KR101798853B1 - 테스트 소켓 - Google Patents

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Abstract

피검사체의 피검사접점과 검사회로의 검사접점을 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓이 개시된다. 테스트 소켓은 원통형 배럴과; 상기 배럴의 삽입단부에 삽입되어 슬라이딩이동 가능한 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부보다 큰 직경을 가지고 상기 슬라이딩부와 일체로 연결되는 플랜지부, 및 상기 플랜지부보다 작은 직경을 갖고 상기 피검사접점과 상기 검사접점 중 어느 하나에 접촉하는 단자접촉부를 포함하는 원형 단면의 플런저와; 상기 슬라이딩부의 외경보다 큰 내경과 상기 배럴의 내경보다 큰 외경을 가진 원형 스프링과; 상기 배럴, 상기 스프링 및 상기 플런저의 플랜지를 수용하는 대구경부, 및 상기 플런저의 단자접촉부를 수용하는 소구경부를 가진 적어도 하나의 프로브공이 검사방향으로 형성된 소켓유니트를 포함한다. 본 발명에 의하면 매우 미세한 피치의 반도체를 검사하는 테스트 소켓에 포고타입의 프로브핀을 적용함으로써 프로브핀의 수명을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 스프링의 탄성력을 높일 수 있다.

Description

테스트 소켓{A Test Socket}
본 발명은 초미세 피치의 피검사접점을 가진 피검사체를 검사하는 테스트 소켓에 관한 것이다.
반도체 등과 같은 피검사체의 전기적 특성이나 적정성 여부를 검사하는데 사용되는 테스트 소켓은 피검사체의 각 접점(단자, 범프)에 접촉하는 다수의 프로브를 갖는다. 반도체의 집적도가 높아짐, 예를 들면 피검사접점 간 피치(pitch)가 90㎛ 이하로 설계됨에 따라 테스트 소켓의 소켓본체에 상호 전기적으로 절연되도록 이격되게 배치되는 프로브들도 반도체 집적화에 대응하는 피치(pitch)로 배치되어야 한다.
이러한 매우 미세한 피검사접점을 가진 피검사체를 검사하기 위한 테스트 소켓은 MEMS(micro-electro mechanical systems) 타입 프로브핀이나 코브라핀을 적용하는 것이 일반적이다. 그러나 MEMS 프로브핀이나 코브라핀은 포고핀(pogo)에 비해 탄성력이 낮고 제조비용이 높은 단점들을 갖고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 포고 타입의 프로브핀을 사용하여 초미세 피치의 피검사체를 검사할 수 있는 테스트 소켓을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성할 수 있는 피검사체의 피검사접점과 검사회로의 검사접점을 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓은, 원통형 배럴과; 상기 배럴의 삽입단부에 삽입되어 슬라이딩이동 가능한 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부보다 큰 직경을 가지고 상기 슬라이딩부와 일체로 연결되는 플랜지부, 및 상기 플랜지부보다 작은 직경을 갖고 상기 피검사접점과 상기 검사접점 중 어느 하나에 접촉하는 단자접촉부를 포함하는 원형 단면의 플런저와; 상기 슬라이딩부의 외경보다 큰 내경과 상기 배럴의 내경보다 큰 외경을 가진 원형 스프링과; 상기 배럴, 상기 스프링 및 상기 플런저의 플랜지를 수용하는 대구경부, 및 상기 플런저의 단자접촉부를 수용하는 소구경부를 가진 적어도 하나의 프로브공이 검사방향으로 형성된 소켓유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배럴은 상기 슬라이딩부가 삽입되는 대구경부를 가진 본체부와, 상기 본체부보다 작은 직경을 갖고 상기 피검사접점과 상기 검사접점 중 다른 하나에 접촉하는 접점접촉부를 포함하며, 상기 프로브공은 상기 접점접촉부를 수용하는 제2소구경부를 포함할 수 있다.
상기 테스트 소켓은 상기 배럴의 삽입단부의 대향단부에 삽입되는 배럴삽입부, 상기 배럴삽입부보다 큰 직경을 가지고 상기 배럴삽입부와 일체로 연결되는 제2플랜지부, 및 상기 제2플랜지부보다 작은 직경을 가진 제2단자접촉부를 포함하는 원형 단면의 제2의 플런저를 더 포함하며, 상기 프로브공은 상기 제2단자접촉부를 수용하는 제2소구경부를 포함할 수 있다.
