KR20190031413A

KR20190031413A - 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치

Info

Publication number: KR20190031413A
Application number: KR1020170119174A
Authority: KR
Inventors: 최병철
Original assignee: 최병철
Priority date: 2017-09-16
Filing date: 2017-09-16
Publication date: 2019-03-26
Also published as: KR102026478B1

Abstract

본 발명은 배럴과, 상기 배럴의 상하부에 결합된 상하부 플런저와, 상기 상하부 플런저 사이에 개재된 탄성부재를 포함하는 반도체 검사용 프로브 핀에 관한 것으로, 시보리 핀의 제조공정을 자동화하여 제품의 품질을 향상시키면서 대량 생산이 가능하여 제조 원가를 낮출 수 있는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치에 관한 것이다.

Description

반도체 검사용 시보리 핀 제조장치{PROBE PIN MANUFACTURING APPARATUS FOR TEST SEMICONDUCTOR}

일반적으로, 프로브 핀은 포고 핀으로 불리는 것으로, 단독 또는 다른 종류의 핀과 함께 웨이퍼에 형성된 반도체 소자 또는 반도체 패키지 등을 검사하기 위한 테스트 소켓 등에 널리 사용되는 탐침으로, 원통형 배럴과, 상기 배럴의 상하부에 결합된 상하부 플런저와, 상기 상하부 플런저 사이에 개재된 탄성부재를 포함한다.

이러한 프로브 핀은 검사하고자 하는 피검사체에 따라 상기 상하부 플런저 중 어느 하나만을 가동하여 피검사체를 검사하는 편측 가동 타입(싱글 핀)과, 상하부 플런저를 모두 가동하여 피검사체를 검사하는 양측 가동 타입(더블 핀)으로 나눌 수 있다.

이중 편측 가동 타입은 상하부 플런저 중 어느 하나의 플런저의 거동을 제한하기 위해 상기 배럴에 플런저의 거동을 제한하는 고정돌기가 형성되는데, 상기 고정돌기의 형상에 따라 프로브 핀은 코킹 핀, 롤링 핀 및 시보리 핀으로 나눌 수 있다.

도 1은 일반적인 시보리 핀을 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시보리 핀의 내부 구조를 설명하기 위해 상하방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 시보리 핀(10)은 배럴(11)과, 배럴(11)의 상하부에 결합된 상하부 플런저(12, 13)와, 상하부 플런저(12, 13)의 상대 운동을 탄성적으로 이루는 탄성부재(14)를 포함한다. 이때, 탄성부재(14)는 스프링으로 이루어진다.

배럴(11)의 하부 및/또는 상부에는 하부 플런저(13)의 하향 이탈, 그리고 상부 플런저(12)의 상부 이탈을 방지하기 위해 내측으로 절곡된 팁(11a)이 형성되어 있고, 이를 통해 상하부 플런저(12, 13)가 배럴(11)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 시보리 핀(10)에 팁(11a)을 형성하는 방법은 아직까지 자동화 설비가 개발되지 않아 고도의 숙련도를 갖는 작업자가 일일이 하나씩 수동으로 제작해야 하기 때문에 제조가 복잡하여 대량 생산이 사실상 불가능하였고, 숙련자라 하더라도 제조 과정에서 균일한 작업이 사실상 어려워 제품 품질이 저하되는 원인이 되었다. 또한 제조 시간과 원가가 상승하여 경제성을 확보하는데 많은 어려움이 있었다.

