KR102382854B1 - 완충형 다접점 테스트 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완충형 다접점 테스트 핀에 관한 것으로, 하단에 제1접점이 형성되고, 상단에 결합홈이 형성된 바디와, 상기 바디의 상기 결합홈에 하단 일부가 삽입 고정되며 상단에 제2접점이 위치하며, 상호 꼬인 상태의 내부 와이어들과, 상기 내부 와이어들과는 상기 제2접점에서만 연결되며 상호 꼬여 탄성력을 제공하는 외부 와이어들로 구성되는 완충접점부를 포함한다.

Description

완충형 다접점 테스트 핀{Buffered multi-contact test pin}

본 발명은 완충형 다접점 테스트 핀에 관한 것으로, 더 상세하게는 고전압, 대전류의 테스트에 적합한 중공형 테스트 핀에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정을 통해 완성된 반도체 제품은 정상동작의 유무, 신뢰성 평가 등을 위해 여러가지 형태의 테스트를 거치게 된다.

예를 들면, 반도체 제품의 모든 입출력 단자를 검사 신호 발생회로와 연결하여 정상적인 동작 및 단선 여부를 검사하는 전기적 특성 테스트, 반도체 제품의 전원 입력 단자 등 일부 입출력 단자들을 검사 신호 발생회로와 연결하여 스트레스를 인가함으로써 반도체 제품의 수명 및 결함 발생 여부를 체크하는 번인 테스트(Burn-in test) 등을 거치게 된다.

보통 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위해서는 반도체 소자와 테스트 장비 간에 전기적 연결이 원활하게 이루어져야 하며, 이러한 반도체 소자와 테스트 장비의 연결을 위한 검사장치로는 소켓 보드, 프로브 카드, 커넥터 등이 있다.

여기서, 상기 소켓 보드는 반도체 제품이 반도체 패키지 형태인 경우에 사용되고, 상기 프로브 카드는 반도체 제품이 반도체 칩 형태인 경우에 사용된다.

그리고 일부 개별 소자(Discrete device)에서는 커넥터를 반도체 소자와 테스트 장비를 연결하는 검사장치로 사용되기도 한다.

이러한 검사장치는 반도체 소자측과 테스트 장비측을 서로 연결시켜 전기적인 신호가 양방향으로 교환될 수 있도록 해주는 역할을 하는 것으로서, 이를 위해 검사장치에는 반도체 소자측과의 접촉을 위한 수단으로 프로브 핀이 갖추어져 있다.

일 예로서, 별도의 테스트 소켓에 PCB 기판 등과 같은 테스트 기판이나 반도체 패키지를 탑재시킨 상태에서 테스트가 진행되며, 이러한 테스트 소켓은 기본적으로 테스트 기판이나 반도체 패키지의 형태에 따라 그 모양이 결정됨과 더불어 테스트 기판측 또는 반도체 패키지측의 패드와 테스트 소켓측의 접속단자를 기계적으로 접촉시킴으로써, 테스트 기판이나 반도체 패키지와 테스트 장비를 연결하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 테스트 소켓은 테스트 기판이나 반도체 패키지와 연결됨과 동시에 테스트 장비와 연결되면서 이들을 서로 연결시킴으로써, 테스트 장비의 신호가 테스트 기판이나 반도체 패키지에 전달되어 테스트가 이루어지도록 하는 역할을 하게 되며, 이때의 테스트 소켓에 내장된 IC의 복수 개의 접속단자와 테스트 기판 또는 반도체 패키지의 복수 개의 패드를 일대일로 전기적으로 연결시켜주는 수단으로 프로브 핀이 사용된다.

보통 프로브 핀은 2개의 접촉 핀과 그 사이의 스프링이 조합된 형태로서, 이러한 형태의 프로브 핀은 반도체 소자와 테스트 장비의 연결을 원활하게 하고, 연결 시 발생하는 기계적인 충격을 완충할 수 있는 장점 때문에 대부분의 소켓 보드에 많이 채택되고 있는 추세이다.

