KR20210029667A

KR20210029667A - 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓

Info

Publication number: KR20210029667A
Application number: KR1020200102701A
Authority: KR
Inventors: 카츠미 스즈키; 세이야 야마모토
Original assignee: 야마이치 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2021-03-16
Also published as: JP2021042974A; KR102398795B1; JP6923821B2; US11360118B2; US20210072284A1

Abstract

테스트 기판측 단자의 선단측 및 검사 디바이스측 단자의 선단측의 돌출량을 제어할 수 있는 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓을 제공한다. 코킹부(52)를 갖는 배럴(50)과, 배럴(50)의 일단(54)측에 기단측이 고정됨과 아울러 선단이 검사 디바이스에 접촉하는 검사 디바이스측 단자(60)와, 배럴(50)의 타단(56)측에 진퇴 가능하게 수용됨과 아울러 선단이 테스트 기판에 접촉하는 테스트 기판측 단자(70)와, 테스트 기판측 단자(70)과 검사 디바이스측 단자(60)에 접촉한 상태로 배치되는 스프링(80)을 구비하고, 테스트 기판측 단자(70)는 배럴(50) 내에서 코킹부(52)에 맞닿음 가능하게 되는 멈춤부(74)와 배럴(50)의 타단(56)으로부터 돌출하는 단자 본체를 갖고, 단자 본체는 선단으로부터 차례로, 제1 축부(71)와, 제1 축부(71)보다 대경으로 된 제2 축부(72)와, 제2 축부(72)보다 소경으로 되어 배럴(50) 내에 적어도 일부가 수용 가능한 제3 축부(73)를 가지고 있다.

Description

콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓{CONTACT PROBE AND INSPECTING SOCKET INCLUDING THE SAME}

본 발명은 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓에 관한 것이다.

전자 기기 등에 실장되는 IC 패키지 등의 전자 디바이스는 일반적으로 배선 기판에 실장되기 전의 단계에서 그 잠재적인 결함을 제거하기 위한 시험이 검사용 소켓을 사용하여 행해진다. 검사용 소켓은 전자 디바이스의 솔더볼이나 솔더 범프 등의 전극부와 테스트 보드 또는 실장 기판으로 된 프린트 배선 기판(기판)과의 사이를 전기적으로 접속하는 콘택트 프로브를 구비하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).

특허문헌 1에 기재되어 있는 콘택트 프로브는, 배럴, 제1 플런저, 제2 플런저 및 코일 스프링을 가지고 있으며, 소켓 비실장시 및 IC 패키지 비장착시에 있어서, 테스트 보드측의 제2 플런저가 수용된 배럴의 하단을 베이스 부재에 형성된 관통 구멍에 맞닿게 하는 구성으로 되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 제2013-113753호 공보

또한, 검사용 소켓의 다른 형태로서, 예를 들면, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, IC 패키지(300)측의 플런저(600)의 선단측을 가동형 받침대(160)에 형성된 관통 구멍(160a)에 삽입시키는 것이 있다. 받침대(160)는, 소켓 비실장시 및 IC 패키지 비장착시(도 12)에 있어서 베이스 부재(120)에 대해 가장 이격되고, IC 패키지 장착시(도 11)에 있어서 베이스 부재(120)에 가장 근접한다.

이 때, 적어도 IC 패키지 장착시에 있어서는, IC 패키지(300)와 플런저(600)의 선단을 접촉시키기 위해, 플런저(600)의 선단측을 받침대(160)에 형성된 관통 구멍(160a)에 삽입시킬 필요가 있다.

그러나, 배럴(500)의 하단(560)을 베이스 부재(140)에 형성된 관통 구멍(140a)에 맞닿게 하는 구성에서는, 테스트 보드(200)측의 플런저(700)의 선단측의 돌출량이 커진다. 반대로, IC 패키지(300)측의 플런저(600)의 선단측의 돌출량이 작아진다. 그렇게 되면, 소켓 비실장시 및 IC 패키지 비장착시(도 12)에 있어서, 플런저(600)의 선단측이 받침대(160)에 형성된 관통 구멍(160a)으로부터 탈락할 가능성이 있다.

콘택트 프로브(400) 등의 치수(예를 들면, 플런저(600)의 외경이나 관통 구멍(160a)의 내경)을 고려하면, 관통 구멍(160a)으로부터 탈락해 있는 플런저(600)의 선단측을 관통 구멍(160a)에 삽입시키는 것은 곤란하고, 플런저(600)의 선단측이 관통 구멍(160a)에 삽입되는 방향으로 받침대(160)를 무리하게 이동시키면 콘택트 프로브(400)의 파손으로 이어질 가능성이 있다. 즉, 소켓 비실장시 및 IC 패키지 비장착시에 있어서도, 플런저(600)의 선단측을 관통 구멍(160a)에 삽입시킨 상태로 해두는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 테스트 기판측 단자의 선단측 및 검사 디바이스측 단자의 선단측의 돌출량을 제어할 수 있는 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓은 이하의 수단을 채용한다.

