WO2023080533A1 - 테스트 소켓 - Google Patents

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WO2023080533A1
WO2023080533A1 PCT/KR2022/016505 KR2022016505W WO2023080533A1 WO 2023080533 A1 WO2023080533 A1 WO 2023080533A1 KR 2022016505 W KR2022016505 W KR 2022016505W WO 2023080533 A1 WO2023080533 A1 WO 2023080533A1
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spiral
contact
test
contactor
contact portion
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PCT/KR2022/016505
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English (en)
French (fr)
Inventor
김동일
송병창
구철회
김원우
심윤희
허진향
오태승
김용기
함주원
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주식회사 에이엠에스티
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Publication date
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    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G01R1/0433—Sockets for IC's or transistors
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    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2863—Contacting devices, e.g. sockets, burn-in boards or mounting fixtures

Definitions

  • the present invention relates to a test socket disposed between a test object and a test device to perform an electrical test on the test object.
  • an integrated circuit (IC) chip performs various processing functions, and a plurality of input/output terminals are provided to perform these processing functions.
  • an integrated circuit chip is formed in a BGA (BALL GRID ARRAY) package type, etc.
  • BGA BALL GRID ARRAY
  • a plurality of electrode terminals are formed at regular intervals in the horizontal and vertical directions on the lower surface of the package, and the electrode terminals are connected to the printed circuit board. It is composed of a ball shape for electrical or mechanical contact.
  • Such an integrated circuit chip device is subjected to an electrical characteristic test and a burn-in test in order to confirm the reliability of the product before shipment, and a test socket is required to perform these tests.
  • the electrical characteristics test is for testing electrical characteristics such as input/output characteristics, pulse characteristics, processing performance characteristics, and noise tolerance by connecting all input/output terminals of the integrated circuit with a predetermined test signal generating circuit
  • the burn-in test is for electrical characteristics. This is to test whether a defect occurs for a certain period of time by applying a voltage higher than the rated voltage to the integrated circuit chip device that has passed the test at a temperature higher than the normal operating environment.
  • the test process was performed using a pogo pin type test socket, but contact failure may occur between the ball terminal of the semiconductor device and the pogo pin, and the ball terminal of the BGA type device package is misaligned. There is a problem that the ball terminal or the probe is easily damaged as it is abnormally contacted with the probe by force or force.
  • the test process was performed using a vertical spring pin type test socket.
  • the length of the pin is long, so that the electrical characteristics (in particular, corresponding to the frequency) characteristics) is not good.
  • plastic deformation is highly likely to occur in the pin due to the compression mechanism of the spring.
  • the present invention is to solve the above problems, and to provide a test socket capable of responding to a small pitch and having excellent electrical characteristics.
  • the present invention is intended to provide a test socket having a low probability of occurrence of breakage even in repeated use.
  • a test socket disposed between the test device and the test object and electrically connecting the connection pad of the test device and the test object.
  • the test socket includes a contactor electrically connected to the test object; A frame having a height equal to or lower than that of the contactor and having a mounting space having a shape corresponding to the shape of the contactor, wherein the contactor includes: a first contact portion contacting the test object; a second contact portion contacting the connection pad of the test device; A body portion having a spiral structure extending vertically between the first contact portion and the second contact portion, wherein the body portion includes a plurality of connecting members electrically connecting the first contact portion, the body portion, and the second contact portion.
  • the contactor includes: a first contact portion contacting the test object; a second contact portion contacting the connection pad of the test device; A body portion having a spiral structure extending vertically between the first contact portion and the second contact portion, wherein the body portion includes a plurality of connecting members electrically connecting the first contact portion, the body portion, and the
  • At least one layer of spiral plates of the body portion is stacked by the connection member, and the spiral plate of one layer includes a central portion; It may include at least one spiral part spirally wound from the center.
  • the plurality of connection members are applied to the stacking of the spiral plates, the connection of the body part and the first contact part, and the connection of the body part and the second contact part, and the central columnar connection member and The outer columnar connecting members may be arranged to cross each other layer by layer.
  • the body portion, spiral plates having the same phase as each other may be stacked.
  • the body portion may be stacked such that at least one pair of spiral plates among the stacked spiral plates form a mirror image relationship with each other.
  • the contactor may further include a casing formed to surround an outer surface of the body part.
  • the height of the casing may be formed to be the same as the height of the frame.
  • the lower surface of the casing may be integrally provided with the second contact portion.
  • the casing may further include an insulating layer disposed along an inner circumference of the casing.
  • the body part includes one or more structures extending in a vertical direction between the first contact part and the second contact part, and the structure includes: a contact plate made of a conductive material; a pair of spiral plates connected to the contact plate; a pair of outer columnar connecting members connecting the pair of spiral plates; and a pair of central columnar connection members connected to a lower surface of the contact plate and a lower surface of the lower spiral plate of the pair of spiral plates.
  • the height of the contactor can be minimized by applying a helical spring, and the signal transmission path is shortened as the height is minimized, so that a test socket having excellent electrical characteristics (low resistance, reduced signal loss) can be obtained.
  • the spiral spring has a bent arm (helical part) connecting the center and the outer portion, and the elastic characteristics of the spiral spring are formed by a mechanism in which the bent arm is partially stretched when pressure is applied to the top and bottom of the spiral spring. Therefore, it is possible to reduce the possibility of plastic deformation due to an elastic mechanism different from that of the conventional vertical spring pin type test socket, and the stress applied to the helical spring can be further reduced by applying a mirror image structure.
  • test socket it can be manufactured in a continuous process by applying the MEMS process and the plating process, and a plurality of contactors can be manufactured simultaneously.
  • FIG. 1 to 3 show a test socket according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows a contactor according to a first embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 show the spiral plate of FIG. 4 .
  • FIG. 7 shows a contactor according to a first modified example of FIG. 4 .
  • FIG. 8 shows a contactor according to a second modified example of FIG. 4 .
  • FIG. 14 shows a contactor according to a third modified example of FIG. 4 .
  • FIG. 15 shows a contactor according to a fourth modified example of FIG. 4 .
  • FIG. 16 shows a structure constructed according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 shows an example in which the structures of FIG. 16 are stacked.
  • the test socket In electrical inspection of semiconductor devices (or semiconductor devices) such as semiconductor integrated circuit devices such as package ICs and MCMs and wafers on which integrated circuits are formed, the test socket connects the connection terminal (eg, solder ball) of the semiconductor device to be inspected, and the test device. In order to electrically connect the connection terminals (eg, pads) of the semiconductor device to each other, it is disposed between the semiconductor element and the inspection device. When testing of the test object is performed, pressure from the test device and the test object may be applied to the test socket.
