KR200414653Y1 - 프로브핀 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프로브핀에 관한 것으로서, 소정거리 분리된 외부연결단자사이의 전기신호경로를 제공하도록 핀홀더에 장착되는 프로브핀에 있어서, 도전재질로 제작되고 내측단으로부터 길이방향을 따라 안내홈이 형성되어 있는 봉형상의 고정바디부와 상기 고정바디부의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 고정지지턱을 가지고, 상기 고정지지턱의 외측면이 상기 핀홀더에 접촉 지지되도록 상기 핀홀더에 장착되는 고정접촉부와; 도전재질로 제작되는 봉형상의 이동바디부와 상기 이동바디부의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 이동지지턱을 가지고, 상기 이동지지턱의 외측면이 상기 핀홀더에 접촉 지지되고 상기 이동바디부의 내측단이 상기 안내홈의 바닥면으로부터 이격되며 상기 이동바디부의 내측단부영역이 상기 안내홈의 내벽면에 접촉되도록 상기 핀홀더에 장착되는 이동접촉부와; 상기 고정지지턱과 상기 이동지지턱의 상기 핀홀더에 대한 접촉지지상태가 유지되도록 상기 고정지지턱과 상기 이동지지턱사이에 개재하는 복귀탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 프로브핀 자체의 저항을 감소시킬 수 있고, 제조단가가 낮아지고 조립공정이 간단해지며, 단위면적당 연결할 수 있는 최대외부연결단자수를 증가시킬 수 있다.

프로브핀, 고정접촉부, 이동접촉부, 안내홈

Description

프로브핀{Probe Pin}

도1은 본 고안의 실시예에 따른 프로브핀의 결합사시도,

도2는 본 고안의 실시예에 따른 프로브핀의 분해사시도,

도3은 본 고안의 실시예에 따른 프로브핀이 설치된 테스트소켓의 사시도,

도4는 도3의 테스트소켓에 설치된 프로핀의 동작상태도,

도5는 종래의 프로브핀의 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 고정접촉부 11 : 고정바디부

12 : 고정지지턱 20 : 이동접촉부

21 : 이동바디부 22 : 이동지지턱

201 : 반도체칩패키지 202 : 테스트보드

110 : 슬리브 121 : 상부바디부

122 : 상부접촉핀 131 : 하부바디부

132 : 하부접촉핀 140 : 코일스프링

본 고안은 프로브핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정거리 분리된 외부연결단자사이의 전기신호경로를 제공하기 위한 프로브핀에 관한 것이다.

프로브핀은 단독 또는 다른 종류의 핀과 함께 웨이퍼에 형성된 소자와 반도체칩패키지를 테스트하기 위한 테스트소켓 등에 널리 사용되고 있다. 프로브핀이 테스트소켓에 사용되는 예는 1999년 특허출원 제68258호(고안의 명칭 : 패키지용 소켓), 2001년 실용신안등록출원 제31810호(고안의 명칭 : 칩 검사용 소켓장치) 등에 개시되어 있다.

도5는 종래의 프로브핀의 종단면도이다.

종래의 프로브핀은 도전재질로 제작되고, 도5에 도시된 바와 같이, 양단에 상부걸림턱(111)과 하부걸림턱(112)이 내측을 향해 형성되는 슬리브(110)와, 일영역이 슬리브(110)의 내부에 각각 장착되는 상부접촉부(120) 및 하부접촉부(130)와, 상부접촉부(120)와 하부접촉부(130)사이에 개재하도록 슬리브(110)에 장착되는 코일스프링(140)을 갖고 있다.

상부접촉부(120)는 슬리브(110)의 내부에 배치되는 상부바디부(121)와, 상부바디부(121)의 상면으로부터 수직으로 연장 형성되는 상부접촉핀(122)을 갖고 있다.

상부접촉부(120)는 상부바디부(121)가 상부걸림턱(111)에 의해 탈출이 저지되도록 슬리브(110)에 장착된다.

