KR100787087B1 - 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골드 와이어 또는 골드 패널을 사용하여 전도율을 향상시키고, 접촉 부위도 본딩 방식으로 접촉 저항을 낮추어 초고속 스피드 대응과 노이즈를 감소시켜 반도체 시험 공정의 수율 향상과 재시험율을 최소화할 수 있도록 하는 반도체 특성 시험용 소켓 핀에 관한 것으로서, 반도체 특성 시험용 소켓에 설치되어 각 상하 단부가 반도체 및 시험장비와 접촉되어 반도체의 특성신호를 시험장비로 전달하는 소켓 핀에 있어서, 반도체 접점패드와 접촉되는 반도체 접촉부; 상기 반도체 접촉부를 통해 전달되는 반도체 특성신호를 신호처리하는 시험장비와 접촉되는 시험장비 접촉부; 및 상기 반도체 접촉부와 시험장비 접촉부를 연결하여 주는 연결부;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

소켓, 테스트 소켓, 웨이퍼 테스트 프로브 카드, 매뉴얼 테스트 소켓

Description

최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀{semiconductor test socket pin in last semiconductor process}

도 1은 종래 사용되던 스프링 포고 핀 방식의 반도체 특성 시험용 소켓의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓의 구성도.

도 3은 도 2에 도시한 소켓 핀의 구체적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1.. 접촉부 3.. 연결부

4.. 소켓 핀 5.. 스프링

6.. 도관부 7.. 베이스부

8.. 위치고정구멍 9.. 디바이스 접점

11.. 인쇄회로기판 접점 13.. 고정부

본 발명은 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체의 시험 공정 및 연구 목적의 시험용 장치 중 반도체와 시험장비간을 연결하는 테스트 소켓에 대한 구조의 제조방식과 재질을 바꾸어 빠른 스피드와 노이즈 제거로 반도체 특성 시험에 탁월한 효과를 발휘하여 수율 향상 및 재시험을 감소할 수 있도록 하는 반도체 특성 시험용 소켓 핀에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치의 제조에서는 웨이퍼 상에 패턴을 형성시키는 패브리케이션 공정과 상기 패턴이 형성된 웨이퍼를 각 단위칩으로 조립하는 어셈블리 공정이 수행된다.

그리고 상기 공정들 사이에 웨이퍼를 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(electric die sorting) 공정이 수행된다. 이러한 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 단위 칩들 중에서 불량 칩을 판별하기 위하여 수행하는 것이다.

여기서 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량을 판단하는 검사장치를 주로 이용한다.

현재에는 정밀한 반도체 시험 공정에서 시험특성신호를 전달하는 방법으로 웨이퍼 시험에서는 접촉식과 니들(탐침)식을 웨이퍼 시험 프로브 카드에 장착하여 사용하고 있고 최종 패키지 시험공정의 소켓에 사용되는 장치는 주로 접촉방식과 스프링 포고 핀 방식을 사용한다.

도 1은 종래에 일반적으로 사용되는 스프링 포고 핀 방식을 사용하는 반도체 특성 시험용 소켓의 일예를 나타낸 구성도이다. 종래의 반도체 특성 시험용 소켓은 디바이스 접점(9)과 동일한 X-Y 위치에 관통된 위치고정구멍(8)을 구비한 탄력성이 있는 일러스토머(7), 이 일러스토머(7)를 수납하기 위한 수납공간과 관통한 구멍을 구비한 고정체(13), 위치고정구멍(11) 안에 원활하게 움직일 수 있게 수납되고, 상기 고정체(13) 단부 바깥쪽으로 튀어나온 접촉부(1) 및 상기 접촉부(1)로부터 동일한 축상으로 연장된 연결부(3)를 구비하는 소켓 핀(4), 접촉부(1)가 고정체(13)의 바깥쪽으로 튀어나오게 하는 탄성을 제공하기 위하여 위치고정구멍(8)에 수납된 스프링(5), 이 스프링(5)이 어떠한 범위로 압축되어도 하단부에서 인접 권선이 서로 붙는 조밀하게 권선된 도관부(6)를 구비하여 이루어진다.

그런데, 전술한 바와 같은 종래의 반도체 특성 시험용 소켓은 최근 반도체의 경향이 초스피드화와 대용량화로 가고 있는 점을 고려하였을 때 반도체 시험공정에서 종래의 재질과 방식으로 구현된 소켓은 차세대 반도체에 대응되는 스피드와 노이즈 대응이 한계점에 이르고 있다는 문제점이 있었다.

또한, 기존 시험용 소켓 방식이 스프링에 의한 신호 전달 방식과 접촉식(contact 또는 PCR) 방식으로 크게 구분되는데, 스프링 방식의 경우 시험용신호와 전달과정에서 접촉부위가 많아 저항이 높아(4 포인트 이상) 노이즈와 딜레이 타임을 가지고 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 접촉식은 최신 반도체 패키지인 BGA(Ball Grid Array) 방식에 적용이 어렵다는 문제점이 있으며, 대부분 도금의 형태 또는 콘택트로 제작되어 수명이 짧고 구조상 크기 제조에 한계가 있다는 문제점이 있었다..

