KR102265360B1 - 동축 케이블을 이용한 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓 - Google Patents

Abstract

동축 케이블을 이용한 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓이 개시된다. 상기 프로브 핀은, 내부 동심축을 형성하는 도선; 상기 도선의 외주면을 감싸는 제 1 절연체; 상기 제1 절연체의 외주면을 감싸는 외부 도체; 및 상기 외부 도체의 외주면을 감싸는 제2 절연체를 포함할 수 있다.

Description

동축 케이블을 이용한 프로브 핀 및 이를 포함하는 테스트 소켓{PROBE PIN USING COXIAL CABLE 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, 내부 동심축을 형성하는 도선; 상기 도선의 외주면을 감싸는 제 1 절연체; 상기 제1 절연체의 외주면을 감싸는 외부 도체; 및 상기 외부 도체의 외주면을 감싸는 제2 절연체를 포함할 수 있다.

상기 제 1 절연체 및 상기 제2 절연체는 탄성이 있는 연성 절연체일 수 있다.

상기 도선은, 상기 제1 절연체보다 길고, 상기 외부 도체보다 길고, 상기 제2 절연체보다 길 수 있다.

상기 프로브 핀은, 상기 프로브 핀의 외주면을 따라 형성된 제1 스토퍼 홈을 더 포함할 수 있다.

상기 도선과 상기 제1 절연체 중 선택된 하나는 상기 제1 스토퍼 홈에 의해 외부로 노출될 수 있다.

상기 도선의 일단에는 제1 탐침이 증착됨으로써 형성될 수 있다.

상기 도선의 타단에는 제2 탐침이 증착됨으로써 형성될 수 있다.

상기 제1 탐침과 상기 제2 탐침 중 적어도 하나는, 제1 원기둥 형상 위에 상기 원기둥 형상보다 더 넓은 단면을 갖는 제2 원기둥 형상을 포함하는 형태이거나, 상기 제1 원기둥 형상 위에 다수의 돌기 형상들을 포함하는 형태일 수 있다.

상기 프로브 핀은, 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하는 평판형으로 형성되고, 상기 프로브 핀의 일단에서 상기 프로브 핀의 외주면을 감싸는 제1 탐침; 및 상기 프로브 핀의 타단에서 상기 프로브 핀의 외주면을 감싸는 제2 탐침을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 탐침은, 상기 프로브 핀의 외주면을 감싸면서 서로 다른 폭을 갖는 2개 이상의 탐침바디부들을 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 도선이 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 도선을 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 도선과 절연체를 한번에 조립할 수 있기 때문에, 제작이 간편하여 대량생산에 유리할 뿐만 아니라 조립에 따른 제조원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

여섯째, 본 발명은 복수개의 도선들을 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 일 실시예에 따른 프로브 핀이 도시된 사시도이고, 도 4는 도 3의 E-E를 따라 절단된 측단면도이고, 도 5는 도 3의 F-F를 따라 절단된 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 포함된 도선을 2개 이상으로 대체한 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 탐침을 배치한 모습을 나타낸 정단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 탐침 형상들을 나타낸 개념도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 탐침과 도선 사이의 결합 관계를 도시한 예시도이다.
도 10a 내지 도 10d는 일 실시예에 따른 도선에 결합되기 전 탐침의 기초 형상을 나타낸 평면도들이다.
도 11은 도 10a 내지 도 10d에 따른 탐침이 프로브 핀에 결합된 형태를 나타낸 정면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에서 스토퍼홈이 형성된 형태를 도시한 사시도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 프로브 핀을 구비한 테스트 소켓을 도시한 정단면도이다.
도 14는 도 13에 따른 테스트 소켓의 작동 상태를 도시한 정단면도이다.
도 15은 도 12를 참조하여 설명한 프로브 핀을 사용한 테스트 소켓의 정단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓에서 탄성 부재가 추가된 형태를 도시한 정단면도이다.
도 17은 도 16에 따른 테스트 소켓의 동작 상태를 도시한 것이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓에 도 11을 참조하여 설명한 프로브 핀이 장착된 형태를 도시한 사시도이다.
도 19는 도 18에 도시된 단면 C-C`를 따라 테스트 소켓을 자른 단면도를 도시한 도면이다.

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 도시하고 있다.

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 일 실시예에 따른 프로브 핀이 도시된 사시도이고, 도 4는 도 3의 E-E를 따라 절단된 측단면도이고, 도 5는 도 3의 F-F를 따라 절단된 평단면도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 프로브 핀(100)은, 내부 동심축을 형성하는 도선(30), 도선(30)의 외주면을 감싸는 제1 절연체(10), 제1 절연체(10)의 외주면을 감싸는 외부 도체(15), 외부 도체(15)의 외주면을 감싸는 제2 절연체(20)를 포함할 수 있다.

도선(30), 제1 절연체(10), 외부 도체(15), 및 제2 절연체(20)은 모두 원통 형태로 형성될 수 있다.

