KR102518123B1 - 전자 부품 검사용 소켓 및 소켓 핀 - Google Patents

전자 부품 검사용 소켓 및 소켓 핀 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세 피치에 대응할 수 있는 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공하기 위한 것으로써, 미세 피치에 대응하기 위한 초소형화 과정에서 발생하는 전기적 노이즈 및 얼라인 문제를 해결하고, 그와 동시에 핀과 전자 부품 및 테스트 장치와의 전기적 접속도를 높여, 최종적으로 전자 부품 테스트의 신뢰도를 효과적으로 향상시키기 위해 고안된 것이다.
본 발명인 전자 부품 검사용 소켓 핀은 제 1방향으로 기울어져 테스트 장치에 전기적으로 접촉하는 제 1말단; 및 제 2방향으로 기울어져 피검소자에 전기적으로 접촉하는 제 2말단; 제 1말단 및 제 2말단을 연결하는 핀 바디;를 포함하고 제 1방향과 제 2방향은 핀바 디의 중심을 기준으로 대칭됨으로써 피검소자가 제 2말단을 가압할 때 제 2말단은 피검소자와 접촉한 표면에서 미끄러져 스크럽을 발생시키고, 제 1말단은 테스트 장치와 접촉한 표면에서 미끄러져 스크럽을 발생시키는 전자 부품 검사용 소켓 핀의 형태로 제공된다.

Description

전자 부품 검사용 소켓 및 소켓 핀{Socket and Socket Pin for Inspection of Electronic Component}
본 발명은 전자 부품의 테스트시 사용되는 테스트 소켓에 삽입되어 피검소자와 테스트 장치를 안정되게 전기적으로 연결시켜, 신뢰도 높고 효율적인 테스트를 가능하게 하기 위한 소켓 핀에 대한 발명이다.
반도체 소자등을 활용한 전자 부품의 생산 공정은 테스트 공정을 필수적으로 포함한다. 이러한 테스트 공정은 생산된 전자 부품들이 기대하는 성능 및 안정도를 가지는지에 대한 확인 작업이다. 즉, 테스트 공정은 생산된 전자 부품에 대한 양품 여부를 확인하는 단계이므로, 출하되는 전자 부품의 품질과 직결되는 공정이고, 따라서 그 신뢰성 확보는 매우 중요한 과제이다.
테스트 공정은 테스트 장치에 테스트를 받는 전자 부품(이하 ‘피검소자’라 함)을 전기적으로 연결하여 전기 신호를 인가하고, 그 가동 양상을 관찰함으로써 진행되는 것이다. 피검소자와 테스트 장치는 전자 부품 검사용 소켓에 의하여 전기적으로 연결된다. 이러한 전기적인 연결은 소켓을 관통하도록 위치한 도전성이 있는 소켓 핀이 소켓의 양면에 각각 위치한 피검소자와 테스트 장치에 접촉함으로써 이루어진다. 정상적인 테스트를 위해서는 테스트 장치와 피검소자를 전기적으로 연결하되, 그 전기적 접속도가 일정수준 이상으로 유지되어 안정적인 접속을 확보하는 것이 중요하다.
한편 최근 반도체 및 디지털 제품의 다기능화, 소형화 추세에 따라 전자 부품도 초소형화 되어 가고 있다. 특히 메모리 반도체 패키지의 경우, 단자들에 해당하는 솔더 볼이 2차원 어레이 구조로 배치된 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array, BGA, 이하 ‘BGA’라 함) 패키지 구조가 널리 채용되고 있다. 그에 따라 산업현장에서 이러한 BGA 패키지 구조의 반도체 패키지를 검사하기 위한 고기능 테스트 소켓의 개발에 대한 요구가 커지고 있다. 기존의 BGA 패키지 구조의 반도체 패키지를 검사하기 위해, 메모리 핸들러는 포고핀(Pogo-Pin) 소켓이나 실리콘 러버 콘택 방식의 소켓을 이용한다. 최근에 반도체 패키지 기술이 발전하면서 매우 미세한 피치의 BGA가 적용된 반도체 패키지들이 나오고 있는데(0.3mm 이하), 포고핀 소켓의 경우, 장시간 사용과 물리적인 힘으로 인한 핀의 불량 문제와, 극히 제한된 부분의 접촉에 따른 접촉 불량으로 인한 검사 오류 문제가 있고, 복수개의 부품으로 이루어지는 포고핀의 특성상 전기적 노이즈로부터 완전히 자유로울 수 없다는 문제가 있다.
한편 금속 파우더를 이용한 실리콘 러버 콘택 방식의 소켓은, BGA의 미세 피치에 대응하여 피치를 미세화 하는데 한계가 있다(얼라인 문제 등).
따라서 0.3mm 이하의 미세 피치에 대응하는 동시에 반도체 기기 및 테스트 장치 간 짧은 신호 경로를 형성하며 피검소자 및 테스트 장치와의 전기적 접속도를 향상시켜 충분한 검사 신뢰성을 확보할 수 있는 전자 부품 검사용 소켓 및 소켓 핀의 개발이 시급하다.
본원 발명은 미세 피치에 대응할 수 있는 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공하기 위한 것으로써, 전자 부품 검사용 소켓의 피치가 미세화 되어가는 실정에서 불가피하게 악화되어가는 상술한 테스트의 신뢰성들을 확보하기 위한 성능들을 동시에 만족시킬 수 있는 소켓 핀의 제공을 위한 발명이다.
