KR102854722B1 - Scrub prevention type MIMS pin for semiconductor device inspection - Google Patents
Scrub prevention type MIMS pin for semiconductor device inspectionInfo
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀에 관한 것이다. 이는, 반도체 소자 검사용 프로브카드에 장착된 상태로 검사할 소자와 접하여 소자의 전기적 특성을 검사하는 것으로서, 프로브카드에 고정되는 바디부와; 바디부에 일체를 이루며 소자를 향해 하향 연장되되, 연장방향을 따라 상이한 굽힘성을 갖는 연장부가 포함된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀은, 적절한 벤딩 성능을 가짐에도 불구하고 검사 대상면에 대한 충분한 밀착이 가능하므로, 대상면에 대한 스크럽을 발생하지 않고 마모에 의한 수명 단축이 거의 없다.The present invention relates to a MEMS pin for preventing the occurrence of scrubbing for semiconductor device inspection. This pin is mounted on a probe card for semiconductor device inspection and comes into contact with a device to be inspected to inspect the electrical characteristics of the device, and includes a body portion fixed to the probe card; and an extension portion integrally formed with the body portion and extending downward toward the device, but having different bendability along the extension direction.
The MEMS pin for semiconductor device inspection of the present invention, which is formed as described above, has an appropriate bending performance and yet is capable of sufficiently contacting the inspection target surface, so that it does not generate scrubbing on the target surface and has almost no shortening of its lifespan due to wear.
Description
본 발명은 각종 미세 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사장치용 멤스 핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 검사 부위에 대한 스크럽 마크를 발생하지 않으며 내구성이 양호한, 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀에 관한 것이다.The present invention relates to a MEMS pin for a testing device for testing the electrical characteristics of various micro-elements, and more specifically, to a MEMS pin for testing semiconductor elements that does not generate scrub marks on a testing area and has good durability.
반도체 소자의 제조 과정에는, 웨이퍼 제조, 테스트, 패키징 등 많은 공정이 포함된다. 이 중, 웨이퍼 테스트는, 반도체소자의 전기적 특성을 검증하기 위한 과정으로서, 반도체소자의 패드 상에 프로브를 접촉시킨 상태로 전기신호를 입출력함으로써 반도체 소자를 양품과 불량품으로 선별하는 목적을 갖는다.The semiconductor device manufacturing process involves numerous processes, including wafer fabrication, testing, and packaging. Among these, wafer testing verifies the electrical characteristics of semiconductor devices. Its purpose is to sort semiconductor devices into good and bad by applying electrical signals to and from the pads of the semiconductor device with a probe in contact with them.
상기 프로브가 장착된 프로브 카드는, 반도체 소자의 테스트 이외에도, TFT-LCD, PDP, OEL 등 평면디스플레이의 셀(Cell) 공정에서 데이터/게이트 라인의 테스트에도 사용되고 있다. The probe card equipped with the above probe is used not only for testing semiconductor devices, but also for testing data/gate lines in cell processes of flat panel displays such as TFT-LCD, PDP, and OEL.
이러한 프로브 카드는 크게 컨벤셔널 타입과 어드밴스드 타입으로 분류할 수 있다. 컨벤셔널 카드는, 에폭시수지를 이용해 프로브를 인쇄회로기판에 수가공 장착한 것이다. 이에는, 캔틸레버 타입 프로브 카드가 속한다. 또한, 어드밴스드 카드는, 버티컬 타입, 멤브레인 타입, 멤스 프로브로 분류된다. 멤스 프로브 카드는, 멤스(MEMS) 기술의 활용에 의하여 웨이퍼 레벨로 프로브 카드를 만들 수 있으며, 컨벤셔널 타입 프로브 카드에 비하여 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있다.These probe cards can be broadly categorized into conventional and advanced types. Conventional cards are those in which the probe is manually mounted on a printed circuit board using epoxy resin. This includes cantilever-type probe cards. Advanced cards are further categorized into vertical, membrane, and MEMS probe cards. MEMS probe cards utilize MEMS (MEMS) technology to produce probe cards at the wafer level, significantly reducing time and cost compared to conventional-type probe cards.
한편, 프로브 카드를 이용한 소자의 테스트를 위해서는 프로브를 소자에 적절한 힘으로 접촉시켜야 한다. 소자에 대한 프로브의 접촉력이 약하면 정확한 측정값을 얻을 수 없고, 지나치게 강하다면 프로브에 기계적 무리가 가해져 파손이나 변형 등의 문제가 발생하기 때문이다.Meanwhile, testing devices using a probe card requires the probe to contact the device with an appropriate amount of force. If the probe's contact force is too weak, accurate measurements cannot be obtained. If it's too strong, mechanical stress can be applied to the probe, leading to damage or deformation.
도 1은 종래 반도체소자 검사장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a drawing for explaining a problem of a conventional semiconductor device inspection device.
도시한 바와 같이, 프로브 카드(13)에는 PCB기판(14), 기판(15), 다수의 멤스 핀(17)이 포함된다. 기판(15)은 포고핀을 통해 PCB기판(14)에 접속된다.As shown, the probe card (13) includes a PCB substrate (14), a substrate (15), and a plurality of MEMS pins (17). The substrate (15) is connected to the PCB substrate (14) via pogo pins.
멤스 핀(17)은 상단부가 기판(15)에 고정 접속된 상태로 사선으로 경사지게 설치된다. 멤스 핀(17)의 하단은, 웨이퍼(21)가 상승 시 검사 대상지점, 즉, 소자(23)에 접하여 소자의 전기적 접속을 검사한다. 멤스 핀(17)은 접속을 테스트 하는 프로브(probe)이다. The MEMS pin (17) is installed diagonally with its upper end fixedly connected to the substrate (15). The lower end of the MEMS pin (17) comes into contact with the inspection target point, i.e., the element (23), when the wafer (21) is raised, to inspect the electrical connection of the element. The MEMS pin (17) is a probe that tests the connection.