  • connection terminal eg, solder ball
  • the test socket may perform an electrical test by electrically connecting a pad of the test device and the semiconductor device between the semiconductor device and the test device.
  • FIGS. 1 to 3 are diagrams illustrating a test socket 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the test socket 100 connects the connection pad P of the test device and the external connection terminal B of the test object D device. It includes a contactor 1 that is electrically connected and a frame 2 made of an insulating material that includes a mounting space having a shape corresponding to the shape of the contactor 1 and accommodating a plurality of contactors 1 . 1 to 3, the contactor 1 is shown in a form including a casing surrounding the pin, but the casing may be omitted if necessary.
  • a plurality of contactors 1 are formed on the frame 2, and are electrically connected to the connection pad P of the inspection device and the connection terminal B of the inspection object D using a conductive material using MEMS technology.
  • the plurality of contactors 1 may be arranged at regular or irregular intervals.
  • the first contact part 10, the second contact part 20, the spiral plate 31, and the connecting member 40 constituting the contactor 1 are made of conductive material using MEMS technology so that they can be electrically and mechanically connected.
  • the frame 2 may be formed at a height equal to or lower than that of the contactor 1 .
  • the frame 2 may be formed at a height lower than the position of the first contact portion 10 by a predetermined length.
  • the height of the frame 2 may be equal to the maximum compressed length of the contactor 1 . This is to avoid interfering with contraction of the first contact portion 10 as it comes into contact with the test object.
  • FIG 4 is a view showing the contactor 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the contactor 1 may include a first contact part 10 , a second contact part 20 , and a body part 30 .
  • the first contact portion 10 is electrically connected to an object to be tested (eg, a semiconductor device), and the second contact portion 20 is electrically connected to a connection pad of the testing device.
  • the first contact portion 10 and the second contact portion 20 are electrically connected by a body portion 30 having a helical spring structure extending vertically between the first contact portion 10 and the second contact portion 20.
  • the first contact portion 10 and the second contact portion 20 may be made of a conductive material.
  • An object to be inspected may be physically or electrically contacted with the upper surface of the first contact unit 10 .
  • Contact protrusions to improve contact characteristics may be formed on the contact surface of the first contact portion 10 .
  • the contact protrusion may protrude from a conductive material.
  • Ni, Ni-Co, Pd-Co, Rh, etc. may be used as a conductive material used for the contact protrusion to provide a stable function against external factors such as oxidation.
  • the shape and arrangement of the contact protrusions may be variously changed according to the location and structure of the object to be inspected.
  • a test pad of the test device may physically or electrically contact the lower surface of the second contact portion 20 .
  • Contact protrusions to improve contact characteristics may be formed on the contact surface of the second contact portion 20 .
  • the contact protrusion may protrude from a conductive material.
  • Ni, Ni-Co, Pd-Co, Rh, etc. may be used as a conductive material used for the contact protrusion to provide a stable function against external factors such as oxidation.
  • the shape and arrangement of the contact protrusions may be variously changed according to the location and structure of the test pad of the test device.
  • the body portion 30 may include at least one layer of spiral plates 31 and a plurality of connection members 40 , and the spiral plates 31 may be provided in a laminated structure by the connection members 40 .
  • the spiral plate 31 disposed at the top may be disposed at the lower end of the first contact portion 10 and connected to the first contact portion 10 through the connecting member 40 .
  • the spiral plate 31 disposed at the lowermost end may be disposed at an upper end of the second contact portion 20 and connected to the second contact portion 20 through the connecting member 40 . That is, the body portion 30 including one or more layers of spiral plates 31 extending in the vertical direction is positioned between the first contact portion 10 and the second contact portion 20 .
  • the first contact portion 10, the body portion 30, and the second contact portion 20 are electrically connected by the plurality of connecting members 40, thereby electrically connecting the connection pad of the test device and the object to be tested. .
  • the spiral plate 31 of one layer includes a central portion 32 located in the center and two or more spiral portions 33 spirally extending from the central portion 32 .
  • the spiral plate 31 according to the embodiment of the present invention may include two spiral portions 33a and 33b extending from two different points of the central portion 32 and spirally wound.
  • the outer ends of the two spiral portions 33a and 33b are formed at positions where they do not overlap each other.
  • the outer ends of the first spiral portion 33a and the outer ends of the second spiral portion 33b may be formed at positions facing each other as shown in FIGS. 5 and 6 .
  • the central portion 32 is illustrated as having a circular shape, but the shape of the central portion 32 is not limited thereto.
  • the shape of the central portion 32 may be formed linearly so as to be smoothly connected to the start points of the two spiral portions 33a and 33b.
  • it may be formed in an elliptical shape, a polygonal shape, or the like.
  • the number of spiral parts may be two or more.
  • the plurality of spiral plates 31 may be stacked through the connecting member 40 and extended in the vertical direction to form a spiral spring structure.
  • the connecting member 40 may be applied to connect one layer of spiral plates 31 with another spiral plate 31 disposed above or below it. Alternatively, it may be applied to connect the spiral plate 31 to the first contact portion 10 or the second contact portion 20 .
  • the connection member 40 may be used to stack and connect the plurality of spiral plates 31, may be used to connect the uppermost spiral plate and the first contact portion 10, and may be used to connect the lowermost spiral plate and the second contact portion 10. It can be used to connect the contact portion 20.
  • the connection member 40 may structurally and electrically connect the first contact portion 10 , the body portion 30 , and the second contact portion 20 .
  • connection member 40 may be connected to the central portion 32 or the spiral portions 33a and 33b of the spiral plate 31 .
  • the connection member 40 is a central columnar connection member 42 connected to the center of the spiral plate 31 and an outer columnar connection connected to the outer ends of the spiral portions 33a and 33b of the spiral plate 31.
  • a member 44 may be included.
  • the central columnar connecting member 42 and the outer columnar connecting member 44 are alternately applied for each layer.
  • the first contact portion 10 and the second contact portion 20 are opposed to each other as the inspection is performed.
  • the spiral parts 33a and 33b and the outer columnar connection are alternately applied to the center 32 and the central columnar connection member 42 of each layer while the downward movement and the upward movement are alternately applied for each layer.
  • An elastic deformation occurs in which rotation of the members 44 occurs.
  • the contactor 1 may have a series-connected spring characteristic, and the length of the contactor 1 may have a minimum length while maintaining elasticity due to the spiral structure.
  • collision between the spiral plates 31 of each layer can be prevented by the connecting member 40 between adjacent spiral plates.
