KR101043349B1 - 검사용 탐침 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 커넥터 리드가 솔더볼 하부로 돌출된 경우에도 안정적인 접촉이 가능한 검사용 탐침 장치를 제공하기 위하여, 반도체 칩이 안착되는 커넥터가 장착된 인쇄회로기판의 솔더볼에 접촉되는 탐침 돌기가 상부에 형성된 플런저를 포함하여 이루어지는 검사용 탐침 장치에 있어서, 상기 플런저의 상부면 중심에는 수직 하방향으로 함몰된 원통 형상의 함몰공이 형성되어 상기 솔더볼의 중심에 돌출된 커넥터의 리드가 상기 함몰공에 삽입되도록 하고, 상기 탐침 돌기의 상단부가 상기 솔더볼에 직접접촉됨을 특징으로 하여, 솔더볼 하부로 돌출된 커넥터 리드가 함몰공에 수용되며 플런저의 탐침 돌기가 직접 솔더볼에 접촉되는 구조를 채택하여, 플런저와 커넥터가 안정적으로 접촉될 수 있으므로 검사 신뢰성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

반도체 PCB 검사 테스트 솔더볼

Description

검사용 탐침 장치{contact probe}

본 발명은 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔더볼의 중심에 커넥터의 리드가 돌출된 경우에도 검사의 정확성을 것을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치이다.

일반적으로, 전자제품 내에는 다수의 칩이 장착되어 있으며, 이들 칩은 전자제품의 성능을 결정하는 중요한 역할을 한다. 칩은 반도체의 얇고 작은 조각판 표면에 구성된 논리 소자로 인해 각각 다양한 기능을 수행하게 되는 집적회로로, 회로기판으로부터 전해진 전기적 신호 등이 버스를 통해 전송되어 이러한 작용이 이루어지게된다.

회로기판(PCB, printed circuit board)은 절연체인 에폭시 또는 베이클라이트 수지 등으로 만든 얇은 기판에 전도체인 구리가 회로배선을 형성하며 도포된 형태로 구성되어 있으며, 집적회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 회로배선 상에 납땜됨으로써 이 인쇄회로기판에 설치된다.

마이크로 칩(Micro-chip)은 이러한 회로기판의 전자회로가 고밀도로 집적되어 만들어진 칩으로, 전자제품에 칩이 장착되어 조립완성되기 전에 정상적인 상태인지를 확인하기 위하여 검사장치에 의하여 검사되는 과정을 필수적으로 거치게 된다.

이러한 검사 방법으로 칩을 검사용 소켓장치에 장착함으로써 검사를 수행하는 방법이 있으며, 이러한 소켓장치 내에서 칩의 파손 없이 검사가 이루어지도록 하기위해 검사용 탐침장치가 장착되어 사용된다.

검사용 회로기판상에는 상부에 검사대상물인 마이크로칩이 놓여져 검사를 받을 수 있도록 검사용 소켓이 장착되어있으며, 검사용 소켓에는 다수개의 검사용 탐침장치가 장착되어 마이크로 칩에 접촉하게 된다.

전류가 상기 검사대상용 마이크로 칩의 여러지점에 접촉된 탐침장치의 상단부로부터 탐침장치 몸체부 및 탐침장치 하단부의 접촉핀을 통해 검사용 회로기판 측으로 흐름으로써, 검사대상용 칩의 정상 작동 여부에 대한 검사가 이루어진다.

한편, 상술한 검사용 회로기판은 마이크로칩 뿐만 아니라 각종 전기소자들이 장착된 인쇄회로기판도 검사할 수 있는바, 마이크로칩을 검사할 때와 마찬가지로 탐침 장치의 플런저가 인쇄회로기판의 납땜부(솔더볼:solder ball)에 접촉됨으로써 달성된다.

도 1은 종래의 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 검사용 탐침 장치(400)는 일반적으로, 검사 대상물에 접촉되는 탐침 돌기(111)가 형성된 플런저(100)와 상기 플런저(100)의 하부가 수용되는 원통형상의 배럴(300)과 상기 배럴(300)의 내부에 수용되어 상기 플런저(100)가 탄성적으로 수직이동되도록 지지하는 코일 스프링(200)으로 구성되는 것이 일반적이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치와 디바이스의 접속 상태를 도시하는 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(20)에 장착된 각종 전기소자가 장착되며, 특히 반도체 칩(21)은 커넥터(31)를 통해서 인쇄회로기판(20)에 장착된다.

이때 상기 커넥터(31)의 리드(31a)는 인쇄회로기판(20)의 하부면에 솔더볼(31b)의 하측으로 일부(31a)가 돌출되게 된다.

검사용 탐침 장치(400)의 플런저(100)는 탐침 돌기(111)가 상기 솔더볼(31b) 접촉되도록 검사용 소켓(미도시)에 장착되며, 검사용 회로 기판(10)을 통해서 반도체 칩(21)의 정상 작동 여부를 테스트하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이 커넥터 리드(31a)가 인쇄회로기판(30)의 솔더볼(31b)울 뚫고 돌출된 경우, 플런저(100)의 탐침돌기(111)는 솔더볼(31b)까지 도달하지 못하고 커넥터 리드(31a)의 단부와 접촉하게 된다.

따라서 종래 검사용 탐침 장치에 따르면 커넥터의 리드가 솔더볼을 뚫고 돌출된 경우에는 플런저의 탐침 돌기가 솔더볼까지 도달하지 못하고 커넥터의 리드에 불안정하게 접촉되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 대한민국 특허청에 출원되어 등록된 등록번호 10-0736756호는 플런저의 상부에 니들을 결합하여 안정적인 접촉이 될 수 있도록 하였다.

