KR20060051978A

KR20060051978A - 검사 유닛

Info

Publication number: KR20060051978A
Application number: KR1020050092560A
Authority: KR
Inventors: 다쿠토 요시다; 아츠시 사토
Original assignee: 가부시키가이샤 요코오
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-05-19
Also published as: TWI293122B; MY134463A; US20060066331A1; US7126362B2; JP4535828B2; JP2006098376A; TW200612102A; KR100833637B1

Abstract

검사 회로가 배치되어 있는 기판에 장착되는 제1면과 피검사 디바이스와 대향하게 되는 제2면을 구비하고 있다. 이 전도성 부재는 제1 직경을 가지고 제1면과 제2면을 연통시키는 제1 관통 구멍이 마련되어 있다. 접촉 프로브에는 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 관형 몸체와, 이 관형 몸체의 한 쪽 단부로부터 후퇴가능하게 돌출되는 플런저가 마련되어 있다. 제1 리테이너에는 제2 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 제2 관통 구멍을 제1 관통 구멍와 연통시키기 위해 적어도 전도성 부재의 제2면과 대향하여, 접촉 프로브가 전도성 부재에 유지되면서 오직 플런저만이 제2 관통 구멍의 한 쪽 단부로부터 돌출되어 있다. 상기 제2 리테이너는 상기 관형 몸체의 한 쪽 단부를 제1 관통 구멍에 동심으로 유지시키게 한다.

Description

검사 유닛{INSPECTION UNIT}

도 1a는 조립 상태에 있는 본 발명의 제1 실시예에 따른 검사 유닛의 단면도이다.

도 1b는 도 1a의 검사 유닛의 확대 단면도로서, 조립하지 않은 상태를 보여주고 있다.

도 1c는 도 1a의 검사 유닛에 대한 변형례의 확대 단면도로서, 조립하지 않은 상태를 보여주고 있다.

도 3은 도 1a의 검사 유닛의 회복 손실 특성을 설명하고 있는 그래프이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 검사 유닛의 확대 단면도로서, 조립하지 않은 상태를 보여주고 있다.

도 5 및 도 6a는 도 4의 검사 유닛의 리턴 로스 특성을 설명하고 있는 그래프이다.

도 6b는 도 4의 검사 유닛에 대한 통과 특성을 설명하고 있는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 검사 유닛의 확대 단면도로서, 조립하지 않은 상태를 보여주고 있다.

도 8a는 종래 기술의 제1 검사 유닛의 확대 단면도로서, 조립한 상태를 보여주고 있다.

도 8b는 종래 기술의 제1 검사 유닛의 확대 단면도로서, 조립하지 않은 상태를 보여주고 있다.

도 9a는 종래 기술의 제2 검사 유닛에 대한 개략 단면도이다.

도 9b는 종래 기술의 제2 검사 유닛에 대한 접촉 프로브의 부분 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 : 접촉 프로브

2 : 금속 블록

3 : 제1 리테이너

4 : 디바이스 안내판

7 : 제2 리테이너

11, 12 : 플런저

13 : 금속 파이프

21 : 관통 구멍

71 : 절연 시트

본 발명은 고주파/고속 디바이스용 검사 유닛에 관한 것으로, 구체적으로 증폭기 회로, 믹서 회로, 필터 회로, 메모리, CPU 등, 또는 예컨대 휴대폰에 설치되는 IC와 같은 고주파/고속 회로의 모듈을 회로 기판에 조립하기 이전에, 피(被)검 사 디바이스의 전기적 성능을 검사하는 경우, 검사 유닛과 피검사 디바이스 사이에서 신뢰 가능한 연결을 보장하는 고주파/고속 디바이스용 검사 유닛에 관한 것이다. 본 명세서에서 "고주파"라는 용어는 높은 주파수(1 GHz 이상)를 갖는 아날로그 신호를 칭하고, "고속"이란 용어는 매우 짧은 펄스 폭과 펄스 간격을 갖는 디지털 신호를 칭하며, 이들 모두는 이하에서 함께 RF(무선 주파수)라 칭한다.

