WO2023277407A1 - 전기 전도성 접촉핀 - Google Patents

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WO2023277407A1
WO2023277407A1 PCT/KR2022/008569 KR2022008569W WO2023277407A1 WO 2023277407 A1 WO2023277407 A1 WO 2023277407A1 KR 2022008569 W KR2022008569 W KR 2022008569W WO 2023277407 A1 WO2023277407 A1 WO 2023277407A1
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electrically conductive
conductive contact
metal layer
contact pin
metal
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PCT/KR2022/008569
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안범모
박승호
홍창희
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(주)포인트엔지니어링
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    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2863—Contacting devices, e.g. sockets, burn-in boards or mounting fixtures

Definitions

  • the present invention relates to electrically conductive contact pins.
  • An electrically conductive contact pin is a contact pin that contacts an object to be inspected and inspects the object, and the electrically conductive contact pin is a contact pin that can be used in a probe card or a test socket.
  • the electrically conductive contact pins used in the probe card can be manufactured by cutting a thin metal plate using a laser beam.
  • a laser beam is a method of manufacturing a probe pin by cutting a thin metal plate made of a conductive material with a laser beam.
  • the laser beam can cut the sheet metal along a predetermined profile corresponding to the electrically conductive contact pins and form sharp edges on the electrically conductive contact pins through different operations.
  • the laser cutting technology for manufacturing electrically conductive contact pins by cutting a thin metal plate along a profile corresponding to the final shape of the electrically conductive contact pin has limitations in improving the dimensional accuracy of the electrically conductive contact pin and the shape that can be manufactured. There is a problem that follows.
  • existing inspection sockets include a Poco-type socket and a rubber-type socket.
  • the pogo-type socket constitutes a contact pin by inserting a coil spring inside a barrel of a circular cross section manufactured separately and coupling plungers to the top and bottom of the coil spring, and the external terminal of the semiconductor package is connected to the terminal of the inspection device by the plunger and spring.
  • structure that is electrically connected to The pogo-type socket is installed by pressing the contact pin into a through hole formed in the housing in an interference fit form. Due to this manufacturing process, it is difficult to manufacture the length of the contact pin to 3 mm or less.
  • the length of the pogo-type socket must be shortened to respond to the high-frequency range of GHz or higher, but in the case of the pogo-type socket, it is difficult to shorten the length of the contact pin. A problem arises in which the
  • the contact pin of the pogo type socket has a sharp tip to increase the contact effect with the contact object.
  • the size of the external terminal of the semiconductor package is also made small in response to the narrowing of the pitch of the semiconductor package, and the sharp tip part creates a press-fitting mark or groove in the external terminal of the semiconductor package after inspection. Due to the loss of the contact shape of the external terminal of the semiconductor package, errors in vision inspection occur and reliability of the external terminal in a subsequent process such as soldering is deteriorated. Therefore, the conventional pogo-type socket is not only disadvantageous in inspecting the high-frequency characteristics of a semiconductor package, but also has limitations in responding to the narrow pitch of semiconductor package terminals.
  • the rubber-type socket has a structure in which a contact pin is integrated with the support plate in a form in which a plurality of conductive particles are included in the support plate having elasticity such as silicon.
  • 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 arrange the conductive particles in the thickness direction. Since the contact pin is manufactured using the above method, it is possible to shorten the length of the contact pin. As a result, it is possible to shorten the current path from the terminal of the inspection device to the terminal of the semiconductor package. Since it is possible to shorten the current path, the rubber type socket is more advantageous for inspecting the high-frequency characteristics of the semiconductor package.
  • a method of manufacturing electrically conductive contact pins using MEMS technology may be considered in manufacturing the electrically conductive contact pins.
  • photoresist is applied to the surface of a conductive substrate and then the photoresist is patterned. Then, using the photoresist as a mold, a metal material is deposited in the opening by an electroplating method, and the photoresist and the conductive substrate are removed to obtain an electrically conductive contact pin.
  • electrically conductive contact pins fabricated using the MEMS process have not yet improved their physical or electrical characteristics.
  • Patent Document 1 Korean Registration No. 10-0449308 Patent Publication
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electrically conductive contact pin with improved physical or electrical characteristics.
  • an electrically conductive contact pin includes a first metal layer including a first metal and formed in a flat plate shape, and a second metal layer including a second metal and formed in a flat plate shape.
  • the first metal layer is provided on upper and lower surfaces of the electrically conductive contact pin, and the second metal layer is provided inside the electrically conductive contact pin.
  • the first metal layer protrudes from the second metal layer so that the second metal layer does not come into contact with an object to be contacted at one end.
  • first metal layer and the second metal layer are alternately laminated.
  • the first metal is a metal having relatively high wear resistance or hardness compared to the second metal
  • the second metal is a metal having relatively high electrical conductivity compared to the first metal
  • the first metal is rhodium (Rd), platinum (Pt), iridium (Ir), palladium (Pd), nickel (Ni), manganese (Mn), tungsten (W), phosphorus (Ph) or alloys thereof , or a metal selected from a palladium-cobalt (PdCo) alloy, a palladium-nickel (PdNi) alloy or a nickel-phosphorus (NiPh) alloy, a nickel-manganese (NiMn), a nickel-cobalt (NiCo), or a nickel-tungsten (NiW) alloy.
  • the second metal includes a metal selected from copper (Cu), silver (Ag), gold (Au) or alloys thereof.
  • the one end portion is at least one of both ends of the electrically conductive contact pin in the longitudinal direction, or at least one of both ends of the electrically conductive contact pin in the width direction.
  • the electrically conductive contact pin a plurality of metal layers including a first metal layer including a first metal and formed in a flat plate shape and a second metal layer including a second metal and formed in a flat plate shape are stacked.
  • the first metal layer is provided on upper and lower surfaces of the electrically conductive contact pin
  • the second metal layer is provided inside the electrically conductive contact pin
  • the first metal layer is A groove portion is formed between the adjacent first metal layers protruding from the second metal layer, and the groove portion is provided on at least one end of the electrically conductive contact pin.
  • the electrically conductive contact pin a plurality of metal layers including a first metal layer including a first metal and formed in a flat plate shape and a second metal layer including a second metal and formed in a flat plate shape are stacked.
  • the first metal layer is provided on upper and lower surfaces of the electrically conductive contact pin
  • the second metal layer is provided inside the electrically conductive contact pin
  • the first metal layer is Grooves are formed between adjacent first metal layers that protrude beyond the second metal layer, and the grooves are continuously provided along the side circumference of the electrically conductive contact pin.
  • a plurality of grooves are spaced apart from each other in the height direction of the electrically conductive contact pin.
  • the present invention provides an electrically conductive contact pin with further improved physical or electrical properties.
  • FIG. Figure 1 is a view showing a probe head of a probe card equipped with electrically conductive contact pins according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. Figure 1b is a front view showing an overdrive process.
  • FIG. 2 is a perspective view of an electrically conductive contact pin according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing one end of an electrically conductive contact pin according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A′ of FIG. 3;
  • Fig. 5 is a perspective view of an electrically conductive contact pin according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing one end of an electrically conductive contact pin according to a second preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 is a perspective view of an electrically conductive contact pin according to a third preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a cross-sectional view of Figure 7
  • Figure 8a is a cross-sectional view taken along line A-A' of Figure 7
  • Figure 8b is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG.
  • Fig. 9a is a plan view of an electrically conductive contact pin according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 9b is a perspective view showing an electrically conductive contact pin according to a fourth 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.
  • the electrically conductive contact pin 10 is provided in a testing device and is used to electrically and physically contact an object to be tested to transmit an electrical signal.
  • the inspection device may be an inspection device used in a semiconductor manufacturing process, and may be, for example, a probe card or an inspection socket.
  • the inspection device according to a preferred embodiment of the present invention is not limited thereto, and includes all devices for checking whether an object to be inspected is defective by applying electricity.
  • the electrically conductive contact pins 10 according to the first to third embodiments of the present invention are electrically conductive contact pins 10 that can be used in a probe card, and the electrically conductive contact pins 10 according to the fourth embodiment
  • the conductive contact pin 10 may be an electrically conductive contact pin 10 that may be used in a test socket.
  • the electrically conductive contact pins 10 according to the first to third embodiments may be used for a test socket
  • the electrically conductive contact pins 10 according to the fourth embodiment may be used for a probe card. there is.
  • the electrically conductive contact pins 10 according to the first to fourth embodiments may be manufactured using an MEMS process. More specifically, the electrically conductive contact pin 10 formed by stacking a plurality of metal layers may be manufactured by filling the inner space with a metal material by electroplating using a mold having an inner space.
  • the mold here may be a photoresist, a semiconductor wafer, or an anodic oxide film.
  • 1A and 1B are views showing a probe head of a probe card equipped with an electrically conductive contact pin 10 according to a first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a first preferred embodiment according to the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing one end of the electrically conductive contact pin 10 according to the first preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view of an A-A' line of FIG. is a cross-section of
  • the probe card includes a probe head and circuit part 3.
  • the probe head includes first and second guide plates 1 and 2 and electrically conductive contact pins 10 .
  • the electrical property test of the semiconductor device is performed by approaching a semiconductor wafer (W) to a probe card on which a plurality of electrically conductive contact pins (10) are formed so that each electrically conductive contact pin (10) is connected to a corresponding electrode pad ( WP). After reaching the position where the electrically conductive contact pins 10 come into contact with the electrode pads WP (FIG. 1A), the wafer W may be further raised to a predetermined height toward the circuit part 3 of the probe card (FIG. 1B). .
  • the electrically conductive contact pin 10 has a structure that elastically deforms between the first guide plate 1 and the second guide plate 2 .
  • the electrically conductive contact pin 10 is provided in a pre-deformed structure, that is, in the form of a cobra pin, or the first guide plate 1 and the second guide plate 2 Alternatively, an additional moving plate provided between the first guide plate 1 and the second guide plate 2 may be horizontally moved to deform the straight pin. Therefore, although the electrically conductive contact pin 10 is shown as a straight pin in FIG. 2, it is not limited thereto, and as shown in FIG. 1A, the electrically conductive contact pin 10 has a bent portion at the center thereof. The structure of the contact pin 10 is also included in the structure of the first preferred embodiment of the present invention.
  • the first end 31 of the electrically conductive contact pin 10 is a portion in contact with the electrode pad WP on the semiconductor wafer W, and the second end 32 is a portion in contact with the circuit portion 3 of the probe card.
  • the first end 31 may be a part contacting the circuit part 3 of the probe card, and the second end 32 may be a part contacting the electrode pad WP on the semiconductor wafer W.
  • the electrically conductive contact pin 10 is formed by stacking a plurality of metal layers by filling the inner space of the mold with a metal material by electroplating using a mold having an inner space.
  • the electrically conductive contact pin 10 includes a first metal layer 11 containing a first metal and formed in a flat plate shape, and a second metal layer 13 containing a second metal and formed in a flat plate shape, including a plurality of It is formed by stacking metal layers.
  • the plurality of metal layers may include an additional metal layer in addition to the first and second metal layers 11 and 13 .
  • the plurality of metal layers may be composed of at least three layers. In other words, the plurality of metal layers may be composed of three or more odd-numbered layers or even-numbered layers. However, the number of metal layers is not limited thereto.
  • the first metal layer 11 is provided on the upper and lower surfaces of the electrically conductive contact pin 10
  • the second metal layer 13 is provided inside the electrically conductive contact pin 10 .
  • the electrically conductive contact pin 10 is formed by stacking a plurality of metal layers including a first metal layer 11 and a second metal layer 13 . Each of the laminated metal layers has a planar shape. The stacking direction of the plurality of metal layers including the first metal layer 11 and the second metal layer 13 is the height direction (z direction) of the electrically conductive contact pin. On the x-y plane, each of the planar metal layers is stacked in the height direction (z direction) to constitute the electrically conductive contact pin 10 . Since the electrically conductive contact pin 10 is deformed in the width direction (x direction), the stacking direction (z direction) of the plurality of metal layers is perpendicular to the deformation direction of the electrically conductive contact pin 10 .
  • the first metal may be a metal having relatively high wear resistance or hardness compared to the second metal, and the second metal may be composed of a metal having relatively higher electrical conductivity than the first metal.
  • the first metal is preferably rhodium (Rd), platinum (Pt), iridium (Ir), palladium (Pd), nickel (Ni), manganese (Mn), tungsten (W), phosphorus (Ph) or any of these alloy, or selected from a palladium-cobalt (PdCo) alloy, a palladium-nickel (PdNi) alloy or a nickel-phosphorus (NiPh) alloy, a nickel-manganese (NiMn), a nickel-cobalt (NiCo), or a nickel-tungsten (NiW) alloy. It can be made of metal.
  • the first metal layer 11 may be composed of a first metal of the same material or a first metal of a different material.
  • the second metal may be formed of a metal selected from copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or an alloy thereof.
  • the second metal layer 12 may be made of a second metal of the same material or a second metal of a different material.
  • first and second metals may include other metals in addition to the above-described metals, and are not limited to only the above-described exemplary materials.
  • the first metal layer 11 and the second metal layer 13 are alternately laminated.
  • the first metal layer 11 is provided on the top and bottom surfaces of the electrically conductive contact pin 10 in the height direction (z direction), and the second metal layer 13 is provided between the first metal layers 11 .
  • the electrically conductive contact pin 10 is provided by alternately stacking the first metal layer 11, the second metal layer 13, and the first metal layer 11 in this order, and the number of layers may be three or more. 2 to 4, the first metal layer 11 is composed of 5 layers, the second metal layer 13 is composed of 4 layers, and the electrically conductive contact pin 10 is formed by stacking 9 metal layers. It consists of
  • the electrically conductive contact pin 10 is formed by stacking a plurality of metal layers in multiple stages, the thickness of each second metal layer 13 stacked in multiple stages is smaller than that of a single material.
  • the second metal layer 13 is made of a single material in bulk rather than a multi-layer stacking method, the high frequency signal is skinned on the surface of the second metal layer 13 due to the skin effect during transmission of the high frequency signal. It is mainly transmitted along the skin depth, and a portion that is not transmitted occurs inside the second metal 230.
  • the electrically conductive contact pin 10 transmits a high-frequency signal, the current flowing through the second metal layer 13 is affected by the skin effect.
  • the effect of increasing the transmission path of the high frequency signal It becomes possible to maximize the current density in the second metal layer 13 by minimizing the portion of the second metal layer 13 that is not used for signal transmission.
  • the electrical characteristics of the electrically conductive contact pin 10 can be improved.
  • a plurality of layers in which a second metal layer 13 having a relatively high electrical conductivity compared to the first metal layer 11 and a first metal layer 11 having a relatively low electrical conductivity compared to the second metal layer 13 are alternately laminated.
