본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 인서트 블럭은, 피시험 반도체소자(device under test)가 수납되는 수납공간이 마련된 블럭본체를 구비하는 반도체소자 테스트용 인서트 블럭(insert block)에 있어서, 그 블럭본체에 설치되어 그 피시험 반도체소자를 가압하는 하나 이상의 푸셔(pusher)를 더 포함하고, 그 푸셔는 그 피시험 반도체소자의 인접하는 양 측면(側面)중에서 어느 하나를 가압하는 제1밀대와 그 피시험 반도체소자의 인접하는 양 측면중에서 나머지를 가압하는 제2밀대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 제1 및 제2밀대가 각각 그 피시험 반도체소자의 해당 측면과 접촉하는 제1 및 제2접촉면은 서로 수직인 것을 특징으 로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 제1 및 제2밀대는 각각 반구형상 돌출부를 가지며, 그 반구형상 돌출부는 그 피시험 반도체소자와 점접촉(點接觸)하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 푸셔는 그 블럭본체에 설치된 회전축 샤프트를 중심으로 회전하는 회전푸셔(回轉 pusher)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 회전푸셔에는 미끄럼홈이 마련되고, 그 미끄럼홈에 삽입되어 그 미끄럼홈 내를 왕복 이동하는 걸림돌기를 가지는 왕복이동체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 블럭본체와 그 왕복이동체 사이에 설치되어 그 왕복이동체를 그 블럭본체로부터 밀어내는 왕복이동체 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 회전푸셔는 제1 및 제2회전푸셔로 이루어지고, 그 제1 및 제2회전푸셔는 그 피시험 반도체소자의 네 측면 모서리부들 중에서 선택된 대각선상의 두 모서리부들을 각각 가압하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 블럭본체는 그 회전푸셔의 회전량을 제한하도록 그 회전푸셔와 접촉하는 스톱퍼(stopper)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 블럭본체상에 설치되어 그 왕복이동체와 접촉하는 누름판과, 그 누름판과 그 블럭본체 사이에 개재되어 그 누름판을 그 블럭본체로부터 이격시키는 누름판 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 미끄럼홈은 직선형태의 일자(一字)홈이고, 그 왕복이동체는 그 일자홈의 연장방향과 소정 각도를 가지면서 왕복이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 제1밀대가 그 피시험 반도체소자와 접촉하는 제1접촉면과 그 제2밀대가 그 피시험 반도체소자와 접촉하는 제2접촉면은 서로 수직이고, 그 제1 및 제2접촉면 각각의 연장면들이 교차하여 이루어진 교선(交線)의 연장방향과 그 일자홈의 연장방향 사이의 각도는 3~45°사이인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 블럭본체와 그 푸셔 사이에 설치되어 그 푸셔를 그 피시험 반도체소자쪽으로 밀어내는 푸셔 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 인서트 블럭을 자세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 인서트 블럭을 나타낸 평면도이고, 도 6은 5의 I-I'에 대한 단면도이다.
도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 인서트 블럭(130)은 블럭본체(131), 래치(latch)(132) 및 래치 캡(cap)(133)을 포함한다.
블럭본체(131)에는 테스트시 인서트 블럭(130)을 고정시키기 위한 고정홀(131a)과, 피시험 반도체소자(DUT)가 수납되기 위한 수납공간(G2)과, 피시험 반도 체소자(DUT)를 안착시키는 안착부(131b)가 마련되어 있다.
본 실시예에서는 피시험 반도체소자(DUT)로서 BGA(ball grid array) 패키지를 나타내었으나, 다양한 종류의 반도체 패키지가 피시험 반도체소자(DUT)로서 적용될 수 있음은 물론이다. 피시험 반도체소자(DUT)의 저면(底面)에는 외부접속단자로서 복수의 솔더볼(B1)이 마련되어 있고, 복수의 솔더볼(B1)은 테스트용 소켓(socket)(미도시)의 복수의 접속핀(C1)과 각각 접속된다.
