WO2023167479A1 - 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치 - Google Patents

전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치 Download PDF

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WO2023167479A1
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electrically conductive
conductive contact
alignment plate
contact pin
polyimide film
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안범모
박승호
변성현
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    • G01R31/2889—Interfaces, e.g. between probe and tester

Definitions

  • the present invention relates to an electrically conductive contact pin, an alignment plate, and a testing device having the same.
  • test object semiconductor wafer or semiconductor package
  • inspection device equipped with a plurality of electrically conductive contact pins
  • the electrically conductive contact pins are placed on the corresponding external terminals (solder balls or bumps, etc.) on the test object.
  • Examples of testing devices include, but are not limited to, probe cards or test sockets.
  • the probe card Inspection at the semiconductor wafer level is performed by a probe card.
  • the probe card is mounted between the wafer and the test equipment head, and 8,000 to 100,000 electrically conductive contact pins on the probe card are in contact with pads (WP) in individual chips on the wafer to transmit test signals between the probe equipment and individual chips. It serves as an intermediary that enables communication between them.
  • These probe cards include vertical probe cards, cantilever probe cards, and MEMS probe cards.
  • the electrically conductive contact pins used in the vertical probe card have a structure pre-deformed from the time of manufacture, or a structure in which the electrically conductive contact pins are deformed by shifting the guide plate in the horizontal direction although it is straight at the time of manufacture. adopted and used.
  • the pitch of external terminals of an object to be inspected is becoming more and more narrow.
  • the conventional electrically conductive contact pin has a structure in which its body becomes convex in the horizontal direction and is elastically bent or bent by pressure applied to both ends, the electrically conductive contact pins arranged at a narrow pitch buckling and deform, causing adjacent electrical conductivity. There is often a problem of contact with the contact pins and short-circuiting.
  • test sockets include a pogo type test socket and a rubber type test socket.
  • An electrically conductive contact pin (hereinafter referred to as 'pogo type socket pin') used in a pogo type test socket includes a pin unit and a barrel accommodating the pin unit.
  • a spring member between the plungers at both ends of the pin, it is possible to apply necessary contact pressure and absorb shock at the contact position.
  • a gap In order for the pin to slide within the barrel, a gap must exist between the outer surface of the pin and the inner surface of the barrel.
  • the pogo-type socket pin is manufactured separately from the barrel and the pin and then combined and used, it is impossible to precisely manage the gap, such that the outer surface of the pin is separated from the inner surface of the barrel more than necessary.
  • the pin portion has a sharp tip portion in order to increase the contact effect with the external terminal of the test object.
  • the pointed tip portion generates a press-fitting mark or groove on the external terminal of the test object after the test. Due to the loss of the contact shape of the external terminal, errors in vision inspection occur and reliability of the external terminal is deteriorated in a subsequent process such as soldering.
  • the electrically conductive contact pin (hereinafter referred to as 'rubber type socket pin') used in the rubber type test socket has a structure in which conductive microballs are placed inside a rubber material, silicon rubber, When stress is applied by raising the semiconductor package and closing the socket, the conductive microballs made of gold strongly press each other and the conductivity increases, making them electrically connected.
  • this rubber-type socket pin has a problem in that contact stability is secured only when it is pressed with an excessive pressing force.
  • the conventional rubber-type socket pin a molding material in which conductive particles are distributed in a fluid elastic material is prepared, the molding material is inserted into a predetermined mold, and then a magnetic field is applied in the thickness direction to move the conductive particles in the thickness direction. Since it is manufactured by arranging the magnetic field, when the distance between the magnetic fields is narrowed, the conductive particles are irregularly oriented and the signal flows in the plane direction. Therefore, existing rubber-type socket pins have limitations in responding to the narrow pitch technology trend.
  • pogo-type socket pin is used after separately manufacturing the barrel and the pin, it is difficult to manufacture them in a small size. Therefore, existing pogo-type socket pins also have limitations in responding to the narrow pitch technology trend.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Registration No. 10-0659944 Patent Registration
  • Patent Document 2 Republic of Korea Registration No. 10-0952712 Patent Publication
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electrically conductive contact pin, an alignment plate, and an inspection device with improved inspection reliability for an inspection object.
  • Another object is to prevent the electrically conductive contact pin and/or the alignment plate from being damaged by a pressing force applied to the electrically conductive contact pin in the alignment plate where the electrically conductive contact pin is installed.
  • a test apparatus includes an electrically conductive contact pin provided between an object to be tested and a circuit board to test electrical characteristics of the object to be tested; and an alignment plate including a polyimide film having through holes into which the electrically conductive contact pins are inserted.
  • the hooking portion provided on the electrically conductive contact pin can be supported on one surface of the polyimide film.
  • the upper hooking part provided on the electrically conductive contact pin can be supported on the upper surface of the alignment plate, and the lower hooking part provided on the electrically conductive contact pin can be supported on the lower surface of the alignment plate.
  • the alignment plate is provided by stacking a plurality of polyimide films, and a reinforcing layer is provided between adjacent polyimide films.
  • a pressing force acting between the test object and the circuit board deforms the electrically conductive contact pin in a longitudinal direction, and the electrically conductive contact pin is capable of relative movement with respect to the alignment plate according to the pressing force.
  • the electrically conductive contact pin may include a first connection portion connected to an object to be inspected; a second connector connected to the circuit board; and an elastic part configured to elastically displace the first connection part relative to the second connection part in a longitudinal direction, but the first connection part, the second connection part, and the elastic part are integrally provided.
  • the alignment plate according to the present invention is provided in an inspection device for inspecting an object to be inspected and is provided with through-holes into which electrically conductive contact pins are inserted, wherein the alignment plate includes a polyimide film.
  • a plurality of polyimide films are laminated and provided, and a reinforcing layer is provided between adjacent polyimide films.
  • the polyimide film includes a first polyimide film and a second polyimide film, a reinforcing layer made of a thermosetting plastic material is provided between the first polyimide film and the second polyimide film, and the through hole is formed through the first polyimide film, the second polyimide film, and the reinforcing layer.
  • the thickness of the first polyimide film and the second polyimide film are the same as each other and the thickness is 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and the thickness of the reinforcing layer is the first polyimide film and the second polyimide film. It is 20 micrometers or more and 70 micrometers or less while being a thickness smaller than the thickness of the thickness of a film.
  • a plurality of polyimide films are laminated and provided, and a reinforcing layer having a flexural modulus greater than the flexural modulus of the polyimide film and integrally combined with the adjacent polyimide films is provided.
  • the inspection device the circuit board; an alignment plate including a first polyimide film, a second polyimide film, and a reinforcing layer provided between the first and second polyimide films and having a plurality of through holes; and a first connection portion inserted into and installed in the through hole, protruding from the first surface of the alignment plate to be connected to the test object, and a second connection portion protruding from the second surface of the alignment plate and connected to the circuit board. and an electrically conductive contact pin, wherein an upper hooking portion of the electrically conductive contact pin located on the upper portion of the first surface of the alignment plate is supportable by the first polyimide film.
  • the electrically conductive contact pin may include a support portion extending in a longitudinal direction; an elastic part that allows the first connection part to be elastically displaced relative to the second connection part in a longitudinal direction; and a boundary portion connecting the elastic portion to the support portion, wherein the upper clasp portion is provided to the support portion.
  • the inspection device the circuit board; an alignment plate including a first polyimide film, a second polyimide film, and a reinforcing layer provided between the first and second polyimide films and having a plurality of through holes; and a first connection portion inserted into and installed in the through hole, protruding from the first surface of the alignment plate and connected to the test object, and a second connection portion protruding from the second surface of the alignment plate and connected to the circuit board. and a lower hooking portion of the electrically conductive contact pin positioned below the second surface of the alignment plate and supported by the second polyimide film.
  • the electrically conductive contact pin may include a support portion extending in a longitudinal direction; an elastic part that allows the first connection part to be elastically displaced relative to the second connection part in a longitudinal direction; and a boundary portion connecting the elastic portion to the support portion, wherein the lower engaging portion is provided to the support portion.
  • the inspection apparatus a first body provided with a terminal guide film provided with a receiving space for accommodating the inspection object, a hole for accommodating the connection terminal of the inspection object at the bottom; a second body coupled to the first body and provided with an alignment plate equipped with electrically conductive contact pins; a circuit board provided under the second body; And a pusher for pressing the test object toward the circuit board; including,
  • the terminal guide film includes a polyimide film
  • the alignment plate includes a polyimide film.
  • the electrically conductive contact pin according to the present invention is inserted into and installed in a through hole of an alignment plate containing a polyimide film, and protrudes from the first surface of the alignment plate to be connected to the test object.
  • the poly It can be supported by the mid film.
  • the electrically conductive contact pin according to the present invention is installed by being inserted into the through hole of an alignment plate comprising a polyimide film, wherein the electrically conductive contact pin protrudes from the first surface of the alignment plate and is connected to the test object.
  • the poly can be supported by the mid film.
  • the present invention provides an electrically conductive contact pin, an alignment plate, and an inspection device with improved inspection reliability for an inspection object. Further, the electrically conductive contact pins and/or the alignment plate are prevented from being damaged by a pressing force applied to the electrically conductive contact pins in the alignment plate where the electrically conductive contact pins are installed.
  • FIG 1 and 2 are views showing an inspection device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 3 shows a state in which electrically conductive contact pins according to a preferred embodiment of the present invention are installed on an alignment plate.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an alignment plate according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of an alignment plate according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view of an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A to 8D are diagrams illustrating a process of manufacturing an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a side view of an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Embodiments described in this specification will be described with reference to sectional views and/or perspective views, which are ideal exemplary views of the present invention. Films and thicknesses of regions shown in these drawings are exaggerated for effective description of technical content.
  • the shape of the illustrative drawings may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to manufacturing processes.
  • Technical terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
  • FIG. 1 and 2 are views showing a test device according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing a state in which electrically conductive contact pins are installed on an alignment plate according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 4 is a cross-sectional view of an alignment plate according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view of an alignment plate according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a front view of an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention
  • 7 is a perspective view of an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIGS. 8A to 8D are views explaining a process of manufacturing the electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 9 is a side view of an electrically conductive contact pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the width direction of the electrically conductive contact pin 100 described below is the ⁇ x direction indicated in the drawing
  • the length direction of the electrically conductive contact pin 100 is the ⁇ y direction indicated in the drawing
  • the electrically conductive contact pin 100 The thickness direction is the ⁇ z direction indicated in the drawing.
  • the electrically conductive contact pin 100 has an overall length dimension L in a longitudinal direction ( ⁇ y direction) and an overall thickness dimension H in a thickness direction perpendicular to the longitudinal direction ( ⁇ z direction). It has an overall width dimension (W) in the width direction ( ⁇ x direction) perpendicular to the length direction.
  • the inspection device 10 may be an inspection device used in a semiconductor manufacturing process, and may be, for example, a probe card or a test socket.
  • the electrically conductive contact pins 100 may be electrically conductive contact pins provided in a probe card to inspect a semiconductor chip, or socket pins provided in a test socket to inspect a packaged semiconductor package to inspect a semiconductor package.
  • the inspection devices 10 to which the electrically conductive contact pin 100 according to a preferred embodiment of the present invention can be used are not limited thereto, and include all inspection devices for checking whether an object to be inspected is defective by applying electricity thereto. .
  • the inspection target 400 of the inspection device 10 may include a semiconductor device, a memory chip, a microprocessor chip, a logic chip, a light emitting device, or a combination thereof.
  • inspection objects include logic LSIs (such as ASICs, FPGAs, and ASSPs), microprocessors (such as CPUs and GPUs), memories (DRAM, HMC (Hybrid Memory Cube), MRAM (Magnetic RAM), PCM (Phase- Change Memory), ReRAM (Resistive RAM), FeRAM (ferroelectric RAM) and flash memory (NAND flash)), semiconductor light emitting devices (including LED, mini LED, micro LED, etc.), power devices, analog ICs (DC-AC converters and such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs), MEMS (such as acceleration sensors, pressure sensors, vibrators, and giro sensors), wire-free devices (such as GPS, FM, NFC, RFEM, MMIC, and WLAN), discrete devices, Includes BSI, CIS, Camera Module, CMOS
  • the test device 10 includes an alignment plate 200 having electrically conductive contact pins 100 and through holes 210 accommodating the electrically conductive contact pins 100 .
  • the test device 10 When the test device 10 is a probe card, the test device 10 includes at least one alignment plate 200 into which the electrically conductive contact pins 100 are inserted, and a space in contact with one end of the electrically conductive contact pins 100. It includes a circuit unit (not shown) such as a converter or an interposer.
  • the test device 10 when the test device 10 is a test socket, the test device 10 includes a first body 4, a second body 3, and a circuit board 300 as shown in FIGS. 1 and 2. ) and a pusher (5).
  • the first body 4 is provided with an accommodation space for accommodating the test object 400, and a terminal guide film 7 provided with a hole for accommodating the connection terminal of the test object 400 at the bottom.
  • the first body 4 accommodates the semiconductor package, which is the object to be inspected 400, so that the object to be tested 400 can be tested in a stable state.
  • a terminal guide film 7 having holes is installed in the lower part of the first body 4 to guide the connection terminals of the object 400 to be inspected.
  • the terminal guide film 7 is provided between the test object 400 and the electrically conductive contact pin 100 .
  • the terminal guide film 7 guides an accurate contact position by allowing the connection terminal of the test object 400 to be inserted into a hole provided in the terminal guide film 7 when the test object 400 is inspected.
  • the terminal guide film 7 includes a polyimide (PI) film.
  • the second body 3 is combined with the first body 4, and an alignment plate 200 equipped with electrically conductive contact pins 100 is installed.
  • the second body 3 serves to guide the mounting of the alignment plate 200 .
  • the alignment plate 200 is fixed to the mounting portion of the guide 3, and a plurality of electrically conductive contact pins 100 are installed.
  • a circuit board 300 is provided below the second body 3 (see FIG. 3).
  • the pusher 5 presses the test object 400 toward the circuit board 300 .
  • the pusher 5 serves to pressurize the test object 400 seated in the receiving part of the first body 4 with a constant pressure.
  • the test object 400 pressed by the pusher 5 may be electrically connected to the pad 310 of the circuit board 300 through the electrically conductive contact pin 100 installed on the alignment plate 200 .
  • Electrically conductive contact pin 100 according to a preferred embodiment of the present invention
  • the electrically conductive contact pin 100 according to a preferred embodiment of the present invention is provided in the test device 10 and is used to electrically and physically contact the test target 400 to transmit an electrical signal.
  • the electrically conductive contact pin 100 is provided between the test object 400 and the circuit board 300 to test the electrical characteristics of the test object 400 .
