KR20230049217A - 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 - Google Patents

전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 협피치 대응이 가능한 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공한다.

Description

전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치{The Electro-conductive Contact Pin and Test Device Having The Same}
본 발명은 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치에 관한 것이다.
전기 전도성 접촉핀은, 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다. 검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들은 프로브 카드에 구비되어 반도체 칩을 검사하는 전기 전도성 접촉핀일 수 있고, 패키징된 반도체 패키지를 검사하는 테스트 소켓에 구비되어 반도체 패키지를 검사하는 소켓 핀일 수 있다. 이하 종래기술은 검사 장치 중에서도 수직형 프로브 카드를 예시하여 설명한다.
도 1은 종래기술에 따른 수직형 프로브 카드(1)를 개략적으로 도시한 도이고, 도 2 는 도 1의 프로브 헤드(7)를 확대하여 도시한 도면이다.
웨이퍼 단위에서의 반도체 칩 검사는 프로브 카드에 의해 수행된다. 프로브 카드는 웨이퍼와 테스트 장비 헤드 사이에 장착되며, 프로브 카드상에 8,000~100,000개의 전기 전도성 접촉핀이 웨이퍼상의 개별 칩 내의 패드(WP)에 접촉되어 프로브 장비와 개별 칩간에 테스트 신호(Signal)를 서로 주고 받을 수 있도록 하는 중간 매개체 역할을 수행하게 된다. 이러한 프로브 카드에는 수직형 프로브 카드, 캔틸레버형 프로브 카드, 멤스 프로브 카드가 있다.
일반적으로 수직형 프로브 카드(1)는, 회로기판(2), 회로기판(2)의 하측에 구비되는 공간변환기(3) 및 공간변환기(3)의 하측에 구비되는 프로브 헤드(7)를 포함하여 구성된다.
프로브 헤드(7)는 다수의 전기 전도성 접촉핀(7)과 전기 전도성 접촉핀(7)이 삽입되는 구멍을 구비하는 지지 플레이트(5, 6)를 포함한다. 프로브 헤드(7)는 상부 지지플레이트(5) 및 하부 지지플레이트(6)를 포함하며, 상부 지지플레이트(5) 및 하부 지지플레이트(6)는 스페이서를 통해 서로 이격되어 고정 설치된다. 전기 전도성 접촉핀(7)은 상부 지지플레이트(5) 및 하부 지지플레이트(6)사이에서 탄성 변형하는 구조로서, 이러한 전기 전도성 접촉핀(7)을 채택하여 수직형 프로브 카드(1)를 구성한다.
도 2를 참조하면, 전기 전도성 접촉핀(7)은 그 바디부의 외측으로 돌출된 양각 패턴 고정부(8)를 구비한다. 양각 패턴 고정부(8)는 상부 지지플레이트(5)의 구멍 외측으로 돌출 형성되어 상부 지지플레이트(5)의 상면에 지지됨으로써 프로브 헤드(7)로부터 전기 전도성 접촉핀(7)이 탈락되지 않도록 한다.
전기 전도성 접촉핀(7)의 폭이 ‘W’이고, 양각 패턴 고정부(8)의 폭이 ‘a’이며, 인접한 양각 패턴 고정부(8)간의 이격 거리가 ‘b’라고 하면, 인접한 전기 전도성 접촉핀(7)간의 이격 거리(d)는 2a+b가 된다.
최근의 반도체 소자는 하나의 소자가 다양한 기능을 수행하고 처리속도도 점점 빨라지는 동시에 필연적으로 입출력단자 수가 증가함에 따라 반도체 소자의 전극 패드(WP)들 간의 피치(pitch)는 점점 작아지는 추세이다. 이러한 협 피치 추세에 대응하기 위해서는 전기 전도성 접촉핀(7)들 역시 협 피치로 배열되어야 한다.
그런데, 인접한 전기 전도성 접촉핀(7)간의 이격 거리(d)를 작게 줄이기 위해서는 전기 전도성 접촉핀(7)의 폭(W)을 작게 줄여야 하지만, 전기 전도성 접촉핀(7)의 폭(W)을 줄이게 되면 전기 전도성 접촉핀(7)의 전기 전도도가 낮아지게 되고 전기 전도성 접촉핀(7)이 쉽게 파손되는 문제가 발생하게 되므로 전기 전도성 접촉핀(7)의 폭(W)을 줄이는 데에는 한계가 있다.
한편, 인접한 전기 전도성 접촉핀(7)간의 이격 거리(d)를 작게 줄이기 위해서 양각 패턴 고정부(8)의 폭(a)을 줄이는 것도 고려해 볼만하다. 그러나 양각 패턴 고정부(8)의 폭(a)을 줄일 경우에는 전기 전도성 접촉핀(7)이 상부 지지플레이트(5)의 구멍으로 빠지는 불량이 발생하게 된다.
이상과 같은 문제점은 수직형 프로브 카드뿐만 아니라 전기 전도성 접촉핀을 고정하는 지지플레이트를 구비하는 검사장치에서는 동일하게 발생하는 문제점이다.
등록번호 제10-1913355호 등록특허공보
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 협피치 대응이 가능한 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 지지 플레이트의 구멍에 삽입되어 상기 지지플레이트에 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 상기 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부; 및 상기 음각 패턴 고정부에 대응되는 위치에 형성되어 상기 음각 패턴 고정부가 폭 방향으로 탄성 변형 가능하도록 하는 여유공간부;를 포함한다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1접촉부; 상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 접촉부; 및 상기 제1접촉부와 상기 제2접촉부 사이에 위치하는 바디부를 포함하되, 상기 음각 패턴 고정부는 상기 바디부에 구비된다.
또한, 상기 바디부의 적어도 일부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 탄성 변형 가능하다.
또한, 상기 바디부의 적어도 일부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향으로 탄성 변형 가능하다.
또한, 상기 바디부는, 상기 제1접촉부와 상기 제2접촉부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부; 및 적어도 일부가 상기 탄성부에 연결되고 상기 탄성부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 상기 탄성부가 압축되면서 좌굴되는 것을 방지하도록 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향을 따라 상기 탄성부의 외측에 구비되는 지지부;를 포함하고, 상기 음각 패턴 고정부는 상기 지지부의 측면에 구비된다.