즉, 본 발명의 일 태양에 따른 콘택트 프로브는 테스트 기판과 검사 디바이스를 전기적으로 접속하는 콘택트 프로브로서, 양단이 개구된 원통 형상으로 되어 축선 방향으로 연장됨과 아울러 내경이 축소되도록 형성된 코킹부를 갖는 배럴과, 상기 배럴의 일단측에 기단측이 고정됨과 아울러 선단이 상기 검사 디바이스에 접촉하는 검사 디바이스측 단자와, 상기 배럴의 타단측에 진퇴 가능하게 수용됨과 아울러 선단이 상기 테스트 기판에 접촉하는 테스트 기판측 단자와, 상기 배럴 내에서 상기 테스트 기판측 단자와 상기 검사 디바이스측 단자와 접촉한 상태로 배치되는 스프링을 구비하고, 상기 테스트 기판측 단자는 상기 배럴 내에서 상기 배럴의 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향하는 방향으로 상기 코킹부에 맞닿음 가능하게 되는 멈춤부와, 상기 배럴의 상기 타단으로부터 돌출하는 단자 본체를 갖고, 상기 단자 본체는 상기 선단으로부터 차례로, 상기 테스트 기판과 접촉하는 제1 축부와, 상기 제1 축부보다 대경으로 되어 상기 배럴의 외부에 위치하는 제2 축부와, 상기 제2 축부보다 소경으로 되어 상기 배럴 내에 적어도 일부가 수용될 수 있는 제3 축부를 가지고 있다.

본 태양에 따른 콘택트 프로브에 의하면, 테스트 기판측 단자의 선단측(단자 본체가 갖는 제1 축부) 및 검사 디바이스측 단자의 선단측을 소켓의 양면으로부터 돌출시키는 형태로 콘택트 프로브 소켓에 수용했을 때, 제1 축부보다 대경으로 된 제2 축부를 소켓의 내측으로부터 맞닿도록 함으로써, 콘택트 프로브의 테스트 기판측으로의 낙하를 회피할 수 있다. 또한, 제2 축부의 위치를 조정함으로써, 소켓으로부터 돌출하는 테스트 기판측 단자의 선단측 및 검사 디바이스측 단자의 선단측의 돌출량을 제어할 수 있다.

또한, 만일 배럴 내에 수용 가능한 축부 그 자체를 맞닿음부로 할 경우, 그 축부보다 선단측의 축부(즉, 테스트 기판에 접촉하는 축부)를 배럴 내에 수용 가능한 축부에 대해 소경으로 해야 한다. 그렇게 되면, 테스트 기판에 접촉하는 축부의 강도 저하나 전도성 악화를 초래할 가능성이 있다. 이에 대해, 부분적으로 직경이 확대된 제2 축부를 설치함으로써, 배럴 내에 수용 가능한 축부(제3 축부)에 대해 테스트 기판에 접촉하는 축부(제1 축부)를 소경화할 필요가 없다. 이 때문에, 제1 축부의 강도 확보나 전도성 향상을 실현할 수 있다.

또한, 본 태양에 따른 콘택트 프로브는 스프링에 의해 테스트 기판측 단자가 배럴에 대해 이동하는 편측(片側) 슬라이딩형의 콘택트 프로브가 된다. 이 때, 단자 본체가 갖는 제3 축부가 검사 디바이스의 장착시에 배럴 내에 수용되는 축부가 된다.

또한, 배럴의 코킹부 및 멈춤부에 의해 테스트 기판측 단자가 배럴로부터 탈락하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 태양에 따른 콘택트 프로브에 있어서, 상기 코킹부는 상기 배럴의 상기 일단에 형성되어 있다.

본 태양에 따른 콘택트 프로브에 의하면, 배럴의 일단과 타단 사이에 코킹부가 형성되어 있는 경우에 비해, 테스트 기판측 단자의 치수를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 태양에 따른 검사용 소켓은, 상기 콘택트 프로브와, 상기 배럴의 상기 일단측을 수용함과 아울러 검사 디바이스측 관통 구멍으로부터 상기 검사 디바이스측 단자의 상기 선단측이 돌출하는 소켓 본체와, 상기 소켓 본체에 부착되어 상기 배럴의 상기 타단측을 수용함과 아울러 테스트 기판측 관통 구멍으로부터 상기 테스트 기판측 단자의 상기 제1 축부가 돌출하는 소켓 고정부와, 상기 소켓 본체로부터 돌출된 상기 검사 디바이스측 단자의 상기 선단측이 받침대 관통 구멍에 삽입된 상태에서 상기 소켓 본체에 대해 근접 및 이격 가능하게 부착되고 상기 검사 디바이스가 적재되는 소켓 가동부를 구비하고, 상기 테스트 기판측 관통 구멍은 상기 제2 축부보다 소경으로 되어 있다.

