(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년03월27일
(11) 등록번호 10-0817509
(24) 등록일자 2008년03월21일
(51) Int. Cl.

H01L 21/677 (2006.01) H01L 21/66 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2006-0102473
(22) 출원일자 2006년10월20일
심사청구일자 2006년10월20일
(65) 공개번호 10-2007-0064242
(43) 공개일자 2007년06월20일
(30) 우선권주장
JP-P-2005-00362089 2005년12월15일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
KR20-2000-0019934 U
(뒷면에 계속)
(73) 특허권자
삼성전자주식회사
경기도 수원시 영통구 매탄동 416
도쿄 일렉트론 가부시키가이샤
일본국 도쿄도 미나토쿠 아카사카 5-3-6
(72) 발명자
강기상
경기 용인시 수지구 풍덕천2동 진산마을 삼성5차
아파트 520-503
나가사카 무네토시
도쿄도 미나토구 아카사카 5-3-6 TBS 방송 센터
도쿄 일렉트론주식회사 내
모치즈키 치아키
도쿄도 미나토구 아카사카 5-3-6 TBS 방송 센터
도쿄 일렉트론주식회사 내
(74) 대리인
리앤목특허법인
전체 청구항 수 : 총 13 항 심사관 : 김보철
(54) 프로브 카드의 장착 방법 및 이 방법에 사용되는 프로브카드의 이송 보조 장치
(57) 요 약
프로브 카드(4)의 중량이 15∼25Kg으로 대중량화되고 있기 때문에, 오퍼레이터가 프로브 카드(4)를 반송 수레와
검사 장치의 소정 위치 사이에서 이송하려면 큰 힘을 필요로 하는데다가, 프로브 카드(4)를 잡는 부분이 좁기 때
문에, 그 이송 작업에는 오퍼레이터에게 과대한 부담이 가해진다. 본 발명의 프로브 카드의 장착 방법은, 검사
장치의 근접 영역으로 프로브 카드(45)를 반송하는 공정, 프로브 카드(45)를 프로버실(42) 상면에서 승강 가능한
카드 홀더(46)까지 이송하는 공정, 프로버실(42) 상면에 테스트 헤드(T)를 배치하는 공정 및 프로브 카드(45)와
테스트 헤드(T)를 전기적으로 접촉시키는 공정을 포함하며, 프로브 카드(45)의 이송 공정은, 프로브 카드의 이송
보조 장치(10)를 사용하는 프로브 카드(45)의 보유 공정, 프로브 카드(45)의 승강 공정 및 프로브 카드(45)의 프
로버실(42) 상면의 카드 홀더(46)까지의 이동 공정을 포함한다.
대표도 - 도2a
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등록특허 10-0817509
(56) 선행기술조사문헌
KR10-2002-0051660 A
KR10-2003-0024060 A
KR10-1999-027906 A
KR20-0194290 Y1
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등록특허 10-0817509
특허청구의 범위
청구항 1
피검사체의 전기적 특성 검사를 행하기 위한 검사 장치의 근접 영역에 프로브 카드를 반송하는 공정과, 상기 프
로브 카드를 상기 검사 장치의 검사실의 상면에서 승강 가능하도록 지지된 카드 홀더까지 이송하는 공정과, 상
기 검사실의 상면에 테스트 헤드를 배치하는 공정과, 상기 프로브 카드와 상기 테스트 헤드를 전기적으로 접촉
시키는 공정을 포함한 프로브 카드의 장착 방법으로서,
상기 프로브 카드를 이송하는 공정은, 프로브 카드의 이송 보조 장치를 사용하여,
상기 프로브 카드를 지지하는 공정과,
상기 프로브 카드를 승강시키는 공정과,
상기 프로브 카드를 상기 검사실 상면의 카드 홀더까지 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브
카드의 장착 방법.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 프로브 카드를 상기 카드 홀더로 이송하는 공정은, 상기 카드 홀더가 상기 검사실의 상면에 대해서 하강
위치에 있을 때 행해지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 장착 방법.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프로브 카드와 상기 테스트 헤드를 전기적으로 접촉시키는 공정은, 상기 카드 홀더를 상기 하강 위치에서
들어올림으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 장착 방법.
청구항 4
제1항에 있어서,
상기 프로브 카드를 파지하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 장착 방법.
청구항 5
제1항에 있어서,
상기 프로브 카드를 흡착 지지하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 장착 방법.
청구항 6
제1항에 기재된 프로브 카드의 장착 방법에 사용되는 프로브 카드의 이송 보조 장치로서,
상기 프로브 카드를 보유하는 보유구와,
상기 보유구가 선단부에 장착된 아암과,
상기 아암의 기단부를 지지하는 지지체와,
상기 지지체를, 검사실의 바로 위의 위치를 회전 범위의 일단으로 하는 범위에서 회전 가능하도록 지지하는 지
주를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 이송 보조 장치.
청구항 7
제6항에 있어서,
상기 보유구는 상기 프로브 카드를 파지하는 파지구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 이송
보조 장치.
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등록특허 10-0817509
청구항 8
제6항에 있어서,
상기 보유구는 상기 프로브 카드를 흡착하는 흡착구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 이송
보조 장치.
청구항 9
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아암은 굴신 가능 또는 신축 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 이송 보조
장치.
청구항 10
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아암은 상기 지주에서 승강 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 이송 보조 장치.
청구항 11
제6항에 있어서,
상기 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 상기 프로브 카드를 반송하는 반송 수단에 설치되어 있는 것을 특징으로
하는 프로브 카드의 이송 보조 장치.
