattern wiring 23 formed on the probe guide assembly 2 is electrically connected to the metal pattern wiring 26 formed on the surface opposite to the surface of the side to which the probe needle 21 is connected through the through hole 25. Connected. This metal pattern wiring 26 is electrically connected to a metal film 27 having a relatively large planar area provided on the surface on the opposite side.
도 1b에는 관통홀(25), 금속패턴배선(26) 및 금속막(27)이 각각 4개씩 도시되어 있지만, 이들은 각 프로브 침(21) 마다에 설치되어 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 프로브 가이드 조립체(2)에는 프로브 침(21)이 전극 패드(34)에 접촉하여 있는 것을 목시확인하기 위한 개구부(28)가 설치되어 있다.In FIG. 1B, four through holes 25, metal pattern wirings 26, and metal films 27 are shown, but it should be understood that they are provided for each probe needle 21. The probe guide assembly 2 is also provided with an opening 28 for visually confirming that the probe needle 21 is in contact with the electrode pad 34.
테스트 헤드(1)는 논리회로가 정상으로 작동하는 지의 여부를 시험하는 기능동작시험이나, 소정의 부하를 걸 수 있는 정상 출력전압을 유지하는 지의 여부를 시험하는 시험장치의 헤드이다. 이 테스트 헤드(1)의 개구부(11)의 주위에는, 상기 프로브 가이드 조립체(2)의 금속막(27)에 대면하도록 핀(12)이 설치되어 있다. 도 1a에는 간략화를 위해 몇개의 핀(12)만이 도시되어 있다. 이 핀(12)은 시험을 위한 신호를 논리회로에 부여하고, 또한 논리회로로부터의 신호를 수취하기 위한 것이다.The test head 1 is a functional operation test for testing whether the logic circuit is operating normally, or a head of a test apparatus for testing whether to maintain a normal output voltage capable of applying a predetermined load. Around the opening 11 of this test head 1, the pin 12 is provided so that the metal film 27 of the said probe guide assembly 2 may face. In FIG. 1A only a few pins 12 are shown for simplicity. This pin 12 is for giving a signal for testing to a logic circuit and for receiving a signal from the logic circuit.
도 4를 참조하면, 웨이퍼(3)는 웨이퍼 척(4)에 얹어 놓아져 고정되어 있다. 웨이퍼 척(4)은 이동기구(5)에 의해 서로 직교하는 3방향으로 이동가능하게 되어 있다. 프로브 가이드 조립체(2)는 반도체시험장치의 고정부(6)에 고정되어 있다. 이 프로브 가이드 조립체(2)의 금속막(27)에는 테스트 헤드(1)의 핀(12)이 압착접촉하여 있다.Referring to FIG. 4, the wafer 3 is mounted on the wafer chuck 4 and fixed. The wafer chuck 4 is movable in three directions perpendicular to each other by the moving mechanism 5. The probe guide assembly 2 is fixed to the fixing part 6 of the semiconductor test apparatus. The pin 12 of the test head 1 is pressed against the metal film 27 of the probe guide assembly 2.
다음에, 상기와 같은 반도체시험장치를 이용하여 웨이퍼 상태인 채로 반도체 장치의 전기적 특성시험을 행하는 수순에 관하여 설명한다. 이동기구(5)를 이용하여, 웨이퍼 척(4) 상에 고정되어 있는 웨이퍼(3) 내의 어느 2개의 반도체 칩(33)의 각 전극패드(34)와, 프로브 가이드 조립체(2) 상에 고정되어 있는 각 프로브 침(21)이 대향하여 접촉하도록 위치되어 있다. 프로브 침(21)은, 웨이퍼 척(4)이 도 4에 도시된 A방향으로 동작하는 것에 의해, 전극 패드(34)의 표면상에 접촉한다.Next, a procedure for conducting an electrical characteristic test of the semiconductor device while in the wafer state using the semiconductor test apparatus as described above will be described. The moving mechanism 5 is used to fix each electrode pad 34 of any two semiconductor chips 33 in the wafer 3 fixed on the wafer chuck 4 and the probe guide assembly 2. Each probe needle 21 is positioned to be in contact with each other. The probe needle 21 contacts the surface of the electrode pad 34 by operating the wafer chuck 4 in the A direction shown in FIG. 4.