본원발명은 제 1방향으로 기울어져 테스트 장치에 전기적으로 접촉하는 제 1말단; 및 제 2방향으로 기울어져 피검소자에 전기적으로 접촉하는 제 2말단;제 1말단 및 제 2말단을 연결하는 핀 바디;를 포함하고 제 1방향과 제 2방향은 핀바 디의 중심을 기준으로 대칭됨으로써 피검소자가 제 2말단을 가압할 때 제 2말단은 피검소자와 접촉한 표면에서 미끄러져 스크럽을 발생시키고, 제 1말단은 테스트 장치와 접촉한 표면에서 미끄러져 스크럽을 발생시키는 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공한다.
본원발명의 한 실시예는 제 1말단은 테스트 장치에 접촉하여 회전함으로써 스크럽 현상을 유발하는 제 1접촉부; 및 핀 바디와 제 1접촉부를 연결하되 비틀린 형상으로 마련되어 압력에 의해 상, 하 단면에 회전에 의한 전단력을 발생시키는 제 1비틀림부;를 포함하고, 피검소자가 제 2말단에 접촉하여 가압하면 그로 인해 발생한 압력이 핀 바디를 통해 제 1비틀림부에 전달되고, 제 1비틀림부는 핀 바디를 통해 전달된 압력에 의해 발생한 전단력을 제 1접촉부와의 단면에 전달하고, 제 1접촉부는 제 1비틀림부로부터 전달받은 전단력에 의하여 회전함으로써 접촉한 테스트 장치에 회전에 의한 스크럽 현상을 더 유발하는 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공한다.
본원 발명의 다른 실시예는 핀 바디의 수평 단면의 합은 제 1말단 및 제 2말단과 핀 바디가 접하는 각 단면에 비하여 좁은 넓이를 가지는 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 실시예는 제 2말단은 피검소자에 접촉하여 회전함으로써 스크럽 현상을 유발하는 제 2접촉부; 및 핀 바디와 제 2접촉부를 연결하되 비틀린 형상으로 마련되어 압력에 의해 상, 하 단면에 회전에 의한 전단력을 발생시키는 제 2비틀림부;를 포함하고, 피검소자가 제 2접촉부를 가압하면 제 2접촉부로부터 전달되는 가압력과 핀 바디에 의해 전달되는 반발력에 의해 제 2비틀림부에 압력이 가해지고, 제 2비틀림부는 가해진 압력에 의해 발생한 전단력을 제 2접촉부에 전달하고, 제 2접촉부는 제 2비틀림부로부터 전달받은 전단력에 의하여 회전함으로서 피검소자에 회전에 의한 스크럽 현상을 더 유발하고, 제 2접촉부에서 발생하는 회전은 제 1접촉부에서 발생하는 회전과 같은 방향의 회전인 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공한다.
본원발명의 또 다른 실시예는 제 1말단 및 제 2말단중 적어도 어느 하나는 테스트 장비 또는 피검소자에 각 접촉하는 부위가 톱니모양으로 형성된 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 실시예는 핀 바디의 최외측에 위치하며 전원이 인가되면 발열하는 면상 발열체 코팅; 면상 발열체 코팅과 핀 바디의 표면 사이에 위치하여 면상 발열체와 핀 바디사이의 전기적 연결을 차단시키는 절연체 코팅; 및 면상 발열체 코팅의 양단에 연결되어 위치하되 외부전원과 연결됨으로써 면상 발열체 코팅에 전원을 인가할 수 있는 외부전원 인가용 단자;를 더 포함하고, 외부전원 인가용 단자는 전자부품 검사용 소켓 핀이 피검소자의 테스트를 위해 눌러짐으로써 하강하게 되면 외부전원과 면상 발열체 코팅과의 전기적 연결을 단절시키는 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제공한다.
본원발명의 한 실시예는 상술한 본원발명인 전자 부품 검사용 소켓 핀 중 적어도 어느 하나의 소켓 핀을 구비한 전자 부품 검사용 소켓을 제공할 수 있다.
본원발명이 제공하는 전자 부품 검사용 소켓은 상판 및 하판이 상호 결합함으로써 마련되되 상판 및 하판은 체결기구에 의해 체결되지 않고 내열성 또는 내한성을 가진 접착제에 의해 접착되는 방식으로 결합하는 전자 부품 검사용 소켓이 될 수도 있다.
본원발명이 제공하는 전자 부품 검사용 소켓은 테스트 수행시 테스트 장치와 접하는 면이 폴리아미드 필름으로 코팅된 면인 전자 부품 검사용 소켓이 될 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 원바디 타입으로 구현됨으로써 핀의 불량문제 및 미세 피치에 따른 얼라인 문제에 용이하게 대응이 가능하고, 전기적 노이즈 발생을 최소화 한다.
둘째, 원바디 타입으로 생산되므로 생산이 간편하고 자원이 절약된다.
셋째, 핀의 눌림시 테스트 장치 및 피검소자의 접촉 패드 상에서 스크럽 현상을 발생시킴으로써 전기적 접촉도를 향상시킨다.
넷째, 횡 전단력 뿐만이 아니라 회전에 의한 스크럽을 이용함으로써 횡 전단력이 과도하게 가해져 피검소자의 손상이나 기판상에서의 이탈을 최소화 내지 방지하며 전기적 접촉도를 향상시킬 수 있다.
