KR20090012539A - 프로브카드 접속용 헤드소켓 및 웨이퍼 테스트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브카드 접속용 헤드소켓과 웨이퍼 테스트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 커넥터가 삽입되는 슬릿이 상단에 형성된 소켓하우징의 내측 하부에 구비되는 핀고정바와; 상기 핀고정바에 2열로 고정되어 슬릿의 내부에 위치되도록 설치되며, 상기 커넥터가 슬릿에 삽입되는 방향에 직교되는 방향으로 소정의 탄성을 가지는 다수 개의 연결핀과; 상기 소켓하우징의 일측단으로 관통되도록 내측에 설치되며, 연결핀의 외측면에 각각 밀착되도록 배치되어 소켓하우징의 외부에서 전달되는 회전력에 의하여 연결핀의 각 열을 탄성변형시켜 연결핀이 커넥터의 연결패턴에 선택적으로 밀착되도록 단면이 캠형상으로 편심되게 형성된 밀착봉과; 상기 소켓하우징의 일측단으로 돌출되는 한 쌍의 밀착봉에 축설되며, 상호 치합되어 어느 하나의 밀착봉에 회전력이 전달되면 한 쌍의 밀착봉이 맞물려 회동하게 하는 연동기어와; 상기 한 쌍의 밀착봉 중 어느 하나의 끝단에 축설되어 외부에서 전달되는 동력이 밀착봉으로 전달되게 하는 피니언을 포함한다.

따라서, 프로브카드와 테스트헤드의 접속이 간단하게 이루어지는 동시에 프로브카드와 테스트헤드 접속 시 커넥터 또는 헤드소켓의 손상을 미연에 방지하게 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓과 웨이퍼 테스트장치를 제공한다.

Description

프로브카드 접속용 헤드소켓 및 웨이퍼 테스트장치{Head socket for contacting probe card and wafer test apparatus}

도 1은 본 발명에 의한 프로브카드 접속용 헤드소켓 중 일부가 웨이퍼 테스트장치에 장착되는 상태 및 헤드소켓의 일부가 분리된 상태의 구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓의 구조를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓의 외관을 도시한 사시도.

도 4a는 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓의 작용상태를 도시한 단면도.

도 4b는 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓의 구조 및 작용상태를 도시한 단면도.

도 5a는 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓의 작용상태를 도시한 측면도.

도 5b는 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓의 작용상태를 도시한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 헤드소켓 102 : 피니언

103 : 슬릿 104 : 연결핀

105 : 소켓하우징 106 : 핀고정바

107 : 안내홈 108 : 밀착봉

109 : 연동기어 130 : 웨이퍼 테스트장치

131 : 웨이퍼 테스트장치 132 : 공압실린더

133 : 피스톤로드 134 : 회전체

135 : 회전부 140 : 커넥터

141 : 연결패턴

본 발명은 프로브카드 접속용 헤드소켓과 웨이퍼 테스트장치에 관한 것으로, 특히, 프로브카드와 헤드소켓의 접속이 간단하게 이루어지는 동시에 프로브카드와 헤드소켓 접속 시 커넥터 또는 헤드소켓의 손상을 미연에 방지하게 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓과 웨이퍼 테스트장치에 관한 것이다.

웨이퍼 테스트장치는 웨이퍼를 구성하는 다수 개의 반도체 디바이스의 전극패드에 프로브카드의 니들을 접촉시켜서 테스트헤드로부터의 시험신호를 인가하여 반도체 디바이스로부터 출력신호를 검출함으로써 반도체 디바이스를 검사하는 장치이다.

일반적으로, 웨이퍼 테스트장치에서는 상기 프로브카드와 테스트헤드를 전기적으로 연결하기 위한 인터페이스로서 커넥터와 헤드소켓이 각각 구비된다. 즉, 상기 프로브카드에 구비되는 커넥터가 상기 테스트헤드에 구비되는 헤드소켓에 삽입된 상태에서 양자에 구비되는 연결패턴 또는 연결핀이 서로 접촉함으로써 프로브카드와 테스트헤드가 전기적으로 연결된다.

