KR102184792B1

KR102184792B1 - 부싱을 이용한 전자 부품 검사용 장치

Info

Publication number: KR102184792B1
Application number: KR1020190093704A
Authority: KR
Inventors: 최종국
Original assignee: 퀄맥스시험기술 주식회사
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2020-11-30

Abstract

본 발명은 전자 부품 검사용 장치에 관한 것으로서, 상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제1 관통홀을 포함하며, 일부의 상기 제1 관통홀에 신호용 프로브 핀을 수용하는 제1 쉴드 유닛 및 상기 신호용 프로브 핀의 외곽 둘레에 끼워지는 구조로 구비되어 상기 제1 관통홀 내에 상기 신호용 프로브 핀을 홀딩시키는 부싱을 포함할 수 있다.

Description

부싱을 이용한 전자 부품 검사용 장치{APPARATUS FOR INSPECTING ELECTRONIC DEVICES USING BUSING}

본 발명은 전자 부품 검사용 장치에 관한 것으로서, 특히 프로브 핀 사이의 유전체를 에어갭을 사용함으로써 비유전율을 1에 근접시키고, 이에 따라 협소 피치로 배열된 디바이스를 검사하는 경우에도 노이즈의 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 검사를 수행할 수 있는 전자 부품 검사용 장치에 관한 것이다.

최근의 고집적화 및 고기능화되는 IC의 성능은 실제로 회로에 장착되기 전에 검사되어야 한다. 이러한 IC를 검사하는 경우, 검사 장치와 접속되고 그 상방에 배선 패턴이 형성된 배선 기판의 배선 단자는 IC의 전극 단자에 땜납 등을 하지 않고도 확실하게 접속되어야 한다.

이를 위해, 베이스 상에 판 스프링 또는 콘택트 프로브가 마련된 테스트 소켓(test socket)이 이용된다. 특히, 전극 단자의 개수가 많아지고, 그 간격도 좁아지는 최근의 IC 경우에 이러한 테스트 소켓은 작은 면적으로 접속할 수 있는 콘택트 프로브를 이용함으로써 가는 리드에 의해 접속될 수 있으므로 바람직하다.

예를 들어 반도체 디바이스의 경우, 테스트 소켓(test socket)을 이용하여 제품의 전도성 측정이 이루어지게 된다. 특히 근래에는 5G 관련 디바이스들의 출시에 따라 하이 스피드로 대응 가능한 테스트 소켓 및 탐침이 요구되고 있다. 현재까지의 대응으로는 테스트 소켓의 콘택터(contactor)의 길이를 최대한 짧게 하여 인덕턴스(inductance)를 최소화하거나, 디바이스의 입출력 임피던스(Zo)를 매칭시켜 손실을 최소화하고자 하였다.

그러나, 전자의 경우 물리적으로 길이를 짧게 하는데 한계가 있었으며, 고주파 특성은 인덕턴스뿐만 아니라 캐피시턴스(capacitance)에 따른 임피던스(impedance)도 함께 고려해야 하는 문제점이 있었다.

