KR100886108B1

KR100886108B1 - 복합 프로브 및 상기 프로브를 통해 신호를 전송하기 위한방법

Info

Publication number: KR100886108B1
Application number: KR1020070055459A
Authority: KR
Inventors: 완-촨 초우; 웨이-팡 판; 중-찬 리우
Original assignee: 완-촨 초우; 웨이-팡 판; 중-찬 리우
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2009-02-27
Also published as: KR20080107560A

Abstract

본 발명은 복합 프로브 및 상기 프로브를 통해 신호를 전송하기 위한 방법과 관계가 있다. 상기 프로브는 중간부 및 신호전송 시작 터미널 또는 신호전송 종결 터미널에 각각 연결된 두 개의 단부들을 포함하여 이루어지는 긴 코일 스프링이 형성된다. 상기 스프링의 예정된 부분에서의 상기 스프링의 코일의 수가 잔여 부분들의 코일의 수보다 많다. 신호전송 방법은 상기 스프링을 압축하고 상기 스프링을 통해 신호를 통과시키는 것을 포함하여 이루어진다. 본 발명은 신호가 감소된 저항을 가지며 실질적으로 인덕턴스가 없이 신속하게 통과할 수 있게 한다.

프로브, 중간부, 신호전송 시작 터미널, 신호전송 종결 터미널, 단부, 코일스프링, 전송부

Description

복합 프로브 및 상기 프로브를 통해 신호를 전송하기 위한 방법{Integral Probe and Method of Transmitting Signal therethrough}

제1도는 종래의 프로브의 단면도이다.

제2도는 또 다른 종래의 프로브의 단면도이다.

제3도는 스프링을 통한 신호 전송을 나타내기 위한 도 1 또는 도 2에 도시된 스프링의 단면도이다.

제4도는 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제1 구체예의 측면도이다.

제5도는 상기 프로브가 탄성적으로 압축된 경우를 나타내는 도 4와 유사한 도면이다.

제6도는 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제2 구체예의 측면도이다.

제7도는 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제3 구체예의 측면도이다.

제8도는 웨이퍼 테스트를 위한 장치에 설치된 본 발명의 바람직한 제1 구체예의 프로브를 개략적으로 도시한 도면이다.

제9도는 프로브를 통한 신호 전송을 나타내기 위한 본 발명의 바람직한 제1 구체예의 프로브의 단면도이다.

제10도는 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제4 구체예의 측면도이다.

제11도는 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제5 구체예의 측면도이다.

제12도는 상기 프로브가 탄성적으로 압축된 경우를 나타내는 도 11과 유사한 도면이다.

제13도는 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제6 구체예의 측면도이다.

제14도는 상기 프로브가 탄성적으로 압축된 경우를 나타내는 도 13과 유사한 도면이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

10 : 금속 스프링 11 및 11' : 단부

12 : 중간부 21: 기판

22 : 솔더 볼

111: 깔때기-모양의 접속부

발명의 분야

본 발명은 프로브에 관한 것이고, 보다 구체적으로 복합 프로브 및 상기 프로브를 통해 향상된 특성을 가지는 신호를 전송하기 위한 방법에 관한 것이다.

발명의 배경

프로브는 인쇄 회로기판(PCB), 웨이퍼, IC(직접 회로) 캡슐화, 통신 제품, LCD(액정 표시 장치), 또는 이와 유사한 것을 테스트하는 장치로 잘 알려져 있다. 프로브는 높은 전도도와 낮은 저항력을 가지는 것이 특징이다. 따라서, 다수의 새롭게 개발된 전자 장치(예를 들어, 휴대폰)들은 필수 구성요소로서 프로브를 가진다.

낮은 저항력을 가지는 종래의 프로브(선행기술 Ⅰ)는 도 1에 도시되어 있다. 상기 프로브는 좁은 상부 개구를 가지는 슬리브(91), 상기 슬리브(91)의 하부 내에 고정되어 있는 컵-형상 시트(94), 상기 시트(94) 내에 고정된 하단부를 가진, 상기 슬리브(91)의 내부 공간 있는 스프링(93), 및 프로젝션(projection)(92)이 스프링에 의해 위로 밀려져 상기 프로젝션(92)의 확장된 하부가 상기 슬리브(91)의 좁은 상부 개구에 의해 멈추어질 때까지 상기 슬리브(91)의 상부 개구로부터 돌출될 수 있도록 그 안에 고정된 스프링(93)의 상부와 함께 바텀 캐비티(bottom cavity)를 가진 프로젝션(92)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 슬리브(91)와 시트(94)의 바텀들은 서로 연결되고, 상기 시트(94)는 납땜에 의해 하부 부재에 연결된다. 상기 시트(94)는 주석으로 도금되고 상기 슬리브(91), 스프링(93) 및 프로젝션(92) 각각은 귀금속으로 도금된다. 선행기술 Ⅰ은 낮은 저항력을 갖도록 형성된다. 그러나, 그 구성성분의 개수가 지나치게 많다. 또한 이들의 조립 공정은 시간이 많이 소요되고 제조 과정에서 높은 정교함이 요구될 수 있다. 더욱이, 상기 프로브의 인덕턴스가 커서 불리하다.

