KR102072452B1 - 프로브카드 헤드블럭의 제조방법 - Google Patents

Abstract

프로브카드 헤드블럭의 제조방법이 개시된다. 일 실시예에 따르면, 복수의 제1가이드홀이 형성된 하부 프로브 가이드를 배치하고; 복수의 제2가이드홀이 형성된 상부 프로브 가이드를 상기 하부 프로브 가이드의 상부에 중첩되게 올려놓고; 상부 프로브 가이드의 제2가이드홀과 하부 프로브 가이드의 제1가이드홀을 관통하여 프로브를 결합하고; 상부 프로브 가이드를 상승시켜 하부 프로브 가이드와 이격되게 하여 간격을 유지하고; 이격된 상부 프로브 가이드와 하부 프로브 가이드 사이에 간격유지부재를 결합하여 이루어진다.
이에 따르면, 필름을 배제하여 공정을 간결화시킬 수 있어 작업능률의 향상과 조립단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

프로브카드 헤드블럭의 제조방법{Manufacturing method of probe card head block}

개시되는 내용은 프로브카드 헤드블럭의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼를 구성하는 반도체 소자들과 접촉되면서 전기적 신호를 인가하여 전기적 특성을 검사하여 불량을 검사하는 프로브 카드에 형성된 다수의 접점의 이상 유무를 판독하여 불량 검사를 수행할 수 있도록 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 반도체 장치는 웨이퍼(wafer) 상에 패턴을 형성시키는 패브리케이션(fabrication) 공정과 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩으로 조립하는 어셈블리 공정을 통해 제조된다.

패브리케이션 공정과 어셈블리 공정 사이에는 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩, 즉 반도체 소자(DUT)의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electrial Die Sorting)라는 공정이 있는데, 이 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 반도체 소자들 중에서도 불량 반도체 소자를 판별하기 위하여 수행하는 것이다.

웨이퍼를 구성하는 반도체 소자들의 전기적 검사는 이들 각 반도체 소자와 접촉되면서 전기적 신호를 인가하게 되는 다수의 탐침을 구비한 프로브 카드라는 검사장치를 주로 이용한다.

통상 프로브 카드는 메인회로기판, 공간 변형기(Space Transformer ; STF), 공간 변형기에 부착 고정된 탐침(probe)으로 이루어지고, 메인회로기판과 공간 변형기를 연결하는 와이어를 포함한다.

이에 관련된 선행기술로는 한국등록특허공보 제10-0180610호(1999.04.01) "프로브카드 검사기"에 개시되어 있다.

한편 도 7에 도시된 바와 같이, 종래 프로브카드의 헤드블럭(A')은, 다수의 홀이 형성된 하부 프로브 가이드(2')을 준비하고, 하부 프로브 가이드(2')의 상부에 이격되게 필름(4')을 배치하며, 필름(4')에는 다수의 프로브(6')가 종방향으로 결합된 상태이다.

프로브 가이드(2')와 필름(4')을 적정 높이의 지지부재(7')로 결합시킨 후 프로브(6')를 조립한다. 이때 프로브(6')는 필름(4')의 홀을 우선 관통하고 해당홀에 대응하는 하부 프로브 가이드(2')의 홀에 끼워진다.

이후 필름(4')의 상면에 상부 프로브 가이드(8')을 적층시키되, 상부 프로브 가이드(8')의 가이드홀에 프로브(6')의 상단에 끼워지도록 하여 조립을 완료하게 된다.

따라서 종래에는 다수의 프로브를 조립하는데 있어 하부 프로브 가이드와 이격된 필름을 통과하여 프로브의 하부가 하부 프로브 가이드의 홀에 끼워지도록 위치를 설정해야 하는 공정이 요구되고, 상부 프로브 가이드를 적층한 후 상부 프로브 가이드의 홀에 프로브의 상부가 일괄적으로 끼워지도록 하여야 하므로 정교한 공정이 여러번 반복되어야 하므로 작업능률이 저하되는 단점이 있었다.

