KR20100077724A - 검사용 탐침 장치 - Google Patents

Abstract

발명은 반도체 칩 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 양측이 개구된 배럴과 상기 배럴의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저와 상기 배럴의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저와 상기 배럴의 내부에 수용되어 상부 플런저의 하부면에 접촉되고 하부는 하부 플런저의 상부면에 접촉되는 코일 스프링으로 구성된 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 있어서, 상기 상부 플런저의 하부면에는 하방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부가 형성되고, 상기 하부 플런저의 상부면에는 상방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 하여, 상부 및 하부 플런저에 원통형 돌출부가 형성되어, 코일 스프링이 압축되는 과정에서 배럴의 내측면에 다지점에서 접촉되므로 코일 스프링을 따라 흐르는 검사 전류의 전기 저항을 감소시켜 안정적으로 흐를 수 있도록 하여 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

반도체 테스트 검사 배럴 돌출부 검사전류

Description

검사용 탐침 장치{contact probe}

본 발명은 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배럴 내부에 수용된 코일 스프링이 압축되는 과정에서 배럴의 내측면에 여러 지점에서 접촉될 수 있어 검사 전류가 안정적으로 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치이다.

반도체 칩은 얇고 작은 조각판 표면에 구성된 논리 소자로 인해 각각 다양한 기능을 수행하게 되는 집적회로로, 회로기판으로부터 전해진 전기적 신호 등이 버스를 통해 전송되어 이러한 작용이 이루어지게 된다.

일반적으로, 다양한 종류의 전자제품 내에는 다수의 칩이 장착되며 이들 칩은 전자제품의 성능을 결정하는 중요한 역할을 한다.

또한, 회로기판(PCB:printed circuit board)은 절연체인 에폭시 또는 베이클라이트 수지 등으로 만든 얇은 기판에 전도체인 구리가 회로배선을 형성하며 도포된 형태로 구성되어 있으며, 집적회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 회로배선 상에 납땜됨으로서 인쇄 회로 기판에 설치된다.

마이크로 칩(Micro-chip)은 이러한 회로 기판의 전자회로가 고밀도로 집적되어 만들어진 칩으로, 전자제품에 칩이 장착되어 조립완성되기 전에 정상적인 상태인지를 확인하기 위하여 검사장치에 의하여 검사되는 과정을 필수적으로 거치게 된다.

이러한 검사 방법으로 칩을 검사용 소켓장치에 장착함으로써 검사를 수행하는 방법이 있으며, 이러한 소켓장치 내에서 칩의 파손됨이 없이 검사가 이루어지도록 하기 위해 검사용 탐침 장치가 장착되어 사용된다.

일반적으로 검사용 회로기판에는 검사용 소켓이 장착되고 상기 소켓의 상부에는 검사대상물인 마이크로 칩이 놓여져 검사가 진행되며, 상기 검사용 소켓에는 다수 개의 검사용 탐침 장치가 장착된다.

도 1은 종래의 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도이다.

도시된 바와 같이 배럴(20)과 상기 배럴(20) 내부에 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 검사용 탐침 돌기(12)가 형성된 상부 플런저(10)와 상기 배럴의 하단부에는 하부 플런저(40)가 형성되며, 상기 배럴(20) 내부에는 압축코일스프링(30)이 수용되어 상기 상부 플런저(10)을 탄성적으로 지지한다.

이러한 구성을 통하여 마이크로 칩을 검사할 때에는 소켓의 상부에 마이크로 칩을 안착시키고, 소켓에 설치된 가압부가 마이크로 칩을 하방으로 가압함으로써 마이크로 칩은 상부 플런저의 탐침 돌기와 접촉하게 된다.

도 2는 도 1의 검사용 탐침 장치를 통해 전류가 흐르는 상태를 도시한 상태 도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 반도체 칩(1)의 접속 단자(2)에 탐침 돌기(12)가 접촉하게 되면, 상부 플런저(10)의 몸체부측으로 검사 전류가 흐르게 되고, 배럴(20)의 몸체부와 하부 플런저(40)를 통해서 검사용 회로 기판(3)의 전극 패드(4)로 흐르게 된다. 그리고 배럴(20)의 내벽면을 통해 흐르는 전류의 일부는 코일 스프링(30)을 통해서 하부 플런저(40)측으로 흐르게 된다. 따라서, 검사용 회로 기판의 전류가 검사용 탐침 장치를 통해 별도로 마련된 검사 장치(미도시)로 흐르게 되며, 이러한 과정을 통해 반도체 칩의 정상 작동 여부를 검사할 수 있게 된다.

