KR100864719B1 - 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것으로, 특히 도전체로 이루어지고 상부에 접촉단을 가지는 상부 접촉부, 상기 상부 접촉부의 하면보다 작은 직경을 가지고 하면에 일단이 결합하는 도전체로 이루어진 와이어 또는 봉 형상의 연결부, 도전체로 이루어지고 상기 연결부의 타단에 상면이 결합하고 연결부의 직경보다 큰 상면을 가지고 하부에 접촉단을 가지는 하부 접촉부 및, 상기 상부 접촉부의 하면 및 하부 접촉부의 상면 사이로 상기 연결부의 주위에 끼워지는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.

이를 통하여 테스트용 프로브 핀의 제작을 저렴하고 용이하게 할 수 있고, 높이가 낮은 프로브 핀을 용이하게 제작할 수 있으며, 이에 따라 반도체 테스트 소켓의 제작 또한 용이하게 하여 제작의 생산성을 높일 수 있으며, 부품의 단순화를 통하여 제조단가를 줄일 수 있으며, 테스트 소켓의 높이를 줄여 콤팩트한 설계를 이룰 수 있는 효과가 있다.

와이어, 봉, 탄성부재, 프로브 핀, 소켓

Description

테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓 {PROBE PIN FOR TEST AND TEST SOCKET INCLUDING THE SAME}

본 발명은 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테스트용 프로브 핀의 제작을 저렴하고 용이하게 할 수 있고, 높이가 낮은 프로브 핀을 용이하게 제작할 수 있으며, 이에 따라 반도체 테스트 소켓의 제작 또한 용이하게 하여 제작의 생산성을 높일 수 있으며, 부품의 단순화를 통하여 제조단가를 줄일 수 있으며, 테스트 소켓의 높이를 줄여 콤팩트한 설계를 이룰 수 있는 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.

반도체 칩을 포함하는 전기 디바이스의 테스트를 위한 테스트용 프로브 핀은 단독 또는 다른 종류의 핀과 함께 웨이퍼에 형성된 소자나 반도체칩 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓 등에 널리 사용되고 있다. 프로브 핀이 테스트 소켓에 사용되는 예는 1999년 특허출원 제68258호(고안의 명칭 : 패키지용 소켓), 2001년 실용신안등록출원 제31810호(고안의 명칭 : 칩 검사용 소켓장치) 등에 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 프로브 핀의 경우에는 도 1에 도시한 바와 같이 상부 및 하부 플런저와 이를 연결하는 스프링으로 구성되어 제조비용이 높고, 조립이 어렵고, 구조가 복잡하며, 부품간의 접촉에 따른 접촉저항이 증가되는 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 2006년 실용신안등록출원 제3537호(고안의 명칭 : 프로브 핀)와 같은 제안이 이루어진 바가 있다. 그러나 이와 같은 구조의 경우에도 스프링의 반발력에 따라 조립이 어려운 문제점이 있고, 또한 스프링이 좌우로 흔들리거나 기울어져 옆 프로브 핀의 스프링과 접촉하는 경우에는 서로 간에 쇼트가 일어나는 문제점이 있다.

따라서 이와 같은 문제를 해결하고, 작은 높이를 가지는 프로브 핀도 용이하게 제작할 수 있도록 하여 소켓의 경박화를 이룰 수 있는 프로브 핀의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 저렴하고 용이하게 제작할 수 있고, 높이가 낮은 프로브 핀을 용이하게 제작할 수 있으며, 이에 따라 반도체 테스트 소켓의 제작 또한 용이하게 하여 제작의 생산성을 높일 수 있으며, 부품의 단순화를 통하여 제조단가를 줄일 수 있으며, 테스트 소켓의 높이를 줄여 콤팩트한 설계를 이룰 수 있는 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

도전체로 이루어지고 상부에 접촉단을 가지는 상부 접촉부;

상기 상부 접촉부의 하면보다 작은 직경을 가지고 하면에 일단이 결합하는 도전체로 이루어진 와이어 또는 봉 형상의 연결부;

도전체로 이루어지고 상기 연결부의 타단에 상면이 결합하고 연결부의 직경보다 큰 상면을 가지고 하부에 접촉단을 가지는 하부 접촉부; 및,

상기 상부 접촉부의 하면 및 하부 접촉부의 상면 사이로 상기 연결부의 주위에 끼워지는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀을 제공한다.

또한 본 발명은

테스트 소켓에 있어서,

상기 기술한 테스트용 프로브 핀의 집합체; 및,

상기 프로브 핀 집합체를 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓을 제공한다.

