KR20120112044A

KR20120112044A - 콘택트 프로브 및 그것을 구비한 반도체 소자용 소켓

Info

Publication number: KR20120112044A
Application number: KR1020120028190A
Authority: KR
Inventors: 카츠미 스즈키; 타케유키 스즈키
Original assignee: 야마이치덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-10-11
Also published as: JP5083430B2; CN102738626A; US20120249174A1; CN102738626B; JP2012207994A; US9105994B2; TW201243338A; TWI452301B; KR101288274B1

Abstract

과제
반도체 소자의 전극부에 대한 접촉자의 접촉 저항의 증가를 억제하고, 전극부에 안정적으로 접촉자를 접촉시켜서 반도체 소자의 검사를 원활하며 양호하게 행하는 것이 가능한 콘택트 프로브 및 그것을 구비한 반도체 소자용 소켓을 제공한다.
해결 수단
콘택트 프로브(11)는, 플런저(12)의 선단에 마련되어 반도체 소자의 전극부가 접촉되는 상부 접촉자(13)와, 검사용 기판의 전극부에 접촉되는 하부 접촉자(14)와, 상부 접촉자(13)와 하부 접촉자(14)를 서로 이간하는 방향으로 가세하는 코일 스프링(17)을 구비하고, 플런저(12)는, 축방향으로 관통하는 관통구멍(15)을 갖는 통형상으로 형성되고, 상부 접촉자(13)는, 플런저(12)의 선단에 형성된 산형 형상의 복수의 첨예부(25)를 가지며, 첨예부(25)는, 산의 정점(26)을 통과하는 플런저(12)의 축선에 따른 직선(A)을 경계로 비대칭 형상으로 형성되고, 플런저(12)의 중심측으로 구부러져 있다.

Description

콘택트 프로브 및 그것을 구비한 반도체 소자용 소켓{CONTACT PROBE AND SEMICONDUCTOR DEVICE SOCKET INCLUDING CONTACT PROBE}

본 발명은, 콘택트 프로브 및 콘택트 프로브를 구비한 반도체 소자용 소켓에 관한 것이다.

종래, 전극부로서 솔더볼이나 솔더 범프를 갖는다 IC(집적 회로) 패키지 등의 반도체 소자와 검사 장치의 검사 회로 기판과의 사이를 전기적으로 접속하는 접속자로서 콘택트 프로브가 배설된 반도체 소자용 소켓이 제공되고 있다. 이런 종류의 반도체 소자용 소켓에 배설된 콘택트 프로브로서는, IC 패키지의 솔더볼에 접촉한 플런저와, 솔더볼에 소정의 압력으로 접촉시키기 위한 탄성 가세력을 플런저에 주는 코일 스프링으로 구성되는 것이 사용되고 있다 (예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조).

전극부와 콘택트 프로브와의 사이에서 양호한 전기적 접속을 얻기 위해서는, 전극부 표면에 존재하는 산화 피막을 제거할 필요가 있다. 이를 위해, 콘택트 프로브는, 금속 얇은 판자로부터 프레스 가공에 의해 소정의 형상으로 타발된 판형상(특허 문헌 1 참조), 또는 원주형상(특허 문헌 2 참조)으로 형성된 플런저의 선단에, 복수의 예리한 접점부를 갖는 접촉자를 구비하고 있다. 그리고, 코일 스프링에 의한 탄성 가세력에 의해 플런저의 접촉자가 전극부에 점접촉하여 꽂힘에 의해 산화 피막이 깨져서 양호한 접속을 얻을 수 있다고 되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개2004-152495호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개2003-167001호 공보

그런데, 반도체 소자의 전극부는, 개략 구형상의 솔더볼로 이루어지는 범프이거나, 평판형상의 패드이거나 그 형태는 다양하다. 특히, 범프가 되는 개략 구형상의 솔더볼은, 그 형상도 진정한 구형이라고는 한할 수가 없고, 또한, 위치 정밀도나 크기의 편차도 있다. 이 때문에, 플런저의 접촉자에 마련된 복수의 접점부가 솔더볼에 균일하게 접촉하는 일은 드물고, 접촉에 편차가 생기기 쉽고 불안정하게 되는 경향이 있다. 또한, 솔더의 표면은, 산화 피막으로 덮이여 있을 뿐만 아니라, 이물이 부착하여 있는 일도 있기 때문에, 활성의 솔더에 접촉자를 안정적으로 접촉시키기 위해서는, 큰 압력을 부여하여 전극부에 접촉자를 파고들어가게 하지 않으면 안되어, 전극부를 손상시켜 버릴 우려도 있다.

