KR20090043168A - A connection pin for a pin-type connector and a pin-type connector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 핀형 커넥터용 연결핀 및 핀형 커넥터에 관한 것으로 메인기판과, 기타 회로기판(서브기판)과의 연결 필요 시 연결 대상 수에 제한 없고, 기판의 외부적 원인에 의한 변형에도 안정한 전기적 연결이 가능하도록, 본 발명에 따른 핀형 커넥터는 프로브 카드의 메인기판과 서브기판을 전기적으로 연결하는 커넥터에 적용되는 연결핀으로서, 상기 연결핀은 상기 메인기판에 삽입되는 메인기판 삽입단; 상기 메인기판 삽입단으로부터 연장 형성되며 상기 연결핀이 삽입 고정되는 핀 가이드에 삽입되는 고정부; 및 상기 고정부로부터 연장 형성되며 상기 서브기판에 삽입되는 서브기판 삽입단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a connecting pin and a pin-type connector for a pin-type connector, and when the main board and other circuit boards (sub-boards) need to be connected, there is no limitation on the number of objects to be connected, and stable electrical connection is possible even when deformed by external causes of the board. To be possible, the pin-shaped connector according to the present invention is a connecting pin applied to the connector for electrically connecting the main board and the sub board of the probe card, the connecting pin is a main board insertion end which is inserted into the main board; A fixing part extending from the main board insertion end and inserted into a pin guide into which the connection pin is inserted and fixed; And a sub board insertion end extending from the fixing part and inserted into the sub board.
프로브 카드, 보드, 연결핀, 스프링, 변형 Probe card, board, connecting pin, spring, strain
Description
본 발명은 커넥터용 연결핀 및 핀형 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로브 카드의 메인기판과 서브기판 연결 시 핀을 적용, 다핀을 사용하면서도 빗나감 없이 정확한 위치에 전기적 연결이 가능하며, 강한 결합력을 통해 보드의 변형에도 안정적으로 전기적 연결이 가능한 컨넥터 핀과, 관련 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a connector connecting pin and a pin-type connector, and more specifically, the pin is applied when connecting the main board and the sub board of the probe card, and it is possible to electrically connect to the correct position without deflecting using a multi-pin, strong coupling force Through the connector pins and related technologies that can be electrically connected to the deformation of the board reliably.
반도체인 실리콘 봉을 얇게 절단한 실리콘 웨이퍼에 여러 공정을 통해 회로를 집적시킨 개개의 것을 웨이퍼 칩이라 한다. 웨이퍼 칩을 다이싱(dicing)하기 전에 개개의 웨이퍼 칩에 대한 불량을 직접 접촉하여 웨이퍼 칩 내부의 상태를 검사하기 위하여 프로브 카드가 사용된다.The individual chips in which circuits are integrated through various processes on a silicon wafer obtained by thinly cutting a silicon rod, which is a semiconductor, are called wafer chips. A probe card is used to inspect the state inside the wafer chip by directly contacting the defects on the individual wafer chips before dicing the wafer chip.
최초의 프로브 카드는 텅스텐으로 형성된 탐침(needle)에 에폭시 수지를 몰딩하여 제조된 프로브 카드(에폭시형 프로브 카드)를 하나의 칩에 접촉하여 테스터에 연결하여 사용하였다.The first probe card was a probe card (epoxy type probe card) manufactured by molding an epoxy resin in a needle formed of tungsten and used in contact with a tester.
그러나 이와 같은 에폭시형 프로브 카드는 수작업으로 제조되기 때문에 정확성이 확보되기 어렵고, 집적도가 높아짐에 따라 필요한 정밀성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 텅스텐 탐침이 웨이퍼 칩의 신호선인 알루미늄 패드에 깊게 파고 들어가 접촉하기 때문에 알루미늄 패드의 변형 등이 발생하는 문제가 있다.However, such an epoxy-type probe card is manufactured by hand, it is difficult to ensure the accuracy, there is a disadvantage that the required precision decreases as the degree of integration increases. In addition, since the tungsten probe deeply penetrates and contacts the aluminum pad which is the signal line of the wafer chip, there is a problem that deformation of the aluminum pad occurs.
