KR200380247Y1 - Probe card for testing semiconductor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 검사용 프로브 카드에 대한 것으로서, 이를 위하여 본 고안은 판면에는 다수의 콘넥터(12)가 부착되도록 한 메인 기판 부재(10)와; 상기 메인 기판 부재(10)의 상부면으로 소정의 면적을 커버하도록 결합되는 상부 보강판 부재(20)와; 상기 상부 보강판 부재(20)와는 대응되는 상기 메인 기판 부재(10)의 저면에 결합되는 하부 보강판 부재(30)와; 판면에는 수직의 관통홀(41)을 일정하게 배열시킨 절연 부재(40)와; 상기 절연 부재(40)의 저부로부터 각 관통홀(41)의 주연부에 접착되고, 내부에는 다수의 니들이 내장되는 니들 가이드 부재(50)를 포함하는 구성으로 비교적 저렴하고 제작이 용이한 플렉시블 기판(60)을 적용하여 제작 및 제작 비용이 대폭적으로 절감될 수 있도록 하고, 또한 반도체 디바이스에 대해 니들 가이드 부재(50)를 개별적으로 구비되게 함으로써 니들 불량에 따른 니들 가이드의 교체가 용이해서 유지 보수가 용이한 프로브 카드를 제공하는데 특징이 있다.The present invention relates to a probe card for semiconductor inspection, and for this purpose, the present invention includes a main substrate member 10 to which a plurality of connectors 12 are attached to a plate surface; An upper reinforcing plate member 20 coupled to an upper surface of the main substrate member 10 to cover a predetermined area; A lower reinforcement plate member 30 coupled to a bottom surface of the main substrate member 10 corresponding to the upper reinforcement plate member 20; An insulating member 40 having the vertical through-hole 41 regularly arranged; The flexible substrate 60 is relatively inexpensive and easy to fabricate because it includes a needle guide member 50 bonded to the periphery of each through hole 41 from the bottom of the insulating member 40 and having a plurality of needles therein. ) Can be drastically reduced in manufacturing and manufacturing cost, and the needle guide member 50 is provided separately for the semiconductor device to facilitate replacement of the needle guide due to the failure of the needle. It is characterized by providing a probe card.
Description
본 고안은 반도체 검사용 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 보드로부터 플렉시블 기판을 통해 웨이퍼의 반도체 칩과 일대일로 접속되는 타일형태의 니들 플레이트와 연결되는 구성으로 구비되도록 하여 더욱 미세한 패턴 구현이 가능할 뿐만 아니라 제작 비용을 더욱 저렴하게 할 수가 있는 동시에 제작이 용이한 반도체 검사용 프로브 카드에 관한 것이다.The present invention relates to a probe card for semiconductor inspection, and more specifically, to provide a finer pattern implementation by being connected to the needle plate of the tile form connected in one-to-one connection with the semiconductor chip of the wafer through a flexible substrate from the main board The present invention relates to a semiconductor inspection probe card that is not only possible, but also can be made at a lower cost.
일반적으로 반도체 디바이스는 웨이퍼(Wafer) 상에 패턴(pattern)을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication)공정과 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩(Chip)으로 조립하는 어셈블리(Assembly)공정을 통해서 제조하게 되고, 패브리케이션공정과 어셈블리공정의 사이에서는 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩에 대해서 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:이하 'EDS' 라 한다)라는 공정을 수행하게 된다.In general, a semiconductor device is manufactured through a fabrication process of forming a pattern on a wafer and an assembly process of assembling the wafer on which the pattern is formed into each chip. Between the fabrication process and the assembly process, a process called Electrical Die Sorting (EDS), which inspects electrical characteristics of each chip constituting the wafer, is performed.
이러한 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 특히 불량칩을 판별하기 위해서 수행하게 되는데 여기서 EDS공정은 웨이퍼를 구성하는 각 칩들에 전기적 신호를 인가시킴으로써 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량을 판정하게 되는 검사장치를 주로 이용하고 있다.This EDS process is performed to identify defective chips, especially among the chips constituting the wafer, where the EDS process is determined by a signal checked from an applied electrical signal by applying an electrical signal to each chip constituting the wafer. It is mainly using the inspection device.
