KR101531043B1 - 포고 핀 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 기술적 사상은 부품 수를 줄이고 전기적 특성을 개선할 수 있는 포고 핀 및 그 제조 방법을 제공한다. 그 포고 핀은 원통 형태를 가지며 하단에 하방 접촉부가 형성된 하부 접점부, 상기 하부 접점부에 일체로 연결되어 상단 방향으로 연장된 원통형의 스프링부, 및 상기 스프링부에 일체로 연결되고 상단에 원형 고리가 형성된 결합부를 구비한 바텀 플런저(bottom plunger); 및 원통 형태를 가지며 상단에 상방 접촉부가 형성된 상부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 일체로 연결된 원통 형태를 가지며 상기 바텀 플런저에 삽입되는 하부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 형성된 상부 돌기, 및 상기 하부 몸통부의 상부에 형성된 하부 돌기를 구비한 탑 플런저(top plunger);를 포함하고, 상기 원형 고리가 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부 부분에 결합하여 상기 탑 플런저가 상기 바텀 플런저에 고정되는 구조를 갖는다.

Description

포고 핀 및 그 제조방법{Pogo pin and manufacturing method thereof}
본 발명의 기술적 사상은 반도체 소자 테스트용 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 전기적 성능을 시험하는 반도체 소자 테스트용 포고 핀에 관한 것이다.
웨이퍼 레벨의 제조공정이 완료된 웨이퍼 상의 각 칩들은 패키징 공정을 수행하기 전에 EDS(Electrical Die Sorting) 공정에서 테스트 설비에 의해 전기적인 특성 검사를 받게 된다. 또한, 패키징 공정이 완료된 패키지들도 테스트 설비에 의해 전기적인 특성 검사를 받게 된다. 이는 상기 웨이퍼의 각 칩들이나 패키지들이 반도체 장치로서의 특정 기준에 적합하게 제조되었는지의 여부를 판단하기 위함이다.
최근에 들어, 반도체 소자의 고집적화가 진행되면서 포고 핀(Pogo Pin) 또는 스프링 핀(Spring Pin)이라는 탐침을 이용한 반도체 소자 테스트용 콘택터가 널리 사용되고 있다. 상기 콘택터는 상기 포고 핀을 통하여 테스트 될 반도체 소자와 테스트 보드 또는 더트(Device Under Testing: DUT)를 전기적으로 접속한다.
상기 포고 핀은 일반적으로 탑 플런저(Top Plunger), 바텀 플런저(Bottom Plunger), 스프링 및 파이프(Pipe) 부분으로 구별될 수 있다. 상기 각 부분들은 분리된 형태로 따로 제작된 후, 서로 결합하여 상기 포고 핀을 구성하게 된다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 기술적 과제는 부품 수를 줄이고 전기적 특성을 개선할 수 있는 포고 핀 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상은 원통 형태를 가지며 하단에 하방 접촉부가 형성된 하부 접점부, 상기 하부 접점부에 일체로 연결되어 상단 방향으로 연장된 원통형의 스프링부, 및 상기 스프링부에 일체로 연결되고 상단에 원형 고리가 형성된 결합부를 구비한 바텀 플런저(bottom plunger); 및 원통 형태를 가지며 상단에 상방 접촉부가 형성된 상부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 일체로 연결된 원통 형태를 가지며 상기 바텀 플런저에 삽입되는 하부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 형성된 상부 돌기, 및 상기 하부 몸통부의 상부에 형성된 하부 돌기를 구비한 탑 플런저(top plunger);를 포함하고, 상기 원형 고리가 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부 부분에 결합하여 상기 탑 플런저가 상기 바텀 플런저에 고정되는 구조를 갖는 포고 핀을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 돌기는 원형 고리 형태로 돌출된 원형 돌기이고, 상기 하부 돌기는 상기 하부 몸통부의 측면의 일부가 가지(branch)처럼 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 돌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하부 돌기는 상기 하부 몸통부의 측면에서 상방으로 연장되되 상방으로 갈수록 외곽으로 벌어진 간격이 커지며, 상기 하부 돌기는, 상기 하부 몸통부의 중심축 방향으로 힘을 가하면 벌어진 간격이 줄어들고, 힘을 가하지 않으면 처음 벌어진 간격으로 돌아갈 수 있도록 탄성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하방 접촉부 및 상기 상방 접촉부 각각은 크라운(crown) 형태, 웨지(wedge) 형태 및 콘(cone) 형태 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상은 상기 과제를 해결하기 위하여, 평판형 바텀 플런저 및 평판형 탑 플런저를 준비하는 단계; 상기 평판형 바텀 플런저 및 평판형 탑 플런저 각각을 둥글게 말아(roll) 원통형 바텀 플런저 및 원통형 탑 플런저를 만드는 단계; 및 상기 원통형 탑 플런저의 하부 몸통부를 상기 원통형 바텀 플런저에 삽입하여 상기 원통형 탑 플런저를 상기 원통형 바텀 플런저에 결합 및 고정하는 단계;를 포함하는 포고 핀 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 평판형 바텀 플런저는, 하단에 하방 접촉부가 형성되고 평판 형태의 하부 접점부, 상기 하부 접점부에 일체로 연결되어 상단 방향으로 지그재그(zigzag)로 연장된 스프링부, 및 상기 스프링부에 일체로 연결되고 티(T)자 형태를 갖는 결합부를 구비하고, 상기 하부 접점부, 스프링부 및 결합부가 하나의 평면을 이루며, 상기 평판형 탑 플런저는, 상단에 상방 접촉부가 형성되고 평판 형태의 