이와 같은 에폭시형 프로브 카드의 단점을 해결하기 위하여 텅스텐 탐침 대신, 작은 탐침 구조물을 멤스(MEMS) 공정으로, 형태, 사이즈, 재질을 적합하게 선정하여 제작하는 멤스타입 프로브카드가 개발, 적용되기 시작하였다. 상기 타입의 프로브카드는 일반적으로 프로브를 기판(substrate) 위에 형성하고, 이 기판은 플라스틱 또는 세라믹 계열 소재를 선택하였으며, 기판과 프로브 카드의 메인기판 사이의 전기적 연결을 위해 인터포저를 사용하였다. 이러한 인터포저는 카드의 디자인, 구조에 따라 여러 방식으로 제작되고 있으며, 그 중에서 일반적으로 다음 두 가지 유형이 많이 적용되고 있다.In order to solve the shortcomings of the epoxy type probe card, instead of the tungsten probe, the MEMS type probe card was developed and applied in the MEMS process. . In this type of probe card, a probe is generally formed on a substrate, which substrate is selected from a plastic or ceramic based material, and an interposer is used for electrical connection between the substrate and the main board of the probe card. Such interposers are manufactured in various ways according to the design and structure of the card, and two of the following two types are generally applied.
그 일례는 이방성 전도성 고무를 사용하는 방법으로 고무의 상하 접촉 영역에 전도도를 높이기 위해 전도성 입자 또는 와이어를 포함하여 전기 경로를 형성시킨 것으로, 제조방법이 비교적 간단하고 사이즈 대응이 가능하나, 일정한 전도도를 유지하기 위해선 전도성 입자들이 밀도있게 형성되어야 하며, 높은 압력으로 접촉시켜야 하고, 상승된 온도에서 지속적으로 하중을 가할 시 크립(creep) 현상에 의해 접촉 신뢰도에 문제가 생길 수 있다는 단점이 있다.One example is the use of anisotropic conductive rubber to form an electrical path including conductive particles or wires in order to increase conductivity in the upper and lower contact areas of the rubber. In order to maintain, conductive particles must be densely formed, must be contacted at high pressure, and creep phenomenon can cause problems in contact reliability when continuously loaded at an elevated temperature.
다른 예로는 스프링 타입의 컨텍쉬트(contact sheet)를 적용하는 것으로서 판재를 이용, 판재의 고유 탄성을 조절하여 접촉자를 형성시킴으로써 낮은 압력으로 전기적인 연결이 가능하고, 접촉자의 크기 조정으로 변형정도 및 침압조절이 가능하며, 대량 생산을 할 수 있는 신뢰성 높은 타입이나, 하나의 큰 메탈 쉬트에 접 촉자를 형성시킴으로 접촉자를 배치시키는데 제한이 있으며, 접촉자 높이의 제약, 재질 선택의 한정 및 사용 중 가변하는 스프링의 유연성 문제 등이 발생할 수 있다는 단점이 있다.Another example is the application of a spring-type contact sheet, which uses a sheet to control the inherent elasticity of the sheet to form a contact, enabling electrical connection at low pressures, and by adjusting the size of the contact, the degree of deformation and settling pressure. Adjustable type, reliable type for mass production, but limited to disposing contactor by forming contactor on one large metal sheet, limiting contact height, limiting material selection and changing spring during use There are disadvantages such as flexibility problems may occur.
본 발명은 전술된 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 두 개의 기판을 상호 연결하는 다수의 핀이 미세 피치로 정렬되어 전기적 연결을 가능하게 하는 기술을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems according to the prior art, and an object of the present invention is to allow a plurality of pins interconnecting two substrates to be aligned at a fine pitch to enable electrical connection.
본 발명의 다른 목적은 연결 대상 기판의 사이즈, 형태의 제한 없이 손쉽게 다수의 핀을 연결할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a technique for easily connecting a plurality of pins without limiting the size and shape of the substrate to be connected.
본 발명의 또 다른 목적은 열, 구조적으로 기인한 보드의 변형에도 안정적인 전기적 연결을 유지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a technique capable of maintaining a stable electrical connection even with thermal, structurally deformed boards.
본 발명의 또 다른 목적은 고 비용 대상 기판 연결 방식을, 단순화시킨 디자인 및 조립 방법을 통해 저 비용으로도 구현 가능한 기술을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a technique that can be implemented at low cost through a simplified design and assembly method of a high cost substrate connection method.