개시되는 내용은, 프로브의 구동 안정성에 방해 요소로 작용할 수 있는 필름을 배제하여 공정을 간결화시킬 수 있어 작업능률의 향상과 조립단가를 절감할 수 있도록 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은, 복수의 제1가이드홀이 형성된 하부 프로브 가이드를 배치하는 1단계; 복수의 제2가이드홀이 형성된 상부 프로브 가이드를 상기 하부 프로브 가이드의 상부에 중첩되게 올려놓는 2단계; 상부 프로브 가이드의 제2가이드홀과 하부 프로브 가이드의 제1가이드홀을 관통하여 프로브를 결합하는 3단계; 상부 프로브 가이드를 상승시켜 하부 프로브 가이드와 이격되게 하여 간격을 유지하는 4단계; 4단계에서 이격된 상부 프로브 가이드와 하부 프로브 가이드 사이에 간격유지부재를 결합하는 5단계;를 포함하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 5단계 이후 하부 프로브 가이드를 횡방향으로 미세한 간격으로 이동시켜 프로브가 휘어지게 하는 6단계;를 더 포함한다.

개시된 실시예에 따르면, 필름을 배제함으로써 프로브 구동 안정성의 향상을 도모할 수 있고, 제조공정을 간결화시킬 수 있어 작업능률의 향상과 조립단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따르는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법을 나타낸 공정흐름도,
도 2 내지 도 6은 실시예에 따르는 프로브카드 헤드블럭의 제조공정을 단계별로 나타낸 예시도,
도 7은 종래 프로브카드 헤드블럭을 나타낸 단면도.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도 1은 실시예에 따르는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법을 나타낸 공정흐름도, 도 2 내지 도 6은 실시예에 따르는 프로브카드 헤드블럭의 제조공정을 단계별로 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따르는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법은,

복수의 제1가이드홀(h1)이 형성된 하부 프로브 가이드(2)를 배치하는 1단계(S1);

복수의 제2가이드홀(h2)이 형성된 상부 프로브 가이드(4)를 상기 하부 프로브 가이드(2)의 상부에 중첩되게 올려놓는 2단계(S2);

2단계(S2)의 상부 프로브 가이드(4)의 제2가이드홀(h2)과 하부 프로브 가이드(2)의 제1가이드홀(h1)을 관통하여 프로브를 결합하는 3단계(S3);

3단계(S3)의 상부 프로브 가이드(4)를 상승시켜 하부 프로브 가이드(2)와 이격되게 하여 간격을 유지하는 4단계(S4);

4단계(S4)에서 이격된 상부 프로브 가이드(4)와 하부 프로브 가이드(2) 사이에 간격유지부재를 결합하는 5단계(S5);

5단계(S5) 이후 하부 프로브 가이드(2)를 횡방향으로 미세한 간격으로 이동시켜 프로브(6)가 휘어지게 하는 6단계(S6);를 더 포함한다.

6단계(S6)는 x축 방향 또는 y축 방향으로 횡방향 이동시킨다.

도 2 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

[1단계(S1)]

도 2를 참조하면, 중앙에 투시창(104)이 형성되고, 상면에는 수직하게 가이드 핀(120)이 복수개 형성된 하부 지그(100)를 배치한다.

투시창(104)을 통해 프로브(6)의 삽입상태를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

하부 지그(100)의 상면에 형성되는 복수의 가이드 핀(120)은 투시창(104)의 양측에 각기 형성된다.

복수의 가이드 핀(120)은 하부 지그(100)의 가장자리 적절한 위치에 두개 이상 배치됨이 바람직하다.

[2단계(S2)]

도 2를 참조하면, 가이드 핀(120)에 끼워져 하부 프로브 가이드(2)가 하부 지그(100)의 상면에 안착된 나사(B2)로 체결된다.

