KR100979904B1

KR100979904B1 - 프로브 카드 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100979904B1
Application number: KR1020090100587A
Authority: KR
Inventors: 이재하
Original assignee: 화인인스트루먼트 (주); 이재하
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2010-09-03
Anticipated expiration: 2029-10-22
Also published as: US20110221465A1; KR20100057488A; TW201030872A

Abstract

본 발명은 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 회로패턴이 형성된 판 형태 또는 긴 블록 형태의 프로브 기판에 프로브 핀들이 삽입되는 비아 홀들을 형성하고 프로브 핀들을 비아 홀들에 일괄 삽입하여 우수한 정렬 상태를 유지하도록 한 후, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 지지판 위에 프로브 기판을 일괄 접합하고, 프로브 기판의 열팽창에 의하여 프로브 핀의 위치가 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 프로브 기판을 분할하여 프로브 카드를 제조한다. 따라서 본 발명은 프로브 카드와 웨이퍼간의 열팽창률 차이로 인한 프로브 핀의 패드 위치 이탈을 방지할 수 있고 간단한 공정과 낮은 제조비용으로 프로브 카드를 제조할 수 있다. 프로브 기판과 메인 회로기판은 지지판에 형성된 관통 홈을 통해 연결부재에 의해 전기적으로 연결되며, 연결부재는 메인 회로기판 하부면에 연결되거나 지지판 하부면으로 연장되어 제2 연결부재를 통해 연결될 수도 있다. 프로브 기판은 제1 프로브 기판과 제2 프로브 기판으로 구성될 수도 있다.

프로브 카드, 프로브 핀, 프로브 기판, 지지판, 비아 홀, 분할, 열팽창률, 연결부재, 제2 연결부재

Description

프로브 카드 및 그 제조 방법 {Probe Card and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 프로브 카드에 관한 것으로서, 구체적으로는 웨이퍼에 형성된 반도체 칩과 접촉하여 전기적 특성을 검사하는 다수의 프로브 핀이 구비된 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 일련의 웨이퍼 제조(wafer fabrication) 공정이 완료되어 웨이퍼 안에 수많은 반도체 칩들이 형성된 후에는 웨이퍼를 개별 칩들로 분할하여 패키지 조립(package assembly) 공정이 진행되는데, 패키지 조립 공정 전에 웨이퍼 상태에서 마지막으로 이루어지는 공정이 전기적 검사(electrical die sorting; EDS) 공정이다. 이때, 검사 대상인 반도체 칩과 검사 장비를 연결하는 매개물로 사용되는 것이 프로브 카드(probe card)이다.

반도체 칩의 표면에는 외부로 노출된 수많은 입출력 패드들이 형성되며, 프로브 카드는 이러한 패드들과 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 입출력할 수 있는 프로브 핀을 구비한다. 반도체 칩은 패드와 접촉하고 있는 프로브 핀을 통해 검사 장비로부터 소정의 신호를 입력받아 동작을 수행한 후, 그 처리 결과를 다시 프 로브 핀을 통해 검사 장비로 출력한다. 검사 장비는 이를 통해 반도체 칩의 전기적 특성을 검사하고 해당 칩의 불량 여부를 판별한다.

일반적으로 이러한 검사 공정은 신속하고 효율적인 검사를 위하여 반도체 칩의 여러 패드들에 여러 개의 프로브 핀들을 동시에 접촉하여 수행된다. 그런데 반도체 칩은 점차 소형화될 뿐만 아니라 그 패드의 수는 점점 많아지고 있으며, 그에 따라 패드 사이의 간격, 즉 피치도 갈수록 줄어들고 있다. 따라서 프로브 카드도 반도체 칩의 패드들에 대응하여 다수의 프로브 핀들을 미세 간격으로 배치하여 제조하여야 하는데, 인접한 프로브 핀들 간의 간격이 줄어들수록 전기적 물리적 간섭 없이 프로브 핀들을 형성하기란 매우 어렵다. 더욱이, 수많은 프로브 핀들을 정밀하게 정렬하고 고도의 평탄도를 가지도록 배치하는 것 또한 매우 중요하지만 실제로는 쉽지 않은 일이다. 또한, 공정이 간단하고 제조비용이 경제적인 프로브 카드의 제조방법이 요구되고 있으며, 웨이퍼와의 열팽창률 차이로 인한 프로브 핀 접촉 불량에 대한 해결방안도 꾸준히 모색되고 있다.

이에 본 출원인은 한국등록특허 제799166호(프로브 배열체의 제조방법), 한국등록특허 제821674호(프로브 어셈블리), 한국등록특허 제858027호(프로브 카드의 프로브 어셈블리 및 그 제조 방법), 한국특허출원 제2008-0028824호(프로브 카드의 프로브 어셈블리 및 그 제조 방법)의 특허발명들을 통해 지속적으로 프로브 카드에 대한 개선책을 제시하여 왔으며, 본 발명은 그 연장선상에서 창안된 것이다.

근래 들어 300㎜ 웨이퍼가 대세를 이루면서 프로브 카드 분야에서도 웨이퍼의 크기에 대응하여 대면적 프로브 카드에 대한 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 특히, 대면적 프로브 카드에서는 프로브 카드와 웨이퍼간의 열팽창률 차이로 인해 프로브 핀의 위치가 반도체 칩의 패드를 벗어나는 문제가 더욱 심각하게 대두되면서 이를 해결하기 위한 노력들이 이어지고 있다. 동시에, 보다 간단한 공정과 경제적인 제조비용으로 프로브 카드를 제조하는 것도 중요한 해결과제 중의 하나이다.

따라서 본 발명의 목적은 프로브 카드와 웨이퍼간의 열팽창률 차이로 인한 프로브 핀의 패드 위치 이탈 문제를 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 간단한 공정과 경제적인 제조비용으로 프로브 카드를 제조하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 프로브 카드 내의 프로브 기판과 메인 회로기판 간 전기적 연결을 간편하고 신뢰성이 우수하게 구현하기 위한 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 회로패턴이 형성된 판 형태 또는 긴 블록 형태의 프로브 기판에 프로브 핀들이 삽입되는 비아 홀들을 형성하고 한국특허출원 제2008-0028824호에 기재된 방법으로 프로브 핀들을 비아 홀들에 일괄 삽입하여 우수한 정렬 상태를 유지하도록 한 후, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 지지판 위에 프로브 기판을 일괄 접합하여 우수한 정렬 상태를 갖는 프로브 배열체를 완성하고, 프로브 기판의 열팽창에 의하여 프로브 핀의 위치가 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 프로브 기판을 분할하여 프로브 카드를 제조하는 기술을 제공한다.

