KR20230050060A - 전기 전도성 접촉핀 어레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제1전기 전도성 접촉핀과 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제2전기 전도성 접촉핀의 금속의 함량을 서로 달리하여 전원/접지 패드와 신호 패드들의 각각의 기능을 고려한 전기 전도성 접촉핀 어레이를 제공한다.

Description

전기 전도성 접촉핀 어레이{The Electro-conductive Contact Pin Array}
본 발명은 전기 전도성 접촉핀 어레이에 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.
반도체 칩의 접속 패드는 전원/접지 패드와 신호 패드와 같이 2가지 이상의 종류를 포함한다. 전원/접지 패드는 반도체 칩에 대한 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 한편 신호 패드는 반도체 칩에 대해 입력 및 출력(I/O) 신호를 제공한다.
그런데, 이러한 전원/접지 패드와 신호 패드들의 각각의 기능을 고려하지 않은 채 전원/접지 패드와 신호 패드 모두에 동일한 전기 전도성 접촉핀(7)을 이용할 경우에는 고 전류 조건에서 전원/접지 패드에서 오류가 발생한다.
이를 방지하기 위해 전원/접지 패드에 접속되는 전기 전도성 접촉핀(7)의 단면적을 신호 패드에 접촉되는 전기 전도성 접촉핀(7)의 단면적보다 크게 형성하는 것을 고려해 볼 수 있다. 하지만, 이 경우에는 전원/접지 패드에 접속되는 전기 전도성 접촉핀(7)들 간의 피치 간격이 커짐에 따라 협 피치 대응에 한계가 있게 된다.
이상과 같은 문제점은 수직형 프로브 카드뿐만 아니라 전기 전도성 접촉핀(7)을 고정하는 지지플레이트를 구비하는 검사장치에서는 동일하게 발생하는 문제점이다.
등록번호 제10-1913355호 등록특허공보
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제1전기 전도성 접촉핀과 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제2전기 전도성 접촉핀의 금속의 함량을 서로 달리하여 전원/접지 패드와 신호 패드들의 각각의 기능을 고려한 전기 전도성 접촉핀 어레이를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이는, 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제1접속 패드에 접속되는 제1전기 전도성 접촉핀; 및 상기 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제2접속 패드에 접속되는 제2전기 전도성 접촉핀;를 포함하되, 상기 제2전기 전도성 접촉핀은 상기 제1전기 전도성 접촉핀에 비해 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 더 많다.
또한, 상기 제1전기 전도성 접촉핀 및 상기 제2전기 전도성 접촉핀 중 적어도 어느 하나는 복수개의 금속층이 적층되어 구비된다.
또한, 상기 제1전기 전도성 접촉핀과 상기 제2전기 전도성 접촉핀은 제1금속층과 제2금속층이 적층되어 형성되고, 상기 제2금속층은 상기 제1금속층에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층이며, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 상기 제2금속층의 함량은 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 상기 제2금속층의 함량보다 더 많다.
또한, 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있다.
또한, 상기 제1전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상은, 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상과 동일하되, 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있다.
또한, 상기 제1전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상은, 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상과 동일하고, 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 동일하며, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께보다 높다.
또한, 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 단면적은 상기 제1전기 전도성 접촉핀의 단면적보다 크다.
또한, 상기 제1금속층은 상기 제1전기 전도성 접촉핀 및 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 표면에 위치하고, 상기 제2금속층은 상기 제1금속층 사이에 구비된다.
또한, 상기 제1금속층과 상기 제2금속층은 교번적으로 적층된다.
본 발명은 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제1전기 전도성 접촉핀과 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제2전기 전도성 접촉핀의 금속의 함량을 서로 달리하여 전원/접지 패드와 신호 패드들의 각각의 기능을 고려한 전기 전도성 접촉핀 어레이를 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 수직형 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀의 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀의 사시도로서 도 3a는 제1전기 전도성 접촉핀의 사시도이고 도 3b는 제2전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 정면에서 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 측면에서 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 단면에서 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 변형된 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 측면에서 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 변형된 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 단면에서 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀의 사시도로서 도 9a는 제1전기 전도성 접촉핀의 사시도이고 도 9b는 제2전기 전도성 접촉핀의 사시도.
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.