  • the electrically conductive contact pin 10 is advantageous for measuring high-frequency signals.
  • the high-frequency signal may have a frequency of 0.1 GHz or more and 20 GHz or less. However, it is not limited thereto.
  • the electrically conductive contact pin 10 has both ends in the longitudinal direction (y) and both ends in the width direction (x direction).
  • One end of the electrically conductive contact pin 10 in the longitudinal direction (y direction) is such that the first metal layer 11 protrudes beyond the second metal layer 13 so that the second metal layer 13 does not come into contact with the contact object at one end. It consists of Here, one end of the electrically conductive contact pin 10 may be either end of both ends of the electrically conductive contact pin 10 in the longitudinal direction, that is, the first end 31 or the second end 32 .
  • the second metal layer 13 is formed by using a solution that selectively reacts to the second metal layer 13 in a state in which a plurality of metal layers are stacked after completing the plating process. It can be implemented by etching the metal layer 13 .
  • the first metal layer 11 protrudes from the second metal layer 13, and a groove 20 is formed between adjacent first metal layers 11, and the groove 20 is formed at one end of the electrically conductive contact pin 10.
  • the groove portion 20 is formed to extend in the width direction (x direction) of the electrically conductive contact pin 10 by forming the first metal layer 11 as its side wall and the second metal layer 13 as its bottom surface.
  • a plurality of grooves 20 are provided parallel to and spaced apart from each other in the height direction (z direction) of the electrically conductive contact pin 10.
  • the second metal layer 13 Since the hardness of the second metal layer 13 is lower than that of the first metal layer 11, when either one of the first metal layer 11 and the second metal layer 13 does not protrude and is provided on the same plane, the second metal layer As the 13 wears out, the durability of the electrically conductive contact pin 10 may deteriorate.
  • Wear resistance can be improved.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward.
  • the electrode pad WP of the semiconductor wafer W may contact the first metal layer 11 but not the second metal layer 13 .
  • contact stability is improved by increasing the number of contact points of the semiconductor wafer W with the electrode pad WP.
  • At least one end of the electrically conductive contact pin 10 is provided in a convex shape in the longitudinal direction of the electrically conductive contact pin 10 .
  • the first end 31 of the electrically conductive contact pin 10 having a convex shape changes the position of the contact surface along the surface of the contact object WP and slides with it. Since contact can be made, excessive pressure is not applied to the contact object (WP) during the overdrive process. As such, by having one end of the electrically conductive contact pin 10 have a convex shape, the contact object WP is prevented from being damaged during the overdrive process.
  • the electrically conductive contact pin 10 extends along its length and includes a slot 40 with an empty inside. A plurality of metal layers constituting the electrically conductive contact pin 10 are exposed through the slot 40 . Since the electrically conductive contact pin 10 is more easily deformed as the slot 40 is formed, excessive contact pressure is not caused even if the length of the electrically conductive contact pin 10 is shorter. Therefore, it is possible to shorten the overall length through the electrically conductive contact pin 10, which is advantageous for high-frequency signal transmission. In addition, through the configuration of the slot 40, the high-frequency signal transmission area is increased, which is advantageous for high-frequency signal transmission.
  • FIGS. 5 and 6 are perspective views of an electrically conductive contact pin 10 according to a second preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view showing one end of the electrically conductive contact pin 10 according to a second preferred embodiment of the present invention. to be.
  • the first metal layer 11 protrudes beyond the second metal layer 13 so that the second metal layer 13 does not come into contact with the contact object at one end.
  • the second metal layer 13 is configured not to contact the contact object at one end only at one end in the longitudinal direction (y direction).
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward.
  • the electrode pad WP of the semiconductor wafer W may contact the first metal layer 11 but not the second metal layer 13 .
  • contact stability and wear resistance are improved by increasing the number of contact points of the semiconductor wafer W with the electrode pad WP.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward.
  • the circuit unit 3 of the probe card can contact the first metal layer 11 but not the second metal layer 13 .
  • contact stability and abrasion resistance are improved by increasing the number of contact points with the circuit part 3 of the probe card.
  • FIG. 7 is a perspective view of an electrically conductive contact pin 10 according to a third preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 8A is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 7
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. A cross section along the line.
  • the first metal layer 11 protrudes beyond the second metal layer 13 so that the second metal layer 13 does not come into contact with the contact object at one end.
  • the second metal layer 13 is configured not to contact the contact object at one end only at both ends in the longitudinal direction (y direction).
  • the first metal layer 11 protrudes beyond the second metal layer 13 to form a groove 20 between the adjacent first metal layers 11, and the groove 20 is formed along the side circumference of the electrically conductive contact pin 10. provided continuously.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward.
  • the electrode pad WP of the semiconductor wafer W may contact the first metal layer 11 but not the second metal layer 13 .
  • contact stability and wear resistance are improved by increasing the number of contact points of the semiconductor wafer W with the electrode pad WP.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward.
  • the circuit unit 3 of the probe card can contact the first metal layer 11 but not the second metal layer 13 .
  • contact stability and abrasion resistance are improved by increasing the number of contact points with the circuit part 3 of the probe card.
  • the second metal layer 13 does not protrude from the first metal layer 11 and is stepped inward. Through this, the inner walls of the holes of the first guide plate 1 and the second guide plate 2 can contact the first metal layer 11 but not the second metal layer 13 . As a result, the wear resistance of the electrically conductive contact pin 10 is ensured, and its life is extended.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is positioned stepped inward. Through this, when the high frequency signal is transmitted, the transmission area of the high frequency signal is increased, so that the high frequency signal transmission is advantageous.
  • the first metal layer 11 protrudes more than the second metal layer 13 only at both ends of the electrically conductive contact pin 10 in the width direction (x direction) so that the second metal layer 13 is once It is also possible to have a configuration in which the part does not come into contact with the contact object.
  • the electrically conductive contact pin 10 according to the fourth embodiment may be an electrically conductive contact pin 10 that can be used in a test socket.
  • FIG. 9A is a plan view showing an electrically conductive contact pin 10 according to a fourth preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 9B is a perspective view showing an electrically conductive contact pin 10 according to a fourth preferred embodiment of the present invention. to be.
  • the electrically conductive contact pin 10 includes a pin portion 100 , a fixing portion 200 and a connecting portion 300 .
  • the pin part 100 includes a first contact part 110 provided on the upper part, a second contact part 120 provided on the lower part, and an elastic part 130 provided between the first contact part 110 and the second contact part 120.
  • the electrically conductive contact pin 10 While a conventional pogo-type socket is provided by assembling a barrel and an electrically conductive contact pin separately, the electrically conductive contact pin 10 according to the fourth preferred embodiment of the present invention has a first contact portion 110 , There is a structural difference in that the second contact portion 120 and the elastic portion 130 are provided integrally by manufacturing them at once using a plating process.
  • the fixing part 200 serves to fix the electrically conductive contact pin 10 to the support plate, and after the electrically conductive contact pin 10 is installed on the support plate, the electrically conductive contact pin 10 is fixed to the support plate.
  • connection part 300 is provided between the pin part 100 and the fixing part 200 based on the width direction (x direction) of the electrically conductive contact pin 10 to connect the pin part 100 and the fixing part 200.
  • the pin part 100, the fixing part 200 and the connection part 300 are integrally provided.
  • the pin part 100, the fixing part 200, and the connection part 300 are manufactured at once using a plating process. Since the electrically conductive contact pin 10 is formed by filling the inner space with a metal material by electroplating using a mold having an inner space, the pin part 100, the fixing part 200 and the connecting part 300 are mutually connected. It is manufactured as an integrated unit.
  • the electrically conductive contact pin 10 is elastically deformable in the longitudinal direction (y direction) and at the same time elastically deformable in the width direction (x direction).
  • the electrically conductive contact pin 10 can be elastically deformed in the longitudinal direction (y direction) through the configuration of the elastic portion 130 and elastically deformable in the width direction (x direction) through the configuration of the connecting portion 300 .
  • the electrically conductive contact pin 10 includes a first metal layer 11 containing a first metal and formed in a flat plate shape and a second metal layer 13 containing a second metal and formed in a flat plate shape.
  • the first metal layer 11 is provided on the lower and upper surfaces of the electrically conductive contact pin 10 in the height direction (z direction), and the second metal layer 13 is provided between the first metal layers 11 .
  • the electrically conductive contact pin 10 is provided by alternately stacking the first metal layer 11, the second metal layer 13, and the first metal layer 11 in this order, and the number of layers to be stacked is three or more. It can be.
  • the first metal layer 11 is configured to protrude from the surface side compared to the second metal layer 13 .
  • the second metal layer 13 provided between the first metal layers 11 does not protrude beyond the first metal layer 11 on the surface side. This may be implemented by selectively etching only the second metal layer 13 after completing the plating process. Since the second metal layer 13 has a lower hardness than the first metal layer 11, when the first metal layer 11 and the second metal layer 13 are provided on the same plane, the second metal layer 13 is worn out. Accordingly, the durability of the electrically conductive contact pin 10 may decrease. Therefore, wear resistance due to contact may be improved through a configuration in which the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 so that the second metal layer 13 does not come into contact with an external object.
  • the structure in which the second metal layer 13 does not protrude relative to the first metal layer 11 is that the electrically conductive contact pin 10 is provided entirely, or the second metal layer 13 is only provided in areas where substantial contact with an external object occurs. It may be optionally provided.
  • the first It may be provided in the contact part 110 , the second contact part 120 , and/or the fixing part 200 .
  • the first contact portion 110 contacts the external terminal of the semiconductor package, more specifically, the inner surface in the width direction (x direction) of the first side contact portion 115 and/or the upper surface of the first lower contact portion 111.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is positioned stepwise toward the inside. Through this, the external terminal of the semiconductor package may contact the first metal layer 11 but may not contact the second metal layer 13 . As a result, contact stability is improved by increasing the number of contact points between the external terminal of the semiconductor package and the first contact portion 110 .
  • the test device includes a circuit board, and the second contact portion 110 is electrically connected to a terminal of the circuit board.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward. This improves contact stability by increasing the number of contact points.
  • the fixing part 200 is fixed to the support plate and installed.
  • the second metal layer 13 does not protrude compared to the first metal layer 11 and is stepped inward. it is located Through this, wear due to contact can be minimized.
  • the first contact portion 110 is located above the electrically conductive contact pin 10 in the longitudinal direction (y direction), and the second contact portion 120 is located below the electrically conductive contact pin 10 in the longitudinal direction (y direction). Located.
  • the first contact portion 110 includes a first lower contact portion 111 and a first side contact portion 115 .
  • the first lower contact portion 111 contacts the lower part of the contact object. Accordingly, the first lower contact portion 111 can resist downward displacement of the contact object.
  • the contact object includes an external terminal of the test object.
  • the contact object may be a spherical external terminal provided in the semiconductor package.
  • the first side contact portion 115 contacts the side of an object to be touched.
  • the first side contact portion 115 can resist lateral displacement of the contact object.
  • the first side contact portion 115 is provided on the outside of the first lower contact portion 111 to contact the side of the external terminal. Contact stability with the external terminal is improved through the configuration of the first lower contact portion 111 contacting the lower portion of the external terminal and the first side contact portion 115 contacting the side portion of the external terminal.
  • the first lower contact portion 111 includes a 1-1 lower contact portion 111a and a 1-2 lower contact portion 111b.
  • the 1-1st lower contact portion 111a and the 1-2nd lower contact portion 111b are spaced apart in the width direction (x direction) based on the central axis of the length direction (y direction) of the pin unit 100 and provided symmetrically.
  • the 1-1 lower contact portion 111a includes a first lower surface support portion 113a configured to contact a lower part of the external terminal of the semiconductor package and extend leftward in the width direction (x direction) and upward in the longitudinal direction (y direction). And, the 1-2 lower contact portion 111b contacts a lower portion of the external terminal of the semiconductor package and extends to the right in the width direction (x direction) and upward in the longitudinal direction (y direction).
  • a first neck portion 112a is provided below the first lower support portion 113a. One end of the first neck part 112a is connected to the upper elastic part 131 and the other end is connected to the first lower surface support part 113a.
  • a second neck portion 112b is provided below the second lower support portion 113b. One end of the second neck part 112a is connected to the upper elastic part 131 and the other end is connected to the second bottom support part 113b.
  • the first bottom support portion 113a and the second bottom support portion 113b are elastic in a direction away from each other. As it is deformed, it is possible to support the lower part of the external terminal. In addition, even if the external terminal of the semiconductor package is not seated in an accurate position and is eccentrically seated to one side, the first bottom support portion 113a or the second bottom support portion 113b can contact the lower portion of the external terminal of the semiconductor package.
  • the first lower contact portion 111 is composed of the 1-1 lower contact portion 111a and the 1-2 lower contact portion 111b that are spaced apart from each other, contact stability with the external terminal of the semiconductor package is further improved. .
  • a separation space is provided between the 1-1st lower contact portion 111a and the 1-2nd lower contact portion 111b. More specifically, a separation space exists between the first neck portion 112a of the first lower contact portion 111a and the second neck portion 112b of the second lower contact portion 111b.
  • the foreign matter dropped from the external terminal of the object to be inspected 20 is guided by the first lower surface support part 113a of the first lower contact part 111a and the second lower surface support part 113b of the second lower contact part 111b. It is injected into the separation space provided between the neck portion 112a and the second neck portion 112b.
  • the first side contact parts 115 are provided as a pair on the outer side of the first lower contact part 111 to contact the side of the external terminal of the semiconductor package.
  • the first side contact portion 115 is formed to protrude further than the protruding length of the first lower contact portion 111 toward the upper side of the first lower contact portion 111 .
  • the lower portion of the spherical external terminal contacts the first lower contact portion 111 and the side portion contacts the first side contact portion 115 . Since the spherical external terminal is brought into contact with the first lower contact portion 111 and the pair of first side contact portions 115, contact stability is improved compared to the conventional point contact method.
  • the pair of first side contact parts 115 may be elastically deformed in such a way that the distance between them becomes wider or narrower. For example, if the first lower contact portion 111 is pressed after contacting the spherical external terminal, the pair of side contact portions 115 may be elastically deformed in a form in which the separation distance is narrowed. there is. Alternatively, when the width of the external terminal of the semiconductor package is greater than the separation distance between the pair of first side contact portions 115 , the semiconductor package may be elastically deformed in such a way that the separation distance between the pair of first side contact portions 115 increases.
  • the first side contact portion 115 has a protruding tip 116 for improving contact stability.
  • the protruding tip 116 protrudes inward in the width direction (x direction) and may be provided in plurality. At least two protruding tips 116 may be provided.
