KR20150139092A - 테스트 장치의 커넥터 시스템에 구비되는 커넥터 어셈블리, 커넥터 서브어셈블리 및 커넥터 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 상부판에 구비되어 프로브 카드의 접촉 단자에 접촉되며; 상하 방향으로 통공이 형성된 어셈블리본체와, 회로패널을 어셈블리본체에 결합시키는 결합수단과, 결합수단에 의하여 상기 어셈블리본체에 설치되며 통공에 삽입된 케이블에 연결된 판상의 회로패널과, 커넥터본체와 커넥터본체에 2열로 구비되는 복수의 커넥터 핀으로 이루어져 케이블의 반대쪽에서 상기 회로패널에 결합되는 커넥터 서브어셈블리로 이루어지는 커넥터 어셈블리, 커넥터 어셈블리에 구비되는 커넥터 서브어셈블리 및 커넥서 서브어셈블리를 이루는 커넥터 핀에 관한 것이다.

Description

테스트 장치의 커넥터 시스템에 구비되는 커넥터 어셈블리, 커넥터 서브어셈블리 및 커넥터 핀{A Connector Assembly, A Connector Subassembly And A Connector Pin For Test Apparatus}

본 발명은 반도체 등이 테스트 되는 테스트 장치의 커넥터 시스템에 구비되는 커넥터 어셈블리, 커넥터 서브어셈블리 및 커넥터 핀에 관한 것이다.

웨이퍼는 패키지 공정을 위한 절삭단계로 들어가기 전에 형성된 각 반도체 칩들의 전기적 특성을 테스트 장치를 이용하여 측정하여 그 양, 불량을 검수한다. 이러한 테스트 장치는 반도체 웨이퍼가 놓여 지는 지지대와, 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상부판이 장착되는 베이스 유닛과, 역시 상부판의 하측에 장착되고 탐침부와 인쇄회로기판을 갖는 프로브 카드와 상부판과 프로브 카드를 탈부착 가능하게 결합하는 커넥터 및 베이스 유닛과 연결된 테스터를 포함한다. 테스터로부터 발생된 테스트 신호는 베이스 유닛에 장착된 상부판과, 암 커넥터가 상부판과 연결되고, 숫 커넥터가 프로브 카드의 인쇄회로 기판과 연결된 무삽입력 커넥터의 연결 접촉단자들을 통하여 프로브 카드에 전달된다. 그리고 일측이 프로브 카드에 형성된 인쇄회로 기판에 연결되며 타측이 반도체 칩의 패드에 접촉되는 탐침부에 의하여 반도체 칩에 테스트 신호를 전달하게 되며, 반도체 칩을 통과한 테스트 신호는 위와 반대의 경로로 테스터에 전달되어 반도체 칩의 양, 불량을 검수하게 된다.

도 1은 프로브 카드와 상부판이 장착된 반도체 테스트 장치의 개략도이다. 반도체 테스트 장치는 복수의 칩(미도시)이 형성된 반도체 기판(10)이 놓여지는 지지대(11)와, 지지대(11)의 상부로에서 소정거리 이격되어 설치되며 하측에 프로브 카드(12)와 상부판(13)이 장착되는 베이스 유닛(14)과, 일측이 프로브 카드(12)의 인쇄회로기판(12a)과 연결되고 타측이 반도체 기판(10)상의 칩 패드(미도시)와 전기적으로 접촉하는 탐침부(12b)와, 상부판(13)과 프로브 카드(12)를 탈부착 가능하게 결합하는 커넥터(30, 40)와, 베이스 유닛(15)에 연결되어 반도체 칩(미도시)의 전기적 특성을 검수하는 테스터(16)를 포함한다. 상기 지지대(11)와 베이스 유닛(15)은 상호 근접이동이 가능하므로, 반도체 칩의 전기적 특성을 측정하기 위하여 탐침부(12b)를 반도체 기판(10)에 근접하여 반도체 칩의 단자용 패드와 접촉할 수 있다.

도 2는 프로브 카드(12)를 나타낸 평면도로서, 인쇄회로 기판(12a)의 중앙영역에 형성되어 있는 탐침부(도 1의 12b)를 생략하고 도시하였다. 도 2를 참조하면, 프로브 카드(12)의 인쇄회로기판(12a)은 원형 판상이고 판면 상에는 복수의 연결부(20)들이 배치되어 있다. 이러한 연결부(20)들은 인쇄회로기판(12a)의 판면을 네 개의 사분면으로 나누어 각 사분면에 인쇄회로기판(12a)의 중앙 원점(O)으로부터 소정거리 이격되어 원호의 가장자리에 인접한 부분에 각각 배치되어 있다. 상기 연결부(20)는 긴 직사각형으로 형성되어 있고 이들 연결부(20)에는 탐침부(도 1의 12b)에 형성된 탐침들과 연결 접촉될 수 있도록 복수의 접촉핀(미도시)들이 연결부(20)의 서로 대향하는 긴 변들의 양측을 따라 인쇄회로기판(12a) 판면에 형성되어 있다. 직사각형으로 형성된 연결부(20)의 중앙 영역에는 길이방향을 따라 판면으로부터 소정깊이로 형성된 복수의 고정홀(21)이 형성되어 있다.