하부접촉부(130)는 슬리브(110)의 내부에 배치되는 하부바디부(131)와 하부바디부(131)의 저면으로부터 수직으로 연장 형성되는 하부접촉핀(132)을 갖고 있 다. 하부접촉부(130)는 하부바디부(131)가 하부걸림턱(112)에 의해 탈출이 저지되도록 슬리브(110)에 장착된다.

상부접촉핀(122)과 하부접촉핀(132)의 종단은 외부연결단자의 형태에 형상 맞춤된다. 예를 들면, 테스트소켓에 장착하여 프로브핀을 사용하는 경우 반도체칩패키지의 외부연결단자가 볼타입이면 상부접촉핀(122)의 상단은 하향곡선부를 갖도록 형성된다.

이러한 구성을 갖는 프로브핀은 다음과 같은 공정을 거쳐 제작할 수 있다.

먼저 상부접촉부(120), 하부접촉부(130), 코일스프링(140) 및 슬리브(양단이 절곡되지 않은 상태)를 각각 제작한다.

다음 코일스프링(140)을 슬리브(111)에 삽입한 후, 코일스프링(140)을 사이에 두고 대향하도록 상부바디부(121)와 하부바디부(131)를 슬리브(111)의 내부에 삽입한다.

마지막으로 슬리브(111)의 양단을 내측을 향해 절곡시킨다.

전술한 프로브핀은 상호 대향하는 핀공이 형성된 핀홀더에 기립상태로 설치되어 사용되고, 다음과 같이 동작한다.

상부접촉부(120) 및 하부접촉부(130)에 압력이 인가될 때 상부접촉부(120)와 하부접촉부(130)는 슬리브(110)의 내부에서 상대방을 향해 슬라이딩 이동한다. 상부접촉부(120)와 하부접촉부(130)가 슬라이딩 이동함에 따라 코일스프링(140)은 수축하고, 이에 따라 상부접촉핀(122)과 하부접촉핀(132)은 각각 대향하는 한 쌍의 외부연결단자에 탄성 접촉된다.

상부접촉핀(122) 및 하부접촉핀(132)이 각각 외부연결단자에 각각 탄성 접촉된 상태에서 전기신호는 하부접촉부(130), 슬리브(110) 및 상부접촉부(120)로 구성되는 도전경로를 따라 전달된다.

전술한 바와 같이 상부접촉부(122)와 하부접촉부(130)는 슬리브(111)의 내부에서 슬라이딩 이동하기 때문에 상부접촉핀(122)과 하부접촉핀(132)은 슬리브(111)의 단면적(정확하게는, 슬리브 양단의 단면적)보다 작게 형성된다. 그리고 슬리브(111)는 상부접촉부(120) 및 하부접촉부(130)의 슬라이딩 이동을 안내할 수 있는 길이구간을 갖도록 형성된다.

그런데 종래의 프로브핀에 따르면, 상부접촉부(120) 및 하부접촉부(130)는 슬리브(111)를 통해 전기적으로 연결되기 때문에 프로브핀 자체의 저항이 증가하고(슬리브와 상부바디부사이 및 슬리브와 하부바디부사이 2곳에 미세공극을 포함하는 도전경로가 형성됨), 제조단가가 높고 조립공정이 복잡하며(슬리브를 필수적으로 구비해야 되고 하나의 부품을 다른 부품의 내부에 장착시키는 공정이 있음), 단위면적당 연결할 수 있는 최대외부연결단자수를 증가시키는 데 한계가 있다(슬리브의 외경에 의해 핀의 최대외경이 결정됨)는 문제점이 있었다.

그리고 슬리브(111)의 외경과 두께를 작게 하는 경우 슬리브(111)의 손상에 의해 수명이 저하되고 프로브핀 자체의 저항이 증가한다는 다른 문제점이 발생하게 된다.