청구항 12
제11항에 있어서,
상기 반송 수단은 반송 수레임을 특징으로 하는 프로브 카드의 이송 보조 장치.
청구항 13
제6항에 있어서,
상기 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 상기 검사 장치에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 이
송 보조 장치.
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 프로브 카드의 장착 방법 및 이 방법에 사용되는 프로브 카드의 이송 보조 장치에 관한 것으로, 더욱<15>
상세하게는, 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성 검사에 사용되는 프로브 카드를 검사 장치의 검사실의 상면에
직접 착탈할 때 사용되는 프로브 카드의 장착 방법 및 이 방법에 사용되는 프로브 카드의 이송 보조 장치에 관
한 것이다.
이러한 종류의 검사 장치는, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이, 피검사체(예를 들면, 웨이퍼)(W)를 반송하는<16>
로더실(1)과, 로더실(1)에 인접하면서, 로더실(1)로부터 받은 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행하는 프로버실
(2)로 구성되어 있다. 프로버실(2)은 도 7에 도시한 바와 같이, X, Y, Z 및 θ방향으로 이동 가능하도록 설치되
며, 웨이퍼를 안착시키는 안착대(웨이퍼 척)(3)와, 웨이퍼 척(3)의 상측에 배치된 프로브 카드(4)와, 프로브 카
드(4)를 카드 홀더(도시 생략)를 통해서 보유하는 클램프 기구(5)와, 클램프 기구(5)가 고정된 헤드 플레이트
(6)를 구비하고 있다. 그리고, 프로브 카드(4)는 헤드 플레이트(6)의 중앙 구멍을 둘러싸서 배치된 접속 링(7)
을 통해서 테스트 헤드(T)에 대해서 전기적으로 접속되어 있다. 이 테스트 헤드(T)는 회전 구동 기구(도시
생략)를 통해서 선회 가능하도록 구성되어 있다.
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등록특허 10-0817509
상기 프로버실(2) 내에서는 웨이퍼 척(3)이 X, Y, Z 및 θ방향으로 이동하는 동안에 얼라인먼트 기구(8)를 통해<17>
서, 웨이퍼(W)와 프로브 카드(4)의 프로브 핀(4A)의 얼라인먼트를 행한 후, 웨이퍼(W)의 인덱스 이송을 행하면
서 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실시한다. 또한, 얼라인먼트 기구(8)는 상부 카메라(8A) 및 하부 카메라(8B)를
구비하고 있다.
그런데, 프로브 카드(4)를 프로버실(2) 내의 클램프 기구(5)에 착탈하는 경우에는, 예를 들면 검사 장치의 정면<18>
에 설치된 프로브 카드(4)의 카드 반송 기구(도시 생략)가 사용된다. 카드 반송 기구는, 예를 들면 프로버실
(2)의 정면에 설치되면서 프로브 카드(4)를 설치하는 아암과, 아암을 프로버실(2)의 정면과 프로버실(2) 내의
소정 위치에서 대기하는 웨이퍼 척(3)의 사이에서 이동시키는 아암 구동 기구를 구비하고 있다.
프로브 카드(4)를 장착하는 경우에는, 예를 들면 오퍼레이터가 프로버실(2)의 정면 외측에서 아암 위에 카드 홀<19>
더가 부착된 프로브 카드(4)를 설치하고 아암 구동 기구를 구동시켜, 아암을 통해서 프로버실(2)의 정면 외측으
로부터 프로버실(2) 내에서 대기하는 웨이퍼 척(3)까지 프로브 카드(4)를 반송하며, 이어서 웨이퍼 척(3)이 상
승하여 아암으로부터 프로브 카드(4)를 받은 후, 다시 웨이퍼 척(3)이 상승하여 프로브 카드(4)를 클램프 기구
(5)까지 반송하고, 클램프 기구(5)가 구동하여 프로브 카드(4)를 카드 홀더를 통해서 클램프한다. 또 클램프 기
구(5)로부터 프로브 카드(4)를 빼내는 경우에는, 프로브 카드(4)를 장착하는 경우와 반대 경로를 따라서 프로브
카드(4)를 프로버실(2)의 정면 외측으로 반출한다. 또한, 카드 반송 기구의 아암은 접어서 프로버실(2)의 정면
에 수납할 수 있도록 되어 있다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
하지만, 최근의 프로브 카드(4)의 대형화에 동반하여, 그 중량이 15∼25Kg으로 대중량화되고 있으므로, 예를 들<20>
면 오퍼레이터가 프로브 카드(4)를 들어올려 반송 수레와 검사 장치의 소정 위치의 사이에서 이송하기 위해서는
큰 힘을 필요로 하는데다가, 프로브 카드(4)를 잡는 부분이 좁기 때문에, 프로브 카드(4)의 이송 작업이 어려워
오퍼레이터에 과대한 부담이 가해지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 대중량화된 프로브 카드라도, 검사 장치에서 프로브<21>
카드를 착탈할 때 프로브 카드의 이송 작업에 필요한 육체적인 수고를 없애어 오퍼레이터의 부담을 경감시킴과
동시에, 프로브 카드를 착탈하기 위한 기구 및 공정을 간략화할 수 있는 프로브 카드의 장착 방법 및 이 방법에
사용되는 프로브 카드의 이송 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
발명의 구성 및 작용
본 발명자들은, 최근, 검사 장치의 검사 정밀도를 높이기 위해서, 접속 링(7)이 일체화된 테스트 헤드(T)가 개<22>
발되고, 테스트 헤드(T)의 개폐나 테스트 헤드(T) 아래에 장착된 부품의 유지보수가 비교적 용이해지고 있음에
감안하여, 카드 반송 기구를 사용하지 않고 카드 홀더를 헤드 플레이트(6)에 남긴 채로, 헤드 플레이트(6)의 상
측으로부터 프로브 카드(4)만 직접 착탈할 수 있다는 사실을 알아냈다.