논리회로에 부여되는 신호파형은, 테스트 헤드(1)에서 형성되고, 핀(12)에의해 출력된다. 핀(12)은 프로브 가이드 조립체(2)의 금속막(27)에 압착접촉되어 있기 때문에, 테스트 헤드(1)에서의 신호는 금속막(27)에 접속된 금속패턴배선(26), 관통홀(25), 및 금속패턴배선(23)을 통하여 납땜부착된 프로브 침(21)에 전달되고, 프로브 침(21)에 압착접촉되어 있는 전극패드(34)로부터 반도체 칩(33) 내의 논리회로에 인가된다. 이 논리회로로부터의 출력신호는 상술과는 역경로로 테스트 헤드에 부여되고, 테스트 헤드(1)로부터 도시되지 않은 반도체집적회로 테스터에 부여된다. 이와 같이 하여, 논리회로의 전기적 특성시험이 행하여 진다.The signal waveform applied to the logic circuit is formed in the test head 1 and output by the pin 12. Since the pin 12 is in pressure contact with the metal film 27 of the probe guide assembly 2, the signal from the test head 1 is connected to the metal film 27 and the metal pattern wiring 26 connected to the metal film 27. 25 and the electrode pads 34, which are transferred to the probe needles 21 soldered through the metal pattern wiring 23 and are in pressure contact with the probe needles 21, to the logic circuits in the semiconductor chip 33. Is approved. The output signal from this logic circuit is applied to the test head in the reverse path as described above and from the test head 1 to the semiconductor integrated circuit tester (not shown). In this way, an electrical characteristic test of the logic circuit is performed.
이와 같은 종래의 반도체시험장치에서는 동시에 측정할 수 있는 반도체 칩의 개수는 프로브 가이드(2) 측에 접속된 프로브 침(21)의 외경이 크다는 것, 프로브 침(21)과 금속패턴배선(23)을 납땜부착하기에 어느 정도의 영역이 필요된 다는 것, 및 프로브 침(21)이 전극패드(34)에 접촉하여 있는 것을 목시확인하기 위한 개구부가 필요되고, 이 때문에, 프로브 침(21)은 개구부(28)의 주위에 배치하지 않을 수 없는 것 등에 의해 제한된다.In the conventional semiconductor test apparatus, the number of semiconductor chips that can be measured simultaneously is that the outer diameter of the probe needle 21 connected to the probe guide 2 side is large, and the probe needle 21 and the metal pattern wiring 23 are larger. And an opening for visually confirming that a certain area is required for soldering, and that the probe needle 21 is in contact with the electrode pad 34 is required. Therefore, the probe needle 21 is It is limited by what must be arrange | positioned around the opening part 28, etc.
이 때문에 동시에 측정하는 것이 가능한 반도체 칩의 개수는 몇개로 한정되어 있다.For this reason, the number of semiconductor chips which can be measured simultaneously is limited to some.
웨이퍼를 이동시키지 않고, 한번에 칩을 측정하는 것이 가능하도록 한 반도체집적회로의 시험방법이 개시되어 있다. 이것은 선택적으로 상하로 가동하는 복수의 프로브 침이 매트릭스 상으로 배치된 프로브 가이드 조립체를 복수의 반도체집적회로가 형성된 반도체 웨이퍼 상에 얹어 놓고, 제어계에 의해 소정의 프로브 침을 선택적으로 상하이동시켜, 각 반도체집적회로의 패드에 접촉시켜서 그 반도체집적회로의 전기적 특성을 시험하는 기술이 개시된 것이다.Disclosed is a test method for a semiconductor integrated circuit in which a chip can be measured at one time without moving the wafer. This is carried out by placing a probe guide assembly on which a plurality of probe needles, which move up and down selectively, are arranged in a matrix on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor integrated circuits are formed, and selectively moving a predetermined probe needle by a control system. A technique for testing the electrical characteristics of a semiconductor integrated circuit by contacting a pad of the semiconductor integrated circuit is disclosed.
이 개시된 종래의 반도체집적회로의 시험장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the test apparatus of the disclosed conventional semiconductor integrated circuit is as follows.
도 5에서, 101은 반도체 웨이퍼, 102-1은 회로기판인 프로브 가이드 조립체, 102-2는 테스트 헤드, 103은 프로브 가이드 조립체에 매트릭스상으로 배설된 상하가동 프로브 침, 104는 테스트 헤드에 상기 프로브 침에 대응하여 배설된 상하가동 누름핀, 105는 반도체시험장치 내의 프로브 침 구동제어계, 106은 동 시험장치 내의 전기적 특성측정계, 107은 에어실린더계, 108은 파이프를 나타낸다. 상기와 같이 구성된 테스트 헤드 및 프로브 가이드 조립체(102)를 시험장치(109)(도 6참조) 내에 장착하고, 그 테스트 헤드 및 프로브 가이드 조립체(102)를 스테이지(110) 상에 얹어 놓아진 반도체웨이퍼(101) 상의 소정위치에 세트한다.In Fig. 5, 101 is a semiconductor wafer, 102-1 is a circuit board probe guide assembly, 102-2 is a test head, 103 is a vertically movable probe needle disposed in a matrix in the probe guide assembly, 104 is the probe in the test head Up and down movable push pins disposed corresponding to the needles, 105 denotes a probe needle control system in the semiconductor test apparatus, 106 denotes an electrical characteristic measuring instrument in the test apparatus, 107 denotes an air cylinder system, and 108 denotes a pipe. The semiconductor wafer having the test head and probe guide assembly 102 configured as described above mounted in the test apparatus 109 (see FIG. 6), and the test head and probe guide assembly 102 mounted on the stage 110. It is set at a predetermined position on the 101.