반도체 웨이퍼, IC, 또는 모듈 등과 같은 RF 디바이스의 전기적 성능을 검사하는 경우, 단자 사이의 접촉이 불충분하면, 종종 변화하여 측정값을 변동시킬 수 있는, 특히 임피던스 또는 그 밖의 측정 인자의 변동이 야기될 수 있다. 이러한 사정 때문에, 상기 검사는 예컨대 도 4a에 도시된 바와 같은 특수 검사 유닛(일본 특허 공개 공보 제2001-99889A호에 개시됨)에 의해 수행되었다. 이러한 검사에 있어서, 피검사 디바이스인 RF 회로는 증폭기 회로 및 믹서 회로를 포함하는 모듈(50) 형태로 구성되며, 외부와의 간섭을 회피하기 위해 금속 케이싱 내에 수용된다. 모듈(50)은 RF 신호용 입력 단자(51) 및 출력 단자(54)와, 전원의 전극 단자(52), 그리고 접지 단자(53)를 포함하는데, 이들 단자는 금속 케이싱의 배면에 마련된다. 이 후, 이들 단자를 검사용의 소정 배선이 배치되어 있는 배선 기판(66)의 각 단자에 전기적으로 연결하는 것에 의해, 검사가 수행된다.

도 9a에 도시되어 있는 실시예에 있어서, 금속 파이프에 내장되어 있는 플런저와 스프링을 각각 구비하는 접촉 프로브를 채택하고 있고, 플런저의 한 쪽 단부는 스프링에 의해 외부로 돌출하게 되고, 누르면 들어가게 되어 있다. 각 전극 단자는 RF 신호용 접촉 프로브(63)와, 전력 공급용 접촉 프로브(64)와, 접지용 접촉 프로브(65)에 의해 연결되어 있는데, 이 프로브들은 노이즈에 의해 영향을 받지 않도록 금속 블록(61)에 내장되어 있다. RF 신호용 접촉 프로브(63)는 동축 구조로 형성되어 있어서, 접촉 프로브를 코아 전도체로 사용하고, 금속 블록(61)의 관통 구멍 내벽을 특히 노이즈의 침투를 방지하기 위한 외부 전도체로 사용한다. 도 9a에 있어서, 도면 부호 67은 동축 케이블이고, 68은 접촉 프로브를 포위하고 있는 금속 파이프를 압박하는 판이다. 접촉 프로브 주변의 이러한 구조는 IC 소켓이 외형이 다르더라도 검사 IC용 IC 소켓의 경우에는 거의 동일하다.

도 9a에는 2 개의 RF 신호용(입력용 및 출력용) 접촉 프로브와, 각각 하나의 전력 공급용 접촉 프로브(64) 및 접지용 접촉 프로브(65)만이 도시되어 있지만, 실제적으로는 금속 블록(61)에 다수의 접촉 프로브가 설치되어 있다. 최대로는, 1 cm² 당 600개의 전극 단자가 매트릭스 방식으로 약 0.4mm의 좁은 피치로 설치된다.

이러한 좁은 피치 디바이스에 있어서, 유전층을 포함하는 RF 신호용 접촉 프로브의 외경은 크기가 감소되어야 한다. 한편, 관통 구멍의 내벽과 접촉 프로브에 의해 형성되는 동축 구조체의 임피던스를 아래의 식(1)을 만족시키는 소정 특성의 임피던스(예를 들어, 50Ω)로 조정해야 한다.

여기서, d는 코아 전도체(접촉 프로브)의 외경이고, D는 외부 전도체(관통 구멍)의 내경이며, ε_r 은 그것들 사이의 유전 물질의 유전 상수이다.

식 (1)을 만족시키기 위해, 각 접촉 프로브와 관통 구멍 사이에 작은 유전상수를 가진 유전 물질로 이루어진 관을 설치하여 외부 전도체의 내경(D)을 감소시킬 수 있다.

그러나, 현재 입수할 수 있는 가장 작은 유전 상수를 가진 유전 물질인 유전 상수 2.1의 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafuluoroethylene) 관을 채택하고, 입수할 수 있는 가장 작은 직경을 갖는 접촉 프로브(외경 0.015mm)를 채택하더라도, 외부 전도체의 외경(금속 블록에 형성되어 있는 관통 구멍의 내경)은 동축 구조체의 임피던스 특성으로 50 Ω을 얻기 위해 약 0.5 mm가 되야 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해, 일본 특허 공개 공보 제2004-170182A호에는 유전링(69)이 도 9b에 도시되어 있는 바와 같이 각 접촉 프로브(63) 외주부의 적어도 2개의 위치에 고정되어, 갭이 있는 상태로 접촉 프로브를 금속 블록의 관통 구멍에 동심으로 유지시킨다. 이러한 구조에 따르면, 코아 전도체로서 접촉 프로브와 외부 전도체로서 금속 블록의 관통 구멍 내면 사이의 유전 물질의 거의 모든 부분은 유전 상수 1의 공기층으로 형성될 수 있다. 즉, 동축 구조체의 외부 전도체와 코아 전도체 사이의 유전 상수를 감소시켜서, 동일한 크기를 가진 접촉 프로브와 비교할 때 관통 구멍의 구멍 직경을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 피치를 좁힐 수 있다.

