KR101943982B1 - 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품의 소켓단자부를 일대일 연결하기 위한 프로브를 두께가 얇은 도전성시트로 제작하되, 상기 각 프로브들을 반으로 접어서 두개의 층으로 구성하고, 각 층의 자유단을 서로 엇갈리게 꺾어 숫소켓단자부와 접속되도록 하거나 또는 접어지는 부분을 원형으로 절곡하여 암소켓단자부와 접속되도록 하고 또한 각 프로브들은 절연성필름에 일렬로 고정하여 피치가 유지되도록 한 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품 소켓의 숫소켓단자부를 일대일 연결시키는 다수의 프로브를 갖는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 있어서, 상기 프로브들은 상기 단자부와 상기 숫소켓단자부를 연결할 수 있는 길이 및 상기 숫소켓단자부와 같은 폭이 되도록 도전성시트를 절단하여 구성되고; 상기 각 프로브들은 표면에 절연성필름이 접착되어서 상기 숫소켓단자부들과 일대일 대응되게 유지되며; 상기 각 프로브들은 상기 절연성필름이 포개지도록 반으로 접어져서 아래층 및 위층으로 구성되고, 각 층의 자유단은 서로 엇갈리게 꺾여서 상기 숫소켓단자부의 양쪽에서 접속되는 한쌍의 탐침부로 구성되고, 접어지는 부분은 상향으로 절곡되어서 탄성적으로 상기 단자부에 접속되도록 한 특징이 있다.

Description

전자부품 소켓 접속용 프로브조립체{Probe assembly for electronic part socket connection}

본 발명은 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품의 소켓단자부를 일대일 연결하기 위한 프로브를 두께가 얇은 도전성시트로 제작하되, 상기 각 프로브들을 반으로 접어서 두개의 층으로 구성하고, 각 층의 자유단을 서로 엇갈리게 꺾어 숫소켓단자부와 접속되도록 하거나 또는 접어지는 부분을 원형으로 절곡하여 암소켓단자부와 접속되도록 하고 또한 각 프로브들은 절연성필름에 일렬로 고정하여 피치가 유지되도록 한 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 관한 것이다.

일반적으로 프로브는 반도체 장치나 FPD(LCD, PDP, OLED, Flexible OLED 등의 평판디스플레이 패널)의 픽셀 및 전패널의 정상 작동 여부를 검사하는데 사용된다. 최근 들어 반도체 장치나 평판 디스플레이 패널이 고화질화 되어감에 따라 화소의 밀도가 더욱 좁아지고 있으며 이로 인해 파인피치(fine pitch) 프로브의 필요성이 요구되고 있다. 현재까지 개발된 프로브는 원형 타입의 막대모양을 갖는 재료로 제작된 일명 에폭시 타입 또는 캔틸레버 타입(cantilever type) 판재형의 재료로 제작된 블레이드형(Blade Type), 폴리이미드필름(Polymide Film)에 동판 또는 기타 도전체를 올려 에칭가공하여 제작한 필름형(Film Type), 필름형에 반도체공정기술을 이용하여 도전성 매체를 주입한 하이브리드형(Hybride Type), 스프링 장력을 이용한 프로브 소재로 제작한 포고형(Pogo Type), 반도체 MEMS 공정기술을 이용한 MEMS 형(Micro-Electro-Mechanical System Type) 등이 있다.

종래의 프로브 핀블록은 니들이 와이어 형태로 구비되고, 이들 니들을 에폭시수지로 접합 고정하는 형태로서 이를 스파이더(spider)라 칭하는 탐침의 빔부에 의해서 신호를 전달하는 형태의 구조를 가진다. 그러나 프로브 핀블록은 니들 사이의 파인피치가 매우 중요하여 니들과 빔부가 점점 그 크기나 두께 등이 축소되어가는 추세이다. 즉 빔부가 점점 얇아지고 있고 따라서 니들이 상하로 힘을 받을 경우 빔부가 힘을 견디지 못하고 부러지거나 휘어져 프로브 핀블록의 불량이 야기되는 경우가 발생한다.