  • the external terminal of the semiconductor package When the external terminal of the semiconductor package contacts the first contact portion 110, it may not contact the first lower contact portion 111 due to size and positional errors of the external terminal of the semiconductor package, but at least the first side contact portion 115 ) is at least accessible. Since only the first side contact portion 115 is configured to contact the external terminal of the semiconductor package, contact stability between the external terminal of the semiconductor package and the first contact portion 110 is secured even when the downward force pressing the semiconductor package is small. . In the case of a rubber-type socket in which conductive micro-balls are placed inside silicon rubber, which is a conventional rubber material, the semiconductor package must be pressed with a sufficiently large pressing force to connect the micro-balls.
  • the first side contact portion 115 capable of contacting the side surface of the external terminal of the semiconductor package is provided, so that the downward force is relatively small. Even with this, it is possible to secure contact stability between the external terminal of the semiconductor package and the first contact portion 110 .
  • the elastic part 130 includes an upper elastic part 131 and a lower elastic part 132 .
  • a boundary portion 114 is provided between the upper elastic portion 131 and the lower elastic portion 132 .
  • the upper elastic part 131 is connected to the first contact part 110 and the lower elastic part 1232 is connected to the second contact part 120 .
  • the elastic moduli of the upper elastic part 131 and the lower elastic part 132 may be formed to be different from each other.
  • An upper elastic part 131 is provided between the first lower contact part 111 and the boundary part 114 .
  • the upper elastic part 131 is formed by alternately connecting a plurality of upper straight parts 135a and a plurality of upper curved parts 137a.
  • the upper straight portion 135a connects left and right upper curved portions 137a, and the upper curved portion 137a connects upper and lower straight portions 135a.
  • An upper straight portion 135a is disposed at the center of the upper elastic portion 131 and an upper curved portion 137a is disposed at an outer portion of the upper elastic portion 131 .
  • the upper straight portion 135a is provided parallel to the width direction (x direction) so that the deformation of the upper curved portion 137a according to the contact pressure is more easily achieved. Through this, the upper elastic part 131 has an appropriate contact pressure.
  • the lower part of the upper elastic part 131 is connected to the boundary part 114 . More specifically, the upper curved portion 137a of the upper elastic portion 131 is connected to the boundary portion 114 .
  • An upper portion of the upper elastic portion 131 is connected to the first lower contact portion 111 . More specifically, since the first lower contact portion 111 includes the 1-1 lower contact portion 111a and the 1-2 lower contact portion 111b provided symmetrically and spaced apart from each other, the upper elastic portion 131 The upper portion of is connected to the 1-1st lower contact portion 111a and the 1-2nd lower contact portion 111b.
  • the first lower contact portion 111 is connected to the upper elastic portion 131, when the external terminal contacts the first lower contact portion 111, it is elastically deformed to provide appropriate contact pressure.
  • the first side contact portion 115 may be formed to extend from the connection portion 300 or may be formed to extend from the boundary portion 114 .
  • the boundary portion 114 is provided between the upper elastic portion 131 and the lower elastic portion 132 in the longitudinal direction (y direction) and between the pair of connection portions 300 in the width direction (x direction). .
  • One side of the boundary portion 114 is connected to the connecting portion 300 positioned on one side thereof, and the other side of the boundary portion 114 is connected to the connecting portion 300 positioned on the other side thereof.
  • the boundary portion 114 is provided with an upper elastic portion 131 connected to the upper portion and a lower elastic portion 132 connected to the lower portion, extending in the width direction (x direction).
  • the boundary portion 114 is provided in the form of a plate-shaped plate extending in the width direction (x direction)
  • the upper elastic part 131 is connected to the upper part of the boundary part 114
  • the lower elastic part 132 is connected to the lower part of the boundary part 114.
  • each connection part 300 is connected to both sides of the boundary part 114.
  • the first side contact portion 115 is connected to the boundary portion 114 and extends upward.
  • the boundary portion 114 serves to divide a contact area where the external terminal of the semiconductor package contacts and an elastic area where the lower elastic part 132 elastically deforms into independent spaces.
  • the boundary portion 114 located on the upper portion of the lower elastic portion 132 and the connection portion 300 located on both sides of the lower elastic portion 132 Through the configuration of the boundary portion 114 located on the upper portion of the lower elastic portion 132 and the connection portion 300 located on both sides of the lower elastic portion 132, the contact area where the external terminal of the semiconductor package contacts and the lower elastic portion An elastic region in which (132) elastically deforms is distinguished. Through this, foreign substances generated during contact in the contact area are prevented from flowing into the elastic area.
  • the lower elastic part 132 is provided between the boundary part 114 and the second contact part 120 in the longitudinal direction (y direction) and is elastically deformed.
  • the uppermost end of the lower elastic part 132 is connected to the boundary part 114 and the lowermost end of the lower elastic part 132 is connected to the second contact part 120 .
  • the lower elastic part 132 is formed by alternately connecting a plurality of straight parts 135b and a plurality of curved parts 137b.
  • the straight portion 135b connects the left and right curved portions 137b, and the curved portion 137 connects the vertically adjacent straight portions 135b.
  • the curved portion 137b is provided in an arc shape.
  • a straight portion 135b is disposed at the central portion of the lower elastic portion 132 and a curved portion 137b is disposed at an outer portion of the lower elastic portion 132 .
  • the straight portion 135b is provided parallel to the width direction (x direction) so that the curved portion 137b is more easily deformed according to the contact pressure. Through this, the lower elastic part 132 has an appropriate contact pressure.
  • the lower elastic part 132 connected to the boundary part 114 is the curved part 137b of the lower elastic part 132
  • the lower elastic part 132 connected to the second contact part 120 is the lower elastic part 132. It may be a straight portion (135b).
  • the straight portion 135b at the lowermost end of the lower elastic portion 132 has one free end and the other end connected to the curved portion 137b so that the second contact portion 120 operates while performing a scrub function. .
  • a flat portion 138b is provided above and below the curved portion 137b.
  • the flat portion 138b is configured in a flat planar shape, and when the lower elastic portion 132 is deformed, the upper and lower flat portions 138b adjacent to each other come into surface contact with each other. During inspection, the lower elastic part 132 is compressed, and the flat parts 138b adjacent to each other come into surface contact with each other. Through this, electrical signal transmission is performed quickly and stably through the curved portion 137b provided on the outside of the lower elastic portion 132 .
  • Each curved part 137b is formed by connecting two straight parts 135b, and the two straight parts 135b are positioned within a range not exceeding a distance in the longitudinal direction (y direction) of each curved part 137b.
  • One straight part 135b is connected at a position where each curved part 137b is bent from the top to the bottom, and another straight part 135b is connected at a position where each curved part 137b is bent from the bottom to the top.
  • the separation distance in the longitudinal direction (y direction) of the two straight portions 135b connected to the one curved portion 137b does not exceed the separation distance in the longitudinal direction (y direction) of the one curved portion 137b.
  • the distance between the curved portions 137b adjacent to each other is shorter than the distance between the straight portions 135b adjacent to each other.
  • the second contact portion 120 is electrically connected to the terminal of the circuit board. Since the second contact portion 120 is connected to the elastic portion 130 at the bottom of the elastic portion 130, the second contact portion 120 is elastically connected to the terminal of the circuit board.
  • the second contact portion 120 has the same width as the lower elastic portion 132 and includes a spare space portion 125 therein.
  • the free space portion 125 is formed as an empty space surrounded by the second contact portion 120 and the straight portion 135 of the lower elastic portion 132 .
  • the second contact portion 120 may be formed to have the same width as the lower elastic portion 132 .
  • the second contact portion 120 has elasticity.
  • the fixing part 200 is provided on the outermost side of the electrically conductive contact pin 10 in the width direction (x direction) and serves to fix the electrically conductive contact pin 10 to the support plate. After the electrically conductive contact pins 10 are installed on the support plate, the fixing part 200 remains fixed to the support plate.
  • the fixing part 200 includes a protrusion 210 protruding outward in the width direction (x direction).
  • the protrusion 210 is provided on the wall surface of the fixing part 200 .
  • the protrusion 210 includes an upper fixing protrusion 211 and a lower fixing protrusion 213 .
  • the fixing part 200 is fixed to the support plate through the configuration of the upper fixing protrusion 211 and the lower fixing protrusion 213 .
  • a support plate is positioned between the upper fixing protrusion 211 and the lower fixing protrusion 213 .
  • the upper fixing protrusion 211 and the lower fixing protrusion 213 are provided as stepped locking protrusions, so that after the fixing part 200 is inserted into the hole formed in the support plate, the support plate moves through the upper fixing protrusion 211 and the lower fixing protrusion. (213) to prevent the fixing part 200 from escaping upward and downward.
  • the fixing part 200 and the connecting part 300 are spaced apart from each other and provided in parallel, but the lower end of the fixing part 200 and the lower end of the connecting part 300 are connected by the bent part 400 .
  • the bent portion 400 has an outer surface inclined inward in the width direction (x direction). This makes it easier to insert the electrically conductive contact pin 10 into the through hole 31 formed in the supporting plate.
  • the bent portion 400 having an inclined outer surface contacts the hole provided in the support plate and the bent portion 400 moves in the width direction ( x direction), it can be naturally inserted into the through hole 31 provided in the support plate while being compressed inwardly.
  • the electrically conductive contact pin 10 adheres to the inner wall of the through hole 31 provided in the support plate by the elastic restoring force, and the upper fixing protrusion 211 and the lower fixing protrusion 213 make the fixing part 200 ) is naturally fixed to the support plate.
  • the fixing part 200 adheres to the inner wall surface of the through hole 31 by elastic restoring force, thereby preventing the electrically conductive contact pin 10 from being separated from the support plate.
  • the fixing part 200 includes an extending protrusion 220 .
  • the extension protrusion 220 is a part of the fixing portion 200 that extends and protrudes upward from the support plate when the electrically conductive contact pin 10 is installed on the support plate.
  • the extension protrusion 220 may be provided above the fixing protrusion 211 provided on the top of the fixing part 200 .
  • the extension protrusion 220 supports the side surface of the first side contact portion 115 when the first side contact portion 115 is deformed outward in the width direction (x direction) to prevent the first side contact portion 115 from being excessively deformed. prevent.
  • At least a part of the elastic part 130 protrudes outward in the downward direction of the lower end of the fixing part 200 . That is, at least a portion of the elastic part 130 protrudes downward from the fixing part 200 and is exposed.
  • at least a part of the first contact part 110 protrudes outward in the upward direction of the upper end of the fixing part 200 . That is, at least a portion of the first contact portion 110 protrudes upward from the fixing portion 200 and is exposed.
  • connection part 300 is provided between the pin part 100 and the fixing part 200 in the width direction (x direction) to connect the pin part 100 and the fixing part 200 .
  • the connection part 300 is configured to extend in the same length direction (y direction) as the length direction (y direction) of the fixing part 200 .
  • connection part 300 is connected to at least a part of the pin part 100 and connected to the lower end of the fixing part 200 .
  • the connection part 300 has one end connected to the boundary part 114 and the other end connected to the lower end of the fixing part 200, and the connection part 300 and the fixing part 200 are "U" (letter U) shape) is connected by the bent part 400 having a shape. That is, the fixing part 200 and the connecting part 300 are spaced apart from each other and provided in parallel, but the lower end of the fixing part 200 and the lower end of the connecting part 300 are connected by the bent part 400 .
  • connection part 300 is provided to be spaced apart from the fixing part 200 on the inside of the fixing part 200 in the width direction (x direction), and the fixing part ( 200) and the connecting portion 300 are coupled to each other, not only elastically permitting displacement of the fin unit 100 in the width direction (x direction) but also elastically allowing displacement of the fin unit 100 in the length direction (y direction) do.
  • the lower end of the fixing part 200 and the lower end of the connecting part 300 are connected through the bent part 400 at a position lower than the boundary part 114 in the longitudinal direction (y direction), so that the boundary part 114 is attached to the fixing part 200.
  • Relative displacement in the width direction (x direction) is possible.
  • the boundary portion 114 is relatively displaced in the width direction (x direction) with respect to the fixing portion 200 and the external terminal be able to come into contact with Through this, it is possible to improve contact stability even when the external terminals come close to each other in a misaligned position.
  • connection part 300 is capable of relative movement with respect to the fixing part 200 so that the separation space between the fixing part 200 and the connection part 300 changes.
  • the inner width of the hole formed in the support plate is smaller than the width length of the electrically conductive contact pin 10 before insertion.
  • the fixing part 200 may adhere to the inner wall of the through hole 31 provided in the support plate by the elastic restoring force between the fixing part 200 and the connection part 300 . As such, through the elastic coupling structure between the fixing part 200 and the connecting part 300, it is easy to install the electrically conductive contact pin 10 to the support plate.
  • the work of removing the electrically conductive contact pins 10 already installed on the support plate is also simplified. Since the electrically conductive contact pin 10 has a structure that is elastically deformed in the width direction (x direction), it can be easily removed from the support plate by compressing the fixing part 200 in the width direction (x direction).
  • the size of external terminals is also decreasing. Due to this, it becomes more difficult to align external terminals manufactured in a micron size to correspond to the electrically conductive contact pins 10 .
  • the displacement of the pin unit 100 in the width direction (x direction) is elastically allowed, it is possible to more stably contact the external terminal. Since the connection part 300 can be relatively displaced in the width direction (x direction) with respect to the fixing part 200, and the pin part 100 is integrally formed with the connection part 300, the pin part 100 can be moved within a predetermined angular range. It can be flexibly tilted left and right.
  • the boundary portion 114 is provided to be elastically movable in the width direction (x direction) with respect to the fixing portion 200, and the first side contact portion 115 connected to the boundary portion 114 is elastic in the width direction (x direction).
  • the bent part 400 connecting the fixing part 200 and the connection part 300 is provided to be movable elastically in the width direction (x direction), and the fixing part (with respect to the bent part 400) 200) is provided to be elastically movable in the width direction (x direction).
  • the fixing part 200, the connecting part 300, and the boundary part 114 are composed of flat plate-shaped plates, and the first contact part 110, the elastic part 130, and the second contact part 120 are plate-shaped plates at least partially curved. consists of As such, the electrically conductive contact pin 10 is integrally provided as a single body by connecting planar plates having substantially the same width as a whole.
  • the electrically conductive contact pin 10 is manufactured by laminating a plurality of metal layers by electroplating. By making the width t of the plate constituting the electrically conductive contact pin 10 substantially the same, the electrically conductive contact pin ( 10), the overall plating deviation is minimized. Through this, the electrical or physical characteristics of the electrically conductive contact pin 10 can be made uniform.
  • the electrically conductive contact pin 10 has a structure in which plate-shaped plates are integrally connected as a whole.
