KR200260960Y1 - 칩 검사용 탐침장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 탐침장치에 관한 것으로, 상하가 개구되고 양단부에 내측으로 절곡된 절곡부(101)가 형성된 외통(100)과; 상기 외통(100) 내부의 양단부 인접부에 각각 수용되며, 단부에 접촉부(111)가 형성되어 외통(100)내벽면과 접촉되어 상하로 유동되는 한쌍의 접촉핀(110)과; 상기 접촉핀(110)의 접촉부(111) 단부에 각각 형성되며, 상호간에 접촉되어 접촉핀(110) 유동시 슬라이딩 이동 접촉되어 접촉핀(110)과 접촉핀(110)을 전기적으로 연결시키는 판스프링(120); 그리고, 상기 외통(100)내부에 형성되며, 상기 한쌍의 접촉부(111) 단부에 각각 접촉되어 접촉핀(110)에 탄성력을 제공하는 압축코일스프링(130);을 포함하여 구성되는 칩 검사용 탐침장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 상,하 한쌍의 접촉핀이 상호간에 직접접촉됨에 의해 접촉핀 접촉시 발생되는 접촉저항을 최소화하며, 압축코일스프링에 의해 상하로 유동됨에 의해 검사하고자 하는 칩과의 접촉을 양호하게 하여 건사신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Description

칩 검사용 탐침장치{probing device}

본 고안은 양방향접촉 탐침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 양단부에 형성된 접촉핀이 상하로 소정 유동되어 접촉력을 증가시킬 뿐만 아니라, 접촉핀이 판스프링에 의해 슬라이딩 접촉됨에 의해 넓어진 접촉면적을 통해 다량의 전류를 흐르게 하여 접촉저항이 작아지도록 함으로써 검사신뢰성이 향상될 수 있도록 한 검사용 탐침장치에 관한 것이다.

일반적으로, 회로기판(PCB, printed circuit board)은 판면에 다수의 칩들이 장착되고 이들 칩들이 판면에 형성된 연결용 버스(bus)에 의해 연결되는 전자부품이다. 버스는 회로기판의 판면에 그려져 있는 라인(line)을 따라서 전도성 재질의 물질이 도포됨으로써 형성된다. 따라서, 라인 상에 도포된 전도성 물질이 조금이라도 벗겨지게 되면, 전기적 신호가 다른 칩으로 전송될 수 없게 되어 회로기판이 제기능을 수행하지 못하게 된다.

이들 칩들은 각각 다양한 기능을 수행할 수 있도록 되어 있고, 전기적 신호 등이 버스를 통해 각 칩들로 전송될 수 있도록 되어 있다. 이러한 회로기판이 고밀도로 집적되어 만들어진 칩이 고밀도 집적 마이크로 칩(micro-chip)이고, 마이크로 칩은 전자제품에 장착되어 제품의 성능을 결정하는 중요한 역할을 수행한다. 따라서, 전자제품의 마이크로 칩이 정상적인 상태인지를 확인하기 위하여 검사장치에 의해 검사될 필요가 있다. 이러한 검사를 수행하기 위하여, 검사용 탐침장치(probe device)가 채용되고, 다수의 검사용 탐침장치는 검사용 소켓장치(socket device)에 장착되어 사용된다.

도1은 종래의 검사용 탐침장치를 사용하여 검사대상물을 검사하는 상태를 도시한 상태도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 검사용 회로기판(101) 상에는 검사용 소켓(socket, 103)이 장착되어 있고, 소켓(103)의 상부에는 검사대상물인 마이크로 칩(102)이 놓여져 검사를 받을 수 있도록 되어 있다. 검사용 소켓(103)에는 다수개의 검사용 탐침장치(105)가 장착되어 있고, 탐침장치(105)의 하단부에는 접촉핀(107)이 연결되어 있다. 그래서, 탐침장치(105)의 상부말단부가 검사대상용 마이크로 칩(102)의 여러지점에 접촉된 상태에서 마이크로 칩(102)으로부터의 전류가 탐침장치(105) 몸체부 및 탐침장치(105) 하단부의 접촉핀(107)을 통해 회로기판(101) 측으로 흐름으로써, 검사대상용 칩(102)의 검사가 수행될 수 있도록 되어 있다.