어플리케이션들을 테스트하기 위한 다른 종래의 프로브(선행기술 II)가 도 2에 도시되어 있다. 상기 프로브는 좁은 상부 개구와 막힌 바텀 단부(bottom end)를 가지는 슬리브(81), 상기 슬리브(81)의 바닥에 놓여 있는 하부 단부를 가진, 상기 슬리브(81)의 내부 공간 내의 스프링(83), 및 프로젝션(82)이 프로젝션(82)의 확장된 하부가 상기 슬리브(81)의 좁은 상부 개구에 의해 정지될 때까지 상기 상부 개구로부터 돌출되기에 적합하도록 스프링(83)에 의해 밀려지는 바닥을 가진 프로젝션(82)을 포함하여 이루어진다. 선행기술 II는 선행 기술 I과 비교하여 볼 때, 구성요소가 적고 더 작은 공간을 차지한다. 그러나, 이것의 제조 공정, 조립 공정 및 도금 공정은 수행하는데 있어 비용이 많이 소요된다. 또한, 신호가 전송 중인 경우 프로브의 저항은 비교적 매우 높다. 더욱이, 상기 프로브의 인덕턴스가 커서 불리하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 신호는 테스트 과정에서 전송을 위해 상기 스프링(83)(또는 93)을 통해 이동할 수 있다. 실제로, 신호는 화살표로 나타낸 바와 같이 상기 스프링(83)의 나선 구간을 통해 이동한다. 저항은 신호 전송 경로의 길이에 비례한다는 것은 잘 알려져 있다. 즉, 저항이 클수록 불리하다. 또한 큰 인덕턴스로 인해 신호 품질이 떨어진다. 따라서, 이에 대한 개선이 요구된다.

본 발명의 목적은 중간부 및 신호 전송 시작 터미널 또는 신호 전송 종결 터미널에 각각 연결된 두 개의 단부를 포함하여 이루어진 긴 코일 스프링이 형성된 프로브를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 감소된 저항을 가지고 실질적으로 인덕턴스가 없는 압축된 프로브를 신속하게 통과할 수 있는, 상기 스프링을 압축시키고 상기 스프링을 통해 신호가 이동하는 것으로 이루어진 신호 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 중간부 및 신호 전송 시작 터미널 또는 신호 전송 종결 터미널에 각각 연결된 두 개의 단부를 포함하여 이루어진 긴 코일 스프링이 형성된 프로브에 있어서, 스프링을 압축하고 상기 스프링을 통해 신호가 이동하는 것으로 이루어진 신호 전송 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법을 사용하는 경우, 신호는 감소된 저항을 가지고 실질적으로 인덕턴스가 없는 압축된 프로브를 신속하게 통과할 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 중간부 및 신호 전송 시작 터미널 또는 신호 전송 종결 터미널에 각각 연결된 두 개의 단부를 포함하여 이루어진 긴 코일 스프링이 형성되고, 예정된 부분에서의 스프링의 코일들의 수가 잔여 부분에서의 코일들보다 더 많은 것을 특징으로 하는 프로브를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 첨부된 도면을 참고로 하기 상세한 설명에 의하여 보다 더 명확해질 것이다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

도 4, 5, 및 8을 참조하면, 상기 도면은 본 발명의 바람직한 제1 구체예에 따라 형성된 복합 프로브를 도시하고 있다. 상기 프로브는 확장된 중간부(12), 두 개의 단부(11 및 11') 및 상기 중간부(12)와 단부(11)(또는 11') 사이에 연결된 두 개의 깔때기-모양의 접속부(111)를 포함하여 이루어진 긴 금속 스프링(10)이 형성되어 있다. 상기 중간부(12)의 코일의 수는 단부(11 또는 11')들 중 하나의 코일보다 작다. 또한, 상기 프로브의 코일의 수는 어플리케이션(application)들에 따라 증가되거나 감소될 수 있다.

도 8에 도시된 어플리케이션에 있어서, 두 개의 프로브 각각은 기판(21)과 IC 보드 상의 솔더 볼(solder ball)(22)과 상호 접속된다. 신호는 프로브를 통해 상기 기판(21)으로부터 솔더 볼(22)에 전송된다. 도 9를 참조하면, 신호는 선행 기술과 비교하여 볼 때 감소된 저항을 갖고 실질적으로 인덕턴스가 없는 압축된 상기 프로브를 통과할 수 있다. 또한, 상기 프로브에 의한 상기 기판(21)과 솔더 볼들 사이의 완충 효과(buffering effect)가 상기 프로브의 탄성력에 의해 발생된다. 테스트는 항상 고온의 환경에서 수행되기 때문에 상기 솔도 볼(22)들의 물성이 감소되는 것을 방지하는데 있어 이러한 효과가 특히 중요하다.

