KR100206093B1 - 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브 - Google Patents

초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브 Download PDF

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Abstract

다수개의 콘택트 프로우브를 포함하여 구성되는 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브가 제공된다. 상기 다수개의 콘택트 프로우브의 각각은 초박판으로 형성된다. 적어도 니들부의 접촉부위만을 제외하고, 콘택트 프로우브상에는 절연피복이 실시된다. 콘택트 프로우브는 상기 니들로부터 연장되는 가늘고 긴 세그먼트부를 가지며, 상기 가늘고 긴 세그먼트 부분은 니들부의 뒤쪽에 초박판을 절결하여 형성되는 것이고, 따라서, 상기 니들부는 절결방향에 대하여 수직으로 교차하는 방향으로 탄성이동이 가능하다.

Description

초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 프로우브의 측면도.
제2도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘택트 프로우브의 측면도.
제3도는 본 발명의 다른 실시예의 일부파단도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예의 일부파단도.
제5도는 본 발명의 개별적으로 나타낸 조립체의 사시도.
제6도는 집적회로의 평면도.
제7도는 종래의 콘택트 프로우브의 단면도.
제8도는 종래의 다수핀 프로우브의 사시도.
제9도는 제8도의 일부 정면도.
제10도는 종래의 초박판 콘택트 프로우브의 측면도.
제11도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘택트 프로우브의 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 콘택트 프로우브 12 : 니들부
14 : 절결부 16 : 세그먼트
18 : 단자 20 : 관통구멍
24 : 돌기 26 : 홈형상 절결부
30, 32 : 돌기 34 : 프레임 몸체
36 : 안내핀 40 : 고집적회로
42 : 미소단자 44 : 프로우브 핀
50 : 콘택트 프로우브 52 : 콘택트 니들
54 : 볼 56 : 스프링
58 : 외장체 60 : 프로우브 유니트
62 : 프로우브 64 : 절곡니들
66 : 바인딩 스트립 70, 80 : 금속판
72, 82 : 금속판 니들 90, 92 : 콘택트 니들
94 : 패드
본 발명은, 아주 미소한 피치간격의 반도체, 액정등의 전극 또는 패턴등의 단선, 쇼트등을 정밀하게 검사하는 것이 가능한 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브(contact probe)에 관한 것이다.
미소한 피치간격의 고집적회로, IC, LSI 등의 회로검사로서, 종래에는 주로, 고집적회로의 단자부에 맞닿도록, 앞끝단을 구부린 다수의 미소한 프로우브 핀을 나란히 설치하여 이루어진 카드식 콘택트 프로우브가 사용되고 있다.
최근에, 전자분야에 있어서의 괄목할만한 진보에 수반하여, 예를 들면 피치간격이 60㎛라고 하는 초미소 고집적회로등이 개발되고 있다. 그러나 종래의 카드식 콘택트 프로우브로는 그와 같은 초미소 고집적회로의 검사에 대처할 수가 없었다.
60㎛의 피치간격으로 된 그와 같은 초미소 고집적회로를 검사하기 위하여는, 프로우브의 핀과 핀의 간격을 60㎛ 이하의 배열로 할 필요가 있다. 그러나 종래의 카드식 콘택트 프로우브에 있어서는, 인접한 프로우브 핀들의 절연 피복처리를 할 수 없었기 때문에, 상호간에 접촉하지 않도록 간격을 두고 배치하지 않으면 안되었다. 따라서 어느 정도의 간격이 보장되어야만 하며, 프로우브 핀과 핀의 간격은 120㎛ 정도로 제한되었다.
상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 출원인들은 초박판(超薄板)으로 형성된 콘택트 프로우브를 개발하여 왔다. 그와 같은 방식의 콘택트 프로우브에 따르면, 초박판은 60㎛를 넘지 않는 두께로 형성하는 것이 가능하다는 사실에 비추어, 60㎛ 이하의 피치간격으로 마련된 초미소 고집적회로에 대하여 충분히 대처하는 것이 가능하다.
한편, 그와 같이 개발된 콘택트 프로우브는 탄성 내구력이 약하기 때문에, 다수회의 검사, 예를 들어 수십만회의 검사에는 사용할 수 없다는 문제점을 포함하고 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 예를 들어 피치간격이 60㎛인 초미소 고집적 회로용으로서, 수십만회의 검사와 같은 많은 횟수의 검사를 수행할 수 있는 콘택트 프로우브를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 다수개의 콘택트 프로우브를 포함하여 구성되는 최미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브에 있어서, 상기 다수개의 콘택트 프로우브의 각각은 초박판으로 형성되며; 적어도 니들부의 접촉부분만을 제외하고 콘택트 프로우브에 절연체 피막이 피복되고; 콘택트 프로우브는 상기 니들로부터 연장되는 가늘고 긴 세그먼트부를 가지며; 상기 가늘고 긴 세그먼트부는 니들부의 뒤쪽의 초박판을 절결 형성하여 마련되는 것으로서, 상기 니들부는 그 절결 방향에 대하여 수직으로 교차하는 방향으로 탄성적으로 이동가능하며; 상기 다수개의 콘택트 프로우브들이 적층된 콘택트 프로우브가 제공된다.
