KR101762836B1 - 프로브 소켓 - Google Patents

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Abstract

고주파(RF)용 프로브 소켓이 개시된다. 개시된 고주파(RF)용 프로브 소켓은 상기 복수의 신호용 프로브들을 양단부가 노출되도록 서로 평행하게 수용하여 노이즈를 차폐하는 도전성의 노이즈 차폐본체와; 상기 노이즈 차폐 본체로부터 상기 복수의 신호용 프로브들의 노출 양단부 사이의 일부 영역으로 연장하는 상부 및 하부 노이즈 차단벽과; 상기 노이즈 차폐본체의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 상기 복수의 신호용 프로브들의 노출 양단부를 각각 지지하며, 상기 노이즈 차단벽을 수용하는 수용홈부를 가진 상부 및 하부 고정부재를 포함한다.

Description

프로브 소켓{A PROBE SOCKET}
본 발명은 프로브 소켓, 더욱 상세하게는 고주파 고속용 회로의 모듈이나 IC 등을 회로기판에 조립하기 전에 그의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브소켓에 관한 것이다.
일반적으로 아날로그회로의 접지와 디지털 회로의 접지가 분리되어 구성된 디바이스를 검사하는 경우에 디지털 회로에서 발생하는 노이즈 성분이 아날로그 회로에 혼입되어 RF신호특성을 저하하는 문제를 해결하기 위해 동축 구조의 프로브 소켓을 사용하고 있다.
종래의 프로브 소켓은 복수의 신호용 프로브핀을 비접촉 수용하고 접지용 프로브핀을 접촉수용하는 도전성 차폐블록과 상시 도전성 차폐블록의 상하면 각각 배치되어 상기 신호용 프로브핀과 접지용 프로브핀을 지지하는 상부 및 하부 고정부재를 포함한다. 이때 상부 및 하부 고정부재는 세라믹으로 이루어지며, 차폐블록의 상하면으로부터 노출된 신호용 프로브핀의 일정부분을 이용하여 고정한다.
그러나, 고정부재를 구성하는 세라믹은 신호 노이즈를 차폐할 수 없기 때문에, 차폐블록의 상하면으로부터 노출된 신호용 프로브핀들 사이에 크로스토크(crosstalk)가 발생한다. 따라서, 임피던스 매칭이 되어 있지 않아 50Ω±10%의 특성을 만족 시키지 못하며, 삽입손실(Insertion Loss), 반사손실(Return Loss) 등의 신호 전달 특성이 저하된다.
기구적으로 프로브핀과 프로브핀사이 간격은 0.26mm로 매우 작고, 차폐블록의 프로브핀 수용홀은 0.2mm로 매우 작기 때문에, 차폐블록과 상부 및 하부 고정부재의 정확한 정렬(Alignment)이 어렵다. 결과적으로, 차폐블록과 상부 및 하부 고정부재에 신호용 프로브핀과 접지용 프로브핀을 조립하는 공정이 매우 까다로워 제조비용이 증가한다.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로 임피던스 매칭 특성이 우수하여 신호전달특성이 양호한 고주파(RF)용 프로브 소켓을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신호용 프로브핀과 접지용 프로브핀을 수용 및 지지하는 차폐블록과 상하부 고정부재의 정렬을 용이하게 할 수 있는 고주파(RF)용 프로브 소켓을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위한 프로브 소켓은, 상기 복수의 신호용 프로브들을 양단부가 노출되도록 서로 평행하게 수용하여 노이즈를 차폐하는 도전성의 노이즈 차폐본체와; 상기 노이즈 차폐 본체로부터 상기 복수의 신호용 프로브들의 노출 양단부 사이의 일부 영역으로 연장하는 상부 및 하부 노이즈 차단벽과; 상기 노이즈 차폐본체의 상부 및 하부에 각각 배치되고, 상기 복수의 신호용 프로브들의 노출 양단부를 각각 지지하며, 상기 노이즈 차단벽을 수용하는 수용홈부를 가진 상부 및 하부 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 및 하부 노이즈 차단벽을 수용하는 수용홈부는 상기 상부 및 하부 고정부재를 관통할 수 있다.