후자의 경우, 특성 임피던스를 맞출 경우, 콘택터의 외경이 디바이스의 피치(pitch)에 따라 작아져야 하는데, 이에 따른 부수적인 문제점들을 다양하게 수반하게 되어 바람직하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치는 협소 피치로 배열된 디바이스를 검사하는 경우에도 노이즈의 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 검사를 수행하고자 한다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치는 각 프로브 핀의 형태나 종류가 변경되거나 프로브 핀이 오작동하거나 부품이 마모되는 등의 상황에 대처하여 부속품의 교체를 용이하게 하면서 저비용 처리를 가능하게 하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치는 상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제1 관통홀을 포함하며, 일부의 상기 제1 관통홀에 신호용 프로브 핀을 수용하는 제1 쉴드 유닛, 및 상기 신호용 프로브 핀의 외곽 둘레에 끼워지는 구조로 구비되어 상기 제1 관통홀 내에 상기 신호용 프로브 핀을 홀딩시키는 부싱을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 쉴드 유닛은, 상기 제1 쉴드 유닛의 커버를 형성하는 제1 탑부, 및 상기 제1 탑부의 하면에 결합되며, 상기 제1 쉴드 유닛의 바닥을 형성하는 제1 바텀부를 포함하고, 상기 제1 관통홀은 상기 제1 탑부 및 제1 바텀부의 서로 상응하는 위치에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 부싱은 상기 신호용 프로브 핀을 길이 방향으로 관통시키는 홀이 형성된 기둥 형태로 구비되되, 돌출 상부, 중부 연장부 및 돌출 하부로 나뉘며, 상기 돌출 상부 및 돌출 하부는 상기 기둥 형태의 외주면으로부터 돌출된 형태로 구비되어 상기 제1 관통홀의 내벽에 끼워질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 돌출 상부는 상기 중부 연장부의 외주면보다 돌출하되 단면의 일부가 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점점 커지도록 테이퍼진 형상을 갖고, 상기 중부 연장부는 상기 제1 관통홀의 내벽으로부터 이격하며 상기 돌출 하부까지 연장되며, 상기 돌출 하부는 직경이 상기 돌출 상부의 최장 직경과 동일하도록 구비되되 상기 최장 직경이 상기 제1 관통홀의 직경에 상응할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 쉴드 유닛은, 상기 신호용 프로브 핀을 수용하는 상기 제1 관통홀 내에 상기 부싱으로부터 이격된 하부의 일부에 상기 신호용 프로브 핀의 플런저를 홀딩시키는 절연부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 신호용 프로브 핀을 수용하는 상기 제1 관통홀은, 상기 제1 관통홀의 내벽으로부터 이격된 상기 중부 연장부와 상기 제1 관통홀의 내벽 사이, 및 상기 돌출 하부부터 상기 절연부 사이의 공간에 에어갭을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 부싱이 끼워져 상기 제1 관통홀 내에 수용된 상기 신호용 프로브 핀의 특성 임피던스(Z_O)는, 상기 제1 관통홀의 직경이 D이고, 상기 신호용 프로프 핀의 직경이 d일 때,

로 계산되고, 상기 에어갭에 의해 비유전율 εr이 1에 근접할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 부싱은, 상기 신호용 프로브 핀의 중심축을 기준으로 상기 중부 연장부의 외주면과 평행한 상기 제1 관통홀의 내벽까지의 직선 길이가 일정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 쉴드 유닛은, 일부의 상기 제1 관통홀에 접지용 프로브 핀을 수용하되, 상기 접지용 프로브 핀의 외주면을 상기 제1 관통홀의 내벽에 접촉 상태로 수용할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 쉴드 유닛의 외곽을 둘러싸고, 상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제2 관통홀을 포함하며, 상기 제2 관통홀은 전원용 프로브 핀을 수용하는 제2 쉴드 유닛을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 쉴드 유닛은, 상기 제2 쉴드 유닛의 커버를 형성하는 제2 탑부, 및 상기 제2 탑부의 하면에 결합되며, 상기 제2 쉴드 유닛의 바닥을 형성하는 제2 바텀부를 포함하고, 상기 제2 관통홀은 상기 제2 탑부 및 제2 바텀부의 서로 상응하는 위치에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 쉴드 유닛은, 일부의 상기 제1 관통홀의 내벽 전체에 절연부가 형성된 상태로 전원용 프로브 핀을 수용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치의 제조방법은 쉴드 유닛을 마련하는 단계와, 상기 쉴드 유닛에 서로 이격하며 상하로 관통하는 복수의 제1 홀을 형성하는 단계와, 상기 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 제2 홀 및 제3 홀을 형성하는 단계와, 상기 쉴드 유닛에 서로 이격하며 상하로 관통하는 복수의 제4 홀을 형성하는 단계, 및 상기 제2 홀 내에 전원용 프로브 핀을 배치하고, 상기 제3 홀 내에 신호용 프로브 핀에 부싱을 결합하여 배치하며, 제4 홀 내에 접지용 프로브 핀을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 상기 제2 홀을 형성하는 단계는, 도전성의 상기 쉴드 유닛에 1차 드릴링을 통해 상기 제1 홀을 형성하는 단계와, 상기 제1 홀 내에 절연성 재료를 몰딩하는 단계와, 상기 절연성 재료가 몰딩된 상기 쉴드 유닛을 밀링 처리하는 단계와, 상기 밀링 처리된 상기 쉴드 유닛을 애노다이징하는 단계와, 상기 몰딩된 절연성 재료에 2차 드릴링을 통해 상기 제1 홀의 내벽을 절연부로 형성하는 단계, 및 상기 제1 홀의 하부의 일부를 제외하고 3차 드릴링을 통해 하부 단차를 형성함으로써 상기 제2 홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 상기 제3 홀을 형성하는 단계는, 상기 하부 단차로부터 상방으로 이격된 상기 제2 홀의 적어도 일부에 4차 드릴링을 통해 상기 쉴드 유닛의 일부를 노출시키는 상부 단차를 형성함으로써 상기 제3 홀을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제3 홀 내에 상기 신호용 프로브 핀에 부싱을 결합하여 배치하는 단계는, 상기 신호용 프로브 핀을 상기 부싱의 길이 방향으로 형성된 홀 내에 끼우는 단계, 및 상기 신호용 프로브 핀이 끼워진 상기 부싱을 상기 제3 홀 내에 배치하여 상기 부싱의 상부 및 하부의 외주면으로부터 돌출된 부분을 상기 제3 홀의 내벽에 끼우는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 부싱은, 상기 신호용 프로브 핀을 길이 방향으로 관통시키는 홀이 형성된 기둥 형태로 구비되되, 돌출 상부, 중부 연장부 및 돌출 하부로 나뉘며, 상기 돌출 상부 및 돌출 하부는 상기 기둥 형태의 외주면으로부터 돌출된 형태로 구비되어 상기 제1 관통홀의 내벽에 끼워짐으로써, 상기 제1 관통홀의 내벽으로부터 이격된 상기 중부 연장부와 상기 제1 관통홀의 내벽 사이, 및 상기 돌출 하부부터 상기 절연부 사이의 공간에 에어갭을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치에 의하면,

