KR102265359B1 - 도전성 박막을 이용한 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓 - Google Patents

Abstract

프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓이 개시된다. 프로브 핀은, 일측에 배치된 제 1 절연체; 타측에 배치된 제 2 절연체; 및 상기 제 1 절연체 및 제 2 절연체 사이에 배치되고, 상기 제 1 절연체 및 제 2 절연체에 의해 감싸지는 도전성 박막을 포함하고, 상기 제1 절연체 또는 상기 제2 절연체는 탄성이 있는 연성 절연체이고, 상기 도전성 박막은, 전도성이 있고 탄성이 있는 구리(Cu)일 수 있다.

Description

도전성 박막을 이용한 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓{PROBE PIN USING CONDUCTIVE THIN FILM AND TEST SOCKET INCLUDING THE SAME}

본 발명은 반도체 칩을 테스트하기 위한 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 각종 반도체 칩을 생산할 때에는 그 전기적 성능이나 불량 등에 대한 테스트가 수행되고, 이러한 전자 부품의 테스트하기 위한 테스트 소켓이 사용된다.

테스트 소켓은 반도체 칩을 구성하는 집적 회로와 테스트 장치 사이에 끼워 넣어 집적 회로와 테스트 장치 상호간에 전기가 도통되도록 함으로써 반도체 칩의 신호 전달을 테스트하는 소모성 부품으로 정의할 수 있다.

특히, 테스트 소켓은 반도체 칩의 전기적 노드와 테스트 소켓의 전기적 노드를 서로 연결하는 다수의 프로브 핀들(probe pins)을 포함한다.

예를 들어, 도 1을 참조하면, 테스트 소켓(2000)을 이용하여 반도체 칩(1000)을 테스트하는 개념도가 도시된다. 도 1에서, 테스트 소켓(2000)은, 반도체 칩(1000)의 단자(1020)와 대응하는 위치에 상하 방향의 관통공(2040)이 형성된 하우징(2030), 하우징(2030)의 관통공(2040) 내에 장착되어 반도체 칩(1000)의 단자(1020)와 테스트 소켓(2000)의 패드(2020)를 전기적으로 연결시키는 프로브 핀(3000)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 반도체 칩(1000)의 단자(1020)가 테스트 소켓(200)의 프로브 핀(3000)에 맞닿으면, 프로브 핀(3000)의 탄성력에 의해 프로브 핀(3000)이 스프링의 탄성력으로 수축하면서 프로브 핀(3000)이 패드(2020)와 단자(1020)를 서로 전기적으로 연결한다.

이때, 비 메모리 반도체 칩의 테스트를 위한 프로브 핀으로는 포고 핀(POGO PIN)이라 불리는 제품이 주로 사용된다. 포고 핀은 도 1에서 설명한 것과 마찬가지로 코일 스프링을 이용한 탄성력을 갖고 있어 단자(1020)와 패드(2020)를 서로 전기적으로 연결시킨다.

한편, 포고 핀은 단자(1020)와 접촉하는 탑침, 패드(2020)와 접촉하는 하부침, 탑침과 하부침을 양 끝단에 갖는 원통형 몸체, 원통형 몸체 내부 또는 외부에 배치되어 탄성력을 제공하는 코일 스프링으로 구성된다.

즉, 포고 핀은 적어도 4개의 구성요소들이 서로 개별적으로 구성되어 있어 가공 및 조립이 까다롭고 제조비용이 높은 문제가 있다. 또한, 전기적 신호가 포고 핀을 통해 전달될 때, 각 구성요소들이 서로 이동하고 부딪치는 과정에서 전기적 신호의 손실이 발생하므로 반도체 칩의 주파수 특성이 변형되는 문제가 있다.

특히, 고전력의 반도체 칩을 테스트할 경우 코일 스프링이 타는 현상이 발생할 수도 있다. 또한, 포고 핀의 몸체는 원통형 몸체의 반경이 매우 미세하기 때문에 미세한 몸체에 탑침과 하부침 등을 조립하려면 자동화를 통해 생산하기 어렵고 대부분 수작업으로 생산되고 있다.

또한, 고주파 반도체 칩을 테스트하기 위해서는 다양한 저항과 유전율을 갖는 각각 다른 포고 핀을 제작해야하기 때문에 수작업으로 다양한 포고 핀을 조립할 때 매우 비효율적이다.

본 발명은 스프링과 같은 탄성부재를 별도로 구비하지 않는 프로브 핀 및 이를 이용한 테스트 소켓을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 각 구성을 일체화하여 전기적인 특성을 향상시키고, 조립공정 없이 제작하여 제조공정을 단순화할 수 있는 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 고주파 반도체칩을 테스트하기 위해 저항값을 맞출 수 있는 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 증착을 통해 제작할 수 있는 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 프로브 핀을 제공한다.

상기 프로브 핀은, 일측에 배치된 제 1 절연체; 타측에 배치된 제 2 절연체; 및 상기 제 1 절연체 및 제 2 절연체 사이에 배치되고, 상기 제 1 절연체 및 제 2 절연체에 의해 감싸지는 도전성 박막을 포함한다.

상기 제1 절연체 또는 상기 제2 절연체는 탄성이 있는 연성 절연체일 수 있다.

상기 도전성 박막은, 전도성이 있고 탄성이 있는 구리(Cu)일 수 있다.

상기 연성 절연체는, 폴리이미드(PI), 액정폴리머(LCP), PTFE(Polytetrafluoroethylene), 테프론(Teflon), PFA(perfluoroalkoxy), PPS(Polyphenylene Sulfide), PPE(Polyphenylene Ether), 및 PPO(Poly Phenylene Oxide)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제1 절연체와 상기 제2 절연체는, 평판(flat plate) 형태로 형성될 수 있다.

상기 제 1 절연체는, 길이 방향으로 길게 연장되어 형성되고, 소정의 폭(W1)을 형성하는 제 1 바디부; 상기 제 1 바디부에서 일측으로 연장되고, 상기 제 1 바디부의 폭(W1) 보다 작은 폭(W2)으로 형성된 제 2 바디부; 및 상기 제 1 바디부에서 타측으로 연장되고, 상기 제 1 바디부의 폭(W1) 보다 작은 폭(W3)으로 형성된 제 3 바디부를 포함할 수 있다.

상기 프로브 핀은, 상기 도전성 박막의 일단에 형성된 제1 탐침; 및 상기 도전성 박막의 타단에 형성된 제2 탐침을 포함할 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 프로브 핀은 스프링과 같은 탄성부재를 별도로 구비하지 않고, 절연체 및 도선이 갖는 재질의 탄성을 통해 휨변형을 형성시킬 수 있기 때문에, 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 본 발명은 일체형의 도전성 박막이 사용되기 때문에 금속 재질에 따른 높은 전기전도도를 확보하여 전기적인 특성을 향상시키고, 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 본 발명에 따른 프로브 핀은 반복적으로 접촉이 발생되는 탐침을 증착을 통해 제작할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 본 발명은 도전성 박막을 통해 전기적으로 연결되기 때문에, 전기 저항, 유전율을 테스트에 적합한 값으로 용이하게 형성시킬 수 있고, 특히, 고주파, 고전압 제품에 적합한 장점이 있다.