  • the electrically conductive contact pin 10 is integrally provided as a body and includes a pair of fixing parts 200 formed in the form of plate-shaped plates extending in the longitudinal direction (y direction); A pair of connection parts 300 formed in the form of a plate-shaped plate connected through a connection part at the lower end of each fixing part 200 and extending in a longitudinal direction (y direction); a boundary portion 114 formed in the form of a plate-shaped plate connected to each connection portion 300 and extending in a width direction (x direction); an upper elastic part 131 connected to the boundary part 114 or the connection part 300 and formed in a plate-shaped plate shape; a first contact portion 110 connected to the upper elastic portion 131 and formed in a plate-shaped plate shape; a lower elastic part 132 connected to the boundary part 114 or the connection part 300 and formed in a plate-like shape; and a second contact portion 120 connected to the lower elastic portion 132 and formed in a plate shape.
  • the pair of fixing parts 200 are formed to extend in the longitudinal direction (y direction) in the form of a plate-shaped plate.
  • each connection part 300 connected to the lower end of each fixing part 200 is formed to extend in the longitudinal direction (y direction) in the form of a plate-shaped plate.
  • the boundary portion 114 connecting the respective connection portions 300 is formed to extend in the width direction (x direction) from the upper end of each connection portion 300 in the form of a plate-shaped plate.
  • a pair of connection parts 300 and a boundary part 114 form a “ ⁇ ”-shaped half-enclosed space with an open bottom.
  • the lower elastic part 132 has a plate-shaped plate bent at least among the pair of connection parts 300 and the boundary part 114. It is formed integrally connected to any one.
  • the lower elastic part 132 is formed while forming a curved part 137 and a straight part 135 in a plate shape.
  • the upper elastic part 131 is integrally formed with the boundary part 114 or the connection part 300 in the form of a plate.
  • the first contact part 110 is integrally formed with the upper elastic part 131 in the form of a plate-shaped plate
  • the second contact part 120 is integrally formed with the lower elastic part 132 in the form of a plate-shaped plate.
  • the electrically conductive contact pin 10 is integrally provided as a single body by connecting the plate-shaped plates to each other.
  • the electrically conductive contact pin 10 has an overall length dimension L in the longitudinal direction (y direction) and an overall height dimension H in a height direction (z direction) perpendicular to the longitudinal direction (y direction); It has an overall width dimension (W) in the width direction (x direction) perpendicular to the length direction (y direction).
  • the plate-shaped plate constituting the electrically conductive contact pin 10 has a width.
  • the width means the distance between one side of the plate-shaped plate and the other side facing the one side.
  • the plate-shaped plate constituting the electrically conductive contact pin 10 has a minimum width with the smallest width and a maximum width with the largest width.
  • the actual width t of the plate-like plate is an average value of the widths of the entire plate-like plate, a median value of the widths of the entire plate-like plate, or based on at least some components constituting the electrically conductive contact pin 10. It is the average value or the median value of the plate-like plate width, or the average value or median value based on at least one plate-like plate of the fixing part 200, the connecting part 300, the boundary part 114, and the elastic part 130, or the plate-shaped plate width It may be a width value when the width of the plate is continuous for 10 ⁇ m or more with the same width.
  • the overall length L of the electrically conductive contact pin 10 should be short. Accordingly, the length of the elastic part 130 should also be shortened. However, when the length of the elastic part 130 is shortened, a problem in which the contact pressure increases occurs. In order to keep the contact pressure from increasing while shortening the length of the elastic part 130, the actual width t of the plate-shaped plate constituting the elastic part 130 should be reduced. However, if the actual width t of the plate-shaped plate constituting the elastic part 130 is reduced, the elastic part 130 may be easily damaged. In order to reduce the length of the elastic part 130 without increasing the contact pressure and to prevent damage to the elastic part 130, the overall height H of the plate-shaped plates constituting the elastic part 130 should be formed large.
  • the electrically conductive contact pin 10 is formed such that the overall height dimension H of the plate-shaped plate is large while the actual width t of the plate-shaped plate is thin. That is, the total height dimension (H) of the plate-shaped plate 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 10 is provided in the range of 5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, and the total height dimension (H) is in the range of 70 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the actual width (t) and the total height dimension (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 height dimension (H) is formed to be 100 ⁇ m, so that the effective width (t) and the total height dimension (H) of the plate-like plate are formed to be 1:10. can be formed in proportion.
  • the overall height dimension H and the overall length dimension L of the electrically conductive contact pin 10 are provided in the range of 1:3 to 1:9.
  • the overall length dimension (L) of the electrically conductive contact pin 10 may be provided in the range of 300 ⁇ m or more and less than 1000 ⁇ m, more preferably in the range of 450 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • planar plate constituting the electrically conductive contact pin 10 has a substantially smaller width t than the height H, resistance to bending in the front and rear directions is improved.
  • the elastic part 130 is configured to elastically deform by receiving a pressing force, and also has a configuration in which a current path is formed by contacting the curved parts 137a and 137b with each other. Therefore, it is preferable that the plurality of curved portions 137a and 137b adjacent to each other are in contact with each other as a whole by a pressing force.
  • the overall height dimension (H) and the overall width dimension (W) of the electrically conductive contact pin 10 are provided in the range of 1:1 to 1:5.
  • the overall height dimension (H) of the electrically conductive contact pins 10 is provided in a range of 70 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and the overall width dimension (W) of the electrically conductive contact pins 10 is 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. It may be provided in the range below, and more preferably, the overall width dimension (W) of the electrically conductive contact pin 10 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 10, it is possible to narrow the pitch.
  • the overall height dimension (H) and the overall width dimension (W) of the electrically conductive contact pin 10 may be formed to have substantially the same length. Accordingly, there is no need to bond a plurality of separately manufactured electrically conductive contact pins 10 in the height direction (z direction) so that the overall height dimension H and the overall width dimension W have substantially the same length. .
  • the electrically conductive contact pin 10 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 height (H) of the electrically conductive contact pin (10) is 70 ⁇ m or more and the overall height (H) and overall width (W) are provided in the range of 1:1 to 1:5 While overall durability and deformation stability of the conductive contact pin 10 are improved, contact stability with an external terminal is improved.
  • the overall height H of the electrically conductive contact pin 10 is formed to be 70 ⁇ m or more, current carrying capacity can be improved.
  • An electrically conductive contact pin 10 manufactured using a conventional photoresist mold has a small overall width dimension (W) compared to an overall height dimension (H).
  • W overall width dimension
  • H overall height dimension
  • W overall width dimension
  • the resistance to the moment that deforms the electrically conductive contact pin 10 in the forward and backward directions by the contact pressure is weak.
  • housings on the front and rear surfaces of the electrically conductive contact pins 10. According to the fourth preferred embodiment of the invention, no additional housing construction is required.

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Abstract

본 출원은 물리적 또는 전기적 특성을 보다 향상시킨 전기 전도성 접촉핀을 제공한다. 상기 전기 전도성 접촉핀은, 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성되고, 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고, 상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며, 상기 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에서 상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 상기 제2금속층이 상기 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 하는 특성을 가진다.

Description

전기 전도성 접촉핀
본 발명은 전기 전도성 접촉핀에 관한 것이다.
전기 전도성 접촉핀은 검사대상물과 접촉하여 검사대상물을 검사하는 접촉핀으로서, 전기 전도성 접촉핀은 프로브 카드 또는 검사 소켓에서 사용될 수 있는 접촉핀이다.
프로브 카드에 사용되는 전기 전도성 접촉핀은, 레이저 빔을 이용하여 금속 박판을 절단하여 제조될 수 있다. 예를 들어 전도성 재료로 제조된 금속 박판을 레이저 빔으로 절단함으로써 프로브 핀을 제작하는 방법이다. 레이저 빔은 전기 전도성 접촉핀에 대응되는 소정의 프로파일을 따라 금속 박판을 절단하고 상이한 작업을 통해 전기 전도성 접촉핀 상에 날카로운 에지를 형성할 수 있다. 그러나 전기 전도성 접촉핀의 최종 형상에 대응하는 프로파일을 따라 금속 박판을 절단함으로써 전기 전도성 접촉핀을 제작하는 레이저 절단 기술은 전기 전도성 접촉핀의 치수 정밀도를 향상시키는데 한계가 있고 제작할 수 있는 형상에 제약이 따르는 문제가 있다.
한편, 기존의 검사 소켓에는, 포코 타입 소켓과 러버 타입 소켓이 있다.
포고 타입 소켓은, 별도로 제작된 원형 단면의 배럴 내부에 코일 스프링을 끼우고 코일 스프링의 상,하부에 플런저를 결합함으로써 접촉핀을 구성하고 플런저와 스프링에 의하여 반도체 패키지의 외부 단자를 검사 장치의 단자에 전기적으로 접속하는 구조이다. 포고 타입 소켓은 접촉핀을 하우징에 형성된 관통홀에 억지 끼움 형태로 압압해서 설치하게 된다. 이러한 제작공정상의 이유로 접촉핀의 길이를 3㎜ 이하로 제작하기가 곤란하다. GHz대 이상의 고주파 영역에 대응하기 위해서는 포고 타입 소켓의 길이가 짧아져야 하지만, 포고 타입 소켓의 경우에는 접촉핀의 길이를 짧게 하는 것이 어렵기 때문에 검사 장치의 단자로부터 반도체 패키지의 외부 단자까지의 전류 패스가 길어지게 되는 문제가 발생하게 된다.
또한 포고 타입 소켓의 접촉핀은 접촉 대상물과의 접촉 효과를 높이기 위해 뾰족한 팁부를 구비한다. 그런데 반도체 패키지의 협피치화에 대응하여 반도체 패키지의 외부 단자의 크기도 작게 제작되는데, 뾰족한 형상의 팁부는 검사 후 반도체 패키지의 외부 단자에 압입의 흔적 또는 홈을 발생시킨다. 반도체 패키지의 외부 단자의 접촉 형상의 손실로 인하여, 비전검사의 오류를 발생시키고 솔더링 등의 이후 공정에서의 외부 단자의 신뢰성을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 따라서 기존의 포고 타입 소켓은 반도체 패키지의 고주파 특성 검사에 불리할 뿐만 아니라 반도체 패키지 단자의 협피치화에 대응하는데 한계가 있다.
한편, 러버 타입 소켓은, 실리콘 등 탄성력을 갖는 지지 플레이트의 내부에 다수의 도전성 입자가 포함되어 있는 형태로 하여 접촉핀이 지지 플레이트에 일체화된 구조를 갖는다. 이러한 러버 타입 소켓은, 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 접촉핀을 제작하기 때문에, 접촉핀의 길이를 짧게 하는 것이 가능하다. 그 결과 검사장치의 단자로부터 반도체 패키지의 단자까지의 전류 패스를 짧게 하는 것이 가능하다. 전류 패스를 짧게 하는 것이 가능하기 때문에, 러버 타입 소켓은 반도체 패키지의 고주파 특성을 검사하는데 보다 유리하다.
그러나, 반도체 패키지의 외부 단자의 협피치화에 대응하기 위해 자기장의 사이 간격이 좁아지면 도전성 입자들이 불규칙하게 배향되어 면방향으로 신호가 흐르게 되는 문제가 발생한다. 또한, 접촉핀 간의 간격이 좁아짐에 따라 인접하는 접촉핀들 사이에 구비되는 지지 플레이트의 강성이 약해지게 된다. 더욱이 이러한 러버 타입 소켓은 과도한 가압력으로 눌러줘야만 접촉 안정성이 확보되기 때문에 가압력에 의해 접촉핀이 폭 방향으로 변형되고 지지 플레이트를 폭 방향으로 가압하여 변형시킴으로써 장시간 사용시 지지 플레이트의 파손이 발생하는 문제가 발생한다. 따라서 러버 타입 소켓으로는 협피치 기술 트렌드에 대응하는데 한계가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 전기 전도성 접촉핀을 제조함에 있어서는 MEMS기술을 이용하여 전기 전도성 접촉핀을 제조하는 방법을 고려해 볼 수 있다. MEMS 공정을 이용하여 전기 전도성 접촉핀을 제작하는 과정을 살펴보면 먼저, 도전성 기재 표면에 포토 레지스트를 도포한 후 포토 레지스트를 패터닝한다. 이후 포토 레지스트를 몰드로 이용하여 전기 도금법에 의해 개구 내에서 금속재료를 석출시키고, 포토 레지시트와 도전성 기재를 제거하여 전기 전도성 접촉핀을 얻는다.
그러나 아직까지 MEMS 공정을 이용하여 제작된 전기 전도성 접촉핀은 그 물리적 또는 전기적 특성을 보다 향상시키지 못하고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국 등록번호 제10-0449308호 등록특허공보
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 물리적 또는 전기적 특성을 보다 향상시킨 전기 전도성 접촉핀을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고, 상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며, 상기 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에서 상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 상기 제2금속층이 상기 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 한다.
또한, 상기 제1금속층과 상기 제2금속층은 교번적으로 적층되어 구성된다.
또한, 상기 제1금속은 상기 제2금속에 비해 상대적으로 내마모성 또는 경도가 높은 금속이고, 상기 제2금속은 상기 제1금속에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속이다.
또한, 상기 제1금속은 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 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속을 포함하고, 상기 제2금속은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속을 포함한다.
또한, 상기 일단부는, 상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향에서의 양 단부 중 적어도 어느 하나이거나, 상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향에서의 양 단부 중 적어도 어느 하나이다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고, 상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며, 상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 인접하는 제1금속층 사이에 홈부를 형성하되 상기 홈부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에 구비된다.
한편, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀은, 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된 전기 전도성 접촉핀에 있어서, 상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고, 상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며, 상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 인접하는 제1금속층 사이에 홈부를 형성하되 상기 홈부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 측면 둘레를 따라 연속적으로 구비된다.
또한, 상기 홈부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 높이 방향으로 서로 이격되어 복수개가 구비된다.
본 발명은 물리적 또는 전기적 특성을 보다 향상시킨 전기 전도성 접촉핀을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀이 구비된 프로브 카드의 프로브 헤드를 도시한 도면으로서 도 1a는 검사 대상물이 전기 전도성 접촉핀에 접촉한 상태를 도시한 정면도이고, 도 1b는 오버드라이브 과정을 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 일단부를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 A-A’라인의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 일단부를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀의 사시도.
도 8은 도 7의 단면도로서, 도 8a는 도 7의 A-A’라인에 따른 단면도이고, 도 8b는 도 7의 B-B’라인에 따른 단면도.
도 9a는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 평면도.
도 9b는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀을 도시한 사시도.
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.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은, 검사장치에 구비되어 검사대상물과 전기적, 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 전달하는데 사용된다. 검사장치는 반도체 제조공정에 사용되는 검사장치일 수 있으며, 그 일례로 프로브 카드일 수 있고, 검사 소켓일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 검사장치는 이에 한정되는 것은 아니며, 전기를 인가하여 검사대상물의 불량 여부를 확인하기 위한 장치라면 모두 포함된다.