그러나, 유전링에 의해 접촉 프로브를 관통 구멍에 견고하게 유지시키기 위해서는, 유전링의 외경을 관통 구멍의 내경보다 다소 크게 만들어서, 접촉 프로브를 유전링과 함께 관통 구멍으로 강제로 압입해야 한다. 접촉 프로프 자체는 약 0.15 mm의 외경을 가진 아주 작은 파이프의 형상이고, 이 접촉 프로브를 관통 구멍에 압입하기가 어렵다. 이와 관련하여, 접촉 프로브가 외력에 의해 기울어지기 쉽다는 문제점이 있었고, 조금만 기울어지더라도, 스프링에 의해 달성되는 파이프 내에서의 플런저의 원활한 이동이 방해될 수 있다. 또한, 삽입 공정의 용이함을 촉진시키고 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 유전링 폭을 더 크게 하는 경우에는, 동축 구조체 유전 물질의 유전 상수가 더 커져서, 임피던스 특성에 방해가 생기고, 고주파 특성과 고속 성능이 손상되게 된다.

한편, 일본 특허 공개 공보 제2004-325306A에는 도 8A에 도시되어 있는 바와 같이 이러한 작은 접촉 프로브를 금속 블록의 관통 구멍에 유지시키는 구조체가 도시되어 있다. 이러한 구조에 있어서, 금속 블록(2)과 금속판(31)에는 홈부가 형성되어 있고, 이 홈부에 절연 스페이서(32)가 관통 구멍과 동심으로 삽입되어 있어서, 접촉 프로브(1)의 반대쪽 단부가 절연 스페이서(32)에 의해 유지될 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 접촉 프로브(1)는 거의 외력을 받지 않으며, 관통 구멍으로부터 캡을 유지하면서 관통 구멍과 동심으로 유지될 수 있고, 이에 따라 상대 유전 상수를 감소시키고 피치의 좁힐 수 있다.

그러나, 이러한 구조는 접촉 프로브(1)를 삽입한 후에 금속판(31)을 설치할 때, 동축 구조체의 접촉 프로브(1)가 도 8b에 도시되어 있는 바와 같이 기울어질 수 있고, 전력 공급용 접촉 프로브와 접지용 접촉 프로브를 비롯한 수백 개의 접촉 프로브가 몇 cm²의 영역 내에 존재하기 때문에, 금속판(31)의 장착 작업이 어렵고, 동축 구조체의 각 접촉 프로브는 직경이 약 0.15mm이고 길이는 몇 mm라는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 노이즈에 의해 영향을 받지 않고 매우 신뢰성 있는 검사를 수행할 수 있는 검사 유닛으로서, 전극 단자가 0.4 mm와 같이 매우 좁은 피치로 배치되어 있는 RF 신호용 디바이스에 대한 검사를 수행하는 경우에도, 용이하게 제조할 수 있고 고가가 아닌 동축 구조체의 접촉 프로브를 채택하고 있는 검사 유닛을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면,

검사 회로가 배치되는 기판에 장착되도록 되어 있는 제1 면과, 피검사 디바이스와 대향하도록 되어 있는 제2 면을 구비하고, 제1 직경을 가지고 제1 면과 제2 면을 연통시키는 제1 관통 구멍이 마련되어 있는 전도성 부재와,

제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 관형 몸체와, 이 관형 몸체의 한 쪽 단부로부터 후퇴가능하게 돌출되는 플런저를 포함하는 접촉 프로브와,

제2 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 제2 관통 구멍을 제1 관통 구멍와 연통시키기 위해 적어도 전도성 부재의 제2면과 대향하여, 접촉 프로브가 전도성 부재에 유지되면서 오직 플런저만이 제2 관통 구멍의 한 쪽 단부로부터 돌출되도록 하 는 것인 제1 리테이너와;

상기 관형 몸체의 한 쪽 단부를 제1 관통 구멍과 동심으로 유지시키도록 되어 있는 제2 리테이너

를 포함하는 검사 유닛을 제공하는 것이다.

제2 리테이너는, 전도성 부재와 제1 리테이너 사이에 배치되고, 관형 몸체의 한 쪽 단부가 관통하는 구멍을 구비하는 절연 시트일 수 있다.

변형례로서, 제2 리테이너는 관형 몸체에 끼워맞춰지고 관형 몸체의 외면과 제1 관통 구멍의 내면 사이의 갭보다 크지 않은 폭을 가진 환형 절연 부재일 수 있다.