프로브 핀 사이의 유전체를 에어(air)를 사용함으로써 비유전율을 1에 근접시킴에 따라 협소 피치로 배열된 디바이스를 검사하는 경우에도 노이즈의 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 검사를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치는 프로브 핀마다 부싱을 일대일로 구비하기 때문에 각 프로브 핀의 형태나 종류가 변경되거나 프로브 핀의 오작동 또는 부싱이 마모되는 등의 상황에 대처하여 부싱을 개별적으로 변경하여 교체하기 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 분해한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치 중 부싱을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치가 결합된 상태의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 특성 임피던스를 설명하기 위한 참고도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치가 결합된 상태의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하는 순서의 일부를 도시하는 공정 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하기 위한 공정 과정을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하기 위한 공정 과정의 일부를 도시하는 공정 단면도이다.

이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 분해한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치의 일부 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치 중 부싱을 도시하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치가 결합된 상태의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 특성 임피던스를 설명하기 위한 참고도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치(1)는 개략적으로 제1 쉴드 유닛(100), 제2 쉴드 유닛(200), 브라켓(300), 부싱(20) 및 프로브 핀(30, 40, 50)을 포함하여 구성될 수 있다.

디바이스(400)는 전자 부품 검사용 장치(1)에 의해 전기적 특성 검사를 받는 디바이스로서, 반도체 웨이퍼, IC, 모듈 등과 같은 RF 디바이스일 수 있다.

제1 쉴드 유닛(100)은 커버를 형성하는 제1 탑부(110), 및 제1 탑부(110)의 하면에 결합되고 제1 쉴드 유닛(100)의 바닥을 형성하는 제1 바텀부(120)를 포함할 수 있다. 제1 쉴드 유닛(100)은 상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제1 관통홀(111)을 포함할 수 있다. 제1 관통홀(111)은 제1 탑부(110)에 형성된 홀(112) 및 제1 바텀부(120)에 형성된 홀(114)이 서로 상응하는 위치에 형성된 것일 수 있다. 제1 쉴드 유닛(100)은 금속 및 합성 금속 중 적어도 하나의 소재로 구비될 수 있다.

도 4를 참조하면, 일부 제1 관통홀(111)에 신호용 프로브 핀(30)을 수용하고, 나머지 제1 관통홀(111)에 접지용 프로브 핀(40)을 수용할 수 있다.

이때, 접지용 프로브 핀(40)은 제1 관통홀(111)의 내벽에 직접 접촉하는 상태로 수용될 수 있다. 반면, 신호용 프로브 핀(30)은 부싱(20) 및 절연부(60)에 의해 제1 쉴드 유닛(100)으로부터 절연될 수 있다.

구체적으로, 신호용 프로브 핀(30)은 외곽 둘레에 부싱(20)이 끼워진 상태로 하부에 절연부(60)가 형성된 제1 관통홀(111)에 수용되어 제1 쉴드 유닛(100)으로부터 절연되며, 제1 관통홀(111) 내에 홀딩될 수 있다.

