KR102304874B1 - 반도체 검사용 프로브 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부플런저와 하부플런저를 "U"형으로 절곡하여 한쪽이 터진 개방부 양측에 한쌍의 측면부들이 만들어지도록 하고, 상기 측면부들을 상기 개방부에서 겹쳐지게 스프링 내부로 끼워넣으면 각 측면부들이 포개져서 회로적으로 접촉되게 함으로써, 측면부들이 플런저의 길이방향으로 접촉되어 접촉성이 향상되고 또한 측면부들은 판재를 원호형으로 절곡한 것이므로 휨변형이 발생되지 않고 구조적으로 안정된 반도체 검사용 프로브 핀에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 상부플런저와 하부플런저가 스프링을 통하여 서로 연결된 반도체 검사용 프로브 핀에 있어서, 상기 상부플런저는 판재를 원호형으로 절곡하여 한쪽에 개방부를 갖는 한쌍의 상측면부가 구비되고; 상기 하부플런저는 판재를 원호형으로 절곡하여 한쪽에 개방부를 갖는 한쌍의 하측면부가 구비되며; 상기 상측면부를 스프링 내부로 끼워서 상기 상부플런저를 스프링의 상측에 고정하고, 상기 개방부들을 통하여 상기 하측면부가 상기 상측면부에 포개지게 상기 하부플런저를 상기 스프링에 고정하여서 상기 상측면부와 하측면부가 회로적으로 접촉되게 한 특징이 있다.

Description

반도체 검사용 프로브 핀{Probe pin for semiconductor inspection}

본 발명은 상부플런저와 하부플런저를 원호형으로 절곡하여 한쪽이 터진 개방부 양측에 한쌍의 측면부들이 만들어지도록 하고, 상기 측면부들이 상기 개방부에서 겹쳐지게 스프링 내부로 끼워넣으면 각 측면부들이 포개져서 회로적으로 접촉되게 함으로써, 측면부들이 플런저의 길이방향으로 접촉되어 접촉성이 향상되고 또한 측면부들은 판재를 원호형으로 절곡한 것이므로 휨변형이 발생되지 않고 구조적으로 안정된 반도체 검사용 프로브 핀에 관한 것이다.

일반적으로 프로브 핀은 반도체 웨이퍼, LCD 모듈 및 반도체 패키지 등의 검사장비를 비롯하여 각종 소켓, 핸드폰의 배터리 연결부 등에 널리 사용된다. 프로브 핀은 검사장치에 접촉되는 상부플런저와 검사대상물에 접촉되는 하부텀플런저를 스프링으로 연결하여 상기 하부플런저가 탄성적으로 승강되면서 검사대상물과 접촉되도록 한 것이다.

종래 공개특허 제10-2016-0109587호는 상부플런저에 해당되는 제1접촉핀을 원통형으로 제작하고, 하부플런저에 해당되는 제2접촉핀을 원기둥 형태로 제작하여 제2접촉핀이 제1접촉핀 내부로 승강되며 회로적으로 접촉되도록 한 것이다.

그러나 프로브 핀은 크기가 수십 마이크로미터(㎛)로 매우 작기 때문에 도전체를 복잡한 형태로 밴딩하는데 한계가 있다. 특히 종래 공개특허는 제1접촉핀을 원기둥 형태로 밴딩하기 위하여 다단계의 공정을 거쳐야 하므로 생산성이 떨어지고, 특히 제1접촉핀과 제2접촉핀의 형태가 달라서 이들을 생산하는 금형장치가 각각 필요하므로 제조비용이 증가되는 등의 문제점이 있었다.

이를 감안하여 종래 특허 제2001349호는 상부플런저와 하부플런저를 동일 형태의 판재 형태로 제작하고 이들을 스프링으로 감싸 연결한 특징을 갖는다. 이처럼 제작하면 금형이 간단하므로 생산성이 향상된다.

