KR100958134B1 - 반도체 칩 검사용 소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 칩 검사용 소켓에 관한 것으로서, 수명이 향상되면서도 제작이 용이한 구조를 채택한 반도체 칩 검사용 소켓을 제공하기 위하여, 중심부에 상하로 관통형성된 체결 구멍이 형성된 평판 형상의 지지 플레이트와 상기 체결 구멍에 결합되고, 상측으로 돌출된 돌출부가 형성된 실리콘부와 기 돌출부에 금속볼을 수직으로 배치시켜 형성된 다수 개의 도전성 실리콘부와 사 대상물인 반도체 칩의 솔더볼에 접촉되는 도전부가 상기 도전성 실리콘부에 대응되는 위치에 형성된 연성회로기판과 기 도전부에 대응되는 위치에 관통공이 형성되고, 하부에 수용부가 형성되어 상기 돌출부를 수용하며, 상기 실리콘부에 결합되어 상기 연성회로기판을 고정시키는 캡으로 구성됨을 특징으로 하여, 도전성 실리콘부 상부에 반도체 칩의 솔더볼에 접촉되는 도전부가 형성된 연성회로기판이 결합되어 도전성 실리콘부의 마모를 방지함으로써 검사용 소켓의 수명을 향상시킬 수 있고, 수용부가 하부에 형성된 캡을 실리콘부와 접착제를 이용하여 결합시키는 간이한 구조를 채택하여 검사용 소켓의 제작이 용이하다는 장점이 있다.

반도체 칩 소켓 도전성 실리콘 금속볼 테스트

Description

반도체 칩 검사용 소켓{test socket}

본 발명은 반도체 칩을 검사하기 위한 검사용 소켓에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡을 이용하여 반도체 칩에 접촉되는 연성회로기판을 실리콘부에 고정시키는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓이다.

반도체 칩이 정상적으로 작동되는지 여부를 확인하기 위하여 검사용 소켓에 검사용 탐침 장치(probe)를 장착하여 반도체 칩에 접촉시켜 검사전류를 검사용 회로기판에 인가하는 방법을 이용하게 된다.

이러한 반도체 칩 검사 장치 중 반도체의 접속 단자(솔더볼)의 손상을 줄일 수 있도록 제안된 것이 실리콘 재질의 몸체에 금속볼(파우더) 등을 수직으로 배치시켜 도전성 실리콘부를 형성시키고 이를 통해 검사 전류를 하부의 검사용 회로기판으로 인가시켜 반도체 칩의 정상작동 여부를 판단하게 된다.

이러한 실리콘 고무를 이용한 검사용 소켓에 관해서는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 10-2004-0101799호, 20-2006-0014917호, 일본국 특허청에 출원된 출원번호 특원평6-315027호 등이 있으며, 도 1은 종래의 실리콘 고무를 이용한 반도 체 칩 검사용 소켓을 도시하는 개념단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 실리콘부(10)에는 금속볼(22)이 수직으로 배치된 도전성 실리콘부(22)가 형성되고, 상기 실리콘부(10)의 상하부에는 절연 테이프(40,50)가 결합된다.

또한, 상기 실리콘부(10)의 하부에는 지지 프레임 역할을 하는 지지 플레이트(60)가 결합되는 것이 일반적이다.

이러한 구성을 통해 검사 대상물인 반도체 칩(1)의 솔더볼(2)과 검사용 회로기판(70)의 접촉부(72)를 전기적으로 연결시켜 반도체 칩의 정상작동 여부를 검사용 회로기판을 통해 판단하게 된다.

특히, 이러한 종래의 검사용 소켓은 반복적인 검사 과정에서 도전성 실리콘부의 상부면이 손상되는 현상 때문에 수명에 한계가 있으며, 이러한 점을 개선한 것으로 대한민국 등록실용신안공보 제278989호, 출원번호 제10-2004-0105638호 등에서는 금속판을 이용하여 반도체의 솔더볼에 접촉되도록 제안한 바 있다.