이하에서는 검사장치의 일례로서 본 발명의 바람직한 제1 내지 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 프로브 카드에 사용될 수 있는 전기 전도성 접촉핀(10)이고, 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 검사 소켓에 사용될 수 있는 전기 전도성 접촉핀(10)일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 검사 소켓에 사용될 수 있고, 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 프로브 카드에 사용될 수 있다.
제1 내지 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 MEMS 공정을 이용하여 제작될 수 있다. 보다 구체적으로 내부 공간을 구비하는 몰드를 이용하여 전기 도금으로 내부 공간에 금속 물질을 충진함으로써 복수개의 금속층이 적층되어 형성되는 전기 전도성 접촉핀(10)을 제작할 수 있다. 여기서의 몰드는 포토 레지스트, 반도체 웨이퍼 또는 양극 산화막일 수 있다.
이하에서는 제1 내지 제4실시예를 구분하여 설명하나, 각각의 실시예의 구성들을 조합한 실시예들도 본 발명의 바람직한 실시예에 포함된다.
제1실시예
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)에 대해 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)이 구비된 프로브 카드의 프로브 헤드를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)의 일단부를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A’라인의 단면도이다.
먼저 도 1을 참조한다. 프로브 카드는 프로브 헤드와 회로부(3)를 포함하여 구성된다. 프로브 헤드는 제1, 2가이드 플레이트(1,2)와 전기 전도성 접촉핀(10)을 포함하여 구성된다. 반도체 소자의 전기적 특성 시험은 다수의 전기 전도성 접촉핀(10)을 형성한 프로브 카드에 반도체 웨이퍼(W)를 접근시켜 각 전기 전도성 접촉핀(10)을 반도체 웨이퍼(W)상의 대응하는 전극 패드(WP)에 접촉시킴으로써 수행된다. 전기 전도성 접촉핀(10)이 전극 패드(WP)에 접촉되는 위치까지 도달한 다음(도 1a), 프로브 카드의 회로부(3) 측으로 웨이퍼(W)를 소정높이 추가 상승시킬 수 있다(도 1b). 전기 전도성 접촉핀(10)은 제1 가이드 플레이트(1) 및 제2 가이드 플레이트(2) 사이에서 탄성 변형하는 구조이다.
본 발명의 바람직한 제1실시예로서 전기 전도성 접촉핀(10)은 미리 변형된(pre-deformed) 구조 즉 코브라 핀의 형태로 구비되거나, 제1가이드 플레이트(1), 제2가이드 플레이트(2), 또는 제1가이드 플레이트(1)와 제2가이드 플레이트(2) 사이에 구비되는 추가적인 이동 플레이트를 수평 이동시켜 일자형 핀을 변형시키는 구조로 구비될 수 있다. 따라서 비록 도 2에서는 전기 전도성 접촉핀(10)이 일자형 핀으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 도 1a에 도시된 바와 같이 전기 전도성 접촉핀(10)의 중앙 부위에서 절곡부를 구비하는 전기 전도성 접촉핀(10)의 구조도 본 발명의 바람직한 제1실시예의 구조에 포함된다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 제1단부(31)는 반도체 웨이퍼(W)상의 전극 패드(WP)와 접촉하는 부위이고, 제2단부(32)는 프로브 카드의 회로부(3)와 접촉하는 부위일 수 있다. 또는, 반대로 제1단부(31)는 프로브 카드의 회로부(3)와 접촉하는 부위이고, 제2단부(32)는 반도체 웨이퍼(W)상의 전극 패드(WP)와 접촉하는 부위일 수 있다.
전기 전도성 접촉핀(10)은, 내부 공간을 구비하는 몰드를 이용하여 전기 도금으로 몰드의 내부 공간에 금속 물질을 충진함으로써 복수개의 금속층이 적층되어 형성된다.
전기 전도성 접촉핀(10)은, 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층(11)과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층(13)을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된다. 복수개의 금속층은 제1,2금속층(11, 13)이외에 추가적인 금속층을 포함하여 구성될 수 있다. 복수개의 금속층은 적어도 3개 층으로 구성될 수 있다. 다시 말해 복수개의 금속층은 3개층 이상의 홀수 층 또는 짝수 층으로 구성될 수 있다. 다만 금속층의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 상부 표면 및 하부 표면에는 제1금속층(11)이 구비되고, 제2금속층(13)은 전기 전도성 접촉핀(10)의 내부에 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(10)은, 제1금속층(11)과 제2금속층(13)을 포함하여 복수의 금속층이 적층되어 구성된다. 적층되는 각각의 금속층은 평면 형태를 가진다. 제1금속층(11)과 제2금속층(13)을 포함한 복수의 금속층의 적층 방향은 전기 전도성 접촉핀의 높이 방향(z 방향)이다. x-y 평면 상에서 평면 형태의 각각의 금속층이 높이 방향(z 방향)으로 적층되어 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성한다. 전기 전도성 접촉핀(10)은 폭 방향(x방향)으로 변형되므로, 복수개의 금속층의 적층 방향(z방향)은 전기 전도성 접촉핀(10)의 변형 방향과 수직한 관계에 있다.
제1금속은 제2금속에 비해 상대적으로 내마모성 또는 경도가 높은 금속이며, 제2금속은 제1금속에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속으로 구성될 수 있다.
제1금속은 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 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제1금속층(11)은 동일 재질의 제1금속으로 구성되거나 이종 재질의 제1금속으로 구성될 수 있다.
제2금속은 바람직하게는, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속으로 형성될 수 있다. 제2금속층(12)은 동일 재질의 제2금속으로 구성되거나 이종 재질의 제2금속으로 구성될 수 있다.
다만, 제1, 2금속은 상술한 금속 이외에 다른 금속을 포함하여 구성될 수 있으며 상술한 예시적인 재질만으로 제한되는 것은 아니다.
제1금속층(11)과 제2금속층(13)은 교번적으로 적층되어 구성된다. 제1금속층(11)은 전기 전도성 접촉핀(10)의 높이 방향(z방향)으로 상부 표면과 하부 표면에 구비되고 제2금속층(13)은 제1금속층(11) 사이에 구비된다. 전기 전도성 접촉핀(10)은 제1금속층(11), 제2금속층(13), 제1금속층(11) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1금속층(11)은 5개 층으로 구성되고, 제2금속층(13)은 4개 층으로 구성되어 전기 전도성 접촉핀(10)은 9개의 금속층이 적층되어 구성된다.
전기 전도성 접촉핀(10)은 복수개의 금속층이 다단으로 적층되어 구성되기 때문에, 단일 재질로 구성되는 것에 비하여 다단으로 적층되는 각각의 제2금속층(13)의 두께는 더 얇게 형성된다. 다단 적층 방식이 아닌, 단일 재질로 제2금속층(13)을 벌크(bulk)하게 구성할 경우에는 고주파 신호 전달시 스킨 효과(skin effect)에 의해 고주파 신호가 제2금속층(13)의 표면에서 스킨 깊이(skin depth)를 따라 주로 전달되어 제2금속(230)의 내부에서는 전달되지 않는 부분이 발생하게 된다. 반면에 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따르면, 전기 전도성 접촉핀(10)이 고주파 신호를 전달함에 있어서, 제2금속층(13)을 통해 흐르는 전류는 스킨 효과(skin effect)에 의해 제2금속층(13)의 내부보다는 제2금속층(13)의 표면을 통해 보다 많은 양이 흐르게 된다. 이때에, 얇은 두께로 형성되는 복수개의 제2금속층(13)과 복수개로 구성되는 각각의 제2금속층(13)에 대한 스킨 효과(skin effect)로 인해, 고주파 신호의 전달 경로가 많아지는 효과가 발휘되고, 신호 전달에 사용되지 않는 제2금속층(13) 부분을 최소화하여 제2금속층(13) 내에서의 전류 밀도를 최대화하는 것이 가능하게 된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(10)의 전기적 특성을 향상시킬 수 있게 된다. 이처럼 제1금속층(11)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 제2금속층(13)과, 제2금속층(13)에 비해 상대적으로 전기 전도도가 낮은 제1금속층(11)을 교번적으로 적층한 복수의 금속층으로 전기 전도성 접촉핀(10)을 형성함으로써, 본 발명에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 고주파 신호 측정에 유리하게 된다. 여기서 고주파 신호는 주파수가 0.1GHz이상 20GHz이하일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
전기 전도성 접촉핀(10)은 길이 방향(y)으로 양 단부가 구비되고, 폭 방향(x방향)으로 양 단부가 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향(y방향)의 일단부는, 제1금속층(11)이 제2금속층(13)보다 돌출되어 제2금속층(13)이 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 구성된다. 여기서 전기 전도성 접촉핀(10)의 일단부는 전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향에서의 양 단부, 즉 제1단부(31)와 제2단부(32) 중 어느 하나 일 수 있다.
제2금속층(13)이 일단부에서 돌출되지 않는 구성은, 도금 공정을 완료하여 복수개의 금속층이 적층된 상태에서 제2금속층(13)에 선택적으로 반응하는 용액을 이용하여 일단부에서의 제2금속층(13)을 에칭함으로써 구현될 수 있다.
제1금속층(11)이 제2금속층(13)보다 돌출되어 인접하는 제1금속층(11) 사이에는 홈부(20)가 형성되고, 홈부(20)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 일단부에 구비된다. 홈부(20)는 제1금속층(11)이 그 측벽을 구성하고 제2금속층(13)이 바닥면을 구성함으로써 전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 방향(x방향)으로 길게 연장되어 형성된다. 또한, 제1금속층(11)과 제2금속층(13)은 복수개가 구비되므로 홈부(20)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 높이 방향(z방향)으로 복수개가 서로 평행하게 이격되어 구비된다.
제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 경도가 낮기 때문에 제1금속층(11) 및 제2금속층(13) 중 어느 하나가 돌출되지 않고 동일 평면상에 구비되는 경우에는 제2금속층(13)이 마모됨에 따라 전기 전도성 접촉핀(10)의 내구성이 저하될 수 있다. 하지만 본 발명의 바람직한 제1실시예는, 제2금속층(13)이 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 제2금속층(13)이 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않는 구성을 채택함으로써, 접촉에 따른 내마모성을 향상시킬 수 있다.
제1단부(31)에서, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 반도체 웨이퍼(W)의 전극 패드(WP)는 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않는다. 그 결과 반도체 웨이퍼(W)의 전극 패드(WP)와의 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시킨다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 적어도 일단부는 전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향으로 볼록한 형상으로 구비된다. 도 1b와 같은 오버 드라이브 과정에서, 볼록한 형상을 가지는 전기 전도성 접촉핀(10)의 제1단부(31)는 접촉 대상물(WP)의 표면을 따라 접촉면의 위치를 변화시키면서 접촉 대상물(WP)과 슬라이딩 접촉할 수 있기 때문에 오버 드라이브 과정에서 접촉 대상물(WP)에 과도한 압력을 인가하지 않는다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(10)의 일단부가 볼록한 형상을 갖도록 함으로써 오버 드라이브 과정에서 접촉 대상물(WP)이 파손되는 것을 방지한다.
한편, 전기 전도성 접촉핀(10)은 그 길이 방향을 따라 길게 연장되며 내부가 비어있는 슬롯(40)을 포함한다. 슬롯(40)을 통해 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 복수의 금속층이 노출되게 된다. 슬롯(40)이 형성됨에 따라 전기 전도성 접촉핀(10)은 보다 쉽게 변형되기 때문에 전기 전도성 접촉핀(10)의 길이를 보다 짧게 하더라도 과도한 접촉압력을 유발하지 않게 된다. 따라서 전기 전도성 접촉핀(10)를 통해 전체 길이를 짧게 하는 것이 가능하게 되어 고주파 신호 전달에 유리하게 된다. 또한 슬롯(40) 구성을 통해, 고주파 신호 전달 면적이 증대되어 고주파 신호 전달에 유리하게 된다.
제2실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제2실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제1실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)의 일단부를 도시한 사시도이다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향(y방향)의 양 단부에서 제1금속층(11)이 제2금속층(13)보다 돌출되어 제2금속층(13)이 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 구성된다는 점에서, 길이 방향(y방향)의 일단부에서만 제2금속층(13)이 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 구성되는 제1실시예의 구성과 차이가 있다.
제1단부(31)에서, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 반도체 웨이퍼(W)의 전극 패드(WP)는 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않는다. 그 결과 반도체 웨이퍼(W)의 전극 패드(WP)와의 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시키고 내마모성을 향상시킨다.
또한, 제2단부(32)에서, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 프로브 카드의 회로부(3)는 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않는다. 그 결과 프로브 카드의 회로부(3) 와의 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시키고 내마모성을 향상시킨다.
제3실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제3실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 실시예들은 상기 제2실시예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제2실시예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명은 되도록이면 생략한다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)의 사시도이며, 도 8a는 도 7의 A-A’라인에 따른 단면도이고, 도 8b는 도 7의 B-B’라인에 따른 단면도이다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 방향(x방향)의 양 단부에도 제1금속층(11)이 제2금속층(13)보다 돌출되어 제2금속층(13)이 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 구성된다는 점에서, 길이 방향(y방향)의 양단부에서만 제2금속층(13)이 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 구성되는 제2실시예의 구성과 차이가 있다.
제1금속층(11)이 제2금속층(13)보다 돌출되어 인접하는 제1금속층(11) 사이에 홈부(20)를 형성하되 홈부(20)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 측면 둘레를 따라 연속적으로 구비된다.
제1단부(31)에서, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 반도체 웨이퍼(W)의 전극 패드(WP)는 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않는다. 그 결과 반도체 웨이퍼(W)의 전극 패드(WP)와의 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시키고 내마모성을 향상시킨다.
또한, 제2단부(32)에서, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 프로브 카드의 회로부(3)는 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않는다. 그 결과 프로브 카드의 회로부(3) 와의 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시키고 내마모성을 향상시킨다.
또한, 제3단부(33) 및 제4단부(34)에서, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 제1가이드 플레이트(1)와 제2가이드 플레이트(2)의 구멍 내벽은 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않는다. 그 결과 전기 전도성 접촉핀(10)의 내마모성이 확보되어 수명이 연장된다.
또한 슬롯(40)의 내부에서도, 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 고주파 신호 전달 시 고주파 신호의 전달 면적이 증대됨으로써 고주파 신호 전달이 유리하게 된다.
제3실시예의 변형례로서, 전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 방향(x방향)의 양 단부에만 제1금속층(11)이 제2금속층(13)보다 돌출되어 제2금속층(13)이 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 하는 구성도 가능하다.
제4실시예
다음으로, 본 발명에 따른 제4실시예에 대해 살펴본다.
제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 검사 소켓에 사용될 수 있는 전기 전도성 접촉핀(10)일 수 있다.