또한, 콘택트시의 압력에 의해 전극부의 솔더볼에 플런저가 예리한 접촉자를 파고들어가하게 하면, 플런저의 접촉자에 전극부의 솔더나 이물이 전사되는 일이 있는데, 이들의 부착한 솔더나 이물은 제거가 곤란하였다. 특히, 콘택트 동작을 반복한 경우, 플런저의 접촉자에 전사된 솔더의 표면에도 산화 피막이 형성되는 일이 있고, 이 때문에, 산화 피막에 의한 접촉 저항이 증대하여, 양호한 전기적 접속을 유지할 수 없게 될 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 반도체 소자의 전극부에 대한 접촉자의 접촉 저항의 증가를 억제하고, 전극부에 안정적으로 접촉자를 접촉시켜서 반도체 소자의 검사를 원활하며 양호하게 행할 수 있는 콘택트 프로브 및 그것을 구비한 반도체 소자용 소켓을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결할 수 있는 본 발명의 콘택트 프로브는, 플런저의 선단에 마련되어 반도체 소자의 전극부가 접촉되는 상부 접촉자와, 검사용 기판의 전극부에 접촉되는 하부 접촉자와, 상기 상부 접촉자와 상기 하부 접촉자를 서로 이간하는 방향으로 가세하는 탄성 부재를 구비한 콘택트 프로브로서, 상기 플런저는, 축방향으로 관통하는 관통구멍을 갖는 통형상으로 형성되고, 상기 상부 접촉자는, 상기 플런저의 선단에 형성된 산형(山型) 형상의 복수의 첨예부(尖銳部)를 가지며, 상기 첨예부는, 산의 정점(頂点)을 통과한 상기 플런저의 축선에 따른 직선을 경계로 비대칭 형상으로 형성되고, 상기 플런저의 중심측으로 구부러져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘택트 프로브에 있어서, 상기 첨예부는, 산의 정점을 향하여 점차로 두께가 얇게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 콘택트 프로브에 있어서, 상기 첨예부는, 산의 정점을 통과하는 상기 플런저의 축선에 따른 직선에 대해, 산형 형상을 형성하는 능선이 동일측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 콘택트 프로브에 있어서, 상기 하부 접촉자를 갖는 서브플런저를 구비하고, 상기 플런저와 상기 서브플런저가 상기 탄성 부재에 의해 서로 이간하는 방향으로 가세되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 반도체 소자용 소켓은, 상기한 어느 하나의 콘택트 프로브를 구비하고, 반도체 소자의 전극부와 상기 검사용 기판의 전극부를, 상기 콘택트 프로브를 통하여 도통시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘택트 프로브에 의하면, 상부 접촉자의 첨예부가, 산형 형상으로 형성됨과 함께, 산의 정점을 통과하는 플런저의 축선에 따른 직선을 경계로 비대칭 형상으로 형성되어 있기 때문에, 반도체 소자의 전극부를 첨예부의 긴 쪽의 능선에 따라 활주시켜서 선접촉시킬 수 있다. 이에 의해, 반도체 소자의 전극부와 상부 접촉자의 첨예부를 확실하면서 안정적으로 도통시킬 수 있다. 또한, 각 첨예부가, 플랜저의 중심측으로 구부러져서 탄성 변형하기 쉬운 구조이기 때문에, 반도체 소자의 전극부와 콘택트 프로브와의 당초의 접촉 위치가 빗나가 있어도, 첨예부가 탄성 변형함에 의해, 반도체 소자의 전극부와 각 첨예부와의 거리의 차를 흡수할 수 있다. 이에 의해, 반도체 소자의 전극부에 대해 각 첨예부를 흐트러짐 없이 균일하게 접촉시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체 소자용 소켓에 의하면, 반도체 소자의 전극부와 검사용 기판의 전극부를, 콘택트 프로브를 통하여 확실하게 도통시킬 수 있고, 복수회에 걸치는 반도체 소자의 검사의 신뢰성을 유지시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 콘택트 프로브의 한 실시 형태를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1의 콘택트 프로브의 반분을 단면으로 본 측면도.
도 3은 도 1의 콘택트 프로브의 분해 단면도.
도 4는 도 1의 콘택트 프로브를 구성하는 플런저를 도시하는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 측면도.
도 5는 도 1의 콘택트 프로브를 구성하는 플런저의 상방측에서 본 사시도.
도 6은 플런저의 상부 접촉자를 구성하는 첨예부의 형상례를 도시하는 도면으로, (a)부터 (c)는 각각 단면도.
도 7은 본 발명에 관한 반도체 소자용 소켓의 구조의 한 예를 도시하는 단면도.
도 8은 도 7의 반도체 소자용 소켓의 동작을 도시하는 단면도.
도 9는 상부 접촉자에 대한 솔더볼의 접촉 상태를 도시하는 도면으로, (a)부터 (c)는 각각 측면도.
도 10은 플런저의 상부 접촉자의 첨예부의 구부러짐에 관해 도시하는 플런저의 상부 접촉자에서의 단면도.
도 11은 절삭 가공에 의한 플런저의 제조 공정을 도시하는 도면으로, (a)로부터 (e)는 각각 사시도.
도 12는 프레스 가공에 의한 플런저의 제조 공정을 도시하는 도면으로, (a)는 금속판의 평면도 , (b) 및 (c)는 각각 사시도.
도 13은 플런저의 상부 접촉자의 가공을 도시하는 도면으로, (a)부터 (c)는 각각 단면도.
도 14는 플랜저에의 코일 스프링 및 서브플런저의 조립을 도시하는 도면으로, (a)부터 (c)는 각각 단면도.
도 15는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 콘택트 프로브의 플런저를 도시하는 도면으로, (a)는 금속판의 평면도, (b)는 제조된 플런저의 사시도.
도 16은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 콘택트 프로브의 반분을 단면으로 본 측면도.
도 17은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 콘택트 프로브의 플런저를 도시하는 도면으로, (a)부터 (e)는 각각 사시도.

