• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.180-180
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• 2011

본 연구에서는 MEMS 공정 기술 및 니켈 전해도금 공정을 이용한 프로브 카드를 제작 및 연구 했으며 MEMS기술을 사용함에 따라 다양한 형상의 프로브 카드를 구현하였다. 본 연구를 진행하면서 Photolithography공정 중 스핀코팅, 노광의 세기 및 도금시간의 변화를 각각 다르게 했을 때 도금용 Thick PR Mold 높이에 큰 영향이 있는 것을 알 수 있었다. 실리콘 웨이퍼를 대신하여 Pi필름 상에 Thick PR를 이용하여 Mold를 형성하고, 그 위에 니켈 도금법에 의해 니켈 박막을 형성한 후, Lapping에 의해 두께 평탄도를 조정한다면 일정한 두께편차, 직각에 가까운 수직도 및 항상 일정한 치수 정밀도를 갖는 저단가 니켈 소재의 프로브 카드를 제작 할 수 있을 것이며, 높은 효율을 기대 할 수 있다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.48 no.1
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• pp.1-6
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• 2011

We have developed the process of forming one body S-type cantilever probe in the recessed trench for fine-pitched MEMS probe card. The probe (cantilever beam and pyramid tip) was formed using Deep RIE etching and wet etching. The pyramid tip was formed by the wet etching using KOH and TMAH. The process of forming the curved probe was also developed by the wet etching. Therefore, the fabricated probe is applicable for the probe card for DRAM, Flash memory and RF devices tests and probe tip for IC test socket.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.11
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• pp.4121-4128
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• 2010

A probe card is used in testing semiconductor wafers. It must maintain a precise location tolerance for a fine pitch due to highly densified chips. However, high heat transferred from its lower chuck causes thermal deformations of the probe card. Vertical deformation due to the heat will bring contact problems to the pins in the probe card, while horizontal deformation will cause positional inaccuracies. Therefore, probe cards must be designed with proper materials and structures so that the thermal deformations are within allowable tolerances. In this paper, heat transfer analyses under realistic loading conditions are simulated using ANSYS$^{TM}$ finite element analysis program. Thermal deformations are calculated based on steady-state temperature gradients, and an optimal structure of the probe card is proposed by adjusting a set of relevant design parameters so that the deformations are minimized.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2005.11a
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• pp.667-670
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• 2005

본 논문은 100um와 80um의 텅스텐 와이어를 이용하여 세라믹(Ceramic)기판에 홀(Hole)을 뚫어 텅스텐 와이어를 수직으로 세우는 방식으로 수직형의 마이크로 스프링을 제작하였다. 마이크로 스프링의 설계를 위해 제한된 실험 결과와 신경회로망을 이용하여 텅스텐 와이어의 두께와 높이, 쉬프트(Shift)의 양을 변화시키면서 장력(Tension force)을 모델링하였고 제작을 통해 검증하였다. 이는 기존의 수평형 프로브카드의 한계를 대체할 수 있는 수직형 프로브카드의 핵심 모듈로서 멀티다이(Multi Die) 뿐만 아니라 범핑(Bumping)타입의 칩 테스트도 가능하다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.4
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• pp.1210-1215
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• 2010

The probe card are test modules which are to classify the good semiconductor chips and thin film before the packaging process. In the rapid growth a technology of semiconductor, the number of pads per unit area is increasing and pad arrays are becoming irregular. Therefore, the technology of probe card needs narrow width and lots of probe tip. In this paper, the probe tip based on the MEMS(Micro Electro Mechanical System)technology was developed a new MEMS probe tip for vertical probe card applications. For the structural designs of probe tip were performed to mechanical characteristics and structural analysis using FEM(Finite Element Method). Also, the contact force of MEMS probe tip compared with FEM results and experimental results. Finally, the MEMS probe card was developed a fine pitch smaller than $50{\mu}m$.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.20 no.2
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• pp.33-41
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• 2007

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.449-449
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• 2013