이러한 효과들에 기초하여 본원발명을 통해 미세 피치를 가진 전자부품에 대하여도 충분한 신뢰성이 담보되는 테스트가 가능해진다.
도 1은 본원발명인 전자 부품 검사용 소켓의 사시도이다.
도 2는 본원발명인 전자 부품 검사용 소켓의 측단면도이다.
도 3은 본원발명인 전자 부품 검사용 소켓 핀의 측면도이다.
도 4는 본원발명의 일 실시예인 전자 부품 검사용 소켓 핀을 제작하기 위한 웨이퍼의 평면도이다.
도 5는 본원발명의 일 실시예인 전자 부품 검사용 소켓 핀의 사시도이다.
도 6은 본원발명의 일 실시예 중 하나인 전자 부품 검사용 소켓 핀의 일부 단면을 나타내기 위한 사시도이다.
도 7은 본원발명의 일 실시예인 전자 부품 검사용 소켓 핀과 그것이 거치된 전자 부품 검사용 소켓의 과장된 측단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 전자 부품 검사용 소켓 핀의 측면도이다.
도 9는 본원발명의 일 실시예인 전자 부품 검사용 소켓의 분해도이다.
도 10은 본원발명의 일 실시예인 전자 부품 검사용 소켓 핀의 눌림시 상태도이다.
도 11은 본원발명의 일 실시예인 전자 부품 검사용 소켓 핀과 그것이 거치된 전자 부품 검사용 소켓의 측단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 측단면도의 일부(C)에 대한 확대도이다.
도 13은 도 5에 도시된 전자 부품 검사용 소켓 핀의 제 1비틀리부 또는 제 2비틀림부에 대한 과장된 사시도이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 참고로 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다. 또한 본 발명의 설명을 위해 사용되는 도면은 설명의 편의를 위해 일부 과장되게 도시되어 있다.
도 2를 참조하면 테스트가 수행될 때, 테스트 장치(20)는 소켓(이하 ‘소켓’이라 함)(200)의 하면에 도전성을 가진 콘택 패드(21) 또는 볼(11) 등을 통해 전자 부품 검사용 소켓 핀(이하 ‘소켓 핀’이라 함)(100)의 일단과 접촉한다. 소켓(200)의 상면에는 피검소자(10)가 도전성을 가진 콘택 패드(21) 또는 볼(11)을 통해 소켓 핀(100)의 타단과 접촉한다.
도 1 및 2를 참조하면 본 발명인 소켓 핀(100)은 테스트 장치(20)와 피검소자(10) 사이에 위치한 소켓(200)을 관통하여 마련되어 있다. 소켓 핀(100)은 양 말단이 각각 테스트 장치(20)와 피검소자(10)에 접촉할 수 있도록 소켓(200)의 몸체로부터 일부분이 돌출되어 마련된다. 이러한 소켓 핀(100)은 일반적으로 복수개로 마련되어 다수의 피검소자(10)를 동시에 테스트할 수 있도록 하여 테스트의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하여 보면 일반적으로 테스트가 수행될 시에 테스트 장치(20) 또는 피검소자(10)가 소켓(200)방향으로 소켓 핀(100)을 가압함으로써 전기적인 연결이 이루어진다. 뒤에서 자세히 설명할 것이지만, 피검소자(10) 또는 테스트 장치(20)에 의하여 가압되는 소켓 핀(100)은 횡방향으로 휨이 발생할 수 있고, 소켓 핀(100)이 관통하여 보관되는 소켓(200)의 내부에는 소켓 핀(100)이 적절한 방향 및 정도로 휠 수 있도록 일종의 가이드 벽(240) 따위가 형성되어 있을 수 있다.
본원발명은 이러한 테스트시 소켓(200)에 위치하여 테스트 장치(20)와 피검소자(10)를 전기적으로 연결할 수 있도록 해주는 소켓 핀(100)에 관한 발명이다.
도 2 및 3을 참조하여 보면 본원발명인 소켓 핀(100)은 제 1말단(110), 제 2말단(120) 및 핀 바디(130)를 포함한다.
제 1말단(110)은 제 1방향(A)으로 기울어져 테스트 장치(20)에 전기적으로 접촉한다. 이 때 제 1방향(A)은 어느 방향이나 될 수 있으며 테스트 장치(20)와 제 1말단(110)이 접촉했을 때 예각(θ)을 이루면 된다.
제 2말단(120)은 제 2방향(B)으로 기울어져 피검소자(10)에 전기적으로 접촉한다. 이 때 제 2방향(B)은 제 1방향(A)과 반대방향이다. 즉, 제 1말단(110)과 제 2말단(120)(이하 ‘각 말단’이라 함)은 핀 바디(130)의 중심을 기준으로 서로 대칭되어 기울어져서 핀 바디(130)로부터 각각 연장되어 마련된다. 다만 반드시 양자가 동일한 정도로 기울어져야 하는 것은 아니며 각 말단의 각 접촉부의 모양, 요구되는 접촉 정도 또는 소켓(200) 내부의 가이드 벽(240)의 형상 등에 따라 다양하게 서로 다른 기울기를 가지도록 기울어지게 구현될 수 있다.
이처럼 제 1말단(110) 및 제 2말단(120)은 각각 테스트 장치(20) 및 피검소자(10)와 기울어진 상태로 접촉함으로써 테스트를 위해 피검소자(10)가 제 2말단(120)을 가압할 때 제 2말단(120)은 피검소자(10)와 접촉한 표면에서 미끄러져 스크럽을 발생시키고, 제 1말단(110)은 테스트 장치(20)와 접촉한 표면에서 미끄러져 스크럽을 발생시킨다.
