KR20180111219A - Device for probe pin using laser welding, method for assembling probe pin using laser welding, and system for electro-optical welding therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 레이저 용접을 이용하여 조립되는 프로브 핀, 그 조립 방법 및 전기-광학 용접 시스템에 관한 것으로, 더 자세하게는 레이저 광학 용접을 이용함으로써 높은 고밀도의 레이저 광원을 프로브 핀의 구속 구간에 집중적으로 출력하여 배럴과 탑 플런저를 용융 용접하며, 필요한 구속 구간에만 적은 빛 에너지로 용융 용접하기 때문에 프로브 핀의 변형을 최소화하면서도 정밀 용접을 통하여 용접 수율을 크게 개선하며, 특히 기존의 치공구에 의한 기계적 코킹(caulking)에서 발생되는 높은 불량률을 저감하는 프로브 핀, 그 조립 방법 및 여기에 사용되는 전기-광학 용접 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a probe pin assembled using laser welding, an assembling method thereof, and an electro-optical welding system, and more particularly, to a probe pin assembled using laser welding, And welding the barrel and the top plunger by melting and welding with a small amount of light energy only in the required confining section. Therefore, welding yield is greatly improved through precision welding while minimizing the deformation of the probe pin. In particular, the mechanical caulking caulking, a method for assembling the probe pin, and an electro-optical welding system used therein.
일반적으로 반도체 칩은 미세한 전자 회로가 고밀도로 집적되어 형성되어 있으며, 제조 공정 중에 각 전자 회로의 정상 여부를 테스트한다.Generally, a semiconductor chip is formed by accumulating minute electronic circuits at a high density and tests whether each electronic circuit is normal during the manufacturing process.
이러한 반도체 칩의 테스트는 반도체 칩의 볼 단자와 테스트 신호를 인가하는 테스트 보드의 Contact 패드를 전기적으로 연결하는 프로브 핀이 사용된다.In the test of such a semiconductor chip, a probe pin for electrically connecting a ball terminal of the semiconductor chip and a contact pad of a test board for applying a test signal is used.
도 1은 종래의 프로브 핀(2)을 나타내는 것으로, 원통형의 배럴(10), 배럴(10)의 상부에 삽입되는 상부 플런저(20), 배럴(10)의 하부에 삽입되는 하부 플런저(30), 배럴(10)의 중앙에서 상부 플런저(20)와 하부 플런저(30) 사이에 개재되는 탄성체인 스프링(40)으로 구성되어 있다.1 shows a
이와 같은 종래의 프로브 핀(2)은 상부 플런저 팁(22)이 반도체 칩과 같은 피검사체의 볼 단자에 접촉하고, 하부 플런저 팁(32)이 테스트 보드의 Contact 패드에 접촉하여 테스트 신호의 도전 경로 역할을 한다.Such a
검사용 전기 신호는 반도체 칩의 볼 단자로부터 상부 플런저(20)를 통해 하부에서 접촉하는 배럴(10)로 전달되고, 배럴(10)을 통과하여 하부 플런저(30)로 전달되어 최종적으로 테스트 보드의 Contact 패드로 전달된다.The electrical signal for inspection is transmitted from the ball terminal of the semiconductor chip to the
이러한 프로브 핀(2)에는 도 1에 도시된 바와 같이 상/하부 플런저(20, 30)가 배럴(10)의 양단에 슬라이드 가능하게 결합되는 더블 타입 프로브 핀(double pin)과, 도 2에 도시된 바와 같이 하부 플런저(30)는 배럴(10)의 하단에 슬라이드 가능하게 결합되지만 상부 플런저(20)는 배럴(10)의 상단에 구속되는 싱글 타입 프로브 핀(single pin)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
도 3을 참조하면, 싱글 타입 프로브 핀(2)이 가 조립된 상태에서 지그(Z)에 배치되고, 롤링(rolling) 코킹 수단(R)을 이용하여 배럴(10)의 상단(구속 구간)에 상부 플런저(20)를 구속시킬 수 있다. 롤링 코팅 수단(R)으로 배럴(10)에 상부 플런저(20)를 구속하려면 상부 플런저(20)의 일정 코킹 구간(가령 상부 플런저의 가장자리 둘레에 있는 링 형상의 환형 홈)(도 2의 C)과 대응되는 배럴 부분을 롤링 코킹 수단(R)을 이용하여 기계적으로 가압하게 된다. 롤링 코킹 수단(R)에 의하여 배럴(10)의 구속 구간이 가압되면 압력에 의하여 변형되면서 상부 플런저(20)의 코킹 구간(C)과 결합하여 코킹 조립된다. 이로써 본 조립이 완성된다.3, the single-
이 경우 코킹에 필요한 구속 구간에만 압력이 제공되면 충분함에도 롤링 코킹 수단(R)에 의하여 코킹이 불필요한 부분에도 충격이 가해져 배럴(10) 기타 프로브 핀(2)의 전체적인 변형이 초래되고, 본 조립 불량의 원인이 된다. 이러한 본 조립 불량은 통상 10%를 넘어 원가 상승의 문제점으로 제기되고 있다.In this case, although it is sufficient if the pressure is provided only in the restraining section required for caulking, impact is applied to a portion where caulking is unnecessary by the rolling caulking means R, resulting in the overall deformation of the
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 치공구에 의한 기계적 방법을 사용하지 않고도 배럴과 탑 플런저를 접합하는 레이저 용접을 이용하여 조립되는 프로브 핀, 그 조립 방법 및 전기-광학 용접 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a probe pin assembly using laser welding for joining a barrel and a top plunger without using a mechanical method using a tool , An assembling method thereof, and an electro-optical welding system.
