KR100791136B1 - 도전성 접촉자용 홀더 - Google Patents

Abstract

아암에 의해 일부가 지지된 홀더를, 금속제 보강재와, 보강재에 개구를 설치하여 그 개구에 충전한 합성수지제 홀더공 형성부재에 의해 형성한다. 홀더공 형성부재에 도전성 접촉자의 홀더공을 형성하고 홀더공에 의해 한쌍의 침형상부재 및 코일 스프링을 수용하여 양단 돌출형의 도전성 접촉자를 구성한다. 홀더의 모재를 금속으로 간주할 수 있고 합성수지재의 일체물로 이루어진 것에 비해 강도가 높아져 예컨대 검사시의 온도변화(고온하 등에서의 검사)나 잔류 가공왜곡 등에 의한 경시 변화에 의해 치수변화가 발생하는 것을 용이하게 억제할 수 있기 때문에 홀더공의 피치 변화가 제어되어 정밀도가 유지되는 등 장기간에 걸쳐 안정적인 검사를 행할 수 있게 된다.

Description

도전성 접촉자용 홀더{Holder for conductive contact}

본 발명은 프린트 배선판이나 전자소자 등과의 사이에서 전기신호를 주고 받기에 적합한 도전성 접촉자용 홀더에 관한 것이다.

종래 프린트 배선판의 도전 패턴이나 전자소자 등의 전기적 검사를 행하기 위한 컨택트 프로브에 이용되는 도전성 접촉자로서, 예컨대 일본 공개실용신안공보 소60-154868호에 개시되어 있는 바와 같이, 한쌍의 도전성 침형상부재를 축선방향 양단에서 각각 출몰 가능하게 한 양단 가동형의 것이 있다. 이 양단 가동형의 도전성 접촉자는 2개의 회로기판끼리 결합시켜 제품화함에 있어서 양 기판끼리 결합시키기 전에 양자간을 가접속하여 검사할 때 이용하기에 적합하다. 또 액정패널의 점등 검사나 어레이 기판 검사를 하기 위해 그 패널점등 구동용 LSI로서의 TAB 및 PCB(실장 프린트 기판)를 결합시키기 전 공정에서 액정패널을 검사하는 경우에는 액정패널의 셀의 배선패턴에 의한 접속 전극수와 같은 수의 접촉자를 갖는 도전성 접촉자 유니트를 이용하여 행할 수 있다.

예컨대 동일 출원인에 의한 일본 특허출원(출원번호 평6-87337호)에 기재되어 있는 바와 같이 복수의 판형 합성수지제 절연체를 적층하여 도전성 접촉자용 홀더를 구성한 것이 있다. 이와 같은 도전성 접촉자용 홀더에서는 압축코일 스프링의 양단부에 각각 도전성 침형상부재를 설치하고 그들을 지지하는 홀더공을 각 절연체의 적층방향으로 관통하는 구멍에 의해 형성하고 있다.

구체적으로는 도 9에 도시된 바와 같이 상측 및 하측 절연체(41)(42)에 각각 소직경공(41a)(41b)(42a)(42b)을 설치하고 그들 사이에 적층된 중간 절연체(43)에 대직경공(43a)(43b)을 설치하고 대직경공(43a)(43b) 내에 각각 코일스프링(44)(45)을 수용하고, 각 소직경공(41a)(41b)(42a)(42b)에 의해 각 침형상부재(46)(47)(48)(49)의 침형상부를 각각 지지하도록 하고 있다. 각 침형상부재(46)∼(49)에 대직경공(43a)(43b) 내에 수용되는 크기의 플랜지부를 형성하고 그 플랜지부를 대직경공(43a)(43b)와 소직경공(41a)(41b)(42a)(42b) 사이에 형성되는 숄더부에 접촉시켜 각 침형상부재(46)∼(49)의 빠짐을 방지하고 있다.

그리고 상기 각 절연체(41)∼(43)에 의한 적층구조의 홀더(50)가 형성되고 코일 스프링(44) 및 침형상부재(46)(48)를 갖는 도전성 접촉자(51)가 검사 대상, 예컨대 액정패널(53)의 각 단자에 대응할 수 있는 수로 배치되어 있다. 또 각 절연체(41)∼(43)는 스프링 또는 접착제로 서로 결합되어 있으면 좋다. 또 도면에서는 도전성 접촉자(51)와, 코일 스프링(45) 및 침형상부재(47)(49)를 갖는 도전성 접촉자(52)가 상측 절연체(41) 상면에 설치된 TAB(54)의 시트부(54a)를 통해 도통하고, 도전성 접촉자(52)의 침형상부재(49)가 하측 절연체(42)의 하면에 설치된 PCB(45)를 통해 외부 검사장치 본체와 접속되도록 되어 있다.

이와 같이 하여 대직경공(43a)(43b) 및 소직경공(41a)(41b)(42a)(42b)을 홀더공으로 하는 양단 가동형 도전성 접촉자를 여러개 배치한 도전성 접촉자용 홀더 (50)가 구성되어 있다. 그리고 액추에이터의 아암(56)에 예컨대 중간 절연체(43)의 일부가 결합되고 홀더(50)가 아암(56)에 의해 지지되어 있다. 검사시에는 아암(56)을 변위시켜 액정패널(53)의 단자부에 침형상부재(48)를 탄성적으로 접촉시킬 수 있다.

그러나 상기 구조의 것은, 홀더(50)를 구성하는 각 절연체가 합성수지재의 일체물로 각각 형성되어 있기 때문에, 예컨대 검사시의 온도변화(고온하 등에서의 검사)나 잔류가공 왜곡이나 장기 함수(含水) 등에 의한 경시 변화에 의해 홀더(50)에 치수 변화가 발생할 우려가 있다. 그와 같은 치수 변화가 발생하면 각 홀더공 간의 피치가 어긋나 각 도전성 접촉자의 접촉 위치(침형상부재의 선단 위치)의 정밀도가 악화된다는 문제가 있다.