상기 테스트 소켓은 상기 대구경부는 제1대구경부와 제2대구경부를 포함하며, 상기 소켓유니트는, 상기 제1대구경부와 상기 소구경부를 가진 적어도 하나의 제1프로브공이 검사방향으로 형성된 제1소켓과; 상기 제2대구경부와 상기 제2소구경부를 가진 적어도 하나의 제2프로브공이 검사방향으로 형성된 제2소켓을 포함할 수 있다.
상기 소켓유니트는, 상기 대구경부를 가진 적어도 하나의 제1프로브공이 검사방향으로 형성된 소켓본체와; 상기 소구경부를 가진 적어도 하나의 제2프로브공이 검사방향으로 형성된 제1소켓커버와; 상기 제2소구경부를 가진 적어도 하나의 제3프로브공이 검사방향으로 형성된 제2소켓커버를 포함할 수 있다.
상기 프로브공의 대구경부는 선형 통공을 포함하며, 상기 배럴, 상기 플런저의 플랜지, 및 상기 스프링은 상기 선형 통공 내벽에 접촉하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 매우 미세한 피치의 피검사접점을 가진 반도체의 전기적 특성을 포고타입의 프로핀들을 사용하여 검사함으로써 비용을 절감할 수 있다.
또한, 테스트 소켓은 스프링을 이용한 포고 타입의 프로브핀을 사용함으로써 검사 시의 탄성 특성 및 저항 특성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 테스트 소켓의 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 테스트 소켓의 단면도,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 테스트 소켓의 단면도, 및
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 테스트 소켓의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테스트 소켓(1)을 상세히 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 테스트 소켓(1)은, 도 1의 단면도에서 도시된 바와 같이, 프로브유니트(100)와 프로브유니트(100)들을 지지하는 소켓유니트(200)를 포함한다. 소켓유니트(200)는 미세한 피치, 예를 들면 90㎛ 이하로 상호 평행하게 다수가 배열된 프로브유니트(100)를 지지한다. 도 1에는 2개의 프로브유니트(100)만이 예시적으로 표시되어 있다.
프로브유니트(100)는 배럴(110), 상기 배럴(110)의 삽입단부에 삽입되는 플런저(120), 및 상기 배럴(110)과 플런저(120) 사이에 끼워지는 스프링(130)을 포함한다.
배럴(110)은 양단이 개방된 원통형의 도전성 파이프로 제조된다. 배럴(110)은 외경 D1의 본체부(112)와 접점접촉부(114)로 구성된다. 본체부(112)는 후술하는 플런저(120)의 슬라이딩부(122)가 삽입되며, 접점접촉부(114)는 소켓유니트(200)로부터 일부가 노출되어 검사회로(20)의 검사접점, 예를 들면 패드(22)에 접촉한다. 배럴(110)은 구조적 강도를 위해 전체적으로 원형단면을 갖는 것이 바람직하다.
플런저(120)는 도전성 재질로 제조된다. 플런저(120)는 상기 배럴(110) 본체부(112)의 삽입단부에 삽입되어 슬라이딩이동 가능한 슬라이딩부(122), 상기 슬라이딩부(122)보다 큰 직경 D2을 가지고 상기 슬라이딩부(122)와 일체로 연결되는 플랜지부(124), 및 상기 플랜지부(124)보다 작은 직경을 갖고 피검사체(10)의 피검사접점(12), 예를 들면 범프에 접촉하는 단자접촉부(126)를 포함한다. 슬라이딩부(122)는 배럴(110)의 본체부(112)에 삽입될 수 있는 정도의 외경을 가진다. 단자접촉부(126)는 소켓유니트(200)의 일면으로부터 노출되어 피검사체(10)의 피검사접점(12)에 접촉한다. 단자접촉부(126)의 노출 단부는 피검사접접(12)에 접촉이 용이하도록 날카로운 팁(tip)이 형성되어 있다. 플런저(120)의 슬라이딩부(122), 플랜지부(124) 및 단자접촉부(126)는 구조적 강도를 위해 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다.
