KR102467671B1 - 테스트 소켓 - Google Patents

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오창수
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Abstract

본 발명에 따른 테스트 소켓은, 피검사 디바이스의 단자를 테스트 신호를 발생하는 테스터의 패드에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 테스트 소켓에 있어서, 상기 패드에 접촉하는 하부 플런저와, 상기 하부 플런저와 결합되는 상부 플런저와, 상기 하부 플런저와 상기 상부 플런저가 서로 멀어지게 탄성을 가하는 원통형 스프링으로 이루어지는 스프링 프로브 및 상측은 상기 피검사 디바이스의 단자와 접촉하고, 하측은 상기 상부 플런저에 접촉하는 컨택 프로브를 포함하는 검사용 프로브; 상기 피검사 디바이스의 단자와 대응하는 위치마다 하우징 홀을 구비하고, 상기 하우징 홀마다 상기 컨택 프로브의 상측이 돌출되게 상기 컨택 프로브 및 상기 스프링 프로브를 수용하는 소켓 하우징; 상기 하우징 홀에 대응되는 위치마다 커버 홀을 구비하고, 상기 커버 홀마다 상기 하부 플런저의 하측이 돌출되게 상기 소켓 하우징에 체결되는 커버;를 포함하되, 상기 상부 플런저는 슬라이딩 홈을 구비하고, 상기 하부 플런저는 상기 슬라이딩 홈에 삽입되는 한 쌍의 슬라이딩 돌기를 구비하여, 상기 상부 플런저와 상기 하부 플런저가 슬라이딩 방식으로 결합된다.

Description

테스트 소켓{TEST SOCKET}
본 발명은 테스트 소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피검사 디바이스에 대한 전기적 검사에 사용되는 테스트 소켓에 관한 것이다.
피검사 디바이스(예를 들면, 반도체 패키지)는 미세한 전자회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조공정 중에 각 전자회로의 정상 여부에 대한 검사 공정을 거치게 된다. 검사 공정은 피검사 디바이스가 정상적으로 동작하는지 여부를 테스트하여 양품과 불량품을 선별하는 공정이다.
피검사 디바이스를 테스트하는 공정에는 피검사 디바이스와 테스트 신호를 인가하는 테스터를 전기적으로 연결하는 테스트 소켓이 이용된다. 즉 테스터와 피검사 디바이스는 직접 접속되는 것이 아니라 테스트 소켓을 통해 간접적으로 접속된다.
종래 반도체 패키지 중에서 접속단자로 솔더 볼을 사용하는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array; BGA) 패키지의 경우, 테스트 소켓은 소켓 배럴에 소켓 핀이 내설된 구조를 가지며, 성형금형 및 기계가공 방법으로 제조된다. 소켓 핀으로는 탄성을 갖는 포고(pogo) 핀이 주로 사용된다.
일반적으로, 포고 핀은 피검사 디바이스에 접속되는 상부 핀과 테스터의 패드에 접속되는 하부 핀이 배럴의 상하부에 각각 배치되고, 상부 핀과 하부 핀의 사이에 스프링이 개재되는 구조로 이루어진다.
포고 핀은 사용 횟수가 증가함에 따라 피검사 디바이스에 형성된 볼의 주성분인 주석이 전이됨에 따라 문제가 발생하게 된다. 상부 핀에 주석 등의 이물질이 축적되면 접촉 저항이 높아져 검사 정확도 및 신뢰성이 떨어지게 된다.
포고 핀에 대한 검사의 신뢰성을 회복시키기 위해 포고 핀을 초음파 세척하는 방법이 사용될 수 있으나, 이러한 세척 공정은 검사 시간과 비용을 증가시키게 되므로 실용성이 떨어진다.
또 다른 세척 방법으로 브러쉬에 의한 반복 마찰과정을 통한 세척 작업이 있으나 상부 핀의 접촉부 마모로 인해 실용성이 마찬가지로 저하되는 문제가 있다.
또한 종래의 포고 핀은 반복적인 검사 과정에서 상부 핀이 손상되는 경우, 전체가 교체되어야 하므로 교체 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제2022-0043866호 (2022. 04. 05)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 제조가 용이하고, 피검사 디바이스의 단자와 반복적으로 접촉하게 되는 부품만 교체가 가능하여 부품 교체에 따른 유지 비용이 적게 소요되는 테스트 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 피검사 디바이스와 접촉될 때 부품 간의 전기적 연결이 안정적이고, 전기 저항이 작고 신호 전달이 안정적으로 이루어질 수 있는 테스트 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 테스트 소켓은, 피검사 디바이스의 단자를 테스트 신호를 발생하는 테스터의 패드에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 테스트 소켓에 있어서, 상기 패드에 접촉하는 하부 플런저와, 상기 하부 플런저와 결합되는 상부 플런저와, 상기 하부 플런저와 상기 상부 플런저가 서로 멀어지게 탄성을 가하는 원통형 스프링으로 이루어지는 스프링 프로브 및 상측은 상기 피검사 디바이스의 단자와 접촉하고, 하측은 상기 상부 플런저에 접촉하는 컨택 프로브를 포함하는 검사용 프로브; 상기 피검사 디바이스의 단자와 대응하는 위치마다 하우징 홀을 구비하고, 상기 하우징 홀마다 상기 컨택 프로브의 상측이 돌출되게 상기 컨택 프로브 및 상기 스프링 프로브를 수용하는 소켓 하우징; 상기 하우징 홀에 대응되는 위치마다 커버 홀을 구비하고, 상기 커버 홀마다 상기 하부 플런저의 하측이 돌출되게 상기 소켓 하우징에 체결되는 커버;를 포함하되, 상기 상부 플런저는 슬라이딩 홈을 구비하고, 상기 하부 플런저는 상기 슬라이딩 홈에 삽입되는 한 쌍의 슬라이딩 돌기를 구비하여, 상기 상부 플런저와 상기 하부 플런저가 슬라이딩 방식으로 결합된다.
상기 하부 플런저는, 상기 상부 플런저에 접하도록 상기 슬라이딩 돌기에 구비되어 상기 슬라이딩 돌기가 상기 슬라이딩 홈에서 벗어나는 것을 방지하는 스토퍼부를 포함할 수 있다.
상기 상부 플런저는, 상기 컨택 프로브와 접촉하는 상부 플런저 컨택부; 상기 상부 플런저 컨택부로부터 연장되어 상호 마주하도록 배치되는 제 1 상부 플런저 암 및 제 2 상부 플런저 암;을 포함하고, 상기 슬라이딩 홈이 상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암 사이에 위치하며, 상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암 중 적어도 어느 하나에 상기 스토퍼부와 접촉하여 상기 슬라이딩 돌기가 상기 슬라이딩 홈에서 벗어나는 것을 방지하는 디텐트부가 연결될 수 있다.