종래 특허 제1525120호는 상부플런저와 하부플런저를 동일 형태의 판재로 제작한 것이고, 종래 특허 제1330995호는 상부플런저와 하부플런저를 판재 형태로 제작하여 제작하여 넓은 접촉면을 갖는 특징을 갖는다.

그러나 이들 종래 특허는 판재가 맞닿은 형태이므로 이들의 결속력이 떨어지는 문제점이 있었다.

종래 특허 제1785605호는 상부플런저와 하부플런저가 판재로 구성되고, 하부플런저는 상부플런저가 끼워지는 슬릿홈이 형성되며, 이 슬릿홈으로 상부플런저와 스프링이 끼워지도록 하여서 결속력을 높인 특징을 갖는다.

그러나 종래 특허는 슬릿홈이 양쪽으로 개방되어 있으므로 상부플런저와 하부플런저가 승강과정에서 개방된 공간으로 빠질 우려가 있으므로 이들이 내장되는 핀블록에 플런저들이 끼워지는 사각형 구멍을 형성해야 되는 어려움이 있었다.

종래 특허 제1865375호는 상부플런저에 해당되는 제1플런저와 하부플런저에 해당되는 제2플런저를 동일 형태의 판재로 제작하고, 이들 플런저에 제1스페이스와 제2스페이스의 절개홈을 만들어서 이들 플런저들이 절개홈을 통하여 교차 결합되도록 한 특징을 갖는다. 따라서 플런저가 서로 교차 결합되면 절개홈에 의해 양분된 각 플런저들의 레그가 포개져 회로적으로 접촉되는 방식이다.

그러나 각 플런저의 레그는 포개질때 양쪽으로 벌어지므로 탄성적으로 접촉되어 접촉성은 좋아지는데 반하여, 플런저의 승강시 포개진 탄성력으로 인하여 원활한 승강이 어렵된다. 또한 검사과정에서 플런저는 수천번 반복 승강되는데, 이 과정에서 탄성적으로 접촉된 레그들의 마찰저항으로 인하여 마모가 쉽게 발생되어 수명이 단축되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점들을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 상부플런저와 하부플런저를 원호형으로 절곡하여 한쪽이 터진 개방부 양측에 한쌍의 측면부들이 만들어지도록 하고, 상기 측면부들을 상기 개방부에서 겹쳐지게 스프링 내부로 끼워넣으면 각 측면부들이 포개져서 회로적으로 접촉되게 함으로써, 측면부들이 플런저의 길이방향으로 접촉되어 접촉성이 향상되고 또한 측면부들이 스프링 내주면에서 떨어지므로 승강시 마찰저항이 감소되고, 원호형으로 절곡되어 휨변형이 발생되지 않고 구조적으로 안정된 반도체 검사용 프로브 핀을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 상부플런저와 하부플런저가 스프링을 통하여 서로 연결된 반도체 검사용 프로브 핀에 있어서, 상기 상부플런저는 판재를 원호형으로 절곡하여 한쪽에 개방부를 갖는 한쌍의 상측면부가 구비되고; 상기 하부플런저는 판재를 원호형으로 절곡하여 한쪽에 개방부를 갖는 한쌍의 하측면부가 구비되며; 상기 상측면부를 스프링 내부로 끼워서 상기 상부플런저를 스프링의 상측에 고정하고, 상기 개방부들을 통하여 상기 하측면부가 상기 상측면부에 포개지게 상기 하부플런저를 상기 스프링에 고정하여서 상기 상측면부와 하측면부가 회로적으로 접촉되게 한 특징이 있다.

본 발명에 따르면 상부플런저와 하부플런저는 판재를 "U"형이 되도록 원호형으로 절곡하여 한쪽 개방부의 양측에 한쌍의 측면부가 만들어지도록 한 것이므로 휨변형이 발생되지 않아 구조적으로 안정된다. 또한 이들 플런저들이 스프링의 내부로 끼워지는 과정에서 개방부를 통하여 서로 포개지면 양쪽 측면부 들이 서로 겹쳐지면서 회로적으로 접촉되므로 접촉성이 매우 뛰어나다.