구체적으로, 본 발명의 한 측면에 따른 프로브 카드는 메인 회로기판, 지지판, 프로브 기판, 전도성 접착제, 프로브 핀을 포함하여 구성된다. 상기 지지판은 상기 메인 회로기판 위에 결합되며, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된다. 상기 프로브 기판은 상기 지지판 위에 접합되며, 내부에 회로패턴을 구비하고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결된 다수 개의 비아 홀들을 구비하며, 상기 회로패턴이 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결된다. 상기 전도성 접착제는 각각의 상기 비아 홀 안에 채워진다. 상기 프로브 핀은 각각의 상기 비아 홀 안에 삽입되어 상기 전도성 접착제에 의해 물리적으로 고정되고 상기 회로패턴과 전기적으로 연결된다. 특히, 상기 프로브 기판은 열팽창이나 열수축에 의하여 상기 프로브 핀의 위치가 상기 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 분할되는 것이 특징이다.

이러한 프로브 카드에 있어서, 상기 프로브 기판은 분할되기 전에 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태로 상기 지지판 위에 접합될 수 있다.

또한, 상기 프로브 카드는 상기 지지판에 형성된 적어도 하나의 관통 홈을 통해 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부재를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비할 수 있으며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결될 수 있다.

또한, 상기 연결부재는 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장될 수 있으며, 이때 상기 프로브 카드는 상기 지지판의 하부면에 연장된 상기 연결부재와 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 제2 연결부재를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 프로브 카드는 메인 회로기판, 지지판, 제1 프로브 기판, 제2 프로브 기판, 프로브 핀을 포함하여 구성된다. 상기 지지판은 상기 메인 회로기판 위에 결합되며, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된다. 상기 제1 프로브 기판은 상기 지지판 위에 접합되며, 내부에 회로패턴을 구비하고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되고 전도성 접착제로 채워지는 다수 개의 비아 홀들을 구비하며, 상기 회로패턴이 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 프로브 기판은 상기 제1 프로브 기판 위에 접합되며, 상기 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 동일한 위치에 형성되는 제1 비아 홀들 및 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 다른 위치에 형성되어 상기 제1 비아 홀들 중 일부와 전기적으로 연결되는 제2 비아 홀들을 구비한다. 상기 프로브 핀은 상기 제2 비아 홀과 연결되지 않은 상기 제1 비아 홀 및 상기 제2 비아 홀에 각각 삽입되어 상기 전도성 접착제에 의해 물리적으로 고정되고 상기 회로패턴과 전기적으로 연결된다.

이러한 프로브 카드에 있어서, 상기 제1 프로브 기판은, 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판간의 열팽창률 차이로 인하여 상기 제2 프로브 기판에 물리적 변형이 생기지 않게 하는 범위의 크기로 분할될 수 있다.

또한, 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판은 각각 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태일 수 있다.

또한, 상기 프로브 카드는 상기 지지판에 형성된 적어도 하나의 관통 홈을 통해 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부재를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비할 수 있으며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 제1 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 프로브 카드의 제조 방법은, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된 지지판을 준비하는 단계; 내부의 회로패턴과 전기적으로 연결되고 전도성 접착제로 채워진 다수 개의 비아 홀들을 구비하는 프로브 기판을 준비하는 단계; 상기 프로브 기판의 비아 홀 안에 프로브 핀을 삽입하고, 상기 프로브 기판을 상기 지지판 위에 접합하는 단계; 상기 프로브 기판의 열팽창이나 열수축에 의하여 상기 프로브 핀의 위치가 상기 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 상기 프로브 기판을 분할하는 단계; 상기 지지판을 메인 회로기판에 결합한 후, 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계를 포함하여 구성된다.

이러한 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 프로브 기판을 상기 지지판 위에 접합하는 단계는 각각 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태로 접합하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 프로브 기판의 비아 홀 안에 상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 핀 어레이 틀을 이용하여 다수 개의 상기 프로브 핀들을 일괄 삽입하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 상기 프로브 기판을 상기 지지판 위에 접합하는 단계의 전 또는 후에 수행될 수 있다.

또한, 상기 지지판은 적어도 하나의 관통 홈을 구비할 수 있으며, 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계는 상기 관통 홈을 통해 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 연결부재로 연결하는 단계일 수 있다. 이 경우, 상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비할 수 있으며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결될 수 있다. 또한, 상기 연결부재는 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장되고 제2 연결부재를 통해 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 프로브 카드의 제조 방법은, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된 지지판을 준비하는 단계; 내부의 회로패턴과 전기적으로 연결되고 전도성 접착제로 채워진 다수 개의 비아 홀들을 구비하는 제1 프로브 기판을 준비하는 단계; 상기 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 동일한 위치에 형성되어 상기 전도성 접착제로 채워진 제1 비아 홀들 및 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 다른 위치에 형성되어 상기 제1 비아 홀들 중 일부와 전기적으로 연결되고 상기 전도성 접착제로 채워진 제2 비아 홀들을 구비하는 제2 프로브 기판을 준비하는 단계; 상기 제2 비아 홀과 연결되지 않은 상기 제1 비아 홀 및 상기 제2 비아 홀 안에 각각 프로브 핀을 삽입하고, 상기 지지판과 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판을 서로 접합하는 단계; 상기 지지판을 메인 회로기판에 결합한 후, 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계를 포함하여 구성된다.