또한, 상기 탄성부는, 상기 제1접촉부에 연결되는 제1탄성부; 상기 제2접촉부에 연결되는 제2탄성부; 및 상기 제1탄성부와 상기 제2탄성부 사이에서 상기 제1탄성부 및 상기 제2탄성부와 연결되고 상기 지지부와 일체로 구비되는 중간 고정부를 포함한다.
또한, 상기 제2접촉부는 상기 지지부 내부에서 수직 상승하면서 상기 제2접점이 와이핑 동작을 수행한다.
또한, 상기 음각 패턴 고정부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 측면 중 적어도 일부에 형성된다.
또한, 상기 음각 패턴 고정부의 반대 측면에 형성되는 양각 패턴 고정부를 포함한다.
또한, 상기 음각 패턴 고정부는, 상기 구멍 측벽의 상면에 걸리는 상부 걸림턱; 및 상기 구멍 측벽의 하면에 걸리는 하부 걸림턱을 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 지지플레이트의 구멍에 삽입되어 상기 지지플레이트에 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 전기 전도성 접촉핀의 바디부의 제1측벽을 따라 제1단부측에서 제2단부측으로 연장되는 제1측벽의 상부; 상기 바디부의 상기 제1측벽을 따라 상기 제2단부측에서 상기 제1단부측으로 연장되는 제1측벽의 하부; 및 폭 방향으로 탄성 변형 가능하고, 상기 제1측벽의 상부와 상기 제1측벽의 하부 사이에 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 단차하게 형성되어 상기 지지플레이트의 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 상기 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부;를 포함한다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 상기 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향으로 적층되어 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 구멍이 형성된 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트의 구멍에 삽입되어 상기 지지플레이트에 설치되는 전기 전도성 접촉핀;을 포함하되, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 탄성 변형 가능하고, 상기 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 상기 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부가 구비된다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1접촉부; 상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 접촉부; 및 상기 제1접촉부와 상기 제2접촉부 사이에 위치하는 바디부를 포함하되, 상기 음각 패턴 고정부는 상기 바디부에 구비되며, 상기 음각 패턴 고정부의 상부에 위치하는 상기 바디부의 폭은 상기 구멍의 폭 보다 크고, 상기 음각 패턴 고정부의 하부에 위치하는 상기 바디부의 폭은 상기 구멍의 폭 보다 크다.
또한, 상기 지지플레이트는, 상부 지지플레이트; 및 상기 상부 지지플레이트와 이격되어 구비되는 하부 지지플레이트를 포함하고, 상기 상부 지지플레이트의 구멍의 폭은 상기 하부 지지플레이트의 구멍의 폭보다 작고, 상기 전기 전도성 접촉핀은 하부에서 상기 하부 지지플레이트의 구멍을 먼저 관통하고 그 다음 상기 음각 패턴 고정부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 탄성 변형되면서 상기 상부 지지플레이트의 구멍을 관통하여 상기 음각 패턴 고정부가 탄성 복원되면서 상기 상부 지지플레이트의 구멍 측벽에 걸림 고정된다.
본 발명은 협피치 대응이 가능한 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치를 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 수직형 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 프로브 헤드(7)를 확대하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 지지플레이트에 삽입된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀과 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀을 비교하는 도면으로서, 도 4a는 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 제1실시에에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 평면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 지지플레이트에 삽입하는 과정을 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 변형례를 도시한 평면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 변형례를 도시한 평면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 평면도.
도 11은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 지지플레이트에 설치한 것을 도시한 도면.
도 12는 도10의 부분 확대도.
도 13은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 14는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 음각 패턴 고정부가 바디부의 상부 및 하부에 모두 구비된 것을 도시한 평면도.
도 15는 도14에 따른 전기 전도성 접촉핀을 지지플레이트에 설치한 것을 도시한 도면.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 변형례를 도시한 평면도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치에 대해 설명한다.
이하에서 설명하는 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향은 도면에 표기된 ±x방향이고, 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향은 도면에 표기된 ±y방향이고, 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향은 도면에 표기된 ±z방향이다.
제1실시예
이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 지지플레이트에 삽입된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀과 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀을 비교하는 도면으로서, 도 4a는 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 제1실시에에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도이며, 도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 지지플레이트에 삽입하는 과정을 도시한 도면이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 변형례를 도시한 평면도이며, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 변형례를 도시한 평면도이다.
지지플레이트는 상측에 위치하는 상부 지지플레이트(GP1)와, 상부 지지플레이트(GP1)와 이격되어 구비되는 하부 지지플레이트(GP2)를 포함한다. 이하에서 지지플레이트라는 기재는, 상부 지지플레이트(GP1)와 하부 지지플레이트(GP2) 중 적어도 어느 하나를 의미할 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 지지플레이트(GP1, GP2)의 구멍에 삽입되어 지지플레이트(GP1, GP2) 중 적어도 어느 하나에 지지되어 설치된다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 지지플레이트(GP1, GP2)의 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부(130)를 포함한다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 상부 지지플레이트(GP1)에 고정되는 구성에 있어서는 음각 패턴 고정부(130)는 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍에 대응되는 위치에 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(100)이 하부 지지플레이트(GP2)에 고정되는 구성에 있어서는 음각 패턴 고정부(130)는 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍에 대응되는 위치에 구비된다. 다만 도 3에 도시된 구조는, 전기 전도성 접촉핀(100)이 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍에 대응되는 위치에 구비되어 상부 지지플레이트(GP1)에 고정되는 구조이다.
전기 전도성 접촉핀(100)은, 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1접촉부(101)와, 전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 접촉부(102)와, 제1접촉부(101)와 제2접촉부(102) 사이에 위치하는 바디부(110)를 포함한다. 제1접촉부(101), 제2접촉부(102) 및 바디부(110)는 한 몸체로서 일체로 구비된다.
바디부(110)의 적어도 일부는 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향으로 휘어지지면서 탄성 변형가능하다. 도 3에 도시된 전기 전도성 접촉핀(100)을 일자형으로 구비되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 바디부(110)의 일부에 절곡부가 구비되어 절곡부를 기준으로 폭 방향으로 탄성 변형가능한 구조일 수 있다.