따라서 본 고안의 목적은, 단위면적당 연결할 수 있는 최대외부연결단자수를 증가시킬 수 있고, 제작단가가 감소하며, 조립공정이 간단하며, 저항이 감소되도록 한 프로브핀을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 고안에 따라, 소정거리 분리된 외부연결단자사이의 전기신호경로를 제공하도록 핀홀더에 장착되는 프로브핀에 있어서, 도전재질로 제작되고 내측단으로부터 길이방향을 따라 안내홈이 형성되어 있는 봉형상의 고정바디부와 상기 고정바디부의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 고정지지턱을 가지고, 상기 고정지지턱의 외측면이 상기 핀홀더에 접촉 지지되도록 상기 핀홀더에 장착되는 고정접촉부와; 도전재질로 제작되는 봉형상의 이동바디부와 상기 이동바디부의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 이동지지턱을 가지고, 상기 이동지지턱의 외측면이 상기 핀홀더에 접촉 지지되고 상기 이동바디부의 내측단이 상기 안내홈의 바닥면으로부터 이격되고 상기 이동바디부의 내측단부영역이 상기 안내홈의 내벽면에 접촉되도록 상기 핀홀더에 장착되는 이동접촉부와; 상기 고정지지턱과 상기 이동지지턱의 상기 핀홀더에 대한 접촉지지상태가 유지되도록 상기 고정지지턱과 상기 이동지지턱사이에 개재하는 복귀탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브핀에 의해 달성된다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 고안의 실시예에 따른 프로브핀의 결합사시도이고, 도2는 본 고안의 실시예에 따른 프로브핀의 분해사시도이다.

본 고안의 실시예에 따른 프로브핀은, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 봉형 상의 고정바디부(11)를 갖는 고정접촉부(10)와, 봉형상의 이동바디부(21)를 갖는 이동접촉부(20)와, 고정접촉부(10)와 이동접촉부(20)의 연결영역에 장착된 복귀스프링(30)을 갖고 있다.

고정접촉부(10)는 고정바디부(11)에 더하여 고정바디부(11)의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 고정지지턱(12)을 갖고 있다.

고정바디부(11)는 베릴륨구리 등의 도전재질로 제작되고, 내측단(이동바디부에 인접한 영역)으로부터 길이방향을 따라 안내홈(11a)이 형성되어 있다.

이동접촉부(20)는 이동바디부(21)에 더하여 이동바디부(21)의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 이동지지턱(22)을 갖고 있다.

이동바디부(21)는 베릴륨구리 등의 도전재질로 제작된다.

복귀스프링(30)은 고정지지턱(12)과 이동지지턱(22)의 핀홀더(211, 212, 도 3 참조)에 대한 접촉지지상태가 유지되도록 고정지지턱(12)과 이동지지턱(22)사이에 설치된다.

이러한 구성을 갖고 있는 본 고안의 실시예에 따른 프로브핀(1)은, 도3과 도4에 도시된 바와 같이, 다수의 핀공(211a)이 형성되어 있는 상부핀홀더(211)와 하부핀홀더(212)를 구비한 테스트소켓(210)에 설치된다.

즉, 고정지지턱(12)의 외측면이 하부핀홀더(212)에 접촉 지지되고, 이동접촉부(20)의 외측면이 상부핀홀더(211)에 접촉 지지되도록 각 핀공(211a)에 하나씩 설치된다. 여기서 고정지지턱(12)의 외측면이란 고정지지턱(12)의 두 측면 중 이동접촉부(20)로부터 보다 멀리 떨어진 측면을 의미하고, 이동지지턱(22)의 외측면이란 이동지지턱(22)의 두 측면 중 고정접촉부(10)로부터 보다 멀리 떨어진 측면을 의미한다.

프로브핀(1)은 테스트소켓(210)에 설치된 상태에서 이동바디부(21)의 내측단(고정바디부에 인접한 부분)이 안내홈(11a)의 바닥면으로부터 이격되며, 이동바디부(21)의 내측단부영역이 안내홈(11a)의 내벽면에 접촉된다.

본 고안의 실시예에 따른 프로브핀(1)이 설치된 테스트소켓(210)은 하부핀홀더(212)의 저면이 테스트보드(202)의 상면에 접촉하도록 테스트보드(202)에 장착된다(도3 참조). 테스트소켓(210)이 테스트보드(202)에 장착될 때 복귀스프링(30)은 약간 수축하게 되고, 고정접촉부(10)의 하단은 테스트보드(202)의 외부연결단자에 탄성 접촉된다.