본 발명의 다른 목적은 프로브 핀의 변형을 최소화 하면서 배럴과 탑 플런저를 구속하는 레이저 용접을 이용하여 조립되는 프로브 핀, 그 조립 방법 및 전기-광학 용접 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a probe pin, a method of assembling the probe pin, and an electro-optical welding system, which are assembled using laser welding to constrain the barrel and the top plunger while minimizing the deformation of the probe pin.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 프로브 핀 조립 방법은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 배럴, 상기 배럴 하부에 삽입되는 바텀 플런저, 상기 배럴 상부에 삽입되는 탑 플런저 및 상기 바텀 플런저와 상기 탑 플런저 사이에 설치되는 코일 스프링을 포함하는 프로브 핀 조립 방법에 있어서, 상기 배럴, 상기 바텀 플런저, 상기 코일 스프링 및 상기 탑 플런저를 가 조립하는 단계 및 상기 배럴의 하부에서 상기 바텀 플런저가 이동 제한되도록 이탈 방지 스토퍼를 제공하고, 상기 배럴의 상부에서 상기 탑 플런저가 고정되도록 움직임 방지 스토퍼를 제공하여 상기 배럴, 상기 바텀 플런저, 상기 코일 스프링 및 상기 탑 플런저를 본 조립하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a probe pin, the method comprising: a cylindrical barrel having upper and lower openings; a bottom plunger inserted into a lower portion of the barrel; A method for assembling a probe pin including a top plunger and a coil spring disposed between the bottom plunger and the top plunger, the method comprising: assembling the barrel, the bottom plunger, the coil spring, and the top plunger; The bottom plunger, the bottom plunger, the bottom plunger, the bottom plunger, the bottom plunger, the bottom plunger, the bottom plunger, and the top plunger, .
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명의 프로브 핀 조립 방법은 하부 홀을 구비하는 하부 지그를 준비하는 단계, 상부 홀을 구비하는 상부 지그를 준비하는 단계, 상기 상부 홀과 상기 하부 홀이 수직 방향에서 상호 정렬되도록 상기 상부 지그 및 상기 하부 지그를 조립하는 단계, 상기 상부 홀 및 상기 하부 홀에 배럴을 삽입하는 단계, 상기 배럴에 바텀 플런저를 삽입하는 단계, 상기 배럴에 코일 스프링을 삽입하는 단계, 상기 배럴에 탑 플런저를 삽입하는 단계, 상기 탑 플런저가 코일 스프링의 인장력에도 불구하고 상기 배럴의 구속 구간에 대응될 수 있도록 상기 탑 플런저를 가압하는 단계 및 상기 구속 구간에서 상기 배럴이 탑 플런저에 접합되는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a probe pin, comprising: preparing a lower jig having a lower hole; preparing an upper jig having an upper hole; Assembling the upper jig and the lower jig so as to be mutually aligned, inserting a barrel into the upper hole and the lower hole, inserting a bottom plunger into the barrel, inserting a coil spring into the barrel, Pressing the top plunger so that the top plunger can correspond to the confining section of the barrel in spite of the tensile force of the coil spring, and pressing the top plunger so that the barrel is joined to the top plunger Lt; / RTI >
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명의 프로브 핀의 전기-광학 용접 시스템은 배럴, 바텀 플런저, 코일 스프링 및 탑 플런저가 순서대로 삽입되어 가 조립되는 프로브 핀에서 상기 탑 플런저를 상기 배럴에 구속하기 위하여 상기 구속 구간에 배럴을 탑 플런저에 접합하는 프로브 핀 전기-광학 용접 시스템에 있어서, 레이저 발진 장치로서 레이저 빔을 발생하는 레이저 헤드, 조사된 상기 레이저 빔을 렌즈 및 미러를 이용하여 구속 구간에 집광하는 하나 이상의 렌즈 헤드, 상기 레이저 헤드와 상기 렌즈 헤드를 연결하는 하나 이상의 광 케이블, 상기 레이저 헤드를 작동하기 위한 전력을 공급하고, 상기 레이저 헤드에서 출력하는 상기 레이저 빔의 데이터를 조정하는 레이저 구동 수단 및 상기 레이저 구동 수단으로부터 상기 전력 및 상기 데이터를 상기 레이저 헤드에 제공하는 전기 케이블을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electro-optical welding system of a probe pin of the present invention, comprising: a probe pin in which a barrel, a bottom plunger, a coil spring and a top plunger are inserted in order, A probe pin electro-optical welding system for joining a barrel to a top plunger in the confinement zone to form a confinement section, comprising: a laser head for generating a laser beam as a laser oscillation device; a laser head for irradiating the irradiated laser beam to a confinement section At least one optical cable for coupling the laser head and the lens head, a laser driver for supplying power for operating the laser head, and for adjusting data of the laser beam output from the laser head Means for receiving the power and the data It comprises an electrical cable to provide the laser head.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.As described above, according to the configuration of the present invention, the following effects can be expected.
첫째, 별도의 코킹 구간을 두지 않음으로써, 탑 플런저에 코킹 구간을 두기 위한 공정이 생략되고, 치공구의 타격이 코킹 구간과 일치되도록 하는 정렬 공정이 생략됨으로써 공정 단축이 예상된다.First, by not providing a separate caulking section, the process of placing the caulking section in the top plunger is omitted, and the process of shortening the process is expected by omitting the aligning process so that the blow of the tooling is coincident with the caulking section.
둘째, 배럴에 기계적 충격을 가하여 코킹과 관련되지 않는 다른 영역에도 변형을 초래하는 조립 불량이 원천적으로 방지됨으로써, 수율 개선이 예상된다.Secondly, it is expected to improve the yield by preventing the assembly failure that gives mechanical impact to the barrel and causes deformation in other areas not related to caulking.
셋째, 배럴과 탑 플런저의 접합에 필요한 레이저 출력 조절이 용이하여 프로브 핀의 본 조립 공정을 최적화하는 대량 생산이 가능하다.Third, it is possible to control the laser power required for joining the barrel and the top plunger, which enables mass production to optimize the assembly process of the probe pin.
도 1은 종래 기술에 의한 더블 타입 프로브 핀의 구성을 나타내는 부분 절개 사시도.
도 2는 종래 기술에 의한 싱글 타입 프로브 핀의 구성을 나타내는 부분 절개 사시도.
도 3은 종래 기술의 치공구에 의한 코킹 방법을 나타내는 사시도.
도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 레이저 용접을 이용하여 조립된 프로브 핀의 구성을 각각 나타내는 사시도, 분해 사시도 및 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 프로브 핀의 가 조립 단계를 나타내는 단면도들.
도 8은 본 발명에 의한 프로브 핀의 본 조립 단계를 나타내는 단면도들.
도 9는 본 발명에 의한 프로브 핀의 전기-광학 용접 시스템의 개념을 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명에 의한 프레스 코킹 방법을 나타내는 단면도들.1 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a conventional double-type probe pin;
2 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a single type probe pin according to the prior art.
3 is a perspective view showing a caulking method using a tool of the prior art.
FIGS. 4, 5, and 6 are a perspective view, an exploded perspective view, and a cross-sectional view, respectively, showing a configuration of a probe pin assembled using laser welding according to the present invention.
7 is a cross-sectional view illustrating a step of assembling a probe pin according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing the main assembly step of the probe pin according to the present invention.
