KR101031639B1 - 프로브핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브핀에 관한 것으로서, 소정거리로 분리된 외부연결단자들 사이의 전기신호를 연결하기 위한 프로브핀으로 특히 단시간내에 다량으로 생산할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전기신호의 전달경로를 동일 임피던스를 유지하면서 전달할 수 있도록 하여 안정된 전기적 신호를 전달할 수 있고, 장시간 사용시에도 테스트보드의 테스트소켓과 접촉되는 하부접촉부의 탄성을 일정하게 유지할 수 있도록 외부연결단자가 접촉하도록 상부에 마련되는 상부접촉부(2)와 하부에 마련되는 하부접촉부(3)가 마련되며 상기 상부접촉부(2)와 하부접촉부(3)는 탄성적으로 결합되어 있는 슬리브(4)를 가지는 프로브핀을 형성함에 있어; 상기한 슬리브(4)는 원통상의 관체로 이루어지며 상단은 파형상으로 이루어지는 상부접촉부(2)를 구성되며, 상기한 슬리브(4)의 측면의 일정 위치에서 하부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉부(3)를 구성하도록 내입되는 탄성핀(5)을 구비되고, 탄성핀(5)의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상으로 절개하여 이루어지는 탄성편(6)을 가지도록 되어 있다.

프로브핀, 반도체, 반도체칩, 반도체칩테스트, 반도체칩패키지.

Description

프로브핀{A Probe Pin}

본 발명은 프로브핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정거리로 분리된 외부연결단자들 사이의 전기신호를 연결하기 위한 프로브핀으로 특히 단시간내에 다량으로 생산할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전기신호의 전달경로를 동일 임피던스를 유지하면서 전달할 수 있도록 하여 안정된 전기적 신호를 전달할 수 있고, 장시간 사용시에도 테스트보드의 테스트소켓과 접촉되는 하부접촉부의 탄성을 일정하게 유지할 수 있도록 된 프로브핀에 관한 것이다.

일반적으로 프로브핀은 단독 또는 다른 종류의 핀과 함께 웨이퍼에 형성된 소자와 반도체칩패키지를 테스트하기 위한 테스트소켓 등에 널리 사용되고 있다.

프로브핀이 테스트소켓에 사용되는 예는 1999년 특허출원 제68258호(고안의 명칭: 패키지용 소켓), 2001년 실용신안등록출원 제31810호(고안의 명칭: 칩 검사용 소켓장치)등에 개시되어 있다.

상기와 같은 프로브핀은 도전재질로 제작되며, 공보에 기재된 바와 같이, 양단에 상부걸림턱과 하부걸림턱이 내측을 향해 형성되는 슬리브와, 영역의 일부위가 상기 슬리브의 내부에 각각 장착되는 상부접촉부 및 하부접촉부와, 상부접촉부와 하부접촉부의 사이에 개재하도록 슬리브에 장착되는 코일스프링을 갖고 있다.

상기한 상부접촉부는 슬리브의 내부에 배치되는 상부바디부와, 상부바디부의 상면으로부터 수직으로 연장 형성되는 상부접촉핀을 갖고 있다.

상기 상부접촉부는 상부바디부가 상부걸림턱에 의해 탈출이 저지되도록 슬리브에 장착된다.

상기한 하부접촉부는 슬리브의 내부에 배치되는 하부바디부와 하부바디부의 저면으로부터 수직으로 연장형성되는 하부접촉핀을 갖고 있다.

상기 하부접촉부는 하부바디부가 하부걸림턱에 의해 탈출이 저지되도록 슬리부에 장착된다.

상기한 상부접촉핀과 하부접촉핀의 종단은 외부연결단자의 형태에 항상 맞춤된다.

예를들면, 테스트소켓에 장착하여 프로브핀을 사용하는 경우 반도체칩패키지의 외부연결단자가 볼(Ball)타입이면 상부접촉핀의 상단은 하향곡선을 갖도록 형성된다.

상기와 같은 종래의 프로브핀은 상부접촉부 및 하부접촉부에 압력이 인가될 때 상부접촉부와 하부접촉부는 슬리브의 내부에서 상대방을 향해 슬라이딩 이동된다.

