KR100464647B1 - 테스트 소켓 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장기간 사용하더라도 패키지의 리드 또는 볼과의 양호한 접촉력을 유지하고, 패키지의 리드 또는 볼의 손상을 방지하는 테스트 소켓에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 반도체 캐리어에 적재된 반도체 패키지와 테스트 보드를 상호 전기적으로 연결시켜 반도체 패키지를 테스트하는 테스트 소켓이 제공되고: 이 테스트 소켓은, 테스트 보드의 상면에 설치되고 에어로 충진되는 가요성 에어 블록; 일단이 반도체 패키지의 리드 또는 볼과 일대일 대응되고 타단이 테스트 보드의 접속단자에 일대일 대응되도록, 에어 블록을 관통하여 설치되는 다수의 접속부재; 및 에어 블록내에 충진된 에어를 압축하여 압축된 에어에 의해 접속부재를 지지하는 에어 압축수단;을 포함한다.

Description

테스트 소켓{Test socket}
본 발명은 반도체 패키지의 테스트 소켓에 관한 것으로서, 특히, 반도체 패키지의 특성 및 불량 유무를 테스트하는 과정에서 반도체 패키지 리드의 손상을 방지하고, 양호한 접촉성이 유지되도록 하는 반도체 패키지의 테스트 소켓에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는, 공정과정에서 여러 가지 요인(예컨대, 이물질에 의한 오염, 노광시의 디포커싱, 도포의 불균일성 등)에 의해 불량이 발생되기 때문에, 반도체 소자의 제조공정이 완료된 후 반도체 소자의 테스트를 실시한다.
이러한 반도체 소자의 테스트에는 표면분석, 단면분석, 물질분석, 성분분석 등이 있고, 웨이퍼 상태에서 분석을 실시하는 것보다는 반도체 소자를 패키지화한 상태에서 분석을 실시하는 것이 더욱 효율적이다. 그러므로, TSOP(thin small outline package) 패키지, BGA(ball grid array) 패키지 등 패키지의 종류에 따라, 알맞는 패키지 테스트 소켓을 선택하여 패키지를 장착시킨 상태에서 테스트를 진행한다.
도 1은 TSOP 타입의 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓을 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 TSOP 타입 반도체 패키지용 테스트 소켓은 전기적인 탐침을 이용하는 방식으로, 테스트 보드(1)에 설치된 하우징(2)에 다수의 포고 핀(pogo pin)(4)이 내장되고, 포고 핀(4)의 일단은 테스트 보드(1)의 접속단자와 일대일 대응되며, 포고 핀(4)의 타단은 하우징(2)의 상면으로 돌출되어 반도체 패키지(5)의 리드(6)와 접촉된다.
상기 하우징(2)의 좌우 양측에는 가이드 핀(3)이 형성되고, 패키지 캐리어(carrier)(16)의 좌우 양측에는 가이드 핀(3)이 삽입되는 가이드 홀(16a)이 형성된다.
상기 포고 핀(4)은 내부에 탄성 스프링이 내장되어 반도체 패키지의 리드(6)와의 접촉시 충격을 흡수한다.
이와 같이 구성되는 종래의 TSOP 타입의 반도체 패키지용 테스트 소켓을 이용하여 테스트를 수행하는 경우, 테스트하고자 하는 반도체 패키지(5)가 패키지 캐리어(16)에 적재되어 테스트 소켓 상측에 위치된다.
이 상태에서 패키지 캐리어(16)가 하강하고, 패키지 캐리어(16)의 양측으로 형성된 가이드 홀(16a)에 하우징(2)의 가이드 핀(3)이 끼워져서 패키지 캐리어(16)와 테스트 소켓 간의 위치가 보정된다.
패키지 캐리어(16)와 테스트 소켓 간의 위치가 보정되면, 포고 핀(4)의 타단은 반도체 패키지(5)의 리드(6)와 접촉된 상태가 되고, 이에 따라 반도체 패키지(5)와 테스트 보드(1)는 포고 핀(4)에 의해 전기적으로 연결되는 상태가 된다.
도 2a 및 도 2b는 BGA 타입의 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓을 나타내는 도면이다. 도 2a에 도시한 종래의 패키지 테스트 소켓에 있어서는, 일측단이 반도체 패키지(11)의 볼(11a)과 접촉되고 타측단이 표면실장 완충재(10)와 접촉되는 다수의 소켓 핀(9)이 접착 테이프(8)에 고정적으로 설치된다.
표면실장 완충재(10)는 실리콘 러버에 가는 금선(도시안됨)이 다수 박혀있는 형태로 테스트 보드(7)위에 설치된다.