이와 같은 테스트 핀의 형태는 스프링이 외측 또는 내측에 위치하는 구조 등 필요에 따라 매우 다양한 구조를 가지고 있다.

본 발명의 출원인의 등록특허 10-1509200호(2015년 3월 31일 등록, 신호특성이 강화된 프로브핀)에는 내측에 탄성부재가 삽입된 구조의 테스트 핀에 대하여 기재되어 있다.

상기 등록특허에서 제안한 프로브핀의 좀 더 구체적인 구성은, 상부 플런저와 하부 플런저가 별개로 마련되어 있고, 상부 플런저와 하부 플런저 및 탄성부재를 수용하는 배럴을 포함한다.

이처럼 플런저들과 배럴이 분할된 구조의 경우 상대적으로 조립이 어렵고, 하부 플런저와 배럴의 계면과 배럴과 상부 플런저의 계면을 가지게 되어 저항 성분의 증가에 의해 검출 특성이 저하될 우려가 있다.

특히, 고전압 및 대전류 특성의 테스트를 수행하기에는 저항의 증가에 의해 검출 특성이 저하될 우려가 있으며, 테스트 핀 자체에서 열이 발생하는 등의 부차적인 문제점이 발생할 우려가 있었다.

따라서 현재 시장에서는 저항 성분을 최소화함과 아울러 조립이 용이한 새로운 구조의 테스트 핀의 개발이 요구되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 고전압 및 대전류 특성의 검출에 적합한 완충형 다접점 테스트 핀을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 부품의 수를 줄이고, 조립이 용이한 완충형 다접점 테스트 핀을 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 완충형 다접점 테스트 핀은, 하단에 제1접점이 형성되고, 상단에 결합홈이 형성된 바디와, 상기 바디의 상기 결합홈에 하단 일부가 삽입 고정되며 상단에 제2접점이 위치하며, 상호 꼬인 상태의 내부 와이어들과, 상기 내부 와이어들과는 상기 제2접점에서 연결되며 상호 꼬여 탄성력을 제공하는 외부 와이어들로 구성되는 완충접점부를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 내부 와이어들은, 상호 밀착된 상태로 상호 꼬인 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 외부 와이어들은, 상기 제2접점과 제2접점의 반대편 접점 이외의 다른 영역에서는 상호 접촉되지 않는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 외부 와이어들은, 상기 결합홈에 삽입되는 삽입부와 상기 제2접점의 사이 일부에서 타영역에 비하여 직경이 더 큰 대경부를 포함하도록 상호 꼬인 것일 수 있다.

본 발명은 핀의 일부를 다수의 꼬인 선형구조로 구성하여 자체에 저항을 줄이면서도 자체에 탄성력을 제공하여, 고전압 및 고전류의 검출에 용이하며, 별도의 구성품 없이도 자체 완충구조를 제공할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 부품의 수를 줄일 수 있는 효과가 있으며, 조립성과 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충형 다접점 테스트 핀의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합상태 사시도이다.
도 3은 본 발명의 결합상태에서 제2접점 부분을 제거한 일부 단면도이다.
도 4는 완충접점부의 단면 모식도이다.
도 5는 완충접점부의 정면도이다.
도 6은 외부 와이어의 일부 사시도이다.
도 7은 소켓을 포함한 본 발명의 분해도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.

이하, 본 발명 완충형 다접점 테스트 핀에 대하여 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 완충형 다접점 테스트 핀의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 상태 사시도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명 완충형 다접점 테스트 핀은, 제1접점(22)을 제공하며, 상기 제1접점(22)의 반대측 면에 형성된 결합홈(21)을 포함하는 바디(20)와, 상기 바디(20)의 결합홈(21)에 결합되어 제2접점(11)을 제공하는 완충접점부(10)를 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충형 다접점 테스트 핀의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 바디(20)는 봉형상의 구조이며, 일측단은 반구형으로 돌출되어 끝단에 제1접점(22)이 형성되어 있으며, 일측단의 반대편 타측단에는 결합홈(21)이 형성되어 있다.

