KR101552552B1 - 테스트 소켓 - Google Patents

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박상덕
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리노공업주식회사
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Abstract

본 발명은 특성이 까다로운 전자장치의 전기적 특성을 검사하기 테스트 소켓에 관한 것이다.
본 발명의 테스트 소켓은 검사방향으로 신축 가능한 복수의 프로브; 상기 복수의 프로브의 일단이 상기 피검사체의 피검사접점에 접촉하도록 돌출하도록 지지하는 프로브 지지체; 상기 프로브 지지체의 하측에 배치되며, 전자부품이 실장되며, 상기 복수 프로브들의 타단이 관통하는 개공을 가지며, 상기 복수 프로브 중 적어도 하나의 타단이 접촉하는 적어도 하나의 제1패드 및 상기 제1패드의 반대측에 형성된 적어도 하나의 제2패드를 포함하며, 상기 제1패드 및 제2패드로부터 연장하여 상기 실장된 전자부품에 연결되는 전기적 경로가 형성된 인쇄회로기판(PCB); 및 상기 인쇄회로기판(PCB) 하측에 배치되며, 상기 개공을 관통한 프로브 타단 및 상기 제2패드에 접촉하는 복수의 도전부를 지지하는 하부 지지체를 포함하여 구성한다.

Description

테스트 소켓{A TEST SOCKET}
본 발명은 전자부품의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 소켓, 더욱 상세하게는 특성이 까다로운 전자장치를 검사하기 위해 부품을 가진 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.
반도체 칩은 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부를 테스트한다.
반도체 칩의 테스트는 반도체 칩의 단자와 테스트 신호를 인가하는 검사회로기판의 접점(패드)을 전기적으로 연결하는 반도체 검사용 컨택트 프로브가 사용된다. 일반적으로 반도체 칩은 매우 미세한 패턴의 단자들 배열을 포함하고 있다. 따라서, 매우 미세한 패턴의 단자들에 접촉시켜 검사를 수행하기 위해서는 매우 미세한 크기의 컨택트 프로브를 프로브지지부에 집적하여 지지하여야 한다.
특성이 까다로운 반도체칩을 검사하기 위한 테스트 소켓은 신호경로를 짧게 하기 위해 컨택트 프로브의 길이를 짧게 하여 테스트에서 발생하는 손실을 최소화할 수 있다. 그러나, 컨택트 프로브의 길이를 짧게 하면 테스트 시에 가하는 압력을 충분히 흡수할 수 있는 탄성을 부여하기가 어려운 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 한국특허등록 제10-1193556호에는 전자부품을 실장한 인쇄회로기판과 테스트 소켓을 일체화한 예가 개시되어 있다.
이러한 종래의 테스트 소켓은 인쇄회로기판에 복수의 관통홀을 배치하고, 관통홀의 내벽은 전도성 피막을 형성하고, 관통홀에는 컨택트프로브(도전성 고무)를 배치하여 인쇄회로기판의 전자부품과 연결하는 구조이다.
그러나, 이러한 종래의 테스트 소켓은 컨택트프로브(도전성 고무), 전자부품, 및 도전성 경로를 단일 기판에 형성함으로써 파인 피치의 피검사체를 검사하기 위한 테스트 소켓에 적용하기가 어려운 문제가 발생할 수 있다.