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 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀의 사시도로서 도 3a는 제1전기 전도성 접촉핀의 사시도이고 도 3b는 제2전기 전도성 접촉핀의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 정면에서 도시한 도면아고, 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 측면에서 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 단면에서 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 변형된 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 측면에서 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이를 구성하는 제1전기 전도성 접촉핀과 변형된 제2전기 전도성 접촉핀이 가이드 플레이트에 삽입된 상태를 단면에서 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이는 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 포함한다.
검사 대상물의 접속 패드는 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제1접속 패드와, 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제2접속 패드를 포함한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은 제1접속 패드에 접속되고 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 제2접속 패드에 접속된다.
이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 구성은 제2전기 전도성 접촉핀(200)에도 채택된 구성이므로 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 기준으로 설명하고 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한 구성은 제2전기 전도성 접촉핀(200)에 대한 설명에서는 생략하기로 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은, 길이 방향(±y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 길이 방향의 수직한 두께 방향(±z 방향)으로 전체 두께 치수(H)를 가지며, 길이 방향의 수직한 폭 방향(±x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제1단부측에 위치하며 그 단부가 제1접점이 되는 제1플런저(110); 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제2단부측에 위치하며 그 단부가 제2접점이 되는 제2 플런저(120); 제1플런저(110)와 제2플런저(120)가 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향으로 탄력적으로 변위되도록 하는 탄성부(130); 및 탄성부(130)가 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 길이방향으로 압축 및 신장되도록 안내하며, 탄성부(130)가 압축되면서 수평 방향으로 구부러지거나 휘어져서 좌굴되는 것을 방지하도록 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향을 따라 탄성부(130)의 외측에 구비되는 지지부(140);를 포함한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은 상부 가이드 플레이트(GP1)의 가이드 구멍과 하부 가이드 플레이트(GP2)의 가이드 구멍에 삽입된다.
제1플런저(110)의 제1접점은 상부 측에 위치하는 접속 대상물과 접속되고, 제2플런저(120)의 제2접점은 하부 측에 위치하는 접속 대상물과 접속된다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)이 수직형 프로브 카드에 채용되는 경우, 제1플런저(110)의 제1접점은 공간 변환기에 접속되고, 제2플런저(120)는 검사 대상물에 접속된다. 한편, 제1전기 전도성 접촉핀(100)이 테스트 소켓에 채용되는 경우, 제1플런저(110)의 제1접점은 검사 대상물에 접속되고 제2플런저(120)는 회로기판에 접속된다. 물론 그 반대의 접속관계도 가능하다.
탄성부(130)는 제1플런저(110)에 연결되는 제1탄성부(131); 제2플런저(120)에 연결되는 제2탄성부(135); 및 제1탄성부(131)와 제2탄성부(135) 사이에서 제1탄성부(131) 및 제2탄성부(135)와 연결되고 지지부(140)와 일체로 구비되는 중간 고정부(137)를 포함한다. 탄성부(130)는, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로의 각 단면 형상이 모든 두께 단면에서 동일하다. 또한 탄성부(130)는, 두께가 전체적으로 동일하다. 제1,2탄성부(131,135)는 실질 폭(t)을 갖는 판상 플레이트가 S자 모양으로 반복적으로 절곡된 형태를 가지며, 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 전체적으로 일정하다.
제1플런저(110)의 일단은 자유단이고 타단은 제1탄성부(131)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다. 제2플런저(120)의 일단은 자유단이고 타단은 제2탄성부(135)에 연결되어 접촉 압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.
제1탄성부(131)의 일단은 제1플런저(110)에 연결되고 타단은 중간 고정부(137)에 연결된다. 제2탄성부(135)의 일단은 제2플런저(120)에 연결되고 타단은 중간 고정부(137)에 연결된다.
지지부(140)는 탄성부(130)의 좌측에 구비되는 제1지지부(141)와 탄성부(130)의 우측에 구비되는 제2지지부(145)를 포함한다.
지지부(140)가 상부 가이드 플레이트(GP1)에 걸림 고정될 수 있도록, 지지부(140)의 외벽에는 걸림부(149)가 구비된다. 걸림부(149)는 상부 가이드 플레이트(GP1)의 상면에 걸리는 상부 걸림부(149a)와, 상부 가이드 플레이트(GP1)의 하면에 걸리는 하부 걸림부(149b)를 포함한다.