도 3을 참조하면, 부싱(20)은 신호용 프로브 핀(30)을 길이 방향으로 관통시키는 홀이 형성된 기둥 형태로 구비될 수 있다. 기둥 형태의 부싱(20)은 돌출 상부(22), 중부 연장부(24) 및 돌출 하부(26)로 나뉠 수 있고, 돌출 상부(22) 및 돌출 하부(26)는 기둥 형태의 외주면으로부터 돌출된 형태로 구비되어 제1 관통홀(111)의 내벽에 끼워질 수 있다.

상세하게는, 돌출 상부(22)는 중부 연장부(24)의 외주면보다 돌출하되, 단면의 일부가 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점점 커지도록 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 중부 연장부(24)는 제1 관통홀(111)의 내벽으로부터 이격하며 돌출 하부(26)까지 연장될 수 있다. 돌출 하부(26)는 직경이 돌출 상부(22)의 최장 직경과 동일하도록 구비되되, 상기 최장 직경이 제1 관통홀(111)의 직경에 상응하도록 구비될 수 있다. 부싱(20)은 신호용 프로브 핀(30)의 중심축을 기준으로 중부 연장부(24)의 외주면과 평행한 제1 관통홀(111)의 내벽까지의 직선 길이가 일정하도록 구비될 수 있다. 부싱(20)은 세라믹 피크(ceramic peak), 세라믹 복합 재료 또는 피크(PEEK, 엔지니어링 플라스틱 재료의 일종) 재질 등으로 구비될 수 있다.

절연부(60)는 신호용 프로브 핀(30)을 수용하는 제1 관통홀(111) 내에 부싱(20)으로부터 소정 거리 이격된 하부의 일부에 형성되어, 신호용 프로브 핀(30)의 플런저를 홀딩시킬 수 있다. 절연부(60)를 형성하는 자세한 방법에 대해서는 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.

도 4를 참조하면, 이와 같이 신호용 프로브 핀(30)을 수용하는 제1 관통홀(111)은 제1 관통홀(111)의 내벽으로부터 이격된 중부 연장부(24)와 제1 관통홀(111)의 내벽 사이에 공간이 형성되어 에어갭(A)을 가질 수 있고, 돌출 하부(26)로부터 절연부(60) 사이의 공간에도 공간이 형성되어 에어갭(B)을 가질 수 있다.

여기서, 에어갭에 의한 프로브 핀(30)의 비유전율은 1에 근접하다고 볼 수 있는데, 이는 일반적인 세라믹 피크 등에 의한 비유전율이 3.17 정도인 것을 고려하면 비유전율 측면에서 상당히 개선된 것임을 알 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 관통홀(111)의 단면의 직경이 D이고, 신호용 프로브 핀(30)의 단면의 직경이 d일 때, 신호용 프로브 핀(30)의 특성 임피던스(Z_O)는 아래의 수학식 1로 계산될 수 있다.

일례로서, 신호용 프로브 핀(30)의 직경(d)이 0.31㎜ 정도이고, 제1 관통홀(111)이 신호용 프로브 핀(30)을 충분히 수용할 수 있도록 직경(D)을 0.71㎜로 형성할 수 있다. 일반적인 장치의 비유전율 εr이 3.17일 경우 특성 임피던스(Z_O)는 89Ω 정도로 크게 되고, 이에 기인하여 미스매칭이 유발됨에 따라 귀환 감쇄(return loss)가 발생하게 되는 문제가 있다. 이와 같은 특성 임피던스(Z_O)를 50Ω 정도로 맞추기 위해서 프로브의 직경을 0.16㎜까지 가늘게 할 수도 있지만, 이는 파워 로스(power loss)를 유발하기 때문에 이를 적용하는 데에는 많은 제약이 발생하게 된다.

반면, 본 발명의 실시예에 따르면 에어갭(A, B)에 의해 비유전율 εr이 1에 근접하기 때문에 특성 임피던스(Z_O)를 50Ω 정도로 맞출 수 있다. 또한, 종래보다 제1 관통홀의 직경(D)/신호용 프로브 핀의 직경(d)의 값을 키울 수 있기 때문에, 협소 피치로 배열된 디바이스를 검사하는 경우에도 노이즈의 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 검사를 수행할 수 있게 된다.

