WO2017188595A1 - 양분형 탐침 장치 - Google Patents

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WO2017188595A1
WO2017188595A1 PCT/KR2017/002772 KR2017002772W WO2017188595A1 WO 2017188595 A1 WO2017188595 A1 WO 2017188595A1 KR 2017002772 W KR2017002772 W KR 2017002772W WO 2017188595 A1 WO2017188595 A1 WO 2017188595A1
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plunger
barrel
elastic member
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elastic
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PCT/KR2017/002772
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정영배
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주식회사 아이에스시
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Definitions

  • the present invention relates to a nutrient probe, and more particularly, to a nutrient probe that can improve the test reliability by smoothing the electrical connection.
  • a test apparatus and a test socket having a plurality of contact probes have been used as a test apparatus for a wafer for a semiconductor package or an integrated circuit, between a test terminal of a semiconductor package or a wafer for test and a test terminal on the test circuit board side.
  • both end slide probes are used, which provide a necessary contact pressure and absorb shock at a contact position by providing an elastic member between contact portions at both ends.
  • the two-stage slide type probe is known to support a slidable head portion of a plunger in a barrel while interposing a compression coil spring between the plunger head portion and the barrel inner circumferential surface.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a nutrient probe device that can improve the inspection reliability.
  • an embodiment of the present invention is formed in a hollow cylinder shape, the barrel having both ends open to have a first opening and a second opening, the intermediate member disposed to be slidable along the inner peripheral surface of the barrel A first plunger disposed to protrude from the first opening along a longitudinal direction of the barrel, a second plunger disposed to protrude from the second opening along the longitudinal direction of the barrel, and a first plunger; And a first elastic member disposed between the intermediate members to elastically support the second elastic member and disposed between the second plunger and the intermediate member to elastically support the first elastic member.
  • An elastic support part protruding in a conical shape may be formed on one surface facing the first elastic member of the first plunger, and a first contact part may be formed on the opposite side of the first plunger to contact the terminal of the semiconductor package.
  • An elastic support portion protruding in a conical shape may be formed on one surface facing the second elastic member of the second plunger, and a second contact portion may be formed on the opposite side of the second plunger to contact a contact pad on the test board.
  • the first elastic member and the second elastic member may be coil springs.
  • the first elastic member and the second elastic member may have the same coil pitch.
  • the outer diameters of the first elastic member and the second elastic member may be smaller than the inner diameter of the barrel, and an insulating member may be formed on the surfaces of the first elastic member and the second elastic member.
  • the first elastic member and the second elastic member may each include elastic rubber.
  • the first opening portion and the second opening portion of the barrel may be formed with a sealing portion bent to be in close contact with the outer peripheral surface of the first plunger and the second plunger.
  • An outer diameter of a portion located inside the barrel of the first plunger and the second plunger may be larger than an inner diameter of the sealing portion.
  • An outer circumferential surface of the portion located inside the barrel of the first plunger is formed with an annular locking groove in the circumferential direction, and the barrel may have a locking protrusion protruding inward in the radial direction of the locking groove and inserted into the locking groove.
  • the locking protrusion may be formed by a roll caulking process.
  • the intermediate member may be made of a conductive member.
  • the transmission path is stable and the impedance on the transmission path can be minimized so as to transmit the high frequency electric signal without distortion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a nutrient probe according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a nutrient probe according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a nutrient probe according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a nutrient probe according to a first embodiment of the present invention.
  • the nutrient probe according to the first embodiment of the present invention includes a barrel 100, an intermediate member 200, a first plunger 210, a second plunger 220, and a first elastic member. 310 and the second elastic member 320 may be included.
  • the barrel 100 may have a hollow hollow shape, a cross-sectional shape may have a circular shape, and both ends of the barrel 100 in the longitudinal direction of the barrel 100 may be opened to have the first opening 101 and the second opening 102.
  • the sealing parts 100a and 100b are formed in the first opening 101 and the second opening 102 so that the first plunger 210 and the second plunger 220 which will be described later are not completely separated from the barrel 100. Can be.
  • the sealing parts 100a and 100b which are bent to wrap the ends of the first opening 101 and the second opening 102 in contact with the exposed outer peripheral surfaces of the first plunger 210 and the second plunger 220 are wrapped. Can be formed.
  • the diameters of the large diameter parts 210b and 220b positioned inside the barrel 100 of the first plunger 210 and the second plunger 220 are outside the barrel 100 based on the sealing parts 100a and 100b. Since the first plunger 210 and the second plunger 220 are moved out of the barrel 100 in the longitudinal direction inside the barrel 100 by being formed larger than the diameters of the small diameter portions 210c and 220c positioned, You can prevent it.