도 9a는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)을 도시한 평면도이고, 도 9b는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)을 도시한 사시도이다.
전기 전도성 접촉핀(10)은 핀부(100), 고정부(200) 및 연결부(300)를 포함한다.
핀부(100)는 상부에 구비되는 제1접촉부(110), 하부에 구비되는 제2접촉부(120) 및 제1접촉부(110)와 제2접촉부(120) 사이에 구비되는 탄성부(130)를 포함한다.
종래 포고 타입 소켓은 배럴과 전기 전도성 접촉핀을 별도로 제작한 후 이들을 조립하여 구비되는 것인 반면에, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 제1접촉부(110), 제2접촉부(120) 및 탄성부(130)를 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작함으로써 일체형으로 구비된다는 점에서 구성상의 차이가 있다.
고정부(200)는 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 고정하는 역할을 하며 전기 전도성 접촉핀(10)이 지지 플레이트에 설치된 이후에는 전기 전도성 접촉핀(10)은 지지 플레이트에 고정된 상태를 유지한다.
연결부(300)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 방향(x 방향)을 기준으로 핀부(100)와 고정부(200) 사이에 구비되어 핀부(100)와 고정부(200)를 연결한다.
핀부(100), 고정부(200) 및 연결부(300)는 일체형으로 구비된다. 핀부(100), 고정부(200) 및 연결부(300)는 도금 공정을 이용하여 한꺼번에 제작된다. 전기 전도성 접촉핀(10)은, 내부 공간을 구비하는 몰드를 이용하여 전기 도금으로 내부 공간에 금속 물질을 충진하여 형성되기 때문에, 핀부(100), 고정부(200) 및 연결부(300)가 서로 연결되는 일체형으로 제작된다.
전기 전도성 접촉핀(10)은 길이 방향(y 방향)으로 탄성 변형 가능함과 동시에 폭 방향(x 방향)으로 탄성 변형 가능하다. 전기 전도성 접촉핀(10)은 탄성부(130)을 구성을 통해 길이 방향(y 방향)으로 탄성 변형 가능하고, 연결부(300)의 구성을 통해 폭 방향(x 방향)으로 탄성 변형 가능하다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 높이 방향(z방향)으로 복수 개의 금속층이 적층되어 구비된다. 복수개의 금속층은, 전기 전도성 접촉핀(10)은, 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층(11)과 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층(13)을 포함한다.
제1금속층(11)은 전기 전도성 접촉핀(10)의 높이 방향(z방향)으로 하부 표면과 상부 표면에 구비되고 제2금속층(13)은 제1금속층(11) 사이에 구비된다. 예를 들어, 전기 전도성 접촉핀(10)은 제1금속층(11), 제2금속층(13), 제1금속층(11) 순으로 교대로 적층되어 구비되며, 적층되는 층수는 3층 이상으로 구성될 수 있다.
제1금속층(11)은 제2금속층(13)에 비해 표면 측에서 돌출되어 구성된다. 제1금속층(11) 사이에 구비되는 제2금속층(13)은 표면 측에서 제1금속층(11)보다 돌출되지 않는다. 이는 도금 공정을 완료한 이후에 제2금속층(13)만을 선택적으로 에칭함으로써 구현될 수 있다. 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 경도가 낮기 때문에 제1금속층(11)과 제2금속층(13)이 동일 평면상에 구비되는 경우에는 제2금속층(13)이 마모됨에 따라 전기 전도성 접촉핀(10)의 내구성이 저하될 수 있다. 따라서 제2금속층(13)이 외부 대상물과 접촉되지 않도록, 제2금속층(13)이 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않는 구성을 통해 접촉에 따른 내마모성을 향상시킬 수 있다.
제2금속층(13)이 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않는 구성은 전기 전도성 접촉핀(10)에 전체적으로 구비되거나, 제2금속층(13)이 외부 대상물과 실질적으로 접촉이 발생하는 부위에만 선택적으로 구비될 수 있다.
제2금속층(13)이 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않는 구성이 제2금속층(13)이 외부 대상물과 실질적으로 접촉이 발생하는 부위에만 선택적으로 구비되는 경우에는, 바람직하게는 제1접촉부(110), 제2접촉부(120), 및/또는 고정부(200)에 구비될 수 있다.
제1접촉부(110)에서 반도체 패키지의 외부 단자와 접촉되는 면, 보다 구체적으로는 제1측부 접촉부(115)의 폭 방향(x 방향) 내면 및/또는 제1하부 접촉부(111)의 상면에서 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 반도체 패키지의 외부 단자는 제1금속층(11)과 접촉할 수 있지만 제2금속층(13)과는 접촉하지 않을 수 있다. 그 결과 반도체 패키지의 외부 단자와 제1접촉부(110)간의 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시킨다.
한편, 검사장치는 회로 기판을 포함하고, 제2접촉부(110)는 회로 기판의 단자와 전기적으로 접속한다. 이때에 제2접촉부(110)의 하면에서 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 접촉 포인트 개수를 늘림으로써 접촉 안정성을 향상시킨다.
한편, 고정부(200)는 지지 플레이트에 고정되어 설치되는데, 지지 플레이트에 대향하는 고정부(200)의 측면에서 제2금속층(13)은 제1금속층(11)에 비해 돌출되지 않고 내측으로 단차지게 위치한다. 이를 통해 접촉에 따른 마모를 최소화할 수 있게 된다.
제1접촉부(110)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향(y 방향)의 상부에 위치하고, 제2접촉부(120)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향(y 방향)의 하부에 위치한다.
제1접촉부(110)는 제1하부 접촉부(111)와 제1측부 접촉부(115)를 포함한다.
제1하부 접촉부(111)는 접촉 대상물의 하부와 접촉한다. 따라서 제1하부 접촉부(111)는 접촉 대상물의 하 방향 변위에 저항할 수 있다. 여기서 접촉 대상물은 검사 대상물의 외부 단자를 포함한다. 검사 대상물이 반도체 패키지인 경우 접촉 대상물은 반도체 패키지에 구비된 구형 외부 단자일 수 있다.
제1측부 접촉부(115)는 접촉 대상물의 측부와 접촉한다. 따라서 제1측부 접촉부(115)는 접촉 대상물의 측방향 변위에 저항할 수 있다. 보다 구체적으로 제1측부 접촉부(115)는 제1하부 접촉부(111)의 외측에 구비되어 외부 단자의 측부와 접촉한다. 외부 단자의 하부와 접촉하는 제1하부 접촉부(111)와 외부 단자의 측부와 접촉하는 제1측부 접촉부(115)의 구성을 통해 외부 단자와의 접촉 안정성이 향상된다.
제1하부 접촉부(111)는 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b)를 포함한다. 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b)는 핀부(100)의 길이 방향(y 방향) 중심 축을 기준으로 폭 방향(x 방향)으로 이격되어 대칭적으로 구비된다.
제1-1하부 접촉부(111a)는 반도체 패키지의 외부 단자의 하부 일부와 접촉되며 폭 방향(x 방향) 좌측 및 길이 방향(y 방향) 상측으로 연장되어 구성되는 제1하면 지지부(113a)를 포함하고, 제1-2하부 접촉부(111b)는 반도체 패키지의 외부 단자의 하부 일부와 접촉되며 폭 방향(x 방향) 우측 및 길이 방향(y 방향) 상측으로 연장되어 구성되는 제2하면 지지부(113b)를 포함한다.
제1하면 지지부(113a)의 하부에는 제1목부(112a)가 구비된다. 제1목부(112a)의 일 단부는 상부 탄성부(131)와 연결되고 타 단부는 제1하면 지지부(113a)에 연결된다. 제2하면 지지부(113b)의 하부에는 제2목부(112b)가 구비된다. 제2목부(112a)의 일 단부는 상부 탄성부(131)와 연결되고 타 단부는 제2하면 지지부(113b)에 연결된다.
반도체 패키지의 외부 단자가 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b)에 접촉하게 되면 제1하면 지지부(113a)와 제2하면 지지부(113b)는 서로 멀어지는 방향으로 탄성 변형되면서 외부 단자의 하부를 지지할 수 있게 된다. 또한 반도체 패키지의 외부 단자가 정확한 위치에서 안착되지 않고 어느 한 측으로 편심되어 안착되더라도 제1하면 지지부(113a) 또는 제2하면 지지부(113b)가 반도체 패키지의 외부 단자의 하부와 접촉할 수 있게 된다. 이처럼 제1하부 접촉부(111)가 서로 이격되어 구비되는 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b)로 구성됨에 따라 반도체 패키지의 외부 단자와의 접촉 안정성이 더욱 향상된다.
또한 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b) 사이에는 이격 공간이 구비된다. 보다 구체적으로는 제1하부 접촉부(111a)의 제1목부(112a)와 제2하부 접촉부(111b)의 제2목부(112b) 사이에는 이격 공간이 존재한다. 검사대상물(20)의 외부 단자로부터 탈락된 이물질은 제1하부 접촉부(111a)의 제1하면 지지부(113a)와 제2하부 접촉부(111b)의 제2하면 지지부(113b)에 의해 안내되어 제1목부(112a)와 제2목부(112b) 사이에 구비되는 이격 공간으로 투입된다. 이를 통해 제1하부 접촉부(111a)의 제1하면 지지부(113a)와 제2하부 접촉부(111b)의 제2하면 지지부(113b)에 이물질이 잔존하는 것을 최소화함으로써 접촉 안정성을 향상시킨다. 또한 이물질이 상부 탄성부(131)로 유입되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
제1측부 접촉부(115)는 제1하부 접촉부(111)의 외측에 한 쌍으로 구비되어 반도체 패키지의 외부 단자의 측부에 접촉 가능하게 구비된다. 제1측부 접촉부(115)는 제1하부 접촉부(111)의 상부 측으로의 제1하부 접촉부(111)의 돌출 길이보다 더 돌출되어 형성된다. 구형의 외부 단자는 그 하부가 제1하부 접촉부(111)에 접촉되고 그 측부가 제1측부 접촉부(115)에 접촉된다. 구형의 외부 단자가 제1하부 접촉부(111)와 한 쌍의 제1측부 접촉부(115)에서 접촉됨으로써 기존의 점 접촉 방식에 비해 접촉 안정성이 향상된다.
한 쌍의 제1측부 접촉부(115)는 그 이격 거리가 멀어지거나 좁아지는 형태로 탄성 변형될 수 있다. 예를 들어 제1하부 접촉부(111)가 구형 외부 단자와 접촉한 이후에 제1하부 접촉부(111)가 눌려지면, 한 쌍의 측부 접촉부(115)의 이격 거리가 좁아지는 형태로 탄성 변형될 수 있다. 또는 반도체 패키지의 외부 단자의 폭이 한 쌍의 제1측부 접촉부(115)의 이격 거리보다 클 경우에는 한 쌍의 제1측부 접촉부(115)간의 이격 거리가 멀어지는 형태로 탄성 변형될 수 있다.
제1측부 접촉부(115)는 접촉 안정성을 향상시키기 위한 돌출 팁(116)을 구비한다. 돌출 팁(116)은 폭 방향(x 방향) 내측으로 돌출되어 구비되며 복수 개 구비될 수 있다. 돌출 팁(116)은 적어도 2개 이상으로 구비될 수 있다. 제1하부 접촉부(111)가 반도체 패키지의 외부 단자와 접촉 시 오버 드라이브에 의해 하강 압력이 가해지면 고정부(200)가 제1측부 접촉부(115)와 접촉하면서 제1측부 접촉부(115)가 반도체 패키지의 외부 단자 방향으로 변위된다. 이때 돌출 팁(116)아 반도체 패키지의 외부 단자의 측면에 접촉하면서 접촉 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
반도체 패키지의 외부 단자가 제1접촉부(110)와 접촉할 때에, 반도체 패키지의 외부 단자의 크기 및 위치 오차로 인해 제1하부 접촉부(111)와 접촉하지 않을 수 있지만, 적어도 제1측부 접촉부(115)에는 적어도 접촉할 수 있다. 제1측부 접촉부(115)만으로도 반도체 패키지의 외부 단자와 접촉할 수 있는 구성이기 때문에 반도체 패키지를 눌러주는 하강력이 작은 상황에서도 반도체 패키지의 외부 단자와 제1접촉부(110)간의 접촉 안정성이 확보된다. 종래 고무 소재인 실리콘 러버 내부에 전도성 마이크로 볼을 배치한 러버 타입 소켓의 경우에는, 마이크로 볼들 간의 접속을 위해 충분히 큰 가압력으로 반도체 패키지를 눌러주어야 한다. 그 결과 전기 전도성 접촉핀들의 개수에 따라 많게는 수 내지 수십 ton의 하강력이 필요하게 된다. 이에 반해, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)의 경우에는 반도체 패키지의 외부 단자의 측면과 접촉할 수 있는 제1측부 접촉부(115)를 구비함으로써 상대적으로 작은 하강력으로도 반도체 패키지의 외부 단자와 제1접촉부(110)간의 접촉 안정성을 확보하는 것이 가능하게 된다.
탄성부(130)는 상부 탄성부(131)와 하부 탄성부(132)를 포함한다. 상부 탄성부(131)와 하부 탄성부(132) 사이에는 경계부(114)가 구비된다. 상부 탄성부(131)는 제1접촉부(110)와 연결되고 하부 탄성부(1232)는 제2접촉부(120)와 연결된다. 상부 탄성부(131)와 하부 탄성부(132)의 탄성 계수는 서로 다르게 형성될 수 있다.
제1하부 접촉부(111)와 경계부(114)사이에는 상부 탄성부(131)가 구비된다. 상부 탄성부(131)는 복수개의 상부 직선부(135a)와 복수개의 상부 만곡부(137a)가 교대로 접속되어 형성된다. 상부 직선부(135a)는 좌, 우로 인접하는 상부 만곡부(137a)를 연결하며 상부 만곡부(137a)는 상, 하로 인접하는 상부 직선부(135a)를 연결한다. 상부 탄성부(131)의 중앙 부위에는 상부 직선부(135a)가 배치되고 상부 탄성부(131)의 외측 부위에는 상부 만곡부(137a)가 배치된다. 상부 직선부(135a)는 폭 방향(x 방향)과 평행하게 구비되어 접촉압에 따른 상부 만곡부(137a)의 변형이 보다 쉽게 이루어지도록 한다. 이를 통해 상부 탄성부(131)는 적절한 접촉압을 갖는다.
상부 탄성부(131)의 하부는 경계부(114)와 연결된다. 보다 구체적으로는, 상부 탄성부(131)의 상부 만곡부(137a)가 경계부(114)와 연결된다.
상부 탄성부(131)의 상부는 제1하부 접촉부(111)와 연결된다. 보다 구체적으로는, 제1하부 접촉부(111)는 서로 이격되어 대칭적으로 구비되는 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b)를 포함하므로, 상부 탄성부(131)의 상부는 제1-1하부 접촉부(111a)와 제1-2하부 접촉부(111b)와 연결된다.