상부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 일체로 연결된 평판 형태의 하부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 형성된 상부 돌기, 및 상기 하부 몸통부의 상부에 형성된 하부 돌기를 구비하고, 상기 상부 몸통부와 상기 하부 몸통부가 하나의 평면을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 돌기는 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 직선 형태로 돌출된 돌기이고, 상기 하부 돌기는 상기 하부 몸통부의 일부가 가지(branch)처럼 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 돌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 원통형 바텀 플런저 및 원통형 탑 플런저를 만드는 단계에서, 상기 상부 돌기는 원형 고리 형태로 돌출된 원형 돌기가 되고 상기 하부 돌기는 원통형의 상기 하부 몸통부의 측면에서 돌출되는 돌기가 되며, 상기 결합부는 상기 티(T)자 형태 중 "─" 형태의 상단 부분이 유(U)자 형태가 되며, 상기 결합 및 고정하는 단계에서, 상기 유(U)자 형태를 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부를 감싸도록 원형 고리로 만들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 원통형 바텀 플런저 및 원통형 탑 플런저를 만드는 단계에서, 상기 상부 돌기는 원형 고리 형태로 돌출된 원형 돌기가 되고, 상기 하부 돌기는 원통형의 상기 하부 몸통부의 측면에서 돌출되어 상방으로 벌어진 간격이 커지되, 힘을 가하면 벌어진 간격이 줄어들고 힘을 가하지 않으면 탄성에 의해 처음 벌어진 간격으로 돌아가며, 상기 결합부는 티(T)자 형태 중 "─" 형태의 상단 부분이 원형 고리가 되며, 상기 결합 고정하는 단계에서, 상기 원형 고리가 상기 하부 돌기를 통과하여 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부에 위치할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 포고 핀은 일체형의 탑 플런저와 일체형의 바텀 플런저가 결합한 구조를 가질 수 있다. 그에 따라, 부품 수가 줄어들어 전기적 특성이 현저히 개선될 수 있다. 즉, 본 실시예의 포고 핀은 각각 일체형의 탑 플런저와 바텀 플런저의 2개의 부품만을 결합한 구조를 가짐으로써, 그만큼 접촉 불량에 따른 전기적 특성 불량이 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포고 핀의 제조방법은 평판형의 탑 플런저와 바텀 플런저를 준비하고, 그러한 평판형 구조를 원통형 구조로 둥글게 말아서 원통형의 탑 플런저와 바텀 플런저로 만든 후, 서로 결합시키는 식으로 제조하므로, 제조 공정상 매우 용이하게 포고 핀을 제조할 수 있으며, 또한 제조 공정상의 용이함과 적은 부품 수에 기인하여 원가 절감에 기여할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 포고 핀에 대한 평면도들 및 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1d의 A 및 B 부분을 확대하여 보여주는 단면도들이다.
도 3a는 도 1a의 포고 핀의 바텀 플런저와 탑 플런저가 결합하는 중간 단계를 보여주는 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 C 부분을 확대하여 보여주는 수평 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포고 핀의 바텀 플런저와 탑 플런저가 결합하는 중간 단계를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 4c는 도 4b의 A 부분을 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4a 및 도 4b의 포고 핀의 바텀 플런저와 탑 플런저가 결합한 후를 보여주는 사시도 및 단면도이다.
도 5c는 도 5b의 A 부분을 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1a의 포고 핀의 탑 플런저를 제조하는 과정을 보여주는 사시도들이다.
도 7a 및 도 7b는 도 5a의 포고 핀의 탑 플런저를 제조하는 과정을 보여주는 사시도들이다.
도 8a 및 도 8b는 도 1a 또는 도 5a의 포고 핀의 바텀 플런저를 제조하는 과정을 보여주는 사시도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 1a 또는 4a의 포고 핀에서, 탑 플런저의 상방 접촉부와 바텀 플런저의 하방 접촉부의 다양한 구조를 보여주는 사시도들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 통상의 기술자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소와 바로 연결될 수도 있지만, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 유사하게, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 구조나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 포고 핀에 대한 평면도들 및 단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1d의 A 및 B 부분을 확대하여 보여주는 단면도들이다. 여기서, 도 1a는 정면, 도 1b는 측면, 그리고 도 1c는 후면에서 바라본 평면도들이고 도 1d는 도 1a의 수직 단면도이다.
도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 본 실시예에 따른 포고 핀(100)은 탑 플런저(110) 및 바텀 플런저(120)를 포함할 수 있다. 탑 플런저(110)는 상부 몸통부(112), 상부 돌기(114), 하부 돌기(116) 및 하부 몸통부(118)를 포함할 수 있다.