래치(132)는, 도 6에서와 같이, 래치회전축(132a)을 중심으로 M3 또는 M4방향으로 회전하고, 특히 M3방향으로 회전하여 피시험 반도체소자(DUT)의 상면(上面)을 가압한다. 본 실시예에서는 래치(132)가 피시험 반도체소자(DUT)의 상면(上面)을 가압하지만, 도 2의 종래 경우와 같이 반도체소자(DUT)의 측면을 함께 가압할 수도 있다. 래치(132)에는 미끄럼홈(132b)이 마련되어 있는데, 이러한 미끄럼홈(132b)안으로 래치 캡(133)의 걸림바(bar)(133a)가 삽입된다.
래치 캡(133)은, 도 6에서와 같이, 블럭본체(131)의 캡 가이드부(131c)를 따라 z축 상하방향으로 이동한다. 래치 캡(133)은 원통형상으로 된 걸림바(133a)를 갖는데, 이러한 걸림바(133a)는 래치(132)의 미끄럼홈(132b)을 관통한다. 따라서 래치 캡(133)이 상하로 이동함에 따라 걸림바(133a)와 미끄럼홈(132b)의 캠(cam)작용에 의해 래치(132)가 M3 또는 M4방향으로 회전하게 된다. 이와 같이 래치(132)가 피시험 반도체소자(DUT)의 상면을 z축 하방향으로 가압하므로, z축 방향에 대하여 피시험 반도체소자(DUT)가 고정된다. 래치 캡(133)은 블럭본체(131)에 설치된 래치캡 스프링(E1)에 의해 z축 상방향으로 가압력을 받는다.
전술한 래치 캡(133)을 눌러주는 누름판(134)과 누름판 스프링(E2)이 더 추가될 수 있는데, 도 5에서는 도시의 편의상 생략하였고 도 6에서는 일점쇄선으로 나타내었다.
도 7은 도 5의 II-II'에 대한 단면도이고, 도 8은 도 7의 III-III'에 대한 단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 인서트 블럭의 푸셔를 나타낸 사시도이다. 여기서 도 7은 도 5에서 T방향으로 절단한 인서트 블럭의 단면도에 해당한다.
도 5, 도 7 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 인서트 블럭(130)은 푸셔(pusher)(136) 및 왕복이동체(137)를 더 포함한다.
푸셔(136)는, 도 8 및 도 10에서와 같이, 피시험 반도체소자(DUT)의 인접하는 양 측면 중에서 어느 하나인 제1측면(F1)을 가압하는 제1밀대(136x)와 피시험 반도체소자(DUT)의 인접하는 양 측면 중에서 나머지인 제2측면(F2)을 가압하는 제2밀대(136y)를 포함한다. 여기서 제1밀대(136x)는 x축 방향으로 피시험 반도체소자(DUT)를 밀어주는 작용을 하며 제2밀대(136y)는 y축 방향으로 피시험 반도체소자(DUT)를 밀어주는 작용을 한다. 결과적으로 푸셔(136)는 x축 방향과 y축 방향 사이의 T방향으로 피시험 반도체소자(DUT)를 밀어주는 한편, 피시험 반도체소자(DUT)의 반대쪽 모서리 부근에서도 푸셔(136)가 피시험 반도체소자(DUT)를 T2방향으로 밀어주므로, 인서트 블럭(130)내에서 피시험 반도체소자(DUT)에 대한 센터링(centering)이 이루어질 수 있게된다.
푸셔(136)는, 도 8에서와 같이, 피시험 반도체소자(DUT)의 대각선상의 양 모 서리 부근에 각각 두 개가 설치되는 것으로도 피시험 반도체소자(DUT)에 대한 센터링(centering)이 이루어질 수 있으나, 피시험 반도체소자(DUT)에 대한 센터링이 더욱 견고하게 이루어지게 하기 위하여 도 5에서와 같이 4개의 푸셔(136)가 블럭본체(131)에 설치되는 것이 바람직하다.
도 8에서와 같이 제1 및 제2밀대(136x)(136y)가 각각 피시험 반도체소자(DUT)의 해당 측면과 접촉하는 제1 및 제2접촉면(F3)(F4)은 서로 수직으로 되어 있으나, 제1 및 제2밀대(136x)(136y)에는 각각 반구형상 돌출부(미도시)가 형성될 수도 있다. 이러한 반구형상 돌출부는 피시험 반도체소자(DUT)와 점접촉(點接觸)되므로 피시험 반도체소자(DUT)의 측면 표면이 불균일한 경우나 피시험 반도체소자(DUT)의 모서리가 직각이 아닌 경우에도 효과적으로 피시험 반도체소자(DUT)를 가압할 수 있다.