또한, 테스트 소켓의 설계가 매우 복잡하여 제조비용이 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로 파인 피치의 피검사체 테스트에 적합한 전자부품 실장 PCB를 포함하는 테스트 소켓을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하여 제조비용을 절감할 수 있는 전자부품 실장 PCB를 포함하는 테스트 소켓을 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 소켓은, 검사방향으로 신축 가능한 복수의 프로브; 상기 복수의 프로브의 일단이 상기 피검사체의 피검사접점에 접촉하도록 돌출하도록 지지하는 프로브 지지체; 상기 프로브 지지체의 하측에 배치되며, 전자부품이 실장되며, 상기 복수 프로브들의 타단이 관통하는 개공을 가지며, 상기 복수 프로브 중 적어도 하나의 타단이 접촉하는 적어도 하나의 제1패드 및 상기 제1패드의 반대측에 형성된 적어도 하나의 제2패드를 포함하며, 상기 제1패드 및 제2패드로부터 연장하여 상기 실장된 전자부품에 연결되는 전기적 경로가 형성된 인쇄회로기판(PCB); 및 상기 인쇄회로기판(PCB) 하측에 배치되며, 상기 개공을 관통한 프로브 타단 및 상기 제2패드에 접촉하는 복수의 도전부를 지지하는 하부지지체를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 테스트 소켓은, 검사방향으로 신축 가능한 복수의 프로브; 상기 복수의 프로브의 일단이 상기 피검사체의 피검사접점에 접촉하도록 돌출하도록 지지하는 프로브 지지체; 상기 프로브 지지체의 하측에 배치되며, 전자부품이 실장되며, 상기 복수 프로브들의 타단이 관통하는 제1개공을 가지며, 상기 복수 프로브 중 적어도 하나의 타단이 접촉하는 적어도 하나의 제1패드 및 상기 제1패드의 반대측에 형성된 적어도 하나의 제2패드를 포함하며, 상기 제1패드 및 제2패드로부터 연장하여 상기 실장된 전자부품에 연결되는 전기적 경로가 형성된 인쇄회로기판(PCB); 및 상기 인쇄회로기판(PCB) 하측에 배치되며, 상기 제1개공을 관통한 프로브 타단이 통과하는 제2개공을 가지며, 상기 제2패드에 접촉하는 적어도 하나의 도전부를 지지하는 하부지지체를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 테스트 소켓은, 검사방향으로 신축 가능한 복수의 프로브; 상기 복수의 프로브의 일단이 상기 피검사체의 피검사접점에 접촉하도록 돌출하도록 지지하는 프로브 지지체; 상기 프로브 지지체의 하측에 배치되며, 전자부품이 실장되며, 상기 복수 프로브의 타단이 접촉하는 복수의 제1패드 및 상기 제1패드의 반대측에 형성된 복수의 제2패드를 포함하며, 상기 제1패드 및 제2패드로부터 연장하여 상기 실장된 전자부품에 연결되는 제1 및 제2전기적 경로와 상기 제1패드와 제2패드를 직접 연결하는 제3전기적 경로가 형성된 인쇄회로기판(PCB); 및 상기 인쇄회로기판(PCB) 하측에 배치되며, 상기 제2패드에 접촉하는 복수의 도전부를 지지하는 하부 지지체를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 프로브지지체는 하부의 홈부를 포함하며, 상기 인쇄회로기판(PCB) 및 하부 지지체는 상기 홈부에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다.
상기 홈부 내에는 상기 전자부품을 수용하는 제2홈부가 형성될 수 있다.
상기 전자 부품은 저항 또는 캐패시터를 포함할 수 있다.
상기 제1패드에 접촉하는 프로브는 상기 개공을 관통하는 프로브와 다른 것이 바람직하다.
상기 도전부는 검사방향으로 신축 가능하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 간단한 구조로 전자부품이 실장된 PCB를 테스트 소켓에 추가함으로써 파인 피치의 피검사체의 검사에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 테스트 소켓의 사시도,
도 2는 도 1의 테스트 소켓의 분해사시도,
도 3은 도 1의 테스트 소켓의 저면사시도,
도 4는 제1실시예에 따른 테스트 소켓은 단면도,
도 5는 제2실시예에 따른 테스트 소켓은 단면도,
도 6은 제3실시예에 따른 테스트 소켓은 단면도, 및
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 인쇄회로기판(PCB)의 평면도, 저면도, 및 우측면도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 이하 실시예는 본 발명의 사상과 직접적인 관련이 있는 구성들에 관해서만 설명하며, 그 외의 구성에 관해서는 설명을 생략한다. 그러나, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 설명이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것이 아님을 밝힌다. 설명의 편의상 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였다.
도 1 내지 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 테스트 소켓(1)을 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 피검사체(10)의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 소켓(1)은 프로브지지체(100), 복수의 프로브(200), 전자부품(302,304)이 실장된 인쇄회로기판(PCB)(300), 및 하부 지지체(400)를 포함할 수 있다.
프로브지지체(100)는 상기 복수의 프로브(200)들의 일단(상부플런저, 203)이 부분 돌출하도록 지지될 수 있다. 상기 프로브(200)들의 부분 돌출 일단은 검사 시에 피검사체(10)의 피검사접점(범프 등)(12)이 접촉할 수 있다. 이때, 검사 시에 피검사체(10)에 가해지는 압력에 의해 프로브(200)의 타단은 검사방향으로 이동가능하다.
