KR102191700B1 - 양방향 도전성 모듈 - Google Patents

양방향 도전성 모듈 Download PDF

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KR102191700B1
KR102191700B1 KR1020190094316A KR20190094316A KR102191700B1 KR 102191700 B1 KR102191700 B1 KR 102191700B1 KR 1020190094316 A KR1020190094316 A KR 1020190094316A KR 20190094316 A KR20190094316 A KR 20190094316A KR 102191700 B1 KR102191700 B1 KR 102191700B1
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conductive pin
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문해중
이은주
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주식회사 이노글로벌
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈은, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체; 도전성을 가지며, 모듈본체의 상부로 돌출되게 각각의 관통홀에 설치되고, 상하방향으로 탄성을 가져 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부; 및 도전성을 가지며, 모듈본체의 하부로 돌출되게 각각의 관통홀에 설치되되, 관통홀 내부에서 제1도전핀부와 끼움결합되어 제1도전핀부와 전기적으로 연결되어 상하방향으로 신호라인을 형성하고, 상하방향으로 탄성을 가져 하부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제2도전핀부를 포함하는 것을 것이 바람직하다.

Description

양방향 도전성 모듈{BY-DIRECTIONAL ELECTRICALLY CONDUCTIVE MODULE}
본 발명은 양방향 도전성 모듈에 관한 것이며, 상세하게는 상부디바이스에 전기적으로 접촉되는 도전핀부의 구조의 단순화를 통해 미세피치 구현이 가능하고, 신호라인이 모듈본체의 상하방향으로 직선으로 마련되어, 하이-스피드로 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결할 수 있는 양방향 도전성 모듈에 관한 것이다.
반도체 소자는 제조 과정을 거친 후 전기적 성능의 양불을 판단하기 위한 검사를 수행하게 된다. 반도체 소자의 양불 검사는 반도체 소자의 단자와 전기적으로 접촉될 수 있도록 형성된 반도체 테스트 소켓(또는 콘텍터 또는 커넥터)을 반도체 소자와 검사회로기판 사이에 삽입한 상태에서 검사가 수행된다. 그리고, 반도체 테스트 소켓은 반도체 소자의 최종 양불 검사 외에도 반도체 소자의 제조 과정 중 번-인(Burn-In) 테스트 과정에서도 사용되고 있다.
반도체 소자의 집적화 기술의 발달과 소형화 추세에 따라 반도체 소자의 단자 즉, 리드의 크기 및 간격도 미세화되는 추세이고, 그에 따라 테스트 소켓의 도전 패턴 상호간의 간격도 미세하게 형성하는 방법이 요구되고 있다.
그런데, 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓으로는 집적화되는 반도체 소자를 테스트하기 위한 반도체 테스트 소켓을 제작하는데 한계가 있었다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 포고-핀(Pogo-pin)(1120)의 구성은, 포고-핀(Pogo-pin) 본체로 사용되며 내부가 비어있는 원통형 형태를 가지는 배럴(1124)과, 배럴(1124)의 하측에 형성되는 제1접촉팁(1123)과, 배럴(1124) 내부에서 제1접촉팁(1123)과 연결되어 수축과 팽창 운동을 하는 스프링(1122) 및 제1접촉팁(1123)과 연결된 스프링(1122) 반대편에 연결되어 반도체 디바이스(1130)와의 접촉에 따라 상하운동을 수행하는 접촉핀(1121)으로 구성된다.
이 때, 스프링(1122)은 수축 및 팽창을 하면서 접촉핀(1121)과 제1접촉팁(1123)에 전달되는 기계적인 충격을 흡수하면서 반도체 디바이스(1130)의 단자(1131)와 테스트 장치(1140)의 패드(1141)를 전기적으로 접속시켜 전기적인 불량여부를 검사하게 한다.
그런데, 상기와 같은 기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상하 방향으로의 탄성을 유지하기 위해 물리적인 스프링을 사용하게 되고, 배럴 내부에 스프링과 핀을 삽입하고, 배럴을 다시 하우징의 관통공 내부에 삽입하여야 하므로 그 공정이 복잡할 뿐만 아니라 공정의 복잡성으로 인해 제조 가격이 상승하는 문제가 있다.
뿐만 아니라, 상하 방향으로 탄성을 갖는 전기적 접촉 구조의 구현을 위한 물리적인 구성 자체가 미세 피치를 구현하는데 한계가 있으며, 근래에 집적화된 반도체 소자에는 적용하는데 이미 한계치까지 도달해 있는 실정이다.
포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상부의 상하 방향으로 접속팁(1123), 스프링(1122) 및 접속핀(1121)으로 연결되는 구조를 가지고 있어, 상하 방향으로의 길이를 줄이는데 한계가 있는데, 이와 같은 길이의 한계는 하이-스피드의 디바이스를 테스트하는데 한계로 작용하게 된다.
이와 같은 반도체 소자의 집적화에 부합하도록 제안된 기술이, 탄성 재질의 실리콘 소재로 제작되는 실리콘 본체 상에 수직 방향으로 타공 패턴을 형성한 후, 타공된 패턴 내부에 도전성 분말을 충진하여 도전 패턴을 형성하는 PCR 소켓 타입이 널리 사용되고 있다.
도 1b은 PCR 소켓 타입의 종래의 반도체 테스트 장치(10)의 단면을 도시한 도면이다.
도 1b을 참조하여 설명하면, 종래의 PCR 소켓 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 절연성의 실리콘 본체(11)에 타공 패턴이 형성되고, 해당 타공 패턴 내에 충진되는 도전성 분말(12)에 의해 상하 방향으로 도전 패턴들이 형성된다. 이와 같은, PCR 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 미세 피치의 구현이 가능하다는 장점이 있다.
그러나, PCR 타입의 반도체 테스트 소켓(10)은 타공 패턴에 충진된 도전성 분말(12)이 반도체 소자(20)의 단자(21)와 검사회로기판(30)의 단자(31) 사이에서의 접촉시 발생하는 압력에 의해 도전성이 형성되는 방식이라는 점에서, 도 1b의 확대도에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(20)와 검사회로기판(30)과의 접촉시 가해지는 압력에 의해 도전성 파우더(12)가 옆으로 퍼지면서, 상하 방향으로의 두께 형성에 제한을 받는 단점이 있다.
또한, PCR타입의 경우 반도체소자와 검사회로기판의 접촉시 발생하는 압력에 의해 도전성파우더의 퍼짐에 따라 반도체소자와 검사회로기판에 대한 접촉불량이 발생되는 문제점이 있다.
한편, 반도체 테스트 소켓은 반도체 디바이스의 테스트 외에 두 디바이스를 전기적으로 연결하는 구조에서도 사용된다. 대표적인 예로, 하이-스피드의 CPU, 예컨대 대용량의 서버에 사용되는 CPU와 보드 사이에서 CPU의 핀과 보드의 단자 간을 연결하는 인터포저(Interposer)로 적용되고 있다.
대용량 서버에 사용되는 CPU이 경우, 일반 PC의 CPU 보다 면적이 넓고 핀의 수가 1000여개가 넘는 경우가 많아, 보드의 단자와 직접 접촉시키는 경우 접촉 불량이 발생할 수 있어, CPU와 보드 사이에서 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 인터포저(Interposer)가 상하 방향으로 탄성적으로 두 디바이스를 연결하게 된다.
그런데, 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 인터포저(Interposer)의 경우, 상술한 바와 같이, 피치의 한계로 인해 피치 간격이 좁아지는 CPU에 적용하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 상하 방향으로의 길이 한계로 인해 하이-스피드로 동작하는 CPU의 속도를 따라가기 어려운 문제점이 제기되고 있다.