다시 말해 웨이퍼에 구비되는 다수의 칩들에 대해 동시에 전기적 검사를 위해 이들 각 칩의 패턴과 접촉되면서 전기적 신호를 인가하게 되는 다수의 니들을 구비한 프로브 카드라는 검사장치를 이용하게 된다. In other words, an inspection apparatus called a probe card having a plurality of needles for applying electrical signals while being in contact with a pattern of each chip for electrical inspection of a plurality of chips included in a wafer at the same time.
프로브 카드를 이용하여 웨이퍼에 형성된 다수의 칩들을 동시에 테스트한 결과 양품으로 판정되면 반도체 디바이스는 패키징 등의 후공정에 의해서 완성품으로서 제작된다.When a plurality of chips formed on a wafer are simultaneously tested using a probe card and determined to be good, the semiconductor device is manufactured as a finished product by a post-process such as packaging.
이와 같이 반도체 웨이퍼의 전기적 특성검사는 통상 웨이퍼의 각 디바이스를 전극패드에 프로브 카드의 니들이 접촉되게 하므로서 이 니들을 통해 특정의 전류를 통전시켜 그때의 전기적 특성을 측정하는 것이다.As described above, the inspection of the electrical characteristics of the semiconductor wafer is performed by energizing a specific current through these needles while allowing each device of the wafer to contact the needle of the probe card with the electrode pad.
한편 최근 반도체 디바이스는 고집적화와 동시에 극소형화되면서 패턴의 디자인 룰은 더욱 미세해지는 추세이므로 이런 반도체 디바이스의 검사를 위해서는 그에 적절히 대응할 수는 검사장치가 필요로 된다.On the other hand, as semiconductor devices have become highly integrated and miniaturized at the same time, the design rules of patterns become more fine. Therefore, an inspection apparatus that can appropriately respond to such a semiconductor device needs to be inspected.
때문에 반도체 디바이스의 더욱 미세해진 패턴과의 접속을 위해 프로브 카드에 적용되는 접속 수단인 니들을 와이어 타입에서 최근에는 반도체의 박막 패턴 공정을 이용한 초소형의 블레이드 타입의 니들로서 교체되도록 하고 있다.Therefore, a needle, which is a connecting means applied to a probe card for connection with a finer pattern of a semiconductor device, has recently been replaced by a micro blade type needle using a thin film pattern process of a semiconductor.
이에 대해 본 출원인에 의해서도 다양하게 제안한 바 있으며, 이러한 니들 구조의 개선 뿐만 아니라 메인 보드로부터 니들에 이르는 전기적 신호 연결 구조 또한 다양하게 개선되도록 하고 있다.This has been variously proposed by the present applicant, and the improvement of the needle structure as well as the electrical signal connection structure from the main board to the needle are also variously improved.
도 1은 본 출원인에 의해 최근 이중 출원한 실용신안등록 제20-0363239호(반도체 검사용 프로브 카드)를 도시한 것으로서, 기등록 고안에서는 메인기판(1)의 상하부로 각각 보강판(2)(3)을 구비하고, 하부 보강판(3)의 내부로는 인터페이스(4)와 니들 가이드(6)가 결합된 서브기판(5)이 적층되도록 하여 메인기판(1)으로부터 전기적 신호가 전달되게 하여 니들 가이드(6)에 삽입된 니들에 안정되게 전달될 수 있도록 한다.FIG. 1 shows Utility Model Registration No. 20-0363239 (Semiconductor Inspection Probe Card), which has been recently filed by the present applicant, in the previous design. 3) and the inside of the lower reinforcement plate (3) is to be laminated to the sub-substrate (5) to which the interface (4) and the needle guide (6) is coupled so that an electrical signal is transmitted from the main substrate (1) The needle guide 6 can be stably delivered to the needle inserted into the needle guide 6.
선출원 고안에서와 같이 최근의 더욱 미세해지는 반도체 패턴의 디자인 룰에 적절하게 대응하기 위하여 니들을 대단히 미세하게 형성하면서 이 니들에 메인기판(1)으로부터 전기적 신호가 전달되도록 하기 위하여 복잡한 구성들을 개제시키도록 하고 있다.In order to adequately cope with the design rules of the recent finer semiconductor patterns, as in the design of the prior application, to form complicated structures so that the electrical signals can be transmitted from the main board 1 to these needles. Doing.