상기 상부 플런저는, 상기 제 1 상부 플런저 암의 끝단과 상기 제 2 상부 플런저 암의 끝단을 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 디텐트부는 상기 연결부에 구비될 수 있다.
상기 상부 플런저는, 상기 연결부의 끝단 양측에 각각 경사지게 형성되어 상기 상부 플런저의 길이 방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 제 1 상부 플런저 경사부 및 제 2 상부 플런저 경사부;를 포함할 수 있다.
상기 상부 플런저는, 상기 컨택 프로브와 접촉하는 상부 플런저 컨택부; 상기 상부 플런저 컨택부로부터 연장되어 상호 마주하도록 배치되는 제 1 상부 플런저 암 및 제 2 상부 플런저 암;을 포함하고, 상기 슬라이딩 홈이 상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암 사이에 위치하며, 상기 슬라이딩 돌기는 그 일단부가 상기 제 1 상부 플런저 암에 접촉하고 그 타단부가 상기 제 2 상부 플런저 암에 접촉하여 상기 상부 플런저와 2개 이상의 접촉 포인트를 형성하도록 상기 슬라이딩 홈 속에서 틸팅될 수 있다.
상기 하부 플런저는, 상기 패드와 접촉하는 하부 플런저 컨택부; 상기 하부 플런저 컨택부로부터 연장되어 상호 마주하도록 배치되는 제 1 하부 플런저 암 및 제 2 하부 플런저 암; 상기 제 1 하부 플런저 암 및 상기 제 2 하부 플런저 암 사이에 마련되는 슬릿;을 포함하고, 상기 슬라이딩 돌기가 상기 제 1 하부 플런저 암 및 상기 제 2 하부 플런저 암에 각각 구비되며, 상기 상부 플런저는, 상기 컨택 프로브와 접촉하는 상부 플런저 컨택부; 상기 상부 플런저 컨택부로부터 연장되어 상호 마주하도록 배치되는 제 1 상부 플런저 암 및 제 2 상부 플런저 암; 상기 슬릿에 삽입되도록 상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암을 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 연결부는 그 일단부가 상기 제 1 하부 플런저 암에 접촉하고 그 타단부가 상기 제 2 하부 플런저 암에 접촉하여 상기 하부 플런저와 2개 이상의 접촉 포인트를 형성하도록 상기 슬릿 속에서 틸팅될 수 있다.
상기 하부 플런저는, 상기 제 1 하부 플런저 암 끝단의 내측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부; 상기 제 1 하부 플런저 암 끝단의 외측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부; 상기 제 2 하부 플런저 암 끝단의 내측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부; 상기 제 2 하부 플런저 암 끝단의 외측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부;를 포함하고, 상기 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부와 상기 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부는 상기 하부 플런저의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루고, 상기 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부와 상기 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부는 상기 하부 플런저의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다.
상기 상부 플런저는 상기 컨택 프로브와 점 접촉하는 컨택 돌기를 구비할 수 있다.
상기 컨택 프로브는 상기 상부 플런저와 점 접촉하는 컨택 돌기를 구비할 수 있다.
상기 컨택 프로브는 상기 피검사 디바이스의 단자와 점 접촉하는 복수의 팁부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 테스트 소켓은 피검사 디바이스가 검사용 프로브에 접촉하면서 스프링 프로브가 압축력을 받을 때 스프링 프로브의 하부 플런저와 상부 플런저가 2개 이상의 접촉 포인트를 형성하면서 서로 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 하부 플런저와 상부 플런저 간의 전기적 연결과, 컨택 프로브와 스프링 프로브 간의 전기적 연결이 안정적이고, 전기 저항이 작고 신호 전달이 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 테스트 소켓은 제조가 용이하고, 피검사 디바이스의 단자와 반복적으로 접촉하게 되는 컨택 프로브만 교체가 가능하여 부품 교체에 따른 유지 비용이 적게 소요되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓의 검사용 프로브를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓의 컨택 프로브를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓의 스프링 프로브를 분해하여 나타낸 것이다.
도 5는 다양한 다른 실시예에 따른 하부 플런저의 단면을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 프로브의 조립 과정을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 프로브의 하부 플런저와 스프링을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스프링 프로브의 상부 플런저와 스프링을 나타낸 것이다.
도 9 및 도 10은 하부 플런저와 상부 플런저의 틸팅 현상에 따른 하부 플런저와 상부 플런저 간의 전기적 연결 상태를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓의 조립 과정을 나타낸 것이다.
도 12는 검사용 프로브의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 테스트 소켓을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓을 나타낸 단면도이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓(100)은 피검사 디바이스(10)의 단자(11)를 테스터(20)의 패드(22)에 접속시켜 피검사 디바이스(10)에 대한 전기적 검사를 수행하기 위한 것이다. 테스트 소켓(100)은 소켓 하우징(110)과, 커버(120)와, 소켓 하우징(110)과 커버(120)에 의해 지지되는 복수의 검사용 프로브(130)를 포함한다. 소켓 하우징(110)과 커버(120)는 나사 결합 방식, 또는 다양한 다른 방식으로 상호 결합되어 검사용 프로브(130)를 지지할 수 있다.
소켓 하우징(110)은 검사용 프로브(130)의 일부분이 장착되는 부분으로 커버(120)와 함께 복수의 검사용 프로브(130)를 지지한다. 소켓 하우징(110)에는 검사용 프로브(130)가 삽입되는 복수의 하우징 홀(111)이 형성된다. 하우징 홀(111)은 소켓 하우징(110)을 두께 방향으로 관통하도록 형성된다. 하우징 홀(111)은 소켓 하우징(110)의 일면으로부터 소켓 하우징(110)의 안쪽으로 연장되는 하우징 외부 홀(112)과, 하우징 외부 홀(112)과 연결되어 소켓 하우징(110)의 타면 쪽으로 연장되는 하우징 내부 홀(113)을 포함한다. 여기에서, 소켓 하우징(110)의 일면은 피검사 디바이스(10)와 마주하는 면이다. 하우징 외부 홀(112)의 폭은 하우징 내부 홀(113)의 폭보다 작다. 하우징 홀(111) 속에는 검사용 프로브(130)의 일부분이 접하여 검사용 프로브(130)를 하우징 홀(111)에서 이탈하지 못하게 막는 하우징 걸림턱(115)이 형성된다.