또한, 제1 리테이너는 제1 관통 구멍을 구비하는 전도성 판 부재와, 제2 관통 구멍이 형성되어 있고 제3 관통 구멍에 끼워맞춰지는 절연 스페이서를 포함할 수 있다.

변형례로서, 제1 리테이너는 제2 관통 구멍이 형성되어 있는 절연 판 부재를 포함할 수 있다.

또한, 접촉 프로브는 RF 신호를 전송할 수 있다. 여기서, RF 신호는 사인파또는 펄스의 반복이 1 GHz 이상인 짧은 펄스 간격을 갖는 디지탈 쇼트 펄스 신호와 아날로그 고주파 신호를 모두 포함한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 자세히 설명하겠다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 IC 소켓은 관통 구멍(21)이 형성되어 있는 금속 블록(2)을 포함하고 있다. 이 관통 구멍(21) 중 하나의 내부에는, 동축 구조체의 코아 전도체가 되도록 갭을 두고서 RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)가 배치되어 있고, 또한 전력 공급용 접촉 프로브(1POW)와 접지용 접촉 프로브(1GND)가 금속 블록(2)의 다른 관통 구멍(21)에 각각 설치되어 있다. 접촉 프로브(1SIG, 1POW, 1GND)가 금속 블록(2)으로부터 이탈하지 않도록 고정하는 제1 리테이너(3)는, 오직 접촉 프로브(1SIG, 1POW, 1GND)의 플런저(11)만이 돌출되어 있는 상태에서, 금속 블록(2)의 한 쪽 면에 설치되어 있다. 또한, 접촉 프로브(1SIG, 1POW, 1GND)의 팁 단부를 제1 리테이너(3)에 형성되어 있는 플런저(11) 관통 구멍(31a)에 대향하는 위치에 유지시키는 제2 리테이너(7)가 설치되어 있다.

이러한 실시예에 있어서, 접촉 프로브(1SIG, 1POW, 1GND)는 제1 리테이너(3)에 의해 금속판(2)에 고정되고, 그 위에 디바이스 안내판(4)이 장착된다. 이러한 IC 소켓에 있어서, 접촉 프로브(1SIG, 1POW, 1GND)는 검사 기판의 소정의 위치에 정렬되어 있는 금속 블록(2)에 복수 개의 위치결정 핀(6)을 설치함으로써, 도시되어 있지 않은 검사 기판에 연결되고, 상기 IC 소켓 등은 상부에서 디바이스 안내판(4)의 홈으로 삽입되어, IC 소켓 등의 전극 단자는 접촉 프로브(1)에 연결되어 검사를 실행한다.

도 1C에 도시되어 있는 바와 같이, 접촉 프로브(1)는 스프링(14)과 플런저(11, 12)들의 한 쪽 단부가 금속 파이프(13)에 수용되어 있고, 플런저(11, 12)는 금속 파이프(13)에 형성되어 있는 네크부(13a)에 의해 금속 파이프(13)로부터 이탈되지 않도록 유지되며, 스프링(14)에 의해 외측으로 강제되는 구조를 가지고 있다.

플런저(11, 12)의 팁 단부를 누르면, 스프링(14)이 수축하여 팁 단부는 금속 파이프(13)로 압입되는 한편, 아무런 힘도 가하지 않으면, 플런저(11, 12)의 팁 단부는 예를 들어, 약 1 mm만큼 돌출되게 된다. 플런저(11, 12)는 접촉 프로브의 양단부에 설치되어 있지만, 플런저(11)가 피검사 디바이스와 접촉하게 되는 접촉 프로브의 적어도 한 쪽에 마련되어 있어도 충분하다.

금속 파이프(13)는 약 몇 mm 길이를 가지고 있고, 예를 들어 니켈 실버(구리, 니켈, 아연 합금)으로 형성되어 있어도 좋다. 플런저(11, 12)로는, 직경이 약 0.1 mm이고 SK 재료 또는 베릴륨 구리로 형성되어 있는 와이어 부재를 사용해도 좋다. 스프링(14)은 피아노 와이어 등으로 형성해도 좋다.

접촉 프로브(1)는 그 용도 즉, 단일 용도인가, 전력 공급용인가, 접지용인가에 관계없이 실질적으로 동일한 구조를 가지고 있지만, 접촉 프로브(1SIG)는 아래에서 설명하는 바와 같이 외부 전도체와 같은 역할을 하는 금속 블록(2)의 관통 구멍(21)의 내벽을 조합하여, 동축 구조로 형성되어야 한다. 이러한 목적으로, 접촉 프로브(1SIG)의 외경(d)과 관통 구멍(21)의 내경(D)은 전술한 수학식(1)을 만족시키도록 결정된다. 예를 들어, 검사 유닛의 경우에는, 접촉 프로브는 매트릭스 방식으로 0.4mm 피치로 배치되어 있고, 외경(d)이 0.15 mm로 설정되며, 관통 구멍(21)의 내경(D)이 약 0.35mm로 설정되어 있다.

