KR20230130805A - 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 검사장치를 제공한다. 또한, 전기 전도성 접촉핀이 설치되는 정렬 플레이트에서 전기 전도성 접촉핀에 가해지는 가압력에 의해 전기 전도성 접촉핀 및/또는 정렬 플레이트가 파손되는 것을 방지한다.

Description

전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치{The Electro-conductive Contact Pin, Aligning Plate And Test Device Having The Same}

본 발명은 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치에 관한 것이다.

반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 전기 전도성 접촉핀을 구비한 검사장치에 검사 대상물(반도체 웨이퍼 또는 반도체 패키지)을 접근시켜 전기 전도성 접촉핀을 검사 대상물상의 대응하는 외부 단자 (솔더볼 또는 범프 등)에 접촉시킴으로써 수행된다. 검사장치의 일례로는 프로브 카드 또는 테스트 소켓이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.

반도체 웨이퍼 단위에서의 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. 수직형 프로브 카드에 사용되는 전기 전도성 접촉핀은 제조할 때부터 미리 변형된(pre-deformed) 구조이거나, 제조할 때에는 일자형이지만 가이드 플레이트를 수평 방향으로 쉬프트시켜 전기 전도성 접촉핀을 변형시켜 놓은 구조가 채택되어 사용되고 있다. 최근에는 반도체 기술의 고도화 및 고집적화에 따라 검사 대상물의 외부 단자들의 피치가 더욱 더 협피치화되고 있는 추세이다. 그런데 종래의 전기 전도성 접촉핀은 양단에 가해지는 압력에 의해 그 바디가 수평방향으로 볼록해지면서 탄력적으로 구부러지거나 휘어지는 구조이기 때문에, 협 피치로 배열된 전기 전도성 접촉핀들이 좌굴 변형하면서 인접하는 전기 전도성 접촉핀들과 접촉하여 단락되는 문제가 발생하곤 한다.

한편, 반도체 패키지 단위에서의 검사는 테스트 소켓에 의해 수행된다. 종래 테스트 소켓에는 포고 타입 테스트 소켓과 러버 타입 테스트 소켓이 있다.

포고 타입 테스트 소켓에 사용되는 전기 전도성 접촉핀(이하, '포고 타입 소켓핀'이라 함)은 핀부와 이를 수용하는 배럴을 포함하여 구성된다. 핀부는 그 양단의 플런저 사이에 스프링 부재를 설치함으로써 필요한 접촉압 부여 및 접촉 위치의 충격 흡수가 가능하게 한다. 핀부가 배럴 내에서 슬라이드 이동하기 위해서는 핀부의 외면과 배럴 내면 사이에는 틈새가 존재해야 한다. 하지만, 이러한 포고 타입 소켓핀은 배럴과 핀부를 별도로 제작한 후 이들을 결합하여 사용하기 때문에, 필요 이상으로 핀부의 외면이 배럴의 내면과 이격되는 등 틈새 관리를 정밀하게 수행할 수 없다. 따라서 전기 신호가 양단의 플런저를 경유하여 배럴로 전달되는 과정에서 전기 신호의 손실 및 왜곡이 발생되므로 접촉 안정성이 일정하지 않다는 문제가 발생하게 된다. 또한 핀부는 검사 대상물의 외부 단자와의 접촉 효과를 높이기 위해 뾰족한 팁부를 구비한다. 뾰족한 형상의 팁부는 검사 후 검사 대상물의 외부 단자에 압입의 흔적 또는 홈을 발생시킨다. 외부 단자의 접촉 형상의 손실로 인하여, 비전검사의 오류를 발생시키고 솔더링 등의 이후 공정에서의 외부 단자의 신뢰성을 저하시키는 문제가 발생하게 된다.

한편, 러버 타입 테스트 소켓에 사용되는 전기 전도성 접촉핀(이하, '러버 타입 소켓 핀'이라 함)은, 고무 소재인 실리콘 러버 내부에 전도성 마이크로볼을 배치한 구조로, 검사 대상물(예를 들어, 반도체 패키지)을 올리고 소켓을 닫아 응력이 가해지면 금 성분의 전도성 마이크로 볼이 서로를 강하게 누르면서 전도도가 높아져 전기적으로 연결되는 구조이다. 하지만 이러한 러버 타입 소켓핀은 과도한 가압력으로 눌러줘야만 접촉 안정성이 확보된다는 점에서 문제가 있다.

한편 기존 러버 타입 소켓 핀은, 유동성의 탄성 물질 내에 도전성 입자가 분포되어 있는 성형용 재료를 준비하고, 그 성형용 재료를 소정의 금형 내에 삽입한 후, 두께방향으로 자기장을 가하여 도전성 입자들을 두께방향으로 배열하여 제작되기 때문에 자기장의 사이 간격이 좁아지면 도전성 입자들이 불규칙하게 배향되어 면방향으로 신호가 흐르게 된다. 따라서 기존 러버 타입 소켓 핀으로는 협피치 기술 트렌드에 대응하는데 한계가 있다.

또한, 포고 타입 소켓핀은, 배럴과 핀부를 별도로 제작한 후 이들을 결합하여 사용하기 때문에, 작은 크기로 제작하는데 어려움이 있다. 따라서 기존 포고 타입 소켓핀 역시 협피치 기술 트렌드에 대응하는데 한계가 있다.

따라서 최근의 기술 트렌드에 부합하여 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 새로운 유형의 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치의 개발이 필요한 상황이다. 또한, 새로운 유형의 전기 전도성 접촉핀에 적합한 정렬 플레이트의 개발 역시 필요한 상황이다.

대한민국 등록번호 제10-0659944호 등록특허공보 대한민국 등록번호 제10-0952712호 등록특허공보

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 전기 전도성 접촉핀이 설치되는 정렬 플레이트에서 전기 전도성 접촉핀에 가해지는 가압력에 의해 전기 전도성 접촉핀 및/또는 정렬 플레이트가 파손되는 것을 방지하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 검사장치는, 검사 대상물과 회로 기판 사이에 구비되어 상기 검사 대상물의 전기적 특성을 검사하는 전기 전도성 접촉핀; 및 상기 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트;를 포함한다.

또한, 상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 걸림부는 상기 폴리이미드 필름의 일면에서 지지 가능하다.

또한, 상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 상부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 상면에서 지지 가능하고, 상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 하부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 하면에서 지지 가능하다.

또한, 상기 정렬 플레이트는, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며, 인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비된다.

또한, 상기 검사 대상물과 상기 회로 기판 사이에 작용하는 가압력은 상기 전기 전도성 접촉핀을 길이 방향으로 변형시키고, 상기 가압력에 따라 상기 전기 전도성 접촉핀은 상기 정렬 플레이트에 대해 상대 이동이 가능하다.

또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 검사 대상물에 접속되는 제1접속부; 상기 회로 기판에 접속되는 제2접속부; 및 상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부;를 포함하되, 상기 제1접속부, 제2접속부 및 상기 탄성부는 일체형으로 구비된다.

한편, 본 발명에 따른 정렬 플레이트는, 검사 대상물을 검사하기 위한 검사장치에 구비되며 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 정렬 플레이트에 있어서, 상기 정렬 플레이트는 폴리이미드 필름을 포함한다.

또한, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며, 인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비된다.

또한, 상기 폴리이미드 필름은, 제1 폴리이미드 필름 및 제2 폴리이미드 필름을 포함하고, 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름 사이에는 열경화성 플라스틱 재질의 보강층이 구비되고, 상기 관통홀은 상기 제1 폴리이미드 필름, 상기 제2폴리이미드 필름 및 상기 보강층을 관통하여 형성된다.