최근 반도체 소자의 집적회로는 점점 복잡해지고 있는 반면, 소자의 크기는 작아지고 있으며 그로 인해 패드의 크기가 작아지고 패드사이의 간격 또한 협소해지고 있다. 따라서 웨이퍼 단계에서 제조된 집적회로의 불량여부를 판단하기위한 검사 장비인 프로브카드(Probe Card)의 높은 집적도가 요구되고 있다. 하지만 기존의 MEMS 공법으로 제작되는 프로브 빔은 복잡한 제조 공정과 높은 생산비용, 낮은 집적도의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 간단한 제조 공정과 낮은 생산비용, 높은 집적도를 가지는 프로브 빔을 개발하기 위하여 절연절단 방식으로 BeCu (Beryllium-Copper) 프로브 빔을 제작하였다. 낮은 소비 전력으로 우수한 프로브 빔 어레이를 제작하기 위해서 가장 고려해야할 대상은 프로브 빔의 재료와 구조(형상)이다. 절연전단 방식으로 프로브 빔을 형성할 때 요구되는 Fusing current는 프로브 빔의 구조(형상)에 크게 영향을 받는다. 낮은 Fusing current는 소비 전력을 줄여주고, 절연절단으로 형성되는 프로브 빔의 단면(끝)을 날카롭게 하여 프로브 빔과 집적회로의 패드 간의 접촉 저항을 감소시킨다. 프로브 빔의 제작은 BeCu 박판을 빔 형태로 식각하여 제작하였으며, 실리콘 비아 홀(Via hole) 구조의 기판위에 정렬하여 soldering 공정을 통해 실리콘 기판과 BeCu 박판을 접합시켰다. 접합된 프로브 빔의 끝부분을 들어 올린 상태로 전류를 인가하여 stress free 상태로 만들어 내부 응력을 제거하였으며, BeCu 박판에 fusing current를 인가하여 BeCu 박판 프레임으로부터 제거를 하였다. 제작된 프로브 빔의 길이는 1.7 mm, 폭은 $50{\mu}m$, 두께는 $15{\mu}m$, 절단부의 단면적은 1$50{\mu}m^2$로 제작되었다. 그리고 프로브 빔의 절단부의 길이는 $50{\mu}m$ 부터 $90{\mu}m$까지 $10{\mu}m$ 증가시켜 제작되었다. 이후에 절연절단 공정에 요구되는 Fusing current를 측정하였고, 절연절단 후의 절단면의 형상을 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 통하여 확인하였다. 절단부의 길이가 $50{\mu}m$일 때 5.98A의 fusing current를 얻었으며, 절연절단 후 절단부 상태 또한 가장 우수했다. 본 연구에서 제안된 프로브 빔 제작 방법은 프로브카드 및 테스트 소켓(Test socket) 생산에 응용이 가능하리라 기대한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.3 no.3
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• pp.661-669
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• 1999

A probe card is one of the most important pan of test systems as testing IC(integrated circuit) chips. This work was related to bump-type silicon vertical probe card which enabled simultaneous tests for multiple semiconductor chips. The probe consists of silicon cantilever with bump tip. In order to obtain optimum size of the cantilever, the dimensions were determined by FEM(finite element method) analysis. The probe was fabricated by RIE(reactive ion etching), isotropic etching, and bulk-micromachining using SDB(silicon direct bonding) wafer. The optimum height of the bump of the probe detemimed by FEM simulation was 30um. The optimum thickness, width, and length of the cantilever were 20 $\mum$, 100 $\mum$,and 400 $\mum$,respectively. Contact resistance of the fabricated probe card measured at contact resistance testing was less than $2\Omega$. It was also confirmed that its life time was more than 20,000 contacts because there was no change of contact resistance after 20,000 contacts.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.18 no.10
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• pp.1117-1125
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• 2007

In this paper, a study has been performed on the design of small loop probe and analysis of induced electromagnetic wave signal from a smartcard for contactless cryptographic analysis. Probes for cryptographic analysis are different from conventional EM probes, because the purpose of proposed probe is to obtain the information for secret key analysis of cryptographic system. The waveform of induced voltage on probe must be very close to radiated waveform from IC chip on smartcard because electromagnetic attack makes an attempt to analyze the radiated waveform from smartcard. In order to obtain secret key information, we need to study about cryptographic analysis using electromagnetic waves, an approximate model of source, characteristic of probe for cryptographic analysis, measurement of electromagnetic waves and calibration of probes. We measured power consumption signal on a smartcard chip and electromagnetic wave signal using proposed probe and compared with two signals of EMA point of view. We verified experimently the suitability of the proposed small loop probe for contactless cryptographic analysis by applying ARIA algorithm.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.45 no.6
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• pp.16-25
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• 2008

The micro needle means the ultrafine probe of 'Probe Card'. The size of micro needle is so minute that it is difficult to minute that it is difficult to inspect it with eyes. On the other hand it is very critical if there is a defect in micro needle of probe card. In this study, we developed an automatic visual inspection system for finding defect status in probe angle, tip length and diameter. Through the experimental results, we could find that our proposed method is better than human-eyes inspection method in accuracy and inspection speed, and also in robustness to lighting circumstances.