푸셔(136)는, 도 7에서와 같이, 블럭본체(131)에 설치된 회전축 샤프트(138)를 중심으로 회전하는 회전푸셔(回轉 pusher)가 된다. 푸셔(136)에는 일자(一字)홈 형태의 미끄럼홈(136a)이 마련된다. 본 실시예에서는 미끄럼홈(136a)을 직선모양의 일자홈으로 나타내었으나, 후술할 왕복이동체(137)와의 캠(cam)작용에 의해 푸셔(136)가 M5 또는 M6방향으로 회전할 수만 있다면 곡선모양, 꺽인모양 등 여러 모양의 미끄럼홈이 적용될 수도 있다.
한편, 도 7에서와 같이, 푸셔(136)는 하방향으로 돌출 형성된 푸셔돌출부(136b)가 마련될 수도 있다. 푸셔돌출부(136b)는 푸셔(136)가 M5방향으로 회전시 블럭본체(131)에 설치된 스톱퍼(stopper)(131d)와 접촉한다. 즉, 스톱퍼(131d)는 푸셔(136)의 회전량을 제한하는 역할을 한다. 푸셔(136)가 설계치에 꼭 맞는 피시험 반도체소자(DUT)와 접촉된 상태인 경우, 푸셔돌출부(136b)와 스톱퍼(131d)사이의 이격거리(L1)는, 피시험 반도체소자(DUT)의 x축 방향 길이에 대한 오차 규격이 ±0.1~0.2mm 임을 고려할때, 0.05~0.1mm 인 것이 바람직하다.
또한, 도 7에서와 같이, 푸셔(136)를 T방향으로 밀어내는 푸셔 스프링(E3)이 블럭본체(131)와 푸셔(136) 사이에 더 설치될 수도 있다. 이 경우에 푸셔 스프링(E3)의 탄성력에 의해 푸셔(136)의 피시험 반도체소자(DUT)에 대한 가압력이 더욱 강화된다.
왕복이동체(137)는, 도 7에서와 같이, 원통형상으로 돌출 형성되어 미끄럼홈(136a)에 삽입되는 걸림돌기(137a)를 가지고, z축 상하방향으로 왕복 이동된다. 왕복이동체(137)도 래치 캡(도 6의 133)의 경우와 유사하게 왕복이동체(137)를 상방향으로 밀어주는 왕복이동체 스프링(도 9의 E4)에 의해 z축 상방향으로 가압력을 받는다. 왕복이동체(137)는 미끄럼홈(136a)의 연장방향(u1)과 소정 각도(D1)를 가지면서 왕복 이동한다. 다시 말하면, 왕복이동체(137)의 왕복이동시 미끄럼홈(136a)의 연장방향(u1)과 왕복이동체(137)의 이동방향(u2) 사이의 각도(D1)는 왕복이동체(137)의 높이 위치에 따라 가변적인데, 그 가변적인 각도 범위는 0°보다는 크고 90°보다는 작아야 한다. 즉 미끄럼홈(136a)의 연장방향(u1)이 왕복이동체의 이동방향(u2)에 대해 반시계방향으로 틀어져 0~90°사이의 각도를 이루고 있음에 따라, 왕복이동체(137)가 하강할때는 걸림돌기(137a)가 하방향으로 이동하여 미끄럼홈(136a)의 좌변(136l)이 가압력을 받으므로, 푸셔(136)가 회전축 샤프트(138)를 중심으로 M6방향으로 회전하여 피시험 반도체소자(DUT)로부터 이격된다. 반대로 왕복이동체(137)가 상승할때는 걸림돌기(137a)가 상방향으로 이동하여 미끄럼홈(136a)의 우변(136r)이 가압력을 받으므로, 푸셔(136)가 회전축 샤프트(138)를 중심으로 M5방향으로 회전하고 피시험 반도체소자(DUT)의 양측면을 가압하여 피시험 반도체소자(DUT)의 센터링이 이루어진다.