도 2는 또 다른 종래의 도전성 실리콘부를 이용한 반도체 칩 검사용 소켓을 도시하는 개념단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 도전성 실리콘부(20)의 상부에는 금속링 형태의 플런저(30)가 결합되어, 반도체 칩의 접촉과정에서 도전성 실리콘부가 파손되는 문제점을 해결하고자 하였다.

그러나, 높은 탄성을 가지는 실리콘부에 다량의 플런저를 단단하게 고정시키기 어렵고, 반도체가 고밀도화됨에따라 검사용 소켓의 제작이 힘들다는 사용상의 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 수명이 향상된 반도체 칩 검사용 소켓을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제작이 용이한 구조를 채택한 반도체 칩 검사용 소켓을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 중심부에 상하로 관통형성된 체결 구멍이 형성된 평판 형상의 지지 플레이트와 상기 체결 구멍에 결합되고, 상측으로 돌출된 돌출부가 형성된 실리콘부와 기 돌출부에 금속볼을 수직으로 배치시켜 형성된 다수 개의 도전성 실리콘부와 사 대상물인 반도체 칩의 솔더볼에 접촉되는 도전부가 상기 도전성 실리콘부에 대응되는 위치에 형성된 연성회로기판과 기 도전부에 대응되는 위치에 관통공이 형성되고, 하부에 수용부가 형성되어 상기 돌출부를 수용하며, 상기 실리콘부에 결합되어 상기 연성회로기판을 고정시키는 캡으로 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 연성회로기판은 체결공이 형성된 절연성 필름 재질의 베이스부와 상기 체결공에 결합되는 도전부로 구성됨을 특징으로 하고, 상기 도전부는 상기 체결공의 상하측에 각각 결합되는 환형상의 상부 및 하부 도전부와 상기 상부, 하부 도전부 및 체결공의 내주면에 도금을 통해서 형성되는 도금부로 구성되어, 상부 도전부와 하부 도전부가 상기 도금부를 통해 전기적으로 연결됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 도전부는 관통공 내부로 삽입되고, 상기 캡은 엔지니어링 플라스틱 재질로 제작됨을 특징으로 한다.

마지막으로 상기 관통공은 상부에 일정 각도로 경사진 경사부가 형성됨을 특징으로 하고, 상기 캡은 하부면이 상기 실리콘부의 상부면과 실리콘 접착제를 통해 고정됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓은 도전성 실리콘부 상부에 반도체 칩의 솔더볼에 접촉되는 도전부가 형성된 연성회로기판이 결합되어 도전성 실리콘부의 마모를 방지함으로써 검사용 소켓의 수명을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 수용부가 하부에 형성된 캡을 실리콘부와 접착제를 이용하여 결합시키는 간이한 구조를 채택하여 검사용 소켓의 제작이 용이하다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 반도체 칩 검사용 소켓을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 소켓을 도시하는 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 칩 검사용 소켓(100)은 전체적으로 중심부에 상하로 관통형성된 체결 구멍(미도시)이 형성된 평판 형상의 지지 플레이트(60)에 상측으로 돌출된 돌출부(12)가 형성된 실리콘부(10)가 결합된 구조이다.

상기 지지 플레이트(60)는 일반적으로 스테인리스 재질로 제작되며, 중심부에 형성된 체결 구멍을 통해 실리콘부(10)가 고정된다. 일반적으로 상기 실리콘부(10)는 인서트 사출을 통해 형성되며, 보다 견고한 결합력을 제공하기 위하여 지지 플레이트(60)에는 결합공(62)이 체결 구멍의 외곽에 형성되어, 인서트 사출 시 실리콘이 상기 결합공(62)을 통해 단단하게 지지 플레이트(60)에 고정될 수 있도록 한다.(이러한 기술은 종래의 검사용 소켓에 관련된 선행 기술에도 이용되고 있다.)