이와 같은 종래기술의 과제를 감안하여 본 발명의 주된 목적은 접촉점의 위치를 고정밀도로 설정하고 또 제조가 용이한 도전성 접촉자용 홀더를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2의 목적은, 강도 저하를 억제함과 동시에 한층 더 박형화할 수 있는 도전성 접촉자용 홀더를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3의 목적은, 전기적 특성 및 기계적 특성을 모두 만족시킬 수 있는 도전성 접촉자용 홀더를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따르면 이와 같은 목적의 적어도 대부분은, 피접촉체에 접촉시키는 복수의 도전성 접촉유닛을 병렬로 배치한 상태로 지지하기 위한 도전성 접촉자 용 홀더로서, 제1재료로 이루어지며 개구가 설치된 기판과, 제2재료로 이루어지며 적어도 상기 개구의 내주면을 덮도록 상기 기판 표면에 피복부착된 피막과, 제3재료로 이루어지며 상기 개구내에 충전된 홀더공 형성부재를 가지며, 각각 접촉유닛을 수용하기 위한 복수의 홀더공이 상기 홀더공 형성부재를, 그 두께 방향으로 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더를 제공함으로써 달성된다.

상기 제1재료는 금속, 반도체, 세라믹 및 유리재료에서 선택된 것을 포함하는 것이면 좋고 상기 제2 및 제3재료는 동일 또는 다른 종류의 합성수지재료를 포함하는 것이면 좋다.

이에 따르면, 홀더에서의 기판에 예컨대 저열 팽창성 금속 등의 고강도 재료를 이용할 수 있으며, 그 경우에는 홀더의 모재를 고강도 재료로 간주할 수 있기 때문에 합성수지재의 일체물로 이루어진 것에 비해 검사 등에서의 온도변화(고온하 등에서의 검사)에 의한 치수변화가 발생하는 것을 쉽게 억제할 수 있다. 또 잔류 가공 왜곡에 의한 경시 변화에 따른 치수변화가 발생하는 것도 억제할 수 있다. 따라서 피접촉 대상이 되는 칩 등의 단자가 고밀도화되더라도, 대응하여 배치한 도전성 접촉자의 피치 정밀도를 분위기나 경시 변화에 영향 받지 않고 고정밀도로 유지할 수 있다.

특히 상기 개구의 내면에 상기 홀더공 형성부재와의 접합력이 높은 재질로 이루어진 피막이 설치되어 있기 때문에, 홀더공 형성부재의 개구에 대한 밀착성이 높아지고 일체화가 확보된다. 피막과 기판의 밀착성이 약한 경우에도 피막이 대체로 상기 기판 표면 전체에 걸쳐 피복부착되어 있으면 피막과 기판이 견고히 결합되 어 홀더공 형성부재와 기판 사이의 결합력을 용이하게 높일 수 있다.

또 상기 고강도 기판의 표면 및 상기 개구의 내면에 피막이 설치되고 또 상기 피막 위에 상기 홀더공을 형성함에 있어서 가공이 용이한 재료가 적층되어 있으면 된다. 이에 따르면, 개구에만 홀더공을 형성할 때 가공이 용이한 재료를 매설하는 경우에 필요한 마스킹이 불필요하여 작업성을 개선시킬 수 있다. 또 절연성 합성수지재를 코팅하여 피막을 형성하고 그 위에 적층하는 가공이 용이한 재료로서 절연성의 것을 이용할 수 있으며, 이와 같이 함으로써 절연재의 2층 겹침에 의해 절연성을 향상시킬 수 있다. 그로 인해 절연성을 손상시키지 않고 층을 얇게 할 수 있게 되어 층을 불필요하게 두껍게 하지 않아도 되므로 홀더를 박형화할 수 있다.

또 상기 홀더공 형성부재의 재료가 정전기가 잘 발생하지 않는 합성수지재이며 상기 고강도 기판의 적어도 절연을 필요로 하는 면에 절연피막이 설치되어 있으면, 피접촉 대상이 되는 칩 등의 단자의 고밀도화에 의해 정전특성을 중시할 필요가 있는 경우에 홀더공 형성부재에 정전특성이 높은 합성수지재를 이용할 수 있으며, 그로 인해 절연성이 다소 떨어지더라도 절연피막을 설치함으로써 용이하게 대처할 수 있다.

또, 상기 고강도 기판에, 상기 홀더와 다른 부재를 결합하기 위한 결합용 나사공이 설치되어 있으면, 고강도 기판에 나사공을 형성하게 되므로 합성수지재로 이루어진 것에 나사공을 형성하는 것보다 나사산의 강도가 커서 나사의 체결력을 증대시킬 수 있으며 홀더 외의 부재와의 결합상태가 안정화된다. 또 반복된 탈부착에도 나사산이 쉽게 손상되지 않아 유지보수성이 양호하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 개구의 내주면에 결합부가 설치됨으로써, 홀더공 형성부재와 기판간의 결합강도를 확보할 수 있다. 이와 같은 바람직한 실시예로서 기판이 실리콘 웨이퍼로 이루어지며 상기 결합부가 상기 개구 내주면에 대해 이방성 식각을 함으로써 형성된 릿지(ridge)를 포함하는 것으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 도전성 접촉자용 홀더를 도시한 모식적 종단면도이다.

도 2는 도 1의 화살표 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 본 단면도이다.

도 3a는 고강도 기판에 개구를 설치한 제2실시예의 홀더를 도시한 주요부 종단면도이다.

도 3b는 고강도 기판에 합성수지층을 설치한 홀더를 도시한 도 3a와 마찬가지의 도면이다.