하지만 이와 같이 복잡한 경로를 통해 전기적 신호를 전달하다 보면 전기적 손실도 많을 뿐만 아니라 제작의 어려움도 있으며, 특히 다수의 니들 중 특정의 니들이 불량으로 판명되는 경우 전체의 니들 어셈블리를 교체시켜야 하는 대단히 비경제적인 문제가 있다.However, the transmission of electrical signals through such a complicated path not only leads to a lot of electrical losses, but also difficulties in fabrication. In particular, when a particular needle of a large number of needles is found to be defective, it is a very uneconomical problem to replace the entire needle assembly. There is.
따라서 본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은 니들 플레이트를 웨이퍼의 각 반도체 디바이스와 일대일로 대응되는 타일 형상으로 형성하고, 메인기판으로부터는 플렉시블 기판을 통해 니들 플레이트에 전기적 신호가 전달되도록 함으로써 구성 부품을 최소화시키는 동시에 저렴한 제작이 가능토록 하며, 특히 불량이 발생된 노즐 플레이트만을 간단히 교체시켜 안정적인 사용이 가능케 함으로써 유지 관리에 유리한 반도체 검사용 프로브 카드를 제공하는데 있다. Therefore, the present invention is designed to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to form a needle plate in a tile shape corresponding to one-to-one with each semiconductor device of a wafer, and from the main substrate through a flexible substrate. The electrical signal is transmitted to the plate to minimize the component parts and at the same time to be inexpensive manufacturing. In particular, it is possible to provide a probe card for semiconductor inspection which is advantageous for maintenance by simply replacing the defective nozzle plate by simply replacing it. .
이와 같은 목적을 달성하기 위한 구성으로, 본 고안은 판면 중앙에는 소정의 크기로 관통홀을 형성하고, 회로 패턴이 형성된 상부면에는 다수의 콘넥터가 부착되도록 한 메인 기판 부재와; 상기 콘넥터를 수용하도록 상기 메인 기판 부재의 상부면으로 소정의 면적을 커버하도록 결합되는 상부 보강판 부재와; 상기 상부 보강판 부재와는 대응되는 상기 메인 기판 부재의 저면에 결합되고, 중앙에는 소정의 크기로 안치홀을 형성하는 하부 보강판 부재와; 상기 하부 보강판 부재의 상부로 안착되고, 판면에는 수직의 관통홀을 다수 일정하게 배열시킨 절연 부재와; 상기 절연 부재의 저부로부터 각 관통홀의 주연부에 접착되고, 내부에는 다수의 니들이 내장되며, 상부는 상기 절연 부재의 관통홀에 삽입되면서 상기 메인 기판 부재의 콘넥터와는 플렉시블 기판에 의해 연결되는 니들 가이드 부재를 포함하는 구성이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a through-hole having a predetermined size in the center of the plate surface, and a main substrate member for attaching a plurality of connectors to the upper surface formed circuit pattern; An upper reinforcing plate member coupled to cover a predetermined area with an upper surface of the main substrate member to receive the connector; A lower reinforcing plate member coupled to a bottom surface of the main substrate member corresponding to the upper reinforcing plate member, the lower reinforcing plate member forming a settling hole at a predetermined size in a center thereof; An insulating member seated on an upper portion of the lower reinforcing plate member and having a plurality of vertical through holes arranged uniformly on the plate surface; A needle guide member adhered to the periphery of each through hole from the bottom of the insulating member, and a plurality of needles are embedded therein, and an upper portion thereof is inserted into the through hole of the insulating member and connected to the connector of the main substrate member by a flexible substrate. It includes a configuration.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2와 도 3은 본 고안의 분리된 상태와 결합된 구조를 도시한 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views showing a structure combined with the separated state of the present invention.
도시한 바와 같이 본 고안은 크게 메인 기판 부재(10)와 상부 보강판 부재(20)와 하부 보강판 부재(30)와 절연 부재(40)와 니들 가이드 부재(50)의 결합에 의해 이루어지는 구성이다.As shown in the drawing, the present invention is largely configured by the combination of the main substrate member 10, the upper reinforcement plate member 20, the lower reinforcement plate member 30, the insulating member 40, and the needle guide member 50. .
