KR20110127010A - 반도체 디바이스 테스트용 포고핀 - Google Patents

반도체 디바이스 테스트용 포고핀 Download PDF

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KR20110127010A
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Abstract

본 발명은 반도체 디바이스 테스트용 포고핀에 관한 것으로, 양측으로 관통된 이동공간(22)이 내부에 형성되는 제1플런저(20)와, 도전성 재질로 만들어지고 상기 제1플런저(20)의 이동공간(22)에 삽입되어 그 일단이 상기 이동공간(22)의 일측 접속출구(22')를 통해 선택적으로 돌출되는 제2플런저(30)와, 상기 제1플런저(20) 및 제2플런저(30) 사이에 삽입되어 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(40)를 포함하여 구성되어, 상기 제2플런저(30)의 일단은 상기 테스트 기판(50)의 기판패드(60)에 연결되고, 타단은 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 상대이동을 통해 상기 제1플런저(20)의 이동공간(22) 일측에 형성된 접속출구(22') 외측으로 노출되어 상기 반도체 디바이스(70)의 외부접속단자(80)에 연결된다.

Description

반도체 디바이스 테스트용 포고핀{Pogo pin for testing semiconductor package}
본 발명은 반도체 디바이스의 신뢰성 테스트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 패키지의 전기적 특성을 테스트할 수 있는 포고핀에 관한 것이다.
일반적으로 완성된 반도체 제품에는 정상동작의 유무 또는 신뢰성을 위하여 여러가지 형태의 테스트 들이 수행된다.
이러한 테스트는 반도체 패키지의 모든 입출력 단자를 검사 신호 발생회로와 연결하여 정상적인 동작 및 단선여부를 검사하는 전기적 특성 테스트와, 반도체 패키지의 전원 입력 단자 등 일부 입출력 단자들을 검사신호 발생 회로와 연결하여 스트레스를 인가함으로써 반도체 패키지의 수명 및 결함 발생 여부를 체크하는 번인테스트(Burn-In Test)가 있다.
이때, 상기 번인테스트의 경우에는 정상 동작 조건 보다 높은 온도, 전압 및 전류 등으로 스트레스를 인가하게 된다.
이러한 테스트를 위하여, 별도의 테스트 소켓에 반도체 패키지를 탑재시킨 상태에서 테스트가 진행된다. 그리고, 상기 테스트 소켓은 기본적으로 반도체 패키지의 형태에 따라 그 모양이 결정되고, 반도체 패키지의 외부접속단자와 소켓리드의 기계적인 접촉에 의해 테스트 기판을 연결하는 매개 역할을 한다.
즉, 상기 테스트 소켓은 반도체 패키지와 연결됨과 동시에 테스트 기판과 연결되어 이들을 연결함으로써, 테스트 기판의 신호를 반도체 패키지에 전달하여 테스트가 이루어지도록 하는 것이다.
그리고, 반도체 패키지 중에서 외부접속단자로 솔더볼을 사용하는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array:BGA) 패키지의 경우에는, 플라스틱 소재의 테스트 소켓 몸체 내부에 소켓핀이 내설된 구조를 갖게 된다. 그리고, 이러한 소켓핀으로는 프로브핀(Probe Pin)이라고도 불리는 포고핀(POGO Pin)이 사용된다.
도 1에는 종래기술에 의한 일반적인 포고핀에 의한 반도체 디바이스의 테스트 모습이 개략적으로 도시되어 있다.
이에 보듯이, 피시험대상물인 반도체 패키지(1)에는 외부접속단자(2)가 구비되고, 이에 대향하는 위치에는 테스트 기판(8) 및 이에 구비되는 기판패드(9)가 설치된다.
그리고, 포고핀(3)이 그 사이에 위치하여 양측을 전기적으로 연결하게 되는데, 도 1에는 테스트 소켓 몸체는 생략된 상태로 도시되어 있다.
상기 포고핀(3)은 도시된 바와 같이, 그 몸체(4) 양단에 상부플런저(5)와 하부플런저(6)가 각각 구비되고, 몸체(4)의 내부공간에는 스프링(7)이 삽입된다. 이에 따라 상기 상부플런저(5)와 하부플런저(6)는 스프링(7)에 의해 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 받게 된다.