도 3c는 개구에 홀더공 형성부재를 설치한 홀더를 도시한 도 3a와 마찬가지의 도면이다.

도 3d는 홀더공 형성부재에 홀더공을 형성한 홀더를 도시한 도 3a와 마찬가지의 도면이다.

도 4a는 개구에 릿지를 설치한 제3실시예의 홀더를 도시한 도 3a와 마찬가지의 도면이다.

도 4b는 개구에 홀더공 형성부재를 설치한 상태를 도시한 도 4a와 마찬가지의 도면이다.

도 5는 본 발명이 적용된 제4실시예를 도시한 도 1과 동일한 도면이다.

도 6a는 제5실시예로서의 밀집형 프로브 유닛을 도시한 사시도이다.

도 6b는 밀집형 프로브 유닛의 주요부 종단면도이다.

도 7a는 제6실시예로서의 소켓을 도시한 사시도이다.

도 7b는 도 7a의 Ⅶb-Ⅶb선을 따라 본 종단면도이다.

도 8a는 제7실시예로서의 도전성 접촉자용 홀더를 도시한 주요부 종단면도이다.

도 8b는 고강도 기판에 합성수지층을 설치한 홀더를 도시한 도 8a와 마찬가지의 도면이다.

도 8c는 홀더의 제조과정의 중간단계를 도시한 도 8a와 동일한 도면이다.

도 9는 종래의 도전성 접촉자용 지지체를 도시한 모식적 종단면도이다.

도 1은 본 발명이 적용된 도전성 접촉자용 홀더를 이용한 도전성 접촉자 유닛(1)을 도시한 모식적 종단면도이며, 도 2는 도 1의 화살표 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 본 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 도전성 접촉자 유닛(1)은 판형의 홀더(2)와, 홀더(2)의 소정 위치에 배치된 복수의 도전성 접촉자(3)와, 도전성 접촉자(3)와 검사장치 본체(미도시) 사이를 전기적으로 접속하는 배선기판(4)으로 이루어진다. 도시예의 도전성 접촉자 유닛에서는, 종래예와 마찬가지로, 액정패널의 완성 전 검사를 실시하는 것에 이용되는 것이면 좋고, 액추에이터의 아암(5)에 의해 홀더(2)를 도면의 상하 방향으로 변위 가능하게 하고 도면의 아래쪽에 배치된 액정패 널의 단자(미도시)에 도전성 접촉자(3)를 접촉시켜 검사를 행한다.

홀더(2)는 인바(invar)나 코바(covar) 등의 내열성이 있는 저열 팽창금속으로 이루어진 고강도 기판(6)과, 고강도 기판(6)의 일부에 설치한 슬롯형 개구(6a)에 매설상태로 예컨대 충전된 합성수지재로 이루어진 홀더공 형성부재(7)를 갖는다. 기판(6)을 위한 고강도 재료는 필요에 따라 반도체, 세라믹 및 유리재료에서 선택할 수도 있다. 이 합성수지재에는 예컨대 절연성이 높은 재료의 것을 이용할 수 있다. 그 홀더공 형성부재(7)에는 도전성 접촉자(3)의 홀더공(8)이 형성되어 있다. 도시예의 고강도 기판(6)에서는 개구(6a)의 내주면 이외의 표면에도 홀더공 형성부재(7)와 동일한 부재로 이루어진 합성수지재층(9)이 설치되어 있다. 이것은 우선 고강도 기판(6)의 전표면에 걸쳐 합성수지층(9)을 피막형으로 설치한 다음 동일한 재료로 이루어진 홀더공 형성부재(7)를 개구(6a) 내에 충전하여 형성한 것이다. 이 경우의 합성수지층(9)의 피복부착방법으로는 캘린더(calender) 가공, 압출, 침지, 스프레이, 스프레드, 전착(電着) 등의 가공법을 이용할 수 있다. 반대로 개구(6a)에만 홀더공 형성부재(7)를 충전하여 설치하고 동일한 부재로 이루어진 합성수지층(9)을 고강도 기판(6)의 다른 부분의 표면에 피막형으로 설치해도 좋다. 어떤 경우에도 홀더공 형성부재(7) 및 합성수지재층(9)은 서로 일체화된다. 또 이 합성수지층(9)은 상기 홀더공 형성부재(7)를 개구(6a)에 충전할 때에 동시에 형성되는 것이면 된다.

본 도전성 접촉자 유닛(1)에서의 도전성 접촉자(3)는 각종 구조의 것을 이용할 수 있다. 도시예에서는 개구(6a)에 충전된 홀더공 형성부재(7)에 상기 홀더공 (8)을 구성하는 대직경공(8a) 및 소직경공(8b)이 개구(5a)의 관통방향으로 축선을 향해 동축적으로 형성되어 있다. 그 대직경공(8a)에 압축코일 스프링(10)이 동축적으로 수용되도록 되어 있다. 그 코일 스프링(10)의 양단에는 각 도전성 침형상부재(11)(12)가 예컨대 납땜되어 일체로 설치되어 있다.

도 1에 있어서의 상측의 침형상부재(11)는 그 원주형 몸통부를 대직경공(8a)에 의해 축선방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 뾰족한 끝이 도면의 위쪽을 향하고 있다. 아래쪽의 침형상부재(12)는 그 침형상부를 소직경공(8b)에 의해 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지되고 뾰족한 끝이 도면의 아래쪽을 향하고 있다. 또 하측 침형상부재(12)에는 대직경공(8a) 내에 수용되는 플랜지부가 설치되어 있으며 그 플랜지부와 상측 침형상부재(11) 사이에 코일 스프링(10)이 삽입 장착됨과 동시에 대직경공(8a) 및 소직경공(8b)에 의한 단차부에 플랜지부가 접촉되어 하측 침형상부재(12)가 빠짐방지되도록 되어 있다.

