KR20100027736A - Method for bonding probe - Google Patents

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KR20100027736A
KR20100027736A KR1020080086764A KR20080086764A KR20100027736A KR 20100027736 A KR20100027736 A KR 20100027736A KR 1020080086764 A KR1020080086764 A KR 1020080086764A KR 20080086764 A KR20080086764 A KR 20080086764A KR 20100027736 A KR20100027736 A KR 20100027736A
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한정섭
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윌테크놀러지(주)
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Abstract

PURPOSE: A method for bonding a probe is provided to bond the probe on a substrate without the damage of the probe and the substrate using a laser for irradiation with a wavelength between 400nm to 700nm. CONSTITUTION: A substrate including a circuit pattern is prepares(S110). A probe is located on the circuit pattern(S120). Laser is radiated between the circuit pattern and the probe and bonds the probe on the circuit pattern(S130). The wavelength of the laser ranges between 400nm to 700nm. At least one of the circuit pattern and the probe includes gold.

Description

프로브 본딩 방법{METHOD FOR BONDING PROBE}Probe bonding method {METHOD FOR BONDING PROBE}

본 발명은 프로브 본딩 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판에 프로브를 본딩하는 프로브 본딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a probe bonding method, and more particularly, to a probe bonding method for bonding a probe to a substrate.

일반적으로 반도체 디바이스는 웨이퍼(wafer) 상에 회로 패턴 및 검사를 위한 접촉 패드를 형성하는 패브리케이션(fabrication) 공정과 회로 패턴 및 접촉 패드가 형성된 웨이퍼를 각각의 반도체 칩으로 조립하는 어셈블리(assembly) 공정을 통해서 제조된다.In general, semiconductor devices have a fabrication process of forming contact pads for circuit patterns and inspections on a wafer, and an assembly process of assembling wafers having circuit patterns and contact pads into respective semiconductor chips. It is manufactured through.

패브리케이션 공정과 어셈블리 공정 사이에는 웨이퍼 상에 형성된 접촉 패드에 전기 신호를 인가하여 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사 공정이 수행된다. 이 검사 공정은 웨이퍼의 불량을 검사하여 어셈블리 공정 시 불량이 발생한 웨이퍼의 일 부분을 제거하기 위해 수행하는 공정이다.An inspection process is performed between the fabrication process and the assembly process to inspect the electrical characteristics of the wafer by applying an electrical signal to the contact pads formed on the wafer. This inspection process is performed to inspect a defect of a wafer and to remove a portion of a wafer in which a defect occurs during an assembly process.

검사 공정 시에는 웨이퍼에 전기적 신호를 인가하는 테스터라고 하는 검사 장비와 웨이퍼와 테스터 사이의 인터페이스 기능을 수행하는 프로브 카드라는 검사 장비가 주로 이용된다. 이 중에서 프로브 카드는 테스터로부터 인가되는 전기 신호를 수신하는 인쇄 회로 기판 및 웨이퍼 상에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 복수개 의 프로브를 포함한다.In the inspection process, inspection equipment called a tester for applying an electrical signal to a wafer and probe equipment for performing an interface function between the wafer and the tester are mainly used. Among them, the probe card includes a printed circuit board that receives an electrical signal applied from a tester and a plurality of probes in contact with contact pads formed on the wafer.

복수개의 프로브는 프로브 본딩 공정을 이용해 인쇄 회로 기판과 본딩되어 인쇄 회로 기판에 접속되어 있다. 인쇄 회로 기판과 프로브 간의 본딩은 납(Pb) 등의 접착 부재를 이용하거나 또는 레이저 등의 본딩툴을 이용하여 수행되고 있다.The plurality of probes are bonded to the printed circuit board using a probe bonding process and connected to the printed circuit board. Bonding between the printed circuit board and the probe is performed using an adhesive member such as lead (Pb) or a bonding tool such as a laser.

