KR101969771B1

KR101969771B1 - 검사프로브

Info

Publication number: KR101969771B1
Application number: KR1020170093880A
Authority: KR
Inventors: 이우열
Original assignee: 리노공업주식회사
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2019-04-18
Also published as: KR20190011847A; WO2019022391A1; TW201908738A; TWI672505B

Abstract

피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사프로브가 개시된다. 검사프로브는 배럴과, 상기 배럴 내에 서로 마주보며 평행하게 부분삽입되며 프로브축선을 따라 서로 독립적으로 이동 가능하게 배치된 적어도 2개의 분할플런저를 포함하는 플런저유닛과, 상기 배럴 내에서 상기 플런저유닛이 상기 프로브축선을 따라 탄성적으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함한다. 본 발명에 의하면, 검사프로브의 접촉성이 향상되고 접촉저항을 낮출 수 있어 검사신뢰성을 좋게 할 수 있다.

Description

검사프로브{A test probe}

본 발명은 반도체와 같은 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 검사프로브에 관한 것이다.

반도체 등과 같은 피검사체의 전기적 특성이나 적정성 여부를 검사하는 검사장치는 피검사체의 피검사접점(단자, 범프)와 검사회로의 검사접점(패드) 사이를 전기적으로 연결하는 프로브가 사용된다. 일반적으로 프로브는 피검사체의 피검사접점(단자, 범프)에 접촉하는 제1플런저, 검사회로의 검사접점(패드)에 접촉하는 제2플런저, 상기 제1플런저와 제2플런저를 양단부에 부분 수용하는 배럴, 및 상기 배럴 내에서 상기 제1플런저와 제2플런저 사이에 배치되는 스프링을 포함한다. 상기 제1플런저와 제2플런저 중 적어도 하나는 프로브축선을 따라 가압되어 배럴 내에서 스프링을 압축하면서 검사를 수행한다. 검사 시에 프로브는 피검사체의 피검사접점(단자, 범프)와 검사회로의 검사접점(패드) 사이의 전기적 통로가 된다.

검사 시에 사용되는 프로브 소켓은 매우 많은 수의 프로브들이 사용된다. 이때, 많은 수의 프로브들 중 어느 하나의 플런저에 문제가 발생하면 접촉 에러가 발생하여 검사의 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생한다. 즉, 매우 많은 횟수의 검사를 수행할 때, 전기적 통로를 형성하는 플런저의 접촉저항이 매우 커지거나 접촉에러가 발생하는 경우가 발생한다.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 내구성 및 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 검사프로브를 제공하는 데에 있다.

상술한 과제를 달성하기 위한 검사프로브를 제공한다. 검사프로브는 배럴과, 상기 배럴 내에 서로 마주보며 평행하게 부분삽입되며 프로브축선을 따라 서로 독립적으로 이동 가능하게 배치된 적어도 2개의 분할플런저를 포함하는 플런저유닛과, 상기 배럴 내에서 상기 플런저유닛이 상기 프로브축선을 따라 탄성적으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 검사프로브는 2개의 독립적으로 구동하는 2개 이상의 분할플런저가 피검사체의 피검사접점(단자, 범프) 및/또는 검사회로의 검사접점(패드)에 동시에 접촉함으로써 어느 하나가 불량이 발생하더라도 접촉에러가 발생하지 않는다. 특히, 2개의 분할플런저가 검사 시 검사신호 통전 통로를 형성함으로써 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.

상기 적어도 2개의 분할플런저는 상기 프로브축선을 중심으로 등각도로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 검사프로브는 상기 탄성체를 수용하는 배럴을 더 포함하며, 상기 적어도 2개의 분할플런저는 상기 배럴 내에서 상기 탄성체에 접촉하는 내측단부와 상기 배럴의 외측으로 돌출하는 접촉단부를 포함할 수 있다.

상기 검사프로브는 상기 탄성체를 수용하는 배럴을 더 포함하며, 상기 플런저유닛은 상기 배럴의 일단에 부분삽입되는 제1플런저유닛과 상기 배럴의 타단에 부분 삽입되는 제2플런저유닛을 포함할 수 있다.