홀더(2)의 도 1에 있어서의 하면에는 상기 배선기판(4)의 단부가 부착되어 있다. 이 배선기판(4)에는 예컨대 FPC(Flexible Printed Circuit)가 이용되고 있으며 그 단부의 도 1의 하면에 각 침형상부재(11)에 대응하는 각 단자부가 배치되어 있다. 또 홀더(2)의 아암(5)에 의한 지지측과는 상반되는 측의 자유단부에는 다른 부재로서의 고정 브라켓(14)이 나사(13)에 의해 고정 설치되어 있다. 이 고정 브라켓(14)과 홀더(2) 상면의 대응하는 부분 사이에 배선기판(4)의 단부가 끼워져 지지되도록 고정되어 있다.

상기 배선기판(4)에 의해 대직경공(8a)의 상방 개구면이 덮여 있으며 배선기 판(4)의 대직경공(8a)을 향하도록 배치되어 있는 단자부에 침형상부재(11)의 뾰족한 끝이 접촉된다. 그 상태에서 코일 스프링(10)이 압축되도록 대직경공(8a)의 길이 등을 설정함으로써 침형상부재(11)를 배선기판(4)의 단자부에 소정의 압압력으로 탄성적으로 접촉시킬 수 있다. 이로써 침형상부재(11)와 배선기판(4)의 단자부의 접촉상태가 확실해진다.

또 홀더공(8)을 홀더공 형성부재(7)에 후가공하여 형성할 수 있기 때문에 기종의 변경에 따라 용이하게 각종 형상의 홀더공(8)을 형성할 수 있으며 동일한 형상의 고강도 기판(6)을 이용한 것에 있어서의 범용성이 높다.

또 홀더(2)와 다른 부재로서의 상기 아암(5)은, 나사(15)에 의해 서로 결합되어 있다. 도시예에서는 아암(5)에 나사 삽입통과공(5a)을 형성하고 고강도 기판(6)의 대응하는 부분에 나사(15)를 체결하기 위한 나사공(암나사)(16)를 설치하고 아암(5)쪽에서 삽입한 나사(15)를 나사공(16)에 체결하여 아암(5)과 홀더(2)를 결합상태로 한다. 이 경우 상기와 같이 고강도 기판(6)이 금속이기 때문에 그 금속에 나사공(16)을 형성하게 됨으로써 나사(15)에 의한 체결력이 강해지고 홀더(2)의 아암(5)에 의한 지지상태가 안정화된다. 또 반복되는 탈부착에도 나사산이 손상되지 않아 유지보수성이나 내구성이 향상된다.

상기 고정 브라켓(14)의 고정용 나사(13)를 체결하기 위해 홀더(2)에 설치하는 나사공(17)도 고강도 기판(6)을 형성할 수 있기 때문에 마찬가지로 고정 브라켓(14)을 견고히 고정 설치할 수 있으며 상기와 같이 배선기판(4)을 끼워 지지하는 것만으로도 확실하게 고정시킬 수 있는 등 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또 고정 브라켓(14)을 합성수지재로 함으로써 그 탄성 변형을 이용하여 배선기판(4)을 탄성적으로 누를 수 있어 배선기판(4)을 손상시키지 않고 적합하게 고정시킬 수 있다.

또 도 2에 도시한 바와 같이 고강도 기판(6)에는 아암(5)용 및 고정홀더(14)용의 각 위치결정핀용 구멍(18)(19)이 각각 적재적소에 설치되어 있다. 이들 위치결정핀용 구멍(18)(19)은 고강도 기판(6)에 설치한 각 개구(6b)(6c)에 상기 홀더공 형성부재(7)와 마찬가지로 매설 상태로 설치된 합성수지재로 이루어진 핀구멍 형성부(21)(22)에 형성되어 있다. 각 위치결정핀용 구멍(18)(19)에는 아암(5)용 및 고정홀더(14)와의 사이에서 각각 위치결정핀(23)(24)이 삽입되어 있다. 또 도시예와 같이 개구(6b)(6c)를 장공형으로 형성함으로써 위치결정핀용 구멍(18)(19)의 위치를 개구(6b)(6c)의 길이방향으로 조정 가능하여 설계 변경에 용이하게 대응할 수 있다.

이와 같이 하여 구성된 도전성 접촉자용 홀더(2)에서는, 모재로서의 고강도 기판(6)에 이용되는 금속에 홀더공 형성부재(7)에 이용되는 합성수지재에 대해 열팽창계수가 작은 것을 선택하는 것이 용이하며 도시예의 합성수지층(9)이 고강도 기판(6)에 대해 무시할 수 있을 정도로 얇게 설치한 경우에는 홀더(2) 전체를 금속으로 간주할 수 있다. 따라서 합성수지재 단독으로 홀더를 형성한 것에 비해 사용 환경에서의 열변화에 의해 발생하는 변형을 용이하게 억제할 수 있다. 또 후가공에 의해 발생하는 왜곡에 의한 경시 변화 등의 발생도 용이하게 억제할 수 있다. 또 홀더(2)로서의 강성이 강화되기 때문에 합성수지재 단독의 경우에 필요한 각종 보강대책(예컨대 보강판을 인서트 몰딩하여 설치하는 방안)이 불필요해진다. 또 절연 성을 필요로 하는 경우에는 절연성 합성수지층(9)을 설치하면 되는 등 구조가 간략화되어 원가 절감·납기 단축에 대한 공헌이 크다.