다음에, 반도체 웨이퍼의 품종에 의해 설정된 프로그램 가이드를 프로브 침 구동제어계(105)에 장착하면, 그 프로그램 가이드의 전기적 신호지령에 의해 에어실린더계(107) 및 파이프(108)를 통하여 반도체웨이퍼(101) 상에 형성된 각 칩의 패드(111)(도 7참조)에 대응하는 소정의 테스트 헤드(102-2)의 누름핀(104)이 에어 구동에 의해 아래로 이동하고, 도 7에 도시된 바와 같이, 프로브 가이드 조립체(102-1)에 배설된 프로브 침(103)을 하방으로 눌러서 반도체 웨이퍼(101) 상에 형성된 각 칩의 패드(111)에 접촉한다.Next, when the program guide set by the varieties of semiconductor wafers is attached to the probe needle drive control system 105, the semiconductor wafer 101 is connected through the air cylinder system 107 and the pipe 108 by the electric signal command of the program guide. The push pin 104 of the predetermined test head 102-2 corresponding to the pad 111 (see FIG. 7) of each chip formed on the chip 11 moves downward by air driving, as shown in FIG. 7. Likewise, the probe needle 103 disposed on the probe guide assembly 102-1 is pressed downward to contact the pad 111 of each chip formed on the semiconductor wafer 101.
다음에, 전기적 특성측정계(106)에 의해, 스테이지(110)를 이동시키지 않고,각 칩의 특성이 검사된다. 각 칩의 전기적특성의 검사가 완료되면, 상기 구동제어계(105)에 의해 누름핀(104)이 상방으로 이동하고, 이에 따라 프로브 침(103)은 스프링(112)에 의해 반도체 웨이퍼(101) 상으로부터 이탈된다.Next, the electrical characteristic measuring system 106 checks the characteristics of each chip without moving the stage 110. When the inspection of the electrical characteristics of each chip is completed, the push pin 104 is moved upward by the drive control system 105, so that the probe needle 103 is placed on the semiconductor wafer 101 by the spring 112. Depart from
이 반도체시험장치에서는 프로브 침은 에어구동력에 의해 압하되고, 에어구동력이 없어질 때 스프링 힘에 의해 복귀하도록 되어 있다. 따라서, 소정의 프로브 침을 선택할 때, 소정의 프로브 침을 에어구동에 의해 압하하고, 또한 그 이외의 프로브 침을 스프링 힘에 의해 복귀할 필요가 있다. 이와 같이, 시험방법에서는 에어구동력에 의해 프로브 침을 기계적으로 운동시키기 때문에 그 선택동작이 지연된다고 하는 문제가 있다.In this semiconductor test apparatus, the probe needle is pushed down by the air driving force and returned by the spring force when the air driving force is lost. Therefore, when selecting a predetermined probe needle, it is necessary to press down the predetermined probe needle by air driving and to return the other probe needle by spring force. As described above, the test method has a problem that the selection operation is delayed because the probe needle is mechanically moved by the air driving force.
또한, 프로브 침 근방으로 상하이동시키기 위한 기구를 설치하지 않으면 안되므로, 미세화에는 한도가 있고, 전극 패드의 사이즈나 피치(간극)가 미세화되는 것에 적용하는 것은 곤란하다.In addition, since a mechanism for moving the probe to the vicinity of the probe needle must be provided, there is a limit to miniaturization, and it is difficult to apply to miniaturization of the size and pitch (gap) of the electrode pad.
본 고안은 웨이퍼 척이 이동하는 것에 의해 전극 패드의 표면상에 프로브 침이 접촉하여 웨이퍼상에 형성된 다수의 반도체장치를 일괄하여 시험하는 반도체 시험장치에 구비된 프로브 가이드 조립체를 개량하여 웨이퍼 내에 미세가공에 의해 형성된 다수의 전극 패드에 대하여 용이하게 높은 정밀도로 위치적으로 합쳐지는 것이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention improves the microscopic processing in a wafer by improving the probe guide assembly provided in the semiconductor test apparatus which tests a plurality of semiconductor devices formed on the wafer by contacting the probe needle on the surface of the electrode pad by the movement of the wafer chuck. It is an object of the present invention to be able to easily merge positionally with a high precision with respect to a large number of electrode pads formed by the "
도 1은 종래의 반도체시험장치를 이해하기 쉽도록, 분해하여 도시한 사시도이고, 특히, 도 1a는 테스트 헤드를 도시하고, 도 1b는 프로브 가이드 조립체를 도시하고, 1c는 웨이퍼의 일부를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a conventional semiconductor test apparatus for easy understanding, in particular, FIG. 1A shows a test head, FIG. 1B shows a probe guide assembly, and 1C shows a portion of a wafer. Drawing.
