JP2016038207A - ポゴピン用プローブ部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ポゴピン用プローブ部材を提供する。【解決手段】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、半導体デバイスの端子と接触する多数のプローブが上端に設けられているプローブ部と、プローブ部から下側に延長され、筒型本体内に挿入され、筒型本体に結合される結合部と、を含んで構成されるが、プローブは、中央に配置され、半導体デバイスの端子と接触する第１プローブと、第１プローブと隣接して配置され、接触する半導体デバイスの端子を、第１プローブに向けて案内するように案内面が設けられている第２プローブと、を含むことを特徴とするポゴピン用プローブ部材である。【選択図】図６

Description

本発明は、ポゴピン（pogo pin）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行わなければならない。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させるのである。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。
被試験対象物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、及びそこに具備される基板パッド９が設けられる。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が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。これにより、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。そのとき、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のである。

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のである。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のである。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のである。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の一側を介して露出され、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。
すなわち、一般的に、半導体デバイスは、インサートに挿入された状態で下降しながら、前記ポゴピンに接触するが、インサートが下降する過程で、半導体デバイスの端子がポゴピンの中央に位置し難い。特に、最近には、半導体デバイスの端子の大きさ及び間隔が小さくなる傾向があり、半導体デバイスの端子の中心がポゴピンの中心と同軸をなしながら下降することがさらに困難になっている。

図４に図示されているように、半導体デバイス１の端子２が、第１プランジャ２０の中心と同軸をなしながら下降することができず、水平方向に一定距離Ｐほどずれた状態で下降すれば、図５に図示されているように、半導体デバイス１の端子２が第１プランジャ２０のプローブ部分と確実に接触し難いという問題点がある。すなわち、接触をしたとしても、多数のプローブとは接触することができず、一部のプローブと接触することになり、実質的な接触性能を大きく阻害するという問題点が生じる。

ポゴピンと半導体デバイスの端子との接触が確実に行われない場合には、半導体デバイスに対する検査結果の信頼性に問題点が生じることになり、望ましくない。

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、半導体デバイスの端子が、ポゴピンの中心に一致して下降することができない場合にも、ポゴピンと半導体デバイスの端子との接触を確実になさしめるポゴピン用プローブ部材を提供することを目的とする。

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、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、半導体デバイスの端子と接触する多数の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、を含んで構成されるが、前記プローブは、中央に配置され、半導体デバイスの端子と接触する複数の第１プローブと、前記第１プローブと隣接して配置され、接触する半導体デバイスの端子を、第１プローブに向けて案内するように案内面が設けられている第２プローブと、を含む。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブの突出高は、前記第１プローブの突出高より高くもある。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブは、前記第１プローブを挟んで対向するように配置される。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブは、プローブ部の上端エッジに配置される。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブと第２プローブとの間には、第１プローブの突出高よりは高く、第２プローブの突出高よりは低い突出高を有する第３プローブが配置される。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブは、直角三角形の断面形状を有することができる。

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、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、半導体デバイスの端子と接触する多数の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を含んで構成されるが、前記プローブは、前記プローブ部の上端中央に配置され、半導体デバイスの端子と接触する複数の第１プローブと、前記プローブ部の上端エッジに配置されるが、前記第１プローブより突出高が高い第２プローブと、を含む。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブは、前記第１プローブを挟み、１対が対向するように配置される。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第１プローブと第２プローブとの間には、第１プローブの突出高よりは高く、第２プローブの突出高よりは低い突出高を有する第３プローブが配置される。

前記ポゴピン用プローブ部材において、前記第２プローブは、直角三角形の断面形状を有することができる。

本発明によるポゴピン用プローブ部材は、中央に配置される第１プローブの周辺に、半導体デバイスの端子が、第１プローブに向かうように案内する第２プローブが配置されており、半導体デバイスの端子が確実にポゴピンと接触可能にする。