상기와 같이 상부접촉부와 하부접촉부가 슬라이딩이동됨에 따라 코일스프링은 수축하고, 상부접촉핀과 하부접촉핀은 각각 대향하는 한 쌍의 외부연결단자에 탄성 접촉된다.

상기와 같이 상부접촉핀 및 하부접촉핀이 각각 외부연결단자에 각각 탄성 접촉된 상태에서 전기신호는 하부접촉부, 슬리브 및 상부접촉부로 구성되는 도전경로를 따라 전달된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 프로브핀은 구성되는 일부품인 슬리브의 제조가 봉재를 일일이 통상의 드릴머신으로 드릴링하여 제작하는 관계로 인하여 불량의 발생이 높아 비경제적이며, 그 내경의 폭(대략 0.4㎜)이 대단히 작아 작업이 불편하며 자동화하기 어려워 생산성이 떨어져 생산단가가 상승하는 비효율적인 문제점이 있었다.

또한 종래의 프로브핀은 상부접촉부와 하부접촉부와 슬리브 및 코일스프링 등으로 구성되어져 있어 각각의 구성품들의 임피던스값에 따른 편차에 의해 안정된 전기신호를 전달하지못하고 불안정하게 전달하므로서 검사의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점을 유발하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소정거리로 분리된 외부연결단자들 사이의 전기신호를 연결하기 위한 프로브핀으로 특히 단시간내에 다량으로 생산할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전기신호의 전달경로를 동일 임피던스를 유지하면서 전달할 수 있도록 하여 안정된 전기적 신호를 전달할 수 있어 신뢰성이 향상되고 장시간 사용시에도 테스트보드의 테스트소켓과 접촉되는 하부접촉부의 탄성을 일정하게 유지할 수 있도록 된 프로브핀을 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로브핀은 외부연 결단자가 접촉하도록 상부에 마련되는 상부접촉부와 하부에 마련되는 하부접촉부가 마련되며 상기 상부접촉부와 하부접촉부는 탄성적으로 결합되어 있고 중앙의 수직상 일정부위에 외측으로 돌출된 돌턱부가 형성된 슬리브를 포함하는 통상의 프로브핀에 있어서;

상기한 슬리브는 원통상의 관체로 이루어지며 상단은 파형상으로 이루어지는 상부접촉부를 구성하고, 측면의 일정 위치에서 하부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉부를 구성하도록 내입되는 탄성핀을 구비하며, 상기 탄성핀의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상으로 절개하여 이루어지는 탄성편을 가지도록 된 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 슬리브는 원통상의 관체로 이루어지며 상부면의 일정 위치에서 상부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측 하방으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉부를 구성하도록 내입되는 탄성핀을 구비하며, 상기 탄성핀의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상으로 절개된 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 상부접촉부는 상기 탄성핀의 상단에 상측으로 연장형성되며 상부면에 파형상의 요철부가 구비된 연장편으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안의 프로브핀은 하나의 가공판이 성형과 가공에 의한 단순화된 공정으로 그 구성부품 갯수가 줄어들어 자동화가 쉬워 단시간내 에 다량으로 생산할 수 있어 생산성이 향상되며, 특히 외부연결단자와 연결되는 삽부접촉부와 하부접촉부 및 탄성부가 단일 개체로 이루어져 있어 동일한 임피던스를 유지하므로서 안정적으로 전기적 신호를 상호 교통할 수 있어 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있으며, 장시간 사용시에도 테스트보드의 테스트소켓과 접촉되는 하부접촉부가 탄성편에 의해 탄성적으로 지지되어 자체탄성력이 훼손되어도 탄성력을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 프로브핀을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 프로브핀을 보인 도면으로서, 본 실시예의 프로브핀(1)은 외부연결단자가 접촉하도록 상부에 마련되는 상부접촉부(2)와 하부에 마련되는 하부접촉부(3)가 마련되며 상기 상부접촉부(2)와 하부접촉부(3)는 탄성적으로 결합되어 있는 슬리브(4)를 가지고 있다.

또한 상기한 슬리브(4)는 원통상의 관체로 이루어지며 상단은 파형상으로 이루어지는 상부접촉부(2)를 구성하도록 되어 있다.