이러한 프로브 카드의 제조 방법은, 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판간의 열팽창률 차이로 인하여 상기 제2 프로브 기판에 물리적 변형이 생기지 않게 하는 범위의 크기로 상기 제1 프로브 기판을 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지판과 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판을 서로 접합하는 단계는 각각 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태로 접합하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 제2 프로브 기판의 제1 비아 홀과 제2 비아 홀 안에 상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 핀 어레이 틀을 이용하여 다수 개의 상기 프로브 핀들을 일괄 삽입하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 상기 지지판과 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판을 서로 접합하는 단계의 전 또는 후에 수행될 수 있다.

또한, 상기 지지판은 적어도 하나의 관통 홈을 구비할 수 있으며, 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계는 상기 관통 홈을 통해 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 연결부재로 연결하는 단계일 수 있다. 이 경우, 상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비할 수 있으며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 제1 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결될 수 있다. 또한, 상기 연결부재는 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장되고 제2 연결부재를 통해 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 프로브 기판의 열팽창에 의하여 프로브 핀의 위치가 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 프로브 기판을 분할함으로써 프로브 카드와 웨이퍼간의 열팽창률 차이로 인한 프로브 핀의 패드 위치 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 프로브 핀이 삽입되는 프로브 기판과 회로패턴이 형성된 프로브 기판을 서로 분리하고 프로브 핀이 삽입되는 프로브 기판을 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성함으로써 프로브 카드와 웨이퍼간의 열팽창률 차이로 인한 프로브 핀의 패드 위치 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형 태의 프로브 기판을 지지판에 일괄 접합한 후 절단 공정을 통해 프로브 기판을 분할함으로써 간단한 공정과 경제적인 제조비용으로 프로브 카드를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 핀 어레이 틀을 이용하여 프로브 기판의 비아 홀 안에 프로브 핀들을 일괄 삽입함으로써 공정을 단순화할 뿐만 아니라 프로브 핀들의 정렬 상태를 우수하게 맞추고 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 연결부재 및 지지판의 관통 홈, 메인 회로기판의 관통 홀 등을 이용하여 프로브 기판과 메인 회로기판 간의 전기적 연결을 간편하게 구현하면서도 그 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있거나 본 발명자의 기존 특허에 충분히 기재되어 있고 본 발명과 직접 관련이 없는 사항에 대해서는 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 명확히 전달하기 위해 설명을 생략할 수 있다.

한편, 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 첨부 도면을 통틀어 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 프로브 카드(100)는 지지판(10), 프로브 기판(20), 프로브 핀(30), 메인 회로기판(40), 연결부재(50)를 포함하여 구성된다. 특히, 지지판(10)은 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되며, 회로패턴이 구비되고 프로브 핀(30)이 삽입, 장착되는 프로브 기판(20)은 지지판(10) 위에 접합되는데, 프로브 기판(20)이 판 형태 또는 긴 블록 형태로 지지판(10) 위에 일괄 접합된 후 소정의 크기로 분할되는 것이 특징이다.

도 2는 도 1의 X축 방향을 따라 절단한 단면도이다. 이어서, 도 1과 도 2를 함께 참조하여 프로브 카드(100)의 구성에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.

지지판(10)은 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판이며, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 실리콘, 세라믹, 글래스 등의 재질로 형성된다. 지지판(10)은 메인 회로기판(40)과 프로브 기판(20) 사이에 개재되어 프로브 기판(20)이 배치될 수 있는 물리적 토대를 제공할 뿐, 회로패턴이 형성되지는 않는다. 지지판(10)은 웨이퍼와 같은 형태의 원형일 수도 있지만, 여러 개의 긴 블록 형태들이 모여 웨이퍼와 유사한 형태를 이루도록 할 수도 있다. 후술하겠지만, 지지판(10)에는 소정의 간격을 두고 관통 홈(11)이 다수 개 형성되며, 이 관통 홈(11)을 통해 프로브 기판(20)과 메인 회로기판(40)을 전기적으로 연결하는 연결부재(50)가 통과한다. 또한, 지지판(10)은 메인 회로기판(40)의 하부에 부착되는 기존의 보강판(stiffener)의 역할을 대신할 수도 있다.

프로브 기판(20)은 내부에 회로패턴(21)이 형성되고 표면 가장자리에 패드(22, 반도체 칩의 패드와 다름)가 형성된 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로기 판(FPCB; flexible PCB), 세라믹기판 중의 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어진 경연성 인쇄회로기판(RFPCB; rigid flexible PCB)이다. 회로패턴(21)은 패드(22)와 전기적으로 연결되며, 다층으로 형성될 수 있다. 패드(22)는 프로브 기판(20)의 표면 한쪽 가장자리를 따라 다수 개가 미세 간격으로 배치된다. 후술하는 바와 같이, 패드(22)는 연결부재(50)를 통해 메인 회로기판(40)과 전기적으로 연결된다. 지지판(10)과 마찬가지로, 프로브 기판(20)은 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태를 가질 수 있다. 프로브 기판(20)은 지지판(10) 위에 일괄 접합된 후, 최종적으로는 도 1의 Y축 방향을 따라 여러 개로 분할된다. 도면부호 26번은 프로브 기판(20)의 분할영역을 가리킨다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다. 프로브 기판(20)과 지지판(10)의 접합은 에폭시와 같은 비전도성 접착제(12)에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 프로브 기판(20)은 다수 개의 비아 홀(23, via hole)들을 구비한다. 비아 홀(23)들은 프로브 기판(20)을 관통하며 내벽에 도금막(24)이 형성되어 회로패턴(21)과 전기적으로 연결된다. 프로브 기판(20)을 완전히 관통하도록 비아 홀(23)들을 형성하면, 완전히 관통하지 않는 비아 홀에 비하여 도금막(24)을 형성하기가 보다 용이해진다. 각각의 비아 홀(23) 안에는 전도성 접착제(25)가 채워진다. 전도성 접착제(40)는 전기적 전도성을 가지는 접착제이며, 예를 들어 금속 분말이 함유된 액상 접착제나 솔더 페이스트(solder paste) 또는 땜납 등이다. 도 1과 달리, 도 2에서는 좌우측 비아 홀(23)들 중 우측 비아 홀에 전도성 접착제(25)와 프로브 핀(30)이 도시되지 않았으나, 이는 단지 설명을 위해 도시를 생략한 것 일 뿐이다.

