KR101920822B1 - 프로브 소켓 - Google Patents

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Abstract

피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 소켓이 개시된다. 프로브 소켓은 피검사체에 전원을 인가하기 위한 복수의 파워핀과, 파워핀에 평행하게 배치되는 복수의 접지핀과, 복수의 파워핀 또는 접지핀들을 평행하게 수용하여 지지하는 절연성 블록과, 상기 절연성 블록 내에 상기 파워핀 및 접지핀의 길이방향에 대해 가로방향으로 배치되며, 복수의 파워핀을 전기적으로 공통 연결하는 파워연결패턴과 복수의 접지핀을 전기적으로 공통 연결하는 접지연결패턴 중 적어도 하나를 가진 통전플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 프로브 소켓에서 핀의 구조적 변경없이 안정적인 저항특성 및 전류특성 향상을 통하여 테스트 수율 향상, 수명 향상, 및 열분산 효과를 얻을 수 있다.

Description

프로브 소켓{A Probe Socket}
본 발명은 저항특성 및 전류특성 향상시키기 위한 프로브 소켓에 관한 것이다.
반도체와 같은 검사대상 디바이스의 전기적 특성을 검사하기 위해 프로브 소켓이 사용되고 있다. 최근 검사대상 디바이스는 그 피치가 작아지고 허용 전류가 늘어나고 있는 추세이다. 따라서, 프로브 소켓의 파워핀 및 접지핀의 저항특성 및 전류특성은 매우 중요한 인자가 되고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 프로브 소켓(1)은 절연성 블록(10)에 다수의 파워핀(20) 및 접지핀(30)이 삽입된다. 검사 대상 디바이스는 파워핀 그룹을 통해 전원이 공급되고 접지핀 그룹을 통하여 싱크(sink)된다. 프로브 소켓(1)은 각 핀의 사용 횟수가 증가함에 따라 핀의 상부 플런저 접촉팁에 이물질(산화주석)이 축적되거나 접촉팁의 마모에 의해 저항이 크게 상승한다. 그 결과, 전류의 흐름이 원활하지 않아 일부 핀에 과부하(과전류)가 형성되어 핀의 수명이 줄어드는 문제가 발생한다.
도 2는 종래의 프로브 소켓(1)의 전류 특성을 나타낸 도이다. 하나의 그룹으로 묶인 다수의 접지핀(30-1~30-4)들 중 왼쪽 끝에서 두번째의 접지핀(30-1)의 상부 플런저 접촉팁에 이물질 축적되거나 마모에 의해 저항이 매우 커지는 경우, 동일 그룹의 다른 접지핀(30-2~30-4)은 하나의 접지핀(30-1)의 작용 불능에 의해 과부하가 형성되는 문제가 발생한다. 결과적으로 하나의 접지핀(30-1) 불량에 동일 그룹의 나머지 다른 접지핀(30-2~30-4)들에 과부하가 걸려 전체적으로 수명이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그룹으로 결합된 복수의 파워핀 또는 복수의 접지핀의 저항 특성 및 전류특성을 향상시켜 파워핀 또는 접지핀을 수명을 향상시킬 수 있는 프로브 소켓을 제공함에 있다.
상술한 과제를 달성하기 위한 프로브 소켓이 개시된다. 프로브 소켓은 상기 피검사체에 전원을 인가하기 위한 복수의 파워핀과, 상기 파워핀에 평행하게 배치되는 복수의 접지핀과, 상기 복수의 파워핀 및 상기 복수의 접지핀을 평행하게 수용하여 지지하는 절연성 블록과, 상기 절연성 블록 내에 상기 파워핀 및 접지핀의 길이방향에 대해 가로방향으로 배치되며, 상기 복수의 파워핀을 전기적으로 공통 연결하는 파워연결패턴과 상기 복수의 접지핀을 전기적으로 공통 연결하는 접지연결패턴 중 적어도 하나를 가진 통전플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 프로브 소켓은 특정 파워핀이나 접지핀에 문제가 발생하더라도 공통으로 연결된 통전플레이트를 통해 문제가 발생된 핀을 어느 정도 활용할 수 있어 동일 그룹의 나머지 파워핀이나 접지핀의 수명을 향상시킬 수 있다.