상기 바디(20)는 도체이며, 결합홈(21)을 제외한 타 부분은 별도의 결합홈이나 체결홈을 가지지 않는 일체형의 구조인 것으로 한다. 바디(20)의 재질은 열처리되지 않은 동일 수 있다.

상기 결합홈(21)은 바디(20)의 평면도 상에서 원형이거나 삼각형, 사각형과 같은 다각형 형태로 개구된 구조일 수 있다.

상기 완충접점부(10)가 전체적으로 단면이 원형이지만, 사각형 구조의 결합홈(21)을 사용하는 편이 결합과 고정에 보다 유리할 수 있다.

상기 바디(20)의 측면에는 상기 결합홈(21)의 내측을 노출시키는 통공(23)이 형성된 것일 수 있다.

통공(23)은 바디(20)와 완충접점부(10)의 결합 상태의 확인, 체결수단을 이용한 바디(20)와 완충접점부(10)의 체결을 할 수 있도록 하며, 필요에 따라 다른 기구적 수단과 결합을 할 수 있다.

상기 바디(20)의 결합홈(21)에 끼움 결합되는 완충접점부(10)는 다수의 외부 와이어(13)와 다수의 내부 와이어(14)를 포함한다.

상기 외부 와이어(13)와 내부 와이어(14)의 일단은 상호 접하며, 제2접점(11)을 이룬다.

도면에서 부호 12는 결합홈(21)에 삽입되는 완충접점부(10)의 삽입부를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 결합상태에서 제2접점(11) 부분을 제거한 일부 단면도이고, 도 4는 완충접점부(10)의 단면 모식도이다.

도 3과 도 4를 각각 참조하면, 완충접점부(10) 외부 와이어(13)가 상호 꼬인 상태로 내부 와이어(14)의 외측에 위치한다.

외부 와이어(13)의 수는 6개, 내부 와이어(14)의 수는 3개로 도시하였다.

상기 외부 와이어(13)와 내부 와이어(14)는 모두 열처리되지 않은 동을 사용할 수 있다.

내부 와이어(14)들은 서로 밀착되게 꼬인 상태가 된다.

즉, 3가닥의 내부 와이어(14)가 꼬여 내측 도전체를 이룬다.

내부 와이어(14) 각각의 직경(d1)은 0.08mm 정도이며, 3가닥의 내부 와이어(14)가 밀착되도록 꼬인 내측 도전체의 직경(d2)은 약 0.17mm이다.

앞서 설명한 바와 같이 내부 와이어(14)들은 상호 밀착된 상태로 꼬여있으며, 이와 다르게 외부 와이어(13)들은 상호 접촉되지 않는 상태로 상호 꼬여(twisted)있는 구조이다.

내부 와이어(14)들은 길이방향으로 측면이 상호 접촉되어 내측 도전체를 이루며 복수의 가닥이 상호 꼬인 상태로 강성을 높임과 아울러 탄성을 부여할 수 있다.

외부 와이어(13)들은 제2접점(11)을 이루는 일측 끝단을 제외하고는 전체 영역에서 다른 외부 와이어(13)에 접촉되지 않을 수 있으며, 외부 와이어(13)들은 일단이 상호 접촉되어 제2접점(11)을 이루고, 타단에서도 접점을 이룰 수 있다.

또한 외부 와이어(13)들은 제2접점(11)에서만 내부 와이어(14)들과 접하며, 다른 영역에서는 내부 와이어(14)에 접촉되지 않는 것으로 할 수 있으며, 외부 와이어(13)의 양단이 내부 와이어(14)의 양단에 각각 접촉될 수도 있다.

도 5는 완충접점부(10)의 정면도이고, 도 6은 한 가닥의 외부 와이어(13)의 일부 사시도이다.

도 5와 도 6을 각각 참조하면, 본 발명의 외부 와이어(13)들은 제2접점(11)을 제외한 영역에서는 서로 접촉되지 않도록 꼬여 있으며, 상기 제2접점(11)으로부터 소정거리 하부에 위치하는 대경부(15)를 이룬다.