도 3은 프로브 카드와 상부판을 결합시키는 커넥터의 숫 커넥터를 나타낸 사시도로서, 숫 커넥터(30)의 몸체(31)는 연결부(도 1의 20)와 같이 직사각형으로 형성되어 있다. 연결부(도 1의 20) 표면과 접하여 결합되는 숫 커넥터(30) 몸체(31)의 하부면에는 연결부(도 2의 21)의 고정홀(도 2의 22)에 삽입고정되는 복수의 고정핀(33)들이 형성되어 있고, 숫 커넥터(30) 몸체(31)의 상부영역에는 숫 커넥터(30) 몸체(31)의 상부면으로부터 소정높이 돌출된 숫 결합부(32)가 형성되어 있다. 상기 숫 결합부(32)의 장축 양측면에는 숫 커넥터(30)의 길이 방향을 따라 복수의 제 1연결 접촉단자(34)가 형성되어 있으며, 이 제 1연결 접촉단자(34)는 일측이 긴 장방형의 전도성 금속재질로 되어있다. 제 1연결 접촉단자(34)는 숫 결합부(32)의 상부면에서부터 숫 커넥터의 몸체(31)를 관통하여 숫 커넥터 몸체(31)의 하부면까지 연장 형성되어 있으며, 연결부(도 2의 20)에 형성된 접촉핀(미도시)들과 접촉하여 상부판(도 1의 13)에 전기적 신호를 전달하는 역할을 한다.

도 4는 프로브 카드와 상부판을 결합시키는 커넥터의 암 커넥터를 나타낸 사시도로서, 암 커넥터(40)는 일측이 상부판(도 1의 13)에 장착되어 있고, 타측은 프로브 카드(도 1의 12)에 장착된 숫 커넥터의 숫 결합부(도 3의 32)가 삽입되어 결합될 수 있도록 소정의 공간을 형성한 암 결합부(42)가 마련되어 있다. 상기 암 결합부(42)는 숫 결합부(도 3의 32)의 모양에 맞추어 직사각형으로 형성되어 있고, 내측 면에는 숫 결합부(도 3의 32)의 외측 면에 형성된 제1연결 접촉단자(도 3의 34)들에 대응하여 연결 접촉되는 제2연결 접촉단자(43)가 길이 방향을 따라서 복수로 형성되어 있다. 제2연결 접촉단자(43) 역시 일측이 긴 장방형의 전도성 금속편으로 형성되어 있고, 반도체 기판(도 1의 10)의 칩으로부터 전달되는 전기적 신호를 제 1연결 접촉단자(도 3의 34)로부터 전달받아 테스터(도 1의 16)로 전달해주는 역할을 한다. 따라서 상부판(도 1의 13)에 연결된 암 커넥터(도 4의 40)와 프로브 카드(12)의 인쇄회로기판(도 2의 12)에 연결된 숫 커넥터(도 3의 30)가 결합함에 따라, 탐침부(12b)에 의해 전달되는 테스트 신호가 프로브 카드(12)와 상부판(도 1의 13)을 거쳐 테스터(도 1의 16)에 전달되게 된다.

대한민국 등록번호 제10-0902376호 등록특허공보에는 커넥터가 기재되어 있다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 커넥터(300)는 숫 커넥터(30)의 플러그(32)가 삽입-인출되는 공간(42)을 제공하는 하우징(41), 플러그(32)로부터 소정 간격 이격 배치되는 커넥터 핀(43), 플러그(32)에 구비된 콘택트 핀(접촉 단자)과 단속적으로 접촉하도록 커넥터 핀(43)을 가압시키는 가압부재(45b)와 가압부재(45b)를 선택적으로 구동시키는 구동부재(45a)로 이루어진 가압수단(45)을 포함한다.

상기와 같은 종래 기술에 의한 테스트 장치의 커넥터 시스템은 프로브 카드(12)에 구비되는 숫 커넥터(30)가 돌출되며, 상부판(40)에 구비되는 암 커넥터(40)로 삽입되어 연결되는 구조이므로 서로 접촉되는 부피를 가져야 하므로 제한된 공간에서 제1연결 접촉단자(34)와 제2연결 접촉단자(43)의 개수를 충분하게 많게 할 수 없는 문제점이 있었다. 그리고 암 커넥터(40)는 숫 커넥터(30)가 삽입되어 접촉되는 구조이므로 서로 마주하여 접촉되는 커넥터 구조에서는 사용될 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개 제10-2005-0087566호 공개특허공보 대한민국 등록번호 제10-0902376호 등록특허공보

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 삽입되지 않고 마주하여 접촉되는 구조로 동일 면적이 더 많은 접점을 형성하는 것이 가능하며, 접촉할 때 충격이 흡수될 수 있으며, 반복 사용에도 커넥터 핀이 이탈되는 것이 방지될 수 있는 커넥터 어셈블리, 커넥터 서브어셈블리 및 커넥터 핀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명은 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 상부판에 구비되어 프로브 카드의 접촉 단자에 접촉되며; 상하 방향으로 통공이 형성된 어셈블리본체와, 회로패널을 어셈블리본체에 결합시키는 결합수단과, 결합수단에 의하여 상기 어셈블리본체에 설치되며 통공에 삽입된 케이블에 연결된 판상의 회로패널과, 커넥터본체와 커넥터본체에 2열로 구비되는 복수의 커넥터 핀으로 이루어져 케이블의 반대쪽에서 상기 회로패널에 결합되는 커넥터 서브어셈블리로 이루어지는 커넥터 어셈블리를 제공한다.