상기 파워연결패턴은 상기 파워핀을 수용하면서 상기 파워핀의 외주면에 전기적으로 접촉하는 복수의 파워관통접촉공을 포함하며, 상기 접지연결패턴은 상기 접지핀을 수용하면서 상기 접지핀의 외주면에 전기적으로 접촉하는 복수의 접지관통접촉공을 포함할 수 있다.
상기 통전플레이트는 상기 파워연결패턴과 상기 접지지연결패턴은 하나의 절연시트 상에 배치될 수 있다.
상기 통전플레이트는 상기 파워연결패턴을 가진 제1의 통전플레이트와 상기 접지연결패턴을 가진 제2의 통전플레이트를 적층되어 형성될 수 있다.
상기 파워관통접촉공 및 상기 접지관통접촉공은 비원형인 것이 바람직하다.
상기 파워핀과 상기 파워연결패턴은 상기 파워관통접촉공을 통해 면접촉하며, 상기 접지핀은 상기 접지연결패턴은 상기 접지관통접촉공을 통해 면접촉하는 것이 바람직하다.
상기 절연성 블록에 상기 파워핀 또는 상기 접지핀에 평행하게 배치되며, 검사신호가 인가되는 적어도 하나의 신호핀을 더 포함하며, 상기 통전플레이트는 상기 신호핀의 외주면에 전기적으로 접촉하지 않는 신호핀통과공을 포함할 수 있다.
본 발명의 프로브 소켓은 피검사체의 피검사접점에 접촉하는 상부 플런저의 접촉팁에 이물질이 축적되거나 접촉팁의 마모에 의해 파워핀 또는 접지핀의 접촉저항이 크게 상승하더라도 동일 그룹의 나머지 다른 파워핀이나 접지핀의 저항특성 또는 전류특성의 저하를 방지함으로써 그 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 프로브 소켓을 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 프로브 소켓의 전류특성을 나타내는 도,
도 3 및 4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 프로브 소켓을 나타내는 사시도 및 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 소켓에 적용되는 통전플레이트를 나타내는 도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 소켓에 적용되는 통전플레이트를 나타내는 도,
도 7은 파워핀 또는 접지핀이 통과하는 파워관통접촉공 또는 접지관통접촉공의 형상을 나타내는 도, 및
도 8은 도 3의 프로브 소켓의 전류특성을 나타내는 도이다.
이하 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프로브 소켓(100)를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 소켓(100)의 사시도 및 단면도이다. 프로브 소켓(100)은 절연성 블록(110), 피검사체에 전원을 인가하기 위한 복수의 파워핀(120), 상기 파워핀(120)에 평행하게 배치되는 복수의 접지핀(130), 및 상기 복수의 파워핀(120)을 전기적으로 공통 연결하는 파워연결패턴(142)과 상기 복수의 접지핀(130)을 전기적으로 공통 연결하는 접지연결패턴(144)를 가진 통전플레이트(140)를 포함한다. 도 3 및 4에는 생략되었지만 검사 시에 검사신호를 인가하는 복수의 신호핀(미도시)을 포함한다. 또한, 복수의 파워핀(120) 및 복수의 접지핀(130)은 교대로 8개가 표시되었지만 이는 단지 하나의 예로서 표시한 것으로 랜덤하게 배열될 수 있다. 예를 들면 반도체와 같은 피검사체에 전원을 인가하는 복수의 전원핀 및 접지전압 싱크를 위한 복수의 접지핀은 소정 수의 단위로 그룹핑되어 전원 및 접지전압이 인가된다.
절연성 블록(110)은 플라스틱 또는 세라믹으로 제조될 수 있다. 다수의 파워핀(120)을 수용하기 위한 다수의 파워핀수용공(111) 및 다수의 접지핀(130)을 수용하기 위한 다수의 접지핀수용공(113)을 포함한다. 절연성 블록(110)은 상부 절연블록(112) 및 하부 절연블록(114)으로 분리한 상태로 제조되고, 다수의 파워핀(120)과 다수의 접지핀(130)을 삽입하고 후술하는 통전플레이트(140)를 개재한 후 결합한다. 상부 절연블록(112)과 하부 절연블록(114)의 결합은 볼트너트(미도시) 등의 다양한 결합수단에 의해 이루어질 수 있으며, 도면에는 이를 생략하였다.