또한, 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께는 서로 동일 두께이면서 그 두께가 50㎛ 이상 200㎛이하이고, 상기 보강층의 두께는 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께의 두께보다 작은 두께이면서 20㎛ 이상 70㎛이하이다.

또한, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며, 상기 폴리이미드 필름의 굴곡탄성률(Flexural Modulus)보다 큰 굴곡탄성률을 가지면서 인접하는 상기 폴리이미드 필름들과 일체적으로 결합되는 보강층이 구비된다.

한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 회로 기판; 제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및 상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로 기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 제1폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.

또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 길이방향으로 연장되는 지지부; 상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및 상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고, 상기 상부 걸림부는 상기 지지부에 구비된다.

한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 회로 기판; 제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및 상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 제2폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.

또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 길이방향으로 연장되는 지지부; 상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및 상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고, 상기 하부 걸림부는 상기 지지부에 구비된다.

한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 검사 대상물을 수용하는 수용공간이 마련되고, 하부에 상기 검사 대상물의 접속단자가 수용되는 홀이 마련된 단자 가이드 필름이 구비된 제1바디; 상기 제1바디와 결합되고, 전기 전도성 접촉핀이 구비된 정렬 플레이트가 설치된 제2바디; 상기 제2바디의 하부에 구비되는 회로 기판; 및 상기 검사 대상물을 상기 회로기판 측으로 가압하는 푸셔;를 포함하고,

상기 단자 가이드 필름은, 폴리이미드 필름을 포함하고, 상기 정렬 플레이트는, 폴리이미드 필름을 포함한다.

한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.

본 발명은 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 검사장치를 제공한다. 또한, 전기 전도성 접촉핀이 설치되는 정렬 플레이트에서 전기 전도성 접촉핀에 가해지는 가압력에 의해 전기 전도성 접촉핀 및/또는 정렬 플레이트가 파손되는 것을 방지한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 정렬 플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 제조하는 과정을 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 측면도.

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 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다. 이하에서 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사장치를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 정렬 플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 제조하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 측면도이다.

이하에서 설명하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향은 도면에 표기된 ±x방향이고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향은 도면에 표기된 ±y방향이고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향은 도면에 표기된 ±z방향이다.

전기 전도성 접촉핀(100)은, 길이 방향(±y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 상기 길이 방향의 수직한 두께 방향(±z 방향)으로 전체 두께 치수(H)를 가지며, 상기 길이 방향의 수직한 폭 방향(±x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사 장치(10)

이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여, 먼저 검사 장치(10)에 대해 설명한다.

검사장치(10)는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들(100)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 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)이 사용될 수 있는 검사장치(10)들은 이에 한정되는 것은 아니며, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치라면 모두 포함된다.

검사 장치(10)의 검사 대상물(400)은, 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.

검사장치(10)는 전기 전도성 접촉핀(100)과, 전기 전도성 접촉핀(100)을 수용하는 관통홀(210)을 구비하는 정렬 플레이트(200)를 포함한다.

검사장치(10)가 프로브 카드인 경우에, 검사장치(10)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입된 적어도 하나 이상의 정렬 플레이트(200), 전기 전도성 접촉핀(100)의 일단에 접촉되는 공간변환기 또는 인터포저와 같은 회로부(미도시)를 포함한다.

한편, 검사장치(10)가 테스트 소켓인 경우에, 검사장치(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1바디(4), 제2바디(3), 회로기판(300) 및 푸셔(5)를 포함한다.

제1바디(4)는 검사 대상물(400)을 수용하는 수용공간이 마련되고, 하부에 검사 대상물(400)의 접속 단자가 수용되는 홀이 마련된 단자 가이드 필름(7)이 구비된다. 제1바디(4)는 검사 대상물(400)인 반도체 패키지를 수용하여 검사 대상물(400)이 안정된 상태에서 테스트가 이루어질 수 있도록 한다.

제1바디(4)의 하부에는 검사 대상물(400)의 접속 단자를 가이드 하기 위해 홀이 마련된 단자 가이드 필름(7)이 설치된다. 단자 가이드 필름(7)은 검사 대상물(400)과 전기 전도성 접촉핀(100) 사이에 구비된다.

단자 가이드 필름(7)은 검사 대상물(400)의 검사 시, 검사 대상물(400)의 접속 단자가 단자 가이드 필름(7)에 마련된 홀에 삽입되도록 하여 정확한 접촉 위치를 안내한다. 단자 가이드 필름(7)은 폴리이미드(PI) 필름을 포함한다.

제2바디(3)는 제1바디(4)와 결합되고, 전기 전도성 접촉핀(100)이 구비된 정렬 플레이트(200)가 설치된다. 제2바디(3)는 정렬 플레이트(200)의 장착을 가이드 하는 역할을 한다.

정렬 플레이트(200)는 가이드(3)의 장착부에 고정 설치되며, 복수개의 전기 전도성 접촉핀(100)이 설치된다.

제2바디(3)의 하부에는 회로기판(300)이 구비된다(도 3 참고).

푸셔(5)는 검사 대상물(400)을 회로기판(300) 측으로 가압한다. 푸셔(5)는 제1바디(4)의 수납부에 안착된 검사 대상물(400)를 일정한 압력으로 가압하는 역할을 한다. 푸셔(5)에 의해 가압되는 검사 대상물(400)은 정렬 플레이트(200)에 설치된 전기 전도성 접촉핀(100)을 통해 회로기판(300)의 패드(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)

다음으로, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 검사장치(10)에 구비되어 검사 대상물(400)과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다.

전기 전도성 접촉핀(100)은 검사 대상물(400)과 회로 기판(300) 사이에 구비되어 검사 대상물(400)의 전기적 특성을 검사한다.

전기 전도성 접촉핀(100a)는 검사 대상물(400)에 접속되는 제1접속부(110)와, 회로 기판(300)에 접속되는 제2접속부(120)를 포함한다.

제2접속부(120)는 제1접속부(110)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 탄력적으로 상대 변위된다. 제1접속부(110)가 제2접속부(120)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 탄력적으로 상대 변위 가능하도록 탄성부(150)를 구비한다.

전기 전도성 접촉핀(100)은, 제1접속부(110), 제2접속부(120), 길이 방향(±y 방향)으로 연장되는 지지부(130), 제1접속부(110) 및/또는 제2접속부(120)에 연결되며 길이 방향(±y 방향)을 따라 탄성 변형가능한 탄성부(150) 및 탄성부(150)를 지지부(130)에 연결하는 경계부(140)를 포함한다.

제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)는 일체형으로 구비된다. 제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)는 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작된다. 전기 전도성 접촉핀(100)은, 후술하는 바와 같이, 내부 공간(1100)을 구비하는 몰드(1000)를 이용하여 전기 도금으로 내부 공간(1100)에 금속 물질을 충진하여 형성되기 때문에, 제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)가 서로 연결되는 일체형으로 제작된다. 종래 전기 전도성 접촉핀은 배럴과 핀부를 별도로 제작한 후 이들을 조립 또는 결합하여 구비되는 것인 반면에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)를 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작함으로써 일체형으로 구비된다는 점에서 구성상의 차이가 있다.

전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로의 각 단면에서의 형상은 동일하다. 다시 말해 x-y 평면상의 동일한 형상이 두께 방향(±z 방향)으로 연장되어 형성된다.