  • the barrel 100 may be formed of a metal material having electrical conductivity.
  • a metal sheet having electrical conductivity may have a predetermined stretchability, a material having excellent elasticity and strength through heat treatment, and a low electrical resistance.
  • beryllium copper 25 alloy ASTM C17200 may be applied, but is not limited to any material that satisfies the mechanical and electrical properties can be applied.
  • each of the first plunger 210 and the second plunger 220 may be formed with first and second contact portions 210d and 220d that may be electrically connected to each other.
  • the intermediate member 200 may be disposed between the first plunger 210 and the second plunger 220. That is, the first plunger 210, the intermediate member 200, and the second plunger 220 are disposed in series along the longitudinal direction of the barrel 100 to enable electrical connection between the electrode and the pad of the object to be inspected. .
  • the intermediate member 200 is disposed to be slidable in contact with the inner circumferential surface of the barrel 100, but the first elastic member 310 and the second elastic member, which will be described later, are described at both ends along the longitudinal direction of the intermediate member 200.
  • Elastic supports 201 and 202 for stably supporting the elastic member 320 may be formed, respectively.
  • both ends of the first and second elastic members 310 and 320 have a conical shape protruding toward the side, but a part of each of the elastic members may be inserted into and seated in the hollow portion. If the shape is applicable, so is not limited thereto.
  • the intermediate member 200 may be made of a conductive member. At this time, since the intermediate member 200 is arranged to be slidably in contact with the inner circumferential surface of the barrel 100, in this case, electrical connection is also made between the barrel 100 and the intermediate member 200.
  • the first plunger 210, the second plunger 220, and the intermediate member 200 may all be coaxial with the barrel 100.
  • the first contact portion 210d exposed from the barrel 100 of the first plunger 210 and the second contact portion 220d exposed from the barrel 100 of the second plunger 220 are respectively the electrodes of the inspection target. And contact with the pad at an appropriate contact pressure.
  • the first contact portion 210d of the first plunger 210 may mean a portion that contacts the terminal 11 of the semiconductor package 10 to be inspected.
  • the second contact portion 220d of the second plunger 220 may mean a portion that contacts the contact pad 21 of the test board 20.
  • the first contact portion 210d formed on the top surface of the first plunger 210 and the second contact portion 220d formed on the bottom surface of the second plunger 220 may be in direct contact with the terminal and the contact pad, respectively.
  • it can be formed in various shapes for ensuring mutual contact area with a terminal or a contact pad.
  • the center portion can be formed in the form of a crown to easily wrap the terminal, and the periphery thereof protrudes, and in the case of contacting the contact pad of the test board, it protrudes in the dome shape. Can be formed.
  • the first contact portion 210d and the second contact portion 220d are preferably made of a conductive material having excellent hardness in order to maintain stable electrical contact with the terminals or pads of the test substrate even when repeatedly contacted with a test target such as a semiconductor package. Do.
  • the first elastic member 310 disposed between the first plunger 210 and the intermediate member 200 may be a compression coil spring.
  • a first elastic support 210a protruding in a conical shape may be formed on one surface facing the first elastic member 310 of the first plunger 210.
  • the first elastic support 210a may be applied to any shape that can be partially inserted into the hollow portion of the first elastic member 310 so that one end of the first elastic member 310 can be stably supported. It doesn't work.
  • a second elastic support portion 220a protruding in a conical shape may be formed on one surface facing the second elastic member 320 of the second plunger 220.
  • the second elastic support portion 220a of the second plunger 220 may be stably supported by being coupled to the hollow portion of the second elastic member 320.
  • the first elastic member 310 and the second elastic member 320 may be formed to have the same coil pitch.
  • the first elastic member 310 and the second elastic member 320 are formed in the same coil pitch so that the mutual reciprocating movement distance is the same.
  • the intermediate member 200 is not disposed between the total length of the barrel 100 due to the assembly tolerance or the design, the mutual reciprocating distance between the first elastic member 310 and the second elastic member 320 is achieved.
  • the coil pitch of each other may be different because is to be changed.
  • the outer diameters of the first elastic member 310 and the second elastic member 320 are smaller than the inner diameter of the barrel 100, and the surfaces of the first elastic member 310 and the second elastic member 320 are insulated from each other. Member (not shown) may be further included.
  • the insulating member may be formed on the surfaces of the first elastic member 310 and the second elastic member 320 by a method such as attachment, deposition, or coating.