  • the body portion 30 having a spiral structure to which the central columnar connecting member 42 and the outer columnar connecting member 44 are applied alternately can buffer the pressure applied to the contactor 1 when the test is performed. and can provide elastic force to the contactor (1).
  • connecting member 40 when the central columnar connecting member 42 is applied, one connecting member 40 may be used, and when the outer columnar connecting member 44 is applied, two connecting members 40 may be used.
  • the outer columnar connection member 44 may be installed at an angle other than perpendicular to the lower surface of the spiral plate 31.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a first modified example of FIG. 4 and an example of a contactor in which spiral plates 31 having more layers than those of FIG. 4 are stacked.
  • FIG. 8 shows a contactor according to a second modified example of FIG. 3 .
  • the spiral plates 31 of each stacked layer all have the same image
  • the first one has the same image as the spiral plate 31 in FIG. It has a structure in which a spiral plate 31a having an image and a spiral plate 31b having a second image which is a mirror image of the first image are alternately laminated.
  • a structure in which the spiral plate 31a of the first phase and the spiral plate 31b of the second phase in mirror image relationship are alternately laminated is taken as an example as a second modification, but the laminated structure of the spiral plate 31 Not limited to this.
  • a structure in which a plurality of spiral plates 31 are stacked may include at least one pair of mirror images.
  • the contactor 1 may further include a casing 50 .
  • the casing 50 is configured to protect the body portion 30 and may be formed in a cylindrical shape with an open top surface and surrounding an outer surface of the body portion 30 . Alternatively, both the upper and lower surfaces may be formed in an open tubular shape.
  • the lower surface or lower sidewall of the casing 50 may be coupled to the second contact portion 20 , and the height of the casing 50 may be the same as that of the frame 2 .
  • the casing 50 may be formed of a conductive material and electrically connected to the second contact portion 20 .
  • the lower surface of the casing 50 may be integrally provided with the second contact portion 20 .
  • the lower surface of the casing 50 is integrally formed with the second contact portion 20, electrical loss may be reduced compared to when the lower surface of the outer casing 50 and the second contact portion 20 are separately formed.
  • the casing 50 may further include a protrusion 51 formed in a protruding shape on an outer wall of the casing 50 .
  • the casing 50 can improve the fixing force of the contactor 1 inserted into the frame 2 by the protrusion 51 .
  • the casing 50 may include an insulating layer 52 disposed along an inner circumference of the casing 50 .
  • the insulating layer 52 may be formed in a band shape along the inner circumference of the casing 50 .
  • the height of the insulating layer 52 may be higher than the height of the second contact portion 20 and lower than the height of the casing 50 .
  • Electrical connection between the second contact portion 20 and the casing 50 may be blocked by the insulating layer 52 .
  • the insulating layer 52 may be grounded. According to the configuration in which the electrically grounded insulating layer 52 surrounds the second contact portion 20 or the contactor 1, signal interference, noise, and distortion caused by high-frequency signals are suppressed to ensure signal integrity, thereby improving test reliability. It can be.
  • the insulating layer 52 may be formed of PMMA (Polymethylmethacrylate), PI (Polyimide), or the like.
  • Fig. 12 shows the contactor 1 before the test is performed
  • Fig. 13 shows the contactor 1 deformed by the applied pressure as the test is performed.
  • the contactor 1 can be compressed more than before pressure is applied when pressure is applied.
  • a compressive load is not applied to the contactor 1, but a tensile load is applied.
  • the upper spiral plate 31 descends in the central portion, and the lower spiral plate rises in the central portion to form an outer columnar connecting member 44. causes rotation in opposite directions to each other.
  • rotations in opposite directions also occur to the central columnar connecting member 42, and a tensile load is applied instead of a compressive load.
  • plastic deformation due to a compressive load can be prevented.
  • the contactor 1 includes the mirror image relationship spiral plate, the rotation is offset by the mirror image relationship, and the stress applied to the connecting member 40 can be relieved.
  • FIG 14 shows a contactor according to a third modified example of the present invention.
  • the contactor according to the third modification of the present invention includes a spiral plate 31, a plurality of connecting members 40, a first contact portion 10, and a second contact portion 20.
  • the contactor according to the third modification of the present invention may further include a casing formed to surround the contactor. Since all configurations except for the configuration in which the first contact unit 10 is omitted are the same as those of the first or second embodiment described above, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the contactor according to the fourth modified example of the present invention may be configured in a form in which the first contact portion 10 is omitted. That is, the upper surface of the spiral plate 31 may be formed to directly contact the test object. Alternatively, a contact protrusion for contacting the test object may be formed on the upper surface of the spiral plate 31 .
  • the contactor in which the first contact portion 10 is omitted may include a multi-layered spiral plate 31 .
  • the contactor according to the fourth modified example of the present invention may further include a casing formed to surround the contactor. Since all configurations except for the configuration in which the first contact unit 10 is omitted are the same as those of the first or second embodiment described above, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the body portion 30 includes a contact plate 11 made of a conductive material, a pair of spiral plates 31, and connecting members 40 connecting them to one structure. It is composed of (unit, 60) and can include one or more of this structure (60).
  • the contact plate 11 is made of a conductive material and can electrically connect the structures 60 to each other when the body portion 30 includes two or more structures 60 .
  • the contact plate 11 may have the same configuration as the first contact portion 10 or the second contact portion 20 .
  • the contact plate 11 and the pair of spiral plates 31 may be connected by one central columnar connecting member 42 .
  • one end of the central columnar connecting member 42 located between the upper spiral plate is connected to the lower surface of the contact plate 11, and the other end is connected to the upper spiral plate. can be connected to the upper surface of
  • the pair of spiral plates may be connected by a pair of outer columnar connecting members 44 .
  • Another central columnar connection member 42 may be connected to the center of the lower surface of the lower spiral plate among the pair of spiral plates.
  • the central columnar connection member 42 connected to the lower spiral plate can be connected to the upper surface of the contact plate 11 of another structure 60 when connected to another structure 60 .
  • One or more structures 60 included in the body portion 30 may extend vertically between the first contact portion 10 and the second contact portion.
  • a relatively low difficulty level is obtained compared to the case of individually stacking the components, so a low defect rate and low manufacturing cost can be achieved. That is, the contactor 1 can be efficiently manufactured by structuring the components.
  • FIG. 17 shows an example in which a plurality of structures 60 are stacked.
  • the height of the contactor 1 can be varied by adjusting the number of structures 60 .
  • the first contact portion 10 may be selectively connected to the uppermost end of the structure 60 and the second contact portion 20 may be connected to the lowermost end of the structure 60 .