그리고 상기한 슬리브(4)의 측면의 일정 위치에서 하부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉부(3)를 구성하도록 내입되는 탄성핀(5)을 구비하고 있다.

또한 상기 탄성핀(5)의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상 으로 절개하여 이루어지는 탄성편(6)을 가지고 있다.

그리고 상기한 슬리브(4)의 수직상 중앙의 일정부위에는 외측으로 돌출된 돌턱부(7)가 형성되어 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시예의 프로브핀은 도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이 하나의 가공판으로 성형 및 가공하여 이루어지는 단순화된 공정으로 제조됨으로써 그 구성부품 갯수가 줄어들어 자동화가 쉬워 단시간내에 다량으로 생산할 수 있도록 되어 있다.

상술한 바와 같이 본 실시예의 프로브핀은 도전재질로 일정한 크기를 가지는 판상의 가공판을 일측면부위를 일정한 폭으로 절개하면서 하부로 일정한 길이를 가지면서 연장되도록 된 탄성핀(5)과 성형시 상기 탄성핀(5)과 대응되는 위치를 구성하는 부위를 "∪" 상으로 절개하여 탄성편(6)으로 형성되도록 재단하고(도1 참조), 상기한 가공판의 수직상 중앙 일정 부위를 프레싱(Pressing)하여 테스트소켓(104)의 하부핀홀더(103)의 상부면에 지지되어 외부로 이탈되지 않도록 되는 돌턱부(7)를 형성하며, 상기 탄성핀(5)이 "S" 자 형상을 가지면서 내측으로 내입되도록 한 후 양측단을 서로 밀착되게 원통형상으로 접으면 본 실시예의 프로브핀의 제조가 완료된다.

상기와 같이 이루어진 본 실시예의 프로브핀은 단일 개체인 가공판을 절개 및 절단하여 성형한 후 구브리어 형성하도록 하여 제조되어 그 공정이 단순하여 자동화에 유리하며 빠른시간에 다량의 제조될 수 있도록 되어 있다.

상기와 같은 본 실시예의 프로브핀(1)은 도 5에서 도시된 바와 같이 다수의 핀공(101)이 형성된 상부핀홀더(102)) 및 하부핀홀더(103)를 가지는 통상의 테스트소켓(104)에 설치되어 사용된다.

즉 상기한 슬리브(4)의 하단부가 하부핀홀더(103)에 접촉지지되며, 상기 상부접촉부는 상부핀홀더에(102) 지지되도록 각각의 핀공(101)에 각각 설치된다.

상기와 같이 프로브핀(1)이 설치된 테스트소켓(104)은 하부핀홀더(103)의 저면이 테스트보드(105)의 상면에 접촉하도록 장착된다.

상기와 같이 테스트소켓(104)이 테스트보드(105)에 설치될 때, 프로브핀(1)은 상기 테스트보드(105)의 상면과 하부접촉부(3)와의 밀착에 따라 상기 하부핀홀더(103)를 가이드하여 상승하고 이로 인해 상부접촉부(2)가 외부로 돌출된다.

상기와 같이 테스트보드(105)에 테스트소켓(104)이 설치되면 상기 테스트소켓(104)의 상부로 반도체칩치패키지(106)가 탑재되며, 이때 반도체칩패키지(106)의 외부연결단자(100)의 저면은 상기 상부접촉부(2)를 가압하면서 접촉하게 되고, 이에 따라 슬리브(4)의 내부에 마련된 탄성핀(5)의 탄성부에 의해 탄성력이 증가되면서 슬리브(4)가 하방으로 이동되어 탄력적으로 외부연결단자(100)와 접촉되도록 되어 있다.

이때 상기 탄성핀(4)의 굴곡부위가 외측으로 밀리어 상기 탄성편(6)과 밀착하면서의 탄성편(6)을 외측으로 가압하면서 탄성편(6)으로부터 탄성력이 인가되어 일정한 탄성력을 유지하도록 되어있다.