이하, 본 발명에 관한 콘택트 프로브 및 그것을 구비한 반도체 소자용 소켓의 실시의 형태의 예를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 콘택트 프로브(11)는, 도전성을 갖는 금속재료로 형성된 플런저(12)를 구비하고 있다. 이 플런저(12)에는, 그 상단인 선단에 상부 접촉자(13)를 갖고 있다. 또한, 콘택트 프로브(11)는, 하방측에, 하부 접촉자(14)를 갖고 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 플런저(12)는, 축방향으로 관통하는 관통구멍(15)를 갖는 통형상으로 형성되어 있고, 이 플런저(12)의 하방측에는, 서브플런저(16)가 마련되어 있다. 이 서브플런저(16)는, 도전성을 갖는 금속재료로 형성된 것이고, 그 하단부가 하부 접촉자(14)로서 형성되어 있다. .

또한, 콘택트 프로브(11)는, 플런저(12)의 관통구멍(15) 내에, 관통구멍(15)의 지름보다도 약간 작은 외경의 코일 스프링(탄성 부재)(17)이 수용되어 있다. 이 코일 스프링(17)은, 스프링강으로 형성되어 있고, 이 코일스프링(17)의 탄성력에 의해, 플런저(12)에 대해 서브플런저(16)가 후단측으로 가세되어 있다. 이에 의해, 플런저(12)의 상부 접촉자(13)와 서브플런저(16)의 하부 접촉자(14)는, 코일 스프링(17)에 의해 서로 이간하는 방향으로 가세되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 이 플런저(12)의 선단에 마련된 상부 접촉자(13)는, 산형 형상의 복수(본 예에서는 4개)의 첨예부(25)를 갖고 있고, 이 첨예부(25)는, 그 산의 정점(26)을 경계로 하여 양측에 능선(27a, 27b)을 갖고 있다. 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 이 첨예부(25)는, 산의 정점(26)을 통과하는 플런저(12)의 축선에 따른 직선(A)을 경계로 비대칭 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 첨예부(25)의 능선(27a, 27b)은, 그 길이가 다르다. 구체적으로는, 능선(27a)보다도 능선(27b)의 길이가 짧게 되어 있다. 또한, 도 1 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 원통형상으로 형성된 플런저(12)에는, 둘레 방향에 걸쳐서 외주에 돌출하는 플랜지부(22)가 형성되어 있다.

