KR20220152509A - Probe Array Gripper and Probe Array Bonding Equipment including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프로브 헤드 제조 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 디바이스인 DUT(Device Under Test) 단위의 크기로 프로브 핀들이 배치되어 있는 프로브 어레이를 파지하여 프로브 헤드 기판의 접합 위치로 옮기고, 레이저빔으로 접합공정이 진행되는 동안 프로브 어레이의 위치가 변동하지 않게 파지하고, 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들을 프로브 헤드 기판에 접합하기 위해 레이저빔을 투과시켜 파지된 프로브 어레이의 접합 영역에 조사되도록 하는 프로브 어레이 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비에 관한 것이다.The present invention relates to a probe head manufacturing equipment, and more particularly, to gripping a probe array having probe pins arranged in the size of a device under test (DUT) unit, which is a semiconductor device, and moving it to a bonding position of a probe head substrate, and carrying out a laser beam During the bonding process, the probe array is gripped so that the position of the probe array does not change, and the probe pins disposed on the probe array are bonded to the probe head substrate by transmitting a laser beam to irradiate the bonding area of the gripped probe array. It relates to an array gripper and probe array bonding equipment including the same.
반도체 제조 공정에는 잘 알려진 바와 같이, 일련의 반도체 제조 공정이 웨이퍼에 완료된다. 다수의 반도체 칩들이 웨이퍼에 형성된 후에는 반도체 칩들에 불량이 있는지 등의 여부를 검사하기 위하여 웨이퍼 상태에서 이루어지는 전기적 검사 공정이 요구된다.As is well known in semiconductor manufacturing processes, a series of semiconductor manufacturing processes are completed on a wafer. After a plurality of semiconductor chips are formed on a wafer, an electrical inspection process performed in a wafer state is required to inspect whether or not the semiconductor chips have defects.
이러한 전기적 검사 공정에서 검사 대상인 반도체 칩과 검사 장비를 전기적으로 연결하기 위해 프로브 카드가 사용된다. In this electrical inspection process, a probe card is used to electrically connect a semiconductor chip to be inspected with inspection equipment.
일반적으로 전기적 검사 공정은 웨이퍼에 형성된 다수의 반도체 칩의 전기적 통로인 여러 패드들에 여러 개의 프로브 핀들이 동시에 접촉하여 수행된다. 접촉하고 있는 프로브 카드의 프로브 핀들을 통해 검사 장비로부터 신호를 입력받아 동작을 수행한 후, 그 처리 결과를 다시 프로브 카드의 프로브 핀들을 통해 검사 장비로 출력한다. In general, an electrical inspection process is performed by simultaneously contacting several probe pins to several pads that are electrical passages of a plurality of semiconductor chips formed on a wafer. After performing an operation by receiving signals from the inspection equipment through the probe pins of the probe card in contact, the process result is output to the inspection equipment again through the probe pins of the probe card.
현재는 신속하고 효율적인 검사를 위하여 300mm 웨이퍼에 있는 메모리 반도체 칩들 전체를 한 번에 접촉하여 전기적 검사 공정을 수행하고 있다. Currently, an electrical inspection process is performed by contacting all memory semiconductor chips on a 300 mm wafer at once for rapid and efficient inspection.
이와 같은 기술적인 요구 사항들을 해결하기 위해 현재 300mm 메모리 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드의 프로브 헤드 기판으로 약 320mm 크기의 MLC(Multi Layer Ceramic)기판이 주로 사용되고 있다. To address these technical requirements, a 320mm MLC (Multi Layer Ceramic) substrate is mainly used as a probe head substrate of a probe card that inspects a 300mm memory wafer.
현재 프로브 헤드 기판인 300mm 웨이퍼용 MLC기판에 프로브 핀들을 접합하는 방법으로는 프로브 핀을 하나씩 파지하는 그리퍼(Gripper)를 사용해 프로브 핀들을 하나씩 MLC기판 위로 이동시켜 위치시킨 후 레이져 빔을 조사하여 접합하는 자동 레이저 접합 장비를 사용하는 방식이 거의 유일하게 사용되고 있다. As a method of bonding the probe pins to the MLC substrate for 300mm wafers, which is the current probe head substrate, a gripper that holds the probe pins one by one is used to move and position the probe pins one by one on the MLC substrate, and then irradiate a laser beam to bond them. The method using automatic laser bonding equipment is used almost exclusively.
이와 같은 방법의 문제점은 프로브 카드의 프로브 헤드를 제작하는데 프로브 핀 수가 증가하면서 너무 오랜 시간이 걸리는 점이다. 예를 들어 한 핀 접합에 17초가 소요될 경우, 십만 핀 규모의 프로브 헤드의 제조에는 약 20일이 소요된다. The problem with this method is that it takes too long time to manufacture the probe head of the probe card as the number of probe pins increases. For example, if it takes 17 seconds to bond one pin, it takes about 20 days to manufacture a probe head with a scale of 100,000 pins.
이로 인해 높은 생산성, 신속한 납기, 그리고 제조 원가를 낮추기 위한 목적으로 제조 공정이 간단하면서도 빠르게 제조하여 제조 비용이 경제적인 프로브 카드의 프로브 헤드의 제조 방법이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a method of manufacturing a probe head of a probe card having a simple and fast manufacturing process and having an economical manufacturing cost for the purpose of high productivity, prompt delivery, and lower manufacturing cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결 하고자, 본 발명자는 특허출원 제10-2020-0094509호(명칭 : 프로브 어레이 본딩 장비 및 그를 이용한 프로브 본딩 방법)의 연장선에서, 프로브 헤드 기판인 MLC기판에 프로브 핀들을 접합하기 위해 레이저빔을 사용하는 프로브 본딩 장비에서 프로브 헤드 제작 시간을 단축하기 위해 다수의 프로브 핀들이 일괄 접합될 수 있도록 배치 고정된 프로브 어레이를 파지하고 접합 위치로 이동시킨 후, 위치가 변경되지 않도록 프로브 어레이를 계속 파지한 상태에서, 프로브 어레이를 파지한 부분을 투과하여 파지된 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판에 레이저빔을 일괄 조사하여 효과적으로 프로브 핀들의 접합 공정을 진행할 수 있는 구조의 프로브 어레이 그리퍼 및 이를 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비를 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, the present inventors, as an extension of Patent Application No. 10-2020-0094509 (Name: Probe Array Bonding Equipment and Probe Bonding Method Using It), probe pins on the MLC substrate, which is the probe head substrate, In probe bonding equipment that uses a laser beam to bond a probe head, in order to shorten the probe head manufacturing time, the fixed probe array is held so that a large number of probe pins can be collectively bonded, and after moving to the bonding position, the position is not changed. A probe array gripper having a structure capable of effectively performing a bonding process of probe pins by collectively irradiating a laser beam to the gripped probe array and probe head substrate by penetrating the gripped portion of the probe array while continuously holding the probe array so as not to It is to provide a probe array bonding equipment including this.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 프로브 핀들이 고정 배치된 프로브 어레이를 파지하는 프로브 어레이 그리퍼로서, 적어도 일단에 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 내부에 진공 압 형성을 위한 진공 홀이 형성되어 일측이 외부의 진공장치에 연결되고 타측이 상기 일단에 이격된 부분의 하부에 노출되는 그리퍼 바디; 및 상기 진공 홀과 연결되게 상기 그리퍼 바디의 하부에 설치되며, 상하로 관통된 복수의 파지 홀이 상기 진공 홀에 연통되게 형성되며, 하부면에 상기 진공 홀을 통해서 상기 복수의 파지 홀로 제공되는 진공 압으로 상기 프로브 어레이를 파지하는 파지면을 가지며, 광을 투과하는 그리퍼 창;을 포함하는 프로브 어레이 그리퍼를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a probe array gripper for gripping a probe array in which a plurality of probe pins are fixedly arranged, at least one end of which is connected to a gripper mechanism of a position control device, and a vacuum for forming a vacuum pressure therein. a gripper body having a hole formed therein, one side of which is connected to an external vacuum device, and the other side of which is exposed to a lower part spaced apart from the one end; And it is installed at the bottom of the gripper body to be connected to the vacuum hole, a plurality of gripping holes penetrating vertically are formed to communicate with the vacuum hole, and a vacuum is provided to the plurality of gripping holes through the vacuum hole on the lower surface. It provides a probe array gripper including a gripper window having a gripping surface for gripping the probe array with pressure and transmitting light.
상기 그리퍼 바디는, 일단의 상부가 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 타단에는 상기 진공 홀과 연결된 그리퍼 진공 룸이 아래로 개방되게 형성되어 있으며, 상기 그리퍼 창이 상기 그리퍼 진공 룸 아래에 접합되어 상기 그리퍼 진공 룸을 덮을 수 있다.The upper part of the gripper body is connected to the gripper mechanism of the position control device, and the other end is formed so that the gripper vacuum room connected to the vacuum hole is opened downward, and the gripper window is bonded below the gripper vacuum room. The gripper vacuum room may be covered.