다섯째, 본 발명에 따른 프로브 핀은 도전성 박막과 절연체를 일체화시켜 한번에 조립할 수 있기 때문에, 제작이 간편하여 대량생산에 유리할 뿐만 아니라 조립에 따른 제조원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

여섯째, 본 발명은 복수개의 도전성 막대들을 배치할 수 있기 때문에, 하나의 프로브 핀을 통해 복수개소에서 테스트를 진행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 테스트 소켓(2000)을 이용하여 반도체 칩(1000)을 테스트하는 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 포고 핀을 구비한 테스트 소켓을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 핀의 사시도이이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 도 3의 A-A를 따라 절단된 측면단면도이다.
도 6은 도 3의 B-B를 따라 절단된 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 C의 확대도이다.
도 8은 도 6에 도시된 D의 확대도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 포함된 도전성 박막을 2개 이상의 도전성 막대로 대체한 정단면도이다.
도 10은 도 9에 대한 프로브 핀을 길이 방향에 수직하게 자른 평단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 포함된 도전성 박막을 3개의 도전성 막대로 대체한 정단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 탐침을 배치한 모습을 나타낸 정단면도이이다.
도 13은 일 실시예에 따른 탐침 형상들을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀이 변형된 형태를 도시한 사시도이다.
도 15는 도 14에 따른 프로브 핀에서 도전성 박막의 위치를 변경한 사시도이다.
도 16은 도 15에 따른 프로브 핀의 측단면도이다.
도 17은 도 3에 따른 프로브 핀이 변형된 형태를 나타낸 사시도이다.
도 18은 도 17의 정단면도이다.
도 19는 도 17의 평단면도이다.
도 20은 도 17에 따른 프로브 핀에서 걸림바디를 추가한 사시도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 프로브 핀을 구비한 테스트 소켓을 도시한 정단면도이다.
도 22는 도 21의 측단면도이다.
도 23은 도 21의 작동 상태를 나타낸 정단면도이다.
도 24는 도 21의 작동 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 25는 도 14 내지 도 16에 따른 프로브 핀을 사용한 테스트 소켓의 측단면도이다.
도 26은 도 25의 작동 예시도이다.
도 27은 도 17 내지 도 20에 따른 프로브 핀을 포함하는 테스트 소켓이 도시된 정단면도이다.
도 28은 도 27의 측단면도이다.
도 29는 도 26의 작동 예시도이다.
도 30은 도 28의 작동 예시도이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓에서 탄성 부재가 추가된 형태를 도시한 정단면도이다.
도 32는 도 31에 따른 테스트 소켓의 측면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 2는 일 실시예에 따른 포고 핀을 구비한 테스트 소켓을 도시한다.

도 2를 참조하면, 테스트 대상인 반도체 칩(1)에는 단자(2)가 구비되고, 이에 대향하는 위치에는 테스트 소켓의 패드(9)가 구비된 기판(8)이 배치된다.

반도체 칩(1)과 기판(8) 사이에 포고 핀(3)이 위치하고, 포고 핀(3)은, 전자 부품(1)의 단자(2)와 기판(8)의 패드(9)를 서로 전기적으로 연결하게 된다.

포고 핀(3)은 몸체(4, 파이프)의 양단에 제1 플런저(5)와 제2 플런저(6)가 각각 이동 가능하게 설치되고, 몸체(4)의 내부공간에는 스프링(7)이 제1 및 제2 플런저(5, 6)를 지지하도록 설치되어 있다.

이에 따르면, 제1 플런저(5)와 제2 플런저(6)는 스프링(7)에 의해 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 받게 된다.

이때, 제1 플런저(5)는 반도체 칩(1)의 단자(2)와 접속하고, 제2 플런저(6)는 기판(8)의 패드(9)와 연결되어, 결과적으로 반도체 칩(1)의 단자(2)와 기판(8)의 패드(9) 사이가 전기적으로 연결된다.

즉, 제1 플런저(5)의 단부가 반도체 칩(1)의 단자(2)에 접촉하고, 제2 플런저(6)의 단부가 기판(8)의 패드(9)에 접촉하게 되면, 단자(2)와 패드(9)가 전기적으로 연결되는 것이다.

그러나 이와 같은 구성에 따르면, 제1 플런저(5), 스프링(7), 제2 플런저(6) 순으로 신호가 전달되는 구조인데, 이들 각각의 부품들의 전기적 저항은 신호 전달속도를 저해하는 요인으로 작용한다.

나아가 테스트 대상 전자부품의 고집적화 경향에 따라 종래 기술과 같은 포고 핀의 구성으로는 충분한 신호 전달 속도를 구현하기 어렵고, 제1 플런저(5)와 단자(2), 제2 플런저(6)와 패드(9) 사이에 접촉 불량이 발생하여 테스트의 신뢰도에 영향을 미치는 문제가 있다.

또한 몸체(4) 내부의 스프링(7)이 일정 이상의 스트로크까지 변형되어 탄성 변형 한계를 넘어서는 경우, 포고 핀(3)의 수명이 다하게 되는 문제가 빈번하게 발생하고 있다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 핀의 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이고, 도 5는 도 3의 A-A를 따라 절단된 측면단면도이고, 도 6은 도 3의 B-B를 따라 절단된 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 C의 확대도이고, 도 8은 도 6에 도시된 D의 확대도이다.

본 실시예에 따른 프로브 핀(100)은 일측에 배치된 제 1 절연체(10)와, 타측에 배치된 제 2 절연체(20)와, 상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20) 사이에 배치되는 도전성 박막(30)을 포함한다.

상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)은 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)가 서로 다른 형상으로 형성되어도 무방하다.

제1 절연체(10) 또는 제2 절연체(20)는 휘어짐이 있는 연성 절연체일 수 있다. 예를 들어, 연성 절연체는 폴리이미드(PI), 액정폴리머(LCP), PTFE(Polytetrafluoroethylene), 테프론(Teflon), PFA(perfluoroalkoxy), PPS(Polyphenylene Sulfide), PPE(Polyphenylene Ether), 및 PPO(Poly Phenylene Oxide)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 연성 절연체의 유전정접(Dielectric Dissipation Factor, Df)은 0.002 이하일 수 있다. 여기서 유전정접은 절연체의 손실 정도를 나타내는 값일 수 있다.

상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)은 얇은 박판으로 형성될 수 있다.

상기 도전성 박막(30)은 길게 연장되어 형성되고, 전도성이 있고 휘어짐이 있는 구리(Cu)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 박막(30)은 통상적으로 언급되는 '동박'을 사용할 수 있다. 한편, 구리로 만들어진 도전성 박막(30)은 P, Fe, Zr, Mg, S, Ge 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 불순물을 포함할 수 있으나, 본 발명에서 도전성 박막(30)은, 불순물의 질량이 전체 질량의 20ppm 이하가 되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 도전성 박막(30)은, 전체 질량의 0.05 내지 0.20% 에 해당하는 주석(Sn)을 포함할 수도 있고, 주석(Sn)에 더하여 전체 질량의 0.01 내지 0.10% 에 해당하는 은(Ag)을 더 포함할 수도 있다. 도전성 박막(30)이 Sn 또는 이에 더하여 Ag를 더 포함할 경우 도전성 박막(30)의 강도가 조금 높아지는 효과가 있어 휘어짐의 정도를 조절할 수 있다. 다만, Sn 또는 Sn과 Ag를 일정 % 이상 더 포함시킬 경우, 도전율이 저하하거나 강도가 지나치게 높아져 휘어지기 어려질 수 있으므로, Sn과 Ag의 합계 질량이 도전성 박막(30)의 전체 질량의 0.2%를 넘지 않도록 조절하는 것이 유리할 수 있다.

한편 경우에 따라 또는 구현의 편의성에 따라, 도전성 박막(30)은, 단면이 원형으로 이루어진 동축 케이블 형태로 대체될 수 있다.

이하에서는 제 1 절연체(10)를 설명하며, 제1 절연체(10)의 설명은 제2 절연체(20)에도 동일하게 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)는 전체적으로 얇은 박판 형태로 형성될 수 있다.

상기 제 1 절연체(10)는 외력이 가해질 경우, 휨변형될 수 있고, 재질의 탄성을 통해 원상태로 회복될 수 있다. 상기 제 1 절연체(10)는 길이 방향으로 길게 형성되기 때문에, 길이 방향에 대한 탄성변형이 용이하다.

상기 제 1 절연체(10)는 제 1 바디부(11), 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13)를 포함한다.

상기 제 1 바디부(11), 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13)는 일체로 형성될 수 있다.

상기 제 2 바디부(12)는 상기 제 1 바디부(11)의 일측(본 실시예에서 상측)으로 연장되어 형성된다. 상기 제 3 바디부(13)는 상기 제 1 바디부(11)의 타측(본 실시예에서 하측)으로 연장되어 형성된다.

상기 제 1 바디부(11), 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13)의 두께는 동일할 수 있다. 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1) 및 제 2 바디부(12)의 폭(W2)은 서로 상이할 수 있다. 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1) 및 제 3 바디부(13)의 폭(W3)은 서로 상이할 수 있다.

