KR20090066974A - 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브카드 니들을 한 쌍의 핀이 서로 대향되게 배치됨과 아울러 상기 핀의 각 끝단부가 서로 접촉되도록 형성된 두 개의 세트로 구성하여, 양쪽 핀이 서로 지지되도록 함으로써 웨이퍼에 대한 프로빙 작업시 니들의 변형을 최소화시켜 측정 데이터의 신뢰성을 향상시킴과 아울러, 니들의 휨 현상을 유발시키는 니들과 웨이퍼간의 가압력을 분산시킬 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들은, 회로가 형성된 인쇄회로기판의 저면에 그 선단부가 고정되고, 웨이퍼의 프로빙 작업 수행시에 그 끝단부가 웨이퍼의 프로빙 패드에 접촉되는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 있어서, 상기 니들은 한 쌍의 핀이 서로 대향되게 배치됨과 아울러 상기 핀의 각 끝단부가 서로 접촉되도록 형성된 두 개의 세트로 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 니들의 변형을 최소화시켜 정확하고 신뢰성 있는 프로빙 작업을 수행할 수 있으며, 니들의 내구성 증가로 인하여 프로브카드의 수명 또한 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

프로브카드, 니들, 핀, 절곡부.

Description

반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들{Probe card needle for semiconductor wafer test}

본 발명은 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로브카드 니들을 한 쌍의 핀이 서로 대향되게 배치됨과 아울러 상기 핀의 각 끝단부가 서로 접촉되도록 형성된 두 개의 세트로 구성하여, 양쪽 핀이 서로 지지되도록 함으로써 웨이퍼에 대한 프로빙 작업시 니들의 변형을 최소화시켜 측정 데이터의 신뢰성을 향상시킴과 아울러, 니들의 휨 현상을 유발시키는 니들과 웨이퍼간의 가압력을 분산시킬 수 있도록 된 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정은 요구되는 회로 패턴을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication)공정과 회로 패턴이 형성된 기판을 각 단위 칩으로 조립하거나 금선연결 등을 포함한 패키징(Packaging)과정을 거치게 됨으로써 제품으로 완성된다.

패브리케이션 공정과 패키징 공정 사이에 기판을 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electrical Die Sorting)공정이 수행된다.

EDS 공정은 기판을 구성하고 있는 단위 칩들 중에서 불량 칩을 판별하기 위 한 것으로서, 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량 여부를 판단함으로써, 불량 칩 중에서 수리 가능한 칩은 수리하고, 제작공정에서의 문제점을 조기에 피드백함과 아울러, 불량 칩의 조기 제거로 조립 및 검사에서의 원가를 절감할 수 있게 된다.

EDS의 기본 요소로는 테스터 시스템, 프로버 시스템, 프로브 카드, 테스터 프로그램을 들 수 있으며, 그 중에서 프로브 카드는 니들을 인쇄회로기판에 고정시켜 놓은 것으로 테스터에서 발생한 신호가 프로브 카드의 니들까지 전달되고, 상기 니들이 기판 내 칩의 프로빙 패드에 접촉되어 디바이스 내부의 회로에 전기적 신호가 전달되게 함으로써 전기적 특성을 검사하게 된다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들을 나타낸 측면도이고, 도 2는 도 1의 프로브카드 니들을 이용한 프로빙 작업시에 니들과 웨이퍼간의 접촉 상태도이다.

반도체 웨이퍼(1)의 회로 및 출력 단자인 프로빙 패드(미도시됨)와의 접촉으로 전기적 검사를 수행하는 장치인 프로브카드(10)는, 회로가 구성된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, 40)과, 선단부는 상기 인쇄회로기판(40)의 회로에 연결되고 타측 끝단부는 웨이퍼(1)의 프로빙 패드에 접촉되는 니들(20)을 포함한다.

상기 니들(20)은 인쇄회로기판(40)에 절연물질인 에폭시(epoxy, 30)를 도핑하고, 상기 에폭시(30)에 의해 니들(20)을 심은 후 그 한쪽 부분을 납땜고정하고, 반대쪽 단부가 원하는 위치를 향하도록 하여 다시 에폭시(30)를 덮어 씌운 후 경화시킨다.