프로브 핀(30)은 도시된 바와 같이 외팔보(cantilever) 형태일 수 있다. 그러나 프로브 핀(30)이 반드시 이러한 형태로 국한되는 것은 아니며, 웨이퍼의 칩 패드에 접촉하여 가압하고 접촉 상태에서 떨어졌을 때 원상태로 복원 가능한 탄성을 갖는 형태라면 어떠한 형태도 가능하다. 프로브 핀(30)은 텅스텐(W), 레늄 텅스텐(ReW), 베릴륨 구리(BeCu), MEMS(micro electro-mechanical system) 재질인 니켈(Ni) 합금 등으로 형성되며, 그 밖에 이에 상응하는 전도성 물질들도 가능하다.

외팔보 형태인 경우, 프로브 핀(30)은 일체로 형성된 연결기둥(31), 수평빔(32), 접촉팁(33)으로 구성된다. 프로브 핀(30)의 연결기둥(31)은 프로브 기판(20)의 비아 홀(23) 안에 수직 방향으로 삽입되며 전도성 접착제(25)를 통해 비아 홀(23) 안에 물리적으로 고정될 뿐만 아니라 프로브 기판(20)의 회로패턴(21)에 전기적으로 연결된다. 수평빔(32)은 연결기둥(31)으로부터 수평 방향으로 연장되며 프로브 기판(20)의 표면으로부터 이격된다. 접촉팁(33)은 연결기둥(31)과 반대쪽 위치에서 반대쪽 방향으로 수평빔(32)으로부터 연장된다. 접촉팁(33)은 반도체 칩의 패드와 물리적으로 접촉되는 부분이다. 이 밖에, 프로브 핀(30)은 수평빔이 없는 거의 수직 형태의 구성을 가질 수도 있다.

메인 회로기판(40)은 공지의 프로브 카드 회로기판이다. 메인 회로기판(40)에는 지지판(10)이 결합되며, 연결부재(50)를 통해 메인 회로기판(40)의 패드(도시되지 않음)와 프로브 기판(20)의 패드(22)가 전기적으로 연결된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 메인 회로기판(40)과 지지판(10)간의 결합은 나사나 비전도성 접착 제 등으로 구현할 수 있다. 메인 회로기판(40)과 지지판(10)을 서로 결합할 때 메인 회로기판(40)의 하부면에는 별도의 보강판이 더 사용될 수도 있으나, 전술한 바와 같이 지지판(10)이 보강판의 역할을 수행하므로 보강판이 사용되지 않아도 충분하다. 다른 실시예에서 메인 회로기판(40)은 지지판(10)의 관통 홈(11)에 대응하는 관통 홀을 구비할 수 있고, 이를 통해 연결부재(50)가 메인 회로기판(40)의 하부면 쪽에 연결될 수도 있다. 이에 대해서는 후술한다.

연결부재(50)는 공지의 와이어 본딩용 금 와이어나 케이블 와이어 또는 별도의 연성 인쇄회로기판 케이블 등이 사용된다. 그러나 연결부재(50)가 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 프로브 기판(20)의 회로패턴(21)이 연장되어 연결부재(50)를 대신할 수도 있다. 특히, 프로브 기판(20)이 연성 인쇄회로기판(FPCB)인 경우, 프로브 기판(20) 자체가 연결부재(50) 역할을 수행할 수 있다. 부연하면, 도 1에 도시된 연결부재(50)는 패드(22)마다 개별적으로 연결되어 있으나, 연성 인쇄회로기판과 같이 일체화된 형태의 연결부재(50)가 패드(22)에 일괄 접합될 수 있으며, 패드(22)의 구분 자체가 명확하지 않고 프로브 기판(20) 내부의 회로패턴(21)이 외부로 연장되어 연성 인쇄회로기판 형태의 연결부재(50)를 형성할 수도 있다. 또한, 도 2의 경우에도, 연결부재(50)는 다층 회로패턴(21) 각각에 개별적으로 연결되어 있으나, 다른 실시예에서 연결부재(50)는 다층 회로패턴(21)이 절연층을 개재하여 마이크로스트립(microstrip) 또는 스트립선로(stripline)의 형태로 일체화될 수 있다.

이상 설명한 구성을 가지는 프로브 카드(100)에서 지지판(10)은 웨이퍼와 유 사하거나 근접한 열팽창률을 가진다. 그러나 프로브 핀(30)이 장착되는 프로브 기판(20)은 회로패턴(21)으로 인해 웨이퍼의 몇 배(예를 들어, 프로브 기판의 재질에 따라 2~5배)에 달하는 열팽창률을 갖는다. 따라서 핫 테스트(120℃)나 콜드 테스트(-40℃)와 같이 열 변화를 수반하는 검사과정에서 프로브 기판(20)은 웨이퍼보다 훨씬 많이 열팽창 또는 열수축을 하게 되므로, 이로 인해 프로브 기판(20)에 장착된 프로브 핀(30)의 위치가 웨이퍼 상에 형성된 칩 패드의 위치를 벗어나는 문제가 생길 수 있다.

그러나 본 발명과 같이 프로브 기판(20)을 소정의 크기로 분할함으로써 이웃하는 프로브 기판(20) 사이에 틈을 만들게 되면, 비록 프로브 기판(20)의 열팽창률이 웨이퍼보다 크더라도 열팽창에 의한 프로브 기판(20)의 기하학적 크기 변동은 미미한 수준에 그치게 된다. 구체적으로 예를 들어, 프로브 기판(20)을 1㎝ 단위로 분할한다고 할 때, 테스트 온도 120℃에서 웨이퍼의 열팽창은 3.84㎛(3.2×0.01m×120℃)이고 프로브 기판의 열팽창은 13.2㎛(11×0.01m×120℃)로서, 그 차이는 9.36㎛에 불과하다. 이 정도의 차이는 약 70㎛ 크기의 칩 패드에서 벗어나지 않는 수준이다.