본 태양에 따른 검사용 소켓에 의하면, 테스트 기판측 단자의 선단측(단자 본체가 갖는 제1 축부)를 소켓 고정부에 형성된 기판측 관통 구멍으로부터 돌출 시켰을 때, 제1 축부보다 대경으로 된 제2 축부를 기판측 관통 구멍에 맞닿게 함으로써, 검사 디바이스 비장착시(소켓 본체와 소켓 가동부가 가장 이격되어 있을 때)의 소켓 가동부에 대한 검사 디바이스측 단자의 탈락을 회피할 수 있다. 또한, 축선(X) 방향을 따른 제2 축부의 위치의 조정에 의해, 검사 디바이스 비장착시의 소켓 가동부에 대한 검사 디바이스측 단자의 선단측의 삽입량을 결정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 테스트 기판측 단자의 선단측 및 검사 디바이스측 단자의 선단측의 돌출량을 제어할 수 있는 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 소켓으로서, 테스트 기판에 실장되기 전의 소켓을 나타낸 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 소켓으로서, 테스트 기판에 실장된 후 및 IC 패키지가 장착되기 전의 소켓을 나타낸 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 소켓으로서, 테스트 기판에 실장된 후 및 IC 패키지가 장착된 후의 소켓을 나타낸 종단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 A부의 부분 확대도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 B부의 부분 확대도이다.
도 6은 도 3에 나타낸 C부의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 콘택트 프로브를 나타낸 도면이다.
도 8은 제3 축부의 일부가 배럴에 수용된 상태의 콘택트 프로브의 부분을 나타낸 도면이다.
도 9는 제2 코킹부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 10은 비교예에 따른 콘택트 프로브를 나타낸 도면이다.
도 11은 종래예에 따른 콘택트 프로브를 나타낸 도면이다(소켓 비장착시).
도 12는 종래예에 따른 콘택트 프로브를 나타낸 도면이다(IC 패키지 장착시).

이하에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 콘택트 프로브 및 이를 구비한 검사용 소켓에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 소켓(10)의 구성에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 3에는, 검사용 소켓(10)(이하, 간단히 "소켓(10)"이라 한다)이 나타나 있다.

도 1에는, 프린트 배선 기판 등으로 된 테스트 기판(20)에 실장되기 전의 소켓(10)이 나타나 있고, 도 2에는 테스트 기판(20)에 실장된 소켓(10)이 나타나 있고, 도 3에는 IC 패키지(검사 디바이스)(30)가 더 장착된 소켓(10)이 나타나 있다.

소켓(10)은 테스트 기판(20) 상에 적재되어 실장된다. 소켓(10)과 테스트 기판(20)은 테스트 기판(20)에 형성된 볼트 구멍(20a)에 소켓(10)의 기판 고정 볼트(22a)를 삽입하여 기판 고정 너트(22b)를 하방으로부터 체결함으로써 서로 고정되어 있다.

기판 고정 너트(22b)와 테스트 기판(20) 사이에는, 기판 고정 볼트(22a)에 삽입 관통시키는 형태로 와셔(예를 들면, 평 와셔 및 스프링 와셔)를 설치해도 된다.

소켓(10)과 테스트 기판(20)은 소켓(10)에 설치된 기판 위치결정 핀(24)을 테스트 기판(20)에 형성된 위치 결정 구멍(20b)에 삽입함으로써 서로 위치 결정되어 있다.

소켓(10)은 상기 도면에서 상하 방향으로 연장되는 콘택트 프로브(40)를 복수 수용하고 있다. 소켓(10)은, 소켓 본체(12)와, 소켓 본체(12)에 대해 하방으로부터 부착된 소켓 고정부(14)와, 소켓 본체(12)에 대해 상방으로부터 부착된 받침대(소켓 가동부)(16)를 구비하고 있다.

콘택트 프로브(40)는 소정의 피치로 복수 개 배열되어 있다. 예를 들어, 콘택트 프로브(40)의 배럴(50)(후술한다)의 외경이 0.2 mm인 경우, 콘택트 프로브(40)는 0.3 mm 피치로 배열된다. 콘택트 프로브(40)의 상세한 내용에 대해서는 후술한다.

소켓 본체(12)의 하방에는, 하면 개구의 단차 오목부(12d)가 형성되어 있으며, 소켓 고정부(14)가 내측으로 끼워맞춰짐과 아울러 단차부에 맞닿도록 구성되어 있다. 소켓 본체(12)와 소켓 고정부(14)는 고정측 나사(22d)에 의해 서로 고정되어 있다. 이 때, 소켓 본체(12)의 하면과 소켓 고정부의 상면과의 사이에는 공간이 형성되어 있다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 소켓 본체(12)의 상방에는, 상면 개구의 오목부로 된 받침대 수용부(12e)가 형성되어 있으며, 받침대(16)가 받침대 수용 부(12e)에 수용됨과 아울러 소켓 본체(12)에 대해 근접 및 이격 가능하게 부착되어 있다.

