KR20080023028A - 포고 핀 및 그 포고 핀을 포함한 반도체 소자 테스트용콘택터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래 콘택터가 가지고 있는 포고 핀의 외부 표면 산화 문제나 솔더 볼 접촉 시 솔더 볼 손상 문제를 해결할 수 있는 포고 핀 및 그 포고 핀을 포함한 반도체 소자 테스트용 콘택터를 제공한다. 그 포고 핀은 전도성 고무(rubber) 재질의 콘택 패드부; 및 콘택 패드부 하부로 형성된 스프링;을 포함한다. 또한, 테스트용 콘택터는 상기 포고 핀이 복수 개 배치된 포고 핀 어레이; 및 상기 포고 핀 어레이를 고정하는 하우징(housing);을 포함한다. 본 발명에 의한 포고 핀은 상부로 도전성 고무 재질의 콘택 패드를 사용함으로써, 솔더 볼 접촉시에 발생하는 솔더 볼의 손상 문제 및 솔더 볼과의 접촉에 의해 납 성분이 포고 핀의 금 도금에 영향을 미쳐 포고 핀의 표면을 산화시키는 문제를 근본적으로 방지할 수 있다.
Description
도 1은 종래 포고 핀을 이용한 반도체 소자 테스트용 콘택터를 보여주는 단면도이다.
도 2는 종래의 포고 핀을 상세하고 보여주는 사시도이다.
도 3a 및 3b는 도 1의 포고 핀의 크라운 헤드에 의해 발생하는 반도체 소자의 솔더 볼의 손상을 보여주는 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포고 핀을 보여주는 사시도이다.
도 5a ~ 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 포고 핀을 포함한 반도체 소자 테스트용 콘택터를 보여주는 사시도들이다.
<도면에 주요 부분에 대한 설명>
100: 포고 핀 120: 콘택 패드부
122: 콘택 패드 124: 도전성 플런저
140: 스프링 150: 포고 핀 어레이
152: 콘택부 154: 스프링부
200: 하우징 220: 상부 하우징
225: 가이드 파이프 240: 하부 하우징
245: 관통 홀 300: 고정 나사
본 발명은 반도체 소자 시험용 장비에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 전기적 성능을 시험하는 반도체 소자 테스트용 콘택터(contactor)에 관한 것이다.
웨이퍼 레벨의 제조공정이 완료된 웨이퍼 상의 각 칩들은 패키징 공정을 수행하기 전에 EDS(Electrical Die Sorting) 공정에서 테스트 설비에 의해 전기적인 특성 검사를 받게 된다. 또한, 패키징 공정이 완료된 패키지들도 테스트 설비에 의해 전기적인 특성 검사를 받게 된다. 이는 상기 웨이퍼의 각 칩들이나 패키지들이 반도체장치로서의 특정 기준에 적합하게 제조되었는지의 여부를 판단하기 위함이다.
최근에 들어, 반도체 소자의 고집적화가 진행되면서 포고 핀(Pogo Pin) 또는 스프링 핀(Spring Pin)이라는 탐침을 이용한 반도체 소자 테스트용 콘택터가 널리 사용되고 있다. 상기 콘택터는 상기 포고 핀을 통하여 테스트 될 반도체 소자와 테스트 보드 또는 더트(Device Under Testing: DUT)를 전기적으로 접속한다.
도 1은 도 1은 종래 포고 핀을 이용한 반도체 소자 테스트용 콘택터를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 소자 테스트용 콘택터는 포고 핀(10), 포고 핀(10)을 고정하는 하우징(30) 및 하우징(30) 하부의 콘택터 보드(40)를 포함한다. 포고 핀(10)의 경우, 플런저(plunger), 배럴(barrel) 및 스프링으로 구성되는데, 이러한 포고 핀(10)은 하우징(30)에 형성되어 있는 가이드 파이프(20)에 고정된다.