  • the electrically conductive contact pin 100a includes a first connection part 110 connected to the test object 400 and a second connection part 120 connected to the circuit board 300 .
  • the second connector 120 is elastically displaced relative to the first connector 110 in the longitudinal direction ( ⁇ y direction).
  • the elastic part 150 is provided so that the first connection part 110 can be elastically displaced relative to the second connection part 120 in the longitudinal direction ( ⁇ y direction).
  • the electrically conductive contact pin 100 includes a first connection portion 110, a second connection portion 120, a support portion 130 extending in the longitudinal direction ( ⁇ y direction), a first connection portion 110, and/or a second connection portion. It includes an elastic part 150 connected to 120 and elastically deformable along the longitudinal direction ( ⁇ y direction) and a boundary part 140 connecting the elastic part 150 to the support part 130 .
  • the first connection part 110, the second connection part 120, the support part 130, the boundary part 140, and the elastic part 150 are integrally provided.
  • the first connection part 110, the second connection part 120, the support part 130, the boundary part 140, and the elastic part 150 are manufactured at once using a plating process.
  • the electrically conductive contact pin 100 is formed by filling the inner space 1100 with a metal material by electroplating using the mold 1000 having the inner space 1100, so that the first connection portion 110, the second connection part 120, the support part 130, the boundary part 140, and the elastic part 150 are manufactured as one piece connected to each other.
  • the electrically conductive contact pins 100 include the first connector 110, 2 There is a structural difference in that the connection part 120, the support part 130, the boundary part 140, and the elastic part 150 are integrally provided by manufacturing them all at once using a plating process.
  • each cross section in the thickness direction ( ⁇ z direction) of the electrically conductive contact pin 100 is the same.
  • the same shape on the x-y plane is formed extending in the thickness direction ( ⁇ z direction).
  • the electrically conductive contact pin 100 is provided by stacking a plurality of metal layers in its thickness direction ( ⁇ z direction).
  • the plurality of metal layers are formed by alternately stacking metal layers of different materials.
  • the plurality of metal layers include a first metal layer 101 and a second metal layer 102 .
  • the first metal layer 101 is a metal having relatively high wear resistance compared to the second metal layer 102, and is preferably made of rhodium (Rd), platinum (Pt), iridium (Ir), palladium (Pd), or nickel (Ni). , manganese (Mn), tungsten (W), phosphorus (Ph) or alloys thereof, or palladium-cobalt (PdCo) alloy, palladium-nickel (PdNi) alloy, nickel-phosphorus (NiPh) alloy, nickel-manganese (NiMn ), a nickel-cobalt (NiCo) or a nickel-tungsten (NiW) alloy.
  • the second metal layer 102 is a metal having relatively high electrical conductivity compared to the first metal layer 101, and is preferably formed of a metal selected from among copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or alloys thereof. It can be. However, it is not limited thereto.
  • the first metal layer 101 is provided on the lower and upper surfaces of the electrically conductive contact pin 100 in the thickness direction ( ⁇ z direction), and the second metal layer 102 is provided between the first metal layers 101 .
  • the electrically conductive contact pin 100 is provided by alternately stacking the first metal layer 101, the second metal layer 102, and the first metal layer 101 in the order of its thickness direction ( ⁇ z direction),
  • the number of layers to be stacked may consist of three or more layers.
  • the first connection portion 110 includes a contact portion 111 in contact with the connection object (more preferably, the test object 400), and a flange extending downward from the contact portion 111 and covering at least a portion of the elastic portion 150 ( 113).
  • the contact part 111 and the flange 113 act as one body.
  • the contact portion 111 is a portion in contact with the connection terminal of the test object 400 .
  • the contact part 111 has a cavity 112 so that the contact surface can be more easily deformed by the pressure of the test object 400 .
  • the upper surface of the contact portion 111 based on the cavity portion 112 becomes a portion in contact with the connection terminal of the test object 400, and the lower surface of the contact portion 111 based on the cavity portion 112 is an elastic part ( 150) is connected.
  • the cavity 122 is formed as an empty space with curved left and right sides, so that the upper surface of the contact portion 111 is more easily deformed.
  • the contact portion 111 includes at least one protrusion 114 on its upper surface to make multi-contact with the connection terminal.
  • the protrusion 114 is formed to protrude and extend longer than the periphery thereof along the thickness direction ( ⁇ z direction) of the contact portion 111 .
  • the first connection part 110 is connected to the elastic part 130 and can be vertically moved elastically by contact pressure.
  • connection terminal of the inspection object 400 moves downward while contacting the upper surface of the first connection part 110 . Accordingly, the elastic part 150 connected to the first connection part 110 is compressed and deformed. While the first connection part 110 moves downward, the first connection part 110 comes into contact with the support part 130 .
  • the flange 113 of the first connection part 110 extends downward from the contact part 111 and covers at least a part of the elastic part 150 .
  • the flange 113 continues from the end of the contact portion 111 in the width direction ( ⁇ x direction) and extends downward.
  • the contact portion 111 does not protrude more than the flange 113 in the width direction ( ⁇ x direction)
  • the flange 113 does not protrude more than the contact portion 111 in the longitudinal direction (+y direction).
  • the flange 113 extends from the contact portion 111 in a downward direction (-y direction), and at least a portion of the flange 113 is provided between the elastic portion 150 and the support portion 130 .
  • the flange 113 descends in a downward direction (-y direction) in the space between the elastic part 150 and the support part 130 . Conversely, when the elastic part 150 is restored, the flange 113 rises in the upward direction (+y direction) in the space between the elastic part 150 and the support part 130 .
  • the support portion 130 includes a first support portion 130a located on one side of the electrically conductive contact pin 100 and a second support portion 130b located on the other side of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the flange 113 includes a first flange 118a located on one side of the elastic part 150 and a second flange 118b located on the other side of the elastic part 150 opposite to the first flange 118a. ).
  • the first flange 118a and the second flange 118b are connected to the contact portion 111, respectively.
  • the first flange 118a In the width direction ( ⁇ x direction), at least part of the first flange 118a is located between the first support part 130a and the elastic part 150, and at least part of the second flange 118b is located between the elastic part 150 It is located between and the second support part (130b).
  • the first flange 118a descends in the downward direction (-y direction) in the space between the elastic part 150 and the first support part 130a
  • the second flange 118b is elastic. It descends in the downward direction (-y direction) in the space between the part 150 and the second support part 130b.
  • the first flange 118a rises in the upward direction (+y direction) in the space between the elastic part 150 and the first support part 130a
  • the second flange 118b rises in the upward direction (+y direction) in the space between the elastic part 150 and the second support part 130b.
  • the flange 113 of the first connection part 110 overlaps the support part 130 in the width direction ( ⁇ x direction). Specifically, the flange 113 extends from the contact portion 111 so that at least a portion of the flange 113 is provided in a space between the support portion 130 and the elastic portion 150 .
  • the second flange 118b comes into contact with the second support part 130b to prevent excessive buckling in the left direction. do.
  • a convex portion 115 protruding toward the support portion 130 is provided at a free end of the flange 113 .
  • the supporting part 130 is provided with an inner surface inclined part 137 inclined inward as the width increases toward the lower direction (-y direction).
  • the flange 113 and the support part 130 are spaced apart from each other.
  • the flange 113 contacts the inner surface of the support part 130 to form a current path. More specifically, when the flange 113 moves in the downward direction (-y direction), the convex portion 115 of the flange 113 contacts the inner inclined portion 137 of the support portion 130 to form a current path. .
  • the flange 113 and the support part 130 are spaced apart from each other so as not to interfere with the deformation of the elastic part 150, and then the outer surface of the flange 113 and the inner surface of the support part 130 come into contact with each other to resist friction and thus provide elasticity. Excessive deformation of the portion 150 is prevented, and a current path is formed between the support portion 130 and the flange 113 during inspection.
  • the boundary portion 140 connects the elastic portion 150 and the support portion 130 to each other.
  • the boundary portion 140 includes a first boundary portion 140a connecting the elastic portion 150 and the first support portion 130a and a second boundary portion 140b connecting the elastic portion 150 and the second support portion 130b.
  • the first boundary portion 140a connects the elastic portion 150 and the first support portion 130a
  • the second boundary portion 140b connects the elastic portion 150 and the second support portion 130b.
  • the first boundary portion 140a and the second boundary portion 140b may be located at the same position or at different positions in the longitudinal direction ( ⁇ y direction). According to a preferred embodiment of the present invention, the first boundary portion 140a and the second boundary portion 140b are provided at different positions in the longitudinal direction ( ⁇ y direction) to distribute stress. 1, the first boundary portion 140a is provided closer to the second connection portion 120 than the second boundary portion 140b, and the second boundary portion 140b is closer to the second connection portion than the first boundary portion 140a. 110) is provided to be located close to the side.
  • the boundary portion 140 may serve as a stopper to limit the additional descent of the flange 113 .
  • the lengths of the first flange 118a and the second flange 118b may be different from each other. More specifically, the length of the first flange 118a may be longer than that of the second flange 118b. This is in consideration of the positions of the first boundary portion 140a and the second boundary portion 140b, and since the first boundary portion 140a is located lower than the second boundary portion 140b, the first flange can serve as a stopper.
  • the length of (113) is formed longer than the length of the second flange (118b).
  • the top surface of the boundary portion 140 is concave, and the free end of the flange 113 is provided convexly corresponding to the shape of the top surface of the boundary portion 140 .
  • the convex free end of the flange 113 is accommodated in the concave portion of the boundary portion 140, the descending position of the descending flange 113 can be firmly supported without shaking.
  • the second connector 120 is in contact with the connection object (more preferably, the pad 310 of the circuit board 300).
  • the second connector 120 has a cavity 122 so that the contact surface can be more easily deformed by pressing the pad 310 of the circuit board 300 .
  • the second connector 120 includes at least one protrusion 123 to make multi-contact with the pad 310 .
  • the second connection part 120 is connected to the elastic part 130 and can be vertically moved elastically by contact pressure.
  • the elastic portion 150 is compressed and deformed, and the second connector 120 moves upward.
  • the pad 310 of the circuit board 300 also comes into contact with the support part 130 .
  • the pad 310 of the circuit board 300 is connected to both the second connection part 120 and the support part 130 to form a current path.
  • the first support portion 130a and the second support portion 130b are formed along the longitudinal direction ( ⁇ y direction) of the electrically conductive contact pin 100, and the first support portion 141 and the second support portion 145 are electrically conductive. It is integrally connected to the boundary portion 140 extending along the width direction ( ⁇ x direction) of the contact pin 100 .
  • the first connection part 110 is connected to the upper part of the elastic part 150
  • the second connection part 120 is connected to the lower part of the elastic part 150
  • the elastic part 150 connects to the first connection part through the boundary part 140.
  • the electrically conductive contact pin 100 is composed of one body as a whole.
  • each cross-sectional shape in the thickness direction ( ⁇ z direction) of the electrically conductive contact pin 100 is the same in all thickness cross-sections. This is possible because the electrically conductive contact pin 100 is manufactured through a plating process.
  • the elastic part 150 has a shape in which a plate-like plate having an actual width t is repeatedly bent in an S shape, and the actual width t of the plate-like plate is generally constant.
  • the elastic part 150 is formed by alternately connecting a plurality of straight parts 153 and a plurality of curved parts 154 .
  • the straight part 153 connects the curved part 154 adjacent to the left and right, and the curved part 154 connects the straight part 153 adjacent to the top and bottom.
  • the curved portion 154 is provided in an arc shape.
  • a straight portion 153 is disposed at the center of the elastic portion 150 and a curved portion 154 is disposed at an outer portion of the elastic portion 150 .
  • the straight portion 153 is provided parallel to the width direction ( ⁇ x direction) so that the curved portion 154 is more easily deformed according to the contact pressure.
  • the electrically conductive contact pins 100 installed in the test device 10 are provided with hooking parts.
  • the hanging portion may be supported on one surface of the polyimide film 250 of the alignment plate 200 .
  • the hooking part is provided on the support part 130, and the upper hooking part 131 is provided at one end of the support part 130 and the lower hooking part 132 is provided on the other end.
  • the upper hooking part 131 provided on the electrically conductive contact pin 100 can be supported on the upper surface of the alignment plate 200, and the lower hooking part 132 provided on the electrically conductive contact pin 100 can support the alignment plate 200. ) can be supported on the lower surface of The upper hooking part 131 prevents the electrically conductive contact pins 100 from being separated from the alignment plate 200 in the downward direction, and the lower hooking part 132 prevents the electrically conductive contact pins 100 from being separated from the alignment plate 200. prevent it from escaping upwards.
  • the upper hooking portion 131 is configured to protrude outward in the width direction ( ⁇ x direction). Through this, the downward movement of the electrically conductive contact pin 100 is restricted.
  • the upper hooking part 131 is provided with a cutout 135 .
  • the cutout 135 is formed long along the thickness direction ( ⁇ z direction) on the side of the upper hooking part 131 in the width direction ( ⁇ x direction).
  • the cutout 135 is provided in a protruding form than its periphery.
  • Tens of thousands to hundreds of thousands of electrically conductive contact pins 100 according to a preferred embodiment of the present invention are manufactured collectively by using a wafer-sized anodic oxide film mold 1000 .
  • Numerous electrically conductive contact pins 100 are collectively manufactured in a state connected to the support frame during the manufacturing process, and the electrically conductive contact pins 100 that have been manufactured are removed from the support frame one by one to form through-holes 210 of the alignment plate 200. to be inserted and installed.
  • a cutout 135 is formed on the side of the upper hooking portion 131 so that the electrically conductive contact pin 100 can be easily removed from the support frame.
  • the cutout 135 performs a function of fixing the electrically conductive contact pin 100 to the support frame when the electrically conductive contact pin 100 is manufactured, and is easily separated when the electrically conductive contact pin 100 is separated from the support frame. perform the function to be
  • the lower hanging part 132 is provided in the form of a hook.
  • the lower hooking part 132 is connected to the support part 130 and has a first inclined part 132a inclined inward in the width direction ( ⁇ x direction), one end connected to the first inclined part 132a, and the other end free end. It includes a second inclined portion 132b inclined in the direction of inclination of the first inclined portion 132a.
  • the lower hooking part 132 has a hook shape so that the other end of the second inclined part 132b is supported on the lower surface of the alignment plate 200. .
  • the electrically conductive contact pin 100 Insertion into the through hole 210 of the alignment plate 200 becomes easy.
  • FIG. 8A is a plan view of the mold 1000 in which the inner space 1100 is formed
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 8A.
  • the mold 1000 may be made of an anodic oxide film, photoresist, silicon wafer, or a material similar thereto. However, preferably, the mold 1000 may be made of an anodic oxide film material.