상기 적어도 2개의 분할플런저는 상기 프로브축선을 따라 이동가능하도록 상기 프로브축선의 가로방향으로 서로 맞물리는 요철맞물림부를 포함할 수 있다.

상기 적어도 2개의 분할플런저는 동일한 형상인 것이 바람직하다.

본 발명의 검사프로브는 독립적으로 동작하도록 검사방향에 평행하게 배치된 복수의 분할플런저가 접촉 대상에 작용함으로써 하나의 분할플런저에 문제가 발생하더라도 다른 분할플런저에 의해 정상적으로 검사를 수행할 수 있기 때문에 검사에러 발생 가능성을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, 검사 시에 2개 이상의 분할플런저가 배럴에 접촉함으로써 접촉점의 증가에 따라 접촉저항이 낮아지는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사프로브를 나타내는 도,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사프로브의 플런저유닛을 나타내는 도,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 검사프로브의 플런저유닛을 나타내는 도,
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 검사프로브의 플런저유닛을 나타내는 도, 및
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 검사프로브의 플런저유닛을 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사프로브(100)를 나타내는 도이다. 검사프로브(100)는 배럴(110), 제1플런저유닛(120), 제2플런저유닛(130), 및 탄성체(140)를 포함한다.

배럴(110)은 도전성 재료로 제작된다. 배럴(110)은 양측 입구가 개방된 원통형 파이프로 구현된다.

제1플런저유닛(120)은 도전성 금속으로 이루어진 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)를 포함한다. 물론 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 3개 이상으로 구성하는 것도 가능하다. 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 하나의 원기둥형 단면의 플런저 중앙을 길이방향으로 절단하여 제조할 수 있다. 물론 필요에 따라 금형에 의해 제조하는 것도 가능하다. 따라서, 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 동일한 형상으로 만들어질 수 있다.

2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 프로브축선에 대해 등각도로 배치된다. 또한 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 상기 배럴(110) 내에 절단면이 서로 마주보도록 평행하게 부분 삽입된다. 이때, 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 절단면이 서로 면접촉 또는 점접촉 또는 부분접촉한다. 물론 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 서로 간격을 두고 배치하여도 무방하나 배럴(110) 내에 서로 ㅇ인접하게 배치하면 어떠한 형태로든 서로 접촉하게 된다. 2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 배럴(110) 내에서 프로브축선을 따라 서로 독립적으로 이동 가능하다.

2개의 제1분할플런저(120-1,120-2)는 일측 끝에 형성된 접촉단부(122-1,122-2), 접촉단부(122-1,122-2)으로부터 연장하는 외측몸체(124-1,124-2), 외측몸체(124-1,124-2)로부터 확장되어 연장하는 내측몸체(126-1,126-2), 및 내측몸체(126-1,126-2)로부터 점차 좁아지도록 타측 끝에 형성된 내측단부(128-1,128-2)를 포함한다. 외측몸체(124-1,124-2)와 내측몸체(126-1,126-2) 사이에는 단차부(125-1,125-2)가 형성되어 있다.

접촉단부(122-1,122-2)는 반원추형으로 각각 반도체와 같은 피검사체의 범프나 패드에 접촉한다. 2개의 반원추형 접촉단부(122-1,122-2)는 평행하게 배치하여 합쳐지면 원추형을 형성한다.

외측몸체(124-1,124-2)는 반원기둥으로 배럴(110)의 일측 단부를 통과하여 외측에 위치한다. 2개의 원기둥형 외측몸체(124-1,124-2)는 평행하게 배치하여 합쳐지면 원기둥형을 형성하여 배럴(110) 단부에 끼워진다.

내측몸체(126-1,126-2)는 외측몸체(124-1,124-2)의 직경보다 큰 직경으로 확장된 반원기둥으로 배럴(110) 내측에 위치한다.

단차부(125-1,125-2)는 내측몸체(126-1,126-2)가 구경이 좁은 배럴(110)의 단부(112)를 통과할 수 없게 제한한다.