탐침장치(105)는, 도2에 도시된 바와 같이, 외통(111)과 외통(111) 내부에 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 검사용 탐침(117)이 형성되어 있다. 외통(111)의 하단부에는 접촉핀(107)이 형성되어 있다.

외통(111) 내부에는, 도3에 도시된 바와 같이, 압축코일스프링(121)이 수용되어 있다. 그리고, 회로기판(101)과 직접 접촉하게 되는 바(bar)형상을 갖는 접촉핀(107)이 외통(111) 내부에 수용되어 있고, 접촉핀(107)의 상단부가 압축코일스프링(121)의 하단부와 접촉함으로써 접촉핀(107)이 탄성적으로 지지될 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 외통(111)의 내부에는 마이크로칩(102)과 접촉하게 되는 탐침(117)이 수용되어 있고, 탐침(117)의 하단부가 압축코일스프링(121)의 상단부와 접촉됨으로써 탐침(117)이 탄성적으로 지지된다.

이러한 구성에 의하여, 마이크로 칩(102)을 검사할 때에는, 소켓(103)의 상부에 마이크로 칩(102)을 검사를 위해 안착시키게 되고, 소켓(103)에 설치된 가압부(미도시)가 마이크로 칩(102)을 하방으로 가압함으로써 마이크로 칩(102)은 탐침장치(105)의 탐침(117)과 접촉하게 된다.

탐침(117) 상단부의 검사첨부가 마이크로 칩(102)의 저면과 접촉한 상태에서 탐침(117)은 외통(111) 내부에서 하방으로 이격된다. 하방으로 이격되는 탐침(117)은 압축코일스프링(121)을 압축하면서 소정길이 만큼 이동한다.

이 상태에서, 마이크로 칩(102)으로부터의 전류는, 도4에 도시된 바와 같이, 탐침(117)의 검사첨부를 통해 탐침(117)의 몸체부 측으로 흐르게 되고, 탐침(117)의 외표면과 면접촉하는 외통(111)의 내벽면을 통해 외통(111)의 몸체부 측으로 흘러서 외통(111) 하단부의 접촉핀(107)을 통해 외부로 빠져나가게 된다. 그리고, 외통(111)의 내벽면을 통해 흐르는 전류의 일부는 압축코일스프링(121)을 통해서도 접촉핀(107) 측으로 흐르게 된다. 따라서, 회로기판(101)의 전류가 탐침장치(105)를 통해 별도로 마련된 검사장치(미도시)로 흐르게 됨으로써, 마이크로 칩(102)이 검사될 수 있게 된다.

검사를 마친 후에는, 소켓(103)의 가압부가 마이크로 칩(102)을 가압해제함으로써, 탐침(117)이 마이크로 칩(102)의 저표면으로부터 이탈되고, 외통(111) 내부의 압축코일스프링(121)의 탄성복원력에 의해 슬라이딩 이동하여 검사전의 위치로 복귀하게 된다.

상기의 종래기술은 탐침에 인가된 전류가 외통 및 스프링을 통한 접촉에 의해 간접전달됨에 의해 접촉저항이 증가되어 검사의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다.

또 다른 종래기술로는 일본국 특허청 공개특허공보 특개평7-5200호에 검사용 프로브가 소개되어 있으며, 대한민국특허청 공개실용신안공보 공개번호 실1999-8144호 및 등록실용신안공보 등록번호 20-182523호에는 본인이 출원한 검사용 탐침장치가 소개되어 있는 바, 상기 종래기술들은 탐침의 외표면과 외통사이의 접촉면적을 증가시켜 접촉저항을 감소시키려는 것이나, 탐침에 인가된 전류가 외통을 통한 접촉에 의해 간접전달됨에 의해 접촉저항의 증가라는 구조적인 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 외통의 양단부에 형성된 접촉핀이 상호간에 직접접촉됨에 의해 접촉핀 접촉시 발생되는 접촉저항을 최소화하여 검사신뢰성을 향상시키는 칩 검사용 탐침장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 접촉핀이 가해지는 압력정도에 따라 상하로 유동됨에 의해 검사하고자 하는 칩과의 접촉을 양호하게 하는 칩 검사용 탐침장치를 제공하는 것을 또한 목적으로 한다.