KR 10-1149758 B1, 2012. 05. 18. KR 10-1509200 B1, 2015. 03. 31.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 시보리 핀의 제조를 자동화하여 제품의 품질을 향상시키면서 대량 생산이 가능하여 제조 원가를 낮출 수 있는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 시보리 핀이 삽입 고정되는 이송대; 상기 이송대를 펀칭지점으로 이송하는 이송부; 및 상기 펀칭지점에 수직방향으로 상부에 배치되고, 상기 이송부를 통해 상기 펀칭지점으로 이송되는 상기 시보리 핀의 배럴을 펀칭하여 상기 배럴의 상단부에 팁을 형성하는 펀칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 이송부에 의해 이송된 상기 시보리 핀의 위치를 감지하는 위치센서; 및 상기 위치센서로부터 전송된 감지신호를 토대로 현재 상기 시보리 핀의 위치좌표를 산출하여 상기 시보리 핀이 상기 펀칭지점과 수직방향으로 정렬되었는지를 판단하여 상기 펀칭부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 이송부는 상기 이송대가 결합되는 이송레일과, 상기 이송레일을 따라 상기 이송대를 상기 롤링지점으로 이송하는 이송수단을 포함하고, 상기 이송수단은 수평방향으로 직선운동하는 직교 로봇인 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 펀칭부는 펀칭홈을 구비하고, 상기 펀칭홈의 내측면에는 상기 팁을 상기 배럴의 내측으로 일정한 곡면을 갖도록 형성하기 위해 중심으로 상향 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 펀칭부는 하나의 펀칭홈을 구비하여 상기 이송대를 통해 이송되는 복수 개의 시보리 핀을 순차적으로 이동하면서 하나씩 펀칭하거나, 복수 개의 펀칭홈을 구비하여 상기 이송대를 통해 이송되는 복수 개의 시보리 핀을 동시에 펀칭하여 한 번의 펀칭으로 상기 복수 개의 시보리 핀의 배럴에 상기 팁을 동시에 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시보리 핀의 제조공정을 자동화하여 제품의 품질을 향상시키면서 대량 생산이 가능하여 제조 원가를 낮출 수 있다.

도 1은 일반적인 시보리 핀을 설명하기 위해 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 시보리 핀의 내부 구조를 설명하기 위해 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치의 구성을 도시한 블럭도.
도 5는 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 이용한 시보리 핀 제조방법을 설명하기 위해 제조 과정을 순차적으로 간략하게 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 도시한 도면.
도 7은 도 6에 도시된 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 이용한 시보리 핀 제조방법을 설명하기 위해 제조 과정을 순차적으로 간략하게 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치(20)는 시보리 핀(10)의 배럴(11)의 상단부 및/또는 하단부, 바람직하게는 상단부에 팁(11a)을 형성하기 위해 이송대(21), 이송부(22) 및 펀칭부(23)를 포함한다.

이송대(21)는 시보리 핀(10)을 고정하기 위한 지그로서, 내부에 원통형 배럴(11)과, 배럴(11)의 상하부에 각각 결합된 상하부 플런저(12, 13)와, 상하부 플런저(12, 13)의 상대 운동을 탄성적으로 이루는 탄성부재(14)를 포함하는 시보리 핀(10)이 삽입 고정된다. 이때, 시보리 핀(10)은 이송대(21)에 삽입된 상태에서 팁(11a)이 형성될 배럴(11)의 상단부가 외부로 노출되도록 이송대(21)에 삽입 고정된다.

이러한 이송대(21)에는 도 3과 같이, 일정 간격으로 복수 개의 시보리 핀(10)이 일렬로 삽입될 수 있도록 복수 개의 고정홈(21a)이 형성되어 있고, 시보리 핀(10)이 내부에 삽입된 후 하부로 이탈되지 않도록 고정홈(21a)의 하부는 막혀 있거나, 혹은 개방되더라도 시보리 핀(10)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 하부 플런저(13)만이 진출 가능하도록 배럴(11)의 하단부가 걸림되는 이탈방지턱이 형성될 수 있다.

이송부(22)는 도 3과 같이, 이송대(21)가 결합되는 이송레일(221)과, 이송레일(221)에 결합된 이송대(21)를 이송레일(221)을 따라 펀칭부(23)에 의해 시보리 핀(10)의 배럴(11)이 펀칭되는 펀칭지점으로 수평으로 이송하는 이송수단(미도시)을 포함한다.

상기 이송수단은 이송대(21)를 이송레일(221)을 따라 수평방향으로 이송하기 위해 직선운동하는 직교 로봇을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 이송수단은 리니어 액추에이터, 리드 스크루 리니어 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 공압로드레스 리니어 액추에이터 또는 랙과 피니언 매커니즘 등으로 다양하게 구현할 수 있다.