전기 전도성 접촉핀(100)은 그 두께 방향(±z 방향)으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 서로 다른 재질의 금속층이 교번적으로 적층되어 형성된다.

복수개의 금속층은 제1금속층(101)과 제2금속층(102)을 포함한다.

제1금속층(101)은 제2금속층(102)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, 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(102)은 제1금속층(101)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

제1금속층(101)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(102)은 제1금속층(101) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 그 두께 방향(±z 방향)으로 제1금속층(101), 제2금속층(102), 제1금속층(101) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.

제1접속부(110)는 접속 대상물(보다 바람직하게는 검사 대상물(400))과 접촉되는 접촉부(111)와, 접촉부(111)로부터 하측으로 연장되어 탄성부(150)의 적어도 일부를 덮는 플랜지(113)를 포함한다. 탄성부(150)가 탄성 변형될 때, 접촉부(111)와 플랜지(113)는 일체 거동한다.

접촉부(111)는 검사 대상물(400)의 접속 단자와 접촉되는 부분이다.

접촉부(111)는 검사 대상물(400)의 가압에 의해 접촉면이 보다 쉽게 변형될 수 있도록 공동부(112)를 구비한다. 공동부(112)를 기준으로 접촉부(111)의 상부면이 검사 대상물(400)의 접속 단자에 접촉하는 부위가 되고, 공동부(112)를 기준으로 접촉부(111)의 하부면은 탄성부(150)에 연결된다. 공동부(122)는 좌,우가 만곡된 빈 공간으로 형성되어 접촉부(111)의 상부면이 보다 쉽게 변형되도록 한다.

접촉부(111)는 접속 단자와 멀티-컨택이 이루어지도록 그 상면에 적어도 1개 이상의 돌기(114)를 포함한다. 돌기(114)는 접촉부(111)의 두께 방향(±z 방향)을 따라 그 주변부보다 돌출되어 길게 연장되어 형성된다.

제1접속부(110)는 탄성부(130)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.

검사 대상물(400)을 검사할 경우, 검사 대상물(400)의 접속 단자는 제1접속부(110)의 상면에 접촉되면서 하향으로 이동한다. 이에 따라 제1접속부(110)와 연결된 탄성부(150)는 압축 변형된다. 제1접속부(110)가 하향 이동하면서 제1접속부(110)는 지지부(130)와 접촉된다.

제1접속부(110)의 플랜지(113)는 접촉부(111)로부터 하측으로 연장되어 탄성부(150)의 적어도 일부를 덮도록 구성된다. 여기서 플랜지(113)는 접촉부(111)의 폭 방향(±x 방향) 단부에서 연속되어 하측으로 연장된다. 그 결과 접촉부(111)는 플랜지(113)보다 폭 방향(±x 방향)으로 돌출되지 않고, 플랜지(113)는 접촉부(111)보다 길이 방향 상측(+y 방향)으로 돌출되지 않는다.

플랜지(113)는 접촉부(111)로부터 하측 방향(-y 방향)으로 연장되어 플랜지(113)의 적어도 일부는 탄성부(150)와 지지부(130) 사이에 구비된다.

탄성부(150)가 압축되면, 플랜지(113)는 탄성부(150)와 지지부(130) 사이 공간에서 하측 방향(-y 방향)으로 하강한다. 반대로, 탄성부(150)가 복원되면, 플랜지(113)는 탄성부(150)와 지지부(130) 사이 공간에서 상측 방향(+y 방향)으로 상승한다.

지지부(130)는, 전기 전도성 접촉핀(100)의 일측에 위치하는 제1지지부(130a)와, 전기 전도성 접촉핀(100)의 타측에 위치하는 제2지지부(130b)를 포함한다. 또한, 플랜지(113)는, 탄성부(150)의 일측에 위치하는 제1플랜지(118a)와, 제1플랜지(118a)에 대향되어 탄성부(150)의 타측에 위치하는 제2플랜지(118b)를 포함한다. 제1플랜지(118a)와 제2플랜지(118b)는 각각 접촉부(111)에 연결된다.

폭 방향(±x 방향)으로, 제1플랜지(118a)의 적어도 일부는 제1지지부(130a)와 탄성부(150) 사이에 위치하고, 제2플랜지(118b)의 적어도 일부는 탄성부(150)와 제2지지부(130b) 사이에 위치한다. 탄성부(150)가 압축되면, 제1플랜지(118a)는 탄성부(150)와 제1지지부(130a) 사이 공간에서 하측 방향(-y 방향)으로 하강하고, 제2플랜지(118b)는 탄성부(150)와 제2지지부(130b)사이 공간에서 하측 방향(-y 방향)으로 하강한다. 반대로, 탄성부(150)가 복원되면, 제1플랜지(118a)는 탄성부(150)와 제1지지부(130a) 사이 공간에서 상측 방향(+y 방향)으로 상승하고, 제2플랜지(118b)는 탄성부(150)와 제2지지부(130b) 사이 공간에서 상승 방향(+y 방향)으로 상승한다.

제1접속부(110)의 플랜지(113)는 지지부(130)와 폭 방향(±x 방향)으로 중첩되게 위치한다. 구체적으로, 지지부(130)와 탄성부(150) 사이의 공간에 플랜지(113)의 적어도 일부가 구비되도록 플랜지(113)는 접촉부(111)에서 연장된다. 제1접속부(110)에 접촉된 접촉 단자(410)에 의해 편심 가압력이 작용하여 좌측 방향으로 기울어지면 제2플랜지(118b)가 제2지지부(130b)가 접촉되어 좌측 방향으로의 과도한 좌굴을 방지한다. 또한, 제1접속부(110)에 접촉된 접촉 단자(410)에 의해 편심 가압력이 작용하여 우측 방향으로 기울어지면 제1플랜지(118a)가 제1지지부(130a)가 접촉되어 우측 방향으로의 과도한 좌굴을 방지한다. 이처럼 편심 가압력에 작용할 때에, 플랜지(113)가 지지부(130)에 접촉되어 전기 전도성 접촉핀(100)이 과도하게 좌, 우 방향으로 좌굴 변형되는 것을 방지한다.

플랜지(113)의 자유 단부에는 지지부(130) 측으로 돌출된 볼록부(115)가 구비된다. 이에 대응하여 지지부(130)는 하측 방향(-y 방향)으로 갈수록 폭이 두꺼워지면서 내측 방향으로 경사진 내면 경사부(137)가 구비된다. 볼록부(115)와 내면 경사부(137)의 구성을 통해, 플랜지(113)가 하강하면 지지부(130)의 내면에 부드럽게 접촉하며 접촉 상태를 유지하면서 추가적으로 하강한다.

탄성부(150)가 압축되지 않은 상태에서는, 플랜지(113)와 지지부(130)는 서로 이격된다. 탄성부(150)가 압축되어 플랜지(113)가 하측 방향(-y 방향)으로 이동하면 플랜지(113)는 지지부(130)의 내면에 접촉되어 전류 패스를 형성한다. 보다 구체적으로, 플랜지(113)가 하측 방향(-y 방향)으로 이동하면, 플랜지(113)의 볼록부(115)는 지지부(130)의 내면 경사부(137)에 접촉되어 전류 패스를 형성한다. 압축 초기에는 플랜지(113)와 지지부(130)가 서로 이격되어 탄성부(150)의 변형을 방해하지 않고, 이후 플랜지(113)의 외면과 지지부(130)의 내면이 서로 접촉되어 마찰 저항하여 탄성부(150)의 과도한 변형을 방지하며, 검사시에는 지지부(130)와 플랜지(113) 사이에서 전류 패스가 형성되도록 한다.