상부 몸통부(112)는 도시된 바와 같이 길쭉한 원통형 파이프 형태로 형성되고 상단 끝에 상방 접촉부(112c)가 형성될 수 있다. 상방 접촉부(112c)는 크라운(crown) 형태, 웨지(wedge) 형태, 또는 콘(cone) 형태 등을 가질 수 있다. 이러한 상방 접촉부(112c)의 좀더 상세한 구조는 도 9a 내지 도 9c 부분에서 기술한다. 한편, 상부 몸통부(112)에는 제1 오픈 홀(H1)이 형성될 수 있다. 이러한 제1 오픈 홀(h1)은 상부 몸통부(112)에 2개 이상 형성되거나 또는 형성되지 않을 수 있다.
상부 돌기(114)는 상부 몸통부(112)와 하부 몸통부(118)가 연결되는 부분에서 원형 고리 형태로 외곽으로 돌출된 원형 돌기 구조를 가질 수 있다. 이러한 상부 돌기(114)는 상부 몸통부(112)가 바텀 플런저(120)의 내부로 삽입되지 않도록 차단하는 기능을 할 수 있다. 한편, 도 6a를 통해 알 수 있듯이 상부 돌기(114)는 상부 몸통부(112)와 하부 몸통부(118)에 일체로 결합한 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에서 상부 돌기(114)는 원형 돌기 구조에 한하지 않는다. 예컨대, 상부 돌기(114)는 상부 몸통부(112)를 바텀 플런저(120)의 내부로 삽입되지 않도록 할 수 있는 어떠한 돌출 구조도 가능하다. 다만, 본 발명의 기술적 사상에 따라, 다른 돌출 구조의 상부 돌기(114) 역시 상부 몸통부(112)와 하부 몸통부(118)에 일체로 결합한 구조로 형성될 수 있다.
하부 몸통부(118)는 상부 몸통부(112)와 같이 길쭉한 원통형 파이프 형태로 형성될 수 있다. 이러한 하부 몸통부(118)는 6b에서 알 수 있듯이 하단 부분(118b)이 다른 부분보다 좁은 형태로 형성될 수 있다. 즉, 하단 부분(118b)의 지름이 다른 부분의 지름보다 작을 수 있다. 이와 같이 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)을 좁게 형성하는 이유는 하부 몸통부(118)가 바텀 플런저(120)의 하부 접점부(126) 내부로 원활하게 미끄러져 들어갈 수 있도록 하기 위함일 수 있다.
그러나 본 실시예에서 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)은 좁은 형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)은 다른 부분과 동일한 사이즈로 형성될 수 있다.
하부 돌기(116)는 하부 몸통부(118)의 상부 부분에 형성되고 상부 돌기(114)로부터 약간 이격되어 형성될 수 있다. 이러한 하부 돌기(116)는 하부 몸통부(118)의 일부가 나무 가지(branch)와 같이 외곽으로 돌출되는 형태를 가질 수 있다. 즉, 하부 돌기(116)의 하부는 하부 몸통부(118)과 일체로 결합되고, 상부로 가면서 하부 몸통부(118)에서 분리되어 벌어진 형태를 가질 수 있다.
하부 돌기(116)는 도시된 바와 같이 서로 대향하도록 2개 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예의 포고 핀(100)에서, 하부 돌기(116)의 개수가 2개에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하부 돌기(116)는 1개만 형성되거나 또는 3개 이상 형성될 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 하부 돌기(116)는 하부 몸통부(118)에서 뻗어나온 가지 형태에 한하지 않는다. 예컨대, 하부 돌기(116)는 상부 돌기(114)와 같이 원형 돌기 구조로 형성될 수도 있다.
바텀 플런저(120)는 결합부(122), 스프링부(124) 및 하부 접점부(126)를 포함할 수 있다.
결합부(122)는 상부에 원형 고리(122r) 및 하부에 결합 몸체(122b)를 포함할 수 있다. 원형 고리(122r)는 상부 돌기(114)와 하부 돌기(116) 사이의 하부 몸통부(118)를 둘러쌀 수 있다. 원형 고리(122r)가 하부 몸통부(118)에 결합함으로써, 탑 플런저(110)가 바텀 플런저(120)에 결합하여 고정될 수 있다. 결합 몸체(122b)는 원형 고리(122r)의 일부에서 하부로 연장하여 하부 몸통부(118)의 일부를 덮을 수 있다. 즉, 결합 몸체(122b)는 하부 몸통부(118)의 일 측면만을 덮고 타 측면을 오픈시키는 구조를 가질 수 있다. 도 1a는 결합 몸체(122b)가 하부 몸통부(118)를 덮고 있는 부분을 도시하고 있으며, 도 1c는 하부 몸통부(118)가 결합 몸체(122b)로부터 오픈된 부분을 도시하고 있다.
스프링부(124)는 결합부(122)의 결합 몸체(122b)와 일체로 연결되어 하부로 연장하는 원통형 구조를 가질 수 있다. 이러한 스프링부(124)는 일반적인 코일 구조의 스프링과는 다른 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 일반적인 코일 구조의 스프링은 일 방향을 따라서 회전 방향이 시계 방향 및 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로 계속 동일하다. 그러나 본 실시예에서 스프링부(124)는 일 방향을 따라서 회전 방향이 시계 방향과 반시계 방향으로 번갈아 가면서 계속해서 변할 수 있다. 예컨대, 도 1c에서 볼 수 있듯이 터닝 부분들(T)에서 회전 방향이 반대로 바뀌게 된다. 이러한 결과는 도 8a에서 볼 수 있듯이 지그재그 형태의 평판형 스프링을 둥글게 말아서 원통형의 스프링부(124)를 형성한 데에서 기인할 수 있다.