음각 패턴 고정부(130)는 바디부(110)에 구비된다. 음각 패턴 고정부(130)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면 중 적어도 일부에 형성된다.
음각 패턴 고정부(130)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 적어도 하나의 측벽에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향으로 단차지게 형성된다. 음각 패턴 고정부(130)는, 구멍 측벽의 상면에 걸리는 상부 걸림턱(131)과 구멍 측벽의 하면에 걸리는 하부 걸림턱(132)을 포함한다.
음각 패턴 고정부(130)의 상부에 위치하는 바디부(110)의 폭은 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 폭보다 크고, 음각 패턴 고정부(130)의 하부에 위치하는 바디부(110)의 폭은 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 폭보다 크다. 반면에 음각 패턴 고정부(130)가 위치하는 바디부(110)의 폭은 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 폭보다 작다.
상부 걸림턱(131)과 하부 걸림턱(132) 사이에 구비되는 걸림홈(133)에 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽이 삽입되어 상부 걸림턱(131)의 하면이 상부 지지플레이트(GP1)의 상면에 지지되고, 하부 걸림턱(132)의 상면이 상부 지지플레이트(GP1)의 하면에 지지됨으로써, 상부 걸림턱(131)과 하부 걸림턱(132) 사이에서 걸림 고정된다. 상부 걸림턱(131)과 하부 걸림턱(132) 사이의 거리는 상부 지지플레이트(GP1)의 길이 방향 두께보다 크게 형성된다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(110)는 그 좌측에 위치하는 제1측벽(S1)과 그 우측에 위치하는 제2측벽(S2)을 구비한다. 제1측벽(S1)은 바디부(110)의 좌측에 위치하는 측면벽이고, 제2측벽(S2)은 바디부(110)의 우측에 위치하는 측면벽이다.
음각 패턴 고정부(130)는 제1측벽(S1) 및 제2측벽(S2) 중 적어도 어느 하나에 구비된다.
제1측벽(S1)에 구비되는 음각 패턴 고정부(130)를 기준으로, 제1측벽(S1)은 바디부(110)의 제1측벽(S1)을 따라 제1단부측에서 제2단부측으로 연장되는 제1측벽(S1)의 상부와, 바디부(110)의 제1측벽(S1)을 따라 제2단부측에서 상기 제1단부측으로 연장되는 제1측벽(S1)의 하부로 구분된다. 다시 말해 음각 패턴 고정부(130)는 제1측벽(S1)의 상부와 제1측벽(S1)의 하부 사이에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향으로 단차지게 형성되어 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 구멍 측벽에 걸림 고정된다.
또한 제2측벽(S2)에 구비되는 음각 패턴 고정부(130)를 기준으로, 제2측벽(S2)은 바디부(110)의 제2측벽(S2)을 따라 제1단부측에서 제2단부측으로 연장되는 제2측벽(S2)의 상부와, 바디부(110)의 제2측벽(S2)을 따라 제2단부측에서 상기 제1단부측으로 연장되는 제2측벽(S2)의 하부로 구분된다. 다시 말해 음각 패턴 고정부(130)는 제2측벽(S2)의 상부와 제2측벽(S2)의 하부 사이에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향으로 단차지게 형성되어 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 구멍 측벽에 걸림 고정된다.
음각 패턴 고정부(130)에 대응되는 위치에 형성되어 음각 패턴 고정부(130)가 폭 방향으로 탄성 변형 가능하도록 하는 여유 공간부(150)를 포함한다. 여유 공간부(150)는 음각 패턴 고정부(130)의 위치와 대응되는 위치에 구비되어 음각 패턴 고정부(130)를 폭 방향으로 가압하면 그 내부 공간의 폭이 작아지면서 음각 패턴 고정부(130)가 폭 방향으로 압축 및 확장 변형될 수 있도록 한다.
여유 공간부(150)는 바디부(110) 내부 중 적어도 일부가 비워있는 공간으로 구비된다. 음각 패턴 고정부(130)를 폭 방향으로 가압하면 음각 패턴 고정부(130)가 여유 공간부(150)의 구성에 의해 폭 방향으로 압축 변형되고 가압을 해제하면 음각 패턴 고정부(130)이 폭 방향으로 확장 복원되면서 걸림홈(133)에 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽이 삽입된다.
여유 공간부(150)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향을 따라 길게 되며, 음각 패턴 고정부(130)의 폭 방향으로 여유 공간부(150)의 적어도 일부가 중첩되게 형성된다.
여유 공간부(150)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향을 따라 길게 형성된 공극부로 제공될 수 있다. 이러한 공극부는 바디부(110)의 길이 방향을 따라 형성되어 바디부(110)가 복수개의 분할 빔으로 형성되도록 한다. 공극부는 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 2개로 형성될 수 있다. 이를 통해 음각 패턴 고정부(130)가 보다 쉽게 압축 및 확장하는 변형되도록 한다. 또한, 공극부는 바디부(110)의 하부측에도 길게 형성됨으로써 바디부(110)가 수평 방향으로 보다 쉽게 굴곡 변형하도록 하여 바디부(110)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하고, 공극부의 구성을 통해 바디부(110)의 표면적이 넓어지기 때문에 이를 통해 고주파 신호 전달에 유리하도록 한다.
도 4a는 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀(7)을 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 제1실시에에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)을 도시한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀(7)의 폭이 ‘W’이고, 양각 패턴 고정부(8)의 폭이 ‘a’이며, 인접한 양각 패턴 고정부(8)간의 최소 이격 거리가 ‘bmin’라고 하면, 인접한 전기 전도성 접촉핀(7)간의 이격 거리(d)는 2a+bmin가 된다. 여기서 최소 이격 거리 bmin은 인접한 전기 전도성 접촉핀(7)이 서로 접촉되어 단락되는 것을 방지하기 위한 최소한의 거리를 의미한다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭이 ‘W’이면 인접한 전기 전도성 접촉핀(100)간의 이격 거리(d)는 bmin가 된다.
본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)들은 음각 패턴 고정부(130)를 채택함으로써 양각 패턴 고정부(8)만큼의 폭을 배제하는 것이 가능함에 따라 인접한 전기 전도성 접촉핀(100)간의 이격 거리는 최소 이격 거리인 bmin이 된다.