도 3은 종래의 검사용 탐침 장치가 디바이스에 접속되는 상태를 도시하는 개념도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 플런저(100)의 상부면에 니들(110)을 결합하되, 플런저(100)의 중심에는 커넥터의 리드(31a)가 수용될 수 있는 공간을 형성하여 상기 니들(110)의 상단부가 솔러볼(31b)에 접촉될 수 있는 구조를 채택하였다.

그러나, 종래의 이러한 기술도 별도의 니들을 플런저에 결합시켜야되므로 제작기간이 길고 제작 단가가 상승한다는 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 커넥터 리드가 솔더볼 하부로 돌출된 경우에도 안정적인 접촉이 가능한 검사용 탐침 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 반도체 칩이 안착되는 커넥터가 장착된 인쇄회로기판의 솔더볼에 접촉되는 탐침 돌기가 상부에 형성된 플런저를 포함하여 이루어지는 검사용 탐침 장치에 있어서, 상기 플런저의 상부면 중심에는 수직 하방향으로 함몰된 원통 형상의 함몰공이 형성되어 상기 솔더볼의 중심에 돌출된 커넥터의 리드가 상기 함몰공에 삽입되도록 하고, 상기 탐침 돌기의 상단부가 상기 솔더볼에 직접접촉됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 함몰공은 바닥면에 역원추형의 함몰부가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 플런저는 하부가 원통형 배럴에 수용되고, 상기 배럴의 내부에는 상기 플런저를 탄성지지하는 탄성 스프링이 내장됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 솔더볼 하부로 돌출된 커넥터 리드가 함 몰공에 수용되며 플런저의 탐침 돌기가 직접 솔더볼에 접촉되는 구조를 채택하여, 플런저와 커넥터가 안정적으로 접촉될 수 있으므로 검사 신뢰성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 검사용 탐침 장치는를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 반도체 칩이 안착되는 커넥터가 장착된 인쇄회로기판의 솔더볼에 접촉되는 탐침 돌기(111)가 상부에 형성된 플런저(100)와, 상기 플런저(100)의 하부가 수용된 배럴(300) 및 상기 배럴(300)의 내부에 수용되어 상기 플런저(100)를 탄성적으로 지지하는 탄성 스프링(미도시)를 포함하여 구성된다.

다만, 도 4에 도시된 것에 한정되지 않고 하부 플런저가 상기 배럴의 하부에 수용된 형태에도 본 발명이 이용될 수 있다.

본 발명의 주 특징은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 플런저(100)의 상부면 중심에는 솔더볼의 중심에 돌출된 커넥터의 리드가 삽입될 수 있는 원통 형태의 함몰공(120)이 형성되어 상기 탐침 돌기(111)의 상단부가 솔더볼에 직접접촉됨을 특 징으로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 함몰공(120)은 플런저의 상부에 형성된 탐침 돌기(111)의 중심에 함몰 형성되며, 일반적인 커넥터 리드에 대응되도록 원통 형태로 함몰되는 것이 바람직하며, 상기 커넥터 리드가 완전히 수용될 수 있도록 커넥터 리드의 직경보다 크고 커넥터 리드의 높이보다 깊게 함몰되도록 제작되어야 한다.

구체적인 접촉 상태를 도면을 통해 살펴보면,

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치가 디바이스에 접촉되는 상태를 도시하는 개념도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 회로 기판(PCB)의 하부에 형성된 솔더볼(31b)에는 커넥터 리드(31a)가 하부로 돌출 형성되고, 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치의 플런저(100)는 상부에 함몰공(120)이 형성되어 상기 커넥터 리드(31a)가 수용된다.

그리고 상기 함몰공(120)의 바닥면에 역원추형의 함몰부(122)가 형성되어, 상기 커넥터 리드(31a)의 상단부에 돌기가 형성되더라도 리드가 함몰공(120)의 내측면에 접촉되지 않도록 한다.

따라서, 종래의 검사용 탐침 장치가 커넥터 리드에 접촉되는 경우보다 플런저(100)의 탐침 돌기가 솔더볼(31b)에 직접 접촉되므로 안정적인 접촉이 가능해 진다.

또한, 별도의 니들이 플런저에 결합되는 구조가 아니므로 탐침 장치의 제작이 쉽고 제작 단가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명은 솔더볼에 커넥터 리드가 돌출된 경우에도 안정적인 접촉인 가능한 검사용 탐침 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치와 디바이스의 접속 상태를 도시하는 개념도.

도 3은 종래의 검사용 탐침 장치가 디바이스에 접속되는 상태를 도시하는 개념도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도.

도 5는 도 4의 평면도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치가 디바이스에 접촉되는 상태를 도시하는 개념도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100: 플런저

111: 탐침 돌기

120: 함몰공

122: 함몰부

200: 탄성 스프링

300: 배럴

400: 검사용 탐침 장치

Claims (3)

1. 반도체 칩이 안착되는 커넥터가 장착된 인쇄회로기판의 솔더볼에 접촉되는 탐침 돌기가 상부에 형성된 플런저를 포함하여 이루어지는 검사용 탐침 장치에 있어서,

   상기 플런저의 상부면 중심에는 수직 하방향으로 함몰된 원통 형상의 함몰공이 형성되며, 상기 솔더볼의 중심에 돌출된 커넥터의 리드가 상기 함몰공에 완전하게 삽입되도록 상기 함몰공의 깊이는 상기 커넥터의 리드 길이보다 더 길게 형성됨으로써, 상기 탐침 돌기의 상단부가 상기 솔더볼에만 직접 접촉됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 함몰공은,

   바닥면에 역원추형의 함몰부가 형성됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 플런저는,

   하부가 원통형 배럴에 수용되고,

   상기 배럴의 내부에는 상기 플런저를 탄성지지하는 탄성 스프링이 내장됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.

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