도 2는 도 1의 반도체시험장치에서 하방에서 본 프로브 가이드 조립체의 외관을 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating an exterior of the probe guide assembly viewed from below in the semiconductor test apparatus of FIG. 1.
도 3은 도 1의 반도체시험장치에서 웨이퍼 상의 전극패드에 반도체 침이 접촉하여 있는 상태를 도시한 부분확대사시도이다.3 is a partially enlarged perspective view illustrating a state in which a semiconductor needle contacts an electrode pad on a wafer in the semiconductor test apparatus of FIG. 1.
도 4는 도 1의 반도체시험장치의 사용상태를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a state of use of the semiconductor test apparatus of FIG. 1.
도 5는 또 다른 타입의 종래의 반도체시험장치의 개략 분해사시도이다.5 is a schematic exploded perspective view of another type of conventional semiconductor test apparatus.
도 6은 도 5의 반도체시험장치에 기판(프로브 가이드 조립체)을 장착한 상태를 도시하는 일부단면사시도이다.6 is a partial cross-sectional perspective view showing a state in which a substrate (probe guide assembly) is mounted on the semiconductor test apparatus of FIG. 5.
도 7은 도 5의 반도체시험장치의 프로브 침의 구동기구를 설명하기 위한 일부단면사시도이다.7 is a partial cross-sectional perspective view for explaining a driving mechanism of the probe needle of the semiconductor test apparatus of FIG.
도 8은 본 고안에 따른 실시예의 프로브 가이드 조립체에 대한 분해 사시도이다.8 is an exploded perspective view of the probe guide assembly of the embodiment according to the present invention.
도 9는 웨이퍼 상에 형성된 패드의 배치타입들을 설명하기 위한 모식도이다.9 is a schematic diagram for explaining arrangement types of pads formed on a wafer.
도 10은 본 고안에 따른 변경 실시예의 프로브 가이드 조립체에 대한 분해 사시도이다.10 is an exploded perspective view of a probe guide assembly of a modified embodiment according to the present invention.
도 11은 본 고안에 따른 또 다른 변경 실시예의 프로브 가이드 조립체에 대한 분해사시도이다.Figure 11 is an exploded perspective view of a probe guide assembly of another embodiment according to the present invention.
도 12는 도 11의 프로브 가이드 조립체에 대한 일예의 조립도이다.12 is an example assembly view of the probe guide assembly of FIG. 11.
도 13은 도 11의 프로브 가이드 조립체에 대한 다른 일예의 조립도이다.FIG. 13 is an assembly view of another example of the probe guide assembly of FIG. 11. FIG.
본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해, 웨이퍼 척이 이동하는 것에 의해 전극 패드의 표면상에 프로브 침이 접촉하여 웨이퍼상에 형성된 다수의 반도체장치를 일괄하여 시험하는 반도체 시험장치에 구비된 프로브 가이드 조립체에 있어서, 상기 프로브 가이드 조립체는 박판형상의 프로브, 이 프로브의 일측부가 삽입되어 이 프로브를 복수개 장착할 수 있게 세로형 슬릿형 홈이 양측부중 적어도 하나의 측부에 형성된 프로브장착바, 중앙에 개구가 형성되어 있고, 그 개구 주위에 홈이 형성되어 있어, 상기 프로브 장착바아의 양단이 상기 홈에 끼워진 상태에서 상기 프로브 장착바아가 상기 개구를 횡단하도록 장착하고 있는 장방형 프레임부, 그리고 이 프레임부와 체결되어 테스트 헤드의 핀과 접촉하게 될 금속막이 형성되어 있는 회로기판을 포함하고 있고; 상기 프로브는 장방형의 몸체, 이 몸체의 하단에 형성되어 전극 패드에 접촉하게 될 탐침부로서, 자체적으로 탄성을 가질 수 있는 형상으로 되어 있는 탄성 탐침부, 그리고 이 몸체의 상단에 형성되어 회로기판의 패드에 접촉하게 될 단자부로서, 자체적으로 탄성을 가질 수 있는 형상으로 되어 있는 탄성 단자부를 포함하고 있고; 상기 프레임부는 작동시 상기 회로기판과 대면하게 될 면에 돌출핀이 형성되어 있으며, 이 돌출핀은 상기 회로기판에 형성된 홈에 삽입되며; 상기 프레임부는 상기 회로기판에 탈착가능하게 결합되어 있으며; 여기에서, 하나의 프로브는 일측부가 하나의 프로브장착바에 의해서 일단지지되어 장착되어 있는 것으로 되어 있다.The present invention provides a probe guide assembly provided in a semiconductor test apparatus for collectively testing a plurality of semiconductor devices formed on a wafer by contacting the probe needle on the surface of the electrode pad by moving the wafer chuck to achieve the above object. The probe guide assembly may include a thin plate-shaped probe, one side of which is inserted into a probe mounting bar having a vertical slit groove formed on at least one side of both sides thereof, and having an opening at the center thereof. A rectangular frame portion having a groove formed around the opening and mounted so that the probe mounting bar crosses the opening with both ends of the probe mounting bar fitted in the groove; And a circuit board having a metal film formed thereon which will contact the pins of the test head. Doing; The probe is a rectangular body, a probe portion formed at a lower end of the body to be in contact with an electrode pad, an elastic probe portion formed in a shape that can have elasticity on its own, and formed at an upper end of the circuit board. A terminal portion to be brought into contact with the pad, the terminal portion including an elastic terminal portion which is shaped to be elastically itself; The frame portion has a protruding pin formed on a surface that will face the circuit board during operation, the protruding pin being inserted into a groove formed in the circuit board; The frame portion is detachably coupled to the circuit board; Here, one probe is supported by one side by one probe mounting bar.