상기에서, 상하 방향으로 관통된 커넥터 삽입부가 형성되며 상기 결합수단에 결합된 안내부재를 더 포함하며, 회로패널에 결합되어 구비되는 커넥터 서브어셈블리는 커넥터 삽입부에 삽입되어 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 어셈블리본체에는 하향 개구된 결합공이 서로 이격되어 오목하게 복수개 형성되고, 각 결합공에 연통되도록 측방으로 결합핀공이 복수개 관통 형성되며; 상기 결합수단은 상기 결합공에 삽입되는 제2 탄성체와, 측방에 오목하게 걸림턱부가 형성되며 상기 제2 탄성체를 가압하며 걸림턱부가 결합공 내에 위치하도록 결합공에 삽입되는 복수의 결합부재와, 상기 결합핀공에 삽입되어 걸림턱부에 걸리도록 구비되는 복수의 결합핀으로 이루어지고, 상기 결합핀공은 걸림턱부 내에서 상하 방향으로 유격을 가지며; 회로패널의 양측은 결합공 외측에서 상기 결합부재에 고정되어 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 어셈블리본체에는 하향 개구된 결합공이 서로 이격되어 오목하게 복수개 형성되고, 각 결합공에 연통되도록 측방으로 결합핀공이 복수개 관통 형성되며; 상기 결합수단은 상기 결합공에 삽입되는 제2 탄성체와, 측방에 오목하게 걸림턱부가 형성되고 회로패널이 결합되는 부분을 지나 연장턱부를 형성하며 연장된 중공의 결합연장부가 구비되며 상기 제2 탄성체를 가압하며 걸림턱부가 결합공 내에 위치하도록 결합공에 삽입되는 복수의 결합부재와, 상기 결합핀공에 삽입되어 걸림턱부에 걸리도록 구비되는 복수의 결합핀으로 이루어지고, 상기 결합핀공은 걸림턱부 내에서 상하 방향으로 유격을 가지며; 회로패널의 양측은 결합공 외측에서 상기 결합부재에 고정되어 구비되며; 상기 안내부재에는 커넥터 삽입부의 측방에 위치하며 상하로 관통된 복수의 체결공이 형성되고, 각 체결공의 상부로 돌출된 돌출중공부가 구비되며; 체결공을 통하여 체결나사가 삽입되어 연장부에 체결되면서 안내부재가 결합부재에 결합되며, 상기 안내부재와 결합부재 사이에 일측은 돌출중공부가 삽입되고 타측으로는 결합연장부가 삽입되어 양측에서 가압되는 제1 탄성체가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 체결나사 중 하나 이상은 머리부로부터 돌출된 구조를 가지며, 단부가 안내부재의 단면으로부터 돌출된 제1 가이드핀인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 복수의 커넥터 어셈블리가 구비된 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 커넥터 어셈블리를 이루어 프로브 카드의 접촉 단자에 접촉되며; 양측으로 길이 방향을 따라 이격되어 복수의 커넥터본체부가 구비되어 커넥터본체부 사이에 슬릿홈이 형성된 합성수지로 이루어진 커넥터 본체와, 상기 슬릿홈에 삽입되어 커넥터 본체에 결합되는 전도성인 복수의 커넥터 핀으로 이루어진 커넥터 서브어셈블리를 제공한다.

상기에서, 커텍터 본체의 커넥터본체부의 측면에는 하나 이상의 오목부가 형성되며, 슬릿홈에 커넥터 핀이 삽입되고 커넥터본체부가 열가압되어 오목부의 양측 돌출부분이 슬릿홈의 측방 개구 쪽으로 변형되면서 슬릿홈에 삽입된 커넥터 핀의 이탈이 방지되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 커텍터본체부는 커넥터본체부 사이에 위치하는 커넥터연결부에 의하여 연결되며; 상기 커넥터연결부에는 서로 배향하여 양측으로 개구되어 커넥터 핀이 삽입되는 핀삽입부가 형성되며, 커넥터본체부보다 하방으로 돌출된 지지돌부가 구비되며; 커넥터연결부의 핀삽입부에 삽입되어 구비되는 핀은 지지돌부보다 하향 돌출되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 복수의 커넥터 어셈블리가 구비된 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 커넥터 어셈블리에 구비되며; 상하 방향으로 연장된 핀본체부와, 상기 핀본체부의 일측 단부에서 측방으로 돌출된 제1 돌기부와, 상기 핀본체부의 타측 단부에 구비되는 탄성변형부와, 상기 제1 돌기부와 탄성변형부 사이에서 제1 돌기부의 돌출 방향으로 돌출된 제2 돌기부로 이루어지며; 상기 제2 돌기부가 커넥터 어셈블리로 삽입되어 결합되는 커넥터 핀을 제공한다.

