KR101890825B1

KR101890825B1 - 마이크로 회로 테스터를 위한 전기 전도성 핀

Info

Publication number: KR101890825B1
Application number: KR1020117023809A
Authority: KR
Inventors: 존 이. 넬슨; 제프리 씨. 셰리; 패트릭 제이. 알라디오; 러셀 에프. 오버그; 브라이언 워윅; 개리 더블유. 미칼코
Original assignee: 존스테크 인터내셔널 코포레이션
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2018-08-22
Also published as: US8536889B2; CA2753890A1; EP2407013B1; MY155882A; HK1167982A1; CN102422726B; EP2407013A1; US20130271176A1; WO2010104913A1; EP2407013A4; US20100231251A1; CN102422726A; KR20120024541A; US8937484B2; JP2012520461A; SG174288A1

Abstract

테스트중인 장치의 터미널들은 일련의 전기 전도성 핀 쌍들에 의하여 로드 보드 상의 대응하는 접촉 패드들과 일시적으로 전기적으로 연결된다. 상기 핀 쌍들은 상기 테스트중인 장치를 향하는 상부 접촉 플레이트, 상기 로드 보드를 향하는 하부 접촉 플레이트, 및 상기 상부와 하부 접촉 플레이트 사이에 수직으로 탄성을 가진 비 전도성 수단을 가진 인터포저 멤브레인에 의하여 제자리에 고정된다. 각 핀 쌍은 각각 상부와 하부 접촉 플레이트를 넘어, 각각 상기 테스트중인 장치와 상기 로드 보드 쪽으로 연장하는 상부 및 하부 핀을 포함한다. 상기 상부 및 하부 핀들은 상기 멤브레인의 정상 표면과 관련하여 기울어진 경계면에서 서로 접촉한다. 세로로 압축되면, 상기 핀들은 상기 경계면을 따라 슬라이드 되는것에 의하여 서로를 향하여 이동한다. 상기 슬라이딩은 상기 경계면의 경사면(inclination)에 의하여 결정되는 작고 바람직한 측면 요소와 함께 크게 세로로 이루어진다.

Description

마이크로 회로 테스터를 위한 전기 전도성 핀 {Electrically Conductive Pins For Microcircuit Tester}

본 발명은 마이크로 회로를 테스트하기 위한 장치에 관한 것이다.

마이크로 회로가 계속적으로 더 작아지고 더 복잡한 방향으로 발전함에 따라, 상기 마이크로 회로를 테스트 하는 테스트 장비들 또한 발전되고 있다. 신뢰성을 증가시키고, 작업량을 향상시키고, 비용을 감소시키는 향상과 함께, 마이크로 테스트 장비를 향상시키고자 하는 노력이 있어왔다.

결함이 있는 마이크로 회로를 회로기판에 마운팅하는 것은 상대적으로 비용이 많이 든다. 설치는 종종 상기 마이크로 회로를 상기 회로기판에 납땜하는 것을 필요로 한다. 한번 회로기판에 마운트 되면, 마이크로 회로를 제거하는 것은 대단히 어려운 일이다. 왜냐하면 잠깐동안 납을 녹이는 것 작용을 하는 것은 회로기판을 대단히 손상시키기 때문이다. 따라서, 만약 상기 마이크로 회로가 결함이 있다면, 상기 회로기판은 더욱 잘 손상되며, 이것은, 손실 지점에서(at that point is lost) 상기 회로 보드로 완전한(entire) 값이 더해(add)진다는 뜻이다. 이러한 모든 이유들 때문에, 마이크로 회로는 종종 회로기판상에 설치되기 전에 테스트된다.

각각의 마이크로 회로는 결함이 있는 모든 장치들을 확인하는 방법으로 반드시 테스트되어야 한다. 그러나, 아직까지는 양호한 장치들을 결함이 있는 것으로 잘못 인식하지는 않는다. 여러 종류의 에러들은, 만일 빈번히 발생한다면, 회로기판 제조 공정에 전반적인 비용을 상당히 추가시키고, 결함이 있는 장치들로 잘못 인식된 장치들의 재 테스트 비용을 추가시킨다.

마이크로 회로 테스트 장비는 매우 복잡하다. 먼저, 상기 테스트 장비는 인접한 마이크로 회로 접촉과의 정확하고 저항이 낮은 일시적이고 비-파괴적인 전기적 접촉을 만들어야 한다, 작은 크기의 마이크로 회로 접촉과 그들 사이의 공간형성(spacing)으로 인하여, 접촉에 있어서 작은 에러들이라 하더라도 부정확한 연결을 초래할 수 있다. 정렬되지 않거나(misaligned) 또는 기타 부정확한 마이크로 회로의 연결은 비록 실패의 이유가 테스트중인 장치(DUT, device under test) 그 자체의 결함보다는 상기 테스트장비와 테스트중인 장치 사이의 연결이 결함이 있는 전기적 연결이라 하더라도 상기 테스트중인 장치의 결함을 인식하게 한다.

마이크로 회로 테스트 장비 내의 다른 문제는 자동화된 테스트에서 발생한다. 테스트 장비는 1분간 또는 그 이상 동안 장치를 테스트할 수 있다. 테스트의 시어 수(sheer number)는 테스트 중의 마이크로 회로 터미널로의 전기적인 연결을 형성하는 테스터 접촉들 상의 마모(wear)를 야기한다. 이러한 마모는 상기 테스터 접촉과 상기 테스트중인 장치 터미널로부터 상기 테스팅 장비와 상기 테스트중인 장치를 오염시키는 전도성 파편(debris)을 제거한다.

상기 파편은 결국 테스트 중에 부족한(poor) 전기적 연결과, 상기 테스트중인 장치가 결함이 있는 것을 나타내는 거짓 표시(false indications)를 야기한다. 마이크로 회로에 부착하는 상기 파편들은 상기 파편들이 상기 마이크로 회로로부터 제거되지 않는한 조립에 결함을 발생시킨다. 파편의 제거는 비용을 더하고 마이크로 회로내의 결함의 다른 원인을 추가한(introduce)다.

다른 고려사항 역시 존재한다. 잘 동작하는 값싼 테스터 접촉은 유리하다. 테스트 장비들이 비싸기 때문에, 그것들을 교체하는데 소요되는 시간을 최소화하는 것 또한 바람직하다. 상기 테스트 장비가 연장된 정상 정비기간(extended periods of normal maintenance)을 위한 오프라인이라면, 개별적인 마이크로 회로의 테스트 비용은 증가한다.

현재 사용중인 테스트 장비는 마이크로 회로 터미널 어레이의 패턴을 모방한 테스트 접촉 어레이를 가진다. 상기 테스트 접촉의 어레이는 서로 관련있는 접촉의 정렬(alignment)을 정밀하게 유지하는 구조 내에서 지지된다. 정렬 템플리트(template) 또는 보드는 상기 마이크로 회로를 상기 테스트 접촉과 함께 정렬(align)한다. 상기 테스트 접촉 및 상기 정렬 보드는 상기 테스트 접촉으로 전기적 연결을 형성하는 전도성 패드(pad)를 갖는 로드 보드에 마운트된다. 상기 로드 보드 패드는 상기 테스트 장비 전자기기 및 상기 테스트 접촉들 사이의 신호 및 전력을 운반하는(carry) 회로 경로로 연결된다.

전기적인 테스트를 위하여, 테스트중인 장치의 각 터미널과 로드 보드 상의 대응하는 전기적 패드 사이의 일시적인 전기적 연결의 형성이 요구된다. 일반적으로, 테스트베드(testbed)상의 대응하는 전기적 프로브에 의하여 접촉되어 있는 상기 마이크로 회로 상의 각각의 전기적 터미널을 납땜하고 제거하는 것은 불가능하다. 각각의 터미널을 납땜하고 제거하는 대신, 상기 테스터는 상기 테스트중인 장치 상의 터미널과 상기 로드 보드상의 전기적 패드에 대응하는 패턴으로 배열된 일련의 전기 전도성 핀을 사용할 수 있다. 상기 테스트중인 장치가 상기 테스터와 접촉하게 되면, 상기 핀은 각각의 테스트 접촉중인 장치와 대응하는 로드 보드 패드 사이의 회로를 완성한다. 테스트 후, 테스트중인 장치가 해제되면(released), 상기 터미널은 상기 핀을 분리하고, 상기 회로는 파괴된다.

본 발명은 이러한 핀 들의 향상에 관한 것이다.

켈빈(Kelvin) 테스트로 알려진 테스트 방식이 있다. 이 방식은 테스트중인 장치 상의 두 터미널간의 저항을 측정한다. 기본적으로, 켈빈 테스트는 두 터미널 간에 전류를 흐르게 하고, 상기 두 터미널 같의 전압 차를 측정하고, 상기 터미널들간의 저항을 산출하기 위하여 전압을 전류로 나누어 주어지는 옴의 법칙(Ohm's Law)을 사용하는 것을 포함한다. 테스트중인 장치상의 각 터미널은 상기 로드 보드 상의 두 접촉 패드로 전기적으로 연결된다. 상기 두 패드중 하나는 알려진 전류 양의 전류를 공급한다. 다른 패드는 볼트미터(voltmeter)로서 작용하는 충분한 양의 전류를 통하지(draw) 않는 고 임피던스 연결이다. 다시말해서, 캘빈 테스트를 받으려고 하는 테스트 중인 장치 상의 각 터미널은 상기 로드 보드 상의 두 패드(한 패드는 알려진 양의 전류를 공급하고, 다른 패드는 전압을 측정하고, 그 동안 충분하지 않은 양의 전류를 통하게 한다)로 동시에 전기적으로 연결된다. 단일 저항 측정이 상기 로드 보드 상의 두 터미널과 네개의 접촉 패드를 사용하도록 하기 위하여 상기 터미널은 동시에 두개가 캘빈 테스트된다.

이 경우, 상기 테스트중인 장치와 상기 로드 보드 간의 일시적인 전기적 연결을 형성하는 상기 핀은 몇몇 방법으로 사용될 수 있다. “표준” 테스트에서, 각 핀은 1 대 1 관계에 있는 상기 터미널과 패드와 함께, 테스트중인 장치의 특정한 터미널을 상기 로드 보드 상의 특정한 패드로 연결한다. 이러한 표준 테스트를 위하여, 각 터미널은 정확히 하나의 패드에 대응한다. 그리고, 각 패드는 정확하게 하나의 터미널에 대응한다. 상술한 바와 같이, “캘빈” 테스트에서, 테스트중인 장치 상의 각 터미널과 접촉하는 두 핀이 있다. 이러한 캘빈 테스트를 위하여, 각 터미널(테스트중인 장치 상의)은 두 패드(로드 보드 상의)에 대응하고, 각 패드(로드 보드 상의)는 정확하게 하나의 터미널(테스트중인 장치 상의)과 대응한다. 비록 테스트 설계가 매우 다양할 수 있다 하더라도, 기계적인 구조 및 핀의 사용은 테스트 설계와 관계 없이 기본적으로 동일하다.

종래의 또는 현재의 테스트베드에 포함될 수 있는 테스트베드의 다양한 관점들이 있다. 예를 들어, 많은 기계적인 인프라스트럭쳐 및 전기적 회로는 종래의 테스트 시스템으로부터 사용될 수 있으며, 여기에 기술된 전기 전도성 핀과 알맞을 수 있다. 이러한 종래의 시스템들은 아래에 나열되고 요약된다.

전형적인 마이크로 회로 테스터는 미국 특허 공개 제 US 200710202714 AI 호, 발명의 명칭 “신호 및 전압 접촉 어레이를 구비한 패키지를 갖는 테스팅 집적 회로를 위한 테스트 접촉 시스템”, 발명자 제프리 씨. 셰리, 2007. 8. 30 공개 특허에 기술되어 있으며, 그 전체가 여기에 참조된다.

‘714 테스터를 위하여 일련의 마이크로 회로가 연속적으로 테스트되고, 각 마이크로 회로와 또는 “테스트중인 장치”와 함께, 테스트베드에 부착되고, 전기적으로 테스트되고, 테스트베드에서 제거된다. 이러한 테스트베드의 기계적인 그리고 전기적인 측면(aspects)은 일반적으로 상기 테스트베드의 작업량을 가능한 한 높게 유지하기 위하여 자동화되어 있다.

‘714에서, 마이크로 회로 터미널과 일시적인 전기적 접촉을 형성하기 위한 테스트 접촉 요소(test contact element)는 캔틸레버 빔(cantilevered beam)으로서의 절연성(insulating) 접촉 멤브레인으로부터 돌출된 하나 이상의 탄력있는 핑거를 포함한다. 상기 핑거는, 접촉면에서, 상기 마이크로 회로 터미널과 접촉하기 위한 전도성 접촉 패드를 갖는다. 바람직하게는 상기 테스트 접촉 요소는 파이 형상(pie-shaped)의 배열(arrangement)을 갖는 복수의 핑거를 갖는다. 이러한 배열에 있어서, 상기 테스트 접촉 요소를 형성하는 핑거의 복수의 다른 모든 핑거들로부터 기계적으로 각 핑거를 분리하는 상기 멤브레인 내의 두개의 방사상으로 지향된 슬롯들에 의하여 각 핑거는 최소한 부분적으로(in part) 정의된다.

‘714에서, 복수의 테스트 접촉 요소는 사전설정된 패턴으로 배열된 테스트 접촉 요소를 포함하는 테스트 접촉 요소 어레이를 형성할 수 있다. 복수의 연결 비아(vias)는 상기 테스트 접촉 요소의 충분하게(substantially) 사전 설정된 패턴으로 배열되고, 각각의 연결 비아는 상기 테스트 접촉 요소중 하나와 함게 배열된다. 바람직하게는, 경계면 멤브레인(interface membrane)은 사전 설정된 패턴 내의 복수의 연결 비아를 지지한다. 매우 많은(numerous) 비아는 수명을 연장시키기 위하여 장치 접촉 영역으로부터 떨어진(away from) 파이 조각(pie pieces) 내에 임베디드(embedded)될 수 있다. 핑거들을 분리하는 슬롯은 I-빔(I-beam)을 형성하기 위하여 도금될(plated) 수 있다. 따라서, 핑거를 변형으로부터 보호할 수 있으며, 수명을 연장시킬 수 있다.

‘714의 연결 비아는 말단이 개구된 컵 형상을 가질 수 있으며, 컵 형상의 비아의 개구된 말단은 정렬된 테스트 접촉 요소와 접촉하도록 이루어진다. 상기 테스트 장비로부터 테스트 중인 장치를 로딩 및 언로딩하는 것으로부터 야기된 파편은 컵 형상의 비아가 상기 파편을 가두는 테스트 접촉 요소를 통과하여 떨어질 수 있다.

‘714의 상기 접촉 및 경계면 멤브레인은 로드 보드를 포함하는 테스트 용기의 일부로서 사용될 수 있다. 상기 로드 보드는 상기 테스트 접촉 요소의 실질적으로 사전 설정된 패턴으로 형성된 복수의 연결패드를 가진다. 상기 로드 보드는 상기 연결 비아 중 하나와 함께 전기적 접촉 내에서 실질적으로 정렬된 상기 로드 보드 상의 각 연결 패드와 함께 경계면 멤브레인을 지지한다.

‘714에서, 상기 장치는 매우 얇은 비 전도성 절연체에 부착하는 특성을 유지하는 매우 얇은 전도성 플레이트를 사용한다. 상기 장치의 금속 부분은 접촉 I/O 및 상기 로드 보드 사이의 다중 접촉점 또는 경로를 제공한다. 이것은 도금된 비아 홀 하우징 또는 도금된 관통 홀 비아, 또는 예를 들어, 장치 I/O와 같이, 제 2면과 접촉하는 제 1면을 가진 스프링의 조합일 수 있는 범프부착면(bumped surfaces)과 함게 완료될 수 있다. 상기 장치 I/O는 상기 로드보드에 물리적으로 가까울 수 있으며, 따라서 전기적인 성능(performance)을 향상시킬 수 있다.