본 실시예에서 상기 제 2 바디부(12)의 폭(W2) 및 제 3 바디부(13)의 폭(W3)은 동일하게 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 제 2 바디부(12)의 폭(W2) 및 제 3 바디부(13)의 폭(W3)이 서로 상이하게 형성되어도 무방하다.

상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1)이 제 2 바디부(12)의 폭(W2)보다 길게 형성될 수 있다. 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1)이 제 3 바디부(13)의 폭(W3)보다 길게 형성될 수 있다.

상기 제 1 바디부(11) 및 제 2 바디부(12) 사이에 단(14)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 단(14)은 상기 제 1 절연체(10)의 길이 방향과 교차되게 형성될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제 1 단(14)은 상기 제 1 절연체(10) 또는 도전성 박막(30)의 길이 방향과 직교되게 배치된다. 상기 제 2 단(15) 역시 상기 제 1 절연체(10) 또는 도전성 박막(30)의 길이 방향과 직교되게 배치될 수 있다.

상기 제 1 단(14)은 상기 도전성 박막(30)을 기준으로 좌측 및 우측에 각각 배치된다. 구분이 필요할 경우, 도전성 박막(30) 좌측에 배치된 것을 제 1 좌측단이라 하고, 우측에 배치된 제 1 우측단이라 한다.

제 2 단(15) 역시, 상기 도전성 박막(30)을 기준으로 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있고, 구분이 필요할 경우, 도전성 박막(30) 좌측에 배치된 것을 제 2 좌측단이라 하고, 우측에 배치된 제 2 우측단이라 한다.

프로브 핀(100)이 테스트 소켓에 조립될 때, 상기 제 1 단(14) 및 제 2 단(15)이 상기 프로브 핀(100)의 이동을 제한하는 스토퍼(stopper)로 기능할 수 있다.

상기 도전성 박막(30)의 길이를 L2라 하고, 상기 도전성 박막(30)의 폭을 W0라 정의한다.

상기 도전성 박막(30)은 상기 제 3 바디부(13), 제 1 바디부(11) 및 제 2 바디부(12)를 가로질러 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20) 사이의 중앙에 배치된다.

상기 도전성 박막(30)의 길이 방향 중심선(A-A)을 기준으로 상기 제 1 절연체(10)가 좌우 대칭일 수 있다. 상기 도전성 박막(30)의 중심선(A-A)을 기준으로 상기 제 2 절연체(20)가 좌우 대칭일 수 있다.

상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)는 각각 상기 도전성 박막(30)의 전면 및 후면을 일부 감싸게 형성된다. 상기 제 1 절연체(10) 또는 제 2 절연체(20)의 총 길이(L1)는 상기 도전성 박막(30)의 길이(L2) 보다 짧게 형성된다. 따라서, 상기 도전성 박막(30)의 일단 및 타단이 상기 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20) 밖으로 돌출될 수 있다.

상기 도전성 박막(30)의 일단은 상기 제 2 바디부(12) 밖으로 돌출될 수 있다. 돌출된 상기 도전성 박막(30)의 일단을 제 1 전극(31)이라 정의한다.

상기 도전성 박막(30)의 타단은 상기 제 3 바디부(13) 밖으로 돌출될 수 있다. 돌출된 상기 도전성 박막(30)의 타단을 제 2 전극(32)이라 정의한다.

상기 제 1 전극(31) 또는 제 2 전극(32) 중 어느 하나가 반도체 칩의 단자와 전기적으로 연결되고, 나머지 하나가 테스트 소켓의 패드와 접촉될 수 있다.

상기 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)의 돌출길이(D)는 상기 제 2 바디부(12)의 길이 또는 제 3 바디부(13)의 길이 보다 짧게 형성될 수 있다.

상기 전극(31)(32)의 돌출길이(D)는 도전성 박막(30)의 폭(W0)과의 관계에서 "0< D < W0" 일 수 있다. 즉, 돌출길이(D)는, 도전성 박막(30)의 폭(W0)보다는 작을 수 있다. 돌출길이(D)가 위와 같은 관계를 가짐에 따라, 반복적인 접촉이 있더라도 영구변형을 방지할 수 있어 작동오차를 최소화할 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 프로브 핀(100)의 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)는 상기 도전성 박막(30)을 감싸는 부분과, 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)가 서로 맞닿는 부분을 포함한다.

상기 제 1 절연체(10)는 상기 도전성 박막(30)의 일부가 수용되는 수용부(16)와, 상기 수용부(16)에서 제1 절연체(10)의 폭방향을 따라 좌측으로 연장된 제 1 밀착부(17)와, 제1 절연체(10)의 폭방향을 따라 상기 수용부(16)의 우측으로 연장된 제 2 밀착부(18)를 포함한다.

상기 제 2 절연체(20)는 도전성 박막(30)을 중심으로 상기 제 1 절연체(10)와 대칭되는 형상이고, 상기 제 2 절연체(20)는 수용부(26)와, 상기 수용부(26)에서 좌측으로 연장된 제 1 밀착부(27)와, 상기 수용부(26)의 우측으로 연장된 제 2 밀착부(28)를 포함할 수 있다.

상기 수용부(16)는 상기 도전성 박막(30)이 삽입될 수 있도록 오목한 홈을 포함할 수 있다.

상기 제 1 절연체(10)의 수용부(16)와, 제 2 절연체(20)의 수용부(26)는 서로 마주보게 배치될 수 있다.

상기 수용부(16)는 상기 제 1 절연체(10)의 길이방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 밀착부(17) 및 제 2 밀착부(18)도 상기 제 1 절연체(10)의 길이방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있다.

상기 수용부(16)는 상기 제 1 바디부(11), 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13) 모두에 배치된다.

상기 제 1 밀착부(17) 및 제 2 밀착부(18)도 제 1 바디부(11), 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13) 모두에 배치될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 밀착부(17) 및 제 2 밀착부(18)는 제 1 바디부(11), 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13) 중 적어도 어느 하나에 배치되어도 무방하다.

상기 도전성 박막(30)을 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20) 사이에 고정하기 위해, 상기 제 1 절연체(10) 및 도전성 박막(30) 사이에 접착부재(40)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 도전성 박막(30)을 고정시키기 위해, 상기 제 2 절연체(20) 및 도전성 박막(30) 사이에 접착부재(40)가 배치될 수 있다.

접착부재(40)는, 접착 테이프를 포함하는 각종 접착제일 수 있다. 예를 들어, 접착부재(40)는, 핫멜트 타입의 폴리에스테르 접착제일 수 있다. 핫멜트 타입의 폴리에스테르 접착제의 경우 100 도 내지 150도 사이의 내열성을 갖고 있어 일반적인 테스트 동작에서 도전성 박막(30)을 통해 발생하는 온도를 충분히 견딜 수 있다.

한편, 다른 예시로 접착부재(40)는, 카르복실기(-COOH)를 갖는 변성 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 경화제 및 폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.

변성 폴리에스테르 수지는, 측쇄에 우레탄기(-NHCOO-)를 함유하는 반복단위, 에스테르기(-COO-)를 함유하는 반복단위 및 측쇄에 카르복실기(-COOH)를 갖는 반복단위를 포함하고, 주사슬의 말단들 중 2개에 히드록시기(-OH)를 갖고 있는 블록 또는 랜덤 공중합체일 수 있다.

예를 들어, 변성 폴리에스테르 수지는, 아래의 화학식 1에 따른 폴리에스테르 수지일 수 있다.

상기 화학식 1을 참조하면, X는 16 내지 30 사이의 자연수이고, Y는 X와 동일한 자연수이고, Z는 1 내지 80 사이의 자연수일 수 있다. 이때, 변성 폴리에스테르 수지는, 카르복실기(-COOH)를 갖는 폴리에스테르와 유기 디이소시아네이트를 서로 반응시켜 생성될 수 있다. 유기 디이소시아네이트는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 및 크실렌 디이소시아네이트를 포함하는 군에서 선택된 하나일 수 있다.

에폭시 수지는, 5개의 에폭시기를 갖는 고분자일 수 있다. 에폭시 수지는 변성 폴리에스테르 수지의 카르복실기와 가교 반응함으로써 접착제의 내열 특성을 강화시키면서 경화제의 역할을 할 수 있다.