본 발명은 상기 정보에 의거하여 이루어진 것으로, 본 발명의 청구항 1에 기재된 프로브 카드의 장착 방법은,<23>
피검사체의 전기적 특성 검사를 행하기 위한 검사 장치의 근접 영역에 프로브 카드를 반송하는 공정과, 상기 프
로브 카드를 상기 검사 장치의 검사실의 상면에서 승강 가능하도록 지지된 카드 홀더까지 이송하는 공정과, 상
기 검사실의 상면에 테스트 헤드를 배치하는 공정과, 상기 프로브 카드와 상기 테스트 헤드를 전기적으로 접촉
시키는 공정을 포함하는 프로브 카드의 장착 방법으로서, 상기 프로브 카드를 이송하는 공정은 프로브 카드의
이송 보조 장치를 사용하여 상기 프로브 카드를 보유하는 공정과, 상기 프로브 카드를 승강시키는 공정과, 상기
프로브 카드를 상기 검사실 상면의 카드 홀더까지 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 프로브 카드의 장착 방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서 상기 프로브<24>
카드를 상기 카드 홀더로 이송하는 공정은, 상기 카드 홀더가 상기 검사실의 상면에 대해서 하강 위치에 있을
때 행해지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 프로브 카드의 장착 방법은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어<25>
서 상기 프로브 카드와 상기 테스트 헤드를 전기적으로 접촉시키는 공정은, 상기 카드 홀더를 상기 하강 위치에
서 들어올림으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 프로브 카드의 장착 방법은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재<26>
된 발명에 있어서 상기 프로브 카드를 파지(把持)하는 것을 특징으로 하는 것이다.
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등록특허 10-0817509
또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 프로브 카드의 장착 방법은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재<27>
된 발명에 있어서 상기 프로브 카드를 흡착 보유하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 1에 기재된 프로브 카드의 장착<28>
방법에 사용되는 프로브 카드의 이송 보조 장치로서, 상기 프로브 카드를 보유하는 보유구와, 상기 보유구가 선
단부에 장착된 아암과, 상기 아암의 기단부를 지지하는 지지체와, 상기 지지체를, 검사실의 바로 위의 위치를
회전 범위의 일단으로 하는 범위에서 회전 가능하도록 지지하는 지주(支柱)를 구비한 것을 특징으로 하는 것이
다.
또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서 상기<29>
보유구는 상기 프로브 카드를 파지하는 파지구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서 상기<30>
보유구는 상기 프로브 카드를 흡착하는 흡착구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 9에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에<31>
기재된 발명에 있어서 상기 아암은 굴신(屈伸) 또는 신축 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
것이다.
또한, 본 발명의 청구항 10에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항<32>
에 기재된 발명에 있어서 상기 아암은 상기 지주에서 승강 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이
다.
또한, 본 발명의 청구항 11에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 한 항<33>
에 기재된 발명에 있어서 상기 프로브 카드의 이송 보조 장치는 상기 프로브 카드를 반송하는 반송 수단에 설치
되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 12에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 11에 기재된 발명에 있어서 상기<34>
반송 수단은 반송 수레임을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 13에 기재된 프로브 카드의 이송 보조 장치는, 청구항 6 내지 청구항 10 중 어느 한 항<35>
에 기재된 발명에 있어서 상기 프로브 카드의 이송 보조 장치는 상기 검사 장치에 장착되어 있는 것을 특징으로
하는 것이다.
이하, 도 1 내지 도 6에 도시하는 실시형태에 의거하여 본 발명을 설명하기로 한다. 또한, 도 1은 본 발명의 검<36>
사 설비의 일 실시형태를 나타내는 평면도이고, 도 2의 (a) 및 (b)는 각각 도 1에 도시하는 프로브 카드의 이송
보조 장치를 다른 방향에서 나타내는 사시도이며, 도 3의 (a) 및 (b)는 각각 도 2에 도시하는 프로브 카드의 이
송 보조 장치에서 이송되는 프로브 카드를 나타내는 사시도로서, (a)는 그 위에서 본 전체도이고, (b)는 그 아
래에서 본 전체도이며, 도 4의 (a) 내지 (c)는 각각 도 1에 도시하는 검사 장치의 주요부를 나타내는 도면으로,
(a)는 헤드 플레이트 및 헤드 플레이트에서 승강 가능하도록 지지된 카드 홀더를 나타내는 단면도이고, (b)는
(a)의 주요부를 나타내는 단면도이며, (c)는 카드 홀더의 승강 동작 설명도이고, 도 5의 (a) 및 (b)는 각각 본
발명의 프로브 카드의 이송 보조 장치의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 프로브 카드
의 이송 보조 장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 평면도이다.