상기 그리퍼 바디는, 양단의 상부가 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 중앙부에는 상기 진공 홀과 연결된 그리퍼 진공 룸이 아래로 개방되게 형성되어 있으며, 상기 그리퍼 창이 상기 그리퍼 진공 룸 아래에 접합되어 상기 그리퍼 진공 룸을 덮을 수 있다.The upper part of the gripper body is connected to the gripper mechanism of the position control device, and the gripper vacuum room connected to the vacuum hole is formed in the central part to open downward, and the gripper window is bonded below the gripper vacuum room. The gripper vacuum room may be covered.
상기 그리퍼 바디는 상기 그리퍼 진공 룸이 상하로 관통되게 형성될 수 있다.The gripper body may be formed so that the gripper vacuum room vertically penetrates.
본 발명에 따른 프로브 어레이 그리퍼는, 상기 그리퍼 진공 룸 위에 접합되어 상기 그리퍼 진공 룸을 덮으며, 광을 투과하는 바디 덮개 창;을 더 포함할 수 있다.The probe array gripper according to the present invention may further include a body cover window bonded to the gripper vacuum room, covering the gripper vacuum room, and transmitting light.
상기 그리퍼 창은, 상부면에 상기 진공 홀과 연결되는 그리퍼 진공 룸이 형성되어 있고, 상기 복수의 파지 홀이 상기 그리퍼 진공 룸 내에 형성될 수 있다.A gripper vacuum room connected to the vacuum hole may be formed on an upper surface of the gripper window, and the plurality of gripping holes may be formed in the gripper vacuum room.
상기 그리퍼 바디의 소재는 인바, 코바, 세라믹, 석영 또는 유리일 수 있다.The material of the gripper body may be Invar, Kovar, ceramic, quartz or glass.
상기 그리퍼 창의 소재는 레이저빔이 투과하는 석영 또는 유리일 수 있다.A material of the gripper window may be quartz or glass through which a laser beam passes.
상기 바디 덮개 창의 소재는 레이저빔이 투과하는 석영 또는 유리일 수 있다.A material of the body cover window may be quartz or glass through which a laser beam is transmitted.
상기 그리퍼 창은, 상기 파지면에 프로브 어레이가 삽입되어 파지되는 어레이 홀더 공간이 형성되어 있으며, 상기 어레이 홀더 공간에 상기 복수의 파지 홀이 형성될 수 있다.In the gripper window, an array holder space into which a probe array is inserted and gripped is formed on the gripping surface, and the plurality of gripping holes may be formed in the array holder space.
상기 그리퍼 바디는, 상기 그리퍼 창 둘레에 형성되어 상기 그리퍼 창에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 냉각부;를 더 포함할 수 있다.The gripper body may further include a cooling unit formed around the gripper window to dissipate heat generated in the gripper window to the outside.
상기 냉각부는, 하부에 그리퍼 창이 설치되는 설치면을 구비하고, 상기 설치면의 상부에 냉각 룸이 상부로 개방되게 형성되며, 외곽에 상기 냉각 룸으로 냉매를 입출력하는 입출력 홀이 형성되어, 상기 냉각 룸으로 순환하는 냉매로 상기 설치면 아래에 설치된 그리퍼 창을 냉각시키는 냉각판; 및 상기 냉각판 위에 결합되며, 냉각 개스킷을 매개로 상기 냉각 룸을 봉합하는 냉각 덮개;를 포함할 수 있다.The cooling unit has an installation surface on which a gripper window is installed at a lower portion, a cooling room is formed on the upper portion of the installation surface to be opened upward, and an input/output hole for inputting and outputting a refrigerant to the cooling room is formed on the outside of the cooling unit. a cooling plate cooling the gripper window installed below the installation surface with a refrigerant circulating into the room; and a cooling cover coupled to the cooling plate and sealing the cooling room via a cooling gasket.
본 발명은 또한, DUT단위로 배치된 프로브 핀들을 구비하는 프로브 어레이들이 배치되는 적어도 하나의 프로브 어레이 트레이 유닛; 상기 프로브 어레이 트레이 유닛에 배치된 상기 프로브 어레이를 파지하여 정렬유닛으로 옮기는 프로브 어레이 홀더; 상기 프로브 어레이의 위치를 정렬하는 제1 비전카메라 장치를 포함하는 상기 정렬유닛; 상기 정렬유닛에서 정렬된 상기 프로브 어레이를 파지하고 프로브 헤드 기판으로 옮기며 광을 투과하는 상기 프로브 어레이 그리퍼; 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 상기 프로브 어레이의 불량 유무와 위치를 확인하는 제2 비전카메라 장치; 상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들이 접합되는 프로브 헤드 기판을 고정하고 정렬하는 척유닛; 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판을 정렬하기 위한 제3 비전카메라 장치; 및 면광원 레이저빔을 상기 프로브 어레이 그리퍼를 투과하여 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이에 조사하여 상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들과 프로브 헤드 기판의 패드들을 전도성 접착제를 매개로 일괄 접합하는 레이저 유닛;을 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비를 제공한다.The present invention also includes at least one probe array tray unit in which probe arrays having probe pins arranged in DUT units are disposed; a probe array holder that grips the probe array disposed in the probe array tray unit and transfers it to an alignment unit; the alignment unit including a first vision camera device for aligning the position of the probe array; the probe array gripper which grips the probe arrays aligned in the alignment unit, transfers them to a probe head substrate, and transmits light; a second vision camera device that checks whether or not there is a defect in the probe array gripped by the probe array gripper and a location thereof; a chuck unit for fixing and aligning the probe head substrate to which the probe pins disposed in the probe array are bonded; a third vision camera device for aligning the probe array gripped by the probe array gripper and the probe head substrate; and a laser unit that transmits a surface light source laser beam through the probe array gripper and irradiates the probe array gripped by the probe array gripper to collectively bond probe pins disposed on the probe array and pads of the probe head substrate through a conductive adhesive. Provides a probe array bonding equipment comprising a;
그리고 본 발명은, DUT단위로 배치된 프로브 핀들을 구비하는 프로브 어레이들이 배치되는 적어도 하나의 프로브 어레이 트레이 유닛; 상기 프로브 어레이 트레이 유닛이 탑재되며, 상기 프로브 어레이 트레이 유닛에 배치된 상기 프로브 어레이의 위치를 정렬하는 제1 비전카메라 장치를 포함하는 정렬유닛; 상기 정렬유닛에서 정렬된 상기 프로브 어레이를 파지하고 프로브 헤드 기판으로 옮기며 광을 투과하는 상기 프로브 어레이 그리퍼; 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 상기 프로브 어레이의 불량 유무와 위치를 확인하는 제2 비전카메라 장치; 상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들이 접합되는 프로브 헤드 기판을 고정하고 정렬하는 척유닛; 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판을 정렬하기 위한 제3 비전카메라 장치; 및 면광원 레이저빔을 상기 프로브 어레이 그리퍼를 투과하여 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이에 조사하여 상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들과 프로브 헤드 기판의 패드들을 전도성 접착제를 매개로 일괄 접합하는 레이저 유닛;을 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비를 제공한다.Further, the present invention includes at least one probe array tray unit in which probe arrays having probe pins arranged in DUT units are disposed; an alignment unit on which the probe array tray unit is mounted and including a first vision camera device for aligning the position of the probe array disposed on the probe array tray unit; the probe array gripper which grips the probe arrays aligned in the alignment unit, transfers them to a probe head substrate, and transmits light; a second vision camera device that checks whether or not there is a defect in the probe array gripped by the probe array gripper and a location thereof; a chuck unit for fixing and aligning the probe head substrate to which the probe pins disposed in the probe array are bonded; a third vision camera device for aligning the probe array gripped by the probe array gripper and the probe head substrate; and a laser unit that transmits a surface light source laser beam through the probe array gripper and irradiates the probe array gripped by the probe array gripper to collectively bond probe pins disposed on the probe array and pads of the probe head substrate through a conductive adhesive. Provides a probe array bonding equipment comprising a;
본 발명에 따르면, 프로브 어레이 본딩 장비를 사용하는 프로브 카드의 프로브 헤드 제조 과정에서 프로브 어레이 그리퍼는 다수의 프로브 핀들이 고정된 프로브 어레이를 파지하여 프로브 헤드 기판에 접합되는 위치로 이동시키고, 프로브 핀들을 접합하는 공정시간 동안 프로브 어레이를 계속 파지하여 프로브 어레이의 위치가 변동되지 않도록 정 위치시킨다. 그리고 프로브 어레이 그리퍼는 정 위치시킨 프로브 어레이로 면광원 레이저빔이 투과되어 조사 될 수 있도록 함으로써, 프로브 어레이에 고정된 다수의 프로브 핀들을 동시에 프로브 헤드 기판에 위치 변동 없이 접합이 가능하다.According to the present invention, in the process of manufacturing the probe head of a probe card using probe array bonding equipment, the probe array gripper grips the probe array to which a plurality of probe pins are fixed and moves it to a position where the probe head is bonded to the substrate, and the probe pins are During the bonding process, the probe array is continuously held so that the position of the probe array is not changed. In addition, the probe array gripper allows a surface light source laser beam to be transmitted and irradiated through the properly positioned probe array, so that a plurality of probe pins fixed to the probe array can be simultaneously bonded to the probe head substrate without position change.