9 is a schematic view showing the concept of an electro-optical welding system of a probe pin according to the present invention;
10 is a sectional view showing a press coking method according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 부품 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. The dimensions and relative sizes of parts and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 조립 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 조립 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 부품의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.Embodiments described herein will be described with reference to plan views and cross-sectional views, which are ideal schematics of the present invention. Thus, the shape of the illustrations may be modified by assembly techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes that are generated according to the assembling process. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific forms of regions of the components and are not intended to limit the scope of the invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 레이저 용접을 이용하여 조립된 프로브 핀의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the probe pin assembled using the laser welding according to the present invention having the above-described structure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 프로브 핀(100)은, 상/하부가 개방된 원통 형상의 배럴(110), 배럴(110)의 하부에 삽입되고 이탈 방지 스토퍼(110a)에 의하여 이동 제한되는 바텀 플런저(120), 배럴(110)의 상부에 삽입되고 움직임 방지 스토퍼(110b)에 의하여 구속되는 탑 플런저(130) 및 배럴(110)의 중앙에서 바텀 플런저(120)와 탑 플런저(130) 사이에 인장력을 제공하는 코일 스프링(140)을 포함한다.4, 5 and 6, the
바텀 플런저(120)는 테스트 장치의 Contact 패드(도시되지 않음)와 접촉한다. 이에 바텀 플런저(120)는, 직경이 배럴(110)의 내경과 대략 일치하는 슬라이드부(122), 상기 직경보다 작고, Contact 패드와 접촉하는 패드 Contact부(124) 및 슬라이드부(122)와 패드 Contact부(124) 사이에서 배럴(110)이 라운드 코킹되는 라운드부(126)를 포함한다.The
탑 플런저(130)는 반도체 기기의 도전 볼(도시되지 않음)과 접촉한다. 이에 탑 플런저(130)는, 직경이 배럴 내경과 대략 일치하는 구속부(132), 상기 직경보다 커서 배럴(110) 단부에 걸리는 단턱부(134), 단턱부(134)로부터 연장되어 도전 볼과 접촉하는 볼 Contact부(136) 및 구속부(132)의 일측에 배럴(110)과 접합되는 광학 용융 접합부(138)를 포함한다.The
본 발명의 프로브 핀(100)은 바텀 플런저(120)의 경우 검사 시 하중에 의하여 상하로 슬라이드 이동 가능하게 설계되는데 반하여, 탑 플런저(130)는 하중에도 불구하고 슬라이드 되지 않도록 고정 설계되는 싱글 타입 프로브 핀(single-type probe pin)을 한정한다.The
즉, 싱글 타입 프로브 핀(100)에 의하면, 바텀 플런저(120)가 상하로 이동하되 배럴(110)로부터 임의로 이탈되지 않도록 배럴(110)의 하부 단부에는 이탈 방지 스토퍼(110a)가 코킹(caulking)에 의하여 형성된다. 반면 탑 플런저(130)가 고정되도록 배럴(110)의 상부 일측에는 움직임 방지 스토퍼(110b)가 레이저 기타 전기-광학 용접(laser welding)에 의하여 형성된다.According to the single
이와 같이, 이탈 방지 스토퍼(110a)와 움직임 방지 스토퍼(110b)는 서로 다른 접합 방법에 의하여 제공된다.As described above, the separation prevention stopper 110a and the
이탈 방지 스토퍼(110a)는 기존 코킹 방법에 의하여 형성된다. 가령, 라운드(round) 코킹에 의한다. 라운드 코킹에 의하면 프레스를 이용하여 배럴(110)의 단부에 라운드를 형성함으로써, 바텀 플런저(120)의 라운드부(126)가 고정되어 이탈이 방지된다. The
움직임 방지 스토퍼(110b)는 광학적 용접 방법에 의하여 형성된다. 가령, 레이저 광학적 용접 방법에 의한다.The
이하, 도면을 참조하여 레이저 용접을 이용한 프로브 핀의 조립 방법을 자세히 설명한다.Hereinafter, a method of assembling a probe pin using laser welding will be described in detail with reference to the drawings.
레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법은 가 조립 단계와 본 조립 단계를 포함한다.The method of assembling a probe pin using laser welding includes an assembling step and an assembling step.
도 7을 참조하면, 가 조립 단계는, 배럴(110), 바텀 플런저(120), 코일 스프링(140) 및 탑 플런저(130)를 임시 조립하는 단계에 관한 것이다. 가 조립 단계는, 배럴(110), 바텀 플런저(120), 코일 스프링(140) 및 탑 플런저(130)를 순서대로 삽입하는 단계로 구성된다. Referring to FIG. 7, the assembling step involves temporarily assembling the
예컨대, 상/하부 홀(222, 212)이 수직으로 정렬되도록 상/하부 지그(220, 210)를 조립하는 단계(⒜ 참조), 상/하부 홀(222, 212)에 배럴(110)을 삽입하는 단계(⒝ 참조), 배럴(110)에 바텀 플런저(120)를 삽입하는 단계(⒞ 참조), 배럴(110)에 코일 스프링(140)을 삽입하는 단계(⒟ 참조) 및 배럴(110)에 탑 플런저(130)를 삽입하는 단계(⒠ 참조)를 포함한다.For example, it is possible to insert the
그러면 배럴(110)을 기준으로 하부에 바텀 플런저(120)가 배치되고, 중앙에 코일 스프링(140)이 배치되며, 상부에 탑 플런저(130)가 배치된다.A
도 8을 참조하면, 본 조립 단계는 라운드 코킹 혹은 레이저 용접 방법을 이용하여 이탈 방지 스토퍼(110a) 및 움직임 방지 스토퍼(110b)를 형성하여, 프로브 핀(100)의 조립을 완성하는 단계에 관한 것이다. Referring to FIG. 8, the present assembling step is a step of completing the assembly of the
이러한 본 조립 단계는, 레이저 용접 단계 및 라운드 코킹 단계로 구성된다. 그러면 배럴(110) 하부의 바텀 플런저(120)가 이탈 방지 스토퍼(110a)를 기준으로 상하 슬라이드 되고, 배럴(110) 상부의 탑 플런저(130)는 움직인 방지 스토퍼(110b)에 의하여 구속 고정된다.The present assembling step consists of a laser welding step and a round calking step. The
다시 도 7을 참조하여 가 조립 단계를 설명한다.Referring again to FIG. 7, the assembling step will be described.