  • the anodic oxide film means a film formed by anodic oxidation of a base metal
  • the pore means a hole formed in the process of forming an anodic oxide film by anodic oxidation of a metal.
  • the base metal is aluminum (Al) or an aluminum alloy
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • the base metal is not limited thereto, and includes Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb, or an alloy thereof.
  • the anodic oxide film formed as above is a barrier layer without pores formed vertically therein. And, it is divided into a porous layer in which pores are formed. In the base material on which the anodic oxide film having the barrier layer and the porous layer is formed, when the base material is removed, only the anodic oxide film made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) remains.
  • the anodic oxidation film may be formed in a structure in which the barrier layer formed during anodic oxidation is removed to pass through the upper and lower pores, or in a structure in which the barrier layer formed during anodic oxidation remains as it is and seals one end of the upper and lower portions of the pores.
  • the anodic oxide film has a thermal expansion coefficient of 2 to 3 ppm/°C. Due to this, when exposed to a high temperature environment, thermal deformation due to temperature is small. Therefore, the electrically conductive contact pin 100 can be manufactured accurately without thermal deformation even in a high-temperature environment in which the electrically conductive contact pin 100 is manufactured.
  • the electrically conductive contact pin 100 is manufactured using the mold 1000 made of an anodic oxide film instead of the photoresist mold, the precision of the shape, which was limited to implement with the photoresist mold, It becomes possible to exert the effect of realizing a fine shape.
  • an electrically conductive contact pin having a thickness of 40 ⁇ m can be manufactured, but in the case of using the mold 1000 made of anodized film, an electrically conductive contact pin having a thickness of 100 ⁇ m or more to 200 ⁇ m or less ( 100) can be produced.
  • a seed layer 1200 is provided on the lower surface of the mold 1000 .
  • the seed layer 1200 may be provided on the lower surface of the mold 1000 before forming the inner space 1100 in the mold 1000 .
  • a support substrate (not shown) is formed under the mold 1000 to improve handling of the mold 1000 .
  • the seed layer 1200 is formed on the upper surface of the support substrate and the mold 1000 in which the inner space 1100 is formed may be used by being coupled to the support substrate.
  • the seed layer 1200 may be formed of a copper (Cu) material and may be formed by a deposition method.
  • the inner space 1100 may be formed by wet etching the mold 1000 made of an anodic oxide film. To this end, a photoresist is provided on the upper surface of the mold 1000 and patterned, and then the anodic oxide film in the patterned open area reacts with the etching solution to form the inner space 1100 .
  • FIG. 8C is a plan view illustrating an electroplating process performed on the inner space 1100
  • FIG. 8D is a cross-sectional view A-A' of FIG. 8C.
  • the metal layer is formed while growing in the thickness direction ( ⁇ z direction) of the mold 1000, the shape of each cross section in the thickness direction ( ⁇ z direction) of the electrically conductive contact pin 100 is the same, and the electrically conductive contact
  • a plurality of metal layers are stacked in the thickness direction ( ⁇ z direction) of the fin 100 .
  • the plurality of metal layers include a first metal layer 101 and a second metal layer 102 .
  • the first metal layer 101 is a metal having relatively high wear resistance compared to the second metal layer 102, and is made of rhodium (Rd), platinum (Pt), iridium (Ir), palladium or any of these.
  • the second metal layer 102 is a metal having relatively higher electrical conductivity than the first metal layer 101 and includes copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or an alloy thereof.
  • the first metal layer 101 is provided on the lower and upper surfaces of the electrically conductive contact pin 100 in the thickness direction ( ⁇ z direction), and the second metal layer 102 is provided between the first metal layers 101 .
  • the electrically conductive contact pin 100 is provided by alternately stacking the first metal layer 101, the second metal layer 102, and the first metal layer 101 in this order, and the number of layers is three or more. It can be.
  • the first metal layer 101 and the second metal layer 102 may be made more dense by raising the temperature to a high temperature and pressing the metal layer on which the plating process is completed by applying pressure.
  • a photoresist material is used as a mold, a process of raising the temperature to a high temperature and applying pressure cannot be performed because the photoresist exists around the metal layer after the plating process is completed.
  • the mold 1000 made of an anodic oxide film is provided around the metal layer on which the plating process is completed, deformation is minimized due to the low thermal expansion coefficient of the anodic oxide film even when the temperature is raised to a high temperature. It is possible to densify the first metal layer 101 and the second metal layer 102 . Therefore, it becomes possible to obtain a higher density first metal layer 101 and second metal layer 102 compared to a technique using a photoresist as a mold.
  • a process of removing the mold 1000 and the seed layer 1200 is performed.
  • the mold 1000 is made of an anodic oxide film material
  • the mold 1000 is removed using a solution that selectively reacts to the anodic oxide film material.
  • the seed layer 1200 is made of copper (Cu)
  • the seed layer 1200 is removed using a solution that selectively reacts with copper (Cu).
  • an electrically conductive contact pin 100 includes a plurality of fine trenches 88 on its side surface.
  • the fine trench 88 is formed by extending from the side of the electrically conductive contact pin 100 to a thickness direction ( ⁇ z direction) of the electrically conductive contact pin 100 .
  • the thickness direction ( ⁇ z direction) of the electrically conductive contact pin 100 means a direction in which metal fillers grow during electroplating.
  • the fine trench 88 has a depth of 20 nm or more and 1 ⁇ m or less, and a width of 20 nm or more and 1 ⁇ m or less.
  • the width and depth of the fine trench 88 have a value equal to or less than the range of the diameter of the pore of the anodic oxide film mold 1000. .
  • the anodic oxide film mold 1000 includes numerous pores, at least a part of the anodic oxide film mold 1000 is etched to form an inner space 1100, and a metal filler is formed by electroplating into the inner space 1100, The side surface of the electrically conductive contact pin 100 is provided with a fine trench 88 formed while contacting the pores of the anodic oxide film mold 1000 .
  • the fine trench 88 as described above has an effect of increasing the surface area on the side surface of the electrically conductive contact pin 100 .
  • Heat generated from the electrically conductive contact pin 100 can be quickly dissipated through the configuration of the micro trench 88 formed on the side surface of the electrically conductive contact pin 100, thereby suppressing the temperature rise of the electrically conductive contact pin 100. You can do it.
  • Through the configuration of the micro trench 88 formed on the side surface of the electrically conductive contact pin 100 it is possible to improve torsional resistance when the electrically conductive contact pin 100 is deformed.
  • the overall length L of the electrically conductive contact pin 100 should be short. Accordingly, the length of the elastic part 150 should also be shortened. However, when the length of the elastic part 150 is shortened, a problem of increasing contact pressure occurs. In order to keep the contact pressure from increasing while shortening the length of the elastic part 150, the actual width t of the plate-shaped plate constituting the elastic part 150 should be reduced. However, if the actual width t of the plate-shaped plate constituting the elastic part 150 is reduced, the elastic part 150 may be easily damaged. In order to shorten the length of the elastic part 150 and prevent damage to the elastic part 150 without increasing the contact pressure, the total thickness H of the plate-shaped plate constituting the elastic part 150 should be formed large.
  • the electrically conductive contact pin 100 is formed such that the actual width t of the plate-shaped plate is thin while the overall thickness dimension H of the plate-shaped plate is large. That is, the overall thickness dimension (H) is formed to be larger than the actual width (t) of the plate-shaped plate.
  • the actual width (t) of the planar plate constituting the electrically conductive contact pin 100 is provided in the range of 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, and the total thickness dimension (H) is in the range of 70 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the actual width (t) and total thickness (H) of the plate-shaped plate are provided in the range of 1:5 to 1:30.
  • the actual width of the plate-like plate is formed to be substantially 10 ⁇ m, and the total thickness dimension (H) is formed to be 100 ⁇ m, so that the effective width (t) and the total thickness dimension (H) of the plate-like plate are formed to be 1:10. can be made in proportion.
  • the overall thickness H and the overall length L of the electrically conductive contact pin 100 are provided in the range of 1:3 to 1:9.
  • the overall length dimension (L) of the electrically conductive contact pin 100 may be provided in the range of 300 ⁇ m or more and less than 2 mm, and more preferably may be provided in the range of 350 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • planar plate constituting the electrically conductive contact pin 100 has a substantially smaller width t than the thickness H, resistance to bending in the front and rear directions is improved.
  • the overall thickness (H) and the overall width (W) of the electrically conductive contact pin 100 are provided in the range of 1:1 to 1:5.
  • the overall thickness (H) of the electrically conductive contact pins 100 ranges from 70 ⁇ m to 200 ⁇ m
  • the overall width (W) of the electrically conductive contact pins 100 ranges from 100 ⁇ m to 500 ⁇ m. It may be provided in the range below, and more preferably, the overall width dimension (W) of the electrically conductive contact pin 100 may be provided in the range of 150 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. In this way, by shortening the overall width dimension W of the electrically conductive contact pin 100, it is possible to narrow the pitch.
  • the overall thickness (H) and the overall width (W) of the electrically conductive contact pin 100 may be formed to have substantially the same length. Accordingly, there is no need to bond a plurality of electrically conductive contact pins 100 in the thickness direction ( ⁇ z direction) so that the overall thickness dimension H and the overall width dimension W have substantially the same length.
  • the electrically conductive contact pin 100 acts in the front and rear directions. The resistance to the moment is increased, and as a result, the contact stability is improved.
  • the overall thickness H of the electrically conductive contact pin 100 is 70 ⁇ m or more, and the overall thickness H and the overall width W are in the range of 1:1 to 1:5 While overall durability and deformation stability of the conductive contact pin 100 are improved, contact stability with the connection terminal is improved.
  • the total thickness H of the electrically conductive contact pin 100 is formed to be 70 ⁇ m or more, current carrying capacity can be improved.
  • the electrically conductive contact pin 100 manufactured using a conventional photoresist mold cannot have a large overall thickness due to alignment problems because the mold is formed by laminating a plurality of photoresists. As a result, the overall thickness dimension (H) is small compared to the overall width dimension (W). For example, since the conventional electrically conductive contact pin 100 has an overall thickness H of less than 70 ⁇ m and an overall thickness H and an overall width W in the range of 1:2 to 1:10. , the resistance to the moment that deforms the electrically conductive contact pin 100 in the forward and backward directions by the contact pressure is weak.
  • Alignment plate 200 according to a preferred embodiment of the present invention
  • the alignment plate 200 is provided in the inspection device 10 for inspecting the inspection object 400 . More specifically, the alignment plate 200 is provided on the second body 3 .
  • the alignment plate 200 has through holes 210 into which the electrically conductive contact pins 100 are inserted.
  • the alignment plate 200 includes a polyimide (PI) film 250 .
  • the alignment plate 200 includes a plurality of polyimide films 250 .
  • a plurality of polyimide films 250 are stacked on top and bottom, and a reinforcing layer 270 is provided between adjacent polyimide films 250 .
  • the electrically conductive contact pins 100 protrude from the first surface (upper surface) of the alignment plate 200 and connect the first connection portion 110 connected to the test object 400, and the second surface (lower surface) of the alignment plate 200. ) and a second connection portion 120 protruding from and connected to the circuit board 300 .
  • the pressing force acting between the test object 400 and the circuit board 300 deforms the electrically conductive contact pins 100 in the longitudinal direction ( ⁇ y direction), and according to the pressing force, the electrically conductive contact pins 100 move the alignment plate ( 200), relative movement is possible.
  • the electrically conductive contact pin 100 moves relative to the alignment plate 200 upward, the lower hook 132 resists the upward movement by being supported on the second surface (lower surface) of the alignment plate 200.
  • the upper hooking portion 131 resists the downward movement by being supported on the first surface (upper surface) of the alignment plate 200.
  • the upper hooking portion 131 of the electrically conductive contact pin 100 located on the top of the first surface of the alignment plate 200 is supportable by the polyimide film 250, and is supported by the second surface of the alignment plate 200.
  • the lower hooking portion 132 of the electrically conductive contact pin 100 located at the bottom of the can be supported by the polyimide film 250.
  • the electrically conductive contact pin 100 when the upper hooking portion 131 of the electrically conductive contact pin 100 is supported by the polyimide film 250, after the electrically conductive contact pin 100 is inserted from the top of the alignment plate 200, , or the electrically conductive contact pin 100 may move downward as a whole due to the stroke displacement of the test object 400 .
  • the electrically conductive contact pin 100 presses the first or second surface of the alignment plate 200, and the alignment plate 200 Since the first and/or second surfaces of the polyimide film 250 are formed, it is possible to prevent the electrically conductive contact pin 100 and/or the alignment plate 200 from being damaged.
  • the electrically conductive contact pins 100 are inserted into each of the plurality of through holes 210 of the alignment plate 200, they are fixed to the second body 3.
  • the alignment plate 200 is fixedly installed on the second body 3 manually. Even if the alignment plate 200 is handled somewhat harshly, since the alignment plate 200 includes the polyimide film 250, it is possible to prevent the alignment plate 200 from being easily damaged.
  • the alignment plate 200 since the alignment plate 200 adopts the polyimide film 250, the alignment plate 200 has flexibility against bending.
  • the inspection device 10 has processing tolerances, assembly tolerances, and the like, and due to these tolerances, overdrive may be excessively applied to some of the inspection objects 400 .
  • the alignment plate 200 including the polyimide film 50 is elastically bent against excessive overdrive to prevent the electrically conductive contact pin 100 and/or the alignment plate 200 from being damaged. do.
  • a reinforcing layer 270 is provided between the polyimide films 250 .
  • the reinforcing layer 270 has a flexural modulus greater than the flexural modulus of the polyimide film 250 and is integrally combined with adjacent polyimide films 250 . Through this, the reinforcing layer 270 reinforces the mechanical strength of the polyimide film 250 .
  • the reinforcing layer 270 may be made of a thermosetting plastic material, and the reinforcing layer 270 may be made of epoxy.
  • the alignment plate 200 includes a first polyimide film 251 and a second polyimide film 253 .
  • a first polyimide film 251 and a second polyimide film 253 are laminated together, and a reinforcing layer 270 is provided therebetween.
  • the through hole 210 is formed by sequentially penetrating the first polyimide film 251 , the second polyimide film 253 , and the reinforcing layer 270 .
  • the first polyimide film 251 and the second polyimide film 253 are formed in a symmetrical structure up and down with respect to the reinforcing layer 270, restoration is easily achieved even when the alignment plate 200 is bent and deformed. do.
  • the upper and lower layers have the same coefficients of thermal expansion, so that the alignment plate 200 can be prevented from being bent in one direction.