중간 고정부(137)는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향으로 연장되어 형성되며, 제1지지부(141)와 제2지지부(145)를 연결한다.
제1탄성부(131)는 중간 고정부(137)를 기준으로 그 상부에 구비되고, 제2탄성부(135)는 중간 고정부(137)를 기준으로 그 하부에 구비된다. 중간 고정부(137)를 기준으로 제1탄성부(131) 및 제2탄성부(135)가 압축 또는 신장 변형된다. 중간 고정부(137)는 제1,2지지부(141,145)에 고정되어 제1,2탄성부(131, 135)가 압축 변형될 때에 제1,2탄성부(141,145)의 위치 이동을 제한하는 기능을 수행하게 된다.
중간 고정부(137)에 의해, 제1탄성부(131)가 구비되는 영역과 제2탄성부(135)가 구비되는 영역이 서로 구분이 된다. 따라서 상부 개구부로 유입된 이물질은 제2탄성부(135) 측으로 유입되지 못하고, 하부 개구부로 유입된 이물질 역시 제1탄성부(131)측으로 유입되지 못하게 된다. 이를 통해 지지부(140) 내측으로 유입된 이물질의 이동을 제한함으로써 이물질에 의해 제1,2탄성부(131, 135)의 작동이 방해되는 것을 방지할 수 있다.
제1지지부(141)와 제2지지부(145)는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향을 따라 형성되며, 제1지지부(141)와 제2지지부(145)는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향을 따라 연장되어 형성되는 중간 고정부(137)에 일체로 연결된다. 제1,2탄성부(131, 135)는 중간 고정부(137)를 통해 일체로 연결되면서, 제1전기 전도성 접촉핀(100)은 전체적으로 한 몸체로 구성된다.
제1,2탄성부(131, 135)는 복수개의 직선부와 복수개의 만곡부가 교대로 접속되어 형성된다. 직선부는 좌, 우로 인접하는 만곡부를 연결하며, 만곡부는 상, 하로 인접하는 직선부를 연결한다. 만곡부는 원호 형상으로 구비된다.
복수개의 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제1플런저(110)들이 상부측에 위치하는 접속 대상물의 접속 패드에 각각 안정적인 접촉이 가능할 정도의 압축량이 제1탄성부(131)에 필요한 반면에, 제2탄성부(135)는 복수개의 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제2플런저(120)들이 하부 측에 위치하는 접속 대상물의 접속 패드에 각각 안정적인 접촉이 가능할 정도의 압축량이 필요하다. 따라서 제1탄성부(131)의 스프링 계수와 제2탄성부(135)의 스프링 계수는 서로 다르다. 예컨대, 제1탄성부(131)의 길이와 제2탄성부(135)의 길이는 서로 다르게 구비된다. 또한, 제2탄성부(135)의 길이는 제1탄성부(131)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
제1지지부(141)와 제2지지부(145)는 그 양단부에서 서로 근접하되 서로 이격되면서 개구부를 형성한다. 개구부는 제1플런저(110)가 수직 방향으로 통과가능한 상부 개구부와 제2플런저(120)가 수직 방향으로 통과가능한 하부 개구부를 포함한다. 상부 개구부와 하부 개구부는 제1,2탄성부(131,135)의 복원력에 의해 제1,2플런저(110,120)가 지지부(140)로 과도하게 돌출되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
제1플런저(110)는 제1탄성부(131)의 직선부와 연결되며, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향으로 길게 형성되는 로드(rod) 형상으로 구비된다. 제1플런저(110)는 제1지지부(141)와 제2지지부(145)가 서로 근접하되 이격되면서 형성되는 상부 개구부를 수직 방향으로 통과 가능하다. 또한 제1탄성부(131)의 직선부의 좌, 우 길이가 상부 개구부의 폭보다 크게 형성됨에 따라, 제1탄성부(131)의 직선부는 상부 개구부를 통과하지 못한다. 이를 통해 제1플런저(110)의 상승 스트로크를 제한한다.
제2플런저(120)는 상부에서 제2탄성부(135)에 연결되고 그 단부는 하부 개구부를 통과한다.
