JP6084591B2 - ポゴピン用プローブ部材 - Google Patents

Description

本発明は、ポゴピン用プローブ部材に係り、さらに詳細には、半導体デバイスの端子と確実に接触し、電気的導通能にすぐれるポゴピン用プローブ部材に関する。

一般的に、半導体デバイスの電気的特性検査のためには、半導体デバイスとテスト装置との電気的連結が安定してなされなければならない。一般的に、半導体デバイスとテスト装置との連結のための装置として、テストソケットが使用される。

かようなテストソケットの役割は、半導体デバイスの端子と、テスト装置のパッドとを互いに連結させ、電気的な信号が双方向に交換可能にするものである。そのために、テストソケットの内部に使用される接触手段としてポゴピンが使用される。かようなポゴピンは、内部にスプリングが設けられており、半導体デバイスとテスト装置との連結を円滑にし、連結時に発生しうる機械的な衝撃を緩衝することができ、ほとんどのテストソケットに使用されている。

図１では、従来技術によるポゴピンが概略的に図示されている。
被試験対象体である半導体デバイス１には、外部接続端子２が具備され、それに対向する位置には、テスト基板８、及びそれに具備される基板パッド９が設置される。そして、ポゴピン３がその間に位置し、両側を電気的に連結するが、図１には、テストソケット本体は、省略された状態で図示されている。前記ポゴピン３は、図示されているように、その本体４両端に、上部プランジャ５と下部プランジャ６とがそれぞれ具備され、本体４の内部空間には、スプリング７が挿入される。それにより、前記上部プランジャ５と下部プランジャ６は、スプリング７によって、互いに遠くなる方向に弾性力を受ける。このとき、前記上部プランジャ５は、前記半導体デバイス１の外部接続端子２と接続し、下部プランジャ６は、テスト基板８の基板パッド９と連結され、結果として、前記外部接続端子２と基板パッド９とが電気的に連結される。すなわち、前記上部プランジャ５の一端が、前記半導体デバイス１の外部接続端子２に接し、下部プランジャ６の一端が、テスト基板８の基板パッド９に接すれば、外部接続端子２と基板パッド９とが電気的に連結される。

他の従来技術によるポゴピンは、特許文献１に開示されている。具体的には、図２及び図３には、半導体デバイスのテストのために、半導体デバイス（図示せず）とテスト基板（図示せず）とを電気的に連結する半導体デバイステスト用ポゴピンが図示されている。かようなポゴピンは、第１プランジャ２０と、第２プランジャ３０と、弾性部材４０と、を含む。前記第１プランジャ２０は、両側に貫通された移動空間が内部に形成される。前記第２プランジャ３０は、導電性材質で設けられ、前記第１プランジャ２０の移動空間に挿入され、その一端が、前記第１プランジャ２０の上端を介して選択的に突出される。前記弾性部材４０は、前記第１プランジャ２０及び第２プランジャ３０の間に挿入され、前記第１プランジャ２０と第２プランジャ３０とに、互いに遠くなる方向に弾性力を提供する。前記第２プランジャ３０の一端は、前記テスト基板（図示せず）の基板パッドに連結され、他端は、前記第１プランジャ２０と第２プランジャ３０との相対移動を介して、前記第１プランジャ２０の一側を通って露出され、前記半導体デバイス（図示せず）の外部接続端子に連結されるように構成されている。

かような従来技術によるポゴピンは、次のような問題点がある。
半導体デバイスの上端に形成されるポゴピンは、プローブが機械的に加工されたり、あるいは一般的なメッキ方式で製作されたりしており、実際ユーザが具現しようとするプローブの形状をそのまま表現することができていないという問題点がある。

すなわち、所望する部分に所望する形状のプローブを具現させたり、各プローブの素材を異ならせたり、あるいはプローブの高低を異ならせたりするというような多様な形状のプローブを具現することができないという問題点がある。

大韓民国公開特許第１０−２０１１−０１２７０１０号公報

本発明は、前述の問題点を解決するために創出されたものであり、さらに詳細には、所望する形状のプローブを有するポゴピンを具現することができ、各プローブの素材を異ならせるなど、設計者が所望するポゴピンを具現することができるポゴピン用プローブ部材を提供することを目的にする。