  • the contactor 1 having the same thickness and shape of the stacked spiral plates 31 has been described as an example, but the thicknesses of the spiral plates 31 disposed on each layer are not all the same. may be formed. Also, the shapes of the spiral plates disposed on each layer may not all be the same.
  • the contactor according to the present invention can be manufactured to have a desired spring constant by controlling the number, thickness, stacking width, and the like of the spiral portions 33 of the spiral plate 31 .

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 전기적 테스트에 적합한 최소 길이를 가지면서도 안정된 스트로크 및 우수한 전기적 특성을 갖는 테스트 소켓을 제공하고자 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 소켓은 적어도 한 층 이상의 나선형 플레이트가 중심부 또는 외측부를 통해 적층된 구성을 포함한다.

Description

테스트 소켓
본 발명은 검사 대상물과 검사 장치의 사이에 배치되어 검사 대상물에 대한 전기적 검사를 수행하게 하는 테스트 소켓에 관한 것이다.
일반적으로 집적회로(IC) 칩은 다양한 처리 기능을 수행하게 되며, 이러한 처리 기능을 수행하기 위해 입출력단자의 수도 다수 개가 구비된다. 일 예로 집적회로 칩은 BGA(BALL GRID ARRAY) 패키지 타입 등으로 형성되며, BGA 패키지 타입은 패키지 하면에 가로, 세로 방향으로 일정한 간격을 가진 다수의 전극 단자가 형성되며, 전극 단자는 인쇄회로기판과의 전기적 또는 기계적 접촉을 위하여 볼(BALL) 형상으로 구성된다.
이러한 집적회로 칩 디바이스는 출하되기 전에 제품의 신뢰성을 확인하기 위하여 전기적 특성 테스트와 번인 테스트를 받게 되며, 이러한 테스트를 하기 위해서는 테스트 소켓이 필요하다. 여기서 전기적 특성 테스트는 집적회로의 모든 입출력단자를 소정의 테스트 신호 발생 회로와 연결하여 입출력 특성, 펄스 특성, 처리 수행 성능 특성, 잡음 허용오차 등의 전기적 특성을 테스트하기 위한 것이고, 번인 테스트는 전기적 특성 테스트를 통과한 집적회로 칩 디바이스를 정상 동작 환경보다 높은 온도에서 정격전압보다 높은 전압을 인가하여 일정 시간 동안 결함발생여부를 테스트하기 위한 것이다.
종래에는 포고 핀(Pogo Pin) 타입의 테스트 소켓을 이용하여 테스트 공정을 진행하였는데, 반도체 소자의 볼 단자와 포고 핀 사이에 접촉 불량이 발생될 수 있으며, BGA 형태의 디바이스 패키지의 볼 단자가 어긋난 방향이나 힘으로 탐침에 비정상적으로 접촉됨에 따라 볼 단자 또는 탐침(探針)이 쉽게 손상된다는 문제점이 있다.
또한 종래의 포고 핀 타입의 테스트 소켓은 반도체 디바이스의 정밀한 기능 검사를 위해 탐침이 접촉저항 및 임피던스 등과 같은 안정적인 전기적 특성이 유지되어야 하나 포고 핀 개개의 탄성 오차 및 금 도금 피막의 불량으로 인해 테스트의 신뢰성 확보가 어렵다.
뿐만 아니라 상기 포고 핀과 설치공이 형성된 외장 구조물 등의 구성 때문에 포고 핀의 피치(pitch)를 줄이는데 한계가 있어서, 현재의 고집적화 및 초소형화되고 있는 반도체 디바이스의 추세를 따라갈 수 있는 저피치, 고밀도 테스트 소켓의 제조에 한계가 있다는 점도 문제이다. 또한 BGA 형태의 반도체 디바이스 패키지의 볼 단자가 약 600 ~ 1000개 이상으로 고밀도화가 되어 감에 따라 포고 핀 타입 테스트 소켓은 포고 핀, 외장 구조물 등 각종 부품의 제조 및 조립이 복잡하고 어려워 제조 단가가 크게 상승할 뿐만 아니라 실 테스트에 사용할 때도 단 한 개의 포고핀이라도 불량이 발생하면 그 핀을 교체하여야 하는데 그 과정이 너무 어렵고 소요 시간이 길어 장비 및 인력 손실이 막대하다는 점도 큰 문제이다.
한편, 종래에는 수직형 스프링 핀(Spring pin) 타입의 테스트 소켓을 이용하여 테스트 공정을 진행하기도 하였는데, 수직형 스프링 핀의 경우 필요한 스트로크를 구현하기 위해서는 핀의 길이가 길어져 전기적 특성(특히, 주파수 대응 특성)이 좋지 못한 문제점이 있다. 또한, 스프링의 압축 메커니즘에 의하여 핀에 소성 변형이 발생할 가능성이 높은 문제점도 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작은 피치에 대응 가능하면서 전기적 특성이 우수한 테스트 소켓을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 반복적인 사용에도 파손 발생 확률이 낮은 테스트 소켓을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의하여 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 검사 장치와 검사 대상물 사이에 배치되고 검사 장치의 접속 패드와 검사 대상물을 전기적으로 접속시키는 테스트 소켓이 제공될 수 있다. 상기 테스트 소켓은, 상기 검사 대상물과 전기적으로 연결되는 컨택터와; 상기 컨택터의 높이와 동일하거나 낮은 높이로 형성되고, 상기 컨택터의 형상에 대응하는 형상의 탑재 공간을 갖는 프레임을 포함하고, 상기 컨택터는, 상기 검사 대상물과 접촉되는 제1 접촉부; 상기 검사 장치의 접속 패드와 접촉되는 제2 접촉부; 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부 사이에서 상하 방향으로 연장되는 나선 구조의 바디부를 포함하며, 상기 바디부는 상기 제1 접촉부, 상기 바디부, 상기 제2 접촉부를 전기적으로 연결시키기 위한 복수의 연결 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바디부는 적어도 한 층 이상의 나선형 플레이트가 상기 연결 부재에 의하여 적층되고, 한 층의 나선형 플레이트는, 중심부와; 상기 중심부로부터 나선형으로 감아지는 적어도 하나 이상의 나선부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 연결 부재는, 상기 중심부와 연결되는 중앙 기둥형 연결 부재; 및 상기 나선부와 연결되는 외측 기둥형 연결 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 연결 부재는, 상기 나선형 플레이트의 적층, 상기 바디부와 상기 제1 접촉부의 연결, 상기 바디부와 상기 제2 접촉부의 연결에 적용되고, 상기 중앙 기둥형 연결 부재와 상기 외측 기둥형 연결 부재는 한 층씩 교차 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바디부는, 서로 동일한 상을 갖는 나선형 플레이트들이 적층될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바디부는, 적층된 나선형 플레이트들 중 적어도 한 쌍의 나선형 플레이트가 서로 거울상 관계를 형성하도록 적층될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨택터는 상기 바디부의 외측면을 감싸도록 형성된 케이싱을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케이싱의 높이는 상기 프레임의 높이와 동일하게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케이싱의 하면은 상기 제2 접촉부와 일체형으로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내주를 따라 배치된 절연층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 바디부는 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부 사이에서 상하 방향으로 연장되는 하나 이상의 구조체를 포함하고, 상기 구조체는, 도전성 물질로 이루어지는 접촉 플레이트; 상기 접촉 플레이트와 연결되는 한 쌍의 상기 나선형 플레이트; 상기 한 쌍의 나선형 플레이트를 연결하는 한 쌍의 상기 외측 기둥형 연결 부재; 및 상기 접촉 플레이트의 하면 및 한 쌍의 상기 나선형 플레이트 중 하부 나선형 플레이트 하면에 연결되는 한 쌍의 상기 중앙 기둥형 연결 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 나선형 스프링을 적용하여 컨택터의 높이가 최소화될 수 있고, 높이가 최소화 됨에 따라 신호 전달 경로가 짧아지므로 우수한 전기적 특성(낮은 저항, 신호 loss 감소)을 갖는 테스트 소켓을 제공할 수 있다.