경계부(140)는 탄성부(150)와 지지부(130)를 서로 연결한다.

경계부(140)는, 탄성부(150)와 제1지지부(130a)를 연결하는 제1경계부(140a)와, 탄성부(150)와 제2지지부(130b)를 연결하는 제2경계부(140b)를 포함한다.

제1경계부(140a)는 탄성부(150)와 제1지지부(130a)를 연결하고 제2경계부(140b)는 탄성부(150)와 제2지지부(130b)를 연결한다.

제1경계부(140a)와 제2경계부(140b)는 길이 방향(±y 방향)으로 서로 동일 위치에 있거나 서로 다른 위치에 있을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1경계부(140a)와 제2경계부(140b)는 길이 방향(±y 방향)으로 서로 다른 위치에 구비되어 응력이 분산되도록 한다. 도 1을 기준으로 제1경계부(140a)는 제2경계부(140b)보다 제2접속부(120) 측에 가깝게 위치하도록 구비되고 제2경계부(140b)는 제1경계부(140a)보다 제2접속부(110) 측에 가깝게 위치하도록 구비된다.

경계부(140)에 의해, 상부로부터 유입된 이물질은 제2접속부(120) 측으로 유입되지 못하고, 하부로부터 유입된 이물질 역시 제1접속부(110)측으로 유입되지 못하게 된다. 내측으로 유입된 이물질의 이동을 제한함으로써 이물질에 의해 제1,2접속부(110, 120)의 작동이 방해되는 것을 방지할 수 있다.

플랜지(113)가 하강함에 따라 플랜지(113)의 자유단은 경계부(140)에 접촉될 수 있다. 이를 통해 경계부(140)는 플랜지(113)의 추가 하강을 제한하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.

제1플랜지(118a)와 제2플랜지(118b)의 길이는 서로 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 제1플랜지(118a)의 길이는 제2플랜지(118b)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이는 제1경계부(140a) 및 제2경계부(140b)의 위치를 고려한 것으로서, 제1경계부(140a)가 제2경계부(140b)에 비해 보다 아래쪽에 위치하므로 스토퍼 역할을 수행할 수 있도록 제1플랜지(113)의 길이는 제2플랜지(118b)의 길이보다 길게 형성된다.

경계부(140)의 상면은 오목하게 구비되고, 경계부(140)의 상면 형상에 대응하여 플랜지(113)의 자유단은 볼록하게 구비된다. 플랜지(113)의 볼록한 자유단이 경계부(140)의 오목한 부분에 수용됨으로써 하강하는 플랜지(113)의 하강 위치를 흔들림없이 견고하게 지탱할 수 있다.

제2접속부(120)는 접속 대상물(보다 바람직하게는 회로기판(300)의 패드(310)와 접촉된다.

제2접속부(120)는 회로 기판(300)의 패드(310)의 가압에 의해 접촉면이 보다 쉽게 변형될 수 있도록 공동부(122)를 구비한다.

또한, 제2접속부(120)는 패드(310)와 멀티-컨택이 이루어지도록 적어도 1개 이상의 돌기(123)를 구비한다.

제2접속부(120)는 탄성부(130)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.

제2접속부(120)가 회로기판(300)의 패드(310)에 접촉되어 가압되면 탄성부(150)가 압축 변형되면서 제2접속부(120)는 상향 이동하게 된다. 제2접속부(120)가 소정 거리만큼 상향 이동하게 되면, 회로기판(300)의 패드(310)는 지지부(130)와도 접촉하게 된다. 그 결과 회로기판(300)의 패드(310)는 제2접속부(120)와 지지부(130) 모두에 접속되어 전류 패스를 형성한다.

제1지지부(130a)와 제2지지부(130b)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향(±y 방향)을 따라 형성되며, 제1지지부(141)와 제2지지부(145)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)을 따라 연장되어 형성되는 경계부(140)에 일체로 연결된다. 탄성부(150)의 상부에는 제1접속부(110)가 연결되고, 탄성부(150)의 하부에는 제2접속부(120)가 연결되며, 탄성부(150)는 경계부(140)를 통해 제1,2지지부(130a, 130b)와 일체로 연결되면서, 전기 전도성 접촉핀(100)은 전체적으로 한 몸체로 구성된다.

탄성부(150)는, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로의 각 단면 형상이 모든 두께 단면에서 동일하다. 이는 도금 공정을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)이 제작되기 때문에 가능하다.

탄성부(150)는 실질 폭(t)을 갖는 판상 플레이트가 S자 모양으로 반복적으로 절곡된 형태를 가지며, 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 전체적으로 일정하다.

탄성부(150)는 복수개의 직선부(153)와 복수개의 만곡부(154)가 교대로 접속되어 형성된다. 직선부(153)는 좌, 우로 인접하는 만곡부(154)를 연결하며, 만곡부(154)는 상, 하로 인접하는 직선부(153)를 연결한다. 만곡부(154)는 원호 형상으로 구비된다.

탄성부(150)의 중앙 부위에는 직선부(153)가 배치되고 탄성부(150)의 외측 부위에는 만곡부(154)가 배치된다. 직선부(153)는 폭 방향(±x 방향)과 평행하게 구비되어 접촉압에 따른 만곡부(154)의 변형이 보다 쉽게 이루어지도록 한다.

검사 장치(10)에 설치된 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여, 전기 전도성 접촉핀(100)에는 걸림부가 구비된다. 걸림부는 정렬 플레이트(200)의 폴리이미드 필름(250)의 일면에서 지지 가능하다.

보다 구체적으로, 걸림부는 지지부(130)에 구비되며, 지지부(130)의 일단부에는 상부 걸림부(131)가 구비되고 타단부에는 하부 걸림부(132)가 구비된다.

전기 전도성 접촉핀(100)에 구비된 상부 걸림부(131)는 정렬 플레이트(200)의 상면에서 지지 가능하고, 전기 전도성 접촉핀(100)에 구비된 하부 걸림부(132)는 정렬 플레이트(200)의 하면에서 지지 가능하다. 상부 걸림부(131)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)로부터 하 방향으로 이탈되는 것을 방지하고, 하부 걸림부(132)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)로부터 상 방향으로 이탈되는 것을 방지한다.

상부 걸림부(131)는 폭 방향(±x 방향) 외측으로 돌출된 형태로 구성된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 하 방향 이동을 제한한다.

상부 걸림부(131)에는 절취부(135)가 구비된다. 절취부(135)는 상부 걸림부(131)의 폭 방향(±x 방향) 측면에서 두께 방향(±z 방향)을 따라 길게 형성된다. 절취부(135)는 그 주변보다 돌출된 형태로 구비된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 웨이퍼 크기의 양극산화막 몰드(1000)를 이용함으로써 수만 내지는 수십만개가 일괄적으로 제작된다. 수많은 전기 전도성 접촉핀(100)은 제작과정에서 지지틀에 연결된 상태로 일괄 제작되고, 제작이 완료된 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에서 하나씩 떼어내어 정렬 플레이트(200)의 관통홀(210)에 삽입하여 설치하게 된다. 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에서 쉽게 떼어 낼 수 있도록, 상부 걸림부(131)의 측면에 절취부(135)가 구성된다. 절취부(135)는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 때에는 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에 고정하는 기능을 수행하고, 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에서 분리할 때는 쉽게 분리되도록 하는 기능을 수행한다.