하부 홀(212)을 구비하는 하부 지그(210)를 준비한다. 하부 홀(212)은 하부 지그(210)에서 수직 방향으로 연장된다. 하부 홀(212)은 바텀 플런저(120)가 가 조립 단계에서 배럴(110)로부터 빠져나오지 않도록 단차를 포함한다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 단차를 제공하기 위하여 하부 지그(210)를 다시 상단 하부 지그와 하단 하부 지그로 분할하여 형성할 수 있다. And a
상부 홀(222)을 구비하는 상부 지그(220)를 준비한다. 상부 홀(222)은 상부 지그(220)에서 수직 방향으로 연장된다. 상부 홀(222)은 하부 홀(212)과 수직 방향에서 상호 정렬된다. An
상부 지그(220)에는 상부 홀(222)과 연통되는 적어도 하나의 웰딩 홀(232)이 형성될 수 있다. 내지는 하부 지그(210)에는 하부 홀(212)과 연통되는 하나 이상의 웰딩 홀(232)이 형성될 수 있다. 가령, 웰딩 홀(232)은 하부 홀(212) 혹은 상부 홀(222)에서 수평 방향으로 연장될 수 있다. 혹은 웰딩 홀(232)은 하부 지그(210)와 상부 지그(220) 사이에서 연장될 수 있다. 아니면, 별도의 상부 지그(220)와 웰딩 홀(232)을 구비하지 않고 하부 지그(210) 상에서 용접 작업이 수행될 수 있다.At least one
웰딩 홀(232)은 실시예에 따라 배럴(110)을 중심으로 양측으로 두 개 형성될 수 있다. 혹은 배럴(110)을 중심으로 전후좌우 내 개 형성될 수 있다. 또 다른 경우 배럴(110)을 중심으로 방사 방향에서 다수 개가 형성될 수 있다.Two
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 웰딩 홀(232)이 상하부 지그(220, 210) 사이에 형성되는 것으로 설명하고 있지만, 실시예에 따라서는 단일 지그를 사용하고, 웰딩 홀(232)은 단일 지그 일측에 형성될 수 있음을 배제하지 않는다.Although a
계속하여 도 8을 참조하여 본 조립 단계를 설명한다.Subsequently, the assembling step will be described with reference to Fig.
