KR100220916B1 - 반도체 칩 검사용 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 칩 검사용 소켓에 관한 것으로서, 특히 테스트 기판 위에 설치된 베이스와, 반도체 칩의 칩 단자와 대응되도록 상기 베이스에 삽입되고 그 하단은 상기 테스트 기판에 고정된 다수의 접촉단자와, 상기 반도체 칩의 단자와 그에 각각 대응되는 접촉단자를 통전시키도록 통전영역이 형성되어 상기 베이스의 상측에 설치된 도전성 고무를 포함하여 구성된 반도체 칩 검사용 소켓을 제공함으로서 상기 도전성 고무 만 교환하면 다시 사용할 수 있고 모든 타입의 IC에 적용할 수 있게 되어 제품의 수명이 연장되고 신뢰성이 향상되도록 한 것이다.

Description

반도체 칩 검사용 소켓

본 발명은 반도체 칩 검사용 소켓에 관한 것으로서, 특히 IC(Intergrated circuit)의 전기적 성능을 측정하는 검사용 소모품인 반도체 칩 검사용 소켓에 관한 것이다.

일반적으로 IC는 그 형상과 리드 프레임의 구조에 따라 SOJ(Small Outline J-lead) 타입, TSOP(Thin Small Outline Package) 타입, QFP(Quad Flat Package) 타입, BGA(Ball Grid Array) 타입으로 분류된다. 이중에서, TSOP 타입이 현재 가장 많이 사용되고 있으며 QFP 타입과 BGA 타입은 차세대 반도체로서 주목받고 있다.

종래 기술에 의한 TSOP 타입 반도체 칩 검사용 소켓은 도 1a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이 반도체 칩(10)을 지지하는 바디(1)와, 상기 바디(1)의 상측에 상하 이동할 수 있도록 설치된 커버(2)와, 상기 반도체 칩(10)의 칩 단자(11)와 대응되어 접촉되도록 상기 바디(1)에 설치된 접촉단자(3)와, 상기 바디(1)의 양측에 각각 설치된 어댑터(4)와, 상기 바디(1)의 양끝단에 각각 설치된 코일 스프링(6)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 접촉단자(3)는 탄성체로서 상기 바디(1)의 사출 성형시 금형에 삽입되어 상기 바디(1)와 일체로 형성되고, 그 하단이 테스트 기판에 동판으로 형성된 패드에 납땜으로 고정되어 상기 칩 단자(11)와 그에 대응되는 테스트 기판의 패드를 통전시키도록 설치되어 있다.

또한, 상기 접촉단자(3)와 테스트 기판의 패드가 이루는 접점은 상기 칩 단자(11) 간의 간섭을 방지하기 위하여 서로 엇갈리게 형성된다.

또한, 상기 어댑터(4)는 상기 접촉단자(3) 들이 서로 접촉되지 않도록 접촉단자(3) 사이의 간격을 정상적으로 유지하는 역할을 하고, 상기 코일 스프링(6)은 상기 반도체 칩(10)이 정확하게 위치 결정되도록 상기 반도체(10) 칩의 위치를 보정하는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 반도체 칩 검사용 소켓에서는 상기 커버(2)가 하강하여 상기 접촉단자(3)의 상측 일단을 누르면 제 1 접촉부(3')가 제 2 접촉부(3")로부터 떨어져 그 사이에 틈이 생긴다. 상기 제 1 접촉부(3')와 제 2 접촉부(3") 사이에 생긴 틈에 상기 칩 단자(11)가 위치되도록 반도체 칩(10)을 바디에 위치 결정시킨 후, 상기 커버(2)를 상승시키면 상기 제 1 접촉부(2')와 제 2 접촉부(2")가 맞물려 상기 칩 단자(11)와 접촉하게 된다.