이를 감안하여 국내특허 제1441618호는 검사용 회로기판에 다수의 접촉소자를 형성하고, 이들 접촉소자를 탄성블록으로 감싸 보호하는 기술을 제안한 바 있다.

그러나 종래 특허 제1441618호는 그 제작과정에서 상기 접촉소자를 멤스(MEMS : Micro-Electro-Mechanical System)공정으로 제작한 뒤 검사용 회로기판과 회로적으로 접착하는 과정을 거치기 때문에 제조공정이 복잡한 단점이 있었다.

이를 감안하여 종래 특허 제671282호, 제791895호 및 제1235050호 들은 도전성 판재에 프로브를 에칭 등의 수단으로 절단하고, 이들 프로브를 세워서 소켓에 끼워 정렬하는 방식으로 다수의 프로브를 구성하는 기술을 제안한 바 있다.

그러나 종래 특허의 경우 프로브의 탐침부가 판재의 두께에 해당되어 뾰족하므로 검사대상물의 단자 표면을 긁어 손상시킬 우려가 있으며, 프로브들이 판재에서 낱개로 분리되므로 이들 프로브들의 간격이 일정하도록 잡아주는 별도의 구조물이 반드시 필요하여 구성이 복잡한 등의 단점이 있었다.

종래 특허 제1786773호는 패널의 리드선들과 접촉하는 접촉라인들이 일면에 배열 형성된 필름과, 상기 필름의 타면에 상기 접촉라인들의 배열 방향을 따라 일체로 형성된 금속층, 및 상기 금속층을 감싸도록 형성되는 투명커버층을 포함하는 액정 표시 패널 검사용 프로브 필름을 제안한 바 있다.

그러나 종래 특허 제1786773호는 콘택환경에 따라 상기 필름의 수축 및 팽창을 방지하기 위하여 상기 금속층 및 투명커버층을 필름의 타면에 형성해야 되므로 구조가 복잡하고 필름의 부피가 커지는 단점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품의 소켓단자부를 일대일 연결하기 위한 프로브를 두께가 얇은 도전성시트로 제작하되, 상기 각 프로브들을 반으로 접어서 두개의 층으로 구성하고, 각 층의 자유단을 서로 엇갈리게 꺾어 숫소켓단자부와 접속되도록 하거나 또는 접어지는 부분을 원형으로 절곡하여 암소켓단자부와 접속되도록 하고 또한 각 프로브들은 일렬로 정렬된 핀 블록 형태를 절연성 필름으로 고정시켜 피치가 유지되도록 한 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품 소켓의 숫소켓단자부를 일대일 연결시키는 다수의 프로브를 갖는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 있어서, 상기 프로브들은 상기 단자부와 상기 숫소켓단자부를 연결할 수 있는 길이 및 상기 숫소켓단자부와 같은 폭이 되도록 도전성시트를 절단하여 구성되고; 상기 각 프로브들은 표면에 절연성필름이 접착되어서 상기 숫소켓단자부들과 일대일 대응되게 유지되며; 상기 각 프로브들은 상기 절연성필름이 포개지도록 반으로 접어져서 아래층 및 위층으로 구성되고, 각 층의 자유단은 서로 엇갈리게 꺾여서 상기 숫소켓단자부의 양쪽에서 접속되는 한쌍의 탐침부로 구성되고, 접어지는 부분은 상향으로 절곡되어서 탄성적으로 상기 단자부에 접속되도록 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 회로기판의 각 단자부 및 전자부품의 소켓단자부에 일대일 대응되는 다수의 프로브를 두께가 얇은 도전성시트로 구성하고, 이들 프로브들은 절연성필름에 접착되어서 상기 소켓단자부들의 피치와 동일하게 유지된다.

그리고 상기 프로브들은 반으로 접어서 두개의 층으로 구성되는데, 상기 소켓단자부들이 암수의 형태에 따라서 탐침부의 형태가 달리 구성된다. 숫소켓단자부일 경우 상기 두개 층의 프로브들의 자유단을 서로 엇갈리게 꺾어 90도 이상 벌어진 상태의 탐침부로 구성된다. 이들 탐침부는 90도 이상 벌어진 한쌍으로 구성되어서 숫소켓단자부의 양측에서 접촉되므로 접촉불량이 발생되지 않는다.