상기에서, 탄성변형부는 제1 돌기부의 돌출 방향을 향하도록 절곡된 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부의 단부에서 피본체부의 길이 방향이고 제2 돌기부와 반대쪽으로 연장되도록 절곡된 제2 절곡부와, 상기 제2 절곡부로부터 제2 돌기부의 돌출 방향과 반대 방향을 향하여 제2 절곡부와 예각을 이루어 연장되는 제3 절곡부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제3 절곡부의 단부에서 핀본체부를 향하도록 절곡된 제4 절곡부를 더 포함하며; 제4 절곡부는 단부로 갈수록 제2 절곡부와 가까워지도록 경사지게 연장된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 제3 절곡부와 제4 절곡부의 연결 부분에는 면적이 증가하는 형태를 가지며 프로브 카드의 접촉 단자와 접촉되는 핀돌부가 구비되며, 상기 핀돌부는 핀본체부의 중심선이 연장되는 선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리, 커넥터 서브어셈블리 및 커넥터 핀에 의하면, 커넥터가 삽입되지 않고 마주하여 접촉되는 구조로 동일 면적이 더 많은 접점을 형성하는 것이 가능하며, 접촉할 때 충격이 흡수될 수 있으며, 반복 사용에도 커넥터 핀이 이탈되는 것이 방지될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 프로브 카드와 상부판이 장착된 반도체 테스트 장치의 개략도이며,
도 2는 프로브 카드를 나타낸 평면도이며,
도 3은 프로브 카드와 상부판을 결합시키는 커넥터의 숫 커넥터를 나타낸 사시도이며,
도 4는 프로브 카드와 상부판을 결합시키는 커넥터의 암 커넥터를 나타낸 사시도이며,
도 5는 숫 커넥터와 암 커넥터의 결합을 설명하기 위하여 도시한 단면도이며,
도 6 및 도 7은 커넥터의 구동부재와 가압부재의 동작을 설명하기 위하여 도시한 단면도이며,
도 8은 본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리가 장착되는 테스트 장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도이며,
도 9는 도 8에 도시한 상부판의 사시도이며,
도 10은 도 8에 도시한 프로브 카드의 사시도이며,
도 11은 도 10의 A부를 확대 도시한 것이며,
도 12는 상부판에 구비되는 본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리를 도시한 사시도이며,
도 13은 도 12에 도시한 커넥터 어셈블리의 일부 확대 사시도이며,
도 14는 도 12에 도시한 커넥터 어셈블리의 일부 구성 분해 사시도이며,
도 15는 도 12에 도시한 커넥터 어셈블리의 일부 구성 분해 사시도이며,
도 16은 본 발명에 따르는 커넥터 서브어셈블리를 도시한 분해 사시도이며,
도 17은 본 발명에 따르는 커넥터 핀을 도시한 사시도이며,
도 18은 커넥터 본체를 도시한 평면도이며,
도 19는 도 18의 A-A선에 따른 단면도이며,
도 20은 도 18의 A-A선에 따른 단면도로서 커넥터 핀이 결합된 상태를 도시한 것이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리, 커넥터 서브어셈블리 및 커넥터 핀에 대하여 상세하게 설명한다.

도 8은 본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리가 장착되는 테스트 장치를 설명하기 위하여 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시한 상부판의 사시도이며, 도 10은 도 8에 도시한 프로브 카드의 사시도이며, 도 11은 도 10의 A부를 확대 도시한 것이며, 도 12는 상부판에 구비되는 본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리를 도시한 사시도이며, 도 13은 도 12에 도시한 커넥터 어셈블리의 일부 확대 사시도이며, 도 14는 도 12에 도시한 커넥터 어셈블리의 일부 구성 분해 사시도이며, 도 15는 도 12에 도시한 커넥터 어셈블리의 일부 구성 분해 사시도이며, 도 16은 본 발명에 따르는 커넥터 서브어셈블리를 도시한 분해 사시도이며, 도 17은 본 발명에 따르는 커넥터 핀을 도시한 사시도이며, 도 18은 커넥터 본체를 도시한 평면도이며, 도 19는 도 18의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 20은 도 18의 A-A선에 따른 단면도로서 커넥터 핀이 결합된 상태를 도시한 것이다.

이하에서 설명의 편의를 위하여 도 1의 세로 방향으로 상하 방향으로 하여 설명한다.

본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리(100)는 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자(1205)가 구비되는 프로브 카드(1200)와 상부판(1100)이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치에 구비되어 작동된다. 도 8에 도시된 바와 같이 상부판(1100)과 프로브 카드(1200)는 서로 마주하여 위치한다. 상부판(1100)에는 상하 방향으로 관통되 복수의 커넥터 설치공이 원주 방향을 따라 이격되어 형성되며, 각 커넥터 설치공에 커넥터 어셈블리(100)가 삽입되어 구비된다. 프로브 카드(1200)의 상면에 복수의 접촉 단자(1205)가 구비된다. 접촉 단자(1205)는 상부판(1100)에 삽입되어 구비되는 커넥터 어셈블리(100)의 커넥터 핀(220)의 핀돌부(226)와 마주하여 위치하며, 상부판(1100)에 구비된 커넥터 어셈블리(100)가 하향하면 핀돌부(226)가 접촉 단자(1205)에 접하게 된다.

도 10 및 도 11에서 도면부호 1201은 프로브 카드(1200)의 카드본체부를 도시한 것이고, 1203은 카드본체부(1201)에 상향 돌출되어 구비된 제2 가이드핀을 도시한 것이다. 제2 가이드핀(1203)은 원주 방향을 따라 이격되어 복수로 구비된다. 제2 가이드핀(1203)은 상부판본체(1110)에 하향 개구되며 원주 방향을 따라 이격되어 형성된 제2 가이드핀공(도시하지 않음)에 삽입되어, 상부판(1100)과 프로브 카드(1200)가 정확한 위치에 있도록 하는 작용을 한다. 도면부호 1205는 접촉 단자(1207) 배열의 내경 쪽과 외경 쪽에 이격되어 위치한 제1 가이드핀공을 도시한 것이다. 접촉 단자(1207) 배열은 제2 가이드핀(1203) 사이에 구비되나, 일부만 도시한 것이다.