이때, 상기 커넥터가 상기 헤드소켓에 억지끼움됨으로써 양자가 전기적으로 연결된 상태에서 임의로 탈거되지 않게 된다.

그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 웨이퍼 테스트장치는 상기 커넥터와 헤드소켓의 억지끼움에 의하여 양자가 임의로 탈거되지 않게 되며, 이에 따라, 상기 커넥터를 상기 헤드소켓에 삽입하는 작업이 용이하지 않은 단점이 발생한다.

또한 상기 커넥터를 상기 헤드소켓에 억지끼움하는 과정에서 양자가 정위치에 삽입되지 않는 경우가 발생할 수 있다.

따라서 상기 커넥터를 상기 헤드소켓에 삽입하는 과정에서 상기 연결패턴과 연결핀이 손상될 우려가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 헤드소켓에 프로브카드가 보다 간단하게 결합될 수 있도록 함과 동시에 결합과정에서의 손상을 방지할 수 있도록 구성되는 프로브카드 접속용 헤드소켓을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 커넥터가 삽입되는 슬릿이 상단에 형성된 소켓하우징의 내측 하부에 구비되는 핀고정바와; 상기 핀고정바에 2열로 고정되어 슬릿의 내부에 위치되도록 설칟되며, 상기 커넥터가 슬릿에 삽입되는 방향에 직교되는 방향으로 소정의 탄성을 가지는 다수 개의 연결핀과; 상기 소켓하우징의 일측단으로 관통되도록 내측에 설치되며, 연결핀의 외측면에 각각 밀착되도록 배치되어 소켓하우징의 외부에서 전달되는 회전력에 의하여 연결핀의 각 열을 탄성변형시켜 연결핀이 커넥터의 연결패턴에 선택적으로 밀착되도록 단면이 캠형상으로 편심되게 형성된 밀착봉과; 상기 소켓하우징의 일측단으로 돌출되는 한 쌍의 밀착봉에 축설되며, 상호 치합되어 어느 하나의 밀착봉에 회전력이 전달되면 한 쌍의 밀착봉이 맞물려 회동하게 하는 연동기어와; 상기 한 쌍의 밀착봉 중 어느 하나의 끝단에 축설되어 외부에서 전달되는 동력이 밀착봉으로 전달되게 하는 피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓에 의해 달성된다.

여기서, 상기 연결핀은, 그 하단이 상기 핀고정바를 관통하여 소켓하우징의 하부로 돌출되며, 상부는 슬릿을 향하여 연장되고, 상단은 양측으로 소정의 각도만큼 경사지게 벌어진 형상의 안내부를 가지며, 중부는 양측을 향하여 만곡되게 절곡된 만곡부를 가지고, 슬릿에 커넥터가 삽입되면 커넥터의 연결패턴은 안내부와 만곡부사이가 돌출되게 절곡된 접촉부에 접촉된다.

그리고, 상기 연결핀의 만곡부 외측에 밀착되도록 소켓하우징의 내측에 길이방향으로 형성된 안내홈에 밀착봉이 안착되게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결핀의 각 열은 적어도 일부가 연결패턴의 간격 이상 이격되게 핀고정바에 고정되는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적은, 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기적인 특성을 검사하기 위한 다수 개의 니들과, 연결패턴이 구비되는 커넥터가 구비되는 프로브카드가 접속되는 헤드소켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 테스트장치에 의해 달성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 프로브카드와 헤드소켓의 접속이 간단하게 이루어지는 동시에 커넥터 또는/및 헤드소켓의 손상이 방지되는 이점이 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 프로브카드 접속용 헤드소켓을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 프로브카드 접속용 헤드소켓(101)이 웨이퍼 테스트장치(130)에 일부 장착된 상태와 분리된 상태의 구조를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 베이스패널(131) 저부에는 공압실린더(132)가 결합되며, 이 공압실린더(132)의 피스톤로드(133)는 회전체(134)에 결합되어 피스톤로드(133)가 전후진함에 따라 회전체(134)가 회전하게 된다.