메인 기판 부재(10)는 원형의 평판에 중앙에는 소정의 크기로서 수직 관통되게 한 관통홀(11)을 형성한 회로 기판으로, 상부면에는 외주연부를 따라 테스트 헤드의 포고 핀과 접속되도록 하는 접속 단자가 형성되면서 이들 접속 단자에 통전 가능하게 관통홀(11)의 주연부에는 콘넥터(12)가 부착되도록 한다. The main board member 10 is a circuit board formed with a through-hole 11 formed vertically through a circular flat plate at a center, and connected to a pogo pin of a test head along an outer circumference thereof on an upper surface thereof. As the terminal is formed, the connector 12 is attached to the periphery of the through hole 11 so as to allow electricity to be connected to these connection terminals.
상부 보강판 부재(20)는 메인 기판 부재(10)의 상부를 커버하면서 메인 기판 부재(10)의 휨이나 뒤틀림과 같은 변형이 방지되도록 하기 위해 구비되는 상부 보강 수단이다. 이때의 상부 보강판 부재(20)에 의해서는 메인 기판 부재(10)의 상부면에서 상향 돌출되게 부착되는 다수의 콘넥터(12)를 내부에 수용할 수 있는 크기로서 형성한다.The upper reinforcing plate member 20 is an upper reinforcing means provided to cover the upper portion of the main substrate member 10 and to prevent deformation such as bending or warping of the main substrate member 10. At this time, the upper reinforcing plate member 20 is formed as a size that can accommodate a plurality of connectors 12 which are attached to protrude upward from the upper surface of the main substrate member 10.
하부 보강판 부재(30)는 상부 보강판 부재(20)와는 대응되는 메인 기판 부재(10)의 저면에 체결되어 메인 기판 부재(10)의 하향의 휨이나 뒤틀림과 같은 변형이 방지되도록 하기 위해 구비되는 하부 보강 수단이다. 이때의 하부 보강판 부재(30)에도 메인 기판 부재(10)와 마찬가지로 판면에는 수직으로 관통되는 안치홀(31)이 형성되고, 이 안치홀(31)의 주연부는 상측이 하측보다는 더 크게 형성되게 하여 단차지는 형상으로 구비되도록 한다.The lower reinforcement plate member 30 is fastened to the bottom surface of the main substrate member 10 corresponding to the upper reinforcement plate member 20 so as to prevent deformation such as downward bending or distortion of the main substrate member 10. Lower reinforcement means. At this time, the lower reinforcing plate member 30 also has a settling hole 31 vertically penetrating the plate surface, like the main substrate member 10, the upper edge portion of the settling hole 31 is formed larger than the lower side To be provided in a shape.
특히 하부 보강판 부재(30)는 상부 보강판 부재(20)로부터 메인 기판 부재(10)를 관통하여 체결되는 볼트에 의해서 메인 기판 부재(10)에 견고하게 결합되도록 한다.In particular, the lower reinforcement plate member 30 is firmly coupled to the main substrate member 10 by bolts fastened through the main substrate member 10 from the upper reinforcement plate member 20.
한편 상부 보강판 부재(20)와 하부 보강판 부재(30)는 비교적 가벼운 재질인 알루미늄 합금으로 이루어지도록 한다.Meanwhile, the upper reinforcing plate member 20 and the lower reinforcing plate member 30 are made of aluminum alloy, which is a relatively light material.
절연 부재(40)는 하부 보강판 부재(30)의 상부로부터 안치되는 평판의 구성으로서, 외주연부는 하부 보강판 부재(30)의 안치홀(31) 주연부에 단차지게 한 부위에 안치되도록 하고, 판면에는 일정하게 수직 관통홀(41)이 형성되도록 한다.The insulating member 40 is a flat plate structured from the upper portion of the lower reinforcing plate member 30, the outer peripheral portion is to be settled in a portion stepped in the periphery of the settling hole 31 of the lower reinforcing plate member 30, In the plate surface, the vertical through-holes 41 are constantly formed.
특히 절연 부재(40)로는 세라믹을 사용하는 것이 가장 바람직하다.In particular, it is most preferable to use a ceramic as the insulating member 40.