상술한 본 발명의 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브에 따르면, 예를 들어 초고집적 회로등에 대한 수십만회의 검사에 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 콘택트 프로우브는 절연피복이 실시된 박판의 형태로 형성된다. 따라서 하나의 프로우브상에 다른 하나를 겹치고, 일렬로 콘택트 프로우브를 적층함으로써 40㎛의 초미소 피치의 간격으로 배열된 고집적회로까지도 검사하는 것이 가능하다. 콘택트 프로우브를 2열, 3열등과 같이 다수의 열로 적층함으로써, 니들부를 박판의 1/2, 1/3의 간격으로 단검형상으로 배열하는 것이 가능하다. 따라서 콘택트 프로우브의 박판의 1/2, 1/3 두께와 같은 초미소 피치의 간격으로 배열된 고집적 회로도 검사할 수 있다.
본 발명에 의한 콘택트 프로우브의 니들 끝단부는 절연피복처리를 하는 것은 아니지만, 이들의 인접한 니들 끝단부 상호간에 접촉할 가능성은 거의 없으며, 이것은 절연피복층의 대응하는 두께에 의하여 상호간에 떨어져서 위치하기 때문이다. 니들부에 있어서, 전극 또는 패턴과 접촉하는 부분을 제외하고 절연피복처리를 행하는 것도 가능하다. 또한 인접한 니들부와 접촉할 위험이 없는 부분에 대하여 부분적으로 절연피복처리를 행하지 않는 것도 가능하다.
[실시예]
이하, 본 발명의 관련기술 및 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 기술한다. 먼저 배경기술에 대하여 기술한다.
다수개의 미소한 단자(42) 열을 가지는 고집적회로(40)가 제6도에 나타내어져 있으며, 여기에서 프로우브 핀(44)들은 각각 단자(42)와 접촉하여 배열된다. 최신기술에 있어서는, 단지(42)의 간격이 각각 60㎛ 보다 더 작아지도록 만들어지고 있다. 종래의 콘택트 프로우브(50)는 제7도에 나타내었다. 뒤쪽에 볼(54)이 따라오는 콘택트 니들(52)과 스프링(56)은 외장체(58)로 덮여 있어서, 콘택트 니들은 외장체의 축방향을 따라서 앞뒤로 이동이 가능하다. 스프링(56)의 최소 외부직경은 100㎛ 이하이고, 볼의 크기는 그의 직영에 있어서 현재까지 200㎛Φ 보다 작은 것은 없으며, 외장체의 외부직경은 예를 들면 300㎛로서 더 커야 한다.
상술한 고집적회로(40)의 단자로서, 제8도에서 나타낸 바와 같은 병렬식 다수핀 프로우브 유니트(60)가 개발되었다.
탄성적으로 이동가능한 절곡니들(64)이 마련된 다수개의 프로우브 (62)들은 병렬적으로, 리벳(68)으로 고정된 바인딩 스트립(66)으로서 판형상으로 배치된다. 니들(64)의 정면은 제9도에 나타내었다. 연속적인 니들사이의 피치는 각 프로우브 핀의 직경보다 좁아 질 수는 없으며, 예를 들면 160㎛이다. 60㎛ 이하의 피치간격에 대한 요구에 따르기 위하여, 본 발명자등은 제10도에서 나타낸 바와 같은 금속판(70) 및 (80)으로 이루어진 박판 콘택트 프로우브를 개발하였고, 그의 일부에는 각각 동일한 금속판 니들(72) 및 (82)이 마련되어 있다.
그 발명은 획기적인 것이었다. 그러나 탄성내구력의 수명이 수천번 정도에 지나지 않는 불만스러운 것이었다. 본 발명은 그의 수명문제를 완벽하게 개선한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 프로우브는, 제1도에 나타낸 바와 같이, 50㎛의 판두께가 주어진 베릴륨동으로 만들어진 것이며; 절연 피복이 5㎛이고(앞뒤면이 전체 10㎛임), 기준 스트로크가 100㎛ 이다.
이와 같은 프로우브의 다수개가 적층 콘택트 프로우브를 형성하도록 일렬로 적층된다.
이와 같이 적층된 콘택트 프로우브에 대하여 3가지 종류의 콘택트 프로우브(1) 내지 (3)가 개발되었고, 표 1에 나타낸 바와 같은 접촉력 범위값을 가지며, 각각 20㎛ 및 60㎛의 스트로크가 주어졌다.
본 발명자등은 상술한 3가지 종류의 적층된 콘택트 프로우브(1) 내지 (3) 탄성이동에 관련된 탄성내구력을 측정하였다. 결과적으로, 이 실험은 3가지 종류의 적층된 콘택트 프로우브(1) 내지 (3)의 전부에 대해서, 백만회의 사용횟수를 견딜수 있는 탄성내구력을 가지는 것을 알 수 있었다. 한편 절결부(14)가 형성되지 않고 상술한 3가지 종류의 적층된 콘택트 프로우브와 유사한 방식으로 제조된 콘택트 프로우브는, 2천회 이상의 시험을 견디지 못하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 적층된 콘택트 프로우브에 따르면, 콘택트 프로우브는 초박판으로 형성되며, 니들부의 뒤쪽에 절결부가 형성된다. 이러한 특징은 콘택트 프로우브의 탄성이동에 있어서의 탄성 내구력을 개선하는 것이 가능하게 된다. 따라서 예를 들면 피치간격이 60㎛로 된 초미소 고집적회로용의 다수회의 검사를 수행하는 것이 가능하게 한다. 또한 본 발명의 적층된 콘택트 프로우브에 따르면, 박판이 용이하게 적층된다. 이러한 특징은 조립에 있어서 매우 편리하며 따라서 제조비용을 저렴하게 할 수 있다.