커버(120)는 소켓 하우징(110)의 타면에 결합되어 복수의 검사용 프로브(130)를 지지한다. 커버(120)는 복수의 하우징 홀(111)에 대응하는 복수의 커버 홀(121)을 구비한다. 커버 홀(121)은 커버(120)를 두께 방향으로 관통하도록 형성된다. 커버 홀(121)은 커버(120)의 일면으로부터 커버(120)의 안쪽으로 연장되는 커버 외부 홀(122)과, 커버 외부 홀(122)과 연결되어 커버(120)의 타면 쪽으로 연장되는 커버 내부 홀(123)을 포함한다. 여기에서, 커버(120)의 타면은 소켓 하우징(110)과 마주하는 면이다. 커버 외부 홀(122)의 폭은 커버 내부 홀(123)의 폭보다 작다. 커버 내부 홀(123)은 그 폭이 하우징 내부 홀(113)의 폭과 동일하게 설계될 수 있다. 커버 홀(121) 속에는 검사용 프로브(130)의 일부분이 접하여 검사용 프로브(130)를 커버 홀(121)에서 이탈하지 못하게 막는 커버 걸림턱(125)이 형성된다.
소켓 하우징(110)과 커버(120)는 도시된 구조 이외에, 상호 결합되어 복수의 검사용 프로브(130)를 지지할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 예를 들어, 소켓 하우징(110)에 구비되는 하우징 홀(111)의 구체적인 형상이나 개수, 커버(120)에 구비되는 커버 홀(121)의 구체적인 형상이나 개수는 다양하게 변경 가능하다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 검사용 프로브(130)는 소켓 하우징(110) 및 커버(120)에 의해 지지되어 피검사 디바이스(10)의 단자(12)와 테스터(20)의 패드(22)를 전기적으로 연결할 수 있다. 검사용 프로브(130)는 테스터(20)에서 발생하는 테스트 신호를 피검사 디바이스(10)에 전달하고, 피검사 디바이스(10)에서 발생하는 응답 신호를 테스터(20)로 전달할 수 있다. 검사용 프로브(130)는 피검사 디바이스(10)의 단자(12)와 접촉하는 컨택 프로브(131)와, 컨택 프로브(131)와 테스터(20)의 패드(22)를 전기적으로 연결하는 스프링 프로브(136)를 포함한다.
컨택 프로브(131)는 피검사 디바이스(10)의 단자(12)에 접촉하여 피검사 디바이스(10)와 전기적으로 연결될 수 있는 전도성 소재로 이루어진다. 컨택 프로브(131)는 전기 신호를 전달할 수 있도록 금으로 코팅된 구리 합금, 또는 다른 전도성 소재로 이루어질 수 있다. 컨택 프로브(131)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)와 접촉할 수 있는 제 1 컨택부(132)와, 스프링 프로브(136)와 접촉하는 제 2 컨택부(134)를 포함한다. 도시된 것과 같이 제 1 컨택부(132)는 그 폭이 소켓 하우징(110)의 하우징 외부 홀(112)의 폭보다 작아서 하우징 외부 홀(112)을 통과할 수 있다. 반면, 제 2 컨택부(134)는 그 폭이 하우징 외부 홀(112)의 폭보다 커서 하우징 외부 홀(112)을 통과할 수 없다. 컨택 프로브(131)는 하우징 홀(111) 속에서 이동 가능하되, 제 2 컨택부(134)가 소켓 하우징(110)의 하우징 걸림턱(115)에 걸림으로써 하우징 외부 홀(112)을 통해 소켓 하우징(110)에서 분리될 수 없다.
제 1 컨택부(132)는 피검사 디바이스(10)의 단자(11)에 접촉할 수 있는 복수의 팁부(133)를 포함한다. 복수의 팁부(133)는 도시된 것과 같이 피검사 디바이스(10)의 단자(11)에 안정적으로 접속할 수 있도록 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다. 각각의 팁부(133)는 피검사 디바이스(10)의 단자(12)와 점 접촉할 수 있도록 끝단이 뾰족한 형상으로 이루어질 수 있다. 팁부(133)는 검사 대상이 되는 피검사 디바이스(10)의 단자(12)와 반복적으로 접촉하는 부분으로 단자(12)의 주성분인 주석이 전이되어 축적될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 컨택 프로브(131)는 팁부(133)가 단자(12)에 점 접촉하는 형상으로 이루어짐으로써 단자(12)의 성분이 축적되어 접촉 저항이 증가하는 문제를 줄일 수 있다.
컨택 프로브(131)는 선반 가공 등의 절삭 공정을 통해 형성될 수 있다. 절삭 가공을 통해 제조되는 컨택 프로브(131)는 도시된 것과 같이 끝단이 날카로운 팁부(133)를 가질 수 있다.
제 2 컨택부(134)는 하우징 홀(111) 속에서 스프링 프로브(136)와 접촉하여 스프링 프로브(136)와 전기적으로 연결된다, 제 2 컨택부(134)는 스프링 프로브(136)와 안정적으로 접촉할 수 있도록 평평한 표면을 가질 수 있다.
컨택 프로브(131)의 구성은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다. 예를 들어, 팁부(133)의 형상이나, 개수, 배치 간격 등 팁부(133)의 구체적인 구성은 다양하게 변경될 수 있다. 도면에는 컨택 프로브(131)의 제 2 컨택부(134)의 폭이 제 1 컨택부(132)의 폭보다 큰 형상으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 컨택 프로브(131)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
스프링 프로브(136)는 한쪽 끝단이 컨택 프로브(131)와 접촉하고 다른 쪽 끝단이 커버(120)의 외측으로 돌출되어 테스터의 패드(22)와 접촉하도록 하우징 홀(111) 및 커버 홀(121) 속에 배치된다. 스프링 프로브(136)는 테스터의 패드(22)와 접촉하는 하부 플런저(138)와, 컨택 프로브(131)와 접촉하는 상부 플런저(154)와, 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)에 탄성력을 가할 수 있는 스프링(168)을 포함한다.
하부 플런저(138)는 일부분이 커버(120)의 외측으로 돌출되어 테스터의 패드(22)에 접촉할 수 있다. 하부 플런저(138)는 전기 신호를 전달할 수 있도록 금으로 코팅된 구리 합금, 또는 다른 전도성 소재로 이루어질 수 있다. 하부 플런저(138)는 하부 플런저 컨택부(139)와, 상부 플런저(154)와 결합될 수 있도록 하부 플런저 컨택부(139)에 연결되는 한 쌍의 하부 플런저 암(142)(143)을 포함한다.
하부 플런저 컨택부(139)는 커버(120)의 커버 외부 홀(122)을 통해 커버(120)의 외측으로 돌출되어 테스터의 패드(22)에 접촉할 수 있는 돌기부(140)를 포함한다. 하부 플런저 컨택부(139)의 한쪽 단부에는 스프링(168)이 접촉할 수 있는 렛지부(141)가 구비된다. 하부 플런저 컨택부(139)의 일부분은 커버 외부 홀(122)을 통과할 수 없는 크기를 갖는다.