그리고, PCR타입의 인터포저의 경우, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결할 때, 인터포저의 두께가 두꺼울수록 도전성파우더 간의 응집력이 떨어져, 신호전달이 제대로 안되는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제10-2016-0148097호에는 ＰＣＲ 디바이스 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명은 상부디바이스에 전기적으로 접촉되는 도전핀부의 구조의 단순화를 통해 미세피치 구현이 가능한 양방향 도전성 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 신호라인이 모듈본체의 상하방향으로 직선으로 마련되어, 하이-스피드로 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결할 수 있는 양방향 도전성 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 도전핀이 박막공정을 통해 일체형으로 제작되고, 도전핀에 탄성스프링이 끼워진 상태로 열쇠가 열쇠구멍에 꽂히듯이 도전판의 관통개구에 삽입되는 방식으로 도전핀부가 간단하게 조립가능한 양방향 도전성 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈은, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체; 도전성을 가지며, 모듈본체의 상부로 돌출되게 각각의 관통홀에 설치되고, 상하방향으로 탄성을 가져 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부; 및 도전성을 가지며, 모듈본체의 하부로 돌출되게 각각의 관통홀에 설치되되, 관통홀 내부에서 제1도전핀부와 끼움결합되어 제1도전핀부와 전기적으로 연결되어 상하방향으로 신호라인을 형성하고, 상하방향으로 탄성을 가져 하부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제2도전핀부를 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제1도전핀부는, 제1관통개구가 마련되고, 관통홀의 큰 직경을 가져, 관통홀을 덮도록 모듈본체의 상면에 설치되는 제1도전판; 도전성을 가지며, 제1관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 제1도전판에 설치되고, 상부디바이스의 단자에 전기적으로 접촉되는 제1접촉팁과, 제2도전핀부와 끼움결합되는 제1결합홈이 마련된 제1도전핀; 및 제1도전핀의 제1접촉팁과 제1도전판 사이에 위치되어, 제1도전핀을 상부방향으로 탄성적으로 지지하되, 제1도전핀이 상부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상부방향으로 제1도전핀에 복원력을 제공하는 제1탄성스프링을 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제1도전핀은, 제1접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 제1탄성스프링이 통과되고, 제1결합홈이 마련된 제1핀몸체와, 제1핀몸체가 제1탄성스프링을 통과할 때 제1접촉팁이 제1탄성스프링의 상부에 위치하도록 제1탄성스프링에 걸리는 제1걸림턱과, 제1핀몸체의 양측으로 돌출되어, 억지끼움방식으로 제1관통개구를 관통하여 제1도전판에 걸리는 제1걸림부가 구비되고, 제1접촉팁, 제1핀몸체, 제1걸림턱과 제1걸림부가 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 것이 바람직하다.
제2도전핀부는, 제2관통개구가 마련되고, 관통홀의 큰 직경을 가져, 관통홀을 덮도록 모듈본체의 하면에 설치되는 제2도전판; 도전성을 가지며, 제2관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 제2도전판에 설치되고, 하부디바이스에 전기적으로 접촉되는 제2접촉팁과 제1결합홈와 끼움결합되는 제2결합홈이 마련되어, 제1도전핀과 십(十)자 단면으로 끼움결합되는 제2도전핀; 및 제2도전핀의 제2접촉팁과 제2도전판 사이에 위치되어, 제2도전핀을 하부방향으로 탄성적으로 지지하되, 제2도전핀이 상부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 하부방향으로 제2도전핀에 복원력을 제공하는 제2탄성스프링을 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제2도전핀은, 제2접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 제2탄성스프링이 통과되고, 제2결합홈이 마련된 제2핀몸체와, 제2핀몸체가 제2탄성스프링을 통과할 때 제2접촉팁이 제2탄성스프링의 하부에 위치하도록 제2탄성스프링에 걸리는 제2걸림턱과, 제2핀몸체의 양측으로 돌출되어, 억지끼움방식으로 제2관통개구를 관통하여 제2도전판에 걸리는 제2걸림부가 구비되고, 제2접촉팁, 제2핀몸체, 제2걸림턱과 제2걸림부가 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 것이 바람직하다.
본 발명은 복수의 관통홀의 내벽을 따라 모듈본체의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도금패턴을 더 포함하고, 복수의 제1도전판은 복수의 도금패턴에 각각 전기적으로 접촉되게 모듈본체의 상면에 설치되고, 복수의 제2도전판은 복수의 도금패턴에 각각 전기적으로 접촉되게 모듈본체의 하면에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈은, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체; 복수의 관통홀의 내벽을 따라 모듈본체의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도금패턴; 및 도전성을 가지며, 각각의 도금패턴에 전기적으로 접촉되고, 모듈본체의 상부로 돌출되게 모듈본체에 설치되며, 상하방향으로 탄성을 가져 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부를 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제1도전핀부는, 제1관통개구가 마련되고, 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 모듈본체의 상면에 설치되는 제1도전판; 도전성을 가지며, 상부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제1접촉팁이 마련되고, 제1관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 제1도전판에 설치되는 제1도전핀; 및 제1도전핀의 제1접촉팁과 제1도전판 사이에 위치되어, 제1도전핀을 상부방향으로 탄성적으로 지지하되, 제1도전핀이 상부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상부방향으로 제1도전핀에 복원력을 제공하는 제1탄성스프링을 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제1도전핀은, 제1접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 제1탄성스프링이 통과되는 제1핀몸체과, 제1핀몸체가 제1탄성스프링을 통과할 때 제1접촉팁이 제1탄성스프링의 상부에 위치하도록 제1탄성스프링에 걸리는 제1걸림턱과, 제1핀몸체의 하부로 화살표 형상으로 연장되어 억지끼움방식으로 제1관통개구를 관통하여 제1도전판에 걸리는 제1걸림부가 구비되고, 제1접촉팁, 제1핀몸체, 제1걸림턱과 제1걸림부가 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 것이 바람직하다.
제2도전핀부는, 제2관통개구가 마련되고, 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 모듈본체의 하면에 설치되는 제2도전판; 도전성을 가지며, 하부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제2접촉팁이 마련되고, 제2관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 제2도전판에 설치되는 제2도전핀; 및 제2도전핀의 제2접촉팁과 제2도전판 사이에 위치되어, 제2도전핀을 하부방향으로 탄성적으로 지지하되, 제2도전핀이 하부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 하부방향으로 제2도전핀에 복원력을 제공하는 제2탄성스프링을 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제2도전핀은, 제2접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 제2탄성스프링이 통과되는 제2핀몸체와, 제2핀몸체가 제2탄성스프링을 통과할 때 제2접촉팁이 제2탄성스프링의 상부에 위치하도록 제2탄성스프링에 걸리는 제2걸림턱과, 제2핀몸체의 하부로 화살표 형상으로 연장되어 억지끼움방식으로 제2관통개구를 관통하여 제2도전판에 걸리는 제2걸림부가 구비되고, 제2접촉팁, 제2핀몸체, 제2걸림턱과 제2걸림부는 박막 가공을 통해 일체로 형성된 것을 것이 바람직하다.
제1도전핀은 제1걸림턱에 제1탄성스프링이 삽입되는 제1이탈방지홈이 마련되어, 제1탄성스프링의 이탈을 방지하는 것을 것이 바람직하다.
제2도전핀은 제2걸림턱에 제2탄성스프링이 삽입되는 제2이탈방지홈이 마련되어, 제2탄성스프링의 이탈을 방지하는 것을 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈은, 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체; 복수의 관통홀의 내벽을 따라 모듈본체의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도금패턴; 복수의 관통홀에 각각 내장된 복수의 탄성스프링; 및 도전성을 가지며, 각각의 도금패턴에 전기적으로 접촉되고, 모듈본체의 상부로 돌출되게 모듈본체에 설치되고, 복수의 탄성스프링의 각각에 끼움결합되어, 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부를 포함하는 것을 것이 바람직하다.