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 골드 와이어 또는 골드 패널을 사용하여 전도율을 향상시키고, 접촉 부위도 본딩 방식으로 접촉 저항을 낮추어 초고속 스피드 대응과 노이즈를 감소시켜 반도체 시험 공정의 수율 향상과 재시험율을 최소화할 수 있도록 하는 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀은, 반도체 특성 시험용 소켓에 설치되어 각 상하 단부가 반도체 및 시험장비와 접촉되어 반도체의 특성신호를 시험장비로 전달하는 소켓 핀에 있어서, 반도체 접점패드와 접촉되는 반도체 접촉부; 상기 반도체 접촉부를 통해 전달되는 반도체 특성신호를 신호처리하는 시험장비와 접촉되는 시험장비 접촉부; 및 상기 반도체 접촉부와 시험장비 접촉부를 연결하여 주는 연결부;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 반도체 접촉부는, 상기 연결부와 금 본딩 방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 시험장비 접촉부는, 상기 연결부와 금 본딩 방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부는, 상기 반도체 접촉부와 시험장비 접촉부를 고정 지지하는 절연부재; 금 재질로 이루어지고, 상기 절연부재의 외주면에 상기 반도체 접촉부와 시험장비 접촉부를 연결하는 도전부재;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 절연부재는, 실리콘 또는 우레탄 등의 절연성 탄성물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓의 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시한 소켓 핀의 구체적인 구성도이다.

본 발명에 따른 반도체 특성 시험용 소켓 핀이 설치되는 소켓(20)은 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 소켓 핀(21)을 구비하여 반도체 특성신호를 시험장비(미도시) 측으로 전달하게 된다.

상기한 반도체 특성 시험용 소켓 핀(21)은 도 3에 도시한 바와 같이 상단에 반도체와 접촉되는 반도체 접촉부(22)가 구비되고, 시험장비와 접촉되는 시험장비 접촉부(23)가 구비되며, 상기 반도체 접촉부(22)와 시험장비 접촉부(23)를 연결하기 위한 연결부(24)가 구비되어 이루어진다.

상기한 반도체 접촉부(22)는 웨이퍼에서 분리된 반도체의 접점단자와 연결되어 특 성신호를 주고받게 되고, 연결부(24)는 그 특성신호를 시험장비 접촉부(23)로 연결하게 되며, 시험장비 접촉부(23)는 그 특성신호를 시험장비로 전달하게 된다.

그러면, 시험장비는 자체의 스펙을 토대로 소켓 핀(21)을 통해 전달되는 특성신호를 분석하여 반도체의 불량 유무를 판정하게 된다.

상기한 연결부(24)는 상기 반도체 접촉부(22)와 시험장비 접촉부(23)를 고정 지지하는 절연부재(24a)와 금(gold) 재질로 이루어지고, 상기 절연부재(24a)의 외주면에 상기 반도체 접촉부(22)와 시험장비 접촉부(23)를 연결하는 도전부재(24b)를 구비하여 이루어진다. 상기 도전부재(24b)는 와이어 형태로 설치될 수 있고, 패널 형태로 설치될 수 있다.

그리고, 상기한 소켓 핀(22)의 반도체 접촉부(22)는 금 본딩 방식을 통해 연결부(24)의 도전부재(24b)와 연결되게 되고, 상기 시험장비 접촉부(23)도 또한 금 본딩 방식을 통해 연결부(24)의 도전부재(24b)와 연결되게 된다. 도 3에서 미설명부호 24c와 24d는 금 본딩부를 나타낸다.

상기한 바와 같이 금을 이용하여 도전부재(24b)를 제작하거나 금 본딩 방식을 이용하여 반도체 접촉부(22)와 연결부(24) 및 시험장치 접촉부(23)와 연결부(24)를 연결시킴으로써 반도체 특성신호의 전도성을 더욱 좋게 하여 신호 전달에 노이즈와 딜레이 타임을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 상기한 연결부(24)의 절연부재(24a)는 실리콘 등과 같이 탄력성이 강한 재질로 이루어져 소켓 핀(21)의 스트로커(stroker)를 원활히 하여 주게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위 및 그와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

본 발명은, 반도체의 시험 공정에 적용되는 테스트 소켓에 골드 본딩 방식과 골드 와이어 또는 패널 사용으로 반도체의 사용 특성 시험에 발생되는 노이즈를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 금을 사용하여 신호전달을 함으로써 신호의 전도성 향상으로 최신 첨단 특성을 가진 초고속 스피드 반도체(400Mhz 이상)에 시험용 핀으로 탁월한 효과를 발휘할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 웨이퍼 프로브 테스트 등 반도체 관련 최종 테스트 공정 및 시험공정 연구용으로 널리 사용될 수 있어 파급효과가 큰 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 반도체 특성 시험용 소켓에 설치되어 각 상하 단부가 반도체 및 시험장비와 접촉되어 반도체의 특성신호를 시험장비로 전달하는 소켓 핀에 있어서,

   반도체 접점패드와 접촉되는 반도체 접촉부(22);

   상기 반도체 접촉부(22)를 통해 전달되는 반도체 특성신호를 신호처리하는 시험장비와 접촉되는 시험장비 접촉부(23); 및

   상기 반도체 접촉부(22)와 시험장비 접촉부(23)를 연결하여 주는 연결부(24);를 구비하고,

   상기 연결부(24)는,

   상기 반도체 접촉부(22)와 시험장비 접촉부(23)를 고정 지지하는 절연부재(24a);

   금 재질로 이루어지고, 상기 절연부재의 내측으로 상기 반도체 접촉부(22)와 시험장비 접촉부(23)를 연결하는 도전부재(24b);를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 절연부재(24a)는,

   실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 최종시험공정에서의 반도체 특성 시험용 소켓 핀.

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