제2플런저(120)는 지지부(140)의 내측에 위치하며 제2탄성부(120)와 연결되는 내측 바디(121)와, 내측 바디(121)와 연결되고 하부 개구부를 통과가능한 돌출 팁(125)을 포함한다. 내측 바디(121)는 지지부(140)의 내측에 위치하는 부위로서 내측 바디(121)가 지지부(140)로부터 이탈되지 않도록 내측 바디(121)의 하면의 좌,우 길이는 하부 개구부의 개구 폭보다 크게 형성된다.
제2플런저(120)는 상승 및 하강 동작을 반복적으로 수행하게 되는데, 이때에 좌, 우측에 위치하는 지지부(140)와 제2플런저(120)는 서로 슬라이딩 접촉을 하게 된다. 제2플런저(120)와 지지부(140)간의 슬라이딩 마찰력을 최소화하기 위해 지지부(140)와 대향되는 내측 바디(121)의 측면에는 지지부(140)와 접촉하지 않는 오목부가 형성된다. 내측 바디(121)에 구비된 오목부의 구성을 통해, 제2플런저(120)는 보다 원활하게 승강할 수 있게 된다.
제2플런저(120)는 지지부(140) 내부에서 수직 상승하면서 제2접점에서 와이핑 동작을 수행한다. 제2탄성부(135)는 제2플런저(120)가 상승할 때 제2플런저(120)의 제2접점이 와이핑 동작을 수행할 수 있도록, 탄성부(130)는 제2플런저(120)의 축선 방향에서 편심되어 제2플런저(120)에 연결된다.
제2탄성부(135)는 제2플런저(120)의 상면에서 제2플런저(120)의 중심 축선을 기준으로 일측으로 치우친 위치에 제2플런저(120)의 상면에 연결된다. 보다 구체적으로는, 제2탄성부(135)의 만곡부 위치에서 제2탄성부(135)는 제2플런저(120)의 상면과 연결된다. 제2플런저(120)의 상면 중 일측은 제2탄성부(135)와 연결되고 제2플런저(120)의 상면 중 타측은 제2탄성부(135)와 연결되지 않고 제2탄성부(135)와 이격되게 형성된다.
제2플런저(120)가 상승하면, 제2플런저(120)의 상면 일측에 연결된 제2탄성부(135)에 의해 제2플런저(120)는 반발력을 받지만 제2플런저(120)의 상면 타측은 제2탄성부(135)와 이격되어 있기 때문에 반발력을 받지 않는다. 이러한 구성을 통해, 제2플런저(120)가 가압력에 의해 수직 방향으로 상승하게 될 때, 제2플런저(120)에는 편심 저항력이 작용하게 된다. 제2플런저(120)는 상측에서 편심 저항력에 받아 제2플런저(120)에는 회전 모멘트가 발생하게 되고, 그 결과 제2플런저(120)의 돌출 팁(125)이 접속 대상물과의 적절한 접촉압력을 유지함과 동시에 틸팅되면서 접속 대상물의 접속 패드에 대해 와이핑 동작을 수행하게 된다. 제2플런저(120)의 돌출 팁(125)은 적절한 접촉압력을 유지함과 동시에 틸팅되면서 산화막층에 크랙을 유발하고 전극 패드의 전도성 물질층이 크랙을 통해 노출되어 돌출 팁(125)의 단부와 접촉하게 된다. 이를 통해 전기적 접속이 이루어진다. 또한 이러한 와이핑 동작을 통해, 접속 패드의 손상을 최소화하는 것이 가능하고 과도한 양의 산화막층의 부스러기를 유발하지 않아 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 사용 시간을 향상시키는 효과를 발휘하게 된다.