프로브 카드(13)의 하부에는 웨이퍼척(19)이 위치한다. 웨이퍼척(19)은 검사할 웨이퍼(21)를 지지한 상태로 승강한다. 웨이퍼(21)의 상면에는 소자(23)가 형성되어 있다. 웨이퍼(21)가 정해진 높이까지 상승하면, 웨이퍼에 형성되어 있는 소자(23)가 멤스 핀(17)의 하단에 닿아 검사가 이루어진다.A wafer chuck (19) is positioned at the bottom of the probe card (13). The wafer chuck (19) is raised and lowered while supporting a wafer (21) to be inspected. A device (23) is formed on the upper surface of the wafer (21). When the wafer (21) is raised to a predetermined height, the device (23) formed on the wafer touches the lower end of the MEMS pin (17), and inspection is performed.
멤스 프로브용 카드와 관련하여, 국내 공개특허공보 제10-2010-0028852호에는, 제1 내지 제n층의 기판을 적층하고 1000℃ 이하에서 소성하여 형성된 저온 동시소성 세라믹 다층 기판, 상기 저온 동시소성 세라믹 다층 기판상에 마련되고 비아 홀 필러 전도체가 충전된 비아 홀이 형성된 상부 전도선, 상기 상부 전도선 상에 형성된 박막 저항, 상기 상부 전도선, 박막 저항과 비아 홀 필러 전도체 상에 형성된 제1 박막 전도선 및 상기 박막 저항과 제1 박막 전도선 상에 형성된 절연막을 포함하는 MEMS 프로브용 카드가 개시된 바 있다.In relation to a card for a MEMS probe, Korean Patent Publication No. 10-2010-0028852 discloses a card for a MEMS probe, which includes a low-temperature co-fired ceramic multilayer substrate formed by stacking first to n-th layers of substrates and firing them at 1000°C or lower, an upper conductive line formed on the low-temperature co-fired ceramic multilayer substrate and having a via hole filled with a via hole filler conductor, a thin film resistor formed on the upper conductive line, a first thin film conductive line formed on the upper conductive line, the thin film resistor and the via hole filler conductor, and an insulating film formed on the thin film resistor and the first thin film conductive line.
한편, 종래의 멤스 핀(17)은 검사 대상면에 대한 스크럽(scrub)을 발생시킬 수 있다는 문제를 갖는다. 스크럽 마크는, 멤스 핀과 패드(검사대상 소자의 접촉면)의 상대 운동에 따른 마찰과 마모에 의해 발생하는, 말하자면 벗겨진 부분이다.Meanwhile, the conventional MEMS pin (17) has a problem in that it can cause a scrub on the surface to be inspected. The scrub mark is a so-called peeled off part caused by friction and wear resulting from the relative movement of the MEMS pin and the pad (the contact surface of the element to be inspected).
도 2는 멤스 핀(17)의 구조와 작동에 따른 스크럽 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.Figure 2 is a drawing to explain the cause of scrubbing according to the structure and operation of the MEMS pin (17).
도시한 바와 같이, 멤스 핀(17)은 바디부(17a)와 연장부(17b)를 갖는다. 바디부(17a)는 기판(15)에 고정된 상태로 기판 내부의 회로에 접속되는 부분이다. 또한 연장부(17b)는 바디부(17a)에 일체를 이루며 사선 방향으로 연장된 부분이다. 연장부(17b)는 탄성 변형 가능하며 하단부가 검사할 대상면에 접한다.As shown, the MEMS pin (17) has a body portion (17a) and an extension portion (17b). The body portion (17a) is a portion that is fixed to the substrate (15) and connected to the circuit inside the substrate. In addition, the extension portion (17b) is a portion that is integral with the body portion (17a) and extends in a diagonal direction. The extension portion (17b) is elastically deformable and the lower portion contacts the surface to be inspected.
도 2a에서 가로축선은, 검사할 소자(23)의 검사면(표면)을 나타내는 수평선이다. 또한 세로축선은 멤스 핀(17)의 상단부(H)에서 수직으로 내린 수직선이다. 가로축선과 세로축선의 교차점을 편의상 0점이라고 한다. 멤스 핀(17)은 기판(15)에 고정되며 높이는 변하지 않는다.In Fig. 2a, the horizontal axis is a horizontal line indicating the inspection surface (surface) of the element (23) to be inspected. In addition, the vertical axis is a vertical line extending vertically from the upper end (H) of the MEMS pin (17). The intersection point of the horizontal axis and the vertical axis is referred to as point 0 for convenience. The MEMS pin (17) is fixed to the substrate (15) and its height does not change.
도 2a는 상기한 웨이퍼척(19)을 올려, 검사면이 멤스 핀(17)의 하단부에 접촉한 순간의 모습이다. 멤스 핀(17) 하단부와 소자(23)의 접촉점을 Z점이라고 한다.Figure 2a shows the moment when the wafer chuck (19) mentioned above is raised and the inspection surface comes into contact with the lower part of the MEMS pin (17). The point of contact between the lower part of the MEMS pin (17) and the element (23) is called the Z point.
이 상태에서는 검사가 이루어질 수 없으므로, (멤스 핀에 소자(23)를 충분한 힘으로 누를 수 있도록) 소자(23)의 높이를 올린다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 소자(23)가 상승함에 따라 멤스핀(17)는 벤딩되기 시작하며, 멤스 핀(17)의 하단부가 Z점의 우측으로 미끄러져 나간다. 멤스 핀(17)이 미끄러지는 동안의 멤스 핀(17)이 소자(23)의 표면을 긁는다. Since inspection cannot be performed in this state, the height of the element (23) is raised (so that the element (23) can be pressed against the MEMS pin with sufficient force). As shown in Fig. 2b, as the element (23) rises, the MEMS pin (17) begins to bend, and the lower end of the MEMS pin (17) slides to the right of point Z. While the MEMS pin (17) slides, the MEMS pin (17) scratches the surface of the element (23).