이어서, 본 발명에 따른 프로브 카드의 제조 방법에 대하여 설명한다. 이하의 설명으로부터 프로브 카드의 구조 또한 더욱 명료해질 것이다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 나타내는 도면들이다. 구체적으로, 도 3은 지지판의 평면도, 도 4는 프로브 기판의 평면도, 도 5는 지지판과 프로브 기판의 접합 후를 보여주는 평면도, 도 6은 지지 판과 프로브 기판의 칩 크기 분할 후를 보여주는 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(10)은 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판이며, 소정의 간격을 두고 긴 관통 홈(11)이 다수 개 형성된다. 관통 홈(11)은 도 2에도 도시된 바와 같이 프로브 기판(20)과 메인 회로기판(40)을 전기적으로 연결하는 연결부재(50)를 통과시킨다. 한편, 지지판(10)은 여러 개의 긴 블록 형태들이 모여 웨이퍼와 유사한 형태를 이룰 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 프로브 기판(20)은 긴 블록 형태들이 다수 개 모여 웨이퍼와 유사 형태를 이룬다. 프로브 기판(20)의 각 블록은 내부에 회로패턴(도 2의 21)이 형성되고 표면의 한쪽 가장자리를 따라 패드(22)들이 배치된다. 또한, 프로브 기판(20)은 도금막(도 2의 24)이 형성된 다수 개의 비아 홀(23)들을 구비한다.

한편, 프로브 기판(20)은 본 실시예의 긴 블록 형태 대신에 도 7에 도시된 바와 같이 원형 판 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우, 프로브 기판(20)은 지지판(10)의 관통 홈(11)에 대응하는 제2 관통 홈(26)을 가진다. 그리고 패드(22)들은 제2 관통 홈(26)의 한쪽 가장자리를 따라 배치된다.

도 3의 지지판(10)과 도 4의 프로브 기판(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 접합된다. 이때, 프로브 기판(20)의 각 블록은 지지판(10)의 관통 홈(11)에 인접하여 배치되는데, 패드(22)가 형성된 프로브 기판(20)의 한쪽 가장자리가 관통 홈(11)의 한쪽 가장자리에 대응하도록 배치된다. 전술한 바와 같이, 프로브 기판(20)과 지지판(10)의 접합은 비전도성 접착제(도 2의 12)에 의해 이루어질 수 있 다.

한편, 프로브 핀(30)들은 한국특허출원 제2008-0028824호에 기재된 핀 어레이 틀을 이용하여 프로브 기판(20)의 비아 홀(23)들에 일괄 삽입된다. 프로브 핀(30)의 삽입 공정은 프로브 기판(20)과 지지판(10)의 접합 전 또는 후에 수행할 수 있다. 이와 같이, 핀 어레이 틀을 이용하여 프로브 핀(30)들을 일괄 삽입함으로써 프로브 핀(30)들을 쉽게 장착할 수 있을 뿐만 아니라 정렬 상태를 우수하게 맞출 수 있다. 도 5는 프로브 핀(30)이 프로브 기판(20)의 비아 홀(23)에 삽입된 상태를 보여주고 있다.

도 7에 도시된 원형 판 형태의 프로브 기판(20)의 경우에는 지지판(10)과 프로브 기판(20)을 한 번에 접합할 수 있다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 프로브 기판(20)을 소정의 크기로 절단한다. 즉, 도 1의 X축 방향을 따라 프로브 기판(20)을 여러 번 절단하면, Y축 방향으로 프로브 기판(20)이 여러 개로 분할된다. 도면부호 26번은 프로브 기판(20)의 분할영역을 가리킨다. 이 절단 공정은 공지의 레이저 커팅(laser cutting), 라우팅(routing), 웨이퍼 스크라이빙(scribing) 등의 공정을 이용할 수 있다.

프로브 기판(20)이 절단되는 크기는 프로브 기판(20)의 재질, 열팽창률 등을 고려하여 결정할 수 있다. 즉, 프로브 기판(20)의 열팽창이나 열수축에 의하여 프로브 핀(30)의 위치가 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 프로브 기판(20)을 분할한다. 예를 들어, 프로브 기판(20)의 절단 크기는 웨이퍼의 칩 크기와 같을 수도 있고 칩 크기보다 작거나 클 수도 있다. 절단에 의해 프로브 기 판(20)을 소정의 크기로 분할하면 분할된 인접 프로브 기판(20)들 사이에는 분할영역에 해당하는 틈(26)이 생기게 되며, 프로브 기판(20)이 열팽창에 의해 크기가 증가하더라도 프로브 기판(20) 사이의 틈(26)에 의해 수용 가능하게 된다.

절단 공정에서는 프로브 기판(20)과 그 하부의 접착제까지 절단하는 것이 바람직하다. 또한, 프로브 기판(20)의 절단 공정은 프로브 기판(20)과 지지판(10)을 메인 회로기판(40)에 결합하기 전 또는 후에 각각 진행할 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 원형 판 형태의 프로브 기판(20)의 경우에는 도 1의 X축 방향뿐만 아니라 Y축 방향으로도 절단 공정을 진행할 수 있다.

프로브 기판(20)과 지지판(10)을 메인 회로기판(40)에 결합한 후, 지지판(10)의 관통 홈(11)을 통해 연결부재(도 2의 50)를 이용하여 프로브 기판(20)과 메인 회로기판(40)을 전기적으로 연결한다. 이 연결 공정은 공지의 와이어 본딩 공정이나 개별 땜납 공정 등을 이용할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 프로브 기판은 제1 프로브 기판과 제2 프로브 기판으로 구성될 수 있다. 이어서, 도 8을 참조하여 이에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 단면도이다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 프로브 카드(200)는 지지판(10), 제1 프로브 기판(20), 프로브 핀(30), 메인 회로기판(40), 연결부재(50)에 더하여 제2 프로브 기판(60)을 더 포함한다.

제1 프로브 기판(20)은 전술한 실시예의 프로브 기판과 모두 동일하지만 프 로브 핀(30)이 직접 삽입되지 않는 차이가 있다. 이 실시예에서는 프로브 핀(30)의 삽입, 고정용으로 제1 프로브 기판(20) 위에 제2 프로브 기판(60)이 추가된다.

