WO2013032218A2 - 동축 프로브 - Google Patents

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WO2013032218A2
WO2013032218A2 PCT/KR2012/006884 KR2012006884W WO2013032218A2 WO 2013032218 A2 WO2013032218 A2 WO 2013032218A2 KR 2012006884 W KR2012006884 W KR 2012006884W WO 2013032218 A2 WO2013032218 A2 WO 2013032218A2
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WO
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elastic member
contact
conductor
barrel
semiconductor device
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Inventor
이채윤
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리노공업 주식회사
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Priority claimed from KR1020120091138A external-priority patent/KR101299071B1/ko
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    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
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    • G01R1/067—Measuring probes
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06722—Spring-loaded

Definitions

  • the present invention relates to a coaxial probe, and more particularly to a coaxial probe that can improve the durability and productivity.
  • Semiconductor devices such as semiconductor chips or wafers, go through a predetermined test process to determine good quality.
  • a semiconductor device When a semiconductor device is used in a high frequency environment, it is subjected to a high frequency test.
  • a plurality of coaxial probes are disposed at positions corresponding to respective electrode pads of the semiconductor device in order to apply a high frequency signal output from the tester to the semiconductor device.
  • coaxial probes require durability to withstand multiple repetitive tests and the ability to reliably connect semiconductor devices and testers.
  • Another object of the present invention is to provide a coaxial probe capable of improving productivity.
  • the object is, according to the present invention, in a coaxial probe, an upper contact contactable with a semiconductor device, a lower contact contactable with a tester for testing the semiconductor device, and the upper contact and the lower contact separated from each other.
  • An inner conductor including an inner elastic member for elastically biasing at least one of the upper contact and the lower contact;
  • a plurality of gap members respectively inserted at both ends between the inner conductor and the outer conductor such that a predetermined air gap between the inner conductor and the outer conductor exists;
  • at least one outer elastic member inserted into the outer circumferential surface of the outer conductor to elastically bias at least one of the semiconductor device and the tester in a direction away from the outer conductor.
  • the internal elastic member includes: a first internal elastic member for elastically biasing the upper contact toward the semiconductor device; And a second internal elastic member configured to elastically bias the lower contact toward the tester.
  • the inner conductor may include a first barrel configured to receive the upper contact and the first inner elastic member;
  • a second barrel may be further included to accommodate the lower contact and the second internal elastic member and to be electrically connected to the first barrel.
  • a gap retaining member is formed on the inner circumferential surface of the outer conductor to surround the contact portion between the first barrel and the second barrel so that the predetermined air gap is maintained while the first barrel and the second barrel are in electrical contact with each other. It may further include.
  • the inner conductor may further include a barrel that accommodates the upper contact, the lower contact, and the inner elastic member.
  • each of the plurality of gap members may include a separation prevention part provided to prevent the inner conductor from being separated from the outer conductor.
  • the buffering force may be increased by additionally arranging an external elastic member in addition to the internal elastic member to cushion the impact from the semiconductor device.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a coaxial probe according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a coaxial probe according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a coaxial probe according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a coaxial probe according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a coaxial probe according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a coaxial probe according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of a coaxial probe according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of a coaxial probe according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the coaxial probe 100 includes an internal conductor 110 for transmitting a high frequency electric signal output from a tester T to the semiconductor device D. FIG. ); An outer conductor 120 surrounding the inner conductor 110 to reduce signal interference; A plurality of gap members 130 interposed between the inner conductor 110 and the outer conductor 120 such that a predetermined air gap G exists between the inner conductor 110 and the outer conductor 120; And external elastic members 140 and 150 which elastically bias at least one of the semiconductor device D and the tester T in a direction away from the external conductor 120.
  • the inner conductor 110 may be in contact with the upper contact 111 that may contact the pad D1 of the semiconductor device D, and the signal terminal T1 of the tester T for testing the semiconductor device D.
  • An internal elastic member 115 which elastically biases at least one of the upper contact 111 and the lower contact 113 so that the lower contact 113 and the upper contact 111 and the lower contact 113 are separated from each other. It includes.
  • the upper contact 111 may include a tip 111a contacting the pad D1 of the semiconductor device D; A body portion 111b extending from the tip portion 111a toward the lower contact 113; It includes an elastic member connecting portion 111c extending in the direction of the lower contact 113 from the body portion 111b and connected to one end of the internal elastic member 115.
  • the tip portion 111a may be appropriately changed to correspond to the shape of the pad D1 when the pad D1 has a shape of a lead, a pad, or a solder ball according to the package shape of the semiconductor device D. have.
  • the center point of the upper end may be provided in an A shape and have a pointed shape.
  • the pad D1 may have a crown shape.
  • the shape of the tip portion is optional and can be changed to other shapes.
  • the body portion 111b may have a larger diameter than the tip portion 111a and may be engaged with the barrel 117 and / or the gap member 130 to be described later.
  • the upper contact 111 may not be separated from the coaxial probe 100 while the tip portion 111a of the upper contact 111 is exposed to the outside toward the semiconductor device D.
  • the lower contact 113 may include a tip 113a contacting the signal terminal T1 through which the high frequency test signal of the tester T is output; A body portion 113b extending from the tip portion 113a toward the upper contact 111; It includes an elastic member connecting portion 113c extending in the direction of the upper contact 111 from the body portion 113b and connected to the other end of the internal elastic member 115.
  • the tip portion 113a may be appropriately changed to correspond to the shape of the signal terminal T1 of the tester T.
  • the shape of the tip portion 113a is illustrated as a crown shape, but may be changed to an A shape or other shape as necessary.
  • the body portion 113b has a larger diameter than the tip portion 113a and may be coupled to the barrel 117 and / or the gap member 130 to be described later.
  • the lower contact 111 may not be separated from the coaxial probe 100 while the tip portion 113a of the lower contact 111 is exposed to the tester T.
  • the internal elastic member 115 may be provided as a coil spring. In some cases, the inner elastic member 115 may be provided with a leaf spring or a conductive rubber. In addition, as long as it is possible to apply an elastic bias so that the upper contact 111 and the lower contact 113 are spaced apart from each other, it may be replaced with ones of various shapes and materials.
  • the inner elastic member 115 may be provided with a conductive material to transmit the electrical signal roll of the lower contact 113 to the upper contact 111.
  • the internal elastic member 115 may be formed of a single metal or an alloy thereof of a conductive metal such as Al, Cu, Be, or Ni.
  • the internal elastic member 115 may be provided as a conductive rubber in which conductive metal grains are arranged to transmit an electrical signal in a body of an insulating material such as silicon rubber.
  • the inner elastic member 115 may be a metal spring coated with an insulating material (eg, an insulating rubber or an insulating material) when the barrel 117 to be described later can transmit signals of the upper and lower contacts 111 and 113. Or the like). Of course, even when the barrel 117 is made of a conductive material, the inner elastic member 115 may also be made of a conductive material to form a signal transmission path in parallel.
  • an insulating material eg, an insulating rubber or an insulating material
  • the external conductor 120 may be connected to the ground terminal T2 of the tester T. As a result, since the outer conductor 120 is grounded, signal interference due to surrounding high frequency signals can be minimized by shielding the high frequency electric signal on the inner conductor 110.
  • the outer conductor 120 may directly or indirectly contact a ground medium such as a metal block (not shown) in which the coaxial probe 100 is accommodated, without directly contacting the ground terminal T2. In some cases, it may be in direct or indirect contact with a ground medium such as a ground wire. In other words, the external conductor 120 may be provided to contact the contact medium in various forms as long as the ground signal may be energized.
  • a ground medium such as a metal block (not shown) in which the coaxial probe 100 is accommodated
  • the outer conductor 120 and the outer conductor body 121 includes an external elastic member support portion 122, 123 formed on the outer conductor body 121, for supporting the external elastic member (140, 150).
  • the outer elastic member support parts 122 and 123 may be locking jaws extended radially from the outer conductor body 121.
  • the outer elastic members 140 and 150 are respectively inserted into the upper end and the other end of the outer conductor body 121 and are engaged with the outer elastic member support parts 122 and 123, respectively.
  • the outer conductor 120 further includes gap member engaging portions 125 and 127 for restricting movement of the plurality of gap members 13.
  • the outer conductor 120 may further include a ground terminal contact portion 125 that is in contact with the ground terminal T2 of the tester T.
  • the plurality of gap members 130 are respectively inserted into the outer conductor 120 at both ends of the outer conductor 120 and are caught by the gap member engaging portions 125 and 127 formed in the outer conductor 120, respectively. Combined.
  • the plurality of gap members 130 may be coupled by fitting to the inner circumferential surface of the outer conductor 120.
  • the plurality of gap members 130 are provided with receiving holes 133 for accommodating the upper contact 111 and the lower contact 113, respectively. Tip portions 111a and 113a of the upper and lower contacts 111 and 113 are exposed to the outside through the receiving hole 133.
  • the plurality of gap members 130 may include a departure prevention part 131 provided to have a relatively small inner diameter of the accommodation hole 133 to prevent separation of the upper and lower contacts 111 and 113.
  • the receiving hole 133 is formed at the end thereof so that the body portions 111b and 113b of the upper and lower contacts 111 and 113 are not separated through the receiving hole 133.
  • the inner diameter of can be provided relatively small.
  • the plurality of gap members 130 may be made of Teflon.
  • the Teflon itself may be solid, or Teflon may be coated on an insulating plastic.
  • the plurality of gap members 130 may be formed of an insulating material.
  • the outer elastic members 140 and 150 may be disposed at both ends of the outer circumferential surface of the outer conductor 120. If necessary, only one of the outer elastic members 140 and 150 may be disposed at one end of the outer circumferential surface of the outer conductor 120.
  • the outer elastic member 140 may include a support part 145 supported by the outer elastic member support part 122 of the outer conductor 120; An extension part 143 extending from the support part 145 toward the semiconductor device D; The contact part 141 which can contact-press the said semiconductor device D is included.
  • the support part 145 may compress the outer circumferential surface of the outer conductor 120 to prevent upward departure of the outer elastic member 140.
  • the support part 145 may be a region where the elastic coil is relatively dense
  • the extension part 143 may be a region where the elastic coil is relatively small
  • the contact part 141 may be provided as a relatively dense region. That is, the support part 145, the extension part 143, and the contact part 141 may be areas in which the elastic coils are dense, dull and dense.
  • the outer elastic member 150 may include a support part 155 supported by the outer elastic member support part 123 of the outer conductor 120; An extension part 153 extending from the support part 155 toward the tester T; It includes a contact portion 151 capable of contact pressurization to the tester (T).
  • the support part 155 may compress the outer circumferential surface of the outer conductor 120 to prevent upward departure of the outer elastic member 150.
  • the support part 155 may be a region where the elastic coil is relatively dense
  • the extension part 153 may be a region where the elastic coil is relatively small
  • the contact part 151 may be provided as a relatively dense region. That is, the support part 155, the extension part 153, and the contact part 151 may be areas in which the elastic coils are dense, dull and dense.
  • the inner conductor 110 may further include a barrel 117 that accommodates the upper and lower contacts 111 and 113 and the inner elastic member 115.
  • the barrel 117 may include an upper locking portion 117b for preventing upward detachment of the upper contact 111 and a lower locking portion 117d for preventing downward separation of the lower contact 111. .