도 2c는 소자(23)가 완전히 상승한 모습을 보여준다. 멤스 핀(17)의 하단부가 Z점으로부터 D만큼 우측으로 이동한 것을 볼 수 있다.Figure 2c shows the device (23) fully raised. It can be seen that the lower part of the MEMS pin (17) has moved to the right by D from point Z.
상기 상태에서 소자(23)를 하강하기 시작하면, 멤스 핀(17)이 탄성 복원되며, 소자(23)의 표면을 반대방향으로 긁는다.When the element (23) starts to descend in the above state, the MEMS pin (17) is elastically restored and scratches the surface of the element (23) in the opposite direction.
결국 소자(23)에 대한 검사를 수행하는 동안 멤스 핀(17)의 소자의 표면을 두 번이나 긁는 것이다. 이에 따라 소자(23)의 표면에 스크럽 마크가 발생하는 것이다. 비단, 소자(23)에 흡집을 발생하는 것만이 아니라, 멤스 핀(17)의 마모를 야기한다. 말하자면 멤스 핀(17)의 하단부가 쉽게 닳아 길이가 짧아진다.Ultimately, while performing an inspection on the element (23), the surface of the MEMS pin (17) is scratched twice. As a result, a scrub mark is generated on the surface of the element (23). Not only does this cause scratches on the element (23), but it also causes wear of the MEMS pin (17). In other words, the lower part of the MEMS pin (17) is easily worn out, shortening its length.
검사 대상 표면의 스크럽 발생을 방지하며 또한 멤스 핀 자체의 수명 단축을 야기하지 않는 구조의 멤스 핀이 요구되고 있는 것이다.A MEMS pin having a structure that prevents scrubbing of the surface to be inspected and does not shorten the life of the MEMS pin itself is required.
본 발명은, 적절한 벤딩 성능을 가짐에도 불구하고 검사 대상면에 대한 충분한 밀착이 가능하므로, 대상면에 대한 스크럽을 발생하지 않고 마모에 의한 수명 단축이 거의 없는, 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀을 제공함에 목적이 있다.The present invention aims to provide a MEMS pin for semiconductor device inspection that has a scrub-preventing type and has sufficient contact with a surface to be inspected despite having appropriate bending performance, thereby not causing scrubbing of the surface to be inspected and having little shortening of the lifespan due to wear.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀은, 반도체 소자 검사용 프로브카드에 장착된 상태로 검사할 소자와 접하여 소자의 전기적 특성을 검사하는 것으로서, 프로브카드에 고정되는 바디부와; 바디부에 일체를 이루며 소자를 향해 하향 연장되되, 연장방향을 따라 상이한 굽힘성을 갖는 연장부가 포함된다.As a solution to the problem of achieving the above object, the present invention provides a MEMS pin for preventing the occurrence of scrubbing for semiconductor device inspection, which is mounted on a probe card for semiconductor device inspection and comes into contact with a device to be inspected to inspect the electrical characteristics of the device, and includes a body portion fixed to the probe card; and an extension portion integrally formed with the body portion and extending downward toward the device, but having different bendability along the extension direction.
또한, 상기 연장부는; 바디부에 일체를 이루고 다수의 미세공을 갖는 제1벤딩부와, 제1벤딩부의 단부에 이어지며, 제1벤딩부에 비해 많은 미세공을 갖는 제2벤딩부와, 제2벤딩부의 단부에 일체를 이루고, 제2벤딩부 보다 많은 미세공을 구비한 제3벤딩부로 이루어진다.In addition, the extension portion is formed of a first bending portion that is integral with the body portion and has a number of micropores, a second bending portion that is connected to an end of the first bending portion and has more micropores than the first bending portion, and a third bending portion that is integral with an end of the second bending portion and has more micropores than the second bending portion.
또한, 상기 연장부는; 바디부에 일체를 이루고, 일정폭 및 두께를 갖는 제1벤딩부와, 제1벤딩부에 이어지며 제1벤딩부 보다 작은 단면적을 갖는 제2벤딩부를 포함하고, 제2벤딩부의 말단에는 소자에 접하는 말단접촉부가 구비된다.In addition, the extension portion includes a first bending portion that is integral with the body portion and has a predetermined width and thickness, and a second bending portion that is connected to the first bending portion and has a smaller cross-sectional area than the first bending portion, and an end contact portion that contacts the element is provided at an end of the second bending portion.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명에 따른 다른 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀은, 반도체 소자 검사용 프로브카드에 장착된 상태로 검사할 소자와 접하여 소자의 전기적 특성을 검사하는 것으로서, 프로브카드에 고정되는 바디부와; 바디부에 일체를 이루며 소자를 향해 하향 경사진 연장부와; 연장부의 단부에 이어지되, 연장부에 대해 둔각의 사이각을 가지며, 소자에 대해 평행한 말단평판부와; 말단평판부의 저면에 코팅되고 소자의 표면에 접하는 나노전도층을 포함한다.In addition, as a solution to the problem for achieving the above object, another MEMS pin for semiconductor device inspection according to the present invention is configured to contact a device to be inspected while mounted on a probe card for semiconductor device inspection to inspect the electrical characteristics of the device, and includes: a body portion fixed to the probe card; an extension portion integrally formed with the body portion and inclined downward toward the device; a terminal plate portion connected to an end of the extension portion but having an obtuse angle with respect to the extension portion and parallel to the device; and a nanoconductive layer coated on the lower surface of the terminal plate portion and in contact with the surface of the device.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명에 따른 또 다른 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀은, 반도체 소자 검사용 프로브카드에 장착된 상태로 검사할 소자와 접하여 소자의 전기적 특성을 검사하는 것으로서, 프로브카드에 고정되는 바디부와; 바디부에 일체를 이루고 소자를 향해 하향 경사진 연장부와; 연장부의 단부에 이어지고, 수평방향 및 수직방향으로 탄성 변형 가능한 스프링부와; 스프링부의 저면에 적층되고 소자의 표면에 접하는 나노전도층을 구비한다.And, as a solution to the problem for achieving the above object, another MEMS pin for semiconductor device inspection according to the present invention is configured to contact a device to be inspected while mounted on a probe card for semiconductor device inspection to inspect the electrical characteristics of the device, and comprises: a body part fixed to the probe card; an extension part integral with the body part and slanted downward toward the device; a spring part connected to an end of the extension part and elastically deformable in horizontal and vertical directions; and a nanoconductive layer laminated on the lower surface of the spring part and in contact with the surface of the device.