  • the first plunger 210, the second plunger 220, and the intermediate member 200 are not disposed in series on the coaxial shaft due to a tolerance higher than necessary, the first plunger 210 and the second plunger 220 ) And the intermediate member 200 may not stably move along the axial direction while maintaining a constant clearance from the inner circumferential surface of the barrel 100, so that impedance may be generated even when irregular contact with the inner circumferential surface of the barrel 100 occurs. Proper assembly tolerances are required.
  • the external terminals 11 of the semiconductor package 10 are spaced apart from each other on the upper side of the barrel 100 for inspecting the semiconductor package, and the contact pads of the test board 20 below the barrel 100. 21 may be located.
  • the external terminal 11 of the semiconductor package 10 and the contact pads 21 of the test board 20 are connected to the first plunger 210 of the barrel 100 and the semiconductor package 10 as shown in FIG. 3.
  • the external terminals 11 of the semiconductor package contact the first contact portion 210d of the first plunger 210 and the second contact portion of the second plunger 220.
  • the contact pads 21 of the test board 20 are in contact with 220d.
  • the first plunger 210 and the second plunger 220 are elastically supported by the first elastic member 310 and the second elastic member 320 in the barrel 100 so as to absorb the impact at the time of contact.
  • the semiconductor package 10 and the test board 20 are electrically connected to each other.
  • the signal connection is made.
  • electrical connection is also made between the barrel 100 and the intermediate member 200.
  • the first elastic member 310 and the second elastic member 320 can be formed by the intermediate member 200 to have a short length, respectively, in terms of stability of the spring, durability, and increase in the compression range of the probe. effective.
  • the transmission path is stable so that the high frequency electric signal can be transmitted without distortion, and the impedance on the transmission path can be minimized.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a nutrient probe according to a second embodiment of the present invention.
  • the nutrient probe according to the second embodiment of the present invention differs in that the first elastic member and the second elastic member are made of non-conductive rubber. Since all are the same, duplicate descriptions are omitted.
  • a first elastic rubber 410 is disposed between the first plunger 230 and the intermediate member 400 in the barrel 100, and between the second plunger 240 and the intermediate member 400.
  • the second elastic rubber 420 may be disposed.
  • the first elastic rubber 410 and the second elastic rubber 420 may be formed in a cylindrical shape in the same manner as the cross-sectional shape of the barrel 100, it is formed to have a diameter smaller than the inner diameter of the barrel 100.
  • first elastic rubber 410 may be in surface contact with one surface of the first plunger 230, and the other end may be in contact with one surface of the intermediate member 400.
  • second elastic rubber 420 is in surface contact with one surface of the second plunger 240, and the other end is disposed in contact with one surface of the intermediate member 400 so that the first plunger 230 and the second plunger ( The 240 may slide while being elastically supported by the first elastic rubber 410 and the second elastic rubber 420 along the longitudinal direction in the barrel 100.
  • the first elastic rubber 410 is disposed between the first plunger 230 and the intermediate member 400
  • the second elastic rubber 420 is disposed between the second plunger 240 and the intermediate member 400.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a nutrient probe according to a third embodiment of the present invention.
  • a pair of plungers are elastically supported by the compression coil spring, Any one of the pair of plungers is formed to be fixed relative to the barrel, in the case of Figure 6 (b) is different in that the elastic rubber is applied in place of the compression coil spring in the configuration of Figure 6 (a), Since each other structure is the same, the overlapping description is abbreviate
  • the plunger fixed to the barrel of the pair of plungers is defined as the third plunger 250 and the other plunger is defined as the fourth plunger 260.
  • the third plunger 250 may be fixed by various means between the outer circumferential surface of the third plunger 250 and the inner circumferential surface of the barrel 100 so as to be fixed with respect to the inner circumferential surface of the barrel 100.
  • the outer circumferential surface of the third plunger 250 may be tightly coupled or snap-fitted to the inner circumferential surface of the barrel 100.
  • an annular locking groove 250g is formed on the outer circumferential surface of the third plunger 250, and a roll-caulking process is carried out from the outer surface of the barrel 100 to the radially inner side of the locking groove 250g.
  • the locking protrusion 100c may be formed on the outer circumferential surface of the barrel 100 by the roll caulking process so as to protrude radially inward of the locking groove 250g and be inserted into the locking groove 250g.
  • the method of fixing the third plunger 250 to the inner circumferential surface of the barrel 100 is not limited thereto because it may be performed in various ways.