하부 걸림부(132)는 갈고리 형태로 구비된다. 하부 걸림부(132)는 지지부(130)와 연결되되 폭 방향(±x 방향) 내측으로 경사진 제1경사부(132a)와, 일단이 제1경사부(132a)와 연결되고 타단이 자유단으로 형성되면서 제1경사부(132a)의 경사 방향으로 경사진 제2경사부(132b)를 포함한다. 제1경사부(132a)와 제2경사부(132b)의 구성을 통해 하부 걸림부(132)는 갈고리 형태가 되어 제2경사부(132b)의 타단이 정렬 플레이트(200)의 하면에 지지된다. 또한, 제1경사부(132a)와 제2경사부(132b)의 구성을 통해 하부 걸림부(132)가 폭 방향(±x 방향)으로 보다 쉽게 탄성변형되므로, 전기 전도성 접촉핀(100)을 정렬 플레이트(200)의 관통홀(210)에 삽입하는 것이 용이해진다.

이하에서는 상술한 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법에 대해 설명한다.

도 8a는 내부 공간(1100)이 형성된 몰드(1000)의 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 A-A’단면도이다.

몰드(1000)는 양극산화막, 포토레지스트, 실리콘 웨이퍼 또는 이와 유사한 재질로 구성될 있다. 다만, 바람직하게는 몰드(1000)는 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. 양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 포어는 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 알루미늄 산화물(Al₂0₃) 재질의 양극산화막이 형성된다. 다만 모재 금속은 이에 한정되는 것은 아니며, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb 또는 이들의 합금을 포함한다, 위와 같이 형성된 양극산화막은 수직적으로 내부에 포어가 형성되지 않은 배리어층과, 내부에 포어가 형성된 다공층으로 구분된다. 배리어층과 다공층을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al₂0₃) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. 양극산화막은 양극산화시 형성된 배리어층이 제거되어 포어의 상, 하로 관통되는 구조로 형성되거나 양극산화시 형성된 배리어층이 그대로 남아 포어의 상, 하 중 일단부를 밀폐하는 구조로 형성될 수 있다.

양극산화막은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 고온의 환경에 노출될 경우, 온도에 의한 열변형이 적다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)의 제작 환경에 비록 고온 환경이라 하더라도 열 변형없이 정밀한 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 몰드 대신에 양극산화막 재질의 몰드(1000)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 몰드로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다. 또한 기존의 포토 레지스트 몰드의 경우에는 40㎛ 두께 수준의 전기 전도성 접촉핀을 제작할 수 있으나 양극산화막 재질의 몰드(1000)를 이용할 경우에는 100㎛ 이상에서 200㎛ 이하의 두께를 가지는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있게 된다.

몰드(1000)의 하면에는 시드층(1200)이 구비된다. 시드층(1200)은 몰드(1000)에 내부 공간(1100)을 형성하기 이전에 몰드(1000)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(1000)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(1000)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판의 상면에 시드층(1200)을 형성하고 내부 공간(1100)이 형성된 몰드(1000)를 지지기판에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(1200)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.

내부 공간(1100)은 양극산화막 재질의 몰드(1000)를 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(1000)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 내부 공간(1100)이 형성될 수 있다.

그 다음 몰드(1000)의 내부 공간(1100)에 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)를 형성한다. 도 3c는 내부 공간(1100)에 전기 도금 공정을 수행하여 것을 도시한 평면도이고, 도 3d는 도 3c의 A-A’단면도이다.

몰드(1000)의 두께 방향(±z 방향)으로 금속층이 성장하면서 형성되기 때문에, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로의 각 단면에서의 형상이 동일하고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 제1금속층(101)과 제2금속층(102)을 포함한다. 제1금속층(101)은 제2금속층(102)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금을 포함한다. 제2금속층(102)은 제1금속층(101)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금을 포함한다.

제1금속층(101)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(102)은 제1금속층(101) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(101), 제2금속층(102), 제1금속층(101) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.

한편, 도금 공정이 완료된 이후에, 고온으로 승온한 후 압력을 가해 도금 공정이 완료된 금속층을 눌러줌으로써 제1금속층(101) 및 제2금속층(102)이 보다 고밀화되도록 할 수 있다. 포토레지스트 재질을 몰드로 이용할 경우, 도금 공정이 완료된 이후의 금속층 주변에는 포토레지스트가 존재하므로 고온으로 승온하여 압력을 가하는 공정을 수행할 수 없다. 이와는 다르게, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 도금 공정이 완료된 금속층의 주변으로는 양극산화막 재질의 몰드(1000)가 구비되어 있기 때문에 고온으로 승온하더라도 양극산화막의 낮은 열 팽창계수로 인해 변형을 최소화하면서 제1금속층(101) 및 제2금속층(102)을 고밀화시키는 것이 가능하다. 따라서 포토레지스트를 몰드로 이용하는 기술에 비해 보다 고밀화된 제1금속층(101) 및 제2금속층(102)을 얻는 것이 가능하게 된다.

전기 도금 공정이 완료가 되면, 몰드(1000)와 시드층(1200)을 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(1000)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(1000)를 제거한다. 또한 시드층(1200)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(1200)을 제거한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 그 측면에 복수 개의 미세 트렌치(88)를 포함한다. 미세 트렌치(88)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 길게 연장되어 형성된다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)은 전기 도금 시 금속 충진물이 성장하는 방향을 의미한다.

미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가지며, 그 폭 역시 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가진다. 여기서 미세 트렌치(88)는 양극산화막 몰드(1000)의 제조시 형성된 포어에 기인한 것이기 때문에 미세 트렌치(88)의 폭과 깊이는 양극산화막 몰드(1000)의 포어의 직경의 범위 이하의 값을 가진다. 한편, 양극산화막 몰드(1000)에 내부 공간(1100)을 형성하는 과정에서 에칭 용액에 의해 양극산화막 몰드(1000)의 포어의 일부가 서로 뭉개지면서 양극산화시 형성된 포어의 직경의 범위보다 보다 큰 범위의 깊이를 가지는 미세 트렌치(88)가 적어도 일부 형성될 수 있다.

양극산화막 몰드(1000)는 수많은 포어들을 포함하고 이러한 양극산화막 몰드(1000)의 적어도 일부를 에칭하여 내부 공간(1100)을 형성하고, 내부 공간(1100) 내부로 전기 도금으로 금속 충진물을 형성하므로, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에는 양극산화막 몰드(1000)의 포어와 접촉하면서 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비되는 것이다.

위와 같은 미세 트렌치(88)는, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 있어서 표면적으로 크게 할 수 있는 효과를 가진다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 형성되는 미세 트렌치(88)의 구성을 통해, 전기 전도성 접촉핀(100)에서 발생한 열을 빠르게 방출할 수 있으므로 전기 전도성 접촉핀(100)의 온도 상승을 억제할 수 있게 된다. 또한, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 형성되는 미세 트렌치(88)의 구성을 통해, 전기 전도성 접촉핀(100)의 변형 시 비틀림 저항 능력을 향상시킬 수 있게 된다.