도 12 내지 16에 도시된 바와 같이 상부판(1100)의 커넥터 설치공에 삽입되어 구비되는 본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리(100)는 상하 방향으로 통공이 형성된 어셈블리본체(110)와, 회로패널(150)을 어셈블리본체(110)에 결합시키는 결합수단(140)과, 결합수단(140)에 의하여 상기 어셈블리본체(110)에 설치되며 통공에 삽입된 복수의 케이블에 연결된 판상의 회로패널(150)과, 커넥터본체(210)와 커넥터본체(210)에 2열로 구비되는 복수의 커넥터 핀(220)으로 이루어져 케이블의 반대쪽에서 상기 회로패널(150)에 결합되는 커넥터 서브어셈블리(200)로 이루어진다.

어셈블리본체(110)에 대하여 설명한다.

상기 어셈블리본체(110)는 합성 수지로 제조되며, 단면은 대략 직사각형으로 형성된다. 중심부에 케이블이 삽입되는 복수의 통공(115)이 상하 방향으로 관통 형성되며, 복수의 통공(115)의 양측으로 복수의 결합공(113)이 하향 개구되어 형성된다. 상기 결합공(113)은 2열 또는 3열을 이루어 복수로 형성되며, 결합공(113)의 각열 사이에 복수의 통공(115)이 상하 방향으로 관통 형성된다. 1개 열은 복수개의 결합공(113), 예를 들면 4개의 결합공(113)으로 이루어진다. 상기 결합공(113)에 연통된 결합핀공(117)이 측방으로 연장 형성된다. 상기 결합핀공은 한 개 열을 이루는 복수의 결합공(113)에 연통되도록 형성된다.

상기 어셈블리본체(110)의 양측면에는 돌출된 제4 가이드핀(111)이 구비된다. 상기 어셈블리본체(110)에 결합수단에 의하여 판상의 회로패널(150)이 하나 이상 설치된다.

결합수단(140)에 대하여 설명한다.

상기 결합수단(140)은 어셈블리본체(110)의 결합공(113)에 삽입되는 제2 탄성체(147)와, 측방에 오목하게 걸림턱부(1411)가 형성되며 상기 제2 탄성체(147)를 가압하며 걸림턱부(1411)가 결합공(113) 내에 위치하도록 결합공(113)에 삽입되는 복수의 결합부재(141)와, 상기 결합핀공(117)에 삽입되어 걸림턱부(1411)에 걸리도록 구비되는 복수의 결합핀(145)으로 이루어진다. 제2 탄성체(147)는 결합부재(141)의 단부와 결합공(113)의 바닥면 사이에서 가압되어 위치한다. 결합핀공(117)에 삽입된 결합핀(145)은 측방으로 복수의 결합공(113)을 가로 지르며, 결합공(113)에 삽입된 결합부재(141)의 걸림턱부(1411)에 위치한다. 걸림턱부(1411)의 상하 방향 길이는 결합핀(145)의 두께보다 크게 형성되어 상기 결합핀공(113)은 걸림턱부(1411) 내에서 상하 방향으로 유격을 가진다. 따라서 결합부재(141)는 유격만큼의 거리로 상하 방향으로 운동 가능하다. 결합부재(141)도 2열 또는 3열을 이루게 되며, 각열에는 복수의 결합부재(141)가 구비된다.

결합공(113) 외측에 위치하는 걸림부재(141) 부분에 판상의 회로패널(150)이 체결나사(143)에 의하여 체결되어 결합된다. 회로패널(150)은 일측은 어느 한 열을 이루는 결합부재(141)의 측방에 고정되고 타측은 이웃하는 열을 이루는 결합부재(141)의 측방에 고정된다. 1개의 걸림부재(141)의 양측으로 회로패널(150)이 결합되어 구비된다. 복수의 회로패널(150)은 나란하게 되도록 걸림부재(141)에 결합되어 구비된다.

커넥터 서브어셈블리(200) 및 커넥터 핀(220)에 대하여 설명한다.

상기 회로패널(150)에 결합되는 커넥터 서브어셈블리(200)는 도 16 및 도 18에 도시된 바와 같이 양측으로 길이 방향을 따라 이격되어 복수의 커넥터본체부(212)가 구비되어 커넥터본체부(212) 사이에 슬릿홈(211)이 형성된 합성수지로 이루어진 커넥터 본체(210)와, 상기 슬릿홈(211)에 삽입되어 커넥터 본체(210)에 결합되는 전도성인 복수의 커넥터 핀(220)으로 이루어진다. 슬릿홈(211)은 커넥터 본체(210)의 양측에 형성되며, 상하 방향 및 측방으로 개구된다. 상기 커넥터본체부(212) 사이에는 커넥터본체부(212)를 연결하는 커넥터연결부(214)가 구비된다. 상기 슬릿홈(211)은 커넥터연결부(214)의 양측으로 커넥터본체부(212) 사이에 형성된다.

상기 커넥터연결부(214)에는 양측에 서로 배향하여 오목하게 핀삽입부(211a)가 형성된다. 상기 핀삽입부(211a)에는 커넥터 핀(220)의 제2 돌기부(223)가 삽입된다. 상기 커넥터연결부(214)에는 폭 방향으로 중심부에 위치하며 하향 개구되어 회로패널(150)이 삽입되는 회로패널삽입부(214b)가 형성된다. 상기 커넥터연결부(214)는 핀삽입부(211a)의 하부에 하향 연장된 지지돌부(214a)가 구비된다. 상기 지지돌부(214a)의 단부는 커넥터본체부(212)의 단부보다 돌출된다.