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명에 따른 또 다른 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀은, 반도체 소자 검사용 프로브카드에 장착된 상태로 검사할 소자와 접하여 소자의 전기적 특성을 검사하는 것으로서, 프로브카드에 고정되는 바디부와; 바디부에 일체를 이루고 소자를 향해 하향 경사진 연장부와; 연장부의 단부에 일체를 이루며, 서로에 대해 반대 방향으로 벤딩된 것으로서, 연장부에 대해 예각의 사이각을 가지는 후방벤딩부, 연장부에 대해 둔각의 사이각을 가지고 후방벤딩부가 소자에 접한 후에 소자에 접하는 전방벤딩부를 갖는다.In addition, as a solution to the problem for achieving the above object, another MEMS pin for semiconductor device inspection according to the present invention is a MEMS pin for preventing occurrence of scrubbing, which is mounted on a probe card for semiconductor device inspection and comes into contact with a device to be inspected to inspect the electrical characteristics of the device, and has a body portion fixed to the probe card; an extension portion integrally formed with the body portion and inclined downward toward the device; and an end portion integrally formed with the end of the extension portion and bent in opposite directions to each other, a rear bend portion having an acute angle with respect to the extension portion, and a front bend portion having an obtuse angle with respect to the extension portion and coming into contact with the device after the rear bend portion comes into contact with the device.
또한, 상기 후방벤딩부 및 전방벤딩부의 저면에는 나노전도층이 코팅된다.Additionally, a nano-conductive layer is coated on the lower surfaces of the rear bending portion and the front bending portion.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀은, 적절한 벤딩 성능을 가짐에도 불구하고 검사 대상면에 대한 충분한 밀착이 가능하므로, 대상면에 대한 스크럽을 발생하지 않고 마모에 의한 수명 단축이 거의 없다.The MEMS pin for semiconductor device inspection of the present invention, which is formed as described above, has an appropriate bending performance and yet is capable of sufficiently contacting the inspection target surface, so that it does not generate scrubbing on the target surface and has almost no shortening of its lifespan due to wear.
도 1은 종래 반도체소자 검사장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 멤스 핀의 작동에 따른 스크럽 발생 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀의 구성과 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 멤스 핀의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 멤스 핀을 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 멤스 핀의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2실시예에 다른 멤스 핀의 또 다른 예를 나타내 보인 도면이다.Figure 1 is a drawing for explaining a problem of a conventional semiconductor device inspection device.
FIG. 2 is a drawing for explaining the cause of scrubbing caused by the operation of the MEMS pin illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 and FIG. 4 are drawings for explaining the configuration and operation of a MEMS pin for preventing the occurrence of scrubbing for semiconductor device inspection according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 and FIG. 6 are drawings showing modified examples of the MEMS pin according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a side view illustrating a MEMS pin according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a drawing showing another example of a MEMS pin according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 and FIG. 10 are drawings showing another example of a MEMS pin according to the second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀(30)의 구성과 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 and FIG. 4 are drawings for explaining the configuration and operation of a MEMS pin (30) for preventing the occurrence of scrubbing for semiconductor device inspection according to the first embodiment of the present invention.
제1실시예의 멤스 핀(30)은, 멤스 핀(30)의 굽힘성(flexibility)이 길이방향으로 다른 특징을 갖는다. 말하자면, 멤스 핀의 상단부에서 말단부로 내려갈수록 상대적으로 유연한 성질을 갖는 것이다. 이러한 구성이, 검사 대상면에 대한 멤스 핀(30)의 접촉 면적은 확대하고, 스크럽 마크의 발생을 방지하기 위한 것임은 물론이다.The MEMS pin (30) of the first embodiment has a characteristic in which the flexibility of the MEMS pin (30) varies along its length. In other words, the MEMS pin has a relatively flexible property as it goes from the upper end to the lower end. This configuration is intended to increase the contact area of the MEMS pin (30) with the inspection target surface and prevent the occurrence of scrub marks.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1실시예에 따른 멤스 핀(30)은, 반도체 소자 검사용 프로브카드(가령 도 1의 13)에 장착된 상태로, 검사할 소자(23)와 접하여 소자의 전기적 특성을 검사하는 것으로서, 바디부(31)와 연장부(33)를 갖는다.As illustrated in FIG. 3, the MEMS pin (30) according to the first embodiment is mounted on a probe card for semiconductor element inspection (e.g., 13 of FIG. 1) and is configured to come into contact with an element (23) to be inspected to inspect the electrical characteristics of the element, and has a body portion (31) and an extension portion (33).
바디부(31)는 프로브카드에 고정되는 부분이다. 바디부(31) 자체의 구성이나, 프로브카드에 대한 바디부(31)의 결합 방식은 종전의 멤스 핀과 같다.The body part (31) is a part that is fixed to the probe card. The configuration of the body part (31) itself and the method of coupling the body part (31) to the probe card are the same as the conventional MEMS pin.
연장부(33)는, 바디부(31)에 일체를 이루며 소자를 향해 하향 연장되되, 연장방향을 따라 상이한 굽힘성을 갖는다. 말하자면 하단부로 내려갈수록 유연하여 잘 구부러지는 것이다. The extension (33) is integral with the body (31) and extends downward toward the element, but has different bendability along the extension direction. In other words, it becomes more flexible and bends well as it goes down to the lower part.