제1하부 접촉부(111)가 상부 탄성부(131)에 연결되는 구성을 포함함으로써, 외부 단자가 제1하부 접촉부(111)에 접촉되었을 때 탄성 변형되어 적절한 접촉압을 제공할 수 있게 된다.
제1측부 접촉부(115)는 연결부(300)로부터 연장되어 형성되거나 경계부(114)로부터 연장되어 형성될 수 있다.
경계부(114)는, 길이 방향(y 방향)으로는 상부 탄성부(131)와 하부 탄성부(132) 사이에 구비되고 폭 방향(x 방향)으로는 한 쌍의 연결부(300) 사이에 구비된다. 경계부(114)의 일측은 그 일측에 위치하는 연결부(300)와 연결되고, 경계부(114)의 타측은 그 타측에 위치하는 연결부(300)와 연결된다.
경계부(114)는 그 상부에 상부 탄성부(131)가 연결되고 그 하부에 하부 탄성부(132)가 연결되며 폭 방향(x 방향)으로 연장되어 구비된다. 다시 말해 경계부(114)는 폭 방향(x 방향)으로 연장되는 판상 플레이트 형태로 구비되고 경계부(114)의 상부에 상부 탄성부(131)가 연결되고 경계부(114)의 하부에 하부 탄성부(132)가 연결되며 경계부(114)의 양 측부에 각각의 연결부(300)가 연결된다. 또한, 제1측부 접촉부(115)는 경계부(114)와 연결되어 상부로 연장되어 형성된다.
경계부(114)는 반도체 패키지의 외부 단자가 접촉하는 접촉 영역과 하부 탄성부(132)가 탄력적으로 변형하는 탄성 영역을 독립된 공간으로 구분 짓는 역할을 수행한다. 하부 탄성부(132)의 상부에 위치하는 경계부(114)와 하부 탄성부(132)의 양 측부에 위치하는 연결부(300)의 구성을 통해 반도체 패키지의 외부 단자가 접촉하는 접촉 영역과 하부 탄성부(132)가 탄력적으로 변형하는 탄성 영역이 구분된다. 이를 통해 접촉 영역에서 접촉 시 발생하는 이물질이 탄성 영역 측으로 유입되는 것이 차단된다.
하부 탄성부(132)는 길이 방향(y 방향)으로 경계부(114)와 제2접촉부(120)에 사이에 구비되어 탄성 변형된다. 하부 탄성부(132)의 최상단은 경계부(114)와 연결되고, 하부 탄성부(132)의 최하단은 제2접촉부(120)와 연결된다.
하부 탄성부(132)는 복수개의 직선부(135b)와 복수개의 만곡부(137b)가 교대로 접속되어 형성된다. 직선부(135b)는 좌, 우로 인접하는 만곡부(137b)를 연결하며 만곡부(137)는 상, 하로 인접하는 직선부(135b)를 연결한다. 만곡부(137b)는 원호 형상으로 구비된다.
하부 탄성부(132)의 중앙 부위에는 직선부(135b)가 배치되고 하부 탄성부(132)의 외측 부위에는 만곡부(137b)가 배치된다. 직선부(135b)는 폭 방향(x 방향)과 평행하게 구비되어 접촉압에 따른 만곡부(137b)의 변형이 보다 쉽게 이루어지도록 한다. 이를 통해 하부 탄성부(132)는 적절한 접촉압을 갖는다.
경계부(114)와 연결되는 하부 탄성부(132)는 하부 탄성부(132)의 만곡부(137b)이고, 제2접촉부(120)와 연결되는 하부 탄성부(132)는 하부 탄성부(132)의 직선부(135b)일 수 있다. 하부 탄성부(132)의 최하단에서의 직선부(135b)는 일단은 자유단으로 구성되고 타단은 만곡부(137b)에 연결되어 제2접촉부(120)가 스크럽(scrub) 기능을 수행하면서 작동되도록 한다.
만곡부(137b)의 상, 하부에는 평면부(138b)가 구비된다. 평면부(138b)는 납작한 평면형태로 구성되며, 하부 탄성부(132)의 변형 시 상, 하로 인접하는 평면부(138b)들이 서로 면 접촉한다. 검사 시 하부 탄성부(132)는 압축되며, 상, 하로 인접하는 평면부(138b)들이 서로 면 접촉하게 된다. 이를 통해 전기 신호 전달이 하부 탄성부(132)의 외측 부위에 구비되는 만곡부(137b)를 통해 신속하고 안정적으로 이루어진다.
각각의 만곡부(137b)에는 2개의 직선부(135b)가 연결되어 형성되되, 각각의 만곡부(137b)의 길이 방향(y 방향)의 거리를 초과하지 않는 범위 내에 2개의 직선부(135b)가 위치하게 된다. 각각의 만곡부(137b)의 상부에서 하부로 굴곡진 위치에서 하나의 직선부(135b)가 연결되고 각각의 만곡부(137b)의 하부에서 상부로 굴곡진 위치에서 다른 하나의 직선부(135b)가 연결됨으로써 하나의 만곡부(137b)에 연결된 2개의 직선부(135b)의 길이 방향(y 방향)의 이격 거리는 하나의 만곡부(137b)의 길이 방향(y 방향)의 이격 거리를 초과하지 않는다. 이를 통해 하부 탄성부(132)의 동일 길이 범위내에서 보다 많은 만곡부(137b)와 직선부(135b)를 구비토록 하는 것이 가능하므로 하부 탄성부(132)에 충분한 탄력을 제공할 수 있게 된다. 그 결과 하부 탄성부(132)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하게 된다.
한편 상, 하로 인접하는 만곡부(137b)간의 이격 거리는 상, 하로 인접하는 직선부(135b)간의 이격 거리보다 짧게 구성된다. 이를 통해 하부 탄성부(132)가 압축될 때 상, 하로 인접하는 만곡부(137b)들이 먼저 접촉되어 만곡부(137b)를 통해 전류 통로를 형성하고, 추가적인 오버 드라이브가 가해지면 상, 하로 이격된 직선부(135b)를 통해 하부 탄성부(132)의 추가 변형을 유도할 수 있게 된다.
제2접촉부(120)는 회로 기판의 단자에 전기적으로 접속된다. 제2접촉부(120)는 탄성부(130)의 하부에서 탄성부(130)에 연결되어 구성되기 때문에, 제2접촉부(120)는 회로 기판의 단자에 탄력적으로 접속된다.
제2접촉부(120)는 하부 탄성부(132)와 동일한 폭을 가지며, 내부에 여유공간부(125)를 포함한다. 여유공간부(125)는 제2접촉부(120)와 하부 탄성부(132)의 직선부(135)에 의해 둘러싸인 형태로 빈 공간으로 형성된다. 여유공간부(125)의 구성을 통해 제2접촉부(120)는 하부 탄성부(132)와 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 제2접촉부(120) 내부에 구비되는 여유공간부(125)의 구성을 통해 제2접촉부(120)는 탄성력을 가지게 된다.
고정부(200)는 전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 방향(x 방향)의 최 외측에 구비되며 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 고정하는 역할을 한다. 전기 전도성 접촉핀(10)이 지지 플레이트에 설치된 이후에 고정부(200)는 지지 플레이트에 고정된 상태를 유지한다.
고정부(200)는 폭 방향(x 방향) 외측으로 돌출된 돌기(210)를 포함한다. 돌기(210)는 고정부(200)의 벽면에 구비된다. 돌기(210)는 상부 고정돌기(211)와 하부 고정돌기(213)를 포함한다. 상부 고정돌기(211)와 하부 고정돌기(213)의 구성을 통해 고정부(200)가 지지 플레이트에 고정 설치된다.
상부 고정돌기(211)와 하부 고정돌기(213) 사이에 지지 플레이트가 위치하게 된다. 상부 고정돌기(211)와 하부 고정돌기(213)는 단차진 걸림턱으로 구비되어 고정부(200)가 지지 플레이트에 형성된 홀에 삽입된 이후에 지지 플레이트가 상부 고정돌기(211)와 하부 고정돌기(213)에 걸려 고정부(200)가 상측 및 하측으로 이탈되지 않도록 한다.
고정부(200)와 연결부(300)는 서로 이격되어 평행하게 구비되되 고정부(200)의 하단부와 연결부(300)의 하단부는 굴곡부(400)에 의해 연결된다. 굴곡부(400)는 그 외면이 폭 방향(x 방향) 내측으로 경사진 구성을 가진다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 형성된 관통홀(31)에 삽입하는 것이 더욱 간편해진다. 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 구비된 관통홀(31)에 삽입하고자 할 때 경사진 외면을 가지는 굴곡부(400)가 지지 플레이트에 구비된 홀에 접촉하면서 굴곡부(400)가 폭 방향(x 방향) 내측으로 압축되면서 지지 플레이트에 구비된 관통홀(31)에 자연스럽게 삽입될 수 있게 된다. 또한 삽입된 이후에는 탄성 복원력에 의해 전기 전도성 접촉핀(10)가 지지 플레이트에 구비된 관통홀(31) 내벽에 밀착되면서 상부 고정돌기(211)와 하부 고정돌기(213)에 의해 고정부(200)가 지지 플레이트에 자연스럽게 고정 설치된다. 또한 고정 설치된 이후에도 탄성 복원력에 의해 고정부(200)는 관통홀(31)의 내벽면에 밀착됨으로써 전기 전도성 접촉핀(10)이 지지 플레이트로부터 이탈되는 것을 방지한다.
고정부(200)는 연장 돌출부(220)를 포함한다. 연장 돌출부(220)는 전기 전도성 접촉핀(10)이 지지 플레이트에 설치되었을때, 지지 플레이트의 상측으로 연장되어 돌출된 고정부(200)의 일부분이다. 연장 돌출부(220)는 고정부(200)의 상부에 구비되는 고정돌기(211)보다 그 상부에 구비될 수 있다. 연장 돌출부(220)는 제1측부 접촉부(115)가 폭 방향(x 방향) 외측으로 변형될 때 제1측부 접촉부(115)의 측면을 지지하여 제1측부 접촉부(115)가 과도하게 변형되는 것을 방지한다.
고정부(200)의 하단부의 아래 방향 외측으로는 탄성부(130)의 적어도 일부가 돌출된다. 즉, 탄성부(130)의 적어도 일부는 고정부(200)보다 아래 방향으로 돌출되어 노출된다. 또한, 고정부(200)의 상단부의 위 방향 외측으로는 제1접촉부(110)의 적어도 일부가 돌출된다. 즉, 제1접촉부(110)의 적어도 일부는 고정부(200)보다 위 방향으로 돌출되어 노출된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(10)의 위, 아래에서 접촉하는 접촉 대상물들이 전기 전도성 접촉핀(10)과 접촉시 고정부(200)와의 간섭이 최소화됨으로써, 전기 전도성 접촉핀(10)의 길이 방향(y 방향)으로 접촉하는 대상물들 간의 접촉 안정성을 향상시킨다.
연결부(300)는 핀부(100)와 고정부(200)의 폭 방향(x 방향) 사이에 구비되어 핀부(100)와 고정부(200)를 연결한다. 연결부(300)는 고정부(200)의 길이 방향(y 방향)과 동일한 길이 방향(y 방향)으로 연장되어 구성된다.
연결부(300)는 핀부(100)의 적어도 일부와 연결되고 고정부(200)의 하단부와 연결된다. 바람직하게, 연결부(300)는 그 일단이 경계부(114)와 연결되고, 그 타단이 고정부(200)의 하단부와 연결되되, 연결부(300)와 고정부(200)는 “U”(알파벳 U 모양)자 모양을 가지는 굴곡부(400)에 의해 연결된다. 즉, 고정부(200)와 연결부(300)는 서로 이격되어 평행하게 구비되되 고정부(200)의 하단부와 연결부(300)의 하단부는 굴곡부(400)에 의해 연결된다. 연결부(300)는 고정부(200)의 폭 방향(x 방향) 내측에서 고정부(200)와 이격되어 구비되고, “U”(알파벳 U 모양)자 모양의 굴곡부(400)를 통해 고정부(200)와 연결부(300)가 서로 결합되는 구성을 통해, 핀부(100)의 폭 방향(x 방향) 변위를 탄력적으로 허용할 뿐만 아니라 핀부(100)의 길이 방향(y 방향) 변위를 탄력적으로 허용한다.
경계부(114)보다 길이 방향(y 방향) 하측의 위치에서 고정부(200)의 하단부와 연결부(300)의 하단부가 굴곡부(400)를 통해 연결됨으로써, 경계부(114)는 고정부(200)에 대해 폭 방향(x 방향)으로 상대 변위 가능하다. 경계부(114)를 기준으로 그 상측의 위치에서 검사대상물(20)의 외부 단자와 접촉이 이루어질 때, 경계부(114)가 고정부(200)에 대해 폭 방향(x 방향)으로 상대 변위하면서 외부 단자와 접촉할 수 있게 된다. 이를 통해 외부 단자가 어긋난 위치에서 근접하더라도 접촉 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 방향(x 방향) 변형을 탄력적으로 허용함에 따라 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 설치 및 교체하는 것이 간편해진다.
보다 구체적으로 설명하면, 고정부(200)와 연결부(300) 사이의 이격 공간이 변화하도록 연결부(300)는 고정부(200)에 대해 상대 이동이 가능하다. 지지 플레이트에 형성된 홀의 내부 폭은 삽입 전의 전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 길이보다 작게 형성된다. 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 구비된 관통홀(31)에 삽입하고자 할 때 전기 전도성 접촉핀(10)의 하단부를 폭 방향(x 방향)으로 압축시켜 전기 전도성 접촉핀(10)의 폭 길이를 작게 하는 것이 가능하여 쉽게 지지 플레이트에 구비된 관통홀(31)에 삽입할 수 있게 된다. 또한 삽입된 이후에는 고정부(200)와 연결부(300)간의 탄성 복원력에 의해 고정부(200)가 지지 플레이트에 구비된 관통홀(31) 내벽에 밀착될 수 있다. 이처럼 고정부(200)와 연결부(300)간의 탄성 결합구조를 통해 전기 전도성 접촉핀(10)을 지지 플레이트에 설치하는 것이 간편해진다.
또한 지지 플레이트에 기설치된 전기 전도성 접촉핀(10)을 빼내는 작업 역시 간편해진다. 전기 전도성 접촉핀(10)은 폭 방향(x 방향)으로 탄성 변형되는 구조이기 때문에, 고정부(200)를 폭 방향(x 방향)으로 압축시켜 지지 플레이트로부터 쉽게 빼낼 수 있게 된다.