설치되기 전에 종종 테스트되는 마이크로 회로의 특정한 하나의 타입은 패키지를 갖거나, 또는 볼 그리드 어레이(BGA, ball grid array) 터미널 배열로서 공통적으로 참조되는 것을 갖는 하우징을 갖는다. 대표적인 BGA 패키지는 일측면이 5mm 내지 40mm이고 1mm의 두께의 대표적인 크기 범위를 갖는 평판 직사각형 블록의 형상을 가질 수 있다.

대표적인 마이크로 회로는 실제 회로를 둘러싸는 하우징을 갖는다. 신호 및 전압(S&P, signal and power) 터미널은 상기 하우징의 두개의 큰 평면중 하나이다. 대표적으로, 터미널은 상기 표면 가장자리와 기타 스페이서(spacer) 또는 스페이서들 간의 영역의 대부분을 점유한다. 몇몇 경우에서, 상기 스페이서는 캡슐로 보호된(encapsulated) 칩 이거나 그라운드 패드일 수 있다.

각각의 터미널들은 내부 회로 침투 면(internal circuitry penetrating surface)으로부터 리드에 단단히 부착된 작고 대체로 구형인 납땜 볼을 포함한다. 따라서, “볼 그리드 어레이(ball grid array)” 라고 한다. 각 터미널 및 스페이서는 표면으로부터 적은 거리로 돌출(project)되고, 상기 터미널은 상기 스페이서보다 더 멀리 돌출된다. 조립과정 중에, 모든 터미널들은 동시에 녹는다(melted), 그리고 사전에 회로 보드 상에 형성되어 적당하게 위치한 도체에 부착된다.

상기 터미널들은 서로 매우 가까이 위치할 수 있다. 몇몇은 0.4mm만큼 작은 중앙선 간격(centerline spacing)을 가지고, 상대적으로 넓은 간격을 둔 터미널은 대략 1.5mm 정도 떨어져 있을 수 있다. 인접한 터미널들 사이의 간격은 종종 “피치(pitch)”로서 참조된다.

상술한 요소들에 추가로, BGA 마이크로 회로 테스팅은 추가적인 요소들을 포함한다.

첫째로, 상기 볼 터미널과의 일시적인 접촉을 형성하며, 상기 테스터는 회로기판과 접촉하는 상기 S&P 터미널 표면을 손상시키지 않는다. 왜냐하면, 이러한 손상들이 상기 터미널을 위한 납땜 접합의 신뢰성에 영향을 미치기 때문이다.

둘째로, 만약 신호를 운반하는 상기 도체의 길이가 짧게 유지된다면 테스팅 과정은 더욱 정확하다. 바람직한 테스트 접촉 배열(arrangement)은 짧은 신호 경로를 가진다.

셋째로, BGA 터미널을 위하여 통상적으로 사용되는 납땜은 환경보호의 목적을 위하여 주로 주석(tin)이다. 주석-기반 납땜 얼로이는 불충분하게(poorly) 전도(conduct)시키는 외부 표면상의 산화 필름을 발달시킬 것이다. 종래의 납땜 얼로이는 산화 필름을 형성하지 않는 상당량의 납(lead)을 포함한다. 상기 테스트 접촉은 상기 산화 필름을 통과할 수 있다.

BGA 테스트 접촉은 공지되어 있고, 스프링, 몸체 및 상부 및 하부 플런져를 포함하는 다수의 조각으로 만들어진 스프링 핀에 사용되는 기술분야에서 사용되고 있다.

미국 특허 공개 번호 US 2003/0192181 AI, 발명의 명칭 “전기 접촉을 형성하는 방법” 2003. 10. 16 공개특허는 일반적인 패턴 내에서 애스퍼리티(asperity)와 함께 배치된 유연한(flexible), 탭-유형(tab-like)의, 캔틸레버 접촉과 같은 마이크로 회로 접촉을 나타낸다. 각 애스퍼리티는 상기 접촉 표면으로부터 떨어진 그의 말단(tip)이 날카로운 특징부를 갖는다. 접합(mating) 마이크로전자(microelectronic) 소자(element)들이 상기 접촉들과 접촉을 유지하게(engage) 됨에 따라, 납땜하여 잇는 작용(wiping action)은 상기 애스퍼리티들의 날카로운 특징부가 접속(mating) 소자들을 효과적인 전기적 상호연결과, 임의로, 본딩 물질의 활성화에 따른 상기 접촉 및 접속 소자 사이의 효과적인 금속 본딩(metallurgical bonding)을 제공할만큼 긁어내도록(scrape) 한다.

미국 특허 공개 번호 No. US 2004/0201390 AI, 발명의 명칭 ”범프부착 반도체 소자를 위한 테스트 상호연결 및 그 제조 방법”, 2004. 10. 14 공개 특허에 따르면, 테스팅 반도체 소자를 위한 상호연결은 기판, 및 상기 소자들 상의 범프부착 접촉과의 일시적인 전기적 연결을 형성하기 위한 기판상의 접촉을 포함한다. 각 접촉은 오목한곳(recess)과 전기적으로 범프부착된 접촉과 접촉을 유지하도록 이루어진 상기 오목한곳을 가로지르는 캔틸레버화된 납 패턴을 포함한다. 상기 납은 범프부착 접촉의 높이 및 평면의 적절한 변화를 위하여 상기 오목한곳 내에서 Z-축 방향 내에서 움직이는데 적합하다. 게다가, 상기 납은 상기 범프부착된 접촉을 관통하기(penetrating) 위한 돌출부(projections), 상기 범프부착 접촉의 본딩을 방지하기 위한 비-본딩 외부 레이어, 및 상기 범프부착 접촉의 지형(topography)과 매치하는 만곡된(curved) 형상을 포함할 수 있다. 상기 납은 상기 기판상의 패턴화된 금속 레이어의 형성에 의하여, 또는 상기 기판상의 납과 함께 폴리머 기판을 부착하는 것에 의하여, 또는 전도성 빔을 형성하기 위하여 기판을 에칭하는 것에 의하여 형성될 수 있다.

미국 특허 공개 번호 제 US 6,246,249 B1 호, 발명의 명칭 “반도체 점검 장치 및 그 점검 방법”, 2001. 6. 12 공개특허, 출원인 후카사와 외 특허에 따르면, 반도체 점검 장치는 구형(spherical)의 연결 터미널을 갖는 점검될 장치 상에서 테스트를 수행한다. 이 장치는 지지하는 필름 상에 형성된 도체 레이어를 포함한다. 상기 도체 레이어는 연결부를 갖는다. 상기 구형 연결 터미널은 상기 연결부와 연결된다. 최소한의 상기 연결부의 형상은 변경 가능하다. 이 장치는 또한, 최소한 상기 연결부를 지지하기 위하여, 탄성에 의하여 변형 가능하고, 절연성 물질로 만들어진 충격 흡수 부재를 포함한다. 이 발명의 마이크로 회로 터미널과 함께 일시적인 전기적 접촉을 형성하는 테스트 접촉 소자는 캔틸레버화된 빔으로서 절연 접촉 멤브레인으로부터 돌출된 하나 이상의 복원력을 가진 핑거를 포함한다. 상기 핑거는 접촉면에서 상기 마이크로 회로 터미널과 접촉하기 위한 전도성 접촉 패드를 갖는다.

미국 특허 번호 제 5,812,378 호, 발명의 명칭 “범프 납을 접촉시키기(engaging)위한 마이크로 전자 커넥터”, 1998. 9. 22 공개특허, 출원인 젤스타드 등 에서, 마이크로 전자를 위한 커넥터는 바람직하게는 일반적인 그리드 패턴 내에 배열된 복수의 홀들을 갖는 시트형 몸체를 포함한다. 각 홀은 상기 몸체부의 첫번째 주요(major) 표면의 홀의 위에 안쪽으로 연장되는 복수의 돌출부를 갖는 시트 금속 링과 같은 탄력있는 얇은 판(resilient laminar) 접촉과 함게 제공된다. 상기 연결 몸체부의 제2면 상의 터미널은 상기 접촉과 전기적으로 연결된다. 상기 커넥터는 상기 커넥터 상의 터미널이 상기 기판 내의 납땜과 전기적으로 연결되도록 하기 위하여 다중-레이어 회로 패널과 같은 기판에 부착된다. 범프 남땜을 가지는 마이크로 전자 소자는 상기 커넥터와 접촉을 유지하게 될 수 있다. 그리고, 따라서, 상기 범프 납땜을 상기 접촉과 접촉시키기 위하여 상기 범프 납땜들을 상기 커넥터의 홀들 내부로 전진시키는 것(advancing)에 의하여 기판에 연결된다. 조립은 테스트될 수 있고, 만약 수용 가능한 것으로 판단되면, 상기 범프 납땜은 영구적으로 상기 접촉에 본딩될 수 있다.

미국 특허 공개 번호 제 2001/0011907 A1 호, 발명의 명칭 “범프부착된 반도체 소자를 위한 테스트 상호연결 및 제조 방법”, 2001. 8. 9 공개 특허에 따르면, 테스팅 반도체 소자를 위한 상호연결은 기판과, 상기 소자 상의 범프부착된 접촉과 함게 일시적인 전기적 연결을 형성하기 위한 상기 기판 상의 접촉을 포함한다. 각 접촉은 오목한곳과, 상기 오목한곳을 가로지르는 범프부착된 접촉을 전기적으로 접촉을 유지하도록 이루어진 지지 부재를 포함한다. 상기 지지부재는 상기 기판의 표면 상에 형성된 나선 납땜 상의 오목한 곳의 위에 걸린다(suspended).

상기 나선 납땜은 상기 범프부착된 접촉의 높이 및 평면의 변화를 수용하도록 하기 위하여 상기 오목한곳 내에서 상기 지지부재를 Z-축 방향으로 움직이도록 한다. 게다가, 상기 나선 납땜은 산화 레이어의 관통을 용이하게 하기 위하여 상기 범프 부착된 접촉과 관련하여 상기 지지부재를 비튼다(twist). 상기 나선 납땜은 상기 기판으로 상기 납땜과 함께 폴리머 기판을 부착함으로써 형성되거나, 상기 기판 상의 패턴화된 금속 레이어의 형성에 의하여 형성된다. 다른 접촉의 실시예에서, 상기 지지부재는 상승된 스프링 세그먼트 납땜 상의 기판의 표면 위에 걸린다.

본 발명은 마이크로 회로를 테스트하기 위한 장치에서 핀 들의 향상에 관한 것이다.

복수의 터미널(2)을 갖는 테스트중인 장치(1)와 복수의 접촉 패드(4)를 갖는 로드 보드(3) 사이의 일시적인 기계적 전기적 연결을 형성하기 위한 교체가능하고, 세로로 압축 가능한 멤브레인(10)에 있어서, 각 접촉 패드(4)는 정확히 하나의 터미널(2)과 대응하여 비스듬히(laterally) 배열되고, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 상기 터미널(2)에 세로로 인접한 유연하고, 전기적으로 절연된 상부 접촉 플레이트(40); 상기 로드 보드(3) 상의 상기 접촉 패드(4)에 세로로 인접한 유연하고, 전기적으로 절연된 하부 접촉 플레이트(40); 세로로 탄력이 있는, 전기적으로 절연된 상기 상부 및 하부 접촉 플레이트(40, 60) 사이의 인터포저(interposer)(50); 상기 상부 접촉 플레이트(40), 상기 인터포저(50) 및 상기 하부 접촉 플레이트(60) 내의 세로 홀을 관통하여 연장되며, 세로로 압축 가능하고, 전기 전도성인 복수의 핀 쌍(20, 30)을 포함하고, 상기 복수의 각 핀 쌍은 상기 테스트 중인 장치(1) 상의 정확히 하나의 터미널(2)에 대응하여 비스듬하게(laterally) 배열되는 것을 특징으로 한다. 특정한 핀 쌍(20, 30)이 세로로 압축되면, 상기 핀들(20, 30)은 상기 인터포저(50)의 정상상태(normal)의 표면과 관련하여 기울어진 가상의 경계면 표면(70)을 따라 서로 교차되어 지나친다.

본 발명의 다른 실시예는, 테스트중인 장치(1)와 로드 보드(3) 사이에서 비스듬히 연장되는 멤브레인; 상기 테스트중인 장치(1)는 사전 설정된 패턴 내에서 배열된 복수의 전기적 터미널(2)을 포함하고, 상기 로드 보드(3)는 상기 터미널(2)에 대응하는 사전 설정된 패턴으로 배열된 복수의 전기적 접촉 패드(4)를 포함하며, 상기 멤브레인은 상기 테스트중인 장치(1)의 상기 터미널(2)을 향하는 상면과, 상기 로드 보드(3)의 접촉 패드(4)를 향하는 저면을 가지고, 상기 터미널(2)에 대응하는 사전 설정된 패턴 내에서 상기 멤브레인(10)에 의하여 지지되는 복수의 전기 핀 쌍(20, 30); 복수의 각 핀 쌍은 상기 멤브레인(10)의 상면을 통과하여 연장되고, 상부 핀 접합면(23)을 갖는 상부 핀(20)과; 상기 멤브레인(10)의 저면을 통과하여 연장되고, 하부 핀 접합이면(33)을 갖는 하부 핀(30)을 포함한다. 또한, 상기 상부 및 하부 핀 접합면(23, 33)은 상보성 표면 프로파일을 갖는다. 대응하는 전기적 터미널(2)이 상기 핀 쌍에 대응하여 나아가게(forced) 될 때, 상기 상부 및 하부 핀 접합면(23, 33)은 가상의 경계면 표면(70)을 따라 서로를 따라 슬라이드된다. 상기 가상의 경계면 표면(70)은 정상상태의 멤브레인(10)의 표면과 관련하여 기울어진다.

본 발명의 다른 실시예는, 복수의 터미널(2)을 갖는 테스트 중인 장치(1)와 복수의 접촉 패드(4)를 갖는 로드 보드(3) 사이의 복수의 일시적인 기계적 전기적 연결을 형성하기 위한 테스트 설비(5)에 있어서, 상기 터미널(2)과 상기 접촉 패드(4)는 일대일 대응으로 배열되고, 상기 로드 보드(3)과 대체로(generally) 평행하게 그리고 인접하게 배치된 교체가능한 인터포저(interposer) 멤브레인(10), 상기 인터포저 멤브레인(10)은 상기 복수의 터미널들(2)과 일대일 대응으로 배열된 복수의 핀 쌍(20, 30)들을 포함한다. 각 핀 쌍(20, 30)은 대응하는 터미널(2)과 인접하고, 상기 인터포저 멤브레인 내부로 연장되는 상부 핀(20)과, 대응하는 접촉 패드(4)와 인접하고, 상기 인터포저 멤브레인(10)의 내부로 연장되는 하부 핀(30)을 포함한다. 특정한 핀 쌍(20, 30)에 대응하는 각 접촉 패드(4)는 상기 특정 핀 쌍(20, 30)에 대응하는 테스트중인 장치(1) 상의 터미널을 기계적 및 전기적으로 수신하도록 이루어진다. 테스트중인 장치(1)가 상기 테스트 설비(5)에 부착될 때, 상기 상부 핀(20)은 상기 테스트중인 장치(1) 상의 대응하는 터미널(2)과 접촉하고, 상기 하부 핀(30)은 상기 로드 보드(3) 상의 대응하는 접촉 패드(4)와 접촉하며, 각 상부 핀(20)은 상기 인터포저 멤브레인(10)의 정상 표면과 관련하여 기울어진 가상의 경계면 면을 따라 대응하는 하부 핀(30)과 접촉한다. 그리고, 테스트중인 장치(1) 상의 복수의 터미널(2)은 상기 로드 보드(3) 상의 복수의 접촉 패드(4)와 일대일 대응으로 전기적으로 연결된다.