또한 암소켓단자부일 경우 상기 두개 층의 프로브들이 연결되는 부분을 원형으로 절곡한 탐침부를 구성하여 상기 암소켓단자부의 내주면과 접촉되도록 할 수 있으므로 접촉불량이 최소화되는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 프로브조립체와 블록의 분리 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 프로브조립체의 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 프로브조립체의 단면도
도 4는 본 발명 다른 실시예의 프로브조립체의 단면도
도 5는 본 발명 한 실시예의 프로브조립체의 제조방법을 나타낸 개념도

도 1 내지 도 3에서 본 발명 한 실시예의 프로브조립체는 검사용 회로기판의 단자부(41) 및 전자부품의 소켓(50)에 형성된 숫소켓단자부(51)에 일대일 연결되는 다수의 프로브(10)가 구비된다. 상기 프로브(10)는 도전성시트를 에칭 또는 레이저 절단 등의 수단으로 재단한 것으로서, 반으로 접으면 상기 단자부(41)와 숫소켓단자부(51)를 연결할 수 있는 길이로 구성된다. 상기 도전성시트는 두께가 수십 마이크로미터(㎛)로 얇은 금속시트, 또는 금속 미분말이 혼합되어 전도성을 갖는 수지필름으로 구성된다.

상기 프로브(10)들은 반으로 접어지기 전에 표면에 절연성필름(20)이 열접착된다. 상기 절연성필름(20)은 상기 각 프로브(10)들의 피치를 상기 단자부(41) 및 숫소켓단자부(51)의 피치와 동일하게 유지시키는 역할을 하며, 또한 두께가 얇은 프로브(10)들을 보호하는 기능을 갖는다. 상기 절연성필름(20)은 열접착성을 갖는 유연성 수지계 재질로 구성된다.

상기 프로브(10)들은 상기 절연성필름(20)과 함께 반으로 접어져 아래층(11) 및 위층(12)의 2층으로 구성되며, 각 층(11)(12)의 자유단은 서로 엇갈리게 꺾여서 90도 이상 벌어진 한쌍의 탐침부(14)로 구성되어서 상기 숫소켓단자부(51)의 돌출된 양쪽면에 접촉된다. 상기 프로브(10)들이 반으로 접어지는 부분은 연결단자부(13)로 구성되어서 회로기판(40)의 단자부(41)에 접촉되는데, 접촉시 탄성을 부여하기 위하여 상기 연결단자부(13)는 상향으로 꺾인 상태로 구성된다.

그리고 상기 연결단자부(13)는 회로기판(40)의 단자부(41)에 솔더크림, 도전성필름(ACF) 및 도전성 에폭시 등으로 고정하거나 또는 회로기판(40)을 별도의 지그장치에 장착한 뒤 상기 프로브(10)들이 상기 지그장치에 나사체결되는 과정에서 탄성적으로 접촉되게 구성할 수 있다. 상기 프로브(10)들을 지그장치에 나사체결하기 위해 상기 프로브(10)들을 잡아주는 프로브블록(30)이 구비된다. 상기 프로브블록(30)은 중앙에 조립구멍(31)이 천공되고 상기 조립구멍(31)에 끼워지는 간격유지구(32)가 구비된다. 상기 프로브(10)들은 상기 간격유지구(32)의 표면에 각각 놓인 상태에서 상기 조립구멍(31)에 끼워져 프로브블록(30)에 체결된다.