이러한 연장부(33)는 제1벤딩부(33a), 제2벤딩부(33b), 제3벤딩부(33c)로 이루어진다. 제2벤딩부(33b)는 제1벤딩부(33a)에 비해 잘 구부러지고, 제3벤딩부(33c)는 제2벤딩부(33b)에 비해 잘 구부러진다. 제3벤딩부(33c)는 검사대상면에 대해 고르게 면접하는 부분이고, 제1,2벤딩부(33a,33b)는, 제3벤딩부(33c)가 검사대상면에 고른 접촉을 유지할 수 있게 지지력을 제공한다.This extension (33) is composed of a first bending portion (33a), a second bending portion (33b), and a third bending portion (33c). The second bending portion (33b) bends more easily than the first bending portion (33a), and the third bending portion (33c) bends more easily than the second bending portion (33b). The third bending portion (33c) is a portion that evenly contacts the surface to be inspected, and the first and second bending portions (33a, 33b) provide support so that the third bending portion (33c) can maintain even contact with the surface to be inspected.
제1벤딩부(33a)는, 바디부(31)에 일체를 이루고 다수의 미세공(35)을 갖는다. 미세공(35)은 레이저 가공 방식으로 형성된 관통 구멍으로서, 굽힘성(유연성)을 제공한다. 동일단면적을 갖는 연장부(33)에서, 단위면적당 미세공(35)의 밀도가 높을수록 보다 잘 구부러진다. 단면2차모멘트가 작아지기 때문이다.The first bending portion (33a) is integrally formed with the body portion (31) and has a number of micropores (35). The micropores (35) are through holes formed by laser processing and provide bendability (flexibility). In an extension portion (33) having the same cross-sectional area, the higher the density of micropores (35) per unit area, the better the bending. This is because the second moment of inertia of the cross-section is reduced.
제2벤딩부(33b)는 제1벤딩부(33a)의 단부에 일체를 이루는 부분이다. 제2벤딩부(33b)에는 제1벤딩부에 비해 많은 미세공(35)이 형성된다. 즉, 제2벤딩부(33b)의 미세공(35)의 밀도는 제1벤딩부(33a) 보다 높다.The second bending portion (33b) is a portion that is integrally formed with the end of the first bending portion (33a). A greater number of micropores (35) are formed in the second bending portion (33b) compared to the first bending portion. That is, the density of the micropores (35) in the second bending portion (33b) is higher than that in the first bending portion (33a).
제3벤딩부(33c)는 제2벤딩부(33b)의 단부에 일체를 이룬다. 제3벤딩부(33c)에는 제2벤딩부 보다 많은 미세공(35)이 형성되어 있다. 상기한 바와 같이, 제3벤딩부(33c)에서의 미세공의 밀도는, 제2벤딩부(33b)에서의 미세공의 밀도보다 높다.The third bending portion (33c) is integrally formed with the end of the second bending portion (33b). The third bending portion (33c) has more micropores (35) formed therein than the second bending portion. As described above, the density of micropores in the third bending portion (33c) is higher than that in the second bending portion (33b).
도 4a와 도 4b는, 검사대상인 소자(23)에 대한 멤스 핀(30)의 접촉시의 멤스 핀(30)의 변형 특성을 보여준다. Figures 4a and 4b show the deformation characteristics of the MEMS pin (30) when the MEMS pin (30) comes into contact with the element (23) to be inspected.
도시한 바와 같이, 소자(23)의 상면에 연장부(33)의 하단부가 접한 상태에서 소자(23)를 더 상승시키면, 연장부(33)가 구부러지는데, 특히 제3벤딩부(33c)가 국부적으로 더 구부러진다. 제3벤딩부(33c)의 미세공의 밀도가 가장 크기 때문이다. As shown, when the lower end of the extension (33) is in contact with the upper surface of the element (23) and the element (23) is further raised, the extension (33) is bent, and in particular, the third bending portion (33c) is locally bent further. This is because the density of micropores in the third bending portion (33c) is the greatest.
이처럼 상기 멤스 핀(30)은, 멤스 핀(30)에 가해지는 하중 대비, 연장부(33)에 대한 소자(23)의 접촉 면적이 넓다. 예를 들어, 미세공(35)이 없는 동일 사이즈의 멤스 핀을 10의 힘으로 눌렀을 때의 접촉면적과, 미세공이 있는 본 실시예의 멤스 핀을 10보다 작은 힘으로 눌렀을 때의 접촉면적이 같다. 동일한 면적을 접촉시키기 위해, 멤스 핀(30)에 가해지는 하중이 작아지므로, 결국, 소자(23)에 대한 멤스 핀(30)의 가압력(반작용력)이 작아져, 스크럽 발생 확률이 감소하게 된다.In this way, the contact area of the MEMS pin (30) with respect to the extension (33) of the element (23) is large compared to the load applied to the MEMS pin (30). For example, the contact area when a MEMS pin of the same size without micropores (35) is pressed with a force of 10 is the same as the contact area when the MEMS pin of the present embodiment with micropores is pressed with a force less than 10. In order to contact the same area, the load applied to the MEMS pin (30) is reduced, and ultimately, the pressing force (reaction force) of the MEMS pin (30) with respect to the element (23) is reduced, thereby reducing the probability of scrubbing.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 멤스 핀의 변형 예를 도시한 도면이다.FIG. 5 and FIG. 6 are drawings showing modified examples of the MEMS pin according to the first embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6에 도시한 멤스 핀(40)은, 바디부(41)와 벤딩부(43)와, 말단접촉부(45)을 갖는다.The MEMS pin (40) shown in FIGS. 5 and 6 has a body portion (41), a bending portion (43), and a terminal contact portion (45).