한편, 도선(30)의 길이는 제1 절연체(10)보다 길고, 외부 도체(15)보다 길고, 제2 절연체(20)보다 길 수 있다. 즉 도 3에서와 같이 도선(30)의 일단 또는 도선(30)의 타단이 프로브 핀(100)의 외부로 돌출될 수 있다.

상부로 돌출되는 도선(30)의 일단을 제1 전극(31)이라 정의할 수 있다. 같은 방식으로 하부로 돌출되는 도선(30)의 타단을 제2 전극(32)이라 정의할 수 있다. 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 중 하나가 반도체 칩의 단자와 전기적으로 연결되고, 나머지 하나가 테스트 소켓의 패드와 직접 접촉되거나 또는 탐침을 통해 간접적으로 접촉될 수 있다.

도 3에서 제1 절연체(10), 외부 도체(15), 및 제2 절연체(20)의 길이는 서로 동일할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 절연체(10)의 길이는 외부 도체(15)와 제2 절연체(20)보다 길 수 있다.

도선(30)은, 길게 연장되어 형성되고 전도성이 있고 탄성이 있는 구리(Cu)로 구성될 수 있다. 도선(30)의 적어도 일부 영역은 주석이나 은으로 도금처리되어 있을 수 있다. 또한, 도선(30)은 표피 효과(skin effect)를 감소시켜 충분한 도전성을 가질 수 있도록 표면적이 넓은 연선일 수 있다. 이때, 도선(30)은, P, Fe, Zr, Mg, S, Ge 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 불순물을 포함할 수 있으나, 본 발명에서 도선(30)은, 불순물의 질량이 20ppm 이하일 수 있다.

또한, 도선(30)은, 전체 질량의 0.05 ~ 0.35% 에 해당하는 주석(Sn)을 포함할 수도 있고, 주석(Sn)에 더하여 0.01 ~ 0.20% 에 해당하는 은(Ag)을 더 포함할 수도 있다. 도선(30)이 Sn 또는 이에 더하여 Ag를 더 포함할 경우 도선(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 도선(30)의 전체 질량의 0.35%를 넘지 않도록 조절하는 것이 유리할 수 있다.

제1 절연체(10)는, 테트라 플루오로 에틸렌-퍼플루오로 알킬비닐 에테르 공중합체(tetrafluoroethylene·perfluoroalkylvinylether copolymer, PFA)이거나 테트라플루오로에틸렌-헥사 플루오로프로피렌 공중합체(tetrafluoroethylene·hexafluoropropylene copolymer, FEP)일 수 있다. 상술한 공중합체들은 저유전율 수지로서 고주파의 신호가 전달되더라도 절연 상태를 잘 유지할 수 있는 장점이 있다.

외부 도체(15)는, 도전성이 우수한 금속(구리나 알루미늄)으로 구성될 수 있으며, 은이나 주석으로 도금처리되어 있을 수 있다.

제2 절연체(20)는, 다양한 형태의 불소수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 절연체(20)는, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 테트라 플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 및 폴리불화비닐라덴(PVDF)를 포함하는 군에서 선택된 하나일 수 있다.

제 1 절연체(10)와 제2 절연체(20)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.

돌출된 도선(30)과 제1 절연체(10), 외부 도체(15), 및 제2 절연체(20) 사이에는 외부로 돌출된 도선(30)과 직각이 되도록 단(12, 13)이 형성될 수 있다. 여기서 형성되는 단(12, 13)은 프로브 핀(100)의 길이 방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 여기서 형성되는 단(12, 13)은 도선(30)을 중심으로 도선(30) 바깥쪽 전체 동심원에 대하여 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부로 돌출된 도선(30)과 나머지 구성요소들 사이에 형성되는 단을 제1 단(12)으로 지칭하고, 하부로 돌출된 도선(30)과 나머지 구성요소들 사이에 형성되는 단을 제2 단(13)으로 지칭할 수 있다.

따라서, 프로브 핀(100)이 테스트 소켓에 조립될 때 앞서 형성된 단(12, 13)이 프로브 핀(100)의 이동을 제한하는 스토퍼(stopper)로 기능하면서 단(12, 13)을 통해 길이 방향의 외력이 전달될 수 있다.

한편, 테스트 소켓에 프로브 핀(100)이 장착되어 단(12, 13)을 통해 길이 방향의 외력이 전달될 때, 프로브 핀(100)은, 도선(30)과 제1 절연체(10), 외부 도체(15), 및 제2 절연체(20)의 탄성에 의해 휨변형을 발생하면서 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 중 하나가 반도체 칩과 접촉된 상태를 유지할 수 있고, 외력이 사라지면 프로브 핀(100)의 재질이 갖는 탄성에 의해 도선 형태로 복원될 수 있다.