이러한 횡방향의 스크럽을 좀 더 원활하게 발생시키기 위해서는 제 1말단(110)과 테스트 장치(20) 사이의 각도 및 제 2말단(120)과 피검소자(10) 사이의 각도를 크게 하여 마련될 수도 있을 것이다. 다만 상기 각도가 너무 크다면 피검소자(10)에 손상을 입힐 우려도 있으므로, 통상의 기술자는 각 말단의 접촉부위, 피검소자(10) 또는 테스트 장치(20)의 접촉부위 및 소켓 핀(100)의 강성이나 모양 등을 고려하여 목표한 전기적 접속도 달성을 위한 적절한 각도를 선택하여 채용할 수 있을 것이다.
한편 피검소자(10) 및 테스트 장치(20)는 핀과의 전기적 접속을 위한 콘택 패드(21) 및 볼(11) 등을 가지고 있다. 위와 같이 테스트를 위한 가압으로 발생한 콘택 패드(21)에서의 스크럽은 콘택 패드(21)의 표면에 형성되어 있는 얇은 산화물의 층, 막 또는 다른 축적된 먼지 형태로 그 위에 형성되어 있던 불순물을 제거함으로써 핀과 피검소자(10) 또는 테스트 장치(20)와의 전기적 접속도를 향상시킬 수 있다. 이러한 전기적 접속도의 향상으로 테스트의 신뢰도가 담보될 수 있게 된다.
또한 본 발명은 원바디로 제작되어 기존의 포고핀이나 기타 복수개의 부품으로 구성된 핀과는 달리 눌림과정에서 발생할 수 있는 전기적 노이즈의 문제로부터도 비교적 자유롭고, 그 제작이 간편하다.
원바디로 제작되는 본 발명은 니켈(Ni) 또는 팔라듐(Pd)의 합금으로 전기 도금되어 생산될 수 있다. 이러한 방식으로 생산된 소켓 핀(100)은 그 기계적 특성이 강화되는 효과를 가진다. 또한 이러한 합금은 다층 합성물(Multi Layered Composite)의 형태로 전기도금 되어 본 발명에 적용될 수 있다. 이러한 방식은 생산된 소켓 핀(100)의 전기적 특성을 강화하는 효과를 가진다. 상술한 내용은 통상의 기술자에게 자명한 사항인 바 자세한 설명은 생략한다.
또한 도 4를 참조하여 보면 본 발명인 소켓 핀(100)은 미세전자기계시스템(Micro Electro Mechanical Systems, MEMS, 이하 ‘MEMS’라 함) 공정으로 제작될 수 있다. 이로써 다수의 소켓 핀(100) 제작 및 초 소형화 제작이 용이하게 된다. 따라서 소켓(200)의 생산 비용이 절감되고, 초 소형으로 제작된 소켓 핀(100)을 사용함으로써 미세 피치에 효과적으로 대응하고 얼라인 문제에서도 높은 자유도를 가지게 된다. 또한 이러한 공정은 포토 공정(Photolithography)을 이용해 CD(Critical Dimension : 가장 작은 회로 선폭을 의미함)의 조정 내지 생산을 용이하게 할 수 있다. 또한 디자인 자유도가 높아 다양한 형태의 핀을 제작하는 것이 용이하다.
한편 도 5를 참조하여 보면 본 발명의 한 실시예에서 제 1말단(110)은 제 1접촉부(112) 및 제 1비틀림부(111)를 포함할 수 있다.
제 1말단(110)은 테스트 장치(20)에 접촉하여 회전함으로써 회전에 의한 스크럽 현상을 유발한다. 이러한 스크럽은 상술한 실시예인 미끄러지는 스크럽 현상과 동시에 구현되어 전기적 접속도의 향상을 더욱 달성할 수 있다.
도 13은 제 1비틀림부(111)를 과장되게 나타낸 것이다. 도 5 및 도 13을 참조하여 보면 제 1비틀림부(111)는 핀 바디(130)와 제 1접촉부(112)를 연결하되 비틀린 형상으로 마련되어 압력에 의해 상, 하 단면에 회전에 의한 전단력을 발생시킨다. 제 1비틀림부(111)에 가해지는 압력이 제 1비틀림부(111)의 무게중심을 벗어나게 됨으로써 회전하도록 유도될 수 있다. 이렇게 유발된 회전이 제 1비틀림부(111)와 핀 바디(130) 및 제 1접촉부(112)와의 각 단면에 회전방향으로의 전단력을 유발하는 것이다. 소켓 핀(100)이 탄성력을 가져 휘어지는 재질로 구성되어 있으므로 이러한 회전은 더 원활하게 유도될 수 있다. 다만 제 1비틀림부(111)의 형상이 위와 같은 내용에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 특별한 지식을 요하지 않는 반복적이고 일반적인 실험을 통해 채택할 수 있는 모든 형상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
이 때 회전은 대략적으로 제 1비틀림부(111)의 무게중심과 테스트 장치(20)와 제 1접촉부(112)가 접촉하는 점을 지나는 직선을 그 중심으로 하여 이루어질 수 있다.