커넥터 핀(220)의 제2 돌기부(223)가 핀삽입부(211a)에 삽입되면서 슬릿홈(211)에 위치할 때, 커넥터 핀(220)의 핀 돌부(226)는 지지돌부(214a)보다 하향 돌출된다. 커넥터 핀(220)의 핀 돌부(226)가 프로브 카드(1200)의 접촉단자(1207)에 접촉하면서 변형되고 프로브 카드(1200)는 지지돌부(214a)에 접하게 되고 따라서 더 이상의 가압이 방지된다.

커넥터 핀(220)은 커넥터 본체(210)에 2열을 이루어 커넥터 본체(210)의 길이 방향으로 슬릿홈(211)에 위치하여 구비된다.

상기 커텍터 본체(210)의 커넥터본체부(212)의 측면에는 하나 이상의 오목부(213)가 형성되며, 슬릿홈(211)에 커넥터 핀(230)이 삽입되고 커넥터본체부(212)가 열가압되어 오목부(213)의 양측 돌출부분이 슬릿홈(211)의 측방 개구 쪽으로 변형되면서 슬릿홈(211)에 삽입된 커넥터 핀(220)의 이탈이 방지될 수 있다. 돌출부분은 오목부(213)와 슬릿홈(211) 사이에 위치하며 오목부(213)보다 상대적으로 돌출된 부분을 의미한다.

상기 커넥터 핀(220)은 도 17에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 연장된 핀본체부(221)와, 상기 핀본체부(221)의 일측 단부에서 측방으로 돌출된 제1 돌기부(225)와, 상기 핀본체부(221)의 타측 단부에 구비되는 탄성변형부와, 상기 제1 돌기부(225)와 탄성변형부 사이에서 제1 돌기부(225)의 돌출 방향으로 돌출된 제2 돌기부(223)로 이루어진다.

상기 제2 돌기부(223)는 핀본체부(221)의 길이 방향 양측에 단부로 갈수록 폭이 감소하는 안내경사부(2231)가 형성되며, 안내경사부(2231)의 단부에는 핀본체부(221)를 향하는 쪽에 턱부가 형성된다. 커넥터 핀(220)은 제2 돌기부(223)가 마주하도록 양측에서 슬릿홈(211)에 삽입되고, 제2 돌기부(223)는 중앙 격벽에 강제 삽입된다. 제2 돌기부(223)가 안내경사부(2231)를 구비함으로써 삽입이 용이해지며, 턱부가 형성됨으로써 삽입 후 이탈이 방지된다.

상기 탄성변형부는 핀본체부(221)의 단부에서 제1 돌기부(225)의 돌출 방향을 향하도록 절곡된 제1 절곡부(227)와, 상기 제1 절곡부(227)의 단부에서 피본체부(221)의 길이 방향이고 제2 돌기부(227)로부터 멀어지는 방향으로 절곡 연장된 제2 절곡부(229)와, 상기 제2 절곡부(229)로부터 제2 돌기부(223)의 돌출 방향과 반대 방향을 향하여 제2 절곡부(229)와 예각을 이루어 연장되는 제3 절곡부(222)로 이루어진다. 따라서 가압시 제3 절곡부의 단부에 구비되는 핀돌부(226)는 제2 돌기부의 돌출 방향과 반대 방향으로 이동된다.

상기 탄성변형부는 핀본체부(221)보다 작은 단면적을 가진다. 상기 탄성변형부는 제3 절곡부(222)의 단부에서 핀본체부(221)를 향하도록 절곡된 제4 절곡부(224)를 더 포함한다. 제4 절곡부(224)는 단부로 갈수록 제2 절곡부(222)와 가까워지도록 경사지게 연장된다. 상기 제3 절곡부(222)와 제4 절곡부(224)의 연결 부분에는 면적이 증가하는 형태를 가지며 프로브 카드의 접촉 단자와 접촉되는 핀돌부(226)가 구비된다. 상기 핀돌부(226)는 핀본체부(221)의 중심선이 연장되는 선상에 위치한다.

커넥터 본체(220)의 양측에 형성된 슬릿홈에 삽입된 커넥터 핀의 제1 돌기부는 서로 마주한다. 회로패널은 상기 제1 돌기부(225) 사이로 삽입되며, 양측에서 제1 돌기부(225)에 접촉한다. 회로패널에는 상기 제1 돌기부(225)와 접촉되는 접촉 단자가 구비된다.

안내부재(130)에 대하여 설명하다.

본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리(100)는 안내부재(130)를 더 포함한다. 상기 안내부재(130)는 단면이 직사각형으로서, 상하 방향으로 관통된 커넥터 삽입부(131)가 하나 이상 형성되며, 커넥터 삽입부(131)의 측방에 위치하며 상하로 관통된 복수의 체결공(135)이 형성된다. 상기 체결공(135)은 2열 또는 3열을 이루어 형성되며, 상기 체결공(135) 열 사이에 커넥터 삽입부(131)가 형성된다. 상기 각 체결공의 상부로 돌출된 중공의 돌출중공부(133)가 구비된다. 상기 돌출중공부(133)는 결합연장부(1415)의 하부로 이격되어 위치한다. 상기 체결공(135)은 결합연장부(1415)까지 연장되어 형성된다. 상기 체결공(135)은 안내부재(130)의 하면으로부터 상향 이격된 위치에 하향하는 턱부를 형성하며 단면적이 감소한다.