상기 프로브(10)들은 상기 간격유지구(32)와 조립구멍(31)의 대향면 사이에 유동 없이 끼워져 놓인 상태에서 상기 절연성필름(20)의 수축 및 팽창이 억제되고, 상기 프로브(10)들의 피치 변화가 억제된다. 그리고 상기 프로브블록(30)은 상기 지그장치에 나사체결 되는데, 상기 지그장치는 하부에 전자부품이 놓이고 상부에 상기 프로브블록(30)이 결합된 상태에서 상기 상부지그의 개폐에 따라서 상기 프로브(10)들이 전자부품의 소켓(50)과 접속된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 프로브조립체는 도 5에서와 같은 방법으로 제조된다. 먼저 두께가 얇은 도전성시트(10a)에 다수의 천공부(10b)를 에칭 또는 레이저 절단 등의 수단으로 형성하여 다수의 프로브(10)들이 숫소켓단자부(51)와 일대일 대응되는 간격이 되도록 구성한다. 상기 프로브(10)들은 도전성시트(10a)에 양단이 연결된 상태이므로 피치가 단자부(41) 및 숫소켓단자부(51)의 피치와 동일하게 유지된다. 그리고 프로브(10)들의 양단은 서로 엇갈리게 꺾일 수 있는 탐침부(14)가 형성되고 중앙에는 반으로 접었을 때 연결단자부(13)의 폭이 되도록 부분적으로 절단된다. 이후 상기 도전성시트(10a)의 표면에 절연성필름(20)을 열접착 하여 프로브(10)들이 균일한 피치로 고정되게 한다. 상기 절연성필름(20)은 상기 연결단자부(13)를 제외하고 프로브(10)들의 양측에 접착되도록 이등분되거나 또는 프로브(10) 전체에 하나의 절연성필름(20)이 열접착될 수도 있다.

상기 절연성필름(20)이 열접착된 도전성시트(10a)는 레이저 등의 수단으로 프로브(10)들의 양단이 절단되어서 프로브(10)들이 도전성시트(10a)에서 분리된다. 이후 반으로 접어져서 아래층(11) 및 위층(12)으로 구획되고 각 층(11)(12)의 자유단은 서로 엇갈리게 꺾여서 한쌍의 탐침부(14)를 형성한다. 또한 접어진 부분은 상향으로 절곡되어 연결단자부(13)를 형성한다. 그리고 접어진 프로브(10)들은 간격유지구(32)의 상,하측에 놓인 뒤 간격유지구(32)와 함께 조립구멍(31)에 끼워져서 프로브블록(30)에 고정된다.

이처럼 완성된 프로브조립체는 프로브(10)들이 블록(30)에 결합된 상태에서 탐침부(14) 및 연결단자부(13)들이 간격유지구(32)의 밖으로 돌출된다. 도 3에서와 같이 연결단자부(13)가 위쪽에 놓이고 탐침부(14)가 아래쪽에 놓이도록 프로브블록(30)이 지그장치의 상부지그에 체결되어서 연결단자부(13)들이 상부지그에 고정된 회로기판(40)의 단자부(41)들에 접촉된다.

전자부품의 소켓(50)은 지그장치의 하부지그에 고정된 상태에서 상기 상부지그가 한쪽의 힌지를 중심으로 회동되어 여닫히는 동안 상기 탐침부(14)들은 소켓(50)의 숫소켓단자부(51)에 접촉된다. 상기 탐침부(14)들은 프로브(10)를 구성하는 위층(12) 및 아래층(11)의 자유단에 각각 형성된 것으로서, 90도 이상 꺾여서 서로 벌어진 형태이다. 따라서 서로 벌어진 한쌍의 탐침부(14)들이 볼록하게 돌출된 숫소켓단자부(51)의 양측에서 접촉되므로 종래 프로브핀 타입에서 숫소켓단자부(51)의 중앙을 콘택트 할 때 보다 접촉불량이 발생되지 않는다.

상기에서 프로브블록(30)은 별도의 지그장치에 체결된 상태에서 힌지를 중심으로 여닫히면서 소켓(50)에 접속되는 방식이거나 또는 가이드기둥을 타고 수직으로 승강되면서 소켓(50)에 접속되는 방식일 수 있다. 그리고 상기 프로브(10)들은 간격유지구(32)와 조립구멍(31) 사이의 틈새에 억지끼움 방식으로 조립된 것이므로 작업장의 온도 및 습도 변화로 인하여 절연성필름(20)이 미세하게 수축 및 팽창되는 것이 억제된다.