이러한 종래의 콘택터는 포고 핀(10)의 플런저(plunger) 헤드 부분이 대부분 크라운 형태로 형성되어 있는데, 반도체 소자 테스트 시에 헤드 부분으로 접촉되는 단자, 예컨대, 솔더 볼이 크라운 형태의 헤드에 의해 손상을 입게 되어 솔더 볼의 저항 증가나 메인 보드 등과의 결합시 접촉 불량을 야기하게 되고 그에 따라 해당 반도체 패키지를 폐기해야 하는 경우가 종종 발생한다.
또한, 포고 핀의 플런저나 배럴 부분이 솔더 볼의 납 성분 등에 의해 영향을 받거나 플런저가 용수철에 의해 진동 또는 스트록(stroke) 하면서 마찰에 의해 표면의 금도금이 벗겨지는 경우가 자주 발생한다. 금 도금이 벗겨지면 산화가 진행되고 그에 따라 포고 핀 전체의 저항이 증가하므로 적절한 전기 신호 처리를 할 수 없게 된다. 그에 따라 포고 핀을 교체해야 하는데, 이러한 포고 핀 교체에 의해 콘택터의 라이프 사이클이 짧아지고 또한 비용이 증가하게 된다.
한편, 종래의 포고 핀의 경우 전술한 대로 플런저, 배럴 및 스프링 형태로 형성되므로 그 자체로 가격이 비싼 단점도 아울러 가지고 있으며, 또한, 포고 핀의 강선 스프링이 저온, 예컨대 -10 ℃ 이하에서 탄성력이 약화되어 충분한 스트록의 기능을 발휘하지 못하는 단점이 있으며, 포고 핀 구조상 또는 산화 등에 의한 저항 증가로 신호 전달 스피드에 있어서도 문제를 가진다.
도 2는 종래의 포고 핀을 좀더 상세하게 보여주는 사시도로서, 도시한 바와 같이 상부의 플런저(12) 상부 부분에 크라운 헤드(A)가 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 이러한 포고 핀은 전술한 바와 같이 플런저(12) 및 배럴(14)이 납에 대한 영향 또는 스트록에 의한 마찰 등에 의해 표면으로 금 도금이 벗겨져 산화되는데, 특히 솔더 볼과 접촉되는 상부 부분에서 이러한 산화 문제는 심각하다.
도 3a 및 3b는 도 1의 포고 핀의 크라운 헤드에 의해 발생하는 반도체 소자의 솔더 볼의 손상을 보여주는 단면도들로서, 도 3a는 패키지 형태의 반도체 소자의 솔더 볼이 플런저의 크라운 헤드와 접촉되기 전의 모습을 보여주며, 도 3b는 접촉 후의 모습을 보여준다.
도 3a 및 3b에서 예시된 반도체 패키지는 2개의 반도체 칩(70)이 패키지 기판(80) 상부로 적층되고 패키지 기판(80) 하부로 외부 단자 연결을 위한 솔더 볼(60)이 형성된다. 이러한 솔더 볼(60)은 반도체 패키지를 메인 보드와 같은 외부 기판에 전기적으로 결합시키는 매개체 역할을 한다. 그런데, 도 3b와 같이 반도체 패키지 성능 테스트 시에 솔더 볼이 포고 핀 플런저의 크라운 헤드에 의해 손상되면, 솔더 볼 자체의 저항이 증가하고 또한 결합력이 약화되어 잘 떨어지는 문제가 발생한다.
한편, 전술한 바와 같이 일반적으로 솔더 볼(60)은 납과 주석의 합금으로 형성되는데, 반도체 패키지 테스트 시에 납 성분이 포고 핀에 영향을 주어 포로 핀 표면의 금 도금을 벗겨지게 하고 그에 따라 포고 핀 표면이 산화되어 포고 핀을 자주 교체해야 하는 문제를 일으킨다.