펀칭부(23)는 도 3과 같이, 상기 펀칭지점에 수직방향으로 상부에 배치되어 이송부(22)를 통해 상기 펀칭지점으로 이송되는 시보리 핀(10)의 배럴(11)을 펀칭하여 배럴(11)의 상단부에 내측으로 일정한 곡면을 갖도록 절곡된 팁(11a)을 형성한다.

이러한 펀칭부(23)는 펀칭홈(23a, 도 5참조)을 구비하고, 상기 펀칭홈(23a)의 내측면에는 팁(11a)을 배럴(11)의 내측, 즉 배럴(11)의 중심으로 일정한 곡면을 갖도록 절곡된 팁(11a)을 형성하기 위해 중심으로 상향 경사진 경사면(23a)이 형성되어 있다. 이때, 경사면(23a)을 배럴(11)의 상단부에 형성되는 팁(11a)의 형상과 대응되도록 일정한 곡면을 갖도록 형성될 수 있다.

그리고, 펀칭부(23)는 도 3과 같이, 구동수단(미도시)에 의해 상하로 승강하여 상기 펀칭지점으로 이송된 시보리 핀(10)의 배럴(11)을 상부에서 하부방향으로 펀칭하여 배럴(11)의 상단부를 내측으로 일정한 곡면을 갖도록 절곡하여 팁(11a)을 형성한다.

상기 구동수단은 공압 실린더, 전동 실린더 또는 직교 로봇으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 직교 로봇으로 이루어진다. 예를 들면, 상기 직교 로봇은 리니어 액추에이터, 리드 스크루 리니어 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, 공압로드레스 리니어 액추에이터, 랙과 피니언 매커니즘, Z축 리니어 액추에이터로 구현할 수도 있다. 상기 Z축 리니어 액추에이터는 서보모터(Servo Motor), 리드스크루(Lead Screw), 볼너트(Ball Nut), 캐리지(Carriage)와 리니어모션 가이드(LM guide)로 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치(20)는 이송부(22) 및 펀칭부(23)의 동작을 제어하는 제어부(24)와, 이송부(22)에 의해 이송된 시보리 핀(10)이 펀칭지점, 즉 펀칭부(23)와 수직방향으로 정렬되었는지를 감지하여 제어부(24)로 전송하는 위치센서(25)를 더 포함할 수 있다.

제어부(24)는 컴퓨터로서, 이송부(22) 및 펀칭부(23)를 유기적으로 동작 및 제어할 수 있는 프로그램이 설치되어 있으며, 상기 프로그램을 통해 이송부(22) 및 펀칭부(23)를 유기적으로 동작 및 제어할 수 있다. 이러한 제어부(24)는 위치센서(25)로부터 전송된 감지신호를 토대로 현재 시보리 핀(10)의 위치좌표를 산출하여 이송된 시보리 핀(10)이 펀칭지점과 수직으로 정확하게 정렬되었는지를 판단한 후 펀칭부(23)의 동작을 정밀 제어하여 배럴(11)의 상단부를 절곡시켜 팁(11a)을 형성한다.

도 5는 본 발명의 실시예1에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 이용한 시보리 핀 제조방법을 설명하기 위해 제조 과정을 순차적으로 간략하게 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5와 같이, 시보리 핀(10)을 이송대(21)의 고정홈(21a)의 내부에 삽입한다. 시보리 핀(10)은 배럴(11)의 내부에 하부 플런저(13), 탄성부재(14) 및 상부 플런저(12)를 순차적으로 삽입시킨 후 이송대(21)의 고정홈(21a)에 삽입하여 고정한다. 이때, 시보리 핀(10)은 배럴(11)의 상부가 일부 외부로 노출되도록 삽입된다.

이후, 제어부(24)를 통해 이송부(22)를 제어하여 이송대(21)를 펀칭지점으로 이송한다. 즉, 이송대(21)를 이송부(22)의 이송레일(221)에 결합시킨 후 상기 이송수단을 구동시켜 이송레일(221)을 따라 이송대(21)를 펀칭지점으로 이송하여 정렬한다.