도 1은 테스트 중인 장치(테스트중인 장치)를 수신하기 위한 테스트 장비의 일부를 나타내는 측면도이다.
도 2는 전기적으로 접촉 접촉을 유지하게 된 테스트중인 장치와 함께 도 1의 테스트 장비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 완화된 상태(relaxed state)의 인터포저 멤브레인의 예를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 압축된 상태의 인터포저 멤브레인의 예를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 완화된 상태에서의 핀 쌍의 예를 나타내는 측면도이다.
도 6은 압축된 상태에서의 도 5의 핀 쌍을 나타내는 측면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 평면 경계면 면을 나타내는 계획도(plan drawing)이다.
도 8은 도 5에 도시된 원통형으로 만곡된 경계면 면을 나타낸다.
도 9는 가로 및 세로 방향의 만곡부를 갖는 만곡된 경계면 면을 나타낸다.
도 10은 세로 및 가로 만곡부가 반대쪽의 오목한 부분(concavity)을 갖는 안장형(saddle-shaped) 경계면 면을 나타낸다.
도 11은 홈(groove) 또는 마루(ridge)와 같은, 위치(locating) 특징부를 갖는 경계면 면을 나타낸다.
도 12는 대체로 평면인 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 13은 상기 패드의 평면 밖으로 연장하는 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 14는 상기 패드의 평면 밖의 돌출부를 포함하는 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 15는 상기 패드의 평면 밖의 다중 돌출부를 포함하는 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 16은 기울어진 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 17은 상기 패드의 평면 밖의 다중 돌출부를 포함하는 기울어진 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 18은 질감처리된(textured) 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 19는 방사상으로 확대된 상부 접촉 패드를 나타낸다.
도 20은 둥근 가장자리를 갖는 상부 접촉 패드와 함께 상부 핀을 나타내는 측면도이다.
도 21은 일측면에서 결합 특징부를 갖는 상부 핀을 나타내는 측단면도이다.
도 22는 두개의 대향하는 측면 상에서 상부 핀 결합 특징부를 갖는 상부 핀을 나타내는 측단면도이다.
도 23은 상기 상부 접촉 플레이트를 접촉 유지시키는 두개의 상부 핀 결합 특징부, 그리고, 발포체 인터포저를 접촉 유지시키는 하나의 결합 특징부를 갖는 상부 핀을 나타내는 측단면도이다.
도 24는 하부 핀 결합 특징부를 갖는 하부 핀을 나타내는 측단면도이다.
도 25는 인터포저 멤브레인의 예를 나타내는 사시 단면도이다.
도 26은 도 25의 인터포저 멤브레인을 나타내는 말단부 단면도이다.
도 27은 도 25 및 26의 인터포저 멤브레인을 나타낸다.
도 28은 상기 패드의 두 절반을 분리하는 절연부와 함께 캘빈 테스트를 위한 상부 접촉 패드의 예를 나타낸다.
도 29는 상기 상부 핀 접합면으로부터 바깥쪽으로 연장된 절연 마루(ridge)와 함께 캘빈 테스트를 위한 핀 쌍의 예를 나타내는 측면도이다.
도 30은 프레임 내부로 삽입된 인터포저 멤브레인을 나타낸다.
도 31은 프레임으로부터 제거된 도 30의 인터포저 멤브레인을 나타낸다.
도 32a는 도 30 및 31의 인터포저 멤브레인의 평면도를 나타낸다.
도 32b는 도 30 및 31의 인터포저 멤브레인을 나타낸다.
도 32c는 도 30 및 31의 인터포저 멤브레인을 나타내는 정면도이다.
도 32d는 도 30 및 31의 인터포저 멤브레인의 우측면도를 나타낸다.
도 33a는 도 30 및 32의 인터포저 멤브레인으로부터 인터포저를 나타내는 평면도이다.
도 33b는 도 30 및 32의 인터포저 멤브레인으로부터 인터포저를 나타낸다.
도 33c는 도 30 및 32의 인터포저 멤브레인으로부터 인터포저를 나타내는 정면도이다.
도 33d는 도 30 및 32의 인터포저 멤브레인으로부터 인터포저를 나타내는 우측면도이다.
도 34는 인터포저 지지부재를 위한 24개의 상세한 디자인의 단면을 나타낸다.
도 35는 특정 평면 내의 인접한 홀들 사이로 연장된 지지부재를 갖는 인터포저를 나타낸다.
도 36은 인접한 홀들 사이의 영역을 완전히 채우지만, 상기 평면의 상부와 하부가 결여된 지지부재를 갖는 인터포저를 나타낸다.
도 37은 상부 및 하부 접촉 플레이트가 수평적으로 지향되고, 핀 방향이 대체로 수직인 인터포저를 위한 18개의 상세한 디자인의 단면을 나타낸다.

큰(larger) 시스템으로 통합되어 제조된 전기적 칩이 고려된다. 사용할 때, 상기 칩은 일련의 핀들 또는 터미널들에 의해 전기적으로 상기 장치를 상기 큰 시스템으로 연결한다. 예를 들어, 상기 전기 칩의 핀은 상기 컴퓨터 회로가 사전 설정된 방법으로 상기 칩 회로와 전기적으로 연결되도록 하기 위하여 컴퓨터 내의 대응하는 소켓들로 연결(plug)될 수 있다. 상기 칩의 일 예는 상기 칩과 함께 하나 이상의 전기적 연결을 형성할 수 있는 특정 슬롯 또는 소켓으로 각각 삽입될 수 있는 컴퓨터를 위한 메모리 카드 또는 프로세서일 수 있다.

선적되기(shipped) 전, 또는 그것들이 다른 시스템에 설치되기 전에 이 칩들을 테스트하는 것은 크게 바람직하다. 이러한 소자-레벨 테스트는 제조과정에서의 문제 진단에 도움이 될 수 있으며, 상기 칩과 통합된 시스템을 위한 시스템-레벨의 이익(yields)을 향상시키는데 도움이 될 수 있다. 따라서, 정교화된(sophisticated) 테스트 시스템은 설계된 대로 수행되는 칩 내의 회로를 안전하게 하도록 발전되어 왔다. 상기 칩은 “테스트 중인 장치”로서 테스터에 부착되고, 테스트되며, 상기 테스터로부터 제거된다(detached). 일반적으로, 상기 테스터의 작업량(throughput)을 가능한한 높게 하기 위하여, 가능한 빠르게 부착, 테스트, 제거를 수행하는 것이 바람직하다.

상기 테스트 시스템은 차후에 최종 어플리케이션 내에서 칩과 연결하는데 사용되는 동일한 핀 또는 터미널들을 통하여 칩 회로를 엑세스한다. 그 결과, 테스트를 수행하는 테스트 시스템을 위한 몇몇 일반적인 요구사항이 있다. 일반적으로, 상기 테스터는 상기 핀이 손상되지 않도록 하기 위하여, 그리고 신뢰성 있는 전기적 접촉이 각 핀들과 함께 형성되도록 하기 위하여 다양한 핀들과 전기적 접촉을 확립(establish)할 것이다.

이러한 타입의 테스터들 대부분은 납땜을 하고 납땜을 제거하거나 도는 어떤 다른 부착 방법 보다는 상기 칩 핀과 상기 테스터 접촉 사이의 기계적인 접촉을 사용한다. 상기 칩이 상기 테스터에 부착되면, 상기 칩 상의 각 핀은 상기 테스터 상의 대응하는 패드와 함께 기계적이고 전기적인 접촉의 효력이 발생된다. 테스팅 후, 상기 칩은 상기 테스터로부터 제거되고, 상기 기계적이고 전기적인 접촉은 깨진다(broken).

일반적으로, 상기 칩과 상기 테스터 부착, 테스트 및 제거 절차 중에 가능한한 적은 데미지를 받게 하는 것이 크게 요구된다. 상기 테스터 상의 패드 레이아웃은 상기 칩 핀의 닳거나(wear) 또는 손상되는 것을 감소시키거나 최소화 하도록 디자인될 수 있다. 예를 들어, 장치I/O(납땜, 핀, 패드 또는 볼)를 긁어내거나(scrape), 상기 I/O를 구부리거나 또는 편향(deflect)시키거나, 또는 임의의 방법으로 상기 I/O를 영구적으로 변화시키거나 또는 손상시키는 어떠한 작업을 수행하도록 요구되지는 않는다. 바람직하게, 상기 테스터는 가능한한 최초단계를 닮은 최종단계에서 상기 칩을 남기(leave)도록 설계된다. 추가로, 테스터 부분들이 교체되기 전에 오래 지속되도록 하기 위하여, 상기 테스터 또는 테스터 패드로 어떠한 영구적인 손상이 가해지는 것을 피하거나 감소시키도록 하는 것이 요구된다.

현재, 패드 레이아웃 상의 테스터 제조자들에 의하여 소비되는 많은 노력이 있다. 예를 들어, 상기 패드는 규정된 저항력과 함께 상기 칩 핀을 받는 스프링-로드 메카니즘을 포함한다. 몇몇 어플리케이션에 있어서, 상기 패드는 진행의 스프링-로드 힘 범위의 끝단에서 임의의 하드 스탑(hard stop)을 가질 수 있다. 상기 패드 레이아웃의 목적은 상기 칩이 부착될 때, 가능한 한 “닫힌(closed)” 회로와 가까울 수 있고, 상기 칩이 제거될 때, 가능한 한 “열린(open)” 회로와 가까운 대응하는 칩 핀과 함께 신뢰성 있는 전기적 연결을 확립하는 것이다.

가능한 빨리 이러한 칩을 테스트 하는 것, 또는 큰 시스템 내에서 그들의 실제의 사용을 시뮬레이션하는 것이 바람직하기 때문에, 매우 높은 주파수에서 상기 핀으로부터 전기적인 신호를 주고받도록 하는 것이 필요할 수 있다. 현재의 테스터들의 테스트 주파수는 40GHz 이상이며, 다음 세대의 테스터들과 함께 테스트 주파수는 증가할 것으로 보여진다.

DC(0 Hz)와 가깝게 완료되는 것과 같은 낮은 주파수 테스팅을 위하여, 전기 퍼포먼스는 다소 극단적으로 단순화하여(simplistically) 다루어질 수 있다: 즉, 상기 칩이 제거될 때 무한히 높은 저항을, 그리고 상기 칩이 부착될 때 무한히 작은 저항을 원한다.

높은 주파수에서, 다른 전기적 특성들은 저항을 넘어 작용하기 시작한다. 임피던스(또는 기본적으로, 주파수 함수로서의 저항)는 이러한 높은 주파수에서 전기 퍼포먼스의 더 적합한 측정이 된다. 임피던스(impedance)는 진폭 효과 뿐만 아니라, 위상 효과를 포함할 수 있다. 그리고 또한 전기적 경로 내에서 저항(resistance), 커패시턴스(capacitance) 및 인덕턴스(inductance)의 효과를 구체화하고 수학적으로 기술할 수 있다. 일반적으로, 상기 칩 I/O과 상기 로드 카드(load card) 상의 대응하는 패드 사이의, 목표 임피던스를 50옴(ohm)으로 유지하는 전기적 경로 내의 접촉 저항은 상기 테스터가 상기 테스트중인 장치의 전기 퍼포먼스를 상당히 왜곡시키지 않도록 하기 위하여 충분히 낮도록 하는 것이 바람직하다. 대부분의 테스트 장비는 50옴의 입력 및 출력 임피던스를 갖도록 설계된다는 것에 유의해야 한다.

매우 가깝게 간격을 둔 많은 I/O를 갖는 현대의 칩들을 위하여, 장치 I/O 경계면에서 전기적 및 기계적 퍼포먼스를 시뮬레이션하는데 도움이 되고 있다. 이차원 또는 삼차원내의 한정 요소(Finite-element) 모델링은 많은 설계자들의 선택이 되어 왔다. 몇몇 적용에서, 테스터 패드 구조를 위하여 기본 기하학 스타일이 선택되면 상기 패드 구조의 전기적 퍼포먼스가 시뮬레이션되고, 그 후 특정 크기 및 형상은 요구된 전기적 퍼포먼스를 달성할 때 까지 반복적으로 조정될 수 있다. 이 적용을 위하여, 기계적인 퍼포먼스는 전기적 퍼포먼스가 특정 문턱(threshold)에 도달하면 대체로 추가부분(afterthought)으로서 결정될 수 있다.

아래에 일반적인 요약이 기술된다.

테스트중인 장치의 터미널은 일련의 전기 전도성 핀 쌍들에 의하여 로드 보드 상의 대응하는 접촉 패드와 일시적으로 전기적으로 연결된다. 상기 핀 쌍들은 테스트중인 장치를 향하는 상부 접촉 플레이트와, 로드 보드를 향하는 하부 접촉 패드, 및 상기 상부 및 하부 접촉 패드 사이의 수직으로 탄성을 가지는 비 전도성 부재를 포함하는 인터포저 멤브레인에 의하여 제자리에 고정된다. 각 핀 쌍은 상기 상부 및 하부 접촉 플레이트를 넘어 각각 상기 테스트중인 장치와 상기 로드 보드로 각각 연장되는 상부 및 하부 핀을 포함한다. 상기 상부 및 하부 핀은 정상적인 멤브레인 표면과 관련하여 기울어진 경계면 상에서 서로 접촉한다. 세로로 압축되면, 상기 핀은 상기 경계면을 따라 슬라이드되는 것에 의하여 서로를 향하여 이동된다(translate). 이러한 슬라이드되는 것은 상기 경계면의 기울기에 의하여 결정되는 작고 바람직한 측 성분(lateral component)과 함께 크게 세로로 슬라이드 된다. 상기 경계면은 각각의 방향 내에서 다른 만곡부 및/또는 요부와 함께 임의로 1차원 또는 2차원을 따라 만곡될 수 있다. 그리고, 마루 또는 홈과 같은 하나 이상의 위치 특징부를 임의로 포함할 수 있다. 상기 상부 및 하부 접촉 플레이트는 폴리이미드 또는 듀퐁 코퍼레이션(DuPont Corporation)으로부터 상업적으로 사용가능한 캡톤(KAPTON)과 같은 비 전도성, 유연성 물질로부터 만들어질 수 있다. 물질의 다른 예는 빅트렉스(Victrex)와 같은 제조사로부터 상업적으로 사용 가능한 공학 플라스틱인 폴리에테르에테르케톤(PEEK, polyetheretherketone) 이다. 상기 접촉 플레이트들 사이의 물질은 발포체(foam) 또는 탄성체(elastomer)일 수 있다. 각 쌍 내의 상기 핀은 임의로 다른 물질로부터 만들어질 수 있다.

상기 문단은 단지 요약일 뿐이며, 어떠한 방법으로도 발명을 한정하지는 않는다. 상기 테스트 장치는 아래에 더 상세히 기술한다.

도 1은 테스트 중인 장치(DUT)를 수신하기 위한 테스트 장비의 일부를 나타내는 측면도이다. 상기 테스트중인 장치(1)는 상기 테스터(5) 상에 위치되고, 전기적 테스팅이 수행되며, 그 후 상기 테스트중인 장치는 상기 테스터(5)로부터 제거된다. 어떠한 전기적 연결은 다른 구성요소와 함께 전기적 접촉의 내부로의 압축 요소에 의하여 형성된다. 상기 테스트중인 장치(1)의 테스팅 중 어떠한 지점에서도 납땜 또는 납땜의 제거가 이루어진다.