이때, 상기 상부플런저(5)는 상기 반도체 패키지(1)의 외부접속단자(2)와 접속하고, 하부플런저(6)는 테스트 기판(8)의 기판패드(9)와 연결되어, 결과적으로 상기 외부접속단자(2)와 기판패드(9) 사이가 전기적으로 연결된다.
즉, 상기 상부플런저(5)의 일단이 상기 반도체 패키지(1)의 외부접속단자(2)에 접하고, 하부플런저(6)의 일단이 테스트 기판(8)의 기판패드(9)에 접하게 되면, 외부접속단자(2)와 기판패드(9)가 전기적으로 연결되는 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀에는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 상부플런저(5)와 하부플런저(6) 사이에 위치한 스프링(7)에 의해 상부플러저와 하부플런저(6)가 전기적으로 연결되는데, 상기 스프링(7)으로 인해 외부접속단자(2)와 기판패드(9) 사이에 신호가 교환될 때 노이즈가 발생하여 고주파 신호전달 특성을 떨어 뜨리는 문제점이 있다.
특히, 이러한 노이즈는 스프링(7)의 권선수가 증가할수록 증가하여, 반도체 디바이스에 대한 정밀한 테스트가 이루어지지 못하도록 하는 문제점이 있다.
물론, 상기 상부플런저(5) 및 하부플런저(6)와 스프링(7)이 서로 직접 접하지 않도록 절연체를 삽입하고, 상부플런저(5)와 하부플런저(6)가 몸체(4)를 통해서 전기적으로 연결되도록 할 수도 있으나, 이렇게 되면 부품수가 증가하고, 상부플런저(5) 및 하부플런저(6)와 몸체(4) 사이의 마찰과정에서 안정적이지 못한 신호교환이 이루어지게 되는 문제점이 있다.
또한, 다른 방법으로, 스프링(7)을 통하지 않고 플런저(4,5)에 의해 외부접속단자(2)와 기판패드(9) 사이가 직접 연결되도록 할 수도 있다. 그러나 이 경우에는 스프링(7)의 완충력을 기대할 수 없어, 포고핀(3)이나 상대물의 손상이 쉽게 일어나는 문제점이 있다.
그리고, 도 1에서 보듯이, 일반적인 포고핀(3)은 다수개의 부품으로 이루어져 부품 사이의 조립이 필요한데, 각 부품의 크기가 작아 조립성이 떨어지고 조립 후에는 부품 사이의 분리가 어려워 포고핀(3)의 유지보수가 쉽지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 도전성 부품으로 테스트 기판과 반도체 디바이스 사이가 직접 전기적으로 연결되도록 함과 동시에 탄성부재의 완충력에 의해 포고핀 또는 상대물이 손상되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 포고핀을 구성하는 각 부품 사이의 조립 및 분리가 간단하고, 조립 후 각 부품 사이가 임의로 분리되는 것을 방지하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 반도체 디바이스의 테스트를 위해 반도체 디바이스와 테스트 기판 사이를 전기적으로 연결하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀에 있어서, 양측으로 관통된 이동공간이 내부에 형성되는 제1플런저와, 도전성 재질로 만들어지고 상기 제1플런저의 이동공간에 삽입되어 그 일단이 상기 이동공간의 일측 접속출구를 통해 선택적으로 돌출되는 제2플런저와, 상기 제1플런저 및 제2플런저 사이에 삽입되어 상기 제1플런저와 제2플런저에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하여 구성되어, 상기 제2플런저의 일단은 상기 테스트 기판의 기판패드에 연결되고, 타단은 상기 제1플런저와 제2플런저의 상대이동을 통해 상기 제1플런저의 이동공간 일측에 형성된 접속출구 외측으로 노출되어 상기 반도체 디바이스의 외부접속단자에 연결된다.
상기 제2플런저는 원기둥형상으로 형성되는 몸체부와 상기 몸체부의 일측으로 연장되어 상기 테스트 기판의 기판패드와 전기적으로 연결되는 기판연결부와, 상기 몸체부로부터 상기 기판연결부의 반대방향으로 연장되어 상기 제1플런저의 이동공간으로 삽입되고 그 선단 일부는 상기 이동공간의 개구된 접속출구를 통해 선택적으로 돌출되는 반도체연결부를 포함하여 구성된다.
상기 제2플런저의 반도체연결부의 길이는 상기 제1플런저의 이동공간의 길이보다 길거나 같게 형성된다.