파워핀(120)은 검사를 위해 피검사체의 전원단자에 전원을 인가한다. 파워핀(120)은 포고핀 형태로서 중공 형태의 배럴(122), 배럴(122)의 상측 내에 부분 삽입된 상부플런저(124), 배럴(122)의 하측 내에 부분 삽입된 하부플런저(126) 및 배럴(122) 내에서 상부플런저(124)와 하부플런저(126) 사이에 개재된 스프링(128)을 포함한다.
접지핀(130)은 검사 시 인가된 전원이 피검사체에 가해진 후 피검사체의 접지단자를 통해 접지전압이 가해진다. 접지핀(130)은 파워핀(120)과 유사한 구조로서 중공 형태의 배럴(132), 배럴(132)의 상측 내에 부분 삽입된 상부플런저(134), 배럴(132)의 하측 내에 부분 삽입된 하부플런저(136) 및 배럴(132) 내에서 상부플런저(134)와 하부플런저(136) 사이에 개재된 스프링(138)을 포함한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통전플레이트(140)의 구조를 나타내는 사시도이다. 통전플레이트(140)는 파워핀(120) 및 접지핀(130)에 대해 가로방향으로 절연성 블록(110)에 배치된다. 통전플레이트(140)는 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB) 또는 인쇄회기판(PCB)로 구현될 수 있다. 통전플레이트(140)는 다수의 파워핀(120)들을 공통으로 연결하기 위해 절연시트(145) 상에 배치된 파워연결패턴(142), 및 다수의 접지핀(130)들을 공통으로 연결하기 위해 절연시트(145) 상에 배치된 접지연결패턴(144)을 포함한다.
파워연결패턴(142)은 다수의 파워핀(120)이 관통 삽입되는 파워관통접촉공(146)을 포함한다. 파워관통접촉공(146)은 비원형, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 클로버, 별표, 십자가 모양 등으로 형성된다. 도 7에서, 원형 라인(147)은 파워핀(120)의 배럴 외경에 해당한다. 결과적으로, 원통형의 배럴(122)을 가진 파워핀(120)이 비원형의 피워관통접촉공(146)에 삽입하면, 도전성의 돌출부(141)가 절곡되어 배럴(122)의 외주면에 면접촉한다.
접지연결패턴(144)은 다수의 파워관통접촉공(146)을 사이에 두고 파워연결패턴(142)에 나란히 배열된다. 접지연결패턴(144)은 다수의 접지핀(130)이 관통 삽입되는 접지관통접촉공(148)을 포함한다. 접지관통접촉공(148)은 파워관통접촉공(146)과 마찬가지로 비원형, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 클로버, 별표, 십자가 모양 등으로 형성된다. 도 7에서, 원형 라인(147)은 접지핀(130)의 배럴 외경에 해당한다. 결과적으로, 원통형의 배럴(132)을 가진 접지핀(130)이 비원형의 접지관통접촉공(148)에 삽입하면, 도전성의 돌출부(143)가 절곡되어 배럴(132)의 외주면에 면접촉한다. 돌출부(143)에 의한 면접촉 대신에 별도의 원통형 접촉소자(미도시)나 도전쓰루우홀(미도시)을 통하여 접촉하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통전플레이트(140)의 구조를 나타내는 사시도이다. 통전플레이트(140)는 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB) 또는 인쇄회기판(PCB)로 구현될 수 있다. 통전플레이트(140)는 파워핀(120)들을 공통으로 연결하기 위한 제1통전플레이트(140-1) 및 접지핀(130)들을 공통으로 연결하기 위한 제2통전플레이트(140-2)를 포함한다. 제1통전플레이트(140-1)와 제2통전플레이트(140-2)는 적층된 상태에서 파워핀(120) 및 접지핀(130)에 가로 방향으로 절연성 블록에 개재된다.
제1통전플레이트(140-1)는 다수의 파워핀(120)들을 공통으로 연결하기 위해 제1절연시트(145-1) 상에 배치된 파워연결패턴(142)을 포함한다. 파워연결패턴(142)은 다수의 파워핀(120)이 관통 삽입되는 파워관통접촉공(146) 및 접지핀(130)이 통과하더라도 접촉하지 않는 접지핀통과공(148')을 포함한다. 파워관통접촉공(146)은 비원형, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 클로버, 별표, 십자가 모양 등으로 형성된다. 도 7에서, 원형 라인(147)은 파워핀(120)의 배럴 외경에 해당한다. 결과적으로, 원통형의 배럴(122)을 가진 파워핀(120)이 비원형의 피워관통접촉공(146)에 삽입하면, 도전성의 돌출부(141)가 절곡되어 배럴(122)의 외주면에 면접촉한다. 접지핀통과공(148')은 접지핀(130)의 배럴(132) 외경 및 접지핀수용공(113)의 직경보다 더 커야한다.