  • the upper and lower locking portions 117b and 117d may be provided in a form bent in a radial direction corresponding to the shapes of the upper and lower contacts 111 and 113.
  • the barrel 117 may further include locking jaws 117a and 117c formed on the outer circumferential surface thereof.
  • the barrel 117 may be made of a conductive metal material.
  • the barrel 117 may be made of a single metal of Cu, Al, Be, Ni, or an alloy thereof.
  • the barrel 117 may be made of BeCu (Beryllium Copper).
  • a plating layer of a conductive metal such as Au, Ag, Ni, Cu, Al may be formed on the outer circumferential surface of the barrel 117.
  • an inner conductor 110, an outer conductor 120, a plurality of gap members 130, and an outer elastic member 140 and 150 are prepared.
  • the inner conductor 110 sequentially inserts the upper contact 111, the inner elastic member 115, and the lower contact 113 into the barrel 117, and then ends both ends of the barrel 117 inward. By bending to form the upper and lower locking portions (117b, 117d), it can be assembled.
  • the gap member 130 is inserted into one end of the prepared outer conductor 120.
  • the inner conductor 110 is prepared by inserting the tip portions 111a and 113a of the upper contact 111 or the lower contact 113 through the receiving hole 133 formed in the inserted gap member 130. It is inserted into the outer conductor 120.
  • the inserted inner conductor 110 is coupled to the gap member 130 by the barrel 117 so that the inner conductor 110 is not externally separated in an insertion direction for inserting the inner conductor 110.
  • the other gap member 130 is inserted into the other end of the outer conductor 120 into which the inner conductor 110 is inserted.
  • the gap member 130 is inserted to expose the tip portions 111a and 113a of the inner conductor 110 inserted through the receiving hole 133 of the gap member 130.
  • outer elastic members 140 and 150 are respectively inserted into outer peripheral surfaces of both ends of the outer conductor 120.
  • the coaxial probe 110 having the air gap G formed between the inner conductor 110 and the outer conductor 120 can be easily assembled.
  • the inner conductor 110, the outer conductor 120, the gap member 130, the outer elastic member 140, 150, and then simply assembled to prepare the coaxial probe 110 can be manufactured, so the productivity is excellent Can be improved.
  • Coaxial probe (100a) according to a second embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the inner conductor (110a); An outer conductor 120a; The plurality of gap members (130); At least one external elastic member (140, 150); And a gap holding member 170.
  • the inner conductor 110a includes the upper contact 111; The lower contact 113; A first inner elastic member 115a; A second internal elastic member 115b; A first barrel (118) for receiving the upper contact (111) and the first internal elastic member (115a); And a second barrel 119 that receives the lower contact 113 and the second internal elastic member 115b and is electrically connected to the first barrel 118.
  • the first internal elastic member 115a elastically biases the upper contact 111 toward the semiconductor device (D of FIG. 1).
  • the second internal elastic member 115b elastically biases the lower contact 113 toward the tester (T in FIG. 1).
  • the first barrel 118 and the second barrel 119 include contact portions 118a and 119a which are in electrical contact with each other.
  • the gap retaining member 170 has the first barrel 118 and the second such that the predetermined air gap G is maintained while the first barrel 118 and the second barrel 119 are in electrical contact with each other.
  • the contacts 118a and 119a of the barrel 119 are enclosed.
  • the gap holding member 170 is disposed on an inner circumferential surface of the outer conductor 120a.
  • the outer conductor 120a further includes a gap holding member support groove 128 for supporting the gap holding member 170 in comparison with the outer conductor 120 of the first embodiment.
  • the outer conductor 120a is identical to that of the first embodiment described above, except that a gap holding member support groove 128 is further added.
  • the gap holding member 170 is inserted into the gap holding member support groove 128 to restrict movement in the vertical direction.
  • the gap holding member 170 may be formed of the same material as the gap members 130 described above.
  • the gap retaining member 170 may be formed of a Teflon dielectric. In some cases, it may be provided with an insulating dielectric of a different material.
  • the barrel 117 and the inner elastic member 115 included in the inner conductor 110 of the first embodiment are single pieces (one piece, one-piece)
  • the barrels 118 and 119 and The internal elastic members 115a and 115b are provided in two relatively short lengths. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • the barrels 118 and 119 having relatively short lengths and the elastic members 115a and 115b may reduce manufacturing costs correspondingly, thereby reducing manufacturing costs while obtaining the same electrical characteristics and effects.
  • the coaxial probe 100b according to the third embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, the inner conductor 210; The outer conductor 120a; A plurality of gap members 160; At least one outer elastic member 140 and 150 described above; And the gap holding member 170.
  • the inner conductor 210 may include the upper contact 211; The lower contact 213; A first inner elastic member 215a; Second internal elastic members 215b; A first barrel 216 accommodating the upper contact 211 and the first internal elastic member 215a; And a second barrel 217 that accommodates the lower contact 213 and the second internal elastic member 215b and is electrically connected to the first barrel 216.
  • the upper contact 211 may include a tip portion 211a that can contact the semiconductor device (D of FIG. 1); A contact portion 211c in contact with one end of the first inner elastic member 215a and in contact with an inner circumferential surface of the first barrel 216; And a connection part 211b connecting the tip part 211a and the contact part 211c.
  • the outer diameter of the contact portion 211c is larger than the outer diameter of the connection portion 211b.
  • the contact portion 211c is engaged with the inward protrusion 216b of the first barrel 216 which will be described later. As a result, the upper contact 211 is constrained to the first barrel 216 to prevent the upward departure.
  • the outer diameter of the connecting portion 211b is smaller than the inner diameter of the inward protrusion 216b so that the connecting portion 211b may move upward and downward through the inward protrusion 216b.
  • the length of the connection portion 211b may be such that the pad (D1 of FIG. 1) and the upper contact 211 of the semiconductor device (D of FIG. 1) may contact each other by pressing down the semiconductor device (D of FIG. 1).
  • the upper contact 211 can be determined appropriately by calculating the distance to move in the vertical direction.
  • the lower contact 213 may include: a tip portion 213a which is in contact with a signal terminal (T1 in FIG. 1) of the tester (T in FIG. 1); A contact portion 213c in contact with one end of the second inner elastic member 215b and in contact with an inner circumferential surface of the second barrel 217; And a connecting portion 213b connecting the tip portion 213a and the contact portion 213c.
  • the outer diameter of the contact portion 213c is larger than the outer diameter of the connection portion 213b.
  • the contact part 213c is engaged with the inward protrusion 217b of the second barrel 217 which will be described later. As a result, the lower contact 213 is constrained to the second barrel 217 and does not escape downward.
  • connection portion 213b may also be appropriately determined in consideration of the vertical movement distance of the lower contact 213.
  • the first internal elastic member 215a elastically biases the upper contact 211 toward the semiconductor device (D of FIG. 1).
  • the second internal elastic member 215b elastically biases the lower contact 213 toward the tester (T in FIG. 1).
  • the plurality of gap members 160 are respectively inserted into upper and lower ends of the outer conductor 120a.
  • the plurality of gap members 160 may be inserted by fitting into the outer conductor 120a.
  • the first barrel 216 may be engaged with the outward protrusion 216a protruding outward in the radial direction and the contact portion 211c of the upper contact 211 so that the first barrel 216 may be engaged with the gap member 160.
  • the inward protrusion 216b protrudes inward in the radial direction.
  • the second barrel 217 may engage with the contact portion 213c of the outward protrusion 217a protruding outward in the radial direction and the lower contact 213 to engage with the gap member 160.
  • the inward protrusion 217b protrudes inward in the radial direction.
  • the first barrel 216 and the second barrel 217 include contact portions 216c and 217c which are in electrical contact with each other.
  • the gap retaining member 170 has the first barrel 216 and the second such that the predetermined air gap G is maintained while the first barrel 216 and the second barrel 217 are in electrical contact with each other.
  • the contact portions 216c and 217c of the barrel 217 are enclosed.
  • the coaxial probe 100c according to the fourth embodiment of the present invention includes the inner conductor 210a shown in FIG. 4. That is, the coaxial probe 100c of the fourth embodiment is compared with that of the third embodiment shown in FIG. 3, and the inner conductor is changed to the inner conductor 210a shown in FIG. The gap holding member 170 is omitted.
  • the inner conductor 210a of the fourth embodiment includes, as shown in FIG. 4, the upper contact 211; The lower contact 213; The first internal elastic member 215a; The second internal elastic member 215b; A first barrel 218 for receiving the upper contact 211 and the first internal elastic member 215a; A second barrel 219 accommodating the lower contact 213 and the second internal elastic member 215b and electrically connected to the first barrel 218; And an outer barrel 212 accommodating the first barrel 218 and the second barrel 219.
  • the first barrel 218 includes an inward protrusion 218a protruding inward in the radial direction so as to be engaged with the contact portion 211c of the upper contact 211.
  • the second barrel 219 includes an inward protrusion 219a protruding inward in the radial direction so as to be engaged with the contact portion 213c of the lower contact 213.
  • the outer barrel 212 may include a plurality of outer barrel outward protrusions projecting outward in a radial direction so as to be engaged with a plurality of gap members 160 disposed on upper and lower inner circumferential surfaces of the outer conductor 120a of FIG. 3. 212a, 212b); Formed in a position corresponding to the inward projections 218a and 219a of the first and second barrels 218 and 219 in a radial direction to regulate movement of the first and second barrels 218 and 219. And a plurality of outer barrel inward protrusions 212c and 212d protruding toward the inside thereof.
  • the first barrel 218 and the second barrel 219 further include contact portions 218b and 219b in electrical contact with each other.
  • the external barrel 212 in contact with the first and second barrels 218 and 219 may be added to be more electrically connected.
  • the high frequency signal input to the lower contact 213 is connected to the contact portion 213c-> the second barrel 219-> the outer barrel 212-> the first barrel 218.
  • the coaxial probe 100c includes a fastening part 126 for fixing the external elastic members 140 and 150 shown in FIG. 5.
  • the fastening part 126 is preferably formed in the form of a screw groove on the outer surface of the outer conductor 120.
  • the external elastic members 140 and 150 may be firmly coupled by being rotated to the fastening part 126 in the form of the screw groove. Therefore, the outer elastic member 126 can be easily and conveniently coupled to the outer conductor 120, and firmly.
  • the coaxial probe 100a includes an internal conductor 110a for transmitting a high frequency electric signal output from a tester T to the semiconductor device D. )Wow; An outer conductor 120 surrounding the inner conductor 110a to reduce signal interference; A dielectric (180) for insulating the inner conductor (110a) from the outer conductor (120); And external elastic members 140 and 150 which elastically bias at least one of the semiconductor device D and the tester T in a direction away from the external conductor 120.
  • the inner conductor 110a may be in contact with the upper contact 111 that may contact the pad D1 of the semiconductor device D, and the signal terminal T1 of the tester T for testing the semiconductor device D.
  • An internal elastic member 115 which elastically biases at least one of the upper contact 111 and the lower contact 113 so that the lower contact 113 and the upper contact 111 and the lower contact 113 are separated from each other. It includes.
  • the upper contact 111 may include a tip 111a contacting the pad D1 of the semiconductor device D; A body portion 111b extending from the tip portion 111a toward the lower contact 113; It includes an elastic member connecting portion 111c extending in the direction of the lower contact 113 from the body portion 111b and connected to one end of the internal elastic member 115.