(제1 실시형태)<37>
본 실시형태의 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)는, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이, 프로브 카드의 반송<38>
수단으로서의 반송 수레(20)에 장착되고, 검사 설비(50) 내의 통로(30)를 따라서 배치된 검사 장치(40)까지 프
로브 카드를 반송하여 이송시에 사용된다. 검사 장치(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 통로(30)를 따라서 복수
개(2대만 도시되어 있음)가 배열되고, 검사 장치(40)의 대향측에는 테스터(40A), 냉각기(40B) 및 워크 스테이션
(40C)이 통로(30)를 사이에 두고 배치되어 있다. 검사 장치(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 로더실(41)과, 검
사실인 프로버실(42)와, 프로버실(42)의 상면에 대해서 테스트 헤드(T)를 선회시키는 회전 구동 기구(43)를 구
비하고 있다. 회전 구동 기구(43)는 테스트 헤드(T)를 프로버실(42)의 상면으로 선회시켜 프로버실(42) 상면의
헤드 플레이트(44)에 배치된 프로브 카드(45) 위에 배치하거나, 테스트 헤드(T)를 헤드 플레이트(44)로부터 통
로(30) 측으로 선회시켜 프로브 카드(45)를 교환할 수 있도록 되어 있다. 프로브 카드(45)는 후술하는 바와 같
이, 헤드 플레이트(44)의 개구부에서 승강 가능하도록 지지된 카드 홀더(46)에 대해서 착탈하도록 되어 있다.
상기 프로브 카드(45)는 상술한 바와 같이, 웨이퍼의 대구경화나 IC칩의 초고집적화 등에 동반하여 대형화, 대<39>
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등록특허 10-0817509
중량화되고 있기 때문에, 오퍼레이터가 운반하는 것은 물론, 검사 장치(40)의 헤드 플레이트(44)와 반송 수레
(20)의 사이에서 프로브 카드(45)의 이송 작업을 하기 위해서는 큰 부담이 가해진다. 그래서, 본 실시형태에서
는 오퍼레이터가 검사 설비(50)의 저장고(도시 생략)와 검사 장치(40)의 사이에서 프로브 카드(45)를 운반하는
경우에는 반송 수레(20)를 사용하고, 반송 수레(20)와 검사 장치(40)의 헤드 플레이트(44)의 사이에서 프로브
카드(45)의 이송 작업을 행하는 경우에는 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)를 사용하여 오퍼레이터의 부담을
경감시키도록 하고 있다.
상기 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)는 도 1, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 프로브 카드(45)를 파<40>
지하는 파지구(11)와, 파지구(11)가 선단부에 장착된 굴신 가능한 아암(12)과, 아암(12)의 기단부를 지지하면서
승강 보조 기구(도시 생략)를 사용하여 승강 가능하도록 구성된 지지체(13)와, 지지체(13)를 회전 가능하도록
지지하는 지주(14)를 구비하고, 반송 수레(20)의 일단부의 기부(基部) 위에 설치되어 있다.
상기 파지구(11)는 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 갈고리부(11A)와, 이들 갈고리부(11A)의 선<41>
단을 요동 가능하도록 지지하는 보유부(11B)를 구비하고 있다. 갈고리부(11A)는 도 2에서는 한 개의 막대기 모
양 부재를 구부린 것인데, 막대기 모양 부재를 두 개씩 설치할 수도 있고, 또 플레이트 모양의 부재를 구부린
것을 설치할 수도 있다. 두 개의 막대기 모양 부재로 이루어지는 갈고리부 또는 플레이트 모양의 갈고리부라면,
후술하는 손잡이를 안정적인 상태로 잡을 수 있다. 이들 한 쌍의 갈고리부(11A)는 오퍼레이터의 조작에 의해 보
유부(11B)를 기점으로 선단을 개폐하여 프로브 카드(45)를 파지하도록 구성되어 있다. 아암(12)은 파지구(11)를
선단에서 지지하는 제1 아암(12A)과, 제1 아암(12A)의 기단에 연결부(12B)를 통해서 연결된 제2 아암(12C)으로
구성되어 있다. 제1 아암(12A)은 연결부(12B)에서 기단부가 피봇 지지(軸支)되고, 연결부(12B)를 중심으로 수평
방향으로 선회하며, 제2 아암(12C)에 대해서 굴신하도록 구성되어 있다. 제2 아암(12C)은 브라켓(15)을 통해서
지지체(13)의 상단부에 고정되어 있다. 지지체(13)는 지주(14)에 내장된 승강 보조 기구를 통해서 지주(14)에
대해서 승강 가능하도록 구성되어 있다. 또 파지구(11)의 보유부(11B)에는 수평 방향으로 연장되는 핸들(16)이
설치되고, 오퍼레이터가 핸들(16)을 잡아 연결부(12B)를 중심으로 제1 아암(12A)을 선회시킴과 동시에 지주(1
4)를 중심으로 아암(12) 전체를 선회시키도록 되어 있다. 지지체(13)의 승강을 보조하는 승강 보조 기구는, 에
어 실린더 등의 실린더 기구나 볼 나사 등으로 구성할 수 있으며, 예를 들면, 프로브 카드(45)의 무게에 비례하
도록 프로브 카드(45)를 상방향으로 들어올리는 힘을 부여한다. 또한, 17은 승강 보조 기구의 구동원을 수납하
는 케이싱이다.
또한, 상기 반송 수레(20)는 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)와 대향<42>
되는 위치에 설치된 수납 선반(21)을 구비하며, 복수의 프로브 카드(45)를 반송하도록 구성되어 있다. 수납 선
반(21) 내에는 상하 복수단에 걸쳐 선반(21A)이 설치되고, 이들 선반(21A)에 트레이(21B)를 통해서 프로브 카드
(45)를 수납하도록 되어 있다. 그리고, 각 선반(21A)은 트레이(21B)에 프로브 카드(45)가 안착된 상태에서 수납
선반(21)의 바깥쪽으로 꺼내도록 되어 있다. 또한, 22는 반송 수레(20)를 조작하는 핸들이다.
