KR100947281B1 - 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것으로, 특히 판상의 선재가 내측이 외측에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 감겨진 코일 스프링 형상을 가지는 도전체로 이루어진 중공의 원통형 스프링인 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.

이를 통하여 그 구조가 단순함에 따라 제작이 용이하여, 기존의 프로브 핀에 비하여 제조비용이 저렴하고 생산성이 높을 뿐만 아니라, 일체형 구조로 소켓에 조립이 용이하여 테스트의 생산성 또한 높일 수 있으며, 압축시 상하로 배치된 선재의 평면들이 서로 접촉하여 접촉자 전체의 접촉저항을 줄여 접점기능이 우수하고, 선재가 판상으로 이루어져 강도가 향상되므로 접점 및 내구 성능이 우수한 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓을 제공할 수 있다.

코일 스프링, 프로브 접촉자

Description

테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓 {PROBE CONTACT FOR TEST SOCKET AND TEST SOCKET INCLUDING THE SAME}

본 발명은 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그 구조가 단순함에 따라 제작이 용이하여, 기존의 프로브 핀에 비하여 제조비용이 저렴하고 생산성이 높을 뿐만 아니라, 일체형 구조로 소켓에 조립이 용이하여 테스트의 생산성 또한 높일 수 있으며, 압축시 상하로 배치된 선재의 평면들이 서로 접촉하여 접촉자 전체의 접촉저항을 줄여 접점기능이 우수하고, 선재가 판상으로 이루어져 강도가 향상되므로 접점 및 내구 성능이 우수한 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 프로브 핀은 포고 핀으로도 불리는 것으로 단독 또는 다른 종류의 핀과 함께 다양한 소자, 디바이스 또는 반도체 칩 패키지 등을 테스트하기 위한 테스트 소켓 등에 널리 사용되는 탐침으로 이와 같은 프로브 핀이 테스트 소켓에 사용되는 예는 특허출원 제1999-68258호, 실용신안등록출원 제2001-31810호 및, 실용신안등록출원 제2005-3537호 등에 잘 나타나있다.

도 1은 이러한 프로브 핀의 실시예를 도시한 것이다. 이러한 프로브 핀은 일 정한 진폭 내에서 각각 독립적으로 이동이 가능하게 결합하는 상부 및 하부와 이들의 상대 운동을 탄성적으로 이루어지게 하는 탄성부재, 바람직하게는 스프링을 포함하여 구성된다.

따라서 도 1에 도시한 바와 같은 구성의 프로브 핀의 경우에는 상부인 플런저(plunger)와 스프링(내부에 포함되어 미도시)이 하부인 배럴(barrel)안에 삽입되어 결합되는 구조를 가지고, 이와 같은 복잡한 구조의 미소한 프로브 핀을 제작하는 것은 다양한 장비 및 몰드의 제작 등이 필요하므로 제작비용이 상승하고, 제작이 어려운 문제점이 있으며, 이는 프로브 핀의 길이가 짧은 경우에는 더욱 어려운 문제점이 있다.

따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 단순히 원형단면을 가지는 선재를 감아 제작한 코팅스프링 형상의 프로브 핀이나, 코일스프링의 상부 또는 하부에 플런저를 더 부가한 형태의 프로브 핀이 개발되었으나, 코일의 단면을 따라 전기가 흐르는 경우에 전기전도에 소용되는 경로가 길어지고, 코일이 압축되어 상부 권선과 하부 권선이 접촉하여 프로브 핀 상부에서 하부로 전기가 바로 흐르는 경우에도 선재의 원형의 단면끼리 서로 접촉하므로 접촉부의 접촉저항이 높아 프로브 핀의 접점 기능이 떨어지는 단점이 있다.

따라서 제작이 용이하여 기존의 프로브 핀에 비하여 제조비용이 저렴하고, 별도의 탄성부재(스프링) 및 이에 결합하는 상하 부재가 필요 없어 테스트 소켓으로의 조립이 용이하여 테스트 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 접촉자 전체의 접촉저항을 줄여 접점기능이 우수하고, 강도가 향상되는 프로브 접촉자를 개발하는 것이 절실한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 그 구조가 단순함에 따라 제작이 용이하여, 기존의 프로브 핀에 비하여 제조비용이 저렴하고 생산성이 높을 뿐만 아니라, 일체형 구조로 소켓에 조립이 용이하여 테스트의 생산성 또한 높일 수 있으며, 압축시 상하로 배치된 선재의 평면들이 서로 접촉하여 접촉자 전체의 접촉저항을 줄여 접점기능이 우수하고, 선재가 판상으로 이루어져 강도가 향상되므로 접점 및 내구 성능이 우수한 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

판상의 선재가 내측이 외측에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 감겨진 코일 스프링 형상을 가지는 도전체로 이루어진 중공의 원통형 스프링인 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자를 제공한다.

또한 본 발명은

테스트 소켓에 있어서,

상기 기술한 바와 같은 테스트 소켓용 프로브 접촉자; 및,

상기 접촉자를 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓을 제공한다.