즉, 테스트를 위해 피검소자(10)가 제 2말단(120)에 접촉하여 가압하면 그로 인해 발생한 압력이 핀 바디(130)를 통해 제 1비틀림부(111)에 전달되고, 제 1비틀림부(111)는 핀 바디(130)를 통해 전달된 압력에 의해 발생된 전단력을 제 1접촉부(112)와의 단면에 전달하고, 제 1접촉부(112)는 제 1비틀림부(111)로부터 전달받은 전단력에 의하여 회전함으로써 접촉한 테스트 장치(20)에 회전에 의한 스크럽 현상을 유발하게 되는 것이다. 전술한 바와 같이 이러한 회전에 의한 스크럽 현상은 미끄러짐에 의해 유발되는 스크럽 현상과 동시에 나타날 수 있다. 본 실시예를 통해 테스트 장치(20)의 콘택 패드(21)등의 접촉면에 과도한 전단력이 가해져 손상이 발생할 우려로 인해 미끄러짐에 의한 스크럽 강도의 한계를 회전에 의한 스크럽을 통해 극복함으로써 보다 안정적인 전기적인 연결을 도모할 수 있는 것이다.
한편 도 6을 참조하여 보면 본 발명의 다른 실시예에서 핀 바디(130)의 수평 단면의 합은 제 1말단(110) 및 제 2말단(120)과 핀 바디(130)가 접하는 단면에 비하여 좁은 넓이를 가지도록 구현될 수 있다. 즉, 본 발명인 소켓 핀(100)의 전체에 걸쳐 핀 바디(130)의 휨 강도를 상대적으로 약하게 확보함으로써 테스트 과정에서 피검소자(10)에 의한 누름시 소켓 핀(100)의 과도한 휨 저항성으로 인한 피검소자(10) 또는 테스트 장치(20)의 스크럽을 넘어선 손상을 방지할 수 있도록 한 것이다. 또한 원활한 누름이 가능하여 반복된 테스트에도 급격한 피로를 방지할 수 있고 안정적인 눌림량을 확보하는 것이 가능할 것이다.
본 실시예인 소켓 핀(100)의 핀 바디(130)는 상기 조건을 만족시키는 한 도 6에 도시된 형태에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다. 통상의 기술자는 간단한 실험의 반복을 통해 보다 적절한 핀 바디(130)의 휨 강도를 결정하여 바람직한 실시예를 구현할 수 있을 것이다.
도 4를 참조하여 보면 본 발명의 또 다른 실시예에서 제 2말단(120)은 제 2점촉부 및 제 2비틀림부(121)를 포함할 수 있다.
제 2접촉부(122)는 피검소자(10)에 접촉하여 회전함으로써 스크럽 현상을 유발한다.
도 5 및 도 13을 참조하여 보면, 제 2비틀림부(121)는 핀 바디(130)와 제 2접촉부(122)를 연결하되 비틀린 형상으로 마련되어 압력에 의해 상, 하 단면에 회전에 의한 전단력을 발생시킨다. 제 2비틀림부(121)에 압력이 가해짐으로써 회전하게 되는 원리 및 그 형상에 대한 것은 상술한 제 1비틀림부(111)에 압력이 가해짐으로써 회전하게 되는 원리 및 그 형상에 대한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
결국 피검소자(10)가 제 2접촉부(122)를 가압하면, 제 2접촉부(122)로부터 전달되는 가압력과 핀 바디(130)에 의해 전달되는 반발력에 의해 제 2비틀림부(121)에 압력이 가해지고, 제 2비틀림부(121)는 가해진 압력에 의해 발생한 전단력을 제 2접촉부(122)에 전달하고, 제 2접촉부(122)는 제 2비틀림부(121)로부터 전달받은 전단력에 의하여 회전함으로써 피검소자(10)에 회전에 의한 스크럽 현상을 유발하게 되는 것이다. 이러한 스크럽 현상은 피검소자(10)에서 미끄러짐에 의해 발생하는 스크럽 현상과 언제든지 동시에 나타날 수도 있다. 나아가 도 10에서와 같이 피검소자(10)와 테스트 장치(20)에서 미끄러짐과 회전에 의한 스크럽이 동시에 나타나는 것도 언제든지 가능하다.
전술한 바와 같이 회전에 의한 스크럽 현상으로 피검소자(10)의 불순물 또는 산화막 등이 더욱 효과적으로 제거될 수 있어 전기적인 접속도가 더욱 확보될 수 있는 것이다.
한편 본 실시예와 전술한 실시예에서 회전에 의한 스크럽을 유발하는 제 1 및 2비틀림부를 포함하는 소켓 핀(100)은 반드시 핀 바디(130)에서 기울어지며 연장되는 제 1 및 2말단을 포함하는 소켓 핀(100)일 필요는 없다. 즉, 핀 바디(130)에서 직선으로 연장되는 제 1 및 2말단은 가진 소켓 핀(100)이 제 1비틀림부(111) 및 제 2비틀림부(121) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 미끄러짐에 의한 스크럽 현상이 없이 회전에 의한 스크럽 현상만을 통해 피검소자(10)와 테스트 장치(20)의 전기적 접속도를 높이도록 구현되는 것도 얼마든지 가능하다.
한편 제 1비틀림부(111) 및 제 2비틀림부(121)를 모두 포함한 소켓 핀(100)의 경우에는 제 2접촉부(122)에서 발생하는 회전은 제 1접촉부(112)에서 발생하는 회전과 같은 방향의 회전이 되도록 제 1비틀림부(111) 및 제 2비틀림부(121)가 구현되는 것이 바람직할 것이다.