상기 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)에서 취급하는 프로브 카드(45)는, 예를 들면 도 3의 (a) 및 (b)에 도시<43>
한 바와 같이 구성되어 있다. 즉, 프로브 카드(45)는 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들면 회로 기판으로 이루
어진 카드 본체(45A)와, 카드 본체(45A)의 상면에 장착된 보강 부재(45B)와, 카드 본체(45A)의 하면 중앙부에
장착된 복수의 프로브 핀을 갖는 콘택터(45C)를 구비하고 있다. 보강 부재(45B)는 카드 본체(45A)의 중앙부에
형성된 직사각형부(45D)와, 직사각형부(45D)로부터 카드 본체(45A)의 외주까지 방사형으로 연장되는 8개의 방사
형부(45E)와, 방사형부(45E)의 직경 방향 중간 정도에 형성된 링 형상부(45F)로 이루어져 있다. 직사각형부
(45D)의 상면 좌우에는 각각 설치 부재(45G)를 통해서 한 쌍의 손잡이(45H)가 장착되어 있다.
따라서, 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)에 프로브 카드(45)를 이송할 때에는, 오퍼레이터는 파지구(11)의 한<44>
쌍의 갈고리부(11A)를 손잡이(45H)에 걸고, 갈고리부(11A)에 의해서 프로브 카드(45)를 파지시킬 수 있다.
또한, 프로브 카드(45)의 방사형부(45E)의 외단부에는 위치 결정 구멍(45I)이 하나 건너 하나씩 설치되고, 이들<45>
위치 결정 구멍(45I)이 카드 홀더(46)에 설치된 후술하는 위치 결정 핀(46B)과 끼워 맞춰짐으로써 프로브 카드
(45)가 카드 홀더(46)상에서 위치 결정된다.
상기 카드 홀더(46)는, 예를 들면 도 4의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 헤드 플레이트(44)의 개구부에 고정<46>
된 인서트 링(47)을 둘러싸도록 배치된 록 링(48)을 통해서 승강하도록 구성되어 있다. 카드 홀더(46)는 도 4의
(a)에 도시한 바와 같이, 폭이 넓은 링 모양으로 형성되어 있다. 카드 홀더(46)의 내주연부에는 프로브 카드
(45)를 지지하는 지지부(46A)가 형성되고, 지지부(46A)의 상면에는 프로브 카드(45)를 소정 위치에 안착시키기
위한 위치 결정 핀(46B)이 설치되어 있다. 또 카드 홀더(46)의 외주에는 방사형으로 돌출되는 돌출부(46C)가 둘
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레 방향으로 소정 간격 이격되어 여러개 형성되어 있다. 이 돌출부(46C)는 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 일
단부(도 4에서는 우측 단부)가 가장 얇게 형성된 박육부(薄肉部)(46D)와, 타단부(도 4에서는 좌측 단부)가 가장
깊게 형성된 후육부(厚肉部)(46E)와, 박육부(46D)로부터 후육부(46E)를 향해 2단계로 경사각을 바꾸어 형성된
제1 경사부(46F) 및 제2 경사부(46G)를 가지며, 인서트 링(47)과 록 링(48)의 사이에 배치되어 있다. 또 카드
홀더(46)는 도 4의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 여러 부분의 돌출부(46C)를 통해서 록 링(48)의 내주면으
로부터 돌출되는 지지 롤러(48A)에 의해 지지되고, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 록 링(46)이 정회전·역회
전하여 지지 롤러(48A)가 박육부(46D)와 후육부(45D)의 사이를 왕복하는 동안에 승강하도록 되어 있다.
또한, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 헤드 플레이트(44)의 바깥쪽에는 구동 기구(49)가 배치되고, 이 구<47>
동 기구(49)가 록 링(48)을 정회전·역회전시키도록 되어 있다. 즉, 구동 기구(49)는 모터(49A)와, 모터(49A)에
연결된 볼 나사(도시 생략)와, 볼 나사와 나사 결합된 너트 부재(도시 생략)를 가지며, 모터(49A)의 회전 운동
을 볼 나사와 나사 결합하는 너트 부재를 통해서 직선 운동으로 변환하도록 되어 있다. 그리고, 너트 부재에는
연결 플레이트(49B)를 통해서 록 링(48)에 연결되고, 너트 부재의 직선 운동을 연결 플레이트(49B)를 통해서 록
링(48)이 소정 각도의 범위 내에서 정회전·역회전하는 회전 운동으로 변환하도록 되어 있다. 또한, 도시하지는
않았으나, 카드 홀더(46), 인서트 링(47) 중 적어도 하나에 가이드 핀이 설치되어 있으면서, 상대방에게 가이드
핀이 끼워지는 구멍이 형성되고, 가이드 핀에 따라서 카드 홀더(46)가 상하 방향으로 똑바로 승강하도록 되어
있다. 또 인서트 링(47)과 록 링(48)의 사이에는, 예를 들면 롤러가 개재되고, 록 링(48)이 인서트 링(47)에서
빠지지 않고, 인서트 링(47)과 동일한 중심축에 대해서 상대적으로 회전하도록 되어 있다.