최근에, 고 집적 칩의 수요가 증가함에 따라서, 패브리케이션 공정에 의해 웨이퍼에 형성되는 회로 패턴 및 회로 패턴과 연결된 접촉 패드가 고 집적으로 형성된다. 즉, 이웃하는 접촉 패드간의 간격이 매우 좁고, 접촉 패드 자체의 크기도 미세하게 형성된다. 이에 의해, 검사 공정 시 사용하는 프로브 카드의 인쇄 회로 기판에 형성된 회로 패턴은 웨이퍼의 접촉 패드에 대응하여 이웃하는 회로 패턴간의 간격이 매우 좁게 형성되는 동시에 회로 패턴 자체의 크기도 미세하게 형성되어야 하며, 웨이퍼의 접촉 패드와 접촉하는 프로브는 접촉 패드에 대응하여 이웃하는 프로브간의 간격이 매우 좁게 형성되는 동시에 프로브 자체의 크기도 미세하게 형성되어야 한다. 이와 같이, 인쇄 회로 기판의 회로 패턴 및 프로브가 미세하게 형성되어야 하기 때문에, 회로 패턴과 프로브간의 본딩이 레이저 등의 본딩툴에 의하여 수행되는 것이 납(Pb) 등의 접착 부재를 이용하여 수행되는 것보다 바람직하다.In recent years, as the demand for high integrated chips increases, circuit patterns formed on the wafer by the fabrication process and contact pads connected with the circuit patterns are highly integrated. That is, the spacing between neighboring contact pads is very narrow, and the size of the contact pad itself is also finely formed. As a result, the circuit pattern formed on the printed circuit board of the probe card used in the inspection process should have a very small gap between adjacent circuit patterns corresponding to the contact pads of the wafer, and at the same time, the circuit pattern itself should be finely formed. Probes in contact with the contact pads of the wafer have to be formed with a very small gap between neighboring probes corresponding to the contact pads, and at the same time, the size of the probe itself must be minute. As described above, since the circuit pattern and the probe of the printed circuit board must be finely formed, bonding between the circuit pattern and the probe is performed by a bonding tool such as a laser, by using an adhesive member such as lead (Pb). More preferred.

한편, 회로 패턴과 프로브간의 본딩에 사용되는 레이저는 자외선 또는 적외선 영역의 파장을 가진 레이저를 주로 사용하고 있다.On the other hand, the laser used for bonding between the circuit pattern and the probe mainly uses a laser having a wavelength in the ultraviolet or infrared region.

그런데, 회로 패턴 및 프로브는 전기 전도율이 높은 금(Au) 등의 금속 재료로 이루어져 있기 때문에, 레이저의 파장이 자외선 영역일 경우, 레이저 자체의 높은 에너지로 인해 레이저를 이용한 본딩 공정 중 회로 패턴 또는 프로브가 레이저 에 의해 손상될 수 있었다. 또한, 레이저의 파장이 적외선 영역일 경우, 프로브 또는 회로 패턴이 레이저를 반사하여 회로 패턴과 프로브간의 본딩이 원할하게 수행되지 않는 문제점이 있었다.However, since the circuit pattern and the probe are made of a metal material such as gold (Au) having high electrical conductivity, when the wavelength of the laser is in the ultraviolet region, the circuit pattern or the probe during the bonding process using the laser due to the high energy of the laser itself. Could be damaged by the laser. In addition, when the wavelength of the laser is in the infrared region, there is a problem that the bonding between the circuit pattern and the probe is not smoothly performed by the probe or the circuit pattern reflecting the laser.

본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 프로브를 기판에 본딩할 때, 프로브 및 기판의 손상 없이 기판에 프로브를 본딩할 수 있는 프로브 본딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention is to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a probe bonding method that can bond a probe to a substrate without damaging the probe and the substrate when bonding the probe to the substrate.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 프로브를 기판에 본딩하는 방법에 있어서, (a) 회로패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 회로 패턴 상에 프로브를 위치시키는 단계 및 (c) 상기 회로 패턴과 상기 프로브 사이에 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 조사하여 상기 회로 패턴에 상기 프로브를 본딩하는 단계를 포함하는 프로브 본딩 방법을 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present invention is a method of bonding a probe to a substrate, (a) providing a substrate having a circuit pattern, (b) on the circuit pattern Positioning a probe and (c) irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm between the circuit pattern and the probe to bond the probe to the circuit pattern.

상기 회로패턴 및 상기 프로브 중 하나 이상은 금(Au)을 포함할 수 있다.At least one of the circuit pattern and the probe may include gold (Au).