따라서, 반도체 패키지(11)의 볼(11a)이 소켓 핀(9)의 일측단에 안착되면 소켓 핀(9)을 눌러 소켓 핀(9)의 타측단이 표면실장 완충재(10)의 금선과 서로 접촉되어 반도체 패키지(11)와 테스트 기판(7)이 전기적으로 서로 연결된 상태에서 외부의 테스트 장치에 의해 테스트가 진행된다.
도 2b에 도시한 종래의 패키지 테스트 소켓에 있어서는, 일측단은 반도체 패키지(15)의 볼(15a)과 접촉되고, 타측단은 테스트 보드(12)와 접촉되는 포고 핀(14)이 하우징(13)에 고정적으로 설치된다.
BGA 타입의 반도체 패키지에 사용되는 포고 핀(14)은 내부에 탄성 스프링이 내장된 형태로 되어 반도체 패키지(15)의 장착시 충격을 흡수하도록 되어 있고, TSOP 타입의 반도체 패키지 테스트에 사용되는 포고 핀(4)과 동일한 형태를 취하되 크기가 작고 탄성이 적은 것을 사용한다.
따라서, 반도체 패키지(15)의 볼(15a)이 포고 핀(14)의 일측단에 접촉되면 반도체 패키지(15)와 테스트 보드(12)가 전기적으로 서로 연결된 상태에서 외부의 테스트 장치에 의해 테스트가 진행된다.
그러나, 종래의 반도체 패키지 테스트 소켓은 대부분 포고 핀을 사용함으로써, 장기간 사용시 포고 핀에 내장된 탄성 스프링의 탄성력이 저하되고, 이에 따라 접촉력이 약화되어 포고 핀과 패키지의 리드 또는 볼과의 오접촉이 발생될 뿐만 아니라, 리드 또는 볼의 손상이 유발되는 문제점이 발생된다.
또한, 표면 실장 완충재를 사용하는 경우에도 장기간 사용시 실리콘 러버의 탄성력이 저하되고, 내부에 설치된 다수의 금선이 끊어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술에 따른 반도체 패키지 테스트 소켓에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 장기간 사용하더라도 패키지의 리드 또는 볼과의 양호한 접촉력을 유지하고 패키지의 리드 또는 볼의 손상을 방지할 수 있는 테스트 소켓을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 반도체 캐리어에 적재된 반도체 패키지와 테스트 보드를 상호 전기적으로 연결시켜 상기 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓이 제공되고: 이 테스트 소켓은, 테스트 보드의 상면에 설치되고 에어로 충진되는 가요성 에어 블록; 일단이 반도체 패키지의 리드 또는 볼과 일대일 대응되고 타단이 테스트 보드의 접속단자에 일대일 대응되도록, 에어 블록을 관통하여 설치되는 다수의 접촉부재; 및 에어 블록의 에어를 압축하여 압축된 에어에 의해 접속부재를 지지하는 에어 압축수단;을 구비한다.
도 1은 TSOP 타입 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓을 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2b는 BGA 타입 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓을 나타내는 도면.
도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 테스트 소켓을 나타내는 평면도, 저면도 및 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 테스트 소켓을 이용하여 TSOP 타입 반도체 패키지를 테스트하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 테스트 소켓을 이용하여 BGA 타입 반도체 패키지를 테스트하는 과정을 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1,7,12,29: 테스트 보드 2,8,13: 하우징
4,14: 포고 핀 5,11,15,25,27: 반도체 패키지
9: 소켓 핀 10: 표면실장 완충재
16,23: 캐리어 20: 에어 블록
21: 접속부재 22: 요홈
24: 누름 돌기
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 테스트 소켓의 평면도 및 배면도로서, 본 발명의 테스트 소켓은 가요성을 갖는 러버 재질로 형성되고, 내부에 에어가 채워진 에어 블록(20)에 반도체 패키지의 리드 또는 볼과 테스트 보드의 접속단자를 전기적으로 연결시키도록 도전성 재질로 형성된 다수의 접속부재(21)가 장방형으로 다수 설치된다.
에어 블록(20)의 상면 일측 소정위치에는 에어 블록(20)에 채워진 에어를 소정 압력으로 압축하는 에어 압축수단이 제공된다.