상기 제1플런저의 이동공간의 개구된 접속출구 가장자리에는 다수개의 지지레그가 돌출되어 형성된다.
상기 제1플런저는 절연성 재질로 만들어진다.
상기 제1플런저와 상기 제2플런저에는 각각 압입부가 구비되어, 상기 탄성부재의 양단에 각각 압입되어 결합된다.
상기 제2플런저의 몸체부에는 안착플랜지가 구비되어 상기 제2플런저가 테스트 소켓 하우징의 일측에 걸어진다.
상기 제1플런저의 이동공간 내면과 상기 이동공간으로 삽입되는 상기 제2플런저의 외면에는 서로 대응되는 가이드돌기와 가이드채널이 형성되어 상기 제1플런저와 제2플런저의 조립 및 상대이동이 안내된다.
상기 가이드채널은 상기 가이드돌기의 삽입이 안내되도록 상기 이동공간의 입구로부터 상기 제1플런저 및 제2플런저의 상대이동방향으로 연장되는 도입부와, 상기 도입부의 일단으로부터 직교한 방향으로 연장되는 연결부와, 상기 연결부의 일단으로부터 상기 도입부와 나란한 방향으로 연장되어 상기 제1플런저와 제2플런저가 일정경로를 따라 상대이동되도록 하는 안내부를 포함하여 구성된다.
상기 안내부는 상기 연결부의 일단으로부터 양측으로 연장되어 형성된다.
상기 연결부의 일측에는 그 폭이 좁아지는 걸이턱이 형성되어, 상기 제1플런저와 제2플런저가 임의로 분리된다.
상기 가이드돌기 및 가이드채널은 서로 반대되는 면에 각각 쌍을 이루어 구비된다.
본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 테스트대상물과 테스트기판 사이의 전기적 연결이, 다수개의 부품을 거치거나 권선된 스프링에 의하여 이루어지지 않고, 포고핀의 부품 중 제2플런저 하나에 의해 이루어지게 되므로, 테스트대상물과 테스트기판 사이에서 전기적 노이즈가 작아지게 된다. 이에 따라 테스트과정에서 예측하기 어려운 외부요인이 줄어들고, 보다 정확한 측정이 가능해지는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 포고핀을 구성하는 제2플런저의 접속단이 평소에는 제1플런저의 이동공간 내부에 존재하여 노출되지 않으므로, 비교적 날카로운 접속단에 의해 다른 부품이 손상되거나 접속단 자체가 손상되는 것이 방지될 수 있어 안정성 및 내구성이 좋아지는 효과가 있다.
또한, 포고핀을 구성하는 제1플런저와 제2플런저에 구비된 가이드돌기와 가이드채널에 의해 두 플런저 사이가 결합되는 경우에는, 조립과정이 단순해짐과 동시에 두 플런저가 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있고, 분리하는 경우에도 포고핀을 파손하지 않고 조립의 역순으로 용이하게 분리가 가능하므로 포고핀의 유지보수성이 좋아지는 효과도 있다.
그리고, 본 발명에서는 제1플런저에 구비된 지지레그가 테스트 대상물인 반도체디바이스의 외부접속단자를 가이드하여 제2플런저의 접속단과 안정적으로 접속할 수 있도록 하므로, 테스트 신뢰성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 일반적인 포고핀에 의한 반도체 디바이스의 테스트 모습을 개략적으로 보인 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀의 바람직한 실시예의 모습을 보인 사시도.
도 3은 본 발명 실시예의 구성을 보인 분해사시도.
도 4는 본 발명 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명 실시예를 이용하여 반도체 디바이스를 테스트하는 모습을 순차적으로 보인 작업상태도.
도 7은 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀의 다른 실시예의 모습을 보인 분해사시도.
도 8은 도 7에 도시된 실시예를 구성하는 제1플런저의 내부구성을 보인 요부단면도.
이하 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀의 바람직한 실시예의 모습이 사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명 실시예의 구성이 분해사시도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 반도체 디바이스 테스트용 포고핀(이하 '포고핀'이라 한다)의 골격은 제1플런저(20)가 형성한다. 상기 제1플런저(20)는 대략 원통형상 몸체(21)로 형성되고, 그 내부에는 이동공간(22)이 형성된다. 물론, 상기 제1플런저(20)는 원통형상이 아닌, 다각형상으로 형성될 수도 있으며, 다만 그 내부에는 이동공간(22)이 형성되어야 한다.