그리고 상부플런저와 하부플런저에는 스프링의 내주면에 억지끼워지는 스프링끼움부가 형성되어서 이들 측면부들이 스프링 내부에 동심상으로 떨어지게 놓이므로 측면부들의 승강시 스프링과 마찰접촉되지 않아 제품의 신뢰성이 향상되고, 특히 상부플런저의 측면부와 하부플런저의 측면부에는 선단에 단자부들이 돌출되어서 해당 측면부들에 적극적으로 접촉되므로 전기접촉성이 향상되는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 프로브 핀의 분리 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 프로브 핀의 조립 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 프로브 핀의 정단면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 프로브 핀의 평단면도
도 5는 본 발명 다른 실시예의 프로브 핀의 평단면도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 프로브 핀은 상부플런저(10)와 하부플런저(20)로 구성된다. 상기 상부플런저(10)는 판재를 원통형으로 밴딩하여 검사장치와 회로적으로 접촉되고, 상기 하부플런저(20)는 판재를 원통형으로 밴딩하여 검사대상물과 회로적으로 접촉된다. 그리고 상기 상부플런저(10)의 하부는 판재를 밴딩하는 과정에서 스프링(30)의 내주면에 억지 끼워지는 스프링끼움부(15)가 원통형으로 만들어지고, 상기 스프링끼움부(15)의 하부에는 판재가 원호형이 되도록 "U"형으로 밴딩되어서 한쪽이 터진 개방부(11)가 만들어 지고, 상기 개방부(11) 양측에는 상측면부(12)가 길이방향으로 형성되는데, 상기 상측면부(12)는 절곡되지 않고 평탄하게 형성된다.

또한 양쪽 상측면부(12)는 원호형의 상연결부(13)를 통하여 서로 연결되며, 상기 스프링끼움부(15)에는 상기 스프링(30)에 걸리는 돌기(16)가 구비된다. 상기 하부플런저(20)의 상부는 판재를 밴딩하는 과정에서 스프링(30)의 내주면에 억지 끼워지는 스프링끼움부(25)가 원통형으로 만들어지고, 상기 스프링끼움부(25)의 상부에는 판재가 원호형이 되도록 "U"형으로 밴딩되어서 한쪽이 터진 개방부(21)가 만들어 지고, 상기 개방부(21) 양측에는 하측면부(22)가 길이방향으로 형성되는데, 상기 하측면부(22)는 절곡되지 않고 평탄하게 형성된다. 그리고 상기 하측면부(22)는 원호형의 하연결부(23)를 통하여 서로 연결되며, 상기 스프링끼움부(25)에는 스프링(30)에 걸리는 돌기(26)가 형성된다.

또한 상기 한쪽 상측면부(12)의 하단에는 상기 하측면부(22)의 대향면에 탄성적으로 접촉되는 상단자(14)가 구비되고, 상기 상단자(14)와 반대쪽으로 상기 하측면부(22)에는 상기 상측면부(12)의 대향면에 탄성적으로 접촉되는 하단자(24)가 형성된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예는 상부플런저(10)가 스프링(30)의 위쪽에서 끼워지고, 하부플런저(20)는 스프링(30)의 아래쪽에서 끼워진다. 상기 상부플런저(10)는 상측면부(12)가 스프링(30) 내부로 들어가 스프링끼움부(15)가 스프링(30)의 내주면에 밀착 고정되고 이때 돌기(16)가 스프링(30)에 걸려서 되빠지지 않는다. 또한 하부플런저(20)는 하측면부(22)가 스프링(30)의 내부로 들어가는데, 이때 개방부(11)(21)들이 서로 마주보게 하여서 하측면부(22)가 상측면부(12)에 겹쳐지게 된다. 또한 스프링끼움부(25)가 스프링(30)의 아래쪽에 억지끼워지는 과정에서 돌기(26)가 스프링(30)에 걸리면 하부플런저(20)가 스프링(30)에서 분리되지 않고 조립된다.