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Abstract

본 발명은 중공 실린더 형상으로 형성되고, 제1 개구부와 제2 개구부를 갖도록 양단이 개방되는 배럴, 상기 배럴의 내주면을 따라 슬라이딩 가능하도록 배치되는 중간 부재, 상기 배럴의 길이 방향을 따라 상기 제1 개구부로부터 일부가 돌출되도록 배치되는 제1 플런저, 상기 배럴의 길이 방향을 따라 상기 제2 개구부로부터 일부가 돌출되도록 배치되는 제2 플런저, 상기 제1 플런저와 상기 중간 부재의 사이에 배치되어 탄성 지지하는 제1 탄성 부재 및 상기 제2 플런저와 상기 중간 부재 사이에 배치되어 탄성 지지하는 제2 탄성 부재를 포함하는 양분형 탐침 장치를 제공한다.

Description

양분형 탐침 장치
본 발명은 양분형 탐침 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기적 연결을 원활하게 함으로써 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있는 양분형 탐침 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 패키지 또는 집적 회로를 위한 웨이퍼의 시험 장치에는 테스트를 위한 반도체 패키지나 웨이퍼의 접속 단자와 테스트 회로 기판 측의 접속 단자 사이에 복수의 컨택트 프로브를 구비한 시험용 장치 및 검사용 소켓이 사용되고 있고, 특히 상기 컨택트 프로브에는 양단의 접촉부 사이에 탄성 부재를 설치함으로써 필요한 접촉압 부여 및 접촉 위치의 충격 흡수가 가능하게 하는 양단 슬라이드형 프로브(probe)가 사용되고 있다.
상기와 같은 양단 슬라이드형 프로브는 일 예로, 배럴(barrel) 내의 플런저(plunger) 중 헤드 부분을 슬라이드 가능하도록 지지함과 동시에 플런저 헤드 부분과 배럴 내주면 사이에 압축 코일 스프링을 개재시키는 구성이 공지되어 있다.
하지만, 종래의 양단 슬라이드형 프로브는 전기적 접촉 부재인 플런저 및 배럴이 배럴과 동일 직선 상에 배치되어 전기적 연결을 원활하게 하여야 함에도 불구하고, 플런저로부터 전달되는 전기신호가 상기 압축 코일 스프링으로 일부 전달되거나, 플런저를 경유하여 배럴로 전달되는 전기 신호가 배럴의 축 길이만큼 통과하는 과정에서 많은 임피던스(impedance) 성분이 발생되어 전기 신호의 손실 및 왜곡이 발생되므로 검사 신뢰도가 감소한다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있는 양분형 탐침 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 중공 실린더 형상으로 형성되고, 제1 개구부와 제2 개구부를 갖도록 양단이 개방되는 배럴, 상기 배럴의 내주면을 따라 슬라이딩 가능하도록 배치되는 중간 부재, 상기 배럴의 길이 방향을 따라 상기 제1 개구부로부터 일부가 돌출되도록 배치되는 제1 플런저, 상기 배럴의 길이 방향을 따라 상기 제2 개구부로부터 일부가 돌출되도록 배치되는 제2 플런저, 상기 제1 플런저와 상기 중간 부재의 사이에 배치되어 탄성 지지하는 제1 탄성 부재 및 상기 제2 플런저와 상기 중간 부재 사이에 배치되어 탄성 지지하는 제2 탄성 부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 플런저의 제1 탄성 부재와 마주보는 일면에는 원추 형상으로 돌출되는 탄성 지지부가 형성되고, 반대측면에는 반도체 패키지의 단자에 접촉하는 제1 접촉부가 형성될 수 있다.
상기 제2 플런저의 제2 탄성 부재와 마주보는 일면에는 원추 형상으로 돌출되는 탄성 지지부가 형성되고, 반대측면에는 테스트 보드 상에 위치하는 컨택트 패드에 접촉하는 제2 접촉부가 형성될 수 있다.
상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재는 코일 스프링일 수 있다.
상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재는 동일한 코일 피치를 가질 수 있다.
상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재의 외경은 상기 배럴의 내경보다 작게 형성되고, 상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재의 표면에는 절연 부재가 형성될 수 있다.
상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재는 각각 탄성 고무를 포함할 수 있다.
상기 배럴의 제1 개구부 및 제2 개구부에는 상기 제1 플런저와 제2 플런저의 외주면에 밀착되도록 절곡된 실링부가 형성될 수 있다.