상기 제1플런저(20)의 형상은 도 3 및 도 4에 잘 도시되어 있는데, 이에 보듯이 상기 제1플런저(20)는 양측으로 개구되어 형성되고, 개구된 양단 중 상측에는 접속출구(22', 도 4참조)가 형성된다. 상기 접속출구(22')는 아래에서 설명될 제2플런저(30)의 반도체연결부(38)가 선택적으로 돌출되는 부분이다.
상기 제1플런저(20)에는 압입부(23,24)가 형성된다. 상기 압입부(23,24)는 상기 제1플런저(20)의 일단이 단차지게 형성되는 부분으로, 아래에서 설명될 탄성부재(40)에 압입을 통해 결합된다.
이때, 상기 압입부(23,24)는 서로 직경을 달리하는 제1압입부(23)와 제2압입부(24)로 구성된다. 상기 제1압입부(23)는 상대적으로 제2압입부(24) 보다 직경이 크게 형성되어, 제2압입부(24)에 의해 상기 제1플런저(20)가 탄성부재(40)에 보다 원활하게 삽입되고, 삽입된 후에는 제1플런저(20)에 의해 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1플런저(20)에는 걸림턱(25)이 구비된다. 상기 걸림턱(25)은 탄성부재(40)의 일단이 안착되는 부분으로, 상기 제1플런저(20)의 외면이 요입되어 단차지게 형성된다.
상기 제1플런저(20)의 일단에는 지지레그(26)가 구비된다. 상기 지지레그(26)는 상기 제1플런저(20)의 이동공간(22) 일측에 개구된 접속출구(22') 가장자리에 형성되는 것으로, 테스트 기판(50)의 기판패드(60)와 접하게 된다.(도 6참조)
이때, 상기 지지레그(26)는 상기 접속출구(22') 주변이 요철형상으로 돌출되어 형성되는 것으로, 본 실시예에서는 총 3개의 지지레그(26)가 구비되나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다.
상기 제1플런저(20)는 절연성 재질로 만들어질 수 있다. 즉, 상기 제1플런저(20)는 전기의 전도를 방지하기 위해, 합성수지를 비롯한 절연성 재질로 만들어질 수 있는데, 이는 제2플런저(30)에 의해서만 반도체 디바이스(70)와 테스트 기판(50) 사이가 전기적으로 연결되도록 하기 위함이다. 물론, 상기 제1플런저(20)는 도전성 재질로 만들어질 수도 있다.
한편, 상기 제1플런저(20)에는 제2플런저(30)가 결합된다. 상기 제2플런저(30)는 상기 제1플런저(20)에 조립되어 제1플런저(20)와 상대이동하는 것으로, 반도체 디바이스(70)와 테스트 기판(50) 사이를 실질적으로 연결하는 매개체가 된다.
이를 위해, 상기 제2플런저(30)는 도전성 재질로 만들어지는데, 일반적인 금속은 물론, 베릴륨동과 같은 동계합금재질을 비롯하여 각종 합금재질로 만들어질 수도 있다.
도 3에서 보듯이, 상기 제2플런저(30)는 골격을 형성하는 몸체부(31)와, 상기 몸체부(31)의 양측으로 각각 연장되는 기판연결부(32) 및 반도체연결부(38)로 구성된다. 그리고 이들은 각각 원형의 횡단면을 갖도록 형성된다.
상기 몸체부(31)는 상기 제2플런저(30)에서 직경이 상대적으로 큰 부분으로, 테스트 소켓(미도시) 내부에 삽입되는 부분이다.
상기 몸체부(31)에는 기판연결부(32)가 구비된다. 상기 기판연결부(32)는 상기 몸체부(31)로터 일방으로 연장되어 테스트 기판(50)의 기판패드(60)에 접하여 전기적으로 연결되는 부분으로, 도시된 바와 같이 그 선단에 형성된 패드접속단(32')이 반구형상으로 형성된다.
상기 몸체부(31)에는 압입부(33)가 구비된다. 상기 압입부(33)는 상기 제1플런저(20)의 압입부(23,24)와 마찬가지로 탄성부재(40)의 일단에 압입되어, 제2플런저(30)와 탄성부재(40)의 결합을 유도하는 부분이다.
