KR20100105622A - 에코 콘택터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신뢰성이 있는 전기 콘택을 만들기 위하여 절연 물질 또는 에폭시(9a, 9b)를 갖는 향상된 차폐된 콘택터에 관한 것이다. 따라서, 조립된 콘택터의 길이는 완전히 도전 물질로 둘러싸여짐으로써 차폐 요소를 구비한다. 결과적으로, 본 발명은 신호 전달 동안에 임피던스 부정합의 제거할 수 있다.

Description

에코 콘택터{ECO CONTACTOR}

본 발명은 테스트하는 장치와 연결하는 콘택터에 관한 것으로서, 상세하게는 절연 물질을 갖는 차폐된 콘택트(shielded contactor), 보다 더 상세하게는 신뢰성이 있는 전기 콘택을 하기 위한 콘택터에 관한 것이다.

여러 종류의 콘택터들이 현재 이용가능한데, 예컨대 종래 플라스틱 콘택터들 및/또는 부분 차폐 콘택터들이 시장에서 널리 사용되는 것들이다. 많은 이러한 차폐 장치들은 상대적으로 얇은 유연한 금속 시트로 구성되며 다수의 위치에서 전기 콘택을 형성하기 위하여 스프링 콘택터들을 이용하여 다양한 차폐 배열들에서 접지 콘택을 이루었다.

차폐는 동축 이론(coaxial theory)에 근거하며, 여기에서 하우징을 접지 핀들에 연결함으로써, 가상 접지 면이 신호 핀들 주위에 생성되어, 콘택터의 실행을 결정하는데 있어서 주요하게 기여하는 임피던스 대한 향상된 제어를 제공한다.

상업적으로 이용가능한 콘택터들의 하나로서 알려진 부분 차폐된 콘택터들은 세 개의 플레이트들로 구성된다. 중간부 플레이트는 도전 물질로 만들어져서 접지 핀들과 연결되어 가상 접지면을 생성하여 일정한 임피던스에서 신호 핀을 차폐한다.

상부 플레이트와 하부 플레이트는 가공된 플라스틱 물질로 만들어지며, 핀들을 제 위치로 유지하며 이들이 접지와 연결되는 것을 방지한다. 부분 차폐된 콘택터의 임피던스에 대하여 제어를 좋게 하기 위해서는 콘택터의 기계적 구조를 양보하지 않는 한 플라스틱 물질 플레이트를 감소시킴으로써 차폐 비율을 최대화하는 것이다.

만약에 100%의 차폐가 달성된다면 콘택 패드들과 정렬될 수 있는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 현재 이용가능한 콘택터들은 100%의 차폐를 달성할 수 없는 한계 요소가 있는데, 플라스틱 플레이트들의 두께는 소켓들의 기계적 한계와 요구사항에 완전히 의존하기 때문이다.

또한, 이러한 콘택터는 손상을 덜 입는 것이 바람직하다. 100%의 차폐 요소(Shielding Factor)를 달성하기 위해서는, 하우징은 완전히 도전 금속으로 만들어져야 한다.

이렇게 하는데 있어서, 부적절한 설정과 불완전한 장치의 원인이 되는 신호 핀들이 하우징과 접속되는 것을 방지하는 단계들과 방안들이 취해져야 한다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하고 100% 차폐 요소를 달성하기 위하여 에폭시-밀폐된(epoxy-sealed) 콘택터를 제공한다. 콘택터 내부로 삽입되는 절연 물질은 신호 핀들이 접지와 연결되는 것을 방지한다. 이렇게 함으로써 부분 차폐되는 콘택터들에게 제약되는 기계적인 한계들이 없어지게 된다.

동시에 몰딩하는 에폭시의 성질은 방지하고 접착성이 있는 형상으로서 신뢰성이 있는 콘택터 구조를 제공하는데 도움을 준다.

상술한 문제점을 인식하고, 본 발명은 100% 차폐 요소를 생성할 수 있는 신뢰할 수 있는 콘택 구조를 제공하며, 본 발명은 또한 신호 전송 동안에 임피던스 부정합을 제거하는 것을 목적으로 한다.