도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 상부 접촉자(13)에서는, 각각이 첨예부(25)가 플런저(12)의 중심측으로 구부러져 있다. 이에 의해, 각 첨예부(25)의 정부(26)를 통과하는 원의 지름은, 플런저(12)에 형성된 관통구멍(15)의 지름보다도 작게 되어 있다. 또한, 이 첨예부(25)의 정부(26)를 통과한 원의 지름은, 코일 스프링(17)의 외경보다도 작게 되어 있다. 따라서 도 2에 도시하는 바와 같이, 코일 스프링(17)은, 그 상단이 상부 접촉자(13)의 첨예부(25)의 내면에 맞닿아서, 플런저(12)의 상단으로부터의 빠져나감이 방지되어 있다. 또한, 첨예부(25)는, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 산의 정점(26)을 향하여 점차로 두께가 얇게 되어 있어도 좋고, 도 6(c)에 도시하는 바와 같이, 외주측으로 팽출하도록 만곡되어 있어도 좋다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 플런저(12)의 하단은, 중심 방향으로 조여져서 지름이 점차로 작아진 조임부(29)로 되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 서브플런저(16)는, 원주형상의 봉형상부(31)와, 이 봉형상부(31)의 축의 중간부에 형성된 플랜지부(32)를 갖고 있고, 봉형상부(31)의 하단부가 하부 접촉자(14)로 되어 있다. 봉형상부(31)는, 코일 스프링(17)의 내경보다도 약간 소경의 외경을 가지며, 플랜지부(32)는, 코일 스프링(17)의 내경보다도 크면서 플런저(12)의 관통구멍(15)의 지름보다 약간 작은 외경을 갖고 있다. 그리고, 이 서브플런저(16)는, 봉형상부(31)의 상단측이 코일 스프링(17)에 삽입되고, 플랜지부(32)가 코일 스프링(17)에 맞대여져 있다. 또한, 서브플런저(16)는, 코일 스프링(17)의 가세력에 대항하여 플런저(12)의 관통구멍(15) 내에 압입되어 수용되고, 플런저(12)의 조임부(29)에 계합되어 플런저(12)의 하단부터의 빠져나감이 방지되어 있다.

그리고, 상기한 바와 같이 구성된 콘택트 프로브(11)에서는, 코일 스프링(17)이 압축된 상태로 플런저(12)의 관통구멍(15) 내에 수용되어 있다. 이에 의해, 플런저(12)와 서브플런저(16)가 코일 스프링(17)에 의해 서로 이간하는 방향으로 가세되고, 상부 접촉자(13)와 하부 접촉자(14)가 서로 이간하는 방향으로 가세되어 있다.

다음에, 복수개의 콘택트 프로브(11)를 구비한 반도체 소자용 소켓에 관해 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 반도체 소자용 소켓(41)은, 프로브 수용 블록(43)을 가지며, 검사용 기판(42)상에, 위치 결정 핀(44)에 의해 위치 결정되어 체결 볼트(45)에 의해 고정되어 있다.

프로브 수용 블록(43)은, 각각 절연성을 갖는 접촉자 배열 기판(51)와 소켓 기판(52)으로 구성되어 있다. 소켓 기판(52)에는, 그 하면측에, 배열 기판 수용 오목부(53)가 형성되어 있고, 이 배열 기판 수용 오목부(53)에 접촉자 배열 기판(51)이 감입되고, 위치 결정 핀(54)으로 위치 결정되어 비스(55)로 체결 고정되어 있다.

소켓 기판(52)에는, 복수의 프로브 수용구멍(61)이 형성되어 있고, 이들의 프로브 수용구멍(61)에는, 하방측부터 콘택트 프로브(11)가 삽입되어 수용되어 있다. 프로브 수용구멍(61)은, 그 축방향의 중간부에 단부(62)가 형성되어 있고, 이 단부(62)를 경계로 하여, 상방측이 플런저(12)의 플랜지부(22)보다도 소경으로 형성되고, 하방측이 플런저(12)의 플랜지부(22)보다도 약간 대경으로 형성되어 있다. 이에 의해, 하방측부터 삽입된 콘택트 프로브(11)는, 플런저(12)의 플랜지부(22)가 단부(62)에 계합하고, 상방측으로의 이동이 규제되어 있다.

소켓 기판(52)에 고정된 접촉자 배열 기판(51)에는, 각 프로브 수용구멍(61)에 대응하는 복수의 접촉자 지지 구멍(65)이 형성되어 있다. 이들의 접촉자 지지 구멍(65)에는, 각 프로브 수용구멍(61)에 수용된 콘택트 프로브(11)의 하부 접촉자(14)가 삽입되어 있다. 이에 의해, 콘택트 프로브(11)의 하부 접촉자(14)가, 접촉자 지지 구멍(65)에 의해 지지되어 검사용 기판(42)의 소정 위치에 배치되어 있다. 검사용 기판(42)에는, 콘택트 프로브(11)의 하부 접촉자(14)의 배치 위치에, 전극부(도시 생략)가 마련되어 있고, 각각의 콘택트 프로브(11)의 하부 접촉자(14)가 도통 접촉되어 있다.

소켓 기판(52)에는, 그 상면측에, 소켓 오목부(67)가 형성되어 있고, 이 소켓 오목부(67)에는, 솔더볼(71)를 갖는 복수의 전극부(72)가 하면측에 마련된 반도체 소자(73)가 상방측부터 수용 가능하게 되어 있다.