이때, 상기 접촉단자(3)는 회로패턴이 형성된 테스트 기판의 패드에 고정되어 있으므로 반도체 칩(10)의 칩 단자(11)로부터 출력되는 전기적 신호를 검출하여 반도체 칩(10)의 성능을 검사할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 반도체 칩 검사용 소켓은 상기 접촉단자(3)의 형상이 복잡하므로 상기 바디(1)와 접촉단자(3)의 조립시 작업성이 저하되고, 상기 접촉단자(3)와 테스트 기판의 패드가 이루는 접접이 서로 엇갈리게 형성되도록 상기 접촉단자(3)를 두가지 형태로 제조해야 하기 때문에 제조원가가 증가되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 상기 접촉단자(3)의 탄성력이 시간이 지나면 변형되어 2∼3개월 사용한 후에는 폐기해야 하므로 제품의 수명이 짧고, 그로 인해 생산비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 반도체 칩(10)의 칩 단자(11)와 동일한 수의 접촉단자(3)가 필요하므로 제조시 고도의 정밀함이 요구되고, 이로 인해 불량률이 증가하여 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 TSOP 타입이나 QFP 타입의 IC에만 적용 가능하고 SOJ 타입이나 BGA 타입의 IC에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용할 수 없게 된 하나의 부품만 교환하면 다시 사용할 수 있고 모든 타입의 IC에 적용할 수 있는 구조를 구비함으로써 제품의 수명이 연장되고 신뢰성이 향상되도록 하는 반도체 칩 검사용 소켓을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 반도체 칩 검사용 소켓이 도시된 평면도,

도 1b는 도 1a의 정면도,

도 2a는 도 1a의 반단면도,

도 2b는 종래 기술에 따른 접촉단자의 오픈된 상태가 도시된 반단면도,

도 3a는 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓의 일 실시 예가 도시된 정면도,

도 3b는 도 3a의 주요부가 도시된 평면도,

도 4a는 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓의 다른 실시 예가 도시된 정면도,

도 4b는 도 4a의 주요부가 도시된 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50,150 : 반도체 칩 51 : 도전볼

151 : 칩 단자 53,153 : 테스트 기판

61,161 : 베이스 62,162 : 위치결정용 돌출부

63,163 : 접촉단자 64,164 : 도전성 고무

65,165 : 통전영역 66,166 : 위치결정용 홀

67,167 : 커버 67',167' : 지지구

68,168 : 원판 스프링 169 : 칩 가이드

170 : 소켓 기판 171 : 위치결정용 홀

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 테스트 기판 위에 설치된 베이스와, 반도체 칩의 칩 단자와 대응되도록 상기 베이스에 삽입되고 그 하단은 상기 테스트 기판에 고정된 다수의 접촉단자와, 상기 반도체 칩의 단자와 그에 각각 대응되는 접촉단자를 통전시키도록 통전영역이 형성되어 상기 베이스의 상측에 설치된 도전성 고무를 포함하여 구성된 것이다.

또한, 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 상기 베이스의 상측에는 커버가 설치되고 상기 커버의 하면에는 상기 도전성 고무에 반도체 칩이 밀착되도록 상기 반도체 칩을 눌러 주는 원판 스프링이 설치된다.

또한, 본 발명의 제 3 특징에 따르면, 상기 커버는 그 하면에 적어도 2개 이상의 지지구가 설치되고 상기 지지구의 내측면에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 원판 스프링이 끼워진다.

또한, 본 발명의 제 4 특징에 따르면, 상기 베이스의 상단에는 위치결정용 돌출부가 돌출되게 형성되고 상기 도전성 고무에는 상기 위치결정용 돌출부가 삽입되도록 위치결정용 홀이 형성되다.