한편 도 3을 참조하여 보면 본 발명의 또 다른 실시예에서는 제 1말단(110) 및 제 2말단(120) 중 적어도 어느 하나는 테스트 장치(20) 또는 피검소자(10)에 각 접촉하는 부위가 톱니모양으로 형성될 수 있다. 이러한 형상은 피검소자(10) 또는 테스트 장치(20)의 콘택 패드(21) 또는 볼(11)상의 산화물 막 또는 불순물을 더 효과적으로 제거할 수 있는 효과를 부여한다. 따라서 피검소자(10)와 테스트 장치(20)의 전기적 접속도가 향상된다.
한편 전자 부품의 테스트는 상온 뿐만이 아니라 극저온에서도 이루어진다. 테스트 공정의 효율성을 위해 극저온 테스트 환경은 급속한 냉각을 통해 조성되고, 이 과정에서 소켓(200)을 관통하는 소켓 핀(100)은 소켓(200) 내부의 공기(Air)와 그와 접촉한 핀 바디(130)의 온도차로 인하여 핀 바디(130)에 결로를 생성하게 된다. 이렇게 생성된 결로는 테스트 장치(20)와 피검소자(10)간의 전기적 접속도에 영향을 미쳐 테스트의 신뢰도를 하락시킨다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 이러한 상황에 대비한 본 발명의 또 다른 실시예인 소켓 핀(100)은 면상 발열체 코팅(131), 절연체 코팅(132) 및 외부전원 인가용 단자(133)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예는 핀 바디(130)의 최외측에 면상 발열체가 코팅되되, 면상 발열체 코팅(131)과 핀 바디(130)의 표면 사이는 절연체 코팅(132)이 위치한다. 도 7의 소켓 핀(100)의 누름 상태는 이해를 위해 과장되게 도시되어 있다.
면상 발열체는 핀 바디(130)의 최외측에 위치하며 전원이 인가되면 발열한다. 이렇게 발생한 열은 극저온 테스트를 위한 급속냉각 과정에서 핀바디 구간의 결로 발생을 방지한다. 면상 발열체 코팅(131)은 탄소나노튜브를 이용하는 것이 바람직하나 여기에 반드시 한정되는 것은 아니다.
절열체 코팅은 면상 발열체 코팅(131)과 핀 바디(130)의 표면 사이에 위치하여 면상 발열체와 핀 바디(130)사이의 전기적 연결을 차단시킨다. 이를 통해 면상 발열체에 전원이 인가되더라도 인가된 전원에 의하 핀 바디(130)에 까지 전원이 인가되는 것을 막을 수 있다.
외부전원 인가용 단자(133)는 면상 발열체 코팅(131)의 양단에 연결되어 위치하되 외부전원과 연결됨으로서 면상 발열체 코팅(131)에 전원을 인가할 수 있다. 면상 발열체 코팅(131)의 양단에는 금속 페이스트가 위치할 수 있는데 이 경우 외부전원 인가용 단자(133)는 면상 발열체 코팅(131)의 양단에 형성된 금속 페이스트에 위치하여 외부 전원과 연결되는 것도 가능하다.
한편 도 8을 참조하여 보면 외부 전원 인가용 단자는 전자부품 검사용 소켓 핀(100)이 피검소자(10)의 테스트를 위해 눌러짐으로써 하강하게 되면 외부전원과 면상 발열체 코팅(131)과의 전기적 연결을 단절시키다. 이를 통해 테스트가 진행될 때 면상 발열체를 발열시키기 위한 전원을 인가하는 외부전원의 영향으로 테스트 공정에 영향을 미치는 것을 막을 수 있다. 즉 일종의 스위치 역할을 하도록 구성되며, 이러한 스위치를 위한 외부전원 인가용 단자(133), 외부 전원 및 소켓(200)의 구조나 형상은 통상의 기술자가 본 실시예를 실시하기 위해 채용할 수 있는 모든 구조나 형상을 포함한다.
본 실시예가 적용된 소켓(200)은 극저온 테스트를 위한 급속 냉각 과정에서 외부 전원을 통해 면상 발열체 코팅(131)에 전원을 인가하여 발열시킨다. 이 때 전원의 인가는 급속 냉각 환경에서 소켓(200) 내부의 저하되는 공기(Air)의 온도와 핀 바디(130)의 표면(정확히는 면상 발열체 코팅(131) 표면)의 온도 차이를 최소화 함으로써 결로의 발생을 방지하기에 적절한 정도가 되어야 한다. 이를 위해 필요한 경우 소켓(200) 내부의 공기 온도 측정을 위한 센서를 구비하는 것도 가능할 것이다. 극저온 테스트를 위한 환경이 마련된 후 피검소자(10)는 테스트를 위해 제 2말단(120)에 접촉하며 소켓 핀(100)을 누르게 되고, 외부전원 인가용 단자(133)와 외부전원의 연결은 테스트를 위한 피검소자(10)의 누름으로 소켓 핀(100)이 휘어지며 하방으로 하강할 시 그 연결이 끊어지게 된어 테스트 진행에 전기적인 영향을 미치지 못하게 되는 것이다.