제2통전플레이트(140-2)는 다수의 접지핀(130)들을 공통으로 연결하기 위해 제2절연시트(145-2) 상에 배치된 접지연결패턴(144)을 포함한다. 접지연결패턴(144)은 다수의 접지핀(130)이 관통 삽입되는 접지관통접촉공(148) 및 파워핀(120)이 통과하더라도 접촉하지 않는 파워핀통과공(146')을 포함한다. 접지관통접촉공(148)은 비원형, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이, 클로버, 별표, 십자가 모양 등으로 형성된다. 도 7에서, 원형 라인(147)은 접지핀(130)의 배럴 외경에 해당한다. 결과적으로, 원통형의 배럴(132)을 가진 접지핀(130)이 비원형의 접지관통접촉공(148)에 삽입하면, 도전성의 돌출부(143)가 절곡되어 배럴(132)의 외주면에 면접촉한다. 파워핀통과공(146')은 파워핀(120)의 배럴(122) 외경 및 접지핀수용공(111)의 직경보다 더 커야한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 소켓(100)의 전류특성을 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 첫번째 접지핀(130-1)의 상부플런저(130-1) 접촉팁에 이물질이 축적되거나 마모가 발생하여 저항이 크게 상승하는 경우, 종래의 프로브 소켓과 다르게 피검사체의 접지단자로부터 통전플레이트(140)를 통해 첫번째 접지핀(130-1)으로 접지전압이 인가하는 것이 가능하다. 결과적으로 첫번째 접지핀(130-1)의 접촉불량이 발생하더라도 다른 접지핀들(130-2~130-4)에 가해지는 과부하를 분산시킬 수 있다.
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.
100: 프로브 소켓
110: 절연성 블록
120: 파워핀
130: 접지핀
140: 통전플레이트
142: 파워연결패턴
144: 접지연결패턴

Claims (7)

  1. 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 소켓에 있어서,
    상기 피검사체에 전원을 인가하기 위한 복수의 파워핀과;
    상기 파워핀에 평행하게 배치되는 복수의 접지핀과;
    상기 복수의 파워핀 및 상기 복수의 접지핀을 평행하게 수용하여 지지하는 절연성 블록과;
    상기 절연성 블록 내에 상기 파워핀 및 접지핀의 길이방향에 대해 가로방향으로 배치되며, 상기 복수의 파워핀을 전기적으로 공통 연결하는 파워연결패턴과 상기 복수의 접지핀을 전기적으로 공통 연결하는 접지연결패턴 중 적어도 하나를 가진 통전플레이트를 포함하며,
    상기 파워연결패턴은 상기 파워핀을 수용하면서 상기 파워핀의 외주면에 전기적으로 접촉하는 복수의 파워관통접촉공을 포함하며,
    상기 접지연결패턴은 상기 접지핀을 수용하면서 상기 접지핀의 외주면에 전기적으로 접촉하는 복수의 접지관통접촉공을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통전플레이트는 상기 파워연결패턴과 상기 접지연결패턴은 하나의 절연시트 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통전플레이트는 상기 파워연결패턴을 가진 제1의 통전플레이트와 상기 접지연결패턴을 가진 제2의 통전플레이트를 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파워관통접촉공 및 상기 접지관통접촉공은 비원형인 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 파워핀과 상기 파워연결패턴은 상기 파워관통접촉공을 통해 면접촉하며,
    상기 접지핀은 상기 접지연결패턴은 상기 접지관통접촉공을 통해 면접촉하는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
  7. 상기 루프형상의 안테나를
    상기 절연성 블록에 상기 파워핀 또는 상기 접지핀에 평행하게 배치되며, 검사신호가 인가되는 적어도 하나의 신호핀을 더 포함하며,
    상기 통전플레이트는 상기 신호핀의 외주면에 전기적으로 접촉하지 않는 신호핀통과공을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 소켓.
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