KR102158027B1 - 중공형 테스트 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공형 테스트 핀에 관한 것으로, 하단에 접촉첨점부가 위치하며 중공된 바디와, 상기 바디에 수용되는 탄성부재와, 상기 바디에 일부가 삽입되어 상기 탄성부재에 접촉되는 플런저를 포함하며, 상기 바디는, 상기 탄성부재가 수용되는 수용공간을 제공하는 대경부와, 상기 대경부와 견부를 사이에 두고 일체로 마련되어 직경이 대경부에 비해 더 작은 구조로서 하단에 상기 접촉첨점부가 위치하는 소경부로 이루어진다.

Description

중공형 테스트 핀{A hollow test pin}

본 발명은 중공형 테스트 핀에 관한 것으로, 더 상세하게는 고전압, 대전류의 테스트에 적합한 중공형 테스트 핀에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정을 통해 완성된 반도체 제품은 정상동작의 유무, 신뢰성 평가 등을 위해 여러가지 형태의 테스트를 거치게 된다.

예를 들면, 반도체 제품의 모든 입출력 단자를 검사 신호 발생회로와 연결하여 정상적인 동작 및 단선 여부를 검사하는 전기적 특성 테스트, 반도체 제품의 전원 입력 단자 등 일부 입출력 단자들을 검사 신호 발생회로와 연결하여 스트레스를 인가함으로써 반도체 제품의 수명 및 결함 발생 여부를 체크하는 번인 테스트(Burn-in test) 등을 거치게 된다.

보통 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위해서는 반도체 소자와 테스트 장비 간에 전기적 연결이 원활하게 이루어져야 하며, 이러한 반도체 소자와 테스트 장비의 연결을 위한 검사장치로는 소켓 보드, 프로브 카드, 커넥터 등이 있다.

여기서, 상기 소켓 보드는 반도체 제품이 반도체 패키지 형태인 경우에 사용되고, 상기 프로브 카드는 반도체 제품이 반도체 칩 형태인 경우에 사용된다.

그리고 일부 개별 소자(Discrete device)에서는 커넥터를 반도체 소자와 테스트 장비를 연결하는 검사장치로 사용되기도 한다.

이러한 검사장치는 반도체 소자측과 테스트 장비측을 서로 연결시켜 전기적인 신호가 양방향으로 교환될 수 있도록 해주는 역할을 하는 것으로서, 이를 위해 검사장치에는 반도체 소자측과의 접촉을 위한 수단으로 프로브 핀이 갖추어져 있다.

일 예로서, 별도의 테스트 소켓에 PCB 기판 등과 같은 테스트 기판이나 반도체 패키지를 탑재시킨 상태에서 테스트가 진행되며, 이러한 테스트 소켓은 기본적으로 테스트 기판이나 반도체 패키지의 형태에 따라 그 모양이 결정됨과 더불어 테스트 기판측 또는 반도체 패키지측의 패드와 테스트 소켓측의 접속단자를 기계적으로 접촉시킴으로써, 테스트 기판이나 반도체 패키지와 테스트 장비를 연결하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 테스트 소켓은 테스트 기판이나 반도체 패키지와 연결됨과 동시에 테스트 장비와 연결되면서 이들을 서로 연결시킴으로써, 테스트 장비의 신호가 테스트 기판이나 반도체 패키지에 전달되어 테스트가 이루어지도록 하는 역할을 하게 되며, 이때의 테스트 소켓에 내장된 IC의 복수 개의 접속단자와 테스트 기판 또는 반도체 패키지의 복수 개의 패드를 일대일로 전기적으로 연결시켜주는 수단으로 프로브 핀이 사용된다.

보통 프로브 핀은 2개의 접촉 핀과 그 사이의 스프링이 조합된 형태로서, 이러한 형태의 프로브 핀은 반도체 소자와 테스트 장비의 연결을 원활하게 하고, 연결 시 발생하는 기계적인 충격을 완충할 수 있는 장점 때문에 대부분의 소켓 보드에 많이 채택되고 있는 추세이다.