상기 노이즈 차폐본체는 황동블록을 포함할 수 있다.
상기 노이즈 차폐본체는 적어도 2 이상으로 분할되어 적층되며, 상기 적층된 노이즈 차폐본체 사이에 배치된 상기 복수의 신호핀을 지지하는 중간지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 프로브 소켓은 복수의 접지용 프로브를 더 포함하며, 상기 상부 및 하부 노이즈 차단벽은 상기 복수의 접지용 프로브 중 적어도 하나를 수용할 수 있다.
본 발명에 의한 프로브 소켓은 상부 및 하부 고정부재를 통과하는 신호용 프로브핀 사이를 차폐블록에서 연장하는 노이즈 차단벽에 의해 차폐함으로써 신호용 프로브핀들 사이의 크로스토크를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 노이즈 차단벽과 노이즈 차단벽 수용홈의 정렬을 이용함으로써 차폐블록과 상하부 고정부재의 정렬 정확도를 높일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브소켓의 분해사시도,
도 3은 도 1의 노이즈 차폐본체의 분해사시도,
도 4는 도 1의 노이즈 차폐본체의 사시도, 및
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로브소켓의 부분 절개사시도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 노이즈 차폐본체의 사시도, 및
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 노이즈 차폐본체의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로브소켓(1)의 분해사시도이다. 프로브소켓(1)은 노이즈 차폐본체(100), 상부 고정부재(200) 및 하부 고정부재(300)를 포함한다. 노이즈 차폐본체(100)는 상부 고정부재(200)의 하부 홈부(211) 및 하부 고정부재(300)의 상부 홈부(311) 사이에 개재되어 배치된다.
도 3은 도 1의 노이즈 차폐본체(100)의 분해사시도이다. 노이즈 차폐본체(100)는 도전성의 황동블록이나 또는 비도전성 블록에 도전막을 코팅하여 형성한다. 노이즈 차폐본체(100) 상면 및 하면에 신호용 프로브들(142) 및 접지용 프로브들(144)의 양단부가 노출되어 있다. 신호용 프로브(142)은 도 5에 나타나 있는 바와 같이 원통형 배럴(143) 내에 이탈되지 않게 부분 수용되어 배럴(143) 내에서 서로를 향해 슬라이드 이동할 수 있는 상부 플런저(141)와 하부 플런저(145), 및 배럴 (143) 내에서 상부 플런저(141)와 하부 플런저(145) 사이에 배치되어 상부 플런저(141) 및 하부 플런저(145) 중 적어도 하나를 탄성적으로 이동하게 하는 스프링(미도시)을 포함한다. 접지용 프로브(144)는 신호용 프로브(142)와 동일 또는 유사한 구조를 가지며, 상세한 설명은 생략한다.
노이즈 차폐본체(100)는 신호용 프로브홀(112, 122) 및 접지용 프로브홀(114,124)이 형성되어 있다. 복수의 신호용 프로브들(142)과 복수의 접지용 프로브들(144)은 각각 양단부가 노출되도록 하여 신호용 프로브홀(112, 122) 및 접지용 프로브홀(114,124)에 서로 평행하게 수용된다. 이때, 복수의 신호용 프로브들(142)은 단락을 방지하기 위해 신호용 프로브홀(112)의 내벽에 접촉하지 않도록 해야 한다. 한편, 복수의 접지용 프로브들(144)은 접지용 프로브홀(114,124)의 내벽 접촉하도록 서로 평행하게 수용된다.