에폭시 수지가 경화제로 기능하더라도, 접착부재(40)의 접착 특성을 추가로 향상시키기 위하여 경화제가 접착부재(40)에 더 포함된다. 경화제는 이소시아네이트기를 갖는 경화제 또는 에폭시기를 갖는 경화제일 수 있다. 이러한 경화제는 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20) 사이의 균열을 억제하여 내구성을 향상시키고 접착 특성을 보강할 수 있다.

폴리에스테르 수지는, 디카복실산 및 2 종 이상의 디올을 함유하는 반복 단위로 구성될 수 있다. 여기서 디올은, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올, 2-에틸-3-메틸-1,5-헥산디올, 2-에틸-3-에틸-1,5-헥산디올, 2-에틸-3-메틸-1, 및 5-헵탄디올을 포함하는 군에서 선택된 하나일 수 있다.

접착부재(40)에 의해 접착된 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)를 절연체어셈블리라 정의한다.

본 실시예에서는 접착부재(40)를 통해 제 1 절연체(10) 및 제 2 절연체(20)를 결합시키지만, 본 실시예와 달리 이중사출을 통해 상기 절연체어셈블리 내부에 상기 도전성 박막(30)을 배치시킬 수도 있다. 예를 들어, 프로브 핀(100)의 외형을 갖는 금형의 중심에 도전성 박막(30)을 위치시킨 후 제1 절연체(10)를 형성하는 원재료와 제2 절연체(20)를 형성하는 원재료를 동시에 사출시킴으로써 도전성 박막(30)를 감싸는 제1 절연체(10) 및 제2 절연체(20)를 한번의 공정으로 생성할 수도 있다. 이처럼, 이중사출을 통해 프로브 핀(100)을 제작할 경우, 제작공정을 보다 단순화하여 제조단가를 절감할 수 있다.

테스트 소켓을 작동할 때, 상기 프로브 핀(100)은 길이 방향으로 외력이 가해질 수 있고, 상기 제 1 전극(31) 및 제 2 전극(32)에 외력이 가해질 수 있다.

상기 외력이 가해질 때, 본 실시예에 따른 프로브 핀(100)은 도전성 박막(30)과 제1 내지 제2 절연체(10, 20)의 탄성에 의해 휨변형을 발생시키면서 상기 제 1 전극(31) 및 제 2 전극(32) 중 어느 하나가 반도체 칩과 접촉된 상태를 유지할 수 있고, 상기 프로브 핀(100)이 반도체 칩에서 이격될 경우, 상기 프로브 핀(100)이 재질의 탄성에 의해 원상태로 복원될 수 있다.

본 실시예에 따른 프로브 핀(100)은 도전성 박막(30)으로 구성되어 있어, 전기 저항, 유전율을 테스트에 적합한 값으로 용이하게 형성시킬 수 있고, 특히, 고주파, 고전압 제품에 적합한 장점이 있다.

더불어 상기 도전성 박막(30)이 단선되지 않고 일체로 연결된 형태이기 때문에 테스트 시 스프링을 이용한 기존 프로브 핀에 비해 전도성이 매우 높은 장점이 있다. 게다가 스프링 대신에 도전성 박막(30)으로 되어 있어 고전력에 따른 고전압이나 고전류가 인가되더라도 타는 현상이 발생하지 않는다.

본 실시예에 따른 프로브 핀(100)은 일체형의 도전성 금속(구리)가 사용되기 때문에, 금속 재질에 따른 높은 전기전도도를 확보할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예에 따른 프로브 핀(100)은 도전성 박막(30) 및 절연체(10, 20)들이 이중사출을 통해 한번에 조립될 수 있기 때문에, 제작이 간편하여 대량생산에 유리할 뿐만 아니라 조립에 따른 제조원가를 절감할 수 있다.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 포함된 도전성 박막을 2개 이상의 도전성 막대로 대체한 정단면도이다. 도 10은 도 9에 대한 프로브 핀을 길이 방향에 수직하게 자른 평단면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 포함된 도전성 박막을 3개의 도전성 막대로 대체한 정단면도이다.

도 9 내지 도 10을 참조하면, 프로브 핀(100)은, 도전성 박막(30)은, 도전성 박막(30)보다 폭이 1/2 미만인 2개 이상의 도전성 막대들(330, 340)로 대체될 수 있다. 예를 들어, 도전성 박막(30)은, 제1 도전성 막대(330), 및 제2 도전성 막대(340)로 대체될 수 있다.

제1 도전성 막대(330)와 제2 도전성 막대(340)는, 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20) 사이에서 폭 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 막대(330)와 제2 도전성 막대(340)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.

제1 도전성 막대(330) 또는 제2 도전성 막대(340)의 단면은 사각형, 정사각형, 원형, 또는 타원형일 수 있다.

이처럼 도전성 박막(30)이 2개 이상의 도전성 막대들(330, 340)로 대체될 경우, 하나의 프로브 핀(100)에 2개 이상의 도전성 막대들이 포함되어 있기 때문에 도전성 막대들 각각이 반도체 칩에 하나의 단자와 접촉될 수 있다. 따라서, 테스트 소켓에 포함되는 프로브 핀(100)의 개수를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또 다른 방식으로, 2개 이상의 도전성 막대들이 반도체 칩의 단자 하나에 모두 접촉되도록 할 수도 있다. 이 경우, 2개 이상의 도전성 막대들을 통해 하나의 단자가 테스트 소켓의 패드에 전기적으로 연결되므로, 전기적 전도도를 향상시키고 접촉 안정성을 더욱 높일 수 있다.

한편, 도 9 내지 도 10에서는 2개의 도전성 막대들(330, 340)을 도시하였으나, 3개 이상의 도전성 막대들로 구성할 수도 있다.

예를 들어, 도 11을 참조하면, 도전성 박막(30)은 3개의 도전성 막대들(430, 440, 450)로 대체될 수 있다.

또한, 도 9 내지 도 11에서 도전성 막대들이 서로 평행하게 배치되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도전성 막대들은 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20) 사이의 중심축을 중심으로 서로 동일한 원형 반경에 각각 배치될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 탐침을 배치한 모습을 나타낸 정단면도이다. 도 13은 일 실시예에 따른 탐침 형상들을 나타낸 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀(500)은 도전성 박막(30)의 일단과 타단 중 적어도 하나에 탐침이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 박막(30)의 일단에 제1 탐침(50)이 형성되고, 도전성 박막(30)의 타단에 제2 탐침(60)이 형성될 수 있다.

도전성 박막(30)에서 제1 탐침(50)과 제2 탐침(60)만이 절연체 어셈블리의 외부로 노출되고, 도전성 박막(30)의 나머지는 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20)에 의해 감싸질 수 있다.

제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 도전성 금속일 수 있고, 도전성 박막(30)에 증착되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 상기 도전성 박막(30)보다 단단한 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 MEMS (Microelectromechanical Systems) 공정을 이용해 증착될 수 있다.

증착 대신에 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 접착제 등을 통해 상기 도전성 박막(30)에 접착 고정될 수도 있다. 이 경우 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 별도로 제작된 후 상기 도전성 박막(30)에 고정될 수 있다.

반도체 칩의 단자와 직접 접촉하는 제1 탐침(50)은 제2 탐침(60)에 비해 상대적으로 더 뾰죡한 단면을 가질 수 있다. 예를 들어 도 12를 참조하면, 제 1 탐침(50)은 원뿔 형상으로 형성되고, 제2 탐침(60)은 직육면체 형상(본 명세서에서 직육면체 형상은 정육면체 형상을 포함)으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)이 서로 다른 형상으로 제작된다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)이 동일한 형상으로 제작되어도 무방하다.

본 실시예의 원뿔 형상의 탐침은 반도체 칩의 미세한 회로와 접촉되기에 용이하고, 직육면체 형상의 탐침은 손상 또는 변형에 유리하기 때문에 테스트 소켓 내부의 패드와 접촉될 수 있다. 제1 탐침(50)은 제2 탐침(60)에 비해 상대적으로 더 뾰죡한 단면을 가질 수 있다.