검사 대상물(20)의 고주파 특성 검사를 효과적으로 대응하기 위해서는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이(L)는 짧아야 한다. 이에 따라 탄성부(150)의 길이도 짧아져야 한다. 하지만 탄성부(150)의 길이가 짧아지게 되면 접촉압이 커지는 문제가 발생하게 된다. 탄성부(150)의 길이를 짧게 하면서도 접촉압이 커지지 않도록 하려면, 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)을 작게 해야 한다. 그러나 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)을 작게 하면 탄성부(150)가 쉽게 파손되는 문제를 발생하게 된다. 탄성부(150)의 길이를 짧게 하면서도 접촉압이 커지지 않고 탄성부(150)의 파손을 방지하기 위해서는 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 전체 두께 치수(H)를 크게 형성하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 얇게 하면서도 판상 플레이트의 전체 두께 치수(H)는 크도록 형성된다. 즉, 판상 플레이트의 실질 폭(t) 대비 전체 두께 치수(H)가 크게 형성된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)이 5㎛ 이상 15㎛이하의 범위로 구비되고, 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상 200㎛이하의 범위로 구비되되, 판상 플레이트의 실질 폭(t)과 전체 두께 치수(H)는 1:5 내지 1:30의 범위로 구비된다. 예를 들어, 판상 플레이트의 실질 폭은 실질적으로 10㎛로 형성되고, 전체 두께 치수(H)는 100㎛로 형성되어 판상 플레이트의 실질 폭(t)과 전체 두께 치수(H)는 1:10의 비율로 형성될 수 있다.

이를 통해 탄성부(150)의 파손을 방지하면서도 탄성부(150)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하고 탄성부(150)의 길이를 짧게 하더라도 적절한 접촉압을 갖도록 하는 것이 가능하다. 더욱이 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t) 대비 전체 두께 치수(H)를 크게 하는 것이 가능함에 따라 탄성부(150)의 앞, 뒤 방향으로 작용하는 모멘트에 대한 저항이 커지고 되고 그 결과 접촉 안정성이 향상된다.

탄성부(150)의 길이를 짧게 하는 것이 가능함에 따라, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 길이 치수(L)는 1:3 내지 1:9의 범위로 구비된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L)는 300㎛ 이상 2㎜하의 범위로 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 350㎛ 이상 600㎛이하의 범위로 구비될 수 있다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L)를 짧게 하는 것이 가능하게 되어 고주파 특성에 대응하는 것이 용이하게 되고, 탄성부(150)의 탄성 복원 시간이 단축됨에 따라 테스트 시간도 단축되는 효과를 발휘할 수 있게 된다.

또한, 전기 전도성 접촉핀(100)를 구성하는 판상 플레이트는 그 실질 폭(t)이 두께(H) 보다 작은 크기로 형성됨에 따라 전, 후 방향으로의 굽힘 저항력이 향상된다.

전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 1:1 내지는 1:5의 범위로 구비된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상 200㎛이하의 범위로 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)는 100㎛ 이상 500㎛하의 범위로 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)는 150㎛ 이상 400㎛이하의 범위로 구비될 수 있다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)를 짧게 함으로써 협피치화하는 것이 가능하게 된다.

한편, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이로 형성될 수 있다. 따라서 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이가 되도록 복수개의 전기 전도성 접촉핀(100)을 두께 방향(±z 방향)으로 여러 개 접합할 필요가 없게 된다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이로 형성하는 것이 가능하게 됨에 따라, 전기 전도성 접촉핀(100)의 앞, 뒤 방향으로 작용하는 모멘트에 대한 저항이 커지고 되고 그 결과 접촉 안정성이 향상된다. 더욱이 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상이면서 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 1:1 내지는 1:5의 범위로 구비되는 구성에 따르면 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체적인 내구성 및 변형 안정성이 향상되면서 접속 단자와의 접촉 안정성이 향상된다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상으로 형성됨에 따라 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)를 향상시킬 수 있게 된다.

종래 포토레지스트 몰드를 이용하여 제작되는 전기 전도성 접촉핀(100)은, 복수의 포토레지스트를 적층하여 몰드를 구성하기 때문에 얼라인 문제로 인해 전체 두께 치수를 크게 할 수 없다. 그 결과, 전체 폭 치수(W) 대비 전체 두께 치수(H)가 작다. 예를 들어 종래 전기 전도성 접촉핀(100)은 전체 두께 치수(H)가 70㎛ 미만이면서 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)가 1:2 내지 1:10의 범위로 구성되기 때문에, 접촉압에 의해 전기 전기 전도성 접촉핀(100)을 앞, 뒤 방향으로 변형시키는 모멘트에 대한 저항력이 약하다. 종래에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 앞, 뒷면에 탄성부의 과도한 변형으로 인한 문제 발생을 방지하기 위해, 전기 전도성 접촉핀(100)의 앞, 뒷면에 하우징을 추가로 형성하는 것을 고려해야 하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 추가적인 하우징 구성이 필요없게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트(200)

다음으로 도 3 내지 5를 참조하면, 정렬 플레이트(200)에 대해 설명한다.

정렬 플레이트(200)는 검사 대상물(400)을 검사하기 위한 검사 장치(10)에 구비된다. 보다 구체적으로, 정렬 플레이트(200)는 제2바디(3)에 구비된다.

정렬 플레이트(200)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입되는 관통홀(210)을 구비한다.

정렬 플레이트(200)는 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름(250)을 포함한다. 정렬 플레이트(200)는 복수개의 폴리이미드 필름(250)을 포함한다. 복수개의 폴리이미드 필름(250)은 상,하로 적층되어 구비되고 인접하는 폴리이미드 필름(250)들 사이에는 보강층(270)이 구비된다.

전기 전도성 접촉핀(100)은 정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)에서 돌출되어 검사 대상물(400)과 접속되는 제1접속부(110)와, 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)에서 돌출되어 회로기판(300)과 접속되는 제2접속부(120)를 포함한다.

검사 대상물(400)과 회로 기판(300) 사이에 작용하는 가압력은 전기 전도성 접촉핀(100)을 길이 방향(±y 방향)으로 변형시키고, 가압력에 따라 전기 전도성 접촉핀(100)은 정렬 플레이트(200)에 대해 상대 이동이 가능하다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 상방으로 상대 이동이 되면, 하부 걸림부(132)가 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)에 지지됨으로써 상방 이동을 저항하게 된다. 반대로 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 하방으로 상대 이동이 되면, 상부 걸림부(131)가 정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)에 지지됨으로써 하방 이동을 저항하게 된다.

정렬 플레이트(200)의 제1면의 상부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 상부 걸림부(131)는 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지 가능하고, 정렬 플레이트(200)의 제2면의 하부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 하부 걸림부(132)는 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지 가능하다.

여기서, 전기 전도성 접촉핀(100)의 상부 걸림부(131)가 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지되는 경우는, 전기 전도성 접촉핀(100)을 정렬 플레이트(200)의 상부에서 삽입 완료한 후, 또는 검사 대상물(400)의 스트로크 변위에 의해 전기 전도성 접촉핀(100)이 전체적으로 하측으로 이동하는 경우일 수 있다.

또한, 전기 전도성 접촉핀(100)의 하부 걸림부(132)가 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지되는 경우는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 삽입된 후 회로 기판(300)의 가압에 의해 전기 전도성 접촉핀(100)이 전체적으로 상측으로 이동한 경우일 수 있다.