니들 가이드 부재(50)는 통상 평판에 일정한 간격으로 반도체 디바이스의 전극 패드와 접속 가능하게 다수의 니들이 삽입되도록 하는 구성으로, 삽입된 니들의 니들 팁 부위는 반도체 디바이스의 전극 패드와 탄력적으로 접속되는 형상으로 형성되도록 한다. 이 니들 가이드 부재(50)에는 실리콘 플레이트를 박막 가공 공정을 통해 니들을 삽입하는 미세한 홀들이 다수 형성되고, 이 홀들에는 각각 니들이 이탈 방지되게 삽입되면서 웨이퍼의 반도체 디바이스의 각각에 대응되는 갯수로서 구비된다.The needle guide member 50 is configured to allow a plurality of needles to be connected to an electrode pad of a semiconductor device at regular intervals on a flat plate, and the needle tip portion of the inserted needle is elastically connected to the electrode pad of the semiconductor device. To be formed. The needle guide member 50 is provided with a number of fine holes for inserting the needle through the silicon plate through a thin film processing process, each of which is provided as a number corresponding to each of the semiconductor devices of the wafer while the needles are inserted to prevent their separation. .
특히 니들 가이드 부재(50)의 내부에 삽입되는 니들은 상부에서 플렉시블 기판(60)의 일단과 납땜 등에 의해 연결되고, 플렉시블 기판(60)의 타단은 메인 기판 부재(10)측 콘넥터(12)와 연결되게 한다.In particular, the needle inserted into the needle guide member 50 is connected to one end of the flexible substrate 60 at the top by soldering or the like, and the other end of the flexible substrate 60 is connected to the connector 12 of the main substrate member 10 side. To be connected.
이때 니들 가이드 부재(50)에서는 니들간 간격을 최소화시키면서 니들간의 간섭이 방지되도록 하기 위해서 니들은 양측에서 서로 대응되는 형상으로 팁 부위가 상호 교차되게 구비되도록 하며, 따라서 니들 가이드 부재(50)에 연결되는 플렉시블 기판(60) 또한 도면에서와 같이 니들 가이드 부재(50)의 상부면에서 양측으로 한 쌍씩 연결되도록 한다.At this time, in the needle guide member 50, the needles are provided so that the tip portions cross each other in a shape corresponding to each other in order to prevent the interference between the needles while minimizing the gap between the needles, thus connecting to the needle guide member 50. Flexible substrate 60 is also to be connected to the pair from both sides on the upper surface of the needle guide member 50 as shown in the figure.
한편 니들 가이드 부재(50)는 상부 보강판 부재(20)로부터 체결되는 위치 조절 수단(70)에 의해서 수평도 조절이 이루어지도록 한다. 위치 조절 수단(70)은 도 4에서와 보는바와 같이 상부 보강판 부재(20)에 체결되는 스크류(71)와 하부 보강판 부재(30)의 니들 가이드 부재(50)의 외주연부에서 스크류(71)의 하단부에 탄력적으로 접촉되도록 구비되는 볼(72)과 스프링(73)이 구비되는 구성이다.On the other hand, the needle guide member 50 is to adjust the level by the position adjusting means 70 is fastened from the upper reinforcing plate member 20. As shown in FIG. 4, the position adjusting means 70 is a screw 71 fastened to the upper reinforcement plate member 20 and a peripheral portion of the needle guide member 50 of the lower reinforcement plate member 30. Ball 72 and the spring 73 is provided so as to elastically contact the lower end of the configuration.
이때 볼(72)과 스프링(73)은 니들 가이드 부재(50)의 외주연부를 하향 요입되게 한 삽입홈(32)의 내부에 삽입되도록 한다.At this time, the ball 72 and the spring 73 is to be inserted into the insertion groove 32 to allow the outer peripheral portion of the needle guide member 50 to be recessed downward.
상기한 구성에서 특히 콘넥터(12)는 절연 부재(40)에 접합되는 니들 가이드 플레이트(50) 하나 당 양측으로 한 쌍의 플렉시블 기판(60)이 연결되므로 절연 부재(40)에 형성하는 수직 관통홀(41)은 니들 가이드 플레이트(50)와 동일한 갯수로 형성하고, 메인 기판 부재(10)에 형성되는 콘넥터(12)는 플렉시블 기판(60)과 동일한 수로서 구비되는 것이다.In the above configuration, in particular, the connector 12 has a vertical through hole formed in the insulating member 40 because a pair of flexible substrates 60 are connected to both sides per needle guide plate 50 bonded to the insulating member 40. 41 is formed in the same number as the needle guide plate 50, and the connectors 12 formed in the main substrate member 10 are provided as the same number as the flexible substrate 60. As shown in FIG.