상기 제1 플런저와 제2 플런저의 상기 배럴 내부에 위치하는 부분의 외경은 상기 실링부의 내경보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1 플런저의 배럴 내부에 위치하는 부분의 외주면에는 원주 방향으로 환형의 걸림홈이 형성되고, 상기 배럴에는 상기 걸림홈의 반경 방향 내측으로 돌출되어 상기 걸림홈에 삽입되는 걸림 돌기가 형성될 수 있다.
상기 걸림 돌기는 롤코킹 공정으로 형성될 수 있다.
상기 중간 부재는 도전성 부재로 이루어질 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 양분형 탐침 장치는 고주파 전기 신호를 왜곡 없이 전달할 수 있도록 전달 경로가 안정적이고, 전달 경로 상의 임피던스가 최소화될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 작동 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 양분형 탐침 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 양분형 탐침 장치는 배럴(100), 중간 부재(200), 제1 플런저(210), 제2 플런저(220), 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)를 포함할 수 있다.
배럴(100)은 내부가 빈 중공 형상이고, 횡단면 형상이 원형으로 형성될 수 있으며, 배럴(100)의 길이 방향을 따른 양단이 개방되어 제1 개구부(101)와 제2 개구부(102)를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 제1 개구부(101)와 제2 개구부(102)에는 후술하는 제1 플런저(210)와 제2 플런저(220)가 배럴(100)로부터 완전히 이탈되지 않도록 실링부(100a, 100b)가 형성될 수 있다.
즉, 제1 개구부(101) 및 제2 개구부(102)의 단부를 제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)의 노출된 외주면에 접촉하여 감싸도록 절곡시킨 실링부(100a, 100b)가 형성될 수 있다. 이때 제1 플런저(210)와 제2 플런저(220)의 배럴(100) 내부에 위치하는 대경부(210b, 220b)의 직경은 실링부(100a, 100b)를 기준으로 배럴(100)의 외부에 위치하는 소경부(210c, 220c)의 직경보다 크게 형성됨으로써 제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)가 배럴(100)의 내부에서 길이 방향으로 이동하는 중에 배럴(100)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
배럴(100)은 전기 전도성을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 전기 전도성이 있는 금속 판재로 소정의 연신성이 있고, 열처리를 통하여 탄성 및 강도가 우수하고, 전기적 저항이 낮은 재질이 적용될 수 있다. 특히 베릴륨 동 25 합금 ASTM C17200 등이 적용될 수 있으나, 기계적, 전기적 물성을 만족하는 어떠한 소재도 적용될 수 있으므로 이에 한정되지 않는다.
제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)의 각각의 일단에는 전기적 연결이 가능한 제1, 2접촉부(210d, 220d)가 형성될 수 있다. 또한, 제1 플런저(210)와 제2 플런저(220)의 사이에 중간 부재(200)가 배치될 수 있다. 즉 배럴(100)의 내부에서 길이 방향을 따라 제1 플런저(210), 중간 부재(200) 및 제2 플런저(220)가 직렬로 배치되어 피검사 대상물의 전극 및 패드 간의 전기적 연결이 가능하도록 한다.
구체적으로, 중간 부재(200)는 배럴(100)의 내주면에 접촉된 상태로 슬라이딩 가능하도록 배치되되, 중간 부재(200)의 길이 방향을 따른 양단에는 후술하는 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)를 안정적으로 지지하기 위한 탄성 지지부(201, 202)가 각각 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 양단이 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320) 측을 향하여 원추형상으로 돌출된 형상을 나타내고 있으나, 각각의 탄성 부재의 중공 부분에 일부가 삽입되어 안착될 수 있는 형상이라면 적용 가능하므로 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 있어서, 중간 부재(200)는 도전성 부재로 이루어질 수 있다. 이때, 중간 부재(200)가 배럴(100)의 내주면에 접촉된 상태로 슬라이딩 가능하도록 배치되기 때문에, 이 경우 배럴(100) 및 중간 부재(200) 사이에서도 전기적 연결이 이루어지게 된다.
제1 플런저(210), 제2 플런저(220) 및 중간 부재(200)는 모두 배럴(100)과 동축 상에 배치될 수 있다. 이때, 제1 플런저(210)의 배럴(100)로부터 노출된 제1 접촉부(210d) 및 제2 플런저(220)의 배럴(100)로부터 노출된 제2 접촉부(220d)가 각각 피검사 대상물의 전극 및 패드와 적절한 접촉 압력으로 접촉되도록 한다.
제1 플런저(210)의 제1 접촉부(210d)는 피검사 대상물의 반도체 패키지(10)의 단자(11)에 접촉하는 부분을 의미할 수 있다. 그리고, 제2 플런저(220)의 제2 접촉부(220d)는 테스트 보드(20)의 컨택트 패드(21)에 접촉하는 부분을 의미할 수 있다.