또한, 본 발명의 제 2 측면은 프로브를 기판에 본딩하는 방법에 있어서, (a) 회로패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 회로 패턴 상에 상호 접속 요소를 위치시키는 단계, (c) 상기 회로 패턴과 상기 상호 접속 요소 사이에 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 조사하여 상기 회로 패턴에 상기 상호 접속 요소를 본딩하는 단계, (d) 상기 상호 접속 요소 상에 프로브를 위치시키는 단계 및 (e) 상기 상호 접속 요소와 상기 프로브 사이에 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 조사하여 상기 상호 접속 요소에 상기 프로브를 본딩하는 단계 를 포함하는 프로브 본딩 방법을 제공한다.In addition, a second aspect of the present invention provides a method of bonding a probe to a substrate, the method comprising: (a) providing a substrate on which a circuit pattern is formed, (b) placing an interconnect element on the circuit pattern, (c Irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm between the circuit pattern and the interconnect element to bond the interconnect element to the circuit pattern, (d) positioning a probe on the interconnect element. And (e) irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm between the interconnect element and the probe to bond the probe to the interconnect element.

상기 회로패턴, 상기 상호 접속 요소 및 상기 프로브 중 하나 이상은 금을 포함할 수 있다.At least one of the circuit pattern, the interconnection element and the probe may comprise gold.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 이용하여 프로브 및 기판의 손상 없이 기판에 프로브를 본딩할 수 있는 효과가 있다.According to one of the problem solving means of the present invention described above, there is an effect that can be bonded to the substrate without damaging the probe and the substrate by using a laser having a wavelength between 400nm to 700nm.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부분이 다른 부분에 접해 있는 경우뿐만 아니라 두 부분 사이에 또 다른 부분이 존재하는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is located "on" with another part, this includes not only when a part is in contact with another part, but also when there is another part between the two parts. In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 본 딩 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a probe bonding method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 본딩 방법의 순서를 나타낸 순서도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a flowchart illustrating a procedure of a probe bonding method according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating a probe bonding method according to a first embodiment of the present invention.

우선, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회로 패턴(110)이 형성된 기판(100)을 마련한다(S110).First, as shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 100 on which the circuit pattern 110 is formed is provided (S110).

구체적으로, 실리콘(Si) 등의 절연성 물질로 이루어진 절연성 기판에 포토리소그래피(photolithography) 공정 등을 이용하여 금(Au) 등을 포함하는 도전성 물질로 이루어진 회로 패턴(110)을 형성하여 회로 패턴(110)이 형성된 기판(100)을 마련한다.Specifically, the circuit pattern 110 is formed on an insulating substrate made of an insulating material such as silicon (Si) by using a photolithography process or the like, and forms a circuit pattern 110 made of a conductive material including gold (Au). ) Is provided with a substrate (100).

다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 회로 패턴(110) 상에 프로브(200)를 위치시킨다(S120).Next, as shown in FIG. 3, the probe 200 is positioned on the circuit pattern 110 (S120).

구체적으로, 회로 패턴(110) 상에 금 등의 도전성 물질을 포함하는 프로브(200)를 정렬하고, 회로 패턴(110)과 프로브(200)가 접촉하도록 회로 패턴(110) 상에 프로브(200)를 위치시킨다. 회로 패턴(110) 상에 프로브(200)가 위치하면 회로 패턴(110)에 포함된 금 등의 도전성 물질과 프로브(200)에 포함된 금 등의 도전성 물질이 서로 마주하여 접촉하게 된다. 프로브(200)는 포토리소그래피 공정 등의 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical System) 기술을 이용해 제조하며, 프로브(200)의 내부는 니켈(Ni) 등의 탄성을 가진 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 외부로 노출되어 회로 패턴(110)과 접촉하는 프로브(200)의 외부는 금 등의 고도전 성 물질로 이루어질 수 있다.Specifically, the probe 200 including a conductive material such as gold is aligned on the circuit pattern 110, and the probe 200 is disposed on the circuit pattern 110 so that the circuit pattern 110 and the probe 200 contact each other. Locate it. When the probe 200 is positioned on the circuit pattern 110, the conductive material such as gold included in the circuit pattern 110 and the conductive material such as gold included in the probe 200 may face each other and contact each other. The probe 200 is manufactured using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology such as a photolithography process, and the inside of the probe 200 may be made of a conductive material having elasticity such as nickel (Ni), The outside of the probe 200 exposed and in contact with the circuit pattern 110 may be made of a highly conductive material such as gold.