이와 같은 테스트 핀의 형태는 스프링이 외측 또는 내측에 위치하는 구조 등 필요에 따라 매우 다양한 구조를 가지고 있다.

본 발명의 출원인의 등록특허 10-1509200호(2015년 3월 31일 등록, 신호특성이 강화된 프로브핀)에는 내측에 탄성부재가 삽입된 구조의 테스트 핀에 대하여 기재되어 있다.

상기 등록특허에서 제안한 프로브핀의 좀 더 구체적인 구성은, 상부 플런저와 하부 플런저가 별개로 마련되어 있고, 상부 플런저와 하부 플런저 및 탄성부재를 수용하는 배럴을 포함한다.

이처럼 플런저들과 배럴이 분할된 구조의 경우 상대적으로 조립이 어렵고, 하부 플런저와 배럴의 계면과 배럴과 상부 플런저의 계면을 가지게 되어 저항 성분의 증가에 의해 검출 특성이 저하될 우려가 있다.

특히, 고전압 및 대전류 특성의 테스트를 수행하기에는 저항의 증가에 의해 검출 특성이 저하될 우려가 있으며, 테스트 핀 자체에서 열이 발생하는 등의 부차적인 문제점이 발생할 우려가 있었다.

따라서 현재 시장에서는 저항 성분을 최소화함과 아울러 조립이 용이한 새로운 구조의 테스트 핀의 개발이 요구되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 고전압 및 대전류 특성의 검출에 적합한 중공형 테스트 핀을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 조립이 용이한 중공형 테스트 핀을 제공함에 있다.

아울러 탄성부재의 길이를 최대한 길게하여 접촉 힘의 조정이 용이하도록 하는 중공형 테스트 핀을 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 중공형 테스트 핀은, 하단에 접촉첨점부가 위치하며 중공된 바디와, 상기 바디에 수용되는 탄성부재와, 상기 바디에 일부가 삽입되어 상기 탄성부재에 접촉되는 플런저를 포함하며, 상기 바디는, 상기 탄성부재가 수용되는 수용공간을 제공하는 대경부와, 상기 대경부와 견부를 사이에 두고 일체로 마련되어 직경이 대경부에 비해 더 작은 구조로서 하단에 상기 접촉첨점부가 위치하는 소경부로 이루어진다.

본 발명의 실시예에서, 상기 탄성부재의 일단은, 상기 대경부에 삽입된 상태에서 상기 견부의 안쪽면에 접촉될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 플런저는, 상기 대경부 내에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부와 플런저 견부를 사이에 두고 상향에 일체로 마련되어 대경부 외부로 노출되며, 상기 삽입부에 비해 직경이 더 작은 노출부로 이루질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 삽입부는 중공된 것이며, 상기 탄성부재의 상부 일부가 삽입부의 중공에 삽입될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 탄성부재의 상단은 상기 플런저 견부의 안쪽면에 접하는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 삽입부의 길이는, 상기 대경부 길이의 50%일 수 있다.

본 발명은 하부 플런저와 바디를 일체함과 아울러 상부 플런저와 바디 사이의 접촉면적을 증가시켜 저항 성분을 최소화함으로써, 고전압 및 대전류 특성 검출에 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하부 플런저 일체형 중공 바디에 상부 플런저를 삽입하고, 중공 바디의 상부측 둘레를 코킹하는 것으로 조립을 완료할 수 있어, 조립이 매우 용이한 구조를 제공할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 종래 하부 플런저와 바디의 결합을 위한 중첩 부분 및 상부 플런저와 바디의 결합을 위한 중첩 부분을 생략할 수 있어, 종래의 동일 길이 테스트 핀에 비하여 더 긴 탄성부재를 사용할 수 있게 됨으로써, 완충 작용을 보다 원활하게 할 수 있으며, 접촉 힘의 조정이 용이한 효과가 있다.