본 발명의 테스트용 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 따르면, 테스트용 프로브 핀의 제작을 저렴하고 용이하게 할 수 있고, 높이가 낮은 프로브 핀을 용이하게 제작할 수 있으며, 이에 따라 반도체 테스트 소켓의 제작 또한 용이하게 하여 제작의 생산성을 높일 수 있으며, 부품의 단순화를 통하여 제조단가를 줄일 수 있으며, 테스트 소켓의 높이를 줄여 콤팩트한 설계를 이룰 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 테스트용 프로브 핀에 관한 것으로, 도전체로 이루어지고 상부에 접촉단(12)을 가지는 상부 접촉부(10), 상기 상부 접촉부(10)의 하면보다 작은 직경을 가지고 하면에 일단이 결합하는 도전체로 이루어진 와이어 또는 봉 형상의 연결부(20), 도전체로 이루어지고 상기 연결부(20)의 타단에 상면이 결합하고 연결부(20)의 직경보다 큰 상면을 가지고 하부에 접촉단(32)을 가지는 하부 접촉부(30) 및, 상기 상부 접촉부(10)의 하면 및 하부 접촉부(30)의 상면 사이로 상기 연결부(20)의 주위에 끼워지는 탄성부재(40)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 테스트용 프로브 핀은 일반적으로 반도체 칩 패키지의 테스트에 적용되는 테스트 핀(즉, 종래의 포고 핀에 대응하는 테스트 핀)으로서 상부와 하부를 전기적으로 연결하고 상하방향으로 탄성변형이 가능할 것을 요구한다. 따라서 프로브 핀의 상부 또는 하부에 결합하는 디바이스 또는 테스트 장비의 전극과의 접촉을 위하여 상부 접촉부(10) 및 하부 접촉부(30)를 구비하고, 이들 상부 및 하부 접촉부(10, 30)를 서로 전기적으로 연결하기 위하여 연결부(20)를 가지고, 프로브 핀 전체적으로는 탄성변형이 가능하도록 하기 위하여 상기 연결부(20)는 굽힘 변형이 가능한 와이어 또는 봉 형상이고, 상부 접촉부와 하부 접촉부 사이에는 탄성부재(40)가 끼워지는 구성을 가진다. 이에 대한 구체적인 예는 도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같다.

상기 상부 접촉부(10) 및 하부 접촉부(30)는 전기적 접촉을 위하여 도전체로 이루어지고, 바람직하게는 금속으로 구성되는 것이 좋다. 이와 같은 상부 접촉부(10) 및 하부 접촉부(30)는 프로브 핀의 상부 또는 하부에 결합하는 디바이스 또는 테스트 장비의 전극과의 접촉을 위하여 그 바깥쪽에 도2 내지 도 6에 그 구체적인 실시예를 도시한 바와 같이, 접촉단을 가지고, 상기 접촉단은 도시한 바와 같이 그 끝단이 뾰족한 침 형상의 탐침으로 구성하는 것이 접촉의 확실성을 위하여 바람직하다.

또한 상기 상부 접촉부 및 하부 접촉부의 형상은 탄성부재를 그 사이에 존재하도록 하여 상하방향으로 눌릴 때 탄성부재가 탄성변형을 하도록 하기만 하면, 그 형상은 어떠한 형상을 하여도 무관하고, 바람직하게는 제작의 편의를 위하여 원판형상인 것이 좋다.

상기 상부 접촉부 및 하부 접촉부는 연결부에 의하여 전기적으로 연결되는데, 이러한 연결부는 프로브 핀의 탄성변형이 계속적으로 일어나더라도 피로파괴 등을 일으키지 않고, 탄성변형의 복원에 가급적 도움이 되는 것이 좋고, 전기적 접촉을 유지하여야 하므로 이를 위하여 도전체, 바람직하게는 금속으로 이루어진 와이어(wire) 또는 봉 형상을 가지도록 한다. 또한 상기 와이어 또는 봉의 단면은 바람직하게는 원형인 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 이외의 다른 다양한 단면 형상(사각, 육각, 별 모양 등)을 가질 수도 있음은 물론이다.

상기 연결부와 상기 상부 접촉부 및 하부 접촉부와의 연결은 공지의 다양한 방법, 예를 들면, 용접, 억지끼움, 압착기법 등을 적용할 수 있으며, 바람직하게는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이 연결부의 끝단을 형성하고, 여기에 가열된 상부 접촉부 및 하부 접촉부를 끼워넣는 압착기법을 적용할 수 있다. 상기 연결부는 그 길이가 공지의 프로브 핀의 높이와 대등할 수도 있으며, 본 발명과 같은 구성을 가지는 경우에는 그 높이를 대폭 줄일 수 있으므로 1 내지 2 ㎜로 그 높이를 갖도록 하는 구성을 가질 수도 있다.

또한 상기 연결부는 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이 직선형상일 수도 있으며, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이 곡선 형상일 수도 있다. 이를 통하여 피로파괴에 대한 저항성을 보다 높일 수 있다.