다음, 레이저를 이용하여 회로 패턴(110)에 프로브(200)를 본딩한다(S130).Next, the probe 200 is bonded to the circuit pattern 110 by using a laser (S130).

구체적으로, 레이저 장치(10)를 이용해 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저를 조사하여 회로 패턴(110)에 프로브(200)를 본딩한다.Specifically, the probe 200 is bonded to the circuit pattern 110 by irradiating a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm between the circuit pattern 110 and the probe 200 by using the laser device 10.

금 등의 도전성 물질이 서로 접촉하는 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저를 조사할 경우, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 회로 패턴(110)과 프로브(200)는 안정적으로 레이저를 흡수하게 된다. 조사된 레이저의 흡수에 의해 레이저를 흡수한 부분에 대응하는 회로 패턴(110) 및 프로브(200)는 각각을 구성하는 분자의 엔탈피(enthalpy) 및 엔트로피(entropy)가 급격히 상승하게 되어 회로 패턴(110) 및 프로브(200)의 깁스 자유 에너지(Gibbs Free Energy)가 급격히 상승하게 된다. 회로 패턴(110) 및 프로브(200)의 깁스 자유 에너지가 급격히 상승함에 따라, 각각을 구성하는 분자들이 상호 활발하게 움직이는 동시에 각각이 안정한 상태로 변화함으로써, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 회로 패턴(110)과 프로브(200)가 상호 전체적으로 접착하게 된다. 즉, 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저에 의해 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이가 안정적으로 본딩하게 된다.When irradiating a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm between the circuit pattern 110 and the probe 200 in which conductive materials such as gold contact each other, the circuit pattern 110 and the probe 200 corresponding to the portion to which the laser is irradiated ) Will stably absorb the laser. In the circuit pattern 110 and the probe 200 corresponding to the portion absorbed by the laser by the absorption of the irradiated laser, the enthalpy and entropy of the molecules constituting each of them are rapidly increased so that the circuit pattern 110 is increased. ) And Gibbs Free Energy of the probe 200 are rapidly increased. As the Gibbs free energy of the circuit pattern 110 and the probe 200 rises sharply, the molecules constituting each of the molecules move actively and change to a stable state, whereby the circuit pattern corresponding to the portion to which the laser is irradiated ( 110 and the probe 200 are bonded to each other as a whole. That is, the circuit pattern 110 and the probe 200 are stably bonded by a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm.

다른 실시예에서, 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 금 등의 도전성 물질로 이루어진 도전성 페이스트(paste)를 위치시켜 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 이용해 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이를 본딩할 수 있다.In another embodiment, between the circuit pattern 110 and the probe 200, a conductive paste made of a conductive material such as gold is placed to place the circuit pattern 110 and the probe using a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm. Bonding between 200 may be possible.

한편, 400nm 미만의 파장을 가진 레이저인 자외선 영역의 파장을 가진 레이저를 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 조사할 경우, 400nm 미만의 파장을 가진 레이저는 높은 에너지를 가지고 있기 때문에, 회로 패턴(110)과 프로브(200)에 포함되어 있는 도전성 물질에 따라 레이저를 조사하는 각도와 파장의 미세한 조절이 필수적으로 요구되며, 상기와 같은 조건을 충족시키지 못할 경우, 회로 패턴(110) 또는 프로브(200)가 레이저에 의해 손상되는 문제가 있다.On the other hand, when the laser having a wavelength in the ultraviolet region, which is a laser having a wavelength of less than 400nm between the circuit pattern 110 and the probe 200, the laser having a wavelength of less than 400nm has a high energy, so According to the conductive material included in the pattern 110 and the probe 200, minute adjustment of the laser irradiation angle and wavelength is essential. If the above conditions are not met, the circuit pattern 110 or the probe There is a problem that the 200 is damaged by the laser.