전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 커넥터용 연결핀은 프로브 카드의 메인기판과 서브기판을 전기적으로 연결하는 커넥터에 적용되는 연결핀으로서, 상기 연결핀은 상기 메인기판에 삽입되는 메인기판 삽입단; 상기 메인기판 삽입단으로부터 연장 형성되며 상기 연결핀이 삽입 고정되는 핀 가이드에 삽입되는 고정부; 및 상기 고정부로부터 연장 형성되며 상기 서브기판에 삽입되는 서브기판 삽입단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the connector connecting pin according to the embodiment of the present invention is a connecting pin applied to the connector for electrically connecting the main board and the sub-board of the probe card, the connecting pin is inserted into the main board The main board insertion end; A fixing part extending from the main board insertion end and inserted into a pin guide into which the connection pin is inserted and fixed; And a sub board insertion end extending from the fixing part and inserted into the sub board.
본 발명에서, 상기 고정부는 그 형상은 타원형이며, 중앙이 관통되는 니들홀이 형성될 수 있다.In the present invention, the fixing portion is elliptical in shape, a needle hole through which the center can be formed.
본 발명에서, 상기 니들홀의 외경은 상기 메인기판 삽입단 및 상기 서브기판 삽입단의 직경보다 크게 형성될 수 있다.In the present invention, an outer diameter of the needle hole may be larger than a diameter of the main board insertion end and the sub board insertion end.
본 발명에서, 상기 연결핀은 베릴륨 동 판재의 에칭에 의해 형성될 수 있다.In the present invention, the connecting pin may be formed by etching of the beryllium copper plate.
본 발명에서, 상기 연결핀은 스테인리스 스틸, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈 합금 및 비결정질 합금재 중 어느 하나의 소재로 형성될 수 있다.In the present invention, the connecting pin may be formed of any one material of stainless steel, molybdenum, tungsten, nickel alloy and amorphous alloy material.
본 발명에서, 상기 연결 핀은 멤스(MEMS) 또는 전주도금(Electro- Forming) 공정에 의해 제조될 수 있다.In the present invention, the connection pin may be manufactured by MEMS or electro-forming process.
전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 핀형 커넥터는 전술된 커넥터용 연결핀을 포함하여 상기 메인기판과 서브기판을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the pin-shaped connector according to the embodiment of the present invention is characterized in that it comprises the connecting pin for the connector described above to electrically connect the main board and the sub board.
본 발명에서, 상기 연결핀의 서브기판 삽입단이 삽입되도록 상기 서브기판 삽입단의 직경에 대응되는 기판 측 관통홀이 형성된 서브기판; 및 상기 연결핀의 고정부가 삽입 고정되도록 고정부에 형성되는 니들홀의 외경에 대응하는 가이드측 관통홀이 형성된 핀 가이드;를 포함할 수 있다.In the present invention, a sub-substrate having a substrate side through hole corresponding to the diameter of the sub-substrate insertion end so that the sub-substrate insertion end of the connection pin is inserted; And a pin guide having a guide side through hole corresponding to the outer diameter of the needle hole formed in the fixing part so that the fixing part of the connection pin is inserted and fixed.
본 발명에서, 상기 서브기판 삽입단의 종단을 상기 기판측 관통홀에 통과시켜 외부 표면과 일치시킨 상태에서 납땜하고, 상기 니들홀을 상기 가이드측 관통홀 에 위치시킨 상태로 결합한 상태에서, 상기 메인기판 삽입단을 상기 메인기판의 니들홀에 삽입하여 사용할 수 있다.In the present invention, the end of the sub-substrate insertion end is passed through the substrate side through-holes and soldered in a state coinciding with the outer surface, and the needle hole is coupled in a state where it is located in the guide-side through-hole, the main The board insertion end may be inserted into the needle hole of the main board.
본 발명에 따르면, 메인기판에 삽입되는 메인기판 삽입단, 핀 가이드에 삽입되는 고정부, 서브기판에 삽입되는 서브기판 삽입단으로 구성된 연결핀에 의해 메인기판과 서브기판을 전기적으로 연결 할 수 있는 커넥터용 연결핀을 제공하게 된다.According to the present invention, the main board and the sub board can be electrically connected by a connecting pin consisting of a main board insertion end inserted into the main board, a fixing part inserted into the pin guide, and a sub board insertion end inserted into the sub board. It will provide a connection pin for the connector.