제2접점이 접속 대상물의 접속 패드에 대해 와이핑하는 정도의 크기는, 하부 개구부와 돌출팁(125)간의 틈새의 크기로 제어 가능하다. 하부 개구부와 돌출팁(125)사이의 틈새는 허용 틸팅 각도를 결정하는 인자로서, 하부 개구부와 돌출팁(125)사이의 틈새가 크면 클수록 돌출팁(125)의 제2접점의 틸팅 각도는 커지고, 하부 개구부와 돌출팁(125)사이의 틈새가 작으면 작을수록 돌출팁(125)의 제2접점의 틸팅 각도는 작아지게 된다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은, 제2플런저(120)가 접촉압력을 받았을 때 제2탄성부(135)의 판상 플레이트가 미리 반복적으로 절곡된 스프링 구조에서 압축 변형되면서 와이핑하는 구조이기 때문에 전극 패드에 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하여 접속 패드가 손상되는 것을 최소화하는 것이 가능하게 된다. 다시 말해, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제2플런저(120)는 제2접점이 적절한 접촉압력을 유지하면서 틸팅되면서 산화막층을 제거하기 때문에 접속 패드가 손상되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
제1,2플런저(110,120), 탄성부(130) 및 지지부(140)는 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작됨에 따라 일체형으로 구비된다. 제1전기 전도성 접촉핀(100)은, 판상 플레이트가 전체적으로 일체 연결되어 제1,2플런저(110,120), 탄성부(130) 및 지지부(140)를 구성한다. 제1전기 전도성 접촉핀(100)은 그 두께 방향으로 이종의 금속으로 복수회에 걸친 도금 공정을 수행하여 복수개의 금속층이 적층되어 구비될 수 있다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은 제1전기 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 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(180)은 제1금속층(160) 사이에 구비된다. 예를 들어, 제1전기 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.
예컨대, 제1금속층(160)은 팔라듐-코발트(PdCo) 합금으로 구성되고, 제2금속층(180)은 구리(Cu)로 구성되어 팔라듐-코발트(PdCo) 합금과 구리(Cu)가 교번적으로 적층되어 3층 이상의 금속층을 구성할 수 있다. 또는, 제1금속층(160)은 팔라듐-코발트(PdCo) 합금 또는 로듐(Rd)으로 구성되고, 제2금속층(180)은 구리(Cu)로 구성되어 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 구리(Cu), 로듐(Rd), 구리(Cu) 및 팔라듐-코발트(PdCo) 합금 순서로 적층되어 5층 이상의 금속층을 구성할 수 있다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 치수(H)는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 치수(W)와 실질적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 이를 통해 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 폭에 비해 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 두께가 얇아 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 두께를 줄이면서 발생하는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 특성 약화를 방지할 수 있다.
또한, 복수개의 금속층이 적층되는 구성을 통해, 협피치로 배열되는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 탄력성, 내마모성 및/또는 전기 전도성을 향상시킬 수 있다. 다시 말해 복수개의 금속층이 적층되는 구성을 채택함으로써 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 협피치로 배열하더라도 내마모성이 저하되거나 전기 전도성이 저하되는 현상을 방지할 수 있고 고 탄력의 기계적 특성을 제공할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 대한 구성은 제2전기 전도성 접촉핀(200)에도 채택된 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상은, 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 수평 단면에서의 형상과 동일하다. 여기서 형상이 서로 동일하다는 것의 의미는 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 형상과 각 치수가 동일한 합동 관계이거나 전체적인 형상은 동일하나 적어도 일부 길이에서의 치수차가 있는 전제적 또는 부분적 비례 관계인 것을 포함하며, 2개의 전기 전도성 접촉핀(100, 200)에서 적어도 일부분에서의 치수의 차이가 있더라도 2개의 전기 전도성 접촉핀(100, 200)의 대응 구성이 서로 동일 구성인 관계도 포함한다.
제2전기 전도성 접촉핀(200)은, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W) 중 적어도 어느 하나에 있어서 동일한 치수를 가질 수 있다. 다만 바람직하게는, 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W)는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W)와 동일할 수 있다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)은 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제1접속 패드에 접속되고, 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제2접속 패드에 접속된다. 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 더 많도록 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 높도록 하여 고 전류 조건에서도 반도체 소자에 대한 안정적인 검사가 가능하게 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200) 모두는 복수개의 금속층이 적층되어 구비될 수 있다. 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량은 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량보다 더 많도록 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 상대적으로 높도록 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)는 전체적으로 동일한 두께 치수(H)로 형성되되, 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 동일하고, 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께보다 높도록 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 모두 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함하여 5개의 금속층이 적층되어 구성되지만, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제1금속층(160)의 두께는 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 제1금속층의 두께보다 높게 형성되고, 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제2금속층(180)의 두께는 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 제2금속층(180)의 두께보다 낮게 형성된다. 제2금속층(180)의 두께를 높게 함으로써 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량보다 상대적으로 많도록 한다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 상대적으로 높도록 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W)를 서로 동일하게 하면서도, 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께를 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께보다 높도록 구성함으로써, 협 피치 대응이 가능하면서도 고 전류 조건에서 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 통해 반도체 소자에 대한 안정적인 검사가 가능하다.