한편, 프로빙 작업의 수행시에는 상기 니들(20)과 상기 프로빙 패드간의 접촉도를 증대시키기 위해, 서로 밀착되도록 가압시키게 된다.

프로브카드 니들(20)을 이용한 프로빙 작업은 프로브카드(10)를 셋팅한 후, 그 하방향에 웨이퍼(1)가 놓여진 척(5)을 승강시키면서 웨이퍼(1)의 프로빙 패드에 접촉시키는 과정으로 수행된다. 여기서, 상기 척(5)이 상승하게 되면, 상기 척(5)의 상면에 놓여진 웨이퍼(1)가 니들(20)을 밀어 올리고, 이에 따라 니들(20)은 에폭시(30)에 의해 고정된 부분부터 시작해서 그 단부가 상방향으로 휘어져 올라간다.

그리고, 웨이퍼(1)의 프로빙 작업이 완료되면 다시 척(5)은 하강하고, 상기 상방향으로 휘어져 올라갔던 니들(20)은 자체 복원력에 의해 원위치로 복원된다.

그러나, 상기 종래 프로브카드 니들(20)은 웨이퍼(1)의 프로빙 작업이 계속되는 동안 니들(20)이 상하로 승강을 반복하게 되면서 점차 복원력이 떨어지게 되고 나중에는 상방향으로 휘어지게 되어 니들(20)이 가지고 있는 고유의 각도(approach angle, bending angle)이 변하게 되고, 니들(20)의 접촉부위가 닳아서 길이도 짧아지게 되는 복합적인 문제로 인하여 프로빙 패드의 정중앙에 정렬(align)되지 못하고 벗어나서 프로빙 마크를 형성하게 되어 정확한 프로빙 작업의 수행이 어려워지는 문제점이 있다.

이 때, 상방향으로 휘어진 니들(20)을 다시 원위치로 내려주기 위한 작업을 하게 되며, 이러한 작업이 계속 반복되는 동안 상기 니들(20)의 복원력은 점차 감소되어 결과적으로 니들(20)의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 웨이퍼의 프로빙 작업 수행시에 니들의 변형을 최소화시켜 니들과 프로빙 패드간의 정렬도를 높이고, 측정 데이터의 신뢰성을 확보함과 아울러, 니들을 포함한 프로브카드의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들은, 회로가 형성된 인쇄회로기판의 저면에 그 선단부가 고정되고, 웨이퍼의 프로빙 작업 수행시에 그 끝단부가 웨이퍼의 프로빙 패드에 접촉되는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 있어서, 상기 니들은 한 쌍의 핀이 서로 대향되게 배치됨과 아울러 상기 핀의 각 끝단부가 서로 접촉되도록 형성된 두 개의 세트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 핀의 각 끝단부는 서로 접촉되어 고정된 것을 특징으로 한다.

상기 끝단부에는 절곡된 끝단면이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 니들은 그 선단부의 고정된 부위로부터 그 끝단부에 이르는 구간의 일부에 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 의하면, 니들의 구 조를 한 쌍의 핀이 서로 대향되면서 각 끝단부가 서로 접촉되도록 형성함으로써 니들과 웨이퍼가 반복적으로 접촉되더라도, 니들의 변형을 최소화시켜 정확하고 신뢰성 있는 프로빙 작업을 수행할 수 있으며, 니들의 내구성 증가로 인하여 프로브카드의 수명 또한 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들을 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 3의 프로브카드 니들을 이용한 프로빙 작업시에 니들과 웨이퍼간의 접촉 상태도이다.