에어 압축수단은, 반도체 캐리어(23)의 하면에 형성되는 누름 돌기(24), 및 에어 블록(20)의 상면 소정 위치에 형성되어 누름 돌기(24)가 삽입되어 맞물리는 요홈(22)을 구비한다. 반도체 캐리어(23)가 하강하면, 누름 돌기(24)가 요홈(22)으로 삽입되면서 가요성을 갖는 에어 블록(20)을 눌러 에어가 압축된다. 에어의 압축에 의해, 에어 블록(20)에 설치되는 다수의 접속부재(21)가 탄성적으로 지지된다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 테스트 소켓을 이용하여 반도체 패키지(25)의 불량 유무 및 특성 분석을 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 테스트 소켓을 이용하여 TSOP 타입의 반도체 패키지를 테스트하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 반도체 패키지(25)가 적재된 반도체 캐리어(23)를 에어 블록(20)의 상측에 위치시킨 다음, 반도체 캐리어(23)를 하강시켜 누름 돌기(24)가 에어 블록(20)의 요홈(22)에 맞물리게 한다.
반도체 캐리어(23)가 하강함에 따라 누름 돌기(24)는 에어 블록(20)의 일측을 누르게 되고, 이에 따라 에어는 압축되어 접속부재(21)를 에어 압축력에 의해 지지하게 된다.
반도체 캐리어(23)와 본 발명에 따른 테스트 소켓의 위치 보정은 누름 돌기(24)가 에어 블록의 요홈(22)에 삽입되면서 이루어져, 반도체 패키지(25)의 리드(26)와 접속부재(21)의 접촉 위치가 일치되게 된다.
상기 다수의 접속부재(21)가 에어의 압축력에 의해 안정적인 지지상태로 유지됨으로써 반도체 패키지(25)와 테스트 보드(29)는 전기적으로 상호 연결된다.
반도체 패키지(25)의 테스트가 완료된 후, 반도체 캐리어(23)를 상승시키면 에어 블록(20)은 누름 돌기(24)에 의한 눌림이 해제되어 이전 상태로 복원된다.
도 7은 본 발명에 따른 테스트 보드를 이용하여 BGA 타입의 반도체 패키지를 테스트하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. TSOP 타입의 반도체 패키지를 테스트하는 경우와 마찬가지로, BGA 타입의 반도체 패키지(27)가 적재된 반도체 캐리어(23)를 에어 블록(20)의 상측에 위치시킨 다음, 반도체 캐리어(23)를 하강시켜 누름 돌기(24)가 에어 블록의 요홈(22)에 맞물리게 한다.
그리고, 반도체 캐리어(23)를 계속 하강시키면 에어 블록(20)은 누름 돌기(24)에 의해 눌려지면서 에어는 압축되고, 압축된 에어에 의해 다수의 접속부재(21)가 지지된다.
따라서, 다수의 접속부재(21)는 에어의 압축력에 의해 안정적인 지지상태로 유지되고, 반도체 패키지(27)의 볼(28)과 접촉되어 반도체 패키지(27)와 테스트 보드(29)는 전기적으로 연결된다.
본 발명의 상기한 바와 같은 구성에 따라, 반도체 캐리어의 누름 돌기가 에어 블록의 요홈에 맞물림으로써, 누름 돌기에 의해 반도체 캐리어의 하강이 안내되고 상기 누름 돌기에 의해 에어 블록이 눌려지면서 에어가 압축되어 접속부재를 지지하게 되므로, 반도체 패키지의 리드 또는 볼과 접속부재가 안정적으로 접촉된다. 또한, 에어 블록의 크기와 누름 돌기의 가압력에 의해 에어 블록 내부에 충진된 에어에 대한 압축력이 조절됨으로써, 반도체 패키지의 리드 또는 볼과 접속부재의 접촉력을 조절할 수 있게 된다.본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니고, 이하의 특허청구의범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 캐리어에 적재된 반도체 패키지와 테스트 보드를 상호 전기적으로 연결시켜 상기 반도체 패키지를 테스트하기 위한 테스트 소켓에 있어서,
    상기 테스트 보드의 상면에 설치되고 에어로 충진되는 가요성 에어 블록;
    일단이 상기 반도체 패키지의 리드 또는 볼과 일대일 대응되고 타단이 상기 테스트 보드의 접속단자에 일대일 대응되도록, 상기 에어 블록을 관통하여 설치되는 다수의 접속부재; 및
    상기 에어 블록 내에 충진된 에어를 압축하여 압축된 에어에 의해 상기 접속부재를 지지하는 에어 압축수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 압축수단이,
    상기 반도체 캐리어의 하면에 설치되는 누름 돌기; 및
    상기 반도체 캐리어의 하면에 대응되는 상기 에어 블록의 상면에 형성되어 상기 누름 돌기가 맞물리는 요홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속부재가 도전성 재질인 것을 특징으로 하는 테스트 소켓.
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