하부 접점부(126)는 원통 형태를 가지며 스프링부(124)와 일체로 연결될 수 있다. 하부 접점부(126)의 하단에는 하방 접촉부(126c)가 형성될 수 있다. 하방 접촉부(126c)는 상방 접촉부(112c)와 같이 크라운 형태, 웨지 형태, 또는 콘 형태 등을 가질 수 있다. 이러한 하방 접촉부(126c)의 좀더 상세한 구조는 도 9a 내지 도 9c 부분에서 기술한다. 한편, 하부 접점부(126)에는 2개의 제2 오픈 홀(H2)이 형성될 수 있다. 이러한 제2 오픈 홀(H2)은 하부 접점부(126)에 1개 또는 3개 이상 형성될 수 있고, 경우에 따라 형성되지 않을 수도 있다.
하부 접점부(126) 내부로는 탑 플런저(110)의 하부 몸통부(118)의 하부 부분이 미끄러져 삽입될 수 있다. 구체적으로, 탑 플런저(110)의 상방 접촉부(112c)를 통해 하방으로 힘이 가해지게 되면, 바텀 플런저(120)의 스프링부(124)가 수축하게 되고 그에 따라 탑 플런저(110)의 하부 몸통부(118)의 하부 부분이 하부 접점부(126) 내부로 미끄러져 들어갈 수 있다. 또한, 가해진 힘이 제거되면 스프링부(124)가 원상태로 복원되고 그에 따라, 하부 몸통부(118)의 하부 부분이 하부 접점부(126)로부터 나오게 된다.
전술한 바와 같이, 하부 접점부(126) 내에서 하부 몸통부(118)의 원활한 움직임을 위해 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)은 다른 부분보다 좁은 형태를 가질 수 있다. 한편, 하부 접점부(126) 입구 쪽에 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)이 걸리는 것을 방지하기 위해, 스프링부(124)의 이완 상태에서 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)은 하부 접점부(126) 내부에 삽입된 상태를 유지할 수 있다.
본 실시예의 포고 핀(100)은 일체형의 탑 플런저(110)와 일체형의 바텀 플런저(120)가 결합한 구조를 가질 수 있다. 그에 따라, 부품 수가 줄어들어 전기적 특성이 현저히 개선될 수 있다. 즉, 종래의 포고 핀의 경우 전술한 바와 4개의 부품들이 서로 연결되는 구조로 되어 있고, 결합 부분 각각에서의 접촉 불량에 따라 전체 포고 핀의 전기적인 특성이 나빠질 수 있다. 그러나 본 실시예의 포고 핀(100)은 각각 일체형의 탑 플런저(110)와 바텀 플런저(120)의 2개의 부품만을 결합한 구조를 가짐으로써, 그만큼 접촉 불량에 따른 전기적 특성 불량이 감소될 수 있다.
참고로, 본 실시예의 포고 핀(100) 구조에서 탑 플런저(110)와 바텀 플런저(120)의 물리적 및 전기적 결합은 상부 돌기(114)와 하부 돌기(116) 사이의 하부 몸통부(118) 부분과 그 부분을 둘러싸는 결합부(122)의 원형 고리(122r)의 결합을 통해 이루어질 수 있다. 물론, 다른 부분들에서의 접촉 역시 전기적 결합에 기여할 수 있다.
덧붙여, 본 실시예의 포고 핀(100)은 평판형의 탑 플런저와 바텀 플런저를 준비하고, 그러한 평판형 구조를 원통형 구조로 둥글게 말아서 원통형의 탑 플런저와 바텀 플런저로 만든 후, 서로 결합시키는 식으로 제조하므로, 제조 공정상 매우 용이하게 포고 핀을 제조할 수 있으며, 또한 제조 공정상의 용이함과 적은 부품 수에 기인하여 원가 절감에 기여할 수 있다. 포고 핀(100)의 제조 과정에 대해서는 도 6a 내지 도 8b 부분에서 좀더 상세히 기술한다.
도 3a는 도 1a의 포고 핀의 바텀 플런저와 탑 플런저가 결합하는 중간 단계를 보여주는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 C 부분을 확대하여 보여주는 수평 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 탑 플런저(110)와 바텀 플런저(120)를 결합할 때, 바텀 플런저(120)의 결합부(122)의 상단 부분(122r')은 원형 고리 형태가 아니라 유(U)자 형태를 가질 수 있다. 즉, 도 3b에서 확인할 수 있듯이, 결합부(122)의 상단 부분(122r')의 수평 단면은 유(U)자 형태를 가질 수 있다.