이와 같은 구성에서 탄성부재(40)가 결합될 수 있는데, 이 경우에 상기 탄성부재는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 1개의 부품 형상으로 상기 접촉부와 연결부의 조립전에 연결부에 먼저 결합되어 조립될 수도 있고, 또는 먼저 연결부와 접촉부를 결합한 상태에서 연결부의 외주면에 탄성부재를 감싸서 제작할 수도 있다. 이 경우에 상기 탄성부재와 연결부의 결합관계는 도 5, 도 6의 (b), (c)에 도시한 바와 같이 탄성부재의 중공부와 연결부가 서로 이격되어 있을 수도 있고, 도 6의 (a), (d)에 도시한 바와 같이 탄선부재와 연결부가 서로 밀착되게 구성할 수도 있다. 또한 서로 이격하는 경우에도, 도 6의 (b)와 같이 완전히 이격할 수도 있고, 도 6의 (c)와 같이 연결부의 최외곽 부위는 접촉하는 형태로 이격할 수도 있 다. 즉, 상기 탄성부재(40)는 상기 연결부에 전부 접촉하여 상기 연결부 주위에 끼워질 수도 있고, 바람직하게는 연결부의 원활한 변형을 위하여, 상기 탄성부재(40)는 상기 연결부(20)를 내부에 이격된 공간을 가지고 상기 연결부(20)의 주위에 끼워지도록 구성하는 것이 좋다.

또한 상기 탄성부재는 탄성변형이 가능하도록 상기 상부 및 하부 접촉부 사이에 끼워지면 되므로 그 형상이 일정한 형상에 국한되는 것은 아니며, 따라서 상기 상부 접촉부 및 하부 접촉부가 원판형상인 경우에는 도시한 바와 같은 중공의 원통형 또는 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이 중간부의 직경이 상하부보다 작은 중공의 원통형으로 구성될 수도 있다. 특히 후자의 경우는 프로브 핀이 압축될 때, 탄성부재 부분의 직경 증가가 상부 및 하부 접촉부의 직경보다 커지지 않도록 할 수 있어서 좋다. 이외에도 도 6의 (d)와 같은 형상 등도 가능함은 물론이다.

또한 일반적으로 상기 탄성부재(40)는 절연체, 예를 들면 실리콘이나 폴리우레탄 등으로 구성되므로, 상기 탄성부재(40)의 상하 끝단은 그 상단 및 하단으로 각각 더 연장하여 상기 상부 접촉부(10) 및 하부 접촉부(30)의 외주면을 더 감싸는 형상이 되도록 구성할 수 있다. 이를 통하여 서로 다른 인접한 두 프로브 핀의 접촉부가 서로 전기적으로 접촉하여 프로브 핀 사이의 전기적 접촉이 발생하는 것을 막을 수 있다. 즉, 절연체 탄성부재(40)가 접촉부의 외주면(즉, 측면)을 감싸게 되므로 인접한 프로브 핀들의 접촉부들 사이의 전기적 접촉이 발생하지 않는 것이다.

마지막으로 본 발명은 또한 이러한 본 발명의 프로브 핀을 포함하는 테스트 소켓을 제공하는 바, 이는 반도체 칩 패키지를 포함하는 전기 디바이스를 테스트 하는 테스트 소켓에 있어서, 상기 기술한 바와 같은 테스트용 프로브 핀이 다수 정렬하여 이루어진 프로브 핀의 집합체 및, 상기 프로브 핀 집합체를 수용하는 하우징을 포함하여 구성된다.

도 1은 종래의 테스트 소켓에 적용되는 테스트용 프로브 핀에 대한 사시도를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 테스트용 프로브 핀에 대한 일 실시예의 사시도를 나타낸 도면이다.

도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 테스트용 프로브 핀에 대한 일 실시예의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 테스트용 프로브 핀에 대한 다른 실시예의 분해 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시한 본 발명의 테스트용 프로브 핀에 대한 다른 실시예의 결합상태를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 테스트용 프로브 핀에 대한 또 다른 실시예들의 결합상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 상부 접촉부 12: (상부)접촉단

20: 연결부 30: 하부 접촉부

32: (하부)접촉단 40: 탄성부재

Claims (6)

1. 도전체로 이루어지고 상부에 접촉단을 가지는 상부 접촉부;

   상기 상부 접촉부의 하면보다 작은 직경을 가지고 하면에 일단이 결합하는 도전체로 이루어진 와이어 또는 봉 형상의 연결부;

   도전체로 이루어지고 상기 연결부의 타단에 상면이 결합하고 연결부의 직경보다 큰 상면을 가지고 하부에 접촉단을 가지는 하부 접촉부; 및,

   상기 상부 접촉부의 하면 및 하부 접촉부의 상면 사이로 상기 연결부의 주위에 끼워지는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상부 접촉부 및 하부 접촉부는 바깥쪽 면에 접촉단으로 탐침을 가지는 원판형상인 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연결부는 직선 또는 곡선형상이고,

   상기 탄성부재는 상기 연결부를 내부에 이격된 공간을 가지고 상기 연결부의 주위에 끼워지는 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀.
4. 제2항에 있어서,

   상기 탄성부재는 중공의 원통형 또는 중간부의 직경이 상하부보다 작은 중공의 원통형으로 실리콘 또는 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀.
5. 제1항에 있어서,

   상기 탄성부재는 절연체이고,

   상기 탄성부재의 상하 끝단은 상기 상부 접촉부 및 하부 접촉부의 외주면을 더 감싸는 형상인 것을 특징으로 하는 테스트용 프로브 핀.
6. 테스트 소켓에 있어서,

   제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 테스트용 프로브 핀의 집합체; 및,

   상기 프로브 핀 집합체를 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.

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