이로 인해 본 발명에 따른 프로브 어레이 그리퍼를 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비를 이용할 경우, 레이저를 사용하여 프로브 핀을 하나씩 접합하는 종래의 레이저 접합 방식에 비해, 프로브 핀들의 위치 정밀도가 우수하면서, 프로브 헤드 제작 공정 시간을 획기적으로 단축시킴으로써, 장비 당 생산 수율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.Therefore, when the probe array bonding equipment including the probe array gripper according to the present invention is used, the positional accuracy of the probe pins is excellent and the probe head is manufactured, compared to the conventional laser bonding method in which probe pins are bonded one by one using a laser. By drastically shortening the process time, the production yield per equipment can be dramatically improved.
그리고 프로브 어레이 그리퍼를 이용하여 프로브 어레이를 프로브 헤드 기판에 본딩하는 과정에서, 프로브 어레이를 파지하는 그리퍼 창에 냉각부를 설치하여 그리퍼 창으로 조사되는 레이저빔에 의해 프로브 어레이가 과열되는 것을 방지할 수 있다.In the process of bonding the probe array to the probe head substrate using the probe array gripper, a cooling unit is installed in the gripper window holding the probe array to prevent the probe array from being overheated by the laser beam irradiated through the gripper window. .
즉 프로브 헤드 기판에 형성된 패드는 프로브 헤드 기판을 형성하는 세라믹이 히트 싱크 역할을 하기 때문에, 프로브 핀을 패드에 접합하기 위해서는 고출력의 레이저빔 조사가 필요하다. 하지만 고출력의 레이저빔을 그리퍼 창의 파지면에 파지된 프로브 어레이에 조사하게 되면, 프로브 헤드 기판 보다 프로브 어레이에 더 높은 열이 인가되기 때문에, 그리퍼 창이 프로브 어레이의 히트 싱크 역할을 하더라도 프로브 헤드 기판 보다는 열 방출 특성이 떨어진다. 이로 인해 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판 사이에 온도 차이가 발생할 수 있다. 하지만 본 발명에서는 프로브 어레이를 파지하는 그리퍼 창에 냉각부를 설치하여 그리퍼 창으로 조사되는 레이저빔에 의해 프로브 어레이가 과열되는 것을 방지할 수 있다.That is, since ceramic forming the probe head substrate serves as a heat sink for the pad formed on the probe head substrate, high-power laser beam irradiation is required to bond the probe pin to the pad. However, when a high-power laser beam is irradiated to the probe array gripped on the gripping surface of the gripper window, higher heat is applied to the probe array than to the probe head substrate, so even though the gripper window serves as a heat sink for the probe array, it heats up more than the probe head substrate. release properties are poor. This may cause a temperature difference between the probe array and the probe head substrate. However, in the present invention, the probe array can be prevented from being overheated by the laser beam irradiated through the gripper window by installing a cooling unit in the gripper window holding the probe array.
또한 냉각부를 통하여 그리퍼 창의 온도를 프로브 헤드 기판의 온도와 유사하게 조절하여 프로브 어레이를 프로브 헤드 기판에 접합하기 위한 솔더링 온도 조건을 안정적으로 유지함으로써, 프로브 어레이를 프로브 헤드 기판에 안정적으로 접합시킬 수 있다.In addition, by adjusting the temperature of the gripper window to be similar to the temperature of the probe head substrate through the cooling unit, the soldering temperature condition for bonding the probe array to the probe head substrate is stably maintained, so that the probe array can be stably bonded to the probe head substrate. .
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 측면 투시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 측면투시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 사시도이다.
도 8은 도 7의 냉각부가 설치된 그리퍼 바디의 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 그리퍼 바디의 사시도이다.
도 10은 도 8의 그리퍼 바디의 저면사시도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비의 프로브 어레이 트레이 유닛의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비의 사시도이다.1 is a side perspective view of a probe array gripper according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a probe array gripper according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a probe array gripper according to a second embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a probe array gripper according to a third embodiment of the present invention.
5 is a side perspective view of a probe array gripper according to a third embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view of a probe array gripper according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a probe array gripper according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of the gripper body in which the cooling unit of FIG. 7 is installed.
9 is a perspective view of the gripper body of FIG. 8;
10 is a bottom perspective view of the gripper body of FIG. 8 .
11 is a perspective view of probe array bonding equipment according to a sixth embodiment of the present invention.
12 is a perspective view of a probe array tray unit of probe array bonding equipment according to a sixth embodiment of the present invention.
13 is a perspective view of probe array bonding equipment according to a seventh embodiment of the present invention.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted without departing from the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors have appropriately used the concept of terms to describe their inventions in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[제1 실시 예][First Embodiment]
도 1과 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)를 나타내는 도면이다. 여기서 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)의 측면 투시도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)의 분해사시도이다.1 and 2 are views showing a
도 1과 도 2를 참조하면, 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)는 다수의 프로브 핀들이 고정 배치된 프로브 어레이(71)를 파지하며 레이저빔과 같은 광을 투과하는 기구로서, 그리퍼 바디(20)와 그리퍼 창(40)을 포함한다. 그리퍼 바디(20)는 적어도 일단에 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물(60)에 연결이 되고, 내부에 진공 압 형성을 위한 진공 홀(21)이 형성되어 일측이 외부의 진공장치에 연결되고 타측이 일단에 이격된 부분의 하부에 노출된다. 그리퍼 창(40)은 진공 홀(21)과 연결되게 그리퍼 바디(20)의 하부에 설치되며, 상하로 관통된 복수의 파지 홀(41)이 진공 홀(21)에 연통되게 형성된다. 그리퍼 창(40)은 하부면에 진공 홀(21)을 통해서 복수의 파지 홀(41)로 제공되는 진공 압으로 프로브 어레이(71)를 파지하는 파지면(42)을 가지며, 광을 투과한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the