본 발명의 프로브카드(100) 니들(120)은, 도 1에 도시된 종래의 프로브카드(10) 니들(20)이 단일 핀구조로 이루어진 것과는 달리, 한 쌍의 핀(120a,120b)이 서로 대향되게 배치됨과 아울러 상기 핀(120a,120b)의 각 끝단부(120c)가 서로 접촉되도록 형성된 두 개의 세트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 니들(120)은 한 쌍의 핀(120a,120b)이 서로 대향되는 대칭구조의 세트를 이루어 각 선단부는 인쇄회로기판(140)의 저면에 연결되고, 끝단부(120c)는 웨이퍼(1)의 프로빙 패드에 접촉되어 프로빙 테스트가 수행된다.

상기 한 쌍의 핀(120a,120b)으로 구성된 일측 세트는 상기 인쇄회로기판(140) 일측의 단자에 전기적으로 연결되며, 상기 한 쌍의 핀(120a,120b)과 동일한 구조로 된 타측 세트는 상기 인쇄회로기판(140) 타측의 단자에 전기적으로 연결 된다.

상기 핀(120a,120b)의 각 끝단부(120c)는 서로 접촉되어 고정되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)에 대한 프로빙 작업의 수행시에 웨이퍼(1)가 상방향으로 승강됨에 따라서 니들(120)이 상방향으로 밀려 올라갈 때, 양쪽 핀(120a,120b)의 끝단면(120d,120e)이 서로 접촉하게 되고, 상기 웨이퍼(1)의 가압에 의해 상기 핀(120a,120b)에 작용하는 힘은 양측으로 분산되어 니들(120)의 변형을 최소화시킬 수 있게 된다.

프로빙 작업의 수행시에는 니들(120)의 핀(120a,120b)의 끝단면(120d,120e)이 서로 접촉되어 웨이퍼(1)의 프로빙 패드에 수직하게 접촉되도록 한다.

상기 핀(120a,120b)은 양측의 대칭구조로 되어 있으므로, 웨이퍼(1)가 다시 하강하는 경우에 상기 핀(120a,120b)은 자체 복원력에 의하여 원래의 형태로 되돌아가게 된다.

상기 대칭구조를 갖는 니들(120)은 프로빙 작업의 수행을 위하여 승하강이 반복적으로 이루어지더라도, 복원력의 감소를 줄일 수 있게 되어 니들(120)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브카드 니들을 나타낸 측면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브카드(200) 니들(220)은, 선단부가 에폭시(130)에 의해 고정된 부위로부터 그 끝단부(220c)에 이르는 구간의 일부에 외측방향으로 절곡된 절곡부(230)가 형성되어 니들(220)에 작용하는 가압력을 완충시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 상기 절곡부(230)는 계단 형상 등으로 다양하게 수정,변형될 수 있다.

상기 절곡부(230)는 완충작용과 함께 니들(220)의 반복적인 승하강에 따른 복원력 약화를 최소화시키는 역할도 한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들을 나타낸 측면도,

도 2는 도 1의 프로브카드 니들을 이용한 프로빙 작업시에 니들과 웨이퍼간의 접촉 상태도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들을 나타낸 측면도,

도 4는 도 3의 프로브카드 니들을 이용한 프로빙 작업시에 니들과 웨이퍼간의 접촉 상태도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브카드 니들을 나타낸 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 웨이퍼 5 : 척

10,100,200 : 프로브카드 20,120,220 : 니들

30,130 : 에폭시 40,140 : 인쇄회로기판

120a,120b : 핀 120c,220c : 끝단부

120d,120e : 끝단면 230 : 절곡부

Claims (4)

1. 회로가 형성된 인쇄회로기판의 저면에 그 선단부가 고정되고, 웨이퍼의 프로빙 작업 수행시에 그 끝단부가 웨이퍼의 프로빙 패드에 접촉되는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들에 있어서,

   상기 니들은 한 쌍의 핀이 서로 대향되게 배치됨과 아울러 상기 핀의 각 끝단부가 서로 접촉되도록 형성된 두 개의 세트로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 핀의 각 끝단부는 서로 접촉되어 고정된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 끝단부에는 절곡된 끝단면이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 니들은 그 선단부의 고정된 부위로부터 그 끝단부에 이르는 구간의 일부에 절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브카드 니들.

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