상술한 다른 목적들은 아래에 도시된 구조를 형성하여 달성된다. 본 발명은 6개의 부분으로 구성될 수 있는데, 본 발명에 일실시예에 따르면 본 발명은 적어도 여섯 부분의 구조를 포함한다. 본 발명 콘택터는 제1 콘택 수단(상부 프로브 핀들), 제2 콘택 수단(하부 프로브 핀들)을 구비하는데, 상기 프로브 핀들은 각각 제 및 제2 콘택 수단의 표면의 상부 및 하부로 연장되어서 DUT와 접속하며, 상부 플레이트 및 하부 플레이트와는 에폭시를 포함하는 절연 물질로 밀폐된다. 상기 플레이트들은 도전 물질들로 만들어지며 프로브 핀들을 하우징한다.

하우징과 접지 핀들을 연결함으로써 생성되는 가상 접지면은 신호 핀에 대한 차폐를 제공하며 신호 경로를 따라서 임피던스 제어를 잘 이루어지게 한다. 콘택터의 내부로는, 에폭시와 같은 절연 물질이 상기 신호 핀들을 유지하는 고정물로 작용할 뿐만 아니라 신호 핀들이 하우징과 연결되는 것을 방지한다.

신호 전송 동안에는, 인접하는 핀들과의 간섭은 노이즈와 왜곡되게 전달되는 신호를 유발하는 원인이 된다. 하나의 핀으로부터 인접하는 핀으로의 신호 간섭의 현상은 일반적으로 혼선(crosstalk)으로 알려져 있다.

본 발명에서는, 신호 핀들은 100% 차폐됨으로써, 종래의 플라스틱 및/또는 부분적으로 차폐된 콘택터들과는 달리 가장 바람직한 혼선 실행을 제공한다.

차폐 방법을 통하여 임피던스에 관한 개선된 제어는 전송선을 따라서 임피던스의 부정합의 문제를 더 감소시킨다. 더 작은 부정합은 개선된 반사 손실(Return Loss)을 제공한다.

종래의 플라스틱 및 부분적으로 차폐된 콘택터들에 존재하는 플라스틱 물질의 비율이 본 발명과 비교하여 더 높다. 더 작은 비율은 더 작은 유전 손실 탄젠트를 가지며, 이는 신호 핀들의 콘택 삽입 손실의 개선에 기여한다. 그러므로, 본 발명에서는 종래의 플라스틱 또는 부분적으로 차폐된 콘택터들에서 전송 동안에 통상적으로 발생되는 손실들이 현저하게 감소된다.

100% 차폐 요소가 이루어지면, 루프 인덕턴스(loop inductance)가 현저하게 개선된다. 더 높은 상호 인덕턴스와 함께 더 짧은 반사 경로는 이러한 의미 있는 개선에 기여한다.

이처럼, 본 발명은 몇 가지 목적들과 이점들을 달성하는데, 이 중에 몇 가지는 효율적인 차폐 콘택을 얻고 유지하기 위하여 전자 장치에서 전자기 및 라디오 주파스 간섭에 대한 개선된 차폐를 제공하는 것으로 요약할 수 있으며, 유해한 영구적인 변형이 없이 감소된 힘을 갖는 차폐 배열인 콘택터들의 충분한 굴절(deflection)을 얻는다.

또한 또 다른 본 발명의 목적은 오랜 기간 지속되면서 밀접한 차폐 콘택을 제공하며, 효율적인 차폐 콘택이 되지 않도록 하는 영구적인 변형에 대하여 저항성을 갖는 차폐 콘택을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 효율적인 차폐 콘택을 위하여 콘택들과 주변 구조들 사이에 현저하게 지역화된 콘택을 보장하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다른 근원들로부터 발생되는 잘못된 전기적 신호에 대한 전기적 간섭으로부터 차폐된 콘택터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 오랜 기간 지속되면서 밀접한 차폐 콘택을 제공하며, 효율적인 차폐 콘택이 되지 않도록 하는 영구적인 변형에 대하여 저항성을 갖는 차폐 콘택을 제공하는 것이다.

본 발명은 차폐 방법을 통하여 임피던스에 관한 개선된 제어는 전송선을 따라서 임피던스의 부정합의 문제를 더 감소시킨다.

도 1은 종래기술에 따른 프로브 콘택터용 3-플레이트 구조의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 사시도이다.

본 발명의 다양한 실시예들을 실시하고 사용하는 것이 아래에서 상세히 설명되는데, 본 발명은 다양한 특정한 상황에서 구현될 수 있는 발명 개념을 제공하는 것으로 이해되어야 한다. 여기에서 설명되는 특정한 실시예들은 특정한 방식으로 설명하는데, 이는 본 발명을 실시하고 사용하는 것이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 해석되지는 않는다.