상기 테스트 중인 장치(1)의 신속, 정확한 배치가 상기 테스트 장비가 효과적으로 사용되도록 하기 위하여 중요해지도록 하기 위하여, 전체의 전기적 테스트 절차는 단지 1초 미만(a fraction of a second)동안 지속된다. 상기 테스터(5)의 높은 처리량은 종종 상기 테스트중인 장치(1)를 핸들링하는(handling) 로봇(robotic)을 요구한다. 대부분의 경우, 자동화된 기계적 시스템은 상기 테스트중인 장치(1)를 테스팅 전 상기 테스터(5) 상에 배치하고, 테스팅이 완료되면 상기 테스트중인 장치(1)를 제거한다. 핸들링 및 배치 메커니즘은 상기 테스트중인 장치(1)의 위치를 모니터링하기 위하여 기계적 및 광학적인 센서, 및 테스트베드 상에 상기 테스트중인 장치(1)를 배열하고 배치시키기 위한 이동 및 회전 액츄에이터의 조합 을 사용할 수 있다. 이러한 자동화된 기계적 시스템은 성숙하고 잇고, 많은 알려진 전기적 테스터들 내에서 사용되어 왔다. 이러한 알려진 로봇 시스템들은 또한 여기에 기술된 테스터 요소들중 몇몇 또는 전부와 함게 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 테스트중인 장치(1)는 손에 의하여 배치될 수 있거나 또는 손으로 넣어진(hand-fed)것과 자동화된 장비들의 조합에 의하여 배치될 수 있다.

마찬가지로, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 각 터미널을 테스트하기 위하여 사용되는 전기적 알고리즘은 잘 확립되어있다. 그리고 많은 알려진 전기적 테스터들 내에서 사용되어 왔다. 이러한 알려진 전기적 알고리즘은 또한 일부 또는 전부의 테스터 요소들과 함께 사용될 수 있다.

상기 테스트중인 장치(1)는 바람직하게는 하나 이상의 칩을 포함할 수 있고, 상기 칩에 연결하는 신호 및 전원 터미널을 포함할 수 있다. 상기 칩 및 터미널은 상기 테스트중인 장치(1)의 일측면 상에 위치할 수 있거나, 상기 테스트중인 장치(1)의 양 측면 상에 위치할 수 있다. 비록, 상기 테스트중인 장치(1)의 반대쪽면 상에 하나 이상의 요소들이 있다는 것, 또는 엑세싱 터미널(2)에 의하여 테스트되지 않을 수 있는 반대쪽면 상의 다른 요소들 및/또는 터미널들이 있을 수 있다는 것이 이해될 수 있다 하더라도 상기 테스터(5) 내의 사용을 위하여, 모든 터미널들(2)은 상기 테스트중인 장치(1)의 일측면으로부터 엑세스가 가능해야 한다.

각 터미널들(2)은 작고, 일반적으로 구형의 납땜 볼로서 형성된다. 테스팅에 앞서, 상기 볼(2)은 내부적으로 다른 납에 연결된 전기적 납, 다른 전기적 요소, 및/또는 상기 테스트 중인 장치(1) 상의 하나 이상의 칩들에 부착된다. 상기 납땜 볼의 볼륨 및 크기는 매우 정확하게 조절될 수 있다. 그리고, 바람직하게는 볼 대 볼(ball-to-ball) 크기 변화 또는 배치 변화에 의하여 야기된 크지 않은 어려움이 존재한다. 테스팅 중에, 상기 터미널(2)은 고체로 남아있고, 녹거나, 다른 납땜볼로 흐르지 않는다.

상기 터미널(2)은 상기 테스트중인 장치(1)의 표면 상에 알맞은 패턴으로 놓여질 수 있다. 몇몇 경우에, 상기 터미널(2)은 상기 테스트중인 장치(1)를 기술하는 “볼 그리드 어레이” 라 일컫는 일반적인 사각형 그리드일 수 있다. 불규칙적인 공간형성(spacings) 그리고 기하학구조를 포함하는 직사각형 그리드로부터 벗어난 편차가 존재할 수 있다. 상기 로드 보드 상의 패드의 대응하는 위치 및 상기 테스트중인 장치 터미널(2)들을 매칭하기 위하여 선택되는 멤브레인 상의 핀 쌍들과 함께, 상기 터미널의 특정 위치는 필요하다면 변경 가능하다는 것은 이해되어야 한다. 일반적으로, 인접한 터미널들(2) 사이의 공간형성은 “피치”로서 공통적으로 참조되는 0.25 내지 1.5mm의 범위 내에 있다.

도 1의 측면도에 도시된 바와 같이, 상기 테스트중인 장치(1)는 임의로 갭(gap) 및 불규칙한 공간형성을 포함할 수 있는 일렬의 터미널들(2)을 나타낸다. 이러한 터미널들(2)은 대체로 평면으로 형성되거나, 바람직한 제조공정과 함께 가능한한 평평하게 형성된다. 많은 경우에서, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 칩들 또는 다른 요소들이 존재한다면, 상기 칩들은 종종 상기 테스트중인 장치로부터 돌출되는 상기 터미널(2)들 보다 적게 돌출된다.

도 1의 상기 테스터(5)는 로드 보드(3)을 포함한다.

상기 로드 보드(3)은 로드 보드 기판(6) 및 상기 테스트 중인 장치(1)를 전기적으로 테스트하는데 사용되는 회로를 포함한다. 이러한 회로는 하나 이상의 특정 주파수를 갖는 하나 이상의 AC 전압을 생성할 수 있는 드라이빙 전자기기(driving electronics), 및 테스트중인 장치(1)의 상기와 같은 드라이빙 전압으로의 응답을 센싱할 수 있는 검출 전자기기(detection electronics)들을 포함할 수 있다. 상기 센싱은 하나 이상의 주파수에서 전류 및/또는 전압의 검출을 포함할 수 있다. 이러한 드라이빙 및 센싱 전자기기는 산업적으로 공지되어 있다. 그리고, 알려진 테스터들 중 어떠한 알맞은 전자기기라도 여기에 기술된 테스터 요소와 함께 사용될 수 있다.

일반적으로, 마운트될 때, 상기 테스트 중인 장치(1) 상의 대응하는 특징과 함께 배열되는 상기 로드 보드(3) 상의 특성들이 매우 요구된다. 바람직하게, 상기 테스트중인 장치(1)와 상기 로드 보드(3)은 기계적으로 상기 테스터(3) 상의 하나 이상의 위치 특징부들로 배열된다. 상기 로드 보드(3)는 상기 로드 보드(3)가 상기 테스터(5) 상에 배치될 수 있도록 하는 기준점(fiducial) 또는 정확히 위치된 홀 및/또는 가장자리들과 같은, 하나 이상의 기계적인 위치 특징부들을 포함할 수 있다. 이러한 위치 특징부는 상기 로드 보드의 측면 정렬(x, y), 및/또는 세로 배열(z)을 보증한다(ensure). 상기 기계적인 위치 특징부는 산업적으로 공지되어 있다. 그리고, 알려진 테스터들 중 어떠한 알맞은 전자기기라도 여기에 기술된 테스터 요소와 함께 사용될 수 있다. 상기 기계적인 위치 특징부들은 도 1에 도시되지 않는다.

일반적으로, 상기 로드 보드(3)는 상대적으로 복잡하고 비싼 장치일 수 있다. 많은 경우에서, 마모 또는 손상으로부터 상기 로드 보드(3)의 접촉 패드(4)를 보호하는 추가적인, 상대적으로 비싼 요소를 상기 테스터(5)의 내부로 삽입하는 것은 유리할 수 있다. 이러한 추가적인 요소는 인터포저 멤브레인(10)일 수 있다. 상기 인터포저 멤브레인(10)은 또한 적당한 위치 특징부들(미도시)과 함께 상기 테스터(3)를 정렬시킨다. 그리고, 상기 테스트중인 장치(1)를 향하는 상기 로드 보드(3)의 위의 상기 테스터(5)의 내에 거주한다(resides).

상기 인터포저 멤브레인(10)은 일련의 전기 전도성 핀 쌍(20, 30)을 포함한다. 일반적으로, 각 핀 쌍은 비록 다중 접촉 패드(4)를 단일 터미널(2)로 연결하거나, 다중 터미널(2)를 단일 접촉 패드(4)에 연결하는 테스팅 설계(schemes)가 있을 수 있다 하더라도, 상기 로드 보드(3) 상의 하나의 접촉 패드(4)를 상기 테스트중인 장치(1) 상의 하나의 터미널(2)로 연결시킨다. 단일성을 위하여, 우리는 명세서 및 도면 내에서 단일 핀 쌍은 비록, 여기에 기술된 테스터중 일부가 다중 접촉 패드를 단일 터미널 에 접촉하거나, 다중 터미널이 단일 접촉 패드로 접촉하는데 사용될 수 있는 것으로 이해된다 하더라도, 단일 패드를 단일 터미널로 연결하는 것으로 간주한다. 바람직하게, 상기 인터포저 멤브레인(10)은 상기 로드 보드 패드와 테스트 접촉기(contactor)의 하부 접촉 표면을 연결한다. 대안적으로, 그것은 존재하는 로드 보드 패드 구조를 테스트중인 장치를 연결하고 테스트하는데 사용되는 테스트 소켓인 매개체(vehicle)로 전환하는데 사용될 수 있다.

비록, 상기 인터포저 멤브레인(10)이 상기 로드 보드(3)의 제거 및 교체와 비교하여 상대적으로 쉽게 제거되고, 교체될 수 있다 하더라도, 여기에서 우리는 상기 인터포저 멤브레인(10)이 상기 테스터(5)의 일부분이라고 간주한다. 공정 중에, 상기 테스터(5)는 로드 보드(3), 인터포저 멤브레인(10), 및 공간 내에서 그것들을 마운트시키고 고정시키는 기계적인 구조를 포함한다. 각 테스트중인 장치(1)는 테스터(5)에 대비하여(against) 배치되고, 전기적으로 테스트되며, 상기 테스터로부터 제거된다.

상기 단일 인터포저 멤브레인(10)은 그것이 닳아 없어지기 전에 많은 테스트중인 장치를 테스트할 수 있다. 그리고, 바람직하게 필요 교체 전에 몇천번 또는 그 이상의 테스트를 위하여 지속될 수 있다. 일반적으로, 상기 인터포저 멤브레인(10)의 교체는 상기 테스터(5)가 멤브레인 교체를 위한 단지 적은 양의 다운 시간(down time)을 겪도록 하기 위하여 상대적으로 빠르고 단순한 것이 바람직하다. 몇몇 경우에서, 상기 인터포저 멤브레인(10)의 교체 속도는 공정 중의 적절한 비용 절감내에서 결과를 제공하는 테스터 가동 시간 내의 증가와 함께, 각 멤브레인(10)의 실제 가격보다 심지어 더 중요할 수 있다.

도 1은 상기 테스터와 상기 테스트중인 장치(1) 사이의 관계를 나타낸다. 각 장치(1)가 테스트되면, 상기 테스트중인 장치(1) 특정 터미널(2)이 상기 인터포저 멤브레인(10) 상의 대응하는 핀 쌍(20, 30)들 및 상기 로드 보드(3) 상의 대응하는 접촉 패드들(4)과 관련하여 정확하고 확실하게 위치(x, y 및 z내에서)될 수 있도록 하기 위하여, 그것은 충분히 정확한 배치 특성(placement characteristics)과 함께 알맞은 로봇 구동기 내로 배치된다

상기 로봇 구동기(robotic handler)(미도시)는 상기 테스트중인 장치(1)를 상기 테스터(5)와 접촉하게 한다. 힘(force)의 규모는 테스트되는 터미널(2)의 숫자, 각 터미널을 위하여 사용되는 힘, 바람직한 제조, 및 정렬 허용오차(tolerances), 등을 포함한 상기 테스트의 정확한 구조에 근거한다. 일반적으로, 상기 힘은 상기 테스트중인 장치(1) 상에서 동작하는 상기 테스터(미도시)의 기계적인 구동기에 이하여 적용된다. 일반적으로, 상기 힘은 대체로 세로이고, 상기 로드 보드(3)의 정상적인 표면과 대체로 평행하다.

도 2는 상기 핀 쌍(20, 30)을 결합하기 위하여 그리고 각 터미널(2)과 상기 로드 보드(3) 상의 대응하는 접촉 패드(4) 사이의 전기적 연결(9)를 형성하기 위하여, 충분한 힘이 상기 테스트중인 장치(1)로 적용되고 있는 접촉하고 있는 상기 테스터와 테스트중인 장치(1)를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 단일 접촉 패드(4)와 연결되는 다중 터미널(2), 또는 단일 터미널(2)과 연결되는 다중 접촉 패드(4)를 갖는 많은 대안의 테스팅 설계가 있다. 그러나, 도면의 단순화를 위하여, 단일 터미널(2)이 특별하게 단일 접촉 패드(4)와 접촉하는 것으로 간주한다.

도 3 및 4는 각각 완화된 상태(relaxed state)의 및 압축된 상태의 인터포저 멤브레인의 예를 나타내는 측단면도이다. 완화된 상태에서, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과 상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드 사이에는 전기적 연결이 없다. 압축된 상태에서, 상기 테스트중인 장치(1)는 상기 로드 보드(3) 방향으로 힘이 가해지고, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과 상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드 사이에 전기적 연결이 존재한다.

몇몇 경우에서, 상기 인터포저 멤브레인(10)은 상기 로드 보드의 측면 넓이(lateral extent) 전체를 근본적으로 가로질러, 또는 상기 로드 보드 접촉 패드(4)에 의하여 마주보는 측면 영역을 넘어서

연장될 수 있다. 상기 멤브레인(10)은 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과 상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드로 대응하는 각 핀 쌍과 함께, 전기 전도성 핀 쌍들을 기계적으로 지지하는 샌드위치구조를 포함한다. 상기 샌드위치 구조는 핀 쌍들의 상세한 기술에 의하여 아래에 기술된다.

상기 멤브레인(10)은 상부 접촉 플레이트(40) 및 하부 접촉 플레이트(60)에 의하여 감싸진 인터포저(50)를 갖는 샌드위치 구조로 형성될 수 있다. 몇몇 경우에서, 상기 멤브레인(10)의 레이어(40, 50, 60)들은 접착제(41, 61)의 상대적으로 얇은 레이어에 의하여 서로 고정된다.

상기 인터포저(50)는 발포체 또는 탄성체와 같은 전기적으로 절연되고, 수직으로 탄성력이 있는 물질이다. 상기 테스트중인 장치가 상기 로드보드 쪽으로 힘을 받으면, 상기 인터포저(50)는 도 4에 도시된 경우와 같이, 세로(수직) 방향으로 압축된다. 상기 수직 압축은 대체로 탄성이 있다. 상기 테스트중인 장치가 완화되면(released), 상기 인터포저(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 원래의 크기 및 형태로 세로(수직) 방향으로 확장된다.

선택적으로 가로 압축이 일반적으로 세로 성분보다 작다 하더라도 몇몇 가로(수평) 압축 또한 있을 수 있다. 일반적으로, 상기 인터포저(50) 물질은 세로 힘이 적용되면 충분히 측면으로 “흐르지” 않는다. 몇몇 경우, 상기 핀 쌍(20, 30)을 특정 원주형의 볼륨으로 억제하도록(constrain), 그리고 각 쌍들 내의 핀들의 겹쳐지는 부분들의 어떠한 측면의 펼쳐짐(spreading)을 방지하고 감소시키는데 도움을 줄 수 있는 상기 인터포저(50) 물질에 의하여 공급되는 저항하는 측면 힘이 있을 수 있다.