그 외 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)는 바디 덮개 창(30)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
여기서 그리퍼 바디(20)에는 프로브 어레이(71)를 파지하기 위한 진공 압 형성을 위해 내부에 진공 홀(21)이 형성되어 있다. 진공 홀(21)의 한쪽 끝은 그리퍼 진공 룸(50)에 까지 연장되어 연결되며, 다른 한쪽 끝 부분에는 도면에는 도시되지 않았지만 진공 압을 공급하는 진공장치의 튜브 배관에 연결되기 위한 피팅 장치가 고정 연결된다. 그리퍼 바디(20)에 형성된 그리퍼 진공 룸(50)의 크기는 프로브 어레이 그리퍼(10)로 파지하고자 하는 프로브 어레이(71)의 크기 이상으로 형성할 수 있다. 그리퍼 진공 룸(50)은 레이저 광학계에서 조사되는 면광원 레이저의 크기를 별도로 조정하지 않고도 프로브 어레이(71)의 크기에 맞추기 위한 면광원 레이저 빔의 마스크 역할을 할 수도 있다.Here, a
그리퍼 바디(20)는 프로브 어레이 본딩 장비에서 제어부에 의해 동작되는 그리퍼 기구물(60)에 고정되어 동작된다. 제1 실시 예에서는 그리퍼 바디(20)의 일단 상부에 그리퍼 기구물(60)이 연결된 예를 개시하였다.The
그리퍼 바디(20)의 소재로는 열팽창율이 작은 인바, 코바, 세라믹, 석영 또는 유리가 사용될 수 있다.As a material for the
바디 덮개 창(30)은 그리퍼 바디(20)의 그리퍼 진공 룸(50) 위에 접합 고정되어 그리퍼 진공 룸(50)에 진공 압이 형성될 수 있게 한다. 바디 덮개 창(30)은 프로브 어레이(71)에 레이저빔을 조사할 수 있도록 광이 투과되는 석영 또는 유리 재질로 제작할 수 있다.The
또한 바디 덮개 창(30)은 도면에 도시 되지는 않았지만 상부면 또는 하부 면에 레이저 빔의 크기와 형태를 변경시키기 위한 마스크가 형성될 수도 있다.In addition, although not shown in the figure, the
그리퍼 창(40)은 그리퍼 바디(20)의 그리퍼 진공 룸(50) 아래에 접합 고정되고, 내부에는 파지 홀(41)들이 상하로 관통으로 형성되어 한쪽은 그리퍼 진공 룸(50)에 연결되고 반대쪽은 그리퍼 창(40)의 파지면(42)으로 연결되어 진공 압으로 프로브 어레이(71)를 흡착하여 그리퍼 창(40)의 파지면(42)에 파지한다. 한편 그리퍼 창(40)은 광이 투과되는 석영 또는 유리 재질로 형성되어 레이저빔이 바디 덮개 창(30)을 투과한 후, 그리퍼 진공 룸(50)을 지나 그리퍼 창(40)을 투과하여 그리퍼 창(40)의 파지면(42)에 파지 홀(41)의 진공 압으로 파지되어 있는 프로브 어레이(71)에 레이저빔이 조사될 수 있도록 한다.The
이와 같이 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)는 파지한 프로브 어레이(71)를 프로브 헤드 기판 위에 탑재한 후 그대로 프로브 어레이(71)를 고정한 상태에서, 프로브 어레이 그리퍼(10)로 조사되는 면광원의 레이저빔으로 프로브 어레이(71)의 프로브 핀들을 프로브 헤드 기판의 패드 위에 접합시킬 수 있다. 이때 프로브 어레이 그리퍼(10)로 조사된 레이저빔은 바디 덮개 창(30), 그리퍼 진공 룸(50)을 지나 그리퍼 창(40)을 통하여 파지면(42)에 파지된 프로브 어레이(10)와 프로브 헤드 기판으로 인가됨으로써, 프로브 어레이 그리퍼(10)로 프로브 어레이(71)를 프로브 헤드 기판 위에 고정한 상태에서 본딩 공정을 진행할 수 있기 때문에, 프로브 어레이의 프로브 핀들을 일괄적으로 프로브 헤드 기판의 패드들에 정확히 접합할 수 있다.As described above, in the
제1 실시예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)를 활용하여 DUT에 대응되는 프로브 어레이(71) 단위로 프로브 헤드 기판에 접합할 수 있기 때문에, 프로브 핀들의 위치 정밀도가 우수하면서, 프로브 헤드 제작 공정 시간을 획기적으로 단축시킴으로써, 장비 당 생산 수율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.Since the
한편 제1 실시 예에서는 진공 룸(50)이 상하로 관통된 예를 개시하지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 그리퍼 바디의 소재가 광을 투과하는 석영 또는 유리로 제조되는 경우, 진공 룸은 아래로만 개방되어 있는 포켓 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 진공 룸의 하부에는 그리퍼 창이 접합 고정되지만, 진공 룸의 상부는 닫혀 있기 때문에, 바디 덮개 창의 설치를 생략할 수 있다.Meanwhile, the first embodiment discloses an example in which the
[제2 실시 예][Second Embodiment]
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)의 사시도이다. 여기서 도 3은 그리퍼 창(40)에 형성된 어레이 홀더 공간(43)에 프로브 어레이(71)가 파지된 상태를 보여준다.3 is a perspective view of a
도 3의"A"부분은 제2 실시 예에 따른 그리퍼 창(40)의 파지면(42) 위치에 프로브 어레이(71)를 안정되게 파지하기 위한 어레이 홀더 공간(43)이 형성되어 있는 부분을 확대하여 보여준다.Part “A” in FIG. 3 is a portion where an
도 3을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼는 그리퍼 창(40)에 프로브 어레이(71)가 들어가 안착할 수 있는 어레이 홀더 공간(43)이 형성된 것을 제외하면, 제1 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼와 동일한 구조를 갖기 때문에, 어레이 홀더 공간(43)을 중심으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3 , the probe array gripper according to the second embodiment is similar to the first embodiment except that an
어레이 홀더 공간(43)은 파지면(42)에 대해서 안쪽으로 일정 깊이로 형성될 수 있다. 일정 깊이는 프로브 어레이(71)의 일부가 삽입될 수 있는 깊이이다. 일정 깊이는 프로브 어레이(71)에 배치된 프로브 핀들을 프로브 헤드 기판에 접합할 수 있도록, 프로브 헤드 기판에 접합될 프로브 핀 부분은 파지면(42) 밖으로 돌출될 수 있는 깊이다. 어레이 홀더 공간(43)의 바닥면에는 프로브 어레이(71)를 진공 압으로 흡착할 수 있도록 복수의 파지 홀(41)이 배치된다.The
어레이 홀더 공간(43)의 측벽은 어레이 홀더 공간(43)의 입구면의 크기를 프로브 어레이(71)가 쉽게 들어가고 나올 수 있도록 프로브 어레이(71)의 크기보다 넓게 형성된다. 프로브 어레이(71)가 파지 홀(41)의 진공 압으로 파지되는 파지면(42)의 크기는 프로브 어레이(71)의 크기에 맞게 형성되도록, 어레이 홀더 공간(43)의 측벽은 홀더 경사면(44)으로 형성될 수 있다.The sidewall of the
어레이 홀더 공간(43)은 프로브 어레이(71)를 파지 할 때 프로브 어레이(71)의 위치를 일정하게 고정하는 역할을 한다. 즉 어레이 홀더 공간(43)이 없는 파지면(42)에 파지된 프로브 어레이(71)은 레이저 빔으로 접합하는 공정 과정에서 발생하는 열의 상승과 하강에 의한 그리퍼 바디(20)의 수축과 팽창, 그리고 프로브 핀들이 프로브 헤드 기판의 패드에 접합할 때 금속 접착제가 굳는 순간의 장력 등의 힘이 파지면(42)의 진공 압 보다 크면 파지면(42)에 파지된 프로브 어레이(71)의 위치가 변할 수 있다. 이와 같은 프로브 어레이(71)의 위치 변형은 진공 압의 크기와 여러 조건에 따라 프로브 어레이(71)를 접합할 때마다 그 위치 변화가 일정하지 않을 수 있다. 하지만 제2 실시 예와 같이 프로브 어레이 프레임(71)이 어레이 홀더 공간(43)에 고정되어 있으면, 프로브 어레이(71) 접합 공정 마다 발생할 수 있는 위치 값을 일정하게 제어할 수 있게 마련해 준다.The
한편 제2 실시 예에서는 어레이 홀더 공간(43)의 홀더 경사면이 파지면(42) 아래에 형성된 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 어레이 홀더 공간(43)은 파지면(42)에서 홀더 경사면(44)이 돌출되어 형성될 수도 있다Meanwhile, in the second embodiment, an example in which the inclined surface of the holder of the
[제3 실시예][Third Embodiment]
한편 제1 및 제2 실시 예에서는 그리퍼 바디(20)에 그리퍼 진공 룸(50)을 형성하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 그리퍼 창(40)에 그리퍼 진공 룸(50)을 형성할 수 있다.Meanwhile, in the first and second embodiments, an example of forming the
도 4와 도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)를 나타내는 도면이다.4 and 5 are views showing a
도 4와 도 5를 참조하면, 제3 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)는, 그리퍼 바디(20)와 그리퍼 창(40)을 포함한다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the
그리퍼 바디(20)는 레이저 빔이 투과할 수 있는 석영 또는 유리 재질로 형성 되며, 내부에는 진공 형성을 위한 진공 홀(21)이 형성되어 있다. 진공 홀(21)의 한쪽 끝은 진공 압을 공급하는 진공장치의 튜브 배관에 연결되기 위한 피팅 장치가 고정 연결된다. 진공 홀(21)의 다른 한쪽은 그리퍼 창(40)이 부착되는 위치까지 연장되어 그리퍼 바디(20)의 하부로 노출되어 있다.The
그리퍼 바디(20)에서 그리퍼 창(40)이 위치하는 부분의 반대편에는 그리퍼 기구물(60)에 고정되어 프로브 어레이 본딩 장비에서 동작한다.On the other side of the
그리퍼 창(40)은 진공 홀(21)의 다른 한쪽이 노출된 그리퍼 바디(20)의 하부면에 접합되어 고정된다. 그리퍼 창(40)은 그리퍼 바디(20)에 접합되는 상부면에 그리퍼 창(40)의 내부에 형성된 파지 홀(41)들에 진공 압을 공급해 주는 그리퍼 진공 룸(50)이 형성되어 있다.The