한 쌍의 하부 플런저 암(142)(143)은 하부 플런저 컨택부(139)로부터 연장된다. 이들 하부 플런저 암(142)(143)은 상호 마주하여 평행하게 배치될 수 있다. 이하에서는 한 쌍의 하부 플런저 암(142)(143)을 제 1 하부 플런저 암(142)과 제 2 하부 플런저 암(143)으로 구분하여 설명하기로 한다. 제 1 하부 플런저 암(142)의 끝단에는 제 2 하부 플런저 암(143) 쪽으로 돌출되는 슬라이딩 돌기(144)가 구비되고, 제 2 하부 플런저 암(143)의 끝단에는 제 1 하부 플런저 암(142) 쪽으로 돌출되는 슬라이딩 돌기(146)가 구비된다. 제 1 하부 플런저 암(142)에 구비되는 슬라이딩 돌기(144)의 한쪽 끝단에는 상부 플런저(154)와 접촉할 수 있는 스토퍼부(148)가 구비된다. 그리고 제 2 하부 플런저 암(143)에 구비되는 슬라이딩 돌기(146)의 한쪽 끝단에는 상부 플런저(154)와 접촉할 수 있는 스토퍼부(150)가 마련된다. 제 1 하부 플런저 암(142)과 제 2 하부 플런저 암(143)의 사이에는 상부 플런저(154)가 부분적으로 삽입될 수 있는 슬릿(152)이 형성된다. 슬릿(152)은 하부 플런저 컨택부(139)의 중간 부분까지 연장될 수 있다. 제 1 하부 플런저 암(142)과 제 2 하부 플런저 암(143)은 탄성 변형될 수 있어 각각에 구비되는 슬라이딩 돌기(144)(146) 사이의 간격이 변할 수 있다.
하부 플런저(138)는 MEMS 공정을 통해 두께가 일정한 좌우 대칭 구조로 형성될 수 있다. MEMS 공정을 이용하면 다수의 하부 플런저(138)를 대량 생산할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다.
하부 플런저(138)의 구체적인 구성이나 제조 방식은 다양하게 변경될 수 있다.
상부 플런저(154)는 컨택 프로브(131) 및 하부 플런저(138)와 접촉함으로써 컨택 프로브(131)와 하부 플런저(138)를 전기적으로 연결할 수 있다. 상부 플런저(154)는 전기 신호를 전달할 수 있도록 금으로 코팅된 구리 합금, 또는 다른 전도성 소재로 이루어질 수 있다. 상부 플런저(154)는 상부 플런저 컨택부(155)와, 하부 플런저(138)와 결합될 수 있도록 상부 플런저 컨택부(155)에 연결되는 한 쌍의 상부 플런저 암(158)(160)과, 한 쌍의 상부 플런저 암(158)(160)을 연결하는 연결부(164)를 포함한다.
상부 플런저 컨택부(155)는 일단부가 컨택 프로브(131)의 제 2 컨택부(134)와 접촉함으로써 컨택 프로브(131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상부 플런저 컨택부(155)의 타단부에는 스프링(168)이 접촉할 수 있는 렛지부(156)가 구비된다.
한 쌍의 상부 플런저 암(158)(160)은 상부 플런저 컨택부(155)로부터 연장된다. 이들 한 쌍의 상부 플런저 암(158)(160)은 상호 마주하여 평행하게 배치될 수 있다. 이하에서는 한 쌍의 상부 플런저 암(158)(160)을 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160)으로 구분하여 설명하기로 한다. 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160)의 사이에는 하부 플런저(138)의 슬라이딩 돌기(144)(146)가 삽입될 수 있는 슬라이딩 홈(162)이 형성된다. 슬라이딩 홈(162)은 상부 플런저 컨택부(155)의 중간 부분까지 연장될 수 있다.
연결부(164)는 제 1 상부 플런저 암(158)의 끝단과 제 2 상부 플런저 암(160)의 끝단을 연결한다. 연결부(164)에는 디텐트부(165)가 구비된다. 디텐트부(165)는 하부 플런저(138)의 스토퍼부(148)(150)와 접촉함으로써 슬라이딩 홈(162)에 삽입된 슬라이딩 돌기(144)(146)가 슬라이딩 홈(162)에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
상부 플런저(154)는 하부 플런저(138)와 마찬가지로 MEMS 공정을 통해 두께가 일정한 좌우 대칭 구조로 형성될 수 있다. MEMS 공정을 이용하면 다수의 상부 플런저(154)를 대량 생산할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다.
하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 MEMS 공정을 통해 일정한 두께로 형성될 수 있다. 또한 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 MEMS 공정을 통해 동일한 두께로 형성될 수 있다. 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)의 두께는 서로 다를 수 있다. 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)의 두께가 다를 경우, 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154) 간의 두께 차이의 비는 1:4 미만인 것이 좋다. 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154) 간의 두께 차이의 비가 1:4 이상인 경우, 상대적으로 두께가 작은 것의 강도가 떨어져 스프링 프로브(136) 전체의 내구성이 떨어질 수 있고, 상대적으로 두께가 큰 것의 제조에 많은 소재가 소요되어 바람직하지 않다.
MEMS 공정은 도금 공정으로 일정한 패턴을 형성한 후 성형틀 안에 도금 기술을 이용하여 소재를 채워 부품을 제조하는 방식이다. 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 MEMS 공정을 통해 단일 소재에 의한 단일 레이어 형태, 또는 복수의 이종 소재에 의한 다층 레이어 형태로 형성될 수 있다.
도 5는 다양한 다른 실시예에 따른 하부 플런저의 단면을 나타낸 것이다.
도 5의 (a)에 나타낸 것과 같이, 하부 플런저(138a)는 MEMS 공정을 통해 단일 소재에 의한 단일 레이어 형태로 형성될 수 있다. 또한 도 5의 (b)에 나타낸 것과 같이, 하부 플런저(138b)는 제 1 소재(M1)와 제 2 소재(M2)가 번갈아 적층된 다층 레이어 형태로 형성될 수 있다. 또한 도 5의 (c)에 나타낸 것과 같이, 하부 플런저(138c)는 제 1 소재(M1)가 제 2 소재(M2)를 감싸는 다층 레이어 형태로 형성될 수 있다.
상부 플런저(154)도 MEMS 공정을 통해 위의 하부 플런저(138a)(138b)(138c)와 같은 단일 레이어, 또는 다층 레이어 형태로 형성될 수 있다.
상부 플런저(154)의 구체적인 구성이나 제조 방식은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상부 플런저(154)의 연결부(164)는 생략될 수 있다. 이 경우, 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160) 중 적어도 어느 하나에 하부 플런저(138)의 스토퍼부(148)(150)와 접촉하는 디텐트부가 연결될 수 있다.