제1 프로브 기판(20)과 달리, 제2 프로브 기판(60)은 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 실리콘, 세라믹, 글래스 등의 재질로 형성된다. 즉, 제2 프로브 기판(60)의 재질은 지지판(10)의 재질과 유사하다. 프로브 핀(30)이 고정되는 제2 프로브 기판(60)의 재질이 웨이퍼와 유사하므로, 이 실시예의 프로브 카드(100)는 웨이퍼의 열팽창 또는 열수축에 보다 우수하게 대응할 수 있다. 따라서 이러한 구성의 프로브 카드(200)에서는 전술한 실시예와 달리 프로브 기판(20, 60)을 분할하지 않을 수 있다.

그러나 제1 프로브 기판(20)과 제2 프로브 기판(60) 사이의 열팽창률 차이로 인하여 제2 프로브 기판(60)에 휨과 같은 물리적 변형이 생길 수 있으므로, 제2 프로브 기판(60)에 물리적 변형이 생기지 않게 하는 범위의 크기로 제1 프로브 기판(20)을 분할할 수 있다. 이를 위하여, 제1 프로브 기판(20)을 소정의 크기로 분할한 후 제2 프로브 기판(60)을 접합하거나, 접합 후 제1 프로브 기판(20)과 제2 프로브 기판(60) 모두를 일괄 분할할 수 있다.

프로브 핀(30)들을 수용하기 위해, 제2 프로브 기판(60)은 다수 개의 제1 비아 홀(61)들과 제2 비아 홀(62)들을 구비한다. 제1 비아 홀(61)은 제1 프로브 기판(20)의 비아 홀(23)과 동일한 위치에 형성되고, 제2 비아 홀(62)은 다른 위치에 형성된다. 제2 비아 홀(62)은 제1 비아 홀(61)들 중 일부와 재배선 패턴(63)을 통해 전기적으로 연결된다. 제2 프로브 기판(60)의 제1 비아 홀(61)이나 제2 비아 홀(62)에도 도금막이 형성된다.

제1 프로브 기판(20)의 비아 홀(23)과 마찬가지로, 제2 재배선 기판(60)의 제1 비아 홀(61)과 제2 비아 홀(62) 안에는 전도성 접착제(25)가 채워진다. 프로브 핀(30)은 재배선 패턴(63)과 연결되지 않은 제1 비아 홀(61)에 직접 삽입되거나, 제2 비아 홀(62)에 삽입된다. 프로브 핀(30)은 전술한 바와 같이 외팔보 형태의 핀이거나 수직 형태의 핀 또는 MEMS 핀 등이다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 프로브 기판과 메인 회로기판을 연결하는 연결부재가 메인 회로기판에 형성된 관통 홀을 통과하여 메인 회로기판의 하부면에 연결될 수도 있다. 이에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 단면도이다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략하며, 도면 또한 개략적으로 도시한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 프로브 카드(300)는 지지판(10), 프로브 기판(20), 프로브 핀(30), 메인 회로기판(40), 연결부재(50)를 포함하여 구성된다. 그리고 메인 회로기판(40)과 지지판(10) 사이 및 메인 회로기판(40) 하부에는 각각 보강판(70, 80)이 추가로 형성된다. 그러나 상하 보강판(70, 80) 중 어느 하나 또는 둘 모두는 경우에 따라 생략하는 것도 가능하다. 보강판(70, 80)은 나사(90)와 같은 체결수단에 의해 각각 지지판(10)을 메인 회로기판(40)과 체결하여 고정한다.

특히, 이 실시예의 메인 회로기판(40)은 지지판(10)의 관통 홈(11)에 대응하는 관통 홀(41)을 구비하는 것이 특징이다. 이에 따라, 한쪽 끝이 프로브 기판(20)에 연결되는 연결부재(50)는 지지판(10)의 관통 홈(11)과 메인 회로기판(40)의 관 통 홀(41)을 통과하여 반대쪽 끝이 메인 회로기판(40)의 하부면 쪽에 연결될 수 있다. 메인 회로기판(40)과 연결부재(50) 사이의 연결방식은 전술한 바와 같이 납땜 등이 가능하다. 연결부재(50)를 메인 회로기판(40)의 하부 쪽에 연결시키면, 연결부재(50)와 메인 회로기판(40) 간의 연결부위가 관통 홈(11)에 해당하는 영역 내에 있지 않아도 되므로, 관통 홈(11)의 크기를 줄이거나 해당 영역을 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 공정 측면에서도 조금 더 유리할 수 있다.

또한, 메인 회로기판(40)의 하부에 연결된 연결부재(50)를 하부 보강판(80)이 고정하는 형태가 되므로, 연결부재(50)의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 만일 하부 보강판(80)이 쓰이지 않을 경우에는 별도의 가이드 틀(도시되지 않음)을 메인 회로기판(40)의 관통 홀(41) 측벽에 끼워 연결부재(50)의 접속 신뢰성을 보강할 수도 있다.

이 밖에도, 도 9의 실시예는 여러 측면에서 본 발명의 변형예들을 암시한다. 그 중 하나는 프로브 핀(30)의 배치 형태이다. 도 2와 도 8의 실시예에서 프로브 핀(30)들은 한쪽 방향으로만 배열되지만, 도 9의 실시예에서 프로브 핀(30)들은 서로 마주 보도록 배열된다. 이와 같이 본 발명에 따른 프로브 카드에서 프로브 핀(30)의 배열 방향은 필요에 따라 다양한 변형이 가능할 것이다.

또한, 도 2와 도 8의 실시예에서 연결부재(50)는 프로브 기판(20)의 한쪽 측면에서 연장되어 관통 홈(11)을 통과하지만, 도 9의 실시예에서 연결부재(50)는 프로브 기판(20)의 양쪽 측면 모두에서 연장되어 동시에 관통 홈(11)을 통과한다.

아울러, 도 9의 실시예는 도 8에서 전술한 바와 같이 프로브 기판이 제1 프 로브 기판과 제2 프로브 기판으로 구성되는 경우에도 충분히 적용 가능하다.

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 연결부재가 메인 회로기판에 직접 연결되지 않고 지지판의 하부면에 부착되며 별도의 제2 연결부재를 통해 메인 회로기판에 연결될 수도 있다. 이에 대하여 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 카드를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 프로브 카드(400)는 지지판(10), 프로브 기판(20), 프로브 핀(30), 메인 회로기판(40), 연결부재(50), 상하 보강판(70, 80), 체결수단(90)을 포함하여 구성된다. 특히, 본 실시예의 프로브 카드(400)는 제2 연결부재(55)를 더 포함한다. 제2 연결부재(55)는 중간 접속체로 지칭할 수도 있다.