상기와 같이 반도체칩패키지(106)의 외부연결단자(100)와 테스트보드(105)의 외부연결단자가 프로브핀(1)에 의해 연결되면 테스트보드(105)로부터의 테스트신호 및 반도체칩패키지(106)로부터의 응답신호는 상부접촉부(2)와 슬리브(4)의 몸체와 하부접촉부(3)를 통해 이루어지는 도전경로를 따라 전달된다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 프로브핀을 보인 도면으로서, 본 실시예의 프로브핀(1)은 상기한 슬리브(4)는 원통상의 관체로 이루어지며 상부면의 일정 위치에서 상부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측 하방으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉(3)를 구성하도록 내입되는 탄성핀(5)을 구비하며, 상기 탄성핀(5)의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상으로 절개된 것으로 이루어져 있다.

또한 상기한 상부접촉부(2)는 상기 탄성핀(5)의 상단에 상측으로 연장형성되며 상부면에 파형상의 요철부(8)가 구비된 연장편으로 이루어져 있다.

따라서 상기한 탄성핀(5)이 절곡될 때 상단이 상부로 돌출되면서 절곡되어 탄성핀(5)의 최상단이 탄성을 가지는 상부접촉부(2)를 구성하도록 되어 있어 별도의 상부접촉부를 구성할 필요가 없어 작업이 보다 간편하게 되어있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 프로브핀은 단일체의 가공판을 일정한 형상으로 제단단 후 가공하여 프로브핀을 제조할 때 상부접촉부와 슬로브와 탄성부 및 하부접촉부를 단일체로하여 제조되고 형성되도록 되어 있어 구성부품이 간단하며 제조공정이 단순하여 자동화를 유리하게 할 수 있어 대량 생산을 통한 생산성의 향상을 가지며, 소정거리로 분리된 외부연결단자들 사이의 전기신호를 연결하기 위한 프로브핀으로 특히 단시간내에 다량으로 생산할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전기신호의 전달경로를 동일 임피던스를 유지하면서 전달할 수 있도록 하여 안정된 전기적 신호를 전달할 수 있어 신뢰성이 향상되고 장시간 사용시에도 테스트보드의 테스트소켓과 접촉되는 하부접촉부의 탄성을 일정하게 유지할 수 있도록 된 것을 기술적 특징으로 하는 것으로, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 프로브핀이 제조되는 것을 보인 개략예시도,

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 프로브핀의 단면예시도,

도 6은 동 사용상태 일부 절취 개략 예시도

[도면중 중요한 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 프로브핀, 2 : 상부접촉부,

3 : 하부접촉부, 4 : 슬리브,

5 : 탄성핀, 6 : 탄성편,

7 : 돌턱부, 8 : 연장편.

Claims (3)

1. 외부연결단자가 접촉하도록 상부에 마련되는 상부접촉부와 하부에 마련되는 하부접촉부가 마련되며 상기 상부접촉부와 하부접촉부는 탄성적으로 결합되어 있고 중앙의 수직상 일정부위에 외측으로 돌출된 돌턱부가 형성된 슬리브를 포함하는 통상의 프로브핀에 있어서;

   상기한 슬리브는 원통상의 관체로 이루어지며 상단은 파형상으로 이루어지는 상부접촉부를 구성하고, 측면의 일정 위치에서 하부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉부를 구성하도록 내입되는 탄성핀을 구비하며, 상기 탄성핀의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상으로 절개하여 이루어지는 탄성편을 가지도록 된 것을 특징으로 하는 프로브핀
2. 제 1항에 있어서;

   상기한 슬리브는 원통상의 관체로 이루어지며 상부면의 일정 위치에서 상부로 절개되면서 일정한 길이와 폭을 가지도록 형성되어 내측 하방으로 "Ｓ" 자 형상으로 구브러지면서 하단이 관체의 하부로 일정한 길이를 가지면서 돌출되어 하부접촉부를 구성하도록 내입되는 탄성핀을 구비하며, 상기 탄성핀의 대향되는 관체의 일정한 크기의 부위에 "∪" 자 형상으로 절개된 것을 특징으로 하는 프로브핀
3. 제 2항에 있어서;

   상기한 상부접촉부는 상기 탄성핀의 상단에 상측으로 연장형성되며 상부면에 파형상의 요철부가 구비된 연장편으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 프로브핀

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