그리퍼 창(40)은 그리퍼 진공 룸(50)의 바닥면을 상하로 관통하여 파지 홀(41)들이 형성되어 있다. 그리퍼 진공 룸(50)은 진공 홀(21)과 연결된다.The
그리퍼 창(40)은 프로브 어레이(71)가 파지되는 부분에, 도 5의 B와 같이, 제2 실시 예에서 설명한 어레이 홀더 공간(43)이 형성되어 있다. 어레이 홀더 공간(43)의 바닥면에 파지 홀(41)들이 형성된다. 어레이 홀더 공간(43)의 바닥면에 프로브 어레이(71)가 진공 압에 의한 흡착으로 파지된다.In the
한편 제3 실시 예에서는 파지 홀(41)들에 진공 압을 공급하기 위한 그리퍼 진공 룸(50)이 그리퍼 창(40)의 상부에 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 그리퍼 진공 룸은 진공 홀이 연장된 부분의 그리퍼 바디의 하부면에 포켓 형태로 형성되고, 해당 그리퍼 진공 룸을 덮도록 그리퍼 창이 접합될 수 있다.Meanwhile, in the third embodiment, an example in which the
[제4 실시 예][Fourth Embodiment]
한편 제1 내지 제3 실시 예에서는 그리퍼 바디(20)의 한쪽이 그리퍼 기구물(60)로 연결된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, 그리퍼 바디(20)의 양쪽이 그리퍼 기구물(60)에 연결될 수 있다.Meanwhile, in the first to third embodiments, an example in which one side of the
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a
도 6을 참조하면, 제4 실시 예에 따른 프로브 어레이(10)는 그리퍼 바디(20)에서 프로브 어레이(71)를 파지하는 그리퍼 창(40)의 위치가 중간에 위치하도록 그리퍼 진공 룸(50)이 그리퍼 바디(20)의 중간에 형성되어 있고, 그리퍼 진공 룸(50)의 상부면에 바디 덮개 창(30)이, 그리고 그리퍼 창(40)이 그리퍼 진공 룸(50)의 아래 면에 접합이 되는 구성으로 형성되어 있다. 프로브 어레이 본딩 장비에서 제어부에 의해 동작되는 그리퍼 기구물(60)에 고정되는 부분은 그리퍼 바디(20)의 양쪽 끝 두 부분에 형성되어 있다.Referring to FIG. 6 , the
그리퍼 바디(20)의 재질에 따라 금속 접착제의 융점 온도에서 열팽창이 되는 크기는 수 ㎛에서 십여 ㎛가 될 수 있는데, 프로브 헤드의 프로브 헤드 기판에 접합되는 프로브 핀들의 정렬 상태를 우수하게 제작하기 위해서는 프로브 핀들이 배치 고정된 프로브 어레이(71)의 위치 변형을 최소화하는 것이 바람직하다.Depending on the material of the
따라서 제4 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)는 그리퍼 창(40)을 중심으로 양쪽에 그리퍼 기구물(60)을 대칭되게 연결한 이유는, 파지한 프로브 어레이(71)의 프로브 핀들을 프로브 헤드 기판에 접합하는 과정에서 발생하거나 인가되는 열에 의해 프로브 어레이(71)의 위치 변형을 최소화하여 프로브 어레이(71)를 프로브 헤드 기판에 정 위치에 접합시키기 위해서이다.Therefore, in the
즉 프로브 어레이 그리퍼(10)는 프로브 어레이(71)에 고정 배치된 프로브 핀들을 프로브 헤드 기판에 접합하기 위해 레이저빔을 바디 덮개 창(30)과 그리퍼 진공 룸(50), 그리고 그리퍼 창(40)을 투과하여 그리퍼 창(40)에 파지된 프로브 어레이(71)에 조사한다. 조사된 레이저빔에 의한 프로브 어레이(71)에 발생하는 높은 열이 그리퍼 창(40)을 통해 그리퍼 바디(20)에 전달이 되고, 수 초에서 수 십초의 레이저 접합 공정 시간 동안 발생하는 열에 의해 그리퍼 바디(20)가 팽창되어 프로브 어레이(71)의 위치가 변경될 수 있다.That is, the
이와 같이 레이저빔으로 프로브 핀들을 접합하기 위해 발생하는 높은 열은 그리퍼 바디(20)의 팽창을 발생시키는데, 제4 실시 예에서는 그리퍼 바디(20)에서 열에 의해 팽창되는 부분을 그리퍼 바디(20)의 가운데에서 발생하게 하여 팽창이 그리퍼 바디(20)를 중심으로 양쪽 그리퍼 기구물(60) 방향으로 같은 크기의 팽창이 진행되도록 함으로써, 그리퍼 바디(20)의 가운데에 설치된 그리퍼 창(40)에 파지된 프로브 어레이(71)의 위치 변형을 최소화할 수 있다.In this way, the high heat generated to bond the probe pins with the laser beam causes the
[제5 실시예][Fifth Embodiment]
도 7은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼의 사시도이다. 도 8은 도 7의 냉각부가 설치된 그리퍼 바디의 분해사시도이다. 도 9는 도 8의 그리퍼 바디의 사시도이다. 그리고 도 10은 도 8의 그리퍼 바디의 저면 사시도이다.7 is a perspective view of a probe array gripper according to a fifth embodiment of the present invention. 8 is an exploded perspective view of the gripper body in which the cooling unit of FIG. 7 is installed. 9 is a perspective view of the gripper body of FIG. 8; And FIG. 10 is a bottom perspective view of the gripper body of FIG. 8 .
도 7 내지 도 10을 참조하면, 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)는, 파지한 프로브 어레이의 프로브 핀들을 프로브 헤드 기판에 접합하는 과정에서 발생하거나 인가되는 열에 의해 프로브 어레이의 위치 변형을 최소화하기 위해서, 냉각부(23)를 구비한 그리퍼 바디(20)를 포함한다.7 to 10, in the
냉각부(23)는 그리퍼 창(40) 둘레에 형성되어 그리퍼 창(40)에서 발생되는 열을 외부로 방출한다.The cooling
이러한 냉각부(23)는 냉각판(24)과 냉각 덮개(28)를 포함할 수 있다. 냉각판(24)은 하부에 그리퍼 창(40)이 설치되는 설치면(25)을 구비한다. 냉각판(24)은 설치면(25)의 상부에 냉각 룸(26)이 상부로 개방되게 형성되며, 외곽에 냉각 룸(26)으로 냉매를 입출력하는 입출력 홀(27)이 형성되어, 냉각 룸(26)으로 순환하는 냉매로 설치면(25) 아래에 설치된 그리퍼 창(40)을 냉각시킨다. 그리고 냉각 덮개(28)는 냉각 룸(26)을 덮도록 냉각판(24) 위에 결합되며, 냉각 개스킷(29)을 매개로 냉각 룸(26)을 봉합한다.The cooling
냉각판(24)은 중심 부분에 상하로 관통되게 그리퍼 진공 룸(50)이 형성되어 있다. 그리퍼 진공 룸(50)의 상부는 바디 덮개 창(30)에 의해 덮이고, 그리퍼 진공 룸(50)의 하부는 설치면(25)에 접합되는 그리퍼 창(40)에 의해 덮인다.The cooling
그리퍼 창(40)은 냉각판(24)의 설치면(25)과 접촉 면적을 넓게 하여 그리퍼 창(40)에 작용한 열을 냉각판(24)을 통하여 배출시킴으로써, 그리퍼 창(400)에 파지된 프로브 어레이의 온도에 프로브 핀의 접합에 적합한 온도로 조절할 수 있다.The
냉각 룸(26)은 그리퍼 진공 룸(50)을 둘러싸도록 형성된다. 냉각 룸(26)은 그리퍼 진공 룸(50)을 중심으로 링 형태의 포켓으로 그리퍼 진공 룸(50)을 둘러싸도록 형성된다. 냉각 룸(26)과 진공 룸(50)은 진공 룸(50)을 형성하는 외벽에 의해 서로 격리된다.The
입출력 홀(27)은 입력 홀과 출력 홀을 포함하고, 냉각판(24)의 외측에서 냉각 룸(26)에 연통되게 형성되어 냉매를 냉각 룸(26)으로 순환시킨다. 이때 냉매로는 열 교환이 가능한 열매체가 사용될 수 있으며, 예컨대 액체 또는 기체 형태의 냉매 등이 사용될 수 있다.The input/
냉각 룸에서의 냉매 순환을 통하여, 그리퍼 창(40)에 작용한 열을 냉매와 열 교환시킴으로써, 그리퍼 창(400에 파지된 프로브 어레이의 온도에 프로브 핀의 접합에 적합한 온도로 조절할 수 있다.By exchanging heat applied to the
진공 홀(21)은 냉각 룸(26)을 가로지르는 진공로(22)를 통하여 그리퍼 진공 룸(50)이 연결된다.The
입출력 홀(27)과 진공 홀(21)은 서로 근접하게 형성될 수 있다. 물론 입출력 홀(27)과 진공 홀(21)은 서로 이격되게 형성될 수 있다.The input/
그 외 냉각판(24)에는 냉각 홀(24a)들을 형성할 수 있다. 냉각 홀(24a)들은 냉각 룸(26)을 중심으로 냉각판(24)의 살 부분을 상하로 관통하여 형성될 수 있다. 냉각 홀(24a)은 기본적으로 방열 기능 뿐만 아니라 냉각판(24)의 무게를 줄이는 기능도 담당한다.In addition,
이와 같이 프로브 어레이 그리퍼(10)를 이용하여 프로브 어레이를 프로브 헤드 기판에 본딩하는 과정에서, 프로브 어레이를 파지하는 그리퍼 창(40)에 냉각부(23)를 설치하여 그리퍼 창(40)으로 조사되는 레이저빔에 의해 프로브 어레이가 과열되는 것을 방지할 수 있다.In the process of bonding the probe array to the probe head substrate using the
즉 프로브 헤드 기판에 형성된 패드는 프로브 헤드 기판을 형성하는 세라믹이 히트 싱크 역할을 하기 때문에, 프로브 핀을 패드에 접합하기 위해서는 고출력의 레이저빔 조사가 필요하다. 하지만 고출력의 레이저빔을 그리퍼 창(40)의 파지면(42)에 파지된 프로브 어레이에 조사하게 되면, 프로브 헤드 기판 보다 프로브 어레이에 더 높은 열이 인가되기 때문에, 그리퍼 창(4)이 프로브 어레이의 히트 싱크 역할을 하더라도 프로브 헤드 기판 보다는 열 방출 특성이 떨어진다. 이로 인해 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판 사이에 온도 차이가 발생할 수 있다. 하지만 제5 실시 예에서는 프로브 어레이를 파지하는 그리퍼 창(40)에 냉각부(23)를 설치하여 그리퍼 창(40)으로 조사되는 레이저빔에 의해 프로브 어레이가 과열되는 것을 방지할 수 있다.That is, since ceramic forming the probe head substrate serves as a heat sink for the pad formed on the probe head substrate, high-power laser beam irradiation is required to bond the probe pin to the pad. However, when a high-power laser beam is irradiated to the probe array held on the
또한 냉각부(23)를 통하여 그리퍼 창(40)의 온도를 프로브 헤드 기판의 온도와 유사하게 조절하여 프로브 어레이를 프로브 헤드 기판에 접합하기 위한 솔더링 온도 조건을 안정적으로 유지함으로써, 프로브 어레이를 프로브 헤드 기판에 안정적으로 접합시킬 수 있다.In addition, the temperature of the