다시 말해, 제1 플런저(210)의 상단면에 형성되는 제1 접촉부(210d) 및 제2 플런저(220)의 하단면에 형성되는 제2 접촉부(220d)는 각각 단자 및 컨택트 패드 등에 직접 접촉되는 부분으로서, 단자 또는 컨택트 패드 등과의 상호 접촉 면적을 확보하기 위한 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 반도체 패키지의 단자에 접촉하는 경우에는 단자를 감싸기 용이하도록 중앙부가 움푹 패고, 그 주변부가 돌출되는 크라운 형상으로 형성될 수 있고, 테스트 보드의 컨택트 패드에 접촉하는 경우에는 돔 형상으로 돌출 형성될 수 있다.
제1 접촉부(210d) 및 제2 접촉부(220d)는 반도체 패키지 등과 같은 피검사 대상물과 반복적으로 접촉되더라도 테스트 기판의 단자 또는 패드와 안정적인 전기 접촉을 유지하기 위하여 우수한 경도의 도전 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.
제1 플런저(210)와 중간 부재(200)의 사이에 배치되는 제1 탄성 부재(310)는 압축 코일 스프링일 수 있다.
제1 탄성 부재(310)가 압축 코일 스프링인 경우 제1 플런저(210)의 제1 탄성 부재(310)와 마주보는 일면에는 원추 형상으로 돌출되는 제1 탄성 지지부(210a)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 탄성 지지부(210a)는 제1 탄성 부재(310)의 일단이 안정적으로 지지될 수 있도록 제1 탄성 부재(310)의 중공 부분으로 일부 삽입될 수 있는 어떠한 형상이든 적용될 수 있으므로 이에 한정되지 않는다.
마찬가지로, 제2 탄성 부재(320)가 압축 코일 스프링인 경우, 제2 플런저(220)의 제2 탄성 부재(320)와 마주보는 일면에는 원추 형상으로 돌출되는 제2 탄성 지지부(220a)가 형성될 수 있으며, 제2 플런저(220)의 제2 탄성 지지부(220a)가 제2 탄성 부재(320)의 중공 부분에 결합됨으로써 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)는 동일한 코일 피치(pitch)를 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 중간 부재(200)가 배럴(100) 총 길이의 중간에 배치되는 경우에는 제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)가 동일한 코일 피치로 형성되어서 상호 왕복 이동 거리가 동일하도록 하는 것이 바람직하지만, 중간 부재(200)가 조립 공차 또는 설계 상 배럴(100) 총 길이의 중간에 배치되지 않는 경우에는 제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)의 상호 왕복이동 거리가 변동되어야 하므로 상호의 코일 피치가 달라질 수도 있다.
제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)의 외경은 배럴(100)의 내경보다 작게 형성되고, 제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)의 각각의 표면에는 절연 부재(미도시)가 더 포함될 수 있다. 절연 부재는 제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)의 표면에 부착, 증착 또는 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.
이와 같이 제1 탄성 부재(310)와 제2 탄성 부재(320)의 표면에 절연 부재가 형성되면 배럴(100)을 통하여 전달되는 전기적 신호가 불필요하게 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)로 전달되어 임피던스가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 제1 플런저(210), 제2 플런저(220) 및 중간 부재(200)의 조립 시 필요 이상의 공차에 의해 동축 상에 직렬로 배치되지 않는 경우 제1 플런저(210), 제2 플런저(220) 및 중간 부재(200)가 배럴(100)의 내주면으로부터 일정한 틈새를 유지한 상태로 안정적으로 축 방향을 따라 이동되지 못하여 배럴(100)의 내주면과의 불규칙한 접촉이 발생되어도 임피던스가 발생될 수 있으므로, 적절한 조립 공차가 요구된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 작동 과정을 도면을 참조하여 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 작동 과정을 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이 반도체 패키지 검사를 위하여 배럴(100)의 상측에는 반도체 패키지(10)의 외부 단자(11)들이 이격되어 위치하고, 배럴(100)의 하측에는 테스트 보드(20)의 컨택트 패드(21)가 위치할 수 있다.
이후, 도 3에 도시한 바와 같이 반도체 패키지 검사를 위하여 반도체 패키지(10)의 외부 단자(11) 및 테스트 보드(20)의 컨택트 패드(21)를 배럴(100)의 제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)를 향하여 샌드위치(sandwich)시키면, 반도체 패키지의 외부 단자(11)들이 제1 플런저(210)의 제1 접촉부(210d)에 접촉되고, 제2 플런저(220)의 제2 접촉부(220d)에 테스트 보드(20)의 컨택트 패드(21)가 각각 접촉된다.