테스트보드(202)에 장착된 테스트소켓(210)에 반도체칩패키지(201)가 탑재될 때 이동접촉부(20)는 안내홈(11a)의 내부로 진입하고 이동지지턱(22)은 상부핀홀더(211)로부터 이탈된다(도 4참조).

이동지지턱(22)이 상부핀홀더(211)로부터 이탈함에 따라 복귀스프링에는 탄성력이 축적되고 반도체칩패키지(43)의 외부연결단자(43a)는 이동바디부의 상단에 탄성 접촉된다.

고정바디부(11) 및 이동바디부(21)가 각각 반도체칩패키지(201)의 외부연결단자(201a)와 테스트보드(202)의 외부연결단자에 각각 탄성 접촉된 상태에서 테스트보드(202)로부터의 테스트신호 및 반도체칩패키지(201)로부터의 응답신호는 이동바디부(21)의 상부영역, 이동바디부(21)의 하부 둘레면과 고정바디부(11)의 안내홈 (11a) 내표면사이의 미소공극, 및 고정바디부(11)의 하부영역으로 구성되는 도전경로를 따라 전달된다.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따르면, 이동접촉부(20)와 고정접촉부(10)가 직접 전기적으로 접촉되도록 함으로써(종래의 경우 상부접촉부와 하부접촉부는 이들을 둘러싸는 슬리브를 통해 전기적으로 접촉됨), 종래의 프로브핀에 비해 프로브핀 자체의 저항을 감소시킬 수 있고(이동바디부의 하부 둘레면과 고정바디부의 안내홈 내표면사이에 하나의 미소공극을 포함하는 도전경로가 형성됨), 제조단가가 낮아지고 조립공정이 간단해지며(종래의 프로브핀에 비해 부품수가 작고 하나의 부품을 다른 부품의 내부에 장착시키는 공정이 없음), 단위면적당 연결할 수 있는 최대외부연결단자수를 증가시킬 수 있게 된다(이동지지턱과 고정지지턱의 외경에 의해 핀의 최대외경이 결정됨).

한편 전술한 실시예에서는 하고 있으나, 고정접촉부(10)가 테스트보드가 전기적으로 접촉하도록 구성하고 있으나, 상하를 뒤집어 고정접촉부(10)가 반도체칩패키지(201)에 전기적으로 접촉하도록 본 고안을 실시할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 고안에 따르면, 이동접촉부와 고정접촉부가 직접 전기적으로 접촉되도록 함으로써, 프로브핀 자체의 저항을 감소시킬 수 있고, 제조단가가 낮아지고 조립공정이 간단해지며, 단위면적당 연결할 수 있는 최대외부연결단자수를 증가시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 소정거리 분리된 외부연결단자사이의 전기신호경로를 제공하도록 핀홀더에 장착되는 프로브핀에 있어서,

   도전재질로 제작되고 내측단으로부터 길이방향을 따라 안내홈이 형성되어 있는 봉형상의 고정바디부와 상기 고정바디부의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 고정지지턱을 가지고, 상기 고정지지턱의 외측면이 상기 핀홀더에 접촉 지지되도록 상기 핀홀더에 장착되는 고정접촉부와;

   도전재질로 제작되는 봉형상의 이동바디부와 상기 이동바디부의 중간영역 외표면에 둘레방향을 따라 돌출 형성된 이동지지턱을 가지고, 상기 이동지지턱의 외측면이 상기 핀홀더에 접촉 지지되고 상기 이동바디부의 내측단이 상기 안내홈의 바닥면으로부터 이격되며 상기 이동바디부의 내측단부영역이 상기 안내홈의 내벽면에 접촉되도록 상기 핀홀더에 장착되는 이동접촉부와;

   상기 고정지지턱과 상기 이동지지턱의 상기 핀홀더에 대한 접촉지지상태가 유지되도록 상기 고정지지턱과 상기 이동지지턱사이에 개재하는 복귀탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브핀.

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