한편, 접촉 프로브(1POW, 1GND)는 가능한 큰 직경을 갖는 것이 바람직하고, 그것들의 피치에 따라, RF 신호용으로 형성되어 있는 관통 구멍(21)과 실질적으로 동일한 크기를 갖는 관통 구멍(21)으로 삽입되는 크기로 형성되어 있다. 또한, 전 력 공급용 접촉 프로브(1POW)는 그것이 금속 블록(2)과 쇼트 회로를 구성하지 않도록 소정 두께를 가진 절연관(16)으로 피복되어 있다. 도시되어 있지는 않지만, 접지용 접촉 프로브(1GND)도 관통 구멍(21) 내벽과의 접촉 성능을 향상시킬 목적으로 인청동으로 이루어져 있는 접지관으로 피복되어 있다.

금속 블록(2)은 피검사 디바이스인 모듈 또는 IC의 전극 단자와 접촉하게 되는 RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)와 전력 공급용 접촉 프로브(1POW) 등을 유지시키기 위한 것이다. 금속 블록(2)을 알루미늄 또는 황동과 같은 금속 재료로 형성함으로써, 외부 전도체로서의 관통 구멍(21) 내벽과 외부 전도체로서의 접촉 프로브(1SIG)를 포함하는 동축 구조를 형성할 수 있다.

금속 블록(2)의 두께 및 치수는 금속 블록에 합체되는 검사 유닛의 종류 예를 들어, IC와 배선이 마련되어 있는 검사 기판을 간단하게 상호 연결시키는 IC 소켓, 또는 동출 케이블 등이 접속되어 있는 검사 기판에 연결되는 검사 기구에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 일반적인 경우에는, 금속 블록(2)은 약 3 내지 8 mm의 두께를 갖고 30 내지 50 mm²의 면적을 갖도록 구성되어 있다.

제1 리테이너(3)는 접촉 프로브(1)의 한 쪽 단부 즉, 금속 블록의 한 면에 설치되는 금속판(31)을 포함하고 있다. 이 금속판(31)에는 관통 구멍(31a)이 마련되어 있는데, 이 관통 구멍(31a)으로 접촉 프로브(1)의 플런저(11)가 삽입된다. 각 관통 구멍(31a)은 계단부를 가지고 있다. 제1 리테이너(3)는 플런저(11)가 관통할 수 있고 계단부에 끼워맞춰지는 접촉 프로브(1)를 고정하기 위한 계단부를 구 비하는 관통 구멍(32a)이 형성되어 있는 절연 스페이서(32)를 포함한다. 특히, 제1 리테이너(3)는 금속 블록(2)에 대향하는 측부에 형성되어 있는 절연 스페이서(32)의 계단부가 접촉 프로브(1)의 금속 파이프(13)의 외형과 정합하도록 구성되어 있고, 접촉 프로브(1)는 플런저(11)를 후퇴가능하게 돌출시킨 채, 금속 블록(2)으로부터 이탈하지 않도록 고정시킬 수 있다.

금속판(31)은 알루미늄 또는 황동으로 형성되어 있고, 두께가 1 내지 2mm이다. 절연 스페이서(32)는 폴리에테르 이미드(PEI)로 형성되어 있고 예를 들어 두께가 약 0,5 mm이다. 도면 부호 31c로 지시되어 있는 것은 위치결정 핀(8)의 관통 구멍이다.

이러한 실시예에 있어서, 금속판은 접촉 프로브(1)의 하단부 측에는 설치되어 있지 않지만, 계단부를 갖고 있는 관통 구멍(31)이 금속 블록(2)의 하부에 직접 형성되어 있고, 전술한 것과 마찬가지로 절연 스페이서(32)가 계단부에 삽입된다. 그러나, 금속판은 상단부 측의 것과 유사한 제1 리테이너가 설치되어 있도록 접촉 프로브(1)의 하단부에 배치될 수도 있다.