도 6, 7, 및 10 내지 14를 참조하면, 본 발명에 따른 프로브의 바람직한 제 2, 3, 4, 5, 및 6 구체예가 도시되어 있다. 도 6(바람직한 제2 구체예)에 있어서, 상기 프로브는 확장된 중간부(12), 두 개의 단부(11 및 11') 및 상기 중간부(12)와 단부(11)(또는 11') 사이에 연결된 두 개의 깔때기-모양의 접속부(111)를 포함하여 이루어진다. 상기 프로브의 코일들은 일정하게 형성된다.

도 7(바람직한 제3 구체예)에 있어서, 상기 프로브는 좁은 중간부(13), 두 개의 단부(11), 및 상기 중간부(13)와 단부(11) 사이에 연결된 두 개의 전송부(12)를 포함하여 이루어진다. 하나의 전송부(12)의 코일의 수는 중간부(13)의 코일의 수 또는 하나의 단부(11)의 코일의 수보다 적다.

도 10(바람직한 제4 구체예)에 있어서, 상기 프로브는 좁은 중간부(13), 두 개의 확장된 전송부(12), 두 개의 좁은 단부(11 및 11'), 및 중간부(12)와 단부(11)(또는 11') 사이에 연결된 두 개의 깔때기-모양의 접속부(111)를 포함하여 이루어진다. 상기 프로브의 코일들은 일정하게 형성된다.

도 11(바람직한 제5 구체예)에 있어서, 상기 프로브는 좁은 중간부(13), 두 개의 단부(11 및 11'), 상기 중간부(13)와 상기 단부(11)(또는 11')의 깔때기-모양의 접속부(111) 사이에 연결된 두 개의 전송부(12)를 포함하여 이루어진다. 하나의 전송부(12)의 코일의 수는 상기 프로브의 각각의 잔여 구성 부분들의 코일의 수보다 적다. 이와 같이, 도 12에 도시된 바와 같이 압축하여 균일한 프로브가 형성될 수 있다.

도 13(바람직한 제6 구체예)에 있어서, 상기 프로브는 두 개의 단부(11 및 11') 및 복수개의 확장부(12)를 포함하여 이루어지고, 각각의 처음 및 마지막 확장 부(12)는 상기 단부(11)(또는 11')의 깔때기-모양의 접속부(111)에 연결된 하나의 단부(또는 다른 단부)를 가진다. 또한, 좁은 부분(13)은 두 개의 인접한 확장부(12)와 상호 접속된다. 각각의 확장부(12)의 코일의 수는 상기 프로브의 각각의 잔여 구성 부분의 코일의 수보다 적다. 이와 같이, 일정한 프로브는 도 14에서 도시된 바와 같이 압축하여 형성될 수 있다.

본 발명은 신호를 전송하는 경우에 있어서, 감소된 저항을 가지고 실질적으로 인덕턴스가 없는 압축된 프로브를 통해 신호를 전송하는 신호 전송 방법 및 상기 신호 전송 방법에 사용되는 프로브를 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명은 특정 구체예들을 사용하여 설명되었지만, 다양한 변화와 수정이 청구항에서 설정한 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 이루어질 수 있다.

Claims

중간부 및 신호전송 시작 터미널 또는 신호전송 종결 터미널에 각각 연결된 두 개의 단부를 포함하여 이루어진 긴 코일 스프링이 형성된 프로브에 있어서, 상기 중간부는 복수개의 제1 구간들을 포함하고, 두개의 인접 구간들과 각각 상호 접속하는 복수개의 좁은 제2 구간들을 더 포함하여 이루어지며, 상기 스프링을 압축하고 상기 스프링을 통해 신호를 통과시키는 것으로 이루어진 신호전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 스프링의 예정된 부분에서의 상기 스프링의 코일의 수가 잔여 부분들에서의 코일의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 신호전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 중간부는 확장되고, 하나의 단부는 상기 중간부에 연결된 깔대기-모양의 접속부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호전송 방법.
제3항에 있어서, 하나의 단부에서의 상기 스프링의 코일의 수가 상기 중간부의 코일의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 신호전송 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 스프링의 하나 또는 그 이상의 예정된 구간들에서의 스프링의 코일의 수가 잔여 구간들의 코일의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 신호전송 방법.
중간부 및 신호전송 시작 터미널 또는 신호전송 종결 터미널에 각각 연결된 두 개의 단부들을 포함하여 이루어지는 긴 코일 스프링이 형성되고, 상기 스프링의 예정된 부분에서의 상기 스프링의 코일의 수가 잔여 부분들의 코일의 수보다 많으며, 상기 중간부는 복수개의 제1 구간들을 포함하여 이루어지고 그리고 두 개의 인접 구간들에 각각 상호 접속되는 복수개의 좁은 제2 구간들을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브.
제7항에 있어서, 상기 중간부는 확장되고, 하나의 단부는 상기 중간부에 연결된 깔때기-모양의 접속부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브.
제8항에 있어서, 상기 하나의 단부에서의 상기 스프링의 코일의 수가 상기 중간부의 코일의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 프로브.
삭제
제7항에 있어서, 상기 스프링의 하나 또는 그 이상의 예정된 구간들에서의 상기 스프링의 코일의 수가 잔여 구간들의 코일의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 프로브.