체결공(135)을 통하여 체결나사(144)가 삽입되어 결합연장부(1415)에 체결되면서 안내부재(130)가 결합부재(141)에 결합되며, 상기 안내부재(130)와 결합부재(141) 사이에 일측은 돌출중공부(133)가 삽입되고 타측으로는 결합연장부(1415)가 삽입되어 양측에서 가압되는 제1 탄성체(142)가 구비된다. 상기 제1 탄성체(142)는 코일 스프링으로 하는 것이 가능하다. 상기 돌출중공부(133)의 상단과 결합연장부(1415)의 하단은 서로 이격된다. 또는 상기 돌출중공부(133)의 내경이 결합연장부(1415)의 외경보다 크게 형성되어 결합연장부(1415)의 끝단 일부가 돌출중공부(133) 내로 삽입되어 위치할 수 있다. 상기 안내부재(130)는 체결나사(144)의 머리에 걸리어 하향 분리되지 않는다. 상기 체결나사(144) 중 하나 이상은 결합연장부(1415)에 나사 체결되며 안내부재(130)의 하면으로 돌출 연장된 제1 가이드핀(149)으로 할 수 있다. 상기 제1 가이드핀(149)의 돌출 부분은 프로브 카드(1200)의 제1 가이드핀공(1205)에 삽입되어 프로브 카드와 상부판이 정렬되도록 하는 작용을 한다.

커넥터 어셈블리(100)가 하향 가압되면 안내부재(130)가 프로브 카드(1200)의 카드본체부(1201)에 접하여 가압되면서 상향 이동되어 제1 탄성체(142)가 압축되고 커넥터 핀(220)이 접촉단자에 접하게 된다. 따라서 안내부재(130)에 의하여 커넥터 핀(220)이 보호된다.

커넥터 서브어셈블리(200)는 커넥터 삽입부(131)에 삽입되어 위치한다. 상기 결합부재는 회로패널이 결합되는 부분을 지나 연장턱부를 형성하며 연장된 중공의 결합연장부를 가진다.

작동부재(120)에 대하여 설명한다.

본 발명에 따르는 커넥터 어셈블리(100)에는 작동부재(120)가 구비된다. 상기 작동부재(120)는 대략 'ㄷ'자 형태를 이루며, 어셈블리본체(110)가 작동부재(120)로 삽입된다. 작동부재(120)의 양측에는 상기 제4 가이드핀(111)이 삽입되는 제1 안내부(121)가 오목하게 형성된다. 상기 제1 안내부(121)는 관통된 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1 안내부(121)는 상하 방향으로 경사지게 형성되며 어셈블리본체(110)가 작동부재(120)로 삽입되는 방향으로 길이를 가지도록 형성된다.

커넥터 어셈블리(100)가 상부판(1100)에 구비되고, 작동부재(120)를 반경 방향을 전, 후진 시키면 커넥터 어셈블리(100)는 상하 방향을 운동하게 된다. 도 12에서 도면부호 123은 상기 작동부재(120)에 구비되며 하향 돌출된 제3 가이드핀을 도시한 것이다. 상기 제3 가이드핀(123)이 파지되어 작동부재(120)가 반경 방향으로 이동될 수 있다.

100: 커넥터 어셈블리 200: 커넥터 서브어셈블리
220: 커넥터 핀

Claims (12)