도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는데 있어서, 특정한 용어가 명확성을 위하여 활용될 것이다. 그러나, 본 발명은 선택된 각각의 특정 용어에 한정되는 것이 아니라, 각각의 특정 용어는 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 작동하는 모든 기술적 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 방향을 참조하면, 반도체 장치를 테스트하기 위한 종래의 프로브 콘택터의 3-플레이트 설계는 통상적으로 신호 핀(1'), 상부 플레이트(3'), 및 바닥 플레이트(4')로 구성되는데, 신호 핀들(1')은 공기 갭(10')을 갖는 도전 물질(9')의 층들로 함께 전기적으로 연결된다. 이러한 부분적으로 차폐되는 통상적인 콘택터는 세 개의 플레이트들로 구성된다. 상기 도전 물질(9')은 접지 핀들(미도시)과 연결되어서 가상 접지 판을 형성하여 일정한 임피던스에서 신호 핀(1')을 차폐한다. 신호 핀(1')의 주위는 어떠한 물질도 구성하지 않는 공기 갭(10')이다. 이 공기 갭(10')은 신호 핀(1')과 연결되지 않는다. 상기 상부 플레이트(3')와 하부 플레이트(4')는 가공된 플라스틱 물질로 만들어지며, 상기 핀들이 제 위치에 유지하며 접지와 연결되는 것을 방지하는 하우징이 된다. 부분 차폐되는 콘택터의 임피던스를 잘 제어하기 위해서는, 상부 면(3')과 바닥 면(4') 양쪽에서 플라스틱 물질을 감소시킴으로써 차폐 비율이 최대화되어야 할 것이다.

도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의하여 얻어지는 목적들, 이점들은 본 발명의 실시예인 차폐 콘택터에서의 개선 사항이 간략하게 설명될 것이다. 도 2는 정면도를 나타낸다(도면에서 X-축(6)을 참조하여, Z-축(8)은 상부로, Y-축(7)은 오른쪽이다). 본 발명은 내부 공기 갭(5a)을 갖는 상부 플레이트(3)와 내부 공기 갭(5b)을 갖는 하부 플레이트를 구성하며, 상기 상부 플레이트(3)와 하부 플레이트(4)는 도전 물질을 가지는데, 도전 물질은 알루미늄 또는 금, 구리 또는 다른 물질의 금속 물질로 코팅된 플라스틱 물질로서 이에 한정되지는 않는다.

도 2에서, 신호 핀(1)을 하우징하는 플레이트들(3, 4)을 갖는 콘택터가 도시되어 있는데, 여기에서 상기 플레이트들은 세로방향으로 연장되는 도전 물질로 구성되며, 반대편인 상기 플레이트들 사이에는 각각 횡 방향으로 측면 두께를 갖는다. 상기 도전 물질은 알루미늄 또는 금, 구리 또는 다른 물질의 금속 물질로 코팅된 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 조립된 콘택터의 길이 방향으로는 완전히 도전 물질로 둘러싸여짐으로써, 차폐 요소를 제공한다. 하우징과 연결되어 생성되는 가상 접지 면들은 신호 핀(1)의 차폐를 제공하며, 결국에는 다른 신호 핀으로 사용될 수 있어 신호 경로를 따라서 임피던스의 일정한 제어를 잘 달성할 수 있다.

IC 패키지와 인쇄된 회로 기판 사이에 다수의 전기 접속들을 형성하기 위한 본 발명 콘택터의 바람직한 실시예로서, 상기 콘택터는 비도전성 기판 또는 절연 물질인, 바람직하게는 에폭시를 포함하는데, 이는 에폭시에 한정되지는 않는다. 본 발명에 따르면, 상부 및 하부 면들 사이에서 연장되는 복수의 절연 물질(9a, 9b)이 상기 신호 핀(1)이 하우징인, 상부 플레이트(3) 및 하부 플레이트(4)와 연결되는 것을 방지할 수 있도록 배치된다. 상기 에폭시(9a, 9b)의 다른 기능으로는 상기 신호 핀들(1)을 상부 플레이트(3) 및 하부 플레이트(4)와 함께 유지하도록 고정제로서 사용된다.