프로브(200)는 검사방향으로 신축 가능하도록 구성되어 있다. 프로브(200)는 배럴(201), 배럴 내부에 수용된 스프링(202), 및 배럴(201) 내에 부분 수용되어 내부의 스프링(202)을 사이에 두고 배치된 상하 플런저(203,204)를 포함하여 구성될 수 있다. 물론 프로브(200)는 다양한 형태의 프로브들이 적용가능하다. 예를 들면, 프로브(200)는 배럴의 일측에 부분 수용되어 스프링을 압축하도록 이동가능한 하나의 플런저와 다른 측은 배럴과 일체화된 고정 플런저를 포함하는 구조가 적용될 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)(300)은 프로브지지체(100)의 하측에 배치되며, 적어도 하나의 전자부품(302,304), 예를 들면 저항, 캐패시터 등이 실장되어 있다.
도 6 내지 8에 나타낸 바와 같이, 인쇄회로기판(PCB)(300)은 상기 프로브지지체(100)에 지지된 복수 프로브(200)의 타단(하부 플런저, 204)이 관통하는 제1개공(306)을 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)(300)은 상기 복수 프로브(200) 중 일부 프로브(200-1)의 타단(하부 플런저, 204-1)이 접촉하는 제1패드(308-1,309-1), 및 상기 제1패드에 대응하도록 이면에 배치된 제2패드(308-2,309-2)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)(300)은 상기 제1패드(308-1,309-1)에서 전자부품(302,304)로 연결되는 제1전기적 경로(305-1,307-1) 및 제2패드(308-2,309-2)에서 전자부품(302,304)로 연결되는 제2전기적 경로((305-2,307-2))를 포함할 수 있다. 제1전기적 경로(305-1,307-1)와 제2전기적 경로(305-2,307-2)는 각각 인쇄회로기판(300)의 양면에 배치된다.
인쇄회로기판(300)은 프로브지지체(100)에의 고정을 위한 고정공(324) 및 정렬을 위한 정렬공(322)을 포함한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 하부 지지체(400)는 상기 프로브(200)의 타단(하부 플런저, 204)이 관통하는 제2개공(406) 및 상기 제2패드(308-2,309-2)에 대응하는 위치에서 상기 제2개공(406)에 삽입된 도전부(410)를 포함할 수 있다.
상기 제2개공(406)을 관통한 상기 프로브(200)의 타단(하부 플런저, 204)은 하부에 배치된 검사회로(20)의 검사접점(22)에 접촉할 수 있다. 또한, 도전부(410)의 일단은 상기 제2패드(308-2,309-2)에 접촉하고, 타단은 검사회로(20)의 검사접점(22)에 접촉할 수 있다. 도 4에는 도전부(410)가 검사방향으로 신축하지 않는 단일체로 예시되어 있지만, 프로브(200)와 같은 검사방향으로 신축 가능한 구조가 적용될 수 있다.
도 4에서, 상기 제2개공(406)을 관통한 상기 프로브(200)는 제1패드(308-1,309-1)에 접촉하는 프로브(200-1)보다 길게 형성하는 것이 바람직하다.
결과적으로 제1패드(308-1,309-1)와 제2패드(308-2,309-2)는 제1전기적 경로(305-1,307-1)와 제2전기적 경로(305-2,307-2)를 통해 전자부품(302,304)에 연결될 수 있다. 따라서, 특정 검사신호는 전자부품(302,304)을 거쳐 검사회로(20)의 검사접점(22) 또는 피검사체(10)의 피검사접점(12)으로 특성이 조절되어 전달될 수 있다.
도 3의 저면도에 나타낸 바와 같이, 인쇄회로기판(300)과 하부 지지체(400)는 프로브 지지체(100)의 하측 홈부 내에서 장착되어 테스트 소켓(1)의 전체적 두께를 축소할 수 있다. 인쇄회로기판(300)과 하부 지지체(400)는 고정나사(354)를 통해 프로브 지지체(100)의 하측 홈부 내에서 장착될 수 있다. 또한, 프로브 지지체(100)의 프로브(200), 인쇄회로기판(300)의 제1개공(306) 및 제1패드(308-1,309-1), 하부 지지체(400)의 제2개공(406) 및 도전부(410)는 정확하게 정렬되는 것이 중요하므로 정렬공(408)과 정렬핀(352)을 이용할 수 있다.