또한, 접촉시 가변 길이를 최대화하여 다양한 환경에서 사용할 수 있어 범용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공형 테스트 핀의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합상태 단면도이다.
도 3은 도 2에서 하부 플런저의 접촉으로 탄성부재가 압축된 상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공형 테스트 핀의 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.

이하, 본 발명 중공형 테스트 핀에 대하여 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 중공형 테스트 핀의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 상태 단면 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명 중공형 테스트 핀은, 하부에 접촉첨점부(13)를 가지는 중공된 바디(10)와, 상기 바디(10)의 내측에 수용된 탄성부재(20)와, 상기 바디(10)의 상부측에서 내측으로 삽입되어 탄성부재(20)에 접촉되는 플런저(30)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 중공형 테스트 핀의 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 바디(10)는 원통형의 대경부(11)와, 상기 대경부(11)의 하단측에서 일체로 형성된 소경부(12)를 포함한다. 도면에서는 대경부(11)와 소경부(12)의 단면이 원형인 구조에 대하여 도시하고 설명하지만 그 단면은 삼각형, 사각형 등 다각형 구조일 수 있으며, 이때 플런저의 단면 형상도 대경부(11)의 단면 형상과 동일한 것으로 한다.

소경부(12)의 끝단은 막힌 구조로 중앙부가 하향으로 돌출되어 접촉첨점부(13)를 형성한다.

상기 대경부(11)와 소경부(12)의 사이는 견부(14)가 형성되어 직경이 서로 다른 대경부(11)와 소경부(12)가 일체로 형성되도록 한다.

상기 소경부(12)는 종래 하부 플런저의 역할을 하는 것이지만, 본 발명에서는 종래 하부 플런저와 배럴의 구조를 일체로 하여 저항 성분을 줄일 수 있다.

또한, 하부 플런저와 배럴 구조의 조립을 위한 조립 공정을 생략할 수 있어, 조립성을 개선하고 생산성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

상기 대경부(11)는 중공형으로 탄성부재(20)가 수용되는 수용공간부(15)를 제공한다.

상기 견부(14)의 내측은 탄성부재(20)의 일단이 안착되는 안착면으로 작용한다.

즉, 탄성부재(20)는 코일형 스프링일 수 있으며, 그 탄성부재(20)의 직경은 상기 소경부(12)의 내경보다 크고 대경부(11)의 내경보다 작은 특징이 있다.

상기 탄성부재(20)의 길이는 대경부(11)의 길이보다 약간 작은 것으로 한다.

상기 소경부(12) 반대편의 대경부(11) 일단에는 플런저(30)의 일부가 삽입된다.

상기 플런저(30)는 상기 대경부(11) 내에 삽입되는 삽입부(32)와, 삽입부(32)의 삽입 상태에서 대경부(11) 외측에 위치하는 노출부(31)를 포함한다.

적어도 상기 삽입부(32)는 중공된 것으로 하며, 제조의 편의를 위하여 노출부(31)도 중공된 것으로 할 수 있다.

상기 삽입부(32)의 직경은 상기 노출부(31)의 직경보다 더 큰 것으로 한다.

상기 삽입부(32)는 바디(10)의 대경부(11) 내에 삽입된 상태에서 상기 대경부(11)의 안쪽면에 접촉됨과 아울러 탄성부재(20)의 상단측을 내측에 수용하게 된다.

즉, 플런저(30)의 하부측에 위치하는 삽입부(32)는 중공된 것이며, 상기 탄성부재(20)의 상단 일부가 내측으로 삽입된 상태가 된다.

이와 같은 구조는 플런저(30)와 바디(10)의 접촉면적을 증가시켜 고전압 및 대전류 특성 검출에 적합한 구조를 제공할 뿐만 아니라 탄성부재(20)의 길이를 최대화할 수 있는 특징이 있다.

동일한 길이의 핀에서 탄성부재(20)의 길이를 더 길게하면, 완충작용을 더 용이하게 할 수 있으며, 접촉 힘의 조절이 매우 용이하게 된다.