또한, 나선형 스프링에는 중심부와 외곽을 연결하는 굽어진 팔(나선부)이 존재하며, 나선형 스프링의 상하에 압력이 가해지면 굽어진 팔이 일부 인장되는 메커니즘에 의하여 나선형 스프링의 탄성 특성이 형성된다. 따라서, 기존의 수직형 스프링 핀 타입의 테스트 소켓과는 상이한 탄성 메커니즘으로 인해 소성 변형의 발생 가능성을 저감할 수 있고, 거울상 구조를 적용하여 나선형 스프링에 가해지는 스트레스를 더욱 감소시킬 수 있다.
또한, 테스트 소켓의 제작에 있어서, MEMS 공정과 도금 공정을 적용하여 연속 공정으로 제작 가능하고 다수의 컨택터를 동시에 제작할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 테스트 소켓을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 나선형 플레이트를 도시한 것이다.
도 7은 도 4의 제1 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 8은 도 4의 제2 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 컨택터의 동작예를 도시한 것이다.
도 14는 도 4의 제3 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 15는 도 4의 제4 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의하여 구성되는 구조체를 도시한 것이다.
도 17은 도 16의 구조체를 적층한 예를 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 도시되고 설명되며 그 이외 부분의 도시와 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략하였다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우만을 한정하는 것이 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
테스트 소켓은 패키지 IC, MCM 등의 반도체 집적 회로 장치, 집적 회로가 형성된 웨이퍼 등의 반도체 소자(또는 반도체 기기)의 전기적 검사에서, 검사 대상인 반도체 소자의 접속 단자(예: Solder ball)와, 검사 장치의 접속 단자(예: 패드)를 서로 전기적으로 접속하기 위하여, 반도체 소자와 검사 장치 사이에 배치되는 것이다. 검사 대상물에 대한 검사가 수행되는 때, 테스트 소켓에는 검사 장치와 검사 대상물에 의한 압력이 인가될 수 있다.
테스트 소켓은 반도체 소자와 검사 장치 사이에서 검사 장치의 패드와 반도체 소자를 전기적으로 연결하여 전기적 검사를 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 소켓(100)을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 소켓(100)은 검사 장치의 접속 패드(P) 및 검사 대상물(D, device)의 외부 접속 단자(B, ball)와 전기적으로 연결되는 컨택터(1) 및 컨택터(1)의 형상에 대응하는 형상의 탑재 공간을 포함하고 복수의 컨택터(1)를 수용하는 절연성 소재의 프레임(2)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에는 컨택터(1)가 핀을 감싸는 케이싱을 포함하는 형태로 도시되어 있지만, 케이싱은 필요에 따라 생략될 수 있다.
컨택터(1)는 프레임(2)에 복수 형성되고, 검사 장치의 접속 패드(P) 및 검사 대상물(D)의 접속 단자(B)와 전기적으로 연결되도록 멤스(MEMS) 기술을 이용하여 도전성 재질로 형성될 수 있다. 복수의 컨택터(1)는 일정 간격 또는 불규칙한 간격으로 배치될 수 있다. 컨택터(1)를 이루는 제1 접촉부(10), 제2 접촉부(20), 나선형 플레이트(31), 연결 부재(40)는 전기적, 기계적으로 연결될 수 있도록 멤스(MEMS) 기술을 이용하여 도전성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 니켈(Ni), 니켈-코발트 합금(Ni-Co), 니켈-붕소 합금(Ni-B), 팔라듐-코발트 합금(Pd-Co) 중 하나로 형성될 수 있다.