이하 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 8에는 본 고안에 따른 프로브 가이드 조립체가 200으로서 도시되어 있다.8, a probe guide assembly according to the present invention is shown as 200.
상기 프로브 가이드 조립체(200)는 전체적으로 박판형상의 프로브(210), 이 프로브를 복수개 장착할 수 있게 세로형 슬릿형 홈(221)이 양측부중 적어도 하나의 측부에 형성된 프로브장착바(220), 중앙에 개구(O)가 형성되어 있고, 그 개구 주위에 홈(231)이 형성되어 있어, 상기 프로브 장착바아의 양단이 상기 홈(231)에 끼워진 상태에서 상기 프로브 장착바아가 상기 개구를 횡단하도록 장착하고 있는 장방형의 프레임부(230), 그리고 이 프레임부(230)와 체결되는 회로기판(260)을 포함하고 있다. 이 회로기판(260)은 종래와 같이, 테스트 헤드(1)의 핀(12)과 접촉하게 될 금속막이 도 8에서 볼 때 그 밑면에 형성되어 있으나, 설명을 용이하게 하고자 도 8에서는 도시생략되었다.The probe guide assembly 200 includes a thin plate-shaped probe 210 as a whole, a probe mounting bar 220 having a vertical slit-shaped groove 221 formed at least on one side of both sides to mount a plurality of the probes, and a center thereof. An opening O is formed in the groove, and a groove 231 is formed around the opening, so that the probe mounting bar traverses the opening while both ends of the probe mounting bar are fitted into the groove 231. A rectangular frame portion 230 and a circuit board 260 fastened to the frame portion 230. This circuit board 260 is formed on the bottom surface of the metal film to be in contact with the pin 12 of the test head 1 as shown in the prior art, but is not shown in Figure 8 for ease of explanation. .
상기 프로브(210)는 도 8에 도시된 바와 같이, 장방형의 몸체(211), 이 몸체의 하단에 형성되어 반도체 시험장치의 작동시 웨이퍼(도시되지 않음)에 형성된 전극 패드에 접촉하게 될 탄성 탐침부(212), 그리고 이 몸체의 상단에 형성되어 회로기판(260)의 패드(261)에 접촉하게 될 탄성 단자부(213)를 포함하고 있다.As illustrated in FIG. 8, the probe 210 has a rectangular body 211 and an elastic probe formed at a lower end of the body to contact an electrode pad formed on a wafer (not shown) during operation of the semiconductor test apparatus. A portion 212 and an elastic terminal portion 213 formed on an upper end of the body and in contact with the pad 261 of the circuit board 260 is included.
상기 몸체(211)는 일측부에서 서로에 소정의 간격을 두고서 2개의 숫형 형상부(211a)가 형성되어 있다. 본 실시예에서는 이 숫형 형상부가 E자형상으로 되어 있다.The body 211 is formed with two male portions 211a at predetermined intervals from each other at one side. In this embodiment, this male portion has an E shape.
상기 탐침부(212)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 기단이 상기 몸체(211)의 상단 일측에 일체로 이어져 있는 상태에서 전체적으로 상기 몸체(211)의 숫형 형상부(211a) 반대측으로 뻗어 있는 형상으로 되어 있고, 선단이 상기 몸체(211)의 길이방향과 평행하게 뻗어 있음과 동시에 상기 몸체(211)의 일측부에 대하여 상기 몸체(211)의 횡방향 바깥방향으로 소정거리 편위되어 위치되어 있으며, 기단에서 선단측으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 작아지는 형상으로 되어 있다.As illustrated in FIG. 8, the probe part 212 extends toward the opposite side of the male portion 211a of the body 211 in a state where the proximal end is integrally connected to one side of the upper end of the body 211. It has a shape, the tip extends in parallel with the longitudinal direction of the body 211 and at the same time is positioned a predetermined distance in the transverse outward direction of the body 211 with respect to one side of the body 211, From the base end toward the tip side, the width gradually decreases.
따라서, 상기 탐침부(212)는 상기와 같은 형상으로 되어 있어서, 그 선단부가 웨이퍼의 패드에 접촉될 시 탄성적으로 접촉될 수 있다.Accordingly, the probe part 212 is shaped as described above, and thus the tip part 212 may be elastically contacted when the tip part contacts the pad of the wafer.