위와 같은 문제로 인해 전도성 고무(rubber) 재질의 포고 핀이 제안되고 있는데, 고무 재질의 특성상 진동, 즉 스트록이 너무 적다는 문제점이 있다. 즉 스트 록이 너무 적으면 솔더 볼 접촉 시에 완충 작용이 약해서 솔더 볼에 충격이나 변형을 야기할 수 있다. 또한, 이러한 고무 재질의 포고 핀을 사용한 콘택터의 경우 일체형으로 만들어져 하나의 포고 핀의 불량이 발생하는 경우에도 전체 콘택터를 교체해야 하므로 유지 보수 측면에서 비용적인 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 콘택터가 가지고 있는 포고 핀의 외부 표면 산화 문제나 솔더 볼 접촉 시 솔더 볼 손상 문제를 해결할 수 있는 포고 핀을 제공하는 데에 잇다.
또한, 상기 포고 핀을 포함하여 상온 이하의 온도에서도 적절한 스트록을 가지면서도 개별적으로 포고 핀의 교체가 가능한 반도체 소자 테스트용 콘택터를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전도성 고무(rubber) 재질의 콘택 패드부; 및 상기 콘택 패드부 하부로 형성된 스프링;을 포함하는 포고 핀(pogo pin)을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 콘택 패드부는 상부로 전도성 실리콘 고무(rubber)로 형성된 콘택 패드 및 하부로 도전성 플런저(plunger)를 포함할 수 있고, 상기 콘택 패드는 내부에 금(gold) 도금된 금속 분말을 포함할 수 있다. 또한, 상기 스프링은 코일형태를 가지며, 상기 도전성 플런저 및 스프링은 금(gold) 도금이 될 수 있다.
한편, 상기 콘택 패드는 원기둥 형태로 형성될 수 있는데, 이러한 콘택 패드의 높이 및 직경은 가변될 수 있다. 즉, 상기 콘택 패드의 높이는 테스트에서 요구되는 스트록에 따라 가변되며, 상기 콘택 패드의 직경은 테스트 되는 반도체 소자의 단자들 간격(pitch)에 따라 가변될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 포고 핀이 복수 개 배치된 포고 핀 어레이; 및 상기 포고 핀 어레이를 고정하는 하우징(housing);을 포함하는 반도체 소자 테스트용 콘택터를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 콘택터의 상기 하우징은 상기 포고 핀의 스트록(stroke)을 안내하는 가이드 파이프가 형성되어 있고, 이러한 가이드 파이프 내에 배치되는 포로 핀 어레이의 다수의 포고 핀들은 각각 개별적으로 교체될 수 있다.
상기 포고 핀은 테스트 될 반도체 소자의 단자 부분과 접촉되고 상기 스프링은 상기 반도체 소자의 테스트 시험용 회로에 연결될 수 있다. 상기 단자 부분은 전도성 범프, 예컨대 납과 주석의 합금인 솔더 볼로 형성될 수 있고, 상기 콘택 패드부의 상면은 상기 솔더 볼과 접촉이 용이하도록 평면으로 넓게 형성될 수 있다.
또한, 상기 콘택터는 콘택 패드의 존재로 상기 반도체 소자를 상온 이하, 예컨대 -5 ℃ ~ - 25 ℃ 에서도 충분히 테스트할 수 있으며, 산화 등의 문제가 없으므로 상기 콘택터의 수명 및 상기 포고 핀의 신호 전달 스피드가 종래에 비해 향상될 수 있다.
더 나아가 본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 테스트 될 반도 체 소자의 단자와 접촉되는 전도성 고무(rubber) 재질의 콘택부; 및 상기 콘택부 하부로 형성된 스프링부;를 포함하는 반도체 소자 테스트용 콘택터를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 콘택부는 실리콘 고무 재질의 콘택 패드 및 금속 플런저로 형성된 콘택 패드부를 다수 포함하고 상기 스프링부는 상기 콘택 패드부 하부에 각각 연결된 다수의 스프링을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 상기 각 콘택 패드부와 스프링이 각각 하나의 포고 핀을 형성하고, 상기 포고 핀은 어레이 형태로 배열되며, 상기 콘택터는 상기 포고 핀 어레이를 고정하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상기 포고 핀의 스트록(stroke)을 안내하는 어레이 형태의 가이드 파이프가 형성된 상부 하우징; 및 상기 상부 하우징과 결합되며, 상기 가이드 파이프에 대응하는 어레이 형태의 관통 홀들이 형성되어 상기 포고 핀의 스프링의 하부를 지지하는 하부 하우징;을 포함할 수 있고, 이러한 상부 하우징 및 하부 하우징의 분리를 통해서 상기 포고 핀은 개별적으로 교체가 가능하다.