상기 인터포저(50) 어느 한쪽면은 상기 테스트중인 장치(1)를 향하는(facing) 상부 접촉 플레이트(40) 및 상기 로드 보드(3)을 향하는 하부 접촉 플레이트(60)을 갖는 접촉 플레이트이다. 상기 접촉 플레이트(40, 60)는 폴리이미드 또는 캡톤(kapton)과 같은 전기적으로 절연된 유연한 물질로 만들어질 수 있다. 대안적으로, 상기 접촉 플레이트(40, 60)는 폴리에스테르(polyester), 폴리이미드(polyimide), 피크(PEEK), 캡톤(Kapton), 나일론, 도는 기타 다른 알맞은 물질을 포함할 수 있는, 어떠한 반강체(semi-rigid) 얇은 필름 물질로부터 만들어질 수 있다. 몇몇 다른 경우들에서, 상기 접촉 플레이트(40, 60)는 접착제(41, 61)에 의하여 상기 인터포저(50)에 접착된다. 다른 경우에서, 상기 접촉 플레이트(40, 60)는 상기 인터포저(50)과 통합되어 만들어질 수 있다. 다른 경우들에서는, 상기 접촉 플레이트(40, 60)는 자유롭게 부유하고, 물리적으로 빠른 제거 및 교체를 허용하는 상기 인터포저(50)에 부착되지 않는다. 이 경우들을 위하여, 상기 인터포저(50)를 상기 접촉 플레이트(40, 60)로 묶는(bind) 접착제는 없다

상기 접촉 플레이트(40, 60)(캡톤)은 구조적으로 상기 인터포저(50)(발포체)보다 강하고, 상기 인터포저 멤브레인(10)에 내구성을 가진 외부를 제공한다. 게다가, 그것들은 상기 테스트중인 장치(1)가 상기 로드 보드(3) 쪽으로 힘을 받을 때, 상기 인터포저(50)보다 덜 변형된다. 도 4에서, 상기 상부 접촉 플레이트(40)는 세로 압축을 수용하기(accommodate) 위하여 세로로 만곡될 수 있다. 그러나, 실질적으로 압축되는 물질은 상기 인터프리터(50)의 발포체 또는 탄성체이다. 다시말해서, 압축 중에, 상기 상부 및 하부 접촉 플레이트(40, 60)는 서로의 방향으로 밀려 움직일 수(pushed) 있고, 둘중 하나는 세로로 변형될 수 있으나, 실질적으로 압축되거나, 두께를 변형시키지 않는다.

캡톤 접촉 플레이트(40, 60)을 사용하는 멤브레인(10)은 몇가지 장점들을 가질 수 있다.

첫째로, 캡톤 등의 물질로 만들어질 수 있는 반강체 필름 내로 홀들을 자르고(cut), 배치하는 것이 쉽고 상대적으로 저렴하다. 그 결과로, 상기 접촉 패드(4)의 측면 방향 및 대응하는 터미널(2)들이 결정 되면 (통상적으로 테스트중인 장치(1)의 제조저에 의하여), 위치 및 크기는 요구된 위치에 홀을 뚫거나 에칭하는 머신에 반영될 수 있다. 상기 캡톤의 기계가공/공정은 금속 레이어의 공정과 비교하여 대단히 저렴하다.

둘째로, 기계가공 후, 상기 캡톤 레이어는 매우 강하고, 홀 모양 또는 위치의 측면 변형을 방지한다. 그 결과로, 상기 캡톤 레이어는 상기 인터포저 멤브레인(10)의 조립 중에 상기 핀 쌍들의 측면 위치를 결정하는데 사용된다. 다시말해서, 상기 핀들은 상기 캡톤 내에 존재하는 홀들 내부로 삽입될 수 있고, 정확히 상기 핀을 (x, y)로 배치하기 위한 추가의 비싼 도구들을 제외시키는데 도움이 될 수 있다.

도 3에 도시된 멤브레인(10)의 예는 상기 멤브레인(10)이 안정된 상태에 있을 때, 공간적으로 분리된 상부 핀(20) 및 하부 핀(30)을 나타낸다. 도 4와 같이, 상기 멤브레인(10)이 압축되면, 상기 상부 핀(20) 및 하부 핀(30)은 물리적 전기적 접촉을 한다.

안정된 상태에서의 핀 분리는 선택가능하다는것에 유의해야 한다. 대안적으로, 상기 상부 및 하부 핀들은 상기 멤브레인이 안정된 상태일 때, 물리적 전기적으로 접촉된 상태일 수 있다. 이것은 이하 도 5 및 6을 참조하여 아래에 기술된 셜계의 경우이다.

샌드위치 구조의 인터포저 멤브레인(10)에 대하여 기술하였고, 지금부터는 상부 핀(20)과 하부 핀(30)에 대하여 기술한다.

슬라이더 핀(20)으로 알려진 상기 상부 핀(20)은 상기 핀(20)의 주변 측면으로 일반적으로 연장된, 그리고, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과 함께 접촉하는 상부 접촉 패드(21)를 갖는다. 이러한 측면 연장은 테스팅 중에 상기 상부 접촉 패드(21)를 상기 터미널(2)을 위한 “큰 목표”로 만든다. 그리고, 모든 테스터 및 장치 요소들 상의 몇몇 구성요소(fabrication) 및 정렬 허용한계(alignment tolerances)의 완화에 도움을 준다. 상기 상부 접촉 패드(21)는 평평하거나, 직사각형일 필요는 없으며, 다른 선택사항은 도 12 내지 18을 참조하여 아래에 기술한다.

상기 상부 핀(20)은 상기 상부 접촉 패드(21)로부터 상기 로드보드(3)를 향하여 연장되는 세로부재(22)를 갖는다. 몇몇 경우에서, 상기 세로부재(22)는 상기 상부 접촉 패드(21)를 제외한 모든 상부 핀(20)을 포함할 수 있다.

상기 세로부재(22)는 하나 이상의 접합면(mating surface)(23)을 포함할 수 있다. 상기 접합면(23)은 상기 핀 쌍 상의 상기 접합면(23, 33)이 상기 상부 및 하부 핀 사이에 좋은 기계적 전기적 접촉을 제공하도록 하기 위하여, 상기 핀 쌍의 세로 압축 중에 하부 핀(30) 상에서 유사한 접합면(33)과 접촉하도록 이루어진다. 여기에, 참조 부호 23, 33은 일반적인 접합면을 나타낸다. 상기 표면들은 그 자체로 많은 형상 및 방향을 가질 수 있다. 그리고, 특정 형상은 23A, 33A, 23B, 33B, 등의 참조번호로 도면에 도시된다. 도 3 및 4는 평판 접합면(23A, 33A)을 나타낸다. 몇몇 다른 알맞은 형상은 그 이후의 도면들에 도시된다.

베이스 핀(30)으로 알려진 하부 핀(30)은 하부 접촉 패드(31), 세로부재(32) 및 접합면(33A)를 가지며, 이것들은 상기 상부 핀(20)의 구조와 유사하다.

몇몇 경우에서, 상기 상부 및 하부 핀들은 상기 핀들이 접합면들(23A, 33A)을 따라 반복되어 접촉하는 진로를 넘어(over) 서로 “달라붙는 것(sticking)”을 피하도록 하기 위하여 다른 금속으로부터 형성된다. 알맞은 금속의 예는 구리, 금, 땜납, 황동, 은 및 알루미늄 뿐만 아니라, 이들의 조합 및 합금을 포함한다.

도 3 및 4에 도시된 예의 설계에서, 상기 접합면(23A, 33A)는 근본적으로 평면이다. 함께 있을 때(brought together), 상기 접합면(23A, 33A)은 본 예에서 평면인 가상의 “경계면”(70A)을 형성한다. 다른 예들은 아래에 기술된다.

상기 멤브레인(10)내의 홀, 그리고 마찬가지로, 세로부재(22, 32)의 단면은 원형, 타원형, 가늘고 긴, 직사각형, 정사각형 또는 다른 알맞은 형태일 수 있다는 것에 유의해야 한다. 모든 이러한 경우들에서, 상기 멤브레인(10)은 세로부재의 겹치는 부분 근처의 상기 핀 둘레를 감싸는 러버 밴드(rubber band)를 갖는것과 비슷한 방법으로 상기 상부 및 하부 핀들을 서로 고정시킨다. 상기 멤브레인(10)은 측면 방향으로의 움직임을 위한 저항을 제공한다.

반면, 상기 도 3 및 4의 인터페이스 면(70A)은 일반적으로 평면이고, 상기 인터페이스 면은 대안적으로 다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 6에 도시된 인터페이스 면(70B)는 만곡되어 있다. 상기 상부 핀 접합면(23B)는 볼록하고, 상기 하부 핀 접합면(33B)는 오목하며, 서로 꼭 맞도록 하기 위하여 둘의 만곡 반경은 동일하다.

도 5에서, 상기 멤브레인이 완화된 상태일 때, 상기 상부 핀(20) 및 하부 핀(30)은 일반적으로 평행한 세로부재를 갖는다. 도 6에서, 상기 테스트중인 장치가 상기 로드 보드에 대하여 힘을 받으면, 상기 상부 핀(20)은 상기 상부 접촉 패드가 상기 테스트중인 장치 상의 터미널(2)와 관련하여 기울어지도록 하기 위하여, 그리고, 상기 상부 핀 세로부재가 하부 핀 세로부재와 관련하여 기울어지도록 하기 위하여 만곡된 경계면(70B)를 따라 슬라이드 되고, 따라서, 상기 상부 핀(20)을 아래쪽으로 움직이며, 상기 상부 핀(20)을 회전시킨다.

이러한 각도의 기울어짐은 유용할 수 있다. 도 6에서, 사이 전기적 연결(9)이 상기 터미널(볼)(2)과 상기 로드 보드 접촉 패드(4)사이에서 이루어지면, 상기 상부 핀(20)상의 상기 상부 접촉 패드(21)가 상기 볼(2)의 중심을 벗어나 상기 볼과 접촉한다는 것에 유의하여야 한다. 접촉 영역에서의 이러한 이동은 요구된 “와이핑(wiping)” 함수의 원인이 되고, 여기에서 상기 상부 핀(20) 상의 상부 접촉 패드(21)가 납땜 볼(2) 상에 형성된 산화 레이어를 통과할 수 있다. 이것은 결국, 상기 볼(2)과 상기 상부 핀(20)의 상부 접촉 패드(21) 사이의 향상된 전기적 연결을 야기할 수 있다.

게다가, 상기 경계면(70B)의 회전의 중심의 위치에 의존하여, 테스트 중인 장치가 상기 로드 보드에 대하여 힘을 받는 것과 같이 상기 상부 핀(20)의 추가적인 측면 이동이 있을 수 있다. 일반적으로, 이러한 측면(x, y) 이동은 상기 상부핀의 세로(z) 이동보다 적을 수 있다. 그러나, 그럼에도 불구하고 상술한 “와이핑” 함수를 또한 야기할 수 있기 때문에 바람직하다.

이러한 측면 이동은 또한 도 3 및 4에도 도시되어 있다는 것에 유의하여야 한다. 여기에서 상기 경계면(70A)는 평면이고, 상기 인터포저 멤브레인(10)의 정상적인 표면으로부터 멀어질수록 기울어진다. 그 결과로, 도 3 및 4의 설계는 바람직한 “와이핑” 함수를 나타낸다.

또한, 상기 테스트중인 장치 상의 납땜 볼 터미널(2)을 위하여 “와이핑”이 바람직하다 하더라도, “와이핑”은 상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드(4)를 위해서는 바람직하지 않다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 상기 로드 보드 접촉 패드(4)의 안정되고(persistent) 반복된 와이핑은 상기 패드들의 품질을 저하시킬 수 있다. 그리고, 결국 매우 바람직하지 않은 상기 로드 보드(3)의 오류를 일으킨다. 여기에 고려된 설계를 위하여, 상기 상부 핀(20)은 상기 하부 핀(30)이 대체로 움직이지 않는 상태인 동안 움직이고 와이핑을 수행하며, 상기 로드 보드 접촉 패드(4)에 대해서는 와이핑을 하지 않는 핀이다.

상기 상부 핀(20)이 상기 상부 핀이 탄력있는 멤브레인(미도시 - 도 6의 좌측부)으로 충돌하지 않고 회전할 수 있도록 하기 위하여 상기 상부 핀 세로부재로부터 떨어져(away from) 절단하는 상부 경감면(relief surface)(24)을 가진다는 것에 유의해야 한다. 몇몇 경우에서, 상기 상부 핀(20)이 도 6에 도시된 바와 같이, 완전히 압축되면, 상기 상부 경감면(24)은 상기 인터포저 멤브레인(10)의 평면에 수직을 이룬다. 도 6의 경우에서, 상기 하부 핀(30)은 상기 멤브레인 표면에 수직을 이루며, 상기 하부 핀(30)이 대체로 회전하지 않기 때문에 상기 멤브레인 발모와 어떠한 간섭(interference)도 야기시키지 않는 하부 경감면(34)을 포함한다.

도 3 및 4는 평면 경계면(70A)를 도시하고, 상기 도 5 및 6은 만곡된 경계면(70B)를 도시한다. 이러한 그리고 다른 구조들은 더 명확하게 도 7 내지 11을 통하여 도시된다.

도 7은 도 3에 도시된 평면 경계면(70A)를 나타낸다.

상기 평면은 상기 인터포저 멤브레인(10)의 정상적인 표면과 관련하여 구부러질 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 다시말해서, 상기 표면은 정확하게 수직은 아니다, 그러나, 1°, 5°, 10°, 15°, 20°의 각도, 또는 1 내지 30°, 5 내지 30°, 10 내지 30°, 15 내지 30°, 20 내지 30°, 5 내지 10°, 5 내지 15°, 5 내지 20°, 5 내지 25°, 10 내지 15°, 10 내지 20°, 10 내지 25°, 15 내지 20°, 15 내지 25°, 20 내지 25°의 범위 내의 각도와 같은 각도로 수직으로부터 구부러진다. 이러한 평면 경계면(70A)를 형성하기 위하여, 상부 핀 접합면(23A) 및 하부 핀 접합면(33A)는 둘다 평평하다.

평면 경계면(70A)과 함께, 상기 하부 접합면(33A)와 관련하여 상기 상부 접합면(23A)의 움직임의 제한은 없다. 상기 접합면은 이동이 자유롭다 그리고 서로 접촉한 상태로 회전한다.

도 8은 도 5의 만곡된 경계면(70B)을 나타낸다. 이 경우, 상기 만곡부는 상기 경계면(70B)가 원통형의 형상으로 이루어지도록 하기 위하여, 1차원 만을 따른다. 수직 방향을 따르지만 수평방향을 따르지는 않는 만곡부가 있다. 이러한 원통형으로 만곡된 경계면(70B)를 형성하기 위하여, 상기 상부 핀 접합면(23B)는 원통형으로 만곡되고 볼록면을 형성(convex)하며, 상기 하부 핀 접합면(33B)는 원통형으로 만곡되고 오목면을 형성한다(concave). 각 접합면은 동일한 반경 및 만곡부를 갖는다. 다른 경우에는, 상기 상부 핀 접합면(23B)이 오목하고 상기 하부 핀 접합면(33B)이 볼록하도록 하기 위하여,상기 오목한 부분이 반대가 될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

상기 만곡된 경계면(70B)는 상기 핀의 서로에 관련한 움직임을 제한하지 않는다. 상기 핀의 접합면은 만곡부를 갖지 않는 차원(dimension)을 따라 수평으로 이동할 수 있다. 그리고, 만곡부(전부 동일한 만곡부의 중심을 갖는 접합면 및 경계면)의 중심에 대하여 회전할 수 있다. 그러나, 서로에 관한 회전 없이 수직으로 이동하지는 않을 수 있다.