본 발명의 테스트 소켓용 프로브 접촉자 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 따르면, 그 구조가 일체형으로 단순하게 구성이 되어 그 제작이 용이하여, 기존의 프로브 핀에 비하여 제조비용이 저렴하고, 따라서 제조시에 생산성이 높을 뿐만 아니라, 일체형 구조로 인하여 소켓에 조립이 용이하여 테스트의 생산성 또한 높일 수 있는 효과가 있으며, 압축시 상하로 배치된 선재의 평면들이 서로 접촉하여 접촉자 전체의 접촉저항을 줄여 접점기능이 우수하고, 선재가 판상으로 이루어져 강도가 향상되므로 접점 및 내구 성능이 우수한 장점이 있다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 테스트 소켓용 프로브 접촉자(probe contact)에 관한 것으로 판상의 선재가 내측이 외측에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 감겨진 코일 스프링 형상을 가지는 도전체로 이루어진 중공의 원통형 스프링으로 구성된다. 즉, 이에 대한 구체적인 실시예를 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 전체적으로는 중공의 원통 형상으로 그 구체적인 내부 형상은 코일 스프링인데, 특히 판상의 선재가 내측이 외측에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 감겨진 도전체로 이루어진 코일 스프링 형상이다. 또한 상기 기술한 바와 같은, 판상의 선재가 내측이 외측에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 감겨진 형상은 프로브 접촉자의 제조방법을 의미하는 것이 아니고 단지 그 형상을 한정하기 위한 표현에 불과함을 명확히 하고자 한다. 또한 선재가 내측이 외측에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 감겨진 형 상은 선재가 내측이 외측에 비하여 하부에 위치하도록 기울어져 감겨진 형상을 뒤집은 것과 동일함은 물론이다.

상기 기울어진 판상의 단면을 가지는 코일 스프링 형상을 통하여 프로브 핀이 가져야 하는 탄성변형이 가능하도록 하여 프로브 핀으로서 작동하도록 하고, 일체형으로 이를 구성하여 그 구성을 단순화한다. 또한 이와 같은 형상인 경우에 프로브 핀이 디바이스 전극의 누름에 따라 압축되는 경우, 상하로 배치된 각 권선이 서로 가까워지고 마침내 상하로 서로 접촉하는 경우에 선재의 평면들이 서로 접촉하여 접촉 면적이 크게 형성되므로 프로브 핀의 상부에서 하부로 바로 전기가 흐르는 경우에 접촉자 전체의 접촉저항을 줄여 접점기능이 우수하게 하는 효과를 얻을 수 있고, 권취되는 선재가 판상으로 이루어지므로 단면적이 증가하여 선재에 가해지는 동일한 하중에 대하여 실제로 작용하는 응력을 낮추어 높은 하중에서도 안전한 강도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 부가적으로 접촉자가 압축응력을 받아 압축되는 경우에는 바깥쪽으로 벌어져 그 직경이 증가할 수도 있고, 인장응력을 받아 인장되는 경우에는 안쪽으로 말려 들어가 그 직경이 감소할 수도 있으므로, 이에 따라 디바이스 전극이 압축하는 경우에 하우징 내부에 고정되어 일반적인 스프링 접촉자에 비하여 접점 및 내구성이 우수한 특성을 가질 수도 있다. (즉, 전극이 접촉하여 압축이 되는 경우에는 직경이 증가하여 접촉자가 이를 수용하는 하우징 구멍에서 접촉자의 외경이 접촉되어 더 이상의 탄성변형이 이루어지는 것을 막고 접점이 확고하게 이루어지도록 하고, 전극의 압축이 없어진 경우에는 접촉자의 외경이 줄어들어 접촉자가 수용부에 서 자유롭게 움직일 수 있도록 할 수 있다.)

이는 바람직하게는 금속재로 제작하는 것이 내구성 및 전도성 측면에서 좋다. 따라서 상기 접촉자는 바람직하게는 판상의 금속재를 권취하여 상기 기술한 바와 같은 코일 스프링 형상으로 제작함으로써 제작할 수 있다.

이러한 상기 코일 스프링은 그 형상이 탄성변형이 용이한 일정한 피치를 가지는 코일 형상이면 어떠한 형상이든 무관하고, 상기 코일 스프링 형상의 피치는 상부, 하부 및 중간부 등에서 그 피치를 달리할 수 있음은 물론이고, 바람직하게는 상기 스프링의 감겨진 피치는 동일한 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 디바이스 전극의 압축이 이루어져 프로브 핀이 압축되어지는 경우에 그 피치가 0(서로 접촉하는 형상이 되도록 함.)이 되도록 하는 피치인 것이 좋다.

이에 대한 구체적인 예로는 도 2 내지 도 3의 도시한 바와 같은 형상을 들 수 있다. 바람직하게는 반도체 디바이스의 전극 또는 그 반대편의 전극과 접촉자의 접촉이 원활하도록 하기 위하여, 접촉자의 끝단은 평면을 이루는 것이 좋으므로 이를 위하여 상기 스프링의 상부 또는 하부의 감겨진 피치는 중앙부의 피치보다 작고, 상면 또는 하면의 끝단은 수평면에 존재하는 것이 좋다. 이 경우에도 더욱 바람직하게는 디바이스 전극의 압축이 이루어져 프로브 핀이 압축되어지는 경우에 그 피치가 0(서로 접촉하는 형상이 되도록 함.)이 되도록 하는 피치인 것이 좋다.