  • the tip portion 111a may be appropriately changed to correspond to the shape of the pad D1 when the pad D1 has a shape of a lead, a pad, or a solder ball according to the package shape of the semiconductor device D. have.
  • the center point of the upper end may be provided in an A shape and have a pointed shape.
  • the pad D1 may have a crown shape.
  • the shape of the tip portion is optional and can be changed to other shapes.
  • the body portion 111b may have a larger diameter than the tip portion 111a and may be engaged with the dielectric 180.
  • an anti-separation portion 131 may be provided at one end of the dielectric 180. Can be prepared.
  • the departure prevention part 131 may be a protrusion extending from the dielectric 180 or a separate member for separation prevention may be coupled.
  • the upper contact 111 may not be separated from the coaxial probe 100a while the tip 111a of the upper contact 111 is exposed to the outside of the semiconductor device D.
  • the lower contact 113 may include a tip 113a contacting the signal terminal T1 through which the high frequency test signal of the tester T is output; A body portion 113b extending from the tip portion 113a toward the upper contact 111; It includes an elastic member connecting portion 113c extending in the direction of the upper contact 111 from the body portion 113b and connected to the other end of the internal elastic member 115.
  • the tip portion 113a may be appropriately changed to correspond to the shape of the signal terminal T1 of the tester T.
  • the shape of the tip portion 113a is illustrated as a crown shape, but may be changed to an A shape or other shape as necessary.
  • the body portion 113b may have a larger diameter than the tip portion 113a and may be engaged with the dielectric 180.
  • the separation prevention portion 132 is provided at the other end of the dielectric 180. Can be prepared.
  • the separation prevention unit 132 may be a protrusion extending from the dielectric 180 or a separate member for separation prevention may be combined.
  • the lower contact 111 may not be separated from the coaxial probe 100a in a state where the tip 113a of the lower contact 111 is exposed to the tester T.
  • the inner elastic member 115 may be provided as a coil spring. In some cases, the inner elastic member 115 may be provided with a leaf spring or a conductive rubber. In addition, as long as it is possible to apply an elastic bias so that the upper contact 111 and the lower contact 113 are spaced apart from each other, it may be replaced with ones of various shapes and materials.
  • the inner elastic member 115 may be provided with a conductive material to transmit the electrical signal roll of the lower contact 113 to the upper contact 111.
  • the internal elastic member 115 may be formed of a single metal or an alloy thereof of a conductive metal such as Al, Cu, Be, or Ni.
  • the internal elastic member 115 may be provided as a conductive rubber in which conductive metal grains are arranged to transmit an electrical signal in a body of an insulating material such as silicon rubber.
  • the inner elastic member 115 may be made of an insulating material (for example, a metal spring coated with an insulating rubber or an insulating material) when the barrel to be described later can transmit signals of the upper and lower contacts 111 and 113. It may be arranged. Of course, even when the barrel is made of a conductive material, the inner elastic member 115 may also be provided of a conductive material to form a signal transmission path in parallel.
  • an insulating material for example, a metal spring coated with an insulating rubber or an insulating material
  • the inner conductor 110a may further include a barrel (not shown) for accommodating the upper and lower contacts 111 and 113 and the inner elastic member 115.
  • the barrel may include an upper locking portion (not shown) for preventing upward detachment of the upper contact 111 and a lower locking portion (not shown) for preventing downward separation of the lower contact 111.
  • the upper and lower locking portions may be provided in a form bent in a radial direction corresponding to the shapes of the upper and lower contacts 111 and 113.
  • the barrel may further include a locking jaw (not shown) formed on an outer circumferential surface thereof.
  • the locking jaw may be omitted.
  • the barrel may be made of a conductive metal material.
  • the barrel may be made of a single metal of Cu, Al, Be, Ni, or an alloy thereof.
  • the barrel may be made of BeCu (Beryllium Copper).
  • a plating layer of a conductive metal such as Au, Ag, Ni, Cu, Al may be formed on the outer circumferential surface of the barrel.
  • the external conductor 120 may be connected to the ground terminal T2 of the tester T. As a result, since the outer conductor 120 is grounded, signal interference due to surrounding high frequency signals may be minimized by shielding the high frequency electric signal on the inner conductor 110a.
  • the outer conductor 120 may directly or indirectly contact a ground medium such as a metal block (not shown) in which the coaxial probe 100a is accommodated, without directly contacting the ground terminal T2. In some cases, it may be in direct or indirect contact with a ground medium such as a ground wire. In other words, the external conductor 120 may be provided to contact the contact medium in various forms as long as the ground signal may be energized.
  • a ground medium such as a metal block (not shown) in which the coaxial probe 100a is accommodated
  • the external elastic member support parts 122 and 123 formed on the outer conductor body 121 to support the external elastic members 140 and 150 are included.
  • the outer elastic member support parts 122 and 123 may be locking jaws extended radially from the outer conductor body 121.
  • the outer elastic members 140 and 150 are inserted into one end and the other end of the outer conductor body 121, respectively, and are engaged with the outer elastic member support parts 122 and 123, respectively.
  • the outer conductor 120 may further include a ground terminal contact portion 125 that contacts the ground terminal T2 of the tester T.
  • the outer elastic members 140 and 150 may be disposed at both ends of the outer circumferential surface of the outer conductor 120. If necessary, only one of the outer elastic members 140 and 150 may be disposed at one end of the outer circumferential surface of the outer conductor 120.
  • the outer elastic member 140 may include a support part 145 supported by the outer elastic member support part 122 of the outer conductor 120; An extension part 143 extending from the support part 145 toward the semiconductor device D; The contact part 141 which can contact-press the said semiconductor device D is included.
  • the support part 145 may compress the outer circumferential surface of the outer conductor 120 to prevent upward departure of the outer elastic member 140.
  • the support part 145 may be a region where the elastic coil is relatively dense
  • the extension part 143 may be a region where the elastic coil is relatively small
  • the contact part 141 may be provided as a relatively dense region. That is, the support part 145, the extension part 143, and the contact part 141 may be areas in which the elastic coils are dense, dull and dense.
  • the outer elastic member 150 may include a support part 155 supported by the outer elastic member support part 123 of the outer conductor 120; An extension part 153 extending from the support part 155 toward the tester T; It includes a contact portion 151 capable of contact pressurization to the tester (T).
  • the support part 155 may compress the outer circumferential surface of the outer conductor 120 to prevent downward departure of the outer elastic member 150.
  • the support part 155 may be a region where the elastic coil is relatively dense
  • the extension part 153 may be a region where the elastic coil is relatively small
  • the contact part 151 may be provided as a relatively dense region. That is, the support part 155, the extension part 153, and the contact part 151 may be areas in which the elastic coils are dense, dull and dense.
  • Coaxial probe 100b according to the seventh embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the inner conductor (110b); Outer conductor 120; Dielectric 180; At least one external elastic member (140, 150) is included.
  • the inner conductor 110b may include a first barrel 118 accommodating an upper contact 111 and a first inner elastic member 115a; And a second barrel 118 that receives the lower contact 113 and the second internal elastic member 115b and is electrically connected to the first barrel 118.
  • the first internal elastic member 115a elastically biases the upper contact 111 toward the semiconductor device (D of FIG. 1).
  • the second internal elastic member 115b elastically biases the lower contact 113 toward the tester (T in FIG. 1).
  • the first barrel 118 and the second barrel 119 include contact portions 118a and 119a which are in electrical contact with each other.
  • the outer conductor 120 and the outer elastic members 140, 150 are the same as those of the above-described sixth embodiment (120, 140, 150).
  • the inner elastic member 115 included in the inner conductor 110a of the sixth embodiment and the barrel (not shown) which may be further included in the inner conductor 110a are each a single piece (one piece, one piece),
  • the barrels 118 and 119 and the internal elastic members 115a and 115b are provided in two relatively short lengths. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • the barrels 118 and 119 having relatively short lengths and the elastic members 115a and 115b may reduce manufacturing costs correspondingly, thereby reducing manufacturing costs while obtaining the same electrical characteristics and effects.
  • the inner conductor 110b, the outer conductor 120, the dielectric 180 and the outer elastic members 140 and 150 are prepared.
  • the inner conductor 110b inserts the first inner elastic member 115a and the upper contact 111 into the first barrel 118 in sequence, and then bends both ends of the first barrel 118 inward to the upper portion. By forming the engaging portion 118b, it can be assembled. Similarly, the second inner elastic member 115b and the lower contact 113 are sequentially inserted into the second barrel 119, and both ends of the second barrel 119 are bent inward to lower the lower locking portion 119b. By forming, it can be assembled.
  • the dielectric member 180 may include the inner conductor 110b prepared to insert the tip portions 111a and 113a of the upper contact 111 or the lower contact 113 through the receiving hole formed in the dielectric 180. ) Insert it inside.
  • the inner conductor 110b is inserted such that the tip portions 111a and 113a of the inner conductor 110b inserted through the receiving hole are exposed in the dielectric 180.
  • the inserted inner conductor 110b is coupled to the first and second barrels 118 and 119 by the dielectric 180 so that the inserted inner conductor 110b is not externally separated in the insertion direction for inserting the inner conductor 110b.
  • the dielectric 180 is inserted into the outer conductor 120.
  • the dielectric 180 may be first inserted into the outer conductor 120, and then the inner conductor 110b may be inserted into the dielectric 180.
  • outer elastic members 140 and 150 are respectively inserted into outer peripheral surfaces of both ends of the outer conductor 120.
  • the coaxial probe 100b having the dielectric 180 formed between the inner conductor 110b and the outer conductor 120 can be easily assembled.
  • the inner conductor 110b, the outer conductor 120, the dielectric 180, the outer elastic member 140, 150, and then ready to assemble the coaxial probe (100b) can be manufactured, so the productivity is significantly improved. Can be.
  • the coaxial probe (100c) according to the eighth embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, the inner conductor (110b); Dielectric 180; At least one conductive elastic member 190 is included.
  • the inner conductor 110b and the dielectric 180 are the same as those of the seventh embodiment 110b and 180 described above.
  • the conductive elastic member 190 is inserted into the outer circumferential surface of the dielectric 180 in place of the outer conductor 120 and the outer elastic members 140 and 150 which are the components of the sixth and seventh embodiments. do.
  • the conductive elastic member 190 elastically biases the semiconductor device D and the tester T in a direction away from each other and surrounds the inner conductor 110b and is grounded.
  • the conductive elastic member 190 may include a support 193 supported by the dielectric 180; And a contact portion 191 capable of contact pressing the semiconductor device D.
  • the support 193 may compress an outer circumferential surface of the dielectric 180 to prevent separation of the conductive elastic member 190.
  • the support 193 may be a region where the elastic coil is relatively small, and the contact part 191 may be provided as a region where the elastic coil is relatively dense.
  • connection part 191 is connected to the ground terminal T2 of the tester T.
  • connection part 191 may directly or indirectly contact a ground medium such as a metal block (not shown) in which the coaxial probe 100c is accommodated, without directly contacting the ground terminal T2. In some cases, it may be in direct or indirect contact with a ground medium such as a ground wire. In other words, the ground signal of the conductive elastic member 190 may be provided to contact the contact medium in various forms as long as the ground signal of the conductive elastic member 190 may be energized.