본 발명은 포고 핀은 상부로 전도성 고무 재질의 콘택 패드 및 그 하부로 스프링을 포함함으로써, 종래 포고 핀의 상부의 크라운 헤드와 솔더 볼의 접촉에 의해 발생하는 산화 문제나 솔더 볼 손상의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 이러한 포고 핀을 포함한 테스트용 컨택터는 종래 포고 핀의 문제가 해결되어 수명 및 신호 전달 스피드가 빠르고, 또한 상부 및 하부 하우징을 분리를 통해 포고 핀을 개별적으로 교체가능하여 경제적이고 효율적인 테스트용 컨택터의 구현이 가능하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설 명한다. 이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 과장되었고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포고 핀을 보여주는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 포고 핀(100)은 상부로 형성된 전도성 고무(rubber) 재질의 콘택 패드부(120) 및 콘택 패드부(120) 하부로 형성된 스프링(140)을 포함한다. 콘택 패드부(120)는 다시 상부로 전도성 실리콘 고무(rubber)로 형성된 콘택 패드(122) 및 하부로 도전성 플런저(124, plunger)를 포함할 수 있다.
콘택 패드(122)는 실리콘 고무와 실리콘 고무 내부로 혼합된 도전성 물질로 형성되는데, 이러한 도전성 물질은 예컨대, 금 도금된 니켈 분말 등이 될 수 있다. 이러한 콘택 패드(122)의 제조는 실리콘 고무에 니켈 분말을 적정 비율, 예컨대 1:2 ~ 1:3 정도로 혼합하여 형성할 수 있다. 좀더 상세히 설명하면, 원통형의 실린더에 금 도금된 니켈분말을 70 ~ 80 % 정도로 채우고 겔 상태의 실리콘 고무를 주입하고, 적절히 혼합하여 실리콘 고무를 경화시킴으로써, 콘택 패드를 형성할 수 있다.
콘택 패드(122)의 두께나 직경 등은 테스트 될 반도체 소자 또는 패키지의 특성에 따라 가변될 수 있다. 즉, 두께의 경우는 하부의 스프링의 진동 폭, 즉 스트록(stroke)과 함께 테스트 시에 요구되는 포고 핀(100)의 전체 스트록에 따라 조정될 수 있다. 콘택 패드는 고무의 특성을 가지므로 두께가 두꺼울수록 스트록이 증가함은 당연하다.
콘택 패드(122)의 직경의 경우, 테스트 되는 반도체 소자의 단자, 예컨대 솔더 볼 배열 구조에 따라 적정하게 형성되어야 한다. 콘택 패드(122)로 솔더 볼이 접촉되므로 콘택 패드(122)의 상부 면은 솔더 볼과의 접촉이 용이하도록 직경을 넓게 형성하는 것이 바람직하나, 현재 반도체 소자의 고집적화가 진행되면서, 솔더 볼의 사이즈 및 피치(pitch)가 줄어들고 있으므로, 해당 반도체 소자의 솔더 볼의 배열 구조에 따라 콘택 패드(122)의 직경도 적절히 조정되어야 한다.
도전성 플런저(124)는 콘택 하부로 형성되는데, 일반적으로 원통형의 금속에 금 도금을 하여 형성한다. 이러한 도전성 플런저(124)는 콘택 패드(122)와 하부의 스프링(140)을 결합시키는 매개체 역할과 함께 콘택 패드(122)에 가해지는 텐션(tension)을 완화하면서 스프링(140)으로 전달하는 역할을 한다.