1. 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 상부판에 구비되어 프로브 카드의 접촉 단자에 접촉되며; 상하 방향으로 통공이 형성된 어셈블리본체와, 회로패널을 어셈블리본체에 결합시키는 결합수단과, 결합수단에 의하여 상기 어셈블리본체에 설치되며 통공에 삽입된 케이블에 연결된 판상의 회로패널과, 커넥터본체와 커넥터본체에 2열로 구비되는 복수의 커넥터 핀으로 이루어져 케이블의 반대쪽에서 상기 회로패널에 결합되는 커넥터 서브어셈블리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커넥터 어셈블리.
2. 제1 항에 있어서, 상하 방향으로 관통된 커넥터 삽입부가 형성되며 상기 결합수단에 결합된 안내부재를 더 포함하며, 회로패널에 결합되어 구비되는 커넥터 서브어셈블리는 커넥터 삽입부에 삽입되어 위치하는 것을 특징으로 하는 커넥터 어셈블리.
3. 제1 항에 있어서, 상기 어셈블리본체에는 하향 개구된 결합공이 서로 이격되어 오목하게 복수개 형성되고, 각 결합공에 연통되도록 측방으로 결합핀공이 복수개 관통 형성되며; 상기 결합수단은 상기 결합공에 삽입되는 제2 탄성체와, 측방에 오목하게 걸림턱부가 형성되며 상기 제2 탄성체를 가압하며 걸림턱부가 결합공 내에 위치하도록 결합공에 삽입되는 복수의 결합부재와, 상기 결합핀공에 삽입되어 걸림턱부에 걸리도록 구비되는 복수의 결합핀으로 이루어지고, 상기 결합핀공은 걸림턱부 내에서 상하 방향으로 유격을 가지며; 회로패널의 양측은 결합공 외측에서 상기 결합부재에 고정되어 구비되는 것을 특징으로 하는 커넥터 어셈블리.
4. 제2 항에 있어서, 상기 어셈블리본체에는 하향 개구된 결합공이 서로 이격되어 오목하게 복수개 형성되고, 각 결합공에 연통되도록 측방으로 결합핀공이 복수개 관통 형성되며; 상기 결합수단은 상기 결합공에 삽입되는 제2 탄성체와, 측방에 오목하게 걸림턱부가 형성되고 회로패널이 결합되는 부분을 지나 연장턱부를 형성하며 연장된 중공의 결합연장부가 구비되며 상기 제2 탄성체를 가압하며 걸림턱부가 결합공 내에 위치하도록 결합공에 삽입되는 복수의 결합부재와, 상기 결합핀공에 삽입되어 걸림턱부에 걸리도록 구비되는 복수의 결합핀으로 이루어지고, 상기 결합핀공은 걸림턱부 내에서 상하 방향으로 유격을 가지며; 회로패널의 양측은 결합공 외측에서 상기 결합부재에 고정되어 구비되며; 상기 안내부재에는 커넥터 삽입부의 측방에 위치하며 상하로 관통된 복수의 체결공이 형성되고, 각 체결공의 상부로 돌출된 돌출중공부가 구비되며; 체결공을 통하여 체결나사가 삽입되어 연장부에 체결되면서 안내부재가 결합부재에 결합되며, 상기 안내부재와 결합부재 사이에 일측은 돌출중공부가 삽입되고 타측으로는 결합연장부가 삽입되어 양측에서 가압되는 제1 탄성체가 구비된 것을 특징으로 하는 커넥터 어셈블리.
5. 제4 항에 있어서, 상기 체결나사 중 하나 이상은 머리부로부터 돌출된 구조를 가지며, 단부가 안내부재의 단면으로부터 돌출된 제1 가이드핀인 것을 특징으로 하는 커넥터 어셈블리.
6. 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 복수의 커넥터 어셈블리가 구비된 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 커넥터 어셈블리를 이루어 프로브 카드의 접촉 단자에 접촉되며; 양측으로 길이 방향을 따라 이격되어 복수의 커넥터본체부가 구비되어 커넥터본체부 사이에 슬릿홈이 형성된 합성수지로 이루어진 커넥터 본체와, 상기 슬릿홈에 삽입되어 커넥터 본체에 결합되는 전도성인 복수의 커넥터 핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 커넥터 서브어셈블리.
7. 제6 항에 있어서, 상기 커텍터 본체의 커넥터본체부의 측면에는 하나 이상의 오목부가 형성되며, 슬릿홈에 커넥터 핀이 삽입되고 커넥터본체부가 열가압되어 오목부의 양측 돌출부분이 슬릿홈의 측방 개구 쪽으로 변형되면서 슬릿홈에 삽입된 커넥터 핀의 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 커넥터 서브어셈블리.
8. 제6 항 또는 제7 항에 있어서, 상기 커텍터본체부는 커넥터본체부 사이에 위치하는 커넥터연결부에 의하여 연결되며; 상기 커넥터연결부에는 서로 배향하여 양측으로 개구되어 커넥터 핀이 삽입되는 핀삽입부가 형성되며, 커넥터본체부보다 하방으로 돌출된 지지돌부(214a)가 구비되며; 커넥터연결부의 핀삽입부에 삽입되어 구비되는 핀은 지지돌부(214a)보다 하향 돌출되는 것을 특징으로 하는 커넥터 서브어셈블리.
9. 반도체 웨이퍼가 놓여지는 지지대와, 상기 지지대와 이격되어 설치되고 하측에 상면에 복수의 접촉 단자가 구비되는 프로브 카드와 복수의 커넥터 어셈블리가 구비된 상부판이 장착되는 베이스 유닛으로 이루어지는 테스트 장치의 커넥터 어셈블리에 구비되며; 상하 방향으로 연장된 핀본체부와, 상기 핀본체부의 일측 단부에서 측방으로 돌출된 제1 돌기부와, 상기 핀본체부의 타측 단부에 구비되는 탄성변형부와, 상기 제1 돌기부와 탄성변형부 사이에서 제1 돌기부의 돌출 방향으로 돌출된 제2 돌기부로 이루어지며; 상기 제2 돌기부가 커넥터 어셈블리로 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
10. 제9 항에 있어서, 상기 탄성변형부는 제1 돌기부의 돌출 방향을 향하도록 절곡된 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부의 단부에서 피본체부의 길이 방향이고 제2 돌기부와 반대쪽으로 연장되도록 절곡된 제2 절곡부와, 상기 제2 절곡부로부터 제2 돌기부의 돌출 방향과 반대 방향을 향하여 제2 절곡부와 예각을 이루어 연장되는 제3 절곡부로 이루어져, 가압시 제3 절곡부의 단부는 제2 돌기부의 돌출 방향과 반대 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
11. 제10 항에 있어서, 상기 제3 절곡부의 단부에서 핀본체부를 향하도록 절곡된 제4 절곡부를 더 포함하며; 제4 절곡부는 단부로 갈수록 제2 절곡부와 가까워지도록 경사지게 연장된 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.
12. 제11 항에 있어서, 상기 제3 절곡부와 제4 절곡부의 연결 부분에는 면적이 증가하는 형태를 가지며 프로브 카드의 접촉 단자와 접촉되는 핀돌부가 구비되며, 상기 핀돌부는 핀본체부의 중심선이 연장되는 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 커넥터 핀.

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