또한, 700nm 초과의 파장을 가진 레이저인 적외선 영역의 파장을 가진 레이저를 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 조사할 경우, 회로 패턴(110)과 프로브(200)에 포함되어 있는 도전성 물질에 따라 회로 패턴(110) 및 프로브(200)가 700nm 초과의 파장을 가진 레이저를 홉수하는 양 보다 반사하는 양이 더 많을 수 있다. 특히, 회로 패턴(110) 및 프로브(200)가 전기 전도성이 높은 금을 포함할 경우, 700nm 초과의 파장을 가진 레이저를 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 조사하면 회로 패턴(110)과 프로브(200)에 흡수되는 레이저보다 회로 패턴(110)과 프로브(200)에 의해 반사되는 레이저가 더 많게 된다. 회로 패턴(110)과 프로브(200)의 의한 레이저 반사에 의해, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 회로 패턴(110)과 프로브(200)의 외부 표면만이 상호 접착하게 되며, 회로 패턴(110)과 프로브(200)의 내부는 접착되지 않는다. 즉, 700nm 초과의 파장을 가진 레이저에 의해 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이는 안정적으로 본딩되지 않는다.In addition, when irradiating a laser having a wavelength in the infrared region, which is a laser having a wavelength greater than 700 nm, between the circuit pattern 110 and the probe 200, the conductive material included in the circuit pattern 110 and the probe 200. Accordingly, the circuit pattern 110 and the probe 200 may have a greater amount of reflection than an amount hopping a laser having a wavelength greater than 700 nm. In particular, when the circuit pattern 110 and the probe 200 include gold having high electrical conductivity, when the laser having a wavelength greater than 700 nm is irradiated between the circuit pattern 110 and the probe 200, the circuit pattern 110 may be used. And more lasers reflected by the circuit pattern 110 and the probe 200 than the lasers absorbed by the probe 200. Due to the laser reflection by the circuit pattern 110 and the probe 200, only the outer surface of the circuit pattern 110 and the probe 200 corresponding to the portion to which the laser is irradiated is bonded to each other, and the circuit pattern 110 And the inside of the probe 200 are not bonded. That is, the circuit pattern 110 and the probe 200 are not stably bonded by the laser having a wavelength greater than 700 nm.

이상과 같이, 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 프로브(200)와 회로 패턴(110)이 상호 접촉하는 부분에 조사하여 회로 패턴(110)에 프로브(200)를 안정적으로 본딩함으로써, 프로브(200) 및 기판(100)의 손상 없이 기판(100)에 프로브(200)를 안정적으로 본딩할 수 있다.As described above, the probe 200 is stably bonded to the circuit pattern 110 by irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm to a portion where the probe 200 and the circuit pattern 110 contact each other. The probe 200 may be stably bonded to the substrate 100 without damaging the 200 and the substrate 100.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법을 설명한다. 이하, 제 1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제 1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제 2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 제 1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a probe bonding method according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6. Hereinafter, only the characteristic parts distinguished from the first embodiment will be described and described, and the description thereof will be omitted according to the first embodiment. In addition, in the second embodiment of the present invention, for the convenience of description, the same components will be described using the same reference numerals as in the first embodiment.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법의 순서를 나타낸 순서도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure of a probe bonding method according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views illustrating a probe bonding method according to a second embodiment of the present invention.

우선, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 회로 패턴(110)이 형성된 기판(100)을 마련한다(S210).First, as shown in FIGS. 4 and 5, the substrate 100 on which the circuit pattern 110 is formed is provided (S210).

다음, 회로 패턴(110) 상에 상호 접속 요소(300)를 위치시킨다(S220).Next, the interconnection element 300 is positioned on the circuit pattern 110 (S220).

구체적으로, 회로 패턴(110) 상에 금 등의 도전성 물질을 포함하는 상호 접속 요소(300)를 정렬하고, 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300)가 접촉하도록 회로 패턴(110) 상에 상호 접속 요소(300)를 위치시킨다. 회로 패턴(110) 상에 상호 접속 요소(300)가 위치하면 회로 패턴(110)에 포함된 금 등의 도전성 물질과 상호 접속 요소(300)에 포함된 금 등의 도전성 물질이 서로 마주하여 접촉하게 된다. 상호 접속 요소(300)는 포토리소그래피 공정 등의 멤스 기술을 이용해 제조할 수 있다. 상호 접속 요소(300)의 내부는 니켈(Ni) 등의 탄성을 가진 도전성 물질로 이루 어질 수 있으며, 외부로 노출되어 회로 패턴(110)과 접촉하는 상호 접속 요소(300)의 외부는 금 등의 고도전성 물질로 이루어질 수 있다.Specifically, the interconnection element 300 including a conductive material such as gold is aligned on the circuit pattern 110, and the circuit element 110 and the interconnection element 300 are in contact with each other. Position the interconnect element 300. When the interconnection element 300 is positioned on the circuit pattern 110, the conductive material such as gold included in the circuit pattern 110 and the conductive material such as gold included in the interconnection element 300 face each other to contact each other. do. Interconnect element 300 may be fabricated using MEMS techniques, such as a photolithography process. The interior of the interconnection element 300 may be made of a conductive material having elasticity such as nickel (Ni), and the exterior of the interconnection element 300 exposed to the outside and in contact with the circuit pattern 110 may be made of gold or the like. It may be made of a highly conductive material.