탑 플런저(110)와 바텀 플런저(120)를 결합할 때, 먼저 이러한 유(U)자 형태의 결합부(122)의 상단 부분(122r')을 상부 돌기(114)와 하부 돌기(116) 사이의 하부 몸통부(118) 사이에 위치시키고, 그 후, 결합부(122)의 상단 부분(122r')에 힘을 가해 하부 몸통부(118)를 감싸도록 원형 고리(122r)로 만듦으로써, 탑 플런저(110)와 바텀 플런저(120)를 물리적 및 전기적으로 결합시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포고 핀의 바텀 플런저와 탑 플런저가 결합하는 중간 단계를 보여주는 사시도 및 단면도이고, 도 4c는 도 4b의 A 부분을 확대하여 보여주는 단면도이다. 또한, 도 5a 및 도 5b는 도 4a 및 도 4b의 포고 핀의 바텀 플런저와 탑 플런저가 결합한 후를 보여주는 사시도 및 단면도이고, 도 5c는 도 5b의 A 부분을 확대하여 보여주는 단면도이다. 설명의 편의상, 도 1a 내지 도 2b에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 4a 내지 도 5c를 참조하면, 본 실시예의 포고 핀(100a)은 하부 돌기(116a) 부분을 제외하고 도 1a의 포고 핀(100)과 유사할 수 있다. 즉, 본 실시예의 포고 핀(100a)에서, 하부 돌기(116a)는 상방으로 좀더 길쭉한 모양으로 형성될 있다. 구체적으로, 하부 돌기(116a)는 도 1a의 포고 핀(100)의 하부 돌기(116)와 유사하게 하부 몸통부(118)의 측면의 일부가 상방으로 나무 가지처럼 외곽으로 돌출되는 형태를 가질 수 있다. 그러나 본 실시예에서 하부 돌기(116a)는 하부 몸통부(118)에서 뻗어나온 길이가 좀더 길고, 상방으로 갈수록 벌어진 간격이 점점 커지는 구조를 가질 수 있다.
본 실시예의 하부 돌기(116a)는 탄성을 가질 수 있다. 그에 따라, 도 4c에서의 화살표(F1)와 같이 하부 몸통부(118)의 중심축 방향으로 힘을 가하면 벌어진 간격이 줄어들고, 힘을 제거하면 도 5c의 화살표(F2)와 같이 탄성에 의해 원래의 처음 벌어진 상태로 돌아갈 수 있다. 또한, 이와 같이 하부 돌기(116a)가 탄성을 가지도록 길쭉하게 형성됨으로써, 본 실시예의 포고 핀(100a)에서 탑 플런저(110a)와 바텀 플런저(120)의 결합 방식은 앞서 도 1a의 포고 핀(100)에서의 탑 플런저(110)와 바텀 플런저(120)의 결합 방식과 다를 수 있다.
예컨대, 본 실시예의 포고 핀(100a)은 탑 플런저(110a)와 바텀 플런저(120)를 결합시킬 때, 바텀 플런저(120)의 결합부(122)에는 이미 원형 고리(122r)가 형성되어 있을 수 있다. 그에 따라, 결합부(122)의 원형 고리(122r)가 하부 돌기(116a)를 하부로부터 통과하여 상부 돌기(114)와 하부 돌기(116a) 사이의 하부 몸통부(118) 부분에 위치함으로써, 탑 플런저(110a)와 바텀 플런저(120)의 물리적 및 전기적 결합이 이루어질 수 있다. 경우에 따라, 원형 고리(122r)를 상부 돌기(114)와 하부 돌기(116a) 사이의 하부 몸통부(118) 부분에 위치시킨 후에, 수평 방향으로 힘을 가해 원형 고리(122r)가 하부 몸통부(118)에 좀더 밀착하여 결합할 수 있도록 할 수도 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이 원형 고리(122r)가 상부로 올라가면서 하부 돌기(116a)에 화살표(F1)와 같은 방향으로 힘이 가해지고, 그에 따라 하부 돌기(116a)가 하부 몸통부(118) 쪽으로 붙게 되어 원형 고리(122r)가 하부 돌기(116a) 부분을 통과하게 된다. 원형 고리(122r)가 하부 돌기(116a) 부분을 완전히 통과하게 되면, 도 5c에 도시된 바와 같이, 하부 돌기(116a)는 탄성에 의해 화살표(F2)와 같은 방향으로 힘이 가해져 원래의 상태로 돌아가게 된다.
탄성을 갖는 하부 돌기(116a)는 도시된 바와 같이 서로 대향하도록 2개 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예의 포고 핀(100a)에서, 하부 돌기(116a)의 개수가 2개에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하부 돌기(116a)는 1개만 형성되거나 또는 3개 이상 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 포고 핀(100a) 구조에서, 하부 돌기(116a)가 상대적으로 길게 형성됨으로써, 탑 플런저(110a)의 하부 몸통부(118)의 길이가 도 1a의 포고 핀(100) 구조에서보다 더 길어질 수 있다. 포고 핀의 전체 길이가 어느 정도 일정하다고 가정할 때, 본 실시예의 포고 핀(100a) 구조에서 상부 몸통부(112)의 길이는 하부 몸통부(118)가 길어진 만큼 짧아질 수 있다. 또한, 그에 따라 상부 몸통부(112)와 하부 몸통부(118)의 연결 부분에 형성되는 상부 돌기(114)도 도 1a의 포고 핀(100) 구조에 비해 상방으로 치우쳐 배치될 수 있다. 덧붙여, 본 실시예의 포고 핀(100a) 구조에서, 하부 몸통부(118)가 길어짐에 따라, 하부 몸통부(118)를 수용하는 바텀 플런저(120)의 전체 길이도 길어질 수 있다. 구체적으로 바텀 플런저(120)의 스프링부(124) 부분이 도 1a의 포고 핀(100) 구조에서의 스프링부(124) 보다 길어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 1a의 포고 핀의 탑 플런저를 제조하는 과정을 보여주는 사시도들이다.