한편, 용접에 앞서 탑 플런저(130)의 단턱부(134)가 배럴(110)의 상단에 밀착되도록 가압한다. 이를 위하여 상/하부 지그(220, 210) 외에도 탑 플런저(130)가 코일 스프링(140)의 인장력에도 불구하고 적절한 위치에 고정될 수 있도록 탑 플런저(130)를 가압하는 탑 플런저 가압 수단(150)이 더 구비될 수 있다.On the other hand, before the welding, the
도 9를 참조하면, 웰딩 홀(232)에는 전기-광학 용접 시스템(300)이 설치된다.Referring to FIG. 9, an electro-
본 발명의 전기-광학 용접 시스템(300)에 의하면, 레이저 광학 용접으로 탑 플런저(130)를 배럴(110)에 구속한다. 레이저 빔을 집광하여 에너지 밀도를 높인 집중 열원으로 배럴(110) 및 탑 플런저(130)를 용융 용접하기 때문에 배럴(110)에 주는 열 영향을 최소화하고, 반 용융 용접에 필요한 만큼 출력을 제어할 수 있어 레이어 광학 용접 방법을 채택하기로 한다.According to the electro-
이를 위하여, 전기-광학 용접 시스템(300)은, 레이저 발진 장치로서 레이저 빔을 발생하는 레이저 헤드(laser head)(310), 조사된 레이어 빔을 렌즈 및/또는 미러를 이용하여 프로브 핀(100)의 구속 구간에 집광하는 적어도 하나 이상의 렌즈 헤드(lense head)(320), 레이저 헤드(310)와 렌즈 헤드(320)를 연결하는 광 섬유 기타 광 케이블(330), 레이저 헤드(310)를 작동하기 위한 전력을 공급하고, 레이저 발진 장치에서 출력하는 레이저 빔의 각종 데이터를 조정하는 레이저 구동 수단(340) 및 레이저 구동 수단(340)으로부터 상기 전력 및 데이터를 레이저 헤드(310)에 제공하는 전기 케이블(350)을 포함한다.To this end, the electro-
물론, 레이저 헤드(310)와 렌즈 헤드(320)가 광 케이블(330)을 통하여 연결되지 않고 일체의 가공 헤드(322)로 제공될 수 있다. 가령, 가공 헤드(322)는 레이버 빔을 발진하는 레이저 출력 장치와 렌즈/미러 기타 레이저 빔 안내 광학 장치를 일체로 포함할 수 있다.Of course, the
이러한 하나 이상의 렌즈 헤드(320)는 웰딩 홀(232)에 설치될 수 있다. 전술한 바와 같이 웰딩 홀(232)은 배럴(110)의 구속 구간에 대응되는 부분이다.The one or more lens heads 320 may be installed in the welding holes 232. As described above, the
배럴(110)은 내식성과 전기 전도성이 우수한 니켈(Ni), 금(Au), 혹은 구리(Cu)를 이용하여 성형되고, 세라믹이나 플라스틱 재질 상에 전술한 금속을 도금하여 형성될 수 있다. 따라서 구속 구간의 레이저 용접 시 산화 반응열을 발생하는데, 이러한 반응열을 제거하고 냉각하기 위하여 가공 가스를 사용할 수 있으며, 이러한 가공 가스는 산소나 아르곤가스, 혹은 헬륨가스가 사용될 수 있다.The
이와 같이 레이저 광학 용접에 의하면, 레이저 광원을 이용하여 구속 구간에만 집중적인 빛 에너지를 가하기 때문에, 용접 주변 부위에 대한 열 영향이 작고 배럴(110)의 변형이 최소화되며, 적은 광학 에너지를 통하여 필요한 용접 부위에만 용융 용접되기 때문에 기계적 타격으로 인한 불량은 일단 해소될 수 있다.As described above, according to the laser optical welding, since the laser light source is used to concentrate the light energy only in the confining section, the thermal influence on the welding peripheral region is small and the deformation of the
다음, 프레스를 이용한 라운드 코킹 방법을 설명한다.Next, a round caulking method using a press will be described.
도 10을 참조하면, 탑 플런저(130)와 배럴(110)의 조립이 완성 된 후, 프로브 핀(100)을 제1라운드 코킹 지그(260)에 탑재한다. 탑 플런저(130)와 배럴(110)의 레이저 용접 후 본 조립된 바텀 플런저(120)와 배럴(110)을 제1라운드 코킹 지그(260)에 설치하되, 배럴(110)의 하단 일부가 노출되도록 한다. 제2라운드 코팅 지그(270)를 기계적 방법으로 가압하여 코킹하면, 움직임 방지 스토퍼(110a)가 제공된다. 이로써 프로브 핀(100)의 전체 조립 공정이 완성된다. 10, after the assembly of the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 치공구의 포인트 코킹 방법에 의하면, 치공구로 탑 플런저와 배럴의 구속 구간에 압력을 가하기 때문에, 압력 부위가 커질 수밖에 없어 프로브 핀의 변형을 초래하게 되지만, 레이저 용접 방법을 이용하게 되면 배럴과 탑 플런저를 대응시키고 순간적으로 강한 전류와 고밀도 열원을 이용하여 용융 접합되는 성질을 이용하기 때문에 불량이 제거되는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.As described above, according to the point corking method of the tool of the present invention, since the pressure is applied to the confining section between the top plunger and the barrel with the tool, the pressure region is forced to be large and the probe pin is deformed. It is understood that the technical idea is to remove the defects because the barrel and the top plunger correspond to each other and instantly use the strong current and the property of fusion bonding using the high-density heat source. Many other modifications will be possible to those skilled in the art, within the scope of the basic technical idea of the present invention.