도 13을 참조하면, 제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은 원뿔형상(a)을 포함할 수 있다. 제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은 직육면체형상(b)을 포함할 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은 사면체 형상(d)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은 원기둥형상(e)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은 원기둥형상(e) 또는 직육면체형상(b) 위에 원뿔형상(a)이나 사면체 형상(d)을 더 포함하는 형태(c)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은 원기둥형상(e) 위에 다수의 돌기 형상을 더 포함하는 형태(f)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은, 원기둥형상(e) 위에 그보다 더 넓은 단면을 갖는 추가 원기둥형상을 더 포함하는 형태(g)이거나 직육면체형상(b) 위에 그보다 더 넓은 단면을 갖는 추가 직육면체형상을 더 포함하는 형태(g)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은, 원기둥형상(e) 위에 그보다 더 넓은 단면을 가지면서 위로 갈수록 반경이 좁아지는 추가 원기둥형상을 더 포함하는 형태(h)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은, 원기둥형상(e) 위에 사면체 형상(d)을 더 포함하는 형태(i)일 수 있다.

제1 탐침(50) 또는 제2 탐침(60)은, 원기둥형상(e) 위에 아래가 수평하게 잘린 구체 형상을 더 포함하는 형태(j)일 수 있다.

한편, 일부 형상들(c, f, g, h, i, j)에서 하부쪽 형상을 원기둥 형상(e)인 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하부쪽 형상이 직육면체 형상(b)로 형성될 수도 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀이 변형된 형태를 도시한 사시도이다.

도 14를 참조하면, 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20)를 포함하는 절연체 어셈블리에서 제1 절연바디부(811)와 마주보는 제2 절연체(20)와 제1 절연체(10)의 제1 절연바디부(811)를 통칭하여 제1 절연바디부(811)로 지칭하고, 제1 바디부(11)와 마주보는 제2 절연체(10)와 제1 절연체(20)의 제2 바디부(12)를 통칭하여 제2 절연바디부(812)로 지칭하고, 제3 바디부(13)와 마주보는 제2 절연체(20)와 제1 절연체(20)의 제3 바디부(13)를 통칭하여 제3 절연바디부(813)로 지칭한다.

또한, 도 3에서는 프로브 핀(100)의 제1 절연체(10)를 구성하는 제1 바디부(11)의 폭이 제2 바디부(12) 및 제3 바디부(13)보다 큰것으로 도시하였으나, 도 14에서와 같이 제1 바디부(11)와 제2 바디부(12) 및 제3 바디부(13)는 서로 동일한 폭을 가질 수도 있다. 또는, 제1 절연바디부(811), 제2 절연바디부(812), 및 제3 절연바디부(813)는 서로 동일한 폭을 가질 수도 있다.

이때, 제2 절연바디부(812)와 제3 절연바디부(813)의 적어도 일부는 제1 절연바디부(811)와 다른 각도로 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면, 제2 절연바디부(812)의 적어도 일부는 제1 절연바디부(811)의 일단에서 일정한 각도로 꺾여 결합될 수 있다. 더욱 상세하게 제2 절연바디부(812)의 적어도 일부는 제1 절연바디부(811)와 직교하게 서로 연결될 수 있다.

같은 방식으로 제3 절연바디부(813)의 적어도 일부도 제1 절연바디부(811)의 타단에서 일정한 각도로 꺾여 결합될 수 있다. 더욱 상세하게 제3 절연바디부(813)의 적어도 일부는 제1 절연바디부(811)와 직교하게 서로 연결될 수 있다.

또한, 제2 절연바디부(812)의 적어도 일부와 제3 절연바디부(813)의 적어도 일부는 제1 절연바디부(811)를 기준으로 같은 방향으로 꺾여 서로 평행할 수 있다.

다만, 연결되는 각도가 다르더라도 제 1 절연바디부(811), 제 2 절연바디부(812) 및 제 3 절연바디부(813)는 서로 단일한 재질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.

상기 제2 절연바디부(812) 및 제3 절연바디부(813) 사이에 이격간격(H)이 형성된다.

제 1 탐침(50)는 제2 절연바디부(812)에서 상측으로 돌출되게 배치될 수 있다. 제 2 탐침(60)은 제3 절연바디부(813)에서 하측으로 돌출되게 배치될 수 있다.

이때, 도면에는 도시되지 않았으나, 도전성 박막(30)은 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20) 사이에 배치되고, 도전성 박막(30)이 제1 절연체(10)와 제2 절연체(20) 외부로 노출되지 않을 수도 있다.

도전성 박막(30)은, 제1 절연바디부(811)에 접하는 제1 도전성 박막, 제2 절연바디부(812)와 접하는 제2 도전성 박막, 제3 절연바디부(813)와 접하는 제3 도전성 박막을 포함할 수 있다.

제1 절연바디부(811), 제2 절연바디부(812) 및 제3 절연바디부(813) 사이의 연결 관계와 마찬가지로, 제2 도전성 박막도 제1 도전성 박막의 일단에서 일정한 각도로 꺾여 제1 도전성 박막과 연결될 수 있다. 제3 도전성 박막도 제1 도전성 박막의 타단에서 일정한 각도로 꺾여 제1 도전성 박막과 연결될 수 있다.

한편, 제2 절연바디부(812)에서 상부로 노출된 일면의 적어도 일부는 제2 도전성 박막을 노출할 수 있다. 같은 방식으로 제3 절연바디부(813)에서 하부로 노출된 일면의 적어도 일부는 제3 도전성 박막을 노출할 수 있다.

여기서, 노출되는 제2 도전성 박막은 제1 탐침(50)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있고, 제3 도전성 박막은 제2 탐침(60)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 제2 절연바디부(812)에서 하부로 노출된 일면(저면)의 적어도 일부는, 제1 접착부재(41)가 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제3 절연바디부(813)에서 상부로 노출된 일면의 적어도 일부(상면)는, 제2 접착부재(42)가 배치될 수 있다. 제1 접착부재(41)와 제2 접착부재(42)는 테스트 소켓에 제2 절연바디부(812)와 제3 절연바디부(813)가 접착될 수 있도록 한다.

이처럼, 프로브 핀(100)이 'ㄷ'자 형상으로 꺽여 형성되는 경우, 반도체칩과 테스트 소켓을 서로 전기적으로 연결할 때 탄성력있게 안정적인 방향(제2 절연바디부(812)와 제3 절연바디부(813)가 서로 가까워지는 방향)으로 활처럼 휠 수 있어 테스트하는데 유리할 수 있다.

또한, 활처럼 휘기 때문에 안정적으로 탄성에 의해 원래의 상태로 복구되는 것도 용이한 장점이 있다.

도 15는 도 14에 따른 프로브 핀에서 도전성 박막의 위치를 변경한 사시도이다. 도 16은 도 15에 따른 프로브 핀의 측단면도이다.

도 15를 참조하면, 프로브 핀(1000)에서 도전성 박막(30)은 절연체어셈블리(810)의 외부로 노출된다.

상기 절연체어셈블리(810)는 도전성 박막(30)의 적어도 일부가 삽입되는 박막홈(815)(816)(817)이 형성된다.

도전성 박막(30)은, 제1 절연바디부(811)에 배치된 제1 도전부(831)와, 제2 절연바디부(812)에 배치된 제2 도전부(832)와, 제3 절연바디부(813)에 배치된 제3 도전부(833)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 도전부(831)는 제 1 절연바디부(811)를 따라 길게 연장되어 배치되고, 상기 제 1 절연바디부(811) 외측으로 노출되게 배치된다.

상기 제 2 도전부(832)는 상기 제 2 절연바디부(812)를 따라 길게 연장되어 배치되고, 상기 제 2 절연바디부(812) 외측으로 노출된다.

상기 제 3 도전부(833)는 상기 제 3 절연바디부(813)를 따라 길게 연장되어 배치되고, 상기 제 3 절연바디부(813) 외측으로 노출된다.

상기 제 1 절연바디부(811)에 배치된 도선홈을 제 1 박막홈(815)라 하고, 제 2 절연바디부(812)에 배치된 박막홈을 제 2 박막홈(816)라 하며, 제 3 절연바디부(813)에 배치된 박막홈을 제 3 박막홈(817)라 한다.