  • the conductive elastic member 190 may be provided as a coil spring. In some cases, the conductive elastic member 190 may be provided with a leaf spring or a conductive rubber. In addition, it may be replaced with ones of various shapes and materials as long as possible to apply and ground the elastic bias.
  • the conductive elastic member 190 may be made of a single metal or an alloy thereof of a conductive metal such as Al, Cu, Be, or Ni. In some cases, the conductive elastic member 190 may be provided as a conductive rubber in which conductive metal grains are arranged to transmit an electrical signal in a body of an insulating material such as silicon rubber.
  • the dielectric 180 may include a dielectric body (not shown) having the same or similar shape as that of the outer conductor 120 of the sixth and seventh embodiments; And a conductive elastic member support part (not shown) formed on the dielectric body to support the conductive elastic member 190.
  • the conductive elastic member support part may be a locking step extending radially from the dielectric body 180, as in the external elastic member support parts 122 and 123 of the sixth and seventh embodiments.
  • the conductive elastic member 190 may be provided in plural and disposed on both ends of the outer circumferential surface of the dielectric 180, as in the external elastic members 140 and 150 of the sixth and seventh embodiments. If necessary, only one conductive elastic member may be disposed at one end of the outer circumferential surface of the dielectric 180.
  • the conductive elastic member 190 can replace the outer conductor 120 and the outer elastic members 140 and 150 at the same time in the sixth and seventh embodiments.
  • the assemblability and productivity of the coaxial probe 100c can be improved.
  • the present invention can be used to check for defects during the semiconductor manufacturing process.

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Abstract

내구성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 동축 프로브를 개시한다. 개시된 동축 프로브는, 반도체 디바이스에 접촉 가능한 상부 콘택트와, 상기 반도체 디바이스를 테스트 하기 위한 테스터에 접촉 가능한 하부 콘택트와, 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재를 포함하는 내부도체와; 상기 내부도체를 둘러싸는 외부도체와; 상기 내부도체와 상기 외부도체 간의 소정의 에어갭이 존재하도록 상기 내부도체와 상기 외부도체 사이의 양단에 각각 삽입되는 복수의 갭부재와; 상기 반도체 디바이스 및 상기 테스터 중 적어도 어느 하나를 상기 외부도체로부터 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키도록 상기 외부도체 외주면에 삽입된 적어도 하나의 외부탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동축 프로브
본 발명은 동축프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 동축 프로브에 관한 것이다.
반도체 칩 또는 웨이퍼와 같은 반도체 디바이스는 양품여부를 판별하기 위한 소정의 테스트 과정을 거치게 된다.
반도체 디바이스가 고주파환경에서 사용되는 경우, 고주파 테스트를 거치게 된다. 고주파 테스트 시, 테스터로부터 출력되는 고주파신호를 반도체 디바이스에 인가하기 위해 반도체 디바이스의 각각의 전극패드에 대응하는 위치에 복수의 동축 프로브가 배치된다.
이러한 동축 프로브는 다수의 반복적인 테스트에도 견딜 수 있는 내구성 및 반도체 디바이스와 테스터 간을 안정적으로 연결하는 능력이 요구된다.
또한, 고집적화되는 반도체 디바이스에 대응하여 초소형화되는 동축 프로브의 생산성 및 조립성을 높이기 위한 노력이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 내구성을 향상시킬 수 있는 동축 프로브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 생산성을 향상시킬 수 있는 동축 프로브를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 동축 프로브에 있어서, 반도체 디바이스에 접촉 가능한 상부 콘택트와, 상기 반도체 디바이스를 테스트 하기 위한 테스터에 접촉 가능한 하부 콘택트와, 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재를 포함하는 내부도체와; 상기 내부도체를 둘러싸는 외부도체와; 상기 내부도체와 상기 외부도체 간의 소정의 에어갭이 존재하도록 상기 내부도체와 상기 외부도체 사이의 양단에 각각 삽입되는 복수의 갭부재와; 상기 반도체 디바이스 및 상기 테스터 중 적어도 어느 하나를 상기 외부도체로부터 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키도록 상기 외부도체 외주면에 삽입된 적어도 하나의 외부탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브에 의해서 달성될 수 있다.
여기서, 상기 내부 탄성부재는, 상기 상부 콘택트를 상기 반도체 디바이스를 향해 탄성바이어스 시키는 제1내부 탄성부재와; 상기 하부 콘택트를 상기 테스터를 향해 탄성바이어스 시키는 제2내부 탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부도체는, 상기 상부 콘택트 및 상기 제1내부 탄성부재를 수용하는 제1배럴과; 상기 하부 콘택트 및 상기 제2내부 탄성부재를 수용하며 상기 제1배럴과 전기적으로 연결된 제2배럴을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1배럴과 상기 제2배럴이 서로 전기적 접촉하면서 상기 소정의 에어갭이 유지되도록 상기 제1배럴 및 상기 제2배럴간의 접촉부위를 둘러싸며, 상기 외부도체의 내주면에 설치된 갭유지부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부도체는, 상기 상부 콘택트, 상기 하부 콘택트 및 상기 내부 탄성부재를 수용하는 배럴을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 갭부재는, 각각, 상기 내부도체가 상기 외부도체로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 마련된 이탈방지부를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 동축 프로브에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 반도체 디바이스가 하향 가압되는 경우 반도체 디바이스로부터 가해지는 충격을 완충하기 위해 내부탄성부재 외에도 외부탄성부재를 추가적으로 배치함으로써 완충력을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 충격하중이 반복되더라도 충분한 완충력을 제공함으로써 동축 프로브의 수명 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 특히, 반도체 디바이스의 고집적화에 의한 영향으로 동축 프로브의 사이즈가 작아짐에 따라 내부도체 자체의 탄성력만으로는 충분치 못하므로 외부탄성부재를 부가함으로써 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
둘째, 내부도체, 갭부재, 외부도체 및 외부탄성부재를 준비하여 차례대로 조립하기만 동축 프로브를 생산할 수 있으므로 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 내부도체-유전체-외부도체-외부탄성부재 또는 내부도체-유전체-전도성탄성부재를 준비하여 차례대로 조립하기만 하면 동축 프로브를 생산할 수 있으므로 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 2는, 본 발명의 제2실시예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 3은, 본 발명의 제3실시예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 4는, 본 발명의 제4실시예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 5는, 본 발명의 제5실시예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 6은, 본 발명의 제6실시 예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 7은, 본 발명의 제7실시 예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도,
도 8은, 본 발명의 제8실시 예에 따른 동축 프로브의 개략 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동축 프로브를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 동축 프로브(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 테스터(tester, T)로부터 출력된 고주파전기 신호를 반도체 디바이스(D)로 전달하기 위한 내부도체(110); 신호 간섭을 줄이기 위해 상기 내부도체(110)를 둘러싸는 외부도체(120); 상기 내부도체(110)와 상기 외부도체(120) 사이에 소정의 에어갭(G)이 존재하도록 상기 내부도체(110)와 상기 외부도체(120) 사이에 개재되는 복수의 갭부재(130); 및 상기 반도체 디바이스(D) 및 상기 테스터(T) 중 적어도 어느 하나를 상기 외부도체(120)로부터 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키는 외부탄성부재(140, 150)를 포함한다.
상기 내부도체(110)는 반도체 디바이스(D)의 패드(D1)에 접촉 가능한 상부 콘택트(111)와, 상기 반도체 디바이스(D)를 테스트 하기 위한 테스터(T)의 신호단자(T1)에 접촉 가능한 하부 콘택트(113)와, 상기 상부 콘택트(111) 및 상기 하부 콘택트(113)가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트(111) 및 상기 하부 콘택트(113) 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재(115)를 포함한다.
상기 상부 콘택트(111)는 상기 반도체 디바이스(D)의 패드(D1)에 접촉하는 팁부(111a)와; 상기 팁부(111a)로부터 상기 하부 콘택트(113) 방향으로 연장된 몸체부(111b)와; 상기 몸체부(111b)로부터 상기 하부 콘택트(113) 방향으로 연장되어 상기 내부탄성부재(115)의 일단과 연결되는 탄성부재연결부(111c)를 포함한다.
상기 팁부(111a)는 상기 반도체 디바이스(D)의 패키지형태에 따라 패드(D1)가 리드(lead) 또는 패드 또는 솔더볼의 형태를 가지는 경우 상기 패드(D1)의 형상에 대응하여 적절하게 변경될 수 있다. 가령, 상기 패드(D1)가 리드(lead)이거나 도면에 도시된 바와 같이 패드 형상이 경우에는 A자 형상으로 상단부의 중심점이 뾰족한 형태로 마련될 수 있다. 만약, 상기 패드(D1)가 솔더볼 형상인 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 크라운 형상으로 마련될 수도 있다. 물론, 이러한 팁부의 형상은 선택사항이므로 다른 형태로 변경 가능하다.
여기서, 상기 몸체부(111b)는 상기 팁부(111a)보다 그 직경이 크게 마련되어 후술할 배럴(117) 및/또는 상기 갭부재(130)에 걸림결합될 수 있다. 이에 의해, 상기 상부 콘택트(111)의 팁부(111a)가 반도체 디바이스(D)를 향해 외부로 노출된 상태에서 상기 상부 콘택트(111)가 상기 동축 프로브(100)로부터 이탈되지 않을 수 있다.
상기 하부 콘택트(113)는 테스터(T)의 고주파 테스트 신호가 출력되는 신호단자(T1)에 접촉하는 팁부(113a)와; 상기 팁부(113a)로부터 상기 상부 콘택트(111) 방향으로 연장된 몸체부(113b)와; 상기 몸체부(113b)로부터 상기 상부 콘택트(111) 방향으로 연장되어 상기 내부탄성부재(115)의 타단과 연결되는 탄성부재연결부(113c)를 포함한다.
상기 팁부(113a)는 상기 테스터(T)의 신호단자(T1)의 형상에 대응하여 적절하게 변경될 수 있다. 도면에서는 상기 팁부(113a)의 형상이 크라운 형상으로 도시되어 있으나, 필요에 따라서 A자형상이나 그 외 다른 형상으로 변경될 수도 있다.
여기서, 상기 몸체부(113b)는 상기 팁부(113a)보다 그 직경이 크게 마련되어 후술할 배럴(117) 및/또는 상기 갭부재(130)에 걸림 결합될 수 있다. 이에 의해, 상기 하부 콘택트(111)의 팁부(113a)가 테스터(T)를 향해 외부로 노출된 상태에서 상기 하부 콘택트(111)가 상기 동축 프로브(100)로부터 이탈되지 않을 수 있다.
상기 내부탄성부재(115)는 코일 스프링으로 마련될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 내부탄성부재(115)는 판스프링 또는 도전성 러버로 마련될 수도 있다. 이외에도, 상기 상부 콘택트(111)와 상기 하부 콘택트(113)가 서로 이격되도록 탄성바이어스를 인가할 수 있는 한, 다양한 형상 및 재질의 것으로 대체될 수 있다.