상기 만곡부의 중심의 배치는 회전량을 결정하고 그리고/또는 측면 이동을 하는 하나는 상기 핀의 주어진 세로 이동을 위해 달성될 수 있다. 일반적으로, 상술한 바와 같이, 상기 볼 터미널(2)의 적당한 “와이핑”을 제공하기 위한 충분한 이동 및/또는 회전을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

도 9는 수평 및 수직 방향의 만곡부를 갖는 만곡된 경계면(70C)를 나타낸다. 몇몇 적용에서, 상기 만곡부의 수평 및 수직 반지름들은 동일하고, 이것은 경계면(70C)가 구형으로 만곡된 것을 의미한다. 이것은 도 9에 도시된 경우이다. 다른 적용에서, 상기 만곡부의 수평 및 수직 반지름들은 다르고, 이것은 상기 경계면이 더 복잡한 형상으로 단일 오목한 부분을 갖는 것을 의미한다.

도 10은 수직 및 수평 만곡부가 반대의 오목한 부분을 갖는 안장형(saddle-shaped) 경계면(70D)를 나타낸다. 상기 상부 핀 접합 면 및 하부 핀 접합 면이 모두 경계면(70D)를 형성하도록 결합되는 표면 외형(profile)을 갖는 안장형으로 이루어진다는 것에 유의하여야 한다.

마지막으로, 도 11은 홈 또는 마루와 같은 위치 특징부를 가진 경계면(70E)을 나타낸다. 하나의 핀의 접합면이 홈을 가질 수 있고 다른 한 접합면이 상기 홈에 맞는 마루의 상보성 특징부를 가질 수 있다는 것에 유의해야 한다. 이러한 위치 특징부는 특정 차원 또는 축을 따르는 움직임을 제한할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 접합면의 움직임은 상기 만곡부의 중심 주위를 세로로 크게 회전하는 것만 가능하며, 위치 특징부에 의하여 수평과 관련한 움직임은 허락되지 않는다.

이러한 도 7 내지 11에 도시된 것에 추가로, 다른 알맞은 형상, 만곡부의 반지름들, 오목한 부분, 및/또는 위치 특징부들은 역시 가능하다. 각각의 경우에서, 상기 상부 핀 접합면과 상기 하부 핀 접합면은 선택적으로 특별한 차원 또는 특별한 차원을 따르는 회전 움직임을 제한할 수 있는 상보성 특징부를 가진다. 테스팅 중의 상기 핀의 사용 중에, 상기 핀의 압축은 상기 접합면들 간의 본질적인 접촉을 보존한다. 그리고, 상기 접촉은 경계면을 따른다.

상기 상부 접촉 패드(21)는 상기 테스트중인 장치(1) 상의 볼 터미널(2)과 함께 전기적 접촉을 향상시킬 수 있는 다양한 특성들 중 일부를 포함할 수 있다. 이들 중 몇몇이 도 12 내지 18에 도시된다.

도 12는 대체로 평면의 상부 접촉 패드(21a)를 나타낸다.

도 13은 상기 패드의 평면 밖으로 연장된 상부 접촉 패드(21b)를 나타낸다.

도 13에 도시된 예에서, 상기 접촉 패드(21b)의 중심은 비록 이것이 요구사항이 아니다 하더라도, 상기 상부 핀으로부터 가장자리보다 더 연장된다. 몇몇 경우에서, 상기 상부 접촉 패드(21b)는 만곡되고 볼록하다.

도 14는 상기 패드의 평면 밖의 돌출부를 포함하는 상부 접촉 패드(21c)를 나타낸다. 도 14에 도시된 예에서, 상기 돌출부는 상기 패드의 중심을 통과하여 연장되는 기본적인 선이다. 다른 경우들에서, 상기 선은 도 14에 도시된 것에 수직이될 수 있다. 또다른 경우들에서, 상기 돌출부는 선 보다는 점 또는 돌출된 영역일 수 있다. 대안으로, 다른 돌출부 형태 및 방향은 가능하다. 몇몇 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드(21C)는 만곡되거나, 오목할 수 있다. 다른 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드(21C)는 오목한 부분과 볼록한 부분을 둘 다 포함할 수 있다.

도 15는 상기 패드의 평면 밖의 다수의 돌출부를 포함하는 상부 접촉 패드(21D)를 나타낸다. 도 14에 도시된 예에서, 상기 돌출부는 비록 다른 형상 및 방향이 사용될 수 있다 하더라도, 기본적으로 선형이고 평행하다. 몇몇 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드(21D)는 평면부만을 포함한다. 다른 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드(21D)는 만곡부와 평면부를 둘다 포함한다. 몇몇 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드(21D)는 상술한 “와이핑” 동작에 유용할 수 있는 하나 이상의 가장자리들 또는 날들(blades)을 포함한다.

도 16은 기울어진 상부 접촉 패드(21E)를 나타낸다. 상기 상부 접촉 패드가 기울어짐을 갖는 가능한 하나의 장점은 상기 터미널(2)의 “와이핑”을 촉진(encourage)할 수 있다는 것이다.

도 17은 상기 패드의 평면 밖의 다수의 돌출부를 갖는 기울어진 상부 접촉 패드(21F)를 나타낸다. 기울어짐에 추가로, 상기 돌출부들은 또한 상기 터미널의 “와이핑”을 향상시킬 수 있다. 여기에서, 상기 돌출부들은 볼 와이핑 액션의 방항과 평행인 홈 또는 마루이다. 대안적으로, 상기 홈은 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 볼 와이핑 액션에 수직일 수 있다. 도 18은 질감처리된(textured) 상부 접촉 패드(21G)를 나타낸다. 몇몇 경우에서, 상기 텍스쳐(texture)는 상기 터미널(2)의 “와이핑”에 유용할 수 있는 일련의 반복 구조이다. 몇몇 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드(21G)는 작은돌기들이 형성된다(knurled). 몇몇 경우들에서, 상기 작은돌기들(knurl) 또는 텍스쳐는 만곡된 또는 다른 형상을 가진 상부 접촉 패드 상에서 겹쳐질(superimposed) 수 있다.

도 19는 방사상으로 확장된 상부 접촉 패드(21H)를 나타낸다. 실제로, 사용될 수 있는 최대 크기는 상기 테스트중인 장치(1) 상의 핀, 상기 인터포저 멤브레인의 기계적인 응답(예를 들어, 상기 상부 및 하부 핀들 사이의 양호한 접촉을 확립하는데 충분하게 상기 멤브레인을 세로로 비틀 수 있는), 등의 2차원 레이아웃에 의존한다. 몇몇 경우들에서, 상기 상부 접촉 패드의 외형 또는 발자국(footprint)은 둥글거나, 타원형이거나, 비스듬해지거나, 직각형이거나, 다각형이거나, 정사각형이거나, 또는 다른 알맞은 외형일 수 있다. 게다가, 상기 상부 접촉 패드는 상술한 다른 기울어짐, 돌출부 및 텍스쳐들의 조합에 의하여 확장된 발자국을 가질 수 있다.

도 20은 둥근 가장자리(25)를 갖는 상부 접촉 패드(21)와 함께 상부 핀(20)을 나타낸다. 일반적으로, 상기 상부 핀(20), 그리고 마찬가지로, 하부 핀(30) 내의 가장자리들의 일부 또는 전부는 둥글게 되거나, 또는 날카로울 수 있다. 어떠한 둥근 가장자리들은 여기에 기술된 핀 특성들중 일부 또는 전부와 함께 사용될 수 있다.

도 12 내지 20에 도시된 특성들의 조합은 동시에 사용될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 길이 차원(length dimension) 내의 홈들(21F)을 가지는 대체로 평면인 상부 핀 접촉 패드(21A), 또는 길이 차원(length dimension) 내의 홈들(21F)과 둥근 가장자리(25)를 갖는 평면 밖으로 연장된 상부 핀(21B)이 있을 수 있다. 이러한 특성들중 일부 또는 전부는 필요에 따라 혼합되거나 결합될 수 있다.

상기 상부 핀(20)및 하부 핀(30)은 상기 핀들이 상기 인터포저 멤브레인(10) 내로 잠기(snapped)도록 하는 하나 이상의 특성들을 선택적으로 포함할 수 있다. 몇몇 결합(engagement) 및/또는 보존(retention) 특징(feature)들이 도 21 내지 24에 도시된다.

도 21은 일측면 상에 상부 핀 결합 특징부를 갖는 상부 핀(20)을 나타내는 측단면도이다. 이 경우에서, 상기 결합 특징부는 상기 상부 접촉 패드의 저면을 따라 진행하는 수평 강하부(depression), 또는 립(rip)이다. 몇몇 경우들에서, 상기 상부 핀의 세로부재는 그 형태(profile)가 직사각형이고, 상기 립은 상기 상부 핀의 하나, 둘, 셋 또는 모든 네 가장자리들을 따라 진행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 상기 인터포저 멤브레인 내의 홀들로 삽입될 때, 상기 상부 핀 결합 특징부(26A)은 상기 상부 접촉 패드(40)의 모든 또는 일부와 접촉을 유지할 수 있고, 선택적으로 발포체 또는 탄성체 인터포저(50)의 일부와 접촉을 유지할 수 있다. 이러한 접촉 유지(engagement)는 접착제 없이 그리고 어떠한 추가적인 연결 요소들 없이 상기 상부 핀(20)을 상기 인터포저 멤브레인의 나머지로 연결되게 한다. 추가로, 이러한 결합 특징부(26A)은 궁극적으로 핀들을 하우징하는 위의 홀들과 함께 상부 플레이트, 상기 발포체 및 상기 하부 플레이트의 샌드위치 구조를 가지는 것에 의하여, 그 후 결합 특징부가 상기 캡톤 접촉 플레이트를 잡을(catch) 때 까지 각 핀이 홀에 삽입되는 것에 의하여 상기 인터포저 멤브레인을 조립되게 할 수 있다. 각 홀은 타이트하게 맞을(tight fit) 지라도 상기 립까지 안락하게 삽입되도록 하는 알맞은 크기로 이루어져야 한다.

도 22는 두 반대면 상에 상부 핀 결합 특징부(26B)를 갖는 상부 핀(20)을 나타내는 측단면도이다. 이것은 추가적인 접촉유지 및 보존 강도(retention strength)와 함께 도 21에 도시된 특징(26A)의 장점을 가진다. 원형 단면을 가지는 상부 핀 세로부재를 위하여, 상기 립(26B)는 상기 세로부재의 원둘레(circumference)의 주위의 전부 또는 일부로 연장될 수 있다.

도 23은 상기 상부 접촉 플레이트에 접촉유지하는 두개의 상부 핀 결합 특징부(26B)과, 상기 발포체 인터포저(50)에 접촉유지하는 하나의 결합 특징부(26C)을 갖는 상부핀(20)의 측단면도이다. 이것은 또한 추가적인 접촉유지 및 보존 강도를 가질 수 있다. 몇몇 경우에서, 상기 상부 플레이트를 제한 없이 자유롭게 움직이도록 하기 위하여, 상기 상부 플레이트 보다는 상기 하부 플레이트를 상기 발포체에 접촉을 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 몇몇 경우들에서, 상기 발포체는 상기 결합 특징부로 완전히 연장되지 않을 수 있거나, 또는 상기 결합 특징부로 모두 연장될 수 있다.

상기 하부 핀(30)은 비슷한 결합 및 보존 특징부들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 24는 상기 하부 접촉 플레이트(60)의 일부분과 결합하는 결합 특징부 또는 립(36A)을 나타낸다. 상기 상부 핀(20)을 위하여 위와 비슷한 다른 구조들이 가능하다.

위의 기술한 몇몇은 개별적인 특징부들과 요소들을 나타낸다. 도 25 내지 27은 특징부들 중 다수가 조합된 더 상세한 예를 나타낸다. 이것은 단지 예 이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니라는 것에 유의해야 한다.

도 25는 일 실시예의 인터포저 멤브레인(10)의 사시 단면도를 나타낸다. 도 26은 상기 도 25의 인터포저 멤브레인(10)의 말단부 단면도를 나타낸다. 도 27은 상기 도 25 및 26의 인터포저 멤브레인(10)을 나타낸다.

상기 테스트중인 장치로부터의 터미널들은 각각의 상부 핀들(20)과 접촉하고, 상기 로드 보드로부터의 접촉 패드(4)는 각각의 하부 핀들(30)과 접촉한다. 이 실시에에서, 상기 상부 접촉 패드(21B)는 원통형으로 만곡되고 볼록하고, 상기 하부 접촉 패드(31)는 평평하다. 상기 상부 및 하부 접촉 핀들은 이 실시예에서 원통형으로 만곡된 접합면(23B, 33B)을 따라 서로를 지나 슬라이드된다. 상기 접합면(23B, 33B)은 도 26에서 점선으로 표시된 가상의, 원통형으로 만곡된 경계면(30B)를 따라 서로 접촉한다. 상기 핀들은 본 실시예에서 상기 핀들이 완전히 압축될 때, 상기 멤브레인(10)과 대체로 수직 방향을 하는 상부 및 하부 경감면(24, 34)들을 갖는다. 이 실시예에서, 상기 상부 및 하부 핀 접촉 패드는 둥근 가장자리(25, 35)를 갖는다. 상기 상부 및 하부 핀은 상기 발포체 레이어(50)를 결합시키는 임의의 결합 특징부(26C, 36C) 뿐만 아니라, 상부 및 하부 접촉 플레이트(46, 60)을 각각 결합시키는 결합 특징부(26A, 36A)를 갖는다.

도 27은 상기 멤브레인(10) 내의 상기 핀(20)을 위한 레이아웃의 일 예를 나타낸다. 이 실시예에서, 상기 핀들은 대체로 정사각형 그리드 내에 상기 테스트중인 장치와 상기 로드 보드의 상기 터미널 및 접촉 패드 레이아웃에 각각 대응하여 놓인다. 상기 접촉 패드의 발자국은 상기 패드가 상기 정사각형 그리드를 따라 확장된다면 가능한 것 보다 큰 접촉 패드를 허락하는, 상기 정사각형 그리드와 관련하여 45°각도에서 지향되는 것에 유의하여야 한다. 또한, 상기 경계면(70B)의 방향은 상기 정사각형 그리드와 관련하여 45°각도에 있다는 것에 유의하여야 한다. 실제로, 상기 경계면(70B)은 상기 그리드를 따라 지향될 수 있거나, 또는 상기 그리드와 관련하여 어떠한 알맞은 각도로 지향될 수 있다.

이것은 몇몇 요소들이 소위 “캘빈” 테스팅에 특히 유용하다는 것을 상기하는데 도움을 준다. 상술한 하나의 터미널/하나의 접촉 패드 테스팅과는 다르게, 캘빈 테스팅은 테스트중인 장치 상의 두 터미널들 간의 저항을 측정한다. 이러한 측정의 물리학은 간단하다. 두 터미널들 간의 알려진 전류(I)는 제외하고, 상기 두 터미널들 간의 전압 차(V)를 측정하며, 옴의 법칙(V=IR)을 사용하여 상기 두 터미널들간의 저항을 산출한다.