이러한 검사용 탐침 장치를 이용한 검사의 신뢰성은 검사용 탐치 장치를 통한 원활한 전류 흐름에 달려 있다. 상기 코일 스프링(30)이 압축되더라도 일부 지점(A)에서만 배럴(20)의 내측면과 접촉되므로 코일 스프링(30)을 통해서 하부 플런저측으로 흐르는 전류는 검사 과정에서 검사 전류의 응답 특성을 불안정하게 하는 원인이 되었다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 검사 전류가 안정적으로 흐를 수 있도록 구조를 개선하여 검사신뢰성이 향상한 검사용 탐침 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 양측이 개구된 배럴과 상기 배럴의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저와 상기 배럴의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저와 상기 배럴의 내부에 수용되어 상기 상부 플런저를 탄성지지하는 코일 스프링으로 구성된 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 있어서 상기 상부 플런저의 하부면에는 하방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 플런저의 상부면에는 상방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 한다.

그리고 양측이 개구된 배럴과 상기 배럴의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저와 상기 배럴의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저와 상기 배럴의 내부에 수용되어 상부 플런저의 하부면에 접촉되고 하부는 하부 플런저의 상부면에 접촉되는 코일 스프링으로 구성된 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 있어서, 상기 상부 플런저의 하부면에는 하방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부가 형성되고, 상기 하부 플런저의 상부면에는 상방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 원통형 돌출부의 외경(D1,D2)과 상기 코일 스프링의 내경(d)의 비율(d/D1, d/D2)이 1.05 내지 2.0임을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 상부 원통형 돌출부의 하부면과 상기 하부 원통형 돌출부의 상부면의 이격 거리는 상기 상부 플런저 및 하부 플런저의 수직 이동 거리보다 크게 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 상부 및 하부 플런저에 원통형 돌출부가 형성되어, 코일 스프링이 압축되는 과정에서 배럴의 내측면에 다지점에서 접촉되므로 코일 스프링을 따라 흐르는 검사 전류의 전기 저항을 감소시켜 안정적으로 흐를 수 있도록 하여 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 검사용 탐침 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도이다.

도 3와 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 상부 플런저(10), 배럴(20), 코일 스프링(30) 및 하부 플런저(40)를 포함하여 구성되며, 구체적으로는, 양측이 개구된 배럴(20)과 상기 배럴(20)의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저(10)와 상기 배럴(20)의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저(40)와 상기 배럴(20)의 내부에 수용되어 상부 플런저(10)의 하부면에 접촉되고 하부는 하부 플런저(40)의 상부면에 접촉되는 코일 스프링(30)으로 구성되는 점은 종래의 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치와 동일하다.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 상부 플런저(10)의 하부면에는 하방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링(30)의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부(14)가 형성된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 상부 플런저(10)의 하부면에는 하방향으로 돌출되어 코일 스프링(30)의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부(14)가 형성되고, 하부 플런저(40)의 상부면에는 상방향으로 돌출되어 코일 스프링(30)의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부(44)가 형성될 수도 있다.

또한, 도시되지는 않았지만 상기 하부 플런저의 상부면에는 상방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부만 형성될 수도 있다.

특히, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 원통형 돌출부(14,44)의 외경(D1,D2)과 상기 코일 스프링(30)의 내경(d)의 비율(d/D1, d/D2)이 1.01 내지 2.0임을 특징으로 한다.

일반적으로 검사용 탐침 장치에 이용되는 코일 스프링의 소재(봉재)는 0.02~0.20mm의 원형 단면을 이용하여 제작되며, 코일 스프링의 내경(안지름)은 검사 대상물에 따라서 0.2~2.0mm 정도의 크기로 제작된다.

바람직하게는, 코일 스프링(30)의 내경과 원통형 돌출부의 외경의 차이가 0.01~0.1mm 이내로 제한하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 주요 특징부인 코일 스프링의 작동 상태를 살펴보기로 한다.

도 5는 도 4의 작동도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 반도체 칩의 접속 단자에 상부 플런저(10)의 상부에 형성된 탐침 돌기가 접촉하게 되면, 상부 플런저(10)는 수직 하방향으로 이동하게 되고, 배럴(20)의 내부에 수용된 코일 스프링(30)은 압축되면서 탄성적으로 상부 플런저(10)를 지지하게 된다.

이때 상부 플런저(10) 및 하부 플런저(40)에는 각각 코일 스프링(30)측으로 돌출된 원통형 돌출부(14,44)가 형성되어 있으므로, 코일 스프링(30)은 압축되는 과정에서 상기 원통형 돌출부(14,44)의 외경과 배럴(20)의 내측면 사이에서 좌굴 현상으로 압축되면서 배럴(20)의 내측면에 다지점(A,B,C,D)에서 접촉하게 된다.

여기서, 도 4에 도시된 상기 상부 원통형 돌출부(14)의 하부면과 상기 하부 원통형 돌출부(44)의 상부면의 이격 거리(L)는 도 5에 도시된 상부 플런저(10) 및 하부 플런저(40)의 수직 이동 거리(S)보다 크게 형성되어야 한다.