도1 - 종래의 검사용 탐침장치를 사용하여 검사대상물을 검사하는 상태를 도시한 상태도.

도2 - 도1의 탐침장치의 사시도.

도3 - 도2의 종단면도.

도4 - 도2의 탐침장치를 통해 전류가 흐르는 상태를 도시한 상태도.

도5 - 본 고안에 따른 접촉핀의 유동전 형상을 나타낸 단면도.

도6 - 본 고안에 따른 접촉핀의 유동 후 형상을 나타낸 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 외통 101 : 절곡부

110 : 접촉핀 111 : 접촉부

112 : 접촉첨부 120 : 판스프링

130 : 압축코일스프링

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상하가 개구되고 양단부에 내측으로 절곡된 절곡부가 형성된 외통과; 상기 외통 내부의 양단부 인접부에 각각 수용되며, 단부에 접촉부가 형성되어 외통내벽면과 접촉되어 상하로 유동되는 한쌍의접촉핀과; 상기 접촉핀의 접촉부 단부에 각각 형성되며, 상호간에 접촉되어 접촉핀 유동시 슬라이딩 이동 접촉되어 접촉핀과 접촉핀을 전기적으로 연결시키는 판스프링; 그리고, 상기 외통내부에 형성되며, 상기 한쌍의 접촉부 단부에 각각 접촉되어 접촉핀에 탄성력을 제공하는 압축코일스프링;을 포함하여 구성되는 칩 검사용 탐침장치를 기술적 요지로 한다.

이에 따라, 접촉핀과 접촉핀이 판스프링을 통하여 전기적으로 직접 연결됨에 의해 접촉저항이 줄어들고, 칩의 누름압력에 대응되어 접촉핀이 상하로 유동됨에 의해 검사신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안을 상세히 설명한다.

도5는 본 고안에 따른 접촉핀의 유동전 형상을 나타낸 단면도이고, 도6은 접촉핀의 유동후 형상을 나타낸 딘면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 칩 검사용 탐침장치는 외통(100)과, 접촉핀(110)과, 판스프링(120) 그리고 압축코일스프링(130)으로 구성된다.

먼저 외통(100)에 대해 설명한다.

상기 외통(100)은 상하가 개구된 원통형상으로 구성되며, 내부가 빈 형상으로 구성된다. 그리고 상기 외통(100)의 양단부는 내측으로 절곡된 절곡부(101)가 형성되어 후술하는 접촉핀(110)의 접촉부(111) 단부가 상기 절곡부(101)에 걸림에 의해 상기 접촉핀(110)이 외통 외부로 무단돌출되는 것을 방지시킨다.

그리고 상기 외통(100)의 양단부 인접부에는 한쌍의 접촉핀(110)이 수용결합되는 바, 상기 접촉핀(110)은 접촉첨부(112)와 접촉부(111)로 구성된다.

상기 접촉첨부(112)는 검사하고자 하는 칩 및 PCB기판에 직접접촉되는 부분이며, 상기 접촉첨부(112)의 단부에는 원통형상의 접촉부(111)가 상기 접촉첨부(112)와 일체로 형성되어 상기 접촉부(111)의 외주면이 상기 외통(100)의 내주면에 접촉되어 상하로 유동됨에 의해 접촉핀(110)의 측면유동이 방지되며 접촉핀(110)이 상하로만 안정되게 유동된다.

상기 한쌍의 접촉핀(110)은 전기적으로 상호간에 연결되어야 하는 바, 판스프링(120)에 의해 연결된다.