도 3은 본 발명에 따른 평면도이다(도면에서 Z-축(8)을 참조하여, X-축(6)은 바닥에, Y-축(7)은 오른쪽에 있다). 상기 상부 프로브 핀(1) 내에 형성된 절연 물질(9a)은 종래의 부분적으로 차폐된 콘택터들에서 드러나는 확실한 기계적 문제점들을 해결하는데 사용된다. 콘택터 내부로 삽입되는 상기 절연 물질(9a)은 도전 물질 상에서 제조되며, 상기 핀들(1)을 제 위치로 유지하게 한다.

상부 플레이트(3) 및 하부 플레이트(4)인 하우징은 접지와 연결되기 때문에 상기 신호 핀(1)은 접지와 연결되는 것을 방지하기 위하여 이러한 물질들(9a, 9b)이 필요하다. 따라서, 이러한 배치는 100% 차폐 요소들을 구비한다. 동축 개념에 기반하여, 이러한 비율은 콘택터의 가장 효율적이고 바람직한 RF 실행을 제공한다. 신호 핀(1)에 존재하는 상기 내부 공기 갭(5a)은 삽입 손실 실행을 개선시키는데 더 도움을 준다. 가장 낮은 유전 손실 탄젠트 값(dielectric loss tangent loss value)을 갖는 공기는 삽입과 신호 전송 동안에 야기되는 손실들을 개선시킨다.

도 4는 본 발명의 사시도를 나타낸다(여기에서는 Z-축(8), X-축(6), 및 Y-축(7)이 도시되어 있다). 여기에서 공기 갭(5a, 5b) 사이의 신호 핀(1)을 유지하는 절연 물질들(9a, 9b)의 위치가 상부 플레이트 및 하부 플레이트(3, 4)와 함께 명확하게 보여진다.

도 4는 또한 100% 차폐 요소를 달성하기 위하여 접지 핀(2)과 고립되는 신호 핀(1)의 위치를 나타내는데, 이는 상기 접지 면이 종래의 도 1에 도시된 부분적으로 차폐된 콘택터들과 같이 더 이상 플라스틱의 상부 및 하부 플레이트(3, 4)로 한정되지 않기 때문이다.

본 발명의 바람직한 실시예들의 상술한 설명은 단지 예시의 일부분으로 제공되는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 설계, 구조 및 순서가 첨부된 청구항들에 제시된 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않게 수정될 수 있다.

1', 1: 신호 핀 2: 접지 핀
3', 3: 상부 플레이트 4', 4: 하부 플레이트
5a, 5b: 공기 갭 6: X-축
7: Y-축 8: Z-축
9a, 9b: 절연물질

Claims (8)

1. 신호 핀들(1'), 상부 플레이트(3'), 하부 플레이트(4')를 구성하는 세 개의 플레이트들을 포함하는 콘택터로서,
   상기 콘택터는 수직방향으로 연장되며, 측면으로 서로 반대인 상기 각각의 플레이트들(3', 4') 사이에 측면 너비를 가지며, 도전 물질로 구성되는 향상된 차폐 요소를 갖는 중간 플레이트(9')를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘택터.
2. 상부 및 하부 표면들로 사이에서 연장하는 다수의 절연 물질(9a, 9b)을 포함하는 비도전 물질을 갖는 에코 콘택터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 절연 물질(9a, 9b)은 에폭시(epoxy)인 것을 특징으로 하는 에코 콘택터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 절연 물질(9a, 9b)은, 수직 방향으로 연장되며 측면으로 서로 반대인 각각의 플레이트들(3, 4) 사이에 측면 너비를 갖는 상부 플레이트(3) 및 하부 플레이트(4)로 하우징되는 것을 특징으로 하는 에코 콘택터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 상부 및 하부 플레이트(3, 4)는 도전 물질로 구성되며, 상기 도전 물질은 알루미늄, 또는 금 또는 구리를 포함하는 금속 물질로 코팅된 플라스틱인 것을 특징으로 하는 에코 콘택터.
6. 제4항에 있어서,
   상기 절연 물질 또는 에폭시(9a, 9b)는 접착 효과를 갖는 용기의 형상으로 몰딩되는 유연성을 갖는 것을 특징으로 하는 에코 콘택터.
7. 내부 공기 갭(5a)을 갖는 상부 플레이트(3) 및 내부 공기 갭(5b)을 갖는 하부 프레이트(4)를 포함하는 에코 콘택터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 콘택터는 단일 또는 이중 단부된 프로브 핀을 사용하는 것을 특징으로 하는 에코 콘택터.

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