상기 몸체부(31)에는 안착플랜지(36)가 구비된다. 상기 안착플랜지(36)는 상기 제2플런저(30)의 몸체부(31) 외면을 둘러 돌출되어 형성되는 것으로, 제2플런저(30)가 테스트 소켓 하우징(D2, 도 5참조)의 일측에 걸어지도록 하기 위한 것이다. 상기 안착플랜지(36)를 통해 상기 제2플런저(30)의 이동범위가 제한되어, 과도하게 돌출되는 것이 방지된다.
상기 몸체부(31)에는 걸림단(35)이 구비된다. 상기 걸림단(35)은 탄성부재(40)의 일단이 걸어지는 부분으로, 상기 제1플런저(20)의 걸림턱(25)과 함께 탄성부재(40)의 양단에 각각 접하여 탄성력을 제공받게 된다.
상기 제2플런저(30)에는 반도체연결부(38)가 구비된다. 상기 반도체연결부(38)는 상기 제2플런저(30)로부터 상기 기판연결부(32) 반대방향으로 돌출되는 것으로, 상기 기판연결부(32) 보다 상대적으로 길게 형성된다.
보다 정확하게는 상기 반도체연결부(38)는 상기 제1플런저(20)의 이동공간(22)의 길이보다 길거나 같게 형성된다. 이는 상기 반도체연결부(38)의 일단에 형성되는 접속단(39)이 상기 이동공간(22)의 접속출구(22')를 통해 선택적으로 돌출될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 반도체연결부(38)의 접속단(39)은 대략 반구형상으로 라운드지게 형성되는데, 이에 따라 상기 접속단(39)은 반도체 디바이스(70)의 외부접속단자(80)와의 사이에서 점접촉을 하게 된다.
상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30) 사이에는 탄성부재(40)가 구비된다. 상기 탄성부재(40)는 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하게 되는데, 이는 상기 제2플런저(30)의 접속단(39)이 평소에는 노출되지 않고 제1플런저(20)의 이동공간(22) 내부에 위치할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이에 따라 상기 접속단(39)은 평소 어느 정도 보호될 수 있다.
상기 탄성부재(40)는 내부에 관통공간(41)이 형성되는 코일스프링으로 구비되어, 상기 관통공간(41) 양단이 각각 제1플런저(20)의 걸림턱(25)과 제2플런저(30)의 걸림단(35)에 각각 안착된다. 이에 따라 상기 탄성부재(40)는 제1플런저(20)와 제2플런저(30)에 안정적으로 탄성력을 제공할 수 있다.
이하 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀를 이용하여 반도체 디바이스를 테스트하는 과정을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6에는 본 발명 실시예를 이용하여 반도체 디바이스를 테스트하는 모습이 작업상태도로 도시되어 있다.
설명의 편의를 위해 반도체 디바이스(70)와 테스트 기판(50)에 대해 간단히 살펴보면, 상기 반도체 디바이스(70)와 테스트 기판(50)은 서로 마주보도록 설치되는데, 보다 정확하게는 고정된 테스트 기판(50)의 상방으로 테스트될 반도체 디바이스(70)가 이동하게 된다.
상기 테스트 기판(50)에는 기판패드(60)가 구비되고, 상기 반도체 디바이스(70)에는 외부접속단자(80)가 각각 구비되어 이들 사이가 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 외부접속단자(80)로부터 포고핀을 거쳐 상기 테스트 기판(50)의 기판패드(60)로 전기신호가 전달되어 반도체 디바이스(70)의 각종 상태가 점검될 수 있는 것이다.
다시 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀(이하 '포고핀')을 이용하여 반도체 디바이스를 테스트 하는 과정을 살펴보면, 먼저 상기 포고핀은 테스트소켓의 하우징에 삽입된다.
상기 하우징은 도 5에서 보듯이 제1하우징(D1)과 제2하우징(D2)으로 구성되고, 상기 제1하우징(D1)과 제2하우징(D2)에 형성된 관통공(도면부호 부여 않음)에 상기 포고핀이 삽입되는 것이다.
이때, 상기 포고핀의 제2플런저(30)에 형성된 안착플랜지(36)에 의해 상기 포고핀의 이동경로가 제한된다. 보다 정확하게는 상기 안착플랜지(36)가 상기 제1하우징(D1)과 제2하우징(D2) 사이에 형성된 빈공간에 위치하여, 상기 포고핀의 이동되는 과정에서 제1하우징(D1)과 제2하우징(D2)의 관통공 가장자리에 각각 걸어짐으로써 이동경로가 제한되는 것이다.