한편, 아래에서 설명하는 제2 리테이너(7)가 상단측에만 설치되어 있을 수 있다. 이것은 접촉 프로브의 하단이 제1 단계로 절연 스페이서(32)로 개별적으로 삽입되고, 접촉 프로브(1)의 하단을 제2 리테이너 없이 삽입시키는 데에 아무런 문제가 없는 한편, 상단측에 평행하게 배치되어 있는 모든 다수의 접촉 프로브(1)가 금속판(31)의 장착 시에 제1 리테이너(3)의 관통 구멍(31a)에 집합적으로 삽입되어야만 하기 때문이다. 이러한 경우에, 접촉 프로브(1)의 상단이 그 중심에 정렬되 어 있지 않고 기울어져 있다면, 플런저(11)는 제1 리테이너(3)의 관통 구멍(31a)에 삽입될 수 없다. 제2 리테이너(7)를 설치하여 이것을 방지해야 한다.

제2 리테이너(7)는 접촉 프로브(1)를 제1 리테이너(3)의 관통 구멍(31a)으로 쉽게 삽입할 수 있도록 대체로 직립 위치로 유지시킨다. 도 1에 도시되어 있는 실시예에 있어서, 제2 리테이너(7)는 금속 블록(2)의 표면에 마련되어 있는 절연 시트(71)이다. 전력 공급용 접촉 프로브(1POW)와 접지용 접촉 프로브(1GND)는 관통 구멍(21)에 대해 실질적으로 간극이 없고, 전술한 바와 같이 가능한 크게 형성되어 절연관(15) 또는 그 위에 피복된 접촉 접지관과 함께 관통 구멍(21)에 삽입되기 때문에 기울어지지 않게 된다. 이와 달리, RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)는 오직 그 하단이 절연 스페이서(32)로 삽입되고, 접촉 프로브(1SIG)는 관통 구멍(21)의 내경에 대해 그 사이에 갭을 둔 채로 결정된 관계를 형성하고 있기 때문에, 기울어지기 쉽다. 또한, 접촉 프로브(1)는 숫자가 많고, 무작위로 기울어질 수 있기 때문에, 금속판(31)을 거의 장착할 수 없다. 이러한 사정으로 인하여, 절연 시트(71)가 RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)를 대체로 직립상태로 유지시키기 위해 설치된다.

절연 시트(71)는 폴리이미드 또는 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 절연 재료로 형성되어 있다. 접촉 프로브(1)는 금속판(31)이 절연 시트(71)의 표면에 부착될 때까지는 절연 시트(71)에 의해서만 유지된다. 따라서, 절연 시트(71)가 접촉 프로브(1)가 기울어지지 않도록 유지시킬 수 있는 강성을 가지고 있다면 충분할 것이다. 이러한 목적으로, 직경 0.3 mm인 접촉 프로브의 경우에는 예를 들어, 약 75 ㎛ 두께의 절연 시트(71)면 충분할 것이다. 절연 시트(71)에는 접촉 프로브(1) 와 위치결정 핀(8)에 대응하는 각 위치에, 접촉 프로브(1)와 위치결정 핀(8)의 직경에 대응하는 직경을 가진 구멍(71a)이 마련되어 있다. 절연 시트(71)를 위치결정 핀(8)으로 위치결정함으로써, 접촉 프로브(1)는 정확하게 적소에 절연 시트(71)의 구멍(71a)과 정렬된다.

실제로 조립하는 경우에는, 위치결정 핀(8)은 금속 블록(2)의 위치결정 구멍(22)으로 삽입되고, 절연 시트(71)는 위치결정 핀(8)과 정렬되어 금속 블록(2)의 표면에 부착된다. 이 후, 소정의 프로브(1)가 대응하는 소정의 관통 구멍(21)에 결정된 위치에 삽입된다. 이어서, 금속판(31)을 장착함으로써, RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)는 거의 직립하여 있기 때문에, 접촉 프로브(1)의 각 플런저(11)는 금속판(31)에 마련되어 있는 절연 스페이서(32)의 관통 구멍(32a)을 통해 돌출되고, 이에 따라 IC 소켓을 쉽게 조립할 수 있다.

이러한 경우에, 절연 시트(71)에 형성되어 있는 구멍(71a)이 접촉 프로브(1)의 각 직경과 완전히 정합하지 않더라도, 예를 들어 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 전력 공급용 접촉 프로브(1POW)와 접지용 접촉 프로브(1GND)의 더 큰 구멍과 정합하도록 구멍이 형성되어 있다면, RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)의 플런저(11)는 구멍 내부로 심하게 기울어지지는 않게 된다. 또한, 제1 리테이너(3)의 홈부는 점차로 작아지도록 형성되어 있기 때문에, 조립 작업에 어떠한 문제점도 일어나지 않는다.