바디부(41)는 도 3의 바디부(31)와 마찬가지로 프로프카드(13)에 고정되는 부분이다. 벤딩부(43)는 바디부(41)에 일체를 이루고, 제1벤딩부(43a)와 제2벤딩부(43b)를 갖는다.The body part (41) is a part that is fixed to the prop card (13), similar to the body part (31) of Fig. 3. The bending part (43) is integral with the body part (41) and has a first bending part (43a) and a second bending part (43b).
제1벤딩부(43a)는 바디부(41)에 일체를 이루며 길이방향으로 연장된 부분이다. 제1벤딩부(43a)는 일정폭 및 두께를 갖는 밴드의 형상을 취한다. 제1벤딩부(43a)도 외력에 의해 벤딩 가능하다. 제2벤딩부(43b)는 제1벤딩부(43a)에 이어지며 제1벤딩부(43a)와 같은 방향으로 연장된 부분이다. 제2벤딩부(43b)는 제1벤딩부(43a) 보다 작은 단면적을 갖는다. 제2벤딩부(43b)는 사각와이어의 형태를 취한다. The first bending portion (43a) is a portion that is integrally formed with the body portion (41) and extends in the longitudinal direction. The first bending portion (43a) takes the shape of a band having a certain width and thickness. The first bending portion (43a) can also be bent by an external force. The second bending portion (43b) is a portion that is connected to the first bending portion (43a) and extends in the same direction as the first bending portion (43a). The second bending portion (43b) has a smaller cross-sectional area than the first bending portion (43a). The second bending portion (43b) takes the shape of a square wire.
상기한 바와 같이, 제2벤딩부(43b)가 제1벤딩부(43a)에 비해 작은 단면적을 가지므로, 당연히 제2벤딩부(43b)가 제1벤딩부(43a)에 비해 굽힘성이 더 크므로, 멤스 핀(40)에 보다 작은 힘을 가해도 제2벤딩부(43b)가 국부적으로 구부러질 수 있다. 결국, 말단접촉부(45)가 소자(23)에 대해 보다 적은 가압력으로 넓은 접촉을 하게 한다.As described above, since the second bending portion (43b) has a smaller cross-sectional area than the first bending portion (43a), the second bending portion (43b) naturally has greater bendability than the first bending portion (43a), so that the second bending portion (43b) can be locally bent even if a smaller force is applied to the MEMS pin (40). As a result, the terminal contact portion (45) makes a wider contact with the element (23) with a smaller pressing force.
말단접촉부(45)는 제2벤딩부(43b)의 단부에 일체를 이루고 검사대상면, 즉 소자(23)의 상면에 밀착하여 전기적 접속을 이루는 부분이다.The terminal contact portion (45) is a portion that is integrally formed with the end of the second bending portion (43b) and is in close contact with the surface to be inspected, i.e., the upper surface of the element (23), thereby forming an electrical connection.
도 6a는 소자(23)가 말단접촉부(45)에 접촉한 순간의 모습이고, 도 6b는 소자(23)를 상승시킨 상태를 나타낸다. 도 6b에 도시한 바와 같이, 제2벤딩부(43b)가 국부적으로 구부러짐에 따라, 말단접촉부(45)가 소자(23)의 상면에 넓게 면접하고 있음을 알 수 있다.Fig. 6a shows the moment when the element (23) comes into contact with the terminal contact portion (45), and Fig. 6b shows the state in which the element (23) is raised. As shown in Fig. 6b, it can be seen that as the second bending portion (43b) is locally bent, the terminal contact portion (45) widely contacts the upper surface of the element (23).
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 멤스 핀(50)을 도시한 측면도이다.Fig. 7 is a side view illustrating a MEMS pin (50) according to a second embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 멤스 핀(50)은, 바디부(51), 연장부(53), 말단평판부(55), 나노전도층(57)을 갖는다.The MEMS pin (50) illustrated in Fig. 7 has a body portion (51), an extension portion (53), a terminal plate portion (55), and a nanoconductive layer (57).
바디부(51)는 프로브카드(13)에 고정되는 부분이며 그 구성은 위에 설명한 제1실시예에서의 바디부와 같다.The body part (51) is a part that is fixed to the probe card (13) and its configuration is the same as that of the body part in the first embodiment described above.
연장부(53)는, 바디부(51)에 일체를 이루며 소자(23)를 향해 하향 경사진 부분이다. 연장부(53)는 외력에 의해 탄성 변형 가능하다. 연장부(53)는 일정폭 및 두께를 갖는 선형 부재이다.The extension (53) is a portion integral with the body (51) and slopes downward toward the element (23). The extension (53) is elastically deformable by an external force. The extension (53) is a linear member having a constant width and thickness.
말단평판부(55)는, 연장부(53)의 단부에 이어지는 부분이다. 말단평판부(55)는 연장부(53)의 단부에 일체를 이루며 연장부(53)에 대해 둔각의 사이각을 가진다. 또한 말단평판부(55)는 소자(23)에 대해 평행하다. 멤스 핀(50)의 동작 시, 상기 사이각은 변화 가능하다.The terminal plate portion (55) is a portion connected to the end of the extension portion (53). The terminal plate portion (55) is integral with the end of the extension portion (53) and has an obtuse angle with respect to the extension portion (53). In addition, the terminal plate portion (55) is parallel to the element (23). The angle can be changed when the MEMS pin (50) operates.