스프링(130)은 원형으로서 상기 슬라이딩부의 외경보다 큰 내경과 상기 배럴의 내경보다 큰 외경 D3을 갖도록 형성된다. 따라서, 스프링(130)은 일측에 플런저(120)의 슬라이딩부(122)를 수용할 수 있고 배럴(110)에는 수용되지 않는다. 결과적 스프링(130)은 배럴(110)에 삽입되지 않은 상태에서 배럴(110)의 끝과 플런저(120)의 플랜지부(124) 사이에 개재되어 플런저(120)를 탄성적으로 바이어싱한다.
소켓유니트(200)는 서로 결합되는 제1소켓(210)과 제2소켓(220)을 포함한다. 소켓유니트(200)는 복수의 프로브유니트(100)를 수용할 수 있는 복수의 프로브공(201)을 포함한다. 프로브공(201)은 제1소켓(210)에 형성된 제1대구경부(212)와 제1소구경부(214), 및 제2소켓(220)에 형성된 제2대구경부(222)와 제2소구경부(224)를 포함한다. 제1대구경부(212)와 제2대구경부(222)는 서로 일치되게 맞물리면 선형 통공을 형성한다. 제1소켓(210)과 제2소켓(220)을 분리한 상태에서 제1소켓(210)의 제1대구경부(212)에 플런저(120)의 단자접촉부(126)부터 삽입한 후 스프링(130)을 삽입한다. 이후 제2소켓의 제2대구경(214)에 배럴(110)의 접점접촉부(114)부터 삽입한다. 마지막으로, 제1소켓(210)과 제2소켓(220)은 제1대구경부(212)와 제2대구경부(222)를 마주보도록 한 후 플런저(120)의 슬라이딩부(122)의 단부가 배럴(110)의 본체부(112)에 삽입되도록 하여 결합된다. 결과적으로, 소켓(200)의 양면에는 플런저(120)의 단자접촉부(126)와 배럴(110)의 접점접촉부가 부분적으로 돌출됨으로써, 프로브유니트(100)는 피검사접점(120과 검사접점(22)을 연결하는 전기적 통로를 형성한다. 제1소켓(210)과 제2소켓(220)은 도 1에서 동일한 두께로 도시되어 있으나, 서로 다른 두께로 형성할 수도 있다.
이상과 같이, 배럴(100)의 본체부 외경(D1), 플런저(120)의 플랜지부(124) 외경(D2), 스프링(130)의 외경(D3)은 실질적으로 동일한 직경을 갖도록 제조함으로써 소켓유니트(200)의 프로브공(201)의 선형 통공 내벽에 접촉될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 테스트 소켓(1)은 배럴(110)과 플런저(120)를 구조적 강도가 우수한 원형 단면을 갖도록 하고, 스프링(130)의 외경을 최대한으로 설계함으로써 충분한 탄성력을 제공하도록 하였다. 따라서, 테스트 소켓(100)은 포고타입의 프로브유니트(100)를 적용하여 미세 피치의 피검사체(10)를 검사할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 테스트 소켓(1)의 단면도이다. 도 1과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하였고, 그 설명은 생략하기로 한다.
프로브유니트(100)는 배럴(110), 상기 배럴(110)의 삽입단부에 삽입되는 제1플런저(120), 상기 배럴(110)과 제1플런저(120) 사이에 끼워지는 스프링(130), 및 제2플런저(140)를 포함한다.
배럴(110)은 양단이 개방된 원통형의 도전성 파이프로 제조된다. 배럴(110)은 전체적으로 일정한 외경 D1의 원통형으로 삽입단부(111)와, 이 삽입단부(111)에 대항하는 대향단부(113)를 포함한다. 삽입단부(111)는 후술하는 제1플런저(120)의 슬라이딩부(122)가 삽입되며, 대향단부(113)는 후술하는 제2플런저(140)의 배럴삽이부(142)가 삽입된다. 배럴(110)은 구조적 강도를 위해 전체적으로 원형단면을 갖는 것이 바람직하다.
