KR100977491B1 - Probe Device for Semiconductor Chip Inspection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 칩 검사용 탐침 장치에 관한 것으로서, 수명이 향상되고 검사 신뢰성을 확보할 수 있는 검사용 탐침 장치를 제공하기 위하여, 상부는 검사 대상물에 접촉되고, 하부는 검사용 회로 기판에 접촉되는 반도체 칩 검사용 탐침 장치에 있어서, 검사 대상물의 솔더볼에 접촉되는 탐침 돌기가 상부에 형성된 상부 플런저와 양측이 개구되어 상기 상부 플런저의 하부를 수용하는 원통형 배럴과 상기 배럴 내부에 수용되어 상기 상부 플런저에 탄성력을 제공하는 코일 스프링과 상기 원통형 배럴의 하부에 수용되어 검사용 회로 기판의 접촉부에 접촉되는 하부 플런저로 구성되며, 상기 하부 플런저의 하단부에는 억지 끼워 맞춤을 통해서 도전성 고무부가 결합됨을 특징으로 하여, 하부 플런저의 하부에 도전성 고무부가 억지 끼워 맞춤을 통해서 결합되어 반도체 칩 검사 시 발생되는 충격 하중으로 인한 반도체 칩 검사용 탐침 장치의 파손을 방지하여 검사 장치의 수명을 연장시킬 수 있다는 장점이 있으며, 상기 도전성 고무부는 탄성을 가지므로 검사용 회로 기판의 접촉부와 안정적으로 접촉될 수 있으므로, 반도체 칩 검사과정에서 검사 전류가 안정적으로 흐를 수 있어 반도체 칩 검사의 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor chip inspection probe device, in order to provide an inspection probe device capable of improving lifespan and ensuring inspection reliability, wherein an upper portion is in contact with an inspection object and a lower portion is in contact with an inspection circuit board. A probe for semiconductor chip inspection, comprising: a cylindrical barrel having an upper plunger contacting a solder ball of an object to be inspected and an opening at both sides thereof to receive a lower portion of the upper plunger, and being accommodated in the barrel to the upper plunger. And a coil spring providing elastic force and a lower plunger accommodated in a lower portion of the cylindrical barrel to be in contact with the contact portion of the circuit board for inspection, and a conductive rubber part is coupled to the lower end of the lower plunger through an interference fit. Conductive rubber part is pushed under the lower plunger It is coupled to prevent the damage of the semiconductor chip inspection probe due to the impact load generated during the semiconductor chip inspection has the advantage of extending the life of the inspection device, the conductive rubber portion has an elasticity, the contact portion of the inspection circuit board Since it can be stably in contact with the, there is an advantage that the inspection current can stably flow in the semiconductor chip inspection process to ensure the reliability of the semiconductor chip inspection.
반도체칩 검사 테스트 프로브 탐침 도전성 Semiconductor chip inspection test probe probe conductivity
Description
본 발명은 반도체 칩 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 검사용 탐침 장치의 수명을 개선하고 검사 신뢰성을 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 탐침 장치이다.BACKGROUND OF THE
칩은 얇고 작은 조각판 표면에 구성된 논리 소자로 인해 각각 다양한 기능을 수행하게 되는 집적회로로, 회로기판으로부터 전해진 전기적 신호 등이 버스를 통해 전송되어 이러한 작용이 이루어지게 된다.Chips are integrated circuits that perform various functions due to logic elements formed on the surface of thin and small pieces of plate, and electrical signals transmitted from circuit boards are transmitted through a bus to accomplish this operation.
일반적으로, 다양한 종류의 전자제품 내에는 다수의 칩이 장착되며 이들 칩은 전자제품의 성능을 결정하는 중요한 역할을 한다.In general, many chips are mounted in various kinds of electronic products, and these chips play an important role in determining the performance of electronic products.