  • the thickness of the first polyimide film 251 and the second polyimide film 253 is equal to each other and the thickness is 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and the thickness of the reinforcing layer 270 is the first polyimide film 251 and a thickness smaller than the thickness of the second polyimide film 253 and may be greater than or equal to 20 ⁇ m and less than or equal to 70 ⁇ m.
  • the total thickness of the alignment plate 200 is formed to be 70 ⁇ m or more and 270 ⁇ m or less.
  • the pressing force acting between the test object 400 and the circuit board 300 acts in the longitudinal direction ( ⁇ y direction) of the electrically conductive contact pin 100, and the elastic portion 150 of the electrically conductive contact pin 100 While being compressed and deformed in the longitudinal direction ( ⁇ y direction), the pressing force acting between the test object 400 and the circuit board 300 is buffered. Therefore, since the pressure applied to the electrically conductive contact pins 100 in the horizontal direction with respect to the alignment plate 200 is not large, the alignment plate 200 has the electrically conductive contact pins 100 relative to the alignment plate 200 in the longitudinal direction. It is sufficient to support the applied pressure while being relatively displaced in ( ⁇ y direction).
  • the alignment plate 200 including the polyimide film 250 When the alignment plate 200 including the polyimide film 250 is formed to a sufficient thickness, most of the pressing force acting between the test object 400 and the circuit board 300 is transmitted to the electrically conductive contact pins 100. Therefore, it is possible to use the polyimide film 250 for supporting the electrically conductive contact pins 100.
  • the electrically conductive contact pins 100 are relatively displaced in the longitudinal direction ( ⁇ y direction) with respect to the alignment plate 200, the polyimide film 250 of the alignment plate 200 causes the electrically conductive contact pins 100 to align. Since the pressure applied to the plate 200 is buffered, damage to the electrically conductive contact pin 100 and/or the alignment plate 200 can be prevented.
  • the terminal guide film 7 that determines the position of the object to be inspected 400 is provided by including a polyimide film
  • the alignment plate 200 that determines the position of the electrically conductive contact pins 100 is also made of a polyimide film ( 250) may be provided.
  • the first polyimide film 251 , the reinforcing layer 270 , and the second polyimide film 253 are sequentially stacked and integrated by drilling using a laser to form the through hole 210 .
  • a plurality of through holes 210 are formed in the alignment plate 200 .
  • the through hole 210 has a rectangular cross-section shape with rounded corners.
  • the outer shape of the electrically conductive contact pin 100 has a square cross-sectional shape.
  • the outer shape of the electrically conductive contact pin 100 refers to a shape formed when the electrically conductive contact pin 100 is projected from one side to the other side in the longitudinal direction ( ⁇ y direction) of the electrically conductive contact pin 100. can mean
  • the overall dimension (W) of the electrically conductive contact pin 100 in the width direction ( ⁇ x direction) is larger than the overall thickness dimension (H) in the thickness direction ( ⁇ z direction), so that the outer edge of the electrically conductive contact pin 100 is formed.
  • the shape is preferably formed into a rectangular shape. Through this, it is possible to prevent the electrically conductive contact pin 100 from being erroneously inserted in a 90 degree rotation state.
  • the overall width dimension W of the electrically conductive contact pin 100 in the width direction ( ⁇ x direction) of the through hole 210 It is longer than the length of the side facing in one direction, and the total thickness dimension H in the thickness direction ( ⁇ z direction) of the electrically conductive contact pin 100 is smaller than the length of the side facing in the second direction of the through hole 210.
  • the first direction of the through hole 210 is the width direction ( ⁇ x direction) of the electrically conductive contact pin 100
  • the second direction of the through hole 210 is the thickness direction ( ⁇ x direction) of the electrically conductive contact pin 100. z direction).
  • the electrically conductive contact pin 100 is spanned by the upper hooking portion 131 on two sides of the through hole 210 facing in the first direction, but on the two sides of the through hole 210 facing in the second direction. does not span Therefore, by allowing the electrically conductive contact pins 100 to move in the direction of two opposite sides in the second direction of the through hole 210, the fine adjustment of the alignment between the number of electrically conductive contact pins 100 and several tens of ⁇ m is possible. possible.
  • FIG. 3 is a view showing a state in which the electrically conductive contact pins 100 are inserted into the through holes 210 of the alignment plate 200 .
  • the support portion 130 is longer than the length of the through hole 210 so that at least a portion of the support portion 130 protrudes outward from the through hole 210 .
  • the first connection part 110 protrudes from the first surface (upper surface) of the alignment plate 200 and is accessible to the test object 400, and the second connection part 120 is the second surface (lower surface) of the alignment plate 200. ) and can be connected to the circuit board 300 .
  • the upper hooking portion 131 of the electrically conductive contact pin 100 located on the upper side of the first surface (upper surface) of the alignment plate 200 can be supported by the first polyimide film 251, and the alignment plate 200
  • the lower hooking portion 132 (more specifically, the second inclined portion 132b) of the electrically conductive contact pin 100 located below the second surface (lower surface) of the second polyimide film 253 can be supported by
  • the dimension d of the contact portion 111 of the first connection portion 110 in the width direction is smaller than the dimension between the first support portion 130a and the second support portion 130b, and the flange 113 is formed between the first support portion 130a and the second support portion 130b. It is located in the area between the second support parts 130b.
  • the width d of the contact portion 111 of the first connection portion 110 is smaller than or equal to the width D of the connection terminal. Since the flange 113 continues to extend downward from the end of the contact portion 111 in the width direction, and the contact portion 111 is configured not to protrude outward in the width direction based on the flange 113, the first connection portion 110
  • the width direction dimension is formed to be smaller than or equal to the width direction dimension (D) of the connection terminal as a whole.
  • the width direction dimension (D) of the connection terminal of the inspection object 400 is 150 ⁇ m
  • the width direction dimension (d) of the contact portion 111 of the first connection part 110 is formed to be 50 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. do.
  • the overall length L of the electrically conductive contact pin 100 may be 400 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the overall width W of the electrically conductive contact pin 100 may be greater than or equal to 150 ⁇ m and less than or equal to 300 ⁇ m.
  • the dimension L2 of the alignment plate 200 in the longitudinal direction may be greater than or equal to 150 ⁇ m and less than or equal to 250 ⁇ m.
  • a longitudinal dimension L1 of the electrically conductive contact pin 100 protruding upward from the alignment plate 200 may be greater than or equal to 50 ⁇ m and less than or equal to 200 ⁇ m.
  • the length L3 of the electrically conductive contact pin 100 protruding from the lower part of the alignment plate 200 may be 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the distance L4 between the lower surface of the upper hanging part 131 and the upper surface of the alignment plate 200 may be 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the contact stroke of the test object 400 may be secured through the distance L4 between the lower surface of the upper locking part 131 and the upper surface of the alignment plate 200 .
  • the electrically conductive contact pin 100 is pressed by the contact terminal 410 and moves downward, electricity is generated within the free space provided through the distance L4 between the lower surface of the upper hanging part 131 and the upper surface of the alignment plate 200.
  • the conductive contact pin 100 can move downward as a whole.
  • the stroke may not be constant each time. Therefore, if the sufficient distance to allow the electrically conductive contact pins 100 to entirely move with respect to the alignment plate 200 is not secured, the electrically conductive contact pins 100 may be damaged. However, it is possible to secure the contact stroke through the distance L4 between the lower surface of the upper hooking part 131 and the upper surface of the alignment plate 200 .
  • the distance L4 between the lower surface of the upper locking part 131 and the upper surface of the alignment plate 200 is less than 5 ⁇ m, it is difficult to secure the contact stroke of the object to be inspected, and if it exceeds 50 ⁇ m, it is difficult to secure the terminal guide. This is undesirable because it can get caught in the gap between the film 7 and the connecting terminal.
  • the first connection part 110 contacts the support part 130 and the support part 130 contacts the pad 310 of the circuit board 300. , a current path leading to the first connection part 110 and the support part 130 is formed.
  • the first connection part 110 comes into close contact with the inside of the support part 130 and generates frictional force.
  • the elastic part 150 is prevented from being excessively deformed, thereby improving durability.

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Abstract

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

Description

전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치
본 발명은 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 전기 전도성 접촉핀을 구비한 검사장치에 검사 대상물(반도체 웨이퍼 또는 반도체 패키지)을 접근시켜 전기 전도성 접촉핀을 검사 대상물상의 대응하는 외부 단자 (솔더볼 또는 범프 등)에 접촉시킴으로써 수행된다. 검사장치의 일례로는 프로브 카드 또는 테스트 소켓이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
반도체 웨이퍼 단위에서의 검사는 프로브 카드에 의해 수행된다. 프로브 카드는 웨이퍼와 테스트 장비 헤드 사이에 장착되며, 프로브 카드상에 8,000~100,000개의 전기 전도성 접촉핀이 웨이퍼상의 개별 칩 내의 패드(WP)에 접촉되어 프로브 장비와 개별 칩간에 테스트 신호(Signal)를 서로 주고 받을 수 있도록 하는 중간 매개체 역할을 수행하게 된다. 이러한 프로브 카드에는 수직형 프로브 카드, 캔틸레버형 프로브 카드, 멤스 프로브 카드가 있다. 수직형 프로브 카드에 사용되는 전기 전도성 접촉핀은 제조할 때부터 미리 변형된(pre-deformed) 구조이거나, 제조할 때에는 일자형이지만 가이드 플레이트를 수평 방향으로 쉬프트시켜 전기 전도성 접촉핀을 변형시켜 놓은 구조가 채택되어 사용되고 있다. 최근에는 반도체 기술의 고도화 및 고집적화에 따라 검사 대상물의 외부 단자들의 피치가 더욱 더 협피치화되고 있는 추세이다. 그런데 종래의 전기 전도성 접촉핀은 양단에 가해지는 압력에 의해 그 바디가 수평방향으로 볼록해지면서 탄력적으로 구부러지거나 휘어지는 구조이기 때문에, 협 피치로 배열된 전기 전도성 접촉핀들이 좌굴 변형하면서 인접하는 전기 전도성 접촉핀들과 접촉하여 단락되는 문제가 발생하곤 한다.
한편, 반도체 패키지 단위에서의 검사는 테스트 소켓에 의해 수행된다. 종래 테스트 소켓에는 포고 타입 테스트 소켓과 러버 타입 테스트 소켓이 있다.
포고 타입 테스트 소켓에 사용되는 전기 전도성 접촉핀(이하, '포고 타입 소켓핀'이라 함)은 핀부와 이를 수용하는 배럴을 포함하여 구성된다. 핀부는 그 양단의 플런저 사이에 스프링 부재를 설치함으로써 필요한 접촉압 부여 및 접촉 위치의 충격 흡수가 가능하게 한다. 핀부가 배럴 내에서 슬라이드 이동하기 위해서는 핀부의 외면과 배럴 내면 사이에는 틈새가 존재해야 한다. 하지만, 이러한 포고 타입 소켓핀은 배럴과 핀부를 별도로 제작한 후 이들을 결합하여 사용하기 때문에, 필요 이상으로 핀부의 외면이 배럴의 내면과 이격되는 등 틈새 관리를 정밀하게 수행할 수 없다. 따라서 전기 신호가 양단의 플런저를 경유하여 배럴로 전달되는 과정에서 전기 신호의 손실 및 왜곡이 발생되므로 접촉 안정성이 일정하지 않다는 문제가 발생하게 된다. 또한 핀부는 검사 대상물의 외부 단자와의 접촉 효과를 높이기 위해 뾰족한 팁부를 구비한다. 뾰족한 형상의 팁부는 검사 후 검사 대상물의 외부 단자에 압입의 흔적 또는 홈을 발생시킨다. 외부 단자의 접촉 형상의 손실로 인하여, 비전검사의 오류를 발생시키고 솔더링 등의 이후 공정에서의 외부 단자의 신뢰성을 저하시키는 문제가 발생하게 된다.
한편, 러버 타입 테스트 소켓에 사용되는 전기 전도성 접촉핀(이하, '러버 타입 소켓 핀'이라 함)은, 고무 소재인 실리콘 러버 내부에 전도성 마이크로볼을 배치한 구조로, 검사 대상물(예를 들어, 반도체 패키지)을 올리고 소켓을 닫아 응력이 가해지면 금 성분의 전도성 마이크로 볼이 서로를 강하게 누르면서 전도도가 높아져 전기적으로 연결되는 구조이다. 하지만 이러한 러버 타입 소켓핀은 과도한 가압력으로 눌러줘야만 접촉 안정성이 확보된다는 점에서 문제가 있다.
한편 기존 러버 타입 소켓 핀은, 유동성의 탄성 물질 내에 도전성 입자가 분포되어 있는 성형용 재료를 준비하고, 그 성형용 재료를 소정의 금형 내에 삽입한 후, 두께방향으로 자기장을 가하여 도전성 입자들을 두께방향으로 배열하여 제작되기 때문에 자기장의 사이 간격이 좁아지면 도전성 입자들이 불규칙하게 배향되어 면방향으로 신호가 흐르게 된다. 따라서 기존 러버 타입 소켓 핀으로는 협피치 기술 트렌드에 대응하는데 한계가 있다.
또한, 포고 타입 소켓핀은, 배럴과 핀부를 별도로 제작한 후 이들을 결합하여 사용하기 때문에, 작은 크기로 제작하는데 어려움이 있다. 따라서 기존 포고 타입 소켓핀 역시 협피치 기술 트렌드에 대응하는데 한계가 있다.
따라서 최근의 기술 트렌드에 부합하여 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 새로운 유형의 전기 전도성 접촉핀 및 이를 구비하는 검사장치의 개발이 필요한 상황이다. 또한, 새로운 유형의 전기 전도성 접촉핀에 적합한 정렬 플레이트의 개발 역시 필요한 상황이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록번호 제10-0659944호 등록특허공보
(특허문헌 2) 대한민국 등록번호 제10-0952712호 등록특허공보
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 전기 전도성 접촉핀이 설치되는 정렬 플레이트에서 전기 전도성 접촉핀에 가해지는 가압력에 의해 전기 전도성 접촉핀 및/또는 정렬 플레이트가 파손되는 것을 방지하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 검사장치는, 검사 대상물과 회로 기판 사이에 구비되어 상기 검사 대상물의 전기적 특성을 검사하는 전기 전도성 접촉핀; 및 상기 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트;를 포함한다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 걸림부는 상기 폴리이미드 필름의 일면에서 지지 가능하다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 상부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 상면에서 지지 가능하고, 상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 하부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 하면에서 지지 가능하다.
또한, 상기 정렬 플레이트는, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며, 인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비된다.