아울러, 프로브 핀 사이의 유전체를 에어(air)를 사용함으로써 비유전율을 1에 근접시킴에 따라 유전체가 가지는 캐패시턴스를 최소화함으로써 고주파 특성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 부싱(20)은 프로브 핀마다 일대일로 구비되기 때문에 각 프로브 핀의 형태나 종류가 변경되거나 프로브 핀이 오작동 또는 부싱이 마모되는 등의 상황에도 부싱(20)을 개별적이고 선택적으로 변경하여 교체하기 용이한 장점이 있다.

즉, 종래에 프로브 핀을 관통홀로부터 절연시키면서 홀딩하기 위해 복수의 프로브 핀에 대해서 일체형으로 구비되었던 구조물에 비해 본 발명의 일 실시예에 의하면 각 프로브나 부싱에 발생된 변화에 대해 해당하는 부싱만 맞춤형으로 교체할 수 있기 때문에 저비용의 절차 간소화가 가능하다.

다시 도 1을 참조하면, 제2 쉴드 유닛(200)은 제1 쉴드 유닛(100)의 외곽을 둘러싸는 형태로 구비될 수 있다. 제2 쉴드 유닛(200)은 커버를 형성하는 제2 탑부(210), 및 제2 탑부(210)의 하면에 결합되고 제2 쉴드 유닛(200)의 바닥을 형성하는 제2 바텀부(220)를 포함할 수 있다. 제2 쉴드 유닛(200)은 상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제2 관통홀(221)을 포함할 수 있다.

제2 관통홀(221)은 제2 탑부(210)에 형성된 홀 및 제2 바텀부(220)에 형성된 홀이 서로 상응하는 위치에 형성된 것일 수 있다. 제2 쉴드 유닛(200)은 절연성 재료로 구비될 수 있다. 제2 관통홀(221)은 전원용 프로브 핀(50)을 수용할 수 있고, 절연체 성분으로 구비되기 때문에 제2 관통홀(221)에 별도의 절연부를 형성하기 위한 공정을 실행하지 않고도 전원용 프로브 핀(50)을 그대로 수용할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는 쉴드 유닛을 서로 다른 재질의 제1 쉴드 유닛(100)과 제2 쉴드 유닛(200)으로 분리 구비하여 각종의 프로브 핀들을 구비하는 구조를 개시하였다.

이하, 제2 실시예에서는 하나의 쉴드 유닛에 각종의 프로브 핀을 수용하기 위해, 프로브 핀의 종류에 따라 프로브 핀을 수용할 쉴드 유닛의 해당 부분을 서로 다른 방식으로 가공함으로써 일체형의 쉴드 유닛에 각종의 프로브 핀들을 수용하는 구조를 개시한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치가 결합된 상태의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치는 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치의 쉴드 유닛이 서로 다른 재질의 제1 쉴드 유닛(100) 및 제2 쉴드 유닛으로 분리 구비된 데에 반해, 전도성의 동일한 재질로 형성된 일체형 쉴드 유닛(500)을 구비할 수 있다.

일 실시예로, 제1 쉴드 유닛(100)을 일체형 쉴드 유닛(500)으로 구비할 수 있다. 그리고, 일체형 쉴드 유닛(500)에 전원용 프로브 핀(50)을 추가로 수용하기 위한 제1 관통홀(111)을 더 생성하고, 해당 제1 관통홀(111)의 내벽에 절연부(510)를 형성함으로써, 전원용 프로브 핀(50)을 일체형 쉴드 유닛(500)으로부터 절연시킬 수 있다.

신호용 프로브 핀(30)은, 도 4를 참조하여 상술한 바와 같이, 부싱(20) 및 절연부(520)에 의해 일체형 쉴드 유닛(500)으로부터 절연될 수 있으며, 접지용 프로브 핀(40)은 별도의 절연부 없이 일체형 쉴드 유닛(500)에 형성된 관통홀에 수용될 수 있다.

이하 전술한 제2 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하는 순서의 일부를 도시하는 공정 단면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하기 위한 공정 과정을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 먼저 쉴드 유닛을 마련할 수 있다(S71). 일 실시예로 쉴드 유닛은 도 6에 개시된 일체형의 쉴드 유닛(500, 도 8 및 도 9의 도면부호 130, 140과 동일)을 채용할 수 있다. 쉴드 유닛(500)은 전도성의 탑부(130), 및 탑부(130)의 하면에 결합되는 전도성의 바텀부(140)로 구비될 수 있다. 전도성의 쉴드 유닛은 일 예로 알루미늄 플레이트 등으로 구비될 수 있다.