이러한 도전성 플런저(124)는 콘택 패드(122) 및 스프링(140)과의 결합부분에서 저항이 증가하지 않도록 결합시 세심한 주의가 요구되며, 특히 실리콘 재질의 콘택 패드(122)와의 결합의 경우 결합력 및 저항 모두를 고려하여 정밀하게 수행되어야 한다.
콘택 패드(122)가 원기둥 형태로 형성된 경우에, 도전성 플런저(124)도 원기둥 형태로 형성될 수 있는데, 상부는 콘택 패드(122)와 일치되도록 하고 하부는 스 프링(140)의 상부 일부가 포함되도록 상부보다 약간 큰 직경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 도전성 플런저(124)의 하부 부분의 직경을 크게 하는 이유는 도 5에 대한 설명부분에서 설명하겠지만, 콘택 패드부(120)가 콘택터 상부 하우징의 가이드 파이프에서 빠져나오지 못하도록 걸림쇠 역할을 하도록 하기 위함이다.
한편, 본 실시예에서 콘택 패드(122)가 원기둥 형태로 형성되었지만, 사각 기둥, 삼각 기둥, 타원기둥 등 여러 형태 가지 형태로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 도전성 플런저(124)도 콘택 패드(122)의 형태에 따라 적절하게 형성될 수 있다.
스프링(140)은 종래와 마찬가지로 강선으로 형성될 수 있는데, 온도, 특히 저온에서도 탄성력이 적절히 유지될 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 스프링(140)은 산화 방지 및 전기적 신호 전달 스피드를 고려하여 외부로 금으로 도금되어 있다.
종래 포고 핀의 경우, 스프링이 전체 포고 핀의 스트록을 담당하였으나, 본 실시예의 포고 핀의 경우, 도전성 고무 재질의 콘택 패드도 포고 핀의 스트록 일부를 담당하기 때문에, 그에 따라 저온, 예컨대 -5 ~ -25 ℃ 정도에서 스프링의 탄성력 약화에 의한 스트록 불량 문제를 어느 정도 해결할 수 있다. 또한, 종래 전도성 고무 재질의 포고 핀의 경우는 스프링이 없기 때문에, 스트록이 0.25mm 이하였고, 그에 따라 포고 핀의 완충 기능이 상당히 미약했으나 본 실시예의 포고 핀의 경우 전도성 고무 재질의 상부 콘택 패드와 함께 하부의 스프링을 공통으로 사용함으로써, 스트록 약화에 의한 문제도 충분히 해결할 수 있다. 예컨대, 0.5mm 이상의 스 트록을 충분히 구현할 수 있다.
본 실시예의 포고 핀은 상부로 고무 재질의 콘택 패드를 사용함으로써, 솔더 볼 접촉시에 발생하는 솔더 볼의 손상 문제 및 솔더 볼과의 접촉에 의해 납 성분이 포고 핀의 금 도금에 영향을 미쳐 포고 핀의 표면을 산화시키는 문제를 근본적으로 방지할 수 있다. 또한, 기존 포고 핀의 플런저, 배럴 및 스프링으로 형성된 구조에 의해 발생하는 신호 전달 스피드 저하 문제나 고비용의 문제도 본 실시예의 포고 핀을 통해 어느 정도 개선 시킬 수 있다.
도 5a ~ 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 포고 핀을 포함한 반도체 소자 테스트용 콘택터를 보여주는 사시도들이다.
도 5a는 테스트용 콘택터의 전면부를 보여주는 사시도로서, 테스트용 콘택터는 포고 핀 어레이(150) 및 포고 핀 어레이(150)를 고정하는 하우징(200, housing)을 포함한다. 포고 핀 어레이(150)는 전술한 다수의 포고 핀(100)들이 직사각형 어레이 형태로 배열된다. 이러한 포고 핀 어레이(150)의 각 포고 핀(100)으로 테스트 될 반도체 소자의 단자들, 예컨대 솔더 볼들이 접촉되게 된다.