또한, 회로기판(PCB:printed circuit board)은 절연체인 에폭시 또는 베이클라이트 수지 등으로 만든 얇은 기판에 전도체인 구리가 회로배선을 형성하며 도포된 형태로 구성되어 있으며, 집적회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 회로배선 상에 납땜됨으로서 인쇄 회로 기판에 설치된다.In addition, a printed circuit board (PCB) is formed by coating copper on a thin substrate made of epoxy or bakelite resin, which is an insulator, to form circuit wiring, and to form an electrical circuit such as an integrated circuit, a resistor, or a switch. The components are mounted on the printed circuit board by soldering on the circuit wiring.
마이크로 칩(Micro-chip)은 이러한 회로 기판의 전자회로가 고밀도로 집적되어 만들어진 칩으로, 전자제품에 칩이 장착되어 조립완성되기 전에 정상적인 상태인지를 확인하기 위하여 검사장치에 의하여 검사되는 과정을 필수적으로 거치게 된다.Micro-chip is a chip made by densely integrated electronic circuits of such a circuit board, and it is essential to inspect the process by an inspection device to check whether a chip is mounted in an electronic product before it is assembled. It goes through.
반도체 칩이 정삭적으로 작동되는지 여부를 확인하기 위하여 검사용 소켓장치에 검사용 탐침 장치(probe)를 장착하여 반도체 칩에 접촉되어 검사전류를 검사용 회로기판에 인가하는 방법을 이용하게 된다.In order to check whether the semiconductor chip is operated properly, a test probe device is mounted on the test socket device, and the test chip is contacted with the semiconductor chip to apply a test current to the test circuit board.
도 1은 종래의 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 이용한 반도체 칩의 검사 방법을 도시하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a semiconductor chip inspection method using a conventional semiconductor chip inspection probe.
도시된 바와 같이 종래의 검사용 탐침 장치(5)는 외통(barrel)(8)과 상기 외통 내부에 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 상부 플런저(7)와 상기 외통의 하단부에는 하부 플런저(6)가 결합되며, 상기 외통 내부에는 압축코일스프링(9)이 수용되어 상기 상부 플런저(7)를 탄성적으로 지지하게 된다.As shown, the conventional inspection probe device 5 has a
이러한 검사용 탐침 장치(5)는 검사용 소켓(30)에 안착되어, 검사대상물인 반도체 칩(1)의 솔더볼(2)과 검사용 회로기판(10)을 전기적으로 연결하여 검사 전류가 검사용 탐침 장치(5)를 통해 검사용 회로 기판으로 흐를 수 있도록 한다.The inspection probe device 5 for inspection is seated on the
그러나, 종래의 이러한 검사 장치는 반도체 칩이 검사용 소켓에 안착된 검사용 탐침 장치에 접촉되면서 충격 하중이 발생하고, 검사용 회로 기판과 반복적인 접촉시 마모로 인하여 검사용 탐침 장치의 수명이 단축되고, 하부에 위치한 검사용 회로 기판의 접촉부(12)가 손상되는 문제점이 있다.However, such a conventional inspection device generates a shock load while the semiconductor chip contacts the inspection probe device seated in the inspection socket, and shortens the life of the inspection probe device due to abrasion upon repeated contact with the inspection circuit board. Then, there is a problem that the
이를 보완하기 위하여 검사용 탐침 장치에는 탄성부(압축 코일 스프링)를 가지는 것이 일반적이나, 점점 고밀도, 소형화되는 반도체 칩의 개발에 따라 탄성부만으로는 충분한 충격 흡수를 할 수 없다는 문제점이 존재한다.In order to compensate for this, it is common to have an elastic portion (compression coil spring) in the inspection probe device, but there is a problem in that sufficient elastic absorption alone cannot be absorbed only by the development of a semiconductor chip which is increasingly high density and miniaturized.