노이즈 차폐본체(100)의 상면에는 도 4에 나타낸 바와 같이 복수의 신호용 프로브들(142)과 복수의 접지용 프로브들(144)의 상부가 각각 노출되어 있다. 노이즈 차폐본체(100)의 상면에는 상기 복수의 신호용 프로브들(142)의 노출 단부 사이의 일부 영역으로 연장하는 상부 노이즈 차단벽(150)이 형성되어 있다. 상부 노이즈 차단벽(150)은 2개의 접지용 프로브(144) 상부를 수용한다. 물론, 상부 노이즈 차단벽(150)이 접지용 프로브(144)의 상부를 수용하지 않도록 설계하는 것도 가능하다.
노이즈 차폐본체(100)의 하면에는 도 3에 나타낸 바와 같이 복수의 신호용 프로브들(142)과 복수의 접지용 프로브들(144)의 하부가 각각 노출되어 있다. 노이즈 차폐본체(100)의 하면에는 상기 복수의 신호용 프로브들(142)의 노출 단부 사이의 일부 영역으로 연장하는 하부 노이즈 차단벽(160)이 형성되어 있다. 하부 노이즈 차단벽(160)은 상부 노이즈 차단벽(150)과 다르게 접지용 프로브(144) 하부를 수용하지 않고 있지만, 접지용 프로브(144)의 하부를 수용하도록 설계하는 것도 가능하다.
상부 고정부재(200)는 세라믹과 같은 비도전성 재질로 형성되어 신호용 프로브들(142) 및 접지용 프로브들(144)을 고정 지지한다. 상부 고정부재(200)는 노이즈 차폐본체(100)의 상측 일부를 수용하는 상부 차폐본체 수용홈부(211), 노이즈 차폐본체(100)의 상부 노이즈 차단벽(150)을 수용하는 상부 차단벽 수용홈부(250), 노이즈 차폐본체(100)의 상부에 돌출한 신호용 프로브(142) 상부를 수용하는 신호용 프로브 상부고정홀(242), 및 노이즈 차폐본체(100)의 상부에 돌출한 접지용 프로브(144) 상부를 수용하는 접지용 프로브 상부고정홀(244)이 형성되어 있다.
상부 고정부재(200)의 하부 홈부(211)는 바닥에 복수의 신호용 프로브 상부고정홀(242) 및 상기 복수의 신호용 프로브 상부고정홀(242) 사이에 위치한 상부 차단벽 수용홈부(250)가 형성되어 있다. 상부 차단벽 수용홈부(250)는 상부 고정부재(200)를 관통하는 형태로 형성된다. 물론 상부 차단벽 수용홈부(250)는 상부 고정부재(200)를 관통하지 않는 형태로도 형성될 수 있다. 신호용 프로브 상부고정홀(242)은 상부 고정부재(200)의 하면에 배럴(143)이 삽입되기 알맞은 크기로 연장하다가 상부 플런저(141)가 삽입되기 알맞은 크기로 좁아진다. 따라서, 프로브 소켓(1)의 상면에는 신호용 프로브(142)의 상부 플런저(141)의 일부만 노출된다. 마찬가지로, 접지용 프로브 상부고정홀(244)은 상부 고정부재(200)의 하면에 접지용 프로브의 배럴이 삽입되기 알맞은 크기로 연장하다가 접지용 프로브의 상부 플런저가 삽입되기 알맞은 크기로 좁아진다. 따라서, 프로브 소켓(1)의 상면에는 접지용 프로브(144)의 상부 플런저 일부만 노출된다.
도 5에 나타나 있는 바와 같이, 상부 고정부재(200)에서 2개의 신호용 프로브(142) 사이에는 도전성의 상부 노이즈 차단벽(150)이 개재되어 있어 신호용 프로브(142) 사이의 크로스토크를 방지할 수 있다. 또한, 도전성의 상부 노이즈 차단벽(150)과 상부 고정부재(200)의 상부 차단벽 수용홈부(250)의 정밀하게 제조함으로써 복수 신호용 프로브(142)와 접지용 프로브(144)의 상부를 상부 고정부재(200)의 신호용 프로브 상부고정홀(242) 및 접지용 프로브 상부고정홀(244)에 조립할 때 정확하게 정렬할 수 있다.