나노전도층(57)은 말단평판부(55)의 저면에 코팅되고 소자 검사 시, 소자(23)의 표면에 접하는 일정두께의 적층체이다. 나도전도층(57)은 나노 단위의 전도성물질로 이루어진다. 나노전도층을 구성하는 나노 물질은 은(銀)일 수 있다. 나노전도층(57)의 저면은 소자(23)의 상면과 평행하다. 따라서 소자(23)를 상승시키면, 나노전도층(57)과 소자(23)가 면접한다. 선접촉이 아닌 면접촉 이므로, 소자(23) 상면에 스크럽을 발생하지 않는다.The nano-conductive layer (57) is coated on the bottom surface of the terminal plate (55) and is a laminate of a certain thickness that comes into contact with the surface of the element (23) during element inspection. The nano-conductive layer (57) is made of a nano-unit conductive material. The nano-material constituting the nano-conductive layer may be silver. The bottom surface of the nano-conductive layer (57) is parallel to the top surface of the element (23). Therefore, when the element (23) is raised, the nano-conductive layer (57) and the element (23) come into contact. Since it is a surface contact and not a linear contact, no scrubbing occurs on the top surface of the element (23).
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 멤스 핀의 다른 예를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a drawing showing another example of a MEMS pin according to a second embodiment of the present invention.
도 8의 멤스 핀(50)은 연장부(53)의 단부에 스프링부(56)를 갖는다. 스프링부(56)는 연장부(53)의 단부에 일체를 이루는 대략 Z 자 형태의 탄성 부재이다. 또한 스프링부(56)의 저면에는 나노전도층(57)이 고정된다.The MEMS pin (50) of Fig. 8 has a spring portion (56) at the end of the extension portion (53). The spring portion (56) is an elastic member having a roughly Z shape that is integrally formed with the end of the extension portion (53). In addition, a nanoconductive layer (57) is fixed to the bottom surface of the spring portion (56).
스프링부(56)는 나노전도층(57)이 소자(23)의 표면에 접한 상태로 수평방향(화살표 e방향) 및 수직방향(화살표 g방향)으로 탄성 변형 가능하다. 이처럼, 탄성 변형 가능한 스프링부(56)를 구비하므로, 소자(23)에 대한 나노전도층(57)의 슬립은 발생하지 않는다. 스크럽을 발생하지 않는 것이다.The spring portion (56) is elastically deformable in the horizontal direction (arrow e direction) and vertical direction (arrow g direction) while the nanoconductive layer (57) is in contact with the surface of the element (23). In this way, since the elastically deformable spring portion (56) is provided, slippage of the nanoconductive layer (57) with respect to the element (23) does not occur. Scrubbing does not occur.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2실시예에 다른 멤스 핀(60)의 또 다른 예를 나타내 보인 도면이다.FIG. 9 and FIG. 10 are drawings showing another example of a MEMS pin (60) according to the second embodiment of the present invention.
도 9에 도시한 멤스 핀(60)은, 바디부(61), 연장부(63), 후방벤딩부(65a), 전방벤딩부(65b), 나노전도층(67)을 갖는다.The MEMS pin (60) illustrated in Fig. 9 has a body portion (61), an extension portion (63), a rear bending portion (65a), a front bending portion (65b), and a nano-conducting layer (67).
바디부(61)는 프로브카드에 고정되는 부분이고, 연장부(63)는 바디부(61)에 일체를 이루고 소자를 향해 하향 경사진 부분이다. 연장부(63)는 일정폭 및 두께를 갖는 벤드의 형태를 취한다.The body part (61) is a part that is fixed to the probe card, and the extension part (63) is a part that is integral with the body part (61) and slopes downward toward the element. The extension part (63) takes the form of a bend with a certain width and thickness.
후방벤딩부(65a)는, 연장부(63)의 단부에 일체를 이루며 뒤쪽으로 구부러진 부분이다. 후방벤딩부(65a)와 연장부(63)의 사이각(θ1)은 예각이다. 가령 45도 내지 60도 일 수 있다.The rear bending portion (65a) is a portion that is integrally formed with the end of the extension portion (63) and is bent backward. The angle (θ1) between the rear bending portion (65a) and the extension portion (63) is an acute angle. For example, it may be 45 to 60 degrees.
전방벤딩부(65b)는, 연장부(65)의 단부에 이러지며 앞쪽으로 구부러진 부분이다. 전방벤딩부(65b)와 연장부(65)의 사이각(θ2)은 둔각이며, 가령 135도 내지 150도 일 수 있다.The forward bending portion (65b) is a portion that is formed at the end of the extension portion (65) and is bent forward. The angle (θ2) between the forward bending portion (65b) and the extension portion (65) is an obtuse angle and may be, for example, 135 degrees to 150 degrees.
상기 구성을 갖는 멤스 핀(50)에 소자를 접촉시키면, (나노전도층(67)이 없다고 가정했을 때) 후방벤딩부(65 a)의 단부가 최초로 소자(23)에 접한다. 이 상태에서 소자(23)를 더욱 상승시키면 전방벤딩부(65b)가 화살표 r방향으로 회전하며 소자(23)에 접하게 된다. 마치 걸음을 걸을 때의 발바닥이 지면에 닫는 것과 같다.When a device is brought into contact with a MEMS pin (50) having the above configuration, (assuming that there is no nanoconductive layer (67)) the end of the rear bending portion (65 a) first comes into contact with the device (23). In this state, when the device (23) is further raised, the front bending portion (65 b) rotates in the direction of arrow r and comes into contact with the device (23). This is similar to the sole of the foot touching the ground when walking.
나노전도층(67)은 후방벤딩부(65a)와 전방벤딩부(65b)의 저면에 적층된 코팅층이다. 나노전도층(67)은 도 7을 통해 설명한 나노전도층과 동일한 것이다.The nanoconductive layer (67) is a coating layer laminated on the lower surfaces of the rear bending portion (65a) and the front bending portion (65b). The nanoconductive layer (67) is the same as the nanoconductive layer described with reference to Fig. 7.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Above, the present invention has been described in detail through specific examples, but the present invention is not limited to the above examples, and various modifications are possible by a person of ordinary skill within the scope of the technical idea of the present invention.