또한, 본 발명에 따르면, 연결핀의 고정부가 타원형으로 형성되며, 그 중앙에 니들홀이 형성되어, 연결핀의 니들홀이 탄성으로 인한 스프링 작용뿐 아니라 엥커(anchor) 역할을 함으로써 보드의 변형에도 이탈이 어려운 강한 결합을 유지할 수 있어 안정적인 전기적 연결을 수행하는 기술을 제공하게 되는 것이다.In addition, according to the present invention, the fixing portion of the connecting pin is formed in an oval shape, a needle hole is formed in the center thereof, the needle hole of the connecting pin is not only a spring action due to elasticity but also acts as an anchor to the deformation of the board It is possible to maintain strong bonds that are difficult to break off, providing a technology for performing a stable electrical connection.
특히, 니들홀의 외경은 메인기판 삽입단 및 서브기판 삽입단의 직경보다 크게 형성되어 기판의 변형에도 이탈이 어렵게 되어 더욱 안정적이며, 연결핀의 니들홀이 핀 가이드에 위치되면서 연결핀이 중앙을 향하도록 정렬되어, 다핀의 결합으로 인한 핀의 별도 정렬작업 없이도 기판의 상호 연결이 가능하게 된다.In particular, the outer diameter of the needle hole is larger than the diameter of the main board insertion end and the sub board insertion end, making it more difficult to depart from deformation of the board, making it more stable. It is aligned to allow the interconnection of the substrate without the separate alignment of the pins due to the combination of the multi-pin.
또한, 연결핀을 사용하기 때문에 타이트한 신호 패드 피치 및 컴플라이언스로 미세 패턴이 형성된 기판과 기판의 연결, 즉 기판의 작은 피치에도 대응이 가능하여 유동적인 기판의 형태 및 위치에도 적용할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the connection pin is used, it is possible to cope with the connection between the substrate having the fine pattern formed by tight signal pad pitch and compliance, that is, the small pitch of the substrate, and thus it can be applied to the shape and position of the flexible substrate. .
특히, 연결핀이 연결된 상태에서는 전도도를 유지시키기 위한 외부압력 (컨텍압력)이 불필요하며, 연결핀을 사용하기 때문에 결합 및 분리가 가능하여, 선택 핀 교체 및 재활용도 고려할 수 있다.In particular, when the connecting pin is connected, no external pressure (contact pressure) is required to maintain conductivity, and since the connecting pin is used, it can be combined and separated, and selection pin replacement and recycling can also be considered.
또한, 본 발명에 따르면, 연결핀은 베릴륨 동 판재의 에칭에 의해 형성되어, 탄성이 높고, 다수의 핀을 에칭 작업을 통해 형성하여 간단하게 삽입 조립 사용할 수 있으므로, 제조공정이 간단하고 제조비용이 저렴한 장점이 있다.Further, according to the present invention, the connecting pin is formed by the etching of the beryllium copper plate, the elasticity is high, and a large number of pins can be formed through the etching operation to simply insert and use, so that the manufacturing process is simple and the manufacturing cost is high. There is an inexpensive advantage.
또한, 연결핀 재료로는 스테인리스 스틸, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈 합금 및 비결정질 합금재 중 어느 하나의 소재로도 형성할 수 있으며, 멤스(MEMS) 또는 전주도금 공정(Electro-Forming) 등에 의해 제조 가능한 바, 다양한 재료들을 사용하여 적합한 연결핀을 제조할 수 있다.In addition, the connecting pin material may be formed of any one of stainless steel, molybdenum, tungsten, nickel alloys and amorphous alloys, and may be manufactured by MEMS or electro-forming. A variety of materials can be used to make suitable connecting pins.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention, and these terms may vary according to the intention or custom of the producer producing the product, and the definition of the terms should be made based on the contents throughout the present specification.
(실시예)(Example)
이하에서 첨부된 도면 도1 및 도2를 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터의 측면도이다.1 is a perspective view of a pin-shaped connector according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of a pin-shaped connector according to an embodiment of the present invention.