또한, 상기 몸체(211)의 단자부(213)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 탐침부(212)의 기단이 상기 몸체(211)의 상단에서 일체적으로 이음되어 있는 측과 횡방향에 있어서의 반대측에서 그 기단이 상기 몸체(211)의 하단 일측에 일체로 이음되어 있는 상태에서 전체적으로 상기 기단이 이음되어 있는 측과 횡방향에 있어서의 반대측으로 뻗어 있는 형상으로 되어 있고, 그 선단이 상기 몸체(211)의 길이방향과 평행하게 뻗어 있음과 동시에 상기 몸체(211)의 양측부에 대하여 상기 몸체(211)의 횡방향 바깥방향으로 편위되지 않게 위치되어 있으며, 기단에서 선단측으로 갈수록 그 폭이 점자척으로 작아지는 형성으로 되어 있지만, 선단만은 그 폭이 확대된 것으로 되어 있다.In addition, the terminal portion 213 of the body 211, as shown in Figure 8, the proximal end of the probe portion 212 is in the side and the transverse direction integrally joined at the upper end of the body 211 In the opposite side in the state that the base end is integrally connected to the lower end side of the body 211, the whole end is formed in the shape extending to the opposite side in the transverse direction and the side to which the base end is connected, It extends in parallel with the longitudinal direction of the body 211 and is positioned so as not to be deviated in the lateral outward direction of the body 211 with respect to both sides of the body 211, the width from the base end to the tip side It is formed to become smaller by braille chuck, but only the tip is expanded.
따라서, 상기 단자부(213)는 상기와 같은 형상으로 되어 있어서, 그 선단부가 회로기판(260)의 패드(261)에 접촉될 시 탄성적으로 접촉될 수 있다.Accordingly, the terminal portion 213 is shaped as described above, so that the terminal portion 213 may be elastically contacted when the tip portion contacts the pad 261 of the circuit board 260.
이와 같은 구성으로 된 상기 프로브(210)는 상기 프로브장착바(220)의 양측부에 서로에 소정된 간격을 가지고 형성된 복수의 세로 슬릿형 홈(221)들 중 어느 하나에 그 몸체(211)의 숫형 형상부(211a)가 형성된 측부가 일부삽입되어 끼워맞춤된다. 상기 슬릿형 홈(221) 각각에는 숫형 형상부(211a)와 소정의 여유공간을 가지고 끼워맞춤될 수 있는 형상을 가진 암형 끼워맞춤홈(도시되지 않음)이 형성되어있다. 또한, 상기 프로브장착바(220)는 양단이 상기 프레임부(230)에 형성된 홈(231)에 끼워맞춤될 수 있는 크기와 형상으로 되어 있다.The probe 210 having such a configuration has a predetermined space between each side portion of the probe mounting bar 220 at a predetermined distance from the plurality of vertical slit grooves 221 of the body 211. The side part in which the male-shaped part 211a was formed is partially inserted and fitted. Each of the slit-shaped grooves 221 is formed with a female fitting groove (not shown) having a shape that can be fitted with a male portion 211a and a predetermined free space. In addition, the probe mounting bar 220 is of a size and shape that both ends can be fitted into the groove 231 formed in the frame portion 230.
또한 상기 프레임부(230)는 작동시 상기 회로기판(260)과 대면하게 될 면에 돌출핀(232)이 형성되어 있으며, 이 돌출핀(232)은 상기 프레임부(230)와 상기 회로기판(260)이 조립될 시 상기 회로기판(260)에 형성된 홈(13)에 삽입되어 상기 프레임부(230)의 장착된 프로브장착바(220)의 프로브(210)의 단자부(213)와 회로기판(260)의 패드(261)에 위치적으로 맞춤시키는 작업에 조력하고자 채용된 것이다.In addition, the frame unit 230 has a protruding pin 232 formed on a surface that will face the circuit board 260 during operation, and the protruding pin 232 is formed of the frame unit 230 and the circuit board ( When the 260 is assembled, the terminal 213 and the circuit board of the probe 210 of the probe mounting bar 220 of the frame unit 230 are inserted into the groove 13 formed in the circuit board 260. It is employed to assist in the job of positioning to the pad 261 of the 260.
또한, 상기 프레임부(230)는 상기 회로기판(1)과 탈착가능하게 결합되기 위해 상기 회로기판(260)에 형성된 복수개의 구멍(14)과 대응하는 위치에 복수개의 관통구멍(233)이 형성되어 있으며, 체결용 나사(234)가 이들 구멍에 삽입됨으로써, 상기 프레임부(230)와 상기 회로기판(260)은 서로 탈착가능하게 결합될 수 있다.In addition, the frame part 230 has a plurality of through holes 233 formed at positions corresponding to the plurality of holes 14 formed in the circuit board 260 to be detachably coupled to the circuit board 1. As the fastening screw 234 is inserted into these holes, the frame portion 230 and the circuit board 260 may be detachably coupled to each other.