하우징(200)은 직사각형 형태의 상부 하우징(220) 및 하부 하우징(240)을 포함하는데, 각 하우징(220, 240)은 중앙으로 포고 핀 어레이를 수용하기 위한 홀들이 형성되어 있다. 상부 하우징(220) 및 하부 하우징(240)은 분리될 수 있는데, 이러한 상부 및 하부 하우징(220, 240)의 분리 및 결합 구조를 통해 포고 핀 어레이(150)의 각 포고 핀(100)이 개별적으로 분리 및 교체될 수 있다.
본 실시예에서 하우징(200)은 상부 및 하부 하우징(240)으로 분리되는 구조 로 형성되었지만, 때에 따라 일체형으로 형성할 수 있음은 물론이다.
도 5b는 테스트용 콘택터의 배면부를 보여주는 사시도로서, 하부 하우징(240)이 상부 하우징(220)에 고정 나사(300)를 통해 결합되어 있음을 확인할 수 있다. 이러한 하부 하우징(240)은 상부 하우징(220)보다 작게 형성되되, 포고 핀 어레이(150)를 수용할 수 있는 정도의 크기로 형성된다. 또한, 상부 하우징(220)의 하부면은 중앙 부분으로 하부 하우징(240)을 수용할 수 있도록 일정 단차를 가지고 중앙 하부면과 외곽 하부면으로 나누어진다. 단차의 높이는 하부 하우징(240)의 두께와 동일하고 중앙 하부면의 넓이는 하부 하우징(240)의 넓이와 동일하도록 형성되어 결합 후에 하부 하우징(240)의 하부면과 상부 하우징(120)의 외곽 하부면이 완전히 평평하게 되도록 하는 것이 바람직하다.
도 5c는 테스트용 콘택터의 상면부 및 단면부를 보여주는 사시도로서, 단면부를 통해 포고 핀(100)들이 하우징(200)에 수용되어 있는 모습을 확인할 수 있다. 즉, 하우징(200)으로는 포고 핀(100)들을 수용하기 위한 홀들이 형성되어 있다. 상부 하우징(220)의 홀들, 즉 가이드 파이프(225)는 포고 핀(100), 특히 스프링(140)의 스트록을 안내하는 기능을 하며, 하부 하우징의 관통 홀(245)은 스프링(140)의 하부를 통해 포고 핀을 하우징(200)에 고정하는 기능을 한다.
도 5d는 도 5c의 B 부분을 확대하여 보여주는 사시도로서, 가이드 파이프(225)가 서로 다른 직경을 가지고 상부 및 하부 부분으로 나누어져 형성되어 있음을 보여준다. 가이드 파이프(225)의 하부 부분이 더 넓은 직경을 가지고 형성되는데, 이는 스프링(140) 및 콘택 패드부(120)가 가이드 파이프(225)에서 자유롭게 상하로 움직이되 콘택 패드부(120)의 플런저(124) 하부 부분이 가이드 파이프(225)의 상부 부분으로 이동할 수 없도록 함으로써, 상부 하우징(220) 표면으로 돌출되는 콘택 패드부의 높이를 일정 높이로 제한하기 위함이다.
도 5e는 테스트용 콘택터의 구성 부분을 각각 분리하여 테스트용 콘택터를 입체적으로 보여주고 있는 사시도이다. 도 5e를 참조하면, 테스트용 콘택터는 상부 하우징(220), 포고 핀 어레이(150) 및 하부 하우징(240)을 포함한다. 한편, 하부 하우징(240) 아랫부분에 하부 하우징(240)을 상부 하우징(220)으로 결합하기 위한 고정 나사(300)가 도시되어 있다.
상부 하우징(220)의 중앙부에는 포로 핀 어레이(150)를 수용하기 위한, 즉 포고 핀(100)의 스트록을 안내하는 가이드 파이프(225)가 형성되어 있고, 하부 하우징(240)에는 관통 홀(245)이 형성되어 있는데, 이러한 관통 홀(245)은 상부 하우징(220)의 가이드 파이프(225)의 각 홀에 대응되어, 상부는 넓게 형성되고 하부는 점차 좁아지는 형태로 형성된다. 관통 홀(245)은 스프링(140) 하부를 통해 포고 핀(100)을 고정하는 기능과 테스트 시험용 회로인 외부 테스트 보드로 전기적 연결시키는 기능을 한다.