그리고 니들 가이드 부재(50)는 도 5에서와 같이 상부 니들 가이드 부재(50a)와 하부 니들 가이드 부재(50b)가 별도로 제작되어 이들이 상하로 적층되게 하여 접합되도록 하면서 그 내부에는 니들(52)이 각각 삽입되도록 한 구성으로서, 이때 니들(52)은 도시한 바와 같이 상부면이 소정의 두께로 상향 돌출되게 하여 니들 가이드 부재(50)의 상부면에서 외측으로 절곡되게 형성한다.And the needle guide member 50, as shown in Figure 5, the upper needle guide member 50a and the lower needle guide member 50b are manufactured separately so that they are laminated up and down, and the needles 52 are respectively inside thereof. As a configuration to be inserted, the needle 52 is formed to be bent outwardly from the upper surface of the needle guide member 50 so that the upper surface is projected upward to a predetermined thickness as shown.
즉 하부 니들 가이드 부재(50b)에는 니들(52)이 하향 이탈이 방지되는 형상으로 니들(52)을 수용하는 홀을 형성하고, 이 하부 니들 가이드 부재(50b)의 상부에는 니들(52)의 상향 이탈이 방지되게 하면서 니들(52)의 돌출 단자(52a)가 상부로 통과하도록 하는 수직 관통형 홀이 각각 형성되도록 하여 상부 니들 가이드 부재(50a)가 구비되어 하부 니들 가이드 부재(50b)와 상호 견고하게 접합되도록 한다.That is, the needle 52 is formed in the lower needle guide member 50b to prevent the needle from falling downward, and an upper portion of the lower needle guide member 50b is formed in the upper portion of the needle 52. The upper needle guide member 50a is provided to vertically penetrate the holes so that the protruding terminal 52a of the needle 52 passes upward while preventing the separation thereof, thereby being firmly connected to the lower needle guide member 50b. To be bonded.
한편 니들 가이드 부재(50)의 상부면으로 돌출되어 절곡된 니들(52)의 돌출 단자(52a)는 각각 플렉시블 기판(60)과 납땜 등에 의해서 견고하게 접속되고, 이러한 접속 부위는 에폭시 수지 등에 의해 몰딩시켜 외부로부터 커버되도록 한다.On the other hand, the protruding terminals 52a of the needles 52 protruded and bent onto the upper surface of the needle guide member 50 are firmly connected to each other by the flexible substrate 60 and soldering, and such connection portions are molded by epoxy resin or the like. To be covered from the outside.
즉 니들(52)의 돌출 단자(52a)와 플렉시블 기판(60)의 일단이 납땝 등에 의해서 결합된 니들 가이드 부재(50)의 상부면을 몰딩부(51)에 의해서 외부로부터 커버되게 하는 동시에 니들(52)의 돌출 단자(52a)와 플렉시블 기판(60)간 결합력이 안정되게 유지되도록 한다. That is, the upper surface of the needle guide member 50, in which the protruding terminal 52a of the needle 52 and one end of the flexible substrate 60 are joined by soldering or the like, is covered from the outside by the molding part 51. The coupling force between the protruding terminal 52a of the 52 and the flexible substrate 60 is maintained to be stable.
이와 같이 구성에 따른 본 고안의 조립과 이를 이용한 반도체 디바이스의 검사 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.The assembly of the present invention according to the configuration and the inspection action of the semiconductor device using the same will be described as follows.
본 고안은 도시한 바와 같이 우선 니들 가이드 부재(50)는 웨이퍼에서 검사하고자 하는 각 반도체 디바이스와 대응되는 타일형상으로 구비되도록 한다.According to the present invention, first, the needle guide member 50 is provided in a tile shape corresponding to each semiconductor device to be inspected on the wafer.
즉 웨이퍼에서 반도체 디바이스는 일정한 간격으로 배열되는 장방형의 형상이며, 이들 반도체 디바이스와 전기적으로 접속되는 니들 가이드 부재(50)는 그보다는 미세하게 큰 장방형의 형상인 타일형상으로 형성되도록 하면서 검사하고자 하는 반도체 디바이스의 갯수와 동일할 갯수로서 구비되도록 한다.In other words, the semiconductor devices in the wafer are rectangular shapes arranged at regular intervals, and the needle guide member 50 electrically connected to these semiconductor devices is formed to be formed into a tile shape having a rather large rectangular shape rather than a semiconductor to be inspected. It should be provided as the same number as the number of devices.