다시 말해 종래기술에 따른 전기 전도성 접촉핀(7)은 최소 이격거리에 양각 패턴 고정부(8)의 폭을 더한 만큼의 거리로 전기 전도성 접촉핀(7)이 서로 이격되어 배치되어야 하는 반면에, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 종래기술에 비해 인접한 전기 전도성 접촉핀(100)들간의 이격 거리를 좁힐 수 있다. 이처럼 음각 패턴 고정부(130)와 여유 공간부(150)의 구성을 통해, 협피치 대응이 유리한 전기 전도성 접촉핀(100)을 제공할 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다.
복수개의 금속층은, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함한다. 제1금속층(160)은 제2금속층(180)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(180)은 제1금속층(160)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
제1금속층(160)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(160), 제2금속층(180), 제1금속층(160) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다. 도면에는 5층이 도시되어 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 두께는 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭과 실질적으로 동일한 크기로 형성된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭에 비해 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께가 얇아 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께를 줄이면서 발생하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 특성 약화를 방지할 수 있다.
또한, 복수개의 금속층이 적층되는 구성을 통해, 협피치로 배열되는 전기 전도성 접촉핀(100)의 내마모성과 전기 전도성을 향상시킬 수 있다. 다시 말해 복수개의 금속층이 적층되는 구성을 채택함으로써 전기 전도성 접촉핀(100)을 협피치로 배열하더라도 내마모성이 저하되거나 전기 전도성이 저하되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 7은 지지플레이트(GP1, GP2)에 전기 전도성 접촉핀(100)을 설치하는 것을 도시한 도면이다. 전기 전도성 접촉핀(100)은 하부에서 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍을 먼저 관통하고 그 다음 음각 패턴 고정부(130)가 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향으로 압축 변형되면서 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍을 관통하여 음각 패턴 고정부(130)가 폭 방향으로 확장 복원되면서 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽에 걸림 고정된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 도 7a를 참조하면, 상부 지지플레이트(GP1)와 하부 지지플레이트(GP2)는 서로 이격되어 설치되며, 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 폭은 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍의 폭보다 작게 형성된다. 음각 패턴 고정부(130)를 제외한 바디부(110)의 폭은 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍의 내부 폭보다 작고, 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 내부 폭보다 크다.
도 7b를 참조하면, 전기 전도성 접촉핀(100)의 제1접촉부(101)가 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍을 통과하여 상부 지지플레이트(GP2)측으로 이동된다. 바디부(110)의 폭이 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍의 내부 폭보다 작기 때문에 전기 전도성 접촉핀(100)을 상측으로 밀어 올릴 수 있게 된다.
도 7c를 참조하면, 제1접촉부(101)가 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍을 통과한 이후 음각 패턴 고정부(130)의 양쪽 폭을 가압하여 그 폭이 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 내부 폭보다 작게 변형되도록 한다. 음각 패턴 고정부(130)에 가해진 가압력을 해제함으로써 음각 패턴 고정부(130)의 걸림홈(133)에 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽이 삽입됨으로써 음각 패턴 고정부(130)는 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽에 걸림 고정된다.
상부 지지플레이트(GP1) 및 하부 지지플레이트(GP2)에 설치된 전기 전도성 접촉핀(100)의 교체 과정은 설치 과정을 역순으로 진행된다. 음각 패턴 고정부(130)를 폭 방향으로 가압하여 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍의 내부 폭보다 작게 한 후 하부 지지플레이트(GP2)의 하부 측으로 전기 전도성 접촉핀(100)을 밀어내어 빼낸다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 협피치 대응에 유리할 뿐만 아니라 그 설치 및 교체 과정이 단순하다.
이하에서는 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 변형례에 대해 살펴본다.
도 8a 및 도 8b는 음각 패턴 고정부(130)의 변형례를 도시한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 전기 전도성 접촉핀(100)의 바디부(110)는 그 좌측에 위치하는 좌측면과 그 우측에 위치하는 우측면을 구비하며, 음각 패턴 고정부(130)는 바디부(110)의 일 측면인 좌측면에만 구비된다. 물론 음각 패턴 고정부(130)는 바디부(110)의 우측면에만 구비될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 바디부(110)의 좌측면에는 음각 패턴 고정부(130)가 구비되고 음각 패턴 고정부(130)의 반대 측면인 우측면에는 양각 패턴 고정부(140)이 구비된다. 음각 패턴 고정부(130)와 양각 패턴 고정부(140)로 구비되는 구성은 모두 음각 패턴 고정부(130)만으로 구비되는 구성에 비해 협피치 측면에서는 다소 불리할 수 있지만, 모두 양각 패턴 고정부(140)만으로 구비되는 구성에 비해서는 협피치 측면에서 유리하다.
도 9a 및 도 9b는 여유 공간부(150)의 변형례를 도시한 도면이다.
도 9a를 참조하면, 도 5에 도시된 여유 공간부(150)와는 다르게, 도 9a에 도시된 여유 공간부(150)는 음각 패턴 고정부(130)가 폭 방향으로 탄성 변형이 가능한 위치에만 형성된다. 따라서 도 9a에 도시된 여유 공간부(150)는 도 5에 도시된 여유 공간부(150)의 길이보다 보다 짧게 형성될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 도 5에 도시된 여유 공간부(150)와는 다르게, 도 9b에 도시된 여유 공간부(150)는 그 내부 폭이 보다 크면서 하나의 공간으로 형성된다. 또한 여유 공간부(150)와는 불연속적으로 분리되어 바디부(110)의 하부측에 슬롯부(160)를 구비한다. 슬롯부(160)는 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 2개로 형성될 수 있다. 슬롯부(160)는 바디부(110)의 하부측에도 길게 형성됨으로써 바디부(110)가 수평 방향으로 보다 쉽게 굴곡 변형하도록 하여 바디부(110)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하고, 슬롯부(160)의 구성을 통해 바디부(110)의 표면적이 넓어지기 때문에 이를 통해 고주파 신호 전달에 유리하다.