포고 핀 어레이(150)는 어레이 형태의 콘택부(152) 및 스프링부(154)로 이루어지는데, 콘택부(152)는 다수의 콘택 패드부가 어레이 형태로 배열되어 형성되고, 스프링부(154)는 콘택 패드부 각각에 대응하는 다수의 스프링이 어레이 형태로 배열되어 형성된다. 각각의 콘택 패드부 및 스프링이 각각의 포고 핀(100)을 형성하게 된다.
이와 같이 본 실시예의 하우징(200)은 상부 및 하부 하우징(220,240)으로 분리할 수 있으며, 또한 포고 핀(100)들도 콘택 패드부와 스프링으로 나눌 수 있다. 따라서, 어느 하나의 포고 핀의 이상이 있는 경우, 하나의 포고 핀(100), 또는 포고 핀(100)의 콘택 패드부나 스프링을 개별적 교체할 수 있다. 한편, 본 실시예에서 하우징의 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 테스트용 콘택터의 하우징의 형태는 그에 한정되지 않고 형성된 포고 핀에 형태에 의해 적절하게 변형될 수 있음은 물론이다.
본 실시예의 테스트용 콘택터는 전술한 전도성 고무 재질의 콘택 패드부 및 스프링으로 형성된 포고 핀을 사용함으로써, 종래 포고 핀의 문제, 즉 솔더 솔 손상 문제, 포고 핀 산화 문제, 저온에서의 스트록 약화 문제, 포고 핀 제조 비용 문제, 신호 전달 스피드 문제 등이 개선된 우수한 테스트용 콘택터의 구현이 가능하다. 또한, 위의 문제들의 해결을 통해 테스트용 콘택터의 라이프 사이클도 획기적으로 증대될 수 있다. 즉, 종래 10만 시간의 라이프 타임을 거의 20 ~ 30만 시간 이상으로 향상시킬 수 있다. 한편, 유지 보수의 측면에서 포고 핀의 개별적 교체가 가능하여 적은 비용으로 테스트용 콘택터의 유지 보수가 가능하다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 포고 핀은 상부로 도전성 고무 재질의 콘택 패드를 사용함으로써, 솔더 볼 접촉시에 발생하는 솔더 볼의 손상 문제 및 솔더 볼과의 접촉에 의해 납 성분이 포고 핀의 금 도금에 영향을 미쳐 포고 핀의 표면을 산화시키는 문제를 근본적으로 방지할 수 있다. 또한, 기존 포고 핀 구조에 의해 발생하는 신호 전달 스피드 저하 문제나 저온에서의 스트록 약화 문제 및 제작상의 고비용 문제도 개선 시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 테스트용 콘택터는 상기의 포고 핀을 이용함으로써, 종래의 포고 핀을 이용한 테스트용 콘택터의 여러 문제를 개선할 수 있고, 유지 보수 측면에서 경제적이고 라이프 사이클이 증가한 테스트용 콘택터의 구현할 수 있게 한다.
Claims (28)
- 전도성 고무(rubber) 재질의 콘택 패드부; 및상기 콘택 패드부 하부로 형성된 스프링;을 포함하는 포고 핀(pogo pin).
- 제1 항에 있어서,상기 콘택 패드부는 상부로 전도성 실리콘 고무(rubber)로 형성된 콘택 패드 및 하부로 도전성 플런저(plunger)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제2 항에 있어서,상기 콘택 패드는 내부에 금(gold) 도금된 금속 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제2 항에 있어서,상기 스프링은 코일형태를 가지며,상기 도전성 플런저 및 스프링은 금(gold) 도금이 되어 있는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제2 항에 있어서,상기 콘택 패드는 원기둥 형태로 형성되고,상기 금속 플런저는 원기둥 형태로 형성되되 하부는 상부의 직경 이상으로 형성되어 상기 스프링의 일부를 내부로 포함할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제5 항에 있어서,상기 콘택 패드의 높이 및 직경은 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제6 항에 있어서,상기 콘택 패드의 높이는 테스트에서 요구되는 스트록에 따라 가변되며,상기 콘택 패드의 직경은 테스트 되는 반도체 소자의 단자들 간격(pitch)에 따라 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제1 항에 있어서,상기 콘택 패드부의 높이가 조정되어 상기 포고 핀의 전체 스트록은 0.5mm 이상인 것을 특징으로 하는 포고 핀.