본 발명에 따른 검사용 소켓의 구체적인 구조를 살펴보면,

도 4는 도 3의 A-A'의 단면도이고, 도 5는 도4의 B부분의 확대도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 지지 플레이트(60)의 하부면에는 검사용회로기판과 절연시키기 위해서 하부 절연 테이프(50)가 결합되며, 중심부에 결합된 실리콘부(10)에는 상측으로 돌출된 돌출부가 형성된다.

또한, 상기 실리콘부(10)에는 상기 돌출부에 금속볼을 수직으로 배치시켜 형성된 다수 개의 도전성 실리콘부(20)가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(12)의 상부에는 연성회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board-90)이 결합되고, 상기 연성회로기판(90)은 캡(80)을 통해 고정된다.

먼저 연성회로기판(90)은 체결공(92a)이 형성된 절연성 필름 재질의 베이스부(92)와 상기 체결공(92a)에 결합되는 도전부(94)로 구성되며, 상기 도전부는 상기 도전성 실리콘부(20)에 대응되는 위치에 형성된다.

연성회로기판은 경박단소(輕博短小)형으로 제작되는 최근의 전자기기에 있어서 우수한 굴곡성과 유연성을 가지고 두개의 회로나 부품을 연결할 수 있어, 노트북, 휴대폰 등에 이용되고 있다.

이러한 연성회로기판에 형성되는 도전부는 폴리이미드 필름(Polyimide Film) 혹은 폴리에스테르 필름(Polyester Film)과 같은 절연성 플름의 양쪽면에 Cu가 적층된 CCL(Copper Clad Lainate)필름을 결합시키고, 체결공을 형성시키고, 상기 체결공의 내부면에 도금을 통해 Cu층을 서로 연결시키게 된다.

이후에 감광성 필름을 이용하거나 액을 도포하여 소정의 위치에만 도전부를 형성시키게 된다.

상기와 같은 공정을 이용하여, 상기 도전부(94)는 상기 체결공(92a)의 상하측에 각각 결합되는 환형상의 상부 및 하부 도전부(94a,94b)와 상기 상부, 하부 도전부(94a,94b) 및 체결공(92a)의 내주면에 도금을 통해서 형성되는 도금부(94c)로 구성되어, 상부 도전부와 하부 도전부가 상기 도금부를 통해 전기적으로 연결된다.

특히, 상부 도전부(94a)는 캡(80)의 관통공(82) 내부로 삽입된 상태로 결합되어, 반도체 칩의 솔더볼에 직접 접촉되는 역할을 한다.

다음으로 캡(80)에 대해 살펴보기로 한다.

상기 캡(80)은 연성회로기판을 고정시키는 역할을 하며, 상기 도전부(94)에 대응되는 위치에 관통공(82)이 형성되고, 하부에 수용부(86)가 형성되어 상기 돌출부(12)를 수용한다.

또한, 상기 캡(80)은 하부면이 상기 실리콘부(10)의 상부면과 실리콘 접착제(3)를 통해 고정되고, 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics) 재질로 제작되며, 구체적으로는 폴리에테르이미드 수지를 압출 성형한 울템(ULTEM)을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 관통공(82)은 연성회로기판(90)의 도전부(94)가 검사 대상물인 반도체 칩의 솔더볼에 접촉될 수 있도록 수직으로 관통되어 형성되고, 상부에 일정 각도로 경사진 경사부(84)가 형성되어 상기 도전부(94)가 솔더볼이 용이하게 접촉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명에 따른 검사용 소켓의 구체적인 결합관계에 대해 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 소켓의 결합관계를 도시하는 분해사시도이다.

먼저 지지 플레이트(60)의 중심부에는 실리콘부(10)가 일체로 인서트 사출되고, 상기 실리콘부의 돌출부(12)에는 도전성 실리콘부(20)가 형성된다.