또한, 상기 검사 대상물과 상기 회로 기판 사이에 작용하는 가압력은 상기 전기 전도성 접촉핀을 길이 방향으로 변형시키고, 상기 가압력에 따라 상기 전기 전도성 접촉핀은 상기 정렬 플레이트에 대해 상대 이동이 가능하다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 검사 대상물에 접속되는 제1접속부; 상기 회로 기판에 접속되는 제2접속부; 및 상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부;를 포함하되, 상기 제1접속부, 제2접속부 및 상기 탄성부는 일체형으로 구비된다.
한편, 본 발명에 따른 정렬 플레이트는, 검사 대상물을 검사하기 위한 검사장치에 구비되며 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 정렬 플레이트에 있어서, 상기 정렬 플레이트는 폴리이미드 필름을 포함한다.
또한, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며, 인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비된다.
또한, 상기 폴리이미드 필름은, 제1 폴리이미드 필름 및 제2 폴리이미드 필름을 포함하고, 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름 사이에는 열경화성 플라스틱 재질의 보강층이 구비되고, 상기 관통홀은 상기 제1 폴리이미드 필름, 상기 제2폴리이미드 필름 및 상기 보강층을 관통하여 형성된다.
또한, 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께는 서로 동일 두께이면서 그 두께가 50㎛ 이상 200㎛이하이고, 상기 보강층의 두께는 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께의 두께보다 작은 두께이면서 20㎛ 이상 70㎛이하이다.
또한, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며, 상기 폴리이미드 필름의 굴곡탄성률(Flexural Modulus)보다 큰 굴곡탄성률을 가지면서 인접하는 상기 폴리이미드 필름들과 일체적으로 결합되는 보강층이 구비된다.
한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 회로 기판; 제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및 상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로 기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 제1폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 길이방향으로 연장되는 지지부; 상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및 상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고, 상기 상부 걸림부는 상기 지지부에 구비된다.
한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 회로 기판; 제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및 상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 제2폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.
또한, 상기 전기 전도성 접촉핀은, 길이방향으로 연장되는 지지부; 상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및 상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고, 상기 하부 걸림부는 상기 지지부에 구비된다.
한편, 본 발명에 따른 검사 장치는, 검사 대상물을 수용하는 수용공간이 마련되고, 하부에 상기 검사 대상물의 접속단자가 수용되는 홀이 마련된 단자 가이드 필름이 구비된 제1바디; 상기 제1바디와 결합되고, 전기 전도성 접촉핀이 구비된 정렬 플레이트가 설치된 제2바디; 상기 제2바디의 하부에 구비되는 회로 기판; 및 상기 검사 대상물을 상기 회로기판 측으로 가압하는 푸셔;를 포함하고,
상기 단자 가이드 필름은, 폴리이미드 필름을 포함하고, 상기 정렬 플레이트는, 폴리이미드 필름을 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고, 상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능하다.
본 발명은 검사 대상물에 대한 검사 신뢰성을 향상시킨 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 검사장치를 제공한다. 또한, 전기 전도성 접촉핀이 설치되는 정렬 플레이트에서 전기 전도성 접촉핀에 가해지는 가압력에 의해 전기 전도성 접촉핀 및/또는 정렬 플레이트가 파손되는 것을 방지한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 정렬 플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 제조하는 과정을 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 측면도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다. 이하에서 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사장치를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 정렬 플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도이며, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 제조하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 측면도이다.
이하에서 설명하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향은 도면에 표기된 ±x방향이고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향은 도면에 표기된 ±y방향이고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향은 도면에 표기된 ±z방향이다.
전기 전도성 접촉핀(100)은, 길이 방향(±y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 상기 길이 방향의 수직한 두께 방향(±z 방향)으로 전체 두께 치수(H)를 가지며, 상기 길이 방향의 수직한 폭 방향(±x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사 장치(10)
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여, 먼저 검사 장치(10)에 대해 설명한다.
검사장치(10)는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 테스트 소켓일 수 있다. 전기 전도성 접촉핀들(100)은 프로브 카드에 구비되어 반도체 칩을 검사하는 전기 전도성 접촉핀일 수 있고, 패키징된 반도체 패키지를 검사하는 테스트 소켓에 구비되어 반도체 패키지를 검사하는 소켓 핀일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)이 사용될 수 있는 검사장치(10)들은 이에 한정되는 것은 아니며, 전기를 인가하여 검사 대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 검사장치라면 모두 포함된다.
검사 장치(10)의 검사 대상물(400)은, 반도체 소자, 메모리 칩, 마이크로 프로세서 칩, 로직 칩, 발광소자, 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검사 대상물은 로직 LSI(ASIC, FPGA 및 ASSP과 같은), 마이크로프로세서(CPU 및 GPU와 같은), 메모리(DRAM, HMC(Hybrid Memory Cube), MRAM(Magnetic RAM), PCM(Phase-Change Memory), ReRAM(Resistive RAM), FeRAM(강유전성 RAM) 및 플래쉬 메모리(NAND flash)), 반도체 발광소자(LED, 미니 LED, 마이크로 LED 등 포함), 전력 장치, 아날로그IC(DC-AC 컨버터 및 절연 게이트 2극 트랜지스터(IGBT)와 같은), MEMS(가속 센서, 압력 센서, 진동기 및 지로 센서와 같은), 무배선 장치(GPS, FM, NFC, RFEM, MMIC 및 WLAN과 같은), 별개 장치, BSI, CIS, 카메라 모듈, CMOS, 수동 장치, GAW 필터, RF 필터, RF IPD, APE 및 BB를 포함한다.
검사장치(10)는 전기 전도성 접촉핀(100)과, 전기 전도성 접촉핀(100)을 수용하는 관통홀(210)을 구비하는 정렬 플레이트(200)를 포함한다.
검사장치(10)가 프로브 카드인 경우에, 검사장치(10)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입된 적어도 하나 이상의 정렬 플레이트(200), 전기 전도성 접촉핀(100)의 일단에 접촉되는 공간변환기 또는 인터포저와 같은 회로부(미도시)를 포함한다.
한편, 검사장치(10)가 테스트 소켓인 경우에, 검사장치(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1바디(4), 제2바디(3), 회로기판(300) 및 푸셔(5)를 포함한다.
제1바디(4)는 검사 대상물(400)을 수용하는 수용공간이 마련되고, 하부에 검사 대상물(400)의 접속 단자가 수용되는 홀이 마련된 단자 가이드 필름(7)이 구비된다. 제1바디(4)는 검사 대상물(400)인 반도체 패키지를 수용하여 검사 대상물(400)이 안정된 상태에서 테스트가 이루어질 수 있도록 한다.
제1바디(4)의 하부에는 검사 대상물(400)의 접속 단자를 가이드 하기 위해 홀이 마련된 단자 가이드 필름(7)이 설치된다. 단자 가이드 필름(7)은 검사 대상물(400)과 전기 전도성 접촉핀(100) 사이에 구비된다.
단자 가이드 필름(7)은 검사 대상물(400)의 검사 시, 검사 대상물(400)의 접속 단자가 단자 가이드 필름(7)에 마련된 홀에 삽입되도록 하여 정확한 접촉 위치를 안내한다. 단자 가이드 필름(7)은 폴리이미드(PI) 필름을 포함한다.
제2바디(3)는 제1바디(4)와 결합되고, 전기 전도성 접촉핀(100)이 구비된 정렬 플레이트(200)가 설치된다. 제2바디(3)는 정렬 플레이트(200)의 장착을 가이드 하는 역할을 한다.
정렬 플레이트(200)는 가이드(3)의 장착부에 고정 설치되며, 복수개의 전기 전도성 접촉핀(100)이 설치된다.
제2바디(3)의 하부에는 회로기판(300)이 구비된다(도 3 참고).
푸셔(5)는 검사 대상물(400)을 회로기판(300) 측으로 가압한다. 푸셔(5)는 제1바디(4)의 수납부에 안착된 검사 대상물(400)를 일정한 압력으로 가압하는 역할을 한다. 푸셔(5)에 의해 가압되는 검사 대상물(400)은 정렬 플레이트(200)에 설치된 전기 전도성 접촉핀(100)을 통해 회로기판(300)의 패드(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)
다음으로, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 전기 전도성 접촉핀(100)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 검사장치(10)에 구비되어 검사 대상물(400)과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 검사 대상물(400)과 회로 기판(300) 사이에 구비되어 검사 대상물(400)의 전기적 특성을 검사한다.
전기 전도성 접촉핀(100a)는 검사 대상물(400)에 접속되는 제1접속부(110)와, 회로 기판(300)에 접속되는 제2접속부(120)를 포함한다.
제2접속부(120)는 제1접속부(110)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 탄력적으로 상대 변위된다. 제1접속부(110)가 제2접속부(120)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 탄력적으로 상대 변위 가능하도록 탄성부(150)를 구비한다.
전기 전도성 접촉핀(100)은, 제1접속부(110), 제2접속부(120), 길이 방향(±y 방향)으로 연장되는 지지부(130), 제1접속부(110) 및/또는 제2접속부(120)에 연결되며 길이 방향(±y 방향)을 따라 탄성 변형가능한 탄성부(150) 및 탄성부(150)를 지지부(130)에 연결하는 경계부(140)를 포함한다.
제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)는 일체형으로 구비된다. 제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)는 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작된다. 전기 전도성 접촉핀(100)은, 후술하는 바와 같이, 내부 공간(1100)을 구비하는 몰드(1000)를 이용하여 전기 도금으로 내부 공간(1100)에 금속 물질을 충진하여 형성되기 때문에, 제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)가 서로 연결되는 일체형으로 제작된다. 종래 전기 전도성 접촉핀은 배럴과 핀부를 별도로 제작한 후 이들을 조립 또는 결합하여 구비되는 것인 반면에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1접속부(110), 제2접속부(120), 지지부(130), 경계부(140) 및 탄성부(150)를 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작함으로써 일체형으로 구비된다는 점에서 구성상의 차이가 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로의 각 단면에서의 형상은 동일하다. 다시 말해 x-y 평면상의 동일한 형상이 두께 방향(±z 방향)으로 연장되어 형성된다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 그 두께 방향(±z 방향)으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 서로 다른 재질의 금속층이 교번적으로 적층되어 형성된다.
복수개의 금속층은 제1금속층(101)과 제2금속층(102)을 포함한다.
제1금속층(101)은 제2금속층(102)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 바람직하게는, 로듐(Rd), 백금 (Pt), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 망간(Mn), 텅스텐(W), 인(Ph) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(PdNi) 합금, 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(102)은 제1금속층(101)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
제1금속층(101)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(102)은 제1금속층(101) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 그 두께 방향(±z 방향)으로 제1금속층(101), 제2금속층(102), 제1금속층(101) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
제1접속부(110)는 접속 대상물(보다 바람직하게는 검사 대상물(400))과 접촉되는 접촉부(111)와, 접촉부(111)로부터 하측으로 연장되어 탄성부(150)의 적어도 일부를 덮는 플랜지(113)를 포함한다. 탄성부(150)가 탄성 변형될 때, 접촉부(111)와 플랜지(113)는 일체 거동한다.
접촉부(111)는 검사 대상물(400)의 접속 단자와 접촉되는 부분이다.
접촉부(111)는 검사 대상물(400)의 가압에 의해 접촉면이 보다 쉽게 변형될 수 있도록 공동부(112)를 구비한다. 공동부(112)를 기준으로 접촉부(111)의 상부면이 검사 대상물(400)의 접속 단자에 접촉하는 부위가 되고, 공동부(112)를 기준으로 접촉부(111)의 하부면은 탄성부(150)에 연결된다. 공동부(122)는 좌,우가 만곡된 빈 공간으로 형성되어 접촉부(111)의 상부면이 보다 쉽게 변형되도록 한다.
접촉부(111)는 접속 단자와 멀티-컨택이 이루어지도록 그 상면에 적어도 1개 이상의 돌기(114)를 포함한다. 돌기(114)는 접촉부(111)의 두께 방향(±z 방향)을 따라 그 주변부보다 돌출되어 길게 연장되어 형성된다.
제1접속부(110)는 탄성부(130)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.
검사 대상물(400)을 검사할 경우, 검사 대상물(400)의 접속 단자는 제1접속부(110)의 상면에 접촉되면서 하향으로 이동한다. 이에 따라 제1접속부(110)와 연결된 탄성부(150)는 압축 변형된다. 제1접속부(110)가 하향 이동하면서 제1접속부(110)는 지지부(130)와 접촉된다.
제1접속부(110)의 플랜지(113)는 접촉부(111)로부터 하측으로 연장되어 탄성부(150)의 적어도 일부를 덮도록 구성된다. 여기서 플랜지(113)는 접촉부(111)의 폭 방향(±x 방향) 단부에서 연속되어 하측으로 연장된다. 그 결과 접촉부(111)는 플랜지(113)보다 폭 방향(±x 방향)으로 돌출되지 않고, 플랜지(113)는 접촉부(111)보다 길이 방향 상측(+y 방향)으로 돌출되지 않는다.
플랜지(113)는 접촉부(111)로부터 하측 방향(-y 방향)으로 연장되어 플랜지(113)의 적어도 일부는 탄성부(150)와 지지부(130) 사이에 구비된다.
탄성부(150)가 압축되면, 플랜지(113)는 탄성부(150)와 지지부(130) 사이 공간에서 하측 방향(-y 방향)으로 하강한다. 반대로, 탄성부(150)가 복원되면, 플랜지(113)는 탄성부(150)와 지지부(130) 사이 공간에서 상측 방향(+y 방향)으로 상승한다.
지지부(130)는, 전기 전도성 접촉핀(100)의 일측에 위치하는 제1지지부(130a)와, 전기 전도성 접촉핀(100)의 타측에 위치하는 제2지지부(130b)를 포함한다. 또한, 플랜지(113)는, 탄성부(150)의 일측에 위치하는 제1플랜지(118a)와, 제1플랜지(118a)에 대향되어 탄성부(150)의 타측에 위치하는 제2플랜지(118b)를 포함한다. 제1플랜지(118a)와 제2플랜지(118b)는 각각 접촉부(111)에 연결된다.
폭 방향(±x 방향)으로, 제1플랜지(118a)의 적어도 일부는 제1지지부(130a)와 탄성부(150) 사이에 위치하고, 제2플랜지(118b)의 적어도 일부는 탄성부(150)와 제2지지부(130b) 사이에 위치한다. 탄성부(150)가 압축되면, 제1플랜지(118a)는 탄성부(150)와 제1지지부(130a) 사이 공간에서 하측 방향(-y 방향)으로 하강하고, 제2플랜지(118b)는 탄성부(150)와 제2지지부(130b)사이 공간에서 하측 방향(-y 방향)으로 하강한다. 반대로, 탄성부(150)가 복원되면, 제1플랜지(118a)는 탄성부(150)와 제1지지부(130a) 사이 공간에서 상측 방향(+y 방향)으로 상승하고, 제2플랜지(118b)는 탄성부(150)와 제2지지부(130b) 사이 공간에서 상승 방향(+y 방향)으로 상승한다.