도 9에는 웨이퍼 상에 형성된 패드의 다양한 배치형태가, 즉 패드가 1열로 배치된 것을 형태 1로서, 패드가 2열로 배치된 것을 형태 2로서 , 및 패드가 장방형으로 배치된 것을 형태 3으로서 도시되어 있다.9 shows various arrangements of pads formed on a wafer, that is, pads arranged in one row as Form 1, pads arranged in two rows as Form 2, and pads arranged in a rectangle as Form 3 have.
이와 같은 패드 배치 형태에 따라, 본 실시예의 프로브 가이드 조립체는 가변될 수 있다.According to such a pad arrangement, the probe guide assembly of the present embodiment may vary.
즉, 1열로 배치된 형태 1에 본 실시예의 프로브 가이드 조립체를 적용시키려면, 측정될 웨이퍼에 배치된 패드의 수와 상응하는 수의 프로브(210)와 하나의 프로브장착바(220)를 준비하고, 상기 프로브(210)의 일측부를 프로브장착바(220)의일측에 형성된 세로 슬릿형 홈(221)에 끼워맞춤시키면 된다.That is, in order to apply the probe guide assembly of the present embodiment to Form 1 arranged in one row, a number of probes 210 and one probe mounting bar 220 corresponding to the number of pads disposed on the wafer to be measured are prepared. One side portion of the probe 210 may be fitted into the vertical slit groove 221 formed on one side of the probe mounting bar 220.
또한, 2열로 배치된 형태 2에 본 실시예의 프로브 가이드 조립체를 적용시켜려면, 측정될 웨이퍼에 배치된 패드의 수와 상응하는 수의 프로브(210)와 하나의 프로브장착바(220)를 준비하고, 상기 프로브를 2열로 배치한 한 상태에서 프로브(210)의 일측을 프로브 장착바(220)의 양측에 형성된 세로 슬릿형 홈(221)에 끼워맞춤시키면 된다.In addition, to apply the probe guide assembly of the present embodiment to Form 2 arranged in two rows, the number of probes 210 and one probe mounting bar 220 corresponding to the number of pads disposed on the wafer to be measured are prepared. In one state of arranging the probes in two rows, one side of the probe 210 may be fitted into the vertical slit-shaped grooves 221 formed on both sides of the probe mounting bar 220.
또한, 장방형으로 배치된 형태 3에 본 실시예의 프로브 가이드 조립체를 적용시키면, 변경실시예로서, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 장방형의 수납공간을 가진 보조틀(240)이 상기 프로브장착바(220)들이 장착될 프레임부(230)에 형성된 홈(231)들 사이에 형성된 끼워맞춤홈(도시되지 않음)에 끼워맞춤될 수 있게 하고, 이 끼워맞춤된 보조틀(240)에 형성된 장방형의 수납개구(241)에 장방형의 프로브장착틀(250)이 끼워맞춤될 수 있게 하고, 그리고, 상기 장방형의 프로브장착틀(250)이 상기 장방형의 수납개구(241)에 삽입될 시 상기 프로브장착바(220)와 횡으로 평행한 면들에 형성된 세로 슬릿형 홈(251)에 프로브(210)의 일측부를 장착하고, 상기 프로브장착바(220)의 일측에 형성된 슬릿형 홈(221)에 프로브(210)의 일측부를 장착하면 된다.In addition, when the probe guide assembly of the present embodiment is applied to the third shape arranged in a rectangular shape, as shown in FIGS. 10A and 10B, as shown in FIGS. 10A and 10B, the auxiliary frame 240 having a rectangular storage space is mounted on the probe. The bars 220 can be fitted into fitting grooves (not shown) formed between the grooves 231 formed in the frame portion 230 to be mounted, and have a rectangular shape formed in the fitted auxiliary frame 240. The rectangular probe mounting frame 250 may be fitted to the receiving opening 241 of the rectangular fitting, and when the rectangular probe mounting frame 250 is inserted into the rectangular receiving opening 241, the probe mounting frame 250 may be fitted. One side of the probe 210 is mounted on the vertical slit groove 251 formed on the planes parallel to the bar 220, and the probe (slit) is formed on the slit groove 221 formed on one side of the probe mounting bar 220. One side of 210 may be mounted.