한편 본 실시예의 외부전원 인가용 단자(133), 면상 발열체 코팅(131) 및 절열체 코팅은 반드시 전술한 실시예의 구성인 핀 바디(130)에서 기울어지며 연장되는 제 1 및 2말단을 포함하는 소켓 핀(100)에만 적용되어야 하는 것은 아니다. 즉, 외부전원 인가용 단자(133), 면상 발열체 코팅(131) 및 절연체 코팅(132)을 통한 본 실시예의 기술적 사상 및 상기 구성들은 극저온 테스트에 활용되는 소켓 핀(100)에라면 제한없이 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
한편 본 발명의 또 다른 실시예는 상술한 소켓 핀(100) 중 적어도 어느 하나의 소켓 핀(100)을 구비한 소켓(200)의 형태로 구현될 수 있다.
도 9를 참조하면 이때 소켓(200)은 상판(210) 및 하판(220)이 상호 결합함으로써 마련되되, 그 상판(210) 및 하판(220)은 볼트 내지 나사등의 체결기구에 의한 체결로 인한 결합이 아닌 내열성 또는 내한성을 가진 접착제(230)에 의한 접착하는 방식으로 결합하도록 구현될 수 있다.
바람직한 실시예에서 이러한 접착제(230)는 일종의 열 융착 테이프의 형태로 구현될 수 있다. 이러한 열 융착 테이프는 자가접착성이 없는 열경화성 타입으로, 열과 압력이 가해지면 비로소 접착력이 발생한다.
도표 1은 본 실시예를 실시하기 위해 통상의 기술자가 채용할 수 있는 열 융착 테이프인 SY-HRF5-30((주)세영우레탄)에 대한 개략적인 사양을 나타낸 도표이다.
단위 사양
두께(Thickness) ㎛ 30±5
접착전단강도
(Bonding Shear Strength) 		N/㎟ ≥5
가접조건(Pre-Bonding Condition Proposal)
온도(Temperature) ℃ 90 - 120
유지 시간(Dwell Timg) sec 1.5 - 3.0
압력(Pressure) bar 2. - 6
본접조건(Bonding Condition Proposal)
온도(Temperature) ℃ 180 - 220
유지 시간(Dwell Timg) sec 3.0 - 10.0
압력(Pressure) bar 2. - 10
본 열 융착 테이프는 페놀 수지와 니트릴 고무가 약 55%/45%의 비율로 섞여 구현되고, 안정적인 수준의 열저항 및 화학적 저항을 가지고 있어 극한의 환경에서 기능하는 소켓(200)의 결합 재료로 이용되는 것이 적합하다.
본 열 융착 테이프를 사용하여 본 실시예를 생산은 가접-쿨링-본접-쿨링의 공정을 포함한다. 통상의 기술자는 본 공정을 도표 1에 나타난 데이터를 참고하여 용이하게 수행할 수 있을 것이다.
위와 같은 접착제(230)가 적용된 본 실시예인 소켓(200)은 극저온 또는 극고온 테스트에서 발생할 수 있는 서로 다른 열 팽창률을 가진 재료들(소켓(200) 상, 하판(220), 볼트 및 너트(미도시) 등)간의 부정합 내지 파괴 문제에서 자유로울 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예인 소켓(200)은 테스트 수행시 테스트 장치(20)와 접하는 면이 폴리아미드 필름(250)으로 코팅된 면이 되도록 마련될 수 있다.
도 11 및 12는 그 하면이 폴리아미드 필름(250)으로 코팅된 소켓(200)을 도시한 것이다. 도 12는 도 11의 C부분의 상세도와 소켓 핀(100)의 가압시 C부분의 상세도(C’)를 동시에 도시한다.
도 11과 같이 폴리아미드 필름(250)은 콘택 패드(21)를 가진 테스트 장치(20)와 접하는 면에 형성될 수 있다. 이 경우 테스트 장치(20)의 콘택 패드(21)는 소켓(200)의 본체와 직접 맞닿지 않고, 코팅된 폴리아미드 필름(250)과 맞닿게 된다. 폴리아미드 필름(250)의 높은 열안정성, 기계적 강도, 내화학성 및 고온에 의한 수축현상에 대한 저항성은 반복되는 고온 및 저온 테스트 등 극한의 조건 및 환경에서 기능을 수행하는 소켓(200)에 적용되기에 충분하다.
폴리아미드 필름(250)은 탄성력을 가지는데, 비교적 단단한 세라믹 등으로 구현되는 소켓(200)의 본체와 콘택 패드(21)의 사이에서 완충수단 역할을 하여, 반복되는 가압을 동반하는 테스트 수행시 콘택 패드(21), 나아가서는 소켓(200)의 본체의 파손 방지 및 충격으로 인한 피로도 누적 완화의 효과를 달성할 수 있다.
한편 절연성을 가지는 폴리아미드 필름(250)은 테스트 장치(20)와 소켓(200)의 본체 사이에 위치함으로써, 테스트시 누전에 의한 전기신호의 불안정화 등을 최소화 할 수 있어 테스트의 정확도 내지 신뢰도를 상승시킨다.
또한 도 12를 참조하여 보면, 폴리아미드 필름(250)으로 발생하는 유격은, 테스트가 수행되지 않을 시(C)에는 소켓 핀(100)이 콘택 패드(21) 등에 접촉하지 않고 약간의 거리를 두고 벌어져있고 테스트 수행시(C’)에만 접촉하게 하도록 함으로써 더욱 분별있는 전기신호를 전자 부품에 제공할 수 있도록 한다는 점도 위와 같은 효과를 증대시킨다. 이 경우 바람직하게는 폴리아미드 필름(250)은 소켓 핀(100)의 하강을 위해 마련된 소켓(200)의 구멍보다 더 넓은 구멍을 가지고 소켓(200)의 면에 코팅될 수도 있다.