다음, 레이저를 이용하여 회로 패턴(110)에 상호 접속 요소(300)를 본딩한다(S230).Next, the interconnect element 300 is bonded to the circuit pattern 110 by using a laser (S230).

구체적으로, 레이저 장치(10)를 이용해 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300) 사이에 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저를 조사하여 회로 패턴(110)에 상호 접속 요소(300)를 본딩한다.Specifically, the laser device 10 is used to irradiate a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm between the circuit pattern 110 and the interconnect element 300 to bond the interconnect element 300 to the circuit pattern 110.

금 등의 도전성 물질이 서로 접촉하는 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300) 사이에 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저를 조사할 경우, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300)는 안정적으로 레이저를 흡수하게 된다. 조사된 레이저의 흡수에 의해 레이저를 흡수한 부분에 대응하는 회로 패턴(110) 및 상호 접속 요소(300)는 각각을 구성하는 분자의 엔탈피 및 엔트로피가 급격히 상승하게 되어 회로 패턴(110) 및 상호 접속 요소(300)의 깁스 자유 에너지가 급격히 상승하게 된다. 회로 패턴(110) 및 상호 접속 요소(300)의 깁스 자유 에너지가 급격히 상승함에 따라, 각각을 구성하는 분자들이 상호 활발하게 움직이는 동시에 각각이 안정한 상태로 변화함으로써, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300)가 상호 전체적으로 접착하게 된다. 즉, 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저에 의해 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300) 사이가 안정적으로 본딩하게 된다.When irradiating a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm between the circuit pattern 110 and the interconnection element 300 in which conductive materials such as gold are in contact with each other, the circuit pattern 110 corresponding to the portion to which the laser is irradiated The connection element 300 will stably absorb the laser. In the circuit pattern 110 and the interconnection element 300 corresponding to the portion absorbed by the laser by the absorption of the irradiated laser, the enthalpy and entropy of the molecules constituting each of them are rapidly increased so that the circuit pattern 110 and the interconnection are increased. The Gibbs free energy of element 300 will rise rapidly. As the Gibbs free energy of the circuit pattern 110 and the interconnection element 300 rises sharply, the molecules constituting each of the molecules move actively with each other and change to a stable state, so that the circuit corresponding to the portion irradiated with the laser is irradiated. The pattern 110 and the interconnection element 300 are bonded to each other as a whole. In other words, the laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm causes the circuit pattern 110 and the interconnection element 300 to be stably bonded.

다른 실시예에서, 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300) 사이에 금 등의 도 전성 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 위치시켜 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 이용해 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300) 사이를 본딩할 수 있다.In another embodiment, a conductive paste made of a conductive material, such as gold, is placed between circuit pattern 110 and interconnect element 300 to interconnect with circuit pattern 110 using a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm. Bonding between the connection elements 300 can be made.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 상호 접속 요소(300) 상에 프로브(200)를 위치시킨다(S240).Next, as shown in FIG. 6, the probe 200 is positioned on the interconnection element 300 (S240).

구체적으로, 상호 접속 요소(300) 상에 금 등의 도전성 물질을 포함하는 프로브(200)를 정렬하고, 상호 접속 요소(300)와 프로브(200)가 접촉하도록 상호 접속 요소(300) 상에 프로브(200)를 위치시킨다. 상호 접속 요소(300) 상에 프로브(200)가 위치하면 상호 접속 요소(300)에 포함된 금 등의 도전성 물질과 프로브(200)에 포함된 금 등의 도전성 물질이 서로 마주하여 접촉하게 된다.Specifically, the probe 200 including a conductive material such as gold is aligned on the interconnect element 300, and the probe on the interconnect element 300 is in contact with the interconnect element 300 and the probe 200. Place 200. When the probe 200 is positioned on the interconnection element 300, a conductive material such as gold included in the interconnection element 300 and a conductive material such as gold included in the probe 200 face each other and contact each other.