스프링(168)은 한쪽 끝단이 하부 플런저(138)의 렛지부(141)에 접하고 다른 쪽 끝단이 상부 플런저(154)의 렛지부(156)에 접하도록 하부 플런저(138) 및 상부 플런저(154)와 결합된다. 스프링(168)은 하부 플런저(138) 및 상부 플런저(154)와 접함으로써 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 서로 멀어지게 탄성력을 가할 수 있다.
스프링(168)은 도시된 것과 같은 원통형 또는 코일 스프링 형태 이외에, 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)를 서로 멀어지게 탄성력을 가할 수 있는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 또한 스프링(168)과 하부 플런저(138)의 연결 방식이나, 스프링(168)과 상부 플런저(154)의 연결 방식도 다양하게 변경될 수 있다.
스프링 프로브(136)는 별도의 고정부재 없이 간단하게 조립될 수 있다. 즉 스프링 프로브(136)를 구성하는 하부 플런저(138)와, 상부 플런저(154)와 스프링(168)은 서로 맞물리는 방식으로 결합되어 하나의 조립체를 구성할 수 있다. 도 6은 스프링 프로브(136)의 조립 과정을 나타낸 것으로, 스프링 프로브(136)를 조립하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 스프링(168)이 한 쌍의 하부 플런저 암(142)(143)을 감싸면서 스프링(168)의 한쪽 끝단이 하부 플런저 컨택부(139)의 렛지부(141)에 접하도록 하부 플런저(138)와 결합된다. 이후, 도 6의 (a)에 나타낸 것과 같이, 상부 플런저(154)의 연결부(164)가 제 1 하부 플런저 암(142)과 제 2 하부 플런저 암(143)의 사이에 위치하도록 상부 플런저(154)의 일부분이 스프링(168) 속에 놓인다. 이후, 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같이, 하부 플런저 컨택부(139)와 상부 플런저 컨택부(155)가 서로 가까워지는 방향으로 하부 플런저(138) 또는 상부 플런저(154)에 가압력이 작용함으로써 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 슬라이딩 방식으로 결합된다. 이때, 연결부(164)가 한 쌍의 슬라이딩 돌기(144)(146)를 서로 멀어지는 방향으로 밀어 제 1 하부 플런저 암(142)과 제 2 하부 플런저 암(143)을 탄성 변형시키면서 슬릿(152) 속으로 삽입되고, 슬라이딩 돌기(144)(146)가 슬라이딩 홈(162) 속에 삽입된다. 이와 같이 슬라이딩 방식으로 결합된 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 하부 플런저(138)의 스토퍼부(148)(150)와 상부 플런저(154)의 디텐트부(165)가 서로 접함에 따라 쉽게 분리될 수 없다.
하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 결합된 상태에서 스프링(168)은 한쪽 끝단이 하부 플런저(138)의 렛지부(141)에 접하고 다른 쪽 끝단이 상부 플런저 컨택부(155)의 렛지부(156)에 접한다. 따라서 스프링(168)은 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 서로 멀어지게 탄성력을 가할 수 있다. 스프링(168)의 탄성력에 의해 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 하부 플런저 컨택부(139)와 상부 플런저 컨택부(155)가 최대로 멀어진 상대 위치를 유지할 수 있다. 하부 플런저 컨택부(139)와 상부 플런저 컨택부(155)가 최대로 멀어진 상태에서 하부 플런저(138)의 스토퍼부(148)(150)와 상부 플런저(154)의 디텐트부(165)가 서로 접할 수 있다.
하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 슬라이딩 방식으로 결합된 상태에서 상대 이동할 수 있다. 즉 하부 플런저(138) 또는 상부 플런저(154)에 가압력이 작용할 때 연결부(164)가 슬릿(152) 속에서 슬라이딩되고 슬라이딩 돌기(144)(146)가 슬라이딩 홈(162) 속에 슬라이딩되어 하부 플런저 컨택부(139)와 상부 플런저 컨택부(155) 사이의 거리가 변할 수 있다.
스프링 프로브(136)는 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 슬라이딩 방식으로 결합되어 서로 접촉함으로써 테스터의 패드(22)와 컨택 프로브(131)를 전기적으로 연결할 수 있다. 그리고 스프링 프로브(136)는 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 스프링(168)에 의해 탄력적으로 지지됨으로써 가압력을 받을 때 압축되었다가 가압력이 제거되면 원상 복원될 수 있다.
스프링 프로브(136)의 구조적인 안정성과, 스프링 프로브(136)를 구성하는 하부 플런저(138)와, 상부 플런저(154) 및 스프링(168) 간의 원활한 조립을 위해 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 추가적인 구성을 갖는다.
구체적으로, 도 7에 나타낸 것과 같이, 하부 플런저(138)는 제 1 하부 플런저 암(142)에 구비되는 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부(142a) 및 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부(143b)와, 제 2 하부 플런저 암(143)에 구비되는 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부(143a) 및 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부(143b)를 포함한다. 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부(142a)는 제 1 하부 플런저 암(142) 끝단의 내측면에 기울어진 형태로 마련되고, 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부(142b)는 제 1 하부 플런저 암(142) 끝단의 외측면에 기울어진 형태로 마련된다. 여기에서, 제 1 하부 플런저 암(142)의 내측면은 제 2 하부 플런저 암(143)과 마주하는 면을 나타내고, 외측면은 그 반대쪽 면을 나타낸다. 그리고 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부(143a)는 제 2 하부 플런저 암(143) 끝단의 내측면에 기울어진 형태로 마련되고, 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부(143b)는 제 2 하부 플런저 암(143) 끝단의 외측면에 기울어진 형태로 마련된다. 여기에서, 제 2 하부 플런저 암(143)의 내측면은 제 1 하부 플런저 암(142)과 마주하는 면을 나타내고, 외측면은 그 반대쪽 면을 나타낸다.
제 1 하부 플런저 암 내부 경사부(142a)와 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부(143a)는 하부 플런저(138)의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭적으로 배치되어 소정의 각도(a1)를 이룰 수 있다. 여기에서 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부(142a)와 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부(143a)가 이루는 각도(a1)는 다양한 크기로 설정될 수 있다. 이와 같이, 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부(142a)와 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부(143a)는 하부 플런저(138)의 끝단 쪽으로 갈수록 서로 간의 간격이 벌어지는 형태로 형성됨으로써, 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)의 결합 과정에서 상부 플런저(154)의 연결부(164)를 슬릿(152) 쪽으로 가이드할 수 있다. 따라서 상부 플런저(154)의 연결부(164)가 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부(142a)와 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부(143a)에 의해 가이드되어 원활하게 슬릿(152) 속으로 진입할 수 있다.