연결부재(50)는 다층 회로패턴(21)이 절연층을 개재하여 마이크로스트립(microstrip) 또는 스트립선로(stripline)의 형태로 구현된 연성 인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 특히, 경연성 인쇄회로기판(RFPCB; rigid flexible PCB)의 경성(rigid) 구간이 프로브 기판(20)을 구성하고 연성(flexible) 구간이 연결부재(50)를 구성할 수 있다. 연결부재(50)는 지지판(10)의 측면을 따라 하부면까지 연장되어 부착된다. 연결부재(50)와 지지판(10)의 접합은 에폭시와 같은 비전도성 접착제에 의해 이루어질 수 있다.

연결부재(50)에서 지지판(10)의 하부면에 연장된 부분에는 전기적 연결을 위 한 접속패드(52)들이 형성된다. 이 접속패드(52)는 비아 홀 안에 도금막이 형성된 형태, 비아 홀 안에 전도성 물질이 채워진 형태 등이 가능하다. 연결부재(50)의 접속패드(52)에는 제2 연결부재(55)가 접속되며, 연결부재(50)는 제2 연결부재(55)를 통해 메인 회로기판(40)과 전기적으로 연결된다. 메인 회로기판(40)에도 연결부재(50)와 마찬가지로 제2 연결부재(55)와 접속하기 위한 접속패드(42)들이 형성된다.

제2 연결부재(55)로는 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려진 다양한 유형의 전도성 탄성매체들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 포고 핀(pogo pin), 각종 형태의 스프링, 전도성 엘라스토머(conductive elastomer) 등과 같이 전기적 경로를 제공하면서 탄성이 있는 매체라면 제2 연결부재(55)로서 사용 가능하다. 또한, 제2 연결부재(55)와 접속패드(52, 42) 사이의 접속은 물리적 접촉 방식, 기계적 삽입 방식, 솔더링 방식 등 공지의 다양한 방식들이 가능하다.

지지판(10)의 측면을 따라 연장되어 하부면에 부착된 연결부재(50)를 사용하게 되면, 전술한 제3 실시예와 마찬가지로 지지판(10)의 관통 홈(11) 크기를 줄이거나 해당 영역을 효율적으로 활용할 수 있으며 공정 측면에서도 조금 더 유리할 수 있다. 아울러, 탄성이 있는 제2 연결부재(55)를 사용하면, 지지판(10) 하부면으로 연장된 연결부재(50)와 메인 회로기판(40)의 수평도가 정확히 맞지 않더라도 제2 연결부재(55)의 탄성을 통해 이를 보상하면서 접속 신뢰성을 유지할 수 있다.

한편, 이상 설명한 제4 실시예는 전술한 제2 실시예와 마찬가지로 프로브 기판이 제1 프로브 기판과 제2 프로브 기판으로 구성되는 경우에도 충분히 적용 가능 하다.

지금까지 실시예를 통하여 본 발명에 따른 프로브 카드 및 그 제조 방법에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 2는 도 1의 X축 방향을 따라 절단한 단면도이다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법을 나타내는 도면들로서, 도 3은 지지판의 평면도, 도 4는 프로브 기판의 평면도, 도 5는 지지판과 프로브 기판의 접합 후를 보여주는 평면도, 도 6은 지지판과 프로브 기판의 칩 크기 분할 후를 보여주는 평면도이다.

도 7은 프로브 기판의 변형예를 보여주는 평면도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 단면도이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 카드의 일부를 나타내는 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 카드를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

Claims

메인 회로기판;

상기 메인 회로기판 위에 결합되며, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되며, 적어도 하나의 관통 홈이 형성된 지지판;

상기 지지판 위에 접합되며, 내부에 회로패턴을 구비하고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결된 다수 개의 비아 홀들을 구비하며, 상기 회로패턴이 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결되는 프로브 기판;

각각의 상기 비아 홀 안에 채워지는 전도성 접착제;

각각의 상기 비아 홀 안에 삽입되어 상기 전도성 접착제에 의해 물리적으로 고정되고 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 프로브 핀;

상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부재;

를 포함하며,

상기 프로브 기판은 열팽창이나 열수축에 의하여 상기 프로브 핀의 위치가 상기 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 분할되고,

상기 연결부재는 상기 지지판에 형성된 적어도 하나의 관통 홈을 통해 상기 프로브 기판에서 연장되어 상기 메인 회로기판의 패드에 전기적으로 연결하는 접속패드를 갖는 연성 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 1에 있어서,

상기 프로브 기판은 분할되기 전에 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태로 상기 지지판 위에 접합되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 1에 있어서,

상기 지지판은 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태들이 모여 상기 웨이퍼와 유사한 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 1에 있어서,

상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비하며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 프로브 기판에서 연장되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
메인 회로기판;

상기 메인 회로기판 위에 결합되며, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되며, 상기 적어도 하나의 관통 홈이 형성된 지지판;

상기 지지판 위에 접합되며, 내부에 회로패턴을 구비하고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결된 다수 개의 비아 홀들을 구비하며, 상기 회로패턴이 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결되는 프로브 기판;

각각의 상기 비아 홀 안에 채워지는 전도성 접착제;

각각의 상기 비아 홀 안에 삽입되어 상기 전도성 접착제에 의해 물리적으로 고정되고 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 프로브 핀;

상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부재 및 제2 연결부재;

를 포함하며,

상기 프로브 기판은 열팽창이나 열수축에 의하여 상기 프로브 핀의 위치가 상기 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 분할되고,

상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 기판에서 연장되고, 반대쪽 끝이 상기 관통 홈을 통하여 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장되는 연성 인쇄회로기판이고,

상기 제2 연결부재는 상기 지지판의 하부면에 연장된 상기 연성 인쇄회로기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 5에 있어서,

상기 지지판의 하부면에 연장된 상기 연성 인쇄회로기판에는 상기 제2 연결부재가 접속되는 접속패드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
메인 회로기판;