도 4는 본 발명 다른 실시예의 프로브조립체로써, 프로브(100)를 반으로 접어서 아래층(101)과 위층(102)으로 구획하는 과정에서 접혀지는 부분을 원형으로 밴딩하여 소켓(50)의 암소켓단자부(52)에 접속되도록 연결탐침부(104)를 형성하고, 프로브(100)의 양쪽 자유단은 회로기판(40)의 단자부(41)와 접촉되는 단자부(103)가 되도록 한 것을 제외하고 본 발명 한 실시예와 동일 구성을 갖는다.

이처럼 구성된 본 발명 다른 실시예는 소켓(50)이 종류에 따라서 오목한 형태의 암소켓단자부(52)로 구성될 수 있는데, 탐침부를 원형으로 구성해야 접촉면적이 증가되어 접촉불량이 발생되지 않는다. 상기 연결탐침부(104)는 프로브(100)를 반으로 접는 과정에서 접혀지는 부분이 암소켓단자부(52)에 끼워지는 원형으로 밴딩된다. 그리고 반으로 접어진 프로브(100) 중에서 아래층(101)의 자유단이 상향으로 꺾여서 회로기판(40)의 단자부(41)와 접속되는 단자부(103)가 형성된다.

10 : 프로브 10a : 도전성시트
11 : 아래층 12 위층
13 : 연결단자부 14 : 탐침부
20 : 절연성필름 30 : 프로브블록
31 : 조립구멍 32 : 간격유지구
40 : 회로기판 41 : 단자부
50 : 소켓 51 : 숫소켓단자부
52 : 암소켓단자부 100 : 프로브블록
101 : 아래층 102 : 위층
103 : 단자부 104 : 연결탐침부

Claims (4)

1. 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품 소켓의 숫소켓단자부를 일대일 연결시키는 다수의 프로브를 갖는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 있어서,
   상기 프로브들은 상기 단자부와 상기 숫소켓단자부를 연결할 수 있는 길이 및 상기 숫소켓단자부와 같은 폭이 되도록 도전성시트를 절단하여 구성되고;
   상기 각 프로브들은 표면에 절연성필름이 접착되어서 상기 숫소켓단자부들과 일대일 대응되게 유지되며;
   상기 각 프로브들은 상기 절연성필름이 포개지도록 반으로 접어져서 아래층 및 위층으로 구성되고, 각 층의 자유단은 서로 엇갈리게 꺾여서 상기 숫소켓단자부의 양쪽에서 접속되는 한쌍의 탐침부로 구성되고, 접어지는 부분은 상향으로 절곡되어서 탄성적으로 상기 단자부에 접속되도록 한 것을 특징으로 하는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체.
2. 검사용 회로기판의 단자부들과 전자부품 소켓의 암소켓단자부를 일대일 연결시키는 다수의 프로브를 갖는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체에 있어서,
   상기 프로브들은 상기 단자부와 상기 암소켓단자부를 연결할 수 있는 길이 및 상기 암소켓단자부와 같은 폭이 되도록 도전성시트를 절단하여 구성되고;
   상기 각 프로브들은 표면에 절연성필름이 접착되어서 상기 암소켓단자부들과 일대일 대응되게 유지되며;
   상기 각 프로브들은 상기 절연성필름이 포개지도록 반으로 접어져서 아래층 및 위층으로 구성되고, 반으로 접어지는 부분은 원형으로 밴딩되어 상기 암소켓단자부들에 접속되는 연결탐침부로 구성되고, 상기 아래층의 자유단은 상향으로 절곡되어서 탄성적으로 상기 단자부에 접속되도록 한 것을 특징으로 하는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 절연성필름은 열접착성을 갖는 유연성 수지계 재질임을 특징으로 하는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 회로기판에 밀착되는 프로브블록이 구비되는데, 상기 프로브블록은 중앙에 조립구멍이 천공되고;
   상기 조립구멍에 끼워지는 간격유지구가 구비되는데, 상기 프로브들은 상기 간격유지구와 상기 조립구멍 사이의 틈새에 끼워져 고정되어 상기 회로기판과 소켓을 회로적으로 연결하도록 한 것을 특징으로 하는 전자부품 소켓 접속용 프로브조립체.

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