제1접속부(110)의 플랜지(113)는 지지부(130)와 폭 방향(±x 방향)으로 중첩되게 위치한다. 구체적으로, 지지부(130)와 탄성부(150) 사이의 공간에 플랜지(113)의 적어도 일부가 구비되도록 플랜지(113)는 접촉부(111)에서 연장된다. 제1접속부(110)에 접촉된 접촉 단자(410)에 의해 편심 가압력이 작용하여 좌측 방향으로 기울어지면 제2플랜지(118b)가 제2지지부(130b)가 접촉되어 좌측 방향으로의 과도한 좌굴을 방지한다. 또한, 제1접속부(110)에 접촉된 접촉 단자(410)에 의해 편심 가압력이 작용하여 우측 방향으로 기울어지면 제1플랜지(118a)가 제1지지부(130a)가 접촉되어 우측 방향으로의 과도한 좌굴을 방지한다. 이처럼 편심 가압력에 작용할 때에, 플랜지(113)가 지지부(130)에 접촉되어 전기 전도성 접촉핀(100)이 과도하게 좌, 우 방향으로 좌굴 변형되는 것을 방지한다.
플랜지(113)의 자유 단부에는 지지부(130) 측으로 돌출된 볼록부(115)가 구비된다. 이에 대응하여 지지부(130)는 하측 방향(-y 방향)으로 갈수록 폭이 두꺼워지면서 내측 방향으로 경사진 내면 경사부(137)가 구비된다. 볼록부(115)와 내면 경사부(137)의 구성을 통해, 플랜지(113)가 하강하면 지지부(130)의 내면에 부드럽게 접촉하며 접촉 상태를 유지하면서 추가적으로 하강한다.
탄성부(150)가 압축되지 않은 상태에서는, 플랜지(113)와 지지부(130)는 서로 이격된다. 탄성부(150)가 압축되어 플랜지(113)가 하측 방향(-y 방향)으로 이동하면 플랜지(113)는 지지부(130)의 내면에 접촉되어 전류 패스를 형성한다. 보다 구체적으로, 플랜지(113)가 하측 방향(-y 방향)으로 이동하면, 플랜지(113)의 볼록부(115)는 지지부(130)의 내면 경사부(137)에 접촉되어 전류 패스를 형성한다. 압축 초기에는 플랜지(113)와 지지부(130)가 서로 이격되어 탄성부(150)의 변형을 방해하지 않고, 이후 플랜지(113)의 외면과 지지부(130)의 내면이 서로 접촉되어 마찰 저항하여 탄성부(150)의 과도한 변형을 방지하며, 검사시에는 지지부(130)와 플랜지(113) 사이에서 전류 패스가 형성되도록 한다.
경계부(140)는 탄성부(150)와 지지부(130)를 서로 연결한다.
경계부(140)는, 탄성부(150)와 제1지지부(130a)를 연결하는 제1경계부(140a)와, 탄성부(150)와 제2지지부(130b)를 연결하는 제2경계부(140b)를 포함한다.
제1경계부(140a)는 탄성부(150)와 제1지지부(130a)를 연결하고 제2경계부(140b)는 탄성부(150)와 제2지지부(130b)를 연결한다.
제1경계부(140a)와 제2경계부(140b)는 길이 방향(±y 방향)으로 서로 동일 위치에 있거나 서로 다른 위치에 있을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1경계부(140a)와 제2경계부(140b)는 길이 방향(±y 방향)으로 서로 다른 위치에 구비되어 응력이 분산되도록 한다. 도 1을 기준으로 제1경계부(140a)는 제2경계부(140b)보다 제2접속부(120) 측에 가깝게 위치하도록 구비되고 제2경계부(140b)는 제1경계부(140a)보다 제2접속부(110) 측에 가깝게 위치하도록 구비된다.
경계부(140)에 의해, 상부로부터 유입된 이물질은 제2접속부(120) 측으로 유입되지 못하고, 하부로부터 유입된 이물질 역시 제1접속부(110)측으로 유입되지 못하게 된다. 내측으로 유입된 이물질의 이동을 제한함으로써 이물질에 의해 제1,2접속부(110, 120)의 작동이 방해되는 것을 방지할 수 있다.
플랜지(113)가 하강함에 따라 플랜지(113)의 자유단은 경계부(140)에 접촉될 수 있다. 이를 통해 경계부(140)는 플랜지(113)의 추가 하강을 제한하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
제1플랜지(118a)와 제2플랜지(118b)의 길이는 서로 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 제1플랜지(118a)의 길이는 제2플랜지(118b)의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이는 제1경계부(140a) 및 제2경계부(140b)의 위치를 고려한 것으로서, 제1경계부(140a)가 제2경계부(140b)에 비해 보다 아래쪽에 위치하므로 스토퍼 역할을 수행할 수 있도록 제1플랜지(113)의 길이는 제2플랜지(118b)의 길이보다 길게 형성된다.
경계부(140)의 상면은 오목하게 구비되고, 경계부(140)의 상면 형상에 대응하여 플랜지(113)의 자유단은 볼록하게 구비된다. 플랜지(113)의 볼록한 자유단이 경계부(140)의 오목한 부분에 수용됨으로써 하강하는 플랜지(113)의 하강 위치를 흔들림없이 견고하게 지탱할 수 있다.
제2접속부(120)는 접속 대상물(보다 바람직하게는 회로기판(300)의 패드(310)와 접촉된다.
제2접속부(120)는 회로 기판(300)의 패드(310)의 가압에 의해 접촉면이 보다 쉽게 변형될 수 있도록 공동부(122)를 구비한다.
또한, 제2접속부(120)는 패드(310)와 멀티-컨택이 이루어지도록 적어도 1개 이상의 돌기(123)를 구비한다.
제2접속부(120)는 탄성부(130)에 연결되어 접촉압력에 의해 탄력적으로 수직 이동이 가능하다.
제2접속부(120)가 회로기판(300)의 패드(310)에 접촉되어 가압되면 탄성부(150)가 압축 변형되면서 제2접속부(120)는 상향 이동하게 된다. 제2접속부(120)가 소정 거리만큼 상향 이동하게 되면, 회로기판(300)의 패드(310)는 지지부(130)와도 접촉하게 된다. 그 결과 회로기판(300)의 패드(310)는 제2접속부(120)와 지지부(130) 모두에 접속되어 전류 패스를 형성한다.
제1지지부(130a)와 제2지지부(130b)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향(±y 방향)을 따라 형성되며, 제1지지부(141)와 제2지지부(145)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)을 따라 연장되어 형성되는 경계부(140)에 일체로 연결된다. 탄성부(150)의 상부에는 제1접속부(110)가 연결되고, 탄성부(150)의 하부에는 제2접속부(120)가 연결되며, 탄성부(150)는 경계부(140)를 통해 제1,2지지부(130a, 130b)와 일체로 연결되면서, 전기 전도성 접촉핀(100)은 전체적으로 한 몸체로 구성된다.
탄성부(150)는, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로의 각 단면 형상이 모든 두께 단면에서 동일하다. 이는 도금 공정을 통해 전기 전도성 접촉핀(100)이 제작되기 때문에 가능하다.
탄성부(150)는 실질 폭(t)을 갖는 판상 플레이트가 S자 모양으로 반복적으로 절곡된 형태를 가지며, 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 전체적으로 일정하다.
탄성부(150)는 복수개의 직선부(153)와 복수개의 만곡부(154)가 교대로 접속되어 형성된다. 직선부(153)는 좌, 우로 인접하는 만곡부(154)를 연결하며, 만곡부(154)는 상, 하로 인접하는 직선부(153)를 연결한다. 만곡부(154)는 원호 형상으로 구비된다.
탄성부(150)의 중앙 부위에는 직선부(153)가 배치되고 탄성부(150)의 외측 부위에는 만곡부(154)가 배치된다. 직선부(153)는 폭 방향(±x 방향)과 평행하게 구비되어 접촉압에 따른 만곡부(154)의 변형이 보다 쉽게 이루어지도록 한다.
검사 장치(10)에 설치된 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여, 전기 전도성 접촉핀(100)에는 걸림부가 구비된다. 걸림부는 정렬 플레이트(200)의 폴리이미드 필름(250)의 일면에서 지지 가능하다.
보다 구체적으로, 걸림부는 지지부(130)에 구비되며, 지지부(130)의 일단부에는 상부 걸림부(131)가 구비되고 타단부에는 하부 걸림부(132)가 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(100)에 구비된 상부 걸림부(131)는 정렬 플레이트(200)의 상면에서 지지 가능하고, 전기 전도성 접촉핀(100)에 구비된 하부 걸림부(132)는 정렬 플레이트(200)의 하면에서 지지 가능하다. 상부 걸림부(131)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)로부터 하 방향으로 이탈되는 것을 방지하고, 하부 걸림부(132)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)로부터 상 방향으로 이탈되는 것을 방지한다.
상부 걸림부(131)는 폭 방향(±x 방향) 외측으로 돌출된 형태로 구성된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)의 하 방향 이동을 제한한다.
상부 걸림부(131)에는 절취부(135)가 구비된다. 절취부(135)는 상부 걸림부(131)의 폭 방향(±x 방향) 측면에서 두께 방향(±z 방향)을 따라 길게 형성된다. 절취부(135)는 그 주변보다 돌출된 형태로 구비된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 웨이퍼 크기의 양극산화막 몰드(1000)를 이용함으로써 수만 내지는 수십만개가 일괄적으로 제작된다. 수많은 전기 전도성 접촉핀(100)은 제작과정에서 지지틀에 연결된 상태로 일괄 제작되고, 제작이 완료된 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에서 하나씩 떼어내어 정렬 플레이트(200)의 관통홀(210)에 삽입하여 설치하게 된다. 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에서 쉽게 떼어 낼 수 있도록, 상부 걸림부(131)의 측면에 절취부(135)가 구성된다. 절취부(135)는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 때에는 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에 고정하는 기능을 수행하고, 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지틀에서 분리할 때는 쉽게 분리되도록 하는 기능을 수행한다.
하부 걸림부(132)는 갈고리 형태로 구비된다. 하부 걸림부(132)는 지지부(130)와 연결되되 폭 방향(±x 방향) 내측으로 경사진 제1경사부(132a)와, 일단이 제1경사부(132a)와 연결되고 타단이 자유단으로 형성되면서 제1경사부(132a)의 경사 방향으로 경사진 제2경사부(132b)를 포함한다. 제1경사부(132a)와 제2경사부(132b)의 구성을 통해 하부 걸림부(132)는 갈고리 형태가 되어 제2경사부(132b)의 타단이 정렬 플레이트(200)의 하면에 지지된다. 또한, 제1경사부(132a)와 제2경사부(132b)의 구성을 통해 하부 걸림부(132)가 폭 방향(±x 방향)으로 보다 쉽게 탄성변형되므로, 전기 전도성 접촉핀(100)을 정렬 플레이트(200)의 관통홀(210)에 삽입하는 것이 용이해진다.
이하에서는 상술한 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)의 제조방법에 대해 설명한다.
도 8a는 내부 공간(1100)이 형성된 몰드(1000)의 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 A-A'단면도이다.
몰드(1000)는 양극산화막, 포토레지스트, 실리콘 웨이퍼 또는 이와 유사한 재질로 구성될 있다. 다만, 바람직하게는 몰드(1000)는 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. 양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 포어는 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막이 형성된다. 다만 모재 금속은 이에 한정되는 것은 아니며, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf, Zn, W, Sb 또는 이들의 합금을 포함한다, 위와 같이 형성된 양극산화막은 수직적으로 내부에 포어가 형성되지 않은 배리어층과, 내부에 포어가 형성된 다공층으로 구분된다. 배리어층과 다공층을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 알루미늄 산화물(Al203) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. 양극산화막은 양극산화시 형성된 배리어층이 제거되어 포어의 상, 하로 관통되는 구조로 형성되거나 양극산화시 형성된 배리어층이 그대로 남아 포어의 상, 하 중 일단부를 밀폐하는 구조로 형성될 수 있다.
양극산화막은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 고온의 환경에 노출될 경우, 온도에 의한 열변형이 적다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)의 제작 환경에 비록 고온 환경이라 하더라도 열 변형없이 정밀한 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 포토 레지스트 몰드 대신에 양극산화막 재질의 몰드(1000)를 이용하여 제조된다는 점에서 포토 레지스트 몰드로는 구현하는데 한계가 있었던 형상의 정밀도, 미세 형상의 구현의 효과를 발휘할 수 있게 된다. 또한 기존의 포토 레지스트 몰드의 경우에는 40㎛ 두께 수준의 전기 전도성 접촉핀을 제작할 수 있으나 양극산화막 재질의 몰드(1000)를 이용할 경우에는 100㎛ 이상에서 200㎛ 이하의 두께를 가지는 전기 전도성 접촉핀(100)을 제작할 수 있게 된다.
몰드(1000)의 하면에는 시드층(1200)이 구비된다. 시드층(1200)은 몰드(1000)에 내부 공간(1100)을 형성하기 이전에 몰드(1000)의 하면에 구비될 수 있다. 한편 몰드(1000)의 하부에는 지지기판(미도시)이 형성되어 몰드(1000)의 취급성을 향상시킬 수 있다. 또한 이 경우 지지기판의 상면에 시드층(1200)을 형성하고 내부 공간(1100)이 형성된 몰드(1000)를 지지기판에 결합하여 사용할 수도 있다. 시드층(1200)은 구리(Cu)재질로 형성될 수 있고, 증착 방법에 의해 형성될 수 있다.
내부 공간(1100)은 양극산화막 재질의 몰드(1000)를 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 이를 위해 몰드(1000)의 상면에 포토 레지스트를 구비하고 이를 패터닝한 다음, 패터닝되어 오픈된 영역의 양극산화막이 에칭 용액과 반응하여 내부 공간(1100)이 형성될 수 있다.
그 다음 몰드(1000)의 내부 공간(1100)에 전기 도금 공정을 수행하여 전기 전도성 접촉핀(100)를 형성한다. 도 8c는 내부 공간(1100)에 전기 도금 공정을 수행하여 것을 도시한 평면도이고, 도 8d는 도 8c의 A-A'단면도이다.