또한 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부(142b)와 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부(143b)는 하부 플런저(138)의 길이방향 중심축을 기준으로 좌우 대칭으로 배치되어 소정의 각도(a2)를 이룰 수 있다. 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부(142b) 및 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부(143b)로 인해 하부 플런저(138)는 그 끝단의 폭이 점진적으로 작아지는 윤곽을 가지므로, 하부 플런저(138)와 스프링(168)의 조립 과정에서 하부 플런저(138)가 원통형의 스프링(168) 안쪽으로 더욱 원활하게 진입할 수 있다. 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부(142b)와 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부(143b) 사이의 각도(a2)는 다양한 크기로 설정될 수 있다.
또한 슬릿(152)의 폭(w1)은 상부 플런저(154)의 두께보다 크다. 바람직하게, 슬릿(152)의 폭(w1)은 상부 플런저(154) 두께보다 크되, 슬릿(152)의 폭(w1)과 상부 플런저(154)의 두께 간의 차이값은 상부 플런저(154) 두께의 0.1~50%인 것이 좋다. 슬릿(152)의 폭(w1)과 상부 플런저(154)의 두께 간의 차이값이 상부 플런저(154) 두께의 0.1% 미만인 경우, 제조 오차 등에 의해 상부 플런저(154)와 하부 플런저(138) 간의 마찰이 심하게 발생할 위험성이 크다. 슬릿(152)의 폭(w1)과 상부 플런저(154)의 두께 간의 차이값이 상부 플런저(154) 두께의 50%를 초과하는 크기인 경우, 상부 플런저(154)와 하부 플런저(138)가 과도한 틸팅 각도로 기울어질 수 있어 바람직하지 않다.
또한 한 쌍의 슬라이딩 돌기(144)(146) 사이의 간극(w2)은 슬릿(152)의 폭(w1)보다 작되, 그 차이값은 슬릿(152)의 폭(w1)의 0.1~70%인 것이 좋다. 슬라이딩 돌기(144)(146) 사이의 간극(w2)과 슬릿(152)의 폭(w1) 간의 차이값이 슬릿(152)의 폭(w1)의 0.1% 미만인 경우, 상부 플런저(154)의 연결부(164)가 슬릿(152)에서 벗어날 위험성이 크다. 또한 슬라이딩 돌기(144)(146) 사이의 간극(w2)과 슬릿(152)의 폭(w1) 간의 차이값이 슬릿(152)의 폭(w1)의 70%를 초과하는 크기인 경우, 상부 플런저(154)가 한 쌍의 슬라이딩 돌기(144)(146) 사이를 통과하여 슬릿(152)에 도달하기 어려워 조립성이 떨어진다.
또한 슬릿(152)의 길이(L1)는 하부 플런저(138) 전체 길이의 40~90%의 크기인 것이 좋다. 슬릿(152)의 길이(L1)가 하부 플런저(138) 길이의 40% 미만인 경우, 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154) 간의 상대 이동 거리가 짧아 컨택 프로브(131)가 안정적인 스트로크를 확보하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한 슬릿(152)의 길이(L1)가 하부 플런저(138) 길이의 90%를 초과하는 경우, 하부 플런저(138)의 강도가 약해지고 하부 플런저 컨택부(139)나 슬라이딩 돌기(144)(146)의 설계에 어려움이 있다.
도 8을 참조하면, 상부 플런저(154)는 연결부(164)에 구비되는 제 1 상부 플런저 경사부(154a) 및 제 2 상부 플런저 경사부(154b)를 포함한다. 제 1 상부 플런저 경사부(154a) 및 제 2 상부 플런저 경사부(154b)는 연결부(164)의 끝단 양쪽에 각각 기울어진 형태로 형성된다. 제 1 상부 플런저 경사부(154a) 및 제 2 상부 플런저 경사부(154b)는 상부 플런저(154)의 길이 방향 중심축을 기준으로 대칭적으로 배치되어 소정의 각도(a3)를 이룰 수 있다. 제 1 상부 플런저 경사부(154a) 및 제 2 상부 플런저 경사부(154b)로 인해 상부 플런저(154)는 그 끝단의 폭이 점진적으로 작아지는 윤곽을 가지므로, 상부 플런저(154)와 스프링(168)의 조립 과정에서 상부 플런저(154)가 원통형의 스프링(168) 안쪽으로 더욱 원활하게 진입할 수 있다. 제 1 상부 플런저 경사부(154a)와 제 2 상부 플런저 경사부(154b) 사이의 각도(a3)는 다양한 크기로 설정될 수 있다.
또한 슬라이딩 홈(162)의 폭(w3)은 하부 플런저(138)의 두께보다 크다. 바람직하게, 슬라이딩 홈(162)의 폭(w3)은 하부 플런저(138) 두께보다 크되, 슬라이딩 홈(162)의 폭(w3)과 하부 플런저(138) 두께 간의 차이값은 하부 플런저(138) 두께의 0.1~50%인 것이 좋다. 슬라이딩 홈(162)의 폭(w3)과 하부 플런저(138) 두께 간의 차이값이 하부 플런저(138) 두께의 0.1% 미만인 경우, 제조 오차 등에 의해 상부 플런저(154)와 하부 플런저(138) 간의 마찰이 심하게 발생할 위험성이 크다. 또한 슬라이딩 홈(162)의 폭(w3)과 하부 플런저(138) 두께 간의 차이값이 하부 플런저(138) 두께의 50%를 초과하는 크기인 경우, 상부 플런저(154)와 하부 플런저(138)가 과도한 틸팅 각도로 기울어질 수 있어 바람직하지 않다.
또한 슬라이딩 홈(162)의 길이(L2)는 상부 플런저(154) 전체 길이의 40~90%의 크기인 것이 좋다. 슬라이딩 홈(162)의 길이(L2)가 상부 플런저(154) 길이의 40% 미만인 경우, 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154) 간의 상대 이동 거리가 짧아 컨택 프로브(131)가 안정적인 스트로크를 확보하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 또한 슬라이딩 홈(162)의 길이(L2)가 상부 플런저(154) 길이의 90%를 초과하는 경우, 상부 플런저(154)의 강도가 약해지고 상부 플런저 컨택부(155)나 연결부(164), 디텐트부(165) 설계에 어려움이 있다.
도 1에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓(100)은 테스터(20)의 패드(22)에 설치되어 테스트 대상이 되는 피검사 디바이스(10)와 접촉할 수 있다. 피검사 디바이스(10)의 단자(12)가 검사용 프로브(130)에 접촉할 때 상부 플런저(154)가 스프링(168)을 압축시키면서 움직이고, 스프링(168)의 탄성력이 컨택 프로브(131)에 전달될 수 있다. 따라서 컨택 프로브(131)가 피검사 디바이스(10)의 단자(12)와 더욱 안정적으로 접촉한 상태를 유지할 수 있다.