접촉 프로브(1)는 바람직하게는 접지되어 있는 금속 블록으로 피복되어, 외부로부터의 노이즈를 차단하지만, 절연 시트(71)를 사용하면 전기 성능에 대해서는 거의 어떠한 문제점도 일어나지 않는다는 것은 확실하다. 이것을 증명하기 위해, 폴리이미드로 형성되어 있고 두께가 75㎛인 절연 시트(71)가 설치되어 있는 A의 경우와, 절연 시트(71)가 설치되어 있지 않은 B의 경우에 모두, 리턴 로스 특성을 전자기장 분석을 통해 가상 실험을 하였다. 그 결과가 도 3에 도시되어 있다. 이 두 경우 사이에 리턴 로스 특성의 차이가 거의 없다는 것을 알 수 있었다. 이러한 두께를 가지는 절연 시트(71)는 RF 신호에 관한 절연체로 작용하지 않지만, 금속 블록(2)과 금속판(31)은 이것들이 전기적으로 접속되어 있는 것처럼 작용한다고 생각된다. 접지용 접촉 프로브(1GND)가 RF 신호용 접촉 프로브 둘레에 배치되어 있는 구조에서 가상 실험을 수행하였다.

이어서, 본 발명의 제2 실시예를 설명하겠다. 제1 실시예와 유사한 구성 요소를 동일한 도면 부호로 표시하고, 그에 대응하는 설명은 생략하기로 한다.

이러한 실시예에 있어서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 절연 시트를 사용하는 대신에, 실리콘 고무 또는 PEI(폴리에테르 이미드)와 같은 수지로 형성되어 있는 O링 형태의 절연링(72)을 RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)의 한 쪽 단부에 삽입한다. 이 절연링(72)은 접촉 프로브를 금속 블록(2)의 관통 구멍(21)과 동심적으로 고정하려고 의도된 것은 아니지만, 기울어지지 않도록 접촉 프로브(1)를 간단하게 유지시킬 수 있다. 또한, 절연링(72)은 RF 신호용 접촉 프로브(1SIG)와 관통 구멍(21)의 내벽 사이의 갭과 동일한 크기의 0.1 내지 0.2 mm의 직경을 갖고 있으면 충분하다. 절연링(72)이 설치된 경우에, 리턴 로스 특성을 동일한 방법으로 가상 실험하였다. 그 결과가 도 5에 도시되어 있다.

도 5로부터 명백한 바와 같이, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 절연 시트를 설치하지 않은 B의 경우(기울어짐이 방지되지 않은 경우)와 비교하면, 리턴 로스가 고주파 영역에서 다소 증가하였다. 그럼에도 불구하고, -15 dB 아래에서 리턴 로스는 검사를 방해하지 않고, RF를 15GHz 정도까지 취급할 수 있다. 간단히 말하면, 일반적인 RF 디바이스용 검사 유닛으로 아무런 문제가 없다. 특성 시험에 있어서, 절연링(72)의 위치를 변화시켜 각 위치에서 리턴 로스를 시험하였다. 구체적으로는, 3 가지 경우에 즉, 절연링(72)을 금속 블록(2)의 표면에 접촉하는 위치(0 mm)와, 이 0 mm의 위치로부터 금속 블록으로 0.2 mm 들어간 위치와, 금속 블록으로 0.4 mm 들어간 위치에서 유사한 리턴 로스 시험을 수행하였다. 이것은 모든 경웅에 실질적으로 데이터가 동일하여 도 5에 하나의 데이터 라인으로 도시되어 있다.

또한, 접촉 프로브(1)의 외경이 0.2 mm이고 관통 구멍(21)의 내경이 0.43 mm이라면, 절연링을 설치하지 않은 C 경우와, 절연링을 0 mm 위치에 설치한 D의 경우와, 절연링을 0.2 mm 위치에 설치한 E의 경우와, 절연링을 0.4 mm 위치에 설치한 F의 경우에, 리턴 로스 특성과 통과 특성을 가상 실험하였다. 그 결과가 도 6에 도시되어 있다. 이 경우에도, 리턴 로스는 절연링의 위치가 변화하였음에도 불구하고 거의 동일한 데이터였고, 실험 결과는 C와 D의 경우만 도시한다.

통과 특성은 절연링이 더 금속 블록으로 더 깊이 들어감에 따라 16GHz를 초과하는 주파수에서는 약간 악화되지만, 커다란 차이는 없다는 것은 6으로부터 명백하다. 따라서, 통과 특성은 절연링의 설치 및 그 위치에 따라 거의 악화되지 않는 다. 다르게 말하자면, 통과 특성은 접촉 프로브를 삽입할 때 절연링이 위치가 다소 벗어나더라도 전혀 영향을 받지 않게 된다.