다음, 레이저를 이용하여 상호 접속 요소(300)에 프로브(200)를 본딩한다(S250).Next, the probe 200 is bonded to the interconnection element 300 using a laser (S250).

구체적으로, 레이저 장치(10)를 이용해 상호 접속 요소(300)와 프로브(200) 사이에 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저를 조사하여 상호 접속 요소(300)에 프로브(200)를 본딩한다.Specifically, the laser device 10 is used to irradiate a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm between the interconnect element 300 and the probe 200 to bond the probe 200 to the interconnect element 300.

금 등의 도전성 물질이 서로 접촉하는 상호 접속 요소(300)와 프로브(200) 사이에 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저를 조사할 경우, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 상호 접속 요소(300)와 프로브(200)는 안정적으로 레이저를 흡수하게 된다. 조사된 레이저의 흡수에 의해 레이저를 흡수한 부분에 대응하는 상호 접속 요소(300) 및 프로브(200)는 각각을 구성하는 분자의 엔탈피 및 엔트로피가 급 격히 상승하게 되어 상호 접속 요소(300) 및 프로브(200)의 깁스 자유 에너지가 급격히 상승하게 된다. 상호 접속 요소(300) 및 프로브(200)의 깁스 자유 에너지가 급격히 상승함에 따라, 각각을 구성하는 분자들이 상호 활발하게 움직이는 동시에 각각이 안정한 상태로 변화함으로써, 레이저가 조사된 부분에 대응하는 상호 접속 요소(300)와 프로브(200)가 상호 전체적으로 접착하게 된다. 즉, 400nm 내지 700nm 파장을 가진 레이저에 의해 상호 접속 요소(300)과 프로브(200) 사이가 안정적으로 본딩하게 된다.When irradiating a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm between the interconnection element 300 and the probe 200 in which conductive materials such as gold contact each other, the interconnection element 300 and the probe corresponding to the portion to which the laser is irradiated 200 will stably absorb the laser. The interconnection element 300 and the probe 200 corresponding to the portion absorbed by the laser by the absorption of the irradiated laser are rapidly enthalpy and entropy of the molecules constituting each of them, the interconnection element 300 and the probe The Gibbs free energy of 200 rises sharply. As the Gibbs free energy of the interconnect element 300 and the probe 200 rises sharply, the molecules constituting each of them move actively with each other and each changes to a stable state, thereby interconnecting the portion irradiated with the laser. The element 300 and the probe 200 will adhere to each other as a whole. That is, the bonding between the interconnect element 300 and the probe 200 is stably bonded by a laser having a wavelength of 400 nm to 700 nm.

다른 실시예에서, 상호 접속 요소(300)와 프로브(200) 사이에 금 등의 도전성 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 위치시켜 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 이용해 상호 접속 요소(300)와 프로브(200) 사이를 본딩할 수 있다.In another embodiment, a conductive paste made of a conductive material, such as gold, is placed between the interconnect element 300 and the probe 200 to utilize the laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm to connect the interconnect element 300 and the probe ( 200).