피검사 디바이스(10)가 검사용 프로브(130)에 접촉할 때 스프링(168)은 그 길이 방향으로만 압축되는 것이 이상적이지만, 현실적으로 스프링(168)은 압축되면서 좌굴(buckling)이 발생하는 것이 일반적이다. 즉 피검사 디바이스(10)가 검사용 프로브(130)에 접촉하여 스프링(168)이 가압력을 받을 때 스프링(168)은 그 길이 방향으로 압축되면서 횡방향으로 휘기 쉽다. 스프링(168)이 횡방향으로 휠 때 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)는 결합된 상태로 틸팅(tilting)될 수 있다.
예를 들어, 도 9의 (a)에 나타낸 것과 같이, 상부 플런저(154)가 스프링(168)을 압축시키면서 움직이는 과정에서 상부 플런저(154)가 화살표로 나타낸 것과 같은 방향으로 틸팅되어 하부 플런저(138)에 대해 기울어질 수 있다. 도 9의 (b)에 나타낸 것과 같이, 상부 플런저(154)가 화살표 A 방향으로 틸팅되는 경우, 상부 플런저(154)의 연결부(164)가 하부 플런저(138)의 슬릿(152) 속에서 틸팅되어 연결부(164)의 일단부가 하부 플런저(138)의 제 1 하부 플런저 암(142)에 접촉하고 연결부(164)의 타단부가 제 2 하부 플런저 암(143)에 접촉하게 된다. 따라서 상부 플런저(154)는 하부 플런저(138)와 P1, P2 2개의 접촉 포인트를 형성하면서 하부 플런저(138)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
또한 상부 플런저(154)가 스프링(168)을 압축시키면서 움직이는 과정에서 도 10의 (a)에 나타낸 것과 같이 하부 플런저(138)가 화살표로 나타낸 것과 같은 방향으로 틸팅되어 상부 플런저(154)에 대해 기울어질 수 있다. 도 10의 (b)에 나타낸 것과 같이, 하부 플런저(138)가 화살표 B 방향으로 틸팅되는 경우, 하부 플런저(138)의 제 1 하부 플런저 암(142)에 구비되는 슬라이딩 돌기(144)가 상부 플런저(154)의 슬라이딩 홈(162) 속에서 틸팅되어 슬라이딩 돌기(144)의 일단부가 상부 플런저(154)의 제 1 상부 플런저 암(158)에 접촉하고 슬라이딩 돌기(144)의 타단부가 제 2 상부 플런저 암(160)에 접촉하게 된다. 따라서 슬라이딩 돌기(144)는 상부 플런저(154)와 P3, P4 2개의 접촉 포인트를 형성하면서 상부 플런저(154)와 접촉할 수 있다. 하부 플런저(138)가 틸팅되어 상부 플런저(154)에 대해 기울어질 때, 하부 플런저(138)의 제 2 하부 플런저 암(143)에 구비되는 슬라이딩 돌기(146)도 슬라이딩 홈(162) 속에서 틸팅된다. 따라서 제 2 하부 플런저 암(143)의 슬라이딩 돌기(146)도 제 1 하부 플런저 암(142)의 슬라이딩 돌기(144)와 같이 그 일단부가 상부 플런저(154)의 제 1 상부 플런저 암(158)에 접촉하고 그 타단부가 제 2 상부 플런저 암(160)에 접촉하여 상부 플런저(154)와 2개의 접촉 포인트를 형성하면서 상부 플런저(154)와 접촉할 수 있다. 결과적으로, 하부 플런저(138)는 상부 플런저(154)와 4개의 접촉 포인트를 형성하면서 상부 플런저(154)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓(100)은 피검사 디바이스(10)가 검사용 프로브(130)에 접촉하면서 스프링 프로브(136)가 압축력을 받을 때 스프링 프로브(136)의 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154)가 2개 이상의 접촉 포인트를 형성하면서 서로 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 하부 플런저(138)와 상부 플런저(154) 간의 전기적 연결과, 컨택 프로브(131)와 스프링 프로브(136) 간의 전기적 연결이 안정적이고, 전기 저항이 작고 신호 전달이 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓(100)은 제조가 용이하고, 피검사 디바이스(10)의 단자(12)와 반복적으로 접촉하게 되는 컨택 프로브(131)만 교체가 가능하여 부품 교체에 따른 유지 비용이 적게 소요된다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓(100)의 조립 과정을 나타낸 것이다. 도 11을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 소켓(100)은 다음과 같은 방식으로 제조될 수 있다.
먼저, 도 11의 (a)에 나타낸 것과 같이, 하우징 홀(111)을 갖는 소켓 하우징(110)이 준비되고, 도 11의 (b)에 나타낸 것과 같이, 하우징 홀(111)에 컨택 프로브(131)가 삽입된다.
다음으로, 도 11의 (c)에 나타낸 것과 같이, 스프링 프로브(136)의 상부 플런저(154)가 컨택 프로브(131)와 접촉하도록 스프링 프로브(136)가 하우징 홀(111)에 삽입된다. 스프링 프로브(136)는 앞서 설명한 것과 같이 간단히 조립된 후 하우징 홀(111)에 삽입될 수 있다.
다음으로, 도 11의 (d)에 나타낸 것과 같이, 커버 홀(121)에 스프링 프로브(136)의 하부 플런저(138)가 삽입되도록 커버(120)가 소켓 하우징(110)에 결합됨으로써 테스트 소켓(100)이 완성된다.
완성된 테스트 소켓(100)은 테스터(20)의 패드(22)에 결합되어 피검사 디바이스(10)의 검사에 이용될 수 있다.
한편, 도 12는 검사용 프로브의 다양한 실시예를 나타낸 것이다.
먼저, 도 12의 (a)에 나타낸 실시예는 상부 플런저(170)가 컨택 프로브(131)와 점 접촉하는 하나의 컨택 돌기(171)를 구비하는 것이다.
도 12의 (b)에 나타낸 실시예는 상부 플런저(175)가 컨택 프로브(131)와 점 접촉하는 복수의 컨택 돌기(176)를 구비하는 것이다.
도 12의 (c)에 나타낸 실시예는 상부 플런저(180)가 컨택 프로브(131)와 점 접촉하는 하나의 컨택 돌기(181)를 구비하는 것이다. 컨택 돌기(181)는 외면이 구면형 또는 곡면형으로 이루어질 수 있다.