이어서, 본 발명의 제3 실시예를 설명하겠다. 제1 실시예와 유사한 구성 요소는 동일한 도면 부호로 표시하고, 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예에 있어서, 금속판을 사용하는 대신에, 관통 구멍(34a)과 홈부(34b)가 형성되어 있는 절연 기판(34)을 채택한다. 예를 들어, 폴리에테르 이미드(PEI)로 형성되어 있는 절연 기판(34)을 채택하는 것이 바람직한데, 그 이유는 다수의 접촉 프로브가 좁은 피치로 평행하게 배치되어 있는 경우에도, 수지 성형에 의해 더 쉽고 정확한 크기로 홈부(34b)와 관통 구멍(34a)을 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 전술한 수지는 약 1 mm의 두께로 형성되는 경우 편향 현상이 일어나지 않을 정도의 강한 기계적 강도를 가지고 있고, 수백개 이상의 접촉 프로브가 존재하는 경우에도 접촉 프로브를 매우 안정되게 보호할 수 있다. 그러나, 전기 절연성의 얇지만, 기계적 강도가 있는 것이라면 다른 재료도 사용할 수 있다. 도면 부호 34c는 위치결정 핀(8)의 관통 구멍이다.

또한, 접촉 프로브의 다른 쪽 단부를 전술한 바와 같이 플런저 구조를 채택하는 대신에 검사 기판 등에 납땜으로 직접 고정하는 경우에도, 전술한 제2 리테이너를 설치함으로써, 납땜을 수행하고, 접촉 프로브(1)를 삽입한 후 금속판과 같은 제1 리테이너(3)를 조립할 수 있고, 이에 따라 작업성이 개선된다.

본 발명을 특정 실시예를 참조하여 예시하고 설명하였지만, 본 발명의교시로부터 당업자라면 다양한 변경과 수정이 있을 수 있다는 것은 명백할 것이다. 이러 한 명백한 변경이나 수정은 첨부된 청구항에서 한정하는 본 발명의 기술적 사상 및 보호 범위 내에 있다.

본 발명에 따르면, 노이즈에 의해 영향을 받지 않고 매우 신뢰성 있는 검사를 수행할 수 있는 검사 유닛으로서, 전극 단자가 0.4 mm와 같이 매우 좁은 피치로 배치되어 있는 RF 신호용 디바이스에 대한 검사를 수행하는 경우에도, 용이하게 제조할 수 있고 고가가 아닌 동축 구조체의 접촉 프로브를 채택하고 있는 검사 유닛을 제공할 수 있다.

Claims

검사 회로가 배치되는 기판에 장착되도록 되어 있는 제1 면과, 피검사 디바이스에 대향하도록 되어 있는 제2 면을 구비하고, 제1 직경을 가지고 제1 면과 제2 면을 연통시키는 제1 관통 구멍이 형성되어 있는 전도성 부재와,

제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 관형 몸체와, 이 관형 몸체의 한 쪽 단부로부터 후퇴가능하게 돌출되는 플런저를 포함하는 접촉 프로브와,

제2 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 제2 관통 구멍을 제1 관통 구멍와 연통시키기 위해 적어도 전도성 부재의 제2면과 대향하여, 접촉 프로브가 전도성 부재에 유지되면서 오직 플런저만이 제2 관통 구멍의 한 쪽 단부로부터 돌출되도록 하는 것인 제1 리테이너와;

상기 관형 몸체의 한 쪽 단부를 제1 관통 구멍과 동심으로 유지시키는 제2 리테이너

를 포함하는 것인 검사 유닛.
제1항에 있어서, 상기 제2 리테이너는, 전도성 부재와 제1 리테이너 사이에 배치되고, 관형 몸체의 한 쪽 단부가 관통하는 구멍을 구비하는 절연 시트인 것인 검사 유닛.
제1항에 있어서, 상기 제2 리테이너는, 관형 몸체에 끼워맞춰지고 관형 몸체 의 외면과 제1 관통 구멍의 내면 사이의 갭보다 더 크지 않은 폭을 가진 환형 절연 부재인 것인 검사 유닛.
제1항에 있어서, 상기 제1 리테이너는 제1 관통 구멍을 구비하는 전도성 판 부재와, 제2 관통 구멍이 형성되어 있고 제3 관통 구멍에 끼워맞춰지는 절연 스페이서를 포함하는 것인 검사 유닛.
제1항에 있어서, 상기 제1 리테이너는 제2 관통 구멍이 형성되어 있는 절연 판 부재를 포함하는 것인 검사 유닛.
제1항에 있어서, 상기 접촉 프로브는 RF 신호를 전송하도록 되어 있는 것인 검사 유닛.