이러한 각 니들 가이드 부재(50)에는 상부면에 양측으로 플렉시블 기판(60)이 연결되도록 하고, 이들 니들 가이드 부재(50)를 절연 부재(40)의 저부로부터 관통홀(41)을 통해 플렉시블 기판(60)이 상향 인출되도록 하면 니들 가이드 부재(50)의 외주연부는 절연 부재(40)의 관통홀(41) 저면측 주연부에 밀착되는 상태가 된다.Each of the needle guide members 50 is connected to both sides of the flexible substrate 60 at an upper surface thereof, and the needle guide members 50 are connected to the flexible substrates through the through holes 41 from the bottom of the insulating member 40. When 60 is pulled out, the outer circumferential portion of the needle guide member 50 is brought into close contact with the bottom circumferential portion of the bottom surface side of the through hole 41 of the insulating member 40.
이렇게 밀착되는 절연 부재(40)에 니들 가이드 부재(50)를 접합수단을 이용하여 견고하게 접합되도록 한다. 이때의 접합수단으로는 실리콘이 가장 바람직하다.The needle guide member 50 is firmly bonded to the insulating member 40 which is in close contact with the bonding means. As the bonding means at this time, silicon is most preferred.
관통홀(41)에 플렉시블 기판(60)이 통과되게 하면서 절연 부재(40)에 각 니들 가이드 부재(50)를 일정하게 접합되도록 한 후 니들 가이드 부재(50)를 접합시킨 절연 부재(40)를 하부 보강판 부재(30)의 상부로부터 안치홀(31)에 외주연부가 안착되도록 한다.While allowing the flexible substrate 60 to pass through the through hole 41, each needle guide member 50 is constantly bonded to the insulating member 40, and then the insulating member 40 to which the needle guide member 50 is bonded is formed. The outer periphery of the lower reinforcing plate member 30 is seated in the settling hole 31.
니들 가이드 부재(50)를 접합한 절연 부재(40)가 안착되도록 한 하부 보강판 부재(30)는 그 위쪽에서 메인 기판 부재(10)를 기준으로 그 상측의 상부 보강판 부재(20)와 동시에 볼트 체결에 의해서 견고하게 체결되도록 한다.The lower reinforcing plate member 30, which allows the insulating member 40 to which the needle guide member 50 is bonded, is seated at the same time as the upper reinforcing plate member 20 on the upper side of the main substrate member 10. It should be firmly tightened by bolts.
한편 하부 보강판 부재(30)에 안치되는 절연 부재(40)는 위치 조절 수단(70)의 볼(72)과 스프링(73)에 의해 탄력 지지되도록 하여 상부 보강판 부재(20)의 상부로부터 체결되는 볼트(71) 조작에 의해 절연 부재(40)의 평탄도가 조절되도록 한다.On the other hand, the insulating member 40 placed in the lower reinforcing plate member 30 is elastically supported by the ball 72 and the spring 73 of the position adjusting means 70 to be fastened from the top of the upper reinforcing plate member 20. The flatness of the insulating member 40 is adjusted by manipulating the bolt 71.
이와 같은 결합 구조로 프로브 카드를 구비하게 되면 우선 종전과 같이 메인 기판 부재(10)로부터 노즐 플레이트(50)의 노즐에 전기적 신호를 전달하기 위해 구비하던 세라믹 기판을 생략할 수가 있는 대신 구입이 용이한 플렉시블 기판(60)을 적용하여 보다 저렴한 제작과 미세 패턴 구현이 더욱 용이해지게 된다.When the probe card is provided with the coupling structure as described above, it is possible to omit the ceramic substrate provided to transfer the electrical signal from the main substrate member 10 to the nozzle of the nozzle plate 50 as before. By applying the flexible substrate 60, it becomes easier to manufacture cheaper and fine patterns.
따라서 본 고안을 이용한 반도체 디바이스의 검사는 메인 기판 부재(10)를 테스트 헤드의 포고 핀에 전기적으로 연결되도록 한 다음 웨이퍼에 형성되는 다수의 반도체 디바이스에 니들 가이드 부재(50)의 니들 팁이 전기적으로 접촉되도록 하여 반도체 디바이스에 전달되는 전기적 신호를 체크함으로써 반도체 디바이스의 불량 여부를 결정하게 된다.Therefore, the inspection of the semiconductor device using the present invention allows the main substrate member 10 to be electrically connected to the pogo pin of the test head, and then the needle tip of the needle guide member 50 is electrically connected to the plurality of semiconductor devices formed on the wafer. The contact of the semiconductor device is checked to determine whether the semiconductor device is defective by checking an electrical signal transmitted to the semiconductor device.