외부 단자들이 협피치화되는 기술 트렌드에 대응하여 외부 단자의 크기도 작아지고 있다. 이로 인해 마이크로 단위 크기로 제작되는 외부 단자들을 전기 전도성 접촉핀(10)에 대응되게 정렬하는 것이 더욱 어려워지게 된다. 하지만 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따르면, 핀부(100)의 폭 방향(x 방향) 변위가 탄력적으로 허용됨에 따라 외부 단자와 보다 안정적으로 접촉이 가능하다. 연결부(300)가 고정부(200)에 대해 폭 방향(x 방향)으로 상대 변위 가능하고, 핀부(100)는 연결부(300)에 일체로 형성되어 있기 때문에 핀부(100)는 소정의 각도 범위에서 좌, 우로 탄력적으로 틸팅 가능하게 된다. 외부 단자가 비록 어긋난 위치(제조과정 또는 이송오차 등의 이유로)에서 제1접촉부(110)와 접촉하게 되더라도 제1접촉부(110)는 어긋난 위치의 외부 단자의 가압력에 의해 틸팅되면서 접촉되는 것이 가능하게 된다. 이를 통해 위치 오차가 있는 외부 단자와도 안정적인 접속이 가능하게 된다.
경계부(114)는 고정부(200)를 기준으로 폭 방향(x 방향)으로 탄력적으로 이동 가능하게 구비되고, 경계부(114)에 연결된 제1측부 접촉부(115)는 폭 방향(x 방향)으로 탄력적으로 이동 가능하게 구비되며, 고정부(200)와 연결부(300)를 연결하는 굴곡부(400)는 폭 방향(x 방향)으로 탄력적으로 이동 가능하게 구비되고, 굴곡부(400)를 기준으로 고정부(200)는 폭 방향(x 방향)으로 탄력적으로 이동 가능하게 구비된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(10)이 지지 플레이트에 가하는 압력을 최소함으로써, 지지플레이트(30)에 형성되는 관통홀(31)이 협피치로 구현되더라도 지지 플레이트의 파손을 방지할 수 있게 된다.
고정부(200), 연결부(300) 및 경계부(114)는 평평한 판상 플레이트로 구성되고, 제1접촉부(110), 탄성부(130) 및 제2접촉부(120)는 적어도 일부가 굴곡진 판상 플레이트로 구성된다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(10)은 그 전체가 실질적으로 동일한 폭을 가지는 판상의 플레이트들이 서로 연결되어 하나의 바디로서 일체로 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(10)은 전기 도금에 의해 복수개의 금속층이 적층되어 제작되는데, 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 판상의 플레이트의 폭(t)을 실질적으로 동일하게 함으로써 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체적인 도금 편차가 최소화된다. 이를 통해 전기 전도성 접촉핀(10)의 전기적 또는 물리적 특성을 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은, 판상 플레이트가 전체적으로 일체 연결되어 형성되는 구조이다.
전기 전도성 접촉핀(10)은 하나의 바디로서 일체로 구비되며, 길이 방향(y 방향)으로 연장되는 판상 플레이트 형태로 형성되는 한 쌍의 고정부(200); 각각의 고정부(200)의 하단부에서 연결부위를 통해 연결되고 길이 방향(y 방향)으로 연장되는 판상 플레이트 형태로 형성되는 한 쌍의 연결부(300); 각각의 연결부(300)와 연결되고 폭 방향(x 방향)으로 연장되는 판상 플레이트 형태로 형성되는 경계부(114); 경계부(114) 또는 연결부(300)와 연결되고 판상 플레이트 형태로 형성되는 상부 탄성부(131); 상부 탄성부(131)와 연결되고 판상 플레이트 형태로 형성되는 제1접촉부(110); 경계부(114) 또는 연결부(300)와 연결되고 판상 플레이트 형태로 형성되는 하부 탄성부(132); 및 하부 탄성부(132)와 연결되고 판상 플레이트 형태로 형성되는 제2접촉부(120)를 포함한다.
보다 구체적으로, 한 쌍의 고정부(200)는 판상 플레이트 형태로 길이 방향(y 방향)으로 연장되어 형성된다. 또한, 각각의 고정부(200)의 하단부에 연결된 각각의 연결부(300)는 판상 플레이트 형태로 길이 방향(y 방향)으로 연장되어 형성된다. 또한, 각각의 연결부(300)들을 연결하는 경계부(114)는 판상 플레이트 형태로 각각의 연결부(300)의 상단부에서 폭 방향(x 방향)으로 연장되어 형성된다. 또한, 한 쌍의 연결부(300)와 경계부(114)에 의해 하부가 개구된 “П”자 모양의 반(half)-밀폐공간을 형성한다. 또한, 한 쌍의 연결부(300)와 경계부(114)에 의해 형성된 반-밀폐공간에는 하부 탄성부(132)가 판상 플레이트가 굴곡된 형태로 한 쌍의 연결부(300)와 경계부(114) 중 적어도 어느 하나에 일체로 연결되어 형성된다. 하부 탄성부(132)는 판상 플레이트 형태로 만곡부(137)와 직선부(135)를 형성하면서 형성된다. 또한, 상부 탄성부(131)는 판상 플레이트 형태로 경계부(114) 또는 연결부(300)와 일체로 형성된다. 제1접촉부(110)는 판상 플레이트 형태로 상부 탄성부(131)와 일체로 형성되고 제2접촉부(120)는 판상 플레이트 형태로 하부 탄성부(132)와 일체로 형성된다.
이상과 같이 전기 전도성 접촉핀(10)은 그 전체가 판상 플레이트들이 서로 연결되어 하나의 바디로서 일체로 구비된다.
전기 전도성 접촉핀(10)은, 길이 방향(y 방향)으로 전체 길이 치수(L)를 가지고, 길이 방향(y 방향)의 수직한 높이 방향(z방향)으로 전체 높이 치수(H)를 가지며, 상기 길이 방향(y 방향)의 수직한 폭 방향(x 방향)으로 전체 폭 치수(W)를 가진다.
전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 판상 플레이트는 폭을 가진다. 여기서 폭은 판상 플레이트의 일면과, 일면과 대향하는 타면 간의 거리를 의미한다. 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 판상 플레이트는 그 폭이 가장 작은 최소폭과 그 폭이 가장 큰 최대폭을 가진다.
판상 플레이트의 실질 폭(t)은, 전체적인 판상 플레이트를 기준으로 하는 폭의 평균값이거나, 전체적인 판상 플레이트를 기준으로 하는 폭의 중간 값이거나, 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 적어도 일부 구성을 기준으로 하는 판상 플레이트 폭의 평균값 또는 중간값이거나, 고정부(200), 연결부(300), 경계부(114) 및 탄성부(130)의 적어도 하나의 판상 플레이트를 기준으로 하는 평균값 또는 중간값이거나, 판상 플레이트의 폭이 동일한 폭으로 10㎛이상 연속될 때의 폭의 값일 수 있다.
반도체 패키지의 고주파 특성 검사를 효과적으로 대응하기 위해서는 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 길이(L)는 짧아야 한다. 이에 따라 탄성부(130)의 길이도 짧아져야 한다. 하지만 탄성부(130)의 길이가 짧아지게 되면 접촉압이 커지는 문제가 발생하게 된다. 탄성부(130)의 길이를 짧게 하면서도 접촉압이 커지지 않도록 하려면, 탄성부(130)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)을 작게 해야 한다. 그러나 탄성부(130)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)을 작게 하면 탄성부(130)가 쉽게 파손되는 문제를 발생하게 된다. 탄성부(130)의 길이를 짧게 하면서도 접촉압이 커지지 않고 탄성부(130)의 파손을 방지하기 위해서는 탄성부(130)를 구성하는 판상 플레이트의 전체 높이 치수(H)를 크게 형성하여야 한다.
본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 전기 전도성 접촉핀(10)은 판상 플레이트의 실질 폭(t)은 얇게 하면서도 판상 플레이트의 전체 높이 치수(H)는 크도록 형성된다. 즉, 판상 플레이트의 실질 폭(t) 대비 전체 높이 치수(H)가 크게 형성된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t)이 5㎛ 이상 15㎛이하의 범위로 구비되고, 전체 높이 치수(H)는 70㎛ 이상 200㎛이하의 범위로 구비되되, 판상 플레이트의 실질 폭(t)과 전체 높이 치수(H)는 1:5 내지 1:30의 범위로 구비된다. 예를 들어, 판상 플레이트의 실질 폭은 실질적으로 10㎛로 형성되고, 전체 높이 치수(H)는 100㎛로 형성되어 판상 플레이트의 실질 폭(t)과 전체 높이 치수(H)는 1:10의 비율로 형성될 수 있다.
이를 통해 탄성부(130)의 파손을 방지하면서도 탄성부(130)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하고 탄성부(130)의 길이를 짧게 하더라도 적절한 접촉압을 갖도록 하는 것이 가능하다. 더욱이 탄성부(130)를 구성하는 판상 플레이트의 실질 폭(t) 대비 전체 높이 치수(H)를 크게 하는 것이 가능함에 따라 탄성부(130)의 앞, 뒤 방향으로 작용하는 모멘트에 대한 저항이 커지고 되고 그 결과 접촉 안정성이 향상된다.
탄성부(130)의 길이를 짧게 하는 것이 가능함에 따라, 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 치수(H)와 전체 길이 치수(L)는 1:3 내지 1:9의 범위로 구비된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 길이 치수(L)는 300㎛ 이상 1000㎛하의 범위로 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 450㎛ 이상 600㎛이하의 범위로 구비될 수 있다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 길이 치수(L)를 짧게 하는 것이 가능하게 되어 고주파 특성에 대응하는 것이 용이하게 되고, 탄성부(130)의 탄성 복원 시간이 단축됨에 따라 테스트 시간도 단축되는 효과를 발휘할 수 있게 된다.
또한, 전기 전도성 접촉핀(10)을 구성하는 판상 플레이트는 그 실질 폭(t)이 높이(H) 보다 작은 크기로 형성됨에 따라 전, 후 방향으로의 굽힘 저항력이 향상된다.
탄성부(130)는 가압력을 받아 탄성 변형하는 구성이면서도 만곡부(137a, 137b)가 서로 접촉하여 전류 패스가 형성되는 구성이기도 하다. 따라서 상, 하로 인접하는 복수개의 만곡부(137a, 137b)는 가압력에 의해 전체적으로 서로 접촉되는 것이 바람직하다.
전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 1:1 내지는 1:5의 범위로 구비된다. 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 치수(H)는 70㎛ 이상 200㎛이하의 범위로 구비되고, 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 폭 치수(W)는 100㎛ 이상 500㎛하의 범위로 구비될 수 있으며, 보다 바람직하게는 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 폭 치수(W)는 150㎛ 이상 400㎛이하의 범위로 구비될 수 있다. 이처럼 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 폭 치수(W)를 짧게 함으로써 협피치화하는 것이 가능하게 된다.
한편, 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이로 형성될 수 있다. 따라서 전체 높이 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이가 되도록 별체로 제작된 복수개의 전기 전도성 접촉핀(10)을 높이 방향(z방향)으로 여러 개 접합할 필요가 없게 된다. 또한 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 실질적으로 동일한 길이로 형성하는 것이 가능하게 됨에 따라, 전기 전도성 접촉핀(10)의 앞, 뒤 방향으로 작용하는 모멘트에 대한 저항이 커지고 되고 그 결과 접촉 안정성이 향상된다. 더욱이 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 치수(H)는 70㎛ 이상이면서 전체 높이 치수(H)와 전체 폭 치수(W)는 1:1 내지는 1:5의 범위로 구비되는 구성에 따르면 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체적인 내구성 및 변형 안정성이 향상되면서 외부 단자와의 접촉 안정성이 향상된다. 또한 전기 전도성 접촉핀(10)의 전체 높이 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(10)은 전체 높이 치수(H) 대비 전체 폭 치수(W)가 작다. 예를 들어 종래 전기 전도성 접촉핀(10)은 전체 높이 치수(H)가 50㎛ 미만이면서 전체 높이 치수(H)와 전체 폭 치수(W)가 1:2 내지 1:10의 범위로 구성되기 때문에, 접촉압에 의해 전기 전도성 접촉핀(10)을 앞, 뒤 방향으로 변형시키는 모멘트에 대한 저항력이 약하다. 종래에는 전기 전도성 접촉핀(10)의 앞, 뒷면에 탄성부의 과도한 변형으로 인한 문제 발생을 방지하기 위해, 전기 전도성 접촉핀(10)의 앞, 뒷면에 하우징을 추가로 형성하는 것을 고려해야 하지만, 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따르면 추가적인 하우징 구성이 필요없게 된다.
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]
10: 전기 전도성 접촉핀
11: 제1금속층
13: 제2금속층
20: 홈부
40: 슬롯

Claims (8)

  1. 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고,
    상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에서 상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 상기 제2금속층이 상기 일단부에서 접촉 대상물과 접촉되지 않도록 하는, 전기 전도성 접촉핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속층과 상기 제2금속층은 교번적으로 적층되어 구성되는, 전기 전도성 접촉핀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속은 상기 제2금속에 비해 상대적으로 내마모성 또는 경도가 높은 금속이고, 상기 제2금속은 상기 제1금속에 비해 상대적으로 전기 전도도가 높은 금속인, 전기 전도성 접촉핀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속은 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 또는 니켈-인(NiPh) 합금, 니켈-망간(NiMn), 니켈-코발트(NiCo) 또는 니켈-텅스텐(NiW) 합금 중에서 선택된 금속을 포함하고,
    상기 제2금속은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 이들의 합금 중에서 선택된 금속을 포함하는, 전기 전도성 접촉핀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일단부는,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 길이 방향에서의 양 단부 중 적어도 어느 하나이거나,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 폭 방향에서의 양 단부 중 적어도 어느 하나인, 전기 전도성 접촉핀.
  6. 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고,
    상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며,
    상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 인접하는 제1금속층 사이에 홈부를 형성하되 상기 홈부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 적어도 일단부에 구비되는, 전기 전도성 접촉핀.
  7. 제1금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제1금속층과, 제2금속을 포함하여 평판 형태로 형성되는 제2금속층을 포함하여 복수개의 금속층이 적층되어 형성된 전기 전도성 접촉핀에 있어서,
    상기 전기 전도성 접촉핀의 상부 표면 및 하부 표면에는 상기 제1금속층이 구비되고,
    상기 제2금속층은 상기 전기 전도성 접촉핀의 내부에 구비되며,
    상기 제1금속층이 상기 제2금속층보다 돌출되어 인접하는 제1금속층 사이에 홈부를 형성하되 상기 홈부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 측면 둘레를 따라 연속적으로 구비되는, 전기 전도성 접촉핀.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 홈부는 상기 전기 전도성 접촉핀의 높이 방향으로 서로 이격되어 복수개가 구비되는, 전기 전도성 접촉핀.
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