받침대(16)의 상방에는, 상면 개구의 오목부로 된 적재부(16c)가 형성되어 있으며, IC 패키지(30)가 적재부(16c)의 내측에 적재된다(도 3 참조).

도 2에 나타낸 바와 같이, IC 패키지(30)가 장착되어 있지 않을 때, 받침대(16)는 소켓 본체(12)에 대해 소정의 간격을 가지고 이격되어 있다.

받침대(16)는 도시하지 않은 바이어싱 부재에 의해 소켓 본체(12)로부터 이격되는 방향으로 바이어싱되어 있다. 이에 의해, 받침대(16)와 소켓 본체(12) 사이의 간격이 유지되고 있다. 또한, 바이어싱 부재에 의해 받침대(16)가 받침대 수용 부(12e)로부터 탈락하지 않도록, 받침대(16)는 소켓 본체(12)에 고정된 가동측 나사(22e)에 의해 이격 거리가 규제되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, IC 패키지(30)가 장착되어 있을 때, 받침대(16)는 소켓 본체(12)를 향해 압입되어, 받침대(16)의 하면과 받침대 수용부(12e)의 바닥면이 면접촉하고 있다. 이 상태에서 받침대(16)와 소켓 본체(12)는 도시하지 않은 로킹 부재에 의해 일시적으로 고정되어 있다.

다음으로, 소켓(10)에 수용되어 있는 콘택트 프로브(40)에 대해 설명한다.

도 4 내지 도 6에는, 소켓(10)에 수용된 콘택트 프로브(40)가 나타나 있다.

도 4는 도 1의 A부에 대응하고, 소켓(10)이 테스트 기판(20)에 실장되어 있지 않은 상태, 또한, IC 패키지(30)가 소켓(10)에 장착되어 있지 않은 상태의 콘택트 프로브(40)가 나타나 있다. 도 5는 도 2의 B부에 대응하고, 소켓(10)이 테스트 기판(20)에 실장되어 있는 상태, 또한, IC 패키지(30)가 소켓(10)에 장착되어 있지 않은 상태의 콘택트 프로브(40)가 나타나 있다. 도 6은 도 3의 C부에 대응하고, 소켓(10)이 테스트 기판(20)에 실장되어 있는 상태, 또한, IC 패키지(30)가 소켓(10)에 장착되어 있는 상태의 콘택트 프로브(40)가 나타나 있다.

콘택트 프로브(40)는 소켓 본체(12), 소켓 고정부(14) 및 받침대(16)를 갖는 소켓(10)에 수용되어 있다.

소켓 본체(12)에는, 검사 디바이스측 배럴 수용부(12b)가 형성되어 있다. 검사 디바이스측 배럴 수용부(12b)는 소켓 본체(12)의 하면으로부터 상방을 향해 천공 설치된 장척(長尺)형 구멍으로서, 콘택트 프로브(40)가 갖는 배럴(50)의 상방측을 수용하고 있다.

검사 디바이스측 배럴 수용부(12b)의 상단에는, 검사 디바이스측 배럴 수용부(12b)보다 소경으로 된 검사 디바이스측 관통 구멍(12a)이 형성되어 있으며, 콘택트 프로브(40)가 갖는 제1 플런저(검사 디바이스측 단자)(60)의 선단이 이 검사 디바이스측 관통 구멍(12a)으로부터 돌출되어 있다.

소켓 고정부(14)에는, 테스트 기판측 배럴 수용부(14b)가 형성되어 있다. 테스트 기판측 배럴 수용부(14b)는 소켓 고정부(14)의 상면으로부터 하방을 향해 천공 설치된 장척형 구멍으로서, 콘택트 프로브(40)가 갖는 배럴(50)의 하방측을 수용하고 있다.

테스트 기판측 배럴 수용부(14b)의 하단에는, 테스트 기판측 배럴 수용부(14b)보다 소경으로 된 테스트 기판측 관통 구멍(14a)이 형성되어 있으며, 콘택트 프로브(40)가 갖는 제2 플런저(테스트 기판측 단자)(70)의 선단이 이 테스트 기판측 관통 구멍(14a)으로부터 돌출되어 있다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 테스트 기판측 관통 구멍(14a)으로부터 돌출된 제2 플런저(70)의 선단이 테스트 기판(20)에 접촉함으로써 콘택트 프로브(40)와 테스트 기판(20)이 전기적으로 접속된다. 또한, 테스트 기판측 관통 구멍(14a)은 상기 도면에 나타낸 바와 같이 직선 형상이어도 되고, 테이퍼 형상이어도 된다.