내측단부(128-1,128-2)는 반원추형으로 각각 탄성체(스프링)(140) 내에 삽입된다. 2개의 반원추형 내측단부(128-1,128-2)는 평행하게 배치하여 합쳐지면 원추형을 형성한다.

제2플런저유닛(130)은 예를 들면 검사회로기판의 접점(패드)에 접촉한다. 제2플런저유닛(130)은 도전성 금속으로 이루어진 2개의 제2분할플런저(130-1,130-2)를 포함한다. 물론 2개의 제2분할플런저(130-1,130-2)는 3개 이상으로 구성하는 것도 가능하다. 제2플런저유닛(130)은 제1플런저유닛(120)과 동일한 구조이므로 그 설명을 생략한다.

제1 및 제2플런저유닛(120,130) 중 하나는 복수의 분할플런저로 구성하지 않고 단일의 플런저로 구성하는 것도 가능하다.

탄성체(140)는 스프링으로서 상기 배럴(110) 내에 삽입되어 상기 제1 및 제2플런저유닛(120,130) 중 적어도 하나에 프로브축선을 따라 탄성적으로 이동하도록 탄성력을 제공한다. 탄성체(140)의 양단에는 제1 및 제2플런저유닛(120,130)의 내측단부(128-1,128-2,138-1,138-2)가 삽입된다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사프로브의 제1플런저유닛(220)을 나타내는 도이다. 제1플런저유닛(220)은 2개의 제1분할플런저(220-1,220-2)를 포함한다. 이하 제1실시예의 제1플런저유닛(120)과 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

2개의 제1분할플런저(220-1,220-2)은 그 절개면(접촉면)(221-1221-2)에 요철맞물림부(223,227)를 포함한다. 요철맞물림부(223,227)는 2개의 제1분할플런저(220-1,220-2) 중 어느 하나에 형성된 가이드홈부(223) 및 다른 하나에 가이드홈부(223)에 삽입되도록 돌출된 돌기부(227)를 포함한다. 가이드홈부(223)는 프로브축선을 따라 연장하도록 길게 파여 있다. 돌기부(227)는 가이드홈부(223에 수용되어 이동가능하도록 돌출되어 있다. 돌기부(227)는 프로브축선에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 경사진 돌기부(227)는 2개의 제1분할플런저(220-1,220-2)가 다른 힘으로 동작할 때 서로를 배럴(110) 내벽을 향해 밀도록 하여 접촉 저항을 줄일 수 있다.

내측단부(228-1,228-2)는 제1실시예의 내측단부(128-1,128-2)와 다르게 평면을 가진다. 내측단부(228-1,228-2)의 평면은 탄성체(스프링)(도 1의 140)의 단부와 접촉한다. 이때, 탄성체(스프링)(도 1의 140)는 단부가 경사져 있어 내측단부(228-1,228-2)에 접촉할 때 2개의 제1분할플런저(220-1,220-2)를 프로브축선에 대해 경사지게 힘을 가한다. 선택적으로 내측단부(228-1,228-2)는 경사진 평면을 가질 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 검사프로브의 제1플런저유닛(320)을 나타내는 도이다. 제1플런저유닛(320)은 2개의 제1분할플런저(320-1,320-2)를 포함한다. 이하 제1실시예의 제1플런저유닛(120)과 동일한 부분에 대해 설명은 생략한다.

내측단부(328-1,328-2)는 제1실시예의 내측단부(128-1,128-2)와 다르게 오목홈부(329)를 가진다. 내측단부(228-1,228-2)의 오목홈부(329-1,329-2)는 점차 좁아지는 경사면을 가지며, 탄성체(스프링)(도 1의 140)의 단부를 수용한다. 이때, 탄성체(스프링)(도 1의 140)는 오목홈부(329-1,329-2)의 경사면에 의해 수용된 상태에서 내측단부(228-1,228-2)에 접촉할 때 2개의 제1분할플런저(220-1,220-2)를 프로브축선에 대해 경사지게 힘을 가한다.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 검사프로브의 제1플런저유닛(420)을 나타내는 도이다. 제1플런저유닛(420)은 2개의 제1분할플런저(420-1,420-2)를 포함한다. 제4 실시예의 제1플런저유닛(420)은 원기둥 단부 평면에 대해 V형 컷팅을 수행한 후 깊이방향으로 절단하여 2개의 제1분할플런저(420-1,420-2)로 절단하여 제작한다. 이하 제2실시예의 제1플런저유닛(220)과 동일한 부분에 대해 설명은 생략한다.