이때, 배럴(100) 내부의 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)에 의해 제1 플런저(210)와 제2 플런저(220)가 탄성 지지되도록 함으로써 접촉 시의 충격을 흡수하게 될 뿐만 아니라 외부 단자(11) 및 컨택트 패드(21)에 충분한 접촉압을 제공하게 되며, 도 4에 도시한 바와 같이 반도체 패키지(10)와 테스트 보드(20)가 전기적으로 연결되어 화살표를 따라 전기 신호의 연결이 이루어지게 된다. 특히, 앞서 설명한 바와 같이 중간 부재(200)가 도전성 부재로 이루어질 경우, 배럴(100) 및 중간 부재(200) 사이에서도 전기적 연결이 이루어지게 된다.
한편, 배럴(100)의 상단에 압력이 가해져서 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)가 압축되는 과정에서 제1 탄성 부재(310) 또는 제2 탄성 부재(320)에 휨이 발생되더라도 중간 부재(200)의 외주면이 배럴(100)의 내주면에 밀착된 상태로 슬라이딩되기 때문에 중간 부재(200)를 통한 배럴(100)과 평행을 유지하므로 안정적인 전기적 연결을 확보할 수 있게 된다.
또한, 종래와 같이 배럴(100) 전체 길이에 상응하는 길이의 플런저 및 탄성 부재를 형성하는 경우와 비교하여 볼 때, 제1 플런저(210) 및 제2 플런저(220)로 양분되는 구성이므로 소정의 조립 공차가 발생하더라도 중간 부재(200)에 의하여 제1 탄성 부재(310) 및 제2 탄성 부재(320)를 각각 짧은 길이로 형성 가능하므로 스프링의 안정성, 내구성 및 탐침 장치의 압축 범위의 증대 측면에서 효과적이다.
따라서, 고주파 전기 신호를 왜곡 없이 전달할 수 있도록 전달 경로가 안정적이고, 전달 경로 상의 임피던스가 최소화될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 양분형 탐침 장치는 제1 실시예에 따른 구성과 비교하여 볼 때, 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 비도전성 고무로 이루어지는 점이 상이하고, 그 외의 구성은 모두 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면 배럴(100) 내부에는 제1 플런저(230)와 중간 부재(400) 사이에 제1 탄성 고무(410)가 배치되고, 제2 플런저(240)와 중간 부재(400) 사이에는 제2 탄성 고무(420)가 배치될 수 있다. 제1 탄성 고무(410)와 제2 탄성 고무(420)는 배럴(100)의 단면 형상과 동일하게 원기둥 형상으로 형성될 수 있고, 배럴(100)의 내경보다 작은 지름을 갖도록 형성된다.
또한, 제1 탄성 고무(410)의 일단은 제1 플런저(230)의 일면과 면접촉하고, 타단은 중간 부재(400)의 일면에 접촉하도록 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 탄성 고무(420)의 일단은 제2 플런저(240)의 일면과 면접촉하고, 타단은 중간 부재(400)의 일면에 접촉하도록 배치됨으로써 제1 플런저(230)와 제2 플런저(240)가 배럴(100) 내부에서 길이 방향을 따라 제1 탄성 고무(410)와 제2 탄성 고무(420)에 의해 탄성 지지되면서 슬라이딩되도록 한다.
이와 같이 제1 플런저(230)와 중간 부재(400) 사이에 제1 탄성 고무(410)가 배치되고, 제2 플런저(240)와 중간 부재(400) 사이에 제2 탄성 고무(420)가 배치되면, 제1 플런저(230) 및 제2 플런저(240)의 각각의 접촉부(230d, 240d)를 통하여 전기적 연결이 이루어지는 과정에서 도 4에서 도시한 제1 실시예와 동일한 도통 경로를 이루게 된다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 양분형 탐침 장치의 단면도이다.
도 6의 (a)의 경우, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양분형 탐침 장치를 제1 실시예에 따른 구성과 비교하여 볼 때, 한 쌍의 플런저가 압축 코일 스프링에 의해 탄성 지지되되, 상기 한 쌍의 플런저 중 어느 하나가 배럴에 대하여 고정되도록 형성되는 점이 상이하고, 도 6의 (b)의 경우 도 6의 (a) 구성에서 압축 코일 스프링 대신 탄성 고무가 적용되는 점에서 상이하며, 각각 그 외의 구성은 모두 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
이하, 한 쌍의 플런저 중 배럴에 고정된 플런저를 제3 플런저(250)로 정의하고, 다른 하나의 플런저를 제4 플런저(260)로 정의한다.