도 4 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 받침대(16)에는, 받침대 관통 구멍(16a)이 형성되어 있다. 받침대 관통 구멍(16a)은 받침대(16)의 하면으로부터 상방을 향해 천공 설치된 장척형 구멍으로서, 검사 디바이스측 관통 구멍(12a)으로부터 돌출된 제1 플런저(검사 디바이스측 단자)(60)의 선단측이 삽입되어 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 받침대 관통 구멍(16a)의 상단에는, 받침대 관통 구멍(16a)보다 대경으로 된 솔더볼 수용부(16b)가 형성되어 있다. 솔더볼 수용부(16b)는 받침대(16)에 형성된 적재부(16c)의 바닥면으로 관통되어 있으며, 적재부(16c)에 적재된 IC 패키지(30)의 솔더볼(30a)이 수용되도록 구성되어 있다.

솔더볼 수용부(16b) 내에 있어서, 검사 디바이스측 관통 구멍(12a)을 거쳐서 받침대 관통 구멍(16a)으로부터 돌출된 제1 플런저(60)의 선단(첨예부(60a))과 솔더볼(30a)이 접촉함으로써 콘택트 프로브(40)와 IC 패키지(30)가 전기적으로 접속된다.

다음으로, 콘택트 프로브(40)에 대해 자세히 설명한다.

도 7에는, 콘택트 프로브(40)가 도시되어있다. 또한, 상기 도면에 있어서 배럴(50)은 단면도로 되어 있다.

콘택트 프로브(40)는 축선(X) 방향으로 연장되는 양단 개구의 원통 형상으로 된 배럴(50)과, 배럴(50)의 상부(일단(54)측)에 배치된 제1 플런저(60)와, 배럴(50)의 하부(타단(56)측)에 배치된 제2 플런저(70)와, 배럴(50) 내에 수용된 스프링(80)을 구비하고 있다. 즉, 콘택트 프로브(40)는 배럴(50), 제1 플런저(60), 제2 플런저(70) 및 스프링(80)의 4 부품 구성으로 되어 있다.

제1 플런저(60)는 금속제로 되어 있으며, 예를 들어, 베릴륨 동, 인청동, SK재 등의 모재에 대해 니켈 도금을 실시한 것이나, 도금이 실시되어 있지 않은 팔라듐 합금이 사용된다.

제1 플런저(60)는 원통 형상의 배럴(50)과 공통의 중심 축선(축선(X))을 갖는 둥근 봉형으로 되어 있다.

제1 플런저(60)의 선단(상기 도면에서 상단)에는, 소위 크라운 커트로 된 복수의 첨예부(60a)가 형성되고, 각 첨예부(60a) 사이에 IC 패키지(30)의 솔더볼(30a)이 놓여진다(도 6 참조 ).

제1 플런저(60)의 기단측(상기 도면에서 하단측)에는, 직경 축소부(60c)가 형성되어 있다. 직경 축소부(60c)는 배럴(50)의 내경보다 소경으로 되어 있다.

직경 축소부(60c)와 첨예부(60a) 사이에는 직경 확대부(60b)가 형성되어 있다. 직경 확대부(60b)는 배럴(50)의 내경보다 대경으로 되어 있다.

제1 플런저(60)는 직경 축소부(60c)를 포함하는 기단측이 배럴(50) 내에 배치되어 있다. 또한, 제1 플런저(60)에 형성된 직경 확대부(60b)의 하방에는 배럴(50)의 단부(일단)(54)가 맞닿아 있다. 즉, 직경 확대부(60b)보다 기단측의 제1 플런저(60)가 배럴(50) 내에 배치되어 있는 것이 된다. 이 때, 배럴(50)에는, 직경 축소부(60c)에 내주면의 일부가 들어갈 수 있도록 형성된 제1 코킹부(51)가 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 제1 플런저(60)가 배럴(50)에 대해 고정되게 된다.

제2 플런저(70)는 금속제로 되어 있으며, 예를 들어, 베릴륨 동, 인청동, SK재 등의 모재에 니켈 도금을 실시한 것이나, 도금이 실시되어 있지 않은 팔라듐 합금이 사용된다.

제2 플런저(70)는 원통 형상의 배럴(50)과 공통의 중심 축선(축선(X))을 갖는 둥근 봉형으로 되어 있다.

제2 플런저(70)는, 테스트 기판(20)에 위치하는 선단(상기 도면에서 하단)측으로부터 기단측(상기 도면에서 상단)을 향해, 제1 축부(71)와, 제1 축부(71)보다 대경인 제2 축부(72)와, 제2 축(72)보다 소경인 제3 축부(73)가 형성된 단자 본체를 가지고 있다. 또한, 제3 축부(73)의 기단측에는 멈춤부(74)가 설치되어 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 제2 플런저(70)는 단자 본체와 멈춤부(74)를 가지고 있다. 이 때, 단자 본체(제1 축부(71), 제2 축부(72) 및 제3 축부(73))는 배럴(50)의 단부(56)로부터 돌출 가능하게 되어 있으며, 멈춤부(74)는 배럴(50) 내에 유지되어 있다.