다음에는 동작에 대해서 설명하기로 한다. 오퍼레이터가 검사 장치(40)의 프로브 카드(45)를 장착하거나 교환할<48>
때, 먼저, 저장고로부터 사용할 프로브 카드(45)를 트레이(21B)와 함께 꺼내어, 반송 수레(20)의 수납 선반(21)
내에 수납한다. 그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 반송 수레(20)를, 목적으로 하는 검사 장치(40)까지 이동시킨
다. 또 구동 기구(49)를 통해서 록 링(48)을 회전시켜 카드 홀더(46)를 하강시키고, 이어서 검사 장치(40)의 회
전 구동 기구(43)를 구동시켜 테스트 헤드(T)를 프로버실(42)에서 통로(30)측으로 선회시켜 헤드 플레이트(44)
를 개방하고, 헤드 플레이트(44)에 대해서 승강 가능하도록 설치된 카드 홀더(46)에 프로브 카드(45)를 직접 장
착하거나, 카드 홀더(46)에 장착된 프로브 카드(45)를 교환할 수 있는 상태로 만든다.
프로브 카드(45)를 장착하는 경우에는, 오퍼레이터가 트레이(21B)와 함께 프로브 카드(45)를 반송 수레(20)의<49>
수납 선반(21)으로부터 꺼내어, 프로브 카드(45)만 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)를 사용하여 검사 장치
(40)의 카드 홀더(46)위로 이송한다. 그러려면 먼저, 조작 핸들(16)을 잡아 아암(12)의 보유부(11B)를 프로브
카드(45)의 바로 위로 이동시키면서, 갈고리부(11A)의 높이를 프로브 카드(45)의 손잡이(45H)의 위치에 맞추고,
파지구(11)의 갈고리부(11A)를 개폐하여 프로브 카드(45)의 손잡이(45H)를 갈고리부(11A)로 파지한다.
이어서, 오퍼레이터는 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)의 승강 보조 기구를 구동시킨 상태에서 조작 핸들(1<50>
6)을 조작하여 지지체(13)를 지주(14)를 따라서 상승시키고, 지지체(13), 아암(12) 및 파지구(11)를 통해서 프
로브 카드(45)를 반송 수레(20)의 수납 선반(21)의 상면으로부터 들어올린다. 이어서, 조작 핸들(16)을 조작하
여, 도 1에 도시한 바와 같이 아암(12)을 선회시키면서 늘려, 프로브 카드(45)를 헤드 플레이트(44)의 개구부까
지 이동시킨다. 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)의 조작 핸들(16)을 조작하여, 지지체(13) 및 아암(12)을 통
해서 프로브 카드(45)의 위치 결정 구멍(45I)이 카드 홀더(46)의 위치 결정 핀(46B)에 끼워지도록 프로브 카드
(45)를 카드 홀더(46)위에 착지시킨다. 그 다음에는, 파지구(11)의 갈고리부(11A)를 펼쳐서 프로브 카드(45)의
손잡이(45H)로부터 갈고리부(11A)를 빼내고, 파지구(11)로부터 프로브 카드(45)를 해방하여 프로브 카드(45)의
이송 작업을 종료한다.
그 후에, 회전 구동 기구(43)를 사용하여 테스트 헤드(T)를 선회시켜 테스트 헤드(T)를 헤드 플레이트(44) 위에<51>
배치한 후, 구동 기구(49)를 통해서 록 링(48)을 역회전시켜 카드 홀더(46), 즉 프로브 카드(45)를 똑바로 상방
향으로 상승시키고, 프로브 카드(45)와 테스트 헤드(T)와 일체화된 접속 링(R)(도 1 참조)을 전기적으로 접촉시
킨다. 이에 따라서, 테스트 헤드(T)와 프로브 카드(45)는, 접속 링(R)을 통해서 전기적으로 접속된다. 웨이퍼
검사를 행하는 경우에는, 예를 들면 로더실(41)에서 프로버실(42)로 웨이퍼를 반송하고, 프로버실(42) 내에 배
치된 웨이퍼 척(도시 생략) 위에 웨이퍼를 안착시키며, 웨이퍼를 프로브 카드(45)의 프로브와 위치 맞춤시킨
후, 웨이퍼 척을 인덱스 송신하여 웨이퍼의 전기적 검사를 실시한다.
검사 종료 후에 프로브 카드(45)를 교환하는 경우에는, 먼저, 구동 기구(49)를 통해서 록 링(48)을 회전시켜 프<52>
로브 카드(45)를 하강시키고, 프로브 카드(45)와 접속 링(R)의 전기적 접속을 해제한다. 이어서, 회전 구동 기
구(43)를 통해서 테스트 헤드(T)를 헤드 플레이트(44)에서 통로(30) 측으로 선회시켜 헤드 플레이트(44)를 개방
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한다. 이 상태에서 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)의 파지구(11)로 프로브 카드(45)를 파지하고, 승강 보조
기구를 구동시킨 상태에서 조작 핸들(16)을 조작하여 지지체(13)를 지주(14)를 따라서 상승시켜 프로브 카드
(45)를 카드 홀더(46)로부터 들어올리고, 프로브 카드(45)를 장착하는 경우와 반대 경로를 따라서 프로브 카드
(45)를 반송 수레(20)로 되돌린다. 그리고, 새로운 프로브 카드(45)를 상술한 요령으로 검사 장치(40)의 카드
홀더(46)까지 이송한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)는 프로브 카드(45)를 파지하<53>
는 한 쌍의 갈고리부(11A)를 갖는 파지구(11)와, 파지구(11)가 선단부에 장착된 굴신 가능한 아암(12)과, 아암
(12)의 기단부를 지지하며, 승강 보조 기구(도시 생략)를 통해서 승강 가능하도록 구성된 지지체(13)와, 이 지
지체(13)를 회전 가능하도록 지지하는 지주(14)를 구비하고 있기 때문에, 오퍼레이터가 프로브 카드의 이송 보
조 장치(10)를 사용하여 반송 수레(20)에 있는 프로브 카드(45)를 검사 장치(40)의 프로버실(42) 상면의 카드
홀더(46)에 장착하는 경우에는, 오퍼레이터가 파지구(11)의 갈고리부(11A)로 프로브 카드(45)를 파지시킨 후,
조작 핸들(16)을 조작하여 승강 보조 기구를 사용하여 아암(12)을 반송 수레(20) 또는 검사 장치(40)의 카드 홀