여기서, 상기 내부탄성부재(115)는, 상기 하부 콘택트(113)의 전기적 신호롤 상기 상부 콘택트(111)로 전달하도록 도전성 재질로 마련될 수 있다. 가령, 상기 내부탄성부재(115)는 Al, Cu, Be, Ni 등의 도전성 금속의 단일금속 또는 그 합금으로 마련될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 내부탄성부재(115)는 실리콘 러버와 같은 절연성 재질의 몸체 내부에 도전성 금속 알갱이들이 전기신호를 전달 가능하게 배열된 도전성 러버로 마련될 수도 있다.
상기 내부탄성부재(115)는, 후술할 배럴(117)이 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113)의 신호전달을 할 수 있는 경우, 절연성 재질(가령, 절연성 러버 또는 절연성 재질로 코팅된 금속 스프링 등)로 마련될 수도 있다. 물론, 상기 배럴(117)이 도전성 재질로 마련된 경우라도 상기 내부탄성부재(115)도 도전성 재질로 마련하여, 신호전달경로를 병렬적으로 형성할 수도 있다.
상기 외부도체(120)는 상기 테스터(T)의 접지단자(T2)에 접속될 수 있다. 이에 의해, 외부도체(120)가 접지되므로 상기 내부도체(110) 상의 고주파 전기신호를 차폐하여 주위의 고주파 신호에 의한 신호간섭을 최소화 할 수 있다.
여기서, 상기 외부도체(120)는 접지단자(T2)에 직접 접촉하지 않고 상기 동축 프로브(100)가 수용되는 금속블록(미도시)와 같은 접지매체에 직접 또는 간접적으로 접촉될 수도 있다. 경우에 따라서는, 접지와어어와 같은 접지매체에 직접 또는 간접적으로 접촉될 수도 있다. 다시 말하면, 상기 외부도체(120)는 접지신호가 통전될 수 있는 한 다양한 형태로 접촉매체에 접촉되도록 마련될 수 있다.
상기 외부도체(120)는 외부도체몸체(121)와; 상기 외부도체몸체(121)에 형성된, 상기 외부탄성부재(140, 150)를 지지하기 위한 외부탄성부재 지지부(122, 123)를 포함한다.
상기 외부탄성부재 지지부(122, 123)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외부도체몸체(121)로부터 반경방향으로 확장된 걸림턱일 수 있다.
상기 외부탄성부재(140, 150)는 상기 외부도체몸체(121)의 상단 및 타단에 각각 삽입되며, 각각 상기 외부탄성부재 지지부(122, 123)에 걸림 결합된다.
상기 외부도체(120)는 상기 복수의 갭부재(13)의 이동을 규제하기 위한 갭부재 걸림부(125, 127)를 더 포함한다.
또한, 상기 외부도체(120)는 상기 테스터(T)의 상기 접지단자(T2)에 접촉되는 접지단자 접촉부(125)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 갭부재(130)는 각각 외부도체(120)의 양단에서 상기 외부도체(120)의 내부로 각각 삽입되며 상기 외부도체(120)에 형성된 상기 갭부재 걸림부(125, 127)에 걸림 결합된다.
상기 복수의 갭부재(130)는 상기 외부도체(120)의 내주면에 억지끼워 맞춤에 의해 결합될 수 있다.
상기 복수의 갭부재(130)는 상기 상부 콘택트(111) 및 상기 하부 콘택트(113)를 각각 수용하기 위한 수용공(133)이 형성된다. 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113)의 팁부(111a, 113a)는 상기 수용공(133)을 통과하여 외부로 노출된다.
상기 복수의 갭부재(130)는 상기 수용공(133)의 내경이 상대적으로 작게 마련되어 상기 상부 및 하부콘택트(111, 113)의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지부(131)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 수용공(133)은, 상기 상부 및 하부콘택트(111, 113)의 상기 몸체부(111b, 113b)가 상기 수용공(133)을 통과하여 이탈되지 않도록, 그 단부에서의 내경이 상대적으로 작게 마련될 수 있다.
상기 복수의 갭부재(130)는 테플론으로 마련될 수 있다. 그 자체가 고상의 테플론일 수 있고, 절연성 재질의 플라스틱에 테플론을 코팅한 것일 수도 있다. 물론, 이외에도, 상기 복수의 갭부재(130)는 절연성 재질의 유전체로 마련될 수도 있다.
상기 외부탄성부재(140, 150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외부도체(120)의 외주면 양단에 각각 배치될 수 있다. 필요에 따라서, 상기 외부탄성부재(140, 150) 중 어느 하나만 상기 외부도체(120)의 외주면 일단에 배치될 수도 있다.
상기 외부탄성부재(140)는, 상기 외부도체(120)의 상기 외부탄성부재 지지부(122)에 지지되는 지지부(145)와; 상기 지지부(145)로부터 상기 반도체 디바이스(D)를 향해 연장된 연장부(143)와; 상기 반도체 디바이스(D)를 접촉 가압 가능한 접촉부(141)를 포함한다.
상기 지지부(145)는, 상기 외부탄성부재(140)의 상향 이탈이 방지되도록, 상기 외부도체(120)의 외주면을 압착할 수 있다. 상기 지지부(145)는 상대적으로 탄성코일이 밀한 영역이고, 상기 연장부(143)는 상대적으로 탄성코일이 소한 영역, 상기 접촉부(141)는 다시 상대적으로 밀한 영역으로 마련될 수 있다. 즉, 상기 지지부(145), 연장부(143) 및 접촉부(141)는 탄성코일이 각각 밀한 영역, 소한 영역, 밀한 영역일 수 있다.
상기 외부탄성부재(150)는, 상기 외부도체(120)의 상기 외부탄성부재 지지부(123)에 지지되는 지지부(155)와; 상기 지지부(155)로부터 상기 테스터(T)를 향해 연장된 연장부(153)와; 상기 테스터(T)에 접촉 가압 가능한 접촉부(151)를 포함한다.
상기 지지부(155)는, 상기 외부탄성부재(150)의 상향 이탈이 방지되도록, 상기 외부도체(120)의 외주면을 압착할 수 있다. 상기 지지부(155)는 상대적으로 탄성코일이 밀한 영역이고, 상기 연장부(153)는 상대적으로 탄성코일이 소한 영역, 상기 접촉부(151)는 다시 상대적으로 밀한 영역으로 마련될 수 있다. 즉, 상기 지지부(155), 연장부(153) 및 접촉부(151)는 탄성코일이 각각 밀한 영역, 소한 영역, 밀한 영역일 수 있다.
여기서, 상기 내부 도체(110)는 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113) 및 상기 내부탄성부재(115)를 수용하는 배럴(117)을 더 포함할 수 있다.
상기 배럴(117)은 상기 상부 콘택트(111)의 상향 이탈을 방지하기 위한 상부 걸림부(117b) 및 상기 하부 콘택트(111)의 하향 이탈을 방지하기 위한 하부 걸림부(117d)를 포함할 수 있다.
상기 상부 및 하부 걸림부(117b, 117d)는 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113)의 형상에 대응하여 반경방향으로 절곡된 형태로 마련될 수 있다.
또한, 상기 배럴(117)이 상기 갭부재(130)를 통과하여 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 배럴(117)은 그 외주면에 형성된 걸림턱(117a, 117c)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배럴(117)의 상기 상부 및 하부 걸림부(117b, 117d)가 상기 복수의 갭부재(130)의 이탈방지부(131)에 걸림 결합되어 이탈이 방지될 수 있는 경우, 상기 걸림턱(117a, 117c)은 생략될 수도 있다.
상기 배럴(117)은 도전성 금속 재질로 마련될 수 있다. 상기 배럴(117)은 Cu, Al, Be, Ni의 단일금속 또는 그 들의 합금으로 마련될 수 있다. 일례로서, 상기 배럴(117)은 BeCu(베릴륨 구리)로 제조될 수 있다. 상기 배럴(117)의외주면에는 Au, Ag, Ni, Cu, Al 등의 전도성 금속의 도금층이 형성될 수도 있다.
동축 프로브(100)의 제조방법을 간략히 설명하면, 먼저 내부도체(110), 외부도체(120), 복수의 갭부재(130) 및 외부탄성부재(140), 150)를 준비한다.
상기 내부도체(110)는, 배럴(117) 내에 상기 상부콘택트(111), 상기 내부탄성부재(115) 및 상기 하부콘택트(113)를 차례로 삽입 한 후, 상기 배럴(117)의 양단을 내측으로 절곡하여 상기 상부 및 하부 걸림부(117b, 117d)를 형성함으로써, 조립될 수 있다.
그 다음으로, 준비된 외부도체(120)의 일단부에 상기 갭부재(130)를 삽입한다.
삽입된 갭부재(130)에 형성된 수용공(133)을 통해 상기 상부 콘택트(111) 또는 상기 하부 콘택트(113)의 상기 팁부(111a, 113a)가 삽입되도록, 준비된 상기 내부도체(110)를 상기 외부도체(120) 내부에 삽입한다.
상기 삽입된 내부도체(110)는, 상기 배럴(117)이 상기 갭부재(130)에 걸림 결합됨으로써, 상기 내부도체(110)를 삽입하는 삽입방향으로 외부 이탈되지 않는다.
그 다음에, 나머지 다른 하나의 갭부재(130)를 상기 내부도체(110)가 삽입된 상기 외부도체(120)의 타단부에 삽입한다. 이때, 상기 갭부재(130)의 상기 수용공(133)을 통해 삽입된 내부도체(110)의 팁부(111a, 113a)가 노출되도록, 상기 갭부재(130)를 삽입한다.
그 다음으로, 상기 외부탄성부재(140, 150)를 상기 외부도체(120)의 양단 외주면에 각각 삽입한다.
이로써, 상기 내부도체(110)와 상기 외부도체(120) 사이에 에어갭(G)이 형성된 동축 프로브(110)를 간단하게 조립할 수 있다.
단품 상태로, 내부도체(110), 외부도체(120), 갭부재(130), 외부탄성부재(140, 150)를 준비한 후 조립만 하면 상기 동축 프로브(110)가 제조될 수 있으므로 생산성이 월등히 향상될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 동축 프로브(100a)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부도체(110a); 외부도체(120a); 상기 복수의 갭부재(130); 적어도 하나의 외부탄성부재(140, 150); 및 갭유지부재(170)를 포함한다.
상기 내부도체(110a)는 상기 상부 콘택트(111); 상기 하부 콘택트(113); 제1내부탄성부재(115a); 제2내부탄성부재(115b); 상기 상부 콘택트(111) 및 상기 제1내부탄성부재(115a)를 수용하는 제1배럴(118); 및 상기 하부 콘택트(113) 및 상기 제2내부탄성부재(115b)를 수용하며 상기 제1배럴(118)과 전기적으로 연결된 제2배럴(119)을 포함한다.
상기 제1내부탄성부재(115a)는 상기 상부 콘택트(111)를 상기 반도체 디바이스(도 1의 D)를 향해 탄성바이어스 시킨다.
상기 제2내부탄성부재(115b)는 상기 하부 콘택트(113)를 상기 테스터(도 1의 T)를 향해 탄성바이어스 시킨다.
상기 제1배럴(118) 및 상기 제2배럴(119)은 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 전기적으로 접촉되는 접촉부(118a, 119a)를 포함한다.
상기 갭유지부재(170)는 상기 제1배럴(118)과 상기 제2배럴(119)이 서로 전기적 접촉하면서 상기 소정의 에어갭(G)이 유지되도록 상기 제1배럴(118) 및 상기 제2배럴(119)의 접촉부(118a, 119a)를 둘러싼다.