또한, 검사용 탐침 장치는 검사용 회로 기판과 안정적인 접촉이 유지되어야 하지만 금속 재질로 제작되는 하부 플런저와 검사용 회로 기판의 접촉은 불안정하다는 문제점이 있다.In addition, the inspection probe device has to maintain stable contact with the inspection circuit board, but there is a problem that the contact between the lower plunger made of a metal material and the inspection circuit board is unstable.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 수명이 향상된 검사용 탐침 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a test probe for improved life.
본 발명의 또 다른 목적은 검사 신뢰성을 확보할 수 있는 검사용 탐침 장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide an inspection probe device capable of securing inspection reliability.
본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 상부는 검사 대상물에 접촉되고, 하부는 검사용 회로 기판에 접촉되는 반도체 칩 검사용 탐침 장치에 있어서, 검사 대상물의 솔더볼에 접촉되는 탐침 돌기가 상부에 형성된 상부 플런저와 양측이 개구되어 상기 상부 플런저의 하부를 수용하는 원통형 배럴과 상기 배럴 내부에 수용되어 상기 상부 플런저에 탄성력을 제공하는 코일 스프링과 상기 원통형 배럴의 하부에 수용되어 검사용 회로 기판의 접촉부에 접촉되는 하부 플런저로 구성되며, 상기 하부 플런저의 하단부에는 억지 끼워 맞춤을 통해서 도전성 고무부가 결합됨을 특징으로 한다.In the inspection probe device for inspection according to the present invention, the upper portion is in contact with the inspection object, the lower portion is in the semiconductor chip inspection probe device in contact with the inspection circuit board, the upper plunger is formed on the upper portion of the probe projection contacting the solder ball of the inspection object And a cylindrical barrel that is open at both sides to receive a lower portion of the upper plunger, and a coil spring accommodated in the barrel to provide an elastic force to the upper plunger and a lower portion of the cylindrical barrel to contact the contact portion of the circuit board for inspection. It is composed of a lower plunger, characterized in that the conductive rubber portion is coupled to the lower end of the lower plunger through an interference fit.
그리고, 상기 도전성 고무부의 상부에는 함몰부가 형성되고, 상기 하부 플런저의 하부에는 돌출부가 형성되어, 상기 돌출부가 함몰부에 억지 끼워 맞춤을 통해서 결합됨을 특징으로 한다.In addition, a depression is formed in an upper portion of the conductive rubber portion, and a protrusion is formed in a lower portion of the lower plunger, and the protrusion is coupled through an interference fit to the depression.
여기서, 상기 함몰부는 상단부에 걸림턱이 형성됨을 특징으로 한다.Here, the depression is characterized in that the locking step is formed in the upper end.
또한, 상기 도전성 고무부의 상측에는 돌기가 형성되고, 하부 플런저의 하부 에는 요입부가 형성되어, 상기 돌기가 요입부에 억지 끼워 맞춤을 통해 결합됨을 특징으로 한다.In addition, a protrusion is formed on the upper side of the conductive rubber portion, a recess is formed in the lower portion of the lower plunger, characterized in that the protrusion is coupled through an interference fit to the recess.
마지막으로, 상기 도전성 고무부의 가장자리에는 환형 돌기가 형성되고, 상기 하부 플런저의 가장자리에는 상기 환형 돌기에 대응되는 환형 요입부가 형성됨을 특징으로 한다.Finally, an annular protrusion is formed at the edge of the conductive rubber portion, and an annular recess corresponding to the annular protrusion is formed at the edge of the lower plunger.
본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장치는 하부 플런저의 하부에 도전성 고무부가 결합되어, 반도체 칩 검사 시 발생되는 충격 하중으로 인한 반도체 칩 검사용 탐침 장치의 파손을 방지하여 검사 장치의 수명을 연장시킬 수 있다는 장점이 있다.In the semiconductor chip inspection probe according to the present invention, the conductive rubber portion is coupled to the lower portion of the lower plunger, thereby preventing damage to the semiconductor chip inspection probe due to the impact load generated during the semiconductor chip inspection, thereby extending the life of the inspection apparatus. There is an advantage that it can.