도면을 참조하면, 상기 제 2 박막홈(816)은 상측을 향하게 배치되고, 상기 제 3 박막홈(817)은 하측을 향하게 배치된다.

상기 제 1 도전부(831)의 길이방향 및 제 2 도전부(832)의 길이방향이 교차되게 형성되고, 본 실시예에서 상기 제 1 도전부(831) 및 제 2 도전부(832)는 직교된다.

상기 제 1 도전부(831)의 길이방향 및 제 3 도전부(833)의 길이방향이 교차되게 형성되고, 본 실시예에서 상기 제 1 도전부(831) 및 제 3 도전부(833)는 직교된다.

상기 박막홈(815)(816)(817)에 접착부재가 더 배치될 수 있다.

제 1 탐침(50)은 제 2 박막홈(816)을 커버하게 배치되고, 상기 제 2 도전부(832)와 결합된다. 제 2 탐침(60)은 제 3 박막홈(817)을 커버하게 배치되고, 상기 제 3 도전부(833)와 결합된다.

도 15 내지 도 16에 따른 프로브 핀(1000)에서는 도전성 박막(30)이 절연체 어셈블리(810)의 외부에 노출되게 배치되기 때문에, 단선여부를 용이하게 확인할 수 있고, 홈을 통해 도전성 박막(30)을 절연체어셈블리(810)에 배치하기 용이한 장점이 있을 수 있다.

도 17은 도 3에 따른 프로브 핀이 변형된 형태를 나타낸 사시도이다. 도 18은 도 17의 정단면도이다. 도 19는 도 17의 평단면도이다.

도 3에 따른 프로브 핀(100)은, 도 17에 따른 프로브 핀(1100)으로 일부 변형될 수 있다.

도 17을 참조하면, 프로브 핀(1100)은, 제 1 절연체(1110) 및 제 2 절연체(1120)와, 상기 제 1 절연체(1110) 및 제 2 절연체(1120) 사이에 배치되는 도전성 박막(30)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 절연체(1110) 및 제 2 절연체(1120)는 박판 형태로 형성될 수 있다.

상기 제 1 절연체(1110) 및 제 2 절연체(1120)에는 상기 도전성 박막(30)이 삽입되는 박막홈(1125)이 형성된다. 상기 박막홈(1125)은 상기 제 1 절연체(1110) 및 제 2 절연체(1120)에 각각 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 박막홈(1125)는 상기 제 1 절연체(1110) 또는 제 2 절연체(1120) 중 어느 하나에만 형성되어도 무방하다.

상기 박막홈(1125)에도 전술한 접착부재(40)가 배치될 수 있다.

프로브 핀(1100)은 제 2 바디부(12)에서 연장되고, 상기 박막홈(1125)에서 멀어지게 연장되는 제 1 걸림바디(1111)(1112)를 더 포함할 수 있다.

제 2 바디부(12)에 연결된 걸림바디를 제 1 걸림바디(1111, 1112)라 한다.

상기 제 1 걸림바디(1111, 1112)는 제 2 바디부(12)의 양측으로 각각 연장될 수 있다. 좌측으로 연장된 것을 제 1 좌측 걸림바디(1111)라 하고, 우측으로 연장된 것을 제 1 우측 걸림바디(1112)라 한다.

도면과 달리 상기 제 3 바디부(13)에도 걸림바디가 배치될 수 있다.

상기 제 1 좌측 걸림바디(1111) 및 제 1 우측 걸림바디(1112)는 박막홈(1125)를 기준으로 대칭되게 배치된다.

본 실시예에서 상기 걸림바디(1111, 1112)의 폭은 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1)과 같게 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 걸림바디(1111)(1112)의 폭과 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1)이 상이하여도 무방하다.

다만, 상기 걸림바디(1111)(1112)의 폭은 상기 제 2 바디부(12)의 폭(W2) 보다 길게 형성된다.

이를 통해 상기 걸림바디(1111)(1112) 및 단(14) 사이에 스토퍼홈(1140)을 형성시킬 수 있다.

상기 스토퍼홈(1140)을 통해 프로브 핀(1100)이 테스트 소켓에서 이동하는 거리를 제한할 수 있다. 상기 스토퍼홈(1140)은 상기 프로브 핀(1100)의 길이 방향에 대해 S1의 길이를 형성하고, 상기 프로브 핀(1100)의 폭에 대하여 S2의 길이를 형성한다. 이에 따라 프로브 핀(1100)은, S1 길이 이내의 길이 방향으로 수축할 수 있다.

상기 스토퍼홈(1140)은 외측 가장자리에서 박막홈(1125) 측으로 오목하게 형성될 수 있다. 상기 S1은 상기 제 3 바디부(13)의 길이보다 작을 수 있다.

본 실시예에서는 상기 제 2 바디부(12)에만 걸림바디가 배치되었으나, 본 실시예와 달리 상기 제 3 바디부(13)에만 걸림바디가 배치되어도 무방하다.

종합하면, 도 17 내지 도 19에 따른 프로브 핀(1100)은 도 3에 따른 프로브 핀(100)에서 걸림바디(1111, 1112)를 통한 스토퍼홈(1140)을 갖고 있다는 점에서 차이가 있다.

도 20은 도 17에 따른 프로브 핀에서 걸림바디를 추가한 사시도이다.

도 20을 참조하면, 프로브 핀(1200)은, 제 2 바디부(12) 및 제 3 바디부(13)에 각각 걸림바디가 배치될 수도 있다.

프로브 핀(1100)은 제 3 바디부(13)에서 연장되고, 박막홈(1125)에서 멀어지게 연장되는 제 2 걸림바디(1113)(1114)를 더 포함할 수 있다.

제 2 걸림바디(1113)(1114)는 제 3 바디부(13)의 양측으로 각각 연장될 수 있다. 좌측으로 연장된 것을 제 2 좌측 걸림바디(1113)라 하고, 우측으로 연장된 것을 제 2 우측 걸림바디(1114)라 한다.

제 2 좌측 걸림바디(1113) 및 제 2 우측 걸림바디(1114)는 박막홈(1125)를 기준으로 대칭되게 배치된다.

도 21은 일 실시예에 따른 프로브 핀을 구비한 테스트 소켓을 도시한 정단면도이다. 도 22는 도 21의 측단면도이다. 도 23은 도 21의 작동 상태를 나타낸 정단면도이다. 도 24는 도 21의 작동 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 21 내지 도 24를 참조하면, 테스트 소켓(2000)은, 프로브 핀(100)을 포함할 수 있다. 테스트 소켓(2000)은, 패드(9)가 구비된 기판(8)를 포함한다. 테스트 대상인 반도체 칩(1)에는 단자(2)가 구비된다.

상기 테스트 소켓(2000)은 패드(9) 및 반도체 칩(1) 사이에 배치된다.

상기 테스트 소켓(2000)은, 상기 패드(9) 측에 배치되고, 상기 프로브 핀(100)의 하부가 삽입되는 로어하우징(2020)과, 상기 로어하우징(2020) 상측에 배치되고, 상기 프로브 핀(100)의 상부가 삽입되는 어퍼하우징(2010)을 포함한다.

상기 로어하우징(2020)은 상기 어퍼하우징(2010)을 거치할 수 있다.

상기 어퍼하우징(2010)은 상기 로어하우징(2020)과 이격될 수 있다.

상기 로어하우징(2020) 및 어퍼하우징(2010) 사이에 수직 방향으로 하우징이격거리(t)가 형성될 수 있다. 하우징이격거리(t)가 형성되어 있는 경우, 하우징이격거리(t)만큼 프로브 핀(100)이 수축하는 것이 보장된다. 따라서, 이 경우 제1 탐침(50), 및 제2 탐침(60)을 제외한 프로브 핀(100)의 전체 길이는 어퍼하우징(2010)과 로어하우징(2020) 전체의 수직 거리 및 하우징이격거리(t)를 더한 값과 같거나 더 길 수 있다.

상기 어퍼하우징(2010)은 하측으로 이동되어 상기 로어하우징(2020)에 밀착될 수 있고, 이를 통해 상기 하우징이격거리(t)가 축소되거나 없어질 수 있다.