실질적인 실행에 있어서, 상기 테스트중인 장치 상의 각 터미널은 상기 로드 보드 상의 두 접촉 패드와 전기적으로 연결된다. 하나의 접촉 패드는 알려진 양의 전류를 공급하거나 받는 효과적인 전류 소스(source) 또는 전류 싱크(sink)이다. 다른 접촉 패드는 전류를 측정하지만 충분한 양의 전류를 받거나 공급하지 않는 전압계(voltmeter)로서 효과적으로 작용한다. 이러한 방법에서, 상기 테스트중인 장치 상의 각 터미널을 위하여, 하나의 패드는 (I)를 다루고, 다른 하나는 (V)를 다룬다.

각 터미널을 위하여 각 핀 쌍이 상기 로드 보드 상의 단일 접촉 패드에 대응하는 두개의 분리된 핀 쌍들이 사용 가능하다 하더라도, 이 방법에는 결점들(drawback)이 있다. 예를 들어, 상기 테스터는 각 터미널에서, 대단히 작거나 가까이 위치된 터미널들을 위한 어려움을 입증(prove)하는 두개의 신뢰성 있는 전기적 연결을 형성할 것이다. 추가로, 상기 핀 쌍들을 고정시키는 상기 멤브레인은 이러한 멤브레인의 복잡성과 가격을 상승시키는 두배 많은 기계적인 부분들을 기본적으로 포함할 것이다.

단 하나의 상부 핀 패드 요구가 각 터미널과 접촉하는 별개의 두 핀들 보다는 각 터미널들과 함께 신뢰성있는 접촉을 형성하도록 하기 위하여, 더 나은 대안은 상기 로드 보드 상의 두 접촉 패드들로부터 전기적 신호들을 조합하는 핀 메커니즘이다. 아래에 상세히 각각 기술되는 단일 상부 핀으로 두개의 로드 보드 신호들을 조합할 수 있는 다섯가지 가능한 핀 설계가 있다.

첫째로, 상기 로드 보드 상의 두 인접한 패드들을 마주보는 단일 하부 접촉 패드를 위한 경우로서, 상기 전기적 신호들은 상기 로드 보드에서 조합된다.

둘째로, 상기 전기적 신호들은 상기 하부 핀에서 조합된다. 이 경우를 위하여, 상기 멤브레인은 두개의 별개의 하부 접촉 패드들을 포함하거나, 또는 하나의 로드 보드 접촉 패드를 다른 것으로부터 전기적으로 분리하는 절연부를 갖는 단일 하부 접촉 패드를 포함할 것이다.

셋째로, 상기 전기적 신호는 상기 상부 핀에서 결합된다(combined). 이 경우를 위하여, 상기 전체 하부 핀은 전기 절연체에 의하여 두 반쪽으로 분리된다.

넷째로, 상기 전기 신호는 상기 상부 접촉 패드에서, 또는 동등하게, 상기 테스트중인 장치의 터미널과 가능한 가까이에서 결합된다. 이 경우를 위하여, 전체적인 하부 핀 및 상기 상부 핀의 세로부재의 많은부분 또는 전부는 전기 절연체에 의하여 두개의 반쪽으로 나뉜다. 상기 반쪽들은 상기 상부 접촉 패드에서 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 상부 접촉 패드 아래, 예를 들어, 상기 상부 접촉 패드와 상기 각각의 로드 보드 접촉 패드 사이에서 서로로부터 전기적으로 격리된다.

마지막으로, 다섯번째로, 상기 전기 신호들은 상기 테스트중인 장치의 터미널에서만 결합된다. 상기 상부 접촉 패드, 상기 상부 핀, 상기 하부 핀, 및 상기 하부 접촉 패드(들)은 모두 전기적으로 서로 절연되어 있는 상기 핀들과 상기 패드(들)을 두개의 전기 전도성 부분으로 분리하는 전기 절연체를 포함한다. 실질적으로, “왼쪽” 반이 “오른쪽” 반으로부터 전기적으로 절연되도록 하기 위하여 상기 핀들은 상기 절연 물질로 인하여 대칭적으로 양분될 수 있으며, 여기서 상기 “왼쪽” 반은 전기적으로 상기 로드 보드 상의 하나의 패드와 접촉하고, 상기 “오른쪽” 반은 상기 로드 보드의 다른 패드에 전기적으로 접촉한다.

몇몇 경우들에서, 상기 핀들의 세로 길이의 대부분 또는 전체를 따라 서로 절연된 전기 신호들을 유지하는 것은 유리하다. 만일, 상기 신호들이 상기 로드 보드 상에서 연결된다면, 두개의 독립적인 신호 경로들이 있는 것 처럼 불필요한 여분이 있다. 게다가, 상기 로드 보드 상에서의 신호 연결은, 평행한 두개의 인덕턴스들이 상기 인덕턴스를 반으로 하는 결과를 야기하기 때문에 결합된 인덕턴스들을 실제로 낮출 수 있다.

상술한 5번째의 예가 도 28 및 29에 도시된다.

도 28은 상기 패드의 두 전도성 반쪽들(127, 129)을 분리하는 절연부(128)와 함께, 캘빈 테스팅을 위한 상부 접촉 패드(121)의 예를 나타낸다. 많은 경우들에서, 상기 절연부는 상기 상부 핀의 전체 세로길이에 걸쳐 연장되고, 상기 핀들을 서로 전기적으로 절연된 두 전도성 부분으로 효과적으로 분리한다. 많은 경우들에서, 상기 하부 핀은 서로 전기적으로 절연된 두개의 전도성 부분들로 상기 하부 핀을 분리하는 유사한 절연부를 또한 포함할 수 잇다.

도 29는 상기 상부 핀 접합면(123)으로부터 바깥쪽으로 연장되는 절연 마루(180)와 함께, 캘빈 테스팅을 위한 핀 쌍(120, 130)의 예를 나타낸다. 상기 마루(180)는 일반적으로 평면일 수 있고, 상기 상부 핀(120)의 전체에 걸쳐 연장될 수 있다. 상기 마루(180)는 효과적으로 상기 상부 핀(120)을 이등분한다. 그리고, 하나의 반쪽(도 29에 도시된 것을 향하는)을 다른 반쪽(도 29에 도시된 부분의 반대쪽을 향하는)으로부터 전기적으로 절연한다. 상기 마루는 캡톤, 등과 같은 알맞은 어떠한 절연 물질로도 만들어질 수 있다.

상기 마루(180)는 상기 접합면(123)으로부터 바깥쪽으로 연장된다. 그리고, 상기 면의 하나의 반쪽을 다른쪽으로부터 전기적으로 절연시킨다. 상기 접합면(123)은 상기 면으로부터 바깥쪽으로 연장되는 마루에 의하여 분리된 두개의 비-접촉 반쪽들을 포함한다. 상기 하부 핀(130) 상의 대응하는 접합면(133)은 상기 마루를 수용하기 위한 알맞은 홈을 포함한다. 상기 홈은 상기 접합면(133)을 따라 형성된 굴곡이고 도 29에 도시되지는 않는다. 몇몇 경우들에서, 상기 홈은 상기 마루보다 더 깊이 연장될 수 있다. 따라서, 상기 마루의 “상부”는 이동 범위 내의 임의의 점에서 상기 홈의 “하부”와 접촉하지 않는다. 이것은 상기 접합면(123, 133)이 적은 공통의 표면 영역을 공유할 수 있다는 점에서, 그리고, 서로를 지나칠 때 적은 마찰을 생성할 수 있다는 점에서 바람직할 수 있다. 다른 경우들에서, 상기 마루의 “상부”는 상기 홈의 “하부”와 접촉한다. 상기 마루 및 홈 구조는 상술한 경우들 처럼 상기 접합면들을 정렬되게 한다.

몇몇 경우들에서, 상기 홈 및 마루는 상기 상부 및 하부 핀들을 각각의 서로 전기적으로 절연된 두개의 전도성 부분들로 분리하는 전기 절연성 물질로 만들어진다. 이것은 캘빈 테스팅에 유용한 두 독립적인 전기적 접촉들위하여 단일 기계적 핀이 사용되도록 한다. 도 29에서, 상기 하부 핀 상의 홈은 표면(133)에 의하여 숨겨져 있고, 상기 마루(180)가 상기 상부핀 내의 표면(123)의 오른쪽에 나타나는 것과 같이 상기 표면(133)의 오른쪽에 나타날 것이라는 것에 유의해야 한다. 상기 홈은 상기 마루(180)보다 깊을 수 있다. 몇몇 경우들에서, 상기 홈(미도시)은 상기 마루 또는 구획(land)(180) 크기로 이루어질 수 있고, 상기 마루보다 더 넓을 수 있다. 이러한 크기와 함게, 상기 요소들(elements)은 서로에 의하여 자유롭게 슬라이드 될 수 있다. 게다가, 상기 마루-홈 결합은 상기 상부 및 하부 요소들(120, 130)의 슬라이드를 위한 신뢰성 있는 트랙을 제공한다. 따라서, 서로와 관련한 상기 요소들의 움직임에 따라 비뚤어짐(skew)과 조정 불량(misalignment)을 방지한다. 이것은 또한, 캘빈 테스팅 능력(capabilities)이 필요하지 않은 전기 전도성 물질(예를 들어, 절연체가 아닌)의 마루 및 홈을 형성할 수 있다. 이것은 동일한 트래킹 능력을 제공할 수 있고, 또한, 전기적 접촉면 영역을 증가시킬 수 있다.

가상의 경계면(170)은 그것이 상기 마루 및 홈 구조를 사용하는 부분을 포함하지 않는다는 점에서 상술한 경우들과 약간 다를 수 있다. 이 경우에, 상기 경계면(170)은 도 29에 도시한 바와 같이, 하나는 “전면”에 다른 하나는 “후면”에 있는 두개의 비접촉 영역들을 포함할 수 있다. 각 영역은 상술한 바와 같이, 평면의, 원통형 만곡된 또는 구형으로 만곡된 표면을 포함할 수 있다.

몇몇 경우들에서, 상기 경계면은 만곡부의 반경의 변화와 같은 불연속성을 포함할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 일반적으로, 이러한 불연속성은 상기 두개의 접합면(123,133)이 그들의 이동 범위의 대부분 또는 전부에서 접촉한 상태로 있는 한 완전히 수용 가능하다. 예를 들어, 상기 “전면”부는 하나의 특정 만곡부의 반경을 가질 수 있고, 다른 “후면”부는 다른 만곡부의 반격을 가질 수 있으며, 상기 접합면들을 움직이고 접촉된 상태로 있도록 하기 위하여 만곡부의 두 중심들은 일치하거나, 동일선상에 있을 수 있다. 다른 변경은 상기 접합면들을 따라 각각의 줄들이 특정 만곡부 반경을 가지고, 상기 반경들은 일치하거나 동일선상에 있을 수 있는 “줄무늬”를 포함할 수 있다.

상기 상부 및 하부 핀들의 마루 및 홈은 각각 상기 상부 및 하부 핀들의 홈 및 마루로 교체될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 또한, 상기 상부 및 하부 접합면들의 오목한 부분들은 또한 반전될 수 있다는 것 역시 이해되어야 한다.

기술되거나 도시된 상기 멤브레인(10)은 내부 레이어를 둘러싸는 두개의 바깥쪽 레이어들과 함께 샌드위치 구조로 나타내어 졌다는 것에 유의해야 한다. 일반적으로, 이러한 샌드위치 구조의 바깥쪽 레이어들은 내부 레이어들과 다른 기계적인 특성들을 가진다. 즉, 상기 바깥쪽 레이어들이 반강체의 얇은 필름으로 이루어지고, 상기 내부 레이어는 수직의 탄성을 가진 물질로 이루어진다. 대안으로, 상기 샌드위치 구조는 단일 세트의 기계적인 특성들을 갖는 단일 레이어로서 형성될 수 있는 모놀리스의(monolithic) 멤브레인에 의하여 교체될 수 있다. 이러한 단일 모놀리스의 레이어의 바깥쪽 표면들은 상기 로드 보드와 상기 테스트중인 장치를 향할 수 있다. 이 경우에서, 상기 멤브레인은 수직으로 지향된 홀들의 세트를 가진 단일 레이어로서 형성될 수 있다. 상기 두 핀들은 상부에서 하부까지 홀들의 내부에 위치된다.

마지막으로, 상기 인터포저(50)을 더 상세히 기술한다.

상기 인터포저의 가장 간단한 설계는 상기 핀들을 수용할 수 있는 상기 상부 접촉 플레이트로부터 상기 하부 접촉 플레이트로 연장하는 홀들을 가진 모노리스의 구조이다. 이 가장 단순한 설계에서, 상기 인터포저 물질(material)은 상기 홀들을 완전히 둘러싸고, 상기 홀들로부터 떨어진(aside from) 내부 구조를 갖지 않는다.

상기 인터포저 내에 빈 공간(hollow space)을 포함하는 인터포저를 위한 다른 설계 역시 가능하다. 이 설계에서, 상기 판들을 위한 홀들은 상기 모노리스의 설계와 유사할 수 있다. 그러나, 이러한 홀들을 둘러싸는 상기 인터포저는 상기 핀 홀들을 둘러싸는 영역 내에 빈 공간을 형성하는 구조를 가질 수 있다.

이러한 구조의 구체적인 인터포저의 예는 도 30 내지 33에 도시된다. 도 30은 프레임 내부로 삽입된 인터포저 멤브레인을 나타낸다. 도 31은 프레임으로부터 제거된 도 30의 인터포저 멤브레인을 나타낸다. 도 32는 도 30 및 31의 인터포저 멤브레인의 네가지 개략도를 나타낸다. 도 33은 도 30 내지 32의 인터포저 멤브레인의 네가지 개략도를 나타낸다.

이러한 구체적인 예에서, 상기 인터포저(50)는 핀 지지 홀들(210) 사이로 연장된 지지부재(230)들을 갖고, 상기 지지부재(230)들 사이는 대체로 빈 공간(240)을 형성한 벌집모양 구조를 가진다.

상기 인터포저 내의 지지부재(230)을 위한 다양한 설계가 가능하다. 도 34는 인터포저 지지부재를 위한 상세한 설계를 나타내는 단면도이다. 상기 홀들(210) 및 상기 지지부재들(230)은 어떠한 개수의 외형들, 크기들 및 방향배치들(orientations)을 가질 수 있다. 이러한 실시예들에서, 상기 지지부재(230)들은 하나의 핀 지지 홀에서부터 일직선으로-인접한(directly-adjacent) 홀까지, 또는 하나의 핀 지지 홀에서부터 대각선으로-인접한(diagonally-adjacent)홀 까지 연장될 수 있다. 다른 방향지향들, 외형들 및 크기들 역시 가능하다.

일반적으로, 상기 인터포저를 위한 상세한 설계는 특정한 미적 특성들 보다는 특정한 기계적 특성들로부터 선택된다. 상기 인터포저가 수직적으로 탄성을 가지고, 상기 핀들을 위하여 지지(support) 및 알맞은 저항을 제공하도록 하는 것이 바람직하다.

도 34에 도시된 24개의 다른 구조들과 같이, 대체로 원통형의 인터포저 구조(예를 들어,

상기 접촉 플레이트들과 평행한 상기 인터포저 내의 모든 평면들을 위하여 상기 구조의 각 단면들이 동일한)와 더불어, 평면 밖의(out-of-the-plane) 구조가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 35는 원통형의 구조의 상부 또는 하부 가장자리들과 같이 동일한 평면 내에 있거나 있지 않을 수 있는 특정 평면 내의 인접한 홀들 사이로 연장된 지지/브릿지(supporting/bridging 부재(260)을 갖는 인터포저를 나타낸다. 다른 실시예로서, 도 36은 인접한 홀들 사이의 영역을 완전히 채우는, 그러나, 위 또는 아래가 결여된(absent) 지지 평면(270)을 갖는 인터포저를 나타낸다. 도 37은 상부 및 하부 접촉 플레이트들이 수평적으로 지향되고, 상기 핀 방향은 대체로 수직인 인터포저의 18가지 상세한 설계의 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 많은 가능한 단면 설계가 가능하다.