도 6을 참조하면, 도 6에서 “S”는 신호를 의미하는 영문자(Signal)의 이니셜로서, “S” 마크는 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제1전기 전도성 접촉핀(100)이 가이드 플레이트(GP1, GP2)에 삽입될 수 있도록 표시하는 마크이다. “S” 마크는 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 표면에 구비된다. 이를 통해 “S”마크가 표시된 부분에 착오없이 제1전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입될 수 있도록 한다.
도 6에서 “P”는 외부 전원을 의미하는 영문자(Power)의 이니셜이고, “G”는 접지 연결을 의미하는 영문자(Ground)의 이니셜이다. “P”마크 또는 “G”마크는 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 가이드 플레이트(GP1, GP2)에 삽입될 수 있도록 표시하는 마크이다. “P”마크 또는 “G”마크는 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 표면에 구비된다. 이를 통해 “P”마크 또는 “G”마크가 표시된 부분에 착오없이 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 삽입될 수 있도록 한다.
이처럼 “S”마크, “P”마크 또는 “G”마크는 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 설치하거나 교체할 때 착오없이 설치 또는 교체될 수 있도록 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 단면 형상은 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 가이드 구멍의 형상과 대응된다. 바람직하게는 가이드 플레이트(GP1, GP2)의 가이드 구멍은 사각형으로 형성되고, 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 단면 형상 역시 사각형으로 형성되어 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 가이드 구멍 내에서 회전하는 것을 방지한다.
한편, 도 7을 참조하면, 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있다. 예컨대, 제1전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 교번적으로 적층되어 총 5개의 금속층으로 형성되고, 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 교번적으로 적층되어 총 9개의 금속층으로 형성된다. 다만, 적층의 개수는 5개층, 9개층으로 한정되는 것은 아니다.
제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)는 전체적으로 동일한 두께 치수(H)로 형성되되, 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 금속층의 적층의 개수가, 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있도록 하면서도 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량보다 상대적으로 많게 구비된다. 바람직하게는 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제2금속층(180)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 제2금속층(180)은 동일 두께로 구성되되 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 제2금속층(180)의 개수가 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 제2금속층(180)의 개수보다 많게 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 상대적으로 높도록 한다.
한편, 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 길이 방향의 동일 위치에서 그 단면적(폭 방향과 두께 방향을 포함하는 평면상에서 단면적)이 서로 동일할 수 있지만, 이와는 다르게 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 단면적은 제1전기 전도성 접촉핀(100)의 단면적보다 상대적으로 보다 크게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 그 전체 폭 치수(W)와 그 전체 두께 치수(W) 중 적어도 어느 하나에서 차이가 있을 수 있다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량이 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량보다 더 많도록 구성할 수 있다.
한편, 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200) 중 어느 하나는 복수개의 금속층이 적층되어 구비되고, 다른 하나는 단일의 금속층으로 구비될 수 있다. 이 경우, 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 더 많도록 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 높도록 하여 고 전류 조건에서도 반도체 소자에 대한 안정적인 검사가 가능하게 한다.
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 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이에 대해 설명한다.
제2실시예에 따른 제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)은 가압력에 의해 폭 방향으로 휘어지면서 굴곡 변형되는 구조라는 점에서, 가압력에 의해 길이 방향으로 변형되는 제1실시예에 따른 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200)의 구조와 차이가 있다.
본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이는 제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 포함한다. 접속 대상물의 접속 패드는 접속 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제1접속 패드와, 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제2접속 패드를 포함한다. 제1전기 전도성 접촉핀(300)은 제1접속 패드에 접속되고 제2전기 전도성 접촉핀(400)은 제2접속 패드에 접속된다.