제1도전핀부는, 제1관통개구가 마련되고, 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 모듈본체의 상면에 설치되는 제1도전판; 및 도전성을 가지며, 제1관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 제1도전판에 설치되고, 상부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제1접촉팁과, 탄성스프링과 끼움결합되는 제1끼움결합홈이 마련된 제1도전핀을 포함하는 것이 바람직하다.
제1도전핀은 제1접촉팁의 하부로 단차지게 연장되고 측면에 제1끼움결합홈이 마련된 제1핀몸체, 제1접촉팁과 제1끼움결합홈이 박막가공을 통해 일체로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 도전성을 가지며, 도금패턴에 각각 전기적으로 접촉되고, 모듈본체의 하부로 돌출되게 모듈본체에 설치되고, 복수의 탄성스프링의 각각에 끼움결합되어, 하부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제2도전핀부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
제2도전핀부는, 제2관통개구가 마련되고, 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 모듈본체의 하면에 설치되는 제2도전판; 및 도전성을 가지며, 제2관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 제2도전판에 설치되고, 하부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제2접촉팁과, 탄성스프링과 끼움결합되는 제2끼움결합홈이 마련된 제2도전핀을 포함하는 것이 바람직하다.
제2도전핀은 제2접촉팁의 하부로 단차지게 연장되고 측면에 제2끼움결합홈이 마련된 제2핀몸체, 제2접촉팁과 제2끼움결합홈이 박막가공을 통해 일체로 형성된 것이 바람직하다.
제1도전핀은 제1접촉팁에 마련된 제1팁홈에 십(十)자 형상으로 교차되게 끼움결합되는 제1조립접촉팁이 더 구비된 것이 바람직하다.
제2도전핀은 제2접촉팁에 마련된 제2팁홈에 십(十)자 형상으로 교차되게 끼움결합되는 제2조립접촉팁이 더 구비된 것이 바람직하다.
본 발명은 절연성을 가지며, 제1관통개구보다 큰 면적을 가진 제1시트개구가 마련되어, 제1도전핀이 모듈본체의 상부로 노출되게 복수의 제1도전판을 모듈본체의 상면에 접착하는 제1접착시트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 절연성을 가지며, 제2관통개구보다 큰 면적을 가진 제2시트개구가 마련되어, 제2도전핀이 모듈본체의 하부로 노출되게 복수의 제2도전판을 모듈본체의 하면에 접착하는 제2접착시트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 절연성을 가지며, 복수의 도금패턴과 대응되게 관통홀의 직경보다 큰 직경을 가진 복수의 제1가이드홀이 마련되고, 복수의 제1도전핀이 복수의 제1가이드홀에 각각 위치되게 모듈본체의 상면에 설치되어, 복수의 제1도전핀의 이탈을 방지하는 제1고정판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 절연성을 가지며, 복수의 도금패턴과 대응되게 관통홀의 직경보다 큰 직경을 가진 복수의 제2가이드홀이 마련되고, 복수의 제2도전핀이 복수의 제2가이드홀에 각각 위치되게 모듈본체의 하면에 설치되어, 복수의 제2도전핀의 이탈을 방지하는 제2고정판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상부디바이스에 전기적으로 접촉되는 도전핀부의 구조의 단순화를 통해 미세피치 구현이 가능다.
기존의 포고핀에 내장된 스프링을 따라 신호가 전달되는 것과 비교하여, 본 발명은 신호라인이 모듈본체의 상하방향으로 직선으로 마련되어, 하이-스피드로 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결할 수 있다.
기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상하 방향으로의 탄성을 유지하기 위해 물리적인 스프링을 사용하게 되고, 배럴 내부에 스프링과 핀을 삽입하고, 배럴을 다시 하우징의 관통공 내부에 삽입하여야 하므로 그 공정이 복잡하다.
이에 반해, 본 발명은 도전핀이 박막공정을 통해 일체형으로 제작되고, 도전핀에 탄성스프링이 끼워진 상태로 열쇠가 열쇠구멍에 꽂히듯이 도전판의 관통개구에 삽입되는 방식으로 도전핀부가 간단하게 조립가능하다.
기존의 포고핀이 신호라인으로 설치치된 양방향 도전성 모듈과 비교하여, 본 발명은 도전핀부의 구조 및 조립공정의 단순화로, 도전핀부를 제작하는 과정에서 발생되는 도전핀부의 불량율을 감소시킬 수 있고, 양방향 도전성 모듈의 제작단가를 절감시킬 수 있다.
본 발명은 도전핀부가 상부디바이스에 탄성적으로 접촉되어, 상부디바이스와의 반복적인 접촉에도 상부디바이스의 가압에 의한 양방향 도전성 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1도전핀, 도금패턴과 제2도전핀으로 신호라인을 구현하여, 종래기술의 PCR타입의 양방향 도전성 모듈의 문제점이었던 도전성 파우더의 퍼짐으로 인한 접촉불량을 방지할 수 있다.
도 1a는 포고핀을 설명하기 위한 도면이고, 도 1b은 종래의 PCR타입의 반도체 테스트 소켓을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 양방향 도전성 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈에 대해 설명하기로 한다.
● 제 1 실시예
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 제1실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 양방향 도전성 모듈(100)은, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)를 전기적으로 연결한다.
도 2에 도시된 화살표는, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)가 양방향 도전성 모듈(100)에 의해 전기적으로 연결될 때, 신호전달경로를 표시한 것이다. 본 실시예에서, 제1도전핀부(110a)와 제2도전핀부(110b)는 관통홀의 상하방향으로, 일직선으로 끼움결합되어, 신호라인을 형성한다.
양방향 도전성 모듈(100)은 모듈본체(110), 복수의 제1도전핀부(110a), 복수의 제2도전핀부(110b), 제1접착시트(150a)와 제2접착시트(150b)를 포함한다.
모듈본체(110)에는 상하방향으로 관통된 복수의 관통홀(111)이 마련된다. 복수의 관통홀(111)은 상부디바이스의 단자(21)에 대응되는 피치간격으로 이격되게 마련된다.
본 발명은 양방향 도전성 모듈(100)은 모듈본체(110)에 마련된 복수의 관통홀(111)로, 복수의 제1도전핀부(110a)가 모듈본체(110)의 상부로 돌출되게 삽입되고, 제1접착시트(150a)에 의해 모듈본체의 상면에 설치되고, 이어서, 복수의 제2도전핀부(110b)가 모듈본체(110)의 하부로 돌출되게 삽입된 후, 제2접착시트(150a)에 의해 모듈본체의 하면에 설치되는 간단한 방식으로 조립된다.
본 실시예에서, 제1도전핀부(110a)는 제1도전핀(120a), 제1탄성스프링(130a)과 제1도전판(140a)로 구성된다.
제1도전핀(120a)은 도전성을 가지며, 상부디바이스의 단자(21)에 전기적으로 접촉된다. 제1도전핀(120a)은 전기전도도가 높이기 위해, 니켈 또는 금 중 적어도 하나로 도금처리된다. 제1도전핀(120a)은 제1도전판(140a)의 제1관통개구(141)에서 상하방향으로 이동가능하게 제1도전판(140a)에 설치된다.
제1도전핀(120a)은 제1접촉팁(122a), 제1핀몸체(121a), 제1걸림턱(126a)과 제1걸림부(125a)가 박막가공을 통해 일체로 형성된다.
여기서, 제1접촉팁(122a)은 제1도전핀(120a)이 상부디바이스(20)의 단자(21)에 전기적으로 접촉되는 부분이다. 제1접촉팁(122a)은 끝단이 뾰족한 형상을 가질 수 있다. 이는, 상부디바이스(20)가 제1도전핀(120a)과 전기적으로 접촉될 때, 제1도전핀(120a)에 상부디바이스의 단자(21)가 살짝 닿기만 해도 상부디바이스(20)와 제1도전핀(120a)이 통전되도록 하기 위함이다.