프레임(2)은 컨택터(1)의 높이와 동일하거나 낮은 높이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(2)은 제1 접촉부(10)의 위치보다 일정 길이만큼 낮은 높이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(2)의 높이는 컨택터(1)가 최대로 압축된 길이와 같을 수 있다. 제1 접촉부(10)가 검사 대상물과 접촉함에 따라 수축되는 것을 방해하지 않기 위함이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨택터(1)을 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨택터(1)는 제1 접촉부(10), 제2 접촉부(20), 바디부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 접촉부(10)는 검사 대상물(예: 반도체 소자)과 전기적으로 연결되고 제2 접촉부(20)는 검사 장치의 접속 패드와 전기적으로 연결된다. 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부(20)는, 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부(20) 사이에 상하 방향으로 연장되는 나선형 스프링 구조의 바디부(30)에 의하여 전기적으로 연결된다. 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부(20)는 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제1 접촉부(10)의 상면에는 검사하기 위한 검사 대상물이 물리적 또는 전기적으로 접촉될 수 있다. 제1 접촉부(10)의 접촉 면에는 접촉 특성을 개선하기 위한 접촉 돌기가 형성될 수 있다. 접촉 돌기는 도전성 재질로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 접촉 돌기에 사용되는 도전성 소재로는 산화 등의 외부 요인에 대해 안정적인 기능을 제공할 수 있도록 Ni, Ni-Co, Pd-Co, Rh 등이 사용될 수 있다. 접촉 돌기의 형태와 배치 구조는 검사하고자 하는 검사 대상물의 위치, 구조 등에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
제2 접촉부(20)의 하면에는 검사 장치의 검사용 패드가 물리적 또는 전기적으로 접촉될 수 있다. 제2 접촉부(20)의 접촉 면에는 접촉 특성을 개선하기 위한 접촉 돌기가 형성될 수 있다. 접촉 돌기는 도전성 재질로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 접촉 돌기에 사용되는 도전성 소재로는 산화 등의 외부 요인에 대해 안정적인 기능을 제공할 수 있도록 Ni, Ni-Co, Pd-Co, Rh 등이 사용될 수 있다. 접촉 돌기의 형태와 배치 구조는 검사 장치의 검사용 패드의 위치, 구조 등에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
바디부(30)는 적어도 한 층 이상의 나선형 플레이트(31)와 복수의 연결 부재(40)를 포함하고, 나선형 플레이트(31)가 연결 부재(40)에 의하여 적층 구조로 제공될 수 있다. 이때, 최상단에 배치된 나선형 플레이트(31)는 제1 접촉부(10)의 하단에 배치되고 제1 접촉부(10)와 연결 부재(40)를 통해 연결될 수 있다. 최하단에 배치된 나선형 플레이트(31)는 제2 접촉부(20)의 상단에 배치되고 제2 접촉부(20)와 연결 부재(40)를 통해 연결될 수 있다. 즉, 상하 방향으로 연장되는 한 층 이상의 나선형 플레이트(31)를 포함하는 바디부(30)는 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부(20)의 사이에 위치된다. 이때, 복수의 연결 부재(40)에 의하여 제1 접촉부(10), 바디부(30), 제2 접촉부(20)가 전기적으로 연결됨으로써 검사 장치의 접속 패드와 검사 대상물을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨택터(1)의 바디부(30)를 구성하는 나선형 플레이트(31)를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 한 층의 나선형 플레이트(31)는, 중앙에 위치한 중심부(32)와 중심부(32)로부터 나선형으로 뻗어나가는 둘 이상의 나선부(33)를 포함한다. 일 예로, 본 발명의 실시예에 의한 나선형 플레이트(31)는, 중심부(32)의 서로 다른 두 지점으로부터 뻗어나가 나선형으로 감아지는 2개의 나선부(33a, 33b)를 포함할 수 있다. 2개의 나선부(33a, 33b)는 서로 중첩되지 않는 위치에 각각의 외단이 형성된다. 일 예로, 제1 나선부(33a)의 외단과 제2 나선부(33b)의 외단은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있다.
한편, 도 5와 도 6에는 중심부(32)가 원형인 것으로 예를 들어 도시하였지만, 중심부(32)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 중심부(32)의 형상은 두 개의 나선부(33a, 33b)의 시작 지점과 매끄럽게 이어지도록 선형으로 형성될 수도 있다. 또는, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수도 있다. 또한, 나선부의 개수는 둘 이상일 수도 있다.
복수의 나선형 플레이트(31)는 연결 부재(40)를 통해 적층되어 상하 방향으로 연장되어 나선형 스프링 구조를 형성할 수 있다.
연결 부재(40)는 한 층의 나선형 플레이트(31)를 상부 또는 하부에 배치된 또다른 나선형 플레이트(31)와 연결시키기 위하여 적용될 수 있다. 또는, 나선형 플레이트(31)를 제1 접촉부(10) 또는 제2 접촉부(20)와 연결시키기 위하여 적용될 수 있다. 연결 부재(40)는 복수의 나선형 플레이트(31)를 적층 연결하기 위하여 사용될 수 있고, 최상단에 위치한 나선형 플레이트와 제1 접촉부(10)를 연결하기 위하여 사용될 수 있고, 최하단에 위치한 나선형 플레이트와 제2 접촉부(20)를 연결하기 위하여 사용될 수 있다. 연결 부재(40)는 제1 접촉부(10), 바디부(30), 제2 접촉부(20)를 구조적, 전기적으로 연결할 수 있다.
연결 부재(40)는 나선형 플레이트(31)의 중심부(32) 또는 나선부(33a, 33b)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 연결 부재(40)는 나선형 플레이트(31)의 중심부와 연결되는 중앙 기둥형 연결 부재(42)와 나선형 플레이트(31)의 나선부(33a, 33b)의 외단과 연결되는 외측 기둥형 연결 부재(44)를 포함할 수 있다.
중앙 기둥형 연결 부재(42)와 외측 기둥형 연결 부재(44)는 층마다 교차 적용되는 것이 바람직하다. 중앙 기둥형 연결 부재(42)와 외측 기둥형 연결 부재(44)가 각 층마다 번갈아가며 배치되는 구성에 의하면, 검사가 수행됨에 따라 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부(20)에 서로 반대인 수직 방향의 압력이 인가되는 때 각 층의 중심부(32) 및 중앙 기둥형 연결 부재(42)에 대한 하강 운동과 상승 운동이 층마다 번갈아 적용되면서 나선부(33a, 33b) 및 외측 기둥형 연결 부재(44)들에 대한 회전이 발생하는 탄성 변형이 발생한다. 즉, 컨택터(1)가 직렬 연결 스프링 특성을 갖게 되고, 나선 구조에 의하여 탄성을 유지하면서도 컨택터(1)의 길이는 최소 길이를 갖게 될 수 있다. 또한, 각 층의 나선형 플레이트(31)는 연결 부재(40)에 의하여 인접한 나선형 플레이트 간 충돌이 방지될 수 있다. 이와 같이, 중앙 기둥형 연결 부재(42)와 외측 기둥형 연결 부재(44)가 교차로 적용된 나선 구조의 바디부(30)는 검사가 수행되는 때 컨택터(1)에 가해지는 압력이 완충될 수 있고 컨택터(1)에 탄성력을 제공할 수 있다.
연결 부재(40)로서 중앙 기둥형 연결 부재(42)가 적용될 경우 하나의 연결 부재(40)가 사용되고, 외측 기둥형 연결 부재(44)가 적용될 경우 두 개의 연결 부재(40)가 사용될 수 있다. 한편, 도시된 바와 달리 외측 기둥형 연결 부재(44)는 나선형 플레이트(31)의 하면에 수직이 아닌 각도로 설치될 수도 있다.
도 7은 도 4의 제1 변형예를 도시한 것으로 도 4보다 더 많은 층의 나선형 플레이트(31)가 적층된 컨택터의 예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 3의 제2 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 7에 도시된 컨택터는 적층된 각 층의 나선형 플레이트(31)가 모두 동일한 상(像)을 갖고 있는 반면, 도 8에 도시된 컨택터는, 도 7의 나선형 플레이트(31)와 동일한 상인 제1 상을 갖는 나선형 플레이트(31a)와 제1 상의 거울상인 제2 상을 갖는 나선형 플레이트(31b)가 교차로 적층된 구조를 갖고 있다.