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

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

본 실시예에 따른 프로브 핀(100)은 일체형의 도전성 금속(구리)이 도선(30)으로 사용되기 때문에, 금속 재질에 따른 높은 전기전도도를 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 포함된 도선을 2개 이상으로 대체한 정단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀(100)에서 도선(30)은 2개 이상일 수 있다.

예를 들어, 도선(30)은 제1 도선(31), 제2 도선(32) 및 제3 도선(33)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 도선들(31~33)은 제1 절연체(10)의 내부를 관통하면서 서로 일정한 간격으로 평행하게 이격될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 도선들(31~33)은 제1 절연체(10)의 내부 중심을 기준으로 제1 절연체(10)의 내부에 설정된 가상의 원 상에 배치될 수 있다. 또 다른 예시로, 제1 내지 제3 도선들(31~33)은 제1 절연체(10)의 내부를 관통하면서 서로 길이 방향으로 접촉되도록 배치될 수도 있다.

이처럼, 도선(30)이 2개 이상의 도선들(31~33)로 대체될 경우, 하나의 프로브 핀(100)에 2개 이상의 도선들이 포함될 수 있기 때문에, 도선들 각각이 반도체 칩의 단자 하나와 접촉될 수 있다. 따라서, 테스트 소켓에 포함되는 프로브 핀(100)의 개수를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또 다른 방식으로, 2개 이상의 도선들이 반도체 칩의 단자 하나에 모두 접촉될 수도 있다. 이경우 2개 이상의 도선들을 통해 하나의 단자가 테스트 소켓의 패드에 전기적으로 연결되므로 전기적 전도도를 향상시키고 접촉 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에 탐침을 배치한 모습을 나타낸 정단면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 탐침 형상들을 나타낸 개념도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 탐침과 도선 사이의 결합 관계를 도시한 예시도이다.

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

한편, 앞에서는 도선(30)이 프로브 핀(100)의 외부에 돌출되는 것으로 도시하였으나, 경우에 따라 도선(30)은 프로브 핀(100)의 내부로 은닉되고, 제1 탐침(50)과 제2 탐침(60)만이 프로브 핀(100)의 일단과 타단에 각각 노출될 수도 있다.

한편, 도선(30)이 프로브 핀(100)의 외부에 돌출될 경우, 프로브 핀(100)에서 제2 절연체(20)에 의해 외주면이 감싸진 중앙 부분을 제1 바디부(110), 도선(30)이 길이 방향의 일단으로 돌출된 부분을 제2 바디부(120), 도선(30)이 길이 방향의 타단으로 돌출된 부분을 제3 바디부(130)로 지칭할 수 있다.

제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 도전성 금속일 수 있고, 도선(30)의 일단 및 타단에 증착되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 상기 도선(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 도선(30)에 접착 고정될 수도 있다. 이 경우 상기 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 별도로 제작된 후 도선(30)에 고정될 수 있다.

한편, 반도체 칩의 단자와 직접 접촉하는 제1 탐침(50)은 제2 탐침(60)에 비해 상대적으로 더 뾰죡한 단면을 가질 수 있다. 예를 들어 도 8을 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 8을 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 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.

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.

한편, 증착 이외의 또 다른 예시로, 제 1 탐침(50) 및 제 2 탐침(60)은 각각 도선(30)의 일단 및 타단에 압착되면서 도선(30)에 고정될 수 있다.

구체적으로, 도 9를 참조하면, 제1 탐침(50)은 프로브 핀(100)의 외부로 돌출된 도선(30)의 일단이 삽입되는 인입구(32)를 포함할 수 있다. 인입구(32)의 내부는 도선(30)이 삽입될 수 있는 원통형 홀이 형성될 수 있다. 이때, 경우에 따라 원통형 홀의 측면에는 돌기(31)들이 형성되어 있을 수도 있다. 여기서 형성된 돌기(31)는 인입구(32)의 내부에 삽입된 도선(30)이 제1 탐침(50)과 잘 맞물리도록 보조할 수 있다.

인입구(32)의 내부에 프로브 핀(100)의 외부로 돌출된 도선(30)의 일단이 삽입되면, 제1 탐침(50)의 외부에서 제1 탐침(50)의 인입구(32) 내부에 형성된 원통형 홀의 측방향을 가압하는 압착 공정을 통해 제1 탐침(50)을 압착시킬 수 있다. 이를 통해, 제1 탐침(50)이 도선(30)에 고정될 수 있다. 여기서, 압착 공정은 제1 탐침(50)에서 도선(30)이 인입되는 부분에 한정적으로 수행되거나, 제1 탐침(50) 전체에 대하여 수행될 수도 있다. 제1 탐침(50) 전체에 대해 가압될 경우, 제1 탐침(50)이 도 8을 참조하여 설명한 형상들이 납작하게 눌린 형상을 가질 수 있다.