상기 판스프링(120)은 상기 접촉핀(110)의 접촉부(111) 단부에서 돌출되는 형태로 한쌍의 접촉핀(110)에 형성되어 상기 한쌍의 판스프링(120)이 상호간에 접촉되도록 구성된다.

즉, 일측의 판스프링(120)과 타측의 판스프링(120)이 서로 겹쳐지도록 접촉되어, 접촉핀(110)이 유동되는 경우 상기 판스프링(120)은 겹침접촉된 상태에서 슬라이딩 유동되어 상기 접촉핀(110)과 접촉핀(110)을 전기적으로 연결시킴과 동시에 접촉핀(110)과 접촉핀(110)을 다른 매개체 없이 직접 연결시킴에 의해 접촉핀(110)과 접촉핀(110)을 전기적으로 연결시키는 과정에서 발생되는 접촉저항을 최소화 시킨다.

그리고 상기 한쌍의 접촉부(111) 사이에는 압축코일스프링(130)이 설치되어 상기 접촉핀(110)에 탄성복원력을 제공한다.

따라서 검사하고자 하는 칩이 상기 접촉핀(110)에 압착접촉되는 경우, 상기 접촉핀(110)이 소정 유동되어 검사 칩 단자와 PCB기판 단자들간에 균등한 접촉이이루어지게 하여 칩 검사의 신뢰성이 향상된다.

여기서 상기 접촉핀(110)과 접촉핀(110)을 전기적으로 연결시키는 경로는 3가지 경로가 존재한다.

첫번째 경로는 압축코일스프링(130)을 통한 전기적 연결이고, 두번째 경로는 외통(100)의 내주면을 통한 경로이며, 세번째는 판스프링(120)을 통한 경로이다.

상기의 경로중에서 판스프링(120)을 통한 경로가 저항이 최소가 되어 대부분의 전기적 경로는 판스프링(120)을 통하여 이루어진다.

상기의 구성에 의한 작동효과는 후술하는 바와 같다.

칩을 검사하고자 하는 경우에 상기 일측 접촉핀(110)에 검사용 칩이 접촉되며 타측 접촉핀(110)은 PCB 기판에 접촉된다.

그리고 검사용 칩의 누름압력에 의해 상기 접촉핀(110)은 상하로 소정 유동되어 검사용 칩 및 PCB 기판에 균등접속된다.

그리고 상기 일측 접촉핀(110)을 통한 전기신호가 타측 접촉핀(110)으로 판스프링(120)을 통하여 전달되어 검사하고자 하는 칩의 이상 유무가 검사된다.

상기의 구성에 의한 본 고안은 한쌍의 접촉핀이 판스프링에 의해 전기적으로 직접접속됨에 의해 접촉저항을 최소화 시켜 검사의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

그리고 검사하고자하는 칩의 누름 압력에 의해 접촉핀이 상하로 소정 유동됨에 의해 접촉핀과 칩의 균등접촉이 이루어지게 되므로 안정된 검사가 이루어진다는효과가 또한 있다.

Claims (1)

1. 상하가 개구되고 양단부에 내측으로 절곡된 절곡부(101)가 형성된 외통(100)과;

   상기 외통(100) 내부의 양단부 인접부에 각각 수용되며, 단부에 접촉부(111)가 형성되어 외통(100)내벽면과 접촉되어 상하로 유동되는 한쌍의 접촉핀(110)과;

   상기 접촉핀(110)의 접촉부(111) 단부에 각각 형성되며, 상호간에 접촉되어 접촉핀(110) 유동시 슬라이딩 이동 접촉되어 접촉핀(110)과 접촉핀(110)을 전기적으로 연결시키는 판스프링(120); 그리고,

   상기 외통(100)내부에 형성되며, 상기 한쌍의 접촉부(111) 단부에 각각 접촉되어 접촉핀(110)에 탄성력을 제공하는 압축코일스프링(130);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 칩 검사용 탐침장치.