본 실시예에 적용되는 폴리아미드 필름(250)은 통상의 기술자가 본 실시예를 실시하기 위해 채용할 수 있는, 바람직하게는 용이하게 채용할 수 있는 모든 기술이 될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
10 : 피검소자 20 : 테스트 장치
11 : 볼 21 : 콘택 패드
100 : 전자 부품 검사용 소켓 핀
110 : 제 1말단
111 : 제 1비틀림부
112 : 제 1접촉부
120 : 제 2말단
121 : 제 2비틀림부
122 : 제 2접촉부
130 : 핀 바디
131 : 면상 발열체 코팅
132 : 절연체 코팅
133 : 외부전원 인가용 단자
200 : 전자 부품 검사용 소켓
210 : 상판
220 : 하판
230 : 접착제
240 : 가이드 벽
250 : 폴리아미드 필름

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 테스트 장치에 전기적으로 접촉하는 제 1말단;
    피검소자에 전기적으로 접촉하는 제 2말단; 및
    상기 제 1말단 및 상기 제 2말단을 연결하는 핀 바디;를 포함하고
    상기 제 1말단은
    테스트 장치에 접촉하여 회전함으로써 스크럽 현상을 유발하는 제 1접촉부; 및
    상기 핀 바디와 상기 제 1접촉부를 연결하되 비틀린 형상으로 마련되어 압력에 의해 상, 하 단면에 회전에 의한 전단력을 발생시키는 제 1비틀림부;를 포함하고,
    피검소자가 상기 제 2말단에 접촉하여 가압하면 그로 인해 발생한 압력이 상기 핀 바디를 통해 상기 제 1비틀림부에 전달되고, 상기 제 1비틀림부는 상기 핀 바디를 통해 전달된 압력에 의해 발생한 전단력을 상기 제 1접촉부와의 단면에 전달하고, 상기 제 1접촉부는 상기 제 1비틀림부로부터 전달받은 전단력에 의하여 회전함으로써 접촉한 테스트 장치에 회전에 의한 스크럽 현상을 유발하는
    전자 부품 검사용 소켓 핀.
  3. 제 2항에 있어서
    상기 핀 바디의 수평 단면의 합은 상기 제 1말단 및 제 2말단과 핀 바디가 접하는 각 단면에 비하여 좁은 넓이를 가지는
    전자 부품 검사용 소켓 핀.
  4. 제 2항에 있어서
    상기 제 2말단은
    피검소자에 접촉하여 회전함으로써 스크럽 현상을 유발하는 제 2접촉부; 및
    상기 핀 바디와 상기 제 2접촉부를 연결하되 비틀린 형상으로 마련되어 압력에 의해 상, 하 단면에 회전에 의한 전단력을 발생시키는 제 2비틀림부;를 포함하고,
    피검소자가 상기 제 2접촉부를 가압하면 상기 제 2접촉부로부터 전달되는 가압력과 상기 핀 바디에 의해 전달되는 반발력에 의해 상기 제 2비틀림부에 압력이 가해지고, 상기 제 2비틀림부는 가해진 압력에 의해 발생한 전단력을 상기 제 2접촉부에 전달하고, 상기 제 2접촉부는 상기 제 2비틀림부로부터 전달받은 전단력에 의하여 회전함으로써 피검소자에 회전에 의한 스크럽 현상을 더 유발하고,
    상기 제 2접촉부에서 발생하는 회전은 상기 제 1접촉부에서 발생하는 회전과 같은 방향의 회전인
    전자 부품 검사용 소켓 핀.
  5. 제 2항에 있어서
    상기 제 1말단 및 제 2말단중 적어도 어느 하나는 테스트 장비 또는 피검소자에 각 접촉하는 부위가 톱니모양으로 형성된
    전자 부품 검사용 소켓 핀.
  6. 제 2항에 있어서
    상기 핀 바디의 최외측에 위치하며 전원이 인가되면 발열하는 면상 발열체 코팅;
    상기 면상 발열체 코팅과 상기 핀 바디의 표면 사이에 위치하여 상기 면상 발열체와 상기 핀 바디 사이의 전기적 연결을 차단시키는 절연체 코팅; 및
    상기 면상 발열체 코팅의 양단에 연결되어 위치하되 외부전원과 연결됨으로써 면상 발열체 코팅에 전원을 인가할 수 있는 외부전원 인가용 단자;를 더 포함하고,
    상기 외부전원 인가용 단자는 상기 전자부품 검사용 소켓 핀이 피검소자의 테스트를 위해 눌러짐으로써 하강하게 되면 외부전원과 상기 면상 발열체 코팅과의 전기적 연결을 단절시키는
    전자 부품 검사용 소켓 핀.
  7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 소켓 핀을 구비한
    전자 부품 검사용 소켓.
  8. 제 7항에 있어서
    상기 전자 부품 검사용 소켓은 상판 및 하판이 상호 결합함으로써 마련되되,
    상기 상판 및 하판은 체결기구에 의해 체결되지 않고 내열성 또는 내한성을 가진 접착제에 의해 접착되는 방식으로 결합하는
    전자 부품 검사용 소켓.
  9. 제 7항에 있어서
    테스트 수행시 테스트 장치와 접하는 면이 폴리아미드 필름으로 코팅된 면인
    전자 부품 검사용 소켓.
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