KR200448254Y1

KR200448254Y1 - 포고핀

Info

Publication number: KR200448254Y1
Application number: KR2020070020502U
Authority: KR
Inventors: 정영석
Original assignee: 주식회사 아이에스시테크놀러지
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2010-03-29
Also published as: KR20090006326U

Abstract

본 발명은 포고핀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자의 단자와 테스트 장치의 패드를 전기적으로 연결하는 포고핀으로서, 상하측에 구멍이 형성된 원통형상의 배럴과, 상기 배럴의 상측 구멍을 통하여 상하이동하며 상기 반도체 소자의 단자와 접촉되는 제1핀과, 상기 배럴의 하측 구멍을 통하여 상하이동하며 상기 테스트 장치의 패드와 접촉되는 제2핀과, 상기 제1핀과 제2핀 사이에 배치되며 상기 제1핀 및 제2핀을 서로 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 스프링을 포함하는 포고핀에 있어서, 상기 제1핀의 상단에는 반도체 소자의 단자에 눌려서 압축되었을 때 상기 반도체 소자의 단자와 제1핀을 서로 전기적으로 연결시키는 전도성 탄성패드가 마련되어 있다.

포고핀, 배럴, 제1핀, 전도성 탄성패드

Description

포고핀{Pogo pin}

본 발명은 반도체 소자의 단자와 테스트 장치의 패드를 전기적으로 연결하는 포고핀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반복하여 사용하여도 반도체 소자의 단자를 손상시키지 않고 포고핀의 상단이 훼손되지 않는 포고핀에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 전기적 특성을 검사히기 위해서는 반도체 소자와 테스트 장치간의 전기적 연결이 원활하게 이루어져야 한다. 통상 반도체 소자와 테스트 장치의 전기적 연결을 위하여 그 사이에 포고핀이 마련된다.

구체적으로 상기 포고핀(100)은 반도체 소자의 단자(160)와 테스트 장치의 패드(150)를 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 이러한 포고핀(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상하단에 구멍이 형성된 원통형의 배럴(110)과, 상기 배럴(110)의 상측 구멍을 통하여 상하이동하며 상기 반도체 소자의 단자와 접촉되는 제1핀(120)과, 상기 배럴(110)의 하측 구멍을 통하여 상하이동하며 상기 테스트 장치의 패드와 접촉되는 제2핀(130)과, 상기 제1핀(120)과 제2핀(130) 사이에 배치되는 스프링(140)으로 이루어진다.

상기 반도체 소자의 단자(160)와 접촉되는 제1핀(120)의 상단은 날카로운 왕 관형태로 되어 있다. 이에 따라 반도체 소자가 하강하여 그 단자(160)가 제1핀(120)의 상단과 접촉하게 되면, 상기 제1핀(120)의 상단은 상기 반도체 소자의 단자(160)의 표면을 파고들어 원활한 전기적 접속이 가능하게 한다.

그러나, 이러한 종래의 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 제1핀의 상단이 상기 반도체 소자의 단자의 표면을 파고들면서 도 2에 도시한 바와 같이 단자에는 제1핀의 형태와 대응되는 형태의 손상이 발생된다. 그러나, 이러한 단자에 형성된 손상은 원래의 형태로 복원될 수 없는 단점이 있다. 이와 같은 손상된 단자는 그 구조적인 강도가 약화되어 장기간 반도체 소자를 사용할 수 없게 하는 원인이 된다.

둘째, 반도체 소자의 단자를 파고드는 제1핀의 상단에도 이물질이 쌓이게 된다. 이러한 이물질이 누적적으로 쌓이게 되면, 제1핀이 상기 반도체 소자의 표면내로 파고드는 능력을 저하시키게 하여 전체적인 전기적 연결능력을 감소시킨다. 또한 이러한 이물질을 제거하는 과정에서 포고핀에 기계적인 손상이 가해져서 전체적인 포고핀의 수명을 감소시키게 하는 경우도 있다.