13:프로브카드 14:PCB기판 15:기판
17:멤스 핀(MEMS Pin) 17a:바디부 17b:연장부
19:웨이퍼척 21:웨이퍼 23:소자
30:멤스 핀 31:바디부 33:연장부
33a:제1벤딩부 33b:제2벤딩부 33c:제3벤딩부
35:미세공 40:멤스 핀 41:바디부
43:연장부 43a:제1벤딩부 43b:제1벤딩부
45:말단접촉부 50:멤스 핀 51:바디부
53:연장부 55:말단평판부 56:스프링부
57:나노전도층 60:멤스 핀 61:바디부
63:연장부 65a:후방벤딩부 65b:전방벤딩부
67:나노전도층13: Probe card 14: PCB board 15: Board
17: MEMS Pin 17a: Body 17b: Extension
19: Wafer chuck 21: Wafer 23: Element
30: MEMS pin 31: Body part 33: Extension part
33a: First bending section 33b: Second bending section 33c: Third bending section
35: Micropore 40: MEMS pin 41: Body part
43: Extension section 43a: First bend section 43b: First bend section
45: Terminal contact 50: MEMS pin 51: Body
53: Extension part 55: Terminal plate part 56: Spring part
57: Nanoconducting layer 60: MEMS pin 61: Body
63: Extension section 65a: Rear bending section 65b: Front bending section
67: Nanoconducting layer
Claims (7)
프로브카드에 고정되는 바디부와;
바디부에 일체를 이루며 소자를 향해 하향 연장되되, 연장방향을 따라 상이한 굽힘성을 갖는 연장부가 포함된,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In the MEMS pin for testing the electrical characteristics of a device by coming into contact with the device to be tested while mounted on a probe card for testing semiconductor devices,
A body part that is fixed to the probe card;
An extension that is integral with the body and extends downward toward the element, but has different bendability along the extension direction,
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
상기 연장부는;
바디부에 일체를 이루고 다수의 미세공을 갖는 제1벤딩부와,
제1벤딩부의 단부에 이어지며, 제1벤딩부에 비해 많은 미세공을 갖는 제2벤딩부와,
제2벤딩부의 단부에 일체를 이루고, 제2벤딩부 보다 많은 미세공을 구비한 제3벤딩부로 이루어진,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In the first paragraph,
The above extension part;
A first bending part that is integral with the body and has a number of micropores,
A second bending section that is connected to the end of the first bending section and has more micropores than the first bending section,
It is formed integrally with the end of the second bending part and is composed of a third bending part having more micropores than the second bending part.
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
상기 연장부는;
바디부에 일체를 이루고, 일정폭 및 두께를 갖는 제1벤딩부와,
제1벤딩부에 이어지며 제1벤딩부 보다 작은 단면적을 갖는 제2벤딩부를 포함하고,
제2벤딩부의 말단에는 소자에 접하는 말단접촉부가 구비된,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In the first paragraph,
The above extension part;
A first bending part that is integral with the body and has a certain width and thickness,
A second bending portion is connected to the first bending portion and has a smaller cross-sectional area than the first bending portion,
The end of the second bending section is provided with a terminal contact portion that contacts the element.
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
프로브카드에 고정되는 바디부와;
바디부에 일체를 이루며 소자를 향해 하향 경사진 연장부와;
연장부의 단부에 이어지되, 연장부에 대해 둔각의 사이각을 가지며, 소자에 대해 평행한 말단평판부와;
말단평판부의 저면에 코팅되고 소자의 표면에 접하는 나노전도층을 포함하는,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In the MEMS pin for testing the electrical characteristics of a device by coming into contact with the device to be tested while mounted on a probe card for testing semiconductor devices,
A body part that is fixed to the probe card;
An extension that is integral with the body and slopes downward toward the element;
A terminal plate connected to the end of the extension, having an obtuse angle with respect to the extension, and parallel to the element;
Comprising a nano-conducting layer coated on the lower surface of the terminal plate and in contact with the surface of the device,
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
프로브카드에 고정되는 바디부와;
바디부에 일체를 이루고 소자를 향해 하향 경사진 연장부와;
연장부의 단부에 이어지고, 수평방향 및 수직방향으로 탄성 변형 가능한 스프링부와;
스프링부의 저면에 적층되고 소자의 표면에 접하는 나노전도층을 구비하는,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In the MEMS pin for testing the electrical characteristics of a device by coming into contact with the device to be tested while mounted on a probe card for testing semiconductor devices,
A body part that is fixed to the probe card;
An extension that is integral with the body and slopes downward toward the element;
A spring portion connected to the end of the extension and elastically deformable in the horizontal and vertical directions;
A nano-conducting layer laminated on the lower surface of the spring portion and in contact with the surface of the element,
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
프로브카드에 고정되는 바디부와;
바디부에 일체를 이루고 소자를 향해 하향 경사진 연장부와;
연장부의 단부에 일체를 이루며, 서로에 대해 반대 방향으로 벤딩된 것으로서, 연장부에 대해 예각의 사이각을 가지는 후방벤딩부, 연장부에 대해 둔각의 사이각을 가지고 후방벤딩부가 소자에 접한 후에 소자에 접하는 전방벤딩부를 갖는,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In the MEMS pin for testing the electrical characteristics of a device by coming into contact with the device to be tested while mounted on a probe card for testing semiconductor devices,
A body part that is fixed to the probe card;
An extension that is integral with the body and slopes downward toward the element;
A rear bending portion that is integral with the end of the extension and is bent in opposite directions to each other, has an acute angle with respect to the extension, and a front bending portion that is obtuse with respect to the extension and comes into contact with the element after the rear bending portion comes into contact with the element.
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
상기 후방벤딩부 및 전방벤딩부의 저면에는 나노전도층이 코팅된,
반도체 소자 검사용 스크럽 발생 방지형 멤스 핀.In paragraph 6,
The bottom surfaces of the rear bending portion and the front bending portion are coated with a nano-conductive layer.
Scrub-resistant MEMS pin for semiconductor device inspection.
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