더(46)로부터 들어올려 아암(12)을 선회시키는 것 만으로, 프로브 카드(45)를 반송 수레(20)와 검사 장치(40)의
카드 홀더(46)의 사이에서 용이하게 이송시킬 수 있으며, 오퍼레이터의 육체적인 수고를 없애어 오퍼레이터의
부하를 현격히 경감시킬 수 있다. 또 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)는 간단한 구조이므로, 최소한의 설비
투자로 제조할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 카드 홀더(46)가 승강 가능하도록 되어 있기 때문에, 테스트 헤드(T)를 선회시켜<54>
접속 링(R)과 프로브 카드(45)를 전기적으로 접속시킬 때, 테스트 헤드(T)를 통로(30)측으로부터 선회시켜 헤드
플레이트(44) 위에 배치한 후, 카드 홀더(46)를 통해서 프로브 카드(45)를 헤드 플레이트(44)에 대해서 똑바로
상승시켜 프로브 카드(45)와 접속 링(R)을 접속시킬 수 있으며, 테스트 헤드(T)를 선회시켜 접속 링(R)을 프로
브 카드(45)에 접촉시키는 경우에 비해 프로브 카드(45)에 횡방향의 응력이 가해지지 않으므로, 프로브 카드
(45)에 대한 스트레스가 현격히 작아 프로브 카드(45)의 장수명화를 달성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)는 반송 수레(20)에 설치되어 있기 때문에, 반<55>
송 수레(20)를 검사 장치(40)까지 이동시키면, 프로브 카드의 이송 보조 장치(10)를 사용하여 반송 수레(20)와
검사 장치(40)의 헤드 플레이트(44)의 사이에서 프로브 카드(45)를 이송할 수 있다.
(제2 실시형태)<56>
본 실시형태에서도 상기 실시형태와 동일 부분 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명하기로 한다. 본 실시<57>
형태의 프로브 카드의 이송 보조 장치(10A)는, 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이, 프로브 카드(45)를 흡착하
는 흡착구(11)와, 이 흡착구(11)가 선단에 장착된 아암(12)과, 이 아암(12)을 상하 방향으로 요동 가능하도록
지지하는 지지체(13)와, 이 지지체(13)를 회전 가능하도록 지지하는 지주(14)를 구비하며, 반송 수레(20)의 선
반(21A)의 최상단에 설치되어 있다.
즉, 본 실시형태에서는 프로브 카드(45)의 보유구가 흡착구(11)로 구성되어 있다. 흡착구(11)로는, 예를 들면<58>
진공 흡착하는 것을 사용할 수 있다. 또 아암(12)은 제1 아암(12A)과, 제1 아암(12A)의 기단부가 축부(12B)를
통해서 선단부에 연결된 제2 아암(12C)을 가지며, 제1 아암(12A)이 축부(12B)를 통해서 제2 아암(12C)의 선단에
서 상하로 요동하고, 제1 아암(12A)과 제2 아암(12C)이 이루는 각도를 원하는 각도로 설정할 수 있도록 구성되
어 있다. 또한, 지주(14)는 반송 수레(20)의 기부는 아니며, 수납 선반(21)의 상면에 설치되고, 지지체(13)는
지주(14)의 상단부에 고정되어 있다. 또한, 제2 아암(12C)은 지지체(13)에 대해서 상하로 요동하며, 원하는 각
도를 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 제1 아암(12A)과 제2 아암(12C)이 이루는 각도 및 제2 아암(12C)과 지지
체(13)가 이루는 각도는, 각각 래치 기구 등을 통해서 원하는 각도로 조정할 수 있도록 되어 있다.
본 실시형태의 프로브 카드의 이송 보조 장치(10A)를 사용하여 프로브 카드(45)의 이송을 보조하는 경우에는,<59>
오퍼레이터는, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 흡착구(11)에 프로브 카드(45)를 중심으로 진공 흡착시켜, 흡착
구(11)에 프로브 카드(45)를 흡착 지지하도록 하고, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 아암(12)을, 지주(14)를 중
심으로 프로브 카드(45)를 반송 수레(20)에서 검사 장치(40)까지 선회시킨다. 그 후, 오퍼레이터는 프로브 카드
(45)를 하강단에 있는 카드 홀더(46)상에 착지시킨 후, 흡착구(11)에 의한 프로브 카드(45)의 진공 흡착을 해제
한다. 이로써, 프로브 카드(45)를 반송 수레(20)에서 검사 장치(40)의 카드 홀더(46)까지 이송 작업을 종료할
수 있다. 그리고, 제1 실시형태와 같은 요령으로 테스트 헤드(T)를 헤드 플레이트(44)상에 배치하고, 프로브 카
드(45)를 하강단으로부터 상승시켜 헤드 플레이트(T)와 전기적으로 접속시켜 소정의 검사를 행한다. 또한, 검사
종료에 프로브 카드를 교환하는 경우에도, 제1 실시형태와 같은 요령으로 프로브 카드의 이송 보조 장치(l0A)를
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사용하여 프로브 카드(45)를 이송하고 교환한다. 따라서, 본 실시형태에서도 제1 실시형태와 동일한 작용 효과
를 기대할 수 있다
(제3 실시형태)<60>
본 실시형태에서도 상기 각 실시형태와 동일 부분 또는 해당 부분에는 동일 부호를 붙여 설명하기로 한다. 본<61>
실시형태의 프로브 카드의 이송 보조 장치(10B)는, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 프로브 카드(45)를 파
지하는 파지구(11)와, 이 파지구(11)가 선단에 장착된 신축 가능한 아암(12)과, 이 아암(12)을 지지하는 승강
가능한 지지체(13)와, 이 지지체(13)를 회전 가능하도록 지지하는 지주(14)를 구비하며, 검사 장치(40)의 단부
에 장착되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 반송 수레(20)는 프로브 카드(45)를 반송하기 위해서만
사용된다.