또한, 상기 도전성 고무부는 탄성을 가지므로 검사용 회로 기판의 접촉부와 안정적으로 접촉될 수 있으므로, 반도체 칩 검사과정에서 검사 전류가 안정적으로 흐를 수 있어 반도체 칩 검사의 신뢰성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the conductive rubber portion has elasticity, the conductive rubber portion can be stably contacted with the contact portion of the circuit board for inspection, and thus, the inspection current can stably flow during the semiconductor chip inspection process, thereby securing reliability of the semiconductor chip inspection. .
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 검사용 탐침 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the probe for inspection of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념 단면도이다.2 is a conceptual cross-sectional view showing a semiconductor chip inspection probe device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사용 탐침 장치는 상부 플런저(7), 원통형 배럴(8), 코일 스프링(9), 하부 플런저(6) 및 상기 하부 플런저(6)의 하단부에 결합되는 도전성 고무부(20)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the inspection probe device according to the present invention is coupled to an
상기 상부 플런저(7)는 검사 대상물(반도체 칩:1)의 접촉 단자(솔더볼:2)에 접촉되는 탐침 돌기가 상부에 형성되고, 하부는 원통형 배럴(8)에 수용된다.The
그리고, 원통형 배럴(8)은 양측이 개구되어, 상부에는 상기 상부 플런저(7)의 하부가 수용되고, 하부에는 하부 플런저(6)의 상부가 수용된다.The
또한, 상기 코일 스프링(9)은 상기 배럴(8) 내부에 수용되어 상기 상부 플런저(7)에 탄성력을 제공하며, 상기 하부 플런저(6)는 상기 원통형 배럴(8)의 하부에 수용되어 검사용 회로 기판(10)의 접촉부(12)에 접촉된다.In addition, the
여기서, 상기 배럴(8)의 상단부 및 하단부는 배럴의 중심으로 내향 절곡된 절곡부가 형성되어, 상부 플런저(7) 및 하부 플런저(6)에 형성된 걸림턱(미도시)에 결합되어 상기 상부 플런저(7) 및 하부 플런저(6)를 단단하게 고정시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the upper end and the lower end of the
다음으로 도전성 고무부(20)에 대해 살펴보기로 한다.Next, the
상기 도전성 고무부(20)는 상기 하부 플런저(6)의 하단부에 결합되어, 검사용 회로 기판(10)의 접촉부(12)에 접촉되는 역할을 한다.The
특히, 상기 도전성 고무부(20)는 절연체인 고무재질에 흑색 안료나 금속 섬유 따위를 섞어 전기가 통하도록 만든 것으로 도전성과 탄성을 동시에 가진다.In particular, the
따라서, 반도체 칩 검사 과정에서 발생되는 충격 하중에 배럴(8)의 내부에 수용된 코일 스프링(9)에 의해 흡수됨과 동시에 하부 플런저(6)와 검사용 회로 기판 사이에 위치한 도전성 고무부(20)를 통해 다시 한번 충격이 흡수된다.Accordingly, the
또한, 종래의 금속 재질로 제작되는 하부 플런저의 하단부가 검사용 회로 기판과 접촉시 마모 또는 충격에 의한 파손되는 현상을 탄성을 가지는 도전성 고무부를 통해 해소할 수 있다.In addition, the lower end portion of the lower plunger made of a conventional metal material may be damaged by wear or impact when in contact with the inspection circuit board through the conductive rubber portion having elasticity.