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택트 프로우브의 측면도이다. 제1도에 나타낸 구성에 있어서, 콘택트 프로우브(10)는 60㎛ 이하의 두께를 가지는 초박판 또는 시트 형상으로 형성되며, 니들부(12)는 마름모 형상의 프레임으로 형성된다. 절결부(14)는 니들부(12)의 뒤쪽에 형성된다. 니들부(12)는 화살표(22)로 나타낸 바와 같이 판면내에서 탄성적인 근거하에 이동가능하다. 참조부호(18)는 그에 접속되는 리드선용 단자를 나타낸다.
니들부(12)로부터 연장된 가늘고 긴 세그먼트(16)의 길이[절결부(14)의 길이와 동일함)]를 선택함으로써 니들부의 탄성이동에 있어서의 탄성력을 원하는 값으로 설정하는 것이 가능하다. 또한 절결부(14)의 폭을 선택함으로써 끝단 니들부(12)의 탄성이동에 있어서의 스트로크를 제어하는 것이 가능하다. 제2도에 나타낸 실시예에 있어서, 절결부(14)의 두께는 제1도와 비교하여 1/3로 되어 있다.
니들부(12)의 탄성력 또는 탄성도의 보다 미세한 조정을 위하여는, 제2도에 나타낸 바와 같이, 가늘고 긴 세그먼트(16)의 하부 끝단상에 홈형상 절결부(26)를 형성하는 것이 바람직하다. 절결부(14)의 길이와 홈형상 절결부(26)의 양을 선택함으로써, 니들부(12)의 탄성력 또는 탄성도의 임의의 미세한 조정이 가능하다.
니들부(12) 만을 제외하고는 콘택트 프로우브(10)상에 불소수지의 절연피복이 이루어진다. 니들부(12)의 전극 또는 패턴과의 접촉부를 제외하고 콘택트 프로우브(10) 전체를 통하여 절연피복이 실시되는 것도 가능하다. 또한 전기적인 절연성이 우수하다면, 술소수지 이외의 다른 절연재료를 사용하는 것도 가능하다.
콘택트 프로우브(10)상에 절연피복처리를 실시하기 위하여는, 증착기술 또는 정전피복기술로서 불소수지의 미세분말로 피복하는 것이 바람직하다.
콘택트 프로우브(10)는 강, 동합금, 텅스텐, 또는 담금질 경화강판으로 만드는 것이 바람직하다. 이러한 재료의 사용은, 콘택트 프로우브(10)를 120㎛ 이하, 20㎛ 까지의 초박판으로 용이하게 형성하는 것이 가능하다.
콘택트 프로우브(10)에는 적층 안내핀이 각각 삽입되는 4개의 관통구멍(20)이 마련된다. 제5도에 나타낸 바와 같이, 각 안내핀(36)의 끝단은 프레임 몸체(34)상에 고정되어, 다수개의 적층된 콘택트 프로우브를 수납하며, 본 발명에 따른 적층 콘택트 프로우브를 제공하게 된다. 콘택트 프로우브(10)상에 형성된 관통구멍(20)의 수는 한정적인 것이 아니다. 관통구멍(20)은 항상 필요한 것은 아닌데, 각각 60㎛ 이하의 두께와 동일한 형상을 가지는 다수개의 콘택트 프로우브(10)가 단순히 일렬로 적층되는 것만으로 충분하기 때문이다.
통상, 콘택트 프로우브를 장착하기 위한 프레임 몸체에는 절연재료가 형성되어 있다. 그러나 특히, 강도가 요구되는 경우에는, 특수합금과 같은 금속재료를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에 그와 같은 금속이 절연피복처리가 행해지지 않더라도 아무런 문제가 없는데, 이것은 접촉 프로우브가 절연피복처리되기 때문이다.
제1도에 나타낸 실시예에 따르면, 니들부(12)는 마름모형상으로 형성된다. 이러한 구성은 콘택트 프로우브(10)의 탄성도를 개선할 수 있는데, 이것은 니들부(12) 자체가 구부러질 수 있기 때문이다.
제3도는 본 발명의 다른 실시예의 부분 파단도이다. 제3도에 나타낸 바와 같이, 끝단 니들부에는 가늘고 긴 세그먼트(16)상에 돌기(30)가 형성된다.
제4도는 본 발명의 다른 실시예의 부분 파단도이다. 제4도에 나타낸 바와 같이, 끄단 니들부에는 S자형의 돌기932)가 가늘고 긴 세그먼트 (16)상에 형성된다.
또한, 제2도에서 나타낸 바와 같이, 마름모형상의 끝단상에 돌기 (24)를 형성하는 것도 가능하다.
제11도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 금속박판910)은 그 판의 중앙에 대하여 상호간에 대략 대칭으로 마련된 2개의 콘택트 니들 (90) 및 (92)을 가지며, 그중 하나의 콘택트 니들(90)은 시험될 소자 패턴 패드(94)에 접촉되고, 다른 콘택트 니들(92)은 측정시험의 프린트 배선기판(96)에 접촉하는 것이다. 제1콘택트 니들(90)은 제1도에 나타낸 니들(12)에 대응하는 것이다. 참조부호 (14) 및 (16)은 제1도 나타낸 것과 동일하다. 제2콘택트 니들(92)은 제1도에서 나타낸 단자(18)의 대체물이다. 니들(92)은 측정기구와 프로우브(10)를 접속하기 위한 와이어를 제거할 수 있다. 콘택트 프로우브(10)를 금속판에 수직인 중앙축의 주위로 이동시킴으로써 2개의 콘택트 니들(90) 및 (92)를 동시에 작동하는 정밀한 온/오프 스위치로서 만들수 있다.
본 발명은 특정한 예시적인 실시예를 예로 들어 기술되었으나, 이들 실시예나 특허청구범위에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않고서 이들 실시예를 변형 또는 변경하는 것은 당업자에게 있어 자명한 사항이다.