또한, 본 발명의 제 5 특징에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 테스트 기판 위에 설치된 베이스와, 반도체 칩의 칩 단자와 대응되도록 통전영역이 형성되어 상기 베이스의 상측에 설치된 도전성 고무와, 상기 베이스와 도전성 고무 사이에 설치되고 상기 도전성 고무의 통전영역과 동일한 위치에 패드가 형성된 소켓 기판과, 상기 소켓 기판에 형성된 패드 및 회로패턴에 의해서 상기 칩 단자와 대응되어 통전되도록 상기 소켓 기판에 설치되고 그 하단은 상기 테스트 기판에 고정된 다수의 접촉단자를 포함하여 구성된 것이다.

또한, 본 발명의 제 6 특징에 따르면, 상기 베이스의 상측에는 커버가 설치되고 상기 커버의 하면에는 상기 도전성 고무에 반도체 칩이 밀착되도록 상기 반도체 칩을 눌러 주는 원판 스프링이 설치된다.

또한, 본 발명의 제 7 특징에 따르면, 상기 커버는 그 하면에 적어도 2개 이상의 지지구가 설치되고 상기 지지구의 내측면에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 원판 스프링이 끼워진다.

또한, 본 발명의 제 8 특징에 따르면, 상기 커버의 하면에는 반도체 칩이 정확하게 위치 결정되도록 도와주는 칩 가이드가 형성된다.

또한, 본 발명의 제 9 특징에 따르면, 상기 베이스의 상단에는 위치결정용 돌출부가 돌출되게 형성되고 상기 도전성 고무와 소켓 기판에는 각각 상기 위치결정용 돌출부가 삽입되도록 위치결정용 홀이 형성되는데 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도전성 고무만 교환하면 재사용할 수 있어 제품의 수명이 연장됨과 아울러 제품의 신뢰성이 향상되며, 검사할 대상에 따라 상기 도전성 고무와 접촉단자를 재구성함으로써 모든 타입의 IC에 적용할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3a는 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓의 일 실시 예가 도시된 정면도, 도 3b는 도 3a의 주요부가 도시된 평면도, 도 4a는 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓의 다른 실시 예가 도시된 정면도, 도 4b는 도 4a의 주요부가 도시된 평면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 BGA 타입의 반도체 칩 검사용 소켓은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 테스트 기판(53) 위에 설치된 베이스(61)와, 반도체 칩(50)의 도전볼(51)과 대응되도록 상기 베이스(61)에 삽입되고 그 하단은 상기 테스트 기판(53)에 고정된 다수의 접촉단자(63)와, 상기 도전볼(51)과 그에 각각 대응되는 접촉단자(63)를 통전시키는 통전영역(65)이 형성되어 상기 베이스(61)의 상측에 설치된 도전성 고무(64)와, 상기 베이스(61)의 상측에 스냅 피트(snap fit)에 의해 설치된 커버(67)와, 상기 커버(67)의 하면에 설치된 원판 스프링(68)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 베이스(61)의 상단에는 위치결정용 돌출부(62)가 형성되고 상기 도전성 고무(64)에는 상기 위치결정용 돌출부(62)가 삽입되는 위치결정용 홀(66)이 형성되어 상기 위치결정용 돌출부(62)가 위치결정용 홀(66)에 삽입됨으로써 상기 도전성 고무(64)와 상기 베이스(61)가 서로 결합된다.

또한, 상기 접촉단자(63)는 상기 테스트 기판(53)에 납땜에 의해 고정되고, 상기 도전성 고무(64)의 통전영역은 상기 접촉단자(63)의 헤드와 동일한 위치에 동일한 크기로 형성되어 있다.

또한, 상기 커버(67)의 하면에는 적어도 2개 이상의 지지구(67')가 설치되고 상기 지지구(67')의 내측면에는 홈이 형성되어 상기 홈에 원판 스프링(68)이 끼워진다.

또한, 상기 원판 스프링(68)은 상기 도전볼(51)이 상기 도전성 고무(64)에 밀착되도록 상기 반도체 칩(50)을 눌러 주는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 상기 커버(67)를 제거하여 상기 도전성 고무(64) 위에 반도체 칩(50)을 안착시킨 후 다시 커버(67)를 덮는다. 상기 반도체 칩(50)이 도전성 고무(64) 위에 위치 결정되면 반도체 칩(50)의 칩 단자(51)로부터 출력되는 전기신호가 상기 도전성 고무(64)의 통전영역(65)을 통해서 접촉단자(63)로 전달된다. 상기 접촉단자(63)로 전달된 전자신호는 테스트 기판(53)에 형성된 회로패턴을 통해 측정장치로 입력되어 상기 반도체 칩(50)의 성능을 측정할 수 있게 된다. 이와 같이 반도체 칩(50)의 성능 검사가 끝나면 상기 커버(67)를 열어 반도체 칩(50)을 꺼낸다. 이후, 상기와 같은 과정을 되풀이하여 실시한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 24개의 칩 단자(151)를 가진 TSOP 타입의 반도체 칩 검사용 소켓은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 테스트 기판(153) 위에 설치된 베이스(161)와, 반도체 칩(150)의 칩 단자(151)와 대응되도록 24개의 통전영역(165)이 형성되어 상기 베이스(161)의 상측에 설치된 도전성 고무(164)와, 상기 베이스(161)와 도전성 고무(164) 사이에 설치되고 상기 도전성 고무(164)의 통전영역(165)과 동일한 위치에 패드(172)가 형성된 소켓 기판(170)과, 상기 소켓 기판(170)의 가장자리에 각각 6개씩 설치되고 그 하단은 상기 테스트 기판(153)에 납땜으로 고정된 24개의 접촉단자(163)와, 상기 베이스(161)의 상측에 스냅 피트에 의해 설치된 커버(167)와, 상기 커버(167)의 하면에 설치된 원판 스프링(168) 및 칩 가이드(169)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 베이스(161)의 상단에는 위치결정용 돌출부(162)가 형성되고 상기 도전성 고무(164)와 소켓 기판(170)에는 각각 상기 위치결정용 돌출부(162)가 삽입되는 위치결정용 홀(166, 171)이 형성되어 상기 위치결정용 돌출부(162)가 상기 위치결정용 홀(166, 171)에 삽입됨으로써 상기 도전성 고무(164)가 상기 베이스(161)에 결합된다.

또한, 상기 도전성 고무(164)의 통전영역(165) 및 상기 소켓 기판(170)의 패드(172)는 상기 칩 단자(151) 간의 간섭이 일어나지 않도록 하기 위해 각각 서로 엇갈리게 형성된다.

또한, 상기 접촉단자(163)는 상기 소켓 기판(170)에 형성된 패드(172)와 회로패턴(173)에 의해서 상기 칩 단자(151)와 통전되도록 설치되므로 상기 칩 단자(151) 간의 간섭을 없애기 위해 자유롭게 위치 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 접촉단자(163)의 위치를 다변화시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 커버(167)의 하면에는 적어도 2개 이상의 지지구(169')가 설치되고 상기 지지구(167')의 내측면에는 홈이 형성되어 상기 홈에 원판 스프링(168)이 끼워진다.

또한, 상기 원판 스프링(168)은 반도체 칩(150)이 도전성 고무(164)에 밀착되도록 상기 반도체 칩(150)을 눌러 주고, 상기 칩 가이드(169)는 반도체 칩(150)이 도전성 고무(164) 위에 정확하게 위치 결정되도록 도와주므로, 상기 원판 스프링(168)과 칩 가이드(169)는 상기 칩 단자(151)와 접촉단자(163) 사이에 발생되는 접촉불량을 방지하는 역할을 하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 상기 커버(167)를 제거하여 상기 도전성 고무(164) 위에 반도체 칩(150)을 안착시킨 후 다시 커버(167)를 덮는다. 상기 반도체 칩(150)이 도전성 고무(164) 위에 위치 결정되면 반도체 칩(150)의 칩 단자(151)로부터 출력되는 전기신호가 상기 도전성 고무(164)의 통전영역(165)을 통해서 상기 소켓 기판(170)에 형성된 패드(172)로 전달된다. 상기 패드(172)에 전달된 전기신호는 상기 소켓 기판(170)의 회로패턴(173)을 통해서 접촉단자(163)로 전달된다. 상기 접촉단자(163)로 전달된 전기신호는 테스트 기판(153)에 형성된 회로패턴(173)을 통해서 측정장치로 입력되어 상기 반도체 칩(150)의 성능을 검사할 수 있게 된다. 이와 같이 반도체 칩(150)의 성능 검사가 끝나면 상기 커버(167)를 열어 반도체 칩(150)을 꺼낸다. 이후, 상기와 같은 과정을 되풀이하여 실시한다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 도전성 고무(164)가 칩 단자(151)의 조립 및 가공오차를 흡수하고 탄성력을 부여함으로써 종래 기술에서 요구되었던 접촉단자(163)의 탄성체로서의 역할이 불필요해지고 그에 따라 접촉단자(163)의 형상이 간단해져 제조가 용이해지는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 상기 도전성 고무(164)의 탄성력이 약화되고 형태가 변형되어 더 이상 사용하지 못하고 폐기해야 할 경우 도전성 고무(164) 만을 교환하면 다시 사용할 수 있게 됨으로써 제품의 수명이 연장되고 제품의 신뢰성이 향상되며 생산비용이 절감되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 검사할 반도체 칩(150)에 따라 상기 도전성 고무(164)와 접촉단자(163)를 재구성함으로써 모든 타입의 IC에 적용할 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 테스트 기판 위에 설치된 베이스와, 반도체 칩의 칩 단자와 대응되도록 상기 베이스에 삽입되고 그 하단은 상기 테스트 기판에 고정된 다수의 접촉단자와, 상기 칩 단자와 그에 각각 대응되는 접촉단자를 통전시키도록 통전영역이 형성되어 상기 베이스의 상측에 설치된 도전성 고무를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스의 상측에는 커버가 설치되고 상기 커버의 하면에는 상기 도전성 고무에 반도체 칩이 밀착되도록 상기 반도체 칩을 눌러 주는 원판 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 커버는 그 하면에 적어도 2개 이상의 지지구가 설치되고 상기 지지구의 내측면에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 원판 스프링이 끼워진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스의 상단에는 위치결정용 돌출부가 형성되고 상기 도전성 고무에는 상기 위치결정용 돌출부가 삽입되도록 위치결정용 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
5. 테스트 기판 위에 설치된 베이스와, 반도체 칩의 칩 단자와 대응되도록 통전영역이 형성되어 상기 베이스의 상측에 설치된 도전성 고무와, 상기 베이스와 도전성 고무 사이에 설치되고 상기 도전성 고무의 통전영역과 동일한 위치에 패드가 형성된 소켓 기판과, 상기 소켓 기판에 형성된 패드 및 회로패턴에 의해서 상기 칩 단자와 대응되어 통전되도록 상기 소켓 기판에 설치되고 그 하단은 상기 테스트 기판에 고정된 다수의 접촉단자를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 베이스의 상측에는 커버가 설치되고 상기 커버의 하면에는 상기 도전성 고무에 반도체 칩이 밀착되도록 상기 반도체 칩을 눌러 주는 원판 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 커버는 그 하면에 적어도 2개 이상의 지지구가 설치되고 상기 지지구의 내측면에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 원판 스프링이 끼워진 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 커버의 하면에는 반도체 칩이 정확하게 위치 결정되도록 도와주는 칩 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
9. 제 5항에 있어서,

   상기 베이스의 상단에는 위치결정용 돌출부가 형성되고 상기 도전성 고무와 소켓 기판에는 각각 상기 위치결정용 돌출부가 삽입되도록 위치결정용 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.

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