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。 従来技術によるポゴピンの作動図である。 従来技術によるポゴピンの作動図である。 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６の結合図である。 図６のポゴピンの作動図である。 図６のポゴピンの作動図である。 図６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。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。 本発明によるポゴピン用プローブ部材の製造方法を示す図面である。

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、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と接触するのである。

かようなポゴピン用プローブ部材１１０は、プローブ部１１１と結合部材１１５とから構成されている。

前記プローブ部１１１は、半導体デバイス１５０の端子１５１と接触する多数のプローブが上端に設けられている。そのとき、プローブは、第１プローブ１１２と第２プローブ１１３とから構成される。

前記第１プローブ１１２は、プローブ部１１１の上端中央に配置されるものであって、ほぼ同一の高さを有しつつ水平方向に配列されている。それぞれの第１プローブ１１２は、ほぼ三角形の形状を有することを望ましいが、それに限定されるものではなく、台形または四角形など多様な形状を有することができる。前記第１プローブ１１２は、それぞれが三角形の断面形状を有しながら、水平方向に延長される形態を有している。

かような第１プローブ１１２は、電気伝導性にすぐれ、堅固なニッケル合金素材からなる。すなわち、ニッケル−コバルトからもなるが、それに限定されるものではなく、必要によって、多様な素材が使用される。

前記第２プローブ１１３は、前記第１プローブ１１２と隣接して配置され、接触する半導体デバイス１５０の端子１５１を、第１プローブ１１２に向けるように案内することができる案内面１１３ａが設けられている。案内面１１３ａは、第１プローブ１１２に向けてテーパ状の傾斜面の形状を有する。

このとき、第２プローブ１１３の突出高Ｓ_２は、前記第１プローブ１１２の突出高Ｓ_１に比べて高くなる。また、前記第２プローブ１１３は、前記第１プローブ１１２を挟んで対向するように、１対が配置される。かような第２プローブ１１３は、プローブ部１１１の上端エッジに１対が配置されている。

かような第２プローブ１１３は、傾いた案内面１１３ａが、第１プローブ１１２に向かうように配置され、外側は、垂直面を有した直角三角形の断面形状を有する。かような第２プローブ１１３は、水平方向に沿って延長されている。すなわち、第１プローブ１１２と同一方向に延長されている。

一方、前記第１プローブ１１２と第２プローブ１１３との間には、前記第１プローブ１１２の突出高Ｓ_１よりは高く、第２プローブ１１３の突出高Ｓ_２よりは低い突出高Ｓ_３を有する第３プローブ１１４が配置される。

前記結合部材１１５は、前記プローブ部１１１から下側に延長され、筒型本体１２０の内部に挿入され、筒型本体１２０に結合される。

かような結合部材１１５は、中間に内側で凹状に切り込まれた凹部１１５ａが設けられており、前記凹部１１５ａに、筒型本体１２０の一部が内側ですぼまり、前記結合部材１１５が、前記筒型本体１２０内に固設される。

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８に図示されているように、半導体デバイス１５０の端子１５１の中心が、ポゴピン用プローブ部材１１０の中心と一致せず、水平方向に移動された状態で下降するときには、図９に図示されているように、第２プローブ１１３に、まず半導体デバイス１５０の端子１５１が接触する。そのとき、半導体デバイス１５０の端子１５１がさらに下降すれば、第２プローブ１１３の案内面１１３ａに沿って、半導体デバイス１５０の端子１５１がプローブ部１１１の中心に向かって案内され、それにより、図１０に図示されているように、プローブ部１１１の上端中央に配置される第１プローブ１１２と確実に接触する。このとき、第１プローブ１１２は、多数の凹凸形状に構成されているので、半導体デバイス１５０の端子１５１が複数プローブと確実に接触する。

このように、本発明のポゴピン用プローブ部材によれば、半導体デバイス１５０の端子が、ポゴピン１００の中心とは水平方向に離隔された状態で下降する場合にも、ポゴピン１００の中央に案内され、複数の第１プローブ１１２と接触することにより、多数の接点で確実に接触し、検査の信頼性を確保することができる。