원통형 돌출부가 길게 형성되는 경우 검사 과정에서 서로 충돌되어 파손되는 문제점이 발생될 수 있으므로, 상기와 같이 검사 과정에서 플런저의 이동 거리 이내로 제한되어야 한다.

그리고, 도 3에 도시된 상부 플런저(10)에만 원통형 돌출부(14)가 형성된 경우에는 상부 원통형 돌출부(14)와 하부 플런저(40)의 상부면과의 이격 거리가 상부 플런저(10) 및 하부 플런저(40)의 수직 이동 거리(S)보다 크게 형성되어야 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치를 통한 검사 전류의 흐름에 대해 살펴보면, 도 6은 도 4의 검사용 탐침 장치를 통해 전류가 흐르는 상태를 도시한 상태도이다.

반도체 칩의 접속 단자에서 상부 플런저(10)의 몸체부측으로 검사 전류가 흐르게 되면, 배럴(20)의 몸체부와 하부 플런저(40)를 통해서 검사용 회로 기판의 전극 패드로 흐르게 된다. 그리고 배럴(20)의 내벽면을 통해 흐르는 전류의 일부는 코일 스프링(30)을 통해서 하부 플런저(40)측으로 흐르게 된다.

이때 상기 코일 스프링(30)이 압축되더라도 다 지점(A,B,C,D)에서 배럴(20)의 내측면과 접촉되므로 코일 스프링(30)을 통해서 하부 플런저측으로 흐르는 전류의 이동 거리를 감소시켜 전기 저항에 따른 검사 전류의 응답 특성을 향상시킬 수 있다.

부가적으로, 본 발명은 상부 플런저 또는 하부 플런저 중 하나는 상기 배럴에 고정되고, 상부 플런저 또는 하부 플런저만 수직으로 이동가능한 형태의 검사용 탐침 장치에도 이용가능하다.

구체적으로는 상부 플런저 및 하부 플런저 중 일측의 외주면에는 절곡홈이 형성되어 배럴과 결합되고, 상기 배럴의 외측에서 상기 절곡홈으로 가압절곡하여 상기 절곡홈에 상기 배럴이 고정되는 형태로 제작된 검사용 탐침 장치의 경우에도 코일 스프링이 압축되면서 상부 및 하부 플런저에 형성된 원통형 돌출부를 통해서 다 지점에서 배럴의 내측면과 접촉가능하다.

이상과 같이 본 발명은 상부 및 하부 플런저에 원통형 돌출부가 형성되어 코일 스프링이 배럴의 내측면에 다 지점에서 접촉될 수 있도록 압축될 수 있는 검사용 탐침 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도.

도 2는 도 1의 검사용 탐침 장치를 통해 전류가 흐르는 상태를 도시한 상태도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 검사용 탐침 장치를 도시하는 단면도.

도 5는 도 4의 작동도.

도 6은 도 4의 검사용 탐침 장치를 통해 전류가 흐르는 상태를 도시한 상태도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 상부 플런저

12: 탐침 돌기

14: 상부 원통형 돌출부

20: 배럴

30: 코일 스프링

40: 하부 플런저

44: 하부 원통형 돌출부

Claims (5)

1. 양측이 개구된 배럴과, 상기 배럴의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저와, 상기 배럴의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저와, 상기 배럴의 내부에 수용되어 상기 상부 플런저를 탄성지지하는 코일 스프링으로 구성된 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 있어서,

   상기 상부 플런저의 하부면에는,

   하방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.
2. 양측이 개구된 배럴과, 상기 배럴의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저와, 상기 배럴의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저와, 상기 배럴의 내부에 수용되어 상기 상부 플런저를 탄성지지하는 코일 스프링으로 구성된 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 있어서,

   상기 하부 플런저의 상부면에는,

   상방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.
3. 양측이 개구된 배럴과, 상기 배럴의 상부에 결합되어 반도체 칩의 접속 단자에 접촉되는 상부 플런저와, 상기 배럴의 하부에 결합되어 검사용 회로 기판의 전극 패드에 접촉되는 하부 플런저와, 상기 배럴의 내부에 수용되어 상부 플런저의 하부면에 접촉되고 하부는 하부 플런저의 상부면에 접촉되는 코일 스프링으로 구성된 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 탐침 장치에 있어서,

   상기 상부 플런저의 하부면에는 하방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 상부 원통형 돌출부가 형성되고, 상기 하부 플런저의 상부면에는 상방향으로 돌출되어 상기 코일 스프링의 중심으로 삽입된 하부 원통형 돌출부가 형성됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 원통형 돌출부의 외경(D1, D2)과 상기 코일 스프링의 내경(d)의 비율(d/D1, d/D2)이 1.01 내지 2.0임을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 원통형 돌출부의 하부면과 상기 하부 원통형 돌출부의 상부면의 이격 거리는 상기 상부 플런저 및 하부 플런저의 수직 이동 거리보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 검사용 탐침 장치.

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