상기 구조의 반도체 소자용 소켓(41)으로 반도체 소자(73)를 검사하는 경우는, 소켓 기판(52)의 소켓 오목부(67)에 반도체 소자(73)를 수용시킨다. 이 상태에서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 가압체(75)로 반도체 소자(73)를 하방으로 가압한다. 그러면, 반도체 소자(73)가 소켓 오목부(67)에 압입되어, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이, 전극부(72)를 구성하는 각 솔더볼(71)이 대응하는 콘택트 프로브(11)의 상부 접촉자(13)에 근접하고, 그 후, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 솔더볼(71)이 상부 접촉자(13)에 꽉 눌려서 접촉한다.

이와 같이, 콘택트 프로브(11)의 상부 접촉자(13)에 솔더볼(71)이 꽉 눌리면, 콘택트 프로브(11)에는, 축방향에 따른 압축력이 부여되고, 전술한 코일 스프링(17)이 압축된다. 따라서 코일 스프링(17)의 탄성력이 커지고, 이 코일 스프링(17)의 탄성력으로 콘택트 프로브(11)의 하부 접촉자(14)가 검사용 기판(42)의 전극부에 꽉 눌린다.

콘택트 프로브(11)의 상부 접촉자(13)의 첨예부(25)는, 산형 형상으로 형성되고, 게다가, 도 1 및 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 산의 정점(26)을 통과하는 플런저(12)의 축선에 따른 직선(A)을 경계로 비대칭 형상으로 형성되어 있기 때문에, 상부 접촉자(13)에 꽉 눌리는 솔더볼(71)에 대한 첨예부(25)의 정부(26)의 파고들어감이 거의 없는 상태로 억제된다. 이에 의해, 솔더볼(71)은, 첨예부(25)의 긴 쪽의 능선(27a)에 따라 축방향괴 교차하는 방향으로 변위한다. 따라서 솔더볼(71)과 각 첨예부(25)는, 서로 꽉 눌리면서, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 미소하게활주하게 된다. 이에 의해, 솔더볼(71)의 표면 또는 각 첨예부(25)의 표면이 산화 피막으로 덮이여 있거나, 솔더볼(71)의 표면 또는 각 첨예부(25)의 표면에 이물이 부착하거나 하고 있다고 하여도, 솔더볼(71)과 첨예부(25)의 사이에서는, 서로 활주함으로써, 산화 피막이나 이물이 제거된다. 따라서, 솔더볼(71)의 활성의 솔더 부분과 상부 접촉자(13)의 첨예부(25)의 긴 쪽의 능선(27a)의 일부 (도 5중 화살표 부분)이 선접촉하고, 확실하면서 안정적으로 도통된다.

또한, 각 첨예부(25)는, 플런저(12)의 중심측으로 구부러져 있기 때문에, 도 10에 도시하는 바와 같이, 각 첨예부(25)는 솔더볼(71)이 꽉 눌려서 내측(도 10 화살표 방향)으로 탄성 변형한다. 그리고, 솔더볼(71)과 콘택트 프로브(11)가 빗나가 있으면, 큰 하중이 작용하는 첨예부(25)가 다른 첨예부(25)보다도 크게 내측으로 탄성 변형함에 의해, 솔더볼(71)과 각 첨예부(25)와의 거리의 차가 흡수되고, 솔더볼(71)에 대해 각 첨예부(25)가 편차 없이 균일하게 접촉한다. 이에 의해, 반도체 소자(73)의 전극부(72)와 검사용 기판(42)의 전극부가 콘택트 프로브(11)를 끼우고 확실하게 도통되고, 반도체 소자(73)의 검사가 가능해진다.

이와 같이, 상기 실시 형태에 관한 콘택트 프로브에 의하면, 상부 접촉자(13)의 첨예부(25)가, 산형 형상으로 형성되고, 게다가, 산의 정점(26)을 통과하는 플런저(12)의 축선에 따른 직선(A)을 경계로 비대칭 형상으로 형성되어 있기 때문에, 솔더볼(71)를 첨예부(25)의 긴 쪽의 능선(27a)에 따라 활주시켜서 선접촉시킬 수 있다. 이에 의해, 솔더볼(71)의 활성의 솔더 부분과 상부 접촉자(13)의 첨예부(25)를 확실하면서 안정적으로 도통시킬 수 있다.

또한, 각 첨예부(25)가, 플런저(12)의 중심측으로 구부러져 있기 때문에 중심측으로 탄성 변형하기 쉽다. 그 때문에, 솔더볼(71)과 콘택트 프로브(11)가 빗나가 있어도, 첨예부(25)가 탄성 변형함에 의해, 솔더볼(71)과 각 첨예부(25)와의 거리의 차를 흡수할 수 있고, 솔더볼(71)에 대해각 첨예부(25)를 편차 없이 균일하게 접촉시킬 수 있다.