前述の目的を達成するための本発明のポゴピン用プローブ部材は、半導体デバイスの検査のために使用されるポゴピン用プローブ部材であって、少なくとも一部が、筒型本体内に挿入されて弾性部材によって支持され、上端が、半導体デバイスの端子と接触するポゴピン用プローブ部材であって、前記プローブ部材は、半導体デバイスの端子と接触するプローブが上端に設けられている第１プローブ部と、前記第１プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される第１結合部と、を含む第１プローブ板；及び前記半導体デバイスの端子と接触するプローブが上端に設けられ、前記第１プローブ部と形状が異なる第２プローブ部と、前記第２プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される第２結合部と、を含む第２プローブ板；を含むが、前記第１プローブ板と前記第２プローブ板は、互いに一体に連結されている。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブ板と前記第２プローブ板は、互いに異なる素材から構成されてもよい。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブ板は、前記第２プローブ板より高硬度の素材からなる。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブ板は、前記第１プローブ板より伝導性にすぐれる素材からなる。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブ板と前記第２プローブ板とが互いに一体化されたとき、各プローブの最上端高は、互いに異なっている。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブ板は、前記第２プローブ板より高硬度の素材からなるが、前記第１プローブ板のプローブの最上端高は、前記第２プローブ板のプローブの最上端高より高い。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記半導体デバイスの端子と接触するプローブが上端に設けられ、前記第２プローブ部と形状が異なる第３プローブ部と、前記第３プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される第３結合部を含む第３プローブ板と、をさらに含むが、前記第３プローブ板は、前記第２プローブ板を挟み、前記第１プローブ板の反対側に配置され、前記第２プローブ板と一体化される。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブ板と第３プローブ板は、前記第２プローブ板より高硬度の素材からなる。

前述の目的を達成するための本発明のポゴピン用プローブ部材は、半導体デバイスの検査のために使用されるポゴピン用プローブ部材であって、少なくとも一部が、筒型本体内に挿入されて弾性部材によって支持され、上端が、半導体デバイスの端子と接触するポゴピン用プローブ部材であって、前記プローブ部材は、半導体デバイスの端子と接触するプローブが上端に設けられているプローブ部と、前記プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される結合部と、を含むが、垂直方向に切り取ったとき、互いに異なる断面を有した複数のプローブ板が、互いに一体化されて構成されてもよい。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記複数のプローブ板のうち少なくともいずれか１枚のプローブ板は、他のプローブ板より硬度が高い。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記複数のプローブ板のうち少なくともいずれか１枚のプローブ板は、他のプローブ板と厚みが異なっている。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記複数のプローブ板のうち少なくともいずれか１枚のプローブ板は、他のプローブ板とプローブの高さが異なっている。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記複数のプローブ板のうち少なくともいずれか１枚のプローブ板は、他のプローブ板とプローブの数が異なっている。

前述の目的を達成するための本発明のポゴピン用プローブ部材は、半導体デバイスの検査のために使用されるポゴピン用プローブ部材であって、少なくとも一部が、筒型本体内に挿入されて弾性部材によって支持され、上端が、半導体デバイスの端子と接触するポゴピン用プローブ部材であって、前記プローブ部材は、半導体デバイスの端子と接触するプローブが上端に設けられているプローブ部と、前記プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される結合部と、を含むが、垂直方向と直角である方向に一定形状を有している複数のプローブ板が、互いに一体化されて構成されてもよい。

本発明によるポゴピン用プローブ部材は、プローブが設けられる多数のプローブ板が互いに一体に連結されている形状を有しており、製作者が所望する形状を有したり、あるいは各プローブの素材を異ならせたりすることができる。

従来技術によるポゴピンの概路図である。 従来技術によるポゴピンの分離斜視図である。 図２の断面図である。 本発明の一実施形態によるポゴピン用プローブ部材を含んで構成されたポゴピンの斜視図である。 図４の結合図である。 図４のポゴピンの作動図である。 図４のポゴピンの作動図である。 本発明の他の実施形態によるポゴピン用プローブ部材の図面である。