또 홀더공 형성부재(7)와 합성수지층(9)을 일체적으로 고강도 기판(6)에 설치하는 경우에는 양자가 일체적으로 연속 형성되고 홀더공 형성부재(7)의 개구(6a)에 대한 지지력이 확보되는데, 합성수지층(9)이 얇은 경우에는 상기 지지력을 기대할 수 없는 경우가 있다. 그 경우에는 홀더공 형성부재(7)와 합성수지층(9)에 별도의 재질의 것을 이용함으로써 대응할 수 있다. 그 경우에 대해 도 3을 참조하여 도시한다.

우선 도 3a에 도시한 바와 같이 고강도 기판(6)에 식각이나 레이저, 프레스 또는 기타 기계가공에 의해 검사대상인 웨이퍼의 칩단위에 대응하는 개구(6a)를 형성한다. 고강도 지지체(6)의 재료에는 인바나 코바 등의 내열성이 있는 저열 팽창금속을 이용하면 좋다.

다음에 도 3b에 도시한 바와 같이 개구(6a)를 갖는 고강도 기판(6)의 표면에 비교적 얇은(수십∼수백㎛ 두께) 피막형 합성수지층(9)을, 절연성 합성수지재 등을 예컨대 코팅하여 설치한다. 이 코팅으로는 캘린더 가공, 압출, 침지, 스프레이, 스프레드, 전착 등의 가공법을 이용할 수 있다. 다음에 도 3c에 도시한 바와 같이 개구(6a) 내에 도전성 접촉자의 홀더공(8)을 형성함에 있어서 가공이 용이한 재료로서의 합성수지재로 이루어진 홀더공 형성부재(7)를 예컨대 충전하여 매설 상태로 설치한다. 코팅재에는 합성수지재와의 접합력이 높은 것이 있고 그와 같은 코팅재를 개구(6a)의 내주면에 설치함으로써 개구(6a) 내에 매설된 합성수지제 홀더공 형 성부재(7)와 고강도 기판(6)의 일체화가 견고해진다. 또 도시예에서는 개구(6a)의 내주면을 포함하는 전면(前面)에 코팅되어 있는 것이 개시되어 있는데 상기 접합력이 강한 코팅재를 개구(6a)의 내주면에만 설치해도 좋다. 그리고 도 3d에 도시한 바와 같이 홀더공 형성부재(7)에 칩단위에 대응하는 수의 도전성 접촉자의 홀더공(8(8a,8b))을 형성한다.

이와 같이 함으로써 합성수지층(9)이 피막과 같이 얇아도 홀더공 형성부재(7)의 개구(6a)에 대한 밀착성(접합력·지지력)이 확보되기 때문에 고강도 기판(6)과 홀더공 형성부재(7)와의 접합력이 약한 경우에도 전혀 문제가 발생하지 않는다. 따라서 전체 치수변화에 대해서는 고강도 기판(6)의 금속에 의해 대응하고 도전성 접촉자(3)를 설치하는 홀더공 형성부재(7)에는 가공성·슬라이딩성이 우수한 재료를 이용할 수 있다. 예컨대 종래에는 사용 환경에 대해 치수 변화가 작은 재료를 선정한 경우에는 가공성·슬라이딩성이 떨어지는 경우가 있는데 반해 본 발명품에 따르면 그와 같이 희생을 치르는 선택을 피할 수 있다.

또 절연성 합성수지층(9)을 피막형으로 설치한 것은, 그 부분의 절연재 두께를 인서트 몰딩하는 경우에 비해 용이하게 얇게 할 수 있으며 기판을 예컨대 1㎜ 정도로 얇게 해도 홀더의 두께에서 고강도 기판이 차지하는 비율이 커서 박형화하더라도 높은 강도를 확보할 수 있으며, 얇은 기판의 홀더가 요구되는 경우에 적합하게 대응할 수 있다. 이와 같이 종래의 것에 비해 박형화 및 대형화가 가능해진다.

상기 도전성 접촉자 유닛에서는 액정패널 검사용으로 이용되는 것에 대해 도 시했으나 이에 한정되지 않으며 여러가지 것에 적용할 수 있다. 예컨대 피검사 대상이 칩인 경우에 그 단자가 고밀도화되어 있는 것이 있다. 그와 같은 경우에는, 칩 단자의 고밀도화에 의해 도전성 접촉자 유닛측의 도전성 침형상부재(및 코일 스프링)의 이웃하는 것들이 접근하여 홀더공 형성부재(7)의 각 홀더공(8)간의 격벽이 되는 부분의 두께가 얇아진다. 따라서 정전대책을 필요로 하는 경우에는 홀더공 형성부재(7)의 재질에 정전특성이 높은 것을 이용할 필요가 있다. 그러나 입수가 용이한 합성수지재에 있어서 정전특성이 높은 것은 전기적 절연성이 열화되는 경향이 있다.

그에 대해 합성수지층(9)에 전기적 절연성이 높은 것을 이용함으로써 홀더(2)의 전기적 절연성을 확보할 수 있다. 그 경우에는 홀더공 형성부재(7)에는 정전특성이 높은 재질의 것을 이용할 수 있다. 이와 같이 함으로써 고밀도화에서의 충분한 정전대책을 세울 수 있다. 이와 같이 홀더공 형성부재(7)로 사용하기에 적합한 특성이 있는 재질의 것을 적용할 수 있으며 도전성 접촉자의 적용 범위가 넓어진다.

또 웨이퍼 단위로 검사를 할 경우에 이용되는 도전성 접촉자 유닛에도 적용할 수 있는데 그 경우에는 웨이퍼와 비슷한 정도의 대형(200∼300㎜의 직경) 홀더를 형성하게 된다. 그와 같은 대형 홀더는 도전성 접촉자의 전체길이를 짧게하는 등 기판의 두께를 얇게 하면 한층 높은 강도를 필요로 한다. 따라서 두께에서 차지하는 금속 등 고강도 기판의 비율이 높을수록 강도가 높아 상기 구조의 홀더가 유효하다.