제2실시예에 따른 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 구성은 제2전기 전도성 접촉핀(400)에도 채택된 구성이므로 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 기준으로 설명하고 제1전기 전도성 접촉핀(300)에 대해 설명한 구성은 제2전기 전도성 접촉핀(400)에 대한 설명에서는 생략하기로 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(300)은, 길이 방향(±y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 길이 방향의 수직한 두께 방향(±z 방향)으로 전체 두께 치수(H)를 가지며, 길이 방향의 수직한 폭 방향(±x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.
제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(600)은, 그 일단부가 바디(150)의 상부에 구비되는 기단부(630)와, 기단부(630)에 일단이 연결되고 타단은 자유단으로 구성되는 캔틸레버 빔(610)을 포함하여 내부 공간을 부분적으로 감싸는 기둥부로 구성되는 개방형 탄성부를 구성한다.
기단부(630)는 바디(150)의 일측 측면으로 돌출되는 부분을 포함하며 돌출된 부분은 상부 가이드 플레이트(GP1)의 상면에 지지되어 전기 전도성 접촉핀(600)이 상부 가이드 플레이트(GP1)로부터 탈락되지 않도록 하는 걸림턱 기능을 수행한다.
캔틸레버 빔(610)은 접속 대상물과의 접촉 시 탄성 변형되는 구조로서, 기단부(630)의 폭 방향을 기준으로 기단부(630)의 일측에서 일단이 기단부(630)와 연결되고 타단이 기단부(630)의 타측을 향해 연장되는 형태로 구성된다.
한편, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)은 바디(150) 뿐만 아니라 기단부(630) 및 캔틸레버 빔(610)에도 형성된다. 캔틸레버 빔(610)이 접속 대상물과 접촉할 때, 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 접속 대상물과 동시에 접촉되어 접촉부위에서 높은 내마모성과 전기 전도도를 확보할 수 있게 된다.
도 9를 참조하면, 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상은, 제2전기 전도성 접촉핀(400)의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 수평 단면에서의 형상과 동일하다. 여기서 형상이 서로 동일하다는 것의 의미는 제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)의 형상이 완전히 일치하는 합동 관계이거나 비례 관계인 것을 포함하며, 2개의 전기 전도성 접촉핀(300, 400)에서 적어도 일부분에서의 치수의 차이가 있더라도 2개의 전기 전도성 접촉핀(300, 400)의 대응 구성이 서로 동일 구성인 관계도 포함한다.
제2전기 전도성 접촉핀(400)은, 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W) 중 적어도 어느 하나에 있어서 동일한 치수를 가질 수 있다. 다만 바람직하게는, 제2전기 전도성 접촉핀(400)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W)는 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 전체 길이 치수(L), 전체 두께 치수(H) 및 전체 폭 치수(W)와 동일할 수 있다.
제2전기 전도성 접촉핀(400)은 제1전기 전도성 접촉핀(300)에 비해 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 더 많도록 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(400)이 제1전기 전도성 접촉핀(300)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 높도록 하여 고 전류 조건에서도 반도체 소자에 대한 안정적인 검사가 가능하게 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400) 모두는 복수개의 금속층이 적층되어 구비될 수 있다. 이 경우 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량은 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량보다 더 많도록 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(400)이 제1전기 전도성 접촉핀(300)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 상대적으로 높도록 한다.
제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)는 전체적으로 동일한 두께 치수(H)로 형성되되, 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 동일하되, 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께보다 높도록 구성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)은 모두 제1금속층(160)과 제2금속층(180)을 포함하여 5개의 금속층이 적층되어 구성되지만, 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 제1금속층(160)의 두께는 제2전기 전도성 접촉핀(400)의 제1금속층의 두께보다 높게 형성되고, 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 제2금속층(180)의 두께는 제2전기 전도성 접촉핀(400)의 제2금속층(180)의 두께보다 낮게 형성된다. 제2금속층(180)의 두께를 높게 함으로써 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량보다 상대적으로 많도록 한다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(400)이 제1전기 전도성 접촉핀(300)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 상대적으로 높도록 한다.
한편, 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있다. 예컨대, 제1전기 전도성 접촉핀(300)은 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 교번적으로 적층되어 총 5개의 금속층으로 형성되고, 제2전기 전도성 접촉핀(400)은 제1금속층(160)과 제2금속층(180)이 교번적으로 적층되어 총 9개의 금속층으로 형성된다. 다만, 적층의 개수는 5개층, 9개층으로 한정되는 것은 아니다.