제1핀몸체(121a)는 제1접촉팁(122a)으로부터 하부방향으로 연장되어 제1탄성스프링(130a)이 통과되고, 제1결합홈(123a)이 마련된 것이다.
제1걸림턱(126a)은 제1접촉팁(122a)와 제1핀몸체(121a)간의 단차진 부분으로, 제1걸림턱(126a)의 폭은 제1핀몸체(121a)의 폭보다 크다. 제1도전핀(120a)은 제1핀몸체(121a)가 제1탄성스프링(130a)을 통과할 때 제1접촉팁(122a)이 제1탄성스프링(130a)의 상부에 위치하도록 제1탄성스프링(130a)이 제1걸림턱(126a)에 거린다.
제1걸림부(125a)는 제1핀몸체(121a)의 양측으로 돌출되어, 억지끼움방식으로 제1관통개구(141)를 관통하여 제1도전판(140a)에 걸리는 부분이다. 제1도전핀(120a)을 제1도전판(140a)에서 강제로 확 뽑아올리는 경우가 아니면, 제1도전핀(120a)은 제1걸림부(125a)에 의해 제1도전판(140a)에 걸린 상태를 유지할 수 있다. 제1걸림부(125a)는 제1도전핀(120a)이 제1도전판(140a)에서 빠져나오는 것을 방지할 뿐, 상부디바이스(20)의 가압에 의해 제1도전핀(120a)이 관통홀(111)을 향해 하부로 이동되는 것은 제한하지 않는다.
제1도전핀(120a)은 제1탄성스프링(130a)이 제1도전판(140a)의 상면에 놓이고, 제1핀몸체(121a)의 일부가 관통개구(141)를 관통하여 관통홀(111)로 삽입되게, 제1도전판(140a)에 설치된다. 이때, 제1도전핀(120a)은 제1접촉팁(122a)이 모듈본체(110)의 상부로 돌출되게, 제1도전판(140a)에 설치된다.
즉, 제1도전핀(120a)은 제1핀몸체(121a)에 제1탄성스프링(130a)이 끼워진 상태로, 열쇠가 열쇠구멍에 꽂히듯히, 제1도전핀(120a)이 제1도전판(140a)의 관통개구(141)에 꽂혀, 제1도전판(140a)에 설치된다.
제1탄성스프링(130a)은 제1도전핀(120a)을 상부방향으로 탄성적으로 지지하되, 제1도전핀(120a)이 상부디바이스(20)가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상부방향으로 제1도전핀(120a)에 복원력을 제공한다.
제1탄성스프링(130a)은 제1도전핀(120a)의 제1핀몸체(121a)를 둘러싸면서, 제1접촉팁(122a)과 제1도전판(140a) 사이에 설치된다.
제1탄성스프링(130a)은 상부디바이스(20)의 단자(21)가 제1도전핀(120a)을 누르는 힘에 의해 탄성압축된다. 제1탄성스프링(130a)은 상부디바이스(20)가 제1도전핀(120a)을 누르는 힘이 제거되면 압축이 해제되면서 제1도전핀(120a)으로 복원력을 제공하면서, 제1도전핀(120a)를 상부방향으로 밀어올린다.
제1도전판(140a)은 관통홀(111)의 직경보다 큰 직경을 가지고, 제1관통개구가 마련되게 박막 가공된다. 여기서, 제1관통개구(141)은 제1도전핀(120a)이 설치되는 개구이다.
제1도전판(140a)은 도금패턴(115)과 전기적으로 접촉되고, 관통홀(111)을 덮도록 모듈본체(110)의 상면에 설치된다. 제1도전판(140a)은 제1접착시트(150a)에 의해 모듈본체의 상면에 접착된다.
제1도전판(140a)은 베릴륨동(BeCu)으로 제작되는 것이 바람직하다. 제1도전판(140a)은 도금패턴(115)과의 전기전도도를 높이기 위해, 전기전도도가 높은 니켈 또는 금으로 도금처리될 수 있다. 또는, 제1도전판(140a)은 니켈 도금 후 금도금처리될 수 있다.
제1접착시트(150a)는 절연성을 가진다. 제1접착시트(150a)는 제1관통개구(141)보다 큰 면적을 가진 제1시트개구(미도시)가 마련되어, 제1도전핀(120a)이 모듈본체(110)의 상부로 노출되게 복수의 제1도전판(140a)을 모듈본체(110)의 상면에 접착한다.
제2도전핀부(110b)는 모듈본체(110)의 하부로 돌출되게 각각의 관통홀(111)에 설치되되, 관통홀(111) 내부에서 제1도전핀부(110a)와 끼움결합되어 제1도전핀부(110a)와 전기적으로 연결되어 상하방향으로 신호라인을 형성한다. 그리고, 제2도전핀부(110b)는 상하방향으로 탄성을 가져 하부디바이스의 단자(31)가 탄성적으로 접촉된다.
제2도전핀부(110b)는 제2도전핀(120b), 제2탄성스프링(130b)과 제2도전판(140b)로 구성된다. 본 실시예에서, 제2도전핀부(110b)는 제1도전핀부(110a)와 동일한 구조로 채택가능하므로, 제2도전핀부(110b)의 구성 각각에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제2도전핀부(110b)는 제2도전핀(120b), 제2탄성스프링(130b)과 제2도전판(140b)이, 상술한 제1도전판(140a), 제1도전핀(120a)과 제1탄성스프링(130a)와 동일한 방식으로, 상호 간에 조립되어 형성된다.
제2도전핀부(110b)는 제2도전핀(120b)이 제1도전핀(120a)의 제1결합홈(123a)에 십(十)자 단면으로 끼움결합되게, 각각의 관통홀(111)에 삽입되어, 제1도전핀부(110a)과 전기적으로 연결된다.
그리고, 제2도전핀부(110b)는 제2접착시트(150b)에 의해 모듈본체의 하면에 접착된다. 제2접착시트(150b)는 절연성을 가진다. 제2접착시트(150b)는 제2관통개구(141)보다 큰 면적을 가진 제2시트개구(미도시)가 마련되어, 제2도전핀(120b)이 모듈본체(110)의 하부로 노출되게 복수의 제2도전판(140b)을 모듈본체(110)의 하면에 접착한다.
기존의 포고핀에 내장된 스프링을 따라 신호가 전달되는 것과 비교하여, 본 발명은 신호라인이 모듈본체의 상하방향으로 직선으로 마련되어, 하이-스피드로 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결할 수 있다.
기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상하 방향으로의 탄성을 유지하기 위해 물리적인 스프링을 사용하게 되고, 배럴 내부에 스프링과 핀을 삽입하고, 배럴을 다시 하우징의 관통공 내부에 삽입하여야 하므로 그 공정이 복잡하다.
이에 반해, 본 발명은 도전핀이 박막공정을 통해 일체형으로 제작되고, 도전핀에 탄성스프링이 끼워진 상태로 열쇠가 열쇠구멍에 꽂히듯이 도전판의 관통개구에 삽입되는 방식으로 제1 및 제2도전핀부가 간단하게 제작될 수 있다.
기존의 포고핀이 신호라인으로 설치치된 양방향 도전성 모듈과 비교하여, 본 발명은 도전핀부의 구조 및 조립공정의 단순화로, 도전핀부를 제작하는 과정에서 발생되는 도전핀부의 불량율을 감소시킬 수 있고, 양방향 도전성 모듈의 제작단가를 절감시킬 수 있다.
본 발명은 도전핀부가 상부디바이스에 탄성적으로 접촉되어, 상부디바이스와의 반복적인 접촉에도 상부디바이스의 가압에 의한 양방향 도전성 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 양방향 도전성 모듈(100)은 복수의 도금패턴(115)을 더 구비할 수 있다. 복수의 도금패턴(115)은 복수의 관통홀(111)의 내벽을 따라 모듈본체(110)의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성한다. 상부디바이스의 단자(21)와 하부디바이스의 단자(31)는 제1도전핀부(110a)와 제2도전핀부(110b), 그리고, 도전패턴(115)에 의해 전기적으로 연결된다.