以下、本発明の一実施形態によるポゴピン用プローブ部材について、添付された図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明によるポゴピン用プローブ部材１１０は、半導体デバイス１５０の検査のために使用されるものであり、少なくとも一部が筒型本体１２０内に挿入されて弾性部材１３０によって支持され、上端が、半導体デバイス１５０の端子１５１と接触する。

かようなポゴピン用プローブ部材１１０は、プローブ部と結合部とから構成された多数のプローブ板が互いに一体化されて付着されていることを特徴とする。具体的には、それぞれのプローブ板に、プローブ部と結合部とがそれぞれ設けられており、互いに異なる形状を有しているプローブ板が、互いに一体化されて付着されていることを特徴とする。そのとき、該プローブ板は、ほぼ薄板状である。

具体的には、プローブ板１１１について、それぞれ区分して説明すれば、次の通りである。例えば、図４のポゴピン用プローブ部材１１０において、最も前方に位置しているプローブ板１１１を、第１プローブ板１１２といい、その後に配置されるプローブ板１１１を、それぞれ第２プローブ板１１３、第３プローブ板１１４、第４プローブ板１１５、第５プローブ板１１６といい、それぞれのプローブ板は、次のような特徴を有する。

まず、第１プローブ板１１２は、半導体デバイス１５０の端子１５１と接触するプローブが上端に設けられている第１プローブ部１１２ａと、前記第１プローブ部１１２ａから下側に延長され、前記筒型本体１２０内に挿入され、前記筒型本体１２０に結合される第１結合部１１２ｂと、を含んで構成される。

具体的には、第１プローブ板１１２は、薄板状に構成され、第１プローブ部１１２ａは、四角形状を有するが、上部に２個の突起が設けられている形状を有する。

前記第１結合部１１２ｂは、前記第１プローブ部１１２ａから下側に延長されるが、前記第１プローブ部１１２ａより左右幅が狭い長方形の形状を有する。

また、前記第２プローブ板１１３は、前記第１プローブ板１１２と隣接して一体に付着されており、第２プローブ部１１３ａと第２結合部１１３ｂとを含んで構成される。

前記第２プローブ板１１３の第２プローブ部１１３ａは、前記半導体デバイス１５０の端子１５１と接触するプローブが上端に設けられ、前記第１プローブ部１１２ａと異なる形状を有している。具体的には、前記第２プローブ部１１３ａは、前記第１プローブ部１１２ａに比べ、左右幅が広く、単一の突起を有するように構成される。このとき、第２プローブ部１１３ａは、単一のプローブを具備している。また、第２プローブ部１１３ａの厚みは、第１プローブ部１１２ａの厚みより厚く構成されている。

また、前記第２結合部１１３ｂは、前記第２プローブ部１１３ａから下側に延長され、前記筒型本体１２０内に挿入され、前記筒型本体１２０に結合されるように構成される。

かような第２結合部１１３ｂは、前記第２プローブ部１１３ａより左右幅が狭い長方形の形状を有している。また、前記第２結合部１１３ｂの左右幅は、前記第１結合部１１２ｂの左右幅より広い。

前記第３プローブ板１１４は、薄板状に構成され、第３プローブ部１１４ａと第３結合部１１４ｂとを含んで構成される。かような第３プローブ部１１４ａは、前記第２プローブ部１１３ａと隣接して配置されるが、前記第２プローブ部１１３ａを挟み、前記第１プローブ部１１２ａの反対側に配置されている。

前記第３プローブ部１１４ａは、第２プローブ部１１３ａと異なる形状を有している。具体的には、第３プローブ部１１４ａの厚みも、前記前記第２プローブ部１１３ａより厚く、プローブを構成する突起の形状及びプローブの個数も異なっている。

前記第３結合部１１４ｂは、前記第３プローブ部１１４ａから下側に延長され、前記筒型本体１２０内に挿入され、前記筒型本体１２０に結合される。前記第３結合部１１４ｂは、前記第３プローブ部１１４ａの左右幅より狭幅を有する。

一方、第４プローブ板１１５は、第４プローブ部と第４結合部とを含み、第５プローブ板１１６は、第５プローブ部と第５結合部とを含む。具体的な事項は、前述の構成と類似しているので、省略する。