제1플런저(120)는 도전성 재질로 제조된다. 제1플런저(120)는 상기 배럴(110)의 삽입단부(111)에 삽입되어 슬라이딩이동 가능한 슬라이딩부(122), 상기 슬라이딩부(122)보다 큰 직경 D2을 가지고 상기 슬라이딩부(122)와 일체로 연결되는 플랜지부(124), 및 상기 플랜지부(124)보다 작은 직경을 갖고 피검사체(10)의 피검사접점(12), 예를 들면 범프에 접촉하는 단자접촉부(126)를 포함한다. 슬라이딩부(122)는 배럴(110)에 삽입될 수 있는 정도의 외경을 가진다. 단자접촉부(126)는 소켓유니트(200)의 일면으로부터 노출되어 피검사체(10)의 피검사접점(12)에 접촉한다. 단자접촉부(126)의 노출 단부는 피검사접접(12)에 접촉이 용이하도록 날카로운 팁(tip)이 형성되어 있다. 플런저(120)의 슬라이딩부(122), 플랜지부(124) 및 단자접촉부(126)는 구조적 강도를 위해 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다.
스프링(130)은 원형으로서 상기 슬라이딩부의 외경보다 큰 내경과 상기 배럴의 내경보다 큰 외경 D3을 갖도록 형성된다. 따라서, 스프링(130)은 일측에 플런저(120)의 슬라이딩부(122)를 수용할 수 있고 배럴(110)에는 수용되지 않는다. 결과적 스프링(130)은 배럴(110)에 삽입되지 않은 상태에서 배럴(110)의 끝과 제1플런저(120)의 플랜지부(124) 사이에 개재되어 제1플런저(120)를 탄성적으로 바이어스한다.
제2플런저(140)는 도전성 재질로 제조된다. 제2플런저(140)는 상기 배럴(110)의 대향단부(113)에 삽입되는 배럴삽입부(142), 상기 배럴삽입부(142)보다 큰 직경 D2을 가지고 상기 배럴삽입부(142)와 일체로 연결되는 제2플랜지부(144), 및 상기 제2플랜지부(144)보다 작은 직경을 갖고 검사회로(20)의 검사접점(22), 예를 들면 패드에 접촉하는 제2단자접촉부(146)를 포함한다. 배럴삽입부(142)는 배럴(110)에 삽입될 수 있는 정도의 외경을 가진다. 제2단자접촉부(146)는 소켓유니트(200)의 일면으로부터 노출되어 검사회로(20)의 검사접점(22)에 접촉한다. 제2단자접촉부(146)의 노출 단부는 검사접접(22)에 접촉이 용이하도록 날카로운 팁(tip)이 형성되어 있다. 제2플런저(140)의 배럴삽입부(142), 제2플랜지부(144) 및 제2단자접촉부(146)는 구조적 강도를 위해 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다.
소켓유니트(200)는 서로 결합되는 제1소켓(210)과 제2소켓(220)을 포함한다. 소켓유니트(200)는 복수의 프로브유니트(100)를 수용할 수 있는 복수의 프로브공(201)을 포함한다. 프로브공(201)은 제1소켓(210)에 형성된 제1대구경부(212)와 제1소구경부(214), 및 제2소켓(220)에 형성된 제2대구경부(222)와 제2소구경부(224)를 포함한다. 제1대구경부(212)와 제2대구경부(222)는 서로 일치되게 맞물리는 선형 통공 내벽을 포함한다. 제1소켓(210)과 제2소켓(220)을 분리한 상태에서 제1소켓(210)의 제1대구경부(212)에 플런저(120)의 단자접촉부(126)부터 삽입한 후 스프링(130)을 삽입한다. 이후 제2소켓의 제2대구경(214)에 제2플런저(140)를 제2단자접촉부(146)부터 삽입한 후, 배럴(110)의 대향단부(113)부터 삽입한다. 마지막으로, 제1소켓(210)과 제2소켓(220)은 제1대구경부(212)와 제2대구경부(222)를 마주보도록 한 후 제1플런저(120)의 슬라이딩부(122)의 단부가 배럴(110)의 삽입단부(113)에 삽입되도록 하여 결합된다. 결과적으로, 소켓(200)의 양면에는 제1플런저(120)의 단자접촉부(126)와 제2플런저(140)의 제2단자접촉부(146)가 부분적으로 돌출됨으로써, 프로브유니트(100)는 피검사접점(120과 검사접점(22)을 연결하는 전기적 통로를 형성한다. 마찬가지로, 제1소켓(210)과 제2소켓(220)은 도 1에서 동일한 두께로 도시되어 있으나, 서로 다른 두께로 형성할 수도 있다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 제3 및 제4실시예에 따른 테스트소켓(1)의 단면도이다. 제3 및 제4실시예에 따른 테스트소켓(1)은 소켓유니트(200')의 구조를 제외하고는 각각 도 1 및 도 2에 도시한 제1 및 제2실시예에 따른 테스트소켓(1)과 동일한 구조를 가지므로, 소켓유니트(200')를 제외한 구조에 대한 설명은 생략한다.