또한, 바디(10)와 플런저(30)의 가변 길이를 증가시켜 다양한 환경의 테스트에 이용할 수 있어 범용성을 높일 수 있다.

상기 플런저(30)의 삽입부(32)와 노출부(31)의 사이에는 플런저 견부(33)가 형성되어 있으며, 탄성부재(20)의 상단은 플런저 견부(33)에 접촉된 상태가 되어, 접촉첨점부(13)가 테스트 대상에 접촉되어 상향의 압력이 가해지면 탄성부재(20)가 압축될 수 있게 된다.

이처럼 탄성부재(20)가 압축된 상태의 본 발명을 도 3에 도시하였다.

상기 바디(10)의 상단은 플런저(30)를 향해 절곡된 코킹부(16)를 포함한다.

즉, 바디(10)의 대경부(11) 안쪽에 탄성부재(20)를 삽입하고, 플런저(30)의 삽입부(32)를 대경부(11)에 삽입한 상태에서 코킹 공정을 코킹부(16)를 형성함으로써 용이하게 조립할 수 있다.

상기 코킹부(16)의 안쪽에서 플런저 견부(33)가 접촉됨으로써 플런저(30)가 바디(10)에서 분리되지 않게 된다.

상기 플런저(30)의 삽입부(32)는 충분한 길이를 갖도록 하여 바디(10)와의 경계에서의 저항 성분을 최소화할 수 있다.

상기 삽입부(32)의 길이는 상기 대경부(11) 길이의 최대 50%의 길이를 가질 수 있다. 본 발명의 목적에 부합하도록 삽입부(32)의 길이는 대경부(11) 길이의 50%인 것으로 한다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 하부 플런저를 배럴과 일체형 구조로 변경하여 하나의 바디(10)를 제공함으로써 조립성 개선 및 저항성분을 줄일 수 있다.

또한, 상부의 플런저(30)를 중공구조로 하여 탄성부재(20)의 길이를 최대화할 수 있으며, 또한 플런저(30)와 바디(10)의 접촉면적을 최대화하여 저항성분을 줄일 수 있는 특징이 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공형 테스트 핀의 단면 구성도이다.

도 4를 참조하면 바디(10)의 구조를 도 2의 실시예와 동일하게 할 수 있으며, 플런저(30)를 중공되지 않은 것으로 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:바디 11:대경부
12:소경부 13:접촉첨점부
14:견부 15:수용공간부
16:코킹부 20:탄성부재
30:플런저 31:노출부
32:삽입부 33:플런저 견부

Claims (6)

1. 하단에 접촉첨점부가 위치하며 중공된 바디;
   상기 바디에 수용되는 탄성부재; 및
   상기 바디에 일부가 삽입되어 상기 탄성부재에 접촉되되, 중공되어 상기 탄성부재의 일부가 삽입된 상태로 상하 이동가능하게 결합된 플런저를 포함하며,
   상기 바디는, 일체형 구조이며,
   상기 탄성부재가 수용되는 수용공간을 제공하며, 상기 플런저의 일단인 삽입부가 삽입된 상태로 내벽에 접촉되는 대경부와, 상기 대경부와의 사이에 견부가 형성되도록 일체로 마련되어 직경이 대경부에 비해 더 작으며, 하단에 상기 접촉첨점부가 위치하는 소경부로 이루어지되,
   상기 삽입부의 길이는 상기 대경부 길이의 50%인 것을 특징으로 하는 중공형 테스트 핀.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재의 일단은, 상기 대경부에 삽입된 상태에서 상기 견부의 안쪽면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 중공형 테스트 핀.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 플런저는,
   상기 대경부 내에 삽입되는 삽입부와,
   상기 삽입부와 플런저 견부를 사이에 두고 상향에 일체로 마련되어 대경부 외부로 노출되며, 상기 삽입부에 비해 직경이 더 작은 노출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 중공형 테스트 핀.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 탄성부재의 상단은 상기 플런저 견부의 안쪽면에 접하는 것을 특징으로 하는 중공형 테스트 핀.
6. 삭제

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