一方、前記第１プローブ板１１２と第２プローブ板１１３は、互いに異なる形状を有するということは言うまでもなく、互いに異なる素材から構成されてもよい。例えば、前記第１プローブ部１１２ａは、ニッケル合金を含んだ高硬度の素材から構成され、第２プローブ部１１３ａは、金、銀のような伝導性にすぐれる金属素材から構成されてもよい。このように、第１プローブ板１１２と第２プローブ板１１３との素材を異ならせれば、半導体デバイス１５０の端子１５１の表面に、酸化膜のような異物が付いている場合、第１プローブ部１１２ａは、その酸化膜を破る機能を行い、第２プローブ部１１３ａは、優秀な伝導性を具現することができる。第１プローブ板１１２も、電気伝導の機能も担当することができることは言うまでもない。

また、第３プローブ部１１４ａは、第２プローブ部１１３ａより高硬度の素材からなり、第４プローブ部は、伝導性にすぐれる素材が使用される。すなわち、高硬度の素材と、伝導性にすぐれる素材とが互いに相互に反復されるように構成される。

また、各プローブ板１１１のプローブの数がそれぞれ異なる場合には、プローブが互いに同一線上に位置せず、互いにジグザグ形態に構成されてもよい。

一方、本発明のポゴピン用プローブ部材１１０を含む全体的なポゴピン１００の構成について説明すれば、次の通りである。ポゴピンは、前述のポゴピン用プローブ部材１１０と、円筒状の本体１２０と、前記円筒状の本体１２０内に配置され、前記ポゴピン用プローブ部材１１０を上側に向けて付勢させる弾性部材１３０と、前記本体１２０の下部開口を介して少なくとも一部が突出され、前記弾性部材１３０によって支持される下部プローブ部材１４０と、を含んで構成される。このとき、ポゴピン１００は、上下方向に開口が形成されるハウジング（図示せず）内に挿入される。

かような本発明によるポゴピン用プローブ部材は、次のような作用効果を有する。
まず、図６に図示されているように、半導体デバイス１５０の端子１５１が下降しながら、図７に図示されているように、半導体デバイス１５０の端子１５１がプローブ部材に接触すれば、端子１５１は、プローブ部材の複数のプローブに効果的に接触する。

複数のプローブ板が一体化されて構成された本発明のプローブ部材は、設計者の意図により、プローブの形状及び位置を自由に具現することができ、設計条件に合う最適の接触形態を有することができる。

また、半導体デバイスの端子と接触するプローブ板の素材を互いに異ならせれば、あるプローブは、主に端子に付いている異物を除去する機能を遂行し、他のプローブは、端子に接触して電気的伝導性を高める機能を遂行することができ、望ましい効果を得ることができる。例えば、全体のプローブが同一素材から構成される場合、すなわち、全てのプローブが高硬度の素材から構成される場合、伝導性が低く、電気伝導性の側面において望ましくなく、全てのプローブが伝導性にすぐれる素材からなる場合には、反復的な端子との接触過程で、容易に摩耗される恐れがあるが、本発明では、高硬度の素材から構成されたプローブ板と、低硬度ではあるが、伝導性にすぐれる素材から構成されたプローブ板とが相互に配置され、相互補完的な機能を遂行することができる。

かような本発明の一実施形態によるポゴピン用プローブ部材は、以下のように製作される。まず、基板に伝導層を形成した後、ドライフィルムを配置し、前記ドライフィルムに、フォトレジストによって所定の溝を形成した後、その溝にメッキ素材を充填させ、第１プローブ板を製作し、その後、ドライフィルムを再積層させた後、必要な形状を有した溝を再び形成した後、その溝内にメッキ素材を充填させ、第２プローブ板を製作する。かような作業を反復して第５プローブ板まで製作し、その後ドライフィルムをいずれも除去し、基板から製作されたポゴピン用プローブ部材を分離して製作を完了する。

一方、本発明によるポゴピン用プローブ部材は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下のように変形されることも可能である。