이상과 같이, 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 회로 패턴(110)과 상호 접속 요소(300)가 상호 접촉하는 부분에 조사하여 회로 패턴(110)에 상호 접속 요소(300)를 안정적으로 본딩하고 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 상호 접속 요소(300)와 프로브(200)가 상호 접촉하는 부분에 조사하여 상호 접속 요소(300)에 프로브(200)를 안정적으로 본딩함으로써, 기판(100), 상호 접속 요소(300) 및 프로브(200)의 손상 없이 기판(100)에 프로브(200)를 안정적으로 본딩할 수 있다.As described above, the laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm is irradiated to the portion where the circuit pattern 110 and the interconnect element 300 contact each other to stably bond the interconnect element 300 to the circuit pattern 110. The substrate 100 by stably bonding the probe 200 to the interconnect element 300 by irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm to a portion where the interconnect element 300 and the probe 200 are in contact with each other. ), The probe 200 can be stably bonded to the substrate 100 without damaging the interconnect element 300 and the probe 200.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법은 기판(100)에 형성된 회로 패턴(110)과 프로브(200) 사이에 상호 접속 요소(300)를 개재함으로써, 복수 횟수의 검사 공정에 의하여 프로브(200)가 손상되었을 경우, 상호 접속 요소(300)로부 터 프로브(200)를 분리하기 때문에 프로브(200)의 분리 공정에 의해 기판(100)에 형성된 회로 패턴(110)의 손상이 발생하지 않는다. 특히, 기판(100)이 다층 세라믹 기판(MLC: Multi Layer Ceramic substrate)으로 이루어진 고가의 기판(100)일 경우, 프로브(200)를 기판(100)으로부터 분리하는 공정으로 인해 발생할 수 있는 회로 패턴(110)의 손상으로 인한 기판(100)의 교체가 수행되지 않기 때문에 유지 보수 비용이 최소화된다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법은 기판(100)이 손상되지 않도록 기판(100)으로부터 프로브(200)를 분리할 수 있기 때문에 유지 보수 비용이 최소화된다.In the probe bonding method according to the second exemplary embodiment of the present invention, the probe element may be formed by a plurality of inspection processes by interposing the interconnection element 300 between the circuit pattern 110 and the probe 200 formed on the substrate 100. When the 200 is damaged, since the probe 200 is separated from the interconnection element 300, the damage of the circuit pattern 110 formed on the substrate 100 may not occur by the separation process of the probe 200. In particular, when the substrate 100 is an expensive substrate 100 formed of a multi-layer ceramic substrate (MLC), a circuit pattern that may occur due to a process of separating the probe 200 from the substrate 100 ( Maintenance cost is minimized because the replacement of the substrate 100 is not performed due to the damage of 110. That is, in the probe bonding method according to the second embodiment of the present invention, since the probe 200 may be separated from the substrate 100 so that the substrate 100 is not damaged, maintenance costs are minimized.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 본딩 방법의 순서를 나타낸 순서도이고,1 is a flowchart illustrating a procedure of a probe bonding method according to a first embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이고,2 and 3 are cross-sectional views for explaining a probe bonding method according to a first embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법의 순서를 나타낸 순서도이며,4 is a flowchart illustrating a procedure of a probe bonding method according to a second embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 본딩 방법을 설명하기 위한 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views illustrating a probe bonding method according to a second exemplary embodiment of the present invention.

Claims (4)

프로브를 기판에 본딩하는 방법에 있어서,In the method of bonding the probe to the substrate, (a) 회로패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계,(a) preparing a substrate having a circuit pattern formed thereon; (b) 상기 회로 패턴 상에 프로브를 위치시키는 단계 및(b) positioning a probe on the circuit pattern; and (c) 상기 회로 패턴과 상기 프로브 사이에 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 조사하여 상기 회로 패턴에 상기 프로브를 본딩하는 단계(c) bonding the probe to the circuit pattern by irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm between the circuit pattern and the probe 를 포함하는 프로브 본딩 방법.Probe bonding method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회로패턴 및 상기 프로브 중 하나 이상은 금(Au)을 포함하는 것인 프로브 본딩 방법.At least one of the circuit pattern and the probe comprises gold (Au). 프로브를 기판에 본딩하는 방법에 있어서,In the method of bonding the probe to the substrate, (a) 회로패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계,(a) preparing a substrate having a circuit pattern formed thereon; (b) 상기 회로 패턴 상에 상호 접속 요소를 위치시키는 단계,(b) positioning an interconnect element on the circuit pattern, (c) 상기 회로 패턴과 상기 상호 접속 요소 사이에 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 조사하여 상기 회로 패턴에 상기 상호 접속 요소를 본딩하는 단계,(c) bonding the interconnect element to the circuit pattern by irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm between the circuit pattern and the interconnect element, (d) 상기 상호 접속 요소 상에 프로브를 위치시키는 단계 및(d) positioning a probe on the interconnect element and (e) 상기 상호 접속 요소와 상기 프로브 사이에 400nm 내지 700nm 사이의 파장을 가진 레이저를 조사하여 상기 상호 접속 요소에 상기 프로브를 본딩하는 단계(e) irradiating a laser having a wavelength between 400 nm and 700 nm between the interconnect element and the probe to bond the probe to the interconnect element 를 포함하는 프로브 본딩 방법.Probe bonding method comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 회로패턴, 상기 상호 접속 요소 및 상기 프로브 중 하나 이상은 금을 포함하는 것인 프로브 본딩 방법.At least one of the circuit pattern, the interconnect element and the probe comprises gold.
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KR102322550B1 (en) * 2020-06-19 2021-11-08 (주)다원넥스뷰 Probe Card Repair Device

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