따라서, 상기 베이스패널(131)을 사이에 두고 회전체(134)에 결합된 베이스패널(131) 상부의 회전부(135)가 회전하면, 회전부(135) 상단에 결합된 래크(136)가 본 발명의 헤드소켓(101)에 결합된 피니언(102)을 회전시킴으로써, 도 4b에 도시된 바와 같이 헤드소켓(101)의 슬릿(103) 내부에 설치된 연결핀(104)이 커넥터(140)의 연결패턴(141)에 접촉될 수 있는 것이다.

도 2는 상기한 도 1에 도시된 헤드소켓(101)의 구조를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 소켓하우징(105)의 상부에는 슬릿(103)이 형성되어 있으며, 이 슬릿(103)은 상단으로부터 하단까지 연장형성된다.

그리고, 상기 소켓하우징(105)의 슬릿(103) 내부에는 다수 개의 연결핀(104)이 설치되어 슬릿(103)으로 삽입되는 커넥터(140)의 연결패턴(141)에 접촉되게 하는바, 상기 연결핀(104)은 한 쌍이 서로 마주보는 구조로 소켓하우징(105)의 하단에 결합되는 핀고정바(106)에 결합되며, 이 연결핀(104)의 하단은 상기 핀고정바(106)에 관통된 후 하단으로 돌출되게 결합되며, 핀고정바(106)의 하방으로 돌출되는 연결핀(104)은 헤드소켓(101)과의 연결을 위한 동축케이블(미도시) 등에 연결된다.

즉, 상기 연결핀(104)은 한 쌍이 마주보는 대칭적 구조로 길이방향을 따라 2열로 고정결합되는 구조를 갖게 되는 것이다.

아울러, 상기 핀고정바(106)는, 슬릿(103)의 횡단면에 대응하는 횡단면을 가지는 육면체형상으로 형성된다.

여기서, 상기 연결핀(104)은 서로 반대방향으로 소정의 탄성력이 발생되도록 가운데 부분이 서로 반대방향으로 볼록하게 절곡된 만곡부(104a)가 형성되며, 만곡부(104a)의 상부는 서로 반대방향으로 절곡되는 안내부(104b)가 형성되게 함으로써, 만곡부(104a)와 안내부(104b)사이가 내측을 향하여 돌출된 형상을 가지는 접촉부(104c)가 형성되게 하여 슬릿(103)으로 삽입되는 커넥터(140)의 연결패턴(141)에는 상기 접촉부(104c)가 접촉되게 한다.

따라서, 상기한 바와 같이 연결핀(104)은 한 쌍이 한 조로써 2열로 핀고정바(106)에 고정결합되되, 한 쌍의 연결핀(104)은 슬릿(103)으로 삽입되는 커넥 터(140)의 연결패턴(141) 간격보다 더 이격되어 있으며, 서로 반대방향으로 벌어지려 하는 탄성력이 작용되는 구조를 가지게 되는 것이다.

한편, 상기 소켓하우징(105)의 슬릿(103) 내부의 양측면에는 안내홈(107)이 형성되는바, 이 안내홈(107)은 연결핀(104)에 형성된 만곡부(104a)와 대응하는 위치에 형성되게 하며, 안내홈(107)은 길이방향을 따라 일직선상으로 형성되고, 상기 슬릿(103) 내부에 형성된 안내홈(107)은 소켓하우징(105)의 외측으로 관통되는 관통공(도시하지 않음)과 일직선상에 위치된다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 밀착봉(108)은의 일단은 원형의 봉형상으로 성형되며, 슬릿(103) 내부, 즉, 안내홈(107)에 삽입되는 밀착봉(108)은 편심된 캠형상을 가진다.

상기 밀착봉(108)은 관통공으로 관통되어 안내홈(107)에 삽입되어 연결핀(104)의 만곡부(104a)에 캠형상의 편심된 단면을 가지는 밀착봉(108)이 배치될 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 소켓하우징(105)의 외관을 도시한 도면으로서, 소켓하우징(105)의 외측으로 돌출된 한 쌍의 밀착봉(108)에는 연동기어(109)가 축설된 상태에서 서로 치합되어 어느 하나의 밀착봉(108)이 회전하면 동반회전할 수 있게 된다.