도 12의 (d)에 나타낸 실시예는 컨택 프로브(185)가 상부 플런저(154)와 점 접촉하는 컨택 돌기(186)를 포함하는 것이다. 컨택 돌기(186)는 외면이 구면형 또는 곡면형으로 이루어질 수 있다. 이 밖에, 상부 플런저(154)와 점 접촉하도록 컨택 프로브(185)에 구비되는 컨택 돌기(186)는 끝단이 뾰족한 형상 등 다양한 다른 형상으로 이루어질 수 있고, 그 개수도 다양하게 변경될 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도면에는 상부 플런저(154)의 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160)이 연결부(164)로 연결된 것으로 나타냈으나, 상부 플런저(154)는 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160)이 서로 떨어진 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 하부 플런저(138)의 슬라이딩 돌기(144)(146)가 슬라이딩 홈(162)에서 벗어나는 것을 방지하기 위해 슬라이딩 돌기(144)(146)와 접촉할 수 있는 디텐트부가 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160) 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 또한 제 1 상부 플런저 암(158)과 제 2 상부 플런저 암(160)에는 하부 플런저(138)의 슬릿(152)에 삽입되는 슬라이딩 돌기가 구비될 수 있다.
이상 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 피검사 디바이스 20 : 테스터
100 : 테스트 소켓 110 : 소켓 하우징
111 : 하우징 홀 120 : 커버
121 : 커버 홀 130 : 검사용 프로브
131, 185: 컨택 프로브 132 : 제 1 컨택부
133 : 팁부 134 : 제 2 컨택부
136 : 스프링 프로브 138 : 하부 플런저
139 : 하부 플런저 컨택부 140 : 돌기부
141, 156 : 렛지부 142 : 제 1 하부 플런저 암
143 : 제 2 하부 플런저 암 144, 146 : 슬라이딩 돌기
148, 150 : 스토퍼부 152 : 슬릿
154, 170, 175, 180 : 상부 플런저 155 : 상부 플런저 컨택부
158 : 제 1 상부 플런저 암 160 : 제 2 상부 플런저 암
162 : 슬라이딩 홈 164 : 연결부
165 : 디텐트부 168 : 스프링

Claims (11)

  1. 피검사 디바이스의 단자를 테스트 신호를 발생하는 테스터의 패드에 접속시켜 상기 피검사 디바이스의 전기적 검사를 수행하는 테스트 소켓에 있어서,
    상기 패드에 접촉하는 하부 플런저와, 상기 하부 플런저와 결합되는 상부 플런저와, 상기 하부 플런저와 상기 상부 플런저가 서로 멀어지게 탄성을 가하는 원통형 스프링으로 이루어지는 스프링 프로브 및 상측은 상기 피검사 디바이스의 단자와 접촉하고, 하측은 상기 상부 플런저에 접촉하는 컨택 프로브를 포함하는 검사용 프로브;
    상기 피검사 디바이스의 단자와 대응하는 위치마다 하우징 홀을 구비하고, 상기 하우징 홀마다 상기 컨택 프로브의 상측이 돌출되게 상기 컨택 프로브 및 상기 스프링 프로브를 수용하는 소켓 하우징;
    상기 하우징 홀에 대응되는 위치마다 커버 홀을 구비하고, 상기 커버 홀마다 상기 하부 플런저의 하측이 돌출되게 상기 소켓 하우징에 체결되는 커버;를 포함하되,
    상기 상부 플런저는 슬라이딩 홈을 구비하고, 상기 하부 플런저는 상기 슬라이딩 홈에 삽입되는 한 쌍의 슬라이딩 돌기를 구비하여, 상기 상부 플런저와 상기 하부 플런저가 슬라이딩 방식으로 결합되고,
    상기 상부 플런저는, 상기 컨택 프로브와 접촉하는 상부 플런저 컨택부; 상기 상부 플런저 컨택부로부터 연장되어 상호 마주하도록 배치되는 제 1 상부 플런저 암 및 제 2 상부 플런저 암;을 포함하고,
    상기 슬라이딩 홈이 상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암 사이에 위치하며, 상기 슬라이딩 돌기는 그 일단부가 상기 제 1 상부 플런저 암에 접촉하고 그 타단부가 상기 제 2 상부 플런저 암에 접촉하여 상기 상부 플런저와 2개 이상의 접촉 포인트를 형성하도록 상기 슬라이딩 홈 속에서 틸팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 플런저는,
    상기 상부 플런저에 접하도록 상기 슬라이딩 돌기에 구비되어 상기 슬라이딩 돌기가 상기 슬라이딩 홈에서 벗어나는 것을 방지하는 스토퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암 중 적어도 어느 하나에 상기 스토퍼부와 접촉하여 상기 슬라이딩 돌기가 상기 슬라이딩 홈에서 벗어나는 것을 방지하는 디텐트부가 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 플런저는,
    상기 제 1 상부 플런저 암의 끝단과 상기 제 2 상부 플런저 암의 끝단을 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 디텐트부는 상기 연결부에 구비되는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 플런저는,
    상기 연결부의 끝단 양측에 각각 경사지게 형성되어 상기 상부 플런저의 길이 방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 제 1 상부 플런저 경사부 및 제 2 상부 플런저 경사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 플런저는,
    상기 패드와 접촉하는 하부 플런저 컨택부;
    상기 하부 플런저 컨택부로부터 연장되어 상호 마주하도록 배치되는 제 1 하부 플런저 암 및 제 2 하부 플런저 암;
    상기 제 1 하부 플런저 암 및 상기 제 2 하부 플런저 암 사이에 마련되는 슬릿;을 포함하고,
    상기 슬라이딩 돌기가 상기 제 1 하부 플런저 암 및 상기 제 2 하부 플런저 암에 각각 구비되며,
    상기 상부 플런저는,
    상기 슬릿에 삽입되도록 상기 제 1 상부 플런저 암과 상기 제 2 상부 플런저 암을 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 연결부는 그 일단부가 상기 제 1 하부 플런저 암에 접촉하고 그 타단부가 상기 제 2 하부 플런저 암에 접촉하여 상기 하부 플런저와 2개 이상의 접촉 포인트를 형성하도록 상기 슬릿 속에서 틸팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하부 플런저는,
    상기 제 1 하부 플런저 암 끝단의 내측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부;
    상기 제 1 하부 플런저 암 끝단의 외측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부;
    상기 제 2 하부 플런저 암 끝단의 내측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부;
    상기 제 2 하부 플런저 암 끝단의 외측면에 기울어진 형태로 마련되는 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부;를 포함하고,
    상기 제 1 하부 플런저 암 내부 경사부와 상기 제 2 하부 플런저 암 내부 경사부는 상기 하부 플런저의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루고,
    상기 제 1 하부 플런저 암 외부 경사부와 상기 제 2 하부 플런저 암 외부 경사부는 상기 하부 플런저의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 플런저는 상기 컨택 프로브와 점 접촉하는 컨택 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨택 프로브는 상기 상부 플런저와 점 접촉하는 컨택 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨택 프로브는 상기 피검사 디바이스의 단자와 점 접촉하는 복수의 팁부를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
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