상기 포고핀은 탄성부재(40)의 양단에 각각 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 압입부(23,24)가 압입된 상태이므로, 이들 부품 사이는 조립된 상태를 유지할 수 있게 된다.
그리고, 이와 같이 포고핀이 설치된 상기 테스트소켓은 상기 테스트 기판(50)의 상방에 설치된다.
이에 따라, 상기 테스트 기판(50)의 기판패드(60)에는 상기 포고핀의 제2플런저(30)가 접하게 된다. 보다 정확하게는 상기 기판패드(60)에 제2플런저(30)의 기판연결부(32) 선단에 형성된 패드접속단(32')이 안착되어 서로 전기적으로 연결되는 것이다.
이와 같은 상태에서 테스트될 반도체 디바이스(70)(일반적으로 반도체 패키지)가 하방으로 이동하게 된다. 그리고, 이와 같이 반도체 디바이스(70)가 하강하는 과정에서 반도체 디바이스(70)의 외부접속단자(80)는 상기 포고핀을 가압하게 된다.
즉, 상기 외부접속단자(80)가 상기 포고핀의 제1플런저(20)를 누르게 되는데, 이때 외부접속단자(80)가 누르기 직전에는, 상기 탄성부재(40)가 상기 제1플런저(20)를 눌러 제1플런저(20)가 상방으로 이동된 상태이므로, 제2플런저(30)의 반도체연결부(38)의 접속단(39)은 외부로 노출되지 않은 상태이다.
이 상태에서 외부접속단자(80)가 제1플런저(20)의 지지레그(26)를 누르게 되면, 상기 제1플런저(20)는 하강하게 되고 제2플런저(30)가 상대적으로 상승하여 제2플런저(30)의 반도체연결부(38)의 접속단(39)이 제1플런저(20)의 접속출구(22') 외측으로 돌출된다. 이와 같은 모습이 도 6에 도시되어 있다.
이와 동시에, 상기 반도체연결부(38)의 접속단(39)은 상기 외부접속단자(80)와 접하여 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 외부접속단자(80)가 상기 제1플런저(20)를 누르게 되더라도, 제1플런저(20)는 탄성부재(40)의 탄성력을 극복하면서 하강할 수 있어, 부품의 손상이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 제1플런저(20)의 지지레그(26)가 상기 외부접속단자(80)의 외측을 자연스럽게 감싸면서 제2플런저(30)의 접속단(39) 중앙으로 안내하게 되므로, 보다 정확한 접속이 이루어질 수 있다.
이와 같이 상기 포고핀은 제2플런저(30)의 양단이 각각 외부접속단자(80)와 기판패드(60)에 접하게 되므로, 반도체 디바이스(70)와 테스트 기판(50)은 제2플런저(30) 하나를 매개로 전기적으로 연결된 상태에서 테스트가 이루어진다.
이에 따라, 별도의 부품과 함께 전기적 연결을 수행하거나, 권선된 스프링에 의하여 전기적 연결이 이루어지지 않으므로, 반도체 디바이스(70)와 테스트 기판(50) 사이의 전기적 연결에 있어 노이즈가 작아지고, 예측하기 어려운 외부요인이 줄어들 수 있게 된다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀의 다른 실시예의 구성을 살펴보기로 한다. 이하에서는 앞선 실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하고, 구별되는 부분에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
도 7에는 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀의 다른 실시예의 모습이 분해사시도로 도시되어 있고, 도 8에는 도 7에 도시된 실시예를 구성하는 제1플런저의 내부구성이 요부단면도로 도시되어 있다.
도 7에서 보듯이, 제1플런저(20)의 외면에는 안내화살표(A)가 형성된다. 상기 안내화살표(A)는 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 결합방향을 안내하기 위한 것으로, 양각이나 음각으로 표시될 수 있다.
그리고, 상기 제2플런저(30)의 외면에는 가이드돌기(P)가 구비되는데, 상기 가이드돌기(P)는 후술할 제1플런저(20)의 가이드채널(28)과 대응하여 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 결합을 안내하게 된다.
상기 가이드돌기(P)는 상기 제2플런저(30)의 반도체연결부(38) 외면에 반구형상으로 돌출되는 것으로, 본 실시예에서는 한 개가 구비되나, 상기 반도체연결부(38)의 외면에 2개가 구비될 수도 있다.