또 아암(12)은 제1 아암(12A)과, 제1 아암(12A)이 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착된 제2 아암(12C)과,<62>
제1 아암(12A)의 제2 아암(12C)으로부터의 신축 길이를 설정하는 정지 부재(12D)로 구성되어 있다. 지지체(13)
는 제1 실시형태와 마찬가지로, 실린더 기구 등을 통해서 지주(14)에 따라서 승강 가능하도록 되어 있다. 그 밖
에는 제1 실시형태에 준하여 구성되어 있다.
본 실시형태의 프로브 카드의 이송 보조 장치(10B)를 사용하여 프로브 카드(45)의 이송을 보조하는 경우에는,<63>
오퍼레이터는, 도 6에 도시한 바와 같이, 아암(12)을, 정지 부재(12D)를 통해서 소정 길이로 설정한 후, 파지구
(11)에 프로브 카드(45)를 파지하고, 아암(12)을 조작하여 승강 보조 기구를 구동시킨 상태에서 아암(12)을 상
승시킨 후, 도 6에 화살표로 도시한 바와 같이, 아암(12)을, 지주(14)를 중심으로 반송 수레(20)에서 검사 장치
(40)까지 시계 방향으로 선회시켜, 승강 보조 기구를 구동시킨 상태에서 프로브 카드(45)를 하강단에 있는 카드
홀더(46) 위에 착지시킨다. 그 후, 오퍼레이터는 파지구(11)의 한 쌍의 갈고리부(11A)를 각각 바깥쪽으로 이동
시켜 프로브 카드(45)로부터 빼낸다. 이로써, 프로브 카드(45)를 반송 수레(20)에서 검사 장치(40)의 카드 홀더
(46)까지 이송시키는 작업을 종료할 수 있다. 그리고, 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 같은 요령으로 테스트
헤드(T)를 헤드 플레이트(44)상에 배치하고, 프로브 카드(45)를 하강단으로부터 상승시켜 헤드 플레이트(T)와
전기적으로 접속시켜 소정 검사를 행한다. 또 검사 종료에 프로브 카드(45)를 교환하는 경우에도, 제1 실시형태
및 제2 실시형태와 같은 요령으로 프로브 카드의 이송 보조 장치(l0B)를 사용하여 프로브 카드(45)를 이송하고
교환한다. 따라서, 본 실시형태에서도 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 동일한 작용 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 아무런 제한이 없으며, 필요에 따라서 각 구성 요소를 설계 및 변경할 수<64>
있다.
발명의 효과
본 발명의 청구항 1 내지 청구항 13에 기재된 발명에 의하면, 대중량화된 프로브 카드라도, 검사 장치에서 프로<65>
브 카드를 착탈할 때 프로브 카드의 이송 작업에 필요한 육체적인 수고를 없애어 오퍼레이터의 부담을 경감시킴
과 동시에, 프로브 카드를 착탈하기 위한 기구 및 공정을 간략화할 수 있는 프로브 카드의 장착 방법 및 이 방
법에 사용되는 프로브 카드의 이송 보조 장치를 제공할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 검사 설비의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.<1>
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 도 1에 도시하는 프로브 카드의 이송 보조 장치를 다른 방향에서 나타내는 사시도들<2>
이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 각각 도 2에 도시하는 프로브 카드의 이송 보조 장치로 이송되는 프로브 카드를 나타내는<3>
사시도들로서, (a)는 그 위에서 본 전체도이고, (b)는 그 아래에서 본 전체도이다.
도 4의 (a) 내지 (c)는 각각 도 1에 도시하는 검사 장치의 주요부를 나타내는 도면으로, (a)는 헤드 플레이트<4>
및 헤드 플레이트에서 승강 가능하도록 지지된 카드 홀더를 나타내는 단면도이고, (b)는 (a)의 주요부를 나타내
는 단면도이고, (c)는 카드 홀더의 승강 동작 설명도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 프로브 카드가 이송 보조 장치의 다른 실시형태를 나타내는 사시도들이다.<5>
도 6은 본 발명의 프로브 카드의 이송 보조 장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 평면도이다.<6>
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도 7은 종래의 검사 장치의 프로버실의 정면을 부분적으로 잘라서 나타내는 정면도이다. <7>
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명<8>
10, 10A, 10B ; 프로브 카드의 이송 보조 장치<9>
11 ; 파지구, 흡착구 12 ; 아암<10>
13 ; 지지체 l4 ; 지주<11>
20 ; 반송 수레(반송 수단) 40 ; 검사 장치<12>
44 ; 헤드 플레이트 45 ; 프로브 카드 <13>
46 ; 카드 홀더<14>
도면
도면1
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도면2a
도면2b
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도면3a
도면3b
도면4a
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도면4b
도면4c
도면5a
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도면5b
도면6
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도면7
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