이처럼, 제1 탐침(50)의 전체 또는 일부가 납작하게 눌려 압착되는 형태로 구성될 경우, 제1 탐침(50)의 강도(또는 경도)가 높아진다. 따라서, 반복적으로 테스트가 수행되더라도 프로브 핀(100)의 내구성이 일정하게 유지되어 사용수명이 증가할 수 있다. 또한, 제1 탐침(50)의 강도가 높아지면 반도체 칩의 단자(2)에 접촉하더라도 쉽게 구부러지거나 변형되지 않기 때문에 테스트 신뢰도를 증가시킬 수 있다.

상술한 제1 탐침(50)에 대한 설명은 제2 탐침(60)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 중복 설명을 방지하기 위해 자세한 설명은 생략한다.

도 10a 내지 도 10d는 일 실시예에 따른 도선에 결합되기 전 탐침의 기초 형상을 나타낸 평면도들이다.

도 10a 내지 도 10d를 참조하여 제1 탐침(50)의 기초 형상을 설명하되, 제1 탐침(50)의 설명은 제2 탐침(60)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 일 실시예에 따른 제1 탐침(50)은, 돌출된 적어도 하나의 돌기(51)를 포함하는 평판형으로 형성된 후 프로브 핀(100)의 일단(또는 타단)에서 프로브 핀(100)의 외주면을 감싸도록 프로브 핀(100)에 결합될 수 있다.

적어도 하나의 돌기(51) 또는 제1 탐침(50)은, 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 루세늄(Ru)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나로 도금 처리되거나, 상기 군에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다.

여기서, 적어도 하나의 돌기(51)는, 도 10a 내지 도 10b에 도시한 것과 같이 2개 이상의 돌기들(51a, 51b)일 수 있으며, 돌기들(51a, 51b)은 서로 인접하게 배치될 수 있다. 한편, 도 10c에 도시한 것과 같이 돌기들(51c)은 서로 미리 설정된 간격을 갖도록 배치될 수도 있다. 또한, 도 10d에 도시한 것처럼 적어도 하나의 돌기(51)는 단일한 돌기(51d)일 수도 있다.

제1 탐침(50)은, 프로브 핀(100)의 외주면을 감싸고 서로 다른 폭(width1, width2, width3)을 갖는 2개 이상의 탐침바디부들(52, 53, 54)로 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 탐침(50)은, 상기 적어도 하나의 돌기(51)가 형성된 일단을 갖고 제1 폭(width1)을 갖는 제1 탐침바디부(52), 상기 제1 탐침바디부(52)의 타단과 연결된 일단을 갖고 제1 폭(width1)보다 긴 제2 폭(width2)을 갖는 제2 탐침바디부(53), 및 상기 제2 탐침바디부(53)의 타단과 연결된 일단을 갖고 제2 폭(width2)보다 긴 제3 폭(width3)을 갖는 제3 탐침바디부(54)를 포함할 수 있다.

또한, 2개 이상의 탐침바디부들(52, 53, 54) 중 적어도 하나는 폭 방향으로 연장된 날개부들(52a, 53a)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 탐침바디부(52)는, 좌측 폭 방향과 우측 폭 방향으로 각각 연장된 2개의 제1 날개부(52a)들을 포함할 수 있다. 또한, 제2 탐침바디부(53)는, 좌측 폭 방향과 우측 폭 방향으로 각각 연장된 2개의 제2 날개부(53a)들을 포함할 수 있다. 도면에서는 제3 탐침바디부(54)에 날개부가 포함되지 않는 것으로 도시하였으나, 제3 탐침바디부(54)에도 폭 방향으로 연장된 하나 이상의 날개부를 포함할 수도 있다.

날개부들 중 적어도 일부는 폭 방향으로 서로 마주보게 배치되거나, 서로 마주보지 않는 대각선 방향으로 배치될 수 있다.

예를 들어, 제1 날개부(52a)들은 도 10a와 같이 서로 마주보지 않게 대각선 방향으로 배치될 수 있고, 제2 날개부(53a)들은 도 10a와 같이 서로 마주보게 배치될 수 있다.

상술한 날개부들(52a, 53a)은 프로브 핀(100)의 외주면을 각 탐침바디부들이 더욱 쉽게 감쌀 수 있도록 보조하기 때문에, 제1 탐침(50)이 프로브 핀(100)에서 쉽게 빠지지 않게 하는 데 용이할 수 있다.

도 11은 도 10a 내지 도 10d에 따른 탐침이 프로브 핀에 결합된 형태를 나타낸 정면도이다.

도 11을 참조하면, 제1 탐침바디부(52)는 프로브 핀(100)의 도선(30)의 외주면을 감쌀 수 있고, 제2 탐침바디부(53)와 제3 탐침바디부(54)는, 프로브 핀(100)의 제2 절연체(20)의 외주면을 감쌀 수 있다. 제1 탐침바디부(52)는 도선(30)의 외주면을 감싸면서 압착됨으로써 단단하게 도선(30)과 결합될 수 있다. 또한, 제2 탐침바디부(53)는 도선(30)과 제1 절연체(10), 외부 도체(15), 및 제2 절연체(20) 사이에 형성된 단(12, 13)을 중심으로 도선(30)과 제2 절연체(20)의 외주면을 감싸고, 제3 탐침바디부(54)는 프로브 핀(100)의 제2 절연체(20)의 외주면만을 감쌀 수도 있다.