또한, 제1 축부(71)와 제3 축부(73)는 동일 직경이어도 되고 다른 직경이어도 된다.

도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 축부(71)는 소켓 고정부(14)에 형성된 테스트 기판측 관통 구멍(14a)에서 돌출됨과 아울러 테스트 기판(20)에 접촉하는 부분으로 되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 축부(72)는 테스트 기판측 관통 구멍(14a)보다 대경으로 되어 있다. 이에 의해, 제2 축부(72)가 테스트 기판측 관통 구멍(14a)에 걸리기 때문에 제2 플런저(70)가 테스트 기판측 관통 구멍(14a)으로부터 낙하하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 축선(X) 방향의 제2 축부(72)의 위치를 조정함으로써, 제1 축부(71)가 테스트 기판측 관통 구멍(14a)으로부터 돌출하는 양을 제어할 수 있다. 나아가, 제1 플런저(60)의 선단측이 받침대(16)의 받침대 관통 구멍(16a)에 삽입되는 양을 제어할 수 있다.

상술한 제1 축부(71) 및 제2 축부(72)의 외경에 대해, 예를 들어, 배럴(50)의 외경이 0.2 mm인 경우, 제1 축부(71)의 외경은 0.105 mm로 되고, 제2 축부(72)의 외경은 0.18 mm로 되어 있다. 또한, 이러한 치수는 예시로서, 콘택트 프로브(40) 등의 사양에 따라 임의로 변경할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 멈춤부(74)는 제3 축부(73)보다 대경으로 되어 배럴(50) 내에 배치되어 있다. 이 때, 배럴(50)에는, 배럴(50)의 단부(타단)(56)의 내경이 제3 축부(73)를 향해 전체 둘레 방향에 걸쳐 직경이 축소되도록 형성된 제2 코킹부(52)가 설치되어 있다. 이에 의해, 제2 플런저(70)의 멈춤부(74)의 하부가 배럴(50)의 제2 코킹부(52)의 상부에 맞닿게 된다. 즉, 배럴(50)의 단부(54)로부터 단부(56)를 향하는 방향으로 멈춤부(74)가 제2 코킹부(52)에 맞닿음으로써, 제2 플런저(70)가 배럴(50)로부터 탈락하는 것을 회피하고 있다.

스프링(80)은 배럴(50) 내에 수용되어, 제1 플런저(60)의 기단측과 제2 플런저(70)의 기단측(멈춤부(74))에 초기 변위가 주어진 상태(수축된 상태)로 접촉하고 있다. 이에 의해, 제1 플런저(60)와 제2 플런저(70)는 서로 이격되는 방향으로 바이어싱되게 된다.

이 때, 제1 플런저(60)는 배럴(50)에 대해 고정되어 있다. 한편, 제2 플런저(70)는 멈춤부(74)가 배럴(50)의 제2 코킹부(52)에 대해 단지 맞닿아 있을 뿐이다. 이 때문에, 도 8에 나타낸 바와 같이, 2개 있는 플런저 중에서 제2 플런저(70)만이 배럴(50)의 축선(X) 방향을 따라 진퇴 가능하게 된다. 이 때, 제2 코킹부(52)의 내경보다 소경으로 된 제3 축부(73)는 배럴(50) 내에 수용 가능하게 되고, 제2 코킹부(52)의 내경보다 대경으로 된 제2 축부(72)는 배럴(50) 내에 수용되지 않고 배럴(50)의 외부에 위치하게 된다. 또한, 제3 축부(73)은 제2 플런저(70)의 진퇴에 따라 배럴(50) 내에 수용되거나 돌출되거나 한다. 다만, 제3 축부(73)의 전부가 배럴(50) 내에 수용될 필요는 없고, 제3 축부(73)의 적어도 일부가 배럴(50) 내에 수용되면 된다.

제2 코킹부(52)는 반드시 배럴(50)의 단부(56)에 설치될 필요는 없고, 예를 들어, 도 9에 나타낸 변형예와 같이, 배럴(50)의 단부(54)과 단부(56)(도 7 참조) 사이에 설치되어도 된다.

이 경우, 제3 축부(73)와 멈춤부(74) 사이에, 제3 축부(73) 및 멈춤부(74)보다 소경으로 된 중간 축부(75)를 설치하여, 축선(X) 방향을 따른 중간 축부(75)의 구간에 제2 코킹부(52)가 들어가도록 구성된다. 또한, 제3 축부(73)가 제2 코킹부(52)보다 하방의 배럴(50) 내를 슬라이딩하도록, 제3 축부(73)의 외경은 배럴(50)의 내경에 대응하고 있다. 또한, 제2 코킹부(52)는 둘레 방향으로 복수 개소 설치된 점 코킹으로 형성하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 콘택트 프로브(40)를 구비한 소켓(10)은 다음과 같이 사용된다.