하부 고정부재(300)는 세라믹과 같은 비도전성 재질로 형성되어 신호용 프로브들(142) 및 접지용 프로브들(144)을 고정 지지한다. 하부 고정부재(300)는 노이즈 차폐본체(100)의 하측 일부를 수용하는 하부 차폐본체 수용홈부(311), 노이즈 차폐본체(100)의 하부 노이즈 차단벽(160)을 수용하는 하부 차단벽 수용홈부(360), 노이즈 차폐본체(100)의 하부에 돌출한 신호용 프로브(142) 하부를 수용하는 신호용 프로브 하부고정홀(342), 및 노이즈 차폐본체(100)의 하부에 돌출한 접지용 프로브(144) 하부를 수용하는 접지용 프로브 하부고정홀(344)이 형성되어 있다.
하부 고정부재(300)의 상부 홈부(311)는 바닥에 복수의 신호용 프로브 하부고정홀(342) 및 상기 복수의 신호용 프로브 하부고정홀(342) 사이에 하부 차단벽 수용홈부(360)가 형성되어 있다. 하부 차단벽 수용홈부(360)는 하부 고정부재(300)를 관통하는 형태로 형성된다. 물론 하부 차단벽 수용홈부(360)는 하부 고정부재(300)를 관통하지 않는 형태로도 형성될 수 있다. 신호용 프로브 하부고정홀(342)은 하부 고정부재(300)의 하면에 배럴(143)이 삽입되기 알맞은 크기로 연장하다가 하부 플런저(145)가 삽입되기 알맞은 크기로 좁아진다. 따라서, 프로브 소켓(1)의 하면에는 신호용 프로브(142)의 하부 플런저(145)의 일부만 노출된다. 마찬가지로, 접지용 프로브 하부고정홀(344)은 하부 고정부재(300)의 상면에 접지용 프로브의 배럴이 삽입되기 알맞은 크기로 연장하다가 접지용 프로브의 하부 플런저가 삽입되기 알맞은 크기로 좁아진다. 따라서, 프로브 소켓(1)의 하면에는 접지용 프로브(144)의 하부 플런저 일부만 노출된다.
도 5에 나타나 있는 바와 같이, 하부 고정부재(300)에서 2개의 신호용 프로브(142) 사이에는 도전성의 하부 노이즈 차단벽(160)이 개재되어 있어 신호용 프로브(142) 사이의 크로스토크를 방지할 수 있다. 또한, 도전성의 하부 노이즈 차단벽(160)과 하부 고정부재(300)의 하부 차단벽 수용홈부(350)의 정밀하게 제조함으로써 복수 신호용 프로브(142)와 접지용 프로브(144)의 하부를 하부 고정부재(300)의 신호용 프로브 하부고정홀(342) 및 접지용 프로브 하부고정홀(344)에 조립할 때 정확하게 정렬할 수 있다.
도면부호 118 및 125은 상부 고정부재(200), 노이즈 차폐본체(100) 및 하부 고정부재(300)의 정렬을 위한 얼라인공이고, 도면부호 118 및 128은 조립된 프로브 소켓(1)과 검사장치의 지지프레임(미도시)의 정렬을 위한 얼라인공이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 노이즈 차폐본체(100)의 사시도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 제2실싱예에 따른 노이즈 차폐본체(100)는 도 4에 나타낸 아일랜드 형태의 노이즈 차단벽들(150)과 다르게 일체로 연결된 상부 노이즈 차단벽(150) 및 하부 노이즈 차단벽(미도시)을 포함할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 노이즈 차폐본체(100)의 분해사시도이다. 노이즈 차폐본체(100)는 상부 차폐본체(110) 및 하부 차폐본체(120)로 구성될 수 있으며, 설계에 따라 3개 이상의 차폐본체로 구성될 수도 있다. 상부 차폐본체(110) 및 하부 차폐본체(120) 사이에는 비도전성 재질의 지지부재(130)가 개재되어 있다. 만일, 노이즈 차폐본체(100)가 3개 이상의 차폐본체로 구성될 경우에는 복수의 지지부재가 적용될 수 있다.