상기 메인 회로기판 위에 결합되며, 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되는 지지판;

상기 지지판 위에 접합되며, 내부에 회로패턴을 구비하고, 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되고 전도성 접착제로 채워지는 다수 개의 비아 홀들을 구비하며, 상기 회로패턴이 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결되는 제1 프로브 기판;

상기 제1 프로브 기판 위에 접합되며, 상기 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 동일한 위치에 형성되는 제1 비아 홀들 및 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 다른 위치에 형성되어 상기 제1 비아 홀들 중 일부와 전기적으로 연결되는 제2 비아 홀들을 구비하는 제2 프로브 기판;

상기 제2 비아 홀과 연결되지 않은 상기 제1 비아 홀 및 상기 제2 비아 홀에 각각 삽입되어 상기 전도성 접착제에 의해 물리적으로 고정되고 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 프로브 핀;

을 포함하는 프로브 카드.
청구항 7에 있어서,

상기 제1 프로브 기판은, 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판간의 열팽창률 차이로 인하여 상기 제2 프로브 기판에 물리적 변형이 생기지 않게 하는 범위의 크기로 분할되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 7에 있어서,

상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판은 각각 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 7에 있어서,

상기 지지판에 형성된 적어도 하나의 관통 홈을 통해 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 연결부재;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 10에 있어서,

상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비하며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 제1 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 10에 있어서,

상기 연결부재는 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 12에 있어서,

상기 지지판의 하부면에 연장된 상기 연결부재와 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 제2 연결부재;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된 지지판을 준비하는 단계;

내부의 회로패턴과 전기적으로 연결되고 전도성 접착제로 채워진 다수 개의 비아 홀들을 구비하는 프로브 기판을 준비하는 단계;

상기 프로브 기판의 비아 홀 안에 프로브 핀을 삽입하고, 상기 프로브 기판을 상기 지지판 위에 접합하는 단계;

상기 프로브 기판의 열팽창이나 열수축에 의하여 상기 프로브 핀의 위치가 상기 웨이퍼의 칩 패드를 벗어나지 않는 범위의 크기로 상기 프로브 기판을 분할하는 단계;

상기 지지판을 메인 회로기판에 결합한 후, 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;

를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 프로브 기판을 상기 지지판 위에 접합하는 단계는 각각 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태로 접합하는 단계인 것을 특징으 로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 프로브 기판의 비아 홀 안에 상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 핀 어레이 틀을 이용하여 다수 개의 상기 프로브 핀들을 일괄 삽입하는 단계인 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 상기 프로브 기판을 상기 지지판 위에 접합하는 단계의 전 또는 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 지지판은 적어도 하나의 관통 홈을 구비하며, 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계는 상기 관통 홈을 통해 상기 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 연결부재로 연결하는 단계인 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 18에 있어서,

상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비하며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 18에 있어서,

상기 연결부재는 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장되고 제2 연결부재를 통해 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성된 지지판을 준비하는 단계;

내부의 회로패턴과 전기적으로 연결되고 전도성 접착제로 채워진 다수 개의 비아 홀들을 구비하는 제1 프로브 기판을 준비하는 단계;

상기 웨이퍼와 유사한 열팽창률을 갖는 재질로 형성되고, 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 동일한 위치에 형성되어 상기 전도성 접착제로 채워진 제1 비아 홀들 및 상기 제1 프로브 기판의 비아 홀들과 다른 위치에 형성되어 상기 제1 비아 홀들 중 일부와 전기적으로 연결되고 상기 전도성 접착제로 채워진 제2 비아 홀들을 구비하는 제2 프로브 기판을 준비하는 단계;

상기 제2 비아 홀과 연결되지 않은 상기 제1 비아 홀 및 상기 제2 비아 홀 안에 각각 프로브 핀을 삽입하고, 상기 지지판과 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판을 서로 접합하는 단계;

상기 지지판을 메인 회로기판에 결합한 후, 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계;

를 포함하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판간의 열팽창률 차이로 인하여 상기 제2 프로브 기판에 물리적 변형이 생기지 않게 하는 범위의 크기로 상기 제1 프로브 기판을 분할하는 단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 지지판과 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판을 서로 접합하는 단계는 각각 상기 웨이퍼와 같은 형태의 원형 판 또는 여러 개의 긴 블록 형태로 접합하는 단계인 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 제2 프로브 기판의 제1 비아 홀과 제2 비아 홀 안에 상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 핀 어레이 틀을 이용하여 다수 개의 상기 프로브 핀들을 일괄 삽입하는 단계인 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 프로브 핀을 삽입하는 단계는 상기 지지판과 상기 제1 프로브 기판과 상기 제2 프로브 기판을 서로 접합하는 단계의 전 또는 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 지지판은 적어도 하나의 관통 홈을 구비하며, 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 전기적으로 연결하는 단계는 상기 관통 홈을 통해 상기 제1 프로브 기판과 상기 메인 회로기판을 연결부재로 연결하는 단계인 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 26에 있어서,

상기 메인 회로기판은 상기 관통 홈에 대응하는 관통 홀을 구비하며, 상기 연결부재는 한쪽 끝이 상기 제1 프로브 기판에 연결되고 상기 관통 홈과 상기 관통 홀을 통과하여 반대쪽 끝이 상기 메인 회로기판의 하부면에 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.
청구항 26에 있어서,

상기 연결부재는 상기 지지판의 측면을 따라 하부면까지 연장되고 제2 연결부재를 통해 상기 메인 회로기판과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 프로 브 카드의 제조 방법.
청구항 1, 청구항 5 또는 청구항 10에 있어서,

상기 연결부재는 다층 회로패턴에 절연층을 개재한 마이크로스트립(microstrip) 또는 스트립선로(stripline)의 형태로 구현된 연성 인쇄회로기판(FPCB)인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
청구항 18 또는 청구항 26에 있어서,

상기 연결부재는 다층 회로패턴에 절연층을 개재한 마이크로스트립(microstrip) 또는 스트립선로(stripline)의 형태로 구현된 연성 인쇄회로기판(FPCB)인 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 제조 방법.