먼저, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 소켓 본체(12), 소켓 고정부(14) 및 받침대(16)로 구성되는 소켓(10)에 복수의 콘택트 프로브(40)를 배열 및 수용한다. 이 때, 제2 플런저(70)의 제1 축부(71)는 테스트 기판측 관통 구멍(14a)으로부터 돌출되어 있다.

다음으로, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 소켓(10)을 테스트 기판(20) 상에 적재하여 실장한다. 이 때, 제2 플런저(70)의 제1 축부(71)의 선단이 테스트 기판(20)에 접촉함으로써, 콘택트 프로브(40)가 받침대(16)측으로 들어올려진다.

들어올려진 콘택트 프로브(40)에 있어서, 제1 플런저(60)의 직경 확대부(60b)의 상부가 소켓 본체(12)의 검사 디바이스측 관통 구멍(12a)의 하단에 맞닿는다. 이 때문에, 콘택트 프로브(40)가 들어올려지는 양이 규제됨과 아울러 제2 플런저(70)의 제3 축부(73)가 배럴(50) 내로 압입됨으로써 콘택트 프로브(40)에는 프리 로드가 부하된다.

다음으로, 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이, IC 패키지(30)를 받침대(16)의 적재부(16c)에 적재함과 아울러 IC 패키지(30) 및 받침대(16)를 소켓 본체(12)측으로 압입한다.

IC 패키지(30)와 받침대(16)를 압입하는 과정에서, 솔더볼(30a)은 솔더볼 수용부(16b) 내에서 제1 플런저(60)의 첨예부(60a)와 접촉한다. 솔더볼(30a)과 첨예부(60a)가 접촉한 상태에서 IC 패키지(30)와 받침대(16)를 소켓 본체(12)측으로 더 압입함으로써, 받침대(16)와 소켓 본체(12)가 접촉한다. 이 때, 제1 플런저(60) 및 배럴(50)은 소켓 고정부(14)측으로 압입된다. 이에 의해, 제2 플런저(70)의 제3 축부(73)가 배럴(50) 내로 더욱 들어가게 된다.

이와 같이, 제3 축부(73)가 배럴(50) 내로 들어감으로써 배럴(50) 내의 스프링(80)이 압축된다. 이에 의해, 테스트 기판(20) 및 IC 패키지(30)에 대해 콘택트 프로브(40)가 적당한 반발력을 가지고 접촉하기 때문에 양호한 접촉 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 콘택트 프로브(40)와 IC 패키지(30)가 전기적으로 접속됨과 아울러 콘택트 프로브(40)를 거쳐서 IC 패키지(30)와 테스트 기판(20)이 전기적으로 접속된다.

또한, 제2 플런저(70)의 스트로크량(제3 축부(73)를 배럴(50) 내로 압입하는 것이 가능한 한계량)을 받침대(16)의 압입량보다 많이 확보해둘 필요가 있다.

본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 제공한다.

콘택트 프로브(40)에 의하면, 제2 플런저(70)의 제1 축부(71)보다 대경으로 된 제2 축부(72)를 소켓 고정부(14)의 테스트 기판측 배럴 수용부(14b)의 내측으로부터 테스트 기판측 관통 구멍(14a)에 맞닿게 하는 것으로 하였다. 이에 의해, 콘택트 프로브(40)의 테스트 기판(20)측으로의 낙하를 회피할 수 있다. 또한, 제2 축부(72)의 축선(X) 방향을 따른 위치를 조정함으로써, 테스트 기판측 관통 구멍(14a)에서 돌출하는 제1 축부(71)의 돌출량을 제어 할 수 있다. 나아가, 검사 디바이스측 관통 구멍(12a)으로부터 돌출되는 제1 플런저(60)의 선단측의 돌출량을 제어할 수 있다.

또한, 도 10(비교예)에 나타낸 바와 같이, 만일 제2 축부(72)을 설치하지 않고 제3 축부(73) 그 자체를 테스트 기판측 관통 구멍(14a)에 대한 맞닿음부로 했을 경우, 제1 축부(71)를 제3 축부(73)보다 소경으로 해야 한다. 그렇게 되면, 제1 축(71)의 강도 저하나 전도성 악화를 초래할 가능성이 있다. 이에 대해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 부분적으로 직경을 확대한 제2 축부(72)를 설치함으로써, 제3 축부(73)에 대해 제1 축부(71)를 소형화할 필요가 없다. 이 때문에, 제1 축부(71)의 강도 확보나 전도성 향상을 실현할 수 있다. 또한, 강도 확보를 실현함으로써, 생산성(가공 수율)을 향상시킬 수 있다. 이는 향후 예상되는 콘택트 프로브의 미세화에 있어서 유효하게 될 수 있다.