상부 차폐본체(110) 및 하부 차폐본체(120)는 도 5에 나타낸 신호용 프로브홀(112, 122) 및 접지용 프로브홀(114,124)이 형성되어 있다. 이때, 복수의 신호용 프로브들(142)은 단락을 방직하기 위해 신호용 프로브홀(112)의 내벽에 접촉하지 않도록 한다. 이러한 비접촉을 보장하기 위해, 상부 차폐본체(110) 및 하부 차폐본체(120) 사이에 개재된 지지부재(130)가 사용된다. 한편, 복수의 접지용 프로브들(144)은 접지용 프로브홀(114,124)의 내벽 접촉하도록 서로 평행하게 수용된다.
앞서 설명한 명세서에서, 본 발명 및 그 장점들이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 아래의 청구항에서 설명하는 바와 같은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변경이 가능함은 이 기술 분야에서 보통의 기술을 가진 자에게 명백할 것이다. 이에 따라, 명세서와 도면은 한정 보다는 본 발명의 예시로서 간주되어야 한다. 모든 이러한 가능한 수정들은 본 발명의 범위 내에서 이루어져야 한다.
1: 프로브 소켓
100: 노이즈 차폐본체
110: 상부 차폐본체
120: 하부 차폐본체
130: 지지부재
142: 신호용 프로브
144: 접지용 프로브
150: 상부 노이즈 차단벽
160: 하부 노이즈 차단벽
200: 상부 고정부재
300: 하부 고정부재

Claims (5)

  1. 복수의 신호용 프로브들을 포함하는 프로브 소켓에 있어서,
    상기 복수의 신호용 프로브들을 양단부가 상면 및 하면으로부터 노출되도록 서로 평행하게 수용하며, 상기 상면 및 상기 하면으로부터 돌출하여 상기 복수의 신호용 프로브들의 노출 단부들 사이를 모두 차단하는 상부 및 하부 노이즈 차단벽을 가진 도전성의 노이즈 차폐본체와;
    상기 노이즈 차폐본체를 수용하며, 상기 복수의 신호용 프로브들이 상기 노이즈 차폐본체에 접촉하지 않도록 상기 노출 양단부를 지지하는 상부 및 하부 고정부재를 포함하며,
    상기 상부 고정부재 및 상기 하부 고정부재 중 적어도 하나는 상기 노이즈 차폐본체를 수용하는 차폐본체 수용부를 포함하며,
    상기 상부 고정부재 및 상기 하부 고정부재는 상기 복수의 신호용 프로브들의 상측을 고정지지하는 복수의 신호용 프로브 상부고정홀과 상기 복수의 신호용 프로브들의 하측을 고정지지하는 복수의 신호용 프로브 하부고정홀을 각각 포함하며,
    상기 상부 고정부재 및 상기 하부 고정부재는 상기 복수의 신호용 프로브 상부고정홀 사이 및 상기 복수의 신호용 프로브 하부고정홀 사이에 상기 상부 및 하부 노이즈 차단벽이 통과하는 상부 및 하부 차단벽 수용홈부를 각각 포함하며,
    상기 상부 및 하부 노이즈 차단벽과 상기 상부 및 하부 차단벽 수용홈부의 결합에 의해 상기 노이즈 차폐본체와 상기 상부 및 하부 고정부재를 정렬하는 하는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노이즈 차폐본체는 황동블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    복수의 접지용 프로브를 더 포함하며,
    상기 상부 및 하부 노이즈 차단벽은 상기 복수의 접지용 프로브 중 적어도 하나를 수용하는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
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