셋째, 왕관형태의 제1핀은 상기 반도체 소자의 표면을 파고들면서 그 끝부분이 쉽게 마모되어 전체적인 내마모성이 떨어지게 하는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 테스트 시에 반도체 소자의 단자에 손상이 발생되지 않도록 하며, 반도체 소자의 단자와 접촉하 는 포고핀의 접촉부분이 훼손되지 않도록 하는 포고핀에 관한 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 포고핀은, 반도체 소자의 단자와 테스트 장치의 패드를 전기적으로 연결하는 포고핀으로서, 상하측에 구멍이 형성된 원통형상의 배럴과, 상기 배럴의 상측 구멍을 통하여 상하이동하는 제1핀과, 상기 배럴의 하측 구멍을 통하여 상하이동하며 상기 테스트 장치의 패드와 접촉되는 제2핀과, 상기 제1핀과 제2핀 사이에 배치되며 상기 제1핀 및 제2핀을 서로 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 스프링을 포함하는 포고핀에 있어서, 상기 제1핀의 상단에는 반도체 소자의 단자에 눌려서 압축되었을 때 상기 반도체 소자의 단자와 제1핀을 서로 전기적으로 연결시키는 전도성 탄성패드가 마련되어 있다.

상기 포고핀에서, 상기 전도성 탄성패드는, 탄성물질과, 상기 실리콘 고무 사이에 마련된 다수개의 전도성 금속입자로 구성된 것이 바람직하다.

상기 포고핀에서, 상기 탄성물질은 실리콘 고무인 것이 바람직하다.

상기 포고핀에서, 상기 전도성 금속입자는, 니켈입자를 코어로 하여 그 표면에 금이 피복되어 있는 것으로서, 금의 피복율은 40 ~ 80 % 인 것이 바람직하다.

상기 포고핀에서, 상기 전도성 금속입자의 직경은 30 ~ 40 ㎛ 인 것이 바람직하다.

상기 포고핀에서, 전도성 금속입자는 실란 커플링제 및 우레탄 수지로 표면처리되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 가지는 본 고안의 포고핀은, 제1핀의 상단에 전도성 탄성패드가 마련되어 있어 확실한 전기적 접속이 가능하면서도 접촉되는 반도체 소자의 단자를 손상시키지 않고, 그 반도체 소자의 단자와 접촉하는 전도성 탄성패드도 쉽게 파손되지 않는 효과를 가진다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명하겠다.

본 고안에 따른 포고핀은 제1핀의 상단에 전도성 탄성패드가 형성되어 있으며, 그 전도성 탄성패드가 반도체 소자의 단자와 접촉하는 것을 주된 특징으로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 포고핀(10)을 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 작동도로서, 이러한 본 고안에 따른 포고핀(10)은, 배럴(20), 제1핀(30), 제2핀(40), 스프링(50) 및 전도성 탄성패드(60)로 구성된다.

상기 배럴(20)은 원통형상의 몸체부(21)와, 상기 몸체부(21)의 상측에 형성되며 상기 몸체부(21)의 직경보다는 작은 크기의 직경을 가지는 상측구멍(22)과, 상기 몸체부(21)의 하측에 형성되며 상기 몸체부(21)의 직경보다 작은 크기의 직경을 가지는 하측구멍(23)을 가진다.

상기 제1핀(30)은 전도성을 가지는 소재로 이루어진다. 제1핀(30)의 하측부(31)은 상기 몸체부(21) 내의 내주면과 접하면서 상하이동가능하게 상기 몸체부(21)의 내경과 대응되는 직경을 가진다. 상기 제1핀(30)의 중앙부(32)는 상기 상측구멍(22)에 삽입되도록 상기 상측구멍(22)의 직경과 대응되는 직경을 가진다. 상기 제1핀(30)의 상측부(33)은 상기 상측구멍(22)보다 큰 직경을 가진다. 또한 상기 제1핀(30)의 상단은 편평한 면으로 이루어진다.

상기 제2핀(40)은 전도성을 가지는 소재로 이루어진다. 상기 제1핀(30)의 하단은 테스트 장치의 패드(70)와 접촉되는 것으로서 뒤집어진 원뿔형태를 이룬다. 상기 제1핀(30)의 중앙부 및 상측부(미도시)는 상기 제1핀(30)의 중앙부(32) 및 하측부(31)와 대응되는 형상을 가진다.

상기 스프링(50)은, 상기 배럴(20)의 몸체부(21) 내에 배치된다. 구체적으로는 상기 제1핀(30)의 하단과 제2핀(40)의 상단 사이에 배치되어 상기 제1핀(30) 및 제2핀(40)을 서로 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 것이다. 이러한 스프링(50)은 압축스프링이 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 스프링(50)의 소재로는 전도성이 좋은 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 금 등의 전도성 금속이 표면에 피복되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

상기 전도성 탄성패드(60)는, 제1핀(30)의 상단에 마련되어 반도체 소자의 단자(80)와 접촉하는 것이다. 구체적으로는 반도체 소자의 단자(80)에 눌려서 압축되었을 때, 상기 반도체 소자의 단자(80)와 제1핀(30)을 서로 전기적으로 연결시키는 패드(70)이다.