상기 실시예에서 고강도 기판(6)의 표면에 절연성 합성수지층(9)을 설치한 것을 도시했는데, 홀더에 결합되는 다른 부품측에서 절연되어 있는 경우 또는 결합부분에 절연을 필요로 하지 않는 경우에는, 표면에 절연성 합성수지층(9)을 설치하지 않아도 좋다. 그 경우에는 개구(6a)에 홀더공 형성부재(7)를 직접 충전한다.

또 도 4a에 도시한 바와 같이 고강도 기판(6)에 개구(6a)를 형성하는 경우에 식각 가공하면 되는데 그 식각 방향을 도 4a의 화살표로 표시된 것과 같이 상반되는 쪽으로 나누어 행함으로써, 도면에 도시된 바와 같이 축선 방향 중간부에 홀더공 형성부재의 탈락 방지를 위한 결합부로서 반경방향 안쪽에 돌출된 릿지(25)를 용이하게 형성할 수 있다. 이것은 기판을 실리콘 웨이퍼로 하고 개구 내주면에 대해 이방성 식각을 함으로써 간단히 형성할 수 있는 것이며 특별한 가공을 필요로 하지 않는다.

다음에 개구(6a)에 홀더공 형성부재(7)를 매설함으로써 도 7b에 도시된 바와 같이, 홀더공 형성부재(7)에 상기 릿지(25)에 대응된 홈(7a)이 형성된다. 이로써 경시 변화에 의해 홀더공 형성부재(7)가 수축 변형되었다 해도 홀더공 형성부재(7)의 탈락 방향(개구(6a)의 축선방향)에 대해 릿지(25)와 홈(7a)이 서로 결합될 수 있기 때문에 홀더공 형성부재(7)의 탈락이 방지된다.

또 상기 예에서는 합성수지층(9)을 고강도 기판(6)의 표면에 직접 적층하도록 했는데, 도 1에 대응하는 도 5에 도시된 바와 같이, 절연성 피막(26)을 사이에 두고 합성수지층(9)을 적층하면 좋다. 또 도 5에서 도 1과 동일한 부분에는 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.

도 5에 도시된 것은, 고강도 기판(6)에 개구(6a)를 형성한 후 그 표면에 절 연성 합성수지재 등의 피막재를 예컨대 코팅하여 비교적 얇은(수십∼수백㎛의 두께) 피막(26)을 형성한다. 이 코팅으로는 캘린더 가공, 압출, 침지, 스프레이, 스프레드, 전착 등의 가공법을 이용할 수 있다. 다음에 상기예와 마찬가지로 개구(6a) 내에 홀더공(2)을 형성함에 있어서 가공이 용이한 재료로서의 합성수지재를 예컨대 충전하여 홀더공 형성부재(7)를 개구(6a)에 매설상태로 설치한다. 그 때 동일한 재료를 고강도 기판(6)의 표면이 되는 부분의 상기 피막(26) 위에도 적층한다.

이와 같이 함으로써, 고강도 기판(6)에 금속을 이용한 경우의 절연성을 절연성 피막(26)에 의해 확보할 수 있으며 홀더공 형성부재(7)의 재료에는 절연성보다 다른 성질이 우수한 것을 용도에 맞춰 선택할 수 있다. 예컨대 상기 정전특성이 한층 더 우수한 것을 이용할 수 있다. 또 피막(26)에는 합성수지재와의 접합력이 높은 것이 있으며, 그와 같은 피막(26)을 개구(6a)의 내주면에 설치함으로써, 개구(6a) 내에 매설된 합성수지제 홀더공 형성부재(7)와 고강도 기판(6)의 일체화를 견고히 할 수 있다.

본 발명은 도시예의 액정패널 완성전 검사에 이용되는 것에 한정되지 않으며, 도전성 접촉자를 이용한 각종 검사장치, 기타의 것에 적용할 수 있다. 예컨대 IC칩을 검사하는 경우에 이용하는 소켓이나 반도체칩을 탑재하는 패키지 기판이나 웨이퍼 레벨의 검사에 이용하는 고밀도 프로브 유닛에 적용할 수 있다. 그에 있어서도, 홀더의 강도가 높고 경시 변화 등에 의한 접촉위치 정밀도가 떨어지지 않는 것이 바람직하며 본 발명에 의한 구조를 적용함으로써 용이하게 대처할 수 있다.

상기 일예로서 도 6a 및 도 6b에 밀집형 프로브 유닛(27)에 대해 도시한다. 도 6a는 밀집 프로브 유닛 전체를 도시한 사시도이고 도 6b는 그 주요부 종단면도이다. 이 프로브 유닛(27)은 예컨대 반도체칩을 탑재하는 패키지 기판의 전기검사에 이용된다. 한편, 상기 도시예와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.

칩 탑재측 랜드에 대응하는 각 검사침으로서의 침형상부재(12)가 프로브 유닛(27) 중앙부의 좁은 범위에 밀집하도록 배치되어 있는데, 그 프로브 유닛(27)의 테두리부 근방에는 복수의 푸셔(28)가 둘레를 따라 배치되어 있다. 푸셔(28)는 예컨대 압축 코일 스프링에 의해 위쪽을 향해 탄성가압되어 있으며 검사시에 위쪽에 배치되는 패키지 기판(미도시)을 프로브 유닛(27)에 의해 압압한 경우 그 패키지 기판의 테두리부를 탄성가압하게 되어 집중 하중에 의한 휨의 증대를 억제하기 위한 것이다.