한편, 2개 이상의 탐침바디부들(52, 53, 54)은 서로 동일한 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 제3 탐침바디부(54)는 프로브 핀(100)의 외주면을 일정한 간격을 두고 감싸고, 제1 탐침바디부(52)와 제2 탐침바디부(53)는 프로브 핀(100)의 외주면을 간격 없이 감쌀 수 있다. 이때, 제3 탐침바디부(54)는 프로브 핀(100)의 외주면을 일정한 간격을 두고 감쌀 수 있도록(즉 쉽게 눌리거나 변형되지 않도록) 강성있는 재질일 수 있다. 예를 들어, 제3 탐침바디부(54)는 텅스텐(W), 베릴륨 구리(BeCu), 텅스텐을 함유한 레늄(ReW) 등과 같은 구성성분을 미리 설정된 질량비(%) 이상 포함할 수 있다. 제1 탐침바디부(52)와 제2 탐침바디부(53)는 제3 탐침바디부(54)보다 상대적으로 연성 재질일 수 있으나, 제3 탐침바디부(54)와 동일한 재질일 수도 있다.

제3 탐침바디부(54)가 감싸지는 영역에서 프로브 핀(100)의 반경이 가장 커질 수 있다. 따라서, 단(12, 13)이 서포터(2014, 2024)에 걸리지 않더라도 제3 탐침바디부(54)가 후술하는 테스트 소켓(2000)에 형성된 서포터(2014, 2024)에 걸리게 되어, 프로브 핀(100)이 외부로 돌출되지 않고 안정적으로 휨 변형될 수 있도록 할 수 있다.

또 다른 예시로, 2개 이상의 탐침바디부들(52, 53, 54) 중 적어도 일부는 나머지 탐침바디부들보다 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 탐침바디부(54)의 두께는, 제1 탐침바디부(52)의 두께 및 제2 탐침바디부(53)의 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 이처럼 제3 탐침바디부(54)의 두께가 제1 탐침바디부(52) 및 제2 탐침바디부(53)의 두께보다 두꺼울 경우, 제3 탐침바디부(54)에 의해 감싸지는 영역에서 프로브 핀(100)의 반경이 프로브 핀(100)의 나머지 영역의 반경보다 훨씬 커질 수 있다. 따라서, 제1 탐침(50)이 결합된 프로브 핀(100)이 테스트 소켓(2000)에 장착될 경우, 제3 탐침바디부(54)가 후술하는 테스트 소켓(2000)에 형성된 서포터(2014)에 가장 안정적으로 걸리게 되므로, 프로브 핀(100)이 외부로 돌출되지 않고 안정적으로 휨 변형될 수 있도록 할 수 있다.

도 11에 도시한 것과 같이, 적어도 하나의 돌기(51)는 프로브 핀(100)의 외주면을 감싸도록 프로브 핀(100)에 결합되면서 왕관(crown) 형태가 될 수 있다.

한편, 도 11에 도시한 것처럼 프로브 핀(100)은, 프로브 핀(100)의 중앙에 위치한 제1 바디부(110)의 외주면을 감싸는 스프링(115)을 더 포함할 수도 있다. 이처럼 프로브 핀(100)이 제1 바디부(110)의 외주면을 감싸는 스프링(115)을 더 포함할 경우, 스프링(115)이 프로브 핀(100)의 휨 변형을 보조하기 때문에 더욱 안정적으로 반도체 칩을 테스트할 수 있다.

또한, 제3 탐침바디부(54)에 의해 감싸지는 영역에서 프로브 핀(100)의 반경이 프로브 핀(100)의 나머지 영역의 반경보다 크기 때문에, 제3 탐침바디부(54)는 상기 스프링(115)이 프로브 핀(100)의 외주면을 이탈하지 않도록 스프링(115)을 고정하거나 스프링(115)의 수직 이동 반경을 제한할 수 있다.

이처럼 제1 탐침(50)을 평판형으로 형성하고, 프로브 핀(100)의 외주면을 감싸는 형태로 프로브 핀(100)에 결합시키는 경우, 스프링(115)을 프로브 핀(100)에 추가하는 것이 용이하며, 평판형으로 형성됨에 따른 제작의 용이성 및 적어도 하나의 돌기(51)가 프로브 핀(100)에 감싸지면서 자체적으로 왕관 형태를 이루기 때문에 탐침으로서 기능하는 데 유리하다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 핀에서 스토퍼홈이 형성된 형태를 도시한 사시도이다.