Claims (5)

  1. 다수개의 콘택트 프프로우브를 포함하여 구성되는 초미소 피치의 검사용 적층 콘택트 프로우브에 있어서, 상기 다수개의 콘택트 프로우브의 각각은 초박판으로 형성되며; 니들부의 접촉부분만을 제외하고 콘택트 프로우브에 절연체 피막이 피복되고; 콘택트 프로우브는 상기 니들부로부터 연장되는 가늘고 긴 세그먼트부를 가지며; 상기 가늘고 긴 세그먼트부는 니들부의 뒤쪽의 초박판을 절결 형성하여 마련되어, 상기 니들부가 절결형성의 방향에 대하여 수직으로 교차하는 방향으로 탄성적으로 이동가능하며; 상기 다수개의 콘택트 프로우브들이 적층된 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초박판은 강(鋼), 동합금, 텅스텐 또는 담금질 경화된 강판으로 만들어지는 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 초박판의 두께는 120㎛ 이하인 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적층 콘택트 프로우브에는 안내핀이 삽입되는 구멍이 마련되며, 그 안내핀은 콘택트 프로우브를 수용하기 위한 프레임몸체상에 고정됨으로써, 상기 적층 콘택트 프로우브가 고정되는 초미소 피치 검사용 적측 콘택트 프로우브.
  5. 제1항에 있어서, 니들부의 탄성력을 제어하도록, 상기 니들부와 결합된 가늘고 긴 세그먼트의 하부끝나상에 홈형상의 절결부가 형성되는 초미소 피치 검사용 적층 콘택트 프로우브.
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