일반적으로, 상기 인터포저(50)는 모노리스일 필요는 없다. 그리고, 상기 인터포저 멤브레인의 평면 (도 34에 도시된) 내에서 바뀔 수 있는 그리고, 상기 인터포저 멤브레인의 평면(도 35에 도시된)의 밖에서 바뀔 수 있는 설계를 갖는 하나 이상의 빈 공간영역을 포함할 수 있다. 임의의 인터포저 설계의 기계적인 성능은 한정된 요소 분석을 사용하여 쉽게 시뮬레이션 할 수 있다.

상기 도 30 및 31의 다른 주목할만한 특징이 있다. 상기 도 30 및 31의 프레임은 상기 인터포저 멤브레인 내의 홀들(215)과 대응하는 위치를 통과하여 연장되는 일련의 바람직한 주변 미운팅 포스트들(peripheral mounting posts)(220)을 포함한다. 도 30 및 31에서, 상기 홀들 및 포스트들의 위치는 비록 어떠한 알맞은 포스트 및 홀 위치가 사용 가능하다 하더라도 상기 멤브레인의 주위를 둘러싸도록 위치된다. 일반적으로, 이러한 포스트들(220)은 멤브레인이 상기 프레임 상에 배치될 때, 상기 멤브레인 내의 핀들이 큰(great) 측면 정밀도(precision)와 함께 배치되도록 하기 위하여 큰 측면 정밀도(precision)와 함께 배열된다.

여기에 기술된 본 발명과 그의 다양한 적용들의 기술은 기술된 것에 의하여 효력을 발휘하지만 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 기술된 실시예들의 다양한 수정 및 변형은 가능하다. 그리고, 상기 실시예들의 실질적인 대안과 다양한 요소들의 동등함은 당업자에게 기술범위 내에서 이해될 것이다. 여기에 기술된 본 실시예의 이러한 그리고 다른 변형 및 수정은 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

1: 테스트중인 장치
2: 터미널, 또는 볼
3: 로드 보드
4: 로드 보드 접촉 패드
5: 테스터
6: 로드 보드 기판
9: 전기적 연결
10: 인터포저 멤브레인
20: 상부 핀, 또는 슬라이더 핀
21, 2lA, 2lB, 21C, 21D, 21E, 21F, 21G, 21H: 상부 접촉 패드
22: 상부 핀 세로부재
23A, 23B: 상부 핀 접합면
24: 상부 안정면
25: 둥근 가장자리의 상부 접촉 패드
26A, 26B, 26C: 상부 핀 결합특징, 또는 립
30: 하부 핀, 또는 베이스 핀
31: 하부 접촉 패드
32: 하부 핀 세로부재
33A, 33B: 하부 핀 접합면
34: 하부 안정면
35: 둥근 가장자리의
36A, 36C: 하부 핀 결합 특징, 또는 립
40: 상부 접촉 플레이트(캡톤, 폴리이미드)
41: 접착제
50: 인터포저(발포체, 엘라스토머)
60: 하부 접촉 플레이트(캡톤, 폴리이미드)
61: 접착제
70A, 7GB, 70C, 70D, 70E, 70F: 경게면
120: 상부핀
121: 상부 접촉 패드
123: 상부 핀 접합면
127: 상부 접촉 패드의 전면 전도성 반쪽
128: 비 전도성 물질
129: 상부 접촉 패드의 후면 전도성 반쪽
130: 하부 핀
133: 하부 핀 접합면
170: 경계면
180: 비 전도성 마루
210: 핀-지지 홀
215: 위치 홀
220: 위치 핀
230: 지지부재
240: 빈 공간
260: 지지부재
270: 지지 평면

Claims

복수의 터미널들(2)을 갖는 테스트중인 장치(1)와 복수의 접촉 패드들(4)을 갖는 로드 보드(3) 사이의 복수의 일시적인 기계적 및 전기적 연결을 형성하기 위한 교체 가능하고, 세로로 압축 가능한 멤브레인(10)에 있어서,
상기 각 접촉 패드(4)는 정확히 하나의 터미널(2)과 대응하여 측면으로 배열되고,
상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널과 세로로 인접한 유연하고, 전기적으로 절연된 상부 접촉 플레이트(40);
상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드와 세로로 인접한 유연하고, 전기적으로 절연된 하부 접촉 플레이트(60);
상기 상부 및 하부 접촉 플레이트(40, 60) 사이에, 세로로 탄성을 가지고, 전기적으로 절연된 인터포저(50); 및
상기 상부 접촉 플레이트(40), 상기 인터포저(50) 및 상기 하부 접촉 플레이트(60) 내의 홀을 세로로 통과하여 연장하고, 각각 상기 테스트중인 장치(1) 상의 정확히 하나의 터미널(2)과 대응하여 측면으로 배열되고, 압축 가능하며, 전기적으로 도전된 핀 쌍(20, 30);을 포함하고,
상기 인터포저(50)는 상호 연결되는 핀-지지 홀(210)들의 탄성적인 벌집모양 구조를 가지고, 각 셀들은 상기 벌집모양을 수직으로 관통하는 핀 지지홀들(210) 사이로 연장된 지지부재(230)와 상기 지지부재(230) 사이의 빈 공간(240)을 구비하며,
특정 핀 쌍(20, 30)이 세로로 압축되면, 쌍을 이루는 핀(20, 30)들은 상기 인터포저(50)의 정상 표면과 관련하여 기울어진 가상의 경계면(70)을 따라 서로를 지나 슬라이드 되고,
상기 핀 쌍(20, 30)은 상기 지지부재 및 상기 빈 공간(240)에서 탄성체와 결합하는 한 쌍의 평평한 측벽을 포함하지만 접합면이 미끄러짐에 따라 측 방향의 팽창을 허용하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
특정 핀 쌍 내의 두 핀(20, 30)들은 접촉되면(brought together) 상기 가상의 경계면(70)을 형성하는 접합면(23, 33)들을 포함하고,
상기 인터포저(50)는 전체적으로 탄성 및 압축성을 가지며,
상기 핀(20,30)의 가상의 경계면(70)은 곡선 또는 아치형인 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 가상의 경계면(70A)은 대체로 평면이고,
상기 핀 쌍은 수직 부분을 갖는 하부 핀 및 상기 수직 부분에 직각으로 연장되는 평면 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 가상의 경계면(70B)는 일차원(one dimension)을 따라 만곡되고,
상기 핀 쌍(20,30)은 안정성을 증가시키기 위해 상기 상부 및 하부 접촉 플레이트(40, 60)와 결합하도록 크기가 결정된 결합 특징부(26A, 36A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 가상의 경계면(70C)는 이차원(two dimensions)을 따라 만곡되는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 가상의 경계면(70D)는 안장형(saddle-shaped)인 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 가상의 경계면(70E)는 하나 이상의 위치 특징부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 2항에 있어서,
상기 가상의 경계면은 하나 이상의 비-접촉(non-contiguous) 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 8항에 있어서,
상기 비-접촉 영역들은 만곡부(curvature)의 동일선상(collinear)의 중심들을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 8항에 있어서,
상기 비-접촉 영역들은 상기 접합면들 상에 배치된 접합하는 홈(groove)과 마루(ridge)에 의하여 분리되는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(20)들 중 하나는 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)의 표면 상의 어떠한 산화 레이어들을 통과하여 와이핑 할 수 있는 접촉 패드(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(20)들 중 하나는 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과의 접촉을 위한 질감처리된 접촉 패드(21E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(20)들 중 하나는 하나 이상의 둥근 가장자리(25)를 갖는 접촉 패드(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(20)들 중 하나는 상기 핀(20)을 상기 상부 접촉 플레이트(40)로 고정시키기 위한 결합 특징부(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(20)들 중 하나는 상기 핀(20)을 상기 상부 접촉 플레이트(40)로 고정시키기 위한 강하부(depression)(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(30)들 중 하나는 상기 핀(30)을 상기 하부 접촉 플레이트(60)로 고정시키기 위한 결합 특징부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
각 핀 쌍(20, 30) 내의 핀(30)들 중 하나는 상기 핀(30)을 상기 하부 접촉 플레이트(60)로 고정시키기 위한 강하부(depression)(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 상부 접촉 플레이트(40)과 상기 하부 접촉 플레이트(60)는 폴리이미드(polyimide)로부터 만들어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 상부 접촉 플레이트(40)과 상기 하부 접촉 플레이트(60)는 캡톤(kapton)으로부터 만들어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 상부 접촉 플레이트(40)과 상기 하부 접촉 플레이트(60)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK, polyetheretherketone)으로부터 만들어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서, 상기 인터포저(50)는 발포체(foam)로부터 만들어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서, 상기 인터포저(50)는 탄성체(elastomer)로부터 만들어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서, 상기 인터포저(50)는 하나 이상의 빈 공간 영역(hollow region)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 핀 쌍(20, 30)내의 두 핀들은 서로 다른 금속들로부터 만들어지는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
특정 핀 쌍(20, 30)이 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과 상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드(4) 사이에서 세로로 압축되면,
상기 핀들중 하나(30)는 상기 로드 보드(3) 상의 접촉 패드(4)와 접촉하여 고정된 상태로 남고, 상기 핀들중 다른 하나(20)는 상기 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)과 접촉을 유지하는 동안 이동을 하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 24항에 있어서,
다른 핀(20)들은 세로 압축의 최대범위를 넘어(over) 상기 인터포저와 접촉하는 것을 막는 경감 특징부(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 테스트중인 장치(1) 상의 각 터미널(2)은 상기 로드 보드(3) 상의 둘 이하의(up to two) 접촉 패드들(4)과 대응하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 테스트중인 장치(1) 상의 각 터미널(2)은 상기 로드 보드(3) 상의 정확히 하나의 접촉 패드(4)와 대응하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
제 1항에 있어서,
상기 상부 접촉 플레이트(40), 상기 인터포저(50) 및 상기 하부 접촉 플레이트(60) 내의 세로 홀들중 둘 이상은 그것을 통해서 연장되는 각각의 측면 배열 핀들을 수용(accommodate)하는 것을 특징으로 하는 멤브레인.
테스트 설비(fixture)(5)에 있어서,
테스트중인 장치(1)와 로드 보드(3) 사이에서 측면으로 연장되는 멤브레인; 및
상기 테스트중인 장치(1)는 사전설정된 패턴으로 배열된 복수의 전기적 터미널들(2)을 포함하고, 상기 로드 보드(3)는 상기 터미널들(2)에 대응하는 사전 설정된 패턴으로 배열된 전기적 접촉 패드(4)들을 포함하며, 상기 멤브레인은 상기 테스트중인 장치(1)의 터미널들(2)을 향하는 상부면과 상기 로드 보드(3)의 접촉 패드들(4)을 향하는 하부면을 가지고,
상기 멤브레인은 수직의 탄성을 가진 물질로 형성된 그리드를 포함하고, 각각의 관통하는 수직 방향의 홀들(210)을 포함하고,
탄성을 가진 물질과 맞물리는 한 쌍의 편평한 대향 측벽을 포함하는 핀에서 측벽 핀이 서로 미끄러짐에 따라 접합면들이 가상의 경계면을 따라 슬라이드 됨으로써 상기 멤브레인의 측방향으로의 팽창을 허용하며,
상기 터미널들(2)에 대응한 사전 설정된 패턴의 상기 멤브레인(10)에 의하여 지지되는 복수의 전기적 핀 쌍(20, 30)들;을 포함하고,
상기 복수의 각 핀 쌍은,
상기 멤브레인(10)의 상부면을 관통하여 연장되고, 상부 핀 접합면(23)을 갖는 상부핀(20); 및 상기 멤브레인의 하부 면을 관통하여 연장되고, 하부 핀 접합면(33)을 갖는 하부핀을 포함하고,
상기 상부 및 하부 핀 접합면(23, 33)은 상보성(complementary)표면 프로파일을 가지고 상기 접합면(23,33)의 뒷 면은 평평한 구조를 가지며,
상기 대응하는 전기적 터미널(2)은 상기 핀 쌍에 대하여 힘을 받고(forced), 상기 상부 및 하부 핀 접합면들(23, 33)은 가상의 경계면(70)을 따라 서로를 따라 슬라이드되고, 상기 가상의 경계면(70)은 상기 멤브레인(10)의 정상 표면(10)과 관련하여 기울어지는 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
제 30항에 있어서,
상기 멤브레인(10)은 복수의 멤브레인 레이어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
제 31항에 있어서,
복수의 개수 중에서 둘 이상의 멤브레인 레이어들은 다른 기계적인 특성들을 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
제 30항에 있어서,
상기 멤브레인(10)은 모노리스(monolithic)인 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
복수의 터미널(2)들을 갖는 테스트중인 장치(1)와 복수의 접촉 패드들(4)을 갖는 로드 보드(3) 사이의 복수의 일시적인 기계적 및 전기적 연결을 형성하기 위한 테스트 설비에 있어서,
상기 터미널들(2)과 접촉 패드들(4)은 일대일 대응으로 배열되어 있으며,
상기 테스트설비는 상기 로드 보드(3)에 대체로 평행하고 인접하게 배치된 교체가능한 인터포저 멤브레인(10)을 포함하고,
상기 인터포저 멤브레인(10)은 상기 복수의 터미널들(2)과 일대일 대응으로 배열된 복수의 핀 쌍들(20, 30)을 포함하고, 각 핀 쌍(20, 30)은 대응하는 터미널(2)과 인접하고 상기 인터포저 멤브레인 안으로 연장되는 상부 핀(20), 및 대응하는 접촉 패드(4)와 인접하고 상기 인터포저 멤브레인(10) 안으로 연장되는 하부 핀(30)을 포함하고,
특정 핀 쌍(20, 30)에 대응하는 각 접촉 패드(4)는 상기 특정 핀 쌍(20, 30)에 대응하는 테스트중인 장치(1) 상의 터미널(2)을 기계적 및 전기적으로 수신하도록 이루어지며,
상기 멤브레인은 수직의 탄성을 가진 물질로 형성된 그리드를 포함하고, 각각의 관통하는 수직 방향의 홀들(210)을 포함하고,
탄성을 가진 물질과 맞물리는 한 쌍의 편평한 대향 측벽을 포함하는 핀에서 측벽 핀이 서로 미끄러짐에 따라 접합면들이 가상의 경계면을 따라 슬라이드 됨으로써 상기 멤브레인의 측방향으로의 팽창을 허용하며,
상기 테스트중인 장치(1)가 상기 테스트 설비(5)에 부착되면, 상기 상부 핀(20)은 상기 테스트중인 장치(1) 상의 대응하는 터미널들(2)과 접촉하고, 상기 하부 핀(30)들은 상기 로드 보드(3) 상의 대응하는 접촉 패드(4)들과 접촉하며,
각 상부 핀(20)은 대응하는 하부 핀(30)과 상기 인터포저 멤브레인(10)의 정상 표면과 관련하여 기울어진 가상의 경계면을 따라 접촉하고, 상기 테스트중인 장치(1) 상의 복수의 터미널(2)들은 상기 로드 보드(3) 상의 복수의 접촉 패드(4)들과 일대일 대응으로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
제 34항에 있어서,
상기 멤브레인(10)은 복수의 멤브레인 레이어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
제 35항에 있어서,
복수의 개수 중에서 둘 이상의 멤브레인 레이어들은 다른 기계적인 특성들을 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 설비.
제 34항에 있어서,
상기 멤브레인(10)은 모노리스(monolithic)인 것을 특징으로 하는 테스트 설비.