도 12를 참조하면, 프로브 핀(100)은, 일단 또는 타단과 길이 방향으로 인접한 위치에 스토퍼홈(115a, 115b)을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 프로브 핀(100)은, 일단과 인접한 위치에 외주면을 따라 형성된 제1 스토퍼홈(115a)을 포함할 수 있고, 타단과 인접한 위치에 제2 스토퍼홈(115b)을 포함할 수 있다. 프로브 핀(100)은 스토퍼홈(115a, 115b)을 기준으로 2개 이상의 영역으로 분리될 수 있다.

예를 들어, 프로브 핀(100)은, 길이 방향의 중앙에 위치한 제1 바디부(110), 제1 스토퍼홈(115a)을 매개로 제1 바디부(110)와 연결되는 제2 바디부(120), 제2 스토퍼홈(115b)을 매개로 제1 바디부(110)와 연결되는 제3 바디부(130)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 스토퍼홈(115a) 또는 제2 스토퍼홈(115b)은 도선(30)이 외부로 노출될 수 있다. 도면과 달리, 제1 스토퍼홈(115a) 또는 제2 스토퍼홈(115b)은 제1 절연체(10)가 외부로 노출될 수 있다. 다른 실시예로, 제1 스토퍼홈(115a) 또는 제2 스토퍼홈(115b)은 외부 도체(15)가 외부로 노출될 수도 있다.

스토퍼홈(115a, 115b)을 통해 프로브 핀(100)이 테스트 소켓에서 이동하는 거리를 제한할 수 있다. 스토퍼홈(115a, 115b)은 상기 프로브 핀(100)의 길이 방향에 대해 S1의 길이를 형성할 수 있다. 따라서, 프로브 핀(100)은, (테스트 소켓의 이격 거리(t)가 없을 때) S1 길이 이내의 길이 방향으로 수축할 수 있다.

스토퍼홈(115a, 115b)이 형성되어 있는 도 9와 같은 프로브 핀(100)에서는 도선(30)이 프로브 핀(100)의 외부로(일단과 타단 방향으로) 돌출될 필요가 없을 수 있다.

이처럼 스토퍼홈(115a, 115b)이 형성되는 경우 스토퍼홈(115a, 115b)이 테스트 소켓에 걸림 역할을 하기 때문에 프로브 핀(100)이 휘어지더라도 안정적으로 테스트 소켓에 위치할 수 있어 전기적 연결 상태를 유지하기 쉽다.

또한, 스토퍼홈(115a, 115b)는, 프로브 핀(100)이 테스트 소켓 내부에서 지나치게 휘어지는 것을 방지하는 역할을 겸할 수도 있다.

한편 도면에서는 스토퍼홈(115a, 115b)이 상부와 하부에 각각 형성되어 있는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상부와 하부 중 한 곳에만 형성될 수도 있다.

도 13은 일 실시예에 따른 프로브 핀을 구비한 테스트 소켓을 도시한 정단면도이다. 도 14는 도 11에 따른 테스트 소켓의 작동 상태를 도시한 정단면도이다.

도 13 내지 도 14를 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 같을 수도 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 하우징탄성부재(후술할 수 있음)가 배치될 수 있고, 상기 하우징탄성부재를 통해 상기 하우징이격거리(t)를 형성시킬 수 있다.

상기 어퍼하우징(2010)은, 상기 프로브 핀(100)의 적어도 일부를 수용하는 어퍼삽입홀(2012)을 포함할 수 있다. 상기 어퍼삽입홀(2012)은 원통형으로 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 상기 어퍼삽입홀(2012)이 각기둥 형태로 형성되어도 무방하다.

상기 어퍼삽입홀(2012)은 프로브 핀(100)의 제1 바디부(110)의 일부를 수용하는 제1 어퍼삽입홀(2011) 및 제2 바디부(120)의 적어도 일부를 수용하는 제2 어퍼 삽입홀(2013)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 탐침(50)은 상기 제 2 어퍼삽입홀(2013) 밖으로 돌출되어 배치될 수 있다.

상기 제 1 어퍼삽입홀(2011) 및 제 2 어퍼삽입홀(2013) 사이의 직경 차를 통해 상기 제 1 서포터(2014)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 단(12)은 상기 제 1 서포터(2014)에 의해 이동이 제한될 수 있다.

제1 서포터(2014)는 프로브 핀(100)의 제1 바디부(110)가 제1 어퍼삽입홀(2011) 밖으로 넘어서지 않도록 제한하기 때문에, 프로브 핀(100)이 제1 어퍼 삽입홀(2011)과 제1 로어삽입홀(2021) 내부에서만 휨 변형되도록 조절할 수 있다.

상기 로어하우징(2020)은 프로브 핀(100)의 적어도 일부를 수용하는 로어삽입홀(2022)을 포함할 수 있다.

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

상기 로어삽입홀(2022)은 프로브 핀(100)의 제1 바디부(110)의 일부를 수용하는 제2 로어삽입홀(2021) 및 제3 바디부(130)의 적어도 일부를 수용하는 제2 로어삽입홀(2023)을 포함할 수 있다.