도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 소켓유니트(200')는 서로 결합되는 소켓본체(210'), 제1소켓커버(220')과 제2소켓커버(230')을 포함한다. 소켓유니트(200')는 복수의 프로브유니트(100)를 수용할 수 있는 복수의 프로브공(201')을 포함한다. 프로브공(201')은 소켓본체(210')에 형성된 대구경부(212'), 제1소켓커버(220')의 제1소구경부(222'), 및 제2소켓커버(230')에 형성된 제2소구경부(232')를 포함한다. 대구경부(212')는 일정한 내경을 가진 선형 통공을 형성한다. 제1소켓커버(220')와 소켓본체(210')를 결합하고 제2소켓커버(230')을 분리한 상태에서 대구경부(212')에 순서대로 플런저(120)의 단자접촉부(126)부터 삽입하고, 스프링(130)을 삽입하고, 배럴(110)을 삽입한다. 도 4의 경우는 제2플런저(140)를 추가로 삽입한다. 마지막으로, 소켓본체(210')에 제2소켓커버(230)를 결합한다.
이상과 같이 본 발명은 한정된 예시적 실시예와 도면을 통해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 테스트 소켓 10 : 피검사체
20 : 검사회로 100: 프로브유니트
110 : 배럴 120 : 플런저
130 : 스프링 140 : 제2플런저
200 : 소케유니트 210 : 제1소켓
220 : 제2소켓

Claims (6)

  1. 피검사체의 피검사접점과 검사회로의 검사접점을 전기적으로 연결하기 위한 테스트 소켓에 있어서,
    원통형 배럴과;
    상기 배럴의 삽입단부에 삽입되어 슬라이딩이동 가능한 슬라이딩부, 상기 슬라이딩부보다 큰 직경을 가지고 상기 슬라이딩부와 일체로 연결되는 플랜지부, 및 상기 플랜지부보다 작은 직경을 갖고 상기 피검사접점과 상기 검사접점 중 어느 하나에 접촉하는 단자접촉부를 포함하는 원형 단면의 플런저와;
    상기 슬라이딩부의 외경보다 큰 내경과 상기 배럴의 내경보다 큰 외경을 가진 원형 스프링과;
    상기 배럴, 상기 스프링 및 상기 플런저의 플랜지를 수용하는 대구경부, 및 상기 플런저의 단자접촉부를 수용하는 소구경부를 가진 적어도 하나의 프로브공이 검사방향으로 형성된 소켓유니트를 포함하며,
    상기 배럴의 삽입단부의 대향단부에 삽입되는 배럴삽입부, 상기 배럴삽입부보다 큰 직경을 가지고 상기 배럴삽입부와 일체로 연결되는 제2플랜지부, 및 상기 제2플랜지부보다 작은 직경을 가진 제2단자접촉부를 포함하는 원형 단면의 제2의 플런저를 더 포함하며,
    상기 프로브공은 상기 제2단자접촉부를 수용하는 제2소구경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대구경부는 제1대구경부와 제2대구경부를 포함하며,
    상기 소켓유니트는,
    상기 제1대구경부와 상기 소구경부를 가진 적어도 하나의 제1프로브공이 검사방향으로 형성된 제1소켓과;
    상기 제2대구경부와 상기 제2소구경부를 가진 적어도 하나의 제2프로브공이 검사방향으로 형성된 제2소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소켓유니트는,
    상기 대구경부를 가진 적어도 하나의 제1프로브공이 검사방향으로 형성된 소켓본체와;
    상기 소구경부를 가진 적어도 하나의 제2프로브공이 검사방향으로 형성된 제1소켓커버와;
    상기 제2소구경부를 가진 적어도 하나의 제3프로브공이 검사방향으로 형성된 제2소켓커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로브공의 대구경부는 선형 통공을 포함하며,
    상기 배럴, 상기 플런저의 플랜지, 및 상기 스프링은 상기 선형 통공 내벽에 접촉하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
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