또한, 상기 형태 3에 대한 또 다른 변경 실시예의 프로브 가이드 조립체를 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In addition, a probe guide assembly of another modified embodiment of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
형태 1 및 형태 2에서는 프레임부(230)는 중앙에 개구(O)가 형성되어 있고, 그 개구 주위에 프로브장착바(220)를 장착하는 홈(231)이 형성되어 있는 것으로 되어 있으나, 본 또다른 변경 실시예에서는 프레임부(230')는 도 11에 도시된 바와 같이, 중앙에 卍자형 형상부가 표시되게, 卍의 중앙부 및 4모서리부를 제외한 卍을 이루고 있는 선주위가 개구(O')되어 있다. 그리고 그 개구(O')에는, 프로브장착바의 양단이 지지될 수 있게, 개구의 내측으로 뻗어 형성된 시트(S')(seat)부가 형성되어 있다.In Modes 1 and 2, the frame portion 230 has an opening O formed at the center thereof, and a groove 231 for mounting the probe mounting bar 220 is formed around the opening. In another exemplary embodiment, as shown in FIG. 11, the frame portion 230 ′ has an O-shape formed around the line excluding the central portion and the four corner portions of the frame so that the U-shaped portion is displayed at the center thereof. have. The opening O 'is provided with a sheet S' (seat) portion extending inwardly of the opening so that both ends of the probe mounting bar can be supported.
이와 같이 형성된 프로브 가이드 조립체는 도 12에 도시된 바와 같이, 프로브장착바(220)의 일측부에 형성된 세로 슬릿형 홈(221)에 복수개의 프로브(210)의 일측부를 끼우고, 상기 卍자형 형상부를 이루게 하는 개구(O') 중에서 정방형을 이룰 수 있는 개구(O')를 4개 선택하여 그 선택된 4개의 개구 각각에 일측부에 복수개의 프로브(210)이 장착되어 있는 4개의 프로브장착바(220)를 끼우면, 도 9에 도시된 형태 3에 적용될 수 있다.As shown in FIG. 12, the probe guide assembly formed as described above fits one side of the plurality of probes 210 to the vertical slit groove 221 formed at one side of the probe mounting bar 220, and has a U-shaped shape. Four probe mounting bars in which four square openings O 'are formed among the openings O' for forming a portion and a plurality of probes 210 are mounted at one side of each of the selected four openings ( 220 may be applied to Form 3 shown in FIG.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 卍자형 형상부를 이루게 하는 개구(O')들 중에서 테두리부에 배치된 개구에, 일측부에 복수개의 프로브(210)가 장착되어 있는 프로브장착바(220)를 장착하고, 卍의 중앙부와 인접한 개구에, 양측부에 복수개의 프로브(210)가 장착되어 있는 프로브장착바(220)를 장착하면, 패드가 정방형으로 배치된 웨이퍼 4개를 동시에 시험할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 13, a probe mounting bar 220 having a plurality of probes 210 mounted at one side thereof in an opening disposed at an edge portion among the openings O ′ forming the U-shaped portion. ), And a probe mounting bar 220 having a plurality of probes 210 mounted on both sides in an opening adjacent to the center of the fin can test four wafers in which a pad is squarely arranged. have.
상기 프로브 가이드 조립체의 조립은, 프로브장착바에 프로브를 장착하고, 프레임부에 프로브장착바를 장착하고, 프로브장착틀에 프로브를 장착하고, 보조틀에 프로브장착틀을 장착하고 나서, 이들에 장착된 프로브의 단자부를 테스트 헤드의 핀에 맞춘 후, 프로브장착바와 프로브 사이에, 프레임부와 프로브장착바 사이에, 프로브장착틀과 프로브 사이에, 그리고 보조틀과 프로브장착틀 사이에 접착수단이 개재되어 이들 장착을 확실하게 유지시키는 것은 반도체장치의 시험시 프로브의 편위를 방지할 수 있다는 점에서 바람직하다.The assembly of the probe guide assembly includes mounting a probe on a probe mounting bar, mounting a probe mounting bar on a frame portion, mounting a probe on a probe mounting frame, and mounting a probe mounting frame on an auxiliary frame, and then attaching the probe to the probe mounting bar. After fitting the terminal part of the test head to the pin of the test head, the adhesive means is interposed between the probe mounting bar and the probe, between the frame part and the probe mounting bar, between the probe mounting frame and the probe, and between the auxiliary frame and the probe mounting frame. Maintaining the mounting reliably is preferable in that the bias of the probe can be prevented during the testing of the semiconductor device.
상기와 같이 구성된 프로브 가이드 조립체에 의하면, 프로브 침 자체가 탄성을 가지고 있어서, 이 프로브 침에 탄성을 부여하기 위한 스프링이 배제될 수 있게 되었고, 프로브 침과 프로브 가이드 조립체간을 전기적으로 접속시키는 납땜부 및 금속패턴배선을 프로브 가이드 조립체에서 배제시킴으로써, 전극 패드의 사이즈나 피치가 미세화 되는 것에 반도체시험장치가 용이하게 적용될 수 있게 하였다.According to the probe guide assembly configured as described above, the probe needle itself has elasticity, so that a spring for imparting elasticity to the probe needle can be excluded, and a soldering portion electrically connecting the probe needle and the probe guide assembly. And by removing the metal pattern wiring from the probe guide assembly, the semiconductor test apparatus can be easily applied to miniaturization of the size and pitch of the electrode pad.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| U107 | Dual application of utility model | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| T601 | Decision on revocation of utility model registration | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |