JP6060253B2

JP6060253B2 - 位置整列が容易なテスト用ソケット

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Publication number: JP6060253B2
Application number: JP2015508874A
Authority: JP
Inventors: イ，ジェ・ハク
Original assignee: ISC Co Ltd
Current assignee: ISC Co Ltd
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2033-04-29
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Description

本発明は、位置整列が容易なテスト用ソケットに係り、空間効率性を極大化し、位置整列が容易に行われる位置整列が容易なテスト用ソケットに関する。

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

かようなテスト用ソケットの役割は、被検査デバイスの端子と、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ことである。そのために、テスト用ソケットの内部に使用される媒介手段として、弾性導電シートまたはポゴピンが使用される。かような弾性導電シートは、弾性を有する導電部を、被検査デバイスの端子と接続させるものであり、ポゴピンは、内部にスプリングが設けられており、被検査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。

従来技術によるテスト用ソケットにおいて、弾性導電シートを利用した技術は、図１及び図２に開示されているように、大韓民国公開特許第１０−２００５−００８７４００号を参照することができる。それによれば、テスト用ソケット１０は、中央部に、半導体パッケージ１が出し入れされるように、開口部２ａが形成されている枠体状のソケットハウジング２；及び前記ソケットハウジング２によって、テストボード３の上面に密着されるように固定され、前記半導体パッケージ１の端子と、テストボード３のコンタクトパッド３ａとの間に電気的な連結がなされる多数個のコンタクタ４が設けられている絶縁板体状のガイドプレート５；を含んで構成され、前記コンタクタ４は、前記ガイドプレートに、上下方向に貫通されるように形成された貫通孔の内部上側に接着されるように充填された導電ゴム６と、その貫通孔の内部下側に挿入されると同時に、導電ゴム６に付着するように結合されており、下方に突出する長さが互いに異なるように設けられているコンタクトピン７と、から構成されている。

かような図１及び図２に開示されたテスト用ソケットによれば、コンタクタをテストボード側に位置整列するために、テストボードにボルト締結される別途のソケット・ハウジングを設けなければならない。かようなソケット・ハウジングは、テストボード周辺の空間を十分に活用するのに、制約を引き起こしてしまう。すなわち、テストボードにおいて、ソケット・ハウジングが載置されている空間を活用することができないようにし、全体的な空間効率性が低下するという問題点がある。

また、従来技術によるテスト用ソケットにおいて、ポゴピンを利用した技術は、図３に開示されているように、大韓民国公開特許第１０−２００９−００９４５８４号に開示されている。かようなテスト用ソケットは、半導体チップ搭載のための搭載収容部１１が形成され、前記搭載収容部１１の下側部に、上部コネクタ結合孔１２が形成されたハウジング１０；前記ハウジング１０の下側部に結合され、下部コネクタ結合孔２１が形成されたベースカバー２０；前記上部コネクタ結合孔１２及び下部コネクタ結合孔２１に結合され、下側部は、基板に接触され、上側部は、半導体チップに接触されるコネクタ３０；及び前記ハウジング１０とベースカバー２０との間に結合され、板状に形成され、グラウンド用コネクタ結合孔４１が形成され、前記コネクタ３０のうちグラウンド用コネクタ３２全体を電気的にグラウンドさせるグラウンドブロック４０；を含んで構成される。

かような従来技術によるテスト用ソケットも、テストボード側に装着されるベースカバーによって、テストボードの空間活用が制約されるという問題点が生じる。すなわち、ベースカバーが占めている空間の十分な活用を不可能にすることにより、全体的な空間効率性が低下するという問題点が生じる。

図１ないし図３に図示されているように、テストボード側の空間活用性を極大化させるために、図４及び図５に開示されているようなテスト用ソケットが知られている。

図４及び図５に開示されたテスト用ソケットは、テストボード４０側に、ソルダリング結合されるインターフェース基板１０と、前記基板の上側に配置される弾性導電シート２０と、前記弾性導電シート２０をインターフェース基板に位置固定するガイドブロック３０と、を含んで構成される。具体的に説明すれば、多数の検査用パッドが配置される検査用領域の周辺に、所定の構成品４２が配置されている状態で、前記検査用パッド４１とソルダリング接着される端子を含むインターフェース基板１０が固定される。かようなインターフェース基板１０は、中央部分１０’に、上下方向に導通可能なビアホール１２が配置され、前記ビアホールの上端には、弾性導電シートの弾性部と接触される上部端子１１が配置され、ビアホールの下端には、検査用パッドとソルダリング接合されるソルダボール１３が配置されており、それぞれのソルダボール１３が、前記検査用パッド４１とソルダリング接合されることにより、インターフェース基板１０がテストボード４０に固定される。一方、前記インターフェース基板の中央部分の周辺に配置された周辺部１０”は、その下端が上側に段差加工されており、段差によって設けられた空間を介して、検査領域周辺に配置された構成品と干渉を起こさないのである。一方、前記周辺部１０”には、ガイドブロックが位置整列される貫通孔１４が配置されており、前記貫通孔に、ガイドブロック３０のガイドピン３１が挿入されることにより、その間に配置された弾性導電シート２０が位置整列される。一方、被検査デバイス５０は、前記弾性導電シート２０の上面に接触するように構成される。

かような従来技術によるテスト用ソケットは、図１ないし図３に開示されたテスト用ソケットに比べ、テストボードの検査領域の周辺部を、十分に空間活用可能にするという長所がある。すなわち、検査領域周辺に、所定の構成品が配置される場合にも、インターフェース基板において、周辺部の下端が段差加工されていることにより、構成品と干渉を起こさず、領域の確保が容易であるという長所が生じる。

かような図４及び図５に開示されたテスト用ソケットは、次のような問題点がある。
まず、テストボードから伝達された電気的な信号は、インターフェース基板、弾性導電シートを介して、半導体パッケージに伝達されるが、それにより、図１ないし図３に開示された従来技術に比べ、全体的なcurrent passが長くなり、それにより、電気的な信号伝逹特性が低下してしまうという問題点が生じる。

また、インターフェース基板とテストボードとを互いにソルダリング接合する過程において、高温の熱が加えられるが、その過程で、テストボード側が損傷する恐れがある。テスト用ソケットに比べ、かようなテストボードは、比較的高価であるので、テストボードが損傷する場合には、その代替による費用が過度に必要となるという問題点が生じるのである。

また、インターフェース基板が追加して設けられることにより、全体的に装置のサイズが大きくなってしまうという問題点がある。すなわち、インターフェース基板が設けられることにより、全体的なテスト用ソケットのサイズが大きくなってしまうという問題点が生じる。

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、検査装置の空間活用を極大化させながらも、全体的な信号伝逹特性にすぐれ、製作が容易なテスト用ソケット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によるテスト用ソケットは、被検査デバイスと検査装置との間に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを電気的に連結させるためのテスト用ソケットであって、前記被検査デバイスの端子または検査装置のパッドと対応する位置ごとに、多数の貫通孔が形成されており、検査装置のパッドにそれぞれの貫通孔が位置するように、前記検査装置に付着される整列部材；及び前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに配置されるが、絶縁性弾性物質内に、多数の導電性粒子が分布される導電部と、それぞれの導電部を支持しながら、互いに隣接した導電部との電気的接続を断絶させる絶縁性支持部と、前記導電部から下側に突出し、前記整列部材の貫通孔内に挿入される突出導電部と、を含む弾性導電シート；から構成されるが、前記突出導電部が、前記整列部材の貫通孔内に挿入されたとき、前記弾性導電シートが位置整列される。

前記テスト用ソケットにおいて、前記突出導電部の高さは、前記貫通孔の高さより高くなってもよい。

前記テスト用ソケットにおいて、前記絶縁性支持部は、前記整列部材と離隔されて配置されもする。

前記テスト用ソケットにおいて、前記整列部材は、前記検査装置の表面に接着剤によって接着される。

前記テスト用ソケットにおいて、前記接着剤は、熱溶融型樹脂からなりもする。
前記テスト用ソケットにおいて、前記整列部材は、検査装置でパッドが配置される検査領域の断面積と対応する大きさを有することができる。

前記テスト用ソケットにおいて、前記突出導電部は、弾性物質内に、多数の導電性粒子が分布されるように構成される。

前記テスト用ソケットにおいて、前記整列部材は、樹脂材料またはファイバ補強型樹脂材料からなるシートでもある。

前記テスト用ソケットにおいて、前記弾性導電シートの上端には、前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに、案内孔が形成されるガイドシートが設けられる。

前述の目的を達成するための本発明によるテスト用ソケットは、被検査デバイスと検査装置との間に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを電気的に連結させるためのテスト用ソケットであって、前記被検査デバイスの端子または検査装置のパッドと対応する位置ごとに、多数の貫通孔が形成されており、検査装置のパッドにそれぞれの貫通孔が位置するように、前記検査装置に付着される整列部材；及び前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに、収容孔が形成されるハウジングと、前記ハウジング内に挿入され、収容孔の長手方向に沿って圧縮及び復元が可能であり、下端が前記収容孔から突出し、前記整列部材の貫通孔に挿入されるポゴ部材と、からなる導電性連結体；を含むが、前記ポゴ部材の下端が、前記整列部材の貫通孔内に挿入されたとき、前記導電性連結体の位置整列が可能である。

前記テスト用ソケットにおいて、前記ポゴ部材は、上部ピンと、下部ピンと、前記上部ピン及び下部ピンの間に配置され、前記上部ピンと下部ピンとが互いに遠くなるように弾性加圧するスプリング部材を含んで構成されるが、前記下部ピンの少なくとも一部が、前記整列部材の貫通孔内に挿入される。

本発明によるテスト用ソケットは、検査装置側に付着された整列部材内に、弾性導電シートの突出導電部が挿入されることにより、前記弾性導電シートの位置整列を可能にすることにより、検査装置の空間活用性を極大化することができるという長所がある。

また、本発明によるテスト用ソケットは、弾性導電シートが直接に検査装置側に接触されることにより、全体的なcurrent passを短くすることにより、信号伝達特性の低下を防止することができることは言うまでもなく、全体的な整列構造を簡素化することにより、検査にかかるコストを節減することができるという長所が生じる。

従来技術によるテスト用ソケットの斜視図である。図２は図１の断面図である。他の従来技術によるテスト用ソケットを示す図面である。さらに他の従来技術によるテスト用ソケットを示す図面である。さらに他の従来技術によるテスト用ソケットを示す図面である。本発明の一実施形態によるテスト用ソケットを示す分離図である。図６の結合図である。本発明の他の実施形態によるテスト用ソケットを示す分離図である。図８の結合図である。

以下、本発明の一実施形態によるテスト用ソケットについて、添付された図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の一実施形態によるテスト用ソケットは、被検査デバイスと検査装置との間に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを互いに電気的に連結させるためのものであり、整列部材及び弾性導電シートを含んで構成される。

前記整列部材１１０は、被検査デバイス１４０の端子１４１、または検査装置１５０のパッド１５１と対応する位置ごとに、多数の貫通孔１１１が形成されており、検査装置１５０のパッド１５１に、それぞれの貫通孔１１１が位置するように、検査装置１５０に付着されるのである。

かような整列部材１１０は、樹脂材料またはファイバ補強型樹脂材料からなるシート（またはフィルム）でもある。具体的には、前記整列部材１１０は、液晶重合体、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂材料；ガラスファイバ補強型エポキシ樹脂、ガラスファイバ補強型ポリエステル樹脂、ガラスファイバ補強型ポリイミド樹脂などのファイバ補強型樹脂材料；エポキシ樹脂などにアルミナ、窒化ホウ素などの無機材料を充填材として含んだ複合樹脂材料などが使用される。

かような整列部材１１０は、接着温度が１００〜２００℃ほどの間で硬化されるシリコン系接着剤によって、検査装置１５０に付着される。ただし、接着剤は、シリコン系接着剤に限定されるものではなく、多様な熱溶融型樹脂からなる接着剤が利用されてもよい。整列部材１１０の背面側にシリコン系接着剤を塗布し、前記整列部材１１０を、付着される検査装置１５０側に位置整列した後、前記整列部材１１０を厚み方向に加圧しながら、１８０℃ほどの温度で加熱することにより、シリコン系接着剤を硬化する。それによって、整列部材１１０が検査装置１５０側に固定される。

前記整列部材１１０は、ほぼプレート状になるが、検査装置１５０においてパッド１５１が配置される検査領域と対応する大きさを有することができる。具体的には、検査装置１５０のパッド１５１が配置される検査領域よりやや大きい断面積を有するように配置される。

前記弾性導電シート１２０は、被検査デバイス１４０の端子１４１と対応する位置ごとに配置される導電部１２１と、それぞれの導電部１２１を支持しながら絶縁させる絶縁性支持部１２２と、前記導電部１２１から下側に突出し、前記整列部材１１０の貫通孔１１１内に挿入される突出導電部１２３と、を含んで構成される。

前記導電部１２１は、被検査デバイス１４０の端子１４１と対応する位置に配置されるが、弾性物質内に、多数の導電性粒子１２１ａが厚み方向に一列配置されるのである。

前記導電部１２１を形成する弾性物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が望ましい。かような架橋高分子物質を得るために利用することができる硬化性の高分子物質形成材料としては、多様なものを利用することができるが、液状シリコンゴムが望ましい。液状シリコンゴムは、付加型のものでも、縮合型のものでもよいが、付加型液状シリコンゴムが望ましい。導電部１２１を液状シリコンゴムの硬化物（以下、「シリコンゴム硬化物」とする）によって形成する場合において、前記シリコン硬化物は、その１５０℃における圧縮永久歪曲が１０％以下であることが望ましく、さらに望ましくは８％以下、一層望ましくは６％以下である。その圧縮永久歪曲が１０％を超える場合には、得ることができる弾性導電シート１２０を、高温環境下で反復して使用したときには、導電部１２１における導電性粒子１２１ａの連鎖に乱れが生ずる結果、所要の導電性を維持することが困難である。

前記導電性粒子１２１ａとしては、磁性を示すコア粒子の表面に、高導電性金属が被覆されてなるものを利用することが望ましい。磁性コア粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルト、それら金属を銅・樹脂にコーティングしたものなどを利用することができるが、その飽和磁化が、０．１Ｗｂ／ｍ^２以上であるものを望ましく利用することができ、さらに望ましくは０．３Ｗｂ／ｍ^２以上、特に望ましくは０．５Ｗｂ／ｍ^２以上のものであり、具体的には、鉄、ニッケル、コバルト、またはそれらの合金を挙げることができる。

磁性コア粒子の表面に被覆される高導電性金属としては、金、銀、ロジウム、白金、クロムなどを利用することができ、それらのうちでは、化学的に安定しており、また高い導電率を有する点で、金を利用することが望ましい。

前記絶縁性支持部１２２は、前記導電部１２１を支持しながら、導電部１２１間に絶縁性を維持させる機能を行う。かような絶縁性支持部１２２は、前記導電部１２１内の弾性物質と同一の素材が使用されるが、それに限定されるものではなく、弾性力にすぐれつつ、絶縁性が優秀である素材であるならば、いかなるものでも使用可能であるということは言うまでもない。

前記突出導電部１２３は、導電部１２１から下側に突出し、前記整列部材１１０の貫通孔１１１内に挿入されるものであり、具体的には、突出導電部１２３が前、記整列部材１１０の貫通孔１１１内に挿入されたとき、前記弾性導電シートが左右方向に遊動せずに位置整列される。かような突出導電部１２３は、弾性物質内に、多数の導電性粒子１２１ａが分布されるように構成されるが、具体的には、導電部１２１と同一の素材からなりもする。

かような突出導電部１２３は、ほぼ円形断面を有しながら下側に突出するが、その突出する高さが、整列部材１１０の厚み、または貫通孔１１１の高さより高いことが望ましい。そのように、突出導電部１２３の高さが貫通孔１１１の高さより高い場合には、絶縁性支持部１２２が、整列部材１１０と所定間隔離隔されて配置され、それによって弾性導電シート１２０をして、全体的に圧縮される余裕を許容させる。

一方、図面番号１３０及び１３１は、それぞれガイドシート及び支持フレームを指す。前記ガイドシート１３０は、弾性導電シート１２０の上端に配置され、前記被検査デバイス１４０の端子１４１と対応する位置ごとに、案内孔が形成されるのである。かような案内孔は、被検査デバイス１４０の端子１４１を、前記案内孔内部に誘導することにより、被検査デバイス１４０の端子１４１を導電部１２１と接触させる。

また、支持フレーム１３１は、前記絶縁性支持部１２２間に配置されるものであり、前記弾性導電シート１２０を支持するものである。

かような本発明の一実施形態によるテスト用ソケットは、次のような作用効果を有する。

まず、整列部材１１０を検査装置１５０側に付着させた後、前記整列部材１１０の貫通孔１１１内に、弾性導電シート１２０を載置させる。具体的には、整列部材１１０の貫通孔１１１内に、突出導電部１２３を挿入させ、前記弾性導電シート１２０を、前記整列部材１１０に対して位置整列させる。

そのとき、突出導電部１２３は、前記貫通孔１１１内に強制嵌め込みされるが、それに限定されるものではなく、弾性導電シート１２０の位置移動が抑制可能であるならば、前記突出導電部１２３の直径が貫通孔１１１よりやや小さくともよい。

そのように、突出導電部１２３が前記貫通孔１１１内に挿入されれば、その突出導電部１２３は、下面が前記検査装置１５０のパッド１５１に直接に整列される。このように、弾性導電シート１２０を検査装置１５０側に載置させた後、被検査デバイス１４０の端子１４１が、前記弾性導電シート１２０の導電部１２１と接触される。その後、検査装置１５０のパッド１５１から、所定の電気的な検査信号が発せられれば、該信号は、弾性導電シート１２０を経て被検査デバイス１４０に伝達され、所定の電気的な検査作業が進められる。

一方、頻繁な接触によって、弾性導電シートの代替が要求される場合には、前記整列部材の貫通孔から弾性導電シートを除去し、新たな弾性導電シートを整列部材の貫通孔内に挿入することによって容易に行われる。

かような本発明の一実施形態によるテスト用ソケットは、整列部材を検査装置側に付着させ、弾性導電シートを前記整列部材の貫通孔内に挿入することにより、弾性導電シートを整列させることにより、容易にテスト用ソケットに対する整列作業を行うことができる。また、検査装置のパッドが分布された検査領域の周辺に、所定の構成品が設けられる場合にも、その構成品に対する干渉なしに、テスト用ソケットを配置させることができ、全体的な空間効率性を極大化させることができるという長所がある。

また、本発明によるテスト用ソケットは、全体的な空間効率性を極大化させるにもかかわらず、弾性導電シートが直接に検査装置のパッドと接触し、検査の信頼性を確保することができるという長所がある。

かような本発明の一実施形態によるテスト用ソケットは、次のように変更されもする。
まず、前述の実施形態では、テスト用ソケットが、整列部材及び弾性導電シートから構成されるものを例示したが、それに限定されるものではなく、弾性導電シートの代わりに、従来のポゴピンが利用されもする。

例えば、図８及び図９に開示されているように、テスト用ソケット２００は、整列部材２１０と、導電性連結体２２０と、を含む。そのとき、整列部材２１０は、図６及び図７に図示された整列部材と同一の構成であるので、具体的な説明は省略する。前記導電性連結体２２０は、被検査デバイスの端子ごとに対応する位置ごとに、収容孔２２１ａが形成されるハウジング２２１と、前記ハウジング２２１内に挿入され、収容孔２２１ａの長手方向に沿って、圧縮及び復元が可能であり、下端が、前記収容孔２２１ａから突出し、整列部材２１０の貫通孔２１１内に挿入されるポゴ部材２２２と、を含んで構成される。

そのとき、ポゴ部材２２２は、その下端が整列部材の貫通孔内に挿入されたとき、前記導電性連結体の位置整列が可能である。かようなポゴ部材２２２は、上部ピン２２２ａと、下部ピン２２２ｂと、前記上部ピン２２２ａ及び下部ピン２２２ｂの間に配置され、前記上部ピンと前記下部ピンとが互いに遠くなるように弾性加圧するスプリング部材２２２ｃと、を含んで構成される。そのとき、下部ピン２２２ｂの少なくとも一部は、前記整列部材２１０の貫通孔２１１内に挿入される。

かような本発明の他の実施形態によるテスト用ソケットは、整列部材の貫通孔内に、ポゴ部材の下部ピンが挿入され、全体的な導電性連結体の位置整列を可能にするために、全体的な製造が容易であり、空間効率性を極大化させることができるという長所がある。

以上、多様な実施形態を挙げて、本発明のテスト用ソケットについて説明したが、それらに限定されるものではなく、本発明の権利範囲から合理的に解釈されるものであるならば、いずれも本発明の権利範囲に属するということは言うまでもない。

Claims

被検査デバイスと検査装置との間に配置され、被検査デバイスの端子と検査装置のパッドとを電気的に連結させるためのテスト用ソケットであって、
前記被検査デバイスの端子または検査装置のパッドと対応する位置ごとに、多数の貫通孔が形成されており、検査装置のパッドにそれぞれの貫通孔が位置するように、前記検査装置に付着される整列部材と、
前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに配置されるが、絶縁性弾性物質内に、多数の導電性粒子が分布される導電部と、それぞれの導電部を支持しながら、互いに隣接した導電部との電気的接続を断絶させる絶縁性支持部と、前記導電部から下側に突出し、前記整列部材の貫通孔内に挿入される突出導電部と、を含む弾性導電シートと、から構成されるが、
前記突出導電部が、前記整列部材の貫通孔内に挿入されたとき、前記弾性導電シートが位置整列されることを特徴とする位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記突出導電部の高さは、前記貫通孔の高さより高いことを特徴とする請求項１に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記絶縁性支持部は、前記整列部材と離隔されて配置されることを特徴とする請求項２に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記整列部材は、前記検査装置の表面に接着剤によって接着されることを特徴とする請求項１に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記接着剤は、熱溶融型樹脂からなることを特徴とする請求項４に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記整列部材は、検査装置でパッドが配置される検査領域の断面積と対応する大きさを有することを特徴とする請求項１に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記突出導電部は、弾性物質内に、多数の導電性粒子が分布されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記整列部材は、樹脂材料またはファイバ補強型樹脂材料からなるシートであることを特徴とする請求項１に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。
前記弾性導電シートの上端には、前記被検査デバイスの端子と対応する位置ごとに、案内孔が形成されるガイドシートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の位置整列が容易なテスト用ソケット。