도 6a를 참조하면, 먼저 평판형 탑 플런저(110p)를 제작한다. 평판형 탑 플런저(110p)는 해당 형태를 포함한 프레스 금형을 이용하여 프레스 가공을 통해 제작할 수 있다.
평판형 탑 플런저(110p)는 평판형 상부 몸통부(112p), 상부 돌기(114p), 하부 돌기(116p), 및 평판형 하부 몸통부(118p)를 포함할 수 있다.
평판형 상부 몸통부(112p)는 평판형 구조를 가지며 상단에 평면형의 상방 접촉부(112cp)가 형성될 수 있다. 한편, 평판형 상부 몸통부(112p)의 측면에는 제1 오픈 홀에 대응하는 제1 홈(H1')이 형성될 수 있다. 이러한 제1 홈(H1')은 2개 이상 형성되거나 또는 형성되지 않을 수 있다.
상부 돌기(114p)는 평판형 상부 몸통부(112p)와 평판형 하부 몸통부(118p)가 연결되는 부분에서, 평판형 상부 몸통부(112p) 또는 평판형 하부 몸통부(118p)를 가로지르는 방향으로 일자형으로 형성될 수 있다. 이러한 상부 돌기(114p)는 도시된 바와 같이 평판형 상부 몸통부(112p)와 평판형 하부 몸통부(118p)의 연결 부분에서 주름 형태로 접힌 모양으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상부 돌기(114p)는 평판형 상부 몸통부(112p) 또는 평판형 하부 몸통부(118p) 상면으로부터 일자형으로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
평판형 하부 몸통부(118p)는 평판형 상부 몸통부(112p)와 같이 평판형 구조를 가지며, 하단에 굴곡부(118bp)가 형성될 수 있다. 굴곡부(118bp)는 평판형 하부 몸통부(118p)를 둥글게 말아서 원통형으로 만들 때, 하부 몸통부(118)의 하단 부분(118b)이 좁아지는 구조를 만들기 위함이다. 만약, 하단 부분(118b)을 좁아지는 구조로 만들지 않는 경우에는 굴곡부(118bp)를 별도로 형성할 필요는 없다.
하부 돌기(116p)는 나무 가지 형태처럼 평판형 하부 몸통부(118p) 상면으로부터 돌출되도록 형태를 가질 수 있다. 하부 돌기(116p)가 2개 형성되고 있지만, 하부 돌기(116p)는 1개 또는 3개 이상 형성될 수 있다.
본 실시예의 평판형 탑 플런저(110p) 구조에서 평판형 상부 몸통부(112p)와 평판형 하부 몸통부(118p)는 하나의 평면을 구성할 수 있다. 물론, 상부 돌기(114p), 하부 돌기(116p) 및 굴곡부(118bp) 등은 상기 평면에서 돌출 또는 굽어진 구조를 가질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 평판형 탑 플런저(110p)를 제조 후, 평판형 탑 플런저(110p)를 화살표 방향으로 둥글게 말아서 원통형의 탑 플런저(110)를 형성한다. 이러한 원통형의 탑 플런저(110)는 도 1a의 포고 핀(100)의 탑 플런저(110)에 대응할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 5a의 포고 핀의 탑 플런저를 제조하는 과정을 보여주는 사시도들이다. 설명의 편의상 도 6a 및 도 6b에서 이미 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
도 7a를 참조하면, 먼저 평판형 탑 플런저(110ap)를 제작한다. 평판형 탑 플런저(110ap)는 도 6a의 평판형 탑 플런저(110p)와 마찬가지로 해당 형태를 포함한 프레스 금형을 이용하여 프레스 가공을 통해 제작할 수 있다.
본 실시예의 평판형 탑 플런저(110ap)는 도 6a의 평판형 탑 플런저(110p)와 달리 하부 돌기(116ap)가 더 길게 형성될 수 있다. 즉, 하부 돌기(116ap)는 나무 가지 형태처럼 평판형 하부 몸통부(118p) 상면으로부터 돌출되는 형태를 가지되, 좀더 길게 형성됨으로써 탄성을 갖는 구조를 가질 수 있다. 이러한 하부 돌기(116ap)는 평판형 하부 몸통부(118p)과 결합된 부분으로부터 멀어질수록 벌어지는 간격이 커질 수 있다.
본 실시예에서 하부 돌기(116ap)가 2개 형성되고 있지만, 도 6a에서 하부 돌기(116p)에 대해 설명한 바와 같이 1개 또는 3개 이상 형성될 수 있음은 물론이다.
도 7b를 참조하면, 평판형 탑 플런저(110ap)를 제조 후, 평판형 탑 플런저(110ap)를 화살표 방향으로 둥글게 말아서 원통형의 탑 플런저(110a)를 형성한다. 이러한 원통형의 탑 플런저(110a)는 도 5a의 포고 핀(100a)의 탑 플런저(110a)에 대응할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 1a 또는 도 5a의 포고 핀의 바텀 플런저를 제조하는 과정을 보여주는 사시도들이다.
도 8a를 참조하면, 먼저 평판형 바텀 플런저(120p)를 제작한다. 평판형 바텀 플런저(120p) 역시 해당 형태를 포함한 프레스 금형을 이용하여 프레스 가공을 통해 제작할 수 있다.