검사 대상물(400)과 회로 기판(300) 사이에 작용하는 가압력에 의해, 전기 전도성 접촉핀(100)은 정렬 플레이트(200)의 제1면 또는 제2면을 가압하게 되는데, 정렬 플레이트(200)의 제1면 및/또는 제2면이 폴리이미드 필름(250)으로 구성됨에 따라 전기 전도성 접촉핀(100) 및/또는 정렬 플레이트(200)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 정렬 플레이트(200)의 복수 개의 관통홀(210) 각각에 전기 전도성 접촉핀(100)을 삽입 설치한 상태에서, 제2바디(3)에 고정하게 된다. 정렬 플레이트(200)를 제2바디(3)에 수작업으로 고정 설치한다. 정렬 플레이트(200)를 다소 험하게 취급하더라도, 정렬 플레이트(200)가 폴리이미드 필름(250)을 포함하고 있기 때문에, 정렬 플레이트(200)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 정렬 플레이트(200)가 폴리이미드 필름(250)을 채택함으로써 정렬 플레이트(200)는 휨에 대해 유연성(flexibility)을 가지게 된다. 검사 장치(10)는 가공 공차, 조립 공차 등을 가지고 있는데, 이러한 공차들로 인해 오버 드라이브가 일부의 검사 대상물(400)에 대해 과도하게 가해질 수 있다. 이 경우, 폴리이미드 필름(50)을 포함하는 정렬 플레이트(200)가 과도한 오버 드라이브에 대해 탄력적으로 휨 변형되면서 전기 전도성 접촉핀(100) 및/또는 정렬 플레이트(200)가 파손되는 방지할 수 있게 된다.

하지만 폴리이미드 필름(250)만으로 정렬 플레이트(200)를 구성할 경우에는, 휨 변형 시 탄성 범위 한계를 넘어서 쉽게 소성 변형되거나 파손될 우려가 발생하게 된다. 따라서 폴리이미드 필름(250)들 사이에는 보강층(270)이 구비된다. 보강층(270)은 폴리이미드 필름(250)의 굴곡탄성률(Flexural Modulus)보다 큰 굴곡탄성률을 가지면서 인접하는 폴리이미드 필름(250)들과 일체적으로 결합된다. 이를 통해 보강층(270)은 폴리이미드 필름(250)의 기계적 강성을 보강한다. 보강층(270)은 열경화성 플라스틱 재질로 구성될 수 있으며 보강층(270)은 에폭시 계열로 구성될 수 있다.

정렬 플레이트(200)는 제1폴리이미드 필름(251)과 제2폴리이미드 필름(253)을 포함한다. 정렬 플레이트(200)는 제1폴리이미드 필름(251)과 제2폴리이미드 필름(253)이 서로 적층되되 그 사이에 보강층(270)이 구비된다. 그리고 관통홀(210)은 제1 폴리이미드 필름(251), 제2폴리이미드 필름(253) 및 보강층(270)을 차례대로 관통하여 형성된다.

제1폴리이미드 필름(251)과 제2폴리이미드 필름(253)은 보강층(270)을 기준으로 상,하 대칭적 구조로 형성됨에 따라, 정렬 플레이트(200)의 휨 변형시에도 복원이 쉽게 달성된다. 또한 고온의 환경에서도 상, 하의 열평창률이 동일하여 정렬 플레이트(200)가 어느 일 방향으로 휘어지는 변형을 방지할 수 있게 된다.

제1 폴리이미드 필름(251) 및 제2 폴리이미드 필름(253)의 두께는 서로 동일 두께이면서 그 두께가 50㎛ 이상 200㎛이하이고, 보강층(270)의 두께는 제1 폴리이미드 필름(251) 및 제2 폴리이미드 필름(253)의 두께의 두께보다 작은 두께이면서 20㎛ 이상 70㎛이하일 수 있다. 정렬 플레이트(200)의 전체 두께는 70㎛이상 270㎛이하로 형성된다.

검사 대상물(400)과 회로기판(300) 사이에 작용하는 가압력은 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향(±y 방향)으로 작용하고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 탄성부(150)는 길이 방향(±y 방향)으로 압축 변형되면서 검사 대상물(400)과 회로기판(300) 사이에 작용하는 가압력을 완충한다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 수평 방향으로 인가되는 압력은 크지 않기 때문에, 정렬 플레이트(200)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 상대 변위되면서 인가되는 압력을 지지할 정도이면 충분하다. 폴리이미드 필름(250)을 포함하여 구성된 정렬 플레이트(200)가 충분한 두께로 형성되고, 검사 대상물(400)과 회로기판(300) 사이에 작용하는 가압력의 대부분이 전기 전도성 접촉핀(100)에 전달되기 때문에 폴리이미드 필름(250)을 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지하는 용도로 사용하는 것이 가능하다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 상대 변위되었을 때, 정렬 플레이트(200)의 폴리이미드 필름(250)은 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 가하는 압력을 완충하므로 전기 전도성 접촉핀(100) 및/또는 정렬 플레이트(200)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

한편, 검사 대상물(400)의 위치를 결정하는 단자 가이드 필름(7)은 폴리이미드 필름을 포함하여 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 위치를 결정하는 정렬 플레이트(200) 역시 폴리이미드 필름(250)을 포함하여 구비될 수 있다. 이를 통해 단자 가이드 필름(7)과 정렬 플레이트(200)가 열 변형하더라도 전기 전도성 접촉핀(100)과 검사 대상물(400)간의 위치 틀어짐을 최소화할 수 있다.

제1폴리이미드 필름(251), 보강층(270), 제2폴리이미드 필름(253) 순으로 적층되어 일체화된 상태에서 레이저를 이용하여 드릴링하여 관통홀(210)을 형성한다. 정렬 플레이트(200)에는 복수 개의 관통홀(210)이 형성된다.

관통홀(210)은 라운드진 코너를 가지는 사각 단면의 형상으로 구비된다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 외곽 형상은 사각 단면 형상을 가진다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(100)의 외곽 형상이라 함은, 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향(±y 방향)의 일측에서 타측으로 전기 전도성 접촉핀(100)을 투영했을 때 형성되는 형상을 의미할 수 있다.

전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)의 전체 방향 치수(W)는 두께 방향(±z 방향)의 전체 두께 치수(H)보다 크게 형성되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 외곽 형상은 바람직하게는 직사각 형상으로 형성된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)이 90도 회전 상태에서 오삽입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상부 걸림부(131)와 하부 걸림부(132)의 구성에 의해, 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)의 전체 폭 치수(W)는 관통홀(210)의 제1방향으로 대향되는 변의 길이보다 길고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)의 전체 두께 치수(H)는 관통홀(210)의 제2방향으로 대향되는 변의 길이보다 작다. 여기서 관통홀(210)의 제1방향은 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)이고, 관통홀(210)의 제2방향은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)이다.

전기 전도성 접촉핀(100)은 관통홀(210)의 제1방향으로 대향되는 2개의 변에서 상부 걸림부(131)에 의해 걸쳐지지만 관통홀(210)의 제2방향으로 대향되는 2개의 변에는 걸쳐지지 않는다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)이 관통홀(210)의 제2방향으로 대향되는 2개의 변 방향으로의 이동을 허용함으로써 전기 전도성 접촉핀(100)의 수 내지 수십 ㎛에서 얼라인의 미세 조정이 가능하다.

도 3은 정렬 플레이트(200)의 관통홀(210)에 전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.

전기 전도성 접촉핀(100)이 관통홀(210)에 삽입된 상태에서 하부 걸림부(132)가 정렬 플레이트(200)의 하면에 지지될 때까지 전기 전도성 접촉핀(100)을 상향으로 밀어올리면, 지지부(130)의 일부는 정렬 플레이트(200)의 상면으로부터 돌출된 상태가 된다. 지지부(130)는 관통홀(210)의 길이보다 길게 형성되어 지지부(130)의 적어도 일부가 관통홀(210)의 외측으로 돌출된다.