한편, 도 8에서 보듯이, 상기 제1플런저(20)의 이동공간(22) 내면에는 가이드채널(28)이 형성된다. 상기 가이드채널(28)은 상기 가이드돌기(P)가 삽입되어 이동하게 되는 경로에 해당하는 것으로, 상기 이동공간(22) 내면이 요입되어 형성된다.
상기 가이드채널(28)은 크게 도입부(28a)와 연결부(28b) 그리고 안내부(28c)로 구성되는데, 상기 도입부(28a)는 상기 가이드돌기(P)의 삽입이 안내되도록 상기 이동공간(22)의 입구로부터 상기 제1플런저(20) 및 제2플런저(30)의 상대이동방향으로 연장된다.
그리고, 상기 연결부(28b)는 상기 도입부(28a)의 일단으로부터 직교한 방향으로 연장되는 것으로, 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 결합방향을 가변시키는 부분이다. 물론, 상기 연결부(28b)는 반드시 도입부(28a)에 직교할 필요는 없으며, 경사지게 연장되거나 또는 도입부(28a)와 연결부(28b)가 하나의 곡선형태로 형성될 수도 있다.
한편, 상기 안내부(28c)는 상기 연결부(28b)의 일단으로부터 상기 도입부(28a)와 나란한 방향으로 연장되어 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)가 일정경로를 따라 상대이동되도록 한다.
이때, 상기 안내부(28c)는 상기 연결부(28b)의 일단으로부터 양측으로 연장되어 형성됨으로써 상기 가이드돌기(P)가 상기 안내부(28c)로부터 쉽게 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 물론, 이를 보다 확실하게 방지하기 위해서, 상기 연결부(28b)의 일측에는 그 폭이 좁아지는 걸이턱(29)이 형성되어, 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)가 임의로 분리되는 것을 방지할 수도 있다.
그리고, 상기 가이드돌기(P) 및 가이드채널(28)은 서로 반대되는 면에 각각 쌍을 이루어 구비되어, 이들 사이의 결합이 보다 안정적으로 이루어지도록 할 수도 있다.
본 실시예에서는 가이드돌기(P)와 가이드채널(28)에 의해 제1플런저(20)와 제2플런저(30) 사이가 조립되므로, 압입부(23,24)가 생략될 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 의한 반도체 디바이스 테스트용 포고핀이 조립되는 과정을 살펴보면, 먼저 작업자는 상기 제2플런저(30)의 반도체연결부(38) 외면에 탄성부재(40)를 삽입한다.
이와 같은 상태에서 상기 반도체연결부(38)를 제1플런저(20)의 이동공간(22) 내부로 삽입하게 되는데, 이때 상기 반도체연결부(38)의 외면에 구비된 가이드돌기(P)가 안내화살표(A)와 대응되는 위치에서 삽입되도록 한다.
상기 반도체연결부(38)가 제1플런저(20)의 이동공간(22) 내부로 삽입되는 과정에서 가이드돌기(P)는 이동공간(22) 내면의 가이드채널(28) 도입부(28a)에 안착되어 이를 따라 이동하게 된다.
그리고, 상기 도입부(28a)의 말단에 다다른 가이드돌기(P)에 의해 상기 제2플런저(30)의 반도체연결부(38)는 더 이상 이동공간(22) 내부로 삽입될 수 없는 상태가 되는데, 이때 작업자는 상기 제2플런저(30)를 제1플런저(20)에 대해 비트는 방향으로 회전시키게 된다.
보다 정확하게는 제2플런저(30)를 이동시키던 방향과 직교한 방향으로 이를 회전시키면, 상기 가이드돌기(P)는 가이드채널(28)의 연결부(28b)를 따라 이동하게 되는 것이다. 이 과정에서 가이드돌기(P)는 탄성력을 극복하면서 걸이턱(29)을 통과하게 된다.
상기 걸이턱(29)을 통과한 가이드돌기(P)는 상기 가이드채널(28)의 안내부(28c)에 도달하게 되고, 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 조립이 완성된다.