다음으로, 쉴드 유닛에 서로 이격하며 상하로 관통하는 복수의 제1 홀을 형성할 수 있다(S72). 구체적으로, 탑부(130)에 홀(132)과 바텀부(140)에 홀(144)을 형성할 수 있다.

다음으로, 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 제2 홀 및 제3 홀을 형성할 수 있다(S73). 구체적으로, 탑부(130)의 홀(132) 내벽 및 바텀부(140)의 홀(142) 내벽에 각각 절연부(134, 144)를 형성할 수 있다. 그리고, 바텀부(140)의 홀(142)의 하부의 일부에 하부 단차를 형성함으로써 단면이 도 10의 (k)에 도시된 바와 같은 제2 홀(147)을 형성할 수 있다. 제2 홀(147)은 도시된 바와 같이 내벽이 모두 절연성 재료로 커버될 수 있다.

그리고, 제3 홀(146)을 형성하기 위해 바텀부(140)의 다른 홀(142)에 상기 하부 단차와 동일한 하부 단차를 형성한 이후, 상기 하부 단차와 이격된 상위에 쉴드 유닛(140)의 일부를 노출시키는 상부 단차를 형성함으로써 단면이 도 10의 (k)에 도시된 바와 같은 제3 홀(146)을 형성할 수 있다. 제3 홀(146)은 도시된 바와 같이 상부 단차에서 쉴드 유닛(140)을 노출하고, 상부 단차 이외에는 내벽이 절연성 재료로 커버됨을 알 수 있다.

다음으로, 쉴드 유닛(130, 140)에 서로 이격하며 상하로 관통하는 복수의 제4 홀(135, 145)을 형성할 수 있다(S74). 제4 홀(135, 145)은 쉴드 유닛(130, 140)에 접지용 프로브 핀(40)을 수용하기 위한 홀로서, 제4 홀(135, 145)의 내벽에는 절연 처리 공정을 수행하지 않는다. 여기서 제4 홀(135, 145)은 제1 홀(134, 144)에 절연부를 형성하여 가공하는 공정을 수행한 뒤에 형성함으로써, 선공정에 의해 제4 홀(135, 145)이 영향을 받지 않을 수 있다. 즉, 선공정 시 제4 홀(135, 145)을 차단시키는 추가 공정을 실행해야 할 필요가 없고, 제4 홀(135, 145)에 절연성 재료가 침투할 염려가 없다.

다음으로, 제2 홀(147) 내에 전원용 프로브 핀(50)을 배치하고, 제3 홀 내(146)에 신호용 프로브 핀(30)에 부싱(20)을 결합하여 배치하며, 제4 홀(135, 145) 내에 접지용 프로브 핀(40)을 배치할 수 있다(S75).

여기서, 신호용 프로브 핀(30)에 부싱을 결합하여 제3 홀(146) 내에 배치하는 단계는, 신호용 프로브 핀(30)을 부싱(20)의 길이 방향으로 형성된 홀 내에 끼우는 단계, 및 신호용 프로브 핀(30)이 끼워진 부싱(20)을 제3 홀(146) 내에 배치하여 부싱(20)의 돌출 상부(22) 및 돌출 하부(26)를 제3 홀(146)의 내벽에 끼우는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 부싱(20)은 앞서 전술한 바와 같이, 신호용 프로브 핀(30)을 길이 방향으로 관통시키는 홀이 형성된 기둥 형태로 구비되되, 돌출 상부(22), 중부 연장부(24) 및 돌출 하부(26)로 나뉠 수 있다. 돌출 상부(22) 및 돌출 하부(26)는 상기 기둥 형태의 외주면으로부터 돌출된 형태로 구비되어 제3 홀(146)의 내벽에 끼워질 수 있다. 이에 의해, 제3 홀(146)의 내벽으로부터 이격된 중부 연장부(24)와 제3 홀(146)의 내벽 사이, 및 돌출 하부(26)부터 제3 홀(146)의 하부 단차 사이의 공간에 에어갭을 가지게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 일반적인 직경을 가진 신호용 프로브 핀을 적용하더라도 아령 형태의 부싱을 채용함으로써 생성된 에어갭에 의해 비유전율을 1에 근접시킴에 따라 협소 피치로 배열된 디바이스를 검사하는 경우에도 노이즈의 영향을 받지 않고 신뢰성 높은 검사를 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 검사용 장치를 제조하기 위한 공정 과정의 일부를 도시하는 공정 단면도이다. 구체적으로 도 10은 도 9에서 전술한 제2 홀 및 제3 홀을 형성하기 위한 구체적인 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하여 제2 홀(147)을 형성하는 방법을 설명하자면, 먼저 도전성의 쉴드 유닛(140)을 마련하고(a), 쉴드 유닛(140)에 1차 드릴링을 통해 제1 홀을 형성할 수 있다(b, c). 그리고, 제1 홀 내에 절연성 재료를 몰딩하고(d), 상기 절연성 재료가 몰딩된 쉴드 유닛을 밀링 처리(e, f)할 수 있다. 여기서 절연성 재료는 에폭시 등을 이용할 수 있다. 상기 밀링 처리된 쉴드 유닛을 애노다이징하며(g), 몰딩된 절연성 재료에 2차 드릴링을 통해 상기 제1 홀의 내벽을 절연부로 형성(h)할 수 있다. 그리고, 제1 홀의 하부의 일부를 제외하고 3차 드릴링(i)을 통해 하부 단차를 형성함으로써 제2 홀(147)을 형성할 수 있다.