제2실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제2실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 10 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 평면도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 지지플레이트에 설치한 것을 도시한 도면이며, 도 12는 도10의 부분 확대도이고, 도 13은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도이며, 도 14는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 음각 패턴 고정부가 바디부의 상부 및 하부에 모두 구비된 것을 도시한 평면도이고, 도 15는 도14에 따른 전기 전도성 접촉핀을 지지플레이트에 설치한 것을 도시한 도면이며, 도 16a 및 도 16b는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 변형례를 도시한 평면도이다.
전기 전도성 접촉핀(200)은 지지플레이트(GP1, GP2)의 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부(230)를 포함한다. 전기 전도성 접촉핀(200)이 상부 지지플레이트(GP1)에 고정되는 구성에 있어서는 음각 패턴 고정부(230)는 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍에 대응되는 위치에 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(200)이 하부 지지플레이트(GP2)에 고정되는 구성에 있어서는 음각 패턴 고정부(230)는 하부 지지플레이트(GP2)의 구멍에 대응되는 위치에 구비된다. 다만 도 10에 도시된 구조는, 전기 전도성 접촉핀(200)이 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍에 대응되는 위치에 구비되어 상부 지지플레이트(GP1)에 고정되는 구조이다.
전기 전도성 접촉핀(200)은, 전기 전도성 접촉핀(200)의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1접촉부(201)와, 전기 전도성 접촉핀(200)의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 접촉부(202)와, 제1접촉부(201)와 제2접촉부(202) 사이에 위치하는 바디부(210)를 포함한다. 제1접촉부(201), 제2접촉부(202) 및 바디부(210)는 한 몸체로서 일체로 구비된다. 여기서 음각 패턴 고정부(130)는 바디부(210)에 구비된다.
바디부(210)는 제1접촉부(201)와 제2접촉부(202)가 전기 전도성 접촉핀(200)의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부(211); 및 탄성부(211)가 전기 전도성 접촉핀(200)의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 탄성부(211)가 압축되면서 수평 방향으로 구부러지거나 휘어져서 좌굴되는 것을 방지하도록 전기 전도성 접촉핀(200)의 길이 방향을 따라 탄성부(211)의 외측에 구비되는 지지부(215);를 포함한다.
전기 전도성 접촉핀(200)은 바디부(210)의 적어도 일부인 탄성부(211)가 전기 전도성 접촉핀(200)의 길이 방향으로 탄성 변형 가능하다.
탄성부(211)는 제1접촉부(201)에 연결되는 제1탄성부(211a); 제2접촉부(202)에 연결되는 제2탄성부(211b); 및 제1탄성부(211a)와 제2탄성부(211b) 사이에서 제1탄성부(211a) 및 제2탄성부(211b)와 연결되고 지지부(215)와 일체로 구비되는 중간 고정부(211c)를 포함한다. 탄성부(211)는, 전기 전도성 접촉핀(200)의 두께 방향으로의 각 단면 형상이 모든 두께 단면에서 동일하다. 또한 탄성부(211)는, 두께가 전체적으로 동일하다. 제1,2탄성부(211a, 211b)는 실질 폭(t)을 갖는 판상 플레이트가 S자 모양으로 반복적으로 절곡된 형태를 가지며, 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 전체적으로 일정하다.
제1접촉핀(201)의 일단은 자유단이고 타단은 제1탄성부(211a)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다. 제2접촉부(202)의 일단은 자유단이고 타단은 제2탄성부(211b)에 연결되어 접촉 압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.
제1탄성부(211a)의 일단은 제1접촉부(201)에 연결되고 타단은 중간 고정부(211c)에 연결된다. 제2탄성부(211b)의 일단은 제2접촉부(202)에 연결되고 타단은 중간 고정부(211c)에 연결된다.
지지부(215)는 탄성부(211)의 좌측에 구비되는 제1지지부(215a)와 탄성부(211)의 우측에 구비되는 제2지지부(215b)를 포함한다. 중간 고정부(211c)는 전기 전도성 접촉핀(200)의 폭방향으로 연장되어 형성되며, 제1지지부(215a)와 제2지지부(215b)를 연결한다.
제1탄성부(211a)는 중간 고정부(211c)를 기준으로 그 상부에 구비되고, 제2탄성부(211b)는 중간 고정부(211c)를 기준으로 그 하부에 구비된다. 중간 고정부(211c)를 기준으로 제1탄성부(211a) 및 제2탄성부(211b)가 압축 또는 신장 변형된다. 중간 고정부(211c)는 제1,2지지부(215a, 215b)에 고정되어 제1,2탄성부(211a, 211b)가 압축 변형될 때에 제1,2탄성부(211a, 211b)의 위치 이동을 제한하는 기능을 수행하게 된다.
중간 고정부(211c)에 의해, 제1탄성부(211a)가 구비되는 영역과 제2탄성부(211b)가 구비되는 영역이 서로 구분이 된다. 따라서 상부 개구부로 유입된 이물질은 제2탄성부(211b) 측으로 유입되지 못하고, 하부 개구부로 유입된 이물질 역시 제1탄성부(211a)측으로 유입되지 못하게 된다. 이를 통해 지지부(215) 내측으로 유입된 이물질의 이동을 제한함으로써 이물질에 의해 제1,2탄성부(211a, 211b)의 작동이 방해되는 것을 방지할 수 있다.
제1지지부(215a)와 제2지지부(215b)는 전기 전도성 접촉핀(200)의 길이 방향을 따라 형성되며, 제1지지부(215a)와 제2지지부(215b)는 전기 전도성 접촉핀(200)의 폭 방향을 따라 연장되어 형성되는 중간 고정부(211c)에 일체로 연결된다. 제1,2탄성부(211a, 211b)는 중간 고정부(211c)를 통해 일체로 연결되면서, 전기 전도성 접촉핀(200)은 전체적으로 한 몸체로 구성된다.
제1,2탄성부(211a, 211b)는 복수개의 직선부와 복수개의 원호 형상의 만곡부가 교대로 접속되어 형성된다. 직선부는 좌, 우로 인접하는 만곡부를 연결하며, 만곡부는 상, 하로 인접하는 직선부를 연결한다.