한편 제5 실시 예에 따른 냉각부(23)는 냉각판(24)과 냉매 순환을 통하여 그리퍼 창(30)에 파지된 프로브 어레이의 온도를 조절하는 예를 개시하였지만, 냉각판 및 냉매 순환 중에 하나만 적용하여 프로브 어레이의 온도를 조절할 수도 있다.Meanwhile, the cooling
그리고 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)에 제1 또는 제4 실시 예에 따른 그리퍼 진공 룸(50)이 적용된 예를 개시하였지만, 제2 또는 제3 실시 예에 따른 그리퍼 진공 룸(50)이 적용될 수 있다.And, although an example in which the
이와 같은 제1 내지 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)를 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비(100)에 대해서 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The probe
[제6 실시 예][Sixth Embodiment]
도 11은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)의 사시도이다. 도 12는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)의 프로브 어레이 트레이 유닛(72)의 사시도이다.11 is a perspective view of a probe
도 7과 도 8을 참조하면, 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)는 제1 내지 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)가 적용된 본딩 장비이다.Referring to FIGS. 7 and 8 , the probe
이러한 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)는, 다수의 프로브 어레이(71)들이 배치되어 있는 프로브 어레이 트레이 유닛(72), 프로브 어레이 트레이 유닛(72)이 탑재되며 프로브 어레이 트레이 유닛(72)에 배치된 프로브 어레이(71)와 프로브 어레이 그리퍼(10)의 파지 위치를 정렬하는 제1 비전카메라 장치(10)를 포함하는 정렬유닛(78), 정렬유닛(78)에서 정렬된 프로브 어레이(71)를 파지하고 프로브 헤드 기판(79)으로 옮기며 광을 투과하는 프로브 어레이 그리퍼(10), 프로브 어레이 그리퍼(10)로 파지되어 이송되는 프로브 어레이(71)의 불량 여부를 확인하고 정렬하기 위한 제2 비전카메라 장치(74), 프로브 어레이(71)의 프로브 핀(80)들이 접합되는 프로브 헤드 기판(79)을 파지하는 척(Chuck)유닛(75), 프로브 어레이(71)를 프로브 헤드 기판(79) 위의 접합 위치에 정렬하기 위한 제3 비전카메라 장치(76), 프로브 헤드 기판(79)의 접합 위치에 정렬된 프로브 어레이(71)에 고정 배치된 프로브 핀(80)들을 접합하기 위해 면광원 레이저를 조사하는 레이저 유닛(77), 그리고 도면에 나타나지는 않았지만 상기의 각 유닛과 장치들을 구동하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.In the probe
한편 프로브 어레이 트레이 유닛(72)과 척유닛(74)은 하부에 있는 스테이지에 의해 x, y, z, θ 네 방향으로 제어되어 동작할 수도 있다.Meanwhile, the probe
도 8은 프로브 어레이(71)들이 일정한 간격으로 배치되어 있는 프로브 어레이 트레이 유닛(72)을 보여주고 있다. 도 8의 C는 프로브 어레이 트레이 유닛(72)에 배치되어 있는 프로브 어레이(71)의 상태를 보여주는 확대도이다. 도 8(C-1), 도8(C-2)는 2D MEMS 프로브 핀(80)들이 배치되어 있는 프로브 어레이(71)의 형태들을 보여주고 있다. 도8(C-3)은 3D MEMS 프로브 핀(80)들이 배치되어 있는 프로브 어레이(71)의 형태들을 보여주고 있다.8 shows a probe
프로브 어레이 트레이 유닛(72)에는 웨이퍼에 형성된 반도체 칩인 DUT의 크기로 형성된 다수의 프로브 어레이(71)가 트레이 홈(72a)에 배치되어 있을 수 있다. 프로브 어레이 트레이 유닛(72)에는 프로브 어레이(71)에서 프로브 헤드 기판(79)의 패드에 접합이 되는 프로브 핀(80)의 프로브 지지부가 아래로 향하고, 프로브 핀(80)들이 끼워진 판상의 지그가 상부에 위치되어 놓이도록 프로브 어레이 홈(72a)이 일정한 등 간격으로 형성될 수 있다. 프로브 어레이 그리퍼(10)는 제어부에 의해 프로브 어레이 트레이 유닛(72)에 위치한 프로브 어레이(71)들을 순차적으로 정렬유닛(40)으로 이동할 수 있도록 제어 된다.In the probe
프로브 어레이 그리퍼(10)는 프로브 어레이(71)를 제1 비전카메라 장치(73)를 사용하여 x 방향으로 동작하여 정확한 위치에서 파지하고, 제2 비전카메라 장치(74)로 프로브 어레이(71)에 고정된 프로브 핀(80)들의 불량 유무와 위치를 확인 후, 양품의 프로브 어레이(71)를 척유닛(75) 위에 고정된 프로브 헤드 기판(79)의 접합 위치에 제3 비전카메라(76)를 사용하여 정렬시켜 레이저 유닛(77)으로 프로브 어레이(71)에 배치되어 있는 프로브 핀(80)들을 프로브 헤드 기판(79)에 접합할 수 있도록 파지한 상태에서, 레이저 유닛(76)의 면광원 레이저빔이 투과하여 프로브 어레이(71)에 조사 될 수 있도록 하는 기능을 제공한다.The
척유닛(75)은 상부에 올려 파지된 프로브 헤드(79)의 접합 위치를 제3 비전카메라 장치(76)를 사용하여 프로브 어레이(71)와 정렬하기 위해, z, y, z, θ 네 방향으로 제어될 수도 있다.The
또한 제3 비전카메라 장치(76)와 레이저 유닛(77)은 y 방향과 z 방향으로 동작하여, 프로브 어레이(71)와 척유닛(75) 위에 올려 고정된 프로브 헤드 기판(79)을 정렬하고, 이후 프로브 어레이 그리퍼(10)를 투과하여 프로브 어레이(71)에 면광원의 레이저빔을 조사할 수 있다.In addition, the third
이와 같은 일련의 공정을 반복 수행하여 300mm MLC의 프로브 헤드 기판(79)과 같은 대면적 기판 전체에 프로브 어레이(71)를 사용하여 DUT 단위로 프로브 핀(80)들을 매우 정밀하게 위치시키고, 빠르게 접합할 수 있다.By repeating this series of processes, the probe pins 80 are very precisely positioned in units of DUTs using the
이와 같은 일련의 공정을 통해 프로브 어레이(71)가 모두 접합된 프로브 헤드 기판(79)은 다음 공정에서 습식 식각 또는 건식 식각 공정을 통해 프로브 어레이(71)의 판상의 지그가 제거되어, 프로브 헤드로 제조될 수 있다.The
[제7 실시 예][Seventh Embodiment]
한편 제6 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)는 프로브 어레이 그리퍼(10)가 프로브 어레이 트레이 유닛(72)으로부터 프로브 어레이(71)를 파지하여 프로브 헤드 기판(79)으로 바로 이송하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 도 13에 도시된 바와 같이, 프로브 어레이 홀더(11)가 프로브 어레이 트레이 유닛(72)으로부터 프로브 어레이(71)를 파지하여 정렬유닛(78)으로 이송한 후, 프로브 어레이 그리퍼(10)가 정렬유닛(78)에서 위치가 정렬된 프로브 어레이(71)를 파지하여 프로브 헤드 기판(79)으로 이송할 수 있다.Meanwhile, in the probe
도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)의 사시도이다.13 is a perspective view of a probe
도 12와 도 13을 참조하면, 제7 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)는 제1 내지 제5 실시 예에 따른 프로브 어레이 그리퍼(10)와 프로브 어레이 홀더(11)가 적용된 본딩 장비이다.12 and 13, the probe
이러한 제7 실시 예에 따른 프로브 어레이 본딩 장비(100)는, 다수의 프로브 어레이(71)들이 배치되어 있는 프로브 어레이 트레이 유닛(72), 프로브 어레이 트레이 유닛(72)으로부터 프로브 어레이(71)를 파지하여 옮기는 프로브 어레이 홀더(11), 프로브 어레이 홀더(11)에 의해 옮겨진 프로브 어레이(71)를 파지 위치에 정밀하게 정렬하기 위한 정렬유닛(78), 정렬유닛(78)에서 파지 위치에 정렬된 프로브 어레이(71)를 파지하고 접합 위치로 옮기는 프로브 어레이 그리퍼(10), 정렬유닛(78) 위의 프로브 어레이(71)와 프로브 어레이 그리퍼(10)의 파지 위치를 정렬하는 제1 비전카메라 장치(73), 프로브 어레이 그리퍼(10)에 파지된 프로브 어레이(71)의 불량 여부를 확인하고 정렬하기 위한 제2 비전카메라 장치(74), 프로브 어레이(71)의 프로브 핀(80)들이 접합되는 프로브 헤드 기판(79)을 고정하는 척유닛(75), 프로브 어레이(71)를 프로브 헤드 기판(79) 위의 접합 위치에 정렬하기 위한 제3 비전카메라 장치(76), 프로브 헤드 기판(79)의 접합 위치에 정렬된 프로브 어레이(71)에 고정 배치된 프로브 핀(80)들을 접합하기 위해 면광원 레이저를 조사하는 레이저 유닛(77), 그리고 도면에 나타나지는 않았지만 상기의 각 유닛과 장치들을 구동하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.The probe
한편 프로브 어레이 트레이 유닛(72)과 정렬유닛(78), 그리고 척유닛(74)은 하부에 있는 스테이지에 의해 x, y, z, θ 네 방향으로 제어되어 동작할 수도 있다. 예컨대 프로브 어레이 트레이 유닛(72)은 y 방향으로 이동하는 트레이 스테이지(72a)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 제3 비전카메라 장치(76)와 레이저 유닛(77)은 y 방향과 z 방향으로 동작하여, 프로브 어레이(71)와 척유닛(75) 위에 올려 파지된 프로브 헤드 기판(79)을 정렬하고, 프로브 어레이 그리퍼(10)를 투과하여 프로브 어레이(71)에 면광원 레이저빔을 조사할 수 있다.Meanwhile, the probe
정렬유닛(78)의 동작을 설명하면, 프로브 어레이 본딩 장치(100)에서 프로브 어레이(71)들의 접합 위치는 가능한 ㅁ1㎛ 이하의 최소 공차 범위에서 접합되도록 위치 제어가 되어야 전체 300mm 프로브 헤드 기판(79)에 전체에 접합되는 프로브 핀(80)들의 정렬 상태를 최상으로 제작할 수 있다.Describing the operation of the