이 프로브 유닛(27)은, 도시된 바와 같이 4층의 지지체(29)(30)(31)(32)에 의해 홀더가 구성되어 있다. 그 최상층의 지지체(29)가 도 5의 예와 마찬가지로 고강도 기판(6) 표면에 절연성 피막(26)을 사이에 두고 합성수지층(9)을 적층하여 형성되어 있다. 이 작용효과는 상기와 동일하다. 또 다른 지지체(30)(31)(32)는 합성수지 기판이어도 좋다. 또 코일 스프링(10) 및 다른쪽 침형상부재(11)를 수용하는 대직경공(8a)이 중간의 2층의 지지체(30)(31)에 의해 형성되어 있으며 도 6b의 최하층 지지판(32)에는 지지체(32)의 대직경공(8a)에 대응시켜 설치한 삽입공에 외부 접속선(33)이 압입되어 설치되어 있으며 그 외부 접속선(33)의 끝면에 침형상부재 (11)가 접촉되어 있다.

다음에 도 7a 및 도 7b에 소켓의 예를 도시한다. 도 7a는 소켓 전체를 도시한 사시도이고 도 7b는 그 주요부 종단면도이다. 이 소켓은 소켓 본체(34)와 홀더로서의 프레임형 베이스(35)로 이루어지며 예컨대 IC칩을 회로기판에 소켓을 통해 탑재하는 경우에 이용된다. 이 소켓 본체(34)는 상기 도 6의 프로브 유닛(26)과 동일 구조의 것이어도 좋다.

도 7b에 도시된 바와 같이 소켓 본체(34)가 회로기판으로서의 테스터 보드(36) 위에 베이스(35)에 의해 고정되어 설치되어 있다. 테스터 보드(36) 위에는 소켓 본체의 복수의 침형상부재(11)에 대응하는 배선 패턴(36a)이 설치되어 있으며 각 침형상부재(11)가 배선 패턴(36a)의 대응하는 각 단자부에 접촉하도록 되어 있다.

베이스(35)는 도면에 도시된 바와 같이 소켓 본체(34)의 테두리부를 에워싸고 또 덮는 역L자형 단면형상을 이루며, 테스터 보드(36)에 대해 소정 위치에 위치 결정핀(미도시)에 의해 위치 결정됨과 동시에 복수의 볼트(37)에 의해 테스터 보드(36) 위에 고정 설치되어 있다. 베이스(35)의 상기 소켓 본체(34) 테두리부에 덮이는 내향 돌출부(35a)에는 소켓 본체(34)의 테두리부분이 복수의 나사(38)에 의해 결합되어 있다.

이 베이스(35)는 상기 도시예와 마찬가지로 고강도 기판(6)의 표면에 절연성 피막(26)을 사이에 두고 합성수지층(9)을 적층하여 형성되며, 합성수지층(9)을 형성하는 합성수지재에 의해 전체 형상이 필요에 따라 형성되어 있다. 이 작용효과는 상기와 마찬가지이다.

도시예에서는 베이스(35)에서 테스터 보드(36)와의 나사결합을 위한 나사공(35b)이나 소켓 본체(34)와의 나사결합을 위한 나사공(35c)이 고강도 기판(6)에 형성되어 있다. 이로써 강한 결합력을 얻을 수 있기 때문에, 고정밀도 및 고강성으로 소켓 본체(34)를 테스터 보드(36)에 고정시킬 수 있다. 또 그다지 결합강도를 확보하지 않아도 좋은 경우에는 나사공(35b)(35c)을 고강도 기판(6)에 설치하지 않아도 좋다.

도 8a 및 도 8b는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 마찬가지로, 액정패널을 검사하기 위한 도전성 접촉자에 이용하기에 적당한 홀더를 도시한다. 상기 실시예에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.

인바나 코바 등의 내열성이 있는 저열 팽창금속으로 이루어진 고강도 기판(6)에 슬롯형 개구(6a)가 설치되고 그 표면에는 절연성이 높은 합성수지재로 이루어진 합성수지층(9)이 피막 형태로 설치되어 있다. 개구(6a) 내에는 홀더공 형성부재(60)가 배치되어 있다. 개구(6a)의 한변에는 기판(6)의 얇은두께부(6b)가 계단형으로 설치되며, 홀더공 형성부재(60)의 대응 얇은두께부(60a)와 중합되며, 나사(61)가 홀더공 형성부재(60)의 얇은두께부(60a)의 관통공에 삽입되고, 기판(6)의 얇은두께부(6b)의 나사공에 나사체결되어 양쪽 부분을 서로 결합시키고 있다.

또 홀더공 형성부재(60)와 합성수지층(9)이 서로 다른종류의 합성수지로 이루어지는데, 합성수지층(9)은 홀더공 형성부재(60)와 기판(6) 사이의 견고한 접합에 기여하며 또한 높은 절연성을 발휘하고 있다. 기판(6)에는 홀더에 대해 고정 브 라켓 등을 고정시킬 때의 나사공(64) 및 위치 결정공(63)이 설치되어 있다.

도 8c는 도 8a 및 도 8b에 도시된 홀더 제조의 중간과정을 도시한다. 우선 합성수지층(9)이 피막형으로 설치된 기판(6)의 개구(6a)에서 나사(61)에 의해 홀더공 형성부재(60)를 고정시킨다. 그 때의 위치 결정을 위한 구멍이 얇은두께부(60a) 및 얇은두께부(6b)에 설치되어 있으며, 홀더공 형성부재(60)의 얇은두께부(60a)에 설치된 위치결정공(62)만이 도 8a에 도시되어 있다. 또 합성수지층(9)과 동종의 재료를 홀더 전체에 피복부착하여 기판(6) 및 홀더공 형성부재(60)의 표면을 덮음과 동시에 양자간의 틈을 메운다. 그 후, 합성수지층(9)의 표면에 대해 홀더공 형성부재(60)가 노출되는 정도까지(도 8c에 점선(70)으로 도시한 바와 같이) 절삭·연마가공을 행한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 홀더에서의 기판에 예컨대 저열 팽창성 금속을 이용할 수 있으며 그 경우에는 홀더의 모재를 금속으로 간주할 수 있기 때문에, 합성수지재의 일체물로 이루어진 것에 비해, 검사 등에 있어서의 온도변화(고온하 등에서의 검사)에 의한 치수변화가 발생하는 것을 쉽게 억제할 수 있다. 또 잔류 가공왜곡에 의한 경시 변화에 의한 치수변화가 발생하는 것도 억제할 수 있다. 따라서 피접촉 대상이 되는 칩 등의 단자가 고밀도화되더라도, 대응하여 배치된 도전성 접촉자의 피치 정밀도를 분위기나 경시 변화에 영향을 받지 않고 고정밀도로 유지할 수 있기 때문에 장기간에 걸쳐 안정적인 검사를 행할 수 있게 된다.