복수개의 전기 전도성 접촉핀(200)의 제1접촉부(201)들이 상부 접속 대상물에 각각 안정적인 접촉이 가능할 정도의 압축량이 제1탄성부(211a)에 필요한 반면에, 제2탄성부(211b)는 복수개의 전기 전도성 접촉핀(200)의 제2접촉부(202)들이 하부 접속 대상물에 각각 안정적인 접촉이 가능할 정도의 압축량이 필요하다. 따라서 제1탄성부(211a)의 스프링 계수와 제2탄성부(211b)의 스프링 계수는 서로 다르다. 예컨대, 제1탄성부(211a)의 길이와 제2탄성부(211b)의 길이는 서로 다르게 구비된다. 또한, 제2탄성부(211b)의 길이는 제1탄성부(211a)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
음각 패턴 고정부(230)는 전기 전도성 접촉핀(200)의 측면 중 적어도 일부에 형성된다. 음각 패턴 고정부(230)는 바디부(210)에 형성되며, 바람직하게 음각 패턴 고정부(230)는 지지부(215)에 형성된다.
음각 패턴 고정부(230)는 전기 전도성 접촉핀(200)의 적어도 하나의 측벽에서 전기 전도성 접촉핀(200)의 폭 방향으로 단차지게 형성된다. 음각 패턴 고정부(230)는, 구멍 측벽의 상면에 걸리는 상부 걸림턱(231)과 구멍 측벽의 하면에 걸리는 하부 걸림턱(232)을 포함한다. 상부 걸림턱(231)과 하부 걸림턱(232) 사이에 구비되는 걸림홈(233)에 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽이 삽입되어 상부 걸림턱(231)의 하면이 상부 지지플레이트(GP1)의 상면에 지지되고, 하부 걸림턱(232)의 상면이 상부 지지플레이트(GP1)의 하면에 지지됨으로써, 상부 걸림턱(231)과 하부 걸림턱(232) 사이에서 걸림 고정된다.
상부 걸림턱(231)과 하부 걸림턱(232) 사이의 거리는 상부 지지플레이트(GP1)의 길이 방향 두께보다 크게 형성된다.
음각 패턴 고정부(230)에 대응되는 위치에 형성되어 음각 패턴 고정부(230)가 폭 방향으로 탄성 변형 가능하도록 하는 여유 공간부(250)를 포함한다. 음각 패턴 고정부(230)의 위치와 대응되는 위치에 구비되어 음각 패턴 고정부(230)를 폭 방향으로 가압하면 그 내부 공간의 폭이 작아지면서 음각 패턴 고정부(230)가 폭 방향으로 변형될 수 있도록 한다.
여유 공간부(250)는 지지부(215)와 탄성부(211)가 서로 이격되면서 바디부(210) 내부 중 적어도 일부가 비워있는 공간으로 구비된다. 음각 패턴 고정부(230)를 폭 방향으로 가압하면 여유 공간부(250)는 음각 패턴 고정부(230)가 폭 방향으로 압축 변형되도록 하고 가압을 해제하면 폭 방향으로 확장 복원되면서 걸림홈(233)에 상부 지지플레이트(GP1)의 구멍 측벽이 삽입되도록 한다.
중간고정부(211c)의 상측에 위치하는 제1지지부(215a) 및 제2지지부(215b)는 그 단부가 각각 자유단으로 구비되는 캔틸레버 빔 구조로서 가압력에 의해 변형가능하다.
본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)은 전기 전도성 접촉핀(200)의 두께 방향으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다.
복수개의 금속층은, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함한다. 제1금속층(160)은 제2금속층(180)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(180)은 제1금속층(160)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다.
제1금속층(160)은 전기 전도성 접촉핀(200)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(200)은 제1금속층(160), 제2금속층(180), 제1금속층(160) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다. 도면에는 5층이 도시되어 있다.
복수개의 금속층이 적층되는 구성을 통해, 협피치로 배열되는 전기 전도성 접촉핀(200)의 내마모성과 전기 전도성을 향상시킬 수 있다. 다시 말해 복수개의 금속층이 적층되는 구성을 채택함으로써 전기 전도성 접촉핀(200)을 협피치로 배열하더라도 내마모성이 저하되거나 전기 전도성이 저하되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
전기 전도성 접촉핀(200)의 제2접촉부(202)는 탄성부(211)와 연결되는 연결부(310)와, 제2접점을 제공하는 돌출팁(325)과, 연결부(310)와 돌출팁(325) 사이에 구비되며 지지부(215)로부터 이탈되지 않는 내측 바디(321)를 포함한다.
연결부(310)의 일단은 탄성부(211), 보다 구체적으로 제2탄성부(135)에 연결되고 연결부(310)의 타단은 내측 바디(321)에 연결된다.
내측 바디(321)는 평면 도면 기준으로 반구 형상으로 구성된다. 내측 바디(321)가 반구 형상으로 구성되어 지지부(215)와의 마찰 저항을 최소화한다.
연결부(310)는 경사각도를 가지면서 제2탄성부(135)와 내측 바디(321)의 구면에 연결된다.
제2접촉부(202)가 수직 상승할 때 제2접촉부(202)의 와이핑 동작을 가이드하는 가이드부(350)가 지지부(215)의 내벽에 구비된다.
가이드부(350)는 전기 전도성 접촉핀(300)의 축선 방향에서 편향되어 내측 바디(321)가 승강할 수 있도록 내측 바디(321)를 안내한다.
가이드부(350)는 제1지지부(141)의 내벽에 구비되는 제1가이드부(351)와 제2지지부(145)의 내벽에는 구비되는 제2가이드부(353)를 포함한다. 제1가이드부(351)와 제2가이드부(353)는 전기 전도성 접촉핀(300)의 축선 방향에서 소정의 각도를 가지면서 경사지는 경사면으로 구성된다. 이를 통해 내측 바디(321)가 수직 상승할 때, 제1가이드부(351)의 경사면과 제2가이드부(353)의 경사면을 안내되어 경사 이동을 한다. 다시 말해 내측 바디(321)는 제1가이드부(351)의 경사면과 제2가이드부(353)의 경사면을 안내되어 좌측 및 상향 방향으로 이동한다.