제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)는 전체적으로 동일한 두께 치수(H)로 형성되되, 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 금속층의 적층의 개수가, 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있도록 하면서도 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 제1전기 전도성 접촉핀(300)을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속의 함량보다 상대적으로 많게 구비된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(400)이 제1전기 전도성 접촉핀(300)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 상대적으로 높도록 한다.
한편, 제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)은 길이 방향의 동일 위치에서 그 단면적(폭 방향과 두께 방향을 포함하는 평면상에서 단면적)이 서로 동일할 수 있지만, 이와는 다르게 제2전기 전도성 접촉핀(400)의 단면적은 제1전기 전도성 접촉핀(300)의 단면적보다 상대적으로 보다 크게 형성될 수 있다. 다시 말해 제1전기 전도성 접촉핀(300)과 제2전기 전도성 접촉핀(400)은 그 전체 폭 치수(W)와 그 전체 두께 치수(W) 중 적어도 어느 하나에서 차이가 있을 수 있다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(400)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량이 제1전기 전도성 접촉핀(100)을 구성하는 제2금속층(180)의 함량보다 더 많도록 구성할 수 있다.
한편, 제1전기 전도성 접촉핀(100)과 제2전기 전도성 접촉핀(200) 중 어느 하나는 복수개의 금속층이 적층되어 구비되고, 다른 하나는 단일의 금속층으로 구비될 수 있다. 이 경우, 제2전기 전도성 접촉핀(200)은 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 더 많도록 형성된다. 이를 통해 제2전기 전도성 접촉핀(200)이 제1전기 전도성 접촉핀(100)에 비해 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity, CCC)이 높도록 하여 고 전류 조건에서도 반도체 소자에 대한 안정적인 검사가 가능하게 한다.
검사 장치
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 각 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀 어레이는, 검사 장치에 구비되어 검사 대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다.
검사 장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사 장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들(100, 200, 300, 400)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 접촉핀 어레이는 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, 300, 400)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, 300, 400)들 간의 피치 간격은 50㎛ 이상 150㎛이하이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100,200, 300, 400)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, 300: 제1전기 전도성 접촉핀 200,400: 제2전기 전도성 접촉핀
110: 제1플런저 120: 제2플런저
130: 탄성부 140: 지지부

Claims (9)

  1. 검사 대상물에 대해 입력 및 출력 신호를 제공하는 제1접속 패드에 접속되는 제1전기 전도성 접촉핀; 및
    상기 검사 대상물에 대해 외부 전원 또는 접지 연결을 제공하는 제2접속 패드에 접속되는 제2전기 전도성 접촉핀;를 포함하되,
    상기 제2전기 전도성 접촉핀은 상기 제1전기 전도성 접촉핀에 비해 전기 전도도가 높은 금속의 함량이 더 많은, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀 및 상기 제2전기 전도성 접촉핀 중 적어도 어느 하나는 복수개의 금속층이 적층되어 구비되는, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀과 상기 제2전기 전도성 접촉핀은 제1금속층과 제2금속층이 적층되어 형성되고,
    상기 제2금속층은 상기 제1금속층에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속층이며,
    상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 상기 제2금속층의 함량은 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 상기 제2금속층의 함량보다 더 많은, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있는, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상은, 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상과 동일하되,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 차이가 있는, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상은, 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 길이 방향과 폭 방향을 포함하는 평면상의 단면에서의 형상과 동일하고,
    상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수는, 상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 금속층의 적층의 개수와 동일하며,
    상기 제2전기 전도성 접촉핀을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께가 상기 제1전기 전도성 접촉핀을 구성하는 전기 전도도가 높은 금속층의 두께보다 높은, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2전기 전도성 접촉핀의 단면적은 상기 제1전기 전도성 접촉핀의 단면적보다 큰, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1금속층은 상기 제1전기 전도성 접촉핀 및 상기 제2전기 전도성 접촉핀의 표면에 위치하고,
    상기 제2금속층은 상기 제1금속층 사이에 구비되는, 전기 전도성 접촉핀 어레이.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1금속층과 상기 제2금속층은 교번적으로 적층되는, 전기 전도성 접촉핀 어레이.

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