몰드(1000)의 두께 방향(±z 방향)으로 금속층이 성장하면서 형성되기 때문에, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로의 각 단면에서의 형상이 동일하고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 제1금속층(101)과 제2금속층(102)을 포함한다. 제1금속층(101)은 제2금속층(102)에 비해 상대적으로 내마모성이 높은 금속으로서 로듐(rhodium, Rd), 백금 (platinum, Pt), 이리듐(iridium, Ir), 팔라듐(palladium) 이나 이들의 합금, 또는 팔라듐-코발트(palladium-cobalt, PdCo) 합금, 팔라듐-니켈(palladium-nickel, PdNi) 합금 또는 니켈-인(nickel-phosphor, NiPh) 합금, 니켈-망간(nickel-manganese, NiMn), 니켈-코발트(nickel-cobalt, NiCo) 또는 니켈-텅스텐(nickel-tungsten, NiW) 합금을 포함한다. 제2금속층(102)은 제1금속층(101)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로서 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금을 포함한다.
제1금속층(101)은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 하면과 상면에 구비되고 제2금속층(102)은 제1금속층(101) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(100)은 제1금속층(101), 제2금속층(102), 제1금속층(101) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
한편, 도금 공정이 완료된 이후에, 고온으로 승온한 후 압력을 가해 도금 공정이 완료된 금속층을 눌러줌으로써 제1금속층(101) 및 제2금속층(102)이 보다 고밀화되도록 할 수 있다. 포토레지스트 재질을 몰드로 이용할 경우, 도금 공정이 완료된 이후의 금속층 주변에는 포토레지스트가 존재하므로 고온으로 승온하여 압력을 가하는 공정을 수행할 수 없다. 이와는 다르게, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 도금 공정이 완료된 금속층의 주변으로는 양극산화막 재질의 몰드(1000)가 구비되어 있기 때문에 고온으로 승온하더라도 양극산화막의 낮은 열 팽창계수로 인해 변형을 최소화하면서 제1금속층(101) 및 제2금속층(102)을 고밀화시키는 것이 가능하다. 따라서 포토레지스트를 몰드로 이용하는 기술에 비해 보다 고밀화된 제1금속층(101) 및 제2금속층(102)을 얻는 것이 가능하게 된다.
전기 도금 공정이 완료가 되면, 몰드(1000)와 시드층(1200)을 제거하는 공정을 수행한다. 몰드(1000)가 양극산화막 재질인 경우에는 양극산화막 재질에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 몰드(1000)를 제거한다. 또한 시드층(1200)이 구리(Cu) 재질인 경우에는 구리(Cu)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 시드층(1200)을 제거한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은, 그 측면에 복수 개의 미세 트렌치(88)를 포함한다. 미세 트렌치(88)는 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)으로 길게 연장되어 형성된다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)은 전기 도금 시 금속 충진물이 성장하는 방향을 의미한다.
미세 트렌치(88)는 그 깊이가 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가지며, 그 폭 역시 20㎚ 이상 1㎛이하의 범위를 가진다. 여기서 미세 트렌치(88)는 양극산화막 몰드(1000)의 제조시 형성된 포어에 기인한 것이기 때문에 미세 트렌치(88)의 폭과 깊이는 양극산화막 몰드(1000)의 포어의 직경의 범위 이하의 값을 가진다. 한편, 양극산화막 몰드(1000)에 내부 공간(1100)을 형성하는 과정에서 에칭 용액에 의해 양극산화막 몰드(1000)의 포어의 일부가 서로 뭉개지면서 양극산화시 형성된 포어의 직경의 범위보다 보다 큰 범위의 깊이를 가지는 미세 트렌치(88)가 적어도 일부 형성될 수 있다.
양극산화막 몰드(1000)는 수많은 포어들을 포함하고 이러한 양극산화막 몰드(1000)의 적어도 일부를 에칭하여 내부 공간(1100)을 형성하고, 내부 공간(1100) 내부로 전기 도금으로 금속 충진물을 형성하므로, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에는 양극산화막 몰드(1000)의 포어와 접촉하면서 형성되는 미세 트렌치(88)가 구비되는 것이다.
위와 같은 미세 트렌치(88)는, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 있어서 표면적으로 크게 할 수 있는 효과를 가진다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 형성되는 미세 트렌치(88)의 구성을 통해, 전기 전도성 접촉핀(100)에서 발생한 열을 빠르게 방출할 수 있으므로 전기 전도성 접촉핀(100)의 온도 상승을 억제할 수 있게 된다. 또한, 전기 전도성 접촉핀(100)의 측면에 형성되는 미세 트렌치(88)의 구성을 통해, 전기 전도성 접촉핀(100)의 변형 시 비틀림 저항 능력을 향상시킬 수 있게 된다.
검사 대상물(20)의 고주파 특성 검사를 효과적으로 대응하기 위해서는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이(L)는 짧아야 한다. 이에 따라 탄성부(150)의 길이도 짧아져야 한다. 하지만 탄성부(150)의 길이가 짧아지게 되면 접촉압이 커지는 문제가 발생하게 된다. 탄성부(150)의 길이를 짧게 하면서도 접촉압이 커지지 않도록 하려면, 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)을 작게 해야 한다. 그러나 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)을 작게 하면 탄성부(150)가 쉽게 파손되는 문제를 발생하게 된다. 탄성부(150)의 길이를 짧게 하면서도 접촉압이 커지지 않고 탄성부(150)의 파손을 방지하기 위해서는 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 전체 두께 치수(H)를 크게 형성하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(100)은 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 얇게 하면서도 판상 플레이트의 전체 두께 치수(H)는 크도록 형성된다. 즉, 판상 플레이트의 실질 폭(t) 대비 전체 두께 치수(H)가 크게 형성된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)이 5㎛ 이상 15㎛이하의 범위로 구비되고, 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상 200㎛이하의 범위로 구비되되, 판상 플레이트의 실질 폭(t)과 전체 두께 치수(H)는 1:5 내지 1:30의 범위로 구비된다. 예를 들어, 판상 플레이트의 실질 폭은 실질적으로 10㎛로 형성되고, 전체 두께 치수(H)는 100㎛로 형성되어 판상 플레이트의 실질 폭(t)과 전체 두께 치수(H)는 1:10의 비율로 형성될 수 있다.
이를 통해 탄성부(150)의 파손을 방지하면서도 탄성부(150)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하고 탄성부(150)의 길이를 짧게 하더라도 적절한 접촉압을 갖도록 하는 것이 가능하다. 더욱이 탄성부(150)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t) 대비 전체 두께 치수(H)를 크게 하는 것이 가능함에 따라 탄성부(150)의 앞, 뒤 방향으로 작용하는 모멘트에 대한 저항이 커지고 되고 그 결과 접촉 안정성이 향상된다.
탄성부(150)의 길이를 짧게 하는 것이 가능함에 따라, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 길이 치수(L)는 1:3 내지 1:9의 범위로 구비된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L)는 300㎛ 이상 2㎜하의 범위로 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 350㎛ 이상 600㎛이하의 범위로 구비될 수 있다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L)를 짧게 하는 것이 가능하게 되어 고주파 특성에 대응하는 것이 용이하게 되고, 탄성부(150)의 탄성 복원 시간이 단축됨에 따라 테스트 시간도 단축되는 효과를 발휘할 수 있게 된다.
또한, 전기 전도성 접촉핀(100)를 구성하는 판상 플레이트는 그 실질 폭(t)이 두께(H) 보다 작은 크기로 형성됨에 따라 전, 후 방향으로의 굽힘 저항력이 향상된다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 1:1 내지는 1:5의 범위로 구비된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상 200㎛이하의 범위로 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)는 100㎛ 이상 500㎛하의 범위로 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)는 150㎛ 이상 400㎛이하의 범위로 구비될 수 있다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)를 짧게 함으로써 협피치화하는 것이 가능하게 된다.
한편, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이로 형성될 수 있다. 따라서 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이가 되도록 복수개의 전기 전도성 접촉핀(100)을 두께 방향(±z 방향)으로 여러 개 접합할 필요가 없게 된다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이로 형성하는 것이 가능하게 됨에 따라, 전기 전도성 접촉핀(100)의 앞, 뒤 방향으로 작용하는 모멘트에 대한 저항이 커지고 되고 그 결과 접촉 안정성이 향상된다. 더욱이 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상이면서 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 1:1 내지는 1:5의 범위로 구비되는 구성에 따르면 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체적인 내구성 및 변형 안정성이 향상되면서 접속 단자와의 접촉 안정성이 향상된다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 두께 치수(H)는 70㎛ 이상으로 형성됨에 따라 전류 운반 용량(Current Carrying Capacity)를 향상시킬 수 있게 된다.
종래 포토레지스트 몰드를 이용하여 제작되는 전기 전도성 접촉핀(100)은, 복수의 포토레지스트를 적층하여 몰드를 구성하기 때문에 얼라인 문제로 인해 전체 두께 치수를 크게 할 수 없다. 그 결과, 전체 폭 치수(W) 대비 전체 두께 치수(H)가 작다. 예를 들어 종래 전기 전도성 접촉핀(100)은 전체 두께 치수(H)가 70㎛ 미만이면서 전체 두께 치수(H)와 전체 폭 치수(W)가 1:2 내지 1:10의 범위로 구성되기 때문에, 접촉압에 의해 전기 전기 전도성 접촉핀(100)을 앞, 뒤 방향으로 변형시키는 모멘트에 대한 저항력이 약하다. 종래에는 전기 전도성 접촉핀(100)의 앞, 뒷면에 탄성부의 과도한 변형으로 인한 문제 발생을 방지하기 위해, 전기 전도성 접촉핀(100)의 앞, 뒷면에 하우징을 추가로 형성하는 것을 고려해야 하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 추가적인 하우징 구성이 필요없게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정렬 플레이트(200)
다음으로 도 3 내지 5를 참조하면, 정렬 플레이트(200)에 대해 설명한다.
정렬 플레이트(200)는 검사 대상물(400)을 검사하기 위한 검사 장치(10)에 구비된다. 보다 구체적으로, 정렬 플레이트(200)는 제2바디(3)에 구비된다.
정렬 플레이트(200)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입되는 관통홀(210)을 구비한다.
정렬 플레이트(200)는 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름(250)을 포함한다. 정렬 플레이트(200)는 복수개의 폴리이미드 필름(250)을 포함한다. 복수개의 폴리이미드 필름(250)은 상,하로 적층되어 구비되고 인접하는 폴리이미드 필름(250)들 사이에는 보강층(270)이 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)에서 돌출되어 검사 대상물(400)과 접속되는 제1접속부(110)와, 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)에서 돌출되어 회로기판(300)과 접속되는 제2접속부(120)를 포함한다.
검사 대상물(400)과 회로 기판(300) 사이에 작용하는 가압력은 전기 전도성 접촉핀(100)을 길이 방향(±y 방향)으로 변형시키고, 가압력에 따라 전기 전도성 접촉핀(100)은 정렬 플레이트(200)에 대해 상대 이동이 가능하다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 상방으로 상대 이동이 되면, 하부 걸림부(132)가 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)에 지지됨으로써 상방 이동을 저항하게 된다. 반대로 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 하방으로 상대 이동이 되면, 상부 걸림부(131)가 정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)에 지지됨으로써 하방 이동을 저항하게 된다.
정렬 플레이트(200)의 제1면의 상부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 상부 걸림부(131)는 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지 가능하고, 정렬 플레이트(200)의 제2면의 하부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 하부 걸림부(132)는 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지 가능하다.
여기서, 전기 전도성 접촉핀(100)의 상부 걸림부(131)가 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지되는 경우는, 전기 전도성 접촉핀(100)을 정렬 플레이트(200)의 상부에서 삽입 완료한 후, 또는 검사 대상물(400)의 스트로크 변위에 의해 전기 전도성 접촉핀(100)이 전체적으로 하측으로 이동하는 경우일 수 있다.
또한, 전기 전도성 접촉핀(100)의 하부 걸림부(132)가 폴리이미드 필름(250)에 의해 지지되는 경우는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 삽입된 후 회로 기판(300)의 가압에 의해 전기 전도성 접촉핀(100)이 전체적으로 상측으로 이동한 경우일 수 있다.
검사 대상물(400)과 회로 기판(300) 사이에 작용하는 가압력에 의해, 전기 전도성 접촉핀(100)은 정렬 플레이트(200)의 제1면 또는 제2면을 가압하게 되는데, 정렬 플레이트(200)의 제1면 및/또는 제2면이 폴리이미드 필름(250)으로 구성됨에 따라 전기 전도성 접촉핀(100) 및/또는 정렬 플레이트(200)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 정렬 플레이트(200)의 복수 개의 관통홀(210) 각각에 전기 전도성 접촉핀(100)을 삽입 설치한 상태에서, 제2바디(3)에 고정하게 된다. 정렬 플레이트(200)를 제2바디(3)에 수작업으로 고정 설치한다. 정렬 플레이트(200)를 다소 험하게 취급하더라도, 정렬 플레이트(200)가 폴리이미드 필름(250)을 포함하고 있기 때문에, 정렬 플레이트(200)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 정렬 플레이트(200)가 폴리이미드 필름(250)을 채택함으로써 정렬 플레이트(200)는 휨에 대해 유연성(flexibility)을 가지게 된다. 검사 장치(10)는 가공 공차, 조립 공차 등을 가지고 있는데, 이러한 공차들로 인해 오버 드라이브가 일부의 검사 대상물(400)에 대해 과도하게 가해질 수 있다. 이 경우, 폴리이미드 필름(50)을 포함하는 정렬 플레이트(200)가 과도한 오버 드라이브에 대해 탄력적으로 휨 변형되면서 전기 전도성 접촉핀(100) 및/또는 정렬 플레이트(200)가 파손되는 방지할 수 있게 된다.
하지만 폴리이미드 필름(250)만으로 정렬 플레이트(200)를 구성할 경우에는, 휨 변형 시 탄성 범위 한계를 넘어서 쉽게 소성 변형되거나 파손될 우려가 발생하게 된다. 따라서 폴리이미드 필름(250)들 사이에는 보강층(270)이 구비된다. 보강층(270)은 폴리이미드 필름(250)의 굴곡탄성률(Flexural Modulus)보다 큰 굴곡탄성률을 가지면서 인접하는 폴리이미드 필름(250)들과 일체적으로 결합된다. 이를 통해 보강층(270)은 폴리이미드 필름(250)의 기계적 강성을 보강한다. 보강층(270)은 열경화성 플라스틱 재질로 구성될 수 있으며 보강층(270)은 에폭시 계열로 구성될 수 있다.
정렬 플레이트(200)는 제1폴리이미드 필름(251)과 제2폴리이미드 필름(253)을 포함한다. 정렬 플레이트(200)는 제1폴리이미드 필름(251)과 제2폴리이미드 필름(253)이 서로 적층되되 그 사이에 보강층(270)이 구비된다. 그리고 관통홀(210)은 제1 폴리이미드 필름(251), 제2폴리이미드 필름(253) 및 보강층(270)을 차례대로 관통하여 형성된다.