도 7에 도시된 컨택터는, 검사가 수행됨에 따라 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부(20)에 서로 반대인 수직 방향의 압력이 인가되는 때, 각 층의 중심부(32) 및 중앙 기둥형 연결 부재(42)에 대한 하강 운동과 상승 운동이 층마다 번갈아 적용되면서 나선부(33a, 33b) 및 외측 기둥형 연결 부재(44)들에 대한 회전이 발생하는 탄성 변형이 발생한다. 이때, 탄성 변형에 의하여 제1 접촉부(10) 및 제2 접촉부(20)에도 회전이 발생할 수 있고, 제1 접촉부(10)와 검사 대상물이 접촉된 상태이기 때문에 제1 접촉부(10)의 움직임에 의하여 전기적 연결이 개선될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 나선형 플레이트와 동일한 상인 제1 상의 나선형 플레이트(31a)와 제1 상에 대한 거울상인 제2 상의 나선형 플레이트(31b)를 함께 배치하면, 제1 상의 나선형 플레이트(31a)에 의한 회전과 제2 상의 나선형 플레이트(31b)에 의한 회전이 서로 반대 방향으로 발생하기 때문에 상쇄되어 연결 부재(40)들에 가해지는 스트레스가 감소될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위하여 제2 변형예로서 제1 상의 나선형 플레이트(31a)와 거울상 관계의 제2 상의 나선형 플레이트(31b)가 번갈아 적층된 구조를 예로 들었지만, 나선형 플레이트(31)의 적층 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 나선형 플레이트(31)가 적층되는 구조는 적어도 한 쌍 이상의 거울상 관계를 포함하여 구성될 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨택터(1)를 도시한 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 컨택터(1)는 케이싱(50)을 더 포함할 수 있다. 케이싱(50)은 바디부(30)를 보호하기 위한 구성으로, 상면이 개방되고 바디부(30)의 외측면을 감싸는 원통형으로 형성될 수 있다. 또는, 상면과 하면이 모두 개방된 관형으로 형성될 수 있다. 케이싱(50)의 하면 또는 하부 측벽은 제2 접촉부(20)와 결합될 수 있고, 상기 케이싱(50)의 높이는 프레임(2)의 높이와 동일하게 형성될 수 있다. 케이싱(50)은 도전성 물질로 형성되어 제2 접촉부(20)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또는, 케이싱(50)의 하면은 제2 접촉부(20)와 일체형으로 제공될 수 있다. 케이싱(50)의 하면이 제2 접촉부(20)와 일체된 형태로 형성되는 경우, 외부 케이싱(50)의 하면과 제2 접촉부(20)가 별도로 구성되는 때보다 전기적 loss가 감소될 수 있다.
케이싱(50)은 케이싱(50)의 외벽에 돌출 형태로 형성된 돌출부(51)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(51)에 의하여 케이싱(50)은 프레임(2)에 삽입된 컨택터(1)의 고정력이 향상될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 케이싱(50)은 케이싱(50)의 내주를 따라 배치된 절연층(52)을 포함할 수 있다. 절연층(52)은 케이싱(50)의 내주를 따라 형성된 밴드 형태로 형성될 수 있다. 절연층(52)의 높이는 제2 접촉부(20)의 높이보다 높고 케이싱(50)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 절연층(52)에 의하면 제2 접촉부(20)와 케이싱(50)의 전기적 연결이 차단될 수 있다. 절연층(52)은 접지될 수 있다. 전기적으로 접지된 절연층(52)이 제2 접촉부(20) 또는 컨택터(1)를 감싸는 구성에 의하면, 고주파 신호에 의한 신호 간섭과 노이즈 및 왜곡이 억제되어 신호 무결성을 보장함으로써 검사 신뢰성이 향상될 수 있다. 일 예로, 절연층(52)은 PMMA(Polymethylmethacrylate), PI(Polyimide) 등으로 형성될 수 있다.
도 12 및 도 13은 컨택터(1)의 동작예를 도시한 것이다. 도 12은 검사가 수행되기 전의 컨택터(1)를 도시한 것이고, 도 13은 검사가 수행됨에 따라 가해지는 압력에 의하여 변형이 일어난 컨택터(1)를 도시한 것이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컨택터(1)는 압력이 가해지면 압력이 가해지기 전보다 압축될 수 있다. 이때, 바디부(30)의 나선 구조에 의하여 컨택터(1)에는 압축 하중이 인가되지 않고 인장 하중이 인가된다. 구체적으로, 외측 기둥형 연결 부재(44)로 연결된 한 쌍의 나선형 플레이트(31) 중 상부 나선형 플레이트(31)는 중앙부가 하강하고, 하부 나선형 플레이트는 중앙부가 상승하면서 외측 기둥형 연결 부재(44)에 대하여 서로 반대 방향의 회전을 발생시킨다. 이때, 중앙 기둥형 연결 부재(42)에도 서로 반대 방향의 회전이 발생하게 되며 압축 하중이 아닌 인장 하중이 인가되게 되는 것이다. 따라서, 압축 하중에 의한 소성 변형이 방지될 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이 컨택터(1)가 거울상 관계의 나선형 플레이트를 포함하면 거울상 관계에 의하여 회전이 상쇄되며 연결 부재(40)에 가해지는 응력이 완화될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제3 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 변형예에 따른 컨택터는 한 층의 나선형 플레이트(31), 복수의 연결 부재(40), 제1 접촉부(10) 및 제2 접촉부(20)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 제1 실시예와 달리, 나선형 플레이트(31)의 개수가 복수로 구성되지 않고 단 하나의 층으로 구성된다. 본 발명의 제3 변형예에 따른 컨택터는 컨택터를 감싸도록 형성된 케이싱을 더 포함할 수 있다. 제1 접촉부(10)가 생략된 구성을 제외한 모든 구성이 앞서 설명한 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 15는 본 발명의 제4 변형예에 따른 컨택터를 도시한 것이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 변형예에 따른 컨택터는 제1 접촉부(10)가 생략된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 나선형 플레이트(31)의 상면이 검사 대상물과 직접 접촉되도록 형성될 수도 있다. 또는, 나선형 플레이트(31)의 상면에 검사 대상물과 접촉하기 위한 접촉 돌기가 형성될 수도 있다. 상세히 도시하지는 않았지만, 제1 접촉부(10)가 생략된 형태의 컨택터는 다층의 나선형 플레이트(31)를 포함할 수 있다. 본 발명의 제4 변형예에 따른 컨택터는 컨택터를 감싸도록 형성된 케이싱을 더 포함할 수 있다. 제1 접촉부(10)가 생략된 구성을 제외한 모든 구성이 앞서 설명한 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 바디부(30)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 도전성 물질로 이루어지는 접촉 플레이트(11), 한 쌍의 나선형 플레이트(31), 그리고 이를 연결하는 연결 부재들(40)을 하나의 구조체(unit, 60)로 구성하여 이 구조체를(60) 하나 이상 포함할 수 있다.