이러한 도전성 고무부(20)를 하부 플런저(6)에 결합시키는 태양에 대해 살펴보기로 한다.An aspect of coupling the
도 3은 도 2의 분해도이다.(도전성 고무부(20)는 단면도로 도시)3 is an exploded view of FIG. 2 (the
도 3에 도시된 바와 같이 도전성 고무부(20)의 상부에는 함몰부(22)가 형성되고, 상기 하부 플런저(6)의 하부에는 돌출부(6a)가 형성되어, 상기 돌출부(6a)가 함몰부(22)에 억지 끼워 맞춤을 통해 결합되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, a
보다 안정적인 결합을 위해서, 상기 함몰부(22)에는 상단부에 걸림턱(24)이 형성되어, 하부 플런저(6)의 돌출부(6a)의 걸림홈(도면부호 없음)에 상기 걸림턱(24)이 결합될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.In order to more securely combine, the
이러한 구성을 통해 별도의 접착제 등을 사용없이 안정적으로 도전성 고무부를 하부 플런저에 결합시킬 수 있다.Through such a configuration, the conductive rubber part can be stably coupled to the lower plunger without using an adhesive.
이러한 도전성 고무부는 다양한 형상으로 제작가능하며, 하부 플런저와 다양한 형태로 결합가능하다.The conductive rubber part may be manufactured in various shapes and may be combined with the lower plunger in various shapes.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장 치를 도시하는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a semiconductor chip inspection probe device according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 도전성 고무부(20)의 상측에는 돌기(26)가 형성되고, 하부 플런저(6)의 하부에는 요입부(6b)가 형성되어, 상기 돌기(26)가 요입부(6b)에 억지 끼워 맞춤을 통해 결합된다.As shown in FIG. 4, a
또한, 도 3에 도시된 도전성 고무부와 달리 본 실시예에서 도전성 고무부(20)의 하부는 원추 돌기 형상으로 제작되어, 검사용 회로 기판의 접촉부의 접촉 면적이 작은 경우에도 안정적인 접촉이 가능하다.In addition, unlike the conductive rubber portion shown in FIG. 3, the lower portion of the
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a semiconductor chip inspection probe according to another preferred embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 도전성 고무부(20)의 가장자리에는 환형 돌기(28)가 형성되고 상기 하부 플런저(6)의 가장자리에는 상기 환형 돌기(28)에 대응되는 환형 요입부(6c)가 형성되어, 상기 환형 돌기(28)가 환형 요입부(6c)에 억지 끼워 맞춤을 통해 결합된다.As shown in FIG. 5, an
이상과 같이 본 발명은 하부 플런저의 하부에 도전성 고무부가 부가된 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.As described above, it can be seen that the present invention has a basic technical idea to provide a semiconductor chip inspection probe device in which a conductive rubber portion is added to a lower portion of the lower plunger, within the scope of the basic idea of the present invention. Of course, many other variations are possible to those skilled in the art.
도 1은 종래의 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 이용한 반도체 칩의 검사 방법을 도시하는 개념도.1 is a conceptual diagram showing a semiconductor chip inspection method using a conventional semiconductor chip inspection probe.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념 단면도.2 is a conceptual cross-sectional view showing a semiconductor chip inspection probe according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 분해도.3 is an exploded view of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도.Figure 4 is a conceptual diagram showing a semiconductor chip inspection probe device according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 탐침 장치를 도시하는 개념도.5 is a conceptual diagram illustrating a semiconductor chip inspection probe device according to another preferred embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1: 반도체 칩 2: 솔더볼1: semiconductor chip 2: solder ball
6: 하부 플런저 6a: 돌출부6:
6b: 요입부 6c: 환형 요입부6b: recessed
7: 상부 플런저 8: 배럴7: upper plunger 8: barrel
9: 코일 스프링 10: 검사용 회로 기판9: coil spring 10: inspection circuit board
12: 접촉부 20: 전도성 고무12: contact portion 20: conductive rubber
22: 함몰부 24: 걸림턱22: depression 24: locking jaw
26: 돌기 28: 환형 돌기26: projection 28: annular projection
30: 검사용 소켓30: inspection socket
Claims (5)
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