특히, 첨예부(25)를, 산의 정점(26)을 향하여 점차로 두께가 적어지는 형상으로 하면, 더욱 탄성 변형하기 쉬운 구조가 되어, 솔더볼(71)에 대한 각 첨예부(25)의 접촉 상태의 더한층의 균일화를 도모할 수 있다.

그리고, 이 콘택트 프로브(11)를 구비한 반도체 소자용 소켓(41)에 의하면, 반도체 소자(73)의 전극부(72)와 검사용 기판(42)의 전극부를, 콘택트 프로브(11)를 끼우고 확실하게 도통시킬 수 있다. 따라서 복수회에 걸치는 반도체 소자(73)의 검사의 신뢰성을 유지시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 콘택트 프로브(11)는, 절삭 가공 또는 프레스 가공에 의해 플런저(12)를 가공하고, 또한, 코일 스프링(17) 및 서브플런저(16)를 조립함에 의해 비교적 용이하게 제조할 수 있다. 다음에, 콘택트 프로브(11)의 제조 방법의 한 예의 개요를 설명한다.

(1) 플런저(12)의 가공에 관해(절삭 가공의 경우) 도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 구리 또는 철계 등의 금속의 봉재의 일단에, 선반 등을 이용하여 코일 스프링(17)이 삽입 가능한 관통구멍(15)을 형성하고, 플런저(12)가 되는 원통체(81)를 제작한다. 이 때, 원통체(81)의 두께는, 반도체 소자(73)의 검사시에 작용하는 하중에 대해 충분한 강도를 갖는 두께로 한다. 도 11(b)에 도시하는 바와 같이, 상부 접촉자(13)가 된 원통체(81)의 선단부를 테이퍼 형상으로 절삭한다. 도 11(c)에 도시하는 바와 같이, 테이퍼 형상으로 형성한 원통체(81)의 선단부를 절삭하여, V자형상의 칼집(切入)(82)을 형성한다.

도 11(d)에 도시하는 바와 같이, 원통체(81)를 회전시키면서 복수 개소에 V자형상의 칼집(82)을 형성하고, 산형 형상의 복수의 첨예부(25)를 형성한다. 이 때, 첨예부(25)는, 산의 정점(26)을 통과하는 플런저(12)가 되는 원통체(81)의 축선에 따른 직선(A)(도 1 및 도 4 참조)을 경계로 비대칭 형상이 되도록 형성한다.

도 11(e)에 도시하는 바와 같이, 원통체(81)의 선단부에 대해 구부림 가공을 행하여, 각각의 첨예부(25)를 원통체(81)의 중심측을 향하여 구부린다. 그 후, 봉체로부터 원통체(81)를 절리하여 플런저(12)로 하고, 이 플런저(12)에 대해, 재질에 응하여 니켈 도금 또는 금(金)도금 등의 각종의 표면 처리를 행한다.

(프레스 가공의 경우)

도 12(a)에 도시하는 바와 같이, 구리 또는 철계 등의 금속판(85)에 대해, 프레스 가공기 등을 이용하여 금형에 의해 타발(打拔) 가공을 행한다. 금속판(85)으로서는, 반도체 소자(73)의 검사시에 작용하는 하중에 대해 충분한 강도를 갖는 판두께의 것을 이용한다. 이 타발 가공에 의해, 금속판(85)의 한쪽 언저리에, 복수의 V자현상의 칼집(86)을 형성하고, 산형 형상의 복수의 첨예부(25)를 형성한다. 이 때, 첨예부(25)는, 좌우 비대칭 형상이 되도록 형성하다.

도 12(b)에 도시하는 바와 같이, 금속판(85)에 구부림 가공을 시행함에 의해, 코일 스프링(17)이 삽입 가능한 관통구멍(15)을 갖는 원통형상으로 형성한다. 도 12(c)에 도시하는 바와 같이, 금속판(85)으로 이루어지는 원통체의 선단부에 대해 구부림 가공을 행하여, 각각의 첨예부(25)를 원통체의 중심측을 향하여 구부려, 플런저(12)로 한다. 그 후, 이 플런저(12)에 대해, 재질에 응하여 니켈 도금 또는 금도금 등의 각종의 표면 처리를 행한다.