상기와 같은 이유로 프로브 어레이(71)를 옮기는 동작에서 프로브 어레이(71)의 위치를 일정하게 제어하는 것이 매우 중요하다, 이러한 목적을 달성하기 위해서 프로브 어레이 홀더(11)에 의해 트레이 스테이지(72a)에서 정렬유닛(78)으로 옮겨진 프로브 어레이(71)를 단순하게 기구적인 방법으로 제어할 수도 있지만, 보다 정밀하게 제어하기 위해서, 정렬유닛(78)은 프로브 어레이(71)가 올려지는 정렬판(78a)과, 정렬판(78a)의 하부에 x, y, θ 세 방향으로 제어되는 자동 스테이지(78b)를 구비한다.For the above reasons, it is very important to constantly control the position of the
제1 비전카메라 장치(73)가 정렬판(78a) 위에 올려진 프로브 어레이(71)를 비전으로 자동정렬할 수 있도록 위치한다. 제1 비전카메라 장치(73)의 동작을 설명하면, 제1 비전카메라 장치(73)의 영상으로 확인하면서 프로브 어레이(71) 크기로 제작된 프로브 어레이 그리퍼(10)의 파지 위치를 기준으로 위치가 틀어진 프로브 어레이(71)를 프로브 어레이 그리퍼(100의 파지 위치로 이동시키는 티칭(Teaching) 제어 동작을 수행할 수 있다. 프로브 어레이 그리퍼(10)의 파지 위치는 어레이 홀더 공간의 위치일 수 있다.The first
한편 설명의 편의 상 비전얼라인 동작을 위한 기준을 프로브 어레이 그리퍼(10)의 파지 위치와 프로브 어레이(71) 크기로 설명하였지만, 프로브 어레이(71)와 프로브 어레이 그리퍼(10)에 정렬을 위한 얼라인마크를 형성하여 위치 정렬을 제어할 수도 있다.Meanwhile, for convenience of description, the criteria for non-alignment operation have been described as the gripping position of the
프로브 어레이 홀더(11)는 진공 흡착을 통하여 프로브 어레이(71)를 파지하여 옮기는 기능을 수행한다는 점에서 프로브 어레이 그리퍼(10)와 유사한 기능을 수행하는 픽 앤 플레이스(pick and place) 기구이다. 프로브 어레이 홀더(11)로는 프로브 어레이 그리퍼(10)가 사용될 수 있다.The
이와 같은 일련의 공정을 반복 수행하여 300mm MLC의 프로브 헤드 기판(79)과 같은 대면적 기판 전체에 프로브 어레이(71)를 사용하여 DUT 단위로 프로브 핀(80)들을 매우 정밀하게 위치시키고, 빠르게 접합할 수 있다.By repeating this series of processes, the probe pins 80 are very precisely positioned in units of DUTs using the
이와 같은 일련의 공정을 통해 프로브 어레이(71)가 모두 접합된 프로브 헤드 기판(79)은 다음 공정에서 습식 식각 또는 건식 식각 공정을 통해 프로브 어레이(71)의 판상의 지그가 제거되어, 프로브 헤드로 제조될 수 있다.The
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in this specification and drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
10 : 프로브 어레이 그리퍼
11 : 프로브 어레이 홀더
20 : 그리퍼 바디
21 : 진공 홀
22 : 진공로
23 : 냉각부
24 : 냉각판
24a : 냉각 홀
25 : 설치면
26 : 냉각 룸
27 : 입출력 홀
28 : 냉각 덮개
29 : 냉각 개스킷
30 : 바디 덮개 창
40 : 그리퍼 창
41 : 파지 홀
42 : 파지면
43 : 어레이 홀더 공간
44 : 홀더 경사면
50 : 그리퍼 진공 룸
60 : 그리퍼 기구물
71 : 프로브 어레이
72 : 프로브 어레이 트레이 유닛
72a : 트레이 스테이지
73 : 제1 비전카메라 장치
74 : 제2 비전카메라 장치
75 : 척 유닛
76 : 제3 비전카메라 장치
77 : 레이저 유닛
78 : 정렬유닛
78a : 정렬판
78b : 자동 스테이지
79 : 프로브 헤드 기판
80 : 프로브 핀
100 : 프르브 어레이 본딩 장비10: probe array gripper
11: probe array holder
20: gripper body
21: vacuum hole
22: vacuum furnace
23: cooling unit
24: cooling plate
24a: cooling hole
25: installation surface
26: cooling room
27: input/output hole
28: cooling cover
29: cooling gasket
30: body cover window
40: gripper window
41: gripping hole
42: grip surface
43: array holder space
44: holder slope
50: gripper vacuum room
60: gripper mechanism
71: probe array
72: probe array tray unit
72a: tray stage
73: first vision camera device
74: second vision camera device
75: chuck unit
76: third vision camera device
77: laser unit
78: alignment unit
78a: alignment plate
78b: automatic stage
79: probe head board
80: probe pin
100: probe array bonding equipment
Claims (13)
적어도 일단에 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 내부에 진공 압 형성을 위한 진공 홀이 형성되어 일측이 외부의 진공장치에 연결되고 타측이 상기 일단에 이격된 부분의 하부에 노출되는 그리퍼 바디; 및
상기 진공 홀과 연결되게 상기 그리퍼 바디의 하부에 설치되며, 상하로 관통된 복수의 파지 홀이 상기 진공 홀에 연통되게 형성되며, 하부면에 상기 진공 홀을 통해서 상기 복수의 파지 홀로 제공되는 진공 압으로 상기 프로브 어레이를 파지하는 파지면을 가지며, 광을 투과하는 그리퍼 창;
을 포함하는 프로브 어레이 그리퍼.A probe array gripper for gripping a probe array in which a plurality of probe pins are fixedly arranged,
At least one end of the gripper body is connected to the gripper mechanism of the position control device, and a vacuum hole for forming vacuum pressure is formed therein so that one side is connected to an external vacuum device and the other side is exposed to the lower part of the part spaced apart from the one end. ; and
It is installed at the lower part of the gripper body to be connected to the vacuum hole, and a plurality of gripping holes penetrating vertically are formed to communicate with the vacuum hole, and vacuum pressure is supplied to the plurality of gripping holes through the vacuum hole on the lower surface. a gripper window having a gripping surface for gripping the probe array and transmitting light;
Probe array gripper comprising a.
일단의 상부가 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 타단에는 상기 진공 홀과 연결된 그리퍼 진공 룸이 아래로 개방되게 형성되어 있으며, 상기 그리퍼 창이 상기 그리퍼 진공 룸 아래에 접합되어 상기 그리퍼 진공 룸을 덮는 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.The method of claim 1, wherein the gripper body
The upper part of one end is connected to the gripper mechanism of the position control device, and at the other end, a gripper vacuum room connected to the vacuum hole is formed to open downward, and the gripper window is bonded below the gripper vacuum room to form the gripper vacuum room. Probe array gripper, characterized in that the cover.
양단의 상부가 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 중앙부에는 상기 진공 홀과 연결된 그리퍼 진공 룸이 아래로 개방되게 형성되어 있으며, 상기 그리퍼 창이 상기 그리퍼 진공 룸 아래에 접합되어 상기 그리퍼 진공 룸을 덮는 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.The method of claim 1, wherein the gripper body,
The upper part of both ends is connected to the gripper mechanism of the position control device, and the gripper vacuum room connected to the vacuum hole is formed to open downward in the central part, and the gripper window is bonded below the gripper vacuum room to form the gripper vacuum room. Probe array gripper, characterized in that the cover.
상기 그리퍼 바디는 상기 그리퍼 진공 룸이 상하로 관통되게 형성되며,
상기 그리퍼 진공 룸 위에 접합되어 상기 그리퍼 진공 룸을 덮으며, 광을 투과하는 바디 덮개 창;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.According to claim 2 or 3,
The gripper body is formed so that the gripper vacuum room vertically penetrates,
a body cover window bonded to the gripper vacuum room, covering the gripper vacuum room, and transmitting light;
Probe array gripper further comprising a.