すなわち、図８に図示されているように、各プローブ板のプローブの高さを、互いに異なるように製作することも可能である。例えば、第１プローブ板１１２’は、第２プローブ板１１３’より高硬度の素材からなるようにし、その後、前記第１プローブ板１１２’のプローブの最上端高は、前記第２プローブ板１１３’のプローブの最上端高より高く位置する。このように、高硬度の素材から構成された第１プローブ板１１２’のプローブが高く位置すれば、高硬度の素材からなるプローブが、まず半導体デバイスの端子と接触しながら、端子に付いている異物を除去し、その後、第２プローブ板１１３’のプローブが接触することにより、効果的な電気伝導の機能を遂行する。なお、高硬度の素材からなるプローブ板の最上端が、低硬度の素材からなるプローブ板の最上端より高く位置することが望ましいのである。

以上、望ましい実施形態を挙げ、本発明について詳細に説明したが、本発明は、必ずしもかような実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を外れない範囲内で、多様に変形実施されるのである。

本発明のポゴピン用プローブ部材は、例えば、半体デバイス検査関連の技術分野に効果的に適用可能である。

１，１５０ 半導体デバイス
２ 外部接続端子
３，１００ ポゴピン
４ 本体
５ 上部プランジャ
６ 下部プランジャ
７ スプリング
８ テスト基板
９ 基板パッド
２０ 第１プランジャ
３０ 第２プランジャ
４０，１３０ 弾性部材
１１０ プローブ部材
１１１ プローブ板
１１２，１１２’ 第１プローブ板
１１２ａ 第１プローブ部
１１２ｂ 第１結合部
１１３，１１３’ 第２プローブ板
１１３ａ 第２プローブ部
１１３ｂ 第２結合部
１１４ 第３プローブ板
１１４ａ 第３プローブ部
１１４ｂ 第３結合部
１１５ 第４プローブ板
１１６ 第５プローブ板
１２０ 筒型本体
１４０ 下部プローブ部材
１５１ 半導体デバイスの端子

Claims (8)

1. 半導体デバイスの検査のために使用されるポゴピン用プローブ部材であって、少なくとも一部が、筒型本体内に挿入されて弾性部材によって支持され、上端が、前記半導体デバイスの端子と接触するポゴピン用プローブ部材であって、
   前記プローブ部材は、
   前記半導体デバイスの前記端子と接触する第１プローブが上端に設けられている第１プローブ部と、前記第１プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される第１結合部とを含む第１プローブ板と、
   前記半導体デバイスの前記端子と接触する第２プローブが上端に設けられ、前記第１プローブ部と形状が異なる第２プローブ部と、前記第２プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される第２結合部とを含む第２プローブ板とを備え、
   前記第１プローブ板は、前記第２プローブ板より高硬度の素材からなり、
   前記第１プローブ板の前記第１プローブの最上端高さは、前記第２プローブ板の前記第２プローブの最上端高さより高く、
   前記第１プローブ板は前記第２プローブ板と一体化されている、ポゴピン用プローブ部材。
2. 前記第２プローブ板は、前記第１プローブ板より電気伝導性にすぐれる素材からなる、請求項１に記載のポゴピン用プローブ部材。
3. 前記第２プローブは、形状及び個数の少なくとも１つにおいて、前記第１プローブと異なる、請求項１または２に記載のポゴピン用プローブ部材。
4. 前記第２プローブ板は、前記第１プローブ板よりも大きな厚みを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポゴピン用プローブ部材。
5. 前記半導体デバイスの前記端子と接触する第３プローブが上端に設けられ、前記第２プローブ部と形状が異なる第３プローブ部と、前記第３プローブ部から下側に延長され、前記筒型本体内に挿入され、前記筒型本体に結合される第３結合部とを含む第３プローブ板をさらに備え、
   前記第２プローブ板は前記第３プローブ板と前記第１プローブ板とに挟まれ、前記第３プローブ板は前記第２プローブ板と一体化されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のポゴピン用プローブ部材。
6. 前記第１プローブ板と前記第３プローブ板は、前記第２プローブ板より高硬度の素材からなる、請求項５に記載のポゴピン用プローブ部材。
7. 前記第３プローブは、形状及び個数の少なくとも１つにおいて、前記第２プローブと異なる、請求項５または６に記載のポゴピン用プローブ部材。
8. 前記第３プローブ板は、前記第２プローブ板よりも大きな厚みを有する、請求項５〜７のいずれか１項に記載のポゴピン用プローブ部材。

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