상기 지지 플레이트(60)의 하부면에는 하부 절연 테이프(50)가 결합되고, 상기 하부 절연 테이프(50)에는 도전성 실리콘부(20)의 하부면에 검사용 회로 기판의 접촉부(전극 패드)에 접촉될 수 있도록 관통 구멍(52)이 형성된다.

또한, 상기 돌출부(12)의 상부면에는 연성회로기판(90)이 안착되고, 캡(80) 이 상기 실리콘부의 상부면에 접착제를 이용하여 결합되면서 상기 연성회로기판을 고정시키게 되고, 이때 상기 캡(80)의 수용부가 상기 돌출부(12)를 수용하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 연성회로기판을 이용하여 반도체 칩의 솔더볼에 접촉되는 반도체 칩 검사용 소켓을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 도전성 실리콘부를 이용한 반도체 칩 검사용 소켓을 도시하는 개념단면도.

도 2는 또 다른 종래의 도전성 실리콘부를 이용한 반도체 칩 검사용 소켓을 도시하는 개념단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 소켓을 도시하는 평면도.

도 4는 도 3의 A-A'의 단면도.

도 5는 도4의 B부분의 확대도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 칩 검사용 소켓의 결합관계를 도시하는 분해사시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 반도체 칩 2: 솔더볼

3: 실리콘 접착제 10: 실리콘부

12: 돌출부 20: 도전성 실리콘부

22: 금속볼 30: 플런저

40: 상부 절연 테이프

50: 하부 절연 테이프 52: 관통 구멍

60: 지지 플레이트 62: 결합공

64: 체결 구멍 70: 검사용 회로 기판

72: 접촉부 80: 캡

82: 관통공 84: 경사부

86: 수용부 90: 연성회로기판

92: 베이스부 92a: 체결공

94: 도전부 94a,94b: 상부,하부 도전부

94c: 도금부 100: 검사용 소켓

Claims (7)

1. 반도체 칩 검사용 소켓에 있어서,

   중심부에 상하로 관통형성된 체결 구멍이 형성된 평판 형상의 지지 플레이트(60)와;

   상기 체결 구멍에 결합되고, 상측으로 돌출된 돌출부(12)가 형성된 실리콘부(10)와;

   상기 돌출부(12)에 금속볼을 수직으로 배치시켜 형성된 다수 개의 도전성 실리콘부(20)와;

   검사 대상물인 반도체 칩의 솔더볼에 접촉되는 도전부(94)가 상기 도전성 실리콘부(20)에 대응되는 위치에 형성된 연성회로기판(90)과;

   상기 도전부(94)에 대응되는 위치에 관통공(82)이 형성되고, 하부에 수용부가 형성되어 상기 돌출부(12)를 수용하며, 상기 실리콘부(10)에 결합되어 상기 연성회로기판(90)을 고정시키는 캡(80);으로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연성회로기판(90)은,

   체결공(92a)이 형성된 절연성 필름 재질의 베이스부(92)와;

   상기 체결공(92a)에 결합되는 도전부(94);로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도전부(94)는,

   상기 체결공(92a)의 상하측에 각각 결합되는 환형상의 상부 및 하부 도전부(94a,94b)와;

   상기 상부, 하부 도전부(94a,94b) 및 체결공(92a)의 내주면에 도금을 통해서 형성되는 도금부(94c);로 구성되어, 상부 도전부와 하부 도전부가 상기 도금부를 통해 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 상부 도전부(94a)는,

   캡(80)의 관통공(82) 내부로 삽입됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡(80)은,

   엔지니어링 플라스틱 재질로 제작됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 관통공(82)은,

   상부에 일정 각도로 경사진 경사부(84)가 형성됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡(80)은,

   하부면이 상기 실리콘부(10)의 상부면과 실리콘 접착제(3)를 통해 고정됨을 특징으로 하는 반도체 칩 검사용 소켓.

Images