이후 가이드 핀(120)에 끼워져 하부 프로브 가이드(2)의 상면에 상부 프로브 가이드(4)를 안착시켜 중첩되도록 하고, 상부로부터 나사(B1)를 체결시키되 상부 프로브 가이드(4)와 하부 프로브 가이드(2)를 관통한 후 하부 지그(100)에 결합된다.

이후 하부 프로브 가이드(2)와 상부 프로브 가이드(4) 각각에 형성된 제1,2가이드홀(h1,h2)에 프로브(6)가 관통되어 끼워지도록 한다.

하부 프로브 가이드(2)는 판 형상으로 이루어지고, 다수의 제1가이드홀(h1)이 형성된다. 제1가이드홀(h1)은 프로브(6)가 끼워져 결합되는 것으로 프로브(6)의 단면 형상에 부합되도록 크기와 형상이 결정된다.

예를들어 프로브(6)가 단면이 사각형이면 제1가이드홀(h1)의 단면도 사각형으로 형성되며, 바람직하게는 레이저 드릴링으로 홀 가공하게 된다.

상부 프로브 가이드(4)도 판 형상으로 이루어지고, 다수의 제2가이드홀(h2)이 형성된다. 제2가이드홀(h2)은 전술한 제1가이드홀(h1)과 동일한 형상과 크기로 형성된다.

[3단계(S3)]

도 3을 참조하면,

나사(B1)를 풀어낸 후 하부 지그(100)의 상부에 일정 높이를 갖는 상부 지그(200)를 얹은 후 나사(B3)를 양측에 결합시켜 하부 지그(100)와 고정되도록 한다.

상부 지그(200)는 대략 '┏┓' 형상으로 이루어져 수직부와 수평부를 갖게 되고 내부에 공간이 형성된다.

하부 프로브 가이드(2)와 상부 프로브 가이드(4)는 상부 지그(200)의 내부 공간에 수용되되 상부 프로브 가이드(4)는 가이드핀(120)을 타고 상승되어 상부 지그(200)의 내부 상면에 밀착되고, 하부 프로브 가이드(2)는 하부 지그(100)의 상부에 안착되어 서로 이격된다.

상부 지그(200)의 수평부에는 투시창(203)이 형성되어 프로브(6)의 조립상태를 육안으로 확인할 수 있도록 하고, 프로브(6)가 빠지는 것을 방지하기도 한다.

따라서 가이드핀(120)의 상부가 상부 지그(200)의 수평부에 관통하여 결합되어 상부 지그(200)가 이탈되지 않고 안정적으로 고정될 수 있다.

[4단계(S4)]

도 3을 참조하면, 상부 프로브 가이드(4)를 가이드 핀(120)을 타고 상승시켜 상부 지그(200)의 저면, 즉 수평면에 밀착되도록 하여 하부 프로브 가이드(2)와 이격되게 하여 간격을 유지하도록 한다.

[5단계(S5)]

도 4를 참조하면, 상기 4단계(S4)에서 이격된 상부 프로브 가이드(4)와 하부 프로브 가이드(2) 사이에 간격유지부재를 결합한다.

간격유지부재는 상부 프로브 가이드(4)와 하부 프로브 가이드(2) 사이에 결합되는 갭플레이트(5)이다.

갭플레이트(5)는 상,하부 지그(200,100)의 오픈된 공간을 통해 삽입되며, 상,하부 프로브 가이드(4,2)의 간격을 유지시켜주기 위해 사용된다.

상,하부 프로브 가이드(4,2) 사이에 갭플레이트(5)를 삽입한 후 상부 프로브 가이드(4)를 관통하여 볼트(B4)를 체결하여 갭플레이트(5)의 상부에 결합시켜 고정시킨다.

또한 하부 프로브 가이드(2)를 관통하여 볼트(B5)를 체결하여 갭플레이트(5)의 하부에 결합시켜 고정시킨다.