그리고, 상기 한 쌍의 밀착봉(108) 중 어느 하나에는 도시된 바와 같이 피니언(102)이 축설되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 피니언(102)에 웨이퍼 테스트장치(130)의 래크(136)가 치합되면, 회전부(135)의 왕복운동에 의하여 래크(136) 가 왕복이동하고, 이에 따라, 래크(136)에 치합된 피니언(102)이 왕복회동하게 되어 밀착봉(108)이 서로 마주보며 회동할 수 있게 되는 것이다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 프로프카드 접속용 헤드소켓(101) 및 웨이퍼 테스트장치(130)의 작용을 첨부된 도 1과 도 4a 내지 도 5b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 따른 헤드소켓(101)은, 최초 도 4a에 도시된 바와 같이 소켓하우징(105)에 내장된 연결핀(104)이 서로 이격되고 벌어지는 방향으로 탄성력을 가지며, 이때, 안내홈(107)에 삽입된 편심된 밀착봉(108)의 단축이 연결핀(104)의 만곡부(104a)에 밀착되어 있는 상태이므로, 도시된 바와 같이 연결핀(104)의 접촉부(104c)의 이격거리는 커넥터(140)의 연결패턴(141) 간격보다 더 벌어진 상태의 구조를 가지게 된다.

여기서, 상기 커넥터(140)의 연결패턴(141)이 슬릿(103)으로 삽입되면, 도 1에 도시된 바와 같이 공압실린더(132)가 선택적으로 전진 또는 후진함에 따라 회전체(134)와 회전부(135)가 일정 각도로 회동하며, 이때, 상기 회전부(135)에 결합된 래크(136)가 회전부(135)와 동반회동하여 래크(136)에 치합된 헤드소켓(101)의 피니언(102)이 정방향으로 회동하게 된다.

여기서, 상기 피니언(102)의 회동각도는 90°가 바람직하며, 이에 따라, 도 4a에 도시된 밀착봉(108)이 도 4b의 상태로 회동하면서 밀착봉(108)의 장축이 연결핀(104)의 만곡부(104a)를 내측으로 밀어 한 쌍으로 마주보고 있는 연결핀(104)의 간격이 서로 좁혀지게 되는 것이다.

여기서, 상기 피니언(102)이 정방향으로 회동하기 전의 상태에서 밀착봉(108)에 축설된 연동기어(109)의 상태는 도 5a와 같으며, 본 발명에서는 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이 연동기어(109)의 형상이나 모양에는 한정되지 않는다.

상기 피니언(102)이 축설된 밀착봉(108)과 다른 밀착봉(108)은 도 5a에 도시된 바와 같이 서로 연동기어(109)에 의해 연동될 수 있는 구조이므로, 상기 피니언(102)이 90°로 회동하면, 이 피니언(102)이 결합된 밀착봉(108)이 회동함과 동시에 다른 밀착봉(108)도 연동기어(109)에 의하여 서로 반대방향으로 회동하게 되는 것이다.

즉, 도 1에 도시된 회전부(135)와 래크(136)가 회동하면, 도 5a에 도시된 피니언(102)이 회동하면서 한 쌍의 밀착봉(108)에 축설된 연동기어(109)가 서로 반대방향으로 동반회동하여 도 4b 또는 5b와 같은 구조를 가지게 되며, 이때에는, 도 4b와 같이 소켓하우징(105) 내의 안내홈(107)에 삽입된 편심된 밀착봉(108)의 장축이 연결핀(104)의 만곡부(104a)를 내측으로 가압하게 되어 접촉부(104c)가 연결패턴(141)에 접촉되게 하는 것이다.

한편, 커넥터(140)를 분리시키고자 할 경우에는 피니언(102)에 역방향으로 회전력이 전달되도록 도 1에 도시된 웨이퍼 테스트장치(130)의 공압실린더(132)가 후진 또는 전진하고, 이에 따라, 회전체(134)와 회전부(135) 및 래크(136)가 역방향 회동하며, 래크(136)에 치합된 피니언(102)에는 역방향 회전력이 전달되어 피니언(102)은 역방향으로 90° 회동하게 된다.