먼저, 첨부된 도면 도1을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터(100)는, 크게 프로브 카드의 메인기판(140)과 서브기판(110), 상기 기판들을 전기적으로 연결하는 연결핀(120)과 핀 가이드(130)를 포함한다.First, the pin-
연결핀은(120)은 전체적으로 바늘 형상으로 형성되며, 탄성이 높은 베릴륨 동 판재의 에칭을 통해 제조되는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명은 이에 특별히 한정될 필요는 없으며, 연결핀의 재질은 스테인리스 스틸, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈 합금 및 비결정질 합금재 중 어느 하나의 소재가 사용될 수도 있음에 유의한다.The connecting
또한 연결핀의 제조 방법은, 멤스(MEMS) 또는 전주도금 (Electro-Forming) 공정에 의해 제조될 수도 있을 것이다.In addition, the manufacturing method of the connecting pin may be manufactured by MEMS or electro-forming process.
연결핀(120)은 상부는 메인기판 삽입단(122), 하부는 서브기판 삽입단(124)이 형성되며, 이들 사이에 핀 가이드에 삽입 고정되는 고정부(126)가 형성된다.The connecting
상기 고정부(126)에는 중앙이 관통된 니들홀(128)이 형성된다. 여기서, 니들홀(128)의 외경은 서브기판 삽입단(124)과 메인기판 삽입단(122)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.The
니들홀(128)이 핀 가이드(130)에 삽입되면, 메인기판 삽입단(122)이 자연스럽게 중앙을 지시하게 되어, 정렬 작업을 돕게 되며, 니들홀(128)이 자체적으로 탄성부재의 역할을 하게 되어 진동이나 충격 및 보드의 변형에도 안정적인 전기적 연결을 돕게 된다.When the
서브기판(110)은 메인기판 삽입단(122)의 직경에 대응하는 기판측 관통홀(112)이 형성된다.
핀 가이드(130)는 니들홀(128)의 외경에 대응하는 가이드측 관통홀(132)이 형성된다.The
이와 같은 구성을 갖는 핀형 커넥터(100)는 서브기판 삽입단(124)의 종단을 보드측 관통홀(112)에 통과시켜 지그를 통해 외부 표면과 일치시킨 상태에서 납땜하고, 고정부(126)를 가이드측 관통홀(132)에 위치시킨다.The pin-
이때의 상태가 도3 에 도시된다.The state at this time is shown in FIG.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터의 사용 상태를 도시한 것이다.3 shows a state of use of the pin-shaped connector according to the embodiment of the present invention.
여기서, 연결핀(120)은 서브기판과 핀 가이드(130)에 의해 정렬된 상태이므로, 별도의 정렬 작업 없이도 메인기판의 니들홀(142)에 간단히 삽입할 수 있어 작업이 용이함을 알 수 있다.Here, since the
가이드의 관통홀에 결합된 상태에서, 메인기판 삽입단(122)을 메인기판(140)니들홀에 위치시킨 후 서브기판 면을 가압, 삽입하여 사용하게 된다.In the state coupled to the through-hole of the guide, the main
여기서, 서브기판 삽입단(124)은 서브기판(110)에 납땜을 통해 고정하는 방법 이외로, 메인기판 삽입단과 동일하게 고정부와 가이드를 두고 삽입을 통해 연결할 수도 있다.Here, the
이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경 이 가능함에 유의해야 한다.However, it is to be noted that the present invention is not particularly limited only to the above-described embodiments, and as necessary, various modifications and changes can be made by those skilled in the art within the spirit and spirit of the appended claims.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터의 사시도이다.1 is a perspective view of a pin-shaped connector according to an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터의 측면도이다.2 is a side view of a pin-shaped connector according to an embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 핀형 커넥터의 사용 상태를 도시한 것이다.3 shows a state of use of the pin-shaped connector according to the embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 커넥터용 연결핀 110: 서브 기판100: connector connecting pin 110: sub-board
120: 연결핀 130: 핀 가이드120: connecting pin 130: pin guide
140: 메인 기판140: main substrate
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2007
- 2007-10-29 KR KR1020070108876A patent/KR100912467B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101430129B1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-08-13 | 주식회사 경신 | Connector and assembling apparatus thereof |
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