상부면에 상기 진공 홀과 연결되는 그리퍼 진공 룸이 형성되어 있고, 상기 복수의 파지 홀이 상기 그리퍼 진공 룸 내에 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.The method of claim 1, wherein the gripper window,
The probe array gripper, characterized in that a gripper vacuum room connected to the vacuum hole is formed on an upper surface, and the plurality of gripping holes are formed in the gripper vacuum room.
상기 그리퍼 바디의 소재는 인바, 코바, 세라믹, 석영 또는 유리인 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.According to claim 1,
The probe array gripper, characterized in that the material of the gripper body is invar, koba, ceramic, quartz or glass.
상기 그리퍼 창의 소재는 레이저빔이 투과하는 석영 또는 유리인 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.According to claim 1,
The probe array gripper, characterized in that the material of the gripper window is quartz or glass through which the laser beam passes.
상기 바디 덮개 창의 소재는 레이저빔이 투과하는 석영 또는 유리인 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.According to claim 4,
The probe array gripper, characterized in that the material of the body cover window is quartz or glass through which the laser beam passes.
상기 파지면에 프로브 어레이가 삽입되어 파지되는 어레이 홀더 공간이 형성되어 있으며, 상기 어레이 홀더 공간에 상기 복수의 파지 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.The method of claim 1, wherein the gripper window,
The probe array gripper, characterized in that an array holder space into which a probe array is inserted and gripped is formed on the gripping surface, and the plurality of gripping holes are formed in the array holder space.
상기 그리퍼 창 둘레에 형성되어 상기 그리퍼 창에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 냉각부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.The method of claim 1, wherein the gripper body,
a cooling unit formed around the gripper window to dissipate heat generated in the gripper window to the outside;
Probe array gripper further comprising a.
하부에 그리퍼 창이 설치되는 설치면을 구비하고, 상기 설치면의 상부에 냉각 룸이 상부로 개방되게 형성되며, 외곽에 상기 냉각 룸으로 냉매를 입출력하는 입출력 홀이 형성되어, 상기 냉각 룸으로 순환하는 냉매로 상기 설치면 아래에 설치된 그리퍼 창을 냉각시키는 냉각판; 및
상기 냉각판 위에 결합되며, 냉각 개스킷을 매개로 상기 냉각 룸을 봉합하는 냉각 덮개;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 어레이 그리퍼.11. The method of claim 10, wherein the cooling unit,
An installation surface on which a gripper window is installed is provided at the bottom, a cooling room is formed on the top of the installation surface to be open to the top, and an input/output hole for inputting and outputting a refrigerant to the cooling room is formed on the outside to circulate to the cooling room. a cooling plate for cooling the gripper window installed under the installation surface with a refrigerant; and
a cooling cover coupled to the cooling plate and sealing the cooling room via a cooling gasket;
Probe array gripper comprising a.
상기 프로브 어레이 트레이 유닛에 배치된 상기 프로브 어레이를 파지하여 정렬유닛으로 옮기는 프로브 어레이 홀더;
상기 프로브 어레이의 위치를 정렬하는 제1 비전카메라 장치를 포함하는 상기 정렬유닛;
상기 정렬유닛에서 정렬된 상기 프로브 어레이를 파지하고 프로브 헤드 기판으로 옮기며 광을 투과하는 프로브 어레이 그리퍼;
상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 상기 프로브 어레이의 불량 유무와 위치를 확인하는 제2 비전카메라 장치;
상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들이 접합되는 프로브 헤드 기판을 고정하고 정렬하는 척유닛;
상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판을 정렬하기 위한 제3 비전카메라 장치; 및
면광원 레이저빔을 상기 프로브 어레이 그리퍼를 투과하여 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이에 조사하여 상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들과 프로브 헤드 기판의 패드들을 전도성 접착제를 매개로 일괄 접합하는 레이저 유닛;을 포함하고,
상기 프로브 어레이 그리퍼는,
적어도 일단에 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 내부에 진공 압 형성을 위한 진공 홀이 형성되어 일측이 외부의 진공장치에 연결되고 타측이 상기 일단에 이격된 부분의 하부에 노출되는 그리퍼 바디; 및
상기 진공 홀과 연결되게 상기 그리퍼 바디의 하부에 설치되며, 상하로 관통된 복수의 파지 홀이 상기 진공 홀에 연통되게 형성되며, 하부면에 상기 진공 홀을 통해서 상기 복수의 파지 홀로 제공되는 진공 압으로 상기 프로브 어레이를 파지하는 파지면을 가지며, 광을 투과하는 그리퍼 창;
을 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비.at least one probe array tray unit in which probe arrays having probe pins disposed in units of DUTs are disposed;
a probe array holder that grips the probe array disposed in the probe array tray unit and transfers it to an alignment unit;
the alignment unit including a first vision camera device for aligning the position of the probe array;
a probe array gripper that grips the probe array aligned in the alignment unit, transfers it to a probe head substrate, and transmits light;
a second vision camera device that checks whether or not there is a defect in the probe array gripped by the probe array gripper and a location thereof;
a chuck unit for fixing and aligning the probe head substrate to which the probe pins disposed in the probe array are bonded;
a third vision camera device for aligning the probe array gripped by the probe array gripper and the probe head substrate; and
a laser unit that transmits a surface light source laser beam through the probe array gripper and irradiates the probe array gripped by the probe array gripper to collectively bond probe pins disposed on the probe array and pads of the probe head substrate with a conductive adhesive; including,
The probe array gripper,
At least one end of the gripper body is connected to the gripper mechanism of the position control device, and a vacuum hole for forming vacuum pressure is formed therein so that one side is connected to an external vacuum device and the other side is exposed to the lower part of the part spaced apart from the one end. ; and
It is installed at the lower part of the gripper body to be connected to the vacuum hole, and a plurality of gripping holes penetrating vertically are formed to communicate with the vacuum hole, and vacuum pressure is supplied to the plurality of gripping holes through the vacuum hole on the lower surface. a gripper window having a gripping surface for gripping the probe array and transmitting light;
Probe array bonding equipment comprising a.
상기 프로브 어레이 트레이 유닛이 탑재되며, 상기 프로브 어레이 트레이 유닛에 배치된 상기 프로브 어레이의 위치를 정렬하는 제1 비전카메라 장치를 포함하는 정렬유닛;
상기 정렬유닛에서 정렬된 상기 프로브 어레이를 파지하고 프로브 헤드 기판으로 옮기며 광을 투과하는 프로브 어레이 그리퍼;
상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 상기 프로브 어레이의 불량 유무와 위치를 확인하는 제2 비전카메라 장치;
상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들이 접합되는 프로브 헤드 기판을 고정하고 정렬하는 척유닛;
상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이와 프로브 헤드 기판을 정렬하기 위한 제3 비전카메라 장치; 및
면광원 레이저빔을 상기 프로브 어레이 그리퍼를 투과하여 상기 프로브 어레이 그리퍼에 파지된 프로브 어레이에 조사하여 상기 프로브 어레이에 배치된 프로브 핀들과 프로브 헤드 기판의 패드들을 전도성 접착제를 매개로 일괄 접합하는 레이저 유닛;을 포함하고,
상기 프로브 어레이 그리퍼는,
적어도 일단에 위치 제어 장치의 그리퍼 기구물에 연결이 되고, 내부에 진공 압 형성을 위한 진공 홀이 형성되어 일측이 외부의 진공장치에 연결되고 타측이 상기 일단에 이격된 부분의 하부에 노출되는 그리퍼 바디; 및
상기 진공 홀과 연결되게 상기 그리퍼 바디의 하부에 설치되며, 상하로 관통된 복수의 파지 홀이 상기 진공 홀에 연통되게 형성되며, 하부면에 상기 진공 홀을 통해서 상기 복수의 파지 홀로 제공되는 진공 압으로 상기 프로브 어레이를 파지하는 파지면을 가지며, 광을 투과하는 그리퍼 창;
을 포함하는 프로브 어레이 본딩 장비.at least one probe array tray unit in which probe arrays having probe pins disposed in units of DUTs are disposed;
an alignment unit on which the probe array tray unit is mounted and including a first vision camera device for aligning the position of the probe array disposed on the probe array tray unit;
a probe array gripper that grips the probe array aligned in the alignment unit, transfers it to a probe head substrate, and transmits light;
a second vision camera device that checks whether or not there is a defect in the probe array gripped by the probe array gripper and a location thereof;
a chuck unit for fixing and aligning the probe head substrate to which the probe pins disposed in the probe array are bonded;
a third vision camera device for aligning the probe array gripped by the probe array gripper and the probe head substrate; and
a laser unit that transmits a surface light source laser beam through the probe array gripper and irradiates the probe array gripped by the probe array gripper to collectively bond probe pins disposed on the probe array and pads of the probe head substrate with a conductive adhesive; including,
The probe array gripper,
At least one end of the gripper body is connected to the gripper mechanism of the position control device, and a vacuum hole for forming vacuum pressure is formed therein so that one side is connected to an external vacuum device and the other side is exposed to the lower part of the part spaced apart from the one end. ; and
It is installed at the lower part of the gripper body to be connected to the vacuum hole, and a plurality of gripping holes penetrating vertically are formed to communicate with the vacuum hole, and vacuum pressure is supplied to the plurality of gripping holes through the vacuum hole on the lower surface. a gripper window having a gripping surface for gripping the probe array and transmitting light;
Probe array bonding equipment comprising a.
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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