특히 개구의 내면에 상기 홀더공 형성부재와의 접합력이 높은 재질로 이루어 진 피막이 설치되어 있으면 홀더공 형성부재의 개구에 대한 밀착성이 높아 일체화가 확보된다.

또 고강도 기판에 결합용 나사를 설치한 경우에는, 합성수지재로 이루어진 것에 나사공을 형성하는 것보다, 나사산의 강도가 높고 나사의 체결력을 증대시킬 수 있어 홀더의 다른 부재와의 결합 상태가 안정화된다. 또 반복되는 탈부착에도 나사산이 손상되지 않아 유지보수성이 양호하다.

또 홀더공 형성부재의 재료를 정전기가 잘 발생하지 않는 합성수지재로 하고 고강도 기판의 적어도 절연을 필요로 하는 면에 절연피막을 설치함으로써, 피접촉 대상이 되는 칩 등의 단자의 고밀도화에 의해 정전특성을 중시할 필요가 있는 경우에 홀더공 형성부재에 정전특성이 높은 합성수지재를 이용할 수 있으며 그에 따라 절연성이 다소 떨어지더라도 절연피막을 설치함으로써 홀더의 절연성을 확보할 수 있다.

또 피막과 홀더공을 형성할 때 가공이 용이한 재료와의 적층 구조로 함으로써, 개구에만 홀더공을 형성할 때 가공이 용이한 재료를 매설하는 경우에 필요한 마스킹이 불필요해져, 작업성을 개선시킬 수 있다. 또 절연성 합성수지재를 코팅하여 피막을 형성하고 그 위에 적층하는 가공이 용이한 재료로서 절연성의 것을 이용할 수 있으며 이와 같이 함으로써, 절연재의 2층 겹침에 의해 절연성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 절연성을 손상시키지 않고 층을 얇게 할 수 있으며 층을 불필요하게 두껍게 하지 않아도 되어 홀더를 박형화할 수 있다.

이상 본 발명을 특정 실시예에 대해 설명했으나 당업자라면 청구범위에 기재 된 본 발명의 개념에서 벗어나지 않고 각종 변형·변경이 가능하다.

Claims (16)

1. 피접촉체에 접촉시키는 복수의 도전성 접촉자를 병렬로 배치한 상태로 지지하기 위한 도전성 접촉자용 홀더로서,

   제1재료로 이루어지며 개구가 설치된 기판과,

   제2재료로 이루어지며 적어도 상기 개구의 내주면을 덮도록 상기 기판 표면에 피복부착된 피막과,

   제3재료로 이루어지며 상기 개구내에 충전된 홀더공 형성부재를 가지며,

   하나의 상기 개구에 대하여, 각각 접촉자를 수용하기 위한 복수의 홀더공이, 상기 홀더공 형성부재를, 그 두께 방향으로 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1재료가 금속, 반도체, 세라믹 및 유리재료에서 선택된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2 및 제3재료는 동일 또는 다른 종류의 합성수지재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
4. 제1항에 있어서,

   상기 피막이 대략 상기 기판의 표면의 전체에 걸쳐 피복부착되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
5. 제1항에 있어서,

   상기 피막이 상기 홀더공 형성부재와 상기 기판 간의 접합력을 높이는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
6. 제1항에 있어서,

   상기 피막이 상기 홀더공 형성부재와 상기 기판 간의 절연을 높이는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2재료가 상기 제3재료보다 높은 전기절연성을 가지며, 상기 제3재료가 상기 제2재료보다 정전기를 잘 발생시키지 않는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
8. 제1항에 있어서,

   상기 홀더공 형성부재가 상기 개구로부터 탈락되는 것을 방지하기 위하여, 상기 개구의 내주면에 상기 홀더공 형성부재와 결합되는 결합부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
9. 제8항에 있어서,

   상기 기판이 실리콘 웨이퍼로 이루어지며, 상기 결합부가 상기 개구 내주면에 대해 이방성 식각을 행함으로써 형성된 릿지를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
10. 제1항에 있어서,

    상기 고강도 기판에, 상기 홀더와 다른 부재를 결합하기 위한 결합용 나사공이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
11. 제1항에 있어서,

    상기 고강도 기판에, 상기 홀더와 다른 부재를 결합할 때의 위치결정을 위한 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
12. 제1항에 있어서,

    상기 홀더공 형성부재에, 상기 홀더와 다른 부재를 결합할 때의 위치결정을 위한 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
13. 제1항에 있어서,

    상기 개구의 내주면에만 상기 피막이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
14. 제1항에 있어서,

    상기 개구 내에 충전된 홀더공 형성부재는, 나사에 의해 상기 기판에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
15. 제14항에 있어서,

    상기 홀더공 형성부재를 상기 개구 내에 고정시킨 상태로 상기 피막이 피복부착되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.
16. 제15항에 있어서,

    상기 피막의 표면이 절삭·연마 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자용 홀더.

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