복수의 제1도전핀부(110a)는 복수의 제1도전판(140a)이 복수의 도금패턴(115)에 각각 전기적으로 접촉되게 모듈본체(110)의 상면에 설치된다. 그리고, 복수의 제2도전핀부(110b)는 복수의 제2도전판(140b)이 복수의 도금패턴(115)에 각각 전기적으로 접촉되게 모듈본체(110)의 하면에 설치된다.
복수의 도금패턴(115)은, 모듈본체(110)가 관통홀(111)을 둘러싼 부분만 도전성을 가지게 에청처리된 후, 복수의 관통홀(111)의 내벽면을 따라 모듈본체(110)의 상면 및 하면으로 연장되게 니켈 도금된 후 금도금되어 형성될 수 있다. 도금패턴(115)은
Figure 112019079537061-pat00001
의 종단면을 가진다.
본 발명은 모듈본체(110)인 PCB를 에칭한 후 도금처리하여 신호라인인 도금패턴(115)을 형성하여, 종래기술의 PCR타입 양방향 도전성모듈과 달리 상하 방향으로의 두께 형성에 제한을 받지 않아, 두께가 매우 얇은 초슬림 및 초소형의 양방향 도전성 모듈을 제작할 수 있다.
그리고, 본 발명은 각각의 관통홀마다 제1도전핀부와 제2도전핀부에 의한 신호라인과, 그리고, 도금패턴에 의한 신호라인이 마련되어, 종래기술의 PCR타입의 양방향 도전성 모듈의 문제점이었던 도전성 파우더의 퍼짐으로 인한 접촉불량을 방지할 수 있다.
● 제 2 실시예
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(200)에 대해 설명하기로 한다. 도 4에 도시된 화살표는, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)가 양방향 도전성 모듈(200)에 의해 전기적으로 연결될 때, 신호전달경로를 표시한 것이다.
양방향 도전성 모듈(200)은 모듈본체(210), 복수의 도금패턴(215) 및 복수의 제1도전핀부(210a), 복수의 제2도전핀부(210b), 제1접착시트(250a), 제2접착시트(250b), 제1고정판(260a) 및 제2고정판(260b)을 포함한다.
본 실시예에서, 도금패턴(215)은 관통홀의 상하방향으로 신호라인을 형성한다. 본 실시예에서는 설명의 반복을 피하기 위해, 상술한 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 모듈본체(210), 도금패턴(215), 제1접착시트(250a) 및 제2접착시트(250b)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 상술한 제1실시예와 상이한 복수의 제1도전핀부(210a), 복수의 제2도전핀부(210b), 제1고정판(260a) 및 제2고정판(260b)에 대해 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 복수의 제1도전핀부(210a)는 도전성을 가지며, 각각의 도금패턴(215)에 전기적으로 접촉되고, 모듈본체(210)의 상부로 돌출되게 모듈본체(210)에 설치되며, 상하방향으로 탄성을 가져 상부디바이스(20)의 단자가 탄성적으로 접촉된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1도전핀부(210a)는 제1도전핀(220a), 제1탄성스프링(230a)과 제1도전판(240a)로 구성된다.
제1도전핀(220a)은 도전성을 가지며, 상부디바이스(20)와 전기적으로 접촉된다. 제1도전핀(220a)은 전기전도도가 높이기 위해, 니켈 또는 금 중 적어도 하나로 도금처리된다. 제1도전핀(220a)은 제1도전판(240a)의 제1관통개구(241)에서 상하방향으로 이동가능하게 제1도전판(240a)에 설치된다.
도 5(a)를 참조하면, 제1도전핀(220a)은 제1접촉팁(222a), 제1핀몸체(221a), 이탈방지홈(223a), 제1걸림턱(226a)과 제1걸림부(225a)로, 양방향 화살표 모양으로 형성될 수 있다. 제1도전핀(220a)은 박막가공을 통해 제1접촉팁(222a), 제1핀몸체(221a), 제1이탈방지홈(223a), 제1걸림턱(226a)과 제1걸림부(225a)가 일체로 형성된다. 본 실시예에서, 제1핀몸체(221a)를 기준으로, 제1접촉팁(222a)와 제1걸림부(225a)는 양방향 화살표를 형성하게 마련된다.
여기서, 제1접촉팁(222a)은 제1도전핀(220a)이 상부디바이스(20)의 단자(21)에 전기적으로 접촉되는 부분이다. 제1접촉팁(222a)은 상부디바이스의 단자(21)와 전기적으로 접촉되는 부분이다. 제1접촉팁(222a)은 상부디바이스의 단자(21)와의 접촉효율을 높이기 위해, 상부디바이스의 단자(21)와 접촉되는 부분이 뾰족한 형상 또는 크라운 형상을 가질 수 있다.
제1핀몸체(221a)는 제1접촉팁(222a)으로부터 하부방향으로 연장되어 제1탄성스프링(230a)이 통과되는 부분이다. 제1핀몸체(221a)의 폭(A)은 제1관통개구(241)의 폭보다 작다.
제1걸림턱(226a)은 제1핀몸체(221a)가 제1탄성스프링(230a)을 통과할 때 제1접촉팁(222a)이 제1탄성스프링(230a)의 상부에 위치하도록 제1탄성스프링(230a)에 걸리는 부분이다. 제1걸림턱(226a)의 폭은 제1핀몸체(221a)의 폭(A)보다 크다.
제1걸림턱(226a)에는 제1이탈방지홈(223a)이 마련된다. 제1이탈방지홈(223a)은 제1탄성스프링(230a)이 제1도전핀(220a)를 둘러싸게 설치될 때, 제1걸림턱(226a)과 접하는 부분의 제1탄성스프링(230a)의 끝단이 삽입되는 부분이다. 제1이탈방지홈(223a)은 상부디바이스의 반복적인 가압에 의해 제1탄성스프링(230a)이 제1도전핀(220a)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 마련된 것이다.
제1걸림부(225a)는 제1핀몸체(221a)의 하부로 화살표 형상으로 연장되어 억지끼움방식으로 제1관통개구(241)를 관통하여 제1도전판(240a)에 걸리는 부분이다. 제1걸림부(225a)의 폭(B)는 제1관통개구(241)의 폭보다 크다.
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제1탄성스프링(230a)의 상단은 제1이탈방지홈(223a)으로 삽입되게, 제1도전핀(220a)에 설치된다.
도 5(c)에 도시된 바와 같이, 제1도전핀(220a)은, 제1걸림부(224a)가 제1핀몸체(221a)에 대해 단차진 부분이 휘어지면서 억지끼움방식으로 제1관통개구(241)를 관통하여 제1도전판(240a)에 설치된다. 이때, 제1도전핀(220a)은 제1탄성스프링(230a)이 제1핀몸체(221a)를 둘러싸인 상태로, 제1도전판(240a)에 설치된다.
제1탄성스프링(230a)은 제1도전핀(220a)을 상부방향으로 탄성적으로 지지하되, 제1도전핀(220a)이 상부디바이스(20)가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상부방향으로 제1도전핀(220a)에 복원력을 제공한다.
제1탄성스프링(230a)은 상부디바이스(20)의 단자(21)가 제1도전핀(220a)을 누르는 힘에 의해 탄성압축된다. 제1탄성스프링(230a)은 상부디바이스(20)가 제1도전핀(220a)을 누르는 힘이 제거되면 압축이 해제되면서 제1도전핀(220a)으로 복원력을 제공하면서, 제1도전핀(220a)를 상부방향으로 밀어올린다.