그리고, 제3 홀(146)을 형성하는 방법을 설명하면, 앞서 하부 단차를 포함하는 제2 홀을 형성하는 공정까지 동일하게 실행한 이후, 상기 하부 단차로부터 상방으로 이격된 제2 홀의 적어도 일부에 4차 드릴링(j)을 통해 쉴드 유닛(140)의 일부를 노출시키는 상부 단차를 더 형성함으로써 제3 홀(146)을 형성할 수 있다.

지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1: 전자 부품 검사용 장치 100: 제1 쉴드 유닛
110: 제1 탑부 120: 제1 바텀부
200: 제2 쉴드 유닛 210: 제2 탑부
220: 제2 바텀부 300: 브라켓
400: 디바이스 20: 부싱
30: 신호용 프로브 핀 40: 접지용 프로브 핀
50: 전원용 프로브 핀

Claims

전자 부품 검사용 장치에 있어서,
상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제1 관통홀을 포함하며, 일부의 상기 제1 관통홀에 신호용 프로브 핀을 수용하는 제1 쉴드 유닛;
상기 제1 쉴드 유닛의 외곽을 둘러싸고, 상호 이격된 상태로 상하로 관통하는 복수의 제2 관통홀을 포함하며, 상기 제2 관통홀은 전원용 프로브 핀을 수용하는 제2 쉴드 유닛; 및
상기 신호용 프로브 핀의 외곽 둘레에 끼워지는 구조로 구비되어 상기 제1 관통홀 내에 상기 신호용 프로브 핀을 홀딩시키는 부싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 쉴드 유닛은,
상기 제1 쉴드 유닛의 커버를 형성하는 제1 탑부; 및
상기 제1 탑부의 하면에 결합되며, 상기 제1 쉴드 유닛의 바닥을 형성하는 제1 바텀부를 포함하고,
상기 제1 관통홀은 상기 제1 탑부 및 제1 바텀부의 서로 상응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 부싱은,
상기 신호용 프로브 핀을 길이 방향으로 관통시키는 홀이 형성된 기둥 형태로 구비되되, 돌출 상부, 중부 연장부 및 돌출 하부로 나뉘며,
상기 돌출 상부 및 돌출 하부는 상기 기둥 형태의 외주면으로부터 돌출된 형태로 구비되어 상기 제1 관통홀의 내벽에 끼워지는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 돌출 상부는 상기 중부 연장부의 외주면보다 돌출하되 단면의 일부가 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점점 커지도록 테이퍼진 형상을 갖고,
상기 중부 연장부는 상기 제1 관통홀의 내벽으로부터 이격하며 상기 돌출 하부까지 연장되며,
상기 돌출 하부는 직경이 상기 돌출 상부의 최장 직경과 동일하도록 구비되되 상기 최장 직경이 상기 제1 관통홀의 직경에 상응하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 쉴드 유닛은,
상기 신호용 프로브 핀을 수용하는 상기 제1 관통홀 내에 상기 부싱으로부터 이격된 하부의 일부에 상기 신호용 프로브 핀의 플런저를 홀딩시키는 절연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 신호용 프로브 핀을 수용하는 상기 제1 관통홀은,
상기 제1 관통홀의 내벽으로부터 이격된 상기 중부 연장부와 상기 제1 관통홀의 내벽 사이, 및 상기 돌출 하부부터 상기 절연부 사이의 공간에 에어갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 부싱이 끼워져 상기 제1 관통홀 내에 수용된 상기 신호용 프로브 핀의 특성 임피던스(Z_O)는,
상기 제1 관통홀의 직경이 D이고, 상기 신호용 프로브 핀의 직경이 d일 때,
로 계산되고, 상기 에어갭에 의해 비유전율 εr이 1에 근접하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 부싱은,
상기 신호용 프로브 핀의 중심축을 기준으로 상기 중부 연장부의 외주면과 평행한 상기 제1 관통홀의 내벽까지의 직선 길이가 일정한 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 쉴드 유닛은,