따라서, 도 4b와 같이 편심된 밀착봉(108)의 장축이 역방향으로 회동하는 바, 이때, 상기 연결핀(104)은 서로 벌어지고자 하는 방향으로 탄성력이 작용하고 있는 상태이므로, 이 탄성복원력에 의하여 도 4a에 도시된 바와 같이 편심된 밀착봉(108)의 단축이 연결핀(104)의 만곡부(104a)에 밀착되면서 최초의 상태, 즉, 연결핀(104)이 벌어진 상태로 복귀될 수 있게 되며, 이때, 커넥터(140)를 슬릿(103)으로부터 분리시키면 커넥터(140)의 연결패턴(141)이 손상되지 않는 상태에서 커넥터(140)를 헤드소켓(101)으로부터 분리시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 구성되는 프로브카드 접속용 헤드소켓에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 상기 커넥터가 헤드소켓에 삽입되면, 밀착봉이 회동하여 연결핀을 탄성변형시키고, 접촉부가 커넥터의 연결패턴에 접촉되게 하며, 밀착봉이 반대방향으로 회동하면 연결핀이 탄성복원되어 연결패턴에서 분리됨으로써, 커넥터가 헤드소켓에 보다 용이하게 접속되는 효과를 가진다.

둘째, 상기 피니언 및 밀착봉의 회동에 의하여 연결핀과 연결패턴의 접촉이 선택적으로 이루어짐으로써, 커넥터가 헤드소켓에 삽입 또는 헤드소켓으로부터 분리되는 과정에서 연결핀 또는/및 연결패턴의 손상을 최소화하는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 커넥터가 삽입되는 슬릿이 상단에 형성된 소켓하우징의 내측 하부에 구비되는 핀고정바와;

   상기 핀고정바에 2열로 고정되어 슬릿의 내부에 위치되도록 설치되며, 상기 커넥터가 슬릿에 삽입되는 방향에 직교되는 방향으로 소정의 탄성을 가지는 다수 개의 연결핀과;

   상기 소켓하우징의 일측단으로 관통되도록 내측에 설치되며, 연결핀의 외측면에 각각 밀착되도록 배치되어 소켓하우징의 외부에서 전달되는 회전력에 의하여 연결핀의 각 열을 탄성변형시켜 연결핀이 커넥터의 연결패턴에 선택적으로 밀착되도록 단면이 캠형상으로 편심되게 형성된 밀착봉과;

   상기 소켓하우징의 일측단으로 돌출되는 한 쌍의 밀착봉에 축설되며, 상호 치합되어 어느 하나의 밀착봉에 회전력이 전달되면 한 쌍의 밀착봉이 맞물려 회동하게 하는 연동기어와;

   상기 한 쌍의 밀착봉 중 어느 하나의 끝단에 축설되어 외부에서 전달되는 동력이 밀착봉으로 전달되게 하는 피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연결핀은,

   그 하단이 상기 핀고정바를 관통하여 소켓하우징의 하부로 돌출되며, 상부는 슬릿을 향하여 연장되고, 상단은 양측으로 소정의 각도만큼 경사지게 벌어진 형상의 안내부를 가지며, 중부는 양측을 향하여 만곡되게 절곡된 만곡부를 가지고, 슬릿에 커넥터가 삽입되면 커넥터의 연결패턴은 안내부와 만곡부사이가 돌출되게 절곡된 접촉부에 접촉됨을 특징으로 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 연결핀의 만곡부 외측에 밀착되도록 소켓하우징의 내측에 길이방향으로 형성된 안내홈에 밀착봉이 안착됨을 특징으로 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓.
4. 제2항에 있어서,

   상기 연결핀의 각 열은 적어도 일부가 연결패턴의 간격 이상 이격되게 핀고정바에 고정됨을 특징으로 하는 프로브카드 접속용 헤드소켓.
5. 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기적인 특성을 검사하기 위한 다수 개의 니들과, 연결패턴이 구비되는 커넥터가 구비되는 프로브카드가 접속되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 헤드소켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 테스트장치.

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