(2) 첨예부의 구부림 가공에 관해 플런저(12)의 상부 접촉자(13)를 구성하는 첨예부(25)를 플런저(12)의 중심측으로 구부리는 구부림 가공으로서는, 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 성형 치구(91)를 이용한다. 이 성형 치구(91)에는, 성형 오목부(92)가 형성되어 있다. 이 성형 오목부(92)는, 내부의 저부측을 향하여 점차로 좁아지는 테이퍼벽(93)을 갖고 있다.

그리고, 도 13(b)에 도시하는 바와 같이, 성형 치구(91)의 성형 오목부(92)에 플런저(12)의 선단부를 압입한다. 그러면, 플런저(12)의 선단의 첨예부(25)가 성형 오목부(92)의 테이퍼벽(93)에 따라 구부러진다. 이에 의해, 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, 플런저(12)의 중심측에 향하여 구부러진 첨예부(25)를 갖는 플런저(12)를 얻을 수 있다.

(3) 조립 공정에 관해 제작한 플런저(12)코일 스프링(17) 및 서브플런저(16)를 조립하는데는, 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, 조립 치구(95)를 이용한다. 이 조립 치구(95)에는, 코킹 오목부(96)가 형성되어 있다. 이 코킹 오목부(96)는, 저부측을 향하여 점차로 좁아지는 코킹벽(97)를 갖고 있다. 또한, 코킹 오목부(96)의 저부에는, 지지 오목부(98)가 형성되어 있다.

이 조립 치구(95)를 이용하여 조립하는데는, 우선, 플런저(12)의 하단측부터 관통구멍(15)에 코일스프링(17) 및 서브플런저(16)를 차례로 삽입한다. 다음에, 도 14(b)에 도시하는 바와 같이, 조립 치구(95)의 코킹 오목부(96)에 서브플런저(16)측을 압입한다. 그러면, 우선, 서브플런저(16)의 하부 접촉자(14)가 지지 오목부(98)의 저부에 맞닿는다 이에 의해 하방으로의 이동이 규제된다. 이에 의해, 서브플런저(16)가, 코일 스프링(17)를 압축하면서 플런저(12)의 관통구멍(15) 내로 들어간다.

조립 치구(95)에 더욱 압입하면, 플런저(12)의 하단부가 코킹 오목부(96)의 코킹벽(97)에 따라 구부러진다. 이에 의해, 도 14(c)에 도시하는 바와 같이, 플런저(12)의 하단부가 코킹되어 조임부(29)가 형성되고, 플런저(12)에 코일 스프링(17) 및 서브플런저(16)가 조립된 콘택트 프로브(11)가 얻어진다.

이와 같이, 콘택트 프로브(11)는, 상기한 바와 같이, 플런저(12)를 절삭 가공 또는 프레스 가공의 어느 가공 방법에 의해서도 용이하게 제작할 수 있다. 따라서 예를 들면, 소량 생산 또는 대량 생산 등의 생산 상황에 응하여 최적의 가공 방법을 선택하여 효율적으로 제조할 수 있고, 불필요한 금형을 제작함에 의한 비용 상승 등을 방지할 수 있다.

또한, 콘택트 프로브(11)의 첨예부(25)의 형상으로서는, 상기 실시 형태의 것으로 한정되지 않는다. 도 15(a), (b)에 도시하는 바와 같이, 첨예부(25)로서는, 산의 정점(26)을 통과한 플런저(12)의 축선에 따른 직선(A)에 대해, 산형 형상을 형성하는 능선(27a, 27b)이 동일측에 배치되어 있는 형상이라도 좋다. 이와 같은 형상의 첨예부(25)로 이루어지는 상부 접촉자(13)를 갖는 콘택트 프로브(11)에서는, 반도체 소자(73)의 검사시에 작용하는 하중에 의한 첨예부(25)의 탄성 변형이 더욱 생기기 쉬워져서, 솔더볼(71)과의 더한층의 균일한 접촉 상태를 얻을 수 있다.

이 같은 첨예부(25)를 갖는 플런저(12)를 제작하는 경우도, 도 15(a)에 도시하는 바와 같이, 타발 가공에 의해, 금속판(85)의 한쪽 언저리에, 복수의 v자형상의 갈집(86)을 형성하고, 산형 형상의 복수의 첨예부(25)를 형성한다. 이 때, 첨예부(25)는, 좌우 비대칭 형상이 되고, 게다가, 정점(26)을 통과한 직선(A)에 대해 산형 형상을 형성하는 능선(27a, 27b)이 동일측에 배치되도록 형성한다. 그리고, 도 15(b)에 도시하는 바와 같이, 금속판(85)에 구부림 가공을 시행함에 의해, 코일 스프링(17)이 삽입 가능한 관통구멍(15)을 갖는 원통형상으로 형성한다.