접촉 플레이트(11)는 도전성 물질로 이루어지며 바디부(30)가 구조체(60)를 둘 이상 포함하는 때 구조체(60)들을 서로 전기적으로 접속시킬 수 있다. 접촉 플레이트(11)는 제1 접촉부(10) 또는 제2 접촉부(20)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
접촉 플레이트(11)와 한 쌍의 나선형 플레이트(31)는 하나의 중앙 기둥형 연결 부재(42)에 의하여 연결될 수 있다. 접촉 플레이트(11)와 한 쌍의 나선형 플레이트(31) 중 상부 나선형 플레이트 사이에 위치하는 중앙 기둥형 연결 부재(42)의 일 단은 접촉 플레이트(11)의 저면에 연결되고, 타단은 상부 나선형 플레이트의 상면에 연결될 수 있다.
한 쌍의 나선형 플레이트는 한 쌍의 외측 기둥형 연결 부재(44)에 의하여 연결될 수 있다.
한 쌍의 나선형 플레이트 중 하부 나선형 플레이트의 하면 중앙에는 또다른 중앙 기둥형 연결 부재(42)가 연결될 수 있다. 하부 나선형 플레이트에 연결된 중앙 기둥형 연결 부재(42)는 다른 구조체(60)와 연결되는 때 다른 구조체(60)의 접촉 플레이트(11) 상면에 연결될 수 있다.
바디부(30)에 하나 이상 포함되는 구조체(60)는 제1 접촉부(10)와 제2 접촉부 사이에서 상하 방향으로 연장될 수 있다. 이와 같이 구조체(60)를 구성하여 바디부(30)를 형성하는 경우, 개별적으로 구성 요소들을 쌓는 경우보다 상대적으로 낮은 난이도를 갖게 되므로 낮은 불량률과 낮은 제작 비용을 달성할 수 있다. 즉, 구성 요소들을 구조화하여 컨택터(1)를 형성함으로써 효율적으로 컨택터를 제작할 수 있다.
도 17는 복수의 구조체(60)들을 적층한 예를 도시한 것이다. 구조체(60)의 개수를 조정하여 컨택터(1)의 높이를 다양하게 형성할 수 있다. 또한, 선택적으로 구조체(60)의 최상단에는 제1 접촉부(10)를 연결하고, 구조체(60)의 최하단에는 제2 접촉부(20)를 연결할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 적층된 나선형 플레이트(31)의 두께와 형상이 동일하게 형성된 컨택터(1)를 예로 들어 설명하였지만, 각 층에 배치된 나선형 플레이트(31)의 두께가 모두 같지 않게 형성될 수도 있다. 또한, 각 층에 배치된 나선형 플레이트의 형상이 모두 같지 않게 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 컨택터는, 나선형 플레이트(31)의 나선부(33) 개수, 두께, 적층 폭 등을 제어함으로써 원하는 스프링 상수를 갖도록 제조될 수 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 검사 장치와 검사 대상물 사이에 배치되고 검사 장치의 접속 패드와 검사 대상물을 전기적으로 접속시키는 테스트 소켓으로서,
    상기 검사 대상물과 전기적으로 연결되는 컨택터와;
    상기 컨택터의 높이와 동일하거나 낮은 높이로 형성되고, 상기 컨택터의 형상에 대응하는 형상의 탑재 공간을 갖는 프레임을 포함하고,
    상기 컨택터는,
    상기 검사 대상물과 접촉되는 제1 접촉부;
    상기 검사 장치의 접속 패드와 접촉되는 제2 접촉부;
    상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부 사이에서 상하 방향으로 연장되는 나선 구조의 바디부를 포함하며,
    상기 바디부는 상기 제1 접촉부, 상기 바디부, 상기 제2 접촉부를 전기적으로 연결시키기 위한 복수의 연결 부재를 포함하는 테스트 소켓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는 적어도 한 층 이상의 나선형 플레이트가 상기 연결 부재에 의하여 적층되고,
    한 층의 나선형 플레이트는,
    중심부와;
    상기 중심부로부터 나선형으로 감아지는 적어도 하나 이상의 나선부를 포함하는 테스트 소켓.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재는,
    상기 중심부와 연결되는 중앙 기둥형 연결 부재; 및
    상기 나선부와 연결되는 외측 기둥형 연결 부재;
    를 포함하는 테스트 소켓.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 연결 부재는,
    상기 나선형 플레이트의 적층, 상기 바디부와 상기 제1 접촉부의 연결, 상기 바디부와 상기 제2 접촉부의 연결에 적용되고,
    상기 중앙 기둥형 연결 부재와 상기 외측 기둥형 연결 부재가 한 층씩 교차 배치되는 테스트 소켓.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 바디부는,
    동일한 상을 갖는 나선형 플레이트가 적층되는 테스트 소켓.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 바디부는,
    적어도 한 쌍의 나선형 플레이트가 서로 거울상 관계를 형성하도록 적층되는 테스트 소켓.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨택터는 상기 바디부의 외측면을 감싸도록 형성된 케이싱을 더 포함하는 테스트 소켓.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 케이싱의 높이는 상기 프레임의 높이와 동일하게 형성되는 테스트 소켓.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 케이싱의 하면은 상기 제2 접촉부와 일체형으로 제공되는 테스트 소켓.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 케이싱은 상기 케이싱의 내주를 따라 배치된 절연층을 더 포함하는 테스트 소켓.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부 사이에서 상하 방향으로 연장되는 하나 이상의 구조체를 포함하고,
    상기 구조체는,
    도전성 물질로 이루어지는 접촉 플레이트;
    상기 접촉 플레이트와 연결되는 한 쌍의 상기 나선형 플레이트;
    상기 한 쌍의 나선형 플레이트를 연결하는 한 쌍의 상기 외측 기둥형 연결 부재; 및
    상기 접촉 플레이트의 하면 및 한 쌍의 상기 나선형 플레이트 중 하부 나선형 플레이트 하면에 연결되는 한 쌍의 상기 중앙 기둥형 연결 부재를 포함하는 테스트 소켓.
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