- 제1 항의 포고 핀이 복수 개 배치된 포고 핀 어레이; 및상기 포고 핀 어레이를 고정하는 하우징(housing);을 포함하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제9 항에 있어서,상기 콘택 패드부는 상부로 전도성 실리콘 고무(rubber)로 형성된 콘택 패드 및 하부로 도전성 플런저(plunger)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제10 항에 있어서,상기 콘택 패드는 내부에 금(gold) 도금된 금속 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제10 항에 있어서,상기 콘택 패드는 원기둥 형태로 형성되고,상기 콘택 패드의 높이 및 직경은 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제12 항에 있어서,상기 콘택 패드의 높이는 테스트에서 요구되는 스트록에 따라 가변되며,상기 콘택 패드의 직경은 테스트 되는 반도체 소자의 단자들 간격(pitch)에 따라 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제9 항에 있어서,상기 콘택터의 수명 및 상기 포고 핀의 신호 전달 스피드가 상기 콘택 패드부에 의해 증가된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제9 항에 있어서,상기 하우징은 상기 포고 핀의 스트록(stroke)을 안내하는 가이드 파이프가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제9 항에 있어서,상기 포고 핀은 개별적으로 교체될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제9 항에 있어서,상기 포고 핀은 테스트 될 반도체 소자의 단자 부분과 접촉되고 상기 스프링은 상기 반도체 소자의 테스트 시험용 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제17 항에 있어서,상기 단자 부분은 전도성 범프로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제18 항에 있어서,상기 전도성 범프는 납과 주석의 합금인 솔더 볼로 형성되고,상기 콘택 패드부의 상면은 상기 솔더 볼과 접촉이 용이하도록 평면으로 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제9 항에 있어서,상기 반도체 소자 테스트용 콘택터는 상기 반도체 소자를 상온 이하에서 테스트할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제21 항에 있어서,상기 상온 이하는 -5 ℃ ~ - 25 ℃ 인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 테스트 될 반도체 소자의 단자와 접촉되는 전도성 고무(rubber) 재질의 콘택부; 및상기 콘택부 하부로 형성된 스프링부;을 포함하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제22 항에 있어서,상기 콘택부는 상부로 전도성 실리콘 고무(rubber)로 형성된 콘택 패드 및 하부로 도전성 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제23 항에 있어서,상기 콘택 패드는 내부에 금(gold) 도금된 금속 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제23 항에 있어서,상기 콘택부는 실리콘 고무 재질의 콘택 패드 및 금속 플런저로 형성된 콘택 패드부를 다수 포함하고,상기 스프링부는 상기 콘택 패드부 하부에 각각 연결된 다수의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제25 항에 있어서,상기 각 콘택 패드부와 스프링이 각각 하나의 포고 핀을 형성하고,상기 포고 핀은 어레이 형태로 배열되며,상기 콘택터는 상기 포고 핀 어레이를 고정하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제26 항에 있어서,상기 하우징은 상기 포고 핀의 스트록(stroke)을 안내하는 어레이 형태의 가이드 파이프가 형성된 상부 하우징; 및상기 상부 하우징과 결합되며, 상기 가이드 파이프에 대응하는 어레이 형태의 관통 홀들이 형성되어 상기 포고 핀의 스프링의 하부를 지지하는 하부 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
- 제27 항에 있어서,상기 포고 핀은 상기 상부 하우징 및 하부 하우징의 분리를 통해 개별적으로 교체될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 콘택터.
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