상기 갭유지부재(170)는 상기 외부도체(120a)의 내주면에 배치된다.
상기 외부도체(120a)는 상술한 제1실시예의 상기 외부도체(120)와 비교하여, 상기 갭유지부재(170)를 지지하기 위한 갭유지부재 지지홈(128)을 더 포함한다. 갭유지지지부재 지지홈(128)이 더 부가된다는 점을 제외하고는 상기 외부도체(120a)는 상술한 제1실시예의 그것(120)과 동일하다.
상기 갭유지부재(170)는 상기 갭유지부재 지지홈(128)에 삽입되어 상하방향으로의 이동이 규제된다.
상기 갭유지부재(170)는 상술한 복수의 갭부재(130)와 동일한 재질로 마련될 수 있다. 가령, 상기 갭유지부재(170)는 테플론 유전체로 마련될 수 있다. 경우에 따라서는, 다른 재질의 절연성 유전체로 마련될 수도 있다.
제1실시예의 내부도체(110)에 포함된 배럴(117) 및 내부탄성부재(115)가 각각 단일체(원피스, one-piece)인데 반해, 본 제2실시예의 경우, 배럴(118, 119) 및 내부탄성부재(115a, 115b)가 상대적으로 짧은 길이의 2개로 마련된다. 이에 의해, 제조원가를 절감할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 길이가 상대적으로 짧은 배럴(118, 119) 및 탄성부재(115a, 115b)의 경우 그에 대응하여 제조원가가 낮아지기 때문에 동일한 전기적 특성 및 효과를 얻으면서도 제조비용을 절감할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 동축 프로브(100b)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부도체(210); 상기 외부도체(120a); 복수의 갭부재(160); 상술한 적어도 하나의 외부탄성부재(140, 150); 및 상기 갭유지부재(170)를 포함한다.
상기 내부도체(210)는 상기 상부 콘택트(211); 상기 하부 콘택트(213); 제1내부탄성부재(215a); 제2내부탄성부재(215b); 상기 상부 콘택트(211) 및 상기 제1내부탄성부재(215a)를 수용하는 제1배럴(216); 및 상기 하부 콘택트(213) 및 상기 제2내부탄성부재(215b)를 수용하며 상기 제1배럴(216)과 전기적으로 연결된 제2배럴(217)을 포함한다.
상기 상부 콘택트(211)는, 상기 반도체 디바이스(도 1의 D)에 접촉 가능한 팁부(211a)와; 상기 제1내부탄성부재(215a)의 일단과 접촉하며 상기 제1배럴(216)의 내주면에 접촉하는 접촉부(211c)와; 상기 팁부(211a)와 상기 접촉부(211c)를 연결하는 연결부(211b)를 포함한다.
상기 접촉부(211c)의 외경이 상기 연결부(211b)의 외경보다 더 크다.
상기 접촉부(211c)는 후술할 상기 제1배럴(216)의 내향돌기(216b)에 걸림 결합된다. 이에 의해, 상기 상부 콘택트(211)가 상기 제1배럴(216)에 구속되어 상방향으로의 이탈이 저지된다.
상기 연결부(211b)는 상기 내향돌기(216b)를 통과하여 상하 이동 가능하도록, 상기 연결부(211b)의 외경은 상기 내향돌기(216b)의 내경보다 더 작다. 상기 연결부(211b)의 길이는, 상기 반도체 디바이스(도 1의 D)가 하향 가압되어 상기 반도체 디바이스(도 1의 D)의 패드(도 1의 D1)와 상기 상부 콘택트(211)가 서로 접촉할 때 상기 상부 콘택트(211)가 상하방향으로 이동하는 거리를 계산하여 적절하게 결정될 수 있다.
상기 하부 콘택트(213)는, 상기 테스터(도 1의 T)의 신호단자(도 1의 T1)에 접촉 가능한 팁부(213a)와; 상기 제2내부탄성부재(215b)의 일단과 접촉하며 상기 제2배럴(217)의 내주면에 접촉하는 접촉부(213c)와; 상기 팁부(213a)와 상기 접촉부(213c)를 연결하는 연결부(213b)를 포함한다.
상기 접촉부(213c)의 외경이 상기 연결부(213b)의 외경보다 더 크다.
상기 접촉부(213c)는 후술할 상기 제2배럴(217)의 내향돌기(217b)에 걸림 결합된다. 이에 의해, 상기 하부 콘택트(213)가 상기 제2배럴(217)에 구속되어 하방향으로 이탈되지 않는다.
상기 연결부(213b)의 길이도 상기 하부 콘택트(213)의 상하 방향 이동 거리를 고려하여 적절하게 결정될 수 있다.
상기 제1내부탄성부재(215a)는 상기 상부 콘택트(211)를 상기 반도체 디바이스(도 1의 D)를 향해 탄성바이어스 시킨다.
상기 제2내부탄성부재(215b)는 상기 하부 콘택트(213)를 상기 테스터(도 1의 T)를 향해 탄성바이어스 시킨다.
상기 복수의 갭부재(160)는 상기 외부도체(120a)의 상하단 내부에 각각 삽입된다. 상기 복수의 갭부재(160)는 상기 외부도체(120a) 내부에 억지끼워 맞춤에 의해 삽입될 수 있다.
상기 제1배럴(216)은 상기 갭부재(160)에 걸림 결합 가능하도록 반경방향으로 외부를 향해 돌출된 외향돌기(216a)와 상기 상부 콘택트(211)의 상기 접촉부(211c)와 걸림결합 가능하도록 상기 반경방향으로 내부를 향해 돌출된 내향돌기(216b)를 포함한다.
상기 제2배럴(217)은 상기 갭부재(160)에 걸림 결합 가능하도록 반경방향으로 외부를 향해 돌출된 외향돌기(217a)와 상기 하부 콘택트(213)의 상기 접촉부(213c)와 걸림결합 가능하도록 상기 반경방향으로 내부를 향해 돌출된 내향돌기(217b)를 포함한다.
상기 제1배럴(216) 및 상기 제2배럴(217)은 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 전기적으로 접촉되는 접촉부(216c, 217c)를 포함한다.
상기 갭유지부재(170)는 상기 제1배럴(216)과 상기 제2배럴(217)이 서로 전기적 접촉하면서 상기 소정의 에어갭(G)이 유지되도록 상기 제1배럴(216) 및 상기 제2배럴(217)의 접촉부(216c, 217c)를 둘러싼다.
한편, 본 발명의 제4실시예에 따른 동축 프로브(100c)는 도 4에 도시된 내부도체(210a)를 포함한다. 즉, 제4실시예의 동축 프로브(100c)는 도 3에 도시된 제3실시예의 그것(100b)과 비교하여, 내부도체가 도 4에 도시된 내부도체(210a)로 변경되고 도 3에 도시된 갭유지부재(170)가 생략된다.
제4실시예의 내부도체(210a)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 콘택트(211); 상기 하부 콘택트(213); 상기 제1내부탄성부재(215a); 상기 제2내부탄성부재(215b); 상기 상부 콘택트(211) 및 상기 제1내부탄성부재(215a)를 수용하는 제1배럴(218); 상기 하부 콘택트(213) 및 상기 제2내부탄성부재(215b)를 수용하며 상기 제1배럴(218)과 전기적으로 연결된 제2배럴(219); 및 상기 제1배럴(218) 및 상기 제2배럴(219)을 수용하는 외부배럴(212)을 포함한다.
상기 제1배럴(218)은 상기 상부 콘택트(211)의 상기 접촉부(211c)와 걸림결합 가능하도록 상기 반경방향으로 내부를 향해 돌출된 내향돌기(218a)를 포함한다.
상기 제2배럴(219)은 상기 하부 콘택트(213)의 상기 접촉부(213c)와 걸림결합 가능하도록 상기 반경방향으로 내부를 향해 돌출된 내향돌기(219a)를 포함한다.
상기 외부배럴(212)은, 외부도체(도 3의 120a)의 상하단 내주면에 배치된 복수의 갭부재(160)에 각각 걸림 결합 가능하도록 반경방향으로 외부를 향해 돌출된 복수의 외부배럴외향돌기(212a, 212b)와; 상기 제1 및 상기 제2배럴(218, 219)의 상기 내향돌기(218a, 219a)에 대응하는 위치에 형성되어 상기 제1 및 상기 제2배럴(218, 219)의 이동을 규제하기 위해 반경방향으로 내부를 향해 돌출된 복수의 외부배럴내향돌기(212c, 212d)를 포함한다.
상기 제1배럴(218) 및 상기 제2배럴(219)은, 서로 전기적으로 접촉되는 접촉부(218b, 219b)를 더 포함한다.
본 제4실시예는 제1 및 제2배럴(218, 219) 외에도 상기 제1 및 상기 제2배럴(218, 219)과 접촉되는 상기 외부배럴(212)이 추가됨으로써 보다 안정적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 하부 콘택트(213)으로 입력되는 고주파 신호가 상기 접촉부(213c) -> 상기 제2배럴(219) -> 상기 외부배럴(212) -> 상기 제1배럴(218)의 상기 내향돌기(218a) -> 상기 상부 콘택트(211)의 접촉부(211c) -> 상기 상부 콘택트(211)의 상기 팁부(211a)로 전달되는 제1신호전달경로가 있다.
상기 제1신호전달경로와 병렬적으로, 상기 하부 콘택트(213)의 상기 접촉부(213c) -> 상기 제2배럴(219)의 상기 내향돌기(219a) -> 상기 제2배럴(219)의 상기 접촉부(219b) -> 상기 제1배럴(218)의 상기 접촉부(218b) -> 상기 제1배럴(218)의 상기 내향돌기(218a) -> 상기 상부 콘택트(211)의 접촉부(211c) -> 상기 상부 콘택트(211)의 상기 팁부(211a)로 전달되는 제2신호전달경로가 있다.
이와 같이, 상기 외부배럴(212)로 인해 추가적인 신호전달경로가 발생하므로 보다 안정적인 신호전달이 가능하다.
본 발명의 제5실시예에 따른 동축 프로브(100c)는 도 5에 도시된 외부탄성부재(140,150)를 고정하기 위한 체결부(126)를 포함한다. 상기 체결부(126)는 외부도체(120)의 외면상에 나사홈의 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 외부탄성부재(140,150)는 상기 나사홈 형태의 체결부(126)에 회전시키면서 체결되어 견고하게 결합될 수 있다. 따라서, 외부탄성부재(126)는 외부도체(120)에 손쉽고 편리하면서도 견고하게 결합될 수 있다.
본 발명의 제6실시 예에 따른 동축 프로브(100a)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 테스터(tester, T)로부터 출력된 고주파전기 신호를 반도체 디바이스(D)로 전달하기 위한 내부도체(110a)와; 신호 간섭을 줄이기 위해 상기 내부도체(110a)를 둘러싸는 외부도체(120); 상기 내부도체(110a)와 상기 외부도체(120) 간을 절연시켜 주기 위한 유전체(180); 및 상기 반도체 디바이스(D) 및 상기 테스터(T) 중 적어도 어느 하나를 상기 외부도체(120)로부터 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키는 외부탄성부재(140, 150)를 포함한다.