제1접속부(110)는 정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)에서 돌출되어 검사 대상물(400)과 접속 가능하고, 제2접속부(120)는 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)에서 돌출되어 회로 기판(300)과 접속 가능하다.

정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)의 상부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 상부 걸림부(131)는 제1폴리이미드 필름(251)에 의해 지지 가능하고, 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)의 하부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 하부 걸림부(132, 보다 구체적으로는 제2경사부(132b))는 상기 제2폴리이미드 필름(253)에 의해 지지 가능하다.

제1접속부(110)의 접촉부(111)의 폭 방향 치수(d)는 제1지지부(130a)와 제2지지부(130b) 사이의 치수보다 작고, 플랜지(113)는 제1지지부(130a)와 제2지지부(130b) 사이의 영역 내에 위치한다.

제1접속부(110)의 접촉부(111)의 폭 방향 치수(d)는 접속 단자의 폭 방향 치수(D)보다 작거나 같게 형성된다. 플랜지(113)는 접촉부(111)의 폭 방향 단부에서 연속되어 하측으로 연장되어 접촉부(111)는 플랜지(113)를 기준으로 폭 방향 외측으로 돌출되지 않도록 구성되기 때문에, 제1접속부(110)의 폭 방향 치수는 전체적으로 접속 단자의 폭 방향 치수(D)보다 작거나 같게 형성된다.

예컨대, 검사 대상물(400)의 접속 단자의 폭 방향 치수(D)이 150㎛인 경우, 제1접속부(110)의 접촉부(111)의 폭 방향 치수(d)는 50㎛이상 150㎛이하로 형성된다.

한편, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L)는 400㎛ 이상 600㎛이하일 수 있다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)는 150㎛이상 300㎛이하일 수 있다. 또한, 정렬 플레이트(200)의 길이 방향 치수(L2)는 150㎛이상 250㎛이할 수 있다. 또한, 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)의 상부로 돌출된 길이 방향 치수(L1)는 50㎛이상 200㎛이하일 수 있다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)의 하부로 돌출된 길이 방향 치수(L3)는 50㎛이상 200㎛이하일 수 있다.

한편, 상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)는 5㎛이상 50㎛이하일 수 있다.

상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)를 통해 검사 대상물(400)의 접촉 스트로크를 확보할 수 있다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 접촉 단자(410)에 의해 가압되어 하향 이동할 때, 상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)를 통해 제공된 여유 공간내에서 전기 전도성 접촉핀(100)이 전체적으로 하향 이동할 수 있다.

접촉 단자(410)가 전기 전도성 접촉핀(100)에 접촉하기 위해 하향 이동할 때 스트로크가 매번 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 전체적으로 이동할 수 있는 여유 거리가 확보되지 않을 경우 전기 전도성 접촉핀(100)이 파손되는 문제를 야기할 수 있다. 하지만, 상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)를 통해 접촉 스트로크를 확보하는 것이 가능하게 된다.

상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)가 5㎛미만인 경우에는 검사대상물의 접촉 스트로크를 확보하는 데에 어려움이 있고, 50㎛를 초과하는 경우에는 단자 가이드 필름(7)과 접속 단자 사이의 틈새에 낄 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

한편, 가압력에 의해 탄성부(150)가 압축 변형을 하게 되면, 제1접속부(110)는 지지부(130)에 접촉되고 지지부(130)는 회로기판(300)의 패드(310)에 접촉됨에 따라, 제1접속부(110) 및 지지부(130)로 이어지는 전류 패스가 형성된다.

가압력에 의해 탄성부(150)가 압축 변형을 하게 되면, 제1접속부(110)가 지지부(130)의 내측과 밀착되면서 마찰력을 발생시킨다. 탄성부(150)에 가해지는 응력을 지지부(130)와의 마찰력으로 분산함으로써, 탄성부(150)가 과도하게 변형되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킨다.

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 200: 정렬 플레이트
300: 회로기판

Claims (18)

1. 검사 대상물과 회로 기판 사이에 구비되어 상기 검사 대상물의 전기적 특성을 검사하는 전기 전도성 접촉핀; 및
   상기 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트;를 포함하는 검사장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 걸림부는 상기 폴리이미드 필름의 일면에서 지지 가능한, 검사 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 상부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 상면에서 지지 가능하고,
   상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 하부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 하면에서 지지 가능한, 검사 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 정렬 플레이트는, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며,
   인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비되는, 검사장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 검사 대상물과 상기 회로 기판 사이에 작용하는 가압력은 상기 전기 전도성 접촉핀을 길이 방향으로 변형시키고, 상기 가압력에 따라 상기 전기 전도성 접촉핀은 상기 정렬 플레이트에 대해 상대 이동이 가능한, 검사 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전기 전도성 접촉핀은,
   검사 대상물에 접속되는 제1접속부;
   상기 회로 기판에 접속되는 제2접속부; 및
   상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부;를 포함하되,
   상기 제1접속부, 제2접속부 및 상기 탄성부는 일체형으로 구비되는, 검사 장치.
   
7. 검사 대상물을 검사하기 위한 검사장치에 구비되며 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 정렬 플레이트에 있어서,
   상기 정렬 플레이트는 폴리이미드 필름을 포함하는, 정렬 플레이트.
   
8. 제7항에 있어서,
   복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며,
   인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비되는, 정렬 플레이트.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 폴리이미드 필름은, 제1 폴리이미드 필름 및 제2 폴리이미드 필름을 포함하고,
   상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름 사이에는 열경화성 플라스틱 재질의 보강층이 구비되고,
   상기 관통홀은 상기 제1 폴리이미드 필름, 상기 제2폴리이미드 필름 및 상기 보강층을 관통하여 형성되는, 정렬 플레이트.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께는 서로 동일 두께이면서 그 두께가 50㎛ 이상 200㎛이하이고,
    상기 보강층의 두께는 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께의 두께보다 작은 두께이면서 20㎛ 이상 70㎛이하인, 정렬 플레이트.
    
11. 제7항에 있어서,
    복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며,
    상기 폴리이미드 필름의 굴곡탄성률(Flexural Modulus)보다 큰 굴곡탄성률을 가지면서 인접하는 상기 폴리이미드 필름들과 일체적으로 결합되는 보강층이 구비되는, 정렬 플레이트.
    
12. 회로 기판;
    제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및
    상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로 기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 제1폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 검사 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀은,
    길이방향으로 연장되는 지지부;
    상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및
    상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고,
    상기 상부 걸림부는 상기 지지부에 구비되는, 검사 장치.
    
14. 회로 기판;
    제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및
    상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 제2폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 검사 장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀은,
    길이방향으로 연장되는 지지부;
    상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및
    상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고,
    상기 하부 걸림부는 상기 지지부에 구비되는, 검사 장치.
    
16. 검사 대상물을 수용하는 수용공간이 마련되고, 하부에 상기 검사 대상물의 접속단자가 수용되는 홀이 마련된 단자 가이드 필름이 구비된 제1바디;
    상기 제1바디와 결합되고, 전기 전도성 접촉핀이 구비된 정렬 플레이트가 설치된 제2바디;
    상기 제2바디의 하부에 구비되는 회로 기판; 및
    상기 검사 대상물을 상기 회로기판 측으로 가압하는 푸셔;를 포함하고,
    상기 단자 가이드 필름은, 폴리이미드 필름을 포함하고,
    상기 정렬 플레이트는, 폴리이미드 필름을 포함하는, 검사 장치.
    
17. 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 전기 전도성 접촉핀.
    
18. 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 전기 전도성 접촉핀.
    
    
    

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