또한, 제2접촉부(202)가 상승하면, 내측 바디(321)의 상면에서 경사지게 연결된 연결부(310)에 의해 내측 바디(321)는 반발력을 받는다. 이러한 구성을 통해, 제2접촉부(202)가 가압력에 의해 수직 방향으로 상승하게 될 때, 내측 바디(321)는 편심 저항력을 받게 된다. 내측 바디(321)는 상측에서 편심 저항력에 받아 내측 바디(321)에는 회전 모멘트가 발생하게 되고, 그 결과 제2접촉부(202)의 돌출 팁(325)이 검사 대상물과의 적절한 접촉압력을 유지함과 동시에 틸팅되면서 검사 대상물에 대해 와이핑 동작을 수행하게 된다.
제2접촉부(202)의 돌출 팁(325)은 적절한 접촉압력을 유지함과 동시에 틸팅되면서 검사 대상물의 표면에 형성된 산화막층에 크랙을 유발하고 검사 대상물의 전도성 물질층이 크랙을 통해 노출되어 돌출 팁(325)과 접촉하게 된다. 이를 통해 전기적 접속이 이루어진다. 또한 이러한 와이핑 동작을 통해, 검사 대상물의 손상을 최소화하는 것이 가능하고 과도한 양의 산화막층의 부스러기를 유발하지 않아 전기 전도성 접촉핀(200)의 사용시간을 향상시키는 효과를 발휘하게 된다.
또한, 전기 전도성 접촉핀(200)이 검사 대상물을 검사하는 오버 드라이브 과정에서, 전기 전도성 접촉핀(200)의 지지부(215)는 수직한 상태를 유지하고 제2접촉부(202)는 검사 대상물과 접촉압력을 유지함과 동시에 틸팅되면서 검사 대상물에 대해 와이핑 동작을 수행한다. 전기 전도성 접촉핀(200)은 수평 방향으로 굴곡되는 변형을 하지 않으면서 산화막층에 대한 와이핑 동작이 가능하므로, 음각 패턴 고정부(230)의 구성과 더불어 전기 전도성 접촉핀(200)의 협피치에도 보다 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
이하에서는 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(200)의 변형례에 대해 살펴본다.
도 14 내지 도 16는 음각 패턴 고정부(230)의 변형례를 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)는 음각 패턴 고정부(230)가 바디부(210)의 하부에도 구비된다는 점에서 바디부(210)의 상부에만 구비되는 도 10에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)과 차이가 있다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(200)이 상부 지지플레이트(GP1)와 하부 지지플레이트(GP2)에 보다 안정적으로 고정될 수 있다. 한편, 도 14에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)은 도 10에 도시된 전기 전도성 접촉핀(200)의 가이드부(350)가 구비되지 않는다는 점에서 차이가 있다. 연결부(310)의 일단은 제2접촉부(202)의 축선 위치 또는 축선에 가까운 위치에서 내측 바디(321)의 구면에 연결되고, 연결부(310)의 타단은 일단에 비해 축선에서 보다 먼 위치에서 제2탄성부(211b)에 연결된다. 바람직하게는 연결부(310)의 일단은 내측 바디(321)의 축선 위치에서 내측 바디(321)에 연결되고, 연결부(310)의 타단은 제2탄성부(211b)의 만곡부 위치에서 제2탄성부(211b)에 연결된다.
제2접촉부(202)가 상승하면, 내측 바디(321)의 상면에서 경사지게 제2탄성부(211b)에 연결된 연결부(310)에 의해 내측 바디(321)는 반발력을 받는다. 이러한 구성을 통해, 제2접촉부(202)가 가압력에 의해 수직 방향으로 상승하게 될 때, 내측 바디(321)는 편심 저항력을 받게 된다. 내측 바디(321)는 상측에서 편심 저항력에 받아 내측 바디(321)에는 회전 모멘트가 발생하게 되고, 그 결과 제2접촉부(202)의 돌출 팁(325)이 검사 대상물과의 적절한 접촉압력을 유지함과 동시에 틸팅되면서 검사 대상물에 대해 와이핑 동작을 수행하게 된다.
도 16a을 참조하면, 전기 전도성 접촉핀(200)의 바디부(110)는 그 좌측에 위치하는 좌측면과 그 우측에 위치하는 우측면을 구비하며, 음각 패턴 고정부(230)는 바디부(210)의 일 측면인 좌측면에만 구비된다. 물론 음각 패턴 고정부(230)는 바디부(210)의 우측면에만 구비될 수 있다.
도 16b를 참조하면, 바디부(210)의 좌측면에는 음각 패턴 고정부(230)가 구비되고 음각 패턴 고정부(230)의 반대 측면인 우측면에는 양각 패턴 고정부(240)이 구비된다. 음각 패턴 고정부(230)와 양각 패턴 고정부(240)로 구비되는 구성은 모두 음각 패턴 고정부(230)만으로 구비되는 구성에 비해 협피치 측면에서는 다소 불리할 수 있지만, 모두 양각 패턴 고정부(240)만으로 구비되는 구성에 비해서는 협피치 측면에서 유리하다.
검사장치
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 각 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀들(100, 200)은, 검사장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다.
검사장치는 구멍이 형성된 지지플레이트(GP1, GP2) 및 지지플레이트(GP1, GP2)의 구멍에 삽입되어 지지플레이트(GP1, GP2)에 설치되는 전기 전도성 접촉핀(100, 200)을 포함하되, 전기 전도성 접촉핀(100, 200)은, 전기 전도성 접촉핀(100, 200)의 폭 방향으로 탄성 변형 가능하고, 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부를 구비한다.
검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들(100, 200)은 프로브 카드에 구비되어 반도체 칩을 검사하는 전기 전도성 접촉핀일 수 있고, 패키징된 반도체 패키지를 검사하는 테스트 소켓에 구비되어 반도체 패키지를 검사하는 소켓 핀일 수 있다.