인쇄회로기판(300)의 전자부품(302,304)은 인쇄회로기판(300)의 평면으로부 돌출되기 때문에, 프로브지지체(100)의 홈부 내에 전자부품을 수용하는 제2홈부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 테스트 소켓(1)을 나타내는 것이다. 제2실시예의 테스트 소켓(1)에 대한 설명은 도 4의 제1실시예와 다른 점에 대해서만 설명하고, 동일한 부분은 생략하기로 한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 하부지지체(400)의 제2개공(400)은 모두 도전부(410)를 포함한다. 따라서, 복수 프로브(200) 중 인쇄회로기판(300)의 제1개공(306)을 관통한 프로브(200)의 타단은 도전부(410)의 일단에 직접 접촉할 수 있다. 즉, 하부지지체(400)의 도전부(410)는 프로브(200)와 검사회로(20)의 검사접점(22) 사이에서 검사신호를 중계하는 역할을 할 수 있다. 이와 같은 구조의 장점은 프로브지지체(100)에 지지되는 프로브들(200)을 모두 동일한 디자인으로 적용할 수 있다는 점이다. 인쇄회로기판(300)을 매우 얇은 플렉시블 PCB를 이용하므로써, 제1패드(308-1,309-1)에 접촉하는 프로브나 제1개공(306)을 통과하는 프로브를 동일한 디자인의 프로브로 적용하는 것이 가능하다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제3실시예는 인쇄회로기판(300)의 일면에 복수의 프로브(200)에 대응하는 복수의 제1패드를 형성하고, 이면에 상기 복수의 제1패드에 상응하는 제2패들 형성한 후, 전자부품을 경유가 필요한 제1패드와 제2패드는 각각 전자품에 연결하는 제1 및 제2전기적 경로를 배설하고, 전자부품을 경유가 필요없는 제1패드와 제2패드는 도전체로 채워진 쓰루우 홀과 같이 직접 연결하는 제3전기적 경로(커넥터)(303)를 배설할 수 있다.
상술한 실시예에 따르면 전자부품이 탑재된 PCB가 심플한 구조로 테스트 소켓에 추가되고, 이에 의해 파인피치를 가진 피검사체를 검사할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용을 절감할 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 테스트 소켓
10: 피검사체
12: 피검사접점
20: 검사회로
22: 검사접점
100: 프로브지지체
200: 프로브
300: 인쇄회로기판(PCB)
400: 하부 지지체

Claims (10)

  1. 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 테스트 소켓에 있어서,
    검사방향으로 신축 가능한 복수의 프로브;
    상기 복수의 프로브의 일단이 상기 피검사체의 피검사접점에 접촉하도록 돌출하도록 지지하는 프로브 지지체; 및
    상기 프로브 지지체의 하측에 배치되며, 전자부품이 실장되며, 상기 복수 프로브 중 적어도 하나의 타단이 접촉하는 적어도 하나의 제1패드 및 상기 제1패드의 반대측에 형성된 적어도 하나의 제2패드를 포함하며, 상기 제1패드 및 제2패드로부터 연장하여 상기 실장된 전자부품에 연결되는 전기적 경로가 형성된 인쇄회로기판(PCB); 및
    상기 인쇄회로기판(PCB) 하측에 배치되며, 상기 적어도 하나의 제2패드에 접촉하는 적어도 하나의 제1도전부를 지지하는 하부 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(PCB)은 상기 적어도 하나의 제1패드에 접촉하는 적어도 하나의 프로브를 제외한 나머지 프로브들의 타단이 통과하는 제1개공을 포함하며,
    상기 하부지지체는 상기 제1개공을 관통한 프로브 타단이 통과하는 제2개공을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(PCB)은 상기 적어도 하나의 제1패드에 접촉하는 적어도 하나의 프로브를 제외한 나머지 프로브들의 타단이 통과하는 제1개공을 포함하며,
    상기 하부지지체는 상기 제1개공을 관통한 프로브 타단에 접촉하는 제2도전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(PCB)은 상기 제1패드에 접촉하는 적어도 하나의 프로브를 제외한 프로브들의 타단이 접촉하는 제3패드와 상기 제3패드의 반대측에 형성된 제4패드를 포함하며,
    상기 제3패드와 제4패드는 쓰루홀 연결부를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 제1항, 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로브지지체는 하부의 홈부를 포함하며,
    상기 인쇄회로기판(PCB) 및 하부 지지체는 상기 홈부에 적어도 부분적으로 수용되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 홈부 내에는 상기 전자부품을 수용하는 제2홈부가 형성되는 것을 포함하는 테스트 소켓.
  8. 제1항, 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 부품은 저항 또는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1패드에 접촉하는 프로브는 상기 제1개공을 관통하는 프로브와 다른 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제1도전부와 제2도전부 중 적어도 하나는 검사방향으로 신축 가능한 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
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