제1폴리이미드 필름(251)과 제2폴리이미드 필름(253)은 보강층(270)을 기준으로 상,하 대칭적 구조로 형성됨에 따라, 정렬 플레이트(200)의 휨 변형시에도 복원이 쉽게 달성된다. 또한 고온의 환경에서도 상, 하의 열평창률이 동일하여 정렬 플레이트(200)가 어느 일 방향으로 휘어지는 변형을 방지할 수 있게 된다.
제1 폴리이미드 필름(251) 및 제2 폴리이미드 필름(253)의 두께는 서로 동일 두께이면서 그 두께가 50㎛ 이상 200㎛이하이고, 보강층(270)의 두께는 제1 폴리이미드 필름(251) 및 제2 폴리이미드 필름(253)의 두께의 두께보다 작은 두께이면서 20㎛ 이상 70㎛이하일 수 있다. 정렬 플레이트(200)의 전체 두께는 70㎛이상 270㎛이하로 형성된다.
검사 대상물(400)과 회로기판(300) 사이에 작용하는 가압력은 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향(±y 방향)으로 작용하고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 탄성부(150)는 길이 방향(±y 방향)으로 압축 변형되면서 검사 대상물(400)과 회로기판(300) 사이에 작용하는 가압력을 완충한다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 수평 방향으로 인가되는 압력은 크지 않기 때문에, 정렬 플레이트(200)는 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 상대 변위되면서 인가되는 압력을 지지할 정도이면 충분하다. 폴리이미드 필름(250)을 포함하여 구성된 정렬 플레이트(200)가 충분한 두께로 형성되고, 검사 대상물(400)과 회로기판(300) 사이에 작용하는 가압력의 대부분이 전기 전도성 접촉핀(100)에 전달되기 때문에 폴리이미드 필름(250)을 전기 전도성 접촉핀(100)을 지지하는 용도로 사용하는 것이 가능하다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 길이 방향(±y 방향)으로 상대 변위되었을 때, 정렬 플레이트(200)의 폴리이미드 필름(250)은 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 가하는 압력을 완충하므로 전기 전도성 접촉핀(100) 및/또는 정렬 플레이트(200)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 검사 대상물(400)의 위치를 결정하는 단자 가이드 필름(7)은 폴리이미드 필름을 포함하여 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 위치를 결정하는 정렬 플레이트(200) 역시 폴리이미드 필름(250)을 포함하여 구비될 수 있다. 이를 통해 단자 가이드 필름(7)과 정렬 플레이트(200)가 열 변형하더라도 전기 전도성 접촉핀(100)과 검사 대상물(400)간의 위치 틀어짐을 최소화할 수 있다.
제1폴리이미드 필름(251), 보강층(270), 제2폴리이미드 필름(253) 순으로 적층되어 일체화된 상태에서 레이저를 이용하여 드릴링하여 관통홀(210)을 형성한다. 정렬 플레이트(200)에는 복수 개의 관통홀(210)이 형성된다.
관통홀(210)은 라운드진 코너를 가지는 사각 단면의 형상으로 구비된다. 전기 전도성 접촉핀(100)의 외곽 형상은 사각 단면 형상을 가진다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(100)의 외곽 형상이라 함은, 전기 전도성 접촉핀(100)의 길이 방향(±y 방향)의 일측에서 타측으로 전기 전도성 접촉핀(100)을 투영했을 때 형성되는 형상을 의미할 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)의 전체 방향 치수(W)는 두께 방향(±z 방향)의 전체 두께 치수(H)보다 크게 형성되어 전기 전도성 접촉핀(100)의 외곽 형상은 바람직하게는 직사각 형상으로 형성된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(100)이 90도 회전 상태에서 오삽입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상부 걸림부(131)와 하부 걸림부(132)의 구성에 의해, 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)의 전체 폭 치수(W)는 관통홀(210)의 제1방향으로 대향되는 변의 길이보다 길고, 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)의 전체 두께 치수(H)는 관통홀(210)의 제2방향으로 대향되는 변의 길이보다 작다. 여기서 관통홀(210)의 제1방향은 전기 전도성 접촉핀(100)의 폭 방향(±x 방향)이고, 관통홀(210)의 제2방향은 전기 전도성 접촉핀(100)의 두께 방향(±z 방향)이다.
전기 전도성 접촉핀(100)은 관통홀(210)의 제1방향으로 대향되는 2개의 변에서 상부 걸림부(131)에 의해 걸쳐지지만 관통홀(210)의 제2방향으로 대향되는 2개의 변에는 걸쳐지지 않는다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(100)이 관통홀(210)의 제2방향으로 대향되는 2개의 변 방향으로의 이동을 허용함으로써 전기 전도성 접촉핀(100)의 수 내지 수십 ㎛에서 얼라인의 미세 조정이 가능하다.
도 3은 정렬 플레이트(200)의 관통홀(210)에 전기 전도성 접촉핀(100)이 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
전기 전도성 접촉핀(100)이 관통홀(210)에 삽입된 상태에서 하부 걸림부(132)가 정렬 플레이트(200)의 하면에 지지될 때까지 전기 전도성 접촉핀(100)을 상향으로 밀어올리면, 지지부(130)의 일부는 정렬 플레이트(200)의 상면으로부터 돌출된 상태가 된다. 지지부(130)는 관통홀(210)의 길이보다 길게 형성되어 지지부(130)의 적어도 일부가 관통홀(210)의 외측으로 돌출된다.
제1접속부(110)는 정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)에서 돌출되어 검사 대상물(400)과 접속 가능하고, 제2접속부(120)는 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)에서 돌출되어 회로 기판(300)과 접속 가능하다.
정렬 플레이트(200)의 제1면(상면)의 상부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 상부 걸림부(131)는 제1폴리이미드 필름(251)에 의해 지지 가능하고, 정렬 플레이트(200)의 제2면(하면)의 하부에 위치하는 전기 전도성 접촉핀(100)의 하부 걸림부(132, 보다 구체적으로는 제2경사부(132b))는 상기 제2폴리이미드 필름(253)에 의해 지지 가능하다.
제1접속부(110)의 접촉부(111)의 폭 방향 치수(d)는 제1지지부(130a)와 제2지지부(130b) 사이의 치수보다 작고, 플랜지(113)는 제1지지부(130a)와 제2지지부(130b) 사이의 영역 내에 위치한다.
제1접속부(110)의 접촉부(111)의 폭 방향 치수(d)는 접속 단자의 폭 방향 치수(D)보다 작거나 같게 형성된다. 플랜지(113)는 접촉부(111)의 폭 방향 단부에서 연속되어 하측으로 연장되어 접촉부(111)는 플랜지(113)를 기준으로 폭 방향 외측으로 돌출되지 않도록 구성되기 때문에, 제1접속부(110)의 폭 방향 치수는 전체적으로 접속 단자의 폭 방향 치수(D)보다 작거나 같게 형성된다.
예컨대, 검사 대상물(400)의 접속 단자의 폭 방향 치수(D)이 150㎛인 경우, 제1접속부(110)의 접촉부(111)의 폭 방향 치수(d)는 50㎛이상 150㎛이하로 형성된다.
한편, 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 길이 치수(L)는 400㎛ 이상 600㎛이하일 수 있다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)의 전체 폭 치수(W)는 150㎛이상 300㎛이하일 수 있다. 또한, 정렬 플레이트(200)의 길이 방향 치수(L2)는 150㎛이상 250㎛이할 수 있다. 또한, 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)의 상부로 돌출된 길이 방향 치수(L1)는 50㎛이상 200㎛이하일 수 있다. 또한 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)의 하부로 돌출된 길이 방향 치수(L3)는 50㎛이상 200㎛이하일 수 있다.
한편, 상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)는 5㎛이상 50㎛이하일 수 있다.
상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)를 통해 검사 대상물(400)의 접촉 스트로크를 확보할 수 있다. 전기 전도성 접촉핀(100)이 접촉 단자(410)에 의해 가압되어 하향 이동할 때, 상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)를 통해 제공된 여유 공간내에서 전기 전도성 접촉핀(100)이 전체적으로 하향 이동할 수 있다.
접촉 단자(410)가 전기 전도성 접촉핀(100)에 접촉하기 위해 하향 이동할 때 스트로크가 매번 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 전기 전도성 접촉핀(100)이 정렬 플레이트(200)에 대해 전체적으로 이동할 수 있는 여유 거리가 확보되지 않을 경우 전기 전도성 접촉핀(100)이 파손되는 문제를 야기할 수 있다. 하지만, 상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)를 통해 접촉 스트로크를 확보하는 것이 가능하게 된다.
상부 걸림부(131)의 하면과 정렬 플레이트(200)의 상면의 거리(L4)가 5㎛미만인 경우에는 검사대상물의 접촉 스트로크를 확보하는 데에 어려움이 있고, 50㎛를 초과하는 경우에는 단자 가이드 필름(7)과 접속 단자 사이의 틈새에 낄 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 가압력에 의해 탄성부(150)가 압축 변형을 하게 되면, 제1접속부(110)는 지지부(130)에 접촉되고 지지부(130)는 회로기판(300)의 패드(310)에 접촉됨에 따라, 제1접속부(110) 및 지지부(130)로 이어지는 전류 패스가 형성된다.
가압력에 의해 탄성부(150)가 압축 변형을 하게 되면, 제1접속부(110)가 지지부(130)의 내측과 밀착되면서 마찰력을 발생시킨다. 탄성부(150)에 가해지는 응력을 지지부(130)와의 마찰력으로 분산함으로써, 탄성부(150)가 과도하게 변형되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
[부호의 설명]
100: 전기 전도성 접촉핀
200: 정렬 플레이트
300: 회로기판

Claims (18)

  1. 검사 대상물과 회로 기판 사이에 구비되어 상기 검사 대상물의 전기적 특성을 검사하는 전기 전도성 접촉핀; 및
    상기 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트;를 포함하는 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 걸림부는 상기 폴리이미드 필름의 일면에서 지지 가능한, 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 상부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 상면에서 지지 가능하고,
    상기 전기 전도성 접촉핀에 구비된 하부 걸림부는 상기 정렬 플레이트의 하면에서 지지 가능한, 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 플레이트는, 복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며,
    인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비되는, 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검사 대상물과 상기 회로 기판 사이에 작용하는 가압력은 상기 전기 전도성 접촉핀을 길이 방향으로 변형시키고, 상기 가압력에 따라 상기 전기 전도성 접촉핀은 상기 정렬 플레이트에 대해 상대 이동이 가능한, 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀은,
    검사 대상물에 접속되는 제1접속부;
    상기 회로 기판에 접속되는 제2접속부; 및
    상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부;를 포함하되,
    상기 제1접속부, 제2접속부 및 상기 탄성부는 일체형으로 구비되는, 검사 장치.
  7. 검사 대상물을 검사하기 위한 검사장치에 구비되며 전기 전도성 접촉핀이 삽입되는 관통홀이 구비된 정렬 플레이트에 있어서,
    상기 정렬 플레이트는 폴리이미드 필름을 포함하는, 정렬 플레이트.
  8. 제7항에 있어서,
    복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며,
    인접하는 상기 폴리이미드 필름들 사이에는 보강층이 구비되는, 정렬 플레이트.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름은, 제1 폴리이미드 필름 및 제2 폴리이미드 필름을 포함하고,
    상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름 사이에는 열경화성 플라스틱 재질의 보강층이 구비되고,
    상기 관통홀은 상기 제1 폴리이미드 필름, 상기 제2폴리이미드 필름 및 상기 보강층을 관통하여 형성되는, 정렬 플레이트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께는 서로 동일 두께이면서 그 두께가 50㎛ 이상 200㎛이하이고,
    상기 보강층의 두께는 상기 제1 폴리이미드 필름 및 상기 제2 폴리이미드 필름의 두께의 두께보다 작은 두께이면서 20㎛ 이상 70㎛이하인, 정렬 플레이트.
  11. 제7항에 있어서,
    복수 개의 폴리이미드 필름이 적층되어 구비되며,
    상기 폴리이미드 필름의 굴곡탄성률(Flexural Modulus)보다 큰 굴곡탄성률을 가지면서 인접하는 상기 폴리이미드 필름들과 일체적으로 결합되는 보강층이 구비되는, 정렬 플레이트.
  12. 회로 기판;
    제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및
    상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로 기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 제1폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 검사 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀은,
    길이방향으로 연장되는 지지부;
    상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및
    상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고,
    상기 상부 걸림부는 상기 지지부에 구비되는, 검사 장치.
  14. 회로 기판;
    제1 폴리이미드 필름, 제2 폴리이미드 필름 및 상기 제1,2 폴리이미드 필름 사이에 구비되는 보강층을 포함하고 복수개의 관통홀이 구비된 정렬 플레이트; 및
    상기 관통홀에 삽입되어 설치되고, 상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하는 전기 전도성 접촉핀;를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 제2폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 검사 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀은,
    길이방향으로 연장되는 지지부;
    상기 제1접속부가 상기 제2접속부에 대해 길이 방향으로 탄력적으로 상대 변위되도록 하는 탄성부; 및
    상기 탄성부를 상기 지지부에 연결하는 경계부;를 포함하고,
    상기 하부 걸림부는 상기 지지부에 구비되는, 검사 장치.
  16. 검사 대상물을 수용하는 수용공간이 마련되고, 하부에 상기 검사 대상물의 접속단자가 수용되는 홀이 마련된 단자 가이드 필름이 구비된 제1바디;
    상기 제1바디와 결합되고, 전기 전도성 접촉핀이 구비된 정렬 플레이트가 설치된 제2바디;
    상기 제2바디의 하부에 구비되는 회로 기판; 및
    상기 검사 대상물을 상기 회로기판 측으로 가압하는 푸셔;를 포함하고,
    상기 단자 가이드 필름은, 폴리이미드 필름을 포함하고,
    상기 정렬 플레이트는, 폴리이미드 필름을 포함하는, 검사 장치.
  17. 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제1면의 상부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 전기 전도성 접촉핀.
  18. 폴리이미드 필름을 포함하는 정렬 플레이트의 관통홀에 삽입되어 설치되는 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 정렬 플레이트의 제1면에서 돌출되어 검사 대상물과 접속되는 제1접속부와 상기 정렬 플레이트의 제2면에서 돌출되어 상기 회로기판과 접속되는 제2접속부를 포함하고,
    상기 정렬 플레이트의 제2면의 하부에 위치하는 상기 전기 전도성 접촉핀의 하부 걸림부는 상기 폴리이미드 필름에 의해 지지 가능한, 전기 전도성 접촉핀.
PCT/KR2023/002756 2022-03-04 2023-02-28 전기 전도성 접촉핀, 정렬 플레이트 및 이를 구비하는 검사장치 WO2023167479A1 (ko)

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