상기 내부도체(110a)는 반도체 디바이스(D)의 패드(D1)에 접촉 가능한 상부 콘택트(111)와, 상기 반도체 디바이스(D)를 테스트 하기 위한 테스터(T)의 신호단자(T1)에 접촉 가능한 하부 콘택트(113)와, 상기 상부 콘택트(111) 및 상기 하부 콘택트(113)가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트(111) 및 상기 하부 콘택트(113) 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재(115)를 포함한다.
상기 상부 콘택트(111)는 상기 반도체 디바이스(D)의 패드(D1)에 접촉하는 팁부(111a)와; 상기 팁부(111a)로부터 상기 하부 콘택트(113) 방향으로 연장된 몸체부(111b)와; 상기 몸체부(111b)로부터 상기 하부 콘택트(113) 방향으로 연장되어 상기 내부탄성부재(115)의 일단과 연결되는 탄성부재연결부(111c)를 포함한다.
상기 팁부(111a)는 상기 반도체 디바이스(D)의 패키지형태에 따라 패드(D1)가 리드(lead) 또는 패드 또는 솔더볼의 형태를 가지는 경우 상기 패드(D1)의 형상에 대응하여 적절하게 변경될 수 있다. 가령, 상기 패드(D1)가 리드(lead)이거나 도면에 도시된 바와 같이 패드 형상이 경우에는 A자 형상으로 상단부의 중심점이 뾰족한 형태로 마련될 수 있다. 만약, 상기 패드(D1)가 솔더볼 형상인 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 크라운 형상으로 마련될 수도 있다. 물론, 이러한 팁부의 형상은 선택사항이므로 다른 형태로 변경 가능하다.
여기서, 상기 몸체부(111b)는 상기 팁부(111a)보다 그 직경이 크게 마련되어 상기 유전체(180)에 걸림결합될 수 있으며, 이를 위해 상기 유전체(180)의 일단부에는 이탈방지부(131)가 마련될 수 있다. 이때, 상기 이탈방지부(131)는 상기 유전체(180)에서 연장되는 돌기 형태이거나, 이탈방지를 위한 별도의 부재가 결합될 수 있다. 이에 의해, 상기 상부 콘택트(111)의 팁부(111a)가 반도체 디바이스(D)를 향해 외부로 노출된 상태에서 상기 상부 콘택트(111)가 상기 동축 프로브(100a)로부터 이탈되지 않을 수 있다.
상기 하부 콘택트(113)는 테스터(T)의 고주파 테스트 신호가 출력되는 신호단자(T1)에 접촉하는 팁부(113a)와; 상기 팁부(113a)로부터 상기 상부 콘택트(111) 방향으로 연장된 몸체부(113b)와; 상기 몸체부(113b)로부터 상기 상부 콘택트(111) 방향으로 연장되어 상기 내부탄성부재(115)의 타단과 연결되는 탄성부재연결부(113c)를 포함한다.
상기 팁부(113a)는 상기 테스터(T)의 신호단자(T1)의 형상에 대응하여 적절하게 변경될 수 있다. 도면에서는 상기 팁부(113a)의 형상이 크라운 형상으로 도시되어 있으나, 필요에 따라서 A자형상이나 그 외 다른 형상으로 변경될 수도 있다.
여기서, 상기 몸체부(113b)는 상기 팁부(113a)보다 그 직경이 크게 마련되어 상기 유전체(180)에 걸림결합될 수 있으며, 이를 위해 상기 유전체(180)의 타단부에는 이탈방지부(132)가 마련될 수 있다. 이때, 상기 이탈방지부(132)는 상기 유전체(180)에서 연장되는 돌기 형태이거나, 이탈방지를 위한 별도의 부재가 결합될 수 있다. 이에 의해, 상기 하부 콘택트(111)의 팁부(113a)가 테스터(T)를 향해 외부로 노출된 상태에서 상기 하부 콘택트(111)가 상기 동축 프로브(100a)로부터 이탈되지 않을 수 있다.
상기 내부탄성부재(115)는 코일스프링으로 마련될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 내부탄성부재(115)는 판스프링 또는 도전성 러버로 마련될 수도 있다. 이외에도, 상기 상부 콘택트(111)와 상기 하부 콘택트(113)가 서로 이격되도록 탄성바이어스를 인가할 수 있는 한, 다양한 형상 및 재질의 것으로 대체될 수 있다.
여기서, 상기 내부탄성부재(115)는, 상기 하부 콘택트(113)의 전기적 신호롤 상기 상부 콘택트(111)로 전달하도록 도전성 재질로 마련될 수 있다. 가령, 상기 내부탄성부재(115)는 Al, Cu, Be, Ni 등의 도전성 금속의 단일금속 또는 그 합금으로 마련될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 내부탄성부재(115)는 실리콘 러버와 같은 절연성 재질의 몸체 내부에 도전성 금속 알갱이들이 전기신호를 전달 가능하게 배열된 도전성 러버로 마련될 수도 있다.
상기 내부탄성부재(115)는, 후술할 배럴이 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113)의 신호전달을 할 수 있는 경우, 절연성 재질(가령, 절연성 러버 또는 절연성 재질로 코팅된 금속 스프링 등)로 마련될 수도 있다. 물론, 상기 배럴이 도전성 재질로 마련된 경우라도 상기 내부탄성부재(115)도 도전성 재질로 마련하여, 신호전달경로를 병렬적으로 형성할 수도 있다.
그리고, 도시하고 있지는 않으나, 상기 내부도체(110a)는 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113) 및 상기 내부탄성부재(115)를 수용하는 배럴(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 배럴은 상기 상부 콘택트(111)의 상향 이탈을 방지하기 위한 상부 걸림부(미도시) 및 상기 하부 콘택트(111)의 하향 이탈을 방지하기 위한 하부 걸림부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 상부 및 하부 걸림부는 상기 상부 및 하부 콘택트(111, 113)의 형상에 대응하여 반경 방향으로 절곡된 형태로 마련될 수 있다.
또한, 상기 배럴이 상기 유전체(180)를 통과하여 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 배럴은 그 외주면에 형성된 걸림턱(미도시)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배럴의 상기 상부 및 하부 걸림부가 상기 유전체(180)의 이탈방지부(131)에 걸림 결합되어 이탈이 방지될 수 있는 경우, 상기 걸림턱은 생략될 수도 있다.
상기 배럴은 도전성 금속 재질로 마련될 수 있다. 상기 배럴은 Cu, Al, Be, Ni의 단일금속 또는 그 들의 합금으로 마련될 수 있다. 일례로서, 상기 배럴은 BeCu(베릴륨 구리)로 제조될 수 있다. 상기 배럴의 외주면에는 Au, Ag, Ni, Cu, Al 등의 전도성 금속의 도금층이 형성될 수도 있다.
상기 외부도체(120)는 상기 테스터(T)의 접지단자(T2)에 접속될 수 있다. 이에 의해, 외부도체(120)가 접지되므로 상기 내부도체(110a) 상의 고주파 전기신호를 차폐하여 주위의 고주파 신호에 의한 신호간섭을 최소화 할 수 있다.
여기서, 상기 외부도체(120)는 접지단자(T2)에 직접 접촉하지 않고 상기 동축 프로브(100a)가 수용되는 금속블록(미도시)과 같은 접지매체에 직접 또는 간접적으로 접촉될 수도 있다. 경우에 따라서는, 접지와어어와 같은 접지매체에 직접 또는 간접적으로 접촉될 수도 있다. 다시 말하면, 상기 외부도체(120)는 접지신호가 통전될 수 있는 한 다양한 형태로 접촉매체에 접촉되도록 마련될 수 있다.
상기 외부도체(120)는 외부도체 몸체(121)와; 상기 외부도체 몸체(121)에 형성된, 상기 외부탄성부재(140, 150)를 지지하기 위한 외부탄성부재 지지부(122, 123)를 포함한다.
상기 외부탄성부재 지지부(122, 123)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외부도체 몸체(121)로부터 반경방향으로 확장된 걸림턱일 수 있다.
상기 외부탄성부재(140, 150)는 상기 외부도체 몸체(121)의 일단 및 타단에 각각 삽입되며, 각각 상기 외부탄성부재 지지부(122, 123)에 걸림 결합된다.
상기 외부도체(120)는 상기 테스터(T)의 상기 접지단자(T2)에 접촉되는 접지단자 접촉부(125)를 더 포함할 수 있다.
상기 외부탄성부재(140, 150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외부도체(120)의 외주면 양단에 각각 배치될 수 있다. 필요에 따라서, 상기 외부탄성부재(140, 150) 중 어느 하나만 상기 외부도체(120)의 외주면 일단에 배치될 수도 있다.
상기 외부탄성부재(140)는, 상기 외부도체(120)의 외부탄성부재 지지부(122)에 지지되는 지지부(145)와; 상기 지지부(145)로부터 상기 반도체 디바이스(D)를 향해 연장된 연장부(143)와; 상기 반도체 디바이스(D)를 접촉 가압 가능한 접촉부(141)를 포함한다.
상기 지지부(145)는, 상기 외부탄성부재(140)의 상향 이탈이 방지되도록, 상기 외부도체(120)의 외주면을 압착할 수 있다. 상기 지지부(145)는 상대적으로 탄성코일이 밀한 영역이고, 상기 연장부(143)는 상대적으로 탄성코일이 소한 영역, 상기 접촉부(141)는 다시 상대적으로 밀한 영역으로 마련될 수 있다. 즉, 상기 지지부(145), 연장부(143) 및 접촉부(141)는 탄성코일이 각각 밀한 영역, 소한 영역, 밀한 영역일 수 있다.
상기 외부탄성부재(150)는, 상기 외부도체(120)의 상기 외부탄성부재 지지부(123)에 지지되는 지지부(155)와; 상기 지지부(155)로부터 상기 테스터(T)를 향해 연장된 연장부(153)와; 상기 테스터(T)에 접촉 가압 가능한 접촉부(151)를 포함한다.
상기 지지부(155)는, 상기 외부탄성부재(150)의 하향 이탈이 방지되도록, 상기 외부도체(120)의 외주면을 압착할 수 있다. 상기 지지부(155)는 상대적으로 탄성코일이 밀한 영역이고, 상기 연장부(153)는 상대적으로 탄성코일이 소한 영역, 상기 접촉부(151)는 다시 상대적으로 밀한 영역으로 마련될 수 있다. 즉, 상기 지지부(155), 연장부(153) 및 접촉부(151)는 탄성코일이 각각 밀한 영역, 소한 영역, 밀한 영역일 수 있다.
본 발명의 제7실시 예에 따른 동축 프로브(100b)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부도체(110b); 외부도체(120); 유전체(180); 적어도 하나의 외부탄성부재(140, 150)를 포함한다.
상기 내부도체(110b)는 상부 콘택트(111)와 제1내부탄성부재(115a)를 수용하는 제1배럴(118); 하부 콘택트(113)와 제2내부탄성부재(115b)를 수용하며 상기 제1배럴(118)과 전기적으로 연결된 제2배럴(118)을 포함한다.
상기 제1내부탄성부재(115a)는 상기 상부 콘택트(111)를 상기 반도체 디바이스(도 1의 D)를 향해 탄성바이어스 시킨다.
상기 제2내부탄성부재(115b)는 상기 하부 콘택트(113)를 상기 테스터(도 1의 T)를 향해 탄성바이어스 시킨다.