이때, 제어부(24)는 위치센서(25)로부터 전송된 감지신호를 이용하여 이송부(22)를 통해 이송된 시보리 핀(10)이 펀칭지점에 수직방향으로 정확하게 정렬되었는지를 판단한다.

이후, 시보리 핀(10)이 펀칭지점에 수직방향으로 정확하게 정렬된 것으로 판단되면, 제어부(24)는 상기 구동수단을 동작시켜 펀칭부(23)를 빠르게 하강시켜 시보리 핀(10)의 배럴(11)의 상단부를 펀칭한다. 이때, 펀칭부(23)는 시보리 핀(10) 한개씩 순차적으로 펀칭하여 팁(11a)을 형성한다. 즉 해당 시보리 핀(10)에 대한 펀칭이 완료되면 다음번째 시보리 핀으로 이동하면서 순차적으로 시보리 핀을 펀칭한다.

도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치를 이용한 시보리 핀 제조방법을 설명하기 위해 제조 과정을 순차적으로 간략하게 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예2에 따른 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치(30)는 실시예1과 마찬가지로, 이송대(31), 이송부(32) 및 펀칭부(33)를 포함한다. 물론, 실시예2 또한 이송부(32) 및 펀칭부(33)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부와, 시보리 핀(10)의 위치를 감지하는 위치센서를 더 포함할 수 있다.

이송대(31)와 이송부(32)는 실시예1에 따른 이송대(21) 및 이송부(32)와 동일한 구조로 이루어짐에 따라 그에 대한 구체적인 설명은 전술한 내용으로 대신하기로 한다.

펀칭부(33)는 실시예1과 다르게, 이송대(31)에 배치된 복수 개의 시보리 핀(10)과 대응하도록 복수 개의 펀칭홈(33a)을 구비하여 이송대(31)를 통해 이송되는 복수 개의 시보리 핀(10)을 동시에 펀칭하여 한 번의 펀칭으로 이송대(31)에 고정된 복수 개의 시보리 핀(10)의 배럴(11)에 동시에 팁(11a)을 형성할 수 있다. 이에 따라 실시예1과 같이 한 개의 시보리 핀을 펀칭하는 구조에 비해 제조 시간과 원가를 줄일 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예들의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 시보리 핀
11 : 배럴
12 : 상부 플런저
13 : 하부 플런저
14 : 탄성부재(스프링)
20, 30 : 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치
21 : 이송대
22 : 이송부
23 : 펀칭부
24 : 제어부
25 : 위치센서

Claims

시보리 핀이 삽입 고정되는 이송대;
상기 이송대를 펀칭지점으로 이송하는 이송부; 및
상기 펀칭지점에 수직방향으로 상부에 배치되고, 상기 이송부를 통해 상기 펀칭지점으로 이송되는 상기 시보리 핀의 배럴을 펀칭하여 상기 배럴의 상단부에 팁을 형성하는 펀칭부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 이송부에 의해 이송된 상기 시보리 핀의 위치를 감지하는 위치센서; 및
상기 위치센서로부터 전송된 감지신호를 토대로 현재 상기 시보리 핀의 위치좌표를 산출하여 상기 시보리 핀이 상기 펀칭지점과 수직방향으로 정렬되었는지를 판단하여 상기 펀칭부의 동작을 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 이송부는 상기 이송대가 결합되는 이송레일과, 상기 이송레일을 따라 상기 이송대를 상기 롤링지점으로 이송하는 이송수단을 포함하고, 상기 이송수단은 수평방향으로 직선운동하는 직교 로봇인 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펀칭부는 펀칭홈을 구비하고, 상기 펀칭홈의 내측면에는 상기 팁을 상기 배럴의 내측으로 일정한 곡면을 갖도록 형성하기 위해 중심으로 상향 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펀칭부는 하나의 펀칭홈을 구비하여 상기 이송대를 통해 이송되는 복수 개의 시보리 핀을 순차적으로 이동하면서 하나씩 펀칭하거나, 복수 개의 펀칭홈을 구비하여 상기 이송대를 통해 이송되는 복수 개의 시보리 핀을 동시에 펀칭하여 한 번의 펀칭으로 상기 복수 개의 시보리 핀의 배럴에 상기 팁을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 시보리 핀 제조장치.