본 실시예와 달리 상기 로어하우징(2020) 및 어퍼하우징(2010)가 상기 하우징이격거리(t)가 "0"인 상태로 밀착되어도 무방하다. 하우징이격거리(t)가 없는 경우에는 프로브 핀(100)이 어퍼하우징(2010) 외부로 돌출되는 정도에 따라 프로브 핀(100)이 수축되어 휘어질 수 있다. 따라서, 하우징이격거리(t)가 없을 때 제1 탐침(50), 및 제2 탐침(60)을 제외한 프로브 핀(100)의 전체 길이는 어퍼하우징(2010)과 로어하우징(2020) 전체의 수직 거리 이상으로 형성되어야 할 수 있다.

로어하우징(2020) 및 어퍼하우징(2010) 사이에 하우징탄성부재가 배치될 수 있고, 상기 하우징탄성부재를 통해 상기 하우징이격거리(t)를 형성시킬 수 있다.

상기 어퍼하우징(2010)은, 상기 프로브 핀(100)의 제 2 바디부(12) 및 제 1 바디부(11)의 상측이 삽입되는 어퍼삽입홀(2012)과, 상기 제 2 바디부(12)의 제 1 단(14)을 지지하는 제 1 서포터(2014)를 포함한다.

상기 어퍼삽입홀(2012)은 원통형으로 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 상기 어퍼삽입홀(2012)이 각기둥 형태로 형성되어도 무방하다.

상기 어퍼삽입홀(2012)은 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1) 보다 약간 크게 형성된 제 1 어퍼삽입홀(2011)과, 상기 제 2 바디부(12)의 폭(W2) 보다 약간 크게 형성된 제 2 어퍼삽입홀(2013)을 포함한다.

본 실시예에서 상기 제 1 어퍼삽입홀(2011)은 원통형으로 형성되고, 상기 제 2 어퍼삽입홀(2013)은 상기 제 2 바디부(12)의 평단면 형태에 대응되게 형성된다. 즉, 제2 어퍼삽입홀(2013)에는 제2 바디부(12)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 제2 바디부(12)는 제2 어퍼삽입홀(2013)을 통과하여 외부로 돌출되지 않을 수 있으나, 경우에 따라 제2 바디부(12)의 적어도 일부가 외부로 돌출될 수도 있다.

상기 제 1 어퍼삽입홀(2011) 및 제 2 어퍼삽입홀(2013)의 직경 차를 통해 상기 제 1 서포터(2014)가 형성될 수 있다.

상기 제 1 전극(31)은 상기 제 2 어퍼삽입홀(2013) 밖으로 돌출되어 배치될 수 있다.

상기 제 1 단(14)은 상기 제 1 서포터(2014)에 지지될 수 있다.

상기 제 1 바디부(11)는 상기 제 1 어퍼삽입홀(2011)에서 휨변형될 수 있다.

상기 로어하우징(2020)은 상기 프로브 핀(100)의 제 3 바디부(13) 및 제 1 바디부(11)의 하측이 삽입되는 로서삽입홀(2022)과, 상기 제 3 바디부(13)의 제 2 단(15)을 지지하는 제 2 서포터(2024)를 포함한다.

상기 로어삽입홀(2022)은 원통형으로 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 로어삽입홀(2022)이 각기둥 형태로 형성되어도 무방하다.

상기 로어삽입홀(2022)은 상기 제 1 바디부(11)의 폭(W1) 보다 약간 크게 형성된 제 1 로어삽입홀(2021)과, 상기 제 3 바디부(12)의 폭(W3) 보다 약간 크게 형성된 제 2 로어삽입홀(2023)을 포함한다.

상기 제 1 로어삽입홀(2021) 및 제 2 로어삽입홀(2023)의 직경 차를 통해 상기 제 2 서포터(2024)가 형성될 수 있다.

상기 제 2 전극(32)은 상기 제 2 로어삽입홀(2023) 밖으로 돌출되어 배치될 수 있다.

상기 제 2 단(15)은 상기 제 2 서포터(2024)에 지지될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제 1 어퍼삽입홀(2011)은 원통형으로 형성되고, 상기 제 2 어퍼삽입홀(2013)은 상기 제 2 바디부(12)의 평단면 형태에 대응되게 형성된다.

상기 제 1 바디부(11)는 상기 제 1 로어삽입홀(2021)에서 휨변형될 수 있다.

상기 제 1 바디부(11)는 상기 제 1 어퍼삽입홀(2011) 및 제 1 로어삽입홀(2021)에 걸쳐져 배치된다.

테스트 전에, 상기 제 1 전극(31)은 단자(2)와 이격된 상태를 유지하고, 상기 제 2 전극(32)은 상기 패드(9)의 상측에 거치된 상태를 유지할 수 있다. 이후 테스트 과정에서, 반도체 칩(1) 하강하여 단자(2)가 제 1 전극(31)과 접촉될 수 있다.

상기 단자(2) 및 제 1 전극(31)의 접촉의 신뢰성을 위해 상기 단자(2)가 상기 제 1 전극(31)을 가압할 수 있고, 이 과정에서 상기 프로브 핀(100)이 재질의 탄성에 의해 휨변형될 수 있다.

상기 제 1 바디부(11)는 측방향으로 볼록하게 변형될 수 있다.

상기 프로브 핀(100)의 길이 방향에 외력이 가해질 경우, 프로브 핀(100)이 재질의 탄성을 통해 'C'자 또는 'S'자 형태로 휨변형되면서 길이변화를 수용할 수 있다.

상기 프로브 핀(100)의 휨변경과정에서 상기 제 1 단(14)이 제 1 서포터(2014)와 이격될 수 있다.

본 도면에서는 도 3에 따른 프로브 핀(100)을 대상으로 도시하고 설명하였으나 반드시 이에 한정되지 않으며 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한 프로브 핀도 테스트 소켓(2000)에 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 함은 자명하다.

도 25는 도 14 내지 도 16에 따른 프로브 핀을 사용한 테스트 소켓의 측단면도이고, 도 26은 도 25의 작동 예시도이다.

도 25 내지 도 26에서는 도 14에 따른 프로브 핀(800)을 대표적으로 설명하지만 도 15 내지 도 16에 따른 프로브 핀(1000)도 적용될 수 있다.

도 25 내지 도 26을 참조하면, 프로브 핀(800)의 제 1 절연바디부(811)는 테스트 소켓(2000)의 높이 보다 길게 형성되고, 상기 제 2 절연바디부(812) 및 제 3 절연바디부(813)의 적어도 일부는 테스트 소켓(2000) 밖으로 노출되어 배치된다.

상기 프로브 핀(800)의 제 2 절연바디부(812)는 상기 제 1 서포터(2014) 및 제 2 어퍼삽입홀(2012) 상측에 위치된다.

작동 전, 상기 제 2 절연바디부(812)는 상기 제 2 서포터(2014)와 일정간 간격으로 이격되어 상측에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 여기서 제2 서포터(2014)와 제2 절연바디부(812) 사이의 이격된 간격만큼(또는 이격된 간격에 하우징이격거리(t)를 더한 거리만큼) 프로브 핀(800)이 수축하여 휨변형될 수 있다.

경우에 따라 제 2 절연바디부(812)는 상기 제 2 서포터(2014)와 서로 밀착될 수도 있다. 이경우 프로브 핀(800)이 수축할 충분한 길이를 제공할 수 있도록, 하우징이격거리(t)가 충분히 형성되어야 한다.

상기 프로브 핀(800)의 제 3 절연바디부(813)는 상기 제 2 서포터(2024) 및 제 2 로어삽입홀(2022) 하측에 위치된다.

상기 제 3 절연바디부(813)는 상기 제 2 서포터(2024)의 하측면에 밀착될 수 있다.

테스트 시, 상기 단자(2)가 상기 제 1 탐침(50)을 가압하고, 상기 제 1 절연바디부(811)가 재질의 탄성에 의해 휨변형될 수 있다.

상기 제 1 절연바디부(811)는 측방향으로 볼록하게 변형될 수 있다.