100: 프로브 핀
110: 배럴
110a: 이탈 방지 스토퍼
110b: 움직임 방지 스토퍼
120: 바텀 플런저
130: 탑 플런저
140: 코일 스프링
300: 전기-광학 용접 시스템
310: 레이저 헤드
320: 렌즈 헤드
330: 광 케이블
340: 레이저 구동 수단
350: 전기 케이블100: probe pin 110: barrel
110a:
120: bottom plunger 130: top plunger
140: coil spring 300: electro-optical welding system
310: laser head 320: lens head
330: optical cable 340: laser driving means
350: Electric cable
Claims (11)
상기 배럴, 상기 바텀 플런저, 상기 코일 스프링 및 상기 탑 플런저를 가 조립하는 단계; 및
상기 배럴의 하부에서 상기 바텀 플런저가 이동 제한되도록 이탈 방지 스토퍼를 제공하고, 상기 배럴의 상부에서 상기 탑 플런저가 고정되도록 움직임 방지 스토퍼를 제공하여 상기 배럴, 상기 바텀 플런저, 상기 코일 스프링 및 상기 탑 플런저를 본 조립하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.A bottom plunger inserted into a lower portion of the barrel, a top plunger inserted into an upper portion of the barrel, and a coil spring interposed between the bottom plunger and the top plunger, As a result,
Assembling the barrel, the bottom plunger, the coil spring, and the top plunger; And
A bottom stopper is provided at a lower portion of the barrel to limit the movement of the bottom plunger and a stopper is provided at an upper portion of the barrel so as to fix the top plunger to prevent the bottom plunger, And then assembling the probe pin assembly.
상기 가 조립 단계는,
상기 배럴, 상기 바텀 플런저, 상기 코일 스프링 및 상기 탑 플런저를 순서대로 삽입하여, 상기 배럴을 기준으로 하부에 바텀 플런저가 배치되고, 중앙에 코일 스프링이 배치되며, 상부에 탑 플런저가 배치되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.The method according to claim 1,
In the assembling step,
The bottom plunger, the bottom plunger, the coil spring, and the top plunger are sequentially inserted so that a bottom plunger is disposed at a lower portion with respect to the barrel, a coil spring is disposed at a center, and a top plunger is disposed at an upper portion The method of claim 1, further comprising:
상기 본 조립 단계는,
상기 이탈 방지 스토퍼를 라운드 코팅 방법을 이용하여 형성하고,
상기 움직임 방지 스토퍼를 레이저 용융 방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.3. The method of claim 2,
In the present assembling step,
The release prevention stopper is formed by a round coating method,
Wherein the movement preventing stopper is formed by using a laser melting method.
상기 본 조립 단계에 의하여 상기 프로브 핀은, 상기 바텀 플런저의 경우 검사 시 하중에 의하여 상하로 슬라이드 이동 가능하게 설계되는데 반하여 상기 탑 플런저는 하중에도 불구하고 슬라이드 되지 않도록 고정 설계되는 싱글 타입 프로브 핀(single-type probe pin)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.The method of claim 3,
The probe pin is designed to be slidable up and down by a load during inspection in the case of the bottom plunger, while the probe pin is designed to be fixed so as not to slide in spite of a load, The method of claim 1, wherein the at least one probe pin is a metal.
상부 홀을 구비하는 상부 지그를 준비하는 단계;
상기 상부 홀과 상기 하부 홀이 수직 방향에서 상호 정렬되도록 상기 상부 지그 및 상기 하부 지그를 조립하는 단계;
상기 상부 홀 및 상기 하부 홀에 배럴을 삽입하는 단계;
상기 배럴에 바텀 플런저를 삽입하는 단계;
상기 배럴에 코일 스프링을 삽입하는 단계;
상기 배럴에 탑 플런저를 삽입하는 단계;
상기 탑 플런저가 코일 스프링의 인장력에도 불구하고 상기 배럴의 구속 구간에 대응될 수 있도록 상기 탑 플런저를 가압하는 단계; 및
상기 구속 구간에서 상기 배럴이 탑 플런저에 접합되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.Preparing a lower jig having a lower hole;
Preparing an upper jig having an upper hole;
Assembling the upper jig and the lower jig such that the upper hole and the lower hole are mutually aligned in a vertical direction;
Inserting a barrel into the upper hole and the lower hole;
Inserting a bottom plunger into the barrel;
Inserting a coil spring into the barrel;
Inserting a top plunger into the barrel;
Pressing the top plunger so that the top plunger can correspond to the constraining zone of the barrel despite the tensile force of the coil spring; And
And bonding the barrel to the top plunger in the confining interval. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 하부 홀은 상기 하부 지그에서 수직 방향으로 연장되고,
상기 하부 지그에는 하부 홀과 연통되는 적어도 하나의 웰딩 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the lower hole extends in the vertical direction in the lower jig,
Wherein at least one welding hole communicating with the lower hole is formed in the lower jig.