제3 플런저(250)는 배럴(100) 내주면에 대하여 고정될 수 있도록 제3 플런저(250)의 외주면과 배럴(100)의 내주면 사이의 다양한 수단에 의해 고정될 수 있다.
예를 들면 제3 플런저(250)의 외주면이 배럴(100)의 내주면에 억지끼움 결합되거나 스냅핏(snap-fit) 결합될 수도 있다.
본 실시예에서는 제3 플런저(250)의 외주면에 환형의 걸림홈(250g)이 형성되고, 배럴(100)의 외측면으로부터 걸림홈(250g)의 반경 방향 내측으로 롤코킹(roll-caulking) 공정을 수행하는 것을 일 예로서 도시하고 있다. 즉, 롤코킹 공정에 의해 배럴(100)의 외주면에는 걸림홈(250g)의 반경 방향 내측으로 돌출되어 걸림홈(250g)에 삽입되는 걸림 돌기(100c)가 형성될 수 있다. 제3 플런저(250)를 배럴(100)의 내주면에 고정시키는 방법은 다양한 방법으로도 가능하므로 이에 한정되지 않는다.
따라서, 제3 플런저(250)의 접촉부(250d) 및 제4 플런저(260)의 접촉부(260d)에 전술한 바와 같은 단자 및 패드가 접촉된 상태로 압축 방향을 따라 가압되면 제3 플런저(250)는 고정된 상태에서, 제4 플런저(260)가 중간 부재(200)를 도면에서 상측으로 가압하므로 중간 부재(200)가 슬라이딩된다. 이때, 중간 부재(200)가 상측으로 이동함으로써 제1 탄성 부재(310)가 상측으로 압축되며 배럴(100)의 길이 방향을 따라 전기적 연결이 이루어지게 된다.
도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 사용된 압축 코일 스프링 대신 탄성 고무(510, 520)를 사용함으로써 각각의 플런저에 대하여 탄성 지지가 가능함과 동시에, 배럴(100)을 통하여 전달되는 전기 신호가 불필요하게 전달되어 손실되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
<부호의 설명>
100: 배럴
200: 중간 부재
210: 제1 플런저
220: 제2 플런저
310: 제1 탄성 부재
320: 제2 탄성 부재

Claims (12)

  1. 중공 실린더 형상으로 형성되고, 제1 개구부와 제2 개구부를 갖도록 양단이 개방되는 배럴;
    상기 배럴의 내주면을 따라 슬라이딩 가능하도록 배치되는 중간 부재;
    상기 배럴의 길이 방향을 따라 상기 제1 개구부로부터 일부가 돌출되도록 배치되는 제1 플런저;
    상기 배럴의 길이 방향을 따라 상기 제2 개구부로부터 일부가 돌출되도록 배치되는 제2 플런저;
    상기 제1 플런저와 상기 중간 부재의 사이에 배치되어 탄성 지지하는 제1 탄성 부재; 및
    상기 제2 플런저와 상기 중간 부재 사이에 배치되어 탄성 지지하는 제2 탄성 부재를 포함하는 양분형 탐침 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 제1 탄성 부재와 마주보는 일면에는 원추 형상으로 돌출되는 탄성 지지부가 형성되고, 반대측면에는 반도체 패키지의 단자에 접촉하는 제1 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플런저의 제2 탄성 부재와 마주보는 일면에는 원추 형상으로 돌출되는 탄성 지지부가 형성되고, 반대측면에는 테스트 보드 상에 위치하는 컨택트 패드에 접촉하는 제2 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재는 동일한 코일 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재의 외경은 상기 배럴의 내경보다 작게 형성되고, 상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재의 표면에는 절연 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 제2 탄성 부재는 각각 탄성 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배럴의 제1 개구부 및 제2 개구부에는 상기 제1 플런저와 제2 플런저의 외주면에 밀착되도록 절곡된 실링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 플런저와 제2 플런저의 상기 배럴 내부에 위치하는 부분의 외경은 상기 실링부의 내경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 배럴 내부에 위치하는 부분의 외주면에는 원주 방향으로 환형의 걸림홈이 형성되고, 상기 배럴에는 상기 걸림홈의 반경 방향 내측으로 돌출되어 상기 걸림홈에 삽입되는 걸림 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 걸림 돌기는 롤코킹 공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 중간 부재는 도전성 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양분형 탐침 장치.
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