본 발명의 바람직한 각 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀들(100, 200)은 수직형 프로브 카드에 채용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 프로브 카드는, 접속 패드를 구비하는 공간변환기, 공간변환기 하부에서 공간변환기와 이격되어 구비되는 지지 플레이트(GP1, GP2), 및 지지 플레이트(GP1, GP2)의 구멍에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀(100, 200)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직형 프로브 카드는, 반도체 제조 공정 중에서 웨이퍼 상에 제작된 칩을 검사하는 검사 공정에 사용되며 미세 미치 대응이 가능하다. 바람직하게는 수직형 프로브 카드의 지지 플레이트(GP1, GP2)에 설치되는 배치되는 전기 전도성 접촉핀(100, 200)들 간의 피치 간격은 50㎛ 이상 150㎛이하이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100,200)이 사용될 수 있는 검사장치들은 이에 한정되는 것은 아니며, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치라면 모두 포함된다. 검사 장치의 검사 대상물은, 반도체 소자, 메모리 칩, 마이크로 프로세서 칩, 로직 칩, 발광소자, 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검사 대상물은 로직 LSI(ASIC, FPGA 및 ASSP과 같은), 마이크로프로세서(CPU 및 GPU와 같은), 메모리(DRAM, HMC(Hybrid Memory Cube), MRAM(Magnetic RAM), PCM(Phase-Change Memory), ReRAM(Resistive RAM), FeRAM(강유전성 RAM) 및 플래쉬 메모리(NAND flash)), 반도체 발광소자(LED, 미니 LED, 마이크로 LED 등 포함), 전력 장치, 아날로그IC(DC-AC 컨버터 및 절연 게이트 2극 트랜지스터(IGBT)와 같은), MEMS(가속 센서, 압력 센서, 진동기 및 지로 센서와 같은), 무배선 장치(GPS, FM, NFC, RFEM, MMIC 및 WLAN과 같은), 별개 장치, BSI, CIS, 카메라 모듈, CMOS, 수동 장치, GAW 필터, RF 필터, RF IPD, APE 및 BB를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100: 전기 전도성 접촉핀 130: 음각 패턴 고정부
150: 여유 공간부

Claims (15)

  1. 지지 플레이트의 구멍에 삽입되어 상기 지지플레이트에 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 상기 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부; 및
    상기 음각 패턴 고정부에 대응되는 위치에 형성되어 상기 음각 패턴 고정부가 폭 방향으로 탄성 변형 가능하도록 하는 여유공간부;를 포함하는 전기 전도성 접촉핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1접촉부;
    상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 접촉부; 및
    상기 제1접촉부와 상기 제2접촉부 사이에 위치하는 바디부를 포함하되,
    상기 음각 패턴 고정부는 상기 바디부에 구비되는, 전기 전도성 접촉핀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바디부의 적어도 일부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 탄성 변형 가능한, 전기 전도성 접촉핀.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 바디부의 적어도 일부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향으로 탄성 변형 가능한, 전기 전도성 접촉핀.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 바디부는,
    상기 제1접촉부와 상기 제2접촉부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부; 및
    적어도 일부가 상기 탄성부에 연결되고 상기 탄성부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 상기 탄성부가 압축되면서 좌굴되는 것을 방지하도록 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향을 따라 상기 탄성부의 외측에 구비되는 지지부;를 포함하고,
    상기 음각 패턴 고정부는 상기 지지부의 측면에 구비되는, 전기 전도성 접촉핀.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄성부는,
    상기 제1접촉부에 연결되는 제1탄성부;
    상기 제2접촉부에 연결되는 제2탄성부; 및
    상기 제1탄성부와 상기 제2탄성부 사이에서 상기 제1탄성부 및 상기 제2탄성부와 연결되고 상기 지지부와 일체로 구비되는 중간 고정부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2접촉부는 상기 지지부 내부에서 수직 상승하면서 상기 제2접점이 와이핑 동작을 수행하는, 전기 전도성 접촉핀.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 음각 패턴 고정부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 측면 중 적어도 일부에 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 음각 패턴 고정부의 반대 측면에 형성되는 양각 패턴 고정부를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 음각 패턴 고정부는,
    상기 구멍 측벽의 상면에 걸리는 상부 걸림턱; 및
    상기 구멍 측벽의 하면에 걸리는 하부 걸림턱을 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  11. 지지플레이트의 구멍에 삽입되어 상기 지지플레이트에 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 바디부의 제1측벽을 따라 제1단부측에서 제2단부측으로 연장되는 제1측벽의 상부;
    상기 바디부의 상기 제1측벽을 따라 상기 제2단부측에서 상기 제1단부측으로 연장되는 제1측벽의 하부; 및
    폭 방향으로 탄성 변형 가능하고, 상기 제1측벽의 상부와 상기 제1측벽의 하부 사이에 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 단차하게 형성되어 상기 지지플레이트의 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 상기 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부;를 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀은, 복수개의 금속층이 상기 전기 전도성 접촉핀의 두께 방향으로 적층되어 형성되는, 전기 전도성 접촉핀.
  13. 구멍이 형성된 지지플레이트; 및
    상기 지지플레이트의 구멍에 삽입되어 상기 지지플레이트에 설치되는 전기 전도성 접촉핀;을 포함하되,
    상기 전기 전도성 접촉핀은, 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 탄성 변형 가능하고, 상기 구멍 측벽의 적어도 일부가 수용되어 상기 구멍 측벽에 걸림 고정되는 음각 패턴 고정부가 구비된, 검사 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1접촉부;
    상기 전기 전도성 접촉핀의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 접촉부; 및
    상기 제1접촉부와 상기 제2접촉부 사이에 위치하는 바디부를 포함하되,
    상기 음각 패턴 고정부는 상기 바디부에 구비되며,
    상기 음각 패턴 고정부의 상부에 위치하는 상기 바디부의 폭은 상기 구멍의 폭 보다 크고,
    상기 음각 패턴 고정부의 하부에 위치하는 상기 바디부의 폭은 상기 구멍의 폭 보다 큰, 검사장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 지지플레이트는,
    상부 지지플레이트; 및
    상기 상부 지지플레이트와 이격되어 구비되는 하부 지지플레이트를 포함하고,
    상기 상부 지지플레이트의 구멍의 폭은 상기 하부 지지플레이트의 구멍의 폭보다 작고,
    상기 전기 전도성 접촉핀은 하부에서 상기 하부 지지플레이트의 구멍을 먼저 관통하고 그 다음 상기 음각 패턴 고정부가 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향으로 탄성 변형되면서 상기 상부 지지플레이트의 구멍을 관통하여 상기 음각 패턴 고정부가 탄성 복원되면서 상기 상부 지지플레이트의 구멍 측벽에 걸림 고정되는, 검사 장치.

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