또한, 도 10에 있어서, 예를 들면, 배럴(50)의 외경이 0.22 mm인 경우, 제3 축부(73)의 외경은 0.125 mm로 되고, 제1 축부(71)의 외경은 0.075 mm로 되어 있다. 한편, 본 실시형태의 경우(도 4 참조), 상술한 바와 같이, 제1 축부(71)의 외경은 0.105 mm로 되어 있다. 즉, 도 10에 나타낸 비교예에 비해 0.03 mm 정도 만큼 대경화되어 있다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제2 코킹부(52)를 배럴(50)의 단부(56)와 단부(54) 사이에 형성한 경우에 비해, 도 7에 나타낸 바와 같이 제2 코킹부(52)를 배럴(50)의 단부(56)에 형성함으로써, 제2 플런저(70)를 짧게 형성할 수 있다. 왜냐하면, 도 9에 나타낸 변형예의 경우, 배럴(50)의 제2 코킹부(52)로부터 단부(56)까지의 거리를 제3 축부(73)나 중간 축부(75)에 의해 확보해야 하지만, 제2 코킹부(52)를 배럴(50)의 단부(56)에 형성한 경우, 그럴 필요가 없기 때문이다. 제2 플런저(70)를 짧게 형성함으로써 재료비의 절감이나 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

10 하우징부 10a 제1 하우징
10 소켓(검사용 소켓) 12 소켓 본체
12a 검사 디바이스측 관통 구멍 12b 검사 디바이스측 배럴 수용부
12d 단차 오목부 12e 받침대 수용부
14 소켓 고정부 14a 테스트 기판측 관통 구멍
14b 테스트 기판측 배럴 수용부 16 받침대(소켓 가동부)
16a 받침대 관통 구멍 16b 솔더볼 수용부
16c 적재부 20 테스트 기판
20a 볼트 구멍 20b 위치 결정 구멍
22a 기판 고정 볼트 22b 기판 고정 너트
22d 고정측 나사 22e 가동측 나사
24 기판 위치결정 핀 30 IC 패키지(검사 디바이스)
30a 솔더볼 40 콘택트 프로브
50 배럴 51 제1 코킹부
52 제2 코킹부 54 단부(일단)
56 단부(타단) 60 제1 플런저(검사 디바이스측 단자)
60a 첨예부 60b 직경 확대부
60c 직경 축소부 70 제2 플런저(테스트 기판측 단자)
71 제1 축부 72 제2 축부
73 제3 축부 74 멈춤부
75 중간 축부 80 스프링

Claims

테스트 기판과 검사 디바이스를 전기적으로 접속하는 콘택트 프로브로서,
양단이 개구된 원통 형상으로 되어 축선 방향으로 연장됨과 아울러, 내경이 축소되도록 형성된 코킹부를 갖는 배럴과,
상기 배럴의 일단측에 기단측이 고정됨과 아울러 선단이 상기 검사 디바이스에 접촉하는 검사 디바이스측 단자와,
상기 배럴의 타단측에 진퇴 가능하게 수용됨과 아울러 선단이 상기 테스트 기판에 접촉하는 테스트 기판측 단자와,
상기 배럴 내에서 상기 테스트 기판측 단자와 상기 검사 디바이스측 단자에 접촉한 상태로 배치되는 스프링을 구비하고,
상기 테스트 기판측 단자는 상기 배럴 내에서 상기 배럴의 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향하는 방향으로 상기 코킹부에 맞닿음 가능하게 되는 멈춤부와, 상기 배럴의 상기 타단으로부터 돌출하는 단자 본체를 갖고,
상기 단자 본체는 상기 선단으로부터 차례로, 상기 테스트 기판에 접촉하는 제1 축부와, 상기 제1 축부보다 대경으로 된 제2 축부와, 상기 제2 축부보다 소경으로 되어 상기 배럴 내에 적어도 일부가 수용 가능한 제3 축부를 포함하고 있는, 콘택트 프로브.
제1 항에 있어서,
상기 코킹부는 상기 배럴의 상기 타단에 형성되어 있는, 콘택트 프로브.
제1 항 또는 제2 항에 기재된 콘택트 프로브와,
상기 배럴의 상기 일단측을 수용함과 아울러 검사 디바이스측 관통 구멍으로부터 상기 검사 디바이스측 단자의 상기 선단측이 돌출되는 소켓 본체와,
상기 소켓 본체에 부착되고, 상기 배럴의 상기 타단측을 수용함과 아울러 테스트 기판측 관통 구멍으로부터 상기 테스트 기판측 단자의 상기 제1 축부가 돌출되는 소켓 고정부와,
상기 소켓 본체로부터 돌출된 상기 검사 디바이스측 단자의 상기 선단측이 받침대 관통 구멍에 삽입된 상태에서 상기 소켓 본체에 대해 근접 및 이격 가능하게 설치되고, 상기 검사 디바이스가 적재되는 소켓 가동부를 구비하고,
상기 테스트 기판측 관통 구멍은 상기 제2 축부보다 소경으로 되어 있는, 검사용 소켓.