이러한 전도성 탄성패드(60)는, 탄성물질(61)과, 전도성 금속입자(62)로 이루어진다. 상기 탄성물질(61)은 탄성력을 가지는 물질이라면, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크리로니트릴- 부타디엔 공중합체 고무들이 사용되는 것도 가능하나, 내구성, 성형 가공성 및 전기적 절연특성이 우수한 실리콘 고무를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 전도성 금속입자(62)는 상기 탄성물질인 실리콘 고무 사이에 다수개가 삽입되어 배치된 것으로서, 다수개가 마련된다. 다수개의 전도성 금속입자(62)는 실리콘 고무 내에서 서로 이격된 상태를 유지하다가 반도체 소자의 단자(80)에 눌릴 때에는 서로 표면이 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있도록 한다. 한편, 상기 전도성 금속입자(62)는 금속소재를 코어로 하여 그 표면에 금이 피복되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 금속코어로는 전도성이 우수한 니켈을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 니켈코어의 표면에 피복된 금의 피복율은 40 ~ 80% 인 것이 바람직하다. 만약 금의 피복율이 40% 보다 낮은 경우에는 전도성이 떨어지게 될 염려가 있으며, 금의 피복율이 80% 이상일 때에는 제조단가가 올라가고 전체적인 강도가 저하될 염려가 있게 된다.

상기 전도성 금속입자(62)의 직경은 대략 30 ~ 40㎛인 것이 가능하다. 전도성 금속입자(62)의 직경이 30 ㎛보다 작은 경우에는 전기적 접속을 원할히 하기 위하여 지나치게 많은 전도성 금속입자(62)는 제작해야 하는 문제점이 있으며, 40㎛ 보다 큰 경우에는 전도성 탄성패드(60)가 압축될 수 있는 압축범위가 좁아지게 될 염려가 있어 바람직하지 못하다.

또한, 상기 전도성 금속입자(62)에는 실란 커플링제 및 우레탄 수지로 표면처리되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 실란 커플링제 및 우레탄 수지로 표면 처리됨에 따라 전체적인 전도성 탄성 패드(60)의 내구성이 증대될 수 있다.

한편, 상술한 전도성 탄성패드(60)를 제1핀(30)의 상단에 마련하는 방법은 다음과 같다. 우선 제1핀(30)을 지그(미도시)에 고정한 상태에서 그 상단에 전도성 탄성패드(60)가 형성된 캐비티(미도시)를 가진 공간을 마련한다. 이후 그 캐비티에 액상의 실리콘 고무를 충진한다. 이때 상기 실리콘 고무에는 다수의 전도성 금속입자(62)가 함유되어 있다. 상기 액상의 실리콘 고무를 소정의 시간을 두고 서서히 경화시켜 고체상태의 탄성 전도성 패드(70)가 형성되도록 한다. 이후, 상기 제1핀(30)과 전도성 탄성패드(60)를 지그로부터 분리해내어 전도성 탄성패드(60)가 상단에 형성된 제1핀(30)의 제작을 완료한다.

이러한 구성을 가지는 본 고안의 포고핀(10)은 다음과 같은 작동한다.

먼저, 제2핀(40)의 하단이 테스트 장치의 패드(70)와 접촉한 상태에서 반도체 소자를 하측으로 이동한다. 이때 반도체 소자의 단자(80)는 상기 제1핀(30)의 상단에 마련된 전도성 탄성패드(60)를 가압하면서 제1핀(30)을 하측으로 이동시킨다. 하측으로 이동되는 제1핀(30)은 스프링(50)을 누르게 되고, 그 스프링(50)은 제2핀(40)을 테스트 장치의 패드(70)와 확실하게 접촉하도록 한다. 한편, 전도성 탄성패드(60)는 상기 반도체 소자에 의하여 눌리면서 압축되고, 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 서로 이격되어 있던 전도성 금속입자(62)는 서로간의 간격이 점점 가까워지면서 결국에는 도 4에 도시한 바와 같이 각각의 전도성 금속입자(62)의 표면이 서로 접촉되어 전기적으로 연결상태를 이룬다. 이때, 상기 테스트 장치로부터 소정의 신호가 나오게 되면, 그 신호는 패드(70)를 거쳐 제2핀(40), 스프 링(50), 제1핀(30) 및 전도성 금속입자(62)를 통과하여 반도체 소자의 단자(80)로 전달되어, 소정의 전기적 검사를 수행하게 된다.