제1도전판(240a)은 도금패턴(215)과 전기적으로 접촉되고, 관통홀(211)을 덮도록 모듈본체(210)의 상면에 설치된다. 제1도전판(240a)은 제1접착시트(250a)에 의해 모듈본체의 상면에 접착된다. 본 실시예의 제1도전판(240a)은 상술한 제1실시예의 제1도전판(140a)과 동일한 바, 이하에서는 제1도전판(240a)에 대한 설명은 생략한다.
제2도전핀부(210b)는 제2도전핀(220b), 제2탄성스프링(230b)과 제2도전판(240b)로 구성된다. 본 실시예에서, 제2도전핀부(210b)는 제1도전핀부(210a)와 동일한 구조로 채택가능하므로, 제2도전핀부(210b)의 구성 각각에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제1고정판(260a)은 제1도전핀부(210a)가 상부디바이스(20)의 단자(21)에 전기적으로 접촉될 때, 제1도전핀(220a) 및 제1탄성스프링(230a)의 이동을 가이드한다. 본 발명은 제1고정판(260a)에 의해 상부디바이스(20)가 누르는 힘에 의한 제1탄성스프링(230a)의 압축 또는 압축해제시 발생가능한 제1도전핀(220a)과 제1탄성스프링(230a)의 휨을 방지할 수 있다.
제1고정판(260a)은 절연성을 가진다. 제1고정판(260a)은 복수의 도금패턴(215)과 대응되게 관통홀(211)의 직경보다 큰 직경을 가진 복수의 제1가이드홀(261a)이 마련된다. 제1고정판(260a)은 복수의 제1도전핀(220a)이 복수의 제1가이드홀(261a)에 각각 위치되게 모듈본체(210)의 상면에 설치된다.
제2고정판(260b)은 모듈본체의 하면에 설치되어, 제2도전핀부(210b)의 상하방향으로의 이동을 가이드한다. 제2고정판(260b)은 제1고정판(260a)과 동일한 구조를 가지는바, 제2고정판(260b)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 상부디바이스(20)가 제1도전핀(220a)을 누르는 힘에 의해 제1탄성스프링(230a)이 압축되면서 제1도전판(240a)이 도금패턴(215)에 전기적으로 접촉되면서 신호라인을 형성한다.
기존의 포고핀에 내장된 스프링을 따라 신호가 전달되는 것과 비교하여, 본 발명은 신호라인인 도금패턴(215) 모듈본체의 상하방향으로 직선으로 마련되어, 하이-스피드로 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결할 수 있다.
기존의 포고-핀(Pogo-pin) 타입의 반도체 테스트 소켓은 상하 방향으로의 탄성을 유지하기 위해 물리적인 스프링을 사용하게 되고, 배럴 내부에 스프링과 핀을 삽입하고, 배럴을 다시 하우징의 관통공 내부에 삽입하여야 하므로 그 공정이 복잡하다.
이에 반해, 본 발명은 도전핀(예컨대, 제1도전핀(220a), 제2도전핀(220b))이 박막공정을 통해 일체형으로 제작되고, 도전핀(예컨대, 제1도전핀(220a), 제2도전핀(220b))에 탄성스프링(예컨대, 제1탄성스프링(230a), 제2탄성스프링(230b))이 끼워진 상태로 열쇠가 열쇠구멍에 꽂히듯이 도전판(예컨대, 제1도전판, 제2도전판)의 관통개구에 삽입되는 방식으로 제1도전핀부 및 제2도전핀부가 간단하게 제작될 수 있다.
기존의 포고핀이 신호라인으로 설치치된 양방향 도전성 모듈과 비교하여, 본 발명은 도전핀부의 구조 및 조립공정의 단순화로, 도전핀부를 제작하는 과정에서 발생되는 도전핀부의 불량율을 감소시킬 수 있고, 양방향 도전성 모듈의 제작단가를 절감시킬 수 있다.
본 발명은 복수의 도전핀부(예컨대, 제1도전핀부와 제2도전핀부)가 상부디바이스와 하부디바이스에 탄성적으로 접촉되어, 상부디바이스의 반복적인 접촉에도 상부디바이스의 가압에 의한 양방향 도전성 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
● 제 3 실시예
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양방향 도전성 모듈(300)에 대해 설명하기로 한다. 도 6에 도시된 화살표는, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)가 양방향 도전성 모듈(300)에 의해 전기적으로 연결될 때, 신호전달경로를 표시한 것이다.
양방향 도전성 모듈(300)은 모듈본체(310), 복수의 도금패턴(315) 및 복수의 제1도전핀부(310a), 복수의 제2도전핀부(310b), 탄성스프링(330), 제1접착시트(350a), 제2접착시트(350b), 제1고정판 및 제2고정판을 포함한다. 도 6 및 도 7에서는 제 2 실시예에서 상술한 제1고정판 및 제2고정판이 생략되었으나, 이는 설명의 편의를 위해 도면에서 생략한 것이다.
본 실시예에서, 도금패턴(315)은 관통홀의 상하방향으로 신호라인을 형성한다. 본 실시예에서는 설명의 반복을 피하기 위해, 상술한 제1실시예와 동일한 기능을 수행하는 모듈본체(310), 도금패턴(315), 제1접착시트(350a) 및 제2접착시트(350b)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 상술한 제1실시예와 상이한 복수의 제1도전핀부(310a), 복수의 제2도전핀부(310b)와, 탄성스프링(330)에 대해 설명하기로 한다.
도 6를 참조하면, 복수의 제1도전핀부(310a)는 도전성을 가지며, 각각의 도금패턴(315)에 전기적으로 접촉되고, 모듈본체(310)의 상부로 돌출되게 모듈본체(310)에 설치되며, 상하방향으로 탄성을 가져 상부디바이스(20)의 단자(21)가 탄성적으로 접촉된다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 제1도전핀부(310a)는 제1도전핀(320a)과 제1도전판(340a)로 구성된다.
제1도전핀(320a)은 도전성을 가지며, 상부디바이스(20)와 전기적으로 접촉된다. 제1도전핀(320a)은 전기전도도가 높이기 위해, 니켈 또는 금 중 적어도 하나로 도금처리된다. 제1도전핀(320a)은 제1도전판(340a)의 제1관통개구(341)에서 상하방향으로 이동가능하게 제1도전판(340a)에 설치된다.
제1도전핀(320a)은 박막가공을 통해 제1접촉팁(322a), 제1핀몸체(321a), 제1팁홈(327a), 제1걸림턱(326a)과 제1끼움결합홈(325a)가 일체로 형성된다.
제1끼움결합홈(325a)은 제1핀몸체(321a)에 마련된다. 제1끼움결합홈(325a)은 탄성스프링(330)이 끼워지는 부분이다.
제1도전핀(320a)은 제1접촉팁(322a)에 마련된 제1팁홈(327a)에 십(十)자 형상으로 교차되게 끼움결합되는 제1조립접촉팁(323a)이 더 구비되어, 크라운 형상을 가질 수 있다.
제1조립접촉팁(323a)에는 제1조립팁홈(324a)가 마련된다. 제1조립접촉팁(323a)는 제1조립팁홈(324a)가 제1팁홈(327a)에 십(十)형으로 교차되게, 제1접촉팁(322a)에 끼움결합된다.
제2도전핀(320b)은 제1도전핀(320a)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 또는 제2도전핀(320b)은 박막가공방식으로, 끝단이 뾰족하게 돌출되게 제작될 수 있다. 제2도전핀(320b)에는 제2끼움결합홈(323a)이 마련된다. 제2끼움결합홈(323a)은 탄성스프링(330)이 끼워지는 부분이다.
본 발명에 따른 양방향 도전성 모듈(300)은 다음과 같은 순서를 따라 조립된다.
도금패턴(315)이 마련된 모듈본체(310)가 구비된다. 복수의 관통홀(311)에 탄성스프링(330)이 각각 내장된다.