상기 제 2 탐침(60)은 상기 제 2 로어삽입홀(2023) 밖으로 돌출되어 배치될 수 있다.

상기 제2 로어삽입홀(2021) 및 제2 로어삽입홀(2023) 사이의 직경 차를 통해 상기 제2 서포터(2024)가 형성될 수 있다. 제2 단(13)은 제2 서포터(2024)에 이동이 제한될 수 있다.

제2 서포터(2024)는 프로브 핀(100)의 제1 바디부(110)가 제1 로어삽입홀(2021) 밖으로 넘어서지 않도록 제한하기 때문에, 프로브 핀(100)이 제1 어퍼 삽입홀(2011)과 제1 로어삽입홀(2021) 내부에서만 휨 변형되도록 조절할 수 있다.

테스트 전에, 제1 탐침(50)은 단자(2)와 이격된 상태를 유지하고, 제2 탐침(60)은 패드(9)의 상측에 거치된 상태를 유지할 수 있다. 이후 테스트 과정에서, 반도체 칩(1) 하강하여 단자(2)가 제1 탐침(50)과 접촉될 수 있다.

상기 단자(2) 및 제1 탐침(50)의 접촉의 신뢰성을 위해 상기 단자(2)가 상기 제1 탐침(50)을 가압할 수 있고, 이 과정에서 상기 프로브 핀(100)이 재질의 탄성에 의해 휨변형될 수 있다.

상기 제1 바디부(110)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 제1 단(12)이 제 1 서포터(2014)와 이격될 수 있다.

도 13 내지 도 14에 따른 테스트 준비 단계에서는 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명한 프로브 핀(100)이 적용될 수 있다.

도 15는 도 12를 참조하여 설명한 프로브 핀을 사용한 테스트 소켓의 정단면도이다.

도 15를 참조하면, 도 12에 따른 프로브 핀(100)에서 제2 바디부(120)는 테스트 소켓(2000)의 밖으로 노출되어 배치될 수 있다.

즉, 이 경우 프로브 핀(100)은 제1 스토퍼홈(115a)에 제1 서포터(2014)가 끼움 결합될 수 있다. 이때, 유격없이 맞물리는 경우에는 전술한 하우징이격거리(t)가 0이 아니도록 충분히 확보되어야 하며, 하우징이격거리(t) 이내에서 프로브 핀(100)이 수축할 수 있다.

또 다른 예시로, 서로 유격없이 맞물리는 것으로 제한되는 것이 아니라, 제1 스토퍼홈(115a)에 여유 공간을 적어도 일부 남겨둔 상태로, 제1 스토퍼홈(115a)에 제1 서포터(2014)가 끼움 결합될 수도 있다. 이때, 제1 스토퍼홈(115a)의 길이는 제1 서포터(2014)의 길이보다 미리 설정된 간격(u)만큼 길 수 있다. 여기서 간격(u)는 프로브 핀(100)이 수축하는 거리와 동일하게 결정될 수 있다.

따라서, 위에서 반도체 칩(1)의 단자(2)가 제1 탐침(50)을 가압하는 경우, 미리 설정된 간격(u)만큼 프로브 핀(100)이 'C'자 또는 'S'자 형태로 휨변형될 수 있다. 이때, 하우징이격거리(t)가 추가로 확보되는 경우, 하우징이격거리(t)와 미리 설정된 가격(u)을 더한 거리 이내에서 프로브 핀(100)이 수축할 수 있다.

또한, 제1 바디부(110)의 길이는 제1 로어삽입홀(2021) 및 제1 어퍼삽입홀(2011)의 전체 높이와 동일하거나 작을 수 있다. 또 다른 예시로, 제1 바디부(110)의 길이는 제1 로어삽입홀(2021) 및 제1 어퍼삽입홀(2011)의 전체 높이에 하우징이격거리(t)를 더한 값과 같거나 작을 수 있다.

한편, 도 15에서는 제1 스토퍼홈(115a)에 제1 서포터(2014)가 끼움결합되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제3 바디부(130)도 테스트 소켓(2000)의 밖으로 노출되어 배치될 수 있고, 제2 스토퍼홈(115b)에 대해서도 제2 서포터(2024)가 끼움결합될 수 있다. 이 경우 앞에서와 마찬가지로 제2 서포터(2024)는 제2 스토퍼홈(115b)과 일정한 여유 공간을 적어도 일부 남겨둔 상태로 끼움 결합될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 서포터(2024)는 제2 스토퍼홈(115b)과 유격없이 끼움 결합되고, 제1 서포터(2014)는 제1 스토퍼홈(115a)에 여유 공간을 적어도 일부 남겨둔 상태로, 제1 스토퍼홈(115a)에 끼움 결합될 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓에서 탄성 부재가 추가된 형태를 도시한 정단면도이다. 도 17은 도 16에 따른 테스트 소켓의 동작 상태를 도시한 것이다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 테스트 소켓(2000)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 테스트 전 하우징이격거리(t)만큼 어퍼하우징(2010)과 로어하우징(2020)을 서로 이격시키고, 테스트 시에 도 14와 같이 하우징이격거리(t)만큼 수축됨으로써 프로브 핀(100)이 휨 변형될 수 있다. 특히, 프로브 핀(100)의 전체 길이가 하우징이격거리(t)를 포함하는 테스트 소켓(2100)의 전체 높이보다 길 경우, 하우징이격거리(t) 이상으로 수축되면서 휨 변형될 수도 있다.