상기 제1배럴(118) 및 상기 제2배럴(119)은 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 전기적으로 접촉되는 접촉부(118a, 119a)를 포함한다.
상기 외부도체(120) 및 상기 외부탄성부재(140, 150)는 상술한 제6실시 예의 그것들(120, 140, 150)과 동일하다.
제6실시 예의 내부도체(110a)에 포함된 내부탄성부재(115) 및 상기 내부도체(110a)에 더 포함될 수 있는 배럴(미도시)는 각각 단일체(원피스, one-piece)인데 반해, 본 제7실시 예의 경우, 배럴(118, 119) 및 내부탄성부재(115a, 115b)가 상대적으로 짧은 길이의 2개로 마련된다. 이에 의해, 제조원가를 절감할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 길이가 상대적으로 짧은 배럴(118, 119) 및 탄성부재(115a, 115b)의 경우 그에 대응하여 제조원가가 낮아지기 때문에 동일한 전기적 특성 및 효과를 얻으면서도 제조비용을 절감할 수 있다.
상술한 동축 프로브(100b)의 제조방법을 간략히 설명하면, 먼저 내부도체(110b), 외부도체(120), 유전체(180) 및 외부탄성부재(140, 150)를 준비한다.
상기 내부도체(110b)는, 제1배럴(118) 내에 제1내부탄성부재(115a)와 상부 콘택트(111)를 차례로 삽입한 후, 상기 제1배럴(118)의 양단을 내측으로 절곡하여 상부 걸림부(118b)를 형성함으로써, 조립될 수 있다. 마찬가지로 제2배럴(119) 내에도 제2내부탄성부재(115b)와 하부 콘택트(113)를 차례로 삽입한 후, 상기 제2배럴(119)의 양단을 내측으로 절곡하여 하부 걸림부(119b)를 형성함으로써, 조립될 수 있다.
다음으로, 상기 유전체(180)에 형성된 수용공을 통해 상기 상부 콘택트(111) 또는 상기 하부 콘택트(113)의 팁부(111a, 113a)가 삽입되도록, 준비된 상기 내부도체(110b)를 상기 유전체(180) 내부에 삽입한다.
이때, 상기 수용공을 통해 삽입된 내부도체(110b)의 팁부(111a, 113a)가 상기 유전체(180)의 내부에서 노출되도록, 상기 내부도체(110b)를 삽입한다.
상기 삽입된 내부도체(110b)는, 상기 제1,2배럴(118,119)이 상기 유전체(180)에 걸림 결합됨으로써, 상기 내부도체(110b)를 삽입하는 삽입방향으로 외부 이탈되지 않는다.
다음으로, 상기 유전체(180)를 상기 외부도체(120) 내부에 삽입한다.
여기서, 상기 유전체(180)를 상기 외부도체(120)에 먼저 삽입된 후, 상기 내부도체(110b)를 상기 유전체(180) 내부에 삽입하여도 무방하다.
다음으로, 상기 외부탄성부재(140, 150)를 상기 외부도체(120)의 양단 외주면에 각각 삽입한다.
이로써, 상기 내부도체(110b)와 상기 외부도체(120) 사이에 유전체(180)가 형성된 동축 프로브(100b)를 간단하게 조립할 수 있다.
단품 상태로, 내부도체(110b), 외부도체(120), 유전체(180), 외부탄성부재(140, 150)를 준비한 후 조립만 하면 상기 동축 프로브(100b)가 제조될 수 있으므로 생산성이 월등히 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 제8실시 예에 따른 동축 프로브(100c)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부도체(110b); 유전체(180); 적어도 하나의 전도성탄성부재(190)를 포함한다.
상기 내부도체(110b) 및 상기 유전체(180)는 상술한 제7실시 예의 그것들(110b, 180)과 동일하다.
본 제8실시 예에서는, 제6,7실시 예의 구성 요소인 외부도체(120)와 외부탄성부재(140, 150)를 대체하여 상기 전도성탄성부재(190)가 상기 유전체(180)의 외주면에 삽입된다.
상기 전도성탄성부재(190)는 반도체 디바이스(D) 및 테스터(T)를 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키고 상기 내부도체(110b)를 둘러싸며 접지된다.
여기서, 상기 전도성탄성부재(190)는 상기 유전체(180)에 지지되는 지지부(193); 및 상기 반도체 디바이스(D)를 접촉 가압 가능한 접촉부(191)를 포함한다.
상기 지지부(193)는, 상기 전도성탄성부재(190)의 이탈이 방지되도록, 상기 유전체(180)의 외주면을 압착할 수 있다. 상기 지지부(193)는 상대적으로 탄성코일이 소한 영역이고, 상기 접촉부(191)는 상대적으로 탄성코일이 밀한 영역으로 마련될 수 있다.
상기 접속부(191)는 상기 테스터(T)의 접지단자(T2)에 접속된다. 이에 의해, 상기 내부도체(110b) 상의 고주파 전기신호를 차폐하여 주위의 고주파 신호에 의한 신호간섭을 최소화할 수 있다.
여기서, 상기 접속부(191)는 접지단자(T2)에 직접 접촉하지 않고 상기 동축 프로브(100c)가 수용되는 금속블록(미도시)와 같은 접지매체에 직접 또는 간접적으로 접촉될 수도 있다. 경우에 따라서는, 접지와어어와 같은 접지매체에 직접 또는 간접적으로 접촉될 수도 있다. 다시 말하면, 상기 전도성탄성부재(190)의 접지신호가 통전될 수 있는 한 다양한 형태로 접촉매체에 접촉되도록 마련될 수 있다.
상기 전도성탄성부재(190)는 코일 스프링으로 마련될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 전도성탄성부재(190)는 판스프링 또는 도전성 러버로 마련될 수도 있다. 이외에도, 탄성바이어스의 인가 및 접지 가능할 수 있는 한, 다양한 형상 및 재질의 것으로 대체될 수 있다.
상기 전도성탄성부재(190)는 Al, Cu, Be, Ni 등의 도전성 금속의 단일금속 또는 그 합금으로 마련될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 전도성탄성부재(190)는 실리콘 러버와 같은 절연성 재질의 몸체 내부에 도전성 금속 알갱이들이 전기신호를 전달 가능하게 배열된 도전성 러버로 마련될 수도 있다.
도시하고 있지는 않으나, 상기 유전체(180)는, 제6,7실시 예의 외부도체(120)와 동일하거나 유사한 형태의, 유전체 몸체(미도시)와; 상기 유전체 몸체에 형성된, 상기 전도성탄성부재(190)를 지지하기 위한 전도성탄성부재 지지부(미도시)를 포함한다.
상기 전도성탄성부재 지지부는 제6,7실시 예의 외부탄성부재 지지부(122, 123)와 같이, 상기 유전체 몸체(180)로부터 반경방향으로 확장된 걸림턱일 수 있다.
이에 의해, 상기 전도성탄성부재(190)는 복수개로 구비되어 제6,7실시 예의 외부탄성부재(140, 150)와 같이, 상기 유전체(180)의 외주면 양단에 각각 배치될 수 있다. 필요에 따라서, 어느 하나의 전도성탄성부재만 상기 유전체(180)의 외주면 일단에 배치될 수도 있다.
따라서, 본 제8실시 예의 동축 프로브(100c)는, 상기 전도성탄성부재(190)가 제6,7실시 예의 외부도체(120)와 외부탄성부재(140, 150)를 한 번에 대체할 수 있으므로 동축 프로브(100c)의 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
본 발명은 반도체 제조 공정 중에 불량 여부를 검사하기 위해 사용가능하다.

Claims (12)

  1. 동축 프로브에 있어서,
    반도체 디바이스에 접촉 가능한 상부 콘택트와, 상기 반도체 디바이스를 테스트 하기 위한 테스터에 접촉 가능한 하부 콘택트와, 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재를 포함하는 내부도체와;
    상기 내부도체를 둘러싸는 외부도체와;
    상기 내부도체와 상기 외부도체 간의 소정의 에어갭이 존재하도록 상기 내부도체와 상기 외부도체 사이의 양단에 각각 삽입되는 복수의 갭부재와;
    상기 반도체 디바이스 및 상기 테스터 중 적어도 어느 하나를 상기 외부도체로부터 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키도록 상기 외부도체 외주면에 삽입된 적어도 하나의 외부탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 탄성부재는,
    상기 상부 콘택트를 상기 반도체 디바이스를 향해 탄성바이어스 시키는 제1내부 탄성부재와;
    상기 하부 콘택트를 상기 테스터를 향해 탄성바이어스 시키는 제2내부 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부도체는,
    상기 상부 콘택트 및 상기 제1내부 탄성부재를 수용하는 제1배럴과;
    상기 하부 콘택트 및 상기 제2내부 탄성부재를 수용하며 상기 제1배럴과 전기적으로 연결된 제2배럴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1배럴과 상기 제2배럴이 서로 전기적 접촉하면서 상기 소정의 에어갭이 유지되도록 상기 제1배럴 및 상기 제2배럴간의 접촉부위를 둘러싸며, 상기 외부도체의 내주면에 설치된 갭유지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부도체는,
    상기 상부 콘택트, 상기 하부 콘택트 및 상기 내부 탄성부재를 수용하는 배럴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 갭부재는, 각각,
    상기 내부도체가 상기 외부도체로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 마련된 이탈방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부도체의 외면은 외부탄성부재를 결합할 수 있는 나사홈 형태의 체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  8. 동축 프로브에 있어서,
    반도체 디바이스에 접촉 가능한 상부 콘택트와, 상기 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 테스터에 접촉 가능한 하부 콘택트와, 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재를 포함하는 내부도체와;
    상기 내부도체를 둘러싸는 외부도체와;
    상기 내부도체와 상기 외부도체 사이에 배치된 유전체와;
    상기 반도체 디바이스 및 상기 테스터 중 적어도 어느 하나를 상기 외부도체로부터 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키도록 상기 외부도체 외주면에 삽입된 적어도 하나의 외부탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 외부도체는 적어도 상기 유전체의 일부분을 둘러싸며,
    상기 외부탄성부재는 상기 외부도체의 양단에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  10. 동축 프로브에 있어서,
    반도체 디바이스에 접촉 가능한 상부 콘택트와, 상기 반도체 디바이스를 테스트하기 위한 테스터에 접촉 가능한 하부 콘택트와, 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트가 서로 멀어지도록 상기 상부 콘택트 및 상기 하부 콘택트 중 적어도 하나를 탄성바이어스 시키는 내부탄성부재를 포함하는 내부도체와;
    상기 반도체 디바이스 및 상기 테스터를 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키고 상기 내부도체를 둘러싸며 접지되는 전도성탄성부재와;
    상기 내부도체와 상기 전도성탄성부재 사이에 배치된 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  11. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 내부탄성부재는,
    상기 상부 콘택트를 상기 반도체 디바이스를 향해 탄성바이어스 시키는 제1내부탄성부재와;
    상기 하부 콘택트를 상기 테스터를 향해 탄성바이어스 시키는 제2내부탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 내부도체는,
    상기 상부 콘택트 및 상기 제1내부탄성부재를 수용하는 제1배럴과;
    상기 하부 콘택트 및 상기 제2내부탄성부재를 수용하며 상기 제1배럴과 전기적으로 연결된 제2배럴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 프로브.
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