복수의 제1도전판(340a)이 도금패턴(315)에 전기적으로 접촉되게 모듈본체(310)의 상면에 놓인다. 이때, 복수의 제1도전판(340a)은 상호 간에 통전되지 않게 모듈본체(310)의 상면에 놓인다. 제1접착시트(350a)가 복수의 제1도전판(340a)이 놓인 모듈본체(310)의 상면에 접착된다.
이어서, 열쇠가 열쇠구멍에 꽂히듯히, 제1도전핀(320a)이 제1도전판(340a)의 관통개구(341)에 꽂힌다. 제1도전핀(320a)은 제1도전판(340a)을 관통하여 관통홀(311)로 삽입되면서, 탄성스프링(330)에 끼워진다. 이 과정에서, 제1도전핀(320a)은 제1끼움결합홈(325a)에 탄성스프링(330)이 끼워지면서, 탄성스프링(330)과 결합된다.
다음으로, 복수의 제1도전판(340a)과 동일한 방식으로, 복수의 제2도전판(340b)이 모듈본체(310)의 하면에 설치된다. 제2도전판(340b)이 제2접착시트(350b)에 의해 모듈본체(310)의 하면에 설치된다. 그리고, 제2도전판(340b)은 모듈본체(310)의 하면에서 도금패턴(315)과 전기적으로 접촉되게 위치된다. 이후, 제2도전핀(320b)이 제2도전판(340b)을 관통하여 제2끼움결합홈(325b)에 탄성스프링(330)이 끼워지면서, 탄성스프링(330)과 끼움결합된다.
본 발명은 제1도전핀(320a)과 제2도전핀(320b)이 탄성스프링(330)에 결합되어 상하방향으로 탄성을 가지되, 도금패턴(315)을 신호라인으로 하여, 제1도전핀(320a)이 상부디바이스의 단자(21)에 전기적으로 접촉될 때, 상부디바이스(20)의 신호는 제1도전핀(320a), 도금패턴(315)과 제2도전핀(320b)을 통해 하부디바이스(30)로 전달된다. 본 발명은 종래의 포고핀과 비교하여 신호라인의 길이가 짧아, 하이-스피드로, 상부디바이스(20)와 하부디바이스(30)를 전기적으로 연결할 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100, 200, 300: 양방향 도전성 모듈
110, 210, 310: 모듈본체 115, 215, 315: 도금패턴
110a, 210a, 310a: 제1도전핀부 110b, 210b, 310b: 제2도전핀부
120a, 220a, 320a: 제1도전핀 120b, 220b, 320b: 제2도전핀
130a, 230a: 제1탄성스프링 130b, 230b: 제2탄성스프링
330: 탄성스프링 140a, 240a, 340a: 제1도전판
140b, 240b, 340b: 제2도전판 150a, 250a, 350a: 제1접착시트
150b, 250b, 350b: 제2접착시트 260a: 제1고정판
260b: 제2고정판

Claims (25)

  1. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈에 있어서,
    상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체;
    도전성을 가지며, 상기 모듈본체의 상부로 돌출되게 각각의 상기 관통홀에 설치되고, 상하방향으로 탄성을 가져 상기 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부; 및
    도전성을 가지며, 상기 모듈본체의 하부로 돌출되게 각각의 상기 관통홀에 설치되되, 상기 관통홀 내부에서 상기 제1도전핀부와 끼움결합되어 상기 제1도전핀부와 전기적으로 연결되어 상하방향으로 신호라인을 형성하고, 상하방향으로 탄성을 가져 상기 하부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제2도전핀부를 포함하며,
    상기 제1도전핀부는,
    제1관통개구가 마련되고, 상기 관통홀의 큰 직경을 가져, 상기 관통홀을 덮도록 상기 모듈본체의 상면에 설치되는 제1도전판;
    도전성을 가지며, 상기 제1관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 상기 제1도전판에 설치되고, 상기 상부디바이스의 단자에 전기적으로 접촉되는 제1접촉팁과, 상기 제2도전핀부와 끼움결합되는 제1결합홈이 마련된 제1도전핀; 및
    상기 제1도전핀의 상기 제1접촉팁과 상기 제1도전판 사이에 위치되어, 상기 제1도전핀을 상부방향으로 탄성적으로 지지하되, 상기 제1도전핀이 상기 상부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상기 상부방향으로 상기 제1도전핀에 복원력을 제공하는 제1탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1도전핀은,
    상기 제1접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 상기 제1탄성스프링이 통과되고, 상기 제1결합홈이 마련된 제1핀몸체와,
    상기 제1핀몸체가 상기 제1탄성스프링을 통과할 때 상기 제1접촉팁이 상기 제1탄성스프링의 상부에 위치하도록 상기 제1탄성스프링에 걸리는 제1걸림턱과,
    상기 제1핀몸체의 양측으로 돌출되어, 억지끼움방식으로 상기 제1관통개구를 관통하여 상기 제1도전판에 걸리는 제1걸림부가 구비되고,
    상기 제1접촉팁, 상기 제1핀몸체, 상기 제1걸림턱과 상기 제1걸림부가 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2도전핀부는,
    제2관통개구가 마련되고, 상기 관통홀의 큰 직경을 가져, 상기 관통홀을 덮도록 상기 모듈본체의 하면에 설치되는 제2도전판;
    도전성을 가지며, 상기 제2관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 상기 제2도전판에 설치되고, 상기 하부디바이스의 단자에 전기적으로 접촉되는 제2접촉팁과 상기 제1결합홈와 끼움결합되는 제2결합홈이 마련되어, 상기 제1도전핀과 십(十)자 단면으로 끼움결합되는 제2도전핀; 및
    상기 제2도전핀의 상기 제2접촉팁과 상기 제2도전판 사이에 위치되어, 상기 제2도전핀을 하부방향으로 탄성적으로 지지하되, 상기 제2도전핀이 상기 상부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상기 하부방향으로 상기 제2도전핀에 복원력을 제공하는 제2탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2도전핀은,
    상기 제2접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 상기 제2탄성스프링이 통과되고, 상기 제2결합홈이 마련된 제2핀몸체와,
    상기 제2핀몸체가 상기 제2탄성스프링을 통과할 때 상기 제2접촉팁이 상기 제2탄성스프링의 하부에 위치하도록 상기 제2탄성스프링에 걸리는 제2걸림턱과,
    상기 제2핀몸체의 양측으로 돌출되어, 억지끼움방식으로 상기 제2관통개구를 관통하여 상기 제2도전판에 걸리는 제2걸림부가 구비되고,
    상기 제2접촉팁, 상기 제2핀몸체, 상기 제2걸림턱과 상기 제2걸림부가 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 관통홀의 내벽을 따라 상기 모듈본체의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도금패턴을 더 포함하고,
    상기 복수의 제1도전판은 상기 복수의 도금패턴에 각각 전기적으로 접촉되게 상기 모듈본체의 상면에 설치되고, 상기 복수의 제2도전판은 상기 복수의 도금패턴에 각각 전기적으로 접촉되게 상기 모듈본체의 하면에 설치되는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  7. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈에 있어서,
    상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체;
    상기 복수의 관통홀의 내벽을 따라 상기 모듈본체의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도금패턴;
    도전성을 가지며, 각각의 상기 도금패턴에 전기적으로 접촉되고, 상기 모듈본체의 상부로 돌출되게 상기 모듈본체에 설치되며, 상하방향으로 탄성을 가져 상기 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부; 및
    도전성을 가지며, 상기 모듈본체의 하부로 돌출되게 각각의 상기 관통홀에 설치되되, 상기 관통홀 내부에서 상기 제1도전핀부와 끼움결합되어 상기 제1도전핀부와 전기적으로 연결되어 상하방향으로 신호라인을 형성하고, 상하방향으로 탄성을 가져 상기 하부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제2도전핀부를 포함하며,
    상기 제1도전핀부는,
    제1관통개구가 마련되고, 상기 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 상기 모듈본체의 상면에 설치되는 제1도전판;
    도전성을 가지며, 상기 상부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제1접촉팁이 마련되고, 상기 제1관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 상기 제1도전판에 설치되는 제1도전핀; 및