이러한 작동을 하는 본 고안의 포고핀은 다음과 같은 효과를 가진다.

먼저, 종래기술과는 달리 본 고안의 포고핀은 그 상단에 마련된 탄성재질의 전도성 탄성패드가 반도체 소자의 단자와 접촉되므로, 반도체 소자의 단자에 손상을 입히지 않는다. 즉, 종래기술에서는 제1핀의 상단이 상기 반도체 소자의 단자 표면을 파고들면서 전기적 연결상태를 이루었으나, 본 실시예에서는 그러한 손상이 없이도 전기적 연결상태를 확실하게 이룰수 있도록 한다.

또한, 본 실시예에 따른 포고핀은 장기간 사용하여도 단자로부터 이물질이 뭍어나지 않는다. 종래기술에서는 제1핀의 상단이 반도체 소자의 단자를 파고들면서 상기 반도체 소자의 단자로부터 이물질이 뭍어나오게 되었으나, 본 실시예에서는 전도성 탄성패드가 반도체 소자의 단자를 파고드는 일이 없어 그러한 이물질의 생성이 없게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 포고핀은 장기간 사용하여도 접촉표면이 손상됨이 없다. 즉, 종래기술에 따른 포고핀에서는 제1핀의 상단이 반도체 소자의 표면에 파고들어감에 따라서 반복적으로 사용하면, 그 제1핀의 상단이 마모될 염려가 있었으나, 본 실시예에서는 그럴 염려가 없게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 포고핀은, 포고핀의 상단이 반도체 소자의 표면과 접촉함에 따라 손상되어도 손쉽게 수정이 가능하다. 종래기술의 포고핀은 금속소재로 이루어진 제1핀의 상단이 손상되면 그 수정이 어려울 뿐 아니라, 수정을 하는 과정에서 포고핀 전체를 파손시킬 염려가 있었다. 그러나, 본 실시예에서는 반도체 소자의 단자와 접촉하는 전도성 탄성패드가 비교적 연질의 탄성소재로 이루어져 있으므로 손쉽게 수정을 할 수 있으며, 수정과정에서도 전체적인 포고핀이 파손될 염려가 적다.

이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 고안을 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 포고핀을 나타내는 도면.

도 2는 도 1의 작동도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포고핀의 도면.

도 4는 도 3의 작동도.

<도면부호의 상세한 설명>

10... 포고핀 20...배럴

21...몸체부 22...상측구멍

23...하측구멍 30...제1핀

40...제2핀 50...스프링

60...탄성패드 61...탄성물질

62...금속입자 70...패드

80...단자

Claims

반도체 소자의 단자와 테스트 장치의 패드를 전기적으로 연결하는 포고핀으로서,

상하측에 구멍이 형성된 원통형상의 배럴과, 상기 배럴의 상측 구멍을 통하여 상하이동하는 제1핀과, 상기 배럴의 하측 구멍을 통하여 상하이동하며 상기 테스트 장치의 패드와 접촉되는 제2핀과, 상기 제1핀과 제2핀 사이에 배치되며 상기 제1핀 및 제2핀을 서로 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 스프링을 포함하는 포고핀에 있어서,

상기 제1핀의 상단에는 반도체 소자의 단자에 눌려서 압축되었을 때 상기 반도체 소자의 단자와 제1핀을 서로 전기적으로 연결시키는 전도성 탄성패드가 마련되어 있되,

상기 전도성 탄성패드는,

탄성물질과, 상기 탄성물질 사이에 마련된 다수개의 전도성 금속입자로 구성되고,

상기 전도성 금속입자는 실란 커플링제 및 우레탄 수지로 표면처리되어 있는 것을 특징으로 하는 포고핀.
삭제
제2항에 있어서,

상기 탄성물질은 실리콘 고무인 것을 특징으로 하는 포고핀.
제2항에 있어서,

상기 전도성 금속입자는, 니켈입자를 코어로 하여 그 표면에 금이 피복되어 있는 것으로서, 금의 피복율은 40 ~ 80 % 인 것을 특징으로 하는 포고핀.
제2항에 있어서,

상기 전도성 금속입자의 직경은 30 ~ 40 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 포고핀.
삭제