상기 하우징탄성부재(2110), 제 1 탄성부재홈(2101) 및 제 2 탄성부재홈(2102)의 구조는 상술한 모든 프로브 핀(100)에 대하여 적용될 수 있는 것으로 해석된다.

특히 도 12와 같이 스토퍼홈(115a, 115b)이 있는 구조에서 스토퍼홈(115a, 115b)에 제1 서포터(2014)가 유격없이 결합될 때, 하우징탄성부재(2110)를 통한 하우징이격거리(t)는 프로브 핀(100)이 충분히 휠 수 있는 거리를 제공할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓에 도 11을 참조하여 설명한 프로브 핀이 장착된 형태를 도시한 사시도이다. 도 19는 도 18에 도시된 단면 C-C`를 따라 테스트 소켓을 자른 단면도를 도시한 도면이다.

도 18을 참조하면, 테스트 소켓(2000)에 도 11을 참조하여 설명한 프로브 핀(100)이 장착될 경우 왕관 형태를 이루는 적어도 하나의 돌기(51)가 테스트 소켓(2000)의 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 돌기(51)를 통해 반도체 칩이 접촉되면 브로브 핀(100)에 길이 방향으로 힘이 작용함으로써 프로브 핀(100)이 휨 변형될 수 있다.

구체적으로 도 19에서 도시한 것과 같이 프로브 핀(100)의 단(12, 13) 이외에도(또는 단(12, 13)이 서포터(2014, 2024)에 걸리지 않을 정도로 짧게 형성되더라도) 제3 탐침바디부(54)가 서포터(2014, 2024)에 걸려 프로브 핀(100)이 반도체 칩에 눌렸을 때 테스트 소켓(2000)의 외부로 이탈하는 것을 방지한다.

따라서, 프로브 핀(100)이 안정적으로 휨 변형될 수 있는 장점이 있다. 또한, 도 19에서 도시된 것처럼, 스프링(115)이 프로브 핀(100)의 휨 변형을 보조하기 때문에 테스트 소켓(2000)에 앞선 도면을 참조하여 설명한 하우징탄성부재(2110)가 없어도 프로브 핀(100)이 용이하게 휨 변형될 수 있다.

다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 프로브 핀(100)이 스프링(115)을 포함하게 구성된다고 하더라도, 테스트 소켓(2000)에 하우징탄성부재(2110)가 추가로 구비되어 프로브 핀(100)의 휨 변형 범위를 더욱 크게 증가시켜줄 수도 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 15 : 외부 도체
20 : 제2 절연체 30 : 도선
14, 15: 단 31 : 제1 전극
32 : 제2 전극 50 : 제1 탐침
60 : 제2 탐침 100 : 프로브 핀

Claims (5)

1. 내부 동심축을 형성하는 도선;
   상기 도선의 외주면을 감싸는 제 1 절연체;
   상기 제1 절연체의 외주면을 감싸는 외부 도체; 및
   상기 외부 도체의 외주면을 감싸는 제2 절연체를 포함하는 프로브 핀으로서,
   상기 프로브 핀의 외주면을 따라 형성된 제1 스토퍼 홈을 더 포함하고,
   상기 제 1 절연체 및 상기 제2 절연체는 탄성이 있는 연성 절연체이며,
   상기 도선은,
   상기 제1 절연체, 상기 외부 도체, 및 상기 제2 절연체보다 길게 형성되어 상기 프로브 핀의 일단과 타단으로 돌출되고,
   상기 도선과 상기 제1 절연체 중 선택된 하나는 상기 제1 스토퍼 홈에 의해 외부로 노출되는, 프로브 핀(Probe Pin)
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에서,
   돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하는 평판형으로 형성되고, 상기 프로브 핀의 일단에서 상기 프로브 핀의 외주면을 감싸는 제1 탐침; 및
   상기 프로브 핀의 타단에서 상기 프로브 핀의 외주면을 감싸는 제2 탐침을 더 포함하는, 프로브 핀.
5. 청구항 4에서,
   상기 제1 탐침은,
   상기 프로브 핀의 외주면을 감싸면서 서로 다른 폭을 갖는 2개 이상의 탐침바디부들을 포함하는, 프로브 핀.

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