상기 프로브 핀(800)의 길이 방향에 외력이 가해질 경우, 상기 제 1 절연바디부(811)가 재질의 탄성을 통해 휨변형되면서 길이변화를 수용할 수 있다.

상기 프로브 핀(100)의 휨변경과정에서 상기 제 2 절연바디부(812)가 상기 어퍼하우징(2010)의 상측면에 밀착될 수 있다.

도 27은 도 17 내지 도 20에 따른 프로브 핀을 포함하는 테스트 소켓이 도시된 정단면도이다. 도 28은 도 27의 측단면도이다. 도 29는 도 26의 작동 예시도이다. 도 30은 도 28의 작동 예시도이다.

도 27 내지 도 30에 따른 테스트 소켓(2000)은 도 17 내지 도 20에 따른 프로브 핀을 포함할 수 있는 것으로 해석된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 17 내지 도 19에 따른 프로브 핀(1100)을 예로 들어 설명한다.

일 실시예에 따른 프로브 핀(1100)은 제 1 걸림바디(1111)(1112)가 배치되고, 상기 제 1 걸림바디(1111)(1112)가 어퍼하우징(2010)과 상호 걸림을 형성할 수 있다.

상기 제 1 걸림바디(1111)(1112)는 상기 제 1 서포터(2014) 및 제 2 어퍼삽입홀(2012) 상측에 위치된다.

제 1 걸림바디(1111)(1112)의 폭이 상기 제 2 어퍼삽입홀(2012)의 폭보다 넓게 형성되기 때문에, 상기 제 1 걸림바디(1111)(1112)가 상기 어퍼하우징(2010)의 상측면과 상호 걸림을 형성할 수 있다.

상기 제 1 걸림바디(1111)(1112) 및 어퍼하우징(2010)의 상호 걸림을 통해 상기 프로브 핀(1100)의 휨변형량을 제한할 수 있다.

상기 스토퍼홈(1140)은 상기 제 2 어퍼삽입홀(2012) 내에 배치될 수 있다. 상기 스토퍼홈(1140)의 길이가 상기 제 2 어퍼삽입홀(2012)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 스토퍼홈(1140)의 길이(또는 높이)는 제2 어퍼삽입홀(2012)의 길이(또는 높이)보다 미리 설정된 이격거리(u)만큼 길 수 있다. 이경우 하우징이격거리(t)와 미리 설정된 이격거리(u)만큼 프로브 피(1100)이 길이 방향으로 휨변형될 수 있고, 하우징이격거리(t)가 확보되지 않아도 가능하다.

한편, 경우에 따라 스토퍼홈(1140)의 길이는 제2 어퍼삽입홀(2012)의 길이와 동일하게 형성되고, 서로 맞물려 끼움 결합될 수도 있다. 이 경우 프로브 핀(1100)의 수축 거리를 확보할 수 있도록 하우징이격거리(t)가 충분히 형성되어야 한다.

제 2 탐침(60)은 상기 패드(9)와 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

테스트 전에, 상기 제 1 걸림바디(1111)(1112)의 하단과 어퍼하우징(2010)의 상측면이 이격되어 이격간격(u)을 형성할 수 있다.

테스트 시, 상기 단자(2)가 상기 제 1 탐침(50)을 가압하고, 상기 제 1 바디부(11)가 재질의 탄성에 의해 휨변형될 수 있다.

상기 제 1 바디부(11)는 측방향으로 볼록하게 변형될 수 있다.

상기 프로브 핀(1100)의 길이 방향에 외력이 가해질 경우, 상기 제 1 바디부(11)가 재질의 탄성을 통해 휨변형되면서 길이변화를 수용할 수 있다.

상기 프로브 핀(1100)의 휨변경과정에서, 상기 제 1 걸림바디(1111)(1112)가 상기 어퍼하우징(2010)의 상측면에 밀착될 수 있다.

도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓에서 탄성 부재가 추가된 형태를 도시한 정단면도이다. 도 32는 도 31에 따른 테스트 소켓의 측면도이다.

도 31 및 도 32를 참조하면, 본 실시예에 따른 테스트 소켓(2100)은 어퍼하우징(2010) 및 로어하우징(2020) 사이에 하우징탄성부재(2110)가 배치된다.

상기 어퍼하우징(2010)에는 하측에서 상측으로 오목한 제 1 탄성부재홈(2101)가 형성되고, 로어하우징(2020)에는 상측에서 하측으로 오목한 제 2 탄성부재홈(2102)이 형성된다.

상기 제 1 탄성부재홈(2101) 및 제 2 탄성부재홈(2102)는 서로 마주보게 배치된다.

상기 제 1 탄성부재홈(2101) 및 제 2 탄성부재홈(2102)에 상기 하우징탄성부재(2110)가 배치된다.

상기 하우징탄성부재(2110)는 어퍼하우징(2010) 및 로어하우징(2020) 사이에서 탄성력을 제공하고, 상기 어퍼하우징(2010) 및 로어하우징(2020)가 근접될 때, 상기 어퍼하우징(2010) 및 로어하우징(2020)를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공한다.

상기 하우징탄성부재(2110)를 통해 하우징이격거리(t)를 충분히 확보할 수 있고, 상기 프로브 핀(100)의 휨변형량을 증가시킬 수 있다.

상기 하우징탄성부재(2110), 제 1 탄성부재홈(2101) 및 제 2 탄성부재홈(2102)의 구조는 상술한 모든 프로브 핀들에 대하여 적용될 수 있는 것으로 해석된다.

특히, 도 14 내지 도 20에 따른 프로브 핀들의 경우, 걸림바디에 의해 어퍼하우징(2010)에 이동 반경이 제약되므로, 상술한 하우징탄성부재(2110)를 통해 안정적으로 수축 및 복원을 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 제 1 절연체 11 : 제 1 바디부
12 : 제 2 바디부 13 : 제 3 바디부
14 : 제 1 단 15 : 제 2 단
16 : 수용부 17 : 제 1 밀착부
18 : 제 2 밀착부 20 : 제 2 절연체
30 : 도전성 박막 31 : 제 1 전극
32 : 제 2 전극 100 : 프로브 핀

Claims (5)

1. 도전성 박막; 및
   상기 도전성 박막을 양쪽면에서 감싸는 절연 어셈블리를 포함하되,
   상기 절연 어셈블리는,
   제1 절연 바디부;
   상기 제1 절연 바디부의 일단에서 상기 제1 절연 바디부와 직교하게 연결된 제2 절연 바디부; 및
   상기 제1 절연 바디부의 타단에서 상기 제1 절연 바디부와 직교하게 연결된 제3 절연 바디부를 포함하고,
   상기 제2 절연 바디부와 상기 제3 절연 바디부는 상기 제1 절연 바디부를 기준으로 동일한 방향으로 꺾여 서로 평행하며,
   상기 도전성 박막은,
   상기 제1 절연 바디부와 접하는 제1 도전성 박막, 상기 제2 절연 바디부와 접하는 제2 도전성 박막, 및 상기 제3 절연 바디부와 접하는 제3 도전성 박막을 포함하고,
   상기 절연 어셈블리는 탄성이 있는 연성 절연체이고,
   상기 도전성 박막은, 전도성이 있고 탄성이 있는 구리(Cu)인, 프로브 핀(Probe Pin).
2. 청구항 1에서,
   상기 연성 절연체는,
   폴리이미드(PI), 액정폴리머(LCP), PTFE(Polytetrafluoroethylene), 테프론(Teflon), PFA(perfluoroalkoxy), PPS(Polyphenylene Sulfide), PPE(Polyphenylene Ether), 및 PPO(Poly Phenylene Oxide)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 프로브 핀.
3. 청구항 1에서,
   상기 제2 절연 바디부에서 상부면의 적어도 일부는 상기 제2 도전성 박막을 노출하고,
   상기 제3 절연 바디부에서 하부면의 적어도 일부는 상기 제3 도전성 박막을 노출하는, 프로브 핀.
4. 청구항 3에서,
   노출된 상기 제2 도전성 박막에 직접 접촉되고 전기적으로 연결된 제1 탐침; 및
   노출된 상기 제3 도전성 박막에 직접 접촉되고 전기적으로 연결된 제2 탐침을 더 포함하는, 프로브 핀.
5. 삭제

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