도 8에서와 같이, 제1밀대(136x)가 피시험 반도체소자(DUT)와 접촉하는 제1접촉면(F3)과 제2밀대(136y)가 피시험 반도체소자(DUT)와 접촉하는 제2접촉면(F4)이 서로 수직인 경우, 제1 및 제2접촉면(F3)(F4) 각각의 연장면들이 교차하여 이루어진 교선(交線)의 연장방향과 미끄럼홈(도 7의 136a)의 연장방향(도 7의 u1) 사이의 각도는 3~45°사이인 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 및 제2접촉면(F3)(F4) 각각의 연장면들이 교차하여 이루어진 교선(交線)의 연장방향이 도 7의 u2방향과 평행할 경우에, 도 7을 참조하여 왕복이동체(137)의 왕복이동시 미끄럼홈(136a)의 연장방향(u1)과 왕복이동체(137)의 이동방향(u2) 사이의 각도(D1)가 3~45°사이이면 왕복이동체(137)의 걸림돌기(137a)와 푸셔(136)의 미끄럼홈(136a)에 의한 캠(cam)작용이 적절하게 이루어질 수 있다는 것이다.
전술한 바와 같은 왕복이동체(137)를 눌러주는 누름판(134)과 누름판 스프링(E2)이 더 추가될 수 있는데, 도 7에서 일점쇄선으로 나타내었다. 누름판(134)은 왕복이동체(137)의 상단과 래치 캡(도 6의 133)의 상단과 접촉하므로, 누름판(134)이 하강함에 따라 왕복이동체(137)와 래치 캡(도 6의 133) 모두가 z축 하방향으로 이동된다. 따라서, 도 7에서와 같이 누름판(134)이 하강하면 왕복이동체(137)가 아 래로 하강하고 푸셔(136)가 M6방향으로 회전하여 피시험 반도체소자(DUT)로부터 이격된다. 도 6에서와 같이 래치 캡(133)도 누름판(134)이 하강하면 래치(132)가 M4방향으로 회전하여 피시험 반도체소자(DUT)로부터 이격된다.
누름판 스프링(E2)은, 도 6 및 도 7에서와 같이, 누름판(134)을 블럭본체(131)로부터 밀어내는 작용을 한다.
도 9는 본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 인서트 블럭을 나타낸 분리 사시도이다.
도 9에서 도시된 바와 같이, 피시험 반도체소자(DUT)가 수납된 블럭본체(131)에는 래치(132), 푸셔(136), 왕복이동체(137), 왕복이동체 스프링(E4), 누름판(134) 및 누름판 스프링(E2)이 설치된다.
래치(132)는 래치 캡(133)의 상하이동에 연동하여 회전함으로써 피시험 반도체소자(DUT)를 z축 하방향으로 가압한다. 도시의 편의상 도 9에서는 래치(132) 및 래치 캡(133)이 블럭본체(131)에 설치되어 있는 것으로 나타내었다.
푸셔(136)는 회전축 샤프트(138)가 삽입되는 샤프트홀(136c)과, 왕복이동체(137)의 걸림돌기(137a)가 삽입되는 미끄럼홀(136a)과, 피시험 반도체소자(DUT)를 x축 방향으로 밀어내는 제1밀대(136x)와, 피시험 반도체소자(DUT)를 y축 방향으로 밀어내는 제2밀대(136y)를 포함한다.
왕복이동체(137)는 푸셔(136)의 미끄럼홀(136a)에 삽입되는 원통형의 걸림돌기(137a)를 포함한다.
왕복이동체 스프링(E4)은 왕복이동체(137)의 하측에 설치되어, 블럭본체 (131)로부터 왕복이동체(137)를 z축 상방향으로 밀어올린다.
누름판(134)은 누름판 걸림후크(134a)가 블럭본체(131)의 후크홈(131e)에 걸려진 상태로 블럭본체(131) 상면에 이격 배치된다. 누름판(134)은 블럭본체(131) 상에서 z축 상하방향으로 소정 거리 이동 가능하게 된다.
누름판 스프링(E2)은 누름판(134)과 블럭본체(131) 사이에 개재되어, 누름판(134)을 블럭본체(131)로부터 이격시킨다.