상기 상부 홀은 상부 지그에서 수직 방향으로 연장되고,
상기 상부 지그에는 상부 홀과 연통되는 적어도 하나의 웰딩 홀이 형성되는 것을 특징하여 구성됨을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.6. The method of claim 5,
The upper hole extends in the vertical direction in the upper jig,
Wherein at least one welding hole communicating with the upper hole is formed in the upper jig.
상기 웰딩 홀에는 프로브 핀 전기-광학 용접 시스템에 의한 렌즈 헤드가 장착되고, 상기 구속 구간에 레이저 빔을 집광하여 상기 배럴 및 상기 탑 플런저를 용융 용접하기 때문에 상기 배럴에 가해지는 변형을 최소화하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용한 프로브 핀 조립 방법.8. The method according to claim 6 or 7,
The welding head is equipped with a lens head by a probe pin electro-optical welding system, and the barrel and the top plunger are welded by condensing the laser beam in the confining section, thereby minimizing deformation applied to the barrel Of the probe pins.
레이저 발진 장치로서 레이저 빔을 발생하는 레이저 헤드;
조사된 상기 레이저 빔을 렌즈 및 미러를 이용하여 구속 구간에 집광하는 하나 이상의 렌즈 헤드;
상기 레이저 헤드와 상기 렌즈 헤드를 연결하는 하나 이상의 광 케이블;
상기 레이저 헤드를 작동하기 위한 전력을 공급하고, 상기 레이저 헤드에서 출력하는 상기 레이저 빔의 데이터를 조정하는 레이저 구동 수단; 및
상기 레이저 구동 수단으로부터 상기 전력 및 상기 데이터를 상기 레이저 헤드에 제공하는 전기 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 핀의 전기-광학 용접 시스템.A probe pin electro-optical welding system for bonding a barrel to a top plunger in the confining section to confine the top plunger to the barrel in a probe pin in which a barrel, a bottom plunger, a coil spring and a top plunger are successively inserted and assembled As a result,
1. A laser oscillator comprising: a laser head for generating a laser beam;
At least one lens head for condensing the irradiated laser beam in a confining section using a lens and a mirror;
At least one optical cable connecting the laser head and the lens head;
Laser driving means for supplying power for operating the laser head and adjusting data of the laser beam output from the laser head; And
And an electrical cable for providing the power and the data from the laser driving means to the laser head.
수직 방향에서 수직 홀이 형성되고, 수평 방향에서 상기 수직 홀과 연통되는 웰딩 홀이 형성되되, 상기 웰딩 홀에는 상기 렌즈 헤드가 탑재되는 지그; 및
상기 수직 홀에 상기 배럴, 상기 바텀 플런저, 상기 코일 스프링 및 상기 탑 플런저가 순서대로 삽입되어 가 조립된 상태에서 상기 탑 플런저가 상기 코일 스프링의 인장력을 이기고 적절한 위치에 고정되도록 상기 탑 플런저를 가압하는 탑 플런저 가압 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 핀의 전기-광학 용접 시스템. 10. The method of claim 9,
A vertical hole is formed in the vertical direction and a welding hole is formed in the horizontal direction so as to communicate with the vertical hole, wherein the welding hole includes a jig on which the lens head is mounted; And
The top plunger is pressed against the top plunger so as to overcome the tensile force of the coil spring and to be fixed at a proper position in a state in which the barrel, the bottom plunger, the coil spring, Further comprising a top plunger urging means. ≪ Desc / Clms Page number 20 >
상기 배럴의 하부에 삽입되고 이탈 방지 스토퍼에 의하여 이동 제한되는 바텀 플런저;
상기 배럴의 상부에 삽입되고 움직임 방지 스토퍼에 의하여 구속되는 탑 플런저; 및
상기 배럴의 중앙에서 상기 바텀 플런저와 상기 탑 플런저 사이에 인장력을 제공하는 코일 스프링을 포함하고,
상기 이탈 방지 스토퍼는 코킹(caulking)에 의하여 형성되고,
상기 움직임 방지 스토퍼는 레이저 용접(laser welding)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접을 이용하여 조립되는 프로브 핀.
A cylindrical barrel having upper and lower openings, respectively;
A bottom plunger inserted into a lower portion of the barrel and being restricted in movement by a departure prevention stopper;
A top plunger inserted into an upper portion of the barrel and restrained by a movement prevention stopper; And
And a coil spring for providing a tensile force between the bottom plunger and the top plunger at the center of the barrel,
The escape prevention stopper is formed by caulking,
Wherein the movement prevention stopper is formed by laser welding. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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