평판형 바텀 플런저(120p)는 티(T)자형 결합부(122p), 스프링부(124p) 및 평판형 하부 접점부(126p)를 포함할 수 있다.
티(T)자형 결합부(122p)는 전체적으로 티(T)자 형태를 가지며, 상부의 "─" 형태의 상단 부분(122rp)과 상단 부분(122rp)에서 하부로 연장되어 형성된 "□" 형태의 결합 몸체(122bp)를 포함할 수 있다.
스프링부(124p)는 도시된 바와 같이 결합 몸체(122bp)로부터 지그재그 형태로 하방으로 연장되어 형성될 수 있다. 한편, 지그재그의 터닝 부분(T)은 차후 원통형 스프링부(124)가 된 후에 회전 방향이 바뀌는 부분에 대응할 수 있다.
평판형 하부 접점부(126p)는 스프링부(124)와 일체로 연결되고 전체적으로 평판형 구조를 가질 수 있다. 평판형 하부 접점부(126p)의 하단에는 평면형의 하방 접촉부(126cp)가 형성될 수 있다. 한편, 평판형 하부 접점부(126p)에는 제2 오픈 홀에 대응하는 제2 홈(H2') 및 제2 홀(H2")이 형성될 수 있다. 이러한 제2 홈(H2') 및 제2 홀(H2")은 둘 중 하나만 형성되거나 또는 3개 이상으로 형성될 수 있다. 또한, 경우에 따라 제2 홈(H2') 및 제2 홀(H2") 둘 다 형성되지 않을 수도 있다.
티(T)자형 결합부(122p), 스프링부(124p) 및 평판형 하부 접점부(126p)는 하나의 평면을 구성할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 평판형 바텀 플런저(120p)를 제조 후, 평판형 바텀 플런저(120p)를 화살표 방향으로 둥글게 말아서 원통형의 바텀 플런저(120)를 형성한다. 이러한 원통형의 바텀 플런저(120)는 도 1a 또는 도 5a의 포고 핀(100, 100a)의 바텀 플런저(120)에 대응할 수 있다.
이후, 바텀 플런저(120)에 도 6b의 탑 플런저(110)를 결합하여 도 1a 포고 핀(100)을 완성할 수 있다. 또한, 바텀 플런저(120)에 도 7b의 탑 플런저(110a)를 결합하여 도 5a의 포고 핀(100a)을 완성할 수 있다.
한편, 도 8b의 바텀 플런저(120)가 도 1a의 포고 핀(100)의 바텀 플런저(120)에 대응하는 경우, 도 8b의 바텀 플런저(120)는 두 단계를 거쳐서 도 1a의 포고 핀(100)의 바텀 플런저(120)가 될 수 있다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이 티(T)자형 결합부(122p) 중 "─" 형태의 상단 부분(122rp)은 일단 유(U)자 형태의 상단 부분(122r')으로 되고, 그 후 상부 돌기(114)와 하부 돌기(116) 사이의 하부 몸통부(118) 부분을 감싸는 원형 고리(122r)가 됨으로써, 도 1a의 포고 핀(100)의 바텀 플런저(120)가 될 수 있다.
만약, 도 8b의 바텀 플런저(120)가 도 5a의 포고 핀(100)의 바텀 플런저(120)에 대응하는 경우, 본 단계의 원통형의 바텀 플런저(120)로 만드는 과정에서 티(T)자형 결합부(122p) 중 "─" 형태의 상단 부분(122rp)이 바로 원형 고리(122r)가 될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 도 1a 또는 4a의 포고 핀에서, 탑 플런저의 상방 접촉부와 바텀 플런저의 하방 접촉부의 다양한 구조를 보여주는 사시도들이다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 도 1a 또는 도 5a의 포고 핀(100, 100a)에서, 탑 플런저(110, 110a)의 상단에 형성되는 상방 접촉부(112c)는 3개의 산을 갖는 크라운 형태를 가졌지만, 상방 접촉부(112c)가 3개의 산을 갖는 크라운 형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 9a와 같이 4개의 산을 갖는 크라운 형태 또는 그 이상의 산의 개수를 갖는 크라운 형태를 가질 수 있다.
또한, 상방 접촉부(112c)는 크라운 형태에 한정되지 않고, 도 9b에 도시된 바와 같이 웨지(wedge) 형태, 또는 도 9c에 도시된 바와 같은 콘(cone) 형태를 가질 수도 있다.
한편, 도 1a 또는 도 5a의 포고 핀(100, 100a)에서, 바텀 플런저(120)의 하단에 형성되는 하방 접촉부(126c) 역시 다양한 개수의 산을 구비한 크라운 형태, 도 9b와 같은 웨지 형태, 또는 도 9c와 같은 콘 형태로 형성될 수 있다.