[6단계(S6)]

이후 도 5에 도시된 바와 같이, 갭플레이트(5)를 상부 지그(200)에 볼트(B6)로 고정시킨 상태에서 하부 지그(100)의 볼트(B3)를 풀고 하부 지그(100)를 탈거한다.

이후 하부 프로브 가이드(2)의 볼트(B5)를 풀어서 체결 압력을 해제한다.

이후 하부 프로브 가이드(2)를 횡방향으로 미세한 간격으로 이동시켜 프로브(6)가 휘어지게 한다.

프로브(6)는 가는 금속선재이므로 하부 프로브 가이드(2)를 횡으로 이동시키면 휘어지게 되어 하부와 상부가 비스듬하게 형성된다.

즉 하부 프로브 가이드(2)를 관통하여 갭플레이트(5)에 결합되는 조절핀(160)을 이동시켜 하부 프로브 가이드(2)의 이동량을 결정한다.

이후 하부 프로브 가이드(2)에 볼트(B5)를 조여서 고정시킨다.

이후 도 6을 참조하면, 상,하부 지그(200,100)를 분리하고, 가이드 핀(120)을 제거하여 상,하부 프로브 가이드(4,2) 사이에 갭플레이트(5)가 삽입되어 볼트(B4,B5)로 연결된 프로브 헤드 블럭(A)의 조립이 완료된다.

따라서 실시예에 따르면, 프로브(6)가 결합된 필름을 설치하는 공정이 배제될 수 있이 공정 단축이 가능하며, 이에 따른 제조능률의 향상이 가능해진다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 하부 프로브 가이드 4 : 상부 프로브 가이드
6 : 프로브 100 : 하부 지그
120 : 가이드 핀 200 : 상부 지그

Claims (8)

1. 복수의 제1가이드홀이 형성된 하부 프로브 가이드를 배치하는 1단계;
   복수의 제2가이드홀이 형성된 상부 프로브 가이드를 상기 하부 프로브 가이드의 상부에 중첩되게 올려놓는 2단계;
   상기 2단계의 상부 프로브 가이드의 제2가이드홀과 하부 프로브 가이드의 제1가이드홀을 관통하여 프로브를 결합하는 3단계;
   상기 3단계의 상부 프로브 가이드를 상승시켜 하부 프로브 가이드와 이격되게 하여 간격을 유지하는 4단계;
   상기 4단계에서 이격된 상부 프로브 가이드와 하부 프로브 가이드 사이에 간격유지부재를 결합하는 5단계;를 포함하고,
   상기 1단계는
   중앙에 투시창이 형성되고 수직하게 가이드 핀이 형성된 하부 지그를 배치하고,
   상기 하부 지그에 하부 프로브 가이드를 안착시키는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 5단계 이후 하부 프로브 가이드를 횡방향으로 이동시켜 프로브가 휘어지게 하는 6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 6단계는
   x축 방향 또는 y축 방향으로 횡방향 이동시키는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 2단계는
   가이드 핀에 끼워져 하부 프로브 가이드의 상면에 상부 프로브 가이드를 안착시켜 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 3단계는
   상기 하부 지그의 상부에 이격되어 상부 지그를 결합하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 5단계의 간격유지부재는 상부 프로브 가이드와 하부 프로브 가이드 사이에 결합되는 갭플레이트이며,
   상기 갭플레이트는 상,하부 지그의 오픈된 공간을 통해 삽입되며, 상,하부 프로브 가이드의 간격을 유지시켜 주도록 하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
8. 제 2항에 있어서,
   상기 6단계는
   갭플레이트를 상부 지그에 고정시킨 상태에서 하부 지그를 탈거하는 공정과,
   상기 하부 프로브 가이드의 볼트를 풀어서 체결 압력을 해제 한 후 하부 프로브 가이드를 횡방향으로 미세한 간격으로 이동시켜 프로브가 휘어지도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 헤드블럭의 제조방법.
   
   
   

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