상기 대경부(15)는 제2접점(11)측의 제2소경부(17)와, 상기 삽입부(12)인 제1소경부(16)의 직경에 비하여 더 큰 직경을 이룬다.

이처럼 제1 및 제2소경부(16, 17)과 대경부(15)의 구현은 각 외부 와이어(13)들의 꼬임 각도의 차이에 의해 이루어진다.

상기 제1 및 제2소경부(16,17) 부분에서 각 외부 와이어(13)들은 꼬임 각도(θ1)가 작으며, 대경부(15)에서는 꼬임 각도(θ2)가 상대적으로 더 큰 것으로 한다.

이때의 꼬임 각도가 더 크다거나 더 작다는 정도의 기준은 상기 내부 와이어(14)들과 평행한 가상의 수직선고 외부 와이어(13)가 이루는 각도 중 제2접점(11)측을 향하는 각도를 기준으로 한다.

외부 와이어(13)들의 꼬임 정도는 적어도 양단이 1회전 이상이 되도록 꼬인 것으로 한다.

상기 대경부(15)의 직경은 0.7mm, 제1 및 제2소경부(16, 17)의 직경은 0.5mm인 것으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 대경부(15)를 두는 이유는 상기 외부 와이어(13)들의 꼬임 각도를 크게하여 테스트를 위하여 제2접점(11)이 테스트 단자에 접촉될 때의 충격을 충분히 완화시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한 대경부(15)는 도 7에 도시한 바와 같이 소켓(30)에 삽입된 상태에서 소켓(30)의 내면에 접촉되며, 충격이나 진동에도 탄성에 의해 접점을 유지할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명은 다수의 외부 와이어(13)들을 꼬아서 자체적으로 완충작용을 할 수 있도록 함으로써, 별도의 탄성부재를 사용하지 않고도 진동이나 충격의 발생시에도 안정적인 접점을 유지할 수 있다.

또한, 구성품의 수를 줄여 구성품간의 결합에 따른 저항 증가를 최소화하여 대전류 검출에 적합하게 된다.

이와 같이 본 발명은 다수의 외부 와이어(13)를 상호 꼬아서 완충접점부(10)를 형성할 수 있으며, 이때 완충접점부(10)는 외부 와이어(13)의 수 만큼의 전기적 접점을 제공할 수 있다.

예를 들어 앞서 7개의 외부 와이어(13)를 사용하는 경우, 7종류의 전기적 접점(WIRE POINT)을 제공할 수 있다.

즉, 용이하게 다접점 테스트 핀을 구현할 수 있는 효과가 있다.

상기 통공(23)을 통해서 접점을 선택할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:완충접점부 11:제2접점
12:삽입부 13:외부 와이어
14:내부 와이어 15:대경부
16:제1소경부 17:제2소경부
20:바디 21:결합홈
22:제1접점

Claims (4)

1. 하단에 제1접점이 형성되고, 상단에 결합홈이 형성된 바디; 및
   상기 바디의 상기 결합홈에 하단 일부가 삽입 고정되며 상단에 제2접점이 위치하며, 상호 꼬인 상태의 내부 와이어들과, 상기 내부 와이어들과는 상기 제2접점에서 연결되며 상호 꼬여 탄성력을 제공하는 외부 와이어들로 구성되는 완충접점부를 포함하는 테스트 핀.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내부 와이어들은,
   상호 밀착된 상태로 상호 꼬인 것을 특징으로 하는 테스트 핀.
3. 제1항에 있어서,
   상기 외부 와이어들은,
   상기 제2접점과 상기 제2접점의 반대편 접점 이외의 다른 영역에서는 상호 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 테스트 핀.
4. 제3항에 있어서,
   상기 외부 와이어들은,
   상기 결합홈에 삽입되는 삽입부와 상기 제2접점의 사이 일부에서 타영역에 비하여 직경이 더 큰 대경부를 포함하도록 상호 꼬인 것을 특징으로 하는 테스트 핀.

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