더 나아가 상방 접촉부(112c) 및 하방 접촉부(126c)의 형태가 상기 크라운 형태, 웨지 형태, 또는 콘 형태에 한정되지 것은 아니다. 예컨대, 상방 접촉부(112c) 및 하방 접촉부(126c)의 형태는 반도체 소자 테스트 시에 접촉되는 단자의 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100, 100a: 포고 핀, 110, 110a: 탑 플런저, 112: 상부 몸통부, 112c: 상방 접촉부, 114: 상부 돌기, 116, 116a: 하부 돌기, 118: 하부 몸통부, 120: 하부 몸통부, 122: 결합부, 122r: 원형 고리, 122b: 결합 몸체, 124: 스프링부, 126: 하부 접점부, 126c: 하부 접촉부

Claims (9)

  1. 원통 형태를 가지며 하단에 하방 접촉부가 형성된 하부 접점부, 상기 하부 접점부에 일체로 연결되어 상단 방향으로 연장된 원통형의 스프링부, 및 상기 스프링부에 일체로 연결되고 상단에 원형 고리가 형성된 결합부를 구비한 바텀 플런저(bottom plunger); 및
    원통 형태를 가지며 상단에 상방 접촉부가 형성된 상부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 일체로 연결된 원통 형태를 가지며 상기 바텀 플런저에 삽입되는 하부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 형성된 상부 돌기, 및 상기 하부 몸통부의 상부에 형성된 하부 돌기를 구비한 탑 플런저(top plunger);를 포함하고,
    상기 원형 고리가 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부 부분에 결합하여 상기 탑 플런저가 상기 바텀 플런저에 고정되는 구조를 갖는 포고 핀.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 돌기는 원형 고리 형태로 돌출된 원형 돌기이고,
    상기 하부 돌기는 상기 하부 몸통부의 측면의 일부가 가지(branch)처럼 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 돌기인 것을 특징으로 하는 포고 핀.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 하부 돌기는 상기 하부 몸통부의 측면에서 상방으로 연장되되 상방으로 갈수록 외곽으로 벌어진 간격이 커지며,
    상기 하부 돌기는, 상기 하부 몸통부의 중심축 방향으로 힘을 가하면 벌어진 간격이 줄어들고, 힘을 가하지 않으면 처음 벌어진 간격으로 돌아갈 수 있도록 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 하방 접촉부 및 상기 상방 접촉부 각각은 크라운(crown) 형태, 웨지(wedge) 형태 및 콘(cone) 형태 중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
  5. 평판형 바텀 플런저 및 평판형 탑 플런저를 준비하는 단계;
    상기 평판형 바텀 플런저 및 평판형 탑 플런저 각각을 둥글게 말아(roll) 원통형 바텀 플런저 및 원통형 탑 플런저를 만드는 단계; 및
    상기 원통형 탑 플런저의 하부 몸통부를 상기 원통형 바텀 플런저에 삽입하여 상기 원통형 탑 플런저를 상기 원통형 바텀 플런저에 결합 및 고정하는 단계;를 포함하고,
    상기 평판형 바텀 플런저는, 하단에 하방 접촉부가 형성되고 평판 형태의 하부 접점부, 상기 하부 접점부에 일체로 연결되어 상단 방향으로 지그재그(zigzag)로 연장된 스프링부, 및 상기 스프링부에 일체로 연결되고 티(T)자 형태를 갖는 결합부를 구비하고, 상기 하부 접점부, 스프링부 및 결합부가 하나의 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 포고 핀 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 평판형 탑 플런저는, 상단에 상방 접촉부가 형성되고 평판 형태의 상부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 일체로 연결된 평판 형태의 하부 몸통부, 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 형성된 상부 돌기, 및 상기 하부 몸통부의 상부에 형성된 하부 돌기를 구비하고, 상기 상부 몸통부와 상기 하부 몸통부가 하나의 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 포고 핀 제조 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 상부 돌기는 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부의 연결부분에 직선 형태로 돌출된 돌기이고,
    상기 하부 돌기는 상기 하부 몸통부의 일부가 가지(branch)처럼 돌출된 형태를 갖는 적어도 하나의 돌기인 것을 특징으로 하는 포고 핀 제조 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 원통형 바텀 플런저 및 원통형 탑 플런저를 만드는 단계에서,
    상기 상부 돌기는 원형 고리 형태로 돌출된 원형 돌기가 되고 상기 하부 돌기는 원통형의 상기 하부 몸통부의 측면에서 돌출되는 돌기가 되며,
    상기 결합부는 상기 티(T)자 형태 중 "─" 형태의 상단 부분이 유(U)자 형태가 되며,
    상기 결합 및 고정하는 단계에서,
    상기 유(U)자 형태를 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부를 감싸도록 원형 고리로 만드는 것을 특징으로 하는 포고 핀 제조 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 원통형 바텀 플런저 및 원통형 탑 플런저를 만드는 단계에서,
    상기 상부 돌기는 원형 고리 형태로 돌출된 원형 돌기가 되고, 상기 하부 돌기는 원통형의 상기 하부 몸통부의 측면에서 돌출되어 상방으로 벌어진 간격이 커지되, 힘을 가하면 벌어진 간격이 줄어들고 힘을 가하지 않으면 탄성에 의해 처음 벌어진 간격으로 돌아가며,
    상기 결합부는 티(T)자 형태 중 "─" 형태의 상단 부분이 원형 고리가 되며,
    상기 결합 및 고정하는 단계에서,
    상기 원형 고리가 상기 하부 돌기를 통과하여 상기 상부 돌기와 하부 돌기 사이의 상기 하부 몸통부에 위치하는 것을 특징으로 하는 포고 핀 제조 방법.
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