이에 대한 구체적인 예로 상면 및 하면의 끝단 모두가 수평면에 존재하는 경우를 도 4에 도시한다. 도 4에 구체적인 실시예를 도시한 경우에서는, 상부의 마지막 회전에서 그 피치를 점차 줄여 상면의 끝단이 수평면에 있도록 한 경우인데, 이 외에도 반드시 마지막 회전(권취)부에서 피치를 줄이지 않고 그 전부터 상부로 갈수록 피치를 점차 줄여 상면의 끝단이 수평면에 있도록 할 수도 있고, 도 2 내지 도 3과 같이 피치는 그대로 두고, 제작한 이후에 끝단부를 절단하여 상면의 끝단이 수평면에 있도록 할 수도 있음은 물론이다. 또한 이와 같은 구성은 하부의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

또한 상기 본 발명의 접촉자는 접촉자의 전기적 접촉 성능을 향상시키기 위하여 도 5에 도시한 바와 같이 상기 접촉자의 끝단에 적어도 하나는 그 끝단에 탐침부를 더 포함하도록 구성할 수도 있다. 도 5의 경우는 상부 끝단에 탐침부(20)를 가지는 경우를 도시한 것이다.

이외에 본 발명의 접촉자는 상기 기술한 프로브 핀 즉, 상기 중공의 원통형 스프링을 수용하는 상부 플런저 또는 하부 플런저를 더 포함하는 형태로 구성할 수 있다. 즉, 본 발명의 접촉자는 i)상기 기술한 바와 같은 형상의 중공의 원통형 스프링 단독으로 이를 구성할 수 있을 뿐만 아니라, ii)이를 포함하여, 이를 하부에 수용하는 상부 플런저를 더 포함하는 형태의 2개의 부분으로 이루어지거나, iii)이를 포함하여, 이를 상부에 수용하는 하부 플런저를 더 포함하는 형태의 2개의 부분으로 이루어지는 접촉자로 이를 구성할 수 있다. 상기 상부 또는 하부 플런저는 공지의 스프링형 프로브 접촉자를 수용하는 플런저를 그대로 또는 일부 변형하여 적용할 수 있다.

마지막으로 본 발명은 또한 이와 같이 상기 기술한 프로브 접촉자를 포함하는 테스트 소켓을 제공하는 바, 이는 종래의 테스트 소켓에 있어서, 그 테스트 소 켓의 구조는 종래의 구조를 유사 또는 동일하게 사용하고 접촉자만을 본 발명의 접촉자를 적용하는 것을 말하는 것으로, 테스트 소켓에 있어서, 상기 기술한 테스트 소켓용 프로브 접촉자; 및, 상기 접촉자를 수용하는 하우징을 포함하는 형태로 구성할 수 있다.

이는 상기 기술한 본 발명의 프로브 접촉자를 포함하는 공지의 다양한 테스트 소켓을 말하는 것으로 이에 대한 구체적인 예로는 웨이퍼 테스트 또는 반도체 칩 패키지 테스트에 사용되는 테스트 소켓을 들 수 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.

도 1은 종래의 테스트 소켓용 프로브 핀에 대한 일 실시예를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 테스트 소켓용 프로브 접촉자에 대한 일 실시예의 정면을 도시한 도면이다.

도 3은 도 2에 도시한 본 발명의 테스트 소켓용 프로브 접촉자에 대한 일 실시예의 사시도를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 테스트 소켓용 프로브 접촉자에 대한 다른 실시예의 정면을 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 테스트 소켓용 프로브 접촉자에 대한 또 다른 실시예의 정면을 도시한 도면이다.

Claims (6)

1. 판상 선재가 코일 형태로 감기고, 감겨진 판상 선재의 길이방향에 대한 양측면은 상기 코일 형태의 중공부측 측단이 상기 코일 형태의 외주면측 측단에 비하여 상부에 위치하도록 기울어져 꼬깔 형태로 감겨진 코일 스프링 형상을 가지는 도전체로 이루어진 중공의 원통형 스프링인 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스프링의 감겨진 피치는 동일한 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스프링의 상부 또는 하부의 감겨진 피치는 중앙부의 피치보다 작고, 상면 또는 하면의 끝단은 수평면에 존재하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자.
4. 제3항에 있어서,

   상기 접촉자 끝단의 적어도 하나는 그 끝단에 탐침부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자.
5. 제1항에 있어서,

   상기 중공의 원통형 스프링을 수용하는 상부 플런저 또는 하부 플런저를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓용 프로브 접촉자.
6. 테스트 소켓에 있어서,

   제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 테스트 소켓용 프로브 접촉자; 및,

   상기 접촉자를 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.

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