이러한 검사 중 니들 가이드 부재(50)가 니들(52)의 손상 등에 의해 작동 불량이 유발되면 본 고안에서는 절연 부재(40)로부터 불량난 니들 가이드 부재(50)만을 분리시킨 뒤 상부 보강판 부재(20)를 메인 기판 부재(10)로부터 분해한 다음 메인 기판 부재(10)의 콘넥터(12)로부터 불량난 니들 가이드 부재(50)측 플렉시블 기판(60)을 콘넥터(12)로부터 이탈시켜 절연 부재(40)를 하향 인출시키게 되면 불량난 니들 가이드 부재(50)만을 간단하게 교체할 수가 있다.If the needle guide member 50 causes malfunction due to damage of the needle 52 during such inspection, in the present invention, only the defective needle guide member 50 is separated from the insulating member 40 and then the upper reinforcing plate member 20 is removed. ) Is disassembled from the main substrate member 10, and then the flexible substrate 60 on the needle guide member 50 side that is defective from the connector 12 of the main substrate member 10 is detached from the connector 12 to insulate the insulating member 40. ), It is possible to simply replace the defective needle guide member 50 by simply pulling down.
이러한 니들 가이드 부재(50)의 부분적인 교체는 종전과 같은 부분적 교체 불능에 따른 경제적 손실을 방지시킬 수가 있게 되므로 더욱 경제적인 프로브 카드의 유지 관리를 제공할 수가 있다.Partial replacement of the needle guide member 50 can prevent economic losses due to partial inability to replace as before, thereby providing more economical maintenance of the probe card.
상술한 바와 같이 본 고안은 메인 기판 부재(10)로부터 니들에 전기적 신호를 전달하는 수단으로 세라믹 기판을 생략하면서 대신 비교적 저렴하고 제작이 용이한 플렉시블 기판(60)을 적용하여 제작 및 제작 비용이 대폭적으로 절감될 수 있도록 하고, 또한 반도체 디바이스에 대해 니들 가이드 부재(50)를 개별적으로 구비되게 함으로써 니들 불량에 따른 니들 가이드의 교체가 용이해서 유지 보수가 용이한 매우 유용한 효과를 제공한다.As described above, the present invention omits the ceramic substrate as a means for transmitting an electrical signal from the main substrate member 10 to the needle, but instead, the flexible substrate 60, which is relatively inexpensive and easy to manufacture, has a large manufacturing and manufacturing cost. In addition, by providing the needle guide member 50 for the semiconductor device individually, it is easy to replace the needle guide according to the needle failure, thereby providing a very useful effect that is easy to maintain.
도 1은 종래의 반도체 검사용 프로브 카드를 예시한 분리 단면도,1 is an exploded cross-sectional view illustrating a conventional semiconductor inspection probe card;
도 2는 본 고안에 따른 반도체 검사용 프로브 카드의 분리 단면도,2 is an exploded cross-sectional view of a probe card for semiconductor inspection according to the present invention;
도 3은 도 2의 결합 단면도,3 is a cross-sectional view of FIG.
도 4는 본 고안의 위치 조절 수단을 도시한 요부 확대 단면도,4 is an enlarged cross-sectional view showing main parts of a position adjusting means of the present invention;
도 5는 본 고안에 따른 니들 가이드 부재의 구성을 확대 도시한 단면도.Figure 5 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the needle guide member according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 메인 기판 부재10: main board member
20 : 상부 보강판 부재20: upper reinforcing plate member
30 : 하부 보강판 부재30: lower reinforcing plate member
40 : 절연 부재40: insulation member
50 : 니들 가이드 부재50: needle guide member
52 : 니들52: Needle
60 : 플렉시블 기판60: flexible substrate
70 : 위치 조절 수단70: position adjusting means
Claims (5)
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| KR20-2005-0000362U KR200380247Y1 (en) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | Probe card for testing semiconductor |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100862887B1 (en) | 2007-02-13 | 2008-10-13 | 주식회사 파이컴 | Assembly for controlling uniformity of probe card and apparatus for inspecting electric condition having the same, and method for controlling uniformity using the same |
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2005
- 2005-01-06 KR KR20-2005-0000362U patent/KR200380247Y1/en not_active IP Right Cessation
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