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１１０は、図１２に図示されているように製作される。

まず、図１２Ａに図示されているように、シリコン素材からなる基板１６０を準備し、図１２Ｂに図示されているように、基板１６０の上面に伝導層１６１を形成した後、図１２Ｃに図示されているように、ドライフィルム１６２を伝導層１６１上に配置する。その後、図１２Ｄに図示されているように、ドライフィルム１６２に、所定の溝１６２ａを形成する。そのとき形成される溝１６２ａは、製造されるポゴピン用プローブ部材の形状と対応する形状を有する。その後、図１２Ｅに図示されているように、ドライフィルム１６２によって形成された溝１６２ａに、メッキ素材を充填させてメッキ層１６３を形成した後、図１２Ｆに図示されているように、平坦化作業を実施する。その後、図１２Ｇに図示されているように、基板上に形成されたドライフィルム１６２を除去し、最後に、基板１６０から製造が完了したプローブ部材１１０を除去する。

かような本発明によるポゴピン用プローブ部材は、前述の形状に限定されるものではなく、多様な形状が具現可能であり、具体的には、図１１に図示されているように、第１プローブ１１２’の周辺に配置される第２プローブ１１３’の形状を、直角三角形ではない二等辺三角形の断面形状を有するように製作してもよい。

以上、望ましい実施形態を挙げて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。

本発明のポゴピン用プローブ部材は、例えば、半導体素子テスト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
４，１２０ 本体
５ 上部プローブ部
６ 下部プローブ部
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， プローブ部
１１２，１１２’ 第１プローブ
１１３，１１３’ 第２プローブ
１１３ａ 案内面
１１４ 第３プローブ
１１５ 結合部材
１１５ａ 凹部
１４０ 下部プローブ部材
１５１ 端子
１６０ 基板
１６１ 伝導層
１６２ ドライフィルム
１６２ 溝
１６３ メッキ層

Claims (10)

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、
   半導体デバイスの端子と接触する多数の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材と、を含んで構成されるが、
   前記プローブは、中央に配置され、半導体デバイスの端子と接触する複数の第１プローブと、
   前記第１プローブと隣接して配置され、接触する半導体デバイスの端子を、第１プローブに向けて案内するように案内面が設けられている第２プローブと、を含むことを特徴とするポゴピン用プローブ部材。
2. 前記第２プローブの突出高は、前記第１プローブの突出高より高いことを特徴とする請求項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、
   前記第１プローブを挟んで対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポゴピン用プローブ部材。
4. 前記第２プローブは、プローブ部の上端エッジに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポゴピン用プローブ部材。
5. 前記第１プローブと第２プローブとの間には、第１プローブの突出高よりは高く、第２プローブの突出高よりは低い突出高を有する第３プローブが配置されることを特徴とする請求項２に記載のポゴピン用プローブ部材。
6. 前記第２プローブは、直角三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のポゴピン用プローブ部材。
7. 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、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、
   半導体デバイスの端子と接触する多数の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材と、を含んで構成されるが、
   前記プローブは、前記プローブ部の上端中央に配置され、半導体デバイスの端子と接触する複数の第１プローブと、
   前記プローブ部の上端エッジに配置されるが、前記第１プローブより突出高が高い第２プローブと、を含むことを特徴とするポゴピン用プローブ部材。
8. 前記第２プローブは、前記第１プローブを挟んで１対が対向するように配置されていることを特徴とする請求項７に記載のポゴピン用プローブ部材。
9. 前記第１プローブと第２プローブとの間には、第１プローブの突出高よりは高く、第２プローブの突出高よりは低い突出高を有する第３プローブが配置されることを特徴とする請求項７に記載のポゴピン用プローブ部材。
10. 前記第２プローブは、直角三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項７に記載のポゴピン用プローブ部材。

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