일부의 상기 제1 관통홀에 접지용 프로브 핀을 수용하되, 상기 접지용 프로브 핀의 외주면을 상기 제1 관통홀의 내벽에 접촉 상태로 수용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제2 쉴드 유닛은,
상기 제2 쉴드 유닛의 커버를 형성하는 제2 탑부; 및
상기 제2 탑부의 하면에 결합되며, 상기 제2 쉴드 유닛의 바닥을 형성하는 제2 바텀부를 포함하고,
상기 제2 관통홀은 상기 제2 탑부 및 제2 바텀부의 서로 상응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 쉴드 유닛은,
일부의 상기 제1 관통홀의 내벽 전체에 절연부가 형성된 상태로 전원용 프로브 핀을 수용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치.
쉴드 유닛을 마련하는 단계;
상기 쉴드 유닛에 서로 이격하며 상하로 관통하는 복수의 제1 홀을 형성하는 단계;
상기 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 제2 홀 및 제3 홀을 형성하는 단계;
상기 쉴드 유닛에 서로 이격하며 상하로 관통하는 복수의 제4 홀을 형성하는 단계; 및
상기 제2 홀 내에 전원용 프로브 핀을 배치하고, 상기 제3 홀 내에 신호용 프로브 핀에 부싱을 결합하여 배치하며, 제4 홀 내에 접지용 프로브 핀을 배치하는 단계를 포함하고,
상기 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 상기 제2 홀을 형성하는 단계는,
도전성의 상기 쉴드 유닛에 1차 드릴링을 통해 상기 제1 홀을 형성하는 단계;
상기 제1 홀 내에 절연성 재료를 몰딩하는 단계;
상기 절연성 재료가 몰딩된 상기 쉴드 유닛을 밀링 처리하는 단계;
상기 밀링 처리된 상기 쉴드 유닛을 애노다이징하는 단계;
상기 몰딩된 절연성 재료에 2차 드릴링을 통해 상기 제1 홀의 내벽을 절연부로 형성하는 단계; 및
상기 제1 홀의 하부의 일부를 제외하고 3차 드릴링을 통해 하부 단차를 형성함으로써 상기 제2 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치의 제조방법.
삭제
제 13 항에 있어서,
상기 제1 홀의 내벽에 절연부를 형성하고 가공하여 상기 제3 홀을 형성하는 단계는,
상기 하부 단차로부터 상방으로 이격된 상기 제2 홀의 적어도 일부에 4차 드릴링을 통해 상기 쉴드 유닛의 일부를 노출시키는 상부 단차를 형성함으로써 상기 제3 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치의 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제3 홀 내에 상기 신호용 프로브 핀에 부싱을 결합하여 배치하는 단계는,
상기 신호용 프로브 핀을 상기 부싱의 길이 방향으로 형성된 홀 내에 끼우는 단계; 및
상기 신호용 프로브 핀이 끼워진 상기 부싱을 상기 제3 홀 내에 배치하여 상기 부싱의 상부 및 하부의 외주면으로부터 돌출된 부분을 상기 제3 홀의 내벽에 끼우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치의 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 부싱은,
상기 신호용 프로브 핀을 길이 방향으로 관통시키는 홀이 형성된 기둥 형태로 구비되되, 돌출 상부, 중부 연장부 및 돌출 하부로 나뉘며,
상기 돌출 상부 및 돌출 하부는 상기 기둥 형태의 외주면으로부터 돌출된 형태로 구비되어 제1 관통홀의 내벽에 끼워짐으로써,
상기 제1 관통홀의 내벽으로부터 이격된 상기 중부 연장부와 상기 제1 관통홀의 내벽 사이, 및 상기 돌출 하부부터 상기 절연부 사이의 공간에 에어갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 검사용 장치의 제조방법.