이와 같이 되면, 상기 제2플런저(30)는 상기 제1플런저(20)의 이동공간(22) 내부에서 일정경로를 따라 이동하게 되고, 임의로 분리되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)의 분리는 상기한 방법의 역순으로 이루어질 수 있다. 즉, 작업자는 상기 포고핀을 파손하지 않고도, 필요에 따라 상기 제1플런저(20)와 제2플런저(30)를 분리할 수 있는 것이다.
상기한 실시예에서는 상기 가이드돌기(P)가 제2플런저(30)에 구비되고 가이드채널(28)이 제1플런저(20)에 형성되었으나, 이와 반대로 상기 가이드돌기(P)가 제1플런저(20)에 구비되고 가이드채널(28)이 제2플런저(30)에 형성될 수도 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
20: 제1플런저 22: 이동공간
22': 접속출구 23,24: 압입부
25: 걸림턱 26: 지지레그
28: 가이드채널 28a: 도입부
28b: 연결부 28c: 안내부
30: 제2플런저 31: 몸체부
32: 기판연결부 33: 압입부
35: 걸림단 36: 안착플랜지
38: 반도체연결부 39: 접속단
40: 탄성부재 50: 테스트기판
60: 기판패드 70: 반도체디바이스
80: 외부접속단자 A: 안내화살표
P: 가이드돌기

Claims (12)

  1. 반도체 디바이스의 테스트를 위해 반도체 디바이스와 테스트 기판 사이를 전기적으로 연결하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀에 있어서,
    양측으로 관통된 이동공간이 내부에 형성되는 제1플런저와,
    도전성 재질로 만들어지고 상기 제1플런저의 이동공간에 삽입되어 그 일단이 상기 이동공간의 일측 접속출구를 통해 선택적으로 돌출되는 제2플런저와,
    상기 제1플런저 및 제2플런저 사이에 삽입되어 상기 제1플런저와 제2플런저에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하여 구성되어,
    상기 제2플런저의 일단은 상기 테스트 기판의 기판패드에 연결되고, 타단은 상기 제1플런저와 제2플런저의 상대이동을 통해 상기 제1플런저의 이동공간 일측에 형성된 접속출구 외측으로 노출되어 상기 반도체 디바이스의 외부접속단자에 연결됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2플런저는
    원기둥형상으로 형성되는 몸체부와
    상기 몸체부의 일측으로 연장되어 상기 테스트 기판의 기판패드와 전기적으로 연결되는 기판연결부와,
    상기 몸체부로부터 상기 기판연결부의 반대방향으로 연장되어 상기 제1플런저의 이동공간으로 삽입되고 그 선단 일부는 상기 이동공간의 개구된 접속출구를 통해 선택적으로 돌출되는 반도체연결부를 포함하여 구성되는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2플런저의 반도체연결부의 길이는 상기 제1플런저의 이동공간의 길이보다 길거나 같게 형성됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1플런저의 이동공간의 개구된 접속출구 가장자리에는 다수개의 지지레그가 돌출되어 형성됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1플런저는 절연성 재질로 만들어짐을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1플런저와 상기 제2플런저에는 각각 압입부가 구비되어, 상기 탄성부재의 양단에 각각 압입되어 결합됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제2플런저의 몸체부에는 안착플랜지가 구비되어 상기 제2플런저가 테스트 소켓 하우징의 일측에 걸어짐을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1플런저의 이동공간 내면과 상기 이동공간으로 삽입되는 상기 제2플런저의 외면에는 서로 대응되는 가이드돌기와 가이드채널이 형성되어 상기 제1플런저와 제2플런저의 조립 및 상대이동이 안내됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가이드채널은
    상기 가이드돌기의 삽입이 안내되도록 상기 이동공간의 입구로부터 상기 제1플런저 및 제2플런저의 상대이동방향으로 연장되는 도입부와,
    상기 도입부의 일단으로부터 직교한 방향으로 연장되는 연결부와,
    상기 연결부의 일단으로부터 상기 도입부와 나란한 방향으로 연장되어 상기 제1플런저와 제2플런저가 일정경로를 따라 상대이동되도록 하는 안내부를 포함하여 구성됨을 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 안내부는 상기 연결부의 일단으로부터 양측으로 연장되어 형성됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 연결부의 일측에는 그 폭이 좁아지는 걸이턱이 형성되어, 상기 제1플런저와 제2플런저가 임의로 분리되는 것이 방지됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 가이드돌기 및 가이드채널은 서로 반대되는 면에 각각 쌍을 이루어 구비됨을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트용 포고핀.

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