    상기 제1도전핀의 상기 제1접촉팁과 상기 제1도전판 사이에 위치되어, 상기 제1도전핀을 상부방향으로 탄성적으로 지지하되, 상기 제1도전핀이 상기 상부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상기 상부방향으로 상기 제1도전핀에 복원력을 제공하는 제1탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제1도전핀은,
    상기 제1접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 상기 제1탄성스프링이 통과되는 제1핀몸체와,
    상기 제1핀몸체가 상기 제1탄성스프링을 통과할 때 상기 제1접촉팁이 상기 제1탄성스프링의 상부에 위치하도록 상기 제1탄성스프링에 걸리는 제1걸림턱과,
    상기 제1핀몸체의 하부로 화살표 형상으로 연장되어 억지끼움방식으로 상기 제1관통개구를 관통하여 상기 제1도전판에 걸리는 제1걸림부가 구비되고,
    상기 제1접촉팁, 상기 제1핀몸체, 상기 제1걸림턱과 상기 제1걸림부가 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제2도전핀부는,
    제2관통개구가 마련되고, 상기 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 상기 모듈본체의 하면에 설치되는 제2도전판;
    도전성을 가지며, 상기 하부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제2접촉팁이 마련되고, 상기 제2관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 상기 제2도전판에 설치되는 제2도전핀; 및
    상기 제2도전핀의 상기 제2접촉팁과 상기 제2도전판 사이에 위치되어, 상기 제2도전핀을 하부방향으로 탄성적으로 지지하되, 상기 제2도전핀이 상기 하부디바이스가 누르는 힘에 의해 눌려졌을 때 상기 하부방향으로 상기 제2도전핀에 복원력을 제공하는 제2탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제2도전핀은,
    상기 제2접촉팁으로부터 하부방향으로 연장되어 상기 제2탄성스프링이 통과되는 제2핀몸체와,
    상기 제2핀몸체가 상기 제2탄성스프링을 통과할 때 상기 제2접촉팁이 상기 제2탄성스프링의 상부에 위치하도록 상기 제2탄성스프링에 걸리는 제2걸림턱과,
    상기 제2핀몸체의 하부로 화살표 형상으로 연장되어 억지끼움방식으로 상기 제2관통개구를 관통하여 상기 제2도전판에 걸리는 제2걸림부가 구비되고,
    상기 제2접촉팁, 상기 제2핀몸체, 상기 제2걸림턱과 상기 제2걸림부는 박막 가공을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  12. 제 3 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제1도전핀은 상기 제1걸림턱에 상기 제1탄성스프링이 삽입되는 제1이탈방지홈이 마련되어, 상기 제1탄성스프링의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  13. 제 5 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제2도전핀은 상기 제2걸림턱에 상기 제2탄성스프링이 삽입되는 제2이탈방지홈이 마련되어, 상기 제2탄성스프링의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  14. 상부디바이스와 하부디바이스를 전기적으로 연결하는 양방향 도전성 모듈에 있어서,
    상하방향으로 관통된 복수의 관통홀이 형성된 모듈본체;
    상기 복수의 관통홀의 내벽을 따라 상기 모듈본체의 상면 및 하면으로 연장되게 도금처리되어, 상하방향으로 신호라인을 형성하는 복수의 도금패턴;
    상기 복수의 관통홀에 각각 내장된 복수의 탄성스프링; 및
    도전성을 가지며, 각각의 상기 도금패턴에 전기적으로 접촉되고, 상기 모듈본체의 상부로 돌출되게 상기 모듈본체에 설치되고, 상기 복수의 탄성스프링의 각각에 끼움결합되어, 상기 상부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제1도전핀부를 포함하며,
    상기 제1도전핀부는,
    제1관통개구가 마련되고, 상기 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 상기 모듈본체의 상면에 설치되는 제1도전판; 및
    도전성을 가지며, 상기 제1관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 상기 제1도전판에 설치되고, 상기 상부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제1접촉팁과, 상기 탄성스프링과 끼움결합되는 제1끼움결합홈이 마련된 제1도전핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1도전핀은 상기 제1접촉팁의 하부로 단차지게 연장되고 측면에 상기 제1끼움결합홈이 마련된 제1핀몸체, 상기 제1접촉팁과 상기 제1끼움결합홈이 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  17. 제 14 항에 있어서,
    도전성을 가지며, 상기 도금패턴에 각각 전기적으로 접촉되고, 상기 모듈본체의 하부로 돌출되게 상기 모듈본체에 설치되고, 상기 복수의 탄성스프링의 각각에 끼움결합되어, 상기 하부디바이스의 단자가 탄성적으로 접촉되는 복수의 제2도전핀부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제2도전핀부는,
    제2관통개구가 마련되고, 상기 도금패턴과 전기적으로 접촉되게 상기 모듈본체의 하면에 설치되는 제2도전판; 및
    도전성을 가지며, 상기 제2관통개구에서 상하방향으로 이동가능하게 상기 제2도전판에 설치되고, 상기 하부디바이스의 단자와 전기적으로 접촉되는 제2접촉팁과, 상기 탄성스프링과 끼움결합되는 제2끼움결합홈이 마련된 제2도전핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2도전핀은 상기 제2접촉팁의 하부로 단차지게 연장되고 측면에 상기 제2끼움결합홈이 마련된 제2핀몸체, 상기 제2접촉팁과 상기 제2끼움결합홈이 박막가공을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  20. 제 1 항, 제 7 항 또는 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1도전핀은 상기 제1접촉팁에 마련된 제1팁홈에 십(十)자 형상으로 교차되게 끼움결합되는 제1조립접촉팁이 더 구비된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  21. 제 4 항, 제 10 항 또는 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2도전핀은 상기 제2접촉팁에 마련된 제2팁홈에 십(十)자 형상으로 교차되게 끼움결합되는 제2조립접촉팁이 더 구비된 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  22. 제 1 항, 제 7 항 또는 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연성을 가지며, 상기 제1관통개구보다 큰 면적을 가진 제1시트개구가 마련되어, 상기 제1도전핀이 상기 모듈본체의 상부로 노출되게 상기 복수의 제1도전판을 상기 모듈본체의 상면에 접착하는 제1접착시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  23. 제 4 항, 제 10 항 또는 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연성을 가지며, 상기 제2관통개구보다 큰 면적을 가진 제2시트개구가 마련되어, 상기 제2도전핀이 상기 모듈본체의 하부로 노출되게 상기 복수의 제2도전판을 상기 모듈본체의 하면에 접착하는 제2접착시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  24. 제 6 항, 제 7 항 또는 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연성을 가지며, 상기 복수의 도금패턴과 대응되게 상기 관통홀의 직경보다 큰 직경을 가진 복수의 제1가이드홀이 마련되고, 상기 복수의 제1도전핀이 상기 복수의 제1가이드홀에 각각 위치되게 상기 모듈본체의 상면에 설치되어, 상기 복수의 제1도전핀의 이탈을 방지하는 제1고정판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
  25. 제 6 항, 제 10 항 또는 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연성을 가지며, 상기 복수의 도금패턴과 대응되게 상기 관통홀의 직경보다 큰 직경을 가진 복수의 제2가이드홀이 마련되고, 상기 복수의 제2도전핀이 상기 복수의 제2가이드홀에 각각 위치되게 상기 모듈본체의 하면에 설치되어, 상기 복수의 제2도전핀의 이탈을 방지하는 제2고정판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 도전성 모듈.
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