접촉단부(422-1,422-2)는 각각 반원기둥을 경사지게 절단한 경사면에 의해 형성된 1개의 팁을 가진다. 2개의 경사면의 접촉단부(422-1,422-2)는 평행하게 배치하여 합쳐지면 V형 홈부에 의해 형성된 2개의 팁을 가진다.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 검사프로브의 제1플런저유닛(520)을 나타내는 도이다. 제1플런저유닛(520)은 2개의 제1분할플런저(520-1,520-2)를 포함한다. 제5 실시예의 제1플런저유닛(520)은 원기둥 단부 평면에 대해 '+'자로 V형 컷팅을 수행한 후 가로 또는 세로 중 하나의 깊이방향으로 절단하여 2개의 제1분할플런저(520-1,520-2)로 절단하여 제작한다. 이하 제2실시예의 제1플런저유닛(220)과 동일한 부분에 대해 설명은 생략한다.

접촉단부(522-1,522-2)는 각각 반원기둥을 경사지게 절단하고 절단면 중간의 V형 홈에 의해 형성된 2개의 팁을 가진다. 2개의 접촉단부(522-1,522-2)는 평행하게 배치하여 합쳐지면 '+'자형 V 홈부에 의해 형성된 4개의 팁을 가진다.

도 1 내지 5에 나타낸 복수의 분할플런저는 각각 동일한 형상으로 설명되었지만 서로 다르게 제작하여도 무방하다.

상술한 설명은 본 발명의 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경 (modification), 균등물 (equivalent), 및/또는 대체물 (alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100: 검사프로브
110: 배럴
120, 220,320,420,520: 제1플런저유닛
120-1,120-2: 제1분할플런저
130: 제2플런저유닛
130-1,130-2: 제2분할플런저
140: 탄성체

Claims

피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사프로브에 있어서,
원통형의 배럴과;
상기 배럴 내에 서로 마주보며 평행하게 부분삽입되며 프로브축선을 따라 서로 독립적으로 이동 가능하게 배치된 적어도 2개의 분할플런저를 포함하는 플런저유닛과;
상기 배럴 내에서 상기 플런저유닛이 상기 프로브축선을 따라 탄성적으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하며,
상기 적어도 2개의 분할플런저 각각은 피검사체에 접촉하는 접촉단부, 상기 접촉단부에 대향하고 상기 배럴 내에서 상기 탄성체에 접촉하는 내측단부, 상기 내측단부로부터 상기 접촉단부를 향해 일체로 연장하고 상기 배럴 내벽에 접촉하는 반원기둥형상의 내측몸체, 및 상기 내측몸체로부터 상기 접촉단부를 향해 일체로 연장하는 반원기둥상의 외측몸체를 포함하며,
상기 2개의 분할플런저는 원기둥의 중앙을 길이방향으로 절단하여 형성되고 상기 내측몸체와 외측몸체의 절단면이 서로 마주보도록 접촉하며,
상기 내측단부는 상기 탄성체에 접촉하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사프로브.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 2개의 분할플런저는 상기 프로브축선을 중심으로 등각도로 배치되는 것을 특징으로 하는 검사프로브.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 플런저유닛은 상기 배럴의 일단에 부분삽입되는 제1플런저유닛과 상기 배럴의 타단에 부분 삽입되는 제2플런저유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사프로브.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 2개의 분할플런저는 상기 프로브축선을 따라 이동가능하도록 상기 프로브축선의 가로방향으로 서로 맞물리는 요철맞물림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사프로브.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 2개의 분할플런저는 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 검사프로브.