이처럼 조립되는 본 발명 한 실시예는 상부플런저(10)와 하부플런저(20)가 스프링(30)의 상하단에 배치된 상태에서 상측면부(12)와 하측면부(22)가 스프링(30)의 내부에 동심상으로 떨어져 배치되고 이들 측면부(12)(22)들은 근접되게 포개진다. 또한 상측면부(12)의 상단자(14)는 하측면부(22)의 표면에 탄성적으로 접촉되고, 하측면부(22)의 하단자(24)는 상측면부(12)의 표면에 탄성적으로 접촉된다. 따라서 상부플런저(10)가 플런저블록에 실장된 상태로 승강되는 동안 하부플런저(20)는 검사대상물에 접촉되고 이때 상부플런저(10)가 하부플런저(20) 쪽으로 하강된다.

또한 하강과정에서 상단자(14)는 하측면부(22)에 탄성적으로 접촉되고, 하단자(24)는 상기 상단자(14)와 엇갈린 상태에서 상측면부(12)에 탄성적으로 접촉되므로 이들이 회로적으로 연결된다. 그리고 상측면부(12)와 하측면부(22)가 스프링(30)에 동심상으로 배치되어 스프링 내주면에 간섭되지 않으며, 특히 "U"형으로 절곡되어 휨변형이 발생되지 않으므로 상부플런저(10)와 하부플런저(20)가 수직으로 힘을 받더라도 구조적으로 안정된다.

도 5는 본 발명 다른 실시예로써, 본 발명 한 실시예와 동일 구성을 갖는다. 단지 상측면부(12)와 하측면부(22)가 판재를 절곡하는 과정에서 평탄하게 유지되지 않고 원호형으로 절곡된 차이가 있다.

상측면부(12)와 하측면부(22)가 원호형으로 절곡되면 평탄할 때 보다 수직하중에 대한 휨응력이 증가되므로 구조적으로 보다 안정된 이점이 있다.

10 : 상부플런저 11 : 개방부
12 : 상측면부 13 : 상연결부
14 : 상단자 20 : 하부플런저
21 : 개방부 22 : 하측면부
23 : 하연결부 24 : 하단자
30 : 스프링

Claims (4)

1. 상부플런저와 하부플런저가 스프링을 통하여 서로 연결된 반도체 검사용 프로브 핀에 있어서,
   상기 상부플런저의 하부는 상기 스프링의 내주면에 억지 끼워지는 스프링끼움부(15)가 원통형으로 구비되고, 상기 스프링끼움부(15)의 하부에는 판재가 "U"형으로 밴딩되어서 한쪽이 터진 개방부 양측에 상측면부가 길이방향으로 형성되며;
   상기 하부플런저의 상부는 상기 스프링의 내주면에 억지 끼워지는 스프링끼움부(25)가 원통형으로 구비되고, 상기 스프링끼움부(25)의 상부에는 판재가 "U"형으로 밴딩되어서 한쪽이 터진 개방부 양측에 하측면부가 길이방향으로 형성되고;
   상기 상측면부와 하측면부는 개방부를 통하여 서로 근접된 상태에서 상기 스프링 내부에 동심상으로 떨어지게 놓이며, 상기 한쪽 상측면부의 하단에는 상기 하측면부의 대향면에 탄성적으로 접촉되는 상단자가 구비되고, 상기 상단자와 반대쪽으로 상기 하측면부에는 상기 상측면부의 대향면에 탄성적으로 접촉되는 하단자가 형성되어서 상기 상부플런저와 하부플런저가 회로적으로 연결되게 한 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 프로브 핀.
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