상기 실시 형태에서는, 하부 접촉자(14)를 갖는 서브플런저(16)를 구비한 경우를 예시하였지만, 서브플런저(16)를 마련하지 않는 구성도 채용할 수 있다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 이 콘택트 프로브(11)는, 서브플런저(16)에 대신하여 코일 스프링(17)의 하단부분을 하부 접촉자(14)로 한 것이다.

구체적으로는, 코일 스프링(17)의 하단부에, 그 감기 지름을 작게 하면서 축방향으로 밀착시켜서 봉형상부(17a)를 형성하고, 이 봉형상부(17a)를 플런저(12)의 하단부터 돌출시키고 있다. 그리고, 이 콘택트 프로브(11)에서는, 코일 스프링(17)의 봉형상부(17a)가 하부 접촉자(14)로서 기능한다. 이와 같은 구조의 콘택트 프로브(11)에 의하면, 부품 갯수의 삭감에 의한 비용 저감을 도모할 수 있다.

또한, 플런저(12)의 상부 접촉자(13)를 구성하는 첨예부(25)의 수는, 복수라면 좋고, 4개로 한정되지 않는다. 예를 들면, 4개보다도 적은 첨예부(25)를 갖는 상부 접촉자(13)으로서, 도 17(a)에 도시하는 바와 같이, 2개의 첨예부(25)를 대향 위치에 형성하거나, 또는, 도 17(b)에 도시하는 바와 같이, 3개의 첨예부(25)를 둘레 방향에 등간격으로 형성하여도 좋다.

또한, 4개보다도 많은 첨예부(25)를 갖는 상부 접촉자(13)로서, 도 17(c)에 도시하는 바와 같이, 5개의 첨예부(25)를 둘레방향으로 등간격으로 형성하거나, 도 17(d)에 도시하는 바와 같이, 6개의 첨예부(25)를 둘레방향으로 등간격으로 형성하거나, 나아가서는, 도 17(e)에 도시하는 바와 같이, 8개의 첨예부(25)를 둘레방향으로 등간격으로 형성하여도 좋다.

11 : 콘택트 프로브
12 : 플런저
13 : 상부 접촉자
14 : 하부 접촉자
15 : 관통구멍
16 : 서브플런저
17 : 코일 스프링(탄성 부재)
25 : 첨예부
26 : 정점
27a, 27b : 능선
41 : 반도체 소자용 소켓
42 : 검사용 기판
71 : 솔더볼(전극부)
72 : 전극부
73 : 반도체 소자
A : 직선

Claims

플런저의 선단에 마련되어 반도체 소자의 전극부가 접촉되는 상부 접촉자와, 검사용 기판의 전극부에 접촉되는 하부 접촉자와, 상기 상부 접촉자와 상기 하부 접촉자를 서로 이간하는 방향으로 가세하는 탄성 부재를 구비한 콘택트 프로브로서,
상기 플런저는, 축방향으로 관통하는 관통구멍을 갖는 통형상으로 형성되고,
상기 상부 접촉자는, 상기 플런저의 선단에 형성된 산형 형상의 복수의 첨예부를 가지며,
상기 첨예부는, 산의 정점을 통과하는 상기 플런저의 축선에 따른 직선을 경계로 비대칭 형상으로 형성되고, 상기 플런저의 중심측으로 구부러져 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
제 1항에 있어서,
상기 첨예부는, 산의 정점을 향하여 점차로 두께가 얇게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 첨예부는, 산의 정점을 통과하는 상기 플런저의 축선에 따른 직선에 대해, 산형 형상을 형성하는 능선이 동일측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 하부 접촉자를 갖는 서브플런저를 구비하고, 상기 플런저와 상기 서브플런저가 상기 탄성 부재에 의해 서로 이간하는 방향으로 가세되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
제 3항에 있어서,
상기 하부 접촉자를 갖는 서브플런저를 구비하고, 상기 플런저와 상기 서브플런저가 상기 탄성 부재에 의해 서로 이간하는 방향으로 가세되어 있는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
제 1항 또는 제 2항에 기재된 콘택트 프로브를 구비하고, 반도체 소자의 전극부와 상기 검사용 기판의 전극부를, 상기 콘택트 프로브를 통하여 도통시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 소켓.
제 3항에 기재된 콘택트 프로브를 구비하고, 반도체 소자의 전극부와 상기 검사용 기판의 전극부를, 상기 콘택트 프로브를 통하여 도통시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 소켓.
제 5항에 기재된 콘택트 프로브를 구비하고, 반도체 소자의 전극부와 상기 검사용 기판의 전극부를, 상기 콘택트 프로브를 통하여 도통시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 소켓.